DE69737670T2

DE69737670T2 - Signalübertragungsverfahren, sender und empfänger für ein mobiles kommunikationssystem

Info

Publication number: DE69737670T2
Application number: DE1997637670
Authority: DE
Inventors: Kenichi Yokosuka-shi HIGUCHI; Mamoru Yokohama-shi Sawahashi; Fumiyuki Yokohama-shi ADACHI; Koji Yokohama-shi Ohno; Akihiro Yokosuka-shi Higashi
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2017-03-05
Also published as: CN1180463A; CA2217575C; CN1185819C; CA2217575A1; CN1390000A; KR100311968B1; EP0825737A1; EP0825737B1; DE69737670D1; CN1080047C; EP0825737A4; US6167037A; JP3214860B2; WO1997033400A1; KR19990008317A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Signalübertragungsverfahren, einen Sender, einen Empfänger und ein Spreizcode-Synchronisationsverfahren in Mobilkommunikationssystemen, auf die ein Direktsequenz-Spreizbandtechnik-Verfahren (DS-CDMA) angewendet wird, das einen Mehrfachzugriff unter Verwendung von Direktsequenzen durchführt.
Stand der Technik
Das DS-CDMA-Kommunikationsverfahren ist ein Verfahren, das Informationsdaten nach Spreizen ihrer Bandbreite unter Verwendung eines Codes mit einer viel höheren Rate als die Informationsdatenrate überträgt, und zu seiner Anwendung auf zellulare Systeme wurde intensive Forschung und Entwicklung betrieben. Dies kommt daher, da die DS-CDMA-Systeme Merkmale wie beispielsweise das Ermöglichen eines flexiblen Zellentwurfs aufweisen, die es ermöglichen werden, die Kapazität im Sinne der Anzahl von Nutzern im Vergleich zum herkömmlichen Vielfachzugriff im Frequenzmultiplex (FDMA) oder Vielfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA) zu erhöhen.
Die DS-CDMA-Systeme umfassen zwei Spreizverfahren: Eines führt ein Spreizen unter Verwendung eines als "kurzen Code" bezeichneten Spreizcode mit einer Periode gleich der Periode der Informationssymbole durch, und das andere führt ein Spreizen unter Verwendung eines als "langen Code" bezeichneten Spreizcode mit einer viel längeren Periode als die Periode der Informationssymbole durch. Als Spreizcodes werden Gold-Codes oder andere Codes verwendet. Die Gold-Codes bestehen aus zwei M (maximalen) Sequenzen, und die zur gleichen Gruppe gehörenden Gold-Codes können in ihrer Periode entsprechender Anzahl generiert werden.
Dementsprechend ist die generierbare Anzahl der Gold-Codes nicht größer als die dem Verarbeitungsgewinn bzw. "processing gain" (PG) oder Spreizverhältnis entsprechende Anzahl. Daraus ergibt sich, dass in zellularen Systemen der gleiche Spreizcode auf Grund von Interferenz von anderen Zellen nicht innerhalb mehrer Zellen verwendet werden kann, und dies stellt ein Wiederverwendungsproblem bei der Zuweisung von Spreizcodes dar.
Andererseits ermöglicht es die Verwendung langer Codes, eine große Anzahl von Codes durch Verlängerung ihrer Periode zu generieren. Somit kann in einer Konfiguration mit einer Vielzahl von Zellen jede Zelle unabhängig von den anderen Zellen Nutzern Spreizcodes zuweisen. Dies ist der Fall, da auf Grund der großen Anzahl der Codes die Wahrscheinlichkeit sehr klein ist, dass der gleiche Code zur gleichen Zeit in einer anderen Zelle verwendet wird.
In zellularen Systemen existieren neben der sich auf dem kürzesten Pfad von dem sendenden Punkt ausbreitenden eintreffenden Funkwelle verzögerte Wellen, die sich aus Reflektion und Brechung auf Grund von Hindernissen oder der Bodenbeschaffenheit ergeben, wie beispielsweise umgebende Gebäude, Berge, Türme usw.
Da die verzögerten Wellen üblicherweise zu Interferenzsignalen bezüglich gewünschter Wellen werden, verschlechtern sie die empfangene Charakteristik. Im DS-CDMA-System werden die Informationssignale als sehr schnelle Signale übertragen. Wenn sie auf ein 1 MHz-Band gespreizt werden, können somit die gewünschten Wellen von verzögerten Wellen mit einer Verzögerung von einer Mikrosekunde durch Durchführen einer Korrelationserfassung mit einer Auflösung von einer Mikrosekunde getrennt werden. Ein Kombinieren dieser Wellen nach unabhängiger Demodulation, was als RAKE-Kombinieren bezeichnet wird, hat den Vorteil, dass die Leistung der verzögerten Wellen voll ausgenutzt wird.
Da in diesem Fall in dem System mit kurzen Codes jedes der aufeinander folgenden Informationssymbole durch einen Spreizcode vom gleichen Muster gespreizt wird, können die verzögerten Wellen mit einer Verzögerung von mehr als einem Informationssymbol nicht kombiniert werden. Im Gegensatz dazu können in dem System mit langen Codes die verzögerten Wellen mit einer Verzögerung von mehr als einem Informationssymbol RAKE-kombiniert werden, da hier die aufeinander folgenden Informationssymbole mit unterschiedlichen Teilen eines langen Codes gespreizt werden.
Obwohl der lange Code wie vorangehend beschrieben verschiedene Vorteile hat, hat er den Nachteil, dass es eine lange Zeit dauert, die Synchronisation des Spreizcodes herzustellen. Ein DS-CDMA-Empfänger muss insbesondere eine Synchronisation der Phase einer Spreizcodereplik an der Empfängerseite mit der Phase des Spreizcodes in einem empfangenen Signal am Beginn der Kommunikation herstellen. Da der lange Code im Vergleich zum kurzen Code eine viel längere zu durchsuchende Spreizcodephase aufweist, wird zum Herstellen der Synchronisation eine viel längere Zeit benötigt.
Der Empfänger führt die Korrelationserfassung unter Verwendung eines wie in 3 gezeigten Optimalfilters und eines wie in 4 gezeigten Schiebekorrelators durch.
(Beschreibung basierend auf 3)
Das Optimalfilter umfasst üblicherweise Verzögerungselemente 1 mit einer Verzögerung von einem Chip, und Spreizcodemultiplizierer 2, wobei die Anzahl jeweils dem Verarbeitungsgewinn entspricht. Jeder der Spreizcodemultiplizierer 2 kann aus einem Exklusiv-ODER-(EXOR-)Schaltkreis bestehen, weil die Spreizcodereplik üblicherweise binär ist. Ein auf das Basisband mit der Null-IF-Frequenz umgesetztes und dem Optimalfilter eingegebenes Spreizmodulationssignal wird dem Verarbeitungsgewinn entsprechend eine Anzahl von Malen verzögert, und sie werden jeweils mit einer von einem Spreizcodereplikgenerator 3 zugeführten Spreizcodereplik multipliziert. Die sich ergebenden Produktsignale werden durch einen Addierer 4 summiert. Wenn die Phase des Spreizcodes in dem Spreizmodulationssignal mit der Phase der Spreizcodereplik synchron ist, nimmt die Ausgabe des Addierers 4 einen Korrelationsscheitelwert an, dessen Leistung durch einen Faktor des Verarbeitungsgewinns gegenüber der mit asynchronen Phasen erhaltenen durchschnittlichen Leistung erhöht ist. Da das Optimalfilter die Korrelation unter Verwendung von Raumintegration erfasst, hat es somit den Vorteil, dass es die initiale Erfassungszeit des Spreizcodes verkürzt.
(Beschreibung basierend auf 4)
In dem Schiebekorrelator multipliziert ein Multiplizierer 6 das Spreizmodulationssignal mit einer durch einen Spreizcodereplikgenerator 5 generierten Spreizcodereplik, und dann führt ein Integrate-and-Dump-Schaltkreis 7 ein Integrieren des sich ergebenden Produktes um einen Betrag des Verarbeitungsgewinns durch. Der Multiplizierer kann aus einem EXOR bestehen, weil die Spreizcodereplik üblicherweise binär ist. Die Integralzeit in dem Integrate-and-Dump-Schaltkreis 7 ist üblicherweise eine Informationssymbolperiode. Das integrierte Signal wird durch einen quadratischen Gleichrichter 8 quadratisch gleichgerichtet, um seine Amplitudenkomponente zu generieren, deren Wert einer Schwellenwertentscheidung durch einen Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 9 unterzogen wird. Somit wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob sie synchronisiert sind oder nicht. Falls der Integralwert den Schwellenwert nicht überschreitet wird entschieden, dass sie noch nicht synchronisiert sind, und der Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 9 steuert einen digital gesteuerten Taktgenerator 10 derart, dass die Phase der von dem Spreizcodereplikgenerator 5 ausgegebenen Spreizcodereplik durch ihre Verschiebung um J Chips (üblicherweise J = 1) aktualisiert wird. Da der Schiebekorrelator ein Zeitintegral durchführt, ist er somit in der Schaltkreisgröße kleiner als das Optimalfilter, benötigt jedoch eine längere Zeit für die initiale Erfassung.
Wie vorangehend beschrieben benötigt das Optimalfilter auf Grund des Raumintegrals eine kürzere Erfassungszeit, ist jedoch in der Schaltkreisgröße größer. Im Gegensatz dazu ist der Schiebekorrelator in der Schaltkreisgröße auf Grund des Zeitintegrals kleiner, benötigt jedoch eine längere Erfassungszeit.
Mit den Definitionen

A:

die Anzahl von zu durchsuchenden langen Codes,

Q:

die Anzahl von Phasen der gesamten Chips eines zu durchsuchenden langen Codes,

PG:

der Verarbeitungsgewinn,

M:

die Anzahl von zur Korrelationserfassung zu integrierenden Symbolen,

T_C:

Chipperiode,

N_SC:

die Anzahl von Schiebekorrelatoren,

N_MF:

die Anzahl von Optimalfiltern,

T_SC:

Erfassungszeit des Schiebekorrelators, und

T_MF:

Erfassungszeit des Optimalfilters, ergeben sich die Erfassungszeiten des Schiebekorrelators und des Optimalfilters wie folgt, wenn kein thermisches Rauschen oder keine Kreuzkorrelation auf Grund von Interferenz von den verzögerten Wellen von anderen Nutzern oder dem eigenen Kanalsignal vorhanden ist.

Im Fall des Schiebekorrelators: TSC = A × Q × PG × M × TC/NSC
Im Fall des Optimalfilters TMF = A × Q × M × TC/NMF
Da bei Verwendung des langen Codes die zu durchsuchende Anzahl A von langen Codes und die Anzahl Q von Phasen enorm sind, ergibt sich das Problem, dass eine sehr lange Erfassungszeit benötigt wird.
Offenbarung der Erfindung
Wie vorangehend beschrieben hat ein Mobilkommunikationssystem unter Verwendung langer Codes das Problem, dass für eine Mobilstation nach dem Einschalten der Mobilstation eine sehr lange Zeit notwendig ist, um den Spreizcode vor der Erfassung eines Steuerkanals von einer Basisstation zu erfassen.
Des Weiteren muss ein Empfänger zum Erfassen eines Kanals in einer zellularen Umgebung, in der keine Zeitsynchronisation zwischen Basisstationen hergestellt ist, eine Codesuche durchführen, eine Operation zum Erfassen eines zum Spreizen des Signals auf einem Empfangskanal verwendeten Spreizcodes. In der Praxis muss der Empfänger Spreizcodes erfassen, die zum Spreizen von über Kanäle von einer Vielzahl von Basisstationen übertragenen Signalen verwendet werden, um eines der Signale zu empfangen. Anschließend führt der Empfänger die Erfassung durch, und misst den empfangenen Pegel, um den zu verbindenden Kanal zu bestimmen. Die in der zellularen Umgebung zum Vollenden der Erfassung des Kanals benötigte Zeitdauer entspricht somit der für die Codesuche benötigten Zeitdauer, und es braucht somit eine enorme Zeit, wenn der lange Spreizcode zum Spreizen verwendet wird.
Darüber hinaus ändert sich in der Mobilkommunikationsumgebung mit der Bewegung des Empfängers die Zelle oder die Basisstation, mit der der Empfänger (die Mobilstation) kommuniziert. Um das Umschalten zu erreichen muss der Empfänger die Zellsuche durch Messen der empfangenen Pegel durch regelmäßiges Herstellen der Erfassung der Spreizcodes auf mit Basisstationen verbundenen Kanälen durchführen, wobei die Basisstationen die gegenwärtige Basisstation umgeben, mit der der Empfänger gegenwärtig kommuniziert.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Signalübertragungsverfahren, einen Sender und einen Empfänger, und ein Spreizcode-Synchronisationsverfahren bereitzustellen, die eine schnelle, hochgenaue Erfassung des Spreizcodes in einer Mobilstation in einem Mobilkommunikationssystem mit Verwendung langer Codes erreichen können.
Gemäß einem erstem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Signalübertragungsverfahren zur Übertragung an einer Sendeseite in einem Mobilkommunikationssystem bereitgestellt, wobei ein Signal eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes doppelt gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eins ist, mit den Schritten:
Maskieren des zweiten Spreizcodes für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen, wenn das Signal doppelt gespreizt wird, an der Sendeseite;
Erfassen der Empfangszeit des zweiten Spreizcodes aus einem empfangenen Signal für M Symbole, während derer der zweite Spreizcode maskiert ist, an einer Empfangsseite.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Sender zur Übertragung eines Signals in einem Mobilkommunikationssystem bereitgestellt, wobei das Signal eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes doppelt gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eines ist, mit:
einer Maskierungseinrichtung zum Maskieren des zweiten Spreizcodes für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen, wenn das Signal doppelt gespreizt wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem bereitgestellt, in welchem ein Signal übertragen wird, das eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes doppelt gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eins ist, mit:
einer Empfangseinrichtung zum Empfangen des übertragenen doppelt gespreizten Signals, wobei der zweite Spreizcode für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen maskiert ist; und
einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Empfangszeit des zweiten Spreizcodes unter Verwendung des empfangenen Signals für M Symbole, während derer der zweite Spreizcode maskiert ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Mobilkommunikationssystem zur Übertragung eines Signals bereitgestellt, das eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eins ist, mit:
einem Sender einschließlich einer Einrichtung zum Maskieren des zweiten Spreizcodes für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen, wenn das Signal doppelt gespreizt wird; und
einem Empfänger einschließlich einer Einrichtung zum Erfassen der Empfangszeit des zweiten Spreizcodes aus einem empfangenen Signal für M Symbole, während derer der zweite Spreizcode maskiert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist ein Diagramm, das den Algorithmus des Spreizcode-Synchronisationsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
2 ist ein Diagramm, das die Rahmenstruktur eines Spreizmodulationsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
3 ist ein Blockschaltbild, das ein herkömmliches Optimalfilter zeigt,
4 ist ein Blockschaltbild, das einen herkömmlichen Schiebekorrelator zeigt,
5 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel eines Codespreizverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
6 ist ein Diagramm, das ein Suchverfahren der Langcode-Erfassung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
7 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in einem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
8 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
9 ist ein Diagramm, das die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
10 ist ein Diagram, das einen anderen Algorithmus der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
11 ist ein Diagramm, das einen anderen Algorithmus der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
12 ist ein Diagram, das einen anderen Algorithmus der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
13 ist ein Diagramm, das einen anderen Algorithmus der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
14 ist ein Diagram, das einen anderen Algorithmus der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
15 ist ein Diagramm, das einen anderen Algorithmus der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
16 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
17 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
18 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchrorisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
19 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den 19A und 19B veranschaulicht,
19A ist ein Blockschaltbild, das einen Langcode-Synchronphasendetektor in dem Blockschaltbild zeigt, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
19B ist ein Blockschaltbild, das die in 19A nicht gezeigten Schaltungen in dem Blockdiagramm zeigt, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
20 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
21 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
22 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration für die Spreizcode-Synchronisationsverarbeitung in dem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
23 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den 23A und 23B veranschaulicht,
23A ist ein Diagramm, das eine mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziierte Übertragungsrahmenstruktur veranschaulicht,
23B ist ein anderes Diagramm, das die mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziierte Übertragungsrahmenstruktur veranschaulicht,
24 ist ein Diagramm, das einen Algorithmus des mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziierten Spreizcode-Synchronisationsverfahrens veranschaulicht,
25 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den 25A und 25B veranschaulicht,
25A ist ein Blockschaltbild, das einen Langcode-Zeitpunktdetektor in einem mit einem Spreizcode- Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziierten Synchronisationsdetektor zeigt,
25B ist ein Blockschaltbild, das einen Langcode-Gruppenzeitpunktdetektor und einen Langcode-Identifizierungsschaltkreis in dem mit einem Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziierten Synchronisationsdetektor zeigt,
26 ist ein Diagramm, das eine Rahmenstruktur eines Algorithmus des Spreizcode-Synchronisationsverfahrens gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
27 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den 27A und 27B veranschaulicht,
27A ist ein Blockschaltbild, das einen Langcode-Zeitpunktdetektor in einem mit dem Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziierten Synchronisationsdetektor zeigt, und
27B ist ein Blockschaltbild, das einen Langcode-Identifizierungsschaltkreis in dem mit dem Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung assoziierten Synchronisationsdetektor zeigt.
Beste Ausführungsform der Erfindung
1 ist ein Diagramm, das einen grundlegenden Betriebsalgorithmus von Ansprüchen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht (S1000-S1400). Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerkanal unter Verwendung eines kurzen Codes in Verbindung mit einem langen Code als ein Spreizcode gespreizt. Eine Vielzahl von Zellen teilt sich die gleichen kurzen Codes, und jede Basisstation weist einen unterschiedlichen langen Code auf. Wie in 2 gezeigt wird der lange Code bei jedem festen Intervall für M Symbole maskiert, sodass die maskierten Teile nur durch den kurzen Code gespreizt werden. Jede Basisstation überträgt einen durch einen derartigen Spreizcode gespreizten Steuerkanal.
6 veranschaulicht ein Suchverfahren des Langcode-Erfassungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Mobilstation führt als erstes eine Korrelationserfassung durch ein Optimalfilter unter Verwendung eines als Spreizcodereplik von allen Zellen geteilten kurzen Codes bei S1000 von 1 durch.
Die Korrelationserfassung wird durch das Optimalfilter für X Perioden des langen Codes durchgeführt, und der maximale Korrelationsausgabescheitel wird in der Periode bei S1100 von 1 erfasst. Die Mobilstation wird mit der Basisstation verbunden, die das mit dem maximalen Korrelationsscheitel assoziierte Signal gesendet hat.
Da in diesem Fall vorab bestimmt wird, welche Phase des langen Codes nach den Symbolen kommt, wo der lange Code maskiert ist, das heißt, die nur durch den kurzen Code gespreizten Symbole, kann die Phase des langen Codes anhand der maximalen Korrelationsausgabescheitelphase des kurzen Codes identifiziert werden. Nur weil sich die Arten der langen Codes von Basisstation zu Basisstation unterscheiden, muss die Suche für die gesamten langen Codes bei S1200 von 1 durchgeführt werden. Die Suche kann durch den Schiebekorrelator durchgeführt werden, was eine Reduzierung der verbrauchten Leistung ermöglicht.
Die Genauigkeit der Korrelationserfassung kann durch Integrieren eines für eine Vielzahl von Informationssymbolen einem Verarbeitungsgewinn-Integral unterworfenem Signal unter Berücksichtigung der Polarität des Signals verbessert werden. Während das herkömmliche System mit langem Code über die gesamten Chipphasen aller Arten von langen Codes suchen muss, kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Erfassungszeit drastisch reduzieren. Da das Optimalfilter nur für die Korrelationserfassung des kurzen Codes über die erste Periode des langen Codes verwendet wird, und dann der Schiebekorrelator mit einem geringeren Leistungsverbrauch für die Suche des langen Codes verwendet wird, kann daneben die Leistungseinsparung durch den Korrelationsdetektors genutzt werden.
Nachdem die Erfassung des Spreizcodes hergestellt wurde, wird der Suchvorgang während einer Kommunikation wie folgt durchgeführt. Als erstes werden im Erfassungsvorgang beim Einschalten die Korrelationsscheitel des kurzen Codes an den maskierten Teilen des langen Codes durch das Optimalfilter unter Verwendung einer Spreizcodereplik des kurzen Codes erfasst. Aus den erfassten Scheiteln werden N dominante Scheitel im Schritt S1300 von 1 gespeichert. In gewöhnlichen zellularen Konfigurationen ist N die Anzahl der zu verbindenden Basisstation und ihrer umgebenden sechs Basisstationen, was sieben ergibt.
Da die Mobilstation gegenwärtig mit der Basisstation verbunden ist, die den maximalen Korrelationserfassungsscheitel (empfangener Signalpegel) des kurzen Codes ergibt, ist es zur Bestimmung der Handover-Basisstation bei einer sich bewegenden Mobilstation notwendig, die empfangenen Signalpegel der Steuerkanäle (Perch-Kanäle) benachbarter Zellen zu erfassen. Da in diesem Fall die Positionen von Korrelationserfassungswerten des kurzen Codes der benachbarten Zellen im Voraus bekannt sind, ist es ausreichend, die Arten der langer Codes an den synchronisierten Positionen in absteigender Reihenfolge der Größe des empfangenen Signalpegels zu suchen. Somit ergibt sich die Suchzeit bei Verwendung des Schiebekorrelators als TSC = (B +(B – 1) + (B – 2) + 2) × PG × M × TC/NSC wobei B die Anzahl der zu suchenden benachbarten Zellen ist. Somit kann die Suchzeit drastisch reduziert werden (S1400 von 1). Diese Suchzeit ergibt sich unter der Annahme, dass kein thermisches Rauschen oder Interferenzsignal vorhanden ist, und damit unter der Annahme, dass die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Erfassung gleich Null ist. Da in der Praxis jedoch die zellulare Umgebung thermisches Rauschen und Kreuzkorrelationen auf Grund verzögerter Wellen von anderen Nutzern und des Kanals selbst aufweist, muss die Suchzeit länger angesetzt werden, um eine befriedigende Synchronisationserfassungswahrscheinlichkeit zu erhalten. Wenn dies berücksichtigt wird ist es jedoch offensichtlich, dass die Erfassungszeit in der vorliegenden Erfindung im Vergleich zur herkömmlichen seriellen Suche der langen Codes deutlich reduziert werden kann.
9 veranschaulicht den mit einem Spreizcode-Synchronisationsverfahren eines Aspekts der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehenden Betriebsalgorithmus.
Die Mobilstation führt als erstes eine Korrelationserfassung zwischen dem empfangenen Signal und dem als die Spreizcodereplik verwendeten kurzen Code (erster Spreizcode) durch, um die Phase des empfangenen langen Codes (zweiter Spreizcode) anhand des Zeitpunkts des maximalen Scheitels im Schritt S2000 zu erfassen. Die Operation wird von nun an als "Langcode-Phasenerfassung" bezeichnet. Anschließend erfasst die Mobilstation für die erfasste empfangene Phase des langen Codes die Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und einem durch Multiplizieren des langen Codes und kurzen Codes erhalten Codes (von nun an als "langer Code kurzer Code" bezeichnet), der als die Spreizcodereplik verwendet wird, um die Arten des empfangenen langen Codes im Schritt S2100 zu identifizieren. Die Verfahren der Schritte S2100-S2400 werden nachfolgend als "Langcode-Identifizierung" bezeichnet. Somit werden erfasste Korrelationswerte jeweiliger langer Codes im Schritt S2200 in einem Speicher gespeichert, und der maximale Korrelationswert wird im Schritt S2300 ausgewählt.
Des Weiteren wird für den maximalen Korrelationswert im Schritt S2400 eine Schwellenwertentscheidung durchgeführt. Falls der maximale Korrelationswert den Schwellenwert überschreitet wird entschieden, dass die vorliegende Spreizcodereplik der empfangene Spreizcode ist, womit die Spreizcodesynchronisation vervollständigt ist. Wenn der maximale Korrelationswert den Schwellenwert nicht überschreitet wird die Langcode-Identifizierung wie in 9 gezeigt wiederholt, oder es wird die Spreizcode-Synchronisationserfassung nach Ändern des langen Codes im Schritt S2500 durchgeführt. Nach Vervollständigen der Korrelationserfassung mit den gesamten in dem System definierten langen Codes wird entschieden, dass der lange Code, der den maximalen Korrelationswert ergibt, genau der zum Spreizen des empfangenen Signals verwendete lange Code ist. In der vorhergehenden Beschreibung in Verbindung mit 9 und anderen wurde die Arbeitsweise für den Fall beschrieben, wo die Mobilstation die bei der initialen Stufe der Kommunikation zu verbindende Zelle bestimmt. Die Mobilstation kann sich auch mit der Suche der benachbarten Zellen zur Durchführung des Handovers durch Setzen der Anzahl der in der Langcode-Phasenerfassung zu erfassenden Phasen gleich der Anzahl der Zellen befassen, und durch Treffen einer Entscheidung, dass die Arten der durch die Korrelationserfassung in der Langcode-Phasenidentifizierung bestimmten langen Codes diejenigen langen Codes sind, die durch die benachbarten Zellen verwendet werden, die die gegenwärtig verbundene Zelle meldet.
10 veranschaulicht den Betriebsalgorithmus eines Spreizcode-Synchronisationsverfahrens eines Aspekts der vorliegenden Erfindung. In der mit dem Betriebsalgorithmus in Verbindung mit 9 in Verbindung stehenden Langcode-Identifizierung wird die Schwellenwertentscheidung des maximalen Korrelationswertes getroffen, der unter Verwendung des jeweiligen langen Codes kurzen Codes als die Spreizcodereplik erfasst wird. Der Schwellenwert wird hier im Sinne des in der Langcode-Phasenerfassung erhaltenen Korrelationsscheitels bestimmt, wie in den Beispielen 1-3 in 10 veranschaulicht, oder im Sinne des Korrelationsscheitels und dem Durchschnittswert der verbleibenden Korrelationen, wie im Beispiel 4. Dies macht es möglich, einen für den empfangenen Signalpegel angepassten Schwellenwert bei der Mobilstation zu setzen (S3000-S3100). Die vorliegende Erfindung kann in wirksamer Weise auch auf den Fall angewendet werden, wo Korrelationswerte in der Langcode-Identifizierungsentscheidung im Schritt S3200 unter Verwendung des langen Codes kurzen Codes als die Spreizcodereplik erfasst werden, und die Korrelationswerte nacheinander der Schwellenwertentscheidung unterzogen werden. In dem Betriebsalgorithmus in Verbindung mit 10 kann die Mobilstation die Suche der benachbarten Zellen zum Durchführen eines Handovers auch durch Treffen einer Identifizierungsentscheidung unter Verwendung der den jeweiligen Scheitelwerten entsprechenden Schwellenwerten erreichen.
11 veranschaulicht den Betriebsalgorithmus des Empfängers eines Aspekts der vorliegenden Erfindung, der den Suchmodus zum Implementieren der Spreizcodesynchronisation mit den benachbarten Zellen betrifft. Dieser Algorithmus wählt die Handover-Zelle gemäß der Höhe der empfangenen Leistung aus, die anhand der sich ergebenden gesamten empfangenen Leistung von über die Mehrwege von den jeweiligen Zellen empfangenen Signalen bestimmt werden muss. Da zudem die Profile der Mehrwege, das heißt die empfangene Leistung und Phasen der Pfade variieren, ist es zum Messen der Gesamtsumme der empfangenen Leistung der gesamten Pfade notwendig, die Verzögerungen der Mehrwege der benachbarten Zellen in einem festen Intervall zu erfassen.
Wie in 11 veranschaulicht wird die Mehrwegesuche in den benachbarten Zellen wie folgt durchgeführt, wobei B die Anzahl der benachbarten Zellen ist. Wenn die Mehrwegesuche zum ersten Mal durchgeführt wird, werden die B Korrelationsscheiteldetektionsphasen durch die Langcode-Synchronphasenerfassung in den Schritten S4000 und S4100 erhalten, und es werden die langen Codes erfasst, die den B Korrelationsscheiteldetektionsphasen im Schritt S4200 entsprechen. Anschließend wird das Vorhandensein und Nichtvorhandensein der Mehrwege durch Erfassen der Langcode-Korrelation bei Phasen um jede der B synchronisierten Phasen herum im Schritt S4300 erfasst. Somit wird die Handover-Zelle anhand der sich ergebenden Leistung der Mehrwege der B Zellen im Schritt S4400 bestimmt. Da jedoch die Verzögerungsprofile der Mehrwege üblicherweise über der Zeit schwanken, muss die Mehrwegesuche periodisch durchgeführt werden, wobei im Fall der vorliegenden Erfindung die Langcode-Synchronphasenerfassung unter Verwendung der Maskensymbole in der zweiten und den nachfolgenden Mehrwegesuchen übersprungen wird. Stattdessen wird die Suche um die vorhergehenden Mehrwegepositionen herum im Schritt S4500 durchgeführt. Dies ermöglicht eine Einsparung von Leistung, wenn das viel Strom verbrauchende Optimalfilter für die Langcode-Synchronphasenerfassung verwendet wird.
Im Empfänger wird bei Verwendung der Rahmenstruktur, die nacheinander zwei oder mehr Symbole überträgt, die nur durch den kurzen Code und ohne die Spreizung durch den langen Code gespreizt werden, die Mehrwegesuche nicht bei Empfangszeitpunkten dieser Symbole durchgeführt. Dies ist der Fall, weil die Mehrwege nicht identifiziert werden können, die eine die Periode des kurzen Codes gleich der Informationssymbolperiode überschreitende Verzögerung aufweisen, wenn das Spreizen nur durch den kurzen Code durchgeführt wurde.
12 veranschaulicht die mit einem Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehende Operation. Wie in 12 gezeigt werden die von den Zellen empfangenen Signale üblicherweise mit unterschiedlichen Verzögerungsprofilen der Mehrwege empfangen. Im Hinblick darauf werden in der vorliegenden Erfindung Scheitel auf Grund von Mehrwegen durch Erfassen von Korrelationsscheitelgruppen bestimmt, die in einem bestimmten Zeitfenster um den durch die Langcode-Phasenerfassung erhaltenen maximalen Korrelationsscheitel auftreten, wie in 12 gezeigt. Daran anschließend erfasst die Langcode-Identifizierung Korrelationen für die Vielzahl der Korrelationsscheitel in einer parallelen Weise, und verwendet die wie in 12 veranschaulichten Korrelationswerte als gesamtes Entscheidungsmaterial. Die Suche benachbarter Zellen während des Handovers wird durch Durchführen der vorhergehenden Operation durch Erfassen der einzelnen Scheitel der Mehrwege der den Zellen entsprechenden Korrelationsscheitel erreicht. Die vorliegende Erfindung kann die Erfassungsgenauigkeit der Spreizcodesynchronisation in der Mehrwegeumgebung verbessern.
13 veranschaulicht die mit einem Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehende Operation. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung führt die Langcode-Synchronphasen-(Zeitpunkt-)Erfassung und die Langcode-Identifizierung gleichzeitig durch, mit Ausnahme am Beginn der Spreizcode-Synchronisationserfassung. Mit Bezug auf 13 wird zunächst die initiale Langcode-Synchronphasenerfassung durchgeführt. Nachdem die synchronisierte Phase erfasst wurde, wird die Langcode-Identifizierung begonnen, obwohl die Langcode-Synchronphasenerfassung über die Operation hinweg fortgesetzt wird. Die Langcode-Synchronphasenerfassung kann ihre Genauigkeit durch Wiederholen der Mittelung wie in 13 gezeigt verbessern, oder die synchronisierte Phasenerfassung nach dem Zurücksetzen der Mittelung neu beginnen. Falls der lange Code nicht identifiziert ist, und deshalb die Spreizcodesynchronisation nicht erfasst werden kann, wird die Langcode-Synchronphase periodisch aktualisiert.
14 veranschaulicht die mit einem Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang stehende Operation. Wenn die Mobilstation die Korrelation zwischen dem kurzen Code und dem empfangenen Signal in der Langcode-Phasenerfassung zur Suche der während einer Kommunikation bei einem Handover zu berücksichtigenden benachbarten Zellen erfasst, sind auch die von dem gegenwärtigen Kanal erhaltenen Korrelationsscheitel umfasst (das Signal von BS1 in 14). Die Korrelationsscheitel des gegenwärtigen Kanals können durch Erfassen von Zeitpunkten der Korrelationsscheitel bezüglich der Phase des langen Codes des gegenwärtigen Kanals identifiziert werden. Die Mobilstation führt für die Korrelationsscheitel Langcode-Identifizierungen durch, mit Ausnahme des Korrelationsscheitels des gegenwärtigen Kanals.
15 veranschaulicht die mit einem Signalübertragungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehende Operation. Wie in 15 gezeigt ermöglicht eine Erhöhung der einer Periode des langen Codes zugewiesenen Anzahl von Maskensymbolen die Korrelationsmittelung bei Vorhandensein von Rauschen, Interferenz und Fading in einer Periode des langen Codes, wodurch die Genauigkeit der Langcode-Synchronphasenerfassung verbessert wird. In 15 sind in einer Periode des langen Codes zwei Einstellungen von Maskensymbolen vorhanden, und die Räume zwischen ihnen entsprechen m:n. Falls m = n, das heißt m = n = halbe Periode des langen Codes, wird der Korrelationsscheitel mit dem kurzen Code bei jeder Hälfte des Intervalls des langen Codes erfasst. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit zu entscheiden, ob der durch einen Langcode-Identifizierungsabschnitt erfasste Zeitpunkt der initialen Position oder der mittleren Position des langen Codes entspricht. Wenn sich im Gegensatz dazu m von n unterscheidet, kann die Mobilstation den Empfangszeitpunkt der initialen Phase des langen Codes von den Erfassungszeitpunkten der bei ungleichmäßigen Intervallen auftretenden Korrelationsscheiteln eindeutig erfassen. Genauer gesagt wird nach dem wie in 15 gezeigten Erfassen der Korrelationswerte mit dem kurzen Code bei allen Zeitpunkten in einer Periode des langen Codes (es sind auch Korrelationswerte verfügbar, die durch Mitteln über eine Vielzahl von Perioden des langen Codes erhalten werden) der Quadratsummen-Korrelationswert zum Zeitpunkt t definiert als die Gesamtsumme der Quadrate von bei Zeitpunkten t und (t + m Chips) erhaltenen Korrelationen, wobei der Zeitpunkt (t + m Chips) kleiner sein kann als der Zeitpunkt t, weil der Zeitpunkt (t + m Chips) ausgedrückt wird im Sinne einer Zahl Modulo n, wobei n = Periode des langen Codes. Dann wird der Zeitpunkt, der die maximale Quadratsumme ergibt, als der Zeitpunkt zum Empfangen der initialen Phase des langen Codes bestimmt.
16 veranschaulicht die mit einem Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehende Operation. Wenn die Uhr eines Empfängers von der Uhr eines Senders abweicht, scheint die synchronisierte Position aus Sicht des Empfängers verschoben, weil sich die Abtastzeitsteuerung des empfangenen Signals mit der Zeit verschiebt. Dementsprechend wird mit voranschreitender Zeit die Langcode-Identifizierung bei von der wahren synchronisierten Phase, erfasst durch die Langcode-Synchronphasenerfassung, abweichenden Phasen gemacht. Dies verschlechtert die Genauigkeit und die Geschwindigkeit der Spreizcodesynchronisation. Im Hinblick darauf ist die Langcode-Identifizierung durch Korrelatoren 31 implementiert, wie in 16 gezeigt. Insbesondere sind die Phasen der Korrelatoren 31 durch Δ verschoben, was aT_C entspricht, wobei a eine reelle Zahl und T_C eine Chipperiode ist, und die Korrelationserfassung wird parallel zur Erfassungsoperation durch einen Schaltkreis 30 zur Erfassung der Korrelation bei der durch die Langcode-Synchronphasenerfassung erfassten synchronisierten Phase durchgeführt (in 16 sind die Phasen um ±T_C/2 und ±T_C verschoben). Anschließend erfasst ein Maximalscheiteldetektor 32 den maximalen Korrelationswert von einer Vielzahl von erhaltenen Korrelationswerten, und ein Schwellenwertvergleicher 33 verwendet sie, um eine Langcode-Identifizierungsentscheidung zu treffen. Mit einer derartigen Konfiguration kann die Abweichung der synchronisierten Phase auf Grund der Verschiebung der Abtastposition während der Langcode-Identifizierung kompensiert werden, falls die Abweichung innerhalb eines Chips liegt. Eine erhöhte Anzahl von Korrelationen ermöglicht es, dass mit einer Abweichung der synchronisierten Positionen in einem größeren Umfang umgegangen werden kann.
Im Folgenden bezeichnet ein "kurzer Code" den "ersten Spreizcode" der Ansprüche, ein "langer Code" bezeichnet den "zweiten Spreizcode" der Ansprüche, "geteilte kurze Codes" bezeichnen die "geteilten ersten Spreizcodes in der ersten Spreizcodegruppe, die durch die Basisstationen gemeinsam genutzt werden", und "Gruppencodes" bezeichnen die "ungeteilten ersten Spreizcodes entsprechend den jeweiligen durch die Basisstationen genutzten zweiten Spreizcodes".
Die 23A und 23B veranschaulichen eine Übertragungsrahmenstruktur gemäß einem Signalübertragungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei N (#1 bis #N) die Anzahl der zu Gruppen langer Codes gehörenden langen Codes ist. Es wird ein Fall beschrieben, in dem die gesamten langen Codes in A Gruppen unterteilt sind, das heißt, dass die Anzahl von langen Codes pro Gruppe N/A ist. Jede Basisstation bestimmt einen Gruppencode gemäß dem verwendeten langen Code.
In einem Beispiel 1 wird jeder von A (A = 3 in 23B) kurzen Codes in einer Gruppe von kurzen Codes jedem von A Gruppencodes (#1-#A) zugewiesen. Jede Basisstation überträgt bei ihrem Übertragungszeitpunkt einen Gruppencode #X entsprechend einer der Gruppen langer Codes, wie beispielsweise einen Gruppencode #1 bei Verwendung eines der langen Codes #1-#(N/A), einen Gruppencode #2 bei Verwendung eines der langen Codes #(N/A + 1)-#(2N/A), und so weiter.
Im Beispiel 2 wird zum besseren Verständnis ein Fall beschrieben, in dem A = 3 ist. Im Gegensatz zum Beispiel 1 sind im Beispiel 2 zwei kurze Codes in der Gruppe von kurzen Codes Gruppencodes #1 und #2 zugewiesen. Dann führt jede Basisstation abhängig von dem durch sie verwendeten langen Code eine Übertragung wie folgt durch.
Wenn der lange Code zur Gruppe langer Codes 1 gehört: stets Übertragen eines Gruppencodes #1.
Wenn der lange Code zur Gruppe langer Codes 2 gehört: stets Übertragen eines Gruppencodes #2.
Wenn der lange Code zur Gruppe langer Codes 3 gehört: abwechselndes Übertragen der Gruppencodes #1 und #2.
Wie vorangehend beschrieben können die Gruppen langer Codes im Sinne von Übertragungsmustern des Gruppencodes oder der Codes (Zahlen) dargestellt werden. Mit anderen Worten entspricht das Beispiel 1 einem Fall, der die gesamten Übertragungsmuster unter Verwendung eines einzelnen Gruppencodes in dem Beispiel 2 anordnet.
In den 23A und 23B fallen die Übertragungszeitpunkte des Gruppencodes mit den Übertragungszeitpunkten des geteilten kurzen Codes zusammen, bei denen der lange Code maskiert ist. Die Übertragungszeitpunkte haben folgende Vorzüge. Die Verwendung orthogonaler Codesequenzen als die Gruppe kurzer Codes kann die Orthogonalität zwischen Übertragungskanälen der Basisstationen bewahren. Ein Maskieren des langen Codes wird jedoch die Orthogonalität bei den Maskierungszeitpunkten korrumpieren, und führt dadurch zu Interferenz für andere Kanäle. Dies trifft für die Übertragung der Gruppencodes zu. Somit wird die Auftrittshäufigkeit der Interferenz durch Anpassen der Zeitpunkte der Maskierung des langen Codes reduziert, das heißt durch Anpassen der Übertragungszeitpunkte der geteilten kurzen Codes und derjenigen der Gruppencodes. Hier können diese Zeitpunkte zu einem beliebigen auf Seite der Mobilstation bekannten Zeitpunkt eingestellt werden. Des Weiteren kann die Anzahl der Male einer Übertragung des geteilten kurzen Codes pro einer Periode des langen Codes und derjenigen des Gruppencodes frei eingestellt werden.
24 veranschaulicht eine Algorithmus eines Spreizcode-Synchronisations-(Zellensuch-)Verfahrens in Verbindung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Mobilstation erfasst den empfangenen Zeitpunkt des langen Codes im Schritt S5100 durch Erfassen von Korrelationen zwischen dem empfangenen Signal und dem geteilten kurzen Code gemäß der Langcode-Synchronphasenerfassung der 7, 17 und 20. Dann erhält die Mobilstation im Schritt S5100 die empfangenen Zeitpunkte eines Gruppencodes, die aus den empfangenen Zeitpunkten des langen Codes bekannt sind. Anschließend erfasst die Mobilstation im Schritt S5200 die Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und jedem der A' Gruppencodes bei den erhaltenen Zeitpunkten. Da hier einer der A' Gruppencodes tatsächlich in dem empfangenen Signal enthalten ist, wird die Korrelation für den in dem empfangenen Signal enthaltenen Gruppencode maximal, wenn die erhaltenen Korrelationen durch Verwendung der Gruppencodes als eine Codereplik verglichen werden. Die Mobilstation erfasst die Korrelationswerte bei vielfachen Anzahlen (X) der empfangenen Gruppencode-Zeitpunkte gleich der oder größer als die Wiederholungsperiode T des Übertragungsmusters, und speichert sie im Speicher. Die erhaltenen Korrelationswerte werden durch
S(a, x)
dargestellt, wobei
a die Zahl eines für die Korrelationserfassung verwendeten Gruppencodes ist, mit 1 ≤ a ≤ A', x eine den empfangenen Zeitpunkten des Gruppencodes entsprechende Seriennummer ist, mit 1 ≤ x ≤ X, und die Korrelationswerte diejenigen nach der quadratischen Gleichrichtung sind, und somit S ≥ 0 gilt. Die Übertragungsmuster von Gruppencodes für jeweilige Gruppen langer Codes, die der Mobilstation bekannt sind, werden als
P(i, j)
dargestellt, wobei
i die Gruppen langer Codes bezeichnet und 1 ≤ i ≤ A gilt, und
j die übertragenen Zeitpunkte bezeichnet und 1 ≤ j ≤ T gilt. In dem Beispiel 1 von 23B ist A = A' = 3, T = 1, und P(1, 1) = 1, P(2, 1) = 1 und P(3, 1) = 1. In dem Beispiel 2 von 23B ist A = 3, A' = 2, T = 2, und P(1, j) = 1, unabhängig von j, P(2, 1) = 1, P(2, 2) = 2 und P(3, j) = 1, unabhängig von j. Die Mobilstation erhält die Korrelationssumme D(i) für die Übertragungsmusterkandidaten nach einer Korrelationserfassung.
Wenn i der Gruppennummer entspricht, die den zum Spreizen des empfangenen Signals verwendeten langen Code umfasst, wird D(i) maximal, weil in diesem Fall eine Anpassung des Übertragungsmusters des Gruppencodes hergestellt wurde (S5300). Somit kann die Mobilstation die Zahl bzw. Nummer des durch die Basisstation übertragenen Gruppencodes durch Vergleichen der Größe von D(i) erfassen, und dadurch die Gruppe langer Codes bestimmen, einschließlich in der nächsten Langcode-Identifizierung im Schritt (S5400) zu verwendende Langcodekandidaten. Obwohl die Langcode-Identifizierung wie in den vorhergehenden Spreizcode-Synchronisationsverfahren der vorliegenden Erfindung im Schritt S5500 durchgeführt wird, ist die Anzahl von zu identifizierenden langen Codes von der üblichen Anzahl N auf N/A reduziert. Dies macht es möglich, die für die Identifizierungsentscheidung notwendige Zeit zu reduzieren, und somit die für die Spreizcodesynchronisation benötigte Gesamtzeit.
26 veranschaulicht den Algorithmus des Spreizcode-Synchronisationsverfahrens in Verbindung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. In 26 sind nur durch einen geteilten kurzen Code gespreizte Symbole für jede Periode des langen Codes (L Chips) bei den gleichen Intervallen angeordnet (L/n Chipintervalle). Der grundlegende Betrieb einer Mobilstation entsprechend diesem Rahmen ist im unteren Teil von 26 veranschaulicht. In der Langcode-Zeitpunkterfassung wird der Zeitpunkt des empfangenen langen Codes anhand des Zeitpunkts erfasst, der die maximalen Korrelationswerte zwischen dem empfangenen Signal und dem geteilten kurzen Signal ergibt, die wie in dem Spreizcode-Synchronisationsverfahren in Verbindung mit 24 erfasst werden. Da jedoch die nur durch den geteilten kurzen Code gespreizten Symbole bei jedem L/n-ten Chipintervall empfangen werden, kann in der Mobilstation der Abschnitt zur Beobachtung der Korrelationswerte im kürzesten Fall auf L/n Chips eingestellt werden. Obwohl es für die Mittelung der Korrelationen, die zum Zweck der Verbesserung der Genauigkeit der erfassten Korrelationen durch Mittelung des Rauschens oder der Interferenz durchgeführt wird, notwendig ist, den Mittelwert der Korrelationswerte für eine Periode des langen Codes (L Chipperiode) in den anderen Spreizcode-Synchronisationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten, kann die Mittelung der Korrelationswerte in diesem Fall bei jedem L/n-ten Chipintervall erreicht werden. Mit anderen Worten ist der Aspekt der vorliegenden Erfindung darin vorteilhaft, dass die zum Speichern der Korrelationen bei der Langcode- Zeitpunkterfassung notwendige Speicherkapazität um einen Faktor n reduziert wird. In diesem Fall hat der erhaltene Zeitpunkt des langen Codes jedoch n Mehrdeutigkeiten. Dies wird in Verbindung mit 26 beschrieben, in der sich das durch den geteilten kurzen Code gespreizte Symbol #1 an der initialen Position des langen Codes befindet. Falls die Mobilstation den empfangenen Zeitpunkt des durch den geteilten kurzen Code gespreizten Symbols #1 erfassen kann, wird dies eindeutig den Zeitpunkt des langen Codes bestimmen. Falls jedoch das durch den kurzen Code gespreizte Symbol #1 zur Zeit Tm empfangen wird, werden in der Rahmenstruktur gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Zeitpunkte des Empfangens des Symbols #1 bei n Zeitpunkten auftreten, wie beispielsweise Tm, Tm + L/n Chipperioden, Tm + 2L/n Chipperioden, ..., und Tm + (n – 1)L/n Chipperioden. Diese Mehrdeutigkeit von empfangenen Zeitpunkten des langen Codes wird im Vorgang der Langcode-Identifizierung aufgelöst. Insbesondere macht es das Erfassen der Korrelationen zwischen dem empfangenen Signal und den Repliken des langen Codes bei den Phasen X1 + L/n, X1 + 2L/n, ..., X1 + (n – 1)L/n neben X1 möglich, einen der Korrelationswerte mit dem größten Wert (das heißt der Spreizcode, der eingeführt wurde) zu identifizieren, solange die Repliken des langen Codes die gleichen sind wie der lange Code, der das empfangene Signal spreizt, wobei X1 die synchronisierte Chipphase des langen Codes ist (die Langcode-Korrelationserfassungszeit #1 in 26), die anhand der Zeit Tm des Empfangens des durch den geteilten kurzen Code gespreizten Symbols erhalten wird, wobei Tm wiederum in der Langcode-Zeitpunkterfassung erhalten wird. Das heißt, dass es für die Korrelationserfassung zwischen dem empfangenen Signal und den n Coderepliken, deren Codephasen um L/n Chips voneinander verschoben sind, in der Langcode- Identifizierung möglich ist, die Langcode-Identifizierung und das Einführen des Zeitpunkts des langen Codes mit n Mehrdeutigkeiten zu erreichen.
Ausführungsbeispiel
5 zeigt einen Codespreizprozessor in einem Vorwärtsstreckensender in einer Basisstation eines zellularen Systems als ein Beispiel für das Codespreizverfahren des Mobilkommunikationssystems, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Auf den Vorwärtskanälen wird der gleiche lange Code gemeinsam in jeder Basisstation verwendet, um ein Handover zu ermöglichen. Dies macht es möglich, dass durch Bündeln der eine Kommunikation durchführenden Steuerkanäle und Verkehrskanäle erhaltene Signal unter Verwendung des gleichen langen Codes zu spreizen, wodurch der Spreizabschnitt des langen Codes gemeinsam verwendet werden kann. Zur Implementierung des Spreizmodulationsverfahrens des Steuerkanals gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es für einen zweiten Spreizcode (langer Code) jedoch notwendig, für M Informationssymbole in jeder Periode des langen Codes maskiert zu werden. Andererseits müssen alle anderen Verkehrskanäle durch den ersten Spreizcode (kurzer Code) und den zweiten Spreizcode (langer Code) über die gesamte Zeit hinweg gespreizt werden, was durch das wie in 5 gezeigte Codespreizverfahren implementiert ist.
Wie in 5 gezeigt werden das Steuerkanal-Informationssignal und die Verkehrskanal-Informationssignale jeweils durch erste Spreizcodes gespreizt, die von Erstspreizcode-(Kurzcode-)Generatoren 11 zugeführt werden, und die sich voneinander unterscheiden und eine Periode gleich der Informationssymbolperiode aufweisen. Anschließend wird nur das Steuerkanalinformationssymbol durch einen dritten Spreizcode gespreizt, der durch einen Drittspreizcode-(Langcode-Maskenabschnitt-Konjugiertkomplexcode-)Generator 12 generiert wird, und der bezüglich des gemeinsam zum Spreizen verwendeten langen Codes (zweiter Spreizcode) konjugiert komplex ist. Zudem werden die Signale der gesamten Kanäle bei geeigneten Zeitpunkten durch einen Addierer 13 addiert, und dann durch den von einem Zweitspreizcode-(Langcode-)Generator 14 zugeführten zweiten Spreizcode gespreizt, und dadurch als ein Spreizmodulationssignal ausgegeben. Eine Zeitsteuerung 15 steuert die Betriebszeitpunkte der Generatoren. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet Multiplizierer.
Somit wurde die Steuerkanalinformation im Voraus für die M Informationssymbole durch den konjugiert-komplexen Code des zum Spreizen gemeinsam verwendeten langen Codes multipliziert, und wird dann zusammen mit den anderen Verkehrskanälen durch den langen Code multipliziert. Als ein Ergebnis ist das Spreizen durch den langen Code in den maskierten Abschnitten gelöscht, was darin resultiert, dass das Spreizen nur durch den kurzen Code erfolgt. Diese Konfiguration ermöglicht eine gemeinsame Nutzung des Langcode-Spreizabschnitts für die gesamten Steuerkanäle und Verkehrskanäle in dem Basisstationssender.
Es versteht sich, dass die Codespreizprozessoren des mit dem Betriebsalgorithmus in Verbindung mit den 15 und 23 in Verbindung stehenden Vorwärtskanalsenders auch durch die Konfiguration von 5 implementiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Spreizcode-Synchronisationsverfahren des langen Codes, das mit zwei Stufen des Spreizcode-Synchronisationsverfahrens durchgeführt wird. Der erste Schritt lokalisiert die Spreizcode-Position, und der zweite Schritt identifiziert die Art des Spreizcodes, das heißt die Basisstation.
7 ist ein Blockschaltbild, das eine Funktion beim Einschalten der Mobilstation veranschaulicht.
Es wird angenommen, dass die einem Optimalfilter 21, dessen Eingabe ein empfangenes Spreizmodulationssignal ist, zugeführte Spreizcodereplik ein an den Langcode-Maskenabschnitten platzierter kurzer Code ist. Der kurze Code wird durch die Basisstationen gemeinsam verwendet, und wird von dem Kurzcodereplik-Generator 22 zugeführt. Das Optimalfilter 21 erfasst die Korrelation zwischen dem empfangenen Spreizmodulationssignal und der Spreizcodereplik über N Perioden des langen Codes, und ein Maximalkorrelationsausgabedetektor 23 erfasst die eine maximale Korrelationsausgabe ergebende Chipphase.
Die Basisstation (Sendeseite) bestimmt im Voraus die den Langcode-Maskenabschnitt folgende Langcodephase, das heißt die nur durch den kurzen Code gespreizte Codephase. Dementsprechend kann die Langcodephase durch Erfassen einer maximalen Korrelationsscheitelphase durch Eingabe der Ausgabe des Maximalkorrelationsausgabedetektors 23 und der Ausgabe des Kurzcodereplikgenerators 22 in einen Maximalkorrelationsscheitel-Chipphasendetektor 24 bestimmt werden.
Da jedoch in dieser Stufe die zu verbindende Basisstation, das heißt die zu verwendende Art des langen Codes noch nicht bestimmt wurde, muss der zweite Spreizcode mit dem maximalen Korrelationswert durch sequenzielles Durchführen einer Korrelationserfassung über den durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit A langen Codes (A ist eine natürliche Zahl) erhaltenen Codes in der im Voraus in dem System bestimmten zweiten Spreizcodegruppe, bestimmt werden. Der durch einen Langcodereplikgenerator 25, der die Arten des langen Codes sequenziell umschaltet, generierte lange Code wird durch den von dem Kurzcodereplikgenerator 22 zugeführten kurzen Code multipliziert. Das Produkt wird durch einen Multiplizierer 26 mit dem Spreizmodulationssignal multipliziert, gefolgt von einem Integrate-and-Dump-Schaltkreis 27. Anschließend trifft ein Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 28 eine Schwellenwertentscheidung, und identifiziert dadurch die Art des langen Codes. Somit wird das den Schwellenwert überschreitende Signal als ein Signal angenommen, dessen Synchronisationsentscheidung hergestellt wurde, und wird einem wohlbekannten Demodulator/RAKE-Kombinator zugeführt. Der Langcodereplikgenerator 25 führt ansprechend auf das von dem Maximalkorrelationsscheitel-Chipphasendetektor 24 zugeführte Erfassungssignal die initiale Einstellung der Spreizcodephase durch, und schaltet ansprechend auf das von dem Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 28 zugeführte Signal, dessen Pegel unterhalb des Schwellenwertes ist, die Arten des langen Codes.
8 ist ein Funktionsblockschaltbild einer Mobilstation, die die Zelle (Basisstation) sucht, zu der der Kanal als nächstes mit der Bewegung der Mobilstation zu schalten ist. Sie führt über die N Perioden des langen Codes die Korrelationserfassung des kurzen Codes bei den Abschnitten aus, in denen der lange Code wie in 7 maskiert ist. In 8 erfasst jedoch ein Detektor 23A B dominante Korrelationsausgaben in der Größe nach absteigender Reihenfolge von der Ausgabe des Optimalfilters 21, und ein Detektor/Speicher 24A erfasst die Chipphasen der B dominanten langen Codes und speichert diese. Da die Information über die zu suchenden Arten des langen Codes im Voraus einem Langcodereplikgenerator 25A durch die Basisstation über den gegenwärtigen Steuerkanal bereitgestellt wurde, werden zudem die Korrelationserfassung und Synchronisationsentscheidung für B Spreizcodes gemacht. Somit werden die für die mit B benachbarten Zellen assoziierten Korrelationsausgaben empfangenen Signalpegel erfasst, gefolgt von einer Bestimmung der Basisstation, zu der der Kanal als nächstes umzuschalten ist.
17 ist ein Blockschaltbild eines Systems entsprechend drei Beispielen gemäß der Erfindung, das wie folgt arbeitet:
In einem ersten Beispiel entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 9.

1. Ein Langcode-Synchronphasendetektor 35 erfasst die synchronisierte Phase des langen Codes als die Blöcke 21-24 in 7. Das Bezugszeichen 80 bezeichnet ein Optimalfilter, 81 bezeichnet einen Kurzcodereplik-Generator, 82 bezeichnet einen Speicher für Korrelationswerte und ihre Zeitpunkte, 83 bezeichnet einen Maximalkorrelationswertauswähler (Vergleicher), und 84 bezeichnet einen Speicher.
2. Die Phase eines Langcodereplik-Generators 36 wird auf die durch den Schaltkreis 35 erfasste synchronisierte Phase eingestellt.
3. Ein Integrate-and-Dump-Schaltkreis 37 integriert die Korrelation zwischen dem empfangenen Spreizmodulationssignal und einem durch Multiplizieren des von dem Langcodereplik-Generators 36 zugeführten langen Codes mit dem von dem Kurzcodereplik-Generator 81 zugeführten kurzen Code erhaltenen Code, und seine Ausgabe wird durch einen quadratischen Gleichrichter 38 quadratisch gleichgerichtet. Der sich ergebende Korrelationswert und seine entsprechende von dem Langcodereplik-Generator 36 zugeführte Art des langen Codes werden in dem Speicher 39 gespeichert.
4. Die Operation der vorhergehenden Aufzählungspunkte 2 und 3 werden durch Ändern der von dem Langcodereplik-Generator 36 zugeführten Art des langen Codes wiederholt.
5. Nach dem Erfassen der Korrelationen für die gesamten langen Codes bestimmt ein Maximalkorrelationswertauswähler 40 den langen Code, der als der lange Code zum Spreizen des empfangenen Signals den maximalen Korrelationswert ergibt, wodurch die Erfassung vervollständigt ist.

In einem zweiten Beispiel entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 9, zusätzlich zu der Operation in Verbindung mit dem vorangehenden ersten Beispiel, ist die Synchronisationserfassung vervollständigt, falls ein Vergleicher 41 entscheidet, dass der maximale Wert einen Schwellenwert überschreitet, andererseits wird die Erfassung fortgesetzt.
In einem dritten Beispiel entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 10.

1. Ein Schwellenwertbestimmer 42 ist zum Entscheiden des Schwellenwerts des obigen zweiten Beispiels hinzugefügt, ansprechend auf den durch den Langcode-Synchronphasendetektor 35 erfassten maximalen Korrelationswert.

18 ist ein Blockschaltbild entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 11, und arbeitet wie folgt:

1. Als initiale Erfassung erfasst ein wie in 8 gezeigter Nachbarzellen-Suchschaltkreis 43 die synchronisierte Langcodephase und ihre Art des langen Codes für jede von B benachbarten Zellen.
2. Die synchronisierten Langcodephasen und die Arten des langen Codes der B benachbarten Zellen werden initial in einem Langcodereplik-Generator 45 in einem Mehrwegdetektor 44 eingestellt.
3. Mit Ausnahme des empfangenen Signals des ersten Schritts wird das empfangene Signal dem Mehrwegdetektor 44 durch Schalten eines Schalters SW eingegeben.
4. Eine Mehrwegsuche wird durch Erfassen einer Korrelation um die synchronisierte Langcodephase herum unter Verwendung einer für jede benachbarte Zelle angepasste Langcodereplik durchgeführt.
5. Die Mehrwegentscheidung wird durch Integrieren durch einen Integrate-and-Dump-Schaltkreis 46 der Korrelation zwischen dem empfangenen Spreizmodulationssignal und einem durch Multiplizieren des von dem Langcodereplik-Generator 45 zugeführten langen Codes mit einem von einem Kurzcodereplik-Generator 150 zugeführten kurzen Code erhaltenen Code, durch quadratisches Gleichrichten seiner Ausgabe durch einen quadratischen Gleichrichter 47, und durch Treffen einer Schwellenwertentscheidung der Leistungsausgabe von dem quadratischen Gleichrichter 47 durch einen Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 48 getroffen.
6. Ein Empfangsleistungsdetektor nach RAKE-Kombinieren 49 führt ein RAKE-Kombinieren (Pfaddiversität) der den Schwellenwert überschreitenden Mehrwege durch, misst die empfangene Leistung und speichert die gemessene Leistung in einem Speicher 50.
7. Ein Maximalmehrwegdetektor 51 erfasst die Phase des langen Codes, der den Maximalleistungsmehrweg einer jeden Zelle ergibt.
8. Nach dem Messen der empfangenen Leistung aller benachbarten Zellen wird die Zelle als die Handover-Zelle bestimmt, die die maximale Empfangsleistung nach RAKE-Kombinieren ergibt.
9. Die Ausgabe des Maximalmehrwegdetektors 51 wird dem Langcodereplik-Generator 45 eingegeben, um seine Langcodephase zu einer neu synchronisierten Langcodephase zu aktualisieren, die gleich der Langcodephase des maximalen Mehrwegs unter den benachbarten Zellen ist.
10. Wiederholen der Operation von Aufzählungspunkt 3 und folgende, bei festen Intervallen.

Die 19A und 19B sind Blockschaltbilder entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 12, das wie folgt arbeitet.

1. Ein Auswähler 53 in einem Langcode-Synchronphasendetektor 52 erfasst nicht nur einen maximalen Korrelationswert, sondern auch seine benachbarten (zum Beispiel innerhalb einer Symbolperiode) Korrelationsscheitel.
2. Ein Speicher 84 speichert Phasendifferenzen (relative Verzögerungen) zwischen der Langcode-Synchronphase, erhalten von dem den maximalen Korrelationswert ergebenden Zeitpunkt, und den benachbarten Korrelationsscheiteln (Pfaden).
3. Die erfasste Langcode-Synchronphase wird in einem Langcodereplik-Generator 55 eingestellt, relative Verzögerungen der Pfade werden in Verzögerungsschaltkreisen 56 eingestellt, und der von dem Langcodereplik-Generator 55 zugeführte lange Code wird mit dem von einem Kurzcodereplik-Generator 81 zugeführten kurzen Code multipliziert.
4. Die zwischen dem empfangenen Spreizmodulationssignal und den Codes mit relativen Verzögerungen, die durch die das Produkt des langen Codes und des kurzen Codes verzögernden Verzögerungsschaltkreise bereitgestellt werden, erfassten Korrelationen werden durch Integrate-and-Dump-Schaltkreise 57 und quadratische Gleichrichter 58 integriert und quadratisch gleichgerichtet, und durch einen Addierer 59 addiert.
5. Ein Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 60 trifft eine Schwellenwertentscheidung der als das Additionsergebnis erhaltenen relativen Leistung, und entscheidet, ob die Synchronisation erreicht wurde oder nicht. Wenn sie noch nicht erreicht wurde, wird die Operation von Aufzählungspunkt 4 unter Ändern der Art des langen Codes wiederholt.
6. (In dem obigen ersten Beispiel wird der maximale Wert nach Erfassen der als ein Ergebnis der Addition erhaltenen Korrelationsleistung für jeden langen Code ausgewählt.)

20 ist ein Blockschaltbild entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 13, das wie folgt arbeitet.

1. In der initialen Erfassungsstufe arbeitet ein Langcode-Synchronphasendetektor 61, um die Langcode-Synchronphase zu erfassen.
2. Ein Langcodereplik-Generator 62 wird initial auf die erfasste Langcode-Synchronphase eingestellt, sodass die Langcode-Identifizierung durchgeführt wird. Die Langcode-Synchronphasenerfassung wird ebenfalls fortgesetzt.
3. Der Langcode-Synchronphasendetektor 61 umfasst einen Zeitgeber 63, sodass die zuletzt erfasste Langcode-Synchronphase in dem Langcodereplik-Generator 62 eingestellt wird.
4. Die gleichen Schritte wie diejenigen von anderen Aspekten der Erfindung werden durchgeführt, um eine Korrelationserfassung zwischen dem empfangenen Spreizmodulationssignal und den durch Multiplizieren des von dem Langcodereplik-Generator 62 zugeführten langen Codes und des von einem Kurzcodereplik-Generator 81 zugeführten kurzen Code erhaltenen Codes durchzuführen.

21 ist ein Blockschaltbild entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 14, das wie folgt arbeitet.

1. Ein Langcode-Synchronphasendetektor 64 umfasst zusätzlich zu dem wie in 8 gezeigten Schaltkreis einen Vergleicher 65 zum Vergleichen von B Langcode-Synchronphasen mit den Langcode-Synchronphasen eines gegenwärtig demodulierten Signals. Das Bezugszeichen 85 bezeichnet einen Auswähler (Vergleicher) dominanter B Korrelationswerte, und 86 bezeichnet einen Speicher zum Speichern von B Langcode-Synchronphasen.
2. Falls B erfasste Langcode-Synchronphasen mit den Langcode-Synchronphasen des gegenwärtigen Demodulationssignals zusammenfallen, werden als ein Ergebnis eines Vergleichs durch den Vergleicher 65 diese Phasen nicht einem Langcodereplik-Generator 66 eingegeben.

Mit Bezug auf das Verfahren in Verbindung mit 15 veranschaulicht 5 diese, in der die Zeitsteuerung 15 eine Vielzahl von bei verschiedenen Zeitpunkten generierten Maskensymbolen aufweist.
22 ist ein anderes Beispiel eines Blockschaltbilds entsprechend dem Verfahren in Verbindung mit 15, das wie folgt arbeitet.

1. Ein Langcode-Synchronphasendetektor 67 weist ein Optimalfilter 69 und einen nach einem Speicher 82 eingefügten Speicher 70 zum Speichern von Korrelationswerten und Zeitpunkten auf. Das Optimalfilter 69 umfasst Muster von Maskensymbolen, und der Speicher 70 speichert die das Optimalfilter durchlaufenden Korrelationswerte und Zeitpunkte.
2. Korrelationen zwischen dem Spreizmodulationssignal und einem kurzen Code werden für eine oder mehrere Perioden des langen Codes erfasst, und die sich ergebenden Korrelationswerte und ihre Zeitpunkte werden in einem Speicher 82 gespeichert.
3. Nach dem Speichern wird eine Korrelationswertsequenz dem Optimalfilter 69 eingegeben, das dem Einfügungsintervall der Maskensymbole angepasst ist, um die Korrelationssummen bei den jeweiligen Zeitpunkten zu erhalten (siehe 15).
4. Die sich ergebenden Korrelationssummen und Zeitpunkte werden in dem Speicher 70 zu ihrer Speicherung gespeichert.
5. Nach Vervollständigen der Erfassungen bei allen Zeitpunkten wählt ein Maximalkorrelationswertauswähler 83 die maximale Korrelationssumme und ihren Zeitpunkt aus, was den synchronisierten Zeitpunkt ergibt.
6. Die anschließende Operation ist die gleiche wie diejenige von anderen Aspekten der Erfindung.

Die 25A und 25B zeigen den Synchronisationsdetektor des mit dem Verfahren in Verbindung mit 24 assoziierten Spreizcode-Synchronisationsverfahrens. Obwohl die Arbeitsweise eines Langcode-Zeitpunktdetektors 90 ähnlich der Arbeitsweise des Langcode-Synchronphasendetektors 35 von 17 ist, verwendet er anstelle des Kurzcodereplik-Generators 81 einen Geteiltkurzcodereplikgenerator 91, weil er als die kurzen Codes zusätzlich zu geteilten kurzen Codes Gruppencodes verwendet. Ein Speicher 84 in dem Langcode-Zeitpunktdetektor 90 gibt die empfangenen Zeitpunkte eines durch einen bekannten Gruppencode gespreizten Signals in dem empfangenen Signal aus, ansprechend auf die empfangenen Zeitpunkte des langen Codes, der die maximale Korrelation ergibt. In einem Langcode-Gruppenzeitpunktdetektor 92 sind durch die Anzahl von Gruppencodes (drei in den 25A und 25B) Gruppencodereplik-Generatoren 93 bereitgestellt, und generieren durch ein empfangenes Signal bei empfangenen Zeitpunkten der entsprechenden Gruppencodes, zugeführt von dem Speicher 84, zu multiplizierende Gruppencoderepliken. Die sich ergebenden Produktsignale werden durch Integrate-and-Dump-Schaltkreise 94 über eine Symbolperiode integriert, und durch einen quadratischen Gleichrichter 95 quadratisch gleichgerichtet. Die sich ergebenden quadratisch gleichgerichteten Werte der mit den Gruppencodes assoziierten Korrelationsintegrale werden in einem Speicher 96 gespeichert. Die vorangehende Operation wird auf eine Vielzahl von durch empfangene Gruppencodes gespreizte Signale angewendet, und die Ergebnisse werden in dem Speicher 96 gespeichert. Nach Vervollständigen der Korrelationserfassung erhält ein Detektor 97 gemäß den Übertragungsmustern der Gruppencodekandidaten Korrelationswertsummen der quadratisch gleichgerichteten Werte der Korrelationsintegrale, deren Anzahl (die Anzahl der von dem Speicher 96 ausgegebenen Gruppencodes) X (die Anzahl von Malen der Korrelationserfassung) gleicht. Das Verfahren, um diese zu erhalten, wurde vorangehend in Verbindung mit 24 beschrieben. Ein Auswähler 98 vergleicht die Korrelationswertsummen, deren Anzahl der Anzahl von Übertragungsmustern der erhaltenen Gruppencodekandidaten gleicht, und wählt das Muster aus, das den maximalen Korrelationswert ergibt. Dann erfasst ein Langcode-Gruppendetektor 99 eine Langcode-Gruppe einschließlich dem langen Code zum Spreizen des empfangenen Signals anhand des von dem Auswähler 98 ausgegebenen Musters. Dann schreitet die Spreizcode-Synchronisationserfassung zur Langcode-Identifizierung fort. Die Arbeitsweise eines Langcode-Identifizierungsschaltkreises 100 ist die gleiche wie das vorangehende Spreizcodesynchronisationsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, in dem der lange Code wie folgt erfasst wird: Als erstes multipliziert ein Multiplizierer das empfangene Signal mit dem durch Multiplizieren des von einem Langcodereplik-Generator 101 zugeführten langen Codes mit einem von einem Geteiltkurzcodereplikgenerator 91 zugeführten kurzen Code erhaltenen Code; zweitens integriert ein Integrate-and-Dump-Schaltkreis 102 das sich ergebende Produkt, und ein quadratischer Gleichrichter 103 führt eine quadratische Gleichrichtung der Integralausgabe durch; und schließlich trifft ein Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 104 eine Schwellenwertentscheidung. Die Arbeitsweise des Schwellenwertentscheidungsschaltkreises 104 ist die gleiche wie die Arbeitsweise des Schwellenwertentscheidungsschaltkreises 28 von 7, und die Arbeitsweise eines Schwellenwertbestimmers 105 ist die gleiche wie die Arbeitsweise des Schwellenwertbestimmers 42 von 17. Im Übrigen sind die Langcodekandidaten in dem Langcodereplik-Generator 101 auf diejenigen beschränkt, die zu der durch den vorangehend beschriebenen Langcode-Gruppendetektor erhaltenen Langcode-Gruppe gehören.
Die 27A und 27B zeigen einen Synchronisationsdetektor des Spreizcode-Synchronisationsverfahrens gemäß dem Diagramm in Verbindung mit 26. Es unterscheidet sich von dem Spreizcode-Synchronisationsverfahren von 7 wie folgt. Als erstes beobachtet ein Langcode-Zeitpunktdetektor 106 Korrelationsscheitel nach jeweils L/n Chipperioden, sodass der empfangene Zeitpunkt von durch einen geteilten kurzen Code gespreizten Symbolen nach jedem Intervall von L/n Chipperioden erfasst wird. Dies ermöglicht eine Reduktion der Kapazität des Speichers 82.
Zweitens erfasst ein Langcode-Identifizierungsschaltkreis 100, in dem n Langcodereplik-Generatoren 101 initiale Einstellwerte der Langcodephase durch (n – 1) Verzögerungsschaltkreise 107 zugeführt werden, parallel die Korrelationen zwischen dem empfangenen Signal und den durch Multiplizieren der Langcoderepliken, deren Phasen durch einen Betrag von L/n voneinander verschoben sind, mit dem von einem Geteiltkurzcodereplikgenerator 91 zugeführten kurzen Code erhaltenen Codes. Dann wählt ein Maximalkorrelationswertauswähler 108 den maximalen Korrelationswert aus, und ein Schwellenwertentscheidungsschaltkreis 104 trifft eine Schwellenwertentscheidung des maximalen Korrelationswerts.
Wie vorangehend beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Langcodesystem, in dem die Basisstationen asynchron sind, die Mobilstation eine Spreizcodesynchronisation auf einem Vorwärtssteuerkanal mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit erreichen. Da das Optimalfilter nur für die initiale Kurzcodesuche verwendet wird, und anschließend ein Schiebekorrelator für die Langcodesuche verwendet wird, erhöht sich des Weiteren die verbrauchte Leistung durch den gesamten Spreizcode-Synchronisationsdetektor nicht so sehr.

Claims

Signalübertragungsverfahren zur Übertragung an einer Sendeseite in einem Mobilkommunikationssystem, wobei ein Signal eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes doppelt gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eins ist, mit den Schritten: Maskieren des zweiten Spreizcodes für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen, wenn das Signal doppelt gespreizt wird, an der Sendeseite; Erfassen der Empfangszeit des zweiten Spreizcodes aus einem empfangenen Signal für M Symbole, während derer der zweite Spreizcode maskiert ist, an einer Empfangsseite (S1200).
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei der erste Spreizcode jeder Basisstation, die in dem Mobilkommunikationssystem umfasst ist, gemein ist und der zweite Spreizcode von Basisstation zu Basisstation unterschiedlich ist.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 2, zusätzlich mit den Schritten: Durchführen einer Korrelationserfassung zwischen dem empfangenen Signal und Codes, die durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit den von jeder Basisstation verwendeten zweiten Spreizcodes erhalten werden, wobei die Korrelationserfassung von der Zeit an begonnen wird, zu der bei einer Korrelationserfassung zwischen dem ersten Spreizcode und dem empfangenen Signal ein maximales Korrelationsausgabesignal erhalten wird (S2000); und Festsetzen des zweiten Spreizcodes, der einen maximalen Korrelationswert ergibt, als den zweiten Spreizcode, der zum Spreizen des empfangenen Signals verwendet wird.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 3, wobei ein Suchen fortgesetzt wird, bis der maximale Korrelationswert zwischen dem empfangenen Signal und den Codes, die durch Multiplizieren des erste Spreizcodes mit den zweien Spreizcodes erhalten werden, einen vorbestimmten Schwellenwert T überschreitet (S2400).
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 4, wobei der Schwellenwert T abhängig von dem maximalen Korrelationswert zwischen dem empfangenen Signal und dem erste Spreizcode bestimmt wird (S3100).
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 2, zusätzlich mit den Schritten: Durchführen einer Korrelationserfassungsverarbeitung zwischen dem empfangenen Signal und dem ersten Spreizcode; und sequentielles Durchführen einer Korrelationserfassung auf Codes, die durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit A Spreizcodes der von jeder Basisstation verwendeten zweiten Spreizcodes erhalten werden, wobei A eine natürliche Zahl ist, um den zweiten Spreizcode festzusetzen, der den maximalen Korrelationswert ergibt, wobei die Korrelationserfassung von der Zeit an begonnen wird, zu der bei der Korrelationserfassungsverarbeitung ein maximaler Korrelationswert erfasst wird.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 6, zusätzlich mit den Schritten: Speichern von B Zeitpositionen in absteigender Reihenfolge einer Größe der entsprechenden dominanten Korrelationswerte, die bei der Korrelationserfassungsverarbeitung erfasst werden, wobei B eine natürliche Zahl ist (S4100); sequentielles Durchführen einer Korrelationserfassung zwischen einem empfangenen Signal und Codes, die durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit B Spreizcodes der jeweiligen zweiten Spreizcodes von zu einer aktuellen Basisstation benachbarten Basisstationen erhalten werden, die durch die aktuelle Basisstation gemeldet werden, wobei die Korrelationserfassung von der gespeicherten Zeit an begonnen wird; und Erfassen, welche zweite Spreizcodes den B Zeitpositionen entsprechen.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 2, wobei zwei oder mehr Maskensymbole zum Maskieren der zweiten Spreizcodes während einer zweiten Spreizcodeperiode intermittierend bereitgestellt werden.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Sendezeitpunkte der Maskensymbole in ungleichmäßigen Intervallen eingestellt werden, die im Voraus an der Empfangsseite bekannt sind.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Phase des empfangenen zweiten Spreizcodes im Einklang mit den empfangenen Zeitpunkten der ungleichmäßig angeordneten Maskensymbole eindeutig festgesetzt wird.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei der zweite Spreizcode während seiner Periode L n-mal in gleichmäßigen Intervallen von L/n maskiert wird.
Signalübertragungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 2, 8, 9 und 11, zusätzlich mit dem Schritt: Übertragen eines Signals, das durch einen ungeteilten ersten Spreizcode gespreizt wird, der dem zweiten Spreizcode entspricht, der von jeder der Basisstationen verwendet wird, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt.
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 12, zusätzlich mit den Schritten: Erfassen des Empfangszeitpunkts des zweiten Spreizcodes durch Erfassen der Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und einem geteilten ersten Spreizcode, der jeder Basisstation gemein ist (S5000); Erfassen einer Zweitspreizcodegruppe einschließlich des zweiten Spreizcodes, der zum Spreizen des empfangenen Signals verwendet wird (S5400), durch Erfassen einer Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und ungeteilten ersten Spreizcodes von jeder der Basisstationen zu einem empfangenen Zeitpunkt des Signals, das durch den ungeteilten ersten Spreizcode gespreizt wird, und durch Festsetzen des ungeteilten ersten Spreizcodes, der einen maximalen Korrelationswert ergibt, wobei der Empfangszeitpunkt aus dem empfangenen Zeitpunkt des zweiten Spreizcodes erhalten wird (S5200, S5300); und Erfassen einer Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und Spreizcodes, die durch Multiplizieren des geteilten ersten Spreizcodes mit zweiten Spreizcodes erhalten werden, die in der erfassten Zweitspreizcodegruppe enthalten sind, um aus den Größen der Korrelationswerte den zweiten Spreizcode zu identifizieren, der zum Spreizen des empfangenen Signals verwendet wird (S5500).
Signalübertragungsverfahren gemäß Anspruch 11, zusätzlich mit: Erfassen eines Empfangszeitpunkts eines Signals, das nur durch den ersten Spreizcode gespreizt wird, basierend auf einem Zeitpunkt, der einen maximalen Korrelationswert ergibt, der durch Erfassen einer Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und dem ersten Spreizcode in jedem Intervall der L/n-Perioden erhalten wird; Erfassen von n Empfangszeitpunktkandidaten des zweiten Spreizcodes, die um einen Betrag der L/n-Perioden gegeneinander versetzt sind, basierend auf dem empfangenen Zeitpunkt des Signals, das nur durch den ersten Spreizcode gespreizt wird; und Erfassen einer Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und Codes, die durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit von jeder der Basisstationen verwendeten zweiten Spreizcodes erhalten werden, in Phasen, die mit den erfassten n Empfangszeitpunktkandidaten des zweiten Spreizcodes synchronisiert sind, um aus Größen der Korrelationswerte den zweiten Spreizcode zu identifizieren, der zum Spreizen des empfangenen Signals verwendet wird, und um den Empfangszeitpunkt des zweiten Spreizcodes aus den n Empfangszeitpunktkandidaten des zweiten Spreizcodes zu bestimmen.
Signalübertragungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, 13 und 14, wobei die Korrelationserfassung zwischen dem ersten Spreizcode und dem empfangenen Signal, sowie die Korrelationserfassung zwischen dem empfangenen Signal und den Codes, die durch Multiplizieren der zweiten Spreizcodes mit dem ersten Spreizcode erhalten werden, parallel durchgeführt werden.
Signalübertragungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, 10, 13 und 14, wobei in einem Nachbarbasisstation-Suchmodus zum Festsetzen einer bei einer Weiterreichung während Übertragungen zu verbindenden Basisstation, wenn die synchronisierte Phase des zweiten Spreizcodes von benachbarten Basisstationen unter Verwendung von Korrelationswerten zwischen dem ersten Spreizcode und dem empfangenen Signal erfasst werden, synchronisierte Phasen ohne die synchronisierte Phase einer aktuellen Basisstation (BS1 gemäß 14) als Kandidaten von synchronisierten Phasen der festzusetzenden benachbarten Basisstationen ausgewählt werden.
Signalübertragungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, 13 und 14, wobei, wenn eine Abweichung zwischen den Takten eines Senders und eines Empfängers besteht, zur Durchführung einer Korrelationserfassung zwischen dem empfangenen Signal und Codes, die durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit dem zweiten Spreizcode erhalten werden, Korrelationen parallel erhalten werden, wobei eine Vielzahl von Korrelatoren verwendet wird, deren Phasen um einen Betrag Δ gegeneinander versetzt sind, der axTc entspricht, wobei a eine reelle Zahl ist und Tc eine Chipperiode ist.
Signalübertragungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7 und 13 bis 17, wobei Korrelationen zwischen dem empfangenen Signal und Codes, die durch Multiplizieren des erste Spreizcodes mit den zweiten Spreizcodes erhalten werden, parallel an einer Vielzahl von Höchstpositionen der Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und dem ersten Spreizcode genommen werden, die durch Mehrfachwege verursacht werden.
Sender zur Übertragung eines Signals in einem Mobilkommunikationssystem, wobei das Signal eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes doppelt gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eins ist, mit: einer Maskierungseinrichtung (11 bis 16) zum Maskieren des zweiten Spreizcodes für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen, wenn das Signal doppelt gespreizt wird.
Sender gemäß Anspruch 19, wobei die Maskierungseinrichtung aufweist: eine Erstcode-Spreizeinrichtung (11, 16) zum Spreizen von Signalen von allen Kanälen unter Verwendung von ersten Spreizcodes, die sich voneinander unterscheiden, wobei die Erstspreizcodegruppe jeweiligen Basisstationen gemein ist und eine Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist; eine Zweitcode-Spreizeinrichtung (12, 15) zum Spreizen von einem oder mehreren gespreizten Signalen, die von der Erstcode-Spreizeinrichtung (16) zugeführt werden, unter Verwendung eines dritten Spreizcodes für M Symbole, wobei der dritte Spreizcode eine konjugiert komplexe eines zweiten Spreizcodes ist; eine Additionseinrichtung (13) zum Addieren von Signalen auf Kanälen, die durch die Erstcode-Spreizeinrichtung (16) gespreizt werden, und Signalen von einem oder mehreren Kanälen, die durch die Zweitcode-Spreizeinrichtung (12, 15) gespreizt werden, zu geeigneten Zeitpunkten; und eine Drittcode-Spreizeinrichtung (14) zum Spreizen der Signale der Kanäle, die von der Additionseinrichtung (13) ausgegeben werden, unter Verwendung des zweiten Spreizcodes.
Empfänger in einem Mobilkommunikationssystem, in welchem ein Signal übertragen wird, das eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes doppelt gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eins ist, mit: einer Empfangseinrichtung zum Empfangen des übertragenen doppelt gespreizten Signals, wobei der zweite Spreizcode für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen maskiert ist; und einer Erfassungseinrichtung (21 bis 24) zum Erfassen der Empfangszeit des zweiten Spreizcodes unter Verwendung des empfangenen Signals für M Symbole, während derer der zweite Spreizcode maskiert ist.
Empfänger gemäß Anspruch 21, wobei die Erfassungseinrichtung eine erste Korrelationserfassungseinrichtung (21 bis 24) zum Durchführen einer Korrelationserfassungsverarbeitung zwischen dem empfangenen Signal und dem ersten Spreizcode aufweist, und der Empfänger zusätzlich eine zweite Korrelationserfassungseinrichtung (25 bis 28) zum sequentiellen Durchführen einer Korrelationserfassung auf Codes aufweist, die erhalten werden, indem eine Einrichtung zum Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit A Spreizcodes von zweiten Spreizcodes aufgewiesen wird, die von jeder der Basisstationen verwendet werden, wobei A eine natürliche Zahl ist, um den zweiten Spreizcode festzusetzen, der einen maximalen Korrelationswert ergibt, wobei die Korrelationserfassung von einer Zeit an begonnen wird, zu der von der ersten Korrelationserfassungseinrichtung (21 bis 24) ein maximaler Korrelationswert erfasst wird.
Empfänger gemäß Anspruch 22, zusätzlich mit: einer Erstspreizcode-Synchronphase-Speichereinrichtung (24A) zum Speichern von B Zeitpositionen in absteigender Reihenfolge einer Größe der entsprechenden dominanten Korrelationswerte, die von der ersten Korrelationserfassungseinrichtung erfasst werden, wobei B eine natürliche Zahl ist; einer Zweitspreizcode-Synchronisationserfassungseinrichtung zum sequentiellen Durchführen einer Korrelationserfassung zwischen einem empfangenen Signal und Codes, die durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit B Spreizcodes der zweiten Spreizcodes von zu einer aktuellen Basisstation benachbarten Basisstationen erhalten werden, durch die aktuelle Basisstation gemeldet werden, wobei die Korrelationserfassung von den gespeicherten Zeitpositionen in der Erstspreizcode- Synchronisationsspeichereinrichtung (25A bis 28) an begonnen wird; und einer Einrichtung zum Erfassen, welche zweiten Spreizcodes den B Zeitpositionen entsprechen.
Empfänger gemäß Anspruch 23, zusätzlich mit: einer Mehrfachwegerfassungseinrichtung zum Erfassen von Mehrfachwegen für jede Basisstation durch Erfassen von Korrelationen zwischen dem empfangenen Signal und Codes, die durch Multiplizieren des ersten Spreizcodes mit zweiten Spreizcodes einer aktuellen Basisstation und benachbarten Basisstationen um die Zeitposition der Erstspreizcode-Synchronphase-Speichereinrichtung herum erhalten werden, wobei die Empfangspegel-Erfassungseinrichtung bei einer zweiten und folgenden Suchen Suchen um eine Zeitposition eines Pfads herum durchführt, der aus einer vorhergehenden Suche erhalten wird.
Empfänger gemäß Anspruch 24, wobei, wenn ein Rahmenaufbau verwendet wird, der für ein oder mehrere Informationssymbole Abschnitte aufweist, die nur durch einen bestimmten ersten Spreizcode gespreizt werden, die Empfangspegel-Erfassungseinrichtung eine Suche an Informationssymbolpositionen unterdrückt, die nur durch den bestimmten ersten Spreizcode gespreizt sind.
Mobilkommunikationssystem zur Übertragung eines Signals, das eine Vielzahl von Informationssymbolen aufweist, die unter Verwendung eines ersten Spreizcodes und eines zweiten Spreizcodes gespreizt werden, wobei der erste Spreizcode eine erste Periode aufweist, die gleich einer Informationssymbolperiode ist, und der zweite Spreizcode eine zweite Periode aufweist, die länger als M-mal die Periode der Informationssymbolperiode ist, wobei M eine natürliche Zahl gleich oder größer eins ist, mit: einem Sender einschließlich einer Einrichtung zum Maskieren des zweiten Spreizcodes für M Symbole in mit der zweiten Periode synchronisierten Intervallen, wenn das Signal doppelt gespreizt wird; und einem Empfänger einschließlich einer Einrichtung zum Erfassen der Empfangszeit des zweiten Spreizcodes aus einem empfangenen Signal für M Symbole, während derer der zweite Spreizcode maskiert ist.