减少包分组干扰受限无线通信系统中的干扰变化的技术的制作方法

专利名称：减少包分组干扰受限无线通信系统中的干扰变化的技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，且更具体地说是涉及这样的通信系统，即其中采用了基于包的不同统计和可变位速率的数据传输。
对未来的宽带多媒体通信的需要的重视，例如由此而迅速发展起来的异步传送模式(ATM)网络，给无线通信系统的设计者提出了新的挑战。预计无线系统将象有线系统那样，能够处理从具有不同统计和可变位速率的多个源获得的数据的混合的宽带数字业务。这种要求在原理上可以由包交换系统来很好地处理。
为了克服无线通信系统中的多径衰减信道对信号的不利影响，已经提出并设计了直接序列码分多路存取(DS-CDMA)通信系统。无线系统中诸如DS-CDMA的展开频谱信号处理的优点，已经在例如M.K.Simon等人的著作“Spread Spectrum communications(3 vols.)(Computer Sci.Press，1985)以及G.L.Turin在题目为“Introduction to Spread-SpectrumAntimultiplath Techniques and Their Application to UrbanDigital Radio”的文章中(Proceedings of the IEEE，vol.68，pages328-358，March 1980)以及K.S.Gilhousen等人在题目为“OntheCapacity of a Cellular CDMA System，”的文章(IEEE Trans.VehicularTechnologh，May 1991)中，进行了描述。
目前实际的CDMA系统是为了解决语音通信/低比特率数据需要(根据Electronic Industries Association/Telecommunicatiohs IndustryAssociation/Interim Standard 95(EIA/TIA/IS 95)“MobileStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-ModeWideband Spread Spectrum Cellular System dated March 1993)或脉冲串高数据速率计算机通信需要而设计的，但不适合其中结合了不同的统计和可变位速率的宽带多媒体通信。因而特别是在涉及多媒体通信的应用中人们希望尽量减小干扰的变化，而这种变化通常可以被描述为干扰电平随着时间和信道上的用户数目的变化。
传统的包通信系统最经常依赖的是脉冲串随机存取方案，但遗憾的是该方案不适应于减小干扰受限的CDMA系统中的干扰变化的要求，因而不能在这些系统中实现最大的容量。为了使CDMA系统中的整个系统容量达到最大，要求总的干扰，即来自所有各种数据源的发送，必须在所有时刻都是最小且相等地分布。在EIA/TIA/IS-95中，提供了如何沿时间变量减小干扰变化的一个例子。在该标准中，干扰的变化是通过沿着上行方向的功率组的数据随机化而实现的。在图2中表示出了这种方案的一个说明。虽然这种方案提供了减小干扰的变化的手段，但希望的是能够满足多媒体通信的需要并通过利用基于包的CDMA系统来成功地克服多径衰减信道的问题。
根据本发明，提供了适用于干扰受限的无线通信系统的包交换技术。根据本发明的一个方面，长的数据脉冲串包被分成了较短的单元或包片。这有利地提供了干扰在时间上的平均和减小，而这是在干扰受限系统中实现高系统容量的要求之一。这些长度较短的包片的发送，是根据通过利用根据包片分布方式的数论原理而安排的。通过应用这种技术，能够容易地满足宽带多媒体通信的需要。
从以下结合附图所进行的详细描述，可以对本发明及其操作模式有更明确的理解。在附图中

图1示出了根据本发明的蜂窝交换系统、其逻辑实体以及与公共交换电话网络的有关连接的一个简化的框图，该系统是为了采用包交换技术而设置的；图2示出了一个数据随机化方式，用于诸如用在IS-95数字蜂窝标准中的干扰减小；图3示出了根据本发明的整数序列和对应的包片分布模式的图形表示，用于说明包交换技术；图4示出根据本发明的、用在CDMA调制中的包、包帧和包片；图5是根据本发明的由单极二进制序列产生的活动包片的包片分布模式；图6是包交换技术的一个说明性的例子，其中多路复用有两个语音和一个数据信道，且其中各个信道采用了不同的包片分布模式；以及图7是包交换技术的一个说明性的例子，其中多路复用有三个用户，且其中各个用户采用了不同的包片分布模式。
在所有图中，在一个以上的图中出现的元件在各图中都用相同的标号来表示。
参见图1，其中示出蜂窝交换系统、其逻辑实体以及与公共交换电话网络的相关连接的一个简化框图。蜂窝的概念是众所周知的，并在BellSystem Technical Journal，Volume 58，Number 1，January 1979且特别是在该期刊第15至41页上V.H.MacDonald的题目为“The CellularConcept”的文章中作了一般的描述。
示意地包括在图1的蜂窝交换系统中的有移动站(MS)10、移动交换中心(MSC)12和蜂窝基站(CBS)14、15和16。MSC 12示意地以众所周知的方式为MS 10在蜂窝基站14、15和16之间交换蜂窝电话呼叫，并在MS 10与公共交换电话网络(未显示)之间进行电话呼叫交换。
参见图2，其中显示了用在EIA/TIA/IS-95中的设置。这种设置具有使干扰在时间上相等地分布的目的，并通过利用所谓的功率控制组来实现该目的。数据只在(一个帧中的16个可用的功率组中的)某些功率组中传送。活动的功率组，是根据长PN(伪噪声)序列码的选定的位而动态地确定的。
图3至7中示出并在以下进行描述的是一种发送技术，该技术限制了干扰受限的无线通信系统中的干扰变化。包、包帧、包片、CDMA调制和包片分布模式，都按照所公布的实施例而被示意地描述。为了实现有利的包分组发送技术，可以在诸如基站14的蜂窝基站以及移动站10中的众所周知的电路中配上微计算机，或者用易于从诸如供应商Signetics、Intel、Motorola和AMD那里获得的微计算机之一来补充，并为所采用的微计算机提供适当的编码。
在描述本发明中，先来定义业内通常使用的术语以及在此所使用的其他一些术语。包可以被定义为一些信息位的集合，其长度足以携带合理数量的用户数据。包具有附加位，这些附加位携带有包长度、源和目的地的地址、路由信息、数据类型信息、以及CRC和类似的编码。
包帧是帧的一部分。它代表了在其中根据此间稍后所述的包片分布模式所发送一组包片的一个固定的时间段，根据本发明的一个方面，对发送数据用的一个帧的较小的段(包片)的选择，将有利于包交换技术操作的实现。在此，包帧的概念在此是这样定义的，即固定大小的时间段能够被用作一个时间段，对该时间段定义了包片分布模式。一个用户从一个帧至另一帧反复地使用相同的包片分布模式。
包片可以被定义为数据包的一个基本单元。一个包被分成具有固定大小的N个包片。与包相比，没有附加位与包片相联系。N个包片由与它们的母包严格相同数目的位组成。
包分组发送技术提供了1)采用包分组CDMA多路复用提供具有可变数据发送速率和统计的服务数据源；2)采用良好的CDMA信号相关性(或伪正交)特性提供对无线信道的随机用户存取；以及3)通过尽量减小由于所有无线源的干扰而提供最大的系统容量(CDMA系统是干扰受限的)。
为了在干扰受限系统中实现优化的CDMA系统性能，必须满足几个要求。一个关键的要求可以被定义如下在无线信道上的信号发送需要是这样的，即它提供最小且在时间、频率和空间上相等分布的干扰。根据在此公布的、用于包交换系统中的实施例，在时间上的相等分布的要求是借助构成包即包片的基本数据携带单元的发送时间的伪随机化而得到满足的。
发送时间的伪随机化是根据由数论技术而获得的包片分布模式，通过将各种长度的包分成短的、固定长度的、不邻接的包片而实现的。
以下参见图3，其中显示了设计包片分布模式的过程。首先，利用将在下面描述的任何一个公式，设计出一个整数序列。如图3A所示，例如，所获得的整数序列是(0，1，3，1，0)。利用这种设计，获得序列的选定的、所希望的特性。该过程的下一个步骤是将一个整数序列映射到一个0，1单极二进制序列上。这种映象在图3A和3B中以图形组合地显示。一个5×5的正方形阵列可以代表一个整数序列，其中在该阵列中的一个带阴影正方形的纵向位置表示了该整数的值，且带阴影的正方形的水平位置表示了该整数序列中的一个整数的顺序(order)。
该整数序列的特性被用于获得单极二进制序列。该过程中的下一个步骤涉及使5×5阵列的各列转动到水平位置并将水平排列的列每一个一个接着一个地置于一个序列中。这产生了一个一维或单极二进制序列，它包括25个正方形的线性阵列，而这些正方形根据它们在5×5阵列中的原来状态而带有或不带有阴影。在该过程的下一个步骤中，带阴影的正方形被分配给值1，而不带阴影的正方形被分配给值0。作为一个例子，在图3A和3B中结合地显示了一个序列的数字表示，该序列对应于所获得的一维模式(10000 01000 0010 01000 10000)。图3C显示了整个一组整数序列的附加的数字表示，该序列是以与图3A和3B所示的序列相同的方式但采用不同的参数而产生的。
假定在干扰受限无线通信系统中存在有足够的带宽以处理具有不同源数据速率(包括CDMA处理增益)的多个用户，1)该系统的用户以固定的信道发送码片速率进行发送(当他们进行发送时是以包片进行发送)，该速率比用户的数据源的信息位速率要高很多；且2)由于各个用户不需要使用信道的整个带宽，因而要么用户分别选择他们的发送将要进行的时间段(包片)，要么用控制器来产生并分别将时间段分配给用户。通过做这两件事情中的一件，用户可以以他们所需要的占空比来利用可用的信道速率。一个发送器为其包片分布模式选择并使用一个序列，且各个发送器都具有不同的模式。用于发送的包片分布模式的选择，是根据具有良好的相关性或伪正交特性的单极二进编码来进行的。
参见图4，其中示出了可以用于根据所公布的实施例的干扰受限无线通信系统的包、包帧和包片的图形显示。各个包40包含需要在包网络上发送的信息，并可以具有与在其他方式类似的包不同的长度。为了利用在此描述的包片分布模式的特性，选择了固定数目的位来组成包帧41。帧41小于正常的包长度。数据随后被进一步分成更小的组或包片42。由于信道带宽比信息源的速率大很多，各个包片被压缩到很短的如通信介质速率43所反映的时间中，在来自同一个源的任何两个包片之间，可以存在有一个时间，在该段时间中该源没有发送数据。
各个包片包含一定数目在信道上被发送的符号。在无线应用中，这是由图4F中的44表示的+1，-1位组。当所采用的调制是DS-CDMA时，每一个位都以图4F中由45表示的1和-1码片的预定序列而发送的。而且，每一个用户采用了不同的预定序列。
图5是由一个单极二进制序列产生的活动包片的包片分布模式。包帧41包含输入项“I”和“O”。输入项I表示数据可以在对应的包片中发送，且O表示在对应的包片中不能发送数据。在图5B中，例如，I被表示为带阴影的矩形，且与O对应的那些矩形在此图中没有再现，而是用带阴影的矩形之间的空白空间表示的。在图5C中，显示了在一个帧中所需要传送的所有数据符号。图5D显示了当发送各个符号时，这是根据由I和O的序列表示的包片分布模式而确定的。在图5E中，数据符号用+1和-1而不是0和1来表示。最后，在图5F中，每一个符号都分别用+1和-1码片特别预定序列(在此例中具有长度4)来进一步地表示。
图6显示了当在一个信道上发送这些包片时不同的用户是如何被组合起来的。显示了简单的三用户(用户A、用户B和用户C)的情况。虽然希望避免任何重叠，但在不同用户的包片之间允许某些重叠。这种重叠是被允许的，因为所用的调制技术是DS-CDMA，它即使在发生重叠的情况下也允许提取数据。由于每一个用户都采用不同的包片分布模式，在实际使用中这种重叠通过在此描述的技术所提供的数据的自动统计多路复用，而被尽量减小。
图7提供了对图6所示的包交换技术的更为详细的表示。在此图中确切表示了来自三个活动用户中的每一个的各个信息位在何时在信道上被发送。各个用户的模式分布模式的数字表示，也是以O和I组成的序列的形式表示的。
为了对在干扰受限无线通信系统中发送的数据进行物理层调制，选择了DS-CDMA形式的扩展频谱信号处理。这种调制保证了不发生造成数据损失并要求再发送的冲突。从不同用户发出的若干DS-CDMA信号能够共存于相同的时间/带宽空间中。
CDMA调制是由采用PN序列αi，j的QPSK或BPSK而实现的。包含脉冲成形的码片速率的信号的波形由以下公式定义oi(t)=2PbiΣlai,lPTc(t-iT-lTc)cos(ωct+φ),----(1)]]>
其中Tc是码片的持续时间，T＝LTc是信号间隔，Φ是随机相位，ωc是载波频率，P是信号功率，L是序列长度，PT是持续时间Tc的矩形脉冲，αi，j∈{-1，1}是DS-CDMA序列(双极二进制)，且bi∈{-1，1}是用户数据。DS-CDMA PN序列被选择，以具有良好的相关特性(例如所谓的Gold序列)。
如在前面所述，包片可以被定义为数据包的基本单元。构成一个数据包的所有包片利用相同的路由通过网络行进，如同它们以不同长度的链连接在一起。网络的各个节点都必须接收具体包中的所有包片，以便能够处理包、检查包的正确性或再发送包。包片的目的是打破包的脉冲串特性。打破脉冲串要求发送单元尽可能地短，而在发送之间的时间段尽可能地长。在带宽稀疏的无线环境下，缩短包的长度(而不产生包片)是不希望的，因为与短的包相关的附加位太大了。然而这种观点在高带宽通信介质上的宽带通信情况下就不成立了。对于宽带介质，可以接受非常短的包。例如，这种短的包(单元)被用在ATM系统中。
包，例如包帧，利用可由单极二进编码s(k)表示的包片分布模式被分成了包片。在包被分成包片之后表示整个包的数据的时域信号用以下的卷积形式表示Oi(t)=s(k)×oi(t-(k-Σl=1ks(l))Ts)]]>对于(k-1)×Ts≤t＜k×Ts，k＝1，2，…L，(2)其中Oi(t)是包分组并调制的信号，s(k)是包片分布模式或单极二进编码s(k){∈0，1}；s(k)∈{CQC，C’QC，CQCA}-在序列中描述；Ts＝包片持续时间。
包片分布模式可以被方便地表示为单极二进(0，1)编码或序列。二进制编码0表示帧中不发送数据(包片)的时间段，且二进制编码1表示帧里发送包片的那些时间段。包片分布模式有时也被称为与包片分布模式类似的时间跳跃模式。
为了在CDMA系统中获得最小的干扰，表示包片分布模式的单极二进制序列是1)彼此正交或伪正交(在完全同步的系统中)，或者2)具有良好的自动相关和交叉相关性(在异步系统中)。在完全同步系统中，两个序列1)如果它们的内积为零时为相正交，且2)如果它们的内积接近零，则为伪正交。
下面描述具有“良好”特性的若干序列组的设计和性质。这些序列中的第一个是一种同步情况，它包括来自组CQC和C’QC的序列设计。用于同步压缩CDMA系统的单极二进制序列需要有良好的伪正交特性。基于二次同余(QC)的设计，诸如由M.R.Schroeder在“Number Theoryin Science and Communication，”(BerlinSpringer Verlag，1986)和由Z.Kostic和E.I.Titlebaum在“The Design and Performance Analysisfor Several New Classes of Codes for Optical Synchronous CDMA andfor Arbitrary-Medium Time-Hopping Synchronous CDMACommunication Systems，”(IEEE Trans.Communications，vol.COM-42，PP.595-604，May 1989)中所描述的，表示为以下三个步骤步骤1首先利用以下公式构成一个整数序列yQCa，α，β(k)，即在一个奇数素数p上的有限域GF(p)的元素ya,α,βQC(k)=-[a(k+α)2+β](modp)]]>k＝0，1，…，p-1；α∈{1，2，…，p-1}；α，β∈{0，1，…，p-1}(3)序列yQCa，α，β(k)具有p个元素，且通过改变参数a、α和β，可以产生在一个组中的(p-1)×p×p＝p3-p2个不同的序列。
步骤2利用以下映射，根据序列yQCa，α，β(k)构成二进制数(0，1)组成的序列SQCa，α，β(i)
在此
定义了x的弱取整函数，即小于真值的相角x的最大整数值。序列SQCa，α，β(i)具有P2个元素，且通过改变参数a，α和β可以构成p3-p2个不同的序列。图3中显示了整数序列是如何映象成单极二进制序列的。
步骤3对于a＝0，可以产生出P2个序列sQC0，α，β(i)。这些中只有p个是有区别的。对于a＝0，1，2……p-1和α，β＝0，1，2，……p-1，所有的不同的序列SQCa，α，β(i)都被分成了组，从而获得了具有p3-p2+p个不同序列的组C’QC(p)。
通过固定参数a、p-1，可以设计组C’QC(p)的不同的子组CQC(p)，各个子组具有数目较少的序列但具有较好的特性。
下面描述组CQC和C’QC的伪正交特性。在这些特性中，编码组C’QC(p)具有内积特性QC2和QC3，而组CQC(p)具有特性QCl和QC2。两个序列之间的内积被定义为Is1,s2=Σl=0L-1[s1(l)×s2(l)].]]>QC1:Σi=0p2-1[sa,α1,β1QC(i)×sa,α2,β2QC(i)]≤1,]]>对于相同的a和α1、β1、α2、β2的所有组合(除α1＝α2和β1＝β2之外)。QC2当(α1＝α2且β1＝β2时)则Σi=0p2-1[sa,α1,β1QC(i)×sa,α2,β2QC(i)]=p0]]>QC3:Σl=0p2-1[sa1,α1,β1QC(i)×sa2,α2,β2QC(i)]≤2,]]>对a1、a2、α1、β1、α2、β2的任意组合，但对同时有a1＝a2且α1＝α2且β1＝β2除外。
在包片分布模式的前后联系上，两个模式(单极二进制序列)之间的内积边界代表着在相同时间中从例如两个不同用户发送的数据的包片的最大数目。该数越小，性能就越好(即干扰就越小)。
下面描述具有“良好”特性的第二序列组的设计和特性。这些中的第二个是异步情况，它包括从组CQCA的一个序列设计。
能够有效地用于异步通信的序列是用在同步通信中的序列的一个子组。它们必须具有良好的相关性。但在两种序列的形式表示有所不同。
一个单极二进制序列um(i)，i＝0，1，2，……，n-1，即异步二次同余编码CQCA，是由以下公式而构成的
其中p是一个奇素数且n＝P2。产生整数序列ym(k)的二次同余构造算符由ym(k)≡ak2+bk+c(mod p)给出，其中a是族中的一个附标参数且b、c是任意的。
序列um(i)可被用来根据完全异步通信的片分布模式来设计QC。
具有参数n＞1，1≤w≤n，0≤λa，λc≤w可被定义为长度为n的(0，1)序列族，它带有恒定的汉明权w和它们的异相自相关性和交叉相关性函数的受限的值λa和λc。这样的编码由例如F.R.K.Chung等人在“Optical Orthogonal CodesDesign、Analysis andApplications，”(IEEE Trans.Information Theory，vol.IT-35，pp.595-604，May 1989)中进行了描述。
二次同余异步编码CQCA是用于奇素数p的(p2，p，2，4)编码，如S.V.Maric等人在“A New Family of OPTical Code Sequences forUsein Spread Spectrum Fiber-Optical Local Area Networks，”(IEEE Trans.Communications，vol.Com-41，pp.1214-1222，August 1993)中所证明的。
在最严重的干扰的情况下，对于每一个素数p，系统中最多可以有M＝p-1个不同用户。在各个编码序列中的1的数目为p，因而自动相关性函数的最大值等于p。
在包片分布模式的上下关系中，两个模式(单极二进制序列)之间的相关性的界限表示在相同的时间里从两个不同用户发送数据的包片的最大数目。在这种异步情况下，这种界限对于两个模式之间的任意移动(相移)都不被侵犯。该数越小，在干扰方面的性能就越好。
于是在此所讨论的包片分布模式的特性可概括如下。1)对于在序列组中所能够获得的序列的数目来说，在伪正交(同步情况)或自动相关性和交叉相关性(异步情况)方面的特性是所能够得到的之中最好的。应该注意的是，众所周知的具有良好的相关性特性的双极序列并不能简单地变换成具有良好相关性的单极二进制序列。2)分布模式的设计是根据简单的模算法来进行的，因而容易在发送器和接收器之间交换序列附标(index)。3)上述包片分布模式的采用，提供了来自众多发送器的数据的自动统计多路复用。4)干扰随时间最小的变化，为所考虑的干扰受限系统保证了可能的最佳容量。
以上提供的序列设计步骤，使得能够计算表示两或更多用户的包片之间的重叠的概率分布函数(PDF)的准确表达式。例如由Z.Kostic等人在“Proceedings of the 26th Annual Conference on Information Sciencesand Systems(Princeton，NJ)”(pp.1073-1077，March 1992)上的“Cyclical Coincidence ArraysDerivation of New Propertiesof Signatu re Sequences and Interference Computation forSome CDMA communication Systems，”中所证明的。
这些PDF表示了在包片分辨率水平下的干扰的PDF。应该注意的是，即使两个包片重叠也不一定意味着数据的损失，因为有关的DS-CDMA调制仍然允许信号在相同的带宽和时间中共存。同样地，包片重叠数越小，系统中的实际干扰就越小。由于包片是以随机的方式分布的，干扰的变化在时间轴上被尽量减小了。对严格的概率分布函数的可计算性的证明，在“Proceedings of the 26th Annual Conference on InformationSciences and Systems(Princeton，NJ)”pp.1073-1077，March 1992上给出。
在一个设计例子中，描述了在多媒体情况下在基于包的无线通信系统中两种用户的源位速率和码片发送速率近似的情况。在该设计例子中，对它们的关系也进行了描述。另外，还描述了一些在实施这种系统中所必须遇到的技术问题。
由MPEG-2(运动图象专家组)标准和高清晰度电视(HDTV)所限定的高位速率视频源，要求6(兆位/秒)的量级。按照一个未证实的假定-即CDMA处理增益(符号速率/码片速率比值)为10是足够的，该码片速率在60(兆位/秒)附近。包帧周期选择为20ms，以使其持续时间与最经常采用的CELP(编码激励线性预测)语音编码器的延迟相同。在20毫秒中，有120,000个位和1,200,000个码片。对于这种设计例子，高位速率用户能够在整个帧上持续进行发送。这等于说包片分布模式都由1组成。由于所用的调制技术是DS-CDMA，几个其他的高位速率用户也可以在相同的带宽和时间里进行发送(准确的数目取决于处理增益)。
较低的位速率用户选择相当于ISDN的2D信道的速率(128Kb/秒)。在20毫秒里有2,560位。假定多至63个用户可以利用该系统。根据在此描述的异步包片分布模式，这意味着在能够发送的包片的一个帧中应该有63**2＝3,969个时间段。一个包片的数据由2,560/63＝40.63位构成。通过该信道的位发送速率为63*128(千位/秒)＝8.064(兆位/秒)。利用60(兆码片/秒)的码片速率，计算出ISDN用户的处理增益为60/8＝7.5左右。但这些数字只是近似的。需要使素数算法与每包片和帧的位数以及处理增益相匹配。
由于在该系统中总是有高位速率用户所产生的某些干扰，因而ISDN速率用户所造成的干扰通过利用在此公布的技术而被有效减小。
权利要求
1.在无线通信系统中交换包的一种方法，该方法的特征在于包括以下步骤将包分成不带附加位的短的包片；按照数论原理来确定包片分布模式；以及在由所述包片分布模式确定的时刻发送所述包片。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述数论原理包括单极二进制序列的特性。
3.权利要求2的方法，其特征还在于包括产生表示所述包片分布模式的数据的时域信号的步骤，所述时域信号是根据以下公式选定的Qi(t)=s(k)×oi(t-(k-Σl=1ks(l))Ts)]]>对于(k-1)×Ts≤t＜k×Ts， k＝1，2，…，L，其中Oi(t)是压缩和调制的信号；s(k)是包片分布模式或单极二进编码s(k)∈{0，1}；Oi(t)是单个包片的时域信号的波形；t是时间；s(k)∈{CQC，C’QC，CQCA}-在序列中描述；k是包片附标；且Ts＝包片持续时间。
4.权利要求3的方法，其特征在于所述无线通信系统是同步包分组系统且所述确定步骤进一步包括选择单极二进制序列以用于所述同步包分组系统中的步骤。
5.权利要求4的方法，其特征在于所述二进制序列是在整数序列yQCa， α，β(k)中根据以下公式而选择的，在奇素数p的有限域GF(p)的元素，是利用所述公式构成的ya,α,βQC(k)=[-a(k+α)2+β](modp)]]>k＝0，1，…，p-1；α∈{1，2，…p-1}；α，β∈{0，1 ，…，p-1}所述序列yQCa，α，β(k)具有p个元素；且改变参数a、α和β以产生一个组中的(p-1)×p×p＝p3-p2个不同序列。
6.权利要求5的方法，其特征在于根据序列yQCa，α，β(k)的二进制数(0，1)的序列SQCa，α，β(i)是利用根据以下公式的变换而构成的
其中
定义了x的弱取整函数即小于真值的相角x的最大整数值；且序列SQCa，α，β(i)有P2个元素，且通过改变参数a、α和β可以构成p3-p2个不同序列。
7.权利要求6的方法，其特征在于进一步包括把所有不同的序列SQCa， α，β(i)对于a＝0，1，2，……，p-1和α，β＝0，1，2，……p-1分成组以获得大小为p3-p2+p的一组C’QC(p)的步骤。
8.权利要求3的方法，其特征在于所述无线通信系统是一个异步包分组系统且所述确定步骤进一步包括选择单极二进制序列以用于所述异步包分组系统的步骤。
9.权利要求8的方法，其特征在于该二进制序列是根据以下公式选择的
其中um(i)，i＝0，1，2，……，n-1是单极二进制序列且是异步二次同余编码CQCA的一个成员；p是一个奇素数且n＝p2；产生整数序列ym(k)的二次同余分布算子由ym(k)≡ak2+bk+c(mod p)给出，且其中a是族中的一个附标参数且b、c是任意的。
10.权利要求9的方法，其特征在于进一步包括提供来自多个共同工作在所述天线通信系统中的同一信道上的发送器的数据自动统计多路复用的步骤。
11.在一个无线通信系统中，一种包交换设备，其特征在于包括用于把包分成不带附加位的短的包片的装置；用于借助数论原理来确定包片分布模式的装置；以及用于在所述包片分布模式而确定的时刻发送所述包片的装置。
12.权利要求11的通信系统，其特征在于所述数论原理包括单极二进序列的特性。
13.权利要求12的通信系统，进一步包括用于产生代表所述包片分布模式的数据的时域信号的装置，所述时域信号是根据以下公式而选定的Qi(t)=s(k)×oi(t-(k-Σl=1ks(l))Ts)]]>对于(k-1)×Ts≤t＜k×Ts， k＝1，2，…L，其中Oi(t)是压缩和调制的信号；s(k)是包片分布模式或单极二进编码s(k)∈{0，1}；oi(t)是单个包片的时域信号的波形；t是时间；s(k)∈{CQC，C’QC，CQCA}-在序列中描述；k是包片附标；且Ts＝包片持续时间。
14.权利要求13的通信系统，其特征在于所述无线通信系统是一个同步包分组系统且所述确定装置进一步包括用于选择单极二进制序列以用于所述同步包分组系统的装置。
15.权利要求14的通信系统，其特征在于所述整数，奇素数p上的有限域GF(p)的元素的序列是根据以下公式而构造的ya,α,βQC(k)=-[a(k+α)2+β](modp)]]>k＝0，1，…，p-1；α∈{1，2，…，p-1}；α，β∈{0，1，…，p-1}所述序列yQCa，α，β(k)具有p个元素；并进一步包括用于改变参数a、α和β以产生一个组中的(p-1)×p×p＝p3-p2个不同序列的装置。
全文摘要
适用于干扰受限无线通信系统的包交换技术。长的脉冲串数据包被分成较短的单元或包片。干扰沿时间平均并减小——这是在干扰受限系统中实现高系统容量的一个要求。包片的发送开始时间和期间由包片分布模式控制，它们可表示为其特性基于数论原理的单极二进编码/序列。该技术减小了复合干扰由于众多信号在同一频率信道上的同时发送而引起的时间变化，并减小了总干扰的变化，满足了多媒体通信的需要并增大了在衰减多径环境中的系统容量。
文档编号H04L12/28GK1165446SQ9710310
公开日1997年11月19日 申请日期1997年2月28日 优先权日1996年3月1日
发明者佐拉·科蒂克 申请人:朗迅科技公司