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TD-SCDMA信道编码和复用

TD-SCDMA信道编码和复用

为保证高层的信息数据在无线信道上可靠地传输,需要对来自MAC和高层的数据流(传输块/传输块集)进行编码/复用后在无线链路上传送,并且将无线链路上接收到的数据进行解码/解复用再送给MAC和高层。

基本介绍

  • 中文名:TD-SCDMA信道编码和复用
  • 外文名:TD-SCDMA channel coding and multiplexing
在一个传输时间间隔(TTI)内,来自不同传输信道的数据以传输块的形式到达编码/复用单元。TTI允许的取值间隔是10ms、20ms、40ms和80ms。在经过全部12步的处理后,被映射到物理信道。
对于每个传输块,需要进行的基带处理步骤如下。
(1)给每个传输块添加CRC校验比特
循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck,CRC)用于实现差错检测功能。对于一个TTI内到达的传输块集,CRC处理单元将为其中的每一个传输块附加上独立的CRC码,CRC码是信息数据通过CRC生成器生成。CRC码的长度可以为24、16、12、8或0bit,具体的比特数由高层根据传输信道所承载的业务类型来决定。
(2)传输块的级联和码块分割
在每一个传输块附加上CRC比特后,把一个TTI内的传输块按编号从小到大的顺序级联起来。如果级联后的比特序列长度A大于最大编码块长度Z,则需要进行码块分割处理,分割后得到的C个码块具有相同的大小,如果A不是C的整数倍,则在传输信道数据码块的最前端插入填充比特,填充比特为0。
码块的最大尺寸将根据传输信道採用的编码方案。其具体尺寸为:卷积编码Z=504(应该是514);Turbo编码Z=5114;无编码Z没有限制(这两种编码都有最小和最大编码长度,请考虑把最小编码长度放进去)。
(3)信道编码
为提高信息在无线信道传输中的可靠性,提高数据在信道上的抗干扰能力,TD-SCDMA系统採用了3种信道编码方案:卷积编码、Turbo编码和无编码。不同类型的传输信道使用不同的编码方案和码率。
(4)无线帧均衡
无线帧尺寸均衡是针对一个传输信道在一个TTI内传输下来的数据块进行的。一个TTI的长度为10ms、20ms、40ms或80ms。相应的,这些数据需要被平均分配到1个、2个、4个或8个连续的无线帧上。尺寸均衡是通过在输入比特序列的末尾根据需要加入填充比特(0或1),以保证输出能够被均匀分割。
(5)第一次交织
受传播环境的影响,无线信道是一个高误码率的信道。虽然信道编码产生的冗余可以部分消除误码的影响,但是在信道的深衰落周期,将产生较长时间的连续误码。对于这类误码,信道编码的纠错功能无能为力,而交织技术就是为抵抗这种持续时间较长的突发性误码而设计的。交织技术把原来顺序的比特流按照一定规律打乱后再传送出去,接收端再按相应的规律将接收到的数据恢复成原来的顺序。这样一来,连续的错误就变成了随机差错,再通过解信道编码,就可以恢复出正确的数据。
(6)无线帧分割
当传输信道的TTI>10ms时,输入比特序列将被分段映射到连续的F个无线帧上(经过无线帧均衡之后,可以保证输入比特序列的长度为F的整数倍)。
(7)速率匹配
速率匹配是指传输信道上的比特被重複或打孔。一个传输信道中的比特数在不同的TTI可以发生变化,而所配置的物理信道容量(或承载比特数)却是固定的。因而,当不同TTI的数据比特发生改变时,为了匹配物理信道的承载能力,输入序列中的一些比特将被重複或打孔,以确保在传输信道复用后总的比特率与所配置的物理信道的总比特率一致。
高层将为每一个传输信道配置一个速率匹配特性。这个特性是半静态的,而且只能通过高层信令来改变。速率匹配算法用于计算重複或打孔的比特数量。
(8)传输信道的复用
每隔10ms,来自各个传输信道的无线帧被送到传输信道复用单元。复用单元根据承载业务的类别和高层的设定,分别将其进行复用或组合,构成一条或多条编码组合传输信道(CCTrCH)。不同传输信道编码和复用到一个CCTrCH应符合如下规则:
· 复用到一个CCTrCH上的传输信道组合如果因为传输信道的加入、重配置或删除等原因发生变化,那幺这种变化只能在无线帧的起始部分进行;
· 不同CCTrCH不能复用到同一条物理信道上;
· 一条CCTrCH可以被映射到一条或多条物理信道上传输;
· 专用传输信道和公共传输信道不能复用到同一个CCTrCH上;
· 公共传输信道中,只有FACH或PCH可以被复用到一个CCTrCH上;
· 承载BCH的CCTrCH,只能承载一个BCH,不能再承载别的传输信道;
· 承载RACH的CCTrCH,只能承载一个RACH,不能再承载别的传输信道。
因而,有两种类型的CCTrCH,即:
· 专用CCTrCH,对应于一个或多个DCH的编码和复用结果;
· 公共CCTrCH,对应于一个公共信道的编码和复用结果。
对于包含下列传输信道的CCTrCH,可能传送TFCI信息:
· USCH类型;
· DSCH类型;
· FACH和/或PCH类型。
(9)物理信道的分割
一条CCTrCH的数据速率可能要超过单条物理信道的承载能力,这就需要对CCTrCH数据进行分割处理,以便将比特流分配到不同的物理信道中。
(10)第二次交织
一般有两种交织方案:基于帧和基于时隙的。前者是对CCTrCH映射无线帧上所有数据比特进行的,后者则对映射到每一时隙的数据比特进行。具体採用哪种方案由高层指示。
(11)子帧分割
在前面的步骤中,级联和分割等操作都是以最小时间间隔(10ms)或一个无线帧为基本单位进行的。为了将数据流映射到物理信道上,还必须将一个无线帧的数据分割为两部分,分别映射到两个子帧之中。
(12)到物理信道的映射
将子帧分割输出的比特流映射到该子帧中对应时隙的码道上。

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