[发明专利]一种LTE系统中伪随机序列并行生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种LTE系统中的伪随机序列并行生成方法。

背景技术

随着科技的日益发展，无线通信技术得到了广泛应用，用户可以在任何地点、任何时间获取无线通信系统所带来的有效信息。然而，无线通信系统中如果对传输数据不做任何安全保护措施，则第三方用户可以轻易地获取当前用户的数据信息。同时，在实际的数字通信中，信息流在经过编码处理后，可能会出现连续的“0”或连续的“1”，这样破坏了码的平衡，影响到位同步的建立和保持。

在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中，加扰还具有第三层作用。对小区A和小区B，在信道编码和交织后，分别对其传输信号进行加扰。如果没有加扰，用户设备(UE)的解码器不能区分接收到的信号是来自本小区还是来自其他小区，它既可能对本小区的信号进行解码，也可能对其他小区的信号进行解码，使得性能降低。小区专属加扰可以通过不同的扰码对不同小区的信息进行区分，让UE只针对有用信息进行解码，以降低干扰。

而加扰或解扰操作均需要将伪随机序列与原始数据进行按位操作，如加扰为将原始数据与伪随机序列按位进行逻辑异或操作，解扰则为根据伪随机序列改变原始软比特信息的符号。这其中尤为重要的就是根据所提供的初始条件，如何快速高效地生成伪随机序列。

现有的伪随机序列生成的方法可分为两种：线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register，LFSR)实现和向量空间变换。LFSR实现是伪随机序列生成最直接和最简便的方法，如申请号为20108004784.5、发明名称为“在无线通信系统中生成扰码的装置和方法”的中国发明专利公开说明书中提出了一种使用Gold-like序列的装置和方法，包括两个LFSR，通过彼此不同的两个m阶多项式生成Gold-like序列，即伪随机序列。向量空间变换方法，是根据序列初始状态和后续状态之间的线性关系，通过线性变换得到伪随机序列的方法，如申请号为201180001258.8、发明名称为“用于生成伪随机序列数据的数据序列的生成方法及设备”的中国发明专利公开说明书中提出了一种用于生成伪随机序列数据的方法，其根据数据序列A的递推公式，确定矩阵P，所述矩阵P中的各元素由数据序列A的递推公式中的抽头系数得到；确定待生成的数据项所对应的索引周期n0，根据所述数据序列A中的已知数据项以及所述矩阵P和索引周期n0，得到所述待生成的数据项对应的索引周期n0内的数据序列。该方法需要预先确定矩阵P，并且完成矩阵和向量的乘法操作。

在实际工作中，发明人发现现有两类技术均存在相应的问题：LFSR实现时是一种串行实现，每次移位只能生成一位序列数据，所需时间较长；而向量空间变换方法，尽管每次计算可以生成多位序列数据，但每次均需确定转换矩阵P，同时矩阵和向量的乘法操作不利于嵌入式移动设备实现。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服用于LTE系统中加扰或解扰的伪随机序列串行生成耗时较长和向量空间变换需要频繁计算转换矩阵P以及矩阵向量乘法操作的复杂度较高等不足，二者均不利于嵌入式移动设备的实现，特别是矩阵向量的乘法操作，其实现尤为繁琐。

(二)技术方案

本发明提出了一种通过查表以及简单的逻辑运算操作，实现八位并行生成伪随机序列的方法及装置，降低伪随机序列的生成时间，实现较快地生成数据序列，提高设计灵活性。该方法包括：

步骤S2、取一个寄存器R中的低8比特作为查表操作的输入进行查表，得到16比特的查表输出结果；步骤S3、将所述寄存器右移8比特，移出的8比特作为本次迭代得到伪随机序列存入输出缓冲区，所述寄存器的高8比特补零；步骤S4，将步骤S2中查表得到的16比特查表输出结果与所述寄存器的高16比特按位异或操作；步骤S5、使用步骤S4中异或操作后得到的值更新所述寄存器，用于下次迭代。

根据本发明的一种具体实施方式，k=8。

根据本发明的一种具体实施方式，在步骤S2之前还包括步骤S1、根据LTE物理层协议中的规定，将得到的伪随机序列初始状态值c_init转换成31比特的二进制数据，存入32比特的所述寄存器中，最高位补零。

根据本发明的一种具体实施方式，在步骤S5之后还包括步骤S6、根据所需伪随机序列的长度，控制循环迭代的次数。

根据本发明的一种具体实施方式，由3GPP LTE物理层协议36.211中序列生成公式

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n))mod2