CN101137235A - 一种终端搜索基站的方法,以及一种基站、终端和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种终端搜索基站的方法，以及一种基站、终端和系统，其中该基站包括：序列生成单元，用于根据一特定序列通过循环移位生成一伪随机序列；循环移位单元，用于将该伪随机序列循环移位预定的长度；相加单元，用于将该伪随机序列和该循环移位后的序列进行逐码片的相加，形成特定于该基站的导频码；以及发送单元，用于发送该导频码。本发明可在不改变现有传统匹配相关接收算法的情况下，显著的减少终端搜索到基站的时间，减少终端的电池的能量消耗，提高系统的性能。

Description

一种终端搜索基站的方法，以及一种基站、终端和系统
技术领域
本发明涉及信息处理技术，尤其涉及一种终端搜索基站的方法，以及一种基站、终端和系统。
背景技术
在通信系统、广播系统等类似的系统中，移动终端或改变了位置的固定终端在开机以后需要搜寻到信号最强的基站来进行通信或接收信号。基站一般通过发送特定长度的、具有很好的自相关特性的序列，进行小区选择，同步以及信道估计等。
在蜂窝系统中，不同的基站发送不同的具有良好互相关特性序列，终端需要对所有可能的序列进行匹配相关来区分信号最强的基站。如果存在有多个可发送序列的基站，该终端就需要进行大量的匹配相关运算，才可以判断出信号最强的基站，这就需要消耗大量的运算资源和电池能量，这对于能量受限制的终端，尤其是移动终端是非常不利的。
以移动终端为例，移动终端接入系统的第一步是获得与当前最优小区的同步。该过程是移动终端通过捕获小区的导频码而实现的。在图1示意的系统中，移动终端距离小区1(基站#1覆盖的小区)最近，离小区2(基站#2覆盖的小区)稍远，离小区3(基站#3覆盖的小区)最远。传统算法移动终端需要对接收的信号与来自这3个小区的3个导频码进行相关，对相关得到的值进行比较后，即可得到最强的信号对应于哪一个小区的导频码。
对于同步系统，即基站发送信号的时刻差是确定的系统，可以通过发送循环移位的导频码来区分不同的基站。图2显示了在同步系统和非同步系统中基于循环移位产生发送导频码信号和移动终端接收机制。如图2所示，小区1发送导频码1，小区2发送将导频码1循环移位64码片后产生的码，小区3发送将导频码1循环移位128码片后产生的码。在移动终端，通过将导频码1与接收的信号进行匹配相关运算，就可以得到图2所示的信道冲激响应的结果。通过对信道冲激响应的分析，就可以区分出小区使用的导频码，从而判断出最强小区使用的导频码是导频码1。
对于非同步系统，即不同基站发送信号的时刻差是不确定的系统，如图2的下部所示，小区2和3发送导频码的时刻不确定，则移动终端不能根据进行匹配相关运算得到的信道冲激响应来区分出小区2和3。
由于非同步系统是一种普遍的情况，对于有多个可能的导频码，就需要与所有可能的导频码进行匹配相关运算。
因此，有必要设计一种加快终端(例如移动终端等)搜索基站(例如基站等)的方法和装置，其可以显著的减少终端搜索到基站的时间，并减少终端的能量消耗。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种终端搜索基站的方法，以及一种基站、终端和系统。
根据本发明的第一方面，提供一种基站，包括：序列生成单元，用于根据一特定序列通过循环移位生成一伪随机序列；循环移位单元，用于将该伪随机序列循环移位预定的长度；相加单元，用于将该伪随机序列和该循环移位后的序列进行逐码片的相加，形成特定于该基站的导频码；以及发送单元，用于发送该导频码。
根据本发明的第二方面，提供一种终端，包括：匹配相关运算单元，用于将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，得到信道冲激响应；以及判断单元，用于根据该信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离，判断不同基站的信号强度和所使用的导频码，从而发现信号最强的基站和该基站使用的导频码。
根据本发明的第三方面，提供一种系统，包括：基站，其包括：序列生成单元，用于根据一特定序列通过循环移位生成一伪随机序列，循环移位单元，用于将该伪随机序列循环移位预定的长度，相加单元，用于将该伪随机序列和该循环移位后的序列进行逐码片的相加，形成特定于该基站的导频码，以及发送单元，用于发送该导频码；以及
终端，其包括：匹配相关运算单元，用于将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，得到信道冲激响应，以及判断单元，用于根据该信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离，判断不同基站的信号强度和所使用的导频码，从而发现信号最强的基站和该基站使用的导频码。
根据本发明的第四方面，提供一种终端搜索基站的方法，其中
a)基站根据特定序列循环移位生成一伪随机序列；
b)基站对该伪随机序列进行循环移位预定的长度，其中不同基站对伪随机序列进行循环移位的预定长度不同；
c)基站将该伪随机序列和移位后的序列逐码片进行相加，形成导频码并进行发送；
d)终端将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，并根据运算结果中的信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离，判断信号强度最强的基站所对应的导频码。
本发明的有益效果是：通过本发明上述技术方案，在通信系统或广播系统等通用系统中，终端(例如手机、PDA或收音机等)可在不改变现有传统相关接收算法的情况下，显著的减少终端搜索到基站的时间，减少终端的电池的能量消耗，提高系统的性能。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明的优选实施方式，其中：
图1显示了蜂窝系统中移动终端搜索小区的示意图；
图2显示了在同步系统和非同步系统中基于循环移位产生发送导频码信号和移动终端接收机制；
图3显示了本发明的终端搜索基站的方法所依据的原理的示意图；
图4显示了依照本发明的基站的结构示意图；
图5显示了依照本发明的终端的结构示意图；
图6是依照本发明的终端搜索基站的一个实例；以及
图7显示了依照本发明的修改实施例的基站的结构示意图。
具体实施方式
下面以用于蜂窝系统为例来描述本发明的具体实施方式。当然，本领域的普通技术人员应当理解，本发明不限于此。本发明也可以用于其它无线通信系统，例如广播系统等等。
图3显示了本发明的终端搜索基站的方法所依据的原理的示意图。
如图3所示，对于同步和非同步系统而言，小区发送的信号的起始时刻提前或滞后一段时间并不改变在接收端(终端)的信道冲激响应的尖峰之间的距离。由此可以根据预先设置好的循环移位长度的导频码，来判断小区信号的强弱。
根据图3所示的原理，本发明提供了一种终端搜索基站的方法，具体包括步骤如下：
a)基站根据一特定序列循环移位生成一伪随机序列，应注意的是，所有基站都是根据同一特定序列循环移位生成伪随机序列，不同基站生成的伪随机序列相对该特定序列的循环移位长度不同。
b)基站对该伪随机序列进行循环移位预定的长度，其中不同基站对伪随机序列进行循环移位的预定长度不同；
c)基站将该伪随机序列和移位后的序列逐码片进行相加，形成导频码并进行发送；
d)终端将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，并根据运算结果中的信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离，判断信号强度最强的基站所对应的导频码，从而搜索到信号强度最强的基站。
图4显示了依照本发明的基站的结构示意图。
如图4所示，基站包括序列生成单元11、循环移位单元12、相加单元13、以及发送单元14。
该序列生成单元11生成一伪随机序列，并将该伪随机序列发送到该循环移位单元12和相加单元13，以用于生成导频码。这里，所有基站都是根据同一特定序列循环移位生成伪随机序列，不同基站生成的伪随机序列相对该特定序列的循环移位长度不同。
循环移位单元12将来自序列生成单元11的伪随机序列循环移位预定的长度，例如移位64码片，并将移位后的序列发送到相加单元13。应注意的是，不同的基站对伪随机序列进行循环移位的长度不同，例如另一基站可对伪随机序列循环移位128码片。
相加单元13对来自序列生成单元11的伪随机序列，和来自循环移位单元12的移位后的序列进行逐码片的相加，形成特定于该基站的导频码。应注意的是，由于不同基站对伪随机序列进行循环移位的长度不同，不同的循环移位长度对应于不同的信道冲激信号的尖峰之间的距离，从而根据图3所示的原理，可在终端处判断出不同的导频码所对应的基站。
发送单元14将来自相加单元13的导频码进行发送。
图5显示了依照本发明的终端的结构示意图。
如图5所示，依照本发明的终端包括匹配相关运算单元21、以及判断单元22。
在终端接收到信号后，其中的匹配相关运算单元21将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，得到信道冲激响应，并将该信道冲激响应发送到判断单元22。这里，终端可以利用进行相关运算的本地码(上述特定序列、或导频码1、或导频码2、或导频码3)进行匹配相关运算。判断单元22根据来自匹配相关运算单元21的信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离，判断出不同小区中基站的信号强度和所使用的导频码，从而发现信号最强的小区(搜索到信号强度最强的基站，其覆盖该信号最强的小区)和该基站使用的导频码，以加快小区搜索过程。
图6显示了依照本发明的终端搜索基站的一个实例。
如图6所示，小区1、2和3发送的导频码1、2和3都是根据同一特定序列(即图6中第一排的序列，WO-W7共512个码片)。
小区1发送的导频码1是覆盖该小区1的基站#1中的序列生成单元11、循环移位单元12、相加单元13、以及发送单元14共同生成的，假设序列生成单元11生成的伪随机序列a为上述特定序列，循环移位单元12对该伪随机序列a循环移位64码片，相加单元13将伪随机序列和移位后的序列b相加后生成导频码1由发送单元14发送出去。
同时假设覆盖小区2的基站#2生成的伪随机序列是上述特定序列循环移位96(32+64)码片后的序列c，同时基站#2对序列c循环移位128(64×2)码片，得到移位后的序列d，然后将序列c和d进行相加生成导频码2。
覆盖小区3的基站#3生成的伪随机序列是上述特定序列循环移位288(32+4×64)码片后的序列e，同时基站#3对序列e循环移位192(64×3)码片，得到移位后的序列f，然后将序列e和f进行相加生成导频码3。
在终端通过将接收信号与特定序列(或其它本地码)进行匹配相关运算，对于同步和非同步系统，就可以得到图6下部所示的信道冲激响应图。根据信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离(64码片、128码片、192码片)，64码片对应于b序列，128码片对应于d序列，192码片对应于f序列，可以迅速的判断出覆盖不同小区的基站的信号强度和所使用的导频码，从而加快小区搜索，以实现终端搜索基站的过程。
通过本发明上述技术方案，在通信系统或广播系统等通用系统中，终端(例如手机、PDA或收音机等)可在不改变现有传统相关接收算法的情况下，显著的减少终端搜索到基站的时间，减少终端的电池的能量消耗，提高系统的性能。
修改实施例
在上述实施例中，示例说明了三个小区发送的导频码1、2和3都是根据同一特定序列而生成的情况。然而在存在多个(例如30个)小区的情况下，本实施例可进一步对导频码分组，即将循环移位长度相同但是码本身并不同的多个导频码分为一组，来实现显著的减少终端搜索到基站的时间，减少终端的电池的能量消耗，提高系统的性能。
图7显示了依照本发明的修改实施例的基站的结构示意图。与图4所示的基站不同之处在于，依照修改实施例的基站进一步包括分组单元15。由于其它的结构均相同，这里不再复述。
如图7所示，在相加单元13对来自序列生成单元11的伪随机序列，和来自循环移位单元12的移位后的序列进行逐码片的相加，形成特定于该基站的导频码(例如形成基站1的导频码A1)之后，分组单元15对该导频码A1进行与预定值的点乘运算，形成特对于基站2的导频码A2，该导频码A2与导频码A1相对特定序列循环移位的长度相同，相应的信道冲激信号的尖峰之间的距离也相同，所以可将导频码A2与导频码A1所对应的基站1和2分在一组。
通过分组单元15对该导频码A1进行与不同预定值的点乘运算，可形成相对特定序列循环移位的长度相同的多个导频码，并将该多个导频码分为第一组，其所对应的第一基站组中基站分别特定于该第一组导频码中各个导频码。相似的，分组单元15可对前述导频码2进行与不同预定值(或码)的点乘运算，可形成相对特定序列循环移位的长度相同的多个导频码，并将该多个导频码分为第二组。
也就是说，分组单元15根据各个基站对于特定序列进行循环移位不同的预定长度来划分不同的码分组。除了上述的点乘方式之外，本实施例也可采用任何方式，只要产生的多个不同导频码相对特定序列循环移位的长度相同。
从而，在终端接收到信号后，匹配相关运算单元21将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，得到信道冲激响应，并将该信道冲激响应发送到判断单元22。
判断单元22根据来自匹配相关运算单元21的信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离，判断出信号强度最大的基站组，然后再次由匹配相关运算单元21利用该信号强度最大的基站组对应的导频码组中各个导频码分别进行传统匹配相关运算，从而发现信号最强的小区(搜索到信号强度最强的基站，其覆盖该信号最强的小区)和该基站使用的导频码，以加快小区搜索过程。
根据修改实施例的通信系统，通过将不同基站使用的导频码根据相对特定序列循环移位的预定长度化分为不同的分组，可以显著的减少终端搜索到基站的时间，减少终端的电池的能量消耗，提高系统的性能。
对该技术领域的普通技术人员来说，根据以上实施方式可以很容易的联想到其他的优点和变形。因此，本发明并不局限于上述具体实施例，其仅仅作为例子对本发明的一种形态进行详细、示范性的说明。在不背离本发明宗旨的范围内，本领域普通技术人员可以根据上述具体实施例，通过各种等同替换所得到的技术方案，但是这些技术方案均应该包含在本发明的权利要求的范围及其等同的范围之内。

Claims (18)

1.一种基站，包括：
序列生成单元，用于根据一特定序列循环移位生成一伪随机序列；
循环移位单元，用于将该伪随机序列循环移位预定的长度；
相加单元，用于将该伪随机序列和循环移位后的序列进行逐码片的相加，形成特定于该基站的导频码；以及
发送单元，用于发送该导频码。
2.如权利要求1所述的基站，其中
不同基站都根据同一特定序列循环移位生成伪随机序列，不同基站生成的伪随机序列相对该特定序列的循环移位长度不同，以及不同的基站对伪随机序列进行循环移位的长度不同。
3.如权利要求1所述的基站，进一步包括：
分组单元，根据该相加单元生成的导频码，生成相对特定序列循环移位的预定长度相同的多个导频码，并将该多个导频码定义为一导频码组，其中
不同导频码组相对特定序列循环移位的预定长度不同。
4.如权利要求1-3中任一项所述的基站，其中
该基站应用于通信系统或广播系统。
5.一种终端，包括：
匹配相关运算单元，用于将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，得到信道冲激响应；以及
判断单元，用于根据该信道冲激响应信号的幅度和其信道冲激响应尖峰之间的距离，判断不同基站的信号强度和所使用的导频码，发现信号最强的基站和该基站使用的导频码。
6.如权利要求5所述的终端，其中
进行相关运算的本地码为所述特定序列，或任一基站的导频码。
7.如权利要求6所述的终端，其中该终端包括手机、PDA或收音机，且该终端应用于通信系统或广播系统。
8.如权利要求5所述的终端，其中
根据该信道冲激响应信号的幅度和其信道冲激响应尖峰之间的距离，判断单元判断不同基站组的信号强度和不同基站组对应的导频码组，发现信号最强的基站组和该基站组使用的导频码组，不同导频码组相对特定序列循环移位的预定长度不同；
该匹配相关运算单元利用发现的导频码组中的各个导频码分别进行匹配相关运算，以发现信号最强的基站和该基站使用的导频码。
9.一种系统，包括：
基站，其包括：序列生成单元，用于根据一特定序列通过循环移位生成一伪随机序列，
循环移位单元，用于将该伪随机序列循环移位预定的长度，
相加单元，用于将该伪随机序列和该循环移位后的序列进行逐码片的相加，形成特定于该基站的导频码，以及发送单元，用于发送该导频码；以及
终端，其包括：匹配相关运算单元，用于将接收信号与特定序列进行匹配相关运算，得到信道冲激响应，以及判断单元，用于根据该信道冲激信号的幅度和其尖峰之间的距离，判断不同基站的信号强度和所使用的导频码，发现信号最强的基站和该基站使用的导频码。
10.如权利要求9所述的系统，其中
不同基站都根据同一特定序列生成伪随机序列，不同基站生成的伪随机序列相对该特定序列的循环移位长度不同。
11.如权利要求10所述的系统，其中
所述基站进一步包括：
分组单元，根据该相加单元生成的导频码，生成相对特定序列循环移位的预定长度相同的多个导频码，并将该多个导频码定义为一导频码组，其中
不同导频码组相对特定序列循环移位的预定长度不同。
12.如权利要求9所述的系统，其中该终端包括手机、PDA或收音机，
且该系统为通信系统或广播系统。
13.如权利要求9所述的系统，其中，在所述终端中，
根据该信道冲激响应信号的幅度和其信道冲激响应尖峰之间的距离，判断单元判断不同基站组的信号强度和不同基站组对应的导频码组，发现信号最强的基站组和该基站组使用的导频码组，不同导频码组相对特定序列循环移位的预定长度不同；
该匹配相关运算单元利用发现的导频码组中的各个导频码分别进行匹配相关运算，以发现信号最强的基站和该基站使用的导频码。
14.一种终端搜索基站的方法，包括
a)基站根据以特定序列通过循环移位生成一伪随机序列；
b)基站对该伪随机序列进行循环移位预定的长度，其中不同基站对伪随机序列进行循环移位的预定长度不同；
c)基站将该伪随机序列和循环移位后的序列逐码片进行相加，形成导频码并进行发送；
d)终端将接收信号与本地码进行匹配相关运算，并根据运算结果中的信道冲激响应信号幅度和其尖峰之间的距离，判断信号强度最强的基站所对应的导频码。
15.如权利要求14所述的方法，其中
不同基站都根据同一特定序列循环移位生成伪随机序列，不同基站生成的伪随机序列相对该特定序列的循环移位长度不同。
16.如权利要求15所述的方法，其中
生成相对特定序列循环移位的预定长度相同的多个导频码，并将该多个导频码定义为一导频码组，其中
该导频码组中的各个导频码对应于基站组中各个基站，不同导频码组相对特定序列循环移位的预定长度不同。
17.如权利要求14所述的方法，其中
该终端包括手机、PDA或收音机，
且该终端和基站应用于通信系统或广播系统。
18.如权利要求14所述的方法，其中
根据该信道冲激响应信号的幅度和其信道冲激响应尖峰之间的距离，判断不同基站组的信号强度和不同基站组对应的导频码组，发现信号最强的基站组和该基站组使用的导频码组，不同导频码组相对特定序列循环移位的预定长度不同；
利用发现的导频码组中的各个导频码分别进行匹配相关运算，以发现信号最强的基站和该基站使用的导频码。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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Application publication date: 20080305