速率匹配算法

ＺＳＰ５００ ＤＳＰ 核上的实现过程， 对于实际的上行
信道编码过程具有一定的实用价值。
参考文献
［１］ＩＥＭＥＮＳ，ＡＥＫ３００２Ａ Ｖ１．０， ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ Ｐｈｙｓ
ｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ， ２０００．
［２］ ＺＳＰ５００ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｃｏｒｅ
ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＭＡＮＵＡＬ．
［３］ ３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２２２： ＂Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ ｃｈａｎ－
ｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ （ＴＤＤ）＂ （Ｒｅｌｅａｓｅ ５）．
［４］李小文．ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ 第三代移动通信系统、信
令及实现［Ｍ］．北京： 人民邮电出版社， ２００３．
责任编辑： 胡明月
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ｓｈｌｌ ｒ０， １
ｍｏｖ ｒ３， ｒ０
！ ／／ｒ３ ＝２＊ｄｅｌｔａＮ
ｓｈｌｌ ｒ４， １
！ ／／ｒ４＝２＊Ｎ
ｌｄａ ａ２， ＿ＣｃＣｄＲＭ， ０
ｂｚ Ｐｕｎｃｔｕｒｅ
３ 结语
分析了卷积编码速率匹配算法， 讨论了算
法中参数的计算方法， 在最后的部分讨论了
ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ 系 统 中 卷 积 编 码 速 率 匹 配 算 法 的
Ｎｄａｔａ，ｊ： 一个无线帧中 ＣＣＴｒＣＨ 可用的比 特 总数， 其传输格式组合为 ｊ。
Ｐ：当 前 帧 中 使 用 的 物 理 信 道 数 目 。 Ｐｍａｘ：ＣＣＴｒＣＨ 中 分 配 的 最 大 的 物 理 信 道 数 目。 Ｕｐ：物理信道 ｐ 中的数据比特数， ｐ＝１．．．Ｐ。 Ｉ：ＣＣＴｒＣＨ 中的 ＴｒＣＨ 数。 Ｚｉｊ：中 间 计 算 变 量 。 ｅｉｎｉ： 速率匹配模式确定算法所使用的变量 ｅ 的初始值。 ｅｐｌｕｓ：速率匹配模式确 定 算 法 所 使 用 的 变 量 ｅ 的增量。 ｅｍｉｎｕｓ： 速 率 匹 配 模 式 确 定 算 法 所 使 用 的 变 量 ｅ 的减量。 如果高层通知上行时 ＵＥ 可以自行决定变 化 扩 频 因 子 ， Ｎｄａｔａ 就 可 以 从 下 面 按 升 序 排 列 的序列中选取一个数值： ｛Ｕ１，１６， … ， Ｕ１， Ｓｌｍｉｎ，Ｕ１，Ｓｌｍｉｎ ＋Ｕ１，Ｓ１ｍｉｎ ＋Ｕ２， Ｓ２ｍｉｎ， … ，Ｕ１，Ｓ１ｍｉｎ＋Ｕ２，Ｓ２ｍｉｎ＋Ｕｐｍａｘ，１６， … ， Ｕ１， Ｓｌｍｉｎ＋ Ｕ２，Ｓ２ｍｉｎ＋Ｕｐｍａｘ，（ＳＰｍａｘ）ｍｉｎ｝ 对 应 于 传 输 格 式 组 合 ｊ 的 Ｎｄａｔａ，ｊ 可 通 过 执 行下面的算法来确定： ＳＥＴ１＝｛Ｎｄａｔａ 使得
引言 ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ 系统是 ＴＤＭＡ 和 ＣＤＭＡ 两 种 基 本 传 输 模 式 的 灵 活 组 合 ， 与 ＣＤＭＡ－ ＦＤＤ 相 比， 具有射频设备简单， 抗干扰能力更强， 易于 提 供 不 对 称 业 务 等 优 点 ［１］。 速率匹配是为了确保在传输信道复用后 总的比特率与所分配的专用物理信道的总比特 率是相同的。由于前面信道编码的方式不同， 又 分 别 可 有 卷 积 编 码 、Ｔｕｒｂｏ 编 码 两 种 方 式 的 速 率匹配。速率匹配的正确性， 影响到后面数据的 正确发送。 由于 ＺＳＰ５００ 的低成本、低功耗、强大的 多 媒体性能， 使 ＺＳＰ 架构迅速成为基于 ＴＤ－ ＳＣＤ－ ＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＷＣＤＭＡ 等 标 准 的 ３Ｇ 无 线 应 用设计中的 ＤＳＰ 理想选择［２］。 １ ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ 系 统 中 卷 积 编 码 速 率 匹 配 算法 速率匹配是指传输信道上的比特被重发 或者打孔。高层给每一个传输信道配置一个速 率匹配特性。这个特性是半静态并且只能通过 高层信令来改变。当计算重发或打孔的比特数 时， 需要使用速率匹配特性。一个传输信道中的 比特数在不同的传输时间间隔内可以发生变 化。当不同的传输时间间隔内的比特数发生改 变时， 比特将被重发 ， 以 确 保 在 ＴｒＣＨ 复 用 后 总 的比特率与所分配的物理信道的总的信道比特 率是相同的。如果一个 ＣＣＴｒＣＨ 内的所有 ＴｒＣＨ 都 没 有 输 入 比 特 进 行 速 率 匹 配 ， 则 这 一 ＣＣ－ ＴｒＣＨ 内 所 有 ＴｒＣＨ 的 速 率 匹 配 也 没 有 比 特 输 出。 １．１ 速率匹配参数的确定 下 列 为 所 有 ＴＦＣ ｊ 定 义 的 关 系 式 将 在 速 率匹配模式计算中使用： Ｚ０，ｊ＝０
ｑ｜，Ｆｉ） 代表｜ｑ｜和 Ｆｉ 的最大公约数。
注 ２： ｑ＇ 不是整数， 而是 １／８ 的倍数。
ｅｌｓｅ
ｑ＇ ＝ ｑ
ｅｎｄｉｆ
ｆｏｒ ｘ ＝ ０ ｔｏ Ｆｉ－ １ Ｓ［｜［ｘｑ＇ ］｜ｍｏｄ Ｆｉ］＝（｜［ｘ＊ｑ＇ ｄｉｖ Ｆｉ） ｅｎｄ ｆｏｒ
ｅｉｎｉ＝（ａ×Ｓ［Ｐ１Ｆｉ（ｎｉ）］×｜△Ｎｉ｜＋１）ｍｏｄ（ａ×Ｎｉ，ｊ） ｅｐｌｕｓ＝ａ×Ｘｉ ｅｍｉｎｕｓ＝ａ×｜△Ｎｉ｜ 如果△Ｎｉ＜０ 则打孔， 否则重发。
２ 卷积编码速率匹配算法的实现
ＺＳＰ５００ 内 核 主 要 包 括 预 存 取 单 元（ＰＦＵ）、
指令定序单元（ ＩＳＵ） 、流水线控制单元（ ＰＩＰ） 等，
存 储 系 统 包 括 数 据 存 储 区（ ｄａｔａ ｍｅｍｏｒｙ） 和 指
令存储区（ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｍｏｒｙ） 。 大 小 分 别 都 是
△Ｎｉ，ｊ：如 果 为 正 ， 则 代 表 ＴｒＣＨｉ 中 每 一 个 无线帧重发的比特数， 其传输格式组合为 ｊ。
如果为负， 则代表 ＴｒＣＨ ｉ 中每一个无线帧打孔 的比特数， 其传输格式组合为 ｊ 。
ＲＭｉ：ＴｒＣＨｉ 的 半 静 态 速 率 匹 配 特 性 。 由 高 层发信令通知。
ＰＬ：打 孔 限 制 。 该 数 值 限 制 了 能 够 使 用 的 打孔总数， 以便最小化物理信道数目。由高层发 信令通知。允许的打孔数目用 ％ 表示， 数值等 于（１－ ＰＬ）＊１００。
０ｘ２００００（ １２８ｋ） ｗｏｒｄ， 各自由 ２ 个 ｂａｎｋ 组 成 ， 而
每个 ｂａｎｋ 又包含两个 ｂｌｏｃｋ［２］。
速率匹配的实现可以分为 ３ 个部分： 主模
块 、卷 积 编 码 速 率 匹 配 模 块 、Ｔｕｒｂｏ 编 码 速 率 匹
配模块。
卷积编码速率匹配中的关键代码如下：
ａｂｓ ｒ０，ｒ０
是非负数。｝ Ｎｄａｔａ，ｊ＝ｍｉｎＳＥＴ１ １．２ 卷积编码的传输信道 ａ＝２ △Ｎｉ＝△Ｎｉ，ｊ Ｘｉ＝ Ｎｉ，ｊ Ｒ＝△Ｎｉ，ｊ ｍｏｄ Ｎｉ，ｊ－ 注 ： 这 里△Ｎｉ，ｊ ｍｏｄ Ｎｉ，ｊ
的范围是 ０ 到 Ｎｉ，ｊ－ １， 即－ １ ｍｏｄ １０＝９ 。 ｉｆ Ｒ≠０ ａｎｄ ２×Ｒ#Ｎｉ，ｊ ｔｈｅｎ ｑ ＝［Ｎｉ，ｊ ／ Ｒ］ ｅｌｓｅ ｑ ＝［Ｎｉ，ｊ ／ （Ｒ － Ｎｉ，ｊ）］ ｅｎｄｉｆ 注 １： ｑ 是有符号的数量。 Ｉｆ ｑ 是偶数 ｔｈｅｎ ｑ＇ ＝ ｑ ＋ ｇｃｄ （｜ｑ｜，Ｆｉ） ／ Ｆｉ－ 其中 ｇｃｄ（｜
对所有 ｉ ＝ １ ．．． Ｉ （１） 对所有 ｉ ＝１．．．Ｉ
打孔可用来使所需要的发射容量最小化。 可 用 的 最 大 打 孔 数 为 １－ ＰＬ， ＰＬ 由 高 层 用 信 令 通知。Ｎｄａｔａ 可能的取值依赖于分配给各自 ＣＣ－ ＴｒＣＨ 的物理信道数 Ｐｍａｘ， 也依赖于它们的特性 （ 扩频因子， 中间导频和 ＴＦＣＩ 的长度， ＴＰＣ 和多 帧结构的使用） 。其中， Ｎｉｊ：在 ＴｒＣＨ ｉ 速率匹配 之前一个无线帧的比特数， 其传输格式组合为 ｊ 。
科苑论谈
Ｔ Ｄ － ＳＣＤ ＭＡ 中卷积编码速率匹配算法
在 Ｚ ＳＰ５００ Ｄ ＳＰ 核上的实现
赵义
（ 重庆邮电大学， 重庆 ４０００６５） 摘 要： 对 ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ 系统中的卷积编码速率匹配算法进行了分析， 给 出 了 ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ 系 统 中 卷 积 编 码 速 率 匹 配 算 法 在 ＺＳＰ５００ ＤＳＰ 核 上 的实现， 并根据 ＺＳＰ５００ ＤＳＰ 核的特点对实现部分的进行了阐述。 关键字： 速率匹配； ＴＤ－ ＳＣＤＭＡ； ＺＳＰ５００