CN100347976C - 用于将基站与移动站同步的方法 - Google Patents

Abstract

构成建立在信号子序列基础上的信号序列，其中将第二个信号子序列重复和此外通过第一个信号子序列进行调制。将这些信号子序列应用在两个传输单元同步时为了简化相关和的计算用两阶段计算方法，其中首先计算子相关和序列。

Description

用于将基站与移动站同步的方法

本发明涉及用于将基站与移动站同步的方法。

在信号传输系统中例如移动无线通信系统，要求通信伙伴(第一个传输单元)知道由另外通信伙伴(第二个传输单元)发送的一定的确定的信号。其中例如可以涉及到所谓的同步化脉冲(同步化无线数据块)用于两个同步伙伴的同步化，例如无线站或者涉及到所谓的存取脉冲。

为了相对环境噪声可靠地获取或者鉴别这样的接收信号已知，将接收信号连续地经过确定的延续时间与预先规定的信号序列进行相关和经过预先规定的信号序列的延续时间构成相关和。产生最大相关和的接收信号范围对应于被搜索的信号。从数字移动无线通信系统的基站例如将信号序列作为所谓的训练序列连接在同步信号的前边，用刚叙述过的方法在移动站上通过与被存储的信号序列进行相关将训练序列获取或者求出。这样就可以使移动站与基站同步。

在基站上例如在随机存取信道(RACH)检测时也要求这样的相关运算。此外在确定信道脉冲响应和确定被接收信号脉冲的信号运行时间也进行相关运算。

与此同时如下计算相关和：

$\mathrm{Sm}=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}E(i+m)*K\left(i\right)$

其中E(i)是由接收信号推导出来的接收信号序列和K(i)是预先规定的信号序列，其中i是由1至n-1。将多个时间错位的相关和Sm连续地从接收信号得到的信号序列E(i)中求出，和然后确定Sm的最大值。如果计算k个连续的相关和，则运算费用为k*n个操作，其中将乘法和加法共同算作一个操作。

因此计算相关和是非常复杂的和特别是当实时应用时如语言通信或者图象电话或者在CDMA系统中，要求功能强的和因此贵的处理器，处理器在运算时电流消耗高。例如为了处于标准化中的UMTS移动通信系统的同步求出一个已知的信号序列长度为256码片(Chips)(在CDMA中被传输的比特也称为码片)。将所有2560码片的序列重复。因为移动站开始时与码片节拍是不同步工作的，必须对接收信号重复扫描，以便在不适当的扫描处境时也还得到足够的信号。由于I-分量和Q-分量的扫描导致了256*2560*2*2＝2621440个操作。

从文献Maskara S.L.等人的“用于扩频系统的连接序列”，关于航空和电子系统的IEEE学报，US，IEEE，纽约，Bd.AES-17，Nr.3，1981年5月(1981-5)中，已知一个外部信号序列通过内部的信号序列进行调制，以此产生第三个信号序列。

本发明的任务在于给出在移动站和基站之间同步的要求较少费用的方法。

此任务通过权利要求1的特征进行解决。改进在从属权利要求中给出。

本发明是基于如下的思想：使用用于同步的信号序列，其是以此从信号子序列中得出的，即第二个信号子序列重复并且通过第一个信号子序列调制，其中第一个和第二个信号子序列具有相等的长度。

通过关于在移动站中的信号子序列的认识，用于将移动站与基站同步所要求的相关和的计算在移动站中可以以较少的费用实现。

为了求出包括在接收信号序列中预先规定的信号序列借助于确定相关和在本发明的改进中将第二个信号子序列的子相关和序列与接收信号序列的相应部分进行计算。为了计算相关和选定子相关和序列的n个单元和在标量乘积的意义上与第一个信号子序列相乘。

在本发明的扩展结构上将一次计算的子相关和进行存储和将其使用在继续计算相关和上。

这样就有可能，在继续计算相关和之前使用已经计算的子相关和和这样就极大地减少了计算费用。

关于接收信号序列人们理解为也是一个信号序列，这个信号序列例如是通过解调制、滤波、解回转、标度或者模拟/数字转换从一个被接收的信号中推导出来的。在求出信号序列的情况下也可以得到信号序列在接收信号序列中的位置。

下面借助于不同的实施例详细叙述本发明，下面列出的附图用于说明本发明：

附图1移动无线网络的简图

附图2无线站的框图

附图3计算相关和的传统方法

附图4按照本发明的信号序列和信号子序列的图

附图5构成按照本发明的信号序列的简图

附图6、7和8计算相关和的方法简图

附图9和10构成相关和方法的实施变型的简图

附图1表示了蜂窝式的移动无线网络，例如GSM(全球移动通信系统)，这是由相互连成网络的很多移动交换站MSC组成的，或者建立了到固定网络PSTN/ISDN的入口。此外这些移动交换站MSC与各自至少一个基站监控器BSC相连接，基站监控器也可以由数据处理系统构成。类似的结构也在UMTS中(万能移动通信系统)。

每个基站监控器BSC又与至少一个基站BS连接。这样的基站BS是一个无线站，这经过无线接口可以与另外的无线站，所谓的移动站建立无线连接。在移动站MS和从属于这些移动站MS的基站BS之间可以借助于无线信号将在无线信道f内位于频带b上的信息进行传输。基站的无线信号的有效距离原则上定义一个无线小区FZ。

可以将基站BS和基站监控器BSC综合成一个基站系统BSS。此时基站系统BSS也负责无线信道管理或者无线信道分配，数据率匹配，无线传输路段的传输，移交处理，和在CDMA情况时对于分配准备使用的扩展编码组，负责和将为此需要的信令信息传输给移动站MS。

在双工系统中可以在FDD(频分复用)系统时，如GSM系统，对于上行链接u(移动站(发送单元)到基站(接收单元))相对于下行链接d(基站(发送单元)到移动站(接收单元))可以安排其他的频带。在不同的频带b上可以通过FDMA(频分多址)方法实现多个信道f。

在本申请框架内人们将传输单元也理解为通信单元、发送单元、接收单元、通信发送机、无线站、移动站或者基站。在本申请框架内使用的概念和例子也常涉及到GSM系统；然而它们绝不仅限于这个系统，可以借助专家的描述也容易构成为其他的，必要时未来的移动无线通信系统，如CDMA系统，特别是宽带CDMA系统。

借助于多次存取方法可以将数据经过无线接口有效地传输、扩展和分配给一个或多个确定的连接或者相应的用户。为此可以使用时分复用TDMA，频分复用FDMA，码分复用CDMA或者由多个多次存取方法的组合。

当FDMA时将频带b分解在多个信道f上，通过时间多次存取TDMA将这些信道分布在时隙ts上。在一个时隙ts内和在一个信道f内将被传输的信号可以通过连接单独的将数据调制的扩展编码，所谓的CDMA编码cc分离。

将这样出现的物理信道按照确定的图表分配给逻辑信道。人们原则上将逻辑信道区分两种类型：信令信道(或者控制信道)用于传输信令信息(或者控制信息)和交换信道(业务信道TCH)用于传输有用数据。

将信令信道继续分为：

-广播信道

-公用的控制信道

-专用的/存取控制信道DCCH/ACCH

广播控制信道BCCH，频率相关信道FCCH和同步信道SCH属于广播信道组，通过广播控制信道将MS的无线技术信息被基站系统得到。随机存取信道RACH属于公用控制信道。为了实现这些逻辑信道被传输的无线数据块或者信号序列可以与此同时对于不同的目的得到信号序列K(i)所谓的相关序列，或者可以对于不同的目的在这些逻辑信道上传输信号序列K(i)。

下面示范性地叙述移动站MS与基站BS同步的方法：当开始的基站搜索或者小区搜索(开始小区搜索程序)的第一个步骤期间移动站使用初始的同步信道(初始同步信道SCH(PSC))，以便得到与最强基站的时隙同步。这可以通过匹配滤波器(匹配滤波器)或者相应的电路保证，这与由所有基站发送的初始同步编码cp相匹配。此时由所有基站BS发送同样长度为256的初始同步编码cp。

移动站借助于对接收序列的相关按照附图6至11和有关说明叙述的原理求出被接收的信号序列K(i)。其中在匹配滤波器(匹配滤波器)的输出端将每个被接收的信号序列传输给每个位于移动站接收区内的基站最高点。检测最强的最高点有可能求出最强基站的时间选择时隙长度的模。为了保证比较大的可靠性，匹配滤波器的输出端可以不相干地积累关于时隙数。移动站则进行关于长度为256码片的信号序列作为匹配滤波器操作的相关。

与此同时对应于信号序列K(i)按照例如附图5和有关叙述的原理构成或者可以这样构成或者这样得到同步编码cp。信号序列K(i)或者长度为256的同步编码cp是由各自长度为16的两个信号子序列K1(j)、K2(k)构成的或者可以这样构成。与此同时将这些信号子序列构成为信号子序列副(K1(j)；K2(k))。

这样得到的信号序列K(i)也可以称为“分等级的信号序列”。信号子序列也可以称为“短的相关序列”。

附图2表示了由操作单元或者接口单元MMI、控制装置STE、处理装置VE、供电装置SVE、接收装置EE和必要时发送装置SE构成的无线站，这个可以是移动站MS。

控制装置STE基本上是由程序控制的微控制器MC构成的，这个可以从存储器组件SPE上写和读地存取。微控制器MC控制和检查无线站的所有重要的元件和功能。

处理装置VE也可以由数字信号处理器DSP构成，这同样可以从存储器组件SPE中存取。通过处理装置VE也可以实现加法和乘法。

在易失的或者非易失的存储器组件SPE中需要用于控制无线站和通信过程，特别是信号化过程的程序数据，和将处理信号期间产生的信息进行存储。此外可以在其中存储为了相关目的使用的信号序列K(i)，和存储相关和计算的中间结果。在本发明框架内的信号序列K(i)则可以存储在移动站和/或基站上。

也有可能将一个或者多个信号子序列或者信号子序列副(K1(j)；K2(k))存储在移动站或者基站上。还有可能在移动站和/或基站上将信号序列K(i)由信号子序列副(K1(j)；K2(k))构成。

特别是可以在系统的基站或者系统的所有基站上存储信号序列K(i)，将其以固定的或者变化的间隔为了同步目的进行发送。在移动站MS上存储信号子序列副(K1(j)；K2(k))，由其可以构成存储在基站上的信号序列K(i)和将其引用到移动站与基站同步计算费用便宜的相关和计算中。

信号序列或者信号子序列的存储也可以通过用任意编码形式相应的信息进行存储和通过存储的手段实现，例如易失的和/或非易失的存储器组件或者通过相应的加法器或者乘法器输入端的配置或者相应同样作用的硬件装置。

高频部分HF必要时是由具有调制器和放大器的发送装置SE和具有解调器和同样一个放大器的接收装置EE构成的。通过模拟数字转换将模拟音频信号和来源于接收装置EE的模拟信号转换为数字信号和由数字信号处理器DSP进行处理。在处理之后必要时将数字信号通过数字/模拟转换转换为模拟音频信号或者其他的输出信号和输入给发送装置SE的模拟信号。此外必要时进行调制或者解调制。

经过同步器SYN将电压调节振荡器VCO的频率输入给发送装置SE和接收装置EE。借助于电压控制的振荡器VCO为了无线站处理器装置发出节拍也可以产生系统节拍。

经过移动无线通信系统的空气接口为了接收和发送信号配备了天线装置ANT。在一些已知的移动无线通信系统中，如GSM(全球移动通信系统)将信号时间脉动地用所谓的脉冲接收和发送。

在无线站上也可以涉及到基站BS。在这种情况下操作单元MMI的扩音器元件和麦克风元件通过与移动无线网络的连接，例如由基站控制器BSC或者交换装置MSC代替。为了同时与多个移动站MS交换数据，基站BS相应地提供很多发送或者接收装置。

附图3表示了接收装置E(l)，在其上也可以涉及到由接收信号推导出来的长度为w的信号序列。为了计算第一个相关和S0对应于开始叙述的公式将这个接收信号E(l)的第一部分的单元成对地与长度为n的信号序列K(i)的相应单元相乘，和将得到的子结果的长度加在相关和S0上。

为了计算其他的相关和S1如在附图上图形表示的将信号序列K(i)向右移动一个单元与相应的信号序列K(i)的单元成对地相乘，和通过相应的子结果相加又构成相关和S1。

将信号序列的单元与相应的接收信号序列的单元成对地相乘和然后相加也可以用矢量写法如同构成标量乘积一样进行描述，如果人们将信号序列的各个单元和接收信号序列的单元综合为笛卡儿座标系统的矢量时：

$\mathrm{So}=\left(\begin{array}{c}K\left(0\right)\\ \·\\ \·\\ K\left(i\right)\\ \·\\ \·\\ K(n-1)\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}E\left(0\right)\\ \·\\ \·\\ E\left(i\right)\\ \·\\ \·\\ E(n-1)\end{array}\right)=K\left(0\right)*E\left(0\right)+...+K\left(i\right)*E\left(i\right)+...+K(n-1)*E(n-1)$

$\mathrm{Sl}=\left(\begin{array}{c}K\left(0\right)\\ \·\\ \·\\ K\left(i\right)\\ \·\\ \·\\ K(n-1)\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}E\left(1\right)\\ \·\\ \·\\ E(i+1)\\ \·\\ \·\\ E\left(n\right)\end{array}\right)=K\left(0\right)*E\left(1\right)+...+K\left(i\right)*E(i+1)+...+K(n-1)*E\left(n\right)$

在这样求出的相关和S中可以搜索最大值，将相关和的最大值与预先规定的阈值相比较，和这样求出，是否在接收信号E(l)中包括预先规定的信号序列K(i)，和如果有，它位于接收信号E(l)的什么地方，和这样就将两个无线站相互同步或者将单独的扩展编码用信号序列K(i)形式调制过的数据进行检测。

在附图4上又表示了接收信号序列E(l)和作为相关序列的信号序列K(i)，这是以信号子序列K1(j)、K2(k)为基础的。

在附图5上表示了构成信号序列K(i)，这是以长度为n2的K2(k)和长度为n1的K1(j)的两个信号子序列为基础的。为此将信号子序列K2(k)n1次重复，和与此同时通过信号子序列K1(j)进行调制。构成信号序列K(i)也可以用以下公式算术表达：

K(i)＝K2(i mod n2)*K1(i div n2)，i＝0...n1*n2-1

对于n1＝n2的情况这适合于以下关系：

K(i)＝K2(i mod n1)*K1(i div n2).

其中mod代表除法的整数余数和div代表除法的整数结果。

图中表示的是由重复的连续复制的信号子序列K2(k)构成的序列f2，和由序列f2上面的扩展的信号子序列K1(j)复制的序列f1。

通过将序列f2的单元与相应地复制在序列f2上面的序列f1的单元相乘出现长度为n的新的信号序列K(i)。将产生的信号序列K(i)再一次借助于长度为4的两个二进制信号子序列表示在图的下边。

当然本发明不仅限于长度为4的信号子序列或者长度为16的信号子序列。本发明也不仅限于上面使用的算术描述。

示范性地内容跟踪地将长度为16或者长度为256的信号子序列对应于上边使用的算术公式和因此同样包括在本发明中：

a是长度为16的信号子序列

a＝<x1，x2，...，x16>；

长度为256的信号序列y是通过信号子序列a的16次重复生成的，其中a是由长度为16的第二个信号子序列调制的：

$\underset{\&OverBar;}{\underset{\&OverBar;}{a}},\underset{\&OverBar;}{\underset{\&OverBar;}{a}},a,\underset{\&OverBar;}{\underset{\&OverBar;}{a}},\underset{\&OverBar;}{\underset{\&OverBar;}{a}}$ $\underset{\&OverBar;}{\underset{\&OverBar;}{a}}$ $\underset{\&OverBar;}{\underset{\&OverBar;}{a}}$

其中通过下划线将第二个信号子序列和由第二个信号子序列的调制标注出来。

这样构成的长度为256的信号序列可以示范性地为了同步目的作为长度为256的初始同步编码cp发送出去。

为了简化这些信号序列K(i)与接收信号序列E(l)的相关和的计算可以利用这样构成的信号序列K(i)。

将这样简化的和因此也比较快和费用便宜的相关和S的计算的简图表示在附图6至8中，下面将详细叙述。

首先构成子相关和TS(z)。为此示范性地对于子相关和序列TS(0)的第一个单元将第二个信号子序列K2(k)与接收信号序列E(l)的相应部分构成相关和。

$\mathrm{TS}=\left(0\right)\left(\begin{array}{c}K2\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2\left(k\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2(n2-1)\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}E\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E\left(k\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E(n2-1)\end{array}\right)=K2\left(0\right)*E\left(0\right)+...+K2\left(k\right)*E\left(k\right)+...+K2(n2-1)*E(n2-1)$

对于子相关和序列TS(1)的第二个单元将第二个信号子序列K2(k)如图形表示的移动一个单元和同样构成与接收信号序列E(l)相应单元的相关和等。

$\mathrm{TS}\left(1\right)=\left(\begin{array}{c}K2\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2\left(k\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2(n2-1)\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}E\left(1\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E(k+1)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E\left(n2\right)\end{array}\right)=K2\left(0\right)*E\left(1\right)+...+K2\left(k\right)*E(k+1)+...+K2(n2-1)*E\left(n2\right)$

在第二个信号子序列K2(k)移位n-1之后将子相关和序列TS(n1*n2-1)的第n个单元相对于接收信号序列E(l)相应地进行计算。

$\mathrm{TS}(n-1)=\left(\begin{array}{c}K2\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2\left(k\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2(n2-1)\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}E(n-1)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E(k+n-1)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E(n2+n-2)\end{array}\right)=$

$=K2\left(0\right)*E(n-1)+...+K2\left(k\right)*E(k+n-1)+...+K2(n2-1)*E(n2+n-2)$

将这样形成的子相关和序列TS(z)表示在附图7的上边。从这些子相关和序列中现在选定每个第n2个单元和与第一个信号子序列K1(j)成对地相乘。

人们将选定的子相关和序列TS(z)的单元和第一个信号子序列K1(j)各自组合成矢量，则通过这两个矢量的标量乘积产生第一个相关和S0。

$S0=\left(\begin{array}{c}K1\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K1\left(j\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K1(n1-1)\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}\mathrm{TS}\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \mathrm{TS}(j*n2-1)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \mathrm{TS}((n1-1)*n2-1)\end{array}\right)K1\left(0\right)*\mathrm{TS}\left(0\right)+...+K1\left(j\right)*\mathrm{TS}(j*n2-1)+...$

在附图7的下边表示了通过选定位于作为第一个被选定的单元右边1或者2个的第n2个单元相应的计算其他的相关和S1或者S2：

$S1=\left(\begin{array}{c}K1\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K1\left(j\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K1(n1-1)\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}\mathrm{TS}\left(1\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \mathrm{TS}(j*n2)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ \mathrm{TS}((n1-1)*n2)\end{array}\right)=K1\left(0\right)*\mathrm{TS}\left(0\right)+...K1\left(j\right)*\mathrm{TS}(j*n2)+...$

通过将被计算的子相关和TS一次存储可以在以后计算其他的相关和时追溯到这个子相关和，和因此可以放弃相应的计算步骤。

根据实施变型可以或者首先计算关于整个接收信号序列E(l)的整个的子相关和序列TS(z)和然后或者当需要时为了计算新的相关和才计算相应的附加的必要的子相关和。

附图8再一次表示了由两个步骤组成的计算相关和S的方法，这次是借助于附图5表示的两个二进制长度为4的信号子序列的例子。

在第一个步骤中将第二个信号子序列K2(k)++-+的子相关和TS(z)与相应的接收信号序列E(l)的一部分进行计算，和然后在第二个步骤中选定这样计算出的子相关和序列TS(z)的每个第四个单元，与第一个信号子序列K1(j)+--+的相应单元相乘和为了相关序列S0相加。

粗线代表为了计算另外的相关和S1新进行的计算步骤，对于这种情况，其余的子相关序列TS已经在这之前计算和存储过。

这个实施变型可以尽可能地有存储器效能，如果首先计算每个第n2个子相关和时。此外将扫描值缓冲存储。

附图9至10为了简化计算相关和S借助于上面已经叙述过的长度为4的两个二进制信号子序列介绍了另外的实施变型。

其中首先选定接收信号序列E(l)的每个第四个单元和将这样选定的单元的子相关和序列TS(z)用信号子序列K1(j)构成。从这样形成的子相关和序列TS(z)中选定各个4个连续跟踪的单元，成对地与信号子序列K2(k)的相应的单元相乘和将得到的子结果为了相关和S相加。其中粗线还代表为了计算另外的相关和S1附加的必要的步骤，对于这种情况其他的子相关和TS在这之前已经计算过和存储过。

附图10再一次表示了当首先选定每个第四个接收信号序列E(l)的单元时计算第一个相关和S0，将这些单元与第一个信号子序列K1(j)+--+的相应的单元相乘和通过子结果相加计算子相关和TS(0)。在第二个步骤中将子相关和序列TS(z)的第一个四个连续跟踪的单元与第二个信号子序列K2(k)++-+的相应的单元相乘和将形成的子结果为了相关和S0相加。

如果迭代地相加时，在这个实施变型中为了子相关和的缓冲存储需要比较少的存储量。

在本发明的有利的实施变型中使用Barker序列作为信号子序列，因为这些，涉及到长度，提供最好的自相关特性。对于上述方法特别适合使用长度为169的信号序列，这是由两个长度为13的Barker信号子序列构成的。这样的序列特别可以有利地使用在UMTS移动无线通信系统中。

根据实施变型可以将信号子序列的单元的数值假设为在单位圆内任意的实数或者任意的复数。

此外考虑了本发明另外的结构，使用同样长度的两个信号子序列。也有可能对于两个信号子序列使用同样的序列。也可以是有益的，使用被存储的第一个信号子序列作为第二个信号子序列：K1(j)＝K2(n1-j)。

也可能使用具有少于n1*n2数值的缩短的信号序列。在这种情况下为了计算相关和首先将子相关和序列(为了计算一个新的相关和)的最后的单元缩短进行计算和然后(为了计算对于后面相关和所需要的子相关和序列)完整地进行计算。这允许生成任意长度的信号序列。

在上述的命名系统中则使用一个缩短的信号序列Ks(i)，其长度ns小于n1*n2。为ns＝n1*n2-delta。可以这样选择n1，使delta＜n2。

与已经叙述的方法相似地进行计算，只计算附加的缩短的子相关序列TSs，其长度同样比n2缩短了delta。

$\mathrm{TSs}(n-1)=\left(\begin{array}{c}K2\left(0\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2\left(k\right)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ K2(n2-1-\mathrm{delta})\end{array}\right)*\left(\begin{array}{c}E(n-1)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E(k+n-1)\\ \&CenterDot;\\ \&CenterDot;\\ E(n2+n-2-\mathrm{delta})\end{array}\right)=$

$=K2\left(0\right)*E(n-1)+...+K2\left(k\right)*E(k+n-1)+...+K2(n2-1-\mathrm{delta})*E(n2+n-2-\mathrm{delta})$

然后可以计算(缩短的)第一个相关和S0，其中与上述方法相反对于最后的项使用缩短的子相关和。

S0＝K1(0)*TS(0)+...+K1(j)*TS(j*n2-1)+...+K1(n1-1)*TSs((n1-1)*n2-1)

有利地的将后来需要的没有缩短的子相关和TS(i)使用被存储的子相关序列TSs(i)进行计算。

也可能使用一个延长的信号序列，即用大于n1*n2的数值。在这种情况下为了计算相关和按照上述方法计算第一部分(n1*n2项)，和此外引入附加的项。为此相关序列K1(i)包括按照本发明的相关序列K(i)，然而这个是延长了附加的单元。这个方法也允许生成任意长度的序列。

在上面叙述的命名系统中则使用延长的相关序列K1(i)，其长度n1大于n1*n2。对于0＜＝i＜＝n1*n2-1时为K1(i)＝K(i)。

与上面叙述的方法相似地进行计算，按照任意方法或者传统的或者同样按照本发明的方法只计算此外附加的项。

S0＝K1(0)*TS(0)+...+K1(j)*TS(j*n2-1)+...+K1(n1-1)*TS((n1-1)*n2-1)++K1(n1)*E((n1-1)*n2)+...+K1(n1)*E(n1)

在最后叙述实施例的扩展变型中将附加数值插入在开始和/或插入在信号子序列K2的(调制)重复之间。然后将没有插入的单元按照上述一种方法继续处理，被插入的单元或者传统的或者同样按照本发明的方法继续处理。

本发明另外的扩展结构考虑了使用多于两个信号子序列，其中一个信号子序列本身是由信号子序列构成的。

本发明的扩展结构利用通过信号序列K(i)有规律的结构原理决定的这些信号序列的非周期自相关功能的有规律的(固定周期的)结构。这意味着，当搜索一个信号时不仅产生一个主最大值，而且在有规律的距离后面还出现辅助最大值。为了加速搜索在接收信号序列中的信号序列人们可以利用最大值位置的规律性。一旦找到一个辅助最大值时，由于周期性人们可以预报其他最大值的位置，也就是说人们只计算在这个位置上的相关和。用这种方法人们可以快速地检测主最大值。当然在假定的辅助最大值中也可以只涉及到一个偶然(由于噪声成分)提高的数值。在这种情况下人们在期望的等势的位置上真没有找到最大值。因此在这种情况下抛弃假设和用传统的方法进行计算。

但是人们也可以将由信号序列结构原理决定的辅助最大值的规律性充分利用在降低和修正相关结果中的干扰的辅助最大值。在检测最大值之后人们可以从最大值中计算辅助最大值和将这个数值从相应的相关结果中减去。用这种方法人们得到具有非常好的自相关功能的(假定的)序列。因此由辅助最大值的规律性产生非常简单的计算。

本发明不仅限于无线传输系统，而且也可以使用在当使用其他的传输方法时，例如声学方法(超声波)，特别是为了超声波扫描的目的，或者光学方法例如按照Lidar原理的红外测量。另外的应用领域是检查反射离散信号的频谱成分的变化。

构成信号序列，其传输，以及用接收的信号序列计算这些信号序列的相关和能够为了二个传输单元同步的目的，例如使用在无线站应用中，尤其是此序列在CDMA移动无线通信系统以及在标准化的UMTS系统的同步信道中的应用。

Claims (9)

1.用于同步具有一个移动站(MS)的基站(BS)的方法，

-其中该基站发送长度为n的信号序列K(i)，其是可以如下构成的，即

-长度为n2的第二个信号子序列K2(k)重复n1次，并且与此同时用长度为n1的第一个信号子序列K1(j)对该第二个信号子序列K2(k)进行调制，

-其中n1等于n2，并且

-其中此信号序列K(i)在移动站中求出。

2.按照权利要求1的方法，其中，

n等于256，n1等于16并且n2等于16。

3.根据上述权利要求之一的方法，其中，

通过第二个信号子序列K2(k)的调制按照以下公式构成信号序列K(i)：K(i)＝K2(i mod n2)*K1(i div n2)。

4.根据上述权利要求之一的方法，其中

-在移动站(MS)中为了求出信号序列K(i)，考虑了关于第一个和第二个信号子序列K1(j)K2(k)的知识。

5.根据上述权利要求4的方法，

-其中包括在接收信号序列E(1)中的预先规定的信号序列K(i)在移动站中通过确定信号序列K(i)与接收信号序列E(1)相应部分的相关和S求出，在其中

-计算信号子序列K2(k)与接收信号序列E(1)相应部分的子相关和序列TS(z)，和

-为了计算相关和S选定子相关和序列的n1单元和在标量乘积意义上与信号子序列K1(j)相乘。

6.根据权利要求5的方法，其中，

为了计算相关和S选定n1个子相关和序列TS(z)的各个第n2个单元。

7.根据权利要求4的方法，其中，

-其中包括在接收信号序列E(1)中的预先规定的信号序列K(i)在移动站中通过确定信号序列K(i)与接收信号序列E(1)相应部分的相关和S求出，在其中，

-计算信号子序列K1(j)与被选定的接收信号序列E(1)的单元的子相关和序列TS(z)，和

-为了计算相关和S将子相关和序列TS(z)的n2单元在标量乘积意义上与信号子序列K2(k)相乘。

8.根据权利要求7的方法，其中，

为了计算子相关和TS选定接收信号序列E(1)的n1个各个第n2个单元。

9.根据权利要求4到8之一的方法，其中，

将被计算的子相关和TS在移动站中进行存储和使用在计算其他的相关和S中。

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