设计用于对数据进行编码调制和信道估计的序列的系统方法

专利名称：设计用于对数据进行编码调制和信道估计的序列的系统方法
技术领域：
本发明总体涉及无线通信以及与无线通信有关的技术。更具体 地，本发明涉及设计用于对数据进行编码调制和信道估计的序列的系 统和方法。
背景技术：
无线通信系统典型地包括与多个用户设备(也被称为移动台、订
户单元、接入终端等)进行无线通信的基站。基站在射频(RF)通信 信道上向用户设备发送数据。术语"下行链路"指的是从基站到用户设 备的传输，而术语"上行链路"指的是从用户设备到基站的传输。
正交频分复用(OFDM)是调制和多址接入技术，通过该技术将 通信信道的传输频带划分成很多间隔相等的子频带。在每一个子频带 中发送携带一部分用户信息的子载波，并且每一个子载波与任何其它 的子载波正交。有时也将子载波称之为"音"。OFDM使得可以创建可 以有效地用于众多业务(包括语音和数据)的、非常灵活的系统架构。 有时，也将OFDM称为离散多音传输(DMT)。
第三代伙伴计划(3GPP)是世界范围内标准组织的合作。3GPP 的目标是在国际电信联盟所定义的IMT-2000 (国际移动电信-2000) 标准的范围内制定全球可用的第三代(3G)移动电话系统规范。3GPP 的长期演进("LTE")委员会正在考虑将OFDM以及OFDM/OQAM(正 交频分复用/偏移正交幅度调制)作为用于下行链路传输的方法，以及 将OFDM作为用于上行链路上的传输的方法。
针对相干接收，无线通信系统(如，时分多址(TDMA)、正交频 分复用(OFDM))通常计算对用户设备的天线和基站的天线之间的信 道冲激响应的估计。信道估计可涉及发送与数据进行复用的已知参考 信号。针对监督、控制、均衡、连续性、同步等，参考信号可包括单个频率并可被在通信系统上发送。无线通信系统可包括每一个都发送 参考信号的一个或更多个移动台和一个或更多个基站。此外，无线通
信系统可发送信道质量信息(CQI)、肯定应答报告(ACK)和否定应 答报告(NAK)。可通过使CQI与ACK/NAK理想正交的序列对CQI 和ACK/NAK进行调制(或覆盖)。然而，来自其它系统的覆盖后的 CQI和ACK/NAK可引入干扰。因而，可以通过设计用于对数据进行 编码调制和信道估计的序列的系统和方法获益。
此外，在以下非专利文献中公开了涉及本发明的一些常规技术-
Sharp, "Optimized UL RS Design, and some issues with current UL RS proposals", 3GPPTSG-RAN WG1 #48bis Rl-071494, 2007.03.30.
Sharp, "Optimized UL RS Design-OZCL Sequences", 3GPP TSG-RAN WG1 #48bis Rl-072053, 2007.05.11.
Texas Instruments, "ACK/NAK and CQI Multiplexing and Performance in E-UTRA UL"， 3GPP TSG RAN WG1 #49 Rl-072206, 2007.05.11.
DILIP V SARWATE, "Bounds on Crosscorrelation and Autocorrelation of Sequences", Nov. 1979， IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL.IT-25， NO.6, pp.720-724.

发明内容
描述了一种使用数值方法来设计用于对数据进行编码调制的序列 的方法。确定输入的多输入多输出信号。获得与一个或更多个给出的 结构化向量最近的紧框架。根据所述最近的紧框架获得一个或更多个 结构化向量。将所述一个或更多个结构化向量投影至轮换矩阵的空间。 输出一类或更多类对所述序列的设计进行指示的矩阵。使用所设计的 序列对数据进行编码调制。
在一个实施例中，数据包括信道质量信息。数据可包括肯定应答 报告和否定应答报告。编码调制后的数据可在小区中正交。在一个实 施例中，所设计的序列与用于信道估计的序列是相同的。
可使用码分多址(CDMA)实现对数据进行编码调制。序列的集合可包括接近于1的峰均功率比。可从基序列递归地产生序列的集合。 可在离散傅里叶扩展正交频分复用系统中发送编码调制后的数据。可 使所设计的序列跳变以减小与一个或更多个附加序列的互相关的影 响。所设计的序列可包括循环移位正交序列。
还描述了一种被配置以使用数值方法来设计用于对数据进行编码 调制的序列的设备。该设备包括处理器和与该处理器电子通信的存储 器。该存储器中存储指令。确定输入的多输入多输出信号。获得与一 个或更多个给出的结构化向量最近的紧框架。根据所述最近的紧框架 获得一个或更多个结构化向量。将所述一个或更多个结构化向量投影 至轮换矩阵的空间。输出一类或更多类对所述序列的设计进行指示的 矩阵。使用所设计的序列对数据进行编码调制。
还描述了一种计算机可读介质，包括用于使用数值方法来设计用 于对数据进行编码调制的序列的可执行指令。确定输入的多输入多输 出信号。获得与一个或更多个给出的结构化向量最近的紧框架。根据 所述最近的紧框架获得一个或更多个结构化向量。将所述一个或更多 个结构化向量投影至轮换矩阵的空间。输出一类或更多类对所述序列 的设计进行指示的矩阵。使用所设计的序列对数据进行编码调制。
现参考附图对本发明的各种实施例进行描述，其中，同样的参考 数字指示相同或功能上相似的元素。可以通过广泛多样的配置来配置 和设计此处在图中总体描述和示出的本发明的实施例。因此，以下对 图中所表示的本发明的若干示例性实施例的更详细描述并非旨在限制 所要求的本发明的范围，而只是本发明的实施例的代表。
在此，单词"示例性"被专用于表示"用作示例、实例或例证"。 没有必要将在此被描述为"示例性"的任何实施例解释为比其它实施 例优选或占优势。可以将在此公开的实施例的很多特征实现为计算机 软件、电子硬件或两者的组合。为了清楚地示出该硬件和软件的可交 换性，将一般地就其功能来描述各种组件。这种功能实现为硬件还是 软件取决于施加在整个系统上的具体应用和设计约束。针对每一具体 的应用，技术人员可以通过不同的方式实现所描述的功能，然而不应 将这种实现决策解释为导致对本发明的范围的背离。在所描述的功能被实现为计算机软件的情况下，这种软件可包括 任何类型的、位于存储设备内和/或在系统总线或网络上作为电子信号 传输的计算机指令或计算机可执行代码。实现与在此描述的组件相关 联的功能的软件可包括单指令或多条指令，并可分布在若干不同的编 码段上、不同的程序中以及跨越若干存储设备。
除非特别指出，在此使用的术语"一实施例"、"实施例"、"所 述实施例"、"一个或多个实施例"、"某些实施例"、"特定实施 例"、"另一实施例"等意指"所公开的发明的一个或更多个(但不 必是所有)实施例"。
在非常广泛的意义下使用术语"确定"(以及其文法上的变型)。 术语"确定"包含许多动作，因而"确定"可以包括计算、运算、处 理、推导、调査、查找(如，在表、数据库或其它数据结构中查找)、 查明等。"确定"还可以包括接收(如，接收信息)、访问(如，访问 存储器中的数据)等。"确定"还可以包括求解、选择、选取、建立 等。
除非特别指出，短语"基于"并非意指"仅基于"。换言之，短 语"基于"既描述了 "仅基于"，也描述了 "至少基于"。
在3GPP长期演进中，可以从移动台(即，手持机、用户设备(UE) 等)向基站(即，nodeB)发送信道质量信息(CQI)、肯定应答(ACK) 报告和否定应答(NAK)报告。可将Zadoff-Chu (ZC)序列或类似的
制。zc;列的长度可以是十二或十二的倍数。 ^ ' 一 °
也可在通信系统中使用参考信号。针对监督、控制、均衡、连续 性、同步等，参考信号可包括单个频率并被在通信系统上发送。通信 系统可包括每一个都发送参考信号的一个或更多个移动台和一个或更 多个基站。可将参考信号用于估计信道。从而，ZC序列可被称为覆盖 序列，而参考信号可被称为信道估计序列。
在同步后的系统中，所有的移动台可以通过相对高效的方式发送 CQI禾B ACK/NAK。例如，ZC序列所执行的调制的目的在于对CQI 和ACK/NAK信息进行解相关(以及在给定的小区中进行理想正交)。然而，在同步后的系统中，很多移动台可在同时进行发送。在一个实 施例中，在任何一个小区中，十二个移动台可以同时进行发送。来自 相邻小区的移动台可能引入干扰。如果如上所述将ZC序列用于覆盖
CQI和ACK/NAK信息，那么在基序列偏移的以外，仅有最小相关序
列可能是那些相对最佳的序列。例如，如果、Ml = 且 c'， = {eJ'2p—+，2/iv}，并且如果脆和M2彼此相对最佳，那么< c，, c，〉
与^"的相关最小相关。在一个实施例中，只有48个具有这种特性的
可能序列。此外，还将沃尔什信号序列限制为对该信息进行编码调制。 本系统和方法针对可用于向CQI和ACK/NAK数据提供正交覆盖 的目的的OZCL序列进行了描述。在3GPP长期演进的一些版本中， 发生序列跳变以将序列互相关的影响随机化。以类似的方式，还对本 系统和方法所设计的覆盖序列进行跳变，以将序列互相关的影响随机 化。在一个实施例中，用于信道估计的序列(如，参考信号序列)还 可以是用于CQI和ACK/NAK覆盖的同一个序列。
在设计参考信号集合(或OZCL序列)时，可以实现特定的设计 考虑。例如，该集合可以足够大以覆盖每个小区的至少三个扇区，每 个扇区至少两个参考信号。在一个实施例中，每个扇区存在四个参考 信号。另一设计考虑还可以是在给定小区的每一个扇区中，参考信号 的集合可以是正交的。在与给定扇区相邻的所有扇区中，参考信号的 集合也可以是正交的。如果参考信号是正交的并且该参考信号为相邻 扇区所知，便可以设计和实现最佳的最小均方接收机。
针对不在相邻扇区中那些参考信号，或不是正交的参考信号，另 一种设计考虑可以是以近似相同的相关度对这些参考信号进行最小相 关，并逼近(如果不满足)韦尔奇界。逼近或满足韦尔奇界的序列集 合可表示紧框架(tight frame)，其中，每一个向量具有单位范数(unit norm), g卩，|^|2 ^ 1 。又一设计考虑是参考信号的集合还可以具有趋近 于(如果不等于)1的功率峰均比(PAPR)。针对序列向量c，可将PAPR
定义为P= "H^ ， (等式1)
C C
其中，IMIoo2表示C的最大模值分量的平方，并且其中()H表示 共轭转置。
设计考虑的另一示例可以是在具有正交元素的序列的子集中，每 一个元素可以是另一个元素的循环移位。如果发送用于多径消除的循 环前缀的传输系统遇到延迟扩展大于循环前缀长度的多径分量时，这 种特性对于提供鲁棒性性能可以是有用的。另一设计考虑是在同时使 用多带宽的系统中，可以根据基序列递归地产生参考信号序列的集合。
在一个实施例中，确切地，参考信号空间的量(时间和频率资源) 可足够大。例如，针对每扇区两个参考信号，带宽分配的基本单元可
以允许19或者任何更大质数个可用参考信号。在另一示例中，针对每 扇区四个参考信号，带宽分配的基本单元可以允许37或者任何更大质 数个可用参考信号。在这种情况下，如果参考信号空间的量恰好足够 大，由于Zadoff-Chu序列满足前述设计考虑，可将其用作参考序列。 然而，这种资源可用性或序列数字学论可能看似不实。本系统和方法 提供了一种当这样的资源或序列数字学论不可用时，用于基于交替投 影来设计参考信号的算法。还可将这些相同的参考信号用于对数据(如 CQI和ACK/NAK信息)进行编码调制(或覆盖)。


从以下描述和所附权利要求，结合附图，本发明的示例性实施例 将变得更加完全地显而易见。应该理解，这些附图仅描述了示例性的 实施桐并因此不被视为对本发明范围的限制，通过附图的使用，将使
用附加的特性和细节对本发明的示例性实施例进行描述，其中 图1示出了实施例可在其中实现的示例性无线通信系统； 图2示出了依照基于OFDM的系统，RF通信信道的传输频带的
一些特性；图3示出了根据实施例可存在于OFDM发射机和OFDM接收机
之间的通信信道；
图4是依照本系统和方法示出了覆盖信道质量信息(CQI)以及
肯定应答和否定应答(ACK/NAK)的一个实施例的图； 图5示出了在发射机的实施例中特定组件的框图； 图6是示出了用于设计类最优化Zadoff-Chu (OZCL)序列的组件
的一个实施例的框图7是示出了用于设计OZCL序列的方法的一实施例的流程图； 图8是示出了可被用于设计OZCL序列的算法的另一实施例的流
程图9是示出了可被用于设计OZCL序列的算法的方法的流程以及
图IO示出了可在通信设备中使用的各种组件。
具体实施例方式
图1示出了实施例可在其中实现的示例性无线通信系统100。基 站102在具有多个用户设备104 (也被称为移动台、订户单元、接入 终端等)的无线通信系统中。图1中示出了第一用户设备104a、第二 用户设备104b以及第N用户设备104n。基站102在射频(RF)通信 信道106上向用户设备104发送数据。
在此使用的术语"OFDM发射机"指的是发送OFDM信号的任 何组件或设备。可以在向一个或更多个用户设备104发送OFDM信号 的基站102中实现OFDM发射机。可选地，可以在向一个或更多个基 站102发送OFDM信号的用户设备104中实现OFDM发射机。
术语"OFDM接收机"指的是接收OFDM信号的任何组件或设 备。可以在从一个或更多个基站102接收OFDM信号的用户设备104 中实现OFDM接收机。可选地，可以在从一个或更多个用户设备104 接收OFDM信号的基站102中实现OFDM接收机。
图2示出了依照基于OFDM的系统，RF通信信道206的传输频 带208的一些特性。如图所示，可将传输频带208划分成很多相等间隔的子频带210。如上所述，在每一个子频带210中发送携带一部分 用户信息的子载波，并且每一个子载波与所有其他子载波相正交。
图3示出了根据实施例可存在于OFDM发射机312和OFDM接 收机314之间的通信信道306。如图所示，从OFDM发射机312到 OFDM接收机314的通信可发生在第一通信信道306a上。从OFDM 接收机314到OFDM发射机312的通信可发生在第二通信信道306b 上。
第一通信信道306a和第二通信信道306b可以是分开的通信信道 306。例如，在第一通信信道306a的传输频带和第二通信信道306b的
传输频带之间没有交叠。
此外，可使用任何利用多天线/MIMO传输的调制来实现本系统和 方法。例如，可针对MIMO码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA) 系统、离散傅里叶变换(DFT)扩展OFDM系统等来实现本系统和方法。
图4是示出了对信道质量信息(CQI) 408和肯定应答和否定应答 报告406 (ACK/NAK)进行覆盖的一个实施例的图400。 CQI 408提 供与被发送的信道的质量有关的信息并且ACK/NAK报告406指示是 否成功接收到传输。如所示出的，CQI 408和ACK/NAK 406复用在一 起。在一个实施例中，复用方案包括时间复用、码复用、叠加复用或 一些附加的复用方案。复用器(MUX) 416可以实现复用方案。由类 最优Zadoff-Chu (OZCL)序列410对CQI 408和ACK/NAK 406进行 覆盖。在一个实施例中，OZCL序列410在CDMA标准下覆盖CQI 408 和ACK/NAK 406 。换言之，OZCL序列401对CQI 408和ACK/NAK 406 进行码分调制。
可将逆傅里叶逆变换(IFFT) 404用于覆盖后的信号412。可发送 经变换的覆盖后的信号414。在一个实施例中，向基站发送经变换的 覆盖后的信号414。此外，还可以发送参考信号402。参考信号402可 以是用于估计信道的序列。在一个实施例中，OZCL序列410和参考 信号402是相同的。换言之，还可将被用作上行链路解调参考信号以 估计信道的参考信号402用来对数据(如，CQI408和ACK/NAK406)进行编码调制。相应地，可互换使用术语OZCL 410序列和参考信号 402。下面描述了用于设计OZCL序列410/参考信号402的系统和方法。 下面描述的系统和方法设计可在DFT扩展OFDM系统中实现的正交 (或近似正交)序列。此外，下面描述的所设计的序列可以是循环移 位正交序列。
图5示出了发射机504的实施例中特定组件的框图500。在此， 为了集中在本实施例的新颖特征上，并未示出发射机504中典型包括 的其它组件。
调制组件514可对数据符号进行调制。其它子系统518可对调制 后的数据符号进行分析。可向参考处理组件510提供分析后的数据符 号516。参考处理组件510可产生可与该数据符号一起发送的参考信 号508。可将调制后的数据符号512和参考符号508传送到末端处理 组件506。末端处理组件506可将参考信号508和调制后的数据符号 512合并成一个信号。发射机540可接收该信号，并通过天线502向 接收机发送该信号。
图6是示出了用于设计用来对数据进行编码调制的OZCL序列 410的组件的一个实施例的框图600。在一个实施例中，初始序列取回 器602可获得初始序列。可将初始序列设置为第一序列集合。第一序 列投影组件604可将获得的序列集合(第一集合)投影至最近的紧框 架(或其它紧框架)。可通过投影获得包括多个序列子集的第二序列集 合。可实现子集投影组件606以将最近的紧框架(第二集合的子集) 投影至一个或更多个正交矩阵。通过该投影获得序列的第三集合。在 一个实施例中，矩阵投影组件608可将该正交矩阵或更多正交矩阵(第 三集合)投影至最近的轮换矩阵(或其它轮换矩阵)。通过该投影获得 序列的第四集合。在一个实施例中，第二序列投影组件610可将每一 个获得的序列集合(第四集合)投影至最小峰均功率比(PAPR)向量 (或，具有期望峰均功率比的矩阵中的一个)上。通过该投影获得序 列的第五集合。可将迭代器612用于将第五集合设置为第一集合，并 迭代第一序列投影组件604、子集投影组件606、矩阵投影组件608和 第二序列投影组件610所执行的步骤。迭代器612可将这些步骤迭代T次(T是自然数)。在已经执行T次迭代后，序列输出组件(参考信
号序列输出部分)614可输出该序列(第五集合)作为基序列。序列 输出组件614可输出由前述步骤产生的基序列(第五集合)作为OZCL 序列(参考信号序列)。
图7是示出了用于设计OZCL序列410的方法700的一个实施例 的流程图。可由先前关于图6讨论的组件实现方法700。在一个实施 例中，验证MIMO信号的固定点的存在(702)。例如，针对长度为19 或37的Zadoff-Chu序列的集合，可返回该Zadoff-Chu序列并将其作 为设计OZCL序列410的输入。可获得(704)最接近一个或更多个结 构化向量的紧框架。然后，根据先前计算的最近的紧框架可获得(706) 一个或更多个结构化向量。可将该一个或更多个结构化向量投影(708) 至轮换矩阵的空间，并且可输出(710) —类或更多类矩阵。该输出的 矩阵可指示用于对数据进行编码调制(712)的OZCL序列410的设计。 该序列的设计可指示为了将序列互相关的影响随机化，将OZCL序列 410进行了跳变。在一个实施例中，数据包括CQI 408和ACK/NAK 报告406。可选地，数据可包括CQI 408和ACK/NAK报告(ACK报 告和/或NAK报告)406中的一个。通过使用OZCL序列410，可遵循 CDMA标准对该数据进行编码调制(712)。编码调制可由处理器执行。 可在DFT扩展OFDM系统中传输编码调制后的数据。可由发射机执 行该传输。序列输出组件614、处理器和发射机可构建发送数据的通 信设备。该通信设备可构建具有基站的通信系统中所包括的用户设备。
图8是示出了另一可被用于设计序列(如，OZCL序列410或参 考信号402)的算法的实施例的流程图800。如前所述，参考信号402 和OZCL序列410可以是相同的。在一个实施例中，提供(802)第一 矩阵。第一矩阵可在单位超球上。最初，序列可在单位超球上，以确 保令人满意的恒定包络特性。如果起始序列在单位超球上，第一矩阵 可包括零分量。可计算(804)第二矩阵。第二矩阵可以是第一矩阵的 最近的紧框架。最近的紧框架可包括对第一矩阵的估计。
在一个实施例中，可计算(806)第三矩阵。第三矩阵可以 是最接 近第二矩阵的具有最小峰均功率比的矩阵。还可以对第三矩阵进行展开，并可根据该展开计算(808)第四矩阵。在一个实施例中，计算(810)
作为与第四矩阵的最接近的轮换矩阵的第五矩阵。可将第一矩阵设置
为(812)第五矩阵。换言之，第一矩阵可以被分配以包含在第五矩阵 中的内容。可输出(814)第四矩阵和第五矩阵。此外，还可输出(814) 第四矩阵和第五矩阵的最大内积。第四矩阵和第五矩阵可指示序列(如 OZCL序列410)的设计。可使用第四矩阵和第五矩阵所指示的序列对 数据进行编码调制(816)。在一个实施例中，数据包括CQI 408和 ACK/NAK报告406。
接下来，将呈现用以计算作为具有最小峰均功率比的最接近矩阵
的相关矩阵集合的步骤。可将N列向量的序列(Xn) J! ， ， xn e e人
II—丄
d S N分配为矩阵X = [x; x2 ... xw]的列。可将该矩阵称为框 架。不失一般性地，每一个向量可具有单位长度。可将这些向量的K
块聚合成矩阵的集合(X！) S工，以使得当MK=N时，X = [Xj X2... XM]。可将向量之间的相关呈现为复欧几里得d空间中的标
准内积〈Xfc; xn>。
对于k^n，针对任何框架的韦尔奇界为
max k - n<Xfc, Xn> ^」^一d (等式2)
可将满足或逼近韦尔奇界的框架称为紧框架。先前提到的设计考
虑暗示针对任何不在相同Xi中的〈Xfc， Xn>， <Xfc， Xn> S oc，其中，
a是由以上提供的韦尔奇界所确定的常量。如果提供任意矩阵Z e x w，那么可以通过a(ZZ H)1/2 Z给出在距离(逐元素测量或以 Frobenius范数测量)上最近的矩阵。如果存在最优的X，该条件还可 强制X的行之间的正交状况。
先前提到的设计考虑还暗示XZ X! = Ik (K S d)。换言之， 任意X!中的每一列都可与Xt中的其它任意列正交。通过用Xth替换 X的角色，对以上步骤进行重复。此外，如果每小区(即，每个矩阵 X《)仅要求两个序列，当Xi的任何列中有零项时，可实现"相位奇偶校验"以提供X,中列向量之间的正交性。换言之，选择零分量的相位 以使得如果一旦保持正交性，每一个列向量具有最小的峰均功率比。接下来可示出用于获得与给出的矩阵最近的轮换矩阵的步骤。可 提供矩阵Z = [Zl ... ZN]，其中，每个Zi是e GN的列向量。可获得以Frobenius (逐元素)范数测量最接近Z的轮换矩阵C = [c0 ... CN-d。在一个实施例中，给出F作为离散傅里叶变换(DFT)矩阵。<formula>formula see original document page 17</formula>(等式3)可将对角的"延迟"矩阵D定义为D = diag(l e-j^/N e-j27t2/n ... e-j2"/Ne-j2"n-i)/n )。对于任意轮换矩阵C，O FHAF， 其中，A是序列/向量co的DFT。此夕卜，可证明c,+1 m。dN = FHDF c,=<formula>formula see original document page 17</formula>在一个实施例中，Zl Z2，且B =In FHDF，以最小化c0，这唯一地确定了 C， co通过c0 = E>+ ;给出，其中， & +是&的Moore-Penrose伪逆。换言之，￡>+ = (E>H ￡>H。可将其列向量的数目不等于行向量的数目的矩阵称为降秩矩阵 (Z小于N列)。可实现对递推关系ci+1 m。d N = FHDF Ci以及对适当的矩阵E)的形成的修改。如果只要求两个向量循环移位三个元素的 距离，那么<formula>formula see original document page 18</formula>并且2)可包括矩降元素In和(FHDF)2。图9是示出了可被用于设计OZCL序列410的算法的方法的流程 图900。可提供(卯2)矩阵Zo e ( dxw。在一个实施例中，矩阵Zo 在具有全部非零分量的单位超球上。针对t-l到T，可发生以下情况。在一个实施例中，可计算(904) cc( Z Z H)1/2 Z并将其分配给矩 阵Y。这可导致最接近Z的紧框架。可实现以下约束。如果在Y的列 向量中存在零项，可增加Y中其相关分量的相位，以使得可以维持正 交性。针对m4到M，可计算(906) (a( Wm H Wm )1/2 Wm H)H 并将其分配给向量Vm。可组成矩阵<formula>formula see original document page 18</formula>在一个实施例中，可计算maxk-n〈v/c， Vn〉。此外，可计算(卯8) 作为最接近V的轮换矩阵的Q矩阵，还可计算并且maxbr^q/c， qn>。 可计算(910) W矩阵。W矩阵可以是最接近Y的、具有最小PAPR 的矩阵。可将W矩阵表示为<formula>formula see original document page 18</formula>可分配(912) Z矩阵作为Q矩阵。如果轮换矩阵不是想要的，可分配Z矩阵作为V 矩阵。在一个实施例中，将t更新为t+l。可输出(914) V矩阵和Q 矢巨阵。此夕卜，还可输出(914) max k - n<v/c， Vr^和max k - n<q/c, qn>。 V矩阵和Q矩阵可指示OZCL序列410的设计。可使用由V矩 阵和Q矩阵所指示的OZCL序列410对数据进行编码调制(916)。在 一个实施例中，数据包括CQI 408和ACK/NAK报告406。图IO示出了可用于通信设备1002中的各种组件。通信设备1002 可包括任何类型的通信设备，如移动台、蜂窝电话、接入终端、用户 设备、基站接收机、基站控制器等。通信设备1002包括控制通信设备 1002的操作的处理器1006。也可称处理器1006为CPU。可包括只读 存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储器1008向处理器 1006提供指令和数据。 一部分存储器1008还可包括非易失性随机存 取存储器(NVRAM)。通信设备1002还可包括外壳1022，外壳1022包括可允许进行数 据的发送和接收的发射机1012和接收机1014。可将发射机1012和接 收机1014合并成收发机1024。天线1026被附着在外壳1022上并与收发机1024电耦合。还可以使甩附加的天线(未示出)。通信设备1002还可包括用于对收发机1024接收到的信号电平进 行检测和量化的信号检测器1010。信号检测器1010将这种信号检测 为总能量、导频能量、功率频谱密度以及其它信号。基于当前状态以及由收发机1024接收到并由信号检测器1010进 行检测的附加信号，状态改变器1016控制通信设备1002的状态。通 信设备可以有能力在很多状态中的任意一个状态中工作。通过总线系统1020将通信系统1002的各种组件耦合在一起，总 线系统1020包括功率总线、控制信号总线、以及除数据总线之外的状 态信号总线。然而，为清楚起见，在图10中将该各种总线示出为总线 系统1020。通信设备1002还可以包括用于处理信号中使用的数字信 号处理器(DSP) 1018。图10中示出的通信设备1002是功能框图而 不是特定组件的列表。可使用各种不同的技术和技巧中的任何一种来表示信息和信号。 例如，可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或 者其任意组合来表示以上整个描述中提到的数据、指令、命令、信息、 信号、比特、符号和片。可将结合在此公开的实施例所描述的各种示意性的逻辑块、模块、 电路和算法步骤实现为电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地 示出硬件和软件的这种可交换性，上面己经一般地以其功能的形式对 各种示意性组件、块、模块、电路和步骤进行了描述。这种功能实现 为硬件还是软件取决于施加在整个系统上的具体应用和设计的约束。 针对每一具体的应用， 一般技术人员可以通过不同的方式实现所描述 的功能，然而不应将这种实现结果解释为导致对本发明的范围的背离。使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、 现场可编程门阵列(FPGA)或其它被设计以执行在此所述功能的可 编程逻辑设备、离散门、晶体管逻辑、离散硬件组件或其组合，来实 现或执行在此结合实施例所述的各种示意性逻辑块、模块和电路。通 用处理器可以是微处理器，然而在备选中，处理器可以是任何常规的 处理器、控制器、微处理器或状态机。还可将处理器实现为计算设备的组合，如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、 一个或更多个 微处理器与DSP核结合、或者其它任何这样的配置。
可直接在硬件中、在处理器所执行的软件模块中或在两者的结合 中实施与在此公开的实施例结合进行描述的方法或算法的步骤。软件
模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、 EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM或本领域已知 的其它任何形式的存储介质中。将示例性的存储介质与处理器相耦合 以使得该处理器可以从存储介质读取信息并将信息写到存储介质。在 备选中，存储介质可以是处理器的一部分。该处理器和该存储介质可 驻留在ASIC中。该ASIC可驻留在用户终端中。在备选中，处理器和 存储介质可驻留为用户终端中的离散组件。
在此公开的方法包括一个或更多个用于实现所描述的方法的步骤 或动作。在不背离本发明的范围的情况下，可将该方法步骤和/或动作 彼此互换。换言之，除非针对实施例的正确操作要求步骤或动作的特 定顺序，在不背离本发明的范围的情况下，可对特定步骤和/或动作的 顺序和/或使用进行修改。
虽然己示出并描述了本发明的特定实施例和应用，应该理解，本 发明并不限于在此公开的精确的配置或组件。在不背离本发明的精神 和范围的情况下，可对在此公开的本发明的方法和系统的布置、操作 和细节做出对本领域技术人员来说显而易见的各种修改、改变和变形。
权利要求
1、一种使用数值方法来设计用于对数据进行编码调制的序列的方法，所述方法包括确定输入的多输入多输出信号；获得与一个或更多个给出的结构化向量最近的紧框架；根据所述最近的紧框架获得一个或更多个结构化向量；将所述一个或更多个结构化向量投影至轮换矩阵的空间；输出一类或更多类对所述序列的设计进行指示的矩阵；以及使用所设计的序列对数据进行编码调制。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据包括信道质量 信息。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据包括肯定确认 报告和否定确认报告。
4、 根据权利要求1所述的方法，其中，编码调制后的数据在小 区中正交。
5、 根据权利要求1所述的方法，其中，所设计的序列与用于信 道估计的序列是相同的。
6、 根据权利要求1所述的方法，还包括使用码分多址CDMA 实现对数据进行编码调制。
7、 根据权利要求1所述的方法，其中，序列的集合包括接近于l 的峰均功率比。
8、 根据权利要求7所述的方法，其中，通过基序列递归地产生 序列的集合。
9、 根据权利要求1所述的方法，还包括在离散傅里叶变换扩 展正交频分复用系统中发送编码调制后的数据。
10、 根据权利要求1所述的方法，还包括使所设计的序列跳变，以减少与一个或更多个附加序列的互相关的影响。
11、 根据权利要求1所述的方法，其中，所设计的序列包括循环 移位正交序列。
12、 一种被配置以使用数值方法来设计用于对数据进行编码调制 的序列的设备，所述设备包括处理器与所述处理器进行电子通信的存储器；存储在所述存储器中的指令，所述指令能够被执行用于 确定输入的多输入多输出信号；获得与一个或更多个给出的结构化向量最近的紧框架； 根据所述最近的紧框架获得一个或更多个结构化向量； 将所述一个或更多个结构化向量投影至轮换矩阵的空间； 输出一类或更多类对所述序列的设计进行指示的矩阵；以及 使用所设计的序列对数据进行编码调制。
13、 一种用于使得计算机执行以下步骤的程序 确定输入的多输入多输出信号；获得与一个或更多个给出的结构化向量最近的紧框架； 根据所述最近的紧框架获得一个或更多个结构化向量； 将所述一个或更多个结构化向量投影至轮换矩阵的空间； 输出一类或更多类对所述序列的设计进行指示的矩阵；以及 使用所设计的序列对数据进行编码调制。
14、 一种计算机可读介质，包括用于使用数值方法来设计用于对 数据进行编码调制的序列的可执行指令，所述指令能够被执行用于确定输入的多输入多输出信号；获得与一个或更多个给出的结构化向量最近的紧框架； 根据所述最近的紧框架获得一个或更多个结构化向量； 将所述一个或更多个结构化向量投影至轮换矩阵的空间； 输出一类或更多类对所述序列的设计进行指示的矩阵；以及 使用所设计的序列对数据进行编码调制。
15、 一种发送数据的通信设备，所述通信设备包括 参考信号序列输出部分，输出基序列作为参考信号序列，所述基序列是通过包括以下步骤的方法产生的1)将初始序列设置为第一序列集合，并通过将所述第一集合投影至紧框架中的一个上来获得第二序列集合，所述第二集合包括多个 序列子集；2) 通过将所述第二集合的每一个子集投影至一个或更多个正交 矩阵，来获得第三序列集合；3) 通过将所述第三集合投影至轮换矩阵中的一个上，获得第四 序列集合；4) 通过将第四集合投影至具有期望峰均功率比的一个矩阵上， 获得第五序列集合；5) 通过将所述第五集合设置为所述第一集合，至少将所述步骤1) 到4)迭代一次；6) 在执行所述迭代后，输出所述第五集合作为所述基序列； 处理器，使用所述参考信号序列对数据进行调制；以及 发射机，发送调制数据。
16、 一种发送数据的通信设备，所述通信设备包括 参考信号序列输出部分，输出参考信号序列，所述参考信号序列是通过将基序列进行循环移位来定义的，所述基序列是通过包括以下 步骤的方法产生的1) 将初始序列设置为第一序列集合，并通过将所述第一集合投 影至紧框架中的一个上来获得第二序列集合，所述第二集合包括多个 序列子集；2) 通过将所述第二集合的每一个子集投影至一个或更多个正交 矩阵，获得第三序列集合；3) 通过将所述第三集合投影至轮换矩阵中的一个上，获得第四 序列集合；4) 通过将第四集合投影至具有期望峰均功率比的一个矩阵上， 获得第五序列集合；5) 通过将所述第五集合设置为所述第一集合，至少将所述步骤1) 到4)迭代一次；6) 在执行所述迭代后，输出所述第五集合作为所述基序列； 处理器，使用所述参考信号序列对数据进行调制；以及发射机，发送所述数据。
17、 根据权利要求15或权利要求16所述的通信设备，其中，所述数据包括信道质量信息、肯定应答报告和否定应答报告中的至少一 个。
18、 一种包括在具有基站的通信系统中的用户设备，所述用户设 备包括根据权利要求15、权利要求16或权利要求17所述的通信设备。
全文摘要
描述了一种使用数值方法来设计用于对数据进行编码调制的序列的方法。确定输入的多输入多输出信号。获得与一个或更多个给出的结构化向量最近的紧框架。根据所述最近的紧框架获得一个或更多个结构化向量。将所述一个或更多个结构化向量投影至轮换矩阵的空间。输出一类或更多类对所述序列的设计进行指示的矩阵。使用所设计的序列对数据进行编码调制。
文档编号H04B1/707GK101682364SQ20088002016
公开日2010年3月24日 申请日期2008年6月13日 优先权日2007年6月15日
发明者约翰·M·科厄尔斯基 申请人:夏普株式会社