Устройство идентификации псевдослучайной шумовой последовательности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов

Устройство идентификации псевдослучайной шумовой последовательности в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов

Реферат

 

Приемник асинхронной системы связи МДКР, в состав которого входит устройство идентификации псевдошумовой (ПШ) последовательности, принимает первые ортогональные коды (ОКГ) Голда в первичном синхроканале и вторые ОКГ во вторичном синхроканале, синхронизированном с первичным синхроканалом на посимвольной основе. В устройстве идентификации ПШ последовательности детектор первых ОКГ детектирует первые ОКГ и получает энергию первого символа. Первый синхронизатор принимает энергию первого символа, синхронизирует элементы кода, символы и временные интервалы и выдает первый синхросигнал. После приема первого синхросигнала детектор вторых ОКГ детектирует вторые ОКГ каждый раз, когда поступает первый синхроимпульс, и получает энергии вторых символов по группам, идентифицирующим базовые станции. Генератор шаблона скачкообразной перестройки частоты сравнивает энергии первого и вторых символов, определяет порядок нулевых знаков, в случае их наличия, и генерирует шаблон перестройки частоты из вторых ОКГ. Технический результат - уменьшение времени поиска базовой станции мобильной станцией, уменьшение помех, обусловленных вторичным синхросигналом прямой линии связи, а также уменьшение сложности мобильной станции. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 2 табл., 16 ил.

Изобретение относится к устройству с расширенным спектром в асинхронной системе связи множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), и более конкретно к устройству идентификации псевдослучайной шумовой (ПШ) последовательности путем присвоения нулевого знака части ортогональных кодов, используемых при генерировании и идентификации шаблона скачкообразной перестройки частоты.

Предшествующий уровень техники В системе связи МДКР ортогональные коды обеспечивают канализирование, а скремблирующие коды скремблируют данные и улучшают спектральные характеристики. В общем случае, скремблирующие коды называются ПШ (псевдослучайной шумовой) последовательностью. В системах МДКР псевдослучайные шумовые (ПШ) последовательности расширяют полосу частот модулированного сигнала до более широкой полосы частот передачи и служат для различения сигналов разных пользователей путем использования одной и той же полосы частот передачи в режиме множественного доступа. В качестве скремблирующих (ПШ) кодов обычно используются коды М-последовательностей или коды последовательностей Голда.

Фиг. 1А иллюстрирует ПШ последовательности, используемые базовыми станциями в совокупности ячеек обычной системы сотовой связи МДКР, а фиг.1Б иллюстрирует пример генератора ПШ последовательностей, предназначенного для генерирования ПШ последовательностей. На фиг.1А изображены семь (7) базовых станций, каждая из которых использует отдельную ПШ последовательность, чтобы ее можно было отличить от других базовых станций.

Существует два способа присвоения ПШ последовательностей базовым станциям. Согласно одному способу всем базовым станциям присваивается одна и та же ПШ последовательность, и для каждой базовой станции задается отдельная фаза последовательности в конкретный момент абсолютного времени в состоянии, когда все базовые станции используют одну и ту же несущую и синхронизируются опорным сигналом времени. В этом случае базовые станции имеют различные сдвиги ПШ последовательности. Более конкретно, для осуществления передачи базовая станция суммирует синфазный сигнал, расширенный по спектру одной и той же ПШ последовательностью, с квадратурным сигналом, расширенным по спектру ПШ последовательностью, имеющей другой сдвиг. Соответствующая мобильная станция-адресат идентифицирует базовую станцию по квадратурному сдвигу.

Согласно второму способу соседним базовым станциям, использующим одну и ту же несущую, присваиваются различные ПШ последовательности.

В соответствии с первым способом идентификации базовых станций существует только одна пара ПШ последовательностей. Каждая базовая станция имеет одну и ту же пару ПШ последовательностей и уникальный заранее присвоенный сдвиг соответствующей ПШ последовательности. Каждая базовая станция передает на мобильную станцию синфазный сигнал, расширенный по спектру ПШ последовательностью, и квадратурный сигнал, расширенный по спектру ПШ последовательностью, задержанной на заранее присвоенный сдвиг, что позволяет мобильной станции идентифицировать базовую станцию. В табл. 1 перечислены сдвиги ПШ последовательности для базовых станций БC A-БC G, изображенных на фиг.1.

В обычной системе стандарта IS-95, базовые станции которой синхронизированы, из ПШ последовательности длиной 2^15-1, в которой нули встречаются 14 (15-1) раз, с целью различения базовой станции выводится расширенная ПШ последовательность длиной 2¹⁵ (=32768=64х512) путем вставки дополнительного нуля (0). Базовые станции можно идентифицировать за счет присвоения им одной из 512 начальных точек (от сдвига 0 до сдвига 511), полученных в результате деления длины 32768 на блоки из 64 элементов кода. Поэтому при работе базовых станций, изображенных на фиг.1А, {а, b, с, d, e, f, q}{0,1,2,...,511}, и #{а, b, с, а, e, f, q}=7. Базовая станция БС 1 выдает расширенную ПШ последовательность со сдвигом на 64 элемента кода по отношению к расширенной ПШ последовательности базовой станции БС 0, а базовая станция БС 2 выдает расширенную ПШ последовательность со сдвигом на 2х64 элемента кода по отношению к расширенной ПШ последовательности базовой станции БС 0, как показано в табл. 2.

Согласно вышеописанному способу, поскольку базовые станции передают сигналы в одно и то же время, с использованием информации хронирования, полученной от источника опорного сигнала времени, например спутника глобальной системы позиционирования (ГСП), имеется возможность различать базовые станции, используя пару ПШ последовательностей синфазного и квадратурного каналов, имеющих разные сдвиги. Таким образом, обычная система может различать каждую базовую станцию, поскольку каждая базовая станция использует одну и ту же ПШ последовательность и расширяет по спектру передаваемый сигнал с использованием одной и той же ПШ последовательности с соответствующим значением сдвига в одно и то же время.

Фиг.1Б иллюстрирует пример генератора ПШ последовательностей, известного из уровня техники. Генератор ПШ последовательностей представляет собой генератор последовательностей Голда длиной 2^18-1. Она используется при длине кадра 10 мс, которая меньше длины кадра в обычной известной системе. Скорость передачи элементов кода составляет 4,096 мегаэлементов в секунду, что соответствует 40960 элементам кода. Генератор ПШ последовательностей генерирует отдельную ПШ последовательность для каждой базовой станции с использованием исходного значения, соответствующего номеру базовой станции.

Согласно известному способу, поскольку базовые станции передают сигналы в одно и то же время, используя информацию хронирования, поступающую от источника опорного сигнала времени, например спутника ГСП, имеется возможность различать базовые станции путем использования пар ПШ последовательностей синфазного и квадратурного каналов, имеющих различные сдвиги. Однако, если базовая станция расположена в здании или в подземке и не может принимать сигнал непосредственно со спутника ГСП, синхронная система связи МДКР принимает сигнал ГСП в области приема и передает сигнал ГСП на базовую станцию по проводной линии связи. В силу задержки, вносимой в сигнал ГСП при приеме через проводную линию связи, такая базовая станция отстает относительно опорного времени других базовых станций. Поэтому базовая станция выполняет операцию расширения по спектру для идентификации базовой станции на основании неверного (т. е. задержанного) опорного сигнала времени, и, таким образом, базовую станцию не удается идентифицировать с использованием информации опорного времени. Кроме того, поскольку спутник ГСП действует в военных целях, преднамеренное повреждение или неустранимый отказ приведут к сбою в сети связи.

Поэтому была предложена система МДКР, базовые станции которой являются асинхронными, чтобы преодолеть проблемы, описанные выше, применительно к системе стандарта IS-95, присущие системе МДКР, базовые станции которой синхронизированы. Однако асинхронные базовые станции невозможно различить с помощью одних только пар ПШ последовательностей расширения со сдвигом, как это делается в синхронных системах. Иными словами, различить базовые станции в асинхронной системе с использованием автокорреляции невозможно. Причина в том, что существует вероятность конфликта между сигналами, передаваемыми двумя базовыми станциями, поскольку базовые станции не выровнены по времени, и, в результате, невозможно определить, в какое время две соседние базовые станции осуществляют передачи. Хотя вероятность приема мобильной станцией сигнала, возникающего в результате конфликта между выходными сигналами двух базовых станций, очень низка, однако такая низкая вероятность может оказывать значительное негативное влияние.

Поэтому асинхронные системы связи МДКР должны выполняться таким образом, чтобы преодолеть вышеозначенную проблему. Иными словами, мобильная станция должна идентифицировать базовую станцию, анализируя расширенный по спектру сигнал, поступающий от соседней базовой станции, с использованием взаимной корреляции. Согласно этому способу, все ПШ последовательности-кандидаты следует проверять одну за другой с целью поиска соответствующей базовой станции, когда мобильная станция настраивается на соседнюю базовую станцию или измеряет интенсивность ее сигнала в процессе вызова для реализации процедуры переключения каналов связи. Поэтому, поскольку периоды возможного конфликта возрастают пропорционально количеству ПШ последовательностей в асинхронной системе при прочих равных усилиях по сравнению с синхронной системой, на поиск базовой станции, которая может предоставить обслуживание, требуется больше времени. Соответственно, если асинхронная система может легко определить ПШ последовательность, соответствующую базовой станции, осуществляющей передачу в соответствующей ячейке, для обнаружения кода может потребоваться короткое время.

Общеизвестно, что обнаружение кода - это процесс уменьшения разности между фазой последовательности принятого сигнала и фазой последовательности, автономно генерируемой в приемнике до значения, равного половине элемента кода или менее. Настоящее изобретение ставит перед собой двоякую задачу идентификации ПШ последовательности и вхождения в синхронизм с последовательностью.

Поскольку в асинхронной системе мобильной связи МДКР в каждой мобильной станции не используется абсолютное время, мобильная станция должна сначала детектировать тип последовательности, соответствующей каждой ячейке. Мобильная станция должна пройти процедуру вхождения в синхронизм с последовательностью, причем в этой процедуре разность фаз между начальной точкой используемой последовательности расширения спектра и начальной точкой исходной последовательности расширения спектра составляет половину элемента кода или меньше. Обнаруженная последовательность поддерживает разность фаз последовательностей на уровне половины элемента кода или меньше с помощью процедуры отслеживания синхронизации. Время, необходимое для определения типа последовательности, очень велико, и было предложено много способов детектирования типа одной и той же последовательности расширения спектра для асинхронной ячейки.

Способы идентификации базовой станции для асинхронной системы связи МДКР включают в себя реализации, предложенные компаниями NTT, DoCoMo, Ericsson, Texas Instruments (TI). Из них схема, предложенная TI, характеризуется наивысшей эффективностью и потому будет описана ниже более подробно. В каждой схеме мобильная станция использует параллельный коррелятор для определения ускоренного обнаружения последовательности и типа ПШ последовательности, т. е. группы ПШ последовательностей. Параллельный коррелятор представляет собой взаимный коррелятор, размер которого должен быть равен количеству групп ПШ последовательностей, подлежащих подготовке.

Поиск в ячейках в обычной реализации по схеме TI осуществляется в соответствии со следующими тремя этапами.

Этап 1: обнаружение синхронизации временных интервалов.

Этап 2: обнаружение кадровой синхронизации и идентификация группы, которой принадлежит ПШ последовательность.

Этап 3: обнаружение синхронизации для ПШ последовательности.

На этапе 1 приемник обнаруживает синхронизацию временных интервалов, синхронизацию символов и синхронизацию элементов кода. На этапе 2 осуществляется обнаружение кадровой синхронизации с использованием кодов без разделителей-запятых, имеющих 17 элементов, и идентификация группы, которой принадлежит ПШ последовательность, посредством некогерентной демодуляции. Приемник получает значение корреляции каждой ПШ последовательности в идентифицированной группе ПШ последовательностей с использованием соответствующего коррелятора, сравнивает полученные значения корреляции и делает вывод, что ПШ последовательность, характеризующаяся наивысшей вероятностью, является ПШ последовательностью, используемой базовой станцией, в зоне действия которой находится данная мобильная станция.

На фиг. 2А представлена блок-схема передатчика базовой станции системы мобильной связи, использующей типовую реализацию по схеме, предложенной компанией TI.

Каналы прямой линии связи в асинхронной системе связи МДКР включают в себя первичный синхроканал, вторичный синхроканал, общий физический канал (ОФК) и выделенный физический канал (ВФК). ОФК делятся на первичный ОФК и вторичный ОФК. Первичный ОФК представляет собой широковещательный канал, а вторичный ОФК представляет собой общий канал, активизируемый по требованию, наподобие канала поискового вызова.

Ссылочной позицией 200 обозначен генератор ортогонального кода Голда ОКГ 0 для первичного синхроканала (далее именуемый генератором первого ОКГ). Выходной сигнал генератора 200 OKГ 0 имеет длину одного символа первичного ОФК и взаимно ортогонален с ОКГ для вторичного синхроканала. Первичный синхроканал и вторичный синхроканал занимают одни и те же позиции в каждом временном интервале. Все базовые станции используют ОКГ 0 для первичного синхроканала. Первичный синхроканал указывает позиционирование вторичного синхроканала в каждом временном интервале. Мобильная станция детектирует первичный синхроканал с использованием согласованного фильтра и осуществляет синхронизацию символов, синхронизацию временных интервалов и синхронизацию элементов кода. Усилитель 210 усиливает мощность передачи первичного синхроканала до нужного уровня. Модуль 220 генерирования ОКГ для вторичного синхроканала (ниже именуемый генератором 220 вторых ОКГ) располагает информацией по заранее определенному шаблону скачкообразной перестройки частоты и генерирует соответствующий ОКГ в каждом временном интервале в соответствии с информацией шаблона скачкообразной перестройки частоты. Модуль 220 генерирования вторых ОКГ в каждом временном интервале кадра генерирует ОКГ, образующие группу ПШ последовательностей, состоящую из шестнадцати ОКГ, используемых в соответствующей базовой станции, в соответствии с шаблоном скачкообразной перестройки частоты, изображенном на фиг.2В. Модуль 220 генерирования вторых ОКГ включает в себя совокупность генераторов 221-224 второго ОКГ, селектор 228 и контроллер 226. Генератор 221 второго ОКГ генерирует первый ОКГ 1 из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Генератор 222 второго ОКГ генерирует второй ОКГ 2 из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Согласно фиг.2А, генератор 223 ОКГ генерирует (S-1)-й OKГ (S-1) из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Генератор 224 ОКГ генерирует S-й ОКГ S из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Селектор 228 избирательно выводит те или иные вторые ОКГ при определенном управлении. Контроллер 226 управляет селектором 228 согласно шаблону скачкообразной перестройки частоты на основе кодов без разделителей-запятых. Шаблон скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых представляет собой последовательность вторых ОКГ, которые генерируются для идентификации базовой станции и являются взаимно ортогональными. Согласно фиг.2В, каждая группа представляет собой шаблон скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых. Модуль 220 генерирования вторых ОКГ может представлять собой память для вывода сохраненных значений при управлении от контроллера 226. Совокупность ОКГ может генерироваться, например, путем загрузки различных исходных значений в один генератор ОКГ сообразно шаблону скачкообразной перестройки частоты при управлении от контроллера 226. Приемная сторона декодирует коды без разделителей-запятых для генерирования ОКГ-шаблона скачкообразной перестройки частоты для вторичного синхроканала и определяет, какие коды без разделителей-запятых получены, чтобы, таким образом, осуществить синхронизацию кадров и идентифицировать группу, которой принадлежит ПШ последовательность. Усилитель 232 усиливает мощность передачи вторичного синхроканала, поступающего от модуля 220 генерирования вторых ОКГ, до нужного уровня. Переключатели 214 и 234 замкнуты в течение периодов, когда первичный и вторичный синхроканалы присутствуют в каждом временном интервале, и разомкнуты в противном случае. Сумматор 212 суммирует первый и второй синхроканалы. Демультиплексор 240 разделяет канально-кодированные и перемеженные данные ОФК на данные С-канала и К-канала. Смесители 242 и 243 умножают выходные сигналы демультиплексора 240 на ортогональные коды, которые обеспечивают канализирование по каналам прямой линии связи. Усилители 244 и 247 усиливают ОФК до нужного значения. Демультиплексор 260 разделяет канально-кодированный и перемеженный ВФК на данные С-канала и К-канала. Смесители 262 и 263 умножают выходные сигналы демультиплексора 260 на ортогональные коды, которые обеспечивают канализирование по каналам прямой линии связи. Усилители 264 и 265 усиливают данные ВФК до нужного уровня. Усилители 210, 232, 244, 245, 264 и 265 усиливают мощности передачи каналов, поддерживая равенство мощностей передачи в каналах по отношению друг к другу. Сумматоры 246 и 247 суммируют сигналы С-каналов и сигналы К-каналов общего канала прямой линии связи и выделенного канала управления прямой линии связи. Комплексный расширитель 270 осуществляет комплексное умножение выходных сигналов сумматоров 246 и 247 на выходные сигналы генератора 268 ПШ последовательности, осуществляя комплексное расширение спектра. Генератор 268 ПШ последовательности может включать в себя первый генератор 266 ПШ_С-последовательности и второй генератор 267 ПШ_К-последовательности.

Пример генератора ПШ последовательности изображен на фиг.1Б. Сумматоры 280 и 281 суммируют выходной сигнал сумматора 212, который суммирует сигналы первичного и вторичного синхроканалов, с выходными сигналами комплексного расширителя 270. Фильтры 282 и 283 пропускают низкочастотную составляющую выходных сигналов сумматоров 280 и 281. Усилители 284 и 285 усиливают выходные сигналы фильтров 282 и 283 до уровня фактической мощности передачи. 90^o фазосдвигатель 292 выдает несущую sin(2f_Ht), которая перемножается с К-каналом, тогда как входной несущий сигнал, cos(2f_Ht), перемножается с С-каналом. Смесители 286 и 287 умножают выходные сигналы усилителей 284 и 285 на соответствующие несущие и, таким образом, преобразуют усиленные сигналы с повышением частоты. Сумматор 290 суммирует выходные сигналы смесителей 286 и 287 и передает суммированный сигнал посредством антенны.

Фиг. 2Б иллюстрирует пример сигнала, передаваемого передатчиком базовой станции, изображенным на фиг.2А.

Согласно фиг.2Б, скорость передачи элементов кода составляет 4,096 Мэлементов/с и длина кадра равна 10 мс. Поэтому, как показано на фиг.2Б, период ПШ последовательности равен 40960 элементам кода (=4,096 Мэл./с10 мс). Суперкадр, обычно, включает в себя 72 кадра, а каждый кадр делится на 16 временных интервалов. Поэтому длина временного интервала составляет 0,625 мс.

Согласно фиг. 2Б, ОКГ 0 (ниже именуемый первым ОКГ), используемый параллельно всеми базовыми станциями, присутствует в первичном синхроканале в одном символе каждого временного интервала первичного ОФК, передаваемого на скорости 16 Ксим/с. Вторичный синхроканал, у которого шаблон скачкообразной перестройки частоты, состоящий из ОКГ, в кадре различен для каждой группы ПШ последовательностей, присутствует в течение периода первичного синхроканала. Первый ОКГ и ОКГ для вторичного синхроканала (ниже именуемый вторым ОКГ) размещаются в одной и той же позиции каждого временного интервала. Первый и второй ОКГ являются ортогональными. Однако в течение периода синхроканала синхроканалы не ортогональны по отношению к ОФК и ВФК. В течение периода синхроканала может не оказаться ни одного символа ОФК, подлежащего передаче, и символы передачи могут присутствовать в других ОФК и ВФК, как показано на фиг. 2Б. Поскольку первичный и вторичный синхроканалы увеличивают мощность передачи на периоде синхроканала относительно других периодов во временном интервале, предпочтительно передавать первичный ОФК в течение этого периода.

Фиг. 2В иллюстрирует вторые ОКГ в каждом временном интервале кадра, передаваемого по вторичному синхроканалу. Если количество генераторов второго ОКГ в блоке 220, изображенном на фиг.2А, равно 16, то каждому временному интервалу для каждой группы присваивается отдельный ОКГ-шаблон скачкообразной перестройки частоты, как показано на фиг.2В. Один и тот же ОКГ может возникать неоднократно в шаблоне скачкообразной перестройки частоты, который генерируется с помощью кодов без разделителей-запятых. При наличии 512 ПШ последовательностей для идентификации базовой станции, и если количество групп ПШ последовательностей равно 32, то в одной группе находится 16 ПШ последовательностей, как в вышеупомянутой системе стандарта IS-95.

Фиг. 3А представляет собой блок-схему приемника мобильной станции, соответствующего передатчику базовой станции, изображенному на фиг.2А. Со ссылками на фиг.3А ниже будет описана структура приемника прямой линии связи в асинхронной системе связи МДКР, в котором применяется схема, предложенная компанией TI.

При вводе несущей cos(2f_Ht) фазовращатель 304 на 90^o выдает несущую sin(2f_Ht) путем сдвига по фазе. Входной сигнал разделяется на синфазный (I) сигнал и квадратурный (Q) сигнал посредством демультиплексора (не показан). Смеситель 300 умножает синфазный сигнал на несущую cos(2f_Ht) и выдает синфазный сигнал в основной полосе частот. Смеситель 301 умножает квадратурный сигнал на несущую sin(2f_Ht) и выдает квадратурный сигнал в основной полосе частот. Фильтры 302 и 303 отфильтровывают из выходных сигналов смесителей 300 и 301 сигнал в нужной полосе частот. Согласованный фильтр 330 обнаруживает первый ОКГ в выходных сигналах фильтров 302 и 303. Блок 332 введения в квадрат возводит в квадрат выходной сигнал согласованного фильтра 330.

Синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов определяет наличие или отсутствие первичного синхроканала в каждом временном интервале выходного сигнала блока 332 возведения в квадрат. Определение производится путем сравнения энергии символов, поступающих от согласованного фильтра 332, с опорной энергией. Опорная энергия - это энергия символа ОКГ 0, известная в приемнике. При наличии первичного синхроканала, т.е. после обнаружения первого ОКГ, синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов вычисляет значение корреляции между первым ОКГ и вторым ОКГ 0 и синхронизирует временные интервалы, когда значение корреляции является максимальным. Поскольку при скорости передачи символов 16 Ксим/с первичный синхроканал соответствует одному символу, этот факт используется для синхронизации символов. Кроме того, синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов обеспечивает грубую синхронизацию элементов кода, поскольку первый OKГ 0 имеет пиковое значение в согласованном фильтре.

Фиг. 3Б, 3В и 3Г иллюстрируют сигналы, поступающие на согласованный фильтр 330, без учета многолучевых составляющих и помех от соседних базовых станций.

Пиковое значение, обнаруженное согласованным фильтром, совпадает с вершиной треугольника, и местоположение этого пикового значения является начальной точкой каждого временного интервала. Модуль 340 определения корреляции работает при управлении от синхронизатора 334 элементов кода/символов/временных интервалов. Модуль 340 определения корреляции содержит совокупность корреляторов 342, 344 и 346. Корреляторы 342, 344 и 346 принимают выходные сигналы фильтров 302 и 303 и определяют значение корреляции. В случае, когда все имеющиеся S ОКГ должны обнаруживаться параллельно синхронизатором 334 элементов кода/символов/временных интервалов, количество корреляторов равно N= (S-1). Согласно описанному выше, количество S вторых ОКГ равно 17, а количество N корреляторов равно 16. Если N<(S-1), то блок поиска работает как параллельно, так и последовательно. При осуществлении параллельного поиска по всем возможным случаям корреляционные значения, полученные в одно и то же время, испытывают одно и то же замирание и одни и те же условия распространения. Однако, если также выполняется последовательный поиск, то условия в канале распространения сигналов в текущем цикле поиска могут отличаться от условий в канале в следующем цикле поиска. Поэтому трудно получить точные результаты поиска, если только поиск не осуществляется по входному сигналу, сохраненному в мобильной станции. Это приводит к увеличению ошибок при дальнейшем декодировании кодов без разделителей-запятых.

Ниже приведено описание работы модуля 340 определения корреляции применительно к иллюстративному случаю, когда S=17 и N=16 (т.е. при наличии 17 вторых ОКГ и 16 корреляторов). Первый коррелятор 342, 0, вычисляет значение корреляции со входным сигналом с использованием первого из 17 вторых ОКГ, ОКГ 1. Второй коррелятор 344, 1, вычисляет значение корреляции со входным сигналом с использованием второго из 17 вторых ОКГ, ОКГ 2. N-й коррелятор 346, 16, вычисляет значение корреляции со входным сигналом с использованием 17-го из 17 вторых ОКГ, ОКГ 17.

Приняв выходные сигналы корреляторов 342, 344 и 346, каждый из блоков возведения в квадрат 352, 354 и 356 получает энергию символов из поступающих значений корреляции. Детектор 350 максимального значения определяет максимальную энергию символа среди энергий символа, поступивших от каждого из блоков возведения в квадрат 352, 354 и 356, сохраняет номера корреляторов в порядке детектирования и генерирует индексы длинного кода в соответствии с сохраненными номерами. Детектор 350 максимального значения действует до тех пор, пока не будут определены 16 максимальных энергий символа.

В таблице 362 кодов без разделителей-запятых хранятся коды без разделителей-запятых, представленные на фиг.2В. Декодер 360 кодов без разделителей-запятых осуществляет декодирование с помощью номеров корреляторов, максимальных значений энергии и таблицы кодов без разделителей-запятых и определяет шаблон скачкообразной перестройки частоты и группу ПШ последовательностей, имеющую наивысшую вероятность. Хотя индекс длинного кода, выдаваемый детектором 350 максимального значения, имеет вторые ОКГ соответствующего шаблона скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых, моменты времени могут отличаться, и могут детектироваться неверные вторые ОКГ из-за ошибок, обусловленных свойствами канала распространения радиосигнала. Поэтому декодер 360 кода без разделителей-запятых принимает индекс длинного кода, определяет шаблон скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых с наивысшей вероятностью, исходя из таблицы кодов без разделителей-запятых, и принимает решение относительно того, является ли шаблон скачкообразной перестройки частоты фактическим шаблоном скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых. Первый переключатель 366 подключается между детектором 350 максимального значения и декодером 360 кодов без разделителей-запятых для переключения выхода детектора 350 максимального значения на декодер 360 кодов без разделителей-запятых при получении предварительно определенного сигнала. Первый переключатель 366 замкнут, когда детектор 350 максимального значения определяет 16 максимальных значений.

Синхронизатор 364 кадров принимает определенную информацию шаблона скачкообразной перестройки частоты, синхронизирует кадры и выдает кадровый синхросигнал, указывающий на синхронизацию кадров. Кадровый синхросигнал поступает на вход модуля 340 определения корреляции, первый переключатель 366, второй переключатель 368 и генератор 312 ПШ последовательностей.

Более конкретно, синхронизатор 364 кадров синхронизирует кадры на основании информации шаблона скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых, поступающей от декодера 360 кодов без разделителей-запятых. Синхронизатор 364 кадров выдает кадровый синхросигнал на модуль 340 определения корреляции, тем самым останавливая его работу. Синхронизатор 364 кадров также выдает кадровый синхросигнал на переключатель 366, чтобы разомкнуть первый переключатель 366, и затем, параллельно или последовательно, получает значение корреляции для ПШ последовательности в группе, идентифицированной на основании шаблона скачкообразной перестройки частоты. Если N=16, то синхронизатор 364 кадров получает значения корреляции для 16 ПШ последовательностей-кандидатов с использованием 16 корреляторов из 17 корреляторов. Детектор 350 максимального значения идентифицирует ПШ последовательность, используемую в соответствующей базовой станции, на основании величины значений корреляции, если осуществляется процедура проверки. Индекс длинного кода, полученный коммутацией идентифицированной ПШ последовательности со второго переключателя 368 на декодер 360 кодов без разделителей-запятых, поступает на вход генератора 312 ПШ последовательностей. Второй переключатель 368 выдает индекс длинного кода, полученный детектором 350 максимального значения, на генератор 312 ПШ последовательностей до синхронизации кадров. После синхронизации кадров второй переключатель 368 выдает информацию шаблона скачкообразной перестройки частоты, поступившую от декодера 360 кодов без разделителей-запятых, на генератор 312 ПШ последовательностей.

Генератор 312 ПШ последовательностей действует по получении синхросигнала для элемента кода/символа/временного интервала и кадрового синхросигнала и генерирует ПШ код по индексу длинного кода. Генератор 312 ПШ последовательностей включает в себя синфазный и квадратурный ПШ генераторы, т.е. ПШ_ С-генератор 314 и ПШ_К-генератор 316. Комплексный блок сжатия 310 осуществляет комплексное умножение сигналов, принятых от фильтров 302 и 303, на ПШ код, принятый от генератора 312 ПШ последовательностей, для осуществления комплексного сжатия. Сжатый сигнал поступает на процессор 320 сигналов основной полосы.

В вышеописанной процедуре генератор 312 ПШ последовательностей запускается синхросигналом для элемента кода/символа/временного интервала и кадровым синхросигналом, и комплексный блок сжатия 310 осуществляет комплексное сжатие выходных сигналов фильтров 302 и 303. Генератор 312 ПШ последовательностей включает в себя ПШ_С-генератор 314 первой ПШ последовательности и ПШ_ К-генератор 316 второй ПШ последовательности. Выходной сигнал комплексного блока сжатия 310 подвергается обращенному перемежению и канальному декодированию процессором 320 сигналов основной полосы и восстанавливается до исходных данных, переданных базовой станцией.

Фиг. 3Б, 3В и 3Г иллюстрируют предполагаемые принимаемые сигналы ОКГ-шаблонов скачкообразной перестройки частоты, генерируемых с помощью кодов без разделителей-запятых, необходимые для идентификации групп ПШ последовательностей, соответственно, 1, 2 и 21, показанных на фиг.2В.

Согласно описанному выше, мобильная станция в известной асинхронной системе связи МДКР использует корреляторы в количестве, равном количеству ОКГ в группе, которой принадлежит ПШ последовательность, используемая в базовой станции, для идентификации группы ПШ последовательностей. Это обуславливает сложность аппаратуры.

Кроме того, ортогональность теряется в течение периода, когда базовая станция одновременно передает первичный и вторичный синхроканалы. Следовательно, символы ОФК и ВФК в течение периода синхроканала подвергаются влиянию более интенсивных помех, чем другие символы.

Сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа идентификации ПШ последовательности с использованием двоичной манипуляции в асинхронной системе связи МДКР для уменьшения периода времени, необходимого мобильной станции для поиска базовой станции.

Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа идентификации ПШ последовательности с использованием двоичной манипуляции в асинхронной системе связи МДКР для снижения помех, обусловленных вторичным синхроканалом прямой линии связи.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа идентификации ПШ последовательности с использованием двоичной манипуляции в асинхронной системе связи МДКР для снижения сложности мобильной станции.

Указанные результаты достигаются в устройстве идентификации ПШ последовательности, входящем в состав приемника асинхронной системы связи МДКР, которое принимает первые ОКГ в первичном синхроканале и вторые ОКГ во вторичном синхроканале, синхронизированном с первичным синхроканалом на посимвольной основе. В устройстве идентификации ПШ последовательности детектор первых ОКГ детектирует первые ОКГ и получает энергию первого символа. Первый синхронизатор принимает энергию первого символа, синхронизирует элементы кода, символы и временные интервалы, и выдает первый синхросигнал. После приема первого синхросигнала детектор вторых ОКГ детектирует вторые ОКГ каждый раз, когда поступает первый синхросигнал, и получает энергии вторых символов по группам, идентифицирующим базовые станции. Генератор шаблона скачкообразной перестройки частоты сравнивает энергию первого символа с энергиями вторых символов, определяет наличие или отсутствие нулевых знаков среди вторых ОКГ, определяет порядок нулевых знаков в случае наличия нулевых знаков и генерирует шаблон скачкообразной перестройки частоты из вторых ОКГ. Второй синхронизатор синхронизирует кадры на основании шаблона скачкообразной перестройки частоты и выдает второй синхросигнал. Генератор ПШ последовательностей принимает первый и второй сигналы и шаблон скачкообразной перестройки частоты и генерирует ПШ последовательность.

Краткое описание чертежей Вышеуказанные и иные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее: фиг. 1А - схема расположения ячеек известной синхронной системы сотовой связи МДКР; фиг.1Б - пример генератора ПШ последовательностей в известной синхронной системе сотовой связи МДКР; фиг. 2А - блок-схема передатчика базовой станции в типовой асинхронной системе мобильной связи МДКР; фиг.2Б - структура сигнала, передаваемого базовой станцией в асинхронной системе; фиг. 2В - таблица ОКГ-шаблонов скачкообразной перестройки частоты для идентификации группы ПШ последовательностей, используемых базовой станцией в асинхронной системе; фиг. 3А - блок-схема приемника мобильной станции в типовой асинхронной системе мобильной связи МДКР; фиг. 3Б - пример сигнала, принятого в мобильной станции в асинхронной системе;