CN1161911C - 从传输格式组合的计算值到传输格式组合指示的映射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从传输格式组合的计算值到传输格式组合指示的映射方法，该方法包括2^k(0～2^k-1)个TFCI中选出m个不同TFCI组成TFCI集，计算每一个TFCI集编码后的码最小距离，从上述码距中搜索码最小距离的最大值，根据码最小距离最大值的下标索引出TFCI集，将TFCI集TS_i里的TFCI升序排列，在CTFC与TFCI之间建立——映射关系，按升序一一对应；由于选出的TFCI集合编码后的码最小距离最大，能够使译码性能达到最佳，所以在TFC个数不同，即映射的TFCI集大小不同的情形下，应用本发明可以在优化TFCI编码的同时提高TFCI的译码性能。

Description

从传输格式组合的计算值到传输格式组合指示的映射方法

技术领域

本发明涉及码分多址(CDMA)移动通信系统中的编码方法，具体地说涉及传输格式组合指示(TFCI)数据的编码过程中从传输格式组合的计算值(CTFC)到TFCI的映射方法。

背景技术

传输格式组合指示(TFCI)用于指示码组合传输信道(CCTrCH)的格式，通常由无线资源控制层(RRC)根据CTFC的计算值定义对应的TFCI。按照第三代移动通信合作组织(3GPP)协议3GPP TS 25.331V3.6.0(2001-06)，CTFC的计算公式如下：

$\mathrm{CTFC}({\mathrm{TFI}}_1,{\mathrm{TFI}}_2,K,{\mathrm{TFI}}_I)=\underset{i=1}{\overset{I}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{TFI}}_i{P}_i;$

$P_i=\underset{j=0}{\overset{i-1}{\mathrm{\Π}}}{L}_j,{\mathrm{TFI}}_i\{\mathrm{0,1,2},......,L_i-1\},-----\left(1\right)$

L₀＝1

L_i，i＝1...I是第i个传输信道的传输格式数，传输信道按照传输信道的标识(ID)号递增排序。CTFC用来标识不同的传输格式组合，对于不同的传输格式组合，按公式(1)计算出来的CTFC的值不一样，即每个传输格式组合对应的CTFC值是唯一的。发送方发送数据时按某一个传输格式组合来发送，接收方恢复数据时必须知道发送方选用的是哪一种传输格式组合，这样发送方事先必须传送这个传输格式组合的标识，即CTFC给接收方，但因为按公式(1)计算出来的CTFC值可能太大，可能超出物理信道的承载能力，所以通信系统并不传送CTFC，而是传送对应的TFCI。只要事先在发送方与接收方之间约定好CTFC与TFCI的一一对应关系，接收方收到TFCI值后根据这个对应关系就能确定相应的CTFC，从而确定发送方的传输格式组合，再根据这个传输格式组合进一步译码，恢复数据。

CTFC与TFCI的一种常见的对应关系如下：将CTFC升序排列，对应定义TFCI值从0开始以1递增升序排列。例如有三个CTFC的值分别为3，7，20，则CTFC与TFCI的一一对应关系规定如下：CTFC值为3时对应TFCI的值为0，CTFC值为7时对应TFCI的值为1，CTFC值为20时对应TFCI的值为2，用图示表示如下：

CTFC     TFCI

3      0

7      1

20     2

如果发送方发送数据时的传输格式组合的标识CTFC值是7，则传送7这个信息不如传输1这个信息更简单更省资源，而且接收方得到TFCI信息1时根据一一对应关系就能确定CTFC是7。

例如有3个传输信道，传输信道ID标识号分别为1、2、3，设传输信道标识号为1的传输信道有相应的的3个传输格式，这3个传输格式指示集用整数表示为{0，1，2}，设传输信道标识号为2的传输信道也有3个传输格式，这3个传输格式指示用整数表示为{0，1，2}，设传输信道标识号为3的传输信道有2个传输格式，这2个传输格式指示用整数表示为{0，1}，则这3个传输信道可组合出3×3×2＝18个传输格式组合，假设合法可用的传输格式组合只是18个的一部分，只有8个，这8个传输格式组合相应的传输格式组合指示集用整数表示为：

{(0，0，0)，(1，0，0)，(2，0，0)，(0，1，0)，(0，2，0)，(0，0，1)，(0，1，1)，(0，2，1)}，则根据公式(1)可计算出CTFC，再根据映射规则：将CTFC升序排列，对应定义TFCI值从0开始以1递增升序排列就得到对应的TFCI，见下表。

传输信道ID			CTFC到TFCI的映射关系
					1	2	3
传输格式指示	传输格式指示	传输格式指示						CTFC	TFCI
			0	0	0	0	0
1	0	0						1	1
			2	0	0	2	2
0	1	0						3	3
			0	2	0	6	4
0	0	1						9	5
			0	1	1	12	6
0	2	1						15	7

由于TFCI指示了传输信道的传输格式组合，因此TFCI译码的正确性是语音业务，数据业务等译码的前提。为了提高TFCI传输的正确性，在3GPP中，一方面通过性能较好的编码方法进行编码，另一方面也通过提高发射功率来增加抗干扰能力(通常相对专用物理数据信道DPDCH的发射功率提高0～6dB)。目前TFCI的编码是RM线性分组码，由线性分组码理论可知，影响译码性能的两个重要因素是：码最小距离和码字权重分布。因此从性能的角度应该选择合适的TFCI，使其编码后码的最小距离最大。按照目前的CTFC到TFCI的映射方法得到的TFCI，映射值的范围为0～m-1，m为CTFC个数，而事实上物理层可用的TFCI范围可能远大于0～m-1，由于目前的映射方法没有充分利用这个信息，使得TFCI编码导致了译码性能的下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从传输格式组合的计算值到传输格式组合指示的映射方法，采用该映射方法使TFCI编码后的最小码距增大，从而可以在优化TFCI编码的同时提高TFCI的译码性能。

为达到上述目的，本发明提供的从传输格式组合的计算值到传输格式组合指示的映射方法，包括：

(1)从2^k(0～2^k-1)个TFCI中选出m个不同TFCI；

其中：k为编码方案为(n，k)线性分组码中的传输格式组合指示(TFCI)的二进制表示的比特个数，n为编码后的码字长度比特个数，2^k为可用的TFCI个数，m为传输格式组合(TFC)的个数；

用

表示这 种m个TFCI的集合，TFCI集合TS的下标排序的规则是：下标p＞q的充分必要条件是，存在整数l，a_l＞b_l，a_t＝b_t，0≤t≤l-1，a_t属于TS_p，随下标t越大，a_t也越大，b_t属于TS_q，随下标t越大，b_t也越大；

(2)计算每一个TFCI集编码后的码最小距离，分别记为： $d_0,d_1,...d_{C_{2^k}^m-1};$

(3)搜索码最小距离的最大值，记为 $d_{\max }=\underset{0\≤j\≤C_{2^k}^m-1}{\max }{d}_j;$

(4)根据码最小距离最大值的下标索引出TFCI集，设d_i＝d_max，i是

中满足等式d_i＝d_max的最小的整数，则对应的TFCI集为TS_i。

(5)将TFCI集TS_i里的TFCI升序排列，从小到大记为TFCI₀，TFCI₁，...TFCI_m-1；

(6)在CTFC与TFCI之间建立——映射关系，按升序一一对应，即：CTFC_j映射为TFCI_j：CTFC_jTFCI_j，j＝0～m-1。

本发明从2^k(0～2^k-1)个TFCI中选出m个不同TFCI，并从 个TFCI集合中选出码距最大的集合，依据该集合确定CTFC到TFCI的对应关系，由于选出的TFCI集合编码后的码最小距离最大，会使译码性能达到最佳，所以在TFC个数不同，即映射的TFCI集大小不同的情形下，应用本发明可以在优化TFCI编码的同时提高TFCI的译码性能。

附图说明

图1是本发明所述方法的实施例流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。

在通信系统中，一般高层需要将某些信息映射到物理层对应的信息，在实际情形中，高层的被映射信息是变化的，有时多，有时少，而物理层却需要提供足够多的映射信息，以便当高层的被映射信息较多时，也能在被映射信息和映射信息之间建立映射关系。这样当高层的被映射信息较少时，可在物理层选择最优的信息组合，然后在二者之间建立映射关系。

基于上述事实，在CTFC到TFCI的映射中，假设TFCI的编码方案为(n，k)线性分组码，k为TFCI的二进制表示的比特个数，n为编码后的码字长度(比特个数)，则可用的TFCI个数为2^k。假设TFC有m个，且m≤2^k，由于在实际中的多数情况下，TFC的个数m远远小于可用TFCI的个数2^k，因此如果按公式(1)计算出来的CTFC值升序排列后依次记为CTFC₀，CTFC₁，...CTFC_m-1，则本发明就是要从2^k(0～2^k-1)个可用TFCI中找出m个TFCI，使得编码后性能最优，然后将这m个TFCI升序排列与CTFC一一对应。

图1是本发明所述方法的实施例流程图。按照图1，首先在步骤1，从2^k(0～2^k-1)个TFCI中选出m个不同TFCI；

其中：k为编码方案为(n，k)线性分组码中的传输格式组合指示(TFCI)的二进制表示的比特个数，n为编码后的码字长度比特个数，2^k为可用的TFCI个数，m为传输格式组合(TFC)的个数；

用

表示这 种m个TFCI的集合，TFCI集合TS的下标排序的规则是：下标p＞q的充分必要条件是，存在整数l，a_l＞b_l，a_t＝b_t，0≤t≤l-1，a_t属于TS_p，随下标t越大，a_t也越大，b_t属于TS_q，随下标t越大，b_t也越大；

上述从2^k(0～2^k-1)个TFCI中选出m个不同TFCI，共有 种组合情形，例如k＝2，m＝2，所有TFCI为{0，1，2，3}，共4个，从中选出2个不同TFCI，共有 $C_4^2=4\×3/2=6$ 种情形，6个TFCI集合为：{0，1}，{0，2}，{0，3}，{1，1}，{1，2}，{1，3}，因此可获得的6个TFCI集的符号表示为TS₀＝{0，1}，TS₁＝{0，2}，TS₂＝{0，3}，TS3＝{1，1}，TS₄＝{1，2}，TS₅＝{1，3}。

在步骤2，计算每一个TFCI集编码后的码最小距离，分别记为 $d_0,d_1,...d_{C_{2^k}^m-1}.$

如果编码方式采用一阶RM(16，5)线性分组码编码，则可计算出上例的每个TFCI集的码最小距离都是8，即d₀＝d₁＝d₂＝d₃＝d₄＝d₅＝8。在步骤3，搜索码最小距离的最大值，记为 $d_{\max }=\underset{0\≤j\≤C_{2^k}^m-1}{\max }{d}_j.$

对于上例，因为所有码最小距离都为8，所以其中的最大值也为8，即d_max＝8。

在步骤4，根据码最小距离最大值的下标索引出TFCI集，假如设d_i＝d_max，i是

中的某个数，这个数可能不是唯一的，但选其中下标最小的数i，此时，对应的TFCI集为TS_i。

对于上例，每个码最小距离都是最大值，不唯一，但其中下标最小的只有一个，即d₀。d₀对应的TFCI集是TS₀。

在步骤5，将TFCI集TS_i里的TFCI升序排列，从小到大记为TFCI₀，TFCI₁，...TFCI_m-1。按上例，则TFCI集TS₀里的TFCI只有两个，0和1，升序排列后则有：TFCI₀＝0，TFCI₁＝1。

最后在步骤6：在CTFC与TFCI之间建立——映射关系，按升序一一对应。即CTFC_j映射为TFCI_j：CTFC_jTFCI_j，j＝0～m-1。

按上例，在按公式(1)计算出来的m(m＝2)个CTFC与TFCI集TS₀里的两个TFCI之间建立一一对应的映射关系如下：

CTFC        TFCI

CTFC₀    0

CTFC₁    1

上述步骤中，前4个步骤都是为了得到步骤5的结果，从而能在步骤6里建立一一映射关系。

本发明在实际应用时，可采取两种方案：

(A)由无线网络控制层(RRC)即网络层按上述步骤实时计算得到CTFC与TFCI的映射关系。

(B)事先离线计算好二者的映射关系，存储在通信设备中，通信设备根据实际情形在存储器里以查表的形式查到相应的映射关系。

对于应用方案(B)再作进一步描述：设可用TFCI的个数为2^k，则实际情形中TFC的个数m可以是1到2^k中的任何一个值。对每一个m，都可离线按方案(A)在步骤(5)得到m个TFCI值，从小到大记为TFCI₀，TFCI₁，...TFCI_m-1，在通信设备的高层存储这m个TFCI值。所有的m(1≤m≤2^k)对应的按方案(A)在步骤(5)得到的m个TFCI值都存储。当实际的TFC个数为m时，通信设备直接读取出m个TFCI值，按上述方案(A)的步骤(6)与m个CTFC建立一一映射关系。

下面以3GPP中的两种编码方式，分裂模式的一阶RM(16，5)线性分组码编码和正常模式的二阶RM码子码(32，10)线性分组码编码为例，对本发明做进一步说明。

首先是与分裂模式的一阶RM(16，5)线性分组码编码对应TFCI编码的CTFC到TFCI的映射。

本例中TFC的个数为2，两个CTFC升序记为CTFC₀，CTFC₁。

对于(16，5)线性分组码编码，物理层可用的TFCI值范围为0～2⁵-1＝31，由于TFC只有2个，即按公式(1)只会计算出两个CTFC值，升序排列后用符号表示为CTFC₀，CTFC₁。从0～31挑出两个不同的TFCI值与CTFC建立一一映射关系的情形有 $C_{32}^2=32\×31/(2\×1)=496$ 种，为了找一种最好的TFCI集，应用本发明可得到32个TFCI集，这32个TFCI集用数学式子表示为：{x，x+16}，32×k≤x≤32×k+15，0≤k≤1，x，k均是整数。这32个TFCI集编码后码最小距离最大均为16。根据本发明实施例的步骤4，选择最小码距最大值的下标索引出的TFCI集，为{0，16)，按步骤5，6可得到CTFC到TFCI的映射规则为：CTFC₀0，CTFC₁16。如果按照现有方法得到的TFCI集为{0，1}，码最小距离为8，CTFC到TFCI的映射规则为：CTFC₀0，CTFC₁1。因此，按照本发明的映射规则，在高斯白噪信道下接收端TFCI译码性能相对现有技术有3dB左右的提升。

下面是正常模式的二阶RM码子码(32，10)对应TFCI编码的CTFC到TFCI的映射。

本例中TFC个数为2，两个CTFC升序记为CTFC₀，CTFC₁。

对于(32，10)线性分组码编码，物理层可用的TFCI值范围为0～2¹⁰-1＝1023，现TFC只有2个，即按公式(1)只会计算出两个CTFC值，升序排列后用符号表示为CTFC₀，CTFC₁。则从0～1023中挑出两个不同的TFCI值与CTFC建立一一映射关系的情形有 $C_{1024}^2=1024\×1023/(2\×1)=523776$ 种，为了找一种最好映射关系，应用本发明可得到512个TFCI集，这512个TFCI集统一用数学式子表示为：{x，x+32}，64×k≤x≤64×k+31，0≤k≤15，x，k均是整数。这512个TFCI集编码后码最小距离最大均为32，根据本发明的实施例的步骤4，选择一个为{0，32}TFCI集合。按步骤5，6可得到CTFC到TFCI的映射规则为：CTFC₀0，CTFC₁32。而如果采用现有的映射方法，得到的TFCI集为{0，1}，码最小距离为16，CTFC到TFCI的映射规则为：CTFC₀0，CTFC₁1。按本发明的映射规则，在高斯白噪信道下接收端TFCI译码性能相对现有方法的影射规则有2.75dB左右的提升。

Claims (1)

1、一种从传输格式组合的计算值到传输格式组合指示的映射方法，包括：

(1)从2^k个TFCI中选出m个不同TFCI，这2^k个TFCI是0到2^k之间的包括0但不包括2^k的整数；

其中：TFCI为传输格式组合指示；k为编码速率为k/n线性分组码中的TFCI的二进制表示的比特个数，n为编码后的码字长度比特个数，2^k为可用的TFCI个数，m为传输格式组合的个数；

用TS₀，TS₁，... 表示这

种m个TFCI的集合，TFCI集合TS的下标排序的规则是：下标p＞g的充分必要条件是，存在整数l，a_l＞b_l，a_t＝b_t，0≤t≤l-1，a_t属于TS_p，随下标t越大，a_t也越大，b_t属于TS_q，随下标t越大，b_t也越大；

(2)计算每一个TFCI集编码后的码最小距离，分别记为：d₀，d₁，...

(3)搜索码最小距离的最大值，记为 $d_{\max }=\underset{0\≤j\≤C_{2^k}^m-1}{\max }{d}_j;$

(4)根据码最小距离最大值的下标索引出TFCI集，设d_i＝d_max，i是中的满足等式d_i＝d_max的最小的整数，则对应的TFCI集为TS_i；

(5)将TFCI集TS_i里的TFCI升序排列，从小到大记为TFCI₀，TFCI₁，...TFCI_m-1；

(6)在CTFC与TFCI之间建立一一映射关系，按升序一一对应，其中，CTFC为传输格式组合的计算值，即：CTFC_j映射为TFCI_j：CTFC_jTFCI_j，j＝0～m-1。

Images