CN101924598B - 通信系统中序列分配方法、序列处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种通信系统中序列分配、序列处理方法及装置。该序列分配方法包括下列步骤：生成包括多个序列的序列组，序列组内的序列根据系统支持的序列时频资源占用方式确定；为小区分配所述序列组。该方法通过为小区分配包含多个序列的序列组，避免了针对不同时频资源占用方式均需要信令传输为小区分配序列的现象，尽可能的节约了分配序列过程中占用的无线网络传输资源。

Description

通信系统中序列分配方法、序列处理方法及装置

本申请为2007年9月25日提交中国专利局、申请号为200780001879.X、发明名称为“通信系统中序列分配方法、序列处理方法及装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及通信系统中序列分配方法、序列处理方法及装置。

背景技术

常幅度零自相关特性(constant amplitude zero auto-correlation，CAZAC)序列具有的特性包括：

■幅度的模为常数值。例如可以归一化为1。

■零周期自相关性。除了和自身的相关值最大外，该序列和其它的循环移位的相关值为零。

具有上述性质的序列，经过傅立叶(Fourier)变换后，其在频域的序列也是CAZAC序列，即在频域上也具有常幅度和零自相关特性。

由于CAZAC序列具有的上述特性，使其在通信系统设计中逐渐受到重视。承载CAZAC序列的信号已经在通信系统中广泛采用。例如在单载波频分多址(SC-FDMA)系统中，在一个符号时间内，序列调制在每个子载波上发射。如果已知发射信号的序列，接收机就可以利用接收到的信号，进行信道的估计。由于CAZAC序列在时域是常幅度的，因此在时间域上的波形峰均比小，易于发射机发射。

同时由于发射的信号在频率域上的每个子载波上幅度相等，接收机可以比较公平的估计出每个子载波上的信道衰落，不会因为在一个子载波上信号幅度比较小，而影响估计性能。

目前，为小区分配CAZAC序列的方法为：针对每一种序列的时频资源占用方式分配一次CAZAC序列。而且在不同小区的需要分配的CAZAC序列的时频资源占用方式完全相同时，为不同的小区分配长度相同的、序列间相关值较低的不同CAZAC序列。从而使不同小区间信号的干扰比较小。例如，在附图1中，小区A和小区B中的序列的时频资源占用方式完全重叠，则为小区A和小区B分别分配一个长度相同的CAZAC序列，且这两个CAZAC序列的相关值较低，从而避免了小区A和小区B间信号的干扰。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下两个问题：

1、占用大量无线网络传输资源。在现有的分配CAZAC序列的方法中，在需要进行CAZAC序列处理时，针对每种时频资源占用方式均需要通过信令传输为小区分配CAZAC序列，这些为小区分配CAZAC序列的信令占用了大量的无线网络传输资源。

2、没有考虑到不同小区的CAZAC序列的时频资源占用方式部分重叠时，也会存在小区间信号的较强干扰。在现有的分配CAZAC序列的过程中，如果不同小区的需要分配的CAZAC序列的时频资源占用方式不完全相同，则认为不会产生小区间信号的较强干扰，因此，在分配CAZAC序列时，不考虑为不同小区分配的对应不同时频资源占用方式的CAZAC序列之间的相关性。例如，在如附图2、3示出的小区A和小区B的序列的时频资源占用方式部分重叠的情况下，如果为小区A和小区B分配的CAZAC序列的相关性较高，则小区A和小区B间信号同样存在较强干扰。

发明内容

本发明实施例提供了通信系统中序列分配、序列处理方法及装置，节约了分配序列过程中占用的无线网络传输资源。

本发明实施例提供一种通信系统中序列分配方法，所述方法包括：

生成包括多个序列的序列组，所述序列组内的序列根据系统支持的序列时频资源占用方式确定；

为小区分配所述序列组；

以使得所述小区的用户终端确定分配给所述小区的序列组，并根据需要发送的序列的时频资源占用方式从所述小区的序列组中确定序列信息；和/或以使得所述小区的网络侧确定分配给所述小区的序列组，并根据需要接收的序列的时频资源占用方式从所述小区的序列组中确定序列的信息。

本发明实施例还提供一种通信系统中序列分配方法，所述方法包括：

生成包括多个序列的序列组，所述序列组内的序列根据系统支持的序列时频资源占用方式确定；

为小区分配所述序列组；

所述序列时频资源占用方式至少包括不同序列占用不同带宽的时频资源、不同序列占用不同抽取间隔的时频资源和不同序列占用不同时频资源块的位置其中之一；

所述序列组内的序列至少包括：

常幅度零自相关特性CAZAC序列、CAZAC序列的片段以及由CAZAC序列和CAZAC的片段组合得到的序列其中之一；

所述CAZAC序列为扎道夫-初Zadoff-Chu序列；

当所述序列时频资源占用方式包括不同序列占用不同带宽的时频资源时，将根据指标r_i＝b_i·k+δ_i，i＝1，2生成的两个占用不同带宽的时频资源的序列作为一个序列组中的序列；其中，k相同时表示同一序列组，b_i，δ_i由用户占用的不同带宽的时频资源确定，i＝1，2区分不同的时频资源，其中r_i为扎道夫-初Zadoff-Chu序列指标。

本发明实施例提供的技术方案，为小区分配包含多个序列的序列组，避免了针对不同时频资源占用方式均需要通过信令传输为小区分配序列的现象，节约了分配序列过程中占用的无线网络传输资源。

附图说明

图1为现有技术不同小区的序列时频资源占用方式完全重叠的示意图；

图2为现有技术不同小区的序列时频资源占用方式部分重叠示意图一；

图3为现有技术不同小区的序列时频资源占用方式部分重叠示意图二；

图4为本发明具体实施方式中序列分配和处理方法的流程示意图；

图5为本发明具体实施方式中短序列与长序列片段相关性的示意图；

图6为本发明具体实施方式中序列片段和序列抽样相关性的示意图；

图7为本发明具体实施方式通信系统中装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。

在本发明具体实施方式中，系统将序列组分配给小区，其中，各个序列组中的序列分成数个子组；每个子组对应一种时频资源占用的方式，通信系统中有多少种时频资源占用的方式，就有多少个子组；每个子组中的序列从这个子组对应的候选序列集合中选取得到。用户或者信道根据所分配的序列组和所采用的具体的发射信号的时频资源占用方式，选出对应的序列子组内的序列进行发射或接收。一个子组内的序列可以是一个或者多个。

图4是通信系统中序列分配和序列处理方法具体实施方式的流程示意图。

图4中，步骤401、生成包含有多个序列的序列组，并为小区分配包含有多个序列的一个或者多个序列组，该序列组内的序列根据系统支持的序列的时频资源占用方式确定。序列的时频资源占用方式即承载序列的时频资源方式，也即序列与时频资源的对应关系。通过为小区分配包含多个序列的序列组，可以通过小区的标识信息或者序列组的标识信息来通知分配的序列组，避免了针对不同时频资源占用方式均需要通过信令传输为小区分配序列的现象，节约了分配序列过程中占用的无线网络传输资源。

针对要发射的序列的可能占用的不同的时频资源，本发明方案给出的序列组内的多个序列的构成方法是，保证这些序列具有如下特性：

当占用其对应的时频资源时，相互之间的相关性比较大。

也即将当占用其对应的时频资源时，相互之间的相关性比较大的序列归为一组。

根据上述原则构造不同的组，能够保证不同的组之间的序列，当占用其对应的时频资源调制后，其相关性是比较小的。

到步骤402。为小区分配序列组的作用包括为小区的用户/信道分配序列组。

当用户终端侧需要进行序列处理，例如序列的发送处理时，步骤402、用户终端确定分配给本小区的序列组，然后，用户终端根据需要发送的序列的时频资源占用方式从本小区的序列组中确定需要发送的序列的信息，并根据需要发送的序列的信息生成相应的序列。例如，用户终端确定需要发送的序列的标识信息，并根据该标识信息生成相应的序列。在本步骤中，用户终端可以根据小区的信息例如小区的标识信息(ID)来确定分配给本小区的序列组，用户终端也可以根据分配给本小区的序列组的标识信息来确定分配给本小区的序列组。到步骤403。步骤403、用户终端利用所述生成的序列进行信号调制，并发送调制后的信号。

当网络侧需要进行序列处理，例如序列的接收处理时，步骤402、网络侧确定分配给对应小区的序列组，然后，网络侧根据需要接收的序列的时频资源占用方式从本小区的序列组中确定需要接收的序列的信息，并根据需要接收的序列的信息生成相应的序列。例如，网络侧确定需要发送的序列的标识信息，并根据该标识信息生成相应的序列。在本步骤中，网络侧可以根据小区的信息例如小区的标识信息来确定分配给小区的序列组，网络侧也可以根据分配给小区的序列组的标识信息来确定分配给本小区的序列组。到步骤403。步骤403、网络侧利用所述生成的序列进行序列接收处理。例如，网络侧利用所述生成的序列和接收到的信号进行相关运算。

在上述实施方式的描述中，可以为小区分配一个序列组、也可以为小区分配多个序列组，分配的序列组是小区特定的，即不同的小区可以分配不同的序列组。

一个序列组中的序列是根据序列的时频资源占用方式确定的，可以根据占用对应的时频资源时序列之间的相关性生成序列组，即可以将序列之间的互相关值较大的序列分在同一个序列组中，互相关值较大的序列为候选序列中互相关值最大的n个序列，n小于候选序列的总数，例如，将候选序列按照互相关值从大到小顺次排列，其中，互相关值第一大、第二大至第n大的序列为互相关值最大的n个序列，n可以选1。这样获得的序列组，可以保证不同序列组中的序列之间的互相关值较小。因此，在不同小区的序列的时频资源占用方式部分重叠的情况下，也能够保证小区间信号的干扰较小。

本发明实施方式的序列组中的序列可以为CAZAC序列，CAZAC序列可以为扎道夫-初(Zadoff-Chu)序列，也可以为广义线性调频(Generalchirp-like，GCL)序列等。

Zadoff-Chu序列的生成表达式可以为公式(1)所示：

$a_{r,N}\left(n\right)=W_N^{n(n+N\mathrm{mod}2)/2+\mathrm{qn}},$ n＝0，1，...，N-1；        公式(1)

其中，a_r，N(n)表示以指标r生成的序列，n表示序列的第n个元，N表示序列的长度，WN＝exp(-j2πr/N)，r是与N互质的数，q是任意的整数。

根据公式(1)可知，参数N可以控制序列的长度，生成相同长度的不同序列可以通过指标r来控制，q可以对应Zadoff-Chu序列的循环移位，也可以认为不同的q会对应不同的序列。

本发明实施方式在利用序列的时频资源占用方式来确定序列组中的序列时，可以根据不同序列对应的不同带宽的时频资源来确定序列组中的序列，也可以根据不同序列对应不同频域抽样间隔、且抽取后具有相同带宽的时频资源来确定序列组中的序列，还可以根据不同序列对应的不同时频资源块的位置来确定序列组中的序列。当然，也可以根据其它时频资源占用方式来确定序列组中的序列，例如，可以根据不同频域抽样间隔、且抽取后具有不同带宽的时频资源来确定序列组中的序列。本发明实施方式不限制序列的时频资源占用方式的具体表现形式。

下面对生成序列组、并确定序列组中的序列、以及为用户/信道分配序列等方法的具体实现过程进行说明。

具体实施例一

在不同序列对应不同带宽的时频资源的情况下，例如在如附图2所示的情况下，生成序列组、并确定序列组中的序列的方法可以为：

设定在5MHz带宽的时频资源内，一共有150个可用子载波，系统支持的序列的时频资源占用方式包括两种，一种为将5MHz带宽的时频资源分成4个1.25MHz带宽的时频资源，则CAZAC序列的时频资源占用方式为1.25MHz带宽的时频资源占用方式，即1.25MHz发射带宽；另一种为CAZAC序列的时频资源占用方式为5MHz带宽的时频资源占用方式，即5MHz发射带宽。

一个小区发射的调制信号，也可以采用CAZAC序列的片段，或者CAZAC序列的循环扩充，更一般的说，就是各种片段的各种组合。特别是在小区中承载CAZAC序列的子载波的个数恰好不是一个质数时，或者蜂窝系统中各小区需要利用更长的CAZAC序列，以获得更多的不同的CAZAC序列时，可以采用序列的片段或者片段组合的方式形成要发射的序列。

对于5MHz发射带宽，所有的150个可用子载波对应的CAZAC序列的长度可以为N＝151的质数，可以将CAZAC序列的长度截取为150。

对于1.25MHz发射带宽，可用子载波的个数可以为质数37，则1.25MHz发射带宽中的37个可用子载波对应的CAZAC序列的长度可以为N＝37的质数。

在序列的时频资源占用方式包括两种，即1.25MHz发射带宽和5MHz发射带宽，且同一序列组中包括两个Zadoff-Chu序列的情况下，利用Zadoff-Chu序列生成序列组、以及序列组中的序列的过程为：

37长的Zadoff-Chu序列，序列指标取r＝b₁·k，b₁＝1其中k＝1，2，3，...，34，35，36；150长的Zadoff-Chu序列片段，也就是151长的Zadoff-Chu序列的片段，取r＝b₂·k，b₂＝4，k＝1，2，3，...，150。37长的Zadoff-Chu序列相对于150长的Zadoff-Chu序列为短序列，150长的Zadoff-Chu序列相对于37长的Zadoff-Chu序列为长序列。

长序列可以包括150个Zadoff-Chu序列，短序列可以包括36个Zadoff-Chu序列，由于取同一个k的两个Zadoff-Chu序列为一个序列组，不同k的另外两个Zadoff-Chu序列构成不同的序列组，所以，在不允许短序列重复使用的话，上述长序列和短序列取交集后，可以生成36个序列组。如果允许短序列重复使用的话，则可以生成150个序列组。在实际计算过程中，可以对r进行模N的计算，N是Zadoff-Chu序列的长度。当k＝±37，±74时，r＝(k·b₁)mod 37＝0，而r为零时，不对应Zadoff-Chu序列，因此，k＝±37，±74可以去掉，这样，可以生成146个序列组。

一般来说，在不同序列占用不同带宽的时频资源时，即在不同序列的带宽时频资源占用方式不同时，两个不同带宽的时频资源对应的长短序列的指标应满足：r_i＝b_i·k+δ_i，i＝1，2；其中：相同的k表示相同的序列组，b_i，δ_i由序列占用的时频资源确定，一个特例是δ_i＝0，i＝1，2用于区分不同的时频资源。b₁，b₂由序列占用的时频资源的比例决定，具体的说，b₁，b₂由两个序列占用的子载波的个数决定，有多种选择的方式。一种较优的方式为：根据公式b₁·N₂-b₂·N₁＝1来确定b₁，b₂。即，对于任意一组序列，首先确定b_m，b₁，使得N₁·b_m-N_m·b₁＝1，则对任意一个r₁＝k·b₁，有r_m＝k·b_m，-N1/2＜k＜N1/2。这样就给出了一组内的序列的对应关系。当需要确定子组m中的多个序列时，为r＝k·b_m±δ，δ是一个小的整数。

具体的，假设共有3个子组，分别为长为11、23和37的Zadoff-Chu序列，对应三种资源占用方式。选择N₁＝11，则一共有10个序列组。将会得到如下表格：

通过实际计算，表中序列之间的相关性的确都很高。

对于1.25MHz带宽，序列占用的子载波个数为N₁＝37；对于5MHz带宽，未进行截取的序列占用的予载波个数为N₂＝151，在确定b₁，b₂时，可以根据接近37/151的数值来确定b₁，b₂，根据公式b₁·N₂-b₂·N₁＝1来确定b₁，b₂，如b₁＝25，b₂＝102，并且选取k＝-L，-L+1，...，-1，1，2，...，L-1，L，L＝(N₁-1)/2＝(37-1)/2＝18，δ₁＝0，δ₂＝±1，±2，...。或者，也可以选择δ₁＝δ₂＝0，k＝-L，-L+1，...，-1，1，2，...，L-1，L，L＝(N₂-1)/2＝(151-1)/2＝75，并且k≠m·37，m＝0，±1，±2，...的整数。其中：k，k+m·37序列组中包括的37长的序列是相同的，但是包括的151长的序列是不相同的。

本发明实施方式可以生成36个序列组，每个序列组中长度为151的序列可以有一个或多个。不论是生成了36个序列组，还是生成了146个序列组，在生成序列组后，可以为不同的小区分配不同的序列组。

特别的，一个序列组内的序列如CAZAC序列的片断或者CAZAC序列的循环扩充，如果是应用在某个域如频域承载中，则还可以在其它域对序列组中的序列进行循环移位处理，循环移位后生成的新的序列可以作为该序列组中的序列，也可以作为其它序列组中的序列。例如，在一个序列组内的CAZAC序列片断应用在频域承载中，则可以将该序列组内的CAZAC序列片断进行离散反傅立叶变换，得到时域波形，即得到时域中的序列，然后，将时域中的序列进行循环移位生成一个或多个时域上的序列，再将时域上的序列作为该序列组或其它序列组中的序列。

一个序列的循环移位产生的序列，在分配给不同的序列组时，可以认为循环移位后产生的序列是多个序列。从而如果将一个序列组中的序列进行不同的循环移位，则可以产生不同的序列组。

上述循环移位即将序列的后面一段复制到该序列的前面。例如，如果原CAZAC序列片断变换到时域上形成长为s的时域波形即序列为a₀，a₁，...，a_s-1，则循环移位后，可以变成序列a_p+1，a_p+2，...，a_s-1，...，a₀，a₁，...，a_p，其中p可以是0，1，2，...，s-1之间的整数。

在不同序列对应的时频资源块的位置不同的情况下，生成序列组、并确定序列组中的序列的方法可以为：

本发明实施方式中，上述4个1.25MHz的发射带宽的时频资源块的位置不同，即4种不同的时频资源占用方式。对于1.25MHz发射带宽，由于可用子载波的个数可以为质数37，所以，1.25MHz发射带宽中的37个可用子载波对应的CAZAC序列的长度可以为N＝37的质数。可以生成36个序列组，具体生成36个序列组的过程，如上述实施方式一中的相应描述。每个序列组中可以包括一个CAZAC序列。如果将序列组中的CAZAC序列作为基序列，然后，将该基序列进行循环移位，并将循环移位后的序列仍然作为其对应基序列所在序列组中的序列，则一个序列组中可以包括多个序列。例如，对一个基序列进行4种不同的循环移位，得到4个循环移位后的序列，将这4个循环移位后的序列和基序列作为同一个序列组中的序列。此时，一个序列组内可以包括5个序列。

本发明实施方式不排除4个1.25MHz的发射带宽采用的4个完全相同的序列的情况时，即在确定序列组中的序列时不考虑序列的时频资源块的位置不同的情况。此时，一个序列组中可以有2个CAZAC序列。

在包含有不同序列对应不同抽样间隔、抽取后具有相同带宽的时频资源的情况下，例如在如附图3所示的情况下，生成序列组、并确定序列组中的序列的方法可以为：

在图3所示的环境下，系统支持的序列的时频资源占用方式包括如下两种：

方式1、将10MHz带宽的时频资源划分为两个5MHz带宽的时频资源。

方式2、根据抽样间隔2从10MHz带宽内的时频资源中抽样获得5MHz带宽的时频资源。

下面以Zadoff-Chu序列为例，对同一序列组中Zadoff-Chu序列进行说明。

取N＝151，r＝k，截成150长的序列，生成5MHz带宽对应的Zadoff-Chu序列的片断；

取N＝151，r＝4·k，截成150长的序列，生成10MHz带宽抽样间隔2对应的Zadoff-Chu序列的片断。

上面的k为1～150的自然数。即对于5MHz发射带宽和抽样间隔2的10MHz带宽，可以生成150个序列组。同一序列组的不同抽样间隔的Zadoff-Chu序列的指标和抽样的间隔的平方成正比。

本实施方式中，不同的k对应不同的序列组。一个序列组中可以有两个CAZAC序列，也可以再通过循环移位的方式由这两个CAZAC序列生成更多的CAZAC序列。在k相同的情况下，循环移位获得的序列可以看成是该取值为k的序列组中的序列。循环移位后的CAZAC序列可以与基序列位于同一序列组中。循环移位获得的序列也可以与其基序列位于不同的序列组中。

一般来说，根据CAZAC序列理论，一个长为M的CAZAC序列a_i，i＝0，...，M-1，如果抽样间隔为s，并且M和s互素，则a_(si)mod M，i＝0，1，...，M-1是一个CAZAC序列。对抽样间隔s₁，s₂，和

这两个序列是一个序列组内的分别对应不同的时频资源的抽样间隔的两个序列。上面的Zadoff-Chu序列只是其中的一个例子。

在某一时刻，系统支持的序列的时频资源占用方式可能有两种或者更多种，例如，序列的时频资源占用方式分别为图2和图3中所示的占用1.25MHz带宽的子载波、占用5M带宽的子载波、以及占用10M带宽的抽样间隔为2而获得的子载波。此时，在给各小区分配序列组，指标r的取值情况如下：

不同时频资源占用方式对应的指标r_i，r_j满足，

中g_i，g_j表示两种资源占用方式中，在频率上各自每g_i和g_j个子载波占用一个子载波，b_i/b_j表示两种资源占用方式下实际占用带宽的比值决定的值，通常可具体为承载序列的子载波个数的比值决定的值。

占用1.25MHz带宽的子载波的方式取N＝37，可以取r₁＝a₁·k，a₁＝1，其中可能的k最大为36；该方式与其它两种资源方式比较，进行满足

的a_m，m＝2，3的选取时，这里可以选b₁＝36，b₂＝150，b₃＝150，就会得到：占用5M带宽的子载波方式的小区需要取r₂＝a₂·k，a₂＝4，其中的k最大为150；与占用10M带宽内每两个子载波占用一个子载波的方式比较，就需要r₃＝a₃·k，a₃＝16，其中的k最大为150；但是每种情况下得到的不重复的r/N值最终也只有36个，因此当需要同时满足这三种情况下干扰都较小时，可分配的序列组只有36个，一般的都是与最短的序列得到的序列个数有关。

通过仿真验证，本发明实施方式设计的不同序列组中的序列对应的时频资源有部分重叠时，在将序列调制到其对应的时频资源上之后，调制后的序列之间的相关性小，同一个序列组内的序列之间的相关性可以较大。因此，对蜂窝系统的规划来说，不同的小区在分配不同序列组的情况下，可以保证不同小区之间序列的相关性小、小区间信号的干扰小。

对于同一个小区来说，本发明实施方式可以为其分配一个或者多个序列组。为小区分配的序列组数可以根据网络的实际情况来确定。

图5验证了两个序列组之间序列的相关性。图5中的(37，1)、(37，2)等为(N，r)，表示长度为N的序列中的第r个序列。从图5中可以看出N为37的序列，其自相关值(除了在零移位处有37的相关值外，其它移位处相关值都是0)和互相关值都很低(在任意移位处的相关值都为

)。而N为37的序列中的一部分片段与N为151的序列中的一部分片段的相关性，与确定序列的r值有关。可以看到，N为37的r＝1的序列与N为151的r＝4的序列就具有较高的互相关值，最大处达28左右，它们是属于同一组的序列，而N为37的r＝1的序列与N为151的r＝2的序列的互相关值就比较低，大约在11左右，它们是属于不同的序列组的序列。

同样的，图6也验证了两个序列组之间序列的相关性。图6中的(151，1)、(151，2)等为(N，r)，表示长度为N的序列中的第r个序列。从图6中可以看出N为151的序列，其自相关值(除了在零移位处有151的相关值外，其它移位处相关值都是0)和互相关值都很低(在任意移位处的相关值都为

)。而N为151的序列中的长为75的片段与进行抽样后组合的片段的相关性，与确定序列的r值有关。可以看到N为151的r＝1的序列与N为151的r＝4的序列就具有较高的互相关值，会在两个移位处出现大约50的相关峰值，而与N为151的r＝2的序列的互相关值就比较低，在所有移位处都低于，这就说明了不同序列组之间的序列的相关性较低。

具体实施例二

当系统中存在多种不同带宽的发射信号，即系统支持的序列的时频资源占用方式为多种不同带宽时，一个序列组内的其中两个序列可以通过下述方法来构造：

如果一种时频资源占用方式为占用N个子载波，还有一种时频资源占用方式为占用M个子载波，那么，可以根据长为M的a₀，a₁，…，a_M-1，即序列a_i，以及长为N的b₀，b₁，…，b_N-1，即序列b_i，构造M×N长的CAZAC序列c_i＝a_i mod M·b_i mod N，i＝0，1，…，MN-1，并且序列b_i，c_i属于同一个序列组。

那么，序列b_i对应的时频资源占用方式为占用N个子载波，序列c_i对应的时频资源占用方式为占用M×N个子载波。当M、N互素时，通过上述方式构造得到的序列仍然满足CAZAC特性。

例如，上述具体实施方式可以应用在如图2所示的应用场景中：一个小区的1.25MHz带宽的时频资源对应长度为37的Zadoff-Chu序列b_i，而另一个小区的时频资源对应的Zadoff-Chu序列为：通过37长的序列b_i和4长的Zadoff-Chu序列a_i构造出的148长的Zadoff-Chu序列。在实际应用中，为了匹配子载波个数，还可能有一些必要的序列截断或填充。如果两个小区均使用同一个b_i对应的序列，或者说使用同一个序列组内的序列时，则序列之间的相关值较大。如果两个小区使用不同的b_i对应的序列，或者说使用不同序列组的序列时，则序列之间的相关值较小。

对于Zadoff-Chu序列可以证明：如果M、N互素，两个长为M和N的Zadoff-Chu序列，通过上述的操作获得的序列为长为MN的Zadoff-Chu序列。证明如下：

$a_m=\exp \left[\frac{-2{\mathrm{\πr}}_{1}j\·(m(m+M\mathrm{mod}2)/2)}{M}\right]$

$b_n=\exp \left[\frac{-2{\mathrm{\πr}}_{2}j\·(n(n+N\mathrm{mod}2)/2)}{N}\right]$

$c_i=a_{i\mathrm{mod}M}\·b_{i\mathrm{mod}N}=\exp \left[\frac{-2\mathrm{\πj}\·\{r_{1}m(m+M\mathrm{mod}2)/2+r_{2}n(n+N\mathrm{mod}2)/2}{\mathrm{MN}}\right]$

$=\exp \left[\frac{-2\mathrm{\πj}\·\{N{r}_{1}i(i+M\mathrm{mod}2)/2+M{r}_{2}i(i+N\mathrm{mod}2)/2}{\mathrm{MN}}\right]$

$=\exp \left[\frac{-2\mathrm{\πj}\·\{N{r}_{1}i(i+M\mathrm{mod}2)/2+M{r}_{2}i(i+N\mathrm{mod}2)/2}{\mathrm{MN}}\right]$

$=\exp \left[\frac{-2\mathrm{\πj}\·\{(N{r}_1+M{r}_2)i(i+\mathrm{MN}\mathrm{mod}2)/2}{\mathrm{MN}}\right]$

上式在M、N都是奇数时成立。

当一个是偶数一个是奇数时，差一个循环移位的情况下也成立，证明如下。设M为奇数，N为偶数，则

$c_i=\exp \left[\frac{-2\mathrm{\πj}\·\{N{r}_{1}i(i+M\mathrm{mod}2)/2+M{r}_{2}i(i+N\mathrm{mod}2)/2}{\mathrm{MN}}\right]$

$=\exp \left[\frac{-2\mathrm{\πj}\·\{N{r}_{1}i(i+1)(M+1)/2+M{r}_2{i}^2/2}{\mathrm{MN}}\right]$

$=\exp \left[\frac{-2\mathrm{\πj}\·\{(N{r}_1(M+1)i^2/2+N{r}_1(M+1)i/2+M{r}_2{i}^2/2\}}{\mathrm{MN}}\right]$

$=\exp [\frac{-2\mathrm{\πj}\·\left\{(N{r}_1(M+1)+{\mathrm{Mr}}_2)i^2\right)/2}{\mathrm{MN}}+\frac{2\mathrm{\πj}}{\mathrm{MN}}\·{\mathrm{Nr}}_1(N+1)i/2].$

因为r₁和M互素，r₂和N互素，所以Nr₁+Mr₂和M×N互素，因此该序列是Zadoff-Chu序列。

一般来说，对长度为M的Zadoff-Chu序列、且

p_i是不同的素数因子，则该序列是由长度为

的若干个Zadoff-Chu序列相乘得到。

上述方法可以概括为：如果有三种时频资源占用方式，其中一种时频资源占用方式对应短序列a、另一种时频资源占用方式对应短序列b、剩余一种时频资源占用方式对应长序列c，且长序列c是一个短序列a和另外一个短序列b的乘积得到的，则在确定序列组中的序列时，可以采用如下方法：

将长序列c和短序列b作为同一序列组内的序列，长序列c的时频资源占用方式和短序列b的时频资源占用方式不同。

当然也可以将长序列c和短序列a作为同一序列组内的序列，长序列c的时频资源占用方式和短序列a的时频资源占用方式不同。

具体实施例三

本发明实施方式在为小区分配一个或多个序列组时，可以采用随机化分配的方式或者静态规划的方式来为小区分配序列组。在采用静态规划的方式来为小区分配序列组时，为小区分配的序列组是不随时间变化的、固定的一个或者多个序列组。

下面对采用动态分配方式为小区分配序列组的实现过程进行说明。

对一个包括有5MHz带宽的系统，可以将5MHz带宽的频带均匀分割成25个基本单元，而利用序列调制得到的信号的调度带宽可以是1个基本单元，2个基本单元，......，或者25个基本单元。于是对应这些可调度带宽的基本单元的组合，系统中需要有25种不同长度的序列。如果采用l₁，l₂，...，l₂₅表示25种不同长度的序列各自的长度，而每个长度l_i下的序列个数用N_i来表示，那么不同长度l_i下的序列可以编号为

一个序列组中需要包含25个序列，这25个序列表示为

其中，k为序列组的编号，mod是模操作，k mod N_i决定了序列组中子组i中的序列的标号r_i，*，这里*＝k mod N_i

本发明实施方式可以利用小区特定的伪随机方式来确定为小区分配的序列组。例如，可以根据当前序列所在的时隙的编号、用户ID等信息来产生当前的伪随机数，该伪随机数对应序列组的编号k，然后，根据序列占用的频带宽度来决定序列的长度，即l_i，再以

来得到选取的编号为k的序列组内的该长度下的序列的编号，其中mod是模操作。即为小区分配的序列组可以通过模操作的方式来形成。用户终端/网络侧可以利用序列组中的序列进行信号处理，例如发送序列的处理、接收序列信号等。

伪随机数可以利用移位寄存器生成。伪随机数序列可以是常用的二元域或者多元域GF(q)中的m序列或者Gold序列等。不同小区可以采用不同移位寄存器的初始状态，或者采用不同移位的序列来生成伪随机数序列。移位寄存器的k个状态(a₁，a₂，...，a_k)对应着序列组的编号，移位寄存器每转一次，即每进行一次移位操作，移位寄存器的状态就会发生改变，从而产生新的状态，这个新的状态可以对应下一个时刻采用的序列组的编号。

本发明实施方式也可以利用小区组特定的伪随机方式来进行序列组的分配。例如，可以将一个NodeB下的三个小区作为一个小区组，该小区组中的三个小区可以使用同一个伪随机数序列来确定为其分配的序列组。而不同小区可以通过将选定的序列在时间域上不同的移位来获得需要处理的序列，如获得正交化的发射信号。不同小区也可以通过从一个序列组内的对应相同时频资源占用方式的、且相关性低的多个不同序列中选择一个序列，来获得需要处理的序列。

在利用小区组特定的伪随机方式来进行序列组的分配时，不同的小区组可以使用不同的伪随机数序列，如不同NodeB的小区组之间使用不同的伪随机序列。

当序列组中的多个序列对应一个时频资源占用方式时，可以采用随机方式为用户分配序列。例如，时频资源占用方式i对应的序列组中的n个序列，按照指标r从小到大的顺序或者其它的某种规定的顺序对这n个序列进行0，1，2，......，n-1的编号。在进行序列处理时，根据模操作X mod n得到的编号来确定时频资源占用方式i对应的序列，其中X为一随机数。随机数X可以随着序列占用的时隙或者子帧的改变而改变。这里的随机数X可以是一个随机数序列。这里的时频资源占用方式对应的序列可以是基序列和/或不同的循环移位生成的序列。等价的，本发明实施方式可以通过模操作的方法将序列组分成多个子组，可以采用伪随机方式来选择并分配这些序列子组。

本发明实施方式可以对系统中的一部分序列的时频资源占用方式进行序列组的生成、并分配过程，即可以不对系统中的所有序列的时频资源占用方式进行序列组的生成过程。例如可以将序列的时频资源占用方式按照序列的长度，分成多个级别，每个级别的序列的时频资源占用方式的集合内对应一定长度范围内的序列，可以对每个级别的集合对应的序列进行上述的序列组的生成、以及分配处理。

对于序列的不同时频资源占用方式的集合对应的序列组，可以分别采用动态或静态分配的方式来为小区分配不同的序列组。例如，当序列占用的无线资源比较少时，可以采用动态分配方式来为小区分配序列组。因为此时序列的长度比较小，因而序列组的数目比较少，采用动态分配方式来为小区分配序列组能够满足小区使用序列的需求。动态分配方式为小区分配序列组的实现过程为：在上述Zadoff-Chu序列为例的具体实施方式中，采用其中某一种伪随机方式，在发射利用序列调制的信号时，随机选择一个序列组的编号，然后再利用上述描述中的其中一种方式计算出属于同一个序列组的相应长度的子组内的、序列指标为r的序列。

又例如，当序列占用的无线资源比较多时，可以采用静态分配方式来为小区分配序列组。例如，在上述Zadoff-Chu序列为例的具体实施方式中，如果序列组的数目N能够满足小区使用序列的需求，则将N个序列组分配给不同的小区使用，此时，为小区分配的序列组不需要随时间的变化而变化，而且，也能够满足小区间信号干扰平均化的要求。

较优的，系统中可以把序列占用的无线资源分成两个等级，并分别构造序列组。一个等级为序列占用的无线资源较多，针对该等级可以采用静态分配方式来为小区分配序列组；另一个等级为序列占用的无线资源较少，针对该等级可以采用动态伪随机方式来为小区分配序列组。例如，序列占用的时频资源超过144个子载波时，通常该序列的长度为大于等于144的序列，针对序列占用的时频资源超过144个子载波的情况，可以采用静态分配方式来为小区分配序列组；序列占用的时频资源小于144个子载波时，通常该序列的长度为小于144的序列，针对序列占用时频资源小于144个子载波的情况，可以采用动态伪随机方式来为小区分配序列组。

在上述各实施方式中，生成序列组、构造序列组中的序列是根据系统中支持的序列的不同时频资源占用方式、以及静态/动态分配等规则来实现的。上述本发明实施方式描述的生成序列组、构造序列组中的序列的操作可以针对系统中的所有小区。此时，生成序列组、构造序列组中的序列的方式可以称为小区公共的成组方式。但是由于在选择使用的序列时可以根据小区特定的伪随机方式来进行序列组的选择的，而小区特定的随机数序列在不同的CAZAC序列的时隙上会发生跳变，所以某一个短序列不会总是与邻小区的某一个长序列同时出现。这样，从一个较长的时间来看，小区间的信号干扰是比较随机的，从而避免了两个小区间的信号总是干扰较强的现象。

上述各实施方式是以序列组中的序列为Zadoff-Chu序列生成的CAZAC序列为例进行说明的，但是，本发明实施方式中的序列也可以通过其它序列生成方式来生成CAZAC序列，例如，GCL序列(Generalized ChirplikeSequence，广义线性调频序列)也能够生成CAZAC序列。GCL序列表示如下：

c(n)＝a(n)b(n mod m)，n＝0，1，...，N-1.

其中N＝sm2，s和m都是正整数，{b(n)}是一个“调制”序列，它的m个元素都是模为1的复数，如DFT序列，

i，n＝0，1，...，m-1。{a(n)}是一个特殊的“载波”序列，可以是Zadoff-Chu序列。{b(n)}还可以是哈达玛(Hadarmard)序列，即{b(n)}是哈达玛矩阵的行。m阶的哈达玛矩阵Hm，是m×m阶的矩阵，矩阵的元素由1和-1组成，满足HmHmT＝mI。其中I是单位矩阵，T表示矩阵的转置。对于m＝2n，n是一个正整数，则哈达玛序列为：

$b_i\left(n\right)={(-1)}^{\underset{l=0}{\overset{m-1}{\mathrm{\Σ}}}{i}_l\·n_l},i,k=\mathrm{0,1},...,m-1,$

其中，i_l，n_l是i，n的m比特长的二进制表示的第l位比特。

在利用GCL序列生成的CAZAC序列的情况下，其生成序列组、以及为小区分配序列的具体实现过程与上述实施方式中描述的具体实现过程基本相同，在此不再详细说明。

还有一点需要特别说明的是，上述各实施方式中的CAZAC序列也可以为对CAZAC序列进行截断生成的序列，也可以为利用CAZAC序列的片段和CAZAC序列组合生成的序列。

具体实施例四

上述的方法实施例可以通过图7所示的通信系统实现，该系统包括：

序列分配单元701，用于为小区分配包含多个序列的序列组，根据系统支持的序列的时频资源占用方式确定所述序列组内的序列。这里的序列组、时频资源占用方式等如上述方法实施方式中的描述。

小区序列确定单元702，用于确定可使用的序列组，例如根据小区的信息、或者序列组标识信息确定可使用的序列组。小区序列确定单元702可以采用上述方法实施方式中描述的多种方式来确定需要生成的序列，这里不再重复说明。

时频资源序列确定单元703，用于根据时频资源占用方式，从小区序列确定单元702确定的序列组内确定要生成的序列。时频资源序列确定单元703可以采用上述方法实施方式中描述的多种确定需要生成的序列的方法来确定需要生成的序列，这里不再重复说明。

序列生成单元704，用于生成由时频资源序列确定单元703确定的序列。

处理单元705，用于将序列生成单元704生成的序列在对应时频资源上发送，或者将序列生成单元704生成的序列应用在对应时频资源上接收到的序列的处理上，例如接收方的相关运算，具体如上述方法实施方式中的描述。

上述系统中包括一种无线通信序列分配装置，其中，包括序列分配单元701，用于为小区分配序列组，根据系统支持的承载序列的时频资源方式确定所述序列组内的序列。

上述系统还包括一种无线通信系统中的序列处理装置，用于确定并进行序列的处理，该装置包括：小区序列确定单元702，时频资源序列确定单元703，序列生成单元704和处理单元705。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：该程序在执行时，可以包括如下步骤：生成包括多个序列的序列组，所述序列组内的序列根据系统支持的序列时频资源占用方式确定；为小区分配所述序列组，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准，本领域的技术人员对本发明进行的不脱离本发明精神和范围的各种改动和变型，均在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种通信系统中序列分配方法，其特征在于，所述方法包括：

生成包括多个序列的序列组，所述序列组内的序列根据系统支持的序列时频资源占用方式确定；

为小区分配所述序列组；

以使得所述小区的网络侧确定分配给所述小区的序列组，并根据需要接收的序列的时频资源占用方式从所述小区的序列组中确定序列的信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述序列时频资源占用方式至少包括不同序列占用不同带宽的时频资源、不同序列占用不同抽取间隔的时频资源和不同序列占用不同时频资源块的位置其中之一。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述序列组内的序列至少包括：

常幅度零自相关特性(CAZAC)序列、CAZAC序列的片段以及由CAZAC序列和CAZAC的片段组合得到的序列其中之一。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述CAZAC序列为扎道夫-初Zadoff-Chu序列。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生成包括多个序列的序列组具体包括：

当所述序列时频资源占用方式为不同序列占用不同抽取间隔s₁、s₂的时频资源时，则对被抽样时频资源所对应的序列进行间隔为s₁和s₂的抽样，将所述抽样得到的两个序列a_(si)mod M，i＝0，1，...，M-1，s＝s₁，s₂作为一个序列组中的序列，其中M为序列a_(si)mod M和a_i的长度，si为s与i的乘积。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生成包括多个序列的序列组具体包括：

如果三种时频资源占用方式分别对应第一序列a、第二序列b和第三序列c，所述第三序列c的长度分别大于所述第一序列a、第二序列b的长度，且所述第三序列c是所述第一序列a和第二序列b的乘积，则将所述第一序列a和第二序列b其中之一与所述第三序列c作为一个序列组内的序列。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成包括多个序列的序列组具体包括：

当两个序列占用的时频资源是进行不同间隔抽样得到的、具有相同带宽的时频资源时，则在所述两个序列的指标和相应抽样间隔的平方成正比的情况下，将所述两个序列作为一个序列组中的序列。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成包括多个序列的序列组具体包括：

当所述序列时频资源占用方式为不同序列占用不同带宽的时频资源时，将根据指标r_i＝b_i·k+δ_i，i＝1，2生成的两个占用不同带宽的时频资源的序列作为一个序列组中的序列；其中，k相同时表示同一序列组，b_i，δ_i由用户占用的不同带宽的时频资源确定，i＝1，2区分不同的时频资源，其中k为非零整数，b_i为整数，δ_i为整数，r_i为扎道夫-初Zadoff-Chu序列指标。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述生成包括多个序列的序列组还包括：

根据公式b₁·N₂-b₂·N₁＝1来确定b₁，b₂，其中，N₁，N₂分别表示所述两个不同序列的长度。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成包括多个序列的序列组还包括：

当所述序列时频资源占用方式分成若干等级时，针对每个等级序列时频资源占用方式构造对应的序列组。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述序列组内的序列根据系统支持的序列时频资源占用方式确定具体包括：

如果一个时频资源对应的序列作为一个序列组的序列，则另一时频资源对应的序列与该时频资源对应的序列相互之间相关性较大的序列也作为该序列组的序列。

12.如权利要求1至11中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述为小区分配所述序列组具体包括：

以伪随机方式为小区分配序列组。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述以伪随机方式为小区分配序列组具体包括：

以小区特定的伪随机方式、或者以小区组特定的伪随机方式为小区分配序列组。

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