[发明专利]用于前置检测的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总的涉及基于CDMA(码分多址)的电信系统和在这样的系统中 的码片速率加速器，并且具体地，涉及在这样的系统中用于前置 (preamble)检测的硬件加速器。

背景技术

在基于CDMA的系统中，窄带信号(如由码元序列表示的)经由被称为 扩频的技术被变换成具有较宽的带宽的信号(如由码片序列表示的)。简 言之，要被发送的码元被变换成较长的码片序列。这个序列是通过把每 个复数码元乘以时变的复数扩频码序列而被构建的，所述时变的复数扩 频码序列对于每个信道是不同的。

所谓的PRACH(物理随机接入信道)是UMTS(通用移动电信系统)上行 链路公共物理信道，即，它在小区内的所有用户设备(UE)之间被共享。 在小区中的每个用户设备利用PRACH来把诸如呼叫发起请求那样的信 令信息发送到UTRAN(通用地面无线接入网)，以及如果必要，还发送小 量的用户数据，诸如短消息、数字字母文本等等。想要使用PRACH的 每个UE随机地选择接入时隙号和16码片长的签名代码(signature code)，见图1。每个接入时隙是5120码片长，以及接入时隙的定时相 对于AICH(获取信息信道)下行链路信道被规定。签名代码是长度为16 的16个Walsh码中的任一个。

小区能够通过有效的接入时隙子组和签名代码被建立，在这种情形 下，UE必须从有效的子组中进行选择。

通常，在所选择的接入时隙期间，UE发送通过把PRACH扰频码的 4096个码片乘以16码片签名重复256次而获得的组合码，如图2所示。

在接收单元处，组合码需要受到前置检测，其它码片速率操作，诸如 小区搜索和解扩频。

取决于UE在小区中的位置，UE的延时，与系统时间相比较，将变 化。由于位置初始地是未知的，延时的不确定性等于整个小区半径。 RACH的前置检测部分基本上是基于相关的同步过程，与接入时隙相 比较，其检测UE的存在和估计延时。由于延时的不确定性，构成前置 代码的4096个码片按照系统时间通过下式被扩展：

W＝2*R/78+β[chip]    (1)

相应于等于小区半径R的搜索窗口W，项目β代表在窗口中的不确定 性。

这些W_extended＝4096+W[chip]然后与对于所有的可能延时和所有的有 效签名代码的组合码相关，以便形成每个签名代码一个功率延时分布 (PDP)。然后对于阈值验证每个签名的PDP峰值，并且如果找到有效的 峰值，则从相应于这个峰值的延时计算用户的相应的来回路程延时 (RTD)。

在变化的无线信道的情形下，在所有的4096个码片上相干地相加不 是最佳的。然后，对于4096码片序列的小部分典型地分开地执行算法 的PDP格式化部分。来自所有部分的PDP然后在峰值验证之前被非相 干地相加。

这样的部分的长度被给出为：

N*16     (2)

其中N是用来除256的整数。

在任何已知的用于基于WCDMA的基带处理的商业软件中，前置检 测的高度复杂性迫使使用专用硬件加速器HWA或用于上述的相关运算 的所谓的共处理器。

现在，有不同的类型的专用于前置检测的HWA。某些是高度专门化 的HWA，它不能执行其它码片速率任务，诸如在Rake接收机中的其它 物理信道的同步、路径搜索、或码元解扩频。某些是通用HWA，它执 行与通用扩频码的相关或解扩频，以及可被使用于任何CDMA码片速 率任务。

在外部HWA之间还有划分，例如被连接到DSP的ASIC，松耦合的 HWA和紧耦合的HWA。对于松耦合的HWA，构成到HWA的输入的 天线数据不进入DSP核心。紧耦合的HWA是在支持码片速率任务指令 的DSP中的计算单元，以及天线数据进入这些单元作为到从DSP调用 的专门功能的输入。

不管任何以上的实施方案，仍旧需要用于以减小的复杂性和增加的速 度接收和译码PRACH组合码的改进的方法和装置。

发明内容

本发明的目的是提供用于前置检测的改进的硬件加速器设备。

本发明的另一个目的是提供适用于包括前置检测的各种码片速率操 作的通用硬件加速器设备。

本发明的再一个目的是提供能够以减小的复杂性进行划分的前置检 测功能的通用硬件加速器。