CN1543112A - 双模式调制解调器和集成小区搜索方法 - Google Patents

双模式调制解调器和集成小区搜索方法 Download PDF

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Abstract

提供一种双模式调制解调器的集成小区搜索器，支持不同的通信模式。

Description

双模式调制解调器和集成小区搜索方法
本申请要求以在韩国知识产权局提交的申请日为2003年2月22日，申请号为2003-11207的韩国专利申请作为其优先权，其公开内容在此结合作为参考。
技术领域
本发明的实施例涉及数字移动通信，尤其涉及一种能够支持两种不同通信模式的双模式调制解调器的集成小区搜索器。
背景技术
随着即将到来的第三代(3G)移动通信的商业化，国内移动通信工业面临着使调制解调器能够支持多种通信模式的要求。双模式调制解调器即可运用两种模式(或者换句话说，双重模式)。
小区搜索器是单模式3G调制解调器的一部分。双模式调制解调器需要不同的并独立的小区搜索器用于其提供的不同通信模式。
图1是通用移动电信系统(UMTS)的一种相关的第三级小区搜索器的框图。在UMTS系统中，小区搜索器分为第一级小区搜索器，第二级小区搜索器，和第三级小区搜索器。第一级和第二级小区搜索器用于确定如何使一组伪噪声(PN)码与基站的PN码相匹配。其后，第三级小区搜索器100搜索与基站的PN码相对应的精确的PN码。
图1中，第三级小区搜索器100包括一个UMTS码发生器11，一个输入控制器12，多个相关器131，…，138，149，…，156，一个接收基站的信号Rx的接收器15，和一个峰值检测器16，该峰值检测器16接收相关性结果并输出信号OUT表明哪一个PN码最相关。图1中，8个相关器组成一个相关器组。更准确地说，相关器131至138组成第一相关器组13，相关器149至156组成第二相关器组14。
UMTS码发生器11产生属于第二级小区搜索器(未示出)确定的一个码组的16个码。输入控制器12接收来自UMTS码发生器11的码并输出码到相关器131至138，以及149至156。
接收器15接收来自基站(未示出)的信号(Rx)并输出信号Rx到相关器131至138，以及149至156。因此，相关器131至138以及149至156并行接收来自接收器15的信号Rx。
相关器131至138以及149至156接收由输入控制器12输出的PN码和接收器15输出的信号Rx，并使该PN码与该信号Rx相关，将相关结果输出到峰值检测器16。峰值检测器16根据相关结果检测哪一个PN码与从基站接收的PN码最相关。然后，峰值检测器16输出该检测到的PN码OUT。
峰值检测器16检测与接收到的PN码最相关的PN码，所述接收到的PN码是相关器组13和14中每一个包括的8个相关器输出的信号中的PN码，或相关器组13和14包括的16个相关器输出的信号中的PN码。因此，根据一个16-码完成小区搜索过程是可能的。
图2是UMTS多路搜索器的框图。多路搜索器200，与图1的第三级小区搜索器100类似，图2包括一个UMTS码发生器11，一个输入控制器12，多个相关器231，232，241，242，一个接收基站的信号Rx的接收器15，和一个接收相关性结果并输出信号OUT表明哪一个PN码最相关的峰值检测器16。
多路搜索器200与图1的第三级小区搜索器100有如下所述的不同。一个终端(UE)(未示出)有时会获得与其当前所在小区邻近的相邻小区的信息。相邻小区信息包括：相邻小区的扰频码数，终端(UE)当前所在小区与相邻小区之间的时差信息，以及相邻小区是否使用多路复用接收和发送的信息。图2的多路搜索器200中，假设提供相邻小区信息，相邻小区信息包括相邻小区的扰频码数，并且当前小区与每个相邻小区之间的时差信息是可得到的。图1的第三级小区搜索器100与图2的多路搜索器200的不同之处是多路搜索器200具有关于基站的PN码的一些信息，并对工作的固定小区以及通过相邻小区搜索被确定能进行切换操作的小区，顺序地进行基于窗口的搜索。
图2中，相关器A1(231)和相关器A2(232)分别是即时相关器和延迟相关器。这两个相关器A1和A2(231和232)能够以比码片率高两倍的分辨率进行小区搜索并能够一起工作来计算相关值。因此，这两个相关器A1和A2(231和232)以同步于一个比码片的工作时钟信号快8倍的时钟信号来搜索小区。
图3是码分多址(CDMA2000)系统的小区搜索器的框图。如图3所示，CDMA2000系统的小区搜索器300包括一个CDMA2000码发生器31，一个输入控制器32，一个接收来自基站的信号Rx的接收器35，多个相关器331，332，341和342，以及一个接收相关性结果并输出信号OUT表明哪一个PN码最相关的峰值检测器36。
图3中，两对相关器(331，332)和(341，342)各自组成一组即时相关器和一组延迟相关器。小区搜索器300的工作过程与图2的多路搜索器200的工作过程是类似的。换句话说，除了相关器(331，332)和(341，342)的结构外，图3的小区搜索器300与图2的多路搜索器200可以有相同的结构。另外，小区搜索器300进行相关处理的方法与图2的多路搜索器200的相关方法也是类似的。
也就是说，对于使用不同通信模式的调制解调器的所述小区搜索器，如图1至3所示，其结构或工作过程方面是相互类似的。
发明内容
本发明的至少一个实施例提供一种支持不同通信模式的双模式调制解调器的集成小区搜索器。
一个实施例提供一种通过支持不同通信模式的双模式调制解调器的集成小区搜索器来实现的工作方法。
附图说明
本发明具体实施方式的前述以及其他特征和优点，通过参照附图对实施例的详细描述，将更加明显，其中：
图1是根据现有技术的通用移动电信系统(UMTS)的第三级小区搜索器的框图；
图2是根据现有技术的UMTS多路搜索器的框图；
图3是根据现有技术的码分多址(CDMA)2000系统的小区搜索器的框图；
图4是根据本发明第一实施例的集成小区搜索器的框图；
图5是根据本发明第二实施例的集成小区搜索器的框图；
图6是根据本发明一个实施例的图5所示伪噪声(PN)信号选择器的详细框图；
图7是图5所示的相关器的详细框图；
图8是根据本发明第三实施例的集成小区搜索器的框图；
图9是图8所示的相关器的详细框图；
图10是根据本发明第四实施例的集成小区搜索器的框图。
具体实施方式
本发明的实施例通过参照附图4至10将更充分地描述。不同附图中相同的参考标记表示相同的元件。
在本发明的开发中，考虑到现有技术的下述问题并确定了解决方法。根据现有技术，一个双模式调制解调器对其两个模式中的每个模式各需要一个小区搜索器电路。这样分开的电路使得减小双模式调制解调器的尺寸无法实现，复杂性增加，成本增加等等。由对现有技术小区搜索器电路的研究得出其组件是非常相似的，从而一种组合/集成(或者换句话说，双模式)小区搜索器电路可由更经济的组件实现。本发明的实施例提供了这样一种组合/集成双模式小区搜索器电路(“搜索器电路”以下称为“搜索器”)。
图4是根据本发明第一实施例的集成小区搜索器的框图。参考图4，小区搜索器400包括一个通用移动电信系统(UMTS)码发生器41，一个码分多址CDMA2000码发生器42，一个接收MODE_SEL信号的伪噪声(PN)信号选择器43，一个相关器44，一个接收来自基站的输入信号RX的接收器45，一个接收相关性结果并输出信号OUT表明哪一个PN码与信号RX最相关的峰值检测器46。
UMTS码发生器41和CDMA2000码发生器42可以各自在通用移动电信系统(UMTS)模式和CDMA2000模式产生用于小区搜索的码。小区搜索，是一个计算所述相应的码(来自发生器41和42)和从基站接收的码之间相关程度的过程。
PN信号选择器43可以接收由UMTS码发生器41和CDMA2000码发生器42产生的码，并输出所产生码中的一个到相关器44。模式选择信号MODE_SEL输入到PN信号选择器43，可用于确定从UMTS码发生器41输出的码或从CDMA2000码发生器42输出的码中，哪个将输出到相关器44。
更准确地说，当模式选择信号MODE_SEL处于第一逻辑状态，比如逻辑高状态时，PN信号选择器43可以输出由UMTS码发生器41产生的码到相关器44。另一方面，当模式选择信号MODE_SEL处于第二逻辑状态，比如逻辑低状态时，PN信号选择器43可以输出由CDMA2000码发生器42产生的码到相关器44。
接收器45接收来自基站的码Rx并输出该接收的码RX到相关器44。相关器44对码Rx和由PN信号选择器43选择的码进行相关，并输出相关结果。峰值检测器46接收该相关结果并识别(通过输出信号OUT)在所选择的PN码中哪个码产生了最相关结果。
根据本发明的一个实施例，响应于模式选择信号MODE_SEL，可选择性地在非同步模式(UMTS模式)或同步模式(CDMA2000模式)下进行小区搜索。
图5是根据本发明第二实施例的集成小区搜索器500的框图，图6是图5所示的PN信号选择器53的详细框图，图7是图5所示的相关器56(56A，56B)的详细框图。参考图5，小区搜索器500具有UMTS模式并能够以64X速率在CDMA2000模式下进行小区搜索。
图5的小区搜索器500可包括一个UMTS码发生器51，一个CDMA2000码发生器52，一个PN信号选择器53，一个接收器54，一个峰值检测器55，以及多个相关器56A和56B。图6的PN信号选择器53可包括多个串联的8比特移位寄存器531A至531H，多个多路转换器(MUXs)532A至532H，以及多个选择器533A1，533A2，533B1，533B2，533C1，533C2，533D1，533D2，533E1，533E2，533F1，533F2，533G1，533G2，533H1和533H2。PN信号选择器53各组件之间的连接示例如图6所示。图7的相关器56可包括一个去扩展器710，一个同步累加寄存器720，一个能量转换器730，和一个非同步累加寄存器740。
参考图5，PN信号选择器53接收由UMTS码发生器51产生的码，由CDMA2000码发生器52产生的码，并响应模式选择信号MODE_SEL选择性地输出所接收的多组码之一。
如图6所示，由CDMA2000码发生器52产生的一组码可顺序地输入到8比特寄存器531A至531H，存储到8比特寄存器531A至531H中每个寄存器的码可通过多路转换器532A至532H而输出到16个选择器531A1，531A2，…，533H2。多路转换器532A至532H可与一时钟信号同步工作，该时钟信号比对双模式调制解调器而言标准的时钟信号快8倍。换句话说，多路转换器532A至532H能以8X速率输出存储到寄存器531A至531H中每个寄存器的码。
仍参照图6，由UMTS码发生器51产生的码可输出到16个选择器533A1，533A2，…，533H2。然后，选择器533A1，533A2，…，533H2可响应模式选择信号MODE_SEL选择性地输出由UMTS码发生器51输出的码或从CDMA2000码发生器52接收(通过MUX532A至532H)的码。
图7的相关器56中，去扩展器710可去扩展从基站接收的码Rx_I和Rx_Q，以及PN信号选择器53输出的信号PN_I和PN_Q。同步累加寄存器720可包括一个加法器721I，一个连接到加法器721I的选择器722I，一个连接到选择器722I的8比特移位寄存器723I，一个连接到选择器722I的寄存器724I，以及连接到8比特移位寄存器723I和寄存器724I的输出端口的另一个选择器725I，该选择器的一个输出端口可连接到加法器721I的输入端口。去扩展器710可进一步包括一个加法器721Q，一个选择器722Q，一个8比特移位寄存器723Q，一个寄存器724Q，和另一个选择器725Q，各自与其对应的721I，722I，723I，724I和725I相同。组件721I至725I可提供同相(I)分量，而组件721Q至725Q可提供正交相位(Q)分量。
选择器722I，725I，722Q和725Q中的每一个均可由模式选择信号MODE_SEL控制。例如，当模式选择信号MODE_SEL处于第一逻辑状态，比如逻辑高状态时，同步累加寄存器720可在UMTS模式下工作，累加结果可存储到寄存器724I和724Q中。当模式选择信号MODE_SEL处于第二逻辑状态，比如逻辑低状态时，同步累加寄存器720可在CDMA2000模式下工作，累加结果可存储到8比特移位寄存器723I和723Q中。
同步累加寄存器720可以选择与一时钟信号同步工作，时钟信号未在图7中特别示出。
仍参照图7，能量转换器730接收来自同步累加寄存器720的I和Q信号分量并将接收的I和Q信号分量转换为能量信号。异步累加寄存器740可包括一个加法器741，选择器742和745，一个8比特移位寄存器743，和一个寄存器744。异步累加寄存器740重复地执行一个过程，即接收能量转换器730的信号，将所接收的信号累加，并存储得出的总和到8比特移位寄存器743或寄存器744中。
如图5至7所示的集成小区搜索器500能够根据模式选择信号MODE_SEL的逻辑状态在UMTS模式或CDMA2000模式下进行小区搜索。包含在集成小区搜索器500中的PN信号选择器53和相关器56，各自的结构如图6和7所示。
图8是根据本发明第三实施例的集成小区搜索器的框图，图9是图8所示相关器的详细框图。图8所示的小区搜索器800可显示出UMTS多路小区搜索器结构的优点，又能在CDMA2000模式下以16X速率进行小区搜索。
参考图8，小区搜索器800包括一个UMTS码发生器81，一个CDMA2000码发生器82，一个PN信号选择器83，一个接收器84，一个峰值检测器85，以及多个相关器861，862，871和872。第一相关器单元86可包括相关器861和862，以8X速率进行小区搜索。第二相关器单元87可包括相关器871和872，以8X速率进行小区搜索。
PN信号选择器83可包括一个选择器831，8比特移位寄存器832和833，以及多路转换器834和835。选择器831可响应模式选择信号MODE_SEL选择性地输出UMTS码发生器81的输出信号或CDMA2000码发生器82的输出信号。
移位寄存器832和833可串联连接并存储选择器831的输出信号。多路转换器834可并行接收存储在移位寄存器832中的8个码，并可与一时钟信号同步地串行输出接收的码。多路转换器835可并行接收存储在移位寄存器833中的8个码，并可与所述时钟信号同步地串行输出接收的码。由于8比特移位寄存器832和833，所述时钟信号可比码片的工作时钟快8倍。
另一方面，UMTS多路搜索器的结构与CDMA2000搜索器的结构是类似的。因此，为了将UMTS多路搜索器和CDMA2000搜索器集成成为一个装置，相关器861，862，871和872可共用于UMTS多路搜索器和CDMA2000搜索器，一个由UMTS多路搜索器和CDMA2000搜索器组成的集成小区搜索器能选择性地工作在UMTS模式或CDMA2000模式。
图8的相关器861的示例如图9所示。参考图9，相关器861可包括一个去扩展器910，一个同步累加寄存器920，一个能量转换器930，和一个非同步累加寄存器940。相关器861的组件与前面已描述的图7的相关器56的对应组件是类似的。相关器861与图7的相关器56的一个不同之处是相关器861的同步累加寄存器920和非同步累加寄存器940共用一个8比特移位寄存器922I，而不是具有单独的寄存器和相应的选择器以调节不同的模式，比如UMTS模式和CDMA2000模式。
图10是根据本发明第四实施例的集成小区搜索器的框图。参考图10，小区搜索器1000可包括一个UMTS码发生器1100，一个CDMA2000码发生器1200，一个PN信号选择器1300，一个接收器1400，一个峰值检测器1500，以及多个相关器1610，1620，1710和1720。相关器1610，1620，1710和1720可具有与图9的相关器961相同的结构。
图10的小区搜索器1000在PN信号选择器1300的结构方面与前面描述的小区搜索器400，500和800不同。PN信号选择器1300可包括多个移位寄存器1310，1320，1330，1340，1350和1360，多个多路转换器1311，1321，1331，1341，1351和1361，以及多个选择器1312，1322，1332和1342。
由UMTS码发生器1100产生的码可并行输入到移位寄存器1310，1320，1330，和1340。图10中，32个码可并行输入到四个8比特移位寄存器1310，1320，1330，和1340。移位寄存器1350和1360串联，来顺序接收由CDMA2000码发生器1200产生的码并存储接收的码。
多路转换器1311，1321，1331，1341，1351和1361输出从其各自的移位寄存器1310，1320，1330，1340，1350和1360所接收的码。这些码可同步于一时钟信号而被串行输出。该时钟信号可比码片的工作时钟信号快8倍。选择器1312，1322，1332和1342可以根据模式选择信号MODE_SEL的逻辑状态选择性地输出由UMTS码发生器1100产生的码或由CDMA2000码发生器1200产生的码。
根据本发明的实施例，在能支持两种不同的通信模式，比如UMTS模式和CDMA2000模式的双模式调制解调器中，一个小区搜索器既可以作为UMTS模式下的第三级搜索器工作，也可以作为CDMA2000模式下的CDMA小区搜索器工作。例如，响应于模式选择信号MODE_SEL在UMTS模式下第三级搜索器能同时搜索32个PN码，也就是四组码。该小区搜索器也能在CDMA2000模式下搜索CDMA码。因此，该小区搜索器能对两种不同的通信模式执行不同的小区搜索过程。
如上所述，根据本发明实施例的集成小区搜索器总的说来具有减小的物理尺寸，因此使由其分别组成的双模式调制解调器的尺寸减小，而且由于对不同的通信模式均能执行小区搜索过程而减少了小区搜索时间。
本发明的实施例已详细示出并描述，关于其实施例，对本领域普通技术人员来说，可以理解在不脱离如以下权利要求所定义的本发明的实质和范围的情况下，可以在其形式和细节上进行各种改变。

Claims (19)

1.一种集成小区搜索器包括：
第一码发生器，产生用于以非同步模式进行小区搜索的第一种码；
第二码发生器，产生用于以同步模式进行小区搜索的第二种码；
信号选择器，接收第一种码和第二种码，并响应于模式选择信号选择性地输出第一种码或第二种码；和
多个相关器，分别接收来自基站的码和所述选出的码并对其进行相关。
2.如权利要求1所述的集成小区搜索器，其中第一种码、第二种码和来自基站的码是伪噪声(PN)码。
3.如权利要求1所述的集成小区搜索器，其中多个相关器中的任何一个进一步包括：
去扩展器，去扩展从基站接收的码和从信号选择器输出的码，并输出去扩展结果；
同步累加寄存器，接收来自去扩展器的信号，同步于一时钟信号以累加所接收的信号，并存储累加结果；
能量转换器，将从同步累加寄存器输出的信号转换为能量信号；和
非同步累加寄存器，累加从能量转换器输出的信号，并存储累加结果。
4.如权利要求1所述的集成小区搜索器进一步包括：
峰值检测器，接收来自相关器的相关性结果并识别在选出的码中最相关的码。
5.一种集成小区搜索器包括：
第一码发生器，产生用于在第一通信模式中进行小区搜索的第一种码；
第二码发生器，产生用于在第二通信模式中进行小区搜索的第二种码；
信号选择器，接收、缓存并响应于模式选择信号选择地输出第一种码或第二种码；和
多个相关器，分别接收来自基站的码和所述选出的码并对其进行相关处理。
6.如权利要求5所述的集成小区搜索器，其中第一种码、第二种码和来自基站的码是伪噪声(PN)码。
7.如权利要求5所述的集成小区搜索器，其中第一模式对应于UTMS，第二模式对应于CDMA。
8.如权利要求5所述的集成小区搜索器，其中根据由信号选择器选出的是第一种码还是第二种码，使多个相关器进行第一通信模式或第二通信模式的小区搜索。
9.如权利要求5所述的集成小区搜索器，其中信号选择器包括：
多个N比特寄存器，串行接收并缓存第一种码；
多个多路转换器，同步于一时钟信号以选择性地输出存储在N比特寄存器中的第一种码的中的多个码；和
选择器，接收并响应于模式选择信号以选择性地输出第一种码或第二种码中被选出的多个码。
10.权利要求8的集成小区搜索器，其中时钟信号的频率比可用于集成小区的多模式调制解调器的标准时钟信号的频率高N倍。
11.如权利要求5所述的集成小区搜索器，其中相关器中的任何一个包括：
去扩展器，去扩展从基站接收的码和从信号选择器选出的码，并输出去扩展结果；
同步累加寄存器，接收来自去扩展器的信号，同步于一时钟信号累加所接收的信号，并存储累加结果；
能量转换器，将从同步累加寄存器输出的信号转换为能量信号；和
非同步累加寄存器，累加从能量转换器输出的信号，并存储累加结果。
12.如权利要求5所述的集成小区搜索器，进一步包括：
峰值检测器，接收来自相关器的信号并识别在选出的码中最相关的码。
13.一种双模式调制解调器的集成小区搜索器，支持第一和第二通信模式，该集成小区搜索器包括：
第一编码装置，产生用于第一通信模式小区搜索过程的第一PN码；
第二编码装置，产生用于第二通信模式小区搜索过程的第二PN码；
PN码选择装置，响应于一个模式选择信号，以选择性地输出第一PN码或第二PN码；和
相关器装置，分别对从基站接收的码信号和所述选出的PN码进行相关。
14.一种使用双模式调制解调器进行小区搜索的方法，包括：
产生用于第一模式小区搜索的第一种码；
产生用于第二模式小区搜索的第二种码；
响应于模式选择信号选择第一种码或第二种码；和
对来自基站的码和所述选出的码进行相关处理。
15.根据权利要求14所述的使用双模式调制解调器进行小区搜索的方法，其中相关处理步骤进一步包括：
去扩展从基站接收的码和所述选出的码，并输出去扩展结果；
同步于一时钟信号以累加去扩展结果的多个实例，并存储累加结果；
将累加结果转换为能量信号；
累加能量信号的多个实例；和
存储累加结果。
16.根据权利要求14所述的小区搜索方法，进一步包括：
处理相关性结果来识别在选出的码中最相关的码；和
输出检测结果。
17.根据权利要求14所述的小区搜索方法，其中第一种码、第二种码和来自基站的码是伪噪声(PN)码。
18.根据权利要求14所述的小区搜索方法，其中第一模式是异步模式，第二模式是同步模式。
19.根据权利要求14所述的小区搜索方法，其中第一模式对应于UTMS，第二模式对应于CDMA。
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