专利名称：一种3g移动通信系统的编码方法及其发送和接收方法
技术领域：
本发明涉及一种第三代移动通信系统(简称“3G移动通信系统”)中提高传输性 能的编码处理方法，尤其涉及一种在信道编码过程中利用码块分段和无线帧尺寸均衡处理 加入的填充比特提高传输性能的编码处理方法。
背景技术：
随着全球经济一体化和社会信息化的进程，移动通信业务和移动通信用户呈高速 增长的趋势，为了适应移动通信个人化、智能化、多媒体化的需求，提出了第三代移动通信 系统。现有3G系统标准主要包括WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000，前两个标准主要由3GPP组 织推动，而后者由3GPP2推动。随着通信技术的不断发展和用户对服务质量要求的日益提 高，初始版本的第三代移动通信标准已经不能满足用户的需要，因此正在不断向前演进，比 如HSDPA就是3GPP Release 5提出的一种增强方案，主要目的是对分组数据业务的高速支 持，并且获得更低的时间延迟、更高的系统吞吐量和更有力的QoS保证；而在Release 6提 出的HSUPA就是在上行方向相应的高速数据传输协议。为了保证数据块在无线链路上高效和可靠的传输，物理层需要对上层传来的数据 块进行编码和复用，然后再映射到物理信道对应的位置发送。而各种3G标准，尤其是WCDMA 和TD-SCDMA，在很多方面具有相似性。下面以TD-SCDMA标准为例，简单介绍其通用传输信 道编码和复用过程，如图1所示在一个传输时间间隔TTI (Transmission Time Interval) 内，来自不同传输信道的数据以数据块的形式被送入信道编码和复用模块，在经过以下步 骤处理后，被映射到物理信道-给每个传输块加CRC；-传输块级联/码块分段；-信道编码；-无线帧尺寸均衡；-交织(分两步)；_无线帧分段；-速率匹配；-传输信道的复用；-比特加扰；-物理信道的分段；-子帧分段；-映射到物理信道；在上述步骤中，当一个TTI中的传输块级联完成以后，如果传输块的总比特数A大 于一个编码块的最大长度K，则在传输块级连后需要进行码块分段。码块的最大尺寸将取决 于传输信道使用的是卷积编码、Turbo编码还是不进行编码(1)卷积编码K = 504 ；
(2) Turbo 编码K = 5114 ；(3)不编码K没有限制。当A > K时，需要对传输块进行码块分段，使分段后得到的C个码块的长度X彼此 相等，如果A不是C的整数倍，则在传输块的前端插入填充比特，填充比特为0，并使得传输 块的长度变为C的整数倍。 码块分段算法可以表示为(1)码块数目C:
'\AIK~]当K为有限值(「"I为向上取整运算符) C二<0 当K没有限制，且3 = 0 1当K没有限制，且力关0(2)每个码块的比特数目X 当A < 40 且使用 Turbo 编码，则 X = 40 ；否则X =「A / C\(3)填充比特数目 Y :Y = C * X-A。填充比特插在传输块的前端，且为0。另外，在图1中还需要进行无线帧尺寸均衡。如果一个TT1的长度为20ms、40ms 或80ms时，对应的编码比特需要被平均分配到2个、4个或8个无线帧上发送。尺寸均衡是 通过度对输入的比特序列进行适当的填充，保证经过填充后的输出能够均勻分段，其依据 以下规则进行(1)填充比特放置在输入比特序列的末尾；(2)填充比特可以是0或1 ；(3)设输入比特序列的长度为E，需要被均分到F个无线帧上传输，N为尺寸均衡 后分配到每个无线帧上的比特数，则填充比特的长度T可由下式求得
N =「E / FlT = F * N-E需要注意的是，图1是通用传输信道的编码和复用过程，随着标准的不断演进，引 入了不同于通用传输信道的其他信道，如高速下行共享信道(HS-DSCH)、增强上行专用信道 (E-DCH)、高速共享控制信道(HS-SCCH)以及高速共享信息信道(HS-SICH)等等，其编码复 用过程与图1可能不尽相同，但其码块分段模块是相同的，应用的码块分段算法与上面的 叙述相同，也需要插入填充比特。如上所述，按照现有协议，第三代移动通信系统标准的物理层编码复用过程中的 码块分段和无线帧尺寸均衡处理单元，可能需要插入填充比特。而插入的填充比特要么固 定为0，要么是0或1随机比特，与真正需要传输的传输块比特没有关系，导致资源浪费，降 低了系统频谱效率。接收端丢弃填充比特，不能用来提高系统增益，也不利于传输性能的提 高；而实际上接收端的无线帧尺寸去均衡处理在信道解码前进行，即输入到无线帧尺寸去 均衡处理的一般是软信息比特，如果无线帧尺寸均衡处理单元插入的填充比特不是随机比 特，而是跟输入的编码比特有一定关系，如若干个编码比特作为填充比特，则在接收时就可 以利用合并增益提高传输性能；而接收端码块合并虽然发生在信道解码以后，进行码块合
5并处理的不是软信息比特，因此不能像上述无线帧尺寸去均衡处理时对软信息比特进行合 并，但也可以通过将码块分段时的填充比特不固定为0，而是设置成与输入的传输块比特具 有一定关系的比特信息，则可以在接收时利用这种关系提高传输性能。综上所述，如何有效 利用上述填充比特，提高系统的传输性能，是本发明需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种3G移动通信系统的编码方法，是对 3G移动通信系统编码和复用过程中码块分段处理单元的填充比特的编码。本发明的另一目的在于提供了一种3G移动通信系统的发送和接收方法，是针对 3G移动通信系统编解码和复用/解复用过程中码块分段/合并处理单元的填充比特的发送 和接收处理。本发明的又一目的在于提供了一种3G移动通信系统的编码方法，是对3G移动通 信系统编码和复用过程中无线帧尺寸均衡处理单元的填充比特的编码。本发明的再一目的在于提供了一种3G移动通信系统的发送和接收方法，是针对 3G移动通信系统编解码和复用/解复用过程中无线帧尺寸均衡/去均衡处理单元的填充比 特的发送和接收处理。本发明的技术方案为本发明提出了一种3G移动通信系统的编码方法，是对3G移 动通信系统编码和复用过程中码块分段处理单元的填充比特的编码，将与输入的若干个传 输块比特有关联的信息比特作为该些填充比特。上述的3G移动通信系统的编码方法的一实施例中，该若干个传输块比特是传输 块的前若干个比特、后若干个比特或者通信协议约定的若干个传输块比特。上述的3G移动通信系统的编码方法的一实施例中，将若干个传输块比特有关联 的信息比特作为该些填充比特是指对若干个传输块比特进行由通信协议约定的编码操作。上述的3G移动通信系统的编码方法的一实施例中，该编码操作包括以下方式及 其任意组合(1)部分所述填充比特是若干个传输块比特的重复编码；(2)部分所述填充比特是若干个传输块比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个传输块比特的奇偶校验码。本发明提出了一种3G移动通信系统的发送和接收方法，针对3G移动通信系统编 解码和复用/解复用过程中码块分段/合并处理单元的填充比特的发送和接收处理，包 括发送端完成传输块级联操作后，进入码块分段处理；判断是否需要插入填充比特，如果需要插入填充比特则按照通信协议将与若干个 输入的传输块比特有关联的信息比特作为填充比特，插入到相应的位置，再完成码块分段 处理，如果不需要插入填充比特则直接完成码块分段处理；接收端完成解码操作后，进入码块合并处理；判断是否有填充比特，如果有填充比特则将填充比特取出，并根据填充比特与相应输入的传输块比特的关系进行处理，恢复原始的发送比特，再完成码块合并处理，如果没 有填充比特则直接完成码块合并处理。上述的3G移动通信系统的发送和接收方法的一实施例中，填充比特和输入的传 输块比特之间的关系是由通信协议约定的。上述的3G移动通信系统的发送和接收方法的一实施例中，填充比特和输入的传 输块比特之间的关系包括以下方式及其任意组合(1)部分所述填充比特是若干个传输块比特的重复编码；(2)部分所述填充比特是若干个传输块比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个传输块比特的奇偶校验码。本发明又提出了一种3G移动通信系统的编码方法，是对3G移动通信系统编码和 复用过程中无线帧尺寸均衡处理单元的填充比特的编码，将与输入的若干个编码比特有关 联的信息比特作为该些填充比特。上述的3G移动通信系统的编码方法的一实施例中，该若干个编码比特是编码块 的前若干个比特、后若干个比特或者通信协议约定的若干个编码比特。上述的3G移动通信系统的编码方法的一实施例中，将若干个编码比特有关联的 信息比特作为该些填充比特是指对若干个编码比特进行由通信协议约定的编码操作。上述的3G移动通信系统的编码方法的一实施例中，该编码操作包括以下方式及 其任意组合(1)部分所述填充比特是若干个编码比特的重复编码；(2)部分所述填充比特是若干个编码比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个编码比特的奇偶校验码。本发明另外提出了一种3G移动通信系统的发送和接收方法，针对3G移动通信系 统编解码和复用/解复用过程中无线帧尺寸均衡/去均衡处理单元的填充比特的发送和接 收处理，该方法包括发送端完成编码操作后，进入无线帧尺寸均衡处理；判断是否需要插入填充比特，如果需要插入填充比特则按照协议将与输入的若干 个编码比特有关联的信息比特作为填充比特，插入到相应的位置，再完成无线帧尺寸均衡 处理，如果不需要插入填充比特则直接完成无线帧尺寸均衡处理；接收端完成解交织操作后，进入无线帧尺寸去均衡处理；判断是否有填充比特，如果有填充比特则将填充比特取出，并根据填充比特与相 应输入的编码比特的关系进行处理，恢复原始的发送比特，再完成无线帧尺寸去均衡处理， 如果没有填充比特则直接完成无线帧尺寸去均衡处理。上述的3G移动通信系统的发送和接收方法的一实施例中，填充比特和输入的编 码比特之间的关系是由通信协议约定的。上述的3G移动通信系统的发送和接收方法的一实施例中，填充比特和输入的编 码比特之间的关系包括以下方式及其任意组合(1)部分所述填充比特是若干个编码比特的重复编码；
(2)部分所述填充比特是若干个编码比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个编码比特的奇偶校验码。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明利用第三代移动通信系统标准的 物理层编码复用过程的码块分段和无线帧尺寸均衡处理单元中的填充比特，提高了系统的 资源利用率和频谱效率，增强了系统的传输性能，并且实现了与现有系统的兼容。
图1是TD-SCDMA系统中通用传输信道编码和复用过程图。图2是本发明的码块分段处理单元填充比特的发送方法的流程图。图3是本发明的码块合并处理单元填充比特的接收方法的流程图。图4是本发明的无线帧尺寸均衡处理单元填充比特的发送方法的流程图。图5是本发明的无线帧尺寸均衡去处理单元填充比特的接收方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。本发明的核心思想是为了在兼顾兼容性的基础上，通过将第三代移动通信系统标 准的物理层编码复用过程的码块分段和无线帧尺寸均衡处理单元中的填充比特表示为与 输入的传输比特具有某种关系的信息比特，提高系统的资源利用率和频谱频率，并在接收 端通过合并提高系统增益，改善传输性能。3G移动通信系统编码和复用过程中码块分段处理单元的填充比特的编码方法的 实施例本发明在本实施例中提供了一种第三代移动通信系统编码和复用过程中码块分 段处理单元的填充比特的编码方法，对Y个比特(在背景技术中提到的填充比特的数目) 不再固定为0，而是将与输入的若干个传输块比特有某种关系的信息比特作为填充比特。这 里的若干个传输块比特可以是传输块的前若干个比特、后若干个比特或者通信协议约定的 若干个传输块比特。而上述作为填充比特的信息比特可以是对上述的若干个传输块比特进行某种编 码操作，这种编码操作包括但不限于以下方式及其任意组合，具体可由通信协议约定(1)部分上述填充比特是上述若干个传输块比特的重复编码；(2)部分上述填充比特是上述若干个传输块比特的循环冗余校验码；
(3)部分上述填充比特是上述若干个传输块比特的奇偶校验码。以上述的重复编码为例，采用重复编码即是将填充比特设置为输入的传输块比特 的前Y个比特，如果传输块的总比特数不足Y比特，则再次从传输块的起始位置开始取，依 此类推，直至取满Y比特。3G移动通信系统编解码和复用/解复用过程中码块分段/合并处理单元的填充比 特的发送和接收处理方法的实施例本发明在本实施例中提出了一种第三代移动通信系统编解码和复用/解复用过 程中码块分段/合并处理单元的填充比特的发送和接收处理方法。图2示出了码块分段处 理单元填充比特的发送方法的(即发送端)流程。
发送端步骤S200 完成传输块级联等操作后，进入码块分段处理，转到步骤S201。步骤S201 判断是否需要插入填充比特，如果需要插入填充比特则转到步骤 S202，如果不需要插入填充比特则转到步骤S203。步骤S202 按照通信协议，将与若干个输入的传输块比特有某种关系的信息比特 作为填充比特，插入到相应的位置，转到步骤S203。步骤S203 完成码块分段处理，进入后续处理模块。图3示出了码块合并处理单元填充比特的接收方法(即接收端)的流程。接收端步骤S300 完成解码等操作后，进入码块合并处理，转到步骤S301。步骤S301 判断是否有填充比特，如果有填充比特则转到步骤S302，如果没有填 充比特则转到步骤S303。步骤S302 将填充比特取出，并根据填充比特与相应输入的传输块比特的关系进 行处理，恢复原始的发送比特，转到步骤S303。步骤S303 完成码块合并处理，进入后续处理模块。在本实施例中，上述步骤S202和步骤S302中填充比特和若干输入的传输块比特 之间的关系是可以由通信协议约定的，如填充比特是这若干个输入的传输块比特的某种编 码，这种编码操作包括但不限于以下方式及其任意组合(1)部分上述填充比特是上述若干个传输块比特的重复编码；(2)部分上述填充比特是上述若干个传输块比特的循环冗余校验码；(3)部分上述填充比特是上述若干个传输块比特的奇偶校验码。在本实施例中例如采用重复编码，即将填充比特设置为输入传输块比特的前Y个 比特。如果传输块的总比特数不足Y比特，则再次从传输块的起始位置开始取，依此类推， 直至取满Y比特。而接收端可以通过比较填充比特和相应的输入传输块比特的差异，对接 收到的传输块比特进行检错和/或纠错。3G移动通信系统编码和复用过程中无线帧尺寸均衡处理单元的填充比特的编码 方法的实施例本发明在本实施例中提出了一种第三代移动通信系统编码和复用过程中无线帧 尺寸均衡处理单元的填充比特的编码方法，对T个填充比特(见背景技术中提到的填充比 特的长度)不再设置为0或1随机比特，而是将与输入的若干个编码比特有某种关系的信 息比特作为填充比特。这若干个编码比特可以是编码块的前若干个比特、后若干个比特或 者通信协议约定的若干个编码比特。而上述作为填充比特的信息比特可以是对上述若干个编码比特进行某种编码操 作，这种编码操作包括但不限于以下方式及其任何组合，具体可由通信协议来约定(1)部分上述填充比特是上述若干个编码比特的重复编码；(2)部分上述填充比特是上述若干个编码比特的循环冗余校验码；(3)部分上述填充比特是上述若干个编码比特的奇偶校验码。例如，在本实施例中采用重复编码，即将填充比特设置为输入编码块的前T个比 特，如果编码块的总比特数不足T比特，则再次从编码块的起始位置开始取，依此类推，直至取满T比特。3G_诵信碰■石马禾口糊禾钟时膽/抽撤卜王里歸 的填充比特的发送和接收处理方法的实施例本发明在本实施例中提出了一种第三代移动通信系统编解码和复用/解复用过 程中无线帧尺寸均衡/去均衡处理单元的填充比特的发送和接收处理方法。图4示出了无 线帧尺寸均衡处理单元填充比特的发送方法(发送端)的流程。发送端步骤S400 完成编码等操作后，进入无线帧尺寸均衡处理，转到步骤S401。步骤S401 判断是否需要插入填充比特，如果需要插入填充比特，则转到步骤 S402,如果不需要插入填充比特，则转到步骤S403。步骤S402 按照通信协议，将与输入的若干个编码比特有某种关系的信息比特作 为填充比特，插入到相应的位置，转到步骤S403。步骤S403 完成无线帧尺寸均衡处理，进入后续处理模块。图5示出了无线帧尺寸均衡去处理单元填充比特的接收方法(接收端)的流程。接收端步骤S500 完成解交织等操作后，进入无线帧尺寸去均衡处理，转到步骤S501。步骤S501 判断是否有填充比特，如果有填充比特则转到步骤S502，如果没有填 充比特则转到步骤S503。步骤S502 将填充比特取出，并根据填充比特与相应输入的编码比特之间的关系 进行处理，恢复原始的发送比特，转到步骤S503。步骤S503 完成无线帧尺寸去均衡处理，进入后续处理模块。在本实施例中，上述的步骤S402和步骤S502中填充比特和若干输入编码比特之 间的关系可由通信协议约定，例如填充比特是该若干输入编码比特的某种编码，这种编码 操作包括但不限于以下方式及其任意组合(1)部分上述填充比特是上述若干个编码比特的重复编码；(2)部分上述填充比特是上述若干个编码比特的循环冗余校验码；(3)部分上述填充比特是上述若干个编码比特的奇偶校验码。例如，在本实施例中采用重复编码，即将填充比特设置为输入编码块的前T个比 特，如果编码块的总比特数不足T比特，则再次从编码块的起始位置开始取，依此类推，直 至取满T比特。而接收端将填充软比特信息与相应的输入软比特信息进行软合并，并将结 果送入后续解码模块处理，提高解码性能，从而提高系统的传输性能。上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技 术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而 本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的 最大范围。
权利要求
一种3G移动通信系统的编码方法，是对3G移动通信系统编码和复用过程中码块分段处理单元的填充比特的编码，将与输入的若干个传输块比特有关联的信息比特作为该些填充比特。
2.根据权利要求1所述的3G移动通信系统的编码方法，其特征在于，该若干个传输块 比特是传输块的前若干个比特、后若干个比特或者通信协议约定的若干个传输块比特。
3.根据权利要求2所述的3G移动通信系统的编码方法，其特征在于，将若干个传输块 比特有关联的信息比特作为该些填充比特是指对若干个传输块比特进行由通信协议约定 的编码操作。
4.根据权利要求3所述的3G移动通信系统的编码方法，其特征在于，该编码操作包括 以下方式及其任意组合(1)部分所述填充比特是若干个传输块比特的重复编码；(2)部分所述填充比特是若干个传输块比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个传输块比特的奇偶校验码。
5.一种3G移动通信系统的发送和接收方法，针对3G移动通信系统编解码和复用/解 复用过程中码块分段/合并处理单元的填充比特的发送和接收处理，包括发送端完成传输块级联操作后，进入码块分段处理；判断是否需要插入填充比特，如果需要插入填充比特则按照通信协议将与若干个输入 的传输块比特有关联的信息比特作为填充比特，插入到相应的位置，再完成码块分段处理， 如果不需要插入填充比特则直接完成码块分段处理；接收端完成解码操作后，进入码块合并处理；判断是否有填充比特，如果有填充比特则将填充比特取出，并根据填充比特与相应输 入的传输块比特的关系进行处理，恢复原始的发送比特，再完成码块合并处理，如果没有填 充比特则直接完成码块合并处理。
6.根据权利要求5所述的3G移动通信系统的发送和接收方法，其特征在于，填充比特 和输入的传输块比特之间的关系是由通信协议约定的。
7.根据权利要求6所述的3G移动通信系统的发送和接收方法，其特征在于，填充比特 和输入的传输块比特之间的关系包括以下方式及其任意组合(1)部分所述填充比特是若干个传输块比特的重复编码；(2)部分所述填充比特是若干个传输块比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个传输块比特的奇偶校验码。
8.—种3G移动通信系统的编码方法，是对3G移动通信系统编码和复用过程中无线帧 尺寸均衡处理单元的填充比特的编码，将与输入的若干个编码比特有关联的信息比特作为 该些填充比特。
9.根据权利要求8所述的3G移动通信系统的编码方法，其特征在于，该若干个编码比 特是编码块的前若干个比特、后若干个比特或者通信协议约定的若干个编码比特。
10.根据权利要求9所述的3G移动通信系统的编码方法，其特征在于，将若干个编码比 特有关联的信息比特作为该些填充比特是指对若干个编码比特进行由通信协议约定的编码操作。
11.根据权利要求10所述的3G移动通信系统的编码方法，其特征在于，该编码操作包 括以下方式及其任意组合 1)部分所述填充比特是若干个编码比特的重复编码；(2)部分所述填充比特是若干个编码比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个编码比特的奇偶校验码。
12.—种3G移动通信系统的发送和接收方法，针对3G移动通信系统编解码和复用/ 解复用过程中无线帧尺寸均衡/去均衡处理单元的填充比特的发送和接收处理，该方法包 括发送端完成编码操作后，进入无线帧尺寸均衡处理；判断是否需要插入填充比特，如果需要插入填充比特则按照协议将与输入的若干个编 码比特有关联的信息比特作为填充比特，插入到相应的位置，再完成无线帧尺寸均衡处理， 如果不需要插入填充比特则直接完成无线帧尺寸均衡处理；接收端完成解交织操作后，进入无线帧尺寸去均衡处理；判断是否有填充比特，如果有填充比特则将填充比特取出，并根据填充比特与相应输 入的编码比特的关系进行处理，恢复原始的发送比特，再完成无线帧尺寸去均衡处理，如果 没有填充比特则直接完成无线帧尺寸去均衡处理。
13.根据权利要求12所述的3G移动通信系统的发送和接收方法，其特征在于，填充比 特和输入的编码比特之间的关系是由通信协议约定的。
14.根据权利要求13所述的3G移动通信系统的发送和接收方法，其特征在于，填充比 特和输入的编码比特之间的关系包括以下方式及其任意组合(1)部分所述填充比特是若干个编码比特的重复编码；(2)部分所述填充比特是若干个编码比特的循环冗余校验码；(3)部分所述填充比特是若干个编码比特的奇偶校验码。
全文摘要
本发明公开了一种3G移动通信系统的编码方法及其发送和接收方法，是对3G移动通信系统编码和复用过程中码块分段处理单元的填充比特的编码。其技术方案为是对3G移动通信系统编码和复用过程中码块分段处理单元的填充比特的编码，将与输入的若干个传输块比特有关联的信息比特作为该些填充比特。
文档编号H04W28/04GK101931489SQ20091005360
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者周加铳, 师延山, 张爱民 申请人:展讯通信(上海)有限公司