CN102232319B - 多址接入通信系统的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明披露了用于与多个用户实体同时通信的多址接入通信系统的方法和装置。签名序列用于识别向不同用户实体发送的信号和/或从不同用户实体发出的信号。在示例矩阵的表述中，签名序列可描述为签名序列矩阵的列的元素，所述签名序列矩阵是低密度矩阵，且矩阵的任意单行的非零元素构成了元素有限集合的区别元素。

Description

多址接入通信系统的方法和装置

技术领域

本发明涉及多址接入通信系统的多个用户实体的通信。特别涉及信号之间的识别、通信会话或此类系统中通过签名序列与各种用户实体相关的连接。

背景技术

信息符号扩频是通过多径选频衰落传播信道实现频率分集的一种常见方法。它也是使用共享通信信道向多个用户(用户实体)提供同时多址接入的方法。具有基于用户特定扩频码的多址接入功能的扩频通信系统通常称为码分多址(CDMA)系统(扩频码也通常称为扩频签名或签名序列，但在下文中“签名序列”用作此类代码/序列/签名的通用术语)。

多址接入功能是基于签名序列之间较低(理想状态为零)的互相关。但多径传播会降低CDMA系统的性能，因为每个签名序列元素的多次反射会导致传输的签名序列失真。接收的失真签名序列的互相关将会偏离设计的最小值。

正交频分复用(OFDM)传输系统可为同时多址接入通信提供备选的传输方法。OFDM系统为每一个块的传输符号使用传输循环前缀，使多径衰落信道在接收器中的每个正交检测副载波上显示为单径信道。这样就可以在单个载波系统中使用较少的复杂接收器。

然而，OFDM系统无法直接利用多径衰落信道的潜在分集增益。因此开发出了一种系统，称为MC-CDMA或扩频OFDM系统，一方面，这是分集增益与CDMA系统多址接入功能的折衷，另一方面，是分集增益与OFDM系统接收器的简单性的折衷。在这些系统采用的方法中，每个信息符号(可能通过纠错编码获取)乘以由m个扩频符号的序列组成的用户特定的签名(通常称为码片)。之后，这些信息符号通过m个正交副载波传输，其中每码片的扩频信息符号将调制一个指定副载波。与OFDM系统类似，将为每一块的传输信息符号传输循环前缀。

尽管MC-CDMA系统具有CDMA和OFDM的优良性质，但此类系统也继承了CDMA系统的其中一个缺点。即，在多径传播信道中的多址接入符号间干扰。

在此类系统中，可将符号出错概率最小化的(接收器)检测方法是最大后验概率(MAP)检测方法。然而对于实际用户而言，这种检测方法通常太过复杂，因此开发出了各种次优的多用户检测(MUD)方法。但所有此类次优的MUD方法都在某种方式上接近最优的联合最大或然(ML)检测。MUD接收器通常仍然十分复杂，该复杂性随着签名长度的增加按指数方式地增加。

在传统方式上，MUD方法已经独立于签名设计。通常影响MUD实施复杂性的唯一方面是签名的数量。但MUD复杂性可以通过特别设计的签名得到降低。

一项此类尝试包括低密度扩频(LDS)签名。长度m的LDS签名是m个扩频符号(码片)的序列，因此w_c码片不等于零，而m-w_c等于零，同时满足w_c＜＜m。

在一项先前技术示例中，n LDS签名的集合可从单个普通签名获得，包含m-w_c个零之后w_c个连续BPSK符号。获得的剩下n-1个签名作为普通签名的循环移位。

一旦生成所有循环移位，所有签名的码片都会根据单个常见的排列向量以相同方式排列(交错)，从而通过将每个签名的非零元素放在尽可能远的集合中来提高衰落信道上的分集增益。接收到的信号反向排列，然后使用MAP检测方法使其均衡并进行解扩。

基于LDS签名的迭代多用户检测的其他先前技术示例是以置信传播(BP)算法为基础。此MUD算法旨在通过迭代置信值接近MAP检测算法，并假设签名序列是称为低密度奇偶校验(LDPC)类型的低密度矩阵。置信传播算法的复杂性远远低于MAP检测算法，尽管前者仍然依赖于正在使用的特殊签名序列，但其性能可以接近MAP检测算法的性能。

因此，现在存在由包含许多零的签名序列组成的签名序列矩阵。先前技术的非零元素的值随机生成。(LDS指标矩阵的每个列乘以一个具有随机用户特定相位的单位包络复数。)

发明内容

通信系统中存在一种需要，因此也对方法和装置提出了要求，其中签名序列能够以比先前技术更加明显的方式生成，特别是对于负载过重的情况。

本发明的优先实施例的目标是要提供一种可消除或至少减少部分先前技术问题的多址接入通信系统和方法。

同时，本发明实施例的目标是至少减少先前技术中与通信系统瞬态和时变负载相关的问题。

有一种技术解决方案采用相比先前技术而言更为简单的方式，通过限制签名序列矩阵S的各种可能的元素星位，建立具有满意的系统性能的签名序列。

本发明的其他特征和优势将从以下优先实施例和附加图形的详细描述中得以证明，这些实施例和图形仅以示例方式提供，不构成任何形式的限制。

附图说明

图1披露了可以在其中使用本发明的典型的多址接入通信系统。

图2披露了基于OFDM的多址接入系统的低密度签名序列矩阵示例。

图3a-c披露了根据本发明一个实施例所得的执行示例。

图4a-c披露了根据本发明第二个实施例所得的执行示例。

图5披露的根据本发明其他实施例所得的执行示例。

具体实施方式

要生成签名序列，直接的解决方案是通过计算机尝试法搜索一次生成n个用户指定相位，产生最低信息传输误码率，或者采用联机方式生成n个用户指定相位，其中，每次用户传输数据时，发射器就会生成一个新的随机签名序列。这通常以伪随机方式完成，接收器在任何时候都知道签名序列。

然而，与应用此类低密度签名序列旨在检测BP检测方法的系统的性能相关的问题是，此类随机或使用尝试法生成的签名序列会导致不可预测的性能，结果就是不同的用户可能根据签名序列的星位和特殊的矩阵结构而体验不同的性能。

在过载情况下，签名序列比码片多。在没有正交签名集合存在的情况下，干扰是固有的。

在示例情况下，每个用户可能会应用特别是在建立连接过程中进行分配的单个签名集，与其他用户当前使用的瞬态签名数量无关。

如果在低密度签名序列的生成过程中使用结构化的确定性方法，将十分有益。此外，在使用BP检测算法检测时以及在过载情况下，理想的状态是使用确定性方法生成一种表现尽可能接近单用户绑定的系统。

使用签名序列矩阵的限制(其中任何单行的非零元素构成了区别元素)增加了实现唯一可解码性的可能性，即，接收到的消息可以解码为单个唯一的可能解释，特别是对于过载系统。

一旦系统过载，即，并发用户的数量超过可用签名序列的数量，就会对接收器终端施加其他要求。在(过载的)多址接入系统中应用BP检测算法通常要求使用的签名数量等于签名矩阵S的列的数量，即，始终传输所有签名。但是在许多实用系统中，用户的数量和用户的数据速率不断变化，这暗示着如果将BP检测算法用于此类系统中，则每种可能数量的并发用户/数据速率都应该有单独的(即，不同的)签名矩阵。这就要求每次系统中使用的签名的数量变化时，就要向所有相关的用户实体分配新的签名矩阵和发送信号。显然，此类系统中的控制信令会消耗相当大一部分资源。

但根据本发明使用签名序列矩阵可允许使用矩阵提供的任意数量的签名序列，即，不要求始终使用所有序列。也就是说，通过使用本发明，基于SP检测算法的LDS-CDMA系统仅凭借一个签名矩阵即可支持可变数量的用户和/或数据速率。

如上所述，签名序列包含多个符号(码片)。这些签名序列信号或系数最好使用矩阵的列来表示，因此这样可以使用下述相对简单的系统描述。为了简单起见，因此，在以下说明和权利要求中签名序列描述为签名序列矩阵的列。当然，签名序列也可以用各种其他方式描述，例如，矩阵的行，或单个列或行向量。但此类变体可以改写为矩阵，原因是在本文中它是以简明的方式使用。因此这些变体将包含在签名序列矩阵的定义中，用于以下说明和权利要求。

此外，本文所用的术语“集合”遵循著名的集合论的定义，即，集合的每个元素都是唯一的，且集合中没有两个相同的元素。因此，当一个集合在以下说明和权力要求中包含(例如)W个元素时，它遵循以上表述，即，该集合包含W个不同的元素。

图1显示了根据本发明所得的多址接入通信系统100的简化架构示例。尽管适用于采用签名(扩频)序列的各种多址接入通信系统，如单载波通信系统(例如，WCDMA系统)，但在下文中，本发明将参考采用OFDM结构的系统进行描述。

从图中可以看出，许多用户实体102-109(如具有通信功能的移动电话、智能手机或掌上电脑)都利用固定无线接入节点(如无线基站101)进行通信。用户实体107最好包含一些通信装置，包括发射器电路1071或接收器电路1072，不排除同时包含两者。对于处理，如信号处理或逻辑处理，图中还包含了处理电路1073。如果使用移动电话作为无线通信系统(例如)，则发射电路1071或接收电路1072应包含射频电路。对于非射频系统(例如，光学系统)，除射频之外的载波频率可能更有趣，因此可能会包含相应频率的电路。无线接入节点负责物理层的处理(如调制和扩频)，且依赖于特殊的通信系统，已指示无线接入节点，例如，基站、NodeB或eNodeB。无线基站101最好包含一些通信装置，包括发射器电路1011或接收器电路1012，不排除同时包含两者。对于处理，图中还包含了处理电路1013。如果使用无线基站，则发射电路1011或接收电路1012应包含射频电路。对于非射频系统，除射频之外的载波频率可能比较有趣，因此可能会包含相应频率的电路。一般情况下，通信网络由一个无线接入网(RAN)和一个核心网组成。但为了简单起见，按照图示，只披露(部分)无线接入网。将不对核心网进行进一步描述。尽管图中只披露了一个无线接入节点，但多址通信系统通常包含许多无线接入节点，以为用户实体提供移动性。通常，无线接入节点会通过某一覆盖范围中的无线接口来处理通信。

用户实体102-109之间的通信与无线接入节点在上行链路和/或下行链路中采用签名序列(扩频节点)，以辨别发送给不同用户或从不同用户发出的信号。

作为CDMA系统的典型，无论是基站(如基站101，用作资源管理器并向用户(用户实体)分配签名序列，例如在建立了连接的情况下)还是标准化的流程都可以确保用户使用的是唯一的签名序列，无需基站与用户之间事先明确通信。

尽管适用于单载波通信系统，但在下列典范实施例中，根据本发明所得的签名序列将参考OFDM系统进行描述。在OFDM类型系统中使用签名序列允许多位并发用户可以使用副载波。

关于图1的系统，通信系统通常采用签名序列来辨别不同用户发出的信号，根据下文可以定义出一种信号模型。如果系统包含n个签名，且每个签名包含m个元素(码片)，则可以定义具有m行n列的矩阵S(即，维度为mxn的矩阵)，其中n列定义n个签名序列(通过用户设备来传输，UE_l，l＝0，…，n-1)

此外，如果与n个签名名序列x_l，l＝0，…，n-1中的每个相关联的信息符号都按照列向量形式x来排列，则包含n个接收码片值的接收信号向量，在通过加性白高斯噪声(AWGN)信道之后，可以写为：

r＝Sx+n                  (1)

其中，n表示复数的加性白高斯噪声。(如果通过衰落信道传输，每个码片都乘以相应的信道系数。)

如果并发用户的数量u等于或小于签名序列的码片数量m，则可始终找到正交签名序列集合，从而提供较低的用户间干扰(如果使用AWGN信道，在干扰为零)。

关于过载系统，在另一方面，即，在u＞m的情况下，签名序列比码片多，则此时没有正交签名集合存在，干扰是固有的。

如上所述，这会使检测理想信号变得更加困难，一般情况下，会对检测方法提出其他要求。但这些要求可以(至少在一定程度上可以)通过精心选择要使用的签名序列来缓和。检测方法的复杂度最好尽可能低，例如，BP检测方法可符合此类相对较低的复杂度，且适用于签名序列实际值的任何选择。

本发明涉及签名序列的此类选择，特别涉及可以写为低密度(稀疏)矩阵的签名序列(即，主要由零来填充的矩阵)，尤其是其中所述矩阵任意行的非零元素的数量远远小于该行零元素的数量，且其中所述矩阵任意列的非零元素的数量远远小于该列的零元素数量。此外，每行和每列至少有一个元素必须包含非零元素。

图2披露了基于OFDM的系统的低密度签名序列矩阵的概念示例。这意味着，不是将签名序列用于在整个信道频谱上(例如在WCDMA中)对单个用户实体的符号进行扩频，而是利用无线接入节点将签名序列用于调制特定用户实体在通信中将使用哪一个副载波。根据披露的示例，图2矩阵中的填充(非空白)位置表示非零元素。此外，根据图2披露的典范矩阵，存在24个签名序列，每个可调制2个副载波，总共24个副载波，即，系统支持仅使用12副载波同时传输至多达24个用户实体。当然，可能使用包含其他数量非零元素的签名序列，即，一个签名序列可能使用单个非零元素，而其他签名序列则使用三个、四个或更多非零元素。

如上所述，使用此类矩阵的系统的性能在很大程度上取决于签名序列非零元素设定的特定值。

根据本发明所得的低密度签名序列是具有确定结构的列的签名矩阵。S的列就是之后传输设备和接收设备所使用的签名。

根据本发明，签名矩阵S采用以下结构：如上所述，S是低密度类型。例如，S采用的构建方式可以是，它只在低密度奇偶校验指示矩阵所指示的位置拥有非零实体。这种矩阵的设计符合过去数年在一个完全不同的背景下(信道编码理论)的广泛研究。S中列的数量是小区或系统中可用签名序列的总数，而S中行的数量是所有传输信息可在其中扩频的码片的数量。

根据本发明，人们已经认识到可以通过向矩阵S的非零元素分配一些值来提高系统性能，采用的方式是单个行上不存在相同的两个非零元素，即，单个行上的所有元素都是不同的。此外，矩阵S的非零元素的值是有限复数的星位集合C，的元素，即，这些值是从有限数量的可能值中选出来的。此类星位集合的示例将在下文提供。

如上所述，限制使用矩阵(其中，任意单行的非零元素构成了区别元素)具有的优点是：可以改善系统的可解码性属性，特别的对于过载系统。同时，相比先前技术而言，更容易建立签名序列实现满意的系统性能。

还可以限制上述内容，以便进一步限制S的非零值的选择，因为不仅S中的每行的非零元素必须各不相同，而且还必须选择签名星位集合C，从而使其规模等于在S的单行中显示的非零元素的最大数量

对于唯一的可解码性，这可以根据以下方法来验证：

按行的唯一可解码性：对于调制信息符号的不同向量而言，S的每行中的非零元素的总数都是不同的(其中每个非零行元素都利用q信息符号星位中的任意信息符号来调制)。(所有的向量Sx在每个元素中都各不相同。)

如果满足此条件，则对于调制信息符号的不同向量而言，S的所有列的总数(使用q信息符号星位中的任意信息符号进行调制)都是不同的。(如果所有的向量Sx都是不同的，则每个元素中的向量也各不相同。)换句话说，如果S具有按行的唯一可解码性，则S也将具有唯一可解码性。

假设满足上述条件，则对于调制信息符号的不同向量而言，任意数量的每行非零元素的总数都各不相同(其中，每行非零元素使用q信息符号星位中的任意信息符号进行调制)。这使得对于调制信息符号的不同向量而言，S任意行数的总数(使用q信息符号星位中的任意信息符号进行调制)是不同的，从而使S对于任意数量的活动用户都具有唯一可解码性，因此它可以用于可扩展系统。

签名序列矩阵S的唯一可解码性可以通过对向量中传输数据的所有可能组合的搜索来测试。

下文将描述满足一个或多个上述条件的签名序列星位。

在满足上述下限的同事，签名星位集合的大小最好尽可能小。即，签名星位集合C的大小至少等于可在S的一个行中显示的非零元素的最大数量。

定义所述元素集合C的元素的一种方法是，该元素可以用数学表达式的值来描述，该表达式由一个周期或实质周期函数构成。

例如，这可以通过由(一部分)PSK-星位组成的签名星位集合C来满足，根据：

$C=\{\exp \left(j2\mathrm{\π}\frac{k}{P}\right),k=\mathrm{0,1},...,W-1\}---\left(2\right)$

其中，W是签名星位集合C的元素数量，例如，在S的某一行中出现的非零元素的最大数量。

如果S使用这些特性来构成，则相比任意(尝试法)先前技术的签名序列而言，可获得更加良好的性能。如下文所述，这对于过载系统尤其如此，即，当在所述签名序列矩阵中，列的数量远远大于行的数量。

对于过载的情况，系统性能通常以与单用户范围的间隙来计量(因此只应用一个用户的系统的性能将不存在用户间干扰)。根据签名序列集合的选择，此间隙可能更小或者更大(即使针对MAP检测方法)。

在无噪声的条件下，使用MAP和BP检测算法都应该可以明确地检测可调制不同LDS签名的信息符号。如果调制的签名表示唯一可解码的代码，则这也有可能。

如果等式(2)中的P选择得足够大，则序列很有可能具有唯一可解码性。另一方面，最好是P的值尽可能小，因为签名星位的点将在单位圆中展开，这将有利于另外选择传输信号的最小距离特征。因此，矩阵S的非零元素可以完全有利地包含单位模量元素，或至少实质上包含单位模量元素。从功率控制点角度而言，使用具有相同或实质相同模量的元素十分有利。这意味着在本实施例中，非零值的选择将限制于相对有限的签名星位。

例如，(2)中P的可以选为：

P＝q^W                   (3)

P＝q·W                 (4)

$P=q\·W\frac{\min (q,W)}{\gcd (q,W)}---\left(5\right)$

其中，q是所述活动用户使用的最大信息星位大小，即，正在使用的特定调制方式提供的符号替代的数量，例如，在BPSK中为2，在APSK中为4等等(此信息星位可以(例如)是以下组中的任意一个：M-PSK，M-QAM)。此外，min(q，W)是q和W的最小数量，而gcd(q，W)是q和W的最大公约数。

在许多实用通信系统中，用户的数量是可变的，即，系统可扩展。例如，在移动通信系统的上行链路中，多个用户同时向同一个基站发送信号。同时接收的信号的数量尽管可变，但始终可以在基站接收器上确定。此外，在同步移动系统中，如LTE，同步性允许使用BP检测。

根据本发明所得的签名序列允许将S的任意数量列用作签名序列，即，不要求所有签名序列始终同时使用。这样还有一个好处就是，只需要在所述用户实体与通信系统建立连接时分配一次签名序列，就可以该连接的持续阶段一直保留。

如上所述，使用BP检测具有很多好处，而且为了使BP检测在使用LDS签名序列的可扩展通信系统中切实可行，必须确保该签名序列在任意扩展的系统中具有唯一可解码性(参见上文)。其次，置信传播接收器必须支持系统可扩展性。先前技术没有针对这两大问题提供任何解决方案。但本发明做到了！

选择上述P值的S的结构已经经过仿真验证，证实对于大量LDPC指示矩阵而言通常具有唯一可解码性

在其他实施例中，所述签名序列矩阵S进一步受到限制，从而使所述矩阵S的任意单列的非零元素也构成所述元素有限集合C的区别元素。

在图3a-c、4a-c和图5中，已经给出了签名序列(3)和(4)以及在所有用户始终传输数据的情况下的仿真结果。性能是针对系统中所有u个用户的平均符号错误的可能性而提出的。

图3a-c显示了150％负载的系统的BPSK性能，其中签名序列的大小分别为10x15、14x21和16x24。

签名序列设计(3)和(4)的性能胜过先前技术中任意选择的签名序列，接近十分之一分贝以内的单用户范围。

图4a-c显示了三种具有150％负载的QPSK情况，其中签名序列的大小分别为10x15、14x21和16x24。签名序列设计(4)的性能胜过先前技术中任意选择的签名序列，许多分贝均具有较高的SNR。

从QPSK仿真结果可以看出，很明显，与单用户性能相比，多用户将遭遇性能损失。这导致每个用户的数据吞吐量将会降低。另一方面，系统中将增加50％的用户，且因此小区吞吐量，所有吞吐量的总和也将增加。

图5显示了具有QPSK调制的(10，15)系统的性能，专门针对15个可能代码中只有10个代码瞬时使用的情况，即QPSK的扩展系统性能，150％负载(10，15)系统，瞬时负载为100％。在仿真中，有5个(随机选择)签名序列没有被任何用户使用。该示例根据本发明针对标度系统的情况列举了签名序列的优势。

尽管本发明与其中的特定实施例或特性相关，但它仍可以修改。本规范旨在涵盖本发明的任何变体、使用、采用或实施方法；不排除启用软件的装置和设备，按不同顺序的处理特征或实施例的非关键或相互非专有组合；在以下随后权利要求的范围内，一般情况下，本发明专业技术人员掌握本发明的工作原理。

作为非专有示例，尽管本发明已经披露与上述扩频OFDM系统相关，但本发明同样适用于使用签名序列来区别用户的任何系统。

Claims (17)

1.一种多址接入通信系统，所述通信系统用于与多个用户实体同时通信，所述通信系统使用签名序列来识别向不同用户实体发送的信号和/或从不同用户实体发出的信号，其中所述用户实体，当处于所述同时通信中时，每个用户实体都分配有至少一个用户实体特定的签名序列，其中所述签名序列描述为签名序列矩阵S的列元素，所述签名序列矩阵S是低密度矩阵，该通信系统具有以下特征： 

所述签名序列矩阵S是这样一种矩阵，其中所述矩阵S的任意单行的非零元素构成了元素有限集合C的互不相同的元素；所述元素有限集合C的所述元素是用数学表达式的值来描述的元素，该表达式由一个周期函数构成。 

2.根据权利要求1所得的系统，其特征是所述元素有限集合的每个元素都包含一个单位模量复值。 

3.根据权利要求1所得的系统，其特征是由所述签名序列矩阵S确定的签名序列的数量大于所述签名序列的每一个的元素的数量。 

4.根据权利要求1所得的系统，所述元素有限集合C的元素数量W等于所述签名序列矩阵S的单行中的非零元素的最大数量。 

5.根据权利要求1所得的系统，所述元素有限集合C的元素的值取决于传输中正在使用的调制方式的符号星位。 

6.根据权利要求1所得的系统，其中，所述元素有限集合C定义为 

W是所述元素有限集合C的元素数量，其中P等于以下一组等式中的一个：P＝q^W，P＝q·W，

其中，q是正在使用的调制方式的符号星位的最大符号数量，其中min(q,W)是q和W的最小数量，gcd(q,W)是q和W的最大公约数。 

7.根据权利要求1所得的系统，其特征是所述签名序列矩阵S中的非零元素是如此的值以致于对于同时传输的用户信息符号中任意对不同的向量x₁和x₂，向量Sx₁-Sx₂不包含零元素。 

8.根据权利要求1所得的系统，其特征是所述签名序列矩阵S中的非零元素是如此的值以致于对于同时传输的用户信息符号中任意对不同的向量x₁和x₂，向量Sx₁不同于Sx₂。 

9.根据权利要求1、5、7、8的任何一个所得的系统，其特征是所述系统传输的用户信息符号包含以下组的任意调制方式中的符号：M-PSK，M-QAM。 

10.根据权利要求1所得的系统，所述用户实体的瞬时数量u时常变化，使得有时候u小于所述签名序列矩阵中的列的数量n。 

11.根据权利要求1所得的系统，所述签名序列矩阵S是这样一种矩阵，其中所述矩阵S的任意单列的非零元素构成了所述元素有限集合C的互不相同的元素。 

12.根据权利要求1所得的系统，其特征是签名序列的每个码片调制OFDM信号的副载波。 

13.在多址接入通信系统中的传输方法，所述通信系统用于与多个用户实体同时通信，该方法包含： 

-使用签名序列来识别向不同用户实体发送的信号和/或从不同用户实体发出的信号，其中所述签名序列描述为签名序列矩阵S的列的元素，所述签名序列矩阵S是低密度矩阵，以及 

-向与所述通信系统同时通信的用户实体分配至少一个用户实体特定的所述签名序列矩阵S的签名序列，所述签名序列矩阵S是这样一种矩阵，其中所述矩阵S的任意单行的非零元素构成了元素有限集合C的互不相同的元素，所述元素有限集合C的所述元素是用数学表达式的值来描述的元素，该表达式由一个周期函数构成。 

14.根据权利要求13所得的传输方法，其中签名序列只在所述用户实体与通信系统建立连接时分配一次，并且在该连接的持续阶段一直保留。 

15.多址接入通信系统的一种装置，所述通信系统用于与多个用户实体同时通信，所述通信系统使用签名序列来识别向不同用户实体发送的信号和/或从不同用户实体发出的信号，其中所述用户实体，当处于所述同时通信中时，每个用户实体都分配有至少一个用户实体特定的签名序列，其中所述签名序列描述为签名序列矩阵的列元素，所述签名序列矩阵S是低密度矩阵，该装置具有以下特征： 

所述签名序列矩阵S是这样一种矩阵，其中所述矩阵S的任意单行的非零元素构成了元素有限集合的互不相同的元素，所述元素有限集合C的所述元素是用数学表达式的值来描述的元素，该表达式由一个周期函数构成，且 

该装置中的通信电路根据签名序列矩阵传输与应用的签名序列对应的可识别信号。 

16.根据权利要求15所得的装置，其中，通信电路包含载波频率电路。 

17.根据权利要求15所得的装置，包含用于确定与签名序列矩阵的签名序列对应的一个或多个发射信号或接收信号的处理电路。 

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