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ccjjhh 2006-3-7 19:39

2GHz TD-SCDMA Uu接口物理层技术要求第3部分：复用和信道编码

[b]2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层技术要求第3部分：复用和信道编码[/b]

Technical requirements for Uu Interface of 2GHz
TD-SCDMA Digital Cellular Mobile Communication Network
Physical Layer Technical Specification-3: Multiplexing and Channel Coding
（3GPP R4 TS 25.222 v4.6.0 Multiplexing and channel coding (TDD)，IDT）
（报批稿）
目  次
目  次 I
前言 I
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 定义，符号和缩略语 1
3.1 定义 1
3.2 符号 1
3.3 缩略语 2
4 复用，信道编码和交织 3
4.1 概要 3
4.2 传输信道编码/复用 3
4.2.1 附加CRC 6
4.2.1.1 CRC 计算 6
4.2.1.2 CRC附加模块的输入和输出之间的关系 6
4.2.2 传输块的级连和码块分段 6
4.2.2.1 传输块级连 7
4.2.2.2 码块分段 7
4.2.3 信道编码 8
4.2.3.1 卷积编码 8
4.2.3.2 Turbo编码 9
4.2.3.2.1 Turbo编码器 9
4.2.3.2.2 Turbo 编码器的Trellis终止 10
4.2.3.2.3 Turbo 码内交织器 10
4.2.3.2.3.1 填补后的方形矩阵输入比特 11
4.2.3.3 编码后码块的级连 13
4.2.4 无线帧长度均衡 13
4.2.5 第一次交织 14
4.2.5.1 第一次交织输入与输出之间的关系 14
4.2.6 无线帧分段 15
4.2.7 速率匹配 15
4.2.7.1 速率匹配参数的确定 16
4.2.7.1.1 未编码和卷积编码的 TrCH 17
4.2.7.1.2 Turbo 编码的 TrCH 17
4.2.7.2 速率匹配的比特分离和收集 18
4.2.7.2.1 比特分离 20
4.2.7.2.2 比特收集 21
4.2.7.3 速率匹配模式确定 21
4.2.8 TrCH 复用 22
4.2.9 比特加扰 22
4.2.10 物理信道分段 23
4.2.11 第二次交织 23
4.2.11.1 帧相关的第二次交织 23
4.2.11.2 时隙相关的第二次交织 25
4.2.11A 子帧分段 26
4.2.12 物理信道映射 26
4.2.12.1 TD-SCDMA选项的物理信道映射 26
4.2.12.1.1 映射方案 27
4.2.13 不同传输信道到一个CCTrCH 的复用及一个CCTrCH 到物理信道的映射 27
4.2.13.1 一个UE允许的CCTrCH组合 28
4.2.13.1.1 上行链路允许的CCTrCH 组合 28
4.2.13.1.2 下行链路允许的CCTrCH 组合 28
4.2.14 传送格式检测 28
4.2.14.1 传输格式盲检测 28
4.2.14.2 基于TFCI的显式传输格式检测 28
4.2.14.2.1 传送格式组合指示(TFCI) 28
4.3 层1控制编码 28
4.3.1 采用QPSK时的传输格式组合指示(TFCI)的编码 28
4.3.1.1 TFCI 长度较长时的编码 29
4.3.1.2 TFCI 长度较短时的编码 30
4.3.1.2.1 对极短的TFCI重发后编码 30
4.3.1.2.2 用双正交码为短TFCI编码 30
4.3.1.1 TFCI 字的映射 30
4.3.2 用于8PSK的传输格式组合指示(TFCI)的编码 31
4.3.2.1 TFCI 长度较长时的编码 31
4.3.2.2 TFCI 长度较短时的编码 34
4.3.2.2.1 对极短的TFCI重发后编码 34
4.3.2.2.2 用双正交码为短TFCI编码 34
4.3.2.3 TFCI 码字的映射 35
4.3.3 寻呼指示的编码和比特加扰 36
4.3.4 前向物理接入信道(FPACH)信息比特的编码 36

前言
《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Uu接口物理层技术要求第3部分：信道编码与复用》是《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Uu接口物理层技术要求》部分之一，该标准共分6个部分：
 第1部分：总则
 第2部分：物理信道和传输信道到物理信道的映射
 第3部分：信道编码与复用
 第4部分：扩频与调制
 第5部分：物理层过程
 第6部分：物理层测量
《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Uu接口物理层技术要求》是2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网系列标准之一,该系列标准的结构和名称预计如下：
（1） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入子系统设备技术要求
（2） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入子系统设备测试方法
（3） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求
（4） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备测试方法
（5） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Uu接口物理层技术要求
（6） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Uu接口层2技术要求
（7） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Uu接口RRC层技术要求
（8） 2GHz WCDMA/TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Iu接口技术要求
（9） 2GHz WCDMA/TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Iu接口测试方法
（10） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Iub接口技术要求
（11） 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 Iub接口测试方法
随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。
本部分等同采用《3GPP TS 25.222 －复用和信道编码》（版本：V4.6.0）。

本部分由中国通信标准化协会提出并归口。
本部分起草单位：  信息产业部电信研究院
大唐电信科技产业集团
中兴通讯股份有限公司
本部分主要起草人：王  可  徐霞艳  马志锋  张银成  马子江

2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网
Uu接口物理层技术要求第3部分：复用和信道编码

1 范围
本部分规定了2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层的复用、信道编码、交织和物理信道映射等。
本规范适用于2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
3GPP TS 25.202: "UE capabilities".
3GPP TS 25.211: "Transport channels and physical channels (FDD)".
3GPP TS 25.212: "Multiplexing and channel coding (FDD)".
3GPP TS 25.213: "Spreading and modulation (FDD)".
3GPP TS 25.214: "Physical layer procedures (FDD)".
3GPP TS 25.215: "Physical layer – Measurements (FDD)".
3GPP TS 25.221: "Transport channels and physical channels (TDD)".
3GPP TS 25.223: "Spreading and modulation (TDD)".
3GPP TS 25.224: "Physical layer procedures (TDD)".
3GPP TS 25.225: "Measurements".
3GPP TS 25.331: "RRC Protocol Specification".
3 定义，符号和缩略语
3.1 定义
下列术语及定义适用于本部分。
TrCH 号：传输信道号标识了一个层1（L1）上的传输信道（Trch）。层3（L3）传输信道标识号（TrCH ID）对应于层1（L1）传输信道号。传输信道号和TrCH ID之间的映射关系如下：TrCH 1对应于具有最小TrCH ID的TrCH，TrCH 2对应于具有次小TrCH ID的TrCH，依此类推。

3.2 符号
下列符号适用于本部分。
x 表示从正无穷方向趋向于x的整数，即 x  x  < x+1
x 表示从负无穷方向趋向于x的整数，既x-1 < x   x
x 表示 x的绝对值
除非使用时明确声明，下列符号的含义是：
i TrCH 号
j TFC 号
k Bit 号
l TF 号
m 传输块号
n 无线帧号
p PhCH 号
r 码块号
I 一个CCTrCH 里的TrCHs 数.
Ci 第i个TrCH 的一个TTI里的码块数
Fi 第i个TrCH 的一个TTI里的无线帧数
Mi 第i个TrCH 的一个TTI里的传输块数
NTCFI code word TFCI编码后TFCI码字的比特数
P 用于一个CCTrCH的PhCHs数
PL 上行打孔限制。由高层用信令通知
RMi TrCH i的速率匹配特性。由高层用信令通知
临时变量，即用于多个章节中的具有不同含义的变量。
x, X
y, Y
z, Z
3.3 缩略语
下列缩略语适用于本部分。
ARQ 自动重发请求Automatic Repeat on Request
BCH 广播信道Broadcast Channel
BER 误比特率Bit Error Rate
BS 基站Base Station
BSS 基站子系统Base Station Subsystem
CBR 固定比特率Constant Bit Rate
CCCH 公共控制信道Common Control Channel
CCTrCH 码组合传输信道Coded Composite Transport Channel
CDMA 码分多址接入Code Division Multiple Access
CFN 连接帧号Connection Frame Number
CRC 循环冗余校验Cyclic Redundancy Check
DCA 动态信道分配Dynamic channel allocation
DCCH 专用控制信道Dedicated Control Channel
DCH 专用信道Dedicated Channel
DL 下行Downlink
DRX 不连续接收Discontinuous Reception
DSCH 下行共享信道Downlink Shared Channel
DTX 不连续发送Discontinuous Transmission
FACH 前向接入信道Forward Access Channel
FDD 频分双工Frequency Division Duplex
FDMA 频分多址接入Frequency Division Multiple Access
FEC 前向纠错Forward Error Correction
FER 误帧率Frame Error Rate
GF （加罗瓦）有限域Galois Field
JD 联合检测Joint Detection
L1 层1 Layer 1
L2 层2 Layer 2
LLC 逻辑链路控制Logical Link Control
MA 多址接入Multiple Access
MAC 媒质接入控制Medium Access Control
MS 移动台Mobile Station
MT 移动终端Mobile Terminated
NRT 非实时Non-Real Time
OVSF 正交可变扩频因子Orthogonal Variable Spreading Factor
PC 功率控制Power Control
PCCC 并行级连卷积码Parallel Concatenated Convolutional Code
PCH 寻呼信道Paging Channel
PhCH 物理信道Physical Channel
PI 寻呼指示器（数值由高层计算得到）Paging Indicator (value calculated by higher layers)
Pq 寻呼指示器（物理层设定的指示器）Paging Indicator (indicator set by physical layer)
QoS 业务质量Quality of Service
QPSK 四相相移键控 Quaternary Phase Shift Keying
RACH 随机接入信道Random Access Channel
RF 射频Radio Frequency
RLC 无线链路控制Radio Link Control
RRC 无线资源控制Radio Resource Control
RRM 无线资源管理Radio Resource Management
RSC 回归系统卷积码Recursive Systematic Convolutional Coder
RT 实时Real Time
RU 资源单元Resource Unit
SCCC 串行级连卷积码Serial Concatenated Convolutional Code
SCH 同步信道Synchronization Channel
SNR 信号噪声比Signal to Noise Ratio
TCH 业务信道Traffic channel
TDD 时分双工Time Division Duplex
TDMA 时分多址接入Time Division Multiple Access
TFC 传输格式组合Transport Format Combination
TFCI 传输格式组合指示Transport Format Combination Indicator
TPC 发送功率控制Transmit Power Control
TrBk 传输块Transport Block
TrCH 传输信道Transport Channel
TTI 发射时间间隔Transmission Time Interval
UE 用户终端User Equipment
UL 上行Uplink
UMTS 通用移动通信系统Universal Mobile Telecommunications System
USCH 上行共享信道Uplink Shared Channel
UTRA UMTS地面无线接入UMTS Terrestrial Radio Access
VBR 可变比特速率Variable Bit Rate
4 复用，信道编码和交织
4.1 概要
来自/送至MAC和高层的数据流（传送块/传送块集）将被编/解码从而在无线传输链路上提供传输服务。信道编码方案由差错检测、差错纠正（包括速率匹配）、交织以及传输信道映射到物理信道（或从物理信道分离）几部分组成。
在UTRA-TDD 模式下，每帧的基本物理信道（某一载频上的一个确定时隙的一个扩频码）的总数由最大时隙数，以及每时隙中 CDMA 码的最大数目决定。
4.2 传输信道编码/复用
图1给出了传输信道编码及复用的总体框架。数据以传输块集的形式到达编码/复用单元，在每个发射时间间隔传送一次。发射时间间隔与传输信道有关，从集合{5 ms(*1), 10 ms, 20 ms, 40 ms, 80 ms}中取值。
注：(*1)可能会在用于PRACH。
编码/复用的步骤如下：
- 给每个传输模块加CRC（参见4.2.1）；
- 传输模块级连/码块分段（参见4.2.2）；
- 信道编码（参见4.2.3）；
- 无线帧尺寸均衡（参见4.2.4）；
- 交织（分两步，参见4.2.5和4.2.10）；
- 无线帧分段（参见4.2.6）；
- 速率匹配（参见4.2.7）；
- 传输信道的复用（参见4.2.8）；
- 比特加扰（参见4.2.9）；
- 物理信道的分段（参见4.2.10）；
- 子帧分段（参见4.2.12）；
- 映射到物理信道（参见4.2.13）；
上行链路和下行链路的编码/复用步骤如图1所示。

图1：TD-SCDMA上行及下行链路的传输信道复用结构
传输信道复用的基本方法如上所述，即形成一个数据流，映射到一个或多个物理信道。而另一个可选的业务复用方法是使用多个CCTrCHs（编码组合传输信道），拥有几个并行的如图1所示的复用链，形成多个数据流，每一个数据流可以映射到一个或多个物理信道上。
4.2.1 附加CRC
差错检测由传输块上的循环冗余校验提供。CRC长度为24,16,12,8或0比特，由高层用信令通知每个传输信道使用的CRC长度。
4.2.1.1 CRC 计算
每个传输块的CRC奇偶校验比特位的计算需要用到整个传输块。奇偶校验比特可由下面的任一循环生成多项式产生：
gCRC24(D) = D24 + D23 + D6 + D5 + D + 1
gCRC16(D) = D16 + D12 + D5 + 1
gCRC12(D) = D12 + D11 + D3 + D2 + D + 1
gCRC8(D) = D8 + D7 + D4 + D3 + D + 1
用表示一个传输块中传送到层1的比特，用表示奇偶校验比特。Ai 为传输块TrCH i的长度， m 是传输块编号，Li 是奇偶校验比特的数目。Li 根据高层信令可以取值24, 16, 12, 8, 或 0。
编码以系统的方式进行，即在GF(2)中，多项式：

除以gCRC24(D)的余数等于0，多项式：

除以gCRC16(D)的余数等于0，多项式：

除以gCRC12(D)的余数等于0，多项式：

除以gCRC8(D)的余数等于0。
如果没有传输块输入进行CRC计算(Mi = 0)，则不能执行附加CRC的操作。如果输入传输块执行CRC计算(Mi  0)而且传输块的长度为零(Ai = 0)，则需要附加CRC，即所有奇偶校验比特等于零。
4.2.1.2 CRC附加模块的输入和输出之间的关系
附加CRC之后的比特记为  ，其中Bi = Ai + Li.。aimk 和 bimk 之间的关系满足：
k = 1, 2, 3, …, Ai
k = Ai + 1, Ai + 2, Ai + 3, …, Ai + Li
4.2.2 传输块的级连和码块分段
在一个TTI内的所有传输块都是串行级连起来的。如果一个TTI中的比特数大于一个码块的最大长度，则在传输块级连后需要进行码块分段。码块的最大尺寸将取决于TrCH使用的是卷积编码，Turbo编码，还是不进行编码。
4.2.2.1 传输块级连
进行传输块级连的输入比特用表示，其中i为TrCH的编号，m为传输块的编号，而Bi为每个块中的比特数（包括CRC）。级连后的比特以表示，其中i为TrCH编号，而且Xi=MiBi。它们被定义为满足如下的关系：
k = 1, 2, …, Bi
k = Bi + 1, Bi + 2, …, 2Bi
k = 2Bi + 1, 2Bi + 2, …, 3Bi

k = (Mi – 1)Bi + 1, (Mi – 1)Bi + 2, …, MiBi
4.2.2.2 码块分段
如果Xi>Z，则需要对传输模块级连后的比特序列进行分段。分段后的码块具有相同的长度。TrCH i分段后得到的码块数目用Ci来表示。如果输入的进行分段的比特数Xi不是Ci的整数倍，则在第一个码块的前面增加填充比特。如果选择使用Turbo编码而且Xi < 40，填充比特将加在码块的前段。填充比特也将被传输，且总是为0。最大的码块长度为：
- 卷积编码： Z = 504；
- turbo 编码： Z = 5114；
- 没有信道编码： Z = 没有限制。
Ci  0时的码块分段的输出比特记为  ，其中i为TrCH编号，r为码块编号，而Ki为每个码块的比特数。
码块数目为：

每个码块的比特数（仅适用于Ci  0）：
if Xi < 40 且使用 Turbo 编码，then
Ki = 40
else
Ki = Xi / Ci
end if
填充比特数： Yi = CiKi – Xi
for k = 1 to Yi -- Insertion of filler bits

end for
for k = Yi+1 to Ki

end for
r = 2 -- Segmentation
while r  Ci
for k = 1 to Ki

end for
r = r+1
end while
4.2.3 信道编码
码块被传送到信道编码功能模块，用表示，其中，i为 TrCH 号，r为码块号, Ki是每个码块中的比特数。TrCH i中的码块数目用Ci表示。编码后的比特记为，其中，Yi是编码后的比特数。oirk 和 yirk 之间以及Ki 和 Yi 之间的关系与信道编码方案有关。
传输信道可采用下列编码方式：
- 卷积编码；
- turbo 编码；
- 不编码。
不同类型的TrCH所使用的编码方案和编码率参见表1。Yi 的数值与每个编码方案的关系如下：
- 编码率1/2的卷积码： Yi = 2*Ki + 16；编码率1/3； Yi = 3*Ki + 24；
- 编码率1/3的turbo 编码： Yi = 3*Ki + 12；
- 不编码： Yi = KI 。
表 1： 1.28Mcps TDD所采用的信道编码方案和编码率
TrCH 类型编码方案编码率
BCH 卷积编码 1/3
PCH 1/3, 1/2
RACH 1/2
DCH, DSCH, FACH, USCH 1/3, 1/2
Turbo 编码 1/3
不编码

4.2.3.1 卷积编码
本节定义了约束长度为9，编码率为1/3和1/2的卷积码。
卷积编码器的配置参见图2。
编码率1/3的卷积编码器按output 0, output 1, output 2, output 0, output 1, output 2, output 0,…,output 2 的顺序输出结果。编码率1/2的卷积编码器按output 0, output 1, output 0, output 1, output 0, …, output 1 的顺序输出结果。
编码前必须在码块末尾增加8个数值为0的二进制尾比特。
开始对输入比特进行编码时编码器的移位寄存器初始值必须为“全0”。

图 2：编码率为1/2和1/3的卷积编码器
4.2.3.2 Turbo编码
4.2.3.2.1 Turbo编码器
Turbo 编码器的组成是一个并行级连卷积码 (PCCC)，包括两个8-状态分支编码器和一个Turbo码内交织器。Turbo编码器的编码率是 1/3，其结构参见图3。
PCCC 的8状态分支码的传递函数为：
G(D)=  ,
其中
g0(D) = 1 + D2 + D3,
g1 (D) = 1 + D + D3.

对输入比特开始编码时移位寄存器的初始值必须设置为全零。
Turbo 编码器的输出为，Y'(0), X(1), Y(1), Y'(1), 等等：
x1, z1, z'1, x2, z2, z'2, …, xK, zK, z'K,
其中x1, x2, …, xK 是Turbo 编码器，即第一个8-状态分支编码器和Turbo 码内交织器的输入比特，K是比特数目，z1, z2, …, zK 和z'1, z'2, …, z'K 分别是第一个和第二个8-状态分支编码器的输出比特。
Turbo 码内交织器的输出比特记为x'1, x'2, …, x'K ，并作为第二个8-状态分支编码器的输入。

图 3：编码率1/3 的Turbo 编码器结构（虚线仅适用于trellis 终止）
4.2.3.2.2 Turbo 编码器的Trellis终止
在所有信息比特编码后通过从移位寄存器反馈端取出尾比特来执行Trellis 终止。信息比特编码后再填补尾比特。
最先的三个尾比特用于终止第一个分支编码器（图3中上面的开关打到下端时），同时第二个分支编码器则处于关断状态。最后的三个尾比特用于终止第二个分支编码器（图3中下面的开关打到下端时），同时第一个分支编码器则处于关断状态。
trellis 终止发射的比特为：
xK+1, zK+1, xK+2, zK+2, xK+3, zK+3, x'K+1, z'K+1, x'K+2, z'K+2, x'K+3, z'K+3.
4.2.3.2.3 Turbo 码内交织器
Turbo 码内交织器包括对输入比特填补后输入到一个方形矩阵，方形矩阵行内和行间的置换，以及方形矩阵元素删减后的比特输出。Turbo 码内交织器的输入比特记为，其中K 是比特数目，取值为40 K 5114。Turbo 码内交织器的输入比特与信道编码的输入比特之间的关系满足  且K = Ki 。
下列符号将在4.2.3.2.3.1 到 4.2.3.4.3.3中被用到：
K Turbo 码内交织器输入比特数
R 方形矩阵行数
C 方形矩阵列数
p 质数
v 原根
行内置换基序列
qi 最小质整数
ri 置换质整数
行间置换模式
第i行的行内置换模式
i 方形矩阵行编号指针
j 方形矩阵列编号指针
k 比特序列指针
4.2.3.2.3.1 填补后的方形矩阵输入比特
输入给Turbo 码内交织器的比特序列以下列步骤写入方形矩阵中：
(1) 确定方形矩阵的行数R，使得：
.
方形矩阵各行按照由上至下的顺序依次编号为 0, 1, …, R - 1 。
(2) 确定行内置换所需的质数， p，以及方形矩阵的列数，C，使得：
if (481 K 530) then
p = 53 and C = p.
else
从表2 中找到最小质数p，使得
,
并确定C ，使得
.
end if
方形阵各列按照由左至右的顺序依次编号为0, 1, …, C - 1 。
表 2：质数 p 及相应原根v 列表
P v p v p v p v p v
7 3 47 5 101 2 157 5 223 3
11 2 53 2 103 5 163 2 227 2
13 2 59 2 107 2 167 5 229 6
17 3 61 2 109 6 173 2 233 3
19 2 67 2 113 3 179 2 239 7
23 5 71 7 127 3 181 2 241 7
29 2 73 5 131 2 191 19 251 6
31 3 79 3 137 3 193 5 257 3
37 2 83 2 139 2 197 2
41 6 89 3 149 2 199 3
43 3 97 5 151 6 211 2

(3) 逐行将比特序列写入R  C 的方形矩阵中，首比特y1填入0行0列：
   .
其中， yk = xk for k = 1, 2, …, K ，并且如果R C K，则用虚拟比特， k = K + 1, K + 2, …, R C填充。这些虚拟比特在执行完行内和行间置换之后，需要从方形矩阵输出中删减掉。
4.2.3.2.3.2 行内和行间置换
输入比特写入R  C 的方形矩阵中后，按照如下的步骤(1) – (6)执行行内和行间置换：
(1) 从4.2.3.2.3.1节的表3中选择一个原根，表中所有原根都列在质数p的右侧。
(2) 按如下方法构造用于行内置换的基序列：
, j = 1, 2,… (p - 2), 且 s(0) = 1.
(3) 指定q0 = 1为序列中的第一个质整数，序列其他质整数确定方法为：对于每个i = 1, 2, …, R – 1，qi 是满足g.c.d(qi, p - 1) = 1，qi > 6，且 qi > q(i - 1) 的最小质整数。这里g.c.d. 代表最大公约数。
(4) 置换序列，得到序列，使得
rT(i) = qi,  i = 0, 1, …. , R - 1,
其中是行间置换模式，定义为表3所示的4种模式中的一种，具体模式选择依赖于输入比特数K。
表 3：Turbo 码内交织器的行间置换模式
输入比特数
K 矩阵行数 R 行间置换模式
<T(0), T(1), …, T(R - 1)>
(40 K 159)
5 <4, 3, 2, 1, 0>
(160 K 200) or (481 K 530)
10 <9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0>
(2281 K 2480) or (3161 K 3210)
20 <19, 9, 14, 4, 0, 2, 5, 7, 12, 18, 16, 13, 17, 15, 3, 1, 6, 11, 8, 10>
K = any other value 20 <19, 9, 14, 4, 0, 2, 5, 7, 12, 18, 10, 8, 13, 17, 3, 1, 16, 6, 15, 11>

(5) 执行第i行的行内置换：
if (C = p) then
, j = 0, 1, …, (p - 2), and Ui(p - 1) = 0,
其中 Ui(j) 是第i行的第j个需要置换的比特的原始位置。
end if
if (C = p + 1) then
,    j = 0, 1, …, (p - 2).  Ui(p - 1) = 0, and Ui(p) = p,
其中Ui(j) 是第i行的第j个需要置换的比特的原始位置，且
if (K =R C) then
交换 UR-1(p) 和UR-1(0).
end if
end if
if (C = p - 1) then
, j =0, 1, …, (p - 2),
其中 Ui(j) 是第i行的第j个需要置换的比特的原始位置。
end if
(6) 按照模式执行方形矩阵的行间置换，其中T(i) 是第i个置换行的原始行位置。
4.2.3.2.3.3 有删减的方形矩阵比特输出
行内和行间置换执行后，置换后的方形矩阵比特以y'k表示：

Turbo 码内交织器的输出是从R C方形矩阵中按照一列一列的顺序依次读出的比特序列，该矩阵已经过行内和行间置换，比特序列开始于0行0列的y'1，终止于R - 1行C - 1列的y'CR。删减操作是删减在行内和行间置换前填补到矩阵输入中的所有虚拟比特，即对应于yk ，k > K 的比特y'k 需要从输出中删减掉。Turbo 码内交织器的输出比特记为x'1, x'2, …, x'K ，其中x'1对应删减后具有最小指针k的比特y'k ，x'2对应删减后具有次小指针k的比特y'k ，以此类推。Turbo 码内交织器的输出比特数为K ，删减的比特总数为：
R C – K.
4.2.3.3 编码后码块的级连
每个码块进行信道编码之后，如果Ci大于1，编码后的各块将被串行级连，使得具有最小指针r 的码块首先从信道编码模块中输出，否则信道编码模块正常输出编码后的码块。比特输出记为，其中i 是TrCH 号， Ei = CiYi 。输出比特满足如下关系式：
     k = 1, 2, …, Yi
     k = Yi + 1, Yi + 2, …, 2Yi
      k = 2Yi + 1, 2Yi + 2, …, 3Yi

     k = (Ci - 1)Yi + 1, (Ci - 1)Yi + 2, …, CiYi
如果没有码块输入进行信道编码 (Ci = 0)，则信道编码也没有输出，即Ei = 0 。
4.2.4 无线帧长度均衡
无线帧长度均衡是通过填补输入比特序列，保证填补后的输出能够如4.2.6节所描述的那样分成具有相同长度的Fi个数据段。
无线帧长度均衡的输入比特序列用来表示，其中i为TrCH号，Ei为比特数。输出比特序列表示为，其中Ti为比特数。输出比特序列可由下式得到：
tik = cik, ， k = 1… Ei 且
tik = {0 , 1}， k= Ei +1… Ti ，如果 Ei < Ti
其中
Ti = Fi * Ni  且
  是长度均衡后每个段的比特数。
4.2.5 第一次交织
第一次交织为列间置换的块交织器。输入给块交织器的比特序列记为，其中i为TrCH号，Xi是比特数。这里已经保证了Xi是TTI中的无线帧数目的整数倍。块交织器的输出比特序列由以下步骤得到：
1) 依据TTI 从表4中选择列的数目C1。各列从左至右编号为0, 1, …, C1 - 1 。
2) 确定矩阵的行数，R1，定义为
R1 = Xi / C1.
矩阵的各行从上至下编号为0, 1, …, R1 - 1 。
3) 将输入比特序列逐行写入R1 C1的矩阵，写入0行0列，写入R1 – 1行C1 - 1列：

4) 基于表4中的模式执行矩阵的列间置换，其中P1C1(j)是第j个置换列的初始列位置。列置换后的比特记作yi,k ：

5) 从列间置换后的R1 C1的矩阵中逐列读出块交织器的输出比特序列  。比特  对应0行0列的元素，  对应R1 - 1行C1 - 1列的输出。
表 4 第一次交织的列间置换模式
TTI 列数 C1 列间置换模式
<P1C1(0), P1C1(1), …, P1C1(C1-1)>
5ms(*1),10 ms 1 <0>
20 ms 2 <0,1>
40 ms 4 <0,2,1,3>
80 ms 8 <0,4,2,6,1,5,3,7>
         (*1)可用于PRACH。

4.2.5.1 第一次交织输入与输出之间的关系
第一次交织的输入比特记为，其中i 是TrCH 号， Ti 是比特数。因而，xi,k = ti,k 且Xi = Ti 。
第一次交织输出比特记作，且有 di,k = yi,k 。
4.2.6 无线帧分段
当传输时间间隔大于10 ms时，输入比特序列将分段并映射到连续的Fi个无线帧上。无线帧尺寸均衡之后，可以保证输入比特序列长度为Fi的整数倍。
输入比特序列表示为，其中i为TrCH号，Xi为比特数。每个TTI输出的Fi个比特序列表示为，其中ni为当前TTI中的无线帧号，Yi为TrCH i的每个无线帧的比特数。输出序列定义如下：
=  , ni = 1…Fi, k = 1…Yi
其中
Yi = (Xi / Fi) 为每段的比特数。
第ni段映射到发射时间间隔的第ni个无线帧。
输入到无线帧分段的比特序列表示为，其中i为TrCH号，Ti为比特数。因此，xik = dik且Xi = Ti 。
对应于无线帧ni的输出比特序列表示为，其中i为TrCH号，Ni为比特数。因此，且Ni = Yi 。
4.2.7 速率匹配
速率匹配是指传输信道上的比特被重发或者打孔。高层给每一个传输信道配置一个速率匹配特性。这个特性是半静态并且只能通过高层信令来改变。当计算重发或打孔的比特数时，需要使用速率匹配特性。
一个传输信道中的比特数在不同的传输时间间隔内可以发生变化。当不同的传输时间间隔内的比特数发生改变时，比特将被重发，以确保在TrCH复用后总的比特率与所分配的物理信道的总的信道比特率是相同的。
如果一个CCTrCH内的所有TrCH都没有输入比特进行速率匹配，则这一CCTrCH内所有TrCH的速率匹配也没有比特输出。
4.2.7节及其下面小节中的所使用的符号：
Nij : 在TrCH i速率匹配之前一个无线帧的比特数，其传输格式组合为j 。
  : 如果为正，则代表TrCH i中每一个无线帧重发的比特数，其传输格式组合为j 。
如果为负，则代表TrCH i中每一个无线帧打孔的比特数，其传输格式组合为j 。
RMi : TrCH i的半静态速率匹配特性。由高层发信令通知。
PL : 打孔限制。该数值限制了为了最小化物理信道数所能够使用的打孔总数。由高层发信令通知。允许的打孔数目用 % 表示，数值等于(1-PL)*100。
Ndata,j : 一个无线帧中CCTrCH可用的比特总数，其传输格式组合为j 。
P : 当前帧中使用的物理信道数目。
Pmax : CCTrCH 中分配的最大的物理信道数目。
Up : 物理信道p中的数据比特数， p = 1...P 。
I : CCTrCH中的TrCH 数。
Zij : 中间计算变量。
Fi : TrCH i的传输时间间隔内的无线帧数。
ni : 在TrCH i的传输时间间隔内的无线帧号(0  ni < Fi)。
q : 平均打孔或重发间隔(需要规范化。该符号仅仅说明除整数的重发次数以外剩余的速率匹配的信息)。
P1F(ni) : 第一次交织器的列置换函数，P1F(x)是置换后编号为x 的列的初始位置。P1 定义见4.2.5节的表4 (注意P1F 是自反的)。
S[n] : 当时无线帧nI 的打孔或重发模式的移位。
TFi(j) : 传输格式组合为j 的TrCH i的传输格式。
TFS(i) : TrCH i的传输格式指针l的集合。
eini : 4.2.7.3节中的速率匹配模式确定算法所使用的变量e 的初始值。
eplus : 4.2.7.3节中的速率匹配模式确定算法所使用的变量e 的增量。
eminus : 4.2.7.3节中的速率匹配模式确定算法所使用的变量e 的减量。
b : 指示系统和奇偶校验比特。
b=1: 系统比特。4.2.3.2.1节中的X(t) 。
b=2: 第一奇偶校验比特（来自上Turbo分支编码器）。4.2.3.2.1节中的Y(t) 。
b=3: 第二奇偶校验比特（来自下Turbo分支编码器）。4.2.3.2.1节中的Y'(t)。
注释: 当TTI的长度为5ms, 上面提到的符号指的时子帧而不是无限帧. 在这种情况下, Fi = 1 并且ni = 0.
4.2.7.1 速率匹配参数的确定
下列为所有TFC j定义的关系式将在速率匹配模式计算中使用：

对所有 i = 1 ... I (1)
对所有  i = 1 ... I
打孔可用来使所需要的发射容量最小化。可用的最大打孔数为1-PL，PL由高层用信令通知。Ndata可能的取值依赖于分配给各自CCTrCH的物理信道数Pmax，也依赖于它们的特性（扩频因子，中间导频和TFCI的长度，TPC和多帧结构的使用），参见3GPP TS 25.221。
上层会对每一个物理信道指示一个单独的最小扩频因子Spmin。每个物理信道的数据比特数目用Up,Sp 表示，其中p 代表该物理信道的序列号，1 p Pmax ，第二个指针Sp代表该物理信道扩频因子可能的取值{16, 8, 4, 2, 1}。对指针p的描述参见4.2.12节，该节做了如下修正：用最小扩频因子Spmin取代了扩频因子(Q)，这样在Q= Spmin时信道化编码指针就取代了k。之后，就可以从下面按升序排列的序列中为Ndata 选取一个数值：

可选地，如果高层通知UE可以自行决定改变上行扩频因子，Ndata 就可以从下面按升序排列的序列中选取一个数值：

对应于传输格式组合j的Ndata, j可通过执行下面的算法来确定：
SET1 = { Ndata  使得是非负数。 }
Ndata, j = min SET1
对于在一个无线帧（或子帧，当TTI=5ms时）内的每一个TrCH i ，被重发或打孔的比特数Ni,j可以通过本节开始给出的关系式计算得到，且可用于所有可能的传输格式组合j和所选的每一个无线帧（子帧）。P表示了对应于Ndata, j的物理信道数。
如果Ni,j = 0，则速率匹配的输出数据与输入数据相同，这时不需要执行4.2.7.3节中的速率匹配算法。
否则，执行4.2.7.3节中的算法计算出速率匹配模式。这一算法中需要参数eini, eplus, eminus 和Xi ，这些参数的计算按照4.2.7.1.1节和4.2.7.1.2节中的方程式进行。
4.2.7.1.1 未编码和卷积编码的 TrCH
a = 2
Ni = Ni,j
Xi = Ni,j
R = Ni,j mod Ni,j – 注：这里 Ni,j mod Ni,j 的范围是 0 到 Ni,j-1 ，即 -1 mod 10 = 9 。
if R  0 and 2R  Ni,j
then q = Ni,j / R
else
q = Ni,j / (R - Ni,j)
endif
注解1： q 是有符号数。
If q 是偶数
then q' = q + gcd(q, Fi) / Fi – 其中 gcd (q, Fi) 代表q 和 Fi的最大公约数
注解2： q' 不是整数，而是 1/8的倍数。
else
q' = q
endif
for x = 0 to Fi-1
S[xq' mod Fi] = (x*q' div Fi)
end for
eini = (a  S[P1Fi(ni)]  |Ni | + 1) mod (a  Ni,j)
eplus = a  Xi
eminus = a  |Ni|
如果Ni <0 则打孔，否则重发。
4.2.7.1.2 Turbo 编码的 TrCH
如果在turbo 编码的 TrCH上重发，即 Ni,j >0，需要使用4.2.7.1.1 节中的参数。
如果要执行打孔，则需要使用下面的参数。指针b 用于指示系统比特(b=1)，第一奇偶校验比特(b=2)，和第二奇偶校验比特(b=3)。
当b=2时，a = 2
当b=3时，a = 1

如果b=2或b=3时计算为0，则对相应的奇偶校验比特流不需要执行下列步骤和4.2.7.3节的速率匹配算法。
Xi = Ni,j /3 ,
q = Xi /|Ni| 
if(q 2)
for r=0 to Fi-1
S[(3r+b-1) mod Fi] = r mod 2;
end for
else
if q 是偶数
then q = q – gcd(q, Fi)/ Fi -- 其中gcd (q, Fi)代表q 和Fi的最大公约数
注： q' 不是整数，而是 1/8的倍数。
else q = q
endif
for x=0 to Fi –1
r = xq' mod Fi;
S[(3r+b-1) mod Fi] = xq div Fi;
endfor
endif
对于每个无线帧，它的速率匹配模式可通过4.2.7.3节中的算法计算得到，其中：
Xi 同上，
eini = (aS[P1 Fi (ni)]|Ni| + Xi) mod (aXi), if eini = 0 then eini = aXi
eplus = aXi
eminus = a|Ni|
4.2.7.2 速率匹配的比特分离和收集
Turbo编码的TrCH的系统比特不需要打孔，其他比特可以打孔。速率匹配模块的输入比特序列中的系统比特，第一奇偶校验比特，第二奇偶校验比特因此而被划分为三个序列。
第一个序列包含：
- 所有来自Turbo编码的TrCH的系统比特。
- 0到2个来自Turbo编码的TrCH的第一和/或第二奇偶校验比特。这些比特在一个数据块执行完无线帧分段后的总比特数不是3的倍数时，将被分入第一个序列。
- Trellis 终止的部分系统比特，第一和第二奇偶校验比特。
第二个序列包含：
- 所有来自Turbo编码的TrCH的第一奇偶校验比特，除了那些当总比特数不是3的倍数时需要分入第一个序列的第一奇偶校验比特。
- Trellis 终止的部分系统比特，第一和第二奇偶校验比特。
第三个序列包含：
- 所有来自Turbo编码的TrCH的第二奇偶校验比特，除了那些当总比特数不是3的倍数时需要分入第一个序列的第二奇偶校验比特。
- Trellis 终止的部分系统比特，第一和第二奇偶校验比特。
第二个和第三个序列必须是同等长度，而第一个序列可以多0到2个比特。打孔仅仅应用于第二个和第三个序列。
比特分离函数对未编码TrCH，卷积编码的TrCH以及有重发的turbo 编码的TrCH都是透明的。比特分离和比特收集参见图4和图5。

图 4： turbo 编码的TrCH 的打孔

图 5：未编码TrCH，卷积编码的TrCH以及有重发的turbo 编码的TrCH 的速率匹配
比特分离与第一交织有关，偏移量用来定义不同TTI的分离。b 指示本节定义的三个序列，b=1代表第一个序列，b=2代表第二个序列，b=3代表第三个序列。
各个序列对应的偏移量b 见表5。
表 5：比特分离所需的与TTI相关的偏移量
TTI (ms) 1 2 3
10, 40 0 1 2
20, 80 0 2 1

TTI 中不同无线帧的比特分离是不同的。这就需要第二个偏移量。TrCH i 的无线帧号用ni 表示，偏移量则表示为。
表 6：比特分离所需的与无线帧相关的偏移量
TTI (ms) 0 1 2 3 4 5 6 7
10 0 NA NA NA NA NA NA NA
20 0 1 NA NA NA NA NA NA
40 0 1 2 0 NA NA NA NA
80 0 1 2 0 1 2 0 1

4.2.7.2.1 比特分离
速率匹配的输入比特记为，其中i 是TrCH 号，Ni 是速率匹配模块输入的比特数。注意，为简明起见，在比特编号中省略了传输格式组合数j，即Ni=Nij 。分离后的比特记为。在打孔的turbo 编码的TrCH中，b 表示4.2.7.2节定义的三个序列，b=1代表第一个序列，以此类推。对其他所有情况，b 定义为1。Xi是分离后的比特序列中的比特数。ei,k 和 xb,i,k 的相互关系如下：
对于打孔的turbo 编码的TrCH ：
k = 1, 2, 3, …, Xi Xi  = Ni /3
k = 1, …, Ni mod 3 注：当(Ni mod 3) = 0时，这一行不需要。
k = 1, 2, 3, …, Xi Xi  = Ni /3
k = 1, 2, 3, …, Xi Xi = Ni /3
对于未编码TrCH，卷积编码的TrCH以及有重发的turbo 编码的TrCH ：
k = 1, 2, 3, …, Xi Xi = Ni
4.2.7.2.2 比特收集
比特xb,i,k 输入给4.2.7.3节描述的速率匹配算法。速率匹配算法输出标记为。
比特收集是比特分离的逆函数。收集后的比特记为。比特收集后，标记为打孔的比特被删除，其余比特记为，其中i是TrCH号，Vi = Ni,j+Ni,j 。yb,i,k, zb,i,k, 和 fi,k 的关系如下：
对于打孔的turbo 编码的TrCH  (Yi=Xi)：
k = 1, 2, 3, …, YI
k = 1, …, Ni mod 3 注：当(Ni mod 3) = 0时，这一行不需要。
k = 1, 2, 3, …, Yi
k = 1, 2, 3, …, Yi
比特收集后，数值为 ，{0, 1}的比特zi,k,从比特序列中删除。比特fi,1对应打孔后指针k 最小的比特zi,k，比特fi,2对应打孔后指针k 第二小的比特zi,k，以此类推。
对于未编码TrCH，卷积编码的TrCH以及有重发的turbo 编码的TrCH ：
k = 1, 2, 3, …, Yi
重发时，fi,k=zi,k ，Yi=Vi 。
打孔时，Yi=Xi ，数值为 ，{0, 1}的比特zi,k则从比特序列中删除。比特fi,1对应打孔后指针k 最小的比特zi,k，比特fi,2对应打孔后指针k 第二小的比特zi,k，以此类推。
4.2.7.3 速率匹配模式确定
速率匹配的输入比特记为，其中i 是TrCH 号，Xi是4.2.7.1.1节和4.2.7.1.2节给出的参数。
注：为简明起见，在比特编号中省略了传输格式组合数j 。
速率匹配规则如下：
如果要执行打孔
e = eini    --当前和所需的打孔率的初始误差
m = 1 -- 当前比特指针
do while m <= Xi
e = e – eminus -- 更新误差
if e <= 0 then -- 检查比特号m 是否要打孔
设置比特xi,m为 ，其中{0, 1}
e = e + eplus -- 更新误差
end if
m = m + 1 --  下一比特
end do
else
e = eini    -- 当前和所需的打孔率的初始误差
m = 1 -- 当前比特指针
do while m <= Xi
e = e – eminus -- 更新误差
do while e <= 0 -- 检查比特号m 是否要重发
repeat bit xi,m
e = e + eplus -- 更新误差
end do
m = m + 1 --  下一比特
end do
end if
重复的比特直接放在被重复比特的后面。
4.2.8 TrCH 复用
每经过10 ms，来自每个TrCH的一个无线帧被交付进行TrCH复用。这些无线帧被连续地复用到一个编码组合传输信道 (CCTrCH)中。如果TTI小于10ms，将不会执行TrCH复用。
输入进行TrCH复用的比特用来表示，其中i 是TrCH 号，Vi是TrCH i无线帧中的比特数。TrCH数目用I.来表示。从TrCH复用输出的比特用来表示，S是比特数，即。TrCH复用用下面的关系式来表示：
k = 1, 2, …, V1
k = V1+1, V1+2, …, V1+V2
k = (V1+V2)+1, (V1+V2)+2, …, (V1+V2)+V3

k = (V1+V2+…+VI-1)+1, (V1+V2+…+VI-1)+2, …, (V1+V2+…+VI-1)+VI
4.2.9 比特加扰
TrCH复用器的输出比特在比特扰码器中加扰码。比特扰码器的输入比特记为，其中S是输入到比特加扰模块的比特数，等于CCTrCH 的总比特数。比特加扰后的输出比特记为。
比特加扰定义为如下关系式：

  由如下操作得到：
   ; ;  ;
4.2.10 物理信道分段
当使用多于一个的物理信道时，物理信道分段将比特分配到不同的PhCH中。物理信道分段的输入比特用来表示，其中S是输入到物理信道分段模块的比特数。速率匹配后PhCH的数目用4.2.7.1节中定义的P来表示。
物理信道分段后的比特用来表示，其中p是PhCH号，Up是一个通常的变量，代表每个PhCH的各个无线帧的比特数。sk与up,k的关系如下。
物理信道分段后的第一个PhCH上的比特：
k = 1, 2 , …, U1
物理信道分段后的第二个PhCH上的比特：
k = 1, 2 , …, U2
…
物理信道分段后的第P个PhCH上的比特：
k = 1, 2 , …, UP
4.2.11 第二次交织
第二次交织是一个块交织器，包含填补后输入到一个矩阵的比特，矩阵的列间置换以及矩阵删减后的比特输出。第二次交织可以对CCTrCH所映射的一个帧内发射的所有数据比特同时应用，也可以分别对每个时隙应用。第二次交织方案的选择由高层控制。
4.2.11.1 帧相关的第二次交织
在帧相关的第二次交织中，块交织器的输入比特用表示，其中，U代表各个无线帧发送的经过TrCH复用的总比特数，  。
各个物理信道的xk和比特upk相互关系如下：
k = 1, 2 , …, U1
k = 1, 2 , …, U2
…
k = 1, 2 , …, UP
对每一个CCTrCH，下面的步骤必须执行一次：
(1) 设置矩阵列数C2 = 30。矩阵各列按照由左到右的顺序依次编号为0, 1, 2, …, C2 – 1 。
(2) 找到满足下式的最小整数R2，确定矩阵的行数，R2：
U  R2 X C2.
方形矩阵的各行按照从上至下的顺序依次编号为0, 1, 2, …, R2 - 1 。
(3) 逐行将输入比特序列写入R2 C2的矩阵中，首比特y1填入0行0列：

其中，k = 1, 2, …, U ，如果R2  C2 > U ，则用虚拟比特  = 0 或 1，k = U + 1, U + 2, …, R2  C2填充。这些虚拟比特在执行完列间置换之后，需要从矩阵输出中删减掉。
(4) 基于表8中的模式执行矩阵的列间置换，其中P2(j)是第j个置换列的初始列位置。列置换后的比特记作。

(5) 从列间置换后的R2 C2的矩阵中逐列读出块交织器的输出比特序列。输出中在列间置换前填补到矩阵输入中的虚拟比特需要删减，即，对应比特，k > U的比特需要从输出中删除。经过帧相关的第二次交织后的比特记为，其中z1对应删减后指针k 最小的比特， z2对应删减后指针k 第二小的比特，以此类推。
输出比特序列按如下方式分段：
k = 1, 2 , …, U1
k = 1, 2 , …, U2
…
k = 1, 2 , …, UP
经过帧相关第二次交织的比特序列记为，其中t代表时隙序号，Ut表示某个无线帧中该时隙发射的比特数。
设T为某个无线帧中一个CCTrCH中的时隙数（包括子帧1和子帧2），且。物理层对于该无线帧中该CCTrCH中所分配的时隙，以升序排列的方式指定时隙序号t。在时隙t，Rt表示该时隙中的物理信道数并且有。r、t和物理信道序号p之间的关系如下（详见4.2.12.1节）：

定义关系式ut,r,k = up,k，并且定义为时隙t上物理信道r中的比特数，vt,k和ut,r,k之间的关系如下：
k = 1, 2 , …,
k = 1, 2 , …,
…
k = 1, 2 , …,

4.2.11.2 时隙相关的第二次交织
在时隙相关的第二次交织中，块交织器的输入比特用表示，其中，t代表一个指定时隙序号，Ut代表各个无线帧中该指定时隙发射的比特数。
设T为某个无线帧中一个CCTrCH中的时隙数（包括子帧1和子帧2），且。物理层对于该无线帧中该CCTrCH中所分配的时隙，以升序排列的方式指定时隙序号t。在时隙t，Rt表示该时隙中的物理信道数并且有。r、t和物理信道序号p之间的关系如下（详见4.2.12.1节）：

定义关系式ut,r,k = up,k，并且定义为时隙t上物理信道r中的比特数，xt,k 和ut,r,k之间的关系如下：
k = 1, 2 , …,
k = 1, 2 , …,
…
k = 1, 2 , …,
对每一个该CCTrCH所映射的时隙t，下面的步骤必须执行一次：
(1) 设置矩阵列数C2 = 30。矩阵各列按照由左到右的顺序依次编号为0, 1, 2, …, C2 – 1 。
(2) 找到满足下式的最小整数R2，确定矩阵的行数，R2：
Ut  R2  C2.
方形矩阵的各行按照从上至下的顺序依次编号为0, 1, 2, …, R2 - 1 。
(3) 逐行将输入比特序列写入R2 C2的矩阵中，首比特填入0行0列：

其中，k = 1, 2, …, Ut，如果R2  C2 > U ，则用虚拟比特  = 0 或 1，k = U + 1, U + 2, …, R2  C2填充。这些虚拟比特在执行完列间置换之后，需要从矩阵输出中删减掉。
(4) 基于表7中的模式执行矩阵的列间置换，其中P2(j)是第j个置换列的初始列位置。列置换后的比特记作。

(5) 从列间置换后的R2 C2的矩阵中逐列读出块交织器的输出比特序列。输出中在列间置换前填补到矩阵输入中的虚拟比特需要删减，即，对应比特，k > Ut的比特需要从输出中删除。经过时隙相关的第二次交织后的比特记为，其中vt,1对应删减后指针k 最小的比特，vt,2对应删减后指针k 第二小的比特，以此类推。
表 7 第二次交织列间置换模式
列数 C2 列间置换模式
< P2(0), P2(1), …, P2(C2-1) >
30 <0, 20, 10, 5, 15, 25, 3, 13, 23, 8, 18, 28, 1, 11, 21,
6, 16, 26, 4, 14, 24, 19, 9, 29, 12, 2, 7, 22, 27, 17>

4.2.11A 子帧分段
在TD-SCDMA中，当编码组合传输信道TTI的长度大于5ms时，需要在第二次交织单元和物理信道映射单元之间增加一个子帧分段单元。在这种情况下速率匹配的实施保证了比特流是偶数，可以分成两个子帧。上下行链路的传输信道复用结构参见图1。
输入到子帧分段模块的比特流被分割成时隙串, 每一个时隙串包含了所有在两个子帧中某一给定的时隙位置需要传输的比特。
输入比特序列记为，其中，i 是时隙号，Xi是时隙i中每个无线帧的比特数。每个无线帧的两个输出比特序列记为，其中ni是当前无线帧中的子帧号，Yi是时隙i中每个无线子帧的比特数。输出序列定义如下：
=  , ni = 1 或 2, k = 1…Yi
其中
Yi = (Xi / 2) 是时隙i每个子帧的比特数，
  是输入比特序列的第k个比特，且
对应第n个子帧的输出比特序列中的第k个比特，

4.2.12 物理信道映射
4.2.12.1 TD-SCDMA选项的物理信道映射
子帧分段单元的比特流被映射到子帧时隙的码道上。
物理信道映射后的比特用来表示，其中p是PhCH号，Up是各个PhCH的一个子帧中的比特数。比特wpk被映射到PhCH，以便每个PhCH的比特按k的升序在空中发射出去。
比特的映射与块交织类似，都是将比特写入列中，但奇数号的PhCH以前向顺序填充，而偶数号的PhCH以反向顺序填充。
下面小节所描述的映射方案，须单独应用于当前子帧使用的每个时隙t上。因此，比特将被分配到每个时隙的物理信道比特上。
在上行链路中，最多可分配两个码(P2)。如果仅有一个码，则其映射与下行链路相同。用SF1和SF2分别表示码1和码2的扩频因子。每个码要分配的连续比特数bsk遵循下面的规则：
if
SF1 >= SF2  then bs1 = 1  ; bs2 =  SF1/SF2 ;
else
SF2 > SF1  then bs1 = SF2/SF1; bs2 = 1 ;
end if
在下行链路中，所有物理信道的bsp均为1。
4.2.12.1.1 映射方案
本节使用的符号：
P t: 时隙t的物理信道数，对于上行链路，Pt = 1..2 ；对于下行链路，Pt = 1...16。
Utp: 时隙t 的物理信道p的比特容量
Ut.: 分配给时隙t的总比特数
bsp: 每个码要分配的连续比特数
对于下行链路  所有 bsp = 1
对于上行链路 if SF1 >= SF2  then bs1 = 1  ; bs2 =  SF1/SF2 ;
if SF2 > SF1  then bs1 = SF2/SF1; bs2 = 1 ;
fbp: 每个码已写入的比特数
pos: 中间计算变量
for  p=1 to P t -- 重新设置每个物理信道已写入的比特数
fbp = 0
end for
p = 1 -- 从PhCH #1开始
for k=1  to Ut.
do while (fbp == Ut,p)       -- 物理信道已填满？
p = (p mod P t)  + 1 ;
end do
if (p mod 2) == 0
pos = Ut,p - fbp -- 反向顺序
else
pos = fbp + 1 -- 前向顺序
end if
wtp,pos = gt,k -- 分配
fbp = fbp + 1 -- 已写比特增加数目
If (fbp mod bsp) == 0 -- 对下一个物理信道的有条件的改变
p = (p mod P t)  + 1 ;
end if
end for
4.2.13 不同传输信道到一个CCTrCH 的复用及一个CCTrCH 到物理信道的映射
不同传输信道可以被编码和复用到一个编码组合传输信道(CCTrCH)中。下面规则将应用于同一CCTrCH中的不同的传输信道：
1) 复用到一个CCTrCH上的传输信道应有相互协调的时间。如果一个CCTrCH的TFCS因为一个或多个传输信道加入到CCTrCH，或者在CCTrCH内进行了重新配置，或者从CCTrCH中删除的原因而发生改变，这种变化只能在无线帧的起始部分进行，CFN必须满足
CFN mod Fmax = 0,
其中Fmax 代表复用到同一CCTrCH 的所有传输信道所占据的发射时间间隔内的最大无线帧数目，包括所有加入、重新配置或删除的传输信道i，CFN 代表改变的CCTrCH 的第一个无线帧的连接帧号。
在CCTrCH 中加入或重新配置一个传输信道i后，传输信道i的TTI 只能从具有满足下面关系的CFN的无线帧开始
CFNi mod Fi = 0.
2) 不同CCTrCH不能映射到同一个物理信道。
3) 一个CCTrCH可以映射到一个或多个物理信道。
4) 专用传输信道和公共传输信道不能复用到同一CCTrCH。
5) 对于公共传输信道，只有FACH和PCH可属于同一CCTrCH。
6) 每个承载一个BCH的CCTrCH，只能承载一个BCH，不能承载任何别的传输信道。
7) 每个承载一个RACH的CCTrCH，只能承载一个RACH，不能承载任何别的传输信道。
因此，有两种类型的CCTrCH。
专用类型CCTrCH，对应于一个或多个DCH的编码和复用结果。
共用类型CCTrCH，对应于一个共用信道的编码和复用结果，即上行链路的RACH和USCH及下行链路的DSCH, BCH, FACH 或 PCH。
包含下列传输信道类型的CCTrCH有可能发射TFCI：
- 专用类型；
- USCH 类型；
- DSCH 类型；
- FACH 和/或 PCH 类型。
4.2.13.1 一个UE允许的CCTrCH组合
4.2.13.1.1 上行链路允许的CCTrCH 组合
下列一个UE的CCTrCH组合是允许的，也允许同时存在：
1) 几个专用类型的CCTrCH；
2) 几个共用类型的CCTrCH。
4.2.13.1.2 下行链路允许的CCTrCH 组合
下列一个UE的CCTrCH组合是允许的，也允许同时存在：
3) 几个专用类型的CCTrCH；
4) 几个共用类型的CCTrCH。
4.2.14 传送格式检测
传送格式检测可以在有或没有传输格式组合指示(TFCI)时进行。如果传输了TFCI，则接收机从TFCI中检测传输格式组合。如果没有传输TFCI，则使用所谓的传输格式盲检测，即接收机一侧利用可能的传输格式组合作为先验信息。
4.2.14.1 传输格式盲检测
传输格式盲检测是UE 和UTRAN 中的可选项。因此所有的CCTrCH 必须发射一个TFCI ，包括如果只定义了一个TFC 时有发射零长度的TFCI 的可能。
4.2.14.2 基于TFCI的显式传输格式检测
4.2.14.2.1 传送格式组合指示(TFCI)
传输格式组合指示(TFCI)将CCTrCH的传输格式组合通知接收机。一旦检测到TFCI，就可知道传输格式组合，也就知道了各个传输信道的传输格式，因而就可对传输信道进行解码。
4.3 层1控制编码
4.3.1 采用QPSK时的传输格式组合指示(TFCI)的编码
TFCI 的编码依赖于它的长度。如果有6-10比特的TFCI ，则信道编码按照4.3.1.1节的描述进行。同时少于6比特的特殊编码也有可能出现，见4.3.1.2节。
4.3.1.1 TFCI 长度较长时的编码
用二阶Reed-Muller码的一个(32, 10)子码对TFCI进行编码。编码过程见图6。

图 6：TFCI 信息比特的信道编码
如果TFCI不足10比特，需要通过在该码字的高位补0来将其扩展为10位长的码字。TFCI 用二阶Reed-Muller码的 (32, 10)子码进行编码。二阶Reed-Muller码的 (32, 10)子码的码字是10个基本序列的部分序列的线性组合。基本序列参见下面表8。
表 8：(32,10) TFCI 码的基本序列
I Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 MI,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9
0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0
2 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1
3 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1
4 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1
5 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0
6 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0
7 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0
8 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0
9 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1
10 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1
11 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0
12 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1
13 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1
14 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
15 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0
16 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1
17 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0
18 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1
19 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1
20 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1
21 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1
22 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0
23 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1
24 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0
25 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1
26 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0
27 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0
28 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0
29 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
30 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
31 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0

TFCI 信息比特a0 , a1 , a2 , a3 , a4 , a5 , a6 , a7 , a8 , a9 (其中a0 是 LSB，a9 是 MSB)对应于TFC 指示(用无符号的二进制格式表示)，由RRC层定义，为相关无线帧的CCTrCH的TFC提供参考。
输出码字比特bi 为：

其中i = 0,…,31 。 NTFCI = 32.
4.3.1.2 TFCI 长度较短时的编码
4.3.1.2.1 对极短的TFCI重发后编码
如果TFCI 的比特数为1或2，则编码时需要使用重发。这种情况下，每个比特被重复4 次，如果只有1个TFCI比特，则得到4个发射比特NTFCI code word =4)，如果有2个TFCI比特，则得到8个发射比特(NTFCI code word =8)。TFCI信息比特位a0 (或a0和a1，其中a0是LSB)对应于RRC层定义的TFC 指示(用无符号的二进制格式表示)，为相关无线帧的CCTrCH的TFC提供参考。
当NTFCI code word=4时，TFCI码字{b0, b1, b2, b3}等于序列{a0, a0, a0, a0}。
当NTFCI code word=8时，TFCI码字{b0, b1, … , b7}等于序列{a0, a1, a0, a1, a0, a1, a0, a1}。

4.3.1.2.2 用双正交码为短TFCI编码
如果TFCI 比特数在3到5之间，TFCI 用(16, 5) 双正交(或一阶 Reed-Muller)码编码。编码过程见图7。

图 7：短TFCI 信息比特的信道编码
如果TFCI不足5比特，需要通过在其最高位补0将其扩展为5位长的码字。(16, 5) 双正交码的码字是表9中定义的5个基本序列的线性组合。
表 9：(16,5) TFCI 码的基本序列
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4
0 1 0 0 0 1
1 0 1 0 0 1
2 1 1 0 0 1
3 0 0 1 0 1
4 1 0 1 0 1
5 0 1 1 0 1
6 1 1 1 0 1
7 0 0 0 1 1
8 1 0 0 1 1
9 0 1 0 1 1
10 1 1 0 1 1
11 0 0 1 1 1
12 1 0 1 1 1
13 0 1 1 1 1
14 1 1 1 1 1
15 0 0 0 0 1

TFCI信息比特位a0 , a1 , a2 , a3 , a4 (其中a0是LSB，a4是MSB)对应于RRC层定义的TFC 指示(用无符号的二进制格式表示)，为相关无线帧的CCTrCH的TFC提供参考。
输出码字比特bi为：

其中i = 0,…,15 。NTFCI code word = 16 。

4.3.1.1 TFCI 字的映射
TFCI 字中的比特数记为NTFCI code word，码字中的比特记为bk ，其中k = 0, …, NTFCI code word -1 。
当TFCI中的比特数是8,16,32时，TFCI 字到TFCI 比特位置的映射如下。

图 8： TFCI 字的比特在TFCI各位置的映射，其中 N = NTFCI code word.
当TFCI中的比特数是4时，TFCI 字被等分为两个部分，分配给两个连续的子帧，并映射到每一个连续子帧的第一个数据区域的尾部。NTFCI code word =4时的映射见图9：

图9： NTFCI code word..=4时TFCI 字的比特在TFCI各位置的映射
TFCI 第一到第四部分在时隙中的位置参见 3GPP TS 25.221。
如果所有TrCH 组件的最短传输时间间隔不小于20 ms，则TTI 中各帧的连续TFCI 字必须一样。如果TFCI 在一帧内的多个时隙上发射，则每个时隙的TFCI 字必须相同。
4.3.2 用于8PSK的传输格式组合指示(TFCI)的编码
TFCI比特编码依赖于比特数和使用的调制。如果发射2Mbps的业务，则将采用8PSK的调制。比特数介于6-10之间以及小于6比特时的TFCI编码方案分别在4.3.2.1和4.3.2.2节中介绍。
4.3.2.1 TFCI 长度较长时的编码
当TFCI 比特数在6-10之间时，TFCI 比特用二阶Reed-Muller码的一个 (64, 10)子码进行编码，之后64比特中的16个被打孔(打孔位置是第0, 4, 8, 13, 16, 20, 27, 31, 34, 38, 41, 44, 50, 54, 57, 61 比特)。编码过程见图10。

图 10：8PSK，长TFCI比特的信道编码
如果TFCI不足10位长，需要通过在其最高位补0来将其扩展为10位长的码字。二阶Reed-Muller码的打孔(48,10) 子码的码字是10个基本序列的线性组合。这些基本序列见表10。

表 10：(48,10) TFCI 码的基本序列
I Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 MI,4 Mi,5 Mi,6 MI,7 MI,8 Mi,9
0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0
2 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1
3 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0
4 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0
5 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0
6 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1
7 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1
8 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0
9 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
10 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1
11 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1
12 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1
13 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0
14 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1
15 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1
16 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0
17 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0
18 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1
19 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1
20 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0
21 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0
22 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1
23 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0
24 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1
25 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0
26 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1
27 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1
28 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1
29 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1
30 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1
31 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1
32 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
33 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1
34 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0
35 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1
36 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0
37 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1
38 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1
39 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0
40 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0
41 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1
42 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
43 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0
44 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0
45 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1
46 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1
47 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0

我们定义TFCI 比特为a0 , a1 , a2 , a3 , a4 , a5 , a6 , a7 , a8 , a9，其中a0是LSB，a9是MSB。TFCI比特须对应于RRC层定义的TFC 指示(用无符号的二进制格式表示)，为相关无线帧的CCTrCH的TFC提供参考。
输出码字比特bi为：

其中i = 0,…,47 。NTFCI code word = 48.
4.3.2.2 TFCI 长度较短时的编码
4.3.2.2.1 对极短的TFCI重发后编码
当TFCI 的比特数为1或2时，编码时需要使用重发。这种情况下，每个比特被重复6 次，如果只有1个TFCI比特，则得到6个发射比特(NTFCI code word =6)，如果有2个TFCI比特，则得到12个发射比特(NTFCI code word =12)。TFCI信息比特位a0 (或a0和a1，其中a0是LSB)对应于RRC层定义的TFC 指示(用无符号的二进制格式表示)，为相关无线帧的CCTrCH的TFC提供参考。
当NTFCI code word=6时，TFCI码字{b0, b1, b2, b3, b4, b5}等于序列{a0, a0, a0, a0, a0, a0}。
当NTFCI code word=12时，TFCI码字{b0, b1, … , b11}等于序列{a0, a1, a0, a1, a0, a1, a0, a1, a0, a1, a0, a1}。
4.3.2.2.2 用双正交码为短TFCI编码
如果TFCI 比特数在3到5之间，TFCI 比特用一个(32, 5)一阶 Reed-Muller码编码，之后32比特中的8个被打孔(打孔位置是第0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 比特)。编码过程见图11。

图 11：8PSK短TFCI比特的信道编码
如果TFCI不足5位长，需要通过在其最高位补0来将其扩展为5位长的码字。打孔(32,5) 一阶Reed-Muller码的码字是表11所示的5个基本序列的线性组合。
表 11：(24,5) TFCI 码的基本序列
I Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4
0 0 0 0 1 0
1 1 0 0 1 0
2 0 1 0 1 0
3 1 1 0 1 0
4 0 0 1 1 0
5 1 0 1 1 0
6 0 1 1 1 0
7 1 1 1 1 0
8 0 0 0 0 1
9 1 0 0 0 1
10 0 1 0 0 1
11 1 1 0 0 1
12 0 0 1 0 1
13 1 0 1 0 1
14 0 1 1 0 1
15 1 1 1 0 1
16 0 0 0 1 1
17 1 0 0 1 1
18 0 1 0 1 1
19 1 1 0 1 1
20 0 0 1 1 1
21 1 0 1 1 1
22 0 1 1 1 1
23 1 1 1 1 1

我们定义TFCI 比特为a0 , a1 , a2 , a3 , a4，其中a0是LSB，a4是MSB。TFCI比特须对应于RRC层定义的TFC 指示(用无符号的二进制格式表示)，为相关无线帧的CCTrCH的TFC提供参考。
输出码字比特bi为：

其中i=0…23 。NTFCI code word =24。
4.3.2.3 TFCI 码字的映射
TFCI 码字中的比特数记为NTFCI code word，TFCI码字中的比特记为bk，其中k = 0, …, NTFCI code word -1 。
当TFCI 码字的比特数是12, 24, 或 48时，TFCI 码字到一个时隙中的TFCI 比特位置的映射如下。

图 12： TFCI 码字的比特到时隙的映射，其中 N = NTFCI code word.
当TFCI码字中的比特数是6时，TFCI 码字被等分为两个部分，分配给两个连续的子帧，并映射到每一个连续子帧的第一个数据区域。TFCI 码字到一个时隙中的TFCI 比特位置的映射如图13。

图 13： NTFCI code word = 6时TFCI 码字的比特到时隙的映射
时隙中TFCI 第一到第四部分在时隙中的位置参见 3GPP TS 25.221。
4.3.3 寻呼指示的编码和比特加扰
寻呼指示Pq, q = 0, ..., NPI-1 ，Pq  {0, 1} 是一个标示符，指示UE 对与PI相关的移动用户组是否有寻呼信息，由高层和相关寻呼指示Pq计算。寻呼指示的长度LPI 为LPI=2, LPI=4 或 LPI=8个符号。一个无线帧中寻呼指示发射需要NPIB = 2*NPI*LPI比特。寻呼指示到比特ei, i = 1, ..., NPIB 的映射见表12。
表 12：寻呼指示映射
Pq Bits {e2Lpi*q+1, e2Lpi*q+2, ... ,e2Lpi*(q+1) } 含义
0 {0, 0, ..., 0} 没有必要接收PCH
1 {1, 1, ..., 1} 有必要接收PCH

如果PICH在一帧内能够有的比特数S比用于寻呼指示发射的比特数NPIB大，序列e = {e1, e2, ..., eNPIB}用S-NPIB个置零的比特扩展，从而得到序列h = {h1, h2, ..., hS}：

之后，PICH 上的比特hk , k = 1, ..., S执行4.2.9节的比特加扰。
然后，比特加扰器的输出比特sk, k = 1, ..., S按照3GPP TS 25.221的方式在空中传输。

4.3.4 前向物理接入信道(FPACH)信息比特的编码
FPACH 突发由32个经过块编码和卷积编码的信息比特组成，然后按照如下方式在一个子帧中传送：
1. 32个信息比特按照 4.2.1.1节所述方法增加8个奇偶校验比特用于错误检测。
2. 使用4.2.3.1节所述约束长度为9，编码率为½的卷积码。卷积编码后的数据块c(k)长度为96比特。
3. 调整数据块c(k)的长度符合FPACH 突发的长度，8个比特按如下声明依照4.2.7节的描述被打孔：
- Ni;j =96 是速率匹配前无线子帧的比特数
- Ni,,j = -8 是无线子帧中要打孔的比特数
- eini = a x Nij
速率匹配后的88比特在此之后被传送进行帧内交织。
4. 交织单元的输入比特记为{x(0), …, x(87)}。编码后的比特按下列规则进行方块交织：输入逐行写入，输出逐列读出。

因此，交织后的序列记为y (i)，由下式给定：

y(0), y(1), …, y(87)=x(0), x(8), …,x(80),x(1), …, x(87).

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查看完整版本: 2GHz TD-SCDMA Uu接口物理层技术要求第3部分：复用和信道编码

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2GHz TD-SCDMA Uu接口物理层技术要求 第3部分：复用和信道编码

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