CN100428808C

CN100428808C - 双模终端装置的小区搜索方法

Info

Publication number: CN100428808C
Application number: CNB021372047A
Authority: CN
Inventors: 周长明
Original assignee: SHANGHAI BWAVETECH Corp
Current assignee: SHANGHAI BWAVETECH Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: CN1486098A

Abstract

本发明涉及蜂窝无线通信系统，更具体地是指用于双模终端装置的小区搜索方法，包括第1蜂窝无线通信系统，第2蜂窝无线通信系统，其特征在于：还有能对2个蜂窝无线通信系统进行控制的控制部分和设置用于第1蜂窝无线通信系统的第1蜂窝无线通信系统基站控制装置BSC1以及第2蜂窝无线通信系统的第2蜂窝无线通信系统基站控制装置BSC2；记录着第1蜂窝无线通信系统的基站配置和第2蜂窝无线通信系统的基站配置的地理上的对应关系和使用的载波频率的信息数据的数据库。适用于GSM/UMTS、PDC/UMTS、PHS/UMTS、WLAN/UMTS、FWA/UMTS等由UMTS移动通信系统与其它蜂窝无线通信系统构成的混合通信系统，使用移动终端的位置信息数据，可以提高载波频率搜索和小区搜索速度，减少移动终端的消耗功率。

Description

双模终端装置的小区搜索方法

技术领域

本发明涉及一种蜂窝无线通信系统，更具体地是指用于双模终端装置的小区搜索方法，适用于GSM/UMTS、PDC/UMTS、PHS/UMTS、WLAN/UMTS、FWA/UMTS等由UMTS移动通信系统与其它移动或者无线通信系统构成的混合通信系统，使用移动终端的位置信息数据，可以提高载波频率搜索和小区搜索速度，减少移动终端的消耗功率。

背景技术

目前的W-CDMA/UMTS蜂窝移动通信系统的小区搜索方法是由：(1)时隙同步，(2)帧同步和确定扰码组，以及(3)确定扰码等三个步骤组成。

目前的技术的详细说明记载在：参考文献(Cell Search in W-CDMA，IEEE Journal onSelected Areas in Communications，Vol.18，No.8，pp.1470-1482，August 2000)的前半部分。

参考图16，目前的3步小区搜索方法是以下的3个步骤的处理。

第1步骤(基本同步信道的接受)

由匹配滤波器把基本同步信道(P-SCH：Primary Synchronization Channel)的信号进行逆扩散，寻找信号相关值的时间平均的最大输出峰值。如图17所示，P-SCH的信号，对基站发送的时隙进行同步(如1个时隙N＝10symbol)，也就是确定P-SCH的接收位置。一个基站发送的全部信道的定时是与P-SCH的定时进行同步的。在这里得到的P-SCH接收位置是与发送P-SCH的基站发出的全部的信道的时隙定时相同的。

第2步骤(S-SCH，或者S-SCH和P-SCH的同时接收)

根据第1步的时隙同步，用移位相关器检测出基站的发送信道上的帧定时，并据此确定扰码组，缩小扰码的所在范围。

当缩小范围的时候，在每个时隙定时中，依次使用表示扰码组的辅助同步码的组合中包含的辅助同步码(辅助同步码)，对辅助同步信道(辅助同步信道)S-SCH(SecondarySynchronization Channel)进行相关检测。这时由相关值功率值和为最大的辅助同步码(辅助同步码)组合确定扰码组，这个相关定时就是帧同步定时。

第3步骤(公用导频信道CPICH的接收)

根据在第2步中获得的扰码组以及帧同步定时，用移位相关器，依次使用候选的扰码算出与公用导频信道CPICH的相关，并集中到这个相关功率的扰码上。这里公用导频信道CPICH是由扰码和信道编码两重码所构成的。但是由于公用导频信道所使用的信道编码是全部为“0”或全部为“1”的信道编码方案，在做逆扩散处理的时候，可以将其省略。

以上的各步骤所需要的时间平均处理中，检测精度的平均化时间长的比较好，但所用得处理时间比较长。根据检测精度和处理速度之间的折衷关系，希望能够有一种既是高速化处理又是高精度检测的实现方法。

另外，从前的载波频率的搜索方法是在加电之后，设定各运营商所使用的频率，接收信号，用收到的信号来判断是否就是这个载波频率。因此，载波频率的搜索也需要相当长的时间。

例如，在GSM/UMTS双模终端中，当GSM系统处于待机状态的时候，由于UMTS系统的主叫，被叫是在UMTS收发电路上电状态之后才开始的，所以不但要在载波频率搜索和小区搜索上花费时间，与普通的单模式终端或两个系统同时待机的双模终端相比较来说，有响应时间比较长的问题存在。

目前的载波频率搜索的判断是根据所设载波频率下的RSSI(Received Signal StrengthIndicator)，或者小区搜索，位置登录是否成功等等作为标准来判断的，但是，无论在哪种判断方法中，都必须要对每个设定的频率进行初始化。

图15是一个载波频率搜索的处理的例子的流程图。

在图15中，最先是设定载波频率(第1501步)，在对接收做了初始化处理(第1502步)之后，判断所设的频率与实际载波频率是否一致(第1503步)。如果一致的话，就是用所设定的频率；如果不一致的话，更换设定的频率(第1504步，回到第1501步。所设定的频率与实际的载波频率是否一致的判断标准通常是，在所设定的频率上接受到的信号强度RSSI，小区搜索，位置登录等等是否成功。因此，根据判断标准的不同，在第1502步中为了接收所作的初始化处理就会不同。

此外，带有自己的位置检测手段的移动终端花费在小区搜索的计算量和消耗功率都很大，而且，载波频率的搜索也需要很长的时间。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的缺陷，为双模终端装置以及小区搜索方法提供缩短载波频率搜索和小区搜索时间的方法为目的的。

为此，本发明的双模终端装置包括第1蜂窝无线通信系统，第2蜂窝无线通信系统，还有能对2个蜂窝无线通信系统进行控制的控制部体。

在本发明的双模终端装置中，拥有第1蜂窝无线通信系统和第2蜂窝无线通信系统的基站配置的对应关系以及使用的载波频率信息数据的基站数据库，根据第1蜂窝无线通信系统的基站ID，对照该基站数据库，获得与之在地理上对应的辅助通信系统的载波频率的信息数据，在第2蜂窝无线通信系统的移动部分加电后，把基于该载波频率的信息数据中的载波频率，设定到频率合成器中，启动第2蜂窝无线通信系统，加速载波频率搜索的速度。

本发明中的双模终端装置的小区搜索方法，拥有第1蜂窝无线通信系统基站的配置和第2蜂窝无线通信系统基站的配置在地理上的对应关系，以及使用的载波频率的信息数据的基站数据库，对于第2蜂窝无线通信系统，设定全部的基站公用的基本同步码和确定的基站的扰码，把这些扰码分成多个扰码组，设定特定的扰码组和辅助同步码组合，从基站，在由基本同步码所构成的基本同步信道以及由辅助同步码所构成的辅助同步信道上发送信号，获取与第1蜂窝无线通信系统的基站ID在地理上相对应的第2蜂窝无线通信系统的基站有关的信息数据，通过对接收信号与基本同步码的相关运算，检测出时隙定时，通过公用导频信道和根据前面所述的第2蜂窝无线通信系统的信息数据中确定扰码做相关运算，在前面算出的时隙定时中确定出帧定时，因此，省略了与辅助同步信道的相关运算的同时，很容易的得到帧定时。

本发明中的双模终端装置的小区搜索方法，拥有第1蜂窝无线通信系统的基站配置和第2蜂窝无线通信系统的基站配置在地理上的对应关系以及使用的载波频率的信息数据的基站数据库，对于第2蜂窝无线通信系统，设定所有的基站公用的基本同步码和确定基站的扰码，把这些扰码分成多个扰码组，设定特定的扰码组和辅助同步码号组合，从基站，在由基本同步码所构成的基本同步信道以及由辅助同步码所构成的辅助同步信道上发送信号，获取与第1蜂窝无线通信系统的基站ID在地理上相对应的第2蜂窝无线通信系统的基站有关的信息数据，通过对接收信号与基本同步码的相关运算，检测出时隙定时，同步前面各个时隙定时，对每个时隙的全部的辅助同步码或者是该基站的辅助同步码组合所包含的辅助同步码进行逆扩散，将其结果放入大小为辅助同步码的码数x1帧内的时隙数的矩阵，或是大小为前面所述的辅助同步码的组合中所包含的辅助同步码的码数x1帧内的时隙数的矩阵中，按照第2蜂窝无线通信系统的基站所对应的扰码组中的扰码相对应的辅助同步码组合，假设各时隙为第一个时隙，将前面所述的矩阵中的各自的相关功率累加起来，把拥有最大累计相关功率的第一个时隙作为第一帧，并检测出帧同步，由此，在省略了其他扰码组的确认处理和小区搜索第3步的处理的同时，很容易的得到了帧定时。

本发明中的双模终端装置的小区搜索方法中，在使用一个候选时隙定时不能成功检测出帧定时的时候，依次使用其它候选的时隙定时，重复检测帧定时直到帧定时被成功检测出来为止。因此，能够确定地检测出帧定时。

本发明中的双模终端装置的小区搜索方法中，按照匹配滤波器的相关输出的大小，从大到小的顺序，使用候选时隙定时来检测帧定时。因此，能够高效地检测出帧定时。

本发明中的双模终端装置的小区搜索方法中，通过使用可能的无线通信系统或者有线通信系统，获取基站数据库中所记录的最新基站信息数据，用于更新基站数据库。因此，可以始终保持基站数据库的最新状态。

另外，本发明中的双模终端装置中，基站数据库可以由第1蜂窝无线通信系统的基站保存，并通过第1蜂窝无线通信系统，告知在地理上与之相对应的第2蜂窝无线通信系统的基站ID和载波频率；或者，基站数据库也可以由第1蜂窝无线通信系统的网络来保存，并通过第1蜂窝无线通信系统，告知在地理上与之相对应的第2蜂窝无线通信系统的基站ID和载波频率。

附图说明

图1是第1实施形态的双模终端装置的概略图；

图2是图1中所示的双模终端装置的模块图；

图3是第1实施形态的双模终端装置所适用的第1蜂窝无线通信系统和第2蜂窝无线通信系统的基站的位置关系概念图；

图4是表示第1实施形态的基站数据库的数据结构的表格；

图5是表示第1实施形态的载波频率检测，设定处理的流程图；

图6是表示第1实施形态的小区搜索处理的流程图；

图7是表示的是图6中执行小区搜索处理的电路的模块图；

图8是表示第2实施形态的小区搜索的处理流程图；

图9是表示的是图8中的执行小区搜索处理的电路的模块图；

图10是表示的是使用于第1，第2实施形态的匹配滤波器的模块图；

图11是表示的是使用于第1，第2实施形态的移位相关器部件；

图12是表示的是图11中的移位相关器部件中的一个移位相关器；

图13是表示的是第1，第2实施形态中的(辅助同期码的码的个数)x(1帧内的时隙数)的矩阵的概念图；

图14是第1，第2实施形态中的各扰码组与每个时隙的辅助同期码的对应关系表；

图15是目前的载波频率搜索处理的流程图；

图16是目前的三步小区搜索方法的流程图；

图17是目前的三步小区搜索方法中的发送信号的帧的组成的概念图。

具体实施方式

第1实施形态：

图1表示的是第1实施形态的双模终端装置的概图，图2是表示图1中的双模终端装置的模块图，图3是第1实施形态的双模终端在适用于第1蜂窝无线通信系统和第2蜂窝无线通信系统的基站时的位置关系概念图，图4是表示第1实施形态的基站数据库的数据结构的表格，图5是第1实施形态的载波频率检测、设定处理的流程图，图6是第1实施形态的小区搜索方法的流程图。图7是执行小区搜索处理的电路模块图。

根据图1，本发明的双模终端装置1在执行对第1蜂窝无线通信机器2、第2蜂窝无线通信机器3、以及这个双模终端装置1全部的控制的同时，还用控制部分4对前面所述第1、第2蜂窝无线通信机器2、3的电源的开启和关闭进行控制。控制部分4能够对第1、第2蜂窝无线通信机器2、3加电。

下面根据图2，详细说明本发明中对应于第1蜂窝无线通信系统和第2蜂窝无线通信系统的双模终端装置的构成。

在第1蜂窝无线通信机器2中，从天线332上接收到基站发出的信号，通过天线公用器342向接收机部分352输入。然后，在高频增益器362上进行高频增益后向接收混频器372输入。在接收混频器中对来自频率合成器402的局部发送信号进行频率变换，经过中频增益器382在解调器392上进行解调。对自身的解调后的接收信号在基带信号处理部件412的接收信号电路422上进行信号处理，通过多路复用器4021向受话器听筒432输出。

在第2蜂窝无线通信机器3上，由天线333接收到的基站发出的信号，经过天线公用器343向接收机部分353输入。然后在高频增益器363上进行高频增益后，向接收混频器373输入，在接受混频器373中对来自频率合成器403的局部发送信号进行频率变换，经过中频增益器383在解调器393上进行解调。对于自身的解调后的接收信号在基带处理电路413的接收信号处理电路423上进行信号处理，通过多路复用器4021向受话器听筒432输出。

另一方面，选择其4022的输出连接到了发送信号处理电路453，经过发送信号处理电路的处理之后，向发送部分463输出。即：发送信号处理电路453的输出信号在调制器473上进行了调制处理之后，加上来自前面所述的频率合成器403的输出信号，并由发送混频器483的频率变换之后，送到发送功率增益器493上进行增益处理，再通过前面所述的天线公用器343，从前面所述天线333向该基站发送信号。

多路复用器4021将选择接收信号处理电路422，423的输出信号之一向听筒432输出，选择器4022则将选择发送信号处理电路452或453之一，作为话筒442的输出方向。

在控制部分4中，50是执行整个这个双模终端装置的控制的主要中央处理器(主CPU)，51是用于存储控制程序和自定义的常数的ROM，52是用于程序执行的RAM，53是存储各种参数和表格类数据用的闪存等可擦写ROM，54是执行对键盘55控制以及向显示部件56输出的CPU，57是控制第1蜂窝无线通信机器2的电源开关的接收机器电源控制部件，58是控制第2蜂窝无线通信机器3的电源开关的接收机器电源控制部件，以上各组成部件和前面所述的接收机的基带处理电路412、413，通过总线59进行相互的连接。

60是前面所述的基站数据库，保存在闪存等可擦写ROM中，61是该双模终端与外部进行数据交换的数据界面。通过这个数据界面61可以更新数据库。

控制部分4执行对下列动作的控制：第1、第2蜂窝无线通信机器2和3的接收发送的顺序控制；接收发送信号的调制解调，接收发送协议的控制；还进行下列处理：把第1、第2蜂窝无线通信机器2、3所接收到的信息或者使用者的各类信息等显示到前面所说的显示部分56上去的处理。把从键盘输入的各类信息数据显示到显示部分56上去的处理，把从键盘55输入的数据向无线机器的基带处理电路412、413输出的处理，对第1、第2蜂窝无线通信机器的电源控制部57、58的处理，以及其他对整个无线通信装置的控制动作。

这样带有电源控制部57、58的第1、第2蜂窝无线通信机器2、3的双模终端装置，可以只给所使用的蜂窝无线通信系统的第1、第2蜂窝无线通信机器2或者3单独供电。其他的第2蜂窝无线通信机器3或者第1蜂窝无线通信2可以置于睡眠状态。因此，可以大幅度减少消耗功率。

在图3中，安排了第1蜂窝无线通信系统的基站控制装置BSC1以及第2蜂窝无线通信系统的基站控制装置BSC2，在各个无线通信系统中分别定义了各自的小区。第1蜂窝无线通信系统的小区为A1，k、第2蜂窝无线通信系统的小区为A2，k、A2，k+1、A2，k+2；相应的所设的基站为BS1，k、BS2，k、BS2，k+1、BS2，k+2；基站BS1，k由第1蜂窝无线通信系统基站控制装置BSC1来控制；BS2，k、BS2，k+1、BS2，k+2由第2蜂窝无线通信系统基站控制装置BSC2来控制。

图2的60中存储了图4中所示的基站数据库，基于第1蜂窝无线通信系统的小区ID，可以确定第2蜂窝无线通信系统小区ID和载波频率。

在图4中，表示了第1蜂窝无线通信系统的各小区ID和在地理上与之相对应的第2蜂窝无线通信系统中的多个小区的对应关系。第2蜂窝无线通信系统的各小区的小区ID和载波频率被存储起来。图中第1蜂窝无线通信系统的小区ID用#1～#N表示，第2移动或无线通信系统的小区ID用#R1，#R2，#R3表示，载波频率用f1，f2，f3表示。还在基站数据库中保存了其他的一些信息数据。双模终端装置1中的第1无线机器2切换到第2无线通信机器3的时候，参照基站数据库，可以迅速确定在地理上对应的第2无线机器3的小区。由此，以前的载波频率搜索就可以不要了。

用图3来作说明，第1蜂窝无线通信系统的小区A1，k地理上所对应的第2蜂窝无线通信系统的小区是小区A2，k、A2，k+1、A2，k+2。

在图5中，用基站数据库来进行载波频率搜索处理的时候，先是把第1蜂窝无线通信系统的小区ID在基站数据库中查找(步骤501)。由此检测出第2蜂窝无线通信系统的载波频率(f1，f2，f3等等)(步骤502)。在这里查出的载波频率设定到第2无线机器3中去。

在数据库中查找时如果找到了多种载波频率的时候，就如图15所示流程中那样反复设定频率，直到与实际的载波频率一致为止。但是如果是与CDMA系统相邻的小区，使用的同一的载波频率，因此比从前的载波频率搜索处理还是要少许多。

图6表示的是双模终端装置1的小区搜索的处理流程图。

步骤601：在检测时隙之后，依次把多个(j_max个)候选的时隙定时用于帧定时的检测。把使用于帧定时的候补的顺序位置作为j，并顺次减少之。在步骤601中使用的时隙定时的顺序位置的初始值为1。

步骤602：在移动终端中接收到的基本同步信道P-SCH，由匹配滤波器对其进行逆扩散，检测出时隙定时的候选，保存起来。

步骤603：把在步骤602中检测出的时隙定势的候选的第j个相关功率的候选用在帧定时中去。

步骤604：在步骤602，步骤603进行的同时，双模终端装置1参照基站数据库。

步骤605：双模终端装置从基站数据库中，检测出与第1蜂窝无线通信系统的小区ID在地理上相对应的第2蜂窝无线通信系统的小区。

步骤606：通过步骤604和步骤605，双模终端装置1可以确定应该接收的基站所使用的扰码，由此，可以确定应该可以使用的扰码来检测出帧定时。

步骤607：双模终端装置1是使用在步骤606中确定的扰码，在步骤603中选择的时隙定时上，以移位相关器对公用导频信道CPICH或者其他控制信道进行相关运算。由此检测出帧定时。

步骤608：在双模终端装置1上，由步骤607选择的时隙定时和扰码相对应的时候，帧同步成功，没有相对应的时候，则帧同步失败。在步骤608中判断帧同步是不是成功，在帧同步成功的时候，这个处理就可停止。

步骤609：在双模终端装置1上，帧同步失败的时候，则继续判断其它全部候选的时隙定时是否适合于帧定时的检测。

步骤610：在步骤609中全部的时隙定时候选中，发现了已有可以使用的时隙定时候，在执行错误信息处理后，停止现行的处理。

步骤611：在步骤609中全部的时隙定时的候补都不能够适合时，双模终端装置1将“j”加上“1”并回到步骤603继续。

这样的双模终端装置1，可以在向第2蜂窝无线通信系统移动时，根据基站数据库的数据直接确定基站及载波频率，这样确定载波频率的处理要比从前的技术更加简单和快速。而且扰码的确定和并行处理时隙定时被放到了这里，原来的小区搜索中的第2步就可以不要了，于是整体的处理速度提高了。

图7表示的是双模装置1的小区搜索电路的模块图。

这个电路中有：把W-CDMA基带的接收信号Sin(包含了同相相位和正交相位的复合相位信号)作为输入信号的匹配滤波器301，以及移位相关器302，还有把来自小区(基站)确定部件210的扰码作为输入的扰码生成器。

匹配滤波器301从基本同步(搜索)信道P-SCH的扩散符号中检测出时隙同步，匹配滤波器301的输出S01输入到功率运算电路，对各码片(采样)的相关输出的信号功率进行运算。功率运算电路304的输出S02再输入到加法电路305，加法电路305的结果S03输入到存储器306中，存储器306的输出再反馈到加法电路305，加上功率运算概率304的输出S02，即，以时隙为周期，对各时隙的对应的码片(采样)轮流对功率运算电路304的输出S02进行积分，保存在存储器304。存储器306在一定时间内算出相关信号功率积分值或是其平均值，输出到时隙定时的检测部件307中。

时隙定时检测部件307检测出相关信号功率的时间积分或者其平均值的峰值数据，由这个峰值的定时检测出时隙同步。由此选择多个时隙定时作为候选Tj，以信号功率平均从大到小为顺序，输入到移位相关器302中，检测出帧定时。

各时隙定时中可能会包含有来自不同的基站的信号，用小区(基站)确定部件210也对应不了的基站也有可能存在。这里就要根据帧定时的检测成功与否，来确定时隙定时了。

扰码生成器303根据来自小区(基站)确定部件210输入的扰码信息来生成扰码。按照接收信号的1帧是由n个时隙构成，则扰码生成器将在n时隙的各个定时，以同一个扰码的不同相位的扰码Ssc1，Ssc2……Sscn输出。Ssc1，Ssc2……Sscn表示的是第1相位～第n相位的扰码。移位相关器302用这些相位所对应的n个移位相关器进行相关运算。

第1～第n相位的扰码相对应的各移位相关器的输出Sssc1、Sssc2……Ssscn、分别连接到功率运算电路3011～301n，分别算出各移位相关器的输出Sssc1、Sssc2……Ssscn的信号功率S081～S08n。这些信号功率输入到加法电路3081、3082……308n，而加法电路的输出S061～S06再输入到存储器3091～309n，存储器3091～309n的输出反馈到加法电路3081～308n，加上功率运算电路的输出S081～S08n，即：信号功率S081～S08n依次算出的积分值存到存储器3091～309n中。

第1～第n相位的各移位相关器的输出Sssc1、Sssc2……Ssscn、分别都是由同相相位和正交相位组成的复合相位信号，功率运算电路3101～310n执行的是对应的同相相位和正交相位乘2再相加的运算。

存储器3091～309n在一定时间里生成相关输出的信号功率的积分值或者其平均值，输入到帧定时检测部件311。帧定时检测部件311检测出各相关输出的信号功率(相关功率)积分值或平均值的峰值，确定帧定时。即：前面所述的n个相位的扰码中，把最大相关功率的积分值的相位作为帧定时。帧定时检测成功时就可以使用这个帧定时，检测没有成功的时候，依次使用其他时隙定时反复进行帧定时检测。

帧同步的成功与否都将把来自帧定时检测部件311反馈到时隙定时检测部件307。

这样，由于扰码由第2蜂窝无线通信系统的小区(基站)确定部件210直接设定，这种处理负载将变轻，消耗功率也非常小。

此外，扰码设定和时隙定时候选的单独处理，加上并行处理，这样可以提高处理速度。虽然在本实施形态中，只说明了对于n个相位的扰码使用n个移位相关器的做法。使用1个以上n个以下移位相关器串行处理的方法也是可能的。

第2实施形态：

图8所示的是第2实施形态的小区搜索处理的流程图。图9所示的是执行图8的小区搜索处理的电路的模块图。

由于第2实施形态中的双模终端装置与第1实施形态(图1，2)相同，基站的位置关系与第1实施形态(图3)的相同，基站数据库也和第1实施形态(图4)相同，所以省略这些图示、说明。

图8的小区搜索处理如下所述；

步骤801：在检测时隙定时之后，依次把多个(j_max个)候选的时隙定时用于帧定时的检测。把使用于帧定时的候补的顺序位置作为j，并顺次减少之。在步骤801中使用的时隙定时的顺序位置的初始值为1。

步骤802：在移动终端中接收到的基本同步信道P-SCH，由匹配滤波器对其进行逆扩散，检测出时隙定时的候选，保存起来。

步骤803：把在步骤802中检测出的时隙定势的候选的第j个相关功率的候选用在帧定时中去。

步骤804：在步骤802，步骤803进行的同时，双模终端装置1参照基站数据库。

步骤805：通过步骤804和步骤805，双模终端装置1可以确定应该接收的基站的信号。由此，可以确定应该可以使用的扰码来检测出帧定时。

步骤806：双模终端装置从基站数据库中，确定出与第2蜂窝无线通信系统的小区D相对应的扰码。

步骤807：确定出在步骤806中得到的所属的扰码组。

步骤808：双模终端装置使用表示由步骤807所确定扰码组的辅助同步码的组合，在步骤803中选择到的时隙定时上，对每个时隙用移位相关器对辅助同步码SSC[1]～SSC[q]进行相关运算。由此检测出帧定时。

步骤809：在双模终端装置1上，由步骤603选择的时隙定时和扰码相对应的时候，帧同步成功，没有相对应的时候，则帧同步失败。在步骤609中判断帧同步是不是成功，在帧同步成功的时候，这个处理就可停止。

步骤810：在双模终端装置1上，帧同步失败的时候，则继续判断其它全部候选的时隙定时是否适合于帧定时的检测。

步骤811：在步骤810中全部的时隙定时候选中，发现了已有可以使用的时隙定时候，在执行错误信息处理后，停止现行的处理。

步骤812：在步骤810中全部的时隙定时的候补都不能够适合时，双模终端装置1将“j”加上“1”并回到步骤803继续。

这样的双模终端装置1，由于通过确定扰码组进行帧同步，这样小区搜索的处理要比从前的技术更加简单和快速。而且扰码的确定和并行处理时隙定时被放到了这里，于是整体的处理速度提高了。

在图9中，由于有些与图7相同或者相当的部分使用了相同的符号，省略了详细的说明。

带有输入接收信号Sin(含有同相相位和正交相位的复合相位信号)的匹配滤波器301以及移位相关器302，输入移位相关器的是辅助同步码SSC[1]～SSC[q]。

与移位相关器302的辅助同步码SSC[1]～SSC[q]的输出A[1]～A[q]，输入到相关功率累积运算器901，算出扰码组所对应的辅助同步码的组合的相关功率累积值。对于同一个扰码组，算出将该时隙假定为第一个时隙的辅助同步码组合的相关功率累积值。

相关功率累积运算器901的输出用于帧定时检测部件311的输入，相关功率累积值最大的第一个时隙作为帧定时，根据帧定时检测的成功与否，可确定时隙定时。

图10所表示的是第1，第2实施形态所使用的匹配滤波器的模块图。图11所表示的第1，第2实施形态所使用的移位相关器的模块图。图12表示的是移位相关器中的一个移位相关器的模块图。

图10中，匹配滤波器MF是执行分级式相关次序的高速相关的器件。匹配滤波器MF1、MF2串行连接而成。匹配滤波器MF1拥有m个乘法电路M11～M1m，顺次把输入信号Sin延迟输入乘法电路M11～M1m的延迟电路D11～D1，m-1，对乘法电路M11～M1m的输出信号进行加法运算的加法电路ADD1等。

另一方面，匹配滤波器MF2拥有m个乘法电路M21～M2m，顺次把输入信号Sin延迟输入乘法电路M21～M2m的延迟电路D21～D2，m-1，对乘法电路M21～M2m的输出信号进行加法运算的加法电路ADD1等。

把输入信号Sin作为离散的时序列信号表示为Sin(i)，匹配滤波器MF的输出S01由公式(1)来表示。在这里，基本同步码PSC由分级式相关次序的序列P1～Pm以及序列C1～Cm组成。虽然是按照序列P1～Pm以及序列C1～Cm的周期是相同的来说明的，但是不同周期的情况也是可以的。

图11所示的是移位相关器302的模块图。对于接收信号Sin，多个移位相关器SC1～SCn并列连接而成。分别为各个移位相关器设定各自的扩散符号。在第1实施形态中这个扩散符号是Ssc1～Sscn，第2实施形态中则是辅助同步码SSC[1]～SSC[q]。

图12表示的是一个代表性的移位相关器SC1接收信号是由同相相位(I相：表示为SinI)和正交相位(Q相：表示为SinQ)组成，移位相关器SC1分别对各相位进行相关运算。

移位相关器SC1中带有关于输入信号的I相的乘法电路MI1和乘法电路MI2，乘法电路MI1依次执行对时序列的接收信号SinI与扩散符号的I相的乘法运算，乘法电路MI2依次执行的是时序列的接收信号SinI与扩散符号的Q相的乘法运算。

移位相关器SC1还带有关于输入信号的Q相(SinQ)的乘法电路MQ1和乘法电路MQ2，乘法电路MQ1依次执行对时序列的接收信号SinQ与扩散符号的Q相的乘法运算，乘法电路MQ2依次执行的是时序列的接收信号SinQ与扩散符号的I相的乘法运算。乘法电路MI1的输出和乘法电路MQ1的输出经加法电路ADDI的加法运算，其加法结果输出到积分-Dump电路INDI算出相关运算的结果Sssc1I，乘法电路MI2的输出和乘法电路MQ2的输出经加法电路ADDQ的加法运算，其加法结果输出到积分-Dump电路INDQ算出相关运算的结果Sssc1Q。

在第1实施形态中，扩散符号在扰码生成电路303中生成后输入到乘法电路MI1，MI2，MQ1，MQ2中去。但是在第2实施形态中所说的扩散符号指的是辅助同步码。

图13所表示的是在第2实施形态中作帧同步检测用的储存移位相关器的输出结果的矩阵。输出结果A[1]～A[q](复合数据)以时序列分别保存到存储器中，例如：对于输出结果A[1]来说，就把A[1，1]～A[1，M]的M个(一帧中的时隙数)的复合数据保存起来。由这个矩阵中的元素的组合，在每个时隙上做相关功率的加法运算。其中，图13的矩阵的行数与辅助同步码的个数(q)相同，列数与1帧中的时隙数(M)相同。

在这里，对以前的小区搜索的第2步的算法进行说明。从图13的矩阵中的各元素(复合数据)的I相和Q相求出相关功率，按照扰码组的顺序，根据这个特定的扰码组事前确定的辅助同步码的组合(由每个时隙取1个辅助同步码来构成)，对每帧(M个时隙)的相关功率进行加法运算。然后，对于同一个扰码组，在每个时隙对辅助同步码的组合元素进行一次移位。对于全部的时隙相位进行同样的运算。也就是说，对于同一个扰码组，求出M种的累积相关功率。对于所有的扰码组，都进行上述处理，求出最大的累积相关功率，确定扰码组。此外，可以通过持有这个最大的累积相关功率的辅助同步码的组合的偏移量来检测出帧的第一个时隙。由此，同时也可以检测出帧同步。

图14表示的是对应于扰码组1～P的辅助同步码的组合。图14中表示的矩阵的行数与扰码数相等，列数与1帧内的时隙数(M)相等。

本发明的第2实施形态中，由于已确定了扰码组，与目前的小区搜索的第2步相比而言，只有1/扰码组数的计算量。

由此可见，本发明通过使用移动终端的位置信息数据，可以提高载波频率搜索和小区搜索的处理速度，减少移动终端的消耗功率。关于小区搜索，则可以不要以前的技术中的第3步，并可以大幅度简化第2步的处理。

此外，本发明不使用专门的位置检测装置就能够获得位置的信息数据，并根据这个位置信息数据设定载波频率，使得快速的频率设定成为可能。

此外，本发明还适用于以下用途。

解决了现有的系统的用户密集区域的问题，在大城市等通信流量大的区域中，引入WLAN等FWA系统，在合适的蜂窝无线通信系统中进行切换。

在现有的系统单独与其他系统构建系统时，新系统在开始时可能难以提供大范围的过渡服务，如果在开始时使用双模终端装置的话，就可以全方位大范围地提供服务了。

在2个以上不同的系统共存的地区里，可以有效使用的双模终端装置。

以上的实施形态中说明了有关从第1蜂窝无线通信系统到第2蜂窝无线通信系统的移动中，载波频率的检测，小区搜索等内容，毋庸赘言，本发明也同样适用于从第2蜂窝无线通信系统向第1蜂窝无线通信系统的移动。

Claims

1.一种用于双模终端装置的小区搜索方法，包括第1蜂窝无线通信系统，第2蜂窝无线通信系统，其特征在于：

a)设置用于第1蜂窝无线通信系统的第1蜂窝无线通信系统基站控制装置BSC1以及第2蜂窝无线通信系统的第2蜂窝无线通信系统基站控制装置BSC2；记录着第1蜂窝无线通信系统的基站配置和第2蜂窝无线通信系统的基站配置的地理上的对应关系和使用的载波频率的信息数据的数据库；

b)小区搜索方式1：所述的双模终端装置的小区搜索方法，拥有第1蜂窝无线通信系统基站的配置和第2蜂窝无线通信系统基站的配置在地理上的对应关系，以及使用的载波频率的信息数据的基站数据库，对于第2蜂窝无线通信系统，设定全部的基站公用的基本同步码和确定的基站的扰码，把这些扰码分成多个扰码组，设定特定的扰码组和辅助同步码组合，从基站，在由基本同步码所构成的基本同步信道以及由辅助同步码所构成的辅助同步信道上发送信号，获取与第1蜂窝无线通信系统的基站ID在地理上相对应的第2蜂窝无线通信系统的基站有关的信息数据，通过对接收信号与基本同步码的相关运算，检测出时隙定时，通过公用导频信道和根据前面所述的第2蜂窝无线通信系统的信息数据中确定扰码做相关运算，在前面算出的时隙定时中确定出帧定时；

d)频率搜索方式：具有第1蜂窝无线通信系统和第2蜂窝无线通信系统的基站配置的对应关系以及使用的载波频率信息数据的基站数据库，根据第1蜂窝无线通信系统的基站ID，对照该基站数据库，获得与之在地理上对应的第2蜂窝无线通信系统的载波频率的信息数据，在第2蜂窝无线通信系统的移动部分加电后，把基于该载波频率的信息数据中的载波频率，设定到频率合成器中，启动第2蜂窝无线通信系统，加速载波频率搜索的速度。

2.根据权利要求1所述的双模终端装置的小区搜索方法，其特征在于：在第1蜂窝无线通信机器(2)中，从天线(332)上接收到基站发出的信号，通过天线公用器(342)向接收机部分(352)输入，然后，在高频增益器(362)上进行高频增益后向接收混频器(372)输入，在接收混频器中对来自频率合成器(402)的局部发送信号进行频率变换，经过中频增益器(382)在解调器(392)上进行解调，对自身的解调后的接收信号在基带处理电路(412)的接收信号处理电路(422)上进行信号处理，通过多路复用器(4021)向受话器听筒(432)输出；

在第2蜂窝无线通信机器(3)上，由天线(333)接收到的基站发出的信号，经过天线公用器(343)向接收机部分(353)输入，然后在高频增益器(363)上进行高频增益后，向接收混频器(373)输入，在接受混频器(373)中对来自频率合成器(403)的局部发送信号进行频率变换，经过中频增益器(383)在解调器(393)上进行解调，对于自身的解调后的接收信号在基带处理电路(413)的接收信号处理电路(423)上进行信号处理，通过多路复用器(4021)向受话器听筒(432)输出；

另一方面，选择器(4022)的输出连接到了发送信号处理电路(453)，经过发送信号处理电路的处理之后，向发送部分(463)输出，即：发送信号处理电路(453)的输出信号在调制器(473)上进行了调制处理之后，加上来自前面所述的频率合成器(403)的输出信号，并由发送混频器(483)的频率变换之后，送到发送功率增益器(493)上进行增益处理，再通过前面所述的天线公用器(343)，从前面所述天线(333)向该基站发送信号；

多路复用器(4021)将选择接收信号处理电路(422)、(423)的输出信号之一向听筒(432)输出，选择器(4022)则将选择发送信号处理电路(452)或(453)之一，作为话筒(442)的输出方向；

控制部分(4)包括执行整个这个双模式终端装置的控制的主要中央处理器(50)、用于存储控制程序和自定义的常数的ROM(51)、用于程序执行的RAM(52)、存储各种参数和表格类数据用的闪存等可擦写ROM(53)，执行对键盘(55)控制以及向显示部分(56)输出的CPU(54)、控制第1蜂窝无线通信机器(2)的电源控制部(57)以及控制第2无线机器(3)的电源控制部(58)，以上各组成部件和前面所述的接收机的基带处理电路(412)、(413)，通过总线(59)进行相互的连接，前面所述的基站数据库(60)，保存在闪存或可擦写ROM中，通过该双模式终端与外部进行数据交换的数据界面(61)可以更新数据库。

3.根据权利要求1所述的双模终端装置的小区搜索方法，其特征在于小区搜索方法之的流程为：

步骤(601)：在检测时隙之后，依次把多个候选的时隙定时用于帧定时的检测，把使用于帧定时的候补的顺序位置作为j，并顺次减少之，在步骤(601)中使用的时隙定时的顺序位置的初始值为1；

步骤(602)：在移动终端中接收到的基本同步信道P-SCH，由匹配滤波器对其进行逆扩散，检测出时隙定时的候选，保存起来；

步骤(603)：把在步骤(602)中检测出的时隙定时的候选的第j个相关功率的候选用在帧定时中去；

步骤(604)：在步骤(602)，步骤(603)进行的同时，双模式终端装置(1)参照基站数据库；

步骤(605)：双模式终端装置从基站数据库中，检测出与第1蜂窝无线通信系统的小区ID在地理上相对应的第2蜂窝无线通信系统的小区；

步骤(606)：通过步骤(604)和步骤(605)，双模式终端装置(1)可以确定应该接收的基站所使用的扰码，由此，可以确定应该可以使用的扰码来检测出帧定时；

步骤(607)：双模式终端装置(1)是使用在步骤(606)中确定的扰码，在步骤(603)中选择的时隙定时上，以移位相关器对公用导频信道CPICH或者其他控制信道进行相关运算，由此检测出帧定时；

步骤(608)：在双模式终端装置(1)上，由步骤(607)选择的时隙定时和扰码相对应的时候，帧同步成功，没有相对应的时候，则帧同步失败，在步骤(608)中判断帧同步是不是成功，在帧同步成功的时候，这个处理就可停止；

步骤(609)：在双模式终端装置(1)上，帧同步失败的时候，则继续判断其它全部候选的时隙定时是否适合于帧定时的检测；

步骤(610)：在步骤(609)中全部的时隙定时候选中，发现了已有可以使用的时隙定时后，在执行错误信息处理后，停止现行的处理；

步骤(611)：在步骤(609)中全部的时隙定时的候补都不能够适合时，双模式终端装置(1)将“j”加上“1”并回到步骤(603)继续。

4.根据权利要求1所述的双模终端装置的小区搜索方法，其特征在于：使用可能的无线通信系统或者有线通信系统，获取基站数据库中所记录的最新基站信息数据，用于更新基站数据库，因此，可以始终保持基站数据库的最新状态。

5.一种用于双模终端装置的小区搜索方法，包括第1蜂窝无线通信系统，第2蜂窝无线通信系统，其特征在于：

c)小区搜索方式2：所述的双模终端装置的小区搜索方法，拥有第1蜂窝无线通信系统的基站配置和第2蜂窝无线通信系统的基站配置在地理上的对应关系以及使用的载波频率的信息数据的基站数据库，对于第2蜂窝无线通信系统，设定所有的基站公用的基本同步码和确定基站的扰码，把这些扰码分成多个扰码组，设定特定的扰码组和辅助同步码组合，从基站，在由基本同步码所构成的基本同步信道以及由辅助同步码所构成的辅助同步信道上发送信号，获取与第1蜂窝无线通信系统的基站ID在地理上相对应的第2蜂窝无线通信系统的基站有关的信息数据，通过对接收信号与基本同步码的相关运算，检测出时隙定时，同步前面各个时隙定时，对每个时隙的全部的辅助同步码或者是该基站的辅助同步码组合所包含的辅助同步码进行逆扩散，将其结果放入大小为辅助同步码的码数×1帧内的时隙数的矩阵，或是大小为前面所述的辅助同步码的组合中所包含的辅助同步码的码数×1帧内的时隙数的矩阵中，按照第2蜂窝无线通信系统的基站所对应的扰码组中的扰码相对应的辅助同步码组合，假设各时隙为第一个时隙，将前面所述的矩阵中的各自的相关功率累加起来，把拥有最大累计相关功率的第一个时隙作为第一帧，并检测出帧同步；

6.根据权利要求5所述的双模终端装置的小区搜索方法，其特征在于：在第1蜂窝无线通信机器(2)中，从天线(332)上接收到基站发出的信号，通过天线公用器(342)向接收机部分(352)输入，然后，在高频增益器(362)上进行高频增益后向接收混频器(372)输入，在接收混频器中对来自频率合成器(402)的局部发送信号进行频率变换，经过中频增益器(382)在解调器(392)上进行解调，对自身的解调后的接收信号在基带处理电路(412)的接收信号处理电路(422)上进行信号处理，通过多路复用器(4021)向受话器听筒(432)输出；

多路复用器(4021)将选择接收信号处理电路(422)，(423)的输出信号之一向听筒(432)输出，选择器(4022)则将选择发送信号处理电路(452)或(453)之一，作为话筒(442)的输出方向；

7.根据权利要求5所述的双模终端装置的小区搜索方法，其特征在于小区搜索方法之2的流程为：

步骤(801)：在检测时隙定时之后，依次把多个候选的时隙定时用于帧定时的检测，把使用于帧定时的候补的顺序位置作为j，并顺次减少之，在步骤(801)中使用的时隙定时的顺序位置的初始值为1；

步骤(802)：在移动终端中接收到的基本同步信道P-SCH，由匹配滤波器对其进行逆扩散，检测出时隙定时的候选，保存起来；

步骤(803)：把在步骤(802)中检测出的时隙定势的候选的第j个相关功率的候选用在帧定时中去；

步骤(804)：在步骤(802)，步骤(803)进行的同时，双模式终端装置(1)参照基站数据库；

步骤(805)：通过步骤(804)和步骤(805)，双模式终端装置(1)可以确定应该接收的基站的所使用的扰码，由此，可以确定应该可以使用的扰码来检测出帧定时；

步骤(806)：双模式终端装置从基站数据库中，确定出与第2蜂窝无线通信系统的小区D相对应的扰码；

步骤(807)：确定出在步骤(806)中得到的所属的扰码组；

步骤(808)：双模式终端装置使用表示由步骤(807)所确定扰码组的辅助同步码的组合，在步骤(803)中选择到的时隙定时上，对每个时隙用移位相关器对辅助同步码SSC[1]～SSC[q]进行相关运算，由此检测出帧定时；

步骤(809)：在双模式终端装置(1)上，由步骤(603)选择的时隙定时和扰码相对应的时候，帧同步成功，没有相对应的时候，则帧同步失败，在步骤(609)中判断帧同步是不是成功，在帧同步成功的时候，这个处理就可停止；

步骤(810)：在双模式终端装置(1)上，帧同步失败的时候，则继续判断其它全部候选的时隙定时是否适合于帧定时的检测；

步骤(811)：在步骤(810)中全部的时隙定时候选中，发现了已有可以使用的时隙定时后，在执行错误信息处理后，停止现行的处理；

步骤(812)：在步骤(810)中全部的时隙定时的候补都不能够适合时，双模式终端装置(1)将“j”加上“1”并回到步骤(803)继续。

8.根据权利要求5所述的双模终端装置的小区搜索方法，其特征在于：使用可能的无线通信系统或者有线通信系统，获取基站数据库中所记录的最新基站信息数据，用于更新基站数据库，因此，可以始终保持基站数据库的最新状态。