CN101262302B - 速率匹配方法及系统及执行装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种速率匹配方法及系统及执行装置，应用于多媒体广播和组播业务中，利用本发明，可在向不同小区发送数据信息时，通过预知的对应特定小区的不同冗余版本描述速率匹配参数中的初始变量，使得各小区传输不同的冗余版本数据信息。利用本发明，可提高多媒体广播和组播业务传输的性能和频谱效率。

Description

速率匹配方法及系统及执行装置
技术领域
本发明涉及数据传输技术，尤其涉及基于多媒体广播和组播业务的数据传输中的速率匹配方法及系统及执行装置。
背景技术
在各种移动分组业务中，包括视频点播、电视广播、网上教学等业务具有一个主要特征，就是订阅该业务的多个用户同时接收相同的数据。为能够更有效实现网络资源共享，第三代合作项目（3GPP）引入多媒体广播和组播业务（MBMS）技术，实现一个数据源可以同时向多个用户发送点到多点数据。由于MBMS业务的数据流量较大、持续时间较长，为节省空口资源，通用移动通信系统网络针对MBMS业务引入了新的支持点到多点传输的三个逻辑信道，分别用于承载MBMS业务数据、控制信息和MBMS业务传输调度信息。上述三个逻辑信道的传输信道是前向接入信道（Forward Access Channel，FACH），而FACH则在下行物理信道即第二公共控制物理信道（SecondaryCommon Control Physical Channel，S-CCPCH）上传输。为了使数据的比特数在传输信道复用后总的比特率满足物理信道总的比特传输速率的要求，需要对从传输信道到下层的物理信道的数据进行速率匹配，在一个传输时间间隔（TTI）内，数据的传输比特数大于物理信道所能承载的比特数，则需要对所传输的比特数执行打孔操作，如果数据的传输比特数小于物理信道承载的最小比特数，则需要对所传输的比特数执行重复操作。
为满足服务质量（Quality of Service，QoS）的要求，在向各相邻小区传输广播和组播业务的过程中，为提高MBMS传输的性能，现有技术中，向各相邻小区所传输的MBMS业务数据编码块中包括同样系统比特和冗余信息比特，但由于编码块中包括同样的系统比特和冗余信息会使编码率降低，从而导致其频谱效率较低。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种速率匹配方法及系统及执行装置，应用于多媒体广播和组播业务中的数据传输领域，能够实现向相邻的不同小区发送不同的冗余信息比特，提高MBMS传输的性能和频谱效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供了一种速率匹配方法，其应用于多媒体广播和组播业务MBMS，包括：
将输入比特分离为系统比特及校验比特；
获取速率匹配参数，其中包括，利用预置的对应特定小区的冗余版本RV描述速率匹配参数中的初始变量；
根据所获取的速率匹配参数，对所述系统比特及校验比特进行速率匹配；
将速率匹配后的系统比特及校验比特进行比特合并。
本发明实施例还提供了一种速率匹配执行装置，应用于MBMS业务，包括：速率匹配参数获取单元，速率匹配处理单元；
速率匹配参数获取单元，用于获取速率匹配参数，其中，用预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配初始变量eini；
速率匹配处理单元，用于根据所述的速率匹配参数，对输入比特序列进行速率匹配。
本发明实施例还提供了一种速率匹配系统，应用于MBMS业务，包括：
比特分离单元，用于将输入比特序列分离为系统比特和校验比特；
速率匹配执行装置，用于获取速率匹配参数，其中，用预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配初始变量，并根据所述的速率匹配参数对输入序列执行速率匹配；
比特合并单元，用于将进行速率匹配后的系统比特及校验比特进行比特合并。
以上技术方案可以看出，由于本发明实施例中，在多媒体广播和组播业务中，在向不同小区发送数据信息时，通过预置的对应特定小区的不同冗余版本描述速率匹配参数中的初始变量，使在数据信息从传输信道到物理信道的速率匹配过程中，采用不同的打孔或重复模式，使得各小区传输不同的冗余版本数据信息，用户终端可以同时接收多个相邻小区的承载该点到多点的广播和组播业务数据的下行公共信道，通过对相邻小区数据信息的软合并来实现对该点到多点的广播和组播业务的接收，从而提高MBMS传输的性能和频谱效率。
附图说明
图1为本发明实施例一中提供的速率匹配方法的流程图；
图2为本发明实施例二中提供的速率匹配执行装置的结构图；
图3为本发明实施例三中提供的速率匹配系统的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的技术方案及优点更清楚，以下结合附图对本发明的实施例作详细的阐述。
本发明实施例中，FACH传输信道采用Turbo编码的信道编码方式。
实施例一：
参见图1，本发明实施例一提供了一种基于MBMS业务的速率匹配方法，该方法的具体流程如下：
步骤101：将输入比特序列分离为系统比特序列、校验比特序列；
其中，所述的系统比特系列、校验比特序列包括至少一组系统比特和至少一组校验比特；
其中，本实施例以输入比特序列分离为一组系统比特和第一校验比特、第二校验比特为例，分离出的系统比特数记为Nsys,第一校验比特数Np1,第二校验比特数Np2;
步骤102：获取速率匹配参数，其中，用预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配初始变量；
其中，速率匹配参数可以通过速率匹配前的系统比特数和校验比特数以及速率匹配后所传输的系统比特和校验比特来获取，其公式可以为如下：
Nt,sys=min(Nsys,Ndata);
Figure GDA00002374671900041
Figure GDA00002374671900042
其中，所述的Nt,sys为传输的系统比特数，Nsys为速率匹配前的系统比特数，Ndata为一个TTI期间S-CCPCH的可用的比特数；
所述的Nt，p1为速率匹配后的第一校验比特数，Np1为速率匹配前的第一校验比特数；
所述的Nt,p2为速率匹配后的第二校验比特数，Np2为速率匹配前的第二校验比特数；
其中，为满足QoS的要求，在传输过程中不对系统比特进行缩减，因此传输的系统比特数Nt,sys通过在速率匹配前的系统比特数和传输信道的可用比特之间，选择最小值的方式获取；同时，在传输过程中，不对系统比特进行缩减也使得用户终端可以只接收其中一个小区的承载MBMS业务数据的下行公共信道独立解码，也可以同时接收多个相邻小区的承载MBMS业务数据的下行公共信道；
如前所述，传输过程中不对系统比特进行缩减，但在速率匹配过程中需要进行重复操作时，可通过对系统比特进行重复操作以进一步增强性能，因此，可以在速率匹配执行打孔操作和重复操作中，采用不同的方法确定速率匹配后传输的系统比特，如下所示：
若Ndata<=Nsys+Np1+Np2，则速率匹配子模块执行打孔操作，则：
Nt,sys=min(Nsys,Ndata)；
Figure GDA00002374671900043
Figure GDA00002374671900044
若Ndata>Nsys+Np1+Np2，则速率匹配子模块进行重复操作。比特重复后的系统比特数为：
Figure GDA00002374671900051
Figure GDA00002374671900052
Figure GDA00002374671900053
速率匹配参数可以根据Nt,sys、Nt,p1、Nt,p2的值，获取速率匹配参数，下表1概括了速率匹配阶段中参数选择的结果；
表1 速率匹配参数
  Xi   eplus   eminus
  系统序列RM S   Nsys   Nsys   |Nsys-Nt,sys|
  第1校验序列RM P1_2   Np1   2·Np1   2·|Np1-Nt，p1|
  第2校验序列RM P2_2   Np2   Np2   |Np2-Nt，p2|
其中，所述的速率匹配初始变量eini，通过预置的与特定小区相对应的冗余版本RV描述，包括：
若为打孔模式，即Ndata<Nsys+Np1+Np2
Figure GDA00002374671900054
若为重复模式，即Ndata>Nsys+Np1+Np2，各比特序列的速率匹配参数eini为：
Figure GDA00002374671900055
其中RV∈{0,1,…,RVmax-1}，RVmax冗余版本数，一般地RVmax＝8；
其中，所述的冗余版本可以是系统预置的，每个冗余版本对应一个小区，通过不同的冗余版本描述的eini，可以产生不同的打孔或重复模式，最终使得速率匹配后向不同小区传输的冗余信息不同；
步骤103：根据所述的速率匹配参数，对校验比特及系统比特进行速率匹配；
其中，所述的速率匹配参数包括：
eini:速率匹配初始变量；
eplus:速率匹配递增变量；
eminus：速率匹配递减变量;
其中，所述的速率匹配包括对比特的打孔或重复操作；
步骤104：将进行速率匹配后的系统比特及校验比特进行比特合并；
其中，所述的比特合并可以由Nrow×Ncol的交织器实现。
利用上述本发明实施例，通过预置的对应特定小区的冗余版本来描述速率匹配的初始变量eini，使得传输至不同小区的比特信息产生不同的打孔或重复模式，最终使传输至不同小区的冗余信息不同，通过用户终端将所接收的相邻小区数据信息进行软合并，进而提高数据编码率，提高MBMS传输的性能和频谱效率。
例如：
设Turbo编码码率为1/3，输入比特数大于物理信道所能承载的比特数，需要对输入的比特序列进行打孔操作，若输入数据流为X＝(x1，x2,…xN)，则该Turbo编码器的输出数据包括系统码码流X=(x1,x2,…xN)，
Figure GDA00002374671900061
冗余信息码流Y1=(y11，y12，…y1N)、Y2=(y21,y22,…y2N)、Z2=(z21,z22,…z2N)、Z1＝(z11，z12，…z1N)，通过打孔单元选择这些输出码流中的不同比特，即可根据需要产生不同版本的数据块，以系统比特与部分冗余信息为例，设需传输的信号为(x1,x2,x3,x4,x5,x6)，则一个小区传输时发送P1=(x1,x2,x3,y13，x4,x5,x6,z16)，另一个小区发送P2＝(x1，x2,x3,y23,x4,x5,x6,z26)，可以看到，尽管两个发送的码率均为3/4，但两次发送的冗余信息是不同。
实施例二：
参见图2，本发明实施例二提供了一种基于MBMS业务的速率匹配执行装置，包括：速率匹配参数获取单元，速率匹配处理单元；
速率匹配参数获取单元201，用于获取速率匹配参数，其中，用预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配初始变量；
其中，速率匹配参数可以通过速率匹配前的系统比特数和校验比特数以及速率匹配后所传输的系统比特和校验比特来获取，其公式可以为如下：
Nt,sys=min(Nsys,Ndata);
Figure GDA00002374671900071
Figure GDA00002374671900072
其中，所述的Nt,sys为传输的系统比特数，Nsys为速率匹配前的系统比特数，Ndata为一个TTI期间S-CCPCH的可用的比特数；
所述的Nt，p1为传输的第一校验比特数，Np1为速率匹配前的第一校验比特数；
其中，为满足QoS的要求，在传输过程中不对系统比特进行缩减，因此传输的系统比特数Nt,sys通过在速率匹配前的系统比特数和传输信道的可用比特之间，选择最小值的方式获取；
如前所述，传输过程中不对系统比特进行缩减，但在速率匹配过程中需要进行重复操作时，可通过对系统比特进行重复操作以进一步增强性能，因此，可以在速率匹配执行打孔操作和重复操作中，采用不同的方法确定速率匹配后传输的系统比特，如下所示：
若Ndata<=Nsys+Np1+Np2，则速率匹配子模块执行打孔操作，则：
Nt,sys  =min(Nsys,Ndata)；
Figure GDA00002374671900073
Figure GDA00002374671900074
若Ndata>Nsys+Np1+Np2，则速率匹配子模块进行重复操作。比特重复后的系统比特数为：
Figure GDA00002374671900081
Figure GDA00002374671900082
速率匹配参数可以根据Nt,sys、Nt,p1、Nt,p2的值，获取速率匹配参数，下表1概括了速率匹配阶段中参数选择的结果；
表1 速率匹配参数
  Xi   eplus   eminus
  系统序列RM S   Nsys   Nsys   |Nsys-Nt,sys|
  第1校验序列RM P1_2   Np1   2·Np1   2·|Np1-Nt，p1|
  第2校验序列RM P2_2   Np2   Np2   |Np2-Nt，p2|
其中，所述的速率匹配初始变量eini，通过预置的与特定小区相对应的冗余版本RV描述，包括：
若为打孔模式，即Ndata<Nsys+Np1+Np2
若为重复模式，即Ndata>Nsys+Np1+Np2，各比特序列的速率匹配参数eini为：
Figure GDA00002374671900085
其中RV∈{0,1,…,RVmax-1}，RVmax冗余版本数，一般地RVmax＝8；
其中，所述的冗余版本可以是系统预置的，每个冗余版本对应一个小区；
速率匹配处理单元202，用于根据所述的速率匹配参数，对输入比特序列进行速率匹配；
其中，所述的速率匹配参数包括：
eini:速率匹配初始变量；
eplus:速率匹配递增变量；
eminus：速率匹配递减变量;
其中，所述的速率匹配处理包括对比特的打孔或重复操作；
根据不同的冗余版本描述的eini，可以产生不同的打孔或重复模式，最终使得速率匹配后向不同小区传输的冗余信息不同。
实施例三：
参见图3，本发明实施例三提供了一种基于MBMS业务的速率匹配系统，包括：比特分离单元，速率匹配执行装置，比特合并单元；
比特分离单元301，用于将输入比特序列分离为系统比特和校验比特；
其中，所述的系统比特和校验比特包括至少一组系统比特和至少一组校验比特；
速率匹配执行装置302，用于获取速率匹配参数，其中，用预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配初始变量，并根据所述的速率匹配参数对输入序列执行速率匹配；
其中，速率匹配执行装置包括：速率匹配参数获取单元，速率匹配处理单元；
速率匹配参数获取单元3021，用于获取速率匹配参数，其中，用预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配初始变量；
其中，获取速率匹配参数的公式如本发明实施例所提供的一种速率匹配执行装置中所描述的获取速率匹配参数的方法完全相同；
其中，所述的速率匹配初始变量eini，通过预置的与特定小区相对应的冗余版本RV描述，包括：
若为打孔模式，即Ndata<Nsys+Np1+Np2
若为重复模式，即Ndata>Nsys+Np1+Np2，各比特序列的速率匹配参数eini为：
Figure GDA00002374671900102
其中RV∈{0,1,…,RVmax-1}，RVmax冗余版本数，一般地RVmax＝8；
其中，所述的冗余版本可以是系统预置的，每个冗余版本对应一个小区；
速率匹配处理单元3022，用于根据所述的速率匹配参数，对输入比特序列进行速率匹配；
其中，所述的速率匹配参数包括：
eini:速率匹配初始变量；
eplus:速率匹配递增变量；
eminus：速率匹配递减变量;
其中，所述的速率匹配处理包括对比特的打孔或重复操作；
根据不同的冗余版本描述的eini，可以产生不同的打孔或重复模式，最终使得速率匹配后向不同小区传输的冗余信息不同。
比特合并单元303，用于将进行速率匹配后的系统比特及校验比特进行比特合并；
其中，所述的比特合并可以由Nrow×Ncol的交织器实现。
以上技术方案可以看出，由于本发明实施例中，在多媒体广播和组播业务中，在向不同小区发送数据信息时，通过预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配参数中的初始变量，使在数据信息从传输信道到物理信道的速率匹配过程中，对表示冗余信息的校验比特采用不同的打孔或重复模式，使得针对不同小区所传输的冗余信息不同，用户终端可以同时接收多个相邻小区的承载该点到多点的广播和组播业务数据的下行公共信道，通过对相应邻小区数据信息的软合并来实现对该点到多点的广播和组播业务的接收，从而提高MBMS传输的性能和频谱效率。
以上对本发明实施例所提供的一种速率匹配的方法及系统及执行装置进行了详细介绍，应用于MBMS业务中，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 (8)

1.一种速率匹配方法，其应用于多媒体广播和组播业务MBMS，其特征在于，包括：
将输入比特分离为系统比特及校验比特；
获取速率匹配前及速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数；
根据所述速率匹配前及速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数，获取速率匹配参数，其中包括，利用预置的对应特定小区的冗余版本RV描述速率匹配参数中的初始变量，所述冗余版本RV通过以下方式对速率匹配初始变量eini进行描述：当一个传输时间间隔TTI内，速率匹配操作为打孔操作时：
Figure FDA00002374671800011
当一个TTI内，速率匹配操作为重复操作时：
Figure FDA00002374671800012
其中，RVmax代表冗余版本的可取的最大值，所述Xi代表速率匹配前的系统比特数Nsys，或者速率匹配前的第一校验比特数Np1，或者速率匹配前的第二校验比特数Np2，所述eplus代表速率匹配递增变量；
根据所获取的速率匹配参数，对所述系统比特及校验比特进行速率匹配；
将速率匹配后的系统比特及校验比特进行比特合并。
2.根据权利要求1所述的速率匹配方法，其特征在于，所述的校验比特包括：第一校验比特和第二校验比特。
3.根据权利要求2所述的速率匹配方法，其特征在于，所述根据所述速率匹配前及速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数，获取速率匹配参数，包括：
根据所述的系统比特数及校验比特数获取速率匹配递增变量eplus，速率匹配递减变量eminus，并利用预置的对应特定小区的冗余版本RV描述速率匹配初始变量eini。
4.根据权利要求3所述的速率匹配方法，其特征在于：
所述的速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数通过如下公式获取：
Nt,sys=min(Nsys,Ndata);
Figure FDA00002374671800022
其中，所述的Nt,sys为传输的系统比特数，Nsys为速率匹配前的系统比特数，Ndata为一个TTI期间下行物理信道的可用的比特数；
所述的Nt，p1为速率匹配后的第一校验比特数，所述的Nt,p2为速率匹配后的第二校验比特数。
5.根据权利要求3所述的速率匹配方法，其特征在于：
所述的速率匹配后传输的系统比特数和校验比特数通过如下公式获取：
当一个传输时间间隔TTI内，若Ndata<=Nsys+Np1+Np2，则速率匹配操作为打孔操作时：
Nt,sys=min(Nsys,Ndata)；
当一个TTI内，若Ndata>Nsys+Np1+Np2，速率匹配操作为重复操作时：
Figure FDA00002374671800025
Figure FDA00002374671800026
Figure FDA00002374671800027
其中，所述的Nt,sys为传输的系统比特数，Nsys为速率匹配前的系统比特数，Ndata为一个TTI期间下行物理信道的可用的比特数；
所述的Nt，p1为速率匹配后的第一校验比特数，Np1为速率匹配前的第一校验比特数，所述的Nt，p2为速率匹配后的第二校验比特数。
6.一种速率匹配执行装置，应用于MBMS业务，其特征在于，包括：速率匹配参数获取单元，速率匹配处理单元；
速率匹配参数获取单元，用于获取速率匹配前及速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数；及根据所述速率匹配前及速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数，获取速率匹配参数，其中包括，利用预置的对应特定小区的冗余版本RV描述速率匹配参数中的初始变量eini，所述冗余版本RV通过以下方式对速率匹配初始变量eini进行描述：当一个传输时间间隔TTI内，速率匹配操作为打孔操作时：
Figure FDA00002374671800031
当一个TTI内，速率匹配操作为重复操作时：其中，RVmax代表冗余版本的可取的最大值，所述Xi代表速率匹配前的系统比特数Nsys，或者速率匹配前的第一校验比特数Np1，或者速率匹配前的第二校验比特数Np2；
速率匹配处理单元，用于根据所述的速率匹配参数，对输入比特序列进行速率匹配。
7.一种速率匹配系统，应用于MBMS业务，其特征在于，包括：
比特分离单元，用于将输入比特序列分离为系统比特和校验比特；
速率匹配执行装置，用于获取速率匹配前及速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数；及根据所述速率匹配前及速率匹配后传输的系统比特数及校验比特数，获取速率匹配参数，其中包括，利用预置的对应特定小区的冗余版本RV描述速率匹配参数中的初始变量，并根据所述的速率匹配参数对输入序列执行速率匹配，所述冗余版本RV通过以下方式对速率匹配初始变量eini进行描述：当一个传输时间间隔TTI内，速率匹配操作为打孔操作时：
Figure FDA00002374671800033
当一个TTI内，速率匹配操作为重复操作时：
Figure FDA00002374671800034
其中，RVmax代表冗余版本的可取的最大值，所述Xi代表速率匹配前的系统比特数Nsys，或者速率匹配前的第一校验比特数Np1，或者速率匹配前的第二校验比特数Np2，所述eplus代表速率匹配递增变量；
比特合并单元，用于将进行速率匹配后的系统比特及校验比特进行比特合并。
8.根据权利要求7所述的速率匹配系统，其特征在于，所述的速率匹配执行装置包括：
速率匹配参数获取单元，用于获取速率匹配参数，其中，用预置的对应特定小区的冗余版本描述速率匹配初始变量；
速率匹配处理单元，用于根据所述的速率匹配参数，对输入比特序列进行速率匹配。
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