專利名稱：用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時(shí)分多路復(fù)用通信，更具體地指用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法。
在時(shí)分雙工(TDD)模式中，上行發(fā)射經(jīng)常要占用一個(gè)公用的分時(shí)導(dǎo)頻信道，使基站能夠在這個(gè)時(shí)段中搜索到所有準(zhǔn)備接入的用戶設(shè)備(UE)。事實(shí)上，這個(gè)上行的公用導(dǎo)頻在接入過(guò)程中類似于頻分雙工模式中(FDD)的前同步碼序列(preamble)，基站用匹配技術(shù)搜索最大的相關(guān)峰，以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前試圖接入的用戶設(shè)備，并且在這個(gè)期間進(jìn)行多徑搜索、信道估計(jì)，從而解調(diào)后面相關(guān)的物理接入信道，得到待接入用戶設(shè)備的信息。
目前第三代移動(dòng)通信中主要有兩種時(shí)分雙工(TDD)模式，分別是西門(mén)子提出的寬帶的時(shí)分雙工(TDD)模式和中國(guó)提出的窄帶碼分多址(TD-SCDMA)模式。這兩種模式都可以達(dá)到國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)提出的第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)(M.1225)的要求。
無(wú)論在寬帶、還是窄帶的時(shí)分雙工(TDD)模式進(jìn)行導(dǎo)頻的方式中，都是用已知的Gold序列集作為上行的導(dǎo)頻信道，基站通過(guò)匹配濾波器識(shí)別用戶設(shè)備發(fā)出的Gold序列，從而得到當(dāng)前試圖接入基站的用戶設(shè)備。
這種利用Gold序列進(jìn)行上行的導(dǎo)頻，雖然Gold序列自相關(guān)性比較好，但卻存在如下缺點(diǎn)a，當(dāng)多個(gè)用戶設(shè)備同時(shí)發(fā)送上行導(dǎo)頻(UpPTS)時(shí)，相互間由于Gold序列存在偏移時(shí)的互相關(guān)性，會(huì)導(dǎo)致存在較大的干擾。
b，由于多普勒頻移和移動(dòng)臺(tái)(用戶設(shè)備)發(fā)射和基站接收間存在的晶振頻偏，導(dǎo)致信道相移的存在，也會(huì)加互相關(guān)值。
上述問(wèn)題的存在最終都降低基站接收用戶設(shè)備隨機(jī)接入的質(zhì)量。
另外，時(shí)分雙工(TDD)模式的上行導(dǎo)頻的時(shí)間較短，而短Gold序列數(shù)量少，導(dǎo)致導(dǎo)頻序列的可用數(shù)量不夠也是使用Gold序列存在的缺點(diǎn)。
同時(shí)，如果用m序列作為上行導(dǎo)頻序列也存在互相關(guān)性差、序列個(gè)數(shù)少的缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明的目的是針對(duì)上述利用m或Gold序列在時(shí)分雙工中進(jìn)行導(dǎo)頻方法中存在的缺點(diǎn)，提出一種用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法包括以下步驟A，將Walsh序列經(jīng)過(guò)重復(fù)的方式進(jìn)行延長(zhǎng)后得到序列r；B，用m或Gold序列產(chǎn)生序列k；C，將步驟A得到的序列r與步驟B得到的序列r相乘，得到碼字序列h，碼字序列h就作為反向?qū)ьl序列。
由于本發(fā)明采用將Walsh序列重復(fù)延長(zhǎng)后的序列r與m或Gold序列產(chǎn)生的序列k相乘，從而得到了反向?qū)ьl序列。因此，用本發(fā)明的反向?qū)ьl序列的產(chǎn)生方法與用于時(shí)分雙工的m或Gold序列相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在沒(méi)有相位旋轉(zhuǎn)時(shí)，該導(dǎo)頻序列具有較低的互相關(guān)，其平均互相關(guān)比自相關(guān)小30db以上，特別是在偏移一個(gè)碼片以內(nèi)，其互相關(guān)比原來(lái)的Gold序列降低4db以上。
2、基站可以用各種靈活的檢測(cè)方法，例如相干累加，非相干累加，差分檢測(cè)等方法的使用都不會(huì)增加互相關(guān)值。
3、可以組合出較多的相互正交的導(dǎo)頻序列，用本發(fā)明的產(chǎn)生方法在導(dǎo)頻序列較短特別有效；4、提高了基站接收用戶設(shè)備隨機(jī)接入的質(zhì)量和基站的檢測(cè)性能。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的產(chǎn)生方法示意圖。
圖2為T(mén)D-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3-圖5為用Gold序列作為反向?qū)ьl時(shí)，用戶設(shè)備和基站存在不同頻偏時(shí)的互相關(guān)變化示意圖。
圖6-圖8為用本發(fā)明產(chǎn)生的h序列作為反向?qū)ьl時(shí)，用戶設(shè)備和基站存在不同頻偏時(shí)的互相關(guān)變化示意圖。
請(qǐng)參閱圖1所示，由于Walsh序列具有良好互相關(guān)性質(zhì)和m或Gold序列具有自相關(guān)性質(zhì)，本發(fā)明的方法是利用上述兩者的性質(zhì)，先將Walsh序列經(jīng)過(guò)重復(fù)的方式進(jìn)行延長(zhǎng)后得到序列，重復(fù)是將Walsh序列延長(zhǎng)，即如果輸入是x，重復(fù)次數(shù)為4，則輸出為x,x,x,x。Walsh序列經(jīng)過(guò)重復(fù)產(chǎn)生與m或Gold序列相等長(zhǎng)度的序列r。同時(shí)用m或Gold序列產(chǎn)生序列k；再將序列r與得到的序列k相乘，從而得到碼字序列h，碼字序列h就作為反向?qū)ьl序列。在本發(fā)明中，也可以對(duì)m或Gold序列進(jìn)行隔2抽樣，隔2抽樣是將序列中的元素每隔兩個(gè)提取一個(gè)，并將得到的序列輸出。
此后，再對(duì)m或Gold序列隔2抽樣輸出的序列進(jìn)行正負(fù)擴(kuò)頻(圖1中用“+-”表示)，即，將隔2抽樣后輸出序列中的每一個(gè)元素分別乘以+1和-1，得到兩個(gè)元素，并將這兩個(gè)元素放回原來(lái)元素的位置上，因而得到一個(gè)長(zhǎng)度是原來(lái)序列兩倍的新序列k。
最后將經(jīng)正負(fù)擴(kuò)頻后的序列h與序列r相乘，則同樣得到碼字序列h，碼字序列h就作為反向?qū)ьl序列。
一般來(lái)說(shuō)，Walsh序列的長(zhǎng)度可以取16,32,64,128,256等，根據(jù)所需的導(dǎo)頻序列長(zhǎng)度的不同，則可以取不同的長(zhǎng)度的m或Gold序列。要產(chǎn)生長(zhǎng)度為64的導(dǎo)頻序列，可以用長(zhǎng)度為16的Walsh序列重復(fù)四次，得到r序列，Gold序列用特征多項(xiàng)式為1+x+x^6和1+x+x^3+x^4+x^6的兩個(gè)小m序列構(gòu)造而成的64個(gè)Gold序列集合中選擇一個(gè)，經(jīng)過(guò)如圖1所示的過(guò)程就可以產(chǎn)生相應(yīng)的導(dǎo)頻序列。
也可以將隔2抽樣和正負(fù)擴(kuò)頻同時(shí)省略，直接用Walsh序列進(jìn)行重復(fù)后的序列r直接與m或Gold序列相乘，得到碼字序列h，碼字序列h就作為反向?qū)ьl序列(該實(shí)施例的方法請(qǐng)仍參看圖1)。
請(qǐng)參閱圖2所示，在TD-SCDMA中規(guī)定了圖中的結(jié)構(gòu)，用本發(fā)明產(chǎn)生的方法可以用于TD-SCDMA這種時(shí)分雙工(TDD)的協(xié)議中，圖2中的DwPTS為前向?qū)ьl序列，GP為上行和下行發(fā)射中間的切換保護(hù)時(shí)隙，而UpPTS為反向?qū)ьl序列，其中反向?qū)ьl序列的長(zhǎng)度為64個(gè)碼片。二級(jí)小區(qū)配置中，需要19個(gè)前向?qū)ьl序列和19×8=152個(gè)反向?qū)ьl序列。
我們用上述的兩個(gè)m序列構(gòu)造了64個(gè)Gold序列，可以求出所有64個(gè)Gold序列的無(wú)相移時(shí)的相互平均規(guī)一化互相關(guān)為偏移為0時(shí)為0，偏移為1個(gè)碼片以內(nèi)(一個(gè)碼片的采樣為8)時(shí)為0.0228，偏移為2個(gè)碼片以內(nèi)時(shí)為0.0287，偏移為3個(gè)碼片以內(nèi)時(shí)為0.0307。
以二級(jí)小區(qū)為例，我們選擇了19個(gè)互相關(guān)較小的Gold序列(序列號(hào)為4,5,9,13,14,15,17,28,29,30,32,36,48,52,55,57,58,62,63)作為前向?qū)ьl序列。同時(shí)我們用長(zhǎng)度為16的Walsh序列，從中選取8個(gè)Walsh(序列號(hào)為1,2,4,7,8,11,13,14)，我們計(jì)算了這19×8=152個(gè)反向?qū)ьl序列之間的互相關(guān)，當(dāng)沒(méi)有相移時(shí)，這些反向?qū)ьl序列的互相關(guān)平均值為偏移為0時(shí)為0，偏移為1個(gè)碼以內(nèi)(一個(gè)碼片的采樣為8)時(shí)為0.0144，偏移為2個(gè)碼片以內(nèi)時(shí)為0.0271，偏移為3個(gè)碼片以內(nèi)時(shí)0.0300。
可以發(fā)現(xiàn)在三個(gè)碼片以內(nèi)，建議導(dǎo)頻序列的互相關(guān)值都小于Gold序列的互相關(guān)值，特別是一個(gè)碼片以內(nèi)時(shí)，建議的序列互相關(guān)平均值比Gold序列的互相關(guān)值小4dB，因而這種特性的導(dǎo)頻序列特別適于同步的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)。
請(qǐng)參閱圖3-5所示，從圖3-5可以看出，當(dāng)用戶設(shè)備(UE)，也即移動(dòng)臺(tái)和基站間的頻偏逐漸增大時(shí)，表示了8個(gè)序列號(hào)為1,9,17,25,33,41,49,57的Gold序列互相能量的變化，在400hz、800hz、1200hz的情況下，互相關(guān)能量也逐漸增大。
請(qǐng)?jiān)倮^續(xù)參閱圖6-圖8所示，從這三幅圖可以看出，利用本發(fā)明的方法產(chǎn)生的反向?qū)ьl序列隨著頻偏變化時(shí)，互相關(guān)能量變化，當(dāng)頻偏為400hz、800hz、1200時(shí)，相關(guān)能量的輸出基本上都保持了很小的值。
從上述的圖和比較可以看出，即使碼片相位完全對(duì)齊，當(dāng)存在較大的頻差時(shí)，我們采用相干累加的方法檢測(cè)上行導(dǎo)頻序列，原來(lái)的Gold序列的平均互相關(guān)值會(huì)隨頻差的變動(dòng)而顯著增加，而本發(fā)明的方法的導(dǎo)頻序列在頻偏變化的情況下始終能夠保持比較理想的相關(guān)值。因而，多個(gè)用戶設(shè)備(UE)在用不同的導(dǎo)頻序列同時(shí)接入時(shí)，相互間的影響很小，有利于基站的接收。
權(quán)利要求
1.一種用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法，其特征在于該方法包括以下步驟A，將Walsh序列經(jīng)過(guò)重復(fù)的方式進(jìn)行延長(zhǎng)后得到序列r；B，用m或Gold序列產(chǎn)生序列k；C，將步驟A得到的序列r與步驟B得到的序列r相乘，得到碼字序列h，碼字序列h就作為反向?qū)ьl序列。
2.如權(quán)利要求1所述的用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法，其特征在于所述的序列k的產(chǎn)生是通過(guò)以下方式進(jìn)行，先對(duì)m或Gold序列進(jìn)行隔2抽樣后輸出；再對(duì)m或Gold序列隔2抽樣輸出的序列進(jìn)行正負(fù)擴(kuò)頻；
3.如權(quán)利要求1所述的用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法，其特征在于所述的步驟A中的重復(fù)的方式是將Walsh序列延長(zhǎng)為與m或Gold序列相等長(zhǎng)度的序列。
4.如權(quán)利要求2所述的用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法，其特征在于所述的對(duì)m或Gold序列進(jìn)行隔2抽樣是將m或Gold序列中的元素每隔兩個(gè)提取一個(gè)。
5.如權(quán)利要求2所述的用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法，其特征在于所述的正負(fù)擴(kuò)頻是將隔2抽樣后的輸出序列中的每個(gè)元素分別乘以+1和-1得到兩個(gè)元素，并將這兩個(gè)元素放回原來(lái)的元素的位置上，得到一個(gè)長(zhǎng)度為原來(lái)輸出序列兩倍的序列k.。
6.如權(quán)利要求1所述的用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法，其特征在于直接用重復(fù)后的序列r與m或Gold序列相乘，則也可以得到碼字序列h，碼字序列h就作為反向?qū)ьl序列。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于時(shí)分雙工中的反向?qū)ьl序列產(chǎn)生方法,該方法采用將Walsh序列重復(fù)后再與m或Gold序列分別經(jīng)隔2抽樣、正負(fù)擴(kuò)頻后的序列相乘,從而得到了反向?qū)ьl序列。與用于時(shí)分雙工的m或Gold序列相比,具有較低的互相關(guān)性、可以組合出較多的相互正交的導(dǎo)頻序列等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)提高了基站接收用戶設(shè)備隨機(jī)接入的質(zhì)量和基站的檢測(cè)性能。
文檔編號(hào)H04J11/00GK1289193SQ9911688
公開(kāi)日2001年3月28日 申請(qǐng)日期1999年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月16日
發(fā)明者吳更石 申請(qǐng)人:深圳市華為技術(shù)有限公司