專利名稱：一種Turbo碼譯碼器負荷均衡的調(diào)度裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通訊系統(tǒng)，特別涉及Turbo碼譯碼器在多路輸入和多個譯碼器的應用場景下，實現(xiàn)負荷均衡的調(diào)度裝置。
背景技術：
隨著無線通訊網(wǎng)絡的高速發(fā)展，無線通訊網(wǎng)絡逐漸成為人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪斜夭豢缮俚墓ぞ?。預計未來10年內(nèi)，LTE(Long Term Evolution :移動通訊系統(tǒng))作為最具影響力的寬帶無線通信計數(shù)標準之一，將受到業(yè)界的越來越廣泛的關注。[0003] Turbo碼作為一種糾錯方法來保證最佳的通信傳輸，性能幾乎可以接近理論上的香農(nóng)極限(噪聲信道上最大信息傳輸速率)，可以為正在開發(fā)中的LTE系統(tǒng)提供更大吞吐量，以滿足新的LTE標準提出的更激進的總系統(tǒng)延遲要求。在實際應用中，為了滿足整個系統(tǒng)對譯碼時間和接口傳輸速度嚴格要求，在譯碼中應用了多路高速串行輸入和多個Turbo譯碼器來提高譯碼吞吐率，降低系統(tǒng)處理時延，以滿足系統(tǒng)的需求。 圖1是現(xiàn)有技術的多路輸入和多譯碼器組成的譯碼系統(tǒng)的結構示意圖。它是通過多路獨立的輸入接口 ，以及各個輸入接口對應緩存模塊，與多個譯碼器一一綁定來實現(xiàn)待譯碼數(shù)據(jù)傳輸和譯碼操作。在這種應用場景下，如果其中某一路輸入接口不能發(fā)送數(shù)據(jù)或者多路輸入接口發(fā)送數(shù)據(jù)流量不均衡，將造成與之綁定的譯碼器閑置，或者各譯碼器流量不均衡，帶來譯碼資源利用率低，并且變相增大了整體譯碼延時，對整個系統(tǒng)的功能實現(xiàn)以及性能提升造成了很大的障礙。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種Turbo碼譯碼器負荷均衡的調(diào)度裝置，能夠在有多路輸入接口下，減少碼塊在前級緩存中的等待時間，在各譯碼器之間實現(xiàn)負荷均衡的調(diào)度。 為了解決上述問題，本實用新型提供了一種Turbo碼譯碼器負荷均衡調(diào)度的調(diào)度裝置包括 輸入前級緩存模塊、譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊，調(diào)度控制模塊，Turbo譯碼器模塊；其中， 輸入前級緩存模塊，接收來自輸入接口的CB (Code Block)塊，并根據(jù)輸入接口的接收和調(diào)度控制模塊的反饋，生成是否有待譯碼CB塊的信號并發(fā)送給調(diào)度控制模塊；[0009] 譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊，跟蹤各Turbo譯碼器模塊遍歷輸入和輸出信息，以計算當前時刻各Turbo譯碼器模塊內(nèi)存的空閑情況，并根據(jù)調(diào)度控制模塊發(fā)出的排序請求，向調(diào)度控制模塊輸出當前時刻反映各Turbo譯碼器模塊優(yōu)先級的序列碼；[0010] 調(diào)度控制模塊，依次在各個輸入前級緩存模塊中進行查詢，根據(jù)輸入前級緩存模塊的狀況，各Turbo譯碼器模塊的狀態(tài)，以及各Turbo譯碼器模塊優(yōu)先級序列碼，對各Turbo譯碼器模塊的進程進行控制；[0011]Turbo譯碼器模塊，完成調(diào)度控制模塊發(fā)過來的CB塊的譯碼處理。 優(yōu)選地，所述譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊包括譯碼器的輸入輸出的檢測單元、譯碼器
內(nèi)存占用的計算單元、譯碼器內(nèi)存使用的優(yōu)先級排序單元和優(yōu)先級序列輸出單元，所述譯
碼器的輸入輸出的檢測單元、譯碼器內(nèi)存占用的計算單元、譯碼器內(nèi)存使用的優(yōu)先級排序
單元和優(yōu)先級序列輸出單元依次相連。 優(yōu)選地，所述調(diào)度控制模塊包括輸入前級緩存監(jiān)測單元、前級緩存遍歷控制單
元、譯碼器選擇判定單元、前級緩存讀取和譯碼器內(nèi)存寫入單元和譯碼器狀態(tài)鎖定單元；所
述輸入前級緩存監(jiān)測單元、前級緩存遍歷控制單元、譯碼器選擇判定單元、前級緩存讀取和
譯碼器內(nèi)存寫入單元和譯碼器狀態(tài)鎖定單元依次相連。 優(yōu)選地，所述輸入接口為一路以上。 本實用新型在多路輸入和多譯碼器之間引入負荷均衡的調(diào)度控制模塊，根據(jù)各Turbo譯碼器模塊的內(nèi)存狀況，實時決定每個CB(Code Block)塊由那個Turbo譯碼器模塊進行譯碼，打破現(xiàn)有技術中的多路輸入與多譯碼器之間鏈路綁定，降低多路輸入接口和多譯碼器之間的依賴，使任意一路輸入的CB塊可以在任意一個Turbo譯碼器模塊中完成譯碼工作，即使某一 Turbo譯碼器模塊出現(xiàn)故障，這一路輸入CB塊仍然可以在其他Turbo譯碼器模塊上進行正常的譯碼處理，在多譯碼器之間實現(xiàn)負荷均衡處理，減少CB塊的等待時間，提高譯碼效率和設計的靈活性。

圖1是現(xiàn)有技術的Turbo譯碼器的結構示意圖； 圖2是本實用新型具體實施方式
中Turbo譯碼器負荷均衡調(diào)度控制裝置的結構示意圖； 圖3是本實用新型具體實施方式
中譯碼優(yōu)先級產(chǎn)生模塊的結構示意框圖；[0019] 圖4是本實用新型具體實施方式
中調(diào)度控制模塊的結構示意框圖；[0020] 圖5是本實用新型具體實施方式
中Turbo譯碼器負荷均衡調(diào)度控制方法的流程示意圖； 圖6是本實用新型具體實施方式
中譯碼器選擇判決以及CB塊寫入譯碼器操作的流程示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述 本實用新型的主要目的是提供一種功能獨立的低時延、并且易于實現(xiàn)，在多譯碼器間進行負荷均衡的技術方案。 如圖2所示，本實用新型的多路輸入和多Turbo譯碼器負荷均衡調(diào)度控制裝置，包括Turbo譯碼器模塊51、52、53、輸入前級緩存模塊21、22、23、譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊4、調(diào)度控制模塊3。各模塊的作用具體如下 輸入前級緩存模塊21、22、23用于分別接收輸入接口 11、 12、 13發(fā)送的CB塊，并接收調(diào)度控制模塊3的反饋信息，向調(diào)度控制模塊3輸出在輸入前級緩存模塊21、22、23中是否有CB塊的指示信號；[0026] 譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊4通過實時、分別獨立跟蹤各Turbo譯碼器模塊51、52、53 遍歷輸入和輸出，計算各Turbo譯碼器模塊51、52、53的空閑內(nèi)存的大小，通過比較，進行相 對優(yōu)先級排序，輸出可以反映各Turbo譯碼器模塊51、52、53優(yōu)先級的序列碼； 調(diào)度控制模塊3控制整個調(diào)度的流程，依次輪詢各輸入前級緩存模塊21、22、23， 如果相應的輸入前級緩存模塊21、22、23中有CB塊，則發(fā)起Turbo譯碼器模塊51、52、53的 優(yōu)先級排序請求，按照Turbo譯碼器模塊51、52、53的優(yōu)先級序列碼，以及各Turbo譯碼器 模塊51、52、53此時的狀態(tài)，針對當前CB塊，進行譯碼器選擇判決，確定由選定的Turbo譯 碼器模塊完成當前CB塊的譯碼工作，選擇判決成功后，由此Turbo譯碼器模塊的實際內(nèi)存 大小和當前CB具體參數(shù)，決定是否能寫入到此選擇定的Turbo譯碼器模塊中。 另外，對于調(diào)度控制模塊3，如果Turbo譯碼器模塊選擇判決成功，并且當前CB可 以寫入到此Turbo譯碼器模塊中，則進行寫入操作；即使Turbo譯碼器模塊選擇判決成功， 如果當前CB仍然不能寫入到Turbo譯碼器模塊中，則對此種狀態(tài)進行記錄， 一旦這個記 錄的數(shù)值(此數(shù)值對應的時間信息，可以根據(jù)系統(tǒng)實際需求確定)超過門限值，則對相應 Turbo譯碼器模塊進行鎖定，鎖定期間不允許其他輸入前級緩存模塊再向此Turbo譯碼器 模塊內(nèi)存中寫入其他CB塊，此CB塊仍然可以被寫入到其他Turbo譯碼器模塊中， 一旦寫入 成功，則對相應的Turbo譯碼器模塊進行解鎖。 如圖3所示，上述的譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊4具體的實現(xiàn)方式如下，包括譯碼器 的輸入輸出的檢測單元41、譯碼器內(nèi)存占用的計算單元42、譯碼器內(nèi)存使用的優(yōu)先級排序 單元43和優(yōu)先級序列輸出單元44。各單元的作用如下 譯碼器輸入輸出的監(jiān)測單元41跟蹤譯碼器的輸入和輸出觸發(fā)信號，提取輸入CB
塊，以及輸出譯碼后CB塊的參數(shù)信息，并發(fā)送給譯碼器內(nèi)存占用的計算單元42 ; 譯碼器內(nèi)存占用計算單元42根據(jù)上述檢測單元41的輸出計算內(nèi)存占用情況，有
CB塊輸入表示空閑內(nèi)存被占據(jù)；有CB塊從譯碼器中輸出，表示有內(nèi)存被釋放；以此實時計
算內(nèi)存占用情況，并將計算結果發(fā)送給譯碼器內(nèi)存使用的優(yōu)先級排序單元43; 譯碼器內(nèi)存使用的優(yōu)先級排序單元43根據(jù)調(diào)度控制模塊3發(fā)出排序請求后，此單
元將當前時刻的各譯碼器內(nèi)存占用值鎖定，以供優(yōu)先級排序所用；內(nèi)存占用少的，表示當前
負荷較輕，排序后優(yōu)先級較高；內(nèi)存占用多的，表示當前負荷較重，排序后優(yōu)先級較低，并生
成反映優(yōu)先級的序列碼(此優(yōu)先級序列碼只是反映了內(nèi)存相對大小的排序)，再發(fā)送給優(yōu)
先級序列輸出單元44。 優(yōu)先級序列輸出單元44在優(yōu)先級排序完成后，響應調(diào)度控制模塊3請求，向調(diào)度 控制模塊3輸出優(yōu)先級序列碼，結束排序操作，由此實現(xiàn)負荷均衡調(diào)度。 此外，如圖4所示，調(diào)度控制模塊3的具體的實現(xiàn)方式如下，包括輸入前級緩存監(jiān) 測單元31、前級緩存遍歷控制單元32、譯碼器選擇判定單元33、前級緩存讀取和譯碼器內(nèi) 存寫入單元34和譯碼器狀態(tài)鎖定單元35。各單元的作用具體如下 前級緩存監(jiān)測單元31根據(jù)各輸入前級緩存模塊21、22、23的輸出，判斷是否有的 待譯碼CB塊，輸出判斷后的信息；如果當前CB塊可以成功寫入到某個譯碼器中后，則向?qū)?應的輸入前級緩存模塊21、22、23輸出反饋信息，輸入前級緩存模塊21、22、23將根據(jù)此反 饋信息調(diào)整自己輸出狀態(tài)。 前級緩存遍歷控制單元32根據(jù)前級緩存監(jiān)測單元31輸出，決定是否進入前級緩存遍歷狀態(tài)。如果某個輸入前級緩存模塊21、22、23中沒有待譯碼的CB塊，或者此輸入前 級緩存模塊正在進行讀操作(上一個CB塊從緩存中的讀取仍然沒有結束，其從前級緩存模 塊中讀取鏈路仍然被占據(jù))，或者當前CB塊無法寫入譯碼器中，或者當前CB塊可以成功寫 入某個選定的譯碼器中，并在建立讀、寫鏈路后，則進入下一個輸入前級緩存模塊中，依次 完成全部的輸入前級緩存模塊輪詢。 —旦在前級緩存模塊21、前級緩存模塊22或前級緩存模塊23中有待譯碼CB塊，
則進入譯碼器的選擇判定單元33，按照譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊4反饋的各優(yōu)先級序列，對
各譯碼器進行輪詢，主要是看此譯碼器是否在進行寫入操作(就是上次CB塊寫入還沒有完
成，其寫入鏈路仍然被數(shù)據(jù)流占據(jù))，或者被鎖定，查詢時依次從優(yōu)先級由高到低，優(yōu)先級較
高的只要滿足上述條件就會被選中，優(yōu)先級高的不滿足上述條件，依次向下搜索，選擇優(yōu)先
級較低的譯碼器再做查詢，一旦有譯碼器滿足條件，表示此次譯碼器選擇成功。 如果針對當前CB塊的譯碼器選擇成功，前級緩存讀取和譯碼器內(nèi)存寫入單元34
將當前CB塊參數(shù)和選定譯碼器的絕對實際內(nèi)存進行比較，確定是否可以進行CB塊的寫入
操作，可以寫入，則進行寫入操作，建立此選定譯碼器和前級緩存讀、寫鏈路，從輸入前級緩
存模塊中讀取待譯碼數(shù)據(jù)，寫入譯碼器中，在CB塊的讀、寫期間，保持此鏈路，讀、寫結束后
由結束使能信號釋放此鏈路，如果無法寫入，則記錄此狀態(tài)(以備譯碼器狀態(tài)鎖定)，結束
在各譯碼器中的輪詢。 如果某個輸入前級緩存中的某個CB塊在輪詢中長時間無法寫入任意一個譯碼器 中，即，針對此CB塊的寫入總是失敗，并且記錄的這個寫入失敗狀態(tài)的次數(shù)超過某個門限 值，譯碼器狀態(tài)鎖定單元35進行相應的譯碼器狀態(tài)鎖定，鎖定期間不允許其他輸入前級緩 存模塊中其他CB塊寫入此譯碼器，但，只要允許，這個CB塊仍然可以寫入其他未鎖定的譯 碼器中！只要此CB寫入成功(不管那個譯碼器中)，這個記錄此CB塊寫入失敗狀態(tài)的次數(shù) 值清零，并開始記錄下一個CB塊的寫入失敗的信息。 如圖5所示，本實用新型的Turbo譯碼器負荷均衡控制的流程圖，包括以下步驟 a、多路高速輸入分別獨立發(fā)送CB塊，由各對應的輸入前級緩存模塊進行緩存，一
旦一個或一個以上的前級緩存中有CB塊，則執(zhí)行步驟b，否則，繼續(xù)等待； b、依次查詢各前級緩存，如果當前緩存中，有CB塊，則執(zhí)行步驟c，否則執(zhí)行d ; c、針對當前CB塊，進行譯碼器的選擇判定，如果最終的選擇判決和相應的寫入操
作成功，則執(zhí)行步驟d; d、查詢所有的前級緩存是否遍歷結束，遍歷結束，則執(zhí)行步驟a，否則執(zhí)行步驟e ; e、繼續(xù)查詢下一個前級緩存中，是否有CB塊，重復步驟b至步驟d ; 通過以上步驟完成整個調(diào)度的流程控制。 如圖6所示，本實用新型的Turbo譯碼器負荷均衡控制的譯碼器選擇判定和CB塊 寫入譯碼器流程圖，包括以下步驟 a、當前緩存是否在進行數(shù)據(jù)的輸出操作，如果是，結束當前操作，否則，執(zhí)行步驟 b ; b、發(fā)起譯碼器優(yōu)先級的排序請求信號，等待譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊輸出的譯碼器 優(yōu)先級的序列碼，讀取后，執(zhí)行步驟c ; c、從優(yōu)先級最高的譯碼器開始，查看當前譯碼器是否在進行讀操作或者此譯碼器的寫入被鎖定，如果是，執(zhí)行步驟d，否則，執(zhí)行步驟f ; d、當前的譯碼器是否遍歷完成，如果是，結束當前操作；否則，執(zhí)行步驟e ; e、選擇次優(yōu)的譯碼器，重復步驟b至步驟d ; f、結合當前CB塊參數(shù)和當前選擇的譯碼器實際內(nèi)存大小，判斷CB塊是否能寫入 到此譯碼器內(nèi)存中去，如果可以寫入，執(zhí)行寫入操作，結束當前操作，否則，寫入失敗，執(zhí)行 步驟g; g、記錄寫入失敗的次數(shù)，一旦這個數(shù)值超過設定的門限值，則對此譯碼器進行鎖
定操作(后續(xù)一旦此CB可以成功寫入，則自動解除此鎖定)，結束當前操作。 通過以上步驟，完成針對當前前級緩存中CB塊的譯碼器的判定選擇，以及CB塊寫
入譯碼器的操作。 上述僅列舉了三路高速輸入，當然也適用于其它的多路輸入和多Turbo譯碼器。 綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的 保護范圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求一種Turbo碼譯碼器負荷均衡調(diào)度的調(diào)度裝置，其特征在于，包括輸入前級緩存模塊、譯碼器優(yōu)先產(chǎn)生模塊，調(diào)度控制模塊，Turbo譯碼器模塊；其中，輸入前級緩存模塊，接收來自輸入接口的CB塊，并根據(jù)輸入接口的接收和調(diào)度控制模塊的反饋，生成是否有待譯碼CB塊的信號并發(fā)送給調(diào)度控制模塊；譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊，跟蹤各Turbo譯碼器模塊遍歷輸入和輸出信息，以計算當前時刻各Turbo譯碼器模塊內(nèi)存的空閑情況，并根據(jù)調(diào)度控制模塊發(fā)出的排序請求，向調(diào)度控制模塊輸出當前時刻反映各Turbo譯碼器模塊優(yōu)先級的序列碼；調(diào)度控制模塊，依次在各個輸入前級緩存模塊中進行查詢，根據(jù)輸入前級緩存模塊的狀況，各Turbo譯碼器模塊的狀態(tài)，以及各Turbo譯碼器模塊優(yōu)先級序列碼，對各Turbo譯碼器模塊的進程進行控制；Turbo譯碼器模塊，完成調(diào)度控制模塊發(fā)過來的CB塊的譯碼處理。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊包括譯碼器的輸入輸出的檢測單元、譯碼器內(nèi)存占用的計算單元、譯碼器內(nèi)存使用的優(yōu)先級排序單元和優(yōu)先級序列輸出單元，所述譯碼器的輸入輸出的檢測單元、譯碼器內(nèi)存占用的計算單元、譯碼器內(nèi)存使用的優(yōu)先級排序單元和優(yōu)先級序列輸出單元依次相連。
3. 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)度控制模塊包括輸入前級緩存監(jiān)測單元、前級緩存遍歷控制單元、譯碼器選擇判定單元、前級緩存讀取和譯碼器內(nèi)存寫入單元和譯碼器狀態(tài)鎖定單元；所述輸入前級緩存監(jiān)測單元、前級緩存遍歷控制單元、譯碼器選擇判定單元、前級緩存讀取和譯碼器內(nèi)存寫入單元和譯碼器狀態(tài)鎖定單元依次相連。
4. 如權利要求1至3任一所述的裝置，其特征在于，所述輸入接口為一路以上。
專利摘要本實用新型公開了一種Turbo碼譯碼器負荷均衡調(diào)度的調(diào)度裝置，包括輸入前級緩存模塊、譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊，調(diào)度控制模塊，Turbo譯碼器模塊；其中，輸入前級緩存模塊接收來自輸入接口的CB塊，生成是否有待譯碼CB塊的信號并發(fā)送給調(diào)度控制模塊；譯碼器優(yōu)先級產(chǎn)生模塊向調(diào)度控制模塊輸出當前時刻反映各Turbo譯碼器模塊優(yōu)先級的序列碼；調(diào)度控制模塊對各Turbo譯碼器模塊的進程進行控制；Turbo譯碼器模塊完成調(diào)度控制模塊發(fā)過來的CB塊的譯碼處理。本實用新型可以降低多路輸入接口和多譯碼器之間的依賴，在多譯碼器之間實現(xiàn)負荷均衡處理，減少CB塊的等待時間，提高譯碼效率和設計的靈活性。
文檔編號H04L12/56GK201479155SQ20092017015
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權日2009年8月18日
發(fā)明者陳石磊 申請人:中興通訊股份有限公司