СИНХРОНИЗАЦИЯ ПОДВИЖНОЙ СТАНЦИИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С РАСШИРЕННЫМ СПЕКТРОМ Российский патент 2003 года по МПК H04B1/707 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к системам связи с расширенным спектром, в частности к синхронизации по времени подвижной станции с базовой станцией в системе связи с расширенным спектром.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Индустрия сотовой телефонной связи достигла феноменальных успехов в коммерческих операциях по всему миру. Ее рост в зонах основных столиц мира далеко превзошел ожидания и опережает пропускную способность системы. Если эта тенденция будет продолжаться, то быстрый рост скоро достигнет даже самых малых рынков сбыта. Основная проблема, связанная с продолжающемся ростом, состоит в том, что контингент заказчиков расширяется, в то время как ширина электромагнитного спектра, выделенного поставщикам услуг сотовой связи для использования для поддержания радиочастотной (РЧ) связи, остается неизменной. Для удовлетворения этих потребностей по увеличению пропускной способности в имеющемся ограниченном диапазоне спектра, а также для поддержания высокого качества обслуживания и для того, чтобы избежать увеличения цен, необходимы новаторские решения.

В настоящее время доступ к каналу связи осуществляют, в основном, используя способы множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧР) и множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР). В системах множественного доступа с частотным разделением каналов канал связи включает в себя одну полосу радиочастот, в которой сосредоточена мощность передачи сигнала. В системах множественного доступа с временным разделением каналов канал связи включает в себя временной интервал из периодической последовательности промежутков времени на одной и той же радиочастоте. Хотя в системах связи и МДЧР, и МДВР может быть получена удовлетворительная производительность, но из-за увеличивающегося потребительского спроса обычно возникает перегрузка канала. Таким образом, теперь будут предложены, рассмотрены и осуществлены альтернативные способы доступа к каналу.

Расширенный спектр включает в себя способ связи, который находит коммерческое применение в качестве нового способа доступа к каналу при беспроводной связи. Системы с расширенным спектром появились, начиная с времен Второй мировой войны. Первые заявки на изобретение имели, в основном, военную направленность (и относились к созданию имитационных помех и к радиолокации). Однако, в настоящее время имеется возрастающий интерес к использованию систем с расширенным спектром для применений связи, включая сети цифровой сотовой радиосвязи, наземной мобильной радиосвязи и внутренней/наружной персональной связи.

Система с расширенным спектром работает совершенно иначе, чем обычные системы связи МДВР и МДЧР. Например, в передатчике множественного доступа с кодовым разделением прямой последовательности (МДКР-ПП) с расширенным спектром для обеспечения передачи с частотой следования символов (или частотой следования элементов кода) осуществляют расширение потока цифровых символов с основной скоростью передачи символов. Эта операция расширения включает в себя применение цифрового кода, однозначно определенного для пользователя (расширяющей последовательности или последовательности сигнатуры к потоку символов, что увеличивает его скорость передачи символов при добавлении избыточности. В этом варианте обычно осуществляют умножение потока цифровых символов на цифровой код. Затем для генерации выходного сигнала осуществляют модуляцию результирующих переданных последовательностей данных (элементов кода) с использованием соответствующей схемы модуляции. Для осуществления многоканальной передачи через средства связи этот выходной сигнал, именуемый каналом связи, например каналом трафика или каналом пилот-сигнала, добавляют к другим аналогичным образом обработанным (то есть, расширенным выходным сигналам (каналам)). В предпочтительном варианте выходные сигналы множественных пользователей (каналы) имеют тогда одну частоту связи при передаче, причем оказывается, что множественные сигналы расположены один над другим как в частотной области, так и во временной области. Поскольку примененные цифровые коды являются однозначно определенными для пользователя, то каждый выходной сигнал, переданный на совместно используемой частоте связи, также является однозначно определенным и может быть выделен из остальных путем применения надлежащих способов обработки в приемнике. Для сжатия или устранения кодирования из искомого переданного сигнала и возвращения к основной скорости передачи символов в приемнике МДКР-ПП с расширенным спектром осуществляют демодуляцию принятых сигналов и применяют (то есть, осуществляют умножение или сопоставление) соответствующий цифровой код интересующего пользователя. Однако в тех случаях, когда этот цифровой код применяют для других переданных и принятых сигналов, сжатия не происходит, поскольку сигналы сохраняют скорость передачи их элементов кода. Таким образом, операция сжатия в действительности включает в себя процесс корреляции, при котором осуществляют сравнение принятого сигнала с соответствующим цифровым кодом.

В системе связи с расширенным спектром перед тем, как может быть осуществлена какая-либо РЧ-связь или передача информации между базовой станцией и подвижной станцией, подвижная станция должна найти опорный тактовый сигнал этой базовой станции и синхронизироваться с ним. Например, в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов с расширенным спектром прямой последовательности, подвижная станция должна найти в нисходящей линии связи границы элемента кода, границы символа и границы кадра этого опорного тактового сигнала. Наиболее общее решение, используемое для решения этой проблемы синхронизации, состоит в том, что базовая станция осуществляет периодическую передачу (с периодом повторения Т_р) по каналу пилот-сигнала, а подвижная станция обнаруживает и обрабатывает распознаваемый код пилот-сигнала, имеющий длину N элементов кода, что показано на Фиг.1. В одном из типов системы связи МДКР каждая базовая станция использует свой, отличный от других, известный код пилот-сигнала, взятый из набора возможных кодов пилот-сигнала. В системе связи МДКР другого типа каждая базовая станция использует один и тот же код пилот-сигнала, а различия между базовыми станциями распознают по тому, что для передачи используют отличающиеся фазы.

В приемнике подвижной станции с расширенным спектром принятые сигналы демодулируют и подают в фильтр, который согласован с кодом (кодами) пилот-сигнала. Конечно же понятно, что для обработки кода пилот-сигнала могут быть использованы альтернативные схемы обнаружения, как, например, корреляция с перестраиваемым опорным сигналом. Выходной сигнал согласованного фильтра достигает максимума в те моменты времени, которые соответствуют моментам времени приема периодически передаваемого кода пилот-сигнала. Из-за влияния многолучевого распространения могут быть обнаружены несколько пиков, относящихся к одному переданному коду пилот-сигнала. Опорный тактовый сигнал, относящийся к передающей базовой станции, может быть определен путем обработки известным способом этих принятых максимумов, причем неопределенность равна периоду повторения Т_р. Если период повторения равен длине кадра, то этот опорный тактовый сигнал может быть использован для кадровой синхронизации процесса связи между подвижной станцией и базовой станцией.

Несмотря на то, что переданный код пилот-сигнала может быть выбран любой длины из N_р элементов кода, на практике длина N_р элементов кода ограничена сложностью согласованного фильтра, реализованного в приемнике подвижной станции. В то же самое время желательно ограничить мгновенную пиковую мощность передач сигнала кода пилот-сигнала канала пилот-сигнала для того, чтобы не вызвать больших мгновенных помех с другими переданными сигналами/каналами с расширенным спектром. Чтобы получить достаточную среднюю мощность для передач кода пилот-сигнала с заданной определенной длиной N_р элементов кода, может оказаться, что в системе связи МДКР необходимо использовать период Т_р повторения кода пилот-сигнала более короткий, чем длительность кадра Т_f для канала пилот-сигнала, как показано на Фиг.2.

Другая причина передачи множества кодов пилот-сигнала в пределах длительности одного кадра T_f состоит в том, чтобы поддержать межчастотную синхронизацию в нисходящей линии связи в режиме с уплотнением, который известен специалистам в данной области техники. При обработке в режиме с уплотнением синхронизацию нисходящей линии связи на данной частоте несущей осуществляют только в течение части кадра, а не в течение всего кадра (с начала до конца). В этом случае при наличии только одного кода пилот-сигнала в каждом кадре при обработке в режиме с уплотнением можно пропустить существенный отрезок времени, обнаруживающий код пилот-сигнала целиком. При передаче множества кодов пилот-сигнала в каждом кадре существует множество возможностей обнаружить его в течение одного кадра при обработке в режиме с уплотнением, и может быть обнаружен, по меньшей мере, один переданный код пилот-сигнала.

Однако существует недостаток, относящийся к приему и синхронизации, имеющий место при передаче множественных кодов пилот-сигнала в пределах длительности одного кадра T_f. Принятые сигналы опять демодулируют и подают в фильтр (или коррелятор), согласованный с известным кодом пилот-сигнала. Выходной сигнал согласованного фильтра достигает максимума в те моменты времени, которые соответствуют моментам времени приема периодически передаваемого кода пилот-сигнала. Путем обработки этих пиков может быть определен известным в данной области техники способом опорный тактовый сигнал для передающей базовой станции, относящийся к периоду повторения Т_р кода пилот-сигнала. Однако этот опорный тактовый сигнал неоднозначен относительно привязки кадра по времени и поэтому не дает достаточной информации для обеспечения кадровой синхронизации базовой/подвижной станции с опорным тактовым сигналом. Под неоднозначностью понимают, что сама граница кадра (то есть, его синхронизация) не может быть идентифицирована из обнаруженных максимумов кода пилот-сигнала. Поэтому в связи с тем, что в пределах длительности одного кадра Т_f передают множество кодов пилот-сигнала, существует необходимость наличия процедуры определения кадровой синхронизации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Каждый кадр передачи базовой станции в системе связи с расширенным спектром, относящийся к каналу пилот-сигнала, разделяют на множество временных интервалов синхронизации. Каждый из временных интервалов синхронизации включает в себя код пилот-сигнала, который передан с заданным сдвигом по времени относительно границы временного интервала. По меньшей мере, один из временных интервалов синхронизации дополнительно включает в себя код кадровой синхронизации, который передан с заданным сдвигом по времени относительно как границы временного интервала, так и связанного с ним кода пилот-сигнала. В предпочтительном варианте код пилот-сигнала и код кадровой синхронизации являются неперекрываемыми. В тех случаях, когда осуществляют передачу множества кодов кадровой синхронизации (например, по одному на каждый временной интервал синхронизации), коды кадровой синхронизации являются однозначными для каждого временного интервала в кадре, но в каждом кадре их повторяют. Кроме того, множественные коды кадровой синхронизации предпочтительно являются взаимно ортогональными и предпочтительно ортогональны коду пилот-сигнала.

Для получения данных синхронизации подвижная станция сначала распознает временную привязку кода пилот-сигнала путем использования для принятого сигнала согласованного по фильтра и распознавания максимумов сигнала. По этим максимумам может быть найдено положение опорного тактового сигнала относительно границ временного интервала синхронизации с использованием известного сдвига по времени между кодом пилот-сигнала и границей временного интервала синхронизации. Хотя этот опорный тактовый сигнал неоднозначен в качестве временной привязки кадра, знание границ временного интервала синхронизации косвенно указывает на местоположение кода кадровой синхронизации во временном интервале синхронизации. Затем подвижная станция дополнительно осуществляет процедуру корреляции набора известных кодов кадровой синхронизации с принятым сигналом в месте расположения кода кадровой синхронизации. Поскольку известны и сдвиг по времени местоположения каждого кода (кодов) кадровой синхронизации относительно границы временного интервала и местоположение границы временного интервала относительно границы кадра, то когда в этом месте обнаружено корреляционное соответствие, тогда известна также и граница относящегося к нему кадра (и, следовательно, кадровая синхронизация).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание способа и устройства согласно настоящему изобретению может быть получено путем ссылки на приведенное ниже подробное описание при рассмотрении его совместно с сопроводительными чертежами, на которых
Фиг.1, которая была описана ранее, представляет собой диаграмму, на которой показан формат передачи сигнала в канале пилот-сигнала в системе связи множественного доступа с кодовым разделением (МДКР-ПП) прямой последовательности из известного уровня техники;
Фиг.2, которая была описана ранее, представляет собой диаграмму, на которой показан альтернативный формат передачи сигнала в канале пилот-сигнала в системе связи множественного доступа с кодовым разделением прямой последовательности из известного уровня техники;
Фиг. 3 представляет собой диаграмму, на которой показан формат передачи сигнала в канале пилот-сигнала в системе связи множественного доступа с кодовым разделением прямой последовательности в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 4 представляет собой блок-схему последовательности операций, на которой показан процесс, осуществляемый подвижной станцией для получения опорного тактового сигнала базовой станции путем обработки сигнала, переданного по каналу пилот-сигнала в формате из Фиг.3;
Фиг. 5 представляет собой блок-схему последовательности операций, на которой показан процесс, осуществляемый подвижной станцией для обнаружения временной привязки кадра (границы) в рамках процесса, показанного на Фиг.4;
Фиг. 6 представляет собой диаграмму, на которой показан альтернативный вариант осуществления формата передачи сигнала в канале пилот-сигнала в системе связи множественного доступа с кодовым разделением прямой последовательности;
Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций, на которой показан процесс, осуществляемый подвижной станцией для получения опорного тактового сигнала базовой станции путем обработки сигнала, переданного по каналу пилот-сигнала в альтернативном формате из Фиг.6, и
Фиг.8 представляет собой упрощенную блок-схему приемника системы связи с расширенным спектром.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Теперь будет сделана ссылка на Фиг.3, на которой показана диаграмма, поясняющая формат передачи сигнала в канале пилот-сигнала в системе связи с расширенным спектром (например, в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов прямой последовательности) в соответствии с настоящим изобретением. Каждый кадр передачи в канале пилот-сигнала, имеющий длительность T_f, разделен на множество (количество равно М) временных интервалов синхронизации s₀, s₁,..., s_M-1. Длительность каждого временного интервала s синхронизации равна периоду Т_р повторения кода пилот-сигнала. Каждый из временных интервалов синхронизации включает в себя код пилот-сигнала и код кадровой синхронизации. Код пилот-сигнала является одинаковым в каждом временном интервале синхронизации и во всех повторяющихся кадрах. В предпочтительном варианте код пилот-сигнала и код кадровой синхронизации являются неперекрываемыми. При передаче множества (количества М) кодов кадровой синхронизации (по одному за временной интервал синхронизации S₀, S₁,..., S_M-1) коды кадровой синхронизации являются однозначными для каждого временного интервала в кадре и их повторяют в каждом кадре. Кроме того, в предпочтительном варианте множество кодов кадровой синхронизации являются взаимно ортогональными и предпочтительно они ортогональны коду пилот-сигнала, Код пилот-сигнала имеет известный сдвиг по времени t₁ относительно границы 30 временного интервала синхронизации. Код кадровой синхронизации имеет известный сдвиг по времени t₂ относительно связанного с ним кода пилот-сигнала и известный сдвиг по времени t₃ относительно границы 30 временного интервала синхронизации. Кроме того, временные интервалы синхронизации имеют известное положение относительно границы 34 кадра.

Теперь будет сделана ссылка на Фиг.4, на которой показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс, осуществляемый подвижной станцией при получении опорного тактового сигнала базовой станции путем обработки принятого сигнала, переданного по каналу пилот-сигнала в формате, показанном на Фиг. 3. При выполнении операции 10 подвижная станция осуществляет прием сигнала. Затем при выполнении операции 12 подвижная станция производит обработку принятого сигнала для нахождения привязки по времени кода пилот-сигнала (то есть, местоположения временных интервалов синхронизации). Этот процесс осуществляют в соответствии с вышеуказанными процедурами согласованной фильтрации или корреляции, которые хорошо известны из уровня техники.

Затем по найденной привязке кода пилот-сигнала по времени при выполнении операции 14 подвижная станция определяет местоположение (местоположения) содержащегося кода (кодов) кадровой синхронизации. Когда местоположение временных интервалов синхронизации (кодов пилот-сигнала) найдено, то такое распознавание местоположения кода кадровой синхронизации естественным образом следует из использования известного сдвига t₂ по времени, что показано на Фиг.3. Затем, чтобы найти привязку кадра по времени (то есть границу кадра), подвижная станция осуществляет обработку кода (кодов) кадровой синхронизации (операция 16) в принятом сигнале в местах временных интервалов синхронизации с использованием временного сдвига t₂ и/или временного сдвига t₃, а также известного положения границы 30 временного интервала синхронизации относительно границы 34 кадра.

Теперь приведена ссылка на Фиг.5, на которой показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс, осуществляемый подвижной станцией при определении привязки кадра по времени (границы) в процессе, приведенном на Фиг.4 (операция 16). Местоположение кода кадровой синхронизации уже известно из операции 14 на Фиг.4. Затем при операции 20 осуществляют процедуру корреляции части принятого сигнала в месте распознавания кода кадровой синхронизации (найденного с использованием сдвига t₂ по времени) с набором возможных разрешенных кодов кадровой синхронизации. Математически эта операция может быть представлена следующим образом:

где 0≤i≤M-1 (то есть по М временным интервалам синхронизации s) и
обозначает операцию корреляции.

Затем при выполнении операции 22 в этом процессе определяют положение части принятого сигнала в распознанном месте в кадре по отношению как к границе 30 временного интервала, так и к границе 34 кадра. В соответствии с этой операцией, если R_i имеет максимум при i=n, то полагают, что часть принятого сигнала в месте распознавания находится в пределах n-го временного интервала s синхронизации кадра со сдвигом по времени t₃. Затем при операции 24 определяют привязку кадра по времени (границу), поскольку известно установленное местоположение части принятого сигнала , находящейся в пределах границы 30 n-го временного интервала s синхронизации, по отношению к границе 34 кадра.

Операция корреляции при операции 20 может быть осуществлена по нескольким интервалам кода синхронизации из последовательных временных интервалов синхронизации. Математически эта операция может быть представлена следующим образом:

где 0≤i≤M-1 (то есть по М временным интервалам синхронизации s);
- части принятого сигнала в местах распознавания кода кадровой синхронизации последовательных временных интервалов синхронизации;
L - количество интервалов кода кадровой синхронизации;
обозначает операцию корреляции между принятым сигналом в j-ом интервале кода кадровой синхронизации и (i+j)-тым (modM) кодом (кодами) кадровой синхронизации.

Затем в этом процессе при операции 22 определяют положение в кадре части принятого сигнала в месте распознавания. В соответствии с этой операцией, если R_i имеет максимум при i=n, то полагают, что часть принятого сигнала , для которой установлено, что она находится в первом интервале (j=0), расположена в n-м временном интервале s синхронизации кадра со сдвигом t₃ по времени. Затем при операции 24 находят привязку кадра по времени (границу), поскольку известно установленное местоположение части принятого сигнала , находящейся в пределах границы 30 n-го временного интервала s синхронизации, по отношению к границе 34 кадра.

Более полное понимание процесса, осуществленного на Фиг.4 и 5, может быть получено путем ссылки на конкретный пример. Соответственно, теперь опять дается ссылка на Фиг.3. При выполнении операции 12 используют согласованный по фильтр или корреляцию с принятым сигналом. Обнаруженные при этой фильтрации максимумы сигнала определяют границы 30 временного интервала синхронизации с использованием известного сдвига t₁ по времени. Как только стали известными эти границы 30 временного интервала и использовано то, что известен заданный тип форматирования канала пилот-сигнала, также становится известным местоположение 32 содержащегося кода (кодов) кадровой синхронизации (операция 14) при использовании известного временного сдвига t₂. Затем при операции 20 осуществляют операцию корреляции с использованием либо уравнения (1), либо уравнения (2) для установления соответствия части принятого сигнала в конкретном одном из мест 32' обнаружения кода кадровой синхронизации одному из набора возможных разрешенных кодов кадровой синхронизации. По этому соответствию определяют соответствующую конкретную границу 30' временного интервала (операция 22) с использованием известного временного сдвига t₃. Когда известна эта конкретная граница 30' временного интервала и известно местоположение согласованного кода кадровой синхронизации в конкретном временном интервале кадра, то определяют границу 34 кадра (операция 24).

Теперь будет сделана ссылка на Фиг.6, на которой показана диаграмма, поясняющая альтернативный пример осуществления формата передачи сигнала по каналу пилот-сигнала в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов прямой последовательности. Каждый кадр передачи по каналу пилот-сигнала, имеющий длительность T_f, разделен на множество (количество равно М) временных интервалов синхронизации s₀, s₁,..., s_М-1. Длительность каждого временного интервала синхронизации s равна периоду Т_р повторения пилот-сигнала. Каждый из временных интервалов синхронизации включает в себя код с_р пилот-сигнала. Код пилот-сигнала является одинаковым в каждом временном интервале синхронизации и во всех повторяющихся кадрах. Один из временных интервалов синхронизации s, например, как показано на чертеже, первый временной интервал S₀ в кадре дополнительно обозначен как включающий в себя код кадровой синхронизации. В предпочтительном примере код пилот-сигнала и код кадровой синхронизации не перекрываются. Код пилот-сигнала имеет известный сдвиг t₁ по времени относительно границы 30 временного интервала синхронизации. Код кадровой синхронизации имеет известный сдвиг t₂ по времени относительно кода пилот-сигнала и известный сдвиг t₃ по времени относительно границы 30 временного интервала синхронизации. Кроме того, временные интервалы синхронизации, в частности обозначенный временной интервал синхронизации, имеют известное положение относительно границы 34 кадра.

Теперь будет сделана ссылка на Фиг.7, на которой показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс, осуществляемый подвижной станцией для получения опорного тактового сигнала базовой станции путем обработки принятого сигнала, имеющего формат передачи сигнала по каналу пилот-сигнала, который приведен на Фиг.6. При операции 40 подвижная станция принимает сигнал канала пилот-сигнала. Затем при операции 42 подвижная станция осуществляет обработку принятого сигнала для того, чтобы найти привязку по времени кода пилот-сигнала (то есть местоположение временных интервалов синхронизации). Этот процесс, осуществляемый в соответствии с описанными выше процедурами, является известным в данной области техники и в нем используют то, что сдвиг t₁ по времени известен. Из найденной привязки по времени кода пилот-сигнала подвижной станции известен период Т_р повторения кода пилот-сигнала. Затем при операции 44 осуществляют корреляцию М интервалов принятого сигнала , соответствующих возможным распознанным положениям кода кадровой синхронизации внутри временных интервалов s синхронизации, найденных по известному периоду Т_р повторения пилот-сигнала, с разрешенным кодом кадровой синхронизации. Математически эта операция может быть представлена следующим образом:

где 0≤i≤M-1 (то есть по М интервалам) и
обозначает операцию корреляции.

Затем при операции 46 находят привязку кадра по времени (границу). В соответствии с этой операцией, если R_i имеет максимум при i=n, то полагают, что n-я часть принятого сигнала находится во временном интервале s синхронизации кадра, который предназначен для кода кадровой синхронизации (то есть первый временной интервал s₀ в примере осуществления, который показан на чертеже). Затем определяют привязку кадра по времени (границу), поскольку известно положение обозначенного временного интервала синхронизации относительно границы кадра.

Более полное понимание процесса, осуществленного на Фиг.7, может быть получено путем ссылки на конкретный пример. Соответственно, теперь опять дается ссылка на Фиг.6. При выполнении операции 42 принятый сигнал подают на согласованный по фильтр. Обнаруженные при этой фильтрации максимумы сигнала определяют границы 30 временного интервала синхронизации с использованием известного сдвига t₁ по времени. Как только стали известными эти границы 30 временного интервала и использовано то, что известен заданный тип форматирования канала пилот-сигнала (то есть сдвиг t₂ по времени и положение кода кадровой синхронизации), то находят содержащийся в нем код кадровой синхронизации с использованием операции корреляции (операция 44) и уравнения (3), которые устанавливают соответствие последовательных частей принятого сигнала в М возможных местах 32 нахождения кодов кадровой синхронизации в распознанных временных интервалах разрешенному коду кадровой синхронизации. Когда известно местоположение 32 кода кадровой синхронизации и известно местоположение соответствия в кадре (например, временной сдвиг t₃ в первом временном интервале синхронизации, как показано на чертеже), то определяют границу 34 кадра (операция 46).

Теперь приведена ссылка на Фиг.8, на которой показана упрощенная блок-схема приемника 50 системы связи с расширенным спектром. Приемная антенна 52 собирает энергию сигнала переданной модулированной последовательности расширенных данных и подает эту энергию в радиоприемник 54. Для того, чтобы преобразовать принятый радиосигнал в сигнал с исходной полосой частот, приемник 54 по мере необходимости осуществляет усиление, фильтрацию, смешение и аналого-цифровое преобразование. Сигнал с исходной полосой частот обычно является дискретным, по меньшей мере, один раз за период длительности элемента кода, и его могут сохранять или не сохранять в буферной памяти (не показана).

Сигналы с исходной полосой частот подают на множество корреляторов 56 канала трафика (осуществляя гребеночную (RAKE) компоновку приемника). Функциональное назначение корреляторов 56 иногда называют сжатием, так как корреляция когерентно объединяет множество расширенных значений данных обратно в единственное информационное значение тогда, когда заданная последовательность сжатия правильно синхронизирована по времени с принятой последовательностью выборок. Выходные сигналы корреляции подают на один или более детекторов 58, которые воспроизводят исходный поток информационных данных. Вид используемого детектора зависит от характеристик радиоканала и ограничений его степени сложности. Он может в зависимости от необходимости включать в себя оценку канала и когерентное гребеночное объединение либо дифференциальное обнаружение и объединение.

Применительно к настоящему изобретению сигналы с исходной полосой частот подают на устройство 60 поиска кода пилот-сигнала, специально предназначенное для обработки пилот-сигнала. Чтобы найти привязку по времени кода пилот-сигнала, устройство 60 поиска кода пилот-сигнала осуществляет обработку сигнала с исходной полосой частот с использованием известных операций применения согласованного по фильтра, распознавания максимумов и определения местоположения опорного тактового сигнала для передач базовой станции, а затем определяет местоположение (местоположения) содержащихся кодов кадровой синхронизации по местоположению кода пилот-сигнала. Эту информацию затем передают в устройство 62 поиска кода синхронизации, которое осуществляет обработку конкретного канала пилот-сигнала в соответствии с настоящим изобретением, определяя по ней привязку кадра по времени (то есть границу кадра). Функционирование устройства 60 поиска кода пилот-сигнала и устройства 62 поиска кода синхронизации определено блок-схемами последовательности операций из Фиг.4, 5 и 7, а также уравнениями (1), (2) и (3). Информацию о привязке по времени синхронизации кадра канала пилот-сигнала и временного интервала, полученную в устройстве 60 поиска кода пилот-сигнала и в устройстве 62 поиска кода синхронизации, затем используют в корреляторах 56 канала трафика и в детекторе 58 для воспроизведения и обработки исходного потока информационных данных.

Изобретение относится к системам связи с расширенным спектром, в частности к синхронизации по времени подвижной станции с базовой станцией в системе связи с расширенным спектром. Технический результат - обеспечение передачи с частотой следования символов. Каждый кадр передачи по каналу пилот-сигнала в системе связи с расширенным спектром разделен на множеством временных интервалов синхронизации. Каждый из временных интервалов синхронизации включает в себя код пилот-сигнала и, по меньшей мере, один из временных интервалов синхронизации дополнительно включает в себя код кадровой синхронизации Для извлечения информации о синхронизации кадра и временного интервала из данных, передаваемых по каналу пилот-сигнала, сначала определяют привязку по времени кода пилот-сигнала путем использования согласованного фильтра или корреляции с принятым пилот-сигналом путем распознавания максимумов и использования максимумов для нахождения опорного тактового сигнала, указывающего границы временного интервала синхронизации. Затем осуществляют корреляцию набора известных кодов кадровой синхронизации с принятым сигналом по содержащимся в ней найденным временным интервалом синхронизации. Учитывая, что при обнаружении корреляционного соответствия в определенном месте временного интервала известно местоположение в кадре известного кода (кодов) кадровой синхронизации, то тогда также известно и положение относительно него границы кадра (то есть кадровая синхронизация). 3 c. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ определения местоположения информации о синхронизации в передаваемом сигнале для передачи по каналу пилот-сигнала множественного доступа с кодовым разделением, заключающийся в том, что принимают повторяющийся кадр, включающий в себя множество временных интервалов синхронизации, идентифицируют код пилот-сигнала, повторяющийся в каждом временном интервале синхронизации повторяющегося кадра, и определяют местоположение кода кадровой синхронизации в, по меньшей мере, одном из временных интервалов синхронизации повторяющегося кадра. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что код пилот-сигнала и код кадровой синхронизации являются неперекрываемыми. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что коды кадровой синхронизации, если они имеются более чем в одном из временных интервалов синхронизации, являются однозначными для каждого временного интервала синхронизации и их повторяют в каждом кадре. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что код пилот-сигнала и отдельные коды кадровой синхронизации являются неперекрываемыми. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что множество кодов кадровой синхронизации являются взаимно ортогональными. 6. Способ обработки сигнала, включающего в себя канал пилот-сигнала для получения информации о временной синхронизации, при этом сигнал включает в себя повторяющийся кадр, разделенный на множество временных интервалов синхронизации, причем каждый временной интервал включает в себя код пилот сигнала, а, по меньшей мере, один временной интервал включает в себя код кадровой синхронизации, содержащий следующие операции: осуществляют корреляцию принятого сигнала с кодом пилот-сигнала для обнаружения местоположений временных интервалов синхронизации и осуществляют корреляцию принятого сигнала в том месте, которое находится внутри обнаруженного временного интервала синхронизации, с набором кодов кадровой синхронизации для получения информации о привязке кадровой синхронизации по времени. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что вторая операция корреляции включает в себя этап установления соответствия кода кадровой синхронизации местоположению внутри каждого из множества последовательно обнаруженных местоположений временных интервалов синхронизации в повторяющемся кадре. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что код кадровой синхронизации, если он находится более чем в одном из временных интервалов синхронизации, является однозначным для каждого временного интервала синхронизации, а вторая операция корреляции включает в себя этап установления соответствия множества кодов кадровой синхронизации местоположению внутри обнаруженного временного интервала синхронизации. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что множество кодов кадровой синхронизации являются взаимно ортогональными. 10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что вторая операция корреляции дополнительно включает в себя этап распознавания информации о привязке кадровой синхронизации по времени, исходя из известного относительного положения в повторяющемся кадре относительно кода кадровой синхронизации. 11. Способ по п.6, отличающийся тем, что код С_р пилот-сигнала и код кадровой синхронизации являются неперекрываемыми. 12. Устройство для обработки сигнала множественного доступа с кодовым разделением, включающего в себя канал пилот-сигнала для получения информации о временной синхронизации, содержащее приемник для приема сигнала, включающего в себя повторяющийся кадр, разделенный на множество временных интервалов синхронизации, причем каждый временной интервал включает в себя код пилот-сигнала, а, по меньшей мере, один временной интервал включает в себя код кадровой синхронизации и устройство поиска канала пилот-сигнала, соединенное с приемником, для приема соответствующей каналу пилот-сигнала части сигнала, причем устройство поиска функционирует так, что осуществляет корреляцию принятой части, соответствующей каналу пилот-сигнала, с кодом пилот-сигнала для определения местоположения временного интервала синхронизации, и осуществляет корреляцию принятой части, соответствующей каналу пилот-сигнала в месте, находящемся в пределах, по меньшей мере, одного из найденных временных интервалов синхронизации, с кодом кадровой синхронизации для определения информации о привязке кадровой синхронизации по времени. 13. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что при своей работе устройство поиска дополнительно устанавливает соответствие кода кадровой синхронизации местоположению внутри каждого из множества последовательно найденных временных интервалов синхронизации в повторяющемся кадре. 14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что код кадровой синхронизации, если он находится более чем в одном из временных интервалов синхронизации, является однозначным для каждого временного интервала синхронизации, причем корреляция принятой части, соответствующей каналу пилот-сигнала, с кодом кадровой синхронизации осуществляемая устройством поиска, содержит вторую операцию корреляции, включающую в себя этап установления соответствия множества кодов кадровой синхронизации местоположению внутри каждого временного интервала синхронизации. 15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что множество кодов кадровой синхронизации являются взаимно ортогональными. 16. Устройство по п.12, отличающееся тем, что при своей работе устройство поиска дополнительно распознает информацию о привязке кадровой синхронизации по времени, исходя из известного относительного положения в повторяющемся кадре относительно кода кадровой синхронизации. 17. Устройство по п.12, отличающееся тем, что код пилот-сигнала и код кадровой синхронизации являются неперекрываемыми.