ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系统的业务配置和速率匹配方法、装置制造方法及图纸

一种ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系统的业务配置和速率匹配方法、装置，配置业务方法包括：将校验位穿孔率须大于７ｉ＋ａ或小于７ｉ－ａ作为新增的约束条件，配置好的每一业务的校验位穿孔率均在［７ｉ＋ａ，７ｉ－ａ］范围之外，ｉ为正整数，ａ≤１；速率匹配方法包括：对当前数据块的每一路校验位进行穿孔时，如按该业务规定的方法计算出的第ｋ个保留的检验位的位置Ｐ↓［ｋ］与之前已确定的第ｋ－１个保留的检验位的位置ＮＰ↓［ｋ－１］之差为７的正整数倍时，则将第ｋ个保留的检验位的位置ＮＰ↓［ｋ］确定为Ｐ↓［ｋ］加１或Ｐ↓［ｋ］减１，且加１和减１须交替进行；其中，ｋ＝２，３，．．．．，ａ≤１。本发明专利技术可避免在某些特定数据速率下解码性能严重劣化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信与信息技术中的移动通信领域，更具体地，涉及一种TD-SCDMA系统中的业务配置方法和速率匹配方法。
技术介绍
TD-SCDMA是3G的三大主流标准之一，具有广泛的应用前景。其中协 议规定的Turbo编码器的组成是一个并行级连巻积码(PCCC)，包括两个8-状态分支编码器和一个Turbo码内交织器。Turbo编码器的编码率是1/3， 其结构如图1所示。PCCC的8状态分支码的传递函数为G(D)=其中gO(D) = 1 + D2 + D3 gl (D) = 1 + D + D3其中，D,D2，D3是指抽头位置相对于输入数据延迟的时钟个数，l表明 抽头位置就是输入数据，D表明抽头位置相对于输入数据延迟了 l个时钟， D2表明抽头位置相对于输入数据延迟了 2个时钟，以此类推。对输入比特开始编码时移位寄存器的初始值必须设置为全零。Turbo编码器的输出为zh Z,|, x2, z2, z,2, xK, zK, Z'k,其中xh x2, ...， xK是Turbo编码器，即第一个8-状态分支编码器和 Turbo码内交织器的输入比特，K是比特数目，Zl，z2, ...，zK和z、 z'2,…，z'K分别是第一个和第二个8-状态分支编码器的输出比特。Turbo码内交织器的^T出比特记为x',, x'2， ...， x'k ，并作为第二个8-状 态分支编码器的输入。速率匹配是指传输信道(TrCH)上的比特被重发或者打孔。高层给每一个 传输信道配置一个速率匹配特性。这个特性是半静态并且只能通过高层信令 来改变。当计算重发或打孔的比特数时，需要使用速率匹配特性。一个传输信道中的比特数在不同的传输时间间隔内可以发生变化。当不 同的传输时间间隔内的比特数发生改变时，比特将被重发，以确保在TrCH 复用后总的比特率与所分配的物理信道的总的信道比特率是相同的。速率匹配的比特分离和收集速率匹配装置的结构如图2所示，包括比特分离单元、两个匹配运算单 元和比特收集单元。速率匹配装置的输入比特序列中的系统比特，第一奇偶 校验比特，第二奇偶校验比特因此而被划分为三个序列。Turbo编码的TrCH 的系统比特不需要打孔，第一奇偶校验比特和第二奇偶校验比特可以在匹配 运算单元执行匹配运算时进行打孔。其中，第二个序列包含所有来自Turbo编码的TrCH的第一奇偶校验 比特，除了那些当总比特数不是3的倍数时需要分入第一个序列的第一奇偶 校验比特。以及Trellis终止的部分系统比特，第一和第二奇偶校验比特。第三个序列包含所有来自Turbo编码的TrCH的第二奇偶校验比特， 除了那些当总比特数不是3的倍数时需要分入第一个序列的第二奇偶校验 比特。以及Trellis终止的部分系统比特，第一和第二奇偶校验比特。第二个和第三个序列必须是同等长度，而第一个序列可以多0到2个比 特。打孔仅仅应用于第二个和第三个序列。简而言之，在实际需要传输的数据长度小于Turbo编码器生成的数据长 度时，速率匹配时完成打孔操作。将Turbo码编码结果分为系统位、第一路 校验位和第二路校验位三个部分。其中，系统位不进行穿孔，两路校验位各 自以尽量均匀删除的原则删除数据，使得穿孔后，系统位加上两路校验位的 剩余数据总长度等于实际需要传输的数据长度。但是，按照协议配置的某些数据速率下，如按Turbo码块长度为4367 时协议规定的速率匹配参数，Turbo码译码性能严重恶化3dB以上。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种TD-SCDMA系统的业务配置方 法，可避免在某些特定数据速率下解码性能严重劣化。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种TD-SCDMA系统的速率匹配 方法，该方法不存在某些特定数据速率下解码性能严重劣化的问题。为了抓住主要问题进行研究，对分析平台进行了标准化，新的分析平台 包括Turbo编码器，标准均匀穿孔模块，信道，标准均匀解穿孔模块，解码 器。其中Turbo码内交织器替换为随机交织器，标准均匀穿孔模块执行的标 准均匀穿孔操作定义为对于序列yl，y2,…yN，当穿孔率为pr,初始相位为 pp(取值范围为0 pr-l)时，穿孔后保留的数据为y(pp),y(pr+pp),y(2*pr+pp),...， y(k*pr+pp)， (pp),(pr+pp)等表示保留的数据穿孔前所在位置，文中*，，表示 乘法运算。为了便于下文描述不同的穿孔密度情况，文中将穿孔前校验位数据个数 总和与穿孔后保留的校验位数据个数总和的比值称为穿孔率。首先，研究两种业务的特征，码长4367的业务校验位穿孔率pr大约为 6.94，码长4598的业务穿孔率pr大约为8.89。标准化为7和9。图3比较了这两种码长在这两种穿孔率下的影响，横坐标表示信噪比 (SNR),纵坐标表示误块率(BLER)。其中带框号的曲线表示码长4594的业 务，带星号的曲线表示码长4367的业务，右侧的两条曲线是穿孔率为7时 的性能曲线，左侧的两条曲线是穿孔率为9时的性能曲线。可见，原来性能 正常的码长4594的业务，在穿孔率7下性能也会严重恶化，原来性能恶化 的码长4367的业务在穿孔率9下是可以正常工作的。也就是说，这种性能 恶化与码长无关，只是特定穿孔率导致的后果。于是固定码长为4367，分析穿孔率与性能之间的关系。图4中比较了 码长4367的业务在穿孔率为5~9时变化的性能，图4的横、纵坐标与图3相同。为了方便比较另外增加了一根未编码的性能。其中从最左侧开始向右依次带有框、星、点、X的曲线分别对应于穿孔率为5、 6、 8、 9，从右至 左的第2根曲线对应于穿孔率7，最右侧的黑线是未编码BPSK调制时的曲 线。由图可见，在除了 7以外的其他穿孔率下解码性能均基本正常。穿孔率 为7时的性能恶化是非常严重的，在多传输了近30%的冗余情况下性能较未 编码BPSK从信噪比(SNR)上看优势也并不明显，扣除这部分冗余的码重复 增益1.07dB，性能区别更小。也就是说，在这种场景下Turbo码在误块率 (BLER)上的解码增益几乎完全丧失。为了进一步分析在穿孔率为7时出现的错误位置的特征，图5统计了信 噪比为8dB时1万个码块中比特错误位置的频域特征，图中横坐标是FFT 变换后的频率单位，范围是0 4366,纵坐标是功率谱密度。由图可见，比 特错误位置在频域上有非常明显的特征，其中在归一化频率为7的位置有很 高的峰，也就是说，错误有很大的概率以7个点的周期均匀出现。在排除了解码器出错的可能性后，在编码和穿孔方式上寻找原因。众所 周知，单个解码器的译码增益来自于校验位对于系统位的纠错作用，也即，每个系统位利用与它相关联的校验位信息进行纠错。因此，如果某些系统位 没有任何校验位与他相关联，那这个系统位无论通过任何译码方法都无法纠 正其传输过程中发生的错误。下面讨论在穿孔率为7的情况下，是否存在这 样的系统位。通过理论分析和迭代求解，可以推导出穿孔率为7的情况下， 与保留检验位均无关联的系统位所在位置如图6所示，图中横坐标表示失去 校验位保护的系统位编号，表明这是第几个失去校验位保护的系统位；纵坐 标是该失去校验位保护的系统位在系统位中的位置。可见，穿孔率为7时， 存在大量失去校验位保护的系统位，且这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系统的业务配置方法，该业务配置方法包括：　　　　在现有的业务配置中，遍历查找校验位穿孔率在［７ｉ－ａ，７ｉ＋ａ］范围内的业务，所述校验位穿孔率指穿孔前校验位数据个数总和与穿孔后保留的校验位数据个数总和的比值，ｉ为正整数，ａ≤１；　　　　删除找到的校验位穿孔率在［７ｉ－ａ，７ｉ＋ａ］范围内的业务。

【技术特征摘要】
1、一种TD-SCDMA系统的业务配置方法，该业务配置方法包括在现有的业务配置中，遍历查找校验位穿孔率在[7i-a，7i+a]范围内的业务，所述校验位穿孔率指穿孔前校验位数据个数总和与穿孔后保留的校验位数据个数总和的比值，i为正整数，a≤1；删除找到的校验位穿孔率在[7i-a，7i+a]范围内的业务。2、 如权利要求1所述的业务配置方法，其特征在于，a^0.5或a^0.3或3、 如权利要求1所述的业务配置方法，其特征在于，删除了业务配置 中数据速率为868.6kbps的业务，保留业务配置中的其他业务。4 、 一种TD-SCDMA系统的业务配置方法，包括在配置业务时，将校验位穿孔率须大于7i+a或小于7i-a作为新增的约 束条件，配置好的每一业务的校验位穿孔率均在[7i+a,7i-a]范围之外，所述 校验位穿孔率指穿孔前校验位数据个数总和与穿孔后保留的校验位数据个 数总和的比值，i为正整数，Kl。5、 如纟又利要求4所述的业务配置方法，其特4正在于，a^).5或a^).3或 a^0丄6、 如权利要求4或5所述的业务配置方法，其特征在于通过修改高速下行共享信道(HS-DSCH)各物理层类别所对应的高速下 行分组接入(HSDPA)传输块大小集合中的传输块大小，使得配置得到利用 HS-DSCH传输的各业务的校验位穿孔率均在[7i+a,7i-a]范围之外。7、 一种TD-SCDMA系统的速率匹配方法，包括在速率匹配的过程中，对当前数据块的每一路校验位进行穿孔时，如按 该业务规定的方法计算出的第k个保留的检验位的位置Pk与之前已确定的 第k-l个保留的检验位的位置NPw之差为7的正整数倍时，则将第k个保 留的检验位的位置NPk确定为Pk加1或Pk减1，且加1和减1须交替进行；其中，k=2,3,....， a^l,所述Pk和NPk.,用系统确定的相应检验位在穿孔 前的索引表示。8、 如权利要求7所述的速率匹配方法，其特征在于，a^0.5或a^0.3或 a，。9、 如权利要求7或8所述的速率匹配方法，其特征在于该速度匹配方法至少用于采用Turbo编码且校验位穿孔率在[7i-a,7i+a] 范围内的业务的速度匹配，i为正整数，所述校验位穿孔率指穿孔前校验位 数据个数总和与穿孔后保留的校验位数据个数总和的比值。10、 权利要求7或8所述的速率匹配方法，其特征在于对于按该业务规定的方法计算出的第1个保留的检验位的位置，直接将 该计算出的位置确定为第l个保留的检验位的位置；以及如Pk与NPk之差不为7的整数倍时，直接将第k个保留的检验位的位 置NPk确定为Pk， k=2,3，....。11 、 一种通信系统的业务配置方法，应用于采用递归编码器进行数据编 码的通信系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱宁，李强，倪海峰，曾文琪，田学红，王吉文，程健，陈玉，毕敏，冉晓龙，杜凡平，梁立宏，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]