專利名稱：寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)信道編碼方法，特別涉及寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼處理方法。
背景技術(shù)：
隨著社會進步及移動通信用戶數(shù)量的急劇增長，頻率資源日益緊張，要求移動通信系統(tǒng)能提供更大的系統(tǒng)容量，更高的通信質(zhì)量，并能提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以滿足人們對多媒體通信的要求并適應(yīng)通信個人化的發(fā)展方向。第三代移動通信系統(tǒng)是能夠滿足國際電信聯(lián)盟(InternationalTelecommunication Union，簡稱“ITU”)提出的國際移動通信(InternationalMobile Telecommunication 2000，簡稱“IMT-2000”)/未來公眾陸地移動電話系統(tǒng)(Future Public Land Mobile Telephone Systems，簡稱“FPLMTS”)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。寬帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，簡稱“WCDMA”)系統(tǒng)是第三代移動通信系統(tǒng)的主要候選方案之一。
WCMDA移動通信系統(tǒng)由小區(qū)基站節(jié)點(Node Base Station，簡稱“NodeB”)、無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller，簡稱“RNC”)、移動臺(Mobile Station，簡稱“MS”)等組成。每個小區(qū)內(nèi)NodeB與各個MS之間通過無線空中接口Un接口進行通信，RNC與NodeB通過Iub接口通信。WCDMA系統(tǒng)采用基站上下行非對稱處理。
NodeB下行信道數(shù)據(jù)處理過程如圖1所示。首先從RNC通過Iub接口發(fā)送幀協(xié)議(Frame Protocol，簡稱“FP”)數(shù)據(jù)包給NodeB；在NodeB先進行信道編碼101，即進行編碼組合傳輸信道(Coded Composite TransportChannel，簡稱“CCTrCH”)的編碼復(fù)用，接著進行基帶調(diào)制102，得到3.84MHz的基帶數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)字中頻103，最后通過射頻處理104在Uu接口上發(fā)送。
上述過程中，NodeB的信道編碼101包含以下步驟首先進行下行FP處理，即數(shù)據(jù)FP的接收和時間窗調(diào)整，以及控制FP的處理和回應(yīng)；接著進行下行CCTrCH傳輸信道處理，即將數(shù)據(jù)FP分解成一或多個傳輸信道的數(shù)據(jù)，針對每個傳輸信道完成第三代合作伙伴項目(3rd GenerationPartnership Project，簡稱“3GPP”)技術(shù)規(guī)范(Technical Specification，簡稱“TS”)25.212協(xié)議中規(guī)定的下行傳輸信道數(shù)據(jù)傳輸塊的循環(huán)冗余校驗(Cyclic Redundancy Check，簡稱“CRC”)的添加、CC/TC編碼、速率匹配、一次不連續(xù)傳輸(Discontinuous Transmission，簡稱“DTX”)指示位的插入、一次交織和無線幀分段的處理，傳輸信道處理是以FP的傳輸時間間隔(Transmission Time Interval，簡稱“TTI”)為時間間隔進行的。
然后進行下行CCTrCH的物理信道處理，完成25.212協(xié)議中規(guī)定的傳輸信道復(fù)用、2次DTX插入、物理信道分段、2次交織和物理信道映射的功能。完成了物理信道映射后的數(shù)據(jù)就是基帶調(diào)制的輸入。這里的物理信道處理是每個無線幀必須完成的，即使該CCTrCH在一段時間內(nèi)沒有收到FP數(shù)據(jù)包，也同樣必須按照無線幀為間隔進行物理信道處理。
NodeB下行信道數(shù)據(jù)處理完之后射頻信號將在Un口發(fā)射，圖2示出了Uu口的發(fā)射定時關(guān)系。下行信道一旦建立就設(shè)置了兩個參數(shù)幀偏置(FrameOffset)和碼片偏置(Chip Offset)，這兩個參數(shù)結(jié)合小區(qū)的下行系統(tǒng)幀號(Downlink System Frame Number，簡稱“DL SFN”)即可確定該下行信道的各個連接幀號(Connection Frame Number，簡稱“CFN”)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的發(fā)射時刻。首先每個數(shù)據(jù)幀均有NodeB幀號(NodeB Frame Number，簡稱“BFN”)，經(jīng)過小區(qū)延時Tcell得到小區(qū)的下行系統(tǒng)幀號(DL SFN)，然后對256取余，針對每個無線幀，加上幀偏置和碼片偏置即為Uu口的發(fā)射時刻。FP數(shù)據(jù)經(jīng)過NodeB下行處理后在Uu劃分成無線幀發(fā)射，NodeB從Iub口接收的FP數(shù)據(jù)帶有FP CFN，F(xiàn)P CFN指示該FP數(shù)據(jù)在Uu口發(fā)射的起始無線幀的幀號。但由于Iub接口的FP數(shù)據(jù)包發(fā)送有固定時間間隔，該間隔就是FP TTI(TTI可以取值為1、2、4、8無線幀)。圖2中示出了TTI＝1時的Uu口發(fā)射定時關(guān)系，F(xiàn)P CFN即對應(yīng)圖中的下行指定物理信道(DowlinkDedicated Physical Channel，簡稱“DL DPCH”)。
當(dāng)前NodeB的下行基帶處理有三種處理方式下行信道編碼/調(diào)制并行處理、下行信道編碼/調(diào)制串行處理、信道編碼串行處理結(jié)合信道調(diào)制并行處理。下行信道并行處理是指，在NodeB實現(xiàn)時，對于信道編碼和信道調(diào)制環(huán)節(jié)，為每個信道單獨設(shè)計一套處理資源，多路信道的編碼處理是獨立的、并行的；下行信道的串行處理是指，NodeB實現(xiàn)時只設(shè)計一套信道編碼和調(diào)制資源，信道的編碼和調(diào)制是非獨立的，串行的；信道編碼串行處理結(jié)合信道調(diào)制并行處理，則是對信道編碼采用一套編碼資源進行串行處理，而信道調(diào)制每個信道采用獨立的調(diào)制資源，并行處理。當(dāng)前大多數(shù)設(shè)備商采用數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor，簡稱“DSP”)+現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array，簡稱“FPGA”)或者DSP+專用集成電路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，簡稱“ASIC”)作為NodeB下行基帶處理的實現(xiàn)框架，在這種框架下，一般采用信道編碼串行處理結(jié)合信道調(diào)制并行處理的實現(xiàn)方式。
顯然，NodeB的數(shù)據(jù)處理將會帶來時延。該時延的大小決定了WCDMA系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，特別是話音業(yè)務(wù)的服用質(zhì)量，因此在技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的情況下WCDMA全系統(tǒng)的時延越小越優(yōu)。NodeB時延是WCDMA全系統(tǒng)時延的一個重要組成部分，它由下行時延和上行時延構(gòu)成。NodeB下行時延指NodeB接收到Iub口下發(fā)的FP數(shù)據(jù)包時刻至該FP數(shù)據(jù)包的第一個無線幀在Uu口發(fā)送時刻之間的時間差，設(shè)計時在技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的情況下，應(yīng)該盡量減少該時延。NodeB下行時延主要由兩部分構(gòu)成，一部分是NodeB內(nèi)部進行信道處理所必須的處理時間Tproc，Tproc的參照點為下行信道在Uu口的發(fā)射時刻，即為了保證NodeB能夠及時的處理完相關(guān)的信道數(shù)據(jù)，通過Iub口下發(fā)的FP數(shù)據(jù)包必須在其首個無線幀在Uu口發(fā)射時刻前Tproc到達(dá)NodeB；另一部分為了對抗Iub的傳輸抖動而在FP下發(fā)時故意設(shè)定的，使FP相對于最晚到達(dá)點的提前量Tpre。NodeB的系統(tǒng)規(guī)格和實現(xiàn)方式?jīng)Q定了Tproc的大小。當(dāng)NodeB采用信道編碼串行處理結(jié)合信道調(diào)制并行處理的實現(xiàn)方式時，由于處理瓶頸為信道編碼環(huán)節(jié)，因此信道編碼環(huán)節(jié)處理時間是Tproc的決定性部分。
可見，為保證系統(tǒng)功能、性能和成本，在NodeB的下行信道編碼處理的實現(xiàn)設(shè)計中，需要考慮如下三個關(guān)鍵因素Uu定時發(fā)送，即保證FP數(shù)據(jù)在編碼后能夠及時地送交后續(xù)環(huán)節(jié)處理，并按照其FP CFN的定時關(guān)系在Uu口發(fā)射；系統(tǒng)容量，即作為商用系統(tǒng)，在硬件框架已經(jīng)確定的情況下，為了降低每個用戶的服務(wù)成本，需要最大可能的提高下行信道個數(shù)，這就需要盡量降低信道編碼處理時占用的硬件存儲資源和芯片處理資源；處理時間，即為了提高服務(wù)質(zhì)量，需要最大可能的降低NodeB下行處理時延，即盡量減少每個下行信道的處理時間。
現(xiàn)有技術(shù)方法均是采用NodeB從Iub口接收的FP數(shù)據(jù)包作為下行信道編碼的驅(qū)動。即處理FP數(shù)據(jù)包含以下步驟首先，從Iub接口接收到FP，發(fā)起對該FP進行信道編碼；接著，進行傳輸信道處理；完成傳輸信道處理后，判斷同一個CCTrCH其余FP的相同CFN數(shù)據(jù)是否全部完成了傳輸信道處理，如果是，則進行該CCTrCH物理信道處理，同時緩存物理信道映射后的數(shù)據(jù)；否則等待直到離發(fā)送時刻只剩物理信道處理所需時間，再進行物理信道處理；最后，在恰當(dāng)?shù)臅r刻發(fā)送到信道調(diào)制單元進行處理。
根據(jù)協(xié)議，如果CCTrCH的一個或多個FP在Iub口未被發(fā)送，此時每個無線幀仍須進行一次物理信道處理，因此系統(tǒng)以很小的時間粒度不斷進行搜索判斷，判斷距離該CCTrCH的Uu口發(fā)送時刻是否滿足處理物理信道的條件，如果滿足則進行該CCTrCH的物理信道處理，處理完成后將物理信道映射后的數(shù)據(jù)發(fā)送到信道調(diào)制單元進行處理。
由于現(xiàn)有技術(shù)方案中以收到的FP數(shù)據(jù)包作為下行信道編碼的驅(qū)動，因此FP數(shù)據(jù)的到達(dá)順序?qū)Q定FP數(shù)據(jù)的下行信道編碼處理的順序。若同一個處理時間間隔內(nèi)，F(xiàn)P到達(dá)的先后次序與其對應(yīng)的CCTrCH的數(shù)據(jù)在Uu口的發(fā)送時刻不一致，這是協(xié)議允許的，事實上在NodeB側(cè)也不能保證FP到達(dá)順序是按照發(fā)送時刻順序的，則可能出現(xiàn)系統(tǒng)正在處理的FP數(shù)據(jù)是不需要立即在Uu口發(fā)送的，而需要在Uu口立即發(fā)送的FP數(shù)據(jù)由于到達(dá)次序靠后而無法及時得到處理，造成數(shù)據(jù)由于無法滿足Uu口的發(fā)送定時要求丟失。
同樣的，由于FP有可能比發(fā)射時刻提前到達(dá)，而一旦FP到底立即發(fā)起下行信道編碼，在下行信道編碼完成后直到其發(fā)射時刻，系統(tǒng)必須將傳輸信道待復(fù)用的數(shù)據(jù)或者物理信道映射后的數(shù)據(jù)進行緩存，根據(jù)信道編碼原理，這些數(shù)據(jù)的規(guī)模遠(yuǎn)大于其源數(shù)據(jù)的規(guī)模，因此而存儲資源的浪費。
另外，由前所述，在發(fā)射時刻之前的必須保證物理信道處理的時間，因此處理器必須以很小的時間粒度進行搜索判斷，判斷距離該CCTrCH的Uu口發(fā)送時刻是否滿足處理物理信道的條件，從而導(dǎo)致大量的系統(tǒng)處理資源的消耗，而且時間粒度越小，消耗的資源越多。
由于信道編碼處理依賴于該信道的參數(shù)和狀態(tài)，特別是信道的重配參數(shù)和壓縮模式狀態(tài)信息。這些參數(shù)都是與CCTrCH的DL DPCH的CFN緊密關(guān)聯(lián)的，而以FP數(shù)據(jù)包作為下行信道編碼的驅(qū)動，由于FP數(shù)據(jù)包可以相對Uu口發(fā)送時刻提前較多時間到達(dá)，這樣為了保證信道編碼的正確性，系統(tǒng)必須保留長時間的重配參數(shù)和壓縮模式狀態(tài)信息，不但造成相關(guān)的存儲資源浪費，更增加參數(shù)和狀態(tài)維護的復(fù)雜程度。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題數(shù)據(jù)易丟失，存儲資源浪費，處理器資源浪費，配置和維護較復(fù)雜。
造成這種情況的主要原因在于，采用Iub口的FP到達(dá)作為下行信道編碼的驅(qū)動，F(xiàn)P到達(dá)順序與發(fā)射順序的不一致將引起數(shù)據(jù)的丟失；FP的提前到達(dá)將消耗額外的用于存儲處理后數(shù)據(jù)的資源；為了保證在發(fā)射時刻之前能夠有充分的時間進行物理信道處理，須以很小時間粒度進行搜索判斷，耗費處理器資源；FP到達(dá)與發(fā)射之間的時間如果太長，其對應(yīng)的參數(shù)配置和狀態(tài)維護的復(fù)雜度將增高，同時也造成存儲資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，使得FP數(shù)據(jù)包能夠及時處理且能避免數(shù)據(jù)丟失，處理器資源和存儲資源等硬件資源耗費降低，配置和維護簡單易行。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，包含以下步驟，根據(jù)基站節(jié)點與移動臺之間的無線接口的發(fā)射定時，將每個無線幀時間段劃分為至少兩個處理時間間隔；在幀協(xié)議數(shù)據(jù)的發(fā)射時刻的前一個所述處理時間間隔對所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)進行下行信道編碼處理；
其中，所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)要求在其發(fā)射時刻的前一個所述處理時間間隔之前到達(dá)，所述處理時間間隔距離所述發(fā)射時刻的時間可根據(jù)小區(qū)時延、幀偏置、碼片偏置確定。
其中，所述方法還包含以下步驟，在當(dāng)前所述處理時間間隔內(nèi)，所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)的發(fā)射時刻在下一個所述處理時間間隔的所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)處理完畢后，對所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)的發(fā)射時刻距離當(dāng)前所述處理時間間隔的時間小于允許提前時間的且已經(jīng)到達(dá)的所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)，提前進行所述下行信道編碼處理。
還包含步驟，對每一信道，僅配置和維護當(dāng)前所述處理時間間隔內(nèi)的所述無線幀和距離當(dāng)前所述處理時間間隔的時間小于所述允許提前時間的所述無線幀的參數(shù)。
所述方法還包含以下步驟，A在所述信道建立時，根據(jù)所述處理時間間隔劃分方法，設(shè)置緊急處理連接幀號和待處理連接幀號的初始值；B在所述下行信道編碼處理過程中，維護更新所述緊急處理連接幀號和所述待處理連接幀號；C根據(jù)所述緊急處理連接幀號和所述待處理連接幀號，進行所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)接收時間窗調(diào)整；D根據(jù)所述緊急處理連接幀號和所述待處理連接幀號，進行所述下行信道編碼的正常處理和補償處理。
當(dāng)每個所述無線幀時間段劃分為兩個所述處理時間間隔時，所述步驟A進一步包含以下子步驟，
A1若所述信道的所述碼片偏置位于所述無線幀時間段的第一個所述處理時間間隔內(nèi)，則置所述緊急處理連接幀號的初始值為所述信道建立時的基站幀號減去所述幀偏置再加上1并取模所得到的結(jié)果，否則置所述緊急處理連接幀號的初始值為所述信道建立時的所述基站幀號減去所述幀偏置并取模所得到的結(jié)果；A2若所述信道建立時刻距離所述無線幀起始時刻的時間小于所述碼片偏置且超過所述處理時間間隔，則置所述待處理連接幀號的初始值為所述緊急處理連接幀號的初始值，否則置所述待處理連接幀號的初始值為所述緊急處理連接幀號的初始值加上1并取模所得到的結(jié)果；所述步驟B進一步包含以下子步驟，B1在所述基站幀號的起始時刻，如果所述基站幀號正常更新，基站幀號增一并取模，則所述緊急連接幀號增一并取模，否則所述基站幀號、所述緊急連接幀號進行調(diào)整并取模，所述緊急連接幀號的調(diào)整量等于所述基站幀號的調(diào)整量；B2在所述信道處理完成后，如果所述無線幀進行所述正常處理或者所述補償處理，則所述待處理連接幀號增一并取模。
所述步驟C進一步包含以下子步驟，C1根據(jù)所述緊急處理連接幀號、所述基站幀號、所述碼片偏置確定所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)的最遲到達(dá)時刻；C2根據(jù)所述最遲到達(dá)時刻進行所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)接收時間窗調(diào)整，使得所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)能按要求到達(dá)。
所述步驟D進一步包含以下子步驟，D1如果所述待處理連接幀號等于所述緊急處理連接幀號，則進行所述正常處理，所述正常處理包含所述信道的傳輸信道處理、物理信道處理、和信道調(diào)制；D2如果所述待處理連接幀號滯后所述緊急處理連接幀號，則進行所述補償處理，增加所述無線幀進行處理，每增加一個所述無線幀即更新所述待處理連接幀號增一，直到所述待處理連接幀號等于所述緊急處理連接幀號。
每個所述無線幀時間段劃分為兩個所述處理時間間隔，所述允許提前時間的長度為所述一個處理時間間隔的長度。
所述下行信道編碼處理通過數(shù)字信號處理器和現(xiàn)場可編程門陣列或者專用集成電路實現(xiàn)。
所述下行信道編碼以串行處理方式進行，所述信道調(diào)制以并行方式進行。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，本發(fā)明按照Uu口發(fā)射定時劃分多個處理時間間隔，并由此驅(qū)動下行信道編碼處理，且下行信道編碼的處理在一個處理時間間隔內(nèi)完成；對于提前一定時間到達(dá)的FP在處理器資源多余的情況下將被提前處理；采用緊急處理CFN和待處理CFN實現(xiàn)對滯后FP的補償處理；FP提前處理的時間受限制，只需在有效時間內(nèi)進行參數(shù)配置和狀態(tài)維護。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即由于處理時間間隔是根據(jù)發(fā)射定時和處理時延劃分的，既能保證FP的準(zhǔn)時處理、避免數(shù)據(jù)丟失、提高系統(tǒng)可靠性，又能按照需要平衡時延等系統(tǒng)性能和處理資源等硬件成本各因素，以達(dá)到較優(yōu)的綜合效果；對限定時間內(nèi)提前到達(dá)的FP進行處理，不但提高了處理器資源的利用率，而且避免了存儲資源的浪費；進行CFN和待處理CFN的引入簡化的系統(tǒng)復(fù)雜度，對滯后FP的補償處理提高了系統(tǒng)魯棒性；對參數(shù)配置和狀態(tài)維護的有效時間的限制簡化了維護，節(jié)省了存儲資源。


圖1是NodeB下行信道編碼過程示意圖；圖2是Uu口發(fā)射定時關(guān)系示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的處理時間間隔劃分方法示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的下行信道編碼處理流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明綜合考慮Uu口定時發(fā)送的系統(tǒng)功能、系統(tǒng)容量成本以及信道的處理時間等系統(tǒng)性能三個關(guān)鍵因素。首先按照Uu口發(fā)射定時劃分多個固定的處理時間間隔，然后根據(jù)對應(yīng)時間間隔的起點觸發(fā)對該FP的下行信道編碼，使得無線幀能夠準(zhǔn)時發(fā)射且保證了處理時延低于設(shè)定值；同時在當(dāng)處理時間間隔內(nèi)處理器資源多余時，還允許了提前一定時間到達(dá)的FP可以提前得到處理，既能保證處理器資源的充分利用，又能避免存儲資源的多度使用；另外，還引入了緊急處理CFN和待處理CFN兩個參數(shù)來巧妙地實現(xiàn)對編碼處理正常情況下的正常處理和編碼滯后情況下的補償處理，以解決由于異常因素引起的FP滯后未處理的情況；最后，在CCTrCH信道建立時，計算好可能提前處理的和正常處理的無線幀的配置參數(shù)和信道狀態(tài)，保證下行信道編碼的正常運行，由于提前處理的時間段受限制，從而簡化了參數(shù)配置和狀態(tài)維護。
在本發(fā)明的一個實施例中，首先按照無線幀定時將無線幀分為多個處理時間間隔，然后根據(jù)發(fā)射定時將每個CCTrCH分配在相應(yīng)的處理時間間隔里，即用處理時間間隔的起始時刻觸發(fā)CCTrCH信道的編碼處理。由于劃分的處理時間間隔是固定了，根據(jù)參數(shù)可以確定無線幀相應(yīng)的Uu口發(fā)射時刻，因此可以保證無線幀在發(fā)射時刻之前得到處理，并按時發(fā)射，而且可以控制處理時延，這使得從Iub口接收的FP數(shù)據(jù)包都能得到及時處理，而避免數(shù)據(jù)丟失。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的處理時間間隔劃分示意圖。以NodeB的每個BFN產(chǎn)生時刻作為起點，將其對應(yīng)的無線幀時間段(10ms)均分成2或多個信道處理間隔，每個處理間隔時長為Tseg＝(10/Nseg)ms，其中Nseg為每個無線幀的處理時間間隔劃分個數(shù)。圖中一個無線幀時長均分為兩個信道處理間隔。BFN增一的時間間隔即為一個無線幀的時長，即10ms。如前所述，根據(jù)小區(qū)時延Tcell、幀偏置Frame Offset、碼片偏置ChipOffset等參數(shù)可以確定該無線幀對應(yīng)的Uu口發(fā)射時刻，即表示該CCTrCH在BFN對應(yīng)CFN數(shù)據(jù)在Uu口發(fā)射第一個碼片數(shù)據(jù)的時刻。由于無線幀的發(fā)射時刻相對于BFN的起始時刻是固定的，我們必須保證發(fā)射時刻之前該無線幀的FP數(shù)據(jù)處理完成，因此該FP數(shù)據(jù)包的編碼處理必須在其發(fā)射時刻的前一個處理時間間隔被處理301。下行信道編碼單元在CCTrCH信道建立時，即計算該信道的Uu口發(fā)送時刻，并根據(jù)Uu口的發(fā)射時刻可以確定該信道的編碼處理的處理時間間隔，即為Uu口發(fā)射時刻所在處理時間間隔的前一個處理時間間隔301。在本發(fā)明的一個較佳實施例中，系統(tǒng)在每個處理時間間隔的起始時刻觸發(fā)相應(yīng)FP數(shù)據(jù)的下行信道編碼處理，各個信道的處理是串行的，直到位于該處理區(qū)域內(nèi)的所有信道處理完畢或者下一個處理區(qū)域的起始時刻到為止。
為了保證各個信道均有充分的處理時間，不造成Uu口的數(shù)據(jù)丟失，經(jīng)Iub口下發(fā)FP數(shù)據(jù)包必須在其對應(yīng)的處理時間間隔的起始時刻之前到達(dá)NodeB，并以此為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)準(zhǔn)FP的時間窗。顯然由于正常到達(dá)的FP數(shù)據(jù)包應(yīng)該在其處理時間間隔的前一個處理時間間隔到達(dá)，若到達(dá)時刻均勻分布在該處理時間間隔，則所有信道的平均處理時延應(yīng)該為Tproc＝1.5Tseg。可見，在本發(fā)明的設(shè)計中，NodeB處理時延可以通過設(shè)計Tseg的長短來定制，即為了減少處理時延，可以增加無線幀內(nèi)處理時間間隔的個數(shù)，但增加處理時間間隔將增加系統(tǒng)調(diào)度的開銷和設(shè)計的復(fù)雜度，從而耗費處理器資源，提高硬件成本。因此在本發(fā)明的一個較佳實施例中，綜合考慮處理時延等系統(tǒng)性能因素和處理器資源等系統(tǒng)成本因素，設(shè)定無線幀內(nèi)劃分處理時間間隔的個數(shù)，以達(dá)到綜合效果最優(yōu)。實驗證明，以當(dāng)前的處理器資源成本和市場需求，劃分為2個或者4個的綜合效果較優(yōu)。
由上可見，由于本發(fā)明的采用固定劃分的處理時間間隔觸發(fā)FP數(shù)據(jù)包的順序處理，保證了信道數(shù)據(jù)得到及時的編碼處理和Uu口的定時發(fā)射。易見，無論實際情況中CCTrCH信道的FP到達(dá)次序如何，每個無線幀均在規(guī)定的處理時間間隔內(nèi)有序的得到處理，避免了Uu口的數(shù)據(jù)丟失。另外，通過處理時間間隔密度的設(shè)定，也提供了一種系統(tǒng)性能和成本之間平衡的一種手段。
在本發(fā)明的一個實施例中，還考慮到FP數(shù)據(jù)包可以提前到達(dá)，而且處理時間間隔內(nèi)處理速度有抖動，為了充分利用處理器資源，允許在當(dāng)前處理時間間隔處理完所有該處理的FP數(shù)據(jù)包后，對提前一定時間到達(dá)的FP數(shù)據(jù)包進行提前處理，比如對發(fā)射時刻距離下一個處理時間間隔的時間小于一個FP TTI的FP數(shù)據(jù)包，即圖3中對當(dāng)前處理時間間隔對應(yīng)的CFN的下一個CFN中已經(jīng)到達(dá)的FP數(shù)據(jù)進行提前處理302。
可見，通過采用CCTrCH信道提前處理方式，可以更有效地利用處理器資源，并降低對RNC信道Iub口數(shù)據(jù)到達(dá)順序的依賴型，提高系統(tǒng)容量。另外，由于限制了提前處理的提前時間長度，避免了對提前處理的FP數(shù)據(jù)在傳輸信道處理和物理信道處理后的龐大數(shù)據(jù)的緩存危機，只需對提前到達(dá)的FP數(shù)據(jù)和小部分提前處理后的數(shù)據(jù)進行緩存，大大減少對存儲資源的使用，從而避免系統(tǒng)存儲資源的浪費。
在本發(fā)明的另一個實施例中，對于提前處理的FP數(shù)據(jù)包限定其提前時間長度，比如只允許提前一個FP TTI，由此可以限制配置參數(shù)和信道狀態(tài)的維護復(fù)雜度，即在CCTrCH信道建立時，求出該CCTrCH當(dāng)前最大TTI和下一個最大TTI之內(nèi)每一個無線幀所對應(yīng)的信道狀態(tài)和處理參數(shù)，比如信道重配狀態(tài)和壓縮模式參數(shù)等，以后在每次CCTrCH的正常處理到最大TTI邊界時，進行一次參數(shù)的維護，保證當(dāng)前最大TTI和下一個最大TTI之內(nèi)相關(guān)信息的正確性，這樣可以保證在信道的正常處理和提前處理時均能采用正確的參數(shù)。
系統(tǒng)只需對當(dāng)前處理時間間隔內(nèi)的正常處理和可能進行的提前處理的無線幀進行參數(shù)配置和狀態(tài)維護，實現(xiàn)簡單易行，由于提前時間的長度有限，因此所需維護的參數(shù)少，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性。
為了使得上述操作簡單易行，在本發(fā)明的一個較佳實施例中，引入信道的緊急處理CFN和待處理CFN兩個參數(shù)，簡單巧妙地實現(xiàn)了上述下行信道編碼處理功能。其中緊急處理CFN用于指示當(dāng)前處理時間間隔內(nèi)需要處理的CFN，待處理CFN用于指示實際上已經(jīng)處理完成的CFN。通過對緊急處理CFN和待處理CFN的維護和判斷，可以很好地進行CCTrCH的正常信道編碼處理，同時還能進行處理滯后的情況下的補償處理，以保證系統(tǒng)過載等異常情況下的下行信道編碼有序進行及其自恢復(fù)功能，提高系統(tǒng)魯棒性。
在每個信道建立時，對兩個參數(shù)緊急處理CFN(UrgentCFN)和待處理CFN(ProcCFN)進行初始化。根據(jù)信道建立時的NodeB BFN和信道的幀偏置Frame offset和碼偏置Chip offset，結(jié)合無線幀中處理處理間隔的劃分方法，比如劃分處理時間間隔個數(shù)為2時，根據(jù)如下方法計算兩個參數(shù)的初始值如果Chip offset位于無線幀內(nèi)的第一個處理時間間隔，則UrgentCFN初始值＝(信道建立時的BFN-FrameOffset+1)MOD4096；否則UrgentCFN初始值＝(信道建立時的BFN-FrameOffset)MOD 4096。
如果信道建立時刻距離無線幀起始時刻的時間小于Chip offset且超過一個處理時間間隔，則ProcCFN初始值＝UrgentCFN初始值；否則ProcCFN初始值＝(UrgentCFN初始值+1)MOD 4096。
在信道建立后，信道編碼處理過程中，需要對兩個參數(shù)進行維護和更新，更新方法如下在BFN的起始時刻更新UrgentCFN，如果BFN正常更新，則BFN增一并對4096取模，各個信道的UrgentCFN增一并對4096取模；否則BFN和各個信道的UrgentCFN都進行調(diào)整并對4096取模，UrgentCFN調(diào)整量＝BFN的調(diào)整量。
在信道處理完成后，更新ProcCFN，如果信道的無線幀正常處理完成或者補償處理完成，則ProcCFN增1并對4096取模；否則不變。
由上可見，在無線幀時間往前推移的時候，UrgentCFN也跟著往前推移，而每處理完一個無線幀，ProcCFN才往前推移，因此在處理器資源充裕的情況下，無線幀均能在規(guī)定時間內(nèi)完成處理，UrgentCFN和ProcCFN應(yīng)該同步，而當(dāng)系統(tǒng)過載時，處理器資源不夠用，使得有信道不能及時完成處理，需要補償處理時間間隔，繼續(xù)完成所需的信道編碼處理，直到恢復(fù)到正常情況。
在本發(fā)明的一個實施例中，通過這些參數(shù)進行FP接收的時間窗調(diào)整，通過UrgentCFN、BFN、Chip offset的關(guān)系確定信道下各個FP的最晚到達(dá)時間LToA，比如對于FP CFN＝UrgentCFN的FP包來說，其LToA就是信道在當(dāng)前無線幀中對應(yīng)處理時間間隔的起始時刻，則系統(tǒng)以此結(jié)合FP ToAWE(請?zhí)砑釉搮?shù)的定義！)計算FP的到達(dá)時刻ToA，并以此進行FP的時間窗調(diào)整，保證FP數(shù)據(jù)準(zhǔn)時到達(dá)。
在本發(fā)明的一個實施例中，通過對兩個參數(shù)的判斷實現(xiàn)信道的正常處理和補償處理機制，在處理間隔的起始時刻觸發(fā)當(dāng)前處理時間間隔內(nèi)的各個信道的串行處理，此時判斷ProcCFN是否滯后UrgentCFN而進行相應(yīng)處理如果信道的ProcCFN等于UrgentCFN，則進行該信道的正常處理，比如進行各個傳輸信道處理和CCTRCH物理信道處理，其中傳輸信道處理僅在傳輸信道的TTI邊界進行，而且如果某個傳輸信道對應(yīng)ProcCFN的數(shù)據(jù)已經(jīng)提前處理，則在當(dāng)前TTI邊界也無需處理，而物理信道處理對于每個無線幀都必須進行，最后形成CCTRCH物理信道后的數(shù)據(jù)發(fā)送各下行調(diào)制單元，完成并行信道調(diào)制。
如果信道的ProcCFN滯后于UrgentCFN，則在信道的正常處理之前，必須進行該信道的補償處理，即以無線幀為單位進行ProcCFN至UrgentCFN期間的CCTrCH資源釋放和參數(shù)跟蹤和更新，補償一個無線幀處理后ProcCFN即增一，直到ProcCFN等于UrgentCFN后即進行正常信道處理。
另外，在進行CCTrCH信道的提前處理時，如果某個處理時間間隔在處理完該間隔內(nèi)所有CCTRCH的正常處理之后還有處理資源，則按照一定的優(yōu)先級次序進行系統(tǒng)內(nèi)CCTrCH的提前處理，提前處理只進行那些FP數(shù)據(jù)包已經(jīng)到達(dá)的傳輸信道處理，并且距離當(dāng)前ProcCFN只允許提前一個FP TTI。
可見，通過引入兩個參數(shù)實現(xiàn)下行信道編碼處理，先將無線幀劃分為適當(dāng)?shù)奶幚頃r間間隔，在處理時間間隔的起始時刻觸發(fā)CCTrCH信道編碼處理，通過ProcCFN和UrgentCFN的關(guān)系來區(qū)分信道的正常處理和異常補償處理，這種實現(xiàn)機制簡單有效，易于設(shè)計和理解，實現(xiàn)復(fù)雜度較低，且參數(shù)維護簡單。
綜上所述，可以得到WCMDA基站下行信道編碼方法的基本流程。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的下行信道編碼處理流程圖首先步驟401中，在CCTrCH信道建立時，根據(jù)參數(shù)設(shè)置UrgentCFN和ProcCFN的初始值；在每個處理時間間隔起始時刻發(fā)起信道編碼處理，進入步驟402，求出該CCTrCH當(dāng)前無線幀和下一個無線幀所對應(yīng)的信道狀態(tài)和處理參數(shù)，比如信道重配狀態(tài)和壓縮模式參數(shù)等，并進行配置，以保證正常處理和提前處理的參數(shù)使用；接著進入步驟403，判斷ProcCFN是否滯后于UrgentCFN，如果是，則進入步驟404，否則進入步驟405；在步驟404中，采用下一無線幀時間進行信道編碼補償處理，將還未處理的FP數(shù)據(jù)包處理掉，處理完一個無線幀后即更新ProcCFN，即增一取模，并回到步驟402；在步驟405中，進行正常的信道編碼處理，所處理的數(shù)據(jù)即為發(fā)射時刻在下一處理時間間隔的數(shù)據(jù)，處理完一個無線幀后更新ProcCFN，即增一取模；接著進入步驟406中，如果當(dāng)前處理時間間隔尚未結(jié)束，說明還有處理資源可以利用，即對下一無線幀發(fā)射的且提前到達(dá)的FP數(shù)據(jù)包進行提前處理；接著進入步驟407中，在BFN更新時，同樣地更新UrgentCFN，更新方法如前所述；接著進入步驟408中，判斷該CCTrCH信道的信道編碼處理是否結(jié)束，如果是，則結(jié)束串行的信道編碼處理，進行并行的信道調(diào)制處理；否則回到步驟402，進行下一處理時間間隔的處理。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述“處理時間間隔劃分個數(shù)”、“提前處理的允許提前時間”等可以根據(jù)需要設(shè)定，相應(yīng)地對于參數(shù)緊急處理CFN和待處理CFN進行初始化和維護更新，實現(xiàn)發(fā)明目的，而不影響本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，包含以下步驟，根據(jù)基站節(jié)點與移動臺之間的無線接口的發(fā)射定時，將每個無線幀時間段劃分為至少兩個處理時間間隔；在幀協(xié)議數(shù)據(jù)的發(fā)射時刻的前一個所述處理時間間隔對所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)進行下行信道編碼處理；其中，所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)要求在其發(fā)射時刻的前一個所述處理時間間隔之前到達(dá)，所述處理時間間隔距離所述發(fā)射時刻的時間可根據(jù)小區(qū)時延、幀偏置、碼片偏置確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟，在當(dāng)前所述處理時間間隔內(nèi)，所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)的發(fā)射時刻在下一個所述處理時間間隔的所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)處理完畢后，對所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)的發(fā)射時刻距離當(dāng)前所述處理時間間隔的時間小于允許提前時間的且已經(jīng)到達(dá)的所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)，提前進行所述下行信道編碼處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，還包含步驟，對每一信道，僅配置和維護當(dāng)前所述處理時間間隔內(nèi)的所述無線幀和距離當(dāng)前所述處理時間間隔的時間小于所述允許提前時間的所述無線幀的參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟，A在所述信道建立時，根據(jù)所述處理時間間隔劃分方法，設(shè)置緊急處理連接幀號和待處理連接幀號的初始值；B在所述下行信道編碼處理過程中，維護更新所述緊急處理連接幀號和所述待處理連接幀號；C根據(jù)所述緊急處理連接幀號和所述待處理連接幀號，進行所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)接收時間窗調(diào)整；D根據(jù)所述緊急處理連接幀號和所述待處理連接幀號，進行所述下行信道編碼的正常處理和補償處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，當(dāng)每個所述無線幀時間段劃分為兩個所述處理時間間隔時，所述步驟A進一步包含以下子步驟，A1若所述信道的所述碼片偏置位于所述無線幀時間段的第一個所述處理時間間隔內(nèi)，則置所述緊急處理連接幀號的初始值為所述信道建立時的基站幀號減去所述幀偏置再加上1并取模所得到的結(jié)果，否則置所述緊急處理連接幀號的初始值為所述信道建立時的所述基站幀號減去所述幀偏置并取模所得到的結(jié)果；A2若所述信道建立時刻距離所述無線幀起始時刻的時間小于所述碼片偏置且超過所述處理時間間隔，則置所述待處理連接幀號的初始值為所述緊急處理連接幀號的初始值，否則置所述待處理連接幀號的初始值為所述緊急處理連接幀號的初始值加上1并取模所得到的結(jié)果；所述步驟B進一步包含以下子步驟，B1在所述基站幀號的起始時刻，如果所述基站幀號正常更新，基站幀號增一并取模，則所述緊急連接幀號增一并取模，否則所述基站幀號、所述緊急連接幀號進行調(diào)整并取模，所述緊急連接幀號的調(diào)整量等于所述基站幀號的調(diào)整量；B2在所述信道處理完成后，如果所述無線幀進行所述正常處理或者所述補償處理，則所述待處理連接幀號增一并取模。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，所述步驟C進一步包含以下子步驟，C1根據(jù)所述緊急處理連接幀號、所述基站幀號、所述碼片偏置確定所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)的最遲到達(dá)時刻；C2根據(jù)所述最遲到達(dá)時刻進行所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)接收時間窗調(diào)整，使得所述幀協(xié)議數(shù)據(jù)能按要求到達(dá)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，所述步驟D進一步包含以下子步驟，D1如果所述待處理連接幀號等于所述緊急處理連接幀號，則進行所述正常處理，所述正常處理包含所述信道的傳輸信道處理、物理信道處理、和信道調(diào)制；D2如果所述待處理連接幀號滯后所述緊急處理連接幀號，則進行所述補償處理，增加所述無線幀進行處理，每增加一個所述無線幀即更新所述待處理連接幀號增一，直到所述待處理連接幀號等于所述緊急處理連接幀號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一條權(quán)利要求所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，每個所述無線幀時間段劃分為兩個所述處理時間間隔，所述允許提前時間的長度為所述一個處理時間間隔的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一條權(quán)利要求所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，所述下行信道編碼處理通過數(shù)字信號處理器和現(xiàn)場可編程門陣列或者專用集成電路實現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一條權(quán)利要求所述的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，其特征在于，所述下行信道編碼以串行處理方式進行，所述信道調(diào)制以并行方式進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)信道編碼方法，公開了一種寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法，使得FP數(shù)據(jù)包能夠及時處理且能避免數(shù)據(jù)丟失，處理器資源和存儲資源等硬件資源耗費降低，配置和維護簡單易行。這種寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)基站下行信道編碼方法按照Uu口發(fā)射定時劃分多個處理時間間隔，并由此驅(qū)動下行信道編碼處理，且下行信道編碼的處理在一個處理時間間隔內(nèi)完成；對于提前一定時間到達(dá)的FP在處理器資源多余的情況下將被提前處理；采用緊急處理CFN和待處理CFN實現(xiàn)對滯后FP的補償處理；FP提前處理的時間受限制，只需在有效時間內(nèi)進行參數(shù)配置和狀態(tài)維護。
文檔編號H04Q7/30GK1738226SQ20041005378
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者李強, 劉威, 曹海霞 申請人:上海華為技術(shù)有限公司