CN1894877B - 在通信系统中传送信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出在一种通信系统中传送信号的方法，其中，包含多个二-移位完全补码对的代码组被指派用于该通信系统各台站之间的通信，其中所指派的代码组是相互正交的，并具有理想的自相关函数。本发明方法的特征在于，码长被定义为L＝2ⁿ，代码组的阶次被定义为N＝2^r，代码组的基数P被定义为：

，其中r和n是正整数。

Description

在通信系统中传送信号的方法

本发明涉及在一种通信系统中传送信号的方法，并涉及这种通信系统中的台站。

在无线通信系统中，终端和基站之间的信号是通过所谓的无线接口或者空中接口进行交换的。这些终端为移动用户终端或者是静止用户终端(UE-用户设备)，而基站(NB-节点B)提供对地面基站通信网络的访问。大家所熟知的无线通信系统的例子有第二代数字移动无线通信系统，象基于TDMA(时分多址)的GSM(全球移动通信系统)，提供的数据速率可达100kbit/s，以及第三代数字移动无线通信系统，象基于CDMA(码分多址)的UMTS(通用移动电信系统)，提供的数据速率可达2Mbit/s。

为了给大量用户提供比上述系统更高的数据速率，建议未来的无线通信系统依赖于所谓多载波CDMA(MC-CDMA)技术，其中将大量分离的频带(载波)以并行方式用于向/从用户终端信号的传送。在[1]中讨论了一种实施MC-CDMA系统的途径，它基于采用完全补码的偏移堆栈扩展(offsets tacked spreading)技术。

H.H.Chen等在[1]中曾引入一种基于称作正交补码的MC-CDMA体系结构，其出处可溯源到1960年代，当时Golay[2，3，4]和Turyn[5]首先研究了二进制补码对(pairs of binary complementary codes)。与传统的CDMA系统相比，[1]的建议得到一种扩展效率(spreadingefficiency)，该效率被定义为每个芯片传送信息位的总量，非常接近于1，在通过AWGN(平均白高斯噪声)信道进行传送时，无论是在上行链路或下行链路中，它都提供免MAI操作(MAI-free)，从而能够显著降低同信道干扰，减少CDMA系统容量，由于采用一种偏移堆栈扩展调制原理，它提供的带宽效率高，并能够进行多速率信号传送，大大简化了用于多媒体业务的速率-匹配运算。

所提议的MC-CDMA体系结构依赖于所谓的完全互补(CC)代码，该代码根据的是从[6]了解到的N-移位交叉-正交序列(N-shiftcross-orthogonal sequences)。阶次为N的CC代码由N群组成，每个群包含N个码长为L＝N²的元代码，其中对于n∈N，N＝2ⁿ。

只有码长L＝4ⁿ才存在这种代码。另一个缺点在于这些代码的结构。每个群都由等于个固定数目的元素组成。由于所有元素都包括自动-补集(auto-complementary set)，所以为了正确检测一个特定的群，必须把全部群都接收下来。一个群里的元素数目决定分配的资源数目，即在MC-CDMA系统情况下所使用的频率(载波)数目。万一需要改变分配的资源数目，则也需要改变码长。由于每个用户应用的是截然不同的群，比如其签名代码，群数，或者换句话说，系统支持的用户数目等于

。如果，比如由于用户数量很多，需要更高的容量，则需要利用更长的CC代码。

C.-C.Tseng等在[7]中提出序列的相互正交补集，由此各补集均由长度L＝N的N个序列组成。和CC代码相比，能够在一个群里以比较短的码长获得相同的序列数。另一方面，一个特定补集里的序列数也是固定的并取决于码长。所以，如果需要改变分配的资源数，比如频带(载波)数目，则也需要改变码长。此外，为了正确进行检测，仍然需要把一个补集里的所有序列都接收下来。

因此，本发明的目的是提供能够支持大量用户的代码组，特别是在以MC-CDMA为基础的通信系统中能够更加灵活地进行资源分配。这个目的将通过独立权利要求的创造性特点来予以表达。

本发明依靠的是偏移堆栈扩展技术，并定义一种新型的完全补码，和已知的现有代码技术相比，在比如以MC-CDMA为基础的通信系统中，这种新型完全补码能够使得对用户数量和数据速率的更改更加灵活。

通过以下描述以及相随草图中所显示的图形能够更容易理解本发明，并能使本发明的其他方面和特点变得明显起来，其中：

图1  表示一个无线通信网络的方框图，

图2  表示VT-SACC集合相互正交对四元组(quadruplet)的合成，

图3  表示码长为L的一种1D VT-SCC代码，

图4  表示码长L＝4的一种1D VT-SCC代码以及两个集合之间自相关(autocorrelation)的总和，

图5  表示码长L＝4、基数为8的一个VT-SACC集合自相关的总和，

图6  表示码长L＝4、基数为4的跟随的一个VT-SACC集合自相关的总和，

图7  是两个表格，对已知现有技术的代码特性与本发明的代码特性进行了比较。

图1给出基于大家熟知的UMTS-标准的一种无线通信系统的基本结构。这种系统由一个与公用电话交换网PSTN以及其它多个MSC相连接的移动业务交换中心(MSC)组成。与一个MSC连接的是多个基站控制器RNC(无线网络控制器)，这些基站控制器特别用于调整由基站NB(节点-B)提供的无线资源分配。基站NB分别在下行链路DL中把信号发送给处于该基站NB覆盖区域C之内的各用户设备UE，在上行链路UL中从这些UE接收信号。比如，代码组Y1...Y4用于基站NB和用户设备UE1...UE4之间的通信，对Y1...Y4将在下面进行详细解释。

下面来讨论根据本发明的可变二-移位完全互补(VT-SCC)代码的合成。

可变二-移位自动补码(VT-SACC)集合是形成一维(1D)可变二-移位完全互补(1D VT-SCC)代码的基础。这些VT-SACC集合由码长L＝2ⁿ的可变数目的二-移位补码(T-SCC)对组成，其中，n∈自然数，每一对都由两个二-移位互补(T-SC)代码元素组成，其中，术语互补表示一个确定的T-SCC对的T-SC代码元素非周期的自-相关(AAC)函数的总和是一个幅度为2L、旁瓣电平(sidelobe level)为0的脉冲。由于各T-SC代码元素的AAC函数每秒的移位为0，所以术语二-移位与术语互补是结合起来应用的。

VT-SACC集合的最小单位是创建T-SCC对的T-SC代码元素。下面来讨论产生这种序列的两种方法。第一个方法基于从Reed-Mueller代码进行合成，而第二个方法为了合成采用的是一种多-变量多项式方程式系统。

从Reed-Mueller代码合成VT-SACC集合

揭示了在Golay互补对和通用二进制Reed-Mueller代码之间存在的关系。在这篇文章中曾证明有可能利用RM(1，n)代码以及具有所需特性的陪集首(coset leaders)产生出全部的Golay序列。此外还曾证明一个2ⁿn！Golay序列的集合可表示为RM(1，n)的

个不同的陪集，每个陪集包含2ⁿ⁺¹代码字。

设想长度为2ⁿ的二进制序列在{0，1}区间上，x₀是一个全部为1的序列。对于i＝1，2，...，n，令x_n为连成一串、对包含2^n-i个0跟随2^n-i个1序列进行2^i-1次拷贝的序列。于是x₀，x₁，...，x_n就为第一阶次Reed-Mueller代码RM(1，n)形成了一个生成矩阵的各个行。

代码字

∑_i＝1 ^n-1x_x(i)x_π(i+1)+∑_i＝0 ⁿc_ix_i    (1)

对于{1，2，...，m}的任意排列π以及任意系数C_i∈{0，1}，都是一个码长L＝2ⁿ的二进制Golay序列。式(1)的第一项确定二次陪集首，第二项确定Reed-Mueller代码RM(1，n)中的一个成分。式(1)表示2ⁿn！个二进制Golay序列如何能够明确表示为RM(1，n)的

个不同的陪集。

为了获得在{0，1}区间的T-SC代码元素，需要对式(1)进行修改。公式(1)清晰地提供了一个分析确定VT-SACC集合最大基数的办法。因为T-SC代码元素是Golay序列的一个子-集，它们的基数将比Golay序列的小。另外，RM(1，n)的成分也必定和T-SC代码元素的相同。所以，唯一的区别可能来自二次陪集首。

从因子群理论可以很好了解，陪集首是权重最小陪集的一种表示，因此它可以代表整个陪集的特性。为了确定该陪集的特性，分析产生这个陪集的陪集首的特性就足够了。换句话说，用于产生T-SC代码元素的陪集首必定满足T-SC代码元素的特性。

式(1)的第一项

∑_i＝1 ^n-1x_x(i)x_π(i+1)    (2)

产生

个添加到RM(1，n)代码组上的陪集首。满足T-SC代码元素特性的陪集首产生T-SC代码元素的多个陪集。令x_n为连成一串、对由0和1组成序列进行2⁰次拷贝的序列，并考虑由下列RM(1，n)代码字组成的以下陪集首

$x_k{x}_l\⊕...\⊕x_i{x}_n\⊕...\⊕x_m{x}_n=\left\{\begin{array}{cc}(00...11)& n=2k+1\\ & k\∈Z^{+}\\ (00...00)& n=2k\end{array}\right.---\left(3\right)$

经过相关分析后可以看出这个陪集首表示并不提供T-SC代码元素的特性，所以它的陪集也不具有T-SC代码元素的特性。这样，如果由式(3)定义的二次陪集首在其表示法中包括的x_n多于一个，则它就不具有T-SC代码元素的特性。因而，必须将这样的陪集首从产生T-SC代码元素的陪集首中予以剔除。

正如上面提到的，有

个不同的陪集首。在这个集合中有个陪集首包括的x_n多于一个，因此，必须从所有不同陪集首的集合中将它们减去。这样做就得到了产生T-SC代码元素的(n-1)！个陪集首。由此，就有可能确定出所有不同T-SC代码元素的数目，或者换句话说，为具有特定码长L＝2ⁿ的VT-SACC集合确定了最大基数。

作为一个定理，令L＝2ⁿ为T-SC代码元素的码长，则由码长为L的所有T-SC代码元素组成集合的基数为2ⁿ⁺¹(n-1)！。

利用两个可能的方法可以把通过以上途径产生的T-SC代码元素配对成T-SCC对。第一个方法根据的是，如[4]所公开的，对于所有可能的分离对一个序列内元素相似性的一种估测，并接着与另一个序列进行比较。不过建立在相关特性基础上的第二个方法更为普及。码长L＝2ⁿ相同的一对T-SC代码元素，其中n∈自然数，如果这两个T-SC代码元素的AAC函数合计达到一个幅度2L的脉冲，则这对T-SC代码元素包括多个T-SCC对。

根据第一个例子，对于n＝3，陪集表示有3种选择，即

x₁x₂+x₂x₃＝00010010，x₁x₃+x₂x₃＝00010100和x₁x₂+x₁x₃＝00000110。为了产生码长N＝8、基数为16的Golay补码集合，选择第一种并将它添加给4个外加数据位(c₁，c₂，c₃，c₄)的编码值∑_ic_ix_i。这种集合可满足上面对VT-SACC集合给出的条件。此外，这第一陪集还产生码长N＝8的T-SC代码元素。第二陪集包括生成矩阵x₃的最后一行两次，因此其AAC不满足对T-SC代码元素给出的条件。至于最后一个陪集，它的AAC符合T-SC代码元素的特性，因此它产生T-SC代码元素的陪集。

由于1D VT-SCC代码被定义在{±1}上，而从RM(1，n)产生的T-SC代码元素被定义在{0，1}上，所以可利用以下规则：0→-1和1→1将它们的幅度从{0，1}变换到{±1}，而不会损失任何通用性。

在多-变量多项式方程组基础上VT-SACC集合的合成

按照第二个方法，产生T-SC代码元素的基础是根据多-变量多项式方程组对T-SC代码元素定义的再度形成，从[9]可以知道一个系统求解这些方程的途径。

假定可以找到所有码长为L的T-SC代码元素。令

m_i(x₁，...，x_L)， $1\≤i\≤\frac{3L}{2}---\left(4\right)$

是以下的多项式集合。

$m_i=\left\{\begin{array}{cc}{x}_i^2-1& 1\≤i\≤L\\ \underset{k}{\mathrm{\Σ}}{x}_k{x}_{k+(i-1)}& L+1\≤i\≤\frac{3L}{2}\end{array}\right.---\left(5\right)$

当且仅当(x₁，x₂，...，x_L)是复数的系统m_i＝0； $1\≤i\≤\frac{3L}{2}$ 的一个解，则

是一个T-SC代码元素。从方程(5)可以看出多项式集合的第一部分只对多项式系数值进行定义。下一个部分表达的是T-SC代码元素的主要特征，根据这个特征一个AAC函数中每秒的移位为零。求解这些多项式方程的一个办法是把给出的方程式转换成一种称作Groebner基的特殊形式。

下面第二个例子概括了用Groebner基的技术为码长L＝8的T-SC代码元素推导出的结果：

令S₂为集合{±1}，如果，而且仅仅如果

x₀，x₁，x₂，x₃，x₄∈S₂

x₅＝-x₃.x₂.x₄

x₆＝-x₀x₂x₄

x₇＝x₁.x₂.x₄

则任意一个代码 $\stackrel{\‾}{x}=(x_1,...,x_k)$ 都是一个T-SC代码元素。

正如上面提到过，可通过或采用原始的Golay定义[4]或采用自相关定义来把T-SC代码元素配对成T-SCC对。

提供可变性的唯一特征直接来自VT-SACC集合的结构。由于通过增加或消除一对或多对T-SCC，配对成T-SCC对的T-SC代码元素包含VT-SACC集合，所以可变更VT-SACC集合的基数而不致损失理想的自相关特性。T-SCC对的数目可以在间隔

之内变化，其中p＝2ⁿ⁺¹(n-1)！。

VT-SACC集合的相互正交对四元组的合成

下面来讨论为创建VT-SACC集合的四元组，VT-SACC集合的相互正交对四元组的合成。并在这种VT-SACC集合相互正交对四元组的基础上，再接着讨论1D VT-SCC代码的合成。

$X_{\mathrm{\ϵ}}=[{\stackrel{\‾}{x}}_k_{\mathrm{\ϵ}};1\≤k\≤p]$ 是一个VT-SACC集合，如上所述，它或者产自RM(1，n)，或者产自多-变量多项式方程组。此外，用代表序列一种逆运算(即，乘以-1)。由此，进一步的VT-SAC集合

$X_{\left[\left(\mathrm{\ϵ}\right)\mathrm{mod}4\right]+1}=[{\stackrel{\‾}{x}}_k_{\left[\left(\mathrm{\ϵ}\right)\mathrm{mod}4\right]+1};1\≤k\≤L]$ 可以从^εX获得，其中采用了[7]所公开的以下递归公式：

$X_{\left[\left(\mathrm{\ϵ}\right)\mathrm{mod}4\right]+1}=\left\{\begin{array}{cc}{\stackrel{\mathrm{\ϵ}\widetilde{\‾}}{x}}_{k+1}& k=2a+1\\ & a\∈Z^{+}\\ -{\stackrel{\mathrm{\ϵ}\widetilde{\‾}}{x}}_{k-1}& k=2a\end{array}\right.---\left(6\right)$

其中ε＝[(i-1)mod4]+1

集合^εX和^[(ε)mod4]+1X相互正交，并具有T-SCC代码元素的特性，p的上限为2ⁿ⁺¹(n-1)！，其中n＝log₂L。

公式(6)由4个独立运算组成，即，在一个序列中将元素重新排序，求反和倒转。可以显示，利用这个公式3次以上将会复制出以前的集合。图2对此进行了描述。因此，对于i∈<1，L>，左上指数ε被限定在间隔<1，4>上。

图2中的每个圆代表一个不同的VT-SACC集合，而特定圆之间的连接代表了相互正交特性。在图2所给的例子中，圆¹X与圆²X和⁴X链接，而不与³X链接。这表示，集合¹X与集合²X和⁴X相互正交，而不与³X正交。这归因于(6)的特性，这里对于i∈<1，L>^δX＝-^[(δ)mod4]+2X。由于每个圆都只和相邻的两个圆链接，所以只有来自VT-SACC集合四元组的VT-SACC集合的对才相互正交。

在下面第三个例子中，¹X是从公式(5)得到的一个码长L＝4、最大基数p＝8的VT-SACC集合。应用公式(6)可产生VT-SACC集合相互正交对的一个四元组。从这些集合的前两行可以看出，第一集合的第一行¹X被倒转并求反，以形成下一个集合的第二行。随后，仅使第二集合的第二行倒转来形成第三集合的第一行。然后再次将第三集合的第一行倒转并求反来形成第四集合的第二行。

$X_1=\left(\begin{array}{cccc}-& -& -& +\\ -& -& +& -\\ -& +& -& -\\ -& +& +& +\\ +& -& -& -\\ +& -& +& +\\ +& +& -& +\\ +& +& +& -\end{array}\right)$ $X_2=\left(\begin{array}{cccc}-& +& -& -\\ -& +& +& +\\ +& +& +& -\\ +& +& -& +\\ +& +& -& +\\ +& +& +& -\\ -& +& +& +\\ -& +& -& -\end{array}\right)$ $X_3=\left(\begin{array}{cccc}+& +& +& -\\ +& +& -& +\\ +& -& +& +\\ +& -& -& -\\ -& +& +& +\\ -& +& -& -\\ -& -& +& -\\ -& -& -& +\end{array}\right)$ $X_4=\left(\begin{array}{cccc}+& -& +& +\\ +& -& -& -\\ -& -& -& +\\ -& -& +& -\\ -& -& +& -\\ -& -& -& +\\ +& -& -& -\\ +& -& +& +\end{array}\right)$

1D VT-SCC代码的合成

下面来讨论一维VT-SCC代码的合成。为了这个目的，假定来自

VT-SACC集合相互正交对四元组的一个VT-SACC集合 $X_{\mathrm{\&epsiv;}}=[{\stackrel{\&OverBar;}{x}}_k_{\mathrm{\&epsiv;}};1<k\&le;p]$

写作下面的矩阵表示：

$X_{\mathrm{\&epsiv;}}=\left(\begin{array}{cccc}{x}_{\mathrm{1,1}}& x_{\mathrm{1,2}}& ...& x_{1,L}\\ x_{\mathrm{2,1}}& x_{\mathrm{2,2}}& ...& x_{2,L}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ x_{p,1}& x_{p,2}& ...& x_{p,L}\end{array}\right).---\left(7\right)$

将以上矩阵变换为矢量形式可以得到：

$X_{\mathrm{\&epsiv;}}=\left(\begin{array}{c}{\stackrel{\&OverBar;}{x}}_1_{\mathrm{\&epsiv;}}\\ {\stackrel{\&OverBar;}{x}}_2_{\mathrm{\&epsiv;}}\\ .\\ .\\ .\\ {\stackrel{\&OverBar;}{x}}_p_{\mathrm{\&epsiv;}}\end{array}\right),---\left(8\right)$

这里每个都是一个码长为L的T-SC代码元素。

另外，根据[7]从互补集合的一个集合产生一个L×L的正交矩阵，假定将它写作下面的形式：

$E=\left(\begin{array}{c}{\stackrel{\&OverBar;}{e}}_1\\ {\stackrel{\&OverBar;}{e}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\stackrel{\&OverBar;}{e}}_L\end{array}\right)---\left(9\right)$

这个矩阵用于使VT-SACC集合相互正交对的四元组正交化。这可导致一个矩阵：

$Y=\begin{array}{}\end{array}\left(\begin{array}{c}{Y}_1\\ Y_2\\ .\\ .\\ .\\ Y_L\end{array}\right)---\left(10\right)$

其中当1≤i≤L时，Y_i是p×L维的子-矩阵，对于1≤k≤p，其定义为

对于1≤k≤p，是一种1D VT-SCC代码。

子-矩阵Y_i是p×L维VT-SACC集合，被写入一个表示1D VT-SCC代码的pL×L矩阵。

图3描述了一个码长为L的1D VT-SCC代码实例。图3里每个圆代表一个VT-SACC集合Y_i。单个圆之间的链接代表1D VT-SCC代码的特性。可以看出，每个圆或集合都和任何一个其它的圆相链接，所以所有包括1D VT-SCC代码的VT-SACC集合都是相互正交的。

在第三个例子的¹X，²X，³X和⁴X的基础上，第四个例子中有以下正交矩阵

$E=\left(\begin{array}{cccc}+& +& +& +\\ +& +& -& -\\ -& +& -& +\\ -& +& +& -\end{array}\right),$

这个矩阵来自通过[9]的定理12所创建的补集的第一集合。

由此，1D VT-SCC代码Y₁...Y₄可从(11)推导出来：

图4描述了1D VT-SCC代码的特性，其中各个圆代表不同的集合Y_i，而各圆之间的链接代表它们完全互补的特性，即a≠b时，任意一个Y_a和Y_b都是相互正交的。

来自1D VT-SCC代码VT-SACC集合的基数取决于代码长度和代码阶次。假定L＝2ⁿ是该代码的码长，N＝2^r是该代码的阶次，其中r≤n，则包含一个1D VT-SCC代码VT-SACC集合的基数p的可变性是码长右上指数n和阶次右上指数r的函数。基数能够用按照下面公式定义的分离步长进行变化：

$p(n,r)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{2^n(n-1)!}{2^{n-r}}(2k+1)& r<n;k=\mathrm{0,1},...,2^{n-r}-1\\ \frac{2^n(n-1)!}{2^{n-r}}(k+1)& n=r;k=\mathrm{0,1},...,2^{n-r}\end{array}\right.---\left(12\right)$

对于已经存在、根据被限制在一个确定码长和阶次范围内互补原则的序列的集合，本发明的可变基数p是未知的。但是式(12)仍然涵盖[6]所建议的解，对这种情况r＝n＝1。从而，应用这种1D VT-SCC代码的系统能够得益于这个可变的基数，因为这个基数在按照系统需要分配资源时与可变性建立了关系。

所以本发明提出了一种新型的CC代码的合成，即，1D可变二-移位完全互补(1D VT-SCC)代码，它们适合采用偏移堆栈扩展的MC-CDMA系统。这些代码的基础是{±1}上的Golay互补对。赋有高度可变性的独特特性能够显著改进基于MC-CDMA应用偏移堆栈扩展技术的系统。

本发明补码类型的可变性将展现在新合成方式的以下特性和方式中。

可变二-移位自动补码(VT-SACC)集合(群)是由可变数目的码长L＝2ⁿ的二-移位补码(T-SCC)对组成的。一对T-SCC由两个二-移位互补(T-SC)代码元素组成，使得它们非周期的自-相关(AAC)函数的总和是一个幅度为2L、旁瓣电平为零的脉冲。此外，除了零移位之外，在一对T-SCC里各T-SC代码元素的AAC函数中每秒的移位必须等于零。VT-SACC集合的AAC函数被定义为一个集合中各元素AAC函数的总和。由于元素被配对成T-SCC对，所以VT-SACC集合的AAC函数被限定为幅度为和旁瓣电平为零的一个脉冲，其中

是码长为L的T-SCC对的数目。

如果和根据一个集合或群内代码元素数目固定的已知现有补码技术相比，通过向/从一个VT-SACC集合增添或消除T-SCC对，就有可能改变VT-SACC集合的基数。T-SCC对可能的数目在

范围内变化，其中p＝2ⁿ⁺¹.(n-1)！。可以看出，具有码长L＝2ⁿ的T-SC代码元素的VT-SACC集合基数的上限大大超过以前的补集或群的基数，特别是对于比较长的码长。这种可变性能够基本上适应根据系统需要分配系统资源的多样性。具有这样基数的另一个重要优点在于它比已知现有的补码技术具有更大的过程增益(PG)，即，比CC代码大2ⁿ⁺¹(2n-1)！倍，比补集大(n-1)！倍。通过选择一个VT-SACC集合里T-SCC对的数目，可以对该集合自相关峰值的总和进行控制，从而在不友好的信道里产生的误码率(BER)比已知补码的低。

正如以上讨论的，由于采用VT-SACC集合作为构建块来合成一个新的1D可变二-移位完全互补(1D VT-SCC)代码，使我们能够利用它们独特可变特性的优点。1D VT-SCC代码由k个相互正交的VT-SACC集合组成。含有1D VT-SCC代码相互正交的VT-SACC集合的数目k可在间隔<2，L>内变化，其中L是VT-SACC集合里T-SC代码元素的码长。如果一个MC-CDMA系统基于偏移堆栈扩展技术，则相互正交的VT-SACC集合的数目与所支持的用户设备UE的数目是相对应的。由于1D VT-SCC代码内所有的VT-SACC集合都是相互正交的，因而支持用户设备UE的数目可在<1，L>范围内变化。如果和[6]提议的CC代码相比较，则1D VT-SCC代码应用的VT-SACC集合(群)要多

倍，从而导致在偏移堆栈扩展技术基础上的MC-CDMA系统中所支持的用户设备UE的数目多

倍。

下面将给出更多的例子。首先来考虑一对二-移位完全补码(T-SCC)。一对T-SCC由两个T-SC代码元素 $\stackrel{\&OverBar;}{x}=(x_1,x_2,...,x_L)$ 和 $\stackrel{\&OverBar;}{y}=(y_1,y_2,...,y_L)$ 组成，对于x_i，y_i∈{±1}两者长度皆为L＝2ⁿ，并且：

对于 $\mathrm{\&delta;}\left[i\right]=\left\{\begin{array}{cc}1& i=0\\ 0& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.i\&Element;Z,$ $\underset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}(x_k{x}_{k+i}+y_k{y}_{k+i})=2\mathrm{L\&delta;}\left[i\right],$

另外：

当i∈Z且 $i\&NotEqual;\frac{L}{2}$ 时， $\underset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}{x}_k{x}_{k+(L-2i)}=0$ 和 $\underset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}{y}_k{y}_{k+(L-2i)}=0.$

两个T-SC代码元素

和

之间的互补特性表示为 $\stackrel{\&OverBar;}{x}\&ap;\stackrel{\&OverBar;}{y}$ 。下面的元素是一个例子：

$\stackrel{\&OverBar;}{x}=\left(\begin{array}{cccc}-& -& -& +\end{array}\right)$

$\stackrel{\&OverBar;}{y}=\left(\begin{array}{cccc}-& -& +& -\end{array}\right),$

其中{+，-}对应{+1，-1}。

其次来考虑一个可变二-移位自动-补码(VT-SACC)集合。一个VT-SACC集合是一个包含

对T-SCC的集合X

$X=\left(\begin{array}{c}{\stackrel{\&OverBar;}{x}}_1\\ {\stackrel{\&OverBar;}{x}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\stackrel{\&OverBar;}{x}}_p\end{array}\right),$

对于j，r∈N和j＝1...p， ${\stackrel{\&OverBar;}{x}}_j\&ap;{\stackrel{\&OverBar;}{x}}_{j+r}.$

所述VT-SACC集合的AAC函数可定义为

对于 $\mathrm{\&delta;}\left[i\right]=\left\{\begin{array}{cc}1& i=0\\ 0& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.i\&Element;Z,$ $\underset{j}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}\left(x_{j,k}{x}_{j,k+i}\right)=\mathrm{pL\&delta;}\left[i\right]$

图5表示出以下具有码长L＝4、基数为8的VT-SACC集合自相关的总和。

$x=\left(\begin{array}{cccc}-& -& -& +\\ -& -& +& -\\ -& +& -& -\\ -& +& +& +\\ +& -& -& -\\ +& -& +& +\\ +& +& -& +\\ +& +& +& -\end{array}\right)$

按照下面的集合，在同一个VT-SACC集合里将对的数目从4变为2，则过程增益也将从32改变为16，如图6所示。

$x=\left(\begin{array}{cccc}-& -& -& +\\ -& -& +& -\\ -& +& -& -\\ -& +& +& +\end{array}\right)$

图5和6展示了按照本发明VT-SACC集合可变性的几个典型例子。在一个VT-SACC集合里T-SC代码元素的可变数目引起AAC函数峰值的变化。对于图6，在一个具有长度为4的T-SC代码元素的VT-SACC集合里T-SCC对的数目可以从范围<1，4>推导出来。

第三，我们来考虑一个阶次为L的一维可变二-移位完全互补(1DVT-SCC)代码。一个阶次为L的1D VT-SCC代码Y由L个VT-SACC集合组成

Y＝(Y₁  Y₂  …  Y_L)

其特性是，当a≠b时，任意两个VT-SACC集合Y_a和Y_b都是相互正交的。更精确地说：

$\underset{j}{\mathrm{\&Sigma;}}\underset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}\left({\left(a\right)}_{y_{j,k}}{\left(b\right)}_{y_{j,k+i}}\right)=0,i\&Element;Z$

换句话说，对于任何可能的移位，两个VT-SACC集合的特定T-SC代码元素之间非周期互相关(ACC)函数的和等于零。

图3描述了一个普通的阶次为L的1D VT-SCC代码的相互正交特性。如以上所讨论的，每个圆代表一个VT-SACC集合Y_i，单个圆之间的链接代表任何两个VT-SACC集合之间的相互正交特性。

考虑图4的例子，其中采用的是阶次L＝4的1D VT-SCC代码，在示范集合Y₁和Y₂之间的ACC函数对所有移位都是零。

图7用两个表格对上述按照本发明的代码和集合与已知现有技术的补码类型进行了比较。表1显示出不同类别补码基数的比较，其中最后一行给出的是本发明VT-SCC代码的基数。从该表可以看出，当利用相同的码长时，应用VT-SCC代码能够支持的用户设备数目要多得多。表2显示出不同类别补码之间过程增益PG的比较。可以再次清楚看出，当利用相同的码长时，VT-SCC代码的应用大大增加了过程增益。

在以上讨论的MC-CDMA-系统中，应用本发明的代码/集合可以确保，即使没有收到所使用载波(载波和基数相对应)总数中一个载波上的信号，但由于这些代码组的自相关函数理想，仍然能够以低误码率BER对所接收的信号进行检测，这归因于过程增益高而且旁瓣显著降低致使峰值突出的缘故。如果这种情况下利用已知现有技术的代码，就会导致产生多重旁瓣，因而会对接收器检测接收信号造成更多困难。

参考文献

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Claims (5)

1.在通信系统中传送信号的方法，其中

包含多个二-移位完全补码对的代码集被指派用于该通信系统各台站(NB，UE1，UE2，UE3，UE4)之间的通信，其中所指派的各代码集是相互正交的，并且其中除了零移位之外，所述多个二-移位完全补码对的每个代码的单个自相关函数的总和等于零，

其特征在于，

码长被定义为L＝2ⁿ，

代码的阶次被定义为N＝2^r，并且

代码集的基数p被定义为

$p(n,r)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{2^n(n-1)!}{2^{n-r}}(2k+1)& r<n;k=\mathrm{0,1},...,2^{n-r}-1\\ \frac{2^n(n-1)!}{2^{n-r}}(k+1)& n=r;k=\mathrm{0,1},...,2^{n-r}\end{array}\right.$

其中r和n是正整数，k是代码集的阶次。

2.根据权利要求1的方法，其中

任何两个代码集之间的互相关函数对于任意移位都同样为零。

3.根据权利要求1或2的方法，其中

该通信系统应用的是MC-CDMA技术。

4.根据权利要求1或2的方法，其中

在所述通信系统的台站的用于发送和/或接收信号的装置中采用所述代码集。

5.根据权利要求1或2的方法，其中

所述通信系统的台站为一种基站(NB)或一种用户设备(UE)。

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