CN100405869C - 移动通信系统、移动通信终端及小区搜索方法 - Google Patents

移动通信系统、移动通信终端及小区搜索方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种移动通信系统和终端、小区搜索方法及与其使用的程序，其使得可以缩短识别扰码的时间。如果利用时隙同步部分完成了时隙同步的建立，则移动通信终端通过比较GPS信息过程的先前结果与控制部分中的位置信息数据库的存储内容，预测下一次要被搜索的扰码。控制部分从存储器获取对预测的扰码进行逆扩频所需的信息，并生成用于逆扩频的代码。预测扰码识别部分从控制部分输入以时隙为单位被移位的用于逆扩频的代码，并且尝试逆扩频。如果在预测扰码识别部分中，根据位置信息的预测被判断为正确，则控制部分暂停与本发明的小区搜索并行进行的常规三阶段小区搜索。

Description

移动通信系统、移动通信终端及小区搜索方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统、移动通信终端、小区搜索方法以及与它们一起使用的程序，更具体地，涉及W-CDMA(宽带码分多址)移动通信系统中的小区搜索方法。
背景技术
异步W-CDMA通信系统是根据IMT2000(国际移动电信-2000)定义的通信系统中的一种。
在这种异步系统中，对每个小区分配扰码，并且移动通信终端利用三阶段小区搜索技术以检测终端自身属于哪个小区。
图7A～7D示出了用于小区搜索的同步信道格式。图7A示出了由72个帧组成的一个超级帧，其周期是720ms。图7B示出了由15个时隙组成的一个帧，其周期是10ms。
图7C示出了9个符号的p-CCPCH(主公共控制物理信道)，以及由一个符号的P-SCH(主同步信道)和S-SCH(从同步信道)组成的一个时隙，其周期是0.667ms，其中一个符号由256个码片组成。
图7D示出了用来识别扰码的CPICH(公共导频信道)，其周期是0.667ms。
总共有512种可分配给小区的扰码，它们被分为64种码组。每个码组有8种扰码(64×8＝512)。
为了检测移动通信终端自身属于哪一个小区，终端在第一阶段进行P-SCH的同步建立，如图6所示。因为P-SCH只具有对所有基站预先确定的一个代码，所以使用该代码通过逆扩频(inverse spreading)检测时隙定时，并且进行时隙同步建立(图6中的步骤S11)。
第二阶段包括如下步骤：根据在上述第一阶段检测到的时隙定时，进行S-SCH的同步建立。因为S-SCH具有以时隙为单位的16种代码，其中从它们所组合的64种码组中确定出一个码组，所以按照时隙定时，围绕总共16种代码进行逆扩频，检测帧定时并进行帧同步建立(图6中的步骤S12)。这种同步建立需要对最少三个时隙(2ms)且最多15个时隙(10ms)进行逆扩频(例如，参考专利文献1)。
第三阶段包括如下步骤：根据在第二阶段检测到的帧定时，围绕属于在第二阶段提供的码组的八个扰码，对CPICH进行逆扩频，以及识别分配给小区的扰码(图6中的步骤S13)。
关于帧配置、时隙配置、SCH以及扰码的细节被商定为3GPP(第三代合作伙伴项目)的标准建议。
【专利文献1】
日本专利早期公开No.2003-283371。
在传统的小区搜索方法中，因为第一阶段(时隙同步建立)、第二阶段(帧同步建立)和第三阶段(扰码识别)的过程应当按照应有顺序执行，所以存在这样的问题：小区搜索时间较长。这里，第二阶段需要最少2ms，最多10ms的时间。
然而，如果在较短的时间内完成小区搜索过程，则存在这样的优点：移动通信终端的电池工作时间被增加，并且此时可以执行另一过程。
发明内容
于是，实现了本发明以解决上述问题，本发明的目的是提供移动通信系统、移动通信终端、小区搜索方法以及用于与其一起使用的程序，其中缩短了扰码识别的时间。
本发明提供了一种移动通信系统，包括基于分配给每个小区的扰码检测终端自身属于哪个小区的移动通信终端，该移动通信终端包括：用于获取终端自身的当前位置信息的装置，用于基于获取的当前位置信息预测扰码的装置，以及用于判断预测的扰码是否正确的装置，其中该移动通信终端利用被判断为正确的扰码检测终端自身属于哪个小区。
本发明还提供了一种移动通信终端，其基于分配给每个小区的扰码检测终端自身属于哪个小区，该移动通信终端包括：用于获取终端自身的当前位置信息的装置，用于基于获取的当前位置信息预测扰码的装置，以及用于判断预测的扰码是否正确的装置，其中该移动通信终端利用被判断为正确的扰码检测终端自身属于哪个小区。
本发明还提供了一种与移动通信系统一起使用的小区搜索方法，其中移动通信系统包括基于分配给每个小区的扰码检测终端自身属于哪个小区的移动通信终端，该方法在移动通信终端一侧包括：获取终端自身的当前位置信息的步骤，基于获取的当前位置信息预测扰码的步骤，和判断预测的扰码是否正确的步骤，其中该移动通信终端利用被判断为正确的扰码检测终端自身属于哪个小区。
本发明还提供了一种与移动通信系统一起使用的小区搜索程序，其中移动通信系统包括基于分配给每个小区的扰码检测终端自身属于哪个小区的移动通信终端，该程序使得计算机可以执行以下步骤：获取终端自身的当前位置信息的步骤，基于获取的当前位置信息预测扰码的步骤，和判断预测的扰码是否正确的步骤，其中该移动通信终端利用被判断为正确的扰码检测终端自身属于哪个小区。
也就是说，当移动通信终端根据W-CDMA(宽带码分多址)移动通信方法执行小区搜索时，本发明的移动通信系统基于GPS(全球定位系统)信息测量当前位置，并且通过参考过去的运动历史和当时的小区信息来预测要使用的扰码。因此，本发明的移动通信系统具有短于传统方法的小区搜索时间。
最后，在本发明的移动通信系统中，基于GPS信息测量当前位置，通过参考过去的运动历史和当时的小区信息预测扰码，并且通过预测的扰码进行逆扩频，由此不必执行传统方法所要求的第二阶段(帧同步建立)，小区搜索时间短于传统方法。
本发明通过采用如下构造和操作获得了缩短识别扰码的时间的效果。
附图说明
图1是示出了根据本发明一个实施例的移动通信终端的配置的框图；
图2是示出了图1的移动通信终端中的基本逆扩频电路和控制部分的控制的框图；
图3是示出了图1的移动通信终端中的基本逆扩频电路的配置示例的框图；
图4A是示出了基础的间歇操作的时序图，图4B是示出了根据本发明一个示例的小区搜索成功示例的操作的时序图，图4C是示出了根据本发明一个实施例的小区搜索失败示例的操作的时序图；
图5是示出了根据本发明一个实施例的小区搜索操作的流程图；
图6是示出了传统示例的小区搜索操作的流程图；
图7A～7D是示出了用于小区搜索的同步信道格式的示图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。图1是示出了根据本发明一个实施例的移动通信终端的配置的框图。在图1中，移动通信终端1包括天线11、RF(射频)接收部分12、变频部分13、时隙同步部分14、码组识别部分15、扰码识别部分16、预测扰码识别部分17、逆扩频部分18、GPS(全球定位系统)天线19、GPS接收部分20、位置信息处理部分21、控制部分22和记录介质23。
来自天线11的W-CDMA(宽带码分多址)接收信号经由RF接收部分12被输入到变频部分13，被变频部分13转换为基带信号，并被输入到时隙同步部分14、码组识别部分15、扰码识别部分16、预测扰码识别部分17和逆扩频部分18。
在传统小区搜索方法的第一阶段，时隙同步部分14进行时隙同步建立，在如上所述的传统小区搜索方法的第二阶段，码组识别部分15进行帧同步建立，在传统小区搜索的第三阶段，扰码识别部分16进行扰码识别。
按照需要，预测扰码识别部分17识别预测的扰码是否正确，逆扩频部分18进行通信所需的逆扩频。
来自GPS天线19的GPS接收信号由GPS接收部分20处理，并被输入到位置信息处理部分21。位置信息处理部分21通告位置信息。
控制部分22通过执行存储在存储介质23中的程序(可在计算机上执行)控制上述每个模块，并且通过在每一阶段从这些模块中的每一模块获取同步建立信息并且从位置信息处理部分21获取位置信息，控制下一阶段。
时隙同步部分14进行逆扩频，利用对P-SCH(主同步信道)确定的一个代码来通过自相关方法建立时隙同步，并且通告其同步定时。其操作与传统示例中的操作一样，并且是公知的，这里不进行描述。
图2是示出了图1的移动通信终端中的基本逆扩频电路和控制部分22的控制的框图。图3是示出了图1的移动通信终端中的基本逆扩频电路的配置示例的框图。在图2中，图示了用于在码组识别部分15、扰码识别部分16、预测扰码识别部分17和逆扩频部分18中进行基带信号逆扩频的基本逆扩频电路151、161、171和181，以及控制部分22的控制。
控制部分22内的CPU(中央处理单元)221输入或输出用于控制时隙同步部分14、码组识别部分15、扰码识别部分16和预测扰码识别部分17的控制信号，并从时隙同步部分14接收时隙定时。
而且，CPU221适时地读或写存储在存储器222中的位置信息数据库223或者用于逆扩频的必要信息，并且将信息传送至逆扩频码发生部分224。逆扩频码发生部分224生成逆扩频码，并将生成的代码输出至每个基本逆扩频电路151、161、171和181。
如图3所示，基本逆扩频电路151由逆扩频单元1511-1至1511-n和解码电路1512组成。每个基本逆扩频电路161、171和181都具有与上述基本逆扩频电路151相同的构成。
由上述逆扩频码发生部分224生成的代码通过基本逆扩频电路151中的逆扩频单元1511-1至1511-n经历利用基带信号的逆扩频。逆扩频后的信号被解码电路1512解码，解码结果被通知给CPU221。
因为通过根据S-SCH(从同步信道)的代码数目(16个代码)进行逆扩频，最大效率地缩减了时间，所以码组识别部分15具有16个逆扩频单元的电路配置。
因为通过根据属于一个码组的扰码数目(8个代码)进行逆扩频，最大效率地缩减了时间，所以扰码识别部分16具有8个逆扩频单元的电路配置。
因为通过根据以时隙为单位被移位的扰码进行逆扩频，最大效率地缩减了时间，所以预测扰码识别部分17具有15个逆扩频单元的电路配置。
逆扩频部分18需要具备符合基带信号的逆扩频单元用于逆扩频。专利文献1中公开了码组识别部分15与扰码识别部分16中的基本逆扩频电路的电路配置。
图4A～4C是示出了根据本发明一个实施例的小区搜索方法的操作的时序图。图4A示出了基础的间歇操作，图4B示出了根据本发明一个示例的小区搜索成功示例的操作，图4C示出了根据本发明一个实施例的小区搜索失败示例的操作。下面将参考图1至图4A～4C描述根据本发明一个实施例的小区搜索方法的操作。
在W-CDMA移动通信系统中，推荐以特定时间间隔执行间歇接收，其中特定时间间隔由网络规定以在等待状态(等待呼叫进入的状态)中进行有效的功率控制。
下面将参考图4A描述该实施例中的间歇接收操作。首先，在基本的间歇接收中，移动通信终端1执行操作预备过程401，包括用于从小区接收电波的必要设置(打开LSI(大规模集成电路)的电源)，其中已经在特定时间间隔处得到了用于该小区的扰码。
此后，移动通信终端1执行通信环境检测402，以测量从小区接收到的功率，并且同时，与通信环境检测402操作并行地执行GPS信息过程403。移动通信终端1在存储器222中保存信息处理结果，其中将此时的当前位置与小区信息成对(成集合)地保存为位置信息数据库223。随后，移动通信终端1执行休眠过程404，以进行用于抑制功耗的设置(关闭LSI的电源)。
除非通信环境中出现任何变化，否则移动通信终端1重复执行基础的间歇接收操作，并且在扩展位置信息数据库223的存储内容时保持等待状态。
当通信环境由于移动通信终端1的运动而恶化从而导致必须检测另一小区时，移动通信终端1中的逆扩频部分18向控制部分22通知通信环境检测402的结果。这种情形中，CPU221在存储器222中保存GPS信息过程403的结果。
当操作预备过程401在下一接收周期处结束时，控制部分22并行地执行通信环境检测402、GPS信息过程403、本发明的小区搜索405以及常规三阶段小区搜索406。
本发明的小区搜索405的步骤如下。移动通信终端1利用时隙同步部分14进行P-SCH的同步建立。如果时隙同步建立完成，则从时隙同步部分14向控制部分12通知时隙同步定时。该处理操作与常规三阶段小区搜索406共同执行。
控制部分22将GPS信息过程403的先前结果与位置信息数据库223的存储内容比较，并预测下次要被搜索的扰码。
控制部分22的CPU221从存储器222获取对预测的扰码进行逆扩频的必要信息，并将其发送至逆扩频码发生部分224。
接收到的CPICH(公用导频信道)信号被输入到预测扰码识别部分17。预测扰码识别部分17从逆扩频码发生部分224输入以时隙为单位被移位的逆扩频码，以尝试逆扩频。
预测扰码识别部分17中的基本逆扩频电路的解码电路1512基于逆扩频的结果判断根据位置信息的预测是否正确，并且通知CPU221。
当预测完成时，移动通信终端1暂停与本发明的小区搜索405并行执行的常规三阶段小区搜索406。当预测错误时，移动通信终端1继续执行常规三阶段小区搜索406。
如上所述，当因为接收功率由于移动通信终端1的运动而降低，从而需要搜索新的小区时，移动通信终端1基于GPS信息测量当前位置，并且通过参考过去的运动历史和当时的小区信息预测扰码。移动通信终端1利用预测的扰码进行逆扩频，并且如果检测到正确的预测，则结束小区搜索。
以这种方式，因为在该实施例中基于来自GPS信息的当前位置，利用预测的扰码进行逆扩频，所以缩短了识别扰码的时间。
也就是说，在该实施例中，如图5所示，在第一阶段执行P-SCH的同步建立与时隙同步建立(图5中的步骤S1)；与传统示例的第二阶段不同，不执行在第二阶段的S-SCH的同步建立与帧同步建立；在第三阶段执行CPICH的逆扩频及扰码识别(图5中的步骤S2)。因此，因为不执行第二阶段，所以缩短了识别扰码的时间。
在该发明中，如果GPS信息即使在不能接收W-CDMA通信系统信号的环境(外部)中也可接收，则在转移到可以接收W-CDMA通信系统信号的环境(内部)后，利用GPS信息执行本发明的小区搜索405，由此缩短识别扰码的时间。
并且，上述时隙同步部分14、码组识别部分15、扰码识别部分16、预测扰码识别部分17以及逆扩频部分18中每一个的配置基本上是相似的，并且是共享的，由此这些过程(通信环境检测402、GPS信息过程403、本发明的小区搜索405、常规三阶段小区搜索406)不是并行地执行，而是相继地执行，以抑制功耗。如果存在诸如电路规模减小这样的优点，则可以适当组合这些过程，而不并行。
此外，没有必要在每次间歇接收时测量GPS信息的接收频率，由此可以每隔适当的几次进行测量操作。只有当在通信环境检测402中存在要求搜索其他小区的报告时，可以在下一次间歇接收时执行本发明的小区搜索405。
此外，在本发明中，当检测到的运动速度低时，可以每隔适当的几次测量GPS的接收频率，只有当在通信环境检测402中存在要求搜索其他小区的报告时，可以在下一次间歇接收时执行本发明的小区搜索405。

Claims (15)

1.一种移动通信系统，包括移动通信终端，所述移动终端基于分配给每个小区的扰码检测终端自身属于哪个小区，所述移动通信终端包括：用于获取终端自身的当前位置信息的装置，用于基于所获取的当前位置信息来预测扰码的装置，以及用于判断所述预测的扰码是否正确的装置，其中，所述移动通信终端利用被判断为正确的扰码来检测所述终端自身属于哪个小区。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中，所述移动通信终端包括保存位置信息与该位置处的所述小区的信息的数据库，并且所述用于预测扰码的装置基于所述获取的当前位置信息，从所述数据库读取所述小区的信息，并基于所述小区的信息预测扰码。
3.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中，所述移动通信终端通过逆扩频，检测所述终端自身属于哪个小区，所述逆扩频利用了以时隙为单位被移位的所预测的扰码。
4.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中，所述移动通信终端与使用所述预测的扰码的小区检测过程并行地执行三阶段的小区检测过程，所述三阶段的小区检测过程包括时隙同步建立、帧同步建立和扰码识别。
5.根据权利要求4所述的移动通信系统，其中，当所述预测的扰码被判断为正确时，所述移动通信终端中止所述三阶段的小区检测过程。
6.一种移动通信终端，所述移动通信终端基于分配给每个小区的扰码检测终端自身属于哪个小区，所述移动通信终端包括：用于获取终端自身的当前位置信息的装置，用于基于所获取的当前位置信息来预测扰码的装置，以及用于判断所述预测的扰码是否正确的装置，其中，所述移动通信终端利用被判断为正确的扰码来检测所述终端自身属于哪个小区。
7.根据权利要求6所述的移动通信终端，其中，所述移动通信终端包括保存位置信息与该位置处的所述小区的信息的数据库，并且所述用于预测扰码的装置基于所述获取的当前位置信息，从所述数据库读取所述小区的信息，并且基于所述小区的信息预测扰码。
8.根据权利要求7所述的移动通信终端，其中，所述移动通信终端通过逆扩频，检测所述终端自身属于哪个小区，所述逆扩频利用了以时隙为单位被移位的所预测的扰码。
9.根据权利要求7所述的移动通信终端，其中，所述移动通信终端与使用所述预测的扰码的小区检测过程并行地执行三阶段的小区检测过程，所述三阶段的小区检测过程包括时隙同步建立、帧同步建立和扰码识别。
10.根据权利要求9所述的移动通信终端，其中，当所述预测的扰码被判断为正确时，所述移动通信终端暂停所述三阶段的小区检测过程。
11.一种与移动通信系统一起使用的小区搜索方法，所述移动通信系统包括移动通信终端，所述移动通信终端基于分配给每个小区的扰码检测终端自身属于哪个小区，所述方法在移动通信终端侧包括：获取终端自身的当前位置信息的步骤，基于所获取的当前位置信息预测扰码的步骤，以及判断所述预测的扰码是否正确的步骤，其中，所述移动通信终端利用被判断为正确的扰码来检测所述终端自身属于哪个小区。
12.根据权利要求11所述的小区搜索方法，其中，所述移动通信终端包括保存位置信息与该位置处的所述小区的信息的数据库，并且所述预测扰码的步骤包括基于所述获取的当前位置信息，从所述数据库读取所述小区的信息，以及基于所述小区的信息预测扰码。
13.根据权利要求11所述的小区搜索方法，其中，所述移动通信终端通过逆扩频，检测所述终端自身属于哪个小区，所述逆扩频利用了以时隙为单位被移位的所预测的扰码。
14.根据权利要求11所述的小区搜索方法，其中，所述移动通信终端与使用所述预测的扰码的小区检测过程并行地执行三阶段的小区检测过程，所述三阶段的小区检测过程包括时隙同步建立、帧同步建立和扰码识别。
15.根据权利要求14所述的小区搜索方法，其中，当所述预测的扰码被判断为正确时，所述移动通信终端暂停所述三阶段的小区检测过程。
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