CN1848998A

CN1848998A - 一种全频段小区搜索的方法和装置

Info

Publication number: CN1848998A
Application number: CNA2005100643098A
Authority: CN
Inventors: 高炳涛
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2025-04-13
Also published as: CN100459793C

Abstract

本发明公开了一种全频段小区搜索的方法，该方法首先采用固定的AGC增益值测量全频段内频点的RSSI值，并根据所有的RSSI测量值计算下一次全频段RSSI测量所需要的AGC调整增量，重复上述步骤直至AGC调整增量小于一定门限，此时终止AGC调整过程，并根据最后一次全频段测量的RSSI结果执行全频段频点RSSI的功率排序过程，然后根据排序的结果执行小区搜索。采用本发明的方法，不仅能够突出工作频点，使得小区搜索的准确度增加，而且能够提高小区搜索的速度。本发明还公开了一种全频段小区搜索的装置，该装置基于本发明的方法，在进行全频段小区搜索时具有测量精准和快速的优点，所以，该装置的应用可以大大提高移动终端用户对全频段小区搜索的满意度。

Description

一种全频段小区搜索的方法和装置

技术领域

本发明涉及码分多址(CDMA)系统终端的全频段小区搜索技术，特别是涉及一种全频段小区搜索的自动增益控制(AGC)的调整方法以及基于该方法的装置。

背景技术

随着无线通信技术的日益发展，使用移动终端进行无线通信的用户越来越多，同时，拥有移动终端的用户对无线通信技术和移动终端的要求也水涨船高。比如，对于经常商务出差或旅游的用户来说，移动台在漫游状态下的通信能力是非常重要的。在CDMA系统中，当移动台从一个国家或地区漫游至另外一个国家或地区，并且两个国家或地区之间的频谱规划存在差异时，或者移动台长时间不在服务区时，为了能够及时的寻找到新的网络，移动台必须在全频段内进行小区搜索，以便确认整个频段内是否存在可用的网络资源。

对于移动台漫游至其它国家或地区的情况，移动台至少需要完成一次全频段搜索才能寻找到可用的网络；对于移动台长时间不在服务区的情况，移动台必须不断重复全频段搜索的过程，直至重新回到网络覆盖区。通常，全频段搜索的过程耗时较长，将导致移动台工作效率下降。此外，无论是上述哪种情况，在进行全频段搜索的时候，移动台始终处于工作状态，这将导致移动台电池的过度消耗，从而大大降低移动台的待机时间和电池的使用寿命。所以，提高全频段搜索的速度，是提高移动台工作效率和使用效率的关键问题。

目前已有多种方法提高全频段搜索的速度，其中一种是利用接收信号强度指示(RSSI)的方法，其原理是：一般来说，工作频点附近的RSSI功率比其它空闲频点附近的RSSI功率通常要高一些，因此，在搜索可用小区之前，将全频段的频点的RSSI功率值(以下简称为RSSI值)进行排序，即，首先测量全频段范围内所有频点的RSSI值，根据测量的结果，按照RSSI值的大小对所有频点进行排序，然后根据排序结果为所有频点设置小区搜索的优先级，按照频点优先级的先后顺序执行小区搜索，也就是说，在搜索可用小区时，RSSI功率强的频点优先于功率低的频点。

但是，工作频点的RSSI值的变化范围很大，以TD-SCDMA终端为例，其接收信号的RSSI最大值为-25毫瓦分贝(dBm)，最小值为-108dBm，变化范围达83分贝(dB)，另外，频段的不同频点间的RSSI值也存在很大的变化范围，但是，目前模数转换器(ADC)的采样量化位数一般为4到12位，RSSI值的变化有可能超出ADC的表示范围，所以，通常需要调整自动增益控制(AGC)增益值对RSSI值进行调整，使调整后的RSSI值在ADC量化范围之内。

对RSSI值进行调整是对RSSI测量到的值加上AGC调整增量，当RSSI值范围过大时，进行AGC调整后，其取值范围将缩小，便于对RSSI值进行量化和模数转换。反之，如果RSSI值范围过小，进行AGC调整可以使其取值范围扩大，便于对其值进行量化和模数转换。

目前在全频段小区搜索中，大多数AGC的调整方法是采用固定的AGC增益值，即在整个全频段频点排序过程中，对于所有频点的RSSI值，AGC增益值始终保持不变。

这种采用单一的AGC增益值的方法有明显缺点，在进行全频段频点测量之前，移动终端无法确定实际工作频点的RSSI功率大小，所以，当实际工作频点的信号功率比较大时，如果AGC增益值设置过大，则实际工作频点的RSSI值将饱和；反之，当工作频点的信号功率比较小时，如果AGC增益值设置过小，则工作频点的RSSI值的有效位数就会过少。在上述两种情况下，频点测量无法达到一定的测量精度，真正的工作频点有可能无法排在干扰频点之前，使得根据频点RSSI值排序的结果误差较大，甚至失去意义。其最终结果是，全频段小区搜索过程不得不花费更多时间对干扰频点进行排除，这就大大增加了整个小区搜索的成功接入时间，成为小区搜索性能的瓶颈。

另一种AGC的调整方法是对每一频点的RSSI值进行多次测量，根据某频点上一次的RSSI测量结果调整该频点的AGC增益值，直至AGC增益值稳定在一个合理的范围内。

这种方法的优点在于能够提供比第一种方法更准确的测量值，但是也存在明显缺陷：首先，对每一频点进行多次测量将导致全频段频点测量的周期过长，时效性差；其次，各频点之间的AGC增益值不同，容易引入测量误差；第三，这种方法没有考虑到频点之间存在的相关性，并对其进行合理利用；最后，这种方法容易受到噪声和衰落的影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种全频段小区搜索的方法，通过灵活并快速的方式来调整AGC增益值，提高全频段小区搜索的速度和准确率。

本发明的另一目的在于提供一种全频段小区搜索装置，实现对AGC增益值进行灵活且快速的调整。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种全频段小区搜索的方法，包括如下步骤：

A、设置自动增益调整AGC初始增益值；

B、固定AGC增益值不变，测量全频段内频点的接收信号强度指示RSSI值，并根据测量得到的所有RSSI值计算AGC调整增量；

C、判断AGC调整增量是否满足结束条件，如果是，则对上一次测量所得的所有RSSI值排序，然后进行小区搜索；否则，将AGC增益值与AGC调整增量之和作为新的AGC增益值，然后返回步骤B。

其中，该方法进一步包括：设置RSSI目标值，

步骤B所述AGC值调整增量为本次测量频点中的最大RSSI值与RSSI目标值之差。

其中，所述目标RSSI值可设置为使RSSI值不饱和以及使RSSI值具有预设有效位数的任意值。

优选地，所述目标RSSI值为0dB。

其中，所述AGC初始增益值可设置为使最大RSSI值不饱和的任意值。

优选地，所述AGC初始增益值为40dB。

其中，该方法进一步包括：设置AGC增益调整门限，

在步骤C中，判断AGC调整增量是否满足结束条件的步骤为：判断AGC调整增量的绝对值是否小于AGC增益调整门限，如果是，则执行排序步骤；否则，判断AGC调整增量与AGC增益值之和是否超过AGC的最大量程，如果是，则执行排序步骤；否则，将AGC调整增量与AGC增益值之和作为新的AGC增益值。

其中，在步骤B中，测量全频段内频点的RSSI值是：测量全频段内所有频点的RSSI值，或测量全频段内等间隔频点的RSSI值。

一种全频段小区搜索的装置20包括射频模块21、测量排序模块22、控制模块23和小区搜索模块24，其中，

射频模块21通过移动终端的天线接收无线射频信号，并将射频信号输出至测量排序模块22；

测量排序模块22接收射频模块21传来的射频信号，测量全频段内频点的RSSI值、计算AGC值调整增量和对全频段内频点的RSSI值进行排序，并将排序结果输出至小区搜索模块24；

小区搜索模块24根据测量排序模块22输出的排序结果进行小区搜索；

控制模块23设置射频模块21和测量排序模块22的工作参数，并根据测量排序模块22计算出的AGC值调整增量确定是否执行排序，并向测量排序模块22发出测量指示信号或排序指示信号。

其中，所述测量排序模块22包括RSSI测量单元221、AGC增量计算单元222和RSSI排序单元223，

RSSI测量单元221接收控制单元23的测量指示信号，对全频段内频点的RSSI值进行测量，并将结果传输至AGC增量计算单元222；

AGC增量计算单元222根据RSSI测量单元221传来的测量结果计算AGC值调整增量，并将计算所得的AGC值调整增量输出至控制装置23；

RSSI排序单元223接收控制模块23的排序指示信号，对RSSI测量单元22 1发来的全频段内频点的RSSI值进行排序，然后将排序结果输出至小区搜索模块24。

本发明的全频段小区搜索的方法，设定AGC增益初始值，并固定该AGC增益值测量全频段内频点的RSSI值，并根据RSSI值的测量结果计算下一次可能进行的全频段测量过程中AGC的调整增量，从而得到新的AGC增益值，重复执行上述步骤直至AGC调整增量满足结束条件，此时终止AGC调整过程并根据最后一次测量的RSSI值执行全频段频点功率的排序过程，然后根据排序的结果执行小区搜索。采用本发明的方法，不仅能够突出工作频点，使得小区搜索的准确度增加，而且能够提高小区搜索的速度。本发明的装置基于本发明的方法，所以本发明的装置具有测量精准和快速的优点，从而提高移动终端用户的满意度。

附图说明

图1是本发明一优选实施例的全频段小区搜索的方法流程图；

图2是根据本发明的全频段小区搜索的装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更清楚，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

本发明的方法是采用固定的AGC增益值测量全频段内频点的RSSI值，并根据测量得到的RSSI值计算AGC调整增量，得到新的AGC增益值，重复执行上述步骤直至AGC调整增量满足结束条件，此时终止AGC调整过程并根据最后一次测量得到的RSSI值执行全频段频点功率的排序过程，然后根据排序的结果执行小区搜索。

图1是根据本发明的全频段小区搜索的方法流程图，从图2中可以看出，本发明包括如下步骤：

步骤101：设置移动终端的AGC初始增益值，用于对全频段的频点进行初次测量，将AGC初始增益值设置为当前AGC增益值。

可将AGC初始增益值设置为使最大RSSI值不饱和的任意值，在本实施例中，将AGC初始增益值设置为40dB，这是一个优选值，因为该初始值通常不至于使最大RSSI值饱和。

步骤102：对全频段的所有频点连续地检测RSSI值并采用当前AGC增益值对所有检测到的RSSI值进行增益调整。

频点i的RSSI值的计算公式是：

RSS I_{i} = Σ_{K = 0}^{N} {| | r_{i} (k) | |}^{2}

其中，‖‖²表示复数模方；k为码片序号，其取值范围是0到N；N为码片的平均长度；对于通用陆地无线接入的频分双工(UTRAFDD)模式，r_i(k)为移动终端在频点i上接收到的任意一段基带复信号，对于通用陆地无线接入的时分双工(UTRA TDD)模式，r_i(k)为移动终端在频点i上接收到的存在有效数据的一段基带复信号；RSSI_i为频点i的接收信号强度指示。

采用当前AGC增益值对RSSI_i进行增益调整之后的值为RSSI_i’。

步骤103：计算AGC的调整增量。

在本实施例中，利用本次测量获得的所有RSSI值计算AGC的调整增量，AGC调整增量的计算公式为：ΔAGC_next＝RSSI’_target-RSSI’_max(dB)

其中，RSSI’_targey为预先设置的期望的频点最大RSSI值，即目标RSSI值，可将目标RSSI值设置为使RSSI值不饱和以及使RSSI值具有足够有效位数的任意值，在本实施例中，设置为0dB，RSSI’_max为在步骤102中测量出的在全频段范围内频点RSSI值中的最大值。

步骤104：判断AGC调整增量的绝对值是否小于预先设置的AGC增益调整门限，如果是，则执行步骤107；否则，执行步骤105。

AGC增益调整门限是考虑到测量误差以及噪声和衰落的影响而设定的AGC增益值的容限，在本实施例中，AGC增益调整门限设置为15dB，也就是说，如果RSSI’_max满足-15dBm≤RSSI’_max≤15dBm，则认为当前的AGC增益值满足测量要求。

步骤105：根据当前的AGC增益值和计算出的AGC调整增量计算新的AGC增益值，将新的AGC增益值设为当前AGC增益值。

新的AGC增益值的计算公式为：AGC_next＝AG_last+ΔAGC_next

其中，AGC_last为上一次全频段RSSI测量过程中设置的AGC增益值，ΔAGC_next为步骤103计算出的AGC调整增量，AGC_next是为进行下一次全频段内频点RSSI值测量所设置的新的AGC增益值。

步骤106：判断当前AGC增益值是否超出AGC的最大量程，如果是，则执行步骤107；否则，返回步骤102，利用新的当前AGC增益值进行下一次测量。

通常，AGC的最大量程由硬件条件决定。

步骤107：进行全频段频点排序，并根据排序结果设置各频点的优先级，然后执行步骤108。

可以采用任意已知的排序方法对全频段的频点排序，比如冒泡法或二分法等。在排序之后，根据排序的结果，设置频点优先级，也就是说，排序位置靠前频点的优先级高，排序位置靠后的频点优先级低。

步骤108：按照全频段内频点的优先级顺序进行小区搜索。

本实施例中，小区搜索的基本步骤是：根据排序的结果依次执行逐频点小区搜索过程，直至成功搜索到第一个可以驻留的频点为止。具体的搜索技术和现有技术相同，在此不予赘述。

在上述实施例的步骤102中，对全频段频点的RSSI值进行逐一测量，即测量每个频点的RSSI值，在本发明的其它实施例中，也可以对全频段频点的RSSI值进行间隔测量，也就是说，不测量所有频点的RSSI值，而是对某些等间隔的频点的RSSI值进行测量。优选地，测量的间隔通常取决于系统的带宽，对于码片速率为3.84M码片/秒的系统，其系统带宽约为5MHz左右，通常可以采用200KHz、400KHz、800KHz或1600KHz的测量间隔；而对于码片速率为1.28M码片/秒的系统，其系统带宽约为1.6MHz左右，通常可以采用200KHz或400KHz的测量间隔。

对全频段内等间隔的频点进行测量的优点在于可以在某种程度上缩短小区搜索的时间。

在上述实施例中，AGC调整增量为目标RSSI值和本次测量到的最大RSSI值之差，在本发明的其它实施例中，采用类似方法计算AGC调整增量。举例来说，在另一实施例中，预先设置一个AGC调整的步长值，比如20dB，在完成一次全频段内频点RSSI值的测量之后，采用与上述实施例相同的方法计算AGC的调整增量。如果该AGC调整增量的绝对值大于调整步长，则按照调整步长的大小对AGC增益值进行重新调整，即AGC增益值加上或减去步长值，得到新的AGC增益值，然后重复上述步骤直至调整增量的绝对值小于调整步长，对最近一次RSSI值的测量结果进行排序，然后根据排序结果进行小区搜索。

基于上述方法，本发明还提供了一种全频段小区搜索装置。图2是该装置的结构图，如图所示，小区搜索装置20包括射频模块21、测量排序模块22、控制模块23和小区搜索模块24。

其中，射频模块21通过移动终端的天线接收无线射频信号，并将射频信号输出至测量排序模块22；测量排序模块22接收射频模块21输出的无线射频信号，测量全频段内频点的RSSI值、计算AGC调整增量和根据RSSI值对全频段内频点进行排序，并将排序结果输出至移动终端的小区搜索模块24；控制模块23控制射频模块21和测量排序模块22的工作，并设定射频模块21和测量排序模块22的工作参数，例如射频载波频率和AGC初始增益值，控制模块23接收测量排序模块22输出的AGC调整增量确定是否执行排序，如果是，则向测量排序模块22发出排序指示信号；否则，向测量排序模块22测量指示信号，继续测量全频段内频点的RSSI值。

在测量排序模块22中，设有RSSI测量单元221、AGC增量计算单元222和RSSI排序单元223。RSSI测量单元221根据射频模块21传来的无线射频信号进行全频段频点RSSI值的测量，然后将测量的RSSI值输出至AGC增量计算单元222和RSSI排序单元223；AGC增量计算单元222根据RSSI值计算出下一次全频段频点测量的AGC调整增量，然后将AGC调整增量值输出至控制模块23，由控制模块23判断AGC调整增量是否满足结束条件，如果是，则向RSSI排序单元223输出排序指示信号，激活RSSI排序单元223对RSSI测量单元221的输出值进行全排序，并根据排序的结果对每个频点设置优先级，然后将排序和优先级的结果输出至小区搜索模块24；否则向RSSI测量单元221输出测量指示信号，指示RSSI测量单元221利用新的AGC增益值测量全频段频点的RSSI值。

在具体的实施过程中可对根据本发明的方法和装置进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims

1、一种全频段小区搜索的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、设置自动增益调整AGC初始增益值；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：设置RSSI目标值，

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标RSSI值可设置为使RSSI值不饱和以及使RSSI值具有预设有效位数的任意值。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标RSSI值为0dB。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AGC初始增益值可设置为使最大RSSI值不饱和的任意值。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述AGC初始增益值为40dB。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：设置AGC增益调整门限，

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B中，测量全频段内频点的RSSI值是：测量全频段内所有频点的RSSI值，或测量全频段内等间隔频点的RSSI值。

9、一种全频段小区搜索的装置，位于移动终端中，其特征在于，该装置(20)包括射频模块(21)、测量排序模块(22)、控制模块(23)和小区搜索模块(24)，其中，

射频模块(21)通过移动终端的天线接收无线射频信号，并将射频信号输出至测量排序模块(22)；

测量排序模块(22)接收射频模块(21)传来的射频信号，测量全频段内频点的RSSI值、计算AGC值调整增量和对全频段内频点的RSSI值进行排序，并将排序结果输出至小区搜索模块(24)；

小区搜索模块(24)根据测量排序模块(22)输出的排序结果进行小区搜索；

控制模块(23)设置射频模块(21)和测量排序模块(22)的工作参数，并根据测量排序模块(22)计算出的AGC值调整增量确定是否执行排序，并向测量排序模块(22)发出测量指示信号或排序指示信号。

10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述测量排序模块(22)包括RSSI测量单元(221)、AGC增量计算单元(222)和RSSI排序单元(223)，

RSSI测量单元(221)接收控制单元(23)的测量指示信号，对全频段内频点的RSSI值进行测量，并将结果传输至AGC增量计算单元(222)；

AGC增量计算单元(222)根据RSSI测量单元(221)传来的测量结果计算AGC值调整增量，并将计算所得的AGC值调整增量输出至控制装置(23)；

RSSI排序单元(223)接收控制模块(23)的排序指示信号，对RSSI测量单元(221)发来的全频段内频点的RSSI值进行排序，然后将排序结果输出至小区搜索模块(24)。