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5G(NR)无线网络中信道编码后的数据和信令比特通过伪随机序列进行加扰(Scrambling),从而使信道编码器输出可与其他可能导致接收端解码失败的干扰信号相同;5G系统中通过加扰模块向编码位添加额外的随机性为抑制干扰提供编码增益。加扰前后数据见图1所示:图1.5G网络中数据加扰示意图
5G网络中所有信道都需要进行加扰才能进行数据传递,而伪随机序列对于每个信道和每个小区都不同和且唯一;终端(UE)使用不同的RNTI去解码信息,请参看:5G终端RNTI--一纸禅图2.5G网络中数据加扰和解扰示意图
为什么加扰?加扰(Scrambling)最常见的原因之一是给相关序列(数据)添加随机序列,其中加扰序列应该能够通过确定性/系统性方式解密。而加扰过程中通过以特定方式设计一组扰码(scrambling sequence),这样就可以将其作为每个发射机的特定识别码。例如在WCDMA中承载来自特定小区的用户数据的所有物理信道都被特定的扰码加扰并且该扰码可以是传输特定用户数据物理小区的标识符。
加扰方法常见的方法是生成一个称为加扰序列的特定序列,并将其与要加扰的数据相乘(二进制异或)。在WCDMA加扰过程中也看到这种类型加扰。
加扰示例以下为九种图形象化加扰过程(非3GPP规范);图3.九种图形化加扰示例
九种加扰示例说明:
[1] - 这是将被加扰的数据;
[2] - 这只是为了显示前10%的数据[1],以便可以轻松地识别模式;
[3] - 这是将用作扰码器(即扰码)的序列;
[4] - 这只是为了显示前10%的数据[3],以便可以更轻松地识别模式;
[5] - 这是序列[1]已被序列[3]加扰的结果;
[6] - 这只是为了显示前10%的数据 [5],以便可以更轻松地识别模式;
[7] - 这是序列[5]使用扰码[7]的解扰结果;
[8] - 这只是为了显示前10%的数据 [7],以便更容易识别模式;
[9] - 这显示了扰码[7]和扰码[3]之间的互相关结果。