Сканирование частоты для захвата cdma
Изобретение относится к области связи. Раскрыты способы уменьшения времени, требуемого для сканирования частот при захвате. В одном аспекте измеряемые значения принимаемой мощности используют в качестве одной или больше возможных несущих частот, и поиск системы выполняют по одной или больше этих частот, когда измеренное значение мощности превышает пороговое значение. В другом аспекте, мощность измеряют на одной или больше частотах в полосе частот, окружающих частоту, на которой измеренное значение мощности превышает пороговое значение. Если измеряемое значение мощности на одной или больше частотах в полосе превышает второе пороговое значение, поиск системы выполняют на одной или больше таких частот. В еще одном аспекте частоты, удовлетворяющие определенным критериям, сортируют в порядке измеренного значения мощности перед проведением поиска системы или другого измерения мощности, и последующую обработку выполняют в порядке убывания измеренного значения мощности. Техническим результатом является уменьшение времени захвата, в результате чего обеспечивается более быстрый доступ к системе, что позволяет более эффективно использовать ресурсы системы. 7 н. и 25 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение, в общем, относится к области связи, более конкретно к новому и улучшенному способу и устройству, предназначенным для сканирования частоты для захвата системы CDMA.
Уровень техники
Беспроводные системы связи получили широкое распространение и обеспечивают различные типы связи, такие как голосовая связь и передача данных. Такие системы могут быть построены на основе множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, МДКР), множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA, МДВР) или с использованием некоторых других технологий модуляции. Система CDMA обеспечивает определенные преимущества по сравнению с другими типами систем, включая расширенные возможности системы.
Система CDMA может быть разработана с учетом условий одного или больше стандартов CDMA, 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, предложенный консорциумом, под названием "3rd Generation Partnership Project" (3GPP - проект партнерства 3-го поколения, ПП3П)" и воплощенный в наборе документов, включая Документы № 3G TS 25.211, № 3G TS 25.212, № 3G TS 25.213 и № 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA - широкополосный CDMA, Ш-МДКР); (3) стандарт, предложенный консорциумом, под названием "3rd Generation Partnership Project 2" (3GPP2 - проект партнерства 3-го поколения 2, ПП3П2) и воплощенный в наборе документов, включающем "C.S0002-A Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems," the "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" (the cdma2000 standard); (4) некоторых других стандартов. Системы, не являющиеся CDMA, представляют собой системы AMPS (передовая мобильная телефонная связь, ПМТС) и GSM (глобальная система связи с подвижными объектами, ГССП).
Беспроводные системы связи обычно включают множество базовых станций. В системах CDMA базовые станции разделены по коду скремблирования. Кроме того, базовые станции в системе могут осуществлять связь на одной или более частотах. В соседних системах также часто используют различные частоты. Периодически мобильная станция должна выполнять захват системы, например, при включении питания или при перемещении на границе уже захваченной системы. Захват системы начинается с обнаружения одной или больше частот, используемых системой. Затем должны быть идентифицированы код скремблирования и его фаза для обеспечения связи с какой-то определенной базовой станцией. В системе, построенной на основе стандарта IS-95, а также в ее вариантах используется общий код скремблирования. Базовые станции различают по уникальному смещению общего кода скремблирования. В таких системах, как W-CDMA, базовые станции различают по уникальным кодам скремблирования. Для захвата базовых станций на определенной частоте используются различные технологии поиска, известные в данной области техники. Время захвата представляет собой функцию времени, требуемого для локализации частоты системы, а также времени, требуемого на поиск и захват кода скремблирования базовой станции в этой системе.
Для мобильной станции предпочтительно иметь как можно меньшее время захвата базовой станции. При выполнении исходного захвата пользователи ожидают, что будет обеспечено малое время отклика, то есть время захвата должно быть минимальным. Кроме того, быстрый захват соседних базовых станций позволяет мобильной станции устанавливать связь с оптимальным набором доступных базовых станций. Когда мобильная станция осуществляет связь с лучшим набором базовых станций, минимизируется требуемая мощность передачи при заданном уровне качества связи, в результате чего эффективно используются ресурсы системы. Это позволяет максимально использовать возможности системы, а также снизить мощность мобильной станции. Пониженная мощность мобильной станции позволяет увеличить время связи и время работы в дежурном режиме при заданной конфигурации батареи, или позволяет снизить требования к батарее (размер, вес и стоимость), или оба этих параметра. Эти преимущества обеспечивает минимизация времени захвата системы. Сведение к минимуму времени, требуемого для сканирования частот потенциальной системы, может уменьшить время захвата системы. Таким образом, в данной области техники существует потребность в уменьшении времени, требуемого для сканирования частоты при захвате.
Раскрытие изобретения
Описанные здесь варианты выполнения направлены на решение проблем, существующих в данной области техники, на уменьшение времени, требуемого для сканирования частот при захвате. В одном аспекте производят измерение принимаемой мощности на одной или больше возможных несущих частот и выполняют поиск системы по одной или больше из этих частот, когда результат измерения мощности превышает пороговое значение. В другом аспекте мощность измеряют на одной или больше частот в полосе частот, вокруг частоты, на которой измеренная мощность превышает пороговое значение. Если измеренный уровень мощности на одной или больше частот в полосе превышает второе пороговое значение, система выполняет поиск на одной или больше из этих частот. В еще одном аспекте частоты, удовлетворяющие определенным критериям, сортируют в порядке измеренных значений мощности, перед выполнением поиска системы или дополнительных измерений мощности, и последующую обработку выполняют в порядке снижения измеренных значений мощности. Представлены также различные другие аспекты. Эти аспекты позволяют получить преимущество, состоящее в уменьшении времени захвата, в результате чего обеспечивается более быстрый доступ к системе, что позволяет более эффективно использовать ресурсы системы.
Настоящее изобретение направлено на способы и элементы системы, которые осуществляют различные аспекты, варианты и признаки настоящего изобретения, как более подробно описано ниже.
Краткое описание чертежей
Свойства, природа и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из подробного описания, приведенного ниже совместно с чертежами, на которых одинаковыми позициями обозначены соответствующие элементы, и на которых:
На фиг.1 показана общая схема системы беспроводной связи, позволяющей поддерживать множество пользователей;
На фиг.2 представлен пример варианта выполнения мобильной станции;
На фиг.3 представлена концептуальная взаимозависимость между силой сигнала и частотой в пределах диапазона, в котором может быть выполнено сканирование частоты;
На фиг.4 представлена схема последовательности выполнения операций варианта выполнения способа сканирования частоты с использованием полного поиска по всем частотам;
На фиг.5 изображена схема последовательности выполнения операций варианта выполнения способа сканирования частоты с использованием микропоиска по всем частотам;
На фиг.6 изображена схема последовательности выполнения операций варианта выполнения способа сканирования частоты с использованием микропоиска по всем частотам, после которого выполняют полный поиск по наиболее вероятным кандидатам;
На фиг.7 изображена схема последовательности выполнения операций варианта выполнения способа сканирования частоты с уменьшенным микропоиском;
На фиг.8 изображен пример модификации, которая может быть внедрена в схемы последовательностей выполнения операций по фиг.4 или 5; и
На фиг.9 изображен пример модификации, которая может быть внедрена в схемы последовательностей выполнения операций, представленные на фиг.6 или 7.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показана схема системы 100 беспроводной связи, которая может быть построена с поддержанием одного или больше стандартов CDMA и/или конструкций (например, стандарт W-CDMA, стандарт IS-95, стандарт cdma2000, спецификация HDR). Для упрощения показана система 100, включающая три базовых станции 104, с которыми поддерживают связь две мобильные станции 106. Базовую станцию и зону ее обслуживания часто, в общем, называют "ячейкой". В системе IS-95 ячейка может включать один или больше секторов. В спецификации W-CDMA ячейкой называется каждый сектор базовой станции и зона обслуживания сектора. Используемый здесь термин базовая станция можно использовать взаимозаменяемо с терминами точка доступа или NodeB (узел В). Термин мобильная станция можно использовать вместо терминов оборудование пользователя (ОП, UE), блок абонента, станция абонента, терминал доступа, удаленный терминал или другие соответствующие термины, известные в данной области техники. Термин мобильная станция охватывает фиксированные беспроводные варианты применения.
В зависимости от вариантов выполнения системы CDMA каждая мобильная станция 106 может быть связана с одной (возможно несколькими) базовой станцией 104 по каналу прямой связи в любой заданный момент времени и может быть связана с одной или несколькими базовыми станциями по каналам обратной связи в зависимости от того, находится или нет мобильная станция в режиме программной плавной передачи управления от одной ячейки к другой при перемещении абонента сотовой сети. Прямой канал связи (то есть канал от базовой станции к мобильной станции) относится к передаче от базовой станции на мобильную станцию, и обратный канал связи (то есть канал связи от мобильной станции к базовой станции) относится к передаче от мобильной станции на базовую станцию.
Для ясности изложения в примерах, используемых при описании настоящего изобретения, можно предположить, что базовые станции представляют собой источник сигналов и мобильные станции представляют собой приемники и получатели этих сигналов, то есть сигналов, передаваемых по прямому каналу связи. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что мобильные станции, а также базовые станции, могут быть оборудованы для передачи данных, в соответствии с настоящим описанием, и аспекты настоящего изобретения можно также использовать в этих ситуациях. Слово "пример" используется здесь исключительно, как обозначающий "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой вариант выполнения, описанный здесь как "пример", не обязательно следует рассматривать как предпочтительный или преимущественный вариант, по сравнению с другими вариантами выполнения.
На фиг.2 изображена часть мобильной станции 106. Антенна 210 принимает сигналы и передает в радиочастотный (РЧ) преобразователь 220 с понижением частоты. РЧ-преобразователь 220 с понижением частоты выполняет обработку в соответствии с одним или больше стандартами системы беспроводной связи, такими, как стандарты сотовой связи, список которых приведен выше. РЧ-преобразователь 220 с понижением частоты при преобразовании принятого сигнала в полосу пропускания модулирующего сигнала, выполняет различную обработку, такую как усиление, аналогово-цифровое преобразование, фильтрование и т.п. В данной области техники известны различные технологии преобразования РЧ в полосу пропускания модулирующего сигнала.
Блок 230 измерения мощности соединен с РЧ-преобразователем 220 c понижением частоты. В некоторых вариантах выполнения блок 230 измерения мощности может быть выполнен как часть РЧ-преобразователя 220 с понижением частоты, но в данном случае он представлен как отдельный блок для ясности описания. Блок 230 измерения мощности выполняет измерение мощности принимаемых сигналов на частоте текущей настройки и передает результаты этих измерений в процессор 260. В одном варианте выполнения для измерения мощности используют блок автоматической регулировки усиления (АРУ), помимо выполнения им других функций, при этом значения измеренной мощности могут быть представлены индикатором уровня принимаемого сигнала (ИУПС, RSSI), генерируемым АРУ.
Блок 240 настройки соединен с преобразователем 220 РЧ в полосу пропускания модулирующего сигнала (и в некоторых вариантах выполнения может быть представлен как его часть) и используется для настройки мобильной станции на определенную частоту под управлением процессора 260.
Блок 250 поиска принимает выборки, поступающие из РЧ-преобразователя 220 с понижением частоты. Блок 250 поиска может быть сконфигурирован для детектирования кодов скремблирования и/или смещения в сигналах полосы пропускания. В некоторых системах, таких как IS-95 и cdma2000, используют общий код скремблирования для всех базовых станций, с уникальным смещением кода для каждой базовой станции, которое используют для различия между ними. В других системах, таких как система W-CDMA, используют уникальные коды скремблирования для различия между различными базовыми станциями. Блок 250 поиска может содержать одиночный блок поиска или множество элементов поиска, или один элемент совместного использования, который предназначен для получения множества результатов поиска. В данной области техники известны различные технологии поиска, применяемые в различных системах связи, включая указанные выше. Результаты поиска поступают в процессор 260.
Демодулятор 270 принимает выборки от РЧ-преобразователя 220 с понижением частоты и формирует данные, передаваемые в процессор 260. Используемый здесь термин демодулятор 270 представляет собой обобщенный термин, включающий различные компоненты и функции, примеры которых включают гребенчатый приемник, устройство комбинирования, устройство устранения чередования, декодеры (по Витерби, турбо, блокдекодеры такие, как BCH (код БХЧ (Боуза - Чоудхури - Хоквенгема)), и т.д.) и др. Некоторые или все из этих функций также могут выполняться в процессоре 260 или в другом процессоре, таком как цифровой процессор сигналов (ЦПС, DSP) или другой процессор общего назначения, или специализированный процессор. Технологии приема выборок CDMA и демодуляции/декодирования для получения символов данных известны в данной области техники и попадают в объем настоящего изобретения. Для специалистов в данной области техники будет понятно множество комбинаций этих и других компонентов, которые могут быть установлены, без отхода от принципов описанного здесь настоящего изобретения.
В альтернативных вариантах выполнения процессор 260 может представлять собой цифровой процессор сигналов (DSP) или любой другой процессор общего назначения. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что способы и функции, описанные здесь в отношении процессора 260, также могут быть выполнены с использованием аппаратных средств специального назначения, сопроцессоров, комбинации процессоров или DSP, или комбинации всего вышеперечисленного. Некоторые или все функции, выполняемые различными другими описанными блоками, также могут быть выполнены с помощью процессора 260. Процессор 260 обычно содержит запоминающее устройство или соединен с одним или больше элементами запоминающего устройства, которое предназначено для хранения инструкций, требуемых для выполнения различных описанных здесь задач и процессов, а также для хранения данных (запоминающее устройство не показано).
В различных описанных здесь вариантах выполнения компоненты мобильной станции 106 могут использоваться для выполнения одной или нескольких различных функций общего назначения. Блок 240 настройки может быть установлен для настройки на конкретную несущую частоту под управлением процессором 260. При настройке на определенную частоту измерение мощности может выполняться с помощью блока 230 измерения мощности, и результаты измерения могут передаваться в процессор 260. Блок 250 поиска может использоваться для определения возможности детектирования сигнала, передаваемого с базовой станции с заданным кодом скремблирования, и с каким смещением. Демодулятор 270 может быть установлен для приема одного или больше из множества сигналов, каналов или данных из системы, и для указания, принимаются ли данные по ошибке. Как описано выше, декодирование также может выполняться в процессоре 260. Процессор 260 или демодулятор 270 могут быть сконфигурированы для обеспечения определенного уровня вероятности ошибок (битов, символов, блоков и т.д.) для одной или больше базовых станций на настроенной несущей частоте. Использование этих функций и их комбинаций более подробно описано ниже.
На фиг.3 представлена концептуальная взаимозависимость между силой сигнала и частотой в пределах диапазона частот, в котором может быть выполнено сканирование частоты. Частотное пространство W показано непрерывным, но частотные пространства с разрывами также поддерживаются. Частотное пространство разделено между возможными несущими частотами с общим количеством N, где минимальный промежуток между возможными несущими частотами задается равным fmin_step (минимальный шаг частоты).N равно W/fmin_step, и в примере варианта выполнения N=60 МГц/200 кГц=300. В примере, показанном на фиг.3, представлены две системы с центральными частотами, обозначенными S1 и S2. Горизонтальная линия порогового значения приемника показана так, что достаточную энергию для превышения порогового значения имеют сигналы S1 и S2, а также ошибочный сигнал. Ошибочный сигнал представляет собой частоту, на которой принимается мощность, достаточная для превышения порогового значения, но при этом система не выполняет передачу на этой частоте. Следует также отметить, что может быть выбран поднабор из N частот, называемых грубыми значениями частот, которые расположены через интервал fcoarse_step (грубый шаг частоты). Следует отметить, что для каждой представленной системы S1 и S2 существует, по меньшей мере, одно грубое значение частоты с достаточной мощностью рядом с центральной точкой этой системы. Важность этого момента будет показана со ссылкой на вариант 4, представленный ниже. В вариантах выполнения, описанных ниже, будут рассмотрены различные установки пороговых значений мощности, так же как и использование более одного порогового значения, в зависимости от обстоятельств.
Ниже описаны четыре варианта сканирования частоты. При этом описаны различные альтернативы и комбинации, а другие варианты будут очевидны для специалистов в данной области техники. В приведенном ниже описании представлены сравнения рабочих характеристик для различных вариантов применения в некоторых примерах условий.
Вариант 1: Полный поиск по всем частотам
Используемый здесь термин полный поиск определен как процесс обнаружения одной или больше систем с определенной частотой путем поиска и установления кода и/или смещения одной или больше базовых станций в системе или системах. Если только не будет указано другое, успешный полный поиск включает успешное декодирование одного или больше сообщений или сигналов, поступающих от системы, после того, как она будет обнаружена на определенной частоте. Технологии поиска для вышеуказанных систем связи известны в данной области техники, и в разрабатываемых будущих системах связи будут использоваться процедуры поиска, связанные с ними. Например, в варианте выполнения системы W-CDMA полный поиск предполагает выполнение этапов 1, 2 и 3 поиска и последующее BCH декодирование канала или каналов передачи от базовой станции. В некоторых случаях, описанных ниже, полный поиск будет означать присутствие системы на определенной несущей частоте, но сила принимаемого сигнала для этой системы может быть недостаточной для установления успешной связи (как обозначено, например, неудачным BCH декодированием). Варианты решения проблем, связанных с этими ситуациями, подробно описаны ниже.
В примере варианта выполнения поиск системы W-CDMA может выполняться с использованием трехэтапной процедуры. На первом этапе мобильная станция выполняет поиск первичного кода синхронизации (ПКС, PSC), компонента первичного канала синхронизации. PSC представляет собой фиксированную последовательность из 256 элементарных сигналов, которую передают в течение первых 256 элементарных сигналов каждого из промежутков размером 2560 элементарных сигналов. При этом используют одинаковый PSC для каждой ячейки в системе. PSC используют для детектирования присутствия базовой станции, и при ее захвате также обеспечивается захват синхронизации интервала.
На втором этапе мобильная станция выполняет поиск вторичных кодов синхронизации (ВКС, SSC), которые составляют вторичный канал синхронизации. Существует 16 SSC по 256 элементарных сигналов. Каждая базовая станция передает один SSC, вместе с PSC, в первых 256 элементарных сигналах каждого интервала (каждый из 16 SSC и PSC являются ортогональными). Существует 64 уникальных последовательности из 15 SSC, причем каждая из последовательностей ассоциирована с одной из 64 групп кода скремблирования. Каждая базовая станция выполняет передачу одной последовательности SSC (15 SSC на фрейм), что соответствует кодовой группе, содержащей код скремблирования этой базовой станции. Набор из 64 последовательностей SSC выбирают в виде кода без запятой; то есть ни одна из последовательностей не равна циклическому сдвигу любой другой последовательности или любому нетривиальному циклическому сдвигу ее самой. Благодаря этому свойству, после того, как мобильная станция определяет последовательность SSC, передаваемую в любом из 15 последовательно передаваемых временных интервалов, она может определить как синхронизацию фрейма, так и какая из 64 SSC последовательностей была передана, идентифицируя, таким образом, группу кода скремблирования, к которой принадлежит базовая станция. Поскольку существует восемь кодов в каждой группе кода скремблирования, количество кандидатов уменьшается до восьми.
На третьем этапе должен быть выполнен поиск восьми кандидатов кода скремблирования, идентифицированных на втором этапе, для определения, который из них представляет собой правильный код. Это может быть выполнено путем проведения корреляции по элементарным сигналам, с накоплением энергии определенного количества элементарных сигналов, до тех пор, пока не будет обеспечена возможность принятия решения. После успешного определения кода и его смещения поиск W-CDMA будет завершен.
Поиск системы W-CDMA более подробно описан в одновременно находящейся на рассмотрении заявке на патент США 09/957,377 под названием "METHOD & APPARATUS FOR STEP TWO W-CDMA SEARCHING", поданной 19 сентября 2001 г., а также в одновременно находящейся на рассмотрении заявке на патент США под названием "STEPS ONE AND THREE W-CDMA AND MULTI-MODE SEARCHING", поданной 21 мая 2002 г., регистрационный номер патентного поверенного № 010405, причем обе эти заявки переданы правопреемнику настоящего изобретения.
На фиг.4 представлена схема последовательности выполнения операций варианта выполнения способа сканирования частоты с использованием полного поиска по всем частотам. При этом выполняется последовательный поиск по N возможным несущим частотам в общем частотном пространстве W. Следует отметить, что частотное пространство W не обязательно должно быть непрерывным. Процесс начинается на этапе 410, где выполняется полный поиск на исходной частоте. В примере варианта выполнения можно использовать блок 240 настройки для настройки мобильной станции 106 на определенную несущую частоту. Полный поиск может выполняться в блоке 250 поиска с последующим декодированием с использованием демодулятора 270 или процессора 260, как описано выше. Переход в блок 420 принятия решения. В блоке 420 принятия решения, если система будет найдена, захват будет успешно выполнен, и процесс может остановиться. В некоторых системах, из-за наличия или расположения систем рядом друг с другом, они связываются с мобильной станцией после завершения захвата. При этом дополнительного частотного сканирования может не потребоваться. В альтернативном варианте также может быть выполнен поиск по дополнительным частотам. Специалисты в данной области техники могут непосредственно адаптировать данную схему последовательности выполнения операций для такого случая.
Если в блоке 420 принятия решения система не будет найдена, процесс переходит в блок 430 принятия решения. Если отсутствуют дополнительные частоты для сканирования, процесс может остановиться. В данном примере варианта выполнения это указывает на невозможность обнаружения системы. В альтернативном варианте выполнения возможны случаи, когда поиск продолжается после обнаружения системы, когда система, возможно, была обнаружена ранее. Если имеются дополнительные частоты для сканирования, процесс переходит на этап 440.
На этапе 440 выполняют последовательное приращение частоты. В данном описании поиск по частоте выполняется последовательно от самой низкой до самой высокой частоты, и последовательное приращение частоты обозначает переход к следующей частоте, расположенной через промежуток fmin_step от текущей частоты. Естественно, поиск в частотном пространстве W может быть выполнен в любом порядке. В качестве альтернативного примера может быть сформирован список частот для поиска, и последовательное приращение частоты приводит к настройке на следующую частоту из списка. Переход на этап 450. На этапе 450 выполняют полный поиск на новой частоте. Затем возвращаются в блок 420 принятия решения для определения, найдена ли система на новой частоте. Петля, сформированная этапами 420-450, может повторяться до тех пор, пока больше не останется дополнительных частот для поиска, или пока система не будет найдена на одной из них, как описано выше.
Вариант 1, описанный выше, весьма вероятно, обеспечивает обнаружение любой доступной системы. В сценарии наихудшего случая, когда система недоступна, полный поиск выполняется на каждой возможной частоте. При использовании системы W-CDMA в качестве примера может использоваться до 300 частот, и, следовательно, может потребоваться выполнение до 300 полных поисков. Один из недостатков использования варианта 1 состоит в больших затратах времени на выполнение полного поиска на множестве частот, на которых система не будет найдена. Например, как показано на фиг.3, в худшем случае, для всех 300 частот потребуется затратить максимальное время на поиск по ним. Множество таких полных поисков может быть исключено, если доступна информация о низком уровне вероятности обнаружения системы на этих частотах.
Вариант 2: Микропоиск перед полным поиском
Используемый здесь термин микропоиск определен как измерение мощности несущей на отдельной несущей частоте. Как описано выше, измерение мощности может быть выполнено с использованием блока 230 измерения мощности. Любой компонент мобильной станции, который обеспечивает измерение принимаемой мощности, можно использовать для выполнения микропоиска. Например, АРУ позволяет выполнять измерение индикатора силы принятого сигнала (RSSI) для управления усилением, и измеренные значения RSSI также можно использовать для микропоиска. Обычно преимущества описанных здесь вариантов выполнения, построенных на использовании микропоиска, могут быть достигнуты, в случаях, когда микропоиск выполняют на определенной частоте за меньшее время, чем время, которое понадобилось бы для выполнения полного поиска. Такое преимущество обеспечивается в примере варианта выполнения при использовании системы W-CDMA, а также в других системах связи, указанных выше.
На фиг.5 представлена схема последовательности выполнения операций варианта выполнения способа сканирования частоты с использованием микропоиска по всем частотам. Микропоиск последовательно проводят по N возможным несущим частотам в общем частотном пространстве W, причем полный поиск выполняют только при удовлетворении определенных критериев. Различные альтернативные варианты, описанные в отношении варианта 1, также применимы в варианту 2, в случаях, когда они ему соответствуют.
Процесс начинается на этапе 510, на котором выполняют микропоиск на исходной частоте. Различные варианты порядка поиска в частотном пространстве могут использоваться в альтернативных вариантах выполнения, как описано выше со ссылкой на вариант 1. Для целей описания пример варианта выполнения начинается с самой низкой частоты, и затем выполняют последовательное приращение до следующей более высокой частоты, котораянаfmin_step выше. Переход к блоку 520 принятия решения.
В блоке 520 принятия решения, если мощность, измеренная при микропоиске, превышает пороговое значение, выполняется переход на этап 530 для проведения полного поиска на текущей частоте. Если пороговое значение не будет превышено, принимается решение, что система отсутствует на этой частоте. Выполняют переход в блок 550 принятия решения для продолжения сканирования. Для достижения требуемых результатов пороговое значение может быть установлено на различных уровнях. Если пороговое значение будет установлено на относительно низком уровне, вероятность детектирования ошибочного сигнала будет повышена. Если он будет установлен слишком высоким, может быть пропущена существующая система. Для специалистов в данной области техники будет понятно, как устанавливают пороговое значение для детектирования системы, которая, вероятно, имеет достаточную мощность при приеме для обеспечения удовлетворительной связи, при уменьшении времени, затрачиваемого на поиск по ошибочным сигналам.
После выполнения полного поиска на этапе 530 выполняется переход к блоку 540 принятия решения. Если система будет найдена, процесс может остановиться. Как описано выше, дополнительно обнаруженные системы могут быть переданы в мобильную станцию при установлении связи с найденной системой. В качестве альтернативы может быть выполнено сканирование по дополнительным системам. Если система не будет обнаружена, процесс переходит в блок 550 принятия решения.
В блоке 550 принятия решения, если не остается дополнительных частот для сканирования, процесс может остановиться. Это может означать, что система не была найдена (в альтернативных вариантах выполнения, в случаях, когда сканирование продолжается после обнаружения системы, одна или больше систем, в этом случае, возможно, уже были найдены). Если остаются дополнительные частоты для сканирования, переходят на этап 560. Выполняют последовательное приращение частоты до следующего требуемого гипотетического значения и переходят на этап 570 для выполнения микропоиска на новой частоте. Затем процесс возвращается в блок 520 принятия решения для продолжения петли. Петля, формируемая этапами 520-570, может повторяться до тех пор, пока больше не останется дополнительных частот для выполнения поиска, или система будет найдена на одной из них, как описано выше.
Вариант 2 может обеспечить более быстрое сканирование, чем вариант 1, поскольку большое количество частот не превысят пороговое значение, и, таким образом, требующий значительного времени полный поиск может быть исключен для этих частот. Например, как показано на фиг.3, в этом случае полный поиск потребуется выполнять только в диапазоне частот, для которого мощность превышает горизонтальную линию порогового значения. В представленном идеализированном примере полный поиск будет проведен только для одного ошибочного диапазона частот. Если пороговое значение будет установлено соответствующим образом, вероятность отсутствия системы может быть задана произвольно низкой. В сценарии наихудшего случая, в котором ни одна из систем не доступна, микропоиск, который выполняется более быстро, чем полный поиск, потребуется провести на всех возможных частотах. Однако, поскольку частоты сканируют последовательно, полный поиск может быть выполнен на частоте, на которой было превышено пороговое значение, хотя последующий микропоиск может позволить найти более вероятного кандидата, что при определенных условиях может привести к ненужному выполнению полного поиска на первой частоте. Количество требуемых циклов полного поиска может быть уменьшено, если информация микропоиска на других частотах известна до начала полного поиска.
Вариант 3: Приоритетный список результатов микропоиска
На фиг.6 изображена схема последовательности выполнения операций одного из вариантов выполнения способа сканирования частоты с использованием микропоиска на всех частотах, после которого выполняют полный поиск в отношении наиболее вероятных кандидатов. Микропоиск последовательно выполняют по N возможным несущим частотам в общем частотном пространстве W, и, когда удовлетворяются определенные критерии, кандидата несущей частоты добавляют в список, отсортированный по мощности приема. Полный поиск затем может быть выполнен по одному из кандидатов с наибольшей мощностью в списке. В определенных обстоятельствах этот вариант позволяет исключить полный поиск по кандидатам, которые, хотя и превышают пороговое значение, не являются приоритетными кандидатами, ввиду присутствия других, более вероятных кандидатов. Различные альтернативы, описанные со ссылками на варианты 1 и 2, также применимы к варианту 3 в соответствующих случаях.
Процесс начинается на этапе 605, где микропоиск выполняют на исходной частоте. Затем процесс переходит в блок 610 принятия решения для определения, превышает ли принятая мощность на частоте кандидата пороговое значение. В случае превышения переходят на этап 615 и добавляют кандидата с ассоциированным уровнем мощности в список кандидатов, отсортированный в порядке убывания мощности. Если в блоке 610 принятия решения пороговое значение не было превышено, или на этапе 615 кандидат был добавлен в список кандидатов, переходят в блок 620 определения, остаются ли дополнительные частоты для сканирования. Если это так, процесс переходит на этап 625 для последовательного приращения частоты кандидата. Затем процесс переходит на этап 630 для выполнения микропоиска на новой частоте. Петля, формируемая этапами 610-630, может повторяться до тех пор, пока микропоиск не будет выполнен на всех частотах. Затем, когда в блоке 620 не остается больше частот, переходят на этап 635.
Следует отметить, что предусматриваются также альтернативные варианты выполнения, в которых петля, сформированная этапами 610-630, заканчивается до выполнения микропоиска на всех частотах. Например, если список кандидатов вырастает до определенной длины, может быть предпочтительно сделать попытку найти систему непосредственно среди этих кандидатов до того, как будет затрачено большее время на микропоиск. Или, если требуемое количество кандидатов в списке превышает более высокое пороговое значение, что указывает на высокую вероятность успешного поиска при полном поиске, петля процесса может быть закончена раньше. Если последний участок этого процесса, как описано ниже, показывает неудачный результат, петля может быть снова замкнута для продолжения микропоиска по новым кандидатам. Эти и множество других комбинаций могут быть непосредственно адаптированы специалистами в данной области техники с учетом представленного здесь описания. Подробности этих вариантов не показаны на фиг.6.
Как показано на схеме последовательности выполнения операций на этапе 635 выполняют полный поиск в списке кандидата, имеющего наибольшую энергию. Процесс переходит в блок 640 принятия решения. Если система будет обнаружена на частоте кандидата, процесс может остановиться (или может быть проведено сканирование дополнительных частот, как описано выше в вариантах 1 и 2). Если система не будет обнаружена, процесс переходит в блок 645 принятия решения. Если в списке кандидатов не остаются дополнительные кандидаты, процесс может остановиться. Это может указывать, что система недоступна, если только система не была обнаружена раньше (в альтернативном варианте выполнения, в котором сканирование продолжается, после того, как система будет найдена). Если дополнительные кандидаты остаются в списке кандидатов, процесс переходит на этап 650 для выбора в списке кандидатов следующего кандидата с наибольшей энергией. Затем процесс переходит на этап 655 для выполнения полного поиска по новому кандидату. Петля, формируемая этапами 640-655, может повторяться до тех пор, пока больше не останется дополнительных частот для поиска, или система будет найдена на одной из них, как описано выше.
При использовании одного из альтернативных вариантов выполнения, описанных выше, в которых петля, сформированная этапами 610-625, заканчивается до выполнения микропоиска во всем частотном пространстве, процесс может вернуться к этой петле (например, на этап 625), если система не будет найдена в блоке 640 принятия решения, или если дополнительное сканирование потребуется после обнаружения системы (подробно не показано на фиг.6).
Вариант 3 может обеспечить более быстрое сканирование, чем любой из вариантов 1 или 2. Вариант 3 может быть более быстрым, чем вариант 1, по тем же причинам, по которым вариант 2 может выполняться быстрее, чем вариант 1. Вариант 3 может выполняться быстрее, чем вариант 2, поскольку может потребоваться меньшее количество полных поисков для обнаружения системы, при условии, что поиск кандидатов проводится в порядке наибольшей вероятности успешного поиска. В сценарии наихудшего случая, в котором система недоступна, время сканирования при выполнении варианта 3 может быть равно времени поиска по варианту 2, если полный поиск выполняют для каждого кандидата в списке кандидатов, и пороговое значение для добавления к списку в варианте 3 (этап 610) будет таким же, как пороговое значение для полного поиска в варианте 2 (этап 520). В качестве альтернативы полный поиск в варианте 3 может проводиться по ограниченному количеству наиболее вероятных кандидатов так, что время, затраченное на ошибочный поиск, может быть меньше, чем в варианте 2. В другом альтернативном варианте более высокое пороговое значение для полного поиска кандидатов в списке кандидатов может быть определено на основе значений энергии этих кандидатов (подробно не показано).
В вариантах 2 и 3 преимущества получают в результате уменьшения количества выполнения полного поиска, по сравнению с максимальным количеством выполняемых поисков в варианте 1. Вариант 3 может быть сконфигурирован для дополнительного уменьшения количества проводимых полных поисков по сравнению с вариантом 2. Например, как показано на фиг.3, только один полный поиск может потребоваться для обнаружения системы S1 (хотя в более приближенном к практике сценарии шумы при измерениях принимаемой мощности могут привести к необходимости выполнения нескольких дополнительных полных поисков). Однако, в примере варианта выполнения по варианту 3 микропоиск все же выполняют для каждого кандидата несущей частоты в частотном пространстве. В альтернативных вариантах выполнения варианта 3 количество проводимых микропоисков может быть уменьшено, если петля, формируемая этапами 610-630, будет закончена раньше, из-за достаточного количества кандидатов в списке кандидатов. В любом случае количество проводимых микропоисков может быть уменьшено, если дополнительная информация о сканируемой системе будет введена в процесс микропоиска. Одна из таких технологий описана ниже, как вариант 4. Также может быть проведена дополнительная оптимизация, варианты которой также описаны ниже.
Вариант 4: Сокращенный микропоиск
На фиг.7 изображена схема последовательности выполнения операций варианта выполнения способа, используемого для сканирования частоты, с сокращенным микропоиском. В данном варианте выполнения производят микропоиск в поднаборе частот. Частоты для микропоиска расположены на расстоянии друг от друга, которые вычисляют так, что вероятность потери системы между частотами будет достаточно низкой. Микропоиск может быть проведен во всем поднаборе частот, кандидаты которого, превышающие пороговое значение, отсортировывают и добавляют в грубый список кандидатов, аналогично варианту 3. Или в поднаборе частот может быть проведен последовательный микропоиск, при этом последняя половина процесса (описанная ниже) выполняется для каждой частоты, превышающей пороговое значение, аналогично варианту 2.
Вариант 4 построен с учетом того, что значительная энергия может быть принята на достаточном расстоянии от центра сигнала, поиск которого производится. Например, полоса пропускания сигнала W-CDMA составляет приблизительно 5 МГц, так, что достаточно энергии может быть принято на расстоянии 1-2 МГц от его центра. Поэтому отсутствие энергии на определенной частоте указывает на отсутствие несущей поблизости к этой частоте. Для компенсации потери энергии при смещении от центра, в котором находится истинная несущая частота, пороговое значение энергии, требуемое для того, чтобы частота-кандидат попала в микропоиск, может быть снижено. В примере варианта выполнения снижение составляет приблизительно 3 децибела. В примере варианта выполнения грубый микропоиск выполняют на 30 частотах, расположенных на расстоянии 2 МГц друг от друга.
Например, на фиг.3 можно видеть, что только 4 из 30 грубых частот будут иметь достаточную мощность, превышающую пороговое значение. В этом примере в поиск попадает только один ошибочный сигнал. Следует отметить, что обе системы S1 и S2, не будучи установленными по центру любого грубого значения частоты, могут быть успешно детектированы. Требуемое количество проводимых микропоисков при этом будет существенно уменьшено, поскольку, после сканирования 30 грубых значений частот только 4 ca-cd будут заслуживать проведения дополнительного поиска.
Если в результате микропоиска по поднаборам частот получают достаточную мощность, микропоиск проводят в полосе частот, окружающей эту частоту. В примере варианта выполнения, в полосе частот, то есть, +/-1 МГц вокруг грубого значения кандидата, выполняют поиск с шагом 200 КГц. Это значение составляет значение последовательного приращения fmin_step. В альтернативных вариантах выполнения принципы этого варианта могут использоваться рекурсивно. Например, полоса частот, окружающая грубое значение кандидата, может быть разделена на поднабор полос с промежуткомffine_step (шаг точного значения частоты), гдеffine_step больше, чемfmin_step. Затем может быть проведен поиск наиболее вероятных кандидатов в более узком диапазоне. Определенное количество проходов может быть выполнено с различными значениями разрешающей способности от грубого до точного. Для специалистов в данной области техники будет понятно, каким образом можно найти компромисс между увеличенными петлями рекурсивной обработки для снижения времени сканирования и на этой основе можно выбрать соответствующую конфигурацию для любого количества полос пропускания системы и/или минимальных промежутков между частотами.
Поиск в полосе, окружающей частоту, может быть выполнен последовательно, аналогично варианту 2, или могут быть проведены сортировка частот и поиск в порядке наибольшей вероятности успешного поиска, аналогично варианту 3. В любом случае может быть проведен полный поиск на частотах, для которых во время микропоиска была определена достаточная мощность, до тех пор, пока не будет найдена система.
В некоторых обстоятельствах этот вариант позволяет исключить полный поиск по кандидатам, которые, хотя и превышают пороговое значение, не являются приоритетными кандидатами, ввиду присутствия других, более вероятных кандидатов. Кроме того, количество требуемых микропоисков может быть также уменьшено. Различные альтернативные варианты, описанные в отношении вариантов 1, 2 и 3, также относятся к варианту 4, в случае их соответствия.
Процесс начинается на этапе 705, на котором выполняется микропоиск на исходной частоте. Затем процесс переходит в блок 710 принятия решения для определения, превышает ли принимаемая мощность на частоте кандидата пороговое значение. Если это так, процесс переходит на этап 715 и добавляет кандидата и ассоциированное с ним значение мощности в грубый список кандидатов, отсортированных в порядке убывания мощности. Если в блоке 710 принятия решения пороговое значение не было превышено или на этапе 715 кандидат был добавлен в грубый список кандидатов, процесс переходит в блок 720 принятия решения для определения, остаются ли дополнительные частоты для сканирования в поднаборе. Если это так, процесс переходит на этап 725 для приращения значения частоты кандидата на значение fcoarse_step. В примере варианта выполненияfcoarse_step составляет 2 МГц. Затем процесс переходит на этап 730 для выполнения микропоиска на новой частоте. Петля, формируемая этапами 710-730, может повторяться до тех пор, пока в полном поднаборе частот (30 частот в примере варианта выполнения) не будет проведен микропоиск. Затем, когда в блоке 720 не останется частот, процесс переходит на этап 735.
Следует отметить, что альтернативные варианты выполнения можно использовать, когда петля, формируемая этапами 710-730, заканчивается перед выполнением микропоиска на всех частотах. Например, если грубый список кандидатов вырастает до определенной длины, может быть предпочтительно попытаться найти систему среди этих кандидатов до того, как будет затрачено больше времени на микропоиск. Или, если требуемое количество кандидатов в списке превышает более высокое пороговое значение, что указывает на вероятность успеха при выполнении полного поиска, петля может быть закончена раньше. Если последняя часть процесса, описанного ниже, окажется неуспешной, петля может быть повторно соединена для продолжения микропоиска новых кандидатов. Эти и множество других комбинаций будут понятны для специалистов в данной области техники на основе представленного здесь описания. Подробно эти варианты не показаны на фиг.7.
Как показано на этапе 735 схемы последовательности выполнения операций, в грубом списке выбирают кандидата с наибольшей энергией. Процесс переходит на этап 740, где выполняется микропоиск на первой частоте в полосе, окружающей значение грубого кандидата. Затем процесс переходит в блок 745 принятия решения. Если пороговое значение будет превышено в результате микропоиска, процесс переходит на этап 750 для выполнения полного поиска. Следует отметить, что пороговое значение, используемое в блоке 745 принятия решения, может быть установлено выше, чем пороговое значение на этапе 710. Это происходит потому, что петля первого микропоиска (этапы 710-730) пытается идентифицировать частоты, рядом с которыми может находиться система. Вторая петля микропоиска, которая выполняет поиск полосы пропускания вокруг грубого значения частоты, пытается обнаружить действительную центральную точку системы, так что пороговое значение может быть установлено на более высоком уровне. Следует также отметить, что, как описано выше, вместо или в дополнение к повышению порогового значения в блоке 745 принятия решения в данной полосе может быть выполнен микропоиск и сортировка его результатов может быть проведена до полного поиска (подробно этот вариант не показан на фиг.7). После полного поиска процесс переходит в блок 755 принятия решения для определения, найдена ли система. Если это так, процесс может остановиться (или может продолжаться, как описано выше, в вариантах 1-3).
Если в блоке 755 принятия решения система не будет найдена, процесс переходит в блок 760 принятия решения для определения, остаются ли дополнительные частоты для поиска вокруг грубого значения кандидата. Если это так, процесс переходит на этап 765 и выбирает следующую частоту. Затем процесс переходит на этап 770 для выполнения микропоиска на новой частоте. Затем возвращается в блок 745 принятия решения для определения, превышено ли пороговое значение. Петля, сформированная этапами 745-770, повторяется до тех пор, пока полоса, окружающая текущее грубое значение частоты-кандидата не будет закончена. Затем процесс переходит в блок 775 принятия решения.
В блоке 775 принятия решения, если отсутствуют дополнительные грубые значения кандидатов на сканирование, процесс может остановиться. Как и в других вариантах, это может указывать на отсутствие доступной системы, если только одна или больше систем не были обнаружены раньше в процессе. Если остаются дополнительные грубые значения кандидатов для сканирования, процесс переходит на этап 780 для выбора следующего грубого значения кандидата с наибольшей энергией. Затем процесс возвращается на этап 740 для выполнения микропоиска на первой частоте в полосе, окружающей новое грубое значение кандидата. Петля, формируемая этапами 735-780, может повторяться до тех пор, пока система не будет найдена или все грубые значения кандидатов в списке не будут исчерпаны.
Таким образом, вариант 4, примеры которого описаны выше и которые представлены на фиг.7, можно использовать при поиске системы с возможностью уменьшения количества выполняемых полных поисков и микропоисков, и, таким образом, можно уменьшить общее время сканирования по сравнению с вариантами 1-3. (Для специалистов в данной области техники будет понятно, что характеристика времени захвата для различных вариантов предполагает усреднение совокупного количества попыток захвата. В любом конкретном случае, любой вариант, при выполнении его на практике, может позволить получить наименьшее время захвата, в зависимости от используемой конфигурации).
Дополнительная оптимизация может быть введена в любой из приведенных выше вариантов, если система будет обнаружена на определенной частоте. Если система будет найдена, дополнительные несущие не могут быть расположены в пределах определенной полосы пропускания вокруг найденной системы. Таким образом, в альтернативном варианте выполнения, в случае проведения сканирования дополнительных систем, после того, как одна из них будет обнаружена, частоты в полосе пропускания системы могут быть исключены из микропоиска или полного поиска. В вариантах выполнения, которые останавливаются при первом захвате, также могут возникнуть ситуации, когда система будет найдена, но сила сигнала окажется недостаточной для захвата. Например, полный поиск может не дать результат после этапов 1, 2 или 3. Или может быть выполнен захват системы, но вероятность ошибки в блоках будет слишком высокой и ее нельзя будет понизить для поддержания связи на требуемом уровне рабочих характеристик. В этих ситуациях при последующем сканировании можно учесть местоположение найденной системы.
На фиг.8 представлен пример модификации, которая может быть внедрена в схемы последовательности выполнения операций, представленные на фиг.4 или 5. Из блока 420 или 540 принятия решения по фиг.4 и 5, соответственно, в случае, когда система будет найдена, вместо остановки процесса, процесс переходит в блок 810 принятия решения. В блоке 810 принятия решения, в случае успешного захвата, процесс может быть остановлен (или может быть произведено сканирование дополнительных систем). Если захват окажется неудачным, что определяется с использованием любого способа, включая описанные выше, процесс переходит на этап 820. На этапе 820 выполняется последовательное приращение частоты на величину полосы пропускания системы. При этом не требуется выполнять полный поиск (как в варианте 1) или микропоиск (как в варианте 2) частот, которые находятся в пределах этого расстояния от найденной системы. Затем процесс переходит в блок 430 или 550 принятия решения, в зависимости от использования варианта 1 или варианта 2, соответственно.
На фиг.9 представлен пример модификации, которая может быть внедрена в схемы последовательности выполнения операций, представленные на фиг.6 или 7. Из блока 640 или 755 принятия решения по фиг.6 и 7, соответственно, когда система будет найдена, вместо остановки процесса, он переходит в блок 810 принятия решения. В блоке 810 принятия решения, если захват будет проведен успешно, процесс может быть остановлен (или может быть проведено сканирование дополнительной системы). Если не будет выполнен успешный захват, что определяется с помощью любого способа, включая описанные выше, процесс переходит на этап 910. На этапе 910 из списка кандидатов удаляют кандидатов в пределах диапазона полосы пропускания системы текущего кандидата (где найдена система). Удаленные кандидаты могут включать грубые или точные значения кандидатов, и окружающий диапазон неудаленного грубого кандидата может быть ограничен, если участок окружающего диапазона перекрывается с диапазоном обнаруженной системы. При этом нет необходимости выполнять микропоиск ни для грубых, ни для точных частот (в варианте 3 или в варианте 4), которые находятся в пределах полосы пропускания найденной системы. Затем процесс переходит в блок 645 или 775 принятия решения, в зависимости от использования варианта 3 или варианта 4, соответственно.
В Таблице приведен пример сравнения четырех вариантов, описанных выше, с использованием некоторых грубых оценок, которые показаны для целей описания. При этом предполагается, что полный поиск требует 30-200 мс времени работы аппаратных средств до определения ошибки в зависимости от этапа цепочки захвата, на котором определяется ошибка. Если ошибка TCXO (термостабилизированного генератора) еще не была исправлена (как происходит в случае первоначального включения питания), требуется сделать попытку по трем гипотезам TCXO, так что вышеуказанное время поиска будет утроено. Для данного описания время полного поиска обозначено F, и предполагается, что его номинальное значение равно 100 мс. В данном примере для микропоиска требуется 2 мс времени работы аппаратных средств и встроенного программного обеспечения; при этом добавляются задержки на работу программных средств. Время на микропоиск обозначено как М, и номинальное значение задано равным 5 мс. Оценки, включенные в таблицу, содержат время отказа, время до возникновения ошибки, при условии, что система недоступна, и время на единичный успешный поиск с учетом предположения худшего случая, когда в полосе присутствует точно одна несущая W-CDMA.
| Варианты | Время до отказа | Время успешного одиночного поиска | ||
| Формула | Время, с | Формула | Время, с | |
| Вариант 1 | 300F | 30 | 300F | 30 |
| Вариант 2 | 300M | 1,5 | 300M + 50F | 6,5 |
| Вариант 3 | 300M | 1,5 | 300M + 25F | 4 |
| Вариант 4 | 30M | 0,15 | 30M + 25 (M+F) | 2,6 |
Следует отметить, что в вышеприведенном описании используются сигналы, коды и параметры, определенные в стандарте W-CDMA, в качестве некоторых примеров сигналов, кодов и параметров. Такой подход был приведен только для ясности описания, и его не следует рассматривать, как ограничение объема настоящего изобретения применением в системах W-CDMA. Принципы настоящего изобретения можно применять в любой соответствующей системе, в которой требуется производить поиск в полосе частот при последовательном приращении значения частоты, как описано выше. Для специалистов в данной области техники будет понятно, как адаптировать различные варианты выполнения, описанные выше, для использования в таких альтернативных системах.
Следует отметить, что во всех вариантах выполнения, описанных выше, этапы способа могут взаимно заменяться, без отхода от объема настоящего изобретения.
Для специалистов в данной области техники будет понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, ссылка на которые приводится в вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любой их комбинацией.
Для специалистов в данной области техники будет понятно, что различные иллюстрирующие логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, раскрытые в связи с описанными здесь вариантами выполнения настоящего изобретения, могут быть выполнены в электронных аппаратных средствах, в виде компьютерного программного обеспечения или с применением их комбинации. Для более ясного представления такой возможности взаимной замены аппаратных и программных средств выше были описаны различные представленные для иллюстрации компоненты, блоки, модули, схемы и этапы, в общем, с точки зрения выполняемых ими функций. Будут ли такие функции выполняться с применением аппаратных или программных средств, зависит от конкретного варианта применения и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Специалисты в данной области техники могут выполнить описанные функции различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения по вариантам выполнения не следует интерпретировать как отходящие от объема настоящего изобретения.
Различные приведенные для иллюстрации логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами выполнения, могут быть выполнены или воплощены с использованием процессора общего назначения, цифрового процессора сигналов (DSP), при использовании специализированной интегральной схемы (СПИС, ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (ППВМ, FPGA) или другого программируемого логического устройства, логического вентильного элемента или транзисторного логического элемента, дискретных аппаратных компонентов, или любой их комбинации, предназначенной для выполнения функций, описанных в настоящем описании. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор, но в качестве альтернативы процессор может представлять собой любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть выполнен как комбинация вычислительных устройств, например комбинация DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или больше микропроцессоров, соединенных с ядром на основе DSP, или любой другой такой конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанного в раскрытых здесь вариантах выполнения, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в виде программного модуля, выполняемого с помощью процессора, или с использованием комбинации этих двух подходов. Программный модуль может быть установлен в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), в запоминающем устройстве типа флэш, в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), электронно-программируемом запоминающем устройстве (СППЗУ), электрически стираемом электронно-программируемом постоянном запоминающем устройстве (ЭСППЗУ), регистрах, на жестком диске, на съемном диске, CD-ROM или на носителе записи любой другой формы, известном в данной области техники. Используемый для примера носитель записи соединяют с процессором, так, процессор может считывать с него информацию и записывать информацию на носитель записи. В альтернативном варианте выполнения носитель записи может быть выполнен интегрально с процессором. Процессор и носитель записи могут быть выполнены на основе ASIC. ASIC может быть установлена в терминале пользователя. В качестве альтернативы процессор и носитель записи могут быть установлены как дискретные компоненты в терминале пользователя.
Вышеприведенное описание раскрытых вариантов выполнения представлено для обеспечения возможности использования настоящего изобретения любым специалистом в данной области техники. Различные модификации этих вариантов выполнения будут очевидны для специалистов в данной области техники и общие принципы, определенные здесь, могут применяться в других вариантах выполнения, без отхода от объема или сущности настоящего изобретения. Таким образом, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается представленными здесь вариантами выполнения, но соответствует самому широкому объему, соответствующему раскрытым здесь принципам и отличительным признакам.
1. Устройство беспроводной связи, содержащее
блок оценки мощности, предназначенный для измерения принимаемой мощности на одной или больше частотах из общего количества возможных несущих частот;
блок поиска, предназначенный для поиска системы на одной или больше частотах, когда измеряемая принимаемая мощность превышает пороговое значение;
блок настройки, предназначенный для настройки на одну или больше частот, на которых блок оценки мощности измеряет принимаемую мощность, или блок поиска обнаруживает систему;
процессор, предназначенный для настройки блока настройки на одну или больше частот; приема результатов измерений мощности из блока оценки мощности на одной или больше частот; сравнения принятых результатов измерений мощности с пороговой величиной; управления блоком поиска для выполнения поиска системы на одной или больше частотах; приема от него результатов поиска.
2. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором процессор также обеспечивает
управление блоком настройки для настройки на поднабор из общего количества несущих частот; прием значения измеренной мощности на одной или больше частот из этого поднабора; сравнение измеренного значения мощности с пороговым значением; управление блоком настройки для настройки на другую частоту в поднаборе, когда измеренное значение мощности ниже порогового значения; направление блока поиска для выполнения поиска системы, когда измеренная мощность совпадает с пороговым значением или превышает его.
3. Устройство беспроводной связи по п.1, которое также содержит демодулятор, предназначенный для демодуляции данных на одной или больше частот, определяемых блоком настройки, и для передачи результатов демодуляции в процессор для определения, подходит ли найденная система для дальнейшей связи.
4. Устройство беспроводной связи по п.1, которое также содержит преобразователь с понижением частоты, предназначенный для преобразования с понижением частоты принимаемого сигнала на частоте, принимаемой блоком настройки, сигнал, преобразованный с понижением частоты, поступает в блок оценки мощности и в блок поиска для измерения мощности и поиска системы, соответственно.
5. Устройство беспроводной связи, содержащее средство для оценки мощности, предназначенное для измерения принимаемой мощности на одной или больше частотах из общего количества возможных несущих частот; средство для поиска, предназначенное для обнаружения системы на одной или больше частотах, когда измеренная принимаемая мощность превышает пороговое значение; средство для настройки, предназначенное для настройки на одну или больше частот, на которых блок оценки мощности измеряет принимаемую мощность, или блок поиска обнаруживает систему; и процессор, предназначенный для настройки средства для настройки на одну или больше частот; приема результатов измерений мощности из средства для оценки мощности на одной или больше частот; сравнения принятых результатов измерений мощности с пороговой величиной; управления средством для поиска для выполнения поиска системы на одной или больше частотах; приема от него результатов поиска.
6. Система беспроводной связи, включающая устройство беспроводной связи, содержащая блок оценки мощности, предназначенный для измерения принимаемой мощности на одной или больше частотах из общего количества возможных несущих частот; блок поиска, предназначенный для обнаружения системы на одной или больше частотах, когда измеренное значение мощности превышает пороговое значение; блок настройки, предназначенный для настройки на одну или больше частот, на которых блок оценки мощности измеряет принимаемую мощность, или блок поиска обнаруживает систему; процессор, предназначенный для настройки блока настройки на одну или больше частот; приема результатов измерений мощности из блока оценки мощности на одной или больше частот; сравнения принятых результатов измерений мощности с пороговой величиной; управления блоком поиска для выполнения поиска системы на одной или больше частотах; приема от него результатов поиска.
7. Способ сканирования частоты для обнаружения системы, по которому настраивают посредством блока настройки на одну или больше частот в частотном подпространстве; измеряют посредством блока оценки мощности мощность на указанных одной или больше частотах; сравнивают посредством процессора измеренную мощность с первой пороговой величиной; выполняют посредством блока поиска поиск системы для обнаружения системы на указанных одной или больше частотах, когда измеренное значение мощности превышает первое пороговое значение.
8. Способ по п.7, по которому также выполняют дополнительные измерения мощности только на частотах, расположенных вне пределов заданной полосы пропускания в области частоты, на которой была обнаружена система.
9. Способ по п.7, по которому частотное подпространство содержит все возможные несущие частоты.
10. Способ по п.7, по которому частотное подпространство содержит 300 несущих частот, расположенных на расстоянии 200 кГц друг от друга.
11. Способ по п.7, по которому частотное подпространство содержит поднабор возможных несущих частот.
12. Способ по п.11, по которому поднабор частот выбирают так, что относительное расстояние между частотами меньше, чем полоса пропускания системы.
13. Способ по п.11, по которому поднабор частот выбирают так, что для системы, обнаруженной на любой из возможных несущих частот, измеренное значение мощности на одном или больше поднаборов частот, определенное процессором, превышает второе пороговое значение.
14. Способ по п.13, по которому первое пороговое значение равно второму пороговому значению.
15. Способ по п.13, по которому первое пороговое значение выше, чем второе пороговое значение.
16. Способ по п.11, по которому поднабор частот содержит 30 частот, расположенных на расстоянии 2 МГц друг от друга.
17. Способ по п.7, по которому поиск системы выполняют непосредственно после измерения мощности, при котором измеренное значение мощности определено процессором, как превышающее первое пороговое значение.
18. Способ по п.7, по которому также осуществляют сортировку каждой частоты, на которой измеренное значение мощности определено процессором как превышающее первое пороговое значение, по измеренному значению мощности в списке кандидатов; по которому поиск системы выполняют на частотах из списка кандидатов в порядке убывания измеренной мощности после добавления одной или больше частот в список кандидатов.
19. Способ по п.18, по которому мощность измеряют во всем частотном подпространстве перед выполнением поиска системы в списке кандидатов.
20. Способ по п.18, по которому мощность измеряют в поднаборе частот в частотном подпространстве; поиск системы выполняют по списку кандидатов, генерируемому из поднабора частот; дополнительное измерение мощности выполняют по одной или больше остающихся частот, если система не была обнаружена в списке кандидатов.
21. Способ по п.7, по которому также измеряют мощность на одной или больше частотах в полосе, окружающей частоту, в частотном подпространстве, в котором измеренное значение мощности определено процессором как превышающее первое пороговое значение; по которому поиск системы выполняют по одной или больше частотам в полосе, в которой измеренная мощность определена процессором как превышающая третье пороговое значение.
22. Способ по п.21, по которому третье пороговое значение равно первому пороговому значению.
23. Способ по п.21, по которому третье пороговое значение выше, чем первое пороговое значение.
24. Способ по п.21, по которому осуществляют сортировку каждой частоты, на которой измеренное значение мощности определено процессором как превышающее первое пороговое значение, по измеренному значению мощности в грубом списке кандидатов; по которому измерение значения мощности в полосе, окружающей частоту, выполняют на частотах в грубом списке кандидатов, в порядке убывания измеренного значения мощности.
25. Способ по п.21, по которому также осуществляют сортировку каждой частоты в полосе, в которой измеренное значение мощности определено процессором как превышающее третье пороговое значение, по измеренному значению мощности в точном списке кандидатов; по которому поиск системы выполняют по частотам в точном списке кандидатов, в порядке убывания измеренного значения мощности.
26. Способ по п.21, по которому полоса частот, окружающая частоту в частотном подпространстве, содержит все возможные несущие частоты в полосе.
27. Способ по п.21, по которому полоса частот, окружающая частоту в частотном подпространстве, содержит поднабор всех возможных несущих частот в полосе; по которому также измеряют мощность на одной или больше частотах во второй полосе, окружающей частоту, на которой измеренное значение мощности превышает четвертое пороговое значение.
28. Способ по п.27, по которому четвертое пороговое значение равно третьему пороговому значению.
29. Способ по п.27, по которому четвертое пороговое значение выше, чем третье пороговое значение.
30. Устройство беспроводной связи, содержащее средство, предназначенное для измерения мощности на одной или больше частотах в частотном подпространстве; средство, предназначенное для поиска системы, для обнаружения системы на одной или больше частотах, когда измеренное значение мощности превышает первое пороговое значение; средство для настройки на одну или больше частот, на которых средство для оценки мощности измеряет принимаемую мощность, или средство для поиска обнаруживает систему; процессор, предназначенный для настройки средства для настройки на одну или больше частот; приема результатов измерений мощности из блока оценки мощности на одной или больше частот; сравнения принятых результатов измерений мощности с пороговой величиной; управления средством для поиска для выполнения поиска системы на одной или больше частотах; приема от него результатов поиска.
31. Беспроводная система связи, включающая беспроводное устройство связи, содержащая средство для измерения мощности на одной или больше частотах в частотном подпространстве; средство для поиска системы, для обнаружения системы на одной или больше частотах, когда измеренное значение мощности превышает первое пороговое значение; средство для настройки на одну или больше частот, на которых средство для оценки мощности измеряет принимаемую мощность, или средство для поиска обнаруживает систему; процессор, предназначенный для настройки средства для настройки на одну или больше частот; приема результатов измерений мощности из средства для оценки мощности на одной или больше частот; сравнения принятых результатов измерений мощности с пороговой величиной; управления средством для поиска для выполнения поиска системы на одной или больше частотах; приема от него результатов поиска.
32. Носитель записи, считываемый процессором, имеющий информацию, записанную на него, для выполнения способа, содержащего этапы на которых настраивают посредством блока настройки на одну или больше частот в частотном подпространстве; измеряют посредством блока оценки мощности мощность на указанных одной или больше частотах; сравнивают посредством процессора измеренную мощность с первой пороговой величиной; выполняют посредством блока поиска системы для обнаружения системы на указанных одной или больше частотах, когда измеренное значение мощности превышает первое пороговое значение.
