專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)wcdma上行信道解復(fù)接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動(dòng)通訊技術(shù)，具體涉及第三代移動(dòng)通信領(lǐng)域中的多媒體業(yè)務(wù)的信道復(fù)接技術(shù)。
對(duì)于上行鏈路而言，首先將各傳輸信道的一個(gè)發(fā)送時(shí)間間隔(TTI)內(nèi)的輸入數(shù)據(jù)劃分成各傳輸塊，并在每塊末尾加上CRC校驗(yàn)比特位，以便收端進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。其次將加上校驗(yàn)位后的數(shù)據(jù)以編碼塊為單位打包，進(jìn)行糾錯(cuò)編碼。糾錯(cuò)編碼方式有兩種一是卷積碼，編碼速率為1/2或1/3，二是Turbo碼。采用Turbo碼大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕m用于QoS要求較高的業(yè)務(wù)。編碼后的數(shù)據(jù)流還需進(jìn)行無(wú)線幀長(zhǎng)均衡，即加上一定數(shù)量的填充比特，使得該傳輸信道每幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度均相等(每10ms為一幀)，對(duì)填充后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行第一次交織，即幀間交織。當(dāng)該傳輸信道的發(fā)送時(shí)間間隔TTI大于10ms時(shí)，數(shù)據(jù)流必須劃分為若干個(gè)連續(xù)的無(wú)線幀，各幀數(shù)據(jù)分別進(jìn)行速率匹配。速率匹配是根據(jù)一定的算法對(duì)數(shù)據(jù)流中某些比特進(jìn)行重復(fù)或鑿去操作，其作用在于對(duì)各傳輸信道的數(shù)據(jù)率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使得復(fù)接后的總比特率和已分配的物理信道的數(shù)據(jù)傳輸率保持一致。通過(guò)速率匹配，還可保證不同速率，不同QoS的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用相同的功率發(fā)送。
數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)以上各步后，每10ms將各傳輸信道的一個(gè)無(wú)線幀順序復(fù)接在一起，組成一個(gè)編碼復(fù)合傳輸信道(CCTrCH)，如果需要多碼道傳輸，則將該CCTrCH的數(shù)據(jù)平均分至各擴(kuò)頻比相同的物理信道(即碼道)，并對(duì)每物理信道的數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次交織，交織后的數(shù)據(jù)即可進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制并發(fā)送出去。
和傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)相比，第三代移動(dòng)通信的最大特點(diǎn)在于可支持具有不同QoS的變速率的多種業(yè)務(wù)，這便要求其具有將各種無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)復(fù)接在一起傳輸?shù)哪芰?。為了達(dá)到這一目標(biāo)，WCDMA系統(tǒng)采用了一套復(fù)雜的編碼復(fù)接流程(如

圖1所示)，不同速率的業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)編碼復(fù)接后可以以單碼道發(fā)送，因此在一次無(wú)線連接中，即使各業(yè)務(wù)速率相差很大，發(fā)送數(shù)據(jù)率和功率也是恒定的，從而降低了對(duì)功放線性化的要求，避免了碼道間的串?dāng)_。
然而，直接根據(jù)方案對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行復(fù)接處理將會(huì)大大增加系統(tǒng)復(fù)雜度。首先，該方案步驟繁多，每步驟之間都需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，而系統(tǒng)所支持的最高數(shù)據(jù)率可達(dá)2Mb/s，對(duì)于TTI為80ms的業(yè)務(wù)，每一步都需要160kb的緩存，其所需的總存儲(chǔ)量是巨大的。其次，數(shù)據(jù)流頻繁的寫(xiě)入讀出所導(dǎo)致的處理延時(shí)是不可忍受的。
以下對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行描述通過(guò)對(duì)方法的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)編碼復(fù)接后，實(shí)際上只是在緩存中的存放位置發(fā)生了變化，數(shù)據(jù)本身并未改變，可以計(jì)算輸入序列中各數(shù)據(jù)在輸出序列中的對(duì)應(yīng)位置，直接將輸入數(shù)據(jù)“搬移”至輸出位置即可。基于此思想，我們提出了基于地址計(jì)算的搬移算法。
設(shè)序列in＝{I(k)|k＝1，2，……Li}(Li為in序列長(zhǎng)度)和out＝{O(k)|k＝1，2，……Lo}(Lo為out序列長(zhǎng)度)分別為模塊A的輸入和輸出序列。若對(duì)于任意k∈{1，2，……Lo}，均有O(k)∈in，則可建立out序列與in序列之間的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系{k→f(k)|k＝1，2，……，Lo}。從in序列f(k)地址處取出數(shù)據(jù)即可作為out序列的第k個(gè)輸出。不妨稱之為反向?qū)ぶ?。反之，若?duì)于任意k∈{1，2，……Li}，均有I(k)∈out，則可建立in序列與out序列之間的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系{k→f(k)|k＝1，2，……，Li}。從in序列k地址處取出數(shù)據(jù)即可作為out序列的第f(k)個(gè)輸出。不妨稱之為正向?qū)ぶ贰?br> 設(shè)某系統(tǒng)為X，對(duì)X內(nèi)部各模塊采取正向或反向?qū)ぶ罚瑥亩鴮的輸入數(shù)據(jù)搬至輸出序列中的相應(yīng)位置，這便是基于地址計(jì)算的搬移算法。該算法需遵循三個(gè)準(zhǔn)則準(zhǔn)則一如一次性搬移實(shí)現(xiàn)困難，則可采用多次搬移以降低復(fù)雜度，即對(duì)于系統(tǒng)X而言，若難以得到其輸入輸出序列的直接地址對(duì)應(yīng)關(guān)系，則可將其劃分為s個(gè)子系統(tǒng)(s＝2，3，……)，在子系統(tǒng)分界處共加入s-1級(jí)緩存，使得各子系統(tǒng)的尋址實(shí)現(xiàn)容易。
準(zhǔn)則二占用的緩存盡量少，即若采用r(r＝0，1，……)級(jí)緩存后的系統(tǒng)復(fù)雜度可以接受，便不要占用r+1級(jí)緩存。
準(zhǔn)則三子系統(tǒng)尋址方式統(tǒng)一，即對(duì)于子系統(tǒng)內(nèi)部各模塊，若模塊A1，A2，……既可以正向?qū)ぶ?，又可以反向?qū)ぶ?，而模塊B只能正向?qū)ぶ坊蚍聪驅(qū)ぶ?，則該子系統(tǒng)內(nèi)所有模塊的尋址方式均與模塊B統(tǒng)一。(若子系統(tǒng)內(nèi)存在模塊B1只能正向?qū)ぶ?，模塊B2只能反向?qū)ぶ返那闆r，則說(shuō)明該子系統(tǒng)直接尋址困難，需要對(duì)該子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的分解。)具體到WCDMA上行復(fù)接方法中，直接確定系統(tǒng)的輸入序列與輸出序列之間的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系是比較困難的，原因在于從信道編碼以后至傳輸信道復(fù)接以前各處理模塊的輸入輸出序列地址均為各傳輸信道本TTI內(nèi)的相對(duì)地址，而傳輸信道復(fù)接以后至物理信道映射之間各處理模塊的輸入輸出序列地址則為該CCTrCH一幀內(nèi)的相對(duì)地址，二者之間的地址映射關(guān)系比較復(fù)雜，因此難以實(shí)現(xiàn)一次性搬移。根據(jù)準(zhǔn)則一，考慮在傳輸信道復(fù)接處放置一級(jí)緩存，從而將系統(tǒng)劃分為兩個(gè)子系統(tǒng)傳輸信道處理部分和CCTrCH處理部分。分別對(duì)傳輸信道處理部分和CCTrCH處理部分進(jìn)行尋址是比較容易實(shí)現(xiàn)的，因此根據(jù)準(zhǔn)則二，便得到簡(jiǎn)化后的WCDMA上行復(fù)接方案，如圖2所示。
實(shí)現(xiàn)WCDMA上行信道解復(fù)接的方法，按以下步驟流程進(jìn)行(1)加入CRC校驗(yàn)比特；(2)傳輸塊合并/編碼塊分割；(3)信道編碼(4)傳輸信道處理部分；(5)CCTrCH處理部分。
在輸入端產(chǎn)生順序地址，依次計(jì)算出序列中各比特d1，i，d2，i，……經(jīng)過(guò)無(wú)線幀長(zhǎng)均衡，第一次交織，無(wú)線幀分段和速率匹配后在緩存中的存放位置m1，i，m2，i，……，并寫(xiě)入相應(yīng)數(shù)據(jù)。對(duì)其他傳輸信道數(shù)據(jù)亦做相同的處理。另一方面，在發(fā)送端同樣產(chǎn)生順序地址，依次計(jì)算輸出序列O中各比特o1，o2，……經(jīng)過(guò)傳輸信道復(fù)接，物理信道合并和第二次交織之前在緩存中的對(duì)應(yīng)位置n1，n2，……，讀出相應(yīng)比特即為待發(fā)送的數(shù)據(jù)。圖3描述了此搬移過(guò)程。
由此可看出，該算法避開(kāi)了對(duì)數(shù)據(jù)的直接處理，而是根據(jù)輸入輸出序列的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系將輸入數(shù)據(jù)搬移至輸出序列的相應(yīng)位置，從而簡(jiǎn)化了處理步驟，大大降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。
本發(fā)明有益效果本W(wǎng)CDMA上行信道復(fù)接器只需一級(jí)緩存，且由于采用一步到位的硬件實(shí)現(xiàn)，因此其延時(shí)僅取決于處理時(shí)鐘和傳輸信道一個(gè)TTI的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，這樣不僅大大降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，存儲(chǔ)量和處理延時(shí)，而且提高了系統(tǒng)工作效率和吞吐量，以較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的WCDMA上行信道復(fù)接方案。
對(duì)于CCTrCH處理部分，為了計(jì)算物理信道分段和第二次交織前的地址，首先產(chǎn)生單碼道內(nèi)數(shù)據(jù)的順序地址，由該地址得到數(shù)據(jù)在交織器中的行號(hào)m和列號(hào)n’，然后根據(jù)第二次交織的原理(行寫(xiě)入，列讀出，列交織)，由行號(hào)n’查表得到交織前的列號(hào)n，則交織前數(shù)據(jù)的地址為intl_addr＝m×30+n。另外，由于各碼道數(shù)據(jù)是并行傳送的，即輸入數(shù)據(jù)依次為碼道0的第0個(gè)數(shù)據(jù)，碼道1的第0個(gè)數(shù)據(jù)，……碼道x的第0個(gè)數(shù)據(jù)，碼道0的第1個(gè)數(shù)據(jù)，……。因此，應(yīng)在intl_addr的基礎(chǔ)上再加上所屬碼道在緩存內(nèi)的存放起始地址iniaddr，于是片內(nèi)RAM讀地址ram_raddr=intl_addr+iniaddr。從片內(nèi)RAM相應(yīng)地址中讀出數(shù)據(jù)依次輸出，即完成了物理信道分段和第二次交織步驟。
本W(wǎng)CDMA上行信道復(fù)接器只需一級(jí)緩存，且由于采用一步到位的硬件實(shí)現(xiàn)，因此其延時(shí)僅取決于處理時(shí)鐘和傳輸信道一個(gè)TTI的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，這樣不僅大大降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，存儲(chǔ)量和處理延時(shí)，而且提高了系統(tǒng)工作效率和吞吐量，以較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的WCDMA上行信道復(fù)接方案。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)WCDMA上行信道解復(fù)接的方法，其特征在于采用基于地址計(jì)算的搬移算法來(lái)實(shí)現(xiàn)WCDMA上行信道復(fù)接，具體算法流程為在輸入端產(chǎn)生順序地址，依次計(jì)算出序列中各比特d1，i，d2，i，……經(jīng)過(guò)無(wú)線幀長(zhǎng)均衡，第一次交織，無(wú)線幀分段和速率匹配后在緩存中的存放位置m1，i，m2，i，……，并寫(xiě)入相應(yīng)數(shù)據(jù)。對(duì)其他傳輸信道數(shù)據(jù)亦做相同的處理。另一方面，在發(fā)送端同樣產(chǎn)生順序地址，依次計(jì)算輸出序列O中各比特o1，O2，……經(jīng)過(guò)傳輸信道復(fù)接，物理信道合并和第二次交織之前在緩存中的對(duì)應(yīng)位置n1，n2，……，讀出相應(yīng)比特即為待發(fā)送的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述一種實(shí)現(xiàn)WCDMA上行信道解復(fù)接的方法，其特征在于按以下步驟流程(1)加入CRC校驗(yàn)比特；(2)傳輸塊合并/編碼塊分割；(3)信道編碼；(4)傳輸信道處理部分；(5)CCTrCH處理部分。
3.如權(quán)利要求1所述一種實(shí)現(xiàn)WCDMA上行信道解復(fù)接的方法，其特征在于所述傳輸信道處理部分，首先產(chǎn)生某傳輸信道一個(gè)TTI內(nèi)的數(shù)據(jù)的順序地址，計(jì)算該地址在第一次交織前的行號(hào)n’和列號(hào)m’。由m’求得交織后的列號(hào)m，即該地址數(shù)據(jù)所屬的幀號(hào)，根據(jù)第m幀的速率匹配e值和應(yīng)鑿去或重復(fù)數(shù)大小nrop計(jì)算該地址數(shù)據(jù)是否應(yīng)該鑿去或重復(fù)，并置相應(yīng)的標(biāo)志位，同時(shí)得到速率匹配后的行號(hào)n，則該數(shù)據(jù)在片內(nèi)RAM內(nèi)的存放地址為ram_waddr＝Iniaddr(m)+n。其中iniaddr(m)為該傳輸信道第m幀數(shù)據(jù)在片內(nèi)RAM中的存放起始地址，由主控單元計(jì)算并告知本復(fù)接器。從編碼器緩存中順序讀出數(shù)據(jù)，并根據(jù)標(biāo)志位和速率匹配方式作相應(yīng)處理，當(dāng)標(biāo)志位無(wú)效時(shí)，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入片內(nèi)RAM中ram_waddr處；當(dāng)標(biāo)志位有效時(shí)，若為鑿去方式，則不往片內(nèi)RAM中寫(xiě)數(shù)據(jù)，若為重復(fù)方式，則將該數(shù)據(jù)重復(fù)后寫(xiě)入片內(nèi)RAM。按以上步驟依次將數(shù)據(jù)寫(xiě)入片內(nèi)RAM內(nèi)相應(yīng)位置，即完成了無(wú)線幀均衡，第一次交織，無(wú)線幀分段以及速率匹配和傳輸信道復(fù)接步驟。
4.如權(quán)利要求1所述一種實(shí)現(xiàn)WCDMA上行信道解復(fù)接的方法，其特征在于所述CCTrCH處理部分，為了計(jì)算物理信道分段和第二次交織前的地址，首先產(chǎn)生單碼道內(nèi)數(shù)據(jù)的順序地址，由該地址得到數(shù)據(jù)在交織器中的行號(hào)m和列號(hào)n’，然后根據(jù)第二次交織的原理(行寫(xiě)入，列讀出，列交織)，由行號(hào)n’查表得到交織前的列號(hào)n，則交織前數(shù)據(jù)的地址為intl_addr＝m×30+n。另外，由于各碼道數(shù)據(jù)是并行傳送的，即輸入數(shù)據(jù)依次為碼道0的第0個(gè)數(shù)據(jù)，碼道1的第0個(gè)數(shù)據(jù)，……碼道x的第0個(gè)數(shù)據(jù)，碼道0的第1個(gè)數(shù)據(jù)，……。因此，應(yīng)在intl_addr的基礎(chǔ)上再加上所屬碼道在緩存內(nèi)的存放起始地址iniaddr，于是片內(nèi)RAM讀地址ram_raddr＝intl_addr+iniaddr。從片內(nèi)RAM相應(yīng)地址中讀出數(shù)據(jù)依次輸出，即完成了物理信道分段和第二次交織步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高速實(shí)現(xiàn)WCDMA復(fù)雜的上行信道解復(fù)接流程的方法及使用這種方法的復(fù)接裝置。它可以完成流程中交織,速率匹配,復(fù)接等所有步驟的功能。由于WCDMA上行信道編碼復(fù)接方案的復(fù)雜性,直接按照其設(shè)計(jì)信道復(fù)接器將會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)延時(shí)和高的系統(tǒng)復(fù)雜度。本W(wǎng)CDMA上行信道復(fù)接器采用基于地址計(jì)算的搬移算法,大大減低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度,以較小的延時(shí)和低的存儲(chǔ)量以及計(jì)算復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了WCDMA的上行信道解復(fù)接流程。
文檔編號(hào)H04J13/00GK1347219SQ0113671
公開(kāi)日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2001年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月22日
發(fā)明者許希斌, 周世東, 曹鵬志 申請(qǐng)人:信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所, 清華大學(xué)