專利名稱：擾亂拉丁方族序列產(chǎn)生方法及裝置和通信控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動蜂窩通信技術(shù)，特別涉及一種擾亂拉丁方族序列產(chǎn)生方法及裝置、以及跳頻通信控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，使用的頻譜帶寬是非常有限的。而隨著用戶的增加和要求速率的提高，使得通信系統(tǒng)對多用戶的支持成為最重要的問題之一。為了擴大系統(tǒng)的容量，無線通信系統(tǒng)采用小區(qū)制的方法。也就是將無線通信所覆蓋的區(qū)域劃分為一個一個的小區(qū)，每個小區(qū)采用一個基站為這個小區(qū)提供服務(wù)。由于小區(qū)通常成六邊形，邊緣和六個其他小區(qū)相接，整個系統(tǒng)的形狀像個蜂窩，因此稱為無線蜂窩通信系統(tǒng)。由于不同小區(qū)邊緣相鄰，如果兩小區(qū)采用相同的頻率，相互之間的干擾在所難免。特別是對于邊緣的用戶，干擾會導(dǎo)致無法通信的結(jié)果。通常，為了降低小區(qū)間的干擾，一種方法是降低頻率的復(fù)用率。比如兩個相鄰的小區(qū)使用不同的頻率，這樣，就降低了整個頻帶的利用率。同時為了提高寶貴的頻帶資源的利用率，另外一種方法是采用跳頻的方法，一個好的跳頻序列不僅可以使小區(qū)內(nèi)的用戶獲得更多的頻率分集，而且可以使不同小區(qū)的用戶間的干擾平均化，從而增大小區(qū)可以服務(wù)的用戶數(shù)目。
跳頻即允許用戶在一次通話中以時隙為單位使用不同的頻率。跳頻可以使一個用戶使用的頻率在整個頻帶內(nèi)隨時間變化，以“躲避”固定頻率上的干擾，以及信道的選擇性衰落，以達(dá)獲得頻率分集增益。同時，不同小區(qū)的每個用戶之間的干擾并不是相同的，通過跳頻就可以起到分擔(dān)干擾的作用，從而使小區(qū)間的相互干擾在用戶上平均化。這樣有助于提高不同小區(qū)間的頻率復(fù)用率。從而使整個系統(tǒng)的容量得到提高。
好的跳頻序列需要考慮兩方面的問題，一個是頻率分集的效果要好，另一個是相互之間的頻率碰撞要小。拉丁方(latin square)在蜂窩移動通信的跳頻序列中被廣泛采用。因為拉丁方序列的互相關(guān)性最小，頻率碰撞最小。
拉丁方的構(gòu)造方法如下給定一個素數(shù)N，對于任何一個正整數(shù)α，1≤α≤N-1，以α為參數(shù)的拉丁方可生成可表示為公式1Aα(i，j)＝(αi+j)(modN) (1)其中，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
如圖1所示，給定素數(shù)N＝17，以α＝1為參數(shù)生成的拉丁方方陣；如圖2所示，給定素數(shù)N＝17，以α＝2為參數(shù)生成的拉丁方方陣。生成方陣的時候，左上角為起始點，即左上角的時候，i＝0，j＝0，沿著縱軸方向，i依次增加，即i為方陣的行號；沿著橫軸方向，j依次增加，即j為方陣的列號。
拉丁方在跳頻通信中的應(yīng)用方式參閱圖1所示，假設(shè)跳頻通信使用的頻帶中包含17個頻率，分別標(biāo)號為0、1、2、…17。圖1中方格中的數(shù)字就表示頻率的標(biāo)號，則可將拉丁方陣中的每一列分配給每個用戶。比如將圖1中的第一列分配給用戶1。則用戶1的跳頻規(guī)律是0、1、2、…17。即用戶1在時隙0時，使用標(biāo)號為0的頻率；在時隙1時，使用標(biāo)號為2的頻率，以此類推。跳頻的周期是17個時隙。而圖1和圖2的區(qū)別在于參數(shù)α，這個參數(shù)在蜂窩移動通信中的意義是代表不同的小區(qū)。即圖1中的序列分配給一個小區(qū)中的用戶，而圖2中的序列分配給另一個小區(qū)中的用戶。
拉丁方的特點在于，采用不同的α生成的跳頻序列，他們的互相關(guān)性達(dá)到最小，即為1。如圖1中生成的序列為0、1、2、…、17；圖2中生成的序列為0、2、4、…、16、1、3、…、15。他們的互相關(guān)性為1。這就意味在不同小區(qū)的這兩個用戶在跳頻的過程中，在一個周期內(nèi)發(fā)生頻率碰撞的次數(shù)最多為1。推而廣之，任意兩個用戶間頻率碰撞率都為1，這樣就平均化了用戶間的同頻干擾，使小區(qū)間的頻率復(fù)用率達(dá)到最高為1。
拉丁方的衍生系列還有拉丁立方、拉丁超立方等。他們的生成和應(yīng)用方式同拉丁方類似，只是生成多項式做了一些改變拉丁立方的生成多項式為公式2 其中，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
拉丁超立方的生成多項式為公式3 其中，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
當(dāng)然，還可能包括其他的拉丁方衍生系列，為描述方便，可以將拉丁方、拉丁立方和拉丁超立方等通稱為拉丁方族，其中拉丁立方和拉丁超立方的周期比拉丁方的長，但是在一個周期內(nèi)的頻率碰撞次數(shù)隨周期的增加相應(yīng)的增加了。拉丁方族序列的共同缺點是，生成的序列在短期內(nèi)跳頻的均勻度不夠。比如說圖1中生成的序列0、1、2、…、16，跳頻時，隨著時間的增加，頻率點依次增加，這就意味著在前面7個時隙內(nèi)，跳過的頻點為0、1、2、3、4、5、6。不失一般性的假設(shè)小序號對應(yīng)頻帶的低頻部分、大序號對應(yīng)頻帶的高頻部分。這樣，在前面7個時隙內(nèi)，生成的跳頻序列只在低頻部分跳，這樣就失去了跳頻的均勻性，也就是說如果考慮的時隙數(shù)遠(yuǎn)小于跳頻頻點數(shù)的時候，頻率分集的效果較差。
這一點在某些通信系統(tǒng)中有重要意義，一般的蜂窩移動通信系統(tǒng)中，每個幀的時隙數(shù)目相對于跳頻的頻點數(shù)目來說較少，如LTE提案中，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multipluxing，正交頻分復(fù)用)的子幀長度為7-8個符號(時隙)，而跳頻的頻點數(shù)目為幾十到幾百。按照拉丁方系列生成的序列跳頻，就會造成在一個子幀中的跳頻不夠均勻，從而頻率分集較少。
拉丁方、或拉丁立方、或拉丁超立方，在OFDMA(Orthogonal FrequencyDivision Multi Access，正交頻分多址)無線通信系統(tǒng)上的應(yīng)用實例如圖3所示，包括生成拉丁方序列的序列生成器301，拉丁方序列通過序列分配器302分配給用戶，用戶頻率分配器303根據(jù)獲得的序列生成頻率序列，頻率序列通過OFDM的調(diào)制器304，將用戶的數(shù)據(jù)映射到OFDM符號的不同載波上，通過天線305發(fā)送出去。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法及裝置，以解決現(xiàn)有拉丁方序列中的元素具有較強規(guī)律性的問題；進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種跳頻通信控制方法及系統(tǒng)，利用擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法及裝置產(chǎn)生的打破元素規(guī)律性的擾亂拉丁方族序列進(jìn)行跳頻通信控制，以解決現(xiàn)有跳頻通信控制在短期內(nèi)的跳頻均勻度較差、造成頻率分集效果較差的問題。
本發(fā)明構(gòu)思通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法，包括如下步驟獲取給定的素數(shù)，生成包含該給定素數(shù)個元素的擾亂序列；獲取設(shè)定的參數(shù)信息和指定的列號信息，生成所述給定素數(shù)、參數(shù)信息和指定列號信息對應(yīng)的拉丁方族生成多項式；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列。
其中，所述的擾亂序列為偽隨機序列；和/或所述拉丁方族包括拉丁方、拉丁立方和拉丁超立方，其中拉丁方的生成多項式為Aα(i，j)＝(αi+j)(modN)；拉丁立方的生成多項式為 拉丁超立方的生成多項式為 上述多項式中，N為給定素數(shù)，α為設(shè)定的參數(shù)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
本發(fā)明提供的另一種擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法，包括如下步驟獲取給定的素數(shù)和參數(shù)信息，分別生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式和包含該給定素數(shù)個元素的擾亂序列；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；獲取指定的列號信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)列的擾亂拉丁方族序列。
所述方法中還包括保存生成所述擾亂拉丁方族方陣的步驟。
根據(jù)上述方法，本發(fā)明提供的一種跳頻通信控制方法，包括如下步驟獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)，生成包含該跳頻點數(shù)個元素的擾亂序列，該跳頻點數(shù)為素數(shù)；獲取進(jìn)行跳頻通信控制的小區(qū)信息和用戶信息，生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列；根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點對該用戶進(jìn)行跳頻通信控制。
其中，所述的擾亂序列為偽隨機序列；和/或所述的小區(qū)信息為小區(qū)索引；和/或所述的用戶信息為用戶的信道索引。
本發(fā)明提供的另一種跳頻通信控制方法，包括如下步驟獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)和進(jìn)行跳頻通信控制的小區(qū)信息，分別生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式和包含該跳頻點數(shù)個元素的擾亂序列，所述跳頻點數(shù)為素數(shù)；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；獲取指定的用戶信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列；根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點對該用戶進(jìn)行跳頻通信控制。
所述方法還包括保存生成的所述擾亂拉丁方族方陣的步驟。
實現(xiàn)上述方法的一種擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，包括第一發(fā)生單元，用于獲取給定的素數(shù)，并生成包含該給定素數(shù)個元素的擾亂序列；第二發(fā)生單元，用于根據(jù)給定的素數(shù)、設(shè)定的參數(shù)信息和指定的列號信息，利用擾亂序列和拉丁方族生成多項式，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列。
所述第二發(fā)生單元中具體包括擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元，用于獲取給定的素數(shù)和參數(shù)信息，生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式，然后順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；存儲子單元，用于所述擾亂拉丁方族方陣；擾亂拉丁方族序列輸出子單元，用于獲取指定的列號信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)列的擾亂拉丁方族序列；其中，所述存儲子單元連接在所述擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元和擾亂拉丁方族序列輸出子單元之間。
所述發(fā)生器還包括存儲單元，連接在所述第一發(fā)生單元和第二發(fā)生單元之間，用于存儲所述擾亂序列。
本發(fā)明還提供使用上述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器的一種跳頻通信控制系統(tǒng)，包括天線和擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，還包括頻率合成器，連接所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，用于根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點生成相應(yīng)的頻率跳變的載波序列；載波調(diào)制/解調(diào)單元，連接用戶數(shù)據(jù)輸入端和天線之間，用于將用戶所要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制在頻率跳變的載波序列上，并通過天線發(fā)送出去；或者，將接收解調(diào)接收的信號；基帶處理單元，連接載波調(diào)制/解調(diào)單元，用于對信號進(jìn)行基帶處理。
另一種用于OFDM系統(tǒng)的跳頻通信控制系統(tǒng)還包括用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元，連接所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器和天線之間，用于根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列將用戶發(fā)射的數(shù)據(jù)映射到OFDM符號的相應(yīng)子載波上；或者將接收的信號進(jìn)行反映射；OFDM調(diào)制/解調(diào)單元，連接所述用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元，用于將映射了用戶數(shù)據(jù)的OFDM符號通過IFFT變換為時域信號，并且加上循環(huán)前綴后通過天線發(fā)送；或者解調(diào)接收的用戶數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所述一種擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法及裝置，對根據(jù)給定素數(shù)和參數(shù)生成的擾亂拉丁方族序列，打破了原有拉丁方序列中元素的規(guī)律性；進(jìn)一步，本發(fā)明提供的一種跳頻通信控制方法及系統(tǒng)，在跳頻點數(shù)為素數(shù)時，通過擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法及裝置得到擾亂拉丁方族序列，根據(jù)擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點進(jìn)行跳頻通信控制，提高了短期內(nèi)所跳頻點的均勻度、增強了頻率分集的效果。


圖1為N＝17時，Aα＝2(i，j)拉丁方方陣；圖2為N＝17時，Aα＝3(i，j)拉丁方方陣；圖3為現(xiàn)有拉丁方OFDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實施例一所述方法的流程圖；圖5為實施例二所述方法的流程圖；圖6為根據(jù)實施例二所述方法產(chǎn)生的N＝17時，Bα＝2(i，j)擾亂拉丁方矩陣；圖7為根據(jù)實施例二所述方法產(chǎn)生的N＝17時，Bα＝3(i，j)擾亂拉丁方矩陣；圖8為根據(jù)實施例三所述方法產(chǎn)生的擾亂拉丁方族序列進(jìn)行跳頻通信控制的流程圖；圖9為根據(jù)實施例四所述方法產(chǎn)生的擾亂拉丁方族序列進(jìn)行跳頻通信控制的流程圖；圖10為實施例五所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖10中第二發(fā)生單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖12a、12b為實施例六所述普通跳頻通信控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13a、13b為實施例七所述OFDM跳頻通信控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面以具體實施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
實施例一如圖4所示，圖4為本發(fā)明產(chǎn)生擾亂拉丁方族序列的流程圖，包括如下步驟S401、獲取給定的素數(shù)N，生成包含N個元素的擾亂序列；S402、獲取設(shè)定的參數(shù)信息和指定的列號信息，生成所述給定素數(shù)N、參數(shù)信息和指定列號信息對應(yīng)的拉丁方族生成多項式，其中拉丁方的生成多項式為公式1Aα(i，j)＝(αi+j)(mod N)；拉丁立方的生成多項式為公式2 拉丁超立方的生成多項式為公式3 上述多項式中，N為給定素數(shù)，α為設(shè)定的參數(shù)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
S403、順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列，其中設(shè)擾亂序列為V(i)，用V(i)取代原始拉丁方序列中的行號i，則擾亂拉丁方的生成多項式可由公式4給出
Aα(i，j)＝(α*V(i)+j)(mod N)(4)上述多項式中，N為給定素數(shù)，α為設(shè)定的參數(shù)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。V(i)表示對i的一種映射一般為一一映射。*表示乘法運算對于拉丁立方以及拉丁超立方等，生成擾亂碼的方法也類似。
擾亂拉丁立方的生成多項式由公式5給出 上述多項式中，N為給定素數(shù)，α為設(shè)定的參數(shù)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。V(i)表示對i的一種映射一般為一一映射。
擾亂拉丁超立方由公式6給出 上述多項式中，N為給定素數(shù)，α為設(shè)定的參數(shù)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。V(i)表示對i的一種映射一般為一一映射。
在對一個小區(qū)進(jìn)行跳頻通信控制時，設(shè)定的參數(shù)信息指小區(qū)索引，列號信息指用戶的信道索引。
實施例二如圖5所示，包括如下步驟S501、獲取給定的素數(shù)N，生成包含N個元素的擾亂序列；S502、順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣S503、保存生成的擾亂拉丁方族方陣；S504、獲取指定的列號信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)列的擾亂拉丁方族序列。
實施例一和實施例二的區(qū)別在于，實施例一中根據(jù)指定的列號信息只生成并輸出需要的擾亂拉丁方族序列，實施例二中，先生成并保存整個擾亂拉丁方族方陣，然后根據(jù)需要再從中調(diào)取需要的擾亂拉丁方族序列。
根據(jù)實施例二，N＝17時，以α＝2擾亂拉丁方陣如圖6所示，以α＝3為參數(shù)的產(chǎn)生擾亂拉丁方方陣如圖7所示，可以看出，每一個擾亂拉丁方序列，即方陣中的每一列，所包含的元素排列順序已經(jīng)被改變，較大元素和較小元素之間實現(xiàn)了較為均勻的交錯排列。并且拉丁方序列原有的自相關(guān)、互相關(guān)特性得到了保留。即，同一個拉丁方陣的不同列之間的相互正交；不同拉丁方陣的列之間的碰撞為1。
實施例三如圖8所示，根據(jù)實施例一所述方法產(chǎn)生的擾亂拉丁方族序列進(jìn)行跳頻通信控制的方法包括如下步驟S801、獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)N，生成包含N個元素的擾亂序列，N為素數(shù)；S802、獲取進(jìn)行跳頻通信控制的小區(qū)信息和用戶信息，生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式；S803、順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列；設(shè)擾亂序列為V(i)，用V(i)取代原始拉丁方序列中的行號i，則擾亂拉丁方的生成多項式可由公式4給出Aα(i，j)＝(α*V(i)+j)(mod N) (4)其中，1≤α≤N-1，代表小區(qū)索引；0≤i≤N-1，代表一個周期內(nèi)的時間索引；1≤j≤N-1，表示用戶分配得到的信道索引。V(i)表示對i的一種映射，一般為一一映射，*表示乘法運算。
對于拉丁立方以及拉丁超立方等，生成擾亂碼的方法也類似。
擾亂拉丁立方的生成多項式由公式5給出
其中，1≤α≤N-1，代表小區(qū)索引；0≤i≤N-1，代表一個跳頻周期內(nèi)的時隙索引；1≤j≤N-1，表示用戶分配得到的信道索引。V(i)表示對i的一種映射，一般為一一映射。
擾亂拉丁超立方由公式6給出 其中，1≤α≤N-1，代表小區(qū)索引；0≤i≤N-1，代表一個跳頻周期內(nèi)的時隙索引；1≤j≤N-1，表示用戶分配得到的信道索引。V(i)表示對i的一種映射，一般為一一映射。
S804、根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點將該用戶的數(shù)據(jù)調(diào)制到相應(yīng)頻率的載波上進(jìn)行跳頻通信。
這里，擾亂序列為一般偽隨機序列，包括m序列、M序列等；小區(qū)信息一般為小區(qū)索引；用戶信息一般為用戶的信道索引。具體跳頻控制方法可參考實施例六和七。
實施例四如圖9所示，根據(jù)實施例二生成的擾亂拉丁方族序列進(jìn)行跳頻通信控制包括如下步驟S901、獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)N和進(jìn)行跳頻通信控制的小區(qū)信息，分別生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式和包含N個元素的擾亂序列，N為素數(shù)；S902、順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；S903、保存生成的擾亂拉丁方族方陣，例如圖6或圖7所示的擾亂拉丁方族方陣；S904、獲取指定的用戶信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列；S905、根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點將該用戶的數(shù)據(jù)調(diào)制到相應(yīng)頻率的載波上進(jìn)行跳頻通信控制。
這里，擾亂序列為一般偽隨機序列，包括m序列、M序列等；小區(qū)信息一般為小區(qū)索引；用戶信息一般為用戶的信道索引。具體跳頻控制方法可參考實施例六和七。
實施例三和實施例四中，不失一般性，假設(shè)小序號對應(yīng)頻帶的低頻部分、大序號對應(yīng)頻帶的高頻部分，可以看到，生成的擾亂的拉丁方，在短期內(nèi)(時隙數(shù)目較小的范圍內(nèi))有更好的跳頻均勻性。如圖6中的第一列為11，8，4，16，10，5，1，2，3，12，9，0，7，14，15，13，6，在前面7個周期內(nèi)跳頻的均勻度比拉丁方的要好的多，短期內(nèi)可以實現(xiàn)在整個頻帶上較為均勻的跳頻。
實施例五如圖10所示，實現(xiàn)本發(fā)明所述方法的一種擾亂拉丁方發(fā)生器100的結(jié)構(gòu)包括第一發(fā)生單元1001，用于獲取給定的素數(shù)，并生成包含該給定素數(shù)個元素的擾亂序列；存儲單元1002，連接在所述第一發(fā)生單元1001和第二發(fā)生單元1002之間，用于存儲所述擾亂序列。
第二發(fā)生單元1003，用于根據(jù)給定的素數(shù)、設(shè)定的參數(shù)信息和指定的列號信息，利用擾亂序列和拉丁方族生成多項式，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列。
如果根據(jù)本發(fā)明實施例一所述方法生成擾亂拉丁方族序列，則第二發(fā)生單元1003中，先獲取所述給定素數(shù)、設(shè)定的參數(shù)信息和指定的列號信息，生成給定素數(shù)、參數(shù)信息和指定列號信息對應(yīng)的拉丁方族生成多項式，然后順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列。
如果根據(jù)實施例二所述方法生成擾亂拉丁方族序列，則如圖11所示，第二發(fā)生單元1003中具體包括擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元10031，用于獲取給定的素數(shù)和參數(shù)信息，生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式，然后順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；存儲子單元10032，連接在所述擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元10031和擾亂拉丁方族序列輸出子單元10033之間，用于所述擾亂拉丁方族方陣；擾亂拉丁方族序列輸出子單元10033，用于獲取指定的列號信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)列的擾亂拉丁方族序列。
實施例六如圖12a、圖12b所示，本發(fā)明還提供一種擾亂拉丁方跳頻通信控制系統(tǒng)200，包括擾亂拉丁方族序列發(fā)生器2001和天線2004，其中，所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器2001的結(jié)構(gòu)如圖10和圖11所示，這里不再贅述，所述跳頻通信控制系統(tǒng)200還包括頻率合成器2002，連接所述擾亂拉丁方族序列輸出單元；載波調(diào)制/解調(diào)單元2003，連接用戶數(shù)據(jù)輸入端和天線之間；基帶處理單元2005，連接載波調(diào)制/解調(diào)單元2003，用于將用戶數(shù)據(jù)比特處理為基帶信號，并將基帶信號輸入載波調(diào)制/解調(diào)單元2003進(jìn)行調(diào)制。
其中，發(fā)射端的發(fā)射過程如圖12a所示頻率合成器2002根據(jù)擾亂拉丁方族序列發(fā)生器2001輸出的擾亂拉丁方族序列生成相應(yīng)的頻率跳變的載波序列，載波調(diào)制/解調(diào)單元2003將基帶信號編碼調(diào)制在所述頻率合成器2002產(chǎn)生的載波上，并通過天線2004發(fā)送出去；其中，接收端的接收過程如圖12b所示在接收端，載波調(diào)制/解調(diào)單元2003執(zhí)行解調(diào)功能，根據(jù)相同的方法生成相應(yīng)的載波序列對天線2004收到的信號進(jìn)行載波相干解調(diào)，提取基帶用戶數(shù)據(jù)。
實施例七如圖13a、13b所示，是擾亂拉丁方在OFDMA通信系統(tǒng)的應(yīng)用。該OFDMA通信系統(tǒng)300包括擾亂拉丁方族序列發(fā)生器3001和天線3004，其中，所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器3001的結(jié)構(gòu)如圖10和圖11所示，這里不再贅述，所述OFDMA通信系統(tǒng)300還包括用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元3003，連接亂拉丁方序列發(fā)生器3001和發(fā)射天線3004之間；編碼/調(diào)制器單元3002，連接用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元3003用于對用戶比特進(jìn)行編碼、調(diào)制為合適速率的用戶數(shù)據(jù)。
其中，發(fā)射端的發(fā)射過程如圖13a所示用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元3003，根據(jù)擾亂拉丁方族序列發(fā)生器3001輸出的擾亂拉丁方族序列，將用戶數(shù)據(jù)映射到OFDM符號的相應(yīng)子載波上，在天線3004上發(fā)送出去。其中處理包括OFDM調(diào)制、加CP(循環(huán)前綴)、上變頻等操作；接收端的接收過程如圖13b所示用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元3003，根據(jù)擾亂拉丁方發(fā)生族序列發(fā)生器3001器生成的該用戶的擾亂拉丁方族序列對應(yīng)的頻點，將用戶數(shù)據(jù)從接受天線收到的信號的相應(yīng)OFDM子載波上提取出來。其中處理包括下變頻、去CP、OFDM解調(diào)等操作。解調(diào)/解碼器3002將用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波反映射單元輸出的該用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)/解碼，恢復(fù)用戶的比特流。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法，其特征在于，包括如下步驟獲取給定的素數(shù)，生成包含該給定素數(shù)個元素的擾亂序列；獲取設(shè)定的參數(shù)信息和指定的列號信息，生成所述給定素數(shù)、參數(shù)信息和指定列號信息對應(yīng)的拉丁方族生成多項式；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列。
2.如權(quán)利要求1所述的擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法，其特征在于，所述的擾亂序列為偽隨機序列；和/或所述拉丁方族包括拉丁方、拉丁立方和拉丁超立方，其中拉丁方的生成多項式為Aα(i，j)＝(αi+j)(modN)；拉丁立方的生成多項式為 拉丁超立方的生成多項式為 上述多項式中，N為給定素數(shù)，α為設(shè)定的參數(shù)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
3.一種擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法，其特征在于，包括如下步驟獲取給定的素數(shù)和參數(shù)信息，分別生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式和包含該給定素數(shù)個元素的擾亂序列；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；獲取指定的列號信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)列的擾亂拉丁方族序列。
4.如權(quán)利要求3所述的擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法，其特征在于，所述方法中還包括保存生成所述擾亂拉丁方族方陣的步驟。
5.如權(quán)利要求3或4所述的擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法，其特征在于，所述的擾亂序列為偽隨機序列；和/或所述拉丁方族包括拉丁方、拉丁立方和拉丁超立方，其中拉丁方的生成多項式為Aα(i，j)＝(αi+j)(modN)；拉丁立方的生成多項式為 拉丁超立方的生成多項式為 上述多項式中，N為給定素數(shù)，α為設(shè)定的參數(shù)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
6.一種跳頻通信控制方法，其特征在于，包括如下步驟獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)，生成包含該跳頻點數(shù)個元素的擾亂序列，該跳頻點數(shù)為素數(shù)；獲取進(jìn)行跳頻通信控制的小區(qū)信息和用戶信息，生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列；根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點對該用戶進(jìn)行跳頻通信控制。
7.如權(quán)利要求6所述的通信控制方法，其特征在于，所述拉丁方族包括拉丁方、拉丁立方和拉丁超立方，其中拉丁方的生成多項式為Aα(i，j)＝(αi+j)(modN)；拉丁立方的生成多項式為 拉丁超立方的生成多項式為 上述多項式中，N為跳頻點數(shù)，α為小區(qū)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
8.如權(quán)利要求6或7所述的通信控制方法，其特征在于，所述的擾亂序列為偽隨機序列；和/或所述的小區(qū)信息為小區(qū)索引；和/或所述的用戶信息為用戶的信道索引。
9.一種跳頻通信控制方法，其特征在于，包括如下步驟獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)和進(jìn)行跳頻通信控制的小區(qū)信息，分別生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式和包含該跳頻點數(shù)個元素的擾亂序列，所述跳頻點數(shù)為素數(shù)；順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；獲取指定的用戶信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列；根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點對該用戶進(jìn)行跳頻通信控制。
10.如權(quán)利要求9所述的通信控制方法，其特征在于，所述方法還包括保存生成的所述擾亂拉丁方族方陣的步驟。
11.如權(quán)利要求9所述的通信控制方法，其特征在于，所述拉丁方族包括拉丁方、拉丁立方和拉丁超立方，其中拉丁方的生成多項式為Aα(i，j)＝(αi+j)(modN)；拉丁立方的生成多項式為 拉丁超立方的生成多項式為 上述多項式中，N為跳頻點數(shù)，α為小區(qū)信息，i為行號，j為列號，1≤α≤N-1，0≤i≤N-1，1≤j≤N-1。
12.如權(quán)利要求9、10或11所述的通信控制方法，其特征在于，所述的擾亂序列為偽隨機序列；和/或所述的小區(qū)信息為小區(qū)索引；和/或所述的用戶信息為用戶的信道索引。
13.一種擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，其特征在于，包括第一發(fā)生單元，用于獲取給定的素數(shù)，并生成包含該給定素數(shù)個元素的擾亂序列；第二發(fā)生單元，用于根據(jù)給定的素數(shù)、設(shè)定的參數(shù)信息和指定的列號信息，利用擾亂序列和拉丁方族生成多項式，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列。
14.如權(quán)利要求13所述的擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，其特征在于，所述第二發(fā)生單元中具體包括擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元，用于獲取給定的素數(shù)和參數(shù)信息，生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式，然后順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；存儲子單元，用于所述擾亂拉丁方族方陣；擾亂拉丁方族序列輸出子單元，用于獲取指定的列號信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)列的擾亂拉丁方族序列；其中，所述存儲子單元連接在所述擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元和擾亂拉丁方族序列輸出子單元之間。
15.如權(quán)利要求13或14所述的擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，其特征在于，該發(fā)生器還包括存儲單元，連接在所述第一發(fā)生單元和第二發(fā)生單元之間，用于存儲所述擾亂序列。
16.一種跳頻通信控制系統(tǒng)，包括天線和擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，其特征在于，所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器包括第一發(fā)生單元，用于獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)，并生成包含該跳頻點數(shù)個元素的擾亂序列；第二發(fā)生單元，用于根據(jù)通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)、進(jìn)行跳頻通信控制的小區(qū)信息和用戶信息，利用擾亂序列和拉丁方族生成多項式，生成并輸出對應(yīng)的擾亂拉丁方族序列。
17.如權(quán)利要求16所述的跳頻通信控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二發(fā)生單元中具體包括擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元，用于獲取通信系統(tǒng)的跳頻點數(shù)和小區(qū)信息，生成對應(yīng)的拉丁方族生成多項式，然后順序獲取所述擾亂序列中的元素，并分別作為行號代入所述拉丁方族生成多項式中，生成對應(yīng)的擾亂拉丁方族方陣；存儲子單元，用于所述擾亂拉丁方族方陣；擾亂拉丁方族序列輸出子單元，用于獲取指定的用戶信息，輸出該擾亂拉丁方族方陣中對應(yīng)列的擾亂拉丁方族序列；其中，所述存儲子單元連接在所述擾亂拉丁方族方陣發(fā)生子單元和擾亂拉丁方族序列輸出子單元之間。
18.如權(quán)利要求16或17所述的跳頻通信控制系統(tǒng)，其特征在于，所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器還包括存儲單元，連接在所述第一發(fā)生單元和第二發(fā)生單元之間，用于存儲所述擾亂序列。
19.如權(quán)利要求17所述的跳頻通信控制系統(tǒng)，其特征在于，所述跳頻通信控制系統(tǒng)還包括頻率合成器，連接所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器，用于根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列中的元素對應(yīng)的頻點生成相應(yīng)的頻率跳變的載波序列；載波調(diào)制/解調(diào)單元，連接用戶數(shù)據(jù)輸入端和天線之間，用于將用戶所要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制在頻率跳變的載波序列上，并通過天線發(fā)送出去；或者解調(diào)接收的信號；基帶處理單元，連接載波調(diào)制/解調(diào)單元，用于對信號進(jìn)行基帶處理。
20.如權(quán)利要求17所述的跳頻通信控制系統(tǒng)，其特征在于，所述跳頻通信控制系統(tǒng)還包括用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元，連接所述擾亂拉丁方族序列發(fā)生器和天線之間，用于根據(jù)所述擾亂拉丁方族序列將用戶發(fā)射的數(shù)據(jù)映射到OFDM符號的相應(yīng)子載波上；或者將接收的信號進(jìn)行反映射；OFDM調(diào)制/解調(diào)單元，連接所述用戶數(shù)據(jù)/OFDM子載波映射/反映射單元，用于將映射了用戶數(shù)據(jù)的OFDM符號通過IFFT變換為時域信號，并且加上循環(huán)前綴后通過天線發(fā)送；或者解調(diào)接收的用戶數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動蜂窩通信技術(shù)，特別涉及一種擾亂拉丁方族序列產(chǎn)生方法及裝置和跳頻通信控制方法及系統(tǒng)。本發(fā)明提供的擾亂拉丁方族序列的產(chǎn)生方法及裝置，利用擾亂序列擾亂了現(xiàn)有拉丁方序列中的元素的規(guī)律，生成了較大元素和較小元素較差均勻排列，得到了擾亂拉丁方族序列。本發(fā)明提供的跳頻通信控制方法及系統(tǒng)，利用擾亂拉丁方族序列進(jìn)行跳頻通信控制，在較短周期內(nèi)，實現(xiàn)了較為均勻的跳頻控制、提高了頻率分集效果。
文檔編號H04B1/713GK101043232SQ200610065159
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者李斌, 阮衛(wèi) 申請人:華為技術(shù)有限公司