CN1311643C - 码分多址接收机及相应的路径管理方法 - Google Patents

Abstract

一种能够减少路径搜索处理时间的CDMA接收机。该CDMA接收机包括：路径搜索部件，用于根据从多个基站接收的各个分支信号的延迟分布来规定叉指分配；多个叉指，基于所述路径搜索部件规定的叉指分配而被分配到分支信号；以及瑞克接收部件，用于最大比率结合从叉指获得的多个信号的功率，所述多个信号的功率由于其各自的延迟而已经分散。路径搜索部件包括一个路径管理部件，用来响应于分支信号而搜索路径，并且在存储器的已检测路径表存储空间中存储已检测路径信息。路径管理部件搜索的路径的数目根据已接收分支信号的数目而变化。因此，可以缩短在分支的数目已增加时的路径搜索处理时间。从而，CDMA接收机消耗较少的功率量。

Description

码分多址接收机及相应的路径管理方法

技术领域

本发明一般地涉及码分多址(CDMA)接收机，更具体地说，本发明涉及分集切换(diversity handover)时的CDMA接收机、路径管理方法和相应的路径管理程序。

背景技术

在移动通信中，由于多波传播的各个接收波在传输路径的长度方面存在差异，所以具有不同传播延迟时间的多波(多路径)相互进行干扰。

CDMA(码分多址)接收机通过使用周期小于传播时间的高速率扩频码将信息数据扩展到整个频带上，并且因此，在传播延迟时间方面互不相同的多波可以被分离/提取。这种CDMA接收机基于通过解扩频(despread)接收信号而生成的功率延迟分布(power delay profile)，选择有效或可用路径，同时延迟执行同相合成(瑞克合成)的时间，从而实现分集效果并且改进了接收特性。

此外，在分集切换(下文中称为DHO)的时候，CDMA接收机从多个基站接收信号(下文中称为分支)，并且基于每个已接收分支的延迟分布来选择可用路径。所选择的路径进行瑞克合成。

在日本专利申请特开No.HEI9-181704中提到了一种关于多径搜索方法的技术。另一方面，日本专利申请特开No.2002-141835公开了一种关于在有多个分支时的叉指分配(finger allocation)方法的技术。

然而，上面提到的传统CDMA接收机必须在DHO的时候进行路径搜索，并且存储关于每个分支的路径信息。因此，处理时间被延长，并且还需要更多的存储器空间来存储路径信息。

发明内容

因此，为克服上述问题，本发明的一个目的是提供一种CDMA接收机、一种路径管理方法和相应的路径管理程序，用于在进行分集切换的时候根据已接收分支信号的数目来控制路径的数目，从而缩短路径搜索处理时间并降低存储器容量。

根据本发明的第一方面，为实现上述目的，本发明提供了一种CDMA接收机，包括：路径搜索部件，用于从多个基站接收信号，并且根据从所述多个基站接收的各个分支信号的延迟分布来规定叉指分配；多个叉指，所述多个叉指基于所述路径搜索部件规定的叉指分配而被分配到分支信号；以及瑞克接收部件，用于合成(最大比率结合，maximal-ratio-combining)从所述叉指获得的多个信号的功率，所述多个信号的功率由于其各自的延迟而已经分散；其中所述路径搜索部件包括路径管理部件，用来响应于所述分支信号而搜索路径，并且在存储器的已检测路径表存储空间中存储已检测路径上的信息(已检测路径信息)；并且其中所述路径管理部件搜索的路径的数目根据已接收分支信号的数目而变化。

优选地，在已检测路径表存储空间中，用于存储关于每个分支信号的已检测路径信息的存储器空间的地址和存储器空间根据所述分支信号的数目而变化。

此外，通过将用于路径切换的候选路径数目与叉指的数目除以已接收分支信号的数目所得的值相加，可以得到所述路径管理部件搜索的关于每个分支信号的路径的数目。

根据本发明的第二方面，提供了一种与上述CDMA接收机共同使用的路径管理方法，其中所述路径搜索部件的操作包括：路径管理步骤，用于响应于所述分支信号而搜索路径；路径信息存储步骤，用于在已检测路径表存储空间中存储已检测路径信息；以及最大路径数目查找步骤，用于根据已接收分支信号的数目和已检测路径信息，查找在路径管理步骤中将被搜索的路径的数目。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于上述CDMA接收机的路径管理程序，其中所述路径搜索部件实现：路径管理过程，用于响应于分支信号而搜索路径；路径信息存储过程，用于在已检测路径表存储空间中存储已检测路径信息；以及最大路径数目查找过程，用于根据已接收分支信号的数目和已检测路径信息，查找将由路径管理过程搜索的路径的数目。

附图说明

通过下面的详细说明并联系附图，本发明的目标和特征将变得更加明显，在附图中：

图1是示出了根据本发明的实施例的CDMA接收机的配置的框图；

图2是示出了图1中所描述的路径搜索部件的配置的框图；

图3是示出了图1中所描述的已检测路径表存储空间的配置的示图；

图4是示出了根据本发明的实施例而确定的已接收分支的数目、路径的数目与路径的可接受数目之间的关系的表；

图5示出了现有技术和本发明的CDMA接收机中对应于已接收分支数目的路径搜索处理时间的曲线图；并且

图6是图示了保留已检测路径表存储空间的方法的示图。

具体实施方式

现在参考附图，给出对本发明的优选实施例的详细说明。

图1是示出了根据本发明的第一实施例的CDMA接收机的配置的框图。本实施例的CDMA接收机包括用于搜索路径信息的路径搜索部件1，用于存储信息的存储器2，为相应的分支而产生的延迟分布3，用于基于接收信号而产生延迟分布3的匹配滤波器4，由多个单元组成的叉指部件5，以及用于合成来自叉指部件5的输出的瑞克接收部件6。存储器2包括已检测路径表存储空间21，用于保持由路径搜索部件1检测到的路径信息。

匹配滤波器4通过使用分支的扩频码基于接收信号来产生关于每个分支(每个基站)的延迟分布。路径搜索部件1搜索整个延迟分布3，并且从有效或可用路径中选择一个或多个路径以将该(多个)路径分配给叉指部件5。在叉指部件5中，每个叉指单元都基于关于由路径搜索部件1分配的路径的信息(路径信息，例如路径延迟时间，分支数目等等)来为接收信号进行解扩频和信道估计。瑞克接收部件6合成从叉指部件5输出的数据，并且将合成的数据作为接收数据符号信息输出到后续阶段。

在下文中，将参考图2来详细说明路径搜索部件1的配置。

图2是示出了路径搜索部件1的配置的框图。如从图2中所见，路径搜索部件1包括延迟分布选择器11，用于选择延迟分布信号；路径管理部件12，用于基于延迟分布信号来搜索关于有效或可用路径的信息，以在存储器2的已检测路径表存储空间21中保持该信息；以及叉指分配控制器13，用于基于存储于已检测路径表存储空间21的已检测路径表来确定叉指分配。

用于实现所述操作的程序存储在图1和图2示出的相应部件(叉指部件5、瑞克接收部件6和路径搜索部件1)中，所述程序将在下文进行描述。

在下文中，将参考图3来详细说明存储于已检测路径表存储空间21中的表的配置。

为每个分支准备一个路径表。在相应的路径表中保留某个数目的路径(N个路径)的空间。路径表设置有分支号码，并且保存路径管理部件12和叉指分配控制器13所需的各种类型的信息，例如关于每个路径的路径同步状态、路径延迟时间、相关级别或相关值、已分配叉指的数目等等。

通过应用于本发明的CDMA接收机的路径管理方法，在分集切换(DHO)的时候，根据已接收分支的数目来控制路径的数目。如图2所示，基于每个分支的延迟分布来构建该分支的已检测路径表，并将其存储于已检测路径表存储空间21。在这种情况下，通过基于已接收分支的数目的增加/减少来调整将被搜索或将被检测的路径(下文中称为搜索路径)的数目，可以缩短完成路径搜索处理(为每个具有不同延迟时间的相同信号搜索延迟分布的处理，其在下文中被称为路径搜索处理)所需的时间。此外，可以减少已检测路径表存储空间21的存储器容量和存储器的使用。因此，由于减少了路径搜索处理时间、存储器容量和存储器使用，CDMA接收机消耗较低量的功率。

在下文中，将描述本实施例的CDMA接收机的操作。首先，给出存在一个分支时的所述操作的描述。

路径管理部件12搜索延迟分布3，以找出相应分布的一个或多个峰值或峰值点，并且检测它们的位置(路径延迟时间)和相关级别(相关值)。此外，路径管理部件12为获得的峰值(路径)执行路径搜索处理。更具体地说，路径管理部件12执行以下处理：有效性检验，用于基于路径的相关级别来判断已检测路径的有效性；峰值屏蔽(mask)处理，用于从延迟分布中除去已检测峰值的邻近部分，使得相同路径不会分配给多个叉指；以及路径保护处理，用于在以和保护次数相同的连续次数进行检测之后仍没有检测到任何路径的时候，去同步(desynchronize)路径，从而防止由于衰落引起的相关级别的临时降低造成的路径变化或路径切换。路径管理部件12执行多次路径搜索处理，执行的次数与路径的数目一致，并且相应路径上的已检测信息被存储到已检测路径表存储空间21中，已检测路径表存储空间21保留在存储器2中。叉指分配控制器13基于已检测路径表存储空间21中保持的路径信息来选择可用路径，并将这些路径分配给相应的叉指。一种分配路径的方法是以相关级别的降序将可用路径分配给叉指。当可用路径的数目相对于叉指不足时，没有分配到路径的叉指不进行瑞克合成。另一方面，当可用路径多于叉指时，没有分配给叉指的路径变成用于分配的候选路径。

接下来，将描述在分支数目N_BH为N(N是大于1的整数)时由DHO进行的CDMA接收机的操作。路径管理部件12顺序执行前面提到的关于每个分支的路径搜索处理。路径管理部件12通过延迟分布选择器11基于路径搜索目标分支号码来选择分支的经过峰值检测的延迟分布。已检测的路径被存储在为每个分支准备的已检测路径表(如图3所示)中。叉指分配控制器13从每个分支的路径表中选择将要分配给(多个)叉指的一个或多个路径，并将所述路径分配给相应的叉指。

在这种情况下，如果搜索路径的数目N是固定值(预先确定的值)，则路径搜索处理所需的时间只是按照分支的数目N_BH成比例地延长。因此，根据本发明，通过根据分支的数目(N_BH)动态控制搜索路径的数目(N_Path)，即通过将作为分支数目和搜索路径数目的乘积的路径的可接受数目设定为基本稳定的值，可以防止路径搜索处理时间的增加。即使当搜索路径的数目由于分支数目(N_BH)的增加而增加到N_BH倍时，可以分配路径的叉指的数目也是固定的，并且只增加了用于分配的候选路径。因此，通过根据N_BH的增加/减少来减少N_Path，可以在不劣化路径搜索特性(路径搜索处理时间的增加，存储器容量的增加导致的错误等等)的情况下缩短路径搜索处理时间。

例如，可以下述方式来确定N_Path。在N_BH＝1的情况下，由于对应于叉指的数目(N_Finger)和用于路径切换的候选路径的数目(本示例中为4)的路径范围将很充足，所以N_Path＝N_Finger+4。此外，在N_BH＝2的情况下，如果假定为各个分支分配相同数目的叉指，则充足的N_Path表示如下：

N_Path＝(N_Finger/2)+4。

当N_BH＝3、4、…的时候，以类似地方式，可由下面的公式得到N_Path：

N_Path＝(N_Finger/N_BH)+4(零数(fractional figure)被截去)。

图4示出了当N_Finger＝8且N_BH＝1至8时的N_Path的值。

如刚刚所描述的，在分支数目已增加的时候，通过根据已接收分支的数目来减少搜索路径的数目，可以缩短路径搜索处理时间。附带提及，所引用的用于路径切换的候选路径的数目4只是作为示例而非限制。

图5是示出了本发明的路径搜索处理时间和现有技术(搜索路径的数目固定而不论分支的数目如何)的路径搜索处理时间之间的差异的曲线图。在图5中，当分支的数目＝1时，处理时间＝100。如从图5中所见，根据本发明，完成路径搜索处理所花费的时间与现有技术相比减少了。从而，可以降低接收机消耗的电功率。此外，从准备延迟分布到分配叉指的时间缩短了。因此，改进了路径搜索特性。

在下文中，将参考图6来说明本发明的第二实施例。

图6是图示了保留已检测路径表存储空间的方法的示图。除了保留已检测路径表存储空间的改进方法之外，本实施例的CDMA接收机具有与前述第一实施例的CDMA接收机基本相同的结构。如从图1所见，存储器2包括已检测路径表存储空间21，用于存储关于每个分支的已检测路径表。在本实施例中，基于上文中的第一实施例描述的分支数目和搜索路径的数目之间的关系式而导出的已存储路径的最大数目，保留整个已检测路径存储空间，并且每个分支的路径表空间的存储器地址根据分支的数目而变化。

例如，在现有技术中，当每个分支的搜索路径是12并且已接收分支的最大数目是8时，已检测路径表存储空间21总体上需要12×8＝96个路径的存储器空间。另一方面，根据本实施例，当以上述方式来确定路径的数目时，全部路径的数目在分支数目是7时为最大。即，已存储路径的最大数目最大为42(6×7＝42个路径)。因此，只需要保留42个路径的存储器空间。根据本发明，优选地从已接收分支的数目和路径的数目之间的关系式得到已存储路径的最大数目。换句话说，通过找到已接收分支的相应数目和路径的相应数目的乘积的最大值来得到已存储路径的最大数目。

从而，可能减少接收机所需的存储器空间或存储器容量，这能够小型化接收机并降低电功率消耗。

如上所述，根据本发明，在分支的数目已增加的时候，通过根据已接收分支的数目改变将被搜索或将被检测的路径的数目，可以缩短路径搜索的处理时间。例如，通过预先设定接收信号电平的阈值，以及基于当作为瑞克合成的结果的接收信号电平超出阈值时路径的数目来确定将被搜索或将被检测的路径的数目，可以改变将被搜索或将被检测的路径的数目。从而，CDMA接收机消耗了较少的功率量。

此外，在已检测路径表存储空间中，用于存储关于每个分支的已检测路径信息的存储器空间的地址和存储器空间根据分支的数目而变化。从而，可能减少存储器容量，这能够小型化接收机并减少电功率的消耗。

尽管已经参考具体的示例性实施例描述了本发明，但是不能以本实施例限定本发明，而只能以所附权利要求来限定本发明。本领域普通技术人员应当认识到，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可以对实施例进行修改和变化。

Claims (6)

1.一种码分多址接收机，包括：

路径搜索部件，用于从多个基站接收信号，并且根据从所述多个基站接收的各个分支信号的延迟分布来规定叉指分配；

包括多个叉指的叉指部件，所述多个叉指基于所述路径搜索部件规定的所述叉指分配而被分配到所述分支信号；以及

瑞克接收部件，用于最大比率结合从所述叉指获得的多个信号的功率，所述多个信号的功率由于其各自的延迟而已经分散；

其中所述路径搜索部件包括路径管理部件，用来响应于所述分支信号而搜索路径，并且在存储器的已检测路径表存储空间中存储已检测路径信息；并且

通过将用于路径切换的候选路径数目和所述叉指的数目除以所述已接收分支信号的数目所得的值相加，得到所述路径管理部件搜索的关于每个分支信号的路径的数目。

2.如权利要求1所述的码分多址接收机，其中，在所述已检测路径表存储空间中，用于存储关于每个分支信号的已检测路径信息的存储器空间的地址和存储器空间根据所述分支信号的数目而变化。

3.一种与码分多址接收机共同使用的路径管理方法，所述码分多址接收机包括：

路径搜索部件，用于从多个基站接收信号，并且根据从所述多个基站接收的各个分支信号的延迟分布来规定叉指分配；

包括多个叉指的叉指部件，所述多个叉指基于所述路径搜索部件规定的所述叉指分配而被分配到所述分支信号；以及

瑞克接收部件，用于最大比率结合从所述叉指获得的多个信号的功率，所述多个信号的功率由于其各自的延迟而已经分散；

其中，所述路径搜索部件的操作包括：

路径管理步骤，用于响应于所述分支信号而搜索路径；

路径信息存储步骤，用于在已检测路径表存储空间中存储已检测路径信息；以及

路径数目查找步骤，用于通过将用于路径切换的候选路径数目和所述叉指的数目除以所述已接收分支信号的数目所得的值相加，得到在所述路径管理步骤中将被搜索的关于每个分支信号的路径的数目。

4.如权利要求3所述的路径管理方法，其中，在所述路径信息存储步骤，在所述已检测路径表存储空间中，用于存储关于每个分支信号的已检测路径信息的存储器空间的地址和存储器空间根据所述分支信号的数目而变化。

5.如权利要求3所述的路径管理方法，其中，在所述路径数目查找步骤，基于所述已接收分支的相应数目和所述路径的相应数目的乘积的最大值，确定所存储路径的最大数目。

6.如权利要求4所述的路径管理方法，其中，在所述路径数目查找步骤，基于所述已接收分支的相应数目和所述路径的相应数目的乘积的最大值，确定所存储路径的最大数目。

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