LTE信道编码

1. LTE编码体系

LTE信道编码主要由3GPP TS 36.212定义。不同transport/control channel使用不同编码：

信息类型	编码方式	典型承载
DL-SCH / UL-SCH	Turbo code	PDSCH / PUSCH用户数据
BCH	Tail-biting convolutional code	PBCH
DCI	Tail-biting convolutional code	PDCCH
UCI	Block code / RM类编码 / repetition	PUCCH / PUSCH

2. 数据传输处理链

flowchart TB
    A["Transport Block"] --> B["TB CRC attachment"]
    B --> C["Code block segmentation"]
    C --> D["CB CRC attachment"]
    D --> E["Turbo encoding"]
    E --> F["Rate matching"]
    F --> G["Code block concatenation"]
    G --> H["Scrambling / Modulation"]

3. CRC与分段

大transport block会被分成多个code blocks。若任一CB译码失败，整个TB通常判为失败并触发HARQ重传。

B = A + L_{\mathrm{CRC}}

C = \left\lceil \frac{B}{K_{\max} - L_{\mathrm{CBCRC}}} \right\rceil

符号	含义
`A`	transport block size
`B`	添加TB CRC后的长度
`C`	code block数量
`K_max`	Turbo code block最大输入长度

4. Turbo Code

LTE Turbo code由两个8-state constituent encoders和interleaver组成，母码率为1/3。

flowchart LR
    A["Input bits"] --> S["Systematic bits"]
    A --> E1["Constituent encoder 1"]
    A --> INT["Turbo interleaver"]
    INT --> E2["Constituent encoder 2"]
    S --> M["Rate matching buffer"]
    E1 --> M
    E2 --> M

输出包括：

输出	含义
Systematic bits	原始信息bit
Parity 1	第一个编码器生成的校验bit
Parity 2	interleaved路径生成的校验bit

Turbo译码一般采用迭代译码。迭代次数越多，性能越好，但时延和功耗越高。

5. Rate Matching与HARQ

Rate Matching根据实际可用RE、MCS、MIMO layer和HARQ RV选择要发送的coded bits。LTE HARQ支持incremental redundancy。

flowchart LR
    A["Turbo coded bits"] --> B["Sub-block interleaving"]
    B --> C["Circular buffer"]
    C --> D["RV0"]
    C --> E["RV1"]
    C --> F["RV2"]
    C --> G["RV3"]

工程含义：

项	影响
MCS	决定目标码率和调制阶数
TBS	决定TB大小和分段
RV	决定重传bit集合
Soft combining	多次传输合并提升译码成功率

6. 控制信道编码

信道	编码与处理重点
PBCH	BCH transport block、CRC、convolutional coding、rate matching
PDCCH	DCI payload、CRC with RNTI masking、convolutional coding、CCE聚合
PUCCH UCI	HARQ-ACK、SR、CQI/PMI/RI按payload size使用不同编码

PDCCH漏检时，编码只是其中一环，还要同步检查CCE aggregation level、Search Space、RNTI、PCFICH/PHICH和下行控制区配置。

7. 与NR编码对比

维度	LTE	NR
Data channel	Turbo code	LDPC
Control channel	Convolutional / block code	Polar
高吞吐并行	Turbo译码并行受限	LDPC更适合高并行
HARQ	Circular buffer + RV	LDPC rate matching + RV

8. 工程排查

现象	优先检查
PDSCH BLER高	MCS、TBS、RV、Turbo soft combining、CRS/CSI
PUSCH BLER高	UL grant、功控、DM-RS、Turbo decoding、PHR
PDCCH漏检	CFI、CCE聚合、RNTI、DCI size、PDCCH功率
HARQ重传多	RV顺序、soft buffer、MCS偏高、干扰
小包效率低	CRC/控制开销占比高，考虑MCS和调度粒度

9. 参考资料

3GPP TS 36.212: Multiplexing and channel coding.
3GPP TS 36.211: Physical channels and modulation.
3GPP TS 36.213: Physical layer procedures.
3GPP TS 36.321: MAC and HARQ behavior.

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