CN102282790A - 在无线通信系统中生成扰码的装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开了在无线通信系统中生成扰码的装置和方法，并且更具体地，公开了一种使用Gold-like序列的装置和方法，其可以为伪随机序列的长度2^m-1生成扰码，其中m是4的倍数。本发明的装置包括两个LFSR，即LFSR a和LFSR a’，其通过彼此不同的两个m阶多项式来生成Gold-like序列，其中，具体地，LFSR a’由用于构造LFSRa的GF(2)上的m阶本原多项式的互反本原多项式构造而成。另外，为了生成彼此不同的2^m个扰码，本发明将一个固定初始值输入到LFSR a，并根据系统专用信息将m位不同初始值输入到LFSR a’。

Description

在无线通信系统中生成扰码的装置和方法

技术领域

本公开涉及无线通信系统，更具体地涉及一种在宽带无线通信系统中生成扰码的装置和方法。 

背景技术

伪随机序列(例如，无线通信系统中的扰码)被用于识别系统专用信息，例如，无线通信系统中的用户设备(UE)专用信息和小区(基站)专用信息。 

扰码根据系统专用信息来设计，并且用于发送和接收上行链路和下行链路的物理信号(例如基准信号)和物理信道。 

通常，在下行链路中使用扰码来识别基站，在上行链路中使用扰码来识别UE。 

在下一代无线通信系统中，需要通过增加扰码组的大小来识别更大数量的诸如UE专用信息或小区专用信息的系统专用信息而不会增加硬件复杂度的方法。 

发明内容

技术问题 

因此，本公开致力于提供一种在无线通信系统中生成扰码的装置和方法。 

本公开致力于提供一种在无线通信系统中生成伪随机序列的装置和方法。 

本公开致力于提供一种用于在无线通信系统中生成用于识别诸如用户设备(UE)专用信息或小区专用信息、具有现有信息两倍大小的系统专用信息的扰码的装置和方法。 

本公开致力于提供一种能够维持硬件复杂度同时增加扰码组的大小的用于生成扰码的装置和方法。 

本公开致力于提供一种用于在无线通信系统中使用m阶本原多项式和m阶本原多项式的互反本原多项式生成扰码的装置和方法。 

应该理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在 提供对要求保护的本发明的进一步解释。 

技术方案 

一方面，本发明提供了一种在无线通信系统中生成扰码的装置，该装置包括：第一线性反馈移位寄存器(LFSR)，其具有m个块并且由GF(2)上的m阶本原多项式构造而成；第二LFSR，其具有m个块并且由所述m阶本原多项式的互反本原多项式构造而成；第一初始值映射器，其被配置为在每个初始化时段将固定初始值输入到所述第一LFSR；第二初始值映射器，其被配置为在每个初始化时段将m位不同初始值中的一个选择性地输入到所述第二LFSR；控制器，其被配置为基于系统专用信息中的、信息位的总和在1和m位之间的一些信息来控制第二初始值映射器，并且控制要输入到所述第二LFSR的m位不同初始值中的一个；以及模2运算器，其被配置为通过模2运算将来自所述第一LFSR的输出序列和来自所述第二LFSR的输出序列逐位相加。 

另一方面，本发明提供了一种在无线通信系统中生成扰码的方法，该方法包括以下步骤：根据GF(2)上的m阶本原多项式来构造具有m个块的第一线性反馈移位寄存器(LFSR)；根据所述m阶本原多项式的互反本原多项式来构造具有m个块的第二LFSR；在每个初始化时段将固定初始值输入到所述第一LFSR，以生成第一输出序列；在每个初始化时段选择m位不同初始值中的一个并输入到所述第二LFSR，以生成第二输出序列；以及通过模2运算将所述第一输出序列和所述第二输出序列逐位相加。 

有益效果 

根据本公开的用于生成扰码的装置和方法，能够生成更多的扰码而不会增加硬件复杂度。 

在实施方式中，能够通过利用用于构造第一LFSR的本原多项式的互反本原多项式来构造第二LFSR而更简单地实现系统。 

具体来讲，在通过伪随机序列生成扰码时，能够使用Gold-like序列生成2³²个扰码，这是在m＝31的情况下使用Gold序列生成的2³¹个扰码的两倍。 

因此，通过在增加扰码数量的同时维持相同的硬件复杂度，能够防止影响扰码性能的最大互相关值的劣化。 

附图说明

根据下面结合附图的详细描述，所公开的示例性实施方式的以上和其它方面、特征和优点将更加明显，在附图中： 

图1是示出根据实施方式的用于在宽带无线通信系统中生成扰码的装置的构造的图； 

图2是示出图1所示的用于生成扰码的装置在m＝32的情况下的构造的图； 

图3是例示根据实施方式的在宽带无线通信系统中生成扰码的方法的流程图。 

具体实施方式

现在将参照示出示例性实施方式的附图在下文中更充分地描述示例性实施方式。然而，本公开可以用许多不同形式具体化，并且不应被构造为限于这里阐述的示例性实施方式。相反，这些示例性实施方式被提供使得本公开将是详尽和完整的，并且这些示例性实施方式将充分向本领域技术人员传达本公开的范围。在描述中，可以省略众所周知的特征和技术的细节，以避免不必要地使本实施方式费解。 

这里使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，并不意图限制本公开。如这里所使用的，单数形式的描述同样意图包括复数形式，除非上下文明确指出相反情况。此外，术语一、一个等的使用并不表示限制数量，而是表示存在提及的项目中的至少一个。术语“第一”、“第二”等的使用并不意指任何特定顺序，包括这些术语是为了区分各个元件。此外，术语第一、第二等的使用并不表示任何顺序或重要性，而是使用术语第一、第二等以区分一个元件与另一个元件。还将理解，当术语“包括”或“包含”用在此说明书中时，指定存在陈述的特征、区域、要件、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、区域、要件、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。 

除非另外限定，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义都与本领域技术人员通常理解的相同。还将理解，诸如常用字典中使用的那些术语应该被解释为具有与它们在相关技术和本公开上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于形式的意义解释，除非在此明确定义。 

在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。为了清楚，附图的形状、大小和区域等可能进行了夸大。 

通常，前面提到的扰码是基于具有良好相关特性的伪随机序列而生成的。公知的伪随机序列可包括m-序列、Gordon-Mills-Welch(GMW)序列、Legendre序列等。m-序列可被转换为GF(2)上的m阶本原多项式，并且通过使用线性反馈移位寄存器(LFSR)来实现。 

诸如m-序列的伪随机序列具有最佳的时段自相关性。然而，由于单个m-序列的大小是1，所以在使用伪随机序列作为具有良好互相关性的多个不同随机序列(最大互相关值很低，并且互相关种类数量很小)的扰码方面存在限制。 

因此，通常，通过在数学上连接这些伪随机序列，生成了大小为M的不同伪随机序列以用作扰码。 

具体来讲，无线通信系统中最广泛使用的一种方法是在数学上连接两个m-序列并使用由此生成的Gold序列来生成扰码的方法。 

近来，随着无线通信系统的发展，为了识别更多的诸如用户设备(UE)专用信息和小区专用信息的系统专用信息，需要尺寸更大的不同扰码组。 

在基于全球移动通信系统(GSM)发展而来的3GPP宽带CDMA(3GPPWCDMA)系统(其是第三代国际移动电信-2000(IMT-2000)标准中最著名的标准之一)中，使用了用于利用m＝25的情况下的Gold序列来识别25位系统专用信息的扰码。 

在从3GPP WCDMA发展而来的3.9G(Pre-4G)LTE系统中，为了比早期标准化进程识别更多足够的信息，提出了生成尺寸非常大的扰码的方法。 

然而，在通过使用m＝40或m＝50或更大情况下的Gold序列作为提出的扰码来识别40至50位UE专用和小区专用系统信息的方法中，存在硬件复杂度由于串联连接的多个LFSR中的多个块(块或盒)而增加的问题。 

考虑到这个问题，在3GPP LTE物理层部分的早期标准TS36.211-8.1.0中，为了降低硬件复杂度，商定将诸如UE专用信息和小区专用信息的系统专用信息限制到33位，并且由通过m＝33情况下的Gold序列所生成的扰码来识别。然而，在m＝33的情况下，考虑到基于32位体系结构的硬件，仍然存在硬件复杂度方面的问题。 

相应地，已经考虑了m＝32或更小的Gold序列。然而，在m＝32的情况下，由于m是4的倍数，所以Gold序列不存在。因此，最终确定由根据m＝31情况下的Gold序列生成的扰码来识别诸如UE专用信息和小区专用信息的系统专用信息。 

需要大集合扰码来识别更多信息。然而，在当前系统中，考虑到硬件复杂度，标 准被确定为使得最小数量的诸如UE专用信息和小区专用信息的系统专用信息被识别。为此，采用了使用m＝31情况下的Gold序列来生成扰码的方法。 

然而，因为频带展宽并且微微小区(pico cell)和毫微微小区(femto cell)中小区半径减小，所以诸如第4代高级IMT(IMT-Advanced)的下一代宽带无线通信系统需要大量不同的扰码。 

因此，在这种下一代宽带无线通信系统中，必须增加限于识别现有技术中的诸如UE专用信息和小区专用信息的系统专用信息的位数。 

为此，并不考虑现有技术中的32位体系结构，而是在接受硬件复杂度的同时考虑m大于32的情况下的Gold序列。 

本公开提出了一种通过在维持与现有技术相同的硬件复杂度的同时增加扰码组大小来识别更多的诸如UE专用信息和小区专用信息的系统专用信息的方法。 

首先，将描述使用Gold序列来生成扰码的处理。 

可以使用GF(2)上的m阶本原多项式来生成m-序列，并且可以通过使用LFSR而容易地实现用于生成m-序列的m阶本原多项式。 

由等式1的本原多项式生成通过LFSR a生成的m-序列x_a(i)。 

等式1 

$h_a\left(x\right)=x^m+h_{m-1}^{\left(a\right)}{x}^{m-1}+h_{m-2}^{\left(a\right)}{x}^{m-2}+...+h_2^{\left(a\right)}{x}^2+h_1^{\left(a\right)}{x}^1+1$

根据等式2的本原多项式生成通过LFSR b生成并且不同于x_a(i)的m-序列x_b(i)。 

等式2 

$h_b\left(x\right)=x^m+h_{m-1}^{\left(b\right)}{x}^{m-1}-h_{m-2}^{\left(b\right)}{x}^{m-2}+...-h_2^{\left(b\right)}{x}^2+h_1^{\left(b\right)}{x}^1+1$

例如，在m＝5的情况下，总共存在6个本原多项式。当分别选择两个本原多项式h_a(x)＝x⁵+x²+1和h_b(x)＝x⁵+x⁴+x³+x²+1、并且利用等式1和等式2表示的两个本原多项式来实现LFSR a和LFSRb时，分别生成了长度为2⁵-1＝31的两个不同的m-序列x_a＝(0000100101100111110001101110101)和x_b＝(0001010110100001100100111110111)。 

从任意m-序列的优选对生成Gold序列。这里，当假设序列a是时段为N＝2^m-1的任意m-序列时，在m不是2的幂的情况下，对于允许m/gcd(m，k)是奇数的任意k，序列b具有采样器f＝2^k+1或f＝2^2k-2^k-1，并且从序列a中采样。 

在这种情况下，时段为N＝2^m-1的两个m-序列a和b具有三值互相关，并且这些序列a和b称为m-序列优选对。对于不是4的倍数的任意m来说，在采样器 f＝1+2^[(m+2)/2]的情况下，总是存在m-序列优选对。 

对于m-序列a和b的优选对，由以下等式表示Gold序列G(a，b)。 

等式3 

$G(a,b)=\{a,b,a\⊕b,a\⊕\mathrm{Tb},a\⊕T^{2}b,\·\·\·,a\⊕T^{N-1}b\}$

其中T表示移位运算符， 

表示模2运算。G(a，b)包括时段为N＝2^m-1的M＝2^m+1个不同序列。这里，M通常称为序列集的大小。 

G(a，b)可以由多项式h(x)＝h_a(x)·h_b(x)生成，并且h_a(x)和h_b(x)分别对应于用于生成分别由等式1和等式2所表示的m-序列a和b的本原多项式。 

因此，对于不是4的倍数的任意m，Gold序列G(a，b)可以从最简单(项数最小)的本原多项式h_a(x)生成m-序列a，并且生成具有本原多项式h_b(x)的m-序列b，以通过利用采样器f对序列a采样来允许两个序列a和b成为m-序列优选对。 

可以由具有两个LFSR的装置来实现通过构成m-序列优选对的两个m-序列a和b来生成Gold序列G(a，b)的处理。具体地，LFSR a和LFSR b是用于分别生成m-序列a和b的装置，并且两个m-序列a和b通过模2运算器逐位相加。 

如等式3所示，通过使用模2运算将通过将序列b移位T获得的序列与固定序列a逐位相加而生成不同的Gold序列。这可以通过使构造序列a的LFSR a的每个块的初始值固定，并且改变构造序列b的LFSR b的每个块的初始值来实现。 

即，上面所例示的b＝(0001010110100001100100111110111)是从h_b(x)＝x⁵+x⁴+x³+x²+1生成的序列，并且可以通过将LFSR的每个块的初始值设置为00010而生成。类似地，可以通过将Tb、T²b和T³b的初始值分别设置为00101、01010和10101来生成Tb、T²b和T³b。这样，b中的值T^N-1b(N＝2⁵-1＝31)就与从00001到11111的31个初始值逐个匹配。 

下面描述使用Gold序列来生成扰码的处理。Gold序列G(a，b)如下实现。 

对于m＝31，通过h_a(x)＝x³¹+x³+1(69,273,666个本原多项式中最简单的本原多项式中的一个)来生成m-序列a。此外，通过用采样器f＝2^k+1＝3(k＝1)对序列a采样来生成与序列a成为优选对、具有本原多项式h_b(x)＝x³¹+x³+x²+x+1的m-序列b。这里，对于m-序列a的初始值，没有变化地替换<0，0，0，...，0，0，1>，而对于m-序列b的初始值，替换了从<0，0，0，...，0，0，0>到<1，1，1，...，1，1，1>的31-位预定值。具体来讲，通过模2运算器从与m-序列b的31位相对应的预定初始值生成的 Gold序列G(a，b)生成了2³¹个不同扰码。 

这2³¹个不同扰码被用于识别诸如UE-专用信息和小区专用信息的系统专用信息。 

如上所述，在使用Gold序列方法的情况下，可以从每个均具有m个块(或盒)的两个LFSR(具有两个m-序列的LFSR，m-序列具有m阶本原多项式)生成2^m(约m位)个不同扰码，并且时段(长度)为2^m-1的扰码之间的最大互相关值是 

影响扰码性能的要素包括大小、最大互相关值、时段等。 

由于在当前系统中，可能充分考虑序列的时段(长度)，所以可以通过最大限度地增加序列大小同时降低或维持序列之间的最大互相关值来生成扰码。 

在图1所示的实施方式中，给出了一种与使用Gold序列来生成扰码的方法相比，在维持相同的序列时段(长度)、相同的序列之间的最大互相关、以及相同的硬件复杂度的同时增加了可能生成的扰码组大小的技术。 

在该实施方式中，使用从Gold序列变换而来的Gold-like(类Gold)序列来生成扰码。可使用以下三种方法生成Gold-like序列。 

在从两个LFSR(LFSR a和LFSR a’)生成Gold-like序列的情况下，就用于实现第二LFSR(LFSR a’)的采样器而言，使用Gold-like序列来生成扰码的第一种方法等同于Gold序列方法。 

即，使用与等式3相同的方法，可以通过生成具有本原多项式h_b(x)的m-序列b来生成Gold序列G(a，b)，以允许两个序列a和b成为m-序列的优选对。对于不是4的倍数的任意m，从最简单的本原多项式h_a(x)生成m-序列a，并且利用采样器 

对序列a进行采样。 

如果当m是4的倍数时利用相同的采样器 

执行以上处理，则生成的两个序列a和b不是m-序列优选对。因此，可能无法使用与等式3相同的方法来生成Gold序列。 

然而，对于是4的倍数的任意m，在使用与等式4相同的方法组合从LFSR生成的序列以生成扰码的情况下，能够生成与Gold序列方法相比具有相同序列长度、序列大小和最大互相关值的扰码。 

等式4 

$H(a,b)=\{a,a\&CirclePlus;b^{\left(0\right)},a\&CirclePlus;T{b}^{\left(0\right)},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,a\&CirclePlus;T^{((2^m-1)/3)-1}{b}^{\left(0\right)};$

$a\&CirclePlus;b^{\left(1\right)},a\&CirclePlus;{\mathrm{Tb}}^{\left(1\right)},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,a\&CirclePlus;T^{((2^m-1)/3)-1}{b}^{\left(1\right)};$

$a\&CirclePlus;b^{\left(2\right)},a\&CirclePlus;{\mathrm{Tb}}^{\left(2\right)},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,a\&CirclePlus;T^{((2^m-1)/3)-1}{b}^{\left(2\right)}\}$

其中，b^(k)是利用相同采样器f从T^ka采样而得的序列，T是移位运算符， 

是模2运算。 

等式4与等式3的不同在于组合序列(即，主体)的方法和实现移位运算的方法。将等式4表示的序列一对一组合的方法的结果值对应于构造序列b的LFSR b的每个块的初始值变为从<0，0，0，...，0，0，0>到<1，1，1，...，1，1，1>的2^m个值的情况。 

因此，对于是4的倍数的任意m，使用等式4来组合序列，并且与等式3的Gold序列方法类似，如果构造序列a的LFSR a的每个块的初始值是固定的并且构造序列b的LFSR b的每个块的初始值是变化的，则能够对于包括是4的倍数的m的任意m生成扰码。 

在使用Gold-like序列生成扰码的第二种方法和第三种方法中，与使用Gold序列或Gold-like序列生成扰码的第一种方法的采样器值不同，通过对于是4的倍数的任意m将采样器设置为 

而对于是2的倍数的任意m将采样器设置为f＝-2+2^m来获得用于实现第二LFSR(LFSR a’)的多项式。 

如等式5中所示地组合从LFSR(LFSR a和LFSR a’)生成的序列，以生成扰码。 

等式5 

$I(a,b)=\{a,b,a\&CirclePlus;b,a\&CirclePlus;\mathrm{Tb},a\&CirclePlus;T^{2}b,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,a\&CirclePlus;T^{2^m-2}b\}$

其中，T是移位运算符， 

是模2运算。此时，H(a，b)和I(a，b)的时段都是N＝2^m-1，并且分别包括M＝2^m和M＝2^m+1个不同序列。 

最大互相关值分别为1+2^(m+2)/2和-1+2^(m+2)/2，这与Gold序列方法的值类似。然而，在m是4的倍数的情况下，不存在Gold序列。因此，如果使用位数比Gold序列大1位的Gold-like序列，则能够生成不同扰码，这些不同扰码是使用Gold序列的情况下生成的扰码的两倍。 

例如，在m＝32的情况下，不存在Gold序列。因此，如果使用m＝32的Gold-like序列，则能够生成不同扰码，这些不同扰码是使用m＝31的Gold序列的情况下生成的扰码的两倍。 

具体来讲，可以利用实现第一LFSR(LFSR a)的本原多项式的互反本原多项式容易地实现使用Gold-like序列生成扰码的三种方法中的最后一种方法，即，获得用 于使用采样器f＝-2+2^m实现第二LFSR(LFSR a’)的多项式的方法。 

例如，在m＝6的情况下，当用于实现第一LFSR(LFSR a)的本原多项式是h_a(x)＝x⁶+x+1时，可以利用其互反本原多项式h_a′(x)＝x⁶+x⁵+1容易地实现第二LFSR(LFSR a’)。 

在下文中，将参照图1和2详细描述根据一个实施方式的用于在宽带无线通信系统中生成扰码的装置。 

图1是例示根据一个示例性实施方式的用于在宽带无线通信系统中生成扰码的装置的构造的图，其示出了使用上面描述的Gold-like序列来生成扰码的装置。 

参照图1，根据该示例性实施方式的用于生成扰码的装置包括连接到第一初始值映射器112的LFSR a 110、连接到第二初始值映射器122的LFSR a’120、模2运算器130和控制器140。 

具有m个块a_m-1，a_m-2，...，a₂，a₁和a₀的LFSR a 110由GF(2)上的m阶本原多项式实现，该m阶本原多项式是用于生成Gold-like序列的两个不同m阶本原多项式中的一个。在每个初始化时段，第一初始值映射器112将一个固定初始值输入到LFSR a110。 

具有m个块a′_m-1，a′_m-2，...，a′₂，a′₁和a′₀的LFSR a’120由用于生成Gold-like序列的两个不同m阶本原多项式中的另一个m阶本原多项式实现。在每个初始化时段，第二初始值映射器122将m-位不同初始值中的一个输入到LFSR a’120。 

LFSR a 110和LFSR a’120分别包括用于在每个时钟处实现移位运算的m个块a_m-1，a_m-2，...，a₂，a₁，a₀和a′_m-1，a′_m-2，...，a′₂，a′₁，a′₀、以及模2运算器114和124。 

在每个时钟处，模2运算器114和124通过模2运算分别将与之连接的各个块的所有状态值相加，并将相加后的值反馈给各自的第一块a_m-1和a′_m-1。 

在LFSR 110和120中，通过用于生成Gold-like序列的两个不同m阶多项式来判断m个块中的哪个连接到模2运算器。 

控制器140基于系统专用信息中的、信息位的总和在1和m位之间的一些信息来控制第二初始值映射器122，并且将不同的m-位初始值输入分配给LFSR a’120。 

LFSR a 110和LFSR a’120可以分别由h_a(x)和h_a′(x)实现。位于各多项式的x项之前的系数h_m-n(x)是1或0。如果系数是1，则块连接到LFSR 110和120中的模2运算器114和124，如果系数是0，则块不连接到LFSR 110和120中的模2运算器 114和124。 

LFSR 110和120中的模2运算器114和124在每个时钟处将分别与之连接的LFSR的块的状态值相加，并将相加后的值反馈给LFSR 110和120各自的第一块。 

这里，h_a(x)对应于如上所述的用于生成m-序列的本原多项式。具有多项式h_a(x)的序列b是利用采样器f从序列a进行采样得到的。此时，采样器f是等式6的三个采样器中的一个。 

等式6 

3)I(a，b)：f＝-2+2^m    for m≡0(mod2) 

为了便于描述，可以从用于生成m-序列a的多个本原多项式中选择项数最少的多项式作为h_a(x)。 

例如，在m＝32的情况下，总共存在67,108,864个本原多项式，从这些本原多项式中，可选择包括5项的h_a(x)＝x³²+x⁷+x⁶+x²+1、h_a(x)＝x³²+x⁸+x⁵+x²+1、h_a(x)＝x³⁰+x⁹+x³+x²+1作为针对LFSR a 110的h_a(x)。如果使用等式6的第三采样器，如等式7所表示的，可以利用h_a(x)的互反本原多项式容易地生成h_a′(x)。 

LFSR a 110和LFSR a’120是用于生成序列a和b的组件，并且分别具有m个块。从LFSR a 110和LFSR a’120输出的序列a和b被模2运算器130逐位相加，以生成扰码。 

等式7的多项式h_a(x)和h_a′(x)可以分别由LFSR a 110和LFSR a’120表示。 

等式7 

$h_a\left(x\right)=x^m+h_{m-1}^{\left(a\right)}{x}^{m-1}+h_{m-2}^{\left(a\right)}{x}^{m-2}+...+h_2^{\left(a\right)}{x}^2+h_1^{\left(a\right)}{x}^1+1$

$h_{a^{\&prime;}}\left(x\right)=x^m+h_1^{\left(b\right)}{x}^{m-1}-h_2^{\left(b\right)}{x}^{m-2}+...+h_{m-2}^{\left(b\right)}{x}^2+h_{m-1}^{\left(b\right)}{x}^1+1$

可以利用使用这种方法获得的多项式h_a(x)和h_a′(x)来实现LSFR a 110和LFSR a’120。 

然而，可以通过利用模2运算将通过对序列b移位T所获得的序列与固定序列a逐位相加来生成不同扰码。构造序列a的LFSR a 110的每个块的初始值都是固定的，构造序列b的LFSR a’120的每个块的初始值都是变化的。 

用于将初始值映射到LFSR a 110的每个块的第一初始值映射器112的初始值固 定为相同值。用于将初始值映射到LFSR a’120的每个块的第二初始值映射器122的初始值被设置为m-位(2^m)不同值。 

图2是示出该示例性实施方式中的用于在m＝32的情况下生成扰码的装置的构造的图。图2示出了构成用于在m＝32的情况下生成扰码的装置的两个LFSR的构造。 

首先，从总共67,108,864个本原多项式中选择项数最少的一个多项式。例如，选择h_a(x)＝x³²+x⁷+x⁶+x²+1。 

在图2的实施方式中，本原多项式被设置为h_a(x)，并且实现了用于根据h_a(x)来生成序列a的LFSR a 110。此外，使用具有利用等式6所示的三个采样器f中的一个从序列a采样得到的多项式h_a′(x)的序列b来实现LFSR a’120。 

LFSR 110和120的模2运算器114和124在每个时钟处通过模2运算将分别与之连接的LFSR的块的状态值相加，并将相加后的值反馈给LFSR 110和120的各自的第一块(最高有效位(MSB))。 

在每个时钟处，通过模2运算器114和124将从LFSR 110和120的各自的最后一块(最低有效位(LSB))输出的值x_a(i)和x_a′(i)逐位相加。通过排列作为结果输出的值来得到一个扰码。 

具体来讲，如果使用等式6的三个采样器f中的第三个采样器，则可以通过本原多项式h_a(x)的互反本原多项式容易地得到多项式h_a′(x)。如果h_a(x)＝x³²+x⁷+x⁶+x²+1是实现LFSR a 110所必要的本原多项式h_a(x)，则实现LFSR a’120所必要的多项式h_a′(x)是h_a(x)的互反本原多项式h_a(x)＝x³²+x³⁰+x²⁶+x²⁵+1。 

用于在每个初始化时段初始化LFSR 110和120的块的状态值的初始值映射器112和122将以下值作为映射到LFSR 110和120的初始值。 

首先，针对LFSR a 110的第一初始值映射器112在每个初始化时段映射特定固定值。该值的示例是<0，0，0，...，0，0，1>或<1，0，0，...，0，0，0>。针对LFSR a’120的第二初始值映射器122在每个初始化时段映射从<0，0，0，...，0，0，0>到<1，1，1，...，1，1，1>的对应于总共32位的各种初始值。此时，通过控制器140来判断对应于32位的总共2³²个初始值中的哪个被映射。 

即，控制器140接收对应于32位的诸如UE专用信息或小区专用信息的系统专用信息，并将该信息值输入到第二初始值映射器122。 

初始被值输入到LFSR 110和120时的初始化时段在上行链路或下行链路的物理信号或物理信道之间是不同的。初始时段可以包括子帧时段、无线帧时段、正交频分复用(OFDM)符号时段、码块时段等。 

诸如UE专用信息和小区专用信息的系统专用信息的示例包括UE ID、小区ID、子帧数量、流ID、单频网上的MBMS(MBSFN)区域ID、OFDM符号数量等。 

具体来讲，在3GPP LTE中，由16位所标识的UE ID以及由9位所标识的小区ID的位数可随着系统发展而增加。 

例如，如图2所示，假设Gold-like序列方法应用到基于32位体系结构的硬件。在这种情况下，与Gold序列方法应用到相同硬件体系结构的情况相比，小区ID的位数可加倍(10位，最大1024)，同时维持了32位体系结构而不会增加硬件复杂度。 

结果，根据该示例性实施方式，即使m是4的倍数，使用Gold-like序列，也能够使用与Gold序列方法类似的方法来生成扰码。 

具体来讲，在m＝32的情况下，可以执行考虑基于32位体系结构的硬件的有效计算操作。在使用了用于使用Gold-like序列方法实现两个LFSR的方法中的第三种方法的情况下，能够使用用于实现第一LFSR(LFSR a)的本原多项式的互反本原多项式更简单地实现第二LFSR(LFSR a’)。在需要项数最少的本原多项式来实现第一LFSR(LFSR a)的情况下，实现第二LFSR(LFSR a’)所需的互反本原多形式的项数也减少。因此，在这种情况下，能够实现用于使用更简单的LFSR体系结构生成扰码的装置。 

与使用m＝31情况下的Gold序列生成2³¹个扰码的情况相比，在该实施方式中，可以生成2³²个扰码，这是使用Gold序列的情况生成的扰码的两倍，而不会使影响扰码性能的最大互相关值劣化。通过此构造，所识别的诸如UE专用信息和小区专用信息(例如，小区ID)的系统专用信息的数量可加倍。 

相应地，在因为频带展宽并且微微小区(pico cell)小区和毫微微小区(femto cell)中小区半径减小而需要更大数量的不同扰码的诸如第4代高级IMT(IMT-Advanced)的下一代宽带无线通信系统(3GPP LTE-A)中，能够识别更大数量的诸如UE专用信息和小区专用信息的系统专用信息，而不会增加硬件复杂度。 

在下文中，将参照图3详细描述根据该示例性实施方式的用于在宽带无线通信系统中生成扰码的方法。 

图3是例示根据一个实施方式的用于在宽带无线通信系统中生成扰码的方法的流程图，其示出了使用图1所示的装置来生成扰码的方法。 

首先，利用两个不同m阶多项式来构造LFSR a 110和LFSR a’120(S110)。如图1所示，LFSR a 110和LFSR a’120分别具有m个块以及模2运算器114和124。通过用于生成Gold-like序列的两个不同m阶多项式来判断LFSR 110和120中的哪个块连接到了模2运算器114和124。 

更具体地，为了获得用于生成Gold-like序列的两个不同m阶多项式，首先选择GF(2)上的第一m阶本原多项式，并且利用所选择的第一m阶本原多项式来构造LFSRa 110(S111)。此外，通过对使用采样器 

或f＝-2+2^m通过第一m阶本原多项式生成的二进制序列进行采样来决定第二本原多项式，并且利用第二多项式来构造LFSR a’120(S112) 

具体来讲，在使用采样器f＝-2+2^m对从LFSR a 110输出的序列a采样的情况下，用于实现LFSR a’120的第二m阶本原多项式变成第一m阶本原多项式的互反本原多项式。如果从GF(2)上的多个m阶本原多项式中选择了项数最少的多项式作为第一m阶本原多项式，则选择项数最少的第二m阶本原多项式。 

因此，可进一步简化硬件体系结构。在这种情况下，由第一和第二m阶本原多项式生成的二进制序列称为m-序列。 

此后，如果到达初始化时段(S120)，则控制器140通过第一初始值映射器112将一个初始值输入到具有m个块的LFSR a 110，以生成第一输出序列x_a(i)(S130)。 

控制器140通过第二初始值映射器122将最大m位的不同初始值输入到LFSR a’120，以生成第二输出序列x_a′(i)(S140)。 

输入到LFSR a 110的一个固定初始值可以是长度为m的值<0，0，0，...，0，0，1>或<1，0，0，...，0，0，0>。输入到LFSR a’120的不同初始值可以是从<0，0，0，...，0，0，0>到<1，1，1，...，1，1，1>的长度为m的2^m个不同初始值。输入到LFSR a’120的最大m位的不同初始值可以基于系统专用信息中的、信息位的总和在1和m位之间的一些信息来分配。 

更具体来讲，输入到LFSR a’120的m位不同初始值可以是集合A的元素数为M的子集的一个元素，其中0＜M≤2^m。M是基于具有总共2^m个长度为m的不同初始值<0，0，0，...，0，0，0>至<1，1，1，...，1，1，1>的集合A、以及分配给LFSR a’120的系统专用信息 的情况的数量而设置的。 

从LFSR a 110输出的第一输出序列x_a(i)和从LFRS a’120输出的第二输出序列x_a’(i)被模2运算器130逐位相加，以生成最终的扰码(S150)。 

尽管已经示出和描述了示例性实施方式，但本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上作出各种改变。 

工业适用性 

根据该实施方式的用于生成扰码的装置和方法被用在无线通信系统中，以生成尺寸更大的扰码而不会增加硬件复杂度。 

Claims (15)

1.一种在无线通信系统中生成扰码的装置，该装置包括：

第一线性反馈移位寄存器(LFSR)，其具有m个块并且由GF(2)上的m阶本原多项式构造而成；

第二LFSR，其具有m个块并且由所述m阶本原多项式的互反本原多项式构造而成；

第一初始值映射器，其被配置为在每个初始化时段将固定初始值输入到所述第一LFSR；

第二初始值映射器，其被配置为在每个初始化时段将m位的不同初始值中的一个选择性地输入到所述第二LFSR；

控制器，其被配置为基于系统专用信息中的、信息位的总和在1到m位之间的一些信息来控制所述第二初始值映射器，并且控制要输入到所述第二LFSR的m位的不同初始值中的一个；以及

模2运算器，其被配置为通过模2运算将来自所述第一LFSR的输出序列和来自所述第二LFSR的输出序列逐位相加。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述初始化时段是上行链路或下行链路的每个物理信号或物理信道中的子帧时段、无线帧时段、正交频分复用(OFDM)符号时段和码块时段中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述系统专用信息包括与上行链路或下行链路的每个物理信号或物理信道中的用户设备(UE)ID、小区ID、子帧数、流ID、单频网上的MBMS(MBSFN)区域ID、OFDM符号数中的至少一个有关的信息。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，输入到所述第一LFSR的所述固定初始值是长度为m的值<0，0，0，...，0，0，1>或<1，0，0，...，0，0，0>中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，输入到所述第二LFSR的m位的不同初始值中的一个是集合A的元素数为M的子集的一个元素，其中0＜M≤2^m，M是基于以总共2^m个长度为m的不同初始值<0，0，0，...，0，0，0>至<1，1，1，...，1，1，1>作为元素的集合A以及由所述控制器分配给所述第二LFSR的系统专用信息的情况的数量而设置的。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，m是32。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一LFSR和所述第二LFSR是由用于生成Gold-like序列的两个不同的m阶多项式构造的。

8.一种在无线通信系统中生成扰码的方法，该方法包括以下步骤：

根据GF(2)上的m阶本原多项式来构造具有m个块的第一线性反馈移位寄存器(LFSR)；

根据所述m阶本原多项式的互反本原多项式来构造具有m个块的第二LFSR；

在每个初始化时段将固定初始值输入到所述第一LFSR，以生成第一输出序列；

在每个初始化时段选择m位的不同初始值中的一个并将其输入到所述第二LFSR，以生成第二输出序列；以及

通过模2运算将所述第一输出序列和所述第二输出序列逐位相加。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述初始化时段是上行链路或下行链路的每个物理信号或物理信道中的子帧时段、无线帧时段、OFDM符号时段和码块时段中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，生成第二输出序列的步骤包括：基于系统专用信息中的、信息位的总和在1到m位之间的一些信息来控制并生成输入到所述第二LFSR的m位的不同初始值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述系统专用信息包括与上行链路或下行链路的每个物理信号或物理信道中的UE ID、小区ID、子帧数、流ID、MBSFN区域ID、OFDM符号数中的至少一个有关的信息。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，输入到所述第一LFSR的所述固定初始值是长度为m的值<0，0，0，...，0，0，1>或<1，0，0，...，0，0，0>中的至少一个。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，输入到所述第二LFSR的m位的不同初始值中的一个是集合A的元素数为M的子集的一个元素，其中0＜M≤2^m，M是基于以总共2^m个长度为m的不同初始值<0，0，0，...，0，0，0>至<1，1，1，...，1，1，1>作为元素的集合A以及由所述控制器分配给所述第二LFSR的系统专用信息的情况的数量而设置的。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，m是32。

15.根据权利要求8所述的方法，其中，构造所述第一LFSR和所述第二LFSR的步骤包括：使用Gold-like序列来生成两个不同的m阶多项式。

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