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移动通信系统中插入填充比特的设备和方法
    本申请是名称为“移动通信系统中用于控制速率匹配的去复用器和复用器的设备和方法”(申请号：00801453.1；申请日：2000年7月8日)的申请的分案申请.

    【技术领域】

    本发明一般涉及信道编码信号的速率匹配，并且更具体地涉及一种控制速率匹配的去复用器(DEMUX)和复用器(MUX)的设备和方法。

    背景技术

    一般，诸如卫星、ISDN(综合业务数字网)、W‑CDMA(宽带码分多址)、UMTS(通用移动电信系统)和IMT(国际移动电信)‑2000系统之类的无线通信系统，在传输之前利用一种纠错码信道编码源用户数据，以便增加系统的可靠性。典型的用于信道编码的码是卷积码和使用单个解码器的线性块码。近来，用于数据传输和重复的加速码(turbo code)已被建议使用。

    多址的和多信道的通信系统匹配若干信道编码码元与一个规定数量的传输数据码元，以增加数据的传输效率和系统性能。这种操作称为速率匹配(rate matching)。为了匹配信道编码码元的数据速率广泛地执行穿孔(puncturing)和重复(repetition)操作。近来，在UMTS中速率匹配已经呈现为提高在空中接口中的数据传输效率并改善系统的性能的一种重要的因素。

    图1是在一般移动通信系统(这里指UMTS系统)中的上行链路发送装置的方框图。

    参照图1，信道编码器110按可以是10、20、40或80ms的预定TTI(发送时间间隔)接收帧数据并且编码接收的帧数据。并且信道编码器110按照预定的编码速率R输出编码码元。帧数据的长度(信息比特数)是由(帧数据的数据速率)*(TTI)确定的。如果我们不考虑尾比特，编码码元的数量是由(帧数据长度)*(编码速率R)确定的。第一交织器120交织信道编码器110的输出。无线帧分段器130分段从第一交织器130接收的经交织的各码元为10ms的无线帧块，该无线帧块的长度是由(编码码元的数量)/(10)确定的，其中10是无线帧的长度单元。速率匹配器140通过穿孔或重复无线帧的各个码元，将从无线帧分段器130接收的无线帧的数据速率匹配为一个预置的数据速率。上述各部件可以设置到每个服务器。

    MUX 150复用来自每个服务器的速率匹配的无线帧。物理信道分段器160分段从MUX 150接收的经复用的各无线帧为各个物理信道块。第二交织器170交织从物理信道分段器160接收的各个物理信道块。物理信道映射器180映射经第二交织的各个块到各个物理信道上以便发送。

    如图1所示，UMTS上行链路发送装置设置有速率匹配器140。取决于信道编码器110是卷积编码器还是加速编码器(turbo encoder)，速率匹配器140在组成上是不同的。

    当使用线性块码作为信道编码器时(在这种情况下使用一个卷积编码器和一个解码器)，应当满足速率匹配的以下要求，以便提高在多址/多信道方案中的数据传输效率和系统性能。

    1.按照预定的周期模式，穿孔/重复输入码元序列。

    2.被穿孔的码元数减至最小，而被重复的码元数增至最大。

    3.使用均匀的穿孔/重复模式，使得均匀地穿孔/重复编码的码元。

    上面的要求是建立在这样的假设上的，即在从卷积编码器输出的一帧中任何位置上的编码码元的差错敏感度是相似的。虽然在上述的要求中可以产生某些有益的结果，但是当利用加速码编码器时，由于在一帧的不同位置的各个码元的不同差错敏感性，应当使用与卷积编码器不同的速率匹配方案。

    当使用加速码编码器时，最好是，编码码元的系统信息部分不进行穿孔，因为加速码编码器是一种系统编码器。由于加速码编码器的两个分量编码器结构的原因，当两个分量码的每一个的自由距离是最大的时候，输出码的最小自由距离是最大的。这样作，两个分量编码器的各输出码元应当均等地进行穿孔，从而实现性能优化。

    如上所述，当使用加速码编码器时，应当在编码码元中的各信息码元和各奇偶校验码元之间进行区分，以实现优化的速率匹配。诸如信道交织之类的处理可以插入在加速码编码器与速率匹配器之间。尽管如此，还是要保持信息码元和各奇偶校验码元之间进行区分。但是，这是不可能的，因为在信道交织以后，所有信道编码码元被随机地混合。

    【发明内容】

    本发明的一个目的是提供一种移动通信系统中的发送装置，包括：一个编码器，用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流；一个交织器，用于按发送时间间隔(TTI)交织所述编码流；一个无线帧分段器，用于将经交织的流输出到至少一个连续无线帧之中；一个比特分离器，用于分离无线帧为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流；和一个速率匹配器，用于按照给定的速率匹配规则，旁路信息比特流和穿孔所述第一奇偶校验流和所述第二奇偶校验流的部分，其中一个无线帧均衡器插入填充比特到所述编码流中，以便确保从无线帧分段器输出的所述无线帧的大小相同。

    本发明的另一个目的是提供一种移动通信系统中的发送方法，包括：编码，用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流；交织，用于按发送时间间隔(TTI)交织所述编码流；无线帧分段，用于将经交织的流依次输出到至少一个连续无线帧之中；比特分离，用于分离所述无线帧为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流；和速率匹配，用于按照给定的速率匹配规则，旁路所述信息比特流和穿孔所述第一奇偶校验流和所述第二奇偶校验流的部分，其中无线帧均衡填充比特到所述编码流中，以便确保所述无线帧的大小相同。

    本发明的另一个目的是提供一种移动通信系统中的发送装置，包括：一个编码器，用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流；一个比特分离器，用于分离所述编码流为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流；和一个速率匹配器，用于按照给定的速率匹配规则，旁路所述信息比特流和穿孔所述第一奇偶校验流和所述第二奇偶校验流的部分，其中所述速率匹配器具有用于速率匹配所述第一奇偶校验流的部分的第一分量速率匹配器，和用于速率匹配所述第二奇偶校验流的部分的第二分量速率匹配器。

    本发明的另一个目的是提供一种移动通信系统中的发送方法，包括：编码，用于接收信息比特流和输出包含该信息比特流、第一奇偶校验流、和第二奇偶校验流的编码流；比特分离，用于分离所述编码流为所述信息比特流、所述第一奇偶校验流、和所述第二奇偶校验流；和速率匹配，用于按照给定的速率匹配规则，旁路所述信息比特流和穿孔所述第一奇偶校验流和第二奇偶校验流的部分，其中所述速率匹配由相应于每一奇偶校验流的每一分量速率匹配器来进行。

    本发明的一个目的是提供一种在移动通信系统中上行链路发送装置的码元编码期间分别对信息码元和奇偶校验码元执行速率匹配的设备和方法。

    本发明的另一个目的是提供一种在速率匹配器之前设置DEMUX，以便在移动通信系统中分离码元数据为信息码元和奇偶校验码元的设备和方法。

    本发明的再一个目的是提供一种在移动通信系统中控制用于速率匹配的DEMUX和MUX的设备和方法。

    本发明还再一个目的是提供一种在移动通信系统的上行链路发送装置中控制用于加速码编码信号速率匹配的DEMUX和MUX的设备和方法。

    为了实现上述和其它目的，提供一种移动通信系统中的发送装置。在该发送装置的优选实施例中，编码器接收在一个帧中的长度为预定长度的整数倍的信息比特流，并且通过编码每个信息比特产生一个信息码元和第一和第二奇偶校验码元。对应于具有若干行和若干列的矩阵中逐行的各信息码元行的每一行，交织器顺序地安排各个信息码元和第一和第二奇偶校验码元。在该矩阵中的行数和列数两者都是整数，按照预定的规则重新排列各个列，通过从左到右的列读出各个码元，并且输出码流中的多个无线帧，每个无线帧具有由L/(TTI/10ms)确定的长度，其中L是编码码元的数。去复用器去复用从交织接收的每个无线帧为该无线帧的信息码元、第一奇偶校验码元和第二奇偶校验码元。速率匹配器旁路各个信息码元并且穿孔或重复第一和第二奇偶校验码元，以便速率匹配。

    【附图说明】

    从下面的结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它的目的、特点和优点将变得更加清楚，其中：

    图1是移动通信系统中上行链路发送装置的方框图；

    图2是按照本发明的优选实施例的提供用于速率匹配的DEMUX和MUX上行链路发送装置的方框图；

    图3表示图2中的上行链路发送装置的加速码编码器的输入和加速码编码器的输出的一个例子；

    图4表示图2的上行链路发送装置中的利用编码速率R＝1/3的第一交织器输入的一个例子；

    图5A、5B、和5C表示图2的上行链路发送装置中的利用编码速率R＝1/3的第一交织器输出的各例子；

    图6表示图2的上行链路发送装置中的利用编码速率R＝1/2的第一交织器输入的一个例子；

    图7A、7B、和7C表示图2的上行链路发送装置中的利用编码速率R＝1/2的第一交织器输出的各例子；

    图8A到8D表示在图2的上行链路发送装置中无线帧分段器输出的各例子；

    图9A、9B、和9C表示按照本发明的第一实施例的第一交织器的输入、第一交织器的输出和无线帧分段器的输出；

    图10A、10B、和10C表示按照本发明的第二实施例的第一交织器的输入、第一交织器的输出和无线帧分段器的输出；

    图11A、11B、和11C表示按照本发明的第三实施例的第一交织器的输入、第一交织器的输出和无线帧分段器的输出；

    图12A、12B、和12C表示按照本发明的第四实施例的第一交织器的输入、第一交织器的输出和无线帧分段器的输出；

    图13是按照本发明的一个实施例的DEMUX和MUX控制设备的方框图；

    图14是按照本发明的另一个实施例的DEMUX和MUX控制设备的方框图；

    图15是按照本发明的再另一个实施例的DEMUX和MUX控制设备的方框图。

    【具体实施方式】

    下面将参照附图详细地描述本发明各个优选实施例。在下面的描述中，公知的功能和部件不予详细地描述，因为在不必要的细节的描述可能会混淆本发明。

    对于速率匹配而言，图1的UMTS上行链路发送装置具有速率匹配器140，如上所述取决于信道编码器110是卷积编码器还是加速码编码器，在结构上是可以改变的。按照本发明的优选实施例，当加速码编码器被用作信道编码器110时，速率匹配器140是这样构成的，如图2所示包括：DEMUX 141、分量速率匹配器142、143、和144、以及MUX 145。DEMUX 141分离无线帧分段器130的输出码元为信息码元、奇偶校验码元并且转换它们到相应的分量速率匹配器142、143、和144。MUX 145复用从分量速率匹配器142、143、和144接收的各码元并且馈送经复用的码元到图1的MUX 150。

    如图2所示的上行链路发送装置是这样构成的，即鉴于加速码是系统码的事实，编码码元的系统信息码元不进行穿孔。最好是，在加速码编码器中并联连接两个分量编码器并且每个分量编码器的各最终码之间的最小自由距离最大化。通过均等地穿孔两个分量编码器的输出码元以实现这种最佳性能的考虑被反映在图2中的上行链路发送装置的结构中。

    按照本发明的优选实施例，在上行链路发送装置中，DEMUX 141位于无线帧分段器130与分量速率匹配器142、143、和144之间，而MUX 145位于分量速率匹配器142、143、和144与MUX 150之间。

    在如图2所示的本发明的实施例中，DEMUX 141和MUX 145是相互同步的，使得DEMUX 141和MUX 145转换相同的速率匹配器块(即，如果DEMUX 141转换到速率匹配器142，输入码元到进入DEMUX 141，在输入码元已经被速率匹配以接收速率匹配码元后，则MUX也转换到速率匹配器142)。

    用于图2中的加速码编码器110的加速码是一种系统码，因此可以分离为系统信息码元X_k和奇偶校验码元Y_k和Z_k。对于加速码编码器110，码速率R＝1/3。此后，系统信息码元将被标以x和第一奇偶校验码元标以y和第二奇偶校验码元标以z。当R＝1/3时，加速码编码器110的输入和输出之间的关系如图3所示。

    参照图3，加速码编码器的输出是信息码元x₁、第一奇偶校验码元y₁、第二奇偶校验码元z₁、信息码元x₂、第一奇偶校验码元y₂、第二奇偶校验码元z₂、信息码元x₃、第一奇偶校验码元y₃、第二奇偶校验码元z₃，...这种次序的序列。

    第一交织器120根据输入码元的号，按TTI(发送时间间隔)交织编码的码元。交织可以考虑为两个步骤。

    第一步骤

    1参照如下所示的表1确定列的总数。

    2.通过以下方程找到最小整数R

    K₁≤R₁xC₁             ...(1)

    这里R₁是行数，K₁是输入块的长度(总的编码码元)和C₁是列数，其中按照TTI列数C₁是1、2、4或8。

    3.第一交织器的输入码元是利用具有R₁行和C₁列的矩形阵列中的各个行顺序安排的。

    第二步骤

    1.各列是按照如表1所示的列间排列模式{P_i(j)}(j＝0、1、...、C‑1)进行重新排列的。P_i(j)代表第j排列的列的原始列并且该模式是利用比特反向方法导出的。在比特反向方法中，每个数的二进制序列被反向，例如，00→00、01→10、和11→11，如表1的40msTTI行所示。

    (表1)

       TTI  总列数  列间排列模式  10ms  1  {0}  20ms  2  {0、1}  40ms  4  {0、2、1、3}  80ms  8  {0、4、2、6、1、5、3、7}

    2.第一交织器输出是通过各列读出的R₁xC₁矩阵得到的一个序列。在第一交织器输入中不存在的各个比特通过消除I₁被从输出中排除，I₁定义为：

    I₁＝R₁xC₁‑K₁                    ...(2)

    利用方程1和2进行交织，第一交织器120输出类似于加速码编码器输出模式的经交织的码元，亦即，在x、y、z、x、z、y、...(或具有奇偶校验码元z和y交换位置的x、z、y、x、z、y、...)。

    当TTI是10ms时，C₁的行数是1。因此，第一交织器输入和第一交织器输出是相同的。

    图4表示按R＝1/3和TTI＝80ms在加速码编码160输入比特后第一交织器输入的一个例子。在图4中，白色矩形代表一个系统信息码元x，标有斜线的矩形代表第一奇偶校验码元y，和标有黑点的矩形代表第二奇偶校验码元z。

    在图4中，第一交织器顺序地从加速码编码器110接收码元1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、...160。每个数代表从加速码编码器10接收的编码码元的次序。这些数还指示已经在交织器120中接收的每个数的次序(即，‘1’代表由交织器120首先接收，‘2’代表由交织器其次接收，等等)。由于加速码的特性，第一交织器输入遵循x、y、z、x、y、z、...的模式。

    图5A表示当R＝1/3和TTI＝20ms时，第一交织器输出的一个例子。参照图5A，按照x、z、y、x、z、y、x、z、y...模式的交织次序，第一交织器输出序列是1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、...、160。

    图5B表示当R＝1/3和TTI＝40ms时，第一交织器输出的一个例子。参照图5B，按照x、y、z、x、y、z、x、y、z...模式的交织次序，第一交织器输出次序是1、5、9、13、17、21、25、29、33、...，160。

    图5C表示当R＝1/3和TTI＝80ms时，第一交织器输出的一个例子。参照图5C，按照x、z、y、x、z、y、x、z、y...模式的交织次序，第一交织器输出次序是1、9、17、25、33、41、49、57、65...，160。

    图6表示在加速码编码160按码速率R＝1/2和TTI＝80ms输入比特后，第一交织器输入的一个例子。当TTI＝10ms时，第一交织器输入与第一交织器输出是相同的。在图6中，白色矩形代表系统信息码元x和标有黑点矩形代表奇偶校验码元y。

    在图6中，第一交织器120从加速码编码器110顺序地接收编码码元1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、...160。每个数代表从加速码编码器110接收的编码码元的次序。因为加速码的特性，第一交织器输入按照以下的x、y、x、y、x、y、...的模式。

    图7A表示当R＝1/2和TTI＝20ms时第一交织器输出的一个例子。参照图7A，第一交织器输出序列是按1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、...、159、2、4、6、8、...160的交织次序。交织输出的前一半{1、3、5、...、159}是信息码元x，和后一半{2、4、6、...160}是奇偶校验码元y。亦即，在第一交织器输出中，各个信息码元跟随着各个奇偶校验码元。

    图7B表示当R＝1/2和TTI＝40ms时第一交织器输出的一个例子。参照图7B，第一交织器输出序列是按1、5、9、13、...、155、159、2、6、10、14...、156、160的交织次序。交织输出的前一半{1、5、9、13、...、159}是信息码元x，和后一半{2、6、10、14、...、156、160}是奇偶校验码元y。亦即，在第一交织器输出中，各个信息码元跟随着各个奇偶校验码元。

    图7C表示当R＝1/2和TTI＝80ms时第一交织器输出的一个例子。参照图7C，第一交织器输出序列是按1、9、17、25、...、127、135、143、151、159、2、10、18...、144、152、160的交织次序。交织输出的前一半{1、9、17、25、...、143、151、159}是信息码元x，和后一半{2、10、18、...、144、152、160}是奇偶校验码元y。亦即，在第一交织器输出中，各个信息码元跟随着各个奇偶校验码元。

    在这样的假设下得到如图5A、5B、和5C所示的交织器输出，即，交织器的长度(＝160)是TTI/10ms的整数倍(＝1、2、4、或8)。在交织器的长度不是TTI/10ms的整数倍的情况下，产生不同的第一交织器的输出。

    图2的无线帧分段器130分段10、20、40或80ms的帧为10ms的无线帧块。因为输入帧的输入帧长度(L)与TTI(T＝TTI/10ms)的比率(L/T)并不总是整数，所以填充比特数(r)是由方程3进行计算的，利用填充比特(L是按比特或码元单元的)补偿L/T。这里，T∈{1、2、4、8}。如果第一交织器的输入帧长度(编码码元数)是TTI/10ms的整数倍，帧不需要填充比特(r＝0)。如果TTI是20ms和输入帧的长度不是2(TTI/10ms)的整数倍，填充比特数r是1。如果TTI是40ms和输入帧长度不是4的整数倍，填充比特数r是1到3。如果TTI是80ms和输入帧的长度不是8的整数倍，填充比特数r是1到7。从填充比特产生的(L+r)/T值是按照R(行数)限定的。

    r＝T‑(L模T)               ...(3)

    其中r∈{0、1、2、...T‑1}  ...(4)

    如果r不是0，无线帧分段器130插入一个填充比特到从第(T‑r+1)无线帧的对应无线帧的最后一个位置，以便保持R的无线帧长度。填充比特是任意选择为0或1。现在，将描述无线帧分段器130的以比特为基础的操作。

    为了在无线帧分段器130中的处理之前描述各个比特，假设已经计算出填充比特的数量r。这里，t代表无线帧的指数，范围从1到T(1≤t≤T)。对于第一无线帧t＝1，对于第二无线帧t＝2，并且同样，对于最后帧t＝T。每个无线帧是相同长度(L+r)/T的。假设第一交织器输出是b₁、b₂、...、b_L、T(TTI/10ms)∈{1、2、4、8}，并且在10ms帧中无线帧分段器输出码元是c1、c2、...、c_(L+r)/T。这样，

    (表2)

    

    

    利用图2的分量速率匹配器142、143、和144的目的是利用上述信道编码机制，增加多址/多信道系统中的数据传输的效率和改善系统的性能。速率匹配是关于当输入长度大于输出长度或输入长度小于输出长度时，通过穿孔控制输入比特数到输出比特数。码元穿孔或重复一般是周期性地执行，但是当使用加速码时，对于速率匹配而言，下列因素应当予以考虑。

    1.由于加速码是一种系统码，所以编码码元的系统信息码元部分应当从穿孔中予以排除。

    2.最终码之间的最小距离最好是最大化每个分量编码器，因为两个分量编码器在由加速码限定的加速码编码器中是并联连接的。这里，两个分量编码器的输出码元应当均等地进行穿孔，以实现优化性能。

    在如图2所示的速率匹配结构中，速率匹配是对每个分量速率匹配器分别实施的。第一、第二和第三分量速率匹配器142、143和144分别提供信息码元x、第一奇偶校验码元y和第二奇偶校验码元z，进行速率匹配。按照规定输入和输出长度，每个速率匹配器对预定数量码元执行穿孔/重复。这种速率匹配结构是建立在DEMUX 141分别输出x、y、z的假设上的。这里，DEMUX141应当能够分离从无线帧分段器130接收的无线帧为按某种次序的码元x、y、z。

    下面将描述无线帧分段器130的无线帧输出模式。按列读出无线帧，并且每列对应于无线帧。

    图8A表示当R＝1/3和TTI＝10ms时无线帧分段器130的输出模式。参照图8A，无线帧输出模式是与无线帧输入模式相同的，即x、y、z、x、y、z、...。

    图8B表示当R＝1/3和TTI＝20ms时无线帧分段器130的输出模式。参照图8B，第一无线帧RF#1按x、z、y、x、z、y、...模式输出，和第二无线帧RF#2按x、y、x、z、y、x、z、...模式输出。该输出模式对应于来自如图5A所示的第一交织器的输出。

    图8C表示当R＝1/3和TTI＝40ms时无线帧分段器130的输出模式。参照图8C，第一无线帧RF#1按...、x、y、z、x、y、z、...模式输出，第二无线帧RF#2按...、z、x、y、z、x、y、...模式输出，第三无线帧RF#3按...、y、z、x、y、z、x、...模式输出，第四无线帧RF#4按...、x、y、z、x、y、z...模式输出。该输出模式对应于来自如图5B所示的第一交织器的输出。

    图8D表示当R＝1/3和TTI＝80ms时无线帧分段器130的输出模式。参照图8D，第一无线帧RF#1按...、x、z、y、x、z、y、...模式输出，第二无线帧RF#2按...、y、x、z、y、x、z、...模式输出，第三无线帧RF#3按...、z、y、x、z、y、x、...模式输出，第四无线帧RF#4按...、x、z、y、x、z、y...模式输出，第五无线帧RF#5按...、y、x、z、y、x、z...模式输出，第六无线帧RF#6按...、z、y、x、z、y、x...模式输出，第七无线帧RF#7按...、x、z、y、x、z、y...模式输出，和第八无线帧RF#7按...、y、x、z、y、x、z...模式输出。该输出模式对应于来自如图5C所示的第一交织器的输出。

    无线帧分段器130的输出模式具有某种规律。每个具有相同TTI的无线帧具有不同的初始码元x、y、或z，但是具有相同的码元重复模式。对于TTI＝10ms和40ms的码元按...、x、y、z、x、y、z、...的模式进行重复，和对于TTI＝20ms和80ms的码元按...、x、z、y、x、z、y...的模式进行重复。

    在上述各情况下是没有填充比特的。这是因为输入长度是TTI/10ms的整数倍数。当填充比特将要被插入时，无线帧具有与上述模式不同的模式。下面描述填充比特的插入的第一到第四实施例。

    第一实施例

    图9A、9B和9C表示按照本发明第一实施例的第一交织器输入、第一交织器输出和无线帧分段器输出。

    如果对于TTI＝80ms第一交织器120的输入是按图9A的，则如图9B所示，按照第一交织器120的交织规则逐列地进行交织。然后，从左到右读出图9B的矩阵的列的每列的各码元。产生的第一交织器输出(即，无线分段器输入)是x、z、y、x、z、y、x、z、y、z、y、x、z、y、x、z、y、x、y、x、z、y、x、z、y、x、z、x、z、y、x、z、y、x、z、y。无线帧分段器130的输出是相加填充比特到无线帧分段器的输入产生的。

    在第一实施例中，填充比特是一些0。在本发明的第一实施例中，无线帧分段器130以这样的方式输出从交织器120接收的各个码元，即所有填充比特被放置在最后行的未尾的前头，如图9C所示。在图9B中，在第二、第四、第六和第八列的最后位置是空的。不以填充比特填充这些位置，跟随该空闲位置的下一个码元被用于填充空闲位置。例如，为了填充在第二列中的最后位置，来自第三列的第一位置的‘z’码元被移到第二列的空闲位置。以前由‘z’占用的位置现在由‘y’码元占用，该码元跟随在第三列中的‘z’码元。基本上，各个码元的位置已经被上推一个位置。重复这种处理，填充在第四列中的空闲位置，以此类推。但是，最后4列(即，5、6、7和8列)中的最后位置是利用填充比特进行填充的，使得这些填充比特被推向最后行的未端，如图9C所示。在图9C的阵列中的各个码元被逐列地读出，并且每列代表一个无线帧。如图9C所示，每个无线帧具有不同的初始码元，但按照x、y、z的模式的相同码元，由于位置的位移除无线帧4和6之外。但是，对于无线帧4和6的重复模式被表示在表15，这个表是可以使用的。无线帧的模式遵从表15所示的预定的重复模式，除了某些无线帧的尾端。在这些情况下，尾端被忽略并且尾端遵从如表15所示预定模式被进行处理并且按照预定的重复模式进行速率匹配。亦即，与无填充比特情况比较，在插入填充比特的情况下，无线帧具有不同的初始码元。

    虽然插入填充比特，但是与无填充比特情况一样，无线帧可以具有相同的初始码元。将描述对于TTI＝40ms利用3个填充比特的情况的例子。

    图10A和10B表示按照第一实施例的第一交织器输入、第一交织器输出和无线帧分段器输出。

    如果对于TTI＝40ms的第一交织器的输入是按图10A的，则按照第一交织器120的第一交织规则逐列地进行交织，如图10B所示。产生的第一交织器输出(即，无线则分段器输入)是x、y、z、x、y、z、z、x、y、z、x、y、z、x、y、z、x、y、z、x、y。如图10C所示的无线帧分段器130的输出从相加填充比特到无线帧分段器的输入上产生。

    填充比特是一些0。在图10C的阵列中的码元被逐列地读出并且每列代表应该无线帧。如图10C所示，每个无线帧具有不同的初始码元，但是遵从相同的...、x、y、z、...的码元重复模式。亦即，在这种填充比特插入的情况下，与无填充比特的情况一样，无线帧具有相同的初始码元。

    每个无线帧的初始码元是TTI和由无线帧分段器130相加的填充比特数确定的。下面将描述在所有可能的情况下初始码元。当无线帧分段器130顺序输出无线帧RF#1、RF#2、RF#3、RF#4、RF#5、RF#6、RF#7、和RF#8时，表3到6分别列出对于TTI＝10、20、40和80ms的初始码元。

    (表3)

    TTI＝10ms

    

    (表4)

    TTI＝20ms

    

    在表4中，因为第一交织器120原封不动地保留各个列，当使用一个填充比特时位置不改变。因此，初始码元是与无填充比特的情况一样。

    (表5)

    TTI＝40ms

    

    当使用1个或3个填充比特时，交织之前每列中的码元数目等于交织之后在相同索引(index)列的码元数目。因此，初始码元与无填充比特的情况是一样的。如果使用2个填充比特，交织之前每列中的码元数与交织之后相同索引(index)列的码元数是不同的。因此，初始码元与无填充比特的情况是不同的。

    (表6)

    TTI＝80ms

    

    当使用1个或7个填充比特时，交织之前每列中的码元数等于交织之后相同索引列中的码元数。因此，初始码元与无填充比特的情况是相同的。如果使用2个、3个、4个、5个或6个填充比特，交织之前每列中的码元数与交织之后相同索引列的码元数是不同的。因此，初始码元与无填充比特的情况是不同的。

    正如从上述各表中可以注意到的，对于TTI＝10ms和40ms，各码元是以x、y、z、x、y、z的模式进行重复的，而对于TTI‑20ms和80ms，各码元是以x、z、y、x、z、y的模式进行重复的。

    因此，给定一个TTI和将被无线帧分段器130插入的填充比特数，DEMUX141按上述方式去复用第一交织器的输出。

    第二实施例

    图11A到11D表示按照本发明第二实施例的第一交织器输入、第一交织器输出和无线帧分段器输出。第二实施例不同于第一实施例之处是利用第一交织器120而不是无线帧分段器130插入填充比特。不按照第一实施例那样将填充比特位置推到最后行的未端，而是如图9C所示，交织器120利用填充比特填充各个空闲位置。就初始码元和重复模式而言，这种情况是与典型无填充比特情况相同。

    如果对于TTI＝80ms的第一交织器120的输入如图11A所示给出，按照如图11B所示的第一交织器120的交织规则逐列地进行交织。然后，如图11C所示填充比特被插入到图11B的阵列。这里，填充比特都是0。因此，第一交织器输出，即无线帧分段器输入是x、z、y、x、z、y、z、y、0、z、y、x、z、y、x、z、y、x、0、y、x、z、y、x、z、y、x、z、0、x、z、y、x、z、y、x、z、y、0的序列。无线帧分段器130的输出如图11D所示。

    逐列地从左到右读出图11D的阵列中的码元并且每列是一个无线帧。如图11D所示，每个无线帧遵从具有不同初始码元的相同的x、z、y的重复模式。正如从图11A到11D注意到的那样，初始码元与一般无填充比特的情况是相同的。

    每个无线帧的初始码元是由TTI确定的。表7到10分别列出当无线帧分段器130顺序输出无线帧RF#1、RF#2、RF#3、RF#4、RF#5、RF#6、RF#7、和RF#8时，对于TTI＝10、20、40和80ms的初始码元。第二实施例中的无线帧的初始码元不取决于填充比特的总数，如下面所示；但在第一实施例中，无线帧中的初始码元取决于填充比特的总数。

    (表7)

    TTI＝10ms

       初始码元  RF#1  x

    (表8)

    TTI＝20ms

    

    (表9)

    TTI＝40ms

    

    (表10)

    TTI＝80ms

    

    正如从上述各表中注意到的那样，对于TTI＝10ms和40ms，码元按x、y、z、x、y、z的模式进行重复，而，对于TTI＝20ms和80ms，码元按x、z、y、x、z、y的模式进行重复。

    因此，给定一个TTI，DEMUX 141按上述方式去复用第一交织器的输出。

    第三实施例

    图12A、12B、和12C表示按照本发明第三实施例的第一交织器输入、第一交织器输出、和无线帧分段器输出。第三实施例与第二速率不同之处在于，控制器(主机)指定填充比特插入位置以及无线帧分段器130在指定的位置插入填充比特。按照初始码元和重复模式而言，这种情况与典型无填充比特情况是相同的。

    如果对于TTI＝80ms第一交织器120的输入是由图12A给出的，如图12B所示按照第一交织器120的交织规则逐列地进行交织。因此，第一交织器的输出，即无线帧分段器的输入为x、z、y、x、z、y、x、z、y、z、y、x、z、y、x、z、y、x、y、x、z、y、x、z、x、z、y、x、z、y、x、z、y的序列。控制器(主机)指定填充比特插入位置并且然后无线帧分段器130在指定的位置插入填充比特，如图12C所示。

    在这个实施例中，填充比特都是0。图12C的阵列中的码元被从左到右逐列地读出并且每列是一个无线帧。如图12C所示，每个无线帧遵从具有不同初始码元的相同的x、z、y重复模式。正如从图12A、12B、和12C注意到的那样，初始码元与一般无填充比特的情况是相同的。

    每个无线帧的初始码元是由TTI确定的。表11到14分别列出当无线帧分段器130顺序地输出无线帧RF#1、RF#2、RF#3、RF#4、RF#5、RF#6、RF#7、和RF#8时，对于TTI＝10、20、40、和80ms的初始码元。如下面所示，第三实施例中的无线帧的初始码元不取决于填充比特的总数。

    (表11)

    TTI＝10ms

       初始码元  RF#1  x

    (表12)

    TTI＝20ms

    

    (表13)

    TTI＝40ms

    

    (表14)

    TTI＝80ms

    

    正如从上面表注意到的那样，对于TTI＝10ms和40ms，按x、y、z、x、y、z的模式重复各码元，而对于TTI＝20ms和80ms，按x、z、y、x、z、y的模式重复各码元。

    给出一个TTI，DEMUX 141按上述方式去复用第一交织器的输出。

    参照图2，DEMUX 141按照一种交换规则去复用从无线帧分段器130接收的无线帧为其码元x、y、z。交换规则是由第一实施例中的TTI和无线帧分段器130使用的填充比特数和第二和第三实施例中使用的TTI确定的。按某种模式重复各个码元。用于各实施例的重复模式列在表15和16中。在表中，N/A表示“不可以应用”。

    (表15)

    用于第一实施例

    

    (表16)

    用于第二和第三实施例

    

    如果在第一和第二实施例中对于TTI＝40ms使用2个填充比特，DEMUX 141中的交换模式对于第一无线帧是x、y、z、x、y、z，对于第二无线帧是z、x、y、z、x、y，对于第三无线帧是z、x、y、z、x、y，和对于第四无线帧是x、y、z、x、y、z。

    在第二和第三实施例中，仅需要给出每个无线帧的初始码元，因为重复模式已经根据TTI预先设定。但是，在第一实施例中，除了其他信息以外，填充比特的总数也需要给出。表17‑19反映各个实施例之间的区别。

    (表17)

    对于第一和第二实施例

    

    (表18)

    对于第三和第四实施例

    

    

    (表19)

    重复模式

       TTI  重复模式  10ms，40ms  ...，x，y，z，x，y，z，...  20ms，80ms  ...，x，z，y，x，z，y，...

    再次参照图2，MUX 145将从分量速率匹配器142、143和44接收的3个码流复用为1个码流，因此产生与前面速率匹配相同的码元模式的速率匹配的无线帧。因为MUX 145是DEMUX 141的对应装置，它是按照相同的交换模式进行交换的。

    图13是按照本发明的第一实施例的DEMUX和MUX控制装置的方框图。

    参照图13，当从主机200接收TTI、填充比特总数和无线帧长度时，控制器210馈送TTI、填充比特的总数和当前无线帧的无线帧索引到存储器220(见表17)并从存储器220接收当前无线帧的初始码元。控制器210根据初始码元和由TTI确定的重复/穿孔模式，控制DEMUX 141和MUX 145的交换操作。DEMUX 141分离当前无线帧码元为对应的分量速率匹配器输入，和MUX 145复用速率匹配器的输出为无线帧。这里，DEMUX 141从无线帧分段器130接收的无线帧码流中分离信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142、143和144通过穿孔或重复分别速率匹配来自DEMUX 141的信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142刚好不实际穿孔地旁路接收的信息码元，而分量速率匹配器143和144按照预置的模式穿孔接收的奇偶校验码元，该模式是由输入码元数与输出码元数之比确定的。除非在编码码元繁忙重复的情况下，多数实际情况下分量速率匹配器143和144刚好旁路接收的奇偶校验码元，而分量速率匹配器142按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式重复接收的信息码元。

    MUX 145按照与DEMUX 141使用的相同的交换模式复用从分量速率匹配器142、143和144接收的各个码元为一个码流。

    图14是按照本发明第二实施例的DEMUX和MUX控制设备的方框图。

    参照图14，当从主机200接收到TTI和无线帧长度时，控制器210馈送TTI、填充比特的总数、和当前无线帧的无线帧索引到存储器220(见表17)并且从存储器220接收当前无线帧的初始码元。填充比特数是由控制器210根据TTI和帧长度按使用于无线帧分段器中相同的方式确定的。然后，控制器210根据由TTI确定的初始码元和重复/穿孔模式控制DEMUX 141和MUX 145的交换操作。DEMUX 141分离当前无线帧码元为各分量速率匹配器的输入，并且MUX 145复用速率匹配器的输出码元为无线帧。这里，DEMUX 141从无线帧分段器130接收的无线帧码流中分离信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142、143和144通过穿孔或重复分别速率匹配来自DEMUX 141的信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142刚好旁路接收的信息码元，而不实际穿孔，而分量速率匹配器143和144按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式穿孔接收的奇偶校验码元。在多数实际情况下，分量速率匹配器143和144刚好旁路接收的奇偶校验码元，而不实际重复，除非编码码元的繁忙重复的情况下，而分量速率匹配器142按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式重复接收的信息码元。MUX 145按照与DEMUX 141使用的交换模式相同的模式复用从分量速率匹配器142、143和144接收的各个码元为一个码流。

    图15是按照本发明第三实施例的DEMUX和MUX的方框图。

    参照图15，当从主机200接收到TTI和无线帧长度时，控制器210馈送TTI和当前无线帧的无线帧索引到存储器220(见表18)和从存储器220接收当前无线帧的初始码元。然后，控制器210根据初始码元和由TTI确定的重复/穿孔模式，控制DEMUX 141和MUX 145的交换操作。DEMUX 141分离当前无线帧码元为分量速率匹配器输入和MUX 145复用速率匹配器的输出码元为一个无线帧。这里，DEMUX 141从无线帧分段器130接收的无线帧码流中分离信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142、143和144通过穿孔或重复，分别速率匹配来自DEMUX 141的信息码元、第一奇偶校验码元、和第二奇偶校验码元。分量速率匹配器142刚好旁路接收的信息码元，而不实际速率穿孔，而分量速率匹配器143和144按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式，穿孔或重复接收的奇偶校验码元。MUX 145按照在DEMUX 141中使用的相同交换模式，复用从分量速率匹配器142、143和144接收的各个码元为一个码流。在多数实际情况下，分量速率匹配器143和144刚好旁路接收的奇偶校验码元，而不实际重复，除非编码码元的繁忙重复的情况下相反分量速率匹配器142按照由输入码元数对输出码元数之比确定的预置模式重复接收的信息码元。

    如上所述，本发明的优点在于，当在无线通信系统中上行链路发送装置的用于速率匹配的信息码元不进行穿孔时，通过在速率匹配单元之前加上DEMUX，分离编码码元的信息码元和奇偶校验码元，可以实现有效的速率匹配。

    虽然参照某些优选实施例对本发明进行了表示和描述，但是本专业的技术人员应该理解，在不脱离由后附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行的各种修改。