專利名稱：Cdma系統(tǒng)中門控導(dǎo)頻的捕獲的制作方法
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及用于捕獲門控導(dǎo)頻信號的系統(tǒng)和技術(shù)。
背景現(xiàn)代通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)成允許多個(gè)用戶共享一個(gè)公共通信媒介。一種這樣的通信系統(tǒng)是碼分多址(CDMA)系統(tǒng)。CDMA通信系統(tǒng)是基于擴(kuò)頻通信的調(diào)制和多址方案。在CDMA通信系統(tǒng)中，大量信號共享同一頻譜，因此擴(kuò)大了用戶容量。這是通過發(fā)出具有不同偽噪聲(PN)碼的各個(gè)信號而實(shí)現(xiàn)的，偽噪聲碼對載波進(jìn)行調(diào)制，從而擴(kuò)展了信號波形的譜。所發(fā)送的信號在接收機(jī)內(nèi)被相關(guān)器分開，相關(guān)器使用相應(yīng)的PN碼來解擴(kuò)期望信號的頻譜。PN碼不匹配的不期望信號在帶寬內(nèi)未被解擴(kuò)，并且僅成為噪聲。
在CDMA通信系統(tǒng)中，用戶站可能接入網(wǎng)絡(luò)，或者通過一個(gè)或多個(gè)基站與其它用戶站通信。每個(gè)基站都被配置成服務(wù)特定地理區(qū)域內(nèi)的所有用戶站，該特定地理區(qū)域被稱為小區(qū)。在某些高話務(wù)應(yīng)用中，小區(qū)可能被分成幾個(gè)扇區(qū)，一個(gè)基站服務(wù)一個(gè)扇區(qū)。每個(gè)基站都發(fā)出一連續(xù)導(dǎo)頻信號，用戶站用該信號來與基站同步，一旦用戶站與基站同步，就對發(fā)送信號作相干解調(diào)。用戶站一般與具有最強(qiáng)導(dǎo)頻信號的基站建立通信信道。
由于連續(xù)導(dǎo)頻信號要求可用于發(fā)送信息的帶寬，因此某些最近發(fā)展的CDMA通信系統(tǒng)采用了門控導(dǎo)頻信號。門控導(dǎo)頻信號的特征是短周期的導(dǎo)頻信號傳輸，其后是長周期的無傳輸。通過對導(dǎo)頻信號進(jìn)行門控，可以實(shí)現(xiàn)附加的帶寬，這增加了基站的容量。然而，把用戶站與門控導(dǎo)頻信號同步與把用戶站與連續(xù)導(dǎo)頻信號同步相比較難，這是因?yàn)樵陂T控導(dǎo)頻系統(tǒng)中，用戶站可能花費(fèi)相當(dāng)多的資源在不存在任何信號的周期搜索導(dǎo)頻信號。
在PN空間內(nèi)具有重疊導(dǎo)頻短脈沖的門控導(dǎo)頻信號可能造成鄰近PN偏差內(nèi)相對強(qiáng)的部分相關(guān)。這些部分相關(guān)峰值可以被錯(cuò)誤地假定為真的PN偏差。用戶站可能浪費(fèi)很多時(shí)間實(shí)現(xiàn)頻率鎖定，并且不成功地試圖從這些不存在的PN偏差中解調(diào)控制信道。頻率鎖定和控制信道解調(diào)在捕獲過程中是最消耗時(shí)間的步驟，一般比導(dǎo)頻搜索操作需要4倍到8倍的時(shí)間和資源。因此，這些錯(cuò)誤報(bào)警類別會潛在地使捕獲時(shí)間增加一顯著倍數(shù)。所需要的是一種方法，它能顯著地降低由于相鄰導(dǎo)頻短脈沖間的部分相關(guān)所引起的錯(cuò)誤報(bào)警的概率。
概述在本發(fā)明一方面，捕獲門控導(dǎo)頻信號的一種方法包括從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇一最強(qiáng)的導(dǎo)頻峰值，評估與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值相鄰的導(dǎo)頻峰值的強(qiáng)度，以及從相鄰的導(dǎo)頻峰值和最強(qiáng)的導(dǎo)頻峰值中選擇最大導(dǎo)頻峰值。在本發(fā)明還有一方面，相鄰導(dǎo)頻峰值在偽隨機(jī)噪聲(PN)空間中與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。另一方面，相鄰導(dǎo)頻峰值在時(shí)間上與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。另一方面，從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇一最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值包括接收一信號，評估來自該信號的多個(gè)導(dǎo)頻峰值，以及從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇最強(qiáng)的導(dǎo)頻峰值。
在本發(fā)明還有一方面，采用可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令程序的計(jì)算機(jī)可讀媒介執(zhí)行了一種捕獲門控導(dǎo)頻信號的方法，該方法包括從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇一最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值，評估與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值相鄰的導(dǎo)頻峰值的強(qiáng)度，以及從相鄰導(dǎo)頻峰值和最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值中選擇一最大導(dǎo)頻峰值。
在本發(fā)明還有一方面，接收機(jī)包括搜索器，用于搜索多個(gè)導(dǎo)頻峰值；與搜索器耦合的處理器，用于從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇一最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值，評估與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值相鄰的導(dǎo)頻峰值的強(qiáng)度，以及從相鄰導(dǎo)頻峰值和最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值中選擇一最大導(dǎo)頻峰值。
可以理解，從下面的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它實(shí)施例對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得更為明顯，其中僅通過說明示出并描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例?？梢哉J(rèn)識到，本發(fā)明能有其它和不同的實(shí)施例，其若干細(xì)節(jié)在各種其它方面能進(jìn)行修改，這都不背離本發(fā)明的精神和范圍。因而，附圖和詳細(xì)描述應(yīng)該被視為是說明性的而不是限制性的。
附圖簡述通過示例而不限制地說明了本發(fā)明的各方面，在附圖中

圖1示出示例性的連續(xù)導(dǎo)頻傳輸和門控導(dǎo)頻傳輸；圖2是示例性通信系統(tǒng)的系統(tǒng)圖3示出示例性的門控導(dǎo)頻信號；圖4是示出工作在CDMA通信系統(tǒng)中的幾個(gè)示例性基站的PN碼序列的時(shí)序圖；圖5示出相鄰陪集間的重疊；圖6是CDMA通信系統(tǒng)中的示例性接收機(jī)的框圖；以及圖7是說明CDMA接收機(jī)內(nèi)處理器所執(zhí)行的示例性算法的流程圖。
詳細(xì)描述下面結(jié)合附圖提出的詳細(xì)描述是對本發(fā)明示例性實(shí)施例的描述，并且不是為了僅表示可實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施例。在某些情況下，詳細(xì)描述包括為了提供對本發(fā)明的徹底理解的特定細(xì)節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明可以沒有這些特定細(xì)節(jié)而實(shí)踐。在其它情況下，為了避免模糊本發(fā)明的概念，以框圖形式示出了公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備。
盡管以CDMA通信系統(tǒng)的環(huán)境描述了本發(fā)明的各個(gè)方面，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，這里描述的用于捕獲門控導(dǎo)頻信號的技術(shù)也適用于各種其它通信環(huán)境中。因而，任何對CDMA通信系統(tǒng)的引用僅僅為了說明本發(fā)明的創(chuàng)造性方面，可以理解這種創(chuàng)造性方面有廣泛的應(yīng)用。
用戶站(也稱為訂戶單元、移動(dòng)站、移動(dòng)電話、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、接入終端和用戶設(shè)備)可能是移動(dòng)的或靜止的，并且可能與一個(gè)或多個(gè)基站(BS)(也稱為基本收發(fā)機(jī)系統(tǒng)(BTS)、基站收發(fā)機(jī)、接入點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B和調(diào)制解調(diào)器組合收發(fā)機(jī)(MPT))進(jìn)行通信。
圖1示出示例性的連續(xù)導(dǎo)頻傳輸20和門控導(dǎo)頻傳輸22。門控導(dǎo)頻信號包括傳輸周期，其后是無傳輸周期。對導(dǎo)頻信號進(jìn)行門控能增加帶寬，因?yàn)闊o傳輸?shù)闹芷诳捎糜诎l(fā)送數(shù)據(jù)。
圖2是示例性通信系統(tǒng)100的系統(tǒng)圖。通信系統(tǒng)提供了一種機(jī)制使用戶站102接入網(wǎng)絡(luò)，或者通過一個(gè)或多個(gè)基站與其它用戶站通信。為了說明簡便，僅示出三個(gè)基站104、106和108。然而，作為實(shí)踐，許多基站會與位于每個(gè)小區(qū)內(nèi)的至少一個(gè)基站一起工作。如果小區(qū)被分成幾個(gè)扇區(qū)，那么基站會位于每個(gè)扇區(qū)內(nèi)。在所述的示例性實(shí)施例中，每個(gè)基站104、106和108分別發(fā)送一門控導(dǎo)頻信號110、112和114。用戶站102使用門控導(dǎo)頻信號開始與基站的同步，并且一旦用戶站與基站之一同步，就提供所發(fā)送信號的相干解調(diào)。
門控導(dǎo)頻信號不包含任何數(shù)據(jù)，一般特征是未經(jīng)調(diào)制的擴(kuò)頻信號。因此，對每個(gè)門控導(dǎo)頻信號110、112和114擴(kuò)展所使用的PN碼應(yīng)該不同，使得用戶站102能區(qū)分三個(gè)基站104、106和108。用戶站102先驗(yàn)已知對每個(gè)門控導(dǎo)頻信號擴(kuò)展所使用的PN碼，因此，每個(gè)門控導(dǎo)頻信號110、112和114可以用本地生成的PN碼在用戶站處通過相關(guān)處理被解擴(kuò)。然后，可以與具有最強(qiáng)門控導(dǎo)頻信號的基站建立通信信道。給定相對恒定的環(huán)境條件，一般由與正在接收的用戶站102最接近的基站發(fā)出最強(qiáng)的門控導(dǎo)頻信號，該例中基站是基站106。
在通信系統(tǒng)的示例性實(shí)施例中，可以通過采用利用門控導(dǎo)頻信號某些特征的搜索方法來實(shí)現(xiàn)門控導(dǎo)頻信號的捕獲。導(dǎo)頻搜索操作的組成有使進(jìn)入信號與預(yù)先存儲的導(dǎo)頻PN序列相關(guān)，并且尋找強(qiáng)的相關(guān)峰值。一旦找到強(qiáng)峰值并驗(yàn)證它處在陪集內(nèi)，用戶站就試圖實(shí)現(xiàn)與發(fā)送該峰值的基站的頻率鎖定。在實(shí)現(xiàn)頻率鎖定之后，用戶站解調(diào)控制信道來得到與發(fā)送導(dǎo)頻的基站有關(guān)的時(shí)序信息。然后，用戶站調(diào)整其自己的時(shí)序使自己與基站同步。
盡管在應(yīng)用中不受限制，搜索方法特別適用于CDMA通信系統(tǒng)。在CDMA通信系統(tǒng)中，每個(gè)基站所發(fā)送的門控導(dǎo)頻信號一般具有相同的PN碼，但具有不同的相位偏差。使用相同PN碼是有利的，這是因?yàn)樗试S用戶站通過所有相位偏差的單個(gè)PN碼序列一搜索而訪問基站。相位偏差能夠區(qū)分每個(gè)基站的門控導(dǎo)頻信號。
每個(gè)基站所發(fā)送的門控導(dǎo)頻信號被包含在正向鏈路波形的導(dǎo)頻信道中。正向鏈路是指從基站到用戶站的傳輸。正向鏈路波形可能采取各種形式而不背離這里所述的創(chuàng)造性概念。例如，門控導(dǎo)頻信號的特性的意思就是，以其最簡單形式的正向鏈路信道結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)信道，它與導(dǎo)頻信道是時(shí)分復(fù)用的。在所述示例性實(shí)施例中，導(dǎo)頻信道與話務(wù)信道時(shí)分復(fù)用。所產(chǎn)生的正向鏈路波形被基站用PN碼來擴(kuò)展，被調(diào)制到載波波形，被放大并且被發(fā)送到其相應(yīng)的小區(qū)或扇區(qū)。
也可以構(gòu)想更復(fù)雜的正向鏈路信道結(jié)構(gòu)。例如，通過用Walsh函數(shù)生成的內(nèi)部正交碼擴(kuò)展每條話務(wù)信道，可以把話務(wù)信道解析為多個(gè)編碼信道?；蛘撸梢杂肳alsh覆蓋來擴(kuò)展導(dǎo)頻信道，添加附加的編碼和時(shí)間信道以包括同步信道、尋呼信道和話務(wù)信道。
系統(tǒng)100可被設(shè)計(jì)成支持一種或多種CDMA標(biāo)準(zhǔn)，譬如(1)“TIA/EIA-95-BMobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode WidebandSpread Spectrum Cellular System”(IS-95標(biāo)準(zhǔn))，(2)“TIA/EIA/IS-856 cdma2000High Rate Packet Data Air Interface Specification(下文稱為IS-856)，(3)名為“第三代合伙人計(jì)劃(3GPP)”的協(xié)會提出的文檔，包含在一組文檔中，包括文檔號3G TS 25.211，3G TS 25.212，3G TS 25.213和3G TS 25.214(W-CDMA標(biāo)準(zhǔn))，以及(4)名為“第三代合伙人計(jì)劃2(3GPP2)”的協(xié)會提出的文檔，包含在一組文檔中，包括文檔號C.S0002-A，C.S0005-A，C.S0010-A，C.S0011-A，C.S0024，C.S0026，C.P9011和C.P9012(cdma2000標(biāo)準(zhǔn))。在3GPP和3GPP2的文檔中，這些被世界標(biāo)準(zhǔn)實(shí)體(如，TIA、ETSI、ARIB、TTA和CWTS)轉(zhuǎn)換成地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)被國際電信聯(lián)盟(ITU)轉(zhuǎn)換成國際標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)通過引用被結(jié)合于此。
在示例性實(shí)施例中，通信系統(tǒng)100具有周期為1024碼片的門控導(dǎo)頻信號。如圖3所示，門控導(dǎo)頻信號包括96碼片的傳輸周期，其后是928碼片的無傳輸周期。
在基于CDMA的通信系統(tǒng)中，基站在PN空間中以PN增量的整數(shù)倍分開，其中一個(gè)PN增量是64PN碼片。IS-856指定兩個(gè)基站PN偏差間的最小PN分隔為一個(gè)PN增量，即64碼片。
在CDMA通信系統(tǒng)中，PN碼是周期性的，并且可以被選定為每個(gè)周期215(32768)碼片，其512個(gè)PN相位偏差隔開64碼片。這樣，PN空間包括215(32768)個(gè)可能的PN位置，導(dǎo)致對基站可能的總共512(215/64)個(gè)相異的PN相位偏差。由于在示例性實(shí)施例中門控導(dǎo)頻周期為1024碼片，因此PN周期總共有32個(gè)導(dǎo)頻(215/1024)。因此，導(dǎo)頻信號被PN碼擴(kuò)展，并且以每周期32個(gè)導(dǎo)頻信號短脈沖被發(fā)送。
連續(xù)導(dǎo)頻信號是碼元的重復(fù)數(shù)列，在圖4中表示為“PN0”、“PN1”、“PN2”、“PN3”和“PN4”。圖4是示例性通信系統(tǒng)的時(shí)序圖，示出5個(gè)PN碼202，每個(gè)長度均為32768碼片。為了說明簡便，在理解門控導(dǎo)頻信號不包含任何數(shù)據(jù)時(shí)，使用術(shù)語“碼元”作為用于標(biāo)識64-碼片PN碼序列的簡寫約定。通過使用該約定，可以用512碼元序列來標(biāo)識32768-碼片的PN碼。
在下例中，假定一系統(tǒng)僅有64個(gè)相異的PN相位偏差。每個(gè)PN碼包括相同的碼元序列但相位不同。例如，PN0離PN1偏差一碼元。類似地，PN1離PN2偏差一碼元，PN2離PN3偏差一碼元，PN3離PN4偏差一碼元。相鄰的基站會發(fā)送相同的導(dǎo)頻信號，但在序列中以不同的偏差處開始，如“PN1”到“PN4”所示。由于該例中有64個(gè)碼元，因此會有最大64個(gè)相異的PN偏差，從0到63。
每個(gè)PN碼用于擴(kuò)展一個(gè)導(dǎo)頻信號。然后，對每個(gè)擴(kuò)頻導(dǎo)頻信號202應(yīng)用門控函數(shù)204。為了說明的目的，門控函數(shù)被定義為具有1碼元寬度和4碼元周期的門。作為該門控函數(shù)204的結(jié)果，產(chǎn)生4個(gè)不同的碼元序列206PN0、PN1、PN2和PN3。如PN0和PN4所示，每隔4個(gè)PN碼相位偏差產(chǎn)生相同的碼元序列。不考慮相位偏差，所有具有相同碼元序列的門控導(dǎo)頻信號可以一起組成如下的陪集陪集0PN0，PN4，PN8， ...PN508陪集1PN1，PN3，PN9， ...PN509陪集2PN2，PN6，PN10，...PN510陪集3PN3，PN7，PN11，...PN511其中陪集數(shù)可以被定義為PN碼相位偏差數(shù)除以每周期導(dǎo)頻信號短脈沖數(shù)。當(dāng)從一個(gè)陪集搜索導(dǎo)頻信號短脈沖時(shí)，不會看見來自其它陪集的導(dǎo)頻信號短脈沖。
在其它通信系統(tǒng)中，用于對導(dǎo)頻信號擴(kuò)展的PN碼的長度可能根據(jù)多種因素而變化。短PN碼便于較快的捕獲時(shí)間，而長PN碼增加編碼處理增益。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地評估性能折衷來確定PN碼的最佳長度。此外，可以改變相位偏差、間隔和每周期導(dǎo)頻短脈沖的數(shù)目來優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。
在示例性實(shí)施例中，隔開多個(gè)門控導(dǎo)頻周期的導(dǎo)頻(譬如每隔16(1024/64)個(gè)PN偏差)看上去會有相同的導(dǎo)頻短脈沖，然而時(shí)間上有偏移。表1示出被分成16個(gè)不同陪集的所有可能的512個(gè)PN偏差。
表1被分成陪集的PN偏差為了在相鄰基站的PN空間內(nèi)有較大的分隔，則網(wǎng)絡(luò)操作者可能選擇使用較高的PN增量來取代較低的PN增量。選擇為大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)使用PN增量4的某些CDMA網(wǎng)絡(luò)操作者可能為人口密集的網(wǎng)絡(luò)偶爾切換為PN增量2或1。因此，以PN增量遞減次序搜索陪集可能導(dǎo)致捕獲時(shí)間的減少。
在示例性實(shí)施例中，四個(gè)陪集被聚集為一個(gè)組，因此把表1所示的16個(gè)陪集分成表2所示的4個(gè)不同陪集組，其中對CN，N是表示陪集號的變量。
表2陪集組陪集組0(CG0)包含PN增量的偏差，它們是4的整數(shù)倍。CG1包含2的整數(shù)倍的PN增量偏差，除了CG0的項(xiàng)以外。CG2和CG3包含其余的奇數(shù)PN偏差。為了提高導(dǎo)頻信號早期檢測的概率，用戶站可以以順序CG0、CG1、CG2和CG3搜索陪集。
如果門控導(dǎo)頻短脈沖長度為96碼片，且在IS-856通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所支持的最小PN增量為64碼片，則工作在相鄰PN偏差因此有時(shí)在相鄰陪集上的導(dǎo)頻間會有32碼片的導(dǎo)頻短脈沖重疊。這個(gè)32碼片重疊導(dǎo)致部分相關(guān)能量，同時(shí)搜索與發(fā)出導(dǎo)頻信號的陪集相鄰的陪集。部分相關(guān)能量會在導(dǎo)頻信號自相關(guān)能量三分之一的數(shù)量級上。
如果基站僅在陪集n以PN偏差發(fā)出導(dǎo)頻信號，并且沒有其它PN偏差發(fā)送導(dǎo)頻，則用戶站順序地搜索導(dǎo)頻，并且會發(fā)現(xiàn)三分之一相關(guān)能量，同時(shí)在陪集n-1和陪集n+1內(nèi)搜索導(dǎo)頻，而實(shí)際信號在陪集n內(nèi)被發(fā)送。圖5示出相鄰陪集間的重疊。陪集有三個(gè)二陪集n-1 212和陪集n+1 214。陪集n-1 210和陪集n 212之間有32碼片的重疊216，陪集n 212和陪集n+1 214之間有32碼片的重疊218。應(yīng)該理解，圖5的X軸是PN空間而不是時(shí)間。圖5所示的導(dǎo)頻短脈沖同時(shí)被發(fā)送，但是在PN空間中移位64碼片。
如果在陪集n上發(fā)送的基站具有有利的信號條件，則部分相關(guān)能量峰值可能相對較強(qiáng)。這些強(qiáng)部分相關(guān)能量峰值可能使用戶站錯(cuò)誤地認(rèn)為陪集n-1包含實(shí)際導(dǎo)頻信號。然后，用戶站會成功地將其頻率與陪集n-1峰值鎖定，并且會試圖對來自陪集n-1內(nèi)導(dǎo)頻的信令信道進(jìn)行解調(diào)。然而，用戶站將不能成功地解調(diào)信令信息，因?yàn)樵谂慵痭-1內(nèi)的PN偏差處，沒有基站正在控制信道上發(fā)送。于是，用戶站會宣告同步失敗，并且可能開始搜索下一個(gè)候選陪集。
如果不以遞增或遞減順序搜索陪集，這個(gè)問題會惡化。如果不以遞增或遞減順序搜索陪集，則可能在陪集n之前搜索陪集n+1和陪集n-1，可能大致在陪集n上找到實(shí)際導(dǎo)頻峰值之前，對于每個(gè)部分相關(guān)峰值發(fā)生兩次不成功的控制信道解調(diào)。例如，可能在陪集5之前搜索陪集4(CG0)和陪集6(CG2)，它們與陪集5(CG3)相鄰。
圖6是工作在CDMA通信系統(tǒng)中的用戶站內(nèi)的示例性接收機(jī)框圖。在所述示例性實(shí)施例中，通過一根或多根天線302接收來自所有基站的信號傳輸。天線302接收到的所產(chǎn)生的重疊信號被提供給RF部分304。RF部分304對信號進(jìn)行濾波和放大，把信號下變頻至基帶，并且數(shù)字化基帶信號。數(shù)字采樣被提供給存儲器306，用于捕獲目的。存儲器306存儲等于或大于導(dǎo)頻信號短脈沖周期的碼片數(shù)。這個(gè)方法會導(dǎo)致存儲器306內(nèi)捕獲來自每個(gè)基站的至少一個(gè)門控導(dǎo)頻短脈沖。在32768碼片的PN碼序列上有32個(gè)導(dǎo)頻信號短脈沖的HDR通信系統(tǒng)的導(dǎo)頻信號短脈沖周期等于1024碼片。
捕獲過程包括搜索存儲器內(nèi)存儲的數(shù)字采樣以找到一個(gè)陪集的所有導(dǎo)頻信號短脈沖。這可以通過使存儲器內(nèi)存儲的數(shù)字采樣與本地生成的PN碼序列相關(guān)而實(shí)現(xiàn)。例如，搜索器308產(chǎn)生一碼元，即64碼片的PN碼序列，它對于來自同一陪集內(nèi)每個(gè)基站的門控導(dǎo)頻信號來說是公共的。來自搜索器308的碼元與解調(diào)器310耦合，它在解調(diào)器內(nèi)與存儲器306內(nèi)存儲的數(shù)字采樣相關(guān)。作為系統(tǒng)搜索的一部分，搜索器308通過數(shù)字采樣順序地使碼元在相位上移位，以找到存儲器306內(nèi)的相應(yīng)碼元。
解調(diào)器310可以以多種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，在CDMA通信系統(tǒng)或者使用分集技術(shù)來對抗衰落的其它通信系統(tǒng)類型中，可以使用雷克(RAKE)接收機(jī)。CDMA通信系統(tǒng)中的雷克接收機(jī)一般使用可分解多徑的獨(dú)立衰落來實(shí)現(xiàn)分集增益。特別是，雷克接收機(jī)可被配置成處理門控導(dǎo)頻信號的一個(gè)或多個(gè)多徑。每個(gè)多徑信號被送入一分開的指處理器，從而用來自搜索器308的本地生成的PN碼執(zhí)行PN碼解擴(kuò)。根據(jù)需要，也可以由雷克接收機(jī)提供Walsh碼解覆蓋。然后，雷克接收機(jī)組合來自每個(gè)指處理器的輸出以恢復(fù)門控導(dǎo)頻信號。
解調(diào)器310的輸出被提供給處理器312。處理器312與搜索器308耦合，并且實(shí)現(xiàn)一捕獲算法來選擇具有最強(qiáng)導(dǎo)頻信號的基站。捕獲算法搜索N個(gè)最強(qiáng)峰值并且選擇最強(qiáng)的峰值。一旦選擇了最強(qiáng)峰值，算法就搜索最強(qiáng)峰值的相鄰峰值以確定哪個(gè)相鄰峰值更強(qiáng)。
圖7的流程圖說明了處理器所實(shí)現(xiàn)的示例性捕獲算法。一旦用戶站在PN偏差P處驗(yàn)證了最強(qiáng)峰值，使得P可用于頻率鎖定，用戶站就搜索與找到峰值P的陪集相鄰的兩個(gè)陪集。用戶站發(fā)出兩個(gè)附加搜索，每個(gè)搜索分別瞄準(zhǔn)離開最強(qiáng)峰值的位置是+64碼片、-1PN偏差以及-64碼片、+1PN偏差。這些搜索稱為部分相關(guān)搜索。這些部分相關(guān)搜索可能在相同的輸入數(shù)據(jù)集合上執(zhí)行，該集合用于搜索主峰值P。
步驟702中，處理器搜索陪集組n。值n是整數(shù)并且可被初始化為任何有效值。一旦n達(dá)到其上限，它就被設(shè)為下限，并且在捕獲算法的每個(gè)周期遞增。陪集組n內(nèi)每個(gè)陪集的每個(gè)PN偏差峰值被評估。步驟704中，處理器從搜索中選擇N(其中N是整數(shù))個(gè)最強(qiáng)的PN偏差峰值。步驟706中，處理器再次搜索并評估N個(gè)最強(qiáng)PN偏差，步驟708中，處理器從N個(gè)最強(qiáng)PN偏差中選擇最強(qiáng)的峰值。步驟710中，處理器搜索所選最強(qiáng)PN偏差峰值的相鄰峰值。如果P、P+64和P-64是從搜索結(jié)果獲得的三個(gè)峰值，那么在步驟712中，用戶站選擇三個(gè)峰值的最大值MAX(P，P+64，P-64)，并且用它來實(shí)現(xiàn)頻率鎖定和控制信道檢測。由于相關(guān)峰值與主峰值相比能量為三分之一，因此MAX()函數(shù)確保用戶站將不會選擇部分相關(guān)峰值用于頻率鎖定操作。這降低了選擇導(dǎo)頻能量峰值時(shí)錯(cuò)誤報(bào)警的概率，直接轉(zhuǎn)化成用戶站總系統(tǒng)捕獲時(shí)間的降低。
步驟714中，解調(diào)器會試圖鎖定到載波上。如果解調(diào)器不能鎖定到載波頻率，則對門控導(dǎo)頻短脈沖信號的搜索失敗。于是，處理器在步驟716中繼續(xù)到下一陪集組以重復(fù)搜索過程。
如果解調(diào)器成功地鎖定到載波頻率，在步驟718中，處理器就開始控制信道檢測。步驟720中，解調(diào)器檢查控制信道是否被檢測。如果控制信道未被檢測，處理器就在步驟716中繼續(xù)到下一陪集組。如果控制信道被檢測，則在步驟722中，捕獲過程完成，現(xiàn)在可以建立與基站的通信信道。
盡管結(jié)合圖7所述的示例性處理器算法包括各種順序的步驟，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可能改變步驟的順序來優(yōu)化處理器資源，或者，可以并行地處理一個(gè)或多個(gè)步驟。此外，可以省略一個(gè)或多個(gè)步驟，或者可以使用本領(lǐng)域已知的附加步驟，或獨(dú)立地或與圖7提出的一個(gè)或多個(gè)算法步驟結(jié)合使用。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能進(jìn)一步理解，結(jié)合這里所公開的實(shí)施例所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟可以作為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合來實(shí)現(xiàn)。為了清楚說明硬件和軟件間的互換性，各種說明性的元件、框圖、模塊、電路和算法一般按照其功能性進(jìn)行了闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)取決于整個(gè)系統(tǒng)所采用的特定的應(yīng)用程序和設(shè)計(jì)。技術(shù)人員可能以對于每個(gè)特定應(yīng)用不同的方式來實(shí)現(xiàn)所述功能，但這種實(shí)現(xiàn)決定不應(yīng)被解釋為造成背離本發(fā)明的范圍。
結(jié)合這里所描述的實(shí)施例來描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和電路的實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件元件，或?yàn)閳?zhí)行這里所述功能而設(shè)計(jì)的任意組合。通用處理器可能是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可能用計(jì)算設(shè)備的組合來實(shí)現(xiàn)，如DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP內(nèi)核的一個(gè)或多個(gè)微處理器，或任意其它這種配置。
結(jié)合這里所公開實(shí)施例描述的方法或算法可能直接包含在硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或兩者組合中。軟件模塊可能駐留在RAM存儲器、快閃(flash)存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可卸盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲媒體中。示例性存儲媒體與處理器耦合，使得處理器可以從存儲媒體讀取信息或把信息寫入存儲媒體?；蛘?，存儲媒體可以與處理器合成一體。處理器和存儲媒體可能駐留在ASIC中。ASIC可能駐留在用戶終端中。或者，處理器和存儲媒體可能作為分立元件駐留在用戶終端中。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不違背本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種捕獲門控導(dǎo)頻信號的方法，包括從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇一最強(qiáng)的導(dǎo)頻峰值；評估與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值相鄰的導(dǎo)頻峰值的強(qiáng)度；以及從相鄰導(dǎo)頻峰值和最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值中選擇最大導(dǎo)頻峰值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值在偽隨機(jī)噪聲(PN)空間中與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值在時(shí)間上與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值包括接收一信號，評估來自該信號的多個(gè)導(dǎo)頻峰值，以及從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值處在不同的陪集內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，陪集是具有相同碼元序列、但分開一PN增量的導(dǎo)頻峰值的集合。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，PN增量是若干碼片。
8.一種接收機(jī)，包括搜索器，用于搜索多個(gè)導(dǎo)頻峰值；以及與搜索器耦合的處理器，用于從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇一最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值，評估與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值相鄰的導(dǎo)頻峰值的強(qiáng)度，以及從相鄰導(dǎo)頻峰值和最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值中選擇最大導(dǎo)頻峰值。
9.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值在PN空間中與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。
10.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值在時(shí)間上與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。
11.如權(quán)利要求8所述的接收機(jī)，其特征在于還包括一天線，用于接收包括多個(gè)導(dǎo)頻峰值的信號。
12.一種計(jì)算機(jī)可讀媒介，包含可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序指令，用于執(zhí)行捕獲門控導(dǎo)頻信號的方法，所述方法包括從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇一最強(qiáng)的導(dǎo)頻峰值；評估與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值相鄰的導(dǎo)頻峰值的強(qiáng)度；以及從相鄰導(dǎo)頻峰值和最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值中選擇最大導(dǎo)頻峰值。
13.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀媒介，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值在PN空間中與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。
14.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀媒介，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值在時(shí)間上與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值重疊。
15.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀媒介，其特征在于，從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值包括接收一信號，評估來自該信號的多個(gè)導(dǎo)頻峰值，以及從多個(gè)導(dǎo)頻峰值中選擇最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值。
16.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀媒介，其特征在于，所述相鄰導(dǎo)頻峰值與最強(qiáng)導(dǎo)頻峰值處在不同的陪集內(nèi)。
全文摘要
在所公開的系統(tǒng)和技術(shù)中，可以通過檢查目標(biāo)導(dǎo)頻信號的相鄰導(dǎo)頻信號更快地獲得門控導(dǎo)頻信號。用戶站可能在頻率上鎖定到錯(cuò)誤的導(dǎo)頻短脈沖，這是由于錯(cuò)誤的導(dǎo)頻短脈沖和鄰近導(dǎo)頻短脈沖之間存在部分相關(guān)。把目標(biāo)導(dǎo)頻信號的強(qiáng)度與相鄰導(dǎo)頻信號的強(qiáng)度相比較使得能在開始頻率鎖定和解調(diào)的適時(shí)處理前選擇最強(qiáng)的導(dǎo)頻信號。使導(dǎo)頻信號與相同的碼元序列和相隔的偽隨機(jī)噪聲增量成組，能夠快速捕獲門控導(dǎo)頻信號。
文檔編號H04B1/707GK1539210SQ02815582
公開日2004年10月20日 申請日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者A·喬希, S·格拉斯科, A·J·紐菲爾德, A 喬希, 箍, 紐菲爾德 申請人:高通股份有限公司