CN100596045C - 给多载波传输网用户分配一个或多个扩展序列的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分配一个或多个扩展序列到多载波传输网用户的方法，在所述网络的发射机处，所述扩展序列的每个元素乘以一个要发送的数据项然后在相应的副载波上被发送，其特征在于，该方法包括为多载波传输网的每个用户获得空间信息的步骤，根据所述空间信息对用户排序的步骤和根据每个用户的顺序给他分配一组排序的扩展序列当中的至少一个扩展序列。

Description

给多载波传输网用户分配一个或多个扩展序列的方法
技术领域
本发明涉及一种将一个或多个扩展序列分配给多载波传输网用户的方法，所述多载波传输网是诸如更多地被称为MC-CDMA网络的多载波码分多址接入传输网或更多地被称为OFCDM网络正交频分和码分复用传输网之类的传输网。
背景技术
对于无线宽带多媒体应用，MC-CDMA已经受到广泛的兴趣。多载波码分多址接入(MC-CDMA)结合了OFDM(正交频分复用)调制和CDMA多址接入技术。该多址接入技术是第一次由N.Yee等人在1993年的PIMRC’93会议论文集第1卷109-113页中发表的题为“MulticarrierCDMA in indoor wireless radio networks”的论文中被建议。该技术的发展由S.Hara等人在1997年十二月的IEEE通信杂志第126-133页发表的题目为“Overview of Multicarrier CDMA”的论文中被评论。
不同于其中每个移动终端或用户的信号在时域相乘以便扩展其频谱的DS-CDMA(直接序列码分多址接入)，这里的特征标记在频域乘所述信号，所述特征标记的每个元素乘以不同副载波的信号。
通常，MC-CDMA结合了CDMA和OFDM的有利特征，也就是高频谱效率、多址接入能力、存在频率选择信道时的健壮性、高度的灵活性、窄带干扰抑制、简单的一抽头均衡(one-tap equalisation)等等。
MC-CDMA基站发射机发送多个符号到多个K用户，或更确切地说，发送到用户的移动终端。例如，位于MC-CDMA传输系统基站中的MC-CDMA发射机在多个下行链路传输信道上发送符号到多个用户。
从基站发送到用户k的复数符号(complex symbol)首先乘以表示为ck的扩展序列。扩展序列由L个“码片”组成，每个“码片”持续时间为Tc，扩展序列的总持续时间相应于符号周期T。为了减轻小区内干扰，所述扩展序列被选择为正交。
复数符号和用户k的扩展序列元素相乘的结果给出了L个复数值(complex values)，这些值被加到要被发送到另一个用户k′≠k的相似值上。这些值然后在OFDM复用(multiplex)的L个频率的子集上被多路解复用，然后进行一个逆快速傅立叶变换(IFFT)。为了防止符号间干扰，长度典型地大于传输信道冲激响应持续时间的保护间隔被插入到IFFT模块输出的符号的前面。这实际上是通过增加一个和所述符号的末尾一致的前缀(表示为Δ)来获得的。然后，作为结果的符号被过滤并由基站发送到多个用户。
MC-CDMA方法可以在本质上被认为是其后跟随着OFDM调制的频域内的扩展(在IFFT之前)。
众所周知，传播信道可以被位于发射机和接收机之间的房屋和其它障碍物干扰。发送信号然后在多个路径上传播，每个路径具有不同的延迟和衰减。应当理解，然后传播信道充当其转移函数随时间而变的滤波器。
MC-CDMA传输网在网络中不同用户的信号之间提供正交性的能力(因此防止这些信号之间的任何干扰)取决于被分配给网络用户的扩展序列的互相关(intercorrelation)特性。
典型地，在从基站到一组在下文中称作用户或有效用户(activeusers)的移动无线电信道上传输的情况下，打算送给每个用户的信号被同时发送。在这些条件下，如果信道不是频率选择性的，那么沃尔什-哈德玛(Walsh-Hadamard)扩展序列可被用来保证用户之间的正交性。
在欧洲专利EP 1085689中公开了一种分配一个或多个扩展序列给MC-CDMA传输网用户的方法，其中，考虑预定扩展序列集将扩展序列分配给用户。更确切地说，所述预定扩展序列集存在于其最小化了表示扩展序列和所述预定或给定集中的扩展序列之间干扰的函数的扩展序列中。
这种使降低干扰对考虑中的传输网性能的影响成为可能的方法需要长时间的计算以便定义预定扩展序列集。此外，这种方法没有考虑诸如也被称为智能天线或灵巧天线的自适应天线阵之类的新技术。
使移动无线电接收困难的两个主要因素是存在多径衰落和同信道干扰。使用灵巧天线可以在这些有害环境中改善性能。灵巧天线可以被广泛地分为两个种类，即相控天线阵(phased array)和分集天线阵(diversity array)。
相控天线阵由参考公共固定点空间分布在已知位置的一组天线单元组成。通过改变每个天线单元中的励磁电流的相位和幅度，可能在任何方向产生增益和空值。在这些单元中接收的信号典型地在基带使用复数加权(complex weights)被组合。自适应算法可被用来基于诸如输出信噪比的最大化之类的一些最佳准则调整加权。在这种系统中，天线响应在期望用户的方向上被最大化并且在干扰的方向上被最小化。天线阵的辐射图由单个单元的辐射图，它们的空间定向和馈电电流的幅度和相位决定。
射束成形是朝着期望用户的方向形成射束而同时抑制从其它方向发出信号的过程。
发明内容
因此本发明的目的是建议一种使用简单的扩展序列分配技术使降低干扰对考虑中传输网的性能的影响成为可能的方法。
所以，本发明涉及一种分配一个或多个扩展序列给多载波传输网用户的方法，在所述网络的发射机处，所述扩展序列的每个元素乘以一个要发送的数据项然后在相应的副载波上被发送，其特征在于，该方法包括为多载波传输网的每个用户获得空间信息，根据所述空间信息将所述用户排序以及根据它的顺序给每个用户分配一组排序的扩展序列中的至少一个扩展序列。
根据另一个方面，本发明涉及一种用于分配一个或多个扩展序列给多载波传输网用户的设备，在所述网络的发射机处，所述扩展序列的每个元素乘以要发送的数据项然后在相应副载波上被发送，其特征在于，所述设备包括用于为多载波传输网的每个用户获得空间信息的装置，用于根据用户的空间信息将它们排序的装置和用于根据每个用户的顺序给它分配一组排序的扩展序列中的至少一个扩展序列。
因此，用户空间信息允许本发明得到一些关于可能在传输网上发生或不发生的可能干扰的知识。根据用户的空间信息将它们排序的事实是根据显示用户信号的空间接近程度的顺序将用户分类的一种有效和简单的方式。最终，根据用户的扩展序列在一组排序的扩展序列中的顺序而进行的对每个用户的分配允许给用户分配减少传输信道中出现的很多干扰的扩展序列。
根据一个特定特征，空间信息是使用多个天线发送到每个用户的信号或使用多个天线从每个用户接收的信号的空间信息。
因此，由于多个天线，所以发送信号到多载波传输网用户当中的一组用户而不受发送到多载波传输网的其他用户的信号干扰是可能的。
根据一个特定特征，用户需要不同长度的扩展序列，并且需要相同长度扩展序列的用户被分组和根据它们的空间信息被排序。
此外，根据他所属于的需要相同长度扩展序列的用户组，根据扩展序列的长度和根据在他所属的用户组中的顺序来为每个用户分配扩展序列。
因此，通过将需要相同扩展序列长度的用户分组，管理下列扩展序列的分配将容易得多。事实上，短扩展序列可以被包含在排序的扩展序列组的较长扩展序列的开始，并且这些较长序列不必分配给其他用户以便减少干扰。
通过将所述用户如此分组，开始于短扩展序列的较长序列的这种处理被简化。
依照一个特定特征，至少一个公共序列被分配给多个用户，被分配的一个或每个公共序列是相同长度的排序的扩展序列中的第一个扩展序列。
由于那个特征，对于将信息广播到用户而言使用公共序列是可能的，并且发明人发现，如果排序的扩展序列中的第一扩展序列被分配作为公共序列，那么通过这些公共序列发送的信息更能防止干扰。这是特别有趣的，因为这些公共序列被发给所有用户或所有用户的至少一部分，还因为使用这些公共序列发送的数据项通常是表示控制信息的。
依照一个特定特征，空间信息是被发送到每个用户的信号的平均偏离方向，或被发送到每个用户的信号的最大偏离方向，或从用于每个用户的天线波瓣图中获得的信息，或从全球定位系统中获得的信息。
因此，如果在发送信道和接收信道之间存在信道不同，那么为用户排序而考虑的空间信息避免了可以由这种不同所产生的错误。在这种情况下，被发送到每个用户的信号的偏离方向不同于由每个用户发送的信号的到达方向。
同样，从全球定位系统中获得的空间信息也避免了对发送到每个用户的信号的偏离方向所进行的任何估计。由于空间信息直接由系统提供，所以不需要计算。
根据一个特定特征，扩展序列是沃尔什-哈德玛序列，而所述排序的扩展序列组是其行或列是自然顺序的沃尔什-哈德玛矩阵。
因此，分配扩展序列给用户是简单的，不需要特殊计算。那么实现本发明的方法或设备的复杂性就大大降低了。此外，这种排序的扩展序列组减少了很多干扰。
根据一个特定特征，预定公共扩展序列被分配给多个用户，并且沃尔什-哈德玛矩阵的行或列与所述预定公共扩展序列一个元素接一个元素地相乘以便形成所述排序的扩展序列组。
因此，尽管预定扩展序列必须被分配给公共信号，但是仍然可能根据每个用户的顺序简单地给它分配一组排序的扩展序列当中的至少一个扩展序列。
根据一个特定特征，所述排序的扩展序列组是通过最小化表示长度能够满足用户需求的扩展序列的元组的扩展序列与属于长度能够满足用户需求的扩展序列的元组的序列之间的干扰的成本函数形成。
因此，出现在传输信道中的干扰被减少。
根据另一个特定特征，扩展序列的元组从长度能够满足用户需求的扩展序列的子集中定义，并且元组进一步根据用户空间信息来定义。
通过使用用户空间信息以便定义扩展序列的元组，包含在扩展序列子集中的扩展序列被减少。当他们被分配给其信号具有不同空间信息的用户时，这种减少避免了考虑实际上不会相互干扰的扩展序列之间的干扰。
此外，为长度能够满足用户需求的扩展序列的每个子集获得干扰，子集的干扰是为长度能够满足用户需求的扩展序列的子集中每个元组计算的干扰的函数，并且在所述子集的干扰之中具有最小干扰的扩展序列的子集是所述排序的扩展序列组。
更确切地说，为长度能够满足用户需求的扩展序列的每个子集获得的干扰是为长度能够满足用户需求的扩展序列的子集中的每个元组计算的干扰中的最大值。
根据一个特定特征，所述分配是动态分配而所述多载波传输网是正交频分及码分复用传输网。
根据另一个特定特征，所述分配是动态分配而所述多载波传输网是多载波码分多址接入传输网。
根据另一个方面，本发明涉及可以直接装载到可编程设备中的计算机程序，包括当所述计算机程序在可编程设备上执行时用于实现根据本发明的所述方法步骤的指令或代码部分。因为与计算机程序有关的特征和优点与上述根据本发明的方法和设备有关的那些相同，所以在这里不再重复。
附图说明
本发明的特性从阅读以下示例性实施例的描述中将更清楚地显露出来，所述描述将参考附图进行，其中：
图1是多载波传输网基站的一个实例的框图；
图2是根据本发明的多载波传输模块的框图；
图3是根据本发明第一实施例在图1的设备中实现的用于分配一个或多个扩展序列到多载波传输网中每个用户的算法；
图4是根据本发明第二实施例在图1的设备中实现的用于分配一个扩展序列到多载波传输网中每个用户的算法；
图5是根据本发明第三实施例在图1的设备中实现的用于分配一个或多个扩展序列到多载波传输网中每个用户的算法；
图6是根据本发明第四实施例在图1的设备中实现的用于分配一个或多个扩展序列到多载波传输网中每个用户的算法；
图7是在第二，第三和第四实施例中使用的沃尔什-哈德玛矩阵的一个实例；
图8是通过图7的沃尔什-哈德玛矩阵乘以所采用的公共扩展序列而形成的沃尔什-哈德玛矩阵的一个实例。
具体实施方式
在诸如MC-CDMA传输网或OFCDM传输网之类的多载波传输网中，在开始呼叫的瞬间或在通信期间有规律地给用户分配一个或多个扩展序列，其中该序列的每个元素在网络发射机处被乘以要发送的数据项以便控制对相应副载波进行操作的调制器，这已经在当前描述的介绍中解释了。
本发明由如下几项组成：根据空间信息将有效用户排序，考虑用户顺序给每一个用户分配被置于某一顺序的扩展序列集之中的这个扩展序列或这些扩展序列。
图1是多载波传输网基站的一个实例的框图；
多载波传输网的基站10包括通过总线101连接到ROM存储器102的处理器100、RAM存储器103、用于确定用户的空间信息的单元106和多载波传输模块104。
当加电时或当所述基站启动时，所述控制器或处理器100加载包含在只读存储器102中的程序并且控制先前描述的不同单元的启动。它还控制信息依靠总线101在不同单元之间的传递。
有规律地，或当每次新有效用户在多载波基站上注册时，或当每次有效用户变为无效时，或在扩展序列方面一个或多个用户需要新需求的任何时候，所述处理器100执行与图3或图4或图5或图6中描述的算法相关的指令，从而然后允许到用户的扩展序列动态分配。
所述非易失性存储器ROM 102包含实现图3、4、5和6中描述的算法以及基站的常规算法的指令的程序指令。
ROM存储器102也包含一组或几组排序的扩展序列。
RAM存储器103包含设备10操作以及使本发明能够被实现所必需的变量或临时数据。
用于确定用户的空间信息的单元106使用信道的特征标记(signature)来定义用户的空间信息。用于确定用户的空间信息的单元106被连接到从/向不同方向发送/接收信号的M天线105。用于确定用户的空间信息的单元106确定与用户k、频率分量、天线有关的复数加权系数。所述复数加权系数被天线阵列用来形成用户k的频率分量的发送/接收射束。
复数加权系数被应用到空间域(对于给定副载波，他们可以被认为是形成用户k的射束)和频域(对于给定天线，复数加权系数可以被认为是常规频率滤波器的那些系数)中。
确定用户的空间信息的单元106向处理器100递送空间信息，更确切地说，是递送被发送到每个用户的信号的平均偏离方向，或根据被发送到每个用户的信号的平均偏离方向将有效用户排序。
代替平均偏离方向，空间信息也可以是具有最大幅度的射束的方向或具有最大幅度的传播路径的偏离方向。
这里必须注意，其它类型的空间信息可用于本发明。
空间信息还可以从全球定位系统中获得。
空间信息还可以从给用户分配天线波瓣的算法中获得。这里空间信息是分配给各自用户的天线波瓣的方向。
空间信息也可以根据由每个有效用户发送的信号的到达方向或被发送到每个用户的信号的平均或最大到达方向来确定。
多载波传输模块104被连接到多个天线105A到105M，这将参考图2进行详细描述。
图2是根据本发明的多载波传输模块的框图；
更确切地说，该多载波传输模块104是MC-CDMA传输模块。
发射机包括k个同样的分支，每个分支相应于一个给定有效用户。专用于用户k的分支包括串联的乘法器210k、解复用器220k和并行乘法器230k。例如，在图2的上部图示的专用于用户a的分支包括乘法器210a，用于将包括要发送到用户a的符号的复数值与由图3或图4或图5或图6中描述的算法确定的扩展序列Ca相乘；解复用器220a，用于串并转换扩展的复数值；并行乘法器230a，用于将每一扩展的复数值和确定用户空间信息的单元106定义的复数加权矢量的分量相乘。
对于给定用户，例如用户k，复数加权矢量相应于天线105的加权系数、用户k和副载波。
MC-CDMA发射机进一步被提供了M个加法器240A，......，240M，每个加法器240相加由并行乘法器230a，..，230k输出的信号矢量并分别将作为结果的矢量提供给模块250A，......，250M。更确切地说，每个模块250对复合频率分量的矢量执行快速傅里叶逆变换并向如此获得的符号添加一个前缀。在260A，......，260M中进行并串转换和上变频之后，没有在图2中示出，作为结果的信号由天线105A，......，105M发送。
由于上述的结构，根据用户空间信息为每个用户形成一个射束，或如果一组用户具有相似的空间信息还可以为一组用户形成一个射束。
图3是根据本发明第一实施例在图1的设备中实现的用于分配一个或多个扩展序列到多载波传输网中每个用户的算法；
例如，这个流程图的代码被保存在图1的设备的ROM存储器102中。当这个设备被加电时，所述代码被加载到随机存取存储器103中并且由设备10的处理器100执行。
有规律地，或当每次新有效用户在多载波基站上注册时，或当每次有效用户成为无效时，或当在扩展序列方面一个或多个用户具有新需求的任何时候，所述处理器100执行与图3中描述的算法相关的指令。
在步骤S300，所述处理器100从用于确定用户的空间信息的单元106中接收被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向。
作为一个例子，多载波网络中四个用户u1、u2、u3和u4是有效的并且被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向是七、一百一十二、八十三和十六度。
下一步骤S301，处理器100根据被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向将四个有效用户排序。那么顺序是u1、u4、u3和u2。
在以下步骤S302中，处理器100形成一个表示排序的有效用户的矢量V。
矢量V的维等于有效用户的数目，并且矢量V的系数表示每个排序的用户和它们在分配给每一有效用户的扩展序列的长度和数目方面的需要。
矢量V被形成，处理器100移到步骤S303。
在那个步骤，处理器100扩展矢量V到至少一个矢量V’(L)。矢量V’(L)包含在下文中称作公共信号的广播信号所需要的长度为L的扩展序列的需求，其后紧随全部排序的用户所需要的长度为L的扩展序列的需求集。
在根据本发明的多载波网络中，根据需要可以分配不同长度的扩展序列到有效用户和/或可以分配几个扩展序列到至少一个有效用户。
作为例子，如果四个有效用户u1、u2、u3和u4中的每一个需要一个长度为L的扩展序列并且不需要公共信号，那么矢量V’(L)和先前的矢量V是一致。
如果需要长度为L的两个公共信号，那么唯一的矢量V’被形成并且等于V’(L)＝(s1，L(c)、s2，L(c)、s1，L(v1)、s1，L(v2)、s1，L(v3)、s1，L(v4))，其中v1到v4是矢量V的系数，si，L(c)是公共信息的长度L的第i个序列，si，L(vj)是排序的用户vj需要的长度L的第i个序列。
在接下来的步骤S304中，处理器100形成或在ROM存储器102中读取能够满足有效用户的需求的扩展序列的子集和公共信号。优选地，这些扩展序列是允许正交可变扩展因子OVSF的长度L的沃尔什-哈德玛扩展序列集。OVSF可以具有L/2、L/4等等的长度。
扩展序列是沃尔什-哈德玛矩阵的行或列。
作为例子，四维沃尔什-哈德玛矩阵是：
W L = 4 = 1 1 1 1 1 - 1 1 - 1 1 1 - 1 - 1 1 - 1 - 1 1
这种矩阵允许分配最大长度为四的四个扩展序列。
这些扩展序列也可以是如在欧洲专利EP 1085689中公开的扩展序列集或在Qinghua Shi和M.Latva-aho在2002年7月18日在Electronics Letters中发表的论文“simple spreading codeallocation scheme for downlink MC-CDMA”中公开的扩展序列集。
必须注意的是，扩展序列的几个子集可以满足用户需求。
在接下来的步骤S305中，处理器100使用从确定用户的空间信息的单元106处获得的空间信息将在先前步骤中形成的长度L的扩展序列的每个子集分割为长度为L的序列的几个元组(tuple)。基本上，这些元组集合了具有相似空间信息的不同(distinct)用户的相同长度的序列。例如，序列的这些子组可以相应于需要在天线方向图的一个特定射束中发送的序列。
同时，一些序列可能属于几个元组。尤其是在被用来发送需要在所有空间方向上发送的公共信息的序列的情况。
接下来在步骤S306，处理器100取得在步骤S304中形成的扩展序列的子集的扩展序列的第一子集。这个子集被认为是当前子集。
接下来在步骤S307，处理器100取得第一元组作为在步骤S305形成的元组的当前元组。
接下来在步骤S308，处理器100为当前元组计算标注为成本函数1的成本函数。作为例子，成本函数是如Mottier和Castelain于2000年9月在IEEE VTC’2000会刊第3卷第1270-1275页的论文“A spreading sequence allocation procedure for MC-CDMAtransmission systems”中公开的成本函数。它考虑了经历了在步骤S305形成的元组的序列的两个扩展序列的最大退化。
接下来在步骤S309，处理器100存储根据成本函数获得的干扰。
接下来在步骤S310，处理器100核对是否存在其它在步骤S305形成的元组。
如果存在至少一个在步骤S305形成的其它元组，那么处理器100移到步骤S311并取得另一个元组。
处理器100执行步骤S308到S311直到没有在步骤S305形成的元组需要分析。
当对于当前子集的每一元组根据成本函数获得的干扰已经被存储时，处理器100移到步骤S312。
在那个步骤中，在步骤S309存储的干扰的干扰之中，处理器100为当前子集计算注释为成本函数2的成本函数。作为例子，成本函数是在步骤S309中存储的干扰之中的最大干扰。
接下来在步骤S313，处理器100存储根据成本函数观察的干扰。
在下面的步骤S314中，处理器100核对是否存在在步骤S304形成的其它子集。
如果存在至少一个在步骤S304形成的其它子集，那么处理器100移到步骤S315并且取得另一个子集。
处理器100执行步骤S307到S315直到没有在步骤S304形成的子集需要分析。
当已经为每一子集存储了干扰时，处理器100移到步骤S316。
在那个步骤中，处理器100确定在步骤S313存储的干扰之中的最小干扰。
必须注意的是，处理器100可以在一个变型中确定为所述子集的每个元组计算的平均干扰，而不是确定最小干扰。
接下来在步骤S317，处理器100将具有在步骤S316中确定的最小干扰的子集设置为最优子集。
接下来在步骤S318，处理器100根据它的顺序分配最优子集的一组排序的扩展序列当中的一个扩展序列给矢量V’(L)的每个元素。
这里必须注意的是，扩展序列的最优子集也可以是根据在Qinghua Shi和M.Latva-aho在2002年7月18日在ElectronicsLetters中发表的论文″simple spreading code allocation schemefor downlink MC-CDMA″中公开的技术确定的。
图4是根据本发明第二实施例在图1的设备中实现的用于分配一个扩展序列到多载波传输网中每个用户的算法；
例如，这个流程图的代码被保存在图1的设备10的ROM存储器102中。当这个设备10被加电时，代码被加载到随机存取存储器103中并且由设备10的处理器100执行。
这个算法公开了图3中描述的算法的一个简化方法。在某种情况下，例如在其中不需要正交可变扩展因子并且不需要公共信号和多代码的多载波网络中，图4的算法由处理器100执行。
有规律地，或当每次新有效用户在多载波基站上注册时，或当每次有效用户变为无效时，或在扩展序列方面一个或多个用户具有新需求的任何时候，所述处理器100执行与图4中描述的算法相关的指令。
在步骤S400，所述处理器100从用于确定用户空间信息的单元106中接收被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向。
作为例子，多载波网络中四个用户u1、u2、u3和u4是有效的，并且被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向是七、一百一十二、八十三和十六度。
下一步骤S401，处理器100依照它们的被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向将四个有效用户排序。那么顺序是u1、u4、u3和u2。
在以下步骤S402，所述处理器100将变量Nu设置为一。
接下来在步骤S403，处理器100将沃尔什-哈德玛矩阵的行Nu或列Nu分配给第Nu个排序的有效用户。沃尔什-哈德玛矩阵的行Nu或列Nu是分配给用户Nu的扩展序列。
按照我们的例子，沃尔什-哈德玛矩阵的第一行然后被分配给第一排序的用户u1。
在以下步骤S404，处理器100核对变量Nu是否大于多载波网络中的有效用户的数目k。
如果Nu小于或等于k，那么处理器100进行到步骤S405，增加变量Nu并执行步骤S403到S405的循环直到Nu大于k。
依照我们的例子，然后沃尔什-哈德玛矩阵的第二行被分配给第二排序的用户u4，然后沃尔什-哈德玛矩阵的第三行被分配给第三排序的用户u3，并且然后沃尔什-哈德玛矩阵的第四行被分配给第四排序的用户u2。
图5是根据本发明第三实施例在图1的设备中实现的用于分配一个或多个扩展序列到多载波网络中用户的算法；
例如，这个流程图的代码被保存在图1的设备10中的ROM存储器102中。当这个设备10被加电时，代码被加载到随机存取存储器103中并且由设备10中的处理器100执行。
在某种情况下，例如在其中需要正交可变扩展因子，需要多个扩展序列，但是不需要公共信号的多载波网络中，这种算法由处理器100执行。
有规律地，或者当每次新有效用户在多载波基站上注册时，或当每次有效用户变为无效时，或一个或多个用户在扩展序列方面具有新需求的任何时候，所述处理器100执行与图5中描述的算法相关的指令。
在步骤S500，所述处理器100从用于确定用户的空间信息的单元106中接收被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向。
作为例子，多载波网络中四个用户u1、u2、u3和u4是有效的，并且被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向是七、一百一十二、八十三和十六度。用户u1和u4需要长度L/2的扩展序列，用户u2需要长度L的扩展序列，而用户u3需要长度L的两个扩展序列。
下一骤步S501，处理器100依照被发送到每个用户的信号的它们各自的平均偏离方向将四个有效用户排序。那么顺序是u1、u4、u3和u2。
接下来在步骤S502，处理器100通过在步骤S501排序的有效用户u1、u2、u3和u4获得需要的扩展序列的最小长度。
依照我们的例子，用户u1和u4需要最小长度，并且最小长度等于L/2。
接下来在步骤S503，处理器100通过在步骤S501排序的有效用户u1、u2、u3和u4获得需要的扩展序列的最大长度。
依照我们的例子，用户u2和u3需要最大长度，并且最大长度等于L。
在下一步S504，处理器100根据从最小需求到最大需求的它们对扩展序列长度的需求将有效用户排序。
必须注意，对每个长度具有相同需求的用户根据被发送到它们的信号的平均偏离方向被排序。
按照我们的例子，用户u1、u2、u3、u4然后被排序如下：u1、u4、u3和u2。
在随后的步骤S505，处理器100考虑第一排序的用户并且在步骤S506获得它在扩展序列的数目U和扩展序列的长度方面的需求。
在我们的例子中，用户u1是第一排序的用户并且需要唯一的L/2的扩展序列。
处理器移到步骤S507并且分配所需要的扩展序列到第一排序的用户。
在我们的例子中，然后处理器分配一个L/2长度的扩展序列。如果L＝8，那么处理器将图7的沃尔什-哈德玛矩阵70中标注为700的第一行的四个第一系数分配给用户u1。沃尔什-哈德玛矩阵70被存储在ROM存储器102中。我们例子中的这个沃尔什-哈德玛矩阵是一个八行八列矩阵。它允许分配最大长度为八个系数的八个扩展序列。
这里必须注意，沃尔什-哈德玛矩阵的第一行或列被分配给第一排序的用户。
接下来，处理器100在步骤S508将沃尔什-哈德玛矩阵70中开始于分配给用户u1的扩展序列的行标记为不可用。
沃尔什-哈德玛矩阵70中开始于与分配给用户u1的那些相同的四个第一系数的标为700和701的行然后被标记为不可用。
在以下步骤S509中，对于具有当前所需要的扩展序列长度的相同需要的所有有效用户，处理器100核对是否已经被分配了一个或多个扩展序列。
依据我们的例子，没有扩展序列已经分配给用户u4，处理器100然后移到步骤S510。
在那个步骤中，处理器100考虑下一排序的用户并且在步骤S506获得它在扩展序列的数目U和扩展序列的长度方面的需求。
处理器移到步骤S507并且分配所需要的扩展序列给下一个排序的用户。
在我们的例子中，然后处理器分配一个L/2扩展序列给用户u4。如果L＝8，那么处理器100将图7的沃尔什-哈德玛矩阵70中标为702的第二行的四个第一系数分配给用户u4。
这里必须注意，沃尔什-哈德玛矩阵可用的第一行或列被分配给第二排序的用户。
接下来，处理器100在步骤S508将沃尔什-哈德玛矩阵70中开始于分配给用户u4的扩展序列的行标记为不可用。在我们的例子中，具有与分配给用户u4的那些相同的四个第一系数的矩阵中标为702和703的行然后被标记为不可用。
在以下步骤S509，处理器100核对是否全部需要的扩展序列已经分配给具有当前需要长度的相同需求的有效用户。
依据我们的例子，扩展序列已经分配给需要L/2的扩展序列的所有用户，所述处理器100然后移到步骤S511。
在那个步骤中，处理器100检测先前已经被分配的扩展序列的长度是否等于在步骤S503获得的扩展序列的最大长度。
在我们的例子中，先前已经被分配的扩展序列的长度小于扩展序列的最大长度，那么处理器100移到步骤S510。
在那个步骤中，处理器100考虑下一个排序的用户并且在步骤S506获得他在扩展序列的数目U和长度方面的需求。
在我们的例子中，用户u3是下一个排序的用户并且需要唯一的长度为L的扩展序列。
处理器100移到步骤S507并且分配所需要的扩展序列到排序的用户u3。在我们的例子中，对于L＝8，那么处理器100将图7的沃尔什-哈德玛矩阵70的标为704的第三行八个系数分配给用户u3。
这里必须注意，沃尔什-哈德玛矩阵可用的第一行或列被分配给第三排序的用户。
接下来，处理器100在步骤S508将沃尔什-哈德玛矩阵70中开始于分配给用户u3的扩展序列的行标记为不可用。
在我们的例子中，具有与分配给用户u3的那些相同的系数的矩阵中标为704的行然后被标记为不可用。
在以下步骤S509中，对于具有当前所需要的扩展序列长度的相同需求的所有有效用户，处理器100核对是否已经被分配了一个或多个扩展序列。
依据我们的例子，没有扩展序列已经分配给用户u2，处理器100然后移到步骤S510。
在那个步骤中，处理器100考虑下一排序的用户并且在步骤S506获得他在扩展序列的数目U和扩展序列的长度方面的需求。
处理器移到步骤S507并且分配所需要的扩展序列到下一个排序的用户。
在我们的例子中，用户u2需要两个扩展序列，然后处理器100分配图7的沃尔什-哈德玛矩阵70的两行给用户u2。
按照我们的例子，然后沃尔什-哈德玛矩阵的行705和706被分配给用户u2。不取先前标记为不可用的行700、701、702、703和704。
这里必须注意，沃尔什-哈德玛矩阵可用的第一行或列被分配给第四排序的用户。
接下来，处理器100在步骤S508将沃尔什-哈德玛矩阵70中开始于分配给用户u2的扩展序列的行标记为不可用。
在我们的例子中，然后具有与分配给用户u2的那些相同的系数的矩阵中标为705和706的行被标记为不可用。
在以下步骤S509中，对于具有当前所需要的扩展序列长度的相同需要的所有有效用户，处理器100核对是否已经被分配了一个或多个扩展序列。
依据我们的例子，所有需要的扩展序列已经分配给具有当前需要长度的相同需求的有效用户，所述处理器然后移到步骤S511。
在那个步骤，处理器100核对先前已经分配的扩展序列的长度是否等于步骤S503中获得的扩展序列的最大长度。
依据我们的例子，先前已经分配的扩展序列的长度等于扩展序列的最大长度，那么处理器100结束所述算法。
这里必须注意，在分配扩展序列给需要较长长度的用户之前分配扩展序列给需要最小长度用户也可以在参考图3描述的算法中进行。
图6是根据本发明第四实施例在图1的设备中实现的用于分配一个或多个扩展序列给多载波传输网中每个用户的算法；
例如这个流程图的代码被保存在图1的设备10中的ROM存储器102中。当这个设备10被加电时，代码被加载到随机存取存储器103中并且由设备10中的处理器100执行。
在某种情况下，例如在没有正交可变扩展因子的多载波网络中，图6的算法由处理器100执行，多个扩展序列可以被分配给用户，并且在当前多载波网络中需要公共序列。
有规律地，或者当每次新有效用户在多载波基站上注册时，或当每次有效用户变为无效时，或一个或多个用户在扩展序列方面具有新需求的任何时候，所述处理器100执行与图6中描述的算法相关的指令。
在步骤S600，处理器100从用于确定用户的空间信息的单元106中接收被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向。
下一步骤步S601，处理器100根据被发送到每个用户的信号的各自平均偏离方向将四个有效用户排序。
在以下步骤S602，所述处理器100获得多载波网络需要的公共信号的数目C和这些信号需要的扩展序列的长度。
接下来，处理器100核对在步骤S603是否公共扩展序列必须被分配给公共信号。
如果不需要所采用的公共扩展序列，所述处理器100移到步骤S605。
如果需要所采用的公共扩展序列，那么处理器100移到步骤S604并且将在下文中称作初始沃尔什-哈德玛矩阵的每一行与所采用的公共扩展序列一个元素接一个元素相乘并形成在下文中称作获得的沃尔什-哈德玛矩阵的新沃尔什-哈德玛矩阵。
大小为L的初始沃尔什-哈德玛矩阵WL通过如下迭代规则来定义：
W1＝1
W L = W L / 2 W L / 2 W L / 2 - W L / 2
这里必须注意，通过该迭代规则形成的初始沃尔什-哈德玛矩阵WL的行或列以被称作沃尔什-哈德玛矩阵的自然顺序的顺序被排序。
获得的沃尔什-哈德玛矩阵是一个通过将初始沃尔什-哈德玛矩阵的每行或每列与采用的公共扩展序列一个元素接一个元素地相乘获得的。在这种情况下，如果初始矩阵的行乘以所采用的公共扩展序列，那么扩展序列被包含在获得的沃尔什-哈德玛矩阵的行中。如果初始矩阵的列乘以所采用的公共扩展序列，扩展序列被包含在获得的沃尔什-哈德玛矩阵的列中。
获得的沃尔什-哈德玛矩阵也是一个通过将初始沃尔什-哈德玛矩阵或者如先前描述的获得沃尔什-哈德玛矩阵的至少一行或一列乘以至少一个诸如常数之类的预定值来获得的矩阵。在这种此情况下，如果初始矩阵的行乘以一个常数，那么扩展序列被包含在获得的沃尔什-哈德玛矩阵的行中。如果初始矩阵或如上所述的获得矩阵的列乘以一个常数，那么扩展被包含在获得的沃尔什-哈德玛矩阵的列中。
这里必须注意，获得沃尔什-哈德玛矩阵WL的行或列按被称作沃尔什-哈德玛矩阵的自然顺序的顺序被排序。
在步骤S604，作为例子，如果最大长度L等于八，那么处理器100将存储在ROM存储器102中的图7的沃尔什-哈德玛矩阵70的每行与所采用的公共扩展序列一个元素接一个元素地相乘并形成图8的新沃尔什-哈德玛矩阵80。
作为例子，沃尔什-哈德玛矩阵70乘以包含在沃尔什-哈德玛矩阵70中行704中的所采用的公共扩展序列并形成图8的获得沃尔什-哈德玛矩阵80。
然后处理器100移到步骤S605。
在步骤S605，如果不需要所采用的扩展，那么处理器100分配沃尔什-哈德玛矩阵C个第一行中的扩展序列给公共信号，或者如果需要所采用的扩展，那么分配包含在沃尔什-哈德玛矩阵80的C个第一行中的扩展序列给公共信号。
在以下步骤S606中，处理器100考虑第一排序的用户并且在步骤S506获得它在扩展序列的数目U方面的需求。
处理器移到步骤S608并且分配沃尔什-哈德玛矩阵的下一个扩展序列给第一排序的用户。
在以下步骤S609，所述处理器100核对是否已经为所有的有效用户分配了一个或多个扩展序列。
如果一些扩展序列没有被分配给有效用户，那么处理器100移到步骤S610并考虑下一个有效用户。
处理器100执行步骤S607到S610的循环直到扩展序列已经被分配给所有有效用户。
这里必须注意，分配所采用的公共扩展序列给用户也可以在如先前根据图3描述的算法中进行。
还必须注意，图4、5和6的算法已经使用沃尔什-哈德玛矩阵的行进行了描述。明显地，在本发明中也可以使用沃尔什-哈德玛矩阵的列。
这里也必须注意，不使用沃尔什-哈德玛扩展序列，其它类型的扩展序列可以用于本发明。例如，也可以使用正交互补Golay序列。
当然，在不偏离本发明范围的情况下可以对如上所述的本发明的实施例进行许多修改。

Claims (15)

1.分配一个或多个扩展序列给多载波传输网用户的方法，在所述网络的发射机处，扩展序列的每个元素乘以要发送的数据项然后在相应副载波上被发送，其特征在于，所述方法包括步骤：
-为该多载波传输网的每个用户获得空间信息，
-根据该空间信息将用户排序，
-根据用户的顺序给每个用户分配一组排序的扩展序列当中的至少一个扩展序列。
2.根据权利要求1的分配方法，其特征在于，所述空间信息是使用多个天线发送到每个用户的信号或使用多个天线从每个用户接收的信号的空间信息。
3.根据权利要求1或2的分配方法，其特征在于，用户需要不同长度的扩展序列，需要相同长度扩展序列的用户被分组并且根据他们的空间信息被排序。
4.根据权利要求3的分配方法，其特征在于，根据用户所属的需要相同长度扩展序列的用户组，根据扩展序列的长度和根据用户在该用户所属的用户组中的顺序，分配扩展序列给每个用户。
5.根据权利要求1的分配方法，其特征在于，至少一个公共序列被分配给多个用户，所述一个或每个分配的公共序列是相同长度的排序的扩展序列中的第一个扩展序列。
6.根据权利要求1的分配方法，其特征在于，所述空间信息是被发送到每个用户的信号的平均偏离方向或被发送到每个用户的信号的最大偏离方向或从用于每个用户的天线波瓣图中获得的信息或从全球定位系统中获得的信息。
7.根据权利要求1的分配方法，其特征在于，所述扩展序列是沃尔什-哈德玛序列，并且排序的扩展序列组是其行或列是自然顺序的沃尔什-哈德玛矩阵。
8.根据权利要求7的分配方法，其特征在于，预定公共扩展序列被分配给多个用户，并且沃尔什-哈德玛矩阵的行或列与所述预定公共扩展序列一个元素接一个元素地相乘以便形成所述排序的扩展序列组。
9.根据权利要求8的分配方法，其特征在于，所述排序的扩展序列组是通过最小化表示具有能够满足用户需求的长度的扩展序列和扩展序列的元组之间的干扰的成本函数来形成。
10.根据权利要求9的分配方法，其特征在于，扩展序列的元组从具有能够满足用户需求的长度的扩展序列的子集中定义，并且元组进一步根据用户空间信息来定义。
11.根据权利要求10的分配方法，其特征在于，为扩展序列的每个子集获得干扰，从为扩展序列子集的每个元组计算的干扰中定义子集的干扰，以及对于所述排序的扩展序列组所获得的干扰是所获得的干扰之中最小的干扰。
12.根据权利要求10的分配方法，其特征在于，为扩展序列的每个子集获得的干扰是为所述扩展序列的子集中每个元组计算的干扰中的最大值。
13.根据权利要求1的分配方法，其特征在于，所述分配是动态分配而所述多载波传输网是正交频分和码分复用传输网。
14.根据权利要求1的分配方法，其特征在于，所述分配是动态分配而所述多载波传输网是多载波码分多址接入传输网。
15.用于分配一个或多个扩展序列给多载波传输网用户的设备，在所述网络的发射机处，所述扩展序列的每个元素乘以要发送的数据项然后在相应副载波上被发送，其特征在于，所述设备包括：
用于为多载波传输网的每个用户获得空间信息的装置；
用于依照所述用户的空间信息对他们排序的装置；
用于依照其顺序给每个用户分配在一组排序的扩展序列之中的至少一个扩展序列的装置。
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