CN101087181B

CN101087181B - 一种解交织和解速率匹配的方法

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Publication number: CN101087181B
Application number: CN2007101260896A
Authority: CN
Inventors: 袁学龙
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2027-07-11
Also published as: CN101087181A

Abstract

一种解交织和解速率匹配的方法，首先根据传输信道的速率匹配方式，判断是否是实施了打孔的传输信道，如果是，则对该传输信道当前帧的符号序列进行第一次解交织处理；否则，对该传输信道的当前帧的符号序列进行第一次解交织处理，同时对该传输信道当前帧的符号序列进行解比特重复处理；然后将经过上述处理的符号序列，依次写入第一次交织随机存取记忆体；最后如果所述第一次交织随机存取记忆体存储有实施了打孔的传输信道的传输时间间隔的符号序列，对这些打孔的传输信道的传输时间间隔符号序列逐个传输时间间隔进行解打孔处理。应用本发明，在大大减少第一次交织RAM容量的同时，采用门控时钟来进行处理，可以节约功耗。

Description

一种解交织和解速率匹配的方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统中解交织和解速率匹配的方法，尤其涉及WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址接入)通信系统的下行链路中解交织和解速率匹配的方法。

背景技术

在无线通信系统的下行链路中，传输信道的编码复用处理主要包括CRC(Cyclic Redundancy Code，循环冗余校验码)附加、信道编码、速率匹配、第一次交织、和传输信道复用等。第三代移动通信系统国际标准3GPP25.212中规定了WCDMA通信系统下行链路的传输信道复用处理结构。

关于下行链路的复用和编码的详细描述，请参阅第三代移动通信系统国际标准3GPP25.212。此处仅就与本发明密切相关部分作一简要说明。一般地，各个传输信道的数据以传输块为单位，按照TTI(Transmit Time Interval，传输时间间隔)的时间间隔进行传输的，对于不同时延要求的业务，可以使用不同的TTI，3GPP规定，TTI可以是10ms、20ms、40ms和80ms中的一种。为了提高数据传输的可靠性，在发送端对数据块进行CRC附加和信道编码。信道编码可以是卷积编码或Turbo(特博)编码。一个传输信道上的比特数随着不同的TTI可能是变化的，在下行链路中当比特数在不同TTI之间变化时，数据比特将被重传或打孔，以确保在传输信道复用后的总比特速率不会超过分配的专用物理信道的最大总比特速率。因此对经过纠错编码后的数据流，要进行速率匹配处理。接着进行第一次交织，即帧间交织。交织的主要目的是将突发错误打乱变成随机错误以利于译码器进行纠错，提高抗衰落的能力。当一个TTI的时间间隔大于10ms时，需要将输入比特序列进行分段以映射到复数个无线帧进行传送。经过上述处理后，从各个传输信道取出一帧数据，首尾相接复用成一个编码复合传输信道，通过第二次交织即帧内交织处理后映射到一个或复数个物理信道上进行发送。

在下行链路的编码复用结构中，第一次解交织和解速率匹配处理的传统做法是，把经过第二次解交织处理的数据先直接搬移到第一次交织RAM(随机存取记忆体)中，等到传输信道的一个TTI的数据存完后，再开始对这个TTI的数据进行解交织和解速率匹配处理。这种做法存在下列缺点：

(1)根据3GPP规范的相关规定，下行链路中解速率匹配处理前的数据总量高达6400*6.6＝42240个软符号(用多个比特来表示一个数据)；因此必须开辟一个高达42K字的RAM来存储这些数据；如果一个字的字长用8比特来表示，那么，这个RAM的容量为42240*8＝337，920比特。

(2)由于RAM的容量很大，需要写入的数据量相对较多，因此功率消耗大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种解交织和解速率匹配的方法，解决了当前使用过大的第一次交织RAM，导致电路的面积和功耗增大的缺点，应用本发明，在大大减少第一次交织RAM容量的同时，采用门控时钟来进行处理，可以节约功耗。

为了解决上述问题，本发明提供了一种解交织和解速率匹配的方法，包括以下步骤，

a、根据传输信道的速率匹配方式，判断是否是实施了打孔的传输信道，如果是，则对该传输信道当前帧的符号序列进行第一次解交织处理；否则，对该传输信道的当前帧的符号序列进行第一次解交织处理，同时对该传输信道当前帧的符号序列进行解比特重复处理；

b、将经过上述处理的符号序列，依次写入第一次交织随机存取记忆体；

c、如果所述第一次交织随机存取记忆体存储有实施了打孔的传输信道的传输时间间隔的符号序列，对这些传输时间间隔的符号序列进行解打孔处理。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤a和步骤c中，所述传输信道包括多个传输信道，对多个传输信道按照串行方式进行处理，即处理完一个传输信道的当前帧的数据，接着处理下一个传输信道的当前帧的数据，直到所有传输信道全部处理完毕，对于步骤c而言，解打孔处理为当前传输时间间隔的数据。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤a中，传输信道的速率匹配方式包括打孔方式、或者比特重复方式。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤b中，对于所述实施了比特重复的传输信道，去掉重复的符号后将所述符号序列存入所述第一次交织随机存取记忆体。

进一步地，上述方法还可包括，所述去掉重复的符号方式包括，直接丢弃方式，或与被其重复的符号进行合并的方式。

本发明还提供了一种解交织和解速率匹配的方法，包括以下步骤，

步骤210、判断传输信道的速率匹配方式，如果是打孔方式，则执行步骤220；否则，执行步骤230；

步骤220、对该传输信道的当前帧的符号序列，进行第一次解交织处理；执行步骤260；

步骤230、计算当前符号对应的参数e值，及其在第一次交织随机存取记忆体中的写入地址symbol_addr；

步骤240、判断当前符号对应的参数e值是否小于0，如果小于0，则执行步骤250，否则执行步骤260；

步骤250、丢弃此符号，并转入下一符号的处理；

步骤260、将经过上述处理的符号，依次写入第一次交织随机存取记忆体；

步骤270、如果第一次交织随机存取记忆体中存有实施了打孔的传输时间间隔的符号序列，那么对这些传输时间间隔的符号序列进行解打孔处理。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤210中，如果判断出不是打孔方式，则是比特重复方式，通过判断所述参数e的符号位即可实现解比特重复的计算。

步骤310、判断传输信道的速率匹配方式，如果是打孔方式，则执行步骤320；否则执行步骤330；

步骤320、对该传输信道的当前帧的符号序列，进行第一次解交织处理；执行步骤390；

步骤330、判断当前传输信道的传输时间间隔是否大于10ms，如果不大于10ms，则执行步骤340；否则执行步骤360；

步骤340、计算当前符号的参数e值及其在第一次交织随机存取记忆体中的写入地址symbol_addr；

步骤350、如果当前符号对应的参数e值大于0，则直接寄存当前符号，否则当前符号与上次寄存的符号进行累加并进行寄存；执行步骤390；

步骤360、系统复位时，对第一次交织随机存取记忆体进行清0；

步骤370、计算当前符号的参数e值及其在第一次交织随机存取记忆体中的写入地址symbol_addr，并判断该符号是否为重复符号；

步骤380、从第一次交织随机存取记忆体中读取symbol_addr对应的符号，并与当前符号进行累加；

步骤390、将上述处理后的符号序列依次写入第一次交织随机存取记忆体；

步骤400、如果第一次交织随机存取记忆体中存有实施了打孔的传输时间间隔的符号序列，则对这些传输时间间隔的符号序列进行解打孔处理；

步骤410、每读出完一个传输时间间隔的数据，对其在第一次交织随机存取记忆体中的存储空间进行清0。

与现有技术相比，采用本发明所述方法，优点如下：

(1)节省了大量的第一次交织RAM的容量；

(2)减少了从第一次交织RAM中读数的次数；

(3)解比特重复的算法更加简单，只需判断e的符号，从而可以提高计算e参数的电路速度；

(4)功率消耗小。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中解交织和解速率匹配的方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式中第一具体实施方式的方法的流程图；

图3是本发明具体实施方式中第二具体实施方式的方法的流程图；

图4是本发明具体实施方式中解交织和解速率匹配处理的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步说明。

本发明具体实施方式的解交织和解速率匹配的方法，如图1所示，包括下列步骤：

步骤110、根据传输信道的速率匹配方式，判断是否是实施了打孔(puncture)的传输信道，如果是，则执行步骤120；否则，执行步骤130；

传输信道的速率匹配方式包括打孔方式、或者比特重复方式。

步骤120、对该传输信道的当前帧的符号序列进行第一次解交织处理，执行步骤140；

对于多个传输信道，按照串行方式进行上述处理，即处理完一个传输信道的当前帧的数据，接着处理下一个传输信道的当前帧的数据，直到所有传输信道全部处理完毕。

步骤130、对该传输信道的当前帧的符号序列进行第一次解交织处理，同时对该传输信道的当前帧的符号序列进行解比特重复处理；

现在是实施了比特重复(repetition)的传输信道，对于实施了比特重复的传输信道，进行第一次解交织处理，同时进行解比特重复处理。

步骤140、将经过上述处理的符号序列，依次写入第一次交织RAM；

对于实施了打孔的传输信道，只是先进行第一次解交织处理后再将符号序列依次存入第一次交织RAM。

对于实施了比特重复的传输信道，丢弃重复的符号或者将重复符号与被重复符号进行合并后将符号序列存入第一次交织RAM。

步骤150、如果第一次交织RAM中存储有实施了打孔的传输信道的TTI的符号序列，对这些TTI的符号序列进行解打孔处理。

对于多个传输信道也是按照串行方式进行上述处理。即处理完一个传输信道的当前TTI的数据，接着处理下一个传输信道的当前TTI的数据，直到所有传输信道全部处理完毕。

本发明具体实施方式中解交织和解速率匹配处理的核心算法是：

一个传输信道上的比特数目在不同的TTI内可能是变化的，在下行链路中当比特数在不同TTI内变化时，数据比特将被重复或打孔，以确保在传输信道复用后的总比特速率与所分配的专用物理信道的总比特速率一致。

假设输入解速率匹配模块的比特序列用x_i1，x_i2，x_i3，...，x_iXi来表示，这里i是TrCH号，Xi为一个TTI的符号数。

对实施了打孔的传输信道，其第一次解交织处理的算法如下：

对于帧号为frm_cnt(frm_cnt＝0，1，...，Fi-1)的一帧数据，根据第一次交织图样可得到经过第一次解交织后的帧号为n(见表1)，如下所示：

for(m＝1；m<＝FRM_LEN；m＝m+1)

//FRM_LEN为传输信道i的接收帧长，包括p比特，但不包括DTX

{

for(j＝0；j<Fi-1；j＝j+1)//Fi为一个TTI包含的帧数

{

if(m>p_bit_num[j])//p_bit_num[j]为第j帧插入的p比特数

{

sym_num＝sym_num+1；//比特重复前的原始位置

}

if(j＝n) //n为第一次解交织后的帧号

symbol_addr＝sym_num-1；

}

根据上述算法，可以求得当前符号在第一次交织RAM中的地址symbol_addr。把当前符号写入第一次交织RAM的相应地址即可。

对于存于第一次交织RAM的传输信道的TTI进行解打孔处理的算法如下：

初始化：

e＝eini-eminus；

for(m＝1；m<＝Xi；m＝m+1)

//Xi为传输信道i的一个TTI的符号数，包括打孔打掉的符号，但不包

//括p比特和DTX比特

{

if(e<＝0)

{

当前位置为打孔符号；

e＝e+eplus；

}

e＝e-eminus；

}

对实施了比特重复的传输信道，其第一次解交织和解比特重复(repetition)的算法如下：

初始化：

sym_num＝0；

static e[Fi+1]＝{1}；

e_res＝1；

symbol_addr＝0；

对于帧号为frm_cnt(frm_cnt＝0，1，...，Fi-1)的一帧数据，根据第一次交织图样可得到经过第一次解交织后的帧号为n(见表1)，我们有：

for(m＝1；m<＝FRM_LEN；m＝m+1)

//FRM_LEN为传输信道i的接收帧长包括p比特，但不包括DTX

{

for(j＝0；j<Fi-1；j＝j+1)//Fi为一个TTI包含的帧数

{

if(m<＝p_bit_num[j])//p_bit_num[j]为第j帧插入的p比特数

{

if(j＝＝0)

{

e[j]＝e[Fi-1]；

}

else

{

e[j]＝e[j-1]；

}

else

{

if(e[j]<0)

{

e[j+1]＝e[j]+eplus；

}

else

{

e[j+1]＝e[j]-eminus；

sym_num＝sym_num+1；//比特重复前的原始位置

}

if(j＝n) //n为第一次解交织后的帧号

symbol_addr＝sym_num-1；

}

e_res＝e[n]；//选取对应当前接收帧的e值，然后进行判决

if(e_res<0)

rptFlag[m]＝1； //比特x_i，m为重复比特；

e[0]＝e[Fi]；

}

对于解比特重复的计算，e值总不为0，所以在硬件实现时，可以简化e参数的判断电路，只需判断其符号位即可。

根据rptFlag[m]可以判断符号m是否为重复比特；经过解比特重复处理的符号序列，依次写入第一次交织RAM，symbol_addr即它的写入地址；在做速率匹配处理时，要考虑到第一次交织的影响，也就是说要按照发送端输入第一次交织器的数据顺序来处理解比特重传的操作；这样处理得到的symbol_addr总是当前符号的原始位置。

frm_cnt与n的关系如表1所示：

表1：frm_cnt与n的对应关系

对于10ms和20ms的TTI，一个时钟周期做一次e参数的更新，而对于40ms和80ms的TTI，一个时钟周期做4次e参数的更新。这样，按照接收符号序列的先后顺序，由当前的e值，计算出下一个符号对应的e参数值，最多需要2个时钟周期。

对于重复符号的处理可以采取以下2种方法：

1、直接丢弃，这种方法比较简单。

2、与被其重复的符号进行合并(累加)。

这种方法在数据位宽足够宽的情况下，对性能有一些提高；但为了节省芯片面积，往往会限制数据的位宽，因此，在数据位宽有限的情况下，这种性能的改善可能就很小了。

这两种处理方法在本发明中是可选的。

本发明可应用于WCDMA系统下行链路的基带芯片设计，如手机、NodeB的基带芯片的设计。

第一具体实施方式，如图2所示，包括如下步骤：

步骤230、计算当前符号对应的参数e值，及其在第一次交织RAM中的写入地址symbol addr；

步骤240、判断当前符号对应的e值是否小于0，如果小于0，则执行步骤250，否则执行步骤260；

步骤250、丢弃此符号，并转入下一符号的处理；

步骤260、将经过上述处理的符号，依次写入第一次交织RAM；

步骤270、如果第一次交织RAM中存有实施了打孔的TTI符号序列，那么对这些TTI符号序列进行解打孔处理。

第二具体实施方式，

如图3所示，包括如下步骤：

步骤330、判断当前传输信道的TTI是否大于10ms，如果不大于10ms，则执行步骤340；否则执行步骤360；

步骤340、计算当前符号的参数e值及其在第一次交织RAM中的写入地址symbol_addr；

步骤350、如果当前符号对应的e值大于0，则直接寄存当前符号，否则当前符号与上次寄存的符号进行累加并进行寄存；执行步骤390；

步骤360、系统复位时，对第一次交织RAM进行清0；

步骤370、计算当前符号的参数e值及其在第一次交织RAM中的写入地址symbol_addr，并判断该符号是否为重复符号；

步骤380、从第一次交织RAM中读取symbol_addr对应的符号，并与当前符号进行累加；

步骤390、将上述处理后的符号序列依次写入第一次交织RAM；

步骤400、如果第一次交织RAM中存有实施了打孔的TTI符号序列，则对这些TTI符号序列进行解打孔处理；

步骤410、每读出完一个TTI的数据，对其在第一次交织RAM中的存储空间进行清0。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种解交织和解速率匹配的方法，其特征在于，所述方法包括，

c、如果所述第一次交织随机存取记忆体存储有实施了打孔的传输信道的传输时间间隔的符号序列，对这些传输时间间隔的符号序列逐个进行解打孔处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a和步骤c中，所述传输信道包括多个传输信道，对多个传输信道按照串行方式进行处理，即处理完一个传输信道的当前帧的数据，接着处理下一个传输信道的当前帧的数据，直到所有传输信道全部处理完毕，对于步骤c而言，解打孔处理为当前传输时间间隔的数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a中，传输信道的速率匹配方式包括打孔方式、或者比特重复方式。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，对于所述实施了比特重复的传输信道，去掉重复的符号后将所述符号序列存入所述第一次交织随机存取记忆体。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述去掉重复的符号方式包括，直接丢弃方式，或与被其重复的符号进行合并的方式。

6.一种解交织和解速率匹配的方法，其特征在于：所述方法包括，

步骤230、计算当前符号对应的参数e值，及该当前符号在第一次交织随机存取记忆体中的写入地址symbol_addr；

步骤250、丢弃此符号，并转入下一符号的处理；

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤210中，如果判断出不是打孔方式，则是比特重复方式，通过判断所述参数e的符号位实现的。

8.一种解交织和解速率匹配的方法，其特征在于，所述方法包括，

步骤340、计算当前符号的参数e值及该当前符号在第一次交织随机存取记忆体中的写入地址symbol_addr；