CN103840909A - 一种提高解调正确率的方法 - Google Patents

Abstract

一种提高解调正确率的方法，所述方法包括：将下行信道信息进行编码得到编码后数据；然后根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值；在下行信道中根据所述初始值计算频点对应的扰码序列，并由所述扰码序列加扰编码后的数据；接收端利用所述扰码序列解扰接收到的数据。应用本发明实施例后，能够针对不同的频点产生不同的扰码序列，能够降低峰均比，进一步提高接收端解调数据的正确率。

Description

一种提高解调正确率的方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种提高解调正确率的方法。

背景技术

数字传输系统利用扰码对各种数字信息具有透明性，即将二进制数字信息作随机化处理，使信号频谱弥散而保持稳恒。在3GPP长期演进（LTE）系统中，对各个物理信道设计了扰码，利用扰码的特性来降低小区之间信号的互相干扰。

以下行控制格式指示信道（PCFICH）为例。在每个子帧上，通过控制格式指示（CFI）指示该子帧上物理下行控制信道（PDCCH）占用的正交频分复用（OFDM）个数。CFI按照3GPP协议36.212860版本的表5.3.4-1进行信道编码32比特，发送编码之后的比特块。

编码之后的比特块b(0),...,b(31)使用小区专用扰码序列进行加扰，形成加扰后的比特块

$\tilde{b}\left(i\right)=(b\left(i\right)+c\left(i\right))\mathrm{mod}2.$

其中，加扰序列c(i)使用长度为31的Gold序列生成，长度为M_PN的伪随机序列c(n)，n=0,1,...,M_PN-1定义为

c(n)=(x₁(n+N_C)+x₂(n+N_C))mod 2

x₁(n+31)=(x₁(n+3)+x₁(n))mod 2

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))mod 2

其中N_C=1600，第一个m序列由x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,30进行初始化，第二个m序列由

进行初始化，初始化的值在每帧开始时按照下式进行初始化：

其中，n_s代表一个无线帧的时隙号，

代表小区ID。

由于每个小区每个子帧只有一个PCFICH，且只占4个资源元素组（REG），因此当不同小区的PCFICH映射在相同的资源位置时，通过使用不同的扰码，达到降低小区之间PCFICH互相干扰的目的。

LTE系统PCFICH在整个系统带宽上分配，并且一个子帧只有一个PCFICH信道。因此PCFICH扰码序列生成时，扰码初值的设置只考虑了无线帧内的时隙号和物理层小区ID，以通过加扰达到降低小区之间控制信号互相干扰的目的。

而某些无线通信系统占用不连续的频谱带宽，其示意图如附图1所示。一个频域为25kHz带宽的物理通道定义为一个频点，最多

个频点。每个频点采用OFDM技术，所有不连续频点聚合在一起，系统做统一调度分配给用户，构成了这种具有载波聚合特性的通信系统。

在该系统中eNodeB端，每个频点都有PCFICH信道，所有频点占用相同的时域资源位置，每个频点单独进行IFFT生成时域信号，然后调制到相应的载频上进行时域的叠加，再通过天线端口发送出去。

当多个频点上控制信道携带的码字信息相同，如果采用LTE控制信道的扰码生成方法，由于每个频点无线帧内的时隙号和物理层小区ID均相同，则产生相同的加扰序列。在进行IFFT转换之前，多个频点会生成相同的频域信号（f₁,f₁...f_N），那么经过IFFT、滤波器滤波、并调制到各自的载频之后，多个载频的信号叠加时，如果多个信号的相位一致，所得到的叠加信号的瞬时功率就会远远高于信号的平均功率，会引起很高的峰均比（PAPR）问题。

发明内容

本发明实施例提出一种提高解调正确率的方法，能够针对不同的频点产生不同的扰码序列，能够降低峰均比，进一步提高接收端解调数据的正确率。

本发明实施例的技术方案如下：

一种提高解调正确率的方法，所述方法包括：

将下行信道信息进行编码得到编码后数据；

然后根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值；

在下行信道中根据所述初始值计算频点对应的扰码序列，并由所述扰码序列加扰编码后的数据；

接收端利用所述扰码序列解扰接收到的数据。

所述根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值包括：

每个频点伪随机序列的初始值 $c_{\mathrm{init}}=2866\×(2*\mathrm{SubBandIndex}+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},$ 其中

是小区ID，SubBandIndex是频点索引值。

所述根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值包括：

每个频点伪随机序列的初始 $c_{\mathrm{init}}=(n_{\mathrm{SI}-\mathrm{RNTI}}+1)\×(\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},$ 其中n_SI-RNTI是系统信息更新的无线网络临时识别号，

是小区ID，SubBandIndex是频点索引值。

所述根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值包括：每个频点伪随机序列的初始值 $c_{\mathrm{init}}=(n_{\mathrm{RNTI}}+1)\×2^{16}+\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},$ 其中n_RNTI无线网络临时识别号，是小区ID，SubBandIndex是频点索引值。

所述下行信道包括物理控制格式指示信道PCFICH和物理HARQ指示信道PHICH，所述编码后数据为36比特。

所述下行信道包括物理控制格式指示信道PCFICH，所述下行信道信息包括承载控制格式指示CFI信息，所述编码后数据为36比特。

所述下行信道包括物理HARQ指示信道PHICH，所述下行信道信息包括混合自动重发请求HARQ信息，所述编码后数据为36比特。

所述下行信道包括物理下行控制信道PDCCH，所述下行信道信息包括下行控制信息DCI信息，所述编码后数据为162比特。

所述下行信道包括承载系统信息更新的物理下行共享信道PDSCH，所述下行信道信息包括系统信息更新，所述编码后数据为81*modeType比特，其中modeType等于2、4或6。

所述下行信道包括承载业务信息的PDSCH，所述下行信道信息包括业务信息，所述编码后数据为81*modeType比特，其中modeType等于2、4或6。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中将下行信道进行编码得到编码后数据；然后根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值；由于对于不同的频点其初始值是不同的，那么其对应的扰码序列也是不同的。在下行信道中根据所述初始值计算频点对应的扰码序列，并由所述扰码序列加扰编码后的数据；接收端利用所述扰码序列解扰接收到的数据。这样，能够针对不同的频点产生不同的扰码序列，能够降低峰均比，进一步提高接收端解调数据的正确率。

附图说明

图1为无线通信系统频谱示意图；

图2为提高解调正确率的方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，通过在具有载波聚合特性的无线通信系统下行控制信道和业务信道设置扰码初值时，引入频点索引值，用以对不同频点产生不同的扰码序列，以使多个频点上的时域数据随机化，当调制到各自载频进行合路之后，产生的时域信号的峰均比能够降低。进一步提高接收端解调数据的正确率。

无线通信系统工作在不连续的频段上，其频谱示意图如附图1所示，该无线通信系统由多个频域为25kHz带宽的频点构成，每个频点采用OFDM技术，所有不连续频点聚合在一起，系统做统一调度分配给用户，构成了这种具有载波聚合特性的通信系统。

下面结合附图2详细说明本发明的技术方案，具体包括以下步骤：

步骤201、将下行信道信息进行编码得到编码后数据。

步骤202、然后根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值。

小区ID即该频点所属小区的编号，频点索引值（SubBandIndex）对于不同的频点是不同的，其作用是索引频点。

由于在计算频点伪随机序列的初始值引入SubBandIndex，那么对于不同的频点其对应的伪随机序列的初始值是不同的。

步骤203、在下行信道中根据初始值计算频点对应的扰码序列，并由所述扰码序列加扰编码后的数据。

不同的频点对应的伪随机序列不同，则不同频点对应的扰码序列也是不同的。

步骤204、接收端利用所述扰码序列解扰接收到的数据。

下面结合具体四个实施例进行详细的说明。

实施例一

每个频点的伪随机序列的初始值由以下公式计算：

$c_{\mathrm{init}}=2866\×(2*\mathrm{SubBandIndex}+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$

其中，SubBandIndex代表频点索引值，

代表小区ID。

该扰码初值共有31-bit，其中包括22-bit的mixer，9-bit的小区ID，22-bit的mixer由下式构成：

22-bit mixer=2866×(2*SubBandIndex+1)。

上述公式可以应用于具有载波聚合特性的无线通信系统的下行控制信道，包括：PCFICH、物理HARQ指示信道（PHICH）、物理下行控制信道（PDCCH）。例如：

1、PCFICH承载承载控制格式指示（CFI）信息，由于PCFICH占用18个资源元素，采用QPSK调制，因此每个资源元素承载2比特信息，PCFICH首先编码成36bit进行加扰。

加扰过程如下：PCFICH信道编码比特流用小区特定的伪随机序列进行加扰处理。扰码器输入比特序列表示为b(0),...,b(35)，扰码器输出比特序列表示为扰码器输出与输入关系表示为：

$\tilde{b}\left(i\right)=(b\left(i\right)+c\left(i\right))\mathrm{mod}2$

c(i)为扰码序列，扰码序列由长度为31的Gold序列生成，长度为36的伪随机序列c(n)，n=0,1,...,35定义

c(n)=(x₁(n+N_C)+x₂(n+N_C))mod 2

x₁(n+31)=(x₁(n+3)+x₁(n))mod 2

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))mod 2

其中N_C=1600，第一个m序列由x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,30进行初始化，第二个m序列由

进行初始化，扰码序列初始化的值为 $c_{\mathrm{init}}=2866\×(2*\mathrm{SubBandIndex}+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$

2、PHICH承载混合自动重发请求（HARQ）信息，由于PHICH占用18个资源元素，采用QPSK调制，因此每个资源元素承载2比特信息，PHICH首先编码成36bit进行加扰。

加扰过程如下：PHICH信道编码比特流用小区特定的伪随机序列进行加扰处理。扰码器输入比特序列表示为b(0),...,b(35)，扰码器输出比特序列表示为

则扰码器输出与输入关系表示为：

$\tilde{b}\left(i\right)=(b\left(i\right)+c\left(i\right))\mathrm{mod}2$

c(i)为扰码序列，扰码序列由长度为31的Gold序列生成，长度为36的伪随机序列c(n)，n=0,1,...,35为

c(n)=(x₁(n+N_C)+x₂(n+N_C))mod 2

x₁(n+31)=(x₁(n+3)+x₁(n))mod 2

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))mod 2

其中N_C=1600，第一个m序列由x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,30进行初始化，第二个m序列由进行初始化，扰码序列初始化的值为 $c_{\mathrm{init}}=2866\×(2*\mathrm{SubBandIndex}+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$

3、PDCCH承载下行控制信息（DCI）信息，由于PDCCH占用81个资源元素，采用QPSK调制，因此每个资源元素承载2比特信息，PDCCH首先编码成162bit进行加扰。

加扰过程如下：PDCCH信道编码比特流用小区特定的伪随机序列进行加扰处理。扰码器输入比特序列表示为b(0),...,b(161)，扰码器输出比特序列表示为

则扰码器输出与输入关系表示为：

$\tilde{b}\left(i\right)=(b\left(i\right)+c\left(i\right))\mathrm{mod}2$

c(i)为扰码序列，扰码序列由长度为31的Gold序列生成，长度为162的伪随机序列c(n)，n=0,1,...,161为

c(n)=(x₁(n+N_C)+x₂(n+N_C))mod 2

x₁(n+31)=(x₁(n+3)+x₁(n))mod 2

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))mod 2

其中N_C=1600，第一个m序列由x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,30进行初始化，第二个m序列由

进行初始化，扰码序列初始化的值为 $c_{\mathrm{init}}=2866\×(2*\mathrm{SubBandIndex}+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$

实施例二

每个频点的伪随机序列的初始值由以下公式计算：

$c_{\mathrm{init}}=(n_{\mathrm{SI}-\mathrm{RNTI}}+1)\×(\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$

其中，n_SI-RNTI为系统信息更新的无线网络临时识别号，对于同一个频点的所有用户来说，该值相同，SubBandIndex代表频点索引值，

代表小区ID。

该扰码初值共有31-bit，其中包括22-bit的mixer，9-bit的小区ID，22-bit的mixer由下式构成：

22-bit mixer=(n_SI-RNTI+1)×(mod(SubBandIndex,128)+1)

上述公式可以应用于具有载波聚合特性的无线通信系统的下行业务信道，包括：用来发送系统信息更新的物理下行共享信道（PDSCH）。

具体地，承载系统信息更新的PDSCH，由于PDSCH占用81个资源元素，当调制方式为QPSK时，每个资源元素承载2比特信息，PDSCH首先编码成162bit进行加扰；当调制方式为16QAM时，每个资源元素承载4比特信息，PDSCH首先编码成324bit进行加扰；当调制方式为64QAM时，每个资源元素承载6比特信息，PDSCH首先编码成486bit进行加扰。

下面为调制方式为QPSK举例说明加扰过程：

加扰过程如下：PDSCH信道编码比特流用小区特定的伪随机序列进行加扰处理。扰码器输入比特序列表示为b(0),...,b(161)，扰码器输出比特序列表示为则扰码器输出与输入关系表示为：

$\tilde{b}\left(i\right)=(b\left(i\right)+c\left(i\right))\mathrm{mod}2$

c(i)为扰码序列，扰码序列由长度为31的Gold序列生成，长度为162的伪随机序列c(n)，n=0,1,...,161定义为

c(n)=(x₁(n+N_C)+x₂(n+N_C))mod 2

x₁(n+31)=(x₁(n+3)+x₁(n))mod 2

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))mod 2

其中N_C=1600，第一个m序列由x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,30进行初始化，第二个m序列由

进行初始化，扰码序列初始化的值为 $c_{\mathrm{init}}=(n_{\mathrm{SI}-\mathrm{RNTI}}+1)\×(\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$

实施例三

每个频点的伪随机序列的初始值由以下公式计算：

$c_{\mathrm{init}}=(n_{\mathrm{RNTI}}+1)\×2^{16}+\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$ 其中，n_RNTI为无线网络临时识别号，SubBandIndex代表频点索引值，

代表小区ID。

该扰码初值共有31-bit，其中包括15-bit的n_RNTI，7-bit的频点索引值SubBandIndex，9-bit的小区ID。

上述公式可以应用于具有载波聚合特性的无线通信系统的下行业务信道，包括：用来发送业务信息的PDSCH。

具体地，承载业务信息的PDSCH，由于PDSCH占用81个资源元素，当调制方式为QPSK时，每个资源元素承载2比特信息，PDSCH首先编码成162bit进行加扰；当调制方式为16QAM时，每个资源元素承载4比特信息，PDSCH首先编码成324bit进行加扰；当调制方式为64QAM时，每个资源元素承载6比特信息，PDSCH首先编码成486bit进行加扰。

下面为QPSK调制为例说明加扰过程：

加扰过程如下：PDSCH信道编码比特流用小区特定的伪随机序列进行加扰处理。扰码器输入比特序列表示为b(0),...,b(161)，扰码器输出比特序列表示为则扰码器输出与输入关系表示为：

$\tilde{b}\left(i\right)=(b\left(i\right)+c\left(i\right))\mathrm{mod}2$

c(i)为扰码序列，扰码序列由长度为31的Gold序列生成，长度为162的伪随机序列c(n)，n=0,1,...,161定义为

c(n)=(x₁(n+N_C)+x₂(n+N_C))mod 2

x₁(n+31)=(x₁(n+3)+x₁(n))mod 2

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))mod 2

其中N_C=1600，第一个m序列由x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,30进行初始化，第二个m序列由

进行初始化，扰码序列初始化的值为 $c_{\mathrm{inin}}=(n_{\mathrm{RNTI}}+1)\×(\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}.$

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高解调正确率的方法，其特征在于，所述方法包括：

将下行信道信息进行编码得到编码后数据；

然后根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值；

在下行信道中根据所述初始值计算频点对应的扰码序列，并由所述扰码序列加扰编码后的数据；

接收端利用所述扰码序列解扰接收到的数据。

2.根据权利要求1所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值包括：

每个频点伪随机序列的初始值 $c_{\mathrm{init}}=2866\×(2*\mathrm{SubBandIndex}+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},$ 其中是小区ID，SubBandIndex是频点索引值。

3.根据权利要求1所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值包括：

每个频点伪随机序列的初始 $c_{\mathrm{init}}=(n_{\mathrm{SI}-\mathrm{RNTI}}+1)\×(\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)+1)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},$ 其中n_SI-RNTI是系统信息更新的无线网络临时识别号，

是小区ID，SubBandIndex是频点索引值。

4.根据权利要求1所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述根据小区ID和频点索引值计算每个频点伪随机序列的初始值包括：每个频点伪随机序列的初始值 $c_{\mathrm{init}}=(n_{\mathrm{RNTI}}+1)\×2^{16}+\mathrm{mod}(\mathrm{SubBandIndex},128)\×2^9+N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}},$ 其中n_RNTI无线网络临时识别号，是小区ID，SubBandIndex是频点索引值。

5.根据权利要求2所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述下行信道包括物理控制格式指示信道PCFICH和物理HARQ指示信道PHICH，所述编码后数据为36比特。

6.根据权利要求2所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述下行信道包括物理控制格式指示信道PCFICH，所述下行信道信息包括承载控制格式指示CFI信息，所述编码后数据为36比特。

7.根据权利要求2所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述下行信道包括物理HARQ指示信道PHICH，所述下行信道信息包括混合自动重发请求HARQ信息，所述编码后数据为36比特。

8.根据权利要求2所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述下行信道包括物理下行控制信道PDCCH，所述下行信道信息包括下行控制信息DCI信息，所述编码后数据为162比特。

9.根据权利要求3所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述下行信道包括承载系统信息更新的物理下行共享信道PDSCH，所述下行信道信息包括系统信息更新，所述编码后数据为81*modeType比特，其中modeType等于2、4或6。

10.根据权利要求4所述提高解调正确率的方法，其特征在于，所述下行信道包括承载业务信息的PDSCH，所述下行信道信息包括业务信息，所述编码后数据为81*modeType比特，其中modeType等于2、4或6。

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