CN1273754A - 移动通信系统中搜索小区的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动通信系统中移动台的快速小区搜索方法。当探测到断电请求时,移动台将邻近小区的PN信息与邻近小区的接收功率电平一起存储在存储器中。一旦电源接通,判断移动台当前所处的位置是否在与移动台在断电时所处的相同的小区群中。当移动台位于相同的小区群中时,按照接收功率电平的顺序从存储器中依次读取PN信息,以搜索邻近小区。另外,移动台在搜索邻近小区之前搜索在断电时登录的小区。

Description

移动通信系统中搜索小区的方法
                      本发明背景
1.本发明领域
本发明一般涉及一种移动台无线电通信系统，更具体地说，本发明涉及一种在电源接通时通过使用PN码搜索小区的方法。
2.相关领域描述
通常，移动通信系统使用蜂窝式结构来以有限的射频(RF)资源支持多个用户。也就是说，无线电通信的服务区域被划分成几个区域或小区，并且RF源被分配给每个小区。图1显示了一种应用到典型移动通信系统之中的理想蜂窝式结构。在使用这样一种蜂窝式结构的移动通信系统中，为了建立一个将移动台(或蜂窝式终端)作为呼叫目标的呼叫，必须探测到该移动台的位置。探测移动台位置的过程称为“位置登录”。一般来说，位置登录可以划分为通电(power-on)位置登录、断电(power-off)位置登录、基于时间的位置登录、基于距离的位置登录、参数变化的位置登录、基于指令的位置登录、隐式位置登录和呼叫信道位置登录。
当用户断开移动台的电源开关时，执行断电位置登录。然而，当出现这种情况时，在完成断电位置登录之前供应给移动台的电源实际上并没有切断。并且，移动台并没有执行断电位置登录，除非当前位置得到登录。在断电状态中，如果移动台所处的当前登录位置是在有效距离之外，那么有可能不能正确地执行断电位置登录。如果正确地执行了断电位置登录，尽管不十分确定，那么，有可能防止移动交换中心不必要地寻呼该移动台。
当用户接通移动台的电源开关时，执行通电位置登录。对于通电位置登录来说，移动台维持并管理一个通电/初始化定时器，并且为了位置登录之目的在定时器开启的同时并不试图连接。此外，为了防止由于在短时间内重复接通/断开移动台的电源开关引起的连续位置登录的出现，位置登录过程在经过一段时间，例如，20秒之后开始。
对于位置登录来说，移动台确定待登录的邻近小区，并且为了已确定的邻近小区，通过接入信道将包含位置登录信息的登录消息发送到基站。这个登录消息是一个实际位置登录消息，其中位置登录信息包括位置登录类型、时隙间隔标记、移动台协议更新号、移动台类别识别符和来话呼叫识别符。在接收到登录消息时，基站通过寻呼信道将关于系统和网络的信息、包括位置登录、和越区切换(或转换)和功率控制参数的系统参数消息传送到移动台。
在接通电源开关之后执行通电位置登录之前，移动台执行PN(伪噪声)码同步操作，以搜索邻近小区。PN码同步操作包括两个步骤：一个同步捕获步骤和一个同步跟踪步骤。在同步捕获步骤中，将接收到的PN信号和局部产生的PN信号调整到落在一码片或更窄的范围之内。并且，在同步跟踪步骤中，对上面的两个PN信号进行精细调整，以便使这些PN信号的相位相互匹配。
图3是显示移动台中传统PN码搜索过程的流程图。现在将参考图1和图3对这种常规的PN码搜索方法进行说明。
在步骤310中，移动台确定是否从用户那里接收到断电请求。当探测到断电请求时，在步骤312中，移动台执行断电位置登录。在完成断电位置登录之后，在步骤314中，移动台确定是否从用户那里接收到通电请求。当探测到通电请求时，在步骤316中，移动台通过使用接收到的扩频信号搜索移动台当前所处的小区群。在小区群搜索之后，在步骤318中，移动台按照预定的顺序依次搜索关于各个邻近小区的PN码。当在小区搜索过程中捕获一特定小区的PN码同步时，在步骤320中，移动台执行通电位置登录，以将自身登录在这个同步捕获的小区上。
现在，将参考图1对移动台如何搜索关于各个小区的PN码进行详细说明。这里，假定移动台是与移动台当前所属的小区群同步的。
当移动台在图1的位置A上被断开电源之后在位置B上被接通电源时，移动台首先搜索关于移动台被断开电源时所处位置的小区，即小区“A”的PN码(PNKA)。在初始的PN码搜索之后，移动台按照，例如，PNKB、PNKC、PNKD、PNKE、PNKF和PNKG的预定顺序搜索PN码。在PN码搜索过程中，移动台将各个小区的独特PN码与包含在从基站接收到的同步帧中的PN码进行比较，以搜索具有最高接收功率电平的PN码。也就是说，具有最高接收功率的PN码的探测意味着移动台已经探测到它将从中接收一个服务的小区(或基站)。
换句话来说，当探测到通电请求时，移动台首先搜索一个小区群，然后按照预定的顺序依次搜索小区群中各个小区的PN码。
在这种PN码搜索方法中，当用户移动到待按照预定的顺序搜索的小区列表上的最后一个小区时，呼叫的建立时间将会变长。例如，当移动台移动到使用PN码PNKG的一个小区时，移动台不必要地搜索PN码PNKB、PNKC、PNKD、PNKE和PNKF，从而将搜索时间浪费在无用的PN码上。这样，不可避免地延长了呼叫建立时间。
                         本发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种在移动台中通过使用PN码迅速搜索小区的方法。
本发明的另一个目的是提供一种在利用邻近小区的接收功率电平的移动台中通过使用PN码快速搜索小区的方法，其中测量出邻近小区的接收功率电平来实现越区切换。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于移动通信系统的小区搜索方法。当探测到断电请求时，移动台将邻近小区的PN信息连同邻近小区的接收功率电平一起存储在存储器中。一旦电源接通，判断移动台当前所处的位置是否在与移动台在断电时所处的相同的小区群中。当移动台位于相同的小区群中时，它按照接收功率电平的顺序从存储器中依次读取PN信息，以搜索邻近小区。然而，在搜索邻近小区之前，移动台在搜索邻近小区之前首先搜索断电时登录的那个小区。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种用于移动通信系统的小区搜索方法。移动台在一次呼叫期间测量邻近小区的接收功率电平，以实现越区切换，并且监测来自用户的断电请求。当探测到断电请求时，移动台在切断电源之前将有关邻近小区的PN信息连同测量的接收功率电平一起存储在存储器中。当探测到来自用户的后随的通电请求时，移动台提供所请求的电源，然后判断移动台当前所处的位置是否在与断电时该移动台所处的相同的小区群中。当移动台位于相同的小区群中时，它搜索其位置是在断电时登录的小区。然而，一旦搜索最初的小区失败，移动台按照接收功率电平的顺序从存储器中依次读出PN信息，以搜索邻近小区。
                        附图简述
通过结合附图对本发明进行的如下详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是显示在传统移动通信系统中所使用的理想蜂窝式结构的示意图；
图2是显示用于移动台的用来搜索PN码的传统接收器结构的框图；
图3是显示在用于传统移动通信系统的移动台中搜索PN码的过程的流程图；和
图4是显示根据本发明的一个实施例在用于移动通信系统的移动台中搜索PN码的过程的流程图。
                       优选实施例的详细描述
下面将将参考附图对本发明的优选实施例进行描述。
通常，移动台中的接收器包括PN同步捕获模块、PN同步跟踪模块、载波恢复/跟踪模块和解扩/解调模块，如图2所示。
参考图2，PN信号捕获部分210搜索接收到的扩频信号的相位，以确定具有与所接收的PN信号最大相关的数值。PN信号跟踪部分212利用反馈回路使所确定值的相位与关于所接收扩频信号的PN信号的相位同步。载波恢复/跟踪部分214从所接收到的扩频信号中提取载波。解扩/解调部分216利用从载波恢复/跟踪部分214输出的载波和从PN信号跟踪部分212输出的PN信号实施解扩/解调操作，以便从扩频信号中获得数据估计值。从载波恢复/跟踪部分214和PN信号跟踪部分212输出的载波和PN信号被用来帮助虚线所表示的交互功能，这个过程被称为“判定直接载波恢复和同步”。另外，尽管没有在图2中画出来，通常在接收器的前级上配置将载波作为中心频率的带通滤波器对扩频信号进行带通滤波，以便去除噪声和干扰信号。此外，尽管没有在图中画出来，该实施例还包括用来存储与邻近小区的功率电平相关的PN信号的存储器。
在一示范性的实施例中，如图2构成的接收器按照图4的过程实施PN码搜索操作。简而言之，图4的过程包括在探测到断电请求时测量各个邻近小区的接收功率电平并存储所测量的功率电平值的第一步骤。该过程还包括第二步骤，用于当探测到后随的通电请求时搜索小区群，并且当所搜索的小区群对应于其功率电平被测量的小区群时，按照所存储的功率电平值的顺序依次搜索各个邻近小区。
下面将参考图2和图4对本发明的优选实施例进行详细说明。
在步骤410中，移动台确定是否从用户那里接收到断电请求。这里，用户可以通过操作电源开关来作出断电请求。当探测到断电请求时，移动台通过执行断电位置登录来测量邻近基站(即邻近小区)的接收功率电平，并通过根据所测量的功率电平值指定优先级来将所测量的功率电平值存储在内部闪速存储器的存储表中。一旦存储完毕，在步骤412中，然后就切断电源。移动台还在存储表中存储用来指定与所测量的功率电平相关的小区群的PN信息。
表1显示了在内部闪速存储器中生成的存储表，其中所测量的接收功率电平值按照图1的理想蜂窝式结构被存储起来。
(表1)
    优先级     PN信息     接收功率
    小区群标记(PN群)     1     PNKA     PKA
    2     PNKE     PKE
    3     PNKC     PKC
    4     PNKD     PKD
    5     PNKG     PKG
    6     PNKF     PKF
    7     PNKB     PKB
尽管已经说明了有关移动台当探测到来自用户的断电请求时测量各个邻近小区的接收功率电平的情况(步骤410和412)，也可能利用为了实现越区切换之目的测量的接收功率电平来确定待存储在存储表中的数据。通常，在一次呼叫期间，移动台周期性地监视邻近小区的接收功率电平，以实现基站之间的越区切换。
如果在越区切换过程中断开电源，那么移动台不能提供呼叫服务。在这种状态中，功耗降低到最小程度。在最小功耗状态，尽管移动台并不提供呼叫服务，但它仍然消耗最小操作功率。同样，对于本发明的操作来说，尽管电源是断开的，但仍需要最小的功率。
在断电状态下，在步骤414中，移动台判断是否从用户那里接收到通电请求。这里，用户可以操作移动台键盘上的电源开关来作出通电请求。当探测到通电请求时，在步骤416中，移动台搜索小区群，并判断所搜索的小区群是否与在步骤410和412中存储在存储表中的小区群相同。存储在存储表中的小区群意味着在断电时移动台所处的小区群。因此，当在步骤416中判断出所搜索的小区群与所存储的小区群相同时，这意味着移动台在从断电时到通电时这段时间内仍然处在相同的小区群中。反之，当所搜索的小区群与所存储的小区群并不相同时，这意味着在断电之后移动台已经从已登录的小区群中移开。
尽管没有在图4中画出来，但当在步骤416中判断出所搜索的小区群并不与所存储的小区群相同时，移动台执行现有的PN码搜索操作。然而，当在步骤416中判断出所搜索的小区群与所存储的小区群相同时，过程继续进入步骤418，在步骤418中移动台根据与小区群中各个小区有关的存储在存储表中的优先级搜索PN码。对于图1的存储表的情况，按照PNKA、PNKE、PNKC、PNKD、PNKG、PNKF和PNKB的顺序搜索PN码。
在步骤416和418中执行的搜索操作与根据图2所描述的操作是相同的。另外，这种搜索操作在现有技术中是众所周知的。因此，这里将略去详细说明。
一旦通过步骤416和418中的PN码搜索捕获了基站的PN码的同步，在步骤420中，移动台对与捕获了同步的PN码相对应的基站(即小区)执行通电位置登录。换句话来说，移动台已经捕获了特定基站的小区同步。
接下来，将参照在移动台从PNKA小区移动到PNKE小区的过程中在位置A上断开电源而在位置B上接通电源的情况，如图1所示，对一种新型的PN码搜索过程进行描述。这里，假定对于在位置A上断电的情况移动台具有表1那样的存储表。
在图1中，移动台被登录在服务于PNKA小区的基站上。随着移动台移动到使用PN码PNKE的PNKE小区，PNKE小区的接收功率也随之增大。对于这种越区切换移动台能通过接收功率电平的测量探测到接收功率电平的增量。当用户在位置A上断开电源开关时产生一个断电请求。当这种情况出现时，移动台执行断电位置登录并切断呼叫所需要的电源。与此同时，移动台将在断电时的小区群和在小区群中邻近小区的接收功率电平存储在表1所示的存储表中。可以使用为实施越区切换所测量的接收功率电平或为执行断电位置登录所测量的接收功率电平作为接收功率电平存储在存储表中。可以从表1中注意到，在位置A上测量的接收功率电平是按PNKA、PNKE、PNKC、PNKD、PKG、PNKF和PNKB顺序的。例如，即使PNKE小区的接收功率电平高于PNKA小区的接收功率电平，但由于PNKA小区是最后登录的小区，因此，更高的优先级将被指定给PNKA小区。
同时，当用户随后在位置B上接通电源开关作出通电请求时，移动台执行PN码搜索。一旦电源接通，移动台将在通电时接收到的扩频信号的PN码与存储在存储表中的各PN码之一进行比较，以判断它们是否相同。当发现两个PN码时，移动台根据存储在表1的存储表中的接收功率电平按照PNKA、PNKE、PNKC、PNKD、PNKG、PNKF和PNKB的顺序搜索邻近基站的PN码。
如上所述，一旦电源接通，这种新型移动台从具有最大可能性的、移动台可能位于其中的小区的PN码开始执行PN码搜索。按照这种方式，有可能减少移动台的PN码搜索时间，从而保证了快速呼叫建立。
总而言之，新型移动台测量断电时各个邻近小区的接收功率电平，并且当电源接通时，根据所测量的接收功率电平来执行PN同步操作，它具备如下的优点：
(1)缩短PN同步时间，从而提供了快速呼叫服务；和
(2)缩短呼叫建立时间，从而降低了通话费用。
虽然已通过特定的优选实施例对本发明进行了图示和说明，但是，本领域内的普通技术人员将理解的是，可在不背离如所附的权利要求书所限定的本发明的宗旨和范围的前提下，对本发明进行各种形式和细节上的改变。

Claims (4)

1.一种在移动通信系统中搜索小区的方法，包括下列步骤：
当探测到断电请求时，将多个邻近小区的PN(伪噪声)信息和接收功率电平存储在存储器中；
当电源接通时，判断移动台当前所处的位置是否在与移动台在断电时所处的相同的小区群中；和
当移动台位于相同的小区群时，按照接收功率电平的顺序从存储器中依次读取PN信息，以搜索邻近小区。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在搜索邻近小区之前搜索在断电时登录的小区的步骤。
3.一种在移动通信系统中搜索小区的方法，包括下列步骤：
从用户那里探测断电请求；
当探测到断电请求时，通过执行断电位置登录来测量邻近小区的接收功率电平；
将邻近小区的PN信息和相关的测量出的接收功率电平存储在存储器中，并切断电源；
当探测到来自用户的通电请求时，供应电源；
判断移动台当前所处的位置是否在与移动台在断电时所处的相同的小区群中；
当移动台位于相同的小区群时，搜索其位置是在断电时登录的原始小区；和
一旦搜索原始小区失败，通过按照接收功率电平的顺序从存储器中依次读取PN信息，来搜索邻近小区。
4.一种在移动通信系统中搜索小区的方法，包括下列步骤：
在一次呼叫期间测量邻近小区的接收功率电平，以执行现越区切换；
探测来自用户的断电请求；
当探测到断电请求时，将邻近小区的PN信息和相关的测量出的接收功率电平存储在存储器中，并切断电源；
当探测到来自用户的通电请求时，供应电源；
判断移动台当前所处的位置是否在与移动台在断电时所处的相同的小区群中；
当移动台位于相同的小区群中时，搜索其位置是在断电时登录的原始小区；和
一旦搜索原始小区失败，通过按照接收功率电平的顺序从存储器中依次读取PN信息，来搜索邻近小区。
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