CN108259116B - 一种cdma通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线通信设备,包括:存储器,用于存储分配给无线通信网络所覆盖的扇区中多个用户设备的无线通信资源;处理器,连接所述存储器,用于激活所述无线通信网络中的基站设备的天线,所述天线用于接收或发送用户设备进行无线通信时所需的所述无线通信资源。本发明提供的无线通信设备能增加小区内用户的数量,降低相邻小区的信号干扰,提高了通信的质量。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种CDMA通信系统。
背景技术
CDMA(Code Division Multiple Access)即:码分多址移动通信,是一种具有划时代意义的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。
CDMA系统是基于码分技术的通信系统,系统为每个用户分配各自特定的码字序列,码字序列之间具有很好的正交性,采用这些正交性很好的码字序列对用户承载的信息进行编码,这样才能将不同用户承载的信息进行区分,CDMA系统中码字正交性的优劣直接影响CDMA系统的抗干扰能力。
目前CDMA系统的用户容量受到正交码字的制约是比较明显的,具体来说,采用现有技术生成的正交序列的数量难以满足用户数量增长的趋势,这样限制了小区内用户的数量,制约了CDMA系统的容量,限制了CMDA系统的发展。
发明内容
因此,为解决现有技术存在的技术缺陷和不足,本发明提出一种无线通信设备,包括:
存储器,用于存储分配给无线通信网络所覆盖的扇区中多个用户设备的无线通信资源;
处理器,连接所述存储器,用于激活所述无线通信网络中的基站设备的天线,所述天线用于接收或发送用户设备进行无线通信时所需的所述无线通信资源。
在本发明的一种实施方式中,所述处理器包括:
判断模块,用于实时判断所述多个用户设备在进行无线通信时所需的无线通信资源总量;
激活模块,连接所述判断模块,用于根据所述无线通信资源总量激活天线,且被激活的天线数量与所述无线通信资源总量正相关。
在本发明的一种实施方式中,所述无线通信资源包括码字组,所述码字组被所述无线通信设备的编解码装置编码或者解码以承载用户设备发送或接收的用户信息。
在本发明的一种实施方式中,所述码字组为正交码字组,所述正交码字组包括多个相互正交的正交码字,所述正交码字用于区分不同用户设备的发送或接收的用户信息。
在本发明的一种实施方式中,所述处理器还包括:
选择模块,用于选择自然数m和k,且m、k之间满足:m=2k+4;
第一构造模块,用于构造5谱值向量布尔函数;
第二构造模块,用于利用所述5谱值向量布尔函数构造24个正交序列集;
分配模块,用于将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交。
在本发明的一种实施方式中,所述5谱值向量布尔函数的walsh谱值为{0,2m/2,-2m /2,2(m/2)+1,-2(m/2)+1},并且,所述5谱值向量布尔函数对应的5谱值序列的长度为2m。
在本发明的一种实施方式中,所述第一构造模块具体用于:
π(b1+b2γ+…+bkγk-1)=(b1,b2,...,bk),
ψ0(00)=00,ψ0(01)=10,ψ0(10)=01,ψ0(11)=11,
ψ1(00)=00,ψ1(01)=01,ψ1(10)=11,ψ1(11)=10,
F(X)=(f0(X),f1(X)),i=0,1,
在本发明的一种实施方式中,所述第二构造模块包括:
分割单元,用于将维度为2m×2m的哈达玛矩阵按设定规则分为6个正交序列集,其中两个正交序列集中的任一个均含有2m-2个序列,四个正交序列集中的任一个均含有2m-3个序列;
获取单元,用于根据所述5谱值向量布尔函数得到4个5谱值布尔函数;
转换单元,用于将所述4个5谱值布尔函数的真值表转换成1或者-1以形成4个5谱值序列集;
相乘单元,用于将所述6个正交序列集分别与所述4个5谱值序列集相乘以得到24个正交序列集。
在本发明的一种实施方式中,所述转换单元具体用于:
若5谱值布尔函数的值为0,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为1;
若5谱值布尔函数的值为1,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为-1。
在本发明的一种实施方式中,所述处理器还包括:降扰模块,用于:
在分配模块将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交之后,使相间蜂窝小区的相关值最小化以降低CDMA系统的干扰。
本发明提供的无线通信设备,很适合应用在CDMA蜂窝小区中,能扩大蜂窝小区的容量,增加小区内用户的数量,降低用户之间的通信干扰,有利于CDMA系统的发展。
通过以下参考附图的详细说明,本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道,该附图仅仅为解释的目的设计,而不是作为本发明的范围的限定,这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道,除非另外指出,不必要依比例绘制附图,它们仅仅试图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明提供的一种无线通信设备结构示意图;
图2为本发明提供的一种处理器结构示意图;
图3为本发明提供的一种第二构造模块结构示意图;
图4为本发明实施例提供一种CDMA系统中正交序列集的构造方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的在多个蜂窝小区中分配序列集的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
请参见图1,图1为本发明提供的一种无线通信设备结构示意图,其包括:
存储器,用于存储分配给无线通信网络所覆盖的扇区中多个用户设备的无线通信资源;
处理器,连接所述存储器,用于激活所述无线通信网络中的基站设备的天线,所述天线用于接收或发送用户设备进行无线通信时所需的所述无线通信资源。
请参见图2,图2为本发明提供的一种处理器结构示意图,其包括:
判断模块,用于实时判断所述多个用户设备在进行无线通信时所需的无线通信资源总量;
激活模块,连接所述判断模块,用于根据所述无线通信资源总量激活天线,且被激活的天线数量与所述无线通信资源总量正相关。
进一步地,在上述实施方式的基础上,所述无线通信资源包括码字组,所述码字组被所述无线通信设备的编解码装置编码或者解码以承载用户设备发送或接收的用户信息。
在本发明提供的一种实施方式中,所述码字组为正交码字组,所述正交码字组包括多个相互正交的正交码字,所述正交码字用于区分不同用户设备的发送或接收的用户信息。
进一步地,在上述实施方式的基础上,所述处理器还包括:
选择模块,用于选择自然数m和k,且m、k之间满足:m=2k+4;
第一构造模块,用于构造5谱值向量布尔函数;
第二构造模块,用于利用所述5谱值向量布尔函数构造24个正交序列集;
分配模块,用于将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交。
进一步地,在上述实施方式的基础上,所述5谱值向量布尔函数的walsh谱值为{0,2m/2,-2m/2,2(m/2)+1,-2(m/2)+1},并且,所述5谱值向量布尔函数对应的5谱值序列的长度为2m。
进一步地,在上述实施方式的基础上,所述第一构造模块具体用于:
π(b1+b2γ+…+bkγk-1)=(b1,b2,...,bk),
ψ0(00)=00,ψ0(01)=10,ψ0(10)=01,ψ0(11)=11,
ψ1(00)=00,ψ1(01)=01,ψ1(10)=11,ψ1(11)=10,
F(X)=(f0(X),f1(X)),i=0,1,
请参见图3,图3为本发明提供的一种第二构造模块结构示意图,其包括:
分割单元,用于将维度为2m×2m的哈达玛矩阵按设定规则分为6个正交序列集,其中两个正交序列集中的任一个均含有2m-2个序列,四个正交序列集中的任一个均含有2m-3个序列;
获取单元,用于根据所述5谱值向量布尔函数得到4个5谱值布尔函数;
转换单元,用于将所述4个5谱值布尔函数的真值表转换成1或者-1以形成4个5谱值序列集;
相乘单元,用于将所述6个正交序列集分别与所述4个5谱值序列集相乘以得到24个正交序列集。
进一步地,在上述实施方式的基础上,所述转换单元具体用于:
若5谱值布尔函数的值为0,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为1;
若5谱值布尔函数的值为1,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为-1。
进一步地,在上述实施方式的基础上,所述处理器还包括:降扰模块,用于:
在分配模块将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交之后,使相间蜂窝小区的相关值最小化以降低CDMA系统的干扰。
本发明提供的无线通信设备,很适合应用在CDMA蜂窝小区中,能扩大蜂窝小区的容量,增加小区内用户的数量,降低用户之间的通信干扰,有利于CDMA系统的发展。
实施例二
为了更好地说明本发明提供的方法,首先对本发明的技术背景做如下介绍。
首先我们介绍一些与布尔函数和序列相关的概念和工具。我们主要工具是walsh变换。
设是m维向量空间,是在GF(2)上的一个有限域,其中,GF(2)为近世代数中的有限域,m元布尔函数f(x)表示为某个到上的映射,这里令Bm表示所有m元布尔函数的集合。为了方便,我们用“+”以及∑i来代替和中的加法运算。任何布尔函数f∈Bm可以由其代数正规型表示:
其中加法为模2运算。
令Bm表示所有m元布尔函数的集合,对于任意的f∈Bm,其Walsh谱定义如下:
Wf(0m)=0,
其中0m表示的是m长的0向量。
函数f∈Bm的序列是一个长度N=2m的(1,-1)序列,定义为
H={rj|0≤j≤2m-1},
是一个哈达玛序列集,显而易见,
定义1.令f1,f2∈Bm。如果满足:
正交序列以下重要的性质:
定义2:如果对于任意Wf(α)∈{0,±2λ},其中λ≥m/2是一个正整数,那么这个函数f称为Plateaued函数。当这个函数称为semi-bent函数。若f是Plateaued函数(semi-bent函数),那么f称为Plateaued序列(semi-bent序列)。
定义3:对于任意正整数,m=s+t,一个Maiorana-McFarland函数定义为:
当s≤t并且φ是单设,那么Maiorana-McFarland类函数是Plateaued函数。特别的,当s=t且φ是双射,那么我们就得到了bent函数的Maiorana-McFarland类。
定义4:一个m变元t维的向量函数是一个映射函数也可以视t元布尔函数集F(x)=(f1,...,ft)。如果分量函数f1,...,ft的任意非零线性组合是一个谱值取自于{0,±2λ}的三值Plateaued布尔函数,那么称F为一个向量Plateaued函数。当F称为向量semi-bent函数。如果分量函数f1,...,ft的任意非零线性组合是一个谱值取自{±2m/2}二值bent函数,那么称F为一个向量bent函数,其中m为偶数且t≤m/2。
实施例三
请参见图4,图4为本发明实施例提供一种CDMA系统中正交序列集的构造方法的流程图,在本实施例中,该方法具体可由处理器执行,执行过程中可以包括如下步骤:
步骤a:选择自然数m和k,且m、k之间满足:m=2k+4;
步骤b:构造5谱值向量布尔函数;
步骤c:利用所述5谱值向量布尔函数构造24个正交序列集;
步骤d:将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交。
进一步地,在上述实施方式的基础上,所述5谱值向量布尔函数的walsh谱值为{0,2m/2,-2m/2,2(m/2)+1,-2(m/2)+1},并且,所述5谱值向量布尔函数对应的5谱值序列的长度为2m。
在本发明的一种实施方式中,构造5谱值向量布尔函数的方式为:
π(b1+b2γ+…+bkγk-1)=(b1,b2,...,bk),
ψ0(00)=00,ψ0(01)=10,ψ0(10)=01,ψ0(11)=11,
ψ1(00)=00,ψ1(01)=01,ψ1(10)=11,ψ1(11)=10,
F(X)=(f0(X),f1(X)),i=0,1,
进一步地,在上述实施方式的基础上,利用所述5谱值向量布尔函数构造24个正交序列集,具体可以为:
将维度为2m×2m的哈达玛矩阵按设定规则分为6个正交序列集,其中两个正交序列集中的任一个均含有2m-2个序列,四个正交序列集中的任一个均含有2m-3个序列;
根据所述5谱值向量布尔函数得到4个5谱值布尔函数;
将所述4个5谱值布尔函数的真值表转换成1或者-1以形成4个5谱值序列集;
其中,将所述4个5谱值布尔函数的真值表转换成1或者-1,具体为:
若5谱值布尔函数的值为0,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为1;
若5谱值布尔函数的值为1,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为-1。
将所述6个正交序列集分别与所述4个5谱值序列集相乘以得到24个正交序列集。
令
实施例四
本实施例对实施例三中的提供的正交序列集的生成方式的效果做出进一步说明。
以下对上述结论成立的原因做出说明。
当α=α'时,S1=±2k+3=±2m/2+1,S2+S3=0;
当α+α'=100时,S1=0,S2+S3=0;
当α+α′∈(0,c+c′),(1,c+c′)时,S1=0,S2+S3=0;
当α,α'为其他情形时,第一个累和式为零,第二个累和式和第三个累和式只有其中一个累和为±2m/2,另一个为0,故其余情形互相关值均为±2m/2。
实施例五
本实施例对在上述实施例的基础上,对生成的正交序列分配给多个小区的分配方法做出说明。
请参考表1,表1为根据本发明实施方式得到的任意两个序列集的互相关值对照表。
表1正交序列集的互相关值
进一步地,在将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交之后,还可以执行如下步骤:
使相间蜂窝小区的相关值最小化以降低CDMA系统的干扰。
请参考图5,图5为本发明实施例提供的在多个蜂窝小区中分配序列集的示意图。具体的,设相邻两个小区之间的距离为1,即如图5中相邻两个正六边形的中心点之间的距离为1,则图5中CDMA系统的复用距离D=4。这种排列方式保证了相邻蜂窝的正交性,有效地抑制了相邻蜂窝的干扰。图5中Hα是的缩写。
综上,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制,本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。
Claims (8)
1.一种无线通信设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储分配给无线通信网络所覆盖的扇区中多个用户设备的无线通信资源;
处理器,连接所述存储器,用于激活所述无线通信网络中的基站设备的天线,所述天线用于接收或发送用户设备进行无线通信时所需的所述无线通信资源;
其中,所述处理器还包括:选择模块,用于选择自然数m和k,且m、k之间满足:m=2k+4;第一构造模块,用于构造5谱值向量布尔函数;第二构造模块,用于利用所述5谱值向量布尔函数构造24个正交序列集;分配模块,用于将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交;
所述第一构造模块具体用于:
π(b1+b2γ+…+bkγk-1)=(b1,b2,...,bk),
ψ0(00)=00,ψ0(01)=10,ψ0(10)=01,ψ0(11)=11,
ψ1(00)=00,ψ1(01)=01,ψ1(10)=11,ψ1(11)=10,
F(X)=(f0(X),f1(X)),i=0,1,
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,所述处理器包括:
判断模块,用于实时判断所述多个用户设备在进行无线通信时所需的无线通信资源总量;
激活模块,连接所述判断模块,用于根据所述无线通信资源总量激活天线,且被激活的天线数量与所述无线通信资源总量正相关。
3.如权利要求2所述的设备,其特征在于,所述无线通信资源包括码字组,所述码字组被所述无线通信设备的编解码装置编码或者解码以承载用户设备发送或接收的用户信息。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述码字组为正交码字组,所述正交码字组包括多个相互正交的正交码字,所述正交码字用于区分不同用户设备的发送或接收的用户信息。
5.如权利要求4所述的设备,其特征在于,所述5谱值向量布尔函数的walsh谱值为{0,2m/2,-2m/2,2(m/2)+1,-2(m/2)+1},并且,所述5谱值向量布尔函数对应的5谱值序列的长度为2m。
6.如权利要求5所述的设备,其特征在于,所述第二构造模块包括:
分割单元,用于将维度为2m×2m的哈达玛矩阵按设定规则分为6个正交序列集,其中两个正交序列集中的任一个均含有2m-2个序列,四个正交序列集中的任一个均含有2m-3个序列;
获取单元,用于根据所述5谱值向量布尔函数得到4个5谱值布尔函数;
转换单元,用于将所述4个5谱值布尔函数的真值表转换成1或者-1以形成4个5谱值序列集;
相乘单元,用于将所述6个正交序列集分别与所述4个5谱值序列集相乘以得到24个正交序列集。
7.如权利要求6所述的设备,其特征在于,所述转换单元具体用于:
若5谱值布尔函数的值为0,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为1;
若5谱值布尔函数的值为1,则将所述5谱值布尔函数的值在真值表中记录为-1。
8.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述处理器还包括:降扰模块,用于:
在分配模块将所述正交序列集分配给蜂窝小区,并使蜂窝小区内的序列均相互正交,并且所述蜂窝小区内的序列与相邻蜂窝小区内的序列均相互正交之后,使相间蜂窝小区的相关值最小化以降低CDMA系统的干扰。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220120 Address after: 410000 room 901, 9 / F, building 33, lufengheyuan (5g acceleration port), No. 328, Xiaoxiang Middle Road, Yuelu street, Yuelushan University Science and Technology City, Changsha City, Hunan Province Patentee after: Hunan Congmao Technology Co.,Ltd. Address before: 710065 Xi'an new hi tech Zone, Shaanxi, No. 86 Gaoxin Road, No. second, 1 units, 22 stories, 12202 rooms, 51, B block. Patentee before: XI'AN CREATION KEJI Co.,Ltd. |
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