[发明专利]一种宽带码分多址系统中的前导捕获方法及装置

说明书

本发明涉及宽带码分多址WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)系统，具体的说涉及WCDMA系统中基站接收的前导捕获方法和装置。

在WCDMA系统中，移动台在有业务请求或突发业务时，会向基站发射物理随机接入信道PRACH(Physical Random Access Channel)或物理公共分组信道PCPCH(PhysicalCommon Packet Channel)。这两个信道都包含有前导信号。前导信号的作用就是对无线环境进行试探；移动台通过解读基站对移动台发射的前导信号的响应，来判断无线环境的好坏，然后对发射信号强度做相应的调整，使基站在当时的无线环境下能够基本正确的接收移动台发射的信号。移动台在发射PRACH或PCPCH时，虽然有一定的定时规律，但移动台相对于基站的空间位置的不确定性还是决定了移动台的发射信号到达基站接收端的时刻的随机性。因此，在基站接收端必须有前导捕获装置，来每时每刻进行搜索并捕获前导信号。

捕获前导信号的目的在于要确定是否有前导信号发出以及如果信号发出，确定前导序列的签名号和初始相位。由于在任何时刻，移动台在小区范围内的分布是随机的，各移动台基站的距离也随之变化，因此，各移动台发射的前导信号到达基站的传输延时也是随机的。若最大延时为T_d，则传输延时的范围在0到T_d之间。而基站接收前导信号要考虑来回双程的传输延时，即每个接入时隙(基站的接收端)起始的0-2T_d时间内都可能有移动台发射的前导信号到达。这也决定了前导捕获的搜索区间为0-2T_d；若2T_d相当于n个码片(Chip)的时间，则搜索区间为每个接入时隙起始的0～n-1个码片。

每个前导信号是一个由长度为4096个码片组成的序列，它可由下式来表示(参见3GPP标准“3G TS 25.213 V3.3.0(2000-6)”)： C pre , n , s ( k ) = c long , l , n ( i ) × C sig , s ( k ) × e j ( π 4 + π 2 k ) , k = 0 , 1 , 2 , 3 , . . . , 4095 - - - ( 1 ) ]]>其中，C_sig，s(k)是前导携带的16bits签名信号，c_long，l，n(i)是上行长扰码的实部。通过(1)式可知前导信号的产生过程为：先将16bit的签名重复256次(16×256＝4096)，这相当于对签名进行加扩；然后用选定长扰码的实部对4096chips进行加扰，最后对此单路数据进行每chip增加π/2的相位旋转处理，得到I、Q(分别对应复信号的实部和虚部)两路数据输出。前导信号之后的1024个码片的时间内无任何信号(功率为0)，这样前后一共5120个码片，组成一个接入时隙。前导信号的发射总是与接入时隙的起始位置同步，因此前导信号的单次捕获必须在一个接入时隙内完成，即在5120个码片内完成。