CN101060380A - 一种高速共享控制信道hs－scch的信号处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速共享控制信道HS－SCCH的信号处理方法，在对HS－SCCH数据进行信道编码之后，通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配，最终形成占用一个码道大小的数据块。由于每个UE的HS－SCCH控制信号占用的码道数目减少，使得控制信道时隙在全码道条件下工作的机率相应减少，降低了小区内或小区间的信号干扰，最终能够提高控制信道的整体译码性能。

Description

一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理方法及装置。

背景技术

在高速下行分组介入HSDPA中使用高速共享数据信道HS-DSCH进行数据传输，多个UE通过时分复用和码分复用共享该信道，其物理信道为HS-PDSCH。HS-DSCH为了实现快速控制，通过高速共享控制信道HS-SCCH作为其专用的下行控制信道，承载着HSDPA相关下行控制信息，每个HS-SCCH信道一次只为一个UE承载HS-DSCH相关的下行信令，所述信令信息主要包括：UE-Id，TFRI，HARQ相关信息等。因此，对于HSDPA来讲，终端必须在HS-SCCH上获得相应的控制信息，才能接收HS-DSCH上的数据，因此控制信道的可靠性应该足够高。

现有HS-SCCH信道的编码方法，是对HS-SCCH数据采用1/3的卷积编码，然后将经过卷积编码后的162位比特通过重复处理的方式进行速率匹配，进而得到172位比特数据，然后进行物理信道映射，占用2个SF16码道进行传输。

对于单载波HSDPA，为了保证下行速率，一个子帧的5个下行时隙中一般分配1个时隙来配置多用户的控制信道，而每个用户都有1个HS-SCCH信道(2个SF16码道)和1个伴随下行DPCH信道(2个SF16码道)，这样控制信道时隙中最多也只能够支持4组用户配置。为了达到要求的系统容量，控制信道时隙就基本需要在满码道配置下工作，但这时小区内干扰却达到了最大值，控制信道的解调性能已经严重下降，而控制信道性能将直接影响到小区的吞吐率和业务质量。如果再考虑其他小区下行信号的干扰(小区间干扰)，这个问题将更加严重。

对于多载波HSDPA系统，UE可能需要监听更多的HS-SCCH信道(＞4个)。同时TD多载波HSDPA系统中采用各个载波独立传输，独立控制，因此控制信道也是各个载波独立的。考虑到UE的实现简化问题，实现时用来控制多个载波传输的控制信道有可能配置在同一个载波上。这样以3载波HSDPA系统来讲，1个UE需要至少接收3个HS-SCCH信道，即6个SF16的码道，加上DPCH信道(＞＝2个SF16码道)，这样1个控制信道时隙能支持的用户数目将进一步减少，同时仍然无法避免在满码道配置下工作，因此控制信道的解调性能仍然会比较差，同时问题比单载波情况下更严重。同时在多载波系统配置时，如果考虑其他小区下行信号的干扰，控制信道的解调性能还会进一步恶化。

进一步，由于每个用户占用的码道数较多，因此对于TD-SCDMA资源受限比较严重的系统，使用上述方案会导致系统资源的浪费，造成接入用户数目的受限问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理方法及装置，以解决现有HS-SCCH编码占用码道较多，导致控制信道解调性能较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理方法，对HS-SCCH数据进行信道编码；通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配。

所述方法还包括，在信道编码之前进行HS-SCCH数据合并及循环冗余校验处理。

所述方法还包括，在速率匹配之后进行数据交织处理。

优选的，对HS-SCCH数据进行卷积编码。

优选的，根据编码后的数据比特数目和物理信道承载的比特数目，确定速率匹配图样；根据所述速率匹配图样对编码后数据进行删除处理，形成占用一个码道的数据块。

优选的，所述删除处理为打孔。

一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理装置，所述信号处理装置包括：编码器，用于对HS-SCCH数据进行信道编码；速率匹配单元，用于通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配。

所述装置还包括信息合并单元，用于在信道编码之前对HS-SCCH数据进行信息合并；循环冗余处理校验单元，用于对合并后的HS-SCCH数据添加循环冗余校验处理。

所述装置还包括，交织单元，用于对速率匹配单元的输出进行数据交织处理。

优选的，所述编码器为卷积编码器。

所述速率匹配单元包括匹配参数计算子单元，用于根据编码后的数据比特数目和物理信道承载的比特数目，确定速率匹配图样；

删除处理子单元，用于根据所述速率匹配图样对编码后数据进行删除处理，形成占用一个码道的数据块。

以上技术方案可以看出，在本发明中，由于对HS-SCCH数据进行信道编码以及在进行信道编码之后通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配，使得现有占用两个SF16码道的HS-SCCH信号，只需占用一个SF16码道即可。从而控制信道时隙就不必在满码道配置下工作，减少了小区内和小区间的干扰，达到了提高控制信道整体译码性能，从而提高用户和小区吞吐量的目的。

进一步，HS-SCCH控制信道占用的码道数目减少，使得HS-DSCH信道占用的总的物理信道数目增加，可以有效提高下行数据速率，提高用户和小区的吞吐量。

附图说明

图1为一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理过程示意图；

图2为HS-SCCH的信号处理方法第一实施例示意图；

图3为HS-SCCH的信号处理方法第二实施例示意图；

图4为本发明公开的HS-SCCH信号处理装置的实施例结构示意图；

图5为单小区配置下的误块率曲线示意对照图；

图6为同频多小区配置下的误块率曲线示意对照图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明公开的一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理过程示意图。

步骤110：HS-SCCH数据合并及循环冗余处理。

HS-SCCH信道用于承载高速下行分组接入HSDPA的相关下行控制信息，每个HS-SCCH信道一次只为一个UE承载HS-DSCH相关的下行信令，所述信令信息主要包括：UE-Id，TFRI，HARQ相关信息等。TFRI主要包括码时隙分配信息，调制方案信息(QPSK/16 QAM)和传输块大小。HARQ相关信息包括HARQ过程信息，冗余版本信息和新数据指示。UE-Id信息承载相应的UE ID号用于指示本次数据传输的UE。

在对HS-SCCH数据进行信道编码之前，通常会进行一些数据域的自身处理。例如将该信道传输的信息进行合并，例如将TFRI(20比特)和HARQ(10比特)信息共30比特进行复用；然后加入16比特的CRC校验以及UE-Id，并将UE-Id(16比特)与CRC校验进行逐位异或运算。需要说明，不同系统通过该信道传输的信息不尽相同，因此本发明技术方案并不局限于上述信息的合并。此外，与CRC校验进行逐位异或运算的信息比特也可以有多种实现方案，并不局限于UE-Id，甚至有的系统不需要添加CRC校验码。

步骤120：对HS-SCCH数据进行信道编码。

所述信道编码的方式有多种，例如卷积编码、里德-索罗蒙编码(RS编码)以及Turbo编码等等。由于种类繁多，不能一一赘述，在后面的具体实施例中将以使用较为普遍的卷积编码为例进行具体说明。

步骤130：通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配。

所谓速率匹配，指的是将一定比特数目的数据通过某种操作进行处理，使得处理后的数据比特数目(Nbit)能够匹配物理信道承载的比特数目(84bit)。具体而言，首先根据编码后的数据比特数目和物理信道承载的比特数目，确定速率匹配图样；然后根据所述速率匹配图样对编码后的数据进行删除处理。所述删除处理的方式多种多样，目前较为常用的是打孔方式。当然，不同系统物理信道承载的比特数目可能不同，例如在TD-SCDMA系统中一个SF16物理信道承载的比特数目是84bit，其他系统可能就不是84bit了，那么确定速率匹配图样时，就以实际的物理信道承载比特数目为依据，而不是局限于84位。

步骤140：对速率匹配之后的HS-SCCH数据信号进行交织处理。优选的，通过交织，可以使突发错误随机化，从而获得更好的抗衰落性能，例如交织深度5ms。

至此，HS-SCCH数据的处理已经完成，再后就是直接放置在物理信道上，并加入发射功率控制TPC(2比特)、同步偏移SS(2比特)以及进行调制扩频，最终形成一个完整的突发帧结构。

下面结合具体实施例进一步揭示本发明技术方案。请参阅2，其为本发明公开的一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理方法第一实施例示意图。本实施例是以TD-SCDMA系统中的高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理为例，进行说明。

步骤210：HS-SCCH数据信息复用。HS-SCCH信道用于承载高速下行分组接入HSDPA的相关下行控制信息，所述控制信息主要包括：，UE-Id、TFRI，HARQ相关信息等。本步骤将TFRI(20比特)和HARQ(10比特)信息共30比特进行复用。

步骤220：循环冗余处理。加入16比特的CRC校验以及UE-Id，并将UE-Id(16比特)与CRC校验进行逐位异或运算。

步骤230：附加尾比特。在TD-SCDMA系统中现在采用的卷积码编码器的尾比特为8比特。

步骤240：对HS-SCCH数据进行速率为1/2的卷积编码，编码器采用3GPP中TS25.222中定义的编码器。

步骤250：采用打孔方式进行速率匹配，使得打孔后的数据速率和物理信道上承载的比特速率一致。从图中可知，经过1/2卷积编码后的数据为108比特，TD-SCDMA系统中物理信道承载的比特数目为88，但还需为TPC和SS预留4个比特的空间，因此，要求经过速率匹配之后的数据为84比特。采用3GPP中TS25.222中定义的卷积码打孔方式的速率匹配算法可知，速率匹配图样PL应该等于0.78。可见，根据速率匹配图样0.78对1/2卷积编码后的数据(108比特)进行打孔，形成占用一个码道大小的数据块，能够匹配一个物理信道承载的比特数，即一个SF16码道。

步骤260：数据交织，交织深度尾5ms。通过交织，可以使突发错误随机化，从而获得更好的抗衰落性能。具体何时交织可依据实际情况来确定，例如可以在卷积和速率匹配之间进行第一次交织，然后在速率匹配之后再进行第二次交织。

至此，HS-SCCH数据的处理已经完成，再后就是直接放置在物理信道上，并加入发射功率控制TPC(2比特)、同步偏移SS(2比特)以及进行调制扩频，最终形成一个完整的突发帧结构。

请参阅3，其为本发明公开的一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理方法第2实施例示意图。本实施例与第二实施例不同之处在于，在本实施例中进行卷积编码时采用的速率是1/3而不是1/2，进而打孔速率匹配图样也相应地有所改变。

步骤310：HS-SCCH数据信息复用。HS-SCCH信道用于承载高速下行分组接入HSDPA的相关下行控制信息，所述控制信息主要包括：UE-Id，TFRI，HARQ相关信息等。本步骤将TFRI(20比特)和HARQ(10比特)信息共30比特进行复用。

步骤320：循环冗余处理。加入16比特的CRC校验以及UE-Id，并将UE-Id(16比特)与CRC校验进行逐位异或运算。

步骤330：附加尾比特。在TD-SCDMA系统中现在采用的卷积码编码器的尾比特为8比特。

步骤340：对HS-SCCH数据进行速率为1/3的卷积编码，编码器采用现有的编码器。

步骤350：采用打孔方式进行速率匹配，使得打孔后的数据速率和物理信道上承载的比特速率一致。从图中可知，经过1/3卷积编码后的数据为162比特，TD-SCDMA系统中物理信道承载的比特数目84比特(除去预留的TPC和SS4比特)，采用3GPP中TS25.222中定义的卷积码打孔方式的速率匹配算法可知速率匹配图样PL应该等于0.52。可见，根据速率匹配图样0.52对1/3卷积编码后的数据(162比特)进行打孔，得到84比特数据，是一个物理信道能够承载的比特数，即一个SF16码道。

步骤360：数据交织，交织深度尾5ms。通过交织，可以使突发错误随机化，从而获得更好的抗衰落性能。具体何时交织可依据实际情况来确定，例如可以在卷积和速率匹配之间进行第一次交织，然后在速率匹配之后再进行第二次交织。

至此，HS-SCCH数据的处理已经完成，再后就是直接放置在物理信道上，并加入发射功率控制TPC(2比特)、同步偏移SS(2比特)以及进行调制扩频，最终形成一个完整的突发帧结构。

本发明还公开了一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理装置，包括：编码器，用于对HS-SCCH数据进行信道编码；速率匹配单元，用于通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配。请参阅图4，其为本发明公开的HS-SCCH信号处理装置的实施例结构示意图。下面结合该装置的工作原理具体介绍其结构。

HS-SCCH信道用于承载高速下行分组接入HSDPA的相关下行控制信息，所述控制信息主要包括：UE-Id，TFRI，HARQ相关信息等等。因此，首先通过信息合并单元41对TFRI和HARQ相关信息进行合并，并将数据传输给循环冗余处理单元42，循环冗余处理单元42在接收到的数据中加入16比特的CRC校验码以及UE-Id，并将UE-Id(16比特)与CRC校验进行逐位异或运算，然后输出至编码器45进行编码，优选的，编码器为卷积编码器。将经过编码(如速率为1/2或1/3的卷积编码)之后的数据块输出至速率匹配单元43中的匹配参数计算子单元431。

匹配参数计算子单元431根据编码后的数据比特数目和物理信道承载的比特数目，确定速率匹配图样。匹配参数计算子单元431的输出匹配参数至删除处理子单元432，删除处理子单元432根据上述速率匹配图样对编码后的数据进行删除处理，使得处理后的数据比特数目能够匹配物理信道承载的比特数目。所述删除处理的方式多种多样，目前较为常用的是打孔方式。当然，不同系统物理信道承载的比特数目可能不同，例如在TD-SCDMA系统中一个物理信道承载的比特数目是84bit，其他系统可能就不是84bit了，那么确定速率匹配图样时，就以实际的物理信道承载比特数目为依据，而不是局限于84位。经过删除处理后的HS-SCCH数据形成占用一个SF16码道大小的数据块，即能够匹配在一个物理信道上传输。

为了使突发错误随机化，获得更好的抗衰落性能，优选的，可以通过交织单元44对匹配参数计算子单元431输出的数据进行交织处理。此后可以根据实际需要，例如在TD-SCDMA系统中需要在数据的相应位置加入发射功率控制TPC(2比特)、同步偏移SS(2比特)以及进行调制和扩频，最终形成占用一个码道的突发帧结构，当然在突发帧结构中还可以包括基本中间码(144比特)。

从上述各个实施例可以看出，通过本发明公开的技术方案对HS-SCCH信道信号进行处理后，HS-SCCH数据可以只占用一个SF16码道即可，换而言之，HS-SCCH数据可以直接放到一个物理信道上进行传输。而现有对HS-SCCH信道信号进行处理后，需要占用两个SF16码道，从而可知，本发明处理技术降低了控制信道时隙在满码道工作的几率，进而减少了小区内或小区间的干扰，提高了控制信道的解调性能。同时，HS-SCCH控制信道占用的码道数目减少，使得HS-DSCH信道占用的物理信道数目增加，可以有效提高下行数据速率，提高用户和小区的吞吐量。

为了充分验证本发明技术方案的有益效果，进行了严格的链路级仿真试验，请参看图5，其为单小区配置下(基站全向发射)的误块率曲线示意对照图。

其中，误码率曲线51是采用现有HS-SCCH信号处理方案仿真得到的，误码率曲线52是采用本发明公开的HS-SCCH信号处理方案仿真得到的。通常情况下，系统对误码率的要求应该低于0.01，从图中可以看出，在单小区配置、控制信道时隙支持4个用户的情况下，采用现有技术的误码率曲线51很难达到0.01的要求，而采用本发明方案的误码率曲线52完全能够达到0.01的标准。由此可见，采用本发明HS-SCCH信号处理方案可以将HS-SCCH信号数据通过一个物理信道传输，节省了码道资源，提高了解调和译码的整体性能。

请参阅图6，其为同频多小区配置下(基站全向发射，有2个邻小区，每个小区有1个语音用户)得误码率曲线示意图。

其中，误码率曲线61是采用现有HS-SCCH信号处理方案仿真得到的，误码率曲线62是采用本发明公开的HS-SCCH信号处理方案仿真得到的。从图中可以看出，在多小区配置下，采用现有技术的误码率曲线61的技术指标明显低于本发明技术方案的误码率曲线62的技术指标，即提高了解调和译码的整体性能。

以上对本发明所提供的一种高速共享控制信道HS-SCCH的编码方法及编码装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1、一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理方法，其特征在于，对HS-SCCH数据进行信道编码；

通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配。

2、如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于还包括，在信道编码之前进行HS-SCCH数据合并及循环冗余校验处理。

3、如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于还包括，在速率匹配之后进行数据交织处理。

4、如权利要求1至3中任意一项所述的信号处理方法，其特征在于，对HS-SCCH数据进行卷积编码。

5、如权利要求1至3中任意一项所述的信号处理方法，其特征在于，根据编码后的数据比特数目和物理信道承载的比特数目，确定速率匹配图样；

根据所述速率匹配图样对编码后数据进行删除处理，形成占用一个码道的数据块。

6、如权利要求1至3中任意一项所述的信号处理方法，其特征在于，所述删除处理为打孔。

7、一种高速共享控制信道HS-SCCH的信号处理装置，其特征在于包括：编码器，用于对HS-SCCH数据进行信道编码；

速率匹配单元，用于通过删除处理对编码后的数据进行速率匹配。

8、如权利要求7所述的信号处理装置，其特征在于还包括，

信息合并单元，用于在信道编码之前对HS-SCCH数据进行信息合并；

循环冗余处理校验单元，用于对合并后的HS-SCCH数据添加循环冗余校验处理。

9、如权利要求7所述的信号处理装置，其特征在于还包括，交织单元，用于对速率匹配单元的输出进行数据交织处理。

10、如权利要求7至9中任意一项所述的信号处理装置，其特征在于，所述编码器为卷积编码器。

11、如权利要求7至9中任意一项所述的信号处理装置，其特征在于，所述速率匹配单元包括：

匹配参数计算子单元，用于根据编码后的数据比特数目和物理信道承载的比特数目，确定速率匹配图样；

删除处理子单元，用于根据所述速率匹配图样对编码后数据进行删除处理，形成占用一个码道的数据块。

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