DE102005005695A1 - Code sequence for e.g. universal mobile telecommunication system, has row of code matrix, where code matrix is obtained by generating Hadamard matrix that comprises specified length and columns of Hadamard matrix are exchanged - Google Patents

Code sequence for e.g. universal mobile telecommunication system, has row of code matrix, where code matrix is obtained by generating Hadamard matrix that comprises specified length and columns of Hadamard matrix are exchanged Download PDF

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Abstract

The sequence has a row of code matrix. The code matrix is obtained by generating a Hadamard matrix that comprises a length n and exchanging columns of the Hadamard matrix. A column permutation is performed for the Hadamard matrix, where columns of the Hadamard matrix are counted beginning from the number zero and not from the number one. Units of the Hadamard matrix are designated with line and column indices.

Description

Die Erfindung betrifft sowohl Codefolgen als auch Funkstationen, insbesondere Mobilstationen oder Basisstationen, die zur Verwendung von Codefolgen entsprechend eingerichtet sind.The The invention relates to both code sequences and radio stations, in particular Mobile stations or base stations that use code sequences are set up accordingly.

Die rasante technische Entwicklung auf dem Gebiet der Mobilfunkkommunikation führte in den letzten Jahren zur Entwicklung und Standardisierung der so genannten dritten Generation von Mobilfunksystemen, insbesondere dem UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), mit denen unter anderem das Ziel verfolgt wird, den Nutzern von Mobilstationen, wie beispielsweise Mobiltelefonen, erhöhte Datenraten zur Verfügung zu stellen.The rapid technical development in the field of mobile communications led in recent years to develop and standardize the so third generation of mobile radio systems, in particular the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) with which among other things, the goal for users of mobile stations, such as mobile phones, increased data rates available put.

Gerade in den letzten Monaten bildet ein so genannter Enhanced-Up-Link einen Schwerpunkt dieser Entwicklungs- und Standardisierungsaktivitäten. Mit diesem Enhanced-Up-Zink sollen für die Verbindung von einer Mobilstation zu einer Basisstation erhöhte Datenraten zur Verfügung gestellt werden. Zum Aufbau bzw. zur Aufrechterhaltung eines solchen Enhanced-Up-Links sind die Signalisierungskanäle E-HICH (Enhanced Up Link Dedicated Channel Hybrid ARQ Indicator Channel) und E-RGCH (Enhanced Up Link Dedicated Channel Relative Grant Channel) in der Richtung von der Basisstation an die Mobilstation vorgesehen.Just in recent months forms a so-called Enhanced-Up-Link a focus of these development and standardization activities. With This Enhanced-Up Zinc is meant for the connection from a mobile station to a base station increases data rates to disposal be put. To build or maintain such Enhanced-up links are the signaling channels E-HICH (Enhanced Up Link Dedicated Channel Hybrid ARQ Indicator Channel) and E-RGCH (Enhanced Up Link Dedicated Channel Relative Grant Channel) in the direction from the base station to the mobile station intended.

Mit dem E-HICH wird ein "ACK: Acknowledge" oder ein "NACK: Not-Acknowlegde" an die Mobilstation signalisiert, je nachdem, ob ein Paket von der Basisstation korrekt empfangen wurde oder nicht.With the E-HICH becomes an "ACK: Acknowledge "or a "NACK: Not-Acknowlegde" signaled to the mobile station, depending on whether a packet is received correctly by the base station was or not.

Mit dem E-RGCH wird an die Mobilstation signalisiert, ob sie mit höherer, gleicher oder niedrigerer Datenrate senden darf.With the E-RGCH is signaled to the mobile station, if they with higher, same or lower data rate.

Die Daten, insbesondere Datenbits, die über diese genannten Signalisierungskanäle, insbesondere über denselben Funkkanal, an verschiedene Mobilstationen gesendet werden, werden zur Teilnehmerseparierung mit einer Codefolge, auch Signatursequenz genannt, gespreizt.The Data, in particular data bits, via said signaling channels, in particular via the same Radio channel, to be sent to different mobile stations for subscriber separation with a code sequence, also signature sequence called, spread.

Da beispielsweise innerhalb des gleichen Funkkanals verschiedene Daten an verschiedene Mobilstationen gesendet werden, ist es erforderlich, den verschiedenen Daten entsprechend verschiedene Codefolgen aufzuprägen, um den Mobilstationen so zu ermöglichen, die über diesen Funkkanal empfangenen Daten voneinander zu trennen und in einer Mobilstation nur die an diese Mobilstation gerichteten Daten weiterzuverarbeiten.There for example, within the same radio channel different data be sent to different mobile stations, it is necessary To impose different code sequences according to different data to enable the mobile stations so the above this data received radio data from each other and in a mobile station only the data directed to this mobile station further processing.

Während der Enhanced-Up-Link-Kanal eine Datenübertragung von der Mobilstation zur Basisstation betrifft, beschreiben die genannten Signalisierungskanäle, E-HICH und E-RGCH, die Richtung von der Basisstation zu verschiedenen Mobilstationen.During the Enhanced-Up-Link channel data transmission from the mobile station pertaining to the base station, the said signaling channels, E-HICH and E-RGCH, the direction from the base station to various mobile stations.

Siehe hierzu auch:
R1-041421 „E-HICH/E-RGCH Signature Sequences", Ericsson R1-041177, "Downlink Control Signaling", Ericsson alle von 3GPP, 3rd Generation Partnership ProgrammSee also:
R1-041421 "E-HICH / E-RGCH Signature Sequences", Ericsson R1-041177, "Downlink Control Signaling", Ericsson all by 3GPP, 3 rd Generation Partnership Program

Es ist nun das Ziel weltweiter Entwicklungsbemühungen, einen Satz von Codefolgen oder Signatursequenzen anzugeben, die eine effiziente Realisierung dieser genannten Signalisierungskanäle ermöglichen.It is now the goal of worldwide development efforts, a set of code sequences or to specify signature sequences that provide efficient implementation enable these signaling channels.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine technische Lehre anzugeben, die eine effiziente Realisierung der genannten Signalisierungskanäle ermöglicht. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung Codefolgen anzugeben, die eine effiziente Realisierung der genannten Signalisierungskanäle ermöglichen.Of the The invention is therefore based on the problem, a technical teaching specify, which allows efficient implementation of said signaling channels. In particular, it is an object of the invention to provide code sequences which allow efficient implementation of the aforementioned signaling channels.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche definiert.These The object is solved by the features of the independent claims. Appropriate and advantageous developments of the invention are characterized by the features the dependent claims Are defined.

Die Erfindung beruht dabei zunächst auf dem Gedanken, Codefolgen zu verwenden, die zueinander orthogonal sind. Dies hat den Vorteil, dass ein Empfänger (beispielsweise eine Mobilstation), der mit seiner Codefolge auf eine Empfangssignalfolge korreliert, die nicht für ihn bestimmt ist, im Idealfall kein Korrelationssignal erhält. Daher erweist sich in einem ersten Schritt die Verwendung von Codefolgen als vorteilhaft, welche die Zeilen einer Hadamardmatrix bilden, da die Zeilen einer Hadamardmatrix zueinander orthogonal sind.The invention is based initially on the idea to use code sequences that are orthogonal to each other. This has the advantage that a receiver (for example a mobile station) which correlates with its code sequence to a received signal sequence which is not intended for it, ideally receives no correlation signal. Therefore, in a first step, the use of code sequences proves to be advantageous, which form the lines of a Hadamard matrix, since the lines of a Hadamard matrix are mutually orthogonal.

Hadamardmatrizen sind insbesondere definiert als Matrizen mit Elementen der Größe 1, deren Zeilen zueinander orthogonal sind, und deren Spalten zueinander orthogonal sind. Im Rahmen der Anmeldung soll aber der Begriff "Hadamardmatrix" allgemeiner alle Matrizen mit Elementen der Größe 1 beschreiben, deren Zeilen zueinander orthogonal sind.Hadamard are defined in particular as matrices with elements of size 1, whose Lines are mutually orthogonal, and their columns to each other are orthogonal. In the context of the application but the term "Hadamardmatrix" more generally all Describe matrices with size 1 elements whose lines are mutually orthogonal.

Allerdings ergaben der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen, dass die Verwendung der Zeilen einer Hadamardmatrix als Codefolgen zur Aufprägung auf Daten, insbesondere Daten bits, im genannten Anwendungsfall nicht zu den gewünschten Ergebnissen führt.Indeed The investigations underlying the invention showed that the Use of the lines of a Hadamard matrix as code sequences for imprinting on Data, in particular data bits, not in the application mentioned to the desired ones Results.

Aufwändige Untersuchungen und Überlegungen führten zu der Erkenntnis, dass Frequenzfehler, insbesondere die Differenz der Sendefrequenz und der Empfangsfrequenz aufgrund einer Dopplerverschiebung, die Orthogonalität der Codefolgen in der praktischen Anwendung verringert oder verschlechtert. Diese Verringerung oder Verschlechterung der Orthogonalität von Codefolgen aufgrund eines Frequenzfehlers stellte sich gerade dann als besonders stark heraus, wenn als Codefolgen die Zeilen bekannter Hadamardmatrizen verwendet werden.Elaborate investigations and considerations led to the realization that frequency errors, especially the difference the transmission frequency and the reception frequency due to a Doppler shift, the orthogonality the code sequence in practical application decreases or worsens. This reduction or deterioration of the orthogonality of code sequences just because of a frequency error turned out to be special strong if, as a code sequence, the lines of known Hadamardmatrizen be used.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist daher die Erkenntnis, für die Realisierung der oben genannten Signalisierungskanäle Codefolgen zu verwenden, deren Orthogonalität zueinander auch beim Vorliegen eines Frequenzfehlers möglichst nicht beeinträchtigt wird. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Satz von Codefolgen, insbesondere der Länge 40, für den gilt, dass die Codefolgen zueinander orthogonal sind und dass das Maximum von

Figure 00040001
minimal ist, wobei das Maximum für alle möglichen Paare s und e, wobei s ungleich e ist, gebildet wird, wobei C(s,i) das Element der Codematrix in Zeile s und Spalte i ist, und wobei die Summe über alle Spalten der Codematrix ausgeführt wird.An essential aspect of the invention is therefore the recognition to use for the realization of the above signaling channels code sequences whose orthogonality to each other is not affected as possible even in the presence of a frequency error. The subject matter of the invention is therefore also a set of code sequences, in particular of length 40, for which it holds that the code sequences are mutually orthogonal and that the maximum of
Figure 00040001
is minimal, with the maximum being formed for all possible pairs s and e, where s is not equal to e, where C (s, i) is the element of the code matrix in line s and column i, and where the sum over all columns of the Code matrix is executed.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Codefolge, die durch eine Zeile einer Codematrix beschrieben wird, wobei die Codematrix durch folgende Schritte erhältlich ist:

  • – Bilden einer Hadamardmatrix der Länge n;
  • – Vertauschen von Spalten der Hadamardmatrix.
Also within the scope of the invention is a code sequence which is described by a line of a code matrix, the code matrix being obtainable by the following steps:
  • Forming a Hadamard matrix of length n;
  • - Swap columns of the Hadamard matrix.

Aufwändige Simulationen mit eigens für diesen Zweck erstellten Simulationswerkzeugen ergaben, dass Codefolgen, die durch die Zeilen einer derart gebildeten Codematrix beschrieben werden, auch bei einem Frequenzfehler ihre Orthogonalität zueinander möglichst gut bewahren, und so den Mobilstationen eine gute Separierbarkeit von Signalen, die auf einer Spreizung mit derartigen Codefolgen basieren, ermöglichen.Elaborate simulations with specially for simulation tools created for this purpose showed that code sequences, described by the lines of a code matrix thus formed be, even with a frequency error their orthogonality to each other preferably well, and so the mobile stations a good separability of signals that are on a spread with such code sequences based, allow.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich bei der Verwendung von Codefolgen, die einer Codematrix entnommen werden, welche durch folgende Schritte erhältlich ist:

  • – Gruppierung der Spalten in Spalten der ersten Hälfte (0,1,2, ..., n/2 – 1) und in Spalten der zweiten Hälfte (n/2, n/2 + 1, ..., n – 1);
  • – Gruppierung der Spalten in Spalten mit gerader Nummer (0,2,4, ...n – 2) und in Spalten mit ungerader Nummer (1,3,5, .., n – 1);
  • – Vertauschen der Spalten der Hadamardmatrix derart, dass die Gruppe der Spalten der ersten Hälfte die Spalten mit gerader Nummer (0, 2, 4, ..., n – 2) der geänderten Codematrix bilden, und dass die Gruppe der Spalten der zweiten Hälfte die Spalten mit ungerader Nummer (1, 3, 5, ..., n – 1) der geänderten Codematrix bilden.
A further improvement results from the use of code sequences taken from a code matrix which can be obtained by the following steps:
  • - Grouping of the columns in columns of the first half (0,1,2, ..., n / 2 - 1) and in columns of the second half (n / 2, n / 2 + 1, ..., n - 1 );
  • - Group the columns in even-numbered columns (0,2,4, ... n - 2) and in odd-numbered columns (1,3,5, .., n - 1);
  • Swapping the columns of the Hadamard matrix such that the group of columns of the first half form the even numbered columns (0, 2, 4, ..., n - 2) of the changed code matrix, and that the group of columns of the second half form the odd-numbered columns (1, 3, 5, ..., n-1) of the changed code matrix.

Beispielsweise würden bei einer Matrix mit 8 Spalten die Spalten aus der Reihenfolge (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) in die Reihenfolge (0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7) vertauscht werden. 4 zeigt am Beispiel einer Matrix mit 8 Spalten die durch diese Operation erreichte Permutation bzw. Spaltenvertauschung.For example, in a matrix of 8 columns, the columns would be in the order (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) in the order (0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7) be reversed. 4 shows the example of a matrix with 8 columns, the permutation or column interchange achieved by this operation.

Diese Operation sei im Rahmen dieser Erfindung als „Verkämmen" bezeichnet. Sie ähnelt in gewisser Weise einer sog. Pharao-Mischung, in England auch Weber-Mischung genannt. Dabei werden die Karten in zwei gleich große Stapel geteilt. Dann werden die beiden Karten zusammengemischt, wobei abwechselnd eine Karte aus dem einen und dem anderen Stapel verwendet wird. (Siehe Martin Gardner: Kopf oder Zahl? Paradoxa und mathematische Knobeleien, 1978, Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH & Co., Weinheim, Seite 144-145). Streng genommen unterscheidet sich eine Pharaomischung von der Operation des Verkämmens etwas: Typischer weise beginnt man beim Mischen mit den beiden obersten Karten der beiden Stapel und baut damit den neuen, gemischten Stapel auf. Dadurch kommen diese beiden Karten zuunterst in den neuen Stapel. Die Pharaomischung ist also ein Verkämmen kombiniert mit einer Umkehrung der Reihenfolge der Karten. Wie aber weiter unten besprochen wird, ändern sich die Eigenschaften bei Frequenzfehler nicht, wenn die Folgen umgekehrt werden.This operation, in the context of this invention, is referred to as "combing." It is somewhat similar to a so-called pharaoh mixture, also known as the Weber mix in England, where the cards are split into two equal stacks, then the two cards are mixed together , where a card from one and the other stack is used alternately (see Martin Gardner: Head or Number? Paradox and mathematical puzzle, 1978, Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH & Co., Weinheim, page 144-145). Strictly speaking, a pharaoh mixture differs slightly from the operation of combing: Typically, you start by mixing with the top two cards of the two stacks, building up the new, mixed stack. This brings these two cards at the bottom of the new stack. The pharaoh mixture is thus a combing combined with a reversal of the order of the cards. However, as discussed below, the frequency error characteristics do not change as the consequences are reversed.

Die zum Verkämmen inverse Operation (hier „Entkämmen" genannt) ist die folgende Operation:

  • – Nummerierung der n Spalten der Hadamardmatrix von 0 bis n – 1;
  • – Gruppierung der Spalten in Spalten mit gerader Nummer (0,2,4, ...n – 2) und in Spalten mit ungerader Nummer (1,3,5, .., n – 1);
  • – Vertauschen der Spalten der Hadamardmatrix derart, dass die Gruppe der Spalten mit gerader Nummer die ersten n/2 Spalten der Codematrix bilden, und dass die Gruppe der Spalten mit ungerader Nummer die letzten n/2 Spalten der Codematrix bilden.
The combing inverse operation (here called "de-combing") is the following operation:
  • - Numbering of the n columns of the Hadamard matrix from 0 to n - 1;
  • - Group the columns in even-numbered columns (0,2,4, ... n - 2) and in odd-numbered columns (1,3,5, .., n - 1);
  • Swapping the columns of the Hadamard matrix such that the group of even-numbered columns form the first n / 2 columns of the code matrix, and that the group of odd-numbered columns form the last n / 2 columns of the code matrix.

Auch diese Art der Spaltenvertauschung kann zu verbesserten Codematrizen führen.Also this type of column interchange can lead to improved code matrices to lead.

Aufwändige Simulationen mit eigens für diesen Zweck hergestellten Simulationswerkzeugen ergaben schließlich die folgende Codematrix:

Figure 00070001
Elaborate simulations with simulation tools made especially for this purpose finally gave the following code matrix:
Figure 00070001

Diese Codematrix hat bei einem Frequenzfehler von 200 Hz maximale Nebenkorrelationen von 2,7 gegenüber einem Wert von 8,3, der bei einer Verwendung einer herkömmlichen Codematrix erzielt wird. Das bedeutet eine Unterdrückung für den Empfang von Aussendungen für andere Mobilstationen von ca. 9,5 dB. Die maximale Nebenkorrelation ergibt sich durch das oder die schlechtesten Sequenzpaare (Codefolgenpaare) der Codematrix, wobei eine Sequenz einer Zeile der Codematrix entspricht. Bezeichnet man die Elemente der Matrix mit x(i,k) wobei i der Zeilenindex und k der Spaltenindex ist, dann berechnet man die Nebenkorrlationswerte NC zweier Zeilen (Codefolgen) a und b (a≠b) mittels ihres Skalarprodukts unter Berücksichtigung des Frequenzfehlers wie folgt:

Figure 00080001
This code matrix has maximum secondary correlations of 2.7 at a frequency error of 200 Hz compared to a value of 8.3 achieved using a conventional code matrix. This means a suppression for the reception of broadcasts for other mobile stations of about 9.5 dB. The maximum side correlation results from the worst case sequence pair (code string pairs) of the code matrix, where a sequence of one row corresponds to the code matrix. If we denote the elements of the matrix with x (i, k), where i is the row index and k is the column index, then the secondary correlation values NC of two rows (code sequences) a and b (a ≠ b) are calculated by means of their scalar product, taking the frequency error into account follows:
Figure 00080001

Verwendet man als Codefolgen zur Separierung von zu übertragenden Daten Zeilen aus dieser Codematrix, so ist also gewährleistet, dass die übertragenen Daten auch beim Vorliegen eines Frequenzfehlers empfangsseitig besonders gut zu separieren sind. Dis gilt insbesondere dann, wenn die Daten über die oben genannten Signalisierungskanäle von einer Basisstation an verschiedene Mobilstationen gesendet werden.used one as a code sequence for the separation of data to be transmitted lines this code matrix, so it is guaranteed that the transmitted Data especially in the presence of a frequency error on the receiving side especially are good to separate. This applies in particular if the data about the above signaling channels from a base station various mobile stations are sent.

Im Rahmen der Erfindung liegen selbstverständlich auch Funkstationen, insbesondere Basisstationen und Mobilstationen, die geeignet eingerichtet sind, erfindungsgemäße Codefolgen, insbesondere zur Realisierung bzw. Übertragung der oben genannten Signalisierungskanäle zu verwenden. Dabei können die über diese Signalisierungskanäle zu übertragenden Datenbits sendeseitig zur besseren Separierbarkeit mit den erfindungsgemäßen Codefolgen multipliziert (gespreizt) werden. Empfangsseitig kann der Empfänger zur besseren Separierung der empfangenen Signale eine erfindungsgemäße Codefolge mit den empfangenen Signalen korrelieren, d.h. Korrelationssummen bilden und diese entsprechend weiterverarbeiten. Die Bildung der Korrelationssummen erfolgt beispielsweise, wie weiter unten beschrieben, durch die Berechnung des Empfangssignals E. Eine Möglichkeit der Weiterverarbeitung ist dann beispielsweise die Signalstärke mit einer Schwelle zu vergleichen. Wird diese überschritten weiß der Empfänger, dass die ihm zugewiesene Sequenz (Codefolge) empfangen wurde und wertet die Information aus. Am Beispiel des UMTS E-HICH Kanals ist der Informationsgehalt des Empfangssignals ein ACK oder NACK der Basisstation an die Mobilstation als Antwort auf ein von der Mobilstation an die Basisstation auf dem E-DCH gesendetes Datenpaket. Die Information ACK bzw. NACK kann durch das Vorzeichen des Empfangenen Signals E signalisiert werden.in the Naturally, the scope of the invention also includes radio stations. in particular, base stations and mobile stations that are suitably equipped are, code sequences according to the invention, in particular for the realization or transmission of the above signaling channels to use. It can the above these signaling channels to be transferred Data bits on the transmission side for better separability with the code sequences according to the invention multiplied (spread). At the receiving end, the receiver to better separation of the received signals a code sequence according to the invention correlate with the received signals, i. correlation sums form and process them accordingly. The formation of the Correlation totals are for example, as described below, by the calculation of the received signal E. One possibility the further processing is then, for example, the signal strength with to compare a threshold. If this is exceeded, the receiver knows that the sequence assigned to it (code sequence) has been received and evaluates the information. The example of the UMTS E-HICH channel is the Information content of the received signal an ACK or NACK of the base station to the mobile station in response to a call from the mobile station the base station sent on the E-DCH data packet. The information ACK or NACK may be indicated by the sign of the received signal E be signaled.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:in the Following are exemplary embodiments the invention described in more detail with reference to figures. Showing:

1 eine vereinfachte Darstellung einer Up-Link- bzw. Down-Link-Verbindung; 1 a simplified representation of an up-link or down-link connection;

2 eine Code-Matrix; 2 a code matrix;

3 ein Simulationsergebnis; 3 a simulation result;

4 eine Darstellung der Spaltenvertauschungsoperation des Verkämmens für das Beispiel einer Matrix mit 8 Spalten; 4 FIG. 12 is an illustration of the column swap operation of combing for the example of an 8-column matrix; FIG.

5 eine Darstellung der Spaltenvertauschungsoperation Blockinversion für das Beispiel einer Matrix mit 8 Spalten; 5 a representation of the column swap operation block inversion for the example of an array with 8 columns;

6 eine Darstellung der Spaltenvertauschungsoperation Blockverschiebung für das Beispiel einer Matrix mit 8 Spalten; 6 a representation of the column swap operation block shift for the example of an array with 8 columns;

7 eine Darstellung der Spaltenvertauschungsoperation des Block Verkämmens für das Beispiel einer Matrix mit 8 Spalten; 7 Figure 12 is an illustration of the column interchange operation of the block combing for the example of an 8-column matrix;

8 eine Darstellung der Spaltenvertauschungsoperation des Block Entkämmens für das Beispiel einer Matrix mit 8 Spalten; 8th FIG. 5 is an illustration of the column swap operation of the de-combing block for the example of an 8-column matrix; FIG.

9 eine Darstellung einer einfachen Spaltenvertauschungsoperation für das Beispiel einer Matrix mit 8 Spalten; 9 a representation of a simple column swapping operation for the example of an 8-column matrix;

10 eine Code-Matrix; 10 a code matrix;

11 ein Simulationsergebnis. 11 a simulation result.

1 zeigt zwei (Enhanced Uplink-) Datenkanäle EU0 und EU1 von zwei Mobilstationen MS0 und MS1 zu einer Basisstation BS eines UMTS-Systems. 1 shows two (Enhanced Uplink) data channels EU0 and EU1 from two mobile stations MS0 and MS1 to a base station BS of a UMTS system.

Zum Aufbau bzw. zur Aufrechterhaltung eines solchen Enhanced-Up-Links sind die Signalisierungskanäle E-HICH0 und E-HICH1 (Enhanced Up Link Dedicated Channel Hybrid ARQ Indicator Channel) und E-RGCH0 und E-RGCH1 (Enhanced Up Link Dedicated Channel Relative Grant Channel) in der Richtung von der Basisstation BS zu den Mobilstationen MS1,MS1 vorgesehen.To the Establishment or maintenance of such an Enhanced-Up-Links are the signaling channels E-HICH0 and E-HICH1 (Enhanced Up Link Dedicated Channel Hybrid ARQ Indicator Channel) and E-RGCH0 and E-RGCH1 (Enhanced Up Link Dedicated Channel Relative Grant Channel) in the direction of the base station BS to the mobile stations MS1, MS1 provided.

Um die von der Basisstation BS an die Mobilstationen MS0,MS1 innerhalb eines Funkkanals (gleiche Zeit- und Frequenzressource) realisierten Signalisierungskanäle empfangsseitig für die verschiedenen Mobilstationen MS0,MS1 separierbar zu machen, werden den über diese Signalisierungskanäle zu übertragenden Datenbits sendeseitig (basisstationsseitig) verschiedene Codefolgen aufgeprägt.Around from the base station BS to the mobile stations MS0, MS1 within a radio channel (same time and frequency resource) realized signaling channels reception side for to make the different mobile stations MS0, MS1 separable, be the over these signaling channels to be transmitted data bits On the transmitting side (base station side) imprinted different code sequences.

Die Funkstationen (Mobilstationen, Basisstationen) sind hardwaretechnisch, beispielsweise durch geeignete Empfangs- und/oder Sendeeinrichtungen oder durch geeignete Prozessoreinrichtungen, und/oder softwaretechnisch so eingerichtet, dass zur Übertragung von Daten erfindungsgemäße Codefolgen verwendet werden, insbesondere zu sendende Daten mit einer erfindungsgemäßen Codefolge multipliziert werden (gespreizt werden) oder empfangene Signale mit einer erfindungsgemäßen Codefolge korreliert werden.The Radio stations (mobile stations, base stations) are hardware-technical, for example, by suitable receiving and / or transmitting devices or by suitable processor devices, and / or software so set up that for transfer data sequences according to the invention be used, in particular data to be transmitted with a code sequence according to the invention be multiplied (spread) or received signals with a code sequence according to the invention be correlated.

Zusätzlich zu der Spreizung mit den beschriebenen Codefolgen kann noch eine weitere Spreizung mit sog. OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor, Orthogonaler Variabler SpreizFaktor) Sequenzen durchgeführt werden, da es sich beim UMTS um ein CDMA-System handelt. Diese Spreizung findet aber nur auf Symbolebene statt, also einem sehr kurzen Zeitintervall, so dass diese Spreizung nur einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Frequenzfehlereigenschaften hat und daher an dieser Stelle nur der Vollständigkeit halber genannt wird.In addition to the spreading with the described code sequences can still another Spreading with so-called OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor, Orthogonal Variable spreading factor) sequences are carried out since it is during UMTS is a CDMA system. But this spread is only at the symbol level, so a very short time interval, so that this spread only a negligible influence on the Frequency error characteristics has and therefore at this point only the completeness is called half.

Beispielsweise weist eine Basisstation eine Sendeeinrichtung zum Senden von Daten an verschiedene Teilnehmer auf und eine Prozessoreinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass Daten, die an verschiedene Teilnehmer gerichtet sind, verschiedene Codefolgen aufgeprägt werden, wobei die Codefolgen einer Codematrix entnommen werden, die durch folgende Schritte erhältlich ist:

  • – Bilden einer Hadamardmatrix der Länge n;
  • – Vertauschen von Spalten der Hadamardmatrix.
For example, a base station has a transmitting device for transmitting data to different subscribers and a processor device which is set up such that data directed to different subscribers are impressed on different code sequences, the code sequences being taken from a code matrix by the following steps available is:
  • Forming a Hadamard matrix of length n;
  • - Swap columns of the Hadamard matrix.

Gemäß einer Ausführungsvariante werden die Codefolgen einer Codematrix entnommen, die durch folgende Schritte erhältlich ist (Verkämmen):

  • – Gruppierung der Spalten in Spalten der ersten Hälfte (1,2, ..., n/2 – 1) und in Spalten der zweiten Hälfte (n/2, n/2 + 1, ..., n – 1) mit ungerader Nummer (1, 3, 5, ..., n – 1);
  • – Gruppierung der Spalten in Spalten mit gerader Nummer (0,2,4, ...n – 2) und in Spalten mit ungerader Nummer (1,3,5, .., n – 1);
  • – Vertauschen der Spalten der Hadamardmatrix derart, dass die Gruppe der Spalten der ersten Hälfte die Spalten mit gerader Nummer (0,2,4, ...n – 2) der Codematrix bilden, und dass die Gruppe der Spalten der zweiten Hälfte die Spalten mit ungerader Nummer (1,3,5, ..., n – 1) der Codematrix bilden.
According to one embodiment, the code sequences are taken from a code matrix which is obtainable by the following steps (combing):
  • - Grouping of the columns in columns of the first half (1,2, ..., n / 2 - 1) and in columns of the second half (n / 2, n / 2 + 1, ..., n - 1) with odd number (1, 3, 5, ..., n - 1);
  • - Group the columns in even-numbered columns (0,2,4, ... n - 2) and in odd-numbered columns (1,3,5, .., n - 1);
  • Swapping the columns of the Hadamard matrix such that the group of columns of the first half form the even numbered columns (0,2,4, ... n-2) of the code matrix, and that the group of columns of the second half form the columns with odd number (1,3,5, ..., n - 1) of the code matrix.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante werden die Codefolgen einer Codematrix entnommen, die durch folgende Schritte erhältlich ist (Entkämmen):

  • – Nummerierung der n Spalten der Hadamardmatrix von 0 bis n – 1;
  • – Gruppierung der Spalten in Spalten mit gerader Nummer (0,2,4, ...n – 2) und in Spalten mit ungerader Nummer (1,3,5, .., n – 1);
  • – Vertauschen der Spalten der Hadamardmatrix derart, dass die Gruppe der Spalten mit gerader Nummer die ersten n/2 Spalten der Codematrix bilden, und dass die Gruppe der Spalten mit ungerader Nummer die letzten n/2 Spalten der Codematrix bilden.
According to another embodiment variant, the code sequences are taken from a code matrix obtainable by the following steps (decombining):
  • - Numbering of the n columns of the Hadamard matrix from 0 to n - 1;
  • - Group the columns in even-numbered columns (0,2,4, ... n - 2) and in odd-numbered columns (1,3,5, .., n - 1);
  • Swapping the columns of the Hadamard matrix such that the group of even-numbered columns form the first n / 2 columns of the code matrix, and that the group of odd-numbered columns form the last n / 2 columns of the code matrix.

Beispielsweise weist eine Mobilstation eine Empfangseinrichtung zum Empfang einer Empfangssignalfolge auf und eine Prozessoreinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass die Empfangssignalfolge entsprechend mit einer der oben genannten Codefolgen korreliert wird.For example a mobile station has a receiving device for receiving a Receive signal sequence and a processor device, the like is set up that the received signal sequence accordingly with one of the above code sequences is correlated.

Der besseren Separierbarkeit wegen sollen diese Codefolgen zueinander orthogonal sein. Das bedeutet, dass ein Empfänger (beispielsweise eine Mobilstation), der auf eine Zeile (Codefolge) korreliert, kein Signal erhält, wenn eine andere Zeile (Codefolge) gesendet wurde:
Das empfangene Signal E ist dann, wenn der Sender die Sequenz (Codefolge) s sendet und der Empfänger auf die Sequenz (Codefolge) e korreliert:

Figure 00130001
dabei stellt C(s,i) das i-te Element der sendeseitig verwendeten Codefolge dar und C(e,i) das i-te Element der empfangsseitig verwendeten Codefolge.For better separability because of these code sequences should be mutually orthogonal. This means that a receiver (such as a mobile station) that correlates to one line (code train) will not receive a signal if another line (code train) has been sent:
The received signal E is when the transmitter transmits the sequence (code string) s and the receiver correlated to the sequence (code sequence) e:
Figure 00130001
where C (s, i) represents the i-th element of the code sequence used on the transmitting side, and C (e, i) represents the i-th element of the code sequence used at the receiving end.

Somit (weil die Zeilen der für die Codefolgen verwendeten Hadamardmatrix zueinander orthogonal sind) interferieren Aussendungen für andere Benutzer basierend auf der Codefolge s nicht mit den Aussendungen für einen vorgegebenen Nutzer, der Daten auf der Basis der Codefolge e erwartet. Diese perfekte Orthogonalität geht aber verloren, wenn die Signale einen Frequenzfehler aufweisen. Dann gilt:

Figure 00140001
Thus, because the lines of the Hadamard matrix used for the code sequences are orthogonal to each other, transmissions for other users based on the code sequence s do not interfere with the transmissions for a given user who expects data based on the code sequence e. However, this perfect orthogonality is lost if the signals have a frequency error. Then:
Figure 00140001

Dabei bezeichnet f den Wert des Frequenzfehlers, t(i)=Ti ist die Zeit, zu der das i-te Bit übertragen wird, T die Dauer eines Bits. Wie in der Signalverarbeitung üblich wird komplex gerechnet. Hierbei wird davon ausgegangen, dass das i-te Symbol zur Zeit T mal i gesendet wird. Dies ist streng genommen nur dann der Fall, wenn die Bit seriell hintereinander übertragen werden. Es ist auch möglich beispielsweise zwei Bit parallel zur gleichen Zeit zu übertragen, beispielsweise durch Anwendung eines so genannten I-Q Multiplex-Verfahrens, d.h. in einem komplexen Sendesignal wird das eine Bit als Realteil und das andere als Imaginärteil übertragen. In diesem Fall werden jeweils zwei Bit zur gleichen Zeit übertragen, so dass t(i)= (int(i/2)·2 + 0,5)·T ist. int() bezeichnet hier den ganzzahligen Anteil. Der Unterschied zwischen diesen beiden Fällen beträgt aber nur 0,5T und ist im Allgemeinen zu vernachlässigen, so dass auf diese Feinheit im Folgenden nicht weiter eingegangen wird. Eine äquivalente Formulierung ist die, dass die beiden Bits i und i + 1 des Symbols (i/2) zur Zeit i·T gesendet werden. Der unterschied zwischen beiden Nomenklaturen ist lediglich ein Versatz von 0,5·T. Dieser Versatz ist aber irrelevant, er würde nur die Aussendung aller Symbole verschieben, das Problem ist aber invariant gegenüber einer Zeitverschiebung.there f denotes the value of the frequency error, t (i) = Ti is the time to which the i-th bit is transmitted T is the duration of one bit. As is customary in signal processing calculated in a complex way. It is assumed that the i-th Symbol at the time T times i is sent. This is strictly speaking only if the bits are transmitted serially in succession become. It is also possible for example, to transmit two bits in parallel at the same time, for example, by using a so-called I-Q multiplexing method, i. in a complex transmission signal, the one bit as real part and the other transmitted as an imaginary part. In In this case, two bits are transmitted at the same time, such that t (i) = (int (i / 2) x 2 + 0.5) · T is. int () denotes the integer part here. The difference between these two cases is but only 0.5T and is generally negligible, so that on this fineness will not be discussed further below. An equivalent Wording is that the two bits i and i + 1 of the symbol (i / 2) at the time i · T be sent. The difference between both nomenclatures is only an offset of 0.5 · T. But this offset is irrelevant, he would only send out all Move icons, but the problem is invariant over one Time shift.

Somit beeinflussen sich Aussendungen gegenseitig, d.h. wenn Daten an eine Mobilstation auf der Basis der Codefolge s gesendet werden, so stört dies den Empfang an der Mobilstation, die Daten auf der Basis der Codefolge e erwartet.Consequently emissions affect each other, i. if data to one Mobile station to be sent based on the code sequence s, this bothers the reception at the mobile station, the data based on the code sequence e expected.

Diese Störung wird durch die vorliegende Erfindung gering gehalten.These disorder is kept low by the present invention.

Es wäre optimal, wenn man Sätze (Codematrizen) von orthogonalen Sequenzen (Codefolgen) finden könnte, welche auch bei Vorliegen eines Frequenzfehlers gute Eigenschaften haben. Insbesondere sollte im schlimmsten Fall die oben genannte Beeinflussung für das schlechteste Paar von Sequenzen möglichst gering sein. Ziel der Erfindung ist es daher auch, ein Verfahren zum Generieren solcher Sequenzen und die Anwendung dieser Sequenzen für Zwecke der Übertragung anzugeben.It would be optimal, if you have sentences (Code matrices) of orthogonal sequences (code sequences) could find which have good properties even in the presence of a frequency error. In particular, in the worst case, the above influence should for the worst pair of sequences should be as low as possible. goal of It is therefore also an object of the invention to provide a method for generating such Sequences and the use of these sequences for purposes of transmission specify.

Quadratische Matrizen mit n orthogonalen Zeilen werden auch Hadamardmatrizen genannt. Das folgende Bildungsgesetz zur Konstruktion einer Hadamardmatrix der Länge 2n aus einer Matrix der Länge n ist allgemein bekannt und wird vielfach angewendet:

Figure 00150001
Square matrices with n orthogonal lines are also called Hadamard matrices. The following law of formation for constructing a Hadamard matrix of length 2n from a matrix of length n is well known and widely used:
Figure 00150001

Ausgehend von der Hadamardmatrix H2 der Länge 2 lassen sich damit Matrizen deren Länge eine Zweierpotenz ist erzeugen:

Figure 00150002
Starting from the Hadamard matrix H2 of length 2, it is possible to generate matrices whose length is a power of two:
Figure 00150002

Des Weiteren sind Hadamardmatrizen der Länge 20 bekannt, aus denen sich mit dieser Regel Matrizen der Länge 40, 80, 160 ... generieren lassen.Of Furthermore, 20-length Hadamard matrices are known, which make up with this rule matrices of length 40, 80, 160 ... can be generated.

Es zeigt sich nun aber, dass mit dieser Regel erzeugte Matrizen der Länge 2n eine besonders schlechte Eigenschaft beim Vorliegen von Frequenzfehlern haben, d.h. der Verlust der Orthogonalität besonders groß ist. Die Beeinflussung der Zeilen k und n + k (wobei k<n) ist hierbei besonders groß. Das liegt daran, dass zwei solche Zeilen in den ersten n Elementen identisch sind, wohingegen sie in den letzten n Elementen entgegen gesetzte Vorzeichen aufweisen. Der Korrelationsbeitrag der ersten Hälfte wird somit erst in der zweiten Hälfte korrigiert. Da der Frequenzfehler aber mit der Zeit zunimmt, ist diese Korrektur durch den somit schon relativ starken Einfluss des Frequenzfehlers schon vergleichsweise stark verfälscht.It now turns out, however, that matrices of length 2n generated with this rule have a particularly poor quality in the presence of frequency errors, ie the loss of orthogonality is particularly great. The influence on the lines k and n + k (where k <n) is particularly large. That's because two such lines in the first n elements are identical, whereas in the last n elements they have opposite signs. The correlation contribution of the first half will thus only be corrected in the second half. However, as the frequency error increases with time, this correction is already comparatively strongly falsified by the already relatively strong influence of the frequency error.

Es zeigt sich, dass sich bei einer bestimmten Vertauschung von Spalten einer Hadamardmatrix die Orthogonalitätseigenschaften (ohne Frequenzfehler) nicht ändern, die Spaltenvertauschung aber durchaus Einfluss auf die Orthogonalitätseigenschaften bei Frequenzfehler hat. Es sind daher zur Optimierung der Orthogonalitätseigenschaften bei Frequenzfehlern geeignete Spaltenvertauschungen realisierbar.It shows that at a certain exchange of columns a Hadamard matrix the orthogonality properties (without frequency error) do not change, but the column reversal definitely influences the orthogonal properties at frequency error has. It is therefore to optimize the orthogonal properties suitable for a frequency errors column interchanges feasible.

Eine Spaltenvertauschung, die sich in Simulationen als besonders vorteilhaft herausgestellt hat ist die folgende (er Algorithmus wird hier für die Konvention beschrieben, dass die Spalten beginnend mit 0 (nicht mit 1) gezählt werden, lässt sich aber selbstverständlich auch für andere Nummerierungskonventionen anpassen):
Aus der Matrix C2n wählt man die Spalten 0 bis n – 1 aus und setzt sie auf die geraden Spalten (Spalten 0, 2, 4, ... 2n – 2). Die Spalten n bis 2n – 1 setzt man auf die ungeraden Spalten (Spalten 1, 3, 5, ... 2n – 1). Die Reihenfolge innerhalb der geraden bzw. ungeraden Spalten wird beibehalten. Man verwendet also die folgende Permutation: 0, n, 1, n + 1, 2, n + 2, ..., n – 3, 2n – 3, n – 2, 2n – 2, n – 1, 2n – 1.A column interchange that has been found to be particularly advantageous in simulations is the following (the algorithm is described here for the convention that the columns are counted starting with 0 (not 1), but can of course also be adapted to other numbering conventions):
From the matrix C 2n , select the columns 0 to n - 1 and set them to the even columns (columns 0, 2, 4, ... 2n - 2). The columns n to 2n - 1 are set to the odd columns (columns 1, 3, 5, ... 2n - 1). The order within even or odd columns is preserved. Thus one uses the following permutation: 0, n, 1, n + 1, 2, n + 2, ..., n - 3, 2n - 3, n - 2, 2n - 2, n - 1, 2n - 1 ,

Die gerade dargestellte Spaltenvertauschung ist äquivalent zu folgendem alternativen Konstruktionsprinzip (im Übrigen führt dieses Konstruktionsprinzip auch noch zu einer äquivalenten Zeilenvertauschung. Zeilenvertauschungen sind aber irrelevant für das zu lösende Problem.)The Column interchange just shown is equivalent to the following alternative Construction principle (by the way leads this Construction principle even to an equivalent line interchanging. row substitutions but are irrelevant to the one to be solved Problem.)

Eine Hadamardmatrix der Länge 2n wird dadurch generiert, dass man alle Elemente der Hadamardmatrix der Länge 2n durch die elementare 2er Hadamardmatrix ersetzt, multipliziert mit dem Wert des Elementes. d. h. man ersetzt in der Matrix

Figure 00170001
A Hadamard matrix of length 2n is generated by replacing all elements of the Hadamard matrix of length 2n by the elementary 2-integer Hadamard matrix multiplied by the value of the element. ie one replaces in the matrix
Figure 00170001

Dadurch erhält man eine Matrix mit der doppelten Länge.Thereby receives a matrix of twice the length.

Als besonders vorteilhaft erwies sich folgende Konstruktionsweise für eine Codematrix:

  • – Generierung einer Hadamardmatrix C20 oder C20' der Länge 20 als eine sog. Williamson-Matrix; diese kann generiert werden als:
    Figure 00170002
The following construction method proved particularly advantageous for a code matrix:
  • Generation of Hadamard matrix C20 or C20 'of length 20 as a so-called Williamson matrix; this can be generated as:
    Figure 00170002

Wobei A bzw. C jeweils 5 mal 5 Matrizen sind mit Zeilen die aus den zyklische Vertauschungen der Folgen [–1 1 1 1 1] bzw. [1 –1 1 1 –1] bestehen und D = 2I – C wobei I die 5 mal 5 Einheitsmatrix darstellt, damit enthält D die zyklischen Vertauschungen der Folge [1 1 –1 –1 1].In which A and C each 5 times 5 matrices are with lines from the cyclic Exchange of consequences [-1 1 1 1 1] or [1 -1 1 1 -1] exist and D = 2I - C where I represents the 5 by 5 unit matrix, thus D contains the cyclic permutations of the sequence [1 1 -1 -1 1].

Generell besteht eine Williamson-Matrix im Sinne dieser Erfindung aus Blöcken von elementaren Matrizen, wobei die elementaren Matrizen Zeilen mit zyklischer Vertauschung enthalten.As a general rule For the purposes of this invention, a Williamson matrix consists of blocks of elementary matrices, where the elementary matrices lines with cyclic exchange.

Die Williamson-Matrix C20 ist somit die folgende Matrix, wobei die einzelnen 5er Blöcke hervorgehoben sind:

Figure 00180001
The Williamson matrix C20 is thus the following matrix, with the individual blocks of 5 highlighted:
Figure 00180001

Eine andere Möglichkeit für die Generierung einer Williamson-Matrix ist die Konstruktionsvorschrift:

Figure 00190001
Another way to generate a Williamson matrix is the design rule:
Figure 00190001

Dies führt zur folgenden Matrix C20'(C'20):

Figure 00190002

  • – Generierung einer Hadamardmatrix der Länge 40 aus einer dieser soeben beschriebenen Williamson-Matrizen der Länge 20 nach dem genannten Bildungsgesetz;
  • – Nummerierung der 40 Spalten der Hadamardmatrix von 0 bis 39;
  • – Gruppierung der Spalten in Spalten der ersten Hälfte (0,1,2, ..., 19) und in Spalten der zweiten Hälfte (20, 21, 22, .., 39);
  • – Vertauschen der Spalten der Hadamardmatrix derart, dass die Gruppe der Spalten der ersten Hälfte die Spalten mit gerader Nummer (0,2,4, ..., 38) der Codematrix bilden, und dass die Gruppe der Spalten der zweiten Hälfte die Spalten mit ungerader Nummer (1,3,5, ..., 39) der Codematrix bilden.
  • – Vertauschen der Spalten 12 und 37.
This leads to the following matrix C20 '(C' 20 ):
Figure 00190002
  • - Generation of a Hadamard matrix of length 40 from one of these just described Williamson matrices of length 20 according to the said education law;
  • Numbering of the 40 columns of the Hadamard matrix from 0 to 39;
  • - Grouping of the columns in columns of the first half (0,1,2, ..., 19) and in columns of the second half (20, 21, 22, .., 39);
  • Swapping the columns of the Hadamard matrix such that the group of columns of the first half form the even-numbered columns (0,2,4, ..., 38) of the code matrix, and that the group of columns of the second half contain the columns odd number (1,3,5, ..., 39) of the code matrix.
  • - Swap columns 12 and 37.

Des Weiteren kann man Spaltenvertauschungen auch schon bei der Hadamardmatrix der Länge 20 durchführen, danach daraus die 40er Hadamardmatrix generieren, und dann weitere Spaltenvertauschungen auf der 40er Hadamardmatrix durchführen. Dies hat den Vorteil, dass man mit einer besseren 20er Hadamardmatrix startet, was auch eine bessere 40er Hadamardmatrix zur Folge hat, so dass dieses Verfahren schneller zu einer guten Lösung führt, als wenn man nur auf der 40er Hadamardmatrix Spaltenvertauschungen durchführen würde.Of Furthermore one can column interchanges already with the Hadamardmatrix the length Perform 20, then generate the 40's Hadamard matrix and then others Perform column interchanges on the 40's Hadamard matrix. This has the advantage of having a better 20's Hadamard matrix starts, which also results in a better 40's Hadamard matrix, so that this procedure leads faster to a good solution than if you were to do column interchanges only on the 40's Hadamard matrix.

In einer computerunterstützten Suche wurden dabei die folgenden Spaltenvertauschungen als besonders günstig festgestellt:

  • – Auf der 20er Hadamardmatrix vertausche die Spalten (5,6), (0,4), (6,9), (0,1) (Hinweis: Da die Spalte 0 zweimal vertauscht wird, entspricht das einer zyklische Vertauschung der Spalten (1, 4, 0); die Permutation gegenüber der ursprünglichen 20er Hadamardmatrix ist dann (1, 4, 2, 3, 0, 8, 9, 7, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19);
  • – Generiere dann nach einer der oben genannten Vorschriften die 40er Hadamardmatrix, und vertausche dann die Spalten (1, 10), (3, 4)
In a computer-aided search, the following column interchanges were found to be particularly favorable:
  • - On the 20's Hadamard matrix, the columns (5,6), (0,4), (6,9), (0,1) (see: Note: Since the column 0 is reversed twice, this corresponds to a cyclic permutation of the columns ( 1, 4, 0), the permutation from the original 20's Hadamard matrix is then (1, 4, 2, 3, 0, 8, 9, 7, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 , 17, 18, 19);
  • Then generate the 40th Hadamard matrix according to one of the above instructions, and then exchange the columns (1, 10), (3, 4)

Dies ergibt die in 2 dargestellte verbesserte Matrix. Das Maximum der Nebenkorrelationen beträgt bei dieser Matrix 3,9, was mit dem Wert der ursprünglichen Matrix von 8,3 zu vergleichen ist. Das bedeutet eine Unterdrückung für den Empfang von Aussendungen für andere Mobilstationen von 6,54dB.This gives the in 2 illustrated improved matrix. The maximum of the sub-correlations in this matrix is 3.9, which is to be compared with the value of the original matrix of 8.3. This means suppression for receiving transmissions for other mobile stations of 6.54dB.

Eine weitere, noch bessere Optimierung ist durch folgende Operationen erhältlich:

  • – Auf der 20er Hadamardmatrix vertausche die Spalten (6,9), (10,13), (0,3), (16,19), (0,1), (18,19), (5,7), (12,14), (1,2), (17,18)
  • – Generiere dann nach einer der oben genannten Vorschriften die 40er Hadamardmatrix, und vertausche dann die Spalten (6,9), (11,14), (6,10), (14,16), (3,4), (13,14), (2, 3), (17, 18).
Another, even better, optimization is available through the following operations:
  • - On the 20's Hadamard matrix, replace the columns (6,9), (10,13), (0,3), (16,19), (0,1), (18,19), (5,7), (12,14), (1,2), (17,18)
  • Then generate the 40s Hadamard matrix according to one of the above instructions, and swap then the columns (6,9), (11,14), (6,10), (14,16), (3,4), (13,14), (2, 3), (17, 18) ,

Das Maximum der Nebenkorrelationen beträgt bei dieser Matrix 3,7406.The Maximum of the secondary correlations in this matrix is 3.7406.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ferner folgende Schritte zur Bildung einer vorteilhaften Codematrix vor:

  • – C und D seien Hadamardmatrizen,
  • –
    Figure 00210001
A development of the invention further provides the following steps for forming an advantageous code matrix:
  • - C and D are Hadamard matrices,
  • -
    Figure 00210001

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht folgende Schritte zur Bildung einer vorteilhaften Codematrix vor:

  • – C und D seien Hadamardmatrizen,
  • – bilde eine Codematrix gemäß:
    Figure 00210002
A development of the invention provides the following steps for the formation of an advantageous code matrix:
  • - C and D are Hadamard matrices,
  • - form a code matrix according to:
    Figure 00210002

Diese Codematrizen lassen sich durch oben genannte Spaltenvertauschungsschritte, insbesondere das Verkämmen weiter optimieren.These Code matrices can be achieved by the above-mentioned column interchanging steps, especially the combing continue to optimize.

In 3 ist die Verteilung der Korrelationen bei Frequenzfehler angetragen und zwar für den Stand der Technik (UMTS) und das vorgestellte Verfahren mit der oben gezeigten verbesserten Spaltenvertauschung (opt) (Gruppiere gerade und ungerade Spalten), was äquivalent ist zum Verfahren der alternativen Generierung der Matrix (aber ohne die o.g. weiteren Spaltenertauschungen). Als Frequenzfehler wurde 200 Hz angenommen. Auf der y-Achse ist die Größe der Kreuz-Korrelationen angetragen, sie sind der Größe nach sortiert. Die x-Achse entspricht somit der Nummer des Paares für die die Kreuz-Korrelation berechnet wurde, wobei diese Nummer einem Paar so zugewiesen wird, dass die Paare gemäß dem Betrag Ihrer Kreuz-Korrelation sortiert sind.In 3 the distribution of correlations in frequency errors is given for the prior art (UMTS) and the presented method with the improved column swap (opt) shown above (group even and odd columns), which is equivalent to the method of alternative generation of the matrix (FIG. but without the above-mentioned further column exchanges). The frequency error was assumed to be 200 Hz. The size of the cross-correlations is plotted on the y-axis, they are sorted by size. The x-axis thus corresponds to the number of the pair for which the cross correlation was calculated, this number being assigned to a pair so that the pairs are sorted according to the amount of their cross-correlation.

Wie man sieht, entstehen nach dem Stand der Technik 40 Nebenlinien mit einem Wert von größer als 8. Nach der Verbesserung ist das Maximum nur ca. 6 und wird zusätzlich seltener erreicht.As you see, arise according to the prior art 40 side lines a value greater than 8. After the improvement, the maximum is only about 6 and is also rarer reached.

Es lässt sich zeigen, dass die Summe der Quadrate aller Nebenlinien konstant ist. Werden daher die Maxima abgesenkt, so werden zwangsläufig bei kleineren Nebenlinien die Werte angehoben. Es sind aber im Wesentlichen die Maxima, die die Leistungsfähigkeit des Systems bestimmen. Dies liegt daran, dass genau dann ein Fehler auftritt, wenn durch die Störung der Kreuzkorrelation ein Empfangswert verfälscht wird. Dies wird hauptsächlich durch die großen Nebenmaxima erzeugt, weniger durch die kleinen. Somit ist die Anhebung der kleineren Nebenlinien (Kreuzkorrelationen) nicht nur unvermeidlich sondern auch unschädlich.It let yourself show that the sum of the squares of all secondary lines is constant. Therefore, if the maxima are lowered, then inevitably at smaller secondary lines raised the values. But they are essentially the maxima, the performance of the system. This is because that's exactly where a mistake occurs when due to the fault the cross-correlation a reception value is falsified. This is mainly done by the big ones Secondary maxima generated less by the small ones. Thus, the increase in the smaller secondary lines (cross-correlations) are not only inevitable but also harmless.

Es wurden bislang Codematrizen beschrieben, die durch Spaltelnvertauschungsoperationen aus einer Hadamardmatrix hervorgehen. Die Spaltenvertauschungsoperationen wurden dabei insbesondere vor und/oder nach einer Verdoppelung der Länge einer Ausgangs-Hadamardmatrix durchgeführt.It So far, code matrices have been described by gap-splitting operations come from a Hadamard matrix. The column swap operations were in particular before and / or after a doubling of the Length of one Output Hadamard matrix performed.

Als grundsätzlich anwendbare Spaltenvertauschungsoperationen wurden bereits das "Verkämmen", "Entkämmen" und "einfache Spaltenvertauschungen" beschrieben.When in principle Applicable column swap operations have already been described as "combing", "combing out" and "simple column exchanges".

Es zeigte sich bei den genannten Untersuchungen, dass daneben noch die folgenden Spaltenvertauschungsoperationen durchführbar sind und mit Hinblick auf die oben genannten Kriterien zu besseren Codematrizen führen können:
"Blockinversion": Man kann für einen Block von Spalten, also eine Menge von aufeinander folgenden Spalten die Reihenfolge umkehren. Aus einer Spaltenanordnung 0,1,2,3,4,5,6,7 erhält man durch Blockinversion des Blocks der Spalten 3 bis 6 die Permutation 0,1,2,6,5,4,3,7. Dieses Beispiel ist in 5 gezeigt. Dies ist ebenfalls eine gute Operation: Der Beitrag eines Blocks zur Gesamtkorrelation bleibt bei dieser Operation gleich, aber das Vorzeichen wird umgekehrt. Dadurch kann man ggf. erreichen, dass der Wert der Korrelation durch den negativen Beitrag des invertierten Blocks besser kompensiert wird, d.h. dass die Beiträge der übrigen Spalten besser kompensiert werden.In addition, the following studies showed that the following column-interchanging operations are feasible and can lead to better code matrices with regard to the above-mentioned criteria:
"Block inversion": You can reverse the order for a block of columns, that is, a set of consecutive columns. From a column arrangement 0,1,2,3,4,5,6,7 is obtained by block inversion of the block of columns 3 to 6, the permutation 0,1,2,6,5,4,3,7. This example is in 5 shown. This is also a good operation: the contribution of a block to the total correlation remains the same in this operation, but the sign is reversed. As a result, it may be possible for the value of the correlation to be better compensated for by the negative contribution of the inverted block, ie the contributions of the remaining columns are better compensated.

"Blockverschiebung": Man kann einen Block von Spalten verschieben, so dass dieser Block an einer anderen Stelle steht. Aus einer Spaltenanordnung 0,1,2,3,4,5,6,7 erhält man durch Verschieben des Blocks der Spalten 5 bis 6 an die Stelle 1 die Permutation 0,5,6,1,2,3,4,7 (6). Dies ist ebenfalls eine gute Operation: Der Beitrag eines Blocks zur Gesamtkorrelation bleibt bei dieser Operation gleich (wenn man den Betrag als Komplexen Wert betrachtet), aber durch das Verschieben wird der Komplexe Wert gedreht um einen Betrag der dem Frequenzfehler der Verschiebung entspricht. Als Nebeneffekt werden durch das Verschieben eines Blocks auch andere Blöcke von Spalten verschoben, da der verschobene Block an seiner neuen Position andere Spalten verdrängt bzw. verschiebt. Auch der Beitrag zur Korrelation dieser implizit verschobenen Spalten ändert sich dadurch. Wie bereits gezeigt ist die Korrelationssumme gegeben durch:

Figure 00240001
"Block shift": You can move a block of columns so that this block is in a different position. From a column arrangement 0,1,2,3,4,5,6,7 obtained by moving the block of columns 5 to 6 at the point 1, the permutation 0,5,6,1,2,3,4,7 ( 6 ). This is also a good operation: the contribution of a block to the total correlation remains the same in this operation (considering the amount as a complex value), but by shifting the complex value is rotated by an amount equal to the frequency error of the shift. As a side effect, moving a block also moves other blocks of columns because the moved block displaces or displaces other columns at its new location. The contribution to the correlation of these implicitly shifted columns also changes. As already shown, the correlation sum is given by:
Figure 00240001

Wird ein Block von Spalten um k Spalten verschoben, so ändert sich sein Beitrag zur Gesamtkorrelation um den Betrag ej2πfTk. Das Vorzeichen von k entspricht dabei der Richtung der Verschiebung. Das bedeutet eine Drehung des Beitrages des Blocks im komplexen Zahlenraum. Durch das Blockverschieben kann man erreichen, dass die Gesamtkorrelationssumme kleiner wird, wenn man erreicht, dass durch die Verdrehung der Beiträge der verschobenen Blöcke (explizit und durch Verdrängung implizit verschobene Blöcke) sich die Beiträge besser aufheben, da die Beiträge, bildlich gesprochen wie ein Taschenmesser zusammengeklappt werden.If a block of columns is shifted by k columns, its contribution to the total correlation changes by the amount e j2πfTk . The sign of k corresponds to the direction of the shift. This means a rotation of the contribution of the block in the complex number space. By shifting the block, one can achieve that the total correlation sum becomes smaller, if one achieves that by the rotation of the contributions of the shifted blocks (explicitly and displacementally implicitly displaced blocks) the contributions cancel one another better, since the contributions, metaphorically like a penknife be folded.

Der Vollständigkeit halber seien auch die Spaltenvertauschungsoperationen "Verkämmen", "Entkämmen" und "Einfache Spaltenvertauschung" an dieser Stelle noch einmal beschrieben, wobei hier zusätzlich noch beschrieben wird, dass sich das Verkämmen und Entkämmen nicht notwendiger weise auf die gesamte Matrix beziehen muss, sondern sich auch nur auf Teilblöcke beziehen kann:
"Verkämmen" und "Entkämmen": wie bereits ausgeführt, stellt das Verkämmen eine wertvolle Operation dar, um die Korrelationssumme zu beeinflussen. Im obigen wurde das Verkämmen für die gesamte Matrix, also für alle Spalten der Matrix durchge führt. Es kann aber auch nur auf einen Teilbereich angewandt werden: Man wählt dazu einen Block von Spalten aus und führt die Operation nur auf diesem Teilbereich durch. Aus einer Spaltenanordnung 0,1,2,3,4,5,6,7 erhält man durch Verkämmen des Blocks der Spalten 0 bis 5 die Permutation 0,3,1,4,2,5,6,7. Dieses Beispiel ist in 7 dargestellt.For the sake of completeness, the column interchanging operations "combing", "combing out" and "simple column interchanging" will be described again here, whereby it is additionally described here that the combing and decongesting does not necessarily have to refer to the entire matrix, but instead can only refer to sub-blocks:
"Combing" and "combing out": as already stated, combing is a valuable operation to influence the correlation sum. In the above, the combing for the entire matrix, ie for all columns of the matrix Runaway leads. However, it can also be applied to only one subarea: one chooses a block of columns and performs the operation only on this subarea. From a column arrangement 0,1,2,3,4,5,6,7 is obtained by combing the block of columns 0 to 5, the permutation 0,3,1,4,2,5,6,7. This example is in 7 shown.

Aus einer Spaltenanordnung 0,1,2,3,4,5,6,7 erhält man durch Entkämmen des Blocks der Spalten 0 bis 5 die Permutation 0,2,4,1,3,5,6,7. Dieses Beispiel ist in 8 dargestellt.From a column arrangement 0,1,2,3,4,5,6,7 is obtained by combing the block of columns 0 to 5, the permutation 0,2,4,1,3,5,6,7. This example is in 8th shown.

"Einfache Spaltenvertauschung": Hierbei werden zwei Spalten der Matrix vertauscht. Aus einer Spaltenanordnung 0,1,2,3,4,5,6,7 erhält man durch Vertauschen der Spalten 2 und 5 die Permutation 0,1,5,3,4,2,6,7. Dieses Beispiel ist in 9 dargestellt."Simple column swap": Here, two columns of the matrix are swapped. From a column arrangement 0,1,2,3,4,5,6,7 is obtained by interchanging the columns 2 and 5, the permutation 0,1,5,3,4,2,6,7. This example is in 9 shown.

Das "Entkämmen" ist also die zum "Verkämmen" inverse Operation, wohingegen die Inverse zu einer "Blockverschiebung" wieder eine "Blockverschiebung" ist. "Blockinversion" und "einfache Spaltenvertauschung" sind jeweils zu sich selbst invers.The "combing out" is thus the inverse operation for "combing", whereas the inverse to a "block shift" is again a "block shift". "Block Inversion" and "Simple Column Exchange" are both too himself inversely.

Es zeigte sich nun, dass sich basierend auf diesen Spaltenvertauschungsoperationen Codematrizen generieren lassen, die mit Hinblick auf die oben genannten Kriterien noch besser sind.It now showed that based on these column interchange operations Generate code matrices with regard to the above Criteria are even better.

Insbesondere durch ein auf diesen Spaltenvertauschungsoperationen basierendes „simulated annealing" Verfahren hat sich gezeigt, dass Codematrizen mit einem Maximum der Korrelationssummen von unter 3,0 generiert werden können.Especially by a simulation based on these column interchange operations annealing "procedure has been shown to code matrices with a maximum of correlation sums can be generated from below 3.0.

Mit dem genannten „simulated annealing" Verfahren konnte eine verschwindend kleine Anzahl von Codematrizen mit einem Maximum der Korrelationssummen von unter 3,0 gefunden werden.With the said "simulated annealing "procedure could have a vanishingly small number of code matrices with one Maximum of the correlation sums of less than 3.0 can be found.

Vergleicht man dieses Maximum von unter 3 mit dem Maximum der nicht optimierten Codefolgen von 8,26, so entspricht dies einer Reduktion der Maxima um einen Faktor von über 2,75. Dies entspricht einer Absenkung der Störleistung um fast 9dB. Eine so starke Absenkung der Korrelationsmaxima war nicht zu erwarten.comparing one this maximum of under 3 with the maximum of the not optimized ones Code sequences of 8.26, this corresponds to a reduction of the maxima by a factor of over 2.75. This corresponds to a reduction of the interference power by almost 9dB. A such a strong reduction of the correlation maxima was not to be expected.

Ein besonders bevorzugtes Beispiel für eine derart optimierte Codematrix ist in 10 und im Folgenden noch einmal dargestellt:

Figure 00270001
A particularly preferred example of such a optimized code matrix is in 10 and again shown below:
Figure 00270001

Diese Codematrix ist erhältlich aus der 40er- Matrix C'40, die durch folgendes Bildungsgesetz aus der oben genannten Matrix C'20 entsteht:

Figure 00270002
durch Anwenden der folgenden Permutation:
28, 21, 26, 37, 24, 11, 19, 32, 34, 14, 6, 23, 31, 16, 20, 15, 2, 25, 18, 12, 39, 8, 7, 22, 33, 36, 29, 35, 27, 17, 3, 13, 5, 10, 38, 0, 30, 1, 4, 9.This code matrix is obtainable from the 40s matrix C '40 by the following law of formation of the above-mentioned matrix C' is formed 20:
Figure 00270002
by applying the following permutation:
28, 21, 26, 37, 24, 11, 19, 32, 34, 14, 6, 23, 31, 16, 20, 15, 2, 25, 18, 12, 39, 8, 7, 22, 33, 36, 29, 35, 27, 17, 3, 13, 5, 10, 38, 0, 30, 1, 4, 9.

Das heißt, die Spalte Nr. 28 der ursprünglichen Matrix C'40 wird an die Spalte Nr. 0 gesetzt, die Spalte Nr. 21 der ursprünglichen Matrix an die Spalte Nr. 1 usw. Dabei werden die Spalten jeweils wieder von 0 bis 39 durchnummeriert.That is, the number column. 28, the original matrix C '40 is applied to the column no. 0 set, the number column. 21 of the original matrix to the column no. 1, etc. The columns are respectively numbered again 0-39 ,

Dies entspricht dem Anwenden der folgenden Permutation: 29, 22, 27, 38, 25, 12, 20, 33, 35, 15, 7, 24, 32, 17, 21, 16, 3, 26, 19, 13, 40, 9, 8, 23, 34, 37, 30, 36, 28, 18, 4, 14, 6, 11, 39, 1, 31, 2, 5, 10. Das heißt, die 29te Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 wird an die erste Spalte gesetzt, die 22te Spalte der ursprünglichen Matrix an die zweite usw. Dabei werden die Spalten jeweils von 1 bis 40 durchnummeriert.This corresponds to the application of the following permutation: 29, 22, 27, 38, 25, 12, 20, 33, 35, 15, 7, 24, 32, 17, 21, 16, 3, 26, 19, 13, 40, 9, 8, 23, 34, 37, 30, 36, 28, 18, 4, 14, 6, 11, 39, 1, 31, 2, 5, 10. that is, the 29te column of the original matrix C '40 is set to the first column, the 22nd column of the original matrix to the second and so on. The columns are numbered from 1 to 40, respectively.

Die entstehende Matrix hat bei einem Frequenzfehler von 200 Hz maximale Nebenkorrelationen von 2,7 was mit dem Wert der ursprünglichen Matrix von 8,3 zu vergleichen ist. Das bedeutet eine Unterdrückung für den Empfang von Aussendungen für andere Mobilstationen von ca. 9,5 dB.The resulting matrix has maximum at a frequency error of 200 Hz Secondary correlations of 2.7 which correlate with the value of the original Matrix of 8.3 is comparable. This means a suppression for the reception of emissions for other mobile stations of approx. 9.5 dB.

Wie in 11, die ergänzend zu der 3 zwei weitere Verteilungen zeigt, dargestellt, ist die Verteilung (ann.) der Korrelationssummen bei der Verwendung einer derart optimierten Codematrix (siehe Anspruch 9) nun recht ausgeglichen und enthält insbesondere keine Spitze beim Maximum. Die Verteilung nähert sich dem theoretischen idealen Verlauf (Theo.) an, bei dem alle Nebenlinien den gleichen Wert hätten. In diesem Fall hätte jede Korrelationssumme den Wert 1,53. Dieser Idealfall ist aber wegen der großen Anzahl von theoretisch möglichen Korrelationspaaren praktisch nicht erreichbar. Durch die Optimierung kann aber ein Wert erreicht werden, der für die praktische Anwendung diesem Wert recht nahe kommt.As in 11 , in addition to the 3 shows two further distributions, shown, the distribution (ann.) of the correlation sums when using such a optimized code matrix (see claim 9) is now fairly balanced and contains in particular no peak at the maximum. The distribution approximates the theoretical ideal course (Theo.), In which all secondary lines have the same value. In this case, every correlation sum would be 1.53. However, this ideal case is practically unattainable because of the large number of theoretically possible correlation pairs. The optimization can, however, achieve a value that comes very close to this value for practical application.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass zwar Spaltenvertauschungen einen Einfluss auf das Verhalten bei Vorliegen eines Frequenzfehlers haben, dass es aber daneben noch weitere Operationen gibt, die keinen Einfluss darauf haben und auch die Orthogonalitätseigenschaften nicht beeinträchtigen. Daher lässt sich eine erfindungsgemäße Codematrix mit diesen Operationen in verschiedene andere Matrizen umwandeln, die ebenfalls die erfindungsgemäßen Eigenschaften haben. Zu diesen Operationen gehören:

  • – Vertauschen von Zeilen der Matrix;
  • – Umkehren der Reihenfolge der Spalten der gesamten Matrix;
  • – Multiplizieren von Zeilen mit einem konstanten Wert, insbesondere mit –1;
  • – Multiplizieren von Spalten mit einem konstanten Wert, insbesondere mit -1-, etc.
It should be noted that although column invocations have an influence on the behavior in the presence of a frequency error, but there are also other operations that have no influence on it and also do not affect the orthogonality properties. Therefore, a code matrix according to the invention can be converted with these operations into various other matrices, which likewise have the properties according to the invention. These operations include:
  • - swapping lines of the matrix;
  • - reversing the order of the columns of the entire matrix;
  • - multiplying rows by a constant value, in particular -1;
  • - Multiplying columns with a constant value, especially with -1-, etc.

Aus diesem Grund liegen Codematrizen, die durch Anwendung einer oder mehrerer dieser Operationen aus erfindungsgemäßen Codematrizen hervorgehen, und deren erfindungsgemäße Verwendung, selbstverständlich ebenfalls im Rahmen der Erfindung.Out For this reason, there are code matrices that can be obtained by applying one or more several of these operations emerge from code matrices according to the invention, and their use according to the invention, Of course also within the scope of the invention.

Claims (17)

Codefolge, die durch eine Zeile einer Codematrix beschrieben wird, wobei die Codematrix durch folgende Schritte erhältlich ist: – Bilden einer Hadamardmatrix der Länge n; – Vertauschen von Spalten der Hadamardmatrix.Code sequence represented by a line of a code matrix The code matrix is obtainable by the following steps: - Form a Hadamard matrix of length n; - Swap of columns of the Hadamard matrix. Codefolge nach Anspruch 1, wobei die Codematrix durch folgende Schritte erhältlich ist: – Nummerierung der n Spalten der Hadamardmatrix von 0 bis n – 1; – Gruppierung der Spalten in Spalten mit gerader Nummer (0,2,4, ...n – 2) und in Spalten mit ungerader Nummer (1,3,5, .., n – 1); – Vertauschen der Spalten der Hadamardmatrix derart, dass die Gruppe der Spalten mit gerader Nummer die ersten n/2 Spalten der Codematrix bilden, und dass die Gruppe der Spalten mit ungerader Nummer die letzten n/2 Spalten der Codematrix bilden.Code string according to claim 1, wherein the code matrix is represented by following steps available is: - Numbering of the n columns of the Hadamard matrix from 0 to n - 1; - Grouping of columns in Even-numbered columns (0,2,4, ... n - 2) and in odd-numbered columns Number (1,3,5, .., n - 1); - Swap the columns of the Hadamard matrix such that the group of columns even numbered form the first n / 2 columns of the code matrix, and that the group of odd-numbered columns is the last n / 2 Form columns of the code matrix. Codefolge nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Hadamardmatrix auf einer Zwischen-Hadamardmatrix der Länge n/2 basiert, und wobei die Zwischen-Hadamardmatrix durch eine Vertauschung von Spalten aus einer Ausgangs-Hadamardmatrix der Länge n/2 hervorgeht.Code sequence according to one of claims 1 or 2, the Hadamard matrix on a length n / 2 intermediate Hadamard matrix based, and the intermediate Hadamard matrix being replaced by a permutation of columns from an output Hadamard matrix of length n / 2 evident. Codefolge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt, Vertauschen von Spalten der Hadamardmatrix, im Rahmen eines Simulated Annealing Verfahrens mehrfach durchgeführt wird.Code sequence according to one of the preceding claims, wherein the step, swapping columns of Hadamardmatrix, in the frame a simulated annealing process is performed several times. Codefolge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt, Vertauschen von Spalten der Hadamardmatrix, mehrfach solange durchgeführt wird, bis: das Maximum von
Figure 00310001
kleiner als 3 ist, wobei das Maximum für alle möglichen Paare s und e, wobei s ungleich e ist, gebildet wird, wobei C(s,i) das Element der Codematrix in Zeile s und Spalte i ist, wobei die Summe über alle Spalten der Codematrix ausgeführt wird, und wobei die Matrix die Größe 40 hat, f den Wert 200 Hz hat und T den Wert 16,66 Mikrosekunden hat.A code string as claimed in any one of the preceding claims, wherein the step of interchanging columns of the Hadamard matrix is performed multiple times until: the maximum of
Figure 00310001
is less than 3, with the maximum being formed for all possible pairs s and e, where s is not equal to e, where C (s, i) is the element of the code matrix in line s and column i, the sum across all columns the code matrix is executed, and where the matrix is of size 40, f is 200 Hz, and T is 16.66 microseconds. Codefolge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei n = 40 ist.Code sequence according to one of the preceding claims, wherein n = 40. Codefolge, die durch eine Zeile einer Codematrix beschrieben wird, wobei gilt, dass Zeilen der Codematrix eine Vielzahl von Codefolgen bildet, dass die Codefolgen zueinander orthogonal sind, und dass das Maximum von
Figure 00310002
minimal ist, wobei das Maximum für alle möglichen Paare s und e wobei s ungleich e ist gebildet wird, C(s,i) das Element der Codematrix in Zeile s und Spalte i ist, die Summe über alle Spalten der Codematrix ausgeführt wird.Code sequence described by one line of a code matrix, where that lines of the code matrix form a plurality of code sequences, that the code sequences are mutually orthogonal, and that the maximum of
Figure 00310002
is minimal, the maximum being formed for all possible pairs s and e where s is not equal to e, C (s, i) is the element of the code matrix in line s and column i, the sum being performed over all columns of the code matrix. Codefolge, die durch eine Zeile einer Codematrix beschrieben wird, wobei gilt, dass Zeilen der Codematrix eine Vielzahl von Codefolgen bildet, dass die Codefolgen zueinander orthogonal sind, und dass das Maximum von
Figure 00320001
kleiner als 3 ist, wobei das Maximum für alle möglichen Paare s und e, wobei s ungleich e ist, gebildet wird, wobei C(s,i) das Element der Codematrix in Zeile s und Spalte i ist, wobei die Summe über alle Spalten der Codematrix ausgeführt wird, und wobei die Matrix die Größe 40 hat, f den Wert 200 Hz hat und T den Wert 16,66 Mikrosekunden hat.Code sequence described by one line of a code matrix, in which lines of the code matrix form a plurality of code sequences, that the code sequences are mutually orthogonal, and that the maximum of
Figure 00320001
is less than 3, with the maximum being formed for all possible pairs s and e, where s is not equal to e, where C (s, i) is the element of the code matrix in line s and column i, the sum across all columns the code matrix is executed, and where the matrix is of size 40, f is 200 Hz, and T is 16.66 microseconds. Codefolge, die durch eine Zeile der folgenden Codematrix beschrieben wird:
Figure 00330001
Code sequence described by a line of the following code matrix:
Figure 00330001
 Codefolge, die durch eine Zeile einer Codematrix beschrieben wird, wobei die Codematrix durch folgende Schritte erhältlich ist: – Bilden einer Ausgangsmatrix C'20 der Länge 20; – Bilden einer Hadamarmatrix C'40 der Länge 40, wobei gilt.
Figure 00330002
– Vertauschen von Spalten der Hadamardmatrix C'40 nach folgenden Regeln: – die 29. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die erste Spalte der Codematrix; – die 22. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 2. Spalte der Codematrix; – die 27. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 3. Spalte der Codematrix; – die 38. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 4. Spalte der Codematrix; – die 25. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 5. Spalte der Codematrix; – die 12. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 6. Spalte der Codematrix; – die 20. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 7. Spalte der Codematrix; – die 33. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 8. Spalte der Codematrix; – die 35. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 9. Spalte der Codematrix; – die 15. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 10. Spalte der Codematrix; – die 7. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 11. Spalte der Codematrix; – die 24. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 12. Spalte der Codematrix; – die 32. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 13. Spalte der Codematrix; – die 17. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 14. Spalte der Codematrix; – die 21. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 15. Spalte der Codematrix; – die 16. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 16. Spalte der Codematrix; – die 3. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 17. Spalte der Codematrix; – die 26. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 18. Spalte der Codematrix; – die 19. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 19. Spalte der Codematrix; – die 13. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 20. Spalte der Codematrix; – die 40. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 21. Spalte der Codematrix; – die 9. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 22. Spalte der Codematrix; – die 8. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 23. Spalte der Codematrix; – die 23. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 24. Spalte der Codematrix; – die 34. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 25. Spalte der Codematrix; – die 37. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 26. Spalte der Codematrix; – die 30. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 27. Spalte der Codematrix; – die 36. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 28. Spalte der Codematrix; – die 28. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 29. Spalte der Codematrix; – die 18. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 30. Spalte der Codematrix; – die 4. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 31. Spalte der Codematrix; – die 14. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 32. Spalte der Codematrix; – die 6. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 33. Spalte der Codematrix; – die 11. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 34. Spalte der Codematrix; – die 39. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 35. Spalte der Codematrix; – die 1. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 36. Spalte der Codematrix; – die 31. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 37. Spalte der Codematrix; – die 2. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 38. Spalte der Codematrix; – die 5. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 39. Spalte der Codematrix; – die 10. Spalte der ursprünglichen Matrix C'40 bildet die 40. Spalte der Codematrix.A code sequence described by a line of a code matrix, the code matrix being obtainable by the steps of: - forming an output matrix C '20 of length 20; - forming a Hadamarmatrix C '40 of the length 40, where the following applies.
Figure 00330002
- swapping the columns of the Hadamard matrix C '40 according to the following rules: - the 29th column of the original matrix C' 40 forms the first column of the code matrix; - the column 22, the original matrix C '40 constituting the 2nd column of the code matrix; - the 27th column of the original matrix C '40 forms the 3rd column of the code matrix; - the 38th column of the original matrix C '40 forms the 4th column of the code matrix; - the 25th column of the original matrix C '40 forms the 5th column of the code matrix; - the 12th column of the original matrix C '40 forms the 6th column of the code matrix; - the 20th column of the original matrix C '40 forms the 7th column of the code matrix; - the 33rd column of the original matrix C '40 forms the 8th column of the code matrix; - the 35th column of the original matrix C '40 forms the 9th column of the code matrix; - the 15th column of the original matrix C '40 forms the 10th column of the code matrix; - the 7th column of the original matrix C '40 forms the 11th column of the code matrix; - the 24th column of the original matrix C '40 forms the 12th column of the code matrix; - the 32nd column of the original matrix C '40 forms the 13th column of the code matrix; - the 17th column of the original matrix C '40 forms the 14th column of the code matrix; - the column 21, the original matrix C '40 forms the 15th column of the code matrix; - the 16th column of the original matrix C '40 forms the 16th column of the code matrix; - the 3rd column of the original matrix C '40 forms the 17th column of the code matrix; - the 26th column of the original matrix C '40 forms the 18th column of the code matrix; - the 19th column of the original matrix C '40 forms the 19th column of the code matrix; - the 13th column of the original matrix C '40 forms the 20th column of the code matrix; - the 40th column of the original matrix C '40 forms the 21st column of the code matrix; - the 9th column of the original matrix C '40 forms the 22nd column of the code matrix; - the 8th column of the original matrix C '40 forms the 23rd column of the code matrix; - the column 23, the original matrix C '40 forms the 24th column of the code matrix; - the 34th column of the original matrix C '40 forms the 25th column of the code matrix; - the 37th column of the original matrix C '40 forms the 26th column of the code matrix; - the 30th column of the original matrix C '40 is the 27th column of the code matrix; - the 36th column of the original matrix C '40 forms the 28th column of the code matrix; - the 28th column of the original matrix C '40 forms the 29th column of the code matrix; - the 18th column of the original matrix C '40 forms the 30th column of the code matrix; - the 4th column of the original matrix C '40 forms the 31st column of the code matrix; - the 14th column of the original matrix C '40 forms the 32nd column of the code matrix; - the 6th column of the original matrix C '40 forms the 33rd column of the code matrix; - the 11th column of the original matrix C '40 forms the 34th column of the code matrix; - the 39th column of the original matrix C '40 forms the 35th column of the code matrix; - the 1st column of the original matrix C '40 forms the 36th column of the code matrix; - the column 31, the original matrix C '40 forms the 37th column of the code matrix; - the 2nd column of the original matrix C '40 forms the 38th column of the code matrix; - the 5th column of the original matrix C '40 forms the 39th column of the code matrix; - the 10th column of the original matrix C '40 forms the 40th column of the code matrix. Codefolge nach Anspruch 10, wobei die Hadamardmatrix C'20 folgendermaßen gebildet ist:
Figure 00370001
The code string of claim 10, wherein the Hadamard matrix C '20 is formed as follows:
Figure 00370001
 Funkstation mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Codefolge nach einem der Ansprüche 1 bis 11.Radio station with a memory device for storage a code sequence according to one of claims 1 to 11. Funkstation mit einer Prozessoreinrichtung, die zur Generierung einer Codefolge nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingerichtet ist.Radio station with a processor means for generating a code sequence according to one of Proverbs 1 to 11 is set up. Funkstation, mit einer Prozessoreinrichtung die derart eingerichtet ist, dass zu übertragenden Daten eine Codefolge nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufprägt wird.Radio station, with a processor device the is set up such that the data to be transmitted is a code sequence according to one of the claims 1 to 11 imprints becomes. Funkstation, insbesondere Basisstation, mit einer Sendeeinrichtung zum Senden von Daten an verschiedene Teilnehmerstationen, insbesondere Mobilstationen, mit einer Prozessoreinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass Daten, die an verschiedene Teilnehmerstationen, insbesondere Mobilstationen, gerichtet sind, verschiedene Codefolgen aufgeprägt werden, wobei die Codefolgen einer der Code matrizen entnommen werden, die in einem der Ansprüche 1 bis 11 beschrieben sind.Radio station, in particular base station, With a transmitting device for transmitting data to different subscriber stations, especially mobile stations, with a processor device, which is set up such that data sent to different subscriber stations, in particular mobile stations are directed, different code sequences imprinted with the code sequences being taken from one of the code matrices, that in any of the claims 1 to 11 are described. Funkstation, insbesondere Mobilstation, mit einer Empfangseinrichtung zum Empfang einer Empfangssignalfolge, und mit einer Prozessoreinrichtung, die derart eingerichtet ist, dass die Empfangssignalfolge mit einer Codefolge nach einem der Ansprüche 1 bis 11 korreliert wird.Radio station, in particular mobile station, With a receiving device for receiving a received signal sequence, and with a processor device configured in such a way is that the received signal sequence with a code sequence after a the claims 1 to 11 is correlated. Verfahren zur Übertragung von Daten von einer Sendeeinrichtung an verschiedene Teilnehmerstationen, wobei Daten, die an verschiedene Teilnehmerstationen gerichtet sind, verschiedene Codefolgen aufgeprägt werden, und wobei die Codefolgen einer der Codematrizen entnommen werden, die in einem der Ansprüche 1 bis 11 beschrieben sind.Method of transmission data from a transmitter to different subscriber stations, wherein data directed to different subscriber stations various code sequences imprinted and the code sequences are taken from one of the code matrices that are in one of the claims 1 to 11 are described.
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EP1055996A2 (en) * 1999-05-10 2000-11-29 Nokia Mobile Phones Ltd. Method for updating a linear feedback shift register of code generator

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