[發(fā)明專利]一種LTE系統(tǒng)中偽隨機序列并行生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410136806.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103873181B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 吳軍寧;王曉琴;郭曉龍;趙旭瑩;林嘯;張森;郭璟;王偉康
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: H04J13/10
• 分類號: H04J13/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術領域，特別是涉及一種LTE系統(tǒng)中的偽隨機序列并行生成方法。

背景技術

隨著科技的日益發(fā)展，無線通信技術得到了廣泛應用，用戶可以在任何地點、任何時間獲取無線通信系統(tǒng)所帶來的有效信息。然而，無線通信系統(tǒng)中如果對傳輸數(shù)據(jù)不做任何安全保護措施，則第三方用戶可以輕易地獲取當前用戶的數(shù)據(jù)信息。同時，在實際的數(shù)字通信中，信息流在經過編碼處理后，可能會出現(xiàn)連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”，這樣破壞了碼的平衡，影響到位同步的建立和保持。

在長期演進(Long?Term?Evolution，LTE)系統(tǒng)中，加擾還具有第三層作用。對小區(qū)A和小區(qū)B，在信道編碼和交織后，分別對其傳輸信號進行加擾。如果沒有加擾，用戶設備(UE)的解碼器不能區(qū)分接收到的信號是來自本小區(qū)還是來自其他小區(qū)，它既可能對本小區(qū)的信號進行解碼，也可能對其他小區(qū)的信號進行解碼，使得性能降低。小區(qū)專屬加擾可以通過不同的擾碼對不同小區(qū)的信息進行區(qū)分，讓UE只針對有用信息進行解碼，以降低干擾。

而加擾或解擾操作均需要將偽隨機序列與原始數(shù)據(jù)進行按位操作，如加擾為將原始數(shù)據(jù)與偽隨機序列按位進行邏輯異或操作，解擾則為根據(jù)偽隨機序列改變原始軟比特信息的符號。這其中尤為重要的就是根據(jù)所提供的初始條件，如何快速高效地生成偽隨機序列。

現(xiàn)有的偽隨機序列生成的方法可分為兩種：線性反饋移位寄存器(Linear?Feedback?Shift?Register，LFSR)實現(xiàn)和向量空間變換。LFSR實現(xiàn)是偽隨機序列生成最直接和最簡便的方法，如申請?zhí)枮?0108004784.5、發(fā)明名稱為“在無線通信系統(tǒng)中生成擾碼的裝置和方法”的中國發(fā)明專利公開說明書中提出了一種使用Gold-like序列的裝置和方法，包括兩個LFSR，通過彼此不同的兩個m階多項式生成Gold-like序列，即偽隨機序列。向量空間變換方法，是根據(jù)序列初始狀態(tài)和后續(xù)狀態(tài)之間的線性關系，通過線性變換得到偽隨機序列的方法，如申請?zhí)枮?01180001258.8、發(fā)明名稱為“用于生成偽隨機序列數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)序列的生成方法及設備”的中國發(fā)明專利公開說明書中提出了一種用于生成偽隨機序列數(shù)據(jù)的方法，其根據(jù)數(shù)據(jù)序列A的遞推公式，確定矩陣P，所述矩陣P中的各元素由數(shù)據(jù)序列A的遞推公式中的抽頭系數(shù)得到；確定待生成的數(shù)據(jù)項所對應的索引周期n0，根據(jù)所述數(shù)據(jù)序列A中的已知數(shù)據(jù)項以及所述矩陣P和索引周期n0，得到所述待生成的數(shù)據(jù)項對應的索引周期n0內的數(shù)據(jù)序列。該方法需要預先確定矩陣P，并且完成矩陣和向量的乘法操作。

在實際工作中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有兩類技術均存在相應的問題：LFSR實現(xiàn)時是一種串行實現(xiàn)，每次移位只能生成一位序列數(shù)據(jù)，所需時間較長；而向量空間變換方法，盡管每次計算可以生成多位序列數(shù)據(jù)，但每次均需確定轉換矩陣P，同時矩陣和向量的乘法操作不利于嵌入式移動設備實現(xiàn)。

發(fā)明內容

(一)要解決的技術問題

為了克服用于LTE系統(tǒng)中加擾或解擾的偽隨機序列串行生成耗時較長和向量空間變換需要頻繁計算轉換矩陣P以及矩陣向量乘法操作的復雜度較高等不足，二者均不利于嵌入式移動設備的實現(xiàn)，特別是矩陣向量的乘法操作，其實現(xiàn)尤為繁瑣。

(二)技術方案

本發(fā)明提出了一種通過查表以及簡單的邏輯運算操作，實現(xiàn)八位并行生成偽隨機序列的方法及裝置，降低偽隨機序列的生成時間，實現(xiàn)較快地生成數(shù)據(jù)序列，提高設計靈活性。該方法包括：

步驟S2、取一個寄存器R中的低8比特作為查表操作的輸入進行查表，得到16比特的查表輸出結果；步驟S3、將所述寄存器右移8比特，移出的8比特作為本次迭代得到偽隨機序列存入輸出緩沖區(qū)，所述寄存器的高8比特補零；步驟S4，將步驟S2中查表得到的16比特查表輸出結果與所述寄存器的高16比特按位異或操作；步驟S5、使用步驟S4中異或操作后得到的值更新所述寄存器，用于下次迭代。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，k=8。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，在步驟S2之前還包括步驟S1、根據(jù)LTE物理層協(xié)議中的規(guī)定，將得到的偽隨機序列初始狀態(tài)值c_init轉換成31比特的二進制數(shù)據(jù)，存入32比特的所述寄存器中，最高位補零。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，在步驟S5之后還包括步驟S6、根據(jù)所需偽隨機序列的長度，控制循環(huán)迭代的次數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式，由3GPP?LTE物理層協(xié)議36.211中序列生成公式

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n))mod2