CN1157004C - 宽带码分多址通信系统中使信道同步的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于CDMA通信系统的同步码通信设备。基站同步码发送设备包括基本同步码发送器和辅助同步码发送器。基本同步码发送器用于生成基本同步码，然后在发送帧中的第一位置上发送基本同步码。基本同步码用于在帧的起点上获得同步，和该帧等于扩展码的一个时段。辅助同步码发生器用于生成辅助同步码，然后在帧中的第二位置上发送辅助同步码。辅助同步码分配给基站组，一个码对应于一个组。移动台同步码接收设备包括基本同步码获取判定器和基站组判定器。基本同步码获取判定器用于获取在帧中的第一位置上接收的基本同步码，然后在帧的起点上获得同步。基站组判定器根据基本同步码的获得来启动，接收在帧中的第二位置上发送的辅助同步码，然后确定正在发送的基站所属的基站组。

Description

宽带码分多址通信系统中使信道同步的设备和方法
                         技术领域
本发明一般涉及用于CDMA(码分多址)通信系统的同步设备和方法，尤其涉及W-CDMA(宽带码分多址)通信系统中使信道同步的设备和方法。
                         背景技术
下一代W-CDMA移动通信系统对每个基站分配唯一的基站码，以进行基站之间的异步操作。对于512个小区，分配512个唯一码以标识512个基站。在这样的异步模式基站通信系统中，为了成功地进行呼叫，基站检测当前正在以最高功率接收的基站信号。但是，在异步基站系统中，在小区搜索过程中要花费相当长时间检验所有可能码的相位，使得难以应用一般的小区搜索算法。因此，人们已经提出了多步小区搜索算法。这种方法将512个小区分类成32个组，每个组包括16个小区。为了应用这种方法，使用包括基本同步信道信号(码)和辅助同步信道信号(码)的同步信道。
图1显示了异步W-CDMA系统中用于小区搜索的同步信道结构。在图1中，标号1-1表示基本同步信道(PRIMARY SCH)信号，标号1-3表示辅助同步信道(SECONDARY SCH)信号，和标号1-5表示公用导频信道信号。一帧含有16个时隙(时隙#1、时隙#2、…时隙#16)。在每个时隙的起点发送N-码片(256个码片)长度的基本同步信道信号和辅助同步信道信号。保持两个信道信号之间的正交性以便它们同时得到发送。此外，公用导频信道为每个基站使用唯一PN(伪噪声)码(扩展码)，PN码的时段与一帧长度相等。
具有上述信道结构的W-CDMA系统利用218-1时段的金(Gold)码作为唯一PN码，并只使用此长度的所有可能金码中的M(＝512)个码。公用导频信道信号不与基本同步信道信号和辅助同步信道信号同时发送，而是只在其它时间间隔上发送。
同步信道使用同步码，此同步码是通过在哈达玛(Hadamard)序列与分层序列之间进行模运算产生的。分层序列y利用长度为n1的序列x1和长度为n2的序列x2按如下方式产生，Y(i)＝x2(i mod n2)+x1(i+n1)，i＝0、…、(n1*n2)-1并且，序列x1和x2按如下方式选择长度为16的序列，x1＝<0，0，1，1，0，1，0，1，1，1，1，1，0，0，0，1>x2＝<0，0，1，1，1，1，0，1，0，0，1，0，0，0，1，0>按通过如下方式逆归构成的矩阵H8中的行获得哈达玛序列：H0＝(1)
H k = H k - 1 H k - 1 H k - 2 H k - 1 - - - k &GreaterEqual; 1
行从顶行开始顺序编号，顶行为第0行(所有元素都是1的序列)。第n个哈达玛序列表示为H8从顶行开始往后编号的某一行，n＝0、1、2、…、255。
因此，设hm(i)和y(i)分别表示序列hn和y的第i个码元，这里i＝0、1、2、…255，并且i＝0对应于最左边的码元。
通过XOR(异或)-选通256-码片的哈达序列hm(i)和分层序列y(i)，那么，第k个同步码定义如下：
Csc，k＝{hm(0)+y(0)，hm(1)+y(1)，Hm(2)+y(2)，…，Hm(255)+y(255)}，
这里，m＝8×k，k＝0、1、2、…、17，该序列中最左边的码片对应于按时间首先发送的码片。
然后，将按上述方式产生的同步码#0分配给P-SCH(基本同步)信号，这里，
Cp＝Csc，0
其它同步码，Csc，1至Csc，17被分配在辅助同步信号的各个时隙中。
每个时隙只重复发送256个码片的基本同步码Cp，此值是一个时隙的十分之一。用于基本同步信道信号的同步码对于每个小区都是相同的。基本同步信道信号用于由移动台检测接收信号的时隙定时。当发送辅助同步信道信号时，基站发送器引入无逗点码(Comma-free code)。无逗点码由32个码字组成，每个码字由16个码元组成并且在每个帧内重复发送。但是，16个码元值并不按原样发送，而是为帧同步和基站组发送辅助同步码，每个码元值被各自映射成一个同步码。移动台拥有无逗点码表，知道码元与辅助同步码之间的映射关系。如图1所示，每个时隙都发送与码元值‘i’对应的第i同步码。无逗点码的32个码字标识32个组，无逗点码对每个码字都具有唯一的循环移位特征。因此，可以利用辅助同步信道信号(码)获得关于码组和帧同步的信息。这里，“帧同步”是指在扩频系统中在PN扩展码的一个时段内定时或相位的同步。但是，在现有的W-CDMA系统中，由于扩展码的一个时段和帧长度两者都等于10ms，因此，这个PN码同步被称为帧同步。
在移动台中，对基站的扩展码计算相关值，以便区分不同基站使用的不同基站码。当对基站的扩展码计算相关值时，可以使用前向公用信道，诸如导频信道和广播信道(BCH)。在传统的W-CDMA系统中，导频码元是通过利用时分多路复用(TDM)在广播信道上发送的。但是，最近，协调组(OHG(有组织的协调组))建议发送前向公用导频。图1显示了通过CDM(码分多路复用)发送前向公用导频信道信号并当发送同步码中断导频信道信号的发送的例子。
图2显示了通过CDMA发送前向公用导频信道信号并且甚至当发送同步信道信号时也不中断地连续发送导频信道信号的例子。在图2中，标号2-1表示基本同步信道信号，标号2-3表示辅助同步信道信号，和标号2-5表示连续导频信道信号。一帧含有16个时隙(时隙#1、时隙#2、…时隙#16)。
公用导频信道信号可以利用每个时隙中的时分多路复用来发送导频码元和数据(现有的W-CDMA结构)。否则，可以提供单独信道来发送数据。在这种情况下，用于发送数据的信道帧应该具有与公用导频信道帧相同的边界。通常，公用导频信道不是发送数据，而是发送导频码元，所有的值不是+1就是-1。
在传统W-CDMA系统的同步处理过程中，同步是通过三个搜索步骤获得的。在第一步骤，获得0.625ms时隙的同步。在第二步骤，获得帧同步并进行组识别。在第三步骤，确定在该组使用的扩展码(特定基站码)。
但是，在传统同步处理过程中，当进行第二步骤的帧同步和组识别时，要非所需要地监视辅助同步信道长达10ms的时段。也就是说，在传统CDMA通信系统中，不可能在扩展码的一个时段内获得帧同步。此外，在W-CDMA通信系统中，也不可能只利用一个同步信道进行同步通信。因此，在传统CDMA通信系统中，发送同步码的频繁重复使得不可能使前向链路上的干扰最小化。于是，不可能增大系统容量。
另外，在传统系统中，为了使有关码组的信息与帧同步，在一帧期间必须连续接收辅助同步信道信号。本发明旨在通过使接收辅助同步信道信号所需要的时间最小化来缩短整个同步时间。
                         发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在W-CDMA通信系统中，在获得同步的同时使同步信道信号的通信最短化的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在W-CDMA通信系统中用于基站的同步设备和方法，其中用于帧同步的基本同步码是在一帧时段内的预定位置上发送的，与基站所属的码组相对应的辅助同步码是在距基本同步码预定码片大小的位置上发送的。
本发明的另一个目的是提供一种在W-CDMA通信系统中用于基站的同步设备和方法，其中用于帧同步的基本同步码是在一帧时段内的预定位置上发送的，与基站所属的码组相对应的辅助同步码是在基本同步码之后的预先设置的位置上发送的。
本发明的另一个目的是提供一种在具有支持发送分集功能的若干个天线的W-CDMA通信系统中用于基站的同步设备和方法，其中用于帧同步的基本同步码是在一帧时段内的预定位置上通过天线发送的，与基站所属的码组相对应的辅助同步码是在基本同步码之后的预先设置的位置上发送的。
本发明的另一个目的是提供一种在W-CDMA通信系统中用于基站的同步设备和方法，其中每个基站使用相同的扩展码来代替辅助同步信道码，和每个基站在一个帧长度内的预定偏移位置上发送基本同步信道码。
本发明的另一个目的是提供一种在具有基站的W-CDMA通信系统中用于移动台的同步设备和方法，该基站在一帧时段内的、移动台按移动通信标准进行测定就能得知的预定位置上发送用于帧同步的基本同步信道码，和在距基本同步信道码预定码片大小的位置上发送与基站所属的码组相对应的辅助同步信道码，其中该同步设备和方法通过获取接收基本同步信道码判断是否获得了帧同步，然后，在获得基本同步信道之后，确定辅助同步信道码，以确定码组。
根据本发明的一个方面，提供了一种在码分多址通信系统中用于基站的同步码发送设备，包括：基本同步信道发送器，用于生成基本同步码，和用于在帧中的预定偏移位置上发送基本同步码；和辅助同步信道发送器，用于生成分配给该基站所属的组的辅助同步码，和用于在每个时隙的预定偏移位置上发送辅助同步码，其中，如果基站处于同步模式，则基站不发送辅助同步码，基本同步码在帧中的预定偏移位置发送一次或多次，所述帧的长度等于扩展码的一个周期。
根据本发明的另一方面，提供了一种在码分多址通信系统中用于基站的同步码发送设备，包括：基本同步信道发送器，用于生成基本同步码，和在帧中的预定偏移位置上发送基本同步码；辅助同步信道发送器，用于生成辅助同步码，所述辅助同步码分配给该基站所述的组，和在每个时隙的预定偏移位置上发送辅助同步码；和至少两个天线，用于在所述预定偏移位置发送该基本同步码和辅助同步码，其中，如果基站处于同步模式，则基站不发送辅助同步码，基本同步码在帧中的预定偏移位置发送一次或多次，所述帧的长度等于扩展码的一个周期。
根据本发明的另一方面，提供了一种在码分多址通信系统中用于基站的同步码发送方法，包括下列步骤：生成基本同步码；在帧中的预定偏移位置上发送基本同步码；生成辅助同步码，所述辅助同步码分配给该基站所属的组；和在每个时隙的预定偏移位置上发送辅助同步码，其中，如果基站处于同步模式，则基站不发送辅助同步码，基本同步码在帧中的预定偏移位置发送一次或多次，所述帧的长度等于扩展码的一个周期。
根据本发明的另一方面，提供了一种在码分多址通信系统中用于移动台的同步码接收方法，包括下列步骤：(a)选择用于基站的同步获取模式；(b)获取基本同步码；(c)获取辅助同步码，以得到码组信息和帧同步信息；和(d)对属于码组的PN码进行解扩，以得到基站的PN码信息，其中，如果选择同步模式，则所述移动台仅执行步骤(a)和(b)，而如果由所选择的同步获取模式未能实现同步获取，则所述移动台采用其他模式来执行同步获取。
根据本发明的另一方面，提供了一种在码分多址通信系统中用于移动台的同步码接收方法，所述方法包括下列步骤：(a)获取用于同步模式和异步模式两者的基本同步码；(b)确定基站是处于同步模式还是处于异步模式；(c)获取辅助同步码，以，以得到码组信息和帧同步信息；和(d)对属于码组的PN码进行解扩，以得到基站的PN码信息，其中，如果在步骤(b)基站处于同步模式，则所述移动台仅执行步骤(a)和(b)，以得到基站的PN码信息，否则所述移动台执行步骤(a)至(d)，以得到基站的PN码信息。
                         附图说明
通过结合附图对本发明的优选实施例进行如下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中，
图1是显示传统W-CDMA通信系统的同步信道结构的示意图；
图2是显示传统W-CDMA通信系统的另一种同步信道结构的示意图；
图3A至3C是显示根据本发明实施在扩展码的一个时段内生成一个同步信道的几种方法的示意图；
图4是显示根据本发明第一实施例的同步信道结构的示意图；
图5是显示根据本发明第二实施例的同步信道结构的示意图；
图6是显示在根据本发明第二实施例的同步信道结构中使用的时隙和同步码分配表的示意图；
图7A是显示根据本发明第三实施例的同步信道结构的示意图；
图7B是显示根据本发明第四实施例的同步信道结构的示意图；
图8A是显示在支持天线分集的CDMA通信系统中根据本发明实施例的同步信道结构的示意图；
图8B是显示在支持天线分集的CDMA通信系统中根据本发明另一个实施例的同步信道结构的示意图；
图9A是显示根据本发明实施例的公用导频信道和同步信道的结构的示意图；
图9B是显示根据本发明另一个实施例的公用导频信道和同步信道的结构的示意图；
图10A是显示根据本发明实施例同步信道和导频信道使用不同长码的情况的示意图；
图10B是显示根据本发明实施例同步信道和导频信道使用相同长码的情况的示意图；
图10C是显示根据本发明实施例每个基站对于同步信道使用相同长码和对于导频信道使用不同长码，并且以组为单位使用相同长码的情况的示意图；
图11A是显示根据本发明实施例用于发送同步信道码的信道发送器的结构的示意图；
图11B是显示根据本发明实施例在支持天线分集的CDMA通信系统中用于发送同步信道码的信道发送器的结构一部分的示意图；
图11C是显示根据本发明实施例在支持天线分集的CDMA通信系统中用于发送同步信道码的信道发送器的结构另一部分的示意图；
图12是显示根据本发明实施例在具有同步信道结构的CDMA通信系统中用于移动台的接收设备的示意图；
图13是显示根据本发明实施例在图12所示基本同步信道获取判定器中进行的操作的流程图；
图14是显示根据本发明实施例在具有同步信道结构的CDMA通信系统中用于移动台的另一种接收设备的示意图；
图15是显示根据本发明实施例图14所示的解扩器和码组判定器的示意图；
图16是显示根据本发明实施例在图15所示的判定器中进行的操作的流程图；
图17A是显示根据本发明实施例在CDMA通信系统中为异步的基本同步信道产生同步码的方案的示意图；
图17B是显示根据本发明实施例在CDMA通信系统中为同步的基本同步信道产生同步码的方案的示意图；
图18是显示根据本发明实施例，在移动台中通过分析从异步或同步系统发送的同步码确定基站码的过程的流程图；和
图19A至19C是显示根据本发明实施例在CDMA通信系统中进行相邻小区搜索的信息字段结构的示意图。
                          具体实施方式
下面参照附图描述本发明的优选实施例。在下列描述中，那些众所周知的功能或结构将不作详细描述，否则，它们会使本发明的特征不突出。
在下列描述中，每个基站共享在基本同步信道上发送的基本同步码的同一个码。另外，在辅助同步信道上发送的辅助同步码指示基站的码组。
本发明涉及CDMA通信系统中的初始同步。与传统W-CDMA系统一样，基站由唯一扩展码标识，它们被分类成几个组。例如，基站可以利用512个唯一扩展码扩展前向链路，这512个唯一扩展码可以分类成32个组。因此，每个组包括16个扩展码。移动台进行初始获取和小区搜索，无需知道时间同步或基站当前正在使用哪个扩展码。此外，如果没有扩展码信息或初始时间同步信息，那么，由于移动台必须测试所有可能的假设，因此移动台极难获得初始获取。因此，在这种情况下，移动台需要有效地获得初始获取。
本发明建议了一种方法，这种方法利用插在帧的每个时段内的至少一个初始同步信道码在该帧等于一个扩展码时段的一个时段的边界上获得同步，在每个帧时段接收基本同步信道码，此后，检测至少一个时延地或没有时延地接收的辅助同步信道码，从而根据辅助同步信道码识别基站所属的组。辅助同步信道码对于基站组中的所有基站都是唯一的。因此，移动台可以通过检测辅助同步信道码识别基站组。此外，本发明提出了可以有效地实现扩展序列的帧同步和组识别的同步信道结构。在如下的W-CDMA系统的例子中，在前向链路中使用的扩展码的一个时段与帧长相同。这里，“帧同步”是指在扩展码的一个时段内获得发送定时的同步。
此外，本发明还提出了一种方案，在这种方案中，用于基本同步信道的码在扩展码的每个时段或帧内发送一次或多次，用于辅助同步信道的码与用于基本同步信道的码同时发送，或者在发送用于基本同步信道的码之后延迟一段时间发送。这里，为了使接收器能够容易地获得发送的同步信道码，发送基本同步信道信号(码)作为由每个基站共同使用的PN码，发送辅助同步信道信号(码)作为扩展序列或用于组标识的码。辅助同步信道码对于基站组中的所有基站都是唯一的。
接收器尝试获得基本同步信道码，当移动台成功地获得基本同步信道码时，就获得了关于扩展码的边界(即，帧的边界)的同步。因此，我们假定基站在帧的起点上或延迟预定时间，这在所有基站和所有移动台之间预先规定好，发送基本同步码。
此后，移动台有必要检测正在发送的基站所属的组，和正被用于扩展导频信道信号的扩展码。移动台通过检测辅助同步信道码来区分基站组。对于辅助同步信道，每个组具有唯一的码。对于组识别，用于每个基站组的辅助同步信道的码既可以彼此正交，也可以彼此不正交。可以利用快速哈达玛变换(FHT)简易做成接收器，而同时确保码间的正交性。接收器解扩辅助同步信道上包括辅助同步码的接收信号，并选择具有最高能量的辅助同步码(即，具有较大可能性的组)，然后判定所选的组是正在发送的基站所属的组。由于移动台要找出哪个辅助同步码被正在发送的基站所使用，为此，移动台对基站所属组的所有可能扩展码进行解扩，并根据解扩结果选择可能性最大的扩展码。这里，可以检测通过诸如导频信道或广播信道的前向公用信道在一个组中使用的扩展码的至少一个。
图3A至3C显示根据本发明实施例用于帧同步的同步信道结构。参照图3A至3C，“帧同步”是指在扩频系统中在扩展码的一个时段内获得定时同步的过程。图3A至3C显示在扩频系统中在扩展码时段的特定位置上发送同步信道信号的情况。与具有上面信道结构的发送器对应的接收器首先获得同步信道信号，此后，自动地获得帧同步。这里，“帧同步”是指在扩频系统中在PN扩展码的一个时段内用于初始定时或相位的同步。但是，在现有的W-CDMA系统中，由于扩展码的一个时段和帧长度两者都等于10ms，因此，找出10ms的起始时刻将被称为帧同步。因此，可以利用传统的匹配滤波器获得同步信道信号。当将此与传统W-CDMA中的同步处理相比较时，可以在低频上利用一个同步信道，在单个处理中获得帧同步。
图3A显示了使用时段为P的扩展码的扩频系统中，在扩展码的一个时间内的预定位置上发送同步信道信号的方法。这里，“预定位置”是指离扩展码的一个时段的起点(即，初始状态)达特定长度L的位置，其中，值L是发送方和接收方两者都已知的预定值。发送同步信道信号N个码片的长度，这里假定发送同步信道信号256个码片。接收器利用匹配滤波器获得同步信道信号。在获得同步信道信号之后，接收器可以自动地获得关于PN扩展码的定时的同步。也就是说，这意味着扩展码的一个时段的起点(即，该帧的起点)从比获得的同步信道早L个码片的位置开始的。
图3B显示了L＝0的情况，亦即，所显示的是同步信道信号的起点与扩展码的时段的起点相一致的情况。图3C显示了L＝P-N的情况，即同步信道信号的终点与扩展码下一个时段的起点相一致。
在只有一个PN码用于扩展码的情况下，同步信道信号的完整获得等效于扩展码的完整获得。然而，在有几个PN码用于扩展码的情况下，每个基站具有其唯一的扩展码，对扩展码的获得分如下两步进行。接收器首先在同步信道上进行获取。当获得关于同步信道的定时时，移动台并不知道使用了哪个扩展码，但已经获得关于扩展码相位(或定时)的信息。接收器利用定时信息对所有可能的扩展码进行解扩，计算出相关值，从计算的相关值中检测出最大值，或者通过将这些值与阀值相比较或组合这些值来检测使用过的扩展码，以便获得最后的同步。
图3A至3C显示了同步信道信号在扩展码的一个时段内只发送一次的情况。但是，即使在同步信道信号在扩展码的几个时段上只发送一次的情况下，也可以利用同步信道获得扩展码的定时。或者，同步信道信号也可以在扩展码的一个时段内发送好几次。
图4显示了根据本发明第一实施例的同步信道结构。参照图4，基站在PN序列的一个时段内发送基本同步码和辅助同步码。基本同步码具有N1码片时段的长度和辅助同步码具有N2码片时段的长度。在如下所述的本发明实施例中，假定N1＝N2＝256个码片。
参照图4，在帧边界(即，一个帧的起点)之后或扩展码的一个时段的边界之后发送L1个码片的基本同步码。在一些情况下，L1值可以是0，这样导致基本同步码在帧的边界上开始发送。另外，在基本同步码的终点L2个码片之后发送辅助同步码。辅助同步码和基站所属的组按照预定的映射规则彼此对应(即，第一辅助码表示第一组)。因此，当移动台检测辅助同步码时，移动台可以认别基站所属的组。
为了能够通过经同一天线发送基本同步码和辅助同步码来进行相干解调，最好在相干时间内发送两个同步码之间的L2码片间隔。在图4中，L2是基本同步码与辅助同步码之间的保护间隔(guard interval)。在本发明的第一实施例中，假定两个同步码之间的间隔L2是256个码片。这里，也可以设置L2＝0，以便在发送基本同步码之后接着发送辅助同步码。然而，当移动台尝试在检测基本同步码之后立即检测辅助同步码时，可以允许少许的时间间隔，以便移动台可以以少许的时间延迟检测辅助同步码。稍后将结合接收器的描述对此作详细描述。
图5显示了根据本发明第二实施例的同步信道结构。在根据图4所示的第一实施例的同步信道结构中，利用不同的扩展码标识辅助同步码。但是，在根据图5所示的第二实施例的同步信道结构中，通过与不同的起始时间结合在一起可以给出辅助同步码的各个组(字符(alphabet))。另外，图6显示了在根据第二实施例的同步信道结构中关于辅助同步码的字符分配。
参照图5，如果用于基站组标识的、关于辅助同步码的字符数是X，那么，利用(T1-Tm)个时隙和(C1-Cn)个不同的扩展码的(m*n)种组合(x≤m*n)标识它们。在图6中，假定字符数是20，所使用的时隙数是m＝5，和用于一个时隙的扩展码数是n＝4。术语“字符”是指适合于一个码元在辅助同步码上发送关于码组或帧同步的信息的信号数。在本发明中，假定通过重复码组信息来发送每个辅助同步码，即使接收器只接收到单个码，它也可以识别基站所属的码组。
当与一个字符相关的辅助同步码在上面同步信道结构中得到确定时，如图6所示，由用于同步信道的字符分配所指示的，在其中发送的时隙，和要在那个时间使用的扩展码也得到确定。在发送基本同步码之后，在指定的时隙上利用指定的码发送辅助同步码。这里，用于一个时隙的同步码可以彼此正交。另外，为了避免来自不同相邻基站的信号之间的冲突(即，为了避免由于交叉相关系数引起的性能变差)，可以使用于不同时隙的码的各个组变得彼此相斥。在时间和码的第二维中分配字符(码)的发送的理由是因为对于辅助同步码来说有太多可能的码要在一个时隙上解扩。通过将时隙和扩展码组合在一起来分配字符，当接收器进行同时解扩时，要测试的码的数量显著减小。
在图5中，标号41显示了所使用的字符(或扩展码的组)是3的情况，标号42显示了所使用的字符(或扩展码的组)是10的情况。这里，如果要在第二同步信道上发送的字符是3(在这种情况下，它与组的ID相同)，则根据图6所示的字符分配在第一时隙上发送由基站发送的辅助同步码，并同时发送第三码C3[i]。这里，方括号中的“i”表示发送的码可以随着时隙而改变。也就是说，这意味着要发送的码在每个时隙上可以是不同的。此外，当要发送的辅助同步信道信号的字符是如标号42所示的10时，根据图6所示的字符分配来指定第三时隙和第二扩展码C2[3]。
因此，当基站按图5的标号42所示，在发送字符10的第三时隙上发送辅助同步信道信号C2[3]时，移动台可以通过检测第三时隙上的C2找出关于基站所属的码组的信息。此后，移动台应该检测在基站所属的组中使用了哪个扩展码。为此，移动台对基站所属的组的所有可能扩展码进行解扩，并选择可能性最大的扩展码。此时，移动台可以使用诸如导频信道和广播信道的前向公用信道以便确定在一个组中使用的扩展码。在图5所示的实施例中，在时隙之间存在L3个码片的间隔。这为接收器使用同一硬件解调前一时隙上的信号之后解调下一时隙留出时间。但是，时隙之间的间隔L3可以设置成0，或者时隙之间可以彼此重叠。当然，在这种情况下，与时隙之间存在间隔相比，接收器在结构上要更加复杂(即，要有两个解调器)。
在图4和5的实施例中，对于前向链路，基站在扩展码的一个时段或一帧期间内发送基本同步信道信号一次，和移动台为此获得同步，以获得扩展码的定时或帧同步。此后，通过辅助同步信道确定码组。辅助同步信道信号可以至少发送一次。发送多于一次提供了时间分集，因此，当接收辅助同步信道信号时会更加可靠。尤其是，当基站利用两个或更多个天线发送前向链路时，可以通过天线交替发送码元来获得天线分集效果。
与上述实施例不同，基站可以在一帧时段内发送基本同步码两次或更多次。这可以通过提高基本同步信道的同步速度来缩短整个获取时间。也就是说，基本同步码在PN扩展序列的每一个时段或一个帧长内发送NUM_PRI次，并只获取其中之一以进行同步获取。但是，同时，不可能在NUM_PRI个基本同步信道的位置上获得扩展序列的同步(或帧的同步)。亦即，帧同步的获取和组检测是通过分析关于辅助同步信道的信息进行的。在本发明的第三和第四实施例中，将根据辅助同步码所需要的字符数是NUM_PRI*NUM_GROUP的情况加以描述。这里，NUM_GROUP表示用于分类基站扩展码的组数。辅助同步码需要如此多的字符的原因在于，有必要标识组的ID和从NUM_PRI个候选者中获得一个帧的同步。本发明与现有W-CDMA同步信道的不同之处在于，为了获得组和帧的同步，在第二步中解调一个帧的一个码元(辅助同步信道由一个码元组成)。然而，对照现有的W-CDMA同步信道结构，根据本发明的同步信道结构的优点在于，即使只有一个辅助同步信道信号被接收到，也可以进行组ID的确定和帧同步的获取。
图7A显示了根据本发明第三实施例的同步信道结构，其中NUM_PRI是2。
参照图7A，基站在图7A的标号71所示一个帧时段内发送基本同步信道信号两次。这里，假定发送基本同步码之间的时间间隔是如标号71所示的扩展序列的一个时段P的一半(即，P/2)，和L1的值是0。但是，L1也可以具有特定值，在一个帧时段内基本同步信道信号的发送间隔也可以设置成除P/2之外的其它值。基站在与发送基本同步码之后的位置相隔如，图7A的标号72所示的L2的位置上发送辅助同步码。如有必要，L2值可以是0。
在图7A中，辅助同步码可以位于两个连续基本同步码的码元的中心。但是，在本发明的实施例中，假定在完成基本同步码发送之后发送辅助同步码256码片，这样，本发明具有如下优点。
基站连续发送基本同步码和辅助同步码的理由在于，当获得基本同步码之后检测辅助同步码时，基站可以利用基本同步码进行信道估计，来相干解调辅助同步码。当然，当接收器具有很大的频率偏移时，就不可能进行相干检测。但是，当频率偏移较小，或者当利用自动频率控制器(AFC)可以将初始频率偏移降低到某种程度时，可以进行相干检测。也就是说，当频率偏移在例如初始获取期间很大时，相干解调是不适用的。但是，在相邻小区搜索和指针(finger)分配时，相干解调是适用的。另外，L2值可以设置成大于0。例如，当基本同步码和辅助同步码如上所述连续发送时，可以留有256个码片(＝1个码元)的间隔。通过在获得具有高功率的基本同步码之后立即尝试检测辅助同步码，不但可以进行相干解调，而且可以使同步时间最短。
本发明的主要目的是在相干时间内设置基本同步码元和辅助同步码元之间的时间间隔，以便利用基本同步码进行信道估计，以相干解调辅助同步码。此外，允许在基本同步码和辅助同步码之间有少许时间间隔，以便当可靠地获得基本同步码时，在用于判断的少许延迟之后立即获取辅助同步码。也就是说，考虑到移动台的少许处理延迟，通过使基本同步码与辅助同步码之间的间隔最小，可以缩短整个搜索时间。
在辅助同步信道上发送的字符数假定为NUM_PRI*NUM_GROUP。这样，即使只有一个辅助同步码被接收到，也可以获取关于码组和帧同步的信息。
图7B显示了根据本发明第四实施例的同步信道结构。图7B的同步信道结构应用了如图6所示的、通过分配时隙和字符来发送辅助同步码的方法。尽管图7B所示的同步信道结构与图7A所示的同步信道结构相同之处在于几个基本同步码和辅助同步码都在一个帧时段内发送，但基本同步码和辅助同步码之间的时间间隔L2′和L2″可以彼此不同。这是由于基本和辅助同步码可以发送不同的字符来发送不同的帧同步信息。发送基本同步码的频次NUM_PRI的增加引起要在辅助同步码上发送的帧的同步信息量的增加，当一个辅助同步码如本发明的实施例那样包括组信息和帧同步信息两者时，要在辅助同步信道上发送的字符数显著增加。亦即，当存在32个组和基本同步码在一个帧时段内发送四次时，要在辅助同步码上发送的字符数增加到128个。此外，当基本同步码在一个帧时段内发送八次时，要在辅助同步码上发送的字符数增加到256个。这种方法会增加接收器的复杂性。
当通过分配时隙和扩展码发送辅助同步信道的字符时，要同时解扩的扩展码数减少了。因此，可以降低移动台的复杂性。可以这样来分配时隙和扩展码，使得时隙应该表示帧的同步信息和扩展码应该表示关于基站所属组的信息。另一方面，也可以这样来分配时隙和扩展码，使得时隙应该表示关于基站所属组的信息，和扩展码应该表示帧的同步信息。这里，“帧的同步信息”意味着关于前一个基本同步码在一帧内具有特定偏移值的位置的信息。
在CDMA系统中，基站可以应用利用几个天线发送信号的天线分集。尽管图8A和8B显示了基本同步码和辅助同步码在一个帧时段内发送两次的情况，但本发明甚至可以应用于基本同步码和辅助同步码在一个帧时段内发送多于两次的情况。
图8A显示了利用两个天线发送图7A的同步信道的情况。参照图8A，基本同步码和与之相连的辅助同步码通过同一天线发送。这是由于当检测到具有高电平的基本同步码时，可以保证辅助同步码也具有高电平。另外，这样做的话，可以利用基本同步码作为信道估计量相干解调辅助同步码。如图8A所示，第一天线Ant1发送基本同步码和与之相连的辅助同步码，在经过特定时间之后，第二天线Ant2发送下一个基本同步码和与之相连的辅助同步码。
图8B显示了利用两个天线发送图7B的同步信道信号的情况。与图8A类似，基本同步码和与之相连的辅助同步码通过同一天线发送。图8A和8B的差异在于，通过一个天线发送的基本同步码与辅助同步码之间的间隔不同于通过另一个天线发送的基本同步码与辅助同步码之间的间隔。这样做的话，当检测到具有高电平的基本同步码时，可以保证辅助同步码也具有高电平。
图9A显示了根据本发明实施例的同步信道和公用导频信道的结构。在图9A中，标号91表示基本同步码，标号92表示公用导频码。本发明的这个实施例涉及在异步系统中的操作。在图9A的实施例中，用于小区标识的不同扩展码数限于16个。因此，这里假定用于组标识的辅助同步码是没有必要的。另外，帧起点可以通过每帧发送一次基本同步码来检测，而不是每时隙发送一次基本同步码。
在本发明的这个实施例中，与异步模式中的基本同步码相比，该基本同步码以较高的功率(S≥1)发送。也就是说，在本发明的这个实施例中，同步码的发送功率大于等于1。基本同步码的起点距离公用导频信道帧的起点为L个码片(L≥0)，并且每帧发送K次(K≥1)P个码片的基本同步信道信号。图9A显示了L＝0和K＝1的情况。
公用导频信道对于不同基站可以使用不同扩展码，或者可以将不同的PN偏移量施加到同一个扩展码。扩展码的生成方法和时段与异步模式中相同。然而，在如上所述的同步模式中，应该使用与异步模式中使用的扩展码不同的扩展码。在图9A中，公用导频信道信号并不在发送基本同步码的时段内发送。
图9B显示了甚至在发送基本同步码的时段内连续发送公用导频信道信号的情况。图9B中，6-1表示基本同步信道，6-2表示连续导频信号，每个标号的描述与图9A中相应标号的描述相同。
图10A和10B显示了只有一个PN码用于扩展码和利用PN偏移值进行基站标识的情况。为了显示利用PN扩展码扩展信道的例子，本发明的这个实施例假定公用导频信道信号是通过码分多路复用(CDM)发送的。但是，应该注意到，不管信道结构如何，都可以容易地应用本发明。在建议的方法中，没有使用辅助同步码，基本同步码的起点距离扩展码的起点为L个(L≥0)码片，在PN扩展码的每个时段内发送K次(K≥1)N个码片基本同步码。图10A和10B显示了K＝1和L＝0的情况。基站是利用不同的PN偏移加以区分的。假定基站BS1具有‘0’的PN偏移，基站BS2具有‘2’的PN偏移，和基站BS3具有‘3’的PN偏移。基站发送它们的基本同步码的起点相隔数个PN偏移的时间，使得可以根据基本同步码的获得来获取扩展码的定时信息，而不管基站的PN偏移值如何。公用导频信道信号可以连续发送，也可以不在发送基本同步码的时刻发送。在保持与其它用于前向链路的信道的正交性的同时，发送W-CDMA系统的同步信道信号。但是，在图10A中，基本同步码可以与其它信道信号保持正交性。对于同步码，通过将用于前向链路的扩展码与一个沃尔什(Walsh)函数进行XOR(异或)运算，可以做到这一点。
在图10B的实施例中，其中在同步模式中只有一个PN码用于前向链路的扩展码，与用于导频信道的PN码的起点相隔L个码片的时段内的N个码片用于基本同步信道。图10B显示了L＝0的情况。在这种情况中，可以认为基本同步码在公用导频信道的相应时段内以提高了的功率发送，并且这可以通过增益控制来实现。
图10C显示了用于前向链路上的扩展码的不同PN码的数量大于1的情况。基本同步码的起点与扩展码的一个时段的起点相隔L个码片(L≥0)，和每帧发送一次N个码片长的基本同步码。图10C显示了L＝0的情况。基站利用不同的扩展码或相同扩展码的不同PN偏移来标识。在图10C的实施例中，假定基站BS1、BS2和BS3共同使用第一扩展码，并分别具有PN偏移1、PN偏移2和PN偏移3的不同PN偏移。PN偏移1是0。此外，还假定基站BS4、BS5和BS6都使用第H扩展码，并分别具有PN偏移1、PN偏移2和PN偏移3的不同PN偏移。也就是说，由于扩展码不相同，因此，赋予不同基站的PN偏移值可以彼此相同。基站发送它们的基本同步码的起点相隔相应的数个PN偏移的时间，使得可以根据基本同步码的获得来获取扩展码的定时信息，而不管基站的PN偏移值如何。在获得扩展码的定时信息之后，对不同的扩展码进行解扩，以检测使用的扩展码，从而最终获得同步。
在图10C中，当NUM_OFFSET＝32和H(＝NUM_PN)＝16时，即，当使用16个不同的PN码和PN码用32个不同的PN偏移区分时，可以同时区分512个N区。在系统具有3.84Mcps的传送速率和帧长是10ms的情况下，如果赋予一个PN码32个PN偏移，那么，PN偏移的单位是1200个码片。
图11A和11B、11C显示了根据本发明不同的实施例基站发送基本和辅助同步码的信道发送器。更具体地讲，图11A显示了利用一个天线发送同步码的信道发送器，和图11B和11C显示了在天线分集方法中使用两个天线发送同步码的信道发送器。下面参照图11B和11C对利用天线分集发送同步码的方法加以描述。
参照图11B和11C，串行-并行(S/P)转换器1111a将要通过第一天线Ant1发送的接收公用导频信道信号并行转换成I和Q信道数据。乘法器1112a和1113a利用信道扩展码Cch分别扩展分离的I信道和Q信道公用导频数据。在图11A和11B、11C中使用的信道扩展码可以用复数表达。移相器1114a将扩展Q信道数据的相位偏移90°。加法器1115a将乘法器1112a和移相器1114a的输出相加，生成复扩展信号I+jQ。
同样，串行-并行(S/P)转换器1111b将要通过第二天线Ant2发送的接收公用导频信道信号并行转换成I和Q信道数据。乘法器1112b和1113b利用扩展码Cch分别扩展分离的I和Q信道公用导频数据。移相器1114b将扩展Q信道数据的相位偏移90°。加法器1115b将乘法器1112b和移相器1114b的输出相加，生成复扩展信号I+jQ。
串行-平行转换器1121a将要通过第一天线Ant1发送的接收基本同步信道(P-SCH)信号并行转换成I和Q信道数据。乘法器1122a和1123a利用信道扩展码Cp分别扩展分离成I和Q信道的基本同步信道数据。移相器1124a将扩展Q信道数据的相位偏移90°。加法器1125a将乘法器1122a和移相器1124a的输出相加，生成复扩展信号I+jQ。这个信号发送到第一天线Ant1。
同样，串行-并行(S/P)转换器1121b将要通过第二天线Ant2发送的接收基本同步信道(P-SCH)信号并行转换成I和Q信道数据。乘法器1122b和1123b利用信道扩展码Cp分别扩展分离成I和Q信道的基本同步信道数据。移相器1124b将扩展Q信道数据的相位偏移90°。加法器1125b将乘法器1122b和移相器1124b的输出相加，生成复扩展信号I+jQ。这个信号发送到第二天线Ant2。
串行-平行转换器1131a将要通过第一天线Ant1发送的接收基本同步信道(S-SCH)信号并行转换成I和Q信道数据。乘法器1132a和1133a利用信道扩展码Csch分别扩展分离成I和Q信道的辅助同步信道数据。移相器1134a将扩展Q信道数据的相位偏移90°。加法器1135a将乘法器1132a和移相器1134b的输出相加，生成复扩展信号I+jQ。这个信号发送到第一天线Ant1。
同样，串行-平行转换器1131b将要通过第二天线Ant2发送的接收辅助同步信道(S-SCH)信号并行转换成I和Q信道数据。乘法器1132b和1133b利用信道扩展码Csch分别扩展分离成I和Q信道的辅助同步信道数据。移相器1134b将扩展Q信道数据的相位偏移90°。加法器1135b将乘法器1132b和移相器1134b的输出相加，生成复扩展信号I+jQ。这个信号发送到第二天线Ant2。
除了公用导频信道及基本和辅助同步信道之外，信道发送器还可以包括公用信道或专用信道。对于这样的前向同步发送器，可以配置用于前向公用信道信号和前向专用信道信号的发送器。
增益控制器1100判断是否选通信道，并控制要通过第一和第二天线Ant1和Ant2发送的信号的发送功率。加法器1160a相加分别从增益控制器1116a、1126a和1136a输出的增益受控信道信号。加法器1160b相加分别从增益控制器1116b、1126b和1136b输出的增益受控信道信号。基带滤波器1161a和1163a从由加法器1160a输出的信号当中滤波出基带信号，基带滤波器1161b和1163b从由加法器1160b输出的信号当中滤波出基带信号。乘法器1162a和1164a将相关基带滤波器1161a和1163a的输出与相应载波相乘。乘法器1162b和1164b将相关基带滤波器1161b和1163b的输出与相应载波相乘。乘法器1162a和1164a的输出由加法器1165a相加，并发送到第一天线Ant1。乘法器1162b和1164b的输出由加法器1165b相加，并发送到第二天线Ant2。
图11A所示的，通过单个天线发送同步信道信号的信道发送器与图11B、11C所示的信道发送器两半部分的任一半具有相同的操作(与图11B中的标号相比，图11A中各部件的标号中不带有a)。
图12显示了用于根据图4和5所示的第一和第二实施例的同步信道结构的接收器。
下面参照图12描述用于移动台的接收器的操作。匹配滤波器1211通过匹配滤波接收的同步信道信号尝试获取同步信道。一旦接收到匹配滤波器1211的输出，基本同步信道获取判定器1213就判断是否获取基本同步信道。基本同步信道(P-SCH)获取判定器1213的操作显示在图13中。
参照图13，在步骤1311，基本同步信道获取判定器1213接收匹配滤波器1211的输出，并计算I2+Q2来计算能量。此后，在步骤1313，基本同步信道获取判定器1213将计算的能量与阈值相比较，以判断是否获得同步。如果计算的能量值小于等于阈值TH1，那么，对下一个PN偏移继续进行第一搜索步骤。否则，如果在步骤1315该能量值大于阈值TH1，那么，在步骤1315判断是否获得峰信号。为此，首先判断能量值以前是否曾经超过过阈值。如果能量值以前从未超过过阈值，那么对PN偏移开始第二搜索步骤。否则，如果能量值以前曾经超过过阈值，那么，在步骤1317，基本同步信道获取判定器1213将以前的最大值与当前的检测能量相比较。如果在步骤1317当前检测的能量值高于以前的最大值，那么，就终止当前的第二搜索步骤，并在步骤1319对新的PN偏移进行第二搜索步骤。否则，当在步骤1317以前的最大值高于当前检测的能量值时，继续执行现有的第二搜索步骤。
在图4和5的实施例中，帧同步是在完成了第一搜索步骤之后获得的，使得只有关于基站所属的组的信息才应该在第二搜索步骤中得到确定。
一旦从基本同步码获取判定器1213接收到判定结果和帧同步信息，控制器1200就使解扩器组(或FHT)1215能够根据基本同步信道的获取信息进行第二搜索步骤。这里，如果正交码用于辅助同步信道码，那么，用于第二搜索步骤的解扩器组1215可以通过快速哈达玛变换(FHT)来实现。在第二搜索步骤，接收解扩器组1215的输出的码组判定器1217确定基站所属的码组。当发送具有图4所示的结构的同步信道信号时，接收器在经过了从基本同步码的获取点开始的特定时间(L2个码片)之后解扩辅助同步码。接收器包括解扩器组1215，它含有与可能的码组一样多个的解扩器，码组判定器1217接收解扩器组1215的输出，然后确定由具有最高检测能量的扩展码指示的码组作为相应基站的码组。另外，当发送具有图6所示的结构的同步信道信号时，解扩器组1215在从基本同步信道的获取起点开始的每个时隙对适用于相应时隙的扩展码进行解扩，码组判定器1217确定由具有最高值的扩展码指示的码组作为相应基站的码组。尽管在第二搜索步骤中可以通过接收一个辅助同步码来确定码组，但当接收辅助同步码的可靠性不太高时，可以重复接收辅助同步码直到可靠性增大到某种程度。
当关于基站所属的码组的信息通过第二搜索步骤获得时，控制台1200启动解扩器组1219。在第二搜索步骤，解扩器组1219在所确定的码组中解扩可能的扩展码，并将结果提供给扩展序列判定器1221。然后，扩展序列判定器1221确定那个扩展序列用于扩展序列，并判断是否成功地进行了同步获取。将结果提供给控制器1200，最后通知是否成功地进行了同步获取。
图14显示了用于根据本发明一个实施例、如图7A和7B所示的同步信道结构的接收器。同一接收器甚至可以应用于图8A和8B显示的基站利用两个或多个天线发送信号的情况。
参照图14，描述用于移动台的接收器的操作。匹配滤波器1411匹配滤波输入信号，以尝试对基本同步码的获取，并将结果提供给基本同步码获取判定器1413。然后，基本同步码获取判定器1413判断是否获得了基本同步码。基本同步码获取判定器1413按照图13所示的过程进行操作。
当基本同步码获取判定器1413通过进行图13所示的过程将基本同步码获取结果提供给1400时，控制器1400根据判定结果使解扩器组(FHT)1415能够执行第二搜索步骤。同时，如果正交扩展码用于辅助同步码，在第二搜索步骤中使用的解扩器组1415可以通过快速哈达玛变换(FHT)来实现。在第二搜索步骤，接收器获取基站所属的码组和帧同步。对于图7A所示的同步信道结构，解扩器组1415在经过从基本同步码的获取点开始的特定时间L2之后对辅助同步码进行解扩。这里，对于解扩器组1415，配置了多达(可能码组数)*(NUM_PRI)的解扩器。帧偏移和码组判定器1417确定由解扩器组1415的输出中具有最高检测能量的扩展码所指示的码组和帧边界信息，作为相应基站的码组和帧同步信息。
另外，对于图7B所示的同步信道结构，解扩器组1415在从基本同步码的获取起点开始的每个时隙对相应时隙中的可能扩展码进行解扩，帧偏移和码组判定器1417确定解扩值中具有有最高值的扩展码所指示的码组和帧边界信息作为相应基站的码组和帧同步信息。尽管在第二搜索步骤中可以通过接收一个辅助同步码来确定码组，但当接收辅助同步码的可靠性不太高时，可以重复发送辅助同步码以便将可靠性增大到某种程度。
图15显示了用于执行第二搜索步骤的解扩器组1415及帧偏移和码组判定器1417，图16显示了帧偏移和码组判定器1417的操作。
将参照图15和16描述帧偏移和码组判定器1417的操作。解扩器组1415包括解扩器组(或FHT)1511和用于控制解扩器组1511的时间控制器1513。帧偏移和码组判定器1417包括可靠性计算器1521和判定器1523。当解扩器组1511由时间控制器1513启动时，用于辅助同步码的扩展码由解扩器组1511解扩，并且对码组和帧同步的每种假设计算其可靠性。当基本同步码按图4和5所示的那样只发送一次时，对每个码组假设计算其可靠性。计算可靠性的简易方法之一是利用解扩结果的能量值(I2+Q2)。将每种假设的可靠性提供给判定器1523，它判定其可靠性。
图16显示了判定器1523的操作。参照图16，在步骤1611，判定器1523按顺序排列每种假设的可靠性，以确定具有最大可靠性的假设和具有次大可靠性的假设。此后，在步骤1613，判定器1523计算具有最大可靠性的假设和具有次大可靠性之间的量度差，以判断是否进行了第二搜索步骤的同步。当两个值之差小于等于阈值时，判定器1523继续接收下一个辅助同步码，认为第二搜索步骤的可靠性不太高。否则，当在步骤1613中该量度差大于阈值时，由于第二搜索步骤的可靠性足够高，因此，判定器1523对码组和帧同步作出判定。一旦接收到码组判定结果，控制器1400就执行第三搜索步骤，最后检测到基站使用的扩展码。
在通过执行第二搜索步骤获得基站所属的码组和帧同步之后，控制器1400启动解扩器组1419。然后，解扩器组1419对在第二搜索步骤判定的码组中的可能的扩展序列进行解扩，并将结果提供给扩展序列判定器1421。然后，扩展序列判定器1421判断解扩器组1419的输出当中哪个扩展序列用于扩展码，并且判断是否成功地进行了同步获取。将结果提供给控制器1400，最终通知是否成功地进行了同步获取。
另外，本发明提供了通过发送一个同步信道信号获取帧同步的方法。特别当基站与全球定位系统(GPS)同步操作时本发明更加有效。但是，在CDMA系统中，基站既可以以同步模式操作，也可以以异步模式操作。本发明提供了区分与GPS同步操作的基站系统和与GPS不同步操作的基站系统的方法。也就是说，本发明通过在同步模式和异步模式中对同步信道使用不同的同步序列将同步系统与异步系统区分开。在同步模式和异步模式中使用不同同步序列的理由是使移动台能够迅速地确定移动台本身所属的系统(同步系统或异步系统)并在同步模式和异步模式中使用不同同步信道。
图17A显示了在异步W-CDMA系统中生成用于基本同步信道的同步序列的方法。同步序列通过以码片为单位将分层序列H和沃尔什函数W0进行XOR运算生成。
图17B显示了本发明的这个实施例所提出的生成用于同步信道的同步序列的方案，其中将用于同步系统的同步信道的同步序列设计成与用于异步系统的同步信道的同步序列正交。这样可以使在不同系统中使用的同步序列之间的相关值最小化。在图17B所示的实施例中用于同步信道的同步序列是通过以码片为单位将在异步模式下使用的分层序列H和沃尔什函数Wn进行XOR运算生成的。沃尔什函数Wn是从没有在异步模式下使用的沃尔什函数中选择的。
当基站系统以同步模式操作时，基站可以利用不同的扩展码或扩展码的PN偏移来标识。用于前向链路的PN扩展码数可以是1或大于1。当PN码数是1和赋予PN码的PN偏移数是NUM_OFFSET 1时，可以区分NUM_OFFSET1个不同的小区。当使用一个PN码，为使可区分小区数与使用NUM_PN个PN码的情况相比变得相等，必须扩大与使用几个PN码的情况相比使用的一个PN扩展码的时段。
因此，当使用一个PN码时，有必要使用与使用NUM_PN个PN码的情况相比更长时段的PN码或更短长度的PN偏移。本发明将结合实施例进行描述，其中在同步模式中使用16个不同的扩展码，和32个不同的PN偏移应用于每个扩展码，以便可以区分512个基站。与IS-95系统不同，将几个扩展码和PN偏移结合在一起的理由是将本发明不仅应用于基站彼此之间利用GPS得到精确时间同步的情况，而且应用于基站彼此之间利用系统网络得到粗略时间同步的情况。也就是说，当基站利用网络获得时间同步时，难以象在使用GPS的情况中那样获得精确时间同步。但是，在IS-95系统中，由于单位PN偏移大约是50μs，因此，难以利用网络同步获得这样的同步。因此，为了扩大偏移之间的间隔，有必要增大扩展码的长度，或使用数目增加了的扩展码。
当以同步模式操作的小区与以异步模式操作的小区相邻并且两个小区使用同一PN码时，将用于以同步模式操作的小区的PN码与用于以异步模式操作的小区的PN码区分开所需要的PN偏移可能得不到保证。因此，在同步模式下使用的PN码应该与在异步模式下使用的PN码不同。在同步模式基站中使用的PN扩展码应该与在异步模式基站中使用的PN扩展码不同。为此，本发明的实施例使用了新的PN扩展码，它在数量上与在异步模式下使用的512个PN扩展码不同。在本发明的这个实施例中，16个新的PN扩展码被分配给同步模式基站。
图18显示了在基站可以同步模式或者异步模式操作的情况下移动台的操作。在图18所示的实施例中，移动台首先应该确定它所属的基站以哪一种模式操作。首先，在系统选择步骤(步骤1811)，移动台判断是针对同步模式，还是针对异步模式进行获取。当确定移动台获得异步模式时(步骤1813)，移动台进行传统的三步骤初始小区搜索处理。在该处理中，移动台在第一步骤(步骤1815)搜索时隙同步；在第二步骤(步骤1817)进行码组选择和帧同步；和在第三步骤(步骤1819)从码组中选择基站码。相反，当选择关于同步模式的获取时，移动台在第一步骤(步骤1814)搜索帧同步，并在第二步骤(步骤1818)确定基站码。
网络在越区切换、空闲模式搜索或激活模式搜索期间通过广播信道(BCH)或前向公用信道将相邻小区列表信息发送到移动台。图19A至19C显示了表示相邻小区列表的10-位数据字段。当基站以同步模式或异步模式操作时，数据字段的每位所表示的信息可以定义成不一样的。
图19A显示了用于以异步模式操作的系统的相邻小区列表的数据字段格式。由于以异步模式操作的系统使用了512个不同的基站码，因此相邻小区列表字段可以定义如下。第1位表示系统是以同步模式操作还是以异步模式操作。第2至第6位表示在32个码组中使用了哪个码组。第7至第10位表示在每个码组的16个基站码中使用了哪一个码。
图19B显示了关于小区用一个扩展码和几个PN偏移标识的同步模式的相邻小区列表的数据字段格式。第1位表示系统是以同步模式操作还是以异步模式操作。第2至第10位表示在单个扩展码的512个PN偏移中使用了哪一个PN偏移。
图19C显示了关于小区用几个扩展码和几个PN偏移标识的同步模式的相邻小区列表的数据字段格式。第1位表示系统是以同步模式操作还是以异步模式操作。第2至第6位表示在每个扩展码的32个PN偏移中使用了哪一个偏移。第7位至10位表示在属于同步模式的16个基站码中使用了哪个码。如果所用的基站码的数量和每个码的PN偏移的数量发生改变，那么，相应字段的长度也可以发生改变。
在同步模式或操作中，是按图19B所示的那样操作还是按图19C所示的那样操作是基站与移动台之间是事先确定的。
如上所述，新的CDMA通信系统可以在扩展码的一个时段内有效地进行同步信道信号发送和同步获取。此外，异步W-CDMA通信系统也可以利用单个同步信道以同步模式进行通信。因此，新的同步方法可以通过降低同步信道信号发送的频次使前向链路上的干扰最小化，从而增大了系统容量。
虽然通过结合本发明的某些优选实施例已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以对其进行形式上和细节上的各种变动，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种在码分多址通信系统中用于基站的同步码发送设备，包括：
基本同步信道发送器，用于生成基本同步码，和用于在帧中的预定偏移位置上发送基本同步码；和
辅助同步信道发送器，用于生成分配给该基站所属的组的辅助同步码，和用于在每个时隙的预定偏移位置上发送辅助同步码，
其中，如果基站处于同步模式，则基站不发送辅助同步码，
基本同步码在帧中的预定偏移位置发送一次或多次，
所述帧的长度等于扩展码的一个周期。
2.根据权利要求1所述的同步码发送设备，其中基本同步码是每个基站使用的公用码，和辅助同步码是用于标识基站组的码。
3.根据权利要求2所述的同步码发送设备，进一步包括前向公用信道信号发送器，用于发送指示基站的基站特定扩展码。
4.根据权利要求3所述的同步码发送设备，其中前向公用信道信号发送器是导频信道信号发送器。
5.根据权利要求3所述的同步码发送设备，其中前向公用信道信号发送器是广播信道信号发送器。
6.根据权利要求2所述的同步码发送设备，其中基本同步码和辅助同步码在扩展码的一个时段内至少发送一次。
7.根据权利要求1所述的同步码发送设备，其中用于发送基本同步码的偏移位置是一个帧的起点。
8.根据权利要求1所述的同步码发送设备，其中用于发送基本同步码的偏移位置是一个帧的终点。
9.根据权利要求1所述的同步码发送设备，其中用于发送基本同步码的偏移位置是与一帧的起点相隔预定码片长的位置。
10.根据权利要求1所述的同步码发送设备，其中用于发送基本同步码的偏移位置与用于发送辅助同步码的偏移位置之间的时间间隔是使移动台中的解调器可以进行相干解调的时间间隔。
11.根据权利要求1所述的同步码发送设备，其中辅助同步码是用来指示基站所属的码组的信息。
12.一种在码分多址通信系统中用于基站的同步码发送设备，包括：
基本同步信道发送器，用于生成基本同步码，和在帧中的预定偏移位置上发送基本同步码；
辅助同步信道发送器，用于生成辅助同步码，所述辅助同步码分配给该基站所述的组，和在每个时隙的预定偏移位置上发送辅助同步码；和
至少两个天线，用于在所述预定偏移位置发送该基本同步码和辅助同步码，其中，
如果基站处于同步模式，则基站不发送辅助同步码，
基本同步码在帧中的预定偏移位置发送一次或多次，
所述帧的长度等于扩展码的一个周期。
13.一种在码分多址通信系统中用于基站的同步码发送方法，包括下列步骤：
生成基本同步码；
在帧中的预定偏移位置上发送基本同步码；
生成辅助同步码，所述辅助同步码分配给该基站所属的组；和
在每个时隙的预定偏移位置上发送辅助同步码，
其中，如果基站处于同步模式，则基站不发送辅助同步码，
基本同步码在帧中的预定偏移位置发送一次或多次，
所述帧的长度等于扩展码的一个周期。
14.一种在码分多址通信系统中用于移动台的同步码接收方法，包括下列步骤：
(a)选择用于基站的同步获取模式；
(b)获取基本同步码；
(c)获取辅助同步码，以得到码组信息和帧同步信息；和
(d)对属于码组的PN码进行解扩，以得到基站的PN码信息，
其中，如果选择同步模式，则所述移动台仅执行步骤(a)和(b)，而如果由所选择的同步获取模式未能实现同步获取，则所述移动台采用其他模式来执行同步获取。
15.一种在码分多址通信系统中用于移动台的同步码接收方法，所述方法包括下列步骤：
(a)获取用于同步模式和异步模式两者的基本同步码；
(b)确定基站是处于同步模式还是处于异步模式；
(c)获取辅助同步码，以得到码组信息和帧同步信息；和
(d)对属于码组的PN码进行解扩，以得到基站的PN码信息，
其中，如果在步骤(b)基站处于同步模式，则所述移动台仅执行步骤(a)和(b)，以得到基站的PN码信息，否则所述移动台执行步骤(a)至(d)，以得到基站的PN码信息。
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