專利名稱：一種用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于碼分多址(CDMA)系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，尤其涉及一種針對(duì)具有零干擾窗特性的正交擴(kuò)頻碼，可以使小區(qū)間的干擾分布均勻的CDMA系統(tǒng)擴(kuò)頻地址編碼方法，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無(wú)線多址接入技術(shù)，如頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)，對(duì)有限的頻譜資源利用率很低，不能滿足高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求；而CDMA系統(tǒng)的容量取決于信擾比，具有大容量與軟容量的特點(diǎn)。增加用戶只會(huì)減小信擾比，降低通信質(zhì)量，不會(huì)被拒絕。因此能否控制系統(tǒng)內(nèi)干擾電平將成為碼分多址系統(tǒng)成敗或好壞的關(guān)鍵。干擾可分為四大部分一是本地及系統(tǒng)內(nèi)部噪聲電平，對(duì)于它除了采用低噪聲放大器外，沒(méi)有其它方法；二是碼間又稱符號(hào)間干擾(ISI)；三是多址干擾(MAI)，即來(lái)自小區(qū)內(nèi)其他用戶的干擾；四是相鄰小區(qū)或信道間干擾(ACI)。對(duì)于ISI，MAI，ACI是可以靠選擇性能良好的地址碼來(lái)減少乃至消除的。
在CDMA系統(tǒng)中，各個(gè)用戶都有自己特有的供相互識(shí)別的地址碼。而且各個(gè)用戶的擴(kuò)頻地址碼間還應(yīng)相互正交。這種正交性的要求對(duì)任何多址系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是一致的。如果信道是一個(gè)理想的線性時(shí)間頻率不擴(kuò)散系統(tǒng)，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部又有嚴(yán)格的同步關(guān)系，則保證各用戶地址碼間的正交性還是能夠?qū)崿F(xiàn)的。
而實(shí)際的移動(dòng)通信信道是典型的隨機(jī)時(shí)變信道，其中存在著隨機(jī)性的頻率擴(kuò)散(由多普勒效應(yīng)產(chǎn)生)，及隨機(jī)性的時(shí)間擴(kuò)散(由多徑傳播效應(yīng)產(chǎn)生)。前者使接收信號(hào)產(chǎn)生頻率選擇性衰落，即接收信號(hào)不同頻譜分量會(huì)有不同的隨機(jī)起伏變化。后者使接收信號(hào)產(chǎn)生時(shí)間選擇性衰落，即接收信號(hào)電平會(huì)隨時(shí)間有不同的隨機(jī)起伏變化。衰落除嚴(yán)重惡化系統(tǒng)的性能以外還將大幅度減小系統(tǒng)的容量。特別是信道的時(shí)間擴(kuò)散，使信號(hào)不能同時(shí)到達(dá)接收點(diǎn)，而使同一用戶相鄰符號(hào)間的信號(hào)互相重疊，產(chǎn)生符號(hào)間的干擾(ISI)；另外信道的時(shí)間擴(kuò)散還會(huì)惡化多址干擾，這是因?yàn)楫?dāng)不同用戶信號(hào)間的相對(duì)時(shí)延為零時(shí)，其正交性是很容易保證的，任何正交碼都可以使用，但當(dāng)信號(hào)間的相對(duì)時(shí)延不為零時(shí)，仍然保持其正交性將變得非常困難。
為形象起見(jiàn)，稱擴(kuò)頻碼原點(diǎn)處的自相關(guān)函數(shù)值為相關(guān)函數(shù)的主峰，原點(diǎn)之外的自相關(guān)或互相關(guān)函數(shù)值為相關(guān)函數(shù)的副峰。
因此CDMA系統(tǒng)中的干擾來(lái)自于擴(kuò)頻碼的相關(guān)副峰，ISI來(lái)自擴(kuò)頻碼自相關(guān)的副峰，MAI來(lái)自互相關(guān)的副峰，ACI通常來(lái)自于碼組之間的不正交所帶來(lái)的相關(guān)副峰。
當(dāng)信號(hào)保持同步時(shí)，在隨機(jī)時(shí)變信道中，各個(gè)地址碼內(nèi)或相互之間的相對(duì)延時(shí)，將不會(huì)超過(guò)信道的最大時(shí)間擴(kuò)散量(最大多徑時(shí)延差)加上最大定時(shí)誤差，設(shè)該量為Δ秒，那么，只要在(-Δ，Δ)內(nèi)地址碼間相關(guān)函數(shù)及互相關(guān)函數(shù)沒(méi)有副峰。就可以保證使符號(hào)間干擾(ISI)及多址干擾(MAI)為零。具有這樣性質(zhì)的地址碼，就是具有“零相關(guān)窗”的地址碼。顯然只要地址碼的相關(guān)特性具有“零相關(guān)窗”且窗口寬度大于信道的最大時(shí)間擴(kuò)散量(最大多徑時(shí)延差)加最大定時(shí)誤差，則對(duì)應(yīng)的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)的性能就將是理想的，同時(shí)傳統(tǒng)碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中致命的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”將隨之消失。
在專利CN1156094C(“一種具有零相關(guān)窗的擴(kuò)頻多址編碼方法”)中公開(kāi)了一種具有零相關(guān)窗的擴(kuò)頻多址碼，在此稱之為L(zhǎng)S碼。LS碼是一種帶有零相關(guān)窗的擴(kuò)頻多址碼，其由C部和S部組成；利用C部的相關(guān)函數(shù)值與S部的相關(guān)函數(shù)值的和為0的性質(zhì)形成零相關(guān)窗，所以LS碼是正交互補(bǔ)碼，其應(yīng)用于LAS-CDMA系統(tǒng)中。圖1是四個(gè)LS碼構(gòu)成的LS碼組，每個(gè)LS碼共32個(gè)碼片，前16個(gè)碼片為C部，后16個(gè)碼片為S部，“+”號(hào)表示1，“-”號(hào)表示-1。由于LS是正交互補(bǔ)碼，進(jìn)行擴(kuò)頻時(shí)應(yīng)該盡量保證C部和S部之間的獨(dú)立性，因此，實(shí)際應(yīng)用中，在C部和S部后還需插入一定碼片的間隙，圖1插入的間隙為4個(gè)碼片。另外，LS碼可以由位數(shù)少的正交基根據(jù)一定的規(guī)則擴(kuò)展而成。例如，設(shè)正交基A和B分別為“++-+”和“+++-”，則可擴(kuò)展得到AB、AB、BA和BA，即“++-++++-”，“++-+---+”，“+++-++-+”和“+++---+-”這四個(gè)更長(zhǎng)的碼。
圖2是圖1所示的LS碼組的相關(guān)值表。其中，函數(shù)Rij(τ)為碼j和碼i之間在延遲為τ時(shí)的相關(guān)值，τ的單位是碼片?？梢?jiàn)，當(dāng)|τ|≤1碼片時(shí)，圖1所示的LS碼組內(nèi)的所有碼字的相關(guān)副峰均為0，只有相關(guān)主峰存在，因此，此LS碼組的零相關(guān)窗口的寬度是3個(gè)碼片。
從圖2中還可以看出，LS碼的相關(guān)副峰分布很不均勻。例如碼0相對(duì)于碼1右偏移4個(gè)碼片時(shí)互相關(guān)函數(shù)值為24，達(dá)到了碼長(zhǎng)的75％，相關(guān)副峰很大；而相關(guān)偏移為5或者3個(gè)碼片時(shí)，相關(guān)值卻為0。相關(guān)副峰分布很不均勻，是LS碼的相關(guān)特性。
在CDMA系統(tǒng)中，在小區(qū)或者扇區(qū)間，不同地點(diǎn)對(duì)應(yīng)著相鄰基站發(fā)射信號(hào)間的不同延遲，相關(guān)副峰分布不均勻?qū)?dǎo)致用戶在小區(qū)或扇區(qū)間的不同地點(diǎn)受到干擾的強(qiáng)度不同。而小區(qū)或扇區(qū)間干擾分布的不均勻，可能導(dǎo)致在某些地方因遭遇大相關(guān)副峰，卷積碼等信道編碼將無(wú)法糾錯(cuò)，進(jìn)而無(wú)法正常通信。
如果能使擴(kuò)頻多址碼的相關(guān)副峰分布變得比較均勻，且不存在大相關(guān)副峰，雖然先前相關(guān)副峰很小的地方干擾會(huì)增加，但利用糾錯(cuò)碼，可以將干擾造成的通信錯(cuò)誤糾正過(guò)來(lái)；先前相關(guān)副峰很大的地方，相關(guān)值減小，干擾降低。若使擴(kuò)頻多址碼的相關(guān)副峰分布變得比較均勻，利用信道編碼技術(shù)，在小區(qū)或扇區(qū)間將不會(huì)出現(xiàn)某些地方因大相關(guān)副峰而無(wú)法正常通信的情況。
LS碼作為擴(kuò)頻碼雖然可解決LAS-CDMA系統(tǒng)的小區(qū)內(nèi)ISI和MAI的問(wèn)題。但相鄰的兩個(gè)小區(qū)間或者不同的LS碼組之間的相關(guān)副峰分布極其不均勻。這樣在相鄰小區(qū)間，來(lái)自不同基站的信號(hào)的相互干擾分布也非常不均勻，可能導(dǎo)致某些地域無(wú)法正常通信。
在專利CN1175828A(“一種擴(kuò)頻地址編碼技術(shù)”)中，提供一種編碼技術(shù)，在此稱為L(zhǎng)A碼，用以解決這一問(wèn)題。LA碼是由歸一化幅度與寬度均為1的具有極性的基本脈沖組成，基本脈沖個(gè)數(shù)由實(shí)際因素確定，基本脈沖在時(shí)間坐標(biāo)上的間隔不等且不同。LA碼的相關(guān)函數(shù)的副峰值最多為+1或-1，自相關(guān)主峰值為脈沖的個(gè)數(shù)。在LAS-CDMA中，LA碼的脈沖相當(dāng)于一個(gè)時(shí)隙，為提高LA碼的傳信率，基本脈沖由LS碼填充，由于相鄰脈沖的間隔不等，其相當(dāng)于在時(shí)域上相鄰的兩個(gè)LS碼序列之間加入不等的間隙。相鄰的小區(qū)使用不同的LA碼，這樣就降低了遭遇LS碼大相關(guān)副峰的概率。
LA碼和LS碼的配合使用，雖然在統(tǒng)計(jì)規(guī)律上使得干擾得以平均，但對(duì)于一個(gè)時(shí)隙內(nèi)的某一具體的LS碼字，小區(qū)間的LS擴(kuò)頻碼互相關(guān)特性和LS碼自相關(guān)特性沒(méi)有變化。因此，在一個(gè)碼字長(zhǎng)度的周期內(nèi)，相關(guān)副峰所造成的干擾分布依然是不均勻的。
在現(xiàn)有的LAS-CDMA系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)在擴(kuò)展的過(guò)程中，在相鄰的兩個(gè)正交基之間插入一定長(zhǎng)度的間隙，例如A0B、A0B、B0A和B0A，即“++-+0+++-”，“++-+0---+”，“+++-0++-+”和“+++-0--+-”。這樣會(huì)使得LS碼組的零相關(guān)窗在一定程度上得以擴(kuò)展，但實(shí)際上并沒(méi)有改變LS碼的基本構(gòu)造，也沒(méi)有在本質(zhì)上改變LS碼在零相關(guān)窗之外的相關(guān)特性。而且，在同一碼組中，此種方法在LS碼內(nèi)插入間隙的位置是相同的，且均在正交基之間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述的問(wèn)題，提出一種適用于CDMA系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法。該方法改變了現(xiàn)有技術(shù)的慣常做法，用簡(jiǎn)單巧妙的技術(shù)手段使擴(kuò)頻碼的相關(guān)副峰均勻化，使小區(qū)間的干擾分布均勻，利于組網(wǎng)。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用了下述的技術(shù)方案一種用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，所述碼分多址系統(tǒng)中各個(gè)用戶都有地址碼，而且各個(gè)用戶的擴(kuò)頻地址碼間相互正交，其特征在于步驟1)選擇各個(gè)用戶的擴(kuò)頻地址碼作為擴(kuò)頻碼字；步驟2)在擴(kuò)頻碼字內(nèi)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，形成相關(guān)副峰均勻化的擴(kuò)頻碼，用于對(duì)各用戶信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻。
其中，所述步驟2)中在擴(kuò)頻碼字內(nèi)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，包括在同一時(shí)刻，在不同的擴(kuò)頻碼字的相同或不同位置中插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙；也包括，在不同時(shí)刻，在同一擴(kuò)頻碼字中不同位置插入間隙。
較優(yōu)地，在一個(gè)擴(kuò)頻碼內(nèi)插入的間隙個(gè)數(shù)總和為設(shè)定長(zhǎng)度。
較優(yōu)地，所述在不同的擴(kuò)頻碼字的不同位置中插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，是指在一個(gè)擴(kuò)頻碼的選定的碼片的前面或后面插入間隙；在另一擴(kuò)頻碼內(nèi)以相同的方法插入該設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，但插入的相應(yīng)間隙的具體位置在兩個(gè)擴(kuò)頻碼內(nèi)不全相同。
所述擴(kuò)頻碼字是帶零干擾窗的擴(kuò)頻碼，包括LAS碼和CCK碼。
另外，所述步驟1)中在擴(kuò)頻碼字內(nèi)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，是指在LS碼的C部、S部或C部和S部同時(shí)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙。
一種利用上述用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于步驟A)為相鄰小區(qū)或扇區(qū)分配相同或不同的擴(kuò)頻碼；步驟B)如果相鄰小區(qū)或扇區(qū)使用相同的擴(kuò)頻碼，則在同一時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼的不同位置插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙；如果相鄰小區(qū)或扇區(qū)使用不同的擴(kuò)頻碼，則在同一時(shí)刻，對(duì)相鄰各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼的相同或不同位置插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙。
其中，所述步驟B)中在同一時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼的不同位置插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，包括在不同時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼中插入間隙的位置進(jìn)行改變。
較優(yōu)地，所述在不同時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼中插入間隙的位置進(jìn)行改變，是指根據(jù)設(shè)定的插入間隙的長(zhǎng)度，在某一時(shí)刻，在一擴(kuò)頻碼的某些碼片的前面或后面插入間隙；而在另一時(shí)刻，在同一擴(kuò)頻碼內(nèi)不同位置插入間隙。
插入的間隙個(gè)數(shù)總和為設(shè)定長(zhǎng)度。
本發(fā)明所述的用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法通過(guò)改變擴(kuò)頻地址碼字之間進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算時(shí)各位的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而改變了相關(guān)副峰的分布，可以使相關(guān)副峰分布不均勻的擴(kuò)頻碼之間的相關(guān)副峰變得均勻，達(dá)到小區(qū)間ACI白化的目的。
本方法特別適用于具有零干擾窗特性的正交擴(kuò)頻碼，如LS碼、CCK碼等，可以確保其碼組內(nèi)的零相關(guān)窗依然保留。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1是現(xiàn)有的一種具有零相關(guān)窗特性的擴(kuò)頻多址編碼-LS碼的示例圖。
圖2是圖1中所示的四個(gè)LS碼的相關(guān)值圖。
圖3是本發(fā)明方法得到的在圖1中的LS碼組內(nèi)插入間隙的插入方案a。
圖4是本發(fā)明圖3中依據(jù)插入方案a所生成碼組的相關(guān)值圖。
圖5是本發(fā)明方法得到的在圖1中的LS碼組內(nèi)插入間隙的插入方案b。
圖6是本發(fā)明圖5中依據(jù)插入方案b所生成碼組的相關(guān)值圖。
圖7是本發(fā)明圖3、圖5碼表之間的相關(guān)值圖。
具體實(shí)施例方式
前面已經(jīng)提到，本發(fā)明所述的方法主要針對(duì)具有零干擾窗特性的正交擴(kuò)頻碼，如LS碼、CCK碼等實(shí)施。相比較而言，LS碼的零相關(guān)窗特性要比CCK碼好，因?yàn)槠淞阆嚓P(guān)窗不僅數(shù)量多，而且寬度可控，最重要的是滿足零相關(guān)窗條件的碼字?jǐn)?shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CCK碼。因此，公認(rèn)目前最具有實(shí)際組網(wǎng)價(jià)值的是LS碼。下面將以LS碼為例對(duì)本方法的具體步驟加以詳細(xì)說(shuō)明。
概括地說(shuō)，本發(fā)明的核心技術(shù)思想是在現(xiàn)有LS碼字內(nèi)插入間隙。該間隙可以插入到多個(gè)碼字中的不同位置，但其長(zhǎng)度必須是一致的。在插入間隙的情況下，原有擴(kuò)頻地址碼字之間進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算時(shí)各位的對(duì)應(yīng)關(guān)系發(fā)生了改變，從而改變了相關(guān)副峰的分布，其結(jié)果是使相關(guān)副峰分布不均勻的擴(kuò)頻碼在插入間隙之后相關(guān)副峰變得更均勻一些。
在LS碼字內(nèi)插入間隙后出現(xiàn)副峰均勻化效果的原因簡(jiǎn)單解釋如下在原有的LS碼字中，兩個(gè)擴(kuò)頻碼間在某一延遲時(shí)產(chǎn)生大相關(guān)副峰的原因是對(duì)齊的碼片中，正負(fù)極性相同位置的個(gè)數(shù)與極性相反位置的個(gè)數(shù)差異較大，這樣互相關(guān)運(yùn)算值也較大。而在該擴(kuò)頻碼內(nèi)插入間隙后，原碼字在時(shí)域上得以擴(kuò)展，其中的一部分碼片將偏移先前的位置。當(dāng)兩個(gè)碼字插入間隙的位置不同時(shí)，在不同的延遲時(shí)，兩碼字對(duì)齊的碼片中極性相同和不同位數(shù)的比例，與插入間隙前的比例分布不同，這樣兩碼字插入間隙后的互相關(guān)副峰的分布將會(huì)改變。當(dāng)選擇合適的插入間隙的方式，會(huì)使相關(guān)副峰得以平均，且不存在大的互相關(guān)副峰。這里所說(shuō)的合適的插入間隙方式是通過(guò)遍歷搜索和相關(guān)運(yùn)算來(lái)獲得的，其約束條件是插入間隙后的碼字相關(guān)運(yùn)算結(jié)果滿足相關(guān)副峰得以平均的條件。對(duì)LS碼而言，其相關(guān)運(yùn)算的算法都是公開(kāi)的，因此，這里的遍歷搜索和相關(guān)運(yùn)算是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員都能解決的技術(shù)問(wèn)題，在此就不贅述了。由數(shù)學(xué)上的運(yùn)算可知，由于LS碼字本身互相關(guān)運(yùn)算值較大，相關(guān)副峰也會(huì)較大，這是由LS碼自身的特性所決定的。當(dāng)在LS碼字中插入間隙后，降低了互相關(guān)運(yùn)算值，副峰也會(huì)明顯比原有的LS碼字小。因此，可以將插入間隙后的LS碼字視為一個(gè)新的碼字，稱為均勻化LS碼字，插入間隙的過(guò)程稱為均勻化過(guò)程。
前面已經(jīng)提過(guò)，LS碼可以由位數(shù)少的正交基根據(jù)一定的規(guī)則擴(kuò)展而成，因此，均勻化LS碼字可以由現(xiàn)有LS碼插入間隙后搜索獲得，也可以由插入間隙的擴(kuò)展正交基再經(jīng)過(guò)擴(kuò)展獲得。例如，設(shè)C部和S部長(zhǎng)度均為2位的LS碼，即LS的兩位正交基為C11C21、C12C22、S11S21、S14S22。其中，C11C21和S11S21分別構(gòu)成碼字A的C部和S部，C12C22和S12S22分別構(gòu)成碼字B的C部和S部。如果碼字A和碼字B滿足正交互補(bǔ)，要求C11C12+C21C22=0S11S12+S21S22=0C11C21+S11S21=0C12C22+S12S22=0C11C22+S11S22=0C12C21+S12S21=0---(1)]]>
上述方程組可以獲得多個(gè)解，現(xiàn)有LS碼中，C11、C21、C12、C22、S11、S21、S12、S22的取值范圍是-1和1，此時(shí)，可以獲得的解如C11C21、C12C22、S11S21、S12S22分別為++、-+、+-、--。
此時(shí)，若在此正交基中插入一位間隙，即C11C21C31和S11S21S31分別構(gòu)成碼字A的C部和S部，C12C22C32和S12S22S32分別構(gòu)成碼字B的C部和S部，而C和S的各位的取值范圍是-1、0、1。則正交互補(bǔ)方程組(1)變成C11C12+C21C22+C31C32=0S11S12+S21S22+S31S32=0C11C21+C21C31+S11S21+S21S31=0C12C22+C21C32+S12S22+S22S32=0C11C22+C21C32+S11S22+S21S32=0C12C21+C22C31+S12S21+S22S31=0---(2)]]>此時(shí)可以獲得更多的解，例如，C11C21C31、C12C22C32、S11S21S31、S12S22S32分別為++-、-0-、-0-、+--。在獲得了插入間隙后的擴(kuò)展正交基后，可以進(jìn)一步擴(kuò)展得到更長(zhǎng)的均勻化LS碼組。
通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以證明，經(jīng)過(guò)均勻化處理之后的LS碼字同樣能夠保留其零相關(guān)窗的特性。LS碼由C部和S部組成。在零相關(guān)窗內(nèi)，C部的相關(guān)函數(shù)值與S部的相關(guān)函數(shù)值的和為0。均勻化過(guò)程本身并不改變LS碼字的正交互補(bǔ)特性，因此其零相關(guān)窗仍然得以保留。均勻化LS碼字與現(xiàn)有LS碼字相比碼字變長(zhǎng)，其長(zhǎng)度為原碼字長(zhǎng)度加上間隙位數(shù)。這使得均勻化LS碼字在LAS-CDMA系統(tǒng)中同樣能夠得到使用，其使用方式與等長(zhǎng)度(插入間隙后的總長(zhǎng)度)擴(kuò)頻碼的使用方式相同。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明方法得到的在圖1中現(xiàn)有LS碼字內(nèi)插入間隙的插入方案a，所構(gòu)成的碼字稱為碼字a，在碼0、碼1、碼2、碼3內(nèi)插入了4碼片的間隙，構(gòu)成了碼a0、碼a1、碼a2、碼a3。在此實(shí)施例中，碼a0和碼a1插入間隙的方式相同，兩位間隙插在C部第一位之前，一位間隙插在C部的第14位之前，一位間隙插在S部的第14位之前；碼a2和碼a3插入間隙的方式相同，兩位間隙插在C部第一位之前，一位間隙插在C部的第16位之后，一位間隙插在S部的第16位之后。圖4顯示了圖3中插入方案a對(duì)應(yīng)碼字的相關(guān)值表。從圖4可見(jiàn)，插入間隙后的碼字，零相關(guān)窗依然存在，寬度是3碼片。與圖2所示的插入間隙之前的LS碼字的相關(guān)值對(duì)比，可以看出，插入間隙后的碼字，在零相關(guān)窗之外的相關(guān)副峰已經(jīng)分布得更加均勻。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明方法得到的在圖1中現(xiàn)有LS碼字內(nèi)插入間隙的插入方案b，所構(gòu)成的碼字稱為碼字b，在碼0、碼1、碼2、碼3內(nèi)插入了4碼片的間隙，構(gòu)成了碼b0、碼b1、碼b2、碼b3。在此實(shí)例中，碼b0、碼b1、碼b2和碼b3的插入間隙的方式相同，一位間隙插在C部第一位之前，三位間隙插在C部的第16位之后。圖6顯示了圖5中插入方案b對(duì)應(yīng)碼字的相關(guān)值表。從圖5可見(jiàn)，插入間隙后的碼字，零相關(guān)窗依然存在，寬度是3碼片。
從圖6與圖2和圖4對(duì)比的情況可以看出，插入方案b與插入方案a相比，在零相關(guān)窗之外的相關(guān)副峰不及插入方案a那么分布均勻，但比插入間隙之前的原LS碼字的分布依然要均勻一些。另外，從圖3可以看出，同一個(gè)碼組內(nèi)的各碼字插入間隙的方式可以相同，也可以不同。其中，同一碼組內(nèi)各碼字插入間隙的方式互不相同時(shí)，碼字之間的互相關(guān)副峰分布得要更具均勻些。
圖7顯示了插入方案a和插入方案b所對(duì)應(yīng)的碼字a和b的相關(guān)值表。碼字a和b由圖1所示的同一LS碼字演變而來(lái)，其中方案a是對(duì)一組中各個(gè)碼字的插入間隙的方式不全相同；方案b是對(duì)同一組中各個(gè)碼字的插入間隙的方式全部相同，但不同于方案a中的任一插入間隙的方式。對(duì)比圖7和圖2，可以看出，即使是同一碼字使用不同的插入間隙方案，所獲得新碼字之間的相關(guān)副峰分布也變得更加均勻。
另外，不同的扇區(qū)或小區(qū)可以使用相同或不同的擴(kuò)頻碼字，例如IS-95中各小區(qū)使用相同的Walsh碼字，但在LAS-CDMA中，相鄰小區(qū)可以使用不同的LS碼組。在實(shí)際應(yīng)用中，同一時(shí)刻，相鄰扇區(qū)或小區(qū)所使用的插入方案應(yīng)該來(lái)自于同一插入方案組，即同一插入方案組的各插入方案分別應(yīng)用在相鄰扇區(qū)或小區(qū)間。這些插入方案可以由同一個(gè)碼組得來(lái)，也可以由不同的碼組得來(lái)。另外，可以根據(jù)系統(tǒng)性能的需求選擇插入間隙的位數(shù)，并且碼字內(nèi)可以有不同位置可以插入間隙。在不同時(shí)刻，相鄰扇區(qū)或小區(qū)可以使用不同的插入方案組。例如，系統(tǒng)可以以幾幀為周期，改變其使用的插入方案組。
本發(fā)明所提供的副峰均勻化的LS碼字具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。前面已經(jīng)提到，對(duì)于CDMA系統(tǒng)而言，不同地點(diǎn)對(duì)應(yīng)著相鄰基站發(fā)射信號(hào)間的不同延遲，某些地方如果遭遇大相關(guān)副峰，卷積碼等信道編碼將無(wú)法糾錯(cuò)，進(jìn)而無(wú)法正常通信。而經(jīng)過(guò)均勻化處理之后的LS碼可以避免大相關(guān)副峰的出現(xiàn)，其互相關(guān)副峰均勻分布，使零相關(guān)窗外的干擾可以通過(guò)信道編碼自身的糾錯(cuò)機(jī)制來(lái)解決，從而確保通信的質(zhì)量。
LA碼和LS碼的配合使用，雖然在統(tǒng)計(jì)規(guī)律上使得干擾得以平均，但是在一個(gè)碼字長(zhǎng)度的周期內(nèi)，相關(guān)副峰所造成的干擾分布依然是不均勻的。本發(fā)明使用經(jīng)過(guò)均勻化處理之后的LS碼在保留零干擾窗特性的前提下，讓一個(gè)碼字長(zhǎng)度周期內(nèi)的相關(guān)副峰所造成的干擾分布更加均勻，以利于信號(hào)恢復(fù)。
本發(fā)明可以用于其他碼分多址系統(tǒng)，在擴(kuò)頻碼中不同位置加入等長(zhǎng)度的間隙，改善擴(kuò)頻碼的相關(guān)副峰分布。
上面雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，所附的權(quán)利要求將包括這些變形和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，所述碼分多址系統(tǒng)中各個(gè)用戶都有地址碼，而且各個(gè)用戶的擴(kuò)頻地址碼間相互正交，其特征在于步驟1)選擇各個(gè)用戶的擴(kuò)頻地址碼作為擴(kuò)頻碼字；步驟2)在擴(kuò)頻碼字內(nèi)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，形成相關(guān)副峰均勻化的擴(kuò)頻碼，用于對(duì)各用戶信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻。
2.如權(quán)利要求1所述用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，其特征在于所述步驟2)中在擴(kuò)頻碼字內(nèi)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，包括在同一時(shí)刻，在不同的擴(kuò)頻碼字的相同或不同位置中插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙；也包括，在不同時(shí)刻，在同一擴(kuò)頻碼字中不同位置插入間隙。
3.如權(quán)利要求2所述用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，其特征在于在一個(gè)擴(kuò)頻碼內(nèi)插入的間隙個(gè)數(shù)總和為設(shè)定長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求2所述用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，其特征在于所述在不同的擴(kuò)頻碼字的不同位置中插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，是指在一個(gè)擴(kuò)頻碼的選定的碼片的前面或后面插入間隙；在另一擴(kuò)頻碼內(nèi)以相同的方法插入該設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，但插入的相應(yīng)間隙的具體位置在兩個(gè)擴(kuò)頻碼內(nèi)不全相同。
5.如權(quán)利要求1所述用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，其特征在于所述擴(kuò)頻碼字是帶零干擾窗的擴(kuò)頻碼，包括LAS碼和CCK碼。
6.如權(quán)利要求5所述用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法，其特征在于所述步驟1)中在擴(kuò)頻碼字內(nèi)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，是指在LS碼的C部、S部或C部和S部同時(shí)插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙。
7.一種利用如權(quán)利要求1所述用于碼分多址系統(tǒng)的擴(kuò)頻地址編碼方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于步驟A)為相鄰小區(qū)或扇區(qū)分配相同或不同的擴(kuò)頻碼；步驟B)如果相鄰小區(qū)或扇區(qū)使用相同的擴(kuò)頻碼，則在同一時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼的不同位置插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙；如果相鄰小區(qū)或扇區(qū)使用不同的擴(kuò)頻碼，則在同一時(shí)刻，對(duì)相鄰各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼的相同或不同位置插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙。
8.如權(quán)利要求7所述的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于所述步驟B)中在同一時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼的不同位置插入設(shè)定長(zhǎng)度的間隙，包括在不同時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼中插入間隙的位置進(jìn)行改變。
9.如權(quán)利要求8所述的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于所述在不同時(shí)刻，對(duì)相鄰的各小區(qū)或扇區(qū)的擴(kuò)頻碼中插入間隙的位置進(jìn)行改變，是指根據(jù)設(shè)定的插入間隙的長(zhǎng)度，在某一時(shí)刻，在一擴(kuò)頻碼的某些碼片的前面或后面插入間隙；而在另一時(shí)刻，在同一擴(kuò)頻碼內(nèi)不同位置插入間隙。
10.如權(quán)利要求9所述的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的方法，其特征在于插入的間隙個(gè)數(shù)總和為設(shè)定長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了在碼分多址及擴(kuò)頻技術(shù)的無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)中的一種擴(kuò)頻多址編碼技術(shù)，在擴(kuò)頻碼組中，以不同的方法在擴(kuò)頻碼內(nèi)部插入間隙，使得插入間隙后的多個(gè)擴(kuò)頻碼組間的相關(guān)副峰均勻化分布且較大相關(guān)副峰減少，使得鄰小區(qū)干擾分布變得均勻，使得擴(kuò)頻碼組更加適合于組網(wǎng)。當(dāng)被插入間隙的擴(kuò)頻碼為L(zhǎng)S碼時(shí)，能夠在插入間隙后保持LS碼組內(nèi)的零相關(guān)窗依然存在。
文檔編號(hào)H04J13/02GK1798001SQ20041009889
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者師延山, 邵健 申請(qǐng)人:方正通信技術(shù)有限公司