Способ и устройство быстрого установления синхронизации в широкополосной системе множественного доступа с кодовым разделением каналов

Способ и устройство быстрого установления синхронизации в широкополосной системе множественного доступа с кодовым разделением каналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к беспроводной связи. В частности, настоящее изобретение относится к улучшенному способу достижения синхронизации с принимаемым сигналом и его идентификации в асинхронной системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР).

Уровень техники

Не так давно Международный союз по электросвязи (ITU) объявил о приеме предложений по способам обеспечения услуг высокоскоростной передачи данных и высококачественной передачи речи по беспроводным каналам связи. Одно из этих предложений было выдвинуто Европейским институтом стандартов электросвязи (ETSI) под названием "The ETSI UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission", называемое далее WCDMA (Широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов). Содержание этих документов опубликовано и хорошо известно специалистам в данной области техники; в них описывается использование каналов PERCH в обсуждаемой здесь системе WCDMA.

На фиг.1 показаны части кадра, передаваемого по каналу PERCH WCDMA каждой станцией в системе связи WCDMA, которые используются для того, чтобы дать возможность мобильной станции установить синхронизацию с базовой станцией.

Длительность кадра составляет 10 миллисекунд, а сам кадр состоит из 40960 элементарных посылок. Кадр разделен на 16 тактов (временных интервалов), причем каждый временной интервал содержит 2560 элементарных посылок. Затем каждый временной интервал можно представить разделенным на 10 следующих друг за другом частей, причем каждая часть состоит из 256 элементарных посылок. В целях раскрытия сущности изобретения 10 частям каждого временного интервала присвоены номера от 1 до 10, причем часть 1 представляет собой 256 элементарных посылок каждого временного интервала, передаваемых раньше других.

Первые 256 элементарных посылок (часть 1) каждого временного интервала в кадре состоят из двух ортогональных последовательностей, передаваемых одна за другой. Первая из двух ортогональных последовательностей является последовательностью первичного синхронизирующего кода (ПСК). Последовательность ПСК одинакова для каждого временного интервала и для каждой базовой станции в системе WCDMA. Вторая из двух ортогональных последовательностей, передаваемых в части 1, является вторичным синхронизирующим кодом (ВСК). В каждом временном интервале передается одна из семнадцати возможных последовательностей ВСК.

Части с 2 по 5 каждого временного интервала включают данные широковещательной передачи, такие как системный идентификатор передающей базовой станции, и другую информацию, которая совместно используется всеми мобильными станциями, осуществляющими связь с данной базовой станцией. Части с 6 по 10 каждого временного интервала используют для переноса пилот-сигнала, который создается в соответствии с ортогональным кодом Голда, как это определено в вышеупомянутом стандарте UTRA.

Поскольку сигналы ПСК и ВСК передают в течение одной и той же части каждого кадра, состоящей из 256 элементарных посылок, каждый из них передают с мощностью, составляющей половину мощности сигналов в других частях. Другими словами, сигнал ПСК передают с мощностью на 3 дБ меньше, чем сигналы в частях с 2 по 10 каждого такта. Сигнал ВСК также передают с мощностью на 3 дБ меньше, чем сигналы в частях с 2 по 10. Хотя это затрудняет обнаружение ПСК и ВСК, при этом обеспечивается поддержание постоянной мощности сигнала передачи на протяжении каждого кадра.

На фиг.2 показано устройство, применяемое для создания канала PERCH, который используют для начального установления синхронизации в предложенной системе связи WCDMA третьего поколения. Генератор 1 первичного синхронизирующего кода (ПСК) формирует предварительно определенную последовательность из 256 элементарных посылок, которая используется на первом этапе установления синхронизации в системе, который описан ниже. ПСК одинаков для всех базовых станций в данной системе связи, причем первичный синхронизирующий код прокалывают в первых 256 элементарных посылках каждого временного интервала каждого кадра.

В системах WCDMA каждая базовая станция расширяет свои сигналы передачи, используя ортогональный код Голда. Формирование ортогональных кодов Голда хорошо известно в данной области техники. В WCDMA все коды Голда формируют с использованием одного и того же порождающего многочлена. Всего имеется 512 возможных временных смещений кода Голда для данной базовой станции. Эти смещения измеряются относительно начала кадра, а не относительно какого-либо централизованного синхронизирующего сигнала. Смещенный во времени код Голда усекается в конце каждого десятимиллисекундного кадра, а затем он повторяется с точки смещения в начале каждого кадра.

Базовые станции WCDMA передают вторичный синхронизирующий код (ВСК), который выполняет две функции. Во-первых, вторичный синхронизирующий код используют для идентификации кадровой синхронизации базовой станции. Во-вторых, вторичный синхронизирующий код обеспечивает групповую идентификацию (ГИ), что сужает смещение ортогонального кода Голда до субнабора, состоящего из шестнадцати смещений из возможных 512 смещений. В предложенных системах WCDMA имеется 32 разных групповых идентификации, каждая из которых связана с набором из шестнадцати смещений кода Голда.

Групповой идентификатор подается во внешний кодер 2 ВСК. Групповой идентификатор отображается в одно из 32 возможных 16-элементных кодовых слов, в которых каждый элемент принимает одно из семнадцати возможных значений. Кодовые слова выбраны в виде кодов без запятой так, что любой циклический сдвиг любого из кодовых слов формирует вектор, не являющийся допустимым кодовым словом. Затем элементы кодового слова подают во внутренний кодер 3 ВСК, который отображает каждый из элементов кодовых слов на последовательность, состоящую из 256 элементарных посылок. Каждая из возможных последовательностей ВСК, состоящих из 256 элементарных посылок, в которую может быть преобразован элемент кодового слова, ортогональна любой другой последовательности, используемой для кодирования одного элемента кодового слова. Каждая из возможных последовательностей ВСК, состоящая из 256 элементарных посылок, также ортогональна последовательности из 256 элементарных посылок, используемой кодом ПСК. Каждая из шестнадцати последовательностей ВСК из 256 элементарных посылок добавляется к последовательности ПСК, "проколотой" в первых 256 элементарных посылках части 1 временных интервалов в каждом кадре.

Последовательность ПСК и последовательность ВСК суммируются в сумматоре 6. Поскольку эти последовательности ортогональны друг другу приемник может их отличить друг от друга, и они не будут создавать взаимные помехи при анализе в контексте однолучевого распространения сигнала. Вдобавок, в частях с 2 по 5 каждого временного интервала "прокалываются" общие данные широковещательной передачи. Остальные 1280 элементарных посылок (занимающих части с 6 по 10) временных интервалов в каждом кадре состоят из оставшихся "непроколотых" элементарных посылок последовательности ортогонального кода Голда, используемой для расширения сигналов передач от базовой станции. Первые 1280 элементарных посылок последовательности ортогонального кода Голда в каждом временном интервале "прокалываются" кодом ПСК/ВСК и общей информацией широковещательной передачи.

На фиг.3 показано, как согласно современному уровню техники решается задача установления синхронизации в системе связи WCDMA. Антенна 10 принимает сигнал и подает его в приемник (ПР) 11. Приемник 11 преобразует принимаемый сигнал с понижением частоты, усиливает его и дискретизирует, а затем подает выборки в детектор 12 первичного синхронизирующего кода (ПСК). ПСК передается с избыточностью в части 1 каждого из шестнадцати временных интервалов каждого кадра. ПСК передают с очень низкой мощностью, используя весьма слабое кодирование, при использовании которого существует вероятность ложного обнаружения. Для того, чтобы снизить вероятность ложного обнаружения до приемлемого уровня, в современных системах в буфере накапливают три полных кадра выборок.

В последующем описании предполагается, что используется дискретизация 1х и берутся только действительные выборки. На самом деле в системе WCDMA используют модуляцию на основе квадратурной фазовой манипуляции, так что дискретизация выполняется в комплексной форме, причем для повышения вероятности точного обнаружения желательно использовать избыточную дискретизацию (с запасом по частоте).

Буфер 14 временных интервалов представляет собой кольцевой буфер, способный хранить 2560 выборок. Элементы кольцевого буфера 14 устанавливают в ноль в начале установления тактовой синхронизации. Первые 2560 выборок подают непосредственно в буфер 14 временного интервала. После этого выборки, полученные на оставшейся части трех кадровых периодов, суммируют в сумматоре 13 с соответствующими накопленными значениями выборок, запомненными в буфере 14 временного интервала, в соответствии с уравнением (1), приведенным ниже:

где i - номер элементарной посылки от 0 до 2559 временного интервала, ACCUM_SAMP(i) - i-oe значение, запоминаемое в буфере 14 временного интервала, NEW SAMP(i) - полученная i-я выборка, a n - номер от 0 до 47 временного интервала (соответствует количеству временных интервалов в 3 полных кадрах).

В течение первых 30 миллисекунд накопления сигнала переключатель 30 устанавливается таким образом, чтобы значения, выдаваемые сумматором 13, запоминались в буфере 14 временного интервала. При завершении периода накопления сигнала переключатель 30 переключается таким образом, чтобы выходные значения сумматора 13 подавались в коррелятор 15.

Функцией коррелятора 15 является обнаружение последовательности ПСК в 2560 возможных ячейках буфера 14 временного интервала. Специалистам в данной области техники очевидно, что буфер 14 временного интервала является кольцевым буфером, который позволяет выполнять циклическую адресацию для проверки всех возможных гипотез. Коррелятор 15 устанавливает корреляцию 256 накопленных сигнальных выборок с последовательностью ПСК, состоящую из 256 элементарных посылок, и подает 2560 результирующих вычисленных значений энергии корреляции в детектор 16 максимума. Детектор 16 максимума определяет точку максимальной корреляции с последовательностью ПСК в запомненных накопленных выборках.

При обнаружении ПСК во временных интервалах приемник устанавливает синхронизацию на уровне временного интервала, в результате чего в приемнике известно, где начинается каждый из временных интервалов кадра. Данные синхронизации временных интервалов подаются в мультиплексор 31. В действительности, данные синхронизации временных интервалов будут подаваться в управляющий процессор (не показан), который управляет работой мультиплексора 31, используя данные синхронизации временных интервалов.

ВСК также передается с низким уровнем энергии и для того, чтобы обеспечить достаточную достоверность при приеме сигнала, потребуется накопление двух передаваемых с избыточностью ВСК символов. В отличие от ПСК, который имеет одно и то же значение для каждого временного интервала, ВСК может принимать одно из семнадцати возможных значений в каждом временном интервале. Таким образом, для накопления данных ВСК необходимо накапливать выборки из временных интервалов разных кадров. Последовательность ВСК в восьмом временном интервале кадра не обязательно должна совпадать с последовательностью ВСК в девятом временном интервале того же кадра. Однако последовательность ВСК в восьмом временном интервале данного кадра совпадает с последовательностью ВСК в восьмом временном интервале следующего кадра и может накапливаться корректным образом.

Мультиплексор 31 получает выборки, собранные на множестве кадровых периодов, причем каждый кадровый период совпадает с 16 последовательными временными интервалами. Мультиплексор 31 подает первые 256 выборок каждого временного интервала (часть 1 временного интервала, содержащую последовательность ВСК) на один из шестнадцати возможных детекторов 18 внутреннего кода ВСК, которые функционируют аналогично детектору ПСК 12. В начале накопления выборок для декодирования ВСК буфер ВСК 19 в каждом детекторе 18 внутреннего кода ВСК очищается путем установки всех его элементов в ноль. Также переключатели 20 устанавливают таким образом, что значения, выдаваемые сумматорами 19, запоминаются в буферах 21 ВСК.

В первом кадровом периоде часть 1 первого периода временного интервала подается на детектор 18а внутреннего кода ВСК, часть 1 второго периода временного интервала подается на детектор 18b внутреннего кода ВСК и так далее, вплоть до части 1 шестнадцатого периода временного интервала подаваемого на детектор 18р внутреннего кода ВСК. В течение второго кадрового периода часть 1 первого периода временного интервала подается на детектор 18а внутреннего кода ВСК, часть 1 второго периода временного интервала подается на детектор 18b внутреннего кода ВСК и так далее, вплоть до части 1 шестнадцатого периода временного интервала, подаваемого на детектор 18р внутреннего кода ВСК. Таким путем на множестве кадровых периодов накапливаются последовательности ВСК, соответствующие каждому из шестнадцати временных интервалов в каждом кадре.

После накопления выборок ВСК переключатель 20 переключается, подавая запомненные накопленные выборки из буфера ВСК 21 в коррелятор 22. Коррелятор 22 вычисляет энергию корреляции между накопленными выборками и каждой из семнадцати возможных допустимых последовательностей (c₁, с₂, ..., с₁₇) и подает энергию корреляции в детектор 23 максимума. Детектор 23 максимума выбирает допустимую последовательность с максимальной энергией корреляции и подает эту последовательность в выходной декодер 24 ВСК. После получения шестнадцати оценок последовательностей от каждого детектора 18 внутреннего кода ВСК выходной декодер 24 ВСК определяет наиболее вероятное переданное кодовое слово из шестнадцати.

Выходной декодер 24 ВСК преобразует оценки последовательностей в элементы (c₁, c₂, ..., с₁₇) кодового слова, а затем сравнивает результирующее кодовое слово со всеми допустимыми кодовыми словами и всеми циклически сдвинутыми версиями этих допустимых кодовых слов. После выбора наиболее вероятного переданного кодового слова выходной декодер ВСК определяет кадровую синхронизацию и декодирует групповой идентификатор (ГИ) базовой станции.

Затем выборки запоминают для обеспечения обнаружения канала пилот-сигнала, причем последний из трех этапов направлен на установление синхронизации с базовой станцией. Пилот-сигнал представляет собой непрерывный ортогональный код Голда, несущий данные широковещательной передачи и данные канала ПСК/ВСК, "проколотые" в первой половине каждого временного интервала. Начало кадровой синхронизации используется для уменьшения объема памяти, необходимой для обнаружения ортогонального кода Голда, который базовая станция использует для расширения передач. Буфер 27 половины кадра запоминает только вторую половину каждого временного интервала в кадре, которая является частью, "не проколотой" другой информацией. Буфер 27 половины кадра запоминает 20480 выборок.

Декодированный групповой идентификатор подается в генератор 25 ортогонального кода Голда. В соответствии с групповым идентификатором генератор 25 ортогонального кода Голда выбирает набор из шестнадцати возможных масок. Для формирования последовательностей и десятимиллисекундных усеченных частей последовательностей, которые используют для выполнения операции расширения, используют один многочлен.

Конкретные части последовательности, используемые для расширения, выбирают с помощью операции маскирования, которая хорошо известна специалистам в данной области техники и подробно описана в патенте США №5103459 на "Систему и способ для генерации сигналов в сотовой телефонной системе МДКР", права на который принадлежат правопреемнику настоящего изобретения и содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки.

Генератор 25 формирует последовательность ортогонального кода Голда, состоящую из 40960 элементарных посылок, которая представляет собой последовательность, используемую для расширения десятимиллисекундной передачи. Эта последовательность из генератора 25 подается на стробирующий элемент 26. Стробирующий элемент 26 выделяет первую половину каждого 625-микросекундного периода последовательности, выдаваемой генератором 25, соответствующую частям канала пилот-сигнала, проколотым ПСК/ВСК и данными общего канала широковещательной передачи в передаче канала PERCH.

Стробированные последовательности из стробирующего элемента 26 подаются в коррелятор 28. Коррелятор 28 вычисляет корреляцию между локально генерируемой и стробированной последовательностью ортогонального кода Голда и выборками, запомненными в буфере 27 половины кадра. Энергия корреляции для каждого потенциального смещения подается в детектор 29 максимума. Поскольку приемник уже установил синхронизацию на уровне кадра и ввиду сброса последовательности ортогонального кода Голда на границах кадров, необходимо проверить только шестнадцать гипотез смещения (O₁, О₂, ..., O₁₆).

После проверки шестнадцати возможных гипотез смещения детектор 29 максимума выдает наиболее вероятное смещение. Имея информацию о кадровой синхронизации и маску, используемую для выполнения расширения, приемник теперь может принимать канал поискового вызова и начинать двухстороннюю связь с передающей базовой станцией.

В предложенной системе WCDMA попытки декодирования смещений ПСК, ВСК и пилот-сигнала предпринимаются на фиксированном количестве кадровых периодов, пока не будет достигнута синхронизация. Одновременно анализируют шесть кадровых периодов, причем первые три кадра используют для оценки синхронизации временных интервалов ПСК, следующие два кадра используют для декодирования кодового слова ВСК, а последний кадр используют для декодирования пилот-сигнала. Каждый раз, когда один из этих шести кадровых периодов заканчивается без достижения удовлетворительного результата декодирования ПСК, ВСК и пилот-сигнала, процесс возобновляется с использованием других шести кадров. Поскольку последовательности ПСК и ВСК передаются, как упомянуто, с низкой мощностью по сравнению с другими частями кадра, обычно проходит много таких наборов кадровых интервалов, прежде чем в одном наборе будет успешно декодирована информация всех трех типов.

Проблема, связанная со способом установления синхронизации, состоит в том, что для успешного обнаружения канала WCDMA таким путем требуется в среднем 500 миллисекунд. Это намного больше, чем 200 миллисекунд, которые обычно выделяют для успешного завершения переключения каналов связи (передачи обслуживания) в современных беспроводных системах МДКР, и может привести к потере вызовов из-за безуспешных операций переключения каналов связи. Следовательно, в данной области техники имеется потребность в способе более быстрого установления синхронизации в системе связи WCDMA.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение может быть использовано для установления синхронизации в системе WCDMA быстрее, чем в известных в настоящее время способах. В различных вариантах осуществления изобретения используются более длинные периоды накопления выборок ПСК, BCK, а также параллельное декодирование информации ПСК, BCK и пилот-сигнала для минимизации времени, необходимого для синхронизации.

В вышеописанном известном способе формируется оценка тактовой синхронизации ПСК на основе трех кадровых периодов выборок. Если эта оценка тактовой синхронизации оказывается неверной, то невозможно будет выполнить последующее декодирование информации BCK и пилот-сигнала, и прием выборок BCK начинается вновь. Выборки, используемые для формирования предыдущих оценок тактовой синхронизации по трем кадрам, отбрасываются при формировании следующих оценок тактовой синхронизации по трем кадрам.

Варианты осуществления данного изобретения позволяют удлинить периоды накопления выборок ПСК вместо вынужденного использования возможно неправильного решения на основе нескольких кадров. Варианты осуществления настоящего изобретения также включают в себя тесты для оценивания достоверности оценок синхронизации временных интервалов ПСК, исходя из накопленных выборок. Кроме того, изобретение предусматривает способы непрерывного накопления выборок ПСК до тех пор, пока не будет получена действительная оценка синхронизации временных интервалов. Только тогда, когда последовательность ПСК будет одинаковой для каждого временного интервала, накопление выборок в буфере с шириной временного интервала приведет к тому, что последовательность ПСК превысит область других накопленных значений. При формировании оценки синхронизации временного интервала, которая является "наилучшим предположением" для синхронизации временного интервала, но которая не прошла тест на достоверность, ее используют в качестве опорного значения для предварительного накопления выборок ВСК. Если эта оценка синхронизации временного интервала, являющаяся "наилучшим предположением", позднее пройдет тест на достоверность, то тогда накопленные выборки ВСК используют при декодировании кодового слова ВСК. Такое параллельное накопление выборок позволяет в вариантах осуществления изобретения выполнять более надежное декодирование кодового слова ВСК после более короткого периода накопления выборок.

Варианты осуществления изобретения кроме того включают параллельную обработку кода ВСК и смещения пилот-сигнала. Процесс декодирования ВСК также включает в себя тест на достоверность, но при этом формируется промежуточный "предположительно наилучший" код ВСК, который используют для оценки смещения пилот-сигнала. Если последующее накопление выборок кода ВСК сохраняет достоверность "предположительно наилучшего" кода ВСК, то тогда соответствующую оценку смещения пилот-сигнала можно немедленно использовать. Этот способ называется параллельным, поскольку смещение пилот-сигнала декодируется одновременно с ВСК.

В различных вариантах осуществления настоящего изобретения параллельная обработка накопленных значений выборок приводит к более быстрой синхронизации с каналом WCDMA. При использовании этих вариантов осуществления синхронизация может быть достигнута не более чем через 10 или 30 миллисекунд при высоком уровне принимаемого сигнала. Даже если принимаемый сигнал слаб, более эффективное использование накопленных выборок согласно настоящему изобретению приводит к более быстрой синхронизации, чем при использовании известных способов.

Краткое описание чертежей

Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции определяют соответствующие элементы на всех чертежах и на которых представлено следующее:

Фиг.1 - схема структуры канала PERCH WCDMA,

Фиг.2 - блок-схема устройства, используемого для передачи канала PERCH WCDMA согласно известным способам синхронизации,

Фиг.3 - блок-схема устройства, используемого для установления синхронизации в системе WCDMA согласно известным способам,

Фиг.4 - блок-схема способа установления синхронизации в системе WCDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

Фиг.5 - блок-схема способа установления синхронизации в системе WCDMA согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения,

Фиг.6 - блок-схема высокого уровня для устройства, используемого для установления синхронизации сигнала WCDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

Фиг.7 - блок-схема устройства обнаружения первичного синхронизирующего кода, выполненного согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

Фиг.8 - блок-схема устройства декодера вторичного синхронизирующего кода, выполненного согласно варианту осуществления настоящего изобретения,

Фиг.9 - блок-схема устройства обнаружения смещения пилот-сигнала, выполненного согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На фиг.4 показана блок-схема способа, используемого для установления согласования временных параметров и синхронизации между мобильной станцией и базовой станцией с использованием предложенной структуры канала PERCH WCDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Реализация способа начинается с этапа дискретизации входного сигнала, преобразованного с понижением частоты, на одном или нескольких временных интервалах. Как описано со ссылками на фиг.1, каждый кадр WCDMA содержит шестнадцать временных интервалов, причем длина каждого временного интервала составляет 2560 элементарных посылок. Последовательность ПСК передается в первых 256 элементарных посылках каждого временного интервала.

Для того, чтобы синхронизировать систему обнаружения с временными характеристиками временных интервалов принимаемого сигнала, определяют корреляцию последовательности первичного синхронизирующего кода (ПСК) с данными, принимаемыми на первом периоде f₁. Этот этап 102 описывается формулой ПСК(f₁)=>ПCK₁, указывающей, что выборки, принимаемые во временных интервалах в кадровом периоде номер один, используют для корреляции с последовательностью ПСК для получения первой оценки синхронизации временных интервалов ПCK₁.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления изобретения оценка синхронизации временных интервалов ПСК формируется путем накопления выборок на множестве периодов временных интервалов. Это выполняется путем использования буфера выборок временного интервала достаточно большой емкости для хранения данных выборок за один период временного интервала с последующим суммированием последовательных выборок, принятых на следующих периодах временных интервалов. Например, если принимаемый сигнал дискретизируется с интервалами, составляющими половину элементарной посылки, буфер выборок временного интервала, имеющий 5120 ячеек для выборок, используется для получения оценки синхронизации временных интервалов ПСК. После запоминания и оценки 5120 выборок для первого периода временного интервала в каждом из 5120 ячеек для выборок, каждая выборка, принятая на втором периоде временного интервала, добавляется в соответствующую ячейку. Таким образом, ЯЧЕЙКА₁ будет содержать сумму выборок S₁+S₅₁₂₁+S₁₀₂₄₁ и так далее. Поскольку последовательность ПСК является постоянной и передается в каждом временном интервале в одной и той же позиции, такой способ накопления с "гибким объединением" приводит к лучшей оценке, чем при использовании одного периода временного интервала.

В предпочтительном варианте осуществления корреляцию между принимаемыми выборками и последовательностью ПСК измеряют с использованием цифрового согласованного фильтра. Например, если выборки, полученные в течение 16 последовательных периодов временных интервалов, накапливают в 5120 ячейках для выборок с интервалами в половину элементарной посылки для измерения корреляции последовательности ПСК из 512 выборок с каждой из 5120 возможных групп (из 512 ячеек) используют цифровой согласованный фильтр ПСК. Буфер выборок временного интервала с 5120 ячейками реализуют в виде кольцевого буфера, который позволяет выполнять циклическую адресацию для формирования значений энергий корреляции после цифровой согласованной фильтрации со всеми возможными смещениями в периоде временного интервала. Например, для формирования периода, соответствующего 512 ячейкам, со смещением, равным 5100, согласованный фильтр должен быть коррелирован с номерами ячеек с 5100 по 5120, за которыми следуют ячейки с 1 по 491.

Хотя изобретение описано здесь с использованием цифровых согласованных фильтров, специалистам в данной области техники очевидно, что можно также использовать и другие виды корреляции, такие как аналоговые согласованные фильтры или схемы умножения и интегрирования, без изменения сущности настоящего изобретения.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения этап дискретизации включает комплексную дискретизацию, хорошо известную специалистам в данной области техники. Можно также использовать другие виды дискретизации, включая, без ограничений, действительную дискретизацию без изменения сущности настоящего изобретения.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения выборки берут с интервалами, равными половине элементарной посылки. Следовательно, полученная последовательность ПСК из 256 элементарных посылок будет представлена в 512 интервалах дискретизации. При использовании комплексных выборок полученный поток выборок оценивают для установления корреляции по 1024 выборкам: 512 синфазных (I) выборок и 512 квадратурных (Q) выборок.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый период f₁, в течение которого данные аккумулируются и используются для синхронизации по ПСК, составляет полный кадровый период (16 тактов). Однако первый период f₁ может составлять любое количество периодов временных интервалов, в том числе меньше 16 временных интервалов, либо любое число, кратное 16 временным интервалам, что входит в объем настоящего изобретения.

На этапе 104, после этапа 102, осуществляется обработка выборок, полученных в течение второго периода f₂. На этапе 104 синхронизацию временных интервалов из оценки ПCK₁ используют для декодирования данных вторичного синхронизирующего кода (ВСК), как показано в формуле "ВСК(f₂, ПCK₁)=>BCK₁". Декодирование кодового слова ВСК представляет собой двухступенчатый процесс, состоящий из декодирования символа ВСК, имеющегося в каждом временном интервале, и последующего декодирования кодового слова ВСК из сформированных символов ВСК.

Первая ступень декодирования символов ВСК выполняется в предположении, что имеющаяся оценка синхронизации временных интервалов является правильной. В приведенном в качестве примера варианте осуществления изобретения для системы WCDMA оценка синхронизации временных интервалов BCK₁ используется для установления местоположения первых 256 элементарных посылок каждого из шестнадцати временных интервалов в каждом кадре. В течение периода f₂ в буферах для накопления выборок ВСК накапливаются выборки для каждого из шестнадцати периодов, состоящих из 256 элементарных посылок. В приведенном в качестве примера варианте осуществления изобретения период f₂ является целым числом, кратным по длине кадровым периодам. В случае системы WCDMA шестнадцать буферов на 256 элементарных посылок можно реализовать в виде одного буфера на 4095 элементарных посылок, разделенного на шестнадцать секций. Затем накопленные значения выборок в каждом буфере или секции буфера сопоставляют с возможно переданными символами кода ВСК. В случае системы WCDMA имеется семнадцать различных возможных символов кода ВСК из 256 элементарных посылок. Для символа ВСК в каждом временном интервале в качестве наиболее вероятного символа кода ВСК выбирают символьную последовательность ВСК, имеющую максимальный коэффициент корреляции со значениями в соответствующем буфере для накопления выборок ВСК.

Второй ступенью декодирования ВСК является идентификация кодового слова ВСК из оцененных кодовых символов ВСК. В системе WCDMA кодовые слова ВСК выбирают из субнабора блочного кода Рида-Соломона без запятой. Шестнадцать выбранных кодовых символов ВСК преобразуют в кодовое слово Рида-Соломона, которое затем сдвигают, если это необходимо, для совпадения с одним из допустимых субнаборов без запятой. Для идентификации синхронизации (какой временной интервал принят первым) используют необходимое количество сдвигов, а идентифицированное кодовое слово ВСК определяет групповой идентификатор (ГИ).

В предпочтительном варианте осуществления изобретения значения выборок ПСК, полученные в течение второго периода f₂, накапливают в буфере выборок временного интервала, уже содержащем накопленные выборки, которые были получены в течение первого периода f₁. Это означает, что на этапе 104, как показывает формула "ПСК(f₂, f₁)=>ПСК₂", ПСК₂ получают из выборок, собранных на обоих периодах f₁ и f₂. В альтернативном варианте буфер выборок временного интервала очищают в начале периода f₂, так что ПСК₂ формируется с использованием выборок из периода f₂.

После завершения этапа 104 ПСК₁ сравнивают на этапе 106 с новой оценкой ПСК₂. Если ПCK₁ равен ПСК₂, то тогда считают, что ПCK₁ действителен для использования при синхронизации временных интервалов. Если на этапе 106 принято решение, что ПCK₁ пока не действителен, то тогда BCK₁, созданный на основе синхронизации временных интервалов в ПCK₁, вызывает сомнение и пока не используется для оценки кадровой синхронизации.

Если определено, что ПCK₁ вызывает сомнение (не равен ПСК₂), то выполняется этап 108, где для оценки полученных данных используют данные из третьего периода f₃. На этом этапе, как показывает формула "ВСК(f₃, ПСК₂)=>ВСК₂", данные, полученные на третьем периоде f₃, используют для формирования BCK₂, второй оценки кодового слова ВСК. Вдобавок, на этапе 108 выполняется дополнительная оценка синхронизации временных интервалов на основе данных, полученных в третьем периоде f₃, для создания ПСК₃. Как и на этапе 104, накопленные выборки, использованные для формирования предыдущей оценки ПСК₂, используют при формировании ПСК₃. В альтернативном варианте ПСК₃ формируют на основе выборок, полученных только в течение периода f₃.

Специалистам в данной области техники очевидно, что количество последовательных не изменяющихся оценок ПСК, необходимых для теста на достоверность, может быть больше двух, что не требует использования дополнительного изобретательства. Например, может потребоваться три или четыре идентичных оценки синхронизации временных интервалов ВСК подряд, прежде чем оценка синхронизации временных интервалов ВСК будет признана действительной.

Кроме того, данные канала пилот-сигнала декодируют из данных, полученных в течение периода f₃, на основе кадровой синхронизации и группового идентификатора, полученного из BCK₁, для формирования оценки смещения пилот-сигнала ПИЛОТ₁. При определении смещения канала пилот-сигнала устанавливают корреляцию полученных выборок только с 16 смещениями пилот-сигнала, заданными групповым идентификатором (ГИ), который связан с BCK₁.

На этапе 110 ПCK₁ сравнивают с новой оценкой ПСК₃. Если ПСК₁=ПСК₃, то тогда ПСК₂ считают действительным для использования при синхронизации временных интервалов. Если ПCK₁ считают действительным, то на этапе 112 оценивают и проверяют достоверность BCK₁, в основе синхронизации временных интервалов которой лежит ПCK₁. В приведенном в качестве примера варианте осуществления достоверность ВСК на этапе 112 базируется на количестве символьных ошибок ВСК, обнаруженных при формировании BCK₁. Эти символьные ошибки измеряют путем подсчета количества символов, декодированных на первой ступени декодирования ВСК, которые не совпадают с символами ближайшего кодового слова ВСК, декодированного на второй ступени. Если это количество несовпадений символов (которое называют также расстоянием Хемминга) больше заранее установленного значения, то оценку BCK₁ считают недействительной. В другом варианте изобретения на этапе 112 используют сочетание расстояния Хемминга и энергий корреляции декодированных символов ВСК для определения того, достиг ли доверительный уровень декодирования ВСК уровня, необходимого для подтверждения достоверности. Если на этапе 112 оценку BCK₁ считают действительной, то на этапе 114 в качестве о