JP2008182710A - 無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する方法及び関連装置 - Google Patents

Abstract

【課題】システムエラーを回避することを目的として、無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する方法及び関連装置を提供する。
【解決手段】方法は、データビットシーケンスとユーザー識別ビットシーケンスを受信する段階と、データビットシーケンスに対してＣＲＣ（巡回冗長検査）演算を実行し、ＣＲＣビットシーケンスを生成する段階と、方程式に基づいてユーザー識別ビットシーケンスでＣＲＣビットシーケンスをマスキングし、符号化ビットシーケンスを生成する段階とを含み、そのうち方程式は第一方程式と第二方程式を含む。該第二方程式はユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの複数の符号化ビットを計算する。
【選択図】図３

Description

本発明は無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する方法及び関連装置に関し、特に無線通信システムにおいて情報の安全性を強化し、システムエラーを回避する方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術ではＷＣＤＭＡ（広帯域多元分割接続）方式で高スペクトル利用効率、高カバー率、優れた通話品質と高速伝送を実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減に大きく寄与する。第三世代移動通信システムを利用すれば、動画鑑賞、電話会議、オンラインゲーム、オンラインミュージック再生、電子メールを楽しむことができる。もっとも、これらの機能は迅速かつ実時間のデータ送信機能に頼る。帯域幅の利用効率とパケットデータの処理効率を向上させ、上り・下りの送信速度を改善するため、従来の第三世代移動通信技術にはＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）とＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）が導入されている。そのほか、３ＧＰＰはＣＥＬＬ＿ＤＣＨ（セル専用チャネル）状態で動作するユーザー端末（ＵＥ）についてＣＰＣ（パケットの継続的連続性）という概念を導入して、セルのサービス対象端末の数量を増やし、アップリンクチャネルの雑音を抑制し、ＵＥの音声パケットサービスの受信性能を向上させる。

ＨＳＤＰＡシステムでは、ＵＥの物理層はＨＳ−ＰＤＳＣＨ（高速物理ダウンリンク共用チャネル）でペイロードデータを受信し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（高速物理制御チャネル）で肯定応答／否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）メッセージとＣＱＩ（チャネル品質識別子）情報を送信する。ＭＡＣ（媒体アクセス制御）層はＭＡＣ−ｈｓエンティティーを利用し、ＨＳ−ＤＳＣＨ（高速ダウンリンク共用チャネル）を通してペイロードデータからデータパケットを受信する。また、ＨＳ−ＤＳＣＨの制御信号（例えば復調情報）を運ぶ物理ダウンリンクチャネルとしてＨＳ−ＳＣＣＨ（ＨＳ−ＤＳＣＨ共用制御チャネル）がある。

ＭＡＣ−ｈｓエンティティーはＨＳ−ＳＣＣＨを通してＨＳ−ＤＳＣＨに関する制御信号を送信する。周波数分割複信（ＦＤＤ）のＭＩＭＯ（マルチ入力・マルチ出力）サービスをサポートするため、従来の技術では、ＵＥでＭＩＭＯ動作の起動時に実行するＨＳ−ＳＣＣＨタイプＭコーディング（ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ＨＳ−ＳＣＣＨ ｔｙｐｅ Ｍ）を提供している。ＨＳ−ＳＣＣＨタイプＭコーディングでのＣＲＣ（巡回冗長検査）動作は以下のように実行される。

ＨＳ−ＳＣＣＨタイプＭコーディングでは、トランスポートブロックがそれに対応するＨＳ−ＰＤＳＣＨを通して送信するとき、従来の技術では１６ビットのＣＲＣ演算を実行し、データビットシーケンス［ｘ_１，１， ｘ_１，２， ・・・， ｘ_１，１２， ｘ_２，１， ｘ_２，２， ・・・， ｘ_２，１４］をＣＲＣビットシーケンス［ｃ_１， ｃ_２， ・・・， ｃ_１６］に変換する。次に、情報の安全性を強化するため、従来の技術ではユーザー識別ビットシーケンス［ｘ_ｕｅ，１， ｘ_ｕｅ，２， ・・・， ｘ_{ｕｅ，１６}］にＣＲＣビットシーケンス［ｃ_１， ｃ_２， ・・・， ｃ_１６］をマスキングし、その結果をデータビットシーケンス［ｘ_１，１， ｘ_１，２， ・・・， ｘ_１，１２， ｘ_２，１， ｘ_２，２， ・・・， ｘ_２，１４］に添付して、符号化ビットシーケンス［ｙ_１， ｙ_２， ・・・， ｙ_３０］を形成する。

（式１）
そのうち、
ｙ_ｉ ＝ ｘ_２，ｉ，ｉ＝１，２，・・・，１４
ｙ_ｉ ＝ （ｃ_ｉ−１３ ＋ ｘ_ｕｅ，_ｉ−１４） ｍｏｄ ２，ｉ＝１５，１６，・・・，３０ 、である。

上記式１に示すように、ｙ_ｉ ＝ （ｃ_ｉ−１３ ＋ ｘ_ｕｅ，_ｉ−１４） ｍｏｄ ２である。言い換えれば、式１はｃ_ｉ と ｘ_ｕｅ，_ｉの最上位ビットまたは最下位ビットを同時に利用してｙ_ｉを計算するわけではない。そのため、システムエラーが発生し、対応するＵＥで受信データを正確に復号できないということが起こりうる。

本発明はシステムエラーを回避することを目的として、無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する方法及び関連装置を提供することを課題とする。

本発明は無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する方法を提供する。該方法は、データビットシーケンスとユーザー識別ビットシーケンスを受信する段階と、データビットシーケンスに対してＣＲＣ（巡回冗長検査）演算を実行し、ＣＲＣビットシーケンスを生成する段階と、方程式に基づいてユーザー識別ビットシーケンスでＣＲＣビットシーケンスをマスキングし、符号化ビットシーケンスを生成する段階とを含み、そのうち方程式は第一方程式と第二方程式を含む。該第二方程式はユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの複数の符号化ビットを計算する。

本発明は更に、無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現する制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含む。該プログラムコードは、データビットシーケンスとユーザー識別ビットシーケンスを受信するコードと、データビットシーケンスに対してＣＲＣ演算を実行し、ＣＲＣビットシーケンスを生成するコードと、方程式に基づいてユーザー識別ビットシーケンスでＣＲＣビットシーケンスをマスキングし、符号化ビットシーケンスを生成するコードとを含む。そのうち方程式は第一方程式と第二方程式を含み、該第二方程式はユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの複数の符号化ビットを計算する。

本発明の実施例ではユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの符号化ビットを計算するので、情報の安全性を強化してシステムエラーを回避することができる。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。

図１を参照する。図１は無線通信装置１００のブロック図である。説明を簡素化するため、図１では無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、記憶装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描かれている。無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を通して記憶装置１１０に記録されたプログラムコード１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御して、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は、受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現する。無線通信装置１００は望ましくは、第三世代移動通信システムの高速パケットアクセスシステムに用いられるＵＥまたはネットワーク装置である。

図２を参照する。図２は図１に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。プログラムコード１１２はアプリケーション層２００と、第三層２０２と、第一層２１８と接続された第二層２０６を備える。第三層２０２には、第一層２１８と第二層２０６を制御するＲＲＣ（無線資源制御）エンティティー２２２が設けられている。なお、ＵＥを無線通信装置１００とした場合、ＲＲＣエンティティー２２２はシステム要求または通信環境の変化に応じて無線通信装置１００のＲＲＣ状態を変更し、アイドリング状態、ＣＥＬＬ＿ＰＣＨ（セルページング）状態、ＵＲＡ＿ＰＣＨ（ＵＴＲＡＮ登録領域ページングチャネル）状態、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ（セルフォワードアクセスチャネル）状態、またはＣＥＬＬ＿ＤＣＨ（セル専用チャネル）状態に切り替える。

前記のとおり、ＨＳＤＰＡシステムでは、ＭＡＣ層（第二層２０６）はＨＳ−ＳＣＣＨを通してＨＳ−ＤＳＣＨに関する制御信号を送信する。周波数分割複信（ＦＤＤ）のＭＩＭＯサービスをサポートするため、プログラムコード１１２はＨＳ−ＤＳＣＨに対してＣＲＣ演算を実行する。この場合、情報の安全性を強化することを目的に、本実施例は情報安全性強化プログラムコード２２０を提供して、情報の安全性を強化してシステムエラーを回避する。注意すべきは、図２に示すように情報安全性強化プログラムコード２２０は第二層２０６に設けられるが、第一層２１８に設けることもできる。その実施方式は本発明の重点ではないので、ここで説明を省略する。図３を参照する。図３は本発明の実施例による方法３０のフローチャートである。下記方法３０は無線通信システムの情報安全性の強化に用いられ、情報安全性強化プログラムコードとしてコンパイルすることができる。

ステップ３００：開始。
ステップ３０２：データビットシーケンスとユーザー識別ビットシーケンスを受信する。
ステップ３０４：データビットシーケンスに対してＣＲＣ演算を実行し、ＣＲＣビットシーケンスを生成する。
ステップ３０６：方程式に基づいてユーザー識別ビットシーケンスでＣＲＣビットシーケンスをマスキングし、符号化ビットシーケンスを生成する。該方程式は第一方程式と第二方程式を含み、該第二方程式はユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの複数の符号化ビットを計算する。
ステップ３０８：終了。

以上のとおり、本実施例では、第二方程式におけるユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの各符号化ビットを計算する。例えば、データビットシーケンスを［ｘ_１，１， ｘ_１，２， ・・・， ｘ_１，１２， ｘ_２，１， ｘ_２，２， ・・・， ｘ_２，１４］とし、対応するＣＲＣビットシーケンスを［ｃ_１， ｃ_２， ・・・， ｃ_１６］とし、ユーザー識別ビットシーケンスを［ｘ_ｕｅ，１， ｘ_ｕｅ，２， ・・・， ｘ_{ｕｅ，１６}］とすれば、本実施例では、符号化ビットシーケンス［ｙ_１， ｙ_２， ・・・， ｙ_３０］の符号化ビットは以下のとおりとなる。

（式２）
ｙ_ｉ ＝ ｘ_２，ｉ，ｉ＝１，２，・・・，１４

（式３）
ｙ_ｉ ＝ （ｃ_ｉ−１４ ＋ ｘ_ｕｅ，_ｉ−１４） ｍｏｄ ２，ｉ＝１５，１６，・・・，３０

上記式２は第一方程式であって、式３は第二方程式である。

式１と式３を比較すれば、本実施例ではｃ_ｉ と ｘ_ｕｅ，_ｉの最上位ビットまたは最下位ビットを同時に利用して、ｉ＝１５，１６，・・・，３０となる場合のｙ_ｉを計算するので、ＵＥで受信データを正確に復号し、システムエラーを回避することができる。

以上は本発明の好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明は従来の動作条件を変更したのみであり、実施可能である。

無線通信装置のブロック図である。 図１に示すプログラムコードを表す説明図である。 本発明の実施例による方法のフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラムコード
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層
２０６ 第二層
２１８ 第一層
２２０ 情報安全性強化プログラムコード
２２２ ＲＲＣエンティティー

Claims (4)

1. 無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する方法であって、
   データビットシーケンスとユーザー識別ビットシーケンスを受信する段階と、
   データビットシーケンスに対してＣＲＣ（巡回冗長検査）演算を実行し、ＣＲＣビットシーケンスを生成する段階と、
   方程式に基づいてユーザー識別ビットシーケンスでＣＲＣビットシーケンスをマスキングし、符号化ビットシーケンスを生成する段階とを含み、そのうち方程式は第一方程式と第二方程式を含み、該第二方程式はユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの複数の符号化ビットを計算することを特徴とする情報安全性の強化方法。
2. 前記データビットシーケンスは［ｘ_１，１， ｘ_１，２， ・・・， ｘ_１，１２， ｘ_２，１， ｘ_２，２， ・・・， ｘ_２，１４］であり、前記ＣＲＣビットシーケンスは［ｃ_１， ｃ_２， ・・・， ｃ_１６］であり、前記ユーザー識別ビットシーケンスは［ｘ_ｕｅ，１， ｘ_ｕｅ，２， ・・・， ｘ_{ｕｅ，１６}］であり、前記第一方程式はｙ_ｉ ＝ ｘ_２，ｉ，ｉ＝１，２，・・・，１４であり、前記第二方程式はｙ_ｉ ＝ （ｃ_ｉ−１４ ＋ ｘ_ｕｅ，_ｉ−１４） ｍｏｄ ２，ｉ＝１５，１６，・・・，３０であり、そのうちｙ_ｉは符号化ビットシーケンスの符号化ビットであり、ｍｏｄはモジュラ演算であることを特徴とする請求項１に記載の情報安全性の強化方法。
3. 無線通信システムにおいて情報の安全性を強化する通信装置であって、
   通信装置の機能を実現する制御回路と、
   制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、
   制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記録する記憶装置とを含み、該プログラムコードは、
   データビットシーケンスとユーザー識別ビットシーケンスを受信するコードと、
   データビットシーケンスに対してＣＲＣ演算を実行し、ＣＲＣビットシーケンスを生成するコードと、
   方程式に基づいてユーザー識別ビットシーケンスでＣＲＣビットシーケンスをマスキングし、符号化ビットシーケンスを生成するコードとを含み、
   そのうち方程式は第一方程式と第二方程式を含み、該第二方程式はユーザー識別ビットシーケンスとＣＲＣビットシーケンスの最上位ビットまたは最下位ビットで、符号化ビットシーケンスの複数の符号化ビットを計算することを特徴とする通信装置。
4. 前記データビットシーケンスは［ｘ_１，１， ｘ_１，２， ・・・， ｘ_１，１２， ｘ_２，１， ｘ_２，２， ・・・， ｘ_２，１４］であり、前記ＣＲＣビットシーケンスは［ｃ_１， ｃ_２， ・・・， ｃ_１６］であり、前記ユーザー識別ビットシーケンスは［ｘ_ｕｅ，１， ｘ_ｕｅ，２， ・・・， ｘ_{ｕｅ，１６}］であり、前記第一方程式はｙ_ｉ ＝ ｘ_２，ｉ，ｉ＝１，２，・・・，１４であり、前記第二方程式はｙ_ｉ ＝ （ｃ_ｉ−１４ ＋ ｘ_ｕｅ，_ｉ−１４） ｍｏｄ ２，ｉ＝１５，１６，・・・，３０であり、そのうちｙ_ｉは符号化ビットシーケンスの符号化ビットであり、ｍｏｄはモジュラ演算であることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。

Images