CN101662307B - 一种码分多址系统中多径搜索方法和相应的多径搜索器 - Google Patents

Abstract

一种码分多址系统中上行专用物理信道的多径搜索器，其中，初始相位获取模块，用于获取到上行专用物理信道的初始相位时，同时启动常规小搜索模块和常规大搜索模块；初始宽搜索模块，用于在同步后同时启动所述常规大搜索模块和所述常规小搜索模块；所述常规大搜索模块，用于根据所述常规大搜索的位置信息，获取常规大搜索的多径信息后；所述常规小搜索模块，用于根据所述常规小搜索的位置信息，获取常规小搜索的多径信息；多径合并模块，用于将常规大搜索的多径信息和常规小搜索的多径信息进行合并，获取最终多径集合。相应地，还提供了一种码分多址系统中上行专用物理信道的多径搜索方法。本发明节省了搜索资源，保证了较高的搜索精度。

Description

一种码分多址系统中多径搜索方法和相应的多径搜索器

技术领域

本发明涉及码分多址移动通信系统，更具体地说涉及一种码分多址系统中上行专用物理信道的多径搜索方法和相应的多径搜索器。

背景技术

无线信道的主要特点是多径传播和衰落，从发射机发出的无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用，产生绕射、反射或散射，因此接收机接收到的是从多条路径传播来的多个信号的叠加。

分集合并接收是一种有效的抵抗多径衰落的技术，码分多址系统中使用瑞克接收机对接收信号进行处理。瑞克接收机利用直接扩频序列的相关特性，采用多个相关器来分离多径信号，然后按照一定规则将分离的多径信号合并起来以获得最大的有用信号能量。这样不仅克服了多径传播带来的影响，还充分利用各条径的有用信号，提高了系统的性能。

在码分多址系统中，上行信号采用伪随机序列(Pseudorandom Noise，PN)作为扰码对扩频信号进行加扰，以区分不同的用户。如果无线接收端产生的本地PN序列和接收信号的PN序列相位完全同步，就能正确解扩收到的扩频信号。为完成接收信号的PN序列的相位同步，有效分离多径，需要正确估计收发信机之间以及各径信号之间的时间延迟。目前通常使用专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，DPCCH)中的导频信号来估计多径时延，即用接收到的基带信号和已知的扰码(PN序列)和导频符号作不同时延的相关，得到一个相关函数。相关函数在相关延时和多径延时相同时会出现一个峰值，在相关函数波形中寻找峰值；如果峰值大于一定的门限，则该峰值所对应的时延就是多径的时延。

目前码分多址系统中常用的多径搜索方法的搜索过程是，当用户终端(UE)向基站发起接入时，UE首先向基站发送前导(Preamble)，基站通过搜索该前导，可以获得上行专用物理信道(DPCH)的初始相位。对于上行专用物理信道搜索器来说，如果能够从前导搜索获得DPCH的初始相位，只需根据初始相位在一个较窄的时序范围内进行多径搜索。该时序范围即为搜索窗口，其宽度根据多径时延扩展的特性确定。此时的搜索称为常规小搜索，相应的模块称为常规小搜索模块。如果上行专用物理信道搜索器不能从前导搜索获得DPCH的初始相位，则首先在整个小区范围内进行多径搜索，由于搜索范围较大，搜索窗较宽，因此称之为初始宽搜索，相应的模块称为初始宽搜索模块。等初始宽搜索确定多径的位置后，可以减小搜索窗的宽度，转为常规小搜索。初始宽搜索转常规小搜索的时候，需要根据初始宽搜索模块搜索到的多径信息计算多径的重心位置，进而确定常规小搜索窗的起始位置。其中，

初始宽搜索模块在整个小区范围内进行搜索，初始搜索窗的宽度按式(1)计算；

InitWinSize＝2×CellRadius×12.8+τ          式(1)

其中，InitWinSize表示初始宽搜索窗的大小，单位是码片(chip)；CellRadius表示小区半径，单位是公里(Km)，τ表示多径时延扩展。

常规小搜索模块的结构如图1所示，包括多径检测单元101，搜索窗跟踪单元102和多径更新单元103；其中，

多径检测单元101，用于在常规小搜索窗范围内计算DPCCH信道的相关函数，根据得到的相关函数动态计算峰值门限，进行峰值检测和多径插值，得到本次搜索的多径信息；

具体包括如下步骤：

步骤1011：多径检测单元101在搜索窗范围内用不同时延的天线数据和扰码、DPCCH扩频码以及DPCCH导频符号进行相关计算，得到DPCCH信道不同时延的相干积分结果；

步骤1012：多径检测单元101根据DPCCH信道相干积分结果计算DPCCH信道的相关函数；

具体可以是：多径检测单元101计算DPCCH信道相干积分结果的幅度或功率，然后将若干个时隙的幅度或功率累加，得到DPCCH信道非相干积分的结果，即为DPCCH信道的相关函数；

步骤1013：多径检测单元101根据相关函数，动态计算峰值门限，并根据相关函数和峰值门限检测相关函数的峰值，得到精度较低的多径信息；

步骤1014：多径检测单元101对检测到的峰值进行插值，以提高多径的精度，得到较高精度的多径信息。

搜索窗跟踪单元102，用于根据多径检测单元101输出的多径信息，按照搜索窗跟踪算法对搜索窗的起始位置进行调整，以保证随着多径的飘移，常规小搜索窗仍然能够覆盖包括最强径在内的大多数多径；

搜索窗跟踪算法目前有很多，本文对此不再赘述。

多径更新单元103，用于通过比较保存的历史多径信息与多径检测单元101输出的本次搜索的多径信息，更新保存的历史多径信息；

其中，多径更新方法有很多，本文给出的方法包括如下步骤：

步骤1031：对于本次搜索的多径集合中的某一条径i，比较多径i的时延与历史多径集合中的每一条径的时延的最小偏移，记录历史多径集合中与多径i有最小偏移的多径为j；如果最小偏移为0或最小偏移大于更新门限，则把多径i直接加到最终多径集合中，其中更新门限根据实际情况确定，如可以设置为1码片；如果最小偏移小于新径门限，则将多径i的时延修改为多径j的时延向多径i的方向移动适当距离后加入最终多径集合中，其中移动的距离根据实际情况确定，如可以为移动1/8码片；

步骤1032：判断是否搜索的多径集合中每一条多径是否都已遍历完毕，如果是转步骤1033，否则重复步骤1031；

步骤1033：把最终多径集合赋值给保存的历史多径集合，多径更新结束。

目前采用的这种先进行初始宽搜索，然后转常规小搜索的搜索方法存在以下弊端：

1)对初始宽搜索转常规小搜索的转换时机要求较高，如果在初始宽搜索还没有稳定搜索到多径重心时就转为常规小搜索，很可能会出现转后的常规小搜索窗的重心偏离实际重心位置，而由于常规小搜索窗的宽度较窄，常规小搜索窗转偏会导致常规小搜索窗不能覆盖包括最强径在内的大多数的多径，甚至会出现搜索不到多径而掉话的情况；

2)对常规小搜索窗跟踪算法的要求较高，转为常规小搜索后，由于搜索窗的范围较窄且多径的位置会随着UE的移动和周围无线环境的变化而变化，因此需要及时地调整常规小搜索窗的位置。如果常规小搜索窗调整不及时，或调整不当，都会出现多径飘移出窗外的情况、常规小搜索窗搜索不到多径的情况；

3)对于应用直放站或山区等多径延迟比较大的场景，为了保证常规小搜索能够搜索到包括最强径在内的大多数多径，需要设置较宽的常规小搜索窗，又因为常规小搜索的搜索周期较短，这就需要较多的搜索资源。

对于弊端1)、2)，会影响搜索的性能，甚至可能会出现因搜索不到多径而掉话的现象，影响系统的性能和用户的主观感受。对于弊端3)，要么需要消耗较多的搜索资源，要么会影响到搜索的性能，而这两种情况都不是我们希望看到的。所有以上这些弊端，对商用系统来说，都会造成非常恶劣的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种码分多址系统中多径搜索方法和相应的多径搜索器，在节省搜索资源的同时保证了搜索的性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种码分多址系统中上行专用物理信道的多径搜索器，包括初始相位获取模块、初始宽搜索模块和常规小搜索模块，所述多径搜索器还包括常规大搜索模块和多径合并模块；

所述初始相位获取模块，用于获取到上行专用物理信道的初始相位时，同时启动常规小搜索模块和常规大搜索模块，并将计算得到的常规大搜索窗的位置信息发送给常规大搜索模块，将常规小搜索窗的位置信息发送常规小搜索模块；以及获取不到上行专用物理信道的初始相位时，向所述初始宽搜索模块发送启动信号；

所述初始宽搜索模块，用于在启动并同步后，同时启动所述常规大搜索模块和所述常规小搜索模块，并将计算得到的常规大搜索的位置信息发送给所述常规大搜索模块，将计算得到的常规小搜索的位置信息发送给所述常规小搜索模块；

所述常规大搜索模块，用于根据所述常规大搜索的位置信息，进行多径搜索，获取常规大搜索的多径信息后发送给所述多径合并模块；

所述常规小搜索模块，用于根据所述常规小搜索的位置信息，进行多径搜索，获取常规小搜索的多径信息后发送给所述多径合并模块；

所述多径合并模块，用于将所述常规大搜索的多径信息和所述常规小搜索的多径信息进行合并，获取最终多径集合；

其中，所述常规大搜索模块的常规大搜索窗的宽度比初始宽搜索窗小，但比常规小搜索窗大。

进一步地，上述多径搜索器还具有如下特点：

所述位置信息为起始位置，重心位置和结束位置中的一种或多种。

进一步地，上述多径搜索器还具有如下特点：

所述常规大搜索模块进一步包括第一多径检测单元、第一搜索窗跟踪单元和第一多径更新单元；其中，

所述第一多径检测单元，用于根据常规大搜索窗的位置信息确定常规大搜索窗的位置，获取本次搜索的常规大搜索的多径信息，并发送给所述第一搜索窗跟踪单元和所述第一多径更新单元；

所述第一搜索窗跟踪单元，用于根据第一多径检测单元输出的所述常规大搜索的多径信息，计算常规大搜索窗的位置信息并反馈给所述第一多径检测单元；

所述第一多径更新单元，用于根据所述第一多径检测单元输出的所述常规大搜索的多径信息更新所述常规大搜索的多径信息。

进一步地，上述多径搜索器还具有如下特点：

所述常规小搜索模块进一步包括第二多径检测单元、第二搜索窗跟踪单元和第二多径更新单元；

所述第一多径检测单元，还用于将所述常规大搜索的多径信息发送给所述第二搜索窗跟踪单元；

所述第二多径检测单元，用于根据常规小搜索窗的位置信息确定常规小搜索窗的位置，获取本次搜索的常规小搜索的多径信息，并发送给所述第二搜索窗跟踪单元和所述第二多径更新单元；

所述第二搜索窗跟踪单元，用于根据所述第一多径检测单元输出的所述常规大搜索的多径信息和所述第二多径检测单元输出的所述常规小搜索的多径信息，计算所述常规小搜索窗的位置信息，并反馈给所述第二多径检测单元；

所述第二多径更新单元，用于根据所述第二多径检测单元输出的常规小搜索的多径信息更新所述常规小搜索的多径信息。

为了解决上述问题，本发明提供了一种码分多址系统中上行专用物理信道的多径搜索方法，包括：

A、当用户终端接入基站时，如果所述基站获取到上行专用物理信道的初始相位，计算常规大搜索窗的位置信息和常规小搜索窗的位置信息，执行C，否则执行B；

B、所述初始宽搜索获取常规大搜索窗和常规小搜索窗的起始位置后，同时启动常规大搜索和常规小搜索；

C、常规大搜索根据所述常规大搜索窗的位置信息，确定常规大搜索窗的位置，执行多径搜索并得到常规大搜索的多径信息，同时，常规小搜索根据所述常规小搜索窗的位置信息，确定常规小搜索窗的位置，执行多径搜索并得到常规小搜索的多径信息；

D、合并所述常规大搜索的多径信息和所述常规小搜索的多径信息，得到最终的多径集合；

其中，所述常规大搜索窗的宽度比初始宽搜索窗小，但比常规小搜索窗大。

进一步地，上述多径搜索方法还具有如下特点：

所述位置信息为起始位置，重心位置和结束位置中的一种或多种。

进一步地，上述多径搜索方法还具有如下特点：

所述合并所述常规大搜索的多径信息和所述常规小搜索的多径信息，得到最终的多径集合，具体包括如下步骤：

把所述常规小搜索的多径信息逐个复制到最终多径集合中；

依次判断常规大搜索的多径信息中的每条多径是否落在常规大搜索窗内并在常规小搜索窗外，如果否则不加入最终多经集合，如果是则判断每条多径的能量是否大于多径合并能量门限，如果是，将多径对应的多径信息复制到最终多径集合，否则不加入最终多经集合，得到最终多径集合。

进一步地，上述多径搜索方法还具有如下特点：

所述得到最终多径集合之后，还包括：

按照多径能量从大到小的顺序，从最终多径集合中依次选出能量最大的M条多径，其中，M为一整数。

进一步地，上述多径搜索方法还具有如下特点：

所述按照多径能量从大到小的顺序，从最终多径集合中依次选出能量最大的M条多径，进一步判断：

如果后入选最终多径集合的多径和已经入选最终多径集合的任何一条多径的距离小于密集径门限，则删除后入选的能量较小的多径。

进一步地，上述多径搜索方法还具有如下特点：

所述D中，所述常规大搜索执行完一次多径搜索后，还包括常规大搜索窗跟踪，具体为：

所述常规大搜索根据搜索到的所述常规大搜索的多径信息对所述常规大搜索窗进行调整，以保证随着多径的飘移，常规大搜索窗仍然能够覆盖包括最强径在内的大多数多径。

进一步地，上述多径搜索方法还具有如下特点：

所述常规小搜索执行完一次多径搜索后，还包括常规大搜索窗跟踪，具体为：在保证常规小搜索窗在常规大搜索窗的范围内，根据所述常规小搜索的多径信息和所述常规大搜索的多径信息，具体包括如下步骤：

步骤a：所述第二搜索窗跟踪单元从所述常规大搜索到多径集合和所述常规小搜索的多径集合中找出能量最强径；

步骤b：判断所述最强径是否在常规大搜索窗内，且在常规小搜索窗外，如果是转步骤c，否则转步骤k；

步骤c：全局变量加一个单位；

步骤d：判断全局变量是否已经大于常规小搜索窗跟踪门限，如果大于，执行步骤e，否则本次常规小搜索窗跟踪结束；

步骤e：以最强径的位置作为所述常规小搜索窗的重心位置，计算所述常规小搜索窗的起始位置；

步骤f：判断所述常规小搜索窗的起始位置是否落在常规大搜索窗的起始位置之前，如果是转步骤g，否则转步骤h；

步骤g：将所述常规小搜索窗的起始位置置于常规大搜索窗的起始位置，执行步骤j；

步骤h：判断常规小搜索窗的结束位置是否落在常规大搜索窗的结束位置之后，如果是执行步骤i，否则转步骤j；

步骤i：常规小搜索窗的结束位置放在常规大搜索窗的结束位置处，并计算常规小搜索窗的起始位置；

步骤j：根据常规小搜索窗的起始位置调整常规小搜索窗；

步骤k：将全局变量的值清除为表示没有最强径连续落在常规小搜索窗内的次数，本次搜索窗跟踪结束。

上述多径搜索方法与多径搜索器节省了搜索资源；其中，可以保证覆盖较大范围内的多径，保证了较高的搜索精度。

相比现在通用的初始宽搜索加常规小搜索的多径搜索方法，本发明三种搜索窗联合的多径搜索方法，降低了对宽搜索转常规搜索算法和常规搜索窗跟踪算法的敏感度，减少了系统中因搜索不到多径而掉话的可能性，大大提高了系统的稳定性和用户的主观感受。

另外，在直放站、山区等多径时延较大的场景，要想保证搜索的性能(如检测概率，虚警概率，搜索多径的精度)，现有方法需要增加常规小搜索窗的宽度，由于其搜索周期较短，因此计算相关函数的过程的计算量会增加，需要增加较多的搜索资源。而利用本发明则无需增加常规小搜索窗的大小，虽然需要额外增加常规大搜索，但因为常规大搜索的搜索周期较长，其搜索资源的增加也是有限的。总起来说，在多径时延较大的场景，利用本发明比现有方法可以在保证性能的同时节省搜索资源。

附图说明

图1是现有技术中通用的常规小搜索的结构图；

图2是本发明实施例中常规小搜索和常规大搜索以及多径合并的结构图；

图3是本发明实施例中常规小搜索窗跟踪算法流程图；

图4是本发明实施例中搜索器中多径合并算法流程图。

具体实施方式

为了实现在节省资源的同时能够保证搜索性能，本发明提出了一种初始宽搜索、常规大搜索和常规小搜索联合的多径搜索方法与多径搜索器。当UE接入基站时，如果上行专用物理信道搜索器从前导搜索获得DPCH的初始相位，则直接同时进行常规大搜索和常规小搜索；否则首先启动初始宽搜索，在初始宽搜索同步后，同时转常规小搜索和常规大搜索。

其中，常规大搜索是本发明相对于现有的通用搜索方法中新增的一种搜索，其搜索过程和现有的通用搜索方法中的常规小搜索相同；考虑到搜索资源，在保证搜索精度的基础上，该常规大搜索的搜索周期较长。

常规大搜索窗的宽度比初始宽搜索窗小，但比常规小搜索窗大，利用该常规大搜索可以保证搜索窗能够覆盖各种场景下的大部分多径。

常规小搜索：常规小搜索窗的宽度只需能够满足大多数应用场景下多径时延扩展的需求即可。

常规小搜索的搜索过程和现在通用的搜索方法中的常规小搜索相同。为了保证搜索的性能，该搜索的搜索周期较短。

本发明通过增加一个常规大搜索，降低了对初始宽搜索转换时机的要求，即本发明从初始宽搜索同时转到常规小搜索和常规大搜索，这样即使转偏了，但由于常规大搜索窗的宽度较宽，其仍然可以搜索到多径，不会出现搜索不到多径的现象。另外，在多径时延较大的场景，利用本发明可以在保证搜索性能的同时节省搜索资源。

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

当UE接入基站时，如果上行专用物理信道搜索器从前导搜索获得DPCH的初始相位，则直接同时进行常规大搜索和常规小搜索；否则首先启动初始宽搜索，在初始宽搜索同步后，同时转常规小搜索和常规大搜索。其中，

本实施例的多径搜索器，包括初始相位获取模块、初始宽搜索模块、常规小搜索模块、常规大搜索模块和多径合并模块；其中，

初始相位获取模块，用于获取到DPCH的初始相位时，同时启动常规小搜索模块和常规大搜索模块，并将计算得到的常规大搜索窗的位置信息发送给常规大搜索模块，将常规小搜索窗的位置信息发送常规小搜索模块；以及获取不到DPCH的初始相位时，向所述初始宽搜索模块发送启动信号；

其中，用于获取DPCH的初始相位是基站通过检测UE接入基站时发送的前导而获得的。

初始宽搜索模块，用于接收到启动信号后，在小区范围内进行多径搜索，并在同步后，同时启动常规大搜索模块和常规小搜索模块，并将计算得到的常规大搜索的位置信息和常规小搜索的位置信息分别发送给常规大搜索模块和常规小搜索模块；

其中常规大搜索的位置信息可以是常规大搜索窗的起始位置，重心位置和结束位置中的一种或多种，优选起始位置；

同理，常规小搜索的位置信息可以是常规小搜索窗的起始位置，重心位置和结束位置中的一种或多种，优选起始位置；

该初始宽搜索的搜索过程和现有技术通用的搜索方法中的初始宽搜索相同；本实施例中对其不再赘述；

常规大搜索模块，用于根据接收到的常规大搜索的位置信息，确定常规大搜索窗的位置，进行多径搜索，获取常规大搜索的多径信息，并发送给多径合并模块；

其中，常规大搜索为搜索周期大于常规小搜索的搜索周期，常规大搜索窗的宽度比初始宽搜索窗小，但比常规小搜索窗大的一种多径搜索；

该常规大搜索主要用于保证搜索的覆盖范围，其搜索周期比常规小搜索搜索周期长，可根据系统的需求进行设置，可以是常规小搜索周期的4～20倍；常规大搜索窗的宽度可以是常规小搜索窗宽度的2～5倍，具体实施中可以根据系统的不同需求进行设置。如：当偏重于搜索性能，可取搜索周期较短，搜索窗较宽；当搜索资源受限，可取搜索周期较短，搜索窗较窄。

常规小搜索模块，用于根据常规小搜索的位置信息，并保证常规小搜索窗落在常规大搜索窗范围内的情况下，确定常规小搜索窗的位置，进行多径搜索获取常规小搜索的多径信息，并发送给多径合并模块；

其中，常规小搜索模块的结构与现有技术中常规小搜索模块的结构相同；

常规小搜索窗的宽度设置目前有很多种算法，这些算法都可以应用于本发明，本实施例中，只需能够满足大多数应用场景下多径时延扩展的需求即可，可折衷考虑搜索性能与系统复杂度后选取一个值。其取值范围可以从32码片到128码片。

多径合并模块，用于将常规大搜索的多径信息和常规小搜索的多径信息进行合并，获取最终多径集合。

图2所示为本实施例中常规小搜索和常规大搜索以及多径合并的结构图；其中，

常规大搜索模块201，包括多径检测单元201_a，搜索窗跟踪单元201_b和多径更新单元201_c；其中，

多径检测单元201_a，用于根据常规大搜索窗的位置信息确定常规大搜索窗的位置，获取本次搜索的常规大搜索的多径信息并发送给搜索窗跟踪单元201_b，搜索窗跟踪单元202_b和多径更新单元201_c；

本单元的功能和处理过程与背景技术中通用搜索器的常规小搜索的多径检测单元101相同，其中，获取本次搜索的常规大搜索的多径信息与现有技术中的方法相同，具体是通过计算DPCCH信道的相关函数，根据相关函数动态计算峰值门限，进行相关函数的峰值检测和多径插值，得到本次搜索的常规大搜索的多径信息的。

搜索窗跟踪单元201_b，用于根据多径检测单元201_a输出的常规大搜索的多径信息，计算常规大搜索窗的位置信息并反馈给多径检测单元201_a；

该单元的目的是实现对常规大搜索窗的位置进行调整，以保证随着多径的飘移，常规大搜索窗仍然能够覆盖包括最强径在内的大多数多径；具体的调整算法可以参考现有技术中的搜索窗跟踪算法，本实施例中对此不再赘述；

多径更新单元201_c，用于根据多径检测单元201_a输出的本次搜索的多径信息，更新常规大搜索模块的多径集合；

该单元的功能和处理过程与背景技术介绍的现有技术中通用搜索器的常规小搜索的多径更新单元102相同，此处不再赘述。

常规小搜索模块202，包括多径检测单元202_a，搜索窗跟踪单元202_b和多径更新单元202_c；其中，

多径检测单元202_a，用于根据常规小搜索窗的位置信息，确定常规小搜索窗的位置，获取本次搜索的常规小搜索的多径信息，并将常规小搜索的多径信息发送给搜索窗跟踪单元202_b；规小搜索的多径信息；

步骤E：合并常规大搜索的多径信息和常规小搜索的多径信息，得到最终的多径集合。

在步骤D中：

常规大搜索执行完一次多径搜索后，还包括：常规大搜索根据搜索到的多径的信息对常规大搜索窗进行调整，以保证随着多径的飘移，常规大搜索窗仍然能够覆盖包括最强径在内的大多数多径；

常规小搜索执行完一次多径搜索后，在保证常规小搜索窗在常规大搜索窗的范围内，根据常规小搜索的多径信息和常规大搜索的多径信息，对常规小搜索窗进行调整；

为了进一步节省资源，本实施例给出一种调整常规小搜索窗的优选的实施方式，如图3所示，包括如下步骤：

步骤301：从常规大搜索的多径信息和常规小搜索的多径信息中找出能量最强径；

步骤302：判断该最强径是否在常规大搜索窗内且在常规小搜索窗外，如果是转步骤303，否则转步骤311；

由于常规大搜索的起始位置，常规大搜索窗的长度，常规大搜索的结束位置是已知的；常规小搜索的起始位置，常规小搜索窗长度，常规小搜索到结束位置是已知的，当找到最强径，即可判断最强径是否在常规大搜索窗内且在常规小搜索窗外；

步骤303：将用于标识最强径连续落在常规大搜索窗内常规小搜索窗外次数的全局变量加1个单位；

该1个单位可以是1；

全局变量加1的目的是为了表示本次最强径仍然落在常规大搜索窗内、常规小搜索窗外；该全局变量的值在第一次执行常规小搜索时可以初始化为0；当然也可以为其他值；

步骤304：判断全局变量是否已经大于常规小搜索窗跟踪门限，如果大是，执行步骤305，否则本次常规小搜索窗跟踪结束；

本模块的功能和处理过程与背景技术中通用搜索器的常规小搜索的多径检测单元101相同，此处不再赘述。

搜索窗跟踪单元202_b，用于根据多径检测单元201_a输出的常规大搜索的多径信息和多径检测单元202_a输出的常规小搜索的多径信息，计算常规小搜索窗的位置信息，并反馈给多径检测单元202_a；

多径更新单元202_c，用于根据多径检测单元202_a输出的本次搜索的常规小搜索的多径信息，更新常规小搜索的多径集合；

多径更新单元202_c的功能和处理过程与背景技术介绍的现有技术中通用搜索器的常规小搜索的多径更新单元102相同，此处不再赘述。

多径合并模块203，用于将常规大搜索的多径集合和常规小搜索的多径集合合并，得到最终多径集合；

进一步的，本实施例给出一种基于上述上行专用物理信道中多径搜索器的多径搜索方法，具体包括以下步骤：

步骤A：当UE接入基站时，如果基站能够通过检测UE接入基站时发送的前导获取DPCH的初始相位，则执行步骤C，否则转步骤B；

步骤B：启动初始宽搜索，进行多径搜索，并获取常规大搜索窗和常规小搜索窗的位置信息，执行步骤D；

其中，常规大搜索是在整个小区范围内进行初始宽搜索；

如果位置信息为起始位置时，获取常规大搜索窗和常规小搜索窗的起始位置具体可以为：初始宽搜索根据搜索到的多径信息计算多径的重心位置，并根据多径的重心位置分别计算常规大搜索窗和常规小搜索窗的起始位置；当然不限于此；

步骤C：根据DPCH的初始相位计算常规大搜索窗的位置信息和常规小搜索窗的位置信息，执行步骤D；

步骤D：常规大搜索根据常规大搜索窗的位置信息确定常规大搜索窗的位置，进行多径搜索并获取常规大搜索的多径信息，同时常规小搜索根据常规小搜索窗的位置信息，确定常规小搜索窗的位置，进行多径搜索并获取常

步骤305：以最强径的位置作为常规小搜索窗的重心，计算常规小搜索窗的起始位置；

步骤306：判断常规小搜索窗的起始位置是否落在常规大搜索窗的起始位置之前，如果是转步骤307，否则转步骤308；

步骤307：常规小搜索窗的起始位置置于常规大搜索窗的起始位置处；执行步骤310；

步骤308：判断常规小搜索窗的结束位置是否落在常规大搜索窗的结束位置之后，如果是执行步骤309，否则转步骤310；

步骤309：常规小搜索窗的结束位置放在常规大搜索窗的结束位置处，并计算常规小搜索窗的起始位置；

步骤310：根据常规小搜索窗的起始位置调整常规小搜索窗；

步骤311：将全局变量的值清除为表示没有最强径连续落在常规小搜索窗内的次数，本次搜索窗跟踪结束。

如，可以将标识最强径连续落在常规小搜索窗内的次数的全局变量清0，用于表示没有最强径连续落在常规小搜索窗内的次数。

步骤E中，合并常规大搜索的多径信息和常规小搜索的多径信息，得到最终的多径集合在具体实施时也可以有多种实施方式，本实施例给出一种多径合并的优选实施方式，如图4所示，具体包括如下步骤：

步骤401：把常规小搜索的多径信息逐个复制到最终多径集合中；

由于常规小搜索的搜索周期短，搜索精度高，因此本实施例直接把其搜索结果作为最终搜索结果的一部分，复制到最终多径集合中。

步骤402：计数i赋值为1；

该计数是为了保证能够处理常规大搜索多径集合中的每一条多径；

步骤403：判断常规大搜索多径集合中的第i条多径是否落在常规大搜索窗内并在常规小搜索窗外，如果否执行步骤405，否则判断第i条多径到能量是否大于多径合并能量门限，如果是执行步骤404，否则执行步骤405；

其中，为了降低常规大搜索的虚警概率，因此进一步设置一个多经合并能量门限，该多经合并能量门限可以取常规大搜索峰值门限和常规小搜索峰值门限中的较大的一个，当然并不限于此；

因为常规大搜索的更新周期较长，搜索精度和性能稍差，因此为了保证选入最终多径集合的多径的质量，这里设定多径合并能量门限进行选择多径；

步骤404：把常规大搜索多径集合中的第i条多径信息复制到最终多径集合中；

其中，复制内容可以包括多径所对应天线号、多径偏移、多径能量和多径状态等内容中的一种或多种；

步骤405：计数i加1；

步骤406：判断计数i是否大于常规大搜索多径集合中多径条数；如果是转步骤407，否则转步骤403；

步骤407：从最终多径集合中选出能量最大的M条多径；

其中，M的取值和具体的系统有关。M值小，节省搜索资源，但搜索性能差；M值大，搜索性能好，当需要更多搜索资源。具体实现中，折衷考虑搜索性能和搜索实现复杂度选择该值，本实施例中采用的值是6条径。

选择的过程中，可以进一步按照多径能量从大到小的顺序，如果后入选的多径和已经入选的任何一条多径的距离小于密集径门限，则删除后入选的能量较小的多径；

码分多址系统中，多径搜索器能够区分的多径之间的最小距离为1码片，因此密集径门限设置为1码片，当然并不限于1码片。

与现有技术相比较，本发明采用了初始宽搜索、常规大搜索和常规小搜索联合的多径搜索方法。初始宽搜索用于链路新建或增加时在整个小区范围内进行搜索，以确定多径的大概位置。等初始宽搜索稳定收到多径后，同时转常规大搜索和常规小搜索。常规大搜索的搜索周期较长，可以节省搜索资源；常规大搜索的搜索窗较宽，可以保证覆盖较大范围内的多径。常规小搜索窗在常规大搜索窗的范围内，其搜索窗较窄，可以做到节省搜索资源；常规小搜索的搜索周期较短，可以保证能量较大多径的搜索精度较高。每次常规小搜索结束后，常规大搜索和常规小搜索的结果进行合并，合并之后的结果作为最终多径集合送到瑞克接收机。常规大搜索和常规小搜索结合，既可以保证较宽的搜索范围，又可以保证能量较大的径的搜索精度，还可以节省搜索资源。

Claims (12)

1.一种码分多址系统中上行专用物理信道的多径搜索器，包括初始相位获取模块、初始宽搜索模块和常规小搜索模块，其特征在于，所述多径搜索器还包括常规大搜索模块和多径合并模块；其中，

所述初始相位获取模块，用于获取到上行专用物理信道的初始相位时，同时启动常规小搜索模块和常规大搜索模块，并将计算得到的常规大搜索窗的位置信息发送给常规大搜索模块，将常规小搜索窗的位置信息发送常规小搜索模块；以及获取不到上行专用物理信道的初始相位时，向所述初始宽搜索模块发送启动信号；

所述初始宽搜索模块，用于在启动并同步后，同时启动所述常规大搜索模块和所述常规小搜索模块，并将计算得到的常规大搜索的位置信息发送给所述常规大搜索模块，将计算得到的常规小搜索的位置信息发送给所述常规小搜索模块；

所述常规大搜索模块，用于根据所述常规大搜索的位置信息，进行多径搜索，获取常规大搜索的多径信息后发送给所述多径合并模块；

所述常规小搜索模块，用于根据所述常规小搜索的位置信息，进行多径搜索，获取常规小搜索的多径信息后发送给所述多径合并模块；

所述多径合并模块，用于将所述常规大搜索的多径信息和所述常规小搜索的多径信息进行合并，获取最终多径集合；

其中，所述常规大搜索模块的常规大搜索窗的宽度比初始宽搜索窗小，但比常规小搜索窗大。

2.如权利要求1所述的多径搜索器，其特征在于：

所述位置信息为起始位置，重心位置和结束位置中的一种或多种。

3.如权利要求1或2所述的多径搜索器，其特征在于，所述常规大搜索模块进一步包括第一多径检测单元、第一搜索窗跟踪单元和第一多径更新单元；其中，

所述第一多径检测单元，用于根据常规大搜索窗的位置信息确定常规大搜索窗的位置，获取本次搜索的常规大搜索的多径信息，并发送给所述第一搜索窗跟踪单元和所述第一多径更新单元；

所述第一搜索窗跟踪单元，用于根据第一多径检测单元输出的所述常规大搜索的多径信息，计算常规大搜索窗的位置信息并反馈给所述第一多径检测单元；

所述第一多径更新单元，用于根据所述第一多径检测单元输出的所述常规大搜索的多径信息更新所述常规大搜索的多径信息。

4.如权利要求3所述的多径搜索器，其特征在于，所述常规小搜索模块进一步包括第二多径检测单元、第二搜索窗跟踪单元和第二多径更新单元；

所述第一多径检测单元，还用于将所述常规大搜索的多径信息发送给所述第二搜索窗跟踪单元；

所述第二多径检测单元，用于根据常规小搜索窗的位置信息确定常规小搜索窗的位置，获取本次搜索的常规小搜索的多径信息，并发送给所述第二搜索窗跟踪单元和所述第二多径更新单元；

所述第二搜索窗跟踪单元，用于根据所述第一多径检测单元输出的所述常规大搜索的多径信息和所述第二多径检测单元输出的所述常规小搜索的多径信息，计算所述常规小搜索窗的位置信息，并反馈给所述第二多径检测单元；

所述第二多径更新单元，用于根据所述第二多径检测单元输出的常规小搜索的多径信息更新所述常规小搜索的多径信息。

5.一种码分多址系统中上行专用物理信道的多径搜索方法，包括：

步骤A：当UE接入基站时，如果基站能够通过检测UE接入基站时发送的前导获取DPCH的初始相位，则执行步骤C，否则转步骤B；

步骤B：启动初始宽搜索，进行多径搜索，并获取常规大搜索窗和常规小搜索窗的位置信息，执行步骤D；

其中，常规大搜索是在整个小区范围内进行初始宽搜索；

步骤C：根据DPCH的初始相位计算常规大搜索窗的位置信息和常规小搜索窗的位置信息，执行步骤D；

步骤D：常规大搜索根据常规大搜索窗的位置信息确定常规大搜索窗的位置，进行多径搜索并获取常规大搜索的多径信息，同时常规小搜索根据常规小搜索窗的位置信息，确定常规小搜索窗的位置，进行多径搜索并获取常规小搜索的多径信息；

步骤E：合并常规大搜索的多径信息和常规小搜索的多径信息，得到最终的多径集合。

6.如权利要求5所述的多径搜索方法，其特征在于：

所述位置信息为起始位置，重心位置和结束位置中的一种或多种。

7.如权利要求5或6所述的多径搜索方法，其特征在于，所述合并所述常规大搜索的多径信息和所述常规小搜索的多径信息，得到最终的多径集合，具体包括如下步骤：

把所述常规小搜索的多径信息逐个复制到最终多径集合中；

依次判断常规大搜索的多径信息中的每条多径是否落在常规大搜索窗内并在常规小搜索窗外，如果否则不加入最终多经集合，如果是则判断每条多径的能量是否大于多径合并能量门限，如果是，将多径对应的多径信息复制到最终多径集合，否则不加入最终多经集合，得到最终多径集合。

8.如权利要求7所述的多径搜索方法，其特征在于，所述得到最终多径集合之后，还包括：

按照多径能量从大到小的顺序，从最终多径集合中依次选出能量最大的M条多径，其中，M为一整数。

9.如权利要求8所述的多径搜索方法，其特征在于，所述按照多径能量从大到小的顺序，从最终多径集合中依次选出能量最大的M条多径，进一步判断：

如果后入选最终多径集合的多径和已经入选最终多径集合的任何一条多径的距离小于密集径门限，则删除后入选的能量较小的多径。

10.如权利要求5或6或8或9所述的多径搜索方法，其特征在于，所述D中，所述常规大搜索执行完一次多径搜索后，还包括常规大搜索窗跟踪，具体为：

所述常规大搜索根据搜索到的所述常规大搜索的多径信息对所述常规大搜索窗进行调整，以保证随着多径的飘移，常规大搜索窗仍然能够覆盖包括最强径在内的大多数多径。

11.如权利要求5所述的多径搜索方法，其特征在于，

所述常规小搜索执行完一次多径搜索后，还包括常规小搜索窗跟踪，具体为：在保证常规小搜索窗在常规大搜索窗的范围内，根据所述常规小搜索的多径信息和所述常规大搜索的多径信息，对常规小搜索窗进行调整，具体包括如下步骤：

步骤a：从所述常规大搜索的多径集合和所述常规小搜索的多径集合中找出能量最强径；

步骤b：判断所述最强径是否在常规大搜索窗内，且在常规小搜索窗外，如果是转步骤c，否则转步骤k；

步骤c：全局变量加一个单位；

步骤d：判断全局变量是否已经大于常规小搜索窗跟踪门限，如果大于，执行步骤e，否则本次常规小搜索窗跟踪结束；

步骤e：以最强径的位置作为所述常规小搜索窗的重心位置，计算所述常规小搜索窗的起始位置；

步骤f：判断所述常规小搜索窗的起始位置是否落在常规大搜索窗的起始位置之前，如果是转步骤g，否则转步骤h；

步骤g：将所述常规小搜索窗的起始位置置于常规大搜索窗的起始位置，执行步骤j；

步骤h：判断常规小搜索窗的结束位置是否落在常规大搜索窗的结束位置之后，如果是执行步骤i，否则转步骤j；

步骤i：常规小搜索窗的结束位置放在常规大搜索窗的结束位置处，并计算常规小搜索窗的起始位置；

步骤j：根据常规小搜索窗的起始位置调整常规小搜索窗；

步骤k：将全局变量的值赋值为表示没有最强径连续落在常规小搜索窗内的次数，本次搜索窗跟踪结束。

12.如权利要求10所述的多径搜索方法，其特征在于，

所述常规小搜索执行完一次多径搜索后，还包括常规小搜索窗跟踪，具体为：在保证常规小搜索窗在常规大搜索窗的范围内，根据所述常规小搜索的多径信息和所述常规大搜索的多径信息，对常规小搜索窗进行调整，具体包括如下步骤：

步骤a：从所述常规大搜索的多径集合和所述常规小搜索的多径集合中找出能量最强径；

步骤b：判断所述最强径是否在常规大搜索窗内，且在常规小搜索窗外，如果是转步骤c，否则转步骤k；

步骤c：全局变量加一个单位；

步骤d：判断全局变量是否已经大于常规小搜索窗跟踪门限，如果大于，执行步骤e，否则本次常规小搜索窗跟踪结束；

步骤e：以最强径的位置作为所述常规小搜索窗的重心位置，计算所述常规小搜索窗的起始位置；

步骤f：判断所述常规小搜索窗的起始位置是否落在常规大搜索窗的起始位置之前，如果是转步骤g，否则转步骤h；

步骤g：将所述常规小搜索窗的起始位置置于常规大搜索窗的起始位置，执行步骤j；

步骤h：判断常规小搜索窗的结束位置是否落在常规大搜索窗的结束位置之后，如果是执行步骤i，否则转步骤j；

步骤i：常规小搜索窗的结束位置放在常规大搜索窗的结束位置处，并计算常规小搜索窗的起始位置；

步骤j：根据常规小搜索窗的起始位置调整常规小搜索窗；

步骤k：将全局变量的值赋值为表示没有最强径连续落在常规小搜索窗内的次数，本次搜索窗跟踪结束。

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