Способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением и соответствующие передатчик и приемник

Изобретение относится к беспроводной передаче данных. Способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением и соответствующие передатчик и приемник. Способ включает: определение передатчиком используемой комплексной расширяющей последовательности, причем каждый элемент комплексной расширяющей последовательности представляет собой комплексное число, причем значения действительных частей и мнимых частей всех элементов комплексной расширяющей последовательности взяты из множества действительных чисел, содержащего М элементов, причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2; расширение отправляемого символа данных путем использования комплексной расширяющей последовательности с генерированием последовательности расширенных символов; и отправку последовательности расширенных символов. Приемник принимает сигналы, переданные несколькими передатчиками, и выполняет обнаружение приема путем использования детектора сигналов подавления помех, причем при выполнении обнаружения используют комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками. Варианты осуществления настоящего изобретения могут улучшить характеристики многопользовательского множественного доступа с кодовым разделением. 6 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил., 1 табл.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области беспроводной передачи данных и, в частности, к способу передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, а также к соответствующим передатчику и приемнику.

Предпосылки изобретения

Многопользовательский доступ на восходящей лини связи может быть выполнен посредством различных методик множественного доступа, таких как множественный доступ с временным разделением, TDMA, множественный доступ с частотным разделением, FDMA, множественный доступ с кодовым разделением, CDMA, и множественный доступ с пространственным разделением, SDMA. В данном случае методика передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением принадлежит к очень важной категории методик передачи данных с многопользовательским доступом на восходящей линии связи, которые могут обеспечить доступ для большого количества пользователей и, таким образом, могут быть применены во множестве стандартов беспроводной передачи данных.

В процессе доступа при помощи множественного доступа с кодовым разделением каждый терминал доступа в первую очередь использует расширяющую последовательность с определенной длиной (например, расширяющая последовательность с длиной L означает, что данная расширяющая последовательность состоит из L символов или L элементов, а в данном случае L символов/L элементов могут представлять собой L цифровых символов) для выполнения расширения цифровых символов данных с амплитудной модуляцией и фазовой модуляцией. Процесс расширения относится к процессу, в котором каждый модулированный символ данных умножается на каждый символ расширяющей последовательности, и в конечном итоге формируется последовательность символов, имеющая такую же длину, как и длина используемой расширяющей последовательности. В процессе расширения каждый модулированный символ данных (например, символ точки созвездия, модулированный посредством QAM (квадратурной амплитудной модуляции)) умножается на каждый символ расширяющей последовательности, и в конечном итоге каждый модулированный символ данных расширяется с получением последовательности символов, имеющей такую же длину, что и длина используемой расширяющей последовательности. Например, если используется расширяющая последовательность с длиной L, каждый модулированный символ расширяется с получением L символов, другими словами, каждый модулированный символ данных передается по расширяющей последовательности с длиной L. Затем последовательности расширенных символов всех терминалов доступа могут быть отправлены на одинаковых частотно-временных ресурсах. В конечном итоге базовая станция принимает объединенный сигнал, на который наложены расширенные сигналы всех терминалов доступа, и доступная информация каждого терминала отделяется от объединенного сигнала посредством методики с применением многопользовательского приемника.

Методика передачи данных, в которой применяется множественный доступ с кодовым разделением, обычно относится к категории передачи данных с расширением спектра, поскольку символ модуляции терминала расширяется с получением L символов. Если время передачи L символов после расширения должно быть равно времени передачи символов модуляции перед расширение, необходимую полосу пропускания необходимо расширить в L раз. Это также объясняет, почему расширяющая последовательность обычно называется последовательностью расширения спектра.

Если расширенный символ каждого терминала передается по методике с использованием нескольких несущих (например, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов, OFDM, и применение группы фильтров для нескольких несущих, FBMC), причем комбинация двух методик называется методикой множественного доступа с кодовым разделением на нескольких несущих, MC-CDMA.

В методике множественного доступа с кодовым разделением процесс расширения на передающей стороне является относительно простым. Необходимо только умножить каждый символ модуляции, например, каждый QAM-модулированный символ, на каждый символ расширяющей последовательности, имеющей длину L, так чтобы можно было получить L расширенных символов, а затем расширенные символы можно передать посредством методики с применением одной несущей или нескольких несущих. С другой стороны, процесс приема на базовой станции не является простым.

Ключевым фактором системы множественного доступа с кодовым разделением является способ достижения качественного множественного доступа с кодовым разделением или, более точно, способ точного отделения базовой станцией доступной информации в виде данных каждого терминала от объединенного сигнала. В данном случае вовлечены два основных аспекта: расширяющая последовательность и приемник. Выбор расширяющей последовательности является основанием характеристик, а конструкция приемника является гарантией характеристик.

В частности, для достижения качественного доступа в первую очередь необходимы хорошие свойства взаимной корреляции для расширяющих последовательностей, используемых различными терминалами. Если расширяющие последовательности передаются непосредственно в беспроводном многолучевом канале, например, согласно методике мультиплексирования с кодовым разделением на одной несущей, необходимы хорошие свойства автокорреляции для противодействия многолучевому расширению с временной задержкой самих последовательностей.

Поскольку методика мультиплексирования с кодовым разделением на нескольких несущих может противодействовать многолучевому распространению, основанному на методике с использованием нескольких несущих, для расширяющих последовательностей необходимо учитывать только свойства взаимной корреляции, которые способствуют разделению пользовательской информации. В этом состоит наиболее значимая разница в выборе последовательности между методикой мультиплексирования с кодовым разделением на одной несущей и методикой мультиплексирования с кодовым разделением на нескольких несущих.

Подходящая расширяющая последовательность является основанием характеристик и, в конечном итоге, разделение многопользовательской информации осуществляется на стороне базовой станции. Соответствующие характеристики получают, когда базовая станция использует различные методики многопользовательского приема. Однако если необходимо получить оптимальные характеристики разделения данных нескольких пользователей, базовой станции необходимо использовать методику с применением многопользовательского передатчика с улучшенными характеристиками и высокой сложностью, например, методики с применением приемника с последовательным подавлением помех.

Вследствие большого значения расширяющей последовательности основное различие между различными методиками множественного доступа с кодовым разделением заключается в выборе расширяющей последовательности. Методика множественного доступа с кодовым разделением и прямым расширением спектра, DS-CDMA, является наиболее распространенной методикой множественного доступа с кодовым разделением, причем она применяется во множестве стандартов беспроводной передачи данных в качестве методики многопользовательского доступа на восходящей линии связи, а ее расширяющая последовательность основана на простейшей псевдошумовой (PN) последовательности бинарных действительных чисел. Вследствие простоты последовательности, DS-CDMA, основанная на последовательности PN, также является одной из наиболее распространенных методик для мультиплексирования с кодовым разделением на нескольких несущих. В данной методике каждый модулированный символ сначала подвергается расширению посредством псевдошумовой последовательности бинарных действительных чисел, а затем передается посредством методики с применением нескольких несущих.

Псевдошумовая последовательность бинарных действительных чисел также может называться псевдошумовой последовательностью, основанной на бинарной системе, в которой значение каждого символа обычно представлено в виде 0 или 1, а также может быть представлена биполярной последовательностью, то есть, 0 представлен в виде +1, а 1 представлена в виде -1, или 0 представлен в виде -1, а 1 представлена в виде +1.

Длина расширяющей последовательности также является ключевым фактором методики множественного доступа с кодовым разделением. Чем длиннее расширяющая последовательность, тем проще гарантировать низкую взаимную корреляцию между расширяющими последовательностями, используемыми различными терминалами, и тем больше последовательностей с низкой взаимной корреляцией можно легко найти, и, таким образом, поддерживается одновременный доступ большего количества терминалов. Если количество терминалов, одновременно осуществляющих доступ, превышает длину расширяющей последовательности, можно считать, что система многопользовательского доступа находится в состоянии перегрузки. Следует отметить, что методика множественного доступа с кодовым разделением, которая может обеспечить способность системы выдерживать перегрузку, является одним из ключевых свойств, на которые в перспективе нацелена технология беспроводной передачи данных.

Для предоставления гибкой конструкции системы и поддержки одновременного доступа большего количества пользователей, расширяющие последовательности, используемые в терминалах доступа, обычно не являются взаимно ортогональными, и в том, что касается информации нескольких пользователей, неортогональный множественный доступ, используемый в восходящей линии связи, может обеспечить большую производительность системы или пропускную способность на границе, чем ортогональный множественный доступ. Поскольку расширяющие последовательности различных терминалов не являются взаимно ортогональными, то характеристики демодуляции для каждого пользователя обычно будут ухудшаться по мере увеличения количества пользователей, одновременно осуществляющих доступ. При перегрузке системы произойдет усиление взаимных внутрисистемных помех. Для простой реализации в большинстве текущих основных методик множественного доступа с кодовым разделением используется псевдошумовая последовательность бинарных действительных чисел в качестве расширяющей последовательности. Однако поскольку нельзя простым образом гарантировать низкую взаимную корреляцию между псевдошумовыми последовательностями бинарных действительных чисел, особенно псевдошумовыми последовательностями бинарных действительных чисел с меньшей длиной, появляются сильные взаимные внутрисистемные помехи, а также неминуемо подвергаются влиянию характеристики многопользовательского доступа.

Сущность изобретения

В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, а также соответствующие передатчик и приемник, которые могут улучшить характеристики многопользовательского множественного доступа с кодовым разделением.

Для решения вышеуказанной технической задачи в варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, применимый к передатчику. Способ включает:

определение используемой комплексной расширяющей последовательности, причем каждый элемент комплексной расширяющей последовательности представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел, и причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

выполнение обработки расширением отправляемых символов данных путем применения комплексных расширяющих последовательностей с генерированием последовательности расширенных символов; и

отправку последовательности расширенных символов.

В примерном варианте осуществления, при этом

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации энергии; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации энергии.

В примерном варианте осуществления, при этом

М=2, 3 или 4.

В примерном варианте осуществления, при этом

определение используемой комплексной расширяющей последовательности включает:

генерирование первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел, причем значения всех элементов первой и второй последовательностей действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем количество элементов, содержащихся в первой последовательности действительных чисел и количество элементов, содержащихся во второй последовательности действительных чисел, равны L, которое представляет собой количество элементов комплексной расширяющей последовательности;

принятие i-го элемента первой последовательности действительных чисел как действительной части, принятие i-го элемента второй последовательности действительных чисел как мнимой части и принятие комплексного числа, содержащего действительную часть и мнимую часть, как i-го элемента комплексной расширяющей последовательности, причем i=1, 2, …, L, где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

последовательное комбинирование полученных L элементов с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L элементов после умножения полученных L элементов на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

В примерном варианте осуществления, в данном случае

определение используемой комплексной расширяющей последовательности включает:

выбор согласно назначенному правилу комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексных расширяющих последовательностей; или

выбор согласно информации об индексе комплексной последовательности, отправленной базовой станцией, комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексной расширяющей последовательности;

при этом в каждой комплексной последовательности во множестве комплексных последовательностей значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел.

В примерном варианте осуществления, при этом

определение используемой комплексной расширяющей последовательности включает:

генерирование псевдошумовой последовательности целых чисел, причем последовательность целых чисел имеет L элементов и значения всех элементов последовательности целых чисел взяты из М*М-элементного множества целых чисел, причем М*М-элементное множество целых чисел представляет собой множество всех целых чисел в диапазоне [0, М*М-1] или [1, М*М], где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

выбор, на основании L элементов псевдошумовой последовательности целых чисел, L соответствующих точек комплексного созвездия из М*М-точечной диаграммы комплексного созвездия согласно заданному правилу отображения; и

определение L комплексных чисел, соответствующих L точкам комплексного созвездия, последовательное комбинирование L комплексных чисел с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L комплексных чисел после умножения L комплексных чисел на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

В примерном варианте осуществления, при этом

отправка последовательности расширенных символов включает: выполнение модуляции на нескольких несущих для последовательности расширенных символов, генерирование сигналов передачи и передачу сигналов передачи.

Для решения вышеуказанной технической задачи в варианте осуществления настоящего изобретения также предлагается способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, применимый к приемнику. Способ включает:

прием сигналов, переданных несколькими передатчиками, причем сигналы, переданные несколькими передатчиками, генерируют посредством нескольких передатчиков с применением соответствующих комплексных расширяющих последовательностей соответственно для выполнения обработки расширением соответствующих отправляемых символов данных и последующей соответствующей модуляции сгенерированных последовательностей расширенных символов на одинаковых частотно-временных ресурсах;

выполнение обнаружения приема в отношении принятых сигналов, переданных несколькими передатчиками, путем использования детектора сигналов подавления помех, причем во время обнаружения используют комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками;

причем каждый элемент комплексных расширяющих последовательностей представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексных расширяющих последовательностях взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

В примерном варианте осуществления, при этом

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

В примерном варианте осуществления, при этом

М=2, 3 или 4.

Соответственно, передатчик в системе передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, предлагаемый в варианте осуществления настоящего изобретения, содержит блок определения последовательности, блок расширения и блок отправки сигналов.

Блок определения последовательности выполнен с возможностью определения используемой комплексной расширяющей последовательности. При этом каждый элемент комплексной расширяющей последовательности представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

Блок расширения выполнен с возможностью выполнения обработки расширением отправляемых символов данных путем применения комплексной расширяющей последовательности с генерированием последовательности расширенных символов.

Блок отправки сигналов выполнен с возможностью отправки последовательности расширенных символов.

В примерном варианте осуществления, при этом

значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности, определенной посредством блока определения последовательности, взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)];

или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

В примерном варианте осуществления, при этом

значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности, определенной посредством блока определения последовательности, взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом М=2, 3 или 4.

В примерном варианте осуществления, при этом

операция, в ходе которой блок определения последовательности определяет используемую комплексную расширяющую последовательность, включает:

генерирование первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел, причем значения всех элементов первой и второй последовательностей действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем количество элементов, содержащихся в первой последовательности действительных чисел и количество элементов, содержащихся во вторых последовательностях действительных чисел, равны L, которое представляет собой количество элементов комплексной расширяющей последовательности;

принятие i-го элемента первой последовательности действительных чисел как действительной части, принятие i-го элемента второй последовательности действительных чисел как мнимой части и принятие комплексного числа, содержащего действительную часть и мнимую часть, как i-го элемента комплексной расширяющей последовательности, причем i=1, 2, …, L, где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

последовательное комбинирование полученных L элементов с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L элементов после умножения полученных L элементов на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

В примерном варианте осуществления, при этом

операция, в ходе которой блок определения последовательности определяет используемую комплексную расширяющую последовательность, включает:

выбор согласно назначенному правилу комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексных расширяющих последовательностей; или

выбор согласно информации об индексе комплексной последовательности, отправленной базовой станцией, комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексной расширяющей последовательности;

При этом в каждой комплексной последовательности во множестве комплексных последовательностей значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел.

В примерном варианте осуществления, при этом

операция, в ходе которой блок определения последовательности определяет используемую комплексную расширяющую последовательность, включает:

генерирование псевдошумовой последовательности целых чисел, причем последовательность целых чисел имеет L элементов и значения всех элементов последовательности целых чисел взяты из М*М-элементного множества целых чисел, причем М*М-элементное множество целых чисел представляет собой множество всех целых чисел в диапазоне [0, М*М-1] или [1, М*М], где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

выбор, на основании L элементов псевдошумовой последовательности целых чисел, L соответствующих точек комплексного созвездия из М*М-точечной диаграммы комплексного созвездия согласно заданному правилу отображения; и

определение L комплексных чисел, соответствующих L точкам комплексного созвездия, последовательное комбинирование L комплексных чисел с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L комплексных чисел после умножения L комплексных чисел на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

В примерном варианте осуществления, при этом

операция, в ходе которой блок отправки сигналов отправляет последовательность расширенных символов, включает: выполнение модуляции на нескольких несущих для последовательности расширенных символов, генерирование сигналов передачи и передачу сигналов передачи.

Соответственно, приемник в системе передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, предлагаемый в варианте осуществления настоящего изобретения, содержит блок приема сигналов и блок обнаружения приема.

Блок приема сигналов выполнен с возможностью приема сигналов, переданных несколькими передатчиками, причем сигналы, переданные несколькими передатчиками, генерируют посредством нескольких передатчиков с применением соответствующих комплексных расширяющих последовательностей соответственно для выполнения обработки расширением соответствующих отправляемых символов данных и последующей соответствующей модуляции сгенерированных последовательностей расширенных символов на одинаковых частотно-временных ресурсах.

Блок обнаружения приема выполнен с возможностью выполнения обнаружения приема принятых сигналов, переданных несколькими передатчиками, с помощью детектора сигналов подавления помех. При этом во время обнаружения используются комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками.

При этом каждый элемент комплексных расширяющих последовательностей представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексных расширяющих последовательностях взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

В примерном варианте осуществления, при этом

в комплексных расширяющих последовательностях, используемых несколькими передатчиками, которые используют во время обнаружения посредством блока обнаружения приема, значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

В примерном варианте осуществления, при этом

в комплексных расширяющих последовательностях, используемых несколькими передатчиками, которые используют во время обнаружения посредством блока обнаружения приема, значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом М=2, 3 или 4.

В технологии передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, предлагаемой в вышеуказанной схеме, путем использования комплексных расширяющих последовательностей для выполнения расширения символов данных происходит простой выбор множества последовательностей, имеющих низкую взаимную корреляцию, по сравнению с последовательностью бинарных действительных чисел, что может обеспечить улучшенные характеристики множественного доступа с кодовым разделением, улучшить способность системы к перегрузке и улучшить практическое использование пользователем связи с неортогональным доступом при перегрузке.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 показана принципиальная схема обработки сигналов в передатчике согласному первому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана блок-схема способа передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением на стороне передатчика согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 показана функциональная схема передатчика согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 показана принципиальная схема приема и обработки сигналов в приемнике согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 показана блок-схема способа передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением на стороне приемника согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана функциональная схема приемника согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 показана упрощенная принципиальная схема примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в третьем варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8 показана упрощенная принципиальная схема другого примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в третьем варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9 показана упрощенная принципиальная схема генератора М-элементной псевдошумовой последовательности в третьем варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 10 показана упрощенная принципиальная схема примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 11 показана упрощенная принципиальная схема другого примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 12 показана упрощенная принципиальная схема примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в пятом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 13 показана упрощенная принципиальная схема другого примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в пятом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 14 показана принципиальная схема взаимоотношения при отображении между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел со значениями, выбранными из трехэлементного множества действительных чисел и диаграммы комплексного созвездия.

На фиг. 15 показана принципиальная схема взаимоотношения при отображении между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел со значениями, выбранными из четырехэлементного множества действительных чисел и диаграммы комплексного созвездия.

На фиг. 16 показана упрощенная принципиальная схема примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в шестом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 17 показана упрощенная принципиальная схема другого примера генерирования комплексной расширяющей последовательности в шестом варианте осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

Далее в данном документе варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны в сочетании с прилагаемыми графическими материалами. Необходимо отметить, что варианты осуществления настоящей заявки и характерные признаки в вариантах осуществления изобретения могут комбинироваться друг с другом без противоречия.

Первый вариант осуществления

В варианте осуществления предлагается способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, и соответствующие передатчик и приемник. Процедура обработки сигнала, осуществляемая передатчиком (таким как терминал в приемопередающей системе, который также может называться как передатчик терминала), показана на фиг. 1. В данном случае, отправляемые биты данных сначала кодируются и модулируются, чтобы получить символы данных, и символы данных расширяются посредством комплексной расширяющей последовательности для получения последовательности расширенных символов, а затем для последовательности расширенных символов выполняется модуляция несущей для генерирования передаваемых сигналов для передачи.

В варианте осуществления на фиг. 2 показана блок-схема способа передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением на стороне передатчика, который включает следующие этапы 100-130.

На этапе 110 определяют используемую комплексную расширяющую последовательность; при этом каждый элемент комплексной расширяющей последовательности представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов комплексной расширяющей последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел. В примерном варианте осуществления М-элементное множество действительных чисел является одним из следующих множеств.

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2].

Или М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)].

Или М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество М действительных чисел полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации.

Или М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

На этапе 120 комплексную расширяющую последовательность используют для выполнения обработки расширением отправляемых символов данных для генерирования последовательности расширенных символов.

Обработка расширением на данном этапе относится к тому, что комплексное умножение осуществляется между каждым кодировано-модулированным символом данных и каждым элементом (комплексный символ) комплексной расширяющей последовательности, и в конечном итоге генерируется последовательность комплексных символов, имеющая такую же длину, как и у используемой расширяющей последовательности.

На этапе 130 отправляют последовательность расширенных символов.

На этом этапе в примерном варианте осуществления модуляцию на нескольких несущих выполняют для последовательности расширенных символов, а также генерируют и передают сигналы передачи.

В одном примере этап определения используемой комплексной расширяющей последовательности в вышеописанном этапе 110 включает следующие операции.

Генерируют первую и вторую псевдошумовые последовательности действительных чисел. При этом значения всех элементов первой и второй последовательностей действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем количество элементов, содержащихся в первой последовательности действительных чисел, и количество элементов, содержащихся во второй последовательности действительных чисел, равны L, которое представляет собой количество элементов комплексной расширяющей последовательности.

i-й элемент первой последовательности действительных чисел взят как действительная часть и i-й элемент второй последовательности действительных чисел взят как мнимая часть, и комплексное число, содержащее действительную часть и мнимую часть, взято как i-й элемент комплексной расширяющей последовательности, при этом i=1, 2, …, L, и L представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

Полученные L элементов последовательно комбинируются с получением комплексной расширяющей последовательности, или L элементов после умножения полученных L элементов на соответствующий коэффициент нормализации энергии последовательно комбинируются с получением комплексной расширяющей последовательности.

В другом примере этап определения используемой комплексной расширяющей последовательности в вышеописанном этапе 110 включает следующие операции.

Комплексную последовательность выбирают из заданного множества комплексных последовательностей приемопередающей системы согласно назначенному правилу, и комплексную последовательность определяют как комплексную расширяющую последовательность.

Или комплексную последовательность выбирают из заданного множества комплексных последовательностей приемопередающей системы согласно информации об индексе комплексной последовательности, отправленной базовой станцией, и комплексную последовательность определяют как комплексную расширяющую последовательность.

При этом в каждой комплексной последовательности во множестве комплексных последовательностей значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел.

В еще одном примере этап определения используемой комплексной расширяющей последовательности в вышеописанном этапе 110 включает следующие операции.

Генерируют псевдошумовую последовательность целых чисел. При этом последовательность целых чисел имеет L элементов и значения всех элементов последовательности целых чисел взяты из М*М-элементного множества целых чисел, причем М*М-элементное множество целых чисел представляет собой множество всех целых чисел в диапазоне [0, М*М-1] или [1, М*М], где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

L соответствующих точек комплексного созвездия выбирают из М*М-точечной диаграммы комплексного созвездия на основании L элементов псевдошумовой последовательности целых чисел и согласно заданному правилу отображения.

Определяют L комплексных чисел, соответствующих L точкам комплексного созвездия, и L комплексных чисел последовательно комбинируют с получением комплексной расширяющей последовательности, или L комплексных чисел после умножения L комплексных чисел на соответствующий коэффициент нормализации энергии последовательно комбинируют с получением комплексной расширяющей последовательности.

Соответственно в варианте осуществления на фиг. 3 показан передатчик в системе передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, который содержит процессор и устройство для хранения программ, и дополнительно содержит блок 10 определения последовательности, блок 20 расширения и блок 30 отправки сигналов.

Блок 10 определения последовательности выполнен с возможностью определения используемой комплексной расширяющей последовательности. При этом каждый элемент комплексной расширяющей последовательности представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов комплексной расширяющей последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел, при этом М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

Блок 20 расширения выполнен с возможностью использования комплексной расширяющей последовательности для выполнения обработки расширением отправляемых символов данных для генерирования последовательности расширенных символов.

Блок 30 отправки сигналов выполнен с возможностью отправки последовательности расширенных символов. В примерном варианте осуществления модуляцию на нескольких несущих выполняют для последовательности расширенных символов, а также генерируют и передают сигналы передачи.

В примерном варианте осуществления значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности, определенной посредством блока 10 определения последовательности, взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2].

Или М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)].

Или М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации.

Или М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

В одном примере блок определения последовательности, определяющий используемую комплексную расширяющую последовательность, предусматривает следующие операции.

Генерируют первую и вторую псевдошумовые последовательности действительных чисел. При этом значения всех элементов первой и второй последовательностей действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем количество элементов, содержащихся в первой последовательности действительных чисел, и количество элементов, содержащихся во второй последовательности действительных чисел, равны L, которое представляет собой количество элементов комплексной расширяющей последовательности.

i-й элемент первой последовательности действительных чисел взят как действительная часть и i-й элемент второй последовательности действительных чисел взят как мнимая часть, и комплексное число, содержащее действительную часть и мнимую часть, взято как i-й элемент комплексной расширяющей последовательности. При этом i=1, 2, …, L, L представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

Полученные L элементов последовательно комбинируют с получением комплексной расширяющей последовательности, или L элементов после умножения полученных L элементов на соответствующий коэффициент нормализации энергии последовательно комбинируют с получением комплексной расширяющей последовательности.

В другом примере блок определения последовательности, определяющий используемую комплексную расширяющую последовательность, предусматривает следующие операции.

Согласно назначенному правилу комплексную последовательность выбирают из заданного множества комплексных последовательностей приемопередающей системы, и комплексную последовательность определяют как комплексную расширяющую последовательность.

Согласно информации об индексе комплексной последовательности, отправленной базовой станцией, комплексную последовательность выбирают из заданного множества комплексных последовательностей приемопередающей системы, и комплексную последовательность определяют как комплексную расширяющую последовательность.

При этом в каждой комплексной последовательности во множестве комплексных последовательностей значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел.

В еще одном примере блок определения последовательности, определяющий используемую комплексную расширяющую последовательность, предусматривает следующие операции.

Генерируют псевдошумовую последовательность целых чисел. При этом последовательность целых чисел имеет L элементов и значения всех элементов последовательности целых чисел взяты из М*М-элементного множества целых чисел. М*М-элементное множество целых чисел представляет собой множество всех целых чисел в диапазоне [0, М*М-1] или [1, М*М], и L представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

На основании L элементов псевдошумовой последовательности целых чисел, L соответствующих точек комплексного созвездия выбирают из М*М-точечной диаграммы комплексного созвездия согласно заданному правилу отображения.

Выбирают L комплексных чисел, соответствующих L точек комплексного созвездия. Затем L комплексных чисел последовательно комбинируют с получением комплексной расширяющей последовательности, или L комплексных чисел после умножения L комплексных чисел на соответствующий коэффициент нормализации энергии последовательно комбинируют с получением комплексной расширяющей последовательности.

В частности, в примерных вариантах осуществления в вариантах осуществления, в которых, к примеру, М представляет собой нечетное число, М=3; и в которых, к примеру, М представляет собой четное число, М=4. Поскольку в случае, когда М=2, значения действительных и мнимых частей всех элементов комплексной расширяющей последовательности взяты из множества бинарных действительных чисел, то есть значения представляют собой 0, 1 или -1, 1. В этом случае, если длина (т.е. количество элементов) комплексной расширяющей последовательности относительно мала, количество комплексных расширяющих последовательностей, которое может быть сгенерировано, невелико, улучшение способности системы к перегрузке ограничено и размер множества комплексных расширяющих последовательностей с низкой взаимной корреляцией может быть дополнительно уменьшен. В то же время, в случае, когда М=3 или 4, даже если длина расширяющей последовательности мала, может быть выбрано множество комплексных расширяющих последовательностей, имеющих достаточно низкую взаимную корреляцию, и существует достаточное количество комплексных расширяющих последовательностей для терминалов для использования, так что способность системы к перегрузке дополнительно улучшается, и практическое использование пользователем связи с неортогональным доступом при перегрузке улучшается.

В вышеуказанном решении передатчик использует конкретную комплексную последовательность в качестве расширяющей последовательности для выполнения обработки расширением отправляемых символов данных, и приемник идентифицирует сигналы, переданные передатчиком. Когда несколько передатчиков одновременно отправляют информацию в приемник через одинаковые частотно-временные ресурсы, каждый передатчик использует соответствующие комплексные расширяющие последовательности соответственно для выполнения обработки расширением соответствующих отправляемых символов данных, так что приемник может идентифицировать сигналы, переданные различными передатчиками. Поскольку комплексная последовательность (т.е. каждый элемент в последовательности представляет собой комплексное число) может иметь структуру с большей свободой, чем последовательность бинарных действительных чисел, и легче выбирать множество последовательностей, имеющих низкую взаимную корреляцию, как множества расширяющих последовательностей множественного доступа с кодовым разделением, можно получить лучшие характеристики множественного доступа с кодовым разделением, и тем самым обеспечивается более высокий уровень перегрузки системы, и улучшается практическое использование пользователем связи с неортогональным доступом при перегрузке.

Второй вариант осуществления

Вариант осуществления относится к способу передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением на стороне приемника и соответствующему приемнику. Принцип приема и обработки сигналов приемником (таким как базовая станция в приемопередающей системе) показан на фиг. 4. На фиг. 4 сигналы, передаваемые L передатчиками (обработка во время передачи сигналов каждым передатчиком показана на фиг. 1), распространяются по беспроводной радиосвязи, и после распространения радиоволн приемник получает наложенный сигнал из сигналов, переданных L передатчиками, и детектор сигналов подавления помех выполняет обнаружение приема наложенного сигнала с получением данных, передаваемых каждым передатчиком. В примерном варианте осуществления детектор сигналов подавления помех представляет собой детектор сигналов с последовательным подавлением помех (SIC).

На фиг. 5 показана блок-схема способа передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением на стороне приемника. Способ включает следующие этапы 210-220.

На этапе 210 принимают сигналы, переданные несколькими передатчиками. При этом сигналы, переданные несколькими передатчиками, генерируются несколькими передатчиками с помощью соответствующих комплексных расширяющих последовательностей соответственно для выполнения обработки расширением соответствующих отправляемых символов данных и соответственно модулирования последовательностей расширенных символов на одинаковых частотно-временных ресурсах.

На этом этапе каждый элемент комплексных расширяющих последовательностей представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов комплексных расширяющих последовательностей взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

На этапе 220 обнаружение приема сигналов, переданных несколькими передатчиками, выполняют с помощью детектора сигналов подавления помех. При этом во время обнаружения используются комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками.

Конкретный способ обнаружения приема не ограничен настоящим изобретением. Тем не менее, во время обнаружения приемнику необходимо использовать комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками, для идентификации сигналов, передаваемых каждым терминалом. Приемник может определять комплексную расширяющую последовательность, используемую передатчиком согласно индексу последовательности, предоставленному передатчиком, и может использоваться больше комплексных расширяющих последовательностей во время обнаружения вслепую.

В примерном варианте осуществления М-элементное множество действительных чисел может представлять собой одно из следующих множеств.

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2].

Или М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)].

Или М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации.

Или М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

В примерном варианте осуществления М=3 или 4.

Соответственно приемник в системе передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением в варианте осуществления показан на фиг. 5. Приемник содержит процессор и устройство для хранения программ, и дополнительно содержит блок 50 приема сигналов и блок 60 обнаружения приема.

Блок 50 приема сигналов выполнен с возможностью приема сигналов, передаваемых несколькими передатчиками. При этом сигналы, переданные несколькими передатчиками, генерируются несколькими передатчиками с помощью соответствующих комплексных расширяющих последовательностей соответственно для выполнения обработки расширением соответствующих отправляемых символов данных и соответственно модулирования последовательностей расширенных символов на одинаковых частотно-временных ресурсах.

Блок 60 обнаружения приема выполнен с возможностью выполнения обнаружения приема сигналов, передаваемых несколькими передатчиками, с помощью детектора сигналов подавления помех. При этом во время обнаружения используются комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками.

При этом каждый элемент комплексных расширяющих последовательностей представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов комплексных расширяющих последовательностей взяты из М-элементного множества действительных чисел. При этом М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

В примерном варианте осуществления

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

В примерном варианте осуществления М=3 или 4.

Вышеуказанные решения (способы передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением со стороны передатчика и со стороны приемника, и соответствующие передатчик и приемник) по первому варианту осуществления и второму варианту осуществления, во время конкретных применений, могут применяться в системе MC-CDMA, и могут применяться в сценарии доступа с конкуренцией, сценарии доступа без планирования (или без разрешения) и т.п.

Во время применения в системе MC-CDMA передатчик использует вышеуказанную конкретную комплексную расширяющую последовательность для выполнения обработки расширением отправляемых символов данных с получением последовательности расширенных символов, и последующей передачи последовательности расширенных символов в приемник. При этом несколько передатчиков могут использовать одну и ту же полосу пропускания в частотной области или ресурсы поднесущей. Соответственно после того, как приемник принимает сигналы, передаваемые несколькими передатчиками, детектор сигналов подавления помех используется для выполнения обнаружения приема сигналов, передаваемых несколькими передатчиками, которые эффективно могут различать несколько терминалов, которые используют одинаковые частотно-временные ресурсы, и, таким образом, производительность системы существенно увеличивается. Следовательно, большее количество терминалов доступа загружается с определенной скоростью передачи данных, и обеспечивается более высокий уровень перегрузки системы, и улучшается практическое использование пользователем связи с неортогональным доступом при перегрузке.

Во время применения в сценарии доступа с конкуренцией, несколько или даже большое количество пользователей терминалов будут одновременно запрашивать доступ в систему, и каждый передатчик терминала соответственно использует вышеуказанную конкретную комплексную расширяющую последовательность для выполнения обработки расширением отправляемых символов данных, и затем приемник использует детектор сигналов подавления помех для выполнения обнаружения приема сигналов, передаваемых терминалом приемника, который может эффективно различать сигналы, передаваемые каждым терминалом, и, таким образом, обеспечивается более высокий уровень перегрузки системы, эффективно улучшая эффективность доступа в систему и улучшая практическое применение доступа к терминалу.

Во время применения в сценарии доступа без планирования (или без разрешения) передача данных может осуществляться на доступных частотно-временных ресурсах, когда пользовательскому терминалу необходимо отправить данные, и возникает ситуация, когда несколько пользовательских терминалов одновременно используют одинаковые частотно-временные ресурсы для выполнения передачи данных. Каждый передатчик терминала соответственно использует вышеуказанную конкретную комплексную расширяющую последовательность для выполнения обработки расширением отправляемых символов данных, и приемник использует детектор сигналов подавления помех для выполнения обнаружения приема сигналов, передаваемых каждым приемником терминала, который может эффективно различать сигналы, передаваемые каждым терминалом, и тем самым обеспечивая более высокий уровень перегрузки системы, улучшая практическое применение доступа к пользовательскому терминалу без планирования, и также может уменьшать сигналы планирования системы и уменьшать задержки доступа к терминалу.

Третий вариант осуществления

В варианте осуществления предлагается способ генерирования комплексной расширяющей последовательности. При этом передатчик генерирует комплексную расширяющую последовательность согласно двум псевдошумовым последовательностям действительных чисел. Значения всех элементов двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, как описано в первом варианте осуществления и втором варианте осуществления. Длина двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел такая же, как и у комплексной расширяющей последовательности.

В варианте осуществления две псевдошумовые последовательности действительных чисел независимо генерируются двумя генераторами псевдошумовых последовательностей в передатчике соответственно. Как показано на фиг. 7, первый генератор псевдошумовой последовательности генерирует первую псевдошумовую последовательность действительных чисел, имеющую такую же длину, как и у комплексной расширяющей последовательности, и второй генератор псевдошумовой последовательности генерирует вторую псевдошумовую последовательность действительных чисел, имеющую такую же длину, как и у комплексной расширяющей последовательности.

В другом варианте осуществления, как показано на фиг. 8, базисная псевдошумовая последовательность действительных чисел сначала генерируется генератором псевдошумовой последовательности в передатчике, и при этом значения всех элементов базисной последовательности действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, как описано в первом варианте осуществления и втором варианте осуществления; и затем последовательно-параллельное преобразование или хранение сегментов, или периодическая дискретизация выполняется на базисной псевдошумовой последовательности действительных чисел для образования первой псевдошумовой последовательности действительных чисел и второй псевдошумовой последовательности действительных чисел, которая имеет такую же длину, как и у комплексной расширяющей последовательности.

При этом, если используется последовательно-параллельное преобразование, считается, что длина базисной псевдошумовой последовательности действительных чисел в два раза больше длины комплексной расширяющей последовательности, и исходное значение индексов элементов базисной последовательности действительных чисел устанавливается на 0, что эквивалентно тому, что элементы в четных положениях базисной последовательности действительных чисел образуют первую псевдошумовую последовательность действительных чисел, а элементы в нечетных положениях базисной последовательности действительных чисел образуют вторую псевдошумовую последовательность действительных чисел.

Если используется режим хранения сегментов, считается, что длина базисной псевдошумовой последовательности действительных чисел в два раза больше длины комплексной расширяющей последовательности, тогда передняя половина элементов базисной последовательности действительных чисел может храниться как первая псевдошумовая последовательность действительных чисел и задняя половина элементов базисной последовательности действительных чисел может храниться как вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел.

Если используется режим периодической дискретизации, считается, что длина базисной псевдошумовой последовательности действительных чисел в несколько раз больше длины комплексной расширяющей последовательности, тогда элементы в части положений могут периодически извлекаться из базисной последовательности действительных чисел как первая псевдошумовая последовательность действительных чисел, и подобным образом, элементы в другой части положений могут периодически извлекаться как вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел.

В варианте осуществления, как показано на фиг. 7 и фиг. 8, каждый элемент второй псевдошумовой последовательности действительных чисел после выполнения сдвига фазы на 90 градусов (или умножения на e^jπ/2), дополняется каждым элементом первой псевдошумовой последовательности действительных чисел бит за битом для генерирования комплексной расширяющей последовательности, которая представлена как:

ComplexSeq=Seq1+Seq2*e^jπ/2,

где ComplexSeq - комплексная расширяющая последовательность, Seq1 - первая псевдошумовая последовательность действительных чисел, и Seq2 - вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел. Выполнение сдвига фазы на 90 градусов (или умножение на e^jπ/2) каждого элемента Seq2 эквивалентно представлению Seq2 как мнимой части ComplexSeq. Следует указать, что прибавление в вышеуказанном уравнении относится к побитовому прибавлению, то есть i-й элемент Seq1 взят как действительная часть, i-й элемент Seq2 взят как мнимая часть и комплексное число, содержащее действительную часть и мнимую часть, взят как i-й элемент ComplexSeq. При этом i=1, 2, …, L.

К примеру, берется М=3, то есть значения всех элементов первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел взяты из трехэлементного множества действительных чисел {1, 0, -1}. Считается, что вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «1, -1, 0, -1, 1, 0, -1, 1», сдвиг фазы на 90 градусов выполняют на каждом элементе второй псевдошумовой последовательности действительных чисел, что эквивалентно умножению на e^jπ/2, чтобы получить «e^jπ/2, -e^jπ/2, 0, -e^jπ/2, e^jπ/2, 0, -e^jπ/2, e^jπ/2». Считается, что первая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «-1, 0, 1, 1, -1, 1, -1, 0», а комплексная последовательность, полученная побитовым прибавлением второй псевдошумовой последовательности действительных чисел после сдвига фазы на 90 градусов и первой псевдошумовой последовательности действительных чисел имеет вид «-1+e^jπ/2, -e^jπ/2, 1, 1-e^jπ/2, -1+e^jπ/2, 1, -1-e^jπ/2, e^jπ/2». Комплексная последовательность также может быть представлена как «-1+j, -j, 1, 1-j, -1+j, 1, -1-j, j». Такая комплексная последовательность может использоваться как комплексная расширяющая последовательность. Более того, нормализация энергии также может дополнительно выполняться на генерируемой комплексной последовательности, то есть каждое комплексное число в комплексной последовательности умножается на соответствующий коэффициент нормализации энергии, и тогда полученная комплексная последовательность дополнительно используется как комплексная расширяющая последовательность. В коэффициенте нормализации энергии, соответствующем комплексной последовательности, может использоваться величина, обратная сумме энергий каждого элемента комплексной последовательности. Например, если сумма энергий комплексной последовательности -j, 1, 1-j, -1+j, 1, -1-j, j» составляет 2+1+1+2+1+2+1=12, комплексная последовательность после нормализации энергии представляет собой «(-1+j)/sqrt(12), -j/sqrt(12), 1/sqrt(12), (1-j)/sqrt(12), (-1+j)/sqrt(12), 1/sqrt(12), (-1-j)/sqrt(12), j/sqrt(12)». Где sqrt() - операция извлечения квадратного корня.

Другие значения в диапазоне от 0 до 2π также могут использоваться для вышеуказанного сдвига фазы, например, 270 градусов (или 3π/2), -90 градусов (или -π/2), -270 градусов (или -3π/2) и т.п.

Вышеуказанный генератор псевдошумовой последовательности может быть образован посредством регистра сдвига с линейной обратной связью. Как показано на фиг. 9 считается, что генератор псевдошумовой последовательности образован посредством n-разрядного регистра сдвига с линейной обратной связью, и используется для генерирования псевдошумовой последовательности действительных чисел, имеющей длину Mⁿ-1. Функция обратной связи или полином обратной связи может быть представлена как f=m₀x₀+m₁x₁+…+m_n-1x_n-1+m_nx_n. При этом m₀, m₀₁, …, m_n-1, m_n представляют собой коэффициенты обратной связи. Генератор тактовых импульсов используется для управления работой регистра сдвига. Для двух генераторов псевдошумовой последовательности на фиг. 7 используются различные функции обратной связи или полиномы обратной связи.

Четвертый вариант осуществления

В варианте осуществления предлагается другой способ генерирования комплексной расширяющей последовательности. На фиг. 10 и фиг. 11 показана упрощенная принципиальная схема способа.

Передатчик генерирует комплексную расширяющую последовательность согласно двум псевдошумовым последовательностям действительных чисел, причем длина двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел является такой же, как и длина комплексной расширяющей последовательности. В третьем варианте осуществления описан процесс генерирования двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел.

В варианте осуществления, как показано на фиг. 10 и фиг. 11, отображение фазы выполняется на второй псевдошумовой последовательности действительных чисел согласно взаимоотношению при отображении между псевдошумовой последовательностью действительных чисел и множеством фаз для получения последовательности фаз, и тогда первая псевдошумовая последовательность действительных чисел дополняется последовательностью фаз бит за битом для генерирования комплексной расширяющей последовательности, которая представлена следующим уравнением:

ComplexSeq=Seq1+SeqPhase,

где ComplexSeq - комплексная расширяющая последовательность, Seq1 - первая М-элементная псевдошумовая последовательность, и SeqPhase - последовательность фаз, отображенная посредством второй М-элементной псевдошумовой последовательности действительных чисел. Подобным образом прибавление в вышеуказанном уравнении также относится к побитовому прибавлению, то есть i-й элемент Seq1 взят как действительная часть, и i-й элемент SeqPhase взят как мнимая часть и комплексное число, содержащее действительную часть и мнимую часть, взято как i-й элемент ComplexSeq. При этом i=1, 2, …, L.

К примеру, берется М=3, то есть значения всех элементов первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел взяты из трехэлементного множества действительных чисел {1, 0, -1}. Предварительно определено, что множество фаз включает фазу 90 градусов (или e^jπ/2), фазу 0 градусов и фазу -90 градусов (или -e^jπ/2), а также предварительно определено, что значение «1» элемента последовательности отображается в виде фазы 90 градусов (или e^jπ/2), значение «0» элемента последовательности отображается в виде фазы 0 градусов и значение «-1» элемента последовательности отображается в виде фазы -90 градусов (или е^-jπ/2). В этом варианте осуществления считается, что вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «1, -1, 0, -1, 1, 0, -1, 1», и согласно вышеуказанному взаимоотношению при отображении вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел отображается в виде последовательности фаз «e^jπ/2, -e^jπ/2, 0, -e^jπ/2, e^jπ/2, 0, -e^jπ/2, e^jπ/2». Считается, что первая псевдошумовая последовательность действительных чисел представляет собой 0, 1, 1, -1, 1, -1, 0», тогда комплексная последовательность, сгенерированная путем побитового прибавления первой псевдошумовой последовательности действительных чисел к последовательности фаз, имеет вид «-1+e^jπ/2, -e^jπ/2, 1, 1-e^jπ/2, -1+e^jπ/2, 1, -1-e^jπ/2, e^jπ/2», и комплексная последовательность также может быть представлена как «-1+j, -j, 1, 1-j, -1+j, 1, -1-j, j». Такая комплексная последовательность может использоваться как комплексная расширяющая последовательность. Более того, нормализация энергии также может дополнительно выполняться на комплексной последовательности, а затем полученная комплексная последовательность дополнительно используется как комплексная расширяющая последовательность.

Вышеуказанное множество фаз и взаимоотношение при отображении между М-элементной псевдошумовой последовательностью и множеством фаз могут быть сконфигурированы или предварительно определены системой как другая форма. Эти принципы подобны вышеуказанным принципам и, таким образом, не будут повторно описаны.

Пятый вариант осуществления

В варианте осуществления предлагается способ генерирования комплексной расширяющей последовательности. Принцип способа показан на фиг. 12 или фиг. 13. Передатчик генерирует комплексную расширяющую последовательность согласно двум псевдошумовым последовательностям действительных чисел, причем длина двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел является такой же, как и длина комплексной расширяющей последовательности. Процесс генерирования описан в третьем варианте осуществления.

В варианте осуществления, как показано на фиг. 12 и фиг. 13, согласно взаимоотношению при отображении между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел и диаграмме комплексного созвездия первая и вторая псевдошумовые последовательности действительных чисел совместно отображаются в виде диаграммы комплексного созвездия бит за битом с генерированием комплексной расширяющей последовательности, которая представлена следующим уравнением:

(Seq1_i, Seq2_i) → ComplexSeq_i,

где ComplexSeq_i - i-й элемент комплексной расширяющей последовательности, полученный из (Seq1_i, Seq2_i) согласно взаимоотношению при отображении между псевдошумовой последовательностью действительных чисел и диаграммой комплексного созвездия. При этом Seq1_i - i-й элемент первой псевдошумовой последовательности действительных чисел и Seq2_i - i-й элемент второй псевдошумовой последовательности действительных чисел.

К примеру, берется М=3, то есть значения всех элементов первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел взяты из трехэлементного множества действительных чисел {1, 0, -1}. Для двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел предварительно определяется, что диаграмма комплексного созвездия содержит 9 точек комплексного созвездия, образованных 9 комплексными координатами 1+j, j, -1+j, 1, 0, -1, 1-j, -j, -1-j. Предварительно определяется, что (Seq1_i, Seq2_i) отображается в виде комплексного числа 1+j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (1, 1); отображается в виде комплексного числа j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (0, 1); отображается в виде комплексного числа -1+j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-1, 1); отображается в виде комплексного числа 1, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (1, 0); отображается в виде комплексного числа 0, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (0, 0); отображается в виде комплексного числа -1, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-1, 0); отображается в виде комплексного числа 1-j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (1, -1); отображается в виде комплексного числа -j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (0, -1); и отображается в виде комплексного числа -1-j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-1,-1), как показано на фиг. 14.

В варианте осуществления предполагается, что первая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «-1, 0, 1, 1, -1, 1, -1, 0», а вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «1, -1, 0, -1, 1, 0, -1, 1». Согласно взаимоотношению при отображении между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел и 9-точечной диаграмме комплексного созвездия первая псевдошумовая последовательность действительных чисел и вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел совместно отображаются в виде точек комплексного созвездия на 9-точечной диаграмме комплексного созвездия бит за битом с получением комплексной последовательности «-1+j, -j, 1, 1-j, -1+j, 1, -1-j, j». Такая последовательность может использоваться как сгенерированная комплексная расширяющая последовательность. Более того, нормализация энергии также может дополнительно выполняться на комплексной расширяющей последовательности, а затем полученная комплексная последовательность дополнительно используется как комплексная расширяющая последовательность. В данном случае во время нормализации энергии используемый коэффициент нормализации энергии также может представлять собой величину, обратную сумме энергий 9 точек комплексного созвездия на диаграмме комплексного созвездия.

К примеру, берется М=4, то есть значения всех элементов первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел взяты из четырехэлементного множества действительных чисел {3, 1, -1 и -3}. Для двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел предварительно определяется, что диаграмма комплексного созвездия содержит 16 точек комплексного созвездия, образованных 16 комплексными координатами 3+3j, 3+j, 3-j, 3-3j, 1+3j, 1+j, 1-j, 1-3j, -1+3j, -1+j, -1-j, -1-3j, -3+3j, -3+j, -3-j, -3-3j. Предварительно определяется, что (Seq1_i, Seq2_i) отображается в виде комплексного числа 3+3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (3, 3); отображается в виде комплексного числа 3+j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (3, 1); отображается в виде комплексного числа 3-j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (3, -1); отображается в виде комплексного числа 3-3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (3, -3); отображается в виде комплексного числа 1+3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (1, 3); отображается в виде комплексного числа 1+j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (1, 1); отображается в виде комплексного числа 1-j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (1, -1); отображается в виде комплексного числа 1-3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (1, -3); отображается в виде комплексного числа -1+3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-1, 3); отображается в виде комплексного числа -1+j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-1, 1); отображается в виде комплексного числа -1-j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-1, -1); отображается в виде комплексного числа -1-3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-1, -3); отображается в виде комплексного числа -3+3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-3, 3); отображается в виде комплексного числа -3+j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-3, 1); отображается в виде комплексного числа -3-j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-3, -1); и отображается в виде комплексного числа -3-3j, когда значение (Seq1_i, Seq2_i) представляет собой (-3, -3), как показано на фиг. 15.

В варианте осуществления предполагается, что первая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «-1, 3, 1, -3, 1, 3, -1, -3», а вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «3, 1, -3, -1, 1, -1, -3, 3». Согласно взаимоотношению при отображении между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел и 16-точечной диаграмме комплексного созвездия первая псевдошумовая последовательность действительных чисел и вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел совместно отображаются в виде точек комплексного созвездия на 16-точечной диаграмме комплексного созвездия бит за битом с получением комплексной последовательности «-1+3j, 3+j, 1-3j, -3-j, 1+j, 3-j, -1-3j, -3-3j». Такая последовательность может использоваться как сгенерированная комплексная расширяющая последовательность. Более того, нормализация энергии также может дополнительно выполняться на комплексной последовательности, а затем полученная комплексная последовательность дополнительно используется как комплексная расширяющая последовательность.

Для вышеуказанного взаимоотношения при отображении между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел и 16-точечной диаграммой комплексного созвездия каждое множество значений элементов двух псевдошумовых последовательностей действительных чисел может быть пронумеровано бинарными индексами. Например, (1, 1) представлено в виде 0000; (-1, 1) представлено в виде 0001; …; (3, -3) представлено в виде 1111. Аналогично, 16 точек комплексного созвездия 16-точечной диаграммы комплексного созвездия также пронумерованы согласно тому же правилу. Например, 1+j представлено в виде 0000; -1+j представлено в виде 0001; …; 3-3j представлено в виде 1111. То есть, между каждым множеством значений элементов двух четырехэлементных псевдошумовых последовательностей и 16 точками комплексного созвездия образуется соответствующее взаимно-однозначное соответствие. Затем две сгенерированных псевдошумовых последовательности действительных чисел совместно отображают в виде точек комплексного созвездия на 16-точечной диаграмме комплексного созвездия бит за битом согласно взаимоотношению при отображении с получением комплексной последовательности. Комплексная последовательность используется как комплексная расширяющая последовательность или комплексную расширяющую последовательность получают после выполнения нормализации энергии на комплексной последовательности.

В дополнение к вышеуказанному отображению между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел и 16-точечной диаграмме комплексного созвездия, когда М=4, две псевдошумовых последовательности действительных чисел, сгенерированные при М=2, и 16-точечная диаграмма комплексного созвездия также могут использоваться для отображения. Поскольку значение элемента псевдошумовой последовательности действительных чисел представляет собой 0 или 1, или 1 или -1 при М=2, два элемента в последовательности действительных чисел необходимо использовать каждый раз для проведения отображения. Например, предположим, что при М=2 первая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «01100011», а вторая псевдошумовая последовательность действительных чисел имеет вид «10111010», при этом совместно два элемента последовательно берут из первой псевдошумовой последовательности действительных чисел и второй псевдошумовой последовательности действительных чисел для отображения, (01, 10) отображается в виде точки комплексного созвездия, представленной значением 0110 в 16-точечной диаграмме комплексного созвездия, и (10, 11) отображается в виде точки комплексного созвездия, представленной значением 1011 в 16-точечной диаграмме комплексного созвездия.

Вышеуказанная диаграмма комплексного созвездия и взаимоотношение при отображении между двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел и диаграммой комплексного созвездия также могут быть определены иным образом. Также может быть определена диаграмма комплексного созвездия, образованная при помощи большего количества точек комплексного созвездия и взаимоотношения при отображении между более чем двумя псевдошумовыми последовательностями действительных чисел и диаграммой комплексного созвездия. Эти принципы подобны вышеуказанным принципам и, таким образом, не будут повторно описаны.

Шестой вариант осуществления

В варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ генерирования комплексной расширяющей последовательности. Принцип способа показан на фиг. 16 или фиг. 17.

Передатчик генерирует псевдошумовую последовательность целых чисел. При этом последовательность целых чисел содержит L элементов и значения всех элементов взяты из М*М-элементного (М, умноженное на М) множества целых чисел. М*М-элементное множество целых чисел представляет собой множество всех целых чисел в диапазоне [0, М*М-1] или [1, М*М]. При этом М и L представляют собой целые числа, которые больше или равны 2.

На основании L элементов псевдошумовой последовательности целых чисел, L соответствующих точек комплексного созвездия выбираются из М*М-точечной диаграммы комплексного созвездия согласно заданному правилу отображения.

Определяются L комплексных чисел, соответствующих L точкам комплексного созвездия, и L комплексных чисел последовательно комбинированы с получением комплексной расширяющей последовательности, или L комплексных чисел после умножения L комплексных чисел на соответствующий коэффициент нормализации энергии последовательно комбинированы с получением комплексной расширяющей последовательности.

Комплексная расширяющая последовательность в данном случае является такой же, как и в первом варианте осуществления и втором варианте осуществления. При этом каждый элемент представляет собой комплексное число и значения действительных и мнимых частей всех элементов комплексной расширяющей последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел.

Вышеуказанная псевдошумовая последовательность целых чисел может быть сгенерирована посредством генератора псевдошумовой последовательности, который может быть образован регистром сдвига с линейной обратной связью, как описано в третьем варианте осуществления.

В варианте осуществления, принимая М*М=9-элементное множество целых чисел для примера, передатчик генерирует псевдошумовую последовательность целых чисел, и значения элементов последовательности целых чисел взяты из 9-элементного множества целых чисел {0, 1, 2, …, 8}. Согласно взаимоотношению при отображении между элементами в 9-элементном множестве целых чисел и точками комплексного созвездия М*М=9-точечной диаграммы комплексного созвездия (как показано на фиг. 16), псевдошумовая последовательность целых чисел отображается в виде точек комплексного созвездия (каждая комплексная точка созвездия представлена комплексным числом) 9-точечной диаграммы комплексного созвездия бит за битом с генерированием комплексной расширяющей последовательности, которая представлена следующим уравнением:

Seq_i → ComplexSeq_i,

где ComplexSeq_i - i-й элемент комплексной расширяющей последовательности, полученный из отображения Seq_i согласно взаимоотношению при отображении между элементами в 9-элементном множестве целых чисел и точками комплексного созвездия 9-точечной диаграммы комплексного созвездия. При этом Seq_i - i-й элемент псевдошумовой последовательности целых чисел.

В другом варианте осуществления, принимая М*М=16-элементное множество целых чисел для примера, передатчик генерирует псевдошумовую последовательность целых чисел. Значения элементов последовательности целых чисел взяты из 16-элементного множества целых чисел {0, 1, 2, …, 15}. Согласно взаимоотношению при отображении между элементами в 16-элементном множестве целых чисел и точками комплексного созвездия М*М=16-точечной диаграммы комплексного созвездия (как показано на фиг. 17), псевдошумовая последовательность целых чисел отображается в виде точек комплексного созвездия 16-точечной диаграммы комплексного созвездия бит за битом с генерированием комплексной расширяющей последовательности, которая представлена следующим уравнением:

Seq_i → ComplexSeq_i,

где ComplexSeq_i - i-e значение комплексной расширяющей последовательности, полученное из отображения Seq_i согласно взаимоотношению при отображении между элементами в 16-элементном множестве целых чисел и точками комплексного созвездия 16-точечной диаграммы комплексного созвездия. При этом Seq_i - i-й элемент псевдошумовой последовательности целых чисел.

Вышеуказанное М*М-элементное множество целых чисел, М*М-точечная диаграмма комплексного созвездия и взаимоотношение при отображении между ними также могут быть определены иным образом. Эти принципы подобны вышеуказанным принципам и, таким образом, не будут повторно описаны.

Седьмой вариант осуществления

В варианте осуществления предлагается способ определения комплексной расширяющей последовательности следующим образом.

Приемопередающая система предварительно определяет множество комплексных последовательностей (которое может быть представлено в виде таблицы комплексных последовательностей). При этом каждый элемент комплексной последовательности во множестве комплексных последовательностей представляет комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов комплексной последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел. В М-элементном множестве действительных чисел может использоваться М-элементное множество действительных чисел, используемых в первом варианте осуществления и втором варианте осуществления, и, таким образом, оно не будет повторно описано.

При определении комплексной расширяющей последовательности передатчик выбирает комплексную последовательность из заданного множества комплексных последовательностей приемопередающей системы согласно назначенному правилу и определяет комплексную последовательность как комплексную расширяющую последовательность; или выбирает комплексную последовательность из заданного множества комплексных последовательностей приемопередающей системы согласно информации об индексе комплексной последовательности, отправленной базовой станцией, и определяет комплексную последовательность как комплексную расширяющую последовательность.

Например, передатчик терминала получает комплексную последовательность из множества комплексных последовательностей как комплексную расширяющую последовательность согласно случайно сгенерированному индексу или согласно индексу, вычисленному посредством предварительно определенного уравнения, или базовая станция уведомляет передатчик терминала об индексе комплексной расширяющей последовательности посредством отправки сигнала, и передатчик терминала получает комплексную последовательность из множества комплексных последовательностей или таблицы комплексных последовательностей как комплексной расширяющей последовательности согласно индексу.

В варианте осуществления предполагается, что таблица 1 предусматривает множество комплексных последовательностей, предварительно определенных системой, причем множество комплексных последовательностей содержит n комплексных последовательностей, и каждая последовательность имеет длину L.

Вышеуказанное множество комплексных последовательностей или таблица комплексных последовательностей также может быть определена иным образом. Эти принципы подобны вышеуказанным принципам и, таким образом, не будут повторно описаны.

Согласно случайно сгенерированному индексу в диапазоне от 0 до n-1, например, сгенерированный индекс представляет собой 1, причем передатчик терминала выбирает комплексную последовательность, имеющую индекс 1, из таблицы 1 как его комплексную расширяющую последовательность; или, согласно индексу, вычисленному посредством заданного уравнения, например, вычисленный индекс представляет собой 1, причем передатчик терминала выбирает комплексную последовательность, имеющую индекс 1, из таблицы 1 как его комплексную расширяющую последовательность.

В другом варианте осуществления базовая станция уведомляет передатчик терминала об индексе комплексной расширяющей последовательности посредством отправки сигнала, например, индекс, о котором уведомляет базовая станция посредством отправки сигнала, представляет собой 1, и передатчик терминала выбирает комплексную последовательность, имеющую индекс 1, из таблицы 1 как его комплексную расширяющую последовательность согласно индексу.

Кроме того, при выборе комплексной последовательности из таблицы 1 согласно индексу терминал также может выбрать комплексную последовательность, имеющую длину С, как его комплексную расширяющую последовательность. В данном случае C≤L. Длина С комплексной последовательности может быть определена передатчиком терминала или базовая станция может уведомить о ней терминал посредством отправки сигнала.

Специалисту в данной области техники может быть понятно, что все этапы вышеуказанных вариантов осуществления или их часть могут быть реализованы путем использования алгоритма компьютерной программы. Компьютерная программа может храниться на машиночитаемом носителе данных. Компьютерная программа выполняется на соответствующих аппаратных платформах (таких как системы, оборудование, приборы, устройства и т.д.) и во время выполнения включен один этап вариантов осуществления способа или их комбинация.

В примерном варианте осуществления все этапы вышеуказанных вариантов осуществления или их часть также могут быть реализованы при помощи интегральных схем, причем эти этапы могут быть соответственно выполнены в модулях интегральной схемы, или несколько модулей или их этапов могут быть выполнены в одном модуле интегральной схемы для реализации. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается какой-либо конкретной комбинацией аппаратного обеспечения и программного обеспечения.

Различные приборы/функциональные модули/функциональные блоки в вышеуказанных вариантах осуществления также могут быть реализованы путем применения универсальных вычислительных устройств, а также могут быть встроены в одно вычислительное устройство и могут быть распределены по сети, состоящей из нескольких вычислительных устройств.

Если различные приборы/функциональные модули/функциональные блоки в вышеуказанных вариантах осуществления реализованы в виде программного функционального модуля и находятся в продаже или используются в качестве независимого продукта, различные приборы/функциональные модули/функциональные блоки могут храниться в машиночитаемом носителе данных. Вышеуказанный машиночитаемый носитель данных может представлять собой постоянное запоминающее устройство, магнитный диск, компакт-диск или тому подобное.

Специалисту в данной области техники будет очевидна возможность изменения или замены в пределах технического объема, описанного в настоящем изобретении, но это изменение или замена также должна находиться в пределах объема правовой охраны настоящего изобретения. Таким образом, объем правовой охраны настоящего изобретения регулируется объемом правовой охраны формулы изобретения.

Промышленная применимость

Согласно способу передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением и соответствующими передатчиком и приемником, предложенным в вариантах осуществления настоящего изобретения, путем использования комплексной расширяющей последовательности для выполнения расширения символов данных происходит простой выбор множества последовательностей, имеющих низкую взаимную корреляцию, по сравнению с последовательностью бинарных действительных чисел, что может обеспечить улучшенные характеристики множественного доступа с кодовым разделением, улучшить способность системы к перегрузке и улучшить практическое использование пользователем связи с неортогональным доступом при перегрузке.

1. Способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, применимый к передатчику, включающий:

определение используемой комплексной расширяющей последовательности, причем каждый элемент комплексной расширяющей последовательности представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

выполнение обработки расширением отправляемых символов данных путем применения комплексной расширяющей последовательности с генерированием последовательности расширенных символов; и

отправку последовательности расширенных символов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации энергии; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации энергии.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что:

М=2, 3 или 4.

4. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что:

указанное определение используемой комплексной расширяющей последовательности включает:

генерирование первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел, причем значения всех элементов первой и второй последовательностей действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем количество элементов, содержащихся в первой последовательности действительных чисел и количество элементов, содержащихся во второй последовательности действительных чисел, равны L, которое представляет собой количество элементов комплексной расширяющей последовательности;

принятие i-го элемента первой последовательности действительных чисел как действительной части, принятие i-го элемента второй последовательности действительных чисел как мнимой части и принятие комплексного числа, содержащего действительную часть и мнимую часть, как i-го элемента комплексной расширяющей последовательности, причем i=1, 2, …, L, где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

последовательное комбинирование полученных L элементов с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L элементов после умножения полученных L элементов на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

5. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что:

указанное определение используемой комплексной расширяющей последовательности включает:

выбор согласно назначенному правилу комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексной расширяющей последовательности; или

выбор согласно информации об индексе комплексной последовательности, отправленной базовой станцией, комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексной расширяющей последовательности;

причем в каждой комплексной последовательности во множестве комплексных последовательностей значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел.

6. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что:

указанное определение используемой комплексной расширяющей последовательности включает:

генерирование псевдошумовой последовательности целых чисел, причем последовательность целых чисел имеет L элементов и значения всех элементов последовательности целых чисел взяты из М*М-элементного множества целых чисел, причем М*М-элементное множество целых чисел представляет собой множество всех целых чисел в диапазоне [0, М*М-1] или [1, М*М], где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

выбор, на основании L элементов псевдошумовой последовательности целых чисел, L соответствующих точек комплексного созвездия из М*М-точечной диаграммы комплексного созвездия согласно заданному правилу отображения; и

определение L комплексных чисел, соответствующих L точкам комплексного созвездия, последовательное комбинирование L комплексных чисел с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L комплексных чисел после умножения L комплексных чисел на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

7. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что:

указанная отправка последовательности расширенных символов включает: выполнение модуляции на нескольких несущих для последовательности расширенных символов, генерирование сигналов передачи и передачу сигналов передачи.

8. Способ передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, применимый к приемнику, включающий:

прием сигналов, переданных несколькими передатчиками, причем сигналы, переданные несколькими передатчиками, генерируют посредством нескольких передатчиков с применением соответствующих комплексных расширяющих последовательностей соответственно для выполнения обработки расширением соответствующих отправляемых символов данных и последующей соответствующей модуляции сгенерированных последовательностей расширенных символов на одинаковых частотно-временных ресурсах;

выполнение обнаружения приема в отношении принятых сигналов, переданных несколькими передатчиками, путем использования детектора сигналов подавления помех, причем во время обнаружения используют комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками;

причем каждый элемент комплексных расширяющих последовательностей представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексных расширяющих последовательностях взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что:

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2];

или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что:

М=2, 3 или 4.

11. Передатчик в системе передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, содержащий:

блок определения последовательности, выполненный с возможностью определения используемой комплексной расширяющей последовательности, причем каждый элемент комплексной расширяющей последовательности представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

блок расширения, выполненный с возможностью выполнения обработки расширением отправляемых символов данных путем применения комплексной расширяющей последовательности с генерированием последовательности расширенных символов; и

блок отправки сигналов, выполненный с возможностью отправки последовательности расширенных символов.

12. Передатчик по п. 11, отличающийся тем, что:

значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности, определенной посредством блока определения последовательности, взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем:

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

13. Передатчик по п. 12, отличающийся тем, что:

значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексной расширяющей последовательности, определенной посредством блока определения последовательности, взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М=2, 3 или 4.

14. Передатчик по п. 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что:

операция, в ходе которой блок определения последовательности определяет используемую комплексную расширяющую последовательность, включает:

генерирование первой и второй псевдошумовых последовательностей действительных чисел, причем значения всех элементов первой и второй последовательностей действительных чисел взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем количество элементов, содержащихся в первой последовательности действительных чисел и количество элементов, содержащихся во второй последовательности действительных чисел, равны L, которое представляет собой количество элементов комплексной расширяющей последовательности;

принятие i-го элемента первой последовательности действительных чисел как действительной части, принятие i-го элемента второй последовательности действительных чисел как мнимой части и принятие комплексного числа, содержащего действительную часть и мнимую часть, как i-го элемента комплексной расширяющей последовательности, причем i=1, 2, …, L, где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

последовательное комбинирование полученных L элементов с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L элементов после умножения полученных L элементов на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

15. Передатчик по п. 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что:

операция, в ходе которой блок определения последовательности определяет используемую комплексную расширяющую последовательность, включает:

выбор согласно назначенному правилу комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексной расширяющей последовательности; или

выбор согласно информации об индексе комплексной последовательности, отправленной базовой станцией, комплексной последовательности из множества комплексных последовательностей, заданных приемопередающей системой, и определение комплексной последовательности как комплексной расширяющей последовательности;

причем в каждой комплексной последовательности во множестве комплексных последовательностей значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел.

16. Передатчик по п. 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что:

операция, в ходе которой блок определения последовательности определяет используемую комплексную расширяющую последовательность, включает:

генерирование псевдошумовой последовательности целых чисел, причем последовательность целых чисел имеет L элементов и значения всех элементов последовательности целых чисел взяты из М*М-элементного множества целых чисел, причем М*М-элементное множество целых чисел представляет собой множество всех целых чисел в диапазоне [0, М*М-1] или [1, М*М], где L представляет собой целое число, которое больше или равно 2;

выбор, на основании L элементов псевдошумовой последовательности целых чисел, L соответствующих точек комплексного созвездия из М*М-точечной диаграммы комплексного созвездия согласно заданному правилу отображения; и

определение L комплексных чисел, соответствующих L точкам комплексного созвездия, последовательное комбинирование L комплексных чисел с получением комплексной расширяющей последовательности или последовательное комбинирование L комплексных чисел после умножения L комплексных чисел на соответствующий коэффициент нормализации энергии с получением комплексной расширяющей последовательности.

17. Передатчик по п. 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что:

операция, в ходе которой блок отправки сигналов отправляет последовательность расширенных символов, включает: выполнение модуляции на нескольких несущих для последовательности расширенных символов, генерирование сигналов передачи и передачу сигналов передачи.

18. Приемник в системе передачи данных с многопользовательским множественным доступом с кодовым разделением, содержащий:

блок приема сигналов, выполненный с возможностью приема сигналов, переданных несколькими передатчиками, причем сигналы, переданные несколькими передатчиками, генерируют посредством нескольких передатчиков с применением соответствующих комплексных расширяющих последовательностей соответственно для выполнения обработки расширением соответствующих отправляемых символов данных и последующей соответствующей модуляции сгенерированных последовательностей расширенных символов на одинаковых частотно-временных ресурсах;

блок обнаружения приема, выполненный с возможностью выполнения обнаружения приема в отношении принятых сигналов, переданных несколькими передатчиками, путем использования детектора сигналов подавления помех, причем во время обнаружения используют комплексные расширяющие последовательности, используемые несколькими передатчиками;

причем каждый элемент комплексных расширяющих последовательностей представляет собой комплексное число, и значения действительных и мнимых частей всех элементов в комплексных расширяющих последовательностях взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М представляет собой целое число, которое больше или равно 2.

19. Приемник по п. 18, отличающийся тем, что:

в комплексных расширяющих последовательностях, используемых несколькими передатчиками, которые используют во время обнаружения посредством блока обнаружения приема, значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем:

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2]; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)]; или

М представляет собой нечетное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М целых чисел в диапазоне [-(М-1)/2, (М-1)/2] на соответствующий коэффициент нормализации; или

М представляет собой четное число и М-элементное множество действительных чисел представляет собой множество из М действительных чисел, полученных путем соответствующего умножения М нечетных чисел в диапазоне [-(М-1), (М-1)] на соответствующий коэффициент нормализации.

20. Приемник по п. 19, отличающийся тем, что:

в комплексных расширяющих последовательностях, используемых несколькими передатчиками, которые используют во время обнаружения посредством блока обнаружения приема, значения действительных и мнимых частей всех элементов взяты из М-элементного множества действительных чисел, причем М=2, 3 или 4.

21. Машиночитаемый носитель данных, в котором хранятся компьютерные программы, причем компьютерные программы содержат программные команды, при этом при выполнении компьютерных программ передающим устройством передающее устройство может выполнять способ по любому из пп. 1-7.

22. Машиночитаемый носитель данных, в котором хранятся компьютерные программы, причем компьютерные программы содержат программные команды, при этом при выполнении компьютерных программ принимающим устройством принимающее устройство может выполнять способ по любому из пп. 8-10.