專(zhuān)利名稱(chēng)：基于具有選定的相關(guān)性質(zhì)的基于正交哈達(dá)瑪?shù)?Hadamard)的序列的通信方法和設(shè)備的制作方法
背景本發(fā)明總的涉及電通信，更具體地涉及對(duì)不同用戶(hù)的收發(fā)信機(jī)進(jìn)行同步，以及甚至更具體地，涉及根據(jù)具有最佳化的相關(guān)性質(zhì)的正交序列來(lái)進(jìn)行同步的方法和設(shè)備。
現(xiàn)代通信系統(tǒng)，諸如蜂窩和衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，利用各種運(yùn)行模式(模擬、數(shù)字、和混合)和接入技術(shù)(諸如頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA))，以及這些技術(shù)的組合。
數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)已擴(kuò)展功能，以使系統(tǒng)容量最佳化和支持分級(jí)小區(qū)結(jié)構(gòu)，即宏小區(qū)、微小區(qū)、微微小區(qū)等結(jié)構(gòu)。術(shù)語(yǔ)“宏小區(qū)”總的是指具有與傳統(tǒng)的蜂窩電話(huà)系統(tǒng)中的小區(qū)的尺寸可比較的尺寸的小區(qū)(例如，至少約1公里的半徑)，以及術(shù)語(yǔ)“微小區(qū)”和“微微小區(qū)”總的是指逐級(jí)減小的小區(qū)。例如，微小區(qū)可覆蓋公共的室內(nèi)或室外區(qū)域，例如會(huì)議中心或繁忙的街道，以及微微小區(qū)可覆蓋辦公室走廊或高層建筑的一層。從無(wú)線(xiàn)覆蓋看來(lái)，宏小區(qū)、微小區(qū)、和微微小區(qū)可以互相不同的，或可以互相重疊，以便處理不同的業(yè)務(wù)模式或無(wú)線(xiàn)環(huán)境。


圖1顯示示例性分級(jí)的、或多層的蜂窩系統(tǒng)。用六邊形表示的傘狀宏小區(qū)10組成重疊的蜂窩結(jié)構(gòu)。每個(gè)傘狀小區(qū)可以包含一個(gè)基礎(chǔ)的微小區(qū)結(jié)構(gòu)。傘狀小區(qū)10包括由被包圍在點(diǎn)線(xiàn)內(nèi)的區(qū)域表示的微小區(qū)20和由被包圍在虛線(xiàn)內(nèi)相應(yīng)于沿著城市街道的區(qū)域的區(qū)域表示的微小區(qū)30，以及覆蓋建筑物的各個(gè)樓層的微微小區(qū)40、50、和60。由微小區(qū)20和30覆蓋的兩條城市街道的交截部分可以是密集的交通集中地區(qū)，因此可以代表一個(gè)熱鬧地點(diǎn)。
圖2是示例性蜂窩移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電話(huà)系統(tǒng)的方框圖，包括示例的基站(BS)110和移動(dòng)臺(tái)(MS)120。BS包括控制和處理單元130，它被連接到移動(dòng)交換中心(MSC)140，后者又被連接到公共交換電話(huà)網(wǎng)(PSTN)(未示出)。這樣的蜂窩無(wú)線(xiàn)電話(huà)系統(tǒng)的總的方面在技術(shù)上是熟知的。BS110通過(guò)話(huà)音信道收發(fā)信機(jī)150處理多個(gè)話(huà)音信道，該收發(fā)信機(jī)150由控制和處理單元130控制。另外，每個(gè)BS包括控制信道收發(fā)信機(jī)160，它能夠處理一個(gè)以上的控制信道?？刂菩诺朗瞻l(fā)信機(jī)160由控制和處理單元130控制?？刂菩诺朗瞻l(fā)信機(jī)160在BS或小區(qū)的控制信道上廣播控制信息給被鎖定到該控制信道上的MS。將會(huì)看到，收發(fā)信機(jī)150和160可被實(shí)施為單個(gè)裝置的形式，如話(huà)音與控制收發(fā)信機(jī)，以便利用可共用同一個(gè)射頻載波的控制和業(yè)務(wù)信道。
MS120在它的話(huà)音與控制信道收發(fā)信機(jī)170中接收在控制信道上廣播的信息。然后，處理單元180估值接收的控制信道信息(其中包括MS要鎖定到的候選小區(qū)的特性)，以及確定MS應(yīng)當(dāng)鎖定到哪個(gè)小區(qū)。有利地，接收的控制信道信息不單包括有關(guān)它聯(lián)系的小區(qū)的絕對(duì)信息，也包含有關(guān)與控制信道相聯(lián)系的小區(qū)相鄰的其它小區(qū)的相對(duì)信息，例如在授權(quán)給Raith等的、題目為“Method and Apparatus for CommunicationControl in a Radiotelephone System(無(wú)線(xiàn)電話(huà)系統(tǒng)中用于通信控制的方法和設(shè)備)”的美國(guó)專(zhuān)利No.5,353,332中描述的那樣。
在北美地區(qū)，使用TDMA的數(shù)字蜂窩無(wú)線(xiàn)電話(huà)系統(tǒng)被稱(chēng)為數(shù)字高級(jí)移動(dòng)電話(huà)業(yè)務(wù)(D-AMPS)，它的某些特性在由電信工業(yè)協(xié)會(huì)和電子工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA/EIA)公布的TIA/EIA/IS-136標(biāo)準(zhǔn)中被規(guī)定。使用直接序列CDMA(DS-CDMA)的另一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)由TIA/EIA/IS-95標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以及跳頻CDMA通信系統(tǒng)由EIA SP3389標(biāo)準(zhǔn)(PCS1900)規(guī)定。PCS1900標(biāo)準(zhǔn)是GSM系統(tǒng)的實(shí)施方案，它是在北美以外地區(qū)通用的，已被引入用于個(gè)人通信業(yè)務(wù)(PCS)系統(tǒng)。
用于下一代數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的幾個(gè)建議當(dāng)前處在各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定組織的討論階段，這些組織包括國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)局(ETSI)，和日本無(wú)線(xiàn)電工業(yè)和商業(yè)協(xié)會(huì)(ARIB)。除了發(fā)送話(huà)音信息以外，下一代系統(tǒng)可以預(yù)期載送分組數(shù)據(jù)和與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行交互工作，這些網(wǎng)絡(luò)通常也是根據(jù)工業(yè)范圍的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)計(jì)的，這些標(biāo)準(zhǔn)諸如公開(kāi)的系統(tǒng)接口(OSI)模型或傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)堆棧。這些標(biāo)準(zhǔn)已被開(kāi)發(fā)許多年，無(wú)論形式上或?qū)嶋H上，使用這些協(xié)議的應(yīng)用是可容易提供的。基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)的主要目的是達(dá)到與其它網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)性。互聯(lián)網(wǎng)是這樣的基于標(biāo)準(zhǔn)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)為了追求整個(gè)目標(biāo)的、今天的最顯著的例子。
在大多數(shù)這樣的數(shù)字通信系統(tǒng)中，通信信道是由頻率調(diào)制的射頻載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，這些射頻載波信號(hào)具有大約為800MHz,900MHz,1800MHz，和1900MHz的頻率。在TDMA系統(tǒng)和甚至在CDMA系統(tǒng)的各種變化范圍內(nèi)，每個(gè)射頻信道被分成一系列時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙包含來(lái)自用戶(hù)的信息塊。時(shí)隙被編組為接連的幀，每個(gè)幀具有預(yù)定的持續(xù)時(shí)間，以及接連的幀可被編組為一系列通常所謂的超幀。通信系統(tǒng)所使用的這種接入技術(shù)(例如，TDMA或CDMA)影響到如何在時(shí)隙和幀中表示用戶(hù)信息，但當(dāng)前的接入技術(shù)都使用時(shí)隙/幀結(jié)構(gòu)。
被分配給同一個(gè)用戶(hù)的時(shí)隙(它們不一定是在射頻載波上的接連的時(shí)隙)可被考慮為分配給用戶(hù)的邏輯信道。在每個(gè)時(shí)隙期間，預(yù)定數(shù)量的數(shù)字比特按照系統(tǒng)所使用的特定的接入技術(shù)(例如，CDMA)被發(fā)送。除了用于話(huà)音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的邏輯信道以外，蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)也提供用于控制消息的邏輯信道，諸如用于由BS和MS交換的呼叫建立消息的尋呼/接入信道，和供MS和其它遠(yuǎn)端終端使用以便把它們的收發(fā)信機(jī)同步到BS的幀/時(shí)隙/比特結(jié)構(gòu)的廣播消息的同步信道。一般地，這些不同的信道的傳輸比特速率不需要一致，以及不同信道中時(shí)隙的長(zhǎng)度不需要是均勻的。而且，在歐洲和日本正在考慮的第三代蜂窩通信系統(tǒng)是異步的，這意味著一個(gè)BS的結(jié)構(gòu)不是暫時(shí)涉及到另一個(gè)BS的結(jié)構(gòu)，以及MS并不提前知道結(jié)構(gòu)的任何內(nèi)容。
在這樣的數(shù)字通信系統(tǒng)中，接收終端必須在發(fā)生任何信息傳送以前找出發(fā)射終端的時(shí)序參考。對(duì)于使用DS-CDMA的通信系統(tǒng)，找出時(shí)序就相當(dāng)于找出下行鏈路(例如，BS到MS)碼片、碼元、和幀的邊界。有時(shí)把這些分別稱(chēng)為下行鏈路碼片-，碼元-，和幀-同步。在這方面，一個(gè)幀只是一個(gè)可以獨(dú)立地被檢測(cè)和譯碼的數(shù)據(jù)塊。今天的系統(tǒng)中的幀長(zhǎng)度典型地是在10毫秒到20毫秒的范圍內(nèi)。BS時(shí)序的這種搜索可被稱(chēng)為“信元(cell)搜索”，以及它包括BS特定的下行鏈路加擾碼的識(shí)別，這些加擾碼是當(dāng)前的DS-CDMA通信系統(tǒng)的特性。
MS或其它的遠(yuǎn)端終端典型地接收一個(gè)是由BS發(fā)送的信號(hào)的衰減的、衰落的、和擾動(dòng)的形式的疊加的信號(hào)。在接收信號(hào)中時(shí)隙和幀的邊界對(duì)于MS來(lái)說(shuō)是不知道何時(shí)開(kāi)始的，因?yàn)樗鼈兪侨我獾腂S特定的加擾碼。MS的目標(biāo)是在類(lèi)似噪聲的(對(duì)于DS-CDMA而言)接收信號(hào)中檢測(cè)和識(shí)別一個(gè)或多個(gè)BS，以及識(shí)別所使用的加擾碼。
為了幫助把遠(yuǎn)端終端同步到BS和識(shí)別BS特定的加擾碼，某些通信系統(tǒng)規(guī)定每個(gè)BS信號(hào)包括未擾碼的部分(它可被稱(chēng)為MS可鎖定到其上以及執(zhí)行小區(qū)搜索的同步信道SCH)。本申請(qǐng)人的發(fā)明在性能和MS復(fù)雜性方面改進(jìn)這樣的同步信道。
發(fā)明概要在本申請(qǐng)人的發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種確定用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收信號(hào)的加擾碼組的方法。通信系統(tǒng)中的信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行擾碼；加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組；以及加擾碼組的識(shí)別符在信號(hào)中用作為S-Hadamard序列的加符號(hào)的碼字各個(gè)周期地不同的序列進(jìn)行編碼。該方法包括以下步驟，對(duì)接收信號(hào)與多個(gè)碼字中的每個(gè)碼字進(jìn)行相關(guān)；按照多個(gè)加符號(hào)的序列中的每一個(gè)的循環(huán)偏移來(lái)對(duì)該相關(guān)值進(jìn)行相干組合；以及確定最大相干組合的相關(guān)值，以便識(shí)別用于接收信號(hào)的加擾碼組。
在本申請(qǐng)人的發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種確定用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收信號(hào)的加擾碼組的方法，在其中信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行擾碼，加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組，加擾碼組的識(shí)別符在信號(hào)中用各個(gè)周期地不同的碼字序列進(jìn)行編碼。該方法包括以下步驟，對(duì)接收信號(hào)與多個(gè)作為S-Hadamard序列的碼字序列中的每一個(gè)的循環(huán)偏移進(jìn)行相關(guān)；組合多個(gè)碼字序列中的每一個(gè)的相關(guān)值；以及確定最大的組合相關(guān)值，以便識(shí)別用于接收信號(hào)的加擾碼組。
在本申請(qǐng)人的發(fā)明的另一個(gè)方面，具有至少一個(gè)發(fā)射機(jī)和至少一個(gè)接收機(jī)的數(shù)字無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)在發(fā)射機(jī)中包括一個(gè)用于產(chǎn)生包括S-Hadamard序列的加符號(hào)的形式的同步信號(hào)的裝置。該S-Hadamard序列是通過(guò)利用具有恒定的幅度的復(fù)數(shù)元素的特定的序列來(lái)按位置擾碼Walsh-Hadamard序列而得到的。在接收機(jī)中也包括一個(gè)用于估值同步信號(hào)的接收形式的時(shí)間位置和序列識(shí)別符的裝置。
在本申請(qǐng)人的發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于確定接收信號(hào)的時(shí)間位置和識(shí)別被包括在接收信號(hào)中的、被編碼為S-Hadamard序列的Walsh-Hadamard序列的方法。該S-Hadamard序列是Walsh-Hadamard序列與具有恒定幅度的復(fù)數(shù)元素的特定的序列的乘積，該Walsh-Hadamard序列是第一Walsh-Hadamard序列集的一個(gè)組成部分。該方法包括以下步驟形成接收信號(hào)與特定的序列的乘積；以及對(duì)乘積與多個(gè)Walsh-Hadamard序列中的每一個(gè)進(jìn)行相關(guān)，以便識(shí)別在接收信號(hào)中被編碼的Walsh-Hadamard序列。
附圖簡(jiǎn)述通過(guò)結(jié)合附圖閱讀本說(shuō)明，將明白本申請(qǐng)人的發(fā)明，其中圖1顯示示例性分級(jí)的或多層的蜂窩通信系統(tǒng)；圖2是示例性蜂窩移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電話(huà)系統(tǒng)的方框圖；圖3顯示射頻幀/時(shí)隙/碼片結(jié)構(gòu)以及具有主同步碼和副同步碼的同步信道；圖4是按照本申請(qǐng)人發(fā)明的方法的流程圖；圖5是按照本申請(qǐng)人發(fā)明的用于確定加擾碼的方法的流程圖；圖6是按照本申請(qǐng)人發(fā)明的用于確定加擾碼的另一個(gè)方法的流程圖；圖7是用于確定被包括在接收信號(hào)中的、被編碼為S-Hadamard序列的Walsh-Hadamard序列的方法的流程圖；圖8是按照本申請(qǐng)人發(fā)明的通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的一部分的方框圖；圖9A,9B,9C是按照本申請(qǐng)人發(fā)明的接收機(jī)的一部分的方框圖；以及圖10顯示高階S-Hadamard序列的應(yīng)用。
詳細(xì)說(shuō)明本專(zhuān)利申請(qǐng)是在蜂窩無(wú)線(xiàn)DS-CDMA通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索的環(huán)境下描述本發(fā)明。將會(huì)看到，這只是一個(gè)例子，以及本發(fā)明可被應(yīng)用于許多其它方面。
圖3顯示一個(gè)10毫秒長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)幀，它包括在16個(gè)時(shí)隙之間劃分出的40960復(fù)數(shù)(同相和正交)碼元。因此每個(gè)時(shí)隙包括2560個(gè)碼片，它代表256個(gè)碼片碼元。這樣的幀/時(shí)隙/碼片結(jié)構(gòu)是ETSI考慮中的第三代寬帶CDMA通信系統(tǒng)的一個(gè)特征。在這樣的通信系統(tǒng)中由BS發(fā)送的無(wú)線(xiàn)信號(hào)是擴(kuò)頻和擾碼的數(shù)據(jù)與控制比特以及未擾碼的同步信道SCH的總和。數(shù)據(jù)與控制比特典型地通過(guò)用正交序列(例如Walsh-Hadamard序列)進(jìn)行的按比特或按塊地替換而被擴(kuò)展。(有時(shí)把它稱(chēng)為m進(jìn)制正交鍵控。)然后，擴(kuò)展的結(jié)果通常通過(guò)偽隨機(jī)(PN)擾碼序列的按比特的模2加法被擾碼。
SCH包括兩部分主同步碼(PCS)和副同步碼(SSC)，二者都是每個(gè)時(shí)隙發(fā)送一次。在圖3上，PSC和SSC被顯示為同時(shí)被發(fā)送，但這并不是必須的；SSC可以在時(shí)隙的另一個(gè)部分被發(fā)送。在WCDMA系統(tǒng)的一種形式中，所有的BS使用同一個(gè)PSC，它對(duì)于所有的BS在相同的時(shí)隙具有固定的相對(duì)位置。圖3所示的例子把PSC放置在時(shí)隙的開(kāi)頭。SSC的位置也是固定的(例如，如3圖所示的，在時(shí)隙的開(kāi)頭)，但SSC數(shù)值可以隨各個(gè)BS而變化。事實(shí)上，不同的SSC數(shù)值可以由同一個(gè)BS在不同的時(shí)隙被發(fā)送。無(wú)論如何，長(zhǎng)度為16(有可能不同)的SSC序列數(shù)值在由每個(gè)BS發(fā)送的順序的幀中周期地重復(fù)。
如上所述，遠(yuǎn)端終端(諸如MS)從發(fā)射機(jī)(諸如BS)接收一個(gè)信號(hào)，它是由BS實(shí)際發(fā)送的信號(hào)的衰減的、衰落的、和擾動(dòng)的形式的疊加。對(duì)于遠(yuǎn)端終端，接收信號(hào)的時(shí)隙和幀的邊界以及由發(fā)射機(jī)使用的加擾碼初始地是未知的。遠(yuǎn)端終端的目標(biāo)是確定在類(lèi)似噪聲的接收信號(hào)的幀/時(shí)隙/碼片結(jié)構(gòu)以及識(shí)別所使用的加擾碼。
達(dá)到這個(gè)目標(biāo)的一個(gè)方法是確定幀時(shí)序，然后使用平滑濾波以便通過(guò)把接收的幀與所有的加擾碼候選者進(jìn)行相關(guān)來(lái)識(shí)別加擾碼。如果候選者數(shù)目很大的話(huà)，這是非常復(fù)雜和費(fèi)力的程序過(guò)程，因?yàn)樗喟胧歉呷萘?小型的小區(qū))通信系統(tǒng)。
達(dá)到這個(gè)目標(biāo)的較好的方法是把可能的加擾碼集分成組，每個(gè)組包括較小數(shù)目的代碼，以及把組的識(shí)別符編碼到SSC序列中。因此，通過(guò)檢測(cè)SSC序列(該序列可以在接收的幀中某些或全部時(shí)隙上延伸)，遠(yuǎn)端終端可確立BS加擾碼所屬于的、所有可能的加擾碼的小的子集。然后，遠(yuǎn)端終端可以對(duì)接收信息與該子集中更合理的數(shù)目的加擾碼候選者中的每個(gè)加擾碼進(jìn)行相關(guān)，以便確立特定的BS加擾碼。在下面所述的方法中，SSC序列被選擇為使得可以同時(shí)獲得加擾碼組識(shí)別符和幀時(shí)序。
在下面描述兩個(gè)替換的方法中，可被調(diào)制的SSC具有長(zhǎng)度256，以及是取自長(zhǎng)度256的正交金碼集。PSC序列也是取自該的正交金碼集的。當(dāng)然，將會(huì)看到，這些僅僅是例子，以及也可以使用其它長(zhǎng)度和其它類(lèi)型的正交碼。事實(shí)上，PCS和SSC一般不需要是正交的，雖然正交性通常是優(yōu)選的。
對(duì)于兩個(gè)方法的共同的第一步驟(見(jiàn)圖4)是時(shí)隙和碼片同步。在具有同步信道的通信系統(tǒng)中(例如帶有非擾碼的公共PCS的WCDMA建議中)，遠(yuǎn)端終端可以把接收信號(hào)傳送通過(guò)與PSC匹配的濾波器(在去除載波以后，等等)。這樣的匹配濾波器可以以由遠(yuǎn)端終端的處理器180執(zhí)行的軟件來(lái)實(shí)施、或通過(guò)適當(dāng)?shù)某轭^延時(shí)線(xiàn)或移位寄存器用硬件來(lái)實(shí)施。其它通信系統(tǒng)可以采用能獲得時(shí)隙與碼片同步的其它裝置或方法。
將會(huì)看到，通常不需要有同步時(shí)隙；接收機(jī)可以通過(guò)搜索找出已建立僅僅是碼片或比特同步的SSC。做到這一點(diǎn)的一個(gè)方法是使用與具有少量的已選定延時(shí)的候選SSC集對(duì)應(yīng)的匹配濾波器，這是因?yàn)榻邮諜C(jī)還沒(méi)有時(shí)隙同步。無(wú)論如何，將會(huì)看到，不帶有時(shí)隙同步的可能的起始位置的數(shù)目是一幀內(nèi)的碼片或時(shí)隙的數(shù)目，而不是時(shí)隙的數(shù)目。在當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)中，在每個(gè)幀和僅16個(gè)時(shí)隙中有40960個(gè)碼片。因此，除了便于檢測(cè)載波信號(hào)的存在以外，在一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙上發(fā)送的未擾碼的PSC可以對(duì)于通信系統(tǒng)給出明顯的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭赡艿膸鹗嘉恢玫臄?shù)目從一幀的碼片數(shù)目減小到包含了PSC的時(shí)隙的數(shù)目。
在圖4所示的下一個(gè)共同步驟中，接收機(jī)確定SSC序列，從而確定幀時(shí)序和組識(shí)別符。在第三步驟(它也是對(duì)兩個(gè)方法所共同的)，通過(guò)使用在由前一個(gè)步驟識(shí)別的碼組中所有的候選者來(lái)嘗試對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾。
為了使圖4所示的方法的步驟1在WCDMA那樣的通信系統(tǒng)很好地執(zhí)行，PSC序列必須具有良好的非周期相關(guān)性質(zhì)。“良好的”自相關(guān)性質(zhì)在于碼字或序列與該碼字或序列的偏移的相關(guān)值很小，除非是零偏移。非周期性質(zhì)在碼字或序列不是連續(xù)地發(fā)送(例如當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)，其中PSC序列只是在每個(gè)時(shí)隙發(fā)送的9個(gè)碼元中的一個(gè)碼元)的情況下是很重要的。由于尋找PSC的匹配濾波器只受出現(xiàn)在通過(guò)濾波器的特定的時(shí)隙中的PSC影響，而不受出現(xiàn)在這之前的或以后的時(shí)隙中的PSC影響，因此PSC的非周期自相關(guān)性質(zhì)是很重要的。良好的非周期自相關(guān)性質(zhì)可以通過(guò)下面所述的、如圖5和6所顯示的、兩種示例性方法中的任一種方法得以確保。
方法1不失一般性，假定512加擾碼被分成32組，每組16個(gè)碼。對(duì)于每組l，在SCH中分配一個(gè)碼字C1以用于表示該組，例如，通過(guò)一幀中的SSC序列(圖5的步驟502)。分配的碼字可被傳送到遠(yuǎn)端終端或被提前存儲(chǔ)在終端的適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器。如果碼字C1僅僅作為SSC在幀的每個(gè)時(shí)隙被發(fā)送，則接收機(jī)對(duì)C1的確定，就確定了加擾碼組(以及時(shí)隙時(shí)序，如果PSC沒(méi)有在每個(gè)時(shí)隙中發(fā)送的話(huà))，但沒(méi)有確定幀時(shí)序(幀同步)。所以，按照本申請(qǐng)人的發(fā)明的一個(gè)方面，C1的加符號(hào)的形式在一幀或多幀的某些或所有時(shí)隙的每一個(gè)中進(jìn)行發(fā)送。對(duì)時(shí)隙特定的符號(hào)進(jìn)行選擇，以使得一幀中的SSC序列包括具有良好的周期自相關(guān)性質(zhì)的長(zhǎng)度16的周期地不同的序列。
因此，如果mi是第i時(shí)隙中碼字C1的符號(hào)，則對(duì)于具有16時(shí)隙的幀，一幀中發(fā)送的SSC序列將為如下[m1C1,m2C1,…,m15C1,m16C1]通過(guò)對(duì)接收的時(shí)隙信息與所有可能的碼字C1進(jìn)行相關(guān)(圖5的步驟506)和通過(guò)按照相應(yīng)于序列[m1,m2,…,m15,m16]的所有的循環(huán)偏移的符號(hào)序列相干地組合這些相關(guān)值(圖5的步驟508),可以確定使得組合的相關(guān)值最大的碼字C1和[m1,m2,…,m15,m16]的相位(圖5的步驟510)。
將會(huì)看到，為了相干地組合時(shí)隙/碼字相關(guān)值，信道估值是必須的，這涉及接收機(jī)確定通信信道的權(quán)函數(shù)或沖擊響應(yīng)。對(duì)于相干數(shù)字幅度調(diào)制和在類(lèi)似WCDMA那樣的系統(tǒng)中的、通過(guò)衰落信道的傳輸，這樣的信道響應(yīng)估值可以通過(guò)例如把接收的時(shí)隙信息與已知的PSC進(jìn)行相關(guān)從而在已知的PSC的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在授權(quán)給P.Schramm等的、題目為“CoherentDemodulation with Decision-Directed Channel Estimation forDigital Communication(用于數(shù)字通信的、通過(guò)針對(duì)判決的信道估值的相干解調(diào))”的美國(guó)專(zhuān)利No.5,768,307中，描述了數(shù)字無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中信道估值方面。
方法2這個(gè)方法是基于形成不同碼字C1的小型集的組成部分的序列，這些碼字對(duì)于非模糊地識(shí)別每個(gè)加擾碼組(圖6的步驟602)是足夠的?？梢圆皇б话阈缘卦俅渭俣?12個(gè)加擾碼被分成32組，每組16個(gè)碼。僅僅作為例子，假定有17個(gè)碼字C1和幀，每幀有16個(gè)時(shí)隙。17個(gè)“字母(letter)”或碼元的一個(gè)“符號(hào)”可以形成許多長(zhǎng)度16的字母序列，許多這樣的序列可被證明為具有相當(dāng)良好的周期性自相關(guān)性和互相關(guān)性。這樣的序列構(gòu)建方法在文獻(xiàn)“Comma Free Codes for Fast Long CodeAcquisition(用于快速長(zhǎng)碼捕獲的無(wú)逗號(hào)碼)”中被描述，(見(jiàn)Doc.No.AIF/SWG2-15-6(P),IMT-2000Study Committee,Air InterfaceWorking Group,SWG2，它是由Texas Instruments Inc.(德州儀器公司)提供的)。
“良好的”互相關(guān)性質(zhì)在于碼字或序列與任何其它的碼字或序列以及與該碼字或序列的任何相對(duì)偏移的相關(guān)值很小。周期性質(zhì)在碼字或序列連續(xù)地發(fā)送(例如當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)，其中16碼元的SSC序列從一個(gè)幀到另一個(gè)幀重復(fù)進(jìn)行)的情況下是很重要的。雖然SSC只是在每個(gè)時(shí)隙中發(fā)送的10個(gè)碼元的一個(gè)碼元以及在這個(gè)意義上沒(méi)有連續(xù)地發(fā)送，但是有可能建立時(shí)隙同步以避免在9/10的幀中搜索SSC，并且因此把SSC當(dāng)作為連續(xù)的來(lái)處理。所以，給定任意16個(gè)接連的時(shí)隙后，接收機(jī)可以知道它至少已捕獲整個(gè)的16碼元序列的一個(gè)任意的碼元上的循環(huán)偏移。
在許多可能的長(zhǎng)度16的字母序列中，可以根據(jù)它們的相關(guān)性質(zhì)選擇32個(gè)以代表各個(gè)SSC序列。如在方法1中，選擇的序列可被傳送到遠(yuǎn)端終端，或被提前存儲(chǔ)在終端的適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器中。然而，可以指出，按照方法1找到的序列當(dāng)前被認(rèn)為比起按照方法2形成的序列具有略好的相關(guān)性質(zhì)。
SSC碼字C1序列是通過(guò)從17個(gè)碼字的“字母”中選擇碼字而被構(gòu)建的，從而使得這些序列是在碼字上周期地不同的，所以它們具有良好的相互的互相關(guān)性質(zhì)。例如，假設(shè)有兩個(gè)“字母”A和B，它們是類(lèi)似SSC的、互相正交的長(zhǎng)度256的序列，還假設(shè)，對(duì)這樣的“字母”的長(zhǎng)度8的序列感興趣。如果以序列AAAAABBA開(kāi)始，則該序列的一次循環(huán)偏移是AAAAAABB。它是與原先的序列AAAAABBA截然不同的。一個(gè)碼字上非周期性不同序列是ABABABAB，以及另一個(gè)(甚至更明顯)是AAAAAAAA。對(duì)于后者，將會(huì)看到，所有的循環(huán)偏移是相同的，以及對(duì)于前者，將會(huì)看到，某些循環(huán)偏移是相同的。當(dāng)然，將會(huì)明白，偏移一個(gè)序列的長(zhǎng)度(即，移位全部碼元數(shù))后，正好又是原先的序列，這并不使得序列是在碼字上周期地相同的。
另兩個(gè)在碼字上周期地不同的序列是ABBBBBBB(為方便起見(jiàn)，可以把它稱(chēng)為Seq1)，和ABBAAABB(為方便起見(jiàn)，可以把它稱(chēng)為Seq2)。以下的表顯示序列位置的號(hào)碼，其中原先的序列和每次移位的序列一致，即，具有同一個(gè)“字母”。
移位0 1 2 3 4 5 6 7Seq18 6 6 6 6 6 6 6Seq28 4 2 4 4 4 2 4從這個(gè)表可以看到，Seq2比起Seq1具有“較好的”自相關(guān)性質(zhì)，因?yàn)槿缟纤?，“良好的”自相關(guān)性質(zhì)在于碼字或序列與該碼字或序列的偏移的相關(guān)值很小，除非是零偏移。對(duì)于不是周期性的在碼字上不同的序列，對(duì)于至少一次非零偏移，達(dá)到一致性的數(shù)目將是8(最大)。將會(huì)明白，一致的數(shù)目涉及到相關(guān)值，因?yàn)檫@種相關(guān)(或者自相關(guān)，或者互相關(guān))通常被規(guī)定為一致的數(shù)目小于不一致的數(shù)目。
Seq1與Seq2之間的互相關(guān)、即在其中Seq1和Seq2具有與Seq1被逐個(gè)位置偏移地通過(guò)Seq2和被環(huán)繞處理時(shí)相同的“字母”的情況下的序列位置號(hào)碼，可由下表給出。
相對(duì)移位0 1 2 3 4 5 6 7一致性 5 3 3 5 5 5 3 3一個(gè)良好的碼字集在于，在多數(shù)情況不會(huì)把一個(gè)碼字弄錯(cuò)成另一個(gè)碼字和/或這個(gè)碼字或另一個(gè)碼字的偏移。同樣地，接收時(shí)隙信息與所有可能的碼字序列在所有的偏移情況下進(jìn)行相關(guān)(圖6的步驟604)。
應(yīng)當(dāng)指出，碼字C1沒(méi)有像方法1中那樣加符號(hào)，因此，接收時(shí)隙與它們的各個(gè)碼字的相關(guān)值的非相干組合是可能的(圖6的步驟606)。例如，令Ci=C(SSCi,Ri)是第i時(shí)隙中的接收信息(Ri)與在假設(shè)的SSC序列中的第i個(gè)SSC(SSCi)之間的相關(guān)值。然后，在i的范圍內(nèi)取的Ci總和是假設(shè)的序列與接收信息之間的相關(guān)值，但由于幾個(gè)Ri受到未知的和不同的衰落或其它傳輸中斷，所以在不存在信道估值時(shí)非相干組合是必要的。換句話(huà)說(shuō)，在i的范圍內(nèi)取的Ci的幅度的平方和是一個(gè)度量。如果信道估值ai是可提供的，則相關(guān)值可通過(guò)取Ci與ai的復(fù)數(shù)共軛的乘積在i的范圍內(nèi)的和值而被相干地組合。對(duì)于方法1，相干組合是必要的，因?yàn)榉?hào)mi必須被保持，但對(duì)于方法2，可以使用相干組合或非相干組合。
因此，如果Ci是第時(shí)隙中的SSC，則對(duì)于具有16個(gè)時(shí)隙的幀，發(fā)送的SSC序列將是如下[C1,C2,…,C15,C16]確定了通過(guò)把接收時(shí)隙信息與所有可能的SSC序列在所有的偏移上進(jìn)行相關(guān)而獲得的最大相關(guān)值，就能識(shí)別幀時(shí)序和用于標(biāo)識(shí)加擾碼組的序列[C1,C2,…,C15,C16](圖6的步驟608)。
如上所述，同步碼PSC和SSC可以是長(zhǎng)度256的正交金碼。這樣的同步碼被使用于正在由ETSI和ARIB考慮的WCDMA通信系統(tǒng)。當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)中的PSC序列是從長(zhǎng)度256的正交金碼集中選擇的，從而使得選擇的序列具有最大品質(zhì)因子(MF,即merit factor)，它被規(guī)定為零滯后非周期自相關(guān)值的平方除以非零滯后非周期自相關(guān)值的平方和。替換地，品質(zhì)因數(shù)可以是自相關(guān)函數(shù)的最大非同相峰值幅度。
這樣的碼以及用于該任務(wù)的各種其它類(lèi)型的碼的一個(gè)方面在于，正交金碼的自相關(guān)性質(zhì)不一定是最佳的。雖然根據(jù)這樣的準(zhǔn)則所選擇的金碼序列的自相關(guān)性質(zhì)并不壞，但希望找到具有更好的性質(zhì)的序列。
此外，正交金碼的使用增加了接收機(jī)的復(fù)雜性，因?yàn)榻邮諜C(jī)不得不對(duì)于每個(gè)時(shí)隙信息實(shí)時(shí)地執(zhí)行多個(gè)256碼片相關(guān)，以便支持進(jìn)入的信號(hào)。公知的Walsh-Hadamard序列可以利用快速Walsh變換(FWT)有效地進(jìn)行解相關(guān)，從而產(chǎn)生簡(jiǎn)單的接收機(jī)。授權(quán)給Dent的、題目為“FastWalsh Transform Processor(快速Walsh變換處理器)”的美國(guó)專(zhuān)利No.5,357,454中描述了用于執(zhí)行FWT的方法和設(shè)備，該專(zhuān)利申請(qǐng)直接在此引用，以供參考。Walsh-Hadamard序列具有結(jié)構(gòu)性特性，使得接收的序列與Walsh-Hadamard序列的相關(guān)有可能以比平滑濾波相關(guān)低得多的復(fù)雜性來(lái)實(shí)現(xiàn)。FWT運(yùn)行的結(jié)果基本上等同于把接收序列與給定長(zhǎng)度的所有Walsh-Hadamard序列進(jìn)行相關(guān)的結(jié)果。
而且，對(duì)于諸如當(dāng)前提出的WCDMA通信系統(tǒng)的應(yīng)用，只需要使用Walsh-Hadamard序列族的子集，因此只有FWT的結(jié)果的子集是感興趣的。雖然FWT是有效的，但完整的FWT將進(jìn)行不必要的操作。如果細(xì)心地選擇Walsh-Hadamard序列的子集，則可以用比完整的FWT較低階的FWT完成解相關(guān)。因此，從復(fù)雜性的觀(guān)點(diǎn)看，Hadamard序列是適當(dāng)?shù)?。無(wú)論如何，Walsh-Hadamard序列具有非常壞的自相關(guān)性質(zhì)，因此對(duì)于小區(qū)搜索的目的是不適合的。
通常，希望有這樣一個(gè)正交序列集，其中至少一個(gè)序列具有非周期自相關(guān)性質(zhì)，它和上述的金碼的自相關(guān)性質(zhì)一樣好或比它更好，以及可用作為PSC和SSC序列。也希望能有一個(gè)可以在接收機(jī)中有效地被解相關(guān)的序列族。這些目標(biāo)可以由一個(gè)根據(jù)Walsh-Hadamard序列的、但可以具有更好的自相關(guān)性質(zhì)的正交序列集來(lái)滿(mǎn)足。在本申請(qǐng)中，這些序列被稱(chēng)為S-Hadamard序列。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，每個(gè)Walsh-Hadamard序列被按位置地與具有單位幅度分量的特定的復(fù)數(shù)序列S相乘。特定的序列被仔細(xì)地選擇，以使得結(jié)果的S-Hadamard序列集的組成部分由于S序列而具有良好的自相關(guān)性質(zhì)和互相關(guān)性質(zhì)。授權(quán)給P.Dent等的、題目為“MultipleAccess Coding for Radio Communications(用于無(wú)線(xiàn)通信的多接入編碼)”的美國(guó)專(zhuān)利No.5,353,352和授權(quán)給G.Bottomley等的、題目為“Multiple Access Coding Using Bent Sequences for Mobile RadioCommunications(用于移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信的、使用彎曲序列的多接入編碼)”的美國(guó)專(zhuān)利No.5,550,809中描述了按照它們的相關(guān)性質(zhì)來(lái)構(gòu)建序列。這些專(zhuān)利直接在此引用，以供參考。
令HM是歸一化MxM Walsh-Hadamard矩陣，從而使全1的序列出現(xiàn)在矩陣的頂部的行內(nèi)。Walsh-Hadamard序列由這個(gè)矩陣的M個(gè)行給出，在HM中的項(xiàng)(序列的成分)+1是或-1。按照以下的表示式和用H1=[+1]，可以以通常的方式生成矩陣HMHM=HM/2HM/2HM/2-HM/2]]>這些是所謂的Sylvester型Hadamard矩陣。
通過(guò)置換矩陣HM矩中的行或列或者把任何的行或列乘以-1，仍舊產(chǎn)生Hadamard矩陣。以下描述的用于在各行中選擇序列的準(zhǔn)則對(duì)于Sylvester型矩陣是正確的，并且對(duì)于其它類(lèi)型的Hadamard矩陣可以直截了當(dāng)?shù)刈鞲淖?。不失一般性，可在以下的說(shuō)明使用Sylvester型矩陣作為例子。
令[hi,0,hi,2,…,hi,M-1]是第i個(gè)Hadamard序列，以及令S=[S0,S1,…,SM-1]是具有恒定幅度(在本例中為單位幅度)的復(fù)數(shù)元素的特定的序列S。然后，第i個(gè)S-Hadamard序列，被給出為[ci,0,ci,1,…,ci,M-1]=[S0hi,0,s1hi,1,…,SM-1h1,M-1]
它可被看作為發(fā)射機(jī)利用序列S對(duì)WALSH-HADAMARD碼字進(jìn)行加擾的結(jié)果。
第i和第j個(gè)S-HADAMARD序列之間的互相關(guān)值由下式給出[c1,0,ci,1,…,ci,M-1]·[cj,0,cj,1…,cj,M-1]T=(hi,0hj,0S0S0+…+hi,M-1hj,M-1sM-1sM-1=(hi,0hj,0+…+hi,M-1hj,M-1)=(hi,0hi,1…h(huán)i,M-1)·(hj,0hj,1…h(huán)j,M-1)T在此，如果i=j，則它等于M，或否則它等于零，因?yàn)樵鹊腤ALSH-HADAMARD序列是相互正交的。所以，S-HADAMARD序列也是正交的。
可以指出，H中的第一行是全1序列，所以，相應(yīng)的S-HADAMARD序列是特定的序列S本身，如下所示[c0,0,c0,1,…,c0,M-1]=[S0,S1,…,SM-1]=S這樣，通過(guò)選擇S以使得它具有良好的非周期自相關(guān)性質(zhì)，正交的S-HADAMARD序列集具有至少一個(gè)也具有這些良好的自相關(guān)性質(zhì)的組成部分。
有幾種設(shè)計(jì)具有至少與金碼序列一樣好的自相關(guān)性質(zhì)的序列的方法，它們將被使用于當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是選擇當(dāng)前提出的PSC序列為特定的序列S。然后，如上所述，S-HADAMARD序列之一將是特定的序列S，以及也是新的PSC序列，如果全1的WALSH-HADAMARD序列被選擇為新的PSC序列的基礎(chǔ)的話(huà)。
另一個(gè)方法是選擇在所謂的互補(bǔ)序列對(duì)之中的一個(gè)序列，這在S.Z.Budisin的“New Complementary Pairs of Sequences(新的互補(bǔ)序列對(duì))”，Electronics Letters,vol.26,No.8,pp.881-883(1990年6月21日)，和S.Z.Budisin的“New Multilevel Complementary Pairsof Sequnces(新的多級(jí)互補(bǔ)序列對(duì))”，Electronics Letters,vol.26,No.22,pp.1861-1863(1990年10月25日)中被描述。這兩篇個(gè)文章直接在此引用，以供參考。這樣的序列已知包括具有良好自相關(guān)性質(zhì)的序列。通常，互補(bǔ)序列對(duì)S和S’具有這樣的性質(zhì)它們各自的非周期的自相關(guān)函數(shù)的和值對(duì)于非零滯后是零。然而，對(duì)于本申請(qǐng)，只需要互補(bǔ)對(duì)的一個(gè)組成部分。
正如上述的Budisin的文章中解釋的，實(shí)數(shù)多級(jí)互補(bǔ)序列an和bn可以按照下式被生成a1(i)=δ(i) b1(i)=δ(i)an+1(i)=an(i)+Wnbn(i-Sn)bn+1(i)=an(i)-Wnbn(i-Sn)其中δ(i)是Kroneckerδ函數(shù)；n是迭代數(shù)；n∈1,2,…,N-1；Wn是具有+1或-1的數(shù)值的系數(shù)；Sn是任意正的延時(shí)，以及i是表示時(shí)間尺度的整數(shù)。
實(shí)數(shù)多級(jí)互補(bǔ)序列也可以如Budisin的文章中所描述的那樣按照下式被生成a0(i)=δ(i) bn(i)=δ(i)an+1(i)=an(i)+Anbn(i-Sn)bn+1(i)=Anan(i)-bn(i-Sn)再次地，其中δ(i)是Kroneckerδ函數(shù)；n∈1,2,…,N-1；An是實(shí)數(shù)參量；Sn是任意正的延時(shí)，以及i是表示時(shí)間尺度的整數(shù)。
本申請(qǐng)人估值長(zhǎng)度256的二進(jìn)制元素的序列的所有的互補(bǔ)對(duì)，它們是通過(guò)上述的Budisin的文章中描述的算法而被產(chǎn)生的。以下的表是對(duì)作為正交金碼的PSC序列的MF和最大峰值幅度與相對(duì)于MF最佳化的互補(bǔ)序列的比較、以及與相對(duì)于最大峰值幅度最佳化的互補(bǔ)序列的比較。
SMF 最大峰值幅度正交金碼 2.7 18互補(bǔ)對(duì)(最佳MF) 4.5 25互補(bǔ)對(duì)(最佳峰值) 3.1 12從表上可以看到，確實(shí)有序列具有比正交金碼PSC更好的品質(zhì)因數(shù)(或者M(jìn)F、或者最大峰值幅度)。
作為適用于當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)的互補(bǔ)對(duì)序列的一個(gè)特定的例子，在上述的Budisin的文章中描述的算法中可以有利地使用以下的用于S和W的式子[S1,S2,…,S8]=[1,2,8,64,4,128,32,16][W1,W2,…,W8]=[1,1,1,1,1,-1,1,1]以便得出序列[an(i)]，其中n=8以及i∈0,1,…,255,具有對(duì)于這樣的序列而找到的最佳MF。
作為適用于當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)的互補(bǔ)對(duì)序列的另一個(gè)特定的例子，在上述的Budisin的文章中描述的算法中可以有利地利用以下的用于S和W的式子=[32,1,16,2,4,128,8,64][W1,W2,…,W8]=[1,1,-1,1,1,-1,-1,1]以便得出序列[an(ⅰ)]，其中n=8以及i∈0,1…,255，具有對(duì)于這樣的序列而找到的最低的最大非零滯后相關(guān)峰值。
在互補(bǔ)對(duì)序列之中的多個(gè)序列具有比金碼更好的品質(zhì)因子或更佳的最大峰值幅度，因此，這樣的序列可有利地作為特定的序列S來(lái)被使用?；パa(bǔ)對(duì)序列特別適用于本申請(qǐng)，因?yàn)樗鼈兊拈L(zhǎng)度與Sylvester型WALSH-HADAMARD序列相匹配，即，它們是2的整數(shù)冪次。
通常，可以構(gòu)建多個(gè)具有良好的相關(guān)性質(zhì)的序列，但許多這樣的序列具有的長(zhǎng)度與WALSH-HADAMARD序列不匹配。因此，這樣的序列不作修改(并因此而改變相關(guān)性質(zhì))是不能使用的。
WALSH-HADAMARD序列和特定的S序列的按位置相乘破壞WALSH-HADAMARD序列的允許由FWT實(shí)行有效解相關(guān)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。無(wú)論如何，把接收信號(hào)表示為接收的復(fù)數(shù)序列r’，它被給出為r’=[r’0,r’1,…,r’M-1]作為第一步驟，接收機(jī)把r’與特定的序列S的復(fù)數(shù)共軛值按位置地相乘，以便形成序列r，它被給出為r=[r0,r1,…,rM-1]=[r’0S0,r’1S1,…,r’M-1sM-1]它可被看作為接收機(jī)根據(jù)序列S解擾頻WALSH-HADAMARD序列的結(jié)果。序列r然后可以例如通過(guò)使用FWT與所討論的WALSH-HADAMARD序列進(jìn)行相關(guān)，以便找到最可能的候選者。
一個(gè)接收的長(zhǎng)度M的序列與一組M個(gè)長(zhǎng)度M的候選者序列進(jìn)行的相關(guān)通常需要M2量級(jí)的運(yùn)算。通過(guò)使用S-HADAMARD序列，序列r的相關(guān)只需要大約Mlog2M次運(yùn)算，這是因?yàn)榭梢岳肍WT。當(dāng)然，會(huì)存在這樣的環(huán)境，其中通過(guò)平滑濾波(即，通過(guò)只把接收信號(hào)與候選的S-HADAMARD序列進(jìn)行相關(guān))來(lái)確定所接收的S-HADAMARD序列是有用的。
如圖7概括地所示，一種用于一般地確定WALSH-HADAMARD序列(這些WALSH-HADAMARD序列被編碼為包括在接收信號(hào)r’內(nèi)的S-HADAMARD序列r(例如，作為PSC或SSC))的有利的方法該方法包括以下步驟(這些步驟可以在接收機(jī)中通過(guò)硬件(諸如專(zhuān)用集成電路)或由接收機(jī)處理器執(zhí)行的軟件實(shí)施)1．通過(guò)使用特定的序列S對(duì)接收序列r’進(jìn)行解擾，以便得出r(步驟702)；以及2．通過(guò)對(duì)r進(jìn)行M點(diǎn)FWT，以便識(shí)別接收的WALSH-HADAMARD碼字(步驟704)。當(dāng)然，如果想要的話(huà)，接收的S-HADAMARD序列可按如上所解釋地通過(guò)乘法得出。特定的序列S或者可以被傳送到接收機(jī)，作為基于上述的全1的WALSH-HADAMARD序列的S-HADAMARD序列，或者候選者S序列可被存儲(chǔ)在接收機(jī)或以另一種方式本地產(chǎn)生。
如上所述，當(dāng)前提出的WCDMA通信系統(tǒng)中的同步信道可以只利用所有可能的長(zhǎng)度M的WALSH-HADAMARD序列子集，其中M是與一幀的時(shí)隙數(shù)目相同。在上述的方法1中，子集的組成部分?jǐn)?shù)目剛好是加擾碼組的數(shù)目(在本例中是32)。在說(shuō)明方法2的例子中，需要17個(gè)序列?？紤]對(duì)于要被使用為PSC的序列的需要，一種包括33個(gè)(對(duì)于方法1)或18個(gè)(對(duì)于方法2)長(zhǎng)度16的序列的子集對(duì)于示例的系統(tǒng)是有用的。以下描述具有2的冪次的基數(shù)的序列子集和非2的冪次的基數(shù)(諸如33和18)的一般情形。
令M是序列的總數(shù)和長(zhǎng)度，以及N是M個(gè)序列所使用的序列的數(shù)目。另外，令M和N是2的整數(shù)冪次，以及L=M/M。則令N個(gè)使用的序列被規(guī)定為[S0hi-L+k,0S1hi-L+k,1,…,SM-1hi-L+k,M-1]，對(duì)于i=0,1…,N-1對(duì)于任意的k=0,1,…,L-1,這就是說(shuō)，所選擇的WALSH-HADAMARD序列是在矩陣HM中從行k開(kāi)始的每第L行取得的。這些選擇的序列然后用特定的序列S進(jìn)行加擾，以便調(diào)整它們的自相關(guān)性質(zhì)。WALSH-HADAMARD序列的子集被有利地選擇，以使得接收機(jī)可以應(yīng)用N點(diǎn)FWT。
通過(guò)更緊密地審選擇的WALSH-HADAMARD序列，看出N個(gè)長(zhǎng)度M的序列的每個(gè)序列是長(zhǎng)度L的子序列S’的N個(gè)加符號(hào)的復(fù)制品的級(jí)聯(lián)。子序列S’對(duì)于所有的WALSH-HADAMARD序列都是相同的，但加符號(hào)的型式是不同的，正如從以下可看到的[hi-L+k,0,hi-L+k,1,…,hi-L+k,M-1]=[h’i,0S’,h’i,1S’,…,h’i,n-1S’]其中h’i,j是在第i個(gè)WALSH-HADAMARD序列中的第j個(gè)S’的復(fù)制品前面的符號(hào)。取決于k，序列S’看上去是不同的。
可以看到，符號(hào)矩陣H’N=[h’i,j]本身是N階Hadamard矩陣。這提出圖7所示的方法的以下的修改，在使用的序列數(shù)N和序列長(zhǎng)度M是2的整數(shù)冪次時(shí)它可以在接收機(jī)中實(shí)施1．用特定的序列S對(duì)接收的復(fù)數(shù)序列r’解擾，可以得出序列r(步驟702)；2．把r的N個(gè)長(zhǎng)度L的接連的序列與S’進(jìn)行N個(gè)接連的相關(guān)，得出長(zhǎng)度N的序列r”(步驟704)；以及3．對(duì)r”進(jìn)行M點(diǎn)FWT，以便識(shí)別接收的長(zhǎng)度N的WALSH-HADAMARD序列(也是步驟704)。也應(yīng)當(dāng)指出，步驟1和2可被組合，從而使圖7所示的方法的更簡(jiǎn)單的修改包括以下步驟1．把接收的復(fù)數(shù)序列r’的N個(gè)長(zhǎng)度L的接連的序列與短序列S’1,…S’N進(jìn)行N個(gè)接連的相關(guān)，以便得出長(zhǎng)度N的序列r”(步驟702)；以及2．對(duì)r”進(jìn)行M點(diǎn)FWT，以便識(shí)別接收的長(zhǎng)度N的WALSH-HADAMARD序列(步驟704)。
短序列S’對(duì)應(yīng)于S的第i個(gè)長(zhǎng)度L的子段與S’的逐位置相乘。因此，解擾與生成部分相關(guān)是同時(shí)進(jìn)行的。
如果使用的序列數(shù)不是如上述的例子中的2的整數(shù)冪次，則可以執(zhí)行32點(diǎn)FWT和一次普通的相關(guān)，以便處理具有33個(gè)組成部分的子集，以及可以執(zhí)行16點(diǎn)FWT和兩次普通的相關(guān)，以便處理具有18個(gè)組成部分的子集。所使用的長(zhǎng)度32的和長(zhǎng)度16的序列應(yīng)當(dāng)如上所述地被選擇，以及附加的一個(gè)或兩個(gè)序列可以是不被包括在這些32或16個(gè)序列中的任何序列。
替換地，對(duì)于多個(gè)2的非整數(shù)冪次的序列，例如48(例如256以外)，接收機(jī)可以執(zhí)行上述的步驟2和3兩次一次用N=32，以及一次用N=16。(S’,L，和k也將不同)。這32+16個(gè)序列必須按照上述的準(zhǔn)則仔細(xì)地選擇為不一致。這個(gè)論證由很容易擴(kuò)展到任何小于M的序列數(shù)，因?yàn)槿我鈹?shù)是多個(gè)2的整數(shù)冪次的和值。也可以使用比必須的64點(diǎn)FWT大的、小階數(shù)的FWT，以及不使用結(jié)果的相關(guān)值的16。
如上所述，有許多種處理N不是2的整數(shù)冪次的事例的方法。
圖8上顯示了按照本申請(qǐng)人的發(fā)明的通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)800。發(fā)生器802產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奶囟ㄐ蛄蠸，它被提供給產(chǎn)生器804以用于產(chǎn)生一個(gè)S-HADAMARD碼字集。產(chǎn)生器804可以包括一個(gè)用于遞歸地產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度M的Sylvester型WALSH-HADAMARD序列集或子集的裝置，和一個(gè)乘法器，它用于形成特定的序列S與長(zhǎng)度M的WALSH-HADAMARD序列集或子集的組成部分的乘積?；蛘?，產(chǎn)生器804可以包括一個(gè)用于存儲(chǔ)長(zhǎng)度M的Walsh-Hadamard序列集或子集的組成部分的合適的存儲(chǔ)器和一個(gè)乘法器。長(zhǎng)度M的WALSH-HADAMARD序列集或子集的一些特定的組成部分由選擇器806根據(jù)由產(chǎn)生器808提供的想要的加擾碼組識(shí)別符來(lái)選擇，該產(chǎn)生器可以是存儲(chǔ)預(yù)定的組識(shí)別符的存儲(chǔ)器。選擇的S-HADAMARD碼字的序列(它們可以是如上所述的PSC或SSC)被提供給調(diào)制器/組合器810，以用于產(chǎn)生最后發(fā)送的信號(hào)，例如，要被提供給控制信道收發(fā)信機(jī)160的信號(hào)(見(jiàn)圖2)。調(diào)制器/組合器810也可以接收相應(yīng)于其它通信信道的信號(hào)、或與選擇的S-HADAMARD碼字序列相組合的信息。
將會(huì)看到，圖8所示的大多數(shù)裝置的功能可以由基站處理單元130實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)圖2)。也將會(huì)看到，產(chǎn)生器802、804可以用一個(gè)用于存儲(chǔ)長(zhǎng)度M的S-H碼字集或子集的適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器代替。而且，產(chǎn)生器802、804、808和選擇器806可以用一個(gè)用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)選擇的S-H碼字的適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器代替。
圖9A、9B、9C是按照本申請(qǐng)人的發(fā)明的接收機(jī)部分的方框圖。在圖9A所示的接收機(jī)中，接收的復(fù)數(shù)序列r’被提供給去相關(guān)器902，由它形成序列r’與由適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)生器904提供的S-HADAMARD碼字集的組成部分的相關(guān)值，上面結(jié)合圖8所述的該產(chǎn)生器可以簡(jiǎn)單地就是用于存儲(chǔ)碼字的存儲(chǔ)器。解相關(guān)器902的輸出是適合于像小區(qū)搜索那樣的任務(wù)的一個(gè)值或其它參量值，例如接收序列中S-HADAMARD碼字的識(shí)別符的一個(gè)指示。雖然可行，但圖9A的情況下的解相關(guān)沒(méi)有利用S-HADAMARD碼字的可能的最大效率。
圖9B顯示了更有效的接收機(jī)900’的一部分，在其中接收的序列r’被提供給乘法器910，由它生成序列r’與由適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)生器912提供的特定序列S的乘積。由乘法器910產(chǎn)生的“解擾的”序列r被提供給解相關(guān)器914，它如上所述地把序列r與長(zhǎng)度M的WALSH-HADAMARD序列集或子集的組成部分進(jìn)行相關(guān)。WALSH-HADAMARD序列由適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)生器916提供。它可以是用于遞歸生成序列的處理器或是用于僅僅恢復(fù)這些序列的存儲(chǔ)器。將會(huì)看到，解相關(guān)器914和產(chǎn)生器916可以有利地用FWT處理器代替。正如在圖9A那樣，解相關(guān)器/FWT的輸出是適合于像小區(qū)搜索那樣的任務(wù)的一個(gè)值或其它參量值，例如接收序列中S-HADAMARD碼字的識(shí)別符的一個(gè)指示。
圖9C顯示了包括解相關(guān)器920和解相關(guān)器922的接收機(jī)900”的一部分。在接收機(jī)900”的一種形式中，解相關(guān)器920生成接收的序列r’與多個(gè)短序列的接連的部分解相關(guān)值，其中這些短序列具有小于M的長(zhǎng)度和對(duì)應(yīng)于特定的序列S與長(zhǎng)度M的WALSH-HADAMARD序列集的組成部分的子序列的逐位置乘積。該解相關(guān)處理過(guò)程的結(jié)果被提供給另一個(gè)去相關(guān)器922，后者把接連的部分解相關(guān)值與包括該子序列的WALSH-HADAMARD序列集的組成部分進(jìn)行相關(guān)。與上面一樣，解相關(guān)器922可以用FWT處理器代替，以及其輸出是適合于像小區(qū)搜索那樣的任務(wù)的一個(gè)值或其它參量值，例如接收序列中S-HADAMARD碼字的識(shí)別符的一個(gè)指示。
在接收機(jī)900”的另一個(gè)形式中，解相關(guān)器920生成“已解擾的”、接收的序列r與長(zhǎng)度M的WALSH-HADAMARD序列的子序列的部分的、接連的去相關(guān)值。為了清晰起見(jiàn)，用于生成接收的序列r’與特定的序列S的乘積(序列r)的乘法器已從圖9C上省略。然后由解相關(guān)器922對(duì)由解相關(guān)器920產(chǎn)生的的結(jié)果與包括子序列的WALSH-HADAMARD序列集的組成部分進(jìn)行相關(guān)。與上面一樣，解相關(guān)器920,922可以用FWT處理器代替，等等。
將會(huì)看到，除了在諸如ETSIB描述的、利用同步信道SCH中的PSC和SSC的、WCDMA系統(tǒng)那樣的通信系統(tǒng)中以外，本申請(qǐng)人的發(fā)明在諸如ARIB描述的、利用掩蔽的碼元的WCDMA系統(tǒng)那樣的通信系統(tǒng)中也是有用的。(“掩蔽的碼元”是未擾碼的碼元，即，基站的加擾碼是對(duì)于該碼元“被掩蔽的”或阻塞的。)如上所述，在下行鏈路(基站到遠(yuǎn)端終端)信號(hào)的其它分量(例如用于各種遠(yuǎn)端終端的業(yè)務(wù)信息)被組合與被擾碼以后，PSC和SSC被附加到該下行鏈路信號(hào)上。在A(yíng)RIB的當(dāng)前提出的WCDMA系統(tǒng)中的掩蔽的碼元一般對(duì)應(yīng)于ETSI系統(tǒng)中的PSC和SSC，但掩蔽的碼元是與下行鏈路信號(hào)的各個(gè)分量時(shí)分復(fù)用的。例如，掩蔽的碼元可以隨時(shí)嵌入業(yè)務(wù)信道。
作為再一個(gè)例子，令矩陣Hk中的每行構(gòu)成+1/-1項(xiàng)的長(zhǎng)度M=2k的WALSH-HADAMARD序列。如果只有一個(gè)M WALSH-HADAMARD序列子集(例如N個(gè)序列)要被發(fā)送，則FWT接收機(jī)如上所述地計(jì)算M-N個(gè)不必要的相關(guān)值。然而，如果N個(gè)序列被選擇得很好，則接收機(jī)執(zhí)行較低階的FWT，以及大大地減小復(fù)雜性。具體地，假定N是2的整數(shù)冪次，以及令L=M/N。然后，令N序列被選擇為例如從行j開(kāi)始的、Hk的每第L行。詳盡地審視這些序列可以看出每個(gè)序列包括長(zhǎng)度L的子序列S’的N個(gè)加符號(hào)的復(fù)制品，它對(duì)于所有的N個(gè)選擇的序列是相同的。矩陣中S’的加符號(hào)的復(fù)制品構(gòu)成N階的Sylvester型WALSH-HADAMARD矩陣。
作為數(shù)字上的例子，假定M=16,N=4,L=16/4，和j=2。于是從WALSH-HADAMARD矩陣H4選擇的N=4序列為如下行2=[1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1]行6=[1,-1,1,-1,-1,1,-1,1,1,-1,1,-1,-1,1,-1,1]行10=[1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1]行14=[1,-1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,1,-1,1,-1]或行2=[+S’,+S’,+S’,+S’]行6=[+S’,-S’,+S’,-S’]行10=[+S’,+S’,-S’,-S’]行14=[+S’,-S’,-S’,+S’]其中子序列S’=[1,-1,1,-1]。相應(yīng)的符號(hào)矩陣被給出為11111-11-111-1-11-1-11]]>應(yīng)當(dāng)指出,符號(hào)矩陣是階數(shù)4的Sylvester型WALSH-HADAMARD矩陣，即H2。
以上的結(jié)構(gòu)假定，接收機(jī)應(yīng)當(dāng)首先執(zhí)行子序列S’與接收序列的N個(gè)接連的長(zhǎng)度L的子段的N個(gè)相關(guān)，然后執(zhí)行N點(diǎn)FWT。
因此，伴隨著僅僅NL+Nlog2N次復(fù)數(shù)加法的復(fù)雜性，可以得到全部N個(gè)相關(guān)值。相比之下，如果必須使用普通的相關(guān)，則需要NM次運(yùn)算(這是對(duì)于通常的序列集的情況)。
不幸地，這些WALSH-HADAMARD序列具有很差的自相關(guān)和互相關(guān)性質(zhì)，無(wú)論如何，這些序列可以如上所述地適當(dāng)?shù)匦薷?，從而得到具有良好的自相關(guān)和互相關(guān)性質(zhì)和低的檢測(cè)器復(fù)雜性的代碼族。
新的序列可以通過(guò)利用固定的長(zhǎng)度M的特定序列S來(lái)“加擾”(逐位改變符號(hào))WALSH-HADAMARD序列而得出。所最后得到的序列集保持WALSH-HADAMARD序列的正交性質(zhì)，而不管S的選擇如何，只要元素都具有單位幅度。另外，接收機(jī)可以通過(guò)首先“解擾”接收的序列(為此，要進(jìn)行與S的相乘)然后執(zhí)行FWT，從而利用FWT結(jié)構(gòu)(例如，見(jiàn)圖9B)。
因此，在發(fā)射機(jī)中可以通過(guò)選擇WALSH-HADAMARD矩陣的N行得出基本的WALSH-HADAMARD序列、以及用特定的序列S來(lái)加擾每個(gè)選擇的序列，從而構(gòu)建代碼。最后得到的序列包括一個(gè)在同步信道SCH中可使用的正交碼集。
接收機(jī)可以通過(guò)乘以特定的序列S而解擾接收的序列、執(zhí)行對(duì)已解擾頻序列的長(zhǎng)度L的接連的子段與序列S’的N個(gè)相關(guān)、以及執(zhí)行N點(diǎn)FWT，從而得出最后的結(jié)果。因此，所需要的運(yùn)算的次數(shù)約為M+NL+Nlog2N次復(fù)數(shù)加法。而且，注意到接收機(jī)中的前兩個(gè)步驟可被組合，則只需要NL+Nlog2N次復(fù)數(shù)加法。
作為對(duì)應(yīng)于使用17個(gè)正交金碼的數(shù)字例子，假定N=32，雖然知道本申請(qǐng)人的方法將傳送15個(gè)將不使用的數(shù)值。在階數(shù)-256WALSH-HADAMARD矩陣H8中選擇每第八個(gè)WALSH-HADAMARD序列。對(duì)于本申請(qǐng)人的方法，需要256+256+32×5=672次復(fù)數(shù)加法；對(duì)于不使用快速Walsh變換結(jié)構(gòu)的通常的序列集，將需要17×256=4352次復(fù)數(shù)加法。如果接收機(jī)的頭兩個(gè)步驟被組合，只需要256+32×5=416次運(yùn)算，從而獲得大于10倍的節(jié)省。因此，對(duì)于小于兩個(gè)長(zhǎng)度256的相關(guān)的復(fù)雜性，得到全部17個(gè)相關(guān)值(以及15個(gè)不用的相關(guān)值)。
如上所述，不需要明顯地生成或存儲(chǔ)需要在接收機(jī)中對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的序列(除了S和S’以外)，因?yàn)榇a結(jié)構(gòu)被嵌入在FWT程序過(guò)程中。對(duì)于通常的序列集或?qū)τ诓皇褂肍WT的接收機(jī)，在實(shí)際相關(guān)以前也必須考慮對(duì)于生成/存儲(chǔ)N序列的額外復(fù)雜性/存儲(chǔ)器需求。
方法1和2在上面是結(jié)合整個(gè)S-HADAMARD序列被使用的情形描述的，例如，每個(gè)PSC和/或SSC是完整S-HADAMARD序列。將會(huì)看到，這是不必要的。事實(shí)上，有利的是把高階S-HADAMARD序列分成片段，以上述的整體序列的方式發(fā)送片段，在片段之間有時(shí)間間隔，然后把接收的片段合成完全的S-HADAMARD序列，以用于處理。
例如，在具有一種幀結(jié)構(gòu)的通信系統(tǒng)，每個(gè)幀具有256比特或碼片的16個(gè)SSC位置，該系統(tǒng)可以如上所述地使用長(zhǎng)度256的S-HADAMARD序列中的16元素的序列(它可以是或不一定是互相不同的和/或被調(diào)制的)，或者該系統(tǒng)可以使用16個(gè)片段的長(zhǎng)度(16×256)的S-HADAMARD序列。在本例中更高階S-HADAMARD序列具有4096(即，212)比特或碼片的長(zhǎng)度，這樣的高階序列可被直接使用于各種目的，例如，用來(lái)代表BS加擾碼組的識(shí)別符。
然后，WCDMA發(fā)射機(jī)可間斷地發(fā)送高階S-HADAMARD序列的片段作為(可能非正交的)SSC碼元。這被顯示于圖10，圖上顯示了長(zhǎng)度212的S-HADAMARD序列被分成16個(gè)長(zhǎng)度28的片段1,2,…,16，它們作為帶有插入的時(shí)間間隔的SSC被嵌入在發(fā)送信號(hào)中。(雖然在SSC之間的時(shí)間間隔是相同的，但將會(huì)看到，一般這并不是必須的)。如上所述，發(fā)射機(jī)可被配置成基本上如圖8所示。
為得到如上所述的S-HADAMARD序列的好處，接收機(jī)必須“知道”或能夠以某種方式確定這些片段在接收信號(hào)中的位置。在提出的WCDMA通信系統(tǒng)中，這些片段的位置將是“知道的”，如果片段作為SSC被發(fā)送或作為時(shí)隙的某些其它已知的數(shù)據(jù)單元被發(fā)送的話(huà)。已建立了時(shí)隙同步但還沒(méi)有幀同步的接收機(jī)可以確定高階S-HADAMARD序列的片段但不能確定初始的片段，這在圖10上由片段3,4,…,16,1,2的序列所顯示。
接收機(jī)收集這些片段以及以上述的方式去識(shí)別接收的S-HADAMARD序列，其方法是通過(guò)例如把收集的片段乘以被使用來(lái)形成高階S-HADAMARD序列的特定的序列的全部適當(dāng)?shù)难h(huán)偏移從而首先對(duì)收集的片段進(jìn)行解擾(見(jiàn)圖7的步驟702)。作為一個(gè)例子，特定的序列可以是長(zhǎng)度212的正交金碼。然后，接收機(jī)通過(guò)平滑濾波或FWT，把按照解擾指示的次序所收集的片段與高階S-HADAMARD序列的組成部分進(jìn)行相關(guān)，以便識(shí)別接收的組成部分(見(jiàn)圖7的步驟704)。如上所述，接收機(jī)可被配置成如圖9A,9B,9C的任一個(gè)圖中所顯示的那樣。
使用高階序列可以具有多種潛在優(yōu)點(diǎn)，其中之一是更容易找出具有“良好的”性質(zhì)的序列。將會(huì)看到，系統(tǒng)不必使用一個(gè)長(zhǎng)度4096的S-HADAMARD序列的16個(gè)片段，系統(tǒng)可使用其每個(gè)為兩個(gè)長(zhǎng)度2048的S-HADAMARD序列的8個(gè)片段或其每個(gè)為四個(gè)長(zhǎng)度1024的S-HADAMARD序列的4個(gè)片段，等等。另外，將會(huì)看到，在片段是通過(guò)使用特定的序列的片段和高階S-HADAMARD序列的組成部分的片段而被接收時(shí)，接收機(jī)可以開(kāi)始解擾和識(shí)別高階S-HADAMARD序列的處理過(guò)程。由于高階序列可能是很長(zhǎng)的，不一定等待直至全部片段被接收為止，這樣是有利的。
按照本申請(qǐng)人的發(fā)明的通信系統(tǒng)或接收機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)。人們可以通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇特定的序列S來(lái)選擇至少一個(gè)序列的周期的或非周期的、自相關(guān)或互相關(guān)性質(zhì)。在WCDMA那樣的通信系統(tǒng)中的時(shí)隙同步是可行的，因?yàn)榭梢赃x擇一個(gè)這樣的序列，它由于適當(dāng)?shù)剡x擇特定的序列S而可以比金碼PSC性能更好。接收機(jī)可以使用有效的快速Walsh變換。當(dāng)所使用的序列數(shù)目是所有可能的序列的適當(dāng)?shù)剡x擇的子集時(shí)，接收機(jī)可以使用較小規(guī)模的快速Walsh變換。這種有效的接收機(jī)實(shí)施方案適合于電池供電的裝置。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，本發(fā)明可以以其它特定的形式來(lái)實(shí)施，而不背離其基本特征。上述的實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被看作為在所有方面是說(shuō)明性的而不是限制的。
權(quán)利要求
1．一種確定用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收信號(hào)的加擾碼組的方法，在該通信系統(tǒng)中信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行加擾，加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組，這些加擾碼組的識(shí)別符在信號(hào)中用各個(gè)按碼字周期地不同的加符號(hào)的碼字序列進(jìn)行編碼，方法包括以下步驟對(duì)接收信號(hào)與多個(gè)碼字中的每個(gè)碼字進(jìn)行相關(guān)，其中該碼字是S-HADAMARD序列；按照每個(gè)多個(gè)符號(hào)序列的循環(huán)偏移相干地組合該相關(guān)值；以及確定最大相干組合的相關(guān)值，以便識(shí)別用于接收信號(hào)的加擾碼組。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其每個(gè)加符號(hào)的碼字序列相應(yīng)于一幀接收信號(hào)，以及通過(guò)確定最大相干組合的相關(guān)值來(lái)識(shí)別幀的起始端。
3．一種確定用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收信號(hào)的加擾碼組的方法，在該通信系統(tǒng)中信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行加擾，加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組，這些加擾碼組的識(shí)別符在信號(hào)中用各個(gè)按碼字周期地的不同的碼字序列進(jìn)行編碼，方法包括以下步驟對(duì)接收信號(hào)與多個(gè)碼字序列中的每個(gè)碼字序列的循環(huán)偏移進(jìn)行相關(guān)，其中該碼字是S-Hadamard序列；組合每個(gè)多個(gè)碼字序列的相關(guān)值；以及確定最大的組合相關(guān)值，以便識(shí)別用于接收信號(hào)的加擾碼組。
4．權(quán)利要求3的方法，其特征在于，其中每個(gè)碼字序列相應(yīng)于一幀接收信號(hào)，以及通過(guò)確定最大相干組合的相關(guān)值來(lái)識(shí)別幀的起始端。
5．權(quán)利要求3的方法，其特征在于，其中相關(guān)值被相干地組合。
6．權(quán)利要求3的方法，其特征在于，其中相關(guān)值被非相干地組合。
7．具有至少一個(gè)發(fā)射機(jī)和至少一個(gè)接收機(jī)的數(shù)字無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括在發(fā)射機(jī)中用于產(chǎn)生包括S-Hadamard序列的加符號(hào)的形式的同步信號(hào)的裝置，其中S-Hadamard序列相應(yīng)于利用具有恒定的幅度的復(fù)數(shù)元素的特定的序列來(lái)按位地加擾的第一Walsh-Hadamard序列集的組成部分；在接收機(jī)中用于估值同步信號(hào)的接收形式的時(shí)間位置和序列識(shí)別符的裝置。
8．權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中估值裝置根據(jù)特定的序列去加擾接收的形式，以及對(duì)解擾的接收的形式與第一Walsh-Hadamard序列集的組成部分進(jìn)行相關(guān)，以便識(shí)別序列識(shí)別符。
9．權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于，其中估值裝置通過(guò)使用快速Walsh變換進(jìn)行相關(guān)，
10．權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中估值裝置對(duì)接收的形式與S-Hadamard序列進(jìn)行相關(guān)，以便識(shí)別序列識(shí)別符。
11．權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中估值裝置根據(jù)特定的序列解擾頻接收的形式，形成解擾的接收的形式與第一Walsh-Hadamard序列集的組成部分的子序列的接連的部分解相關(guān)值，并且對(duì)該接連的部分解相關(guān)值與第二Walsh-Hadamard序列集的組成部分進(jìn)行相關(guān)，以及所述第二集的組成部分具有的長(zhǎng)度小于所述第一集的組成部分的長(zhǎng)度。
12．權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于，其中估值裝置通過(guò)使用快速Walsh變換對(duì)接連的部分解相關(guān)值與第二集的組成部分進(jìn)行相關(guān)。
13．權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中估值裝置形成接收形式與多個(gè)短序列的接連的部分解相關(guān)值和對(duì)該接連的部分解相關(guān)值與第二Walsh-Hadamard序列集的組成部分進(jìn)行相關(guān)，以及該短序列和第二集的組成部分具有的長(zhǎng)度小于第一集的組成部分的長(zhǎng)度，以及該短序列對(duì)應(yīng)于特定的序列與第一集的組成部分的子序列逐位相乘。
14．權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，其中估值裝置通過(guò)使用快速Walsh變換對(duì)接連的部分解相關(guān)值與第二集的組成部分進(jìn)行相關(guān)。
15．權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中特定的序列是正交金碼序列。
16．權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中特定的序列是一對(duì)互補(bǔ)碼字序列中的一個(gè)碼字序列。
17．用于確定接收信號(hào)的時(shí)間位置和識(shí)別被編碼為被包括在接收信號(hào)中的S-HADAMARD序列的WALSH-HADAMARD序列的方法，其中S-HADAMARD序列是WALSH-HADAMARD序列與具有恒定幅度的復(fù)數(shù)元素的特定的序列的乘積，以及WALSH-HADAMARD序列是第一WALSH-HADAMARD序列集的組成部分，包括以下步驟生成接收信號(hào)與該特定的序列的按位置的乘積；以及對(duì)該乘積與多個(gè)WALSH-HADAMARD序列中的每一個(gè)進(jìn)行相關(guān)，以便識(shí)別被編碼在接收信號(hào)中的WALSH-HADAMARD序列。
18．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，其中該按位置的乘積是根據(jù)快速Walsh變換而與該第一集的組成部分進(jìn)行相關(guān)的。
19．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，其中該按位置的乘積是通過(guò)形成該按位的乘積與第一WALSH-HADAMARD序列集的組成部分的序列的接連的部分解相關(guān)值、以及對(duì)該接連的部分解相關(guān)值與第二WALSH-HADAMARD序列集的組成部分進(jìn)行相關(guān)而被相關(guān)的，以及該第二集的組成部分具有的長(zhǎng)度小于該第一集的組成部分的長(zhǎng)度。
20．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，其中該接連的部分解相關(guān)值是通過(guò)使用快速Walsh變換而與該第二集的組成部分進(jìn)行相關(guān)的。
21．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，其中該按位的乘積是通過(guò)形成該按位的乘積與多個(gè)短序列的接連的部分解相關(guān)值、以及對(duì)該接連的部分解相關(guān)值與該第二WALSH-HADAMARD序列集的組成部分進(jìn)行相關(guān)而被相關(guān)的，以及該第二集的組成部分具有的長(zhǎng)度小于該第一集的組成部分的長(zhǎng)度，以及該短序列對(duì)應(yīng)于特定的序列與第一集的組成部分的序列的按位置相乘。
22．權(quán)利要求21的方法，其特征在于，其中接連的部分解相關(guān)值是通過(guò)使用快速Walsh變換而與第二集的組成部分進(jìn)行相關(guān)的。
23．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，其中特定的序列是正交金碼序列。
24．權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其特征在于，其中特定的序列是一對(duì)互補(bǔ)碼字序列中的一個(gè)碼字序列。
25．在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳送對(duì)于發(fā)送信號(hào)的加擾碼組的識(shí)別符的方法，在該通信系統(tǒng)中信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行加擾，以及加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組，該方法包括以下步驟提供至少一個(gè)S-HADAMARD序列；以及把發(fā)送信號(hào)中加擾碼組的識(shí)別符編碼為加符號(hào)的S-HADAMARD序列的按碼字周期地不同的序列。
26．權(quán)利要求25的方法，其特征在于，其中加符號(hào)的S-HADAMARD序列的序列對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的一幀。
27．在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳送對(duì)于發(fā)送信號(hào)的加擾碼組的識(shí)別符的方法，在該通信系統(tǒng)中信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行加擾，以及加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組，該方法包括以下步驟提供多個(gè)S-HADAMARD碼字；以及把發(fā)送信號(hào)中加擾碼組的識(shí)別符編碼為S-HADAMARD碼字的按碼字周期地不同的序列。
28．權(quán)利要求27的方法，其特征在于，其中S-HADAMARD碼字的序列對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的一幀。
29．無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)中的信號(hào)產(chǎn)生器，包括特定的序列產(chǎn)生器，用于生成具有恒定幅度的復(fù)數(shù)元素的特定的序列；S-HADAMARD序列產(chǎn)生器，用于接收特定的序列和根據(jù)特定的序列產(chǎn)生至少一個(gè)S-HADAMARD序列，其中S-HADAMARD序列對(duì)應(yīng)于用特定的序列按位加擾的WALSH-HADAMARD序列集的各自的組成部分；識(shí)別符產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生加擾碼組識(shí)別符；選擇器，用于根據(jù)加擾碼組識(shí)別符來(lái)選擇由S-HADAMARD序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的S-HADAMARD序列；組合器，用于組合由選擇器選擇的S-HADAMARD序列與信息信號(hào)，以便形成組合的信號(hào)。
30．權(quán)利要求29的信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，其中特定的序列產(chǎn)生器包括存儲(chǔ)器，從該存儲(chǔ)器中可以恢復(fù)特定的序列。
31．權(quán)利要求29的信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，其中S-HADAMARD序列產(chǎn)生器包括用于遞歸地產(chǎn)生WALSH-HADAMARD序列的處理器，以及用于形成特定的序列與由處理器產(chǎn)生的WALSH-HADAMARD序列的乘積的乘法器。
32．權(quán)利要求29的信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，其中S-HADAMARD序列產(chǎn)生器包括一個(gè)在其中存儲(chǔ)了WALSH-HADAMARD序列的存儲(chǔ)器，以及一個(gè)用于形成特定的序列與從存儲(chǔ)器恢復(fù)的WALSH-HADAMARD序列的乘積的乘法器。
33．權(quán)利要求29的信號(hào)產(chǎn)生器，其特征在于，其中識(shí)別符產(chǎn)生器包括一個(gè)存儲(chǔ)器，從該存儲(chǔ)器可以恢復(fù)加擾碼組識(shí)別符。
34．一種確定用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收信號(hào)的加擾碼組的設(shè)備，在該通信系統(tǒng)中信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行加擾，加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組，加擾碼組的識(shí)別符在信號(hào)中用各個(gè)碼字進(jìn)行編碼，該設(shè)備包括S-HADAMARD碼字產(chǎn)生器，用于根據(jù)特定的序列產(chǎn)生至少一個(gè)S-HADAMARD碼字，其中S-HADAMARD碼字對(duì)應(yīng)于用特定的序列按位置加擾的WALSH-HADAMARD序列集的各個(gè)組成部分；以及解相關(guān)器，其中該相關(guān)器形成接收信號(hào)與由S-HADAMARD碼字生成器產(chǎn)生的至少一個(gè)S-HADAMARD碼字的至少一個(gè)相關(guān)值。
35．權(quán)利要求34的設(shè)備，其特征在于，其中S-HADAMARD碼字產(chǎn)生器包括一個(gè)存儲(chǔ)器，從該存儲(chǔ)器中可以恢復(fù)該至少一個(gè)S-HADAMARD碼字。
36．權(quán)利要求34的設(shè)備，其特征在于，其中解相關(guān)器包括主解相關(guān)器，用于形成接收信號(hào)與多個(gè)短序列的接連的相關(guān)值，該多個(gè)短序列對(duì)應(yīng)于特定的序列與WALSH-HADAMARD序列集的組成部分的子序列的按位乘積；以及副解相關(guān)器，用于形成由主解相關(guān)器形成的接連的相關(guān)值與包括該子序列的WALSH-HADAMARD序列集的組成部分的相關(guān)值。
37．權(quán)利要求36的設(shè)備，其特征在于，其中副解相關(guān)器是快速Walsh處理器。
38．權(quán)利要求36的設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)乘法器，它用于形成接收信號(hào)與特定的序列的乘積，從而產(chǎn)生解擾的接收信號(hào)，以及其中主解相關(guān)器形成解擾的接收信號(hào)與WALSH-HADAMARD序列集的組成部分的子序列的接連的相關(guān)。
39．權(quán)利要求38的設(shè)備，其特征在于，其中主和副解相關(guān)器是快速Walsh處理器。
40．一種確定用于數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收信號(hào)的加擾碼組的設(shè)備，在該通信系統(tǒng)中信號(hào)由各個(gè)加擾碼進(jìn)行加擾，加擾碼被分配給各個(gè)加擾碼組，加擾碼組的識(shí)別符在信號(hào)中用各個(gè)碼字進(jìn)行編碼，該設(shè)備包括特定的序列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有恒定幅度的復(fù)數(shù)元素的特定的序列；乘法器，用于形成接收信號(hào)與特定的序列的乘積，從而產(chǎn)生解擾的接收信號(hào)；WALSH-HADAMARD序列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生至少一個(gè)WALSH-HADAMARD序列；以及解相關(guān)器，其中該解相關(guān)器形成該解擾的接收信號(hào)與由WALSH-HADAMARD序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的至少一個(gè)WALSH-HADAMARD序列的至少一個(gè)相關(guān)值。
41．權(quán)利要求40的設(shè)備，其特征在于，其中特定的序列產(chǎn)生器包括一個(gè)存儲(chǔ)器，從該存儲(chǔ)器中可以恢復(fù)特定的序列。
42．權(quán)利要求40的設(shè)備，其特征在于，其中WALSH-HADAMARD序列產(chǎn)生器包括用于遞歸地產(chǎn)生WALSH-HADAMARD序列的處理器。
43．權(quán)利要求40的設(shè)備，其特征在于，其中WALSH-HADAMARD序列產(chǎn)生器包括一個(gè)存儲(chǔ)器，從該存儲(chǔ)器中可以恢復(fù)至少一個(gè)WALSH-HADAMARD序列。
44．權(quán)利要求40的設(shè)備，其特征在于，其中WALSH-HADAMARD序列產(chǎn)生器和解相關(guān)器是快速Walsh處理器。
全文摘要
用于同步發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的方法和設(shè)備是基于具有最佳化相關(guān)性質(zhì)的正交序列的。發(fā)射機(jī)可以產(chǎn)生S－HADAMARD序列的加符號(hào)的形式,這些形式是通過(guò)利用具有恒定幅度的復(fù)數(shù)元素的特定序列對(duì)WALSH－HADAMARD序列集進(jìn)行按位置加擾而得到的。接收機(jī)估值同步信號(hào)的接收形式的時(shí)間位置和序列識(shí)別符。
文檔編號(hào)H04J13/04GK1323474SQ9981228
公開(kāi)日2001年11月21日 申請(qǐng)日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月17日
發(fā)明者J·尼斯特倫, B·波波維克 申請(qǐng)人:艾利森電話(huà)股份有限公司