Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ШУМОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ - Патент РФ 2193277
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ШУМОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ
УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ШУМОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ

УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ШУМОВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ

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

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2193277
Класс(ы) патента: H04B1/69
Номер заявки: 2000111515/09
Дата подачи заявки: 30.08.1999
Дата публикации: 20.11.2002
Заявитель(и): САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС КО., ЛТД. (KR)
Автор(ы): ПАРК Су-Вон (KR); ЛИ Хиун-Киу (KR)
Патентообладатель(и): САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС КО., ЛТД. (KR)
Описание изобретения: Изобретение относится к устройству с расширенным спектром в асинхронной системе связи множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), и более конкретно к устройству идентификации псевдослучайной шумовой (ПШ) последовательности путем присвоения нулевого знака части ортогональных кодов, используемых при генерировании и идентификации шаблона скачкообразной перестройки частоты.
Предшествующий уровень техники
В системе связи МДКР ортогональные коды обеспечивают канализирование, а скремблирующие коды скремблируют данные и улучшают спектральные характеристики. В общем случае, скремблирующие коды называются ПШ (псевдослучайной шумовой) последовательностью. В системах МДКР псевдослучайные шумовые (ПШ) последовательности расширяют полосу частот модулированного сигнала до более широкой полосы частот передачи и служат для различения сигналов разных пользователей путем использования одной и той же полосы частот передачи в режиме множественного доступа. В качестве скремблирующих (ПШ) кодов обычно используются коды М-последовательностей или коды последовательностей Голда.
Фиг. 1А иллюстрирует ПШ последовательности, используемые базовыми станциями в совокупности ячеек обычной системы сотовой связи МДКР, а фиг.1Б иллюстрирует пример генератора ПШ последовательностей, предназначенного для генерирования ПШ последовательностей. На фиг.1А изображены семь (7) базовых станций, каждая из которых использует отдельную ПШ последовательность, чтобы ее можно было отличить от других базовых станций.
Существует два способа присвоения ПШ последовательностей базовым станциям. Согласно одному способу всем базовым станциям присваивается одна и та же ПШ последовательность, и для каждой базовой станции задается отдельная фаза последовательности в конкретный момент абсолютного времени в состоянии, когда все базовые станции используют одну и ту же несущую и синхронизируются опорным сигналом времени. В этом случае базовые станции имеют различные сдвиги ПШ последовательности. Более конкретно, для осуществления передачи базовая станция суммирует синфазный сигнал, расширенный по спектру одной и той же ПШ последовательностью, с квадратурным сигналом, расширенным по спектру ПШ последовательностью, имеющей другой сдвиг. Соответствующая мобильная станция-адресат идентифицирует базовую станцию по квадратурному сдвигу.
Согласно второму способу соседним базовым станциям, использующим одну и ту же несущую, присваиваются различные ПШ последовательности.
В соответствии с первым способом идентификации базовых станций существует только одна пара ПШ последовательностей. Каждая базовая станция имеет одну и ту же пару ПШ последовательностей и уникальный заранее присвоенный сдвиг соответствующей ПШ последовательности. Каждая базовая станция передает на мобильную станцию синфазный сигнал, расширенный по спектру ПШ последовательностью, и квадратурный сигнал, расширенный по спектру ПШ последовательностью, задержанной на заранее присвоенный сдвиг, что позволяет мобильной станции идентифицировать базовую станцию. В табл. 1 перечислены сдвиги ПШ последовательности для базовых станций БC A-БC G, изображенных на фиг.1.
В обычной системе стандарта IS-95, базовые станции которой синхронизированы, из ПШ последовательности длиной 215-1, в которой нули встречаются 14 (15-1) раз, с целью различения базовой станции выводится расширенная ПШ последовательность длиной 215 (=32768=64х512) путем вставки дополнительного нуля (0). Базовые станции можно идентифицировать за счет присвоения им одной из 512 начальных точек (от сдвига 0 до сдвига 511), полученных в результате деления длины 32768 на блоки из 64 элементов кода. Поэтому при работе базовых станций, изображенных на фиг.1А, {а, b, с, d, e, f, q}⊂{0,1,2,...,511}, и #{а, b, с, а, e, f, q}=7. Базовая станция БС 1 выдает расширенную ПШ последовательность со сдвигом на 64 элемента кода по отношению к расширенной ПШ последовательности базовой станции БС 0, а базовая станция БС 2 выдает расширенную ПШ последовательность со сдвигом на 2х64 элемента кода по отношению к расширенной ПШ последовательности базовой станции БС 0, как показано в табл. 2.
Согласно вышеописанному способу, поскольку базовые станции передают сигналы в одно и то же время, с использованием информации хронирования, полученной от источника опорного сигнала времени, например спутника глобальной системы позиционирования (ГСП), имеется возможность различать базовые станции, используя пару ПШ последовательностей синфазного и квадратурного каналов, имеющих разные сдвиги. Таким образом, обычная система может различать каждую базовую станцию, поскольку каждая базовая станция использует одну и ту же ПШ последовательность и расширяет по спектру передаваемый сигнал с использованием одной и той же ПШ последовательности с соответствующим значением сдвига в одно и то же время.
Фиг.1Б иллюстрирует пример генератора ПШ последовательностей, известного из уровня техники. Генератор ПШ последовательностей представляет собой генератор последовательностей Голда длиной 218-1. Она используется при длине кадра 10 мс, которая меньше длины кадра в обычной известной системе. Скорость передачи элементов кода составляет 4,096 мегаэлементов в секунду, что соответствует 40960 элементам кода. Генератор ПШ последовательностей генерирует отдельную ПШ последовательность для каждой базовой станции с использованием исходного значения, соответствующего номеру базовой станции.
Согласно известному способу, поскольку базовые станции передают сигналы в одно и то же время, используя информацию хронирования, поступающую от источника опорного сигнала времени, например спутника ГСП, имеется возможность различать базовые станции путем использования пар ПШ последовательностей синфазного и квадратурного каналов, имеющих различные сдвиги. Однако, если базовая станция расположена в здании или в подземке и не может принимать сигнал непосредственно со спутника ГСП, синхронная система связи МДКР принимает сигнал ГСП в области приема и передает сигнал ГСП на базовую станцию по проводной линии связи. В силу задержки, вносимой в сигнал ГСП при приеме через проводную линию связи, такая базовая станция отстает относительно опорного времени других базовых станций. Поэтому базовая станция выполняет операцию расширения по спектру для идентификации базовой станции на основании неверного (т. е. задержанного) опорного сигнала времени, и, таким образом, базовую станцию не удается идентифицировать с использованием информации опорного времени. Кроме того, поскольку спутник ГСП действует в военных целях, преднамеренное повреждение или неустранимый отказ приведут к сбою в сети связи.
Поэтому была предложена система МДКР, базовые станции которой являются асинхронными, чтобы преодолеть проблемы, описанные выше, применительно к системе стандарта IS-95, присущие системе МДКР, базовые станции которой синхронизированы. Однако асинхронные базовые станции невозможно различить с помощью одних только пар ПШ последовательностей расширения со сдвигом, как это делается в синхронных системах. Иными словами, различить базовые станции в асинхронной системе с использованием автокорреляции невозможно. Причина в том, что существует вероятность конфликта между сигналами, передаваемыми двумя базовыми станциями, поскольку базовые станции не выровнены по времени, и, в результате, невозможно определить, в какое время две соседние базовые станции осуществляют передачи. Хотя вероятность приема мобильной станцией сигнала, возникающего в результате конфликта между выходными сигналами двух базовых станций, очень низка, однако такая низкая вероятность может оказывать значительное негативное влияние.
Поэтому асинхронные системы связи МДКР должны выполняться таким образом, чтобы преодолеть вышеозначенную проблему. Иными словами, мобильная станция должна идентифицировать базовую станцию, анализируя расширенный по спектру сигнал, поступающий от соседней базовой станции, с использованием взаимной корреляции. Согласно этому способу, все ПШ последовательности-кандидаты следует проверять одну за другой с целью поиска соответствующей базовой станции, когда мобильная станция настраивается на соседнюю базовую станцию или измеряет интенсивность ее сигнала в процессе вызова для реализации процедуры переключения каналов связи. Поэтому, поскольку периоды возможного конфликта возрастают пропорционально количеству ПШ последовательностей в асинхронной системе при прочих равных усилиях по сравнению с синхронной системой, на поиск базовой станции, которая может предоставить обслуживание, требуется больше времени. Соответственно, если асинхронная система может легко определить ПШ последовательность, соответствующую базовой станции, осуществляющей передачу в соответствующей ячейке, для обнаружения кода может потребоваться короткое время.
Общеизвестно, что обнаружение кода - это процесс уменьшения разности между фазой последовательности принятого сигнала и фазой последовательности, автономно генерируемой в приемнике до значения, равного половине элемента кода или менее. Настоящее изобретение ставит перед собой двоякую задачу идентификации ПШ последовательности и вхождения в синхронизм с последовательностью.
Поскольку в асинхронной системе мобильной связи МДКР в каждой мобильной станции не используется абсолютное время, мобильная станция должна сначала детектировать тип последовательности, соответствующей каждой ячейке. Мобильная станция должна пройти процедуру вхождения в синхронизм с последовательностью, причем в этой процедуре разность фаз между начальной точкой используемой последовательности расширения спектра и начальной точкой исходной последовательности расширения спектра составляет половину элемента кода или меньше. Обнаруженная последовательность поддерживает разность фаз последовательностей на уровне половины элемента кода или меньше с помощью процедуры отслеживания синхронизации. Время, необходимое для определения типа последовательности, очень велико, и было предложено много способов детектирования типа одной и той же последовательности расширения спектра для асинхронной ячейки.
Способы идентификации базовой станции для асинхронной системы связи МДКР включают в себя реализации, предложенные компаниями NTT, DoCoMo, Ericsson, Texas Instruments (TI). Из них схема, предложенная TI, характеризуется наивысшей эффективностью и потому будет описана ниже более подробно. В каждой схеме мобильная станция использует параллельный коррелятор для определения ускоренного обнаружения последовательности и типа ПШ последовательности, т. е. группы ПШ последовательностей. Параллельный коррелятор представляет собой взаимный коррелятор, размер которого должен быть равен количеству групп ПШ последовательностей, подлежащих подготовке.
Поиск в ячейках в обычной реализации по схеме TI осуществляется в соответствии со следующими тремя этапами.
Этап 1: обнаружение синхронизации временных интервалов.
Этап 2: обнаружение кадровой синхронизации и идентификация группы, которой принадлежит ПШ последовательность.
Этап 3: обнаружение синхронизации для ПШ последовательности.
На этапе 1 приемник обнаруживает синхронизацию временных интервалов, синхронизацию символов и синхронизацию элементов кода. На этапе 2 осуществляется обнаружение кадровой синхронизации с использованием кодов без разделителей-запятых, имеющих 17 элементов, и идентификация группы, которой принадлежит ПШ последовательность, посредством некогерентной демодуляции. Приемник получает значение корреляции каждой ПШ последовательности в идентифицированной группе ПШ последовательностей с использованием соответствующего коррелятора, сравнивает полученные значения корреляции и делает вывод, что ПШ последовательность, характеризующаяся наивысшей вероятностью, является ПШ последовательностью, используемой базовой станцией, в зоне действия которой находится данная мобильная станция.
На фиг. 2А представлена блок-схема передатчика базовой станции системы мобильной связи, использующей типовую реализацию по схеме, предложенной компанией TI.
Каналы прямой линии связи в асинхронной системе связи МДКР включают в себя первичный синхроканал, вторичный синхроканал, общий физический канал (ОФК) и выделенный физический канал (ВФК). ОФК делятся на первичный ОФК и вторичный ОФК. Первичный ОФК представляет собой широковещательный канал, а вторичный ОФК представляет собой общий канал, активизируемый по требованию, наподобие канала поискового вызова.
Ссылочной позицией 200 обозначен генератор ортогонального кода Голда ОКГ 0 для первичного синхроканала (далее именуемый генератором первого ОКГ). Выходной сигнал генератора 200 OKГ 0 имеет длину одного символа первичного ОФК и взаимно ортогонален с ОКГ для вторичного синхроканала. Первичный синхроканал и вторичный синхроканал занимают одни и те же позиции в каждом временном интервале. Все базовые станции используют ОКГ 0 для первичного синхроканала. Первичный синхроканал указывает позиционирование вторичного синхроканала в каждом временном интервале. Мобильная станция детектирует первичный синхроканал с использованием согласованного фильтра и осуществляет синхронизацию символов, синхронизацию временных интервалов и синхронизацию элементов кода. Усилитель 210 усиливает мощность передачи первичного синхроканала до нужного уровня. Модуль 220 генерирования ОКГ для вторичного синхроканала (ниже именуемый генератором 220 вторых ОКГ) располагает информацией по заранее определенному шаблону скачкообразной перестройки частоты и генерирует соответствующий ОКГ в каждом временном интервале в соответствии с информацией шаблона скачкообразной перестройки частоты. Модуль 220 генерирования вторых ОКГ в каждом временном интервале кадра генерирует ОКГ, образующие группу ПШ последовательностей, состоящую из шестнадцати ОКГ, используемых в соответствующей базовой станции, в соответствии с шаблоном скачкообразной перестройки частоты, изображенном на фиг.2В. Модуль 220 генерирования вторых ОКГ включает в себя совокупность генераторов 221-224 второго ОКГ, селектор 228 и контроллер 226. Генератор 221 второго ОКГ генерирует первый ОКГ 1 из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Генератор 222 второго ОКГ генерирует второй ОКГ 2 из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Согласно фиг.2А, генератор 223 ОКГ генерирует (S-1)-й OKГ (S-1) из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Генератор 224 ОКГ генерирует S-й ОКГ S из S ОКГ, используемых в шаблоне скачкообразной перестройки частоты. Селектор 228 избирательно выводит те или иные вторые ОКГ при определенном управлении. Контроллер 226 управляет селектором 228 согласно шаблону скачкообразной перестройки частоты на основе кодов без разделителей-запятых. Шаблон скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых представляет собой последовательность вторых ОКГ, которые генерируются для идентификации базовой станции и являются взаимно ортогональными. Согласно фиг.2В, каждая группа представляет собой шаблон скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых. Модуль 220 генерирования вторых ОКГ может представлять собой память для вывода сохраненных значений при управлении от контроллера 226. Совокупность ОКГ может генерироваться, например, путем загрузки различных исходных значений в один генератор ОКГ сообразно шаблону скачкообразной перестройки частоты при управлении от контроллера 226. Приемная сторона декодирует коды без разделителей-запятых для генерирования ОКГ-шаблона скачкообразной перестройки частоты для вторичного синхроканала и определяет, какие коды без разделителей-запятых получены, чтобы, таким образом, осуществить синхронизацию кадров и идентифицировать группу, которой принадлежит ПШ последовательность. Усилитель 232 усиливает мощность передачи вторичного синхроканала, поступающего от модуля 220 генерирования вторых ОКГ, до нужного уровня. Переключатели 214 и 234 замкнуты в течение периодов, когда первичный и вторичный синхроканалы присутствуют в каждом временном интервале, и разомкнуты в противном случае. Сумматор 212 суммирует первый и второй синхроканалы. Демультиплексор 240 разделяет канально-кодированные и перемеженные данные ОФК на данные С-канала и К-канала. Смесители 242 и 243 умножают выходные сигналы демультиплексора 240 на ортогональные коды, которые обеспечивают канализирование по каналам прямой линии связи. Усилители 244 и 247 усиливают ОФК до нужного значения. Демультиплексор 260 разделяет канально-кодированный и перемеженный ВФК на данные С-канала и К-канала. Смесители 262 и 263 умножают выходные сигналы демультиплексора 260 на ортогональные коды, которые обеспечивают канализирование по каналам прямой линии связи. Усилители 264 и 265 усиливают данные ВФК до нужного уровня. Усилители 210, 232, 244, 245, 264 и 265 усиливают мощности передачи каналов, поддерживая равенство мощностей передачи в каналах по отношению друг к другу. Сумматоры 246 и 247 суммируют сигналы С-каналов и сигналы К-каналов общего канала прямой линии связи и выделенного канала управления прямой линии связи. Комплексный расширитель 270 осуществляет комплексное умножение выходных сигналов сумматоров 246 и 247 на выходные сигналы генератора 268 ПШ последовательности, осуществляя комплексное расширение спектра. Генератор 268 ПШ последовательности может включать в себя первый генератор 266 ПШ_С-последовательности и второй генератор 267 ПШ_К-последовательности.
Пример генератора ПШ последовательности изображен на фиг.1Б. Сумматоры 280 и 281 суммируют выходной сигнал сумматора 212, который суммирует сигналы первичного и вторичного синхроканалов, с выходными сигналами комплексного расширителя 270. Фильтры 282 и 283 пропускают низкочастотную составляющую выходных сигналов сумматоров 280 и 281. Усилители 284 и 285 усиливают выходные сигналы фильтров 282 и 283 до уровня фактической мощности передачи. 90o фазосдвигатель 292 выдает несущую sin(2πfHt), которая перемножается с К-каналом, тогда как входной несущий сигнал, cos(2πfHt), перемножается с С-каналом. Смесители 286 и 287 умножают выходные сигналы усилителей 284 и 285 на соответствующие несущие и, таким образом, преобразуют усиленные сигналы с повышением частоты. Сумматор 290 суммирует выходные сигналы смесителей 286 и 287 и передает суммированный сигнал посредством антенны.
Фиг. 2Б иллюстрирует пример сигнала, передаваемого передатчиком базовой станции, изображенным на фиг.2А.
Согласно фиг.2Б, скорость передачи элементов кода составляет 4,096 Мэлементов/с и длина кадра равна 10 мс. Поэтому, как показано на фиг.2Б, период ПШ последовательности равен 40960 элементам кода (=4,096 Мэл./с•10 мс). Суперкадр, обычно, включает в себя 72 кадра, а каждый кадр делится на 16 временных интервалов. Поэтому длина временного интервала составляет 0,625 мс.
Согласно фиг. 2Б, ОКГ 0 (ниже именуемый первым ОКГ), используемый параллельно всеми базовыми станциями, присутствует в первичном синхроканале в одном символе каждого временного интервала первичного ОФК, передаваемого на скорости 16 Ксим/с. Вторичный синхроканал, у которого шаблон скачкообразной перестройки частоты, состоящий из ОКГ, в кадре различен для каждой группы ПШ последовательностей, присутствует в течение периода первичного синхроканала. Первый ОКГ и ОКГ для вторичного синхроканала (ниже именуемый вторым ОКГ) размещаются в одной и той же позиции каждого временного интервала. Первый и второй ОКГ являются ортогональными. Однако в течение периода синхроканала синхроканалы не ортогональны по отношению к ОФК и ВФК. В течение периода синхроканала может не оказаться ни одного символа ОФК, подлежащего передаче, и символы передачи могут присутствовать в других ОФК и ВФК, как показано на фиг. 2Б. Поскольку первичный и вторичный синхроканалы увеличивают мощность передачи на периоде синхроканала относительно других периодов во временном интервале, предпочтительно передавать первичный ОФК в течение этого периода.
Фиг. 2В иллюстрирует вторые ОКГ в каждом временном интервале кадра, передаваемого по вторичному синхроканалу. Если количество генераторов второго ОКГ в блоке 220, изображенном на фиг.2А, равно 16, то каждому временному интервалу для каждой группы присваивается отдельный ОКГ-шаблон скачкообразной перестройки частоты, как показано на фиг.2В. Один и тот же ОКГ может возникать неоднократно в шаблоне скачкообразной перестройки частоты, который генерируется с помощью кодов без разделителей-запятых. При наличии 512 ПШ последовательностей для идентификации базовой станции, и если количество групп ПШ последовательностей равно 32, то в одной группе находится 16 ПШ последовательностей, как в вышеупомянутой системе стандарта IS-95.
Фиг. 3А представляет собой блок-схему приемника мобильной станции, соответствующего передатчику базовой станции, изображенному на фиг.2А. Со ссылками на фиг.3А ниже будет описана структура приемника прямой линии связи в асинхронной системе связи МДКР, в котором применяется схема, предложенная компанией TI.
При вводе несущей cos(2πfHt) фазовращатель 304 на 90o выдает несущую sin(2πfHt) путем сдвига по фазе. Входной сигнал разделяется на синфазный (I) сигнал и квадратурный (Q) сигнал посредством демультиплексора (не показан). Смеситель 300 умножает синфазный сигнал на несущую cos(2πfHt) и выдает синфазный сигнал в основной полосе частот. Смеситель 301 умножает квадратурный сигнал на несущую sin(2πfHt) и выдает квадратурный сигнал в основной полосе частот. Фильтры 302 и 303 отфильтровывают из выходных сигналов смесителей 300 и 301 сигнал в нужной полосе частот. Согласованный фильтр 330 обнаруживает первый ОКГ в выходных сигналах фильтров 302 и 303. Блок 332 введения в квадрат возводит в квадрат выходной сигнал согласованного фильтра 330.
Синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов определяет наличие или отсутствие первичного синхроканала в каждом временном интервале выходного сигнала блока 332 возведения в квадрат. Определение производится путем сравнения энергии символов, поступающих от согласованного фильтра 332, с опорной энергией. Опорная энергия - это энергия символа ОКГ 0, известная в приемнике. При наличии первичного синхроканала, т.е. после обнаружения первого ОКГ, синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов вычисляет значение корреляции между первым ОКГ и вторым ОКГ 0 и синхронизирует временные интервалы, когда значение корреляции является максимальным. Поскольку при скорости передачи символов 16 Ксим/с первичный синхроканал соответствует одному символу, этот факт используется для синхронизации символов. Кроме того, синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов обеспечивает грубую синхронизацию элементов кода, поскольку первый OKГ 0 имеет пиковое значение в согласованном фильтре.
Фиг. 3Б, 3В и 3Г иллюстрируют сигналы, поступающие на согласованный фильтр 330, без учета многолучевых составляющих и помех от соседних базовых станций.
Пиковое значение, обнаруженное согласованным фильтром, совпадает с вершиной треугольника, и местоположение этого пикового значения является начальной точкой каждого временного интервала. Модуль 340 определения корреляции работает при управлении от синхронизатора 334 элементов кода/символов/временных интервалов. Модуль 340 определения корреляции содержит совокупность корреляторов 342, 344 и 346. Корреляторы 342, 344 и 346 принимают выходные сигналы фильтров 302 и 303 и определяют значение корреляции. В случае, когда все имеющиеся S ОКГ должны обнаруживаться параллельно синхронизатором 334 элементов кода/символов/временных интервалов, количество корреляторов равно N= (S-1). Согласно описанному выше, количество S вторых ОКГ равно 17, а количество N корреляторов равно 16. Если N<(S-1), то блок поиска работает как параллельно, так и последовательно. При осуществлении параллельного поиска по всем возможным случаям корреляционные значения, полученные в одно и то же время, испытывают одно и то же замирание и одни и те же условия распространения. Однако, если также выполняется последовательный поиск, то условия в канале распространения сигналов в текущем цикле поиска могут отличаться от условий в канале в следующем цикле поиска. Поэтому трудно получить точные результаты поиска, если только поиск не осуществляется по входному сигналу, сохраненному в мобильной станции. Это приводит к увеличению ошибок при дальнейшем декодировании кодов без разделителей-запятых.
Ниже приведено описание работы модуля 340 определения корреляции применительно к иллюстративному случаю, когда S=17 и N=16 (т.е. при наличии 17 вторых ОКГ и 16 корреляторов). Первый коррелятор 342, 0, вычисляет значение корреляции со входным сигналом с использованием первого из 17 вторых ОКГ, ОКГ 1. Второй коррелятор 344, 1, вычисляет значение корреляции со входным сигналом с использованием второго из 17 вторых ОКГ, ОКГ 2. N-й коррелятор 346, 16, вычисляет значение корреляции со входным сигналом с использованием 17-го из 17 вторых ОКГ, ОКГ 17.
Приняв выходные сигналы корреляторов 342, 344 и 346, каждый из блоков возведения в квадрат 352, 354 и 356 получает энергию символов из поступающих значений корреляции. Детектор 350 максимального значения определяет максимальную энергию символа среди энергий символа, поступивших от каждого из блоков возведения в квадрат 352, 354 и 356, сохраняет номера корреляторов в порядке детектирования и генерирует индексы длинного кода в соответствии с сохраненными номерами. Детектор 350 максимального значения действует до тех пор, пока не будут определены 16 максимальных энергий символа.
В таблице 362 кодов без разделителей-запятых хранятся коды без разделителей-запятых, представленные на фиг.2В. Декодер 360 кодов без разделителей-запятых осуществляет декодирование с помощью номеров корреляторов, максимальных значений энергии и таблицы кодов без разделителей-запятых и определяет шаблон скачкообразной перестройки частоты и группу ПШ последовательностей, имеющую наивысшую вероятность. Хотя индекс длинного кода, выдаваемый детектором 350 максимального значения, имеет вторые ОКГ соответствующего шаблона скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых, моменты времени могут отличаться, и могут детектироваться неверные вторые ОКГ из-за ошибок, обусловленных свойствами канала распространения радиосигнала. Поэтому декодер 360 кода без разделителей-запятых принимает индекс длинного кода, определяет шаблон скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых с наивысшей вероятностью, исходя из таблицы кодов без разделителей-запятых, и принимает решение относительно того, является ли шаблон скачкообразной перестройки частоты фактическим шаблоном скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых. Первый переключатель 366 подключается между детектором 350 максимального значения и декодером 360 кодов без разделителей-запятых для переключения выхода детектора 350 максимального значения на декодер 360 кодов без разделителей-запятых при получении предварительно определенного сигнала. Первый переключатель 366 замкнут, когда детектор 350 максимального значения определяет 16 максимальных значений.
Синхронизатор 364 кадров принимает определенную информацию шаблона скачкообразной перестройки частоты, синхронизирует кадры и выдает кадровый синхросигнал, указывающий на синхронизацию кадров. Кадровый синхросигнал поступает на вход модуля 340 определения корреляции, первый переключатель 366, второй переключатель 368 и генератор 312 ПШ последовательностей.
Более конкретно, синхронизатор 364 кадров синхронизирует кадры на основании информации шаблона скачкообразной перестройки частоты без разделителей-запятых, поступающей от декодера 360 кодов без разделителей-запятых. Синхронизатор 364 кадров выдает кадровый синхросигнал на модуль 340 определения корреляции, тем самым останавливая его работу. Синхронизатор 364 кадров также выдает кадровый синхросигнал на переключатель 366, чтобы разомкнуть первый переключатель 366, и затем, параллельно или последовательно, получает значение корреляции для ПШ последовательности в группе, идентифицированной на основании шаблона скачкообразной перестройки частоты. Если N=16, то синхронизатор 364 кадров получает значения корреляции для 16 ПШ последовательностей-кандидатов с использованием 16 корреляторов из 17 корреляторов. Детектор 350 максимального значения идентифицирует ПШ последовательность, используемую в соответствующей базовой станции, на основании величины значений корреляции, если осуществляется процедура проверки. Индекс длинного кода, полученный коммутацией идентифицированной ПШ последовательности со второго переключателя 368 на декодер 360 кодов без разделителей-запятых, поступает на вход генератора 312 ПШ последовательностей. Второй переключатель 368 выдает индекс длинного
кода, полученный детектором 350 максимального значения, на генератор 312 ПШ последовательностей до синхронизации кадров. После синхронизации кадров второй переключатель 368 выдает информацию шаблона скачкообразной перестройки частоты, поступившую от декодера 360 кодов без разделителей-запятых, на генератор 312 ПШ последовательностей.
Генератор 312 ПШ последовательностей действует по получении синхросигнала для элемента кода/символа/временного интервала и кадрового синхросигнала и генерирует ПШ код по индексу длинного кода. Генератор 312 ПШ последовательностей включает в себя синфазный и квадратурный ПШ генераторы, т.е. ПШ_ С-генератор 314 и ПШ_К-генератор 316. Комплексный блок сжатия 310 осуществляет комплексное умножение сигналов, принятых от фильтров 302 и 303, на ПШ код, принятый от генератора 312 ПШ последовательностей, для осуществления комплексного сжатия. Сжатый сигнал поступает на процессор 320 сигналов основной полосы.
В вышеописанной процедуре генератор 312 ПШ последовательностей запускается синхросигналом для элемента кода/символа/временного интервала и кадровым синхросигналом, и комплексный блок сжатия 310 осуществляет комплексное сжатие выходных сигналов фильтров 302 и 303. Генератор 312 ПШ последовательностей включает в себя ПШ_С-генератор 314 первой ПШ последовательности и ПШ_ К-генератор 316 второй ПШ последовательности. Выходной сигнал комплексного блока сжатия 310 подвергается обращенному перемежению и канальному декодированию процессором 320 сигналов основной полосы и восстанавливается до исходных данных, переданных базовой станцией.
Фиг. 3Б, 3В и 3Г иллюстрируют предполагаемые принимаемые сигналы ОКГ-шаблонов скачкообразной перестройки частоты, генерируемых с помощью кодов без разделителей-запятых, необходимые для идентификации групп ПШ последовательностей, соответственно, 1, 2 и 21, показанных на фиг.2В.
Согласно описанному выше, мобильная станция в известной асинхронной системе связи МДКР использует корреляторы в количестве, равном количеству ОКГ в группе, которой принадлежит ПШ последовательность, используемая в базовой станции, для идентификации группы ПШ последовательностей. Это обуславливает сложность аппаратуры.
Кроме того, ортогональность теряется в течение периода, когда базовая станция одновременно передает первичный и вторичный синхроканалы. Следовательно, символы ОФК и ВФК в течение периода синхроканала подвергаются влиянию более интенсивных помех, чем другие символы.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа идентификации ПШ последовательности с использованием двоичной манипуляции в асинхронной системе связи МДКР для уменьшения периода времени, необходимого мобильной станции для поиска базовой станции.
Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа идентификации ПШ последовательности с использованием двоичной манипуляции в асинхронной системе связи МДКР для снижения помех, обусловленных вторичным синхроканалом прямой линии связи.
Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа идентификации ПШ последовательности с использованием двоичной манипуляции в асинхронной системе связи МДКР для снижения сложности мобильной станции.
Указанные результаты достигаются в устройстве идентификации ПШ последовательности, входящем в состав приемника асинхронной системы связи МДКР, которое принимает первые ОКГ в первичном синхроканале и вторые ОКГ во вторичном синхроканале, синхронизированном с первичным синхроканалом на посимвольной основе. В устройстве идентификации ПШ последовательности детектор первых ОКГ детектирует первые ОКГ и получает энергию первого символа. Первый синхронизатор принимает энергию первого символа, синхронизирует элементы кода, символы и временные интервалы, и выдает первый синхросигнал. После приема первого синхросигнала детектор вторых ОКГ детектирует вторые ОКГ каждый раз, когда поступает первый синхросигнал, и получает энергии вторых символов по группам, идентифицирующим базовые станции. Генератор шаблона скачкообразной перестройки частоты сравнивает энергию первого символа с энергиями вторых символов, определяет наличие или отсутствие нулевых знаков среди вторых ОКГ, определяет порядок нулевых знаков в случае наличия нулевых знаков и генерирует шаблон скачкообразной перестройки частоты из вторых ОКГ. Второй синхронизатор синхронизирует кадры на основании шаблона скачкообразной перестройки частоты и выдает второй синхросигнал. Генератор ПШ последовательностей принимает первый и второй сигналы и шаблон скачкообразной перестройки частоты и генерирует ПШ последовательность.
Краткое описание чертежей
Вышеуказанные и иные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1А - схема расположения ячеек известной синхронной системы сотовой связи МДКР;
фиг.1Б - пример генератора ПШ последовательностей в известной синхронной системе сотовой связи МДКР;
фиг. 2А - блок-схема передатчика базовой станции в типовой асинхронной системе мобильной связи МДКР;
фиг.2Б - структура сигнала, передаваемого базовой станцией в асинхронной системе;
фиг. 2В - таблица ОКГ-шаблонов скачкообразной перестройки частоты для идентификации группы ПШ последовательностей, используемых базовой станцией в асинхронной системе;
фиг. 3А - блок-схема приемника мобильной станции в типовой асинхронной системе мобильной связи МДКР;
фиг. 3Б - пример сигнала, принятого в мобильной станции в асинхронной системе;
фиг. 3В - другой пример сигнала, принятого в мобильной станции в асинхронной системе;
фиг. 3Г - третий пример сигнала, принятого в мобильной станции в асинхронной системе;
фиг. 4А - блок-схема передатчика базовой станции в асинхронной системе мобильной связи МДКР в соответствии с возможным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.4Б - структура сигнала, передаваемого базовой станцией в асинхронной системе;
фиг. 4В - таблица ОКГ-шаблона скачкообразной перестройки частоты для идентификации группы ПШ последовательностей, используемых базовой станцией в асинхронной системе;
фиг. 5А - блок-схема приемника мобильной станции в асинхронной системе мобильной связи МДКР, соответствующего возможному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5Б - пример сигнала, принятого в мобильной станции в асинхронной системе;
фиг. 5В - второй пример сигнала, принятого в мобильной станции в асинхронной системе;
фиг. 5Г - третий пример сигнала, принятого в мобильной станции в асинхронной системе.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на чертежи. В нижеприведенном описании общеизвестные функции или конструкции не описаны подробно, чтобы не затемнять сущность изобретения несущественными деталями.
На фиг.4А представлена блок-схема передатчика базовой станции в системе мобильной связи согласно возможному варианту осуществления настоящего изобретения.
Настоящее изобретение эквивалентно известной системе в том отношении, что для идентификации группы ПШ последовательностей используется S генераторов ортогональных кодов Голда (ОКГ) с применением сочетания (S-1) ОКГ и двоичной манипуляции.
Настоящее изобретение основано на принципе, состоящем в использовании нулевого состояния (т.е. нулевого знака), ортогонального любому используемому сигналу. Иными словами, группа ПШ последовательностей идентифицируется путем формирования S вторых ортогональных ОКГ с использованием (S-1) ОКГ и одного нулевого знака вместо шаблона скачкообразной перестройки частоты из S вторых ОКГ. Поскольку нулевой знак ортогонален другим вторым ОКГ, получается тот же эффект, что и при использовании обычного шаблона скачкообразной перестройки частоты.
На фиг. 4А представлена блок-схема передатчика базовой станции согласно настоящему изобретению, фиг.4Б иллюстрирует структуру сигнала, передаваемого базовой станцией в соответствии с настоящим изобретением, а фиг.4В иллюстрирует случай, когда нулевой знак замещает второй OKГ 1.
Известный передатчик, изображенный на фиг.2А, идентичен передатчику, соответствующему настоящему изобретению, за исключением того, что модуль 220 генерирования ОКГ или переключатель 234 отличаются как по конфигурации, так и по действию. Поэтому подробное описание передатчика, изображенного на фиг. 4А, не приводится. Ниже описан только модуль 420 генерирования ОКГ, выполненный в соответствии с настоящим изобретением.
Согласно фиг.4А, модуль 420 генерирования вторых ОКГ генерирует ОКГ вторичного синхроканала для передачи в каждом временном интервале согласно шаблону скачкообразной перестройки частоты, сформированному из кодов без разделителей-запятых. В данном случае нулевой знак также является ОКГ вторичного синхроканала. Модуль 420 генерирования ОКГ образован (S-1) генераторами 222-224 вторых ОКГ, генератором 421 нулевого знака и контроллером 226. Генератор 421 нулевого знака генерирует нулевой знак при управлении от контроллера 226. Хотя согласно фиг. 4А генератор 421 нулевого знака занимает место генератора ОКГ 1, он может занимать и другое место. Заметим, что первый ОКГ 1 замещается нулевым знаком. Генератор 421 нулевого знака показан на чертеже для указания того, что второй синхроканал не передается во временном интервале, которому присвоен нулевой знак. Поэтому реальный передатчик может отсутствовать, и тот же эффект можно получить размыканием переключателя 434 в соответствующем временном интервале. Хотя согласно уровню техники переключатели 214 и 434 работают одинаково, они могут работать по-разному, когда нулевой знак генерируется с помощью переключателя 434.
Фиг.4Б иллюстрирует структуру сигнала, передаваемого базовой станцией, в соответствии с возможным вариантом осуществления настоящего изобретения. Она совпадает со структурой сигнала, изображенной на фиг.2Б, за исключением того, что количество ОКГ уменьшено с S (s=1, 2, 3, ..., S) до S-1 (s=2, 3, ... , S) по причине использования нулевого знака.
Фиг. 4В иллюстрирует ОКГ во временных интервалах кадра, передаваемого по вторичному синхроканалу. В данном случае S=17 и количество групп ПШ последовательностей, подлежащих идентификации, равно 32. Согласно фиг.4В ОКГ 1, изображенные на фиг.2В, замещается нулевым знаком. Согласно фиг.4В замещение нулевым знаком происходит, в целом, 45 раз. По мере увеличения количества нулевых знаков полная помеха в прямой линии связи, обусловленная вторичным синхроканалом системы, снижается. Поэтому нулевым знаком замещается ОКГ, который на фиг. 2В встречается чаще других. Полагая, что мощности передачи первичного и вторичного синхроканалов остаются такими же, как в случае, изображенном на фиг.2В, получаем, что средняя помеха, вызванная вторичным синхроканалом, снижается примерно на 8% (=45/(32•16)=0,08789).
На фиг. 5 представлена блок-схема приемника мобильной станции, соответствующего возможному варианту осуществления настоящего изобретения, а на фиг. 5Б, 5В и 5Г иллюстрируются примеры принятых сигналов применительно к группам 1, 2 и 21 ПШ последовательностей, показанным на фиг.4В.
Приемник мобильной станции, изображенный на фиг.5А, можно рассматривать в качестве противоположной стороны по отношению к базовой станции, изображенной на фиг. 2А, а также к передатчику базовой станции, изображенному на фиг.4А. Это возможно даже в том случае, если базовая станция передает ОКГ 1, а приемник, соответствующий настоящему изобретению, игнорирует этот сигнал, т.е. коррелятор для ОКГ 1 отсутствует.
Фазовращатель 304 на 90o выдает несущую sin(2πfHt) путем сдвига фазы полученной несущей, cos(2πfHt), на 90o. Входной сигнал разделяется демультиплексором (не показан) на С-сигнал и К-сигнал. Смеситель 300 умножает С-сигнал на несущую cos(2πfHt) и выдает С-сигнал в основной полосе. Смеситель 301 умножает К-сигнал на несущую sin(2πfHt) и выдает К-сигнал в основной полосе. Фильтры 302 и 303 отфильтровывают из выходных сигналов смесителей 300 и 301 сигнал в необходимой основной полосе и детектируют первый ОКГ. Блок 332 возведения в квадрат возводит в квадрат выходной сигнал согласованного фильтра 330 и выдает энергию символа первого ОКГ, являющегося первичным синхроканалом. Энергия символа поступает на входы синхронизатора 334 элементов кода/символов/временных интервалов и детектора 550 шаблона скачкообразной перестройки частоты.
Модуль 540 определения корреляции определяет значение корреляции принятых вторых ОКГ из выходных сигналов фильтров 302 и 203. Модуль 540 определения корреляции включает в себя виртуальный коррелятор 542 и N корреляторов. Виртуальный коррелятор 542 в действительности не существует. Выходной сигнал виртуального коррелятора 542 поступает на вход виртуального блока 552 возведения в квадрат. Выходные сигналы N корреляторов 344 и 346 поступают на соответствующие им блоки 354 и 356 возведения в квадрат. Виртуального квадратора 542 также не существует. Виртуальный коррелятор 542, предназначенный для детектирования нулевого знака, обозначен пунктирной линией в целях описания настоящего изобретения. Наличие или отсутствие какой-либо последовательности нулевых знаков определяется с помощью согласованного фильтра 330, блока 332 возведения в квадрат и генератора 550 индексов, которые описаны ниже. Блоки 354 и 356 возведения в квадрат выдают энергию символа путем возведения в квадрат входных сигналов.
Генератор 550 индексов принимает значения энергии символов от блоков 354-356 возведения в квадрат, а энергию символа первого ОКГ - от блока 332 возведения в квадрат, а не с выхода виртуального блока 552 возведения в квадрат, и выдает индексы длинного кода в порядке более высоких значений энергии символа. Генератор 550 индексов включает в себя детектор 551 максимального значения, усилитель 553 и компаратор 555. Детектор 551 максимального значения определяет наивысший из значений энергии символа, принятых от блоков 354-356 возведения в квадрат, и сохраняет номера корреляторов в порядке более высоких значений энергии символа. Усилитель 553 усиливает энергию символа, принятую от блока 332 возведения в квадрат. Компаратор 555 сравнивает энергию символа, принятую от усилителя 553, с энергией символа, принятой от детектора 551 максимального значения, и, если последняя больше первой, приходит к выводу, что был сформирован нулевой знак.
Более конкретно, генератор 550 индексов принимает значение энергии символа от блока 332 возведения в квадрат. Усилитель 553 усиливает энергию символа в обратном отношении мощности передачи первичного синхроканала к мощности передачи вторичного синхроканала, и выдает усиленный сигнал на компаратор 555. Входной сигнал соответствует соответствующему коррелятору 0, 342, изображенному на фиг.3А, но рассматривается в качестве выходного сигнала виртуального коррелятора 542, которого в действительности не существует. Поскольку виртуальный коррелятор 542 и соответствующий ему квадратор 552 в действительности отсутствуют, они обозначены пунктирной линией. Если N= (S-1), то N корреляторов работают при управлении от синхронизатора 334 элементов кода/символов/временных интервалов, в отличие от уровня техники, предусматривающего работу S(=N+1) корреляторов. Если S=17, N=16 и количество ПШ последовательностей в каждой группе ПШ последовательностей также равно N (=16). В данном случае полное количество ПШ последовательностей равно 512 (= 32х16). Поэтому посредством корреляции обеспечивается синхронизация кадров, а затем идентифицируется ПШ последовательность. Выходные сигналы фильтров 302 и 303 поступают на соответствующие корреляторы модуля 540 определения корреляции. Если 3=17 и N=16, то коррелятор 1, 344, определяет значение корреляции между принятым сигналом и вторым ОКГ 2, и коррелятор N, 346, определяет значение корреляции между принятым сигналом и семнадцатым ОКГ 17. Блоки 354 и 356 возведения в квадрат вычисляют энергии символа выходных сигналов корреляторов 344 и 346. Генератор 550 индексов сохраняет наивысшие энергии символа, принятые от блоков 332, 354 и 356 возведения в квадрат, и сохраняет номер коррелятора, выходной сигнал которого имеет наивысшую энергию символа. Действие генератора 550 индексов идентично действию изображенного на фиг.3А детектора 350 максимального значения, за исключением того, что количество его входов на единицу меньше количества входов детектора 350 максимального значения в силу использования нулевого знака. Компаратор 555 сравнивает энергию символа, принятую от квадратора 332, с энергией символа, принятой от детектора 551 максимального значения. Если последняя больше первой, то компаратор 555 принимает решения, что был принят нулевой знак, и изменяет величину сигнала, подаваемого на декодер 360 кодов без разделителей-запятых, и индекс ортогонального кода. Если же первое значение энергии больше последнего, то компаратор 555 не меняет ни величину сигнала, ни индекс ортогонального кода. Например, если сравнение осуществляется последовательно, в соответствии с номерами корреляторов, и энергия символа, выдаваемая блоком 332 возведения в квадрат, больше, чем та, что соответствует выходному сигналу коррелятора 4, то номер ортогонального кода, соответствующего нулевому знаку, есть 4, и заранее определенные номера после коррелятора 4 последовательно увеличиваются на 1.
Синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов определяет наличие или отсутствие первичного синхроканала в каждом временном интервале выходного сигнала блока 332 возведения в квадрат. Синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов синхронизирует временные интервалы с использованием первого ОКГ при наличии первичного синхроканала, т.е. первого ОКГ. Тот факт, что при скорости передачи символов, равной 16 Ксим/с, первичный синхросигнал находится только в одном периоде символа, позволяет синхронизировать символы. Кроме того, синхронизатор 334 элементов кода/символов/временных интервалов обнаруживает грубую синхронизацию элементов кода, поскольку первый ОКГ 0 имеет пиковое значение в согласованном фильтре.
Последующие этапы процедуры осуществляются так, как это имеет место согласно уровню техники. Декодер 360 кодов без разделителей-запятых осуществляет декодирование с использованием таблицы 362 кодов без разделителей-запятых и определяет шаблон скачкообразной перестройки частоты, характеризующийся наивысшей вероятностью. Как только шаблон скачкообразной перестройки частоты определен, синхронизатор 364 кадров синхронизирует кадры и определяет, какой временной интервал является первым среди временных интервалов, определенных синхронизатором 334 элементов кода/символов/временных интервалов. Синхронизатор 364 кадров дает команду модулю 540 определения корреляции остановить работу по получению значения корреляции между ОКГ и принятым сигналом для идентификации ОКГ-шаблона скачкообразной перестройки частоты и первому переключателю 366 на размыкание, после чего, параллельно или последовательно, получает корреляционное значение для ПШ последовательности в группе, идентифицированной на основании шаблона скачкообразной перестройки частоты. Если N=16, то синхронизатор 364 кадров получает значения корреляции 16 ПШ последовательностей-кандидатов с использованием 16 корреляторов из 17 корреляторов. Генератор 550 индексов один раз идентифицирует ПШ последовательность, используемую на соответствующей базовой станции, исходя из размера значений корреляции, если не осуществляется процедура проверки. Индекс длинного кода, полученный путем переключения идентифицированной ПШ последовательности со второго переключателя 368 на декодер 360 кодов без разделителей-запятых, поступает на вход генератора 312 ПШ последовательностей. В вышеописанной процедуре генератор 312 ПШ последовательностей запускается сигналом синхронизации элементов кода/символов/временных интервалов синхросигналом и кадровым синхросигналом, и генерирует ПШ код по индексу длинного кода. Генератор 312 ПШ последовательностей включает в себя ПШ_С-генератор 314 и ПШ_К-генератор 316. Комплексный блок сжатия 310 осуществляет комплексное умножение сигналов, полученных от фильтров 302 и 303, на ПШ код, принятый от генератора 312 ПШ последовательностей, для комплексного сжатия. Сжатый сигнал поступает на процессор 320 основной полосы. Процессор 320 основной полосы восстанавливает данные, переданные базовой станцией, путем обращенного перемежения и канального декодирования выходного сигнала комплексного блока сжатия 310.
Фиг.5Б, 5В и 5Г иллюстрируют необходимые шаблоны скачкообразной перестройки частоты, принятые приемником мобильной станции, каждый из которых включает в себя нулевые знаки, генерируемые кодами без разделителей-запятых, для использования при идентификации групп 1, 2 и 21 ПШ последовательностей, изображенных на фиг.4В. Виртуальный коррелятор не обозначен сплошной линией, поскольку в действительности его не существует. Выходной сигнал согласованного фильтра в ходе его работы периодически принимает пиковые значения, которые обозначены на фиг.5Б как 510, 512 и 514, и выходное значение согласованного фильтра позволяет определить наличие нулевого знака. То же самое описание применимо к фиг.5В и 5Г.
Приведенная на фиг.4В таблица шаблонов скачкообразной перестройки частоты формируется путем замещения ОКГ 1 нулевыми знаками в таблице шаблонов скачкообразной перестройки частоты, приведенной на фиг.2В. Таким образом, ОКГ 1, наличие которого в уровне техники было причиной помехи, можно удалить, и мобильная станция определяет наличие или отсутствие нулевого знака с использованием выходных сигналов (S-1) корреляторов и выходного сигнала согласованного фильтра, используемого при приеме первичного синхроканала, а не с помощью S (=N+1) корреляторов. Иными словами, поскольку выходные сигналы (S-1) корреляторов во временном интервале, включающем в себя нулевой знак, имеют низкий уровень, в то время как выходной сигнал согласованного фильтра во временном интервале имеет высокий уровень, можно определить, что ОКГ для вторичного синхроканала во временном интервале является нулевым знаком. Хотя в некоторых ситуациях в каналах могут возникать ошибки, эти ошибки можно устранять с использованием известного декодера кодов без разделителей-запятых. Интенсивность сигнала, поступающего на декодер кодов без разделителей-запятых, выводится из интенсивности первичного синхроканала во временном интервале, включающем в себя нулевой знак. Таким образом, отношение передаваемой мощности первичного синхроканала к передаваемой мощности вторичного синхроканала задается как системный параметр. Поэтому мобильная станция может определять интенсивность вторичного синхроканала из интенсивности первичного синхроканала в случае поступления не нулевого знака, а ОКГ 1. Полученное значение поступает на декодер кодов без разделителей-запятых для декодирования.
В соответствии с настоящим изобретением замена одного из вторых ОКГ нулевым знаком снижает помеху, обусловленную вторичным синхроканалом, без изменения характеристик поиска, количества корреляторов, а стало быть, энергопотребления и сложности мобильной станции.
Хотя изобретение было представлено и описано со ссылками на определенный предпочтительный вариант его осуществления, специалисту ясно, что оно предусматривает возможность разнообразных изменений, касающихся формы и деталей, которые не выходят за рамки сущности и объема изобретения, которые определены прилагаемой формулой изобретения.
Формула изобретения: 1. Передатчик в асинхронной системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), содержащий во вторичном синхроканале генератор псевдослучайной шумовой (ПШ) последовательности, в которой одному из множества вторых ортогональных кодов Голда (ОКГ) присвоен нулевой знак.
2. Устройство идентификации ПШ последовательности, входящее в состав приемника асинхронной системы связи МДКР, принимающее первые ОКГ в первичном синхроканале и вторые ОКГ во вторичном синхроканале, синхронизированном с первичным синхроканалом на посимвольной основе, устройство, содержащее детектор первых ОКГ, предназначенный для детектирования первых ОКГ и получения энергии первых символов, первый синхронизатор, предназначенный для приема энергии первого символа, синхронизации элементов кода, символов и временных интервалов и выдачи первого синхросигнала, детектор вторых ОКГ, который, после приема первого синхросигнала, детектирует вторые ОКГ каждый раз при приеме первого синхросигнала и получает энергии вторых символов по группам, идентифицирующим базовые станции, генератор шаблонов скачкообразной перестройки частоты, предназначенный для сравнения энергии первого символа с энергиями вторых символов, определения наличия или отсутствия нулевых знаков во вторых ОКГ, определения порядка нулевых знаков в случае их наличия и генерирования шаблона скачкообразной перестройки частоты из вторых ОКГ, второй синхронизатор, предназначенный для синхронизации кадров на основе шаблона скачкообразной перестройки частоты и выдачи второго синхросигнала, и генератор ПШ последовательностей, предназначенный для приема первого и второго сигналов, а также шаблона скачкообразной перестройки частоты и для генерирования ПШ последовательности.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что детектор первых ОКГ содержит согласованный фильтр, предназначенный для детектирования первых ОКГ, принятых в первичном синхроканале, и первый блок возведения в квадрат, предназначенный для вычисления энергии символа первых ОКГ.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что детектор вторых ОКГ содержит множество корреляторов, предназначенных для детектирования вторых ОКГ, за исключением нулевых знаков, среди вторых ОКГ, принятых во вторичном синхроканале, и второй блок возведения в квадрат, предназначенный для вычисления энергий символа вторых ОКГ, принятых от корреляторов.
5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что генератор шаблона скачкообразной перестройки частоты содержит модуль оценки шаблона скачкообразной перестройки частоты, предназначенный для определения наличия или отсутствия нулевых знаков, сравнения энергии первого символа с энергиями вторых символов в случае наличия нулевых знаков, определения порядка нулевых знаков и оценки шаблона скачкообразной перестройки частоты из вторых ОКГ, и модуль определения шаблона скачкообразной перестройки частоты, предназначенной для сохранения таблицы кодов без разделителей-запятых, сравнения оцененного шаблона скачкообразной перестройки частоты с таблицей кодов без разделителей-запятых и определения шаблона скачкообразной перестройки частоты.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что модуль оценки шаблона скачкообразной перестройки частоты содержит детектор максимального значения, предназначенный для определения наивысшей из энергий вторых символов и последовательного сохранения наивысшей энергии символа и номера коррелятора с наивысшей энергией символа, усилитель, предназначенный для усиления энергии первого символа в обратном отношении мощности передачи энергии первого символа к мощности передачи энергии второго символа, и компаратор, предназначенный для определения наличия и порядка нулевых знаков путем сравнения усиленной энергии первого символа с сохраненной энергией второго символа и для генерирования оцененного шаблона скачкообразной перестройки частоты.
7. Устройство по п. 5 или п. 6, отличающееся тем, что модуль определения шаблона скачкообразной перестройки частоты содержит таблицу кодов без разделителей-запятых, предназначенную для хранения таблицы кодов без разделителей-запятых, и модуль определения шаблона скачкообразной перестройки частоты, предназначенной для приема оцененного шаблона скачкообразной перестройки частоты, сравнения оцененного шаблона скачкообразной перестройки частоты с таблицей кодов без разделителей-запятых, определения шаблона скачкообразной перестройки частоты и выдачи шаблона скачкообразной перестройки частоты на второй синхронизатор и генератор ПШ последовательностей.
8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что компаратор сравнивает энергию первого символа с энергией каждого из вторых символов в определенном порядке и вводит энергию второго символа, меньшую, чем энергия первого символа, перед номером коррелятора, который выдает энергию второго символа.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно содержит первый переключатель, предназначенный для блокировки информации, подаваемой от модуля оценки шаблона скачкообразной перестройки частоты на модуль определения шаблона скачкообразной перестройки частоты, после генерирования второго синхросигнала.