[发明专利]在移动电信网中同步至少一个移动台的方法

说明书

本发明涉及在移动电信网内使至少一个移动台与基站同步的方法。本发明具体地可被应用于UMTS-FDD(通用移动电信系统-频分复用)类型第三代电信网。

在这种类型的网络中，移动台借助于由基站发出的两个信道(同步信道和所谓CPICH(公共导引信道)的公共通信信道)来与网络的小区的基站同步。这个同步操作包含确定小区的基站的时基和与它有关的扰乱码。UMTS-FDD射频帧具有10ms的持续时间，也就是38400码片，以及再被分成15个接连的时隙，每个时隙约666.67μs，给出2560码片。同步操作可被再划分成三个基本步骤，它们分别被设计来确定基站的时基、发送的UMTS-FDD射频帧的开始点、以及相关的扰乱码。头两个基本步骤在同步信道上执行。同步信道由同时发送的两个基本信道构成：主同步信道和辅助同步信道，分别输送主同步码和辅助同步码。

主同步码(被称为Cp)是真实的代码，它对于UMTS-FDD网的所有的小区是相同的。它在每个时隙的开始处以具有约66.67μs的持续时间的码片串的形式(给出256码片)在同相分量和正交分量上相同地被发送。每个这样的码片串被称为主同步突发。典型地，在第一基本同步步骤，移动台借助于一个与主同步码匹配的数字相关滤波器来过滤已接收的信号。在这个滤波器的输出端处的相关值用等于一个时隙的持续时间的周期来循环地累加。因此，被一个时隙临时间隔开的两个相关值将会被相加在一起，以及对同一个相关峰值的生成产生影响。一旦移动台设法检测到这个主码，它就知道射频帧的时隙的开始点，因为主码在每个时隙的开始处发送。相反，因为这个码对于网络的所有小区的所有的时隙都是相同的，移动台既不知道射频帧的时隙的位置也不知道它正在从哪个小区接收该主同步信道。

辅助同步码也是真实的代码，它们与主同步码同时地在每个时隙的开始处，以具有约66.67μs的持续时间的码片串的形式，给出256码片，在同相分量和正交分量上相同地被发送。每个这些码片串被称为辅助同步突发。由同时发送的所述主同步码突发和辅助同步码突发相加起来就产生出同步突发。这种同步突发因而在每个时隙的开始处被发送到同步信道。有16种可能的辅助同步码。每个辅助同步码载送各自的信息片，它们被称为同步符号，取自有限个数字符号{1,2,…,16}。通过逐个码片地取对于所有的辅助同步码所共同的父代辅助码Cm与对于每个同步符号专门的Walsh码W₁,W₂,…，或W₁₆的乘积，可以得到16个辅助同步码。一个小区的辅助同步信道的特征在于，15个接连的同步符号的一个序列相应于在射频帧(15个时隙)期间接收的辅助同步码。这个序列在每个射频帧内在辅助同步信道上被重复。这个序列的特征是一组8个扰乱码。有64个可能的码组。对辅助同步信道的译码可以给出一部分辅助同步信号，其中包括一部分或全部同步符号序列。这部分然后使得也可能去识别一组扰乱码和确定射频帧的开始点的位置。必须指出，移动台不一定必须译码包括15个符号的那一部分。三个接连的符号足以用来完全地确定该序列。然而，为了在存在干扰时具有足够的译码质量，更慎重地考虑序列中的三个以上的单元的部分。第二基本同步步骤因此使得有可能确定扰乱码组和帧的开始点。一旦码组被识别，移动台就必须确定小区的扰乱码。它可从该组的八个扰乱码中间选择。用于输送已知符号序列到所有移动台的、先前用小区的扰乱码来加扰的公共导引信道CPICH，将能通过八个可能的码中的每个码而被“解扰”，以便恢复由所考虑的小区使用的扰乱码。小区的扰乱码然后被识别。这是第三基本同步步骤的目的。因此，无论何时移动台必须要与小区同步时，它就执行这三个基本步骤。

本发明的目的更具体地涉及这样的移动台的情形，该移动台已与当前的小区同步，但寻求与新的小区(通常是相邻的小区)同步以便确定越区切换(或小区内转移)到这个新的小区是否合理。然后，取决于移动台的运行的状态(连接模式/待机模式)和当前小区(GSM/UMTS-FDD)的性质，将会有几个可能的情形。实际上，当移动台正在与这个小区的基站通信时，移动台被称为处在与小区的连接模式。当通信终结时，移动台进入待机模式。

第一种情形是：处在与第一UMTS-FDD小区的连接模式的移动台在某个载波频率下寻求达到与使用同一个载波频率的第二UMTS-FDD小区的基站同步。然后，除了接收来自第一小区信号以外，移动台还接收同步信号和来自第二小区的基站的CPICH信道的信号。然后，它把以上的三个基本操作应用到这些信号上，以达到与第二小区的基站的同步。