CN1348638A - 离线寻呼监测 - Google Patents

Abstract

所说明的是一种执行寻呼的新颖、改进方法。本发明一个实施例中,采用一搜索器(206)来检测扩频信号。在一取样缓冲器中存储接收取样的RF信号。在备用模式期间,在分配给移动单元的寻呼时隙内收集该取样。对该取样执行一组搜索,若检测出导频信号,便执行另外的解调来检测寻呼消息。所生成的解调数据组可以合成在一起以增加检测。检测出寻呼消息后,可以激活另外的解调设备来处理更为完整的寻呼消息或其他信息信道。本发明一个实施例中,搜索器(206)包括一解调器以便在不必用搜寻指单元的情况下执行快寻呼检测,来减小闲置模式功耗。

Description

离线寻呼监测

                          发明背景

I.发明领域

本发明涉及无线通信。具体来说，本发明涉及一种用于扩频通信中检测寻呼消息的新颖、改进的搜索器。

I.相关技术说明

发明名称为“扩频多址通信系统的多路搜索处理器”的美国专利申请U.S.Ser.No.08/316,177(简称’177申请)中说明了一种检测扩频信号的搜索。该搜索器尤其适用于在基于CDMA的数字蜂窝区电话系统中识别CDMA系统内所发送的导频信道。一旦识别该导频信道，电话或“用户单元”便用相关的定时信息来执行诸如对寻呼消息进行监测并进行通信这种功能。

’177搜索器通常与单片集成电路上设置的一组搜寻指单元和解码器组合在一起工作。这些部件一起执行CDMA通信和寻呼监测所需处理。例如，为了接收CDMA信号，该搜索器在不同时间偏移对导频信道进行搜索。一旦检测到导频信道，便激活搜寻指单元来处理一相关数据信道，诸如寻呼信道或业务信道。为了执行搜索以及信号处理，搜索器和搜寻指单元接收响应用户单元接收的RF(射频)信号所生成的取样。取样通常由移动电话或用户单元内的RF/IF单元生成。

总体来说，希望减小用户单元功耗来减小电池尺寸和重量。另外，还希望提高用户单元接收并处理寻呼等消息的可靠性。本发明正是针对此目的以及其他目的的。

                          发明概述

本发明是一种新颖、改进的执行寻呼的方法。本发明一实施例中，用一搜索器检测扩频信号。对所接收的RF信号的取样存储在取样缓冲器中。在备用模式期间，在分配给移动单元的寻呼时隙内搜集取样。对该取样执行一组搜索，若检测出导频信号，便执行另外的解调以检测寻呼消息。可组合所形成的解调数据组来增加检测。检测到寻呼消息后，可激活另外的解调设备来处理更完整的寻呼消息或其他信息信道。本发明一实施例中，搜索器包括一解调器，在不用搜寻指单元的情况下执行快速寻呼检测来减少闲置模式功耗。

                         附图简要说明

从下面结合附图所作的详细说明，本发明的特征、目的以及优点将会更为清楚。所有图中相同标号均进行相同标识，其中：

图1是一按照本发明其中一个实施例配置的蜂窝区电话系统；

图2是按照本发明其中一个实施例配置的用户单元的框图；

图3是表示按照本发明其中一个实施例执行时用户单元内执行的处理的流程图；以及

图4是按照本发明其中一个实施例配置时一搜索的框图。

                      较佳实施例的详细说明

所说明的是一种用于检测寻呼消息的新颖、改进的方法和装置。在此说明的示范性实施例是在数字蜂窝区电话系统这种情况下提出的。虽用于这种情形较有利，但也可在不同环境或配置中结合本发明不同实施例。总之，在此说明的种种系统可用软件控制的处理器、集成电路或分立的逻辑电路来形成，但较好是按集成电路进行实施。本申请通篇可引用的数据、指令、命令、信息、信号、码元以及码片，较为有利地由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或者其组合来表现。另外，各框图中的各功能框还可表示硬件或方法步骤。

图1是按照本发明用途配置的蜂窝区电话系统的高度简化框图。移动电话等通信系统(用户单元)10位于与基站控制器(BSC)14相连的基站12间。移动通信交换中心MSC16将BSC14与公用交换电话网(PSTN)18连接。工作期间，某些移动电话通过形成与基站12的接口来进行电话呼叫，而其他移动电话则处于闲置或备用模式对寻呼消息进行监测。

按照对某些CDMA通信协议的利用，用户单元10可以以软切换方式同时形成与两个基站12的接口。转让给本发明受让人、在此引用作为参照的发明名称为“CDMA蜂窝区电话系统中生成信号波形的系统和方法”的美国专利U.S.Pat.No.5,103,459(简称’459专利)中说明了一种采用CDMA技术的蜂窝区电话其运作用的系统和方法。’459专利的系统配置基本上遵循IS-95对于整个空中接口标准的应用。

另外，本发明一个实施例中，基本上按照转让给本发明受让人、在此引用作为参照的发明名称均为“双信道分时隙寻呼”的美国专利申请U.S.Ser.No.08/865,650和08/890,355(双信道寻呼申请)所述寻呼方法执行对用户单元10的寻呼。上述专利申请中，说明的是对经简化的编码信道上发送的快速寻呼消息(快寻呼)的应用。在完整寻呼消息(全寻呼)之前发送一个或多个快寻呼，使用户单元可减少寻呼监测时间，从而降低备用时功耗。若用户单元未收到正确的快寻呼，便不再监测全寻呼，从而降低闲置模式功耗。

图2是按照本发明其中一个实施例用于处理CDMA信号的解调器的框图。RF/IF系统190和天线系统192接收RF信号，并通过对该RF信号进行滤波、下变频和数字化，生成接收(Rx)取样。该取样送至复用器(mux)202和取样RAM204。复用器202的输出送至与控制单元210连接的搜索器206和搜寻指单元208。合成器122将解码器214与指单元208相连接。控制单元210通常是一由软件控制的微处理器，可以位于相同的集成电路上或在分开的集成电路上。

工作期间，所接收取样存储在取样RAM200中，并送给复用器202。复用器202将实时取样或所存储取样送至搜索器206和搜寻指单元208。控制单元210将指单元208配置成根据搜索单元208的搜索结果在不同时间偏移执行解调。将该解调结果合成在一起，并送至解码器214输出该数据。

总体来说，搜索器208执行的搜索采用对导频信道的非相干解调，来测试与各个扇区、基站以及多径相对应的定时假定，而指单元208执行的解调则通过对数据信道的相干解调进行。非相干解调不需要载频相位信息，但检测的是信号能量，而非信号中所含的数据(对某些波形种类来说)。相干解调则需要相位信息，因而需要该信号的更多信息，但可确定该信号所发送的数据。在整个本申请中，术语“解调”仅指相干解调，而“搜索”则指非相干解调。本发明一个实施例中，通过将所接收的取样乘以单个定时假定的PN序列与所分配Walsh函数的复共轭，并且通常用积分及迭代累加电路，对所得到的取样进行数字化滤波，来执行解扩频。

本发明一个实施例中，提供一增强搜索器对取样RAM中存储的取样执行导频信道搜索和寻呼信道解调两者。可在各个时间偏移执行这种解调和搜索，解调结果合成在一起来判定是否接收到寻呼消息。最好，经搜索器解调的寻呼信道与上面所引用的双信道寻呼申请中说明的快速寻呼信道相类似。对快寻呼来说消息持续时间较短(1.2288Mcps码片速率下128或256码片的持续时间为104或208微秒)，所需的去时滞较小(大约100-400微秒)，故而所需的接收取样可方便地“离线”缓冲并处理以节省电力。

图3是示出按照本发明其中一个实施例图2中解调器在闲置模式期间运作的流程图。闲置模式是用户单元有电力供应但未发出呼叫的状态。用户单元在闲置模式期间对发送给它的寻呼消息进行监测。该寻呼消息可表示一来向通信或电话呼叫。如上所述，在双信道寻呼申请所述的两个信道寻呼的系统这种情形下说明本发明。

步骤300，用户单元对在分配给它的快寻呼时隙期间在步骤302接收到的取样进行搜集和存储。某一实施例中，通过激活RF/IF单元190、在取样RAM中存储该取样、再对该RF/IF系统190去激活，来执行该搜集。用户单元通常在比单个快寻呼时隙长的持续时间内搜集取样，以便在该组接收取样内存储多时间偏移信号。

步骤304，搜索器单元206(图2)在各个时间偏移对所存储取样执行导频搜索。另外，可对不同信号执行导频搜索。例如，可对采用不同导频码或不同偏移的导频码的不同基站所输出的信号执行搜索。当在某一阈值之上检测出本机最大值，便对该特定搜索窗启动合成功能，对所形成的假定解调并合成。一旦搜索清单中的全部假定均完成，该步骤便完成。

本发明一个实施例中，较好是使取样RAM302足够大，以涵盖一组多径信号的时间偏移。这样，通过简便地搜索不同偏移的同一组取样，便可检测出不同导频。同样，可按不同偏移对同一组取样解调来处理快寻呼。专用于相干信令的快速寻呼信道提供的性能更好，因而在许多实例中属于优选信道。但快速寻呼系统同样可用于非相干信令。

步骤306，搜索器206切换为解调模式，对于与搜索模式期间检测的各个信号相关联的寻呼信道，判断是否接收到快寻呼。通过对与搜索期间检测出的导频信道组相对应的寻呼信道组执行相干解调，来处理快寻呼。这样，本发明一个实施例中，是在执行了搜索后在搜索器内对快速寻呼信道进行解调的。在该取样内以特定偏移执行各个解调，所形成的解调软判决数据组采用搜索器206内累加器加以分集合成。

步骤308，对所合成的解调数据进行检查，以判断是否接收到正确的快寻呼(即表明可将后面的全寻呼消息送至该用户单元10)。若否定，该用户单元便返回至步骤300。若肯定，便在步骤310激活指单元208、解码器214以及RF/IF单元190，在步骤312处理全寻呼。本发明一替代实施例中，用户单元继续对取样搜索其他导频以找到新信号，以便在发生下一寻呼时隙时来处理。另外，若所接收的快速寻呼信道不具有足够好的质量，便不管怎样总是执行步骤310来确保全寻呼消息不丢失。

通过在搜索单元206内执行搜索和快寻呼处理两者，可在无需激活搜寻指单元的情况下监测该快寻呼信道，直到接收到正确的快寻呼为止。通常，大多数快寻呼消息是不正确的，表明没有将至的呼叫或消息。这样，便可以显著减少搜寻指单元208等电路激活的时间。因而，减少用来执行快速寻呼信道监测的电路，使用户单元10的备用时间得到增加。

通过利用快速寻呼信道和快寻呼消息的简化编码水平，并存储用于处理的接收取样，来实现这种电路的简化。这种经简化的编码允许用有限数量的解调功能，进而在搜索器中用有限的附加复杂性，来执行对快速寻呼信道的解调。而且，对取样RAM204的利用，允许用搜索器206内的单个解调机来执行多时间偏移解调，这使得对寻呼消息进行监测所需的电路进一步减少。

用所存储的取样执行搜索和寻呼信道监测，来实现另外的节能。某一实施例中，该快速寻呼信道是一种发送一次或两次的未经编码的BPSK或OOK位。具体来说，通过在生成取样时将它们存储来减少RF/IF单元190在各个寻呼周期的工作时间。一旦存储了取样，用户单元便对RF/IF单元去激活来节省电力，并以不同的偏移或不同的导频信号，或者这两者，仅用数字电路来重复搜索该取样。

如上所述，对相同取样执行不同搜索，允许RF单元一旦收集了初始的取样组便截止。使RF单元截止，将减小闲置模式期间移动单元的功耗。反之，若没有存储取样，只要需对各个导频信号和时间偏移进行搜索，就得一直收集另外的数据。这种对导频数据的连续收集会需要RF单元仍然处于加电状态，进而耗电时间较长，这会缩短该用户单元10的备用时间。

本发明所述实施例提供增强性能以及改进的闲置模式功耗。具体来说，通过对相同取样组执行解调和搜索，来改进解调性能。其原因是由于取样组是相同的，经导频信道搜索所测定的最佳信号将是寻呼信道解调的最佳信号。替代系统中，对第一组取样执行搜索，该搜索结果用于判断如何在第二组取样中对寻呼信道解调。尽管搜索结果和寻呼信道质量间的对应关系通常是合理的，但这两事件间的时间跨度如果较小，则通过对相同取样进行搜索和解调，与衰落信道非相关时间相比，搜索和解调间信道差异实际上被消除。

图4是按照本发明其中一个实施例配置时搜索器206的框图。从取样RAM302(图2)当中读出同相相位和正交相位取样，并经采用PN码生成器404输出的PN码的QPSK解扩器402解扩，其中该PN码由同相相位部(PNI)和正交相位部(PNQ)组成。QPSK解扩器402输出的所生成的同相相位和正交相位分量送至乘法器406a-d。会按任意的时钟频率，诸如与初始芯片速率无关的19MHz，发生样本RAM以后的处理。

搜索模式期间，Walsh码生成器408和410生成的导频信道Walsh码送至乘法器406a-406d。乘法器406a-406d和累加器408a-408d一起动作，用导频Walsh码生成器408输出的导频Walsh码使解扩取样去掩盖。QPSK解扩和WALSH乘法可按次序发生，或集成为得到等效结果的单个运算。

累加器408a和408b输出的去掩盖导频取样送至乘法器420和422两次：一次直接、一次经复用器422送至上述乘法器。该结果为求出去掩盖导频取样的平方，再由加法器412对经过平方的输出求和。这样，在搜索模式期间，运算该去掩盖导频数据的点积，进而运算导频信道在当前偏移的相关能量。

同样，累加器408c和408d输出的该去掩盖导频取样送至平方电路410，其输出由加法器412求和。这样，平方电路410和加法器412便起到运算该去掩盖导频数据与其自己的点积，进而运算导频信道在当前偏移的相关能量的作用。

加法器412和422输出的点积由本机最大值运算器414接收。本机最大值运算器414根据相关能量从搜索器所尝试的一组偏移(或假定)当中判断最可能的偏移。举例来说，本机最大运算器414可以保存一组升频取样相关能量中的本机最大能量，来隔离该真实偏移的最接近取样。乘法器406a及406b和累加器408a及408b一起动作，用快寻呼Walsh码生成器输出的快寻呼Walsh码使解扩取样去掩盖。

作为PN与Walsh码定时生成的该组偏移，相对于取样作调整。在一示范性检索中，在特定检索区域周围按较小递增量调整PN和Walsh码。该代码生成器通常由一控制系统配置，该系统还用起始偏移和结束偏移来定义搜索区域。该控制系统可以是一存储器所存储软件控制的微处理器或数字信号处理器。

N个最大值跟踪器416对不同搜索区域收集一组N个最大相关能量。N是一整数，最好在4至16范围内。对收集检索结果采用其他标准，诸如采用信号源分集，符合对本发明的利用。所生成的相关能量组及相关联偏移组(检索结果)报告给控制系统。

本发明示范性实施例中，一旦执行了检索操作，该控制系统便将该搜索器配置成根据该检索结果对一组信号及偏移执行寻呼信道上的解调。为了对寻呼信道(最好为快寻呼信道)执行解调，Walsh生成器410配置成生成寻呼信道Walsh码，而复用器423则配置成将累加器408c及408d的输出送至复用器420。另外，累加器408a和408b配置成实际上在整个位持续时间上进行积分。

对要解调的每一信号来说，该控制系统在特定时间偏移上配置PN生成器和Walsh生成器，并对该取样再一次解调。累加器408a及408b输出的快速寻呼信道去掩盖取样送至乘法器420。另外，导频信道去掩盖取样经复用器423送至乘法器420。

为了执行导频和寻呼数据的点积，由加法器422将乘法器420的输出相加，并由锁存器424接收所生成的经过投影的快速寻呼信道软判决数据。包括叉积运算等其他相位旋转方法应用在内，对载频进行调节的各种其他方法都显然可用。该点积对与导频处于同相相位的数据重新加掩盖并对它加权来合成。该锁存器424的输出接着由合成器累加器426接收。对每一经过解调的信号，累加器426在解调结果中相加。一旦该组信号被解调，所合成的快寻呼数据便输出给控制系统，它通过根据所累加的软判决数据进行硬判决来评估所发送数据。根据该硬判决，来判断是否发送过快寻呼。

另外，本发明一个实施例中，通过执行一点积操作来再次运算去掩盖导频信道数据当中的能量，对每一信号由累加器426累加该生成的导频能量。累加的导频能量送至控制系统。

本发明一个实施例中，控制系统判断是否依据基于累加导频能量的快寻呼数据。若该累加导频能量在某一阈值以上，便依据该快速寻呼信道结果。否则便处理下一快寻呼时隙，或处理全寻呼信道。如上所述，对导频及寻呼信道的处理采用相同取样，确保对于改进解调性能这两种处理而言信道是相同的。

这样说明了执行寻呼监测的系统和方法。所提供的对较佳实施例的先前说明使本领域任何人员都能够使用或利用本发明。对这些实施例的种种修改，对本领域技术人员来说将会显而易见，在此说明的总体原理可以在不需要利用发明能力的情况下适用于其他实施例。这样，本发明并非用来限于在此示出的实施例，而是要求给予与这里所揭示的原理和新颖特征相符的最大保护范围。

Claims (11)

1.一种寻呼接收系统，其特征在于，包括：

用于存储第一接收取样的存储单元；

用于检测导频信道相关能量并在所述第一接收取样内对第一寻呼信道解调的增强搜索器；以及

用于在其他接收取样内对第二寻呼信道解调的解调单元。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：用于对所述解调单元输出的软判决数据进行解码的解码器。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：用于生成所述接收取样的RF单元。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

用于在快寻呼时隙期间激活所述搜索器，并当接收到快寻呼时在全寻呼时隙期间激活所述解调单元的控制单元。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述合成搜索器包括：

用于对导频信道解扩的第一处理单元；

用于对所述导频信道解扩并对所述第一寻呼信道解扩的第二处理单元；

用于利用所述第一处理单元输出的导频信道使所述第一寻呼信道数据旋转的相位调整解调电路；

用于对所述第二处理单元运算相关能量的相关能量电路。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，该相位调整电路是数据和导频复合基带信号之间的2维向量的点积或叉积。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

用于分集合成所解调数据的合成电路，其中所述搜索器在所述第一寻呼信道的所述存储数据内执行多重解调，而所述合成器则合成所述多重解调所输出的软判决数据。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述合成器由一累加器组成。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述搜索步骤包括下列步骤：

搜索一导频信道；

对所述导频信道解扩；

对所述第一寻呼信道解扩；

通过将所述第一寻呼信道解扩数据投影至所述导频信道解扩数据上来使所述第一寻呼信道解调。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述搜索步骤包括下列步骤：

对导频信道进行解调；

对所述导频信道进行解调；

对所述第一寻呼信道进行解调；

运算导频信道数据的相关能量；

用导频信道数据使第一寻呼信道数据投影；

对所述导频信息信道数据运算相关能量。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：

累加所解调的数据，其中在所述第一寻呼信道的所述存储数据内执行多重解调，而所述累加步骤累加所述多重解调所输出的软判决数据。

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