專利名稱：碼分復用方法及利用該方法的發(fā)送設備和接收設備的制作方法
技術領域：
本公開涉及通信領域的信號復用方法和參考信號的設計。
背景技術：
碼分多址(CDM)技術被廣泛應用于無線通信技術領域。最經典的碼分多址技術是使用不同的正交(orthogonal)序列對不同信號進行擴展后疊加，利用不同序列之間的正交特性來消除疊加信號間的干擾。因為這樣的優(yōu)點，碼分多址技術被廣泛應用于通信系統(tǒng)中對不同的信號進行復用。圖I(A)至圖KD)是示出基于四維沃什碼(Walsh code)的例子來說明基于正交碼的CDM復用的特點的圖示。如圖KA)所示，CDM所用的碼字彼此間是正交的，也就是說不同碼字間的互相關為0。如圖I(B)所示，在CDM復用中，不同的信號Si、S2、S3、S4分別對應不同的碼字，并且這些不同信號分別與對應的碼字相乘，相乘的結果產生了信號的擴展， 不同信號產生的擴展彼此相加，形成復用后的信號W、X、Y、Z。如圖I(C)所示，將復用后的信號W、X、Y、Z在通信信道上傳輸。CDM對信號的擴展可以在時間域上，也可以在頻率域上進行。如圖I(D)所示，在CDM解調中，將CDM擴展后的信號與不同的碼字進行相關，以恢復出原始信號S1、S2、S3、S4。在基于正交碼的CDM復用中，不同正交碼字間的正交特性是傳統(tǒng)正交CDM的最本質特點。在無線通信中，最廣泛使用的正交碼就是Walsh碼，但是這種碼長度只能為2、4、8、 16... O的冪)。對于其它長度的正交序列，要用其它的構造方法，比如長度為3的正交序列，可以用3*3的傅立葉變換矩陣獲得。在CDM復用中，復用前的信號在復用過程中被CDM碼字擴展了。在通信系統(tǒng)中，這種擴展可以是時間域上的，也可以是頻率域上的。CDM所依賴的正交性要求疊加在擴展后的信號上的信道是平坦(不變)的。但是，由于通信信道的時間和頻率的選擇性，這一平坦特性往往不能被滿足。如果擴展后的信道出現(xiàn)選擇性，那么在CDM解復用中，不同碼字間的正交性也就被破壞了。選擇性越強，這種破環(huán)就越嚴重。并且由于正交碼的特點，基于正交碼的CDM解復用必須對所有擴展后的信號進行相關，由此造成了 CDM解復用的難度加大。

發(fā)明內容
如果能找到一種編碼復用方法，使CDM解復用無須對所有擴展信號做相關，這樣， 通信信道在時間和頻率上的選擇性對CDM解復用的影響就會減小?？紤]到上述方面做出了本公開。根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種碼分復用方法，用于使用編碼矩陣對多個信號進行碼分復用，該編碼矩陣包括與該多個信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片，該方法包括將該多個信號的每個信號分別乘以對應碼字中的每個碼片；計算每個碼字中的相應碼片與對應信號的乘積之和，形成多個復用信號，其中各個碼字中的相應碼片構成多組碼片，任意一組碼片與其它組碼片中的一組碼片的差數(shù)或者和數(shù)中僅有一項不為零。根據(jù)本公開的另一個方面，提供了一種解復用方法，包括接收使用編碼矩陣對多個信號進行了碼分復用的多個復用信號；計算該多個復用信號中的多對復用信號的差數(shù)或者和數(shù)，以獲得該多個信號中的相應信號。根據(jù)本公開的再一個方面，提供了一種發(fā)送設備，用于使用編碼矩陣對多個信號進行碼分復用，該編碼矩陣包括與該多個信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片，該發(fā)送設備包括復用單元，將該多個信號中的每個信號分別乘以對應碼字中的每個碼片，并計算每個碼字中的相應碼片與對應信號的乘積之和，形成多個復用信號；以及發(fā)送單元，發(fā)送該多個復用信號，其中各個碼字中的相應碼片構成多組碼片，任意一組碼片與其它組碼片中的至少一組碼片的差數(shù)或者和數(shù)中僅有一項不為零。根據(jù)本公開的再另一個方面，提供了一種接收設備，包括接收單元，接收使用編碼矩陣對多個信號進行了碼分復用的多個復用信號；以及解復用單元，計算該多個復用信號中的多對復用信號的差數(shù)或者和數(shù)，以獲得該多個信號中的相應信號。根據(jù)本公開的基于差分編碼的碼分復用方法及相應的發(fā)送設備和接收設備，可以使得在解復用時受信道的選擇性的影響小，從而提高信道傳輸質量。


在下面結合附圖對本公開實施例的詳細描述中，本公開的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得更加清楚并更容易理解，其中圖I(A)至圖I(D)是示出基于四維沃什碼的例子來說明基于正交碼的CDM復用和解復用的特點的圖示。圖2是示出根據(jù)本公開的通信系統(tǒng)的發(fā)送設備的方框圖。圖3是示出根據(jù)本公開的通信系統(tǒng)的接收設備的方框圖。圖4㈧至圖4(D)是示出了根據(jù)本公開的一個實施例的利用長度為3的差分編碼矩陣進行復用和解復用的方法的圖示。圖5㈧至圖5(D)是示出了根據(jù)本公開的一個實施例的利用長度為4的差分編碼矩陣進行復用和解復用的方法的圖示。圖6是示出基站向移動終端發(fā)送多個數(shù)據(jù)流的無線通信系統(tǒng)的示意圖。圖7是示出構成基站向移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)流的資源塊的示例的圖示。圖8 (A)至圖8 (C)是示出根據(jù)本公開的一個實施例的基于差分編碼方式對相鄰小區(qū)的解調參考信號進行碼分復用及解復用的圖示。圖9是示出根據(jù)本公開的一個實施例的基于差分編碼方式對相鄰小區(qū)的解調參考信號進行碼分復用及解復用的另一個示例的圖示。圖10 (A)至圖10 (C)是示出根據(jù)本公開的一個實施例的基于差分編碼方式對相鄰小區(qū)的解調參考信號進行碼分復用及解復用的再一個示例的圖示。圖11 (A)和圖11 (B)是示出多層資源塊中一層資源塊上在頻率上相鄰的兩個資源塊的圖示。圖12是示出根據(jù)本公開的一個實施例的基于差分編碼的碼分復用方法的流程圖。
圖13是示出根據(jù)本公開的一個實施例的基于差分編碼的解復用方法的流程圖。
具體實施例方式下面將結合附圖詳細描述本公開的具體實施例。如果考慮到對有關現(xiàn)有技術的詳細描述可能會混淆本公開的要點，則不會在這里提供其詳細描述。在各個實施例中，相同的附圖標記用于表示執(zhí)行同樣功能的元件或單元。本發(fā)明提出了基于差分編碼的CDM復用和解復用的方法以及在無線通信系統(tǒng)中應用這樣的方法的發(fā)送設備和接收設備。第一實施例圖2是示出根據(jù)本公開的實施例的無線通信系統(tǒng)的發(fā)送設備的方框圖。如圖2所示，根據(jù)本公開的發(fā)送設備200包括彼此相互連接的復用單元202和發(fā)送單元206。根據(jù)本公開的發(fā)送設備200還可以包括中央處理單元(CPU) 210，用于執(zhí)行相關的程序，以處理各種數(shù)據(jù)并控制設備200中的各個單元的操作；只讀存儲器(R0M)213，用于存儲CPU 210進行各種處理和控制所需的各種程序；隨機存取存儲器(RAM)215，用于存儲 CPU 210在處理和控制過程中臨時產生的中間數(shù)據(jù)；輸入/輸出(I/O)單元216，用于與外部設備連接，在外部設備和發(fā)送設備200之間傳輸各種數(shù)據(jù)等。上述復用單元202、發(fā)送單元206、CPU 210、ROM 213、RAM 215、I/O單元216等可以通過數(shù)據(jù)和/或命令總線220來連接，并在相互之間傳送信號。上述各個單元不對本公開的范圍構成限制。根據(jù)本公開的一個實施例，也可以通過與上述CPU 210、ROM 213、RAM 215、I/O單元216等相結合的功能軟件來實現(xiàn)復用單元 202和發(fā)送單元206中的任一單元的功能。并且，復用單元202和發(fā)送單元206的功能也可以合并為一個單元來實現(xiàn)。本公開的發(fā)送設備200使用編碼矩陣對多個原始信號進行碼分復用，該編碼矩陣包括與多個原始信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片。復用單元202 將多個原始信號中的每個原始信號分別乘以對應碼字中的每個碼片，并將每個碼字中的相應碼片與對應原始信號的乘積相加，形成多個復用信號。發(fā)送單元206將多個復用信號通過發(fā)送設備200發(fā)送出去。根據(jù)本公開的一個實施例，各個碼字中的相應碼片可以構成多組碼片，其中任意一組碼片與其它組碼片中的至少一組碼片的差數(shù)或者和數(shù)中僅有一項不為零。例如，該編碼矩陣是NXM階矩陣A，上述多個原始信號是M個信號L1, L2, ...，Lm, 編碼矩陣A中包括M個碼字[%,」，[ai,2]，...，[ai,M]，各個碼字中的相應碼片構成了 N組碼片[ay]，[a2,」]，···，[ 」]。這里，i = 1. . N, j = 1··Μ，M和N是大于等于2的正整數(shù)， 并且M彡N，多個復用信號是N個信號S1, S2, ...，Sn，其中S1 = L1Xalj^L2Xalj2+. . . +LMXaljM ；S2 = L1Xa2j^L2Xa2j2+. · · +LMXa2jM ；......SN — L1X aN1+L2 X aN，2+· · · ^-LM X ΜΟ根據(jù)本公開的一個實施例，上述編碼矩陣A可以這樣構造A = Laijj]
權利要求
1.一種碼分復用方法，用于使用編碼矩陣對多個信號進行碼分復用，所述編碼矩陣包括與所述多個信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片，所述方法包括將所述多個信號的每個信號分別乘以對應碼字中的每個碼片；以及計算每個碼字中的相應碼片與對應信號的乘積之和，形成多個復用信號，各個碼字中的相應碼片構成多組碼片，任意一組碼片與其它組碼片中的一組碼片的差數(shù)或者和數(shù)中僅有一項不為零。
2.如權利要求1所述的碼分復用方法，其中相鄰兩組碼片的差數(shù)或者和數(shù)中僅有一項不為零。
3.如權利要求1所述的碼分復用方法，每個所述碼片的絕對值相同，符號相同或者相反。
4.如權利要求1所述的碼分復用方法，所述編碼矩陣是NXM階矩陣A，所述多個信號是M個信號L1, L2,...，LM，所述編碼矩陣A中包括M個碼字[ ,」，[aij2], . . . , [\Μ]，各個碼字中的相應碼片構成了 N組碼片[ ,」]，[a2jJ]，. . .，[aNjJ]。這里，i = l...N,j = 1-..M, M和N是大于等于2的正整數(shù)，并且M彡N，多個復用信號是N個信號S1, &，...，、，其中S1=LiXaia+L2Xal72+. · · +LMXa1 M ；S2 = LiXa2，i+L2Xa2，2+· · · +LMXa2，M ；......;SN = L1Xaw7i+L2 X aN，2+· · · +LmX aN Mo
5.如權利要求2所述的碼分復用方法，所述編碼矩陣為A = Laijj]J b, i<j b, i>j=,..或者·| ,{-b, i>J [-i', KJ其中b可以是任意非零的數(shù)。
6.如權利要求1所述的碼分復用方法，所述多個信號是無線通信系統(tǒng)的不同小區(qū)所發(fā)送的資源塊中的解調參考信號。
7.如權利要求6所述的碼分復用方法，還包括步驟將同一小區(qū)中使用相同預編碼的相鄰資源塊中的解調參考信號作為所述多個信號中的一個信號。
8.如權利要求6或7所述的碼分復用方法，還包括步驟將所述不同小區(qū)的每個小區(qū)的解調參考信號分為多個組，所有小區(qū)的不同組的解調參考信號分別乘以不同的編碼矩陣，形成多組復用信號。
9.如權利要求6或7所述的碼分復用方法，還包括步驟將一個小區(qū)的同一層資源塊中位于相鄰時間段的解調參考信號進行正交碼分復用，并將如此復用后的解調參考信號作為所述多個信號中的一個信號。
10.一種解復用方法，包括接收使用編碼矩陣對多個信號進行了碼分復用的多個復用信號；以及計算所述多個復用信號中的多對復用信號的差數(shù)或者和數(shù)，以獲得所述多個信號中的相應信號。
11.如權利要求10所述的解復用方法，其中相鄰兩個復用信號的差數(shù)或者和數(shù)中僅有一項不為零。
12.如權利要求10所述的解復用方法，所述編碼矩陣包括與所述多個信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片，通過將所述多個信號中的每個信號分別乘以對應的碼字中的每個碼片，計算每個碼字中的相應碼片與對應信號的乘積之和，形成所述多個復用信號。
13.如權利要求12所述的解復用方法，每個所述碼片的絕對值相同，符號相同或者相反。
14.如權利要求10所述的解復用方法，所述編碼矩陣是MXN階矩陣A，所述多個信號是L1, L2, ... , LM，所述編碼矩陣A中包括M個碼字[ ,」，[a,,2]，. . .，[ai,M]，各個碼字中的相應碼片構成了 N組碼片[ ,」]，[ ,」]，···，[%,」]。這里，i = 1...N，j = 1···Μ，Μ和N是大于等于2的正整數(shù)，并且M彡N，多個復用信號是N個信號S1A2,...，Sn，其中S1 = L1Xa1,I+L2 X a1 2+. . . +LmX a1 M ；S2 = Li X a2a+L2X a2 2+. . . +LmX a2 M ；...... ;SN = L1Xbn7^L2Xbn72+· · · +LmX aN，M。
15.如權利要求13所述的解復用方法，所述編碼矩陣為A = [Bijj]
16.如權利要求10所述的解復用方法，所述多個信號是無線通信系統(tǒng)的不同小區(qū)所發(fā)送的資源塊中的解調參考信號。
17.如權利要求16所述的解復用方法，還包括步驟接收多組復用信號；以及分別計算每一組復用信號中的不同對復用信號的差數(shù)或者和數(shù)，以分別獲得所述不同小區(qū)的解調參考信號。
18.如權利要求16所述的解復用方法，還包括步驟在接收資源塊中相鄰時間位置的經復用的解調參考信號時，針對不同頻率，在所述相鄰時間位置交替檢測，以獲得相應的經復用的解調參考信號。
19.一種發(fā)送設備，用于使用編碼矩陣對多個信號進行碼分復用，所述編碼矩陣包括與所述多個信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片，所述發(fā)送設備包括復用單元，將所述多個信號中的每個信號分別乘以所述對應碼字中的每個碼片，計算每個碼字中的相應碼片與對應信號的乘積之和，形成多個復用信號；以及發(fā)送單元，發(fā)送所述多個復用信號，其中各個碼字中的相應碼片構成多組碼片，任意一組碼片與其它組碼片中的至少一組碼片的差數(shù)或者和數(shù)中僅有一項不為零。
20.如權利要求19所述的發(fā)送設備，所述多個信號是無線通信系統(tǒng)的不同小區(qū)所發(fā)送的資源塊中的解調參考信號。
21.如權利要求20所述的發(fā)送設備，所述復用單元將所述不同小區(qū)的每個小區(qū)的解調參考信號分為多個組，所有小區(qū)的不同組的解調參考信號分別乘以不同的編碼矩陣，形成多組復用信號。
22.如權利要求20所述的發(fā)送設備，所述復用單元將一個小區(qū)的同一層資源塊中位于相鄰時間段的解調參考信號進行正交碼分復用，并將如此復用后的解調參考信號作為所述多個信號中的一個信號。
23.一種接收設備，包括接收單元，接收使用編碼矩陣對多個信號進行了碼分復用的多個復用信號；以及解復用單元，計算所述多個復用信號中的多對復用信號的差數(shù)或者和數(shù)，以獲得所述多個信號中的相應信號。
24.如權利要求23所述的接收設備，所述編碼矩陣包括與所述多個信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片，通過將所述多個信號中的每個信號分別乘以對應碼字中的每個碼片，計算每個碼字中的相應碼片與對應信號的乘積之和，形成所述多個復用信號。
25.如權利要求23所述的接收設備，所述多個信號是無線通信系統(tǒng)的不同小區(qū)所發(fā)送的資源塊中的解調參考信號。
26.如權利要求25所述的接收設備，所述接收單元接收多組復用信號，所述解復用單元分別計算每一組復用信號中的不同對復用信號的差數(shù)或者和數(shù)，以分別獲得不同小區(qū)的解調參考信號。
27.如權利要求23所述的接收設備，所述解復用單元在接收資源塊中相鄰時間位置的經復用的解調參考信號時，針對不同頻率，在所述相鄰時間位置交替檢測，以獲得相應的經復用的解調參考信號。
全文摘要
提供了一種碼分復用方法和利用該方法的發(fā)送設備和接收設備。該方法使用編碼矩陣對多個信號進行碼分復用，編碼矩陣包括與該多個信號的數(shù)量相同數(shù)量的多個碼字，每個碼字包括多個碼片，該方法包括將該多個信號的每個信號分別乘以對應碼字中的每個碼片，計算每個碼字中的相應碼片與對應信號的乘積之和，形成多個復用信號，各個碼字中的相應碼片構成多組碼片，任意一組碼片與其它組碼片中的一組碼片的和數(shù)或差數(shù)中僅有一項不為零。根據(jù)本公開的碼分復用方法及發(fā)送設備和接收設備，可以使得在解復用時受信道的選擇性的影響小，從而提高信道傳輸質量。
文檔編號H04J13/12GK102237944SQ201010158680
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2010年4月23日
發(fā)明者今村大地, 張治 , 徐 明, 星野正幸 申請人:松下電器產業(yè)株式會社