Слежение за частотой с использованием внутреннего и внешнего контуров
Изобретение относится к системам связи. Предложены способы слежения за частотой с использованием внутреннего/внешнего контура, обеспечивающие стабильность и требуемые характеристики конвергенции контуров. Один аспект изобретения касается ограничения участия какого-либо внутреннего контура в функции слежения внешнего контура для предотвращения доминирования какого-либо компонента принимаемого сигнала над внешним контуром. Другой аспект изобретения касается регулирования скорости изменения слежения внешнего контура для обеспечения стабильности внутреннего и внешнего контуров. Преимуществом этих аспектов является обеспечение стабильного управления внутренним и внешним контурами, а также эффективной конвергенции различных контуров и осуществляемого ими слежения, что в результате позволяет уменьшить погрешность частоты и улучшить качество связи и является техническим результатом. 10 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в общем к связи и, в частности, к новым и усовершенствованным способу и устройству для слежения за частотой с использованием внутреннего и внешнего контуров.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения передачи различных видов информации, например речи и данных. Работа этих систем может быть основана на множественном доступе с кодовым разделением каналов (CDMA), множественном доступе с временным разделением каналов (TDMA) или некоторых других методах модуляции. Система CDMA обеспечивает определенные преимущества по сравнению с другими типами систем, включая повышенную пропускную способность системы.
Система CDMA может быть спроектирована с обеспечением поддержки одного или нескольких стандартов CDMA типа (1) "TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (стандарт TIA/EIA-95-B совместимости базовых и мобильных станций для двухрежимной широкополосной сотовой системы связи с разнесением сигнала по спектру) (стандарт IS-95), (2) стандарта, предложенного консорциумом "3rd Generation Partnership Project" ("Проект партнерства 3-го поколения") (3GPP) и представленного набором документов, включая документы под номерами 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA), (3) стандарта, предложенного консорциумом "3rd Generation Partnership Project 2" ("Второй проект партнерства 3-го поколения") (3GPP2) и представленного набором документов, включая "C.S0002-A Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" ("Стандарт C.S0002-A физического уровня для систем cdma2000 с разнесением сигнала по спектру"), "C.S0005-A Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" ("Стандарт передачи сигналов C.S0005-A верхнего уровня (уровня 3) для систем cdma2000 с разнесением сигнала по спектру") и "C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" ("Спецификация C.S0024 cdma2000 воздушного интерфейса высокоскоростной пакетной передачи данных") (стандарт cdma2000), и (4) некоторых других стандартов. Помимо систем CDMA можно назвать системы AMPS (усовершенствованная система мобильной телефонной связи) и GSM (глобальная система мобильной связи).
В составе систем беспроводной связи в различных устройствах связи типа базовых станций и мобильных станций обычно используются локальные эталоны частоты. Эталоны частоты используются для модуляции и демодуляции передаваемых данных. Необходимым условием улучшения качества связи и обеспечения максимальной эффективности использования системных ресурсов является синхронизация различных эталонов частоты. Однако неизбежные между любыми двумя эталонами частоты разности частот обычно существуют вследствие варьирования технологических параметров и других факторов. Кроме того, подвижность устройств связи в системе (или подвижность препятствий, от которых поступают отраженные сигналы) может вызывать девиации частоты, обусловленные эффектом Доплера. Для слежения за частотой и уменьшением погрешностей частоты между двумя устройствами связи используются контуры слежения. Приемные станции могут использовать внутренние контуры слежения для слежения за различными поступающими составляющими многолучевого распространения и составляющими сигнала мягкой передачи обслуживания. Кроме того, внешний контур слежения может быть использован для слежения за разностями частот локального эталона частоты приемной станции. Взаимодействие между внутренним и внешним контурами может приводить к нестабильности, вызывающей неэффективное слежение за частотой и, как следствие, ухудшение качества связи. Кроме того, время ответа или конвергенция различных контуров слежения может также оказывать воздействие на качество связи. Поэтому в данной области техники существует потребность создания внутреннего/внешнего контура слежения, обладающего стабильностью и способностью обеспечения требуемых характеристик конвергенции контуров.
Сущность изобретения
Раскрываемые в данном описании примеры осуществления направлены на удовлетворение существующей в данной области техники потребности во внутреннем/внешнем контуре слежения, обладающем стабильностью и способностью обеспечения требуемых характеристик конвергенции контуров. Один аспект изобретения касается ограничения участия какого-либо внутреннего контура в функции слежения внешнего контура для предотвращения доминирования какой-либо составляющей принимаемого сигнала над внешним контуром. Другой аспект изобретения касается регулирования скорости изменения слежения внешнего контура для обеспечения стабильности внутреннего и внешнего контуров. Представлены также различные другие аспекты изобретения. Преимуществом этих аспектов является обеспечение стабильного управления внутренним и внешним контурами, а также эффективной конвергенции различных контуров и осуществляемого ими слежения, что в результате позволяет уменьшить погрешность частоты и улучшить качество связи.
В изобретении предлагаются способы и системные элементы, обеспечивающие реализацию различных объектов, примеров осуществления и признаков изобретения, описываемых подробно ниже.
Краткое описание чертежей
Признаки, сущность и преимущества настоящего изобретения становятся более очевидными из следующего ниже подробного описания, ведущегося со ссылками на чертежи, на которых для всех одинаковых обозначений использованы одни и те же позиции и на которых:
фиг.1 - общая блок-схема системы беспроводной связи, выполненной с возможностью поддержки множества пользователей;
фиг.2 - типичный пример варианта осуществления мобильной станции;
фиг.3 - концептуальная схема контура слежения за частотой;
фиг.4 - участок типичного отвода (канала разнесенного приема);
фиг.5 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа управления внешним контуром, работающим в сочетании с одним или несколькими внутренними контурами;
фиг.6 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления способа инициализации внешнего контура при включенной мобильной станции;
фиг.7 - блок-схема последовательности операций в типичном примере варианта осуществления способа инициализации канала разнесенного приема после установления слежения за частотой; и
фиг.8 - блок-схема последовательности операций в типичном примере варианта осуществления способа в неактивном режиме при работающем внешнем контуре.
Подробное описание
На фиг.1 представлено схематическое изображение системы 100 беспроводной связи, которая может быть спроектирована для поддержки одного или нескольких стандартов CDMA и/или проектов (например, стандарта W-CDMA, стандарта IS-95, стандарта cdma2000 спецификации HDR (расширенного динамического диапазона)). Для простоты в составе системы 100 показаны три базовые станции 104, взаимодействующие с двумя мобильными станциями 106. Базовую станцию и ее зону покрытия часто вместе называют "сотой". В системах IS-95 сота может состоять из одного или нескольких секторов. В спецификации W-CDMA каждый сектор базовой станции и зону покрытия сектора называют сотой. В данном описании термин базовая станция может быть заменен на термины пункт доступа или узел B. Термин мобильная станция может быть заменен на термины пользовательское оборудование (UE), абонентское устройство, абонентская станция, терминал доступа, удаленный терминал или другие соответствующие термины, известные в данной области техники. Термин мобильная станция охватывает фиксированные беспроводные приложения.
В зависимости от варианта реализации системы CDMA каждая мобильная станция 106 может взаимодействовать с одной (или возможно несколькими) базовыми станциями 104 по прямой линии передачи в любой данный момент и может взаимодействовать с одной или несколькими базовыми станциями по обратной линии передачи в зависимости от того, работает ли мобильная станция в режиме мягкой передачи обслуживания или нет. Прямая линия передачи (т.e. нисходящая линия передачи) это линия передачи от базовой станции к мобильной станции, а обратная линия передачи (т.e. восходящая линия передачи) это линия передачи от мобильной станции к базовой станции.
Для ясности, примеры, используемые в описании этого изобретения, могут допускать использование базовых станций в качестве отправителя сигналов, а мобильных станций в качестве приемников и обнаружителей этих сигналов, т.e. сигналов по прямой линии передачи. Специалистам в данной области техники очевидно, что мобильные станции так же, как и базовые станции, могут быть снабжены оборудованием для передачи данных, как описано в данном изобретении, и аспекты настоящего изобретения могут быть применены также и в таких ситуациях. Слово "типичный" используется в данном изобретении исключительно для обозначения "служащий в качестве примера, образца или иллюстрации". Никакой вариант осуществления, описываемый в данном изобретении как "типичный", не следует обязательно рассматривать как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления.
Каждая базовая станция 104 и мобильная станция 106 снабжена локальным эталоном синхронизации, используемым для модуляции и демодуляции передаваемого и принимаемого сигналов. В типичном примере варианта осуществления локальный эталон синхронизации представляет собой управляемый напряжением кварцевый генератор с температурной компенсацией (VCTCXO). Передающая станция модулирует сигнал для передачи, используя свой локальный эталон синхронизации, а демодуляцию этого сигнала осуществляет приемная станция, используя эталон синхронизации приемной станции. Различия между этими двумя эталонами синхронизации ведут к ухудшению качества связи. В идеале все эталоны синхронизации в системе должны быть идентичными, но на практике частота эталонов синхронизации помимо дрейфа синхронизации отличается между станциями вследствие неизбежных различий технологических параметров и других факторов. В данной области техники известны различные способы уменьшения разностей частот. Например, в приемной станции может быть сформирован контур для измерения разности между синхронизацией принимаемого сигнала и локального эталона синхронизации, и локальный эталон синхронизации может быть настроен так, чтобы минимизировать эту разность.
В дополнение к дрейфу синхронизации вследствие неизбежной разности частот между эталонами синхронизации двух станций относительное движение между станциями вызывает появление доплеровского сдвига - другой составляющей погрешности частоты. Приемная станция может использовать контур слежения типа описанного выше для устранения обеих составляющих погрешности частоты независимо от причин возникновения погрешности. Контур, используемый для выравнивания эталона синхронизации приемной станции с одним или несколькими принимаемыми сигналами, называется в данном изобретении внешним контуром.
Фиг.2 является иллюстрацией варианта осуществления части типичной мобильной станции 106. Для ясности в обсуждении мобильная станция описывается как типичный пример варианта осуществления. Поэтому принимаемые сигналы соответствуют передачам по прямой линии передачи, а передаваемые сигналы соответствуют передачам по обратной линии передачи. Как указано выше, принципы, описываемые в данном изобретении применительно к мобильной станции 106, могут быть в равной степени использованы применительно к базовой станции 104, т.e. к принимаемым сигналам по обратной линии передачи и передаваемым сигналам по прямой линии передачи. Специалисты в данной области техники смогут с легкостью приложить излагаемые в данном описании идеи к любому сценарию.
На фиг.2 в качестве эталона синхронизации мобильной станции представлен гетеродин 230. В типичном примере варианта осуществления гетеродин 230 - VCTCXO. Гетеродин 230 является эталоном синхронизации для приемника 220, который преобразует сигналы, получаемые через антенну 210, в соответствии с любым форматом беспроводной связи, примеры которого описаны выше. Среди примеров методов преобразования сигналов в приемнике 220 можно назвать фильтрацию, усиление, аналого-цифровое преобразование и подобные методы, известные в данной области техники. Кроме того, в соответствии с эталоном синхронизации, представленным гетеродином 230, будет выполняться преобразование с понижением частоты принимаемых сигналов.
Гетеродин 230 принимает сигнал управления от процессора 260 управления внешним контуром. Типичный VCTCXO повышает частоту в соответствии с величиной напряжения определенной полярности сигнала управления и понижает частоту в соответствии с величиной напряжения противоположной полярности сигнала управления. Сигнал управления может представлять собой уровень аналогового напряжения или цифровой сигнал, преобразованный в напряжение с использованием любых методов, примеры которых известны в данной области техники. Один пример - использование схемы модулятора плотности импульса (PDM) для приема цифрового сигнала управления от процессора 260 управления внешним контуром и преобразования этого сигнала в напряжение, требуемое VCTCXO. Для ясности в обсуждении блоки, показанные на фиг.2, являются концептуальными, и специалисты в данной области техники признают, что такая схема может быть включена в состав гетеродина 230, процессора 260 управления внешним контуром или разделена между тем и другим. Детали этой схемы на фиг.2 не показаны. Любой перестраиваемый гетеродин 230, использующий любой метод, известный или еще разрабатываемый, может быть использован как гетеродин 230 в пределах объема настоящего изобретения. Сигнал управления гетеродином в соответствии с принимаемыми сигналами определяет процессор 260 управления внешним контуром, различные варианты осуществления которого рассмотрены подробно ниже. Как указано выше, управление общим гетеродином 230 в соответствии с сигналами, принимаемыми приемником 220 через антенну 210, называется в данном изобретении управлением с использованием внешнего контура.
В альтернативных вариантах осуществления процессор 260 внешнего контура может представлять собой процессор цифровых сигналов (DSP) или любой процессор общего назначения. Специалисты в данной области техники признают, что способы и функции, описываемые в данном изобретении применительно к процессору 260 управления внешним контуром, могут быть также реализованы с использованием аппаратуры специального назначения, сопроцессоров, комбинации процессоров или DSP или комбинации всех указанных выше устройств. Ниже описываются различные другие блоки, которые могут работать под управлением другого процессора (не показанного). Некоторые или все функции, приписанные этим различным другим указанным блокам, могут быть также выполнены в процессоре 260 управления внешним контуром (другими словами, процессором, выполняющим управление внешним контуром, а также и другие процессы). Для ясности в обсуждении описывается единичный процессор, и процессор 260 управления внешним контуром может быть также назван в данном изобретении просто как процессор 260. Специалистам в данной области техники должны быть известны компромиссные пути выполнения различных задач, использующих аппаратуру специального назначения, процессор общего назначения или комбинацию того и другого. Специалисты в данной области техники смогут также с легкостью разделить задачи, описываемые в данном изобретении, между двумя или более процессорами. Процессор 260 обычно содержит один или несколько элементов 270 памяти для сохранения команд на выполнение различных заданий и процессов, описываемых в данном изобретении, а также для сохранения данных или подключен к таким элементам памяти.
В типичной системе беспроводной связи типа системы 100 коммуникационный канал содержит различные препятствия типа строений или особенностей рельефа типа холмов или низин. Передаваемый сигнал может отражаться от препятствий или блокироваться препятствиями, в результате чего возникает множество копий передаваемого сигнала, достигающих приемную станцию с меняющимися амплитудами и фазами и ошибками синхронизации. Это явление известно как многолучевое распространение. Когда приемная станция движется, например, как мобильная станции 106, комбинация приходящих лучей может соответственно изменяться вследствие изменения относительного положения между приемной станцией, передающей станцией и различными препятствиями, которые составляют канал. Многолучевые составляющие могут интерферировать одна с другой в приемной станции, вызывая таким образом ухудшение качества связи. Общий метод, используемый для уменьшения влияний многолучевого распространения, состоит в использовании многоотводного Рейк-приемника, содержащего множество элементов, называемых ветвями или отводами (каналами разнесенного приема). Каждый канал разнесенного приема может быть назначен для приема, слежения и демодуляции составляющей многолучевого распространения, а выход одного или нескольких каналов разнесенного приема может быть конструктивно объединен с другими выходами.
В дополнение к слежению за составляющими многолучевого распространения передаваемого сигнала от одной базовой станции 104 мобильная станция может быть оборудована для одновременного приема сигналов от одной или нескольких дополнительных базовых станций 104 (известного в данной области техники как мягкая передача обслуживания). Неизбежные различия между локальным эталоном синхронизации мобильной станции и базовыми станциями, вероятно, будут различными. Кроме того, доплеровская погрешность частоты, обусловливаемая движением мобильной станции 104, может очень отличаться от двух базовых станций. В критическом случае, когда мобильная станция 106 движется в направлении удаления от одной базовой станции 104 и приближения ко второй базовой станции 104, доплеровская компонента (составляющая) погрешности частоты от одной базовой станции противоположна по знаку доплеровской компоненте погрешности частоты от другой станции. Точно так же составляющие многолучевого распространения, возникающие вследствие отражений от различных препятствий в канале, могут также испытывать необычные доплеровские сдвиги частоты. Например, когда мобильная станция движется в направлении приближения к источнику отраженного сигнала и удаления от источника передаваемого сигнала, погрешность частоты в этих двух сигналах будет иметь противоположную полярность. В типичной мобильной беспроводной среде доплеровские компоненты погрешности частоты в различных принимаемых сигналах (как от множественных базовых станций при мягкой передаче обслуживания, так и от множественных компонентов многолучевого сигнала) могут быстро изменяться.
В типичном варианте осуществления на фиг.2 N ветвей каналов разнесенного приема - каналы 1-N разнесенного приема соответственно 240A-240N представлены как часть Рейк-приемника. Ветви 240A-240N каналов разнесенного приема принимают выходной сигнал приемника 220 и отслеживают, а также демодулируют различные компоненты многолучевого распространения. Процессор 260 может назначать один или несколько каналов разнесенного приема для слежения за одним или несколькими компонентами многолучевого распространения. В типичном варианте осуществления канал разнесенного приема отслеживает компонент многолучевого распространения, соответствующий назначенному сдвигу - сдвигу в псевдослучайной шумовой (PN) последовательности, используемой для модуляции и демодуляции, методы которых известны специалистам в данной области техники. В типичном варианте осуществления каждая ветвь 240 канала разнесенного приема осуществляет слежение за назначенным компонентом сигнала во времени. Типичный способ, известный специалистам в данной области техники, состоит в вычислении ранней и поздней энергии в дополнение к назначенной (или во время нахождения во включенном состоянии) энергии и определении порядка опережения или задержки синхронизации. Как будет дополнительно детализировано ниже, ветвь канала разнесенного приема может быть оборудована также для слежения за частотой. Слежение за частотой с помощью ветви канала разнесенного приема именуется в данном изобретении слежением с использованием внутреннего контура. Ветвь канала разнесенного приема может быть использована вместе с вращателем для уменьшения погрешности частоты, являющейся характерной для этого канала разнесенного приема. Поэтому остаточная погрешность частоты, не устраняемая при слежении с использованием внешнего контура (т.e. путем управления VCTCXO в гетеродине 230), может быть устранена в канале разнесенного приема. Дополнительное подробное описание этого приводится ниже. При назначении канала разнесенного приема отдельному компоненту сигнала и успешном слежении за этим компонентом (т.e. когда вычисленная энергия в канале разнесенного приема поддерживается в соответствии с определенными условиями (состояниями)), канал разнесенного приема называется "занятым".
Поисковое устройство 250 используется для приема выходного сигнала приемника 220 и обнаружения одного или нескольких компонентов многолучевого распространения. Методы поиска известны в данной области техники, и любой из методов может быть использован в поисковом устройстве 250. Один пример метода поиска, применимый к комбинированному слежению за синхронизацией с использованием внутреннего и внешнего контуров, как описывается в данном изобретении, раскрыт в совместно рассматриваемой заявке № 09/971903 на патент США (в дальнейшем именуемой заявкой ′903) под названием "METHOD AND APPARATUS FOR ACQUIRING PILOTS OVER CODE SPACE AND FREQUENCY ERRORS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM" ("СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПИЛОТ-СИГНАЛОВ ПО КОДОВОМУ ПРОСТРАНСТВУ И ПОГРЕШНОСТЯМ ЧАСТОТЫ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ CDMA"), поданной 4 октября 2001 г. и переуступленной правопреемнику настоящего изобретения. Поисковое устройство 250 может быть оборудовано для проверки как гипотез частоты, так и гипотез сдвига. Вращатель может быть включен в состав поискового устройства 250 для использования при проверке гипотез частоты, не требующей соответствующей регулировки в гетеродине 230.
В типичном варианте осуществления поисковое устройство 250 идентифицирует PN-сдвиги, при которых существование действительного сигнала (или компонента многолучевого распространения) считается вероятным. Эти PN-сдвиги могут быть назначены ветвям 240 каналов разнесенного приема для слежения. Ветвь канала разнесенного приема, назначенная гипотезе сдвига, может быть использована для дополнительного принятия решения по гипотезе действительности принимаемого сигнала. Например, сдвиг, при котором в поисковом устройстве 250 удовлетворяются определенные условия, может указывать на вероятность действительного сигнала или на первый уровень достоверности этого сдвига. Если после назначения этого сдвига каналу 240 разнесенного приема канал разнесенного приема может отслеживать сигнал при этом сдвиге, т.e. канал разнесенного приема является занятым, то затем определяется существование второго уровня достоверности в действительности такого сдвига.
Выходные сигналы одного или нескольких каналов 240 разнесенного приема подаются в демодулятор 280 для дополнительной обработки. В данной области техники известны различные методы демодуляции. В типичном варианте осуществления один или несколько выходных сигналов от каналов разнесенного приема, которые являются занятыми, подвергаются когерентной демодуляции (с использованием оценки пилот-сигнала при том же самом сдвиге) и последующему выравниванию по времени и комбинированию. Комбинированные символы подвергаются деперемежению и декодированию в соответствии с одним из множества методов декодирования (типа декодирования по Витерби или турбодекодирования). На кадрах передаваемых данных может быть также введен блочный код, используемый для обнаружения или исправления ошибок в приемнике. Например, кадр данных может быть декодирован с использованием кода Бозе-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ, BCH). Методы регулирования мощности могут быть применены для поддержания коэффициента ошибок кадра на требуемом уровне, оптимизации пропускной способности системы для требуемого уровня обслуживания любого данного канала связи. Следует отметить, что гипотеза сдвига, прошедшая первый и второй уровни достоверности, описанные выше, достигает третьего более высокого уровня достоверности после своей демодуляции и корректного декодирования кадра. Может быть использована любая комбинация схем демодуляции или декодирования, не выходящая за пределы объема настоящего изобретения.
Следует отметить, что в альтернативном варианте осуществления выходной сигнал приемника 220 может быть подвергнут выборке, и полученные выборки могут храниться в памяти (не показана). Затем выборки могут считываться и подаваться в каналы 240 разнесенного приема и/или в поисковое устройство 250 для "автономной" обработки канала разнесенного приема или поиска. Для ясности этот вариант дополнительно не рассматривается в деталях при последующем обсуждении. Специалисты в данной области техники без труда адаптируют принципы, раскрываемые в данном изобретении, к различным альтернативным методам обработки принимаемых данных, типа только что приведенного примера автономной обработки.
Процессор 260 управления внешним контуром показан в подключенном к поисковому устройству 250 состоянии. Поисковое устройство 250 может поставлять информацию о гипотезах, используемую при назначении сдвигов каналам 240 разнесенного приема. Результаты обработки внешнего контура, рассматриваемой дополнительно в деталях ниже, могут также использоваться для конфигурирования поискового устройство 250 для поиска. Каналы 240 разнесенного приема также подключены к процессору 260 управления внешним контуром. Как было указано выше, процессор 260 может быть использован для назначения каналов разнесенного приема для слежения за компонентами сигнала в соответствии, например, с выходным сигналом поискового устройства 250. Кроме того, каналы разнесенного приема поставляют погрешность частоты и другую обратную связь типа относительного уровня сигнала, назначенного каналу разнесенного приема, в процессор 260 для использования при управлении внешним контуром. Это описывается в деталях дополнительно ниже.
Мобильная станция 106 может также передать данные (т.e. по обратной линии передачи) через антенну 210 и передатчик 290. Данные для передачи (источник которых не показан, но примеры которых обычно известны специалистам в данной области техники) преобразуются в передатчике 290 в соответствии с одним или несколькими форматами беспроводной связи, примеры которых приведены выше. Среди примеров компонентов в составе передатчика 290 можно назвать кодеры, перемежители, расширители, модуляторы различных типов, усилители, фильтры, цифроаналоговые (ЦА) преобразователи, РЧ преобразователи и т.п. Следует отметить, что данные для передачи обычно преобразуются в соответствии с локальным эталоном синхронизации. Поэтому подключение показано между гетеродином 230 и передатчиком 290. Передатчик 290 может быть также использован вместе с устройством исправления погрешности частоты типа вращателя для ввода поправок частоты в дополнение к обеспечиваемым блоком управления внешним контуром (дополнительно описываемым подробно ниже).
На фиг.3 представлена концептуальная схема контура слежения за частотой. Регулирование частоты внешним контуром, описываемое в данном изобретении, осуществляется концептуально подобно контуру, показанному на фиг.3 (несмотря на видоизменения для работы в сочетании с одним или несколькими внутренними контурами, как подробно дополнительно описано ниже). Частота, связанная с эталоном синхронизации в передающей станции, т.e. несущая частота, fC, оценивается или выделяется из принимаемого сигнала. Частота, связанная с локальным эталоном синхронизации (или гетеродином типа VCTCXO), fLO, генерируется в гетеродине 320. Погрешность частоты, Δf, вычисляется как разность между fC и fLO сумматором 310. Погрешность частоты возбуждает фильтр 330 контура, обеспечивающий получение сигнала управления блока настройки для регулировки гетеродина 320. В установившемся режиме (и при условии должной настройки схемы на стабильность, описываемой дополнительно ниже), контур, показанный на фиг.3, будет возбуждать погрешность частоты, близкую к нулю (как определено допусками и точностью используемой схемы), и гетеродин будет близко совпадать по частоте с эталоном синхронизации передающей станции (отрегулированным для канальных эффектов и доплеровского сдвига как соответствующих). Фильтр 330 контура, как правило, содержит усилительный элемент 340 и фильтр 350. Фильтр 350 - обычно фильтр нижних частот типа накопителя, используемого для сглаживания быстрых изменений в оценках погрешности частоты, которые могут быть шумящими. Коэффициент усиления G в усилительном элементе 340 может быть выбран таким, чтобы слежение за частотой являлось быстрым (высокое усиление) или более медленным (более низкое усиление). Усилительный и фильтрующий компоненты фильтра контура могут быть специально адаптированы для обеспечения стабильности контура, скорости обнаружения (или установки в установившейся режим) и чувствительности к шуму. Могут быть приняты компромиссные проектные решения, которые зависят частично от максимальной величины погрешности частоты, подлежащей исправлению (включая доплеровские эффекты), максимальной скорости изменений доплеровского сдвига и максимальной скорости изменения частоты гетеродина вследствие других факторов типа изменений температуры. Методы проектирования фильтров контура известны в данной области техники. Выходной сигнал фильтра может быть преобразован как соответствующий с целью формирования сигнала управления для генератора (детали не показаны).
В отличие от концептуального контура слежения за частотой, изображенного на фиг.3, в типичном варианте осуществления внешний контур отвечает на погрешности частоты, вычисленные в одном или нескольких внутренних контурах. Поэтому внешние и внутренние контуры взаимодействуют между собой, и изменения в каждом из контуров затрагивают другие контуры. Ниже подробно рассматривается множество особенностей способа управления внешним контуром, каждая из которых способствует стабильности различных контуров при поддержании требуемого уровня качества связи.
На фиг.4 изображен участок типичного канала 240 разнесенного приема, относящегося к внутреннему контуру, связанному с этим каналом разнесенного приема. С приемника 220 во вращатель 410 подается сигнал. Вращатель 410 выполняет регулировку частоты принимаемого сигнала в соответствии с сигналом регулирования частоты, генерируемым в блоке 430 управления внутреннего контура. Блок 420 оценки пилот-сигналов принимает вырабатываемый вращателем сигнал и вычисляет оценки пилот-сигналов. Оценки пилот-сигналов подаются в блок 430 управления внутреннего контура для определения существования или отсутствия погрешности частоты. В случае принятия положительного решения генерируется сигнал регулирования частоты для выполнения регулировки частоты во вращателе 410. Блок 430 управления внутреннего контура может быть инициализирован посредством процессора 260 управления внешним контуром (дополнительно рассматриваемым подробно ниже). Блок 430 управления внутреннего контура генерирует оценку погрешности частоты (также именуемую в данном изобретении как freq_est) для подачи в процессор 260 управления внешним контуром и использования для управления внешним контуром, дополнительно рассматриваемым подробно ниже. Погрешность частоты, вычисленная в канале разнесенного приема, используется для исправления частоты внутреннего контура, которая является характерной для компонента сигнала, отслеживаемого каналом разнесенного приема. Поэтому погрешность частоты является оценкой погрешности частоты гетеродина относительно характерного компонента сигнала. В типичном варианте осуществления оценка уровня пилот-сигнала в канале 260 разнесенного приема также подается в процессор.
Специалисты в данной области техники признают альтернативные варианты осуществления, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения. Например, периодически изменяющийся сигнал, относящийся к частоте канала разнесенного приема, может подаваться вместо погрешности частоты, и в соответствии с ним могут быть сделаны соответствующие регулировки. В другом примере любой показатель, соответствующий уровню принимаемого сигнала в канале разнесенного приема, относительно других каналов разнесенного приема может подаваться вместо уровня пилот-сигнала, полученного при оценке.
В данной области техники известны различные методы регулирования частоты внутреннего контура, и любой такой метод, известный или разработанный в будущем, который обеспечит оценку погрешности частоты или подобный показатель, может быть использован как не выходящий за пределы объема настоящего изобретения. В типичном варианте осуществления генерируются две последовательные выборки пилот-сигнала. Для оценки угла между этими двумя выборками вычисляется векторное произведение. На основе угла может быть определено, является ли разность фаз положительной или отрицательной, а также ее величина. Угол может быть умножен на коэффициент передачи фильтра и накапливаться для получения сигнала регулировки частоты, который подается во вращатель. Накопленные фазы углов обеспечивают оценку погрешности частоты внешнего контура относительно сигнала, отслеживаемого каналом разнесенного приема.
Как показано на фиг.2, процессор 260 управления внешним контуром принимает оценки частоты от каждого из N каналов 240 разнесенного приема. Эти оценки частоты могут использоваться при вычислении управляющих воздействий на гетеродин. В любом данном варианте осуществления часть погрешности частоты может быть устранена с использованием внешнего контура, а остаток от любой погрешности частоты для характерного компонента многолучевого распространения может быть устранен в каждом соответствующем внутреннем контуре. Так как доплеровская компонента погрешности частоты для каждого отслеживаемого тракта может быть различной, одна типичная взаимозависимость между внутренними контурами и внешним контуром должна устранять среднюю погрешность частоты с помощью внешнего контура и позволять каждому внутреннему контуру устранять остаточную погрешность частоты для соответствующего им тракта. Эти и другие изменения раскрыты в совместно рассматриваемой заявке № 09/972514 на патент США под названием "METHOD AND APPARATUS FOR ACQUIRING AND TRACKING PILOTS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM" ("СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПИЛОТ-СИГНАЛАМИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ CDMA"), поданной 5 октября 2001 г., переуступленной правопреемнику настоящего изобретения и включенной в данное изобретение путем ссылки.
На фиг.5 изображена блок-схема последовательности операций в варианте осуществления способа управления внешним контуром в сочетании с одним или несколькими внутренними контурами. Ниже приводится описание различных этапов, некоторые из которых содержат типичные параметры. Блок-схема Фиг.5 является всего лишь типичной, и возможны бесчисленные альтернативные варианты осуществления, также не выходящие за пределы объема настоящего изобретения, которые можно создать с помощью подэтапов показанных этапов или других параметров, как подробно дополнительно описывается ниже. Процесс начинается на этапе 505. Накопитель регулировок гетеродина используется как фильтр в процессе управления гетеродином и, следовательно, внешним контуром. Для достижения определенной требуемой инициализации возможна предварительная загрузка этого накопителя. В различных ситуациях может быть использовано множество начальных установок. На этапе 505 в случае необходимости осуществляется предварительная загрузка накопителя регулировок гетеродина. Далее следует переход к блоку 510 принятия решения.
В блоке 510 принятия решения в случае необходимости блокировки слежения гетеродин может быть "заморожен" на текущей частоте. Различные обстоятельства, при которых это может потребоваться, подробно дополнительно описываются ниже. При "замораживании" гетеродина он продолжает вырабатывать тот же частотный выходной сигнал, что и перед "замораживанием". В случае необходимости "замораживания" гетеродина далее следует переход к этапу 570. На этапе 570 управление гетеродином с текущим значением осуществляет накопитель регулировок гетеродина. Поскольку остальная часть процесса, изображенного на фиг.5, была обойдена, накопитель остается в неизменном состоянии и таким образом поддерживает работу гетеродина на его текущей частоте. Затем процесс прекращается (специалисты в данной области техники признают, что этот процесс может выполняться с помощью итераций неопределенно долго, обеспечивая тем самым непрерывное управление внешним контуром).
Если в блоке 510 принимается решение об отсутствии необходимости "замораживания" гетеродина, то в процессе начинается участок слежения. Далее следует переход к этапу 515 и сброс переменной взвешенной суммы частот (weighted_freq_sum = 0). Далее следует переход к этапу 520 для присвоения индексу j контура значения 0. Индекс j будет использован применительно к контуру по всем каналам разнесенного приема. Далее следует переход к блоку 525 принятия решения для определения занятости или незанятости канала j разнесенного приема. В случае принятия отрицательного решения выходной сигнал этого канала разнесенного приема не используется в обновлении внешнего контура слежения за частотой. Далее следует переход к блоку 545 и увеличение j. Затем следует переход к блоку 550 принятия решения для проверки, имеет ли j значение меньше, чем общее число N каналов разнесенного приема. Если j<N, то происходит возврат к блоку 525 принятия решения для проверки следующего канала разнесенного приема. В случае равенства j и N процесс продолжается на этапе 555.
Если в блоке 525 принимается решение о занятости канала j разнесенного приема, то далее следует переход к этапу 530. На этапе 530 происходит насыщение индикатора (RSSI) уровня принимаемого сигнала канала j разнесенного приема (RSSI (j) - насыщенный показатель уровня сигнала j-го канала разнесенного приема). В типичном варианте осуществления насыщенное значение RSSI находится в диапазоне [0,127]. Далее следует переход к этапу 535 и насыщение оценки частоты канала разнесенного приема (freq_est(j) - насыщенная оценка частоты j-го канала разнесенного приема). В типичном варианте осуществления насыщенная оценка частоты находится в диапазоне значений [-128,127]. На фиг. 2 в типичном варианте осуществления значения RSSI и freq_est от каждого канала 240 разнесенного приема поступают в процессор 260 управления внешним контуром. Как описано выше, варианты RSSI и freq_est доступны и не выходят за пределы объема настоящего изобретения. Далее следует переход к этапу 540 для обновления взвешенной суммы частот путем добавления к ней произведения насыщенных значений RSSI и freq_est (weighted_freq_sum +=RSSI(j)*freq_est(j)). Измерение уровня сигнала, RSSI(j) в этом варианте осуществления, используется с целью обеспечения взвешивания для анализа оценки частоты канала разнесенного приема.
Насыщение составляющей RSSI канала разнесенного приема позволяет предотвратить полное доминирование одного канала разнесенного приема над другими занятыми каналами разнесенного приема (этап 530). Намерение состоит в использовании внутренних контуров для слежения за доплеровскими эффектами и использовании внешнего контура для слежения за средним значением погрешности частоты. В случае насыщения один канал разнесенного приема, принимающий составляющую доминирующего тракта, не может вызвать принудительного следования внешнего контура за доплеровским сдвигом одного тракта, следствием которого может стать принудительное противодействие других внутренних контуров характерного для этого канала разнесенного приема воздействия на внешний контур. Быстрое изменение доплеровского сдвига от доминирующего канала разнесенного приема потребовало бы повторной конвергенции всех внутренних контуров, а также внешних контуров. Быстрые доплеровские сдвиги частоты движущейся мобильной станции могут быть довольно общим явлением. Может быть использован любой диапазон насыщения, а специалисты в данной области техники смогут с легкостью адаптировать этот диапазон насыщения для ограничения вклада любого канала разнесенного приема в соответствии с требованиями.
Насыщение оценки частоты каждого канала разнесенного приема (этап 535) обеспечивает упрощение умножения (и поэтому более эффективное в процессоре типа процессора 260). Насыщение позволяет также исключить проблемы переполнения и антипереполнения. Может быть любой диапазон насыщения, а специалисты в данной области техники с легкостью адаптируют этот диапазон насыщения в соответствии с требованиями.
Далее следует переход к этапу 545 и продолжение описываемого процесса. По окончании проверки всех каналов разнесенного приема и включения взвешенных оценок частоты занятых каналов разнесенного приема в полную взвешенную оценку частоты (weighted_freq_sum) следует переход к этапу 555. На этапе 555 происходит насыщение взвешенной суммы частот. В типичном варианте осуществления взвешенная сумма частот находится в диапазоне значений [-128, 127]. Насыщение взвешенной суммы частот позволяет предотвратить нестабильность. Изменение от итерации к итерации сохраняется на достаточно низком уровне, чтобы обеспечить возможность повторной конвергенции внутренних контуров между изменениями режима управления внешним контуром. В типичном варианте осуществления внешний контур обновляется каждые 10 мс. В то же время внутренние контуры обновляются каждые 512 чипов, что составляет примерно 100 микросекунд. Скорость изменения относится к диапазону насыщения, и может быть использован любой диапазон насыщения. Специалисты в данной области техники с легкостью адаптируют этот диапазон насыщения для обеспечения стабильности применительно к бесчисленным комбинациям скоростей обновления внутренних и внешних контуров. Далее следует переход к этапу 560.
На этапе 560 насыщенная взвешенная сумма частот умножается на усиление фильтра, и результат добавляется в накопитель регулировок гетеродина. Как указано выше, специалисты в данной области техники без труда выберут подходящие значения усиления фильтра для требуемого качества связи. Далее следует переход к этапу 565. На этапе 565 происходит насыщение накопителя регулировок гетеродина. В типичном примере осуществления насыщение составляет 28 битов или имеет диапазон значений [0, 228-1]. Это насыщение используется для приведения значения накопителя в диапазон PDM для управления VCTCXO. В альтернативных вариантах осуществления насыщение не требуется, или могут быть использованы другие диапазоны насыщения, как это должно быть по-видимому очевидно специалистам в данной области техники. Далее следует переход к этапу 570, и управление гетеродином будет осуществляться накопителем регулировок гетеродина, как описано выше. Затем процесс может быть остановлен.
На фиг.6 изображена блок-схема последовательности операций в варианте осуществления способа инициализации внешнего контура при включении мобильной станции. Процесс начинается на этапе 610. При включении мобильная станция не имеет никаких сведений об имеющейся погрешности частоты. Поэтому на этапе 610 она устанавливает гетеродин на среднюю шкалу. Далее следует переход к этапу 620. На этапе 620 происходит "замораживание" внешнего контура ввиду отсутствия каких-либо каналов разнесенного приема, обеспечивающих текущее слежение за какими-либо действительными трактами, оценка погрешности частоты от которых может быть вычислена для запуска внешнего контура. Далее следует переход к этапу 630 для выполнения поиска принимаемых сигналов. Поиск может быть выполнен по любому диапазону гипотез сдвига и по диапазону гипотез частоты для учета диапазона погрешностей частоты, которые могут наблюдаться до конвергенции внешнего контура. Для проверки различных гипотез частоты в поисковом устройстве может быть использован вращатель. В альтернативном варианте осуществления гетеродин может регулироваться для выполнения проверок гипотез на различных частотах. Типичные методы раскрываются в заявке ′903. Далее следует переход к блоку 640 принятия решения. В блоке 640 принятия решения, если поиск приводит к появлению одного или нескольких кандидатов, для которых обнаружение является успешным, то следует переход к этапу 650. В противном случае процесс может быть закончен (и повторен в будущем в случае необходимости). Для определения успешности обнаружения могут быть использованы различные испытания. Одно типичное испытание заключается в определении возможности или невозможности успешного слежения за сигналом, которому он назначен, с помощью этого одного или нескольких каналов разнесенного приема (называемое затягиванием канала разнесенного приема). Более точное испытание может быть отложено до корректной демодуляции и декодирования данных.
На этапе 650 осуществляется назначение одного или нескольких каналов разнесенного приема локализованным трактам (это может быть выполнено как часть процесса обнаружения, только что описанного). Вращатели каналов разнесенного приема могут быть инициализированы в соответствии с гипотезами частот для трактов. При инициализации значения вращателя каналов разнесенного приема с использованием успешной гипотезы вероятности затягивания каналов разнесенного приема повышаются. Далее следует переход к этапу 660. На этапе 660 происходит "размораживание" внешнего контура. Далее следует переход к этапу 670 для выполнения слежения внешнего контура с использованием занятых каналов разнесенного приема. Этапы 660 и 670 могут быть выполнены с использованием способа, подобного описанному выше со ссылками на фиг.5. После этапа 670 инициализация внешнего контура при включении питания завершается, и процесс может быть закончен.
На фиг.7 представлена блок-схема последовательности операций в типичном варианте осуществления способа инициализации канала разнесенного приема после установления слежения за частотой. Процесс начинается на этапе 710, на котором вычисляется freq_common - среднее значение погрешности частоты занятых каналов разнесенного приема. Далее следует переход к блоку 720 принятия решения. В блоке 720 принятия решения, если принимается решение о назначении нового канала разнесенного приема, то далее следует переход к этапу 730, в противном случае процесс заканчивается. На этапе 730 осуществляется инициализация контура вращателя нового канала разнесенного приема с помощью freq_common. Назначение среднего значения погрешности частоты занятых каналов разнесенного приема увеличивает вероятность затягивания для нового канала разнесенного приема и уменьшает количество времени, требуемого для конвергенции внутреннего контура нового канала разнесенного приема.
На фиг.8 представлена блок-схема последовательности операций в типичном варианте осуществления способа в неактивном режиме или использования режима очень малой мощности в мобильной станции при работающем внешнем контуре. Как правило, в неактивном режиме, мобильная станция должна периодически активизироваться, чтобы определить наличие или отсутствие необходимости обращения к сети по какой-нибудь причине типа страницы для входящего вызова. Для сохранения энергии и увеличения продолжительности работы в режиме ожидания вызовов мобильная станция должна активизироваться и принимать решение о необходимости обращения к сети по возможности быстрее, если она может вернуться в неактивное состояние. В процессе нахождения мобильной станции в неактивном состоянии может появиться уход частоты между локальными эталонами синхронизации в базовой станции и мобильной станции, так как контуры слежения за частотой при этом не работают. Следует отметить, что в установившемся режиме происходит отстройка ошибки гетеродина и freq_common, или среднее значение погрешности частоты занятых каналов разнесенного приема будет малым. В случае отсутствия назначенных каналов разнесенного приема или если все каналы разнесенного приема являются свободными, контуры "замораживаются", так что freq_common не регулируется (также не обновляется накопитель для внешнего контура, как описано выше со ссылками на фиг.5). Если мобильная станция не достигает установившегося режима перед таким возникновением "замораживания", т.e. во время неактивного режима, то погрешность частоты может сохраняться в течение долгого времени.
На этапе 810 начинается процесс, чтобы уменьшить эти эффекты. Если мобильная станция будет оставаться в неактивном режиме (или в любом другом режиме, в котором внешний контур и обновление freq_common "замораживаются"), то далее следует переход к этапу 820. Если мобильная станция не будет оставаться в неактивном режиме, то процесс может быть остановлен. На этапе 820 вычисляется ожидаемая величина дрейфа в процессе неактивного режима как функция freq_common и продолжительности времени неактивного цикла. Далее следует переход к этапу 830. На этапе 830 осуществляется регулировка PN-сдвига PN-последовательности для подгонки ожидаемого ухода частоты. Это может быть сделано до перехода в неактивный режим или после активизации. Далее следует переход к этапу 840. После завершения неактивного цикла повторное обнаружение может быть продолжено с использованием неотрегулированных значений накопителя во внешнем контуре, внутренних контурах (каналов разнесенного приема), любого контура поискового устройства и любого передающего контура.
Следует отметить, что во всех вариантах осуществления, описанных выше, возможна взаимозамена этапов способов, не выходящая за пределы объема изобретения. Специалисты в данной области техники признают также, что возможна любая комбинация способов, подробно описанных со ссылками на фиг.5-8.
Специалистам в данной области техники понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любого множества различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, которые могут упоминаться по всему приведенному выше описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией.
Кроме того, специалисты поймут, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в вариантах осуществления, раскрытых в данном изобретении, могут быть реализованы в виде электронной аппаратуры, программного обеспечения или комбинации того или другого. Для того чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратуры и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше, как правило, с точки зрения их функциональных возможностей. Реализация таких функциональных возможностей в виде аппаратуры или программного обеспечения зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, накладываемых на систему в целом. Квалифицированные разработчики смогут реализовать описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного применения, но такие конструкторские решения не должны интерпретироваться как выходящие за пределы объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в вариантах осуществления, раскрываемых в данном изобретении, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), вентильной матрицы, программируемой в условиях эксплуатации (FPGA), или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, разработанных для выполнения функций, описываемых в данном изобретении. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в альтернативном варианте изобретения этот процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может быть также реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в сочетании с ядром DSP или любой другой такой конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описываемые в сочетании с вариантами осуществления, раскрываемыми в данном описании, могут быть реализованы непосредственно в аппаратуре, в программном модуле, выполненном на процессоре, или в комбинации того и другого. Программный модуль может постоянно находиться в оперативной памяти, флэш-памяти, ПЗУ, СППЗУ, ЭСППЗУ, регистрах, на жестком диске, съемном диске, CD-ROM или носителе данных любой другой формы, известном специалистам в данной области техники. Типичный носитель данных подключается к процессору так, что процессор может считывать информацию с этого носителя данных и записывать информацию на него. В варианте изобретения носитель данных может быть интегрирован в процессор. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в ASIC. ASIC может постоянно находиться в терминале пользователя. В варианте изобретения процессор и носитель данных могут постоянно находиться в виде дискретных компонентов в терминале пользователя.
Приведенное описание раскрываемых вариантов осуществления должно позволить любому человеку, являющемуся специалистом в данной области техники, выработать свое мнение о настоящем изобретении или использовать его. Специалистам в данной области техники очевидны возможные различные изменения и дополнения в этих вариантах осуществления, а универсальные принципы, определяемые в данном изобретении, могут быть применены в других примерах осуществления, не выходящих за пределы сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не только не ограничивается представленными примерами осуществления, но и должно предоставить самые широкие возможности действий, согласующихся с принципами и новыми признаками, раскрываемыми в данном изобретении.
1. Устройство беспроводной связи для улучшенного слежения за частотой, содержащее множество внутренних контуров, каждый из которых предназначен для слежения за компонентом принимаемого сигнала и для генерации оценки погрешности частоты и соответствующего индикатора уровня сигнала компонента; и процессор управления внешним контуром, предназначенный для приема множества оценок погрешности частоты и соответствующего множества индикаторов уровня сигнала компонента; ограничения каждого индикатора уровня сигнала компонента заданным максимальным параметром уровня сигнала; генерации взвешенного среднего значения множества оценок погрешности частоты, взвешенных соответственно по множеству ограниченных индикаторов уровня сигнала компонента; и генерации сигнала управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним значением.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый процессор внешнего контура дополнительно ограничивает множество оценок погрешности частоты заданным максимальным параметром погрешности частоты.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит эталон синхронизации, частота которого регулируется в соответствии с сигналом управления эталоном синхронизации.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что взвешенное среднее значение вычисляется по погрешностям частоты, соответствующим внутренним контурам, определенным как занятые.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что процессор управления внешним контуром дополнительно ограничивает взвешенное среднее значение заданным максимальным параметром погрешности частоты перед генерацией сигнала управления эталоном синхронизации.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дополнительно содержит накопитель для приема и накопления взвешенного среднего значения, причем выходной сигнал накопителя используется при генерации сигнала управления эталоном синхронизации.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что накопитель обновляется при определении занятости одного или нескольких из множества внутренних контуров.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что накопитель загружается по значению инициализации.
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что процессор управления внешним контуром дополнительно ограничивает взвешенное среднее значение заданным максимальным параметром погрешности частоты перед генерацией сигнала управления эталоном синхронизации.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что процессор управления внешним контуром дополнительно вычисляет общую оценку погрешности частоты, и один или несколько внутренних контуров инициализируются по общей оценке погрешности частоты.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что выполнено с возможностью работы вместе с поисковым устройством для обнаружения компонентов принимаемого сигнала, использующим псевдослучайную шумовую (PN) последовательность, причем изменение сигнала управления эталоном синхронизации прекращается на регулируемый период времени; оценка ухода частоты вычисляется в соответствии с общей оценкой погрешности частоты и регулируемым периодом времени; a PN-последовательность регулируется в соответствии с оценкой ухода частоты для повторного обнаружения по окончании регулируемого периода времени.
12. Устройство беспроводной связи для улучшенного слежения за частотой, содержащее множество внутренних контуров, каждый из которых предназначен для слежения за компонентом принимаемого сигнала и для генерации оценки погрешности частоты и соответствующего индикатора уровня сигнала компонента; и процессор управления внешним контуром, предназначенный для приема множества оценок погрешности частоты и соответствующего множества индикаторов уровня сигнала компонента; генерации взвешенного среднего значения множества оценок погрешности частоты, взвешенных соответственно по множеству индикаторов уровня сигнала компонента; ограничения взвешенного среднего значения заданной максимальной погрешностью частоты; и генерации сигнала управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним значением.
13. Система беспроводной связи, включающая в себя устройство беспроводной связи, содержащее множество внутренних контуров, каждый из которых предназначен для слежения за компонентом принимаемого сигнала и для генерации оценки погрешности частоты и соответствующего индикатора уровня сигнала компонента; и процессор управления внешним контуром, предназначенный для приема множества оценок погрешности частоты и соответствующего множества индикаторов уровня сигнала компонента; ограничения каждого индикатора уровня сигнала компонента заданным максимальным параметром уровня сигнала; генерации взвешенного среднего значения множества оценок погрешности частоты, взвешенных соответственно по множеству ограниченных индикаторов уровня сигнала компонента; и генерации сигнала управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним значением.
14. Способ слежения за частотой с использованием множества внутренних контуров слежения за частотой, заключающийся в том, что принимают индикатор уровня сигнала и оценку погрешности частоты от каждого из множества внутренних контуров; ограничивают каждый индикатор уровня сигнала максимальным параметром уровня сигнала; вычисляют взвешенное среднее значение погрешности частоты по множеству оценок погрешности частоты, взвешенных по соответствующему множеству ограниченных индикаторов уровня сигнала; и генерируют сигнал управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним значением погрешности частоты.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно генерируют эталон синхронизации с частотой, регулируемый в соответствии с сигналом управления эталоном синхронизации.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно ограничивают взвешенное среднее значение погрешности частоты максимальным параметром погрешности частоты перед генерацией сигнала управления эталоном синхронизации.
17. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно накапливают взвешенное среднее значение погрешности частоты перед генерацией сигнала управления эталоном синхронизации.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что дополнительно ограничивают накопленное взвешенное среднее значение погрешности частоты максимальным параметром накопления перед генерацией сигнала управления эталоном синхронизации.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что дополнительно инициализируют накопление перед генерацией взвешенного среднего значения.
20. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно вычисляют общую оценку погрешности частоты.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно инициализируют один или несколько внутренних контуров по общей оценке погрешности частоты.
22. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно прекращают обновления сигнала управления эталоном синхронизации на некоторый период времени; оценивают уход частоты в соответствии с общей оценкой погрешности частоты и упомянутым периодом времени; и регулируют PN-последовательности в соответствии с оценкой ухода частоты.
23. Способ слежения за частотой с использованием множества внутренних контуров слежения за частотой, заключающийся в том, что принимают индикатор уровня сигнала и оценку погрешности частоты от каждого из множества внутренних контуров; вычисляют взвешенное среднее значение погрешности частоты по множеству оценок погрешности частоты, взвешенных по соответствующему множеству индикаторов уровня сигнала; ограничивают взвешенное среднее значение погрешности частоты максимальной погрешностью частоты; и генерируют сигнал управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним ограниченным значением погрешности частоты.
24. Устройство беспроводной связи для улучшенного слежения за частотой, содержащее средство для приема индикатора уровня сигнала и оценки погрешности частоты от каждого из множества внутренних контуров; средство для ограничения каждого индикатора уровня сигнала максимальным параметром уровня сигнала; средство для вычисления взвешенного среднего значения погрешности частоты по множеству оценок погрешности частоты, взвешенных по соответствующему множеству ограниченных индикаторов уровня сигнала; и средство для генерации сигнала управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним значением погрешности частоты.
25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для ограничения взвешенного среднего значения погрешности частоты максимальным параметром погрешности частоты перед генерацией сигнала управления эталоном синхронизации.
26. Устройство беспроводной связи для улучшенного слежения за частотой, содержащее: средство для приема индикатора уровня сигнала и оценки погрешности частоты от каждого из множества внутренних контуров; средство для вычисления взвешенного среднего значения погрешности частоты по множеству оценок погрешности частоты, взвешенных по соответствующему множеству индикаторов уровня сигнала; и средство для ограничения взвешенного среднего значения погрешности частоты максимальной погрешностью частоты; и средство для генерации сигнала управления эталоном синхронизации в соответствии с ограниченным взвешенным средним значением погрешности частоты.
27. Система беспроводной связи, включающая в себя устройство беспроводной связи, содержащее: средство для приема индикатора уровня сигнала и оценки погрешности частоты от каждого из множества внутренних контуров; средство для ограничения каждого индикатора уровня сигнала максимальным параметром уровня сигнала; средство для вычисления взвешенного среднего значения погрешности частоты по множеству оценок погрешности частоты, взвешенных по соответствующему множеству ограниченных индикаторов уровня сигнала; и средство для генерации сигнала управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним значением погрешности частоты.
28. Машиночитаемый носитель данных с сохраненными на нем используемыми компьютером командами для исполнения процессором для осуществления способа, содержащего этапы, на которых: принимают индикатор уровня сигнала и оценку погрешности частоты от каждого из множества внутренних контуров; ограничивают каждый индикатор уровня сигнала максимальным параметром уровня сигнала; вычисляют взвешенное среднее значение погрешности частоты по множеству оценок погрешности частоты, взвешенных по соответствующему множеству ограниченных индикаторов уровня сигнала; и генерируют сигнал управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним значением погрешности частоты.
29. Машиночитаемый носитель данных с сохраненными на нем используемыми компьютером командами для исполнения процессором для осуществления способа, содержащего этапы, на которых: принимают индикатор уровня сигнала и оценку погрешности частоты от каждого из множества внутренних контуров; вычисляют взвешенное среднее значение погрешности частоты по множеству оценок погрешности частоты, взвешенных по соответствующему множеству индикаторов уровня сигнала; ограничивают взвешенное среднее значение погрешности частоты максимальной погрешностью частоты; и генерируют сигнал управления эталоном синхронизации в соответствии со взвешенным средним ограниченным значением погрешности частоты.
