CN101237296B - 基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置 - Google Patents

基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置，所述方法包括：获取压缩传输时间间隔无线块；对所述压缩传输时间间隔无线块进行卷积编码；对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换。所述装置包括：获取单元，卷积编码单元以及比特交换单元；所述获取单元用于获取压缩传输时间间隔控制块，并向所述卷积编码单元发送所述压缩传输时间间隔控制块；所述卷积编码单元用于对接收到的压缩传输时间间隔控制块进行卷积编码；所述比特交换单元用于对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换。本发明可以有效地降低因引入RTTI而对信道的无线性能造成的负面影响。

Description

基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置。
背景技术
通用分组无线服务(GPRS，General Packet Radio Service)网络和第三代(3G，the 3rd Generation)网络可能会在较长一段时间内同时存在，这就要求GPRS网络也能支持3G业务，保证覆盖区在GPRS和3G之间变化时3G/GPRS双模用户的业务不至于中断。这里所说的3G业务包括会话类业务，主要是互联网语音(VoIP，Voice on Internet Protocol)业务。VoIP业务要求较小的端到端时延，大约300ms，和较小的误帧率(FER，Frame Error Rate)，大约1％。FER可以通过多次重传获得，所以问题最后归结为实现满足要求的时延。
压缩传输时间间隔(RTTI，Reduced Transmission Timing Interval)是一种通过减小传输时间间隔(TTI，Transmission Timing Interval)来到达减少时延目的的方案，是目前时延增强方面减少时延的主要手段之一。
例如目前一个无线块的长度，即一个TTI是20ms，等于4个无线帧的长度。RTTI的基本原理就是将原来映射在1个包数据信道(PDCH，Packet DataChannel)上的无线块，映射到2个PDCH上，这样将TTI减少到10ms，同时这两个PDCH可以是同一载波上的两个不同时隙，也可以是同一时隙上的两个不同载波(目前下行支持双载)。
在下行支持RTTI时，还要同时支持对应上行信道上老手机的继续使用，为了继续兼容老手机就要求下行信道的调度机制不能改变，否则老手机无法正常工作。上行资源的调度依靠上行状态标识(USF，Uplink State Flag)来完成，USF共3bits，最多能表示8个值，其中，USF调度的基本原理为：
1、网络在给用户指配上行信道时，会为每个上行信道分配一个USF值，相同信道上为不同用户指配的USF不得相同，这样事实上规定了一个上行信道最多只能被8个用户复用；
2、网络为用户指配了上行信道，并不表示用户可以一直使用这些信道，而是还要受网络的调度才能使用；
3、分配了上行信道的用户会接收对应下行信道的无线块携带的USF值，当接收到属于自己的USF值后，就可以在上行信道的下一无线块，发送一个上行数据包，如果没有接收到属于自己的USF则必须等待，不能发送任何数据，直到在下行信道收到了属于自己的USF值。
所以RTTI面临的问题就是即要保证下行的数据能按照RTTI的方式下发，还要保证老的手机在下行能正确收到USF值。
现有技术中的一种编码方式如下：USF的放置和编码格式有一一对应的关系，所以要想得到USF，必须先读出编码类型指示(SB，Stealing Bits)，分别用来指示4种编码格式：CS-1、CS-2、CS-3和CS-4。这样在引入RTTI后，如果还要兼容老手机使用上行，就必须保证SB和USF的放置和未引入RTTI时的情况完全相同，即在下行数据块按照RTTI方式放置时，继续保持SB和USF按照与原来TTI的方式放置，如图1所示。
但是，在引入RTTI后，出现了SB、USF按照CS-4的编码格式，且是按照20ms TTI放置，而数据部分则可能是CS-1或CS-4的，且是按照RTTI放置的，所以原先需要放置USF的位置可能已经被放置了数据，导致数据块传输错误，进而影响了信道的无线性能。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置，能够降低RTTI对信道的无线性能的负面影响。
本发明实施例提供的基于压缩传输时间间隔的编码方法，包括：获取压缩传输时间间隔无线块；对所述压缩传输时间间隔无线块进行卷积编码；对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换。
可选地，所述对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换的步骤包括：根据压缩传输时间间隔无线块放置的位置查询需要进行交换的卷积编码比特；确定比特交换的位置，并在所述比特交换的位置对所述卷积编码比特进行交换。
可选地，所述确定比特交换的位置的步骤包括：获取压缩传输时间间隔无线块中各比特的重要性权值，并查询重要性权值低于预置的门限值的比特；记录所述重要性权值低于预置的门限值的比特的位置；判断所述位置是否达到预置的离散度门限，若未达到，则重新选择直至达到预置的离散度门限并确定选择的比特的位置，若达到，则确定当前选择的比特的位置。
可选地，在对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换的步骤之后包括：删除压缩传输时间间隔无线块中的上行状态标识和/或块尾中满足预置条件的比特。
可选地，所述对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换的步骤包括：根据压缩传输时间间隔无线块放置的位置查询需要进行交换的卷积编码比特以及所述比特之间的交换对应关系；将所述比特按照所述交换对应关系进行交换。
可选地，所述获取压缩传输时间间隔无线块并对其进行卷积编码的步骤之前包括：获取信道复用信息，并根据所述复用信息判断当前信道是否复用，若复用，则执行获取压缩传输时间间隔无线块并对其进行卷积编码的步骤。
本发明实施例提供的基于压缩传输时间间隔的编码方法，包括：对数据部分以及校验编码进行卷积编码；将上行状态标识与卷积编码后的数据组合成为无线块。
可选地，所述对数据部分以及校验编码进行卷积编码的步骤之前包括：对数据部分进行扩充。
本发明实施例提供的编码装置，包括：获取单元，卷积编码单元以及比特交换单元；所述获取单元用于获取压缩传输时间间隔无线块，并向所述卷积编码单元发送所述压缩传输时间间隔无线块；所述卷积编码单元用于对接收到的压缩传输时间间隔无线块进行卷积编码；所述比特交换单元用于对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换。
可选地，所述比特交换单元包括：交换控制单元以及交换执行单元；所述交换控制单元用于确定交换比特的位置，并将确定的结果发送至交换执行单元；所述交换执行单元用于根据所述结果进行比特交换。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中对卷积编码后的数据进行比特交换，可以采取多种方式进行交换，例如交换重要性权值低的比特，可以降低在放置USF时，重要数据被替换删除的概率，所以可以降低数据出错率，进而降低了RTTI对信道的无线性能的负面影响。
附图说明
图1为现有技术中RTTI下USF、SB与数据的放置方式；
图2为本发明实施例中编码装置示意图；
图3为本发明实施例中编码方法流程图；
图4为本发明实施例中USF预先放置位置示意图；
图5为本发明实施例中RTTI控制块CS-1第一编码方案示意图；
图6为本发明实施例中RTTI数据块CS-4第一编码方案示意图；
图7为本发明实施例中RTTI控制块CS-1第二编码方案示意图；
图8为本发明实施例中RTTI数据块CS-4第二编码方案示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置，用于降低因引入RTTI而对信道的无线性能造成的负面影响。
下面介绍本发明实施例中的编码装置，请参阅图2，本发明实施例中编码装置包括：
获取单元201，卷积编码单元202以及比特交换单元203；
所述获取单元201用于获取压缩传输时间间隔无线块，并向所述卷积编码单元202发送所述压缩传输时间间隔无线块；
所述卷积编码单元202用于对接收到的压缩传输时间间隔无线块进行卷积编码；
所述比特交换单元203用于对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换。
其中，比特交换单元203包括：
交换控制单元2031以及交换执行单元2032；
所述交换控制单元2031用于确定交换比特的位置，并将确定的结果发送至交换执行单元2032；
所述交换执行单元2032用于根据所述结果进行比特交换。
下面结合本发明实施例中的装置对本发明实施例的RTTI编码方法进行描述，请参阅图3，一并参阅图2，本发明实施例中编码方法流程包括：
301、获取单元201获取RTTI无线块；
302、卷积编码单元202对RTTI无线块进行卷积编码；
303、比特交换单元203对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换。
具体的编码方法按照是否需要获知信道复用情况而分为以下两类：
一、终端需要获知信道的复用情况：
由于在该类中，复用与不复用的情况下编码方式不同，所以终端需要先获知信道的复用情况，具体的方式为：在下行信道指配时通知终端信道的复用情况，如果指配了多个信道，则每个信道的复用情况都要通知。
在该类中，再根据是否需要进行比特交换分为以下两类：
A、需要进行比特交换：
在下面的例子中，RTTI无线块的放置位置以RTTI数据块的放置位置为例。
请参阅图4，当USF按照20ms TTI，且CS一4方式放置时，则放置在如图4括号中数字所示的位置，图4中每个脉冲的114bits(即两个57bits)从左到右依次编号为0，1，......113，CS-4的USF就放置在图示位置。如果一个RTTI的数据块放在了20ms的前10ms，则上面两个脉冲的(0，51，100)位置的6比特和后两个脉冲的(35，84，98)的6比特，共12bit需要用来放置USF，那么相应的这些位置的数据必须被删除。
在前10ms时，一个RTTI无线块中被删除的位置为：第一个数据突发对应(0，51，100)，第二个数据突发对应(35，84，98)，第三个数据突发对应(0，51，100)，第四个数据突发对应(35，84，98)，相应地，这些位置对应卷积编码的比特为C(0)、C(1)、C(4)、C(5)、C(8)、C(9)、C(114)、C(115)、C(118)、C(119)、C(122)、C(123)；
在后10ms时，第一个数据突发对应(19，68，82)，第二个数据突发对应(3，52，66)，第三个数据突发对应(19，68，82)，第四个数据突发对应(3，52，66)，相应地，这些位置对应卷积编码的比特为C(2)、C(3)、C(6)、C(7)、C(10)、C(11)、C(344)、C(345)、C(348)、C(349)、C(352)、C(353)。
所以在进行比特交换时就需要交换上述比特，具体地，
针对CS-1编码方案：
请参阅图5，为本发明编码方法第一实施例，请一并参阅图2，其中，根据数据块放置位置进行比特交换具体过程为：
首先交换控制单元2031确定交换比特的位置：
a、交换控制单元2031获取USF的放置方式以及放置位置；
在本实施例以及后续实施例中，USF均以20ms TTI，且CS-4方式放置，且放置在如图4所示的位置。
b、交换控制单元2031交换控制单元2031确定RTTI数据块放置的位置；
即确定是放置在前10ms还是后10ms。
c、交换控制单元2031根据上面获取到的数据确定RTTI无线块中被删除的位置；
在本实施例以及后续实施例中，被删除的位置为：
在前10ms时，一个RTTI无线块中被删除的位置为：第一个数据突发对应(0，51，100)，第二个数据突发对应(35，84，98)，第三个数据突发对应(0，51，100)，第四个数据突发对应(35，84，98)，相应地，这些位置对应卷积编码的比特为C(0)、C(1)、C(4)、C(5)、C(8)、C(9)、C(114)、C(115)、C(118)、C(119)、C(122)、C(123)；
在后10ms时，第一个数据突发对应(19，68，82)，第二个数据突发对应(3，52，66)，第三个数据突发对应(19，68，82)，第四个数据突发对应(3，52，66)，相应地，这些位置对应卷积编码的比特为C(2)、C(3)、C(6)、C(7)、C(10)、C(11)、C(344)、C(345)、C(348)、C(349)、C(352)、C(353)。
d、交换控制单元2031根据被删除的位置确定需要进行交换的位置：
若在前10ms，则将C(0)、C(1)、C(4)、C(5)、C(8)、C(9)、C(114)、C(115)、C(118)、C(119)、C(122)、C(123)对应的比特交换，即是将上述比特与其它位置的比特进行交换。
若在后10ms，则将C(2)、C(3)、C(6)、C(7)、C(10)、C(11)、C(344)、C(345)、C(348)、C(349)、C(352)、C(353)对应的比特交换，即是将上述比特与其它位置的比特进行交换。
e、交换执行单元2032根据上述确定的交换位置进行比特交换。
上面说的其它位置的比特需要满足一定的预置条件，可以是重要性权值比较低的比特，此外，比特交换还需要遵循离散原则，即是交换的比特应尽量分散以便于卷积译码，具体的实现方式可以为判断交换后的比特是否达到离散度门限值，若未达到，则重新进行比特交换；
判断的方式可以为：
将用于判断的参考数据放置于数据库中，其中参考数据可以是以往进行交换的经验数据，或者是其它交换参数；
交换控制单元2031计算出比特交换位置后读取该数据库中的参考数据，判断当前确定的比特交换位置是否满足重要性原则以及离散原则，若满足，则通知交换执行单元2032进行比特交换，若不满足，则重新确定比特交换的位置，直至满足为止。
在比特交换之后，打孔的位置可能就是原CS-1编码的USF和块尾(Tail)所在的位置，即是删除部分或全部USF和/或Tail中的12比特。
图5中上行状态标识是RTTI之前的USF，复用时没有意义，可以全部设置为0或者全部设置为1。
下面的方案中的具体比特交换流程均与上述实施例中的流程一致，不再赘述，仅描述具体的交换位置。
针对CS-4编码方案：
请参阅图6，为本发明编码方法第二实施例，其中，进行比特交换的具体过程为：
若在前10ms，则将C(2)、C(3)、C(6)、C(7)、C(10)、C(11)对应的比特分别与C(114)、C(115)、C(118)、C(119)、C(122)、C(123)对应的比特进行交换；
若在后10ms，则将C(0)、C(1)、C(4)、C(5)、C(8)、C(9)对应的比特分别与C(344)、C(345)、C(348)、C(349)、C(352)、C(353)对应的比特进行交换。
B、不需要进行比特交换：
除上述方案外，还可以不进行比特交换也能实现发明目的，请参阅图7，为本发明编码方法第三实施例，实质为一种新的RTTI控制块CS-1编码格式，即只对数据部分以及校验编码进行卷积编码，而不考虑原先3bits的USF和Tail，同时数据部分需要进行扩充，由原来的181bits增加至182bits，校验编码不变；
当卷积编码完成后，将12bits的USF和卷积编码后得到的444bits的数据合并组合成为一个456bits的完整数据块。
二、终端不需要获知信道的复用情况：
在上面的方案中，都需要在下行信道指配消息中指示每个信道的复用情况，之所以这样做是因为复用和不复用的编码方案不同，需要让终端知道，下面介绍一种不需要在信道指配时通知信道复用情况，而仅仅改变编码方案的实现方法。
1、RTTI CS-1编码的控制块可以按照本发明编码方法第一实施例或第三实施例所示的方案进行编码；
2、RTTI CS-4编码的数据块按照本发明编码方法第二实施例所示的方案进行编码。
RTTI的MCS-1/2/3/4编码方案的改进与CS-1的改进类似，但要简单一些，只要进行比特交换即可，交换的范围也小一些，相当于把USF的位置做了一些修改，其它都不变。由于MCS-1/2/3/4编码方式的SB、USF的放置同CS-4编码格式中SB以及USF的放置，为了简化分析，下面以CS-4格式进行说明，可以理解的是，其它的编码格式与之类似，如图8所示，为本发明编码方法第四实施例，其中，比特交换的具体过程为：
若在前10ms，则将C(2)、C(3)、C(6)、C(7)、C(10)、C(11)对应的比特分别与C(114)、C(115)、C(118)、C(119)、C(122)、C(123)对应的比特进行交换；
若在后10ms，则将C(0)、C(1)、C(4)、C(5)、C(8)、C(9)对应的比特分别与C(344)、C(345)、C(348)、C(349)、C(352)、C(353)对应的比特进行交换。
以上对本发明实施例所提供的一种基于压缩传输时间间隔的编码方法以及装置进行了详细介绍，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 (6)

1.一种基于压缩传输时间间隔的编码方法，其特征在于，包括：
获取压缩传输时间间隔无线块；
对所述压缩传输时间间隔无线块进行卷积编码；
对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换；
当采用CS-4或MCS-1/2/3/4编码格式进行卷积编码时，所述对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换包括：根据所述压缩传输时间间隔无线块放置的位置查询需要进行交换的卷积编码比特以及所述比特之间的交换对应关系，将所述比特按照所述交换对应关系进行交换。
2.根据权利要求1所述的基于压缩传输时间间隔的编码方法，其特征在于，当采用CS-1编码格式进行卷积编码时，所述对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换的步骤包括：
根据所述压缩传输时间间隔无线块放置的位置查询需要进行交换的卷积编码比特；
确定比特交换的位置，并在所述比特交换的位置对所述卷积编码比特进行交换。
3.根据权利要求2所述的基于压缩传输时间间隔的编码方法，其特征在于，所述确定比特交换的位置的步骤包括：
获取所述压缩传输时间间隔无线块中各比特的重要性权值，并查询重要性权值低于预置的门限值的比特；
记录所述重要性权值低于预置的门限值的比特的位置；
判断所述重要性权值低于预置的门限值的比特的位置是否达到预置的离散度门限，若未达到，则重新选择比特的位置直至达到预置的离散度门限并确定选择的比特的位置，若达到，则确定当前选择的比特的位置。
4.根据权利要求3所述的基于压缩传输时间间隔的编码方法，其特征在于，在对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换的步骤之后包括：
删除所述压缩传输时间间隔无线块中的上行状态标识和/或块尾中满足预置条件的比特。
5.根据权利要求1或2所述的基于压缩传输时间间隔的编码方法，其特征在于，所述获取压缩传输时间间隔无线块并对其进行卷积编码的步骤之前包括：获取信道复用信息，并根据所述复用信息判断当前信道是否复用，若复用，则执行获取压缩传输时间间隔无线块并对其进行卷积编码的步骤。
6.一种编码装置，其特征在于，包括：
获取单元，卷积编码单元以及比特交换单元；
所述获取单元用于获取压缩传输时间间隔无线块，并向所述卷积编码单元发送所述压缩传输时间间隔无线块；
所述卷积编码单元用于对接收到的压缩传输时间间隔无线块进行卷积编码；
所述比特交换单元用于对卷积编码后的数据按照预置的交换规则进行比特交换；
当所述卷积编码单元采用CS-4或MCS-1/2/3/4编码格式进行卷积编码时，所述比特交换单元具体用于根据所述压缩传输时间间隔无线块放置的位置查询需要进行交换的卷积编码比特以及所述比特之间的交换对应关系，将所述比特按照所述交换对应关系进行交换。
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