CN101155382A - 发送用户设备标识和用户信息的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种发送用户设备标识和用户信息的设备和方法，包括如下步骤：网络把用户设备标识的第一部分比特显式的传输；网络把用户设备标识的第二部分比特通过所添加的CRC比特隐式的传输。采用本发明的方法，可以降低发送信息时的比特开销，同时减小误检测的可能性。

Description

发送用户设备标识和用户信息的设备和方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体的说涉及一种在无线通信系统的发送用户设备标识和用户信息的设备和方法。

背景技术

现在，3GPP标准化组织已经着手开始对其现有系统规范进行长期的演进(LTE，Long Term Evolution)。在众多的物理层传输技术当中，基于正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)的下行传输技术和基于单载波频分多址接入(SCFDMA，Single Carrier Frequency Division Multiple Addressing)的上行传输技术是研究的热点。OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术，其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质，在很多方面具有性能优势。SCFDMA技术本质上是一种单载波传输技术，其信号峰平比(PAPR，Peak to Average Power Ratio)比较低，从而移动终端的功率放大器可以以较高的效率工作，扩大小区的覆盖范围，同时通过添加循环前缀(Cyclic Prefix)和频域均衡，其处理复杂度比较低。

根据现有的关于LTE的讨论结果，如图1所示是LTE系统下行帧结构，在LTE系统中的无线资源是指系统或用户设备可以占用的时间和频率资源，可以用无线帧(radio frame)(101-103)为单位来做区分，无线帧的时间长度与WCDMA系统的无线帧的时间长度相同，即其时间长度为10ms；每个帧细分为多个子帧(sub-frame)(104-107)，目前的假设是每个无线帧包含20个子帧，子帧的时间长度为0.5ms；每个子帧又包含多个OFDM符号，根据目前的假设，LTE系统中有效OFDM符号的时间长度约为66.7μs。OFDM符号的CP的时间长度可以有两种，即短CP的时间长度大约为4.8μs，长CP的时间长度大约16.7μs，长CP子帧用于多小区广播/多播和小区半径非常大的情况，短CP子帧(108)包含7个OFDM符号，长CP子帧(109)包含6个OFDM符号。最小传输时间间隔(TTI)就等于子帧的时间长度。

图2是LTE系统上行帧结构，与下行帧结构类似，其无线帧(201，202，203)的时间长度与WCDMA相同为10ms；每个帧细分为多个子帧(204-207)，目前的假设是每个无线帧包含20个子帧，子帧的时间长度为0.5ms；每个子帧又包含多个SCFDMA符号，根据目前的假设，LTE系统中的SCFDMA符号分为两种，一个子帧内包含两个短符号(214，215)，每个短符号的有效时间长度约为33.33μs，当前的讨论中称其为短块(Short block)；同时一个子帧内包含6个长符号(208～213)，每个长符号有效时间长度为66.67μs，当前的讨论中称其为长块(Long block)。短符号用于传输相干解调的参考信息，同时也可以用于传输上行数据和控制信息；长符号用于传输上行数据和控制信息。最小传输时间间隔(TTI)就等于子帧的时间长度。

在现有的3GPP系统中，根据用户设备当前所处的状态，可以有多种不同的用户标识。对于空闲状态的用户设备，系统是使用国际移动用户识别码(IMSI)或者用户的临时识别码(TMSI)等作为用户设备的识别号，这类用户标识一般比特数比较多。对于当前与网络建立了连接的用户设备，其识别号可以是小区无线网络临时识别号(C-RNTI)或者UTRAN无线网络临时识别号(UTRAN RNTI，U-RNTI)等，这类用户标识一般比特数比较少。

根据现有的3GPP标准，IMSI可以包含6到21位数字，如图3所示是IMSI的结构，它由三部分组成：移动用户所属国家代号(MCC)、移动网号码(MNC)和移动用户识别码(MSIN)。其中，中国的MCC是460，中国移动的MNC是00，中国联通的MNC是01。这样，中国移动的IMSI的前5位，即MCC和MNC，是46000；中国联通IMSI的前5位是46001。

在WCDMA系统中，用户设备在空闲状态下通过执行非连续接收(DRX)降低功耗。这样用户设备在一个DRX周期内只需在一个时刻监听寻呼指示信息。在WCDMA系统中，DRX周期是2^k个无线帧，其中k＝0，1，2，...。另外用户设备可以同时附着到多个核心网域，并且在每个核心网域的DRX周期不一样，这时用户设备根据各个DRX周期中的最小值监听寻呼指示信息。用户设备是根据其IMSI、承载寻呼信道(PCH)的次公共控制信道(SCCPCH)的个数K、系统帧号(SFN)和DRX周期确定监听寻呼信息的位置(PagingOccasion)，即监听寻呼信息的无线帧，

Paging_Occasion＝(IMSI div K)mod DRX_cycle_length+n*DRX_cycle_length

其中，n＝0，1，2，...，只要计算得到的SFN的值小于其最大值。在根据上述公式计算得到的监听寻呼信息的无线帧内，用户设备需要监听的寻呼指示PI同样基于IMSI确定，PI＝DRX_index mod Np，其中，DRX_index＝IMSI div8192，Np是每个无线帧内传输的寻呼指示位的个数，可以是18，36，72，144。

根据当前LTE关于非同步随机接入信道的讨论结果，图4是当前非同步随机接入的交互流程的一个示例。如图4所示，用户设备首先发送随机接入信息(401)到网络设备，根据当前的讨论结果，这一步(401)只发送随机接入前导信号，随机接入前导信号中能够携带的信息量很有限，用户设备通过随机接入前导信号可以隐含的发送4～8比特的信息。接下来网络检测可能的用户设备的随机接入前导信号，并与设定的门限值比较，当发现一个或者多个随机接入前导信号超过门限值时，网络发送随机接入响应信息(402)，包括根据随机接入前导信号计算的时间提前量、为用户设备发送后续信息分配的上行资源，以及其他信息等。接着用户设备根据其发送随机接入信息所用的资源判断网络为其发送随机接入响应信息的时刻，并在这个时刻接收随机接入响应信息。当用户设备收到了否定的响应信息时，用户设备的底层模块把否定信息通知其高层模块并终止随机接入过程，用户可以在延迟一段时间后重新发起随机接入过程；当用户设备没有收到发送给其的任何响应信息时，用户设备在下一个随机接入资源上重新发送随机接入信息或者在延迟一段时间后重新发起随机接入过程；当用户设备收到了肯定的响应信息时，用户设备在网络为其分配的上行资源上发送随机接入信息和其他信息(403)。网络设备收到用户设备发送的随机接入信息和其他信息后，继续与用户设备交互完成后续的操作(404)。

在通信系统中，有时需要发送一些接收方已知的信息，典型的例子是网络发送下行共享控制信令时，为了标识出当前发送的控制信令是针对那个用户设备，网络在其发送的控制信息中包含用户设备标识，从而，用户设备可以根据控制信令中的用户标识区分信令是否是发送给自己的。对控制信令所针对的用户设备，这个在控制信令中发送的用户设备标识是一种已知的信息。

网络在控制信令中发送用户设备标识的方法有两种。第一种方法是把用户设备标识与其他控制信息一起计算CRC，然后把用户设备标识、其他控制信息和计算的CRC一起构成控制信息块并编码发送；在接收方，用户设备首先对控制信令解码，校验CRC，然后根据控制信令中的用户标识判断这个控制信令是否是发送给其的。第二类方法是网络对每个用户设备的控制信息计算CRC，并且用户设备的标识通过这个CRC隐含的传输，从而不需要显式的在控制信令中发送这个用户设备标识。在接收方，用户设备对控制信令解码后，根据收到的控制信令中的控制信息比特、CRC比特和其用户设备标识判断网络是否为其发送了控制信息。

根据3GPP对HSDPA的控制信道的讨论结果，上述的第二种传输用户设备标识的方法至少有两种处理方式。第一种方式是网络根据除用户标识以外的其他控制信息计算CRC，然后把用户标识与计算得到的CRC做掩码操作，然后网络发送除用户标识以外的其他控制信息比特和掩码操作之后的CRC比特。第二种方式是网络根据用户标识和其他控制信息计算CRC，然后网络发送除用户标识以外的其他控制信息比特和计算得到的CRC比特。

上述的第一种网络在控制信令中发送用户设备标识的方法的比特开销比较大，因为它是把用户标识显式的传输；上述的第二种网络在控制信令中发送用户设备标识的方法的比特开销比较小，但是它只适用于用户标识的长度小于等于CRC的长度的情况，并且采用这种方法导致误检测的可能性增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线通信系统中当用户设备标识的长度大于CRC的长度时，系统传输信息的设备和方法。

按照本发明的一方面，一种当用户设备标识的长度大于CRC的长度时，网络发送信息的方法，包括如下步骤：

a)网络把用户设备标识的第一部分比特显式的传输；

b)网络把用户设备标识的第二部分比特通过所添加的CRC比特隐式的传输；

按照本发明的另一方面，一种当用户设备接收网络发送的信息的方法，包括如下步骤：

a)用户设备接收网络发送的信号并解码；

b)用户设备根据其用户设备标识和收到的网络发送的信息比特校验CRC，从而判断网络是否为其发送了信息。

按照本发明的另一方面，一种网络生成和发送信息的设备，包括发射部分，还包括：

a)发送信息块生成器模块，用于网络把用户设备标识信息的一部分比特显式的在发送信息块中传输，同时把另一部分信息通过添加的CRC隐含的传输；

b)物理信道复用器模块，用于网络把发送信息块生成器模块生成的信息和其他物理信道的信息复用到一起。

按照本发明的另一方面，一种用户设备接收寻呼信息的设备，包括接收部分，还包括：

a)信息块处理器模块，用于用户设备根据其用户设备标识和收到的网络发送的信息比特校验CRC，从而判断网络是否为其发送了信息；

b)物理信道解复用器模块，用于用户设备从收到的网络信号中解复用控制信息和数据；

采用本发明的方法，可以降低发送信息时的比特开销，同时减小误检测的可能性。

附图说明

图1是LTE系统的下行帧结构；

图2是LTE系统的上行帧结构；

图3是3GPP系统中IMSI的结构；

图4是LTE系统的非同步随机接入的流程；

图5是网络生成和发送信息的设备图；

图6是用户设备接收和处理信息的设备图；

图7是网络处理用户设备的寻呼信息的流程示例1；

图8是网络处理用户设备的寻呼信息的流程示例2；

图9是网络处理用户设备的寻呼信息的流程示例3；

图10是网络处理用户设备的寻呼信息的流程示例4；

图11是网络发送寻呼信息的流程示例；

图12是用户设备接收寻呼信息的流程示例；

图13是非同步随机接入的流程示例；

图14是网络处理用户设备的响应信息的流程示例1；

图15是网络处理用户设备的响应信息的流程示例2；

图16是网络处理用户设备的响应信息的流程示例3；

图17是网络设备硬件框图的一个示例。

图18是用户设备硬件框图的一个示例

具体实施方式

通信系统中为了标识发送的信息所针对的用户设备，网络需要发送已知的控制信息，例如针对一个用户设备的标识，或者针对一组用户的标识，或者针对所有用户的标识。本发明提出当这部分已知信息的比特数目大于所要添加的CRC的长度时的处理方法。本发明的基本处理原则是：网络把接收方已知信息的一部分比特显式的传输，同时网络把接收方已知信息的另一部分比特通过所添加的CRC比特隐式的传输。这里，显式的传输是指网络发送的信息块中包含这部分接收方的已知的比特，从而与其他信息比特一起进行信道编码并发送；隐式的传输是指网络发送的信息块中不包含这部分接收方的已知的比特，网络添加的CRC上携带了这部分比特的信息。因为这部分接收方已知的信息起到标识网络发送的信息所针对的用户设备的作用，为了描述简单，下面把它们统称为用户标识信息。

方法一：

本发明网络发送用户标识信息和用户信息的第一种方法包括如下步骤：

a)网络把用户标识信息的比特分成两部分，记为第一部分和第二部分；

b)网络根据用户标识信息的第一部分比特和用户信息比特计算CRC；

c)网络把用户标识信息的第二部分比特与计算得到的CRC做掩码操作，一般是模2加操作；

d)网络把用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特和掩码操作后的CRC进行编码并发送。

按照本发明的方法，当网络发送的用户标识信息是用户设备的IMSI的时候，网络把IMSI分为两部分，从而根据IMSI的第一部分比特和用户信息计算CRC，并把IMSI的第二部分比特和CRC做掩码操作。本发明不限制网络划分IMSI中的哪些比特作为第二部分比特。

根据IMSI的构成，网络可以把IMSI中MCC和MNC的部分或者全部比特作为IMSI的第二部分比特。如果CRC的比特数等于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的所有比特作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。如果CRC的比特数小于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的一部分比特作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。例如，假设CRC是16比特，MCC和MNC一共5个数字，即20比特，这时网络可以把MCC的3个数字和MNC的一个数字对应的16个比特作为IMSI的第二部分比特；假设CRC是12比特，网络可以把MCC的3个数字对应的12个比特作为IMSI的第二部分比特；假设CRC是8比特，网络可以把MCC的2个数字对应的8个比特作为IMSI的第二部分比特。如果CRC的比特数大于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC对应的比特和一部分MSIN对应的比特作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。例如假设CRC是24比特，MCC和MNC一共5个数字，即20比特，这时网络可以把MCC和MNC的5个数字和MSIN的一个数字对应的24个比特作为IMSI的第二部分比特。

对寻呼信道的情况，网络根据IMSI对用户设备分组，从而得到用户设备监听寻呼信息的位置(Paging occasion)，即检测寻呼信息的无线帧或者子帧。假设网络根据IMSI把用户设备划分2^k个组，从而分别对应2^k个检测寻呼信息的位置，并且IMSI中的k个比特决定了这2^k个组的划分。本发明的第一种方法是网络把用于分组的k个比特以外的其他比特的部分或者全部作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目大于等于CRC的长度时，网络取其中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特；当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目小于CRC的长度时，网络把用于分组的k个比特以外的其他比特和用于分组的k个比特的一部分作为IMSI的第二部分比特。本发明的第二种方法是网络把用于分组的k个比特的部分或者全部作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。当k大于等于CRC的长度时，网络取这k个比特中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特。当k小于CRC的长度时，第一种处理方式是网络把划分检测寻呼信息位置的k个比特和IMSI的其他CRC_length-k个比特作为IMSI的第二部分比特。当k小于CRC的长度时，第二种处理方式是网络根据除上述k个比特以外的IMSI的其他比特和其他寻呼信息比特计算CRC，并且网络把上述k个比特组成的比特序列编码得到CRC_length个比特，并与CRC做掩码操作。这里编码的原则是使编码后的CRC_length个比特的最小码距最大。

假设网络根据IMSI把用户设备划分2^k个组，从而分别对应2^k个检测寻呼信息的位置，当k小于CRC的长度时，网络根据IMSI中的CRC_length个比特来确定检测寻呼信息的位置。这时实际上是把2^CRC_length个比特序列划分为2^k组，分组的原则是使这2^k个组每一个组中的各个比特序列的最小码距最大。网络把IMSI中的这CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特，从而网络根据IMSI的第一部分比特和其他寻呼信息比特计算CRC，并把作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。一种实现上述分组的方法是网络存储一张表，记录2^CRC_length个比特序列到其所属的组的映射关系。又一种方法是网络定义确定的算法，从而通过计算得到2^CRC_length个比特序列所属的组。

按照本发明的方法，当网络发送的用户标识信息是用户设备的TMSI的时候，网络把TMSI分为两部分，从而根据TMSI的第一部分比特和用户信息计算CRC，并把TMSI的第二部分比特和CRC做掩码操作。本发明不限制网络划分TMSI中的哪些比特作为第二部分比特。

对于寻呼信道，假设系统固定根据IMSI对用户设备分组确定其检测寻呼信息的无线帧或者子帧，为了保证在发送寻呼信息的时刻，网络发送的各个TMSI的第二部分比特的最小码距最大，一种方法是网络在分配TMSI的时候，根据用户设备的IMSI所属的分组情况分配TMSI，对相同组的IMSI的用户设备尽量保证其分配的TMSI的码距最大化。也就是说，如果网络基于IMSI把用户设备分成2^k组，这时网络把TMSI也相应的分为2^k个组，并且每个组内的各个TMSI的第二部分比特的最小码距最大。网络可以设置这些组之间的对应关系，当IMSI属于某个组时，网络优先到相对应的TMSI组中分配TMSI。

方法二：

本发明网络发送用户标识信息和用户信息的第二种方法包括如下步骤：

a)网络把用户标识信息的比特分成两部分，记为第一部分和第二部分；

b)网络根据用户标识信息的全部比特和用户信息比特计算CRC；

c)网络对用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特和计算得到的CRC进行编码并发送。

按照本发明的方法，当网络发送的用户标识信息是用户设备的IMSI的时候，网络把IMSI分为两部分，从而根据IMSI的全部比特和用户信息计算CRC，但是只发送IMSI的第一部分比特、用户信息比特和计算得到的CRC比特，而不再显式的发送IMSI的第二部分比特。本发明不限制网络划分IMSI中的哪些比特作为第二部分比特。

根据IMSI的构成，网络可以把IMSI中MCC和MNC的部分或者全部比特作为IMSI的第二部分比特。如果CRC的比特数等于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的所有比特作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。如果CRC的比特数小于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的一部分比特作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。例如，假设CRC是16比特，MCC和MNC一共5个数字，即20比特，这时网络可以把MCC的3个数字和MNC的一个数字对应的16个比特作为IMSI的第二部分比特；假设CRC是12比特，网络可以把MCC的3个数字对应的12个比特作为IMSI的第二部分比特；假设CRC是8比特，网络可以把MCC的2个数字对应的8个比特作为IMSI的第二部分比特。如果CRC的比特数大于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC对应的比特和一部分MSIN对应的比特作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。例如假设CRC是24比特，MCC和MNC一共5个数字，即20比特，这时网络可以把MCC和MNC的5个数字和MSIN的一个数字对应的24个比特作为IMSI的第二部分比特。

对寻呼信道的情况，网络根据IMSI对用户设备分组，从而得到用户设备监听寻呼信息的位置(Paging occasion)，即检测寻呼信息的无线帧或者子帧。假设网络根据IMSI把用户设备划分2^k个组，从而分别对应2^k个检测寻呼信息的位置，并且IMSI中的k个比特决定了这2^k个组的划分。本发明的第一种方法是网络把用于分组的k个比特以外的其他比特的部分或者全部作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目大于等于CRC的长度时，网络取其中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特；当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目小于CRC的长度时，网络把用于分组的k个比特以外的其他比特和用于分组的k个比特的一部分作为IMSI的第二部分比特。第二种处理方法是网络把用于分组的k个比特的部分或者全部作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。当k大于等于CRC的长度时，网络取这k个比特中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特。当k小于CRC的长度时，第一种处理方式是网络把划分检测寻呼信息位置的k个比特作为IMSI的第二部分比特。当k小于CRC的长度时，第二种处理方式是网络把划分检测寻呼信息位置的k个比特和IMSI的其他CRC_length-k个比特作为IMSI的第二部分比特。

按照本发明的方法，当网络发送的用户标识信息是用户设备的TMSI的时候，网络根据TMSI的所有比特和其他信息比特计算CRC，然后网络只显式传输TMSI的一部分比特。

按照本发明的方法，当网络发送的用户标识信息是用户设备的TMSI的时候，网络把TMSI分为两部分，从而根据TMSI的全部比特和用户信息计算CRC，但是只发送TMSI的第一部分比特、用户信息比特和计算得到的CRC比特，而不再显式的发送TMSI的第二部分比特。本发明不限制网络划分IMSI中的哪些比特作为第二部分比特。

方法三：

本发明网络发送用户标识信息和用户信息的第三种方法包括如下步骤：

a)网络把用户标识信息的比特分成两部分，记为第一部分和第二部分；

b)网络对用户标识信息计算校验比特；

c)网络根据用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特和校验比特计算CRC；

d)网络把用户标识信息的第二部分比特与计算得到的CRC做掩码操作，一般是模2加操作；

e)网络把用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特、校验比特和掩码操作后的CRC进行编码并发送。

本发明步骤b)中网络对用户标识信息进行编码，一种方法是对用户标识信息添加一个比特的奇/偶校验比特。一种方式是网络根据用户标识信息的所有比特计算奇/偶校验比特。又一种发送是网络根据用户标识信息的第二部分比特计算奇/偶校验比特。

方法四：

本发明网络发送用户标识信息和用户信息的第四种方法包括如下步骤：

a)网络把用户标识信息的比特分成两部分，记为第一部分和第二部分；

b)网络对用户标识信息计算校验比特；

c)网络根据用户标识信息的全部比特、用户信息比特和校验比特计算CRC；

d)网络对用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特、校验比特和计算得到的CRC进行编码并发送。

本发明步骤b)中网络对用户标识信息进行编码，一种方法是网络对用户标识信息添加一个比特的奇/偶校验比特。

用户设备的操作：

a)用户设备接收网络发送的信号并解码；

b)用户设备根据其用户设备标识和收到的网络发送的信息比特校验CRC，从而判断网络是否为其发送了信息。

本发明步骤b)中，用户设备首先判断网络显式发送的用户标识信息的第一部分比特是否与其用户标识信息的第一部分比特相同，如果否，网络发送的信息不是发送给其的；如果是，用户设备进一步根据其用户标识信息和网络发送的信息比特校验CRC，如果CRC校验失败，网络发送的信息不是发送给其的；否则用户设备收到了网络发送给其的信息。

图5是网络生成和发送信息的设备图，如图5所示，网络的发送信息块生成器模块(501)是本发明的体现。网络的发送信息块生成器模块(501)把用户设备标识信息的一部分比特显式的在发送信息块中传输，同时另一部分信息比特通过添加的CRC隐含的传输。物理信道复用器模块(502)把模块501中生成的发送信息块和其他物理信道的信息复用到一起，最后复用之后的信号在发射装置(503)中发射。

图6是用户设备接收和处理信息的设备图，如图6所示，用户设备的信息块处理器模块(601)是本发明的体现。接收装置(601)将网络发送的射频信号进行接收，进行射频接收和模数转换等处理后在物理信道解复用器(602)中解复用出网络发送的信息块。接下来，在信息块处理器(603)中，用户设备根据其用户设备标识和收到的网络发送的信息比特校验CRC，从而判断网络是否为其发送了信息。

实施例

本部分给出了该发明的两个实施例，为了避免使本专利的描述过于冗长，在下面的说明中，略去了对公众熟知的功能或者装置等的详细描述。

这两个实施例分别以寻呼信道和随机接入信道为例说明本发明的两个应用场景，本发明的方法同样可以用于其他信道中对用户标识信息和用户信息的处理。

第一实施例

本实施例给出了本发明用于传输寻呼信息的应用示例。

在本实施例中，假设网络对当前要寻呼的每个用户设备的用户标识和寻呼原因等寻呼信息分别添加CRC，然后把各个用户设备的信息集中到一个信息块进行编码和发送。这里假设CRC的长度为16个比特。

图7是本发明中网络处理一个用IMSI寻呼的用户设备的寻呼信息的流程示例，这里假设网络把IMSI的MCC的所有数字和MNC的第一个数字作为IMSI的第二部分，并把MSIN的所有数字和MNC的第二个比特作为IMSI的第一部分。如图7所示，首先网络根据用户设备的IMSI中的MSIN的所有数字和MNC的第二个数字对应的比特和其他寻呼信息比特计算16比特的CRC(701)；然后网络把IMSI的MCC的所有数字和MNC的第一个数字对应的16个比特和计算得到的CRC做掩码操作(702)；接着网络把其IMSI中的MSIN的所有数字和MNC的第二个数字对应的比特、其他控制信息比特和掩码操作后的CRC级联组成发送信息块(703)。图7中假设网络把IMSI中的MCC的所有数字和MNC的第一个数字对应的16个比特隐含的通过计算得到的CRC传输，即与CRC做掩码操作，实际上这个流程同样适用于网络把IMSI的其他16个比特与CRC做掩码操作的情况。

假设用户设备当前分为2⁹＝512个组，从而对应512个检测寻呼消息的位置，即无线帧或者子帧。这里假设网络把IMSI中的16个比特划分为其第二部分，从而与CRC做掩码操作，并且这16个比特用于对寻呼用户分组，IMSI的其他比特为其第一部分。本发明不限制网络把IMSI中的哪16个比特作为其第二部分。因为要把用户设备分为2⁹＝512个组，也就是要把这16个比特对应的2¹⁶＝65536个比特序列划分为512组，每组包括128个序列。网络在分组的时候使每个组内的128个序列之间的最小码距最大。如图8所示是本发明中网络处理一个用IMSI寻呼的用户设备的寻呼信息的又一个流程示例，首先网络根据用户设备的IMSI中用于用户分组的16个比特以外的其他比特和其他寻呼信息比特计算16比特的CRC(801)；然后网络把IMSI中用于用户分组的16个比特和计算得到的CRC做掩码操作(802)；接着网络把IMSI中用于用户分组的16个比特以外的其他比特、其他寻呼信息和掩码操作后的CRC级联组成发送信息块(803)。

图9是本发明中网络处理一个用TMSI寻呼的用户设备的寻呼信息的一个流程示例，这里假设TMSI的长度是32比特，CRC的长度是16比特，这里假设网络把TMSI中的16个比特划分为其第二部分，从而与CRC做掩码操作本发明不限制网络把TMSI中的哪16个比特作为其第二部分，TMSI的另外16个比特为其第一部分。如图9所示，首先网络根据TMSI的第一部分的16个比特和其他控制信息计算CRC(901)；然后网络把TMSI中的第二部分的16个比特和计算得到的CRC做掩码操作(902)；接着，网络把TMSI的第一部分的16个比特、其他寻呼信息和掩码操作后的CRC级联组成发送信息块(903)。

图10是本发明中网络处理一个用TMSI寻呼的用户设备的寻呼信息的又一个流程示例，这里假设网络对用户设备的TMSI计算1个比特的奇校验比特，并且这里假设网络把TMSI的前16个比特作为其第一部分，后16个比特作为其第二部分。如图10所示，网络首先根据用户设备的TMSI计算奇校验比特(1001)；然后网络根据TMSI的前16个比特、其他寻呼信息比特、步骤1001中计算奇校验比特计算CRC(1002)；接着网络把TMSI的后16个比特和计算得到的CRC做掩码操作(1003)；从而网络把TMSI的前16个比特、其他寻呼信息比特、奇校验比特和掩码操作后的CRC级联组成发送信息块(1004)。

当网络当前只发送对一个用户设备的寻呼消息，或者网络是把各个用户设备的寻呼消息分开编码和发送时，通过上述示例得到的对一个用户设备的寻呼信息块可以直接进行编码和发送；当网络是把多个用户设备的寻呼信息联合编码和发送，图11给出了一种网络发送寻呼信息的方法。如图11所示，首先网络选择一个需要发送寻呼信息的用户设备，生成这个用户设备需要发送的寻呼信息块(1101)，这里网络把用户设备标识的一部分比特显式的在寻呼信息块中传输，同时把用户设备标识的另外一部分比特通过添加的CRC比特隐含的传输，上面描述的各种处理用户寻呼信息的方法可以应用在这一步；接着网络判断是否已经分别处理了所有要在当前子帧寻呼的用户设备的寻呼信息(1102)，如果网络还没有处理所有的用户设备，循环至步骤(1101)继续处理下一个用户设备；如果网络已经处理了所有的用户设备，网络把针对各个用户设备计算得到的寻呼信息块级联起来组成一个信息块(1103)；接下来，网络对步骤1103中级联得到的信息块进行编码并发送(1104)。

图12是网络把多个用户设备的寻呼信息联合编码时，用户设备接收寻呼信息的流程图示例。如图12所示，首先用户设备接收网络发送的寻呼信道的信号，并解码得到包含多个用户设备的寻呼信息的信息块(1201)；然后用户设备在包含多个用户设备寻呼信息的信息块中，针对一个发送给特定用户设备的信息块利用其用户设备标识校验CRC(1202)；根据步骤1202中的CRC校验是否通过(1203)，如果CRC校验通过，用户设备认为收到基站发给其的寻呼信息(1204)；如果CRC校验失败，用户设备判断其是否已经对包含多个用户设备寻呼信息的信息块(1201)中的所有对特定用户设备的信息块都进行了CRC校验(1205)；如果用户设备还没有检测所有对特定用户设备的信息块，转到步骤(1202)继续处理下一个信息块；如果用户设备已经检测了所有的信息块，而且用户设备没有检测到发给其的寻呼信息，用户设备认为基站没有为其发送寻呼信息(1206)。

图17是本发明网络设备硬件框图的一个示例。如图所示，对下行方向，一方面网络生成控制信息(1701)，在1701中，如果用户标识信息的比特数目大于CRC的比特数目，网络设备按照本发明的方法处理控制信令中的用户标识，把其中一部分比特显式的传输，同时把另外一部分比特通过所添加的CRC比特隐式的传输；然后网络对生成的控制信息进行信道编码和交织(1702)，速率匹配(1703)，接下来对信号指示QAM调制(1704)，然后输入复用器(1709)；另一方面网络对用户数据(1705)分别进行信道编码和交织(1706)，执行速率匹配(1707)，接下来对数据信号执行QAM调制(1708)，并输入复用器(1709)；复用器(1709)把各种控制信息和用户数据复用到一起，然后网络对复用信号执行OFDM调制(FFT)(1710)，添加循环前缀(1711)，数/模变换(1712)，最后通过射频发射机(1713)和天线(1714)发射。对上行方向，网络通过天线(1714)和射频接收机(1715)接收用户设备发送的信号；通过模/数变换(1716)；去除循环前缀(1717)；进行SCFDMA解调(1718)；解调后的信号输入解复用器(1719)；一方面网络对解复用器(1719)输出的数据信号进行QAM解调(1720)，解速率匹配(1721)，解交织和信道译码(1722)，最后得到各个用户的数据(1723)；另一方面网络对解复用器(1719)输出的上行控制信号进行QAM解调(1724)，解速率匹配(1725)，解交织和信道译码(1726)，最后得到各个用户的控制信息(1727)。

图18是本发明用户设备硬件框图的一个示例。对下行方向，用户设备通过天线(1814)和射频接收机(1815)接收来自网络的信号，经模/数变换(1816)，去除循环前缀(1817)，执行0FDM解调(FFT)(1818)并输入解复用器(1819)；一方面用户设备处理解复用器(1819)输出的控制信号，对其执行QAM解调(1820)，解速率匹配(1821)，解交织和解信道编码(1822)，从而得到并解析网络发送的控制信息(1823)，在1823中，如果用户标识信息的比特数目大于CRC的比特数目，用户设备按照本发明的方法处理，从而判断这个控制信令是否是发送给它的；另一方面用户设备处理解复用器(1819)输出的用户数据信号，对其执行QAM解调(1824)，解速率匹配(1825)，解交织和解信道编码(1826)，从而得到网络发送给其的用户数据(1827)；对上行方向，一方面用户设备对其上行控制信息(1801)执行信道编码和调制(1802)，速率匹配(1803)，QAM调制(1804)，输入其信道复用器(1809)；另一方面用户设备对其上行控制信息(1805)，执行信道编码和调制(1806)，速率匹配(1807)，QAM调制(1808)，然后输入其信道复用器(1809)；复用器(1809)把用户数据和用户控制信息复用到一起，执行SCFDMA调制(1810)，添加循环前缀(1811)，模/数变换(1812)，最后通过射频发射机(1813)和天线(1814)发射。

第二实施例

本实施例给出了本发明在非同步随机接入过程中的应用示例。

因为非同步随机接入是基于竞争的传输策略，所以多于一个用户设备有可能采用相同的前导信号同时发起传输，这时就发生了碰撞，也就是多个用户设备竞争相同的资源，但是至多有一个用户设备可以成功的占用这个资源。这样，系统必须提供一种碰撞检测的机制，一方面用于确认当前成功接入的用户设备；另一方面用于未能成功接入的用户设备发现其接入失败从而重新尝试接入。

图13是用于分析非同步随机接入的碰撞的产生和检测机制的示例。如图13所示，用户设备首先发送随机接入前导信号(1301)，这里有可能会发生碰撞，即多于一个用户设备采用相同的前导信号同时发起随机接入。接下来网络检测各个可能的前导信号(1302)，并与相应的门限值比较，当某个前导信号的功率超过门限值时，网络认为当前有用户设备发送了这个前导信号。从而网络发送随机接入响应信息(1303)。在这里，网络可以检测到当前某个前导信号是否被发送，但是有可能多个用户设备同时发送了相同的前导信号，网络无法区分这种情况，也就是说网络了发送针对某个前导信号的响应信息，但是有可能多个用户设备都在监听这个响应消息。用户设备发送了随机接入信息(1301)后，按照定时关系检测网络的响应信息(1304)，如果用户没有检测到发送给其的响应信息，说明发送随机接入信息失败，用户设备尝试重新发起随机接入过程；当用户设备收到了肯定的响应信息时，用户设备在网络为其分配的上行资源上发送进一步的随机接入信息和其他信息(1305)。值得注意的是用户设备检测到网络对其发送的前导信号的响应消息，并不能说明没有碰撞发生，因为有可能多个用户设备都正确收到了网络对同一个前导信号的响应信息，从而有多个用户设备都在相同的上行资源上发送其进一步的信息。为了区分可能出现的多个用户设备竞争上行资源的情况，在这个消息(1305)中，用户设备需要携带标识其身份的信息。如果用户设备具有在小区内唯一的标识CRNTI，用户设备发送其CRNTI；如果用户设备没有CRNTI，用户设备需要发送其IMSI或者TMSI等其他用户标识。接下来网络检测用户设备发送的信息(1306)，这里网络至多可以检测到一个用户设备的信息，从而可以得到当前发送信息的用户设备的标识，为了通知用户设备其随机接入操作是否成功，网络在消息1307中发送响应信息，包含要确认的用户设备的用户标识。通过消息1307，网络提供给用户设备完全检测其随机接入是否成功的机制。另外在消息1307中，除了发送用户设备的标识以外，网络还可以包含其他的控制信息，一种方式是对当前没有分配CRNTI的用户设备，网络可以在这条消息(1307)中发送网络为用户设备分配的CRNTI；又一种方式是网络在消息(1307)中发送下行数据或者上行调度消息。接下来用户设备检测网络的响应消息(1308)，在这里(1308)，用户设备可以完全检测到其发送非同步随机接入的过程是否成功。当用户设备收到发送给其的响应消息时，代表其随机接入操作成功；当用户设备没有收到发送给其的响应消息时，代表其随机接入操作失败，用户设备不得不在合适的时刻重新发起随机接入。接着用户设备和网络可以进一步交互信息继续完成后续的操作(1309)。

本发明的方法可以用于传输图13中网络发送给用户设备的消息(1307)。本发明的方法并不局限于图13中的非同步随机接入的流程，只要网络需要在其响应消息中发送用户设备的标识，本发明就可以使用。如图14所示是当步骤1307中发送的用户标识是用户设备的IMSI的一个示例，这里假设CRC的长度是16比特。这里假设网络把IMSI的MCC的所有数字和MNC的第一个数字作为IMSI的第二部分，并把MSIN的所有数字和MNC的第二个比特作为IMSI的第一部分。首先网络根据用户设备的IMSI中的MSIN的所有数字和MNC的后一个数字对应的比特和其他控制信息计算16比特的CRC(1401)；然后网络把IMSI的MCC的3个数字和MNC的第一个数字对应的16个比特比特和计算得到的CRC做掩码操作(1402)；接着，网络把其IMSI中的MSIN的所有数字和MNC的后一个数字对应的比特、其他控制信息比特和掩码操作后的CRC级联组成发送信息块(1403)；接下来网络对发送信息块进行信道编码等操作并发送出去(1404)。图14中假设网络把IMSI中的MCC的所有数字和MNC的第一个数字作为IMSI的第二部分，并隐含的通过计算得到的CRC传输，即与CRC做掩码操作，实际上这个流程同样适用于网络把IMSI的其他16个比特与CRC做掩码操作的情况。

与图14类似，图15是当网络在步骤1307中发送的用户标识是用户设备的TMSI的一个示例，这里假设TMSI的长度是32比特，CRC的长度是16比特，这里假设网络把TMSI中的16个比特划分为其第二部分，从而与CRC做掩码操作，本发明不限制网络把TMSI中的哪16个比特作为其第二部分，TMSI的另外16个比特为其第一部分。如图15所示，首先网络根据TMSI的的第一部分的16个比特和其他控制信息计算CRC(1501)；然后网络把TMSI的的第二部分的16个比特和计算得到的CRC做掩码操作(1502)；接着，网络把TMSI的的第一部分的16个比特、其他控制信息和掩码操作后的CRC级联组成发送信息块(1503)；接下来网络对发送信息块进行信道编码等操作并发送出去(1504)。

图16是当步骤1307中发送的用户标识是用户设备的TMSI的又一个示例，这里假设网络对用户设备的TMSI计算1个比特的奇校验比特，并且这里假设网络把TMSI的前16个比特作为其第一部分，后16个比特作为其第二部分。如图16所示，网络首先根据用户设备的TMSI计算奇校验比特(1601)；然后网络根据TMSI的前16个比特、其他控制比特、步骤1001中计算奇校验比特计算CRC(1602)；接着网络把TMSI的后16个比特和计算得到的CRC做掩码操作(1603)；从而网络把TMSI的前16个比特、其他控制比特、奇校验比特和掩码操作后的CRC级联组成发送信息块(1604)；接下来网络对发送信息块进行信道编码等操作并发送出去(1605)。

Claims (55)

1.一种网络发送用户标识信息和用户信息的方法，包括如下步骤：

a)网络把用户设备标识的第一部分比特显式的传输；

b)网络把用户设备标识的第二部分比特通过所添加的CRC比特隐式的传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于网络根据用户标识信息的第一部分比特和用户信息比特计算CRC。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a)包括：

网络把用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特和掩码操作后的CRC进行编码并发送。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤b)包括：

网络把用户标识信息的第二部分比特与所述步骤a)中计算得到的CRC做掩码操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述掩码操作是模2加操作。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于网络发送的用户标识信息是用户设备的IMSI。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于网络可以把IMSI中MCC和MNC的部分或者全部比特作为IMSI的第二部分比特。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于如果CRC的比特数等于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的所有比特作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于如果CRC的比特数小于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的一部分比特作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于如果CRC的比特数大于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC对应的比特，和一部分MSIN对应的比特作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于对寻呼信道，网络根据IMSI对用户分组，网络把IMSI的用于分组的k个比特以外的其他比特的部分或者全部作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目大于等于CRC的长度时，网络取其中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目小于CRC的长度时，网络把用于分组的k个比特以外的其他比特和用于分组的k个比特的一部分作为IMSI的第二部分比特。

14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于对寻呼信道，网络根据IMSI对用户分组，网络把IMSI的用于分组的k个比特作为IMSI的第二部分比特与CRC做掩码操作，并把IMSI的其他比特显式的传输。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于当k大于等于CRC的长度时，网络取这k个比特中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于当k小于CRC的长度时，网络把划分检测寻呼信息位置的k个比特和IMSI的其他CRC_length-k个比特作为IMSI的第二部分比特。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于当k小于CRC的长度时，网络把上述k个比特组成的比特序列编码得到CRC_length个比特，并与CRC做掩码操作。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于使编码后的CRC_length个比特的最小码距最大。

19.根据权利要求6所述的方法，其特征在于对寻呼信道，网络根据IMSI对用户分组，当k小于CRC的长度时，网络根据IMSI中的CRC_length个比特来确定检测寻呼信息的位置。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于网络把IMSI中的这CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于使这2^k个组的每一个组中的各个比特序列的最小码距最大。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于网络存储一张表，记录2^CRC_length个比特序列到其所属的组的映射关系。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于网络定义确定的算法，从而通过计算得到2^CRC_length个比特序列所属的组。

24.根据权利要求3所述的方法，其特征在于网络发送的用户标识信息是用户设备的TMSI。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于网络在分配TMSI的时候，根据用户设备的IMSI所属的分组情况分配TMSI。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于对相同组的IMSI的用户设备尽量保证其分配的TMSI的第二部分比特的码距最大化。

27.根据权利要求1所述的方法，其特征在于网络根据用户标识信息的全部比特和用户信息比特计算CRC。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于网络对用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特和计算得到的CRC进行编码并发送。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于如果CRC的比特数等于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的所有比特作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送

30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于如果CRC的比特数小于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC的一部分比特作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。

31.根据权利要求28所述的方法，其特征在于如果CRC的比特数大于MCC和MNC的总比特数，网络可以把MCC和MNC对应的比特和一部分MSIN对应的比特作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。

32.根据权利要求27所述的方法，其特征在于网络把用于分组的k个比特以外的其他比特的部分或者全部作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。

33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目大于等于CRC的长度时，网络取其中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特。

34.根据权利要求32所述的方法，其特征在于当用于分组的k个比特以外的其他比特的数目小于CRC的长度时，网络把用于分组的k个比特以外的其他比特和用于分组的k个比特的一部分作为IMSI的第二部分比特。

35.根据权利要求27所述的方法，其特征在于网络把用于分组的k个比特的部分或者全部作为IMSI的第二部分比特，从而不再显式的发送。

36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于当k大于等于CRC的长度时，网络取这k个比特中的CRC_length个比特作为IMSI的第二部分比特。

37.根据权利要求35所述的方法，其特征在于当k小于CRC的长度时，网络把划分检测寻呼信息位置的k个比特作为IMSI的第二部分比特。

38.根据权利要求35所述的方法，其特征在于当k小于CRC的长度时，网络把划分检测寻呼信息位置的k个比特和IMSI的其他CRC_length-k个比特作为IMSI的第二部分比特。

39.根据权利要求27所述的方法，其特征在于网络发送的用户标识信息是用户设备的TMSI。

40.根据权利要求1所述的方法，其特征在于网络对用户标识信息计算校验比特。

41.根据权利要求40所述的方法，其特征在于网络根据用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特和校验比特计算CRC。

42.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a)包括：

网络把用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特、校验比特和掩码操作后的CRC进行编码并发送。

43.根据权利要求40所述的方法，其特征在于网络对用户设备标识信息添加一个比特的奇/偶校验比特。

44.根据权利要求40所述的方法，其特征在于网络根据用户设备标识信息的所有比特计算奇/偶校验比特。

45.根据权利要求40所述的方法，其特征在于网络根据用户标识信息的第二部分比特计算奇/偶校验比特。

46.根据权利要求1所述的方法，其特征在于网络根据用户标识信息的全部比特、用户信息比特和校验比特计算CRC。

47.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a)包括：

网络对用户标识信息的第一部分比特、用户信息比特、校验比特和计算得到的CRC进行编码并发送。

48.根据权利要求46所述的方法，其特征在于网络对用户标识信息添加一个比特的奇/偶校验比特。

49.一种当用户设备接收网络发送的信息的方法，包括如下步骤：

a)用户设备接收网络发送的信号并解码；

b)用户设备根据其用户设备标识和收到的网络发送的信息比特校验CRC，从而判断网络是否为其发送了信息。

50.根据权利要求49所述的方法，其特征在于在步骤b)中，用户设备首先判断网络显式发送的用户标识信息的第一部分比特是否与其用户标识信息的第一部分比特相同。

51.根据权利要求49所述的方法，其特征在于在步骤b)中，用户设备进一步根据其用户标识信息和网络发送的信息比特校验CRC，

52.一种使用权利要求1方法的系统发送寻呼信息。

53.一种使用权利要求1方法的系统发送非同步随机接入的响应信息。

54.一种网络生成和发送信息的设备，包括发射部分，还包括：

a)发送信息块生成器模块，用于网络把用户设备标识信息的一部分比特显式的在发送信息块中传输，同时另一部分信息比特通过添加的CRC隐含的传输；

b)物理信道复用器模块，用于网络把发送信息块生成器模块生成的信息和其他物理信道的信息复用到一起。

55.一种用户设备接收寻呼信息的设备，包括接收部分，还包括：

a)信息块处理器模块，用于用户设备根据其用户设备标识和收到的网络发送的信息比特校验CRC，从而判断网络是否为其发送了信息；

b)物理信道解复用器模块，用于用户设备从收到的网络信号中解复用控制信息和数据。

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