CN1158796C

CN1158796C - 码分多址通信系统中产生帧同步字和校验帧同步字的设备和方法

Info

Publication number: CN1158796C
Application number: CNB008076014A
Authority: CN
Inventors: 朴振秀; 崔虎圭; 金宰烈; 姜熙原
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-05-15
Also published as: KR20020000891A; IL146204A0; CA2372685A1; AU764198B2; IL146204A; CA2372685C; DE60037411T2; EP1177648A1; EP1177648A4; KR100434471B1; DE60037411D1; AU4784300A; WO2000070803A1; JP2003500893A; KR20000073917A; EP1177648B1; CN1352839A; RU2225071C2; JP3616014B2; US6865177B1

Abstract

提供了一种用于在异步CDMA通信系统中产生帧同步字和校验帧同步字的设备和方法。在用于产生同步字的设备中，该同步字用于每个都具有预定数目的时隙的帧的同步，至少两个m序列产生器的每个产生预定数目的序列项，一选择器多路复用从m序列产生器接收的序列项，并在时隙中指定多路复用的项。

Description

码分多址通信系统中产生帧同步字和校验帧同步字的设备和方法

发明背景

1、发明领域

本发明涉及在CDMA(码分多址)通信系统中用于产生帧同步字和校验帧同步字的设备和方法，尤其涉及在异步CDMA(W-CDMA)通信系统中用于产生帧同步字和校验帧同步字的设备和方法。

2、相关技术的描述

随着第三代移动通信的标准化的进行，在全世界范围内正在朝着综合移动通信系统的方向努力。

特别是，加速了对北美CDMA2000和欧洲W-CDMA的协调。其间，在W-CDMA通信系统和异步CDMA(以下称为CDMA 2000)通信系统(其已经使用了它们的不同的3.6864Mcps的码片率)中将共同使用3.84Mcps的码片率的可能性增加了。因此，W-CDMA系统应该被重新构造，从而它可以以减少到最初的4.096Mcps的码片率的15/16(3.84cps/4.096cps)的码片率工作。重新设计传统的W-CDMA而不对其时隙结构做任何修改的最好的办法是减少每帧16时隙位每帧15时隙。

为了CDMA2000和W-CDMA之间的协调而进行的每帧时隙数目的改变伴随着对用于帧同步校验的导频同步字模式的设计修改。

在1999年5月的3GPP(第三代合伙项目，3rd Generation Partnership Project)中的发展中的W-CDMA无线电通信标准，其为传统的W-CDMA通信系统技术之一，涉及了使用同步字的帧同步校验。传统技术中的同步字的设计基于了一帧有16时隙的假设。现在，适于每帧15时隙结构的新的同步字正在发展中。由于一帧有15时隙，在W-CDMA通信系统中应该重新设计帧同步字产生设备。对于新的帧结构，传统的基于每帧16时隙结构的同步校验方法不能应用于W-CDMA系统。因此，新的同步校验方法应该被开发以适应于所改变的每帧15时隙的结构。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种设备和方法，用于在W-CDMA通信系统中产生同步字模式以校验同步。

本发明的另一个目的是提供一种设备和方法，用于在W-CDMA通信系统中产生同步字模式，其适应于在每帧2^P-1(P是正整数)时隙的结构中工作。

本发明的另一个目的是提供一种设备和方法，用于在具有每帧15时隙结构的W-CDMA通信系统中校验帧同步。

本发明的另一个目的是提供一种设备和方法，用于在具有每帧15时隙结构的W-CDMA通信系统中，使用m序列产生帧同步字。

本发明的另一个目的是提供一种设备和方法，用于在W-CDMA通信系统中，通过从所接收导频信号检测同步字模式来校验同步，且在该W-CDMA通信系统中，每帧具有15时隙，在每时隙中m序列导频信号被发送用于同步校验。

通过提供用于产生同步字的设备可以实现这些和其它的目的，该同步字用于其每个都具有多个时隙的帧的同步。在同步字产生设备中，至少两个m序列产生器的每个产生多个序列项，一选择器多路复用从m序列产生器接收的序列项，在时隙中指定多路复用的项。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚。附图中：

图1A、1B和1C是在W-CDMA通信系统中帧同步的概念图；

图2A到2D图示了在W-CDMA通信系统中每个信道的时隙结构；

图3A到3H图示了在W-CDMA通信系统中每个信道的导频结构；

图4A、4B和4C图示了在W-CDMA通信系统中的同步字结构；

图5A到5D与图1到图4C相结合图示了帧、时隙、导频和同步字的关系；

图6图示了根据本发明的实施例在W-CDMA通信系统中所用的同步字的结构；

图7是图示了根据本发明的实施例的同步字产生例程的流程图；

图8是示出图6所示结构的同步字的相关特性的图；

图9是根据本发明的实施例的在W-CDMA通信系统中发送设备的方框图；

图10是根据本发明的实施例的在W-CDMA通信系统中接收设备的方框图；

图11图示了在图10所示的接收设备中的同步字产生器的实施例；

图12图示了在图10所示的接收设备中的同步字产生器的另一个实施例；

图13图示了在图10所示的接收设备中的同步字产生器的第三个实施例；

图14图示了图11、12和13所示的同步字产生器的输入；

图15是在图10所示的接收设备中的帧同步校验器的方框图；

图16A到图17C图示了从发送设备发送的同步信道的结构；

图18图示了用于从发送设备发送同步信道信息的示例性同步信道结构；

图19是图示了根据同步信道结构的同步获取例程的流程图；

图20A、20B和20C是图10所示的同步获取器的实施例；和

图21A和21B是图示了同步字校验例程的实施例的流程图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，公知功能和结构就不详细描述了，因为它们会在不必要的细节中模糊本发明。

根据本发明的特征的同步字模式的校验和同步，可以应用于CDMA移动通信系统，尤其是W-CDMA通信系统。本发明特别涉及用于同步校验的同步字的使用。这里，同步字是一位序列，以一种特定的模式，为发送器和接收器所共知。尽管同步字模式通常被预先确定并存储在发送器/接收器中，它也可以在实际工作期间产生，并在发送器和接收器之间被通信。

同步以三种方式被考虑：PN码片同步、时隙同步和帧同步。接收器与由发送器发送的信号提供的时间分别在PN码片单元、时隙单元或帧单元上同步。本发明的一个实施例提供了一种设备和方法，用于产生用于帧(基本发送单元)同步的校验的同步字。帧同步校验在获取PN码片、时隙(帧分段)和帧同步之后执行。为了做这些，发送器在一帧的时隙中发送同步字，接收器计算自动产生的同步字对所接收的同步字的相关性以校验帧同步。如果帧不同步，则重复帧获取处理。而如果帧同步，则同步校验操作结束，如图21A所示，或者重复同步校验操作用于再同步处理，如图21B所示。

现在，下面给出帧同步的描述。图1A、1B和1C是在W-CDMA通信系统中帧同步的概念图。在图中，时隙被标为1到15，意味着一帧有15时隙。

参考图1A、1B和1C，每个上部帧提供了发送信号的实际帧时间，每个下部帧是接收器获取的帧时间。图1A图示了实际帧时间等于获取的帧时间两个帧同步的情况。图1B和图1C图示了实际帧时间不同于获取的帧时间及两个帧不同步的情况。这里，假定即使帧是异步的时隙也是同步的，如图1B和图1C所示。

图2A到2D图示了根据正在发展中的3GPP W-CDMA无线电标准在每个信道的时隙中的导频的位置和位数。在每个信道上的导频是未调制的扩展信号，提供了相干解调的基础，即，用于信道估计。

图2A图示了上行链路专用物理控制信道(DPCCH)的时隙结构，在每个时隙的前面部分有5到8位导频。在图2B的下行链路专用物理控制信道(DOCG)上，导频在每个时隙的后面部分，占据4、8或16位。图2C图示了下行链路主公共控制物理信道(PCCPCH)的结构。这里，导频在每个时隙的后面部分，占据8位。在下行链路副公共控制物理信道(SCCPCH)上，导频是8或16位，在图2D中的每个时隙的后面部分。如果发送器和接收器已经预先知道位置的话，导频位位置可以在时隙中改变。

在图2A到2D中所示的时隙结构中的部分导频位可以被用于形成一部分同步字。用于形成一部分同步字的时隙中的位被称为同步符号(同步位)。在一时隙中的同步位形成一个同步符号，在一帧中的同步符号形成一个同步字。

图3A到3H图示了由3GPP W-CDMA无线电标准提供的在每个信道的特定时隙中导频位之间的同步位。在图3A到3H中的空白位是在所有时隙中具有相同值的导频位，即不同于同步位的位。这些导频位被称为典型导频位。标黑的位是在不同的时隙中具有特定值的同步位，在校验帧同步中使用。导频位全都或部分地用于信道估计。

在图3A到3D中所示的上行链路DPCCH的一时隙中，5到8位导频信号的4个导频位被用作同步位。在图3E和3F中，在下行链路DPCH的一时隙中的4个导频位中的2个和4个分集(diversity)位中的2个被用作同步位。图3G图示了在下行链路DPCH、PCCPCH或SCCPCH的一时隙中带4位同步位的8位导频。在图3H中，在下行链路DPCH或SCCPCH的一时隙中，16位导频位中的8位被用作同步位。

为了更好地理解本发明的实施例，通过举例，导频中的同步位的位置和位数被示于图2A到2D和图3A到3H中。因此，显然其它的时隙结构和位安排可以在本发明的范围和精神内被考虑。

如上所述，本发明的实施例提供了一种通用同步字模式，和在一帧包括15或2^P-1(P是正整数)时隙的W-CDMA通信系统中用于产生该同步字模式的方法和设备。为了清楚起见，本发明的实施例的以下描述基于一帧包括15时隙的假设。

图4A、4B和4C图示了在一帧的时隙中由同步位形成的不同的同步字。

在图4A中，一个同步符号是2位，一个同步字包括30位(＝2×15)。图4B图示了4位的同步符号和相应的60位的同步字(＝4×15)。对于8位的同步符号，同步字有120位(＝8×15)，如图4C所示。在图4A、4B和4C中所示的同步字在每个帧中重复出现。

图5A到5D图示了帧、时隙、导频和同步字的关系。参考图5A到5D，一帧具有15时隙(见图5A)，一时隙包括导频数据和其它信息数据(TPC、TFCI)(见图5B)，导频具有同步位和典型导频位(见图5C)，同步字由一帧中的同步位形成(见图5D)。

图6图示了根据本发明的实施例的60位同步字的同步字模式。

参考图6，作为一个例子，同步符号的位数是N，同步字的周期(同步字长度)是15N。如果N是4，则同步字长度是60位。为了产生图5A到5D所示的帧同步字，在本发明的该实施例中需要N(4)个m序列。如果一帧包括15或2^P-1时隙，则每帧的时隙数等于m序列周期。因此，使用m序列形成同步字。N(4)个m序列可以从相同或不同的产生器多项式产生，来自相同的产生器多项式的m序列可以具有相同或不同的起点。

如果N个m序列第n个m序列的第i项是MS_n(i)，则15时隙中的同步符号列表如下。

(表1)

在第1时隙中的同步符号：MS₁(1)，MS₂(1)，…，MS_N(1)在第2时隙中的同步符号：MS₁(2)，MS₂(2)，…，MS_N(2)在第3时隙中的同步符号：MS₁(3)，MS₂(3)，…，MS_N(3)在第4时隙中的同步符号：MS₁(4)，MS₂(4)，…，MS_N(4)在第5时隙中的同步符号：MS₁(5)，MS₂(5)，…，MS_N(5)在第6时隙中的同步符号：MS₁(6)，MS₂(6)，…，MS_N(6)在第7时隙中的同步符号：MS₁(7)，MS₂(7)，…，MS_N(7)在第8时隙中的同步符号：MS₁(8)，MS₂(8)，…，MS_N(8)在第9时隙中的同步符号：MS₁(9)，MS₂(9)，…，MS_N(9)在第10时隙中的同步符号：MS₁(10)，MS₂(10)，…，MS_N(10)在第11时隙中的同步符号：MS₁(11)，MS₂(11)，…，MS_N(11)在第12时隙中的同步符号：MS₁(12)，MS₂(12)，…，MS_N(12)在第13时隙中的同步符号：MS₁(13)，MS₂(13)，…，MS_N(13)在第14时隙中的同步符号：MS₁(14)，MS₂(14)，…，MS_N(14)在第15时隙中的同步符号：MS₁(15)，MS₂(15)，…，MS_N(15)

对于图5中的N＝4，同步字是

(表2)

MS₁(1)，MS₂(1)，MS₃(1)，MS₄(1)MS₁(2)，MS₂(2)，MS₃(2)，MS₄(2)MS₁(3)，MS₂(3)，MS₃(3)，MS₄(3)MS₁(4)，MS₂(4)，MS₃(4)，MS₄(4)MS₁(5)，MS₂(5)，MS₃(5)，MS₄(5)MS₁(6)，MS₂(6)，MS₃(6)，MS₄(6)MS₁(7)，MS₂(7)，MS₃(7)，MS₄(7)MS₁(8)，MS₂(8)，MS₃(8)，MS₄(8)MS₁(9)，MS₂(9)，MS₃(9)，MS₄(9)

MS₁(10)，MS₂(10)，MS₃(10)，MS₄(10)MS₁(11)，MS₂(11)，MS₃(11)，MS₄(11)MS₁(12)，MS₂(12)，MS₃(12)，MS₄(12)MS₁(13)，MS₂(13)，MS₃(13)，MS₄(13)MS₁(14)，MS₂(14)，MS₃(14)，MS₄(14)MS₁(15)，MS₂(15)，MS₃(15)，MS₄(15)

上面的同步字以两种方式之一产生。

在第一种方法中，在步骤1中对于时隙数i＝1到15重复步骤2，在步骤2中对于一时隙中的位数n＝1到N重复步骤3，在步骤3中使用m序列产生器产生同步位MS_n(i)，在步骤4中输出同步位MS_n(i)。

在第二种方法中，长度为15的N个m序列被产生，在步骤1中对于每帧重复步骤2，在步骤2中对于时隙数i＝1到15重复步骤3，在步骤3中对于一时隙中的位数n＝1到N重复步骤4，在步骤4中输出在步骤3产生的同步位MS_n(i)。

在图7所示的流程图中示出了同步字产生。

参考图7，对于同步字的产生，在步骤711，时隙索引i被设定为1，在步骤713，在时隙#1中的同步索引n被设定为1。在步骤715，从m序列产生器输出同步位MS_n(i)，在步骤717同步索引n被增加1。如果n是4或更小，则例程返回步骤715。如果在步骤719，n大于4，则在步骤721时隙索引i被增加1。如果时隙索引i大于15，则在步骤711，时隙索引i被设定回为初始值1，且上述例程被重复。如果时隙索引i是15或更小，则在步骤713，同步索引n被设定回为初始值1，以便产生在下一个时隙中的同步位，且上述例程被重复。

由于m序列的本性，在图7所示的操作中产生的同步字表现出图8所示的自相关特性。

参考图8，如果帧是同步的，即时隙偏移是0或15的倍数，则同步字的自相关是15N。在异步帧的情况下，即时隙偏移不是0或15的倍数，则同步字的自相关是-N。相应地，通过使用以上述方法产生的同步字，可以高可靠性地校验帧同步。

接着，将描述根据本发明的实施例的在W-CDMA通信系统中用于发送和接收同步字的发送设备和接收设备的结构和操作。

图9是根据本发明的实施例用于在基站或移动台中产生同步字和发送同步字的数据信道发送设备的方框图。

参考图9，同步字产生器911(将在后面结合图11、12和13详细描述)输出在每时隙中N个同步位的同步符号，以产生同步字，即，有15×N个同步位的同步字。控制器921产生第一选择信号sel1以选择从同步字产生器911接收的同步位和在每个时隙的导频周期中的典型导频位，和产生第二选择信号sel2以选择在每个时隙中的导频和其它数据(TPC、TFCI位)。由于导频周期在不同的上行链路和下行链路信道上是不同的，如图3A到3H所示，控制器921产生第一选择信号sel1，用于根据图3A到3H所示的对应的同步位和典型导频位模式，选择要插入对应信道的每个时隙的导频周期中的同步位和典型导频位。控制器921产生第二选择信号sel2，用于根据图2A到2D所示的对应的导频信息定位模式，选择在信道的每个时隙中的导频信息的位置。如此要求第二选择信号sel2是因为所选择的导频信息依赖于图2A到2D所示的上行链路和下行链路信道被插入时隙中的不同的位置。第一选择器913根据图3A到3H所示的对应的模式，响应于第一选择信号sel1，多路复用从同步字产生器911接收的同步位和典型导频位。第二选择器915根据图2A到2D所示的对应的模式，响应于第二选择信号sel2，多路复用从第一选择器913接收的导频和其它数据。第一和第二选择器913和915可以是多路复用器。扩展器917扩展从第二选择器915接收的时隙信息。

在基站(BS)中的发送设备还有同步信道发送器(后面描述)。同步信息经主和副同步信道(P-SCH和S-SCH)或仅经P-SCH被发送。同步信道将在后面参考图16A到18描述。

图10是根据本发明的实施例用于在基站或移动台中接收同步字的接收设备的方框图。

在图10中，同步获取器1013以两个或三个步骤从所接收的信号获取PN码片、时隙和帧同步。同步获取器1013在韩国申请No.99-15332中详细公开。首先描述同步信道的结构。三个同步信道的结构图示于图16A到17C中。

图16A示出了在W-CDMA系统中用于小区搜索的同步信道结构。标号1611表示P-SCH信号，标号1613表示S-SCH信号，标号1615表示公共导频信道信号。一帧由15时隙组成。P-SCH和S-SCH在从每时隙的开头起始的N1码片长度上重叠地发送，因为它们是互相正交的。公共导频信道用具有等于帧长度的周期的不同的PN代码扩展。

具有2¹⁸-1周期的金(gold)码被除以帧长度，被除的金码被用于上面的W-CDMA系统中的不同的PN代码。在全部可用金码中使用了M(＝512)个金码。如图16A所示，在每个时隙中，公共导频信道的发送与P-SCH或S-SCH不重叠。

用于同步信道的同步代码是通过Hadamard(哈达码)序列和层次(分级)序列的模式相加来产生的。分级序列是使用长度分别是n₁和n₂的序列x₁和x₂产生的：

y(i)＝x₂(i mod n₂)+x₂(i div n₁) 其中i＝0，…，(n₁xn₂-)-1

其中x₂和x₂的长度是16。

x₂＝＜0，0，1，1，0，1，0，1，1，1，1，1，0，0，0，1＞

x₁＝＜0，0，1，1，1，1，0，1，0，0，1，0，0，0，1，0＞

通过模式相加y(i)和长度为256的Hadamard序列，产生以下的同步代码。

{c_{sc_n}}＝＜h_n(0)+y(0)，h_n(1)+y(1)，h_n(2)+y(2)，…，h_n(255)+y(255)＞

为了高速Hadamard变换，主同步码C_p和副同步码{C₁，…，C₁₇}被定义为

c_p＝c_{sc_0}

c_1＝c_{sc_i}～～～～(i＝1，…，17)

在每时隙的1/10(即256码片)中，同步码#0 C_p被发送。相同的同步代码被用于所有小区的P-SCH中。使用P-SCH检测所接收的信号的时隙定时。无逗点代码(comma free code)被引入以便从发送器S-SCH。无逗点代码包括32个代码字，每个代码字包括16个符号。在每帧中代码字被重复地发送。代码字的16个符号被映射到用于发送的同步代码。如图16A所示，在每时隙中发送对应于符号i的第i个同步代码。无逗点代码的32个代码字识别32个基站组。由于无逗点代码的特征在于不同的代码字有唯一地不同的循环移位值，所以可以从S-SCH获得关于基站组和帧同步的信息。这里，帧同步表明在扩展频谱系统中PN扩展码的一个周期中的定时或相位的同步。在当前的W-CDMA系统中扩展码和一帧的一个周期都是10ms。因此，这被称为帧同步。

最后，通过计算在所讨论的基站中使用的扩展码的相关值，检测基站的基站代码。前向公共信道诸如导频信道和广播信道可以在计算相关值的过程中使用。尽管在W-CDMA系统中导频符号以TDM(时分多路复用)在广播信道上被发送，而在当前标准协调研究中所讨论的是导频符号的CDM(码分多路复用)发送。

在图16B中，即使当同步信道被发送时，前向公共导频信道1617也是连续CDM发送的。

导频符号和数据可以在公共导频信道上被TDM发送(当前的W-CDMA系统)，或者数据可以在额外的信道上被独立地发送。在后者的情况下，数据信道帧的边界应该与导频信道帧的相同。

图17A、17B和17C是用于帧同步的同步信道的其他概念图。

参考图17A、17B和17C，帧同步表明在扩展频谱系统中的扩展码的一个周期中的定时同步的获取。在图中，同步信道被插入扩展码的一个周期中的预定位置。对应于采用该信道结构的发送器的接收器首先获取同步信道，然后在同步信道获取完成后自动实现帧同步。这里，帧同步表明在扩展频谱系统中的PN扩展码的一个周期中的定时或相位的同步。在当前的W-CDMA系统中扩展码和一帧的一个周期都是10ms。因此，这被称为帧同步。传统的匹配滤波器可以被用于获取同步信道。与当前的W-CDMA系统中的同步相比，只在一个步骤中较不频繁地使用一个同步信道就可以获取帧同步。

图17A图示了在扩展频谱系统中的扩展码的一个周期P中的预定位置发送的同步信道。预定位置离开周期P的起点(即初始态)预定距离L个码片。L在发送器和接收器之间被预定。同步信道在持续时间上是N码片，在本发明的实施例中是256码片。接收器使用匹配滤波器获取同步信道。在完成同步信道获取后，接收器自动获取与PN扩展码的的定时的同步。即，发现扩展码的周期在获取的同步信道之前L码片开始。

在图17B中，以L＝0发送同步信道。即，同步信道的起点与扩展码的周期的起点相同。图17C图示了同步信道的终点与扩展码的周期的起点相同的情况，其L＝P-N。

如果仅一个PN码被用作扩展码，则同步信道的获取等效于扩展码的获取。如果多个PN码被用作扩展码，则用两步来获取扩展码。接收器首先获取同步信道。然后，移动台获得关于扩展码的相位(定时)的信息，尽管它不知道使用了哪个扩展码。然后，接收器基于定时信息通过解扩计算每个扩展码的相关值，通过获得最大的相关值、比较相关值和阈值或结合两者，检测所使用的解扩码。这样，接收器获取了最终的同步。

尽管图17A、17B和17C示出了每个扩展码的周期插入一次同步信道的情况，但也可以设想在多个周期中插入一次同步信道或在一个周期中几次插入同步信道，以便获取扩展码的定时。

图18是用于发送图16A到17C所示的结构的同步信道信号的发送设备的方框图。

参考图18，串行到并行转换器(SPC)1811将接收的公共导频信道信号转换为并行的I和Q信道数据。乘法器1812和1813用信道扩展码CCH扩展I和Q信道公共导频数据。在图18中所使用的所有信道扩展码可以以复数表示。移相器1814将Q信道扩展数据的相位变换90°。加法器1815通过将乘法器1812和移相器1814的输出相加，产生复数扩展加信号i+jQ。

SPC 1821将接收的P-SCH转换为并行的I和Q信道数据。乘法器1822和1823用信道扩展码C_P扩展I和Q信道P-SCH数据。移相器1824将Q信道扩展数据的相位变换90°。加法器1825通过将乘法器1822和移相器1824的输出相加，产生复数扩展加信号i+jQ。

SPC 1831将接收的S-SCH转换为并行的I和Q信道数据。乘法器1832和1833用信道扩展码C_S扩展I和Q信道S-SCH数据。移相器1834将Q信道扩展数据的相位变换90°。加法器1835通过将乘法器1832和移相器1834的输出相加，产生复数扩展加信号i+jQ。

上面的信道发送设备还可以有除了公共导频信道、P-SCH和S-SCH以外的其它公共信道或专用信道。如果是这样，将提供另外的前向公共信道发送器和前向专用信道发送器。

增益控制器1800产生增益控制信号，用于控制每个信道信号的发送功率和确定是否发送该信道信号。特别是当基站在同步模式下工作时，S-SCH的增益被设定为0，从而不发送该S-SCH，如在本发明的一个实施例中实施的那样。多久P-SCH发送一次和以什么功率电平发送也可以由增益控制器1800控制。因此，在本发明中所建议的发送结构可以应用于基站，而与同步模式或异步模式无关。

在同步模式中，增益控制器1800输出0作为增益控制信号Gs-sch，然后，增益调节器1836输出0作为S-SCH信号。在一帧的预定周期中，增益控制器1800在同步模式下以比在异步模式下高的功率输出增益控制信号Gp-sch，并输出0作为增益控制信号Gp-sch。然后，增益调节器1826输出具有1或具有调节的增益的更高的值的P-SCH。换言之，以其正常发送功率或增大的功率电平输出P-SCH信号。增益控制器1800为导频信道产生增益控制信号Gp-ch。在产生P-SCH的增益控制信号Gp-sch的同时，增益控制信号Gp-ch可以是0。

加法器1860总和从增益调节器1816、1826和1836接收的经增益调节的信道信号。基带滤波器1861和1863从加法器1860接收的总和中滤波基带信号。乘法器1862和1864将基带滤波器1861和1863的输出乘以它们对应的载波。

图19是图示了从图16A到17C中所示的结构的同步信道信号获取同步的流程图，这些信号是从图18所示的发送设备接收的。在图19中示意性地描述了根据发送设备(例如，基站)的工作模式(即，同步或异步模式)的接收设备(例如，移动台)的工作。

参考图19，移动台确定其提供服务的基站正工作在哪种模式中。在步骤1818，移动台确定是否在步骤1811通过系统选择是获取了同步模式还是异步模式。如果移动台在步骤1818选择了异步模式，则它执行传统的三步初始小区搜索处理。在步骤1815移动台获取时隙同步，在步骤1817选择代码组和将帧同步，在步骤1819确定在代码组中的基站代码。而如果移动台在步骤1818选择了同步模式，则它在步骤1814获取帧同步，在步骤1818确定基站代码。

图20A、20B和20C是同步获取器1013的实施例的方框图，该同步获取器1013用于从在接收器中接收的同步信道信号获取帧同步。

在图17A所示的同步获取器1013的一个实施例中，移动台接收器使用一个同步信道获取帧同步。参考图20A，接收器通过匹配滤波器1811尝试获取同步信道。帧同步判定器1813由从匹配滤波器1811接收的尝试结果确定是否已经获取了同步信道。帧同步判定器1813是P-SCH获取判定器。在收到来自帧同步判定器1813的判定结果和帧同步信息后，控制器1815基于所收到的信息控制解扩器排(despreader bank)1817的工作。解扩器排1817至少包括一个解扩器用于并行解扩。解扩器排1817以与图10的解扩器1011相同的方式工作。解扩器排1817用可用的扩展序列解扩输入信号，扩展序列判定器1819由从解扩器排1817接收的解扩信号判定使用什么扩展序列作为扩展代码，并校验同步获取。结果被供给控制器1815，通知是否最终同步已经成功。

图20B图示了根据移动台中的控制器的模式选择而工作在同步或异步模式下的同步获取器1013的结构。

控制器1829在同步模式和异步模式之间选择一种操作模式。如果选择了异步模式，则匹配滤波器1821的系数被设定为异步模式的值。然后，图19示出的三步小区搜索被执行。如果选择了同步模式，则移动台的接收器使用匹配滤波器1821尝试获取同步信道。P-SCH获取判定器1823由从匹配滤波器1821接收的尝试结果确定是否已经获取了P-SCH。在收到来自P-SCH获取判定器1823的判定结果和帧同步信息后，控制器1829基于所收到的信息控制解扩器排1831的工作。解扩器排1823用可用的扩展序列解扩输入信号。扩展序列判定器1833由从解扩器排1831接收的解扩信号判定使用什么扩展序列作为扩展代码，并校验同步获取。结果被供给控制器1829，通知是否最终同步已经成功。

图20C图示了同步获取器1013的第三个实施例，其中不是由控制器1857选择同步模式或异步模式，而是通过两个匹配滤波器1851和1853，计算输入信号相对于在同步模式下的主同步代码和相对于于在异步模式下的主同步代码的相关值，从这些相关值判定系统工作模式。第一匹配滤波器1851被构造成计算在同步模式下的主同步代码的相关值和系数。第二匹配滤波器1853被构造成计算在异步模式下的主同步代码的相关值和系数。P-SCH获取判定器1855接收来自匹配滤波器1851和1853的相关性，确定系统工作模式。在异步模式下，P-SCH获取判定器1855进一步校验时隙同步。在同步模式下，P-SCH获取判定器1855进一步校验帧同步。如果系统工作在异步模式下，则控制器1857通过传统的三步小区搜索进行最终获取处理。如果系统工作在同步模式下，则控制器1857基于关于帧同步的信息控制解扩器排1863的工作。解扩器排1863用可用的扩展序列解扩输入信号，扩展序列判定器1865由从解扩器排1863接收的解扩信号确定使用什么扩展序列作为扩展代码，并校验同步获取。结果被供给控制器1857，通知是否最终同步已经成功。

现在参考图10描述在接收设备中从图9所示的发送设备接收的同步字的校验。在图10中，解扩器1011基于从同步获取器1013接收的同步信息，解扩所接收的信道信号。控制器1015产生控制信号，用于从图2A到2D中所示的格式的时隙信号中从对应的信道分离和选择导频和其它数据。多路分解器1017响应于从控制器1015接收的选择信号，在解扩时隙中具有图3A到3H所示的同步位模式的导频信号中，多路分解对应信道的导频和其它数据。这里，多路分解器1017反向地执行图9中所示的第二选择器916的操作。同步字提取器1019从每时隙中的导频中提取同步位。即，同步字提取器1019从在图3A到3H中所示的导频位中提取标黑的同步位。同步字提取器1019执行图9中所示的第一选择器913的逆操作。同步字提取器1019的操作可以在控制器1015的控制下执行。

帧同步校验器1023从同步字提取器1019接收同步位，从同步字产生器1021接收同步字，并校验帧同步。图15是帧同步校验器1023的方框图。

参考图15，帧同步校验器1023从同步字提取器1019接收同步位，从同步字产生器1021接收自动产生的同步字，产生帧同步校验信号。加法器1511将两个同步字逐位相加。累加器1513以帧为基础累加相加信号，并计算两个同步字的相关值。确定器1515由从累加器1513接收的相关值确定是否已经获取了帧同步。确定器1515比较预定阈值和累加器1513的输出，以便校验帧同步，如图15中的例子所示。即，如果接收的相关值是阈值或更大，则确定器1515确定已经获取了帧同步。否则它确定帧没有同步。在后者的情况下，同步获取器1013响应于确定器1515的通知，获取帧同步。

图9的同步字产生器911(发送器部分)和图10的同步字产生器1021(接收器部分)可以使用m序列产生同步字。如果一帧包括15时隙或2^P-1时隙，则m序列的长度等于时隙的数目，m序列的数目等于在一时隙中同步位的数目N。同步字产生器911和1021可以被构成为如图11、12和13所示。

图11是同步字产生器的实施例的方框图。

参考图11，根据从时钟产生器1121接收的时钟信号，N(一时隙中的位数)个m序列产生器1111到111N每个在每时隙中同步地输出一位。选择器1123多路复用从m序列产生器1111到111N接收的同步位。即，m序列产生器1111到111N的同步位被顺序地输出作为N位的同步符号。假定一帧有15时隙，每个m序列产生器输出周期15的m序列。因此，整个同步字序列的周期是15时隙(即，一帧)，在该周期，输出了15×N个同步位。在图11中，m序列产生器1111到111N可以产生不同的m序列或部分m序列产生器产生其它m序列移位的m序列

图12是同步字产生器的另一个实施例的方框图。

参考图12，同步字产生器包括：m序列产生器1211，用于产生m序列；延迟器1212到121N，用于将m序列分别延迟预定时间延迟值；和选择器1223，用于多路复用从延迟器1212到121N接收的N-1个m序列。这里，m序列产生器1211和延迟器1212到121N根据时隙周期的时钟信号，每个产生每时隙一位的m序列，并延迟该m序列。即，N位同步符号直接从m序列产生器1211产生，分别延迟的m序列从延迟器1212到121N产生。尽管图12所示的实施例描述了m序列产生器1211的m序列同时地输入到每个延迟器1212到121N的情况，也可以考虑延迟器1212的输出同时供给选择器1223和1213(未示出)，延迟器1213的输出同时供给选择器1223和1214(未示出)的情况。m序列产生器1211可以产生周期15的m序列。因此，整个同步字序列的周期是15时隙，即在一帧周期输出15×N同步位。延迟器1212到121N有1到15个时钟脉冲作为它们的延迟值，输出不同的m序列。应该注意由于m序列的本性，延迟的序列也都是m序列。

图13是同步字产生器的第三个实施例的方框图。

参考图13，m序列被外部产生并存储在同步字存储器1311中。与图11和12中产生的同步字相同的同步字，以图5所示的模式被产生。该方法可应用于存储器设备有额外容量的情况。

图14图示了一种设备，用于将关于同步字的长度的信息施加到图11、12或13所示的结构的同步字产生器911和1021。在图14中，同步字产生器的输入部分是共同的，与图11、12或13所示的结构无关，没有在其它图中示出。同步字产生器911和1021从同步字控制器1411接收关于同步字大小的信息(例如，N)，根据所接收的信息输出同步字(例如，在一时隙中N位和在一帧中15N位)。

上述同步获取例程在一个同步校验完成后结束，如图21A所示，或者在每个预定周期中重复执行，如图21B所示。

参考图21A，在步骤2111中同步获取之后，在步骤2113计算同步字的相关性，从而校验获取的帧同步。在步骤2115，如果相关值大于阈值，则帧同步校验终止，帧解调和解码被重复执行。否则，例程返回到步骤2111。

参考图21B，在步骤2121中同步获取之后，在步骤2123计算同步字的相关值，从而校验获取的帧同步。在步骤2115，如果相关值大于阈值，则帧同步校验终止，帧解调和解码被重复执行，且然后例程回到步骤2123以校验在下一个周期中的帧同步。否则，例程返回到步骤2121。

根据上述的本发明的实施例，由于m序列的本性，所产生的同步字表现出图8所示的相关特性。如果帧是同步的，即，偏移是0或15的倍数，则同步字的自相关是15×N，如果帧不是同步的，则自相关是-N。因此，使用该方法产生的同步字可以高可靠性地校验帧同步。

尽管已经参考其优选实施例示出和描述了本发明，但对本领域的技术人员而言，应该理解，不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围，可以进行形式和细节的各种改变。

Claims

1.一种在CDMA通信系统中用于产生同步字的设备，该同步字用于每个都具有多个时隙的帧的同步，该设备包括：

至少两个m序列产生器，每个用于产生多个序列项：和

选择器，用于多路复用从m序列产生器接收的序列项，并在所述时隙中指定多路复用的序列项。

2.如权利要求1所述的设备，其中一帧的持续时间为10ms，且有15个时隙。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述m序列产生器产生不同的m序列。

4.如权利要求3所述的设备，还包括多个延迟器，用于通过延迟从所述m序列产生器接收的m序列来产生其它不同的m序列。

5.如权利要求3或4所述的设备，其中由所述m序列产生器产生的m序列的数目等于在所述时隙中同步位的数目。

6.一种在CDMA通信系统中用于产生同步字的方法，该同步字用于每个都具有多个时隙的帧的同步，包括以下步骤：

从至少两个m序列产生器产生多个序列项；和

由选择器多路复用所述序列项，并在所述时隙中指定多路复用的项。

7.如权利要求6所述的方法，其中一帧的持续时间为10ms，且有15个时隙。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述m序列产生器产生不同的m序列。

9.如权利要求8所述的方法，还包括通过延迟在多个延迟器中从所述m序列产生器接收的m序列来产生其它不同的m序列的步骤。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中由所述m序列产生器产生的m序列的数目等于在所述时隙中同步位的数目。

11.一种在CDMA通信系统中用于产生帧同步字的设备，该帧同步字包括在一帧的时隙中的第一同步符号和第二同步符号，用于帧同步，该设备包括：

第一m序列产生器，用于产生和该帧的时隙一样多数目的第一序列项，并输出该第一序列项作为所述第一同步符号序列；

第二m序列产生器，用于产生不同于所述第一序列项的和该帧的时隙一样多数目的第二序列项，并输出该第二序列项作为所述第二同步符号序列；和

选择器，用于多路复用从所述第一和第二m序列产生器接收的第一和第二同步符号，并在对应的时隙中指定多路复用的符号。

12.如权利要求11所述的设备，其中第二m序列产生器，用于产生移位的第一序列项，并输出该移位的第一序列项作为所述第二同步符号序列。

13.一种在CDMA通信系统中用于产生帧同步字的设备，该帧同步字包括在一帧的时隙中的第一到第四同步符号，用于帧同步，该设备包括：

第一到第四m序列产生器，用于产生不同的序列项，并输出这些序列项作为所述第一到第四同步符号，每个同步符号具有和该帧的时隙一样多数目的序列项；

选择器，用于多路复用从所述第一到第四m序列产生器接收的所述第一到第四同步符号，并在对应的时隙中指定多路复用的符号。

14.一种在CDMA通信系统中用于产生帧同步字的设备，该帧同步字包括在一帧的时隙中的第一到第四同步符号，用于帧同步，该设备包括：

第一和第二m序列产生器，用于产生不同的序列项，并输出这些序列项作为所述第一和第二同步符号，每个同步符号具有和该帧的时隙一样多数目的序列项；

第一和第二延迟器，用于将所述第一和第二同步符号延迟一时隙，并输出所延迟的同步符号分别作为第三和第四同步符号；和

选择器，用于多路复用从所述第一到第四m序列产生器接收的所述第一到第四同步符号，并在对应的时隙中指定多路复用的所述第一到第四同步符号。

15.一种在CDMA通信系统中用于产生帧同步字的设备，该帧同步字包括在一帧的时隙中的第一到第四同步符号，用于帧同步，该设备包括：

m序列产生器，用于产生和该帧的时隙一样多数目的序列项，并输出所述序列项作为第一同步符号；

第一、第二和第三延迟器，用于分别将所述第一同步符号延迟预定值，并输出所延迟的同步符号分别作为第二到第四同步符号；和

选择器，用于多路复用从所述第一m序列产生器和第一、第二和第三延迟器接收的所述第一到第四同步符号，并在对应的时隙中指定多路复用的所述第一到第四同步符号。

16.一种在异步CDMA通信系统中用于产生帧同步字的设备，该帧同步字包括在一帧的时隙中的第一到第八同步符号，用于帧同步，该设备包括：

第五到第八m序列产生器，用于分别产生移位的第一到第四序列项，作为所述第五到第八同步符号，每个同步符号具有和该帧的时隙一样多数目的序列项；和

选择器，用于多路复用从所述第一到第八m序列产生器接收的第一到第八同步符号，并在对应的时隙中指定多路复用的第一到第八符号。

17.一种在CDMA通信系统中的帧同步校验设备，其中一帧有多个时隙，每时隙有多个位，每帧具有同步字，该设备包括：

至少两个m序列产生器，其每个用于产生和该帧的时隙一样多数目的序列项；

同步字产生器，用于多路复用从所述m序列产生器接收的序列项，在对应的时隙中指定多路复用的同步符号，并输出帧同步字；

解扩器，用于解扩从基站设备接收的同步字的时隙数据：

同步字提取器，用于从解扩的时隙提取所述同步符号；和

帧同步校验器，用于通过比较所产生的同步符号和所提取的同步符号，校验帧同步。