CN101861749B - 用于从频率搜索中减小频率空间的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在无线网络中用于从码空间搜索中减小频率空间的方法和装置。所述方法和装置在不损害检测概率的情况下减小了频率空间，以使得用户装置可以加速系统获取并减小功耗。为了减小频率空间，所述的方案注意到WCDMA信号的功率谱密度在信道带宽内基本上是平坦的。通过捕获同相正交样本，并在中心频率周围的带宽中进行信号的频域分析，所述的方案可以在频率扫描过程中从WCDMA码空间搜索中去除一些信道。

Description

用于从频率搜索中减小频率空间的方法和装置
根据35U.S.C.§119的优先权要求
本专利申请要求于2007年9月17日提交的题为“Reducing Search TimebyEliminating Channels Based on the Power Spectral Density”的临时申请No.60/973,136的优先权，并转让给其受让人，由此通过参考明确地并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及电信领域，更具体地，涉及用于根据功率谱密度减小无线网络中的搜索时间的机制。
背景技术
无线通信系统被广泛地部署用以提供各种通信内容，诸如语音、数据等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(诸如：带宽、传输功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。这种多址系统的实例可以包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FMDA)系统、3GPP长期演进(LTE)系统、超移动宽带(UMB)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。
通常，无线多址通信系统可以同时支持多个无线终端的通信。每个无线终端都可以经由前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)指代从基站到终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)指代从终端到基站的通信链路。此外，可以经由单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)系统来建立这个通信链路。
MIMO系统使用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线来进行数据传输。由NT个发射天线和NR个接收天线形成的MIMO信道可以分解为NS个独立信道，可以将NS个独立信道称为空间信道，其中，NS≤min{NT，NR}。NS个独立信道中的每一个都对应于一个维度。如果利用由多个发射天线和接收天线生成的附加维度，则MIMO系统可以提供改进的性能(例如，更高的吞吐量和/或更高的可靠性)。
MIMO系统支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中，前向和反向链路传输在相同的频率范围上，以使得互易原理允许从反向链路信道估计前向链路信道。这使得在接入点处可利用多个天线时，接入点能够提取前向链路上的发射波束成形增益。
在通电或者在系统损失时，如果用户装置(UE)不能使用存储的信道列表(UE以前占用的信道的列表)获得系统，那么UE就可以进行频率扫描。频率扫描包括在一个给定频带中的所有接收功率在接收机噪声下限之上的频率上进行码空间搜索。这在受污染的无线电频率环境中会花费相当长的时间(2-3分钟)来完成。另外，在进行该频率扫描中，UE的功率消耗较高。因此，获得系统所必需的时间非常依赖于必须要搜索的频率的数量。通过在不损害检测概率的情况下减小频率空间(就是说，必须要扫描的频率)，UE可以加速系统获取，并减小在失去服务搜索(OOS)期间的功率消耗。
因此在技术上需要在不损害检测概率的情况下减小频率空间。
发明内容
公开了一种用于从频率搜索的频率空间中减小频率空间的方法和装置，其在不损害检测概率的情况下减小了要搜索的频率数量。
在一个方案中，公开了一种用于在无线通信网络中定位小区的方法，包括：定义要搜索的第一组载波频率；计算第一组载波频率中的一个载波频率的功率谱密度；将该载波频率的功率谱密度的度量与阈值度量相比较；并且如果该载波频率的功率谱密度的度量满足所述阈值度量，就将该载波频率包含在要搜索的第二组载波频率中。
在另一个方案中，公开了一种用于在无线网络中定位小区的装置，所述装置包括：用于定义要搜索的第一组载波频率的逻辑；用于计算所述第一组载波频率中的一个载波频率的功率谱密度的逻辑；以及用于将该载波频率的功率谱密度的度量与阈值度量相比较的逻辑，其中，如果该载波频率的功率谱密度的度量满足所述阈值度量，用于将该载波频率包含在要搜索的第二组载波频率中的逻辑。
在另一个方案中，公开了一种在无线通信系统中用于在无线网络中定位小区的装置，所述装置包括：用于定义要搜索的第一组载波频率的模块；用于计算所述第一组载波频率中的一个载波频率的功率谱密度的模块；以及用于将该载波频率的功率谱密度的度量与阈值度量相比较的模块，其中，如果该载波频率的功率谱密度的度量满足所述阈值方差，就将该载波频率包含在要搜索的第二组载波频率中。
在另一个方案中，公开了一种在无线通信系统中用于定位小区的计算机程序产品，包括：计算机可读介质，其包括：第一组代码，用于使得计算机定义要搜索的第一组载波频率；第二组代码，用于使得计算机计算所述第一组载波频率中的一个载波频率的功率谱密度；以及第三组代码，用于使得计算机将该载波频率的功率谱密度的度量与阈值度量相比较；并且如果该载波频率的功率谱密度的度量满足所述阈值度量，就将该载波频率包含在要搜索的第二组载波频率中。
附图说明
图1示出了根据一个方案的多址无线通信系统；
图2是通信系统的方框图；
图3是功率谱密度的曲线图；
图4A是根据一个方案的流程图；
图4B是根据一个方案的流程图；及
图5是根据一个方案的示例性系统的方框图。
具体实施方式
本文所述的技术可以用于各种无线通信网络，例如码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络等。术语“网络”和“系统”常常可互换地使用。CDMA网络可以实现诸如通用地面无线接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。CDMA2000涵盖了IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现例如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可以实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、Flash-等无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是全球移动电信系统(UMTS)的一部分。长期演进(LTE)是使用E-UTRA的即将发布的UMTS版本。在名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE。在名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了CDMA2000。这些无线电技术和标准在本领域中是已知的。为了简明，以下针对LTE来描述技术的某些方案，在以下大部分描述中使用了LTE术语。
单载波频分多址(SC-FDMA)是一种利用单载波调制和频域均衡化的技术。SC-FDMA具有与OFDMA系统相似的性能和基本上相同的总体复杂性。由于SC-FDMA信号固有的单载波结构，SC-FDMA信号具有更低的峰均功率比(PAPR)。SC-FDMA已经引起了很大的关注，尤其是在上行链路通信中，在其中较低的PAPR在发射功率效率方面极大地有益于移动终端。这是当前在3GPP长期演进(LTE)或演进型UTRA中对于上行链路多址方案来说能够实际应用的假设。
参考图1，显示了具有多个节点B 110和用户装置(UE)120的无线通信系统100。节点B通常是固定站，其与UE通信，并且还可以称为演进型节点B(eNB)、基站、接入点等。每一个节点B 110都提供对于特定地理区域的通信覆盖，并支持位于该覆盖区域内的UE的通信。系统控制器130耦合到节点B 110，并为这些节点B提供协调与控制。系统控制器130可以是单个网络实体或者多个网络实体的集合。
UE 120可以散布在整个系统中，每一个UE都可以是固定的或移动的。UE还可以称为移动站、终端、接入终端、用户单元、站等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线设备、手持设备、无线调制解调器、膝上型电脑等。
图2是MIMO系统200中的发射机系统210(也称为接入点)和接收机系统250(也称为接入终端)的一个方案的方框图。在发射机系统210，将多个数据流的业务数据从数据源212提供给发射(TX)数据处理器214。
在一个方案中，通过各发射天线发送每一个数据流。TX数据处理器214根据为每一个数据流选择的特定编码方案对该数据流的业务数据进行格式化、编码和交织，以提供编码数据。
每一个数据流的编码数据都可以使用OFDM技术与导频数据进行复用。导频数据通常是以已知的方式进行处理的已知的数据模式，并且可以在接收机系统处使用导频数据来估计信道响应。随后基于为每一个数据流选择的特定调制方案(例如，BPSK、QSPK、M-PSK和M-QAM)来调制(即，符号映射)该数据流的经复用的导频数据和编码数据，以提供调制符号。可以通过由处理器230执行的指令来确定每一个数据流的数据速率、编码和调制。
随后将所有数据流的调制符号提供给TX MIMO处理器220，它可以进一步处理这些调制符号(例如，使用OFDM)。TX MIMO处理器220随后向NT个发射机(TMTR)222a到222t提供NT个调制符号流。在一些方案中，TX MIMO处理器220对数据流的符号和发送符号的天线使用波束成形权重。
每一个发射机222都接收并处理各自的符号流，以提供一个或多个模拟信号，并进一步调节(例如，放大、滤波和上变频)模拟信号，以提供适合于通过MIMO信道传输的调制信号。随后分别从NT个天线224a到224t发送来自发射机222a到222t的NT个调制信号。
在接收机系统250处，由NR个天线252a到252r接收发送的调制信号，将来自每一个天线252的接收信号提供给各自的接收机(RCVR)254a到254r。每一个接收机254都调节(例如，滤波、放大和下变频)各自的接收信号，数字化经调节的信号，以提供样本，并进一步处理这些样本以提供相应的“接收”符号流。
RX数据处理器260随后基于特定的接收机处理技术来接收并处理来自NR个接收机254的NR个接收符号流，以提供NT个“检测”符号流。RX数据处理器260随后对每一个检测符号流进行解调、解交织和解码，以恢复该数据流的业务数据。由RX数据处理器260执行的处理与由在发射机系统210处的TX MIMO处理器220和TX数据处理器214执行的处理相反。
处理器270周期性地确定使用哪一个预编码矩阵(以下论述)。处理器270公式化反向链路消息，其包括矩阵索引部分和秩值部分。
反向链路消息可以包括与通信链路和/或接收数据流有关的各类信息。反向链路消息随后由TX数据处理器238进行处理，由调制器280进行调制，由发射机254a到254r进行调节，并被发送回发射机系统210，其中TX数据处理器238还从数据源236接收多个数据流的业务数据。
在发射机系统210处，由天线224接收来自接收机系统250的调制信号，由接收机222调节调制信号，解调器240对调制信号进行解调，RX数据处理器242处理解调的信号，以提取由接收机系统250发送的反向链路消息。处理器230随后确定将哪一个预编码矩阵用于确定波束成形权重，随后处理提取的消息。
在一个方案中，将逻辑信道分类为控制信道和业务信道。逻辑控制信道可以包括广播控制信道(BCCH)，其是用于广播系统控制信息的DL信道。寻呼控制信道(PCCH)，其是用于传送寻呼信息的DL信道。多播控制信道(MCCH)，其是用于为一个或几个MTCH发送多媒体广播和多播服务(MBMS)调度与控制信息的一点到多点DL信道。通常，在建立了RRC连接后，该信道仅由接收MBMS(例如，旧的MCCH+MSCH)的UE使用。专用控制信道(DCCH)是点到点双向信道，其发送专用控制信息，并由具有RRC连接的UE使用。在一个方案中，逻辑业务信道包括专用业务信道(DTCH)，其是点到点双向信道，专门用于一个UE来传送用户信息。此外，多播业务信道(MTCH)是用于发送业务数据的一点到多点DL信道。
在一个方案中，将传输信道分类为DL和UL。DL传输信道包括广播信道(BCH)、下行链路共享数据信道(DL-SDCH)和寻呼信道(PCH)，其中PCH用于支持UE功率节省(例如，可以由网络将DRX循环指示给UE)，其被在整个小区上进行广播并被映射到可用于其他控制/业务信道的PHY资源上。UL传输信道包括随机接入信道(RACH)、请求信道(REQCH)、上行链路共享数据信道(UL-SDCH)和多个PHY信道。PHY信道包括一组DL信道和UL信道。
DL PHY信道包括：
公共导频信道(CPICH)
同步信道(SCH)
公共控制信道(CCCH)
共享DL控制信道(SDCCH)
多播控制信道(MCCH)
共享UL分配信道(SUACH)
确认信道(ACKCH)
DL物理共享数据信道(DL-PSDCH)
UL功率控制信道(UPCCH)
寻呼指标信道(PICH)
负载指标信道(LICH)
UL PHY信道包括：
物理随机接入信道(PRACH)
信道质量指标信道(CQICH)
确认信道(ACKCH)
天线子集指标信道(ASICH)
共享请求信道(SREQCH)
UL物理共享数据信道(UL-PSDCH)
宽带导频信道(BPICH)
在一个方案中，提供了保持单载波波形的低PAR(在任意给定时间，信道在频率中都是连续的或均匀间隔的)特性的信道结构。
对于本文献，使用以下缩写：
AM 确认模式
AMD 确认模式数据
ARQ 自动重发请求
BCCH 广播控制信道
BCH 广播信道
C- 控制-
CCCH 公共控制信道
CCH 控制信道
CCTrCH 已编码的复合输送信道
CP 循环前缀
CRC 循环冗余检查
CTCH 公共业务信道
DCCH 专用控制信道
DCH 专用信道
DL 下行链路
DSCH 下行链路共享信道
DTCH 专用业务信道
FACH 前向链路接入信道
FDD 频分双工
L1 层1(物理层)
L2 层2(数据链路层)
L3 层3(网络层)
LI 长度指示
LSB 最低有效位
MAC 媒体接入控制
MBMS 多媒体广播多播服务
MCCHMBMS 一点对多点控制信道
MRW 移动接收窗口
MSB 最高有效位
MSCH MBMS一点对多点调度信道
MTCH MBMS一点对多点业务信道
PCCH 寻呼控制信道
PCH 寻呼信道
PDU 协议数据单元
PHY 物理层
PhyCH 物理层信道
RACH 随机接入信道
RLC 无线链路控制
RRC 无线资源控制
SAP 服务接入点
SDU 服务数据单元
SHCCH 共享信道控制信道
SN 序列号
SUFI 超场
TCH 业务信道
TDD 时分双工
TFI 传输格式指示
TM 传输模式
TMD 传输模式数据
TTI 传输时间间隔
U- 用户-
UE 用户装置
UL 上行链路
UM 未确认模式
UMD 未确认模式数据
UMTS 通用移动电信系统
UTRA UMTS地面无线电接入
UTRAN UMTS地面无线电接入网络
MBSFN 多播广播单频网络
MCE MBMS协调实体
MCH 多播信道
DL-SCH 下行链路共享信道
MSCH MBMS控制信道
PDCCH 物理下行链路控制信道
PDSCH 物理下行链路共享信道
即使当UE不是主动参与呼叫时，已经被开启一段时间的UE通常也“占用”适合基站的控制信道。这使得当UE是呼叫的接收方时，能够被通知并做出应答，还使得用户能够迅速发起呼叫。
然而，当最初开启UE时，或者当网络已经长时间丢失时(当UE长时间脱离覆盖区域时)，终端必须执行初始小区搜索过程，以确定哪一个小区(每一个都与基站相关联)可用。UE会选择它由搜索发现的可用小区中最佳的小区。
因为UE可能在基本上任何位置“唤醒”(例如，在与它最后一次开启时所在的国家不同的国家)，因此该初始小区搜索通常包括在整个可用RF频带中搜索控制信道的存在。
现在将给出与移动通信的宽带码分多址(WCDMA)标准有关的一个示例性方案，以便举例说明初始小区搜索过程。然而，不应认为本文给出的所述方案局限于仅用于WCDMA系统中，因为这些方案也同样可用于其他移动通信系统。
为了设计减小频率空间的手段，所述方案注意到WCDMA信号的功率谱密度(PSD)在信道带宽内基本上是平坦的。通过捕获同相正交(IQ)样本，并在中心频率周围的带宽中进行信号的频域分析，所述方案可以在频率扫描过程中从WCDMA码空间搜索中去除一些信道。如果信号是窄带干扰或者来自发送窄带信号的可替换技术(例如，GSM、CDMA等)，则会预期到WCDMA信道带宽内的PSD就不是平坦的。平坦性可以由信道带宽内的接收信号的功率谱密度的度量来量化。以下示例性方案涉及将功率谱密度的方差作为接收信号的功率谱密度的平坦性的测量值。然而不应认为本文给出的所述方案仅局限于方差，因为与功率谱密度有关的其他度量同样是适用的。这些其他度量可以是功率谱密度的平均值或标准偏差。
例如，图3是WCDMA脉冲和两个GSM脉冲的曲线图。该WCDMA脉冲以-5MHz为中心，信道间隔10kHz。如所见的，在中心频率周围的±1.6MHz，WCDMA脉冲信号基本上是平坦的，具有最小的方差。
假设是AWGN信道并且输入样本和FFT具有足够大的长度，则理想WCDMA信号的PSD方差是可忽略不计的(接近于0)。另外，来自实际现实环境的经验数据显示：当采用1个时隙的IQ数据和长度为32的FFT进行计算时，商业上部署的WCDMA信号的PSD方差在运动条件下小于3dB。如果方差显著较大(＞12dB)，就从WCDMA码空间搜索中去除该中心频率。
在传统的初始小区搜索中，例如，在通用移动电信系统(UMTS)中，目标是确定由与目标公共陆地移动网络(PLMN)相关联的小区所使用的载波频率。为了开始这个搜索，将初始搜索列表合并在一起，其包括所有有效的UMTS绝对射频信道编号(UARFCN)。为了开始实际的搜索，选择在历史列表中的第一个UARFCN，随后进入搜索循环，其在所选择的UARFCN上运行小区搜索，并从初始搜索列表中去除该UARFCN。如果找到新的小区，就使用从该小区接收到的信息来确定它是否来自目标PLMN。如果该小区来自目标PLMN，那么搜索算法就不必再进行查找。
然而，如果找到的小区不是来自目标PLMN，就从初始搜索列表中去除与找到的小区相关联的UARFCN相距±0.3MHz内的全部UARFCN。如果在所选择的UARFCN上没有找到小区，就确定是否已经选择了历史列表中最后一个UARFCN。如果没有，就选择历史列表中的下一个UARFCN(块133)，并重复该循环。
随后，通过根据频率的接收信号强度指标(RSSI)过滤掉频率，来减小初始搜索列表。这个过滤包括：在初始列表中的每一个UARFCN上，针对与中心频率相距±预定频带的任意频率进行RSSI扫描，从初始搜索列表中去除满足RSSI的全部UARFCN。最后，搜索由此得到的列表107。采取的方法是首先搜索最有可能的频率，随后搜索在搜索列表中的所有其他频率。
传统初始小区搜索算法的一个问题在于，在全部载波上的搜索会花费长时间。在一些情况中，在找到可允许的PLMN之前会花费几分钟。这在UE上的一个结果是登录到网络所花费的时间较长，这进而又意味着从UE最初通电到能够进行通话所花费的时间较长。这对UE的用户有不利的影响。对UE的另一个影响是，当执行初始小区搜索算法时功耗较高。
为了减小必须搜索的频率空间，而同时又保持检测的概率，所述方案注意到WCDMA信号的功率谱密度在信道带宽内基本上是平坦的。通过捕获IQ样本并在中心频率周围的带宽中进行信号的频域分析，就可以在频率扫描过程中从WCDMA码空间搜索中去除一些信道。如果信号是窄带干扰或者是来自发送窄带信号的可替换技术(例如，GSM、CDMA等)，WCDMA信道带宽内的PSD预计就不是平坦的。所述方案使用在信道带宽内的接收信号的PSD的方差来量化该平坦性。在每一个中心频率处收集1到2个时隙的IQ样本，以计算PSD及其方差。假设是AWGN信道并且输入样本和FFT具有足够大的长度，则理想WCDMA信号的PSD方差是可忽略不计的(接近于0)。当用1个时隙的IQ数据和长度为32的FFT进行计算时，来自现场的经验数据显示：商业上部署的WCDMA信号的PSD方差在运动条件下小于3dB。如果方差显著较大(例如，＞12dB)，就从WCDMA码空间搜索中去除该中心频率。
在WCDMA频率扫描过程中，作为所谓的UE，接收机系统或接入终端包括可由处理器执行的逻辑，以在满足接收功率阈值的频率上执行步骤1-2-3小区搜索。功率扫描测量在中心频率周围～±2MHz频带中的功率。如果所测量的功率大于阈值，则该频率就是WCDMA小区搜索的候选。一旦扫描了在给定频带中的全部频率，就根据信道接收功率对结果进行排序，并在这些信道上从排序最高的信道开始执行步骤1-2-3搜索。
由于功率扫描测量总信道功率(I2+Q2)，而不是编码域功率，因此在给定的4MHz频带中的接收功率就有可能是由于窄带干扰或可替换技术(GSM、CDMA等)引起的。然而，在现有技术中，并未试图通过借助在满足接收功率阈值的每一个中心频率处进行信号的频域分析以减小频率空间，来将其与真正的WCDMA信号功率加以区分。
结合图4A和4B描述初始小区搜索算法的示例性方案，它们是新的初始小区搜索算法的方法的一个方案的流程图。例如，这个方案可以包括在可由UE的处理器执行的逻辑中。简言之，UE在“粗略”频率扫描中扫描频率，并在将候选频率添加到“精细”扫描列表中后执行精细频率扫描。“粗略”频率扫描简单地判断在候选频率处的接收功率是否超过了阈值。如果该“粗略”频率超过了接收功率阈值，就将该候选频率添加到“精细”扫描候选频率列表中，以便根据其功率谱密度来判断该候选频率是否超过了阈值度量。例如，初始小区搜索过程可以用于通用移动电信系统(UMTS)中。初始小区搜索用于确定由与目标PLMN相关联的小区使用的载波频率。另外，如本文所用的，术语“设备”意思是用户装置(UE)、无线资源控制(RRC)或者移动终端，或者是可以执行所述的用于通过根据功率谱密度去除信道来减小搜索时间的各个步骤的任何其他硬件、软件或二者组合。
为了开始搜索，将初始粗略频率搜索列表合并在一起，其包括所有有效的UMTS绝对射频信道编号(UARFCN)。在402处，设备在粗略扫描频率f1上执行精细扫描。对于每一个精细扫描，设备调谐到在f1±1.5MHz内的15个UARFCN。以第一个粗略扫描频率开始，设备调谐到f1±1.5MHz。在404处，设备根据频率的接收信号强度指标(RSSI)读取初始搜索列表以过滤频率。
在判断406处，设备根据RSSI过滤频率。该过滤包括在初始搜索列表中的每一个UARFCN上进行RSSI扫描，并判断每一个RSSI扫描是否大于预定的接收自动增益控制(AGC)阈值。如果RSSI扫描频率不满足AGC阈值，则在408处，如果进行完全部UARFCN，设备就调谐到下一个频率(UARFCN)。随后设备向RRC发送精细扫描结果列表。如果RSSI扫描频率满足阈值，则在410处，设备启动多处理器数字信号处理器(MDSP)，以执行频域处理。
在412处，MDSP开始缓存S1+S2时隙的IQ样本。在缓存了S1时隙后，MDSP执行缓存的IQ数据的32-点FFT。MDSP随后计算功率谱密度，并估计PSD方差。在414处，MDSP进行比较以判断是否PSD方差＞PSD方差阈值。在一个示例性方案中，将该阈值设定为12dB。
在判断414，如果PSD方差小于阈值PSD方差，MDSP就将该特定频率的返回值设定为1(真)(416)。如果返回值是1(418)，设备就将该频率添加到精细扫描列表中(420)。随后，设备调谐到下一个频率(UARFCN)，如果进行完全部UARFCN，则设备就向RRC发送精细扫描结果列表(408)。
在判断414，如果PSD方差大于阈值PSD方差(最有可能表示可替换的技术，例如GSM、CDMA等)，在422处将第二检查标记传送到MDSP。就是说，对频率进行两次检查，以确保该频率不会在精细扫描列表上。随后，在430处，MDSP进行等待，直到缓存了S1+S2时隙的IQ样本。MDSP随后对缓存的IQ数据执行32点FFT，并且MDSP随后计算功率并估计PSD方差。在432处，依据对PSD方差的新的计算，MDSP将该新计算的PSD方差与PSD方差阈值(在这个示例性方案中是12dB)相比较。在判断432，如果PSD方差小于阈值PSD方差，则MDSP就将该特定频率的返回值设定为1(真)(434)。如果PSD方差大于阈值PSD方差，则MDSP就将该特定频率的返回值设定为0(假)(436)。如果返回值是1(418)，设备就将该频率添加到精细扫描列表中(420)。随后，设备就调谐到下一个频率(UARFCN)，如果进行完全部UARFCN，则设备就向RRC发送精细扫描结果列表。
返回图4A，在步骤422处，如果第二检查标记没有被设定为真，则在424处，MDSP就将返回标记设定为0(假)。由于返回标记是0(418)，设备就调谐到下一个频率(UARFCN)(408)。如果进行完全部UARFCN，则设备就向RRC发送精细扫描结果列表(408)。
图5示出了示例性系统500，用于在无线网络中从码空间搜索中减小频率空间。系统500可以至少部分地位于移动设备内，并被表示为包括多个功能块，这些功能块可以是代表由处理器、硬件、软件或其组合(例如，固件)实现的功能的功能块。
系统500中包括由能够单独地或共同地操作的多个电组件构成的逻辑分组502。逻辑分组502包括电组件506，用于定义要搜索的一组载波频率。该组载波频率是合并在一起的初始搜索列表，其包括全部有效UMTS绝对射频信道编号(UARFCN)。此外，系统500包括电组件508，用于计算载波频率的功率谱密度。通常，功率谱密度是与平稳随机过程相关的频率的正实函数，或者是时间的确定性函数，其具有每Hz功率或每Hz能量的大小，并可以例如存储在存储器中。此外还包括电组件510，用于将载波频率的功率谱密度的方差与阈值方差相比较。
另外，系统500可以包括存储器504，其保存用于执行与电组件506、508和510或其他组件有关的功能的指令。尽管被显示为在存储器504之外，但会理解，其中一个或多个电组件可以位于存储器504内。
可以对这个具体设计方案进行变更和修改，并且这在本发明的范围内。同样为了简明，具体针对TIA-1121(UMB)系统描述了频率搜索设计方案的各种方案。然而，本文描述的频率搜索设计方案也可以用于其他CDMA系统，例如cdma2000和W-CDMA系统，并且可以用于其他无线通信系统。
用于通过根据功率谱密度去除信道来减小搜索时间的技术可以用各种手段来实现。例如，这些技术可以由硬件、软件或其组合来实现。对于硬件实现方式，可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计来执行本文所述功能的其他电子单元，或其组合中实现该技术。
对于软件实现方式，可以用执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等等)来实现用于通过根据功率谱密度去除信道来减小搜索时间的技术。软件代码可以存储在存储器单元中，并可以由处理器执行。可以在处理器内或处理器外实现存储器单元，在处理器外的情况中，存储器单元可以通过本领域已知的多种方法以可通信的方式耦合到处理器。
可以在各种电子单元中得到/构成本文所述的用于通过根据功率谱密度去除信道来减小搜索时间的技术，并加以存储。例如，用于通过根据功率谱密度去除信道来减小搜索时间的算法可以存储在随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、闪存等等中。算法还可以存储在临时存储器、寄存器、锁存器等中，在ASIC、处理器、DSP等等内，其可以用于通过根据功率谱密度去除信道来减小搜索时间。
本文中包括了标题，用于进行查询并帮助定位特定部分。这些标题不是旨在限制本文描述的概念的范围，这些概念在遍及整个说明书的其他部分中也具有适用性。
应理解，所公开的过程中的步骤的具体顺序或层次是示例性方法的实例。应理解，根据设计偏好，在保留在本发明的范围内的同时，可以重新安排过程中步骤的具体顺序或层次。所附方法权利要求以示例性顺序给出了多个步骤的要素，但并不是意味着局限于所给出的具体顺序或层次。
本领域技术人员会理解，可以用多种不同工艺和技术中的任意一种来表示信息和信号。例如，以上描述中通篇提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子、或者其任意组合来表示。
本领域技术人员还会意识到，结合本文所公开的各个方案描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了明确地示出硬件和软件的这个互换性，以上各种示例性组件、块、模块、电路和步骤通常是按照它们的功能进行描述的。这种功能是实现为硬件还是实现为软件取决于施加在总体系统上的具体应用和设计约束。技术人员可以针对每一种具体应用以变通的方式来实现所述的功能，但这种实现绝不应解释为导致背离本发明的范围。
可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件，或者被设计为执行本文所述功能的它们的任何适当的组合来实现或执行结合本文所公开的各个方案描述的各种示例性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但可替换地，该处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器还可以实现为计算器件的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核心，或者任何其它这种结构。另外，至少一个处理器可以包括可操作以执行上述的一个或多个步骤和/或操作的一个或多个模块。
结合本文所公开的各个方案描述的方法和算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中，或者二者的组合中。软件模块可以位于RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM，或者本领域已知的任何其他形式的存储介质中。一种示例性的存储介质可以耦合到处理器，使得处理器可以从该存储介质读取信息，并向该存储介质写入信息。可替换的，存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。可替换的，处理器和存储介质可以作为分立组件位于用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则所述功能可以作为一个或多个指令或代码在计算机可读介质上进行存储或传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，通信介质包括便于从一个位置向另一位置传送计算机程序的任意介质。存储介质可以是可由计算机访问的任意可用介质。示例性地而非限制性地，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备或者可用于以指令或数据结构的形式承载或存储预期程序代码并且可由计算机访问的任意其它介质。此外，将任何连接适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、纤维光缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或例如红外、无线电和微波的无线技术将软件从网站、服务器或其它远程源进行发送，则同轴电缆、纤维光缆、双绞线、DSL或例如红外、无线电和微波的无线技术包括在介质的定义中。本文使用的盘片和光盘包括紧致盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中盘片常常以磁性方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。上述介质的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
提供了对于所公开的各个方案的以上描述，以使得本领域技术人员能够实现或使用本发明。本领域技术人员将会容易地获知对这些方案的各种修改，并且可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文定义的一般原理应用于其它方案。因此，本发明并不旨在限于本文所示的各个方案，而应被给予与本文公开的原理和新颖特征相一致的最大范围。

Claims (28)

1.一种用于在无线通信网络中定位小区的方法，包括：
根据各载波频率处的信号强度特性来确定要搜索的第一组载波频率；
计算所述第一组载波频率中的一个载波频率的功率谱密度；
将该载波频率的功率谱密度的度量与功率谱密度阈值度量相比较；并且
如果该载波频率的功率谱密度的度量满足所述功率谱密度阈值度量，就将该载波频率包含在要搜索的第二组载波频率中。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述度量是所述功率谱密度的方差。
3.如权利要求2所述的方法，其中，如果该载波频率的功率谱密度的方差大于阈值方差，就从要搜索的所述第一组载波频率中选择另一个载波频率。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述度量是所述功率谱密度的标准偏差。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述度量是所述功率谱密度的平均值。
6.如权利要求1所述的方法，其中，针对要搜索的所述第一组载波频率中的每一个载波频率，重复进行所述计算、所述比较和所述包含。
7.如权利要求1所述的方法，其中，将每一个载波频率的功率谱密度的度量与所述功率谱密度阈值度量进行两次比较。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
最初将所述第一组载波频率中的一个载波频率的接收信号功率与阈值接收信号阈值相比较；
如果该载波频率的接收信号功率小于所述阈值接收信号阈值，就从要搜索的所述第一组载波频率中选择另一个载波频率。
9.如权利要求8所述的方法，其中，如果该载波频率的接收信号功率大于所述阈值接收信号阈值，就执行所述计算。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一组是粗略的频率组，所述第二组是精细的频率组。
11.一种用于在无线网络中定位小区的装置，所述装置包括：
控制器，用于执行：
用于根据各载波频率处的信号强度特性来确定要搜索的第一组载波频率的逻辑；
用于计算所述第一组载波频率中的一个载波频率的功率谱密度的逻辑；以及
用于将该载波频率的功率谱密度的度量与功率谱密度阈值度量相比较的逻辑，
其中，如果该载波频率的功率谱密度的度量满足所述功率谱密度阈值度量，则包括用于将该载波频率包含在要搜索的第二组载波频率中的逻辑。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述度量是所述功率谱密度的方差。
13.如权利要求12所述的装置，其中，如果该载波频率的功率谱密度的方差大于阈值方差，则包括用于从要搜索的所述第一组载波频率中选择另一个载波频率的逻辑。
14.如权利要求11所述的装置，其中，所述度量是所述功率谱密度的标准偏差。
15.如权利要求11所述的装置，其中，所述度量是所述功率谱密度的平均值。
16.如权利要求11所述的装置，其中，对在要搜索的所述第一组载波频率中的每一个载波频率运行所述用于计算的逻辑、所述用于比较的逻辑和所述用于包含的逻辑。
17.如权利要求11所述的装置，其中，将每一个载波频率的功率谱密度的度量与所述功率谱密度阈值度量进行两次比较。
18.如权利要求11所述的装置，还包括：
用于最初将所述第一组载波频率中的一个载波频率的接收信号功率与阈值接收信号阈值相比较的逻辑；
如果该载波频率的接收信号功率小于所述阈值接收信号阈值，就从要搜索的所述第一组载波频率中选择另一个载波频率。
19.如权利要求18所述的装置，其中，如果该载波频率的接收信号功率大于所述阈值接收信号阈值，就计算该载波频率的功率谱密度。
20.如权利要求11所述的装置，其中，所述第一组是粗略的频率组，所述第二组是精细的频率组。
21.一种在无线通信系统中用于在无线网络中定位小区的装置，所述装置包括：
用于根据各载波频率处的信号强度特性来确定要搜索的第一组载波频率的模块；
用于计算所述第一组载波频率中的一个载波频率的功率谱密度的模块；以及
用于将该载波频率的功率谱密度的度量与功率谱密度阈值度量相比较的模块，
其中，如果该载波频率的功率谱密度的度量满足所述功率谱密度阈值度量，就将该载波频率包含在要搜索的第二组载波频率中。
22.如权利要求21所述的装置，其中，所述度量是所述功率谱密度的方差。
23.如权利要求22所述的装置，其中，如果该载波频率的功率谱密度的方差大于阈值方差，则包括用于从要搜索的所述第一组载波频率中选择另一个载波频率的模块。
24.如权利要求21所述的装置，其中，所述度量是所述功率谱密度的标准偏差。
25.如权利要求21所述的装置，其中，将每一个载波频率的功率谱密度的度量与所述功率谱密度阈值度量进行两次比较。
26.如权利要求21所述的装置，还包括：
用于最初将所述第一组载波频率中的一个载波频率的接收信号功率与阈值接收信号阈值相比较的模块；并且
如果该载波频率的接收信号功率小于所述阈值接收信号阈值，就从要搜索的所述第一组载波频率中选择另一个载波频率。
27.如权利要求26所述的装置，其中，如果该载波频率的接收信号功率大于所述阈值接收信号阈值，就计算所述载波频率的功率谱密度。
28.如权利要求21所述的装置，其中，所述第一组是粗略的频率组，所述第二组是精细的频率组。
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