[发明专利]一种时分同步码分多址系统的上行导频搜索装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种时分同步码分多址 (TD-SCDMA)通信系统上行导频搜索装置及搜索方法。

背景技术

TD-SCDMA无线通信系统是一种同步系统。在上行链路中，多个 用户(移动台)向基站发送信号，为了防止不同用户信号之间的相互干 扰，需要对各用户进行同步控制，保证其同时到达基站。

TD-SCDMA通信系统子帧结构如图1所示。上行同步的建立是靠 UpPTS(上行导频时隙)来完成的。当UE(用户设备)准备建立同步 的时候，将发射UpPTS，如果Node B(基站)能够成功地检测到 SYNC_UL(上行同步码)，则在下行对应的FPACH(快速物理接入信 道)上向UE发送确认消息，然后UE可在分配好的PRACH(物理随机 接入信道)上向Node B发送接入信息，最后Node B再将必要的信息发 送给UE，呼叫建立完成。

UpPTS是由长度为128chip的SYNC_UL和长度为32chip的GP(保 护间隔)组成的。SYNC_UL是一组PN码，用于在接入过程中区分不 同的UE。整个系统有256个不同的SYNC_UL，分为32组，每组8个。 因为码组是由NodeB确定，所以8个SYNC_UL对基站和已经获得下 行同步的UE来说都是已知的。当UE需要建立上行同步时，将从8个 已知的SYNC_UL中随机选择1个，并根据估计的定时和功率在UpPTS 发射。Node B为了检测在UpPTS时隙上是否有SYNC_UL接入，首先 需要对UpPTS时隙上的天线接收信号进行导频搜索，就是要计算Node B本身的128chips(码片)SYNC_UL与接收的UpPTS时隙区间上的天 线数据的相关性，如果二者的数学模式相匹配，则表示有SYNC_UL接 入。

常规TD-SCDMA通信系统的UpPTS时隙搜索窗长度为256chip(96 +128+32)如图2所示。由于系统的码片速率为1.28MHz，DwPTS(下 行导频时隙)与UpPTS之间的保护间隔GP为96个chip，电磁波传播 速度V约为3×108米/秒，则96个码片对应的电磁波传播距离为V× 96/(1.28×106)＝22.5公里，也就是当UE与NodeB的距离小于11.25 公里的时候才能完成上行同步建立，远距离覆盖的时候(小区半径大于 11.25公里)无法进行同步建立，因为那样会导致UpPTS时隙延时到达 基站，与TS1时隙互相干扰，这也是TD-SCDMA通信系统的缺点之一。 而且，现有技术中尚无采用硬件进行TD-SCDMA通信系统上行导频搜 索的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种TD-SCDMA通信系统上行 导频搜索装置及方法，用于在UE与NodeB的距离大于或小于11.25公 里情况下的同步建立。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种时分同步码分多址系统的上行导频搜索装置，包括：依次相连 的本地同步码存储器、读写地址控制器、8个天线数据存储器、8个相 关器、求能量模块和能量合并模块，还包括分别与上述各模块相连 的时钟/复位/控制器，其中本地同步码存储器还与相关器相连，

读写地址控制器用于控制本地同步码存储器、天线数据存储器的读 和写，给各个存储器提供地址信号和读、写使能信号，片选信号；本 地同步码存储器用于存储全部本地复数化的上行同步码；

时钟/复位/控制器用于对上述各模块提供时钟信号和复位信号；控 制能量合并模块、求能量模块、相关器的运算使能信号；给读写地址控 制器提供搜索窗的窗宽信息，所述窗宽信息可配置，以应用在远距离覆 盖场景或者正常距离覆盖场景；能量合并模块用于对求能量模块输出的 天线能量求和；求能量模块用于对相关器输出的相关结果复数数据求能 量；

相关器用于对接收到的上行导频时隙序列和本地复数化的上行同 步码序列求相关运算；天线数据存储器用于存储接收到的上行天线数 据。

其中，所述相关器具体包括：依次相连的虚拟乘法器、复数加法器、 多路选择器；