Гельгор А.Л. Сотовые сети мобильной связи стандарта UMTS (2011) (1151872), страница 17
Текст из файла (страница 17)
е. биты y 'k , которые соответствуют битам yk с номерами > K. Результирующая битовая последовательность должна иметь размер Kбит, элементы этой последовательности обозначены на рис. 3.2 какx 'k .3.1.2. КОНКАТЕНАЦИЯ КОДОВЫХ БЛОКОВ ИВЫРАВНИВАНИЕ РАЗМЕРА КАДРАЕсли количество кодовых блоков Сi в i-м транспортном каналебольше одного, то следующим, после канального кодирования, этапом формирования кодированного композитного транспортного канала CCTrC является конкатенация кодовых блоков. Пусть результатом конкатенации является битовая последовательностьci1 , ci 2 , ci 3 ,..., ciEi ,где i — номер транспортного канала, Ei = CiYi.
Результирующая битовая последовательность получается следующим образом:k = 1, 2, ..., Yi ;cik = yi ,1,k ,cik = yi ,2,( k −Yi ) ,k=Yi + 1, Yi + 2, ..., 2Yi ;cik = yi ,3,( k −2Yi ) ,k=2Yi + 1, 2Yi + 2, ..., 3Yi ;…cik = yi ,Ci ,( k −( Ci −1)Yi ) ,k = (Ci − 1)Yi + 1, (Ci − 1)Yi + 2, ..., CiYi .Обозначим за Fi количество кадров радиосигнала во временноминтервале i-го транспортного канала. Если общее количество бит Eiне может быть разбито на Fi одинаковых сегментов, то выполняетсяпроцедура выравнивания размера кадра, причем данная процедуравыполняется только для восходящих каналов и состоит в добавлениик исходной последовательности ci1 , ci 2 , ci 3 ,..., ciEi случайных битов заполнения.
Обозначим за Ni количество бит в сегменте, это количествосвязано с размером исходной последовательности Ei соотношениемN i = Ei / Fi .130Пусть Ti = N i Fi — общее количество бит в последовательностипосле выполнения процедуры выравнивания размера кадра. Тогда само выравнивание размера кадра выполняется согласно следующемуалгоритму.нц для k от 1 до Eitik = cik ;кцесли Ei < Tiнц для k от Ei + 1 до Titik = 0 или 1 ;кцвсе3.1.3. ВЫРАВНИВАНИЕ СКОРОСТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХСогласно схеме формирования кодированного композитноготранспортного канала CCTrC для нисходящих транспортных каналовDCH, BCH, FACH, PCH следующим шагом формирования являетсяпроцедура выравнивания скоростей передачи данных. При формировании какого-либо транспортного канала количество бит, которые необходимо передать в определенном временном интервале, может меняться, например, размер транспортного блока канала RACH можетпринимать различные значения.
В этом случае некоторые битытранспортного блока, прошедшего процедуру канального кодирования, в результате данной процедуры будут повторены или исключеныдля того, чтобы скорость передачи данных в транспортном канале соответствовала скорости, обеспечиваемой физическим каналом.Введем следующие обозначения в соответствии со спецификациями.N i , j : для восходящих каналов — количество бит в одном кадрерадиосигнала с идентификатором комбинации транспортного формата j до выполнения процедуры выравнивания скоростей в i-м транс-131портном канале; для нисходящих каналов — промежуточная переменная, которая не может принимать целые значения, но кратная 1/8.N iTTI,l : количество бит, передаваемых за временной интервал, довыполнения процедуры выравнивания скоростей в i-м транспортномканале с идентификатором транспортного формата l; данный параметр имеет отношение только к нисходящим каналам.∆N i , j : для восходящих каналов — в случае положительного значения этой переменной она означает количество бит, которые необходимо повторить в транспортном канале i в каждом кадре радиосигнала с идентификатором комбинации транспортного формата j, в случае отрицательного значения — количество бит, которое должно бытьисключено; для нисходящих каналов: промежуточная переменная, которая не может принимать целые значения, но кратная 1/8.∆N iTTI,l : в случае положительного значения переменная означаетколичество бит, которые должны быть повторены в транспортном канале i с идентификатором формата l на каждом временном интервале;данная переменная имеет отношение только к нисходящим каналам.NTGL : количество бит в кадре радиосигнала, соответствующихзащитному интервалу; эта переменная имеет место только в том случае, если используется сжатый режим кодированного композитноготранспортного канала CCTrC.RM i : параметр выравнивания скоростей для i-го транспортногоканала.PL : переменная ограничивает количество бит, которое можетбыть исключено в восходящем транспортном канале; максимальноразрешенное количество исключаемых бит, выраженное в процентах,связано с переменной как (1 − PL) ⋅100% .N data, j : количество информационных бит, доступных для кодиро-ванного композитного транспортного канала CCTrC в каждом кадрерадиосигнала с идентификатором комбинации транспортного формата j.132I: количество транспортных каналов в кодированном композитном транспортном канале CCTrC.Zi,j: промежуточная переменная.Fi: количество кадров радиосигнала, соответствующее временному интервалу транспортного канала i.ni: номер кадра радиосигнала во временном интервале транспортного канала i (0 ≤ ni < Fi).q: среднее расстояние между битами, которые необходимо исключить или повторить; данная переменная имеет отношение толькок восходящим каналам.P1F(ni): функция перестановки столбцов при первичном перемежении, показывающая номер столбца в исходной матрице, соответствующий столбцу x в матрице, полученной в результате первичногоперемежения; данная функция будет использоваться только при выравнивании скоростей передачи данных в восходящих транспортныхканалах.S[n]: сдвиг таблицы, в соответствии с которой будет осуществляться повторение или исключение бит, для кадра радиосигнала с номером ni, где n = P1F (ni ) .
Данный параметр будем использовать толькоiв процедуре выравнивания скоростей для восходящих каналов.TFi(j): идентификатор транспортного формата i-го транспортногоканала с идентификатором комбинации транспортного формата j.TFS(i): множество идентификаторов транспортного формата l дляi-го транспортного канала.TFCS: множество идентификаторов комбинации транспортногоформата j.eini: первоначальное значение переменной e в алгоритме вычисления таблицы, в соответствии с которой будут исключаться или повторяться биты в ходе процедуры выравнивания скоростей.eplus: инкремент переменной e.eminus: декремент переменной e.133b: переменная, идентифицирующая систематические и проверочные биты в турбокоде; данная переменная может принимать следующие значения.• b = 1: систематические биты; такие биты на рис. 3.2 обозначены xk .• b = 2: проверочные биты, снятые с выхода первого вспомогательного кодера; на рис.
3.2 такие биты обозначены zk .• b = 3: проверочные биты, снятые с выхода второго вспомогательного кодера; на рис. 3.2 эти биты имеют обозначение z 'k .Перед началом описания процедуры выравнивания скоростей передачи данных остановимся подробнее на параметре RMi.Данный параметр определяет приоритет транспортного канала iпри выполнении процедуры исключения или повторения бит. К примеру, при мультиплексировании двух транспортных каналов в одинкодированный композитный транспортный канал может иметь местотакая ситуация, когда приоритет одного из них выше другого.
В этомслучае алгоритм выравнивания скоростей, приведенный ниже, будетстроить процедуру таким образом, чтобы из кодового блока канала сболее высоким приоритетом исключить меньшее количество бит. Более того, возможна такая ситуация, когда приоритет одного транспортного канала выше приоритета другого настолько, что биты егокодового блока будут даже повторены, в то время как значительноеколичество бит кодового блока транспортного канала с меньшимприоритетом будет исключено.Промежуточные переменные Zi,j для всех комбинаций транспортного формата j вычисляются следующим образом:Z 0, j = 0 ;Zi, j134 iRMNN ∑m m, j data , j m=1 , i = 1,2, ..., I .=IRMN∑,mmjm =1Количество бит, которое следует исключить или повторить, длявсех идентификаторов комбинации транспортного формата j определяется следующим образом:(3.1)∆N i , j = Z i , j − Z i −1, j − N i , j , i = 1, 2,..., I .Далее будем говорить о параметрах, необходимых для процедурывыравнивания скоростей передачи данных в восходящих транспортных каналах.
В этом случае для того чтобы скорость передачи данныхсформированного кодированного композитного транспортного каналасоответствовала скорости, обеспечиваемой физическим каналом, используется исключение определенных бит. Скорость передачи данных физического канала определяется характеристиками оборудования ПТ, а также ограничениями, наложенными сетью наземного радиодоступа, а именно, коэффициентом расширения для данного физического канала. Максимальное количество бит, которое может бытьисключено, определяется величиной PL, которая определяется на более высоких уровнях. Обозначим количество бит, которые могут бытьпереданы в одном кадре радиосигнала, величинами N256, N128, N64, N32,N16, N8, N4, где индекс обозначает коэффициент расширения.
Тогдаколичество бит кодированного композитного транспортного каналаCCTrC, которое может быть передано в одном кадре радиосигнала,Ndata, может принимать значения из множества{N256, N128, N64, N32, N16, N8, N4, 2N4, 3N4, 4N4, 5N4, 6N4}.Для кодированного композитного транспортного канала CCTrC,содержащего канал случайного доступа RACH, величина Ndata можетпринимать значения из множества SET0, которое является подмножеством множества {N256, N128, N64, N32} и определяется только сетью наземного радиодоступа.Для других каналов CCTrC величина Ndata может принимать значения из множества SET0, которое определяется как сетью наземногорадиодоступа, так и характеристиками оборудования ПТ.
В этом случае множество SET0 может быть подмножеством всего множества{N256, N128, N64, N32, N16, N8, N4, 2N4, 3N4, 4N4, 5N4, 6N4}.135Величина Ndata,j для идентификатора комбинации транспортногоформата j определяется в результате выполнения следующего алгоритма:SET1 = {величины Ndata из множества SET0, такие, что( min{RM }) N1≤ y ≤ IyIdata− ∑ RM x N x , j ≥ 0 };x =1если (SET1 — не пустое множество) и (наименьший элементSET1 требует хотя бы одного физического канала) тоN data, j = min SET1;иначеSET2 = {величины Ndata из множества SET0, такие что( min{RM }) N1≤ y ≤ IyIdata− PL ∑ RM x N x , j ≥ 0 };x =1Сортировать SET2 в возрастающем порядке;N data, j = min SET2 ;пока ( N data ≠ max SET2 ) и (следующее Ndata не требует увеличения числа физических каналов)Ndata = (следующее Ndata из множества SET2);кцN data, j = N data ;всеДля кодированного композитного транспортного канала CCTrC,содержащего канал случайного доступа RACH, может оказаться так,что определенная величина Ndata,j не поддерживается оборудованиемПТ, в этом случае транспортный формат с идентификатором комбинации j не может быть использован.Количество бит ∆N i , j , которое должно быть исключено или повторено в i-м транспортном канале в каждом кадре радиосигнала сидентификатором комбинации j вычисляется согласно выражению(3.1).