專利名稱：碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)的，特別涉及一種應(yīng)用于碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，用戶終端設(shè)備進(jìn)行初始小區(qū)搜索第一步(Initial Cell Search Stepl)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
1946年，美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室便提出了將移動(dòng)電話的服務(wù)區(qū)劃分成若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)一個(gè)基站，構(gòu)成蜂窩狀系統(tǒng)的蜂窩(Cellular)移動(dòng)通信新概念。1978年，這種系統(tǒng)在美國(guó)芝加哥試驗(yàn)獲得成功，并于1983年正式投入商用。蜂窩系統(tǒng)的采用，使得相同的頻率可以重復(fù)使用，從而大大增加了移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量，適應(yīng)了移動(dòng)通信用戶驟增的客觀需要。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從模擬網(wǎng)到數(shù)字網(wǎng)，從頻分多址(FDMA)到時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)的過(guò)程。
隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)通信的要求，包括對(duì)通信質(zhì)量和業(yè)務(wù)種類等的要求，也越來(lái)越高。第三代(3G)移動(dòng)通信系統(tǒng)正是為了滿足該要求而被發(fā)展起來(lái)的。它是以全球通用、系統(tǒng)綜合作為基本出發(fā)點(diǎn)，并試圖建立一個(gè)全球的移動(dòng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，綜合蜂窩、無(wú)繩、尋呼、集群、移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)衛(wèi)星、空中和海上等各種移動(dòng)通信系統(tǒng)的功能，提供與固定電信網(wǎng)的業(yè)務(wù)兼容、質(zhì)量相當(dāng)?shù)亩喾N話音和非話音業(yè)務(wù)，進(jìn)行袖珍個(gè)人終端的全球漫游，從而實(shí)現(xiàn)人類夢(mèng)寐以求的在任何地方、任何時(shí)間與任何人進(jìn)行通信的理想。
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中最關(guān)鍵的是無(wú)線電傳輸技術(shù)(RTT)。1998年國(guó)際電信聯(lián)盟所征集的RTT候選提案除6個(gè)衛(wèi)星接口技術(shù)方案外，地面無(wú)線接口技術(shù)有10個(gè)方案，被分為兩大類CDMA與TDMA，其中CDMA占主導(dǎo)地位。在CDMA技術(shù)中，國(guó)際電信聯(lián)盟目前共接受了3種標(biāo)準(zhǔn)，即歐洲和日本的W-CDMA、美國(guó)的CDMA 2000和中國(guó)的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。
與其它第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)相比，TD-SCDMA采用了許多獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)，并且在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面都具有突出的優(yōu)勢(shì)。TD-SCDMA采用時(shí)分雙工(Time Division Duplex，TDD)、智能天線(Smart Antenna)、聯(lián)合檢測(cè)(Joint Detection)等技術(shù)，頻譜利用率很高，能夠解決高人口密度地區(qū)頻率資源緊張的問(wèn)題，并在互聯(lián)網(wǎng)瀏覽等非對(duì)稱移動(dòng)數(shù)據(jù)和視頻點(diǎn)播等多媒體業(yè)務(wù)方面具有潛在優(yōu)勢(shì)。
如圖1所示，為一個(gè)典型的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的例子。該系統(tǒng)是由多個(gè)小區(qū)101-10N(10)構(gòu)成的，其中每個(gè)小區(qū)內(nèi)各有一個(gè)基站(Base Station)111-11N(11)，同時(shí)在該小區(qū)服務(wù)范圍內(nèi)存在一定數(shù)量的用戶終端設(shè)備(User Equipment，簡(jiǎn)寫為UE)121-12N(12)。每一個(gè)用戶終端設(shè)備12通過(guò)與所屬服務(wù)小區(qū)10內(nèi)的基站11保持連接，來(lái)完成與其它通信設(shè)備之間的通信功能。
每次當(dāng)用戶終端設(shè)備12開(kāi)機(jī)后，一般并不知道其所處的位置、以及應(yīng)選擇哪個(gè)基站11(或者小區(qū)10)進(jìn)行有關(guān)上行接入(Uplink Access)操作。用戶終端設(shè)備選擇小區(qū)進(jìn)行接入的過(guò)程一般被稱為“初始小區(qū)搜索”(Initial Cell Search)過(guò)程。用戶終端設(shè)備12進(jìn)行初始小區(qū)搜索的目的是選擇合適的工作頻點(diǎn)，并在該頻點(diǎn)上取得與某個(gè)小區(qū)10內(nèi)的基站11的下行同步，同時(shí)解讀該基站11發(fā)送的有關(guān)系統(tǒng)廣播消息——依據(jù)這些信息，用戶終端設(shè)備12才能開(kāi)始有關(guān)的上行接入過(guò)程，并最終建立與該基站11之間的連接。
如圖2所示，為TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖。該結(jié)構(gòu)是根據(jù)3G合作項(xiàng)目(3GPP)規(guī)范TS 25.221(Release 4)中的低碼片速率時(shí)分雙工(LCR-TDD)模式(1.28Mcps)，或者中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)(CWTS)規(guī)范TSM 05.02(Release 3)中給出的。TD-SCDMA系統(tǒng)的碼片速率為1.28Mcps，每一個(gè)無(wú)線幀(Radio Frame)200、201(20)的長(zhǎng)度為5ms，即6400個(gè)碼片(對(duì)于3GPP LCR-TDD系統(tǒng)，每個(gè)無(wú)線幀長(zhǎng)度為10ms，并可劃分為兩個(gè)長(zhǎng)度為5ms的子幀(subframe)，其中每個(gè)子幀包含6400個(gè)碼片)。其中，每個(gè)TD-SCDMA系統(tǒng)中的無(wú)線幀(或者LCR系統(tǒng)中的子幀)20又可以分為7個(gè)時(shí)隙(TS0～TS6)210-216(51)，以及兩個(gè)導(dǎo)頻時(shí)隙下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)22和上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)24，以及一個(gè)保護(hù)間隔(Guard)23。進(jìn)一步的，TS0時(shí)隙210被用來(lái)承載系統(tǒng)廣播信道以及其它可能的下行業(yè)務(wù)信道；而TS1～TS6時(shí)隙211-216則被用來(lái)承載上、下行業(yè)務(wù)信道。上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)24和下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS時(shí)隙22分別被用來(lái)建立初始的上、下行同步。TS0～TS6時(shí)隙210-216長(zhǎng)度均為0.675ms或864個(gè)碼片，其中包含兩段長(zhǎng)均為352碼片的數(shù)據(jù)段DATA1(27)和DATA2(29)，以及中間的一段長(zhǎng)為144碼片的訓(xùn)練序列——中導(dǎo)碼(Midamble)序列28。Midamble序列在TD SCDMA有重要意義，包括小區(qū)標(biāo)識(shí)、信道估計(jì)和同步(包括頻率同步)等模塊都要用到它。DwPTS時(shí)隙22包含32碼片的保護(hù)間隔30、以及一個(gè)長(zhǎng)為64碼片的下行同步碼(SYNC-DL)碼字25，它的作用是小區(qū)標(biāo)識(shí)和建立初始同步；而UpPTS時(shí)隙包含一個(gè)長(zhǎng)為128碼片的上行同步碼(SYNC-UL)碼字26，用戶終端設(shè)備利用它進(jìn)行有關(guān)上行接入過(guò)程。
按照3GPP規(guī)范TS 25.224(Release 4)或者CWTS規(guī)范TSM 05.08(Release 3)中的有關(guān)定義，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，當(dāng)完成初始頻點(diǎn)選擇后，在每個(gè)候選頻點(diǎn)上，初始小區(qū)搜索過(guò)程可分為以下四個(gè)步驟第一步驟，DwPTS搜索通過(guò)將總共32個(gè)SYNC-DL碼字25與接收信號(hào)序列進(jìn)行相關(guān)處理或者類似處理后，得到DwPTS時(shí)隙的同步信息，進(jìn)而得到子幀定時(shí)信息，并同時(shí)檢測(cè)出最有可能的SYNC-DL碼字；第二步驟，擾碼和Midamble碼字序列檢測(cè)得到DwPTS粗略位置信息后，根據(jù)TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)用戶終端可以接收位于TS0(210)上的P-CCPCH(主公共控制物理信道)信道上的Midamble部分接收信號(hào)28。由于每個(gè)SYNC-DL碼字25對(duì)應(yīng)一個(gè)碼組(Code Group)，包含了4個(gè)可能的Midamble碼字序列，因此通過(guò)將這4個(gè)可能的碼字與TS0上Midamble部分的接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理或者類似處理后，可檢測(cè)出系統(tǒng)采用了其中哪個(gè)Midamble碼字序列；由于擾碼(Scrambling Code)和Midamble碼字存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以擾碼也可以檢測(cè)到Midamble碼字序列后同時(shí)獲得；第三步驟，控制復(fù)幀同步TD-SCDMA系統(tǒng)中通過(guò)對(duì)SYNC-DL碼25進(jìn)行QPSK(四相相移鍵控)調(diào)制、并根據(jù)連續(xù)四幀內(nèi)SYNC-DL碼字25上的調(diào)制相位圖案來(lái)確定控制復(fù)幀(ControlMulti-frame)的開(kāi)始。用戶終端通過(guò)對(duì)接收SYNC-DL碼字信號(hào)上調(diào)制相位圖案的檢測(cè)來(lái)確定控制復(fù)幀同步；第四步驟，讀取BCCH(廣播信道)信息獲得控制復(fù)幀同步后，就可以知道哪些幀上有BCCH系統(tǒng)廣播消息存在；用戶終端對(duì)這些幀的P-CCPCH上的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)(Demodulation)和解碼(Decoding)，然后進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)；如果校驗(yàn)通過(guò)，則該塊BCCH信息被認(rèn)為有效并被傳遞給高層，初始小區(qū)過(guò)程成功結(jié)束。
初始小區(qū)搜索的方法及其裝置設(shè)計(jì)，是TD-SCDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要課題之一。一方面，由于用戶終端設(shè)備進(jìn)行初始小區(qū)搜索之前往往只有很少的(甚至沒(méi)有任何)系統(tǒng)信息，而且可能面臨較惡劣的信道環(huán)境(例如，當(dāng)用戶處于小區(qū)邊緣、或者處于陰影區(qū)時(shí))，因此要求所設(shè)計(jì)的初始小區(qū)搜索方法擁有優(yōu)良的性能，能夠在較短時(shí)間內(nèi)找到目標(biāo)小區(qū)，同時(shí)又要具有較好的魯棒性(robustness)，能適應(yīng)各種開(kāi)機(jī)環(huán)境；另一方面，又要求該設(shè)計(jì)具有合理的復(fù)雜度，避免由于軟/硬件資源消耗過(guò)多、或者功耗太大等帶來(lái)的一系列實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。
特別的，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，前述初始小區(qū)搜索第一步驟的設(shè)計(jì)對(duì)整體設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵因?yàn)榇藭r(shí)用戶終端設(shè)備還沒(méi)有任何定時(shí)信息，所以往往需要通過(guò)在整個(gè)無(wú)線幀內(nèi)進(jìn)行接收信號(hào)與一個(gè)或者多個(gè)(最多32個(gè))備選SYNC-DL碼字之間進(jìn)行一系列滑動(dòng)相關(guān)操作及后續(xù)處理后，才能確定有關(guān)的定時(shí)信息及功率最強(qiáng)的SYNC-DL碼字，然后開(kāi)始初始小區(qū)搜索第二步驟的有關(guān)處理。例如，在國(guó)際專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)WO03/028399，發(fā)明名稱為“小區(qū)搜索方法和通信終端設(shè)備”(CELL SEARCH METHOD AND COMMUNICATION TERMINAL APPARATUS)中，主要公開(kāi)了一種在TD-SCDMA系統(tǒng)中執(zhí)行所述小區(qū)搜索第一步驟的方法和裝置，該方法中首先將各SYNC-DL碼與接收信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)，并找到相關(guān)值最大的SYNC-DL及其對(duì)應(yīng)位置作為輸出。
如圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)，為一種應(yīng)用于TD-SCDMA系統(tǒng)初始小區(qū)搜索第一步驟的相關(guān)器裝置。首先，接收數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)首先采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換和基帶數(shù)字匹配濾波后，得到接收數(shù)據(jù)信號(hào)采樣流作為該相關(guān)器的輸入。其中，采樣速率一般可選為碼片速率的某個(gè)倍數(shù)，例如采用2倍過(guò)采樣，即每個(gè)碼片間隔內(nèi)進(jìn)行2個(gè)采樣；模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)用于將輸入模擬采樣值量化為對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，提供給數(shù)字基帶單元進(jìn)行一系列處理；基帶數(shù)字匹配濾波器主要用于濾除帶外干擾和噪聲，其輸出數(shù)字信號(hào)的量化比特?cái)?shù)M的典型取值為6或者8。相關(guān)器接收數(shù)據(jù)采樣輸入后，首先通過(guò)反旋轉(zhuǎn)器31對(duì)輸入I/Q兩路采樣值an進(jìn)行反旋轉(zhuǎn)后得到bn。該操作是與發(fā)射機(jī)端的旋轉(zhuǎn)操作對(duì)應(yīng)的。具體而言，反旋轉(zhuǎn)操作可用下述公式表征bn＝an*(-j)n(n＝0，1，2，…)其中，an和bn分別為反旋轉(zhuǎn)器31的輸入、輸出符號(hào)，下標(biāo)n為輸入采樣序號(hào)，而j為-1的單位根。事實(shí)上，用復(fù)數(shù)表示符號(hào)an和bn(其中實(shí)部對(duì)應(yīng)I路即同相分量，虛部對(duì)應(yīng)Q路即正交分量)an＝ain+j*aqn，bn＝bin+j*bqn，則下述公式成立bin＝ain，bqn＝aqn(n＝4k，k＝0，1，2，…)bin＝aqn，bqn＝-ain(n＝4k+1，k＝0，1，2，…)bin＝-ain，bqn＝-aqn(n＝4k+2，k＝0，1，2，…)bin＝-aqn，bqn＝ain(n＝4k+3，k＝0，1，2，…)因此，該反旋轉(zhuǎn)器可通過(guò)I/Q路交換、取反和計(jì)數(shù)單元等實(shí)現(xiàn)。反旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)采樣分為I和Q兩路，分別被移入兩組各含64個(gè)M比特寄存器的寄存器組321-64和341-64。如圖3所示在第N時(shí)刻，每次的新數(shù)據(jù)采樣分別被移入Q比特寄存器321和341，同時(shí)每個(gè)寄存器組內(nèi)的每個(gè)寄存器的值被移入右邊的寄存器。以I路為例，這意味著寄存器32i原先的存儲(chǔ)值被移入寄存器32i+1內(nèi)，其中i＝1，2，…，63，而寄存器3264中原先的存儲(chǔ)值被丟棄。接下去，兩組寄存器組中的各寄存器的存儲(chǔ)值，根據(jù)候選SYNC-DL碼字中的對(duì)應(yīng)比特，分別通過(guò)一批“保持/取負(fù)”單元331-64和35I-64。假設(shè)I路和Q路兩組寄存器組中的存儲(chǔ)值分別為{biN，biN-1，…，biN-63}和{bqN，bqN-1，…，bqN-63}；并假設(shè)候選SYNC-DL碼字為{s1，s2，…，s64}，其中sk的取值為0或1(k＝1，2，…，64)，則I路上的第k個(gè)“保持/取負(fù)”單元33k的輸入biN+l-k、Sk和輸出uik關(guān)系可用如下公式表征
uik＝biN+1-k如果Sk＝1；uik＝-biN+1-k如果Sk＝0(k＝1，2，…，64)類似的，在Q路上的第k個(gè)“保持/取負(fù)”單元35k的輸入bqN+1-k、Sk和輸出uqk關(guān)系可用如下公式表征uqk＝bqN-1-k如果Sk＝1；uqk＝-bqN+1-k如果Sk＝0(k＝1，2，…，64)然后，所得中間結(jié)果{ui1，ui2，…，ui64}和{uq1，uq2，…，uq64}分別被輸入兩個(gè)加法器361和362，得到兩個(gè)加法器輸出ci和cq，所述加法計(jì)算可用如下公式表征ci＝ui1+ui2+…+ui64cq＝uq1+uq2+…+uq64最后，兩個(gè)加法器的輸出ci和cq被送入一個(gè)功率計(jì)數(shù)器37，輸出相關(guān)結(jié)果功率值pN可用如下公式表征pN＝ci2+cq2這樣，如圖3所示的相關(guān)器就完成了第N時(shí)刻的相關(guān)值計(jì)算。當(dāng)每次有一個(gè)新的采樣值輸入，該相關(guān)器經(jīng)過(guò)上述操作后，就可產(chǎn)生一個(gè)相關(guān)結(jié)果輸出；這樣隨著接收數(shù)據(jù)采樣流的不斷輸入，該相關(guān)器就產(chǎn)生了一系列相關(guān)輸出，從而完成了“滑動(dòng)”相關(guān)過(guò)程。接著，后續(xù)處理模塊將根據(jù)這些相關(guān)輸出經(jīng)過(guò)一系列處理后，完成有關(guān)的同步和檢測(cè)功能。
雖然該裝置雖然可達(dá)到理論上最優(yōu)的性能，但是其復(fù)雜度卻很高，這意味著將消耗很多的處理器資源以及更多的功耗。假設(shè)接收信號(hào)輸入采用2倍速數(shù)據(jù)采樣(即對(duì)應(yīng)每個(gè)碼片有兩個(gè)輸入采樣輸入)，且每個(gè)采樣采用6比特量化，由于SYNC-DL碼字長(zhǎng)度為64，對(duì)應(yīng)64個(gè)采樣的相關(guān)需要實(shí)/虛部各64個(gè)12-比特的加減法操作，這樣進(jìn)行每個(gè)SYNC-DL的相關(guān)處理需要64*2*6400*2＝1,638,400個(gè)12-比特加減法操作完成第一步驟。對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)的初始小區(qū)搜索，由于可能要同時(shí)進(jìn)行32個(gè)SYNC-DL碼的搜索和同步過(guò)程，因此采用如圖3所示的相關(guān)器結(jié)構(gòu)將使整個(gè)處理過(guò)程更為復(fù)雜、或者耗時(shí)。因?yàn)槿绻瑫r(shí)進(jìn)行所有32個(gè)碼字的相關(guān)處理，則在5ms內(nèi)完成總共1,638,400*32-52,428,800個(gè)12-比特加減法操作——這是目前的商用軟/硬件處理能力一般所難以達(dá)到的。因此，為了實(shí)現(xiàn)該裝置，往往只能在每個(gè)5ms內(nèi)只進(jìn)行一批若干個(gè)SYNC-DL碼字(例如2個(gè)或者4個(gè)碼字)的相關(guān)處理，并將所有備選SYNC-DL碼字分成多批來(lái)處理。這樣做的目的是降低對(duì)軟/硬件處理能力的要求，但所付出的代價(jià)是拉長(zhǎng)了執(zhí)行初始小區(qū)搜索第一步驟所花費(fèi)的時(shí)間。同時(shí)采用這種方法在小區(qū)搜索第一步的所有時(shí)間里都需要打開(kāi)RF/ABB模塊，對(duì)于手機(jī)來(lái)講功耗也很大。因此，如何降低該相關(guān)器的復(fù)雜度和功耗，同時(shí)又保證同步和檢測(cè)性能滿足設(shè)計(jì)要求，是TD-SCDMA系統(tǒng)初始小區(qū)搜索過(guò)程設(shè)計(jì)中所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中UE進(jìn)行初始小區(qū)搜索第一步驟的方法，能夠在在較低信干噪比(SINR)條件下，在較短時(shí)間內(nèi)完成幀同步和同步碼字的檢測(cè)。在相同條件下可以大大降低用戶設(shè)備(UE)的功耗。
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于CDMA系統(tǒng)用戶設(shè)備接收機(jī)的、進(jìn)行初始小區(qū)搜索第一步驟的方法，所述方法包括以下步驟步驟1、將一個(gè)子幀的數(shù)據(jù)分為M個(gè)時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片的長(zhǎng)度為6400×N÷M+W個(gè)采樣值。N為輸入信號(hào)的過(guò)采樣率，W為時(shí)間片直接的重疊部分，M為劃分的時(shí)間片的個(gè)數(shù)?？紤]到下行同步碼的長(zhǎng)度為64chips，W的取值至少為64×Nsamples，目的是為了能在每個(gè)時(shí)間片為每個(gè)下行同步碼獲得6400×N÷M個(gè)相關(guān)結(jié)果。
步驟2、首先在連續(xù)的幾個(gè)子幀里都接收第一個(gè)時(shí)間片里的信號(hào)，并將每一個(gè)子幀的接收信號(hào)對(duì)所有32個(gè)下行同步碼(SYNC-DL code)做滑動(dòng)相關(guān)，并將這幾個(gè)子幀的相關(guān)結(jié)果累加。
步驟3、從累加的相關(guān)結(jié)果中找出一個(gè)最大值，并記住相對(duì)應(yīng)的值，下行同步碼和相關(guān)位置。
步驟4、用相同的方法依次獲得每一個(gè)時(shí)間片的相關(guān)結(jié)果的最大值及其所對(duì)應(yīng)的下行同步碼和相關(guān)位置。
步驟5、比較所有最大值(一共有M個(gè)值)，找出這M個(gè)值中的最大值，該最大值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼就為小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到的下行同步碼，而通過(guò)最大的值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間片和位置信息則可得到小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到子幀幀頭位置。
進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于CDMA系統(tǒng)用戶設(shè)備接收機(jī)的、初始小區(qū)搜索第一步的方法，包括以下步驟步驟1、將一個(gè)子幀的數(shù)據(jù)分為M個(gè)時(shí)間片；步驟2、在連續(xù)的幾個(gè)子幀里都接收某一時(shí)間片里的信號(hào)，并將每一個(gè)子幀的接收信號(hào)對(duì)所有32個(gè)下行同步碼做滑動(dòng)相關(guān)，并將這幾幀的相關(guān)結(jié)果累加；
步驟3、從累加的相關(guān)結(jié)果中找出一個(gè)最大值，并記住相對(duì)應(yīng)的值，下行同步碼和相關(guān)位置；步驟4、計(jì)算最大值和除了最大值外的所有其他值的平均值之間的比值；步驟5、比較所述比值是否大于設(shè)定的門限值；所述門限值可以通過(guò)仿真的方法獲得，也可以在實(shí)際的測(cè)試中進(jìn)一步的優(yōu)化門限值。
步驟6、如果所述的比值大于設(shè)定的門限值，則該最大值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼就為小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到的下行同步碼，而通過(guò)最大的值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間片和位置信息則可得到小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到子幀幀頭位置。
由于采用本發(fā)明的方法是同時(shí)對(duì)32個(gè)下行同步碼同時(shí)做相關(guān)的，這樣在某個(gè)時(shí)間片里如果檢測(cè)到的很明顯的峰值就可以認(rèn)為檢測(cè)到了最強(qiáng)的一個(gè)小區(qū)。通過(guò)采用這個(gè)方法可以從統(tǒng)計(jì)上來(lái)講可以大大降低小區(qū)搜索第一步所需要花費(fèi)的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的用于CDMA系統(tǒng)中用戶終端設(shè)備的的進(jìn)行初始小區(qū)搜索的方法，具有相對(duì)較低的相關(guān)復(fù)雜度，并能夠在較惡劣的傳播條件下，達(dá)到較高的檢測(cè)概率。同時(shí)由于本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方案只需要每個(gè)子幀的部分時(shí)間(一個(gè)時(shí)間片)打開(kāi)RF/ABB模塊，相對(duì)于需要在整個(gè)小區(qū)搜索過(guò)程中都需要打開(kāi)RF/ABB模塊的方法，能夠有效地縮短CDMA系統(tǒng)中初始小區(qū)搜索時(shí)間和降低用戶設(shè)備(UE)的功耗。同時(shí)由于本方法連續(xù)幾幀都接收同一個(gè)時(shí)間片的信號(hào)，對(duì)于小區(qū)搜索第一步的AGC(自動(dòng)增益控制)設(shè)計(jì)來(lái)講，AGC(自動(dòng)增益控制)的增益會(huì)更加準(zhǔn)確，從而提高初始小區(qū)搜索的性能。本發(fā)明可以通過(guò)選取不同的參數(shù)，在處理能力和處理時(shí)間之間相互取舍，使的本發(fā)明可以應(yīng)用與不同處理能力的商用軟/硬件處理器。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)中初始小區(qū)搜索的方法的描述，將會(huì)變得越來(lái)越明顯。


圖1為一典型的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)單示意圖；圖2為TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為一種應(yīng)用于TD-SCDMA系統(tǒng)初始小區(qū)搜索第一步驟的屬于現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)裝置；圖4本發(fā)明中的時(shí)間片的示意圖；圖5為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的應(yīng)用于TD-SCDMA系統(tǒng)初始小區(qū)搜索第一步驟的方法的流程圖；圖6對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)圖4至圖6，以TD-SCDMA系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，以使進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容。
如圖5所示本發(fā)明的碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，包括如下步驟步驟1，將計(jì)算過(guò)程中所用到的計(jì)數(shù)器K，m，J清零，并將計(jì)算過(guò)程中會(huì)用到的存儲(chǔ)器清零。計(jì)數(shù)器K用于對(duì)子幀計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器m用于對(duì)時(shí)間片計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器J用于對(duì)平均子幀長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)。
步驟2，UE(用戶設(shè)備)接收第K子幀的屬于第m個(gè)時(shí)間片的信號(hào)，并將計(jì)數(shù)器K加一。
步驟3，UE(用戶設(shè)備)將輸入的第K子幀的屬于第m個(gè)時(shí)間片的的信號(hào)分別跟32個(gè)下行同步碼做滑動(dòng)相關(guān)，如圖4所示，這樣可以獲得32×6400×N÷M個(gè)相關(guān)結(jié)果。N為輸入信號(hào)的過(guò)采樣率，M為劃分的時(shí)間片的個(gè)數(shù)。
步驟4，UE(用戶設(shè)備)將相關(guān)結(jié)果與存儲(chǔ)器所存的相應(yīng)數(shù)據(jù)累加并將計(jì)算結(jié)果再放入存儲(chǔ)器相應(yīng)位置。
步驟5，將計(jì)數(shù)器J加一。
步驟6，判斷計(jì)數(shù)器J是否等于設(shè)定的平均子幀個(gè)數(shù)(SteplAveSf)，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟61，否則就跳轉(zhuǎn)到步驟2。所述的平均子幀個(gè)數(shù)可通過(guò)仿真來(lái)確定，也可以在實(shí)際環(huán)境的測(cè)試進(jìn)一步優(yōu)化(為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述)，本具體實(shí)施例中缺省的子均子幀個(gè)數(shù)為5。
步驟61，將計(jì)數(shù)器J清0。
步驟7，UE(用戶設(shè)備)從累加的相關(guān)結(jié)果中找出最大值，并記住這個(gè)值及其所對(duì)應(yīng)的下行同步碼和相關(guān)位置。
步驟8，將計(jì)數(shù)器m加一。
步驟9，判斷計(jì)數(shù)器m是否等于M，如果不等則跳轉(zhuǎn)到步驟2。
步驟10，UE(用戶設(shè)備)比較所有M個(gè)時(shí)間片的最大值，找出這M個(gè)值中的最大值，并獲得這個(gè)最大值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼(Sync-DL code)，相關(guān)位置和時(shí)間片。
步驟11，UE(用戶設(shè)備)計(jì)算小區(qū)搜索第一步的輸出結(jié)果。
將所有這些值(一共有M個(gè)值)最大的值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼就為小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到的下行同步碼，而通過(guò)最大的值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間片和位置信息則可得到小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到子幀幀頭位置。
下面通過(guò)圖6詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)化方法的一個(gè)具體實(shí)施例。
步驟1，將計(jì)算過(guò)程中所用到的計(jì)數(shù)器K，m，J清零，并將計(jì)算過(guò)程中會(huì)用到的存儲(chǔ)器清零。計(jì)數(shù)器K用于對(duì)子幀計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器m用于對(duì)時(shí)間片計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器J用于對(duì)平均子幀長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)。
步驟2，UE(用戶設(shè)備)接收第K子幀的屬于第m個(gè)時(shí)間片的信號(hào)，并將計(jì)數(shù)器K加一。
步驟3，UE(用戶設(shè)備)將輸入的第K子幀的屬于第m個(gè)時(shí)間片的信號(hào)分別跟32個(gè)下行同步碼做滑動(dòng)相關(guān)，這樣可以獲得32×6400×N÷M個(gè)相關(guān)結(jié)果。N為輸入信號(hào)的過(guò)采樣率，M為劃分的時(shí)間片的個(gè)數(shù)。
步驟4，UE(用戶設(shè)備)將相關(guān)結(jié)果與存儲(chǔ)器所存的相應(yīng)數(shù)據(jù)累加并將計(jì)算結(jié)果再放入存儲(chǔ)器相應(yīng)位置。
步驟5，將計(jì)數(shù)器J加一。
步驟6，判斷計(jì)數(shù)器J是否等于設(shè)定的平均子幀個(gè)數(shù)(SteplAveSf)，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟61，否則就跳轉(zhuǎn)到步驟2。
步驟61，將計(jì)數(shù)器J清0。
步驟7，UE(用戶設(shè)備)從累加的相關(guān)結(jié)果中找出最大值，并記住這個(gè)值及其所對(duì)應(yīng)的下行同步碼和相關(guān)位置。
步驟8，UE(用戶設(shè)備)計(jì)算相關(guān)結(jié)果的最大值和除了最大值外的所有其他值的平均值之間的比值。
步驟9，比較相關(guān)結(jié)果的最大值和除了最大值外的所有其他值的平均值之間的比值是否大于設(shè)定的門限值，該門限值可以通過(guò)仿真的方法獲得，也可以在實(shí)際的測(cè)試中進(jìn)一步優(yōu)化，該仿真方法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。如果大于則跳轉(zhuǎn)到步驟13。
步驟10，將計(jì)數(shù)器m加一。
步驟11，判斷計(jì)數(shù)器m是否等于M，如果不等則跳轉(zhuǎn)到步驟2。
步驟12，UE(用戶設(shè)備)比較所有M個(gè)時(shí)間片的最大值，找出這M個(gè)值中的最大值，并獲得這個(gè)最大值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼(Sync-DL code)，相關(guān)位置和時(shí)間片。
步驟13，UE(用戶設(shè)備)計(jì)算小區(qū)搜索第一步的輸出結(jié)果。
將所有這些值(一共有M個(gè)值)最大的值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼就為小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到的下行同步碼，而通過(guò)最大的值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間片和位置信息則可得到小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到子幀幀頭位置。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、將一個(gè)子幀的數(shù)據(jù)分為M個(gè)時(shí)間片；步驟2、在連續(xù)的幾個(gè)子幀里都接收第一個(gè)時(shí)間片里的信號(hào)，并將每一個(gè)子幀的接收信號(hào)對(duì)所有32個(gè)下行同步碼做滑動(dòng)相關(guān)，并將這幾個(gè)子幀的相關(guān)結(jié)果累加；步驟3、從累加的相關(guān)結(jié)果中找出一個(gè)最大值，并記住相對(duì)應(yīng)的值，下行同步碼和相關(guān)位置；步驟4、用相同的方法依次獲得每一個(gè)時(shí)間片的相關(guān)結(jié)果的最大值及其所對(duì)應(yīng)的下行同步碼和相關(guān)位置；步驟5、比較所獲得的M個(gè)時(shí)間片的最大的值，找出這M個(gè)值中的最大值，該最大值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼就為小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到的下行同步碼，而通過(guò)最大的值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間片和位置信息則可得到小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到子幀幀頭位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，其特征在于，每個(gè)時(shí)間片的長(zhǎng)度為6400×N÷M+W個(gè)采樣值，N為輸入信號(hào)的過(guò)采樣率，W為時(shí)間片直接的重疊部分，M為劃分的時(shí)間片的個(gè)數(shù)W的取值至少為64×N samples。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，其特征在于，所述的步驟2中所述子幀個(gè)數(shù)可通過(guò)仿真來(lái)確定，也可以在實(shí)際環(huán)境的測(cè)試進(jìn)一步優(yōu)化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，其特征在于，所述的子幀個(gè)數(shù)為5。
5.一種碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、將一個(gè)子幀的數(shù)據(jù)分為M個(gè)時(shí)間片；步驟2、在連續(xù)的幾個(gè)子幀里都接收某一時(shí)間片里的信號(hào)，并將每一個(gè)子幀的接收信號(hào)對(duì)所有32個(gè)下行同步碼做滑動(dòng)相關(guān)，并將這幾幀的相關(guān)結(jié)果累加；步驟3、從累加的相關(guān)結(jié)果中找出一個(gè)最大值，并記住相對(duì)應(yīng)的值，下行同步碼和相關(guān)位置；步驟4、計(jì)算最大值和除了最大值外的所有其他值的平均值之間的比值；步驟5、比較所述比值是否大于設(shè)定的門限值；步驟6、如果所述的比值大于設(shè)定的門限值，則該最大值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼就為小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到的下行同步碼，而通過(guò)最大的值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間片和位置信息則可得到小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到子幀幀頭位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，其特征在于，步驟2中所述的某一時(shí)間片是指在該時(shí)間片內(nèi)檢測(cè)到很明顯的峰值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，其特征在于，所述步驟4中的門限值可以通過(guò)仿真的方法獲得，也可以在實(shí)際的測(cè)試中進(jìn)一步優(yōu)化。
全文摘要
一種碼分多址系統(tǒng)中的初始小區(qū)搜索第一步的方法，包括步驟將一個(gè)子幀的數(shù)據(jù)分為M個(gè)時(shí)間片，在連續(xù)的幾個(gè)子幀里都接收第一個(gè)時(shí)間片里的信號(hào)，并將每一個(gè)子幀的接收信號(hào)對(duì)所有32個(gè)下行同步碼做滑動(dòng)相關(guān)，將這幾幀的相關(guān)結(jié)果累加。從累加的相關(guān)結(jié)果中找出一個(gè)最大值，并記住相對(duì)應(yīng)的值，下行同步碼和相關(guān)位置。用相同方法依次獲得每一個(gè)時(shí)間片的相關(guān)結(jié)果的最大值及其所對(duì)應(yīng)的下行同步碼和相關(guān)位置。將所有這些值(一共有M個(gè)值)最大的值所對(duì)應(yīng)的下行同步碼就為小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到的下行同步碼，而通過(guò)最大的值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間片和位置信息則可得到小區(qū)搜索第一步所檢測(cè)到子幀幀頭位置。本發(fā)明在相同條件下可以大大降低用戶設(shè)備的功耗。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1741401SQ200510029600
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月13日
發(fā)明者葉遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:凱明信息科技股份有限公司