CN1539207A - 快速w-cdma捕获方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分类射线的方法，所述射线由码分多址接收机接收。所述方法包括：判定射线的定时特征是否属于被分类到给定小区的射线的定时特征的预定范围；响应于肯定判定，将所接收的信号与给定小区所使用的扰码混合以提供混合信号；检查所述混合信号以确定射线是否产生于所述给定小区。

Description

快速W-CDMA捕获方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于对码分多址接收机接收的射线(ray)进行分类的装置和方法。

背景技术

被提出的通用移动电话系统(UMTS)将使用码分多址(CDMA)来进行节点B和用户设备(UE)之间的上行链路通信和下行链路通信。下行链路通信(节点B到UE)将具有调制于其上的、对特定节点B专用的扰码。但是，下行链路通信的每个帧的每个时隙(将在每个帧中具有15个时隙)被提出以256个码片的通用字开始，未以扰码调制这个通用字。这个通用字对每个帧的每个时隙是相同的，并且以下它的重复发送被称为主同步信道(PSCH)。UE可以通过在不知道节点B的身份(identity)或位置时检测PSCH、并且检测它的扰码或它的定时来检测节点B或小区。但是，可以从PSCH搜集的所有信息是时隙定时。从PSCH信道不能获得帧定时、节点B身份和扰码信息。

发送辅同步信道(SSCH)被提出，在SSCH上发送辅同步码(SSC)的序列。在一个帧中的15个时隙的前256个码片内发送SSC。通过Hadamard序列与给定序列Z的逐位相乘来构造16个不同的SSC。SSC与主同步码(PSC)正交，并且与主扰码几乎正交。存在64种被提出用于UMTS中的不同SSC序列。

对于与从一个小区接收的信号相对应的射线，UE将能够检测与15个时隙的射线相对应的接收信号的SSC序列，并且由此使用查找表确定扰码组和帧定时。然后，将所接收的信号与形成扰码组的8个扰码的每个相关，并通过检测所产生的信号之一的相关程度来识别扰码。

扰码以及帧定时和时隙定时的确定被称为射线分类。因为数据必须在至少一个帧上被积累，所以这种射线分类的方法(因为它不使用对小区的了解而在下文中称之为盲射线分类)较慢。同时，因为查找表大，它也要求相对大量的处理器时间，这对功耗和最大化处理器共享灵活性而言是不期望的。对于每个需要被分类的射线重复这种方法，并且在图1中示意性地示出了该方法。参见图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使得对于每个未分类的射线重复步骤101和102。

在广播信道(BCH)上为每个小区广播相邻小区列表被提出。这个相邻小区列表包括扰码的身份和位于发送BCH的小区周围区域中的每个小区的大致时隙定时(在一个时隙内)。在这个信息中暗示扰码组。BCH信道将具有低数据率，并且携带大量的数据，因此预期不会太频繁地重复相邻小区列表，例如每5秒左右一次。

在ISBN 0 471 720518、Antti Toskala和Harri Holma的“用于UMTS的WCDMA”的第144页提出使用有关小区之间的相对定时的信息来帮助盲射线分类方法。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供了一种用于分类码分多址接收机接收的射线的装置，所述装置包括：

用于接收相邻小区列表的装置，所述相邻小区列表至少包括有关由至少一个相邻小区使用的扰码的信息；

用于选择由给定相邻小区使用的扰码的装置；

用于将所接收的信号与所选择的扰码混合以提供混合信号的装置；和

用于检查混合信号以确定是否射线产生于给定的相邻小区的装置。

按照本发明的第二方面，提供了用于分类码分多址接收机接收的射线的装置，所述装置包括：

用于接收相邻小区列表的装置，所述相邻小区列表至少包括有关由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；

用于从相邻小区列表选择一个小区的装置，所述小区具有与其相关的一个或多个扰码；

用于判定在相邻小区列表中的小区的数量是否超过门限的装置；

用于响应于肯定的判定来试图将射线分类到所选择的小区而不利用用于将所接收的信号与扰码混合的装置的装置；

用于响应于否定的判定来将所接收的信号和由所选择的小区使用的扰码混合以提供混合的信号、并且用于检查混合信号以确定射线是否产生于所述小区的装置。

按照本发明的第三方面，提供了一种用于分类码分多址接收机接收的射线的方法，所述方法包括：

接收相邻小区列表，所述相邻小区列表至少包括有关由至少一个相邻小区使用的扰码的信息；

选择由给定相邻小区使用的扰码；

将所接收的信号与所选择的扰码混合以提供混合信号；和

检查混合信号以确定射线是否产生于给定的相邻小区。

按照本发明的第四方面，提供了一种用于分类在码分多址接收机接收的射线的方法，所述方法包括：

接收相邻小区列表，所述相邻小区列表至少包括有关由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；

从相邻小区列表选择一个小区，所述小区具有与其相关的一个或多个扰码；

判定在相邻小区列表中的小区的数量是否超过门限；

响应于肯定的判定，使用扰码组信息来试图将射线分类到所选择的小区而不将所接收的信号与扰码混合；

响应于否定的判定，将所接收的信号和由所选择的小区使用的扰码混合以提供混合信号，并且检查混合信号以确定射线是否产生于所述小区。

按照本发明的第五方面，提供了一种用于分类码分多址接收机接收的射线的方法，所述方法包括：

判定射线的定时特征是否属于被分类到给定小区的射线的定时特征的预定范围内；

响应于肯定的判定，将所接收的信号与给定小区所使用的扰码混合以提供混合信号；和

检查所述混合信号以确定射线是否产生于所述给定小区。

按照本发明的第六方面，提供了一种用于分类码分多址接收机接收的射线的装置，所述装置包括：

用于判定射线的定时特征是否属于被分类到给定小区的射线的定时特征的预定范围内的装置；

用于响应于肯定的判定而将所接收的信号与给定小区所使用的扰码混合以提供混合信号的装置；

用于检查混合信号以确定射线是否产生于所述给定小区的装置。

按照本发明的第七方面，提供了一种用于分类码分多址接收机接收的射线的装置，所述装置包括：

用于接收相邻小区列表的装置，对于多个小区的每个，所述相邻小区列表至少包括定时信息和下列之一：a)小区同步码信息，b)从其可以导出小区同步码信息的信息；

用于如果必要的话为至少一个小区从所述相邻小区列表中导出小区同步码信息的装置；

解调器，用于从所接收的射线解调出所接收的同步码；

用于根据定时信息确定从小区同步码信息导出的、给定小区的小区同步码相对于所接收的同步码的可能相对相位的装置；

比较器，用于在该相对相位将所接收的同步码的至少一部分与来自给定小区的小区同步码的至少一部分相比较；

用于根据比较器的输出来确定所接收的射线是否产生于给定小区的装置。

按照本发明的第八方面，提供了一种用于分类码分多址接收机接收的射线的方法，所述方法包括：

接收相邻小区列表，对于多个小区的每个，所述相邻小区列表至少包括定时信息和下列之一：a)小区同步码信息，b)从其可以导出小区同步码信息的信息；

如果必要的话为至少一个小区从所述相邻小区列表中导出小区同步码信息；

从所接收的射线解调出所接收的同步码；

根据定时信息确定从小区同步码信息导出的、给定小区的小区同步码相对于所接收的同步码的可能相对相位；

在该相对相位将所接收的同步码的至少一部分与来自给定小区的小区同步码的至少一部分相比较；

根据比较的结果来确定所接收的射线是否产生于给定小区。

附图说明

现在通过示例，参照附图来说明本发明的实施例，其中：

图1是说明现有技术的第一射线分类方法的流程图；

图2、3和4是说明按照本发明的某个方面的第二、第三和第四射线分类方法的流程图；和

图5是说明按照本发明的其他方面的射线分类方法的流程图。

具体实施方式

参见图2，第二射线分类方法200以步骤201开始，它包括以传统的方式，即通过解调所接收的信号来获得为候选射线所接收的SSCH Hadamard码序列。在步骤202，检查从小区接收的相邻小区列表，并且获取从该列表中选择的小区的扰码组和时隙时间。在步骤203，以中间定时偏移和在中间定时偏移的两侧的一个时隙的定时偏移，将与射线对应的SSC的所获得的序列分别与所选择小区的扰码的码组的SSC进行比较。如果这不导致射线的分类，则步骤204和205使得对于不同的小区重复所述过程。对于在相邻小区列表中标识的每个小区执行上述过程。

第二方法200比参照图1所述的盲射线分类方法快得多。一旦已经确定了SSC序列，则盲分类搜索需要在15个不同帧定时处将该序列与64个码组进行校验，一共有960次校验。很清楚，通过使用第二方法200，对于相邻小区列表中的每个小区，需要少得多的校验。而且，由于减少了将信号与其进行校验的小区的数量，所以第二方法200比盲方法更可能获得正确的分类。

在第二方法的改进方式中，提供了在小区分类中的额外的置信度。在此，仅仅当SSCH搜索步骤203获得肯定结果时，在步骤204执行CPICH校验，以便确认所选择的小区的扰码与用来调制所接收信号的扰码相同。简单来说，这个CPICH校验包括将所接收的信号与所选择的小区所使用的扰码相关，并且检查结果。通过利用所检测的PSCH脉冲串的开始，以识别时隙的开始并从而定位扰码，来将两个信号的相对定时设置成分离未分类射线。因为CPICH信道携带一个已知的数据序列(当前期望它全是+1)，所以确定与所选择的小区对应的扰码是否与在所接收的信号上的扰码相同和同步是简单的事情。因为被分类到所选择小区的射线的帧定时是已知的，因此仅仅需要在15个可能的时隙位置之一处执行相关。

可以理解，在这个实施例中，参照查找表从作为相邻小区列表的一部分发送的扰码的标识中确定SSC的序列，所述查找表将SSCH序列与扰码组相关联。在一个替代实施例(未示出)中，相邻小区列表包括SSC的序列或从中可以确定SSC的序列的信息。这样的信息可以是，例如扰码组的身份或类似信息。

现在参见图3，第三方法300以步骤301通过选择具有最高功率的未分类射线来开始。然后，步骤302确定是否已经将所有分类的射线与未分类射线进行校验。在首次执行所述方法时，对步骤302的回答必然是“否”，因此步骤303选择已经分类了来自于它的射线的一个小区。第三方法300的先决条件是：已经分类了至少一个射线，尽管已经分类了来自于它的射线的小区的数量越大则所述方法执行得越好。在步骤304，依次检查被分类到所选择小区的射线以确定分类射线之一是否具有属于所选择的未分类射线的80个码片内的定时特征。在这个实施例中，PSCH脉冲串的开始的定时被用于确定未分类射线和分类射线的相对定时，尽管可以使用其他参考来代替。80个码片对应于21微秒或6.25千米。如果判定为否，则所述方法返回步骤302。如果在步骤302确定还没有将所有分类的射线与未分类射线进行校验，则步骤303选择一个不同的小区供步骤304所用。如果步骤304获得肯定的判定，则步骤305使用与所选择小区相关联的扰码来执行CPICH校验。简单来说，这个CPICH校验包括将所接收的信号与所选择小区使用的扰码相关，并且检查结果。通过利用所检测的PSCH脉冲串的开始以识别时隙的开始，并从而定位扰码，来将两个信号的相对定时设置成分离未分类射线。由于CPICH信道携带一个已知的数据序列(当前期望它全是+1)，所以确定与所选择小区对应的扰码是否与在所接收的信号上的扰码相同和同步是简单的事情。由于被分类到所选择的小区的射线的帧定时是已知的，因此仅仅需要在15个可能的时隙位置之一处执行相关。步骤306检测CPICH校验是否产生了肯定的结果，并因此返回步骤302或前进到步骤307。在步骤307按照扰码和帧定时来分类射线，然后步骤308确定是否存在任何更多的未分类射线。如果存在更多的未分类射线，第三方法返回步骤301。否则，所述方法结束。

当步骤302确定已经将所有分类的射线与未分类射线进行了校验，则调用步骤309和310来分类射线。步骤309和310组成了如上参照图1所述的盲射线分类，其后射线在步骤307被分类。

因为利用第三方法，不必在等于36,096个码片的15个连续时隙内解码SSCH，所以第三方法在比如上所述的盲射线分类方法花费的时间短的时间内完成射线分类。另一方面，执行CPICH校验可以仅仅要求一个时隙的前512个码片。第三方法也需要较少的处理器时间，原因在于SSCH搜索和后续码组识别的复杂度大大高于单个CPICH校验的复杂度。而且，因为以比PSCH和SSCH信道高的功率电平来发送CPICH信道，因此第三方法比如上所述的盲射线分类方法或第二方法更可能将射线分类到其小区。

对于第三方法300的多种变化是可能的。例如，可以将除了CPICH信道之外的信道与与候选射线对应的信号进行校验。因为将数据以低速率调制到这个信道上并且以已知的OVSF码(OVSF码号为1)调制这个信道，所以例如广播信道(BCH)适合于此。最好进行CPICH校验，原因在于希望以比BCH信道高的功率电平来发送CPICH信道。如果射线确实产生于对其进行了校验的小区，则使用来自同时或顺序被校验的、诸如BCH信道和CPICH信道的两个信道的结果来提供射线分类的提高的概率。第三方法可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

现在参见图4，第四方法400以按照功率以降序排列的多个未分类射线和多个分类射线开始。从一个小区接收的BCH信道中解码出相邻小区列表，所述小区是UE所监听的。UE不必与节点B通信，尽管在实际上可能是这样。

在步骤401，选择具有最高功率的候选射线，然后从相邻小区列表中选择小区。然后，在步骤402确定分类射线之一是否来自所选择的小区。如果回答是肯定的，则步骤403检查被分类到所选择的小区的最强射线相对于候选射线的相对定时，并且确定两个射线是否被分离超过80码片的扰码，即等于21微秒或6.25千米。在这个实施例中，PSCH脉冲串的开始的定时被用于确定未分类射线相对于分类射线的相对定时，尽管可以用其他参考来代替。如果在步骤403的回答是肯定的，则假定候选射线不是来自所选择小区，并且方法400进行到步骤404。

如果在步骤402确定还没有分类来自所选择的小区的射线，则在步骤405利用比扰码的期望定时早一个时隙的扰码来对候选射线执行CPICH校验。简单来说，CPICH校验包括将所接收的信号与所选择小区使用的扰码相关，并且检查结果。通过利用所检测的PSCH脉冲串的开始来作为时隙的开始，并从而定位扰码，来将两个信号的相对定时设置成分离未分类射线。由于CPICH信道携带一个已知的数据序列(当前期望它全是+1)，所以确定与所选择小区对应的扰码是否与在所接收的信号上的扰码相同和同步是简单的事情。如果步骤405的结果是肯定的，即扰码和它的定时是正确的，则在步骤406，按照该码和该帧定时来分类候选射线，然后，方法400前进到结束。如果步骤405的结果是否定的，则在步骤407以与所期望的相同的相对定时来执行CPICH校验。如果在步骤408确定扰码和它的定时是正确的，则分类候选射线，并且方法400前进到结束。否则，在步骤409以与扰码的期望定时相比延迟了一个时隙的扰码来执行第三CPICH校验。如果结果肯定，则在步骤410分类射线，并且所述方法前进到结束。否则，在步骤409确定在相邻小区列表中是否存在还没有对候选射线进行尝试的任何更多的小区。如果存在更多的小区，所述方法在步骤401重新开始，其中从相邻小区列表中选择一个新的小区。如果没有更多的小区，则方法前进到结束，并且如果候选射线要被分类，则需要通过另一种方法来分类。

因为利用第四方法，不必在等于36,096个码片的15个连续时隙内解码SSCH，所以第四方法在比如上所述的盲射线分类方法花费的时间短的时间内完成射线分类。另一方面，执行CPICH校验仅需要一个时隙的前512个码片。第四方法也需要较少的处理器时间，原因在于SSCH搜索和后续码组识别的复杂度大大高于单个CPICH校验的复杂度。而且，因为以比PSCH和SSCH信道高的功率电平来发送CPICH信道，因此第四方法比如上所述的盲射线分类方法或第二方法更可能将射线分类到其小区。

对于第四方法400的多种变化是可能的。例如，可以将除了CPICH信道之外的信道与与候选射线对应的信号进行校验。因为将数据以低速率调制到这个信道上并且以已知的OVSF码(OVSF码号为1)调制这个信道，所以例如广播信道(BCH)适合于此。最好进行CPICH校验，原因在于希望以比BCH信道高的功率电平来发送CPICH信道。如果射线确实产生于对其进行了校验的小区，则使用来自同时或顺序被校验的、诸如BCH信道和CPICH信道的两个信道的结果来提供射线分类的提高的概率。如果不能识别来自相邻小区列表的小区所使用的扰码，则可能需要使用不同的扰码来重复方法400。如果相邻小区列表不包括定时信息，则可能需要修改方法400，以便在15个可能的相对定时的每个允许进行CPICH校验。第四方法可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

图5是说明按照本发明的另一个方面的射线分类方法的流程图。参见图5，方法500开始，然后在步骤501选择最强的未分类射线。在后续的运行中，步骤501包括选择次最强的未分类射线。在步骤502，确定至今是否已经分类了任何射线。如果回答是肯定的，则方法500进行到步骤503。如果回答是否定的，这可能出现在例如移动电话加电时，则步骤504使得对于射线进行盲射线分类校验。上面参照图1说明了盲射线分类。如果不能以这种方式来分类射线，则步骤506询问是否存在任何更多的未分类射线，并且返回步骤501或结束方法500。如果射线被分类，则在所述方法进行到步骤506之前在步骤507存储分类数据。

在步骤503，利用第三方法300的步骤302、302、304、305和306来尝试分类射线，如上参照图3所述。如果在步骤508确定如此分类了射线，则方法500进行到步骤507，在此存储分类数据。否则，方法500进行到步骤509。

在步骤509，方法500检测通过BCH信道从小区接收的相邻小区列表中出现的小区的数量。将相邻小区的数量与门限N相比较，并且如果超过门限，则方法500进行到步骤510，否则进行到步骤511。步骤510包括第二方法200，如上参照图2所述。步骤511包括如上参照图4所述的第四方法400。

如果通过实现步骤510和511中的任何一个来分类了射线，则步骤512使得方法500到步骤507，在此存储分类数据。否则，所述方法到步骤504，在此尝试射线的盲分类。

门限N的值被硬连线到实现本发明的装置中。本发明可以以硬件、软件或硬件与软件的组合来被实现。根据包括射线分类所需要的速度、处理器速度和处理器可获得性的多个因素来选择门限的值。可以明白，因为需要更少的时间来获取必要的数量，第四方法400比第二方法需要更少的时间来校验射线，除非在相邻小区列表中有大量的小区。而且，实现第四方法400所需要的处理量随着在相邻小区列表中的小区的数量的增加而急剧增加，尽管第二方法不是这样。在另一个实施例中，门限的值是由控制器(未示出)动态调整的。

Claims (6)

1.一种用于分类码分多址接收机接收的射线的方法，所述方法包括：

判定射线的定时特征是否属于被分类到给定小区的射线的定时特征的预定范围；

响应于肯定判定，将所接收的信号与给定小区所使用的扰码混合以提供混合信号；

检查所述混合信号以确定射线是否产生于所述给定小区。

2.按照权利要求1所述的方法，还包括：如果检查混合信号使得判定射线不是产生于给定小区，则对于被分类到不同小区的射线重复判定和混合步骤。

3.按照权利要求1或2所述的方法，还包括：判定是否已经将所有分类射线与未分类射线进行了校验；并且，响应于肯定判定而执行盲射线分类。

4.一种用于分类码分多址接收机接收的射线的装置，所述装置包括：

用于判定射线的定时特征是否属于被分类到给定小区的射线的定时特征的预定范围的装置；

用于响应于肯定判定而将所接收的信号与给定小区所使用的扰码混合以提供混合信号的装置；

用于检查所述混合信号以确定射线是否产生于所述给定小区的装置。

5.按照权利要求4所述的装置，还包括用于响应于来自所述检查装置的否定判定而选择不同小区和对于所述不同小区处理未分类射线的装置。

6.按照权利要求4或5所述的装置，还包括：用于判定是否已经将所有分类射线与未分类射线进行了校验的装置；和用于响应于肯定判定而执行盲射线分类的装置。

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