專利名稱：一種加擾方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種用于加擾的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，為了隨機化小區(qū)間干擾，通常使用加擾技術(shù)，不同的小區(qū)/UE使用不同的擾碼對發(fā)送數(shù)據(jù)進行加擾。例如在長期演進(LTE)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在經(jīng)過編碼后，就要進行比特級加擾，然后進行調(diào)制，最終產(chǎn)生正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing, OFDM)符號。物理上行共享信道(Physical UplinkShare Channel, PUSCH)是LTE中的上行共享數(shù)據(jù)信道，主要用于傳輸上行共享數(shù)據(jù)，同 時也可以傳輸上行控制信息,例如CQI (Channel Quality Indication,信道質(zhì)量標(biāo)識)/PMI (Precoding Matrix Indication,預(yù)編碼矩陣標(biāo)識)/RI (Rank Indication,秩標(biāo)識)、下行解碼結(jié)果反饋ACK/NACK。以PUSCH為例，現(xiàn)有技術(shù)中包含加擾的處理過程如圖I、圖2所示，具體包括如下步驟步驟S201 :對上行共享數(shù)據(jù) UL_SCH(Uplink Shared Channel)、控制信令 CQI/PMI、RI、ACK/NACK進行信道編碼；此處的UL-SCH的相關(guān)參數(shù)來自相應(yīng)物理下行控制信道(Physical DownlinkControl Channel,PDCCH)的解碼信息，具體來說，子幀η的UL-SCH信息要根據(jù)子幀η_4的PDCCH解碼結(jié)果進行配置。UL-SCH編碼采用Turbo編碼，并根據(jù)需要進行速率匹配。通常，PDCCH解碼由硬件加速器完成，解碼結(jié)果上報給協(xié)議控制處理器(通常是ARM)，協(xié)議控制處理器根據(jù)HXXH解碼結(jié)果配置參數(shù)并準(zhǔn)備UL-SCH數(shù)據(jù)，協(xié)議控制處理器的處理時間相對較長。對CQI/PMI進行卷積編碼，并根據(jù)需要進行速率匹配。對RI進行分組編碼，并進行速率匹配。ACK/NACK 值來自相應(yīng)物理下行共享信道(Physical Downlink Share Channel,PDSCH)的解碼結(jié)果，具體來說，子幀η要發(fā)送的ACK/NACK對應(yīng)于子幀η_4的TOSCH解碼結(jié)果。ACK/NACK編碼采用分組編碼，并根據(jù)需要進行速率匹配。步驟S202 :將 UL-SCH、CQI/PMI、RI、ACK/NACK 復(fù)用并進行信道交織按照協(xié)議中的要求，將UL-SCH、CQI/PMI、RI、ACK/NACK等進行信道交織和復(fù)用。步驟S203 :將復(fù)用后的上行數(shù)據(jù)進行比特加擾生成擾碼序列，然后通過將擾碼序列與上行數(shù)據(jù)按每比特異或的方式實現(xiàn)加擾。步驟S204 :對加擾后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制調(diào)制采用星座圖映射的方式，將每連續(xù)若干個比特變換為一個復(fù)數(shù)符號。例如對于QPSK/16QAM/64QAM，分別將每連續(xù)2/4/6比特映射為一個復(fù)數(shù)，在LTE協(xié)議中定義了具體的映射關(guān)系。步驟S205 :生成單載波頻分復(fù)用接入(SC-FDMA, Single Carrier-FrequencyDivision Multiple Access)符號
對調(diào)制后的符號根據(jù)協(xié)議進行DFT (數(shù)字傅里葉變換)/IFFT (逆快速傅里葉變換)處理，生成SC-FDMA符號。在現(xiàn)有技術(shù)中，編碼及加擾都在專用硬件單元中實現(xiàn)。在LTE中，擾碼序列為gold序列；gold序列是LTE以及其它無線通信系統(tǒng)中廣泛使用的一種序列，gold序列可用于比特數(shù)據(jù)加擾、參考信號(Reference Signal, RS)序列、寬帶碼分多址WCDMA移動通信系統(tǒng)中的擾碼序列等。目前，系統(tǒng)和終端的解決方案越來越向軟件無線電(Software DefineRadio, SDR)的方向轉(zhuǎn)移，在基于SDR的解決方案中，占用計算資源較多、標(biāo)準(zhǔn)之間差異較小的比特級操作通常由編解碼硬件加速器完成，而符號級處理通常由SDR處理器完成。針對 案中都有專門的序列產(chǎn)生單元(Code Generation Unit,CGU,包含gold序列)，用于各種用途。在現(xiàn)有技術(shù)中，比特加擾需要專門的硬件單元，沒有充分利用SDR處理器的相應(yīng)功能，是一種資源上的浪費。 如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)的一種實現(xiàn)方案為，編碼/復(fù)用和加擾過程在編解碼硬件加速器中完成，調(diào)制在SDR處理器中完成，由于編解碼硬件加速器適合進行比特級的處理，因此，加擾過程在比特級進行處理，而在SDR處理器中進行符號級調(diào)制，即現(xiàn)有技術(shù)采用的是先加擾后調(diào)制的方式，然而加擾過程用到的硬件單元和SDR處理器中的序列產(chǎn)生單元CGU在功能上都涉及到gold序列生成單元，例如LTE參考信號生成(LTE RS Generation)單元用于根據(jù)配置生成gold序列，WCDMA加擾(wcdma scrambling)解擾也需要gold序列。因此，編解碼硬件加速器和SDR處理器都包含了同樣的功能單元，造成了一定的資源浪費。另外，從功能實現(xiàn)靈活性的角度考慮，現(xiàn)有技術(shù)中的比特級加擾也存在問題。以LTE PUSCH 為例，UL-SCH/CQI/PMI/RI 依賴于 PDCCH 解碼結(jié)果，ACK/NACK 依賴于 PDSCH 解碼結(jié)果；而在每一個子幀，PDSCH解碼都依賴于HXXH解碼結(jié)果，在HXXH解碼完成之后才能進行roscH解碼。編解碼硬件加速器在完成解碼后，需要將解碼結(jié)果上報給協(xié)議處理器，協(xié)議處理器根據(jù)解碼結(jié)果準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，協(xié)議處理器的處理時間較長，如果在roscH解碼完成得到ACK/NACK之后才上報給協(xié)議處理器，很有可能不滿足協(xié)議中的時序需求。如圖4所示，在PDSCH解碼完成后統(tǒng)一向協(xié)議處理器上報結(jié)果時，上行PUSCH發(fā)送存在時序風(fēng)險。在這種情況下，需要把roccH和roscH解碼結(jié)果分別處理，單獨上報roccH解碼結(jié)果，由協(xié)議處理器配置UL-SCH/CQI/PMI/RI數(shù)據(jù)并由編解碼硬件加速器進行比特級處理，而由SDR處理器對ACK/NACK進行處理。此時的實現(xiàn)功能劃分如圖5所示。而在圖5中，由于SDR處理器并不擅長比特級處理，因此在SDR處理器中進行比特級加擾、比特級復(fù)用的實現(xiàn)效率通常很低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種加擾方法和裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)在比特級加擾而無法復(fù)用信號處理單元中已有的擾碼序列產(chǎn)生單元，及當(dāng)由于時序原因?qū)е滦枰谛盘柼幚韱卧袕?fù)用多個信道時在信號處理單元中進行比特級復(fù)用和加擾實現(xiàn)效率低的問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的技術(shù)方案I : 一種加擾方法，該方法包括在信號處理單元中對來自編碼硬件加速器的比特數(shù)據(jù)進行調(diào)制；
對調(diào)制后的符號進行符號級加擾，然后生成待發(fā)送的符號。技術(shù)方案2 :基于技術(shù)方案I，所述加擾過程中所使用的gold序列從所述信號處理單元中的序列產(chǎn)生單元CGU獲得。技術(shù)方案3 :基于技術(shù)方案1，當(dāng)由于時序原因?qū)е滦枰谛盘柼幚韱卧袕?fù)用多個信道時，所述方法在加擾之前還包括對調(diào)制后的多個信道符號進行復(fù)用的步驟，在復(fù)用后再進行所述符號級加擾。技術(shù)方案4 :基于技術(shù)方案3，所述調(diào)制后的多個信道符號包括對上行共享數(shù)據(jù)UL-SCH、控制信令CQI/PMI和秩標(biāo)識RI中的任意一個進行調(diào)制或任意多個進行復(fù)用交織及調(diào)制后的信道符號、對確認(rèn)ACK/非確認(rèn)NACK進行調(diào)制后的信道符號。技術(shù)方案5 :基于前述任一項技術(shù)方案，所述信號處理單元為軟件無線電處理器。技術(shù)方案6 :基于本發(fā)明實施例，本發(fā)明還提供一種加擾裝置，該裝置應(yīng)用于信號處理單元中，包括 調(diào)制模塊，用于對來自編碼硬件加速器的比特數(shù)據(jù)進行調(diào)制；加擾模塊，用于對調(diào)制模塊輸出的調(diào)制后的符號進行符號級加擾，然后生成待發(fā)送的符號。技術(shù)方案7 :基于技術(shù)方案6,所述加擾模塊從信號處理單兀中的CGU單兀中獲取加擾所需的gold序列，對調(diào)制后的符號數(shù)據(jù)進行加擾。技術(shù)方案8 :基于技術(shù)方案6，所述裝置包括多個調(diào)制模塊，所述多個調(diào)制模塊用于分別對多個信道數(shù)據(jù)進行調(diào)制；所述裝置還包括復(fù)用模塊，用于對所述多個調(diào)制模塊輸出的調(diào)制數(shù)據(jù)進行符號級復(fù)用；所述加擾模塊用于對復(fù)用后的數(shù)據(jù)進行符號級加擾。技術(shù)方案9 :基于技術(shù)方案8,所述多個調(diào)制模塊包括第一調(diào)制模塊，用于對編碼硬件加速器輸出的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，所述編碼硬件加速器輸出的數(shù)據(jù)為對UL-SCH信道編碼數(shù)據(jù)、CQI/PMI信道編碼數(shù)據(jù)和RI信道編碼數(shù)據(jù)中的任意一個或多個進行復(fù)用交織處理后的數(shù)據(jù)；第二調(diào)制模塊，用于對ACK/NACK信道編碼數(shù)據(jù)進行調(diào)制；所述復(fù)用模塊用于對所述第一調(diào)制模塊和第二調(diào)制模塊輸出的調(diào)制符號進行復(fù)用，所述加擾模塊對復(fù)用后的數(shù)據(jù)進行符號級加擾。進一步地，技術(shù)方案6-9任一項中，所述信號處理單元為軟件無線電處理器。本發(fā)明實現(xiàn)了在信號處理單元中的符號級加擾，充分復(fù)用了信號處理單元中的符號級序列產(chǎn)生單元，避免了硬件資源的浪費；當(dāng)由于時序原因?qū)е滦枰谛盘柼幚韱卧袕?fù)用多個信道時，本發(fā)明采用先進行調(diào)制、然后進行復(fù)用再進行符號級加擾的方式，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，由于時序原因?qū)е滦枰谛盘柼幚韱卧袕?fù)用多個信道時，進行比特級加擾、比特級復(fù)用等比特級操作造成信號處理單元處理低效率的技術(shù)問題，提高了系統(tǒng)效率、增加了系統(tǒng)實現(xiàn)的靈活性。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中PUSCH實現(xiàn)模塊及功能劃分示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中PUSCH處理的實現(xiàn)流程圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中加擾和序列廣生單兀CGU關(guān)系不意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中roCCH/roSCH/PUSCH處理時序需求示意圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)ACK/NACK需要在SDR處理器中完成時，實現(xiàn)模塊及功能劃分示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的一種加擾方法流程圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的加擾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明提供的加擾裝置在SDR處理器中的應(yīng)用示意圖；·
圖9為本發(fā)明實施例提供的另一種加擾裝置在SDR處理器中應(yīng)用示意圖；圖10為基于圖9的PUSCH信道處理流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉實施例并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。圖6為本發(fā)明實施例提供的加擾方法流程圖，該方法包括步驟601、在信號處理單元中對來自編碼硬件加速器的比特數(shù)據(jù)進行調(diào)制；本發(fā)明實施例中信號處理單元采用軟件無線電SDR處理器，可以理解的是，本發(fā)明所述的信號處理單元還可以是其他類型的符號級處理單元。步驟602、對調(diào)制后的符號進行符號級加擾，然后生成待發(fā)送的符號。本發(fā)明提供的加擾方法在SDR處理器中先進行調(diào)制后再進行符號級的加擾，調(diào)制和加擾都在符號級處理，因此適合放在SDR處理器中完成，這時加擾用到的一些硬件單元也可以和SDR中本來就有的CGU復(fù)用(如gold序列產(chǎn)生)，從而避免資源上的浪費?；谏鲜龇椒?，當(dāng)由于時序原因?qū)е滦枰赟DR處理器中復(fù)用多個信道時，所述方法在加擾之前還包括對調(diào)制后多個信道符號進行復(fù)用的步驟，在復(fù)用后再進行符號級加擾；圖7為本發(fā)明實施例提供的一種應(yīng)用于SDR處理器中的加擾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置700包括調(diào)制模塊701，用于對來自編碼硬件加速器的比特數(shù)據(jù)進行調(diào)制；加擾模塊702，用于對調(diào)制模塊輸出的調(diào)制后的符號進行符號級加擾，然后生成待發(fā)送的符號。所述調(diào)制模塊701根據(jù)不同的協(xié)議規(guī)范，將每連續(xù)若干個比特數(shù)據(jù)映射為一個復(fù)數(shù)。以LTE為例，調(diào)制類型主要有QPSK/16QAM/64QAM，分別將每連續(xù)2/4/6個比特映射為一個復(fù)數(shù)。加擾模塊702從SDR處理器中的CGU單元中獲取加擾所需的gold序列，對調(diào)制后的符號數(shù)據(jù)進行加擾，以LTE為例，該模塊對調(diào)制后的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的實部、虛部分別做符號和幅度變換。所述調(diào)制模塊701和加擾模塊702聯(lián)合使用的效果相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)中先對比特數(shù)據(jù)進行比特級加擾，然后再進行調(diào)制。圖8為本發(fā)明提供的加擾裝置在SDR處理器中的應(yīng)用示意圖，在該實施例中，SDR處理器包含加擾裝置，用于采用本發(fā)明提供的加擾方法對編解碼硬件加速器輸出的經(jīng)編碼和復(fù)用后的數(shù)據(jù)進行調(diào)制和加擾;所述加擾裝置中的加擾模塊從SDR中的CGU單元獲取gold序列；符號生成單元，用于從所述加擾裝置獲取加擾后的數(shù)據(jù)，生成所需的符號，如SC-TOMA 符號。本發(fā)明提供的符號級加擾方法及裝置，能夠充分利用SDR處理器中的序列產(chǎn)生單元。以下以典型的QPSK/16QAM/64QAM的加擾調(diào)制為例對本發(fā)明提供的方案進行詳細(xì)說明(I)當(dāng)采用QPSK調(diào)制方式時每2bit數(shù)據(jù)映射成一個復(fù)數(shù)，2比特數(shù)據(jù)I^bci與調(diào)制后的I/Q路(即實部/虛部)數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系如下。 表IQPSK調(diào)制映射
b0 I I^1 QO O ~
~ ~ ~T~假設(shè)Id1Idci對應(yīng)的gold序列為C1Ctl,其中cQ, C1 e {0，1}，將其變換成c' xc' 0,其
,、 I jc > O
中 c' i =-Sgn(C^S-I), i = O, I,則 c' t E {-1，1}，這里sgn(jc) = ]λ。
[-1 χ<0設(shè)I^bci直接調(diào)制后的數(shù)據(jù)為(XpXi)，其中\(zhòng)對應(yīng)調(diào)制后符號的實部，Xi對應(yīng)調(diào)制后符號的虛部加擾后的數(shù)據(jù)為yiy(l，其中yi = (bi+Ci)mod2 ;設(shè)7山調(diào)制后的數(shù)據(jù)為(Yr，Yi)。要實現(xiàn)在調(diào)制之后加擾，就是要利用(Xr，Xi)和c' lC' J導(dǎo)到(Yr，Yi)。由QPSK調(diào)制特點可以發(fā)現(xiàn)，c' lC'。對(Yr，Yi)的符號產(chǎn)生影響，具體有如下規(guī)律Yr = sgn (c' 0) *XrYi = sgn (c' ^ ^Xi(2)當(dāng)采用16QAM調(diào)制方式時每4bit數(shù)據(jù)映射成一個復(fù)數(shù)，4比特數(shù)據(jù)bAbh與調(diào)制后的I/Q路數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系如下。表216QAM調(diào)制映射
b0b2 I I^b3 Q 01 301 3
00 00 ~10 ~ 10 ~~
~ΠΠ ^3~
假設(shè)、響、對應(yīng)的gold序列為C3C2C1C0,其中Ci e {0，1}，i = O 3，將其變換成 C' 3c' 2c! 。，其中 c' i =-Sgn(CM-I), i = O 3,則 c' i e {-1,1}；設(shè)直接調(diào)制后的數(shù)據(jù)為(XriXi) !設(shè)匕士士山。力口擾后的數(shù)據(jù)為其中Yi = (bi+c^moc^ ;設(shè)y3y2yiy(l調(diào)制后的數(shù)據(jù)為化，Yi)。要實現(xiàn)在調(diào)制之后加擾，就是要利用(XyXi)和C' 3C ' 2C ' Ic ' 得到(Yj·，Yi)。仔細(xì)觀察二者之間的關(guān)系，C ' 2C '。會對乙產(chǎn)生影響，C' 3C, i會對Yi產(chǎn)生影響，分別對應(yīng)于作符號和數(shù)據(jù)部分的處理。其中對于符號部分，I路符號由c' 共同決定，Q路符號由C'同決定。對于數(shù)據(jù)部分，取值為{1，3}，將其減去2變?yōu)閧_1，1}，此時數(shù)據(jù)部分的變化區(qū)間與QPSK相同，參考QPSK時的變換公式，即可得到如下變換關(guān)系Yr = sgn (c' Q*Xr) * (2+c' 2* (| Xr 卜2))Yi = SgrKc' ^Xi)* (2+c; 3* (| Xi | -2))
(3)當(dāng)采用64QAM調(diào)制方式時每6bit數(shù)據(jù)映射成一個復(fù)數(shù)，6比特數(shù)據(jù)bAAb^b。與調(diào)制后的I/Q路數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系如下。表364QAM調(diào)制映射
權(quán)利要求
1.一種加擾方法，其特征在于，該方法包括 在信號處理單元中對來自編碼硬件加速器的比特數(shù)據(jù)進行調(diào)制； 對調(diào)制后的符號進行符號級加擾，然后生成待發(fā)送的符號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 所述加擾過程中所使用的gold序列從所述信號處理單元中的序列產(chǎn)生單元CGU獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 當(dāng)由于時序原因?qū)е滦枰谛盘柼幚韱卧袕?fù)用多個信道時，所述方法在加擾之前還包括對調(diào)制后的多個信道符號進行復(fù)用的步驟，在復(fù)用后再進行所述符號級加擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制后的多個信道符號包括對上行共享數(shù)據(jù)UL-SCH、控制信令CQI/PMI和秩標(biāo)識RI中的任意一個進行調(diào)制或任意多個進行復(fù)用交織及調(diào)制后的信道符號、對確認(rèn)ACK/非確認(rèn)NACK進行調(diào)制后的信道符號。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所述的方法，其特征在于， 所述信號處理單元為軟件無線電處理器。
6.一種加擾裝置，其特征在于，該裝置應(yīng)用于信號處理單元中，包括 調(diào)制模塊，用于對來自編碼硬件加速器的比特數(shù)據(jù)進行調(diào)制； 加擾模塊，用于對調(diào)制模塊輸出的調(diào)制后的符號進行符號級加擾，然后生成待發(fā)送的符號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述加擾模塊從信號處理單元中的CGU單元中獲取加擾所需的gold序列，對調(diào)制后的符號數(shù)據(jù)進行加擾。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括多個調(diào)制模塊，所述多個調(diào)制模塊用于分別對多個信道數(shù)據(jù)進行調(diào)制； 所述裝置還包括 復(fù)用模塊，用于對所述多個調(diào)制模塊輸出的調(diào)制數(shù)據(jù)進行符號級復(fù)用； 所述加擾模塊用于對復(fù)用后的數(shù)據(jù)進行符號級加擾。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述多個調(diào)制模塊包括 第一調(diào)制模塊，用于對編碼硬件加速器輸出的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，所述編碼硬件加速器輸出的數(shù)據(jù)為對UL-SCH信道編碼數(shù)據(jù)、CQI/PMI信道編碼數(shù)據(jù)和RI信道編碼數(shù)據(jù)中的任意一個或多個進行復(fù)用交織處理后的數(shù)據(jù)； 第二調(diào)制模塊，用于對ACK/NACK信道編碼數(shù)據(jù)進行調(diào)制； 所述復(fù)用模塊用于對所述第一調(diào)制模塊和第二調(diào)制模塊輸出的調(diào)制符號進行復(fù)用，所述加擾模塊對復(fù)用后的數(shù)據(jù)進行符號級加擾。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項所述的裝置，其特征在于， 所述信號處理單元為軟件無線電處理器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加擾方法和裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)在比特級加擾而無法復(fù)用信號處理單元中已有的擾碼序列產(chǎn)生單元，及當(dāng)由于時序原因?qū)е滦枰谛盘柼幚韱卧袕?fù)用多個信道時在信號處理單元中進行比特級復(fù)用和加擾實現(xiàn)效率低的問題。本發(fā)明采用在信號處理單元中進行先調(diào)制后加擾的方法，實現(xiàn)了在信號處理單元中的符號級加擾，復(fù)用了擾碼序列產(chǎn)生單元，避免了在信號處理單元中進行比特級加擾和復(fù)用，提高了系統(tǒng)效率、增加了系統(tǒng)實現(xiàn)的靈活性。
文檔編號H04L1/00GK102957499SQ20111024657
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者陳寧, 肖海勇, 韋玲, 羅新 申請人:中興通訊股份有限公司