专利名称：通信系统中添加循环冗余校验的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，特别是涉及通信系统中添加循环冗余校验 的设备。
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， 基于正交步员分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 以下简称0FDM)的下行传输技术和基于单载波频分多址接入(Single Carrier Frequency Division Multiple Access, 以下简称SC-FDMA)的 上行传输技术是研究的热点。OF画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。0FDM技术由于其多载波性质，在很 多方面具有性能优势。SC-FDMA技术本质上是一种单载波传输技术，其信 号峰平比(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。
循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,以下简称为CRC)是根 据如网络数据包或者计算机文件块这样的数据生成少数固定数目数据位 的一种散列函数，被用来检测数据传输或者存储后可能出现的错误。CRC 在传输或者储存之前计算出来并且附加到数据后面，然后接收方进行检 验确定数据是否发生变化。
一种CRC的计算方式如下。设输入到CRC计算模块的序列为
生成的校验比特为 其中力是输入序列
的长度，而z是校验比特的长度。则添加校验比特后的序列为。。,。,，^,^,...,^,，;7。,;^^,^,...,;^ 。而校验比特的计算根据如下方法在 GF(2)中，多项式
a。D""-1 + 。,Z)力"-2 +... ++ p。D"' + AD丄-2 +... +2"' + Pw除以相对应的
生成多项式后的余数为o。
目前在LTE中所使用的CRC生成多项式为当CRC长度￡ = 16时， CRC生成多项式为gCRCI6(") = ， + 〃2 + W + 1;当CRC长度A = 24时， CRC生成多项式有两个，分别为gCRC24A(") 二 "4 + "3 + "8 + ZF + W4 + /^ + 〃0 + " + # + + 〃 + " + / +1和gCRC24B(Z ) = + "3 + W + # + " + 1。
目前LTE中，对DCI的处理流程如图1所示。DCI在模块101中添 加CRC。设？0〔01的负载信息为^,",,"2,"3,..., _1，根据CRC生成多项式产 生的校验比特为 其中」是负载信息的长度，而A是校
验比特的长度。设添加0^后的序列为6。 2,63,...,&_1，其中^=水L 则& , &和A的关系如下
A 二 0， 1, 2，…，」-1
& =/V^ A = A」+l，」+2,…，釘-1
添加CRC后，CRC校验比特与用户设备标识(L，。,x^，...,^,5)进行 加扰，形成序列c。,q, Z^和^的关系如下
A = 0, 1， 2,…，」-1
q =fe +xue^Jmod2 A = 4水l， J+2， . . . ， Z+15
序列 ^2^3,...,^'接着在模块102中进行信道编码。在LTE中使用的 是巻积编码。编码后的数据在模块103中进行速率匹配。
当前存在的问题是所使用的CRC生成多项式并不是优化的。设PDCCH 的负载信息的长度为A而A是校验比特的长度，则CRC校验对应于一个线 性分组码""，J)。衡量CRC生成多项式的一个指标是^。 ^可以定 义为该线性分组码的一个码字(Codeword)经历信道后，被错误检测成另 外一个码字的概率。对应于g区w(幼二 〃6 + ZF + ^ + 1，以二进制对 称信道(Binary Symmetric Channel,以下简称为BSC)为例，图2中给 出了g^6(")的性能。图中横坐标为BSC中的错误概率(f)，而纵坐标为相对应的4。图中有四条曲线，分别对应于」-16， 24， 32和48的情 况。可以很明显的看出，尺e在s为0.05至0.3区间内甚至大于s叫.5时所 对应的i^ 。这意味着该生成多项式的性能在此区间内非常差。
发明内容
本发明的目的是提供一种通信系统中添加循环冗余校验的设备，该 设备用来对传输的数据或信令添加循环冗余校验，其特征在于当循环冗 余校验比特的长度为16时，所使用的循环冗余校验生成多项式为如下列 表中的一个
，+"5+"2+〃+# + W + & + 1
參+"4+"3++V + " + " + 1
參，+"5+++A1 + " + + # + #++W +1
參++++，+ W + W + Z + W++"+1
參，+"5++"0+++W +1
參++"3+"1+〃0 + / + w + /7 + w++"+1
，+沪+++++Z 1 +1
，+"2+z^1+，+++"+1
当循环冗余校验比特的长度为18时，所使用的循环冗余校验生成多
项式为如下列表中的一个
參庐+"6+#4++W + Z + W + 1
參，+"4+庐++Z + # + & + 1
參++庐++W + W + + 1
參，+沪+庐++W + + W + 1
攀，++++W + W + # + 1
參++，+〃+W + W + " + 1
參"8+"7++，+
"8+"5+"3++
当循环冗余校验比特的长度为20时，所使用的循环冗余校验生成多
项式为如下列表中的一个
*庐+ ， + , + ZF +沪+ A4 + Z/2 + 〃1 + Z/0 + W + /7 + #+ /71 + 1
參庐+ ， + ^4 + 〃3 + 〃2 + 〃0 + # + ^ + /^ + # + / + /^ + "+ 1
參，+沪+ Z/4 + 〃3 + Z^ + i7 + Z^ + Z^ + W + ^ + "+ l
參，+ #9 + , + "7 + +庐+ 〃3 + W + " + # + " + i
* ， + ， + A7 + 〃4 + 〃3 + //2 +庐+ " + # + W + & + 1
"+ 1
* ， + W9 + "8 + A7 + " + Z/3 + Z>2 + "1 + ， + W + # + 〃 + " + 1
采用本发明所述的优化的CRC生成多项式，可以有效地降低对于控制
信令的误检测，进而提高了系统的频谱利用率。
图1是DCI的处理流程； 图2是现有CRC生成多项式的性能；
图3是CRC生成多项式i 6 + "5 + />4 + //2 + "1 + " + " + + " + " + Z71 +1的性能;
图4是处理16比特校验信息的流程； 图5是处理18或20比特校验信息的流程。
具体实施例方式
设数据或信令的负载信息为"。，",,"2,"3，...， —1 ，添加的循环冗余校验
比特为P。,A，P"/V..,11，其中^是负载信息的长度，而丄是校验比特的 长度(对应于16比特校验信息，对应于18比特校验信息，对 应于20比特校验信息，Z二^ )。所述校验比特的计算根据如下方法在 GF(中，多项式"。/y+"+a,Z)組-2+…+ c^—々丄+ ;vD" +jp1Z)i-2+ + ;v2￡ '+p,—,除以相对应的生成多项式后的余数为0。设添加CRC后的序列为
^AAA,...)^,,其中万二J+厶则A， ^和A的关系如下
A = 0， 1， 2，…，1
A 二 4 /1+1， …，z+A-1
本发明提出了若干优化的循环冗余校验生成多项式，这些生成多项 式具有比现有生成多项式更为优越的性能。
当循环冗余校验比特的长度为16时，所使用的循环冗余校验生成多
项式为如下列表中的一个
"6+炉+"2++W + Z)3 + " + 1
參+++庐+W + " + Z + 1
參+沪++"1 + W ++ #+++Z +1
參++++庐+ w + w + "+++Z +1
+"5+"2+++++"+1
參++++，+ w + w ++++"+1
參+++A1 + 〃 + 〃 + #+++"+1
，+z/2+"1+，++++"+1
当循环冗余校验比特的长度为18时，所使用的循环冗余校验生成多
项式为如下列表中的一个
攀Z/s + i^ + Z^ + ^ + ^ + ^ + ^ + l
*/^ + Z/3 +庐+ " + ^ + " + W + l
參，+ 〃5 + 〃3 + ， + W + W + W + A + "+ l
当循环冗余校验比特的长度为20时，所使用的循环冗余校验生成多
项式为如下列表中的一个
*庐+沪+ 〃8 + "7 +沪+ "4 + A2 + "1 +庐+ W + /7 + W
+ + 1<formula>formula see original document page 9</formula>
以循环冗余校验比特的长度为16为例。上述列表中的16比特循环冗
余校验生成多项式具有比现有的g(^6(劝=〃6 + A2 ++ l优越很多 的特性。以生成多项式"6 + "5 + + 〃2 + + " + 〃 + + " +
# + Z71 +1为例，其性能如图3所示。从图3中可以看出，该生成多项式并 没有gc際6(")的缺点(^在e为0.05至0.3区间内甚至大于e二0.5时所对 应的^)。同时对比图2和图3可以看出，生成多项式"6 + "5 + W4 + 〃2 + "1 + / + " + /7 + # + Z^ + Z 1 +1比起生成多项式§(^16(") = "6 + 〃2 + W + 1，有着显著的性能优势(对于同一个Z值和同一个"对应的化 越小，性能性越好)。
本发明的一个应用场景在于通信系统中传输数据。例如基站向用户 设备发送数据或者用户设备向基站发送数据时，当循环冗余校验比特的 长度为16,18或者20时，可以使用本发明所提出的循环冗余校验生成多项式。
本发明的另一个应用场景在于通信系统中传输控制信令。在通信系 统中，基站通过在每个调度时刻发送控制信令完成资源分配和对各个用 户设备的收发的控制。在本专利中，将针对每个用户设备的控制信令称 为物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,以下简称为PDCCH) 。 PDCCH中的负载信息被称为下行控制信息(Downlink Control Information,以下简称为DCI)。
应用本发明所提出的循环冗余校验生成多项式， 一种传输控制信令 的方法包括如下步骤，-
步骤a)基站根据控制信令的负载信息，以及优化的CRC生成多项式 来产生控制信令的校验信息。
设控制信令的负载信息为"。，。',^,^...,^,，根据优化的CRC生成多 项式产生的校验比特为 其中力是负载信息的长度，而
A是校验比特的长度(对应于16比特校验信息，Z二2《对应于18比特 校验信息，Z二7《对应于20比特校验信息，Z二2仍。所述校验比特的计 算根据如下方法在 GF(2)中，多项式 一+" + 一+" +…+ _# + p。Z)" + ;^-2 +…+ ;v2"1 + Pi—,除以相对应的
生成多项式后的余数为0。设添加CRC后的序列为6。》,，62,63,...,&_，，其中 万=水Z。则％ ， Zv和A的关系如下
&, A = 0, 1， 2，…，」-1
& =/V」 A 二 A ^+l， ^+2，...，1
图4是处理16比特校验信息的流程。图5是处理18或20比特校验信息 的流程。当校验信息的长度为16比特时，步骤a)中的操作对应于图4中的 模块401(添加CRC)的操作。当校验信息的长度为18或20比特时，步骤a) 中的操作对应于图5中的模块50 l(添加CRC)的操作。
步骤b)基站将所述的校验信息与根据用户设备的标识获得的信息进 行加扰操作。
当校验信息的长度为16比特时，由于用户设备标识的长度与校验信 息的长度相同，基站直接将所述的校验信息与用户设备的标识进行加扰 操作，该操作如图4中的模块402 (加扰操作)所示，具体操作如下。 设添加CRC后的序列为6 2,63，...入—,，其中万=力+ Z， J是负载信息的 长度，而丄是校验比特的长度。则CRC校验比特与用户设备标识 )进行加扰，形成序列 并且&和cA的
关系如下A 二 0， 1， 2,…，11 ^ 十L")mod2 A 二 A风…，
当校验信息的长度为18或者20比特时，由于用户设备标识的长度 为16比特，因此需要将用户设备的标识进行处理，使处理后的信息的长 度与校验信息的长度相等。 一种方法是将用户设备的标识进行信道编码。 该操作如图5中的模块504 (信道编码2)所示，例如当校验信息的长度 为18比特时，将用户设备的标识编码为18个比特，可以采用的编码方式 为线性分组码(18, 16)。当校验信息的长度为20比特时，将用户而设 备的标识编码为20个比特,可以采用的编码方式为线性分组码(20， 16)。 之后的加扰操作如图5中的模块502 (加扰操作)所示，具体操作如下。 设添加CRC后的序列为W62A,...,V,，其中万二」+ A， ^是负载信息的 长度，而A是校验比特的长度。设用户设备标识(&，。,x^,...,、，》经过 编码后得到序列( 少0,乃，少2，少3，…，力-l ),则CRC校验比特与根据用户设备 的标识获得的信息(少。,^力, ...,力—，)进行加扰，形成序列
并且^和C,的关系如下
A 二 0, 1, 2,…，H c,fe+h一Jmod2 A" 二 A」+l，」+2，…'艇-J
步骤c)基站将所述的负载信息以及步骤
b)中所述的加扰操作后的信息进行信道编码，速率匹配等操作
后发射。
在该步骤中，基站将步骤b)所述的加扰操作后的信息 (c。,c,，c"进行信道编码，速率匹配等操作后发射。所述的信道 编码操作可以为巻积编码，也可以为其他编码方式。
当校验信息的长度为16比特时，步骤c)中的操作对应于图4中的模块 403(信道编码/速率匹配)的操作。当校验信息的长度为18或20比特时，步 骤c)中的操作对应于图5中的模块503(信道编码/速率匹配)的操作。
ii实施例
本部分给出了该发明的四个实施例。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。
第一实施例
本实施例对应于传输控制信令并且校验信息的长度为16比特时的情
况。设定此时所选用的CRC生成多项式为〃6 + W5 + Z/4 + Z/2 + 〃1 + +
W + z7 + z; + w + ^+i，并设定用户设备的标识为
、。,、,,...,、^1000110000101111 ，设定控制信令的负载信息为20比特， 其内容为fl。,fl,，a2，fl3,...,^ =00011111001010011110 。需要注意的是，这些设
定只是为了具体的描述本发明，因此也可以使用本发明中列举的其他的 CRC生成多项式，其他的用户设备标识，以及其他长度的控制信令的负载 信息及内容。
根据控制信令的负载信息以及优化的CRC生成多项式产生的校验比特 为p。,a,P2,; 3,…,;^ =0001010000000001 ，则添加CRC后的序歹iJ 6。A,62,&3,...,&35 =000111110010100111100001010000000001 。将CRC校验比特与用 户设备标识进行加扰操作，获得的序列为
c。,c,,c2,c3,,.,,c35 =000111110010100111101001100000101110 。然后，基站将序歹lj ^^(:2,￡:3,...^35进行信道编码，速率匹配等操作后发射。
第二实施例
本实施例对应于传输控制信令并且校验信息的长度为18比特时的情 况。设定此时所选用的CRC生成多项式为"8 + "6 + Z/4 + Z/Q + Z + W +
W + l，并设定用户设备的标识为、。，、,，…，、,^ioooiiooooioim ，设
定控制信令的负载信息为20比特，其内容为
a。,apa2，fl3,...,a,9 =00011111001010011110 。需要注意的是，这些设定只是为 了具体的描述本发明，因此也可以使用本发明中列举的其他的CRC生成多 项式，其他的用户设备标识，以及其他长度的控制信令的负载信息及内容。根据控制信令的负载信息以及优化的CRC生成多项式产生的校验比特 为/vp,,;^,;^,...,;^ =111010001110001111 ，则添加CRC后的序列 ^AA,=00011111001010011110111010001110001111 。设用户设备标识 ()经过系统线性分组码编码后得到序列
、少0,;W2,少3，…,yi7 J ， 并且编码的规则如下
A 二 0， 1, 2,…，15
f 7
乂6= y~!
、"o 乂
15 、
乂7 =
乂"8
mod 2
mod 2
因此根据用户设备标识、。,;^,...,;^，15 =1000110000101111 ，可以编码获得 少。,少,,少2,凡，...，兀7 =100011000010111111 。将CRC校验比特与；;。,:^,:v;2,;;3,…，;;,7进 行加扰操作，获得的序列为
Co,c,，C2,C3,…,C37 =00011111001010011110011001001100110000 。然后，基站将序 列c。,c,， c，., 进行信道编码，速率匹配等操作后发射。
第三实施例
本实施例对应于传输控制信令并且校验信息的长度为20比特时的情
况。设定此时所选用的CRC生成多项式为Z^ + "9 + W8 + "7 + 〃5 + 〃4 +
"2 + 〃1 + ， + z^ + /7 + z; + z^ + l，并设定用户设备的标识为
、。,、，,...,、15 =簡0110000101111 ，并设定控制信令的负载信息为20比特， 其内容为。。，"1,。2,￡ 3,...,。19 =00011111001010011110 。需要注意的是，这些设 定只是为了具体的描述本发明，因此也可以使用本发明中列举的其他的 CRC生成多项式，其他的用户设备标识，以及其他长度的控制信令的负载 信息及内容。
根据控制信令的负载信息以及优化的CRC生成多项式产生的校验比特 为p。，A，P2,;V..，A9 =10110010110010001100 ，则添加CRC后的序歹lJ 60,6,，62,63,...,639 =0001111100101001111010110010110010001100 。设用户设备标
识、15)经过系统线性分组码编码后得到序列
并且编码的规则如下 A "0， 1， 2，…，15"6=|丄Vt |mod2 & =| I mod 2
乂8 =| 1、* |mod2
因此根据逢=>设备标识、。,;^1，...,;^,,5 =1000110000101111 ，可以编码获得 h，;Vh,JV..,"9=10001100001011111010 。将0^校验比特与3;。，;;,,>;2，少3,...,;;19 进行加扰操作，获得的序列为
c。,c,，C2,C3,…,C39 = 00011111001010011U000111110111001110110 。然后，基站将 序列；￡;1,￡;2,^...,￡:39进行信道编码，速率匹配等操作后发射。
第四实施例
本实施例对应于传输数据的情况。例如基站向用户设备发送数据或 者用户设备向基站发送数据时，当循环冗余校验比特的长度为16，18或者 20时，可以使用本发明所提出的循环冗余校验生成多项式。例如当循 环冗余校验比特的长度为16时，可以使用生成多项式^6 + 〃5 + Z 14 + "2 + + + 〃 + + # + # + " +1;当循环冗余校验比特的长度为 18时，可以使用生成多项式W8 + "6 + 〃4 + + W + W + Z 1 + 1; 当循环冗余校验比特的长度为20时，可以使用生成多项式/^ + //9 + 〃8 +
庐+ 〃5 + 〃4 + 〃2 + #1 + 〃0 + W + " + W + " + 1。
尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域 的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对 本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来 限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。
权利要求
1. 一种通信系统中添加循环冗余校验的设备，该设备用来对传输的数据或信令添加循环冗余校验，其特征在于当循环冗余校验比特的长度为16时，所使用的循环冗余校验生成多项式为如下列表中的一个●D16+D15+D12+D9+D6+D3+D2+1●D16+D14+D13+D10+D7+D4+D+1●D16+D15+D14+D12+D11+D8+D7+D6+D5+D4+D3+1●D16+D13+D12+D11+D10+D9+D8+D5+D4+D2+D+1●D16+D15+D12+D10+D9+D8+D7+D6+D5+D3+D2+1●D16+D14+D13+D11+D10+D9+D8+D7+D6+D4+D+1●D16+D15+D14+D12+D11+D9+D8+D7+D6+D5+D4+1●D16+D12+D11+D10+D9+D8+D7+D5+D4+D2+D+1当循环冗余校验比特的长度为18时，所使用的循环冗余校验生成多项式为如下列表中的一个●D18+D16+D14+D10+D9+D8+D4+1●D18+D14+D10+D9+D8+D4+D2+1●D18+D16+D15+D12+D9+D8+D5+1●D18+D13+D10+D9+D6+D3+D2+1●D18+D17+D11+D10+D9+D8+D6+1●D18+D12+D10+D9+D8+D7+D+1●D18+D17+D16+D14+D11+D9+D8+D5+D3+1●D18+D15+D13+D10+D9+D7+D4+D2+D+1当循环冗余校验比特的长度为20时，所使用的循环冗余校验生成多项式为如下列表中的一个●D20+D19+D18+D17+D15+D14+D12+D11+D10+D8+D7+D6+D4+1●D20+D16+D14+D13+D12+D10+D9+D8+D6+D5+D3+D2+D+1●D20+D19+D14+D13+D11+D7+D6+D5+D3+D2+D+1●D20+D19+D18+D17+D15+D14+D13+D9+D7+D6+D+1●D20+D18+D17+D16+D11+D9+D8+D7+D6+D3+D2+1●D20+D18+D17+D14+D13+D12+D11+D9+D4+D3+D2+1●D20+D19+D17+D13+D12+D10+D9+D8+D7+D6+D3+D2+D+1D20+D19+D18+D17+D14+D13+D12+D11+D10+D8+D7+D3+D+1。
2. 根据权利要求l所述的设备，其特征在于a) 该设备根据控制信令的负载信息，以及优化的CRC生成多项式来 产生控制信令的校验信息；b) 该设备将所述的校验信息与根据用户设备的标识获得的信息进行 加扰操作；c) 该设备将所述的负载信息以及步骤b)中所述的加扰操作后的信息 进行信道编码，速率匹配等操作后发射。
3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述的控制信令为物理下 行控制信道(PDCCH)。
4. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述的负载信息为下行 控制信息(DCI)。
5. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述的校验信息的长度 为16个比特。
6. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，基站直接将所述的校验信息与用户设备的标识进行加扰操作。
7. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述的校验信息的长度 为18个比特。
8. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，基站将用户设备的标 识编码成18比特，然后与所述的校验信息进行加扰操作。
9. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述的校验信息的长度 为20个比特。
10. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，基站将用户设备的标 识编码成20比特，然后与所述的校验信息进行加扰操作。
全文摘要
一种通信系统中添加循环冗余校验的设备，该设备用来对传输的数据或信令添加循环冗余校验，其特征在于当循环冗余校验比特的长度为16时，所使用的循环冗余校验生成多项式为本发明列表中的一个。当循环冗余校验比特的长度为18时，所使用的循环冗余校验生成多项式为本发明列表中的一个。当循环冗余校验比特的长度为20时，所使用的循环冗余校验生成多项式为本发明列表中的一个。采用本发明所述的优化的CRC生成多项式，可以有效地降低对于控制信令的误检测，进而提高了系统的频谱利用率。
文档编号H03M13/09GK101483441SQ20081000286
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月7日 优先权日2008年1月7日
发明者张玉建, 李小强 申请人:三星电子株式会社;北京三星通信技术研究有限公司