CN101854227A - 在无线通信系统中发送和接收上行探测信号的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供在宽带无线通信系统中正交序列的发送。发送端的操作包括：产生在多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；产生与所述序列相对应的信号串；以及在为发送信号串所定义的信道上发送所述信号串。

Description

在无线通信系统中发送和接收上行探测信号的装置和方法

技术领域

本发明一般涉及宽带无线通信系统。更具体地，本发明涉及在宽带无线通信系统中用于发送和接收上行链路探测信号的装置和方法。

背景技术

作为下一代通信系统的第四代(4G)通信系统正在研发中，以便在大约100Mbps的数据率上为用户提供各种服务质量(QoS)等级的服务。特别地，正推进4G通信系统以便在例如局域网系统和无线城域网系统的宽带无线接入(BWA)通信系统中通过保证移动性和QoS来支持高速服务。代表性的例子包括电气和电子工程师协会(IEEE)802.16通信系统。

根据IEEE 802.16系统标准，终端发送上行链路探测信号以估计基站的信道。通常，探测信号被定义为一套正交序列，并且终端发送由一个序列所产生的探测信号。多个终端能够在相同资源上发送它们的探测信号。因此，通过保持探测序列之间的正交性来防止探测信号之间的干扰是非常重要的。在多小区环境中，各小区中的相同资源能够被用做探测信道。在这种情况下，可以在相邻小区中的相同资源上发送相同的探测信号，这引起探测信号的小区间干扰(ICI)。就是说，在多小区环境中，ICI可能大大地降低探测性能。

与探测信号相似，ICI影响了与下行链路中所发送的参考信号有关的系统性能。参考信号可以被称为导频信号。为了弥补数据信号的失真，终端需要估计信道条件。参考信号被用于估计信道条件。当ICI发生在参考信号中时，终端无法通过服务基站精确地估计信道条件，并且无法精确地估计数据信号的失真。结果，数据传输速率恶化。参考信号以与探测信号相似的序列形式构成。

因此，需要一种解决方案，保持序列之间的正交性，并且通过在有限长度内获得尽可能多的序列来防止关于探测信号或参考信号的ICI。

发明内容

为了解决以上所讨论的现有技术中的缺点，本发明的主要方面是提供一种用于增强宽带无线通信系统中探测性能的装置和方法。

本发明的另一个方面是提供一种用于减少宽带无线通信系统中的探测信号的小区间干扰(ICI)的装置和方法。

本发明的再一个方面是提供一种用于在宽带无线通信系统中利用许多探测信号进行探测的装置和方法。

本发明的再一个方面是提供用于产生在宽带无线通信系统中的适合各种序列长度的探测序列的装置和方法。

本发明的再一个方面是提供一种保证在宽带无线通信系统中的探测信号或参考信号的序列正交性的装置和方法。

根据本发明的一个方面，在宽带无线通信系统中的正交序列的发送端的操作方法包括：产生在多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；产生与所述序列相对应的信号串；以及通过为发送信号串所定义的信道发送信号串。序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数和循环移位偏移量的至少一个的组合。通过经过循环移位来延伸由多个正交码构成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积，以及乘以主覆盖序列来获得多个候选序列。

根据本发明的另一个方面，在宽带无线通信系统中的正交序列的接收端的操作方法包括：产生多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；以及用所述序列与通过为发送序列所定义的信道所接收的信号串做相关。序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数、和循环移位偏移量的至少一个的组合。通过经过循环移位来延伸由多个正交码构成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积，以及乘以主覆盖序列来获得候选序列。

根据本发明的再一个方面，在宽带无线通信系统中正交序列的发送端的装置包括：序列产生器，产生多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；信号串产生器，产生与所述序列相对应的信号串；以及发送器，通过为发送信号串所定义的信道发送信号串。序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数、和循环移位偏移量的至少一个的组合。通过通过循环移位来延伸由多个正交码构成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积，以及乘以主覆盖序列来获得多个候选序列。

仍然根据本发明的另一个方面，在宽带无线通信系统中正交序列的接收端的装置包括：序列产生器，产生在多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；以及相关运算器，用所述序列与通过为发送序列所定义的信道所接收的信号串做相关。序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数、和循环移位偏移量的至少一个的组合。通过经过循环移位来延伸由多个正交码构成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积，以及乘以主覆盖序列来获得候选序列。

从结合本发明的附图、公开示例实施例的以下详细描述中，本发明的其它方面、优点和显著特点对于本领域技术人员是显而易见的。

在下面进行本发明的详细描述之前，给出在本发明文档中所使用的某些文字和短语的定义是有利的：术语“包括”和“包含”及其引申义，意味着没有限制的包含；术语“或者”是包含的，意味着和/或；短语“与...相关”和“与那里相关”及其引申的含义可以是：包括、被包括在内、与...互联、包含、包含在内、相连或连接到、耦合到或耦合、与其通信、与...合作、交织、并列、与...邻近、与...绑定、具有、具有...属性等；术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或部件，这种设备可以在硬件、固件或软件，或者至少两种的组合来实现。应当注意，与任何特定控制器相关联的功能可以被集中或被分散，无论是局部或者是远程。本发明文档中给出了某些词或短语的定义，本领域的技术人员应当理解，在许多情况下，如果不是大部分情况，这种定义适合于现在，以及适用于这样定义的词和短语的将来使用。

附图说明

为了更全面地理解本公开和它的优点，现在参考附图做以下描述，其中，相似的参考标号代表相似的部件：

图1说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的探测序列的产生；

图2说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中探测序列之间的互相关峰值的分布；

图3说明根据本发明一个示例实施例的在宽带无线通信系统中的终端发送探测信号的方法；

图4说明根据本发明一个示例实施例的在宽带无线通信系统中的基站检测探测信号的方法；

图5说明根据本发明另一个示例实施例的在宽带无线通信系统中的终端发送探测信号的方法；

图6说明根据本发明另一个示例实施例的在宽带无线通信系统中的基站检测探测信号的方法；

图7说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的终端发送测距信号的方法；

图8说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的基站检测测距信号的方法；

图9说明根据本发明示例实施例的宽带无线通信系统中的终端结构；

图10说明根据本发明示例实施例的宽带无线通信系统中的基站结构；

图11说明根据本发明一个示例实施例的宽带无线通信系统中的序列产生器；

图12说明根据本发明另一个示例实施例的在宽带无线通信系统中的序列产生器；

图13A和13B说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的探测信道质量；和

图14说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的测距信号的信号幅度分布。

整个附图中，相似的参考标号将被理解为是指代相似的部件、元件和结构。

具体实施方式

下面讨论图1到图14，在本发明文档中用于描述本公开原理的各种实施例仅仅是说明性的，在任意方面都不应当被理解为限制本发明的范围。本领域技术人员应当理解，可以在适合安排的任何无线通信系统中实现本公开的原理。

本发明示例实施例提供一种用于增强宽带无线通信系统中探测信号和参考信号之间的正交性的技术。此后，通过示例来说明正交频分复用(OFDM)/正交频分多址(OFDMA)无线通信系统。注意，本发明适合于其它各种无线通信系统。

为了易于理解，作为一个示例来解释探测信号的序列。此外，能够将探测信号和参考信号同等看待，因为它们被用于在接收端估计信道，并且信号的正交性被用作它们的主要性能指标。自然地，以下序列产生同样适用于参考信号序列。

本发明使用基于Zadoff-Chu序列所产生的探测信号。假定探测序列的长度为P，根据方程(1)或方程(2)来产生所述序列所基于的Zadoff-Chu序列。将方程(1)应用于序列长度P为偶数的情况，将方程(2)应用于序列长度P为奇数的情况。

$a_r\left[n\right]=e^{-\mathrm{j\πr}{n}^2/P},$ n＝0，1，....P-1，当P为偶数时        (1)

在方程(1)中，a_r[n]表示Zadoff-Chu序列的第n个元素，n表示音调指数，r表示Zadoff-Chu序列的根指数，P表示Zadoff-Chu序列的长度。这里，n和r为大于0小于P-1的整数。

a_r[n]＝e^{-jπrn(n+1)/P}，n＝0，1，....P-1，当P为奇数时      (2)

在方程(2)中，a_r[n]表示Zadoff-Chu序列的第n个元素，n表示音调指数，r表示Zadoff-Chu序列的根指数，P表示Zadoff-Chu序列的长度。这里，n和r为大于0小于P-1的整数。

根据方程(1)或方程(2)，产生总共r个，即P个Zadoff-Chu序列。基于P个Zadoff-Chu序列，本发明利用P个覆盖码产生探测序列。为了产生覆盖码，将P表示为两个常数值的乘积，就是说，第一常数s和第二常数m的平方的乘积，即，sm²。在这个示例实施例中，将覆盖码表示为两个正交码的乘积。例如，正交码能够使用离散傅立叶变换(DFT)码。给定两个正交码b和c，根据方程(3)来产生所述覆盖码

，u＝0，1...m-1；l＝0，1...sm-1

在方程(3)中，v_u，l[n]是指数为‘u，l’的覆盖码的第n个元素，u是第一个正交码的指数，l是第二交码的指数。n是音调指数，bu是指数为u的第一正交码，m是组成P的第二常数，c_l是指数为l的第二正交码，

是向上取整操作符，s是组成P的第一常数。这里，u是大于0小于m-1的整数，l是大于0小于sm-1的整数。

根据方程(3)，产生u×l个，即P个覆盖码。在方程(3)中，第一正交码是为了增强探测序列之间的相关性，就是说，降低相关值；第二正交码是为了产生更多的序列，同时保持与仅用第一正交码所形成的序列的相关特性相似的相关特性。在产生P个覆盖码之后，本发明通过将P个Zadoff-Chu序列分别乘以P个覆盖码，产生P²个基础探测序列。根据方程(4)来将Zad0ff-Chu序列和覆盖码相乘。

g_r，u，l[n]＝a_r[n]v_u，l[n]，n＝0，1...P-1                 ...(4)

在方程(4)中，g_r，i，l[n]表示指数为r，u，l的基础探测序列的第n个元素，a_r[n]表示根指数为r的Zad0ff-Chu序列的第n个元素，v_u，l[n]表示指数为‘u，l’的覆盖序列的第n个元素。这里，n是大于0小于P-1的整数。

根据方程(4)，产生P²个基础探测序列。本发明利用循环移位为每个基础探测序列产生P个探测序列。根据方程(5)来产生所述探测序列。

C_{q，r，u，l}[k]＝g_r，u，l[(k+q)mod P]f[k]，k＝0，1...N_used-1      ...(5)

在方程(5)中，C_{q，r，u，l}[k]表示指数为q，r，u，l的探测序列的第k个元素，q表示循环移位偏移量，g_r，u，l表示指数为r，u，l的基础探测序列，k表示音调指数，P表示探测序列的长度，f[k]表示主覆盖序列的第k个元素，N_used表示发送探测序列可用的的音调数。这里，q是大于0小于P-1的整数。f[k]是用于减小探测序列的峰均功率比(PAPR)的因子，并且被共同应用于不论指数q，u，l为多少的每个序列。例如，f[k]能够使用格雷序列、随机序列、全1序列、以及由方程(6)所给定的序列中的一种。

$f\left[k\right]=e^{-\frac{\mathrm{j\πy}\left((k+d)\mathrm{mod}{N}_G\right)\left(\left(k+d+1\right)\mathrm{mod}{N}_G\right)}{N_G}}...\left(6\right)$

在方程(6)中，f[k]表示主覆盖序列的第k个元素，k表示音调指数，N_G表示大于音调总数的正整数之中的最小质数，y表示在1到N_G-1之间的正整数中选择的使探测序列的PAPR最小化的值，d表示用于增加探测序列数的主覆盖序列的指数。

在方程(6)中，将每个基站中的N_G和y设置为相同的值。例如，当音调数为864时，N_G是877。当探测序列数不足时，d被用于通过在每个基站使用不同的d值来增加探测序列数。例如，宏基站使用作为0的d，毫微微(femto)基站或中继站使用作为特定值的d，因此防止了探测的性能恶化。例如，所述特定值可以由毫微微基站或中继站随机选择，或者能够从对应的小区标识(ID)推导出来。

根据方程(5)产生P³个探测序列。从相同的基础探测序列所产生的探测序列被称为探测序列集合。

如上所述，根据方程(1)到方程(5)来产生探测序列。图1从概念上描述了探测序列的产生。参考图1，P个Zadoff-Chu序列110被覆盖码120-1到120-sm分别相乘。在此过程中使用P个覆盖码集合。结果，生成P²个基础探测序列130。通过循环移位以及与主覆盖序列的相乘，由每个基础探测序列130产生P个探测序列；就是说，生成P³个探测序列。根据本发明执行者的意图，能够限定Zadoff-Chu序列的数量。例如，当仅使用一个Zadoff-Chu序列时，生成P²个探测序列。

如上所产生的探测序列具有方程(7)中所表达的相关特性。

$<C_{q_1,r_1,u_1,l_1},C_{q_2,r_2,u_2,l_2}>=$

$\left\{\begin{array}{c}0q_1\&NotEqual;q_2,r_1=r_2,u_1=u_2,l_1=l_2\\ 0|q_1-q_2|\&NotEqual;\mathrm{\&lambda;sm}(\mathrm{\&lambda;}=\mathrm{1,2}..m-1),r_1=r_2,u_1\&NotEqual;u_2,l_1=l_2\end{array}\right....\left(7\right)$

在方程(7)中，C_{q，r，u，l}[k]表示指数为q，r，u，l的探测序列，q表示循环移位偏移量，r表示Zadoff-Chu序列的根指数，u表示覆盖码的第一正交码指数，l表示覆盖码的第二正交码指数，s表示组成P的第一常数，m表示组成P的第二常数，λ表示大于1小于m-1的整数。

就是说，由相同的基础探测序列所产生的探测序列是正交的。另外，由不同的基础探测序列所产生的探测序列，仅仅当满足方程(8)的条件时才出现互相关的峰值。

|q₁-q₂|＝λsm(λ＝1，2...m-1)                        ...(8)

在方程(8)中，q表示循环移位偏移量，s表示组成P的第一常数，m表示组成P的第二常数，λ表示大于1小于m-1的整数。

例如，当P为18时，图2显示了探测序列之间的互相关峰值的分布。图2中，横轴表示两个随机探测序列的互相关的峰值，纵轴表示分布率。如图2中所示，互相关峰值为‘0’的探测序列对占分布率的80％，而互相关峰值为大约3、4、6、7、10、12、13和17的探测序列对占相对较少的分布率。即，大部分的探测序列对是正交的。

终端将如上所产生的探测序列作为探测信号发送。更特定地，基站给终端分配探测序列的指数，而终端发送与所分配指数相对应的探测序列。为了进行此操作，终端需要产生与所分配指数相对应的探测序列。终端通过参考排列有预产生指数和探测序列之间的映射关系的表格，来识别与所述指数相对应的探测序列，或者通过将所分配指数代入方程(1)到方程(5)，来直接产生探测序列。

基站将如上所产生的序列作为参考信号发送。将不同指数分配给多个基站，并且每个基站利用与所分配指数相对应的序列产生和发送参考信号。因此，在没有小区间干扰(ICI)的情况下，终端基于与被分配给服务基站的指数相对应的序列，利用参考信号估计信道。此时，终端和基站通过参考排列有预产生指数和序列之间的映射关系的表格，来识别与所述指数相对应的参考信号序列，或者通过将所分配指数代入方程(1)到方程(5)直接产生参考信号序列。

所述序列能够被定义为长度为P的多相序列。如上所述，每个序列是基础序列及其循环移位版本的组合。当序列长度为P时，P个基础序列存在。在多小区环境中，将基础序列分别分配给小区，并且由本发明执行者的意图来确定初始序列的重用模式。一个小区内基础序列的分配由相应小区的基站来控制。将P个循环移位版本应用于一个P长度的基础序列，因此产生P个序列。将所述P个序列分配给终端。

表1给出了长度为4的基础序列的实例。

表1

序列指数	k＝0	k＝1	k＝2	k＝3
					0	0.0000	0.2500	1.0000	0.2500
1	0.0000	1.2500	0.0000	0.2500
					2	0.0000	1.2500	1.0000	1.2500
3	0.0000	0.2500	0.0000	1.2500

表2给出了长度为6的基础序列的实例。

表2

序列指数	k＝0	k＝1	k＝2	k＝3	k＝4	k＝5
							0	0.0000	0.5000	1.3333	0.5000	0.0000	1.8333
1	0.0000	0.8333	0.0000	1.5000	1.3333	1.5000
							2	0.0000	1.1667	0.6667	0.5000	0.6667	1.1667
3	0.0000	1.5000	1.3333	1.5000	0.0000	0.8333
							4	0.0000	1.8333	0.0000	0.5000	1.3333	0.5000

序列指数	k＝0	k＝1	k＝2	k＝3	k＝4	k＝5
							5	0.0000	0.1667	0.6667	1.5000	0.6667	0.1667

表3给出了长度为8的基础序列的实例。

表3

序列指数	k＝0	k＝1	k＝2	k＝3	k＝4	k＝5	k＝6	k＝7
									0	0.0000	0.1250	0.5000	1.1250	0.0000	1.1250	0.5000	0.1250
1	0.0000	0.6250	1.0000	0.1250	1.0000	0.6250	0.0000	0.1250
									2	0.0000	1.1250	1.5000	1.1250	0.0000	0.1250	1.5000	0.1250
3	0.0000	1.6250	0.0000	0.1250	1.0000	1.6250	1.0000	0.1250
									4	0.0000	1.1250	0.5000	0.1250	0.0000	0.1250	0.5000	1.1250
5	0.0000	1.6250	1.0000	1.1250	1.0000	1.6250	0.0000	1.1250
									6	0.0000	0.1250	1.5000	0.1250	0.0000	1.1250	1.5000	1.1250
7	0.0000	0.6250	0.0000	1.1250	1.0000	0.6250	1.0000	1.1250

表4给出了长度为16的基础序列的实例。

表4

表5给出了长度为9的基础序列的实例。

表5

序列指数	k＝0	k＝1	k＝2	k＝3	k＝4	k＝5	k＝6	k＝7	k＝8
										0	0.0000	0.2222	0.6667	1.3333	0.2222	1.3333	0.6667	0.2222	0.0000

序列指数	k＝0	k＝1	k＝2	k＝3	k＝4	k＝5	k＝6	k＝7	k＝8
										1	0.0000	0.8889	1.3333	0.0000	1.5556	0.6667	0.0000	0.2222	0.0000
2	0.0000	1.5556	0.0000	0.6667	0.8889	0.0000	1.3333	0.2222	0.0000
										3	0.0000	0.8889	0.0000	1.3333	0.8889	0.6667	0.6667	0.8889	1.3333
4	0.0000	1.5556	0.6667	0.0000	0.2222	0.0000	0.0000	0.8889	1.3333
										5	0.0000	0.2222	1.3333	0.6667	1.5556	1.3333	1.3333	0.8889	1.3333
6	0.0000	1.5556	1.3333	1.3333	1.5556	0.0000	0.6667	1.5556	0.6667
										7	0.0000	0.2222	2.0000	0.0000	0.8889	1.3333	0.0000	1.5556	0.6667
8	0.0000	0.8889	0.6667	0.6667	0.2222	0.6667	1.3333	1.5556	0.6667

表6给出了长度为18的基础序列的实例。

表6

表7到表10给出了长度为32的基础序列的实例。

表7

表8

表9

序列指数	k＝16	k＝17	k＝18	k＝19	k＝20	k＝＝21	k＝22	k＝23
									0	0.0000	1.0313	0.1250	1.2813	0.5000	1.7813	1.1250	0.5313
1	1.0000	0.1563	1.2500	0.5313	1.7500	1.1563	0.5000	0.0313

序列指数	k＝16	k＝17	k＝18	k＝19	k＝20	k＝＝21	k＝22	k＝23
									2	0.0000	1.2813	0.3750	1.7813	1.0000	0.5313	1.8750	1.5313
3	1.0000	0.4063	1.5000	1.0313	0.2500	1.9063	1.2500	1.0313
									4	0.0000	1.5313	0.6250	0.2813	1.5000	1.2813	0.6250	0.5313
5	1.0000	0.6563	1.7500	1.5313	0.7500	0.6563	0.0000	0.0313
									6	0.0000	1.7813	0.8750	0.7813	0.0000	0.0313	1.3750	1.5313
7	1.0000	0.9063	0.0000	0.0313	1.2500	1.4063	0.7500	1.0313
									8	0.0000	0.0313	1.1250	1.2813	0.5000	0.7813	0.1250	0.5313
9	1.0000	1.1563	0.2500	0.5313	1.7500	0.1563	1.5000	0.0313
									10	0.0000	0.2813	1.3750	1.7813	1.0000	1.5313	0.8750	1.5313
11	1.0000	1.4063	0.5000	1.0313	0.2500	0.9063	0.2500	1.0313
									12	0.0000	0.5313	1.6250	0.2813	1.5000	0.2813	1.6250	0.5313
13	1.0000	1.6563	0.7500	1.5313	0.7500	1.6563	1.0000	0.0313
									14	0.0000	0.7813	1.8750	0.7813	0.0000	1.0313	0.3750	1.5313
15	1.0000	1.9063	1.0000	0.0313	1.2500	0.4063	1.7500	1.0313
									16	0.0000	0.0313	0.1250	0.2813	0.5000	0.7813	1.1250	1.5313
17	1.0000	1.1563	1.2500	1.5313	1.7500	0.1563	0.5000	1.0313
									18	0.0000	0.2813	0.3750	0.7813	1.0000	1.5313	1.8750	0.5313
19	1.0000	1.4063	1.5000	0.0313	0.2500	0.9063	1.2500	0.0313
									20	0.0000	0.5313	0.6250	1.2813	1.5000	0.2813	0.6250	1.5313
21	1.0000	1.6563	1.7500	0.5313	0.7500	1.6563	0.0000	1.0313
									22	0.0000	0.7813	0.8750	1.7813	0.0000	1.0313	1.3750	0.5313
23	1.0000	1.9063	0.0000	1.0313	1.2500	0.4063	0.7500	0.0313
									24	0.0000	1.0313	1.1250	0.2813	0.5000	1.7813	0.1250	1.5313
25	1.0000	0.1563	0.2500	1.5313	1.7500	1.1563	1.5000	1.0313

序列指数	k＝16	k＝17	k＝18	k＝19	k＝20	k＝＝21	k＝22	k＝23
									26	0.0000	1.2813	1.3750	0.7813	1.0000	0.5313	0.8750	0.5313
27	1.0000	0.4063	0.5000	0.0313	0.2500	1.9063	0.2500	0.0313
									28	0.0000	1.5313	1.6250	1.2813	1.5000	1.2813	1.6250	1.5313
29	1.0000	0.6563	0.7500	0.5313	0.7500	0.6563	1.0000	1.0313
									30	0.0000	1.7813	1.8750	1.7813	0.0000	0.0313	0.3750	0.5313
31	1.0000	0.9063	1.0000	1.0313	1.2500	1.4063	1.7500	0.0313

表10

当尺寸18*6的音调集合被用作一个资源包并且L个音调被用于一个资源包中以发送序列时，L的值可以是4、6、8、16、9、18或32，以便使用表1到10的基础序列。

与码分复用(CDM)一致，能够使用

个连续资源包来发送序列。或者，当L大于序列长度P时，在一个资源包中能够重复发送序列

次。在这种情况中，序列的发送端应用不同的循环移位偏移量。

与频分复用(FDM)一致，发送端使用不同的音调。当在一个资源包中的L个音调的R个音调被用于发送一个发送端的序列时，

个发送端能够通过一个资源包发送序列。就是说，将发送端分配给不同的循环移位偏移量，并且通过

个连续资源包中的P个音调来发送序列。

如上的序列产生技术不仅可以被应用于探测信号和参考信号，而且还可以被应用于用于初始测距的测距序列。在最初接入基站的终端与基站之间执行初始测距并且通过发送测距信号由终端发起。因为终端除了基站的同步信息之外没有其它任何信息，它发送利用物理方法可检测的测距信号。能够以产生探测序列相同的方式来产生构成测距信号的测距序列。但是，与产生探测序列不同，测距序列的长度被固定。由于测距信号在测距信道上被发送，并且终端需要在没有任何信息的情况下发送测距信号，测距信道的位置以及音调的数量被固定。

基站需要利用为初始测距所定义的每个测距序列来试图检测测距信号。假定测距序列的长度为N，根据方程(1)到方程(5)能够产生N³个序列。然而，当N³个序列被定义为用于初始测距的测距序列时，基站的计算量是相当大的。为了减小基站的计算量，所述系统能够仅仅定义N³个序列中的一些作为用于初始测距的测距序列。

现在，我们参考附图详细解释利用如上所产生的序列发送特定目的信号的终端和基站的操作和结构。

图3说明根据本发明一个示例实施例的在宽带无线通信系统中终端发送探测信号的方法。

在步骤301中，终端检测是否收到探测序列分配信息。所述探测序列分配信息包括：探测序列长度、Zadoff-Chu根指数、正交码指数、循环移位偏移量以及主覆盖序列指数。当系统仅使用一个Zadoff-Chu序列时，探测序列分配信息包括探测序列长度、正交码指数、循环移位偏移量以及主覆盖序列指数。或者，在本发明的另一个示例实施例中，所述探测序列分配信息包括基础探测序列指数、循环移位偏移量以及主覆盖序列指数中的至少一个。在所有那些情况中，当主覆盖序列由基站来分配时，探测序列分配信息包括主覆盖序列指数。相反，当主覆盖序列由预先约定的规则来确定时，探测序列分配信息不包含主覆盖序列指数。

一旦收到探测序列分配信息，在步骤303中，终端在预先存储的表格中搜索与所述分配信息相对应的探测序列。更特定地，终端存储排列有探测序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数、循环移位偏移量以及探测序列的至少两种的组合之间的映射关系的表格，并且在表格中查找所分配的探测序列。这里，所述表格包括根据方程(1)到方程(5)所产生的探测序列，它可以是表1到表10的至少一个。当从例如表1到表10的表格中检索出探测序列时，从表格中所检索的序列是没有应用循环移位和公共覆盖码的序列。因此，终端根据序列分配信息的循环移位指数来循环移位所检索的序列，用公共覆盖码乘以移位的序列，因此生成探测序列。在此过程中，终端根据公共覆盖码指数产生公共覆盖码，而公共覆盖码指数被包含在序列分配信息中，或者由终端基于约定规则所确定。例如，所述约定规则可以依赖于无线接入节点的类型。就是说，当终端被连接到宏基站时，公共覆盖码指数为0，而当终端被连接到毫微微基站或中继基站时，公共覆盖码指数从小区ID推导出来。

在步骤305中，终端根据所检索的探测序列产生探测信号。就是说，终端产生与构成探测序列的P个元素相对应的复信号串。

在步骤307中，终端通过探测信道发送探测信号。更具体来说，终端将构成探测信号的复信号串映射到探测音调，通过快速傅里叶逆变换(IFFT)将被映射为探测音调的复信号转换为时域信号，插入循环前缀(CP)，并通过天线发送信号。这里，所述探测音调被定位在预设位置，或者被定位为由基站所分配的位置。

图4是说明根据本发明一个示例实施例的在宽带无线通信系统中基站的检测探测信号的方法。

在步骤401中，基站给终端分配探测序列，并且发送探测序列分配信息给终端。所述探测序列分配信息包括探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量以及主覆盖序列指数。当系统仅使用一个Zadoff-Chu序列时，探测序列分配信息包括探测序列长度、正交码指数、循环移位偏移量以及主覆盖序列指数。或者，在本发明的另一个示例实施例中，探测序列分配信息包括基础探测序列指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数中的至少一个。当主覆盖序列由基站来分配时，探测序列分配信息包括主覆盖序列指数。相反，当主覆盖序列由预先约定的规则来确定时，探测序列分配信息不包含主覆盖序列指数。

在步骤403中，基站提取通过探测信道所接收的信号。更具体地，基站将通过天线所接收的信号分离为OFDM符号，去掉CP，通过FFT操作恢复被映射到音调上的复信号，并提取被映射到探测音调上的信号。这里，探测音调被定位在预设位置，或者被定位在为终端的探测信号传递所分配的位置。

在步骤405中，基站搜索被分配给终端的探测序列。基站保存了排列有探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量和探测序列的至少两个的组合之间的映射关系的表格，并且在表格中查找与发送给终端的分配信息相对应的探测序列。这里，所述表格包括根据方程(1)到(5)所产生的探测序列，它可以是表1到表10的至少一个。

当从例如表1到表10的表格中检索探测序列时，从表格中所检索的序列是没有应用循环移位和公共覆盖码的序列。因此，基站根据序列分配信息的循环移位指数循环移位所检索的序列，用公共覆盖码乘以已移位的序列，因此确定了被分配给终端的探测序列。在此过程中，基站根据公共覆盖码指数产生公共覆盖码，而公共覆盖码指数由约定规则来确定。例如，约定规则可以依赖于基站的类型。就是说，在宏基站的情况下公共覆盖码指数为0，而在毫微微基站的情况下由小区ID推导出来。

在步骤407中，基站利用所检索的探测序列检测终端的探测信号。这里，探测信号的检测意味着针对终端的信道系数的估计。更具体来说，基站用所检索的探测序列乘以在步骤403中所提取信号的共轭值。即，基站执行在所提取信号和所检索探测序列之间的相关操作。这样，基站获得了用于终端的信道系数。

图5说明根据本发明另一个示例实施例的在宽带无线通信系统中终端的发送探测信号的方法。

在步骤501中，终端检查是否接收到探测序列分配信息。探测序列分配信息包括探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数。当系统仅使用一个Zadoff-Chu序列时，探测序列分配信息包括探测序列长度、正交码指数、循环移位偏移量以及主覆盖序列指数。或者，探测序列分配信息包括基础探测序列指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数中的至少一个。当主覆盖序列由基站来分配时，探测序列分配信息包括主覆盖序列指数。相反，当主覆盖序列由预先约定的规则来确定时，探测序列分配信息不包含主覆盖序列指数。

一旦接收到探测序列分配信息，在步骤503中，终端根据所述分配信息产生探测序列。更特定地，终端通过将分配信息的探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数和循环移位偏移量代入方程(1)到方程(5)，来产生其所分配的探测序列。在此过程中，与探测序列长度相对应的第一常数s和第二常数m被预先定义，终端在表示探测序列长度与所述常数映射关系的表格中查找第一常数s和第二常数m。换句话说，终端产生P长度的Zadoff-Chu序列，并且产生包含u为指数的第一正交序列和l为指数的第二正交序列的覆盖码。终端通过将Zadoff-Chu序列乘以覆盖码产生基础探测序列。接下来，终端根据分配信息的循环移位偏移量来循环移位基础探测序列，并且通过乘以主覆盖序列来产生探测序列。在此过程中，终端根据公共覆盖码指数产生公共覆盖码，而公共覆盖码指数被包含在序列分配信息中，或者基于约定规则由终端确定。例如，所述约定规则可以依赖于无线连接的节点的类型。就是说，当终端被连接到宏基站时，公共覆盖码指数为0，当终端被连接到毫微微基站或中继站时，公共覆盖码指数由小区ID推导出来。

在步骤505中，终端根据所检索的探测序列产生探测信号。就是说，终端产生与构成探测序列的P个元素相对应的复信号串。

在步骤507中，终端通过探测信道发送探测信号。更具体来说，终端将构成探测信号的复信号串映射到探测音调，通过IFFT操作将被映射为探测音调的复信号转换为时域信号，插入CP，并且通过天线发送信号。这里，探测音调被定位在预设位置，或者被定位在由基站所分配的位置。

图6说明根据本发明另一个示例实施例的在宽带无线通信系统中基站的检测探测信号的方法。

在步骤601中，基站分配探测序列给终端，并且向终端发送探测序列分配信息。所述探测序列分配信息包括探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量和公共覆盖码指数。当系统仅使用一个Zadoff-Chu序列时，探测序列分配信息包括探测序列长度、正交码指数、循环移位偏移量以及公共覆盖码指数。或者，探测序列分配信息包括基础探测序列指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数中的至少一个。当主覆盖序列由基站来分配时，探测序列分配信息包括主覆盖序列指数。相反，当主覆盖序列由预先约定的规则来确定时，探测序列分配信息不包含主覆盖序列指数。

在步骤603中，基站提取通过探测信道所接收的信号。更特定地，基站将通过天线所接收的信号分离为OFDM符号，去掉CP，通过FFT操作恢复被映射到音调上的复信号，并提取被映射到探测音调上的信号。这里，探测音调被定位在预设位置，或者被定位在为终端的探测信号传递所分配的位置。

在步骤605中，基站产生被分配给终端的探测序列。基站通过将分配信息的探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数和循环移位偏移量代入方程(1)到方程(5)，来产生被分配给终端的探测序列。在此过程中，与探测序列长度相对应的第一常数s和第二常数m被预先定义，基站在表示探测序列长度与所述常数映射关系的表格中查找第一常数s和第二常数m。换句话说，基站产生P长度的Zadoff-Chu序列，并且产生包含u为指数的第一正交序列和l为指数的第二正交序列的覆盖码。终端通过将Zadoff-Chu序列乘以覆盖码产生基础探测序列。接下来，基站根据分配信息的循环移位偏移量来循环移位基础探测序列，并且通过乘以主覆盖序列来产生分配给终端的探测序列。在此过程中，基站根据公共覆盖码指数产生公共覆盖码，而公共覆盖码指数按照约定规则确定。例如，所述约定规则可以依赖于基站的类型。就是说，在宏基站的情况下，公共覆盖码指数为0，在毫微微基站的情况下，公共覆盖码指数由小区ID推导出来。

在步骤607中，基站利用所产生的探测序列检测终端的探测信号。这里，探测信号的检测意味着针对终端的信道系数的估计。更具体来说，基站用所检索的探测序列乘以在步骤603中所提取信号的共轭值。即，基站用所检索的探测序列与所提取的信号作相关。这样，基站获得了用于终端的信道系数。

图7说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中终端的发送测距信号的方法。

在步骤701中，终端为初始测距选择测距序列的指数组合。这里，测距序列的指数组合包括Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数和循环移位偏移量。当系统仅使用一个Zadoff-Chu序列时，测距序列的指数包括正交码指数和循环移位偏移量。

在步骤703中，终端根据所选择的指数组合产生测距序列。更特定地，终端通过将测距序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、循环移位偏移量代入方程(1)到方程(5)中，为初始测距产生测距序列。换句话说，终端产生长度为N的Zadoff-Chu序列，并产生由指数为u的第一正交码和指数为l的第二正交码构成的覆盖码。接下来，终端通过Zadoff-Chu序列和覆盖码的相乘来产生基础测距序列。在根据所选择的循环移位偏移量循环移位所述基础测距序列之后，终端通过与主覆盖序列相乘来产生测距序列。

在步骤705中，终端根据所产生的测距序列来产生测距信号。就是说，终端产生与构成测距序列的P个元素相对应的复信号串。

在步骤707中，终端通过测距信道发送测距信号。更具体来说，终端将构成测距信号的复信号串映射为测距音调，通过IFFT操作将被映射到探测音调的复信号转换为时域信号，插入CP，并通过天线发送信号。

在步骤709中，终端执行初始测距过程。在发送测距信号之后，由基站给终端分配用于初始测距过程的资源，并且利用所分配资源通过信令执行初始测距过程。

图7中，终端直接产生测距序列以生成测距信号。在其它示例实施例中，终端可以使用预存储的表格。在此情况下，在步骤703中终端在预存表格中查找与所选择指数相对应的测距序列。就是说，终端保存表格，它排列有Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量、测距序列中的至少两种的组合之间的映射关系，并且在表格中查找与所选择指数相对应的测距序列。这里，所述表格包括根据方程(1)到方程(5)所产生的测距序列，它可以是表1到表10中的至少一个。

图8说明根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中基站的检测测距信号的方法。

在步骤801中，基站为初始测距产生测距序列。这里，用于初始测距的测距序列是能够根据方程(1)到方程(5)产生的全部或部分序列。基站根据为测距序列所定义的根指数产生至少一个Zadoff-Chu序列，并且通过将根据为测距序列所定义的正交码指数乘以正交码，产生至少一个覆盖码。接下来，基站通过用至少一个覆盖码乘以至少一个Zadoff-Chu序列来产生至少一个基础序列。基站根据为测距序列所定义的偏移量来循环移位至少一个基础序列，并且通过乘以主覆盖序列来产生多个测距序列。

在步骤803中，基站提取从测距信道所接收的信号。更详细的，基站将通过天线所接收的信号分离为OFDM符号，去除CP，通过FFT操作恢复被映射为音调的复信号，并提取被映射为测距音调的信号。

在步骤805中，基站试图利用用于初始测距的测距序列来检测测距信号。更特定地，基站把用于初始测距的测距序列与从测距信道所提取的信号串做相关，并检查与测距序列相对应的相关峰值。例如，当用于初始测距的测距序列的数量为N时，基站执行N次相关。

在步骤807中，基站确定是否检测到测距信号。就是说，基站根据相关结果确定是否存在生成大于门限的峰值的测距序列。

一旦检测到测距信号，基站与在步骤809中发送已检测的测距信号的终端一起，执行初始测距过程。在检测到测距信号之后，基站分配资源给终端用于初始测距过程，并且利用所分配的资源通过信令执行初始测距过程。

图8中，在检测到测距信号之前，基站直接产生为初始测距所定义的测距序列。然而，在其它示例实施例中，基站能够使用预存的表格。在这种情况下，在步骤801中终端在预存表格中查找与所选择指数相对应的测距序列。更具体来说，终端保存了Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量、和测距序列的至少两个组合之间的映射关系的表格，并且在表格中搜索与为测距序列所定义的指数组合相对应的测距序列。这里，所述表格排列有根据方程(1)到方程(5)所产生的测距序列，它可以是表1到表10的至少一个。

图9是根据本发明示例实施例的宽带无线通信系统中的终端的框图。

图9的终端包括控制器902、序列产生器904、信号串产生器906、子载波映射器908、IFFT运算器910、CP插入器912、射频(RF)发送器914。

控制器902控制终端的功能。例如，控制器902将探测序列分配信息和测距序列的指数选择信息提供给序列产生器904，以便产生探测序列和测距序列。控制器902确定探测序列产生所需的公共覆盖码指数。公共覆盖码指数被包含在从基站所接收的序列分配信息中，或者由控制器902根据约定规则所确定。例如，约定规则可以依赖于无线接入节点的类型。具体来说，当终端访问宏基站时，公共覆盖码指数为0，而当终端接入毫微微基站或中继站时，公共覆盖码指数从小区ID推导出来。控制器902通知子载波映射器908探测音调和测距音调的位置，以便将探测信号映射到探测信道，将测距信号映射到测距信道。

序列产生器904产生探测序列和测距序列。序列产生器904根据方程(1)到方程(5)直接创建序列，或者在例如表1到表10的预存表格中查找序列。信号串产生器906产生与从序列产生器904输出的序列相对应的复信号串。

子载波映射器908在控制器902的控制下，将从信号串产生器906输出的信号映射为探测音调或测距音调。IFFT运算器910通过IFFT运算将从子载波映射器908输出的被映射为音调的信号转换为时域信号。CP插入器912通过将CP插入从IFFT运算器910输出的时域信号来构成OFDM符号。RF发送器914将从CP插入器912输出的OFDM符号上变频为RF信号，并且通过天线发送RF信号。

基于图9的终端结构，解释用于发送探测信号和测距信号的模块的操作。

为了发送探测信号，控制器902将从基站接收的探测序列分配信息提供给序列产生器904。这里，探测序列分配信息包括探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数。当系统仅使用一个Zadoff-Chu序列时，探测序列分配信息包括探测序列长度、正交码指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数。或者，探测序列分配信息包括基础探测序列指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数中的至少一个。当主覆盖序列由基站分配时，探测序列分配信息包括主覆盖序列指数。相反，当主覆盖序列指数由预先约定的规则来确定时，探测序列分配信息不包括主覆盖序列指数。因此，序列产生器904在例如表1到表10的预存表格中查找与分配信息相对应的探测序列，或者根据方程(1)到方程(5)产生探测序列。参考图11和12来阐明序列产生器904的结构和功能。从序列产生器904接收探测序列的信号串产生器906根据探测序列产生探测信号。更特定地，信号串产生器906产生与组成探测序列的P个元素相对应的复信号串。信号串产生器906将探测信号提供给子载波映射器908，并且控制器902通知子载波映射器908探测信号被映射的探测音调的位置。这里，探测音调被定位在预设的位置，或者定位在基站所分配的位置。这样，子载波映射器908将组成探测信号的复信号映射到探测音调。接下来，经由IFFT运算器910、CP插入器912和RF发送器914，通过天线发送被映射到探测音调的探测信号。

为了发送测距信号，控制器902选择用于初始测距的测距序列的指数组合，并且通知序列产生器904所选择的指数组合。这里，测距序列的指数组合包括Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数。当系统仅仅使用一个Zadoff-Chu序列时，测距序列的指数组合包括正交码指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数。或者，探测序列分配信息包括基础探测序列指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数中的至少一个。当主覆盖序列由基站分配时，探测序列分配信息包括主覆盖序列指数。相反，当主覆盖序列由预先约定的规则确定时，探测序列分配信息不包括主覆盖序列指数。因此，序列产生器904在例如表1到表10的预存表格中查找与分配信息相对应的测距序列，或者根据方程(1)到方程(5)产生测距序列。通过参考图11和12来描述序列产生器904的结构和功能。从序列产生器904接收测距序列的信号串产生器906根据测距序列产生测距信号。更特定地，信号串产生器906产生与组成测距序列的N个元素相对应的复信号串。信号串产生器906提供测距信号给子载波映射器908，而控制器902通知子载波映射器908测距信号被映射的测距音调的位置。子载波映射器908将组成测距信号的复信号映射到测距音调。接下来，经由IFFT运算器910、CP插入器912、RF发送器914，通过天线发送被映射到测距音调的测距信号。接下来，从基站分配用于初始测距过程的资源给控制器902，而控制器902利用所分配资源通过信令执行初始测距过程。

图10是根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的基站的框图。

图10的基站包括RF接收器1002、CP消除器1004、FFT运算器1006、子载波解映射器1008、序列产生器1010、相关运算器1012和控制器1014。

RF接收器1002下变频通过天线所接收的RF信号。CP消除器1004将从RF接收器1002输出的信号分离成OFDM符号，并去除CP。FFT运算器1006从CP消除器1004输出的时域信号中恢复被映射为音调的信号。在控制器1014的控制下，子载波解映射器1008提取被映射为探测音调和测距音调的信号，并且将所提取信号提供给相关运算器1012。

序列产生器1010产生探测序列和测距序列。序列产生器1010根据方程(1)到方程(5)直接产生序列，或者在例如表1到表10的预存表格中查找序列。相关运算器1012用从子载波解映射器1008输出的信号串与从序列产生器1010输出的序列做相关，并且提供相关结果给控制器1014。

控制器1014控制基站的功能。例如，控制器1014分配探测序列给终端。为了提取探测信道中的探测信号和测距信道中的测距信号，控制器1014通知子载波解映射器1008探测音调和测距音调的位置。为了产生探测序列和测距序列，控制器1014将探测序列分配信息和测距序列的指数选择信息提供给序列产生器1010。在此过程中，控制器1014确定探测序列产生所需的公共覆盖码指数。公共覆盖码指数由控制器1014基于约定的规则来确定。例如，约定的规则可以依赖于无线接入节点的类型。在宏基站的访问中，公共覆盖码指数为0，而在毫微微基站或中继站的接入中，公共覆盖码指数从小区ID推导出来。

基于如图10所示组成的基站，现在描述用于检测探测信号和测距信号的模块的操作。

为了检测探测信号，控制器1014分配探测序列给终端，并且发送探测序列分配信息给终端。探测序列分配信息包括探测序列长度、Zadoff-Chu序列的根指数、正交码指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数。当系统仅使用一个Zadoff-Chu序列时，探测序列分配信息包括探测序列长度、正交码指数、循环移位偏移量和主覆盖序列指数。或者，探测序列分配信息包括基础探测序列指数、循环移位偏移量和主覆盖序列信息中的至少一个。当主覆盖序列由基站来分配时，探测序列分配信息包括主覆盖序列指数。相反，当主覆盖序列由预先约定的规则来确定时，探测序列分配信息不包括主覆盖序列指数。接下来，子载波解映射器1008从被映射为通过RF接收器1002、CP消除器1004、FFT运算器1006所恢复的音调的信号中提取通过探测信道所接收的信号。这里，探测音调被定位在预设位置，或者被定位为终端的探测信号发送所分配的位置。序列产生器1010根据由控制器1014所提供的探测序列分配信息产生被分配给终端的探测序列。就是说，序列产生器1010在例如表1到表10的预存表中查找与分配信息相对应的测距序列，或者根据方程(1)到方程(5)产生测距序列。将参考图11和12描述序列产生器1010的结构和功能。接收来自序列产生器1010的探测序列和来自子载波解映射器1008的信号串的相关运算器1012检测终端的探测信号。这里，探测信号的检测步骤估计关于终端的信道系数。更加具体地，相关运算器1012将子载波解映射器1008提取的信号串的共轭值乘以序列产生器1010产生的探测序列，并且向控制器1014提供乘积。因此，控制器1014获得终端的信道系数。

为了检测测距信号，控制器1014把为初始测距所定义的测距序列的指数信息提供给序列产生器1010，以便为初始测距产生测距序列。因此，序列产生器1010根据由控制器1014所提供的指数信息产生测距序列。序列产生器1010在例如表1到表10的预存表格中查找与所述指数信息相对应的序列，或者根据方程(1)到方程(5)产生与指数信息相对应的序列。将参考图11和12来描述序列产生器1010的结构和功能。接下来，子载波解映射器1008从被映射到通过RF接收器1002、CP消除器1004和FFT运算器1006所恢复的音调的信号中提取在测距信道中所接收的信号。接下来，子载波解映射器1008将在测距信道中所接收的信号串提供给相关运算器1012。控制器1010控制序列产生器1010输出为初始测距所定义的测距序列。相关运算器1012从子载波解映射器1008接收信号串并且从序列产生器1010接收测距序列，它尝试利用测距序列检测测距信号。换句话说，相关运算器1012把用于初始测距的测距序列与从测距信道所提取的信号串做相关，并且把与测距序列相对应的相关的峰值提供给控制器1014。一旦接收到与测距序列相对应的相关的峰值，控制器1014根据相关结果检查是否存在生成大于门限的峰值的测距序列，就是说，检查是否检测到测距信号，然后与发送被检测测距信号的终端一起执行初始测距过程。就是说，控制器1014给终端分配用于初始测距过程的资源，并且利用所分配资源通过信令进行初始测距过程。

图11是根据本发明一个示例实施例的在宽带无线通信系统中的序列产生器904和1010的框图。

图11的序列产生器904和1010包括Zadoff-Chu(ZC)产生器1102、覆盖码产生器1104、基础序列产生器1106、循环移位延伸器1108、和公共序列乘法器1110。

ZC产生器1102根据在由控制器902或1014所提供的探测序列分配信息或测距序列指数信息中所包含的ZC序列的根指数和序列长度，来产生ZC序列。例如，ZC产生器1102根据方程(1)产生ZC序列。当系统仅使用一个ZC序列时，ZC产生器1102根据序列长度和固定根指数来产生ZC序列。

覆盖码产生器1104根据由控制器902和1014所提供的探测序列分配信息或测距序列指数信息的序列长度和正交码指数来产生覆盖码。例如，覆盖码产生器1104根据方程(3)产生覆盖码。更特定地，覆盖码产生器1104通过基于正交码指数u，l、第一常数s和第二常数m所定义的两个正交码相乘来产生覆盖码。预先定义与序列长度相对应的第一常数s和第二常数m。覆盖码产生器1104搜索与序列长度相对应的第一常数s和第二常数m，然后产生覆盖码。

基础序列产生器1106利用从ZC产生器1102输出的ZC序列和从覆盖码产生器1104输出的覆盖码产生基础序列。例如，基础序列产生器1106根据方程(4)产生基础序列。更具体来说，基础序列产生器1106通过把覆盖码与ZC序列相乘获得基础序列。

循环移位延伸器1108根据由控制器902和1014所提供的循环移位指数，循环移位从基础序列产生器1106所输出的基础序列。

公共序列乘法器1110把用于PAPR减小的主覆盖序列与被循环移位延伸器1108循环移位的基础序列相乘。根据由控制器902和1014所提供的主覆盖序列指数来产生主覆盖序列。例如，主覆盖序列可以使用格雷序列、随机序列、全1序列、和由方程(6)给出的序列中的其中之一。通过乘以主覆盖序列，生成探测序列或测距序列。例如，循环移位延伸器1108和公共序列乘法器1110根据方程(5)产生探测序列或测距序列。

图12是根据本发明另一个示例实施例的在宽带无线通信系统中的序列产生器904和1010的框图。

图12的序列产生器904和1010包括序列存储器1202。

序列存储器1202存储由方程(1)到方程(5)所获得的序列。用序列长度、ZC序列根指数、正交码指数和循环移位偏移量的至少两个的组合来做序列的指数。例如，序列存储器1202存储表1到表10的至少一个。当控制器902和1014提供探测序列分配信息或测距序列指数信息时，序列存储器1202检索与分配信息或指数信息相对应的序列，然后输出所检索的序列。

表1到表10中的序列是循环移位和主覆盖序列被应用之前的基础探测序列。尽管图中没有说明，序列产生器904和1010进一步包括图11的循环移位延伸器1108和公共序列乘法器1110。循环移位延伸器1108根据由控制器902和1014所提供的循环移位指数，循环移位从序列存储器1202输出的基础序列。公共序列乘法器1110根据由控制器902和1014提供的主覆盖序列指数产生主覆盖序列，并且用被循环移位的基础探测序列乘以主覆盖序列。结果，生成了探测序列。

图13描述了根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的探测信道质量，其中，将本发明与传统技术的性能进行了比较。图13A显示了当信道为国际电信联盟-无线通信分会(ITU-R)所推荐的移动通信信道模型-Ped-A时的信号干扰噪声比(SINR)。图13B显示了当信道为由ITU-R所推荐的移动无线信道模型-Ped-B时的SINR。在图13中，横轴表示在探测处理之后用户的探测SINR，而纵轴表示探测SINR低于横轴SINR的概率。这里，传统技术采用DFT正交码作为扰码，而DFT正交码使用具有应用了特定小区偏移量的格雷码。与传统技术相比，如图13A所示，本发明在Ped-A信道中将平均(CDF＝0.5)值提高了1.5～3dB，如图13B所示，在Ped-B信道中展示出0.5～1.1dB的性能提高。

图14描述了根据本发明示例实施例的在宽带无线通信系统中的测距信号特性。在图14中，横轴表示测距序列的指数，而纵轴表示在时域中测距信号的幅度。如图14所示，即使当测距序列的时域指数变化时，测距信号的幅度仍恒定。因此，在相同功率放大器的条件下，与在时域上信号幅度变化的方法相比，通过增加发送功率的效率可以增加测距覆盖。

在宽带无线通信系统中，通过使用利用包含基于ZC序列并且通过循环移位被扩展的多个正交码的覆盖码所产生的序列，来执行探测和测距。因此，可以减轻ICI的影响。可以改善探测与测距的性能。进一步，通过将主覆盖序列乘以被循环移位的基础序列来降低序列的PAPR，可以大大提高探测与测距的性能。

尽管已经结合示例实施例描述了本公开，本领域技术人员可以建议各种改变和修改。本公开意图将这些改变和修改包含在所附权利要求的范围之内。

Claims (14)

1.一种在宽带无线通信系统中正交序列的发送端操作方法，所述方法包括：

产生在多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；

产生与所述序列相对应的信号串；以及

通过为信号串的发送所定义的信道来发送信号串，

其中，序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数和循环移位偏移量中的至少一个的组合，并且

通过经过循环移位来延伸由多个正交码组成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积并且乘以主覆盖序列，来获得多个候选序列。

2.一种在宽带无线通信系统中正交序列的接收端操作方法，所述方法包括：

在多个候选序列中产生与发送端的序列分配信息相对应的序列；以及

用所述序列与在为发送序列所定义的信道上所接收的信号串做相关，

其中，序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数和循环移位偏移量的至少一个的组合，并且

通过经过循环移位来延伸由多个正交码组成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积并且乘以主覆盖序列，来获得候选序列。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述序列的产生包括：

在排列有序列分配信息与多个候选序列之间的映射关系的表格中查找与分配信息相对应的序列。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，序列的产生包括：

根据根指数产生Zadoff-Chu序列；

通过根据正交码指数将多个正交码相乘来产生覆盖码；

通过将覆盖码与Zadoff-Chu序列相乘产生基础序列；

根据偏移量循环移位基础序列；以及

通过将主覆盖序列与已循环移位的基础序列相乘来产生所述序列。

5.一种在宽带无线通信系统中的正交序列的发送端装置，所述装置包括：

序列产生器，用于产生在多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；

信号串产生器，用于产生与所述序列相对应的信号串；以及

发送器，用于在为信号串的发送所定义的信道上发送所述信号串，

其中，序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数和循环移位偏移量的至少一个的组合，并且

通过经过循环移位来延伸由多个正交码组成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积并且乘以主覆盖序列来获得多个候选序列。

6.一种在宽带无线通信系统中的正交序列的接收端装置，所述装置包括：

序列产生器，用于产生在多个候选序列中与发送端的序列分配信息相对应的序列；以及

相关运算器，用所述序列与通过为序列的发送所定义的信道所接收的信号串做相关，

其中，序列分配信息表示序列长度、Zadoff-Chu序列根指数、正交码指数、和循环移位偏移量的至少一个的组合，并且

通过经过循环移位来延伸由多个正交码组成的覆盖码与Zadoff-Chu序列的乘积并且乘以主覆盖序列来获得候选序列。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的装置，其中，序列产生器在排列有序列分配信息与多个候选序列之间的映射关系的表格中查找与分配信息相对应的序列。

8.根据权利要求5或权利要求6所述的装置，其中，序列产生器包括：

Zadoff-Chu(ZC)产生器，根据根指数产生Zadoff-Chu序列；

覆盖码产生器，根据正交码指数通过多个正交码相乘来产生覆盖码；

基础序列产生器，通过将覆盖码与Zadoff-Chu序列相乘产生基础序列；

循环移位延伸器，根据偏移量循环移位基础序列；以及

主覆盖序列乘法器，通过将主覆盖序列与已循环移位的基础序列相乘来产生所述序列。

9.根据前面任何一个权利要求所述的方法或装置，其中，当序列长度为偶数时，Zadoff-Chu序列由以下方程给出：

$a_r\left[n\right]=e^{-\mathrm{j\&pi;r}{n}^2/P},n=\mathrm{0,1}...P-1$ 当P为偶数时

其中，a_r[n]表示Zadoff-Chu序列的第n个元素，n表示音调指数，r表示Zadoff-Chu序列的根指数，P表示Zadoff-Chu序列的长度，而n和r是大于0小于P-1的整数，以及

当序列长度为奇数时，Zadoff-Chu序列由以下方程给出：

a_r[n]＝e^{-jπrn(n+1)/P}，n＝o，1...P-1当P为奇数时

其中，a_r[n]表示Zadoff-Chu序列的第n个元素，n表示音调指数，r表示Zadoff-Chu序列的根指数，P表示Zadoff-Chu序列的长度，而n和r是大于0小于P-1的整数。

10.根据前面任何一个权利要求所述的方法或装置，其中，多个正交码由以下方程给出：

$,u=\mathrm{0,1}...m-1;l=\mathrm{0,1}...\mathrm{sm}-1$

其中，v_u，l[n]是指数为u，l的覆盖码的第n个元素，u是第一正交码的指数，l是第二正交码的指数，n是音调指数，b_u是指数为u的第一正交码，m是构成P的第二常数，c_l是指数为l的第二正交码，是向上取整操作符，s是构成P的第一常数，u是大于0小于m-1的整数，而l是大于0小于sm-1的整数，并且

候选序列由以下方程给出：

C_{q，r，u，l}[k]＝g_r，u，l[(k+q)mod P]f[k]，k＝0，1...N_used-1

其中，C_{q，r，u，l}[k]表示指数为q，r，u，l的探测序列的第k个元素，q表示循环移位偏移量，g_r，u，l表示指数为r，u，l的基础探测序列，k表示音调指数，P表示探测序列的长度，f[k]表示主覆盖序列的第k个元素，而N_used表示用于发送探测序列的可用音调数。

11.根据权利要求10所述的方法或装置，其中，主覆盖序列是格雷序列、随机序列、全1序列、以及由以下方程所给出的序列中的一个：

$f\left[k\right]=e^{-\frac{\mathrm{j\&pi;y}\left((k+d)\mathrm{mod}{N}_G\right)\left((k+d+1)\mathrm{mod}{N}_G\right)}{N_G}}$

其中，f[k]表示主覆盖序列的第k个元素，k表示音调指数，N_G表示大于音调总数的正整数中的最小质数，y表示在1到N_G-1之间的正整数中使探测序列的峰均功率比(PAPR)最小化所选择的值，而d表示用于增加探测序列数的主覆盖序列的指数。

12.根据前面任何一个权利要求所述的方法或装置，其中，所述序列是用于下行链路信道估计的参考信号序列。

13.根据前面任何一个权利要求所述的方法或装置，其中，所述序列是用于上行链路信道估计的探测序列。

14.根据前面任何一个权利要求所述的方法或装置，其中，所述序列是用于初始测距的测距序列。

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