CN1613194A - 通过迭代相关系统搜索小区的移动终端 - Google Patents

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CN1613194A CNA028267915A CN02826791A CN1613194A CN 1613194 A CN1613194 A CN 1613194A CN A028267915 A CNA028267915 A CN A028267915A CN 02826791 A CN02826791 A CN 02826791A CN 1613194 A CN1613194 A CN 1613194A
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Abstract

移动终端(1)包括相关系统(4)，移动终端(1)用于搜索通过时分－同步码分多址(TD－SCDMA)电信系统中由编码信号识别的小区，而相关系统(4)用于将输入信号与存储的编码信号相关。最佳相关结果确定所采用的识别小区的编码信号。通过为相关系统(4)配备控制器(3)，用于控制相关系统执行迭代相关处理以及在每次执行迭代相关处理时调整相关处理参数，从而大大降低了计算复杂度。所述相关处理参数对应于编码信号长度和/或编码信号数量，编码信号长度开始时要减短，后续每次迭代时要增加；所述编码信号数后续每次迭代时要减少。所述控制器(3)包括比较器(5)和选择器(5)，比较器(5)用于比较相关结果，以便根据比较结果调整相关处理参数，而选择器(5)则根据比较结果选择供后续相关处理使用的数量减少的编码信号。

Description

通过迭代相关系统搜索小区的移动终端
本发明涉及一种用于将输入信号与若干均具有编码长度的编码信号作相关处理的相关系统。
本发明还涉及：用于搜索通过编码信号识别的小区的移动终端(所述移动终端包括用于接收包含至少一个编码信号的无线电信号并将所述无线电信号转换成输入信号的接收器以及包括连接到所述接收器、用于将所述输入信号与若干均具有编码长度的所述编码信号作相关处理的相关系统)、用于将输入信号与若干均具有编码长度的所述编码信号作相关处理的方法、用于将输入信号与若干均具有编码长度的编码信号作相关处理的处理器程序产品以及用于搜索通过编码信号识别的小区的方法，此方法包括如下步骤：接收包含至少一个编码信号的无线电信号；将所述无线电信号转换成输入信号以及将所述输入信号与若干均具有编码长度的所述编码信号作相关处理。
例如，所述相关系统和所述移动终端可用于时分-同步码分多址(TD-SCDMA)电信系统中，其中，通过各小区独有的编码信号识别例如32个不同小区，每个编码信号具有例如64个码片的长度。
现有技术的相关系统可参见2001年9月13日出版的US2001/0021199 A1。为了发现移动终端所在的小区，移动终端中的接收器必须接收源自基站且包含识别该小区的编码信号的无线电信号并将所述无线电信号转换成输入信号。随后与所述接收器相连的相关系统必须将所述输入信号与若干(例如32个)均具有编码长度(如64个码片)的、先前已保存到终端的存储器中的所述编码信号作相关处理。此外，所述相关系统包括(例如32个)用于并行地分别处理特定编码信号的相关器或者例如一个用于串行处理所有编码信号的相关器。最佳相关结果提供粗略/初始同步，并确定所采用的识别小区的编码信号。
已知的相关系统的缺点尤其在于：需要太大的处理能力。所述编码信号(例如包括64个码片)每5毫秒子帧(包括例如6048个码片)发送一次。随后必须并行执行若干(例如32次)滑动相关处理，或者必须串行执行至多所述次数(例如32次)的滑动相关处理，其中，每次滑动相关处理包括使一定长度(例如64个码片)的编码信号(逐码片)滑动通过整个子帧(包括例如6048个码片)。这样的计算复杂度极高，因为按码片滑动的每次滑动相关处理包括一个或多个计算。
本发明的目的尤其在于提供如前言中所定义的需要较小处理能力的相关系统。
根据本发明的相关系统的特征在于，所述相关系统包括用于控制所述相关系统执行迭代相关处理并在每次执行迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数的控制器。
引入迭代相关处理，将(例如32次)相关处理中的每次相关处理分成若干片段，其中每一片段因计算复杂度降低而需要较小的处理能力。先前相关处理片段的结果可用于后续的相关处理片段(因此，例如从小处理片段开始，每次迭代相关处理时扩大处理片段)，例如将这些结果用于在每次迭代相关处理时调整所述至少一个相关处理参数。这就允许以最佳方式执行迭代相关处理。
本发明基于这样一种见解：一个难于解决的大问题可以分解成若干较小的、较容易解决的问题，并且基于这样一种基本思想：若干次非常精确的计算可以转换成这样的迭代：包括先进行若干次粗略的计算，然后再进行次数减少的一次或多次精确计算。
本发明通过提供一种降低以上所述计算复杂度的相关系统来解决所述问题。
如权利要求2所述的根据本发明的相关系统的第一实施例的优点在于：第一相关处理参数对应于编码信号的长度，其中最初的相关处理使用各具有短于所述编码长度(如64个码片)的第一长度(如32个码片)的编码信号，并且后续相关处理使用各具有长于所述第一长度而短于或等于所述编码长度的第二长度(如68个码片)的编码信号。通过开始时仅使用例如每个64码片的编码信号的前32个码片，大大降低了计算复杂度，32次相关处理中的每次相关处理只需使每个64码片的编码信号的前32码片滑动通过整个6048个码片的子帧，如此得到的32个相关结果由于已指示成功的可能性而可用于后续相关处理。例如，在串行执行所有滑动相关处理时，这些结果可用于定义优选顺序。
如权利要求3所述的根据本发明的相关系统的第二实施例的优点在于：第二相关处理参数对应于编码信号数量，其中最初的相关处理使用第一数量(如32)个编码信号，而后续相关处理使用少于所述第一数量的编码信号的第二数量(如12)个编码信号。利用32次相关处理(其中每次相关处理只需使每个64码片的编码信号的前32码片滑动通过整个6048个码片的子帧)的结果，在下一次相关处理时将所述第一数量(如32)的编码信号减少为所述第二数量(如12)的编码信号(通过根据所述结果选择最理想的12个编码信号)，这样就可让所述12个编码信号中每个编码信号的前48个码片滑动通过整个子帧的6048个码片，从而使计算复杂度保持在较低水平。
如权利要求4所述的根据本发明的相关系统的第三实施例的优点在于，所述控制器连接到和/或包括用于比较相关结果以根据比较结果调整所述至少一个相关处理参数的比较器。所述比较可包括将相关结果彼此作比较以及将相关结果与可根据比较结果调整的门限作比较。
如权利要求5所述的根据本发明的相关系统的第四实施例的优点在于：所述控制器连接到和/或包括用于对比较结果作出响应而选择供后续相关处理所用的数量减少的编码信号的选择器。所述选择器一般可根据比较结果选择要供后续相关处理用的那些编码信号以及可选择减少规模。
根据本发明的移动终端、根据本发明的相关处理方法、根据本发明的处理器程序产品以及根据本发明的用于搜索通过编码信号识别的小区的方法的实施例与根据本发明的相关系统的实施例一致。
通过随后描述的实施例将阐明本发明的这些和其他方面。
图1显示了根据本发明的包括根据本发明的相关系统的移动终端的框图；以及
图2显示了用于阐明根据本发明的方法和根据本发明的程序产品的流程图。
图1以框图的形式显示了一个包括接收器2的移动终端1，接收器2的输入/输出连接到天线，而其控制输入/输出通过控制连接7连接到控制器3的控制输入/输出。接收器2的输出连接到相关系统4的输入。相关系统4的输入连接到32个并行相关器10-41的输入端，所述每个相关器具有通过控制连接8与控制器3的控制输入/输出相连的控制输入/输出，以及具有与比较器/选择器5的相应输入相连的输出。比较器/选择器5的输出通过连接6连接到控制器3的输入，控制器3的控制输入/输出还通过控制连接9连接到比较器/选择器5的控制输入/输出。控制器3包括例如处理器/存储器。
包括用于将输入信号与若干均具有编码长度的编码信号作相关处理的现有技术的相关系统的现有技术移动终端用于例如时分-同步码分多址(TD-SCDMA)电信系统中，其中，通过小区独有的编码信号识别例如至多32个不同的小区，每个编码信号具有例如64个码片的长度。为了发现移动终端所在的小区，移动终端中的接收器必须接收源自基站且包含识别该小区的编码信号的无线电信号，且必须将所述无线电信号转换成输入信号。然后，与所述接收器相连的相关系统必须将所述输入信号与若干(例如32个)均具有编码长度(如64个码片)并且先前就保存在终端存储器中的所述编码信号作相关处理。此外，所述相关系统包括分别用于并行处理特定编码信号的(例如32个)相关器或者用于串行处理所有编码信号的例如一个相关器。最佳相关结果确定所采用的识别小区的编码信号。这需要相当大的处理能力。所述编码信号(例如包括64个码片)每5毫秒子帧(包括例如6048个码片)发送一次。随后，必须并行执行一定次数(如32次)的滑动相关处理，或者必须串行执行至多所述次数(如32次)的滑动相关处理，其中每次滑动相关处理包括使一定长度(如64个码片)的编码信号(逐码片)滑动通过整个子帧(如包括6048个码片)。这样的计算复杂度极高，因为每码片滑动对应的每次滑动相关处理包括一个或多个计算。
根据本发明的相关系统4包括控制器3，用于控制所述相关系统4执行迭代相关处理并在每次执行迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数。通过引入迭代相关处理，所述相关处理(例如32个)中的每次相关处理被分解成若干片段，其中每一片段需要较小的处理能力，因为计算复杂度降低。先前相关处理片段的结果可用于后续相关处理片段，例如在每次执行迭代相关处理时利用这些结果来调整至少一个相关处理参数。这允许以优化的方式来执行迭代相关处理。
此外，控制器3控制相关器10-41，以便每个相关器10-41使用其已保存在相关器的存储器中的编码信号的第一部分或者每个相关器10-41通过控制连接8从控制器3接收其已保存在控制器3中的编码信号的第一部分。每个编码信号的第一部分例如具有短于原始编码信号的编码长度(如64个码片)的第一长度(如32个码片)(并且包括例如64个码片中的前32个码片)。通过以只利用例如每个64码片的编码信号的前32个码片开始，就可大大降低计算复杂度，32次相关处理中的每次相关处理只需使每个64码片的编码信号的前32码片滑动通过整个64码片的子帧，且32次相关处理的结果因已指示成功的可能性而可用于后续相关处理，如下所述。
对应各所述相关器10-41的这些结果提供给比较器/选择器5，例如包括对应于各相关器10-41的数字信号序列。比较器/选择器5对收到这些数字信号序列作出响应，将每个序列转换成一个数字(例如通过计算能量或功率等)并将这些数字彼此进行比较和/或与第一门限进行比较，或者可能在进行某些计算(如加上或减去某些值等)之后，比较器/选择器5将对应的数字信号序列彼此进行比较和/或与第二门限进行比较。然后，比较器/选择器5根据比较结果从所有相关器中选择那些已生成最理想结果(最佳相关处理)的相关器(或相应的编码信号)。换言之，比较器/选择器5从第一数量(如32)个(编码信号)相关器中选择第二数量(如12)个(编码信号)相关器，并通过连接6通知控制器3。
控制器3对此选择作出响应，通过控制连接8激活已由比较器/选择器5选择的那些(例如12个)相关器，并去激活其余(如20个)相关器。控制器3还控制选定的相关器，以便每个选定的相关器现在可使用其已保存在相关器的存储器中的编码信号的第二部分或者每个选定的相关器通过控制连接8从控制器3接收其已保存在控制器3中的编码信号的第二部分。每个选定的编码信号的第二部分具有例如短于原始编码信号编码长度(如64个码片)(并且包括例如该64个码片的前48个码片)的第二长度(例如48个码片)。现在通过利用例如每个选择的64码片编码信号的前48个码片，但只针对32个相关器(或编码信号)中的12个，使选定的例如12个编码信号的每个编码信号的例如这些前48个码片滑动通过例如6048个码片的整个子帧，这样使计算复杂度保持在较低水平。
选定的12个相关器产生相应的结果，这些结果包括例如对应于所述12个相关器中各相关器的数字信号序列，并被提供给比较器/选择器5。比较器/选择器5对收到的这些数字信号序列作出响应，利用等于所述第一和第二门限或者经过更新的第三和第四门限再次进行比较，并相应地从所述12个相关器中选择那些已产生最理想结果(最佳相关处理)的相关器(或那些编码信号)。换言之，比较器/选择器5从第二数量(如12)个相关器(或编码信号)选择第三数量(如6)个(编码信号)相关器，并通过连接6通知控制器3。
控制器3对此选择作出响应，经由控制连接8激活已由比较器/选择器5选择的那些(例如6个)相关器，并去激活其余(如26个)相关器。控制器3还控制选定的相关器，以便每个选定的相关器现在可使用其已保存在相关器的存储器中的编码信号的第三部分或者每个选定的相关器通过控制连接8从控制器3接收其已保存在控制器3中的编码信号的第三部分。每个选定的编码信号的第三部分例如具有短于或等于原始编码信号编码长度(如64个码片)(并且包括例如64个码片的前56个码片或所有64个码片)的第三长度(例如56个码片或64个码片)。现在通过利用例如每个选定的64码片编码信号的前56个码片或64个码片，但只针对32个相关器(或编码信号)中的6个，使选定的例如6个编码信号中每个编码信号的例如这些前48个码片或64个码片滑动通过例如6048个码片的整个子帧，从而使计算复杂度保持在较低水平；如此类推。
最后，例如在已达到例如64码片的编码长度的情况下，或者例如在一个相关结果极其好的情况下，将最佳相关结果与最终门限、例如子帧期间的输入信号的平均信号强度作比较。
本发明基于这样一种见解：一个难于解决的大问题可以分解成若干较小的、较容易解决的问题，并且基于这样一种基本思想：若干次非常精确的计算可以转换成这样的迭代：先进行若干次粗略的计算，然后再进行次数减少的一次或多次精确计算。
本发明通过提供一种降低上述计算复杂度的相关系统来解决所述问题。
所述比较器/选择器5比较相关结果并通过连接6通知控制器3，所述控制器3根据比较结果通过控制连接9调整所述相关处理参数和所述门限，并根据比较结果选择要供后续相关处理使用的数量减少的编码信号。所述比较器/选择器5可以选择供后续相关处理使用的那些编码信号以及可选择减少规模，二者一般都根据比较结果并可能根据经由控制连接9从控制器3发出的控制信息来进行，所述比较器/选择器5还通过连接6通知控制器3。
本发明还可作进一步改进，方法是：让比较器/选择器5还根据某个编码信号选择一个子帧中最理想的(给出最佳相关结果的)的那些时间间隔并将这些时间间隔通知控制器3。通常此操作应这样执行：首先分别处理各数字信号或各组数字信号的各数字信号分组(例如所述组对应一个序列)，例如将每个序列内的结果彼此和/或与门限进行比较等；其次，应该处理所有序列的结果，例如将这些结果彼此和/或与门限等作比较。控制器3根据此信息控制所述相关器，以便根据某个编码信号，仅将这些时间间隔用于后续相关处理，这进一步降低了计算复杂度。
所显示或未显示的每个功能块可以是100％的硬件、100％的软件或者二者的组合。所显示或未显示的每个功能块可与每个其他显示或未显示的功能块集成在一起。特别是比较器/选择器5和控制器3通常会彼此集成在一起，因为这可通过处理器/存储器来实现。相关器10-41可以通过其拥有的处理器/存储器(并行地)实现或者通过一个用于(并行和/或串行地)执行所有相关处理的一个处理器/存储器来实现。接收器2通常会包括混频器和解调器，还可包括切换器、缓冲器、双工器、A/D转换器，并可构成收发器的一部分，其中发送器未在图1中显示。所述输入信号是每子帧产生的(每帧两个)，随后可加以(部分地或完全地)存储/缓存，以便为相关系统4、比较器/选择器5和控制器3提供足够的处理时间。
比较器/选择器5可以根据相关结果，例如在控制器3的控制之下从第一数量(如32)个(编码信号)相关器中选择第二数量(如12)个(编码信号)相关器。并且可以根据相关结果，例如在控制器3的控制之下从每个编码信号的第一部分(第一长度)开始以及将每个选定的编码信号的此第一部分(第一长度)增加到第二部分(第二长度)。
在图2所示的用于阐明根据本发明的方法和根据本发明的处理器程序产品的流程图中，如下功能块具有如下的含义：
功能块100：开始；转到101；
功能块101：将每个编码信号的编码长度减为第一数量的编码信号中每个编码信号的第一长度；转到102；
功能块102：将输入信号与所述先前确定的编码信号作相关处理；转到104；
功能块104：编码信号的长度等于所述编码长度？如果是，则转到105，否则转到103；
功能块103：将所述第一数量的编码信号减少为第二数量的编码信号，并针对所述第二数量的编码信号中的每个编码信号，将第一长度增加到第二长度；转到102；
功能块105：计算最终门限，并选择具有最佳相关结果的一个编码信号；转到106；
功能块106：最佳相关结果比所述最终门限好吗？如果是，则转到107，否则，转到101；
功能块107：停止。
根据本发明的用于将输入信号与若干均具有编码长度的编码信号作相关处理的方法的特征在于：所述方法包括执行迭代相关处理和根据迭代相关处理结果调整至少一个相关处理参数的步骤。根据本发明的用于将输入信号与若干均具有编码长度的编码信号作相关处理的处理器程序产品的特征在于：所述处理器程序产品包括执行迭代相关处理并在每次迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数的功能，所述步骤和功能举例如下：
第一步骤/功能包括启动所述方法/处理器程序产品(功能块100)。然后，第二步骤/功能涉及针对第一数量的编码信号中每个编码信号，将每个编码信号的编码长度减为第一长度(功能块101)。第三步骤/功能包括确定输入信号与所述先前确定的编码信号的相关处理(功能块102)。第四步骤/功能包括检查编码信号的长度是否等于所述编码长度(功能块104)。如果否，则第四步骤/功能包括将所述第一数量的编码信号减少为第二数量的编码信号，并针对这些第二数量的编码信号中的每个编码信号将第一长度增加到第二长度(功能块103)，然后利用现已更新的信息等执行所述第三步骤/功能。如果是，则下一步骤/功能包括计算最终门限并选择具有最佳相关结果的一个编码信号(功能块105)。随后，后续步骤/功能包括检查该最佳相关结果是否比所述最终门限好(功能块106)。如果否，则利用现可能已更新的信息(例如已更新的初始参数、移动终端再次开始小区搜索)执行所述第二步骤/功能。如果是，则执行包括结束所述方法/处理器程序产品的最终步骤/功能(功能块107)。
当然，并不排除其他步骤/功能，例如对循环次数进行计数以避免无限循环的计数步骤/功能，例如将(从相关处理得到的)数字信号(序列)彼此和/或与门限进行比较，例如更新门限，例如选择最理想的那些编码信号和/或从所述数量的编码信号中选择供后续相关处理使用的数量减少的编码信号和/或供后续相关处理使用的时间间隔而非整个子帧，如此等等。

Claims (13)

1.用于将输入信号与若干分别具有一定编码长度的编码信号作相关处理的相关系统(4)，其特征在于，所述相关系统(4)包括用于控制所述相关系统(4)执行迭代相关处理以及每次执行迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数的控制器(3)。
2.如权利要求1所述的相关系统(4)，其特征在于，第一相关处理参数对应于所述编码信号的长度，其中最初的相关处理使用各具有短于所述编码长度的第一长度的编码信号，而后续相关处理使用各具有长于所述第一长度而又短于或等于所述编码长度的第二长度的编码信号。
3.如权利要求2所述的相关系统(4)，其特征在于，第二相关处理参数对应于所述编码信号数量，其中最初的相关处理使用第一数量的编码信号，而后续相关处理使用少于所述第一数量的编码信号的第二数量的编码信号。
4.如权利要求3所述的相关系统(4)，其特征在于，所述控制器(3)连接到比较器(5)，所述比较器(5)用于比较相关结果，以便根据比较结果调整所述至少一个相关处理参数。
5.如权利要求4所述的相关系统(4)，其特征在于，所述控制器(3)连接到选择器(5)，所述选择器(5)用于根据所述比较结果选择供下次相关处理使用的数量减少的编码信号。
6.用于搜索由编码信号识别的小区的移动终端(1)，所述移动终端(1)包括用于接收包含至少一个编码信号的无线电信号并将所述无线电信号转换成输入信号的接收器(2)以及连接到所述接收器(2)、用于将所述输入信号与若干均具有编码长度的所述编码信号作相关处理的相关系统(4)，其特征在于，所述相关系统(4)包括用于控制所述相关系统(4)执行迭代相关处理且每次执行迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数的控制器(3)。
7.如权利要求6所述的移动终端(1)，其特征在于，第一相关处理参数对应于所述编码信号长度，其中最初的相关处理使用各具有短于所述编码长度的第一长度的编码信号，而后续相关处理使用各具有长于所述第一长度而又短于或等于所述编码长度的第二长度的编码信号。
8.如权利要求7所述的移动终端(1)，其特征在于，第二相关处理参数对应于所述编码信号数量，其中最初的相关处理使用第一数量的编码信号，而后续相关处理使用少于所述第一数量的编码信号的第二数量的编码信号。
9.如权利要求8所述的移动终端(1)，其特征在于，所述控制器(3)连接到比较器(5)，所述比较器(5)用于比较相关结果，以便根据比较结果调整所述至少一个相关处理参数，直到通过识别至少一个编码信号找到至少一个小区为止。
10.如权利要求9所述的移动终端(1)，其特征在于，所述控制器(3)连接到选择器(5)，所述选择器(5)用于根据所述比较结果选择供下次相关处理使用的数量减少的编码信号，直到通过识别至少一个编码信号找到至少一个小区为止。
11.用于将输入信号与若干均具有编码长度的编码信号作相关处理的方法，其特征在于，所述方法包括执行迭代相关处理以及每次执行迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数的步骤。
12.用于将输入信号与若干均具有编码长度的编码信号作相关处理的处理器程序产品，其特征在于，所述处理器程序产品包括执行迭代相关处理以及每次执行迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数的功能。
13.用于搜索通过编码信号识别的小区的方法，所述方法包括如下步骤：接收包含至少一个编码信号的无线电信号；将所述无线电信号转换成输入信号；以及将所述输入信号与若干均具有编码长度的所述编码信号相关处理，其特征在于，所述方法包括执行迭代相关处理以及每次执行迭代相关处理时调整至少一个相关处理参数的步骤。
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