CN101997570A

CN101997570A - 生成扰码的方法及装置

Info

Publication number: CN101997570A
Application number: CN2009101656498A
Authority: CN
Inventors: 邹飞; 冯立国
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Sanechips Technology Co Ltd
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-08-12
Also published as: WO2011017977A1; EP2453599A4; EP2453599B1; BR112012003049A2; CN101997570B; BR112012003049B1; US8665925B2; US20120128096A1; EP2453599A1

Abstract

本发明公开了一种生成扰码的方法和装置，属于通信领域。该方法包括：获取起始序列X0，Y0；对所述起始序列X0，Y0进行

次的扩展，得到扩展后的序列X*，Y*，所述N为正整数，0＜M≤22，

表示向下取整；获取相位偏移列向量；根据所述扩展后的序列X*，Y*和所述相位偏移列向量生成所述扰码。该装置包括：第一获取模块、扩展模块、第二获取模块和生成模块。本发明的技术方案可以在相同系统时钟下，处理更多的用户，减小了处理时延，极大地提高了处理的效率。

Description

生成扰码的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种生成扰码的方法和装置。

背景技术

在宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)系统中，为了实现抗多径干扰，保密，通常采用一个伪随机码序列对信号进行加密，即对信号进行加扰，在WCDMA系统中，上行链路中通常采用Gold码实现信号的加扰，对上行链路物理信道加扰的作用是区分用户，对下行链路加扰可以区分小区和信道，其中，图1为扰码发生器生成伪随机序列的示意图，图中MSB表示是最高有效位，LSB表示最低有效位，相应地，在WCDMA的基站测，需要对接收到的用户发送的信号通常采用Gold码进行解扰。

在WCDMA系统的基站测，由于接收机要处理多个用户的信息，而且每个用户所使用的扰码序列和解扰时所处的相位也不相同，最简单的方法是为每个用户设计一个扰码发生器，但缺陷是硬件开销比较大，为此，现有技术一提供了时分复用扰码的方法，但该方法每次只能实现一位扰码的产生，在系统时钟一定的条件下，处理用户的能力有限。为了进一步提高复用效率，在一套系统中处理更多用户，现有技术二提供了一次生成2M位扰码的方法，其中，M＝1，2，3...32，该方法可以进一步提高了系统的处理用户能力，但该方法存在如下缺陷：

第一、该方法支持产生扰码的范围有限，只支持2、4、6、8....64位扰码的产生，不支持产生奇数位的扰码，通用性差。

第二、该方法系统延时大，处理效率低，例如产生64位的扰码，由于该方法一次旋转只产生16位新的扰码，如果要产生64位的扰码，需要旋转4次，这样处理一个用户就要消耗4个时钟的时间，造成系统延时大，处理效率低。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供了一种生成扰码的方法和装置，以解决现有技术中生成扰码时面临的通用性差、系统延时大和处理效率低等问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种生成扰码的方法和装置，具体技术方案如下：

一种生成扰码的方法，包括：

获取起始序列X0，Y0；

对所述起始序列X0，Y0进行

表示向下取整；

获取相位偏移列向量；

根据所述扩展后的序列X*，Y*和所述相位偏移列向量生成所述扰码。

一种生成扰码的装置，包括：

第一获取模块，用于获取起始序列X0，Y0；

扩展模块，用于对所述第一获取模块获取的所述起始序列X0，Y0进行

次的扩展，得到扩展后的序列X*，Y*，其中，所述N为正整数，0＜M≤22，表示向下取整；

第二获取模块，用于获取相位偏移列向量；

生成模块，用于根据所述扩展模块扩展后的序列X*，Y*和所述第二获取模块获取的所述相位偏移列向量生成所述扰码。

在本发明实施例中，通过获取起始序列X0，Y0；对起始序列X0，Y0进行

表示向下取整；获取相位偏移列向量；根据扩展后的序列X*，Y*和相位偏移列向量生成扰码，可以生成的任意位的扰码，通用性强，且可以实现多用户时分复用的全流水设计，在相同系统时钟下，能处理更多的用户，减小了处理时延，极大地提高了处理的效率。

附图说明

图1是现有技术提供的扰码发生器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的生成扰码的方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的用户号与序列X，Y中间值的关联关系的示意图；

图4是本发明实施例提供的对起始序列X0，Y0进行扩展的示意图；

图5是本发明实施例提供的用户时隙号与相位偏移列向量的关联关系的示意图；

图6是本发明实施例提供的生成N个相位偏移连续的Clong，1，x，n、Clong，2，x，n、Clong，1，y，n和Clong，2，y，n的电路图；

图7是本发明实施例提供的生成N位扰码的电路图；

图8是本发明实施例提供的另一种生成N位扰码的电路图；

图9是本发明实施例提供的生成扰码的装置的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的生成模块的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于：通过获取起始序列X0，Y0；对起始序列X0，Y0进行次的扩展，得到扩展后的序列X*，Y*，所述N为正整数，0＜M≤22，

表示向下取整；获取相位偏移列向量；根据扩展后的序列X*，Y*和相位偏移列向量生成扰码，可以生成的任意位的扰码，通用性强，且可以实现多用户时分复用的全流水设计，在相同的系统时钟下，能处理更多的用户，减小了处理时延，极大地提高了处理的效率。

下面结合附图及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。

本发明实施例提供了一种生成扰码的方法，如图2所示，包括：

201，获取起始序列X0，Y0。

具体地，首先根据当前的用户号，利用用户号与序列X，Y的中间值的关联关系读取该用户在存储器缓存的序列X，Y的中间值，其中，用户号与序列X，Y的中间值的关联关系如图3所示，其中，序列X，Y的中间值为25比特。根据该用户当前处理周期是否为首次产生扰码，来选择是用初始配置的序列X，Y还是缓存在存储器的序列X，Y的中间值作为起始序列X0，Y0，如果该用户是首次产生扰码，则用初始配置的序列X，Y作为起始序列X0，Y0；如果该用户不是首次产生扰码，则用从存储器读取的序列X，Y的中间值作为起始序列X0，Y0。

202，对起始序列X0，Y0进行

次的扩展，得到扩展后的序列X*，Y*，并将其高25位的序列X～，Y～送回至存储单元缓存，作为下次继续产生扰码的起始序列X0，Y0，其中，

表示向下取整，N为正整数，0＜M≤22，优选地，N的取值范围为大于0且小于2560。

令

为j，0＜q≤j；

第q次扩展后的序列Xq的第0比特到第(24+M×(q-1))比特与第(q-1)次扩展的序列X(q-1)的第0比特到第(24+M×(q-1))比特相同，序列Xq的第(25+M×(q-1)+k)比特为序列X(q-1)第(M×(q-1)+k)比特和第(M×(q-1)+k+3)比特的模2相加的结果；第q次扩展后的序列Yq与第(q-1)次的序列Y(q-1)的第0比特到第(24+M×(q-1))比特相同，序列Yq的第(25+M×(q-1)+k)比特为序列Y(q-1)第(M×(q-1)+k)比特、(M×(q-1)+k+1)比特、(M×(q-1)+k+2)比特和(M×(q-1)+k+3)比特的模2相加的结果，其中，0≤k≤21。

为了描述简便，本实施例以M的取值为22进行说明，具体地，对201得到的起始序列X0，Y0分别扩展成N+25位的序列X*，Y*。由于一次扩展22位，所以由25位扩展到N+25位需要

次的扩展，其扩展示意图如图4，具体地，

对于第一次扩展后的序列X1，其第0比特到第24比特与起始序列X0的第0比特到第24比特相同，序列X1第25比特为起始序列X0的第0和第3比特模2相加的结果，第26比特为起始序列X0的第1和第4比特模2相加的结果，第27比特为起始序列X0的第2和第5比特模2相加的结果，以此类推，第46比特为起始序列X0的第21和第24比特模2相加的结果，从而得到47比特的序列X1。对于第二次扩展后的X2序列，其第0比特到第46比特与序列X1的第0比特到第46比特相同，序列X2第47比特为序列X1的第22和第25比特模2相加的结果，第48比特为序列X1的第23和第26比特模2相加的结果，以此类推，第68比特为序列X1的第43和第46比特模2相加的结果，从而得到69比特序列X2。对于第三次扩展后的序列X3，其第0比特到第68比特与序列X2的第0比特到第68比特相同，序列X3第69比特为序列X2的第44和第47比特模2相加的结果，第70比特为序列X2的第45和第48比特模2相加的结果，以此类推，第88比特为序列X2的第63和第66比特模2相加的结果，从而得到89比特的序列X3...，依次类推，直至得到N+25比特的序列X*。

用相同的原理扩展序列Y0，对于第一次扩展后的序列Y1，其第0比特到第24比特与起始序列Y0的第0比特到第24比特相同，所不同的是，序列Y1的第25比特为序列Y0的第0、1、2和3比特模2相加的结果，第26比特为序列Y0的第1、2、3和4比特模2相加的结果，第27比特为序列Y0的第2、3、4和5比特模2相加的结果...，以此类推，直至得到N+25比特的序列Y*。

203，获取相位偏移列向量。

在WCDMA系统，一般是在时隙头开始处理数据，故系统也只会从某个时隙开头开始产生扰码，只用存储每个时隙开头的相位偏移列向量，而WCDMA系统的一帧最多有15个时隙，所以只用存15组用户时隙号与相位偏移列向量的关联关系，如图5所示，因此，可以根据配置的用户时隙号，利用用户时隙号与相位偏移列向量的关联关系从存储器读取相位偏移列向量。其中，Clong，1，x，n、Clong，2，x，n、Clong，1，y，n、Clong，2，y，n相位偏移列向量的生成方法可以采用如下方法：

203a，获取相位偏移矩阵XT和YT：

对于序列X0，由序列X0的生成多项式可知，偏移一个相位后得到的序列X1的0到23比特是序列X0的1到24比特，序列X1的第24比特为序列X0第0和第3比特的模2相加的结果，此时，相位偏移矩阵XT的第24列参数中第23行为1，其余行为0，第23列参数中第22行为1，其余行为0，...，第1列参数中第0行为1，其余行为0，第0列参数中第24行和21行为1，其余行为0；对于Y序列，由序列Y的生成多项式可知，偏移一个相位后得到的序列Y1的0到23比特是序列Y0的1到24比特，序列Y1的第24比特为序列Y0第0、1、2和3比特的模2相加的结果，此时，相位偏移矩阵YT的第24列参数中第23行为1其余行为0，第23列参数中第22行为1，其余行为0，...，第1列参数中第0行为1，其余行为0，第0列参数中第24行、23行、22行和21行为1，其余行为0。相位偏移矩阵XT和YT可以分别如表1和表2所示：

表1

表2

203b，根据扰码的相位偏移量和相位偏移矩阵XT，YT确定序列X0，Y0的相位偏移矩阵。

如果相位偏移量为1，相位偏移矩阵XT₁的计算方法为：将XT的第p行向量(A_p)与XT的第r列向量(B_r)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移矩阵XT₁的第p行，第r列的元素(a_rp)。即a_rp＝^(A_p&B_r)；其中0＜＝r＜25，0＜＝p＜25。

如果相位偏移量为2，相位偏移矩阵XT₂的计算方法为：将XT₁的第p行向量(A_p)与XT的第r列向量(B_r)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移矩阵XT₂的第p行，第r列的元素(a_rp)。即a_rp＝^(A_p&B_r)；其中0＜＝r＜25，0＜＝p＜25。

如果相位偏移量为3，相位偏移矩阵XT₃的计算方法为：将XT₂的第p行向量(A_p)与XT的第r列向量(B_r)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移矩阵XT₃的第p行，第r列的元素(a_rp)。即a_rp＝^(A_p&B_r)；其中0＜＝r＜25，0＜＝p＜25。

依次类推：如果相位偏移量为t，相位偏移矩阵XT_t的计算方法为：将XT(_t-1)的第p行向量(A_p)与XT的第r列向量(B_r)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移矩阵XT_t的第p行，第r列的元素(a_rp)。即a_rp＝^(A_p&B_r)；其中0＜＝r＜25，0＜＝p＜25。

同理：如果相位偏移量为t，相位偏移矩阵YT_t的计算方法为：将YT(_t-1)的第p行向量(A_p)与YT的第r列向量(B_r)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移矩阵YT_t的第p行，第r列的元素(a_rp)。即a_rp＝^(A_p&B_r)；其中0＜＝r＜25，0＜＝p＜25。

按照以上的方案，可以得出偏移量为t(0＜＝t＜38400)，序列X0，Y0的相位偏移矩阵XT_t，YT_t。

203c，确定Clong，1，x，n、Clong，2，x，n生成向量和Clong，1，y，n、Clong，2，y，n生成向量。

Clong，1，x，n是序列X0的第0比特，所以Clong，1，x，n生成向量为[0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1]T，Clong，2，x，n是由序列X的第4、7和18比特模2相加得到，所以Clong，2，x，n生成向量为[0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，1，0，0，0，0]T，Clong，1，y，n是序列Y0的第0比特，所以Clong，1，y，n 生成向量为[0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1]T，Clong，2，y，n是由序列Y的第4、6和17比特模2相加得到，所以Clong，2，y，n生成向量为[0，0，0，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，0，1，0，0，0，0]T。

203d，根据序列X0，Y0的相位偏移矩阵与Clong，1，x，n、Clong，2，x，n生成向量、Clong，1，y，n、Clong，2，y，n生成向量得到Clong，1，x，n、Clong，2，x，n、Clong，1，y，n、Clong，2，y，n相位偏移列向量。

具体地，相位偏移量为t的Clong，1，x，n相位偏移列向量的计算方法：将XT_t的第p行向量(A_p)与Clong，1，x，n生成向量(C1X)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移量为t的Clong，1，x，n相位偏移列向量第p个元素(a_p)。即a_p＝^(A_p&C1X)；其中0＜＝p＜25。

相位偏移量为t的Clong，2，x，n相位偏移列向量的计算方法：将XT_t的第p行向量(A_p)与Clong，2，x，n生成向量(C2X)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移量为t的Clong，2，x，n相位偏移列向量第p个元素(a_p)。即a_p＝^(A_p&C2X)；其中0＜＝p＜25。

相位偏移量为t的Clong，1，y，n相位偏移列向量的计算方法：将YT_t的第p行向量(A_p)与Clong，1，y，n生成向量(C1Y)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移量为t的Clong，1，y，n相位偏移列向量第p个元素(a_p)。即a_p＝^(A_p&C1Y)；其中0＜＝p＜25。

相位偏移量为t的Clong，2，y，n相位偏移列向量的计算方法：将YT_t的第p行向量(A_p)与Clong，2，y，n生成向量(C2Y)进行点乘，然后再模2相加，则该值为相位偏移量为t的Clong，2，y，n相位偏移列向量第p个元素(a_p)。即a_p＝^(A_p&C2Y)；其中0＜＝p＜25。

其中t为偏移的相位，可以取0～38400中的任意整数值。

在WCDMA系统中，每个无线帧包含38400个码片数据，分为15个时隙，每个时隙包含2560个码片数据。系统一般都是从15个时隙中的某个时隙头开始进行解扰，即扰码的相位偏移量一般为2560×n，其中，n＝0，1，2，...，13，14，为了简化设计，可以使用上述的方法预先计算得到相位偏移量为2560×n的Clong，1，x，n、Clong，2，x，n、Clong，1，y，n、Clong，2，y，n相位偏移列向量，共60个列向量，并将其存储在一个容量很小存储器中。

204，根据扩展后的序列X*，Y*和203得到的相位偏移列向量生成N位扰码。

扩展后的序列X*、Y*实际上是N个相位偏移连续扰码的叠加，也就是说N+25比特的序列X*中第0～24比特为扩展前的序列X0，第1～25比特为序列X0偏移1个相位后的结果，第2～26比特为序列X0偏移2个相位后的结果，...，依此类推，第N～N+24比特为序列X0偏移N个相位后的结果；同理，N+25比特的序列Y*中的比特也是这样的N个相位偏移连续扰码的叠加。

通过203的分析可知，用序列X0与Clong，1，x，n生成列向量相乘可以得到Clong，1，x，n；将序列X0偏移一个相位后，再与Clong，1，x，n相位偏移列向量相乘就可以得到偏移一个相位后的Clong，1，x，n，将序列X0偏移两个相位后再与Clong，1，x，n相位偏移列向量相乘就可以得到偏移两个相位后的Clong，1，x，n...以此类推，将序列X0偏移N个相位后再与Clong，1，x，n相位偏移列向量相乘就可以得到N个相位偏移连续的Clong，1，x，n，由此，可得公式Clong，1，x，n[i]＝^(X*[i+24:i]&Clong，1，x，n相位偏移列向量)，其中0＜＝i＜N，可以得到N个相位偏移连续的Clong，1，x，n。同理，根据公式Clong，2，x，n[i]＝^(X*[i+24:i]&Clong，2，x，n相位偏移列向量)可以得到N个相位偏移连续的Clong，2，x，n。同理，根据公式Clong，1，y，n[i]＝^(Y*[i+24:i]&Clong，1，y，n相位偏移列向量)可以得到N个相位偏移连续的Clong，1，y，n。同理，根据公式Clong，2，y，n[i]＝^(Y*[i+24:i]&Clong，2，y，n相位偏移列向量)可以得到N个相位偏移连续的Clong，2，y，n。

其中，X*[i+24:i]表示X*序列的第i比特到第i+24比特，Y*[i+24:i]表示Y*序列的第i比特到第i+24比特，其中，0＜＝i＜N。

其中，生成N个相位偏移连续的Clong，1，x，n、Clong，2，x，n、Clong，1，y，n和Clong，2，y，n的电路图如图6所示，图6中R[0]，R[1]，....R[24]为Clong，1，x，n相位偏移列向量，R[25]，R[26]，....R[49]为Clong，2，x，n相位偏移列向量，R[50]，R[51]，....R[74]为Clong，1，y，n相位偏移列向量，R[75]，R[76]，....R[99]为Clong，2，y，n相位偏移列向量。

其中，生成的扰码由Clong，1，n和Clong，2，n构成，而Clong，1，n由Clong，1，x，n和Clong，1，y，n模2相加得到，Clong，2，n由Clong，2，x，n和Clong，2，y，n模2相加得到，因此有：

生成的扰码Clong，n的实数部分为：Re[Clong，n[i]]＝Clong，1，x，n[i]^Clong，1，y，n[i]；

生成的扰码Clong，n的虚数部分为：Im[C_long，n[i]]＝(-1)ⁱ×C_{long，1，x，n}[i]^

其中，0＜＝i＜N。

由此，可以得到N个相位偏移连续的扰码，当i为奇数时，具体的电路图如图7所示，当i为偶数时，具体的电路图如图8所示。

基于与方法实施例相同的发明构思，本发明实施例提供了一种生成扰码的装置，如图9所示，包括：

第一获取模块，用于获取起始序列X0，Y0；

扩展模块，用于对第一获取模块获取的起始序列X0，Y0进行次的扩展，得到扩展后的序列X*，Y*，其中，所述N为正整数，0＜M≤22，

表示向下取整；

第二获取模块，用于获取相位偏移列向量；

生成模块，用于根据扩展模块扩展后的序列X*，Y*和第二获取模块获取的相位偏移列向量生成扰码。

进一步地，第一获取模块，具体用于根据当前的用户号，利用用户号与X，Y序列中间值的关联关系读取用户的序列X，Y的中间值；判断用户当前处理周期是否为首次产生扰码，如果是，则选择初始配置序列X，Y作为起始序列X0，Y0；如果不是，则选择读取的序列X，Y的中间值作为起始序列X0，Y0。

进一步地，该扩展模块，具体用于令为j，0＜q≤j；

进一步地，该装置还包括；

存储模块，用于存储扩展后的序列X*，Y*的第(N+1)比特到第(N+25)比特。

进一步地，如图10所示，该生成模块包括：

第一生成单元，用于根据公式Clong，1，x，n[i]＝^(X*[i+24:i]&Clong，1，x，n相位偏移列向量)，得到N个相位偏移连续的Clong，1，x，n；根据公式Clong，2，x，n[i]＝^(X*[i+24:i]&Clong，2，x，n相位偏移列向量)，得到N个相位偏移连续的Clong，2，x，n；根据公式Clong，1，y，n[i]＝^(Y*[i+24:i]&Clong，1，y，n相位偏移列向量)，得到N个相位偏移连续的Clong，1，y，n；根据公式Clong，2，y，n[i]＝^(Y*[i+24:i]&Clong，2，y，n相位偏移列向量)，得到N个相位偏移连续的Clong，2，y，n；

第二生成单元，用于生成扰码Clong，n，其中，所述扰码Clong，n的实数部分为：Re[Clong，n[i]]＝Clong，1，x，n[i]^Clong，1，y，n[i]，虚数部分为：

其中，0＜＝i＜N。

其中，第一生成单元的电路图可以如图6所示，图6中R[0]，R[1]，....R[24]为Clong，1，x，n相位偏移列向量，R[25]，R[26]，....R[49]为Clong，2，x，n相位偏移列向量，R[50]，R[51]，....R[74]为Clong，1，y，n相位偏移列向量，R[75]，R[76]，....R[99]为Clong，2，y，n相位偏移列向量。当i为奇数时，第二生成单元的电路图如图7所示，当i为偶数时，第二生成单元的电路图如图8所示.

表示向下取整；获取相位偏移列向量；根据扩展后的序列X*，Y*和相位偏移列向量生成扰码，可以生成的任意位的扰码，通用性强，且可以实现多用户时分复用的全流水设计，在相同的系统时钟下，能处理更多的用户，减小了处理时延，极大地提高了处理的效率。此外，还可以实现扰码快速旋转到任意时隙，不再对旋转矩阵进行存储，直接存储相位偏移列向量，不但减少了存储空间，也大大减轻了产生扰码过程中的计算量，简化了电路结构及减少资源的消耗。

应当理解的是上述针对具体实施描述的比较详细，并不能认为是本发明专利的保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。