CN1157006C - 码分多址移动通信设备及为此使用的基站检测方法 - Google Patents

Abstract

提供一种CDMA移动通信设备，它能够提高对以低功率被接收的基站的检测概率。第一阈值确定单元根据预定第一阈值T1来选择从时隙同步单元输出的峰值相关值。第二阈值确定单元根据预定第二阈值T2来选择由第一阈值确定单元选择的峰值相关值。第一存储单元和第二存储单元保持与第二阈值确定单元选择的峰值相关值相对应的时隙定时。时隙定时选择单元适当地选择由第一存储单元和第二存储单元保持的时隙定时，并顺序地将所述时隙定时发送给同步/码组标识单元和扰码标识单元。

Description

码分多址移动通信设备及为此使用的基站检测方法

技术领域

本发明涉及CDMA移动通信设备以及用于该设备的基站检测方法，更具体地说，涉及CDMA(码分多址)移动通信设备用来检测为其提供服务的基站的过程(小区搜索)。

背景技术

传统上，在CDMA移动通信中，为了使CDMA移动通信设备(以下称为移动装置)与基站同步，提供一种系统和一种子系统，它们使用三个从基站进行恒定传输的物理信道，这三个物理信道为pSCH(主同步信道)、sSCH(次同步信道)以及CPICH(公共导频信道)。

在标准规范TS25.211、TS25.213及TS25.214中通过3GPP(第三代项目伙伴关系)说明这些系统，3GPP是CDMA移动通信的标准规范协会。

标准规范TS25.211中所示的物理信道结构包含10ms的无线电帧作为基本单位，一帧由15个时隙组成，如图5所示。物理信道pSCH、sSCH及CPICH的符号率为每时隙10个符号，但pSCH和sSCH只分配给某一时隙的开始符号期。

pSCH由常用于所有基站的扩频码PSC(主同步码)进行扩频。sSCH由16种类型的SSC(次同步码)进行扩频，其中所述16种类型的SSC按照与64个码组相对应的唯一序列而分配给每个时隙，稍后将描述的分配给每个基站的扰码属于所述64个码组。

CPICH由分配给每个基站的扰码进行扩频。由相同的扰码对除了从基站发送的pSCH和sSCH之外的其它物理信道进行扩频，并且这些物理信道由分配给每个物理信道的信道化码进行扩频。但在这里不对其进行说明。

在标准规范TS25.214中描述了使用上述三个物理信道的公共基站检测方法。通过以作为扩频单位的码片精确度检测基站的帧传输定时，并通过检测基站所使用的扰码，来执行基站检测过程。该过程按“时隙同步”、“帧同步/码组标识”及“扰码标识”三个步骤来执行。

下面将简要说明这些步骤。首先，在“时隙同步”步骤(以下称为步骤#1)，在1个时隙周期的所有码片的定时中，执行对应于扩频码PSC的相关操作，并获得该定时的相关功率值分布图(profile)。当基站的pSCH传输定时与移动装置的相关操作的定时相匹配时，在分布图中出现大的相关值。

通常，以扩频码PSC作为滤波器系数的数字匹配滤波器被用于相关操作中。当移动装置的接收基带信号被输入到匹配滤波器时，在与滤波器系数匹配的pSCH的定时输出一个锐峰值。通过检测该峰值，获得与pSCH的传输定时的同步，即与时隙定时的同步。

在“帧同步/码组标识”步骤(以下称为步骤#2)，在步骤#1的同步时隙定时，执行16种类型的相关操作。通过多个时隙来获取每个SSC相关值，按照SSC的64个SSC序列对这些相关值进行累加，从最高累加值开始按次序对码组进行标识。而且，可以从SSC序列来同步帧。

在“扰码标识”步骤(以下称为步骤#3)，在步骤#2的同步帧定时，执行属于步骤#2中标识的码组的8个扰码的相关操作，从最高相关值开始按次序对扰码进行标识。

当移动装置在不同定时接收基站的多个传输信号时，在步骤#1获取的相关值分布图示出与定时和接收功率相对应的多个峰值。因此，对于在步骤#1获取的多个峰值中的每一个峰值，反复执行步骤#2和#3中的过程，由此来检测多个基站。

如果通过这种方法来检测多个基站，图6所示的处理方法或者图8所示的处理方法可以用来从步骤#1获取的相关值分布图中选择多个峰值。

在图6所示处理方法的情况下，选择相关值分布图中具有较大相关功率值的峰值(图6中步骤S21至S22)，顺序地执行步骤#2中及步骤#2后的过程。例如，当获得如图7所示的相关值分布图时，按(a)→(b)→(c)→(d)→(e)→(f)的次序执行步骤#2中及步骤#2后的过程。

当执行图8所示的处理方法时，为相关值分布图的功率值设置阈值T1，等于或小于阈值T1的相关功率值作为噪声处理(图8所示的步骤S31和S32)，大于阈值T1的相关功率值按峰值出现的次序被选择(图8所示的步骤S31、S33及S34)，顺序地执行步骤#2中及步骤#2后的过程。例如，当获得如图9所示的相关值分布图时，按(a)→(b)→(c)→(d)→(e)→(f)的次序执行步骤#2中及步骤#2后的过程。

在上述传统CDMA移动通信中，假定图10所示的环境。如果移动装置(配备了移动装置的移动对象)201朝图10中的右方向移动，并且如果在基站103和移动装置201之间存在屏障301，则来自基站101和102的电波就可以被预测，从而以足够强的功率被移动装置201发送或接收。但是，来自基站103的电波被屏障301减弱，并以低于基站101和102的功率被移动装置接收。

当移动装置201在图10所示的状态中按上述方法开始检测基站101至103时，则在图8所示的处理方法中，基站101至103被检测的次序是不确定的。然而在图6所示的处理方法中，基站103能够被检测的可能性无疑是比较低的。

此外，在图10所示的状态中，如果移动装置201开始与基站101进行通信，经过若干时间，如果进入图11所示的状态，则不再检测到屏障301的影响。当对移动装置201来说作为连接伙伴的最适合基站是基站103时，移动装置201执行从基站101到基站103的越区切换。

但是，如果移动装置201无法按照检测基站的次序检测到基站103，则它便无法执行越区切换，并且来自基站101的电波转弱，因而断开移动装置201和基站101之间的通信。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，并提供一种能够提高检测低功率基站的概率的CDMA移动通信设备以及用于所述设备的基站检测方法。

按照本发明的CDMA移动通信设备具有检测为其提供服务的基站的功能，其方式是通过逐步检测用于从所述基站进行恒定传输的物理信道及标识该基站所使用的扰码而依次在时隙定时和帧定时同步基站，所述CDMA移动通信设备包括：第一选择装置，用于为执行时隙定时同步用的峰值相关值选择噪声和重要时隙定时；第二选择装置，用于为被选重要时隙定时选择较大的相关值和较小的相关值，其中以可选比率来适当选择较大的相关值和较小的相关值，以便同步帧定时并标识扰码。

按照本发明的CDMA移动通信设备的基站检测方法具有检测为其提供服务的基站的功能，其方式是通过逐步检测用于从所述基站进行恒定传输的物理信道及标识该基站所使用的扰码而依次在时隙定时和帧定时同步基站，所述基站检测方法包括：第一步骤，用于为执行时隙定时同步用的峰值相关值选择噪声和重要时隙定时；第二步骤，用于为被选重要时隙定时选择较大的相关值和较小的相关值，其中以可选比率来适当选择较大的相关值和较小的相关值，以便同步帧定时并标识扰码。

也就是说，当在“帧同步/码组标识”步骤的过程中以及在“帧同步/码组标识”步骤后的过程中从相关值分布图选择峰值时，按照本发明的CDMA移动通信设备有意地以某一比率来选择具有较小相关功率值的峰值，所述相关值分布图是在具有“时隙同步”、“帧同步/码组标识”及“扰码标识”这三个步骤的3阶段检测基站过程中的“时隙同步”步骤中获取的。

为了更加实用，当在执行检测基站的3阶段过程的“帧同步/码组标识”步骤过程中以及在所述“帧同步/码组标识”步骤后的过程中选择峰值时，按照本发明的CDMA移动通信设备根据第一阈值T1来选择噪声和重要相关值，根据在最大峰值相关值和用于被选重要相关值的第一阈值T1之间设置的第二阈值T2来选择大于第二阈值T2的峰值及等于或小于第二阈值T2的峰值相关值，将对应于每个峰值相关值的时隙定时保持在第一和第二存储单元中，并交替地从第一和第二存储单元中选择可能的时隙定时。

因此，有可能有意地以某一比率来选择具有小于其它峰值的相关功率值的峰值，并且在获得相关值分布图时，通过在较早阶段对以小相关功率值检测到的可能的时隙定时执行“帧同步/码组标识”步骤中及“帧同步/码组标识”步骤后的过程，检测以低功率被接收的基站的概率可以得到提高。

附图说明

图1是按照本发明实施例的CDMA移动通信设备的基站检测单元的配置方框图；

图2是图1所示基站检测单元中基站检测过程的流程图；

图3是按照本发明实施例的峰值选择过程的流程图；

图4是说明按照本发明实施例的选择峰值的次序的视图；

图5说明标准规范TS25.211中描述的物理信道结构；

图6是传统峰值选择过程的一个示例的流程图；

图7是说明图6所示的选择峰值的次序的视图；

图8是传统峰值选择过程的另一个示例的流程图；

图9说明图8所示的选择峰值的次序；

图10说明传统峰值选择过程中的问题；以及

图11说明传统峰值选择过程中的问题。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的实施例进行说明。图1是按照本发明实施例的CDMA移动通信设备的基站检测单元的配置方框图。在图1中，基站检测单元1包括输入单元10、时隙同步单元11、第一阈值确定单元12、第二阈值确定单元13、第一存储单元14、第二存储单元15、时隙定时选择单元16、帧同步/码组标识单元17、扰码标识单元18及输出单元19。

时隙同步单元11是以扩频码PSC(主同步码)作为滤波器系数的数字匹配滤波器，它以码片率或码片率的整数倍率对从CDMA移动通信设备(以下称为移动装置，附图中未示出)中的输入单元10输入的接收基带信号执行相关操作。

第一阈值确定单元12根据预定的第一阈值T1来选择从时隙同步单元11输出的峰值相关值。第二阈值确定单元13根据预定的第一阈值T1来选择由第一阈值确定单元12选择的峰值相关值。第一存储单元14和第二存储单元15保持与第二阈值确定单元13选择的峰值相关值相对应的pSCH(主同步信道)定时，即时隙定时。

时隙定时选择单元16适当地选择第一存储单元14和第二存储单元15保持的时隙定时，并将它顺序地发送给帧同步/码组标识单元17和扰码标识单元18。帧同步/码组标识单元17对从时隙定时选择单元16中顺序发送的时隙定时和接收基带信号执行帧同步/码组标识过程，扰码标识单元18对帧同步/码组标识单元17的处理结果和接收基带号执行扰码标识过程。

图2是图1所示基站检测单元1中的基站检测过程的流程图。下面将参考图1和2对按照本发明实施例的基站检测过程进行说明。

在本实施例中，CDMA移动通信设备按照基站检测方法(标准规范TS25.214中描述的)，使用三个物理信道pSCH、sSCH(次同步信道)及CPICH(公共导频信道)来检测基站(附图中未示出)。

在基站检测中，以码片精确度，即以扩频单位来检测基站的帧传输定时，并按照“时隙同步”、“帧同步/码组标识”及“扰码标识”三个步骤来检测基站中所使用的扰码。

首先，在“时隙同步”步骤(以下称为步骤#1)，时隙同步单元11在一个时隙周期的所有码片定时对扩频码PSC执行相关操作，并获得所述定时的相关功率值分布图(图2所示的步骤S1)。

当基站的pSCH传输定时与移动装置端的相关操作的定时相匹配时，在分布图中出现大的相关值。通常，以扩频码PSC作为滤波器系数的数字匹配滤波器用于相关操作。

当移动装置的接收基带信号输入到匹配滤波器时，在匹配滤波器系数的pSCH定时输出锐峰值。通过检测该峰值，可以同步pSCH的传输定时，即时隙定时。

随后，第一阈值确定单元12、第二阈值确定单元13、第一存储单元14、第二存储单元15及时隙定时选择单元16选择从时隙同步单元11中输出的峰值(在步骤S1中同步的时隙定时)(图2所示的步骤S2)。

在“帧同步/码组标识”步骤(以下称为步骤#2)，帧同步/码组标识单元17在前面步骤中选择的时隙定时对16种类型的SSC(次同步代码)执行相关操作。

帧同步/码组标识单元17通过多个时隙获取每个SSC相关值，对64个SSC序列中的相关值进行累加，并从最高累加值开始按次序标识码组(图2所示的步骤S3)。而且，可以从SSC序列实现帧同步。

在“扰码标识”步骤(以下称为步骤#3)，扰码标识单元18在步骤#2中同步的帧定时对属于步骤#2中标识的码组的八个扰码执行相关操作，并从最高相关值开始按次序标识扰码(图2中的步骤S4)。

在这种状态下，当移动装置在不同定时接收到多个基站的传输信号时，根据步骤#1获取的相关值分布图中的定时和接收功率，有多个峰值出现。因此，对步骤#1获取的多个峰值反复执行步骤#2和#3的过程(图2所示的步骤S3至S5)，可以检测到多个基站。

图3是按照本发明实施例的峰值选择过程的流程图。图4说明按照本发明实施例的选择峰值的次序。下面参考图1、3及4，通过实用方式说明按照本发明实施例的基站检测过程。

时隙同步单元11是以扩频码PSC作为滤波器系数的数字匹配滤波器，用于时隙同步过程，它以码片率或码片率的整数倍率对移动装置中从输入单元10输入的接收基带信号执行相关操作。如图4所示的相关功率值按时间序列从时隙同步单元11中输出。

另一方面，第一阈值确定单元12使用第一阈值T1来选择噪声和重要相关值(图3所示的步骤S11)，并将所述重要相关值及相应的pSCH定时(即时隙定时)输入到第二阈值确定单元13。这时，第一阈值确定单元12将等于或小于第一阈值T1的相关值作为噪声处理(图3所示的步骤S12)，并将大于第一阈值T1的相关值作为重要相关值处理。

第二阈值确定根据设置在最大峰值相关值和第一阈值T1之间的第二阈值T2来选择大于第二阈值T2的峰值相关值及等于和小于第二阈值T2的峰值相关值(图3所示的步骤S13)，并将每个峰值相关值的时隙定时保持在第一和第二存储单元14和15中(图3所示的步骤S14和S15)。

在图4所示的示例中，将对应于峰值相关值(a)、(c)及(e)的时隙定时保持在第一存储单元14中，将对应于峰值相关值(b)、(d)及(f)的时隙定时保持在第二存储单元15中。

然后，随后的时隙定时选择单元16交替地从第一和第二存储单元14和15中选择可能的时隙定时(图3所示的步骤S16和S17)，并且可以通过同步/码组标识单元17和扰码标识单元18中的过程来检测基站。

在按照本发明实施例的峰值选择过程中，图4所示示例中检测基站的次序是(a)→(b)→(c)→(d)→(e)→(f)。

这样，当从3阶段基站检测过程的步骤#1中获取的相关值分布图来选择在执行步骤#2中及步骤#2后的过程中的峰值时，以某一比率有意地按上述方法来选择具有小于其它峰值的相关功率值的峰值，当在步骤#1获取相关值分布图时，在早期阶段对较小相关功率值的被检测到的时隙定时执行步骤#2和步骤#3中的过程，从而提高对以低功率被接收的基站的检测概率。

在本实施例中，时隙定时选择单元16交替地从第一和第二存储单元14和15中选择可能的时隙定时，但也有可能从最大值或最小值开始按次序选择保持在第一和第二存储单元14和15中的相关值。在这种情况下，图4所示示例中检测基站的次序是(a)→(d)→(e)→(f)→(c)→(b)。

如上所述，按照本发明，CDMA移动通信设备具有检测为其提供服务的基站的功能，其方式是通过逐步检测用于从所述基站进行恒定传输的物理信道及标识该基站所使用的扰码而依次在时隙定时和帧定时同步基站，CDMA移动通信设备为执行时隙定时同步用的峰值相关值选择噪声和重要时隙定时，并为被选重要时隙定时选择较大的相关值和较小的相关值，其中以可选比率来适当选择较大的相关值和较小的相关值，以便同步帧定时并标识扰码，由此提高对以低功率被接收的基站的检测概率。

Claims (14)

1.一种CDMA移动通信设备，所述CDMA移动通信设备具有检测为其提供服务的基站的功能，其方式是通过逐步检测用于从所述基站进行恒定传输的物理信道及标识所述基站中使用的扰码而依次在时隙定时和帧定时同步所述基站，所述CDMA移动通信设备包括：

第一阈值确定单元，用于为执行所述时隙定时同步用的峰值相关值选择噪声和重要时隙定时；以及

第二阈值确定单元，用于为所述被选重要时隙定时选择较大的相关值和较小的相关值，

其中以可选比率来适当选择所述较大的相关值和所述较小的相关值，以便同步所述帧定时并标识所述扰码。

2.按照权利要求1的CDMA移动通信设备，其特征在于所述物理信道包括主同步信道、次同步信道及公共导频信道。

3.按照权利要求2的CDMA移动通信设备，其特征在于通过在由所述第一和第二阈值确定单元选择的多个时隙定时过程的每个时隙定时过程中反复检测所述次同步信道和所述公共导频信道来检测多个基站。

4.按照权利要求1的CDMA移动通信设备，其特征在于所述第一阈值确定单元被配置成：根据为执行所述时隙定时同步用的峰值相关值而预定的第一阈值来选择噪声和重要时隙定时。

5.按照权利要求4的CDMA移动通信设备，其特征在于所述第二阈值确定单元被配置成：根据为所述第一阈值确定单元选择的重要时隙定时而预定的第二阈值来选择所述较大相关值和所述较小相关值。

6.按照权利要求1的CDMA移动通信设备，其特征在于：交替地选择所述较大相关值和所述较小相关值，以便同步所述帧定时并标识所述扰码。

7.按照权利要求1的CDMA移动通信设备，其特征在于从最大值开始按次序选择所述较大的相关值和所述较小的相关值。

8.一种用于CDMA移动通信设备的基站检测方法，其中所述CDMA移动通信设备具有检测为其提供服务的基站的功能，其方式是通过逐步检测用于从所述基站进行恒定传输的物理信道及标识所述基站中使用的扰码而依次在时隙定时和帧定时同步所述基站，所述基站检测方法包括：

第一步骤，用于为执行所述时隙定时同步用的峰值相关值选择噪声和重要时隙定时；以及

第二步骤，用于为所述被选重要时隙定时选择较大的相关值和较小的相关值，

其中以可选比率来适当选择所述较大的相关值和所述较小的相关值，以便同步所述帧定时并标识所述扰码。

9.按照权利要求8的基站检测方法，其特征在于所述物理信道包括pSCH主同步信道、次同步信道及公共导频信道。

10.按照权利要求9的基站检测方法，其特征在于通过在所述第一和第二步骤选择的多个时隙定时过程的每个时隙定时过程中反复检测所述次同步信道和所述公共导频信道来检测多个基站。

11.按照权利要求8的基站检测方法，其特征在于所述第一步骤用于：根据为执行所述时隙定时同步用的峰值相关值而预定的第一阈值来选择噪声和重要时隙定时。

12.按照权利要求11的基站检测方法，其特征在于所述第二步骤用于：根据为所述第一步骤选择的重要时隙定时而预定的第二阈值来选择所述较大相关值和所述较小相关值。

13.按照权利要求8的基站检测方法，其特征在于：交替地选择所述较大相关值和所述较小相关值，以便同步所述帧定时并标识所述扰码。

14.按照权利要求8的基站检测方法，其特征在于从最大值开始按次序选择所述较大的相关值和所述较小的相关值。

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