专利名称：基于td-scdma网络的广播业务外部前向纠错编码装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种编码装置和方法，尤其涉及一种在TD-SCDMA网络中针对广播 电视业务的编码装置和方法。
背景技术：
3GPP的第三代移动通信标准包含FDD、 TDDHCR和TDDLCR这三个标准，其中 FDD又称WCDMA， TDD LCR又称TD-SCDMA。 TD-SCDMA作为中国的3G标准，核心技 术主要集中在智能天线、动态信道分配、上下行业务的不对称配置和多用户检测的 接收机技术等方面。TD-SCDMA可以同频组网，同时又是码源受限的通信系统，比 干扰受限的WCDMA有着更好的频语利用率。TD-SCDMA的组网方式主要包括异频组网、L6M同频组网、5M同频组网这三种 组网方式。在异频组网下邻近小区之间的多址是靠频分多址来实现的，其频谱利用 率最低。1. 6M同频组网就是任何一个1. 6MHz的无线带宽可以被任何小区使用，其 同频干扰非常强，需要引入复杂的同频算法来实现接收，此时频谱利用率最高，是 严格意义上的完全同频组网。而5M同频组网是基于N频点架构来实现，是前两者 的折中，该方案中承栽PCCPCH、 SCCPCH等公共控制信道的主频点TSO时隙以及 DwPTS时隙都是采用异频方式，而一般用来承载用户业务信息的TS1-TS6时隙采 用完全同频的方式，此时系统必须采用智能天线技术和动态信道分配技术来降低可 能存在的强同频干扰。上述这些组网方式主要用来实现移动用户诸如话音、数据业务等通信相关的 需求，不适合做广播业务。为了实现诸如手机电视这样的移动广播业务，现已提出 一种可以附加在普通TD-SCDMA网络上、实现移动电视广播的单频网络系统。该单 频网络系统附加在TD-SCDMA网络上，通过某些频点或部分时隙使用单频发射和接 收方案，实现移动电4见广4番业务。此时，从移动通信4见角来看，TD-SCDMA网络仍 然是一般的3G移动通信网络，存在位置区、注册区和路由区等概念；从移动电视广播业务的角度来看，此时整个TD-SCDMA网络实现电视业务的分布式发射，不再 存在位置区、注册区、路由区等概念，移动终端不关心某个具体的基站发射，而是 综合利用可识别的全部基站发射的信号进行分集的广播信号接收。一般地，移动通信网络的误块率(BLER)大致在10—2到10—3之间，对应的误比 特率(BER)在l(T到10—5之间，而无论移动电视广播采用264还是AVS图像编码 标准，IO"到10—5这样的误比特率显然太大。需进一步降低系统的误比特率，以便 达到一般图像解码所要求的10—8到l(T的误比特率。发明内容本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于TD-SCDMA网络的广播业务 外部前向纠错编码装置和方法，通过额外引入外码保护以进一步降低系统误比特 率。本发明的技术方案为 一种基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 装置，包括一信源编码单元，对移动电视广播业务进行图像和语音的编码；一外码编码单元，连接该信源编码单元，对传输信息数据包进行Reed-Solomon 编码以校正传输错误；一外交织单元，连接该外码编码单元，交织Reed-Solomon编码后的数据以使 发生错误的字节随机化；一传输信道复接单元，连接该外交织单元，将Reed-Solomon编码和外交织后 的数据经传输信道复接后映射到物理码道上发送。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码装置，其中，该外码 编码单元所采用的Reed-Solomon编码为RS (255, 239, t = 8)截短后的(204, 188, t = 8)码，即将188个字节的传输信息包经Reed-Solomon编码后形成204个 字节的Reed-Solomon码。上迷的基于TD-SC副A网络的广播业务外部前向纠错编码装置，其中，该外交 织单元按字节对数据进行交织。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码装置，其中，该外交 织单元的交织算法为巻积交织或块交织。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码装置，其中，该传输 信道复接单元的传输信道参数配置为 传输块大小408比特； 传输块个数5、 6、 7、 8;TFCI: 0 — 5 x408、 1—6M08、 2"x408、 3 — 8 x 408;CRC4交验16比特；信道编码方式1/3 Turbo编码；物理码道资源 一个时隙的16个RU;打孔限55%;TTI: 20毫秒。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码装置，其中，该传输 信道复接单元的传输信道参数配置为 传输块大小204比特； 传输块个数10、 11、 12、 13、 14、 15、 16;TFCI: 0—10x204、 1 — 11 x204、 2—12x204、 3—13 x 204、 4—14x204、 5 —15 x 204、 6—16x204; CRC校验0比特； 信道编码方式1/3 Turbo编码； 物理码道资源 一个时隙的16个RU; 打孔限55%; TTI: 80毫秒。基于上述的前向纠错编码装置，本发明还提供了一种基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，包括信源编码，对移动电视广播业务进行图像和语音的编码； 外码编码；对传输信息数据包进行Reed-Solomon编码以校正传输错误； 外交织，交织Reed-Solomon编码后的数据以使发生错误的字节随机化； 传输信道复接，将Reed-Solomon编码和外交织后的数据经传输信道复接后映射到物理码道上发送。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，其中，外码编码过程中所采用的Reed-Solomon编码为RS (255， 239， t=8)截短后的(204， 188， t = 8 )码，即将188个字节的传输信息包经Reed-Solomon编码后形成204个 字节的Reed-Solomon码。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，其中，外交织 按字节对数据进行交织。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，其中，外交织 算法为巻积交织或块交织。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，其中，传输信 道复接中的传输信道参数配置为传输块大小408比特；传输块个数5、 6、 7、 8;TFCI: 0 — 5 x408、 1—6 x408、 2 — 7x408、 3 — 8 x408;CRC校验16比特；信道编码方式1/3 Turbo编码；物理码道资源 一个时隙的16个RU;打孔限55%;TTI: 20毫秒。上述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，其中，传输信 道复接中的传输信道参数配置为 传输块大小204比特； 传输块个数10、 11、 12、 13、 14、 15、 16;TFCI: 0—10x204、 1 — 11 x204、 2—12 x 204、 3 — 13 x 204、 4—14x 204、 5 —15 x 204、 6—16x204; CRC才交验0比特； 信道编码方式1/3 Turbo编码； 物理码道资源 一个时隙的16个RU; 打孔限55%; TTI: 80毫秒。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明通过对传输信息包进行Reed-Solomon编码，再通过交织处理使得发生错误的字节尽量随机化，最后经传 输信道复接映射到物理码道上发送。对比现有系统的误比特率，采用本发明的系统 的误比特率大大降低。
图1是本发明的基于TD-SC国A网络的广播业务外部前向纠错编码装置的一个较佳实施例的原理图。图2是本发明的巻积交织单元和解巻积交织单元的组合图。图3是本发明的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法的一个较佳实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。图1示出了本发明的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码装置的 一个较佳实施例的原理。请参见图l，该装置主要包括信源编码单元102、外码 编码单元104、外交织单元106和传输信道复接单元108。信源编码单元102对应移动电视广播业务， 一般多采用264或AVS等图像编 码技术以及ACC plus等语音编码技术。外码编码单元104连接信源编码单元102, 将传输信息包进行Reed-Solomon编码，以校正传输中的错误。Reed-Solomon编码 是基于块的编码方案，对接收部分提供纠错能力，对移动通信应用中的突发错误提 供了稳健性，确保了在一个数据块中出现几个比特错误时仍可连续传输数据。例如， 采用RS( 255， 239， t = 8 )截短后的(204， 188, t = 8 )码，就是将188个字节 的传输信息包经过Reed-Solomon编码，形成204个字节的Reed-Solomon码。也即， 每个RS数据块为204个字节，RS数据尺寸为188个字节，携带了 16个字节的校 验位，最多能纠正8个字节的离散随机错误。RS( 255， 239, t-8)码生成多项式 为g(x) = (x + q°) (x + q1) ( x + q2)…(x + q15),这里q = 2;域生成多项式 为p(x) = x8 + x4 + x3 + x2 + 1。外交织单元106连接外码编码单元104,按字节来交织Reed-Solomon编码后 的数据，以使发生错误的字节随机化。外交织单元106可采用块交织或巻积交织的算法。其中巻积交织通过有效分散数据结构中不同数量的字节来打乱连续的字节群，使突发错误分散开，以便纠错解码，恢复正确数椐。请同时参见图2，以巻积 交织为例说明了发射端的交织处理以及接收端的解交织处理。巻积交织器单元202 实现对外码编码后的数据进行交织操作，而解巻积交织器实现对来自TD-SCDMA接 收机用户信息进行解交织操作，将无线信道原因带来的连续错误尽量随机化。巻积 交织器单元202内部是一组先进先出寄存器206，第一条分支无需这样的存储器， 第二条分支需要17个字节的存储器，第三条分支需要2 x 17个字节的存储器...… 第L条分支需要(L-1) xi7个字节的存储器。而在解码这一端刚好相反，第一 条分支需要(L-1) xi7个字节的存储器，第二条分支需要(L-2) xl7个字节 的存储器……第L条分支无需这样的存储器。在L-12或24的情况下，当传输速 率为160kbps时对应的交织深度大致为120ms或240ms。传输信道复接单元108连接外交织单元106，将Reed-Solomon编码和外交织 后的数据传输信道复接后映射到物理码道上发送。下面是传输信道复接的两个例 子。实例一传输块大小(TB Size) : 408比特； 传输块个数(TB Block) : 5、 6、 7、 8;TFCI(传输格式组合指示)0 — 5 x 408、 1—6 x 408、 2 — 7 x 408、 3 — 8 x 408; CRC校验(CRC Check) : 16比特； 信道编码方式(Channel Coding) : 1/3 Turbo编码；物理码道资源(Physical Code Resource ): —个时隙的16个RU( Resource Unit, 单位资源)；打孔限(Puncture Limit) : 55 %; TTI (发送时间间隔)20毫秒。 实例二传输块大小(TBSize) : 204比特; 传输块个数(TB Block) : 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16; TFCI (传输格式组合指示)0—10x 204、 1 — 11 x204、 2—12x204、 3 — 13 x204、 4—14x204、 5—15 x 204、 6—16 "04;CRC校验(CRC Check) : 0比特; 信道编码方式(Channel Coding) : 1/3 Turbo编码；物理码道资源(Physical Code Resource ): —个时隙的16个RU( Resource Unit, 单位资源)；打孑L限(Puncture Limit) : 55 % ; TTI (发送时间间隔)80毫秒。根据上述的广播业务外部前向纠错编码装置，本发明还提供了一种基于 TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法。请参见图3，下面是对该前向纠 错编码方法中各步骤的详细描述。步骤SI:信源编码。对移动电视广播业务进行图像和语音的编码， 一般多采 用264或AVS等图像编码技术以及ACC plus等语音编码技术。步骤S2:外码编码。对传输信息数据包进行Reed-Solomon编码以校正传输错误。例如采用RS( 255， 239， t - 8 )截短后的(204, 188, t = 8 )码，就是将188 个字节的传输信息包经过RS编码，形成204个字节的RS码，该码最多能纠正8 个字节的离散随机错误。RS( 255， 239, t-8)码生成多项式为g(x)- ( x + q°) (x + q1) (x + q2)…(x + q15)，这里q-2;域生成多项式为p(x) = x8 + x4 + x3 + x2 + l。步骤S3:外交织。采用块交织或巻积交织的方式按字节将RS编码后的数据做 交织处理以使发生错误的字节随机化。其中巻积交织通过有效分散数据结构中不同数量的字节来打乱连续的字节 群，使突发错误分散开，以便纠错解码，恢复正确数据。巻积交织以及解巻积交织 的处理实例请参见图2所示，通过在各个分支上设置不同存储容量的先进先出寄存 器来完成巻积交织及其解码的工作。步骤S4:传输信道复接。将RS编码和外交织后的数据经传输信道复接后映射 到物理码道上发送。传输信道复接的两个实例与图1实施例的传输信道复接单元108的实现方式 相同，在此不再赘述。上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或 变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提 到的创新性特征的最大范围。
权利要求
1. 一种基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码装置，包括一信源编码单元，对移动电视广播业务进行图像和语音的编码；一外码编码单元，连接该信源编码单元，对传输信息数据包进行Reed-Solomon编码以校正传输错误；一外交织单元，连接该外码编码单元，交织Reed-Solomon编码后的数据以使发生错误的字节随机化；一传输信道复接单元，连接该外交织单元，将Reed-Solomon编码和外交织后的数据经传输信道复接后映射到物理码道上发送。
2.根据权利要求1所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 装置，其特征在于，该外码编码单元所采用的Reed-Solomon编码为RS(255, 239, t-8)截短后的(204, 188,t-8)码,即将188个字节的传输信息包经Reed-Solomon 编码后形成204个字节的Reed-Solomon码。
3.根据权利要求1所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 装置，其特征在于，该外交织单元按字节对数据进行交织。
4.根据权利要求1所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 装置，其特征在于，该外交织单元的交织算法为巻积交织或块交织。
5.根据权利要求1所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 装置，其特征在于，该传输信道复接单元的传输信道参数配置为 传输块大小408比特； 传输块个数5、 6、 7、 8;TFCI: 0 — 5 x 408、 1—6x408、 2 — 7 x408、 3 — 8 x 408; CRC校验16比特； 信道编码方式1/3 Turbo编码；物理码道资源 一个时隙的16个RU; 打孔限55%; TTI: 20毫秒。
6.根据权利要求1所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 装置，其特征在于，该传输信道复接单元的传输信道参数配置为 传输块大小204比特； 传输块个数10、 11、 12、 13、 14、 15、 16;TFCI: 0—10x204、 1 — 11 x204、 2—12x204、 3—13 x204、 4—14x204、 5 —15 x204、 6—16x204; CRC校验0比特；信道编码方式 物理码道资源 打孔限55% TTI: 80毫秒。1/3 Turbo编码； 一个时隙的16个RU;
7.—种基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，包括 信源编码，对移动电视广播业务进行图像和语音的编码； 外码编码；对传输信息数据包进行Reed-Solomon编码以校正传输错误； 外交织，交织Reed-Solomon编码后的数据以使发生错误的字节随机化； 传输信道复接，将Reed-Solomon编码和外交织后的数据经传输信道复接后映 射到物理码道上发送。
8.根据权利要求7所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 方法，其特征在于，外码编码过程中所采用的Reed-Solomon编码为RS( 255， 239， t-8)截短后的(204, 188,t-8)码,即将188个字节的传输信息包经Reed-Solomon 编码后形成204个字节的Reed-Solomon码。
9.根据权利要求7所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码方法，其特征在于，外交织按字节对数据进行交织。
10. 根据权利要求7所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 方法，其特征在于，外交织算法为巻积交织或块交织。
11. 根据权利要求7所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 方法，其特征在于，传输信道复接中的传输信道参数配置为 传输块大小408比特； 传输块个数5、 6、 7、 8;TFCI: 0 — 5 x 408、 1—6x408、 2 — 7 x408、 3 — 8 x 408; CRC校验16比特；1/3 Turbo编码； 一个时隙的16个RU;信道编码方式 物理码道资源 打孔限55% TTI: 20毫秒。
12. 根据权利要求7所述的基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码 方法，其特征在于，传输信道复接中的传输信道参数配置为 传输块大小204比特； 传输块个lt: 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16;TFCI: 0—10x204、 1 — 11 x 204、 2—12x204、 3—13 x204、 4—14x204、 5 —15 x 204、 6—16x204; CRC校验0比特；信道编码方式 物理码道资源 打孔限55% TTI: 80毫秒<1/3 Turbo编码； 一个时隙的16个RU;
全文摘要
本发明公开了一种基于TD-SCDMA网络的广播业务外部前向纠错编码装置和方法，通过额外引入外码保护以进一步降低系统误比特率。其技术方案为本发明的装置包括一信源编码单元，对移动电视广播业务进行图像和语音的编码；一外码编码单元，连接信源编码单元，对传输信息数据包进行Reed-Solomon编码以校正传输错误；一外交织单元，连接外码编码单元，交织Reed-Solomon编码后的数据以使发生错误的字节随机化；一传输信道复接单元，连接外交织单元，将Reed-Solomon编码和外交织后的数据经传输信道复接后映射到物理码道上发送。本发明应用于TD-SCDMA网络上的广播业务外部前向纠错编码领域。
文档编号H04L12/18GK101257362SQ200710037700
公开日2008年9月3日 申请日期2007年2月27日 优先权日2007年2月27日
发明者一 康, 林敬东, 健 程, 陈大同 申请人:展讯通信(上海)有限公司