CN1633770A - 速率匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将一时间间隔内的多个输入比特和该时间间隔内固定数量的输出比特进行速率匹配的方法，其中所述输入比特包括一组至少两个的不同比特分类，且每个分类在该时间间隔内都有确定的比特数，其中该速率匹配在两个速率匹配阶段中实现，其中第一速率匹配阶段只对该不同比特分类的组中的选择进行操作，从而在所述不同分类的比特数之间确定一比例，并且第二速率匹配阶段对所有的比特分类都进行操作，使得在第二速率匹配阶段之后，精确或近似地维持所述比例，并且得到固定数量的包含所述不同比特分类的比特的输出比特。

Description

速率匹配方法

技术领域

本发明涉及一种速率匹配方法，其在多于一个的速率匹配阶段中实现。

背景技术

通信系统中的传输信道为数据传送提供了确定的数据率。这是因为传输信道在一个通信系统中的嵌入会限制数据率。但是，实际应用中的数据率可能与传输信道所提供的数据率不同。因此，必须在接口处将各个数据率进行匹配。这将用一个UMTS(通用移动电信系统)中的例子进一步详述。

UMTS与先前的移动通信系统相比，一个主要的方面就是它提供了增强了的数据率。因此，目前正在建立一个特殊的下行链路传输，也就是所谓的高速数据访问(HSDPA)，它采用HS-DSCH(高速专用下行链路共用信道)作为数据信道和采用HS-SCCH(HSDSCH相关的共用控制信道)作为相关的控制信道。

HSDPA数据信道基本上是现有UMTS下行链路共用信道的一个增强。HSDPA允许使用扩展因子16将多个不同的用户或者移动站编码到15个代码上。然而，最初的多路存取是在时域中进行的，其中在上述时域中可以将不同的用户安排入每个传输时间间隔(TTI)，该传输时间间隔(TTI)相当于3个UMTS时隙，即2ms，，所以TTI是一个特殊的时窗。而且分配给每个用户的代码数在不同的TTI中可以是不同的。基站或者节点B根据系统负荷和信道条件，使调制和编码速率适应于每个用户。编码率和调制的一定的组合被称为MCS(调制和编码方案)级，其在不同的TTI中可以是不同的。根据信道条件的测量选择一定的MCS。

为了实现高数据率，采用允许每个代码含有高信息比特率的调制和编码方案。对于信道编码，采用速率R＝1/3的代码，特别采用turbo代码。

对于信道编码，为了在接收机中和在数据传送发生变更的情况下能重建实际信息运载比特，通常在实际信息运载比特中加入比特。所述实际信息运载比特可以是系统比特或者载入比特，用来作为保护的所述附加比特被称为奇偶校验位。

turbo码的比率代表了系统比特与将被传送的比特总数之间的关系。

图1表示的是用于HS-DSCH的传输信道编码结构的一个片段。在信道编码后紧跟着的是所谓的物理层混合(Hybrid)ARQ(自动重复请求)功能，它包括把从信道(turbo)编码器输出的比特数与HS-DSCH物理信道的比特总数相匹配的速率匹配功能。

Hybrid-ARQ功能受参数RV(冗余版本(redundancy version))控制，即一组由物理层Hybrid-ARQ功能输出的精确组的比特数取决于输入比特数、输出比特数以及包含参数s和参数r的RV参数。RV参数s可以取值为0或1以区分可自译码(1)传输和不可自译码(0)传输。对于可自译码传输，优先选择与turbo解码器的输入比特一致的系统比特。显然，如果所有的系统比特(加上一些奇偶校验位)都被发送，那么至少在足够好的信道条件下，数据包能被解码。如果不是所有的系统比特都被传输的话，那么数据包能否被解码取决于对奇偶校验位的正确选择。对于不可自译码传输，优先选择奇偶校验位。这些传输对于重发特别有效，因为它们相对于原始的传输包含了不同的比特，因此当与原始的可自译码传输结合时可以提供良好的性能。RV参数r不改变系统比特和奇偶校验位的相对数量，但确定在这些分类中使用哪组比特。通过这种方式，即使s已经被选定相等，仍然可以选择不同的重发。

物理层Hybrid ARQ功能包括两个速率匹配阶段，见图2。

第一速率匹配阶段中，如果信道编码后的比特数超过了UE的存储容量，则只有奇偶校验位被缩减(punctured)。在速率匹配中存在两种可能，或者是裁掉比特，这被称作缩减，或者是重复比特。输出比特的数量仍然没有与可用在HS-DSCH的TTI中的物理信道比特的数量相匹配。相反，输出比特数与用户设备(UE)的可用软缓冲容量相匹配，有关UE软缓冲容量的信息由更高层提供。注意，如果输入的比特数没有超过用户设备的软缓冲容量，那么第一速率匹配阶段将是透明的。UE软缓冲容量也被称为虚拟增量冗余(IR)缓冲。

第二速率匹配阶段是使从第一速率匹配阶段输出的比特数与在HS-DSCH的TTI内可利用的物理信道的比特数相匹配。第二速率匹配阶段采用一种用于缩减或者重复比特的算法。算法中的速率匹配参数，例如：参数e_ini，可以选择不同的值，以基本转换缩减模式。参数e_ini又取决于所谓的冗余版本或者RV参数，尤其是r。不同的冗余版本都选择同样数目的相关类型的比特，但是数位内容不同。这将在接下来作进一步的解释。根据参数RV的值，该速率匹配算法可以在不同组的输入比特(系统比特和奇偶校验位)中作不同应用。

上述速率匹配通常可以被描述为使不同的输入比特流的速率与传输信道的外部固定速率相适应。不用“速率”或者“比特流”的说法，上述情况也可以在时窗中描述。在该时窗中，将出现取决于各比特率的的比特数。然后可以比较时窗中的比特数，而不是比较速率。

上述具有两个速率匹配阶段的方法是目前正在被人们所讨论的。即使它能提供一系列的优点，像简化的用户终端或用户设备(UE)的缓冲器管理、简化的参数计算，以及重新利用现有的速率匹配算法，该方法在UMTS规范发行的99版本中使用，但是在特定案例中这种类型的速率匹配变得不利，尤其是在因有限的UE(用户设备)软缓冲容量引起UE缓冲速率匹配缩减的时候，以及信道速率匹配阶段执行重复的时候。当在TTI中可利用的信道比特数高于用户设备的虚拟IR(增量冗余)缓冲器容量时，在第二阶段将会出现重复。

不论如何，如调查所示，从改善接收机侧良好检测潜力的观点出发，这是不利的。

发明内容

根据先前的描述，本发明的目的是优化一种速率匹配的方法，该方法在多于一个的阶段中完成，以便在最后一个速率匹配阶段的输出获得改善的信息内容。

如独立权利要求所述的方法可以实现本发明的目的，而本发明的优选实施方式将出现在从属权利要求中。

本发明基于大略维持奇偶校验位与系统比特之间的比例的构思，该比例可在第一速率匹配阶段之后得到，也可在第二速率匹配阶段中执行重复的情况下，在最后的速率匹配阶段之后得到。由于在第二速率匹配阶段仅重复整数数量的比特，故上述比例只能被粗略的维持。相应地，这能够导致该比例的轻微变化。但是，由于其仅仅对应于最多一个或两个的比特，所以这种变化很小。这是基于对通过物理信道传送的数据的可解码性研究所得出的。已经发现，该比例的不平衡会导致被传送的比特的可解码性变差。换句话说，不管第一速率匹配阶段的程序如何，对于所有的比特分类，在第二速率匹配阶段的重复率都大致相等。

附图说明

接下来将结合附图并通过优选实施例来描述本发明。其中：

图1示出了用于HS-DSCH的传输信道编码结构的一个片段；

图2示出了UMTS中在HSDPA情况下的物理层ybrid ARQ功能；

图3是在基站与移动站之间通过通信网络中的HSDPA进行的数据传送的实施例示意图，其中，速率匹配在基站中进行，而相应的解除则在移动站或用户设备中进行。

具体实施方式

在本发明的预备工作中发现，第一阶段中的缩减与第二阶段中的重复的关联，事实上应该仅仅伴随着在第二阶段中或多或少的低重复率而发生。否则人们很可能会采用一种不同的编码方案来产生更好的结果。然而，缩减和重复的组合还可能由于其它一些相关的原因而发生，比如：网络状态、可利用的传输模块大小的间隔尺寸(granularity)等。总之，按照下面的叙述，第二速率匹配可被改善，首先参照图2对用于第二阶段的速率匹配参数进行计算分析：第一速率匹配对奇偶校验位，在示例中为奇偶校验位1和奇偶校验位2，进行操作，以计算出虚拟IR缓冲器(BUF)的有限容量。此处必须作如下区别：

a)如果输入比特数小于或等于虚拟IR缓冲器BUF的容量，那么第一速率匹配阶段(FRS1)对所有的比特分类，即系统比特和奇偶校验位来说都是透明的。

b)如果输入比特数大于虚拟IR缓冲器BUF的容量，那么将对奇偶校验位进行缩减。那么在经过第一速率匹配单元后，就会在系统比特、奇偶校验位1和奇偶校验位2之间确定某一比率或比例。第一速率匹配单元RMU1之后的所有分类的比特总数为N_sys+N_p1+N_p2。

在第二速率匹配阶段(RMU2)，N_sys+N_p1+N_p2必须与给定的传输信道的比特数N_data相匹配。

在第二速率匹配阶段RMU2，如果是匹配需要，所有比特都可以经历缩减或者重复。本发明提出的用于所述缩减或重复的处理方法其令人满意地保存被编码信息：

理论上，从性能的角度来说，没有理由在进行缩减之后再进行重复。但是，正如上面的解释可知，这种情况将会由于UE缓冲器的限制而发生。

现在将用与上面提到的HSDPA的实现相关的实施例解释本发明：

因为对于HSDPA第一阶段中的缩减是按照R99(发行版99)中关于turbo码的缩减标准执行的，所以只有奇偶校验位被缩减，而系统比特则是透明的，即其未经历缩减。如果进行了缩减，那么经过第一阶段后系统比特与奇偶校验位1和奇偶校验位2的比例就不是1∶1∶1了。这是因为，如果由于有限的软缓冲容量的限制需要进行缩减，奇偶校验位在第一速率匹配阶段中经历缩减，但是系统比特不经历缩减。无论如何，从R99的仿真结果显示，不缩减系统比特可以产生改善的性能。图1示出了[1]中所描述的两步速率匹配方法，[1]已经在上面详细描述。

图2描述了两步速率匹配(物理层HARQ机能)，其中表示了：

RM Pi_j：在阶段j用于奇偶校验位分类i的速率匹配；

RM S：用于系统比特分类的速率匹配；

N_k：相应比特(系统比特或奇偶校验位)k的数量；

N_t，k：将被发送的相应比特k的数量。

目前，正如引言里面所描述的，第二速率匹配的规则还不是很平衡，而且经过第一速率匹配后的系统比特和奇偶校验位之间的比例也不能被维持。可以利用的重复比特数只是简单平均分给系统比特、奇偶校验位1和奇偶校验位2。这种方法的结果是奇偶校验位和系统比特的重复率不相等。为避免该问题，根据本发明的方法提出对信道速率匹配的三种比特流都进行粗略地(近似地)均等重复。

详细地说来，满足条件N_data＞N_sys+N_p1+N_p2时，在第二速率匹配阶段执行重复。N_data指的是在每个TTI中可利用的物理信道的比特数。为计算出实施例中的系统比特、奇偶校验位1和奇偶校验位2的重复数，采用了下面的用于计算传输的系统比特数的公式：

本发明的其它具体实施方案：

a)第二速率匹配阶段(信道速率匹配)的参数

第二速率匹配阶段的参数取决于RV参数中的s和r的值，其中：RV参数s可以是0或1，以区别可自译码(1)传输和不可自译码(0)传输；参数r(范围是0到r_max)，其可以改变初始的误差变量e_ini。

在第二速率匹配前，分别用N_sys表示系统比特的比特数，用N_p1表示奇偶校验位1的比特数，用N_p2表示奇偶校验位2的比特数。N_data是在每个TTI中可利用的物理信道的比特数。采用比特分离并且如下确定速率匹配参数。

对于N_data≤N_sys+N_p1+N_p2，在第二速率匹配阶段执行缩减。在重发中，对一个可自译码类型的传输来说(s＝1)，被传输的系统比特的比特数是：

N_t，sys＝min{N_sys，N_data}.

对一个不可自译码类型的传输来说，即s＝0，被传输的系统比特的比特数是：

N_t，sys＝max{N_data-(N_p1+N_p2)，0}

对于N_data＞N_sys+N_p1+N_p2，在第二速率匹配阶段执行重复。通过设置被发送的系统比特的比特数可以在所有的比特流中获得相似的重复率，其中，被传输的系统比特的比特数设定为：

在传输中奇偶校验位1和奇偶校验位2的可用空间分别为：

和

表1概括了第二速率匹配阶段中参数选择的结果。表1中的参数a的选择同[2]，即选择a＝2用于奇偶校验位1，选择a＝1用于奇偶校验位2。

表1、在缩减的情况下第二速率匹配阶段的参数

	Xi	eplus	eminus
				系统比特RMS	Nsys	Nsys	|Nsys-Nt，sys|
奇偶校验位1RM P1_2	Np1	a·Np1	a·|Np1-Nt，p1|
				奇偶校验位2RM P2_2	Np2	a·Np2	a·|Np2-Nt，p2|

根据e_ini的变化参数r，计算每个比特流的速率匹配参数e_ini(比较[2]中的子目4.2.7.5)：

在缩减的情况下，也就是N_data≤N_sys+N_p1+N_p2，

则e_ini(r)＝{[X_i-r·e_min us-1]mod e_plus}+1

重复时，也就是N_data＞N_sys+N_p1+N_p2，

则e_ini(r)＝{[X_i-(2·s+r)·e_min us-1]mod e_plus}+1

本领域的技术人员可以利用本发明的另外几个实施例。例如，可以选择舍入符号以向上、向下或者舍入到相邻的偶数，可能的话再向上或向下舍入。还可以以这种方式进行微调。作为实例，下面将介绍一些优选的实施例。

也许，有可能在第一速率匹配中生成以下情况，其中有一些(或者正好一个)第一奇偶校验位，即N_P1＝1，但是没有第二奇偶校验位，即N_P2＝0。在这种情况下，上面所提到的公式将导致第二奇偶校验位的重复，由于没有单个比特可用于重复，因此这是不可能的。虽然这是参数化的的极端情况，这种情况在切合实际的工程系统中多半不会用到，这可以通过对所述公式作一个小的修改来解决这个问题：

照这样，如果在第二速率匹配后没有出现单个奇偶校验位2，那么所有的传输位都将被分配给系统比特。于是，奇偶校验位，特别是奇偶校验位2，就不需要被重复了，这就避免了必须对不存在的奇偶校验位2进行重复的麻烦。根据第一速率匹配阶段的特性，也许不存在在第一速率匹配阶段之后只出现单个奇偶校验位2而不出现奇偶校验位1的情况。其他情况也有可能发生，即第一速率匹配阶段产生了比奇偶校验位1更多的奇偶校验位2(如果奇偶校验位1和奇偶校验位2的总数为奇数)。这是为UMTS提出的第一速率匹配阶段的情况。其次，在第一速率匹配阶段后只出现一个奇偶校验位1而不出现奇偶校验位2的情况也不会发生。在这种情况下，上述公式将不能直接应用，但是所指出的原理仍能应用于第一速率匹配后奇偶校验位2比奇偶校验位1多的情况。基本上这里所有出现过的公式中奇偶校验位1、奇偶校验位2和相应的下标都必须被交换。所以要用于UMTS系统的扩展的公式(和描述)并不恰好就是此处所示出的，而是将“奇偶校验位1”和“奇偶校验位2”交换过的公式，比如：最后一个公式将被修改如下：

类似的，其他所有的公式都能通过交换奇偶校验位1和奇偶校验位2进行修改。本文虽然没有着重对此描述，但是很显然，这种情况应该被认为是在本申请的范围之内的。事实上，这可以认为是纯粹的命名问题，即哪个(比特)流应该被称作奇偶校验位1或奇偶校验位2，至少对于第二速率匹配阶段的目的来说。

作为进一步的增强，理想的是在第二速率匹配后产生比奇偶校验位2更多的或者相同数目的奇偶校验位1。也就是说，如果对于奇偶校验位可用的比特数是奇数，那么奇偶校验位1将优选N_t，p1＝1+N_t，p2。这种优选的原因，是由于在第一速率匹配后已经对奇偶校验位1和奇偶校验位2进行了相同的优选，如果继续在第二速率匹配中仍对它们进行相同的优选，那么相对于使优选相反的情况，在第二速率匹配阶段的缩减或者重复率将会在奇偶校验位1和奇偶校验位2之间更相似。

另一个优点是将第二速率匹配阶段后的接下来的处理阶段的执行变得容易。例如：在同一申请人的另一篇日期为2002年2月19日，题目为“对HSDPA的比特分布函数的优化(An optimisation of the bit distribution function forHSDPA)”的申请中，提到了这些比特如何在所谓的高和低可靠位置上的进一步分布的方法。为了实现上述目的，申请人提出了在一个特殊的处理阶段，交替写入奇偶校验位1和奇偶校验位2。如果像本申请所提出的，奇偶校验位1最多比奇偶校验位2多1个(或者两者数目相等)，那么总是可能从奇偶校验位1开始，交替的写奇偶校验位1和奇偶校验位2。否则最后会出现连续写两个奇偶校验位2的情况，显然这是不雅观的，而且由于在一些特殊的情况下必须对这个例外进行处理，还会导致执行变得复杂。

完成对奇偶校验位1的优选的公式是把计算中的取整简单的反转一下，即计算传输过程中的奇偶校验位的数量，对奇偶校验位1和奇偶校验位2的计算分别如下：

和

另一个可以实现相同目的的实施例，即在第二速率匹配阶段后允许对比特位进行有效的处理，必须确保对奇偶校验位可用的比特数是偶数。假设传输过程中可利用的比特数总数是偶数(在HSDPA的情况下确实如此，但这个观点也同样适用于总数为奇数的情况)，那么这就意味着将被传输的系统比特的比特数也必须选择为偶数。在计算被传输的系统比特数N_t，sys时，可以通过不舍入到相邻的整数，而舍入到偶数整数来实现。舍入还可以向上、向下或舍入到最近的偶整数，如果舍入之前的结果是一个奇整数，那么后一种情况还可以再向上或向下舍入，或者在这种特殊的情况下可以舍入到能被4整除的最近的整数。

于是，公式可以被写成例如如下的形式：

对于N_data≤N_sys+N_p1+N_p2，在第二速率匹配阶段中执行缩减。那么在重发过程中，对于可自译码的传输，被传输的系统比特数是：

对于不可自译码的传输，被传输的系统比特数是：

对于N_data＞N_sys+N_p1+N_p2，在第二速率匹配阶段执行重复。通过把被传输的系统比特数设置成 可以使所有的比特流都具有相似的重复率。

传输中的奇偶校验位1和奇偶校验位2的数量分别是：

$N_{t,p1}=\frac{N_{\mathrm{data}}-N_{t,\mathrm{sys}}}{2}$ 和 $N_{t,p2}=\frac{N_{\mathrm{data}}-N_{t,\mathrm{sys}}}{2}$

需要注意的是，在这种情况下，对N_t，p1和N_t，p1的计算不需要舍入，因为这两个值都是整数。

作为本发明的一个另一方面，还可以增强如何产生不同的冗余版本的精确方法。不同的冗余版本选择的相关类型比特的数量是一样的，但是数位内容是不同的。理论上，两种冗余版本必须：

1)不同的比特位尽可能多，即，在一个冗余版本和另一个冗余版本中都应尽可能减少被缩减的比特数。

2)此外，应该选择合理数量的冗余版本。因为受到发信号的限制，所以该数量通常选择为2或者4。

3)作为进一步优化，应该能很好的区分在两个冗余版本中被缩减的位模式。也就是说，如果一个冗余版本缩减的位编号是1、9、17、......，那么另一个冗余版本应该缩减的位编号5、13、21、......，而不是位2、10、18。后一种模式仅仅是对第一个模式移了一位，而第二个模式移了4位。通过这种方式，将两个传输结合后，发现比起使用第三种模式(与第一种一起)，使用第二种模式更能使两个传输中被缩减的位都平均地分布。类似地，如果在一个冗余版本中只有编号1、9、17、......的位没有被缩减，那么在下一个冗余版本中，理论上编号5、13、21、......的位也不该被缩减。

通过完成对参数e_ini的设定，可以产生不同的缩减模式，其中参数e_ini取决于参数r.上面的原则也适用于执行重复的情况，这种情况下根据(2s+r)来计算e_ini。两种情况相似，所以有时为了简化符号，在下文中只对缩减进行处理，但是需要强调的是，本发明同样也适用于重复。

这是上文所提到的计算e_ini的公式：

缩减时，也就是N_data≤N_sys+N_p1+N_p2，

e_ini(r)＝{[X_i-r·e_min us-1]mod e_plus}+1

重复时，也就是N_data＞N_sys+N_p1+N_p2，

e_ini(r)＝{[X_i-(2·s+r)·e_min us-1]mode_plus}+1

变量e_ini用作速率匹配算法中误差变量e的起始值，事实上它决定着哪个位将被缩减。在[3]“速率匹配模式的确定(Rate matching pattern determinaion)”中的4.2.7.5节对上述算法进行了描述。这里引用该节，如下：

b)速率匹配模式的确定

用x_i1，x_i2，x_i3，......，x_ixi表示速率匹配前的各个比特位，其中i是TrCH的个数；如果是上行链路，则上述序列在4.2.7.3中定义，如果是下行链路，则上述序列在4.2.7.4中定义。如果是上行链路，参数X_i，e_ini，e_plus，和e_min us在4.2.7.1中定义，如果是下行链路在4.2.7.2中定义。

速率匹配的规则如下：

if puncturing is to be performed

e＝e_ini             --在当前和所希望的缩减率之间的初始误差

m＝1                -当前比特位的下标

do while m＜＝X_i

e＝e-e_minus         --更新误差

if e＜＝0 then      --检查位号m的位是否应该被缩减

set bit x_i，m to δ where δ {0，1}

e＝e+e_plus          --更新误差

end if

m＝m+1              --下一位

end do

else

e＝e_ini             -当前和所希望的缩减率之间的初始误差

m＝1                -当前位的下标

do while m＜＝X_i

e＝e-e_minus         --更新误差

do while e＜＝0     --检查位号m的位是否应当被重复

repeat bit x_i，m

e＝e+e_plus          --更新误差

end do

m＝m+1              --下一位

end do

end if

重复后的位直接放置在原始位后。

结束引用

注意，被设置为δ的位事实上已经被缩减了，因为δ已经被移去了。

通过对公式的检查可以发现，如果e_ini增加一个值e_minus，那么缩减模式就移动一位，如果e_ini增加sh*e_minus，sh是整数，那么缩减模式就移动sh位。如果e_ini增加一个比e_minus小的值，那么有些缩减位置(被缩减的位所在的位置)可能会移动一位，其余的有可能并不受影响，这都取决于其它参数具体的值。

显然上面所出现的设置e_ini的公式仅仅对于上面的标准1和标准2适合，对标准3不适合。所以，已知另一个对于标准3更好的设定e_ini的方案：

缩减情况下，e_ini(r)＝{[X_i-(r·e_plus/r_max)-1]mod e_plus}+1；

重复情况下，e_ini(r)＝{[X_i-((s+2·r)·e_plus/(2·r_max))-1]mode_plus}+1

其中，r∈{0，1，.....，r_max-1}，r_max是通过改变r所允许的冗余版本的总数，代表性地，该总数可以为已提到的2或4。。

这样，e_ini的变化不与e_minus步调一致，而与e_plus/r_max步调一致。注意，由于因e_ini只能在1和e_plus之间合理地取值故公式中包括的模计算是必须的，所以超过e_plus的变化相当于更小的变化。因此，上述公式设法在合理范围内使e_ini的变化最大，并因此更好地实践了标准3。因而该公式被用于HSDPA，如[3]中所详细说明的。

然而，还有可能为e_ini改善这个公式。一个至关重要的因素是，如果e_plus*r不能被r_max除尽(或者在重复时，(s+2*r)不能被2*r_max除尽)，上述公式还可能使e_ini出现非整数值。对于4.2.7.5节中的速率匹配公式，这是执行上不必要的复杂化。所以本发明的目的是通过提供一种不包括上述缺陷的可选择的办法来简化该执行。

对于一些特殊的情况还有其它原因要对上述公式进行修改，即，如果系统采用一些特殊的参数，比如：

需要缩减一个单个位(N_P1＝1；N_t，P1＝0)。不需要取整就能计算的参数有X_i＝1，e_plus＝1，e_min us＝1，e_ini＝1.5。那么速率匹配算法将不会缩减该单个的位，这与该位应当被缩减的要求矛盾。e_ini必须至多为1才能使该单个位被缩减。或者更一般的：要缩减(或重复)所有的位则必须满足条件e_plus＝e_min usANDe_ini＜＝e_plus.目前的公式无法达到该条件。同样的情况也适用于单个位的重复(N_P1＝1；N_t，P1＝2)；此时所述公式同样无法达到该条件。

通常，为了确保正确的被缩减的位数，必须满足条件e_ini＜＝e_plus.由于e_ini有可能不为整数的事实，所以有可能不能保证上述先决条件(因为mod函数的原因，对整数能保证上述先决条件)。

通过舍入小数解决了所有这些问题，计算过程如下：

缩减时，

重复时，

注意，符号 代表的是向负无穷舍入，有时也写作floor()。

这些公式在模操作(实际上或者是任何包含了能导致小数出现的除法的地方)的外部进行舍入运算时是一样的，如：

缩减时，

重复时，

舍入函数直接放在除法之后使余数必须被处理的区域最小化，其中余数必须经过如下处理：

缩减时，

重复时，

这种对使用小数的区域的最小化也适用于其它优选的实施例。

在另一个变化中，有舍入运算跟着的除运算还能按照所谓的整除运算来实现，通常用符号“div”表示。这相当于经过除运算产生小数结果，然后将该小数结果向下舍入，至少对正数字来说，是这种情况。div函数可以有效地通过例如数字信号处理器实现，在数字信号处理器中其通常作为机器指令可用。然后，上述公式应写作：

缩减时，e_ini(r)＝[(X_i-(r·e_plus)divr_max-1)mode_plus]+1

重复时，e_ini(r)＝(Xx-((s+2·r)·e_plus)div(2·r_max)-1)mod e_plus+1

需要注意的是，向下舍入也可以被向上舍入所代替。这会引起一些被缩减的位移动一位，但是这种区别通常是不重要的。从执行的角度来说，因为不能使用div函数，所以向上舍入会稍微复杂一些。典型地，在执行div操作之前，可将被除数加-1。但是符号

所代表的向上舍入只能在模函数里面进行，不然会出现上面所提到的相同的麻烦，即，由于e_ini可能被计算为2(对1.5进行舍入后)，因而将大于e_plus，所以单个位将不能被缩减。对在模函数中的舍入给出下面的公式：

缩减时，

重复时，

通过这些优选实施例中的任一个都有可能稳定地产生总是能精确地缩减或重复所要求的位数的冗余版本。

总之，本发明的各种实施例主要在于：

1、速率匹配方案，

——采用至少两个速率匹配阶段连续对位元的多个分类进行操作，

——其中在第一速率匹配阶段不同分类的缩减或重复率是不一样的，

——其中在第二速率匹配阶段不同分类的重复或缩减率是相同或者几乎相同的。

2、如1中所说的一种速率匹配方案，其中在第二速率匹配阶段之后对将被传输的位元数量，通过对第一分类向上舍入而对第二分类向下舍入，而使第一分类优先于第二分类。

3、一种速率匹配方案，允许在具有不同值的速率匹配算法中通过预先设定或预先确定一个初始误差变量e_ini，来产生不同的冗余版本。

4、如1到3所述的速率匹配方案，其中e_ini是初始误差变量与e_plus被冗余版本数所除的整数部分的和，其中e_plus是在每一次缩减操作后使用的误差变量的增量。

速率匹配发生在基站BS的一个速率匹配单元RU中。基站是通信网络CN中的一个核心单元，其充当例如一个在蜂窝网络中的蜂窝。速率匹配的解除发生在终端或RU^-1单元中的移动通信设备中，图3示意了上述解除的过程，其中还通过箭头表示了HSDPA数据传输。

参考文献

[1]R1-02-0199，TR25.858 “High Speed Downlin k Packet Access”，Espoo，Finland，2002年1月

[2]R1-01-0029，Siemens，“Physical Layer Hybrid A R Q Functionality forHSDPA”，Espoo，Finland，2002年1月

[3]3GPP TS 25.212V5.0.0(2002-03)，“Multiplexing and channelcoding(FDD)(Release5)”，3GPP

缩写符表：

ARQ                  自动重复请求

BCH                  广播信道

BER                  误码率

BLER                 码组差错率

BS                   基站

CCPCH                公共控制物理信道

CCTrCH               编码组合传输信道

CFN                  连帧数

CRC                  循环冗余校验

DCH                  专用信道

DL                   下行链路(正向链路)

DPCCH                专用物理控制信道

DPCH                 专用物理信道

DPDCH                专用物理数据信道

DS-CDMA              直接序列码分多址

DSCH                 下行链路共用信道

DTX                  不连续传输

FACH                 正向接入信道

FDD                  频分双工

FER                  帧误差率

GF                   有限域(伽罗瓦域)

HARQ                 混合自动重复请求

HS-DPCCH             高速下行链路传输专用物理控制信道

HS-DSCH              高速下行链路共用信道

HS-PDSCH             高速物理下行链路共用信道

HS-SCCH              用于高速下行链路共用信道的共用控制信道

MAC                  媒体接入控制

Mcps                 兆芯片每秒(mega chip per second)

MS                   移动站

OVSF                正交可变扩展因子(码)

PCCC                平行链接卷积码

PCH                 寻呼信道

PhCH                物理信道

PRACH               物理随机存取信道

RACH                随机存取信道

RSC                 递归系统卷积编码器

RV                  冗余版本

RX                  接收

SCH                 同步信道

SF                  扩展因子

SFN                 系统帧数

SIR                 信号干扰比

SNR                 信噪比

TF                  传输格式

TFC                 传输格式组合

TFCI                传输格式组合指示器

TPC                 发射功率控制

TrCH                传输信道

TTI                 传输时间间隔

TX                  发送

UL                  上行链路(反向链路)

RAN WG1             无线接入网络工作组1(物理层)

CR                  变更请求

HI                  HS-DSCH指示器

HSDPA               高速下行分组接入

MCS                 (调制和编码方案)

注意，关于HSDPA的相关文件由第3代合作项目保存3GPP，地址：ETSI，Mobile Competence Centre，650，route des Lucioles，06921 Sophia-Antipolis Cedex，网址www.3gpp.org.

Claims (15)

1、一种将一时间间隔内的多个输入比特与该时间间隔内的固定数量的输出比特进行速率匹配的方法，

——其中所述输入比特包括一组至少两个的不同比特分类，每一个分类在该时间间隔内都有确定的比特数，

——其中通过两个速率匹配阶段执行速率匹配，

——第一速率匹配阶段只进行对该不同比特分类的组中的选择进行操作，从而在所述不同分类的比特数之间确定一比例，

——第二速率匹配阶段对所有的比特分类进行操作，使得在第二速率匹配阶段之后，精确或近似地维持所述比例，并得到固定数量的包含所述不同比特分类的比特的输出比特。

2、如前面任何一个权利要求所述的方法，其中所述操作可以是对比特进行缩减或/和重复。

3、如权利要求1或2所述的方法，其中在第一速率匹配阶段的所述操作是缩减，在第二速率匹配阶段的所述操作是重复。

4、如前面任何一个权利要求所述的方法，其中所述不同比特分类的组包括至少一个具有承载有效载荷的系统比特的系统比特分类和至少一个具有承载检验和信息的奇偶校验位的奇偶校验位分类。

5、如前面任何一个权利要求所述的方法，其中在第一阶段对其进行操作的比特分类的选择包括至少一个奇偶校验位分类。

6、如前面任何一个权利要求所述的方法，其中在近似维持所述比例的情况下，在第二速率匹配阶段，至少一个比特分类的比特数被减少到相邻的整数值，至少另一个比特分类的比特数被增加到相邻的整数值，以便获得输出比特的固定总数。

7、如前面权利要求4至6中任何一个所述的方法，其中在第二速率匹配阶段通过选择

和

维持所述比例，其中

N_data代表的是比特总数，N_t，sys是系统比特N_sys的输出比特数，N_t，p1是奇偶校验位的第一分类N_p1的输出比特数，N_t，p2是奇偶校验位的第二分类N_p2的输出比特数。

8、如权利要求4至6中任何一个所述的方法，其中通过选择

维持所述比例，

其中N_data代表比特总数，N_t，sys是系统比特N_sys的输出比特数，N_t，p2是奇偶校验位的一个分类N_p2的输出比特数。

9、如权利要求4至6中任何一个所述的方法，其中采用三个比特分类，两个奇偶校验位分类和一个系统比特分类，通过如下计算系统比特的输出比特数N_t，sys、奇偶校验位第一分类的输出比特数N_t，p1，和奇偶校验位第二分类的输出比特数N_t，p2，获得相同的缩减率和重复率：

和

其中N_sys，N_p1和N_p2分别是对应分类的输入比特数，N_data代表输出比特总数。

10、如前面任何一个权利要求所述的方法，

——其中选择不同的比特组，使每个组形成一个冗余版本，

——其中所述选择基于初始误差变量e_ini的值，

——该方法被用于具有不同值的速率匹配算法，其中依据所述初始误差变量e_ini的值，所述缩减或重复在一个比特分类的不同比特子集上进行。

11、一种速率匹配方案，特别用于如前面任何一个权利要求所述的速率匹配方法，其中对于缩减或重复预先确定第一数，其定义了一个要被缩减或重复的比特分类中的比特数，

——其中不同的比特组形成各自的冗余版本，

——其中根据参数e_ini(初始误差变量)形成冗余版本，

——其中每个冗余版本由至少一个第一冗余版本参数r或第二冗余版本参数s来描述，

——e_ini的计算公式如下

缩减情况下，e_ini(r)＝{[X_i-(r·e_plus/r_max)-1]mod e_plus}+1，

重复情况下，e_ini(r)＝{[X_i-((s+2·r)·e_plus/(2·r_max))-1]mod e_plus}+1，

其中X_i是输入比特数，e_plus是误差增加变量，被用在每次缩减操作之后，r_max是冗余版本的最大数目，则e_plus是误差变量的增量。

12、如权利要求11所述的速率匹配方案，其基于一个实数值算式的整数表示式

缩减情况下，e_ini(r)＝{[X_i-(r·e_plus/r_max)-1]mod e_plus}+1，

重复情况下，e_ini(r)＝{[X_i-((s+2·r)·e_plus/(2·r_max))-1]mod e_plus)+1。

13、如权利要求10或11所述的速率匹配方案，其中在缩减情况下的表达式r*e_plus/r_max和在重复情况下的表达式(s+2r)*e_plus/(2r_max)，向下舍入至相邻的整数，因此产生如下公式

缩减时，

重复时，

14、如权利要求11至13中的任何一个所述的速率匹配方案，其中e_ini的计算至少分为两计算步骤执行，且每一次计算所产生的小数部分不在接下来的计算步骤中使用。

15、如权利要求14所述的速率匹配方案，特别适用于缩减或重复单个比特的情况。

Images