CN103873186A - Td-scdma上行传输信道处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TD-SCDMA上行传输信道处理方法，本发明提供的上行传输信道处理方法依次完成各个传输信道每个10ms的处理，不需要对8个传输信道的TTI按照大小进行排序处理，减少了处理逻辑的复杂性。采用本发明，不需要将所有传输信道的数据都存到一个大存储器中以挑选出10ms进行处理，而是直接只存储当前所要处理的一个10ms的数据，并利用存储器完成数据的挑选，其实现起来不仅直观和方便，并且减少了对数据存放位置判断的逻辑处理难度，以及降低了一次交织存储器存储空间的要求，从而对整个上行的面积达到了优化的效果。

Description

TD-SCDMA上行传输信道处理方法

技术领域

本发明涉及无线移动通信及信号处理系统领域，具体而言，涉及一种TD-SCDMA（Time Division Duplex-Synchronous Code DivisionMultiple Access，时分复用-码分多址接入）上行传输信道处理方法，其应用于TD-SCDMA基带芯片处理系统上行链路传输信道的处理。

背景技术

无线移动通信及信号处理系统中，上行链路是终端UE到基站NodeB的信号传输链路，对于上行链路而言，其主要的处理包括传输信道部分处理与物理信道部分的处理。

其中，传输信道处理主要包括循环冗余校验码（Cyclic RedundancyCode，简称CRC）附加、信道编码、第一次交织、速率匹配和传输信道复用。物理信道对传输信道送过来的数据进行第二次交织、物理信道映射、QPSK调试、Data扩频、Data扰码、I&Q分离操作，并将处理过的数据和中导码Midamble、上行导频物理信道UpPTS上行同步码SYNC_UL按照时间的先后顺序构造上行突发。下面重点介绍与本发明密切相关的传输信道处理的过程，其相关的内容在第三代移动通信系统国际标准3GPP TS25.221-TS25.224（TDD)、TS25.306、TS34.108 等章节有具体阐述。

首先，各个传输信道的数据以传输块为单位，按照发射时间间隔（Transmit Time Interval，简称TTI）进行传输的。对于具有不同时延要求的业务，可以使用不同的TTI长度，3GPP规定，分别可以是10ms，20ms，40ms和80ms中的一种。

然后，为了提供数据传输的可靠性，在发送端以数据块为单位进行CRC附加和信道编码。其中，信道编码可以是卷积编码或特博Turbo编码。编码后的数据流，进行无线帧长均衡，例如在最后一帧的尾部填充虚拟比特，以使一个TTI内的各帧的数据比特数相等。

再次，将经过无线帧长均衡的的数据流进行第一次交织，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，从而提高抗衰落的能力。

最后，当一个TTI大于10ms时，需要将数据比特序列进行分段以映射到多个无线帧进行传输。在上行链路中，当比特数在不同的TTI之间变化时，数据比特将被重传或者打孔，以确保在传输信道复用后的总比特速率与分配的专用物理信道的总比特速率相同。

经过上述处理后，从各个传输信道取出一帧数据，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多个物理信道上进行发送。

美国专利US2006251001（发明专利名称为Rate matching methodin mobile communication system）公开的专利文献提供了这样一种方法，该方法适用于上行速率匹配，其包括turbo编码与卷积编码的各种编码方式后的速率匹配，该方法采用的上行速率匹配方式是：

首先进行传输信道编码；

然后把数据分成多重序列，产生一次交织图像；

再根据计算数据比特移动值来确定数据中需要打孔和重复的位置，从而挑选出后续需要的数据存入存储器中进行后续的处理。

但通过研究发现，此方法实现起来逻辑复杂度比较大。

中国专利CN200610138212（发明专利名称为一种上行链路的传输信道复用的方法）公开的专利文献提供了一种上行链路的传输信道复用的方法，其主要包括以下实施步骤：

首先对当前10ms时间间隔内需要同时传输的多个传输信道的所有传输块按照TTI由大到小的次序，依次完成包括循环冗余校验码附加、传输块的级联和编码块分段，编码处理，将信道编码后的数据字流依次写入第一次交织随机存储器。

然后按照传输信道的原始序号的顺序从第一次交织随机存储器中一次取出各个传输信道的数据，进行一次交织和速率匹配，同时实现传输信道的复用，并将处理后的数据写入到第二次交织随机存储器。

该技术方案将所有传输信道的数据都存到一个大的存储器里，等所有传输信道完成存储以后，再从中挑选出进行完一次交织以后的10ms数据进行后续的处理，这样对一次交织的实现比较方便和直观，然而其仍然存在这样一个缺点：即其没有考虑到一次交织实际是以每个10ms为单位进行的，采用该技术方案，无疑增加了存储器的开销，此外，该方案在实施时，需要对数据的具体存放位置进行多次判断，从而一定程度上也增加了硬件的逻辑处理难度。

发明内容

为了减少存储器开销，以及降低硬件逻辑处理难度，本发明的目的在于提供一种TD-SCDMA上行传输信道处理方法。

为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种TD-SCDMA上行传输信道处理方法，包括：

A、对当前待处理的N个传输信道里的所有的发射时间间隔TTI按照trch0、trch1......trch(N-1)的次序依次进行循环冗余校验码CRC附加、传输块的级联以及编码块的分段处理，如果此时没有传输块需要处理，而第一次交织存储器RAM（Random Access Memory，片内随机存储器）中有数据需要处理，则直接执行步骤E；

B、传送经过处理的编码块，每次传送完一个编码块的数据流后便暂停该步骤B的操作，执行步骤C，并等待步骤C反馈的该编码块的信道编码的编码完成标志信号的出现，上述编码完成标志出现后，便接着传送下一个编码块的数据流，依次类推，直到所有的编码块传送完毕；

C、对步骤B中形成的编码块的数据流进行信道编码，完成后生成数据字流并产生一个编码完成标志，并将该编码完成标志反馈步骤B；

D、根据TTI大小判断是否需要对经过信道编码后的数据流进行挑选，如果TTI为5ms或10ms，则将数据流直接存入第一次交织RAM中，否则，则根据数据流的信道编码类型通过24bit的移动寄存器对数据进行挑选，之后再将数据流存入第一次交织RAM中；

E、按照数据存入第一次交织RAM的顺序从中依次读出数据，且进行速率匹配以及传输信道的复用，之后将处理后的数据写入第二次交织RAM中。

优选地，在所述步骤A中，所述N≤8。

优选地，在所述步骤A中，所述TTI为5ms、10ms，20ms，40ms或80ms中的一种。

优选地，在所述步骤B中，当信道编码的编码类型为conv 1/3卷积编码，且TTI为20ms时，在编码控制模块中增加一个变量选择器cycle_sel，且在编码控制模块中的状态机处于非初始状态时，自动翻转。

更为优选地，当变量选择器cycle_sel为高时，程序中其他相关变量才在原来的机制上变化。

优选地，在所述步骤C中，信道编码包括卷积编码以及特博turbo编码。

优选地，在所述步骤D中，将数据流存入第一次交织RAM中的数据写入顺序与步骤A中传输信道的串行处理顺序是一致的，直到写完最后一个传输信道的数据流。

优选地，在所述步骤D中，第一次交织RAM具有10ms存储空间。

优选地，在所述步骤D中，24bit的移动寄存器采用乒乓缓存结构。

优选地，在所述步骤D中，根据数据流的信道编码类型通过24bit的移动寄存器对数据进行挑选的方法为：

使用两个24bit的移位寄存器，将编码数据交叉写入两个移位寄存器之中，当写满任意一个移位寄存器24bit后，则从该移位寄存器中按照一次交织图样选取属于同一帧的比特数据。

通过上述本发明的技术方案可以看出，本发明提供的上行传输信道处理方法依次完成各个传输信道每个10ms的处理，不需要对8个传输信道的TTI按照大小进行排序处理，减少了处理逻辑的复杂性。

具体地，本发明提供的上行传输信道处理方法利用了一次交织处理的特点：是以每个10ms为单位进行的，因此不需要将所有传输信道的数据都存到一个大存储器中以挑选出10ms进行处理，而是直接只存储当前所要处理的一个10ms的数据，并利用存储器完成数据的挑选，其实现起来不仅直观和方便，并且减少了对数据存放位置判断的逻辑处理难度，以及降低了一次交织存储器存储空间的要求，从而对整个上行的面积达到了优化的效果。

附图说明

图1是本发明实施例中上行传输信道的工作时序；

图2是本发明实施例中上行硬件模块实现的架构示意图；

图3是本发明实施例中TTI大小为40ms时挑选待处理比特数示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明的核心思路是：

(1) 本发明不需要对8个传输信道的TTI按照大小进行排序处理，而是依次完成各个传输信道每个10ms的处理；

(2) 本发明利用了一次交织处理的特点：即以每个10ms为单位进行，因此不需要将所有传输信道的数据都存到一个大存储器中挑选出10ms进行处理，而是直接只存储当前所要处理的一个10ms的数据，将原来第一次交织存储器的容量由原来的需要存储八个传输信道的数据，减少到只存储一个传输信道中的一个10ms数据的容量，此外，在本发明的实施过程中，需要增加对存入第一次交织存储器比特数的选择逻辑。

以下详细阐述本发明TD-SCDMA上行传输信道处理方法的设计思路。

参考图1，本发明将传输信道待处理的数据依次进行CRC附加，编码操作，并且根据TTI大小以及交织规律判断进行一次交织完成后哪些数据需要先进行下一步操作，然后把一个10ms的数据预先挑选出来并存到一个10ms数据能存储的较小RAM中去，再进行后续的速率匹配等操作。每个10ms数据的挑选类似，直到处理完成全部的传输信道的数据。

具体来说，本发明实施例提供的上行传输信道处理方法的实施步骤具体包括下述几步；

步骤①，对当前待处理的8个传输信道里的所有的TTI按照trch0,trch1.......trch7的次序，依次进行CRC附加，传输块的级联和编码块的分段。如果此时没有传输块需要处理，而第一次交织RAM中有数据需要处理，则直接执行步骤⑤。

步骤②，传送经过处理的编码块，每次传送完一个编码块的数据流后便暂停该步骤②，执行步骤③，等待步骤③反馈的该编码块的信道编码的编码完成标志信号的出现，上述编码完成标志出现后，便接着传送下一个编码块的数据流，依次类推，直到所有的编码块传送完毕。

步骤③：对步骤②中形成的编码块的数据流，进行信道编码，完成后生成数据字流并产生一个编码完成标志，将上述编码完成标志反馈步骤②。

步骤④：根据TTI大小是否需要经过24bit的移动寄存器进行挑选，如果TTI为5ms或者10ms，则直接存入第一次交织RAM中，其中，在本实施例中，第一次交织RAM具有10ms存储空间。如果不为以上两种情况，即TTI不为5ms或者10ms，则需要根据信道编码类型将数据进行挑选再存入第一次交织RAM。其中，将数据写入第一次交织RAM的顺序与步骤①中传输信道的串行处理顺序是一致的，直到写完最后一个传输信道的数据字流。

步骤⑤：按照存入第一次交织RAM中的数据依次读出，并且进行速率匹配，同时实现传输信道的复用，并将处理后的数据写入到第二次交织RAM中去。

本发明中上行传输信道处理方法和现有技术中TD-SCDMA上行传输信道处理方法的一样，仍然能最多处理8个传输信道的数据流，但与现有技术不同的是，在本发明实施例中，先要判断哪些是一次交织输出的10ms数据，其时序图见图1，整个硬件模块的实现架构如图2所示，其中，数据的挑选过程需要根据TTI大小以及信道编码方式来确定。

根据表1，对于组合成串行数据的编码后输出，属于同一个无线帧的比特之间的间隔不会超过八个bit，即：TTI=20ms，间隔为2的比特必然属于同一个无线帧，等等，所以本发明实施例提供的优化方案利用该特点从编码后数据直接挑选属于同一帧的若干比特。

表1  第一次交织的列间置换模式

对于TTI=5/10ms，此时实质上无一次交织的过程，而且编码速率有可能有1/2,1/3的分别，所以如何从编码结果数据中选取数据以及保证数据的有效性，需要考虑如下：

（1）TTI=5/10ms

对于无一次交织的特殊情况，每一次编码使能对应的2/3个输出比特，依次组合成一个字数据存入第一次交织RAM，所有编码块编码结束后从该RAM读取数据进行速率匹配加扰处理。

（2）TTI=20/40/80ms

此时需要从编码输出数据中选取属于同一帧的比特数据，由于有若干TTI和编码率的组合，如果考虑从每次编码后的2到3个比特选取一个bit，则对于所有的TTI组合而言，该选取过程无特别强的规律可循，

所以这里考虑使用两个24bit的移位寄存器，采用乒乓操作，编码数据交叉写入两个移位寄存器，写满任意一个寄存器24bit后则从中按照一次交织图样选取属于同一帧的比特数据。

之所以选择24bit的大小，是基于：不管是1/2还是1/3编码，总能保证整数个编码次后，数据可以刚好填充该寄存器；无论TTI为20，40，80ms，24个比特中必然有属于同一个无线的整数个比特。

以TTI=40ms为例，实现交织后挑选比特过程的示意图如3所示，Frm_vld代表某个无线帧对应的在24bit中有效位，直接对应交织图样表1，可见属于同一个无线帧的比特间隔为4，具体实现可以通过计数器实现。TTI=20/80ms时，规律与上例类似，都是直接对应交织图样表1。

对于TTI不等于5ms或者10ms的情况，编码后的数据不能直接存到只开了10ms空间的第一次交织RAM中去，而是先依次存入24bit的移位寄存器里，然后再根据交织规律与TTI大小，选出首先处理的10ms。

对于乒乓操作，需要考虑读写操作的时间特性，以防止数据的溢出或者丢失，写满或者读空24Bit移位寄存器时间特性包括：写周期数，由编码类型，使能类型输出决定；读取周期数，由TTI大小决定，读写时间特性如表2所示，以写周期数/读周期数的格式表示，如下：

表2 移位寄存器读写时间特性

由表2可以看见对于乒乓操作的挑选过程，除了1/3 conv并且TTI=20ms一种情况外，都能满足乒乓操作快写慢读的过程。因此在编码控制模块需要对这种情况进行额外的考虑。解决方法是在编码控制模块增加一个变量选择器cycle_sel，在编码控制模块中的状态机非初始状态时，自动翻转。程序中其它相关变量只有当cycle_sel为高时，才在原来的机制上变化，这就形成了处理周期为2的循环。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，包括：

A、对当前待处理的N个传输信道里的所有的发射时间间隔TTI按照trch0、trch1......trch(N-1)的次序依次进行循环冗余校验码CRC附加、传输块的级联以及编码块的分段处理，如果此时没有传输块需要处理，而第一次交织存储器RAM中有数据需要处理，则直接执行步骤E；

B、传送经过处理的编码块，每次传送完一个编码块的数据流后便暂停该步骤B的操作，执行步骤C，并等待步骤C反馈的该编码块的信道编码的编码完成标志信号的出现，上述编码完成标志出现后，便接着传送下一个编码块的数据流，依次类推，直到所有的编码块传送完毕；

C、对步骤B中形成的编码块的数据流进行信道编码，完成后生成数据字流并产生一个编码完成标志，并将该编码完成标志反馈步骤B；

D、根据TTI大小判断是否需要对经过信道编码后的数据流进行挑选，如果TTI为5ms或10ms，则将数据流直接存入第一次交织RAM中，否则，则根据数据流的信道编码类型通过24bit的移动寄存器对数据进行挑选，之后再将数据流存入第一次交织RAM中；

E、按照数据存入第一次交织RAM的顺序从中依次读出数据，且进行速率匹配以及传输信道的复用，之后将处理后的数据写入第二次交织RAM中。

2.如权利要求1所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述N≤8。

3.如权利要求1所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述TTI为5ms、10ms，20ms，40ms或80ms中的一种。

4.如权利要求1所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤B中，当信道编码的编码类型为conv 1/3卷积编码，且TTI为20ms时，在编码控制模块中增加一个变量选择器cycle_sel，且在编码控制模块中的状态机处于非初始状态时，自动翻转。

5.如权利要求4所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，当变量选择器cycle_sel为高时，程序中其他相关变量才在原来的机制上变化。

6.如权利要求1所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤C中，信道编码包括卷积编码以及特博turbo编码。

7.如权利要求1所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤D中，将数据流存入第一次交织RAM中的数据写入顺序与步骤A中传输信道的串行处理顺序是一致的，直到写完最后一个传输信道的数据流。

8.如权利要求1所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤D中，第一次交织RAM具有10ms存储空间。

9.如权利要求1所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤D中，24bit的移动寄存器采用乒乓缓存结构。

10.如权利要求9所述的TD-SCDMA上行传输信道处理方法，其特征在于，在所述步骤D中，根据数据流的信道编码类型通过24bit的移动寄存器对数据进行挑选的方法为：

使用两个24bit的移位寄存器，将编码数据交叉写入两个移位寄存器之中，当写满任意一个移位寄存器24bit后，则从该移位寄存器中按照一次交织图样选取属于同一帧的比特数据。

Images