通信系統中序列分配方法、序列處理方法及裝置的製作方法

2023-10-09 01:56:14 2

專利名稱：通信系統中序列分配方法、序列處理方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及通信系統中序列分配方法、序列處理方法及
直ο
背景技術：
胃巾git·自才目寺個生(constant amplitude zero auto-correlation, CAZAC) Ιψ 列具有的特性包括■幅度的模為常數值。例如可以歸一化為1。■零周期自相關性。除了和自身的相關值最大外，該序列和其它的循環移位的相 關值為零。具有上述性質的序列，經過傅立葉(Fourier)變換後，其在頻域的序列也是CAZAC 序列，即在頻域上也具有常幅度和零自相關特性。由於CAZAC序列具有的上述特性，使其在通信系統設計中逐漸受到重視。承載 CAZAC序列的信號已經在通信系統中廣泛採用。例如在單載波頻分多址(SC-FDMA)系統中， 在一個符號時間內，序列調製在每個子載波上發射。如果已知發射信號的序列，接收機就可 以利用接收到的信號，進行信道的估計。由於CAZAC序列在時域是常幅度的，因此在時間域 上的波形峰均比小，易於發射機發射。同時由於發射的信號在頻率域上的每個子載波上幅度相等，接收機可以比較公平 的估計出每個子載波上的信道衰落，不會因為在一個子載波上信號幅度比較小，而影響估 計性能。目前，為小區分配CAZAC序列的方法為針對每一種序列的時頻資源佔用方式分 配一次CAZAC序列。而且在不同小區的需要分配的CAZAC序列的時頻資源佔用方式完全相 同時，為不同的小區分配長度相同的、序列間相關值較低的不同CAZAC序列。從而使不同小 區間信號的幹擾比較小。例如，在附圖1中，小區A和小區B中的序列的時頻資源佔用方式 完全重疊，則為小區A和小區B分別分配一個長度相同的CAZAC序列，且這兩個CAZAC序列 的相關值較低，從而避免了小區A和小區B間信號的幹擾。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下兩個問題1、佔用大量無線網絡傳輸資源。在現有的分配CAZAC序列的方法中，在需要進行 CAZAC序列處理時，針對每種時頻資源佔用方式均需要通過信令傳輸為小區分配CAZAC序 列，這些為小區分配CAZAC序列的信令佔用了大量的無線網絡傳輸資源。2、沒有考慮到不同小區的CAZAC序列的時頻資源佔用方式部分重疊時，也會存在 小區間信號的較強幹擾。在現有的分配CAZAC序列的過程中，如果不同小區的需要分配的 CAZAC序列的時頻資源佔用方式不完全相同，則認為不會產生小區間信號的較強幹擾，因此，在分配CAZAC序列時，不考慮為不同小區分配的對應不同時頻資源佔用方式的CAZAC序 列之間的相關性。例如，在如附圖2、3示出的小區A和小區B的序列的時頻資源佔用方式 部分重疊的情況下，如果為小區A和小區B分配的CAZAC序列的相關性較高，則小區A和小 區B間信號同樣存在較強幹擾。

發明內容
本發明實施例提供了通信系統中序列分配、序列處理方法及裝置，節約了分配序 列過程中佔用的無線網絡傳輸資源。本發明實施例提供一種通信系統中序列分配方法，所述方法包括生成包括多個序列的序列組，所述序列組內的序列根據系統支持的序列時頻資源 佔用方式確定；為小區分配所述序列組；以使得所述小區的用戶終端確定分配給所述小區的序列組，並根據需要發送的序 列的時頻資源佔用方式從所述小區的序列組中確定序列信息；和/或以使得所述小區的網 絡側確定分配給所述小區的序列組，並根據需要接收的序列的時頻資源佔用方式從所述小 區的序列組中確定序列的信息。本發明實施例還提供一種通信系統中序列分配方法，所述方法包括生成包括多個序列的序列組，所述序列組內的序列根據系統支持的序列時頻資源 佔用方式確定；為小區分配所述序列組；所述序列時頻資源佔用方式至少包括不同序列佔用不同帶寬的時頻資源、不同序 列佔用不同抽取間隔的時頻資源和不同序列佔用不同時頻資源塊的位置其中之一；所述序列組內的序列至少包括常幅度零自相關特性CAZAC序列、CAZAC序列的片段以及由CAZAC序列和CAZAC的 片段組合得到的序列其中之一；所述CAZAC序列為扎道夫_初Zadoff-Chu序列；當所述序列時頻資源佔用方式包括不同序列佔用不同帶寬的時頻資源時，將根據 指標ri = bi δ 」 i = 1，2生成的兩個佔用不同帶寬的時頻資源的序列作為一個序列組 中的序列；其中，k相同時表示同一序列組，Si由用戶佔用的不同帶寬的時頻資源確定， i = 1，2區分不同的時頻資源，其中ri為扎道夫-初Zadoff-Chu序列指標。本發明實施例提供的技術方案，為小區分配包含多個序列的序列組，避免了針對 不同時頻資源佔用方式均需要通過信令傳輸為小區分配序列的現象，節約了分配序列過程 中佔用的無線網絡傳輸資源。


圖1為現有技術不同小區的序列時頻資源佔用方式完全重疊的示意圖；圖2為現有技術不同小區的序列時頻資源佔用方式部分重疊示意圖一；圖3為現有技術不同小區的序列時頻資源佔用方式部分重疊示意圖二 ；圖4為本發明具體實施方式
中序列分配和處理方法的流程示意圖5為本發明具體實施方式
中短序列與長序列片段相關性的示意圖；圖6為本發明具體實施方式
中序列片段和序列抽樣相關性的示意圖；圖7為本發明具體實施方式
通信系統中裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖來說明本發明的具體實施方式
。在本發明具體實施方式
中，系統將序列組分配給小區，其中，各個序列組中的序列 分成數個子組；每個子組對應一種時頻資源佔用的方式，通信系統中有多少種時頻資源佔 用的方式，就有多少個子組；每個子組中的序列從這個子組對應的候選序列集合中選取得 到。用戶或者信道根據所分配的序列組和所採用的具體的發射信號的時頻資源佔用方式， 選出對應的序列子組內的序列進行發射或接收。一個子組內的序列可以是一個或者多個。圖4是通信系統中序列分配和序列處理方法具體實施方式
的流程示意圖。圖4中，步驟401、生成包含有多個序列的序列組，並為小區分配包含有多個序列 的一個或者多個序列組，該序列組內的序列根據系統支持的序列的時頻資源佔用方式確 定。序列的時頻資源佔用方式即承載序列的時頻資源方式，也即序列與時頻資源的對應關 系。通過為小區分配包含多個序列的序列組，可以通過小區的標識信息或者序列組的標識 信息來通知分配的序列組，避免了針對不同時頻資源佔用方式均需要通過信令傳輸為小區 分配序列的現象，節約了分配序列過程中佔用的無線網絡傳輸資源。針對要發射的序列的可能佔用的不同的時頻資源，本發明方案給出的序列組內的 多個序列的構成方法是，保證這些序列具有如下特性當佔用其對應的時頻資源時，相互之間的相關性比較大。也即將當佔用其對應的時頻資源時，相互之間的相關性比較大的序列歸為一組。根據上述原則構造不同的組，能夠保證不同的組之間的序列，當佔用其對應的時 頻資源調製後，其相關性是比較小的。到步驟402。為小區分配序列組的作用包括為小區的用戶/信道分配序列組。當用戶終端側需要進行序列處理，例如序列的發送處理時，步驟402、用戶終端確 定分配給本小區的序列組，然後，用戶終端根據需要發送的序列的時頻資源佔用方式從本 小區的序列組中確定需要發送的序列的信息，並根據需要發送的序列的信息生成相應的序 列。例如，用戶終端確定需要發送的序列的標識信息，並根據該標識信息生成相應的序列。 在本步驟中，用戶終端可以根據小區的信息例如小區的標識信息(ID)來確定分配給本小 區的序列組，用戶終端也可以根據分配給本小區的序列組的標識信息來確定分配給本小區 的序列組。到步驟403。步驟403、用戶終端利用所述生成的序列進行信號調製，並發送調 制後的信號。當網絡側需要進行序列處理，例如序列的接收處理時，步驟402、網絡側確定分配 給對應小區的序列組，然後，網絡側根據需要接收的序列的時頻資源佔用方式從本小區的 序列組中確定需要接收的序列的信息，並根據需要接收的序列的信息生成相應的序列。例 如，網絡側確定需要發送的序列的標識信息，並根據該標識信息生成相應的序列。在本步驟 中，網絡側可以根據小區的信息例如小區的標識信息來確定分配給小區的序列組，網絡側 也可以根據分配給小區的序列組的標識信息來確定分配給本小區的序列組。到步驟403。
7步驟403、網絡側利用所述生成的序列進行序列接收處理。例如，網絡側利用所述生成的序 列和接收到的信號進行相關運算。在上述實施方式的描述中，可以為小區分配一個序列組、也可以為小區分配多個 序列組，分配的序列組是小區特定的，即不同的小區可以分配不同的序列組。—個序列組中的序列是根據序列的時頻資源佔用方式確定的，可以根據佔用對應 的時頻資源時序列之間的相關性生成序列組，即可以將序列之間的互相關值較大的序列分 在同一個序列組中，互相關值較大的序列為候選序列中互相關值最大的η個序列，η小於候 選序列的總數，例如，將候選序列按照互相關值從大到小順次排列，其中，互相關值第一大、 第二大至第η大的序列為互相關值最大的η個序列，η可以選1。這樣獲得的序列組，可以 保證不同序列組中的序列之間的互相關值較小。因此，在不同小區的序列的時頻資源佔用 方式部分重疊的情況下，也能夠保證小區間信號的幹擾較小。本發明實施方式的序列組中的序列可以為CAZAC序列，CAZAC序列可以為扎道 夫-初(Zadoff-Chu)序列，也可以為廣義線性調頻(General chirp-like, GCL)序列等。Zadoff-Chu序列的生成表達式可以為公式(1)所示 其中，ar,N(n)表示以指標r生成的序列，η表示序列的第η個元，N表示序列的長 度，WN = exp H2 π r/N)，r是與N互質的數，q是任意的整數。根據公式⑴可知，參數N可以控制序列的長度，生成相同長度的不同序列可以通 過指標r來控制，q可以對應Zadoff-Chu序列的循環移位，也可以認為不同的q會對應不 同的序列。本發明實施方式在利用序列的時頻資源佔用方式來確定序列組中的序列時，可以 根據不同序列對應的不同帶寬的時頻資源來確定序列組中的序列，也可以根據不同序列對 應不同頻域抽樣間隔、且抽取後具有相同帶寬的時頻資源來確定序列組中的序列，還可以 根據不同序列對應的不同時頻資源塊的位置來確定序列組中的序列。當然，也可以根據其 它時頻資源佔用方式來確定序列組中的序列，例如，可以根據不同頻域抽樣間隔、且抽取後 具有不同帶寬的時頻資源來確定序列組中的序列。本發明實施方式不限制序列的時頻資源 佔用方式的具體表現形式。下面對生成序列組、並確定序列組中的序列、以及為用戶/信道分配序列等方法 的具體實現過程進行說明。具體實施例一在不同序列對應不同帶寬的時頻資源的情況下，例如在如附圖2所示的情況下， 生成序列組、並確定序列組中的序列的方法可以為設定在5MHz帶寬的時頻資源內，一共有150個可用子載波，系統支持的序列的時 頻資源佔用方式包括兩種，一種為將5MHz帶寬的時頻資源分成4個1. 25MHz帶寬的時頻 資源，則CAZAC序列的時頻資源佔用方式為1.25MHz帶寬的時頻資源佔用方式，SP 1.25MHz 發射帶寬；另一種為CAZAC序列的時頻資源佔用方式為5MHz帶寬的時頻資源佔用方式，即 5MHz發射帶寬。—個小區發射的調製信號，也可以採用CAZAC序列的片段，或者CAZAC序列的循環 擴充，更一般的說，就是各種片段的各種組合。特別是在小區中承載CAZAC序列的子載波的
8個數恰好不是一個質數時，或者蜂窩系統中各小區需要利用更長的CAZAC序列，以獲得更 多的不同的CAZAC序列時，可以採用序列的片段或者片段組合的方式形成要發射的序列。對於5MHz發射帶寬，所有的150個可用子載波對應的CAZAC序列的長度可以為N =151的質數，可以將CAZAC序列的長度截取為150。對於1. 25MHz發射帶寬，可用子載波的個數可以為質數37，則1. 25MHz發射帶寬中 的37個可用子載波對應的CAZAC序列的長度可以為N = 37的質數。在序列的時頻資源佔用方式包括兩種，即1. 25MHz發射帶寬和5MHz發射帶寬，且 同一序列組中包括兩個Zadoff-Chu序列的情況下，利用Zadoff-Chu序列生成序列組、以及 序列組中的序列的過程為37 長的 Zadoff-Chu 序列，序列指標取 r = Id1 .I^b1 = 1 其中 k = 1,2,3,. . . ,34, 35，36 ；150長的Zadoff-Chu序列片段，也就是151長的Zadoff-Chu序列的片段，取r = b2 · k，b2 = 4，k = 1,2,3,... , 150。37 長的 Zadoff-Chu 序列相對於 150 長的 Zadoff-Chu 序列為短序列，150長的Zadoff-Chu序列相對於37長的Zadoff-Chu序列為長序列。長序列可以包括150個Zadoff-Chu序列，短序列可以包括36個Zadoff-Chu序 列，由於取同一個k的兩個Zadoff-Chu序列為一個序列組，不同k的另外兩個Zadoff-Chu 序列構成不同的序列組，所以，在不允許短序列重複使用的話，上述長序列和短序列取交集 後，可以生成36個序列組。如果允許短序列重複使用的話，則可以生成150個序列組。在 實際計算過程中，可以對r進行模N的計算，N是Zadoff-Chu序列的長度。當k= 士 37， 士74 時，r = (k ^b1)mod 37 = 0，而 r 為零時，不對應 Zadoff-Chu 序列，因此，k = 士37， 士74可以去掉，這樣，可以生成146個序列組。一般來說，在不同序列佔用不同帶寬的時頻資源時，即在不同序列的帶寬時頻 資源佔用方式不同時，兩個不同帶寬的時頻資源對應的長短序列的指標應滿足& = I3i · k+δ」 i = 1，2 ；其中相同的k表示相同的序列組，bi; Si由序列佔用的時頻資源確 定，一個特例是\ = 0，i = 1，2用於區分不同的時頻資源。b1; b2由序列佔用的時頻資 源的比例決定，具體的說，bi; b2由兩個序列佔用的子載波的個數決定，有多種選擇的方式。 一種較優的方式為根據公Sb1 · N2-b2 · N1 = 1來確定b1; b2。即，對於任意一組序列，首 先確定 bm，Id1，使得 N1 · bm-Nm · Id1 = 1，則對任意一個巧=k · Id1，有 rm = k · bm，-Nl/2 < k <Ν1/2。這樣就給出了一組內的序列的對應關係。當需要確定子組m中的多個序列時，為 r = k · bm± δ，δ是一個小的整數。具體的，假設共有3個子組，分別為長為11、23和37的Zadoff-Chu序列，對應三 種資源佔用方式。選擇N1 = 11，則一共有10個序列組。將會得到如下表格
TV1 =11N2 =2TV3 =37iV, =11N2 =23TV3 =37組號k，r·hri組號k, rIr2r31236132024771524361081727
對於1. 25MHz帶寬，序列佔用的子載波個數為N1 = 37 ；對於5MHz帶寬，未進行 截取的序列佔用的予載波個數為N2 = 151，在確定b1; b2時，可以根據接近37/151的數值 來確定b1; b2，根據公式Id1 · N2-b2 · N1 = 1來確定b1; b2，如bi = 25，b2 = 102，並且選取 k = -L, -L+1, ...,-1,1,2,..., L-I, L, L = (N1-I)/2 = (37-1)/2 =18，S1 = O, δ 2 = 士 1，士2，...。或者，也可以選擇 S1= δ2 = 0，k = -L，-L+1, . . .，-1,1,2, . . .，L-I, L， L= (N2-I)/2 = (151-1)/2 = 75，並且k 乒 πι·37，πι = 0，士 1，士2，· · ·的整數。其中k， k+m · 37序列組中包括的37長的序列是相同的，但是包括的151長的序列是不相同的。本發明實施方式可以生成36個序列組，每個序列組中長度為151的序列可以有一 個或多個。不論是生成了 36個序列組，還是生成了 146個序列組，在生成序列組後，可以為 不同的小區分配不同的序列組。特別的，一個序列組內的序列如CAZAC序列的片斷或者CAZAC序列的循環擴充， 如果是應用在某個域如頻域承載中，則還可以在其它域對序列組中的序列進行循環移位處 理，循環移位後生成的新的序列可以作為該序列組中的序列，也可以作為其它序列組中的 序列。例如，在一個序列組內的CAZAC序列片斷應用在頻域承載中，則可以將該序列組內的 CAZAC序列片斷進行離散反傅立葉變換，得到時域波形，即得到時域中的序列，然後，將時域 中的序列進行循環移位生成一個或多個時域上的序列，再將時域上的序列作為該序列組或 其它序列組中的序列。一個序列的循環移位產生的序列，在分配給不同的序列組時，可以認為循環移位 後產生的序列是多個序列。從而如果將一個序列組中的序列進行不同的循環移位，則可以 產生不同的序列組。上述循環移位即將序列的後面一段複製到該序列的前面。例如，如果原CAZAC序 列片斷變換到時域上形成長為s的時域波形即序列為^，B1,..., ^v1，則循環移位後，可以 變成序列 j 3.p+2 ？ · · · ？ j · · · j 3-q ？ j · · · j 3-p ？ 其中P可以是0,1, 2,. . . , s-l之間的整數。在不同序列對應的時頻資源塊的位置不同的情況下，生成序列組、並確定序列組 中的序列的方法可以為本發明實施方式中，上述4個1. 25MHz的發射帶寬的時頻資源塊的位置不同，即4 種不同的時頻資源佔用方式。對於1. 25MHz發射帶寬，由於可用子載波的個數可以為質數 37，所以，1. 25MHz發射帶寬中的37個可用子載波對應的CAZAC序列的長度可以為N = 37 的質數。可以生成36個序列組，具體生成36個序列組的過程，如上述實施方式一中的相應 描述。每個序列組中可以包括一個CAZAC序列。如果將序列組中的CAZAC序列作為基序 列，然後，將該基序列進行循環移位，並將循環移位後的序列仍然作為其對應基序列所在序 列組中的序列，則一個序列組中可以包括多個序列。例如，對一個基序列進行4種不同的循 環移位，得到4個循環移位後的序列，將這4個循環移位後的序列和基序列作為同一個序列 組中的序列。此時，一個序列組內可以包括5個序列。本發明實施方式不排除4個1. 25MHz的發射帶寬採用的4個完全相同的序列的情
通過實際計算，表中序列之間的相關性的確都很高。況時，即在確定序列組中的序列時不考慮序列的時頻資源塊的位置不同的情況。此時，一個 序列組中可以有2個CAZAC序列。在包含有不同序列對應不同抽樣間隔、抽取後具有相同帶寬的時頻資源的情況 下，例如在如附圖3所示的情況下，生成序列組、並確定序列組中的序列的方法可以為在圖3所示的環境下，系統支持的序列的時頻資源佔用方式包括如下兩種方式1、將IOMHz帶寬的時頻資源劃分為兩個5MHz帶寬的時頻資源。方式2、根據抽樣間隔2從IOMHz帶寬內的時頻資源中抽樣獲得5MHz帶寬的時頻 資源。下面以Zadoff-Chu序列為例，對同一序列組中Zadoff-Chu序列進行說明。取N = 151，r = k，截成150長的序列，生成5MHz帶寬對應的Zadoff-Chu序列的 片斷；取N = 151，r = 4 · k，截成150長的序列，生成IOMHz帶寬抽樣間隔2對應的 Zadoff-Chu序列的片斷。上面的k為1 150的自然數。即對於5MHz發射帶寬和抽樣間隔2的IOMHz帶 寬，可以生成150個序列組。同一序列組的不同抽樣間隔的Zadoff-Chu序列的指標和抽樣 的間隔的平方成正比。本實施方式中，不同的k對應不同的序列組。一個序列組中可以有兩個CAZAC序 列，也可以再通過循環移位的方式由這兩個CAZAC序列生成更多的CAZAC序列。在k相同 的情況下，循環移位獲得的序列可以看成是該取值為k的序列組中的序列。循環移位後的 CAZAC序列可以與基序列位於同一序列組中。循環移位獲得的序列也可以與其基序列位於 不同的序列組中。一般來說，根據CAZAC序列理論，一個長為M的CAZAC序列 ，i = 0，. . .，M-1，如 果抽樣間隔為s,並且M和s互素，則a(si)m。d M，i = 0，1，. . .，M-I是一個CAZAC序列。對抽 樣間隔 S1，S2，a(Sii)modM, = 0,1,...,M-1 和 2,_)m。dM,/=0,1,-,M-1 這兩個序列是一個序列組內
的分別對應不同的時頻資源的抽樣間隔的兩個序列。上面的Zadoff-Chu序列只是其中的 一個例子。在某一時刻，系統支持的序列的時頻資源佔用方式可能有兩種或者更多種，例如， 序列的時頻資源佔用方式分別為圖2和圖3中所示的佔用1. 25MHz帶寬的子載波、佔用5M 帶寬的子載波、以及佔用IOM帶寬的抽樣間隔為2而獲得的子載波。此時，在給各小區分配 序列組，指標r的取值情況如下
r./ g2 b.不同時頻資源佔用方式對應的指標h滿足，;^ = f中gi，g^表示兩種資
源佔用方式中，在頻率上各自每gi和gj個子載波佔用一個子載波，bi/bj表示兩種資源佔用 方式下實際佔用帶寬的比值決定的值，通常可具體為承載序列的子載波個數的比值決定的值。佔用1.25MHz帶寬的子載波的方式取N= 37，可以取T1 = B1 · k, B1 = 1，其中可
r. / g1 b.
能的k最大為36 ；該方式與其它兩種資源方式比較，進行滿足^V = ；^的am，m = 2，3的選
rj' Sj 0J
取時，這裡可以選Id1 = 36，b2 = 150，b3 = 150，就會得到佔用5M帶寬的子載波方式的小
11區需要取巧=a2 -k,a2 = 4，其中的k最大為150 ；與佔用IOM帶寬內每兩個子載波佔用一 個子載波的方式比較，就需要r3 = a3 -k,a3 = 16，其中的k最大為150 ；但是每種情況下得 到的不重複的r/N值最終也只有36個，因此當需要同時滿足這三種情況下幹擾都較小時， 可分配的序列組只有36個，一般的都是與最短的序列得到的序列個數有關。通過仿真驗證，本發明實施方式設計的不同序列組中的序列對應的時頻資源有部 分重疊時，在將序列調製到其對應的時頻資源上之後，調製後的序列之間的相關性小，同一 個序列組內的序列之間的相關性可以較大。因此，對蜂窩系統的規劃來說，不同的小區在分 配不同序列組的情況下，可以保證不同小區之間序列的相關性小、小區間信號的幹擾小。對於同一個小區來說，本發明實施方式可以為其分配一個或者多個序列組。為小 區分配的序列組數可以根據網絡的實際情況來確定。圖5驗證了兩個序列組之間序列的相關性。圖5中的(37，1)、(37，2)等為(N，r)， 表示長度為N的序列中的第r個序列。從圖5中可以看出N為37的序列，其自相關值(除 了在零移位處有37的相關值外，其它移位處相關值都是0)和互相關值都很低(在任意移 位處的相關值都為V^r)。而N為37的序列中的一部分片段與N為151的序列中的一部分 片段的相關性，與確定序列的r值有關。可以看到，N為37的r = 1的序列與N為151的 r = 4的序列就具有較高的互相關值，最大處達28左右，它們是屬於同一組的序列，而N為 37的r = 1的序列與N為151的r = 2的序列的互相關值就比較低，大約在11左右，它們 是屬於不同的序列組的序列。同樣的，圖6也驗證了兩個序列組之間序列的相關性。圖6中的(151，1)、(151， 2)等為(N，r)，表示長度為N的序列中的第r個序列。從圖6中可以看出N為151的序列， 其自相關值(除了在零移位處有151的相關值外，其它移位處相關值都是0)和互相關值都 很低(在任意移位處的相關值都為掘)。而N為151的序列中的長為75的片段與進行 抽樣後組合的片段的相關性，與確定序列的r值有關。可以看到N為151的r = 1的序列 與N為151的r = 4的序列就具有較高的互相關值，會在兩個移位處出現大約50的相關峰 值，而與N為151的r = 2的序列的互相關值就比較低，在所有移位處都低於Vi^I，這就說
明了不同序列組之間的序列的相關性較低。具體實施例二當系統中存在多種不同帶寬的發射信號，即系統支持的序列的時頻資源佔用方式 為多種不同帶寬時，一個序列組內的其中兩個序列可以通過下述方法來構造如果一種時頻資源佔用方式為佔用N個子載波，還有一種時頻資源佔用方式為佔 用M個子載波，那麼，可以根據長為M的 ，-,B^1,即序列以及長為N的Ivb1,…， IV1，即序列bi;構造MXN長的CAZAC序列Ci =屮m。d M · h m。d N，i = 0，1，…，MN-1，並且序 列bi; Ci屬於同一個序列組。那麼，序列h對應的時頻資源佔用方式為佔用N個子載波，序列Ci對應的時頻資 源佔用方式為佔用MXN個子載波。當M、N互素時，通過上述方式構造得到的序列仍然滿足 CAZAC特性。例如，上述具體實施方式
可以應用在如圖2所示的應用場景中一個小區的 1. 25MHz帶寬的時頻資源對應長度為37的Zadoff-Chu序列而另一個小區的時頻資源對 應的Zadoff-Chu序列為通過37長的序列h和4長的Zadoff-Chu序列Bi構造出的148長的ZadofT-Chu序列。在實際應用中，為了匹配子載波個數，還可能有一些必要的序列截 斷或填充。如果兩個小區均使用同一個h對應的序列，或者說使用同一個序列組內的序列 時，則序列之間的相關值較大。如果兩個小區使用不同的h對應的序列，或者說使用不同 序列組的序列時，則序列之間的相關值較小。 對於Zadoff-Chu序列可以證明如果M、N互素，兩個長為M和N的Zadoff-Chu序 列，通過上述的操作獲得的序列為長為MN的Zadoff-Chu序列。證明如下


r - 2m\j. (m(m + M mod 2) / 2) __
=exp[——uvv^-—]
M
b _ -2nrJ-{n{n + Nmod2)l2) "一N
h — r-2^"· {rxm{m + M mod 2)12 + r2n(n + A/'mod 2)/2} 'AmodN = eXPL~~~J
Ci 一 ^imodM tjI mod N^ lι ,α γ
MN
— r- 2芍-[NrlIji + M mod 2)12 + Mr2i(i + Nmod2)/2}n =exp[——]
MN
_ r- 2項· (NrlIji + M mod 2)12 + Mr2i(i + Nmod 2)/2}n =expL——]
MN
=-2^·. {(Nri+Mr2)i(i +MNmodl)/2}
MN上式在M、N都是奇數時成立。當一個是偶數一個是奇數時，差一個循環移位的情況下也成立，證明如下。設M為 奇數，N為偶數，則
序列。
_ Γ-2矽· [NrlOj + Mmod2)72 + Mr2i(i + iVmod2)/2}π C' =CXPLMN]
=c;,p[-2^· · [NriKi + 1)(M +1)/2 + Mr1I2/2}^
MN
_ r — 2磅· ((TVr1 (Μ + \) 2 / 2 + TVr1 (Μ +/ 2 + Mrf / 2}
=exPLντΓτJ
MN
=exp[-￥_M+1) + M^)/2}丨 2]
MNMN 1
ο
因為T1和M互素，r2和N互素，所以NrfMr2和M X N互素，因此該序列是Zadoff-Chu 一般來說，對長度為M的Zadoff-Chu序列、且Μ = Γ Υ' Pi是不同的素數因子，
則該序列是由長度為的若干個ZadofT-Chu序列相乘得到。上述方法可以概括為如果有三種時頻資源佔用方式，其中一種時頻資源佔用方 式對應短序列a、另一種時頻資源佔用方式對應短序列b、剩餘一種時頻資源佔用方式對應 長序列c，且長序列c是一個短序列a和另外一個短序列b的乘積得到的，則在確定序列組 中的序列時，可以採用如下方法將長序列c和短序列b作為同一序列組內的序列，長序列c的時頻資源佔用方式 和短序列b的時頻資源佔用方式不同。當然也可以將長序列c和短序列a作為同一序列組內的序列，長序列c的時頻資
13源佔用方式和短序列a的時頻資源佔用方式不同。具體實施例三本發明實施方式在為小區分配一個或多個序列組時，可以採用隨機化分配的方式 或者靜態規劃的方式來為小區分配序列組。在採用靜態規劃的方式來為小區分配序列組 時，為小區分配的序列組是不隨時間變化的、固定的一個或者多個序列組。下面對採用動態分配方式為小區分配序列組的實現過程進行說明。對一個包括有5MHz帶寬的系統，可以將5MHz帶寬的頻帶均勻分割成25個基本單
元，而利用序列調製得到的信號的調度帶寬可以是1個基本單元，2個基本單元，......，或
者25個基本單元。於是對應這些可調度帶寬的基本單元的組合，系統中需要有25種不同 長度的序列。如果採用I1, I2,..., I25表示25種不同長度的序列各自的長度，而每個長度 Ii下的序列個數用Ni來表示，那麼不同長度Ii下的序列可以編號為。，~，…力。一個序 列組中需要包含25個序列，這25個序列表示為k_,h。d〃,. = 1，2，···，25},其中，k為序列組的
編號，mod是模操作，k mod Ni決定了序列組中子組i中的序列的標號巧,》，這裡* = k mod
Ni本發明實施方式可以利用小區特定的偽隨機方式來確定為小區分配的序列組。例 如，可以根據當前序列所在的時隙的編號、用戶ID等信息來產生當前的偽隨機數，該偽隨 機數對應序列組的編號k，然後，根據序列佔用的頻帶寬度來決定序列的長度，即Ii，再以 。n。<^來得到選取的編號為k的序列組內的該長度下的序列的編號，其中mod是模操作。即 為小區分配的序列組可以通過模操作的方式來形成。用戶終端/網絡側可以利用序列組中 的序列進行信號處理，例如發送序列的處理、接收序列信號等。偽隨機數可以利用移位寄存器生成。偽隨機數序列可以是常用的二元域或者多元 域GF(q)中的m序列或者Gold序列等。不同小區可以採用不同移位寄存器的初始狀態，或 者採用不同移位的序列來生成偽隨機數序列。移位寄存器的k個狀態(ai，a2，...，ak)對應 著序列組的編號，移位寄存器每轉一次，即每進行一次移位操作，移位寄存器的狀態就會發 生改變，從而產生新的狀態，這個新的狀態可以對應下一個時刻採用的序列組的編號。本發明實施方式也可以利用小區組特定的偽隨機方式來進行序列組的分配。例 如，可以將一個NodeB下的三個小區作為一個小區組，該小區組中的三個小區可以使用同 一個偽隨機數序列來確定為其分配的序列組。而不同小區可以通過將選定的序列在時間域 上不同的移位來獲得需要處理的序列，如獲得正交化的發射信號。不同小區也可以通過從 一個序列組內的對應相同時頻資源佔用方式的、且相關性低的多個不同序列中選擇一個序 列，來獲得需要處理的序列。在利用小區組特定的偽隨機方式來進行序列組的分配時，不同的小區組可以使用 不同的偽隨機數序列，如不同NodeB的小區組之間使用不同的偽隨機序列。當序列組中的多個序列對應一個時頻資源佔用方式時，可以採用隨機方式為用戶 分配序列。例如，時頻資源佔用方式i對應的序列組中的η個序列，按照指標r從小到大的
順序或者其它的某種規定的順序對這η個序列進行0，1，2，......，η-1的編號。在進行序
列處理時，根據模操作X mod η得到的編號來確定時頻資源佔用方式i對應的序列，其中X 為一隨機數。隨機數X可以隨著序列佔用的時隙或者子幀的改變而改變。這裡的隨機數X 可以是一個隨機數序列。這裡的時頻資源佔用方式對應的序列可以是基序列和/或不同的循環移位生成的序列。等價的，本發明實施方式可以通過模操作的方法將序列組分成多個 子組，可以採用偽隨機方式來選擇並分配這些序列子組。本發明實施方式可以對系統中的一部分序列的時頻資源佔用方式進行序列組的 生成、並分配過程，即可以不對系統中的所有序列的時頻資源佔用方式進行序列組的生成 過程。例如可以將序列的時頻資源佔用方式按照序列的長度，分成多個級別，每個級別的序 列的時頻資源佔用方式的集合內對應一定長度範圍內的序列，可以對每個級別的集合對應 的序列進行上述的序列組的生成、以及分配處理。對於序列的不同時頻資源佔用方式的集合對應的序列組，可以分別採用動態或靜 態分配的方式來為小區分配不同的序列組。例如，當序列佔用的無線資源比較少時，可以採 用動態分配方式來為小區分配序列組。因為此時序列的長度比較小，因而序列組的數目比 較少，採用動態分配方式來為小區分配序列組能夠滿足小區使用序列的需求。動態分配方 式為小區分配序列組的實現過程為在上述Zadoff-Chu序列為例的具體實施方式
中，採用 其中某一種偽隨機方式，在發射利用序列調製的信號時，隨機選擇一個序列組的編號，然後 再利用上述描述中的其中一種方式計算出屬於同一個序列組的相應長度的子組內的、序列 指標為r的序列。又例如，當序列佔用的無線資源比較多時，可以採用靜態分配方式來為小區分配 序列組。例如，在上述Zadoff-Chu序列為例的具體實施方式
中，如果序列組的數目N能夠 滿足小區使用序列的需求，則將N個序列組分配給不同的小區使用，此時，為小區分配的序 列組不需要隨時間的變化而變化，而且，也能夠滿足小區間信號幹擾平均化的要求。較優的，系統中可以把序列佔用的無線資源分成兩個等級，並分別構造序列組。一 個等級為序列佔用的無線資源較多，針對該等級可以採用靜態分配方式來為小區分配序列 組；另一個等級為序列佔用的無線資源較少，針對該等級可以採用動態偽隨機方式來為小 區分配序列組。例如，序列佔用的時頻資源超過144個子載波時，通常該序列的長度為大於 等於144的序列，針對序列佔用的時頻資源超過144個子載波的情況，可以採用靜態分配方 式來為小區分配序列組；序列佔用的時頻資源小於144個子載波時，通常該序列的長度為 小於144的序列，針對序列佔用時頻資源小於144個子載波的情況，可以採用動態偽隨機方 式來為小區分配序列組。在上述各實施方式中，生成序列組、構造序列組中的序列是根據系統中支持的序 列的不同時頻資源佔用方式、以及靜態/動態分配等規則來實現的。上述本發明實施方式 描述的生成序列組、構造序列組中的序列的操作可以針對系統中的所有小區。此時，生成序 列組、構造序列組中的序列的方式可以稱為小區公共的成組方式。但是由於在選擇使用的 序列時可以根據小區特定的偽隨機方式來進行序列組的選擇的，而小區特定的隨機數序列 在不同的CAZAC序列的時隙上會發生跳變，所以某一個短序列不會總是與鄰小區的某一個 長序列同時出現。這樣，從一個較長的時間來看，小區間的信號幹擾是比較隨機的，從而避 免了兩個小區間的信號總是幹擾較強的現象。上述各實施方式是以序列組中的序列為Zadoff-Chu序列生成的CAZAC序列為例 進行說明的，但是，本發明實施方式中的序列也可以通過其它序列生成方式來生成CAZAC 序列，例如，GCL序列(Generalized Chirplike Sequence，廣義線性調頻序列)也能夠生成 CAZAC序列。GCL序列表示如下
c (n) = a (η) b (η mod m), η = 0,1,…，Ν_1·其中N = sm2，s和m都是正整數，{b (η)}是一個「調製」序列，它的m個元素都是 模為1的複數，如DFT序列，6,.(nX",i，n = 0，1，...，m-l。{a (η)}是一個特殊的「載波」 序列，可以是Zadoff-Chu序列。{b (η)}還可以是哈達瑪(Hadarmard)序列，即{b (η)}是哈 達瑪矩陣的行。m階的哈達瑪矩陣Hm，是mXm階的矩陣，矩陣的元素由1和-1組成，滿足 HmHmT = ml。其中I是單位矩陣，T表示矩陣的轉置。對於m = 2η，η是一個正整數，則哈 達瑪序列為=i,k = 0,\,...,m-\
,其中，i17 Ii1是i，η的m比特長的二進位表示的第1位比特。在利用GCL序列生成的CAZAC序列的情況下，其生成序列組、以及為小區分配序列 的具體實現過程與上述實施方式中描述的具體實現過程基本相同，在此不再詳細說明。還有一點需要特別說明的是，上述各實施方式中的CAZAC序列也可以為對CAZAC 序列進行截斷生成的序列，也可以為利用CAZAC序列的片段和CAZAC序列組合生成的序列。具體實施例四上述的方法實施例可以通過圖7所示的通信系統實現，該系統包括序列分配單元701，用於為小區分配包含多個序列的序列組，根據系統支持的序列 的時頻資源佔用方式確定所述序列組內的序列。這裡的序列組、時頻資源佔用方式等如上 述方法實施方式中的描述。小區序列確定單元702，用於確定可使用的序列組，例如根據小區的信息、或者序 列組標識信息確定可使用的序列組。小區序列確定單元702可以採用上述方法實施方式中 描述的多種方式來確定需要生成的序列，這裡不再重複說明。時頻資源序列確定單元703，用於根據時頻資源佔用方式，從小區序列確定單元 702確定的序列組內確定要生成的序列。時頻資源序列確定單元703可以採用上述方法實 施方式中描述的多種確定需要生成的序列的方法來確定需要生成的序列，這裡不再重複說 明。序列生成單元704，用於生成由時頻資源序列確定單元703確定的序列。處理單元705，用於將序列生成單元704生成的序列在對應時頻資源上發送，或者 將序列生成單元704生成的序列應用在對應時頻資源上接收到的序列的處理上，例如接收 方的相關運算，具體如上述方法實施方式中的描述。上述系統中包括一種無線通信序列分配裝置，其中，包括序列分配單元701，用於 為小區分配序列組，根據系統支持的承載序列的時頻資源方式確定所述序列組內的序列。上述系統還包括一種無線通信系統中的序列處理裝置，用於確定並進行序列的處 理，該裝置包括小區序列確定單元702，時頻資源序列確定單元703，序列生成單元704和 處理單元705。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來指令相關的硬體來完成，所述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中， 如該程序在執行時，可以包括如下步驟生成包括多個序列的序列組，所述序列組內的序 列根據系統支持的序列時頻資源佔用方式確定；為小區分配所述序列組，所述的存儲介質，
16如ROM/RAM、磁碟、光碟等。 本發明的保護範圍以權利要求書的保護範圍為準，本領域的技術人員對本發明進 行的不脫離本發明精神和範圍的各種改動和變型，均在本發明權利要求的保護範圍之內。
權利要求
一種通信系統中序列分配方法，其特徵在於，所述方法包括生成包括多個序列的序列組，所述序列組內的序列根據系統支持的序列時頻資源佔用方式確定；為小區分配所述序列組；以使得所述小區的用戶終端確定分配給所述小區的序列組，並根據需要發送的序列的時頻資源佔用方式從所述小區的序列組中確定序列信息；和/或以使得所述小區的網絡側確定分配給所述小區的序列組，並根據需要接收的序列的時頻資源佔用方式從所述小區的序列組中確定序列的信息。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述序列時頻資源佔用方式至少包括不同 序列佔用不同帶寬的時頻資源、不同序列佔用不同抽取間隔的時頻資源和不同序列佔用不 同時頻資源塊的位置其中之一。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述序列組內的序列至少包括常幅度零自相關特性CAZAC序列、CAZAC序列的片段以及由CAZAC序列和CAZAC的片 段組合得到的序列其中之一。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述CAZAC序列為扎道夫-初Zadoff-Chu 序列。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組具體包括 當所述序列時頻資源佔用方式為不同序列佔用不同抽取間隔Sl、S2的時頻資源時，則對被抽樣時頻資源所對應的序列進行間隔為S1和S2的抽樣，將所述抽樣得到的兩個序列 a(si)mod , i = 0，1，. . .，M_1，s = S1, S2作為一個序列組中的序列，其中M為序列afei)m。dM* 的長度，Si為S與i的乘積。
6.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組具體包括 如果三種時頻資源佔用方式分別對應第一序列a、第二序列b和第三序列c，所述第三序列c的長度分別大於所述第一序列a、第二序列b的長度，且所述第三序列c是所述第一 序列a和第二序列b的乘積，則將所述第一序列a和第二序列b其中之一與所述第三序列 c作為一個序列組內的序列。
7.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組具體包括 當兩個序列佔用的時頻資源是進行不同間隔抽樣得到的、具有相同帶寬的時頻資源時，則在所述兩個序列的指標和相應抽樣間隔的平方成正比的情況下，將所述兩個序列作 為一個序列組中的序列。
8.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組具體包括 當所述序列時頻資源佔用方式為不同序列佔用不同帶寬的時頻資源時，將根據指標^=bi · k+ S i，i = 1，2生成的兩個佔用不同帶寬的時頻資源的序列作為一個序列組中的序 列；其中，k相同時表示同一序列組，bi; Si由用戶佔用的不同帶寬的時頻資源確定，i = 1， 2區分不同的時頻資源，其中A為扎道夫-初Zadoff-Chu序列指標。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組還包括 根據公Sb1 *N2-b2 .N1 = 1來確定b1;b2，其中，N1, N2分別表示所述兩個不同序列的長度。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組還包括當所述序列時頻資源佔用方式分成若干等級時，針對每個等級序列時頻資源佔用方式 構造對應的序列組。
11.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述序列組內的序列根據系統支持的序 列時頻資源佔用方式確定具體包括如果一個時頻資源對應的序列作為一個序列組的序列，則另一時頻資源對應的序列與 該時頻資源對應的序列相互之間相關性較大的序列也作為該序列組的序列。
12.如權利要求1至11中任一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述為小區分配所述 序列組具體包括以偽隨機方式為小區分配序列組。
13.如權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述以偽隨機方式為小區分配序列組具 體包括以小區特定的偽隨機方式、或者以小區組特定的偽隨機方式為小區分配序列組。
14.一種通信系統中序列分配方法，其特徵在於，所述方法包括生成包括多個序列的序列組，所述序列組內的序列根據系統支持的序列時頻資源佔用 方式確定；為小區分配所述序列組；所述序列時頻資源佔用方式至少包括不同序列佔用不同帶寬的時頻資源、不同序列佔 用不同抽取間隔的時頻資源和不同序列佔用不同時頻資源塊的位置其中之一；所述序列組內的序列至少包括常幅度零自相關特性CAZAC序列、CAZAC序列的片段以及由CAZAC序列和CAZAC的片 段組合得到的序列其中之一；所述CAZAC序列為扎道夫-初Zadoff-Chu序列；當所述序列時頻資源佔用方式包括不同序列佔用不同帶寬的時頻資源時，將根據指標 A = h · k+ δ ρ i = 1，2生成的兩個佔用不同帶寬的時頻資源的序列作為一個序列組中的 序列；其中，k相同時表示同一序列組，bi; Si由用戶佔用的不同帶寬的時頻資源確定，i = 1，2區分不同的時頻資源，其中ri為扎道夫-初Zadoff-Chu序列指標。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，當所述序列時頻資源佔用方式包括不同序列佔用不同抽取間隔Sl、S2的時頻資源時， 所述生成包括多個序列的序列組包括對被抽樣時頻資源所對應的序列進行間隔為S1和S2 的抽樣，將所述抽樣得到的兩個序列a(si)m。d M, i=0,l,..., M-I, s = S1, S2作為一個序列 組中的序列，其中M為序列 —和 的長度，si為s與i的乘積。
16.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，當三種時頻資源佔用方式分別對應第一序列a、第二序列b和第三序列c，所述第三序 列c的長度分別大於所述第一序列a、第二序列b的長度，且所述第三序列c是所述第一序 列a和第二序列b的乘積時，所述生成包括多個序列的序列組包括將所述第一序列a和第 二序列b其中之一與所述第三序列c作為一個序列組內的序列。
17.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，當所述序列時頻資源佔用方式包括兩個序列佔用的時頻資源是進行不同間隔抽樣得到的、具有相同帶寬的時頻資源時，所述生成包括多個序列的序列組包括在所述兩個序 列的指標和相應抽樣間隔的平方成正比的情況下，將所述兩個序列作為一個序列組中的序 列。
18.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組還包括 根據公式比*N2-b2 .N1 = 1來確定b1;b2，其中，N1, N2分別表示所述兩個不同序列的長度。
19.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述生成包括多個序列的序列組還包括當所述序列時頻資源佔用方式分成若干等級時，針對每個等級序列時頻資源佔用方式 構造對應的序列組。
20.如權利要求14至19任一項所述的方法，其特徵在於，所述為小區分配序列組具體 包括以小區特定的偽隨機方式、或者以小區組特定的偽隨機方式為小區分配序列組。
21.如權利要求14至19任一項所述的方法，其特徵在於，序列組中長度較短的序列在 不同的序列組間不相同。
全文摘要
一種通信系統中序列分配、序列處理方法及裝置。該序列分配方法包括下列步驟生成包括多個序列的序列組，序列組內的序列根據系統支持的序列時頻資源佔用方式確定；為小區分配所述序列組。該方法通過為小區分配包含多個序列的序列組，避免了針對不同時頻資源佔用方式均需要信令傳輸為小區分配序列的現象，儘可能的節約了分配序列過程中佔用的無線網絡傳輸資源。
文檔編號H04L5/00GK101924598SQ20101023065
公開日2010年12月22日 申請日期2007年9月25日 優先權日2006年9月30日
發明者何玉娟, 曲秉玉 申請人:華為技術有限公司