[发明专利]一种使用加权互补码的通信方法和通信系统

说明书

本发明涉及一种使用加权互补码的通信方法，包括下列步骤：将K个用户中的用户k的信号复制成M份，其中M为分支数目，k＝1,2,…,K；针对K个用户提供互补码其中具有K个二维扩频码C^(k)，k∈{1,2,…,K}，并且每个二维扩频码C^(k)具有M个子序列并且其中二维扩频码C^(k)的互相关值为零且其自相关值为MN，并且子序列的互相关值为零；使用分配给用户k的二维扩频码C^(k)的M个子序列对所述M个信号进行扩频以为每个用户生成M个扩频信号；对每个用户的M个扩频信号进行调制以产生M个调制信号；以及在M个信道上分别以发射功率P_m发射所述M个调制信号，使得降低误码率。通过该方法和/或系统，可以在完全消除多址干扰的同时获得频率选择性衰落信道所带来的全分集增益。

技术领域

本发明总体上涉及无线通信领域，具体而言涉及一种使用加权互补码的通信方法。

背景技术

多址接入技术是无线通信相关技术中最为核心的物理层关键技术之一，其从根本上决定了通信系统中多用户、多信道共享无线资源的方式，因此该项技术的发展也标志了移动通信系统的逐代更替、演进。相比于其它多址方案，基于扩频技术的码分多址(CodeDivision Multiple Access，CDMA)具有独特的选择性寻址能力强、保密安全性高、抗窄带干扰及多径衰落等诸多优势。然而，由于传统扩频码非理想的相关特性而导致的干扰受限、远近效应及复杂的功率控制等问题，传统的CDMA 技术没有成为当前移动通信的主流多址技术。

CDMA系统干扰受限的直接原因在于其所采用的扩频码的相关特性是非理想的，即：1)扩频序列的自相关函数在零位移以外存在非零相关值。在多径衰落信道中，这些非零旁峰将导致系统中的多径干扰难以通过接收端的解相关操作去除；2)两个扩频序列的互相关函数存在非零值。在多径或用户间异步传输环境下，这些非零相关值将被接收端的相关器收集起来，从而造成多址干扰及远近效应(Near-Far Effect)。产生这一后果的根本原因在于在扩频码的设计环节中并没有将这些系统及通信环境因素考虑在内，而是由数学领域或信息论领域研究者设计出码资源，再由系统工程师从众多码资源中选取相关特性可以接受的码来使用。就是这种彼此解耦和的码及系统设计才造成了CDMA系统存在的诸多问题，最终导致即使采用一系列辅助子系统或技术来解决这些问题，如复杂的功率控制、多用户检测技术等等，CDMA系统依然无法提供具有竞争力的系统性能。

为了加速码分技术的革新，提出了基于一类新颖的扩频码――互补码(Complementary Codes，CCs)的下一代CDMA全新解决方案。互补码采用了结合真实通信环境的码设计理念，能够真正意义上实现理想的自相关及互相关特性，从而赋予了CC-CDMA(Complementary Coded CDMA， CC-CDMA)系统摆脱干扰受限的能力，为未来无线通信系统中码分技术的革新及应用开辟了一条新的道路。近十几年来，基于互补码及相应通信技术的研究主要围绕码理论完善、码构造方法及相应系统设计展开。总的来说，前人的这些研究验证了基于互补码的扩频技术的可行性，并重点证明了依赖于互补码的理想正交性，这一类CDMA系统具有非常好的抗多址及多径干扰的能力。然而，这些结论都是在理想化的系统假设及简单的信道条件下获得的。实际上，互补码结构的特殊性给实际 CC-CDMA系统的设计带来了压力。当这些系统假设不再成立时，独立的基于互补码的扩频技术是否依然可以达到理论上的抗干扰性能仍有待验证。