CN1897752B - 一种生成hsdpa***用户标识h-rnti的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提出了一种用于RNC(无线网络控制器)计算3GPP HSDPA用户标识H-RNTI的方法，在所述HSDPA中通过规定信道传送用户标识H-RNTI，它包含下述步骤：(1)顺序生成临时用户标识H-RNTI-TEMP的步骤；(2)采用前向纠错编码对生成的所述临时用户标识H-RNTI-TEMP进行编码以生成用户标识H-RNTI的步骤。由此，能够防止HSDPA***中HS-SCCH的错误接收情况的发生，提高了HSDPA***中接收HS-SCCH的可靠性。

Description

一种生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法

技术领域

本发明涉及移动通信***技术，具体地涉及UMTS(通用移动通信***)中HSDPA(High Speed Downlink Package Access，高速下行分组接入)***计算和分配用户标识H-RNTI的技术。

背景技术

UMTS(通用移动通信***)***是无线技术采用WCDMA的第三代移动通信***。WCDMA可采用UTRA(通用地面无线接入)FDD(频分双工)和UTRA TDD(时分双工)两种双工方式，其主要规范版本包括Release 99、Release 4、Release 5和Release 6等。其中，Release 99和Release 4规范可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率。为了增强下行非实时分组业务的吞吐量，提高无线接入侧的频谱效率，以满足更高传输速率或流媒体类型业务的需求，2004年，3GPP组织在WCDMA的R5版本中提出了HSDPA技术，将HSDPA作为对R 99(WCDMA最初的版本)无线接口的补充，与R99信道可以应用在相同的载波，通过无线承载***为HSDPA增加专门的信道，并且通过使用由基站控制的快速物理层重传和传输合并以及快速链路自适应，HSDPA技术能提高分组数据的吞吐量(峰值数据速率几乎为Release 99/4的5倍)。

为了实现HSDPA的功能特性，WCDMA在物理层引入了新的信道，包括：HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel，高速物理下行共享信道)、HS-SCCH(High Speed Shared Control Channel，高速共享控制信道)、HS-DPCCH(High Speed Dedicated Physical Control Channel，高速专用物理控制信道，FDD专有)以及HS-SICH(High Speed Shared Information Channel高速共享信息信道，TDD专有)。其中，HS-PDSCH用来承载下行链路用户数据，HS-SCCH用来承载HS-PDSCH解码所需的物理层信息，在FDD模式中，HS-DPCCH被用来承载上行链路控制信令，而在TDD模式中，HS-SICH提供上行链路控制信令的承载。这些新增HSDPA物理信道与传输信道以及逻辑信道之间的关系如图1所示。

在所有HSDPA相关的信道中，HS-SCCH用于传送HS-PDSCH的分配信息，包括：Channelisation-code-set(信道码集)、Time slot(时隙信息，TDD专有)、Modulation scheme(调制方法)、Transport-block size(传输块大小)、Hybrid-ARQ process(混合请求重传进程)、Redundancy and constellation version(信道编码冗余和星座图)、New data indicator(新数据指示)、HS-SCCH cyclicsequence number(HS-SCCH循环序号，TDD专有)和UE identity(用户标识)。其中，UE identity(也就是H-RNTI)，不是直接在HS-SCCH上传输，而是将其与编码前面所有信息所产生的16比特CRC校验和相异或后再传输。用户接收到HS-SCCH以后，用除UE identity的所有信息计算CRC校验和，并将其与自身的H-RNTI作异或运算，得到的结果如与空中接收的CRC相同，则认为该HS-SCCH是发送给此用户并且接收完全正确，否则该HS-SCCH可能是发送给同一小区中的其他用户或者是发送给此用户但在传输过程中出现了错误。

从以上对HS-SCCH发送和接收方式的描述中，可以发现一个潜在的问题。假设同一HSDPA小区中有两个用户，他们的用户标示分别是H-RNTI1和H-RNTI2，且H-RNTI1和H-RNTI2的二进制表示仅有1位不同。此时小区内某HS-SCCH上有发送给H-RNTI1的HS-PDSCH信道分配信息，但由于无线信道衰落的影响，其发送的16比特CRC校验和在用户接收的时候出现了一个比特的错误，且此比特恰为H-RNTI1和H-RNTI2相差的那个比特。按照上述的接收方法，H-RNTI2会误以为此HS-SCCH是发送给自己的，从而错误接收在相应HS-PDSCH上发送给H-RNTI1的数据信息。

为了避免上述误接收情况的发生，需要在分配H-RNTI的时候考虑同一小区中不同用户H-RNTI值的差异性，也就是说，要使得同一小区任意两个不同HSDPA用户的H-RNTI值之间都存在较大的差异。

发明内容

本发明的目的在于，鉴于上述问题，提出了一种用于RNC(无线网络控制器)计算3GPP HSDPA用户标识H-RNTI的方法，它能够解决传统顺序或者随机分配H-RNTI所带来的问题，有利于在复杂无线环境下HS-SCCH的可靠接收。

本发明的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法是在所述HSDPA中通过规定信道传送用户标识H-RNTI，它包含下述步骤：

(1)顺序生成临时用户标识H-RNTI-TEMP的步骤；

(2)采用前向纠错编码对生成的所述临时用户标识H-RNTI-TEMP进行编码以生成用户标识H-RNTI的步骤。

较佳地，所述前向纠错编码是汉明码。

较佳地，在采用汉明码的情况下，采用[16，11，4]的扩展汉明码，其中，“16”、“11”、“4”分别表示编码后生成的序列长度、信息序列的长度、码间最小汉明距离。

较佳地利用下式计算所述用户标识H-RNTI：

$H-{\mathrm{RNTI}}_i=\left\{\begin{array}{cc}\underset{n=0}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}(H-\mathrm{RNTI}-{\mathrm{TEMP}}_n\×G_{i,n})\mathrm{MOD}2,& 0\≤i\≤14\\ \underset{m=0}{\overset{14}{\mathrm{\Σ}}}H-{\mathrm{RNTI}}_m\mathrm{MOD}2,& i=15\end{array}\right.$

较佳地，所述前向纠错编码是BCH码。

较佳地，所述前向纠错编码是Golay码。

较佳地，所述前向纠错编码是Reed-Muller码。

根据上述本发明的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，通过对顺序生成的临时用户标识H-RNTI-TEMP进一步采用前向纠错编码进行编码以生成用户标识H-RNTI，由此，能够保证同一小区任意两个不同HSDPA用户的H-RNTI值之间的差异性，从而能够防止HSDPA***中HS-SCCH的误接情况的发生，提高了HSDPA***中接收HS-SCCH的可靠性。由此，本发明的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法也对3GPP HSDPA***中RNC(无线网络控制器)的开发提供了技术支持。

附图说明

图1用于表示WCDMA中HSDPA的物理信道、传输信道和逻辑信道之间的映射关系。

图2是示意性表示本发明的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法的步骤。

图3是表示本发明采用汉明码生成HSDPA***用户标识H-RNTI时的矩阵图。

具体实施方式

图2是示意性表示本发明的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法的步骤。

在HSDPA中通过规定信道传送用户标识H-RNTI，为了保证同一小区中任意两个不同HSDPA用户的用户标识H-RNTI在用二进制表示的情况下存在显著差异，如图2所示，用下述步骤产生用户标识H-RNTI：(1)顺序生成临时用户标识H-RNTI-TEMP的步骤101；(2)采用纠错编码对生成的所述临时用户标识H-RNTl-TEMP进行编码以生成用户标识H-RNTI的步骤102。

采用上述步骤生成用户标识H-RNTI的原理如下所述：HSDPA***中，为了保证同一小区中任意两个不同HSDPA用户的用户标识H-RNTI在用二进制标识的情况下存在显著差异，例如，可以用汉明距离来度量这种二进制序列之间的差异，其定义为任意两个等长二进制序列之间对应位置上比特值不同的所有位置个数之和。假设等长序列A、B，其汉明距离为WEIGHT(A XOR B)，其中XOR表示逐位异或，WEIGHT定义为计算一个二进制序列中所有’1’出现的次数。

采用汉明距离作为度量的情况下，使得根据上述算法产生的任意两个H-RNTI值之间，其汉明距离都不小于某个指定值。由此很容易想到，这正是前向纠错编码的所具有的特性。因此，我们可以首先顺序生成H-RNTI-TEMP，然后采用前向纠错编码对顺序分配的H-RNTI-TEMP进行编码，这样生成的H-RNTI即满足上述对于最小汉明距离的要求。

上述提到的前向纠错编码(FEC)是一种常用的编码技术，其码字是具有一定纠错能力的码型，在接收端解码后，不仅可以发现通过错误，而且能够判断错误码元所在的位置并进行纠错。这里，作为前向纠错编码，可以选择常用的Hamming(汉明码)、BCH码、Golay码和Reed-Muller码等。

其中，汉明码是一种多重(复式)奇偶检错***。它将信息用逻辑形式编码，以便能够检错和纠错。用在汉明码中的全部传输码字是由原来的信息和附加的奇偶监督位组成的。每一个这种奇偶位被编在传输码字的特定比特位置上。实现得合适时，这个***对于错误的数位无论是原有信息位中的，还是附加监督位中的都能把它分离出来。

又，上述提到的“顺序生成H-RNTI-TEMP”也是一种本领域的常用手段，其含义是，假设第1个临时用户标识H-RNTI-TEMP值为0、第2个用临时用户标识H-RNTI-TEMP值为1，每新增1个用户，其取值加1，如果已经到最大值，则下一次分配的临时用户标识H-RNTI-TEMP值为0。

再者，考虑到3GPP定义H-RNTI的长度为16比特，采用了[16，11，4]的扩展汉明码。这里“16”是编码后生成的序列长度，“11”是信息序列的长度，“4”是码间最小汉明距离。由于信息序列长度为11，所以同一小区内同时在线的HSDPA用户限制为211＝2048个，分配给这些用户的H-RNTI之间的最小汉明距离为4。

上述[16，11，4]的扩展汉明码是通过对[15，11，3]汉明码中的每个码字增加一位校验位(这里添加偶校验位)产生的近似完备码。图3是表示采用汉明码生成HSDPA***用户标识H-RNTI时的矩阵图，即表示[15，11，3]汉明码的生成矩阵G。

根据图3中的生成矩阵，计算H-RNTIi如下：

$H-{\mathrm{RNTI}}_i=\left\{\begin{array}{cc}\underset{n=0}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}(H-\mathrm{RNTI}-{\mathrm{TEMP}}_n\×G_{i,n})\mathrm{MOD}2,& 0\≤i\≤14\\ \underset{m=0}{\overset{14}{\mathrm{\Σ}}}H-{\mathrm{RNTI}}_m\mathrm{MOD}2,& i=15\end{array}\right.$

其中，公式中的i、n表示图3的矩阵的第i行、第n列，m表示H-RNTIm的第m个bit序号，G_i，n表示图3所示矩阵的第i行第n列的内容。又，H-RNTIi/H-RNTIm是H-RNTI的二进制表示中对应的第i/m位，H-RNTI-TEMPn是H-RNTI-TEMP的二进制表示中对应的第n位。H-RNTI-TEMP在0到2047之间按大小顺序分配，也就是说第一个用户分配的H-RNTI-TEMP为0，第二个用户分配的H-RNTI-TEMP为1，如此直到2047。

将二进制序列(H-RNTI0，H-RNTI1，H-RNTI2，H-RNTI3，H-RNTI4，H-RNTI5，H-RNTI6，H-RNTI7，H-RNTI8，H-RNTI9，H-RNTI10，H-RNTI11，H-RNTI12，H-RNTI13，H-RNTI14，H-RNTI15)转化为十进制得到H-RNTI，其中H-RNTI0和H-RNTI15分别是MSB(最高有效位)和LSB(最低有效位)。

下面通过具体的实例来说明H-RNTI的计算过程。假设在一个小区中已经存在11位用户，第12位用户的H-RNTI-TEMP为11(00000001011)，则H-RNTI的计算过程如下：

H-RNTI前15位：

H-RNTI0＝sum(00000000011)mod 2＝0

H-RNTI1＝sum(00000001000)mod 2＝1

H-RNTI2＝sum(00000001010)mod 2＝0

H-RNTI3＝sum(00000001011)mod 2＝1

H-RNTI4＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI5＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI6＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI7＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI8＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI9＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI10＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI11＝sum(00000001000)mod 2＝1

H-RNTI12＝sum(00000000000)mod 2＝0

H-RNTI13＝sum(00000000010)mod 2＝1

H-RNTI14＝sum(00000000001)mod 2＝1

H-RNTI第16位：

H-RNTI15＝sum(010100000001011)mod 2＝1

最终得到的H-RNTI：

该用户最终得到的H-RNTI＝(0101000000010111)_二进制＝(20503)十进制

以上，列举了采用前向纠错编码中的汉明码顺序生成的临时用户标识H-RNTI-TEMP进行前向纠错编码而生成用户标识H-RNTI的情况。同样地，我们也可以采用前向纠错编码中的BCH码、Golay码、Reed-Muller码等的编码来对顺序生成的临时用户标识H-RNTI-TEMP进行前向纠错编码以生成用户标识H-RNTI。采用BCH码、Golay码、Reed-Muller码来实现本发明的情况与采用汉明码来实现本发明的情况相比，两者的生成步骤是相同的，而仅仅是编码过程不同即图3所示的矩阵内容不同。

如上所述，根据本发明的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，通过对顺序生成的临时用户标识H-RNTI-TEMP进一步采用前向纠错编码进行编码以生成用户标识H-RNTI，由此，能够保证任意两个不同HSDPA用户的用户标识H-RNTI在用二进制表示的情况下存在差异，因此，能够防止HSDPA***中HS-SCCH的错误接收情况的发生，提高了HSDPA***中接收HS-SCCH的可靠性。因此，本发明的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法对3GPPHSDPA***中RNC(无线网络控制器)的开发提供了必要的技术支持。

以上，参照附图对本发明的具体实施方式作了具体描述，然而，本领域中的普通技术人员应当理解，在不偏离本发明的精神和由权利要求书所限定的保护范围的情况下，本领域中的普通技术人员还可以对具体实施方式中所给出的情况作各种修改。因此，参照上述附图对本发明所作的具体实施方式描述不应当被看作是对本发明的限定。

Claims (7)

1.一种生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，在所述HSDPA中通过规定信道传送用户标识H-RNTI，其特征在于，包含下述步骤：

(1)顺序生成临时用户标识H-RNTI-TEMP的步骤；

(2)采用前向纠错编码对生成的所述临时用户标识H-RNTI-TEMP进行编码以生成用户标识H-RNTI的步骤。

2.如权利要求1所述的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，其特征在于，

所述前向纠错编码是汉明码。

3.如权利要求2所述的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，其特征在于，

采用[16，11，4]的扩展汉明码，其中，“16”、“11”、“4”分别表示编码后生成的序列长度、信息序列的长度、码间最小汉明距离。

4.如权利要求3所述的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，其特征在于，

利用下式计算所述用户标识H-RNTI：

$H-{\mathrm{RNTI}}_i=\left\{\begin{array}{c}\underset{n=0}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}(H-\mathrm{RNTI}-{\mathrm{TEMP}}_n\×G_{i,n})\mathrm{MOD}\mathrm{2,0}\≤i\≤14\\ \underset{m=0}{\overset{14}{\mathrm{\Σ}}}H-{\mathrm{RNTI}}_m\mathrm{MOD}2,i=15\end{array}\right.,$

5.如权利要求1所述的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，其特征在于，

所述前向纠错编码是BCH码。

6.如权利要求1所述的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，其特征在于，

所述前向纠错编码是Golay码。

7.如权利要求1所述的生成HSDPA***用户标识H-RNTI的方法，其特征在于，

所述前向纠错编码是Reed-Muller码。