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CN1832362A - 使用接收机分集在异步wcdma系统中获取码群的方法和装置 - Google Patents

使用接收机分集在异步wcdma系统中获取码群的方法和装置 Download PDF

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CN1832362A CNA2005101217740A CN200510121774A CN1832362A CN 1832362 A CN1832362 A CN 1832362A CN A2005101217740 A CNA2005101217740 A CN A2005101217740A CN 200510121774 A CN200510121774 A CN 200510121774A CN 1832362 A CN1832362 A CN 1832362A
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Abstract

这里公开了一种用于在异步宽带码分多址(WCDMA)系统中获取码群的方法和装置。主同步信道搜索单元实现主同步信道时隙定时同步。接着，辅同步信道的1－1搜索单元和1－2搜索单元分别从第一和第二天线接收辅同步信道，启动在接收的信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，并把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元，确定单元把接收到的关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元。辅同步信道的第二搜索单元基于所接收的关于候选者的信息计算相关特性，以及选择具有最高相关特性的码群候选者。

Description

使用接收机分集在异步WCDMA 系统中获取码群的方法和装置
技术领域
本发明通常涉及一种在异步宽带码分多址系统中获取码群的方法和装置，尤其涉及一种在异步宽带码分多址系统中获取码群的方法和装置，其中使用与在异步宽带码分多址系统中用于小区搜索的同步信道有关的接收机分集仅在最初几个时隙获取码群，从而减少在实际多路径衰落区域中的获取操作的平均数量和码获取时间。
背景技术
图3是描述了被提议作为标准的宽带码分多址(WCDMA)的同步信道的配置的图。
在异步WCDMA系统中，各自的基站使用不同的码。在该系统中，不像异步WCDMA系统，尽管在一个基站中使用的码被移位，但是，该移位的码不会成为在某个其它基站中使用的码。
在WCDMA中，同步信道包括用于时隙定时同步的主同步信道，该时隙定时同步通知不具有同步信息的移动站每个时隙的起点，以及包括用于获取帧定时同步和确定对应于由各自的基站使用的主扰频码的主扰频码群的辅同步信道。
在WCDMA中，同步信道的一个帧是10msec并总共包括15个时隙。主同步信道在每个时隙(2560码片(chip))的最初256码片期间进行发送。这种情况下，在相应的时隙中发送相同的码，因此可以实现时隙定时同步。辅同步信道在每个时隙(2560码片)的最初256码片期间进行发送，但是16个不同的码中的一个在每个时隙中发送。也就是说，可以通过辅同步信道搜索过程发现辅同步信道的所接收的辅同步码值，并且可以发现所接收的码的码群。辅同步信道码群的辅同步码值在图4A和4B中进行描述。
在辅同步信道中，960(64*15＝960)种情况，即64个码群被移位L(L＝0，1，2，3，4，...，14)个时隙的情况，可以是码群获取和帧定时同步的候选者。通过比较接收的辅同步信道和总共960个候选者来确定具有最高能量值的候选者，并且关于接收的辅同步信道的相关值被获取用于每个候选者的15个时隙值。也就是说，由于时应于一个时隙值的256码片的长度的相关值被获取，因此对应于256码片*15时隙的相关操作对于每个候选者是必需的。因此，问题出现，因为需要大量的操作、长的搜索时间和大量的能量消耗。
为了减轻这些问题，已经提出了一种对总共960个候选者的15个时隙中的一些时隙执行计算并且然后仅对15个时隙的可能的候选者执行足够数量的操作的方法，和一种首先获取接收的辅同步信道的15个时隙的辅同步码值并基于所获取的值执行预处理从而减少每个码群获取所占用的时间的方法。然而，这些方法是不利的，原因在于没有达到节省搜索时间的期望效果，因为，在当首先对时隙中的一些时隙执行计算时仅使用一个天线的情况下，信号与建筑物在诸如市中心的多路径衰落环境中碰撞几次，因此接收到的信号被减弱或者衰减。此外，如果用于通过处理信号来增强终端的接收性能的接收机分集在数字信号处理器(DSP)中没有改变地被应用到所有的时隙，所述信号是通过两个常规天线和接收射频电路(RF)被接收的，则问题出现在于增加了操作数量和电流消耗的数量。
发明内容
因此，本发明是在紧记出现在现有技术中的上述问题的情况下做出的，并且本发明的一个目的是提供一种用于在异步WCDMA系统中获取码群的方法和装置，其中仅对960个码群候选者的15个时隙中的一些时隙执行计算，并且使用码群的特性仅对15个或更多的时隙的可能的候选者充分地执行操作，从而减少了大量的操作、长的搜索时间和大量的能量消耗。
本发明的另一个目的是提供一种用于在异步WCDMA系统中获取码群的方法和装置，其将接收机分集应用到这样的过程中，在所述过程中首先对15个时隙中的一些时隙执行操作，并且如果通过两个天线接收到的信号中的任何一个超过了预定的阈值，则执行足够数量的操作，其中只有一个通过两个天线接收的期望信号被选择和处理，从而最小化了由于接收机分集可能导致的操作数量和电流消耗的数量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种在异步WCDMA系统中获取码群的方法，包括：第一步，主同步信道搜索单元实现主同步信道时隙定时同步；第二步，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-1搜索单元从第一天线接收辅同步信道，启动在接收信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；第三步，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-2搜索单元以第二天线接收辅同步信道，启动在接收信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；第四步，确定单元把在第二步和第三步接收到的关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元；和第五步，辅同步信道的第二搜索单元基于从确定单元接收到的关于候选者的信息计算相关特性，并选择具有最高相关特性的码群候选者。
优选的，时隙在数量上为15；以及第二和第三步以这样的方式被执行，由此启动在15个时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，同时把接收机分集功能应用所述时隙，并且如果存在具有超过预定阈值的值的候选者，则把关于该候选者的信息发送给确定单元。
优选的，在第四步，如果存在从辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元接收的关于候选者的信息则确定单元把关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元。在该步，优选的是，确定单元把已经发送了关于候选者的信息的辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。同时，当从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到关于相同候选者的信息时，确定单元把具有较高相关操作值的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
此外，本发明提供一种在异步WCDMA系统中获取码群的装置，包括：主同步信道搜索单元，用于向移动站通知时隙起点；辅同步信道的1-1搜索单元，用于如果实现了主同步信道时隙定时同步，则启动在已经通过第一天线接收到的辅同步信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；辅同步信道的1-2搜索单元，用于如果实现了主同步信道时隙定时同步，则启动在已经通过第二天线接收到的辅同步信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；确定单元，用于把从从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到的关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元；以及辅同步信道的第二搜索单元，用于基于从确定单元接收到的关于候选者的信息计算相关特性，并选择具有最高相关特性的码群候选者。
优选的，如果存在从辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元接收的关于候选者的信息，则确定单元把关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元。这时，优选的是，确定单元把已经发送了关于候选者的信息的辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
同时，当从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到关于相同候选者的信息时，优选的是，确定单元把具有较高相关操作值的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
同时，辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元可以直接把关于候选者的信息和信号发送给辅同步信道的第二搜索单元而无需确定单元的干预。即，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元可以从第一和第二天线接收辅同步信道，启动在接收到信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，并把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元。接着，辅同步信道的第二搜索单元基于已经从辅同步信道的第二搜索单元接收到的关于候选者的信息计算相关特性，以及选择具有最高相关特性的候选者。
在这种情况中，优选的是，辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元还可以在发送关于候选者的信息时把已经从相应的天线接收到的辅同步信道信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。同时，优选的是，当从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到与相同的侯选者有关的信息和信号时，辅同步信道的第二搜索单元使用具有较高相关操作值的信号。
附图说明
通过下面结合附图所进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会变得更为清楚，其中：
图1是说明了根据本发明使用接收机分集的码群获取装置的结构的图；
图2是说明了根据本发明在异步WCDMA系统中的码群获取过程的流程图；
图3是说明了被提议作为标准的WCDMA的同步信道的配置的图；以及
图4A和4B是说明了辅同步信道码群的辅同步码值的表。
具体实施方式
下面参考附图，结合优选实施例对本发明进行详细的描述。
图1是说明了根据本发明使用接收机分集的码群获取装置的结构的图。
主同步信道运行以通知不具有同步信息的移动站时隙起点。即，从基站接收的同步信道当通过主同步信道搜索单元103时实现同步信道时隙定时同步。主同步信道包括10msec帧。一个帧包括15个时隙。长度为256比特的码在每个时间时隙被重复地发送。在所有的基站中使用相同的码，并在每个时隙的前部重复地发送它。已经搜索到具有最佳信号的主同步信道的移动站实现时隙同步然后搜索辅同步信道。
辅同步信道为各个时隙使用不同的码。在辅同步信道中，可以使用每个长度为256比特的64个正交码。通过分配给各个时隙的正交码的组合，辅同步信道提供码群的通知给辅同步信道所属的基站。
从第一天线接收的信号被应用到辅同步信道的1-1搜索单元106。辅同步信道的1-1搜索单元106启动在已经通过第一天线接收的辅同步信道的时隙中的一些时隙和960个码群候选者之间的相关操作，以及如果存在其值超过预定阈值的候选者，则把关于所述候选者的信息发送给确定单元112。这时，优选地，把相应候选者的信号连同关于候选者的信息一起发送给确定单元112。由第一天线接收的辅同步信道的信号和由第二天线接收的辅同步信道的信号可以总是被发送给确定单元112。
从第二天线接收的信号被应用到辅同步信道的1-2搜索单元109。辅同步信道的1-2搜索单元109启动在已经通过第二天线接收的辅同步信道的时隙中的一些时隙和960个码群候选者之间的相关操作，以及如果存在其值超过预定阈值的候选者，则把关于所述候选者的信息发送给确定单元112。这时，优选地，把相应候选者的信号连同关于候选者的信息一起发送给确定单元112。由第一天线接收的辅同步信道的信号和由第二天线接收的辅同步信道的信号可以总是被发送给确定单元112。
当确定单元112从辅同步信道的1-1搜索单元106或1-2搜索单元109接收到关于候选者的信息时，确定单元112把关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元115。这时，优选地，把已经发送了关于候选者的信息的辅同步信道的1-1搜索单元106或1-2搜索单元109的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元115。
同时，如果从辅同步信道的1-1搜索单元106和1-2搜索单元109接收到关于相同候选者的信息，则优选地把具有较高相关操作值的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元115。
辅同步信道的第二搜索单元115计算从确定单元112接收的候选者的相关特性，和从候选者中选择出具有较高相关特性的码群候选者。
下面将描述在异步WCDMA系统中的码群获取过程。
图2是说明了根据本发明在异步WCDMA系统中的码群获取过程的流程图。
在异步方法中用于识别基站的码的数量为512。512个码被分为64组，每八个码分为一组。码被分为几组的原因是为了给不具有时间信息的移动站提供确定码的类型和起点的初始同步的快速性。
主同步信道搜索单元103用于通知不具有同步信息的移动站时隙起点。即，主同步信道搜索单元103在步骤203实现与接收的主同步信道的时隙定时同步，以及辅同步信道搜索单元搜索辅同步信道。
辅同步信道的搜索被实施以确定从基站接收的辅同步信道属于64个码群中的哪一个。由于在该点还没有实现帧定时同步，因此，给64个码群移位L(L＝0，1，2，3，4，...，14)个时隙的960(64*15＝960)种情况可以是码群获取和帧定时同步的候选者。
辅同步信道的1-1搜索单元106在步骤206从第一天线接收辅同步信道，然后在步骤209启动在接收的信道的15个时隙中的一些时隙(K)和960个码群候选者之间的相关操作。如果存在其值超过预定阈值的候选者(在步骤212的“是”)，在步骤218，1-1搜索单元106把关于所述候选者的信息发送给确定单元112。这时，由于存在64个码群被移位15次的情况，因此，关于码的信息可表示为(码群数量，移位数量)，从而表示为(M，N)。
辅同步信道的1-2搜索单元109在步骤221从第二天线接收辅同步信道，然后在步骤233启动在接收的信道的15个时隙中的一些时隙(K)和960个码群候选者之间的相关操作。如果存在其值超过预定阈值的候选者(在步骤236的“是”)，在步骤241，1-2搜索单元109把关于所述候选者的信息发送给确定单元112。
如果确定单元112从辅同步信道的1-1搜索单元106或1-2搜索单元109接收到关于码群候选者的信息，则在步骤224，确定单元112把该信息发送给辅同步信道的第二搜索单元115。如果存在已经从辅同步信道的1-1搜索单元106或1-2搜索单元109接收的关于码群候选者的信息，则优选地把关于所述码群候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元115。同时，如果从辅同步信道的1-1搜索单元106和1-2搜索单元109接收到关于相同候选者的信息，则优选地把具有较高相关操作值的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元115。
在步骤253，当辅同步信道的第二搜索单元115接收到关于码群候选者的信息时，辅同步信道的第二搜索单元115计算相关特性并从接收的码群候选者中选择出具有较高相关特性的码群候选者。
同时，尽管只对其中通过确定单元112把关于其值超过预定阈值的候选者的信息传送到辅同步信道的第二搜索单元115的结构作了描述，但是辅同步信道的1-1搜索单元106和1-2搜索单元109也可以直接把关于其值超过预定阈值的候选者的信息发送到辅同步信道的第二搜索单元115而不用确定单元112的干预。
即，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-1搜索单元106和1-2搜索单元109从第一和第二天线接收辅同步信道，启动在接收的信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，并把关于其值超过预定阈值的候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元115。接着，辅同步信道的第二搜索单元115计算所接收的候选者的相关特性，并选择具有最高相关特性的候选者。
在这种情况中，当辅同步信道的1-1搜索单元106或1-2搜索单元109发送候选者信息时，优选地把已经从相应的天线接收到的辅同步信道信号发送给辅同步信道的第二搜索单元115。此外，从两个天线接收的辅同步信道信号可以总是被输入到辅同步信道的第二搜索单元115。同时，当辅同步信道的第二搜索单元115从辅同步信道的1-1搜索单元106或1-2搜索单元109接收到关于相同候选者的信息和信号时，优选地使用具有较高相关操作值的信号。
如上所述，根据本发明，仅对960个码群候选者的15个时隙中的一些时隙执行计算以及使用码群的特性仅对15个或更多个时隙的可能的候选者充分地执行操作，因而减少了大数量的操作、长的搜索时间和大量的能量消耗。
本发明将接收机分集应用到这样的过程，在所述过程中首先对15个时隙中的一些时隙执行操作，如果通过两个天线接收的信号中的任何一个超过了预定的阈值，则确定信号被检测到，以及执行足够数量的操作，其中仅选择和处理通过两个天线接收的一个期望的信号，因而使得由于接收机分集而可能导致的操作数量和电流消耗的数量最小化。
尽管出于说明性的目的已经公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员应当理解：各种修改、增加和替代都是可能的，均不背离如所附权利要求所公开的本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种在异步宽带码分多址(WCDMA)系统中获取码群的方法，包括：
第一步，主同步信道搜索单元实现主同步信道时隙定时同步；
第二步，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-1搜索单元从第一天线接收辅同步信道，启动在接收信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，和把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；
第三步，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-2搜索单元从第二天线接收辅同步信道，启动在接收信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；
第四步，确定单元把在第二步和第三步接收到的关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元；和
第五步，辅同步信道的第二搜索单元基于从确定单元接收到的关于候选者的信息计算相关特性，并选择具有最高相关特性的码群候选者。
2.根据权利要求1的方法，其中：
时隙数为15；和
以这样的方式执行第二步和第三步，由此启动在15个时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，同时把接收机分集功能应用到所述时隙，并且如果存在具有超过预定阈值的值的候选者，则把关于所述候选者的信息发送给确定单元。
3.根据权利要求1的方法，其中在第四步，如果存在从辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元接收的关于候选者的信息，则确定单元把关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元。
4.根据权利要求3的方法，其中在第四步，当向辅同步信道的第二搜索单元发送关于候选者的信息时，确定单元把已经发送了关于候选者的信息的辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
5.根据权利要求4的方法，其中在第四步，当从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到关于相同候选者的信息时，确定单元把具有较高相关操作值的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
6.一种用于在异步WCDMA系统中获取码群的装置，包括：
主同步信道搜索单元，用于给移动站通知时隙起点；
辅同步信道的1-1搜索单元，用于如果实现了主同步信道时隙定时同步，则启动在已经通过第一天线接收到的辅同步信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；
辅同步信道的1-2搜索单元，用于如果实现了主同步信道时隙定时同步，则启动在已经通过第二天线接收到的辅同步信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给确定单元；
确定单元，用于把从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到的关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元；以及
辅同步信道的第二搜索单元，用于基于从确定单元接收到的关于候选者的信息计算相关特性，并选择具有最高相关特性的码群候选者。
7.根据权利要求6的装置，其中如果存在从辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元接收的关于候选者的信息，则确定单元把关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元。
8.根据权利要求7的装置，其中确定单元在把关于候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元时，把已经发送了关于候选者的信息的辅同步信道的1-1搜索单元或1-2搜索单元的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
9.根据权利要求8的装置，其中当从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到关于相同候选者的信息时，确定单元把具有较高相关操作值的信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
10.根据权利要求6的装置，其中：
时隙数为15；以及
辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元启动在15个时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，同时把接收机分集功能应用到所述时隙，并且如果存在具有超过预定阈值的值的候选者，则把关于候选者的信息发送给确定单元。
11.一种在异步WCDMA系统中获取码群的方法，包括：
第一步，主同步信道搜索单元实现主同步信道时隙定时同步；
第二步，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-1搜索单元从第一天线接收辅同步信道，启动在接收信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元；
第三步，如果实现了主同步信道时隙定时同步，则辅同步信道的1-2搜索单元从第二天线接收辅同步信道，启动在接收信道的时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，以及把关于具有超过预定阈值的值的候选者的信息发送给辅同步信道的第二搜索单元；和
第四步，辅同步信道的第二搜索单元基于从确定单元接收到的关于候选者的信息计算相关特性，并选择具有最高相关特性的候选者。
12.根据权利要求11的方法，其中
时隙数为15；以及
以这样的方式执行第二步和第三步，由此启动在15个时隙中的一些时隙和码群候选者之间的相关操作，同时把接收机分集功能应用到所述时隙，并且如果存在具有超过预定阈值的值的候选者，则把关于该候选者的信息发送给确定单元。
13.根据权利要求11的方法，其中在第二步和第三步，辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元在发送关于候选者的信息时，还把已经从天线接收到的辅同步信道信号发送给辅同步信道的第二搜索单元。
14.根据权利要求13的方法，其中在第四步，当从辅同步信道的1-1搜索单元和1-2搜索单元接收到关于相同候选者的信息时，辅同步信道的第二搜索单元使用具有较高相关操作值的信号。
CNB2005101217740A 2004-12-29 2005-12-29 使用接收机分集在异步wcdma系统中获取码群的方法和装置 Expired - Fee Related CN100444532C (zh)

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