CN101834711B - 用于通信系统中传送子信道信号的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法，所述无线通信系统能够将频带划分成多个子载波，并且包括多个子信道。所述方法包括以下步骤：创建具有等于形成子信道的子载波的数目的长度的基正交序列；通过下列方式之一来创建具有等于基正交序列的长度的长度的多个序列：对所述基正交序列循环移位、以及在将预定偏移加到基正交序列之后通过执行基于形成子信道的子载波的数目的模运算；选择与BS的数目相对应的预定数目的序列；以及将所选择的序列分配作为用于BS的子信道信号交织模式。

Description

用于通信系统中传送子信道信号的装置及方法
本申请是申请日为2005年3月11日、申请号为200580008046.7、发明名称为“用于在使用正交频分多路访问方案的通信系统中传送子信道信号的装置及方法”的发明专利申请的分案申请。 
技术领域
本发明通常涉及一种使用正交频分多路访问(OFDMA)方案的通信系统。更具体而言，本发明涉及一种用于在最小化在相邻小区之间的干扰的同时传送子信道信号的装置及方法。 
背景技术
近来，已经进行了对于第四代(4G)通信系统的各种开发和研究，以便向订户提供具有在更高传输率下的优良服务质量(QoS)的服务。尤其是，正在利用4G通信系统进行多种研究，以便通过确保对可以以相对高的速率提供服务的无线局域网(LAN)通信系统和无线城域网(MAN)通信系统的移动性和QoS，来向订户提供高速服务。 
为了支持用于无线MAN通信系统的物理信道的宽带传输网络，已经提出了利用正交频分多路复用(OFDM)方案和OFDMA方案的电气和电子工程师协会(IEEE)802.16a通信系统。根据IEEE 802.16a通信系统，将OFDM/OFDMA方案应用于无线MAN系统，以使用具有高传输速率的多个子载波来传送物理信道信号。 
IEEE 802.16a通信系统基于单小区结构，而没有考虑订户站(SS)的移动性。此外，已经提出了在IEEE 802.16a通信系统的基础上考虑SS的移动性的IEEE 802.16e通信系统。IEEE 802.16e通信系统考虑在多小区环境下的SS的移动性。为了允许在多小区环境下的SS的移动性，必须改变在SS和基站(BS)之间的操作关系。相应地，为了支持在多小区环境下的SS的移动性，已经对SS的交递(handover)进行了研究。这里，具有移动性的SS称为移动订户站(MSS)。 
图1是图解传统的IEEE 802.16e通信系统的示意图。参照图1，传统的IEEE 802.16e通信系统具有包括小区100和小区150的多小区结构。传统的IEEE 802.16e通信系统包括用于管理小区100的BS 110、用于管理小区150的BS 140、以及多个MSS 111、113、130、151和153。BS 110和140利用OFDM/OFDMA方案与MSS 111、113、130、151和153通信。 
传统的IEEE 802.16e通信系统执行逆快速傅立叶变换(IFFT)。例如，传统的IEEE 802.16e通信系统使用1702个子载波。在所述1702个子载波中，166个子载波用作导频子载波，而1536个子载波用作数据子载波。而且，所述1536个子载波被划分成32个分别包括48个子载波的子信道。根据系统的状态，将所述子信道分配给MSS。这里，子信道表示包括至少一个子载波的信道。例如，48个子载波可以形成一个子信道。 
在传统的IEEE 802.16e通信系统中，可以通过两种方案来形成子信道。 
根据第一方案，形成子信道的子载波分散在子载波的所有频带上。具体地，子载波分散在数据子载波的整个频带上，由此获得频率分集增益。 
根据第二方案，形成子信道的子载波以相邻子载波的形式来排列，而不是分散在子载波的所有频带上。 
如果根据第二方案形成子信道，则相邻小区在同一单位时间时隙中可以使用同一子信道。这里，同一子信道表示包括具有相同频带的子载波的子信道。也就是说，如参照图1所说明的，两个相邻小区(小区100和150)可以使用在同一单位时隙中的同一子信道。 
更具体而言，如果小区100和150选择同一子信道，并且向同一子信道应用相同的调制和编码方案(MCS)，那么，如果信号具有高强度，则位于小区边缘区域的MSS 130既可以从BS 110、也可以从BS 140接收信号。例如，如果信号具有高载波干扰和噪声比(CINR)，则MSS 130接收该信号，并将该信号解调成信息数据。 
如果具有频率重用因子1的传统的IEEE 802.16e通信系统根据第二方案形成子信道，则形成传统的IEEE 802.16e通信系统的小区的子信道具有相同的频带。如果对小区的子信道应用相同的MCS，则位于小区边界区域的MSS不仅可以从MSS的BS、还可以从其它BS接收子信道信号。结果，MSS可能接收到具有较高干扰分量的子信道信号。因此，需要提供一种用于在最小化相邻小区之间的干扰的同时收发子信道信号的装置及方法。 
发明内容
因此，设计本发明以解决在现有技术中存在的上述和其它问题。本发明的一个目的是，提供用于在OFDMA通信系统中传送子信道信号的装置及方法。 
本发明的另一目的是，提供一种用于以如下方式来交织子信道信号的装置及方法，该方式即：在OFDMA通信系统中，可根据子信道的BS而彼此区分具有相邻子载波的子信道。 
根据本发明的一个方面，提供一种用于在通信系统中产生序列的方法，所述方法包括：产生用于将调制码元映射到数据子载波上的序列作为子信道信号交织模式；其中，所述序列包括下述结果值：所述结果值是通过对基正交序列施加偏移和多个循环移位而产生的，其中所述序列被表达为：  P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0 其中， 
Figure DEST_PATH_GFW00000058720200012
是所述序列的第j元素，Pf(j)是经循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的整数值，g是具有从0到M中的整数值的偏移，M是数据子载波的数目，其中，所述基正交序列的长度与所述数据子载波的数目相同。 
根据本发明的另一方面，提供一种用于在通信系统中映射序列的方法，所述方法包括：利用作为子信道信号交织模式的序列将调制码元映射到数据子载波上；其中，所述序列包括下述结果值：所述结果值是通过对基正交序列施加偏移和多个循环移位而产生的，其中所述序列被表达为：  P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0 其中， 
Figure DEST_PATH_GFW00000058720200014
是所述序列的第j元素，Pf(j)是经循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的整数值，g是具有从0到M中的整数值的偏移，M是数据子载波的数目，其中，所述基正交序列的长度与所述数据子载波的数目相同。 
根据本发明的再一方面，提供一种用于在无线通信系统中映射序列的方法，所述方法包括：利用用于第一小区中的发送器的作为子信道信号交织模式的第一序列将调制码元映射到数据子载波上；其中，所述第一序列通过下列方式来产生：对基正交序列施加偏移和多个循环移位，所述第一序列与用于第二小区中的发送器的作为子信道信号交织模式的第二序列不同，以及其中，根据下列公式来产生所述第一序列： P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0 其中， 
Figure DEST_PATH_GFW00000058720200016
是所述序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的预定整数值，g是具有从0到M中的预定整数值的预定偏移，M是在子信道中包含的数据子载波的数目，其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。 
根据本发明的仍一方面，提供一种向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法，所述无线通信系统能够将频带分成多个子载波，并且包括多个子信道，所述子信道是一组预定的相邻子载波。所述方法包括步骤：创建基正交序列；通过对所述基正交序列施加预定偏移和预定次循环移位来创建多个序列，所述序列的长度等于所述基正交序列的长度，其中，上所述多个序列的数量大于或等于BS的数量；从所述多个序列中选择对应于多个BS的预定数量的序列，其中，所述序列的预定数量等于BS的数量；并且分配所选择的序列，其中，根据下列公式来确定施加预定偏移和循环移位的步骤： P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0 其中，
Figure 196647DEST_PATH_GFW0000008760590000012
是序列的第j元素，pf(j)表示循环移位的正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而创建的，f是从0到M-1中选择的预定整数值，g是具有从0到M中的预定整数值的预定偏移，M是形成子信道的子载波的数目，其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。 
根据本发明的仍一方面，提供一种向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法。所述无线通信系统能够将频带分成多个数据子载波，并且包括多个子信道，所述子信道是一组预定的相邻数据子载波，所述方法包括步骤：创建基正交序列；通过对所述基正交序列施加预定偏移和预定次循环移位来创建多个序列，所述序列的长度等于所述基正交序列的长度，其中，所述多个序列的数量大于或等于BS的数量；从所述多个序列中选择对应于多个BS的预定数量的序列，其中，所述序列的预定数量等于BS的数量；并且分配所选择的序列，其中，根据下列公式来确定施加预定偏移和循环移位的步骤： P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0 其中，
Figure 60009DEST_PATH_GFW0000008760590000014
是序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位的正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而创建的，根据下列公式来确定作为f和g：f=c_id mod PERM，
Figure 812065DEST_PATH_GFW0000008760590000015
其中，g是预定偏移，PERM表示M，M是形成子信道的数据子载波的数目，OFFSET表示M+1，
Figure 634527DEST_PATH_GFW0000008760590000016
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示BS的索引，其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。 
根据本发明的仍一方面，提供一种向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法。所述无线通信系统能够将频带分成多个数据子载波，并且包括多个子信道，所述子信道是一组预定的相邻数据子载波，所述方法包括步骤：创建基正交序列；通过对所述基正交序列施加预定偏移和 预定次循环移位来创建多个序列，所述序列的长度等于所述基正交序列的长度，其中，所述多个序列的数量大于或等于BS的数量；从所述多个序列中选择对应于多个BS的预定数量的序列，其中，所述序列的预定数量等于BS的数量；并且分配所选择的序列，其中，根据下列公式来确定施加预定偏移和循环移位的步骤： P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0 其中，
Figure 225094DEST_PATH_GFW0000008760590000022
是序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位的正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而创建的，根据下列公式来确定作为f和g： 
Figure 893973DEST_PATH_GFW0000008760590000023
g＝c_id mod OFFSET，其中，g是预定偏移，PERM表示M，M是形成子信道的子载波的数目，OFFSET表示M+1，
Figure 572823DEST_PATH_GFW0000008760590000024
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示BS的索引，其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。 
根据本发明的仍一方面，提供一种用于在通信系统中映射码元的装置。所述装置包括：子信道分配器，利用作为子信道信号交织模式的序列将调制码元映射到数据子载波上；其中，所述序列包括下述结果值：所述结果值是通过对基正交序列施加偏移和多个循环移位而产生的，其中所述序列被表达为： P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0 其中， 
Figure DEST_PATH_GFW00000058720200042
是所述序列的第j元素，Pf(j)是经循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的整数值，g是具有从0到M中的整数值的偏移，M是数据子载波的数目，其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。 
附图说明
从下列结合附图所进行的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加清楚，其中： 
图1是图解传统的IEEE 802.16e通信系统的示意图； 
图2是图解根据本发明的一个实施例的IEEE 802.16e通信系统的传送器的示意图； 
图3是图解对于在根据本发明的一个实施例的IEEE 802.16e通信系统中的子信道信号的交织过程的示意图；以及 
图4是图解在根据本发明的一个实施例的IEEE 802.16e通信系统中的传送子信道信号的过程的流程图。 
具体实施方式
下面，将在此参照附图详细说明本发明的优选实施例。在下列详细说明中，当在此包含的已知功能和结构可能会模糊本发明的主题时，将省略对它们的详细描述。 
本发明涉及正交频分多路访问(OFDMA)通信系统。更具体而言，本发明提出了一种用于子信道信号的交织方案，其能够使在电气和电子工程师协会(IEEE)802.16e通信系统中的相邻小区之间的干扰最小化。也就是说，本发明提出了一种用于子信道信号的交织方案，其能够在当IEEE 802.16e通信系统具有频率重用因子1时(即，在形成IEEE 802.16e通信系统的小区使用相同的频带时)，最小化相邻小区之间的干扰。 
还应当注意：虽然将关于IEEE 802.16e通信系统来说明本发明，但是，根据本发明的用于子信道的交织方案可以应用于使用OFDMA系统的其它系统。 
图2是图解根据本发明的一个实施例的IEEE 802.16e通信系统的传送器的示意图。参照图2，传送器包括循环冗余校验(CRC)插入器211、编码器213、码元映射器215、子信道分配器217、串并转换器219、导频码元插入器221、逆快速傅立叶变换(IFFT)单元223、并串转换器225、保护间隔插入器227、数模转换器229、以及射频(RF)处理器231。 
当产生要传送的用户数据位和控制数据位时，将该用户数据位和控制数据位输入到CRC插入器211。这里，该用户数据位和控制数据位被称为“信息数据位”。CRC插入器211将CRC位插入到信息数据位中，并将所述信息数据位输出到编码器213。 
当从CRC插入器211接收到信号时，编码器213通过预定的编码方案来对所述信号进行编码，并且向码元映射器215输出编码后的信号。这里，预定编码方案包括具有预定编码率的透平(turbo)编码方案、或卷积编码方案。 
码元映射器215通过预定调制方案而对从编码器213输出的编码后的位进行调制，由此形成调制码元。将该调制码元输出到子信道分配器217。这里，预定调制方案包括四相移键控(QPSK)方案或16正交幅度调制(QAM)方案。 
子信道分配器217从码元映射器215接收调制码元，将所述调制码元分配给子信道，并且，将所述调制码元输出到串并转换器219。子信道分配器217通过预定方案将子信道分配给调制码元。也就是说，由于IEEE 802.16e通信系统具有为1的频率重用因子，所以，子信道分配器217在交织子信道信号之后将所述子信道分配给调制码元，从而可以使相邻小区之间的干扰最小化。将在后面详细说明这个分配方案。 
当从子信道分配器217接收到具有子信道的串行调制码元时，串并转换器219对调制码元进行并行转换，并将该调制码元输出到导频码元插入器221。导频码元插入器221将导频码元插入到并行的调制码元中，并将所述并行调制码元输出到IFFT单元223。接收从导频码元插入器221输出的信号的IFFT单元223执行针对该信号的N点IFFT，并将该信号传送到并串转换器225。 
当从IFFT单元223接收到并行信号时，并串转换器225将该并行信号转换成串行信号，并将该串行信号输出到保护间隔插入器227。在接收到从所述并串转换器225输出的串行信号之后，保护间隔插入器227将保护间隔信号插入到串行信号中，并将串行信号输出到数模转换器229。这里，保护间隔用于消除当OFDMA通信系统传送正交频分多路复用(OFDM)码元时、在于先前OFDM码元时间中传送的OFDM码元和要于当前OFDM码元时间传送的OFDM码元之间的干扰。 
另外，可以通过循环前缀方案、或通过循环后缀方案来将保护间隔插入到OFDM码元中，在所述循环前缀方案中，复制时域中的OFDM码元的预定的最后样值(sample)，并将复制的样值插入到有效OFDM码元中，在所述循环后缀方案中，复制时域中的OFDM码元的预定前部样值，并将复制的样值插入到有效OFDM码元中。 
在从保护间隔插入器227接收到信号之后，数模转换器229将信号转换为模拟信号，并将该模拟信号输出到RF处理器231。RF处理器231包括滤波器和前端单元，并且，在对该模拟信号进行RF处理之后，通过传送天线 传送该模拟信号。 
图3是图解用于在根据本发明的实施例的IEEE 802.16e通信系统中的子信道信号的交织过程的示意图。然而，在说明图3之前，应当注意：向IEEE802.16e通信系统应用频率重用因子1。而且，IEEE 802.16e通信系统的、从小区分配的(即，从基站(BS)分配的)每个子信道由多个相邻子载波组成。 
如上所述，可以通过将48个子载波分散在IEEE 802.16e通信系统的频带上、或通过以相邻子载波的形式排列子载波，而形成子信道，使得48个相邻子载波可以形成一个子信道。 
根据本发明，使用相邻子载波来形成子信道。在这种情况下，相邻小区选择具有相同频带的子信道。如果向所选择的子信道应用相同的MCS，则从一个小区传送的子信道信号可能起到针对其它小区的干扰信号的作用。因此，当在恢复已从每个BS传送的信号时可能会出现问题。也就是说，即便BS在考虑了相邻BS的干扰的情况下传送具有足够冗余的信号，与相应BS通信的订户站(SS)也可以恢复在从相应BS传送的信号和干扰信号之间的、具有较高强度的信号。 
足够冗余的意思是：用于在与信号而不是被应用相同MCS的干扰信号一起接收与干扰相同的噪声时恢复原始传送信号的预定条件。 
根据SS的解码器的特性，可以知道解码在接收信号和干扰信号之间的具有较高强度的信号的原因。 
每个SS的解码器是能够从在预定编码系统中可用的所有码字当中选择类似于接收信号的码字的系统。因此，如果对相同的子信道应用相同的MCS，则每个SS的解码器不能检测到从正在与SS进行通信的BS传送的码字。结果，解码器仅检测到在具有最高强度的接收信号中包含的码字。因此，SS不能与相应的BS通信。 
为了解决这个问题，设计解码器使得仅将从相应BS传送的码字视为从编码系统产生的码字。因此，根据本发明，子信道具有能够区分其BS的功能。即，虽然每个BS的子信道包括相同的子载波，但有可能改变码元到子载波的映射次序，以使子信道能够具有BS区分功能。 
根据本发明，在交织要传送的子信道信号之后，当将子信道信号和子信道映射时，传送子信道信号，由此，防止子信道信号被作为对于相邻小区的干扰信号来操作。 
图3图解了对于用于预定BS A的子信道信号的交织方案、以及对于用于和BS A相邻的其它BS B的子信道信号的交织方案。假定BS A和B利用N个子载波，其中，在时间频率域，M个相邻子载波形成一个子信道。这里，N个子载波是指用于K个OFDM码元的一组子载波，其中K是预定的正整数。 
由于IEEE 802.16e通信系统具有为1的频率重用因子，并且通过使用相邻子载波来形成子信道，所以，在BS A和B中形成第n子信道的子载波的位置可以彼此相同。在这种情况下，由于在BS A和B中形成第n子信道的子载波具有相同的频带，所以，交织子信道信号。因此，取决于调制码元，可以不同地形成用于形成BS A和B的第n子信道的数据码元的子载波的映射次序，即用于调制码元的子载波的映射次序。 
例如，如果IEEE 802.16e通信系统利用1702个子载波，那么，假定166个子载波用作导频子载波，而1536个子载波用作数据子载波，并且，将所述1536个子载波划分为32个分别包括48个数据子载波的子信道。因此，一个子信道包括48个数据子载波。 
BS A和B的每个子信道包括48个数据子载波，所述48个数据子载波包括第1到第48数据子载波，其中，所述48个子载波具有相同的频带。而且，假定和每个子载波映射的信号是调制码元，通过一个子信道来传送包括48个调制码元的子信道信号。因此，与用于BS B的子信道信号的交织模式不同地设置用于BS A的子信道信号的交织模式，由此，防止从相邻BS传送的子信道信号被作为干扰信号操作。这里，用于子信道信号的交织模式被称为“子信道信号交织模式”。 
如图3中所示，根据BS A的子信道信号交织模式，48个调制码元顺序地和子载波{2，14，1，...，13，3，9}映射。此外，根据BS B的子信道信号交织模式，48个调制码元顺序地和子载波{7，13，5，...，1，8，23}映射。 
必须取决于形成IEEE 802.16e通信系统的BS而彼此不同地设置子信道信号交织模式。因此，当设置子信道信号交织模式时，必须考虑下列情况。 
第一，由于一个子信道包括M个数据子载波，所以，通过使用具有包括元素{0，1，...，M-1}的具有长度M的序列来设置通过子信道传送的调制码元的子载波的映射次序，即，子信道信号交织模式。在具有长度M的序列中，元素{0，1，...，M-1}中的每个被使用一次。可以通过下面所述的各种方案， 通过使用具有长度M的序列来确定子信道信号交织模式。 
(1)随机搜索方案 
(1-1)可以通过利用具有长度M的正交序列来确定子信道信号交织模式。 
如上所述，一个子信道包括M个数据子载波，以便可以创建具有长度M的正交序列。这里，正交序列表示这样的序列，其中当从具有长度M的序列中选择两个序列时，在相同的位置上不存在相同的元素。 
而且，可以通过如下所述的各种方案来创建具有长度M的正交序列。 
第一，可以通过使{0，1，...，M-1}的序列能够经历[0，M-1]次循环移位来创建彼此正交的具有长度M的正交序列。 
第二，可以通过计算机仿真来创建具有长度M的正交序列。通过上述第一和第二方案创建的具有长度M的正交序列中的每个被分配作为用于每个BS的每个子信道信号的交织模式，由此防止每个BS的信号被作为相邻BS的干扰信号来操作。 
(1-2)可以通过利用具有长度M的非正交序列来确定子信道信号交织模式。 
如果形成IEEE 802.16e通信系统的BS的数目C大于序列的长度M，则正交序列的数目少于BS的数目C，由此，使得不可能通过使用正交序列来区分所有的BS。因此，通过减少正交序列的正交性来创建大量的非正交序列，由此相互区分BS。即，提供M！个包括元素{0，1，...，M-1}的具有长度M的序列，其中，在该序列中，元素{0，1，...，M-1}中的每个被使用一次。 
在这种情况下，当从M！个序列中选择两个序列时，可以选择对应于BS的数目C的序列，其中，所述序列包括少于H个子载波的预定数目的具有冲突特性的子载波。具体地，如果包括少于H个子载波的预定数目的具有冲突特性的子载波的序列的数目大于BS的数目C，则可以以这样的方式选择序列，该方式即：可以基于具有冲突特性的多个子载波，以升序方式来区分BS。 
可以通过计算机仿真来创建具有长度M的非正交序列。通过每个BS的子信道信号的交织模式来分配每个具有长度M的非正交序列，由此，防止每个BS的信号被作为相邻BS的干扰信号来操作。 
(2)循环移位和模加(modulo addition)方案 
在包括元素{0，1，...，M-1}的、具有长度M的正交序列中(其中在该序列中，元素{0，1，...，M-1}中的每个被使用一次)，将预定正交序列S0定义 为基正交序列。有可能利用基正交序列S0来创建M2个序列。下文中，将说明用于创建M2个序列的方法。 
第一，假定序列Sf g在将基正交序列S0循环移位f次、并将基正交序列S0的每个元素除以M、同时将偏移加到该元素之后具有预定余数，其中f和g具有存在于范围[0，M-1]中的整数值。即，可以通过使用M的模运算来获得序列Sf g。因此，有可能创建总共M2个序列Sf g。以相同的偏移g循环移位f次的序列彼此之间具有正交性。具有不同值的参数g和f的序列可以引起在序列的元素之间的冲突。 
可以使用M2个正交序列来确定用于每个BS的子信道信号的交织模式。通常，形成IEEE 802.16e通信系统的BS的最大数目C被限制为几百。因此，如果M具有大于20的整数值，则有可能分配子信道信号交织模式。 
而且，如果BS的数目C小于M2，那么，如上所述，可以选择包括具有相对小的数目的冲突特性的子载波的序列，以便分配用于C个BS的子信道信号的交织模式。 
可以根据用于选择基正交序列S0的方案来确定子信道信号交织模式。下文中，将描述用于选择基正交序列S0的方案。 
第一，以这样的方式选择基正交序列S0，该方式即：在M2个序列的每个中，可以使具有冲突特性的子载波的数目最小化。即，选择对应于BS的数目C的C个序列，其中C个序列包括少于H个子载波的预定数目的子载波，其中，当从M2个序列中选择两个序列时，所述预定数目的子载波可以提供冲突特性。所选择的C个序列被形成为序列子集。如上所述，可以通过计算机仿真来选择形成序列子集的C个序列。 
(3)里德所罗门序列(Reed Solomon Sequence)方案 
当M＝Qp-1(其中Q是十进制数，而p是整数)时，可以使用在伽罗瓦域(GF，Qp)中定义的里德所罗门序列，来确定子信道信号交织模式。如果使用里德所罗门序列来确定子信道信号交织模式，则里德所罗门序列可以包括最多三个具有冲突特性的子载波。这里，里德所罗门序列的第j元素被表示成Pf g(j)，其满足方程(1)。 
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + = 0 . . . ( 1 )
在方程(1)中，P0表示GF(Qp)中的基正交序列，而Pf(j)表示循环移位正交 序列的第j元素，其通过沿左方向将P0循环移位f次而被创建。而且，Pf g(j)是表示子信道信号交织模式的序列的第j元素。在方程(1)中的加法操作表示在GF(Qp)中的加法操作。而且，取决于对于参数f和g的确定方案，来确定用于区分BS的总共M(M+1)个序列。 
根据本发明，通过下列三种方案之一来确定参数f和g。 
根据第一方案，参数f具有从在0和M-1之间的预定整数范围中选择的预定整数值。而且，参数g具有从在0和M之间的预定整数范围中选择的预定整数值。 
通过下列方式来将子信道信号交织模式分配给BS。 
子信道信号交织模式适于M个正交序列以及包括少于H个子载波的预定数目的具有冲突特性的子载波的C到M个序列。 
第一，将预定的序列号0到C-1分配给C个序列。即，具有在将C个BS的索引除以C(C模运算)之后的预定余数的序列分配给C个BS。这里，BS的索引是唯一分配给在OFDMA通信系统中的BS的索引，因此，OFDMA通信系统将索引分配给OFDMA通信系统的多个BS。 
第二，在C个序列中，彼此正交的序列的数目被设置为小于表示冲突特性的序列的数目，由此将具有在将BS的索引除以C(C模运算)之后的预定余数的序列分配给每个BS。 
第三，以这种方式来设计系统，该方式即：具有在将BS的索引除以C(C模运算)之后的相同余数的BS彼此分开。 
根据第二方案，使用方程(2)来确定参数f和g。 
f＝c_id mod PERM 
Figure GSA00000064218700121
在方程(2)中，参数PERM表示M(PERM＝M)，而参数OFFSET表示M+1(OFFSET＝M+1)。而且， 
Figure GSA00000064218700122
表示不大于x的最大整数值，c_id表示BS的索引，而mod表示模运算。 
根据第三方案，通过方程(3)来确定参数f和g。 
Figure GSA00000064218700123
g＝c_id mod OFFSET    ...(3) 
在方程(3)中，参数PERM和OFFSET具有和在方程(2)中定义的那些值相 同的值。 
根据上述三种方案，通过使用满足方程1的M(M+1)个正交序列来确定用于每个BS的子信道信号交织模式。 
如果BS的数目C小于M(M+1)，那么，如上所述，选择包括相对少的数目的具有冲突特性的子载波的正交序列，以为C个BS中的每个分配子信道信号交织模式。 
下文中是当形成一个子信道的数据子载波的数目M是48(M＝48)时分配子信道信号交织模式的过程。 
如上所述，从具有长度M＝48＝Q2-1(Q＝7)的里德所罗门序列中选择预定的里德所罗门序列作为基正交序列P0，由此创建48×49个包括最多三个具有冲突特性的子载波的序列。这里，如下通过方程(4)中的七进制记数法来表示基正交序列P0。 
P0＝{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}...(4) 
而且，根据上述三个方案，48×49个序列被分配给每个BS。 
图4是图解在根据本发明的实施例的IEEE 802.16e通信系统中传送子信道信号的过程的示意图。参照图4，当产生要传送的信息数据时，如参照图2而描述的那样，传送器通过在步骤411中对信息数据执行CRC位插入、编码和码元映射过程，来创建调制码元阵列。传送器在步骤413中根据在传送器中预设的子信道信号交织模式来交织所述调制码元阵列。由于上面已经说明了用于确定子信道信号交织模式的方案，所以，下面将不再描述它们。 
在步骤415中，传送器向相应的子信道(即，向形成相应子信道的子载波)分配交织的子信道信号。在步骤417中，传送器传送子信道信号，由此，完成传送子信道信号的过程。 
如上面参照图2所述，子信道信号传送过程包括以下步骤：将分配给子信道的串行信号转换成并行信号；将导频信号插入到所述并行信号中；对并行信号执行IFFT；将并行信号转换为串行信号；将保护间隔插入到串行信号中；将所述串行信号转换为模拟信号；以及对该模拟信号进行RF处理。 
虽然已经关于确定子信道信号交织模式的方案而描述了本发明，但是本发明也可应用于改变子载波的映射位置，这是因为，根据交织模式交织子信 道信号的处理实际上和用于改变形成子信道的子载波的位置的处理相同。即，根据本发明，子信道信号交织模式可以被替换成形成子信道的子载波的映射模式。 
如上所述，根据本发明，通过根据子信道信号交织模式交织子信道信号来传送在OFDMA通信系统中的、被分配有和相邻小区相同的频带的子信道信号，以便可以最小化由相邻小区的子信道信号引起的干扰，由此改进系统性能。 
虽然已经参照本发明的某些优选实施例示出和说明了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的各种变化。 

Claims (27)

1.一种用于在通信系统中产生序列的方法，所述方法包括：
产生用于将调制码元映射到数据子载波上的作为子信道信号交织模式的序列；
其中，所述序列包括下述结果值：所述结果值是通过对基正交序列施加偏移和多个循环移位而产生的，
其中所述序列被表达为：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，是所述序列的第j元素，Pf(j)是经循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的整数值，g是具有从0到M中的整数值的偏移，M是数据子载波的数目，
其中，所述基正交序列的长度与所述数据子载波的数目相同。
2.如权利要求1所述的方法，其中，f和g根据下列公式来确定：
f=c_id mod PERM
Figure FFW0000008760580000013
其中，PERM是M，M是数据子载波的数目，OFFSET是M+1，
Figure FFW0000008760580000016
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示预定值。
3.一种用于在通信系统中映射码元的装置，所述装置包括：
子信道分配器，利用作为子信道信号交织模式的序列将调制码元映射到数据子载波上；
其中，所述序列包括下述结果值：所述结果值是通过对基正交序列施加偏移和多个循环移位而产生的，
其中所述序列被表达为：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，是所述序列的第j元素，Pf(j)是经循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的整数值，g是具有从0到M中的整数值的偏移，M是数据子载波的数目，
其中，所述基正交序列的长度与所述数据子载波的数目相同。
4.如权利要求3所述的装置，其中，f和g根据下列公式来确定：
f=c_id mod PERM
Figure FFW0000008760580000021
其中，PERM是M，M是数据子载波的数目，OFFSET是M+1，
Figure FFW0000008760580000025
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示预定值。
5.一种用于在通信系统中映射序列的方法，所述方法包括：
利用作为子信道信号交织模式的序列将调制码元映射到数据子载波上；
其中，所述序列包括下述结果值：所述结果值是通过对基正交序列施加偏移和多个循环移位而产生的，
其中所述序列被表达为：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000023
是所述序列的第j元素，Pf(j)是经循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的整数值，g是具有从0到M中的整数值的偏移，M是数据子载波的数目，
其中，所述基正交序列的长度与所述数据子载波的数目相同。
6.如权利要求5所述的方法，其中，f和g根据下列公式来确定：
f=c_id mod PERM
Figure FFW0000008760580000024
其中，PERM是M，M是数据子载波的数目，OFFSET是M+1，
Figure FFW0000008760580000026
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示预定值。
7.一种用于在无线通信系统中映射序列的方法，所述方法包括：
利用用于第一小区中的发送器的作为子信道信号交织模式的第一序列将调制码元映射到数据子载波上；
其中，所述第一序列通过下列方式来产生：对基正交序列施加偏移和多个循环移位，所述第一序列与用于第二小区中的发送器的作为子信道信号交织模式的第二序列不同，以及
其中，根据下列公式来产生所述第一序列：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000032
是所述序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的预定整数值，g是具有从0到M中的预定整数值的预定偏移，M是在子信道中包含的数据子载波的数目，
其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。
8.如权利要求7所述的方法，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一序列根据下列公式来生成：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000034
是所述序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f和g根据下列公式来确定：
f=c_id mod PERM
Figure FFW0000008760580000035
其中，PERM表示M，M是包含在子信道中的数据子载波的数目，OFFSET表示M+1，
Figure FFW0000008760580000037
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示发送器的索引。
10.如权利要求9所述的方法，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一序列根据下列公式来生成：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000041
是所述序列的第j元素，Pf(j)是循环移位基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f和g根据下列公式来确定：
Figure FFW0000008760580000042
g＝c_id mod OFFSET
其中，PERM表示M，M是形成子信道的数据子载波的数目，OFFSET表示M+1，
Figure FFW0000008760580000045
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示发送器的索引。
12.如权利要求11所述的方法，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
13.一种用于在无线通信系统中映射序列的装置，所述装置包括：
子信道分配器，用于利用第一小区中的作为子信道信号交织模式的第一序列将调制码元映射到数据子载波上；
其中，所述第一序列通过下列方式来产生：对基正交序列施加偏移和多个循环移位，所述第一序列与用于第二小区中的发送器的作为子信道信号交织模式的第二序列不同，以及
其中所述第一序列根据下列公式来产生：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000044
是所述序列的第j元素，Pf(j)是循环移位基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f是从0到M-1中选择的预定整数值，g是具有从0到M中的预定整数值的预定偏移，
M是在子信道中包含的数据子载波的数目，
其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。
14.如权利要求13所述的装置，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
15.如权利要求13所述的装置，其中，所述第一序列根据下列公式生成：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000052
是所述序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f和g根据下列公式来确定：
f=c_id mod PERM
Figure FFW0000008760580000053
其中，PERM表示M，M是包含在子信道中的数据子载波的数目，OFFSET表示M+i，
Figure FFW0000008760580000054
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示发送器的索引。
16.如权利要求15所述的装置，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
17.如权利要求13所述的装置，其中所述第一序列根据下列公式生成：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，是所述序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而产生的，f和g根据下列公式来确定：
Figure FFW0000008760580000057
g＝c_id mod OFFSET
其中，PERM表示M，M是形成子信道的数据子载波的数目，OFFSET表示M+1，
Figure FFW0000008760580000058
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示发送器的索引。
18.如权利要求17所述的装置，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
19.一种向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法，所述无线通信系统能够将频带分成多个数据子载波，并且包括多个子信道，所述子信道是一组预定的相邻数据子载波，所述方法包括步骤：
创建基正交序列；
通过对所述基正交序列施加预定偏移和预定次循环移位来创建多个序列，所述序列的长度等于所述基正交序列的长度，其中，所述多个序列的数目大于或等于BS的数量；
从所述多个序列中选择对应于多个BS的预定数量的序列，其中，所述序列的预定数量等于BS的数量；并且
分配所选择的序列，
其中，根据下列公式来确定施加预定偏移和循环移位的步骤：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000062
是序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位的正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而创建的，f是从0到M-1中选择的预定整数值，g是具有从0到M中的预定整数值的预定偏移，M是形成子信道的数据子载波的数目，
其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。
20.如权利要求19所述的方法，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成所述基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
21.一种向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法，所述无线通信系统能够将频带分成多个数据子载波，并且包括多个子信道，所述子信道是一组预定的相邻数据子载波，所述方法包括步骤：
创建基正交序列；
通过对所述基正交序列施加预定偏移和预定次循环移位来创建多个序列，所述序列的长度等于所述基正交序列的长度，其中，所述多个序列的数量大于或等于BS的数量；
从所述多个序列中选择对应于多个BS的预定数量的序列，其中，所述序列的预定数量等于BS的数量；并且
分配所选择的序列，
其中，根据下列公式来确定施加预定偏移和循环移位的步骤：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000072
是序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而创建的，根据下列公式来确定f和g：
f=c_id mod PERM
Figure FFW0000008760580000073
其中，g是预定偏移，PERM表示M，M是形成子信道的数据子载波的数目，OFFSET表示M+i，
Figure FFW0000008760580000074
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示BS的索引，
其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。
22.如权利要求21所述的方法，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成所述基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
23.一种向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法，所述无线通信系统能够将频带分成多个数据子载波，并且包括多个子信道，所述子信道是一组预定的相邻数据子载波，所述方法包括步骤：
创建基正交序列；
通过对所述基正交序列施加预定偏移和预定次循环移位来创建多个序列，所述序列的长度等于所述基正交序列的长度，其中，所述多个序列的数量大于或等于BS的数量；
从所述多个序列中选择对应于多个BS的预定数量的序列，其中，所述序列的预定数量等于BS的数量；并且
分配所选择的序列，
其中，根据下列公式来确定施加预定偏移和循环移位的步骤：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000076
是序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位的基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而创建的，根据下列公式来确定f和g：
Figure FFW0000008760580000081
g=c_id mod OFFSET
其中，g是预定偏移，PERM表示M，M是形成子信道的数据子载波的数目，OFFSET表示M+1，
Figure FFW0000008760580000082
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示BS的索引，
其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。
24.如权利要求23所述的方法，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成所述基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
25.一种向形成无线通信系统的基站(BS)分配子信道信号交织模式的方法，所述无线通信系统具有多个数据子载波并且包括多个子信道，所述子信道是一组预定的相邻数据子载波，所述方法包括步骤：
通过对基正交序列施加预定偏移和预定次循环移位而创建长度等于基正交序列的长度的序列；
根据所创建的序列将数据码元分配到所述子信道的数据子载波上，
其中，根据下列公式来确定施加预定偏移和循环移位的步骤：
P f g ( j ) = P f ( j ) + g P f ( j ) + g ≠ 0 g P f ( j ) + g = 0
其中，
Figure FFW0000008760580000084
是序列的第j元素，Pf(j)表示循环移位基正交序列的第j元素，其是通过沿左方向将基正交序列循环移位f次而创建的，f是从0到M-1中选择的预定整数值，g是具有从0到M中的预定整数值的预定偏移，M是形成子信道的子载波的数目，
其中，所述基正交序列的长度与形成子信道的数据子载波的数目相同。
26.如权利要求25所述的方法，其中，当M是48时，在伽罗瓦域中形成所述基正交序列，并且，所述基正交序列表示{01，22，46，52，42，41，26，50，05，33，62，43，63，65，32，40，04，11，23，61，21，24，13，60，06，55，31，25，35，36，51，20，02，44，15，34，14，12，45，30，03，66，54，16，56，53，64，10}。
27.如权利要求25所述的方法，其中，根据下列公式来确定f和g：
f=c_id mod PERM
其中，PERM表示M，M是形成子信道的子载波的数目，OFFSET表示M+1，
Figure FFW0000008760580000092
表示不大于x的最大整数值，mod表示模运算，c_id表示对应于BS的索引。
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