CN1428062A - 无线通信系统中远端单元所作搜索优先化 - Google Patents

无线通信系统中远端单元所作搜索优先化 Download PDF

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Abstract

一种在时隙模式无线通信系统的远端单元中改进搜索的方法和设备。在时隙模式通信系统中，远端单元在它所分配的时隙期间进入“工作状态”。当在工作状态时，在远端单元中的控制器把所选的搜索参数组传递到搜索引擎。进行搜索的顺序是根据所测量的信号强度和测量时间的。搜索引擎使用所选的搜索参数组进行搜索。只要远端单元在工作状态中搜索就继续。当远端单元进入非工作状态时，搜索就停止。当在非工作阶段时，控制器评估先前工作状态期间所进行搜索的结果。在下一个工作状态期间，根据对应于在先前工作状态进行测量的所测量的信号强度和测量时间进行下一个搜索序列。

Description

无线通信系统中远端单元所作搜索优先化
发明领域
本发明涉及无线通信系统。尤其本发明涉及无线通信系统远端单元中搜索顺序的优先化。
发明背景
无线通信系统可以包括多个远端单元和多个基站。图1示例了具有三个远端单元10A、10B和10C和两个基站12的地面无线通信系统的实施例。在图1中，这三个远端单元显示为在汽车10A中安装的移动电话单元、便携式计算机远端单元10B和固定位置单元10C(比如可在无线本地环路或读表系统中找到)。远端单元可以是任何类型的通信单元，比如手持式个人通信系统单元、个人数据助理机之类的便携式数据单元或固定位置数据单元(比如读表数设备)。图1示出了从基站12到远端单元10的前向链路14和从远端单元10到基站12的反向链路16。
远端单元和基站间通过无线信道的通信可以利用促进有限频率频谱中有大量用户的各种多址技术的其中之一来完成。这些多址技术包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)。CDMA的工业标准在TIA/EIA/IS-95这一题为“Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-ModeWideband Spread Spectrum Cellular System”的TIA/EIA临时标准，以及它的后续标准(在这里统称为IS-95)中提出的，它的内容通过引用完全合并在这里。关于CDMA通信系统的附加信息是在美国专利号为4901307题为《SPREAD SPECTRUNMULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIALREPEATERS》(‘307专利)的专利中公开的，它已转让给本发明的受让人并通过引用完全合并在这里。
‘307专利中，公开了多址技术，每个都具有收发机的大量移动电话系统用户通过使用CDMA扩展频谱信号通过基站进行通信。在‘307专利中公开的CDMA调制技术提供了优于其他用于无线通信系统中调制技术比如TDMA和FDMA的许多优点。例如，CDMA允许频率频谱被重复利用多次，由此系统用户容量得到了增加。此外，CDMA技术的使用还通过缓解负面多径效应(比如衰落)使得陆地信道的特殊问题得到克服，进一步开拓了它的优点。
在无线通信系统中，信号在基站和远端单元间传播时可以穿行若干不同传播路径。由无线信道特性产生的多径信号对通信系统提出问题。多径信道的一个特性就是在通过信道发送的信号中引入了时间扩展。例如，如果通过多径信道发送理想脉冲，那么所接收的信号呈现脉冲流。多径信道的另一个特性就是通过信道的每条路径可以导致不同的衰减因数。例如，如果通过多径信道发送理想脉冲，那么所接收脉冲流的每个脉冲一般对于其他所接收的脉冲具有不同的信号能量。多径信道还有另一个特性就是通过信道的每条路经在信号上可以导致不同的相位。例如，如果通过多径信道发送理想脉冲，那么所接收脉冲流的每个脉冲一般对于其他所接收的脉冲有不同的相位。
在无线信道中，来自环境诸如建筑物、树木、汽车和人等障碍物的信号反射产生多径。因此，由于产生多径的结构的相对运动，无线信道一般是时变多径信道。例如，如果通过时变多径信道发送理想脉冲，那么所接收的脉冲流在时间延迟、衰减和相位上都随发送理想脉冲的时间变化。
信道的多径特性可影响由远端单元接收的信号，导致信号衰落等各种后果。衰落是多径信道相位特性所导致的结果。当破坏性地相加多径矢量，产生幅度比任一单独矢量要小的接收的信号时，衰落就发生了。例如，如果通过具有两个路径的多径信道发送正弦波形，其中第一路径具有X dB的衰减因数、δ的时间延迟以及Θ弧度的相移，而第二路径具有X dB的衰减因数、δ的时间延迟以及Θ+π弧度的相移，那么在信道的输出就没有接收到信号，这是因为两个幅值相同相位相反的信号互相抵消了。这样，衰落对无线通信系统的性能具有严重的负面影响。
在多路径环境中，需要优化CDMA通信系统来进行工作。例如，用高频伪噪声(PN)序列来调制前向链路和反向链路信号。PN调制使同一信号的许多不同的多径事例可以通过使用rake接收机的设计独立地接收。在rake接收机中，一组解调单元中的每一个都可以被分配给单独的信号多径事例。然后组合解调单元的解调输出来生成组合的信号。因此，所有的多径信号事例，必须一起衰落，其后组合信号才会经历一次深度衰落。
在基于CDMA工业标准IS-95的通信系统中，多个基站中的每一个都发射具有公共PN序列的导频信号。每个基站所发射的导频信号都和相邻的基站在时间上有偏移量，这样信号可以在远端单元相互区分开。在任一给定时刻，远端单元可以从多个基站接收到多个导频信号。用本地PN生成器产生的PN序列的拷贝，远端单元可以搜索整个PN序列。用搜索的结果，远端单元中的控制器根据时间偏移量可以区分出多个基站的导频信号。
在远端单元中，控制器用于分配解调单元给可获得的多径信号事例。搜索引擎用于提供关于接收信号的多径分量的数据给控制器。搜索引擎测量基站所发射导频信号的多径分量的到达时间和幅度。多径环境对共同基站发射的导频信号和数据信号所产生的影响是非常类似的，因为信号同时经过相同的信道。因此，确定多径环境对导频信号产生的影响使控制器可分配解调单元给数据信道多径信号的各个事例。
搜索引擎通过搜索潜在PN偏移的序列，以及测量在每个潜在PN偏移接收到的导频信号的能量，确定远端单元附近的基站的导频信号的多径分量。控制器评估对应于潜在偏移的能量，并且如果它超过阈值，就分配信号解调单元给该偏移。在美国专利第5490165号，题为《DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEMCAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS》(‘165专利)的专利文件中揭示了根据搜索器能量电平来分配解调单元的一种方法和设备，上述专利已转让给本发明的受让人。
图2示出了到达远端单元的来自基站的单个导频信号的一组多径信号事例。垂直坐标轴代表接收的功率分贝(dB)数。水平坐标轴代表由于多径延时造成的信号事例到达时间的延迟。朝向纸面内部的坐标轴(未示出)代表时间段。在纸上同一平面中的每个信号峰值都同时到达，但由基站在不同时间发射。每个信号峰值22-27都经过了不同的路径，因此呈现不同的时间延迟、不同的幅度以及不同的相位响应。由峰值22-27表示的六个不同的信号峰值代表严重的多径环境。典型的市内环境将产生较少的可用路径。系统的噪声下限由具有较低能量电平的峰值和斜降来表示。搜索引擎的任务是为潜在的解调单元分配识别信号峰值22-27的时延(如水平轴所测量的)以及幅度(如垂直轴所测量的)。
值得注意的是，如图2所示，每个多径峰值在幅度上，都随时间而变化，这一点可以从每个峰值的不平坦的脊部看出来。在所显示有限的时间内，多径峰值没有显著的变化。在更长的时间范围内，多径峰值将消失，而随着时间的发展，将会产生新的路径。多径峰值可能随着时间而合并在一起或是模糊成宽的峰值。
通常，搜索引擎的工作是由控制器监视。控制器命令搜索引擎步进越过一组偏移量(称为搜索窗口)，它很有可能包含适合分配给解调单元的一个或多个多径信号峰值。对于每个偏移量，搜索引擎把它发现的能量回告控制器。然后控制器可将解调单元分配给搜索引擎识别出的路径(即让这些单元的PN生成器的定时基准和所识别的路径的定时对准)。一旦解调单元已锁定在信号上，它随后就可以在不需要控制器监控的情况下自己跟踪该路径，直到该路径完全衰落或该解调单元被控制器分配给另一路径。
如前面所指出的那样，给定地理区域中的每个基站都被分配公共PN导频序列的序列偏移量。例如，根据IS-95，PN序列有215个码片，并且每26.66毫秒(ms)重复一次，它被系统中的每个基站作为导频信号在512个PN序列的偏移量中的一个上发射。根据IS-95的操作，基站持续地发射导频信号，导频信号可被远端单元用来识别基站以及其它的功能，例如确定远端单元所处的多径环境，以及远端单元定时和基站定时的同步。
在刚开启电源期间，或是远端单元丢失导频信号的任何其它情况下，如当进行硬切换到另一工作频率时，远端单元检测导频序列的所有可能PN偏移量。通常，搜索引擎在所有可能的PN偏移量上测量导频信号强度，并以在相应偏移量产生导频信号精确测量的测量速率继续下去。按照这种方法继续进行，搜索引擎确定地理上靠近远端单元的基站的PN偏移量。按照这种方法搜索每个PN偏移量可以根据捕获期间的信道条件，在从几百毫秒到几秒钟之间的任何时间进行取值。远端单元用来重新捕获导频信号的这个时间量对于远端单元的工作是有害的，并且可能引起远端单元的使用者的厌烦。
图3示出了在水平轴上的PN空间的一个扩展部分。三个峰值组30、32、34代表了来自三个基站的发射。如图所示，从每个基站来的信号都经历了不同的多径环境。同样，每个基站都有相对于PN基准36的不同的PN偏移量。这样，控制器可以为任一识别到的基站选择一组对应于搜索窗口的PN偏移量。这使得远端单元可以通过适当分配解调单元同时解调来自多个基站的信号。
在一般的CDMA通信系统中，远端单元断续地和基站间建立双向通信。例如，当不处理通话时，蜂窝电话在很长一段时间内保持空闲状态。然而，为了确保接收了所有给远端单元的消息，蜂窝电话继续监视通信信道，即使当它空闲时。例如，在空闲时，远端单元监视来自基站的前向链路信道，来检测进入的呼叫。在这种空闲状态期间，远端单元继续消耗电量来维持监视来自基站的信号所需的元件工作。很多远端单元都是便携式的，并且是由内部电池来供电的。例如，个人通信系统(PCS)手持设备几乎无一例外地都用电池供电。远端单元在空闲模式下对电池资源的消耗减少了在发出或接收呼叫时所能够提供给远端单元的电池资源。因此，就需要使远端单元在空闲状态下的耗电量最小化，从而提高电池寿命。
在美国专利第5392287号，题为《APPARATUS AND METHOD FOR REDUCING POWERCONSUMPTION IN A MOBILE COMMUNICATION RECEIVER》(‘287专利)的专利中揭示了在通信系统中减少远端单元的功耗的设备和方法，上述专利已转让给本发明的受让人并在这里通过引用完整合并在这里。在‘287专利中，揭示了一种用来减少远端单元在空闲模式下(即远端单元没有进行和基站间的双向通信)耗电量的技术。在空闲状态中，每个远端单元周期性地进入“工作”状态，在该状态期间它在前向链路通信信道上准备并接收消息。在连续的两个工作状态之间的时间段，远端单元进入“非工作”状态。在远端单元的非工作状态期间，基站不发送任何消息给该远端单元，尽管它可以发送消息给系统中其它的处于工作状态的远端单元。
如‘287专利中所揭示，基站在“寻呼信道”上广播消息，这些消息被基站覆盖区域内的所有远端单元的接收。基站覆盖区域内的所有空闲远端单元监控该寻呼信道。该寻呼信道在时间上被分成连续的“时隙”流。每个工作在时隙模式的远端单元只监控分配给它作为分配时隙的特定时隙。寻呼信道在编号的时隙中持续地发送消息，重复该时隙序列，例如，每640个时隙一次。当远端单元进入基站的覆盖区域时，或者如果远端单元刚刚开启电源，它将把它的存在通知给较佳的基站。通常，该较佳基站是远端单元测量到的具有最强的导频信号的基站。
该较佳基站，连同多个地理上靠近的相邻基站，在它们各自的寻呼信道内为该远端单元分配一个或多个时隙来进行监控。如果有必要的话，该基站使用该寻呼信道中的时隙来发送控制信息给远端单元。该远端单元还可以监视从较佳基站来的定时信号，该信号使得该远端单元在时间上可以和基站时隙定时对准。通过在时间上和较佳基站时隙定时对准该远端单元可以确定寻呼信道时隙序列是何时开始的。这样，知道了寻呼信道时隙序列何时开始，分配哪些时隙给该序列进行监控，重复的寻呼信道时隙序列中的时隙总个数以及每个时隙的长度，该远端单元就能够确定分配给它的时隙何时开始。
当基站在寻呼信道上，在不处于分配给该远端单元的时隙组内的时隙中进行发送时，该远端单元通常处于非工作状态的。当处于非工作状态时，远端单元不监视基站所发送的定时信号，而是用内部时钟源来维持时隙定时。另外，当处于非工作状态时，远端单元可以切断所选电路的电源，例如，监视基站所发射导频信号以检测无线信道中的变化的电路，包括搜索引擎。用它的内部定时，远端单元可以在下一个分配给它的时隙出现之前的一小段时间转换至它的工作状态。
当转换至工作状态时，远端单元提供电源给监视无线信道的电路，包括搜索引擎。搜索引擎用于重新捕获较佳基站的导频信号，并检测无线信道上的变化，这些变化可能是由于远端单元的移动，或是基站的覆盖区域内物体移动而引起的。除了重新捕获导频信号之外，远端单元可以完成准备在分配给它的时隙的开始处接收消息的其它任何操作或初始化。
当远端单元进入工作状态时，它可以在寻呼信道中它的分配时隙上接收消息，并响应来自基站的命令。例如，可以命令远端单元激活“话务”信道来响应进入的呼叫而建立用于进行接下来的语音通信的双向通信链路。如果没有来自基站的消息，或者没有命令要求远端单元保持工作状态，在分配时隙结束时远端单元将回到非工作状态。另外，如果基站命令远端单元立即回到非工作状态，远端单元将这样做。
在远程单元的分配时隙期间，该单元的搜索引擎测量较佳基站的导频信号强度，以及相邻基站的导频信号强度。如果远端单元从一个基站的覆盖区域进入另一个相邻基站的覆盖区域，远端单元就需要切换到相邻的基站上。当相邻基站所发射的导频信号强度变得足够大于较佳基站时，将发生切换。当发生切换时，相邻基站被指定为较佳基站。在切换之后，在下一个工作状态，远端单元监控新的较佳基站的寻呼信道，以接收消息和命令。
除了提供数据用于确定何时应该发生切换之外，搜索较佳基站的导频信号使得远端单元可以进行调整来补偿多径环境中的变化。例如，如果多径信号事例衰减到无法使用的点时，该远端单元可以因此而重新分配解调单元。
知道了较佳基站的标称PN偏移量，以及相邻的基站组，控制器通常把一组搜索参数传递给搜索引擎，指出可能发现导频信号的多径信号事例的PN偏移量。在完成了搜索之后，搜索引擎把搜索结果传递给控制器。控制器分析该搜索结果，并为下一次搜索选择一组搜索参数。在选择了新的搜索参数之后，控制器把参数传递给搜索引擎，并重复搜索过程。一直重复该过程，直至远端单元再一次进入非工作空闲状态。
通常以“循环”顺序搜索相邻基站，同时远端单元依序搜索相邻基站的PN偏移量。由于搜索只发生在远端单元工作状态期间，要进行的搜索可用的时间就有限制。由于可用于引导每次搜索的为有限时间，不评估全部基站。这样，就不能优化远端单元的性能。因此，提供一种对基站的搜索加以优先化的系统和方法将是本技术有价值的改进。
发明概述
本发明包括一种在使时隙模式通信系统中所作搜索顺序优先化的远端单元中进行搜索的方法和设备。在时隙模式通信系统中，远端单元可在“工作”和“非工作”状态之间改变以延长电池寿命。在这样的系统中，远端单元就在它所分配的时隙之前进入工作状态，在它所分配的时隙之后或如果由控制器命令它进入非工作状态，回到非工作状态。当远端单元处于工作状态时由搜索引擎进行搜索。
在本发明的一个实施例中，远端单元用包含PN偏移量、导频信号强度以及测量时间的项建立搜索表。在工作状态期间，远端单元使用相应的搜索参数进行搜索，并以一下顺序进行：首先搜索较佳基站；然后通过选择搜索进行余下的搜索，例如该搜索首先选择具有最早测量的基站，随后是具有最强测量的基站，随后是具有下一个最早测量地的基站，随后是具有下一个最强测量的基站，以此类推。
在另一个实施例中，远端单元使用相应的搜索参数进行搜索，并以一下顺序进行：首先搜索较佳基站；然后对最早和次于最早的测量分别进行第二和第三搜索，并且随后根据信号强度从强到弱的顺序进行余下的搜索。
在一个实施例中，把对于各个搜索的搜索参数传递到搜索引擎。紧随搜索的完成，搜索引擎通知控制器，并且把下一次搜索的另一组搜索参数传递到搜索引擎。在另一个实施例中，控制器把期望数量的搜索参数组同时传递到搜索引擎。搜索引擎在在该组中进行所有搜索后，通知控制器搜索完成。
搜索顺序优先化允许搜索引擎资源的期望部分搜索最有可能包含可行导频信号的PN偏移量，而同时确保一些搜索引擎资源用于搜索不大可能包含可行导频信号的PN偏移量。搜索具有较低包含可行导频信号的概率的较低优先级的PN偏移量是必要的，这是因为当远端单元重定位时这些较低优先级的信号可能会增加强度并成为较可行的。
附图简述
通过下面将要结合附图进行的详细描述，将会更清楚本发明的特征、目的和优点，附图中相同参考号标识相同的部分，其中：
图1是示出如今典型无线通信系统的示意图。
图2是示出从自单个基站到达远端单元的导频信号的多信号事例示例组的示意图。
图3是示出从多个基站到达远端单元的导频信号的示例多信号事例组的示意图。
图4是示出在时隙模式通信系统中在远端单元所分配的时隙从非工作状态转移到工作状态的示意图。
图5是根据本发明的实施例的远端单元的框图。
图6是示出搜索表一个实施例的示意图。
图7是示出搜索表另一个实施例的示意图。
图8是示出本发明一个实施例操作方法的流程图。
发明详述
图4示出了两个分离部分中存在的时间系列。上部41表示时间从左到右流逝的时隙的连续序列。下部42表示在时隙模式通信系统中远端单元工作状态和非工作状态之间过渡期间发生的事件，其中时隙5是所分配的时隙。已扩展了下部的时间标度以便可以更详细地示出转换。
具体而言，图4的下部43示出了从非工作状态40到工作状态42的转换。在工作状态42中，远端单元在至少时隙5的一部分期间监视基站信号。在时隙5开始之前，远端单元从非工作状态40经过渡状态44转换到工作状态42。如上所述，工作状态40下，远端单元中的所选电路未上电，这样减少了功率消耗并延长了远端单元的电池寿命。例如，可以在非工作状态40期间从搜索引擎去除电源。
在过渡状态44期间，重新把电源施加到远端单元的所选电路上。例如，如果搜索引擎未上电，就在转换状态44中重新施加电源。过渡状态44的持续时间足以允许远端单元对电路进行上电并使功能初始化操作，以便远端单元运转，可在过渡状态44结束时进行搜索。
紧随过渡状态44之后，远端单元进入工作状态42。工作状态42由两部分组成：准备时段46和所分配的时隙时段。在准备时段46期间，进行初始搜索重新捕获较佳基站的导频信号以便准备远端单元在所分配的时隙时段48监视寻呼信道。所分配的时隙时段48开始于时隙5的始端。
在所分配的时隙时段48期间，远端单元从较佳基站接收寻呼信道上的消息。额定在时隙5结束时，所分配的时隙时段48和工作状态42终止，并且远端单元进入非工作状态40。为了进一步减少远端单元的功率损耗，基站可以命令远端单元在时隙5结束之前进入非工作状态40。此外，如果基站不能在时隙5期间完成消息的发送，那么基站就可以命令远端单元在时隙5结束之后保持在所分配的时隙时段48中。随后，基站命令远端单元进入非工作状态40。进入非工作状态40，搜索就终止并且可从搜索引擎去除电源。
图5是可用于实现本发明的远端单元实施例的框图。远端单元包括与存储在存储器中的搜索表54进行通信的控制器52。控制器52也具有与搜索引擎56进行通信的控制端口55，以把搜索参数传递到搜索引擎56。搜索引擎56具有与数据阵列58进行通信的输出端口57，以存储搜索结果。控制器52也具有与数据阵列58进行通信的数据端口59，使控制器52接用该阵列存储的搜索结果。在一个实施例中，控制器52可以是微处理器。在其他实施例中，控制器52可以是专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、模拟电路或其他控制电路。
当远端单元开始上电时，在搜索表54中没有项。远端单元可以根据在以上所参考的美国专利序列号第09/540128号题为《FAST ACQUISITION OF A PILOTSIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION DEVICE》(代理人档案号第QUALB.012A号；高通参考号第PD990253号)的专利中揭示的技术或其他熟知的技术进行搜索以评估导频信号强度。在搜索完成时，把搜索结果存储在数据阵列58中。
在远端单元50根据熟知的技术捕获了较佳基站信号之后，基站根据IS-95把相邻基站的标称PN偏移量发送到远端单元50。远端单元50使用这些偏移量搜索相邻基站并测量它们的导频信号强度。控制器52建立包括相邻基站标识、所测量的导频信号强度以及测量时间的搜索表54。在远端单元50后续搜索期间，更新搜索表54中的项。因此，搜索表54保持相邻基站最当前的测量导频信号强度以及何时进行测量的指示。
图6是示出搜索表一个实施例的示意图。搜索表54A每项包括三个部分。第一部分是基站标识部分60。在图6中，较佳基站被标识为P，而相邻基站备标识为N1-NX。在搜索表62中的第二部分是测量时间，即何时测量基站导频信号强度。在图6中由T表示测量时间。T的下标表示何时进行测量，较大值的下标对应于较近的时间。例如，在搜索表54A中，最早测量时间是TM，对应基站NX。如较大下标所示，剩下的测量时间比TM要更近，直到最近的测量为TM+20，对应较佳基站P。搜索表的第三部分是所测量的导频信号强度64。基站的导频信号强度被标识为S。S的下标标识基站以及测量对应的测量时间。例如，在搜索表54A中第一项具有由SP(TM+20)表示的测量信号强度对应较佳基站P，在时间TM+20测量。
在图6示出的实施例中，控制器52评估在搜索表54A中的项以确定较佳基站和相邻基站搜索所采取的顺序。在这个实施例中，控制器命令搜索引擎56以表68A所示的顺序进行搜索。来自所搜索的搜索表54A的第一项是较佳基站P。以如下顺序搜索来自搜索表54A的剩余项：选择具有最早测量的基站、具有最强测量的基站、具有下一个最早测量的基站、具有下一个最强测量的基站，以此类推。在图6所示的例子中，根据以上所述顺序搜索来自搜索表54A的五项，最终搜索的基站是：P、NX、N1、NX-1以及N2。
由控制器52把相应于在表68A中的项的诸如搜索窗尺寸、PN偏移量、累积间隔以及非相干传送数的搜索参数传递到搜索引擎56。搜索引擎56使用搜索参数进行搜索。搜索参数对于搜索的每个基站是有区别的。例如，在一个实施例中，当远端单元最初重新进入工作状态时，它进行对较佳基站的搜索。在搜索期间远端单元使用由较佳基站所选的搜索窗口尺寸并在先前的工作状态期间把它传送到远端单元。此外，使用512个码片的累积间隔。可以使用诸如导频信号强度等较佳基站的搜索结果来选择用于搜索其他基站的搜索窗口尺寸、累积间隔以及非相干传送数。
例如，可以使用由较佳基站选择的并传送到远端单元的搜索窗口尺寸来搜索最早的两个测量基站。可以使用不同的搜索窗口尺寸(例如512、452、384、226、160、130、100或60个码片)搜索其他基站。例如可以根据在以上所参考的美国专利申请序列号第09/540922号题为《DYNAMIC ADJUSTMENT OF SEARCHWINDOW SIZE IN RESPONSE TO SIGNAL STRENGTH》(代理人档案号第QUAIB.004A；高通参考号第PD990172号)的专利中揭示的技术来响应于搜索结果进行搜索窗口尺寸的调节。
此外，可以使用搜索结果选择用于搜索其他基站的累积间隔。例如，当搜索最早的两个测量基站时使用512个码片的累积间隔。可以使用诸如360或256个码片的不同累积间隔来搜索所有剩下的基站。例如可以根据在以上所参考的美国专利申请序列号第09/540798号题为《DYNAMIC ADJUSTINGINTEGRATION INTERVAL BASED ON A SIGNAL STRENGTH》(代理人档案号第QUAIB.005A；高通参考号第PD990173号)的专利中揭示的技术来响应于搜索结果进行累积间隔的调节。
此外，可以使用搜索结果来选择用于搜索其他基站的非相干传送数。例如，可以部分根据较佳基站导频信号强度所测量的信号强度在1到7次之间改变非相干传送数。
以上所述的例子给出了可选的搜索参数的特定值。然而，对于本领域普通技术人员明显的是可以选择搜索窗口尺寸、累积间隔和非相干传送数的其他组合搜索基站。此外，可以根据当前较佳基站搜索结果以外的搜索结果选择搜索参数。例如，可以根据先前远端单元工作状态期间所得到的搜索结果选择搜索参数。
在图6所示的实施例中，例如在工作时段期间，搜索引擎可以对应表68A所列出的基站完成五次搜索。在其他实施例中，可以进行更多或更少次的搜索。例如，较佳基站可以命令远端单元在它所分配的时隙结束之前重新进入它的非工作状态，这样就进行了较少次的搜索。此外，选择搜索参数可以减少各个基站搜索的持续时间，这样就在远端单元工作状态期间进行较多次的搜索。当远端单元重新进入非工作单元时，控制器52更新搜索表，如搜索表54B中所示。
如图6所示，在先前对表68A所列出的基站进行的搜索之后更新搜索表54B。由于在先前搜索期间测量较佳基站P，它的测量时间设定为TM+21。也把较佳基站信号强度的测量更新为SP(TM+21)，表示测量的是在时间TM+21测量较佳基站P。也更新在先前搜索期间测量的其他基站NX、N1、NX-1和N2的测量并且调节测量时间以反映它们在时间TM+21测量。
当远端单元进入下一个工作状态时，控制器52评估搜索表54B中的项以确定对较佳基站和相邻基站搜索所采取的顺序。在这个实施例中，控制器把搜索参数传递到以表68B中所示的顺序进行搜索的搜索引擎56。从搜索表54B搜索的第一项是较佳基站P。以以下顺序从搜索表54B搜索剩余的项：选择具有最早测量的基站、具有最强测量的基站、具有下一个最早测量的基站、具有下一个最强测量的基站，以此类推。在图6所述的例子中，在先前搜索期间，基站NX在所有所测量的基站中具有最强导频信号强度，然而它并不足够强以保证切换。因此，以在表54B中所示的顺序(P、NX-2、NX、NX-3以及N1)搜索在下一个工作状态期间搜索的基站。
在工作状态期间，由控制器52把对应表68B中各项的搜索参数传递到搜索引擎56，并且搜索引擎56以表68B中所示的顺序进行搜索。在工作时段之后，远端单元重新进入非工作状态，并且控制器52如搜索表54C所示更新搜索表。
如图6所示，在先前对表68B所列出的基站进行的搜索之后更新搜索表54C。由于在先前搜索期间测量较佳基站P，它的测量时间设定为TM+22。也把较佳基站信号强度的测量更新为SP(TM+22)，表示测量的是在时间TM+22测量较佳基站P。也更新在先前搜索期间测量的其他基站NX-1、NX、NX-3和N1的测量并且调节测量时间以反映它们在时间TM+22测量。
其他基站在表54C中的各项保持不变。例如，基站NX-1和N2所测量的信号强度以及它们相应的测量时间保持不变。这样，搜索表54C的项表示在TM+22测量的基站NX-2、NX、NX-3以及N1比在TM+21测量的基站NX-1和N2更近。
当远端单元进入下一个工作时段时，控制器52评估搜索表54C中的项以确定对较佳基站和相邻基站搜索所采取的顺序。在这个实施例中，控制器52把搜索参数传递到以表68C中所示的顺序进行搜索的搜索引擎56。从搜索表54C搜索的第一项是较佳基站P。以以上所述顺序从搜索表54C搜索剩余的项。在图6所述的例子中，从搜索表54C搜索五项：P、NX-4、NX、NX-5以及N1。
图6所示的实施例具有对于所有测量保证最小更新比率的优点。在具有最早测量的基站和具有最强测量的基站之间交替选择会导致以最小比率更新具有最早测量的基站，而搜索集中于具有最强测量的基站。此外，通过适当调节搜索窗口尺寸和累积间隔，可以保证所有基站都以最小比率以期望的窗口尺寸和累积间隔搜索。对搜索窗口尺寸和累积间隔的适当调节可以确保远端单元遵循各类规范，例如IS-95。
图7是示出搜索表另一个实施例的示意图。如图7所示，由控制器52以相似于以上所述搜索表54A的方式建立搜索表72A。在这个实施例中，远端单元以以下顺序评估搜索表中的项并进行搜索：首先搜索较佳基站，然后是具有两个最早测量的基站，并且随后以测量信号强度由最强到最弱的顺序对基站进行余下的搜索。在其他实施例中，可以改变所搜索的具有最早测量的基站数量。例如，仅搜索具有最早测量的基站，或搜索具有三个最早测量的基站或其他组合。
在图7示出的实施例中，控制器52评估在搜索表72A中的项以确定较佳基站和相邻基站搜索所采取的顺序。在这个实施例中，控制器把搜索参数传递到以表78A所示的顺序进行搜索的搜索引擎56。从搜索表72A搜索的第一项是较佳基站P。所搜索的下两个基站对应于表中两个最早测量的NX和NX-1。表78A中的剩余项按导频信号强度排列，这样N1、N2和N3就是下三项。
由控制器52把相应于在表68A中的项的诸如搜索窗尺寸、PN偏移量、累积间隔以及非相干传送数的搜索参数传递到搜索引擎56。搜索引擎56使用搜索参数进行搜索。搜索参数对于搜索的每个基站是有区别的。例如，在一个实施例中，当远端单元最初重新进入工作状态时，它进行对较佳基站的搜索。在搜索期间远端单元使用由较佳基站选择并在先前工作状态期间把它传送到远端单元的搜索窗口尺寸。此外，使用512个码片的累积间隔。可以使用诸如导频信号强度的较佳基站的搜索结果来选择用于搜索其他基站的搜索窗口尺寸、累积间隔以及非相干传送数。
例如，可以使用由较佳基站选择的并传送到远端单元的搜索窗口尺寸来搜索最早的两个测量基站。可以使用不同的搜索窗口尺寸(例如512、452、384、226、160、130、100或60个码片)搜索其他基站。例如可以根据在以上所参考的美国专利申请序列号第09/540922号题为《DYNAMIC ADJUSTMENT OF SEARCHWINDOW SIZE IN RESPONSE TO SIGNAL STRENGTH》(代理人档案号第QUAIB.004A；高通参考号第PD990172号)的专利中揭示的技术来响应于搜索结果进行搜索窗口尺寸的调节。
此外，可以使用搜索结果选择用于搜索其他基站的累积间隔。例如，当搜索最早的两个测量基站时使用512个码片的累积间隔。可以使用诸如360或256个码片的不同累积间隔来搜索所用剩下的基站。例如可以根据在以上所参考的美国专利申请序列号第09/540798号题为《DYNAMIC ADJUSTINGINTEGRATION INTERVAL BASED ON A SIGNAL STRENGTH》(代理人档案号第QUAIB.005A；高通参考号第PD990173号)的专利中揭示的技术来响应于搜索结果进行累积间隔的调节。
此外，可以使用搜索结果来选择用于搜索其他基站的非相干传送数。例如，可以部分根据较佳基站导频信号强度所测量的信号强度在1到7次之间改变非相干传送数。
以上所述的例子给出了可选的搜索参数的特定值。然而，对于本领域普通技术人员明显的是可以选择搜索窗口尺寸、累积间隔和非相干传送数的其他组合搜索基站。此外，可以根据当前较佳基站的搜索结果以外的搜索结果选择搜索参数。例如，可以根据先前远端单元工作状态期间所得到的搜索结果选择搜索参数。
在图6所示的实施例中，例如在工作时段期间，搜索引擎可以完成六次搜索，分别对应于：较佳基站P、两个具有最早测量的基站NX和NX-1以及信号强度从强到弱顺序的剩余基站N1、N2和N3。在其他实施例中，可以进行更多或更少次的搜索。例如，较佳基站可以命令远端单元在它所分配的时隙结束之前重新进入非工作状态，这样就进行了较少次的搜索。此外，如上所述，选择搜索参数可以减少各个基站搜索的持续时间，这样就在远端单元工作状态期间进行较多次的搜索。当远端单元重新进入非工作单元时，控制器52更新搜索表，如搜索表72B中所示。
如图7所示，在先前对表78A所列出的基站进行的搜索之后更新搜索表72B。由于在先前搜索期间测量较佳基站P，它的测量时间设定为TM+21。也把较佳基站信号强度的测量更新为SP(TM+21)，表示测量的是在时间TM+21测量较佳基站P。也可以更新在先前搜索期间测量的其他基站NX、NX-1、N1、N2和N3的测量并且调节测量时间以反映它们在时间TM+21测量。
当远端单元进入下一个工作状态时，控制器52评估搜索表72B中的项以确定对较佳基站和相邻基站搜索所采取的顺序。在这个实施例中，控制器把搜索参数传递到以表78B中所示的顺序进行搜索的搜索引擎56。从搜索表54B搜索的第一项是较佳基站P。对应具有最早测量的下两个项是NX-2和NX-2。以它们测量的信号强度从强到弱的顺序从搜索表72B搜索余下的项。在图7所示的例子中，在对78A中所列出的基站搜索期间，基站NX的测量导频信号强度是所有相邻基站中最强的，然而并不足以产生切换。根据这些结果，在下一个工作状态期间以表78B中所示的顺序进行搜索，开始于较佳基站、接着是两个具有最早测量的基站，并且以测量信号强度由最强到最弱的顺序搜索余下的基站。这样，在表78B前六项是P、NX-2、NX-3、NX、N1以及N2。
在工作时段期间，由控制器52把对应表78B中项的搜索参数传递到搜索引擎56，随后由它进行搜索。在工作时段之后，当远端单元重新进入非工作状态时，控制器52更新搜索表，如搜索表72C所示。
如图7所示，在先前对表78B所列出的基站进行的搜索之后更新搜索表72C。由于在先前搜索期间测量较佳基站P，它的测量时间设定为TM+22。也把较佳基站信号强度的测量更新为SP(TM+22)，表示测量的是在时间TM+22测量较佳基站P。也可以更新在先前搜索期间测量的其他基站NX-2、NX-3、NX、N1和N2的测量并且调节测量时间以反映它们在时间TM+22测量。
当远端单元进入下一个工作时段时，控制器52评估搜索表72C中的项以确定对较佳基站和相邻基站搜索所采取的顺序。在图7所示的例子中，在对78B中所列出的基站搜索期间，基站NX-2的测量导频信号强度是所有相邻基站中最强的，然而并不足以产生切换。基站NX现在具有第二强的导频信号。因此，在下一个工作状态期间以表78C中所示的顺序进行搜索，开始于较佳基站、接着是两个具有最早测量的基站，并且以测量信号强度由最强到最弱的顺序搜索余下的基站。这样，在表78C前六项是P、NX-4、NX-5、NX-2、NX以及N1。
这个实施例的优点是对于所有基站保证最小更新比率，而仍旧把搜索集中于具有最强信号测量的基站，即最有可能导致执行对新较佳基站切换的一些基站。此外，通过适当调节搜索窗口尺寸和累积间隔，可以保证所有基站都以最小比率以期望的窗口尺寸和累积间隔搜索。对搜索窗口尺寸和累积间隔的适当调节可以确保远端单元遵循各类规范，例如IS-95。
以上所述的实施例中，在远端单元的工作状态期间确定对应在搜索表54和72中要搜索的项的搜索参数。在其他实施例中，可以在非工作状态期间确定搜索表。然后在工作状态期间由控制器52把相应的搜索参数传递到搜索引擎56，而无须通过搜索表54或72的分析。在一个实施例中，把每次搜索的搜索参数单个地传递到搜索引擎56，并且在每次搜索完成时搜索引擎56中断控制器52。随后控制器52把下一组搜索参数传递到搜索引擎56。在另一实施例中，把在工作状态期间所进行的所有搜索的参数同时传递到搜索引擎56。随后搜索引擎56进行所有搜索而不中断控制器52。
图8是示出本发明一个实施例操作方法的流程图。尤其值得注意的是，流程开始于块82。在块82中，由远端单元进行最初的搜索。可以根据以上所参考的美国专利申请号第09/540128号题为《FAST ACQUISITION OF A PILOTSIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION DEVICE》(代理人档案号第QUALB.012A；高通参考号第PD990253号)的专利进行这个搜索。接着初始搜索，流程继续到达块84。在块84中，控制器建立搜索表。随后流程继续到达块86，其中远端单元进入工作状态并且流程继续到达块88。
在块88中，控制器从搜索表中选择较佳基站。流程继续到达块90，其中控制器把较佳基站的搜索参数传递到搜索引擎。在块92中，搜索引擎进行搜索。流程继续到达块94，其中控制器确定远端单元是否要离开工作状态。如以上所讨论，可由较佳基站命令控制器离开工作状态并重新进入非工作状态。此外，远端单元可能到达它所分配的时隙的末端，在这时，如果不由较佳基站命令它保持在工作状态中，那么远端单元就进入非工作状态。如果远端单元确定它要离开工作状态，那么流程继续到达块96，其中远端单元进入非工作状态。流程继续到达块98，其中控制器更新搜索表。流程继续到达块86，其中远端单元等待重新进入下一个工作状态。
再次参照块94，如果远端单元确定它不离开工作状态，流程继续到达块100。在块100中，控制器评估搜索表并选择最早测量基站。流程继续到达块102，其中把最早测量基站的搜索参数传递到搜索引擎。在块104中，搜索引擎进行搜索。随后流程继续到达块106，其中控制器评估远端单元是否要离开工作状态。如果控制器要离开工作状态，那么流程继续到达块96并且远端单元进入非工作状态。如果在块106中确定远端单元保持在工作状态中，那么流程继续到达块110。
在块110中，控制器评估搜索表并选择第二最早测量基站。随后流程继续到达块112，其中把第二最早测量基站的搜索参数传递到搜索引擎。在块114中，搜索引擎进行搜索并且流程继续到达块116。在块116中，控制器确定是否远端单元要离开工作状态。如果远端单元要离开工作状态，那么流程继续到达块96并且远端单元进入非工作状态。如果在块116中确定远端单元要保持在工作状态中，那么流程继续到达块120。
在块120中，控制器评估搜索表并选择最强测量相邻基站。随后流程继续到达块122，其中把所选基站的搜索参数传递到搜索引擎。流程继续到达块124，其中搜索引擎进行搜索。流程继续到达块126，其中远端单元确定远端单元是否要离开工作状态。如果远端单元要离开工作状态，那么流程继续到达块96并且远端单元进入非工作状态。如果在块126中确定远端单元要保持在工作状态中，那么流程继续到达块130。
在块130中，控制器评估搜索表并在搜索表中选择下一个最强测量相邻基站。随后流程继续到达块122，其中把所选基站的搜索参数传递到搜索引擎。在块124中，搜索引擎进行搜索。随后流程继续到达块126，其中控制器确定远端单元是否要离开工作状态。如果远端单元要离开工作状态，那么流程继续到达块96并且远端单元进入非工作状态。如果在块126中控制器确定远端单元要保持在工作状态中，那么流程继续到达块130并且从搜索表中选择下一个最强测量相邻基站。远端单元继续从搜索表按它们测量信号强度从强到弱排列的顺序选择相邻基站直到远端单元离开工作状态。
与传统的循环搜索法相比，本发明的实施例描述了由远端单元进行的相邻基站优先化搜索法。优先化的搜索顺序可搜索最大可能包含可行导频信号的PN偏移量，同时也确保以最小比率搜索较小可能的PN偏移量。
关于搜索过程、解调元件分配以及搜索引擎的更多信息可以在以下专利中找到：
(1)美国专利号5644591，题为《METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMINGSEARCH ACQUISITION IN A CDMA COMMUNICATIONS SYSTEM》的专利；
(2)美国专利号5805648，题为《METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMINGSEARCH ACQUISITION IN A CDMA COMMUNICATIONS SYSTEM》的专利；
(3)美国专利号5867527和5710768，题为《METHOD OF SEARCHING FOR ABURSTY SIGNAL》的专利；
(4)美国专利号5764687，题为《MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR ASPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM》的专利；
(5)美国专利号5577022，题为《PILOT SIGNAL SEARCHING TECHNIQUE FORA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM》的专利；
(6)美国专利号5654979，题为《CELL SITE DEMODULATION ARCHITECTURE FORA SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATIONS SYSTEMS》的专利；
(7)申请号08/987172，1997年12月9日提交的题为《MULTI CHANNELDEMODULATION》的专利；
(8)申请号09/283010，1999年3月31日提交的题为《PROGRAMMABLEMATCHED FILTER SEARCHER》的专利；
以上每一个都已转让给本发明的受让人，并通过引用整体地引入这里。
以上详细描述了本发明的某些实施例。然而可以理解不管以上所述如何详细，可以以其他特定形式实施本发明，而这并不离开它的精神和根本特征。无论从哪方面来看所述的实施例只是说明性的并不是限制性的，因而由所附权利要求书而不是以上所述指明本发明的范围。所有在权利要求书等同物的意思和范围中的变化都包含在它们的范围内。

Claims (20)

1.一种用于无线通信系统中确定由远端单元进行优先化搜索的方法，其特征在于包括：
根据所选的测量标准选择要搜索的多个基站；
选择较佳基站的搜索参数；
进行所述较佳基站的搜索；
响应于所述较佳基站的搜索结果选择所述多个基站的搜索参数；
使用所述搜索参数进行所述多个基站的至少一次搜索；以及
记录所述至少一次搜索的结果。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于事先把所述较佳基站的所述搜索参数从所述较佳基站传送到所述远端单元。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述结果是测量的导频信号的信号强度。
4.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述结果记录在搜索表中。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于按以下顺序进行所述多个基站的所述至少一次搜索；
较佳基站；
最早测量的相邻基站；
第二最早测量的相邻基站；以及
测量信号强度顺序从强到弱的顺序的其余相邻基站。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于按以下顺序进行所述多个基站的所述至少一次搜索；
较佳基站；
具有最早测量时间的相邻基站；
具有最强测量信号强度的相邻基站；
具有下一个最早测量时间的相邻基站；以及
具有下一个最强测量信号强度的相邻基站。
7.按权利要求1所述的方法，其特征在于在远端单元的所分配的时隙期间进行所述多个基站的所述至少一次搜索。
8.按权利要求1所述的方法，其特征在于在远端单元整个工作时段期间进行所述多个基站的所述至少一次搜索。
9.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述多个基站是相邻基站。
10.一种在无线通信系统中的远端单元，包括：
配置为接收搜索参数、进行搜索并输出搜索结果的搜索引擎；
与所述搜索引擎耦合并配置为存储所述搜索结果的数据阵列；
配置为存储搜索项的搜索表；以及
控制器，配置为规定所述搜索参数，把所述搜索参数传递到搜索引擎，接收所述搜索结果，把所述搜索表项传递到搜索表并从搜索表接收搜索项，其中控制器进一步配置为检查所述搜索表中的项并根据所选的测量标准确定要进行搜索的期望顺序。
11.按权利要求1所述的远端单元，其特征在于所述所选的测量标准是由基站发送的信号的测量强度以及取得所述测量信号强度的时间。
12.按权利要求1所述的远端单元，其特征在于按以下顺序进行搜索：
较佳基站；
最早测量的相邻基站；
次最早测量的相邻基站；
测量信号强度顺序从强到弱的顺序其余相邻基站。
13.按权利要求1所述的远端单元，其特征在于按以下顺序进行搜索；
较佳基站；
具有最早测量时间的相邻基站；
具有最强测量信号强度的相邻基站；
具有下一个最早测量时间的相邻基站；
具有下一个最强测量信号强度的相邻基站。
14.一种在无线通信系统中确定远端单元所作搜索顺序的方法，该系统具有多个配置为以与相邻基站不同的时间偏移量发送PN编码信号的基站，以及至少一个配置为接收由所述基站发送的所述PN编码信号的远端单元，所述该方法，其特征在于包括：
由所述远端单元进入第一状态，
进行所选基站的搜索，
测量并记录由所述所选基站发送的所述PN编码信号的强度以及进行所述测量的时间；
由所述远端单元进入第二状态，
评估所述强度和所述时间，
选择在所述第一状态期间所述远端单元要搜索的基站。
15.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一状态是工作状态。
16.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二状态是非工作状态。
17.一种在无线通信系统中由远端单元进行优先化搜索的方法，其特征在于包括：
根据所选的测量标准选择要搜索的相邻基站；
选择较佳基站和所述所选相邻基站的搜索参数；
使用所述搜索参数进行搜索；以及
记录所述搜索的结果。
18.一种用于无线通信系统中由远端单元进行优先化搜索的方法，其特征在于包括：
根据所选的测量标准选择要搜索的多个基站的装置；
选择较佳基站的搜索参数的装置；
进行所述较佳基站的搜索的装置；
响应于所述较佳基站的搜索结果选择所述多个基站的搜索参数的装置；
使用所述搜索参数进行所述多个基站的至少一次搜索的装置；以及
记录所述至少一次搜索的结果的装置。
19.按权利要求18所述的远端单元，其特征在于选择所述较佳基站的所述搜索参数的所述装置从所述较佳基站接收事先传送到所述远端单元的一组搜索参数。
20.按权利要求18所述的远端单元，其特征在于所述搜索结果是测量的导频信号的信号强度。
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