LTE物理层总结二-1

4、各子功能模块介绍
4.1 信道编码
4.1.1 信道编码综述
4.1.1.1信道编码的作用、分类以及LTE中采用的信道编码
（1）信道编码的作用：
信道编码是为保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰而专门设计的一类抗干扰技术和方法。

（2）信道编码从功能上看有3类编码：
a.仅具有差错功能的检错码，如循环冗余校验CRC码、自动请求重传ARQ
等；
b.具有自动纠正差错功能的纠错码，如循环码中的BCH、RS码及卷积码、
级联码、Turbo码等；
c.具有既能检错又能纠错功能的信道编码，最典型的是混合ARQ，又称为
HARQ。

从结构和规律上分两类：
a.线性码：监督关系方程是线性方程的信道编码称为线性码，目前大部分
实用化的信道编码均属于线性码，如线性分组码、线性卷积码是经常采
用的信道编码；
b.非线性码：一切监督关系方程不满足线性规律的信道编码均称为非线性
码。

（3）LTE中采用的信道编码信道编码有2种：Turbo 、咬尾卷积码。

（4）LTE中不同的物理信道都唯一的对应于Turbo 、咬尾卷积码中的一种，只要物理信道确定，则其编码方式唯一确定。

4.1.1.2 LTE中信道编码的一般流程
物理信道从上层接收到的传输块TB（transport block），每个子帧最多传输一个TB，如图Figure 5.2.2-1其编码的步骤为：
-TB添加CRC校验
-码块分段及码块CRC校验添加
-数据和控制信息的信道编码
-速度匹配
-码块级联
-数据和控制信息复用
-信道交织
Figure 5.2.2-1: Transport channel processing
说明：这是最复杂的编码流程、一般物理信道的编码流程都是它的简化版。

4.1.1.3 Tail Biting 卷积码和Turbo 编码是和物理信道一一对应关系
Table 5.1.3-1: Usage of channel coding scheme and coding rate for TrCHs
TrCH Coding scheme Coding rate UL-SCH Turbo coding
1/3
DL-SCH PCH MCH BCH
Tail biting convolutional coding 咬尾卷积码
1/3
Table 5.1.3-2: Usage of channel coding scheme and coding rate for control information
4.1.2 TB 添加CRC 校验
1. 作用：错误检测
原理：它是利用除法及余数的原理来作错误侦测（Error Detecting ）的。

实际应用时，发送装置计算出CRC 值并随数据一同发送给接收装置，接收装置对收到的数据重新计算CRC 并与收到的CRC 相比较，若两个CRC 值不同，则说明数据通讯出现错误。

即在传输块TB 的尾部添加 24bit 校验位，24位校验位是根据该传输块进行CRC
计算得到，在接收端可以将信息码和CRC 码一起除以生成多项式，若余数不为零则传送错误。

2. 具体过程： 上行TB 的错误检测是通过循环冗余校验实现的，整个TB 被用于计算CRC 奇偶校验比特。

记输入的TB 传输块的比特流为13210,...,,,,-A a a a a a ，记奇偶校验比特为13210,...,,,,-L p p p p p 。

A 表示传输块（TB ）的大小，L 表示校验位的数目。

最低信息位a 0映射到传输块的最高有效位，具体描述见Section 6.1.1 of [5]。

CRC 校验位产生的生成多项式为，这一步使用的是L=24的多项式g CRC24A (D )：
- g CRC24A (D ) = [D 24 + D 23 + D 18 + D 17 + D 14 + D 11 + D 10 + D 7 + D 6 + D 5 + D 4 + D 3 + D + 1] and; - g CRC24B (D ) = [D 24 + D 23 + D 6 + D 5 + D + 1] for a CRC length L = 24 and; - g CRC16(D ) = [D 16 + D 12 + D 5 + 1] for a CRC length L = 16. - g CRC8(D ) = [D 8 + D 7 + D 4 + D 3 + D + 1] for a CRC length of L = 8.
CRC 使用的是系统循环码，其整体可表示为多项式：
23122221230241221230......p D p D p D p D a D a D a A A A ++++++++-++
该多项式满足被对应L=24的多项式, g CRC24A (D ) 或 g CRC24B (D )除之后，余数为为0。

15114141150161141150......p D p D p D p D a D a D a A A A ++++++++-++
yields a remainder equal to 0 when divided by g CRC16(D ), and the polynomial: 7166170816170......p D p D p D p D a D a D a A A A ++++++++-++ yields a remainder equal to 0 when divided by g CRC8(D ).
添加CRC 之后的比特流可表示为 13210,...,,,,-B b b b b b , 其中 B = A + L 。

a k 和 b k 的关系为：
k k a b =
for k = 0, 1, 2, …, A -1 A k k p b -=
for k = A , A +1, A +2,..., A +L -1.
传输块TB 的CRC 添加模块的输入参数为： ➢ 13210,...,,,,-A a a a a a ，比特流
➢ g CRC24A (D ) = [D 24 + D 23 + D 18 + D 17 + D 14 + D 11 + D 10 + D 7 + D 6 + D 5 + D 4 + D 3
+ D + 1]生成多项式，已定 传输块TB 的CRC 添加模块的输出参数为：
23122221230241221230......p D p D p D p D a D a D a A A A ++++++++-++，输出比特流
4.1.3 码块分段及码块CRC 校验添加
如果传输块TB 添加24bits CRC 后，如果长度超过 6144位，则需要分段，分成多个长度小于6144的码块，每个码块的长度根据协议重新定义（不一定长度相等）。

然后在对每个码块重新进行CRC 计算添加 24bits 校验位，与上步不同的是使用的CRC 生成多项式为
g CRC24B (D ) = [D 24 + D 23 + D 6 + D 5 + D + 1] for a CRC length L = 24
具体过程如下：
记输入码块分段的比特流为13210,...,,,,-B b b b b b ，其中 B=L+A 是传输块添加CRC 后的总长。

如果B 的长度大于一个传输块的最大值Z=6144，则码块必须分段，并对每一个分段后的码块进行CRC 冗余添加。

在下列计算中如果填充比特F 大于0，则填充比特添加到第一个码块的开始端。

如果B 小于40，填充比特添加到码块的开始位置。

在编码器的输入端，填充比特将被设置为空<NULL>。

码块分段的过程如下：
1. 传输块分段的块数C 的计算
if Z B ≤
L = 0
Number of code blocks: 1=C
B B =' else
L = 24
Number of code blocks: ()⎡⎤L Z B C -=/. ---向上取整，得到码块数
L C B B ⋅+=' ----码块分段后，还必须对每个码块添加24位CRC ，其最后的总长是B`
end if
2. 确定每个码块的长度
在得到需要分段的码块数后，即码块数C 已经确定，接下就要确定每个码块的长度
记码块编号为()13210,...,,,,-r K r r r r r c c c c c , 其中 r 是码块号，K r 是第r 个码块所包含的比特数目。

则各个码块的长度计算过程如下：
第一个码块的长度: +K = minimum K in table 5.1.3-3 such that B K C '≥⋅
----- 即满足 B K C '≥⋅，在表5.1.3-3中的最小的K 的值，查表 if 1=C -----若C=1，即码块的长度K 等于传输块的长度（加CRC 后）
the number of code blocks with length +K is +C =1, 0=-K ,
0=-C
else if 1>C ---若C>1
第二个码块的长度：-K ，为表中满足+<K K 的最大的值，查表 Second segmentation size: -K = maximum K in table 5.1.3-3 such that +<K K
-+-=∆K K K -----第一块和第二块的长度差值
长度为-K 的码块的个数：
Number of segments of size -K : ⎥⎦
⎥
⎢
⎣⎢∆'-⋅=+-K B K C C . 长度为+K 的码块的个数：
Number of segments of size +K : -+-=C C C . end if
需要填充的比特数：
Number of filler bits: B K C K C F '-⋅+⋅=--++
填充在第0个编号的码块的的前F 个位置，填充空符号<NULL> for k = 0 to F -1
-- Insertion of filler bits
>=<NULL c k 0
end for
从第0个码块的第F 个位置开始，按增序依次将数据填充到各个分段后的码块（码块增序） 码块顺序重排，先填充头C_个码块，前C_个码块的长度为-K ，然后再是C+个码块(长度为+K ) 注意：每个码块的后24位必须预留给CRC 校验位，数据不能占用。

k = F s = 0
for r = 0 to C -1 if -<C r -=K K r
else
+=K K r end if
每个码块必须添加CRC 校验位，位置在每个码块的后24位，生成多项式为g CRC24B (D ) while L K k r -< s rk b c =
1+=k k
1+=s s
end while
if C >1 The sequence
()13210,...,,,,--L K r r r r r r c c c c c
is used to calculate the CRC
parity bits ()1210,...,,,-L r r r r p p p p according to subclause 5.1.1 with the generator polynomial g CRC24B (D ). For CRC calculation it is assumed that filler bits, if present, have the value 0. while r K k <
)(r K L k r rk p c -+=
1+=k k
end while end if 0=k end for
这样之后，便形成了总数目为C 的码块，分成两部分，C C C -+=+，码块的编号的顺序为0，1，…，C --1，C -，…，C -+C +，前C -个码块的长度为-K ，后
C +个码块的长度为+K 。

出来的码块()13210,...,,,,-r K r r r r r c c c c c ，其中r 表示码块号，K r 表示该码块的长度-K 或者是+K 。

码块分段的输入参数：
➢ 13210,...,,,,-B b b b b b ，B=L+A ，L=24，即TB 添加CRC 后的比特流，
23122221230241221230......p D p D p D p D a D a D a A A A ++++++++-++，输出比特流 ➢ g CRC24B (D ) = [D 24 + D 23 + D 6 + D 5 + D + 1] for a CRC length L = 24 ,生成多项
式 码块分段的输出参数：
➢ ()13210,...,,,,--L K r r r r r r c c c c c ，r=0….C
4.1.4 数据和控制信息的信道编码
4.1.4.1 数据的信道编码（Turbo 编码和咬尾卷积码）
4.1.4.1.1
Turbo 编码
Turbo 码：并行级联卷积码，2个8状态子编码器1个Turbo 码内交织器
Turbo 编码器的8状态子编码器的传递函数为：
G (D ) = ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡)()(,101D g D g ,
其中，g 0(D ) = 1 + D 2 + D 3, g 1(D ) = 1 + D + D 3.
编码开始时，8状态子编码器的移位寄存器的初始值置0。

Turbo 编码器的输出为如下三个比特流： k k x d =)0(
k k z d =)1( k
k z d '=)2(
尾比特是要在信息比特编码之后添加的，要获得尾比特 （作用：使编码器回到初始状态0.）
首先，第二个子编码器（RSC ）禁用，第一个子编码器中的开关打到低端和虚线相连，在编码器的输入端依次3个比特，这时按照编码器中的反馈及相关的运算可以依次得到6比特的输出
然后，第一个子编码器（RSC ）禁用，第二个子编码器中的开关打到低端和虚线相连，在编码器的输入端依次3个比特，这时按照编码器中的反馈及相关的运算可以依次得到6比特的输出
将得到的12个比特的输出按照协议中给定的顺序排列便可以得到最终的尾比特输出。

K K x d =)
0(, 1)0(1++=K K z d , K K x d '=+)0(2, 1)0(3++'=K K z d
K K z d =)1(, 2)1(1++=K K x d , K
K z d '=+)
1(2, 2)
1(3++'=K K x d
1)2(+=K K x d , 2)2(1++=K K z d , 1)2(2++'=K K x d , 2)
2(3++'=K K z d
具体过程：
码块的下一步处理就是信道编码，()13210,...,,,,-r K r r r r r c c c c c ，r 表示码块数，Kr 表示码块的长度，码块总数为C ，每一个码块将进行 turbo 编码。

经过编码器编码以后，比特流可以表示为())
(1)(3)(2)(1)(0,...,,,,i D r i r i r i r i r r d d d d d -，2 and ,1,0=i 表示三个编码后的比特流，r D 表示第i 个编码流的长度，4+=r r K D 。

Turbo 编码过程为： 1. Turbo 编码器 上行共享信道Turbo 编码器采用的是并行级联卷积编码，它使用的是两个8状态子编码器
和一个Turbo 码内交织器，Turbo 码的编码效率是1/3。

Turbo 编码器的结构图如下：
Turbo 编码器的8状态子编码器的传递函数为： G (D ) = ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡)()(,101D g D g ,
其中，g 0(D ) = 1 + D 2 + D 3, g 1(D ) = 1 + D + D 3.
编码开始时，8状态子编码器的移位寄存器的初始值置0。

Turbo 编码器的输出为如下三个比特流： k k x d =)0(
k k z d =)1(
k
k z d '=)2(
for 1,...,2,1,0-=K k .
如果输入的码块是第0个码块，又前面我们知道，第0个码块中可能存在F 个空填充比特。

若存在，则将第0个码块的前F 个比特置0输入到编码器，即c k , = 0, k = 0,…,(F -1)。

同时其输出应该设置为>=<NULL d k )0(, k = 0,…,(F -1) 和
>=<NULL d k )1(, k = 0,…,(F -1)。

记输入到Turbo 的编码器的比特流表示为13210,...,,,,-K c c c c c ，第一和第二个编
码器输出比特流可表示为，13210,...,,,,-K z z z z z 和13210,...,,,,-'''''K z z z z z 。

Turbo 内部交
织器输出表示为110,...,,-'''K c c c ，交织器的输出比特送入第二个8状态的子编码器。

If the code block to be encoded is the 0-th code block and the number of filler bits is greater than zero, i.e., F > 0, then the encoder shall set c k , = 0, k = 0,…,(F -1) at its input and shall set >=<NULL d k )0(, k = 0,…,(F -1) and >=<NULL d k )1(, k = 0,…,(F -1) at its output.
The bits input to the turbo encoder are denoted by 13210,...,,,,-K c c c c c , and the bits output from the first and second 8-state constituent encoders are denoted by
13210,...,,,,-K z z z z z and 13210,...,,,,-'''''K z z z z z , respectively. The bits output from the turbo
code internal interleaver are denoted by 110,...,,-'''K c c c , and these bits are to be the input
to the second 8-state constituent encoder.
Figure 5.1.3-2: Structure of rate 1/3 turbo encoder (dotted lines apply for
trellis termination only) 2. turbo 码尾比特的添加
当一个码块的所有信息位编码完成时，将移位寄存器的值反馈到编码器输入端继续进行编码，进行3次编码，3*4=12位比特，得到的尾比特添加到信息位编码的后面。

前三位尾比特用来结束第一个子编码器，如上图，将输入接口到虚线上，得到2*3=6位输出，在第一个子编码器进行尾比特编码时，第二个编码器停止工作。

第一个编码器结束后，进行第二个编码器的尾比特生成，同样得到6bits 信息。

这12位信息的最终在输出端可表示如下顺序：
K K x d =)
0(, 1)0(1++=K K z d , K K x d '=+)0(2, 1)0(3++'=K K z d
K K z d =)1(, 2)1(1++=K K x d , K
K z d '=+)
1(2, 2)
1(3++'=K K x d
1)2(+=K K x d , 2)2(1++=K K z d , 1)2(2++'=K K x d , 2)
2(3++'=K K z d
3. Turbo 码交织器
Turbo 码的内交织器输入比特可表示为110,...,,-K c c c ，其中K 是输入码块的比
特的数目。

Turbo 码内交织器的输出比特表示为110,...,,-'''K c c c 。

输入比特和输出比特之间的关系是：
()i i c c ∏=', i =0, 1,…, (K -1)
其中，输出序号i 和输出序号)(i ∏的关系满足如下二次形式，即： ()K i f i f i mod )(221⋅+⋅=∏
参数1f 和2f 取决于块的大小K 值，如下表所示： Table 5.1.3-3: Turbo code internal interleaver parameters
Table 5.1.3-3: Turbo code internal interleaver parameters
i K i1f2f i K i1f2f i K i1f2f i K i1f2f
1 40 3 10 4
8 416 25 52 95 112
67 14
14
2
320
11
1
24
2 48 7 12 4
9 424 51 10
6
96 115
2
35 72 14
3
326
4
44
3
20
4
3 56 19 42 5
0 432 47 72 97 118
4
19 74 14
4
332
8
51 10
4
4 64 7 16 5
1 440 91 11
98 121
6
39 76 14
5
339
2
51 21
2
5 72 7 18 5
2 448 29 16
8
99 124
8
19 78 14
6
345
6
45
1
19
2
6 80 11 20 5
3 456 29 11
4
10
128
19
9
24
14
7
352
25
7
22
7 88 5 22 5
4 464 24
7
58 10
1
131
2
21 82 14
8
358
4
57 33
6
8 96 11 24 5
5 472 29 11
8
10
2
134
4
21
1
25
2
14
9
364
8
31
3
22
8
9 10
4 7 26 5
6
480 89 18
10
3
137
6
21 86 15
371
2
27
1
23
2
1 0 11
2
41 84 5
7
488 91 12
2
10
4
140
8
43 88 15
1
377
6
17
9
23
6
1 1 12
10
3
90 5
8
496 15
7
62 10
5
144
14
9
60 15
2
384
33
1
12
1 2 12
8
15 32 5
9
504 55 84 10
6
147
2
45 92 15
3
390
4
36
3
24
4
1 3 13
6
9 34 6
512 31 64 10
7
150
4
49 84
6
15
4
396
8
37
5
24
8
1 4 14
4
17 10
8
6
1
528 17 66 10
8
153
6
71 48 15
5
403
2
12
7
16
8
1 5 15
2
9 38 6
2
544 35 68 10
9
156
8
13 28 15
6
409
6
31 64
1 6 16
21 12
6
3
560 22
7
42
11
160
17 80 15
7
416
33 13
1 7 16
8
10
1
84 6
4
576 65 96 11
1
163
2
25 10
2
15
8
422
4
43 26
4
1 8 17
6
21 44 6
5
592 19 74 11
2
166
4
18
3
10
4
15
9
428
8
33 13
4
1 9 18
4
57 46 6
6
608 37 76 11
3
169
6
55 95
4
16
435
2
47
7
40
8
2 0 19
2
23 48 6
7
624 41 23
4
11
4
172
8
12
7
96 16
1
441
6
35 13
8
2 1 20
13 50 6
8
640 39 80 11
5
176
27 11
16
2
448
23
3
28
2 2 20
8
27 52 6
9
656 18
5
82 11
6
179
2
29 11
2
16
3
454
4
35
7
14
2
2 3 21
6
11 36 7
672 43 25
2
11
7
182
4
29 11
4
16
4
460
8
33
7
48
22227 56 7688 21 86 1118557 111646737 14
4 4 1 8 6 6
5 2
6 25 232 85 58 72 704 155 44 119 1888 45 354 166 4736 71 444 26 240 29 60 73 720 79 120 120 1920 31 120 16
7 4800 71 120 27 24
8 33 62 74 736 13
9 92 121 1952 59 610 168 4864 37 152 28 256 15 32 75 752 23 94 122 1984 185 124 169 4928 39 462 29 264 17 198 76 768 217 48 123 2016 113 420 170 4992 127 234 30 272 33 68 77 784 25 98 124 2048 31 64 171 5056 39 158 31 280 103 210 78 800 17 80 125 2112 17 66 172 5120 39
80
32 288 19 36 79 816 127 102 126 2176 171 136 173 5184 31 96 33 296 19 74 80 832 25 52 127 2240 209 420 174 5248 113 902 34 304 37 76 81 848 239 106 128 2304 253 216 175 5312 41 16
6 35 312 19 78 82 864 1
7 4
8 12
9 2368 367 444 176 5376 251 336 36 320 21 120 83 880 137 110 130 2432 265 456 177 5440 43 17
0 37 328 21 82 84 896 215 112 131 2496 181 468 178 5504 21 86 38 336 115 84 85 912 29 114 132 2560 39 80 179 5568 43 17
4 39 344 193 86 86 928 1
5 58 133 2624 27 164 180 5632 45 17
6 40 352 21 44 8
7 944 147 11
8 134 2688 127 504 181 5696 45 17
8 41 360 133 90 88 960 29 60 135 2752 143 172 182 5760 161 120 42 368 81 46 89 976 59 122 136 2816 43 88 183 5824 89 18
2 4
3 376 45 9
4 90 992 6
5 124 137 2880 29 300 184 5888 323 184 44 384 23 48 91 1008 55 84 138 2944 45 92 185 5952 47 18
6 45 392 243 98 92 1024 31 64 139 3008 15
7 18
8 186 6016 23 94 46 400 151 40 93 1056 17 66 140 3072 47 96 187 6080 47 19
0 47 408 155 102 94 1088 171 204 141 3136 13 28 188 6144 263 480
信道编码Turbo 编码模块的输入参数：
➢ ()13210,...,,,,-r K r r r r r c c c c c ，共C 个码块，依次独立进行Turbo 编码
信道编码Turbo 编码模块的输出参数：
➢ ())
(1)(3)(2)(1)(0,...,,,,i D r i r i r i r i r r d d d d d -，2 and ,1,0=i ，4+=r r K D
4.1.4.1.2 咬尾卷积码
4.1.4.2 控制信息的编码
当控制信息与数据传输复用在一起时，控制信息的编码速率由UL-SCH 传输所使用的调制方式和编码速率决定。

控制信息的不同编码速率通过向其传输分配不同数目的编码符号来获得。

要进行编码单元的控制信息有，CQI and/or PMI, HARQ-ACK and rank indication 。

当控制信息在PUSCH 中传输时，HARQ-ACK, rank indication and channel quality information 1210,...,,,-O o o o o 的编码分别独立进行。

对于TDD ，有两种ACK/NACK 反馈模式，通过高层可以进行配置：
-
ACK/NACK bundling and ACK/NACK multiplexing
ACK/NACK bundling,模式时， HARQ-ACK 由 1 或者 2bits 信息组成； ACK/NAK multiplexing 模式， HARQ-ACK 由1~4 bits 信息构成， （详情可参考物TS36214 7.3 UE procedure for reporting ACK/NACK ）
当UE 传输HARQ-ACK bits or rank indicator bits 时，应该确定HARQ-ACK or rank indicator 编码的符号数Q '
具体编码过程如下协议所示：
⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⋅⎥⎥⎥⎥⎥⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎡⋅⋅⋅='∑-=--PUSCH sc C r r PUSCH offset initial PUSCH symb initial PUSCH sc M K N M O Q 4,min 10β where O is the number of ACK/NACK bits or rank indicator bits, PUSCH
sc M is the scheduled
bandwidth for PUSCH transmission in the current sub-frame for the transport block, expressed as
a number of subcarriers in [2], and initial
-PUSCH symb N is the number of SC-FDMA symbols per subframe for initial PUSCH transmission for the same transport block given by ()()
SRS UL symb initial -PUSCH symb 12N N N --⋅=, where SRS N is equal to 1 if UE is configured to send
PUSCH and SRS in the same subframe for initial transmission or if the PUSCH resource allocation for initial transmission even partially overlaps with the cell specific SRS subframe and bandwidth configuration defined in Section 5.5.3 of [2]. Otherwise SRS N is equal to 0.
initial PUSCH sc M -,
C , and r K are obtained from the initial PDCCH for the same transport block. If
there is no initial PDCCH with DCI format 0 for the same transport block, initial
PUSCH sc M -, C , and r K shall be determined from:
− the most recent semi-persistent scheduling assignment PDCCH, when the initial PUSCH for the same transport block is semi-persistently scheduled, or,
− the random access response grant for the same transport block, when the PUSCH is initiated by the random access response grant. For HARQ-ACK information Q Q Q m ACK '⋅= and [
ACK
HARQ offset
PUSCH offset -=ββ], where ACK
HARQ offset
-β shall be determined according to [3]. For rank indication Q Q Q m RI '⋅= and [RI
offset
PUSCH offset ββ=], where RI
offset
β shall be determined according to [3].
4.1.4.2.1 HARQ-ACK 信息的编码
上行共享信道PUSCH 中ACK 信道编码
一个肯定ACK 编码为二进制数1，一个否定的ACK 编码为二进制数0
对于TDD ACK/NACK 的绑定（子帧绑定后就可以用一个ACK 做为这个绑定子帧的反馈，这样就能保证每个子帧都有对应的ACK 反馈，且节省资源），HARQ-ACK 包含一个或两个比特。

对于TDD ACK/NACK 的复用，HARQ-ACK 包含一个到四个比特。

1 如果HARQ-ACK 包含1比特信息，例如][0
ACK
o ，首先按照表格进行编码
2 如果HARQ-ACK 包含2比特信息，例如] [10
ACK
ACK o o ，对于传输一子帧两个码字时， 0ACK o 对应于码字0的应答信息 ACK o 1对应于码字1的应答信息；对于捆绑和复用
] [10ACK
ACK o o 的产生是不一样的，具体详见4.15.1下行链路HARQ 过程。

按照表格进行编
码，其中2mod ) (102
ACK ACK
ACK o o o +=。

对于TDD ACK-NACK 绑定，一个过渡性的比特序列Q ACK q q q q 1
210
,...,,,-是通过级联复用编码HARQ-ACK 块来获得的，举个例子来讲，对于HARQ-ACK 包含2比特信息，
Q m
=2的情况下， ACK q
~= ACK o 0
，ACK q 1
~= ACK o 1
…...类推下去，ACK Q 是所有编码HARQ-ACK 块的编码比特总数目 。

我个人认为当Q m =2时ACK Q =6n ，
当Q m
=4时ACK Q =12n ，
当Q m =6时ACK Q =18n ，这里的n 都是正整数。

这样才可以保证ACK Q ACK ACK ACK
ACK q q q q 1
210
~,...,~,~,~-与表格一一对应。

一个加扰序列[
]
ACK
ACK ACK ACK w w w w 3210从表格中选取
这里()4mod 1-=bundled
N i 如果HARQ-ACK 包含1包含2比特，则参数m=3。

ACK Q ACK ACK ACK ACK q q q q 1210,...,,,-与上面表格的联系是： Set i ,k to 0
while ACK Q i <
if y q ACK i
=~ // place-holder repetition bit
⎣⎦
()
2mod ~/1ACK m k ACK i ACK i w q q +=- m k k 4mod )1(+= 去掉y
else
if x q ACK i
=~ // a place-holder bit
ACK i
ACK i q q ~= 保留x ，这里x ，y 为什么这么处理？
else
// coded bit
⎣⎦
()
2mod ~/ACK m k ACK i ACK i w q q += m k k 4mod )1(+=
end if
1+=i i
最后的结果ACK
i
q 应该是0或1或x 的值。

对于HARQ-ACK 包含大于2比特信息的情况，例如] [1
10ACK O ACK ACK
ACK o o o -Λ，2>ACK
O ， 这里 0
ACK
o 对应于码字0的应答信息 ACK o 1对应于码字1的应答信息，依次类推下去。

ACK
i q 的得到的计算公式为：
()()
∑-=⋅=
10
,32mod 2mod ACK O n n i ACK
n
ACK i M o
q i=0，1，……. Q ACK -1 M i,n 是表格5.2.2.6.4-1.
中对应的确定的值。

最后输出信道编码的向量序列是一个长度为Q m 的由0或1或x 组成的列向量。

其表达方式为
Set i ,k to 0 while ACK Q i <
T
ACK Q i ACK i ACK k
m q q q ]... [1-+= m Q i i += 1+=k k
涉及到的参数
number of coded symbols Q '
⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⋅⎥⎥⎥⎥⎥⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎡⋅⋅⋅='∑-=--PUSCH sc C r r PUSCH offset initial PUSCH symb initial PUSCH sc M K N M O Q 4,min 10β O is the number of ACK/NACK bits or rank indicator bits
PUSCH sc M is the scheduled bandwidth for PUSCH transmission in the current sub-frame for the transport block
initial
-PUSCH symb
N is the number of SC-FDMA symbols per subframe for initial PUSCH transmission for the same transport block given by ()()
SRS UL
symb initial -PUSCH symb 12N N N --⋅=
SRS
N ，initial
PUSCH sc M -, C , and r K
Q Q Q m ACK '⋅= Q Q Q m RI '⋅=
,ACK
HARQ offset -β
RI
offset
β
4.1.4.2.2 rank indication (RI)的编码
对于上行共享信道传输的RI 反馈的比特带宽是明确规定的。

在表格5.2.2.6.1-2,
5.2.2.
6.2-3, 5.2.2.6.3-3, 5.2.3.3.1-3 and 5.2.3.3.2-4中给出
1 如果RI 包括1比特信息，例如][0
RI
o ，它首先按照表格编码
2 如果RI 包括2比特信息，例如] [10
o o ，其中o 0对应2比特输入的最高位，RI
o 1对应2比特输入的最低位，它也按照表格编码，2mod ) (102
RI
RI RI o o o +=
X ，一个比特序列RI
Q
RI RI RI RI q q q q 1
210,...,,,-是通过级联复用编码RI 块来获得的，举个例子来讲，
对于RI 包含2比特信息，Q m =2的情况下， RI
q 0
= 0RI
o ，RI
q 1= 1RI
o …...类推下去，RI Q 是所有编码RI 块的编码比特总数目。

对于RI 信道编码输出的向量序列为RI
Q RI RI RI q q q 1
10,...,,-'
，
m RI RI
Q Q Q /=' Set i ,k to 0
while RI Q i <
T
RI Q i RI i RI
k m q q q ]... [1-+= m Q i i +=
k
=k
+
1
end while
q是长度为Q m的由0或1或x或y组成的列向量。

这里的输出RI
k
4.1.4.2.3 CQI and/or PMI的编码
CQI的信道编码主要是：1.上行共享信道PUSCH里CQI的信道编码
2.在PUCCH中的对UCI的CQI信道编码
3. 在PUCCH中的对UCI的CQI和HARQ-ACK的信道编码
先来看看三者的区别：1中CQI的格式有三种，2和3中CQI的格式只有两种
1与2、3在各个CQI格式和传输模式下的比特宽度是不同的
1与2、3的编码方式不同，虽然2、3的编码方式相同，但最后输出的长度是不同的
1中用到一个(32, O)的分组码而2、3中用到的是(20, A)的分组码
1最后输出的结果可能是一个以32为循环长度的循环的比特，而2的比特长度为20，3的比特长度为20、21或22
下面具体看下他们的编码过程
上行共享信道中的CQI编码分两种情况：
（1）如果有效负载小于或等于11bit时，就按照下面讲的方法进行信道编码
（2）如果有效负载大于11bit时，CQI的信道编码过程就包括CRC添加，信道编码（是按照Turbo码和咬尾卷积码中的那种编码方式进行编码？），速率匹配。

上行共享信道中的CQI编码
上行共享信道中的CQI（channel quality information）格式包括三种：
Channel quality information formats for wideband CQI reports
对于宽带CQI报告的CQI格式，
Channel quality information formats for higher layer configured subband CQI reports
对于更高层配置的子带CQI报告的CQI格式，
（Channel quality information formats for UE selected subband CQI reports）对于UE选则的子带CQI报告的CQI格式
上行共享信道中的CQI的编码方法主要分三步：
第一步:确定比特宽度。

宽度确定了才能确定用哪种编码方式。

对于不同的CQI格式，在不同的传输模式和天线端口下，随着秩的不同，CQI的比特宽度是不同的。

对于每种CQI格式，表格中同一个秩指示下每个域中CQI比特宽度相加就是这个输入序列在相对应CQI格式和这个传输模式下以及这个秩指示下的比特宽度。

具体如下表：
Channel quality information formats for wideband CQI reports Table 5.2.2.6.1-1: Fields for channel quality information (CQI) feedback for wideband
CQI reports
(transmission mode 4 and transmission mode 6)
N子带宽的个数
Channel quality information formats for higher layer configured
subband CQI reports
Table 5.2.2.6.2-1: Fields for channel quality information (CQI) feedback for higher layer
configured subband CQI reports
(transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and transmission
mode 7)
Table 5.2.2.6.2-2: Fields for channel quality information (CQI) feedback for higher layer
configured subband CQI reports
(transmission mode 4, transmission mode 5 and transmission mode 6)
Channel quality information （CQI ） formats for UE selected
subband CQI reports
Table 5.2.2.6.3-1: Fields for channel quality information (CQI) feedback for UE selected subband CQI reports
(transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and transmission mode 7)
Table 5.2.2.6.3-2: Fields for channel quality information (CQI) feedback for UE selected
subband CQI reports
(transmission mode 4 and transmission mode 6)
问题：有的传输模式下的比特宽度没有给出，那怎么理解呢？
第二步：生成输入序列。

输入比特序列为1210,...,,,-O o o o o ，O 是CQI 比特宽度，其中0o 对应第一个域中的第一个比特，1o 对应第一个域中的第二个比特，……1-O o 对应最后一个域中的最后一个比特。

第三步：通过下面公式进行编码。

这里是当O 小于等于11比特时候的编码方式
The encoded CQI/PMI block is denoted by 13210,...,,,,-B b b b b b where 32=B 因为这里用到一
个(32, O )的分组码 and
()∑-=⋅=1
,2mod O n n i n i M o b where i = 0, 1, 2, …, B -1.
O 是比特的数量，n o 是输入比特序列，n i M ,在表格5.2.2.6.4-1。

The output bit sequence 13210,...,,,,-CQI Q q q q q q is obtained by circular repetition of the encoded CQI/PMI block as follows
()B i i b q mod = where i = 0, 1, 2, …, Q CQI -1.
Q Q Q m CQI '⋅=，如果Q CQI -1大于32的话则i q 是一个循环重复的数。

也就是输出序列是以32为循环长度的循环 序列。

Table 5.2.2.6.4-1: Basis sequences for (32, O ) code
对UCI 信道质量信息(CQI)的信道编码
信道质量比特输入到信道编码块的序列为13210,...,,,,-A a a a a a 。

A 是输入序列比特的个数。

UCI 的CQI 格式有两部分：
Channel quality information formats for wideband reports 对于宽带报告的CQI 格式
Channel quality information formats for UE-selected sub-band reports 对于EU 选择的子带报告的CQI 格式
对UCI CQI的信道编码主要分三步
第一步确定信道质量比特的数目。

对于不同的CQI格式，在不同的传输模式和天线端口下，随着秩的不同，每个域中的比特宽度是不同的。

具体如下表：
Channel quality information formats for wideband reports Table 5.2.3.3.1-1 shows the fields and the corresponding bit widths for the channel quality information feedback for wideband reports for PDSCH transmissions associated with a transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and transmission mode 7.
这里为什么是对于PDSCH的传输模式呢？因为UE要检测PDSCH中的CQI然后再通过PUCCH信道传输给基站。

Table 5.2.3.3.1-1: UCI fields for channel quality information (CQI)
feedback for wideband reports
(transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 and
transmission mode 7)
Table 5.2.3.3.1-2: UCI fields for channel quality and precoding information (CQI/PMI) feedback for wideband reports (transmission mode 4, transmission mode 5 and transmission mode 6)
Channel quality information formats for UE-selected sub-band reports
Table 5.2.3.3.2-1: UCI fields for channel quality information (CQI) feedback for UE-selected sub-band reports (transmission mode 1, transmission mode 2, transmission mode 3 an d transmission mode 7)
Table 5.2.3.3.2-2: UCI fields for channel quality information (CQI) feedback for UE-selected sub-band reports (transmission mode 4,
transmission mode 5 and transmission mode 6)
什么时候是1，什么时候是2
Table 5.2.3.3.2-3: UCI fields for channel quality and precoding information (CQI/PMI) feedback for UE-selected sub-band reports (transmission mode 4, transmission mode 5 and transmission mode 6)
第二步：形成输入序列。

对于每种CQI 格式，表格中同一个秩指示下不同域中的信道质量比特宽度相加就是这个输入序列在这个CQI 格式和这种传输模式下的比特的宽度，也就是A 的值。

其输入序列为13210,...,,,,-A a a a a a 。

0a 对应第一个域中的第一个比特，1a 对应第一个域中的第二个比特，1-A a 对应最后一个域中的最后一个比特。

第三步：编码和输出。

这里用到一个(20, A )的代码，M i,n 在表格中给出。

表格为
Table 5.2.3.3-1: Basis sequences for (20, A ) code
编码之后的输出序列为13210,...,,,,-B b b b b b ，这里B=20，
()∑-=⋅=1
0,2mod A n n i n i M a b where i = 0, 1, 2, …, B -1. 输出是个数为
20的比
特序列。

对UCI 的CQI 和HARQ-ACK 的信道编码
这里定义了在同一个子帧中的同步传输的UCI 的CQI 和HARQ-ACK 的信道编码的方案
对同步传输的UCI 信道质量和HARQ-ACK 的信道编码分两种情况：一种是在常规CP 的情况，另一种是在扩展CP 的情况 1 常规CP 时的情况：
当常规CP 在上行链路的传输中使用时，这里对CQI 的编码是按照对UCI 信道质量信息(CQI)的信道编码的编码方式进行编码的。

输入比特序列为13210,...,,,,-''''''A a a a a a ，输出的比特序列为13210,...,,,,-''''''B b b b b b ， 20='B 。

，HARQ acknowledgement 如果是1比特那么
HARQ acknowledgement 比特被定义为0
a ''，HARQ acknowledgement 如果是2比特那么HARQ acknowledgement 比特被定义为10
,a a ''''。

每个肯定的Acknowledgement 编码为二进制数1，否定的Acknowledgement 编码为二进制数0。

对于常规CP 的信道编码块的输出为13210,...,,,,-B b b b b b ，这里1,...,0 ,-'='=B i b b i i
如果1比特HARQ cknowledgement 报告每个子帧，那么0
a b B ''=' and ()1+'=B B 如果2比特HARQ cknowledgement 报告每个子帧，那么110
,a b a b B B ''=''=+'' and ()2+'=B B
从这里可以看出，对于常规CP 信道编码块的输出由两部分组成：前面20比特是
CQI 经过前面提到的对UCI 的CQI 信道编码方式编码后的输出比特序列，最后1比特或2比特是，HARP-ACK 不经过处理而是直接对应输出来的比特。

最后输出的比特长度为21或22 2 扩展CP 时的情况：
当扩展CP 在上行链路的传输中使用时，CQI 和HARQ-ACK acknowledgement 的编码首先要两者进行结合，再进行编码。

HARQ acknowledgement 如果是1比特那
么HARQ acknowledgement 比特被定义为0
a ''，HARQ acknowledgement 如果是2比特那么HARQ acknowledgement 比特被定义为10
,a a ''''。

CQI 的比特序列13210,...,,,,-''''''A a a a a a 与HARQ acknowledgement 比特结合来产生输
入序列13210,...,,,,-A a a a a a ：
1,...,0 ,-'='=A i a a i
i 0
a a A ''=' and ()1+'=A A 如果1比特HARQ cknowledgement 报告每个子帧 0
a a A ''=', ()11a a A ''=+' and ()2+'=A A 如果2比特HARQ cknowledgement 报告每个子帧
再就是对这个生成的比特序列进行编码。

其编码方式还是按照前面讲到的与对UCI 信道质量信息(CQI)的信道编码 的编码方式相同。

用一个(20, A )的分组码，如表格 5.2.3.3-1。

最后输出的比特序列为13210,...,,,,-B b b b b b ，B=20
对UCI 信道质量信息(CQI)的信道编码的编码公式为：
()∑-=⋅=1
0,2mod A n n i n i M a b where i = 0, 1, 2, …, B -1.输出序列的长度为
20
4.1.5 速度匹配
速度匹配作用：
在信道编码后，如果一个码字codeword 在一个TTI(子帧 1ms)内使用的RB 数目、symbol 数目确定以后，该信道的物理资源承载能力，即能够传输的 bit 数 就确定了，如果码字的长度超过信道的承载能力，则需要进行速度匹配，删除一些冗余。

速率匹配的作用是确保在传输信道复用后总的比特率与所分配的专用物理信道的总比特率
是相同的。

传输信道中的比特数在不同的传送时间间隔内可能会发生变化，当
在不同的传送时间间隔内所传输的比特数改变时，比特将被删除，以确保在TrCH 复用后总的比特率与所分配的专用物理信道的总比特率是相同的。

G 是可用于该codeword 的物理资源承载能力，单位是比特数。

RB 数目和MCS 决定了G 的具体数目，概括性的计算方法就是： 1. 统计该codeword 的RB 数目；
2. 统计每个RB 上用来传输数据的symbol 数目，去除掉控制symbol ，只留下用于数据传输的symbol ；
3. 得到用于该codeword 的总symbol 数目；
4. 根据调制因子将symbol 数目换算为比特数目G ，这里的调制因子和调试方式相对应，即几个bit 调制为一个symbol ，例如QPSK 的调制因子为2，而64QAM 的调制因子为6。

Turbo 码编码输出())
(1)(3)(2)(1)(0,...,,,,i D r i r i r i r i r r d d d d d -, 其中2 and ,1,0=i ，i 表示输出编码流的索引号，r 表示码块号，r D 表示每个码块的编码流的长度，码块的总数目为C 。

再进行速度匹配，记经过速度匹配后的比特流表示为()13210,...,,,,-r E r r r r r e e e e e ，r 表示码块号，r E 表示速度匹配后的第r 个码块的长度。

4.1.5.1 针对Turbo 编码的速度匹配
针对Turbo 编码进行的速度匹配，每个码块分别定义匹配速率，包括三个信息比特流)0(k d , )1(k d and )2(k d 的交织，然后是比特收集，最后是虚拟缓冲器生成。

结构如图：
4.1.
5.2.1子块交织
输入子块交织器的比特流表示为)(1)(2)(1)(0,...,,,i D i i i d d d d -，其中D 为比特数目。

输出比
特序列按照如下方式：
(1)设矩阵的列数32=TC subblock C ，从左到右编码一次为0, 1, 2,…,1-TC
subblock C (2)确定矩阵的行数为TC subblock R ，它满足()TC
subblock TC subblock
C R
D ⨯≤的最小整。

矩阵的行从上到下以及编号为0, 1, 2,…,1-TC
subblock R 。

(3) 在矩阵中填充信息比特和空余比特。

如果()D C R TC
subblock TC subblock
>⨯，那么添加()D C R N TC
subblock TC subblock D -⨯=个虚假比特，使得对于k = 0, 1,…, N D – 1来讲，y k =
<NULL >。

接着向矩阵一行一行地输入比特序列)(i k k N d y D =+, k = 0, 1,…, D -1。

其
中前面N D – 1项是添加的虚假比特，具体形式如下：
⎥⎥
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢
⎢⎢⎢
⎣⎡
-⨯+⨯-+⨯-⨯--++-)1(2)1(1)1()1(1
221
1210TC subblock TC subblock TC
subblock TC
subblock
TC subblock TC subblock TC
subblock TC subblock
TC subblock
TC
subblock
TC subblock TC subblock TC
subblock
C R C R C R C R C C C C C y y y y y y y y y y y y Λ
M
O
M
M M ΛΛ 对输入子块交织器的比特流)0(k d 和 )1(k d 来讲交织方式是交织方式(4) 和(5) (4) 进行列置换。

交织要最大程度的置乱原数据排列顺序。

基于样式
(){}1,...,1,0-∈TC subblock
C j j P 对矩阵进行列变换，其中P(j )表示第j 个变换列的原始位
置列位置。

变换后的矩阵为
⎥
⎥
⎥⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢
⎢⎢⎢
⎣
⎡
⨯-+-⨯-+⨯-+⨯-++-+++-TC subblock TC subblock TC subblock TC subblock TC subblock TC subblock TC subblock TC
subblock TC subblock TC
subblock
TC subblock TC
subblock TC subblock TC subblock TC
subblock
C R C P C R P C R P C R P C C P C P C P C P C P P P P y y y y y y y y y y y y )1()1()1()2()1()1()1()0()1()2()1()0()1()2()1()0(Λ
M
O
M M M ΛΛ这里P(j )的变换的样式为：
16。

则置换后的矩阵中y P(1)与原矩阵中的y 16的比特相对应。

(5) 对于子块交织器1、2的比特输出，块交织器的输出时从列变换之后的矩
阵()TC
subblock TC subblock
C R ⨯中一列一列读出的比特序列。

子块交织的输出比特表示为)
(1)(2)(1)(0,...,,,i K
i i i v v v v -∏
，其中)(0i v 对应于)0(P y ，)(1i v 对应于TC subblock
C P y +)0(。

(6)对于)2(k d 来说交织的方式是：
子块交织的输出比特表示为)
2(1)2(2)2(1)2(0,...,,,-∏
K
v v v v ，其中)()2(k k y v π=，并且有 ()
∏⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎥⎢⎢⎣⎢=K R k C R
k P k TC subblock TC subblock TC subblock mod 1mod )(π ()
TC
subblock TC subblock C R K ⨯=∏
4.1.
5.2.2 比特的收集、选择和发送
第r 个编码块的长度为∏=K K w 3的循环缓冲器的生成方式：
)
0(k k v w =
for k = 0,…, 1-∏K )
1(2k k K v w =+∏ for k = 0,…, 1-∏K
)2(12k
k K v w =++∏ for k = 0,…, 1-∏K 这里(
)
TC
subblock TC subblock C R K ⨯=∏
前∏K 是第一个子块的输出，后2∏K 是后两个子块交替输出的。