CN101272232B - 物理混合重传指示信道的加扰方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物理混合重传指示信道的加扰方法，包括以下步骤：创建一条扰码序列；将不同的PHICH组对应扰码序列的不同部分；不同的PHICH组分别使用扰码序列的相应部分进行加扰处理。还提供了一种物理混合重传指示信道的加扰方法，包括以下步骤：针对不同的PHICH组创建不同的扰码序列；不同的PHICH组分别使用相应的扰码序列进行加扰处理。本发明有利于不同小区的PHICH的干扰随机化。

Description

物理混合重传指示信道的加扰方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种基于正交频分多路复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统的物理混合重传指示信道的加扰方法。

背景技术

数字通信系统的飞速发展对数据通信的可靠性提出了更高的要求，然而，在恶劣的信道下，尤其是高数据速率或高速移动环境中，多径干扰及多普勒频移等严重地影响着系统性能。因此，有效的差错控制技术，尤其是混合自动请求重传(Hybrid Automatic RepeatRequest，HARQ)技术就成为通信领域致力研究的热点。

在HARQ方式中，发端发送的码不仅能够检错，而且还具有一定的纠错能力。接收端译码器收到码字后，首先检验错误情况，如果在码的纠错能力以内，则自动进行纠错；如果错误很多，超过了码的纠错能力，但能检测错误出来，则接收端通过反馈信道给发端发一个判决信号，要求发端重发信息。在OFDM系统中，通过正确应答消息/错误应答消息(ACK/NACK)控制信令来表示传输正确或错误，并以此判断是否需要重传。

在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)长期演进计划(Long Term Evolution，LTE)的FDD(FrequencyDivision Duplex，频分复用)系统中，下行物理信道包含物理控制格式指示信道(Physical Control Format Indicator Channel，PCFICH)、物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)和物理混合自动请求重传指示信道(Physical Hybrid ARQ IndicatorChannel，PHICH)等信道，其中，PHICH用于传输下行ACK和NACK信息，PHICH在时域上可以占3个OFDM符号，也可以占1个OFDM符号，当与物理多波信道共存时，还可以占2个OFDM符号，具体的使用方式通过信令来通知，一个PHICH对应一个用户，不同用户的PHICH之间可以在相同资源上进行码分复用，也可以在不同资源上进行频分复用，令多个在相同资源上复用的PHICH为一个PHICH组；一个PHICH在调制后，对应三个资源组，相应的每个资源组需要映射到去除导频连续相邻的子载波上。

目前，对于下行ACK和NACK信息的处理过程如下：先对1比特的下行ACK/NACK信息进行重复因子为3的重复编码，然后每个编码比特进行正交码扩展(正交码的长度与循环前缀类型有关，这里的正交码扩展主要是为了实现不同UE间的ACK/NACK信息的码分复用)，扩展后的序列通过一条小区相关的扰码序列的加扰，加扰后的序列经过BPSK调制，调制后的序列根据基站的天线配置进行层映射和预编码。经过以上信号处理的多个UE的ACK/NACK信号叠加在一起，组成一个PHICH组，然后以PHICH组为基本单位进行时频资源的映射。一个小区里可以有多个PHICH组，每个PHICH映射到不同的时频资源。

在实现本发明过程中，发明人从上面下行ACK/NACK信号的处理过程发现，在同一个小区里，所有ACK/NACK信号都使用相同的扰码序列，也就是说，小区里所有PHICH组受到来自邻区的干扰也基本相同，这样，对于小区间干扰随机化的效果并不是很理想。

发明内容

本发明旨在提供一种物理混合重传指示信道的加扰方法，以解决上述扰码相同带来的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种物理混合重传指示信道的加扰方法，包括以下步骤：创建一条扰码序列；将不同的PHICH组对应扰码序列的不同部分；不同的PHICH组分别使用扰码序列的相应部分进行加扰处理。

优选的，创建一条扰码序列具体包括：根据小区内PHICH组的个数N，以及每个PHICH相应的序列的长度M_symbol，利用扰码生成器生成一条长为N×M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，N×M_symbol-1，其中扰码生成器的初始条件为 $c_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_S+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}$ 其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，常规循环前缀时N_CP为1，扩展循环前缀时为0，或者，，其中m_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号。

将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生扰码序列。

优选的，将不同的PHICH组对应扰码序列的不同部分具体包括：UE的PHICH所属的PHICH组号为k，则其相应的扰码序列为：c(i)，i＝k×M_symbol，k×M_symbol+1，....，(k+1)×M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}或者，c(k×M_symbol+i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}。

优选的，扰码生成器由31长的Gold码构成，相应的Gold码由两个长为31的m序列生成器构成，其中上下两个m序列生成器对应的生成多项式表示为：

x₁(n+31)＝(x₁(n+3)+x₁(n))mod 2

x₂(n+31)＝(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))

扰码器的输出为：c(n)＝(x₁(n+N_c)+x₂(n+N_c))mod 2

其中N_c＝1600，上面的m序列生成器的初始值设定为：

x₁(0)＝1，x₁(n)＝0，n＝1，2，...，30；而下面的m序列生成器的初始值则根据不同的应用场景有不同的设置： $c_{\mathrm{init}}={\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{30}{x}_2\left(i\right)\·2^i$ 。

在本发明的实施例中，还提供了一种物理混合重传指示信道的加扰方法，包括以下步骤：针对不同的PHICH组创建不同的扰码序列；不同的PHICH组分别使用相应的扰码序列进行加扰处理。

优选的，针对不同的PHICH组创建不同的扰码序列具体包括：扰码生成器根据UE的PHICH所属的PHICH组号k，PHICH所在的子帧号以及小区ID，作为其初始条件，生成一条长为M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，M_symbol-1；将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生扰码序列。

优选的，初始条件为： $c_{\mathrm{init}}=2^{28}\×k+2^{10}\×(7\×(n_S+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}$ ，其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，常规循环前缀时N_CP为1，扩展循环前缀时为0，或者，

。

优选的，扰码生成器由31长的Gold码构成，相应的Gold码由两个长为31的m序列生成器构成，其中上下两个m序列生成器对应的生成多项式表示为： $\begin{array}{c}{x}_1(n+31)=(x_1(n+3)+x_1\left(n\right))\mathrm{mod}2\\ x_2(n+31)=(x_2(n+3)+x_2(n+2)+x_2(n+1)+x_2\left(n\right))\end{array}$

扰码器的输出为：c(n)＝(x₁(n+N_c)+x₂(n+N_c))mod 2

其中N_c＝1600，上面的m序列生成器的初始值设定为：x₁(0)＝1，x₁(n)＝0，n＝1，2，...，30；而下面的m序列生成器的初始值则根据不同的应用场景有不同的设置： $c_{\mathrm{init}}={\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{30}{x}_2\left(i\right)\·2^i$ 。

上述实施例的加扰方法因为采用了不同的扰码序列或扰码段，所以克服了扰码相同带来的问题，进而达到了不同小区的PHICH的干扰随机化的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的加扰方法的流程图；

图2是LTE系统中扰码生成器的示意图；

图3示出了根据本发明另一实施例的加扰方法的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明一个实施例的加扰方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S10：创建一条扰码序列。例如，根据小区内PHICH组的个数N，以及每个PHICH相应的序列的长度M_symbol，利用扰码生成器生成一条长为N×M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，N×M_symbol-1，其中扰码生成器的初始条件与PHICH所在的子帧号以及小区ID有关，也就是 $c_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_S+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}$ ，其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，当LTE系统中的子帧的循环前缀为常规循环前缀时N_CP为1，当LTE系统中的子帧的循环前缀为扩展循环前缀时为0，或者

，其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号。

然后，将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生所述扰码序列。

步骤S20，将不同的PHICH组对应扰码序列的不同部分。例如，根据每个UE的PHICH所属的PHICH组号，截取c(i)序列的一部分作为其扰码序列。具体的说，假设UE的PHICH所属的PHICH组号为k，则其相应的扰码序列为：

c(i)，i＝k×M_symbol，k×M_symbol+1，....，(k+1)×M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}

或者，

c(k×M_symbol+i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}

该加扰方法是产生一条公有扰码序列，不同的PHICH组截取公有交织序列不同部分。因为采用了不同的扰码段，所以克服了扰码相同带来的问题，进而达到了不同小区的PHICH的干扰随机化的效果。

步骤S30，不同的PHICH组分别使用扰码序列的相应部分进行加扰处理。

图2是LTE系统中扰码生成器的示意图。该扰码生成器由31长的Gold码构成，相应的Gold码由两个长为31的m序列生成器构成，其中上下两个m序列生成器对应的生成多项式可表示为：

$\begin{array}{c}{x}_1(n+31)=(x_1(n+3)+x_1\left(n\right))\mathrm{mod}2\\ x_2(n+31)=(x_2(n+3)+x_2(n+2)+x_2(n+1)+x_2\left(n\right))\end{array}$

扰码器的输出为：

c(n)＝(x₁(n+N_c)+x₂(n+N_c))mod 2

其中N_c＝1600，上面的m序列生成器的初始值设定为：

x₁(0)＝1，x₁(n)＝0，n＝1，2，...，30

而下面的m序列生成器的初始值则根据不同的应用场景有不同的设置： $c_{\mathrm{init}}={\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{30}{x}_2\left(i\right)\·2^i$ 。

图3示出了根据本发明另一实施例的加扰方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S15，针对不同的PHICH组创建不同的扰码序列。例如，在对每个UE的PHICH进行加扰处理时，扰码生成器根据该UE的PHICH所属的PHICH组号k，PHICH所在的子帧号以及小区ID，作为其初始条件，生成一条长为M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，具体的但并不限于此的初始条件为： $c_{\mathrm{init}}=2^{28}\×k+2^{10}\×(7\×(n_S+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}$ ，其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，当LTE系统中的子帧的循环前缀为常规循环前缀时N_CP为1，当LTE系统中的子帧的循环前缀为扩展循环前缀时为0，或者，；

然后，将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生所述扰码序列。

步骤S25，不同的PHICH组分别使用相应的扰码序列进行加扰处理。

该加扰方法产生N条不同的扰码序列，每个PHICH组对应一条扰码序列，这保证了同一小区里不同PHICH组使用不同的扰码序列进行加扰，这样能够有利于不同小区的PHICH的干扰随机化。

上述实施例也可以采用图2的扰码生成器。

下面再详细讨论两个实施例。

实施例1

根据小区内PHICH组的个数N，以及每个PHICH相应的序列的长度M_symbol，利用扰码生成器生成一条长为N×M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，N×M_symbol-1，其中扰码生成器的初始条件与PHICH所在的子帧号以及小区ID有关，也就是： $c_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_S+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}$ ，其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，常规循环前缀时N_CP为1，扩展循环前缀时为0。在对每个UE的PHICH进行加扰处理时，根据该UE的PHICH所属的PHICH组号，截取c(i)序列的一部分作为其扰码序列。具体的说，假设UE的PHICH所属的PHICH组号为k，则其相应的扰码序列为：

c(i)，i＝k×M_symbol，k×M_symbol+1，....，(k+1)×M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}或者，

c(k×M_symbol+i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}

具体的，设N＝8，M_symbol＝12，则利用图2所示的扰码生成器得到一条长为N×M_symbol＝96的扰码序列。假设与UE#1对应的PHICH属于PHICH组#1，也就是k＝1，与UE#2对应的PHICH属于PHICH组#2，则在对其相应的PHICH进行加扰时，与UE#1对应的PHICH使用的扰码序列为c(12)，c(13)，c(14)...，c(23)，而与UE#2对应的PHICH使用的扰码序列为c(24)，c(25)，c(26)...，c(35)。

实施例2

根据小区内PHICH组的个数N，以及每个PHICH相应的序列的长度M_symbol，利用扰码生成器生成一条长为N×M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，N×M_symbol-1，其中扰码生成器的初始条件与PHICH所在的子帧号以及小区ID有关，也就是：

，其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号。在对每个UE的PHICH进行加扰处理时，根据该UE的PHICH所属的PHICH组号，截取c(i)序列的一部分作为其扰码序列。具体的说，假设UE的PHICH所属的PHICH组号为k，则其相应的扰码序列为：

c(i)，i＝k×M_symbol，k×M_symbol+1，....，(k+1)×M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}或者，

c(k×M_symbol+i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1}

具体的，设N＝8，M_symbol＝12，则利用图2所示的扰码生成器得到一条长为N×M_symbol＝96的扰码序列。假设与UE#1对应的PHICH属于PHICH组#1，也就是k＝1，与UE#2对应的PHICH属于PHICH组#2，则在对其相应的PHICH进行加扰时，与UE#1对应的PHICH使用的扰码序列为c(12)，c(13)，c(14)...，c(23)，而与UE#2对应的PHICH使用的扰码序列为c(24)，c(25)，c(26)...，c(35)。

实施例3

在对每个UE的PHICH进行加扰处理时，扰码生成器根据该UE的PHICH所属的PHICH组号k，PHICH所在的子帧号以及小区ID，作为其初始条件，生成一条长为M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，...，M_symbol-1，具体的但并不限于此的初始条件为：

；然后，将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生所述扰码序列；

实施例4

在对每个UE的PHICH进行加扰处理时，扰码生成器根据该UE的PHICH所属的PHICH组号k，PHICH所在的子帧号以及小区ID，作为其初始条件，生成一条长为M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，具体的但并不限于此的初始条件为： $c_{\mathrm{init}}=2^{28}\×k+2^{10}\×(7\×(n_S+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}$ ，其中n_s为时隙号(n_s/2表示子帧号)，N_ID ^cell为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，常规循环前缀时N_CP为1，扩展循环前缀时为0；然后，将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生所述扰码序列；

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例提供的物理混合重传指示信道的加扰方法保证了同一小区里不同PHICH组使用不同的扰码序列进行加扰，这样能够有利于不同小区的PHICH的干扰随机化。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物理混合重传指示信道PHICH的加扰方法，应用于长期演进LTE系统，其特征在于，包括以下步骤： 

创建一条扰码序列； 

将不同的物理混合重传指示信道组对应所述扰码序列的不同部分； 

不同的物理混合重传指示信道组分别使用所述扰码序列的相应部分进行加扰处理。 

2.根据权利要求1所述的加扰方法，其特征在于，创建一条扰码序列具体包括： 

根据小区内物理混合重传指示信道组的个数N，以及每个PHICH相应的序列的长度M_symbol，利用扰码生成器生成一条长为N×M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，N×M_symbol-1，其中扰码生成器的初始条件为 其中n_s为时隙号，

为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，当系统使用常规循环前缀时N_CP为1，当系统使用扩展循环前缀时N_CP为0，或者，其中n_s为时隙号，n_s/2表示子帧号，

为小区ID号； 

将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生扰码序列。 

3.根据权利要求1所述的加扰方法，其特征在于，将不同的物理混合重传指示信道组对应所述扰码序列的不同部分具体包括： 

用户设备的PHICH所属的物理混合重传指示信道组号为k，则其相应的扰码序列为： 

c(i)，i＝k×M_symbol，k×M_symbol+1，....，(k+1)×M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1} 

或者， 

c(k×M_symbol+i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，k∈{0，1，2，...，N-1} 

其中，c(i)，i＝0，1，....，N×M_symbol-1是根据小区内物理混合重传指示信道组的个数N，以及每个PHICH相应的序列的长度M_symbol，利用扰码生成器生成一条长为N×M_symbol的扰码序列。 

4.根据权利要求2所述的加扰方法，其特征在于，所述扰码生成器由31长的Gold码构成，相应的Gold码由两个长为31的m序列生成器构成，其中上下两个m序列生成器对应的生成多项式表示为： 

x₁(n+31)＝(x₁(n+3)+x₁(n))mod2 

x₂(n+31)＝(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n)) 

扰码器的输出为：c(n)＝(x₁(n+N_c)+x₂(n+N_c))mod2 

其中N_c＝1600，上面的m序列生成器的初始值设定为：x₁(0)＝1，x₁(n)＝0，n＝1，2，...，30 

而下面的m序列生成器的初始值则根据不同的应用场景有不同的设置：

5.一种物理混合重传指示信道PHICH的加扰方法，应用于长期演进LTE系统，其特征在于，包括以下步骤： 

针对不同的物理混合重传指示信道组创建不同的扰码序列； 

不同的物理混合重传指示信道组分别使用相应的所述扰码序列进行加扰处理。 

6.根据权利要求5所述的加扰方法，其特征在于，针对不同的物理混合重传指示信道组创建不同的扰码序列具体包括： 

扰码生成器根据用户设备的PHICH所属的物理混合重传指示信道组号k，物理混合重传指示信道所在的子帧号以及小区ID，作为其初始条件，生成一条长为M_symbol的扰码序列c(i)，i＝0，1，....，M_symbol-1，其中，M_symbol为每个PHICH相应的序列的长度； 

将十进制扰码的初始值c_init转化为二进制，按照从二进制低位到二进制高位的顺序，将该二进制扰码初始值输入到扰码生成器中，产生所述扰码序列。 

7.根据权利要求6所述的加扰方法，其特征在于，所述初始条件为： 

，其中n_s为时隙号，

为小区ID号，l为一个时隙中OFDM符号的数量，当系统使用常规循环前缀时N_CP为1，当系统使用扩展循环前缀时N_CP为0，或者，其中n_s为时隙号，n_s/2表示子帧号，

为小区ID号。 

8.根据权利要求6所述的加扰方法，其特征在于，所述扰码生成器由31长的Gold码构成，相应的Gold码由两个长为31的m序列生成器构成，其中上下两个m序列生成器对应的生成多项式表示为： 

x₁(n+31)＝(x₁(n+3)+x₁(n))mod2 

x₂(n+31)＝(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n)) 

扰码器的输出为：c(n)＝(x₁(n+N_c)+x₂(n+N_c))mod2 

其中N_c＝1600，上面的m序列生成器的初始值设定为：x₁(0)＝1，x₁(n)＝0，n＝1，2，...，30； 

下面的m序列生成器的初始值则根据不同的应用场景有不同的设置：

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