TD-SCDMA信道編碼和復用

為保證高層的信息數據在無線信道上可靠地傳輸,需要對來自MAC和高層的數據流(傳輸塊/傳輸塊集)進行編碼/復用後在無線鏈路上傳送,並且將無線鏈路上接收到的數據進行解碼/解復用再送給MAC和高層。

基本介紹

  • 中文名:TD-SCDMA信道編碼和復用
  • 外文名:TD-SCDMAchannel coding and multiplexing
在一個傳輸時間間隔(TTI)內,來自不同傳輸信道的數據以傳輸塊的形式到達編碼/復用單元。TTI允許的取值間隔是10ms、20ms、40ms和80ms。在經過全部12步的處理後,被映射到物理信道。
對於每個傳輸塊,需要進行的基帶處理步驟如下。
(1)給每個傳輸塊添加CRC校驗比特
循環冗餘校驗(CyclicRedundancyCheck,CRC)用於實現差錯檢測功能。對於一個TTI內到達的傳輸塊集,CRC處理單元將為其中的每一個傳輸塊附加上獨立的CRC碼,CRC碼是信息數據通過CRC生成器生成。CRC碼的長度可以為24、16、12、8或0bit,具體的比特數由高層根據傳輸信道所承載的業務類型來決定。
(2)傳輸塊的級聯和碼塊分割
在每一個傳輸塊附加上CRC比特後,把一個TTI內的傳輸塊按編號從小到大的順序級聯起來。如果級聯後的比特序列長度A大於最大編碼塊長度Z,則需要進行碼塊分割處理,分割後得到的C個碼塊具有相同的大小,如果A不是C的整數倍,則在傳輸信道數據碼塊的最前端插入填充比特,填充比特為0。
碼塊的最大尺寸將根據傳輸信道採用的編碼方案。其具體尺寸為:卷積編碼Z=504(應該是514);Turbo編碼Z=5114;無編碼Z沒有限制(這兩種編碼都有最小和最大編碼長度,請考慮把最小編碼長度放進去)。
(3)信道編碼
為提高信息在無線信道傳輸中的可靠性,提高數據在信道上的抗干擾能力,TD-SCDMA系統採用了3種信道編碼方案:卷積編碼、Turbo編碼和無編碼。不同類型的傳輸信道使用不同的編碼方案和碼率。
(4)無線幀均衡
無線幀尺寸均衡是針對一個傳輸信道在一個TTI內傳輸下來的數據塊進行的。一個TTI的長度為10ms、20ms、40ms或80ms。相應的,這些數據需要被平均分配到1個、2個、4個或8個連續的無線幀上。尺寸均衡是通過在輸入比特序列的末尾根據需要加入填充比特(0或1),以保證輸出能夠被均勻分割。
(5)第一次交織
受傳播環境的影響,無線信道是一個高誤碼率的信道。雖然信道編碼產生的冗餘可以部分消除誤碼的影響,但是在信道的深衰落周期,將產生較長時間的連續誤碼。對於這類誤碼,信道編碼的糾錯功能無能為力,而交織技術就是為抵抗這種持續時間較長的突發性誤碼而設計的。交織技術把原來順序的比特流按照一定規律打亂後再傳送出去,接收端再按相應的規律將接收到的數據恢復成原來的順序。這樣一來,連續的錯誤就變成了隨機差錯,再通過解信道編碼,就可以恢復出正確的數據。
(6)無線幀分割
當傳輸信道的TTI>10ms時,輸入比特序列將被分段映射到連續的F個無線幀上(經過無線幀均衡之後,可以保證輸入比特序列的長度為F的整數倍)。
(7)速率匹配
速率匹配是指傳輸信道上的比特被重複或打孔。一個傳輸信道中的比特數在不同的TTI可以發生變化,而所配置的物理信道容量(或承載比特數)卻是固定的。因而,當不同TTI的數據比特發生改變時,為了匹配物理信道的承載能力,輸入序列中的一些比特將被重複或打孔,以確保在傳輸信道復用後總的比特率與所配置的物理信道的總比特率一致。
高層將為每一個傳輸信道配置一個速率匹配特性。這個特性是半靜態的,而且只能通過高層信令來改變。速率匹配算法用於計算重複或打孔的比特數量。
(8)傳輸信道的復用
每隔10ms,來自各個傳輸信道的無線幀被送到傳輸信道復用單元。復用單元根據承載業務的類別和高層的設定,分別將其進行復用或組合,構成一條或多條編碼組合傳輸信道(CCTrCH)。不同傳輸信道編碼和復用到一個CCTrCH應符合如下規則:
· 復用到一個CCTrCH上的傳輸信道組合如果因為傳輸信道的加入、重配置或刪除等原因發生變化,那么這種變化只能在無線幀的起始部分進行;
· 不同CCTrCH不能復用到同一條物理信道上;
· 一條CCTrCH可以被映射到一條或多條物理信道上傳輸;
· 專用傳輸信道和公共傳輸信道不能復用到同一個CCTrCH上;
· 公共傳輸信道中,只有FACH或PCH可以被復用到一個CCTrCH上;
· 承載BCH的CCTrCH,只能承載一個BCH,不能再承載別的傳輸信道;
· 承載RACH的CCTrCH,只能承載一個RACH,不能再承載別的傳輸信道。
因而,有兩種類型的CCTrCH,即:
· 專用CCTrCH,對應於一個或多個DCH的編碼和復用結果;
· 公共CCTrCH,對應於一個公共信道的編碼和復用結果。
對於包含下列傳輸信道的CCTrCH,可能傳送TFCI信息:
· USCH類型;
· DSCH類型;
· FACH和/或PCH類型。
(9)物理信道的分割
一條CCTrCH的數據速率可能要超過單條物理信道的承載能力,這就需要對CCTrCH數據進行分割處理,以便將比特流分配到不同的物理信道中。
(10)第二次交織
一般有兩種交織方案:基於幀和基於時隙的。前者是對CCTrCH映射無線幀上所有數據比特進行的,後者則對映射到每一時隙的數據比特進行。具體採用哪種方案由高層指示。
(11)子幀分割
在前面的步驟中,級聯和分割等操作都是以最小時間間隔(10ms)或一個無線幀為基本單位進行的。為了將數據流映射到物理信道上,還必須將一個無線幀的數據分割為兩部分,分別映射到兩個子幀之中。
(12)到物理信道的映射
將子幀分割輸出的比特流映射到該子幀中對應時隙的碼道上。

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