专利名称:宽带码分多址系统中空口消息的编码方法
技术领域：
本发明涉及一种3G(第3代)移动通信系统中编码的方法，尤其涉及一种宽带码分多址系统中空口消息的编码方法。
背景技术：
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统采用了抽象语法规范(ASN1，Abstract Syntax Notation One)的紧凑编码规则(PER，Pacted Encoding Rule)方式，该编码方式以bit(比特)为最小编码单元，可以最大限度地无损压缩信息编码长度，从而起到节约传输资源的目的。ASN1是用来描述数据结构及其编码的规则集，广泛用于RFC(Request For Comments)文本中的数据结构的描述。
WCDMA系统中，为了保证空口消息的可靠传输，需要对用于用户设备(UE)和无线网络控制器(RNC)间传输的消息进行完整性检查，RNC和UE之间通过安全模式命令(Security Mode Command)消息来启动完整性保护功能并交互所采用的算法等信息。之后的RNC和UE之间的任何消息交互都要进行完整性保护。完整性保护使接收实体(移动用户或服务网络)能够检验出信令数据从发送实体发送后是否被非授权行为修改、插入数据、重复发送等。可防止虚假基站攻击，提高系统安全性。协议中规定了完整性保护算法步骤1将完整性检查信息(Integrity check information)中的消息鉴权码(Message authentication code)设为该消息使用的信令无线承载(SRB)；步骤2将Integrity check information中的消息顺序号(Message sequencenumber)设为0；步骤3编码该空口消息体；步骤4将编码后的码流填充为整数字节；步骤5调用F9算法(该算法是3GPP采用的一种用于计算消息鉴权编码的算法)得到消息鉴权码，然后根据得到的消息鉴权码重新编码空口消息体。
上述现有空口消息编码过程中，步骤3和步骤5对空口消息体分别进行了一次完整的编码过程。而对于一些比较大的空口消息来讲，两次编码对系统的处理资源占用比较多，同时也花费了较长的处理时间，对系统的性能和业务的处理速度都会有一定的影响。
另外，在空口同步配置过程中，RNC需要灵活调整激活时间，以此来优化空口同步配置流程，提高无线网络性能。但是灵活调整的前提是首先要知道编码后的码流长度，然后才能计算该消息在空中传输的时间有多长。这样，对编解码的调度要达到四次之多前两次是预编码，目的是得到编码之后的码流长度；后两次是真正的消息编码，将得到的码流发往UE。采用这种方法，将大大降低无线网络的处理速度，从而影响整个网络的性能。
3GPP协议里只是给出了编码算法，而没有明确给出具体的编码过程和方法。而目前还没有解决多次编码存在问题的技术方案。
发明内容针对上述现有的WCDMA系统中空口消息的编码对象较长编码次数较多的问题和不足，本发明的目的是提供一种可提高编码效率、实现简单的宽带码分多址系统中空口消息的编码方法。
本发明是这样实现的一种宽带码分多址系统中空口消息的编码方法，包括以下步骤(1)对空口消息进行一次完整的编码，同时存储需重新编码的部分在已编码的空口消息码流中的位置信息；(2)根据所述需重新编码部分的位置信息而对该需重新编码的码流部分进行重新编码。
优选地，所述需重新编码部分的位置信息具体为指针信息，包括该重新编码部分的开始字节位置信息和比特偏移量信息。
优选地，所述码流中需重新编码部分可为完整性信息、连接帧号或二者兼有。
优选地，所述码流中需重新编码部分为完整性信息和连接帧号结合时，步骤(2)中首先进行连接帧号的编码，再进行完整性信息的编码。
在对空口消息编码过程中，本发明利用ASN1 PER编码特性和空口消息中一些信元(完整性信息、连接帧号)的固有特性，采用了局部编码的方法，减少编码次数，提高编码效率(完整性信息和CFN只占用几个字节，和整个空口消息几百个字节比较起来，占用的编码时间相对很少)，减少了系统资源的占用和业务处理时间，提高了系统的处理能力和性能。利用本发明的方法，大大提高了空口消息的编码效率。本发明实现比较简单。
图1是本发明基本业务过程中空口消息的编码流程图；图2是本发明空口同步配置过程中空口消息的编码流程图。
具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，对于基本的网络业务，本发明对空口消息的编码方法如下步骤110，保存要编码的空口消息中的Integrity check info信息中的Messagesequence number，并将其置为0；步骤115，记录完整性编码信息在编码后的码流中开始时的字节位置和比特偏移量；步骤120，将Integrity check info信息中的Message authentication code(Mac，消息鉴权码)设为该消息使用的SRB，以编码该完整性信息；步骤125，对整个空口消息进行编码；步骤130，若编码成功，转到步骤135；若失败则转到步骤190；步骤135，调用F9算法，生成完整性码；步骤140，若F9计算成功，转至步骤145；若失败则转至步骤190；步骤145，将步骤135得到的完整性码赋值给Integrity check info信息中的Message authentication code，恢复Integrity check info信息中的Message sequencenumber；步骤150，记录空口消息完整编码后的需重新编码部分的指针位置(字节位置和比特偏移量)；步骤155，根据保存的完整性信息在码流中的开始字节位置和比特偏移量得到完整性编码在码流中开始字节位置的掩码，该掩码的作用是用于保留同一字节内的已经编码过的非完整性相关信息的比特位，同时将该字节内的完整性相关的比特位全部置为0；
步骤160，将完整性编码在码流中开始字节位置的字节和掩码相与；步骤165，保存完整性信息在码流中最后一个字节的信息，以防止被接下来的完整性编码误写；步骤170，根据保存的完整性编码的开始字节位置和比特偏移量以及计算得到的完整性码进行完整性信息编码；步骤175，获取编码后的完整性信息在码流中将占用到开始字节后的第四个字节的信息；步骤180，根据编码后的比特偏移信息合并步骤150、步骤160保存的字节的信息，并重新赋值到完整性信息在码流中占用的最后一个字节；步骤185，至此，正确、完整的编码过程结束，RNC进入后续处理流程；步骤190，编码错误，返回。
如图2所示，对于空口同步配置过程，本发明对空口消息的编码方法如下步骤110，在完整的空口消息的编码过程中，得到CFN信息在编码后的码流中的字节位置和比特偏移量；步骤115，保存CFN信息在编码后的码流中占用的最后一个字节的信息Cfn2B；步骤120，根据CFN信息的比特偏移量获得CFN信息在编码后的码流中占用的最后一个字节的掩码Cfn2M，该掩码的作用是用于保留同一字节内的已经编码过的非CFN信息相关的比特位，同时将该字节内的CFN信息相关的比特位全部置为0；步骤125，根据保存的CFN信息在编码后的码流中的字节位置和比特偏移量以及计算得到的新的CFN值重新编码CFN信息；步骤130，如果编码成功，转步骤135；失败则转步骤190；步骤135，保存编码后的CFN信息在编码后的码流中占用的最后一个字节的信息Cfn2A，该字节由于在编码过程中被清0过，所以要恢复；步骤140，将保存的Cfn2B(步骤115编码后保存)、Cfn2A(步骤135编码后保存)在码流中占用的最后一个字节的各自的有效比特进行合并，并重新赋值给CFN信息在编码(步骤135编码)后的码流中占用的最后一个字节；步骤145，若消息需要完整性保护的话，则转步骤150，否则转步骤190；步骤150，由于CFN信息的变化导致了整个码流发生了改变，所以需要重新进行完整性码的计算和编码，保存Integrity check info信息中的Message sequencenumber，并将要进行编码的Integrity check info信息中的Message sequence number赋值为0，获取完整性信息在编码后的码流中的开始字节和比特偏移量，并保存完整性信息在编码后的码流中最后一个字节的信息；步骤155，编码完整性信息；步骤160，如果编码成功，则转步骤165处理；否则，转190处理；步骤165，根据编码后的比特偏移量和之前保存的字节位置信息恢复完整性信息最后一个字节的在码流中的正确信息；步骤170，获取完整空口消息编码后的码流的最后一个比特的字节位置和比特偏移信息，进行填充。同时调用F9算法获取完整性码；步骤175，如果F9计算成功，转至步骤180；否则，转至步骤190；步骤180，将步骤170得到的完整性码赋予Integrity check info信息中的Messageauthentication code；恢复编码消息体中的Integrity check info信息中的Messagesequence number，根据保存的完整性信息在编码后的码流中开始的字节位置和比特偏移信息重新编码完整性信息；步骤185，至此，正确、完整的编码过程结束，RNC进入后续处理流程；步骤190，编码错误，返回。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求
的保护范围。
权利要求
1.一种宽带码分多址系统中空口消息的编码方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)对空口消息进行一次完整的编码，同时存储需重新编码的部分在已编码的空口消息码流中的位置信息；(2)根据所述需重新编码部分的位置信息而对该需重新编码的码流部分进行重新编码。
2.根据权利要求
1所述的宽带码分多址系统中空口消息的编码方法，其特征在于，所述需重新编码部分的位置信息具体为指针信息，包括该重新编码部分的开始字节位置信息和比特偏移量信息。
3.根据权利要求
1或2所述的宽带码分多址系统中空口消息的编码方法，其特征在于，所述码流中需重新编码部分可为完整性信息、连接帧号或二者兼有。
4.根据权利要求
3所述的宽带码分多址系统中空口消息的编码方法，其特征在于，所述码流中需重新编码部分为完整性信息和连接帧号结合时，步骤(2)中首先进行连接帧号的编码，再进行完整性信息的编码。
专利摘要
本发明公开了一种宽带码分多址系统中空口消息的编码方法，涉及空口消息编码方法；为解决现有空口消息编码处理繁琐而提出，本发明包括步骤(1)对空口消息进行一次完整的编码，同时存储需重新编码的部分在已编码的空口消息码流中的位置信息；(2)根据所述需重新编码部分的位置信息而对该需重新编码的码流部分进行重新编码。在对空口消息编码过程中，本发明利用ASN1 PER编码特性和空口消息中一些信元的固有特性，采用了局部编码的方法，减少编码次数，提高编码效率，减少了系统资源的占用和业务处理时间，提高了系统的处理能力和性能。本发明尤其适用于宽带码分多址系统中空口消息的编码过程中。
文档编号H04L29/06GK1992573SQ200510132580
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月26日
发明者周冲, 李庆勇, 施嵘, 吴坚, 刘坚 申请人:中兴通讯股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan