移动通信系统中插入填充比特的设备和方法转让专利
申请号 : CN200410034638.3
文献号 : CN1553602B
文献日 : 2013-03-13
发明人 : 金世亨 , 金*龟 , 金炳朝 , 崔舜在
申请人 : 三星电子株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.一种移动通信系统中的发送装置,包括:
一个编码器,用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流;
一个交织器,用于按发送时间间隔TTI交织所述编码流;
一个无线帧分段器,用于将经交织的编码流输出到至少一个连续无线帧之中;
一个比特分离器,用于分离无线帧为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流;和一个速率匹配器,用于按照给定的速率匹配规则,旁路所述信息比特流和穿孔所述第一和第二奇偶校验流的一部分,其中由所述交织器插入填充比特到所述编码流中或者由所述无线帧分段器插入填充比特到所述经交织的编码流中,以便确保从无线帧分段器输出的所述无线帧的大小相同。
2.权利要求1的发送装置,其中所述交织器为具有列间置换的块交织器。
3.权利要求1的发送装置,其中所述填充比特插在交织矩阵中为空的位置上。
4.权利要求1的发送装置,其中当发送时间间隔TTI为大于10ms的20ms、40ms、80ms之一时,所述无线帧分段器映射所述经交织的流到连续无线帧上。
5.权利要求4的发送装置,其中所述无线帧分段器输出交织矩阵的每一列作为列间置换后的每一无线帧。
6.一种移动通信系统中的发送方法,包括:
编码,用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流;
交织,用于按发送时间间隔TTI交织所述编码流;
无线帧分段,用于将经交织的编码流依次输出到至少一个连续无线帧之中;
比特分离,用于分离所述无线帧为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流;和速率匹配,用于按照给定的速率匹配规则,旁路所述信息比特流和穿孔所述第一和第二奇偶校验流的一部分,其中在所述交织步骤中填充比特到所述编码流中或者在所述无线帧分段步骤中填充比特到所述经交织的编码流中,以便确保所述无线帧的大小相同。
7.权利要求6的发送方法,其中所述交织为列间置换。
8.权利要求6的发送方法,其中所述填充比特插在交织矩阵中为空的位置上。
9.权利要求6的发送方法,其中当发送时间间隔TTI为大于10ms的20ms、40ms、80ms之一时,所述经交织的流被映射到连续无线帧上。
10.权利要求9的发送方法,其中交织矩阵的每一列被作为列间置换后的每一无线帧输出。
11.一种移动通信系统中的发送装置,包括:
一个编码器,用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流;
一个比特分离器,用于分离所述编码流为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流;和一个速率匹配器,用于按照给定的速率匹配规则,旁路所述信息比特流和穿孔所述第一和第二奇偶校验流的一部分,其中所述速率匹配器具有用于速率匹配所述第一奇偶校验流的一部分的第一分量速率匹配器,和用于速率匹配所述第二奇偶校验流的一部分的第二分量速率匹配器。
12.权利要求11的发送装置,其中根据在所述编码流中信息码元与奇偶校验码元排列的重复模式,所述编码流的码元被分离进入相应于每一种奇偶校验流的分量速率匹配器。
13.权利要求12的发送装置,其中所述重复模式是由发送时间间隔TTI确定的。
14.权利要求12的发送装置,其中所述重复模式是由填充比特的总数确定的。
15.权利要求12的发送装置,其中所述重复模式是由编码速率确定的。
16.权利要求11的发送装置,进一步包括一个比特收集器,用于收集由每一分量速率匹配器进行速率匹配的速率匹配的流。
17.一种移动通信系统中的发送方法,包括:
编码,用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流;
比特分离,用于分离所述编码流为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流;和速率匹配,用于按照给定的速率匹配规则,旁路所述信息比特流和穿孔所述第一和第二奇偶校验流的一部分,其中所述速率匹配由相应于每一奇偶校验流的每一分量速率匹配器来进行。
18.权利要求17的发送方法,其中根据在所述编码流中信息码元与奇偶校验码元排列的重复模式,所述编码流的码元被分离进入相应于每一种奇偶校验流的分量速率匹配器。
19.权利要求18的发送方法,其中所述重复模式是由发送时间间隔TTI确定的。
20.权利要求18的发送方法,其中所述重复模式是由填充比特的总数确定的。
21.权利要求18的发送方法,其中所述重复模式是由编码速率确定的。
22.权利要求17的发送方法,进一步包括比特收集,用于收集由每一分量速率匹配器进行速率匹配的速率匹配的流。
说明书 :
移动通信系统中插入填充比特的设备和方法
技术领域
背景技术
种纠错码信道编码源用户数据,以便增加系统的可靠性。典型的用于信道编码的码是卷积
码和使用单个解码器的线性块码。近来,用于数据传输和重复的加速码(turbo code)已被
建议使用。
匹配信道编码码元的数据速率广泛地执行穿孔(puncturing)和重复(repetition)操作。
近来,在UMTS中速率匹配已经呈现为提高在空中接口中的数据传输效率并改善系统的性
能的一种重要的因素。
码元。帧数据的长度(信息比特数)是由(帧数据的数据速率)*(TTI)确定的。如果我们
不考虑尾比特,编码码元的数量是由(帧数据长度)*(编码速率R)确定的。第一交织器
120交织信道编码器110的输出。无线帧分段器130分段从第一交织器130接收的经交织
的各码元为10ms的无线帧块,该无线帧块的长度是由(编码码元的数量)/(10)确定的,其
中10是无线帧的长度单元。速率匹配器140通过穿孔或重复无线帧的各个码元,将从无线
帧分段器130接收的无线帧的数据速率匹配为一个预置的数据速率。上述各部件可以设置
到每个服务器。
段器160接收的各个物理信道块。物理信道映射器180映射经第二交织的各个块到各个物
理信道上以便发送。
和系统性能。
是当利用加速码编码器时,由于在一帧的不同位置的各个码元的不同差错敏感性,应当使
用与卷积编码器不同的速率匹配方案。
量码的每一个的自由距离是最大的时候,输出码的最小自由距离是最大的。这样作,两个分
量编码器的各输出码元应当均等地进行穿孔,从而实现性能优化。
码编码器与速率匹配器之间。尽管如此,还是要保持信息码元和各奇偶校验码元之间进行
区分。但是,这是不可能的,因为在信道交织以后,所有信道编码码元被随机地混合。
发明内容
流;一个交织器,用于按发送时间间隔(TTI)交织所述编码流;一个无线帧分段器,用于将
经交织的流输出到至少一个连续无线帧之中;一个比特分离器,用于分离无线帧为所述信
息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流;和一个速率匹配器,用于按照给
定的速率匹配规则,旁路信息比特流和穿孔所述第一奇偶校验流和所述第二奇偶校验流的
部分,其中一个无线帧均衡器插入填充比特到所述编码流中,以便确保从无线帧分段器输
出的所述无线帧的大小相同。
织,用于按发送时间间隔(TTI)交织所述编码流;无线帧分段,用于将经交织的流依次输出
到至少一个连续无线帧之中;比特分离,用于分离所述无线帧为所述信息比特流、所述第一
奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流;和速率匹配,用于按照给定的速率匹配规则,旁路所
述信息比特流和穿孔所述第一奇偶校验流和所述第二奇偶校验流的部分,其中无线帧均衡
填充比特到所述编码流中,以便确保所述无线帧的大小相同。
码流;一个比特分离器,用于分离所述编码流为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和
所述第二奇偶校验流;和一个速率匹配器,用于按照给定的速率匹配规则,旁路所述信息比
特流和穿孔所述第一奇偶校验流和所述第二奇偶校验流的部分,其中所述速率匹配器具有
用于速率匹配所述第一奇偶校验流的部分的第一分量速率匹配器,和用于速率匹配所述第
二奇偶校验流的部分的第二分量速率匹配器。
特分离,用于分离所述编码流为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校
验流;和速率匹配,用于按照给定的速率匹配规则,旁路所述信息比特流和穿孔所述第一奇
偶校验流和第二奇偶校验流的部分,其中所述速率匹配由相应于每一奇偶校验流的每一分
量速率匹配器来进行。
通过编码每个信息比特产生一个信息码元和第一和第二奇偶校验码元。对应于具有若干行
和若干列的矩阵中逐行的各信息码元行的每一行,交织器顺序地安排各个信息码元和第一
和第二奇偶校验码元。在该矩阵中的行数和列数两者都是整数,按照预定的规则重新排列
各个列,通过从左到右的列读出各个码元,并且输出码流中的多个无线帧,每个无线帧具有
由L/(TTI/10ms)确定的长度,其中L是编码码元的数。去复用器去复用从交织接收的每个
无线帧为该无线帧的信息码元、第一奇偶校验码元和第二奇偶校验码元。速率匹配器旁路
各个信息码元并且穿孔或重复第一和第二奇偶校验码元,以便速率匹配。
附图说明
具体实施方式
本发明的优选实施例,当加速码编码器被用作信道编码器110时,速率匹配器140是这样构
成的,如图2所示包括:DEMUX 141、分量速率匹配器142、143、和144、以及MUX 145。DEMUX
141分离无线帧分段器130的输出码元为信息码元、奇偶校验码元并且转换它们到相应的
分量速率匹配器142、143、和144。MUX 145复用从分量速率匹配器142、143、和144接收的
各码元并且馈送经复用的码元到图1的MUX 150。
器并且每个分量编码器的各最终码之间的最小自由距离最大化。通过均等地穿孔两个分量
编码器的输出码元以实现这种最佳性能的考虑被反映在图2中的上行链路发送装置的结
构中。
144与MUX 150之间。
142,输入码元到进入DEMUX 141,在输入码元已经被速率匹配以接收速率匹配码元后,则
MUX也转换到速率匹配器142)。
息码元将被标以x和第一奇偶校验码元标以y和第二奇偶校验码元标以z。当R=1/3时,
加速码编码器110的输入和输出之间的关系如图3所示。
校验码元y3、第二奇偶校验码元z3,...这种次序的序列。
特反向方法中,每个数的二进制序列被反向,例如,00→00、01→10、和11→11,如表1的
40msTTI行所示。
10ms 1 {0}
20ms 2 {0、1}
40ms 4 {0、2、1、3}
80ms 8 {0、4、2、6、1、5、3、7}
y、x、z、y、...)。
偶校验码元y,和标有黑点的矩形代表第二奇偶校验码元z。
交织器120中接收的每个数的次序(即,‘1’代表由交织器120首先接收,‘2’代表由交织
器其次接收,等等)。由于加速码的特性,第一交织器输入遵循x、y、z、x、y、z、...的模式。
15、17、19、...、160。
25、29、33、...,160。
49、57、65...,160。
图6中,白色矩形代表系统信息码元x和标有黑点矩形代表奇偶校验码元y。
码的特性,第一交织器输入按照以下的x、y、x、y、x、y、...的模式。
160的交织次序。交织输出的前一半{1、9、17、25、...、143、151、159}是信息码元x,和后一半{2、10、18、...、144、152、160}是奇偶校验码元y。亦即,在第一交织器输出中,各个信息码元跟随着各个奇偶校验码元。
情况下,产生不同的第一交织器的输出。
特数(r)是由方程3进行计算的,利用填充比特(L是按比特或码元单元的)补偿L/T。这
里,T∈{1、2、4、8}。如果第一交织器的输入帧长度(编码码元数)是TTI/10ms的整数倍,
帧不需要填充比特(r=0)。如果TTI是20ms和输入帧的长度不是2(TTI/10ms)的整数
倍,填充比特数r是1。如果TTI是40ms和输入帧长度不是4的整数倍,填充比特数r是1
到3。如果TTI是80ms和输入帧的长度不是8的整数倍,填充比特数r是1到7。从填充
比特产生的(L+r)/T值是按照R(行数)限定的。
将描述无线帧分段器130的以比特为基础的操作。
对于第二无线帧t=2,并且同样,对于最后帧t=T。每个无线帧是相同长度(L+r)/T的。
假设第一交织器输出是b1、b2、...、bL、T(TTI/10ms)∈{1、2、4、8},并且在10ms帧中无线帧分段器输出码元是c1、c2、...、c(L+r)/T。这样,
大于输出长度或输入长度小于输出长度时,通过穿孔控制输入比特数到输出比特数。码元
穿孔或重复一般是周期性地执行,但是当使用加速码时,对于速率匹配而言,下列因素应当
予以考虑。
等地进行穿孔,以实现优化性能。
码元y和第二奇偶校验码元z,进行速率匹配。按照规定输入和输出长度,每个速率匹配器
对预定数量码元执行穿孔/重复。这种速率匹配结构是建立在DEMUX 141分别输出x、y、z
的假设上的。这里,DEMUX141应当能够分离从无线帧分段器130接收的无线帧为按某种次
序的码元x、y、z。
织器的输出。
z、y、x、z、y...模式输出,和第八无线帧RF#7按...、y、x、z、y、x、z...模式输出。该输出模式对应于来自如图5C所示的第一交织器的输出。
按...、x、y、z、x、y、z、...的模式进行重复,和对于TTI=20ms和80ms的码元按...、x、
z、y、x、z、y...的模式进行重复。
的第一到第四实施例。
的各码元。产生的第一交织器输出(即,无线分段器输入)是x、z、y、x、z、y、x、z、y、z、y、x、z、y、x、z、y、x、y、x、z、y、x、z、y、x、z、x、z、y、x、z、y、x、z、y。无线帧分段器130的输出是相加填充比特到无线帧分段器的输入产生的。
未尾的前头,如图9C所示。在图9B中,在第二、第四、第六和第八列的最后位置是空的。不
以填充比特填充这些位置,跟随该空闲位置的下一个码元被用于填充空闲位置。例如,为了
填充在第二列中的最后位置,来自第三列的第一位置的‘z’码元被移到第二列的空闲位置。
以前由‘z’占用的位置现在由‘y’码元占用,该码元跟随在第三列中的‘z’码元。基本上,各个码元的位置已经被上推一个位置。重复这种处理,填充在第四列中的空闲位置,以此类
推。但是,最后4列(即,5、6、7和8列)中的最后位置是利用填充比特进行填充的,使得这
些填充比特被推向最后行的未端,如图9C所示。在图9C的阵列中的各个码元被逐列地读
出,并且每列代表一个无线帧。如图9C所示,每个无线帧具有不同的初始码元,但按照x、
y、z的模式的相同码元,由于位置的位移除无线帧4和6之外。但是,对于无线帧4和6的
重复模式被表示在表15,这个表是可以使用的。无线帧的模式遵从表15所示的预定的重复
模式,除了某些无线帧的尾端。在这些情况下,尾端被忽略并且尾端遵从如表15所示预定
模式被进行处理并且按照预定的重复模式进行速率匹配。亦即,与无填充比特情况比较,在
插入填充比特的情况下,无线帧具有不同的初始码元。
器输入)是x、y、z、x、y、z、z、x、y、z、x、y、z、x、y、z、x、y、z、x、y。如图10C所示的无线帧分段器130的输出从相加填充比特到无线帧分段器的输入上产生。
码元重复模式。亦即,在这种填充比特插入的情况下,与无填充比特的情况一样,无线帧具
有相同的初始码元。
RF#2、RF#3、RF#4、RF#5、RF#6、RF#7、和RF#8时,表3到6分别列出对于TTI=10、20、40和
80ms的初始码元。
填充比特,交织之前每列中的码元数与交织之后相同索引(index)列的码元数是不同的。
因此,初始码元与无填充比特的情况是不同的。
5个或6个填充比特,交织之前每列中的码元数与交织之后相同索引列的码元数是不同的。
因此,初始码元与无填充比特的情况是不同的。
行重复的。
帧分段器130插入填充比特。不按照第一实施例那样将填充比特位置推到最后行的未端,
而是如图9C所示,交织器120利用填充比特填充各个空闲位置。就初始码元和重复模式而
言,这种情况是与典型无填充比特情况相同。
到图11B的阵列。这里,填充比特都是0。因此,第一交织器输出,即无线帧分段器输入是
x、z、y、x、z、y、z、y、0、z、y、x、z、y、x、z、y、x、0、y、x、z、y、x、z、y、x、z、0、x、z、y、x、z、y、x、z、y、0的序列。无线帧分段器130的输出如图11D所示。
注意到的那样,初始码元与一般无填充比特的情况是相同的。
40和80ms的初始码元。第二实施例中的无线帧的初始码元不取决于填充比特的总数,如下
面所示;但在第一实施例中,无线帧中的初始码元取决于填充比特的总数。
RF#1
x
比特插入位置以及无线帧分段器130在指定的位置插入填充比特。按照初始码元和重复模
式而言,这种情况与典型无填充比特情况是相同的。
的输入为x、z、y、x、z、y、x、z、y、z、y、x、z、y、x、z、y、x、y、x、z、y、x、z、x、z、y、x、z、y、x、z、y的序列。控制器(主机)指定填充比特插入位置并且然后无线帧分段器130在指定的
位置插入填充比特,如图12C所示。
y重复模式。正如从图12A、12B、和12C注意到的那样,初始码元与一般无填充比特的情况
是相同的。
10、20、40、和80ms的初始码元。如下面所示,第三实施例中的无线帧的初始码元不取决于
填充比特的总数。
RF#1
x
数和第二和第三实施例中使用的TTI确定的。按某种模式重复各个码元。用于各实施例的
重复模式列在表15和16中。在表中,N/A表示“不可以应用”。
出。表17-19反映各个实施例之间的区别。
10ms,40ms ...,x,y,z,x,y,z,...
20ms,80ms ...,x,z,y,x,z,y,...
是DEMUX 141的对应装置,它是按照相同的交换模式进行交换的。
220接收当前无线帧的初始码元。控制器210根据初始码元和由TTI确定的重复/穿孔模
式,控制DEMUX 141和MUX 145的交换操作。DEMUX 141分离当前无线帧码元为对应的分量
速率匹配器输入,和MUX 145复用速率匹配器的输出为无线帧。这里,DEMUX 141从无线帧
分段器130接收的无线帧码流中分离信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。
分量速率匹配器142、143和144通过穿孔或重复分别速率匹配来自DEMUX 141的信息码
元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142刚好不实际穿孔地旁路
接收的信息码元,而分量速率匹配器143和144按照预置的模式穿孔接收的奇偶校验码元,
该模式是由输入码元数与输出码元数之比确定的。除非在编码码元繁忙重复的情况下,多
数实际情况下分量速率匹配器143和144刚好旁路接收的奇偶校验码元,而分量速率匹配
器142按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式重复接收的信息码元。
前无线帧的初始码元。填充比特数是由控制器210根据TTI和帧长度按使用于无线帧分段
器中相同的方式确定的。然后,控制器210根据由TTI确定的初始码元和重复/穿孔模式
控制DEMUX 141和MUX 145的交换操作。DEMUX 141分离当前无线帧码元为各分量速率匹
配器的输入,并且MUX 145复用速率匹配器的输出码元为无线帧。这里,DEMUX 141从无线
帧分段器130接收的无线帧码流中分离信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码
元。分量速率匹配器142、143和144通过穿孔或重复分别速率匹配来自DEMUX 141的信息
码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142刚好旁路接收的信息
码元,而不实际穿孔,而分量速率匹配器143和144按照由输入码元数对输出码元数之比确
定的预置模式穿孔接收的奇偶校验码元。在多数实际情况下,分量速率匹配器143和144刚
好旁路接收的奇偶校验码元,而不实际重复,除非编码码元的繁忙重复的情况下,而分量速
率匹配器142按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式重复接收的信息码元。
MUX 145按照与DEMUX 141使用的交换模式相同的模式复用从分量速率匹配器142、143和
144接收的各个码元为一个码流。
然后,控制器210根据初始码元和由TTI确定的重复/穿孔模式,控制DEMUX 141和MUX 145
的交换操作。DEMUX 141分离当前无线帧码元为分量速率匹配器输入和MUX 145复用速率
匹配器的输出码元为一个无线帧。这里,DEMUX 141从无线帧分段器130接收的无线帧码
流中分离信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142、143和
144通过穿孔或重复,分别速率匹配来自DEMUX 141的信息码元、第一奇偶校验码元、和第
二奇偶校验码元。分量速率匹配器142刚好旁路接收的信息码元,而不实际速率穿孔,而分
量速率匹配器143和144按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式,穿孔或重
复接收的奇偶校验码元。MUX 145按照在DEMUX 141中使用的相同交换模式,复用从分量速
率匹配器142、143和144接收的各个码元为一个码流。在多数实际情况下,分量速率匹配
器143和144刚好旁路接收的奇偶校验码元,而不实际重复,除非编码码元的繁忙重复的情
况下相反分量速率匹配器142按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式重复
接收的信息码元。
息码元和奇偶校验码元,可以实现有效的速率匹配。
式和细节上进行的各种修改。