专利名称：通信系统中的导频加扰的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及通信，并且更具体地涉及在例如无线/移动通信 系统的通信系统中的导频加扰。
背景技术：
在用于下行链路(DL)长期演进(LTE)通用陆地无线接入网 络(UTRAN)的3GPP (第三代合作伙伴项目)中，诺基亚和其他 公司已经提出了正交频分复用(OFDM)，请参看"Principle for the evolved UTRA radio access concept", 阿尔卡特，爱立信，富士通， LG电子，摩托罗拉，NEC,诺基亚，NTTDoCoMo,松下，RITT， 三星，西门子，WGl Ad Hoc onLTEUTRA, Rl-050622, 3GPP #41bis, Sopia Antipolis, 6月20-21日。
NTT DoCoMo提出了一种用于在演进的UTRA下行链路中具有 二维(频率-时间)加扰的可扩展(scalable)带宽的控制信道和同步 信道,请参见"Basic structure of control channel and synchronization channel for scalable bandwidth in evolved UTRA downlink" ， NTT DoCoMo, Rl-051147, 3GPP#42bis, SanDiego， 2005年10月10-14 曰,以及[3〗 "Orthogonal common pilots channel and scrambling code in evolved UTRA downlink" , NTT DoCoMo, Rl-050704, 3GPP#42， London, 2005年9月。
德州仪器在3GPP中提出SSCH (辅助同步信道)检测算法的性
能以及系统信息映射到SSCH，请参见"Downlink synchronization channel schemes for E－UTRA，TI， Rl-051057, 3GPP #42bis, San Diego, 2005年10月10-14日。
发明内容
根据本发明的第一方面， 一种方法，包括提供选择用以提供 预定互相关和自相关属性的伪噪声扰码；将该伪噪声扰码映射到多 个导频符号并发送包括利用该伪噪声扰码编码的该多个导频符号的 通信信号；以及接收该通信信号并使用用于在通信系统中进行导频 加扰的该伪噪声扰码来解码该多个导频符号。
进 一 步根据本发明的第 一 方面，通信信号的每个子帧可以包括 利用该伪噪声扰码编码的至少一个导频符号。
进一步根据本发明的第 一方面，通信信号的每个子帧可以包括 利用该伪噪声扰码编码的两个导频符号。
进一 步根据本发明的第 一 方面，该伪噪声扰码可以是Gold扰码。 再进一步，该Gold扰码的Gold序列的长度可以是63或U7。
再进 一 步根据本发明的第 一 方面，该伪噪声扰码可以是以下之 一Kasami码，Hadamard码，计算机生成的随机序列以及m序列。
再进一 步根据本发明的第 一 方面，该伪噪声扰码可以仅仅提供 以用于多个导频符号，而不用于通信信号中的任何其他符号。
再进一步根据本发明的第一方面，在无线通信系统中，可以将 该通信信号从网元向下行链路发送到用户设备或者移动台。
再进一步根据本发明的第一方面，在无线通信系统中，可以将 该通信信号从用户设备或者移动台向上行链路发送到网元。
根据本发明的第二方面， 一种计算机程序产品包括计算机可 读存储结构，其上包含有计算机程序代码，以由计算机处理器利用 该计算机程序代码来执行，其中该计算机程序代码包括用于执行本 发明的第 一 方面的指令，所述指令被指示为由通信系统中的任意部 件或者部件组合来执行。
根据本发明的第三方面， 一种装置，包括PN码生成器，用于 提供包括选择用以提供预定互相关和自相关属性的伪噪声扰码的 PN码信号；以及信号生成/同步/编码/传输模块，用于将该伪噪声扰 码映射到多个导频符号并将包括利用该伪噪声扰码编码的多个导频 符号的通信信号发送到接收器；其中，该接收器配置用于接收通信 信号以及使用该伪噪声扰码来解码该多个导频符号。
根据本发明的第三方面，该装置可以是节点B,该接收器是配置 用于无线通信的用户设备，其中通信信号向下行链路发送。
进一步根据本发明的第三方面，该装置可以是用户设备，该接 收器是配置用于无线通信的节点B,其中通信信号向上行链路发送。
再进一步根据本发明的第三方面，该通信信号的每个子帧可以 包括利用该伪噪声扰码编码的至少 一 个导频符号。
进一步根据本发明的第三方面，该通信信号的每个子帧可以包 括利用该伪噪声扰码编码的两个编码导频符号。
再进一步根据本发明的第三方面，该伪噪声扰码可以是Gold扰 码。再进一步，该Gold扰码的Gold序列的长度可以是63或127。
再进 一 步根据本发明的第三方面，该伪噪声扰码可以是以下之 一Kasami码，Hadamard码，计算机生成的随机序列以及m序列。
再进一 步根据本发明的第三方面，该伪噪声扰码可以仅仅提供 以用于多个导频符号，而不用于通信信号中的任何其他符号。
再进一步根据本发明的第三方面，集成电路可以包括PN码生成 器以及信号生成/同步/编码/发射模块。
根据本发明的第四方面， 一种通信系统，包括发射器，用于 提供选择用以提供预定互相关和自相关属性的伪噪声扰码，用于将 该伪噪声扰码映射到多个导频符号以及发送包括利用该伪噪声扰码 编码的多个导频符号的通信信号；以及接收器，用于接收通信信号 以及使用用于在通信系统中进行导频加扰的伪噪声扰码来解码多个 导频符号。
进一步根据本发明的第四方面，该发射器可以是节点B，该接收
器是配置用于无线通信的用户设备，其中该通信信号向下行链路发 送。
进一步根据本发明的第四方面，该发射器可以是用户设备，该
接收器是配置用于无线通信的节点B，其中该通信信号向上行链路 发送。
再进一步根据本发明的第四方面，该通信信号的每个子帧可以 包括利用该伪噪声扰码编码的至少一个编码导频符号。
进 一 步根据本发明的第四方面，该通信信号的每个子帧可以包 括利用该伪噪声扰码编码的两个编码导频符号。
再进一步根据本发明的第四方面，该伪噪声扰码可以是以下之 一Gold码，Kasami码，Hadamard码，计算机生成的随机序列以 及m序列。
再进一步根据本发明的第四方面，该伪噪声扰码可以仅仅提供 以用于多个导频符号，而不用于通信信号中的任何其他符号。
根据本发明的第五方面， 一种接收器，包括信号接收/同步/解 码模块，用于接收和解码包括使用伪噪声扰码的多个导频符号的通 信信号；其中该多个导频符号由发射器使用PN码信号编码，该PN 码信号包括用于提供选择用以提供预定互相关和自相关属性的伪噪 声扰码，该伪噪声扰码由该发射器将其进一步映射到多个导频符号， 用于向接收器提供通信信号。
再进 一 步根据本发明的第五方面，该伪噪声扰码可以是以下之 一Gold码，Kasami码，Hadamard码，计算机生成的随机序列以 及m序列。
进一步根据本发明的第五方面， 一种集成电路可以包括信号接 收/同步/解码模块。
根据本发明的第六方面， 一种装置，包括生成装置，用于提 供PN码信号，该PN码信号包括选择用以提供预定互相关和自相关 属性的伪噪声扰码；发射装置，用于将该伪噪声扰码映射到多个导 频符号并向接收器发送包括利用该伪噪声扰码编码的多个导频符号
的通信信号；其中，该接收器配置用于接收通信信号以及使用该伪 噪声扰码来解码该多个导频符号。
进一步根据本发明的第六方面，该生成装置可以是PN码生成 器，该发射装置可以是信号生成/同步/编码/发射模块。
为了更好地理解本发明的各种实施方式，可以参考结合附图给 出的示例性实施方式的以下详细描述，其中
图1示出了长度Nfl27的Gold序列的互相关值分布的图示；
图2示出了长度Nfl27(没有噪声)的Gold序列的自相关函数与 滞后时间的图示；
图3a是根据本发明一个实施方式的具有包含一个永久公共导频 (PCP)的子帧的帧的示意性表示，该永久公共导频使用伪噪声(例 如，Gold)扰码进行加扰；
图3b是根据本发明一个实施方式的具有包含两个永久公共导频 (PCP)的子帧的帧的示意性表示，该永久公共导频使用伪噪声(例 如，Gold)扰码进行加扰；
图4是根据本发明一个实施例的移动通信系统的框图，该移动 通信系统具有使用伪噪声扰码的导频加扰；以及
图5是展示了根据本发明一个实施方式的使用伪噪声扰码的导 频加扰的流程图。
具体实施例方式
提供了一种新方法、系统、装置和软件产品，用于在例如无线/ 移动通信系统的通信系统中使用扰码进行导频加扰。根据本发明的 实施方式，将扇区/小区特定的扰码在例如SCH (同步信道)重复周 期内映射到多个导频符号。这在例如频率紧张的重用应用中提高了 扇区边缘和/或小区边缘上的接收器性能。另外，根据本发明的实施 方式，扰码可以用于该移动通信系统中供通信使用的该多个导频符 号以及其他符号，但是可替代地，该扰码可以仅仅用于多个导频符
号而不用于无线/移动通信系统中供通信使用的任何其他符号。本发
明的各种实施方式集中在对允许在例如3.9G、 4G等演进技术中将使 用的用于接收器检测的信道估计所需的导频的随机化。此外，该方 法可以应用于下行链路(DL)或者上行链路(UL)。
根据本发明的实施方式，釆样码可以是伪噪声(PN)扰码，例 如Gold码、Kasami码、Hadamard ( Hadamard)码、计算机生成的 随机序列、m序列等。该特定码被选择用以提供预定的互相关和自 相关属性。
Gold序列(或者Gold码)具有大序列集合，该集合具有接近最 优的互相关属性，例如i青参见S. Sarwate 、 M. Pursley的 "Crosscorrelation properties of pseudorandom and related sequences", IEEE会议论文集，Vol.68， 1980年5月。Kasami序列可能甚至具 有更好的互相关属性，但是却受到相对较小的序列集合的困扰。长 度为NC=2L-1的Gold序列集合，即长度为2L-1 (L是整数，L>1 )的 序列由一对优选的m序列生成。
Gold序列具有可预测的三值互相关属性。例如，对于Ne==63, 这三个相关值是15、 -1和-17，对于N^127，这三个相关值也是15、 -1和-17。针对Ne-63和N^127的自相关值分别是63和127。尽管 具有Nc=63以及1^=127的Gold序列集合具有相同的互相关峰值， 但N^127的自相关值是Nf63的两倍。通常，使用N^127而不是 Nc=63将会提高Gold序列检测大约3dB。图1和图2分别示出了作 为互相关值的函数的互相关分布，以及作为没有噪声的滞后时间的 函数的自相关函数。图1和图2两者都是针对长度为127的Gold序 列。
图1示出的互相关分布是通过将序列集合中的一个Gold序列与 该序列集合中的另一 Gold序列进行互相关获得的，该另一 Gold序 列具有范围为[-Nc/2, Nc/2]的循环移位，其中Nc是序列长度。因此 该分布对应于互相关输出值出现的数目，并且示出了仅仅三个值是 可能的。图2示出对于长度为127的Gold序列的自相关，其是样本
中的滞后时间的函数。对于零滞后时间，自相关值是127。如果在该 零滞后时间使用互相关来代替自相关，则该集合中任意序列与该集 合中所有其他序列的互相关产生等于-1的相关输出。应当指出的是， 如果需要，使用甚至更大的Gold序列长度(>127)可以为多个导频 符号提供甚至更好的检测性能。
另外，图3是根据本发明一个实施例的具有一个永久公共导频 (PCP) 10的子帧的帧的示意性表示的其中一个示例，该永久公共 导频使用Gold码(本文中也被称作Gold扰码)进行加扰。类似地， 图3b示出了根据本发明另一实施例的具有两个永久公共导频(分别 为20和22)的子帧的帧的示意性表示的另一示例，该永久公共导频 使用Gold码进行加扰。
在图3a和图3b的实例中，假设具有四个子帧的SCH (同步信 道)重复周期。图3a和图3b中示出的两种情况具有以下参数
图3a:在例如2ms (帧周期为10ms， SCH周期是4个子帧)的 一个SCH周期期间，将例如长度为Ne= 63的Gold序列的PN序列 映射到4个导频符号，该实例具有大约3%的导频开销，即，在OFDM 符号的每5个子载波中，分配给导频一个子载波之后分配给数据4 个子载波，并且每个子帧一个导频符号，因此导频开销是(1/5)*(1/7)= 2.85%;以及
图3b:在例如2ms(同样，帧周期为10ms, SCH周期是4个子 帧)的一个SCH周期期间，将例如长度为Ne= 127的Gold序列的 PN序列映射到8个导频符号，该实例具有大约6%的导频开销，即， 在OFDM符号的每5个子载波中，分配给导频一个子载波之后分配 给数据4个子载波，并且每个子帧两个导频符号，因此导频开销是 (1/5)*(2〃) = 5.71%。图3b中每个子帧使用两个导频符号允许更大的 Gold序列长度。
需要指出的是，为了得到更大的导频密度，可以使用更大的PN (例如Gold码)长度，这将允许在频域中为导频分配更多的子载波， 以及在时域中为每个子帧分配更多的导频符号。
用于更大带宽(BW)的扰码可以在系统信息中广播，或者通过 在例如1.25MHz中检测的扰码和在更大BW中使用的扰码之间的一 对一映射来确定。该扰码可以以高检测概率来检测。例如，在图3a 和图3b示出的实例中，在典型的车载情况下，低至-5dB的SNR(信 噪比)观察到70%的4企测率。
图4是根据本发明实施例的移动通信系统41的方框图的其中一 个实例，该移动通信系统具有使用Gold扰码的导频加扰。
在图4的实例中，根据本发明的实施例，网元(例如节点B)40 和移动台(或者用户设备)42可以包括类似部件以便促进具有使用 PN (例如Gold)扰码的导频加扰的双向传输，以使得网元40或者 用户设备42都可以是发射器或者接收器。这些部件分别是PN码 生成器46和46a，信号生成/同步/编码/发射模块44和44a，信号接 收/同步/解码模块48和48a。在本发明的上下文中，移动台(或者用 户设备)42可以是无线通信设备、便携设备、移动通信设备、移动 电话、移动照相电话等。在图4的实例中，网元40可以是例如节点 B、 RNC (无线网络控制器)、BTS (基站收发台)等。根据本发明 的一个实施例，在DL (或者UL)通信的情况下，PN码生成器46
(或者46a)可以为模块44 (44a)提供包括PN (例如Gold)扰码 序列的PN码信号50 ( 50a)。根据本发明的实施例，然后模块44
(44a)可以生成包括使用PN (例如Gold)码进行加扰的多个导频 符号的DL通信信号52 (或者UL通信信号52a)。然后，信号接收 /同步/解码模块48 (或者48a)能够接收通信信号52 (或52a)以及 使用PN (例如Gold)扰码对该多个导频符号进行解码。应当注意， 在图4的实例中，根据本发明的实施例，促进DL和UL通信的相同 才莫块对46和46a、 44和44a、 48和48a的功能性可以具有相似或者 不同的实现。
根据本发明的一个实施例，模块46、 46a、 44、 44a、 48和48a 可以实施为软件模块、硬件模块或者它们的结合。另外，模块46、 46a、 44、 44a、 48和48a的每一个可以实施为分离的才莫块或者可以
与网元40或者移动台42的任何其他标准模块结合，或者可以根据 它们的功能性将其分成若干模块/块。
网元40的所有或者选定块或者模块可以使用集成电路来实现， 用户设备42的所有或者选定块也可以使用集成电路来实现。
图5是展示了根据本发明一个实施例的使用伪噪声扰码的导频 加扰的流程图其中的 一个实例。
图5的流程图仅仅代表其中一种可能的情况。并非绝对要求按 照图5中所示步骤的顺序，因此通常可以不按次序来执行各个步骤。 在根据本发明一个实施例的方法中，在第一步骤70中，发射器(例 如，诸如节点B的网元或者用户设备)生成选择用以提供预定互相 关和自相关属性的伪噪声扰码。在下一步骤72中，发射器将伪噪声 扰码映射到多个导频符号。在下一步骤74,发射器向接收器(例如， 用户设备或者诸如节点B的网元)发送包括利用伪噪声扰码编码的 多个导频符号的通信信号。在下一步骤76，接收器接收通信信号， 并且其利用伪噪声扰码对多个导频符号进行解码。
在本发明的不同实施例中(参见图1-5)描述的导频加扰检测典 型地由本领域技术人员公知的实际DSP (数字信号处理)操作来实 行。
如以上所述，本发明提供了方法和相应装置两者，该装置由提 供用于执行该方法步骤的功能的各种模块组成。这些模块可以以硬 件实现，或者以供计算机处理器执行的软件或固件来实现。具体地， 如果是固件或者软件，则本发明可以提供为包括计算机可读存储器 结构的计算机程序产品，在其上包含有计算机程序代码(即，软件 或固件)以供计算机处理器执行。
而单独、结合或者有选择地结合使用。
应当理解，上述布置仅用于对本发明原理的应用进行说明。在 不脱离本发明范围的前提下，本领域技术人员可以设计出多种变形 和替代性布置，所附权利要求书旨在覆盖这些变形和布置。
权利要求
1.一种方法，包括提供选择用以提供预定互相关和自相关属性的伪噪声扰码；将所述伪噪声扰码映射到多个导频符号并发送包括利用所述伪噪声扰码编码的所述多个导频符号的通信信号；以及接收所述通信信号以及使用用于在通信系统中进行导频加扰的所述伪噪声扰码来解码所述多个导频符号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中该通信信号的每个子帧包 括利用所述伪噪声扰码编码的至少 一 个导频符号。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中该通信信号的每个子帧包 括利用所述伪噪声扰码编码的两个导频符号。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述伪噪声扰码是Gold扰码。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中该Gold扰码的Gold序列 的长度是63或127。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述伪噪声扰码是以下之 一Kasami码，Hadamard码，计算机生成的随机序列，以及m序列。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述伪噪声扰码仅仅提供 以用于所述多个导频符号，而不用于所述通信信号中的任何其他符—弓一
8. 根据权利要求1所述的方法，其中在无线通信系统中，将所 述通信信号从网元向下行链路发送到用户设备或者移动台。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中在无线通信系统中，将所 述通信信号从用户设备或者移动台向上行链路发送到网元。
10. —种计算机程序产品，包括计算机可读存储器结构，其上 包含有计算机程序代码，以由计算机处理器利用所述计算机程序代 码执行，其中所述计算机程序代码包括用于执行权利要求1的方法的指令，所述指令被指示为由所述通信系统的任何部件或者部件组 合来执行。
11. 一种装置，包括PN码生成器，用于提供包括选择用以提供预定互相关和自相关 属性的伪噪声扰码的PN码信号；以及信号生成/同步/编码/发射模块，用于将所述伪噪声扰码映射到多 个导频符号并将包括利用所述伪噪声扰码编码的所述多个导频符号 的通信信号发送到接收器；其中，所述接收器配置用于接收所述通 信信号以及使用所迷伪噪声扰码来解码所述多个导频符号。
12. 根据权利要求11所述的装置，其中所述装置是节点B，所 述接收器是配置用于无线通信的用户设备，其中所述通信信号向下 行链路发送。
13. 根据权利要求11所述的装置，其中所述装置是用户设备， 所述接收器是配置用于无线通信的节点B,其中所述通信信号向上 行链路发送。
14. 根据权利要求11所述的装置，其中该通信信号的每个子帧包括利用所述伪噪声扰码编码的至少一个导频符号。
15. 根据权利要求11所述的装置，其中该通信信号的每个子帧 包括利用所述伪噪声扰码编码的两个编码导频符号。
16. 根据权利要求11所述的装置，其中所述伪噪声扰码是Gold扰码。
17. 根据权利要求16所述的装置，其中该Gold扰码的Gold序 列的长度是63或127。
18. 根据权利要求11所述的装置，其中所述伪噪声扰码是以下 之一Kasami码、Hadamard码、计算机生成的随机序列以及m序列。
19. 根据权利要求11所述的装置，其中所述伪噪声扰码仅仅提 供以用于所述多个导频符号，而不用于所述通信信号中的任何其他符号。
20. 根据权利要求11所述的装置，其中集成电路包括该PN码生 成器和该信号生成/同步/编码/发射模块。
21. —种通信系统，包括发射器，用于提供选择用以提供预定互相关和自相关属性的伪噪 声扰码，以及用于将所述伪噪声扰码映射到多个导频符号并发送包 括利用所述伪噪声扰码编码的所述多个导频符号的通信信号；以及接收器，用于接收所述通信信号以及使用用于在所述通信系统中 进行导频加扰的所述伪噪声扰码来解码所述多个导频符号。
22. 根据权利要求21所述的系统，其中所述发射器是节点B， 并且所迷接收器是配置用于无线通信的用户设备，其中所述通信信 号向下行链路发送。
23. 根据权利要求21所述的系统，其中所述发射器是用户设备， 所述接收器是配置用于无线通信的节点B，其中所述通信信号向上 行链路发送。
24. 根据权利要求21所述的系统，其中该通信信号的每个子帧 包括使用所述伪噪声扰码编码的至少一个编码导频符号。
25. 根据权利要求21所迷的系统，其中该通信信号的每个子帧 包括使用所述伪噪声扰码编码的两个编码导频符号。
26. 根据权利要求21所述的系统，其中所述伪噪声扰码是以下 之一Gold码、Kasami码、Hadamard码、计算机生成的随机序列 以及m序列。
27. 根据权利要求21所述的系统，其中所述伪噪声扰码仅仅提 供以用于所述多个导频符号，而不用于所述通信信号中的任何其他符号。
28. —种接收器，包括信号接收/同步/解码模块，用于接收和解码包括使用了伪噪声扰 码的多个导频符号的通信信号，其中所述多个导频符号由发射器使用PN码信号编码，该PN码信号 包括选择用以提供预定互相关和自相关属性的所述伪噪声扰码，以 及所述伪噪声扰码由所述发射器进一 步映射到所述多个导频符号， 以用于向所述接收器提供所述通信信号。
29. 根据权利要求28所述的接收器，其中所述伪噪声扰码是以 下之一Gold码、Kasami码、Hadamard码、计算机生成的随机序 列以及m序列。
30. 根据权利要求28所述的接收器，其中集成电路包括该信号 接收/同步/解码模块。
31. —种装置，包括生成装置，用于提供包括选择用以提供预定互相关和自相关属性 的伪噪声扰码的PN码信号；以及发射装置，用于将所述伪噪声扰码映射到多个导频符号并将包括 利用所述伪噪声扰码编码的所述多个导频符号的通信信号发送到接 收器，其中，所述接收器配置用于接收所述通信信号以及使用所述 伪噪声扰码来解码所述多个导频符号。
32. 根据权利要求31所述的装置，其中所述生成装置是PN码生成器，所述发射装置是信号生成/同步/编码/发射模块。
全文摘要
本发明提供了一种新的方法、系统、装置和软件程序产品，用于在例如用于无线通信的通信系统中使用扰码(例如，诸如Gold码、Kasami码、Hadamard码、m序列之类的伪噪声码)进行导频加扰。将扇区/小区特定的扰码映射到例如SCH(同步信道)重复周期内的多个导频符号。这在例如频率紧张(tight-frequency)的重用应用中提高了扇区边缘和/或小区边缘上的接收器性能。
文档编号H04L27/26GK101371545SQ200780002363
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月10日 优先权日2006年1月12日
发明者G·沙尔比 申请人:诺基亚公司