碼分多址移動通信設備及為此使用的基站檢測方法
2023-11-06 23:02:22 1
專利名稱：碼分多址移動通信設備及為此使用的基站檢測方法
技術領域：
本發明涉及CDMA移動通信設備以及用於該設備的基站檢測方法，更具體地說，涉及CDMA(碼分多址)移動通信設備用來檢測作為直接連接夥伴的基站的過程(小區搜索)。
背景技術：
傳統上，在CDMA移動通信中，為了使CDMA移動通信設備(以下稱為移動裝置)與基站同步，提供一種系統和一種子系統，它們使用三個從基站進行恆定傳輸的物理信道，這三個物理信道為pSCH(主同步信道)、sSCH(次同步信道)以及CPICH(公共導頻信道)。
在標準規範TS25.211、TS25.213及TS25.214中通過3GPP(第三代項目夥伴關係)說明這些系統，3GPP是CDMA移動通信的標準規範協會。
標準規範TS25.211中所示的物理信道結構包含10ms的無線電幀作為基本單位，一幀由15個時隙組成，如圖5所示。物理信道pSCH、sSCH及CPICH的符號率為每時隙10個符號，但pSCH和sSCH只分配給某一時隙的開始符號期。
pSCH由常用於所有基站的擴頻碼PSC(主同步碼)進行擴頻。sSCH由16種類型的SSC(次同步碼)進行擴頻，其中所述16種類型的SSC按照與64個碼組相對應的唯一序列而分配給每個時隙，稍後將描述的分配給每個基站的擾碼屬於所述64個碼組。
CPICH由分配給每個基站的擾碼進行擴頻。由相同的擾碼對除了從基站發送的pSCH和sSCH之外的其它物理信道進行擴頻，並且這些物理信道由分配給每個物理信道的信道化碼進行擴頻。但在這裡不對其進行說明。
在標準規範TS25.214中描述了使用上述三個物理信道的公共基站檢測方法。通過以作為擴頻單位的碼片精確度檢測基站的幀傳輸定時，並通過檢測基站所使用的擾碼，來執行基站檢測過程。該過程按「時隙同步」、「幀同步/碼組標識」及「擾碼標識」三個步驟來執行。
下面將簡要說明這些步驟。首先，在「時隙同步」步驟(以下稱為步驟#1)，在1個時隙周期的所有碼片的定時中，執行對應於擴頻碼PSC的相關操作，並獲得該定時的相關功率值分布圖(profile)。當基站的pSCH傳輸定時與移動裝置的相關操作的定時相匹配時，在分布圖中出現大的相關值。
通常，以擴頻碼PSC作為濾波器係數的數字匹配濾波器被用於相關操作中。當移動裝置的接收基帶信號被輸入到匹配濾波器時，在與濾波器係數匹配的pSCH的定時輸出一個銳峰值。通過檢測該峰值，獲得與pSCH的傳輸定時的同步，即與時隙定時的同步。
在「幀同步/碼組標識」步驟(以下稱為步驟#2)，在步驟#1的同步時隙定時，執行16種類型的相關操作。通過多個時隙來獲取每個SSC相關值，按照SSC的64個SSC序列對這些相關值進行累加，從最高累加值開始按次序對碼組進行標識。而且，可以從SSC序列來同步幀。
在「擾碼標識」步驟(以下稱為步驟#3)，在步驟#2的同步幀定時，執行屬於步驟#2中標識的碼組的8個擾碼的相關操作，從最高相關值開始按次序對擾碼進行標識。
當移動裝置在不同定時接收基站的多個傳輸信號時，在步驟#1獲取的相關值分布圖示出與定時和接收功率相對應的多個峰值。因此，對於在步驟#1獲取的多個峰值中的每一個峰值，反覆執行步驟#2和#3中的過程，由此來檢測多個基站。
如果通過這種方法來檢測多個基站，圖6所示的處理方法或者圖8所示的處理方法可以用來從步驟#1獲取的相關值分布圖中選擇多個峰值。
在圖6所示處理方法的情況下，選擇相關值分布圖中具有較大相關功率值的峰值(圖6中步驟S21至S22)，順序地執行步驟#2中及步驟#2後的過程。例如，當獲得如圖7所示的相關值分布圖時，按(a)→(b)→(c)→(d)→(e)→(f)的次序執行步驟#2中及步驟#2後的過程。
當執行圖8所示的處理方法時，為相關值分布圖的功率值設置閾值T1，等於或小於閾值T1的相關功率值作為噪聲處理(圖8所示的步驟S31和S32)，大於閾值T1的相關功率值按峰值出現的次序被選擇(圖8所示的步驟S31、S33及S34)，順序地執行步驟#2中及步驟#2後的過程。例如，當獲得如圖9所示的相關值分布圖時，按(a)→(b)→(c)→(d)→(e)→(f)的次序執行步驟#2中及步驟#2後的過程。
在上述傳統CDMA移動通信中，假定圖10所示的環境。如果移動裝置(配備了移動裝置的移動對象)201朝圖10中的右方向移動，並且如果在基站103和移動裝置201之間存在屏障301，則來自基站101和102的電波就可以被預測，從而以足夠強的功率被移動裝置201發送或接收。但是，來自基站103的電波被屏障301減弱，並以低於基站101和102的功率被移動裝置接收。
當移動裝置201在圖10所示的狀態中按上述方法開始檢測基站101至103時，則在圖8所示的處理方法中，基站101至103被檢測的次序是不確定的。然而在圖6所示的處理方法中，基站103能夠被檢測的可能性無疑是比較低的。
此外，在圖10所示的狀態中，如果移動裝置201開始與基站101進行通信，經過若干時間，如果進入圖11所示的狀態，則不再檢測到屏障301的影響。當對移動裝置201來說作為連接夥伴的最適合基站是基站103時，移動裝置201執行從基站101到基站103的越區切換。
但是，如果移動裝置201無法按照檢測基站的次序檢測到基站103，則它便無法執行越區切換，並且來自基站101的電波轉弱，因而斷開移動裝置201和基站101之間的通信。
發明內容
本發明的目的是解決上述問題，並提供一種能夠提高檢測低功率基站的概率的CDMA移動通信設備以及用於所述設備的基站檢測方法。
按照本發明的CDMA移動通信設備具有檢測作為直接連接夥伴的基站的功能，其方式是通過逐步檢測用於從所述基站進行恆定傳輸的物理信道及標識該基站所使用的擾碼而依次在時隙定時和幀定時同步基站，所述CDMA移動通信設備包括第一選擇裝置，用於為執行時隙定時同步用的峰值相關值選擇噪聲和重要時隙定時；第二選擇裝置，用於為被選重要時隙定時選擇較大的相關值和較小的相關值，其中以可選比率來適當選擇較大的相關值和較小的相關值，以便同步幀定時並標識擾碼。
按照本發明的CDMA移動通信設備的基站檢測方法具有檢測作為直接連接夥伴的基站的功能，其方式是通過逐步檢測用於從所述基站進行恆定傳輸的物理信道及標識該基站所使用的擾碼而依次在時隙定時和幀定時同步基站，所述基站檢測方法包括第一步驟，用於為執行時隙定時同步用的峰值相關值選擇噪聲和重要時隙定時；第二步驟，用於為被選重要時隙定時選擇較大的相關值和較小的相關值，其中以可選比率來適當選擇較大的相關值和較小的相關值，以便同步幀定時並標識擾碼。
也就是說，當在「幀同步/碼組標識」步驟的過程中以及在「幀同步/碼組標識」步驟後的過程中從相關值分布圖選擇峰值時，按照本發明的CDMA移動通信設備有意地以某一比率來選擇具有較小相關功率值的峰值，所述相關值分布圖是在具有「時隙同步」、「幀同步/碼組標識」及「擾碼標識」這三個步驟的3階段檢測基站過程中的「時隙同步」步驟中獲取的。
為了更加實用，當在執行檢測基站的3階段過程的「幀同步/碼組標識」步驟過程中以及在所述「幀同步/碼組標識」步驟後的過程中選擇峰值時，按照本發明的CDMA移動通信設備根據第一閾值T1來選擇噪聲和重要相關值，根據在最大峰值相關值和用於被選重要相關值的第一閾值T1之間設置的第二閾值T2來選擇大於第二閾值T2的峰值及等於或小於第二閾值T2的峰值相關值，將對應於每個峰值相關值的時隙定時保持在第一和第二存儲單元中，並交替地從第一和第二存儲單元中選擇可能的時隙定時。
因此，有可能有意地以某一比率來選擇具有小於其它峰值的相關功率值的峰值，並且在獲得相關值分布圖時，通過在較早階段對以小相關功率值檢測到的可能的時隙定時執行「幀同步/碼組標識」步驟中及「幀同步/碼組標識」步驟後的過程，檢測以低功率被接收的基站的概率可以得到提高。
圖1是按照本發明實施例的CDMA移動通信設備的基站檢測單元的配置方框圖；圖2是圖1所示基站檢測單元中基站檢測過程的流程圖；圖3是按照本發明實施例的峰值選擇過程的流程圖；圖4是說明按照本發明實施例的選擇峰值的次序的視圖；圖5說明標準規範TS25.211中描述的物理信道結構；圖6是傳統峰值選擇過程的一個示例的流程圖；圖7是說明圖6所示的選擇峰值的次序的視圖；圖8是傳統峰值選擇過程的另一個示例的流程圖；圖9說明圖8所示的選擇峰值的次序；
圖10說明傳統峰值選擇過程中的問題；以及圖11說明傳統峰值選擇過程中的問題。
具體實施例方式
下面將參考附圖對本發明的實施例進行說明。圖1是按照本發明實施例的CDMA移動通信設備的基站檢測單元的配置方框圖。在圖1中，基站檢測單元1包括輸入單元10、時隙同步單元11、第一閾值確定單元12、第二閾值確定單元13、第一存儲單元14、第二存儲單元15、時隙定時選擇單元16、幀同步/碼組標識單元17、擾碼標識單元18及輸出單元19。
時隙同步單元11是以擴頻碼PSC(主同步碼)作為濾波器係數的數字匹配濾波器，它以碼片率或碼片率的整數倍率對從CDMA移動通信設備(以下稱為移動裝置，附圖中未示出)中的輸入單元10輸入的接收基帶信號執行相關操作。
第一閾值確定單元12根據預定的第一閾值T1來選擇從時隙同步單元11輸出的峰值相關值。第二閾值確定單元13根據預定的第一閾值T1來選擇由第一閾值確定單元12選擇的峰值相關值。第一存儲單元14和第二存儲單元15保持與第二閾值確定單元13選擇的峰值相關值相對應的pSCH(主同步信道)定時，即時隙定時。
時隙定時選擇單元16適當地選擇第一存儲單元14和第二存儲單元15保持的時隙定時，並將它順序地發送給幀同步/碼組標識單元17和擾碼標識單元18。幀同步/碼組標識單元17對從時隙定時選擇單元16中順序發送的時隙定時和接收基帶信號執行幀同步/碼組標識過程，擾碼標識單元18對幀同步/碼組標識單元17的處理結果和接收基帶號執行擾碼標識過程。
圖2是圖1所示基站檢測單元1中的基站檢測過程的流程圖。下面將參考圖1和2對按照本發明實施例的基站檢測過程進行說明。
在本實施例中，CDMA移動通信設備按照基站檢測方法(標準規範TS25.214中描述的)，使用三個物理信道pSCH、sSCH(次同步信道)及CPICH(公共導頻信道)來檢測基站(附圖中未示出)。
在基站檢測中，以碼片精確度，即以擴頻單位來檢測基站的幀傳輸定時，並按照「時隙同步」、「幀同步/碼組標識」及「擾碼標識」三個步驟來檢測基站中所使用的擾碼。
首先，在「時隙同步」步驟(以下稱為步驟#1)，時隙同步單元11在一個時隙周期的所有碼片定時對擴頻碼PSC執行相關操作，並獲得所述定時的相關功率值分布圖(圖2所示的步驟S1)。
當基站的pSCH傳輸定時與移動裝置端的相關操作的定時相匹配時，在分布圖中出現大的相關值。通常，以擴頻碼PSC作為濾波器係數的數字匹配濾波器用於相關操作。
當移動裝置的接收基帶信號輸入到匹配濾波器時，在匹配濾波器係數的pSCH定時輸出銳峰值。通過檢測該峰值，可以同步pSCH的傳輸定時，即時隙定時。
隨後，第一閾值確定單元12、第二閾值確定單元13、第一存儲單元14、第二存儲單元15及時隙定時選擇單元16選擇從時隙同步單元11中輸出的峰值(在步驟S1中同步的時隙定時)(圖2所示的步驟S2)。
在「幀同步/碼組標識」步驟(以下稱為步驟#2)，幀同步/碼組標識單元17在前面步驟中選擇的時隙定時對16種類型的SSC(次同步代碼)執行相關操作。
幀同步/碼組標識單元17通過多個時隙獲取每個SSC相關值，對64個SSC序列中的相關值進行累加，並從最高累加值開始按次序標識碼組(圖2所示的步驟S3)。而且，可以從SSC序列實現幀同步。
在「擾碼標識」步驟(以下稱為步驟#3)，擾碼標識單元18在步驟#2中同步的幀定時對屬於步驟#2中標識的碼組的八個擾碼執行相關操作，並從最高相關值開始按次序標識擾碼(圖2中的步驟S4)。
在這種狀態下，當移動裝置在不同定時接收到多個基站的傳輸信號時，根據步驟#1獲取的相關值分布圖中的定時和接收功率，有多個峰值出現。因此，對步驟#1獲取的多個峰值反覆執行步驟#2和#3的過程(圖2所示的步驟S3至S5)，可以檢測到多個基站。
圖3是按照本發明實施例的峰值選擇過程的流程圖。圖4說明按照本發明實施例的選擇峰值的次序。下面參考圖1、3及4，通過實用方式說明按照本發明實施例的基站檢測過程。
時隙同步單元11是以擴頻碼PSC作為濾波器係數的數字匹配濾波器，用於時隙同步過程，它以碼片率或碼片率的整數倍率對移動裝置中從輸入單元10輸入的接收基帶信號執行相關操作。如圖4所示的相關功率值按時間序列從時隙同步單元11中輸出。
另一方面，第一閾值確定單元12使用第一閾值T1來選擇噪聲和重要相關值(圖3所示的步驟S11)，並將所述重要相關值及相應的pSCH定時(即時隙定時)輸入到第二閾值確定單元13。這時，第一閾值確定單元12將等於或小於第一閾值T1的相關值作為噪聲處理(圖3所示的步驟S12)，並將大於第一閾值T1的相關值作為重要相關值處理。
第二閾值確定根據設置在最大峰值相關值和第一閾值T1之間的第二閾值T2來選擇大於第二閾值T2的峰值相關值及等於和小於第二閾值T2的峰值相關值(圖3所示的步驟S13)，並將每個峰值相關值的時隙定時保持在第一和第二存儲單元14和15中(圖3所示的步驟S14和S15)。
在圖4所示的示例中，將對應於峰值相關值(a)、(c)及(e)的時隙定時保持在第一存儲單元14中，將對應於峰值相關值(b)、(d)及(f)的時隙定時保持在第二存儲單元15中。
然後，隨後的時隙定時選擇單元16交替地從第一和第二存儲單元14和15中選擇可能的時隙定時(圖3所示的步驟S16和S17)，並且可以通過同步/碼組標識單元17和擾碼標識單元18中的過程來檢測基站。
在按照本發明實施例的峰值選擇過程中，圖4所示示例中檢測基站的次序是(a)→(b)→(c)→(d)→(e)→(f)。
這樣，當從3階段基站檢測過程的步驟#1中獲取的相關值分布圖來選擇在執行步驟#2中及步驟#2後的過程中的峰值時，以某一比率有意地按上述方法來選擇具有小於其它峰值的相關功率值的峰值，當在步驟#1獲取相關值分布圖時，在早期階段對較小相關功率值的被檢測到的時隙定時執行步驟#2和步驟#3中的過程，從而提高對以低功率被接收的基站的檢測概率。
在本實施例中，時隙定時選擇單元16交替地從第一和第二存儲單元14和15中選擇可能的時隙定時，但也有可能從最大值或最小值開始按次序選擇保持在第一和第二存儲單元14和15中的相關值。在這種情況下，圖4所示示例中檢測基站的次序是(a)→(d)→(e)→(f)→(c)→(b)。
如上所述，按照本發明，CDMA移動通信設備具有檢測作為直接連接夥伴的基站的功能，其方式是通過逐步檢測用於從所述基站進行恆定傳輸的物理信道及標識該基站所使用的擾碼而依次在時隙定時和幀定時同步基站，CDMA移動通信設備為執行時隙定時同步用的峰值相關值選擇噪聲和重要時隙定時，並為被選重要時隙定時選擇較大的相關值和較小的相關值，其中以可選比率來適當選擇較大的相關值和較小的相關值，以便同步幀定時並標識擾碼，由此提高對以低功率被接收的基站的檢測概率。
權利要求
1.一種CDMA移動通信設備，所述CDMA移動通信設備具有檢測作為直接連接夥伴的基站的功能，其方式是通過逐步檢測用於從所述基站進行恆定傳輸的物理信道及標識所述基站中使用的擾碼而依次在時隙定時和幀定時同步所述基站，所述CDMA移動通信設備包括第一選擇裝置，用於為執行所述時隙定時同步用的峰值相關值選擇噪聲和重要時隙定時；以及第二選擇裝置，用於為所述被選重要時隙定時選擇較大的相關值和較小的相關值，其中以可選比率來適當選擇所述較大的相關值和所述較小的相關值，以便同步所述幀定時並標識所述擾碼。
2.按照權利要求1的CDMA移動通信設備，其特徵在於所述物理信道包括pSCH(主同步信道)、sSCH(次同步信道)及CPICH(公共導頻信道)。
3.按照權利要求2的CDMA移動通信設備，其特徵在於可以通過在由所述第一和第二選擇裝置選擇的多個時隙定時過程的每個時隙定時過程中反覆檢測所述sSCH和所述CPICH來檢測多個基站。
4.按照權利要求1的CDMA移動通信設備，其特徵在於所述第一選擇裝置被配置成根據為執行所述時隙定時同步用的峰值相關值而預定的第一閾值來選擇噪聲和重要時隙定時。
5.按照權利要求4的CDMA移動通信設備，其特徵在於所述第二選擇裝置被配置成根據為所述第一選擇裝置選擇的重要時隙定時而預定的第二閾值來選擇所述選擇較大相關值和所述較小相關值。
6.按照權利要求1的CDMA移動通信設備，其特徵在於交替地選擇所述較大相關值和所述較小相關值，以便同步所述幀定時並標識所述擾碼。
7.按照權利要求1的CDMA移動通信設備，其特徵在於從最大值開始按次序選擇所述較大的相關值和所述較小的相關值。
8.一種用於CDMA移動通信設備的基站檢測方法，其中所述CDMA移動通信設備具有檢測作為直接連接夥伴的基站的功能，其方式是通過逐步檢測用於從所述基站進行恆定傳輸的物理信道及標識所述基站中使用的擾碼而依次在時隙定時和幀定時同步所述基站，所述基站檢測方法包括第一步驟，用於為執行所述時隙定時同步用的峰值相關值選擇噪聲和重要時隙定時；以及第二步驟，用於為所述被選重要時隙定時選擇較大的相關值和較小的相關值，其中以可選比率來適當選擇所述較大的相關值和所述較小的相關值，以便同步所述幀定時並標識所述擾碼。
9.按照權利要求8的基站檢測方法，其特徵在於所述物理信道包括pSCH(主同步信道)、sSCH(次同步信道)及CPICH(公共導頻信道)。
10.按照權利要求9的基站檢測方法，其特徵在於可以通過在所述第一和第二步驟選擇的多個時隙定時過程的每個時隙定時過程中反覆檢測所述sSCH和所述CPICH來檢測多個基站。
11.按照權利要求8的基站檢測方法，其特徵在於所述第一步驟被配置成根據為執行所述時隙定時同步用的峰值相關值而預定的第一閾值來選擇噪聲和重要時隙定時。
12.按照權利要求11的基站檢測方法，其特徵在於所述第二步驟被配置成根據為所述第一步驟選擇的重要時隙定時而預定的第二閾值來選擇所述選擇較大相關值和所述較小相關值。
13.按照權利要求8的基站檢測方法，其特徵在於交替地選擇所述較大相關值和所述較小相關值，以便同步所述幀定時並標識所述擾碼。
14.按照權利要求8的基站檢測方法，其特徵在於從最大值開始按次序選擇所述較大的相關值和所述較小的相關值。
全文摘要
提供一種CDMA移動通信設備,它能夠提高對以低功率被接收的基站的檢測概率。第一閾值確定單元根據預定第一閾值T1來選擇從時隙同步單元輸出的峰值相關值。第二閾值確定單元根據預定第二閾值T2來選擇由第一閾值確定單元選擇的峰值相關值。第一存儲單元和第二存儲單元保持與第二閾值確定單元選擇的峰值相關值相對應的時隙定時。時隙定時選擇單元適當地選擇由第一存儲單元和第二存儲單元保持的時隙定時,並順序地將所述時隙定時發送給同步/碼組標識單元和擾碼標識單元。
文檔編號H04M1/725GK1356781SQ01142939
公開日2002年7月3日 申請日期2001年11月29日 優先權日2000年11月29日
發明者奧山俊幸 申請人:日本電氣株式會社