一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法，属于移动通信技术领域。该方法首先对无线通信系统进行协议解析，得到某个物理下行无线帧中的第k个子帧中的控制信道元素CCE的使用情况及其总数NCCE,k；针对需要在第k个子帧传输数据的某UE的PDCCH，选择合适的聚合等级L带入CCE的总数NCCE,k中，得到该UE专有搜索空间的总数NPDCCH,k,L；然后根据CCE的使用情况，聚合等级L的值以及UE专有搜索空间总数NPDCCH,k,L，获得未被占用的UE专有搜索空间情况。最后从未被占用的UE专有搜索空间中随机选择一个分配给所需要传输数据的UE，并记该分配的搜索空间的位置索引为SPDCCH,k,L，并代入基于同余方程计算优化的公式中，计算出RNTI分配给该UE。本发明专利技术计算复杂度低，实用性强，物理控制资源的利用效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法
本专利技术属于移动通信
，具体涉及一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法。
技术介绍
长期演进(LongTermEvolution，LTE)标准和目前最新的第三代合作伙伴计划(The3rdGenerationPartnershipProiect，3GPP)的5GRelease15，都支持使用无线网络临时标识(RadioNetworkTemporaryIdentifier，RNTI)为其每个用户设备(UserEquipment，UE)的物理下行链路控制信道(PhysicalDownlinkControlChannel，PDCCH)进行灵活调度。每个UE在与基站随机接入过程中会被分配一个及以上的RNTI，以用于计算在每个物理下行数据帧中其专有搜索空间的位置，进而在所述专有搜索空间中查找其专有PDCCH。根据LTE标准，在每个物理下行数据子帧中，所述RNTI到UE专有搜索空间的映射计算表示为：其中SPDCCH，k，L表示UE专有搜索空间的位置索引，L为PDCCH聚合等级，k为物理下行无线帧中的子帧编号，在LTE中k＝0，...9，NCCE，k是第k个子帧中的控制资源元素(ControlChannelElement，CCE)总数，变量Yk被定义为：Yk＝(A·Yk-1)modD(2)其中Y-1即为基站分配给UE的RNTI，其中A和D在LTE中分别为39827和65537。LTE中每个子帧的同一聚合等级的搜索空间数量是有限的，一般只有几十个，而可供分配的RNTI数量有六万多个。这意味着任意两个不同的RNTI映射到同一子帧的同一个UE专有搜索空间的概率很大，即容易出现RNTI分配冲突。RNTI分配冲突易导致RNTI分配失败，从而降低CCE的利用率，影响系统的综合性能。因此，一个能合理分配RNTI的性能良好的RNTI分配方法对LTE等系统来说是很有必要的。LTE和5GRelease标准中没有给出具体的RNTI分配方案，目前的RNTI分配方法主要采用RNTI连续分配方法和RNTI随机分配方法等，它们的共同特点是如果发生RNTI分配冲突，则盲目地重新分配RNTI。这样会导致，RNTI分配越多，发生冲突的概率就越大，易出现RNTI分配失败，进而可能导致部分UE专有搜索空间不能被有效使用，即CCE未得到有效使用，降低了系统在线用户容量。目前关于RNTI分配的研究较少，有学者提出了RNTI查表分配法和RNTI间隔分配法。将RNTI按一定规则预先分类并列表的RNTI查表分配法在一定程度上降低了RNTI分配冲突概率，但是RNTI冲突仍然存在，并且不够灵活还占用较多存储空间。而RNTI间隔分配法是采用不同的间隔进行分配；RNTI间隔分配法与RNTI连续分配法本质上为同一类分配方法，RNTI连续分配法是一种间隔为1的分配方法，RNTI连续分配法是间隔为3的分配方法。间隔3分配方法虽然能一定程度上降低RNTI分配冲突，但是其作用有限。
技术实现思路
为解决LTE等系统中RNTI分配冲突率高的问题，本专利技术提出了一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法，该方法可使RNTI分配免于冲突，有效提高RNTI分配成功率及物理控制资源利用率。具体步骤如下：步骤一、针对某个采用无线网络临时标识进行物理资源调度的无线通信系统，按照该通信系统的协议标准进行协议解析，得到某个物理下行无线帧中的第k个子帧中的控制信道元素CCE的使用情况及其总数NCCE，k；控制信道元素CCE的使用情况是指：当前时刻之前，基站已经分配给其他UE的资源，以及新增的需在当前时刻传输数据的UE可占用的CCE。步骤二、针对需要在第k个子帧传输数据的某UE的PDCCH，选择合适的聚合等级L；并带入CCE的总数NCCE，k中，得到该UE专有搜索空间的总数NPDCCH，k，L；聚合等级L在不同的标准协议中，取值不同；信道质量越差，L取值越大；UE专有搜索空间的总数NPDCCH，k，L的计算公式如下：步骤三、根据CCE的使用情况，聚合等级L的值以及UE专有搜索空间总数NPDCCH，k，L，获得未被占用的UE专有搜索空间情况；根据聚合等级L的值，将CCE聚合成PDCCH，连续的M(L)个PDCCH构成一个UE专有搜索空间，相邻的UE专有搜索空间间隔为一个PDCCH。每个UE专有搜索空间中至少有一个PDCCH所在的CCE都未被占用，称之为未被占用的UE专有搜索空间。步骤四、从未被占用的UE专有搜索空间中，随机选择一个UE专有搜索空间分配给所需要传输数据的UE，并记该分配的搜索空间的位置索引为SPDCCH，k，L；其中SPDCCH，k，L＝0，1，...，NPDCCH，k，L-1；步骤五、将该UE专有搜索空间的位置索引SPDCCH，k，L代入基于同余方程计算优化的公式中，计算出RNTI分配给该UE；用于计算RNTI的基于同余方程计算优化的公式具体如下：RNTI的值Y-1表示为：Y-1＝(Ek，L+m·Fk，L)modD；其中，Ek，L满足Ek，L＝Y′-1，k·SPDCCH，k，L，Fk，L满足Fk，L＝(Y′-1，k·NPDCCH，k，L)modD，D为常数且为质数，m的取值范围为计算时任取一个m值即可；Y′-1，k需通过求解同余方程①获得，同余方程①如下：Ak·Y′-1，k≡1(modD)其中Ak满足Ak＝Ak+1modD，等价于Ak＝[(AmodD)·Ak-1]modD，其中A为一个小于D的常数且为正整数。如果需要以最小增长间距计算RNTI时，m的值由以下公式计算得到：m＝{[(s-Ek，L)modD]·Ik，L}modD其中，Ik，L通过求解同余方程②Fk，L·Ik，L≡1(modD)获得，s满足s＝0，1，...，D-1，递增s即可计算得到最小增长间距的RNTI。上述两个同余方程的求解方法如下：步骤I，对Ak和D，或者Fk，L和D分别进行辗转相除直到余数为0为止；步骤II，去掉余数为0项所对应的商，将剩余的商逆序取出并表示为：an，an-1，...，a0；步骤III，将an，an-1，...，a0代入递推等式bi＝an-i·bi-1+bi-2中计算出bn；其中b-1＝1，b0＝an；步骤IV，由bn根据等式或者得到Y′-1，k或者Ik，L的值。在上述的变量中，Ak和Y′-1，k只与子帧编号k有关，Ik，L只与k和聚合等级L有关，而k和L的可取值数量有限；因此预先计算出Ak，Y′-1，k和k所有情况的值并列表，通过查表获取这三个变量的值。本专利技术的优点在于：1)、一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法，常规的UE专有搜索空间索引到RNTI的反映射计算的计算复杂度太高，实用性很低；而本专利技术提出的基于同余方程计算优化的反映射计算方法，很好地克服了计算复杂度高的问题，实用性很强。2)、一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法，相比常规的由UE专有搜索空间的位置索引反映射计算RNTI的方法来说，计算复杂度降低，能适应于毫秒级的通信系统。3)、一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法，除了提出的RNTI分配方法以外，还有反映射计算的优化，即基于同余式计算优化的公式及映射计算的优化；极大降低了计算复杂度，可行性更高。4)、一种无冲突的无线网络临时标识的分配方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、针对某个采用无线网络临时标识进行物理资源调度的无线通信系统，按照该通信系统的协议标准进行协议解析，得到某个物理下行无线帧中的第k个子帧中的控制信道元素CCE的使用情况及其总数NCCE,k；步骤二、针对需要在第k个子帧传输数据的某UE的PDCCH，选择合适的聚合等级L；并带入CCE的总数NCCE,k中，得到该UE专有搜索空间的总数NPDCCH,k,L；聚合等级L在不同的标准协议中，取值不同；信道质量越差，L取值越大；UE专有搜索空间的总数NPDCCH,k,L的计算公式如下：

【技术特征摘要】
1.一种无冲突的无线网络临时标识的分配方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、针对某个采用无线网络临时标识进行物理资源调度的无线通信系统，按照该通信系统的协议标准进行协议解析，得到某个物理下行无线帧中的第k个子帧中的控制信道元素CCE的使用情况及其总数NCCE,k；步骤二、针对需要在第k个子帧传输数据的某UE的PDCCH，选择合适的聚合等级L；并带入CCE的总数NCCE,k中，得到该UE专有搜索空间的总数NPDCCH,k,L；聚合等级L在不同的标准协议中，取值不同；信道质量越差，L取值越大；UE专有搜索空间的总数NPDCCH,k,L的计算公式如下：步骤三、根据CCE的使用情况，聚合等级L的值以及UE专有搜索空间总数NPDCCH,k,L，获得未被占用的UE专有搜索空间情况；步骤四、从未被占用的UE专有搜索空间中，随机选择一个UE专有搜索空间分配给所需要传输数据的UE，并记该分配的搜索空间的位置索引为SPDCCH,k,L；其中SPDCCH,k,L＝0,1,...,NPDCCH,k,L-1；步骤五、将该UE专有搜索空间的位置索引SPDCCH,k,L代入基于同余方程计算优化的公式中，计算出RNTI分配给该UE；用于计算RNTI的基于同余方程计算优化的公式具体如下：RNTI的值Y-1表示为：Y-1＝(Ek,L+m·Fk,L)modD；其中，Ek,L满足Ek,L＝Y'-1,k·SPDCCH,k,L，Fk,L满足Fk,L＝(Y'-1,k·NPDCCH,k,L)modD，D为常数且为质数，m的取值范围为计算时任取一个m值即可；Y'-1,k需通过求解同余方程①获得，同余方程①如下：Ak·Y'-1,k≡1(modD)其中Ak满足Ak＝Ak+1modD，等价于Ak＝[(AmodD)·Ak-1]modD，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志勇，黄赛，严正行，张轶凡，宁帆，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11