專利名稱：速率匹配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種速率匹配方法，其在多于一個的速率匹配階段中實現(xiàn)。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)中的傳輸信道為數(shù)據(jù)傳送提供了確定的數(shù)據(jù)率。這是因為傳輸信道在一個通信系統(tǒng)中的嵌入會限制數(shù)據(jù)率。但是，實際應(yīng)用中的數(shù)據(jù)率可能與傳輸信道所提供的數(shù)據(jù)率不同。因此，必須在接口處將各個數(shù)據(jù)率進(jìn)行匹配。這將用一個UMTS(通用移動電信系統(tǒng))中的例子進(jìn)一步詳述。
UMTS與先前的移動通信系統(tǒng)相比，一個主要的方面就是它提供了增強了的數(shù)據(jù)率。因此，目前正在建立一個特殊的下行鏈路傳輸，也就是所謂的高速數(shù)據(jù)訪問(HSDPA)，它采用HS-DSCH(高速專用下行鏈路共用信道)作為數(shù)據(jù)信道和采用HS-SCCH(HSDSCH相關(guān)的共用控制信道)作為相關(guān)的控制信道。
HSDPA數(shù)據(jù)信道基本上是現(xiàn)有UMTS下行鏈路共用信道的一個增強。HSDPA允許使用擴展因子16將多個不同的用戶或者移動站編碼到15個代碼上。然而，最初的多路存取是在時域中進(jìn)行的，其中在上述時域中可以將不同的用戶安排入每個傳輸時間間隔(TTI)，該傳輸時間間隔(TTI)相當(dāng)于3個UMTS時隙，即2ms，，所以TTI是一個特殊的時窗。而且分配給每個用戶的代碼數(shù)在不同的TTI中可以是不同的?；净蛘吖?jié)點B根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷和信道條件，使調(diào)制和編碼速率適應(yīng)于每個用戶。編碼率和調(diào)制的一定的組合被稱為MCS(調(diào)制和編碼方案)級，其在不同的TTI中可以是不同的。根據(jù)信道條件的測量選擇一定的MCS。
為了實現(xiàn)高數(shù)據(jù)率，采用允許每個代碼含有高信息比特率的調(diào)制和編碼方案。對于信道編碼，采用速率R＝1/3的代碼，特別采用turbo代碼。
對于信道編碼，為了在接收機中和在數(shù)據(jù)傳送發(fā)生變更的情況下能重建實際信息運載比特，通常在實際信息運載比特中加入比特。所述實際信息運載比特可以是系統(tǒng)比特或者載入比特，用來作為保護(hù)的所述附加比特被稱為奇偶校驗位。
turbo碼的比率代表了系統(tǒng)比特與將被傳送的比特總數(shù)之間的關(guān)系。
圖1表示的是用于HS-DSCH的傳輸信道編碼結(jié)構(gòu)的一個片段。在信道編碼后緊跟著的是所謂的物理層混合(Hybrid)ARQ(自動重復(fù)請求)功能，它包括把從信道(turbo)編碼器輸出的比特數(shù)與HS-DSCH物理信道的比特總數(shù)相匹配的速率匹配功能。
Hybrid-ARQ功能受參數(shù)RV(冗余版本(redundancy version))控制，即一組由物理層Hybrid-ARQ功能輸出的精確組的比特數(shù)取決于輸入比特數(shù)、輸出比特數(shù)以及包含參數(shù)s和參數(shù)r的RV參數(shù)。RV參數(shù)s可以取值為0或1以區(qū)分可自譯碼(1)傳輸和不可自譯碼(0)傳輸。對于可自譯碼傳輸，優(yōu)先選擇與turbo解碼器的輸入比特一致的系統(tǒng)比特。顯然，如果所有的系統(tǒng)比特(加上一些奇偶校驗位)都被發(fā)送，那么至少在足夠好的信道條件下，數(shù)據(jù)包能被解碼。如果不是所有的系統(tǒng)比特都被傳輸?shù)脑?，那么?shù)據(jù)包能否被解碼取決于對奇偶校驗位的正確選擇。對于不可自譯碼傳輸，優(yōu)先選擇奇偶校驗位。這些傳輸對于重發(fā)特別有效，因為它們相對于原始的傳輸包含了不同的比特，因此當(dāng)與原始的可自譯碼傳輸結(jié)合時可以提供良好的性能。RV參數(shù)r不改變系統(tǒng)比特和奇偶校驗位的相對數(shù)量，但確定在這些分類中使用哪組比特。通過這種方式，即使s已經(jīng)被選定相等，仍然可以選擇不同的重發(fā)。
物理層Hybrid ARQ功能包括兩個速率匹配階段，見圖2。
第一速率匹配階段中，如果信道編碼后的比特數(shù)超過了UE的存儲容量，則只有奇偶校驗位被縮減(punctured)。在速率匹配中存在兩種可能，或者是裁掉比特，這被稱作縮減，或者是重復(fù)比特。輸出比特的數(shù)量仍然沒有與可用在HS-DSCH的TTI中的物理信道比特的數(shù)量相匹配。相反，輸出比特數(shù)與用戶設(shè)備(UE)的可用軟緩沖容量相匹配，有關(guān)UE軟緩沖容量的信息由更高層提供。注意，如果輸入的比特數(shù)沒有超過用戶設(shè)備的軟緩沖容量，那么第一速率匹配階段將是透明的。UE軟緩沖容量也被稱為虛擬增量冗余(IR)緩沖。
第二速率匹配階段是使從第一速率匹配階段輸出的比特數(shù)與在HS-DSCH的TTI內(nèi)可利用的物理信道的比特數(shù)相匹配。第二速率匹配階段采用一種用于縮減或者重復(fù)比特的算法。算法中的速率匹配參數(shù)，例如參數(shù)eini，可以選擇不同的值，以基本轉(zhuǎn)換縮減模式。參數(shù)eini又取決于所謂的冗余版本或者RV參數(shù)，尤其是r。不同的冗余版本都選擇同樣數(shù)目的相關(guān)類型的比特，但是數(shù)位內(nèi)容不同。這將在接下來作進(jìn)一步的解釋。根據(jù)參數(shù)RV的值，該速率匹配算法可以在不同組的輸入比特(系統(tǒng)比特和奇偶校驗位)中作不同應(yīng)用。
上述速率匹配通?？梢员幻枋鰹槭共煌妮斎氡忍亓鞯乃俾逝c傳輸信道的外部固定速率相適應(yīng)。不用“速率”或者“比特流”的說法，上述情況也可以在時窗中描述。在該時窗中，將出現(xiàn)取決于各比特率的的比特數(shù)。然后可以比較時窗中的比特數(shù)，而不是比較速率。
上述具有兩個速率匹配階段的方法是目前正在被人們所討論的。即使它能提供一系列的優(yōu)點，像簡化的用戶終端或用戶設(shè)備(UE)的緩沖器管理、簡化的參數(shù)計算，以及重新利用現(xiàn)有的速率匹配算法，該方法在UMTS規(guī)范發(fā)行的99版本中使用，但是在特定案例中這種類型的速率匹配變得不利，尤其是在因有限的UE(用戶設(shè)備)軟緩沖容量引起UE緩沖速率匹配縮減的時候，以及信道速率匹配階段執(zhí)行重復(fù)的時候。當(dāng)在TTI中可利用的信道比特數(shù)高于用戶設(shè)備的虛擬IR(增量冗余)緩沖器容量時，在第二階段將會出現(xiàn)重復(fù)。
不論如何，如調(diào)查所示，從改善接收機側(cè)良好檢測潛力的觀點出發(fā)，這是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)先前的描述，本發(fā)明的目的是優(yōu)化一種速率匹配的方法，該方法在多于一個的階段中完成，以便在最后一個速率匹配階段的輸出獲得改善的信息內(nèi)容。
如獨立權(quán)利要求所述的方法可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，而本發(fā)明的優(yōu)選實施方式將出現(xiàn)在從屬權(quán)利要求中。
本發(fā)明基于大略維持奇偶校驗位與系統(tǒng)比特之間的比例的構(gòu)思，該比例可在第一速率匹配階段之后得到，也可在第二速率匹配階段中執(zhí)行重復(fù)的情況下，在最后的速率匹配階段之后得到。由于在第二速率匹配階段僅重復(fù)整數(shù)數(shù)量的比特，故上述比例只能被粗略的維持。相應(yīng)地，這能夠?qū)е略摫壤妮p微變化。但是，由于其僅僅對應(yīng)于最多一個或兩個的比特，所以這種變化很小。這是基于對通過物理信道傳送的數(shù)據(jù)的可解碼性研究所得出的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該比例的不平衡會導(dǎo)致被傳送的比特的可解碼性變差。換句話說，不管第一速率匹配階段的程序如何，對于所有的比特分類，在第二速率匹配階段的重復(fù)率都大致相等。


接下來將結(jié)合附圖并通過優(yōu)選實施例來描述本發(fā)明。其中圖1示出了用于HS-DSCH的傳輸信道編碼結(jié)構(gòu)的一個片段；圖2示出了UMTS中在HSDPA情況下的物理層ybrid ARQ功能；圖3是在基站與移動站之間通過通信網(wǎng)絡(luò)中的HSDPA進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳送的實施例示意圖，其中，速率匹配在基站中進(jìn)行，而相應(yīng)的解除則在移動站或用戶設(shè)備中進(jìn)行。
具體實施例方式
在本發(fā)明的預(yù)備工作中發(fā)現(xiàn)，第一階段中的縮減與第二階段中的重復(fù)的關(guān)聯(lián)，事實上應(yīng)該僅僅伴隨著在第二階段中或多或少的低重復(fù)率而發(fā)生。否則人們很可能會采用一種不同的編碼方案來產(chǎn)生更好的結(jié)果。然而，縮減和重復(fù)的組合還可能由于其它一些相關(guān)的原因而發(fā)生，比如網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、可利用的傳輸模塊大小的間隔尺寸(granularity)等?？傊凑障旅娴臄⑹?，第二速率匹配可被改善，首先參照圖2對用于第二階段的速率匹配參數(shù)進(jìn)行計算分析第一速率匹配對奇偶校驗位，在示例中為奇偶校驗位1和奇偶校驗位2，進(jìn)行操作，以計算出虛擬IR緩沖器(BUF)的有限容量。此處必須作如下區(qū)別a)如果輸入比特數(shù)小于或等于虛擬IR緩沖器BUF的容量，那么第一速率匹配階段(FRS1)對所有的比特分類，即系統(tǒng)比特和奇偶校驗位來說都是透明的。
b)如果輸入比特數(shù)大于虛擬IR緩沖器BUF的容量，那么將對奇偶校驗位進(jìn)行縮減。那么在經(jīng)過第一速率匹配單元后，就會在系統(tǒng)比特、奇偶校驗位1和奇偶校驗位2之間確定某一比率或比例。第一速率匹配單元RMU1之后的所有分類的比特總數(shù)為Nsys+Np1+Np2。
在第二速率匹配階段(RMU2)，Nsys+Np1+Np2必須與給定的傳輸信道的比特數(shù)Ndata相匹配。
在第二速率匹配階段RMU2，如果是匹配需要，所有比特都可以經(jīng)歷縮減或者重復(fù)。本發(fā)明提出的用于所述縮減或重復(fù)的處理方法其令人滿意地保存被編碼信息理論上，從性能的角度來說，沒有理由在進(jìn)行縮減之后再進(jìn)行重復(fù)。但是，正如上面的解釋可知，這種情況將會由于UE緩沖器的限制而發(fā)生。
現(xiàn)在將用與上面提到的HSDPA的實現(xiàn)相關(guān)的實施例解釋本發(fā)明因為對于HSDPA第一階段中的縮減是按照R99(發(fā)行版99)中關(guān)于turbo碼的縮減標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的，所以只有奇偶校驗位被縮減，而系統(tǒng)比特則是透明的，即其未經(jīng)歷縮減。如果進(jìn)行了縮減，那么經(jīng)過第一階段后系統(tǒng)比特與奇偶校驗位1和奇偶校驗位2的比例就不是1∶1∶1了。這是因為，如果由于有限的軟緩沖容量的限制需要進(jìn)行縮減，奇偶校驗位在第一速率匹配階段中經(jīng)歷縮減，但是系統(tǒng)比特不經(jīng)歷縮減。無論如何，從R99的仿真結(jié)果顯示，不縮減系統(tǒng)比特可以產(chǎn)生改善的性能。圖1示出了[1]中所描述的兩步速率匹配方法，[1]已經(jīng)在上面詳細(xì)描述。
圖2描述了兩步速率匹配(物理層HARQ機能)，其中表示了RM Pi_j在階段j用于奇偶校驗位分類i的速率匹配；RM S用于系統(tǒng)比特分類的速率匹配；Nk相應(yīng)比特(系統(tǒng)比特或奇偶校驗位)k的數(shù)量；Nt，k將被發(fā)送的相應(yīng)比特k的數(shù)量。
目前，正如引言里面所描述的，第二速率匹配的規(guī)則還不是很平衡，而且經(jīng)過第一速率匹配后的系統(tǒng)比特和奇偶校驗位之間的比例也不能被維持?？梢岳玫闹貜?fù)比特數(shù)只是簡單平均分給系統(tǒng)比特、奇偶校驗位1和奇偶校驗位2。這種方法的結(jié)果是奇偶校驗位和系統(tǒng)比特的重復(fù)率不相等。為避免該問題，根據(jù)本發(fā)明的方法提出對信道速率匹配的三種比特流都進(jìn)行粗略地(近似地)均等重復(fù)。
詳細(xì)地說來，滿足條件Ndata＞Nsys+Np1+Np2時，在第二速率匹配階段執(zhí)行重復(fù)。Ndata指的是在每個TTI中可利用的物理信道的比特數(shù)。為計算出實施例中的系統(tǒng)比特、奇偶校驗位1和奇偶校驗位2的重復(fù)數(shù)，采用了下面的用于計算傳輸?shù)南到y(tǒng)比特數(shù)的公式 本發(fā)明的其它具體實施方案a)第二速率匹配階段(信道速率匹配)的參數(shù)第二速率匹配階段的參數(shù)取決于RV參數(shù)中的s和r的值，其中RV參<p>療效評定顯效——主要癥狀和陽性體征基本消失。好轉(zhuǎn)——主要癥狀基本消失，陽性體征無改善。無效——主要癥狀和陽性體征無改善。
B.治療結(jié)果①治療各種出血794例，其中胃潰瘍、十二指腸潰瘍245例，總有效率94.5％，胃潰瘍并上消化道出血196例，總有效率92.8％，功能性子宮出血291例，總有效率90.7％，咯血14例，總有效率92.3％，鼻衄15例，總有效率100％，便血20例，總有效率85％，視網(wǎng)膜靜脈周圍炎13例，總有效率76.8％，見表3。
表3.本發(fā)明藥物止血作用觀察

②治療風(fēng)濕、疼痛疾病599例，其中急慢性腰痛88例，總有效率89.8％風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎410例，總有效率95.4％，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎22例，總有效率95.4％，組織挫傷53例，總有效率92.5％，見表4。
表4.本發(fā)明藥物鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕療效觀察

根據(jù)eini的變化參數(shù)r，計算每個比特流的速率匹配參數(shù)eini(比較[2]中的子目4.2.7.5)在縮減的情況下，也就是Ndata≤Nsys+Np1+Np2，則eini(r)＝{[Xi-r·emin us-1]mod eplus}+1重復(fù)時，也就是Ndata＞Nsys+Np1+Np2，則eini(r)＝{[Xi-(2·s+r)·emin us-1]mod eplus}+1本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以利用本發(fā)明的另外幾個實施例。例如，可以選擇舍入符號以向上、向下或者舍入到相鄰的偶數(shù)，可能的話再向上或向下舍入。還可以以這種方式進(jìn)行微調(diào)。作為實例，下面將介紹一些優(yōu)選的實施例。
也許，有可能在第一速率匹配中生成以下情況，其中有一些(或者正好一個)第一奇偶校驗位，即NP1＝1，但是沒有第二奇偶校驗位，即NP2＝0。在這種情況下，上面所提到的公式將導(dǎo)致第二奇偶校驗位的重復(fù)，由于沒有單個比特可用于重復(fù)，因此這是不可能的。雖然這是參數(shù)化的的極端情況，這種情況在切合實際的工程系統(tǒng)中多半不會用到，這可以通過對所述公式作一個小的修改來解決這個問題 照這樣，如果在第二速率匹配后沒有出現(xiàn)單個奇偶校驗位2，那么所有的傳輸位都將被分配給系統(tǒng)比特。于是，奇偶校驗位，特別是奇偶校驗位2，就不需要被重復(fù)了，這就避免了必須對不存在的奇偶校驗位2進(jìn)行重復(fù)的麻煩。根據(jù)第一速率匹配階段的特性，也許不存在在第一速率匹配階段之后只出現(xiàn)單個奇偶校驗位2而不出現(xiàn)奇偶校驗位1的情況。其他情況也有可能發(fā)生，即第一速率匹配階段產(chǎn)生了比奇偶校驗位1更多的奇偶校驗位2(如果奇偶校驗位1和奇偶校驗位2的總數(shù)為奇數(shù))。這是為UMTS提出的第一速率匹配階段的情況。其次，在第一速率匹配階段后只出現(xiàn)一個奇偶校驗位1而不出現(xiàn)奇偶校驗位2的情況也不會發(fā)生。在這種情況下，上述公式將不能直接應(yīng)用，但是所指出的原理仍能應(yīng)用于第一速率匹配后奇偶校驗位2比奇偶校驗位1多的情況?；旧线@里所有出現(xiàn)過的公式中奇偶校驗位1、奇偶校驗位2和相應(yīng)的下標(biāo)都必須被交換。所以要用于UMTS系統(tǒng)的擴展的公式(和描述)并不恰好就是此處所示出的，而是將“奇偶校驗位1”和“奇偶校驗位2”交換過的公式，比如最后一個公式將被修改如下 類似的，其他所有的公式都能通過交換奇偶校驗位1和奇偶校驗位2進(jìn)行修改。本文雖然沒有著重對此描述，但是很顯然，這種情況應(yīng)該被認(rèn)為是在本申請的范圍之內(nèi)的。事實上，這可以認(rèn)為是純粹的命名問題，即哪個(比特)流應(yīng)該被稱作奇偶校驗位1或奇偶校驗位2，至少對于第二速率匹配階段的目的來說。
作為進(jìn)一步的增強，理想的是在第二速率匹配后產(chǎn)生比奇偶校驗位2更多的或者相同數(shù)目的奇偶校驗位1。也就是說，如果對于奇偶校驗位可用的比特數(shù)是奇數(shù)，那么奇偶校驗位1將優(yōu)選Nt，p1＝1+Nt，p2。這種優(yōu)選的原因，是由于在第一速率匹配后已經(jīng)對奇偶校驗位1和奇偶校驗位2進(jìn)行了相同的優(yōu)選，如果繼續(xù)在第二速率匹配中仍對它們進(jìn)行相同的優(yōu)選，那么相對于使優(yōu)選相反的情況，在第二速率匹配階段的縮減或者重復(fù)率將會在奇偶校驗位1和奇偶校驗位2之間更相似。
另一個優(yōu)點是將第二速率匹配階段后的接下來的處理階段的執(zhí)行變得容易。例如在同一申請人的另一篇日期為2002年2月19日，題目為“對HSDPA的比特分布函數(shù)的優(yōu)化(An optimisation of the bit distribution function forHSDPA)”的申請中，提到了這些比特如何在所謂的高和低可靠位置上的進(jìn)一步分布的方法。為了實現(xiàn)上述目的，申請人提出了在一個特殊的處理階段，交替寫入奇偶校驗位1和奇偶校驗位2。如果像本申請所提出的，奇偶校驗位1最多比奇偶校驗位2多1個(或者兩者數(shù)目相等)，那么總是可能從奇偶校驗位1開始，交替的寫奇偶校驗位1和奇偶校驗位2。否則最后會出現(xiàn)連續(xù)寫兩個奇偶校驗位2的情況，顯然這是不雅觀的，而且由于在一些特殊的情況下必須對這個例外進(jìn)行處理，還會導(dǎo)致執(zhí)行變得復(fù)雜。
完成對奇偶校驗位1的優(yōu)選的公式是把計算中的取整簡單的反轉(zhuǎn)一下，即計算傳輸過程中的奇偶校驗位的數(shù)量，對奇偶校驗位1和奇偶校驗位2的計算分別如下
和 另一個可以實現(xiàn)相同目的的實施例，即在第二速率匹配階段后允許對比特位進(jìn)行有效的處理，必須確保對奇偶校驗位可用的比特數(shù)是偶數(shù)。假設(shè)傳輸過程中可利用的比特數(shù)總數(shù)是偶數(shù)(在HSDPA的情況下確實如此，但這個觀點也同樣適用于總數(shù)為奇數(shù)的情況)，那么這就意味著將被傳輸?shù)南到y(tǒng)比特的比特數(shù)也必須選擇為偶數(shù)。在計算被傳輸?shù)南到y(tǒng)比特數(shù)Nt，sys時，可以通過不舍入到相鄰的整數(shù)，而舍入到偶數(shù)整數(shù)來實現(xiàn)。舍入還可以向上、向下或舍入到最近的偶整數(shù)，如果舍入之前的結(jié)果是一個奇整數(shù)，那么后一種情況還可以再向上或向下舍入，或者在這種特殊的情況下可以舍入到能被4整除的最近的整數(shù)。
于是，公式可以被寫成例如如下的形式對于Ndata≤Nsys+Np1+Np2，在第二速率匹配階段中執(zhí)行縮減。那么在重發(fā)過程中，對于可自譯碼的傳輸，被傳輸?shù)南到y(tǒng)比特數(shù)是 對于不可自譯碼的傳輸，被傳輸?shù)南到y(tǒng)比特數(shù)是 對于Ndata＞Nsys+Np1+Np2，在第二速率匹配階段執(zhí)行重復(fù)。通過把被傳輸?shù)南到y(tǒng)比特數(shù)設(shè)置成 可以使所有的比特流都具有相似的重復(fù)率。
傳輸中的奇偶校驗位1和奇偶校驗位2的數(shù)量分別是Nt,p1=Ndata-Nt,sys2]]>和Nt,p2=Ndata-Nt,sys2]]>需要注意的是，在這種情況下，對Nt，p1和Nt，p1的計算不需要舍入，因為這兩個值都是整數(shù)。
作為本發(fā)明的一個另一方面，還可以增強如何產(chǎn)生不同的冗余版本的精確方法。不同的冗余版本選擇的相關(guān)類型比特的數(shù)量是一樣的，但是數(shù)位內(nèi)容是不同的。理論上，兩種冗余版本必須1)不同的比特位盡可能多，即，在一個冗余版本和另一個冗余版本中都應(yīng)盡可能減少被縮減的比特數(shù)。
2)此外，應(yīng)該選擇合理數(shù)量的冗余版本。因為受到發(fā)信號的限制，所以該數(shù)量通常選擇為2或者4。
3)作為進(jìn)一步優(yōu)化，應(yīng)該能很好的區(qū)分在兩個冗余版本中被縮減的位模式。也就是說，如果一個冗余版本縮減的位編號是1、9、17、......，那么另一個冗余版本應(yīng)該縮減的位編號5、13、21、......，而不是位2、10、18。后一種模式僅僅是對第一個模式移了一位，而第二個模式移了4位。通過這種方式，將兩個傳輸結(jié)合后，發(fā)現(xiàn)比起使用第三種模式(與第一種一起)，使用第二種模式更能使兩個傳輸中被縮減的位都平均地分布。類似地，如果在一個冗余版本中只有編號1、9、17、......的位沒有被縮減，那么在下一個冗余版本中，理論上編號5、13、21、......的位也不該被縮減。
通過完成對參數(shù)eini的設(shè)定，可以產(chǎn)生不同的縮減模式，其中參數(shù)eini取決于參數(shù)r.上面的原則也適用于執(zhí)行重復(fù)的情況，這種情況下根據(jù)(2s+r)來計算eini。兩種情況相似，所以有時為了簡化符號，在下文中只對縮減進(jìn)行處理，但是需要強調(diào)的是，本發(fā)明同樣也適用于重復(fù)。
這是上文所提到的計算eini的公式縮減時，也就是Ndata≤Nsys+Np1+Np2，eini(r)＝{[Xi-r·emin us-1]mod eplus}+1重復(fù)時，也就是Ndata＞Nsys+Np1+Np2，eini(r)＝{[Xi-(2·s+r)·emin us-1]modeplus}+1變量eini用作速率匹配算法中誤差變量e的起始值，事實上它決定著哪個位將被縮減。在[3]“速率匹配模式的確定(Rate matching pattern determinaion)”中的4.2.7.5節(jié)對上述算法進(jìn)行了描述。這里引用該節(jié)，如下b)速率匹配模式的確定用xi1，xi2，xi3，......，xixi表示速率匹配前的各個比特位，其中i是TrCH的個數(shù)；如果是上行鏈路，則上述序列在4.2.7.3中定義，如果是下行鏈路，則上述序列在4.2.7.4中定義。如果是上行鏈路，參數(shù)Xi，eini，eplus，和emin us在4.2.7.1中定義，如果是下行鏈路在4.2.7.2中定義。
速率匹配的規(guī)則如下if puncturing is to be performed
e＝eini--在當(dāng)前和所希望的縮減率之間的初始誤差m＝1-當(dāng)前比特位的下標(biāo)do while m＜＝Xie＝e-eminus--更新誤差if e＜＝0 then --檢查位號m的位是否應(yīng)該被縮減set bit xi，mto δ where δ {0，1}e＝e+eplus--更新誤差end ifm＝m+1 --下一位end doelsee＝eini-當(dāng)前和所希望的縮減率之間的初始誤差m＝1-當(dāng)前位的下標(biāo)do while m＜＝Xie＝e-eminus--更新誤差do while e＜＝0 --檢查位號m的位是否應(yīng)當(dāng)被重復(fù)repeat bit xi，me＝e+eplus--更新誤差end dom＝m+1 --下一位end doend if重復(fù)后的位直接放置在原始位后。
結(jié)束引用注意，被設(shè)置為δ的位事實上已經(jīng)被縮減了，因為δ已經(jīng)被移去了。
通過對公式的檢查可以發(fā)現(xiàn)，如果eini增加一個值eminus，那么縮減模式就移動一位，如果eini增加sh*eminus，sh是整數(shù)，那么縮減模式就移動sh位。如果eini增加一個比eminus小的值，那么有些縮減位置(被縮減的位所在的位置)可能會移動一位，其余的有可能并不受影響，這都取決于其它參數(shù)具體的值。
顯然上面所出現(xiàn)的設(shè)置eini的公式僅僅對于上面的標(biāo)準(zhǔn)1和標(biāo)準(zhǔn)2適合，對標(biāo)準(zhǔn)3不適合。所以，已知另一個對于標(biāo)準(zhǔn)3更好的設(shè)定eini的方案縮減情況下，eini(r)＝{[Xi-(r·eplus/rmax)-1]mod eplus}+1；重復(fù)情況下，eini(r)＝{[Xi-((s+2·r)·eplus/(2·rmax))-1]modeplus}+1其中，r∈{0，1，.....，rmax-1}，rmax是通過改變r所允許的冗余版本的總數(shù)，代表性地，該總數(shù)可以為已提到的2或4。。
這樣，eini的變化不與eminus步調(diào)一致，而與eplus/rmax步調(diào)一致。注意，由于因eini只能在1和eplus之間合理地取值故公式中包括的模計算是必須的，所以超過eplus的變化相當(dāng)于更小的變化。因此，上述公式設(shè)法在合理范圍內(nèi)使eini的變化最大，并因此更好地實踐了標(biāo)準(zhǔn)3。因而該公式被用于HSDPA，如[3]中所詳細(xì)說明的。
然而，還有可能為eini改善這個公式。一個至關(guān)重要的因素是，如果eplus*r不能被rmax除盡(或者在重復(fù)時，(s+2*r)不能被2*rmax除盡)，上述公式還可能使eini出現(xiàn)非整數(shù)值。對于4.2.7.5節(jié)中的速率匹配公式，這是執(zhí)行上不必要的復(fù)雜化。所以本發(fā)明的目的是通過提供一種不包括上述缺陷的可選擇的辦法來簡化該執(zhí)行。
對于一些特殊的情況還有其它原因要對上述公式進(jìn)行修改，即，如果系統(tǒng)采用一些特殊的參數(shù)，比如需要縮減一個單個位(NP1＝1；Nt，P1＝0)。不需要取整就能計算的參數(shù)有Xi＝1，eplus＝1，emin us＝1，eini＝1.5。那么速率匹配算法將不會縮減該單個的位，這與該位應(yīng)當(dāng)被縮減的要求矛盾。eini必須至多為1才能使該單個位被縮減?；蛘吒话愕囊s減(或重復(fù))所有的位則必須滿足條件eplus＝emin usANDeini＜＝eplus.目前的公式無法達(dá)到該條件。同樣的情況也適用于單個位的重復(fù)(NP1＝1；Nt，P1＝2)；此時所述公式同樣無法達(dá)到該條件。
通常，為了確保正確的被縮減的位數(shù)，必須滿足條件eini＜＝eplus.由于eini有可能不為整數(shù)的事實，所以有可能不能保證上述先決條件(因為mod函數(shù)的原因，對整數(shù)能保證上述先決條件)。
通過舍入小數(shù)解決了所有這些問題，計算過程如下縮減時， 重復(fù)時， 注意，符號 代表的是向負(fù)無窮舍入，有時也寫作floor()。
這些公式在模操作(實際上或者是任何包含了能導(dǎo)致小數(shù)出現(xiàn)的除法的地方)的外部進(jìn)行舍入運算時是一樣的，如縮減時， 重復(fù)時， 舍入函數(shù)直接放在除法之后使余數(shù)必須被處理的區(qū)域最小化，其中余數(shù)必須經(jīng)過如下處理縮減時， 重復(fù)時， 這種對使用小數(shù)的區(qū)域的最小化也適用于其它優(yōu)選的實施例。
在另一個變化中，有舍入運算跟著的除運算還能按照所謂的整除運算來實現(xiàn)，通常用符號“div”表示。這相當(dāng)于經(jīng)過除運算產(chǎn)生小數(shù)結(jié)果，然后將該小數(shù)結(jié)果向下舍入，至少對正數(shù)字來說，是這種情況。div函數(shù)可以有效地通過例如數(shù)字信號處理器實現(xiàn)，在數(shù)字信號處理器中其通常作為機器指令可用。然后，上述公式應(yīng)寫作縮減時，eini(r)＝[(Xi-(r·eplus)divrmax-1)modeplus]+1重復(fù)時，eini(r)＝(Xx-((s+2·r)·eplus)div(2·rmax)-1)mod eplus+1需要注意的是，向下舍入也可以被向上舍入所代替。這會引起一些被縮減的位移動一位，但是這種區(qū)別通常是不重要的。從執(zhí)行的角度來說，因為不能使用div函數(shù)，所以向上舍入會稍微復(fù)雜一些。典型地，在執(zhí)行div操作之前，可將被除數(shù)加-1。但是符號 所代表的向上舍入只能在模函數(shù)里面進(jìn)行，不然會出現(xiàn)上面所提到的相同的麻煩，即，由于eini可能被計算為2(對1.5進(jìn)行舍入后)，因而將大于eplus，所以單個位將不能被縮減。對在模函數(shù)中的舍入給出下面的公式縮減時， 重復(fù)時， 通過這些優(yōu)選實施例中的任一個都有可能穩(wěn)定地產(chǎn)生總是能精確地縮減或重復(fù)所要求的位數(shù)的冗余版本。
總之，本發(fā)明的各種實施例主要在于1、速率匹配方案，——采用至少兩個速率匹配階段連續(xù)對位元的多個分類進(jìn)行操作，——其中在第一速率匹配階段不同分類的縮減或重復(fù)率是不一樣的，——其中在第二速率匹配階段不同分類的重復(fù)或縮減率是相同或者幾乎相同的。
2、如1中所說的一種速率匹配方案，其中在第二速率匹配階段之后對將被傳輸?shù)奈辉獢?shù)量，通過對第一分類向上舍入而對第二分類向下舍入，而使第一分類優(yōu)先于第二分類。
3、一種速率匹配方案，允許在具有不同值的速率匹配算法中通過預(yù)先設(shè)定或預(yù)先確定一個初始誤差變量eini，來產(chǎn)生不同的冗余版本。
4、如1到3所述的速率匹配方案，其中eini是初始誤差變量與eplus被冗余版本數(shù)所除的整數(shù)部分的和，其中eplus是在每一次縮減操作后使用的誤差變量的增量。
速率匹配發(fā)生在基站BS的一個速率匹配單元RU中?；臼峭ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)CN中的一個核心單元，其充當(dāng)例如一個在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩。速率匹配的解除發(fā)生在終端或RU-1單元中的移動通信設(shè)備中，圖3示意了上述解除的過程，其中還通過箭頭表示了HSDPA數(shù)據(jù)傳輸。
參考文獻(xiàn)[1]R1-02-0199，TR25.858 “High Speed Downlin k Packet Access”，Espoo，F(xiàn)inland，2002年1月[2]R1-01-0029，Siemens，“Physical Layer Hybrid A R Q Functionality forHSDPA”，Espoo，F(xiàn)inland，2002年1月[3]3GPP TS 25.212V5.0.0(2002-03)，“Multiplexing and channelcoding(FDD)(Release5)”，3GPP
縮寫符表ARQ 自動重復(fù)請求BCH 廣播信道BER 誤碼率BLER 碼組差錯率BS 基站CCPCH公共控制物理信道CCTrCH 編碼組合傳輸信道CFN 連幀數(shù)CRC 循環(huán)冗余校驗DCH 專用信道DL 下行鏈路(正向鏈路)DPCCH專用物理控制信道DPCH 專用物理信道DPDCH專用物理數(shù)據(jù)信道DS-CDMA 直接序列碼分多址DSCH 下行鏈路共用信道DTX 不連續(xù)傳輸FACH 正向接入信道FDD 頻分雙工FER 幀誤差率GF 有限域(伽羅瓦域)HARQ 混合自動重復(fù)請求HS-DPCCH 高速下行鏈路傳輸專用物理控制信道HS-DSCH 高速下行鏈路共用信道HS-PDSCH 高速物理下行鏈路共用信道HS-SCCH 用于高速下行鏈路共用信道的共用控制信道MAC 媒體接入控制Mcps 兆芯片每秒(mega chip per second)MS 移動站
OVSF正交可變擴展因子(碼)PCCC平行鏈接卷積碼PCH 尋呼信道PhCH物理信道PRACH 物理隨機存取信道RACH隨機存取信道RSC 遞歸系統(tǒng)卷積編碼器RV 冗余版本RX 接收SCH 同步信道SF 擴展因子SFN 系統(tǒng)幀數(shù)SIR 信號干擾比SNR 信噪比TF 傳輸格式TFC 傳輸格式組合TFCI傳輸格式組合指示器TPC 發(fā)射功率控制TrCH傳輸信道TTI 傳輸時間間隔TX 發(fā)送UL 上行鏈路(反向鏈路)RAN WG1 無線接入網(wǎng)絡(luò)工作組1(物理層)CR 變更請求HI HS-DSCH指示器HSDPA 高速下行分組接入MCS (調(diào)制和編碼方案)注意，關(guān)于HSDPA的相關(guān)文件由第3代合作項目保存3GPP，地址ETSI，Mobile Competence Centre，650，route des Lucioles，06921 Sophia-Antipolis Cedex，網(wǎng)址www.3gpp.org.
權(quán)利要求
1.一種將一時間間隔內(nèi)的多個輸入比特與該時間間隔內(nèi)的固定數(shù)量的輸出比特進(jìn)行速率匹配的方法，——其中所述輸入比特包括一組至少兩個的不同比特分類，每一個分類在該時間間隔內(nèi)都有確定的比特數(shù)，——其中通過兩個速率匹配階段執(zhí)行速率匹配，——第一速率匹配階段只進(jìn)行對該不同比特分類的組中的選擇進(jìn)行操作，從而在所述不同分類的比特數(shù)之間確定一比例，——第二速率匹配階段對所有的比特分類進(jìn)行操作，使得在第二速率匹配階段之后，精確或近似地維持所述比例，并得到固定數(shù)量的包含所述不同比特分類的比特的輸出比特。
2.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其中所述操作可以是對比特進(jìn)行縮減或/和重復(fù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在第一速率匹配階段的所述操作是縮減，在第二速率匹配階段的所述操作是重復(fù)。
4.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其中所述不同比特分類的組包括至少一個具有承載有效載荷的系統(tǒng)比特的系統(tǒng)比特分類和至少一個具有承載檢驗和信息的奇偶校驗位的奇偶校驗位分類。
5.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其中在第一階段對其進(jìn)行操作的比特分類的選擇包括至少一個奇偶校驗位分類。
6.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，其中在近似維持所述比例的情況下，在第二速率匹配階段，至少一個比特分類的比特數(shù)被減少到相鄰的整數(shù)值，至少另一個比特分類的比特數(shù)被增加到相鄰的整數(shù)值，以便獲得輸出比特的固定總數(shù)。
7.如前面權(quán)利要求4至6中任何一個所述的方法，其中在第二速率匹配階段通過選擇 和 維持所述比例，其中Ndata代表的是比特總數(shù)，Nt，sys是系統(tǒng)比特Nsys的輸出比特數(shù)，Nt，p1是奇偶校驗位的第一分類Np1的輸出比特數(shù)，Nt，p2是奇偶校驗位的第二分類Np2的輸出比特數(shù)。
8.如權(quán)利要求4至6中任何一個所述的方法，其中通過選擇 維持所述比例，其中Ndata代表比特總數(shù)，Nt，sys是系統(tǒng)比特Nsys的輸出比特數(shù)，Nt，p2是奇偶校驗位的一個分類Np2的輸出比特數(shù)。
9.如權(quán)利要求4至6中任何一個所述的方法，其中采用三個比特分類，兩個奇偶校驗位分類和一個系統(tǒng)比特分類，通過如下計算系統(tǒng)比特的輸出比特數(shù)Nt，sys、奇偶校驗位第一分類的輸出比特數(shù)Nt，p1，和奇偶校驗位第二分類的輸出比特數(shù)Nt，p2，獲得相同的縮減率和重復(fù)率 和 其中Nsys，Np1和Np2分別是對應(yīng)分類的輸入比特數(shù)，Ndata代表輸出比特總數(shù)。
10.如前面任何一個權(quán)利要求所述的方法，——其中選擇不同的比特組，使每個組形成一個冗余版本，——其中所述選擇基于初始誤差變量eini的值，——該方法被用于具有不同值的速率匹配算法，其中依據(jù)所述初始誤差變量eini的值，所述縮減或重復(fù)在一個比特分類的不同比特子集上進(jìn)行。
11.一種速率匹配方案，特別用于如前面任何一個權(quán)利要求所述的速率匹配方法，其中對于縮減或重復(fù)預(yù)先確定第一數(shù)，其定義了一個要被縮減或重復(fù)的比特分類中的比特數(shù)，——其中不同的比特組形成各自的冗余版本，——其中根據(jù)參數(shù)eini(初始誤差變量)形成冗余版本，——其中每個冗余版本由至少一個第一冗余版本參數(shù)r或第二冗余版本參數(shù)s來描述，——eini的計算公式如下縮減情況下，eini(r)＝{[Xi-(r·eplus/rmax)-1]mod eplus}+1，重復(fù)情況下，eini(r)＝{[Xi-((s+2·r)·eplus/(2·rmax))-1]mod eplus}+1，其中Xi是輸入比特數(shù)，eplus是誤差增加變量，被用在每次縮減操作之后，rmax是冗余版本的最大數(shù)目，則eplus是誤差變量的增量。
12.如權(quán)利要求11所述的速率匹配方案，其基于一個實數(shù)值算式的整數(shù)表示式縮減情況下，eini(r)＝{[Xi-(r·eplus/rmax)-1]mod eplus}+1，重復(fù)情況下，eini(r)＝{[Xi-((s+2·r)·eplus/(2·rmax))-1]mod eplus)+1。
13.如權(quán)利要求10或11所述的速率匹配方案，其中在縮減情況下的表達(dá)式r*eplus/rmax和在重復(fù)情況下的表達(dá)式(s+2r)*eplus/(2rmax)，向下舍入至相鄰的整數(shù)，因此產(chǎn)生如下公式縮減時， 重復(fù)時，
14.如權(quán)利要求11至13中的任何一個所述的速率匹配方案，其中eini的計算至少分為兩計算步驟執(zhí)行，且每一次計算所產(chǎn)生的小數(shù)部分不在接下來的計算步驟中使用。
15.如權(quán)利要求14所述的速率匹配方案，特別適用于縮減或重復(fù)單個比特的情況。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將一時間間隔內(nèi)的多個輸入比特和該時間間隔內(nèi)固定數(shù)量的輸出比特進(jìn)行速率匹配的方法，其中所述輸入比特包括一組至少兩個的不同比特分類，且每個分類在該時間間隔內(nèi)都有確定的比特數(shù)，其中該速率匹配在兩個速率匹配階段中實現(xiàn)，其中第一速率匹配階段只對該不同比特分類的組中的選擇進(jìn)行操作，從而在所述不同分類的比特數(shù)之間確定一比例，并且第二速率匹配階段對所有的比特分類都進(jìn)行操作，使得在第二速率匹配階段之后，精確或近似地維持所述比例，并且得到固定數(shù)量的包含所述不同比特分類的比特的輸出比特。
文檔編號H03M13/13GK1633770SQ03803819
公開日2005年6月29日 申請日期2003年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
發(fā)明者M·德特林, B·拉夫, R·維曼 申請人:西門子公司