專利名稱：接入信道的分幀同步處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信的同步碼分多址(SCDMA)通信系統(tǒng)，特別是涉及SCDMA通信系統(tǒng)的接入信道的分幀同步處理方法。
本發(fā)明的接入信道的分幀同步處理方法，具體步驟包括(1)將無線信道的上行接入碼序列設(shè)計成具有保護(hù)時隙、同步時隙1、空時隙的幀結(jié)構(gòu)MUX1UA和具有空時隙、信令時隙1和保護(hù)時隙的幀結(jié)構(gòu)MUX1UB，下行接入碼序列設(shè)計成具有保護(hù)時隙、同步時隙2、時延偏差時隙、功率調(diào)整時隙、信令時隙2和空時隙的幀結(jié)構(gòu)MUX1D；
(2)終端上發(fā)上行接入碼序列MUX1UA，請求接入；(3)基站收到終端上發(fā)的上行接入碼序列MUX1UA，根據(jù)同步時隙1的信號序列(偽隨機(jī)碼、全1序列)的偏差和功率，計算終端的時延偏差以及上行功率，并以此進(jìn)行判決；(4)通過判決，基站下發(fā)填充了時延偏差以及上行功率調(diào)整值的下行接入碼序列，或時延偏差為無效值時，宣布接入無效；(5)終端收到下行接入碼序列后，通過判決，如果是有效值，同步上發(fā)包含信令時隙1的上行接入碼序列MUX1UB；如果是無效值，重新上發(fā)上行接入碼序列MUX1UA；(6)基站收到包含信令時隙1的上行接入碼序列后，通過判斷用戶PID，向?qū)?yīng)的用戶下發(fā)包含分配業(yè)務(wù)信道信息的接入確認(rèn)下行接入碼序列；(7)終端根據(jù)接入確認(rèn)下行接入碼序列，切換至業(yè)務(wù)信道，完成接入。
通過本發(fā)明的接入信道的分幀同步處理方法，可以降低終端接入的難度，使接入更加容易。
通過本發(fā)明的接入信道的分幀同步處理方法，可以降低對在線用戶的干擾，提高通話質(zhì)量。
通過本發(fā)明的接入信道的分幀同步處理方法，可以降低終端的功率損耗，延長電池的使用壽命。
具體實施例方式
無線信道有N個碼道，包括M個接入信道和N-M個業(yè)務(wù)信道(N＝32或64；M＝1或2)，所述的碼道分配，在N＝32即有32個碼道時，由于系統(tǒng)的PSTN接入端可以接入30個碼道，所以上述的碼道分配是可行的。接入碼道可以是1個也可以是2個，即M＝1或2。碼道通過偽隨機(jī)序列來進(jìn)行區(qū)分，所以在此處使用兩個接入碼道并且選擇同步性較好的WALSHO和WALSH17區(qū)分兩個接入碼道。如果用戶數(shù)量多，對業(yè)務(wù)信道的數(shù)量有更嚴(yán)格要求的時候，可以選擇一個接入碼道即M＝1，使用同步性好的WALSHO來區(qū)分接入碼道。
在

圖1a中，G表示保護(hù)時隙，因為收發(fā)轉(zhuǎn)換需要一定的時間，終端試圖接入系統(tǒng)時并不知道與系統(tǒng)的距離，也就不可能與基站保持同步，如果沒有保護(hù)時間，離基站比較遠(yuǎn)的終端到達(dá)基站時，基站就可能無法收到上行信號的開始部分。SYNC1表示上行接入碼序列的同步時隙1，是3個SYMBOL長度的全1序列；EMPTY是空時隙，并不傳任何有用的信息(在所有附圖中S表示SYMBOL，1SYMBOL＝2bit)。
在圖1b中，G同樣表示保護(hù)時隙，EMPTY表示空時隙，REG為DQPSK的參考符號，ECS為上行信令信息，其中包括標(biāo)識終端的PID號碼，兩者組成了信令時隙1。
在圖2中，G表示保護(hù)時隙，EMPTY表示空時隙，SS表示時延偏差時隙，PC表示功率調(diào)整時隙，CS為信令時隙2，包含業(yè)務(wù)信道信息。
圖3標(biāo)識出了時延偏差(代表符號SS)的定義，值的表示為二進(jìn)制，其中SS值的最高位表示符號位。
圖4是分幀同步接入的示意圖，其步驟如下終端上發(fā)上行接入碼序列MUX1UA，請求接入；基站收到終端上發(fā)的上行接入碼序列MUX1UA后，計算終端的時延偏差以及上行功率；終端同步上發(fā)包含信令時隙1的上行接入碼序列MUX1UB；基站向?qū)?yīng)的用戶下發(fā)包含分配業(yè)務(wù)信道信息的接入確認(rèn)下行接入碼序列；最后終端根據(jù)接入確認(rèn)下行接入碼序列，切換至業(yè)務(wù)信道，完成接入。
圖5說明了分幀同步接入的流程，即終端先發(fā)包含同步時隙1的MUX1UA，請求接入；基站收到終端上發(fā)的上行接入碼序列MUX1UA，根據(jù)同步時隙1的信號序列(偽隨機(jī)碼，全1序列)，計算終端的時延偏差以及上行功率，并以此進(jìn)行判決；通過判決，基站下發(fā)填充了時延偏差以及上行功率調(diào)整值的下行接入碼序列，或時延偏差為無效值時，宣布接入無效；終端收到下行接入碼序列后，通過判決，如果是有效值，同步上發(fā)包含信令時隙1的上行接入碼序列MUX1UB，基站根據(jù)信令時隙1，提供包含信令時隙2(其中有業(yè)務(wù)信道信息)的MUX1D幀結(jié)構(gòu)；如果是無效值，重新上發(fā)上行接入碼序列MUX1UA；基站收到包含信令時隙1的上行接入碼序列后，通過判斷用戶PID，向?qū)?yīng)的用戶下發(fā)包含分配業(yè)務(wù)信道信息的接入確認(rèn)下行接入碼序列；最后終端根據(jù)接入確認(rèn)下行接入碼序列，切換至業(yè)務(wù)信道，完成接入。這樣就可以保證信令時隙1的同步，減少對已接入手機(jī)的干擾，提高系統(tǒng)性能。
圖6說明了終端一側(cè)的接入流程，此處用手機(jī)作為終端。在建鏈過程中，首先利用終端上發(fā)包含同步時隙1的MUX1UA，并開啟定時器1?；臼盏組UX1UA后解出同步時隙信號，下發(fā)時延偏差時隙和功率調(diào)整時隙。在定時器1規(guī)定的時間內(nèi)，手機(jī)收到基站下發(fā)的包含時延偏差時隙和功率調(diào)整時隙的MUX1D，解出CRC校驗正確并且時延偏差時隙SS為有效值，手機(jī)在碼道17上發(fā)MUX1UB，并打開定時器2；否則手機(jī)重新在碼道0上加大功率發(fā)MUX1UA?；驹谑盏組UX1UB后，在定時器2規(guī)定的時間內(nèi)下發(fā)包含信令時隙2的MUX1D。手機(jī)收到信令時隙2說明建鏈成功，完成了接入。反之，則重新在碼道0上加大功率上發(fā)MUX1UA。連續(xù)兩次的MUX1UA幀之間的時間間隔是一個手機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)。
圖7說明了基站一側(cè)的信道接入流程。由于基站是10ms一個周期進(jìn)行發(fā)送和接收，即5ms接收、5ms發(fā)送，在接收的5ms內(nèi)，接收同步時隙1，也就是用已知的上行接入碼(PN碼)進(jìn)行準(zhǔn)確的相關(guān)計算。由于可能會有多個用戶幾乎同時要求接入，在同步時隙1會形成多個大小不等的峰值。當(dāng)最高峰值大于門限值，同時次高峰值小于門限值時，我們可以認(rèn)為只有一個用戶要求接入，相應(yīng)地計算時延偏差及功率控制值，否則下發(fā)的時延偏差調(diào)整字段為最大負(fù)值，表示接入無效。門限值是通過仿真計算和實測得到準(zhǔn)確值。然后解調(diào)信令時隙1，如果得到的信令時隙1的CRC校驗不正確，則信令時隙2字段填充0。最后根據(jù)已經(jīng)得到的各個字段的信息，填充下行MUX1D幀，在發(fā)送的5ms時間內(nèi)發(fā)送。
圖8a、圖8b說明終端進(jìn)行利用同步時隙2接收同步調(diào)整的效果，在利用一個SYMBOL長度做相關(guān)性計算的時候得到的相關(guān)峰值如圖8a，在利用若干個(多于一個)SYMBOL長度做相關(guān)性計算時，得到的相關(guān)峰值如圖8b，相關(guān)效果得到明顯改善。
上述的上行信道與下行信道在時間上不重疊的，在頻段上是相同的。上行時隙與下行時隙間隔循環(huán)，在此處每個時隙的長度為5ms。
上述的終端在上行接入碼序列中的同步時隙1與上行業(yè)務(wù)信道中的空時隙在時間上是重疊的，即在該上行時隙中，只有要求接入的終端才上發(fā)同步時隙1信號，而正在通信的其它終端在其上行碼道的該時隙不上發(fā)該信號；所述終端上行接入碼序列的信令時隙與上行業(yè)務(wù)信道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時隙在時間上是重疊的，同步的信令時隙將大大減小對正在通信的其它用戶的干擾。
上述的基站時延偏差和功率控制是通過計算接入碼序列的偏差和功率來實現(xiàn)的。在本實施例中采用的方法如下A.解擴(kuò)S(i,j)=Σm=095PN_CODE[m]×SAMPLE_DATA[m,i,j]]]>B.計算Σj=08|Sj|2]]>得到功率C.得到功率最大值及其位置D.通過查表法，得到終端的功率調(diào)整值，最大值位置與參考值之間的差即為時延誤差。
所述基站通過判決填充無效值，是因為在某一時刻可能有多個用戶請求接入，而基站只能處理一個接入請求，這時會出現(xiàn)接入沖突。當(dāng)計算功率時有兩個值超過了給定的閾值，認(rèn)為有兩個用戶同時接入，時延偏差時隙則下發(fā)無效值，在此處選擇用最大負(fù)值來表示時延偏差無效值。終端收到無效值后，隨機(jī)時延一段時間后，加大功率上發(fā)上行接入碼序列，請求接入。這樣就可以避免接入沖突的發(fā)生。
所述的下行同步時隙2用來利用同步時隙2的相關(guān)性，調(diào)整終端的接收時延偏差，保證終端的無失真采樣；上行同步時隙1用來調(diào)整終端的發(fā)射時延偏差，保證終端到達(dá)基站端的同步，以減少系統(tǒng)干擾。
權(quán)利要求
1.一種接入信道的分幀同步處理方法，應(yīng)用于SCDMA通信系統(tǒng)中，其特征在于，包括如下步驟(1)將無線信道的上行接入碼序列設(shè)計成具有保護(hù)時隙、同步時隙1、空時隙的幀結(jié)構(gòu)MUX1UA和具有空時隙、信令時隙1和保護(hù)時隙的幀結(jié)構(gòu)MUX1UB，下行接入碼序列設(shè)計成具有保護(hù)時隙、同步時隙2、時延偏差時隙、功率調(diào)整時隙、信令時隙2和空時隙的幀結(jié)構(gòu)MUX1D；(2)終端上發(fā)上行接入碼序列MUX1UA，請求接入；(3)基站收到終端上發(fā)的上行接入碼序列MUX1UA，根據(jù)同步時隙1的信號序列的偏差和功率，計算終端的時延偏差以及上行功率，并以此進(jìn)行判決；(4)通過判決，基站下發(fā)填充了時延偏差以及上行功率調(diào)整值的下行接入碼序列，或時延偏差為無效值時，宣布接入無效；(5)終端收到下行接入碼序列后，通過判決，如果是有效值，同步上發(fā)包含信令時隙1的上行接入碼序列MUX1UB；如果是無效值，重新上發(fā)上行接入碼序列MUX1UA；(6)基站收到包含信令時隙1的上行接入碼序列后，通過判斷用戶PID，向?qū)?yīng)的用戶下發(fā)包含分配業(yè)務(wù)信道信息的接入確認(rèn)下行接入碼序列；(7)終端根據(jù)接入確認(rèn)下行接入碼序列，切換至業(yè)務(wù)信道，完成接入。
2.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述的上行信道與下行信道在時間上不重疊的，在頻段上是相同的，上行時隙與下行時隙間隔循環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述同步時隙1的信號序列可為偽隨機(jī)碼、全1序列。
4.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述的終端在上行接入碼序列中的同步時隙1與上行業(yè)務(wù)信道中的空時隙在時間上是重疊的，在該上行時隙中，只有要求接入的終端才上發(fā)同步時隙1信號，而正在通信的其它終端在其上行碼道的該時隙不上發(fā)該信號。
5.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述終端上行接入碼序列的信令時隙與上行業(yè)務(wù)信道的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時隙在時間上是重疊的。
6.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述的步驟(4)中，當(dāng)計算功率時有兩個值超過了給定的閾值，認(rèn)為有兩個用戶同時接入時，時延偏差時隙則下發(fā)無效值。
7.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述下行同步時隙2用于利用其相關(guān)性，調(diào)整終端的接收時延偏差。
8.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述上行同步時隙1用于調(diào)整終端的發(fā)射時延偏差，保證終端到達(dá)基站端的同步。
9.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述接入碼道通過偽隨機(jī)序列來進(jìn)行區(qū)分。
10.如權(quán)利要求1所述的分幀同步處理方法，其特征在于，所述同步時隙1會形成多個大小不等的峰值，當(dāng)最高峰值大于門限值，同時次高峰值小于門限值時，認(rèn)為只有一個用戶要求接入，相應(yīng)地計算時延偏差及功率控制值，否則下發(fā)的時延偏差調(diào)整字段為最大負(fù)值，表示接入無效。
全文摘要
本發(fā)明提供一種SCDMA通信系統(tǒng)的接入信道的分幀同步處理方法。在SCDMA通信系統(tǒng)中，終端向基站發(fā)起接入請求時，接入信道中的信令信息是非同步傳送的，即為異步接入，該分幀同步處理方法是將所述異步接入改為分幀同步接入，即將原有的接入幀，分拆成接入和信令信息兩部分依次上發(fā)，終端首先發(fā)送接入信息，得到基站的同步調(diào)整指令后，在下一幀上發(fā)送接入信令信息，以完成同步接入。
文檔編號H04B7/26GK1457157SQ0216028
公開日2003年11月19日 申請日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月31日
發(fā)明者孫平, 蔣伯峰, 李日光, 袁進(jìn), 金晶, 林波 申請人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司