CN101420267B

CN101420267B - 一种无线终端及其操作方法

Info

Publication number: CN101420267B
Application number: CN2008101297132A
Authority: CN
Inventors: 马克·大卫·哈姆; 罗伟; 苌立枫; 纳尔逊·R·索伦伯格; 亨德里克·约翰尼斯·康罗伊
Original assignee: Zyray Wireless Inc
Current assignee: Broadcom Corp; Zyray Wireless Inc
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: US7885237B2; US7894404B2; US7835327B2; US20090034490A1; CN101420267A; US20090034501A1; US20090034482A1

Abstract

一种无线终端，用于从基站接收宽带码分多址(WCDMA)信号，包括时钟电路、无线接口和主同步模块。时钟电路使用无线终端振荡器生成无线终端时钟。无线接口接收WCDMA信号，该信号由基站使用基站使用生成，该基站时钟使用基站振荡器生成，该基站振荡器比无线终端振荡器更为精确。PSYNC模块包括多个PSYNC相关分之，每个PSYNC相关分支基于各自的频率偏移量对WCDMA信号进行相位旋转，在多个采样位置将相位旋转后的WCDMA信号与主同步信道(PSCH)码建立关联，基于多个采样位置中每一位置的相关性生成PSYNC相关能。

Description

一种无线终端及其操作方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体地说，涉及将通信终端与提供服务的无线通信系统架构建立同步。

背景技术

移动通信改变了人们通信的方式并且移动电话从一种奢侈品转变成为生活中的基本部分。当今移动电话的使用由社会状态支配而不是被地理位置或技术阻碍。尽管语音连接满足了通信的基本需要，移动语音连接继续甚至进一步渗透到生活中的每一天中，移动英特网将是移动通信革命的下一步。所述移动因特网自然的成为日常信息的一个公共来源，那么简单且通用的移动接入该数据网被认为是当然的。

第三代(3G)蜂窝网络是用来实现所述移动因特网的这些需求而特地设计的。由于这些服务的使用和普及的增长，相对于目前对于蜂窝网运营商而言，如低成本的网络容量优化和服务质量(QoS)等因素将会变得更加重要。这些因素可以通过细致的网络规划和操作，改善发射方法，和改进接收机技术等方法实现。为此，运营商们需要能使得其增加下行吞吐率的技术，这样，提供高的QoS性能和速度以抗衡那些由电缆调制解调器传送的和/或DSL服务提供商。在这点上，基于WCDMA技术的网络可以为今天的无线运营商们提供传送数据给终端用户的更灵活选择。

GPRS和EDGE技术可用于增强当前如GSM等第二代(2G)系统的数据吞吐量。GSM技术可支持每秒144千比特(kpbs)的数据速率，而GPRS技术可以支持高达115kbps的数据速率。GPRS技术允许在每个时分多址(TDMA)帧中包括8个数据时隙，而相应地，GSM技术在每个TDMA帧中只允许1个数据时隙。EDGE技术可支持高达384kbps的数据速率。EDGE技术采用8相移键控(8-PSK)调制方法，从而比GPRS获得更高的数据速率。GPRS和EDGE技术可称为“2.5G”技术。

UMTS技术的理想数据速率高达2Mbps，它是由GSM升级的WCDMA 3G系统。UMTS技术可以实现较高数据速率的一个原因是其具有5MHz的WCDMA信道带宽，而GSM的信道带宽只有200KHz。HSDPA技术是面向数据通信的基于网际协议(IP)的服务，它采用WCDMA来提供每秒10兆比特(Mbps)量级的数据传输速率。HSDPA技术在3GPP组织的发展下，可通过多种方法获得更高的数据传输速率。例如，许多传输判定可在基站级别进行，与在移动交换中心或交换局相比，更接近用户设备。这些判定包括要传输数据的时序安排、数据的重传时间以及传输信道质量的评价。HSDPA技术也可采用可变的编码速率。HSDPA技术可支持在高速下行共享信道(HS-DSCH)的16级正交幅度调制(16-QAM)，从而允许多个用户共享空中接口信道。

在某些应用实例中，即使与最先进的3G网络相比，HSDPA也可在网络容量上提供2倍的改进，同时将数据速率提高到五倍(超过10Mbps)以上。HSDPA还可缩短网络和终端之间的往返时间，同时减小下行传输延时的抖动。这些性能优势可以直接转化为改进的网络性能和更高的用户满意度。由于HSDPA是GSM系列的扩展，也可直接在世界上最流行的移动技术所提供的机制上建立。HSDPA可在WCDMA网络分组数据容量上提供突破性的改进，提高频谱和无线接入网络(RAN)硬件效率，同时可简化网络实现。这些改进可直接转化为每比特更低的成本、更快且更多可用业务，以及定位于在未来以数据为核心的市场中可更高效完成的网络。

HSDPA的容量、质量和性价比的优势可为运营商以及用户带来相当的好处。对于运营商而言，对当前WCDMA网络反向兼容的升级是网络改革中下一个既合理又合算的步骤。部署HSDPA之后，HSDPA可在相同载波上与当前WCDMA Release 99业务共存，同时允许运营商在现存WCDMA网络中提供更大容量和更高数据速率。运营商可利用该解决方案在单个无线载波中支持更多的高数据速率用户。HSDPA让真正的大众市场移动IP多媒体成为可能，并将推动大数据量业务的消费，同时降低业务传输的每比特成本，从而提高收入和最终网络收益。对于急需数据的移动用户而言，HSDPA的性能优势可转化为更短的服务响应时间，更小的时延和更快的可感知到的连接。用户也可在进行语音呼叫的同时通过HSDPA下载分组数据。

与先前或其它技术相比，HSDPA可提供多个重要的性能改进。例如，HSDPA可将WCDMA的比特速率提高到10Mbps，从而利用更高阶调制(16-QAM)以及自适应编码和调制机制达到更高的理想峰值速率。最大QPSK比特速率是5.3Mbps而16-QAM的最大比特速率是10.7Mbps。没有信道编码时理想比特速率可以高达14.4Mbps。使用QPSK调制的终端容量级范围为900kbps到1.8Mbps，而使用16-QAM调制可达到3.6Mbps或更高。最高容量级可支持最高14.4Mbps的最大理想比特速率。

然而，若想实现WCDMA和/或HSDPA之类的先进无线技术，仍需克服高速传输、快带数据传输所带来的一些架构上的问题。例如，需要使用多入多出(MIMO)天线架构和多路径处理接收器电路来处理高速、高带宽接收RF信号，将其转换为数字数据。但是，当通过HSDPA实现高速、高带宽接入互联网变为一种可能时，在移动终端中对收到的分组进行多协议处理可能会出现问题。

无线终端与提供服务的WCDMA基站之间空中接口复杂度的增加和所进行的操作的增加，必然导致无线终端的成本和复杂度增加。最好能够降低无线终端部件的成本。无线终端中一个相对较贵的部件是晶体振荡器，无线终端使用晶体振荡器来生成无线终端时钟。无线终端使用无线终端时钟来同步到WCDMA基站，并接收WCDMA基站的服务。为实现这一目的，无线终端时钟必须接近WCDMA基站时钟，WCDMA基站使用后者来为空中接口提供服务。但是，WCDMA基站使用高成本/高精确度晶体振荡器来生成基站时钟。因此，虽然使用在无线终端上使用廉价无线终端晶体振荡器能够显著降低无线终端的成本，但也会给WCDMA基站为该无线终端提供服务带来明显的困难。

通过将传统和现有方法与本文其余部分结合附图描述的本发明的一些方面进行比较，传统和现有方法的局限性和劣势对于本领域的技术人员而言将变得更加清晰。

发明内容

本发明提供了一种操作方法和装置，其将在下文的附图说明、具体实施方式和权利要求中得到进一步的描述。

根据本发明的一个方面，提供了一种无线终端，其用于从基站接收宽带码分多址(WCDMA)信号，该无线终端包括：

时钟电路，用于使用无线终端振荡器生成无线终端时钟；

无线接口，用于接收WCDMA信号，该WCDMA信号由所述基站使用基站时钟生成，该基站时钟使用基站振荡器生成，该基站振荡器比所述无线终端振荡器更为精确；

主同步模块(PSYNC)，与所述无线接口和所述时钟电路连接，包括多个PSYNC相关分支，每一PSYNC相关分支用于：

基于各自的频率偏移量对所述WCDMA信号进行相位旋转；

在多个采样位置将相位旋转后的WCDMA信号与主同步信道(PSCH)码建立关联；

基于多个采样位置中每一位置的相关性生成PSYNC相关能。

优选的，所述多个PSYNC相关分支各自的频率偏移量的频率间隔基本相同。

优选的，基于预期的所述无线终端时钟和所述基站时钟的最大频率偏移量来选择所述多个PSYNC相关分支频率偏移量的频带宽度。

优选的，所述PSYNC模块进一步用于估计所述无线终端时钟和所述基站时钟之间的频率偏移量。

优选的，在估计所述无线终端时钟和所述基站时钟之间的频率偏移量的过程中，所述PSYNC模块用于：

确定至少一个PSYNC相关能，和所述多个PSYNC相关分支中至少两个PSYNC相关分支各自的采样位置；以及

处理所述PSYNC相关能和各个采样位置，以估计频率偏移量。

优选的，所述PSYNC模块用于估计相关间隔的频率偏移量，该相关间隔长于一个WCDMA信号时隙间隔。

优选的，所述无线终端还包括：

比特级处理模块；

比特级处理模块存储器；

其中，在第一同步操作过程中，所述PSYNC模块使用所述比特级处理模块存储器来存储所述PSYNC相关能；以及

在第二同步操作过程中，所述PSYNC模块不使用所述比特级模块处理器来存储所述PSYNC相关能。

优选的，所述第一同步操作包括初始化蜂窝搜索操作；

所述第二同步操作包括相邻蜂窝搜索操作。

优选的，每个PSYNC相关分支包括：

相位旋转模块，用于基于各自的频率偏移量来对所述WCDMA信号进行相位旋转；

PSYNC相关模块，用于将相位旋转后的WCDMA信号与所述PSCH码建立关联，生成相关结果；

能量计算模块，用于基于所述相关结果确定所述PSYNC相关能；以及

累加器，用于累加共同采样位置的PSYNC相关能。

优选的，每一PSYNC相关分支的累加器还用于：

接收时间漂移控制输入；

基于所述时间漂移控制输入确定对应的采样位置。

优选的，每一PSYNC相关分支在每一长度为2560码片的时隙的各自的采样位置上生成2560个PSYNC相关能。

优选的，每一PSYNC相关分支在每一长度为2560码片的时隙的各自的采样位置上生成5120个PSYNC相关能。

根据本发明的一个方面，提供了一种操作无线终端的方法，该方法用于从基站接收宽带码分多址(WCDMA)信号，该方法包括：

使用无线终端振荡器生成无线终端时钟；

接收WCDMA信号，该WCDMA信号由基站使用基站时钟生成，该基站时钟使用基站振荡器生成，该基站振荡器比所述无线终端振荡器更为精确；

对于多个主同步(PSYNC)相关分支中的每一个：

基于各自的频率偏移量对所述WCDMA信号进行相位旋转；

在多个位置将相位旋转后的WCDMA信号与主同步信道(PSCH)码建立关联；

基于多个位置中每一位置的相关性生成PSYNC相关能。

优选的，所述方法还包括估计所述无线终端时钟和所述基站时钟之间的频率偏移量。

优选的，所述估计所述无线终端时钟和所述基站时钟之间的频率偏移量包括：

处理所述PSYNC相关能和各个采样位置，以估计频率偏移量。

优选的，在相关间隔估计所述无线终端时钟和所述基站时钟之间的频率偏移量，该相关间隔长于一个WCDMA信号时隙间隔。

优选的，所述方法还包括：

在第一同步操作过程中，所述PSYNC模块使用所述比特级处理模块存储器来存储所述PSYNC相关能；以及

优选的，

所述第一同步操作包括初始化蜂窝搜索操作；

所述第二同步操作包括相邻蜂窝搜索操作。

根据本发明的一个方面，提供了一种操作无线终端的方法，该方法用于从基站接收广播信号，该方法包括：

使用无线终端振荡器生成无线终端时钟；

接收所述广播信号，该广播信号由基站使用基站使用来生成，该基站时钟使用基站振荡器来生成，该基站振荡器比所述无线终端振荡器更为精确；

对于多个主同步(PSYNC)相关分支中的每一个：

基于各自的频率偏移量对所述广播信号进行相位旋转；

在多个位置将相位旋转后的广播信号与同步码建立关联；

基于所述多个位置中的每一位置的相关性生成PSYNC相关能。

处理所述PSYNC相关能和各个采样位置，以估计频率偏移量。

通过阅读下面的具体实施方式并参考对应的附图，本发明的其它特征和优势将变得更加清晰。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是支持根据本发明运行的无线终端的蜂窝无线通信系统的一部分的系统示意图；

图2是示出了包括主处理部件和无线收发装置(associated radio)204的无线终端的结构示意图；

图3是根据本发明的实施例的基带处理模块的部件的模块示意图；

图4A是支持多个RF载波的WCDMA RF频带的功率谱密度(powerspectral density)的示意图；

图4B是根据本发明的用于蜂窝搜索和基站同步的WCDMA系统的各种信道时序的模块示意图；

图5A是在第一时刻T1的多路径延时扩展(delay spread)的实施例的示意图；

图5B是在第二时刻T2，图5A的多路径延时扩展的实施例的示意图；

图6是根据本发明的实施例的无线终端搜索、寻获基站，与基站同步和从基站接收数据的操作的流程图；

图7是蜂窝搜索器模块的第一实施例的框图；

图8是根据本发明一个或多个实施例构建的主同步(PSYNC)模块的框图；

图9是根据本发明一个或多个实施例构建的PSYNC相关分支的各组件的框图；

图10A是根据本发明第一实施例的多个PSYNC相关分支的频率间隔和各自频率偏移量的示意图；

图10B是根据本发明另一实施例的多个PSYNC相关分支的频率间隔和各自频率偏移量的示意图；

图10C是根据本发明的PSYNC模块的采样位置的两个特定实施例的示意图；

图10D是根据本发明运行的PSYNC模块的一般操作的流程图；

图11A是多个PSYNC相关分支上的对应位置的PSYNC相关能的滑动(slippage)的时序图；

图11B是根据本发明的PSYNC相关分支的累加器所执行的时移补偿的示意图；

图11C是使用时移控制信号从图11B的D触发器1102A-1102E中选择特定输入的方式的示意图；

图12是根据本发明构建的PSYNC相关模块的结构框图，其支持来自基站的分集WCDMA信号的接收；

图13是根据本发明实施例的对分集WCDMA信号进行操作的PSYNC模块的另一实施例的框图；

图14是依据本发明的第一实施例的确定无线终端时钟与基站时钟之间的频率偏移量的操作过程的流程图；

图15是期望的峰值位置PSYNC相关能输出相对于基站时钟与无线终端时钟之间频率偏移量的关系的示意图；

图16是依据本发明实施例的PSYNC模块对基站时钟与无线终端时钟之间频率偏移量的估算技术的流程图；

图17是依据本发明实施例的基于多个PSYNC相关分支生成的PSYNC相关能来产生WCDMA信号的至少一个WCDMS信号质量特性的PSYNC模块操作过程的流程图；

图18是根据本发明的PSYNC模块的多个PSYNC相关分支生成最大PSYNC相关分支能量/位置值的示例的示意图；

图19是根据本发明实施例的确定WCDMA信号质量特性的操作过程的流程图；

图20是依据本发明的确定WCDMA信号质量特性的另一种技术的流程图；

图21是依据本发明的确定WCDMA信号质量特性的又一种技术的流程图；

图22是依据本发明实施例图7和或图8所示的蜂窝搜索模块316的操作过程的流程图；

图23是依据本发明实施例的蜂窝搜索操作的流程图；

图24是依据本发明实施例的进一步蜂窝搜索操作的流程图；

图25是依据本发明实施例的进一步蜂窝搜索操作的流程图。

具体实施方式

图1是支持根据本发明运行的无线终端的蜂窝无线通信系统100的一部分的系统示意图。该蜂窝无线通信系统100包括公共开关电话网络(PSTN)接口101(举例来说，移动交换中心)、无线网络分组数据网络102(包括GPRS支持节点、EDGE支持节点和WCDMA支持节点)和其它部件，无线网络控制器/基站控制器(RNCIBSC)152和154、基站/节点Bs 103、104、105和106。所述无线网络分组数据网络102与附加私人和公共分组数据网络114(如因特网、WAN、LAN等)相连。惯用语音终端121与PSTN 110相连。网络协议语音(VoIP)终端123和个人计算机125与因特网/WAN 114相连。PSTN接口101与PSTN 110相连。当然，其具体结构可根据系统需要而改变。

每个基站/节点Bs 103-106为其支持的无线通信范围内的区域的蜂窝/设备。基站和其服务的终端之间的无线通信链路包括支持无线通信的前向链路部件和后向链路部件。该无线链路支持数字数据通信、VoIP通信和其它数字多媒体通信。该蜂窝无线通信系统100也可向后兼容(backward compatibl)以支持模拟操作。该蜂窝无线通信系统100支持一个或多个UMTS/WCDMA标准(包括HSDPA和HSUPA标准)、全球移动通信(GSM)标准、GSM上发展起来的GSM通用分组无线业务(GPRS)、GSM(或全球)演化(EDGE)标准，和/或其它CDMA标准、TDMA标准和/或FDMA标准等。

无线终端116、118、120、122、124、126、128和130通过与基站103-106相连的无线链路与蜂窝无线通信系统100相连。如图示，无线终端可包括蜂窝电话116和118、膝上型计算机120和122、桌上型计算机124和126，以及数字终端128和130。然而，该蜂窝无线通信系统100还支持和各种类型的无线终端通信。众所周知地，一些设备，如膝上型计算机120和122、桌上型计算机124和126、数字终端128和130，以及蜂窝电话116和118可在因特网114上“冲浪(surf)”，发送和接收数据(如电子邮件)、文件，以及执行其它的数字操作。大多数这些数据操作具有较大的数据下载率的需求，而对数据上传率的需求却相对较小。因此，所述无线终端116-130中的部分或全部可支持EDGE操作标准、GPRS标准、UMTS/WCDMA标准和/或GSM标准。

对于图1的系统100，无线终端116-130可较为理想地使用成本相对较低的晶体振荡器。然而，无线终端116-130的低成本晶体振荡器并不如基站/节点Bs 103-106的高成本晶体振荡器精确。与节点Bs 103-106的高质量的晶体振荡器相比，所述无线终端116-130使用的低成本晶体振荡器的频率偏移量(frequency offset)高达(或超过)百万分之十(10PPM)，而其成本也是所述质量晶体振荡器的几分之一。

当无线终端尝试从基站(举例来说，节点B 105)接收服务时，使用高质量晶体振荡器和使用低质量晶体振荡器之间的潜在(和可能)的频率偏移量是有问题的。前面已经详细描述到了，当无线终端128试图从基站105接收服务(或是与基站连接时)无线终端128执行蜂窝搜索操作。蜂窝搜索操作需要无线终端128采用已知的信道模式与从基站105接收到的广播信号相关。该相关性操作(correlation operations)允许无线终端128与基站105同步。当无线终端时钟频率与用于生成广播信号的基站时钟频率相偏移时，将导致无线终端128的关联操作失败或至少影响所述关联操作。这样，无线终端128将不能与基站105同步。

这样，根据本发明，无线终端116-130包括主同步(PSYNC)模块，所述主同步模块包括多个PSYNC相关分支，每个相关分支执行基于其各自的频率偏移量的相关性操作。所述多个PSYNC相关分支的多个频率偏移量的范围足以覆盖基站时钟和无线终端时钟间的绝大多数/全部可能的频率偏移量，并允许无线终端128与基站105成功地实现同步。以下将参照图8-25对所述无线终端116-130的PSYNC模块的结构和操作做进一步的描述。

本发明的PSYN相关模块包括下列结构，举例来说，可用于其它应用以确定一个设备与另一设备之间的频率偏移量的多个分支。在此，可参照WCDMA系统来描述本发明的原理。然而，本发明的原理也可用在各种类型的系统中，如LTE系统、TD-SCDMA系统和其它类型的系统。

图2是示出了包括主处理部件202和无线收发装置(associated radio)204的无线终端的结构示意图。对于蜂窝电话，该主处理部件和无线收发器204可设置在单个机壳中。在某些蜂窝电话中，所述主处理部件202和某些或全部无线收发部件204均集成在单个集成电路(IC)中。对于个人数字助理、膝上型主机和/或个人计算机主机，所述无线模块204可设置在扩展卡上，并且因此位于不同于主处理部件202的机壳中。该主处理部件202包括至少一个处理模块206、存储器208、无线接口210、输入接口212和输出接口214。该处理模块206和存储器208执行指令以支持主终端功能。例如，对于蜂窝电话主设备，该处理模块206执行用户接口操作并执行其它应用中的主软件程序。

该无线接口210可从无线模块204接收数据或是向无线模块204发送数据。对于从无线模块204接收到的数据(举例来说，入站数据)，所述无线接口210将该数据提供给处理模块206以进行进一步处理和/或将其发送到输出接口214。该输出接口214可提供与输出显示设备(如显示屏、监视器、扬声器等)的连接，这样可显示接收到的数据。该无线接口210可将来自处理模块206的数据提供给无线模块204。该处理模块206可从通过输入接口212从输入设备(如键盘、键区、麦克风等)接收入站数据或是自己生成这些数据。对于通过输入接口212接收到的数据，该处理模块206可对该数据执行对应的主处理功能或是通过无线接口210将其传送到无线接口210。

无线模块204包括主接口220、基带处理模块222(基带处理器)222、模数转换器224、滤波/增益模块226、下变频模块228、低噪声放大器230、本地振荡器模块232、存储器234、数模转换器236、滤波/增益模块238、上变频模块240、功率放大器242、RX滤波模块264、TX滤波模块258、TX/RX切换模块260和天线248。天线248可为单根天线，该天线可由发送和接收路径(半双工)共用，或是可包括分别用于发送路径和接收路径的天线(全双工)。该天线配置取决于无线通信设备支持的特定标准。

基带处理器222结合存储在存储器234中的操作指令，执行数字接收器功能和数字发送器功能。该数字接收器功能包括但不限于，数字中频到基带转换、解调、星座图解映射(constellation demapping)、解扰和/或解码。该数字发送器功能包括但不限于，编码、加扰、星座图映射、调制和/或基带到中频的转换。可使用共用处理设备和/或单独的处理设备来执行所述基带处理模块222提供的发送和接收功能。处理设备可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑设备、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或可基于操作指令处理信号(模拟和/或数字的)的设备。存储器234可为单个存储设备或多个存储设备。这样一个存储设备可以是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存(flash memory)和/或任何可存储数字信息的设备。应注意，当基带处理模块222通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路执行其一个或多个功能时，存储对应操作指令的存储器可嵌入到包括所述状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路中。

在操作中，无线模块204通过主接口220从主处理部件接收出站数据250。该主接口220将出站数据250发送到基带处理模块222，所述基带处理模块222根据特定的无线通信标准(举例来说，UMTS/WCDMA、GSM、GPRS、EDGE等)处理出站数据250以生成数字传输格式数据(digital transmission formatteddata)252。该数字传输格式数据252是数字基带信号或数字低IF信号，在此，低IF的频率范围为0到数千赫/兆赫。

该数模转换器236将数字传输格式数据252从数字域转化到模拟域。在将模拟数据提供给上变频模块240之前，该滤波/增益模块237对其进行滤波并调节其增益。该上变频模块240基于本地振荡器模块232提供的发射器本地振荡254直接将模拟基带或低IF信号转换成RF信号。功率放大器242放大该RF信号以生成出站RF信号256，并采用TX滤波模块258对该信号进行滤波。TX/RX切换模块260从TX滤波模块258接收放大滤波后的RF信号，并将输出RF信号256提供给天线248。该天线248将出站RF信号256发送到目标设备，如基站103-106。

无线模块204可接收入站RF信号262，该信号可由基站通过天线248、TX/RX切换模块260和RX滤波模块264发送。该低噪声放大器接收入站RF信号262并将该入站RF信号262放大，以生成放大的入站RF信号。低噪声放大器230将放大的入站RF信号提供给下变频模块228，所述下变频模块228基于本地振荡器模块232提供的本地振荡266将放大的入站RF信号转换成入站低IF信号或基带信号。该下变频模块228将所述入站低IF信号(或基带信号)提供给滤波/增益模块226。所述滤波/增益模块226在将该信号提供给模数转换器224以前，对其进行滤波和/或增益调节。该模数转换器224将滤波后的入站低IF信号(或基带信号)从模拟域转换到数字域以生成数字接收格式数据268。该基带处理模块222根据无线接收装置204采用的特定无限通信标准对所述数字接收格式数据268进行解调、解映射、解扰和/或解码以重获入站数据270。该主接口220通过无线接口210将重获的入站数据270提供给主处理部件202。

图3是根据本发明的实施例的基带处理模块222的部件的模块示意图。基带处理模块(基带处理器)222包括处理器302、存储器接口304、板载存储器306、下行链路/上行链路接口308、TX处理部件310和TX接口312。所述基带处理模块222进一步包括RX接口314、蜂窝搜索模块316、多路径扫描模块318、码片级处理模块320和比特级处理模块322。

码片级处理模块320包括一般支持WCDMA接收处理操作的靶指接收器合并器(rake receiver combiner)320A和一般支持HSDPA接收处理操作的HSDPA码片级处理模块320B。该比特级处理模块322包括支持WCDMA比特级操作的WCDMA比特级处理模块322A和支持HSDPA比特级操作的HSDPA比特级处理模块322B。

在多个实施例中，基带处理模块222与外部存储器234相连。然而，在某些实施例中，存储器306完成基带处理模块302的存储需求。根据本发明的某些方面，存储器306是可高速缓冲存储的，而存储器234是不能高速缓冲存储的。当然，在另一些实施例中，存储器234可以是可高速缓冲存储的。如前参照图2所示，基带处理模块222从与其相连的主处理部件202接收出站数据250并将入站数据270提供给该主处理部件202。更进一步地，基带处理模块222将数字格式传输数据(基带TX信号)250提供给与其相连的RF前端。该基带处理模块222从与其相连的RF前端接收数字接收格式数据(基带RX信号)268。参照前图2所示，ADC 222生成数字接收格式数据(基带RX数据)268，RF前端的DAC 236从基带处理模块222接收数字传输格式数据。

根据本发明的特定实施例，该下行链路/上行链路接口308用于通过主接口220从相连的主处理部件(举例来说，主处理部件202)接收出站数据250。更进一步地，该下行链路/上行链路接口308用于通过主处理接口220将入站数据270提供给相连的主处理部件202。如读者了解的一样，基带处理模块222可与无线收发装置207的其他部件一起集成在单个集成电路上。更进一步地，无线模块204可与该主处理部件202一起集成在单个集成电路上。这样，在这种情况下，图2中所有的部件，除了天线、显示器、扬声器等以及键盘、键区、麦克风等，均可集成在单个集成芯片上。然而，在另一实施例中，该基带处理模块222和主处理部件202可集成在不同的集成电路上。在不违背本发明的教导的基础上，可采用多个不同的集成电路构造。

TX处理部件310和TX接口312与如图2所示的RF前端和上行链路/下行链路接口308通信连接。TX处理部件310和TX接口312用于从上行链路/下行链路接口304接收出站信号，并对该出站信号进行处理以生成基带TX信号252，并将该基带TX信号252发送给如图3所示的RF前端。

RX处理部件包括蜂窝搜索模块316、多路径扫描模块318、码片级处理模块320，在某些实施例中，处理器302用于从RF前端接收RX I/F 314处理后的RX基带信号268。通常RX I/F 314以适合这些部件使用的格式生成代表数字接收格式数据260的软符号(soft symbol)。该HSDPA码片级处理模块320B用于生成软符号输出，以供比特级处理模块322的HSDPA解码模块322B使用。该HSDPA比特级处理模块322B包括混合自动重传(Hybrid AutomaticRetransmission，简称HARQ)和IR处理元件和Turbo解码部件。

该蜂窝搜索模块316包括一期(PSYNC)、二期和三期蜂窝搜索部件，在此根据本发明对这些部件做进一步的介绍。时钟电路324使用来自晶体振荡器326的输入生成无线终端时钟。参照图1所示，该晶体振荡器326的精确度比服务于基站/节点B的晶体振荡器更低。这样，时钟电路324生成并供基带处理模块222的其他部件使用的无线终端时钟并没有用于生成基站/节点B发送的信号的基站时钟那么精确。如图所示，从时钟电路324的延伸出的点状线由包括一期(PSYNC)、二期和三期蜂窝搜索模块的蜂窝搜索模块316接收。更进一步地，多路扫描模块318、码片级处理模块320和基带处理模块的其他部件接收该时钟电路324。下面将参照图8-25对一期(PSYNC)模块使用从时钟电路324中接收到的时钟信号的方式做进一步的介绍。

根据本发明的另一方面，蜂窝模块316的一期(PSYNC)模块与比特级处理模块322共用存储器。在初始蜂窝搜索操作中，比特级处理模块322并不执行比特级处理，这是因为还没有获得基站确认。更进一步地，在该一期蜂窝搜索操作中，蜂窝搜索模块316的PSYNC模块需要额外的存储器。这样，在这样的操作中，蜂窝搜索模块316的PSYNC模块并不使用共用存储器，并且该存储器仅由比特级处理模块322。该共用存储器可为存储器306和/或存储器234。

根据该存储共用操作的一个特定方面，蜂窝搜索模块316的PSYNC模块使用比特级处理模块322存储器，以在第一同步操作中存储PSYNC相关能。接着，在第二同步操作中，蜂窝搜索模块316的PSYNC模块不使用比特级处理模块322存储器来存储PSYNC相关能。该第一操作可在初始蜂窝搜索操作中发生，而第二同步操作在无线终端与第一服务基站同步后，在相邻蜂窝搜索操作中发生。

图4A是支持多个RF载波402、404和406的WCDMA RF频带400的功率谱密度(power spectral density)的示意图。WCDMA RF频带400跨越一个频谱并包括WCDMA载波402、404和406。根据本发明的一个方面，支持根据本发明的WCDMA操作的RF收发器的基带处理模块222的蜂窝搜索模块316用于扫描WCDMA RF频带400以识别至少一个WCDMA载波402、404或406的WCDMARF能量。在初始蜂窝搜索操作中，细胞搜索模块316将结合基带处理模块222的其他部件以识别较强的WCDMA载波，举例来说，404.接着，蜂窝搜索模块316与WCDMA载波404中的WCDMA信号同步。该WCDMA信号与特定的基站蜂窝或区域相应。在初始蜂窝搜索同步操作中，该蜂窝搜索模块316优选与最强的蜂窝/区域同步。

从多个基站/区域发送的WCDMA信号可使用通用WCDMA RF载波404。可选地，来自不同基站/区域的WCDMA信号可使用不同的WCDMA载波，举例来说，402或406。根据本发明，该蜂窝搜索模块316和基带处理模块222可用于同步来自不同蜂窝/区域，在一个或多个WCDMA RF频带402、404或406中的WCDMA信号。该同步操作并不仅用于初始蜂窝搜索，并还在用于相邻蜂窝搜索或用于探测蜂窝搜索操作。读者应了解，WCDMA RF频带402、404和406并未在图4B中，而是在相邻的图4A中示出。当然，在许多系统中，WCDMA RF频带可设置在邻近的具有期望的信道间隔(channel separation)的频带中。

图4B是根据本发明的用于蜂窝搜索和基站同步的WCDMA系统的各种信道时序的模块示意图。示出的WCDMA信号具有时间上跨越10ms的15时隙帧结构。该WCDMA信号包括同步信道(SCH)和公共导频信道(CPICH)，可在执行蜂窝搜索操作中将这些信道引入到辅助无线收发器的下行链路中。将SCH进一步分解成主SCH(PSCH)和次级SCH(SSCH)。该PSCH承载主同步码(PSC)，可对该主同步码进行选择以使其具有较好的周期性自动相关性，并且该次级SCH(SSCH)承载次级同步码(SSC)。可这样构建该PSCH和SSCH，以使得他们的循环移位(cyclic shift)是独特的，这样可获得可靠的时隙和帧同步。PSCH和SSCH是具有特定格式并表现为1/10时隙的256-码片长度。该时隙的剩余部分是通用物理信道(CCPCH)。如图4A所示，该PSCH和SSCH在每个时隙中相同的位置发送一次。用于所有时隙的PSCH码相同，并且在此用于探测时隙边界。该SSCH用于识别扰码群和帧边界。这样，SSCH序列随着时隙而变化，并由具有64码字的代码本编码(每个表现为一个码群)。该CPICH承载具有固定速率(30kbps，因此每时隙10个符号)和扩散因子(spreading factor)的预设定符号256。用于CPICH的信道化码被设置为第0码。

根据本发明，WCDMA RF收发器的基带处理模块222的蜂窝搜索模块316用于(1)扫描在RX接口接收到的基带RX信号对应的WCDMA信号的WCDMA能量；(2)基于与WCDMA信号的PSCH的相关性，获得与该WCDMA信号的时隙同步；(3)获得帧同步，并基于与WCDMA信号的SSCH的相关性识别接收到的WCDMA信号的码群；以及(4)基于与WCDMA信号的CPICH的相关性识别WCDMA的扰码。

本发明的PSYNC模块基于与WCDMA信号的PSCH的相关性获得与WCDMA信号的时隙同步。根据本发明，该PSYNC模块可进一步估计无线终端时钟和用于生成WCDMA信号的基站时钟之间的频率偏移量。该PSYNC模块可进一步用于生成WCDMA信号质量特性，以做出早期终端决定，并协助后续蜂窝搜索操作。以下将参照附图8-25进一步介绍PSYNC模块的不同结构和操作。

图5A是在第一时刻T1的多路径延时扩展(delay spread)的实施例的示意图。已知，在无限通信系统中，在从一个RF发送器传送到另一RF接收器的过程中，发送信号可选择不同的路径。暂时参照图1，从基站103到无线终端116的传送可选用多种路径，并且分别在相应的时间帧到达。接收到的该发送信号的多个复制信号一般可称作“多路径”信号分量。在此，每个多路径信号分量也可成为“路径”。在此参照图5A，对于示出的时间T1，延时扩展的又一实施例包括多路径信号分量和它们对应的信号强度。

服务多路径信号分量504包括路径508、510、512和514，可按照周期性参考时间在不同的时间接收这些路径。相邻蜂窝多路径信号分量506包括路径516、518和520。应注意，服务多路径信号分量504和相邻蜂窝多路径信号分量506可根据参考时间在不同的时间到达，这是因为它们并不是经时间校准的。已知，发送的RF信号的多路径信号分量以时移方式(time skewed manner)到达RF接收器。已知，接收到的多路径信号分量的数量，以及每个多路径信号分量的信号强度和信号干扰比均随着时间而改变。

图5B是在第二时刻T2，图5A的多路径延时扩展的实施例的示意图。因为从RF发射器到RF接收器的信道特性随着时间而变化，因而服务蜂窝多路径信号分量504和相邻蜂窝多路径信号分量506也随着时间而变化。这样，例如，当图5B的路径508具有与如图5A中示出的路径508相同的时间关系时，图5B的路径508比图5A中的具有更好的信号干扰比和信噪比。更进一步地，与图5A相比，在图5B中路径510丢失，路径512幅度下降而路径514幅度有所上升。另外，服务蜂窝多路径信号分量504包括仅在T2时刻出现而不在T1时刻出现的路径552。

在图5B的T2时刻的相邻蜂窝多路径信号分量506也与图5A中T1时刻不同。在这样的情况下，多路径信号分量516和518在T1时刻和T2时刻具有不同的幅度。更进一步地，在T1时刻强度很高的多路径信号分量520在T2时刻并不出现。此外，在T2时刻出现的新多路径信号分量554并不在T1时刻出现。该蜂窝搜索模块316、多路径扫描模块318和靶指接收器合并器320追踪已有的这些多路径信号分量，并且使得一部分这些多路径信号分量同步，并通过至少一部分多路径信号分量接收数据。

图6是根据本发明的实施例的无线终端搜索、寻获基站，与基站同步和从基站接收数据的操作的流程图。图6的操作600可由依照本发明构建的无线终端的无线模块204的基带处理模块222的蜂窝搜索模块316、多路径扫描模块318和靶指接收器合并器320来完成。操作600始于开始步骤或是重置步骤，或是当RF终端正在监测WCDMA系统中的服务蜂窝时，并在无线终端的无线模块204的操作中继续。该操作始于RF收发器执行WCDMA RF频带的RF扫频以探测WCDMA能(步骤602)。WCDMA RF频带的RF扫频是图2中示出的RF无线收发模块204的RF前端部件和图2的无线模块的基带处理模块222之间的集体作用。结合参照图6和3，在进行WCDMA RF频带的RF扫频以探测WCDMA能的过程中，RF前端调频到参照图4示出和讨论的WCDMARF频带400中的各种RF信道。特别参考基带处理模块222的部件，蜂窝搜索模块316可与处理器302交互以在WCDMA RF频带的RF扫频中探测WCDMA能。

在步骤602中完成该RF扫频后，处理器302结合蜂窝搜索模块316和RF前端部件，识别特定的RF频带，举例来说图4A的404，以探测和同步WCDMA信号。在初始蜂窝搜索操作中(步骤604)，基带处理模块222的蜂窝搜索模块316执行一期、二期和三期操作。在执行其初始蜂窝搜索操作中，蜂窝搜索模块316基于其一期操作中与WCDMA信号的PSCH的相关性获取与WCDMA信号的时隙同步。在此将结合图8-25对本发明用于执行一期操作的PSYNC模块作进一步的介绍。

那么，在二期操作中，该蜂窝搜索模块316基于与WCDMA信号的SSCH的相关性获取帧同步并识别接收到的WCDMA信号的码群。接着，在三期操作中，蜂窝搜索模块316基于与WCDMA信号的CPICH的相关性识别WCDMA信号的扰码。蜂窝搜索模块316执行的一期、二期和三期操作的结果获得关于WCDMA信号的至少一个多路径信号分量的时序信息。在一个实施例中，一期、二期和三期操作获得选定的WCDMA RF载波的WCDMA信号的最强多路径信号分量的时序信息和扰码。

蜂窝搜索模块316接着将时序和扰码信息发送给多路径扫描模块218(步骤606)。该信息可直接传送或是经处理器302传送。接着，该多路径扫描模块318查找并监视WCDMA发送的多路径信号分量(步骤608)。接着该多路径扫描模块318将多路径信号分量时序信息提供给靶指接收器合并器320(步骤610)。该信息可直接传送或是经处理器302传送。该靶指接收器合并器320接着接收由服务蜂窝/区域的控制和流量信道(control and traffic channel)承载的信息(步骤612)。RF收发器继续从服务蜂窝接收控制和流量信道信息直到其决定通过相邻搜索操作寻获新的服务蜂窝，才会失去该服务蜂窝的信号，或者是直到确定记不同该服务蜂窝获取信号或是载波丢失。才会失去该服务蜂窝的信号。当信号丢失(步骤614)或是另一情况下，在RF收发器决定转移到另一RF载波时，操作回到步骤602。然而，如果RF收发器决定继续特定RF载波操作或是特定的服务蜂窝需要继续时，操作又回到步骤610。

图7是蜂窝搜索器模块316的第一实施例的框图。蜂窝搜索器模块316连接至处理器302、多路径扫描器模块318，并连接至RX接口314。多路径扫描器模块318包括与RX接口314相连的基带RX信号输入702、与处理器302和多路径扫描器模块318相连的接口704以及控制电路706。

蜂窝搜索器模块316进一步包括一期(phase I)获取模块(PSYNC模块)，用于基于与WCDMA信号的PSCH的相关性来获得对接收到的WCDMA信号的时隙同步。可配置的一期获取模块708的结构和操作的具体实施例将结合图8-25给出介绍。蜂窝搜索器模块316进一步包括可配置的二期(phase II)获取模块710，用于基于与SSCH的相关性获得对接收到的WCDMA信号的帧同步，并识别接收到的WCDMA信号的码群(code group)。最后，蜂窝搜索器模块316包括可配置的三期(phase III)获取模块712，用于基于与WCDMA信号的CPICH的相关性识别WCDMA信号的扰码(scrambling code)。读者可知的是，图7所示的结构是一般性的结构，本发明实施例中蜂窝搜索器模块316的更具体结构将在不同的实施例中采用不同的构造。

图8是根据本发明一个或多个实施例构建的主同步(PSYNC)模块的框图。PSYNC模块708即是前面结合图3和图7描述的蜂窝搜索器模块316中的一期获取模块708。包含PSYNC模块708的无线终端还具有时钟电路，用于使用无线终端振荡器生成无线终端时钟。无线终端的晶振没有基站的晶振精确。因此，基站生成的WCDMA信号是使用比无线终端时钟更精确的基站时钟生成的。确定不同地是，基站时钟是使用比无线终端振荡器更精确的基站振荡器生成的。

本发明所使用的一个特例是，基站时钟具有3PPM的精确度，而无线终端时钟具有10PPM的精确度。这些数字仅仅是一个示例，读者应当很容易理解，基站时钟和无线终端时钟之间的偏差直接与各自用于生成时钟的晶振的精确度有关。多数应用中，基站晶振公差非常接近0PPM。因此，基站时钟可视为基准频率，无线终端时钟可视为是从基站时钟(基准频率)产生了偏差。各种情况下，无线终端时钟都被认为相对于基站时钟具有一些PPM偏移量。该PPM偏移量包括无线终端的时钟PPM偏移量和基站的时钟PPM偏移量两者所产生的效果。在无线终端中使用较不精确的晶振的好处是降低了成本。但是，随着成本的降低，缺导致了无线终端时钟和基站时钟之间的频率偏差问题。图8所示的PSYNC模块708(并结合其它附图给出了描述)克服了这一频率偏差问题。

PSYNC模块708连接至无线终端的无线接口，并还连接至无线终端的时钟电路。无线终端的无线接口在前面结合图2和图3已经给出了介绍。该无线接口能够接收入站信号，该入站信号包括某些操作中的WCDMA信号。PSYNC模块708包括多个PSYNC相关分支。每个PSYNC相关分支用于基于对应的频率偏移量对WCDMA信号进行相位旋转。接着，每个PSYNC相关分支将经相位旋转的WCDMA信号与主同步信道(PSCH)码在多个采样位置上进行相关。最后，每个PSYNC相关分支基于该多个采样位置中每个采样位置上的相关性生成PSYNC相关能(correlation energy)。

多个PSYNC相关分支上的采样位置的数量和间距将结合图10C给出进一步的介绍。多个PSYNC相关分支的对应频率偏移量将结合图10A和图10B给出进一步介绍。PSYNC模块的各种其它结构和操作将结合会图11A-25给出进一步介绍。

参见图8所示的PSYNC模块708的具体结构，每个PSYNC相关分支包括多个组件。第一PSYNC相关分支包括相位旋转模块806A，用于基于该PSYNC相关分支的对应频率偏移量对入站信号(包含WCDMA信号)进行相位旋转。该PSYNC相关分支进一步包括有PSYNC相关模块808A，用于将经相位旋转的WCDMA信号与PSCH码进行相关以产生相关性结果。该PSYNC相关分支进一步包括有能量计算模块810A，用于基于由PSYNC相关模块808A产生的相关性结果确定PSYNC相关能。此外，该PSYNC相关分支还包括有累加器812A，用于将同一采样位置上的PSYNC相关能进行累加。

包含组件806A-812A的PSYNC相关分支接收来自码片匹配滤波器(CMF)804的I和Q输入。CMF 804可以是PSYNC模块708的一部分，或者可以是另一模块的一部分，例如图3的Rx接口314的一部分。各种情况下，CMF 804对PSYNC模块7708的每个PSYNC相关分支生成一个输出。PSYNC模块708具有PSYNC模块处理和控制电路802。PSYNC模块处理和控制电路802从累加器812A接收PSYNC相关能。此外，PSYNC模块处理和控制电路802还接收来自其它PSYNC相关分支的其它累加器的共同采样位置的PSYNC相关能。

如图所示，PSYNC模块708具有分支B、C、D和N，表示PSYNC模块708的N个PSYNC相关分支。PSYNC模块708的第二PSYNC相关分支具有相位旋转模块806B、PSYNC相关模块808B、能量计算模块810B和累加器812B。同样地，第三PSYNC相关分支具有相位旋转模块806C、PSYNC相关模块808C、能量计算模块810C和累加器812C。此外，PSYNC模块708的第四PSYNC相关分支具有相位旋转模块806D、PSYNC相关模块808D、能量计算模块810D和累加器812D。最后，PSYNC模块708的第N个PSYNC分支具有相位旋转模块806N、PSYNC相关模块808N、能量计算模块810N和累加器812N。

模块806A-N、808A-N、810A-N以及812A-N中的每个模块由PSYNC模块处理和控制电路802来进行控制。具体来说，每个PSYNC相关分支中的累加器812A-812N接收来自PSYNC模块处理和控制电路802的时移控制输入。总之，如后续将给出描述的，每个PSYNC相关分支使用对应的频率偏移量来进行操作。因为这一频率偏移量，每个PSYNC相关分支的各采样位置将在时间上彼此偏移。时移控制输入被累加器812A到812N用来确定对应的采样位置以确保累加器812A-812N将能量计算模块810A-810N计算出的PSYNC相关能的能量计算结果相结合。接收该时移控制输入的具体内容和基本原理将后续结合图11A-11C给出介绍。

如将结合图10A和图10B进行介绍的，该多个PSYNC相关分支的各自频率偏移量的频率间隔在某些实施例中是相等的。此外，该多个PSYNC相关分支中的频率偏移量的频率宽度是基于无线终端时钟和基板时钟之间的预期最大频率偏移量来选择的。如前所述，使用具有10PPM公差的无线终端晶振，便可计算出无线终端时钟相对于基站时钟的预计最大偏移量。基于该计算结果，便可选定PSYNC相关分支的频率偏移量。

PSYNC相关模块808A-808N的PSYNC相关操作是基于PSCH序列来执行的。PSYNC相关模块808A-808N可以使用单阶或多阶的匹配滤波器来具体实现。众所周知，这样的匹配滤波器使用加法器、乘法器、量化器和其它器件的组合来执行PSCH码和入站WCDMA信号之间的相关。

如后续将结合图10C进行详细介绍的，PSYNC模块708执行操作的相关间距(correlation interval)可具有不同的时间长度。例如，PSYNC模块708可在WCDMA信号的单个时隙上执行PSCH相关。然而，PSYNC模块708也可在WCDMA信号的多个时隙上执行相关。PSYNC模块708对具有时序和码片周期的WCDMA信号执行操作，如前结合图4B所描述的。在前的无线终端，因其无线终端时钟相对于基站时钟具有偏差，需要在蜂窝一期获取操作期间尝试与基站同步时使用非常短的相关长度(correlation length)。但是，因为本发明的PSYNC相关模块包括多个PSYNC相关分支且每个分支具有各自的频率偏移量，因而可以使用较长的相关间距。一个具体示例中，PSYNC模块708在WCDMA信号的一个2560码片的时隙上执行PSCH相关操作。使用二分之一码片假设位置的情况下，PSYNC模块708的每个PSYNC相关分支产生5120个假设。对于在多个时隙上执行的PSYNC相关操作，每个PSYNC相关分支生成该多个时隙上的相干累加(coherent accumulation)结果，并依然针对¹/₂码片间距的假设生成5120个假设。在使用一个码片间距的假设时，每个PSYNC相关分支针对每个时隙生成2560个假设，其中每个假设对应于一个特定的采样位置。

根据本发明的另一方面，PSYNC模块708与之前图3所示的比特级处理模块322共用存储器。这种情况下，在执行一期搜索操作时，PSYNC模块708使用比特级处理模块存储器306或234来存储PSYNC相关分支假设数量的5120倍。然而，在随后的蜂窝搜索操作过程中，PSYNC模块708便不需要存储如此大量的假设，并且将不需要使用比特级处理模块存储器。这种情况下，比特级处理模块将具有对比特级处理模块存储器的完整访问。然而，在混合运算中，PSYNC模块708需要使用比特级处理模块存储器的一部分，但是少于在初次蜂窝搜索操作中所需的。使用比特级处理模块存储器的存储器接口一般连接至PSYNC模块处理和控制电路802，如图所示。然而，其它实施例中，存储器接口也可直接连接至多个累加器812A-812N。

如后续将进一步描述的，PSYNC模块708可基于其对多个采样位置的PSYNC相关能的确定，执行多个其它操作。PSYNC模块处理和控制电路802生成的输出的示例包括位置和由部分或所有的PSYNC相关分支所生成的最大PSYNC相关能。此外，PSYNC模块处理和控制电路802可基于多个采样位置的PSYNC相关能，确定出无线终端时钟和基站时钟之间的频率偏移量的估计值。此外，PSYNC模块处理和控制电路802可基于多个PSYNC相关分支的多个采样位置上的PSYNC相关能，生成WCDMA信号的信号质量标志。这一信号质量参数可进一步由无线终端在随后的蜂窝搜索操作中用于最初的蜂窝搜索操作，和/或用于将结合图9-25进一步描述的其它操作。

图9是根据本发明一个或多个实施例构建的PSYNC相关分支的各组件的框图。图9的单个PSYNC相关分支示出了前面结合图8描述的PSYNC相关分支的更具体的结构。然而，结合图9描述的PSYNC相关分支可能在构造上与图8稍微有些不同。图9的PSYNC相关分支包括相位旋转模块806N。该相位旋转模块806N接收WCDMA信号(包含WCDMA信号的输入信号)的I和Q分量。相位旋转模块806N基于对应的频率偏移量对该WCDMA信号进行相位旋转。该对应的频率偏移量由相位旋转模块806N接收到的相位旋转控制来表示。相位旋转模块806N生成经相位旋转后的WCDMA信号的I和Q分量并提供给PSYNC相关模块808N。PSYNC相关模块808N包括I相PSCH相关模块902和Q相PSCH相关模块904。PSYNC相关模块808N将经相位旋转的WCDMA信(I和Q分量两者)与PSCH码的I和Q分量进行相关以生成相关性结果。能量计算模块810N接收PSYNC相关模块808N的输出，并基于接收到的相关性结果确定出PSYNC相关能或其近似值。在图9所示的特定实施例中，能量合并模块810N确定出接收到的I和Q相关性结果的幅值。能量合并模块810N的输出由累加器812N接收。累加器812N将PSYNC相关能进行相干累加。为了确保累加是相干的，累加器812N基于时移控制输入调整相关能。基于各自共同的采样位置，将累加得到的PSYNC相关能进行相干合并。

图10A是根据本发明第一实施例的多个PSYNC相关分支的频率间隔和各自频率偏移量的示意图。根据图10A所示的实施例，PSYNC模块包括七个PSYNC相关分支。每个PSYNC相关分支具有无线终端时钟(使用前述图3所示的无线终端振荡器生成的)作为输入，并具有对应的频率偏移量。如图10A所示，PSYNC分支1接收对应的-18KHz频率偏移量，PSYNC分支2接收对应的-12KHz频率偏移量，PSYNC分支3接收对应的-6KHz频率偏移量，PSYNC分支4接收对应的0KHz频率偏移量，PSYNC分支5接收对应的6KHz频率偏移量，PSYNC分支6接收对应的+12KHz频率偏移量，PSYNC分支7接收对应的+18KHz频率偏移量。该多个PSYNC相关分支即PSYNC分支1-PSYNC分支7的各自频率偏移量的频率间隔是相等的。在图10A的特定实施例中，相邻PSYNC相关分支之间的频率间隔是6KHz。

此外，多个PSYNC相关分支的频率偏移量的频率宽度已基于无线终端时钟和基站时钟之间的预期最大频率偏移量选定。假设用于生成无线终端时钟的无线终端振荡器的公差是百万分之十，图10A中的频率宽度是36KHz。图10A的实施例中，假设了36KHz的频率宽度足有解决基站时钟和无线终端时钟之间的最大偏移量。如此假设的最大频率偏移量当然取决于基站晶振和无线终端晶振的质量。

图10B是根据本发明另一实施例的多个PSYNC相关分支的频率间隔和各自频率偏移量的示意图。图10B的多个PSYNC相关分支包括8个PSYNC相关分支。每个PSYNC相关分支接收无线终端时钟和各自相应的频率偏移量。如图所示，PSYNC分支1接收对应的-21KHz频率偏移量，PSYNC分支2接收对应的-15KHz频率偏移量，PSYNC分支3接收对应的-9KHz频率偏移量，PSYNC分支4接收对应的-3KHz频率偏移量，PSYNC分支5接收对应的+3KHz频率偏移量，PSYNC分支6接收对应的+9KHz频率偏移量，PSYNC分支7接收对应的+15KHz频率偏移量，PSYNC分支8接收对应的+21KHz频率偏移量。图10B的实施例中，多个PSYNC相关分支的频率偏移量的频率宽度是42KHz，大于图10A的PSYNC模块的36KHz。图10B的相邻PSYNC相关分支的频率间隔是6KHz。

图10C是根据本发明的PSYNC模块的采样位置的两个特定实施例的示意图。图10C中再现的是一个每10毫秒15个时隙的WCDMA帧400。15时隙WCDMA帧中的每个时隙具有2560个码片。因此，标号1080所示的实施例中，即采用一个码片间距的采样位置实施例中，对于每个PSYNC相关分支，PSYNC相关模块每个时隙在2560个相应的采样位置上生成2560个PSYNC相关能。换言之，每个PSYNC相关分支针对实施例1080的2560个采样位置中的每个采样位置生成PSYNC相关能。当PSYNC相关模块在WCDMA信号的多个时隙上执行相关时，每个PSYNC相关分支将执行多个时隙上的PSYNC相关能的相干累加。

对于标示为1082的二分之一码片间距的采样位置实施例中，每个PSYNC相关分支针对WCDMA信号的每个时隙在相应的采样位置上生成5120个相关能。当PSYNC相关模块执行相关并在多个时隙上进行累加时，每个PSYNC相关分支每个WCDMA信号时隙对5120个采样位置中的每个采样位置执行相关能的相干累加。本申请中所使用的术语“相干(coherent)”表示I/Q PSCH相关器输出已经被转换成能量后发生的总假设累加(per-hypothesisaccumulation)。读者应该清楚，“相干”的这一使用是与该词语的一种可能用途相一致的。术语“相干”还可用于仍然具有有用相位信息(仍然可分成I和Q分量)的信号。相关操作可在一个时隙的一部分上执行，在一个完整的时隙上执行，或在不止一个时隙上执行。这种情况下，本发明的操作的相关间距可具有短于、等于或大于时隙持续时间的时间间隔。当然，相关操作不需要与时隙边界对齐。

图10D是根据本发明运行的PSYNC模块的一般操作的流程图。图10D的操作开始于无线终端使用无线终端振荡器生成无线终端时钟(步骤1052)。然后，操作1050继续在步骤1054中，PSYNC模块接收包含有WCDMA信号的输入信号。读者应该清楚，PSYNC模块搜索输入信号中可能存在的WCDMA信号。因此，此处的描述中，该输入信号又可替换地称为输入信号和WCDMA信号。图10D的操作1050不要求WCDMA信号存在于输入信号中。然而，图10D的操作1050可检测到输入信号中WCDMA信号的存在。

步骤1054中接收输入信号之后，如步骤1056所示，无线终端的PSYNC模块针对每个PSYNC相关分支并对每个采样位置执行大量操作。对于每个采样位置，每个PSYNC相关分支基于相应的频率偏移量对输入信号进行相位旋转(步骤1058)。然后，对每个采样位置，每个PSYNC相关分支将经相位旋转后的输入信号与PSCH码进行相关(步骤1060)。接着，每个PSYNC相关分支对经相位旋转的输入信号生成PSYNC相关能并将共同采样位置上的PSYNC相关能进行累加(步骤1062)。对于采用码片间距采样的PSYNC相关模块，每个PSYNC相关分支每个WCDMA信号时隙生成2560个PSYNC相关能。对于PSYNC相关分支的采用二分之一码片间距采样的实施例，每个PSYNC相关分支每个WCDMA信号时隙生成5120个PSYNC相关能。

经过预定的相关时间间距或在PSYNC模块的操作过程中选定的相关时间间距之后，操作1050判断该相关时间间距是否已经完结(步骤1064)。若该相关时间间距尚未结束，例如该相关时间间距延长至另一时隙，操作返回步骤1054。然而，若该相关时间间距已经结束(步骤1064中确定的)，操作进行至步骤1066，其中PSYNC模块基于已经生成的PSYNC相关能执行其它操作。这些操作可包括估算基站时钟和无线终端时钟之间的频率偏移量，生成WCDMA信号的一个或多个信号质量特征，基于生成的PSYNC相关能改变蜂窝搜索操作，和/或执行其它操作(步骤1066)。步骤1066的具体实施例将结合图14给出进一步的描述。步骤1066后，操作返回步骤1054，PSYNC模块的操作继续执行。

图11A是多个PSYNC相关分支上的对应位置的PSYNC相关能的滑动(slippage)的时序图。如前所述，每个PSYNC相关分支基于其相应的频率偏移量对WCDMA信号执行相位旋转。因此，从相关性的角度来看，每个PSYNC相关分支事实上与其它每个PSYNC相关分支是不同步的。这样的话，每个PSYNC相关分支必须执行时移控制补偿来确保PSYNC相关能的相关性归因于正确的位置。

如图11A所示有三个PSYNC相关分支1152、1154和1156，分别具有相应的频率偏移量。图11A的示例中，PSYNC相关分支1154与其服务的基站/基站收发器子系统(BTS)对齐。然而，由于PSYNC相关分支1152具有负的频率偏移量，其时隙时序相对于PSYNC相关分支1154被压缩。此外，由于PSYNC相关分支1156具有正的频率偏移量，其时序相对于PSYNC相关分支1154被扩展。因此，这些分支之间存在时间排列(time alignment)上的失配。因此，PSYNC相关分支必须基于时移控制输入调整它们的假设采样/相关位置。

图11B是根据本发明的PSYNC相关分支的累加器所执行的时移补偿的示意图。图中具体示出的是PSYNC模块708的第N个PSYNC相关分支中的累加器812N。累加器812N接收来自PSYNC模块708的分支N的能量计算模块810N的PSYNC相关能。累加器812N包括多个D触发器1102A-1102E(或具有图示等效功能的一些其它存储器件，例如受逻辑控制的SRAM)，且由chip2x_en输入信号来使能。第一D触发器1102A的D输入端接收能量计算模块810N输出的PSYNC相关能。第一D触发器1102A的Q输出被接收为复用器1104的输入+7。D触发器1102A的Q输出还被接收为D触发器1102B的D输入。每个D触发器生成Q输出给复用器的相应输入端，并还作为其它相邻D触发器的链接输入。

在图11B的实施例中，复用器1104接收来自15个相应D触发器的15个输入。时移控制信号用作复用器1104的选择输入。PSYNC模块708的PSYNC模块处理和控制电路802提供的时移控制输入，使得适当采样位置的PSYNC相关能被输出给求和模块1106。求和模块1106的输出由能量累加模块1108接收。求和模块1106的输出是对适当采样位置累加的PSYNC相关能。能量累加模块1108的输出还被求和模块1106作为输入接收。

图11C是使用时移控制信号从图11B的D触发器1102A-1102E中选择特定输入的方式的示意图。图11C的图表假设基站时钟和无线终端时钟之间具有10PPM的偏差。这种情况下，基站时钟和无线终端时钟之间的百万分之十的偏差意味着大约每26毫秒有一个码片的滑动量。图11C的滑动量图表的斜率假定了基站时钟和无线终端时钟之间百万分之十的滑动量。没有时移控制，20毫秒上的滑动量将是大约0.77码片。对于这样的滑动量，PSYNC模块采用的累加周期将比使用了时移控制补偿的情况下短很多。因此，只要时间偏移量超出了四分之一码片，将为累加器812N的复用器1104选择不同的输入。通过根据这样的时间间距来选择不同的输入(或分接头(tap))，累加操作的采样位置的实际时间偏移误差不会超出四分之一码片。

图12是根据本发明构建的PSYNC相关模块1200的结构框图，其支持来自基站的分集WCDMA信号的接收。图12的结构1200可实现在还支持非分集操作的设备中。因此，PSYNC相关模块的结构1200与前述的PSYNC模块的结构具有很多共同的组件。某些前面已经描述过的具体结构在此将不再进行进一步介绍，除非其与图12的PSYNC模块1200的分集操作有关。

一般，图12的PSYNC模块1200对经由两个天线接收的分集WCDMA信号执行操作。具体而言，分集WCDMA信号通过天线1输入和天线2输入来接收。众所周知的，对于接收器分集，发射的信号由间隔足够距离和/或极化的两个不同的天线来接收，使得每个天线上接收的信号彼此之间完全不相关。通过从每个接收天线智能地合并或选择信息，接收设备能够有效地生成仅存在单个接收天线的情况下能够获得的更好质量的信号。

PSYNC模块1200包括多个PSYNC相关分支1204A-1204N。PSYNC模块1200进一步包括PSYNC模块处理和控制电路1206。PSYNC模块1200的进一步细节未在图12中给出，但是与结合图8的PSYNC模块708描述的结构相似。根据图12的结构，通过天线1输入和天线2输入接收到的WCDMA分集信号被输入给复用器1202。复用器1202在多个PSYNC相关分支1204A-1204N的两倍采样位置周期处通过选择输入进行切换。因此，对于每个采样位置，多个PSYNC相关分支1204A-1204N对通过天线1接收的输入和通过天线2接收的输入两者进行采样。根据图12的PSYNC模块1200的实施例，PSYNC相关分支1204A-1204N用于将对通过天线1和天线2接收到的每个输入信号生成的相关性结果进行合并。

换言之，图12的PSYNC模块1200连接至无线接口，并还连接至时钟电路(尽管时钟电路在图12中未示出)。复用电路1202具有两个输入，连接至无线接口的两条接收路径以用于分集WCDMA信号的接收。每个PSYNC相关分支包括相位旋转电路、相关电路和累加电路。图12的PSYNC相关模块1200对分集WCDMA信号进行操作，因而复用电路1202在第一时间间隔内连接接收路径中的第一路径(天线1输入)至多个PSYNC相关分支1204A-1204N。此外，复用电路1202在第二时间间隔内连接接收路径中的第二路径(天线2输入)至多个PSYNC相关分支1204A-1204N。PSYNC相关分支中的累加器将通过第一和第二接收路径接收到的分集WCDMA信号分量合并，以提供更好的分集WCDMA信号质量指示。这种情况下，多个PSYNC相关分支1204A-1204N中的每个PSYNC相关分支将通过第一和第二接收路径接收到的分集WCDMA信号的两个分量在共同采样位置的PSYNC相关能进行合并。

图13是根据本发明实施例的对分集WCDMA信号进行操作的PSYNC模块的另一实施例1300的框图。具体来说，图13所示的PSYNC模块1300的各组件包括PSYNC相关模块1302A和1302B，对两个接收路径上的相应输入进行操作。相关模块1302A连接至对应天线1的第一接收路径。相关模块1302A包括IPSCH相关模块1304和Q PSCH相关模块1306。IPSCH相关模块1304和Q PSCH相关模块1306每一者对通过第一接收路径接收的分集WCDMA信号的相应I和Q分量进行操作。相关模块1302A生成相关性输出给能量合并模块1312，由能量合并模块1312生成对第一接收路径的相关能。

同样，相关模块1302B包括I PSCH相关模块1308和Q PSCH相关模块1310，对通过第二接收路径(来自天线2)接收的分集WCDMA信号进行操作。相关模块1302B生成相关性结果给能量合并模块1314。能量合并模块1312和1314的输出由能量合并模块1316接收，确定出通过两个接收路径接收到的分集WCDMA信号的总能量。能量合并模块1316的输出由累加模块1322接收。累加模块1322接收时移控制输入，并对多个采样位置中的每个采样位置生成PSYNC相关能。

支持分集操作的PSYNC模块1300的操作与前述的支持非分集操作的PSYNC模块的操作相似。读者可以清楚，支持分集操作的PSYNC模块1200与支持非分集操作的PSYNC模块708相比的主要区别在于PSYNC模块1200通过两个接收路径接收分集WCDMA信号，并组合两个接收路径的能量以得到更好的相关性结果。

图14是依据本发明的第一实施例的确定无线终端时钟与基站时钟之间的频率偏移量的操作过程的流程图。图14中的操作过程1400可由本发明的PSYNC模块执行，特别可以由图8中所示的PSYNC模块处理和控制电路802执行。操作过程1400开始于PSYNC模块启动其频率偏移量确定操作(步骤1402)。在接下来的操作过程中，PSYNC模块重新得到有关单个PSYNC相关分支的连续的相关结果(步骤1404)。步骤1404中所得到的有关PSYNC相关分支的两个连续相关结果可用于连续采样位置。作为选择，除连续采样位置外，这两个连续PSYNC相关结果可用于其它。

操作过程1400继续，PSYNC模块确定在步骤1404中所选择的两个连续PSYNC相关结果之间的微分相位(differential phase)(步骤1406)。然后，PSYNC模块非相干累加在步骤1406中所确定的微分相位(步骤1408)。之后，PSYNC模块确认操作过程1400的窗口是否完成(步骤1410)。如果在步骤1410中确认窗口未完成，操作过程返回步骤1404。如果在步骤1410中确认窗口完成，则继续进行操作过程1400，基于非相干累加后的微分相位确定频率偏移量(步骤1412)。非相干累加后的微分相位是步骤1408的多次操作的结果。步骤1412之后操作过程结束。

图15是期望的峰值位置PSYNC相关能输出相对于基站时钟与无线终端时钟之间频率偏移量的关系的示意图。如图所示，当频率偏移量为0Hz时，峰值位置PSYNC相关输出的归一化值为2，相应于最大采样位置。随着频率偏移量从0Hz位置向正频率偏移量或正频率偏移量转移，特定采样位置的峰值位置PSYNC相关输出下降。图15所示的模型可以通过特定PSYNC模块的仿真结果来确定。通过将图15所示的频率偏移量与图10A和10B所示的频率偏移量透视图关联起来，可以体现出PSYNC模块相关分支的性能。

当PSYNC模块中的多个PSYNC相关分支针对特定的WCDMA信号或分集WCDMA信号执行PSYNC相关性操作后，可以比较每个分支/位置的最大累加PSYNC相关能以预计图15的峰值相关输出值。可以使用不同的技术基于由PSYNC相关分支生成的累加PSYNC相关能来确定特定的频率偏移量。以下将结合图16描述第一种技术：模型匹配。第二种技术使用查表方式，也将结合图16描述。模型匹配和查表这两种技术都是基于图15所示的期望峰值位置相关输出。

图16是依据本发明实施例的PSYNC模块对基站时钟与无线终端时钟之间频率偏移量的估算技术的流程图。图16所示的操作1600开始于为多个PSYNC分支/位置确定峰值位置PSYNC相关能(步骤1602)。完成步骤1602所使用的一种技术可以依据前面结合图10B所描述的操作1050中所使用的技术来实现。

操作过程1600继续，通过执行模型匹配或使用查询表来将PSYNC相关能(峰值位置)与期望模型(图15所示)相关联(步骤1604)。操作过程1600继续，基于模型匹配或查表结果，确定频率偏移量(步骤1606)。对于多个PSYNC相关分支，给定图15所示的期望峰值位置PSYNC相关输出，由多个PSYNC相关分支生成的实际峰值位置PSYNC相关能可以最佳对准图15所示的期望结果，以确定基站时钟与无线终端时钟之间实际频率偏移量。步骤1606之后，操作过程结束。

图17是依据本发明实施例的基于多个PSYNC相关分支生成的PSYNC相关能来产生WCDMA信号的至少一个WCDMS信号质量特性的PSYNC模块操作过程的流程图。操作过程1700开始于步骤1702，使用本发明的PSYNC模块执行PSYNC相关性操作。步骤1702中的操作可以使用结合图10D中所描述的操作1050来完成。操作过程1700继续，基于在步骤1702中所确定的PSYNC相关能生成WCDMA信号的至少一个WCDMS信号质量特性(步骤1704)。该至少一个WCDMA信号质量特性可用于执行本发明的其它操作。作为这一操作的第一个例子，PSYNC模块可以基于该WCDMA信号质量特性在一个不同的载波上启动蜂窝搜索操作(步骤1706)。例如，当步骤1704中所生成的WCDMA信号质量特性指示为很低的质量，可以假设在PSYNC模块调查的特定载波中无WCDMA信号或只有非常微弱的WCDMA信号。在这一情况下，可以推论出在该特定的载波上无法满足与基站建立连接所需要的足够质量的WCDMA信号。在这种情况下，步骤1706将包括在特定的载波频率上停止蜂窝搜索操作，并基于WCDMA信号质量特性在不同的载波频率上启动蜂窝搜索操作。

图17中所示的操作过程1700中所执行的另一个操作是基于中意的WCDMA信号质量特性早期结束PSYNC相关性操作(1708)。因为根据本发明的PSYNC模块的PSYNC相关性操作是在多个时隙上执行的，WCDMA信号质量特性可以指示：在预定数量的时隙上进行相关性操作之前，已经在被调查的特定载波上发现足够质量的WCDMA信号。高信噪比或其它WCDMA信号质量特性不仅可以指示存在高质量的WCDMA信号，而且还可指示PSYNC模块已经成功完成了一期蜂窝搜索操作。在这种情况下，步骤1708的操作将指示一期蜂窝搜索操作早期终止成功完成。

图17中所示的操作过程1700中所执行的再一个操作，PSYNC模块可以基于WCDMA信号质量特性改变多个PSYNC相关分支的中心频率(步骤1710)。在步骤1710的一个特定操作中，PSYNC模块基于WCDMA信号质量特性可以确定多个PSYNC相关分支中没有一个分支生成有满意的PSYNC相关性结果。在这种情况下，PSYNC模块可以推论出多个PSYNC相关分支的中心频率没有很好地对对准预期的基站时钟频率。因此，在步骤1710，PSYNC模块可以确定需要重新对准多个PSYNC相关分支的中心频率，并执行这一重新对准。步骤1710之后，操作过程1700结束或再次从步骤1702开始，这取决于无线终端的当前需要。

图18是根据本发明的PSYNC模块的多个PSYNC相关分支生成最大PSYNC相关分支能量/位置值的示例的示意图。图18中，针对多个分支中的每一分支，示出了最大能量采样位置的最大PSYNC相关分支能量。如图所示，从整体看，在-9kHz的PSYNC相关分支生成最大PSYNC相关分支能量。其它PSYNC相关分支在最大PSYNC相关能和采样位置方面，其量值低于对应于-9kHz位置的PSYNC相关分支。图18的示例将用于描述后面将结合图19-21介绍的生成WCDMA信号质量特性的技术。

图19是根据本发明实施例的确定WCDMA信号质量特性的操作过程的流程图。图19中的操作过程1900开始于使用本发明的PSYNC模块执行PSYNC相关性操作(步骤1902)。这些相关性操作可以按照之前结合图10D所描述的操作1050来完成。操作过程1900继续，选择最大PSYNC相关能/位置作为WCDMA信号能量(步骤1904)。参见图19和18，选择作为WCDMA信号能量的最大PSYNC相关能/位置可以是与-9kHz频率偏移量PSYNC相关分支对应的值。

操作过程1900继续，选择至少一个另外的PSYNC相关分支能量位置作为WCDMA信号噪声(步骤1906)。仍然参见图19和18，WCDMA信号噪声可以选择PSYNC相关分支中除-9kHz频率偏移量PSYNC相关分支之外的一个或多个或最大PSYNC相关分支能量/位置。然后，基于在步骤1904和1906中确定选择的PSYNC相关能/位置来确定信噪比(步骤1908)。在步骤1908确定信噪比作为WCDMA信号质量特性的情况下，对应于-9kHz频率偏移量PSYNC相关分支的最大PSYNC相关能/位置用作为信号能量数据。类似地，在步骤1908的计算中，其它PSYNC相关分支的一个或多个其它PSYNC相关能被选择为噪声数据。步骤1908之后，操作过程结束。

图20是依据本发明的确定WCDMA信号质量特性的另一种技术的流程图。操作过程2000开始于使用本发明的PSYNC模块执行PSYNC相关性操作(步骤2002)。步骤2002的操作可以按照之前结合图10D所描述的操作1050来执行。参见图20和18，操作继续，选择最大PSYNC相关能/位置作为WCDMA信号能量(步骤2004)。在这种情况下，在步骤2004，对应于图18中-9kHz频率偏移量的PSYNC相关能/位置将被选作为WCDMA信号能量。

操作继续，确定其它PSYNC相关能/位置的平均值作为WCDMA信号(步骤2006)。在这种情况下，图18中-21kHz、-15kHz、-3kHz、+3kHz、+9kHz、+15kHz和+21kHz频率偏移量PSYNC相关分支中的最大PSYNC相关分支能量/位置在步骤2006中被选择以确定作为WCDMA信号噪声的平均值。在步骤2006的另一种操作中，可以选择全部PSYNC相关分支的所有最大PSYNC相关能/位置的平均值作为WCDMA信号噪声。然后，在步骤2008，PSYNC模块基于在步骤2004中确定的最大PSYNC相关能/位置和在步骤2006中确定的平均PSYNC相关能/位置来确定信噪比。步骤2008之后，操作过程结束。

图21是依据本发明的确定WCDMA信号质量特性的又一种技术的流程图。操作过程2100开始于使用本发明的PSYNC模块执行PSYNC相关性操作(步骤2102)。步骤2102的操作可以按照之前结合图10D所描述的操作1050来执行。操作过程2100继续，选择最大PSYNC相关能/位置作为WCDMA信号能量(步骤2104)。参见图21和18，在步骤2104，对应于-9kHz频率偏移量PSYNC相关分支的最大PSYNC相关分支能量/位置被选中。

然后，根据图21中的操作过程2100，选择与步骤2104中所确定的最大PSYNC相关能有一个频率偏移量的第二PSYCN相关能位置作为WCDMA信号噪声(步骤2106)。鉴于图21和18的示例，选择WCDMA信号噪声与图18中-9kHz频率偏移量PSYNC相关分支偏离18kHz。在这种情况下，最大PSYNC相关分支能量/位置选择在图18中的+9kHz频率偏移量处。这一最大PSYNC相关分支能量/位置选择在如图18所示的+9kHz频率偏移量PSYNC相关分支。

随后，基于步骤2104和2106中所确定选择的PSYNC相关能/位置确定信噪比作为WCDMA信号质量特性(步骤2108)。假设-9kHz频率偏移量PSYNC相关分支的最大PYSYNC相关分支能量/位置对应于实际WCDMA信号能量，选择在+9kHz频率偏移量PSYNC相关分支的最大PYSYNC相关分支能量/位置，假设在+9kHz频率偏移量PSYNC相关分支的最大PYSYNC相关分支能量/位置是噪声。这一假设是基于由WCDMA信号的信号结构所决定的实际WCDMA信号能量和噪声的频率分离。步骤2108之后，操作过程结束。

图22是依据本发明实施例图7和或图8所示的蜂窝搜索模块316的操作过程的流程图。当未执行其特定操作时，蜂窝搜索模块316停留在空闲模式(步骤2202)。在第一组操作中，蜂窝搜索模块316执行初始RF功率扫描(步骤2203)。在初始RF功率扫描操作中，蜂窝搜索模块316中的一期获取模块(PhaseI acquisition module)(PSYNC模块)可基于每一个RF频段扫描中的一期相关性结果执行能量估算(步骤2204)。作为选择，蜂窝搜索模块316结合无线收发装置204的RF前端简单地考虑(look at)每个WCDMA频带内所检测到的能量。当这些操作完成后，蜂窝搜索模块316向相连的处理器302报告WCDMA RF载波能量(步骤2206)。这种报告使处理器302能够进行上层协议操作以确定哪个RF载波应当用于执行初始蜂窝搜索操作。

一旦初始蜂窝搜索操作开始(步骤2207)，图7中的蜂窝搜索模块316的一期获取模块(PSYNC模块)708就被配置来执行初始蜂窝搜索一期操作。根据这种配置，基于与WCDMA信号的PSCH的相关性，可配置的一期获取模块708或执行初始蜂窝搜索/一期操作，以基于与WCDMA信号的PSCH的相关性获得与接收到的WCDMA信号的时隙同步(步骤2208)。

然后，执行初始蜂窝搜索二期操作，以获得WCDMA信号的帧同步和码群(code group)标识(步骤2210)。二期操作是由图7所示的蜂窝搜索模块316中的可配置二期获取模块710执行。在执行时隙同步、帧同步和码群标识之后，蜂窝搜索模块316借助与CPICH的相关性识别该WCDMA信号的扰码(scrambing code)(步骤2212)。在执行三期操作的过程中，图7中的可配置三期获取模块712被配置成执行初始蜂窝搜索三期操作。之后，蜂窝搜索模块316校验三期操作(步骤2214)并可执行时空发送分集(STTD)检测(步骤2218)。步骤2218之后，如从步骤2206结束之后的操作相似，操作进入步骤2202。

在另一操作过程中，蜂窝搜索模块316启动相邻蜂窝搜索操作(步骤2219)。通常在初始蜂窝搜索操作成功完成之后，才执行相邻蜂窝搜索模块的启动。已知在WCDMA系统中相邻蜂窝/区域(sector)与服务蜂窝/区域之间具有不同的时隙和帧计时。然而，根据本发明的一些实施例，是假设全部基站的基站时钟具有相同的频率。有关相邻蜂窝的码群信息、时隙和帧计时信息可由RF收发器接收(步骤2220)。这一信息可以包含在从服务蜂窝接收到的控制发送信号中。基于接收到的信息，处理器302指令蜂窝搜索模块316在一期(PSYNC)操作中搜索全部相邻蜂窝的多路径分量(multi-path components)(步骤2222)。这些一期操作可以由图7中的可配置一期获取模块708在相邻蜂窝搜索一期配置中执行。在这种情况下，PSYNC模块可使用单个PSYNC相关分支。一旦一期操作成功完成，蜂窝搜索模块316执行三期操作，以识别在一期操作中发现的相邻蜂窝WCDMA信号的每一个多路径分量的扰码(步骤2224)。然后，蜂窝搜索模块316选择性地为相邻蜂窝/区域执行STTD检测(步骤2226)。

根据本发明的又一操作过程中，在与服务蜂窝通信过程中RF收发器可以在GSM模式下工作。除非与本发明相关的情况，此处不描述在GSM模式下建立与服务蜂窝/区域的通信连接的操作过程。当启动步骤2227的相邻蜂窝搜索(GSM模式)操作时，RF终端必须将自身配置成执行相邻蜂窝搜索同时仍然支持GSM操作。蜂窝搜索模块316被重新配置或配置为仅在一个时隙进行WCDMA操作(步骤2228)。由于这一时隙期间相对较短，操作被加速且相邻蜂窝搜索中执行的相关性操作次数受到限制。在一些操作中，相邻蜂窝搜索信息将由提供服务的GSM蜂窝接收(步骤2230)。然后，基于这一信息，蜂窝搜索模块316执行一期操作，搜索相邻蜂窝/区域的多路径分量(步骤2232)。随后，蜂窝搜索模块316执行三期操作，识别所发现的相邻蜂窝/区域的每一个多路径分量的扰码(步骤2234)。

在另一操作过程中，蜂窝搜索模块316执行被检测蜂窝搜索操作(步骤2235)。这些操作与步骤2207至2218的初始蜂窝搜索操作相似。在这种情况下，蜂窝搜索模块316执行一期操作，以便为被检测蜂窝/区域的传输检测多路径时隙计时(步骤2236)。之后，蜂窝搜索模块316为每一个检测到的多路径信号分量执行二期帧同步和码群标识操作(步骤2238)。接下来，蜂窝搜索模块316执行三期操作，为每一个检测到的多路径信号分量识别扰码(步骤2240)。随后，蜂窝搜索模块316选择性地执行STTD检测(步骤2242)。操作过程自步骤2226、2234和2242之后，返回步骤2202。

图23是依据本发明实施例的蜂窝搜索操作的流程图。图23所示的操作过程2300从步骤2302开始，使用本发明的PSYNC模块执行PSYNC相关性操作。步骤2302的操作可以按照之前结合图10D描述的操作过程1050来完成。操作过程继续，确定基站时钟与无线终端时钟之间的频率偏移量(步骤2304)。之前结合图14和或图16描述的操作可以步骤2304中使用，以确定基站时钟与无线终端时钟之间的频率偏移量。

一旦在步骤2304中确定的频率偏移量，该频率偏移量即可用于二期蜂窝搜索操作(步骤2306)和三期蜂窝搜索操作(步骤2308)。二期和三期蜂窝搜索操作如之前结合图22所描述的，此处不再赘述。步骤2304中确定的频率偏移量还可用于附加一期蜂窝搜索操作(步骤2310)。可以假设多个基站的基站时钟之间基本没有频率偏移。在这种情况下，使用PSYNC模块确定基站时钟与无线终端时钟之间的频率偏移量，这些频率偏移量随后可用于所有的蜂窝搜索操作、多路径检测操作和无线终端与基站之间所需的其它同步操作。然而，周期性地，无线终端可能需要执行额外的频率偏移量确定操作，以确保无线终端时钟相对于一个或多个基站时钟不会再出现偏移。

步骤2310的操作中，频率偏移量确定后，除了使用该确定的频率偏移量的一个PSYNC相关分支外，PSYNC模块可以关闭(disable)其它所有的PSYNC相关分支。PSYNC模块的这个PSYNC相关分支可用于在步骤2310中执行相邻蜂窝搜索操作。步骤2310之后，操作过程结束。本领域技术人员知晓，蜂窝搜索模块316中的多个蜂窝搜索模块可以并行方式执行其操作。例如，再次参见图7，可配置的一期、二期和三期获取模块708、710和712可以并行方式执行其操作。这样，仍然参见图23，无线终端可以并行方式执行步骤2306、2308和2310的操作。

图24是依据本发明实施例的进一步蜂窝搜索操作的流程图。操作过程2400从步骤2402开始，PSYNC相关性操作模块执行PSYNC相关性操作。步骤2402的操作可以按照之前结合图10D描述的操作过程1050来完成。操作过程2400继续，PSYNC模块确定一个或多个WCDMA信号质量特性(步骤2404)。一个或多个WCDMA信号质量特性的确定可以按照之前结合图17、18、20和或21所描述的操作进行。操作过程2400继续，基于步骤2404中所确定的WCDMA信号质量特性，由于WCDMA信号质量差，PSYNC模块执行早期终止一期蜂窝搜索操作(步骤2406)。操作过程2400继续，PSYNC模块在不同的载波频率上启动一期蜂窝搜索操作(步骤2408)。如之前所述，PSYNC模块可使用WCDMA信号质量特性确定出当前所监测的载波频率上没有满意质量的WCDMA基站传输信号。在这种情况下，该确定操作完成之后，PSYNC模块在不同的载波频率上启动一期蜂窝搜索操作。

图25是依据本发明实施例的进一步蜂窝搜索操作的流程图。图25所示的操作过程2500从步骤2502开始，PSYNC模块执行PSYNC相关性操作。步骤2502的操作可以按照之前结合图10D描述的操作过程1050来完成。操作过程2500继续，PSYNC模块确定WCDMA信号质量特性(步骤2504)。PSYNC模块可以按照之前结合图17、18、20和或21所描述的操作确定WCDMA信号质量特性。

操作过程2500继续，由于WCDMA信号质量好，PSYNC模块执行早期终止一期蜂窝搜索操作(步骤2506)。PSYNC模块可以基于接收到的WCDMA信号的单个时隙的相关性做出早期终止决定。可以基于高的WCDMA信号质量特性做出这一早期终止决定。

操作过程2500继续，PSYNC模块确定无线终端时钟与基站时钟之间的频率偏移量(步骤2508)。之前结合图14和或16描述的频率确定操作可用于步骤2508中。强作过程2500继续，在一期、二期和三期蜂窝搜索操作中无线终端特别是蜂窝搜索模块316使用频率偏移量(步骤2510)。操作过程2500继续，PSYNC模块使用该频率偏移量进行随后的一期蜂窝搜索操作(步骤2512)。在这种情况下，当基站时钟与无线终端时钟之间的频率偏移量确定，PSYNC模块将使用单个PSYNC相关分支执行步骤2512中的一期蜂窝搜索操作。步骤2512之后，操作过程结束。

此处所使用的术语“电路”是指代执行多个主要功能的独立的电路或多功能电路的一部分。例如，取决于实施例，处理电路可以实施为单芯片处理器，也用多个处理芯片实施。另外，在一个实施例中第一电路和第二电路可以结合在一个单独的电路中，在另一实施例中，操作或许独立地在分开的芯片上。本文中所提及的术语“芯片”是指集成电路。电路可包括通用或专用硬件，或可包括这样的硬件和相关的软件诸如固件或结果代码。

以上借助于说明指定的功能和关系的方法步骤对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块和方法步骤的界限和顺序在此处被专门定义。然而，只要给定的功能和关系能够适当地实现，界限和顺序的变化是允许的。任何上述变化的界限或顺序应被视为在权利要求保护的范围内。

以上还借助于说明某些重要功能的功能模块对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块的界限在此处被专门定义。当这些重要的功能被适当地实现时，变化其界限是允许的。类似地，流程图模块也在此处被专门定义来说明某些重要的功能，为广泛应用，流程图模块的界限和顺序可以被另外定义，只要仍能实现这些重要功能。上述功能模块、流程图功能模块的界限及顺序的变化仍应被视为在权利要求保护范围内。

本专业普通技术人员会意识到，术语“基本上”或“大约”，正如这里可能用到的，对相应的术语提供一种业内可接受的公差。这种业内可接受的公差从小于1％到20％，并对应于，但不限于，组件值、集成电路处理波动、温度波动、上升和下降时间和/或热噪声。本专业普通技术人员还会意识到，术语“可操作地连接”，正如这里可能用到的，包括通过另一个组件、元件、电路或模块直接连接和间接连接，其中对于间接连接，中间插入组件、元件、电路或模块并不改变信号的信息，但可以调整其电流电平、电压电平和/或功率电平。正如本专业普通技术人员会意识到的，推断连接(亦即，一个元件根据推论连接到另一个元件)包括两个元件之间用相同于“可操作地连接”的方法直接和间接连接。正如本专业普通技术人员还会意识到的，术语“比较结果有利”，正如这里可能用的，指两个或多个元件、项目、信号等之间的比较提供一个想要的关系。例如，当想要的关系是信号1具有大于信号2的振幅时，当信号1的振幅大于信号2的振幅或信号2的振幅小于信号1振幅时，可以得到有利的比较结果。

虽然在此已经描述了所述实施例的某些特征，但本技术领域的人员也可以做出很多修改、替换、更改和等同。因此，可以理解，权利要求用于覆盖落入本发明的实施例的实质范围内的所有这些修改和更改。

Claims

1.一种无线终端，其用于从基站接收宽带码分多址(WCDMA)信号，其特征在于，该无线终端包括：

时钟电路，用于使用无线终端振荡器生成无线终端时钟；

基于各自的频率偏移量对所述WCDMA信号进行相位旋转；

基于多个采样位置中每一位置的相关性生成PSYNC相关能；

所述无线终端还包括：

比特级处理模块；

比特级处理模块存储器；

在第二同步操作过程中，所述PSYNC模块不使用所述比特级模块处理器来存储所述PSYNC相关能；

其中，所述第一同步操作包括初始化蜂窝搜索操作；

所述第二同步操作包括相邻蜂窝搜索操作。

2.根据权利要求1所述的无线终端，其特征在于，所述多个PSYNC相关分支各自的频率偏移量的频率间隔基本相同。

3.根据权利要求1所述的无线终端，其特征在于，基于预期的所述无线终端时钟和所述基站时钟的最大频率偏移量来选择所述多个PSYNC相关分支频率偏移量的频带宽度。

4.根据权利要求1所述的无线终端，其特征在于，所述PSYNC模块进一步用于估计所述无线终端时钟和所述基站时钟之间的频率偏移量。

5.根据权利要求4所述的无线终端，其特征在于，在估计所述无线终端时钟和所述基站时钟之间的频率偏移量的过程中，所述PSYNC模块用于：

处理所述PSYNC相关能和各个采样位置，以估计频率偏移量。

6.根据权利要求4所述的无线终端，其特征在于，所述PSYNC模块用于估计相关间隔的频率偏移量，该相关间隔长于一个WCDMA信号时隙间隔。

7.一种操作无线终端的方法，该方法用于从基站接收宽带码分多址(WCDMA)信号，其特征在于，该方法包括：

使用无线终端振荡器生成无线终端时钟；

对于多个主同步(PSYNC)相关分支中的每一个：

基于各自的频率偏移量对所述WCDMA信号进行相位旋转；

基于多个位置中每一位置的相关性生成PSYNC相关能；

在第一同步操作过程中，使用比特级处理模块存储器来存储所述PSYNC相关能；以及

在第二同步操作过程中，不使用所述比特级模块处理器来存储所述PSYNC相关能；

其中，所述第一同步操作包括初始化蜂窝搜索操作；

所述第二同步操作包括相邻蜂窝搜索操作。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多个PSYNC相关分支各自的频率偏移量的频率间隔基本相同。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，基于预期的所述无线终端时钟和所述基站时钟的最大频率偏移量来选择所述多个PSYNC相关分支频率偏移量的频带宽度。

10.一种操作无线终端的方法，用于从基站接收广播信号其特征在于，该方法包括：

使用无线终端振荡器生成无线终端时钟；

接收所述广播信号，该广播信号由基站使用基站时钟来生成，该基站时钟使用基站振荡器来生成，该基站振荡器比所述无线终端振荡器更为精确；

对于多个主同步(PSYNC)相关分支中的每一个：

基于各自的频率偏移量对所述广播信号进行相位旋转；

在多个位置将相位旋转后的广播信号与同步码建立关联；

基于所述多个位置中的每一位置的相关性生成PSYNC相关能；

其中，所述第一同步操作包括初始化蜂窝搜索操作；

所述第二同步操作包括相邻蜂窝搜索操作。