来源：电子设计应用 作者：解放军信息工程大学信息工程学院 李明 胡捍英 佟玉伟

    摘 要： 为了支持多媒体业务的传输，第三代移动通信wcdma系统采用了独特的编码复接方案，同时也加大了系统复杂度，并引入了较长的处理时延。速率适配算法是业务复用方案的核心算法。本文具体提出了在fpga中进行模块合并、产生凿孔图样进行比特积攒搬移的实现方案，缩短了处理延时，大大提高了系统的处理能力。

    关键词：编码复接；速率适配；fpga；凿孔图样；保留比特搬移

    引言

    随着因特网爆炸性的增长以及各种无线业务需求的增加，传统的无线通信网已经越来越无法适应人们的需要。因此，以大容量、高数据率和承载多媒体业务为目的的第三代移动通信系统(imt-2000)应运而生。码分多址(cdma)由于其良好的抗噪性、保密性和简单性等优点而成为第三代移动通信的主流。主要方案包括欧洲标准wcdma，美国标准cdma-2000和中国标准td-scdma。

    和传统的cdma系统相比，第三代移动通信的最大特点在于可支持具有不同qos的变速率的多种业务，这便要求其具有将各种无线媒体业务复接在一起传输的能力。为了达到这一目标，wcdma采用了一种比较完善的业务复接方案，各种业务须经过一套复杂的编码复接流程才能进行扩频调制，占用尽可能少的码道以恒定的功率发送。这样就最大限度地减少了码道间串扰，降低了对功放线性程度的要求。图1所示的是wcdma下行链路编码复接方案流程图。而速率适配算法是业务复用方案的核心算法，如何设计有效的算法实现方案，是业务复用方案设计的关键环节。

    图1 下行链路编码复接方案

    图2 下行链路turbo编码比特凿孔时trch的速率适配

    图3 下行未编码和卷积编码以及重复的turbo编码的trch的速率匹配

    图4 凿孔图样产生

    速率适配算法描述

    一条传输信道上不同的传输时间间隔中的比特数有可能不一样，但是上下行链路都对传输的比特率有一定的要求：下行链路中如果比特数低于最小值的就会被中断；上行链路中各传输时间间隔的比特数不同，但需要保证第二次交织后的总比特率等于所分配的专用物理信道的总比特率。因此需要重复或者凿去传输信道上的一些比特。速率适配就是指在传输信道上的数据比特被凿孔(puncturing)或重复(repeating)，以便使信道映射时达到传输格式所要求的比特速率。“凿孔”是按照一定的算法凿去某些位置的比特；“重复”则按照一定的算法在某些位置插入重复比特。

    速率匹配前的比特记为：xi1,xi2,xi3,k,xixi 其中 i 为 trch 号，速率匹配参数为xi, eini, eplus, 和eminus。

    eini：初始化误差，算法中误差e的初始值；

    eminus：相减误差，算法中误差e的相减值；

    eplus：相加误差，算法中误差e的相加值；

    n：数据量，即速率适配前的数据量。

    速率匹配的规则如下：

    if 要执行“凿孔”操作

    e=eini 初始化目前的与要求的凿孔比例之间的偏差

    m=1 当前比特索引序号

    do while m <= n

    e=e-eminus 修改误差

    if e <= 0 then 检查m是否是应该凿掉的比特序号