本实用新型涉及无线通信领域。本实用新型特别涉及既用于数据保护又用于单一/群UE识别的使用改进循环冗余校验的下行链路信令。
但是，数据通信会给电信系统特别是无线通信系统带来沉重的负担。首先，数据通信通常要求极高的数据速率。第二，相关数据应用的带宽数量可能会从几千赫兹急剧变化到几兆赫兹。第三，上行方向和下行方向的带宽数量差异巨大。例如，对于常用的因特网浏览应用程序而言，向上行方向发送的数据很少，而向下行方向下载的数据量则巨大。这些因素会给无线电信系统带来严重的限制。
宽带CDMA(WCDMA)标准作为领先的全球第三代(3G)(IMT-2000)标准支持室内/小区室外环境的高达2Mb/s的数据速率和高达384kb/s的交换广域覆盖范围，同时也支持高速分组数据和高速电路交换数据。但是为了满足未来对分组数据服务的要求，还需要这种数据速率有实质性的提高，特别是在下行链路中。高速下行链路分组存取(HSDPA)使得WCDMA能够支持用于最大限度的分组数据服务的范围在约8-10Mb/s的下行链路峰值数据速率。该数据速率远远超过IMT-2000所要求的2Mb/s的数据速率。并且它还提高了分组数据在降低延迟和改善容量方面的能力。
用于支持数据通信的一种方案是为各个用户设备(UE)分配专用信道。但是，这会造成带宽的使用效率极低，因为这种信道通常很长时间都保持为空闲状态。
用于替换各个UE的专用信道的方案是使用高速共用数据信道和数据分组。在这种方法中，多个高速数据信道为多个UE所共用。对于那些有数据要发送或接收的UE，会给它们动态分配一个共用数据信道。这样就能更有效地使用频谱。
图1A到图1C显示了在基站有数据等待发送给特定的UE时，用于分配高速共用数据信道的一种处理过程。参照图1A，把相关的下行链路专用物理信道(DPCH)发送给各UE。UE监控相关的下行链路DPCH以及共用的控制信道(SCCH-HS)。当没有数据从基站发送到UE时，UE便进入等待模式，在该模式中，UE会周期性地“醒来”以监控其相关的下行链路DPCH以及SCCH-HS。这使得UE节省了处理操作和电池资源。
如果基站已准备好向UE发送数据，就会在相关的DPCH中发送高速下行链路共用信道(HS-DSCH)指示符(HI)。HI有n位长，它指向图1B所示的2n个SCCH-HS中的一个。例如，一个2位的HI可以指向4个SCCH-HS中的一个，即00、01、10或11。
对于图1A所示的例子，HI为(1，0)，它指向图1B所示的第三个信道。当UE访问HI所标识的控制信道时，该特定的SCCH-HS将引导UE至分配给UE用于接收数据的正确的HS-DSCH。例如，如图1C所示，UE调谐到SCCH-HS(1，0)所标识的HS-DSCH(001)。之后，UE便通过HS-DSCH(001)接收发送给它的数据。应当注意，图1A至1C的图示只是用于描述分配HS-DSCH的过程，信道的结构和使用方法可能与实际HSDPA标准的执行略有差异。
图1A至图1C所描述的过程提供了一种分配公共数据信道以发送数据的有效方法。因为分组数据是打算发送给一个或多个特定的UE，因此UE标识符(ID)便是基站向UE发送信号的一个关键参数。
有几种现有技术的方法用于在基站和UE之间发送UE ID。参照图2A，第一种方法是把UE ID附在待发送的数据上。然后把二者的组合馈送到循环冗余校验(CRC)发生器，该发生器输出CRC。所生成的要最终发送的数据分组如图2B所示包括一个X位的数据字段，一个M位的UE ID和一个N位的CRC。尽管这种方法提供了CRC和UE ID的足够的信令，但是浪费了信令带宽。
图3A所示的另一种现有技术的方法把UE ID附在数据字段上并输入到CRC发生器中。CRC发生器输出CRC。如图3B所示，待发送的数据组包括一个X位的数据字段和一个N位的CRC字段。尽管这种方法也足以把UE ID和CRC在基站和UE之间传送，但是它的不理想之处在于它仅能用于单一的UE标识。但是当需要标识一组UE时，这种方法会导致UE复杂性的增加。
图1A到图1C代表了用于分配共用数据信道的现有技术的方法，其中图1A显示了相关下行链路信道，图1B显示了多个控制信道，图1C显示了多个数据信道；图1D为一框图，显示了通用移动电信系统网络的结构；图2A为现有技术的用户设备标识(UE ID)专用循环冗余校验(CRC)方法；图2B显示了所发送的包含了数据字段、UE ID字段和CRC字段的数据组；图3A为第二种现有技术的用户设备标识(UE ID)专用循环冗余校验(CRC)方法；图3B显示了所发送的包含了数据字段和CRC字段的数据组；图4A为本实用新型的第一个实施例，该实施例利用UE ID与CRC的模2相加来产生掩码；图4B为图4A的系统所发送的包含了数据字段和掩码字段的数据组；图5A为本实用新型的第二个实施例，该实施例包括用UE ID来初始化的CRC发生器；图5B为图5A的实施例所发送的包含了数据字段和CRC字段的数据组；图6A为本实用新型的第三个实施例，该实施例把数据字段模2加到以尾随零来填充的UE ID上以产生掩码；图6B为本实用新型的第四个实施例，该实施例把数据字段模2加到以前导零来填充的UE ID上以产生掩码；图6C为图6A和图6B的实施例所发送的包含了数据字段和CRC字段的数据组；图7A为本实用新型的第五个实施例，该实施例把数据字段模2加到由尾随位中的被截UE ID重复和填充的UE ID字段；图7B为本实用新型的第六个实施例，该实施例把数据字段模2加到由前导位中的被截UE ID重复和填充的UE ID字段；图7C为图7A和图7B的实施例所发送的包含了数据字段和CRC字段的数据组；图8为全局ID、子集ID、子子集ID和单一ID的制表；图9为根据本实用新型处理消息的流程图。
参照图1D，本实用新型所使用的通用移动电信系统(UMTS)网络结构包括：核心网络(CN)、UMTS地面无线接入网(UTRAN)和用户设备(UE)。两种通用接口为UTRAN和核心网络之间的Iu接口和UTRAN和UE之间的无线接口Uu。UTRAN包括几个无线网络子系统(RNS)。它们可由Iur接口进行互连。这种互连允许核心网络在不同的RNS之间执行独立的过程。RNS被进一步划分为无线网络控制器(RNC)和几个基站(节点B)。节点B通过Iub接口被连接到RNC上。一个节点B可以服务于一个或多个单元，通常是服务于多个UE。UTRAN既支持无线接口的FDD模式也支持无线接口的TDD模式。对于两种模式，可以使用相同的网络结构和相同的协议。只有物理层和无线接口Uu才单独指定。
参照图4A，图4A显示了本实用新型的一个实施例。在该实施例中，系统100使用数据字段102中待发送的数据(下文中称之为“数据”)、CRC发生器104(它被初始化为0)、从CRC发生器104中输出的CRC字段106中的CRC、来自UE ID字段108中的UE ID、模2加法器110和掩码112。应当注意，在该实施例以及下文中所描述的所有实施例中，把各个字段的位数标在该字段之上作为例子。但是，这些具体的位数只是示例性的，而不是构建来限制本实用新型。
系统100接收数据字段102并把数据字段102中的数据输入到CRC发生器104。CRC发生器104产生CRC字段106并把CRC字段106中的CRC输出到模2加法器110的第一个输入端。把UE ID字段108中的UE ID输出到模2加法器110的第二个输入端。然后把CRC和UE ID模2相加而产生掩码112。
最好，UE ID字段108的位数(M位)与CRC字段106的位数(N位)相同。如果M＝N，那么UE ID可以如图4A所示直接与CRC模2相加。但是，如果M和N不相等，那么就必须利用中间步骤使它们相等。如果M＜N，那么就用前导零或尾随零填充UE ID，使其长度等于CRC。把该“填充的UE ID”与CRC106进行N模2相加。如果M＞N，那么把最低有效位的M-N位从UE ID中截去。
参照图4B，把生成的掩码112附加到待发送的数据字段102上。
参照图5A，图5A显示了本实用新型的第二个实施例。在该实施例中，系统200使用数据字段202中的数据、CRC发生器204、UE ID字段208中的UE ID和所产生的CRC字段212。系统200接收数据字段202并把数据字段202中的数据输出到CRC发生器204。CRC发生器204与图4A的CRC发生器104是相同类型的发生器，只是CRC发生器204是用UE ID字段208中的UE ID来初始化的。这种初始化过程由图5A中的虚线所示。本领域内的技术人员都知道，CRC发生器通常都被初始化为全为零，图4A中所示的CRC发生器104也是如此。因此，CRC发生器204根据数据字段202所输入的数据以及用UEID对CRC发生器204的初始化而产生CRC。本实施例不要求模2相加。
最好，UE ID字段208中UE ID的位数(M位)与CRC发生器204的长度(N位)相同，尽管这不是必须的。如果UE ID的长度(M位)小于CRC发生器204的长度，那么，就用前导零或尾随零填充UE ID，使其长度等于CRC发生器204的长度。然后，利用该“被填充的UE ID”来初始化CRC发生器204。作为另一种选择，还可以装入UE ID字段208的值来初始化CRC发生器204，任何未被UE ID填充的位都将是零。如果UE ID的长度(M位)大于CRC发生器204的长度，那么为了使UE ID与CRC发生器204相配，要把最低有效位从UE ID截去。然后用被截的UE ID来初始化CRC发生器204。
参照图5B，把生成的CRC字段212附加到待发送的数据字段202上。
使用隐式UE ID的本实用新型的第二个实施例提供了一种简单但具有鲁棒性(robust)的选择，因为它不需要在发射机或接收机处把UE ID与SCCH-HS进行组合和分解，而这一点却是现有技术和第一个实施例的UE专用的CRC方法所要求的。
参照图6A，图6A显示了本实用新型的第三个实施例。在该实施例中，系统300使用数据字段302中的数据、UE ID字段308A中的UE ID、模2加法器310和掩码311、CRC发生器304和所产生的CRC字段312。系统300接收数据字段302并把数据字段302中的数据输入到模2加法器310的第一个输入端。把UE ID字段308A中的UE ID输出到模2加法器310的第二个输入端。由此，把数据字段302中的数据和UE ID字段308A中的UE ID模2相加而产生掩码311。把掩码311输入到CRC发生器304，CRC发生器304产生CRC字段312。
在该实施例中，为了执行模2加法，UE ID字段308A的位数(M位)必须与数据字段302的位数(X位)相同。如果M和X相等，那么，UE ID字段308A的值可以直接与数据字段302的数据模2相加。但是，如果M和X不相等，那么就必须利用中间步骤使它们相等。如果M小于X，那么就用X-M个尾随零填充UE ID，使得UE ID字段308A的值在长度上等于数据字段302。然后，把如图6A所示的该“填充的UE ID值”与数据字段302中的数据进行模2相加。
因为数据字段302的长度X，不希望M大于X。但是，如果确实发生了这种现象，就把M-X个的最低有效位从UE ID字段308A中截去。然后把被截的UE ID与数据字段302的数据模2相加。
参照图6B，图6B显示了本实用新型的第四个实施例。在该实施例中，系统301以与图6A所示的第三个实施例完全相同的方式运行。该实施例的唯一差别是从UE ID字段308B产生值的方法。在该实施例中，UE ID由X-M个前导零来填充以使得UE ID字段308B中UE ID的长度等于数据字段302的长度。然后把如图6B所示的“被填充的UE ID值”与数据字段302中的数据模2相加。应当注意，为了使UE ID与数据字段具有相同的长度，上述填充可以选择包括前导和尾随零的组合(未显示)。
参照图6C，把如图6A所示的第三个实施例的系统300所产生的CRC字段312或者是如图6B所示的第四个实施例的系统301所产生的CRC314附加在待发送的数据字段302上。由此，任一类型的CRC字段312或314都可以使用并附加在数据字段302上。
参照图7A，图7A显示了本实用新型的第五个实施例。在该实施例中，系统400使用数据字段402中的数据、UE ID字段408A中的UE ID、模2加法器410和掩码411、CRC发生器404和所产生的CRC字段412。系统400接收数据字段402并把数据字段402中的数据输入到模2加法器410的第一个输入端。把UE ID字段408A中的UE ID输出到模2加法器410的第二个输入端。把数据字段402中的数据和UE ID字段408A中的UE ID模2相加而产生掩码411。把掩码411输入到CRC发生器404，CRC发生器404产生CRC字段412。
在该实施例中，为了执行模2加法，UE ID字段408A的位数(M位)必须与数据字段402的位数(X位)相同。如果M和X相等，那么，UE ID字段408A的值可以直接与数据字段402模2相加。鉴于数据字段402的长度，不希望M大于X。但是，如果确实发生了这种现象，就把最不重要的位从UE ID字段408A中截去。然后把被截的UE ID与数据字段402的数据模2相加。
如果UE ID的长度比数据字段402的长度短，那么就产生“复合UE ID”使UE ID字段408A中的值等于X。复合UE ID是通过重复UE ID很多次以使其与X位字段相匹配而产生的，然后用被截的UE ID填充剩余的尾随位。这在图7A的UE ID字段408A中进行了表示。然后把复合UE ID与数据字段402中的数据进行模2相加。
参照图7B，图7B显示了本实用新型的第六个实施例。该实施例的系统401以与图7A所示的第五个实施例完全相同的方式运行。该实施例的唯一差别是UE ID字段408B中的值。尽管复合UE ID是以与图7A相同的方式产生的，但是与图7A所示的UE ID字段408A中尾随位相反，把被截的UE ID部分作为前导位进行增加。应当注意，为了使UE ID与数据字段402具有相同的长度，上述被截的UE ID的“填充”可以包括前导和尾随截取位的组合。
参照图7C，把如图7A所示的第五个实施例的系统400所产生的CRC字段412或者是如图7B所示的第六个实施例的系统401所产生的CRC字段414附加在待发送的数据字段402上。由此，任一类型的CRC字段412或414都可以使用并附加在数据字段402上。
应当注意，所有的上述实施例都可用于支持多个标识符(ID)。UE可能会被要求处理几种级别的消息：1)UE的单一ID；2)与子集或组的UE相对应的ID，其中UE属于子集；或3)与系统中的所有UE相对应的广播(全局ID)。例如，如图8所示，UE ID12被突出强调以表示它能接收和处理四种级别的ID：1)UE专用ID(#12)；2)子子集C ID；3)子集2ID；和4)全局ID。还应当注意，也可以产生交替组标识A-E，以包括不同组的UE。例如，组B将包括所有靠近组B的被标识的UE，这些UE包括UE号码2、7、12、17、22和27。另外，通过具体标识用户所希望的独特UE可以创建组或子组。
为了支持这种要求，如上面的各实施例所述，发射机产生CRC。在接收机端，UE处理消息并产生所希望的CRC，而不需要基于ID的修正。之后UE处理器把所接收的CRC与计算出的CRC模2相加。所产生的输出便为发送的ID，它可以是上述的任一种ID。如果ID不是上述的任一种ID，则UE放弃发送。
根据本实用新型，利用长为N的CRC码，所标识的SCCH-HS上未检测到误差的概率接近2-n。用24位CRC来保护HS-DSCH上发送的数据，用16位CRC来保护SCCH-HS上发送的控制信息，假定非目标的UE对HI位具有10-3的误接受概率，此前所描述的根据本实用新型的实施例将提供如下的误接受概率：Pfa＝PfaHI×PfaH×PSD公式(1)其中Pfa为误接受概率PfaHI为HI的误接受概率；PfaH为SCCH-HS的误接受概率；PSD为成功检测到HS-DSCH(PSD)的概率。
把本实施例的上述标识值用于公式(1)：Pfa＝10-3×2-16×2-24＝9.1×10-16可靠性计算表明，对于同样长度的CRC，用户把错误数据传递到高层的概率是极低的。
参照图9，图9的流程图描述了根据本实用新型处理节点B和UE之间下行链路消息的方法。该方法只是提供了一般性概述，而不应当解释为对处理消息(即数据分组)所要求的所有详细媒质存取控制(MAC)层和物理层信令的综合性说明。节点B首先在MAC层中产生下行链路控制信息(步骤1)，然后把消息和UE ID传递到物理层(步骤2)。物理层产生CRC并使得UE ID与待发送的消息一起作为数据组(步骤3)。之后把消息从节点B发送到UE(步骤4)。在物理层，检测UE ID和CRC是否正确(步骤5)。如果正确，就把消息传递到MAC层(步骤6)，然后物理层对消息进行进一步处理(步骤7)。
应当注意，图9中的步骤6在物理层和MAC层之间包含附加信号，该附加信号包括显示CRC/UE ID为有效的控制消息。但是，这是一个可选步骤。在优选实施例中，只有有效消息才会从物理层传递到MAC层。因此，在优选实施例中，MAC层将假定任何传递到MAC层的消息都是有效的。在另一种可供选择的实施例中，附加的CRC/UEID有效信令将作为附加确认与消息一起传递。
本实用新型的优点在于消除了单独的处理UE ID和CRC的步骤。当如前所述把这两个字段组合在一起时，UE将不会进一步处理任何消息，一直到CRC和UE ID(或如图8所示的其他类型的ID)都正确为止。
尽管根据优选实施例对本实用新型进行了描述，但是如下面权利要求书中所概述的那样，本实用新型范围内的其他变动对于本技术领域内的技术人员而言都是显然的。