CN1314222C

CN1314222C - 在码分多址通信系统中信道编码和多路复用的设备和方法

Info

Publication number: CN1314222C
Application number: CNB008011605A
Authority: CN
Inventors: 金炳朝; 金世亨; 金潣龟; 崔舜在; 李永焕
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2007-05-02
Anticipated expiration: 2020-06-26
Also published as: EP1357674A2; CA2340254C; ATE336830T1; US20080198792A1; DE60030491D1; DK1357673T3; BR0006859A; PT1357672E; ATE337645T1; DE60030490D1; JP3836462B2; JP3599704B2; DE60030492D1; PT1357674E; DK1357675T4; ES2269881T3; DK1357676T3; DK1357674T4; EP1357674B1; EP1357675A2

Abstract

一种在CDMA通信系统中的信道编码和多路复用设备。在信道编码和多路复用设备中，多个无线电帧匹配器(数目等于或大于传输信道数)的每一个含有无线电帧分段器，并将可以具有不同发送时间间隔的传输信道帧的每一个分段成无线电帧。一个多路复用器多路复用无线电帧以形成串行数据帧。

Description

在码分多址通信系统中信道编码和多路复用的设备和方法

技术领域

本发明一般涉及移动通信系统中的信道通信设备和方法，尤其涉及将多传输信道帧转换成多物理信道帧的信道编码和多路复用设备和方法。

背景技术

传统CDMA(码分多址)移动通信系统主要提供话音服务。但是，未来的CDMA移动通信系统将支持IMT-2000标准，它不仅可以提供话音服务，而且可以提供高速数据服务。更具体地说，IMT-2000可以提供高质话音服务、运动图像服务和因特网游览服务等。这种未来的CDMA通信系统将包括将数据从基站发送到移动台的下行链路和将数据从移动台发送到基站的上行链路。

因此，可以期望，未来的CDMA通信系统将提供诸如同时进行话音和数据通信的各种通信服务。但是，对于同时实现话音和数据通信还没有规定具体的细节。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种信道编码和多路复用设备和方法，其中在CDMA通信系统的发送装置中，将传输信道帧数据分段成数个无线电帧(radio frame)。

本发明的另一个目的是提供一种信道编码和多路复用设备和方法，其中在CDMA通信系统的发送装置中，将数个传输信道的数据帧的每一个都分段成几个无线电帧，并多路复用分段的无线电帧以在每个无线电帧发送时间间隔(TTI)上形成串行数据帧。

本发明的另一个目的是提供一种信道编码和多路复用设备和方法，其中在CDMA通信系统的发送装置中，将数个传输信道的数据帧的每一个都分段成几个无线电帧，多路复用分段的无线电帧以在每个无线电帧TTI上形成串行数据帧，并将串行数据帧分段成数个物理信道帧以在数个物理信道上发送物理信道帧。

本发明的另一个目的是提供一种信道编码和多路复用设备和方法，其中在CDMA通信系统的信道发送装置中，将填充位附加到传输信道帧数据，并将其分段成几个无线电帧。

本发明的另一个目的是提供一种信道编码和多路复用设备和方法，其中在CDMA通信系统的信道接收装置中，多路分解接收的物理无线电帧以形成数个无线电帧，并合并无线电帧以形成传输信道帧。

本发明的另一个目的是提供一种信道编码和多路复用设备和方法，其中在CDMA通信系统的接收装置中，合并通过多码物理信道接收的数据帧以形成串行数据帧，并对其多路分解以形成每个传输信道的无线电帧。

为了实现上述目的，CDMA通信系统中的信道编码和多路复用设备和方法具有与传输信道一样多的无线电帧匹配器以及一个多路复用器。每个无线电帧匹配器具有无线电帧分段器并对传输信道帧分段，该传输信道帧可以具有与在其它传输信道中其它传输信道帧的发送时间间隔不同的发送时间间隔，和多路复用器将无线电帧多路复用成串行数据帧。

根据本发明的一方面，提供一种在CDMA通信系统中的信道编码和多路复用设备，其中具有不同发送时间间隔TTI的数据帧通过数个传输信道被并行地接收，并被多路复用以形成串行数据帧，该设备包括：多个无线电帧匹配器，无线电帧匹配器的数目至少等于传输信道数，每个无线电帧匹配器含有用于接收数据帧和用于将数据帧分段成无线电帧的无线电帧分段器；和一个多路复用器，用于多路复用无线电帧以形成串行数据帧。

根据本发明的另一方面，提供一种在CDMA通信系统中的信道编码和多路复用设备，其中具有一个或多个发送时间间隔TTI的数据帧通过数个传输信道被并行地接收，并被转换成多码物理信道的数据帧，该设备包括：多个无线电帧匹配器，无线电帧匹配器的数目至少等于传输信道数，每个无线电帧匹配器含有用于接收数据帧以及用于将数据帧分段成无线电帧的无线电帧分段器；一个多路复用器，用于将无线电帧多路复用成串行数据帧；和一个物理信道分段器，用于将串行数据帧分段成物理信道数那么多段，并将分段的物理信道帧输出到相应的物理信道。

根据本发明的另一方面，提供一种在CDMA通信系统中的信道编码和多路复用方法，其中具有一个或多个发送时间间隔TTI的数据帧通过数个传输信道被并行地接收，并被多路复用成串行数据帧，该方法包括如下步骤：在多个无线电帧匹配器中，接收数据帧并将数据帧分段成无线电帧，无线电帧匹配器的数目至少等于传输信道数；和多路复用无线电帧以形成串行数据帧。

根据本发明的另一方面，提供一种在CDMA通信系统中的信道编码和多路复用方法，其中具有一个或多个发送时间间隔TTI的数据帧通过数个传输信道被并行地接收，并被转换成多码物理信道的数据帧，该方法包括如下步骤：在多个无线电帧匹配器中，接收数据帧并将数据帧分段成无线电帧，无线电帧匹配器的数目至少等于传输信道数；多路复用无线电帧以形成串行数据帧；和将串行数据帧分段成物理信道数那么多段，并将分段的物理信道帧输出到相应的物理信道。

根据本发明的另一方面，提供一种在CDMA通信系统中的信道接收装置，用于将接收的串行数据帧去分段成数个传输信道帧，该装置包括：多路分解器，用于将串行数据帧多路分解成数个传输信道的无线电帧；和数个无线电帧去匹配器，无线电帧去匹配器的数目至少等于传输信道数，每个无线电帧去匹配器含有无线电帧去分段器，用于接收相应无线电帧和将无线电帧去分段成传输信道帧。

根据本发明的另一方面，提供一种在CDMA通信系统中的信道接收装置，用于将接收的串行数据帧去分段成数个传输信道帧，该装置包括：物理信道去分段器，用于将通过多码物理信道接收的数据帧去分段成串行数据帧；多路分解器，用于将串行数据帧多路分解成数个传输信道的无线电帧；和数个无线电帧去匹配器，无线电帧去匹配器的数目至少等于传输信道数，每个无线电帧去匹配器含有无线电帧去分段器，用于接收相应无线电帧和将无线电帧去分段成传输的数据帧。

附图说明

通过结合附图对本发明进行如下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中：

图1是本发明上行链路信道发送装置的实施例的方块图；

图2是本发明下行链路信道发送装置的实施例的方块图；

图3是显示图1和2所示的信道发送装置的操作的示意图；

图4是本发明信道接收装置的实施例的方块图；

图5是显示根据本发明，利用填充位的无线电帧生成过程的流程图；

图6是显示根据本发明，没有利用填充位的无线电帧生成过程的流程图；

图7是显示根据本发明的无线电帧多路复用过程的实施例的流程图；和

图8是显示根据本发明的物理信道帧生成过程的实施例的流程图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的优选实施例。在如下的描述中，那些众所周知的功能和结构将不作详细描述，因为这些不必要的细节可能会掩盖本发明的特征。

本发明详细定义了在CDMA通信系统的信道通信装置中进行信道编码和多路复用的无线电帧分段、多路复用和物理信道分段。也就是说，将充分定义不是通过用于多路复用和信道编码的3GPP技术规范、TS 25.212版本1.0.0 1999.05.05提供的无线电帧分段、无线电帧的多路复用，和将多路复用的无线电帧分段成物理信道帧，使其足以处理基于位的操作。这里引用由3GPP协作组(Organizational Partner)发表的用于多路复用和信道编码的3GPP技术规范、TS 25.212版本1.0.0 1999.05.05供参考用。

在描述本发明之前，先定义下面要使用的术语。“传输信道帧或输入数据帧”：从信道编码器施加到无线电帧匹配器的输入端的数据帧；“无线电帧”：通过分段输入的传输信道帧形成的数据帧，无线电帧的尺寸是如下所述输入的传输信道帧的TTI和无线电帧TTI的函数。传输信道帧可以在不同的发送时间间隔(TTI)内以不同数据速率发送。

为了全面理解本发明，下面通过举例给出象无线电帧TTI和填充位的插入位置之类的具体细节，用这种方式进行描述。因此，本领域普通技术人员应该明白，不用这些细节，或通过它们的变型也可以容易地实现本发明。

现在描述根据本发明实施例的、包括从第一交织器直到第二交织器的3GPP上行链路和下行链路信道编码和多路复用设备的结构和操作。

图1和2分别是根据本发明实施例的上行链路和下行链路信道发送装置的方块图。用于从信道发送装置接收信息的接收装置具有与它们的对应装置相反的结构。图3是涉及描述图1和2所示的信道发送装置的操作的示意图。

根据本发明的实施例，通过至少两个传输信道接收的数据帧可以具有不同的TTI和不同的数据速率。无线电帧匹配器101、102、…10N(即，“101到10N”)接收相应传输信道的数据帧，将接收的数据帧分段成其尺寸是传输信道帧TTI和无线电帧TTI(即，各个无线电帧)的函数的数据，并依次输出分段的无线电帧(在标号表示法中“N”自始至终用于表示各个部件的不定数)。无线电帧匹配器101到10N的每一个包括：交织器，用于补偿衰落；无线电帧分段器，用于将交织的传输信道帧分段成无线电帧；和速率匹配器，用于通过穿孔(puncturing)/重复无线电帧的某些部分来控制无线电帧的数据速率。在传输信道帧的位数不是无线电帧长的倍数的情况下，相应的无线电帧匹配器将填充位插入到传输信道帧中，在本发明的实施例中，作为例子，这可以在其无线电帧分段器中实现。

多路复用器200将从无线电帧匹配器101到10N依次接收的无线电帧依次多路复用成串行数据流。

在多码发送的情况下，物理信道分段器300利用至少两个码将从多路复用器200接收的串行数据流分段成物理信道数那么多的数据帧，并将数据帧传输到相应的物理信道，以便使串行数据帧可以在物理信道上发送。

在单码发送的情况下，物理信道分段器300不需要对串行数据帧分段，但在物理信道上发送串行数据帧。

参照图1和3，标号100表示含有无线电帧匹配器101到10N的信道编码和多路复用链的整个块，用于并行接收N个可以具有不同服务品质(QoS)的编码数据。换言之，从MAC和更高层(传输块/传输块组)施加到无线电帧匹配器101到10N的数据流可以具有不同的QoS。具体地说，传输信道帧可以具有不同的数据速率和不同的TTI，每个无线电帧匹配器接收来自相应信道编码器的帧数据。在每个服务期间，同编码器输出相同QoS的帧数据。但是，在另一个服务期间，同一编码器的QoS可以改变成另一个QoS。因此，不同QoS的数据可以施加到无线电帧匹配器101到10N，但每个无线电帧匹配器在每个个别的服务期间接收相同QoS的帧数据。

每个无线电帧匹配器从相应信道编码器接收根据其QoS具有不同数据帧尺寸和帧发送时段的编码帧数据。QoS由话音、数据和图像决定。因此，帧数据的数据速率和TTI依赖于其QoS。在本发明的实施例中，假定数据帧具有10、20、40或80ms的TTI。根据其服务类型，输入的编码数据可以具有不同的数据速率和不同的TTI。换言之，每个信道的帧具有唯一的TTI和数据速率。在一个信道的数据要发送的情况下，处理从一个信道编码器产生的编码数据，在两个信道的数据要发送的情况下，处理从两个相应信道编码器产生的编码数据。

第一交织器111到11N主要交织从相应信道编码器接收的传输信道帧。这里，从每个信道编码器接收的信道帧可以具有不同的TTI和不同的的数据速率。

如图1所示，无线电帧称为RF，并用索引表示如下：RF_i，j，此处，i＝传输信道索引，和j＝给定传输信道下的无线电帧索引，RF_i指在第i传输信道中的所有无线电帧(例如，RF_1，2意味着在第一传输信道中的第二无线电帧，RF₁指在第一传输信道中的所有无线电帧)。无线电帧分段器121到12N将分别从第一交织器111到11N接收的数据帧LF₁到LF_N分段成无线电帧RF₁到RF_N，如图3的标号301和图1所示，并以分段的顺序依次输出无线电帧RF₁到RF_N。在本发明的实施例中，T_i指传输信道i中的无线电帧数，此处，i＝传输信道索引(例如，T₁等于第一传输信道中的无线电帧数)。这里，传输信道帧LF₁到LF_N根据它们的信道可以具有不同的TTI和不同的数据速率。在本发明的实施例中，假定无线电帧TTI为10ms。因此，无线电帧RF₁到RF_N的每一个包含与输入传输信道帧的10ms持续时间帧一样多的数据。在这种情况下，如果无线电帧分段器接收到80-ms TTI的传输信道帧，那么它就将80-ms数据帧依次分段成八个无线电帧，并依次输出无线电帧。接收40-ms TTI的传输信道帧的无线电帧匹配器将40-ms数据帧依次分段成四个无线电帧。按照相同的方式，接收2-ms TTI的传输信道帧的无线电帧匹配器将20-ms数据帧依次分段成两个无线电帧。10-ms数据帧在持续时间上等于无线电帧TTI，因此，无需分段直接输出。

传输信道帧的位长可以不是无线电帧位长的整数倍。在这种情况下，最好将填充位插入传输信道帧中使传输信道帧的位长长达无线电帧位长的倍数。也就是说，如果L_i/T_i(L_i：第i传输信道中输入传输信道帧的长度，和在本发明的某些实施例中，T_i＝第i传输信道的TTI/10ms)不是整数，则插入填充位。为了在发送时段内保持无线电帧长不变，在无线电帧分段之前，要对填充位进行预处理。通过在传输信道帧的TTI内保持无线电帧长不变，可以容易地控制整个传输信道帧的发送。当传输信道帧具有80ms的最大TTI时，最多可使用七个填充位。附加这些填充位引起整个数据帧速率的上升，整个数据帧速率上升导致的发送效率的下降小到可以忽略不计。无线电帧分段器121到12N依次将输入的传输信道帧分段成10-ms无线电帧RF₁到RF_N，如图3的标号302所示。速率匹配器131到13N分别调整从无线电帧分段器121到12N接收的无线电帧RF₁到RF_N的数据速率，并分别输出数据帧KF_I到KF_N。K_i指各个KF_i帧的长度。

上面无线电帧匹配器101到10N并行地接收相应的传输信道帧，检验传输信道帧的尺寸，将传输信道帧分段成无线电帧，并且并行地输出无线电帧。多路复用器200将从速率匹配器131到13N接收的KF_I到KF_N多路复用成尺寸为P的串行数据流，如图3的标号303所示。这里，多路复用器200可顺序地对数据帧KF₁至KF_N进行多路复用。在这种情况下，多路复用帧的尺寸是P＝K₁+K₂+…+K_N。因此，多路复用器200首先确定传输信道数N，从无线电帧匹配器101到10N并行地接收无线电帧，并依次将无线电帧多路复用成串行数据帧。也就是说，多路复用器200输出串行数据帧，如3的标号303所示。

物理信道分段器300将从多路复用器200接收的尺寸为P的多路复用帧分段成M个物理信道帧(M是可用物理信道数)，如图3的标号304所示，并将物理信道帧馈送到第二交织器401到40N。这里，每个物理信道帧长达P/M。物理信道可以使用多个码。因此，物理信道分段器300设置可用物理信道数M，将多路复用的串行数据帧分段成M个物理信道帧，并将它们分配到相应的物理信道。多路复用的串行数据帧可以被分段成一个或多个相同数据速率的物理信道无线电帧。或者，多路复用的串行数据帧可以被分段成一个或多个不同数据速率的物理信道无线电帧。

从图1所示的上行链路信道发送装置接收无线电帧的上行链路信道接收装置进行与上行链路信道发送装置操作次序相反的操作。上行链路信道接收装置将在后面参照图4加以描述。

图1所示的每个部件的操作详细显示在图3中。

参照图3，标号301表示从第一交织器111到11N并行地接收的传输信道帧被分段成将从无线电帧分段器121到12N发送的无线电帧。如果L_i/T_i不是整数，则相应的无线电帧分段器插入填充位，使L_i是T_i的倍数。如图3所示，填充位被依次插入到无线电帧中，最好从最后一个无线电帧开始。

图3中的标号301显示了将填充位附加到无线电帧中的过程。在随后的段中将详细说明此过程。在将一个填充位0或1插入一个无线电帧中的背景下描述本发明的实施例。标号302表示无线电帧根据它们的数据速率的速率匹配。标号303表示将速率匹配之后的尺寸为K_i(i＝1、2、…、N)的N个无线电帧多路复用成一个尺寸为P的多路复用帧，并将多路复用帧发送到物理信道分段器300。标号304表示将多路复用帧分段成M个物理信道帧，并将M个物理信道帧并行地分配给物理信道。

图2是用于下行链路信道编码和多路复用的下行链路信道发送装置的方块图，显示了无线电帧匹配器151到15N直到第二交织器800。

除了无线电帧分段器171到17N的输出施加到多路复用器600的输入端之外，下行链路信道发送装置以与图1和3所示的上行链路信道发送装置相同的方式操作。在图中没有显示速率匹配器，因为它们位于图2的下行链路信道发送装置中的第一交织器之前。

除了不进行速率去匹配(dematching)之外，下行链路信道接收装置进行与上行链路信道接收装置相同的操作。

下面主要对根据本发明实施例的、在如图1和2所示那样构成的信道发送装置中的无线电帧分段器、多路复用器和物理信道分段器加以描述。为了更好地理解本发明，将描述限制在上行链路信道发送装置。因此，无线电帧分段器用标号121到12N标记，多路复用器用标号200标记，和物理信道分段器用标号300标记。

利用填充位的无线电帧分段

上行链路和下行链路无线电帧分段器以相同方式操作。无线电帧分段器121到12N将输入的传输信道帧分段成10-ms无线电帧块，并依次输出无线电帧。在此操作期间，根据传输信道帧的位数，可以将，也可以不将填充位插入传输信道帧中。在本发明的实施例中，如果要插入填充位，则在无线电帧分段器121到12N中实现填充位的插入。一个填充位插入到一个无线电帧中，填充位插入从最后无线电帧开始。先参照图5描述在无线电帧分段器121到12N中将填充位插入到传输信道帧中，然后将传输信道帧分段成无线电帧，再参照图6描述在无线电帧分段器121到12N中将传输信道帧分段成无线电帧而不插入填充位。

在施加到无线电帧分段器的输入端的传输信道帧的尺寸与无线电帧TTI的比值(L_i/T_i)不是整数的情况下，按如下方式计算填充位数r_i，以便使L_i/T_i是整数。由于T_i的范围是从0到8，因此r_i的范围是从0到7。对于下行链路和上行链路，利用填充位取得的(L_i+r_i)/T_i分别定义为KD_i和R_i。

r_i＝T_i-(L_imod T_i)，其中r_i＝{0、1、2、3、4、5、6、7}

下行链路：KD_i＝(LD_i+rD_i)/TD_i；对于下行链路，LD_i、rD_i和TD_i分别是L_i、r_i和T_i。

上行链路：R_i＝(L_i+r_i)/T_i

如果填充位数r_i不是0，则将填充位附加到从第(T_i-r_i+1)个无线电帧开始的相应无线电帧的每一个的最后位位置土以保持帧长不变，即为KD_i或R_i。0或1是被任意选择为填充位的。填充位对性能没有什么影响，用作可以由系统用户选择的备用位。可以设想一下，将填充位指定为断续发送(DTX)位，以便发送器在信道编码和多路复用之后不发送填充位。按上面方式调整成具有恒定无线电帧长的无线电帧块馈送到多路复用器200。接下来详细描述无线电帧分段器基于位的操作。

针对第i个无线电帧匹配器10i中在无线电帧分段之前的位，假定填充位数r_i已经被计算出来和1≤t≤T_i(t表示无线电帧索引)。对于第一无线电帧，t＝1，对于第二无线电帧，t＝2，对于最后无线电帧，t＝T_i。每个无线电帧具有相同的尺寸，(L_i+r_i)/T_i。然后，对于T_i＝{第i传输信道的TTI(ms)/10(ms)}∈{1、2、4、8}，以10-ms帧为单位将第i无线电帧匹配器10i的第一交织器11i的输出位标记成b_i，1、b_i，2、...、b_i，Li，和将无线电帧分段器12i的输出位标记成c_i，1、c_i，2、...、c_{i，[(Li+ri)/Ti]}。

然后，

对于第1个10ms:t＝1，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_i，j，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

对于第2个10ms:t＝2，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(j+(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

对于第(T_i-r_i)个10ms:t＝(T_i-r_i)，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(j+(Ti-ri-1)(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

对于第(T_i-r_i+1)个10ms:t＝(T_i-r_i+1)，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(j+(Ti-ri)(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i-1)/T_i

c_i，j＝filler_bit(0/1)，j＝(L_i+r_i)/T_i

.

对于第T_i个10ms:t＝T_i，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(j+(Ti-ri)(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i-1)/T_i

c_i，j＝filler_bit(0/1)，j＝(L_i+r_i)/T_i

无线电帧分段器12i包含在发送装置中，它的对应装置是接收装置中的无线电帧去分段器(desegmenter)。无线电帧去分段等效于无线电帧分段的逆操作，因为在发送时段内接收的10-ms块被依次排列和组合成一个帧。

图5显示了按照上述方式利用填充位的无线电帧生成过程。首先定义下面要使用的变量。

t：帧时间索引(1、2、...、T)；

RF_i，t：第i个无线电帧匹配器中的第t个10ms无线电帧；和

L_i：来自第i个无线电帧匹配器的输入帧尺寸。

参照图5，在步骤511，无线电帧去分段器进行初始化处理：

t：＝1/^*帧时间索引初始化*/

r_i：＝T_i-L_imodT_i/^*填充位数*/

R_i：＝(L_i+r_i)/T_i，对于UL(上行链路)/*对于上行链路的无线电帧尺寸*/

KD_i：＝(LD_i+rD_i)/TD_i，对于DL(下行链路)/*对于下行链路的无线电帧尺寸*/

在步骤513，无线电帧分段器检验填充位数r_i是否是0。如果填充位数r_i是0，在步骤517，无线电帧分段器从输入帧读取无线电帧尺寸的数据，并存储它。另一方面，如果填充位数r_i不是0，在步骤515，无线电帧分段器检验帧索引t是否是(T_i-r_i+1)，即，当前无线电帧是否要附加填充位，在无线电帧将不附加填充位的情况下，在步骤519，无线电帧分段器从输入帧读取无线电帧尺寸的数据，并前进到步骤525。在无线电帧要附加填充位的情况下，在步骤521，无线电帧分段器从输入帧读取比无线电帧尺寸小一位的数据。无线电帧分段器在步骤523插入存储的无线电帧的最后位位置，在步骤525将帧索引t递增1，并在步骤527检验更新的帧索引t是否大于与无线电帧TTI相对应的段数T_i。如果帧索引t小于与无线电帧TTI相对应的段数T_i，无线电帧分段器返回到步骤513。如果帧索引t大于与无线电帧TTI相对应的段数T_i，无线电帧生成过程结束。按照这种方式生成的无线电帧馈送到第二多路复用器200。

没有插入填充位的无线电帧分段

不使用填充位的无线电帧分段器可以用来取代上述的无线电帧分段器。由于T_i范围是从0到8，因此r_i的范围是从0到7。对于下行链路和上行链路，(L_i+r_i)/T_i分别定义为KD_i和R_i。

r_i＝T_i-(L_imod T_i)，其中r_i＝{0、1、2、3、4、5、6、7}

下行链路：KD_i＝(LD_i+rD_i)/TD_i

上行链路：R_i＝(L_i+r_i)/T_i

下面详细描述不使用填充位的无线电帧分段器的基于位的操作。

针对第i个无线电帧匹配器10i中在无线电帧分段之前的位，假定填充位数r_i已经被计算出来和1≤t≤T_i(t表示无线电帧索引)。对于第一无线电帧，t＝1，对于第二无线电帧，t＝2，对于最后无线电帧，t＝T_i。

然后，对于T_i＝{第i传输信道的TTI(ms)/10(ms)}∈{1、2、4、8}，以10-ms帧为单位将第i无线电帧匹配器10i的第一交织器11i的输出位设为b_i，1、b_i，2、...、b_i，Li，和将无线电帧分段器12i的输出位设为c_i，1、c_i，2、...、c_{i，[(Li+ri)/Ti]}。

然后，

对于第1个10ms:t＝1，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_i，j，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

对于第2个10ms:t＝2，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(i+(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

对于第(T_i-r_i)个10ms:t＝(T_i-r_i)，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(j+(Ti-ri-1)(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

对于第(T_i-r_i+1)个10ms:t＝(T_i-r_i+1)，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(j+(Ti-ri)(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

.

对于第T_i个10ms:t＝T_i，无线电帧分段器的输出位

c_i，j＝b_{i，(j+(Ti-ri)(Li+ri)/Ti)}，j＝1、2、...、(L_i+r_i)/T_i

如果r_i不是0，第1到第(T_i-r_i)无线电帧的尺寸是R_i，第(T_i-r_i+1)到最后无线电帧的尺寸是(R_i-1)。对于下行链路，如果rD_i不是0，第1到第(TD_i-rD_i)无线电帧的尺寸是KD_i，第(TD_i-rD_i+1)到最后无线电帧的尺寸是(KD_i-1)。尺寸随着时间改变的无线电帧块馈送到多路复用器。由于无线电帧尺寸可变，在多路复用器中的帧尺寸可能每10ms时间间隔就发生变化，物理信道分段器也可以以每个10ms时间间隔不同地操作，从而使帧尺寸的控制变得复杂。因此，最好应用可插入填充位的无线电帧分段器。

图6显示了按照上述方式没有插入填充位的无线电帧生成过程。首先定义下面要使用的变量。

t：帧时间索引(1、2、...、T)；

RF_i，t：第i个信道编码和多路复用链中的第t个10ms无线电帧；和

L_i：来自第i个信道编码和多路复用链的输入帧尺寸。

参照图6，在步骤611，无线电帧去分段器进行初始化处理：

t：＝1/^*帧时间索引初始化*/

r_i：＝T_i-L_imodT_i/^*填充位数*/

在步骤613，无线电帧分段器检验填充位数r_i是否是0。如果填充位数r_i是0，在步骤617，无线电帧分段器从输入帧读取无线电帧尺寸的数据，并存储它。另一方面，如果填充位数r_i不是0，在步骤615，无线电帧分段器检验帧索引t是否是(T_i-r_i+1)。如果帧索引t小于(T_i-r_i+1)，在步骤619，无线电帧分段器从输入帧读取无线电帧尺寸的数据并存储它，并前进到步骤625。如果帧索引t等于或大于(T_i-r_i+1)，在步骤621，无线电帧分段器从输入帧读取比无线电帧尺寸小一位的数据并存储它。无线电帧分段器在步骤623将帧索引t递增1，并在步骤625检验更新的帧索引t是否大于与无线电帧TTI相对应的段数T_i。如果帧索引t小于与无线电帧TTI相对应的段数T_i，无线电帧分段器返回到步骤613。如果帧索引t大于与无线电帧TTI相对应的段数T_i，无线电帧生成过程结束。按照这种方式生成的无线电帧被顺序地馈送到第二多路复用器200。

多路复用

现在描述用于上行链路的多路复用器200。如下所述的位施加到多路复用器200的输入端。

速率匹配器#1的输出位：c_1，1、c_1，2、...、c_1，K1

速率匹配器#2的输出位：c_2，1、c_2，2、...、c_2，K2

速率匹配器#3的输出位：c_3，1、c_3，2、...、c_3，K3

…

速率匹配器#N的输出位：c_N，1、c_N，2、...、c_N，KN

多路复用器200的输出位d₁、d₂、...、d_p是

当j＝1、2、3、...、P(P＝K₁+K₂+...+K_N)时，

d_j＝c_1，j j＝1、2、...、K₁

d_j＝c_2，(j-K1) j＝K₁+1、K₁+2、...、K₁+K₂

d_j＝c_{3，(j-(K1+K2))} j＝(K₁+K₂)+1、(K₁+K₂)+2、...、(K₁+K₂)+K₃

…

d_j＝c_{N，(j-(K1+K2+...+KN-1))} j＝(K₁+K₂+...+K_N-1)+1、(K₁+K₂+...+K_N-1)+2

、...、(K₁+K₂+...+K_N-1)+K_N

然后，下面描述用于下行链路的多路复用器200的操作。

如下所述的位施加到多路复用器200的输入端。

速率匹配器#1的输出位：c_1，1、c_1，2、...、c_1，K1

速率匹配器#2的输出位：c_2，1、c_2，2、...、c_2，K2

速率匹配器#3的输出位：c_3，1、c_3，2、...、c_3，K3

…

速率匹配器#N的输出位：c_N，1、c_N，2、...、c_N，KN

多路复用器200的输出位d₁、d₂、...、d_p是

当j＝1、2、3、...、P(P＝K₁+K₂+...+K_N)时，

d_j＝c_1，j j＝1、2、...、K₁

d_j＝c_2，(j-K1) j＝K₁+1、K₁+2、...、K₁+K₂

…

、...、(K₁+K₂+...+K_N-1)+K_N

多路复用器200包含在发送装置中，它的对应装置是接收装置中的多路分解器。多路分解器进行与多路复用器相反的操作，即，将输入帧分段成N块，并将N块馈送到相应的无线电帧去匹配器。

图7是显示多路复用器200中无线电帧多路复用过程的流程图。在描述图7所示的过程之前，先定义下面使用的术语。

N：总无线电帧匹配器数；

i：无线电帧匹配器索引；和

RF_i：第i无线电帧匹配器中的10ms无线电帧。

多路复用器200在步骤711将无线电帧匹配器索引i设置成初始值，并在步骤713将从i无线电帧匹配器接收的无线电帧存储在多路复用缓冲器中。在步骤715，多路复用器200将无线电帧匹配器索引递增1。然后，多路复用器200在步骤717检验增加了的索引i是否大于总无线电帧匹配器数N。如果i等于或小于N，多路复用器200返回到步骤713。如果i大于N，多路复用器200结束多路复用过程。如上所述，多路复用器200将从无线电帧匹配器接收的无线电帧顺序地存储在多路复用缓冲器中，并生成尺寸为P的多路复用帧，此多路复用帧是串行数据帧。

物理信道分段

对于上行链路和下行链路，物理信道帧分段器300以相同方式操作。

设从多路复用器输出的串行数据帧的位为d₁、d₂、...、d_p，和物理信道数为M，那么，

对于物理信道#1，物理信道帧分段器的输出位：

e_1，j＝d_j j＝1、2、...、P/M

对于物理信道#2，物理信道帧分段器的输出位：

e_2，j＝d_(j+P/M) j＝1、2、...、P/M

对于物理信道#M，物理信道帧分段器的输出位：

e_M，j＝d_(j+(M-1)P/M) j＝1、2、...、P/M

上述物理信道帧分段器中的物理信道分段方案的优点在于，使第二交织器的效果得到最佳发挥。因此，可以使在衰落信道上由突发差错引起的、在接收器上解码之后的位差错发生的几率最小。对于用于一般信道编码器的1/3数据速率，三个码元代表一个信息位。M＝3和P＝30的另一个物理信道分段方案可以进一步按如下所示设想：

在物理信道分段之前的位：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10...29

在物理信道分段之后的位：

物理信道#1：0 3 6 9 12...27

物理信道#2：1 4 7 10 13...28

物理信道#3：2 5 8 11 14...29

由于同一第二交织器用在此3-物理信道分段中，因此，在第二交织之后，3个输入码元总是连续的。于是，在衰落时，3个连续的码元很有可能在特定时间点上出现差错。

同时，在本发明中，将含有相同数目的连续位的段分配给物理信道，因此，

在物理信道分段之前的位：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10...29

在物理信道分段之后的位：

物理信道#1：0 1 2 3...9

物理信道#2：10 11 12 13...19

物理信道#3：20 21 22 23...29

在第二交织之后，3个物理信道在同一位位置具有不同的时间，从而降低了在代表一个信息位的3个码元中由于衰落而同时发生差错的几率。因此，本发明的接收机可具有比上述物理信道分段低的误码率(BER)。

物理信道帧分段器包含在发送装置中，它的对应装置是接收装置中的物理信道去分段器。物理信道去分段器进行与物理信道帧分段器相反的操作，即，依次排列M个物理信道帧并将它们组合成一个帧。

图8是显示物理信道分段器中的物理信道帧生成过程的流程图。首先定义下面使用的术语。

m：物理信道索引(1、2、...、M)

M：总物理信道数；和

P：以位表示的索引数据块尺寸。

参照图8，物理信道分段器300在步骤811将物理信道索引m设置成初始值1，并在步骤813从尺寸为P的输入数据读取尺寸为P/M的数据块和将其存储在第m物理信道缓冲器中。然后，物理信道分段器300在步骤815将物理信道索引m递增1，并在步骤817检验增加了的物理信道索引m是否大于总物理信道数M。如果m等于或小于M，物理信道分段器300返回到步骤813。反之，如果m大于M，物理信道分段结束。

接收装置的实现

图4是信道接收装置的方块图，含有如上所述的无线电帧分段器、多路复用器和物理信道分段器的对应装置。

参照图4，物理信道存储器411存储第二交织的码元。第一地址发生器412为每M位的第二交织码元产生一个写地址，此M位将存储在物理信道存储器411中的这个写地址上，当码元完全存储在物理信道存储器411中时，第二地址发生器413产生一个读地址，用于从物理信道存储器411中依次读取码元。多路分解器414将从物理信道存储器411接收的码元分配到N个缓冲器415到4N5中。如果码元是用于下行链路的，则无需速率去匹配，缓冲器415到4N5将存储的码元馈送到相应的无线电去分段器417到4N7，如果码元是用于上行链路的，则缓冲器415到4N5将存储的码元馈送到速率去匹配器416到4N6中。速率去匹配器416到4N6以与速率匹配相反的顺序进行零码元插入和码元组合。无线电帧去分段器417到4N7将从速率去匹配器416到4N6接收的码元组合成相应传输信道TTI的数据，并将去分段的数据发送到信道解码器进行信道解码。

对于写操作，第一地址发生器412开始操作将每M个位写入物理信道存储器411中，物理信道存储器411是存储在第二交织之后接收的码元的缓冲存储器。因此，通过操作P/M次，物理信道存储器411从第二交织器接收总共P个码元。当在每个信道编码和多路复用信道上没有数据时，接收的总码元数小于P。因此，最大缓冲器尺寸是P。一旦完成写操作，第二地址发生器413就产生读地址，以地址产生顺序从物理信道存储器411读取码元。读操作是以(L_i+r_i)/T_i(＝R_i)为单位进行的。通过读取N个尺寸为R_i的帧，总共P个码元通过多路分解器414发送到N个缓冲器415到4N5。每个缓冲器具有T_i×R_i(i＝1、2、3、...、)的尺寸。在这种情况下，多路分解器414用于区分N个码元。如果分类的码元是下行链路的码元，则无需速率去匹配便直接将它们发送到无线电帧去分段器417到4N7，反之，如果分类的码元是上行链路的码元，则先对它们进行速率去匹配。也就是说，速率去匹配器416到4N6实施零码元插入和码元组合，这是与速率匹配相反的操作。然后，无线电帧去分段器417到4N7将去分段的码元发送到相应的信道解码器进行信道解码。从上面的描述中注意到，接收装置的操作基本上是发送装置的反操作。

根据如上所述的本发明，详细定义了用于多路复用和信道编码的无线电帧分段、多路复用和物理信道分段。从信道编码器产生的各种类型的帧被转换成无线电帧，经过多路复用，被转换成物理帧。然后，将物理帧分配到物理信道。因此，CDMA通信系统中的上行链路和下行链路信道发送装置可以实现各种各样的通信服务，如话音、数据和图像的发送。

虽然结合本发明的某些优选实施例已经对本发明进行了图示和描述，但本领域普通技术人员应该明白，可以对其作形式上和细节上的各种改动而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种在CDMA通信系统中的信道编码和多路复用设备，其中具有不同发送时间间隔TTI的数据帧通过数个传输信道被并行地接收，并被多路复用以形成串行数据帧，该设备包括：

多个无线电帧匹配器，无线电帧匹配器的数目至少等于传输信道数，每一无线电帧匹配器适于接收数据帧，确定要插入到每一数据帧中的填充位的数目，以及插入所确定数目的填充位到数据帧中，其中每个无线电帧匹配器包括用于接收数据帧和用于将数据帧分段成无线电帧的无线电帧分段器；和

一个多路复用器，用于多路复用无线电帧以形成串行数据帧。

2.如权利要求1所述的信道编码和多路复用设备，其中物理信道#1的分段的物理信道帧被输出为e_1，j＝d_j，物理信道#2的分段的物理信道帧被输出为e_2，j＝d_(j+P/M)，以及物理信道#M的分段的物理信道帧被输出为e_M，j＝d_(j+(M-1)P/M)，其中从所述多路复用器输出的串行数据帧位是d₁、d₂、...、d_P，物理信道的数目是M，从所述多路复用器输出的串行数据帧的尺寸是P，以及j＝1、2、...、P/M。

3.如权利要求1或2所述的信道编码和多路复用设备，其中每个无线电帧分段器根据输入传输信道帧的尺寸和无线电帧的发送时间间隔TTI确定无线电帧的位数，并将数据帧除以无线电帧的位数，其中所述输入传输信道帧是施加于无线电帧匹配器的输入的数据帧。

4.如权利要求1或2所述的信道编码和多路复用设备，其中每个无线电帧匹配器进一步包括交织器，用于交织由相应无线电帧匹配器所接收的数据帧，并将该交织的数据帧施加到相应无线电帧分段器。

5.如权利要求3所述的信道编码和多路复用设备，其中每个无线电帧匹配器进一步包括交织器，用于交织由相应无线电帧匹配器所接收的数据帧，并将该交织的数据帧施加到相应无线电帧分段器。

6.如权利要求1、2、5中的任一项所述的信道编码和多路复用设备，其中每个无线电帧匹配器进一步包括速率匹配器，用于通过穿孔或重复无线电帧的至少某些部分来调整从无线电帧分段器接收的无线电帧的数据速率，以将无线电帧的数据速率与物理信道帧的数据速率相匹配。

7.如权利要求3所述的信道编码和多路复用设备，其中每个无线电帧匹配器进一步包括速率匹配器，用于通过穿孔或重复无线电帧的至少某些部分来调整从无线电帧分段器接收的无线电帧的数据速率，以将无线电帧的数据速率与物理信道帧的数据速率相匹配。

8.如权利要求4所述的信道编码和多路复用设备，其中每个无线电帧匹配器进一步包括速率匹配器，用于通过穿孔或重复无线电帧的至少某些部分来调整从无线电帧分段器接收的无线电帧的数据速率，以将无线电帧的数据速率与物理信道帧的数据速率相匹配。

9.如权利要求1或2所述的信道编码和多路复用设备，其中无线电帧匹配器在上行链路信道发送装置中连接在信道编码器与多路复用器之间，上行链路信道发送装置的无线电帧匹配器的每一个都包括：

交织器，用于交织输入传输信道帧；

所述无线电帧分段器，用于根据输入传输信道帧的尺寸和无线电帧的发送时间间隔TTI确定无线电帧的位数，并将数据帧除以一个变量，所述变量是无线电帧发送时间间隔TTI的函数；和

速率匹配器，用于通过穿孔和重复无线电帧的某些部分来调整从无线电帧分段器接收的无线电帧的数据速率，以将无线电帧的数据速率与物理信道帧的数据速率相匹配。

10.如权利要求1或2所述的信道编码和多路复用设备，其中无线电帧匹配器在下行链路信道发送装置中连接在信道编码器与多路复用器之间，下行链路信道发送装置的无线电帧匹配器的每一个都包括：

交织器，用于交织输入传输信道帧；和

所述无线电帧分段器，用于根据输入传输信道帧的尺寸和无线电帧发送时间间隔TTI确定无线电帧的位数，并将数据帧除以一个变量，所述变量是无线电帧发送时间间隔TTI的函数。

11.如权利要求1所述的信道编码和多路复用设备，还包括：

物理信道分段器，用于将串行数据帧分段成物理信道数那么多段，并将分段的物理信道帧输出到相应的物理信道，其中，通过多个传输信道接收的数据帧被转换成多码物理信道的数据帧。

12.如权利要求11所述的信道编码和多路复用设备，其中所述每一无线电帧匹配器被配置用于确定填充位的个数以及将所确定个数的填充位插入数据帧中。

13.一种在CDMA通信系统中的信道编码和多路复用方法，其中具有一个或多个发送时间间隔TTI的数据帧通过数个传输信道被并行地接收，并被多路复用成串行数据帧，该方法包括如下步骤：

在多个无线电帧匹配器中，接收数据帧，确定要插入每一数据帧的填充位的数目，将所述填充位插入到数据帧中，并将数据帧分段成无线电帧，无线电帧匹配器的数目至少等于传输信道数；和

多路复用无线电帧以形成串行数据帧。

14.如权利要求13所述的信道编码和多路复用方法，其中物理信道#1的分段的物理信道帧被输出为e_1，j＝d_j，物理信道#2的分段的物理信道帧被输出为e_2，j＝d_(j+P/M)，以及物理信道#M的分段的物理信道帧被输出为e_M，j＝d_(j+(M-1)P/M)，其中从所述多路复用器输出的串行数据帧位是d₁、d₂、...、d_P，物理信道的数目是M，从所述多路复用器输出的串行数据帧的尺寸是P，以及j＝1、2、...、P/M。

15.如权利要求13所述的信道编码和多路复用方法，还包括：

确定填充位个数，并将所确定个数的填充位插入数据帧中，

其中，所述分段步骤是将包括填充位的数据帧分段。

16.如权利要求13所述的信道编码和多路复用方法，还包括步骤：

将串行数据帧分段成物理信道数那么多段，并将分段的物理信道帧输出到相应的物理信道，其中通过多个传输信道接收的数据帧被转换成多码物理信道的数据帧。

17.如权利要求16所述的信道编码和多路复用方法，还包括：

确定填充位个数，并将所述填充位之一插入数据帧之一中，

其中，所述分段步骤是将包括填充位的数据帧分段。

18.一种在CDMA通信系统中的信道接收装置，用于将接收的串行数据帧去分段成数个传输信道帧，该装置包括：

多路分解器，用于将串行数据帧多路分解成数个传输信道的无线电帧；和

数个无线电帧去匹配器，无线电帧去匹配器的数目至少等于传输信道数，每个无线电帧去匹配器含有无线电帧去分段器，用于接收相应无线电帧和将无线电帧去分段成所述相应传输信道的数据帧。

19.如权利要求18所述的信道接收装置，还包括：

物理信道去分段器，用于将通过多码物理信道接收的数据帧去分段成串行数据帧。

20.如权利要求19所述的信道接收装置，还包括：多个缓冲器，设置在所述多路分解器和所述多个无线电帧去匹配器之间，用于从所述多路分解器接收相应的无线电帧，以及用于向所述多个无线电帧去匹配器提供所述相应的无线电帧。

21.如权利要求19或20所述的信道接收装置，其中所述无线电去分段器还将所接收的相应无线电帧分解成相应的传输信道的发送时间间隔的数据帧。