Устройство и способ синхронизации схемы синхронной передачи линии связи вверх в системе связи мдкр

 

Изобретение относится к способу синхронизации скремблирующего кода в системе связи МДКР. Технический результат - система связи МДКР включает в себя наземную сеть радиодоступа универсальной мобильной телекоммуникационной системы (НСРДУ) и пользовательские аппараты (ПА) и использует ортогональные коды для идентификации ПА и единый скремблирующий код линии связи вверх, чтобы ПА идентифицировали НСРДУ. Это достигается тем, что применяется схема синхронной передачи линии связи вверх, где ПА синхронизируют кадры выделенных физических каналов (ВФК) линии связи вверх с помощью единого скремблирующего кода. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится в целом к устройству и способу канальной связи в системе связи МДКР, а в частности к устройству и способу назначения кодов, необходимых для синхронизации и разделения каналов с помощью схемы синхронной передачи линии связи вверх в системе связи МДКР.

Система МДКР (множественного доступа с кодовым разделением каналов) (CDMA) подразделяется на синхронную систему и асинхронную систему. Такая система связи МДКР использует ортогональные коды для разделения каналов. Здесь будет дано описание изобретения со ссылкой на асинхронную систему связи Ш-МДКР (широкополосная МДКР) (W-CDMA), известную также как УМТС (универсальная мобильная телекоммуникационная система) (UMTS). Однако изобретение может быть применено и к такой отличной системе МДКР, как система CDMA-2000, а также система W-CDMA.

Фиг.1 иллюстрирует архитектуру системы связи Ш-МДКР. Как показано, эта система связи Ш-МДКР включает в себя контроллер 101 радиосети (КРС), множество узлов В 103-1-103-3 (именуемых здесь и далее "НСРДУ" (наземная сеть радиодоступа УМТС) ("UTRAN"), т.е. приемопередающую подсистему базовой станции (ПППБ) в системе CDMA-2000, соединенных с КРС 101, и пользовательский аппарат 105 (ПА), (т.е. мобильная станция в системе CDMA-2000), соединенный с одной из НСРДУ с 103-1 по 103-3 через радиоинтерфейс. Каждый процесс по соединению ПА 105 управляется посредством КРС 101. Далее КРС 101 управляет доступом канальных ресурсов к ПА, соединенным с НСРДУ.

При успешном соединении с НСРДУ через канал, назначенный контроллером 101 радиосети, ПА 105 поддерживает связь с помощью назначенного выделенного физического канала (ВФК) линии вниз или линии вверх. Система связи Ш-МДКР использует асинхронные каналы, которые не синхронизированы между собой. В этом случае НСРДУ 103 назначает пользовательскому аппарату 105 уникальный скремблирующий код для того, чтобы различить один ПА 105 от другого ПА.

Этот скремблирующий код подразделяется на длинный скремблирующий код и короткий скремблирующий код. В нижеследующем описании "скремблирующим кодом" будет именоваться длинный скремблирующий код.

Скремблирующий код создается в следующем процессе:

(Шаг 1) прием 24 начальных значений n0, n1,..., n23,

(Шаг 2) создание последовательностей x(i) и y(i), где i=0, ...,2²⁵-27,

x(0)=n(0), x(1)=n1, x(2)=n2,..., x(23)=n23, x(24)=1

x(i+25)=x(i+3)+x(i)mod2, i=0,..., 2²⁵-27

y(0)=y(1)=y(2)= ...=y(23)=y(24)=1

y(i+25)=y(i+3)+y(i+2)+y(i+2)+y(i)mod2, i=0,..., 2²⁵-27

(Шаг 3) создание последовательности z(i), где i=0,..., 2²⁵-2,

z(i)=x(i)+y(i)mod2, i=0,..., 2²⁵-2

(Шаг 4) создание последовательности Голда Z(i), где i=0,..., 2²⁵-2,

Z(i)=1-2*z(i)

(Шаг 5) создание двух действительных скремблирующих кодов c1(i) и c2(i), где i=0,..., 2²⁵-2,

c1(i)=Z(i)

c2(i)=Z((i+16777232)mod(2²⁵-1)),

(Шаг 6) создание скремблирующего кода C(i), где i=0,..., 2²⁵-2,

C(i)=c1(i)*(1+j(-1)ⁱ*с2(2*;i/2;)).

В вышеприведенной формуле выражение ;x; указывает наибольшее целое не больше значения x.

Созданные этим способом скремблирующие коды назначаются пользовательской аппаратуре посредством НСРДУ во время назначения ВФК для того, чтобы различить ПА друг от друга.

В системе связи Ш-МДКР один кадр состоит из 38400 элементарных посылок. Поэтому скремблирующий код используется в блоке из 38400 элементарных посылок, и этого можно достичь, используя часть скремблирующего кода. Т.е. скремблирующим кодом для одного ВФК является C(i), где i=0,1,..., 38399.

ВФК используют скремблирующие коды, начинающиеся с С(0) в начальной точке кадра. Соответствующие ВФК имеют разные начальные значения n0, n1,..., n23, чтобы разные скремблирующие коды назначались для ВФК.

Последняя система связи Ш-МДКР использует для разделения каналов коды показателя распределения ортогональных переменных (ПРОП). Коды ПРОП поддерживают ортогональные свойства среди различных физических каналов пользовательских аппаратов, чтобы посредством этого идентифицировать каналы, назначенные пользовательским аппаратам. Далее в линии связи вниз коды ПРОП могут иметь разные скорости путем варьирования длины кода ПРОП, т.е. показателя распределения (ПР). В линии связи вверх коды ПРОП используются для различения каналов, используемых одним ПА. В схеме синхронной передачи линии связи вверх (ССПЛВв), где пользовательские аппараты используют один и тот же скремблирующий код, коды ПРОП используются для различения каналов пользовательских аппаратов.

Последняя система связи Ш-МДКР поддерживает время-асинхронные свойства путем придания разных временных сдвигов выделенным физическим каналам. Это происходит вследствие того, что ВФК линии связи вниз (ВФК ЛВн) имеет управляющую часть в своем заголовке. Т.е. управляющие части выделенных физических каналов линии связи вниз передаются в разное время, чтобы разрешить проблему мощности, которая может возникнуть, когда управляющие части передаются одновременно. В дополнение к этому ВФК линии связи вверх (ВФК ЛВв) также имеет кадровые окончания, которые прибывают в узел В в разные моменты времени, чтобы минимизировать любое влияние на скорость обработки НСРДУ.

Фиг.2 иллюстрирует временное соотношение между ВФК линии связи вниз и ВФК линии связи вверх в системе связи Ш-МДКР. Схема асинхронной передачи для ВФК линии связи вниз и ВФК линии связи вверх будут описаны ниже со ссылкой на фиг.2.

На фиг.2 один 10-миллисекундный кадр состоит из 15 временных промежутков ("слотов") и каждый промежуток состоит из 2560 элементарных посылок. На фиг.2 ссылочной позицией 201 обозначен общий пилотный канал (ОПиК), ссылочной позицией 203 обозначен основной общий управляющий физический канал (ООУФК), ссылочной позицией 205 обозначен кадр в блоке временных промежутков, ссылочными позициями 207 и 209 обозначены ВФК линии связи вниз, а ссылочными позициями 208 и 210 обозначены ВФК линии связи вверх, связанные соответственно с ВФК 207 и 209 линии связи вниз. ОПиК 201 и ООУФК 203 подвержены кадровой синхронизации и используются в качестве опорных каналов для других каналов.

Как показано на фиг.2, ВФК 207 и 209 линии связи вниз передаются с временными сдвигами τ_ВФК,n и τ_ВФК,n+1 от ООУФК 203 соответственно. Как установлено выше, ВФК заданы разные временные сдвиги τ_ВФК. К примеру, каждому ВФК задан один из 0, 256-, 2*256-,..., 148*256- и 149*256-элементных сдвигов.

По истечении времени Т₀ после приема ВФК 207 и 209 линии связи вниз, переданных со временными сдвигами τ_ВФК,n и τ_ВФК,n+1 от ООУФК 203, ПА передает связанные ВФК 208 и 210 линии связи вверх. Поэтому ВФК 208 и 210 линии связи вверх также синхронизированы друг с другом. Из-за разности расстояний между НСРДУ и соответствующими ПА НСРДУ может не принять ВФК линии связи вверх точно спустя время Т₀ после передачи ВФК линии связи вниз, связанной с этим ВФК линии связи вверх. Поэтому НСРДУ измеряет время задержки в распространении до ПА в процессе передачи канала случайного доступа (КСД) (RACH), чтобы измерить расстояние от ПА, и использует это значение для начальной синхронизации. Т.е. НСРДУ использует время задержки в распространении для предсказания ожидаемого времени приема ВФК линии связи вверх после передачи ВФК линии связи вниз.

Схема синхронной передачи линии связи вверх (ССПЛВв) выделяет единый скремблирующий код нескольким ПА. ССПЛВв построена для синхронизации выделенных физических каналов линии связи вверх, когда НСРДУ принимает эти ВФК линии связи вверх, переданные от пользовательских аппаратов. За счет использования ССПЛВв НСРДУ может выделять один и тот же единый скремблирующий код синхронизированным ПА. Поэтому система связи Ш-МДКР, применяющая ССПЛВв, может снизить число скремблирующих кодов, используемых в ячейке, внося тем самым вклад в снижение интерференции между сигналами ПА. Когда ПА, применяющие ССПЛВв, используют один и тот же скремблирующий код, НСРДУ может идентифицировать ПА с помощью каналоформирующих кодов, т.е. ортогональных кодов ПРОП, предоставленных КРС. НСРДУ синхронизирует друг с другом ВФК линии связи вверх по меньшей мере от двух ПА в ССПЛВв, а затем выделяет один и тот же скремблирующий код синхронизированным ПА. Далее НСРДУ выделяет различные каналоформирующие коды (или коды ПРОП) для ВФК линии связи вверх для ПА, которым выделен один и тот же скремблирующий код, чтобы тем самым идентифицировать принятые синхронизированные ВФК линии связи вверх.

ССПЛВв управляет временем синхронизации сигнала с помощью двух следующих процессов.

(1) Процесс начальной синхронизации

По получении сигнала от ПА по каналу случайного доступа НСРДУ измеряет разность между заранее заданным опорным временем и временем приема сигнала, принятого по КСД, т.е. измеряет время задержки сигнала КСД. НСРДУ передает временную разность к ПА по каналу прямого доступа (КПД). При приеме временной разности по КПД пользовательский аппарат выравнивает (или подстраивает) момент передачи с помощью принятой временной разности.

(2) Процесс слежения

НСРДУ периодически передает бит выравнивания времени на ПА путем сравнения времени приема сигнала ПА и опорного времени. Если этот бит выравнивания времени равен 1, ПА сдвигает момент передачи на 1/8 элементарной посылки вперед. Однако если бит выравнивания времени равен 0, ПА сдвигает момент передачи на 1/8 элементарной посылки назад. Бит выравнивания времени передается один раз каждые два кадра с помощью бита управления передаваемой мощностью (УПП) в управляющем канале.

В ССПЛВв, когда несколько ПА используют один и тот же единый скремблирующий код, пользовательские аппараты, использующие один и тот же скремблирующий код, должны быть обязательно синхронизированы друг с другом. Т.е. когда НСРДУ принимает от нескольких ПА, принятые ВФК должны быть подвергнуты как синхронизации временных промежутков, так и кадровой синхронизации. Кадровая синхронизация предназначена для минимизации интерференции среди ПА, использующих один и тот же скремблирующий код, тогда как синхронизация временных промежутков предназначена для различения ПА, использующих один и тот же скремблирующий код, посредством кодов ПРОП. Процесс начальной синхронизации представляет собой процесс для получения кадровой синхронизации и синхронизации временных промежутков.

Как описано выше, соответствующие ВФК линии связи вниз имеют уникальный временной сдвиг τ_ВФК,n. Поэтому ВФК линии связи вниз не синхронизированы друг с другом. В процессе начальной синхронизации рассинхронизация между ВФК линии связи вверх должна быть выровнена, чтобы получить синхронизацию. Поэтому имеется необходимость в конкретном способе для решения задачи канальной рассинхронизации в процессе начальной синхронизации.

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства и способа выполнения синхронизации в системе связи МДКР, применяющей ССПЛВв.

Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства и способа получения кадровой синхронизации и синхронизации временных промежутков ВФК линии связи вверх от ПА, применяющих ССПЛВв в системе связи МДКР.

Для решения вышеуказанных и иных задач предлагается способ синхронизации скремблирующих кодов в системе связи МДКР, включающей в себя НСРДУ (наземную сеть радиодоступа УМТС) и множество пользовательских аппаратов (ПА), с помощью ортогональных кодов для идентификации пользовательских аппаратов и единого скремблирующего кода для идентификации НСРДУ пользовательскими аппаратами, применяющими схему синхронной передачи линии связи вверх (ССПЛВв), когда ПА синхронизируют кадры выделенных физических каналов (ВФК) линии связи вверх с помощью этого единого скремблирующего кода. ПА принимают сигнал, включающий в себя информацию опорного времени, предоставляемую от НСРДУ, и передает сигнал канала случайного доступа (КСД) на основании этого опорного времени. НСРДУ принимает сигналы каналов случайного доступа от ПА для измерения времени задержки о распространении (ЗР) каждого сигнала канала случайного доступа от пользовательских аппаратов и передает значение подстройки момента передачи, вычисленное с помощью измеренного времени задержки в распространении и временного сдвига τ_ВФК,n между моментом времени передачи опорного сигнала и моментом времени передачи ВФК линии связи вниз. Каждый ПА определяет момент передачи ВФК линии связи вверх путем приема значения подстройки момента передачи и скремблирует сообщение ортогональным кодом и скремблирующим кодом, выработанным в опорное время, в момент передачи, определенный так, чтобы передать сообщение по ВФК линии связи вверх.

Вышеприведенные и иные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятнее из нижеследующего подробного описания, рассматриваемого вместе с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг.1 представляет собой схему, иллюстрирующую построение системы связи Ш-МДКР;

Фиг.2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую временное соотношение между ВФК линии связи вниз и ВФК линии связи вверх в системе связи Ш-МДКР;

Фиг.3 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую временное соотношение, когда синхронизация выполняется посредством ССПЛВв для варианта выполнения настоящего изобретения; и

Фиг.4 представляет собой схему, иллюстрирующую структуру устройства синхронизации скремблирующих кодов для ПА согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Предпочтительное осуществление настоящего изобретения будет описано ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, при этом общеизвестные функции или конструкции не описываются подробно, поскольку они затемняли бы изобретение ненужными деталями.

Вариант выполнения настоящего изобретения раскрывает способ синхронизации выделенных физических каналов линии связи вверх от пользовательских аппаратов с помощью одного и того же скремблирующего кода в системе связи МДКР, применяющей ССПЛВв (схему синхронной передачи линии связи вверх). Процесс, необходимый для начальной синхронизации ВФК линии связи вверх, можно разделить на два процесса: одним является процесс синхронизации в блоке временных промежутков или в блоке 256*m-элементных посылок, а другим является процесс синхронизации скремблирующих кодов.

Сначала будет описан процесс синхронизации в блоке временных промежутков или в блоке 256*m-элементных посылок.

Фиг.3 иллюстрирует временное соотношение, когда синхронизация выполняется посредством ССПЛВв согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

На фиг.3 ссылочной позицией 301 обозначено время передачи ВФК линии связи вниз (ВФК ЛВн) n-го ПА среди всех ПА, совместно использующих данный скремблирующий код. ВФК 301 ЛВн n-го ПА передается после задержки временного сдвига τ_ВФК,n от времени передачи ОПиК или ООУФК. Соответствующие ВФК имеют различные времена передачи. Ссылочной позицией 302 обозначено время передачи ВФК линии связи вверх (ВФК ЛВв) n-го ПА. Этот ПА передает ВФК линии связи вверх в момент времени Т₀ после приема ВФК линии связи вниз. Поэтому ВФК линии связи вверх имеют разные времена передачи ВФК линии связи вверх. ССПЛВв должна синхронизировать ВФК линии связи вверх друг с другом. Поэтому, когда желательно осуществить связь с помощью ССПЛВв, требуется процесс синхронизации ВФК линии связи вверх. Вариант выполнения настоящего изобретения раскрывает способ синхронизации ВФК линии связи вверх пользовательских аппаратов с помощью одного и того же скремблирующего кода в ССПЛВв.

(Шаг 1) Измерение задержки в распространении (ЗР)

После получения КСД, переданного из ПА, НСРДУ измеряет значение задержки в распространении (ЗР) сигнала КСД. Измеренное значение ЗР используется, когда НСРДУ назначает ВФК.

(Шаг 2) Вычисление К=(τ_ВФК,n+Т₀+2*3Р)mod2560

НСРДУ вычисляет сумму К временного сдвига τ_ВФК,n данного ВФК линии связи вниз, постоянной Т₀ и значения, определенного перемножением значения ЗР, измеренного в шаге 1, на 2. Здесь временной сдвиг τ_ВФК,n указывает время задержки между ООУФК и ВФК линии связи вниз, а постоянная Т₀ указывает время задержки между ВФК линии связи вниз и ВФК линии связи вверх пользовательского аппарата. Далее значение ЗР указывает значение задержки в распространении, причем "2560" указывает число элементарных посылок, составляющих один временной промежуток. Причина умножения значения ЗР на 2 состоит в том, что задержка в распространении происходит не только в линии связи вверх, но также и в линии связи вниз. Вдобавок, выполнение операции по модулю 2560 служит для выражения значения К в блоке временного промежутка.

(Шаг 3) Передача L=2560-K к ПА

НСРДУ вычисляет значение L с помощью значения К, вычисленного на основании значения ЗР, а затем передает это вычисленное значение L к ПА. По получении значения L пользовательский аппарат передает ВФК линии связи вверх после задержки времени Т_о от времени приема ВФК линии связи вниз и после времени L. Здесь следует отметить, что L определяется выше как L=2560-K.

В вышеприведенном описании НСРДУ вычисляет значение L и передает вычисленное значение L к ПА. Альтернативно, однако, НСРДУ может передавать к ПА значение К. В случае, когда НСРДУ передает к ПА значение L, ПА передает ВФК линии связи вверх спустя время Т₀-К после приема ВФК линии связи вниз. Однако в случае, когда НСРДУ передает к ПА значение L, ПА передает ВФК линии связи вверх спустя время Т₀+К после приема ВФК линии связи вниз. На шаге 2 и шаге 3 ПА подвергаются синхронизации в блоке временного промежутка (2560 элементарных посылок). Хотя эта синхронизация выполняется здесь в блоке 2560-элементного промежутка, можно также выполнять синхронизацию в блоке кратного от 256 элементарных посылок в свете свойства кодов ПРОП. Т.е. синхронизация выполняется в блоке 256*m элементарных посылок. Выполнение синхронизации в блоке 2560-элементного промежутка является примером выполнения синхронизации в блоке 256*m элементарных посылок, где m=10. Здесь значение m может быть либо предоставлено через посылку сигнализации из более высокого слоя, либо определено перед этим. Процесс выполнения синхронизации в блоке 256*m элементарных посылок будет описан ниже.

(Шаг 1) Измерение задержки в распространении (ЗР)

После получения КСД, переданного из ПА, НСРДУ измеряет значение задержки в распространении (ЗР) сигнала КСД. Известно, что измеренное значение ЗР используется, когда НСРДУ назначает ВФК. Значение ЗР можно вычислить в блоке элементарных посылок. В этом случае значение ЗР указывает время задержки в одностороннем распространении между НСРДУ и ПА.

(Шаг 2) Вычисление К=(τ_ВФК,n+Т₀+2*3Р)mod256*m

НСРДУ вычисляет сумму К временного сдвига τ_ВФК,n данного ВФК линии связи вниз, постоянной Т₀ и значения, определенного перемножением значения ЗР, измеренного в шаге 1, на 2.

(Шаг 3) Передача L=256*m-K к ПА

НСРДУ вычисляет значение L с помощью значения К, вычисленного на основании значения ЗР, а затем передает это вычисленное значение L к ПА. По получении значения L пользовательский аппарат передает ВФК линии связи вверх после задержки времени Т₀ от времени приема ВФК линии связи вниз и после времени L.

На шаге 2 временной сдвиг τ_ВФК,n определяется как 256*К, а значение Т₀ определяется как 256*4. Поэтому для m=1 значение К эквивалентно остатку, определенному делением 2*ЗР на 256 (т.е. 2*ЗPmod256). На шаге 3 НСРДУ может передавать к ПА значение К вместо значения L. В этом случае ПА может вычислить значение L из значения К или использовать необработанное значение К.

По получении значения К или значения L, переданного от НСРДУ, ПА может также передать ВФК линии связи вверх спустя время Т₀-К после времени приема ВФК линии связи вниз с помощью значения К, а не передавать ВФК линии связи вверх после задержки на время Т_о от времени приема ВФК линии связи вниз и после времени L. Поэтому, получив значения L или значения К, ПА передает ВФК линии связи вверх после вычисления значения К или значения L в установленном выше способе.

НСРДУ может также передавать к ПА значение ЗР вместо передачи значения L или значения К. В этом случае, получив значение ЗР, переданное от НСРДУ, ПА может принимать значение ЗР, учитывая временной сдвиг τ_ВФК,n, и значение Т₀. К примеру, после приема значения ЗР пользовательский аппарат может передавать ВФК линии связи вверх с помощью значения τ_ВФК,n, которое определяется вычитанием значения ЗР из значения Т₀ после приема ВФК линии связи вниз. Т.е. ПА может передавать ВФК линии связи вниз спустя время T_СDB от момента начала кадра ВФК линии связи вниз. Альтернативно, ПА может также передавать ВФК линии связи вверх после дополнительной задержки на время, определенное добавлением времени общей задержки, заданного в системе, ко времени T_СDB. Кроме того, ПА может вычислять значение К и значение L с помощью значения ЗР, переданного от НСРДУ, и передавать ВФК линии связи вверх спустя время T_CDB1 от момента начала кадра ВФК линии связи вниз, причем значение T_CDB1 вычисляется вычитанием вычисленного значения L из значения ₀.

Далее будет описан процесс синхронизации скремблирующих кодов.

Ссылочной позицией 303 на фиг.3 обозначено время передачи ВФК линии связи вверх n-го ПА из числа синхронизированных ПА. Поэтому при приеме на НСРДУ ВФК линии связи вверх n-го ПА синхронизирован по временным промежуткам. Ошибка синхронизации, вызванная подвижностью этого ПА за время между передачей сигнала КСД и передачей ВФК, может быть модифицирована другим способом. К примеру, такая ошибка синхронизации может корректироваться вышерассмотренным процессом слежения.

Ссылочными позициями 304, 305 и 306 на фиг.3 отмечено время передачи (n+1)-го ПА, имеющего разный временной сдвиг τ_ВФК,n+1. (n+1)-й ПА также подвергается синхронизации по временным промежуткам в том же самом способе, что и используемый n-м ПА.

В этом способе можно поддерживать синхронизацию по временным промежуткам среди ПА, совместно использующих один скремблирующий код. Даже хотя синхронизация по временным промежуткам и получена, кадровая синхронизация может быть не получена согласно временному сдвигу τ_ВФК,n. Для того чтобы ПА в группе ССПЛВв использовали один скремблирующий код, необходимо выравнивать по времени (или синхронизировать) скремблирующий код, используемый этими ПА, а для того чтобы синхронизировать скремблирующие коды, необходимо получить кадровую синхронизацию.

Ссылочной позицией 307 на фиг.3 обозначен способ получения кадровой синхронизации, чтобы синхронизировать скремблирующие коды. Для того чтобы ПА, принадлежащие к группе, использующей один скремблирующий код, получили синхронизацию этого скремблирующего кода во время приема НСРДУ, требуется операция синхронизации скремблирующих кодов. Здесь "синхронизация скремблирующих кодов" означает, что скремблирующие коды начинаются в одно и то же время. Т.е. синхронизация скремблирующих кодов означает, что моменты С(0) начала скремблирующих кодов C(i), где i=0, 1,..., 38399, выровнены по времени.

Нельзя получить синхронизацию скремблирующих кодов только посредством процесса выполнения синхронизации в блоке временного промежутка или в блоке из 256*m элементарных посылок. Поэтому для синхронизации скремблирующих кодов нужно выровнять по времени скремблирующие коды с общим (или опорным) временем. Фиг.3 показывает, что для синхронизации скремблирующих кодов используется момент начала кадра ОПиК или ООУФК в качестве общего времени, как представлено ссылочной позицией 307.

Когда в качестве общего времени используется момент начала кадра ОПиК или ООУФК, ПА в группе ССПЛВв начинают создавать скремблирующие коды синхронно с моментом начала кадра ОПиК или ООУФК. Например, n-й ПА начинает кадровую синхронизацию ВФК 303 линии связи вверх в четвертом временном промежутке (Slot#3). В этом случае, хотя моментом начала кадра n-го ПА является четвертый промежуток (т.е. Slot#3, ссылочная позиция 313), момент начала скремблирующего кода выровнен по времени с первым временным промежутком (Slot#0) (ссылочная позиция 311). Т.е. момент начала скремблирующего кода не выровнен по времени с моментом начала ВФК линии связи вверх. В общепринятом же способе момент начала скремблирующего кода выровнен по времени с моментом начала кадра ВФК линии связи вверх. Однако, в предлагаемом способе, в соответствии с настоящим изобретением, выравнивают по времени момент начала скремблирующего кода для ССПЛВв путем разделения момента начала ВФК линии связи вверх и момента начала скремблирующего кода.

Процесс синхронизации скремблирующих кодов будет описан ниже со ссылкой на n-й ПА.

Согласно существующему уровню техники, поскольку момент начала кадра ВФК линии связи вверх выровнен по времени с моментом начала скремблирующего кода, n-й ПА использует скремблирующий код, который начинается с С(0) в четвертом временном промежутке (Slot#3) ВФК 303 линии связи вверх. Однако, в варианте выполнения настоящего изобретения в качестве общего времени используется момент начала кадра ООУФК. Поэтому для того, чтобы использовать скремблирующий код, начинающийся с С(0) в первом временном промежутке (Slot#0) 311, n-й ПА должен знать скремблирующий код, генерируемый в момент начала кадра ВФК линии связи вверх, который начинается в четвертом временном промежутке (Slot#3) 313. Поскольку скремблирующий код состоит из 2560 элементарных посылок на один временной промежуток, пользовательский аппарат, у которого кадр ВФК линии связи вверх начинается из (Slot#3) 313, использует скремблирующий код, начинающийся с С(3*2560), и использует скремблирующий код, перезапускаемый с С(0) в (Slot#0) 311. Т.е. этот ПА заменяет скремблирующий код C(i) (где i=0, 1,..., 38399) на D (i)=C((i+3*2560)mod.38400) (где i=0, 1,..., 38399) и начинает скремблирующий код D(i) с D(0), начинающегося в момент начала кадра (Slot#3) 313.

Поэтому каждый ПА вычисляет момент начала кадра ВФК линии связи вверх на основании временного сдвига τ_ВФК,n и значения L, заменяет скремблирующий код D(i)=С((i+m*2560)mod38400) (где i=0, 1,..., 38399) на момент начала кадра, соответствующий временному промежутку с номером m, и использует скремблирующий код, начинающийся с D(0) в момент начала кадра.

В приведенном описании общее время определяется как момент начала кадра ООУФК. Однако, общее время можно также определять посредством НСРДУ и передавать к ПА, применяющему ССПЛВв.

Еще один пример определения общего времени: момент начала кадра ВФК линии связи вверх для ПА, первым назначенный для ССПЛВв с помощью заданного скремблирующего кода, определяется как общее время. На фиг.3 только n-й ПА и (n+1)-й ПА используют заданный скремблирующий код. Когда n-му ПА первому назначен канал, общее время можно определить как момент начала кадра этого n-го ПА, т.е. Slot#3 313, определенный как момент начала скремблирующего кода. Поэтому НСРДУ передает к (n+1)-му ПА эту информацию, отмечая, что общим временем начала является Slot#3, так что (n+1)-й ПА получает синхронизацию.

Этот вариант выполнения раскрывает способ синхронизации скремблирования, основанный на синхронизации временных промежутков.

Когда синхронизация выполняется в блоке из 256*m элементарных посылок, способ синхронизации скремблирования принимает следующий вид. В процессе синхронизации блока из 256*m элементарных посылок ПА определяет время передачи ВФК линии связи вверх с помощью значения L, значения К или значения ЗР. Поскольку ПА и НСРДУ совместно используют значение τ_ВФК,n временного сдвига и значение Т₀, они могут знать, как выполнялась синхронизация в блоке из 256*m элементарных посылок в зависимости от значения L, значения К и значения ЗР. Поэтому можно найти момент начала скремблирующего кода на основании значения ЗР или значения L.

Например, если (1) τ_ВФК,n=256*25 элементарных посылок, (2) Т₀=256*4 элементарных посылок, (3) ЗР=1000 элементарных посылок и (4) m=1, то значение L вычисляется как L=256-[(τ_ВФК,n+Т₀+2ЗР)mod256]=48. Предполагается, что способ синхронизации блока из 256*m элементарных посылок выполняется с помощью значения L. Даже когда используется значение К или значение ЗР, синхронизация скремблирования может выполняться путем видоизменения описанного ниже способа.

ПА использует значение L для синхронизации блока из 256*m элементарных посылок. Т.е. этот ПА начинает передавать кадр ВФК линии связи вверх после задержки на значение T₀+L от момента начала кадра, принятого ВФК линии связи вниз. Далее ПА определяет сдвиг скремблирующего кода с помощью момента начала кадра ООУФК, принятого для синхронизации скремблирующих кодов, а также с помощью значения ЗР, принятого от НСРДУ. Т.е. ПА заменяет скремблирующий код на D(i)=C((i+сдвиг)mod38400) (где i=0, 1,..., 38399) и использует скремблирующий код, начинающийся с D(0) в момент начала кадра. Значение сдвига вычисляется как

сдвиг=τ_ВФК,n+Т₀+2*ЗР+L.

ПА может либо определить значение сдвига через вычисление, либо получить значение сдвига от НСРДУ. Когда используется способ синхронизации скремблирующих кодов, скремблирующие коды пользовательских аппаратов, использующих ССПЛВв, могут приходить на НСРДУ в одном и том же положении. Этот способ соответствует случаю, когда в качестве общего времени установлен ООУФК.

Можно также выравнивать скремблирующие коды по времени для назначенного первым ПА. В этом случае для выравнивания скремблирующих кодов дополнительно требуется информационный сигнал от более высокого слоя. НСРДУ может передавать непосредственно каждому ПА для синхронизации. Т.е. НСРДУ может передавать значение L для синхронизации 256*m и передавать информацию синхронизации опорного ПА для синхронизации скремблирующих кодов. В качестве одного примера НСРДУ может передавать значение сдвига.

Фиг.4 иллюстрирует структуру устройства синхронизации скремблирующих кодов для ПА согласно варианту выполнения настоящего изобретения. На фиг.4 генератор 410 скремблирующего кода создает скремблирующий код синхронно с заданным общим временем. Т.е. когда в качестве общего времени определяется момент начала кадра, генератор 410 скремблирующего кода создает скремблирующий код, начинающийся с С(0) или со сдвига скремблирующего кода, начинающегося в первом временном промежутке Slot#0 ООУФК. Альтернативно, когда в качестве общего времени установлен момент начала кадра первого ПА, генератор 410 скремблирующего кода создает скремблирующий код, начинающийся с С(0), начинающегося во временном промежутке, который становится моментом начала кадра первого ПА.

Контроллер 411 принимает временную информацию о моменте начала кадра из более высокого слоя. Этот момент начала кадра вычисляется на основании значения τ_ВФК,n временного сдвига и значения ЗР. Например, на фиг.3 моментом начала кадра ПА, передающего n-й ВФК, становится Slot#3, а моментом начала кадра ПА, передающего (n+1)-й ВФК, становится Slot#4. Контроллер 411 передает информацию о моментах начала кадра на кадровый генератор 412 и выключатель 413 на основании временной информации, чтобы управлять пользовательским аппаратом начинать передачу ВФК линии связи вверх. По получении информации о моментах начала кадра от контроллера 411 кадровый генератор 412 начинает создавать кадр в заданное время и передает созданный кадр на скремблер 414. По получении информации о моментах начала кадра от контроллера 411 выключатель 413 передает скремблирующий код, созданный генератором 410 скремблирующего кода, на скремблер 414. Этот скремблер 414 расширяет кадр, принятый от кадрового генератора 412, с помощью скремблирующего кода, принятого от генератора 410 скремблирующего кода.

При работе устройства синхронизации скремблирующих кодов контроллер 411 возбуждает кадровый генератор 412 в момент начала кадра для того, чтобы создать кадр данных, подлежащий передаче по ВФК. Далее контроллер 411 включает выключатель 413 в момент начала кадра, чтобы подать скремблирующий код, созданный генератором 410 скремблирующего кода, на скремблер 414. Генератор 410 скремблирующего кода может создавать скремблирующий код синхронно с моментом начала кадра ОПиК или ООУФК. В этом случае, поскольку скремблирующий код подается на скремблер 414, начиная с момента начала кадра ВФК, скремблирующий код, созданный в момент начала кадра ВФК, может не быть идентичен С(0). Т.е. когда момент начала кадра ВФК начинается в третьем временном промежутке, кадр данных ВФК расширяется скремблирующим кодом, созданных в третьем временном промежутке.

В дополнение к этому, если генератор 410 скремблирующего кода генерирует скремблирующий код синхронно с моментом начала кадра первого ПА в группе ССПЛВв, для которой назначен этот ВФК, то вместо создания скремблирующего кода в момент начала кадра ОПиК или ООУФК контроллер 411 управляет моментом времени для создания скремблирующего кода. Последующая работа идентична описанной выше.

При использовании устройства синхронизации скремблирующих кодов можно передавать кадр синхронно с заданным временным сдвигом с помощью скремблирующего кода, выровненного по времени с общим временем, в ходе передачи ВФК линии связи вверх ССПЛВв.

Способ синхронизации скремблирующих кодов согласно настоящему изобретению достигает синхронизации временных промежутков ПА в группе ССПЛВв и выравнивает моменты начала скремблирующих кодов. Поэтому можно снизить интерференцию благодаря временному выравниванию скремблирующих кодов и идентифицировать информацию от ПА посредством кода формирования каналов (например, кода ПРОП) путем синхронизации временных промежутков.

Как описано выше, когда система связи МДКР применяет ССПЛВв, в которой несколько ПА используют единый скремблирующий код, можно воплотить синхронизацию временных промежутков и кадровую синхронизацию среди ПА с помощью одного и того же скремблирующего кода. Поскольку выделенные физические каналы линии связи вниз имеют различное время задержки, синхронизация среди ВФК линии связи вниз не требуется. Таким образом, в процессе начальной синхронизации рассинхронизация среди ВФК линии связи вверх устраняется до достижения синхронизации.

Хотя изобретение показано и описано со ссылкой на определенный предпочтительный вариант его выполнения, специалистам понятно, что в нем могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях без отклонения от сущности и объема изобретения, как оно определяется приложенной формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Способ синхронизации скремблирующего кода в системе связи с множественным доступом с кодовым разделением каналов (МДКР), включающей в себя наземную сеть радиодоступа (НСРДУ) универсальной мобильной телекоммуникационной системы (УМТС) (НСРДУ) и множество пользовательских аппаратов (ПА), использующей ортогональные коды для идентификации ПА и единый скремблирующий код линии связи вверх, чтобы ПА идентифицировали НСРДУ, и применяющей схему синхронной передачи линии связи вверх (ССПЛВв), где ПА синхронизируют кадры выделенных физических каналов (ВФК) линии связи вверх с помощью единого скремблирующего кода, причем ПА принимают сигнал, обеспечивающий системное тактирование, предоставленное от НСРДУ, и передает сигнал канала случайного доступа (КСД) на основании системного тактирования, содержащий следующие этапы: прием в НСРДУ сигнала канала случайного доступа (КСД) от ПА для измерения времени задержки в распространении (ЗР) этого сигнала канала случайного доступа от ПА, и передачу от НСРДУ значения подстройки момента передачи, вычисленного с помощью измеренного времени задержки в распространении и временного сдвига τ_вфк,n между временным моментом передачи сигнала и временным моментом передачи ВФК линии связи вниз; и определение в ПА момента передачи сигнала ВФК линии связи вверх путем приема значения подстройки момента передачи и скремблирование кадровых данных скремблирующим кодом, генерируемым в момент, отличный от начального времени кадровых данных, со сдвигом скремблирующего кода, вычисленным из значения τ_вфк,n, в момент передачи, определенный так, чтобы передавать сообщение по ВФК линии связи вверх.

2. Способ по п.1, по которому системное время является начальным временем сигнала общего пилотного канала (ОПиК).

3. Способ по п.1, по которому системное время является начальным временем сигнала основного общего управляющего физического канала (ООУФК).

4. Способ по п.1, по которому значение подстройки момента передачи вычисляют из выражения

значение подстройки момента передачи= (τ_BФK,n+T₀+2·ЗР)mod2560,

где Т₀ является постоянной величиной.

5. Способ по п.1, по которому значение подстройки момента передачи вычисляют из выражения

значение подстройки момента передачи=2560-[(τ_ВФК,n+Т₀+2·ЗР)mod2560],

где Т₀ является постоянной величиной.

6. Способ по п.1, по которому значение подстройки момента передачи вычисляют из выражения

значение подстройки момента передачи=(τ_ВФК,n+T₀+2·3P)mod256·m,

где Т₀ является постоянной величиной;

m=1, 2, 3,...10.

7. Способ по п.1, по которому значение подстройки момента передачи вычисляют из выражения

значение подстройки момента передачи=256·m-[(τ_ВФК,n+Т₀+2·ЗР)mod256·m,

где Т₀ является постоянной величиной;

m=1, 2, 3,...,10.

8. Способ по п.1, по которому значение подстройки момента передачи вычисляют путем вычитания времени задержки в распространении из постоянной величины Т₀.

9. Способ по п.1, по которому сдвиг скремблирующего кода вычисляют из выражения

сдвиг = τ_вфк,_n+T₀+2·3P+L,

где L указывает значение подстройки момента передачи.

10. Способ синхронизации скремблирующего кода в системе связи МДКР, включающей в себя НСРДУ и множество ПА, использующей ортогональные коды для идентификации ПА и единый скремблирующий код линии связи вверх, чтобы ПА идентифицировали НСРДУ, и применяющей схему синхронной передачи линии связи вверх (ССПЛВв), где ПА синхронизируют кадры выделенных физических каналов (ВФК) линии связи вверх с помощью единого скремблирующего кода, причем ПА принимают сигнал, обеспечивающий системное тактирование, предоставленное от НСРДУ, и передает сигнал канала случайного доступа (КСД) на основании системного времени, содержащий следующие этапы: определение момента передачи по получении значения подстройки момента передачи для синхронизации временных промежутков от НСРДУ в ответ на переданный сигнал КСД; создание скремблирующего кода в системное время; создание кадра данных в определенный момент передачи; и скремблирование кадра данных в определенный момент передачи скремблирующим кодом, генерируемым в момент времени, отличный от начального момента кадровых данных, со сдвигом скремблирующего кода, вычисленным из значения подстройки момента передачи и величины τ_вфк,n в момент передачи, определенный так, чтобы передавать сообщение по ВФК линии связи вверх.

11. Устройство для синхронизации скремблирующих кодов в ПА системы связи МДКР, включающей в себя НСРДУ и множество ПА, использующей ортогональные коды для идентификации ПА и единый скремблирующий код линии связи вверх, чтобы ПА идентифицировали НСРДУ, и применяющей схему синхронной передачи линии связи вверх (ССПЛВв), где ПА синхронизируют кадры выделенных физических каналов (ВФК) линии связи вверх с помощью единого скремблирующего кода, причем ПА принимают сигнал, обеспечивающий системное тактирование, предоставленное от НСРДУ, и передает сигнал канала случайного доступа (КСД) на основании системного времени, содержащее контроллер, обеспечивающий определение момента передачи по получении значения подстройки момента передачи для синхронизации временных промежутков от НСРДУ в ответ на переданный сигнал КСД; генератор скремблирующего кода, обеспечивающий создание скремблирующего кода в системное время; кадровый генератор, обеспечивающий создание кадра данных в определенный момент передачи; и скремблер, обеспечивающий скремблирование кадра данных в определенный момент передачи скремблирующим кодом, генерируемым в момент времени, отличный от начального момента кадровых данных, со сдвигом скремблирующего кода, вычисленным из значения подстройки момента передачи в системное время.

12. Устройство по п.11, в котором системное время является начальным временем сигнала общего пилотного канала (ОПиК).

13. Устройство по п.11, в котором системное время является начальным временем сигнала основного общего управляющего физического канала (ООУФК).

14. Устройство по п.11, в котором значение подстройки момента передачи вычисляется из выражения

значение подстройки момента передачи=(τ_вфк,n+Т₀+2·ЗР)mod2560,

где Т₀ является постоянной величиной.

15. Устройство по п.11, в котором значение подстройки момента передачи вычисляется из выражения

значение подстройки момента передачи=2560-[(τ_вфк,n+T₀+2·ЗР)mod2560],

где Т₀ является постоянной величиной.

16. Устройство по п.11, в котором значение подстройки момента передачи вычисляется из выражения

значение подстройки момента передачи=(τ_вфк,_n+T₀+2·ЗР)mod256·m,

где Т₀ является постоянной величиной;

m=1, 2, 3,...,10.

17. Устройство по п.11, в котором значение подстройки момента передачи вычисляется из выражения

значение подстройки момента передачи=256·m-[(τ_вфк,n+Т₀₊2·3P)mod256·m],

где Т₀ является постоянной величиной;

m=1, 2, 3,...,10.

18. Устройство по п.11, в котором значение подстройки момента передачи вычисляется путем вычитания времени задержки в распространении из постоянной величины Т₀.

19. Устройство по п.11, в котором скремблирующий код для скремблирования сообщения задерживается заданным сдвигом скремблирующего кода от скремблированного кода, генерируемого в системное время.

20. Устройство по п.11, в котором сдвиг скремблирующего кода вычисляется из выражения

сдвиг = τ_вфк,_n+T₀+2·3P+L,

где L указывает значение подстройки момента передачи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4