Способ и устройство для второго этапа поиска в системе ш-мдкр

Способ и устройство для второго этапа поиска в системе ш-мдкр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к системе связи и более конкретно к новым и улучшенным способу и устройству для второго этапа поиска в системе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (Ш-МДКР, W-CDMA).

Уровень техники

Системы беспроводной связи широко развернуты для обеспечения различных видов обмена информацией такой, как речь, данные и так далее. Такие системы могут быть основаны на множественном доступе с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA), множественном доступе с временным разделением каналов (МДВР, TDMA) или некоторых других способах модуляции. Система МДКР обеспечивает некоторые преимущества над другими типами систем, включающими в себя повышенную производительность (пропускную способность) системы.

Система МДКР может быть разработана, поддерживающей один или несколько стандартов МДКР таких, как (1) "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (Стандарт совместимости подвижной станции - базовой станции TIA/EIA-95-B для двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширенным спектром (стандарт IS-95), (2) стандарт, предложенный консорциумом, называемым "Проект (ППЗП, 3GPP) партнерства 3-его Поколения" и воплощенный в наборе документов, который включает в себя документы с номерами 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт Ш-МДКР), (3) стандарт, предложенный консорциумом, называемым "3rd Generation Partnership Project 2" (3GPP2) (Проект 2 партнерства 3-го поколения" (П2П3П, 3GPP2) и воплощенный в наборе документов, который включает в себя "C.S0002-A Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" ("Стандарт C.S0002-A физического уровня для систем cdma2000 с расширенным спектром", "C.S0005-A Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems," ("Стандарт сигнализации верхнего уровня (Уровень 3) C.S0005-A для систем cdma2000 с расширенным спектром") и "C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" ("Описание радиоинтерфейса высокоскоростной передачи пакетных данных cdma2000 C.S0024" (стандарт cdma2000), и (4) некоторые другие стандарты.

Псевдошумовые (ПШ, PN) последовательности в системах МДКР обычно используют для расширения передаваемых данных, включая в них передаваемые пилот-сигналы. Время, необходимое для передачи отдельного значения ПШ-последовательности, известно как элемент сигнала или кода (чип), и скорость, на которой элементы кода различаются, известна как скорость передачи элементов кода. Приемники МДКР обычно используют многоотводные или рейк (RAKE) приемники. Многоотводный приемник обычно составлен из одного или нескольких блоков искателей для обнаружения прямых и многолучевых пилот-сигналов от одной или нескольких базовых станций и из двух или более многолучевых демодуляторов (отводов) для приема и объединения информационных сигналов от таких базовых станций.

Построению систем МДКР с прямой последовательностью является свойственным требование, что приемник должен синхронизировать (согласовывать) свои ПШ-последовательности с последовательностями для базовой станции. Некоторые системы такие, которые определены стандартом Ш-МДКР, различают базовые станции, используя для каждой уникальный ПШ-код, известный как первичный код скремблирования. Стандарт Ш-МДКР определяет две «золотые» последовательности кодов для кодирования по нисходящей линии связи, одну для синфазной (С, I) составляющей и другую для квадратурной (К, Q). ПШ-последовательности I и Q совместно транслируют через сотовую ячейку без модуляции данных. Такая трансляция называется общим каналом пилот-сигнала (ОКПС, CPICH). Сгенерированные ПШ-последовательности усекают до длины 38.400 элементов кода. Интервал времени в 38.400 элементов кода называется кадром передачи по радиосвязи или кадром передачи. Каждый кадр передачи разделен на 15 равных частей (секций), называемых временными интервалами. Базовые станции Ш-МДКР функционируют асинхронно относительно друг друга, так что знание о синхронизации кадра для одной базовой станции не переводят в знание о синхронизации кадра для какой-либо другой базовой станции.

Поиск базовых станций Ш-МДКР возможно осуществлять «смещение за смещением» (38.400 таковых) для каждого из 512 первичных кодов. Однако это не является осуществимым из-за чрезмерного времени, которого такой поиск потребовал бы. Вместо этого стандарт Ш-МДКР требует от базовых станций передавать два дополнительных канала синхронизации, первичный и вторичный каналы синхронизации для содействия абонентскому блоку в эффективном поиске. В результате поиск в Ш-МДКР может быть выполнен в три этапа, которые в подробностях будут описаны более полно ниже.

Для начального обнаружения трехэтапный поиск в Ш-МДКР обеспечивает значительное повышение производительности с точки зрения уменьшенного времени поиска по сравнению с неосуществимой альтернативой для поиска в полном ПШ-пространстве для каждого кода скремблирования. Время поиска является важной метрикой в определении качества системы МДКР. Уменьшенное время поиска подразумевает, что поиски могут быть осуществлены более часто. Раз так, абонентский блок может определять местоположение и осуществлять доступ к наилучшей доступной сотовой ячейке более часто, приводя к лучшей передаче и приему сигнала, обычно на пониженных уровнях мощности передачи как базовой станцией, так и абонентским блоком. Это, в свою очередь, повышает производительность системы МДКР (либо поддержку увеличенного количества пользователей, либо более высоких скоростей передачи, либо обеих). Кроме того, уменьшенное время поиска является также преимуществом, когда абонентский блок находится в режиме ожидания, в экономичном (с малой мощностью) состоянии, когда абонентский блок активно не передает или не принимает речевые сигналы или данные, но периодически осуществляет мониторинг (контрольное прослушивание) системы. Уменьшенное время поиска позволяет абонентскому блоку проводить большее количество времени в экономичном состоянии, таким образом сокращая потребление мощности и увеличивая время нахождения в ожидании (вызова).

Разработанные с целью уменьшения времени поиска блоки искателей для Ш-МДКР увеличат преимущества, только что описанные. В дополнение, однако, эффективность реализации также является важной для уменьшения объединенной зоны шлейфа и потребления энергии. Второй этап для способа трехэтапного поиска, описанного выше, является сложной процедурой. Поэтому существует потребность в технике, предназначенной для эффективных искателей, которые могут выполнять второй этап поиска в системах Ш-МДКР и в подобных процедурах.

Сущность изобретения

Варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, направлены на удовлетворение потребности в эффективном поиске для асинхронных систем таких, как Ш-МДКР. В одном аспекте множество кодов таких, как вторичные коды синхронизации (ВКС), коррелируют с принятым сигналом на множестве смещений для получения энергии кода/временного интервала, соответствующей каждой паре границ кода/временного интервала. Уникальные подмножества энергий кода/временного интервала суммируют для получения энергии последовательности кодов, максимальное значение которой указывает обнаруженную последовательность кодов и границу временного интервала. В другом аспекте корреляцию выполняют посредством под-коррелирования принятого сигнала с общей последовательностью и выполнения быстрого преобразования Адамара (БПА) на результатах. В еще одном аспекте одиночный под-коррелятор может быть использован для поиска множества пиков одновременно. Представлены также различные другие аспекты изобретения. Такие аспекты обладают преимуществом в эффективности для зоны шлейфа и времени поиска, которое приводит к уменьшенным затратам, увеличенному времени нахождения в ожидании, более высокой скорости обнаружения, более высокому качеству передачи сигнала, более высокой пропускной способности (канала передачи данных), уменьшенной мощности и улучшенной производительности системы в целом.

Изобретение предусматривает способы и системные элементы, которые реализуют различные аспекты, варианты осуществления и признаки изобретения, как описано с дополнительными подробностями ниже.

Краткое описание чертежей

Признаки, сущность и преимущества настоящего изобретения будут более очевидными из изложенного ниже подробного описания, рассматриваемого с прилагаемыми чертежами, на которых символы позиций используют для соответственной идентификации по всему описанию, и на которых:

фиг. 1 - общая блок-схема системы беспроводной связи, выполненной с возможностью поддержки множества пользователей;

фиг. 2 - изображение второго этапа способа поиска в системе Ш-МДКР;

фиг. 3 - изображение подробного варианта осуществления первого под-этапа для второго этапа способа поиска, используемого в системе Ш-МДКР;

фиг. 4 - изображение абонентского блока, сконфигурированного в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - изображение варианта осуществления второго этапа для блока искателя, используемого в системе Ш-МДКР;

фиг. 6 - изображение подробного варианта осуществления под-коррелятора, выполненного с возможностью применения на втором этапе в блоке искателя, используемом в системе Ш-МДКР.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показана схема системы 100 беспроводной связи, которая поддерживает множество пользователей и которая может осуществлять различные аспекты изобретения. Система 100 может быть разработана для поддержки одного или нескольких стандартов МДКР и/или построений (например, стандарт Ш-МДКР, стандарт IS-95, стандарт cdma2000, описание HDR). Для упрощения система 100 показана включающей в себя три базовые станции 104, осуществляющие связь с двумя абонентскими блоками 106. Базовую станцию и ее зону обслуживания вместе обычно называют «сотовой ячейкой». В системах IS-95 сотовая ячейка может включать в себя один или несколько секторов. В описании Ш-МДКР каждый сектор базовой станции и зону обслуживания сектора называют сотовой ячейкой. Как принято в настоящем документе, термин базовая станция может быть использован взаимозаменяемо с термином точка доступа. Термин абонентский блок может быть использован взаимозаменяемо с терминами пользовательское оборудование (ПО, UE), подвижная станция, абонентская станция, терминал доступа, удаленный терминал или с другими соответствующими терминами, известными в данной области техники. Термин подвижная станция заключает в себе установленные применения беспроводной связи.

В зависимости от реализованной системы МДКР каждый абонентский блок 106 может осуществлять связь (взаимодействовать) с одной (или возможно несколькими) базовыми станциями 104 по прямой линии связи в любой данный момент времени и может взаимодействовать с одной или несколькими базовыми станциями по обратной линии связи в зависимости от того, находится или нет абонентский блок в «мягкой» передаче обслуживания. Прямая линия связи (то есть нисходящая линия связи) относится к передаче от базовой станции к абонентскому блоку, а обратная линия связи (то есть восходящая линия связи) относится к передаче от абонентского блока к базовой станции.

Для ясности в примерах, используемых при описании настоящего изобретения, базовые станции предполагаются в качестве отправителей сигналов, а абонентские блоки - в качестве приемников и обнаружителей таких сигналов, то есть сигналов по прямой линии связи. Специалисты в данной области техники поймут, что абонентские блоки, а также базовые станции могут быть оборудованы для передачи данных, как описано в настоящем документе, и аспекты настоящего изобретения также применяют в таких ситуациях. Слово «примерный» в настоящем документе используют исключительно в значении «служащий в качестве примера, экземпляра или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в настоящем документе в качестве «примерного», не должен быть обязательно рассмотрен в качестве предпочтительного или преимущественного по сравнению с другими вариантами осуществления.

Следует напомнить, что поиск в Ш-МДКР может быть выполнен с использованием трехэтапной процедуры. На первом этапе абонентский блок осуществляет поиск первичного кода синхронизации (ПКС, PSC), компонента (составляющей) первичного канала синхронизации. ПКС является фиксированной последовательностью из 256 элементов кода, которую передают в течение первых 256 элементов кода для каждого временного интервала из 2.560 элементов кода. ПКС является одинаковой для каждой сотовой ячейки в системе. ПКС является полезной для обнаружения присутствия базовой станции, и как только она обнаружена (вошла в синхронизм), синхронизация временного интервала является также обнаруженной.

На втором этапе абонентский блок осуществляет поиск вторичных кодов синхронизации (ВКС, SSC), которые образуют вторичный канал синхронизации. Существует 16 ВКС из 256 элементов кода. Каждая базовая станция передает один ВКС вместе с ПКС в первых 256 элементах кода каждого временного интервала (каждый из 16 ВКС и ПКС являются ортогональными). Существуют 64 уникальных последовательности из 15 ВКС, каждую последовательность ассоциируют с одной из 64 групп кодов скремблирования. Каждая базовая станция передает одну последовательность ВКС (15 ВКС на кадр), соответствующую группе кода, содержащей код скремблирования для этой базовой станции.

Множество из 64 последовательностей ВКС выбирают, чтобы не было «запятых», то есть никакая последовательность не является равной циклическому сдвигу любой другой из последовательностей или любому нетривиальному циклическому сдвигу самое себя. Благодаря такому свойству, как только абонентский блок определяет последовательность ВКС, переданную в любых 15 последовательных временных интервалах, он может определить и синхронизацию кадра, и то, какая из 64 последовательностей ВКС была передана, таким образом идентифицируя группу кода скремблирования, к которой принадлежит базовая станция. Поскольку существуют восемь кодов в каждой группе кода скремблирования, то количество кандидатов было сокращено до восьми.

На третьем этапе должен быть осуществлен поиск восьми групп кода скремблирования, идентифицированных на втором этапе для определения, который из них является правильным кодом. Это может быть выполнено посредством корреляции «элемент кода - за - элементом кода», накапливая энергии по некоторому количеству элементов кода до тех пор, пока не может быть принято решение.

Следует напомнить, что второй этап поиска начинают с границ временного интервала, соответствующих пикам, определенным на первом этапе. Требуемым результатом второго этапа является определение синхронизации кадра, то есть того, какой временной интервал соответствует первому временному интервалу в кадре, и идентификации того, какую последовательность ВКС передают. Идентификация последовательности ВКС будет уменьшать набор кандидатов из 512 возможных первичных кодов скремблирования до максимального значения восемь для последующего поиска на третьем этапе. Обратите внимание, что тогда как описание в настоящем документе делает обширную ссылку на стандарт Ш-МДКР, принципы настоящего изобретения применяют в равной степени ко всем возможным системам, развернутым с подобными свойствами.

На фиг. 2 показан вариант осуществления двухэтапной процедуры для выполнения второго этапа поиска в системе Ш-МДКР. Чтобы избежать путаницы в описания этапов в изложенной выше трехэтапной процедуре поиска в системе Ш-МДКР с этапами двухэтапной процедуры, изображенной на фиг. 2, последняя будет называться в настоящем документе под-этапами.

На первом под-этапе 210, входящие выборки I (С) и Q (К) коррелируют с 16 ВКС, C_SSC,₁,..., C_SSC,₁₆, по 15 временных интервалов в каждом для получения 240 энергий, причем каждая энергия соответствует гипотезе о ВКС/временном интервале. 240 результирующих энергий ВКС/временного интервала могут быть представлены матрицей 15 на 16, с 15 столбцами, соответствующими гипотезам о номере временного интервала, и 16 строками, соответствующими гипотезам о ВКС.

На втором под-этапе 220 вычисляют значение энергии для каждой из 64 последовательностей ВКС для каждой из 15 возможных гипотез о временном интервале. Следовательно, вычисляют 960 значений энергий последовательностей ВКС. Последовательность ВКС с самой высокой энергией указывает, что ее ассоциированная последовательность ВКС и гипотеза о временном интервале наиболее вероятно идентифицируют группу кода скремблирования и синхронизацию кадра.

В таблице 1 определены 64 последовательности ВКС, по одной для каждой группы кода скремблирования, помеченные от Группы 0 до Группы 63. Номера временных интервалов помечены от № 0 до № 14. Для заданной пары «Группа/Номер временного интервала» будет передан один из 16 ВКС. Например, последовательность ВКС, используемая для идентификации нулевой группы кода скремблирования, передаетC_SSC,1 во временном интервале 0 и временном интервале 1, C_SSC,2 во временном интервале 2, C_SSC,8 во временном интервале 3, и т.д. Таким образом, для завершения под-этапа 220 выбирают гипотезу о временном интервале, который должен быть временным интервалом № 0, и, используя такое предположение, вычисляют 64 энергии последовательностей. Затем выбирают другую гипотезу о временном интервале, который должен быть временным интервалом № 0, и вычисляют дополнительные 64 энергии согласно новому предположению. Обработку повторяют, пока не рассчитают 64 энергии при 15 гипотезах о временных интервалах. В течение хода обработки по вычислению энергии может быть применена обработка по выявлению максимальный энергии, так что сохраняют только наивысшее значение энергии и ассоциированную с ней группу и номера временных интервалов по мере того, как проверяют каждую гипотезу о последовательности ВКС/временном интервале.

Группакодаскрембли-рования	Номер временного интервала
№ 0	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5	№ 6	№ 7	№ 8	№ 9	№ 10	№ 11	№ 12	№ 13	№ 14
Группа 0	1	1	2	8	9	10	15	8	10	6	2	7	15	7	16
Группа 1	1	1	5	16	7	3	14	16	3	10	5	12	14	12	10
Группа 2	1	2	1	15	5	5	12	6	6	1	2	16	11	15	12
Группа 3	1	2	3	1	8	6	5	2	5	8	4	4	6	3	7
Группа 4	1	2	16	6	6	11	15	5	12	1	15	12	16	1	2
Группа 5	1	3	4	7	4	1	5	5	3	6	2	8	7	6	8
Группа 6	1	4	11	3	4	10	9	2	11	2	10	12	12	9	3
Группа 7	1	5	6	6	14	9	10	2	13	9	2	5	14	1	13
Группа 8	1	6	10	10	4	11	7	13	16	11	13	6	4	1	16
Группа 9	1	6	13	2	14	2	6	5	5	13	10	9	1	14	10
Группа 10	1	7	8	5	7	2	4	3	8	3	2	6	6	4	5
Группа 11	1	7	10	9	16	7	9	15	1	8	16	8	15	2	2
Группа 12	1	8	12	9	9	4	13	16	5	1	13	5	12	4	8
Группа 13	1	8	14	10	14	1	15	15	8	5	11	4	10	5	4
Группа 14	1	9	2	15	15	16	10	7	8	1	10	8	2	16	9
Группа 15	1	9	15	6	16	2	13	14	10	11	7	4	5	12	3
Группа 16	1	10	9	11	15	7	5	4	10	5	2	12	13	3	14
Группа 17	1	11	14	4	13	2	9	10	12	16	8	5	3	15	6
Группа 18	1	12	12	13	14	7	2	8	14	2	1	13	11	8	11
Группа 19	1	12	15	5	4	14	3	16	7	8	6	2	10	11	13
Группа 20	1	15	4	3	7	6	10	13	12	5	14	16	8	2	11
Группа 21	1	16	3	12	11	9	13	5	8	2	14	7	4	10	15
Группа 22	2	2	5	10	16	11	3	10	11	8	5	13	3	13	8
Группа 23	2	2	12	3	15	5	8	3	5	14	12	9	8	9	14
Группа 24	2	3	6	16	12	16	3	13	13	6	7	9	2	12	7
Группа 25	2	3	8	2	9	15	14	3	14	9	5	5	15	8	12
Группа 26	2	4	7	9	5	4	9	11	2	14	5	14	11	16	16
Группа 27	2	4	13	12	12	7	15	10	5	2	15	5	13	7	4
Группа 28	2	5	9	9	3	12	8	14	15	12	14	5	3	2	15
Группа 29	2	5	11	7	2	11	9	4	16	7	16	9	14	14	4
Группа 30	2	6	2	13	3	3	12	9	7	16	6	9	16	13	12
Группа 31	2	6	9	7	7	16	13	3	12	2	13	12	9	16	6
Группа 32	2	7	12	15	2	12	4	10	13	15	13	4	5	5	10
Группа 33	2	7	14	16	5	9	2	9	16	11	11	5	7	4	14
Группа 34	2	8	5	12	5	2	14	14	8	15	3	9	12	15	9
Группа 35	2	9	13	14	2	13	8	11	6	4	6	8	15	15	11
Группа 36	2	10	3	2	13	16	8	10	8	13	11	11	16	3	5
Группа 37	2	11	15	3	11	6	14	10	15	10	6	7	7	14	3
Группа 38	2	16	4	5	16	14	7	11	4	11	14	9	9	7	5
Группа 39	3	3	4	6	11	12	13	6	12	14	4	5	13	5	14
Группа 40	3	3	6	5	16	9	15	5	9	10	6	4	15	4	10
Группа 41	3	4	5	14	4	6	12	13	5	13	6	11	11	12	14
Группа 42	3	4	9	16	10	4	16	15	3	5	10	5	15	6	6
Группа 43	3	4	16	10	5	10	4	9	9	16	15	6	3	5	15
Группа 44	3	5	12	11	14	5	11	13	3	6	14	6	13	4	4
Группа 45	3	6	4	10	6	5	9	15	4	15	5	16	16	9	10
Группа 46	3	7	8	8	16	11	12	4	15	11	4	7	16	3	15
Группа 47	3	7	16	11	4	5	3	15	1	12	12	4	7	8	16
Группа 48	3	8	7	15	4	8	15	12	3	16	4	16	12	11	11
Группа 49	3	8	15	4	16	4	8	7	7	15	12	11	3	16	12
Группа 50	3	10	10	15	16	5	4	6	16	4	3	15	9	6	9
Группа 51	3	13	11	5	4	12	4	11	6	6	5	3	14	13	12
Группа 52	3	14	7	9	14	10	13	8	7	8	10	4	4	13	9
Группа 53	5	5	8	14	16	13	6	14	13	7	8	15	6	15	7
Группа 54	5	6	11	7	10	8	5	8	7	12	12	10	6	9	11
Группа 55	5	6	13	8	13	5	7	7	6	16	14	15	8	16	15
Группа 56	5	7	9	10	7	11	6	12	9	12	11	8	8	6	10
Группа 57	5	9	6	8	10	9	8	12	5	11	10	11	12	7	7
Группа 58	5	10	10	12	8	11	9	7	8	9	5	12	6	7	6
Группа 59	5	10	12	6	5	12	8	9	7	6	7	8	11	11	9
Группа 60	5	13	15	15	14	8	6	7	16	8	7	13	14	5	16
Группа 61	9	10	13	10	11	15	15	9	16	12	14	13	16	14	11
Группа 62	9	11	12	15	12	9	13	13	11	14	10	16	15	14	16
Группа 63	9	12	10	15	13	14	9	14	15	11	11	13	12	16	10

В стандарте Ш-МДКР определены 16 ВКС С_SSC,1,..., С_SSC,16, имеющие 256 элементов кода. Они представлены комплексными значениями с идентичными действительными и мнимыми составляющими. Их создают посредством учитывающего (знающего) позиции произведения последовательности Адамара из 256 элементов кода и последовательности z из 256 элементов кода, определяемой уравнением 2 ниже. Последовательностьz определяют в виде последовательности b из 16 элементов кода, определяемой уравнением 1.

b = <1, 1, 1, 1, 1, 1,-1, -1, 1,-1, 1,-1, 1,-1,-1, 1> (1)

z = <b,b,b,-b,b,b,-b,-b,b,-b,b,-b,-b,-b,,-b,-b> (2)

Последовательности Адамара получают из строк матрицы Н₈, создаваемой рекурсивно с использованием уравнений 3 и 4. Обратите внимание, что переменная k, используемая в уравнении 4, необходима для рекурсивного построения Н₈ и еене следует путать с индексом k, используемым для идентификации k^ой ВКС, то есть C_SSC,k, в которой областью значений k является диапазон от 1 до 16.

Н₀ = [1] (3)

(4)

Пусть h_n обозначает последовательность Адамара, определяемую как n^ая строка Н₈, в которой область значений n находится в диапазоне от 0 до 255, и верхней строкой является h₀. Пусть h_n(i) и z(i) обозначают i^ый символ последовательностей h_n и z, соответственно. Тогда 16 последовательностей ВКС генерируют, как определено в уравнениях 5 и 6 ниже.

(5)

m = 16(k-1) (6)

Как описано более подробно в нижеследующих вариантах осуществления, структура ВКС может быть использована для упрощения вычисления, входящего в корреляцию 256 входных выборок I и Q с каждой из 16 последовательностей ВКС. Действительные и мнимые составляющие n^ого элемента кода, в которых 0 < n < 255, в k^ойВКС, где 1< k <16, могут быть записаны, как показано в уравнении 7 (следует напомнить, что ВКС являются равными в действительном и мнимом пространстве). B является последовательностью из 16 элементов кода, определяемой в уравнении 8, b является последовательностью из 16 элементов кода, определяемой в уравнении 1, и h_k-1 является последовательностью Адамара с длиной 16, которая определена как (k-1)^ая строка H₄, производимая в соответствии с уравнениями 3 и 4.

C_SSC,k(n) = B(n div 16) x b(n mod 16) x h_k-1 (n div 16) (7)

B =z/b= <1,1,1-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1> (8)

Может быть доказано, что корреляцию входящих потоков данных I и Q, X₀..., X₂₅₅, с k^ой ВКС, C_SSC,k задает уравнение 9.

Корреляция((X₀, K, X₂₅₅), C_SSC,k) = (9)

Уравнение 9 может быть вычислено посредством вычисления под-корреляционных последовательностей длиной-16, задаваемых в уравнении 10, и выполнения быстрого преобразования Адамара (БПА) длиной-16 для результирующей под-корреляционной последовательности.

Под-корреляция(q) = B(q)q = 0,1,K 15 (10)

Результаты БПА будут корреляциями входящих потоков данных I и Q с 16 последовательностями ВКС. Результирующие 16 значений I и Q могут быть возведены в квадрат и суммированы для получения значения энергии для каждой из 16 последовательностей ВКС. Такая обработка может быть повторена для каждого из 15 временных интервалов для получения матрицы энергий, имеющей размерность 15 на 16, причем каждая энергия соответствует одной гипотезе о ВКС/временном интервале.

На фиг. 3 изображен вариант осуществления процедуры для реализации под-этапа 210, описанного выше. На этапе 310 в соответствии с уравнением 10 вычисляют под-корреляционную последовательность длиной-16. На этапе 310 показана обобщенная под-корреляция для последовательностей длиной-L и обычных последовательностей B и b, для которых уравнение 10 является примером. Быстрое преобразование Адамара выполняют на результирующей под-корреляционной последовательности на этапе 320. Результирующие 16 пар I и Q этапа 320 возводят в квадрат и суммируют на этапе 330 для получения 16 значений энергии. Обработка может быть повторена для 15 различных смещений для получения 240 значений энергии, описанных выше. Этап 330 может также повлечь за собой сохранение каждого результата в запоминающем устройстве.

Следует отметить, что во всех вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, вычисление энергии для каждых номеров ВКС и временного интервала может быть накапливаемым по множественным кадрам.

Накопление по множественным кадрам производит более точное значение энергии с естественным компромиссом для увеличенного времени поиска. Поэтому, если желательно накопление по некоторому количеству кадров, то этап 330 может повлечь за собой считывание значения из запоминающего устройства, выполнение возведения в квадрат и накопления суммы по соответствующим выходным данным ВКС/временного интервала, суммирование двух энергий и сохранение результата обратно в запоминающем устройстве.

На фиг. 4 показан вариант осуществления абонентского блока 106, выполненного с возможностью выполнения обоих под-этапов 210 и 220, описанных выше. Показано только подмножество компонентов абонентского блока. Сигналы принимают антенной 410 и доставляют в блок 420 понижающего преобразователя РЧ для усиления, преобразования с понижением частоты и дискретизации. Различные способы для преобразования с понижением частоты сигналов МДКР к полосе частот исходных сигналов (узкополосным) известны в данной области техники. От блока 420 понижающего преобразователя РЧ выборки I и Q доставляют в блок 430 искателя. Блок 430 искателя находится в связи с процессором 440 цифровых сигналов (ПЦС, DSP). Альтернативы применения ПЦС включают в себя использование другого типа процессора общего назначения или специализированные технические средства, разработанные для выполнения различных задач, относящихся к поиску, которые могут быть применимыми в ПЦС. В зависимости от возможностей блока 430 искателя ПЦС 440 будет выполнять различные задачи, описанные выше на под-этапах 210 или 220, и координировать исполнение остающихся задач в блоке 430 искателя. Тогда как на фиг. 4 показан только один блок 430 искателя, любое количество блоков искателей может быть реализовано параллельно в соответствии с принципами настоящего изобретения. Блок 430 искателя может доставлять в ПЦС 440 значения энергии, соответствующие последовательностям ВКС и смещениям. Или может быть доставлена одиночная пара номеров ВКС/временного интервала, указывающая ВКС и номер временного интервала для последовательности ВКС с максимальной вычисленной энергией. Альтернативно, в любой точке в ходе обработки в блоке 430 искателя могут быть вычислены промежуточные значения для доставки в ПЦС 440 для последующей обработки. ПЦС 440 может также возвращать обработанные промежуточные значения блоку 430 искателя для последующей обработки. Различные альтернативные структуры ПЦС/специализированных технических средств будут ясны специалистам в данной области техники и подпадают под рамки объема настоящего изобретения.

На фиг. 5 изображен вариант осуществления блока 430 искателя, пригодный для выполнения обоих под-этапов 210 и 220, описанных выше. Выборки I и Q входят в блок 510 коррелятора, где их коррелируют с каждой из 16 последовательностей ВКС на каждом из 15 смещений. Результаты сохраняют в запоминающем устройстве 540. Как описано выше, результаты энергий для многочисленных кадров могут быть накоплены и сохранены в запоминающем устройстве 540. Блок 550 суммирования считывает значения энергий ВКС/временного интервала из запоминающего устройства 540 в соответствии с каждой определенной последовательностью ВКС, заданной в таблице 1 выше, для каждой гипотезы о временном интервале. Энергии ВКС/временного интервала суммируют для получения энергии последовательности ВКС. Энергии последовательности ВКС доставляют в блок 560 выявления максимальной энергии для выявления максимальной энергии, которая соответствует наиболее вероятным группе кода скремблирования и синхронизации кадра.

Альтернативный вариант осуществления, непоказанный, содержал бы энергии ВКС/временного интервала, поставляемые в запоминающее устройство 540 через прямой доступ к памяти (ПДП, DMA), средство, хорошо известное в данной области техники. Блок 550 суммирования и блок 560 выявления максимальной энергии могут быть объединены в одной схеме, или функции обоих могут быть выполнены в ПЦС 440.

Согласно фиг. 5, блок 510 коррелятора содержит под-коррелятор 520, блок 530 БПА и вычислитель 535 энергии. Это - один вариант осуществления блока 510 коррелятора. Под-коррелятор 520 производит под-корреляционные последовательности длиной-16 для доставки в блок 530 БПА. Такая последовательность может быть произведена в соответствии с уравнением 10, описанным выше, или с этапом 310, описанным выше по отношению к фиг. 3. Под-корреляционная последовательность может быть произведена для каждой из 15 гипотез о временном интервале. Доставка в блок 530 БПА может быть прямой через ПЦС 440 или через ПДП на промежуточное запоминающее устройство (не показано), как описано выше.

В дополнительном варианте осуществления, непоказанном, может быть помещен последовательный сумматор между под-коррелятором 520 и блоком 530 БПА. Таким образом, многочисленные кадры могут быть когерентно накоплены, приводя к меньшему количеству доступов к блоку 530 БПА и к повышению производительности для когерентного накопления. Чтобы использовать такой вариант, ошибка по частоте должна быть достаточно низкой, чтобы многочисленные кадры внутри полосы частот были когерентными. В блок 530 БПА будут поставлены накопленные выходные данные под-коррелятора 520, и результаты будут поставлены в вычислитель 535 энергии. (Альтернативно, к блоку 530 БПА может осуществлять доступ каждый кадр с результатами, используемыми только в течение периодов, для которых выходные данные действительны). Непоследовательное накопление, накопление энергий от вычислителя 535 энергии необходимо выполнять только тогда, когда получены действительные выходные данные блока 530 БПА.

Блок 530 БПА может применять один из множества способов БПА, известных в данной области техники. Один способ раскрыт в патенте США за номером 5561618, озаглавленном METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMAING A FAST HADAMARD TRANSFORM, который принадлежит правопреемнику настоящего изобретения. Способы БПА могут быть использованы для уменьшения порядка сложности от n² до n·log₂n, или в данном случае, от 16² = 256 до 16·log₂16 = 64.

Для каждого ввода под-корреляционной последовательности в блок 530 БПА генерируют 16 коррелированных выходных данных для 16 последовательностей ВКС (соответствуя одной гипотезе о временном интервале).

16 корреляций с I и Q составляющими доставляют от блока 530 БПА в вычислитель 535 энергии, в котором энергию каждой корреляции вычисляют как I² + Q².

На фиг. 6 изображен вариант осуществления под-коррелятора 520. Выборки I и Q входят на 32-разрядный (каскадный) с 16 ответвлениями сдвиговый регистр 610, синхронизируемый на скорости элемента кода, умноженной на два. Это допускает корреляцию на границах половины элемента кода, что является способом обычным в данной области техники. Другие скорости выборки известны и находятся в рамках объема настоящего изобр