CN1518801A - 用于快速宽带码分多址捕获的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于分类波束的装置，其中，波束由码分多址接收机接收。所述装置包括：用于接收相邻小区列表的部件，该相邻小区列表至少包括有关被至少一个相邻小区使用的扰码的信息和有关该至少一个相邻小区的定时信息；用于从相邻小区列表中选择和一个或更多扰码相关的小区的部件；用于确定相邻小区列表中的小区数目是否超过一个阈值的部件；响应肯定性确定，试图不采用混合接收信号和扰码的部件而把波束分类到所选小区的部件；以及响应否定性确定，混合接收信号和所选小区使用的扰码以提供混合信号，并检查该混合信号以确定波束是否来自该小区的部件。

Description

用于快速宽带码分多址捕获的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于分类码分多址接收机所接收的波束(ray)的装置和方法。

背景技术

提议的通用移动电话系统(UMTS)将使用码分多址(CDMA)在结点B和用户设备(UE)之间的上行链路和下行链路上进行通信。下行链路通信(结点B至UE)具有一个在其上调制的特定于特定结点B的扰码。然而，下行链路通信每一帧的每个时隙(在每一帧中将有15个时隙)被提议以一个未用扰码调制的256码片通用字开始。对于每一帧的每一时隙来说，该通用字是相同的，并且它的重复发送在这里被称为主同步信道(PSCH)。UE可以通过检测PSCH来检测结点B或小区，不用确认结点B的标识或位置。然而所有能从PSCH收集到的信息仅仅是时隙定时。从PSCH信道无法得到帧定时、结点B标识和扰码信息。

提议发送一个辅助同步信道(SSCH)，在其上发送一个辅助同步码序列(SSC)。SSC的发送用于一帧中15个时隙的最初256个码片。这不同的16个SSC是通过按照其位置将一个哈达马(Hadamard)序列和一个给定序列Z相乘来构造的。所述SSC和主同步码(PSC)正交并且几乎和主扰码正交。在UMTS中提议使用64个不同的SSC序列。

对于相应于小区接收到的信号的波束，UE可以检测相应于15个连续时隙的波束的接收信号的SSC序列，并借此使用一个对照表来确定扰码组和帧定时。随后接收的信号将和形成扰码组的8个扰码中的每一个进行相关，并且扰码是通过从结果信号之一检测相关的高度来识别的。

对扰码、帧和时隙定时的确定被公知为波束分类。这种因为不使用关于小区的知识所以在后面被称为盲波束分类的波束分类方法是慢的，因为至少必须经过一个帧积累数据。由于对照表很大，它还需要一个相对大量的处理器时间，对于电源消耗和最大化处理器的共享灵活性来说这是不受欢迎的。对于每一个需要被分类的波束重复这种方法，并在图1中示意性地标出。参照图1，方法100包括在步骤101获得帧定时和码组信息，在步骤102获得扰码。步骤103和104使得对每个未分类的波束重复步骤101和102。

提议每个小区在一个广播信道(BCH)上广播相邻小区列表。该相邻小区列表将包含围绕发送BCH的小区的区域内的每个小区的扰码的标识和近似时隙定时(一个时隙内)。在这个信息中隐含的是扰码组。BCH信道将具有低的数据速率并且承载大量的数据，因此相邻小区列表不期望被经常重复，举例来说大约每隔5秒重复一次。

在Antti Toskala和Harri Holma的“WCDMA for UMTS”，ISBN编号为0471720518一书中的第144页，提议使用和小区之间的相对定时相关的信息来协助盲波束分类。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的装置，所述装置包括：

用于接收至少包括有关被至少一个相邻小区使用的扰码的信息的相邻小区列表的部件；

用于选择给定相邻小区使用的扰码的部件；

用于混合接收的信号和所选的扰码以提供混合信号的部件；和

用于检查所述混合信号以确定波束是否来源于给定相邻小区的部件。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的装置，所述装置包括：

用于接收相邻小区列表的部件，所述相邻小区列表至少包括有关被至少一个相邻小区使用的扰码的信息和有关所述至少一个相邻小区的定时信息；

用于从所述相邻小区列表中选择一个小区的部件，所述小区和一个或更多的扰码相关；

用于确定所述相邻小区列表中的小区的数目是否超过一个阈值的部件；

用于响应一个肯定性确定，试图把波束分类到所选小区的部件，而不用混合接收信号和扰码的部件；和

用于响应一个否定性确定，混合接收信号和所选小区使用的扰码来提供一个混合信号，并检查该混合信号以确定波束是否来源于该小区的部件。

根据本发明的第三个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的方法，所述方法包括以下步骤：

接收至少包括有关被至少一个相邻小区使用的扰码的信息的相邻小区列表；

选择给定相邻小区使用的扰码；

混合接收的信号和所选的扰码以提供混合信号；和

检查所述混合信号以确定波束是否来源于给定相邻小区。

根据本发明的第四个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的方法，所述方法包括以下步骤：

接收相邻小区列表，所述相邻小区列表至少包括有关至少一个相邻小区使用的扰码的信息和有关所述至少一个相邻小区的定时信息；

从相邻小区列表中选择一个小区，所述小区和一个或更多的扰码相关；

确定相邻小区列表中的小区的数目是否超过一个阈值；

响应一个肯定性确定，试图使用扰码组信息把波束分类到所选小区，而不混合接收的信号和扰码；和

响应一个否定性的确定，混合接收的信号和一个由所选小区使用的扰码以提供混合信号，并检查该混合信号以确定波束是否来源于该小区。

根据本发明的第五个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的方法，所述方法包括以下步骤：

确定所述波束的定时特征是否落在一个分类给给定小区的波束的定时特征的预定范围内；

响应一个肯定性确定，混合接收信号和给定小区使用的扰码以提供混合信号；和

检查该混合信号以确定波束是否来源于给定小区。

根据本发明的第六个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的装置，所述装置包括：

用于确定所述波束的定时特征是否落在一个分类给给定小区的波束的定时特征的预定范围内的部件；

用于响应一个肯定性确定，混合接收信号和给定小区使用的扰码以提供混合信号的部件；和

用于检查该混合信号以确定波束是否来源于给定小区的部件。

根据本发明的第七个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的装置，所述装置包括：

用于接收相邻小区列表的部件，所述相邻小区列表包括，多个小区中的每一个的至少定时信息和下列之一：a)小区同步码信息，和b)可从其导出小区同步码信息的信息；

用于从相邻小区列表中导出至少一个小区的小区同步码信息的部件；

用于解调从接收的波束中接收的同步码的解调器；

用于基于所述定时信息，确定给定小区的小区同步码对于接收的同步码的可能相对相位的部件，所述小区同步码是从所述小区同步码信息中导出的；

比较器，用于比较至少部分接收的同步码和在相对相位的给定小区的小区同步码的至少一部分；和

用于基于比较器的输出，确定接收的波束是否来源于给定小区的部件。

根据本发明的第八个方面，提供了一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的方法，所述方法包括以下步骤：

接收相邻小区列表，所述相邻小区列表包括，多个小区中的每一个的至少定时信息和下列之一：a)小区同步码信息，和b)可从其导出小区同步码信息的信息；

从相邻小区列表，如果需要，导出至少一个小区的小区同步码信息；

解调从接收的波束接收的同步码；

基于所述定时信息，确定给定小区的小区同步码对于接收的同步码的可能相对相位，所述小区同步码是从小区同步码信息中导出的；

比较接收的同步码的至少一部分和在相对相位的给定小区的小区同步码的至少一部分；

基于比较结果，确定接收的波束是否来源于给定的小区。

附图说明

现在参照附图通过实例说明本发明的实施例，其中：

图1是说明现有技术的第一波束分类方法的流程图；

图2，3和4是说明在本发明中采用的第二、第三和第四波束分类方法的流程图；

图5是说明根据本发明的其他方面的波束分类方法的流程图。

具体实施方式

参照图2，第二波束分类方法200从步骤201开始，步骤201包括通过传统手段，即通过接收信号的解调获得为候选波束接收的SSCH哈达马码序列。在步骤202，检查从小区接收的相邻小区列表，并且获得从该列表中选择的一个小区的扰码组和时隙时间。在步骤203，在中心时间偏移和中心时间偏移两边各一个时隙的时间偏移，分别比较获得的相应于波束的SSC序列和选择的小区的扰码组的SSC。如果这不能导致波束的分类，则在步骤204和205，对于不同的小区重复同样的步骤。对于在相邻小区列表中识别出的的每个小区进行该操作。

第二方法200显著快于上述参照图1所述的盲波束分类方法。一旦确定了SSC序列，盲分类搜索需要在15个不同的帧定时比对该序列和64个码组，共要进行960次比对。显然，使用第二方法200对于相邻小区列表中的每个小区只需要少得多的比对。并且，由于与信号进行比对的小区的数目减小了，第二方法200比盲方法更可能带来准确的结果。

在第二方法200的一种修改中，提供了小区分类中的额外置信度。在这里，只有当SSCH搜索步骤203产生了肯定的结果时，才在步骤204执行CPICH检查，以确定所选小区的扰码和用于调制接收信号的扰码是相同的。这种CPICH检查，简单地说涉及对接收信号和所选小区使用的扰码进行相关操作，并检查其结果。设置这两个信号的相对定时，以使用检测到的PSCH突发的开始来识别时隙的开始并且相应地校准扰码，分离未分类的波束。由于CPICH信道承载一个已知的数据序列-当前被期望为全部是+1-很容易确定相应于所选小区的扰码是否与接收信号的扰码相同以及其是否和接收信号的扰码同步。由于分类到所选小区的波束的帧定时是已知的，只需要在15个可能的时隙位置之一执行相关操作。

在本实施例中最好根据作为相邻小区列表的一部分发送的扰码的识别，参照对照表确定SSC序列，所述对照表相关SSC序列和扰码组。在一个作为替代的实施例(未示出)中，相邻小区列表包括SSC序列或者通过其可以确定SSC序列的信息。这类信息可能是例如扰码组的标识或类似信息。

现在参照图3，第三方法300通过选择具有最高功率的未分类波束从步骤310开始。步骤302随后确定未分类波束是否已和所有已分类波束比对过。在第一次执行该方法时，对于步骤302的回答当然是不，因此步骤303选择一个从其已分类波束的小区。第三方法300的一个前提是最少分类了一个波束，尽管从其已分类波束的小区的数目越多该方法执行得越好。在步骤304，分类到所选小区的波束被依次检查，以确定是否已分类的波束之一具有一个落入所选的未分类波束的80码片内的定时特征。在本实施例中，PSCH突发的开始定时被用来确定未分类波束和已分类波束的相对定时，虽然其他依据可作为替代使用。80码片相应于21us或6.25km。如果具有否定的确定，方法回到步骤302。如果在步骤302中确定未分类波束没有和所有已分类的波束比对过，则在步骤303选择不同的小区以供步骤304使用。如果步骤304产生了肯定性的确定，步骤305使用和所选小区相关的扰码执行CPICH检查。该CPICH检查，简单地说，涉及把接收信号和由所选小区使用的扰码进行相关操作，并检查结果。设置这两个信号的相对定时，以使用检测到的PSCH突发的开始来识别时隙的开始并且相应地校准扰码，分离未分类的波束。由于CPICH信道承载一个已知的数据序列-当前被期望为全部是+1-很容易确定相应于所选小区的扰码是否与接收信号的扰码相同以及其是否和接收信号的扰码同步。由于分类到所选小区的波束的帧定时是已知的，只需要在15个可能时隙位置之一执行相关操作。步骤306检测CPICH检查是否产生了一个肯定性的结果，并相应地返回到步骤302或前进到步骤307。在步骤307根据扰码和帧定时分类波束，随后步骤308确定是否还有未分类的波束。如果还有未分类的波束，则第三方法300返回到步骤301。否则，结束该方法。

当步骤302确定一个未分类的波束和所有已分类的波束进行过比对后，调用步骤309和310分类波束。如上所述参照附图1，步骤309和310构成盲波束分类，在此后波束在步骤307中被分类。

由于使用第三方法并不需要对相当于36096个码片的15个连续时隙解码SSCH，所以第三方法和上述的盲分类相比使分类在较短时间内完成。另一方面，执行CPICH检查可以只需要一个时隙的最初512个码片。第三方法还需要更少的处理器时间，这是由于SSCH搜索和随后的码组识别的复杂性显著高于单一CPICH检查的复杂性。而且，由于用比PSCH和SSCH信道更高的功率电平发送CPICH信道，第三方法比上述的盲波束分类或第二类方法更可能把波束分类到它的小区。

对第三方法300的多种变化都是可以的。例如，相应于候选波束的信号可以和除CPICH信道之外的信道进行比对。例如，广播信道(BCH)就适合于此，这是因为用低速率将数据调制到这个信道上并且该信道使用已知OVSF码(OVSF码1号)进行调制。由于CPICH信道被期望用高于BCH信道的功率电平发送，所以最好采用CPICH检查。使用来自例如BHCH信道和CPICH信道的两个信道的结果，同时或者顺序检查，在波束确实来源于被比对的小区时，提供了对波束分类的增强的可能性。可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现第三方法。

现在参考图4，第四方法400开始于多个已分类的波束和根据功率按降序顺序排列的多个未分类的波束。对来自从UE正在监听的小区接收的BCH信道的相邻小区列表进行解码。UE并不需要和结点B通信，虽然在实践中往往如此。

选择具有最高功率的候选波束，随后在步骤401从相邻小区列表中选择一个小区。随后确定已分类的波束之一是否来自在步骤402中选择的小区。如果回答是证实性的，则在步骤403检查被分类给所选小区的最强波束相对于候选波束的相对定时，并确定这两个波束是否被分隔开超过扰码的80码片，其等于21us或6.25km。在这个实施例中，PSCH突发的开始的定时被用来确定未分类波束对于已分类波束的相对定时。尽管其他的参数也可以被替换采用。如果对于步骤403的回答是证实性的，则假定候选波束并非来源于所选小区，并且方法400进行到步骤404。

如果在步骤402确定没有任何来自所选小区的波束被分类，则在步骤405中利用比期望的扰码的定时早一个时隙的扰码，对候选波束执行CPICH检查。简单地说所述CPICH检查涉及把接收的信号和由所选小区使用的扰码进行相关操作，并检查结果。设置这两个信号的相对定时，以利用检测到的PSCH突发的开始作为时隙的开始并且相应地校准扰码，分离未分类的波束。由于CPICH信道承载一个已知的数据序列-当前被期望为全部是+1-很容易确定相应于所选小区的扰码是否与接收信号的扰码相同以及其是否和关于接收信号的扰码同步。如果步骤405的结果是证实性的，即扰码和其定时都是正确的，则在步骤406中根据该码和该帧定时分类候选波束，并且方法400进行到结束。如果步骤405的结果是否定性的，则在步骤407利用和期望的相等的相对定时执行CPICH检查。如果在步骤408中确定扰码和其定时都是正确的，则分类波束并且方法400执行到结束。否则，在步骤409利用和扰码的期望定时相比晚一个时隙的扰码执行第三CPICH检查。如果结果是证实性的，在步骤410相应分类波束，并且方法执行到结束。否则，在步骤404中确定是否在相邻小区列表中还有未用于候选波束的小区。如果还有这样的小区，则在步骤401重新开始该方法从相邻小区列表中选择一个新的小区。如果没有这样的小区，则方法进行到结束，并且如果波束需要被分类则要采用其它方法进行分类。

由于使用第四方法并不需要对15个连续时隙，其相当于36096码片解码SSCH，所以第四方法和上述的盲分类相比使分类在较短时间内完成。另一方面，执行CPICH检查可以只需要一个时隙的最初512个码片。第四方法还需要更少的处理器时间，这是由于SSCH搜索和随后的码组识别的复杂性显著高于单一CPICH检查的复杂性。而且，由于用比PSCH和SSCH信道更高的功率电平发送CPICH信道，第四方法比上述的盲波束分类或第二类方法更可能把波束分类到它的小区。

对第四方法400的多种变化都是可能的。例如，相应于候选波束的信号可以和除CPICH信道之外的信道进行比对。例如，广播信道(BCH)就适合于此，这是因为以低速率将数据调制到这个信道上并且该信道用已知OVSF码(OVSF码1号)进行调制。由于CPICH信道被期望用高于BCH信道的功率电平发送，所以最好采用CPICH检查。使用来自例如BHCH信道和CPICH信道的两个信道的结果，同时或者顺序检查，在波束确实来源于被比对的小区时，提供了对波束分类的增强的可能性。如果不可能从相邻小区列表识别小区使用的扰码，可以要求使用不同的扰码重复方法400。如果相邻小区列表不包含定时信息。则方法400可能需要被修改以便允许在15个可能的相对定时中的每一个执行CPICH检查。可以以硬件、软件或者硬件和软件的组合的方式来实现第四方法。

图5是说明根据本发明的另一个方面的波束分类方法的流程图。参照图5，开始方法500，随后在步骤501选择最强的未分类波束。在随后的执行中，步骤501包括选择下一个最强的未分类波束。在步骤502，确定到目前为止是否有任何波束被分类了。如果回答是是，则方法500进行到步骤503。如果回答是否，其可能在诸如移动电话的开机时发生，步骤504使对波束进行盲分类，盲波束分类参照附图1在上面进行了说明。如果用这种方法不能对波束分类，步骤506询问是否还有未分类的波束，并相应地返回步骤501或结束方法500。如果分类了波束，在步骤507在方法进入步骤506之前存储分类数据。

在步骤503，使用参照附图3如上所述的方法300的步骤302、303、304、305和306试图分类波束。如果在步骤508确定波束被这样分类，则方法500进行到步骤507，存储分类数据。否则，方法500进行到步骤509。

在步骤509，方法500检测经过BCH信道从小区接收的相邻小区列表中出现的小区的数目。该相邻小区的数目被和一个阈值N进行比较，并且如果超过阈值，则方法500进行到步骤510，否则进行到步骤511。步骤510包括如上所述参照附图2的第二方法200。步骤511包括如上所述参照附图4的第四方法400。

如果实施步骤510或511中的任意一个波束被分类，则步骤512使得方法500跳跃到步骤507，存储分类数据。否则，该方法跳跃到步骤504，试图进行盲分类。

在实现该方法的装置中硬布(hardwire)入所述阈值N。可以以硬件、软件或者硬件和软件的组合实现本发明。根据包括波束分类所需速度、处理器速度和处理器可用性等多个因素来选择该阈值。由于需要较少的时间来获取需要的数据，第四方法和第二方法相比需要更少的时间来检查波束，除非在相邻小区列表中有大量的小区。同样，实现第四方法400所需的处理量随着相邻小区列表中小区的数目的增加而急剧增加，尽管对于第二方法来说并非如此。在另一个实施例中，通过一个控制器(未示出)来动态调整该阈值。

Claims (4)

1.一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的装置，该装置包括：

用于接收相邻小区列表的部件，所述相邻小区列表至少包括有关被至少一个相邻小区使用的扰码的信息和有关所述至少一个相邻小区的定时信息；

用于从相邻小区列表中选择一个小区的部件，所述小区和一个或更多扰码相关；

用于确定相邻小区列表中的小区数目是否超过一个阈值的部件；

用于响应肯定性的确定，试图不采用混合接收信号和扰码的部件而把波束分类到所选小区的部件；

用于响应否定性的确定，混合接收信号和被所选小区使用的扰码以提供混合信号，并检查混合信号以确定波束是否来源于所述小区的部件。

2.如权利要求1所述的装置，包括：

用于初始检测是否存在任何已分类的波束的部件；

用于响应肯定性的检测，确定未分类波束的定时特征是否落在所述已分类波束或一个已分类波束的定时特征的预定范围内的部件；

用于响应肯定性的确定，混合接收信号和与分类波束有关的小区所使用的扰码以提供混合信号，并且检查混合信号以确定波束是否来源于所述小区的部件。

3.一种用于分类码分多址接收机所接收的波束的方法，该方法包括以下步骤：

接收相邻小区列表，所述相邻小区列表至少包括有关被至少一个相邻小区使用的扰码的信息和有关至少一个相邻小区的定时信息；

从相邻小区列表中选择一个小区，所述小区和一个或更多扰码相关；

确定在相邻小区列表中的小区数目是否超过一个阈值；

响应肯定性的确定，试图使用扰码组信息把波束分类到所选小区，而不混合接收信号和扰码；

响应否定性的确定，混合接收信号和所选小区使用的扰码以提供混合信号，并检查混合信号以确定波束是否来源于所述小区。

4.如权利要求3所述的方法，包括：

初始检测是否存在任何已分类的波束，并响应肯定性的确定，确定未分类波束的定时特征是否落在所述已分类波束或一个已分类波束的定时特征的预定范围内；

响应肯定性的确定，混合接收信号和与分类波束有关的小区所使用的扰码以提供混合信号；和

检查混合信号以确定波束是否来源于所述小区。

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