Способ и устройство для поиска для эстафетной передачи обслуживания в случае широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (шмдкр)
Изобретение оносится к технике связи и предназначено для поиска при эстафетной передаче обслуживания в случае широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (ШМДКР). Технический результат - уменьшение времени поиска, повышение скорости обнаружения, качества передаваемого сигнала, пропускной способности и снижение мощности. Для этого в данном изобретении раскрыты методики для улучшенного поиска для эстафетной передачи обслуживания в асинхронных системах, таких как широкополосная система множественного доступа с кодовым разделением каналов (ШМДКР). В одном аспекте используется двухэтапная процедура поиска, когда известен перечень кодов соседних базовых станций. На первом этапе выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота с целью обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними. На втором этапе выполняют корреляцию принятого сигнала с каждым кодом из перечня кодов на границах слотов, идентифицированных с пилот-сигналами на первом этапе, с целью идентификации кода пилот-сигнала и временных характеристик кадра, связанных с каждым пилот-сигналом. 6 н.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается в общем связи и, более конкретно, нового и улучшенного способа и устройства для поиска при эстафетной передаче обслуживания в случае широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (ШМДКР, W-CDMA).
Предшествующий уровень техники
Для обеспечения различных типов связи, таких как речевая связь, передача данных и так далее, широко применяют системы беспроводной связи. Эти системы могут быть основаны на множественном доступе с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA), множественном доступе с временным разделением каналов (МДВР, TDMA) или некоторых других способах модуляции. Система МДКР обеспечивает некоторые преимущества по сравнению с другими типами систем, включая повышенную пропускную способность системы.
Система МДКР может быть спроектирована для поддержки одного или более стандартов МДКР, таких как (1) "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (стандарт IS-95), (2) стандарт, предлагаемый консорциумом под названием "Проект партнерства в области систем связи 3-го поколения" (3GPP) и воплощенный в ряде документов, включая Документы №№ 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA (ШМДКР)), (3) стандарт, предлагаемый консорциумом под названием "Проект № 2 партнерства в области систем связи 3-его поколения" (3GPP2) и воплощенный в ряде документов, включая "C.S0002-A Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems", "C.S0005-A Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" и "C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" (стандарт cdma2000), и (4) некоторые другие стандарты.
Последовательности псевдослучайного шума (ПШ, PN) обычно используются в системах МДКР для преобразования передаваемых данных с расширением спектра, включая передаваемые пилот-сигналы. Время, требуемое для передачи отдельного значения последовательности ПШ, известно как элементарная посылка (чип), а скорость, с которой изменяются элементарные посылки, известна как частота следования элементарных посылок. Приемные устройства МДКР обычно используют многоотводные когерентные приемные устройства. Многоотводное когерентное приемное устройство обычно компонуют из одного или более поисковых устройств для обнаружения прямых и многолучевых пилот-сигналов от одной или более базовых станций и двух или более многолучевых демодуляторов (соответствующих каналам многоотводного когерентного приемного устройства) для приема и объединения информационных сигналов от этих базовых станций.
Характерным при проектировании систем МДКР, основанных на расширении спектра методом прямой последовательности, является требование, состоящее в том, что приемное устройство должно выравнивать свои последовательности ПШ с последовательностями ПШ базовой станции. Например, в случае IS-95, каждая базовая станция и абонентское устройство используют в точности одинаковые последовательности ПШ. Базовая станция отличает себя от других базовых станций, вставляя уникальное временное смещение при генерировании ей последовательностей ПШ (все базовые станции имеют смещение на целое, кратное 64 элементарным посылкам). Абонентское устройство обменивается информацией с базовой станцией, назначая по меньшей мере один демодулятор канала многоотводного когерентного приемного устройства для этой базовой станции. Назначенный демодулятор должен вставлять соответствующее смещение в его последовательность ПШ, чтобы обмениваться информацией с этой базовой станцией. Приемное устройство IS-95 использует одно или более поисковых устройств для обнаружения смещений пилот-сигналов и, следовательно, для использования этих смещений в назначении демодуляторов каналов многоотводного когерентного приемного устройства для приема. Поскольку системы IS-95 используют единый набор синфазных (совпадающих по фазе) (I) и квадратурных (сдвинутых на 90 градусов) (Q) последовательностей ПШ, один способ обнаружения пилот-сигналов заключается в простом поиске во всем пространстве последовательностей ПШ посредством выполнения корреляции сгенерированной внутренним образом последовательности ПШ с различными гипотезами относительно смещения до тех пор, пока не будет обнаружен один или более из пилот-сигналов.
Другие системы, типа систем ШМДКР, различают базовые станции, используя для каждой из них уникальный код ПШ, известный как первичный код скремблирования. Стандарт ШМДКР определяет две кодовые последовательности Голда для скремблирования нисходящей линии связи, одну для синфазной составляющей (I), а другую для квадратурной составляющей (Q). I и Q последовательности ПШ совместно передаются посредством широковещания по всей сотовой ячейке без модуляции данных. Эта широковещательная передача упоминается как общий канал пилот-сигнала (CPICH). Генерируемые последовательности ПШ усекают до длины 38.400 элементарных посылок. Период в 38.400 элементарных посылок называется кадром радиосвязи. Каждый кадр радиосвязи разделен на 15 равных разделов, называемых слотами.
Можно осуществлять поиск базовых станций ШМДКР способом, описанным для систем IS-95, который изложен выше. То есть во всем пространстве последовательностей ПШ можно выполнять поиск, смещение за смещением (38.400 из них) для каждого из 512 первичных кодов. Однако это не практично из-за чрезмерного количества времени, которое требует такой поиск. Вместо этого, в соответствии со стандартом ШМДКР, обращаются с запросом в базовые станции на передачу двух дополнительных каналов синхронизации, первичного и вторичного каналов синхронизации, для содействия абонентскому устройству в эффективном поиске. В результате поиск в соответствии с ШМДКР может быть выполнен в трех этапах, которые будут более полно и подробно описаны ниже.
Для начального обнаружения трехэтапный поиск в соответствии с ШМДКР обеспечивает большое увеличение эффективности исходя из сниженного времени поиска по сравнению с непрактичным альтернативным вариантом поиска во всем пространстве последовательностей ПШ для каждого кода скремблирования. Когда первичные коды скремблирования соседних базовых станций известны, для успешного поиска для эстафетной передачи обслуживания можно использовать любой из этих двух способов, но каждый имеет некоторые недостатки в отношении времени поиска, определяемые более подробно ниже.
Время поиска представляет собой важный показатель в определении качества системы МДКР. Сниженное время поиска подразумевает, что поиск можно выполнять более часто. В этом случае абонентское устройство может обнаруживать и осуществлять доступ в наиболее доступную ячейку более часто, приводя к более качественным передаче и приему сигнала, часто при пониженных уровнях мощности передачи и базовой станции, и абонентского устройства. Это в свою очередь увеличивает пропускную способность системы МДКР (либо в отношении поддержки для увеличенного количества пользователей, либо в отношении более высоких скоростей передачи данных или и того, и другого).
Сниженное время поиска также выгодно, когда абонентское устройство находится в нерабочем режиме. В нерабочем режиме абонентское устройство не выполняет активную передачу или прием речи или данных, но периодически выполняет мониторинг системы. В нерабочем режиме абонентское устройство может оставаться в состоянии малой мощности, когда оно не выполняет мониторинг. Сниженное время поиска позволяет абонентскому устройству затрачивать меньше времени на мониторинг и больше времени проводить в состоянии малой мощности, таким образом сокращая потребляемую мощность и увеличивая продолжительность работы в режиме ожидания.
Выгоды от сниженного времени поиска ясны, и выше выделены некоторые проблемы, связанные с поиском в асинхронных системах, типа ШМДКР, включая поиск для эстафетной передачи обслуживания. Поэтому имеется необходимость в данной области техники в улучшенных методиках поиска для асинхронных систем, включая поиск для эстафетной передачи обслуживания.
Краткое изложение сущности изобретения
Раскрытые здесь варианты осуществления направлены на необходимость в улучшенном поиске для эстафетной передачи обслуживания в асинхронных системах типа ШМДКР. В одном аспекте используется двухэтапная процедура поиска, когда известен перечень кодов соседних базовых станций. На первом этапе выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота для обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними. На втором этапе выполняют корреляцию принятого сигнала с каждым кодом из перечня кодов на границах слотов, идентифицированных с пилот-сигналами на первом этапе, с целью идентификации кода пилот-сигнала и временных характеристик кадра, связанных с каждым пилот-сигналом. Также представлены различные другие аспекты изобретения. Эти аспекты имеют преимущество в виде уменьшенного времени поиска, что приводит к увеличенной скорости обнаружения, более качественной передаче сигнала, увеличенной пропускной способности, сниженной мощности и улучшенной общей производительности системы.
Изобретение обеспечивает способы и системные элементы, которые реализуют различные аспекты, варианты осуществления и признаки изобретения, как описано более подробно ниже.
Перечень чертежей
Признаки, сущность и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из подробного описания, сформулированного ниже со ссылкой на чертежи, на которых используется сквозная нумерация позиций и на которых:
фиг.1 - общая блок-схема системы беспроводной связи, способной поддерживать ряд пользователей;
фиг.2 - двухэтапный способ поиска для эстафетной передачи обслуживания;
фиг.3 - детальная иллюстрация варианта осуществления первого этапа двухэтапного способа поиска для эстафетной передачи обслуживания;
фиг.4 - детальная иллюстрация варианта осуществления второго этапа двухэтапного способа поиска для эстафетной передачи обслуживания;
фиг.5 - вариант осуществления второго этапа двухэтапного способа поиска для эстафетной передачи обслуживания с дополнительно детализированными подэтапами;
фиг.6 - вариант осуществления абонентского устройства, сконфигурированного в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 - вариант осуществления поискового устройства, сконфигурированного в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание
Фиг.1 представляет блок-схему системы 100 беспроводной связи, которая поддерживает ряд пользователей и которая может реализовать различные аспекты изобретения. Система 100 может быть спроектирована для поддержки одного или более стандартов и/или проектов МДКР (например, стандарта W-CDMA (ШМДКР), стандарта IS-95, стандарта cdma2000, спецификации HDR (высокоскоростной передачи данных)). Для простоты показано, что система 100 включает в себя три базовые станции 104, сообщающиеся с двумя абонентскими устройствами 106. Базовая станция и ее зона обслуживания часто в совокупности упоминаются как "сотовая ячейка". В системах IS-95 сотовая ячейка может включать в себя один или более секторов. В спецификации ШМДКР каждый сектор базовой станции и зона обслуживания сектора называются сотовой ячейкой. В настоящем описании термин "базовая станция" может использоваться взаимозаменяемо с термином "точка доступа". Термин "абонентское устройство" может использоваться взаимозаменяемо с терминами "оборудование пользователя" (ОП, UE), "мобильная станция", "абонентская станция", "терминал доступа", "удаленный терминал" или с другими соответствующими терминами, известными в данной области техники. Термин "мобильная станция" охватывает и стационарные беспроводные варианты применения.
В зависимости от реализуемой системы МДКР каждое абонентское устройство 106 может сообщаться с одной (или, возможно, большим количеством) базовой станцией 104 по прямой линии связи в любой заданный момент времени и может сообщаться с одной или более базовыми станциями по обратной линии связи, в зависимости от того, находится ли абонентское устройство в режиме "мягкой эстафетной передачи" обслуживания. Прямая линия связи (то есть нисходящая линия связи) относится к передаче из базовой станции в абонентское устройство, а обратная линия связи (то есть восходящая линия связи) относится к передаче из абонентского устройства в базовую станцию.
Для ясности в примерах, использованных в описании этого изобретения, базовые станции предполагаются в качестве отправителей сигналов, а абонентские устройства - в качестве приемных устройств и устройств, обслуживающих эти сигналы, то есть сигналы по прямой линии связи. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что абонентские устройства так же, как базовые станции, могут быть оборудованы для передачи данных, как здесь описано, и аспекты настоящего изобретения в этих ситуациях также применимы. Слово "иллюстративный" используется здесь исключительно как означающее "служит к качестве примера, образца или иллюстрации". Любой вариант осуществления, описанный здесь как "иллюстративный", не обязательно должен рассматриваться как предпочтительный или выгодный по сравнению с другими вариантами осуществления.
Напомним, что поиск в соответствии с ШМДКР может быть выполнен с использованием трехэтапной процедуры. На первом этапе абонентское устройство выполняет поиск первичного кода синхронизации (ПКС, PSC), компонента первичного канала синхронизации. ПКС представляет собой фиксированную последовательность из 256 элементарных посылок, которая передается в течение первых 256 элементарных посылок каждого слота из 2.560 элементарных посылок. ПКС является одним и тем же для каждой сотовой ячейки в системе. ПКС полезен для обнаружения наличия базовой станции и как только ее обнаруживают, также получают и временные характеристики слота.
На втором этапе абонентское устройство выполняет поиск вторичных кодов синхронизации (ВКС, SSC), которые формируют вторичный канал синхронизации. Имеется 16 кодов ВКС из 256 элементарных посылок. Базовые станции передают 15 кодов ВКС на кадр, один ВКС в каждом слоте. Имеются 64 уникальные последовательности из 15 кодов ВКС, причем каждая последовательность связана с одной из 64 групп кодов скремблирования. Каждая базовая станция передает один ВКС, наряду с ПКС, в первых 256 элементарных посылках каждого слота (каждый из 16 кодов ВКС и код ПКС ортогональны). Набор из 64 последовательностей ВКС выбирается так, чтобы он был "без перекрытий"; то есть чтобы никакая последовательность не была равна циклическому сдвигу любой из других последовательностей или любому нетривиальному циклическому сдвигу самой себя. Из-за этого свойства как только абонентское устройство определяет последовательность кодов ВКС, передаваемую в любых 15 последовательных слотах, он может определять и временные характеристики кадра, и то, какая из 64 последовательностей ВКС была передана, таким образом идентифицируя группу кодов скремблирования, к которой принадлежит базовая станция. Поскольку в каждой группе кодов скремблирования имеется восемь кодов, количество возможных кодов систем блокирования (кандидатов) снижается до восьми.
На третьем этапе должен быть выполнен поиск среди восьми возможных кодов скремблирования, идентифицированных на втором этапе, для определения того, какой из них является истинным кодом. Это можно сделать посредством выполнения корреляции элементарных посылок одной за другой, подобно процессу, описанному для IS-95, суммируя нарастающим итогом энергию по некоторому количеству элементарных посылок до тех пор, пока решение не сможет быть принято.
Когда трехэтапная процедура поиска закончена и базовая станция обнаружена, задачи поиска все еще продолжаются. Например, периодически должен выполняться поиск соседних базовых станций с целью определения того, какая из них, если таковая вообще имеется, является подходящей для эстафетной передачи обслуживания. Базовая станция, уже обнаруженная, может обеспечить перечень потенциально доступных базовых станций, известный как перечень соседних базовых станций. Кроме того, могут быть идентифицированы первичные коды скремблирования базовых станций в перечне соседних базовых станций. В синхронной системе, то есть в системе, где временные характеристики кадров базовых станций синхронизированы, например в системе стандарта IS-95 или cdma2000, выполнение поиска соседних базовых станций может быть очень быстрым. Это происходит потому, что должен быть выполнен поиск только в небольшом окне в окрестности известных границ кадров для каждой базовой станции. Однако в асинхронной системе, типа ШМДКР, знание перечня соседних базовых станций и связанных кодов скремблирования недостаточно, поскольку неизвестны временные характеристики кадров. Поиск все еще должен выполняться, чтобы найти соседние базовые станции асинхронной базовой станции. Поиск соседних базовых станций, в то время как одна или более базовых станций уже обнаружены, будет упоминаться здесь как поиск для эстафетной передачи обслуживания, поскольку одна из целей такого поиска заключается в облегчении эстафетных передач обслуживания. Однако термин "поиск для эстафетной передачи обслуживания" не ограничен ситуациями, в которых эстафетная передача обслуживания действительно происходит.
Две прямых процедуры получения временных характеристик кадров соседних базовых станций включают в себя упомянутые выше процедуры. Одна процедура заключается в поиске во всем пространстве из 38.400 элементарных посылок для каждого кода скремблирования. Для каждой гипотезы абонентское устройство должно выполнить интегрирование по некоторому количеству элементарных посылок, чтобы осреднить шум, тем самым увеличивая вероятность обнаружения. Следует отметить, что этот способ, хотя и непрактичный для начального обнаружения, является осуществимым, когда количество кодов скремблирования, типа тех, которые включены в перечень соседних базовых станций, относительно невелико.
Второй способ состоит в выполнении трехэтапной процедуры поиска, описанной выше. Во-первых, временные характеристики кадра получают посредством поиска ПКС. Во-вторых, временные характеристики кадра получают посредством поиска ВКС, а также сужении количества кадров скремблирования самое большее до одной из восьми гипотез. В некоторых случаях, поскольку перечень соседних базовых станций относительно небольшой и поэтому количество потенциальных кодов скремблирования является подмножеством общего количества кодов скремблирования, знание ВКС может быть достаточным для идентификации того, какой код скремблирования передается. Или, по меньшей мере, набор гипотез можно сократить с этих восьми кодов, идентифицированных последовательностью ВКС. В-третьих, для каждой остающейся гипотезы абонентское устройство выполняет поиск кода скремблирования в небольшом окне в окрестности границ кадра, идентифицированных на втором этапе. Для поиска на каждом этапе требуется, чтобы абонентское устройство выполняло интегрирование по некоторому количеству элементарных посылок для осреднения шума и увеличения вероятности обнаружения.
В использовании любого из этих двух только что описанных способов имеются определенные недостатки, которые влияют на полное время поиска, требуемое для поиска для эстафетной передачи обслуживания. Поскольку в первом способе выполняется поиск среди 38.400 гипотез, повышается вероятность ложного обнаружения из-за шума. Как было упомянуто, чтобы противодействовать этому, абонентское устройство выполняет интегрирование по большому количеству элементарных посылок для достижения требуемого уровня вероятности. Этот тип интегрирования может потребовать выполнения поиска соседних базовых станций, чтобы охватить множество кадров. Кроме того, при поиске для эстафетной передачи обслуживания обычно требуются лишь несколько соседних сотовых ячеек с самым сильным сигналом. Однако использование первого способа требует выполнение поиска по всему перечню соседних базовых станций для нахождения нескольких станций с самым сильным сигналом. Другими словами, время поиска масштабируется линейно в соответствии с общим количеством соседних базовых станций, а не с количеством соседних базовых станций с самым сильным сигналом.
Для второго способа не характерен недостаток, заключающийся в необходимости поиска по полному перечню соседних базовых станций для идентификации нескольких возможных станций с сильным сигналом. Это обусловлено тем, что самые сильные ПКС, полученные на первом этапе, обычно соответствуют возможным станциям с самым сильным сигналом, так что на последующих втором и третьем этапах должен быть выполнен поиск только среди этих немногочисленных возможных станций с сильным сигналом. Однако напомним, что коды ПКС и ВКС передаются только в течение первых 256 элементарных посылок из 2560 элементарных посылок слота. Поэтому как на первом, так и на втором этапах для интегрирования по большому количеству элементарных посылок абонентское устройство должно ожидать 2560 элементарных посылок для каждых 256 элементарных посылок, подходящих для интегрирования. Кроме того, первичный и вторичный каналы синхронизации обычно передаются с более низкой мощностью, чем первичный код скремблирования, и не ортогональны с ним. Эти дополнительные факторы увеличивают количество времени, требуемое для интегрирования с целью достижения желательного уровня эффективности. Второй этап, состоящий в идентификации ВКС, является еще более чувствительным к увеличению времени интегрирования, поскольку может требоваться повторить его больше чем для одной гипотезы слота, возвращаемой на первом этапе, таким образом увеличивая общее время поиска для эстафетной передачи обслуживания.
Различные варианты осуществления настоящего изобретения объединяют аспекты двух описанных выше способов поиска для выполнения поиска для эстафетной передачи обслуживания, который избегает недостатков использования любой одной из этих процедур. Фиг.2 изображает блок-схему последовательности этапов способа одного такого варианта осуществления для выполнения поиска для эстафетной передачи обслуживания. В блоке 210 абонентское устройство принимает первичные коды скремблирования соседних базовых станций. Следующие блоки 220 и 230 определяют двухэтапный процесс поиска известных первичных кодов скремблирования независимо от того, как абонентское устройство собирает информацию об этих кодах. Хотя последующие варианты осуществления описаны в отношении системы ШМДКР, принципы настоящего изобретения также применимы к любой возможной системе, которая использует код для идентификации временных характеристик слота, и код пилот-сигнала, временные характеристики начала кадра которого соответствуют одному из слотов в кадре.
Первый этап, изображенный в блоке 220, состоит из выполнения первого этапа из трехэтапного процесса поиска, описанного выше. Посредством поиска ПКС можно получить временные характеристики слотов нескольких сотовых ячеек с самым сильным сигналом. В этом процессе исключаются те сотовые ячейки, сигнал которых является слишком слабым для их рассмотрения. Выполнение этого этапа устраняет необходимость выполнять полный поиск во всем перечне соседних базовых станций, когда требуется только подмножество, содержащее несколько станций с самым сильным сигналом. После завершения этого этапа абонентское устройство будет знать временные характеристики слотов пилот-сигналов нескольких возможных базовых станций. Знание временных характеристик слотов понижает неопределенность временных характеристик кадров до 15 гипотез кадров для каждого пилот-сигнала, поскольку в каждом кадре имеется 15 слотов.
Второй этап, изображенный в блоке 230, заключается в поиске для каждой гипотезы пилот-сигнала посредством проверки каждого из этих 15 слотов, используя каждый из кодов в перечне соседних базовых станций. Перечень соседних базовых станций по всей вероятности будет включать в себя первичные коды скремблирования этих пилот-сигналов возможных базовых станций, хотя вероятно, что другие коды (соответствующие сотовым ячейкам со слабым сигналом или сотовым ячейкам, сигнал которых вообще не принимается) также будут в перечне. Для каждого кода в перечне выполняется поиск в небольшом окне в окрестности каждой границы слота, идентифицированной на первом этапе, пока не будет выделена граница кадра (или 15 слотов проверены и в пилот-сигнале код не обнаружен). Процесс может повторяться до тех пор, пока все гипотезы пилот-сигналов (то есть, возможные базовые станции) в подмножестве, выделенном на первом этапе, не будут идентифицированы с получением первичного кода скремблирования и временных характеристик кадра.
В некоторых примерах, где сигнал, обнаруженный на первом этапе, является сигналом от базовой станции, не входящей в перечень соседних базовых станций (или иначе, в перечень известных базовых станций, предназначенных для поиска), абонентское устройство может предпринимать один из ряда этапов. Абонентское устройство может игнорировать эту базовую станцию, потому что она не находится в перечне. Или он может продолжать выполнять последние два этапа трехэтапного процесса поиска, описанного выше, пока эта базовая станция не будет идентифицирована. Абонентское устройство может посылать сообщение в базовую станцию, с которой оно уже сообщается, для добавления к перечню соседних базовых станций новой возможной станции.
Фиг.3 изображает вариант осуществления этапа 220, описанного выше на фиг.2. Напомним, что этап 220 является первым этапом двухэтапного процесса поиска для обнаружения пилот-сигналов соседних базовых станций, когда перечень пилот-сигналов потенциальных соседних базовых станций и их соответствующие коды известны. На этапе 310, выполняют корреляцию поступающих I и Q выборок (например, полученных из радиочастотного блока преобразования с понижением частоты, типа блока 620, изображенного на фиг.6 и подробно описанного ниже) с ПКС для продолжительности М. М можно определить как любое значение времени, но удобным выбором является М элементарных посылок, М слотов или М кадров. Поскольку различные пилот-сигналы, в отношении которых выполняется поиск, являются асинхронными, для нахождения всех самых сильных возможных сигналов желательно выполнить поиск в отношении каждого смещения во всем слоте, который включает в себя 2.560 элементарных посылок. Как правило, поиск выполняется с приращениями в половину элементарной посылки, чтобы принять во внимание неопределенность в выравнивании элементарных посылок, так что общее количество гипотез для проверки в слоте составляет удвоенное количество элементарных посылок, или 5.120. Выбор относительно большого значения для М приведет к более точным измерениям энергий для различных гипотез, при этом достигается компромисс относительно увеличенного времени поиска. В данной области техники известно множество средств для выполнения корреляции последовательностей типа ПКС с поступающими I и Q выборками, и один вариант осуществления, действующий на основе этапов, изображенных на фиг.3, будет подробно описан ниже относительно фиг.7. Также в данной области техники известны методики для использования множества средств корреляции параллельно с целью снижения времени поиска.
На этапе 320 обнаруживают некоторое количество самых сильных пилот-сигналов, J, на основании результатов корреляции этапа 310. Как описано выше со ссылкой на фиг.2, выгодно расходовать поисковые ресурсы, включая связанное с ними аппаратное обеспечение и время поиска, на самые сильные пилот-сигналы, доступные для абонентского устройства. Один альтернативный вариант заключается в установлении J на определенное количество и сортировке результатов таким образом, чтобы найти только J самых сильных пилот-сигналов (и если обнаружено меньше, чем J пилот-сигналов, то используются все доступные пилот-сигналы). Другой альтернативный вариант заключается в использовании минимального порогового значения энергии и установлении J в соответствии с общим количеством пилот-сигналов, соответствующих этому пороговому значению или превышающих его. Еще один альтернативный вариант заключается в варьировании минимального порогового значения в зависимости от энергии и/или количества пилот-сигналов, фактически обнаруженных. Обнаруженные J пилот-сигналов будут использоваться на втором этапе двухэтапного процесса поиска, описанного выше, на этапе 230.
Фиг.4 изображает вариант осуществления этапа 230, описанного выше на фиг.2. Напомним, что этап 230 представляет собой второй этап двухэтапного процесса поиска для обнаружения пилот-сигналов соседних базовых станций, когда перечень потенциальных пилот-сигналов соседних базовых станций и их соответствующих кодов известен. На фиг.4 четыре этапа, 410, 420, 430, и 440, соответствуют четырем вложенным циклам. Этап, который вложен в другой этап, изображен как прямоугольник, расположенный внутри внешнего прямоугольника, соответствующего другому этапу.
На этапе 410 проверяется каждый пилот-сигнал j из J самых сильных пилот-сигналов, определенных на первом этапе 230 двухэтапного процесса поиска с целью определения того, передаются ли в пилот-сигнале j один или более кодов, соответствующих базовым станциям в перечне соседних базовых станций. В общем, поскольку соседние базовые станции являются асинхронными, по всей вероятности в пилот-сигнале j будет найдена только одна базовая станция. Однако возможно, что две соседние базовые станции могут быть временно синхронны, так что проектировщик варианта осуществления может пожелать выполнить поиск более одного кода пилот-сигнала для каждого обнаруженного пилот-сигнала j. В качестве альтернативы, если вероятность возникновения такого явления низкая, то проектировщик может завершить проверку для пилот-сигнала j, как только с ним можно будет связать единственную базовую станцию. Подробности обоих только что описанных альтернативных вариантов представлены ниже в варианте осуществления, описанном на фиг.5.
Этап 420 вложен в этап 410. Для каждого кода k вплоть до K элементов перечня соседних базовых станций проводится проверка с целью определения того, присутствует ли в пилот-сигнале j код k. Учитывая ситуацию, в которой с другими базовыми станциями может быть временно синхронизирован более чем один пилот-сигнал, для одного пилот-сигнала j может быть выполнено общее количество проверок K. При прямолинейной реализации этого варианта осуществления этап 420 можно применять с каждым кодом k для каждого пилот-сигнала j. Однако, если обнаружено, что в ранее проверенном пилот-сигнале j существует код k, то этот код не требуется проверять для последующих пилот-сигналов, поскольку каждая базовая станция передает уникальный пилот-сигнал. Принимая это во внимание при реализации, поскольку один или более кодов k связаны с одним или более пилот-сигналами j, количество K можно уменьшать для последующих циклов этапа 420, уменьшая тем самым требуемое время поиска.
В каждом цикле этапа 420 для пилот-сигнала j проверяется код k. Если после проверки всех K кодов соседних базовых станций ни один из этих кодов в пилот-сигнале j не обнаружен, то этот пилот-сигнал не соответствует ни одному из кодов в перечне соседних базовых станций. Абонентское устройство может обрабатывать эту ситуацию рядом путей. Один путь заключается в том, чтобы просто игнорировать пилот-сигнал j и перейти к проверке следующего пилот-сигнала на этапе 410. В качестве альтернативы может быть выполнен традиционный 3-этапный поиск в соответствии с ШМДКР с целью определения того, какой базовой станции соответствует пилот-сигнал j, и эту информацию можно передать в систему, чтобы добавить новую базовую станцию к перечню соседних базовых станций. В конкретной реализации системы в зависимости от вероятности того, имеет ли абонентское устройство доступ к соседним базовым станциям, не содержащимся в перечне соседних базовых станций, проектировщиком системы может быть выбран любой из вышеупомянутых альтернативных вариантов.
Этап 430 вложен в этап 420. Напомним, что обнаружение каждого пилот-сигнала j из J самых сильных пилот-сигналов также определяет временные характеристики слота этого пилот-сигнала. На этапе 230, для которого этап 430 является подэтапом, должны быть определены временные характеристики кадра, а также код k, связанный с каждым пилот-сигналом. Поэтому для каждого кода k должен быть проверен каждый слот i вплоть до 15 слотов. Следует отметить, что проверяемые 15 слотов являются требуемым максимумом. Если код k обнаружен прежде, чем проверены все 15 слотов, то код и временные характеристики кадра определены. Поэтому нет никакой необходимости продолжать этап 430 для конкретного кода k, если какой-либо слот i идентифицирован с этим кодом k. Опять же, прямолинейная реализация этого варианта осуществления может привести к проверке всех 15 слотов для каждого кода k, но время поиска снижается, если этап 430 завершается для кода k, как только временные характеристики кадра определены. Если код k не обнаружен после того, как все 15 слотов были проверены, делают заключение, что пилот-сигнал j не связан с базовой станцией, передающей пилот-сигнал j, и на этапе 420 проверяется следующий код k.
Этап 440 вложен в этап 430. На этом этапе выполняется поиск в окне, окружающем границу слота, идентифицированную с помощью пилот-сигнала j на этапе 220. Этот поиск выполняется посредством выполнения корреляции кода k при каждой гипотезе в окне поиска. Обычно поиск в этом окне выполняется в приращениях, равных половине элементарной посылки, посредством использования методик корреляции, известных в данной области техники. Каждая гипотеза будет коррелирована для продолжительности N. Опять же, N может быть любой мерой времени, но удобными выборами являются элементарные посылки, слоты или кадры. Выбор относительно большого значения для N приведет к более точным измерениям энергий различных гипотез, при этом достигается компромисс относительно увеличенного времени поиска. В данной области техники известно множество средств для выполнения корреляции последовательностей типа кода k с поступающими I и Q выборками, и один вариант осуществления, действующий на основе этапов, изображенных на фиг.3, будет подробно описан ниже относительно фиг.7. Также в данной области техники известны способы использования множества средств корреляции параллельно, чтобы снизить время поиска. Отметим, что пилот-сигнал, передаваемый базовой станцией, передается непрерывно, так что при поиске кода k энергия от непрерывного потока элементарных посылок может суммироваться нарастающим итогом. Поэтому ради ясности, не принимая во внимание параллельные поисковые средства, пример суммирования нарастающим итогом по N=2560 элементарным посылкам требует продолжительности 2560 периодов элементарных посылок. Напротив, ПКС передается только в первых 256 элементарных посылках каждого слота из 2560 элементарных посылок, таким образом суммирование нарастающим итогом по М=2560 элементарным посылкам на этапе 220 требует 25600 периодов элементарных посылок. Такое же отношение 10:1 кадров к слотам поддерживают для поиска ВКС, описанного выше. Напомним, что это является одним из преимуществ расхода времени при поиске кодов пилот-сигналов, типа кода k, по сравнению с расходом времени при поиске кодов ВКС (этап, не требующийся в настоящем изобретении). Добавление параллельных поисковых устройств к этому примеру изменяет вычисленные периоды элементарных посылок, но относительные преимущества остаются такими же.
Преимущества поиска в окне в окрестности границы слота включают в себя смягчение влияния изменений смещения вследствие эффекта Доплера или Дрейфа, неопределенности в точных временных характеристиках слотов и обнаружения многолучевых сигналов, соответствующих отдельной базовой станции. Однако увеличенный размер окна трансформируется в увеличенное время поиска. Этот вариант осуществления можно реализовать без управления окнами (то есть, размер окон один), и тогда этап 440 становится единственным этапом корреляции. В пределах объема настоящего изобретения можно использовать любой размер окна.
Этап 440 может быть закончен, если в любой момент времени в течение поиска в окне обнаружено смещение с достаточной энергией. Завершение поиска, естественно, снижает время поиска. Специалистам в данной области техники будут очевидны различные другие алгоритмы завершения, например завершение поиска в окне, как только обнаружено заранее определенное количество многолучевых сигналов, превышающих пороговое значение. Или может быть выполнен поиск во всем окне без определения того, действительно ли обнаружен пилот-сигнал. После того как поиск в окне закончен, может быть сделано определение в отношении выявления одного или более пилот-сигналов и связанных многолучевых сигналов, используя процесс обнаружения пиковых значений и/или сортировки для энергий, рассчитанных на основании каждой гипотезы в окне.
Фиг.5 изображает блок-схему алгоритма, детализирующую вариант осуществления второго этапа двухэтапного процесса поиска 230, описанного выше. Начерченные штриховой линией прямоугольники показывают части блок-схемы алгоритма, соответствующие описанным выше этапам 410-440. Этап 440 включает в себя этапы 530-544. Этап 430 имеет вложенный в него этап 440, а также этапы 520-524. Этап 420 имеет вложенный в него этап 430, а также этапы 510-518. Этап 410 имеет вложенный в него этап 420, а также этапы 500-506.
Процесс начинается на этапе 500, где j устанавливается на нуль, чтобы инициализировать цикл по пилот-сигналам. Переходят к блоку 502 принятия решения, где j проверяется на равенство с J. Когда j равно J, цикл будет закончен, поскольку каждый из J самых сильных пилот-сигналов будет проверен. Переходят к блоку 504 завершения поиска. Если j не равно J, тогда пилот-сигнал j должен быть проверен для определения того, какой из кодов, если таковые вообще имеются, в перечне соседних базовых станций соответствует пилот-сигналу j. Переходят к блоку 510, чтобы инициировать вложенный этап 420 и проверить пилот-сигнал j.
В блоке 510 k устанавливается на нуль, чтобы инициализировать цикл по кодам. Переходят к блоку 512 принятия решения для определения того, равно ли k величине K. Если это так, то все коды, остающиеся для проверки в перечне соседних базовых станций, проверяются для пилот-сигнала j. Переходят к блоку 514 принятия решения. В блоке 514 принятия решения, если один или более пилот-сигналов из перечня соседних базовых станций были обнаружены в пилот-сигнале j, то пилот-сигнал и выделенные характеристики кадра определены, и переходят к блоку 506. В блоке 506, j увеличивают на единицу, и последовательность операций переходит к блоку 502 для проверки того, остался ли какой-нибудь из J самых сильных пилот-сигналов для проверки. Если в блоке 514 принятия решения нет кода k из проверенных кодов K, обнаруженных в пилот-сигнале j, то пилот-сигнал j получен от базовой станции, не представленной в перечне соседних базовых станций. Переходят к блоку 516, где предпринимается действие, соответствующее ситуации, как это описано выше. Одним примером является завершение трехэтапного поиска в соответствии с ШМДКР, чтобы определить, какой код находится в пилот-сигнале j. Впоследствии этот код может быть сообщен обратно системе, где он может быть добавлен к перечню соседних базовых станций. В качестве альтернативы пилот-сигнал j может игнорироваться, если он не содержится в перечне соседних базовых станций. Как только соответствующее действие предпринято, переходят к блоку 506, дают приращение j и проверяют, чтобы определить, нужно ли проверять какие-либо дополнительные пилот-сигналы в блоке 502. Если система должна быть спроектирована так, что никакое действие не предпринимается, когда не найден пилот-сигнал j, соответствующий какому-либо из элементов K перечня соседних базовых станций, то этапы 514 и 516 можно удалить, при этом последовательность операций переходит от блока 512 принятия решения прямо к блоку 506, когда k равно K.
В блоке 512 принятия решения, если k не равно K, то для проверки пилот-сигнала j остаются дополнительные коды. Переходят к блоку 520 для инициирования вложенного этапа 430 и проверки кода k. В блоке 520 i устанавливается на нуль, чтобы инициализировать цикл по слотам. Как описано выше, каждый слот из 15 слотов должен быть проверен на предмет кода k в пилот-сигнале j, пока не будет найден соответствующий слот или все 15 слотов не будут исчерпаны. Переходят к блоку 522 принятия решения для определения того, равно ли i 15. Если это так, то все 15 слотов были проверены и в пилот-сигнале j код k не был обнаружен. Переходят к блоку 518 для увеличения k на единицу. От блока 518 переходят к блоку 512 принятия решения для проверки того, должны ли быть проверены дополнительные коды для пилот-сигнала j.
Если в блоке 522 принятия решения i не равно 15, то переходят к блоку 530 для инициирования вложенного этапа 440 и проверки слота i. В блоке 530 w устанавливается на -W, чтобы инициировать цикл по окну. В этом цикле, w представляет смещение в окне и изменяется в диапазоне от -W до W-1. Специалистам в данной области техники будут очевидны различные схемы использования окон, и все они находятся в пределах объема настоящего изобретения. Переходят к блоку 532 принятия решения для проверки того, равно ли w величине W. Если это так, то окно завершено, и переходят к блоку 534 принятия решения. В блоке 534 принятия решения проверяют, обнаружен ли один или более пилот-сигналов, соответствующих коду k в слоте i в пилот-сигнале j. Если нет, то переходят к блоку 524, увеличивая i на единицу и переходят к блоку 522 принятия решения для определения того, остаются ли дополнительные слоты, подлежащие проверке.
В блоке 534, если один или более пилот-сигналов были обнаружены в окне, соответствующем коду k в слоте i в пилот-сигнале j, то нет необходимости выполнять поиск в каких-либо дополнительных слотах, поскольку временные характеристики кадра выравниваются только по одному из этих 15 слотов. Поэтому цикл по слотам для кода k может быть закончен. (Немного более простой, более прямолинейный альтернативный вариант относительно этого варианта осуществления заключается в продолжении поиска по всем слотам, даже если один уже определен, для идентификации временных характеристик кадра и кода. В среднем, применение такого альтернативного варианта увеличит время поиска без повышения эффективности. Этот вариант на фиг.5 не показан.)
Кроме того, только один пилот-сигнал передается с использованием кода k, хотя этот один пилот-сигнал может быть получен при множестве смещений вследствие многолучевого распространения. Имеется ряд методик устранения необходимости поиска кода k, когда он уже обнаружен, в проверках любого из остающихся J пилот-сигналов. В результате последующие этапы поиска требуют меньшего количества поисков кода, и среднее время поиска в сети будет снижено.
Когда каждый из J пилот-сигналов, подлежащих проверке, поступает из уникальной базовой станции, то, как только код k обнаружен для пилот-сигнала j, нет необходимости исследовать этот код k в последующих пилот-сигналах. Однако возможно, что более чем один из самых сильных пилот-сигналов, обнаруженных на первом этапе, фактически являются компонентами многолучевого распространения одного передаваемого пилот-сигнала. Если поиск кода k, обнаруженного в первом таком пилот-сигнале j, не выполняется в остальных таких пилот-сигналах, то код для этих остающихся многолучевых пилот-сигналов не будет идентифицирован. Отнимающий много времени трехэтапный поиск в соответствии с ШМДКР может быть инициирован только для выяснения того, что пилот-сигнал соответствует коду k, исключенному из перечня соседних базовых станций. Одно решение заключается в исключении кода k из рассмотрения только в пилот-сигналах, которые находятся вне многолучевой конфигурации пилот-сигнала j, в котором код k был найден в первый раз (то есть тех пилот-сигналах, смещение которых настолько далеко от пилот-сигнала j, что маловероятно, чтобы они были компонентами многолучевого распространения одного и того же переданного пилот-сигнала).
Другой альтернативный вариант заключается в установлении размера поискового окна таким образом, чтобы были включены все смещения, требуемые для охватывания максимального разброса задержек для среды распространения. При использовании этого альтернативного варианта, код k будет проверяться для всех вероятных многолучевых пилот-сигналов во время поиска в одном окне. Поэтому любой из J пилот-сигналов, остающихся для проверки, которые фактически являются компонентами многолучевого распространения пилот-сигнала j (таким образом также использующими код k) будет идентифицирован во время поиска в окне, и код k может быть исключен из всех последующих поисков. Кроме того, если код k обнаружен в другом смещении в пределах поискового окна и это смещение соответствует одному из J пилот-сигналов, остающихся для проверки, то этот пилот-сигнал связан по меньшей мере с одним кодом, с кодом k. В этом случае вариант выбора (не показанный на фиг.5) заключается в исключении последующего пилот-сигнала из перечня и понижении J на единицу, таким образом снижая полное время поиска. Этот вариант выбора может использоваться, когда, как описано выше, не требуется выполнять поиск в отношении множества кодов, соответствующих одному пилот-сигналу.
В еще одном альтернативном варианте, когда код k не обнаружен на границе слота, выявленной на первом этапе, или в небольшом окне в окрестности этой границы (чтобы принять во внимание расхождения, вносимые начиная с поиска на первом этапе), то поиск в большем окне, соответствующем многолучевой конфигурации, не проводится, как описано выше. Становится необходимым выполнить поиск только дополнительных компонентов многолучевого распространения, когда найден первый компонент. Благодаря использованию переменных размеров окна обеспечивается гибкость для быстрого нахождения всех компонентов многолучевого распространения для кода k, таким образом сокращая время поиска посредством исключения кода k и одного или более из остающихся J пилот-сигналов, без добавления увеличенной нагрузки, связанной с поиском в большем окне для каждой гипотезы кода/слота. Этот вариант выбора на фиг.5 не показан.
Чтобы удалить код k из перечня проверяемых K кодов соседних базовых станций, переходят к блоку 536. Если используется схема индексации для отслеживания K кодов, то остающиеся коды должны быть сдвинуты в сторону младших разрядов на единицу. Тогда K может быть уменьшено на единицу. Поскольку остающиеся коды были сдвинуты, нет необходимости увеличивать k, так как оно уже указывает на следующий код, подлежащий проверке, если такой имеется. В этом варианте осуществления для иллюстративного цикла можно применять различные другие схемы выполнения цикла и индексации, известные в данной области техники. Эти замены находятся в пределах объема настоящего изобретения. K теперь меньше, чем прежде, и поэтому каждое последующее использование этапа 420 будет, соответственно, короче в отношении времени поиска. Поскольку коды связаны с пилот-сигналами, время поиска для остающихся пилот-сигналов продолжает снижаться. (Опять же, немного более простой, более прямолинейный альтернативный вариант заключается в том, чтобы выполнять поиск каждого кода при проверках всех последующих пилот-сигналов j и оставлять K неизменяемым, даже когда никакие дополнительные пилот-сигналы j не будут соответствовать коду k. Применение методик обработки многолучевых пилот-сигналов, описанных выше, при использовании такого альтернативного варианта увеличит время поиска без повышения эффективности. Этот вариант на фиг.5 не показан.)
Как описано выше, этот вариант осуществления можно сконфигурировать так, чтобы выполнять поиск дополнительных кодов в одном пилот-сигнале, как только первый код k будет связан с ним. На фиг.5 показано, как последовательность операций переходит от этапа 536 к блоку 512 принятия решения, где дополнительные коды k, если таковые вообще имеются, будут проверены в пилот-сигнале j (пилот-сигнал был определен, как связанный именно с предшествующим кодом k). (Напомним, что k не обновляется, потому что перечень соседних базовых станций был спроектирован, и K было уменьшено. Если код k, проверенный в этом цикле, был последним в перечне, то есть k равно K-1, то уменьшение K на этапе 536 приведет к k, равному K, когда этап 512 будет выполнен и цикл закончится). Альтернативный вариант показан в виде пунктирной линии между этапами 536 и 506. Если вероятность того, что в одном пилот-сигнале j существуют синхронно два кода определена как слишком малая или влияние игнорирования дополнительных пилот-сигналов определено как приемлемое, то как только пилот-сигнал j оказывается связан с каким-либо кодом k, цикл этого пилот-сигнала может быть закончен и может быть проверена остальная часть J самых сильных пилот-сигналов. Таким образом, сплошная линия между этапом 536 и блоком 512 принятия решения удаляется. Нет необходимости проверять дополнительные коды k, как только найден один. Вместо этого, переходят к блоку 506, увеличивают j на единицу, решают, остаются ли пилот-сигналы, подлежащие проверке и продолжают последовательность операций соответствующим образом.
Когда в блоке 532 принятия решения w не равно W, переходят к этапу 538 для проверки смещения w, слота i, кода k и пилот-сигнала j. Это выполняют посредством выполнения корреляции поступающих I и Q выборок с кодом k при смещении, определяемом вычислением смещения j+2560(i)+w. Смещение j является смещением, соответствующим пилот-сигналу j, определенному на первом этапе 220 этой двухэтапной процедуры поиска. Корреляция продолжается для продолжительности N, которая может быть любым периодом времени, но удобной мерой для времени корреляции могут быть элементарные посылки, слоты или кадры. Как только корреляция для смещения w завершена, переходят к блоку 540 принятия решения для определения того, был ли обнаружен пилот-сигнал j с кодом k. Один пример заключается в вычислении принятой энергии и сравнении ее с пороговым значением. Если пилот-сигнал обнаружен, то переходят к этапу 542 и сохраняют это смещение способом, в котором связанные пилот-сигнал и код могут быть идентифицированы с ним. Также могут быть сохранены другие параметры, например вычисленная энергия. После сохранения на этапе 542 или если в блоке 540 принятия решения пилот-сигнал не был обнаружен, переходят к этапу 544, увеличивают w на единицу и переходят к блоку 532 принятия решения для определения того, остаются ли в окне дополнительные смещения, подлежащие проверке. Как обсуждалось прежде, для обнаружения больше чем одного многолучевого сигнала или для компенсации дрейфа или неопределенности во временных характеристиках слота, определенных на этапе 220, может быть желательно выполнить поиск во всем окне, даже если приемлемый сигнал обнаружен. В качестве альтернативы цикл по окну может быть закончен быстро, как только обнаружено достаточное количество сигналов (включая только один) с приемлемой энергией. Подробности быстрого завершения цикла по окну на фиг.5 не показаны, но будут очевидны специалистам в данной области техники.
Альтернативный вариант относительно этапов 540 и 542 можно использовать следующим образом (подробности на фиг.5 не показаны). Вместо проверки для пилот-сигналов при каждом смещении могут быть рассчитаны и сохранены энергии для всего окна. Тогда эти энергии могут быть подвергнуты процедуре обнаружения пикового значения и сортировки (используя известные в данной области техники способы или вариант осуществления, изображенный ниже на фиг.7). Одно или более смещений, превышающих пороговое значение, если таковые вообще имеются, можно использовать для выполнения определения того, что код k обнаружен, так же как и связанные с ним временные характеристики кадра. Эта методика также хорошо приспосабливается к средствам корреляции, предназначенным для поиска в окнах без посредничества, которые известны в данной области техники, а также использования параллельных поисковых устройств для корреляции больше чем одного смещения за один раз.
Еще один альтернативный вариант для принятия решения об обнаружении пилот-сигналов заключается в объединении энергий от ряда обнаруженных компонентов многолучевого распространения, соответствующих коду k, и сравнении объединенной энергии с пороговым значением. Если объединенная энергия превышает пороговое значение, то пилот-сигнал обнаружен, даже при том, что никакой отдельный компонент многолучевого распространения не может превышать заданное пороговое значение.
На фиг.6 показан вариант осуществления абонентского устройства 106, сконфигурированного для использования с вариантами осуществления способа, такими как вышеописанные. Показано только подмножество компонентов абонентского устройства. Сигналы принимаются антенной 610 и подаются в радиочастотный блок 620 преобразования с понижением частоты для усиления, преобразования с понижением частоты и дискретизации. В данной области техники известны различные способы преобразования с понижением частоты сигналов МДКР к полосе модулирующих частот. Из радиочастотного блока 620 преобразования с понижением частоты, I и Q выборки подаются в поисковое устройство 630. Поисковое устройство 630 связано с процессором цифровых сигналов (ПЦС, DSP) 640. Варианты, альтернативные использованию ПЦС, включают в себя использование другого типа процессора общего назначения или специализированного оборудования, предназначенного для выполнения различных задач, связанных с поиском, которое можно использовать в ПЦС. В зависимости от возможностей поискового устройства 630 ПЦС 640 выполняет различные задачи, описанные в способах выше, и координирует эффективность выполнения остающихся задач в поисковом устройстве 630. Хотя на фиг.6 показано только одно поисковое устройство 630, в соответствии с принципами настоящего изобретения может быть реализовано параллельно любое количество поисковых устройств. Поисковое устройство 630 в конечном счете поставляет значения энергии, соответствующие смещениям, в ПЦС 640. Смещения могут поставляться как прошедшие процедуры сортировки, обнаружения пиковых значений, если такая возможность существует в поисковом устройстве 630. Или могут поставляться необработанные значения энергии для дальнейшей обработки в ПЦС.
Фиг.7 изображает вариант осуществления поискового устройства 630. Этот вариант осуществления может быть приспособлен для выполнения поиска ПКС, требуемого для первого этапа 220 двухэтапного способа поиска, а также для поиска последовательностей ПШ, типа того, что требуется для второго этапа 230 двухэтапного способа поиска. I и Q выборки подаются во внешний интерфейс 710, где могут использоваться различные процедуры типа децимации, доплеровского регулирования кода и циклического сдвига частоты. Скорректированные I и Q выборки подаются в устройство 720 корреляции. Выполняется корреляция I и Q последовательностей с последовательностью, подаваемой в устройство 720 корреляции из генератора 730 последовательностей. Последовательность может быть последовательностью ПКС для выполнения этапа 220 (или связанного с ним этапа 310) или последовательностью ПШ, связанной с кодом k на этапе 230 (или связанных с ним этапах 440 или 538). В данной области техники известны различные устройства корреляции, которые преобразуют I и Q выборки с сужением спектра с помощью последовательности из генератора 730 последовательностей и выдают преобразованные с сужением спектра I и Q суммы одной или многих элементарных посылок для каждого проверяемого смещения. Результаты подаются в когерентный накапливающий сумматор 740, где I и Q суммы из устройства 720 корреляции суммируются нарастающим итогом по отдельности (таким образом суммирование нарастающим итогом является когерентным). Для устройств корреляции, которые выдают множество выходных сигналов, соответствующих множеству проверяемых смещений, когерентный накапливающий сумматор 740 может выдавать и сохранять множество результатов когерентного суммирования нарастающим итогом. Некоторая часть продолжительности М или N корреляции, описанной выше, может происходить когерентно в зависимости от параметров реализуемой системы. Затем результаты когерентного суммирования I и Q нарастающим итогом возводятся в квадрат в устройстве 750 возведения в квадрат (I2+Q2), чтобы получить промежуточные значения энергии, и результаты подаются в некогерентный накапливающий сумматор 760. Некогерентный накапливающий сумматор 760 суммирует нарастающим итогом значения энергии до тех пор, пока продолжительность М или N корреляции не истечет, в зависимости от того, обрабатывается ли первый этап или второй этап соответственно. Опять же, для устройств корреляции, которые обрабатывают множество гипотез смещения одновременно, некогерентный накапливающий сумматор 760 может сохранять для этих гипотез множество результатов суммирования энергий нарастающим итогом. Значения энергий, вычисленные в некогерентном накапливающем сумматоре 760, затем подаются в блок 770 выявления пиковых значений и сортировки, где обнаруживаются пиковые значения энергии, и эти пиковые значения сортируются, чтобы получить перечень энергий от самых высоких до самых низких со связанными с ними смещениями. Эти пары пиковое значение/положение затем могут подаваться, например, в ПЦС 640.
Различные блоки сообщаются с блоком 780 управления синхронизацией, который обеспечивает установление последовательности когерентных и некогерентных суммирований нарастающим итогом, и другое управление, необходимое для проверки множества гипотез смещения, если оно реализовано. Другие варианты осуществления поискового устройства могут включать в себя подмножество блоков, только что описанных для фиг.7, при этом остальные задачи выполняются в ПЦС, типа ПЦС 640, или оборудовании специального назначения, как описано выше. В данной области техники известны различные конфигурации поисковых устройств, и могут быть разработаны новые поисковые устройства, все они могут быть реализованы, чтобы получить результаты, описанные в вышеупомянутых вариантах осуществления, и будут находиться в пределах объема настоящего изобретения.
Следует отметить, что во всех описанных выше вариантах осуществления этапы способа можно переставлять, не выходя при этом за рамки объема изобретения.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информацию и сигналы можно представлять, используя любые из ряда различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные посылки, которые могут упоминаться повсюду в приведенном выше описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любой их комбинацией.
Специалистам в данной области техники также должно быть понятно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и алгоритмические этапы, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, могут быть реализованы как электронное оборудование, программное обеспечение или их комбинация. Для ясности иллюстрации этой взаимозаменяемости оборудования и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше в общем в терминах их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности как оборудование или как программное обеспечение, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Специалисты в данной области техники могут реализовать описанные функциональные возможности разнообразными способами для каждого конкретного применения, но такие реализации не должны интерпретироваться как выход за рамки объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (ПЦС), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторных логических схем, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенной для выполнения описанных здесь функций. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор может также быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например, комбинация ПЦС и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров в сочетании с ядром ПЦС, или любая другая подобная конфигурация.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, могут быть воплощены непосредственно в оборудовании, в программном модуле, выполняемым процессором, или в их комбинации. Программный модуль может находиться в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ, RAM), флэш-памяти, постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ, ROM), стираемом программируемом ПЗУ (EPROM), электрически стираемом (EEPROM), регистрах, на жестком диске, съемном диске, ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM) или любой другой форме носителя данных, известной в данной области техники. Иллюстративный носитель данных подсоединяется к процессору, так чтобы процессор мог считывать информацию с носителя данных и записывать на него информацию. В альтернативном варианте носитель данных может быть встроен в процессор. Процессор и носитель данных могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в терминале пользователя. В альтернативном варианте процессор и носитель данных могут находиться в терминале пользователя в качестве дискретных компонентов.
Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления обеспечено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники выполнять или использовать настоящее изобретение. Различные видоизменения для этих вариантов осуществления специалистам в данной области техники будут очевидны, и определенные здесь общие принципы могут применяться к другим вариантам осуществления, не отступая при этом от объема и сущности изобретения. Таким образом, не подразумевается, что настоящее изобретение ограничено показанными здесь вариантами осуществления, напротив, ему соответствует широкий объем, согласующийся с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.
1. Способ поиска, содержащий этапы, на которых выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота для обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними, выполняют проверку кода для каждого кода из списка кодов, причем проверка кода содержит этапы, на которых выполняют проверку слота для каждого слота, соответствующего пилот-сигналу, причем проверка слота содержит этап, на котором выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности при смещении, соответствующем слоту, с целью генерирования значения энергии, сравнивают каждое значение энергии с пороговым значением для определения того, соответствует ли код пилот-сигналу, используют код, соответствующий энергии, которая превышает пороговое значение, в качестве кода скремблирования для демодуляции, используют границу слота, соответствующую энергии, которая превышает пороговое значение, в качестве границы кадра для данного кода скремблирования.
2. Способ поиска, содержащий этапы, на которых выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота для обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними, выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности при смещении, соответствующем слоту, с целью генерирования значения энергии, проверяют окно гипотез смещения в окрестности границы слота, в котором для каждой гипотезы смещения выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности с целью генерирования значения энергии, обнаруживают значения энергии, соответствующие гипотезам смещения, с целью обнаружения одного или более пиковых значений, сравнивают каждое из пиковых значений с пороговым значением для определения того, соответствует ли код пилот-сигналу, для каждого пикового значения, которое превышает пороговое значение, используют соответствующий код в качестве кода скремблирования для демодуляции, для каждого пикового значения, которое превышает пороговое значение, используют соответствующую границу слота в качестве границы кадра для этого кода скремблирования.
3. Способ поиска, содержащий этапы, на которых выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота для обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними, выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности при смещении, соответствующем слоту, с целью генерирования значения энергии, проверяют окно гипотез смещения в окрестности границы слота, в котором для каждой гипотезы смещения выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности с целью генерирования значения энергии, обнаруживают значения энергии, соответствующие гипотезам смещения, с целью обнаружения одного или более пиковых значений, сравнивают каждое из пиковых значений с пороговым значением для определения того, соответствует ли код пилот-сигналу, прекращают выполнение этапа проверки окна гипотез смещения в окрестности границы слота, когда обнаружено, что заранее определенное количество пиковых значений превышают пороговое значение.
4. Способ поиска, содержащий этапы, на которых выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота для обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними, выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности при смещении, соответствующем слоту, с целью генерирования значения энергии, проверяют окно гипотез смещения в окрестности границы слота, в котором для каждой гипотезы смещения выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности с целью генерирования значения энергии, обнаруживают значения энергии, соответствующие гипотезам смещения, с целью обнаружения одного или более пиковых значений, сравнивают каждое из пиковых значений с пороговым значением для определения того, соответствует ли код пилот-сигналу, прекращают проверку кода для пилот-сигнала, когда обнаружено, что одно или более пиковых значений превышают пороговое значение, во время проверки слота.
5. Способ поиска, содержащий этапы, на которых выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота для обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними, выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности при смещении, соответствующем слоту, с целью генерирования значения энергии, проверяют окно гипотез смещения в окрестности границы слота, в котором для каждой гипотезы смещения выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности с целью генерирования значения энергии, обнаруживают значения энергии, соответствующие гипотезам смещения, с целью обнаружения одного или более пиковых значений, сравнивают каждое из пиковых значений с пороговым значением для определения того, соответствует ли код пилот-сигналу, прекращают проверку пилот-сигнала в отношении пилот-сигнала, когда обнаружено, что одно или более пиковых значений превышают пороговое значение, во время проверки кода.
6. Способ поиска, содержащий этапы, на которых выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом временных характеристик слота для обнаружения одного или более пилот-сигналов и границ слотов, связанных с ними выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности при смещении, соответствующем слоту, с целью генерирования значения энергии, проверяют окно гипотез смещения в окрестности границы слота, в котором для каждой гипотезы смещения выполняют корреляцию принятого сигнала с кодом для некоторой продолжительности с целью генерирования значения энергии, обнаруживают значения энергии, соответствующие гипотезам смещения, с целью обнаружения одного или более пиковых значений, удаляют код из списка кодов для последующих проверок пилот-сигнала, когда обнаружено, что одно или более пиковых значений превышают пороговое значение, во время проверки кода.
