无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法

摘要

本发明涉及一种无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法，包括系统对于输入数据进行循环编码并增加尾比特、系统将数据存入存储模块、系统从存储模块中读取该循环编码后的数据，并以比特为单位进行后续的信道编码处理。采用该种无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法，仅需要保存循环编码所产生的中间结果，而不用保存卷积编码、穿孔、交织重排过程中所产生的中间结果，从而显著减少了系统存储空间的消耗，大幅度降低了对处理芯片RAM的大小的要求，减小了芯片的面积，节约了芯片的制造成本，同时降低了GSM信道编码的成本和开销，而且实现过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛，为无线信道编码技术的进一步发展奠定了坚实的基础。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及无线信道编码技术领域，具体是指一种无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法。

背景技术

GSM(全球移动通信系统，Global System for Mobile communications)是一种目前全世界应用最广的数字移动通信系统。

信道编码是在信息码中增加一定数量的多余码元(称为监督码元)，使它们满足一定的约束关系，这样，由信息码元和监督码元共同组成一个由信道传输的码字。一旦由于物理介质的干扰和无法避免噪声引起的传输错误，信息码元和监督码元间的约束关系将被破坏。在接收端按照既定的规则校验这种约束关系，从而达到发现和纠正错误的目的。

信道编码的作用如下：

(1)使码流的频谱特性适应通道的频谱特性，从而使传输过程中能量损失最小，提高信号能量与噪声能量的比例，减小发生差错的可能性；

(2)增加纠错能力，使得即便出现差错也能得到纠正。

移动通信中常用的信道编码有：奇偶校验码；重复码；循环冗余校验码；卷积码；交织等。

请参阅图1所示，在现有技术中，GSM信道编码大体上可分为四个阶段：循环编码、卷积编码、交织重排和映射到突发序列。现有GSM基带芯片中对信道编码的通用作法是将信道编码中的几种编码方式当作独立模块来处理即编码输入的数据全部完成循环编码后再进行卷积编码，然后是交织重排，最后映射到突发序列中。数据总是全部完成一种编码后再进行下一种编码。具体的说编码输入的数据先进行循环编码并将编码后的数据存入RAM中，等到编码输入的数据全部完成循环编码后再从RAM中读出经循环编码后的数据进行卷积编码。卷积编码产生的结果也存入RAM中当作交织重排的输入。同样交织重排产生的结果也得存入RAM中当作映射到突发序列模块的输入。这样我们需要一个比较大的内部RAM来保存每种编码产生的中间结果，大的RAM必然带来大的芯片面积，而芯片的面积与芯片成本是成正比的，大的RAM也就伴随着较高的芯片成本。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种有效减少系统存储空间的消耗、降低GSM信道编码的成本和开销、实现过程简单方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法。

为了实现上述的目的，本发明的无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法如下：

该无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)系统对于需要编码的输入数据进行循环编码，并增加尾比特(Tail Bits)；

(2)系统将循环编码后的数据存入存储模块中；

(3)系统从存储模块中读取该循环编码后的数据，并以比特为单位进行后续的信道编码处理。

该无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法中的后续的信道编码处理，包括以下步骤：

(11)以比特为单位对该循环编码后的数据进行卷积编码；

(12)对卷积编码后的数据进行穿孔；

(13)对穿孔后的数据进行交织重排；

(14)将交织重排后的数据映射到突发序列中。

该无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法中的存储模块为RAM存储器。

采用了该发明的无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法，由于其打破了传统GSM信道编码模块化的模式，对于需要编码的输入数据无需等到全部完成一种编码后再进行下一种编码，转而采用以比特(Bit)为单位，将每一个Bit的编码输入数据一直映射到突发序列中后再进行下一个Bit数据的编码，从而仅需要保存循环编码所产生的中间结果，而不用保存卷积编码、穿孔、交织重排过程中所产生的中间结果，从而显著减少了系统存储空间的消耗，大幅度降低了对处理芯片RAM的大小的要求，减小了芯片的面积，节约了芯片的制造成本，同时降低了GSM信道编码的成本和开销，而且实现过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛，为无线信道编码技术的进一步发展奠定了坚实的基础。

附图说明

图1为现有技术中的GSM无线信道编码结构示意图。

图2为本发明的无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法中GSM无线信道编码比特流向示意图。

图3为本发明的无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法中SACCH信道编码的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图2所示，该无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法，其中包括以下步骤：

(1)系统对于需要编码的输入数据进行循环编码，并增加尾比特(Tail Bits)；

(2)系统将循环编码后的数据存入存储模块中，该存储模块为RAM存储器；

(3)系统从存储模块中读取该循环编码后的数据，并以比特为单位进行后续的信道编码处理，包括以下步骤：

(a)以比特为单位对该循环编码后的数据进行卷积编码；

(b)对卷积编码后的数据进行穿孔；

(c)对穿孔后的数据进行交织重排；

(d)将交织重排后的数据映射到突发序列中。

在实际使用当中，本发明的基本实现就是打破了传统GSM信道编码模块化的设计思路，而采用以Bit为单位的设计思路。编码输入的数据不用等到全部完成一种编码后再进行下一种编码，而是采用每一个Bit的编码输入数据一直映射到突发序列中后再进行下一个Bit的编码。

具体的实现方式如下：

步骤1——把编码输入数据进行循环编码，增加Tail Bits等编码操作后存入RAM中；

步骤2——从RAM中读出循环编码后的数据，以Bit为单位进行卷积，穿孔，交织最后映射到突发序列中。

采用上述方法的最大益处就是只需要保存步骤1产生的中间结果，而不用保存步骤2中卷积、穿孔、交织模块产生的中间结果。

作为本发明的一个典型应用，SACCH(Slow Associated Control Channel，即慢速随路控制信道)所需的信道编码的类型以及每种编码产生的比特数，请参阅图3所示。

如果按照现有技术中的模块化编码方法，则需要把SACCH的信道编码分成：循环编码、卷积编码、交织重排以及映射到突发序列四个模块。保存循环编码的结果所需的RAM存储空间为228Bit，卷积编码需要456Bit，交织重排需要456Bit，映射到突发序列需要628Bit(4×157)。如果考虑保存SACCH编码输入数据，完成一块SACCH数据的信道编码所需的RAM存储空间为1952Bit。

而如果采用本发明的方法，按照Bit为单位进行逐一编码，则只需把SACCH的信道编码分成两个阶段：循环编码、其它编码。

此时仅需要保存循环编码产生的228Bit作为其它编码的输入数据。而从卷积编码开始以Bit为单位进行卷积变暗、穿孔、交织重排、最后映射到突发序列。由于GSM每个时隙只会用到其中的一个突发序列，因此只需保存当前时隙所需的突发序列，而放弃其它突发序列的数据。(其它突发序列的数据可以在所对应的时隙里再做一次信道编码来产生。)

这样，完成SACCH的信道编码所需的RAM的大小为184+228+156.25Bit，约为569Bit，仅为以上现有技术中的模块化编码方法的29％。从上面数据分析，可以很明显地看到采用本发明的方法在内部RAM存储空间大小即芯片成本上的优势。

采用了上述的无线通信系统中实现GSM无线信道编码的方法，由于其打破了传统GSM信道编码模块化的模式，对于需要编码的输入数据无需等到全部完成一种编码后再进行下一种编码，转而采用以比特(Bit)为单位，将每一个Bit的编码输入数据一直映射到突发序列中后再进行下一个Bit数据的编码，从而仅需要保存循环编码所产生的中间结果，而不用保存卷积编码、穿孔、交织重排过程中所产生的中间结果，从而显著减少了系统存储空间的消耗，大幅度降低了对处理芯片RAM的大小的要求，减小了芯片的面积，节约了芯片的制造成本，同时降低了GSM信道编码的成本和开销，而且实现过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛，为无线信道编码技术的进一步发展奠定了坚实的基础。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。