CN1449602A - 无线通信设备中导频信号的快速捕获 - Google Patents

Abstract

在无线通信系统的远程单元(39)中，增加由搜索引擎(47)捕获或重新捕获导频信号的速度。把PN空间分为区段，并使用一组“快速”搜索参数进行每个区段的粗搜索。对于PN空间的每个区段，把一组峰值信号强度连同它们相应的PN偏移量保存到存储器(49)中。紧随对于PN空间所有区段的搜索，由控制器(50)评估在粗捕获期间所保存的峰值信号强度。由远程单元(39)使用粗捕获搜索结果来确定由远程单元(39)的搜索引擎(44)随后进行搜索的细搜索窗口参数。细搜索参数把远程单元(39)的搜索引擎(44)的搜索集中于最大可能包含可行基站导频信号的PN空间部分。

Description

无线通信设备中导频信号的快速捕获

发明领域

本发明涉及无线通信系统。尤其，本发明涉及无线通信系统中导频信号的捕获。

发明背景

无线通信系统可以包括多个远程单元和多个基站。图1示例了具有三个远程单元10A、10B和10C和两个基站12的地面无线通信系统的实施例。在图1中，所示的三个远程单元为在汽车10A中安装的移动电话单元、便携式计算机远程单元10B和固定位置单元10C(比如可在无线本地环路或仪表读数系统中找到)。例如，远程单元可以是任何类型的通信单元，比如手持式个人通信系统单元，个人数据助理之类的便携式数据单元或固定位置数据单元(比如仪表读数设备)。图1示出了从基站12到远程单元10的前向链路14和从远程单元10到基站12的反向链路16。

远程单元和基站间通过无线信道的通信可以利用在有限频率频谱中便于大量用户的各种多址技术中之一来完成。这些多址技术包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)。CDMA的工业标准是在TIA/EIA临时标准题为“Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-ModeWideband Spread Spectrum Cellular System”，TIA/EIA/IS-95以及它的后续成果(在这里统称为IS-95)中提出的。关于CDMA通信系统的附加信息是在美国专利号为4,901,307题为《SPREAD SPECTRUN MULTIPLE ACCESS COMMUNICATIONSYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS》(‘307专利)的专利中揭示的，已把它转让给本发明的受让人。

在‘307专利中，揭示了多址技术，其中每个都具有收发机的大量移动电话系统用户通过使用CDMA扩展频谱通信信号的基站进行通信。在‘307专利中揭示的CDMA调制技术提供了优于其他用于无线通信系统中的调制技术比如TDMA和FDMA的许多优点。例如，CDMA允许多次重复利用频率频谱，由此，使系统用户容量得到了增加。此外，CDMA技术的使用通过多径负面作用(比如衰落)的缓解使得陆地信道的特殊问题得到克服，而同时也进一步开拓了它的优点。

在无线通信系统中，信号在基站和远程单元间传播时可以传播几个不同的传播路径。由无线信道特性产生的多径信号显示了对通信系统的挑战性。多径信道的一个特性就是在通过信道发送的信号中引入了时间扩展。例如，如果通过多径信道发送理想脉冲，那么所接收的信号显示为脉冲流。多径信道的另一个特性就是通过信道的每条路径可以导致不同的衰减因子。例如，如果通过多径信道发送理想脉冲，那么所接收脉冲流的每个脉冲一般对于其他所接收的脉冲具有不同的信号强度。多径信道还有另一个特性就是通过信道的每条路经在信号上可以导致不同的相位。例如，如果通过多径信道发送理想脉冲，那么所接收脉冲流的每个脉冲一般对于其他所接收的脉冲有不同的相位。

在无线信道中，信号在环境中从障碍物(例如，建筑物、树木、汽车和人)的反射产生多径。因此，由于产生多径的结构的相对运动，无线信道一般是时间变化多径信道。例如，如果通过时变多径信道发送理想脉冲，那么所接收的脉冲流在作为发送理想脉冲的时间的函数在时间延迟、衰减和相位上都有变化。

信道的多径特性可能影响由远程单元接收的信号，除了其他外，特别还导致信号的衰落。衰落是多径信道相位特性所导致的结果。当破坏性地相加多径矢量，产生幅度比任一单独矢量要小的所接收的信号时，衰落就发生了。例如，如果通过具有两个路径的多径信道发送正弦波形，其中第一路径具有X dB的衰减因子、δ的时间延迟以及Θ弧度的相移，而第二路径具有X dB的衰减因子、δ的时间延迟以及Θ+π弧度的相移，那么在信道的输出就没有接收到信号，这是因为两个幅值相同和相位相反的信号互相抵消了。这样，衰落对无线通信系统的性能具有严重的负面影响。

在一个多路径环境中，优化一个CDMA通信系统来进行工作。例如，用高频伪噪声(PN)序列来调制前向链路和反向链路信号。PN调制允许通过使用一个“梳状”(rake)接收机的设计而独立地接收同一信号的许多不同的多径实例。在一个梳状接收机中，可以把一组解调单元中的每一单元都分配给一个单独的信号多径实例。然后，组合解调单元的解调输出来产生组合的信号。因此，所有的多径信号实例必须一起衰落，然后组合信号才会经历一次深度衰落。

在基于CDMA工业标准IS-95的一个通信系统中，多个基站中的每一个都发射具有公共PN序列的导频信号。每个基站所发射的导频信号都和相邻的基站在时间上有偏移量，这样信号可以在远程单元处被相互区分。在任一给定时刻，远程单元可以从多个基站接收到多个导频信号。使用本地PN发生器产生的PN序列的一个拷贝，远程单元可以搜索整个PN空间。使用搜索的结果，控制器根据时间偏移量可以区分出来自多个基站的导频信号。

在远程单元中，控制器用于分配解调单元给可用的多径信号实例。搜索引擎用于把关于接收信号的多径成份的数据提供给控制器。搜索引擎测量基站所发射导频信号的多径成份的到达时间和幅度。多径环境对公共基站发射的导频信号和数据信号所产生的影响是非常类似的，因为信号同时经过相同的信道。因此，确定多径环境对导频信号产生的影响允许控制器分配解调单元给数据信道多径信号的各个实例。

通过搜索潜在PN偏移的序列，以及测量在每个潜在PN偏移接收到的导频信号的能量，搜索引擎确定远程单元附近的基站的导频信号的多径成份。控制器评估与潜在偏移有关联的能量，并且如果它超过阈值，就把信号解调单元分配给该偏移。在美国专利第5490165号，题为《DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN ASYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS》(‘165专利)的专利文件中揭示了根据搜索器能量等级来分配解调单元的一种方法和设备，上述专利已转让给本发明的受让人。

图2示出了到达远程单元的来自基站的单个导频信号的一组多径信号实例。垂直坐标轴代表以分贝(dB)为单位的接收功率。水平坐标轴代表由于多径延时造成的信号实例的到达时间的延迟。进入纸面内的坐标轴代表一个时间段。在页面上同一平面内的每个信号峰值都是同时到达的，但是是由基站在不同时间发射的。每个信号峰值22-27都经过了不同的路径，并因此呈现不同的时间延迟，不同的幅度，以及不同的相位响应。由峰值22-27表示的六个不同的信号峰值代表严峻的多径环境。一个典型的市内环境产生较少的可用路径。系统的噪声下限是由峰值和具有较低能量电平的下降来表示的。搜索引擎的任务是为潜在的解调单元分配识别信号峰值22-27的延迟(如水平轴所测量的)以及幅度(如垂直轴所测量的)。

值得注意的是，如图2所示，每个多径峰值都作为时间的函数而变化，这一点可以从每个多径峰值的不平坦的脊部看出来。在所示的有限的时间内，多径峰值没有显著的变化。在更长的时间范围内，多径峰值将消失，而随着时间的进展会产生新的路径。多径峰值可能随着时间而合并在一起或是模糊成宽的峰值。

通常，搜索引擎的工作是由一个控制器监视的。控制器命令搜索引擎逐步越过一组偏移量(称为搜索窗口)，它很有可能包含适合分配给解调单元的一个或多个多径信号峰值。对于每个偏移量，搜索引擎把它发现偏移的能量报告回控制器。然后控制器可以把解调单元分配给搜索引擎所识别出的路径(即它们的PN发生器的定时基准和所识别的路径的定时对准)。一旦已经把解调单元锁定在信号上，它随后就可以在不需要控制器监控的情况下自己跟踪该路径，直到该路径完全衰落或控制器把该解调单元分配给另一路径。

正如前面所指出的，把公共PN导频序列的序列偏移量分配给在给定地理区域中的每个基站。例如，根据IS-95，PN序列有2¹⁵个码片，并且每26.66毫秒(ms)重复一次，系统中的每个基站在512个PN序列的偏移量中的一个上发射所述PN序列作为导频信号。根据IS-95的操作，基站持续地发射导频信号，远程单元可用所述导频信号来识别基站以及其它的功能，例如，诸如确定远程单元正在操作处的多径环境，以及远程单元定时和基站定时的同步。

在刚开启电源期间，或是任何其它远程单元丢失导频信号的情况下，如当进行硬切换到不同工作频率时，远程单元评估导频序列的所有可能PN偏移。通常，搜索引擎在所有可能的PN偏移上测量导频信号强度，并以对相应的偏移处所出现的导频信号产生精确测量的测量速率继续进行测量。按照这种方法继续进行，搜索引擎确定地理上靠近远程单元的基站的PN偏移量。如此搜索每个PN偏移量所需的时间根据捕获期间的信道条件可以从几百毫秒到几秒钟之间的任何时间。远程单元用来重新捕获导频信号的这个时间量对于远程单元的工作是有害的，并且可能引起远程单元的使用者的厌烦。

图3示出了在水平轴上的PN空间的一个扩展部分。三个峰值组30，32，34代表了来自三个基站的发射。如图所示，从每个基站信号来的信号都经历了不同的多径环境。同样，每个基站都有相对于PN基准36的不同的PN偏移量。这样，控制器可以为任何被识别的基站选择一组对应于搜索窗口的PN偏移量。这使得远程单元可以通过适当分配解调单元而同时解调来自多个基站的信号。

如上所述，搜索引擎的一个目的就是致力于在远程单元和基站之间保持无线链路。由于无线链路经常在变化，所以必须在实质上连续的基础上进行多径搜索，否则会由于诸如衰落而丢失无线链路。如果丢失了无线链路，那么就会终止远程单元和基站间的通信，并且远程单元进行对整个PN空间的搜索以重新捕获合适的基站。搜索整个PN空间要耗费额外的时间量。

因此，本领域需要一种在无线通信系统中使远程单元捕获或重新捕获导频信号所需时间量最小化的方法和设备。

发明概述

本发明在无线通信系统中增加了导频信号的捕获或重新捕获的速度。无线通信系统包括多个基站，把每个基站配置为以与其它基站不同的时间偏移量发送PN编码的导频信号。此外，配置至少一个远程单元进行PN空间的搜索。

在一个实施例中，把PN空间分为区段。在导频信号的快速捕获期间，用为增加搜索速率而调节的“粗”快速搜索引擎参数搜索每段PN空间。为每段PN空间保存一组峰值信号强度以及它们相应的PN偏移量。紧随PN空间区段的搜索，就评估在粗捕获期间保存的峰值信号强度。把粗搜索的结果用于选择在PN空间所选部分的第二搜索中使用的“细”搜索参数。细搜索参数把搜索集中于最可能包含可行基站导频的PN空间部分，例如，在粗搜索期间具有最高测量信号强度的PN空间部分。

粗搜索参数可以包括许多非相干通道(pass)，它少于细搜索参数组的通道数量。此外，粗搜索参数可以包括积分区间，它小于细搜索参数组的积分区间。

由远程单元使用粗搜索参数可以减少粗搜索的持续时间。相反，细搜索参数的使用产生了更精确和更可靠的结果。然而，细搜索参数对于PN空间的给定部分会导致比粗搜索参数更长的搜索时间。因此，使用粗搜索参数搜索PN空间，并且随后集中于PN空间所选部分使用细搜索参数会产生较短的总搜索持续时间，而仍旧达到满意的搜索结果。

附图简述

通过下面将要进行的详细描述，并结合附图，将会更清楚本发明的特征、目的和优点，附图中相同参考号标识相同的部分，其中：

图1是示出现代典型无线通信系统的示意图。

图2是示出到达远程单元处的来自单个基站的导频信号的多个信号实例的示例组的示意图。

图3是示出到达远程单元处的来自多个基站的导频信号的多个信号实例的示例组的示意图。

图4是远程单元的一个实施例的框图。

图5是表示被分为区段的PN空间的示意图。

图6是示出到达远程单元处、来自与PN空间区段有关的多个基站的导频信号的多个信号实例的示例组的曲线图。

图7是示出到达远程单元处、来自与PN空间区段有关的基站的导频信号的多个信号实例的示例组的扩展曲线图。

图8是示出导频信号的快速捕获操作的流程图。

发明详述

在许多无线通信系统(例如，IS-95 CDMA系统)中，使用导频信号来协调基站和远程单元之间的通信。例如，使用导频信号确定远程单元正在工作的多径环境，以使在基站和远程单元之间的定时同步，以及监控来自多个基站的信号强度。根据IS-95，每个基站发送用公共PN序列和唯一偏移量编码的导频信号。公共PN序列具有2¹⁵个码片(32768个码片)的长度。所有可能的PN偏移量组构成PN空间。

图4示出了用于本发明的远程单元39的一个实施例的框图。在这个实施例中，RF接收机40具有配置为接收RF发送的输入端口41。RF接收机40具有分别与搜索引擎44的输入端口43以及解调器46的输入端口45耦合的输出端42。搜索引擎44具有与存储搜索结果的存储器49的输入端口48耦合的输出端口47。具有控制输出51和52的控制器50分别耦合搜索引擎44和解调器46的控制输入53和54。此外，控制器50的输入端口50耦合于存储器49的输出端口56，以便通过搜索引擎44使控制器50访问存储在存储器49中的搜索结果。

在图4的实施例中，RF接收机40在输入端口41上从基站(未示出)接收发送。通过输出端口42把RF接收机40的输出分别传递到搜索引擎44和解调器46。由控制器50控制搜索引擎44和解调器50的操作。尤其控制器50通过输出端口51把搜索参数传递到搜索引擎44的输入端口53。此外，为了在解调器46内以’165专利中揭示的方式分配解调器元件，控制器50通过输出端口52把控制参数传递到解调器46的输入端口54。控制器50可以是微处理器、专用集成电路(ASIC)、离散逻辑、模拟控制器或其他控制电路。搜索引擎44根据搜索参数搜索PN空间，并把搜索结果放置在存储器49中。控制器50为了分配解调器46的元件以及为了确定将来的搜索参数而评估存储在存储器49中的搜索结果。

当刚开启远程单元的电源时，控制器50产生一组快速搜索参数。搜索参数包括搜索窗口，积分区间以及许多非相干通道，如在1999年7月1日提交的美国专利申请09/346,369号，题为《DYNAMIC ALLOCATION OF MICROPROCESSORRESOURCES IN A WIRELESS COMMUNICATION DEVICE》(‘369专利申请)的专利中所揭示，上述专利已转让给本发明的受让人。这些参数的值可能影响搜索持续时间。

在本发明的一个实施例中，控制器50把PN空间分为区段。一段PN空间就是一组PN偏移量。在把整个PN空间分为区段之后，就使用粗搜索参数搜索每区段。为了评估以及可能进一步的搜索，存储相应于具有足够导频信号强度的区段部分的PN偏移量。使用粗搜索参数减少了进行搜索所需的时间，使得能快速搜索整个PN空间识别可行导频信号的PN偏移量。紧随粗搜索，使用细搜索参数搜索包含可行导频信号的PN偏移量。可把PN空间分为任何期望数量的区段，诸如例如8个区段。此外，区段可以是相等大小或不等大小的。

在本发明的一个实施例中，控制器50顺序为每区段把粗搜索参数传输到搜索引擎44。然后搜索引擎44进行PN区段的搜索并分析结果。如果在PN偏移处的信号强度超过阈值，那么在存储器49存储测量的信号强度值以及相应的PN偏移量，供控制器50以后评估。在本发明的一个实施例中，阈值是设定值，它产生由搜索引擎44为了以后评估而存储的可变数量的PN偏移量。在另一个实施例中，在搜索期间调节阈值，产生存储的固定数量的值，诸如例如在PN区段中发现的四个最强的信号电平。在已经搜索了整个PN空间后，控制器50评估存储在存储器49中的搜索结果。搜索结果的评估确定PN空间的哪部分具有包含可行导频信号的最高概率，诸如例如PN空间中具有最高测量信号电平的那些部分。随后控制器50调节搜索参数，诸如例如选择相应于以上识别的PN空间部分的搜索窗口。

图5示出了把PN空间分为区段的方法的一个实施例的表示。如上所述，每个基站发送相同的PN序列作为导频信号。在地理区域中的每个基站以唯一的偏移量发送导频信号。如以上所指出的，根据IS-95，导频信号是具有2¹⁵(32768)个PN码片并且每26.66毫秒(ms)重复的序列。这样，可以参考从0到32767码片的任何值偏移来自远程单元的导频信号。由于PN序列是循环的，每32768码片就重复的，所它就可以表示为圆58。在圆58的最右点59处的圆上定位了远程单元的PN参考。圆58的点59表示在远程单元中离开本地PN参考的零偏移量。以逆时针方向围绕圆旋转表示增加离开本地PN参考59的PN偏移量。在图5的实施例中，把PN空间分为八个相等的区段。在其他实施例中，可把PN空间分为不同数量的区段，而各段可以是大小不等。在图5所示的实施例中，在PN偏移量值是4095、8191、12287、16383、20479、24575、28672和32767个PN码片处产生区段的边界。当PN偏移量已增加到32768个码片的值时，就已经扫描了一个完整的PN周期，在32767个码片以上增加偏移量继续进行搜索导致同一PN空间的重复搜索。这样，32768个码片的PN偏移量等同于零的偏移量。

继续增加PN偏移量就继续围绕如上所述的圆旋转。在一个实施例中，当搜索引擎扫描PN空间区段时，记录一组最大信号电平和相应的PN偏移量。所存储的值的数量可以是任何的期望量值，例如每段四个值。

图6示出了到达远程单元处、与PN空间区段有关、来自多个基站的导频信号的多个信号实例的示例组。图6的横轴表示PN空间。纵轴以分贝(dB)为单位表示在远程单元处所接收的功率。峰值组60、62和64表示来自临近远程单元的三个不同基站的发送。如所示，来自每个基站的信号经历了不同多径环境。此外，每个基站相对于远程单元本地PN参考66具有不同PN偏移量。图6的横轴是PN空间的线性表示。相似于如图5所示的PN空间的环形表示，把横轴分为八个相等的区段。区段的边界相应的PN偏移量是4095、8191、12287、16383、20479、24575、28672和32767个PN个码片。如在环形表示中，一旦PN偏移量到达了32767个码片，那么就已经扫描了整个PN周期68。

图7是图6中表示的最先两个PN空间区段的扩展图。纵轴以分贝(dB)为单位表示在远程单元处所接收的功率。横轴表示PN空间。由于图7示出了图6中表示的最先两个PN空间区段，所以图7的横轴相应的PN偏移量就是0到8191，并且示出了一个基站的导频信号60。在本发明的一个实施例中，由搜索引擎扫描PN空间的每区段，并且记录在每区段中发现的四个最强信号电平以及相应的PN偏移量。在这个实施例中，搜索引擎逐步通过不同的PN偏移量而扫描第一区段，PN偏移量0到4095。

在搜索期间，搜索引擎44使用由控制器50传递到搜索引擎44的一组粗搜索参数。选择粗搜索参数，以得到给定PN空间区段的期望搜索持续时间。可以根据以上参考’369申请所述的本发明选择搜索参数。例如，可以把非相干通道数量设定为1，而把积分区间设定为0.1毫秒。当搜索引擎44使用粗搜索参数逐步通过PN区段时，在每个偏移量处测量导频信号的信号电平。在一个实施例中，在调节阈值的地方记录PN区段的四个最强信号电平。如图7所示，在第一区段中，由点70、72、74和76表示四个最强的信号电平。搜索引擎44记录每个点70、72、74和76的信号电平和PN偏移量。把这组值传递到存储器以供控制器在以后评估。

随后搜索引擎44通过增加PN偏移量并逐步通过PN区段而扫描第二区段，PN偏移量从4096到8191。在每个偏移量处测量导频信号的信号电平。在第二区段中，由点80、82、84和86表示四个最强信号电平。搜索引擎44记录每个点80、82、84和86的信号电平和PN偏移量。搜索引擎44对剩下的区段重复这个过程直到已经扫描了整个PN空间。

减少搜索持续时间会导致搜索引擎测量导频信号的精确度降低。由控制器50选择的，供搜索引擎44使用的搜索参数是基于搜索精确度和搜索速度之间的折衷的。因此，可以根据例如远程单元正在工作的多径环境选择不同粗搜索参数。

图7示出了在粗搜索期间不识别导频多径信号的实例所处的情况。如图7所示，在第二PN空间区段粗搜索期间，遗漏了组60的多径信号88。例如，多径信号88的信号电平在搜索引擎44测量期间由于衰落而变低了。由于多径实例88的信号电平变低，并且在衰落终止之前完成了粗搜索，所以不是导频信号实例的峰值84和86的测量信号强度超过了峰值88。这样，粗搜索就不会识别导频信号组60的所有可行多径实例。

如以上所讨论的，在一组粗搜索参数中，为了减少完成搜索所需时间量，通常就减少非相干通道数和积分区间。因为选择搜索参数以减少搜索持续时间，所以搜索引擎44有时候就会由于例如本地衰落(如图7所示例的)而遗漏多径信号峰值。这样，例如，如果搜索引擎44只采用一个PN空间的非相干通道，并且积分时间周期设定为0.1毫秒，那么如图7中所示的，不适时的本地衰落就会导致在该偏移量处得到平均导频信号电平的不精确测量。在一些情况中，例如，如果所有导频信号的多径实例在同时衰落，那么通过粗搜索就不能检测可行的导频信号。然而，在通常情况下，所有的多径实例不会一起衰落。因此，应该可以识别所有可行导频信号的一些多径实例，用于随后使用细搜索参数进行搜索。

在一个实施例中，紧随完成所有区段搜索，存储器49存储了32个峰值信号电平的一个组，包括在八个区段的每一个中的四个峰值以及相应的PN偏移量。控制器50评估这组32个峰值项以在PN空间中确定导频信号最可能的位置。例如，控制器50确定峰值80和82之间的PN偏移量足够小，并且信号强度足够强，以致于这两个峰值是由于多经环境而经历了不同延迟的相同导频信号的两个实例。例如，在一个实施例中，控制器50可以只评估信号强度超过-15dB的峰值。在另一个实施例中，控制器50可以评估一组数量的峰值，例如在搜索期间发现的32个最强的峰值。

还是在另一个实施例中，控制器50选择细搜索来包括相应于会在粗搜索期间发现偏移量处产生峰值的基站的可能接收的偏移量的整个区域。例如，如果发现了具有相应于特定基站偏移量的粗峰值，那么就在PN偏移量的整个范围上引导细搜索，在所述范围上有可能检测该特定基站的信号。

在图7中通过对来自区段一和二的数据的评估，可以确定在区段一中的所有四个点70、72、74、76以及在区段二中的点84和86与区段二中的点80和82相比信号电平相对较低。这样，控制器50就可以确定在区段二中相应于点80和82的PN偏移量处存在导频信号的概率要比区段一和二中其他位置更高。虽然在快速搜索期间遗漏了组60的多径信号峰值88中的一个，但是检测到了两个剩下的峰值80和82。这样除非由于诸如衰落而所有多径信号同时处于低功率电平，否则，可能性是检测到导频信号多径成分中的至少一个。

在确定包含可行多径信号的概率较高的PN空间部分后，控制器50在引导进行细搜索的地方选择搜索窗口。在一个实施例中，控制器50可以选择的用于进行细搜索的搜索窗口，以峰值80的PN偏移量为中心，宽度足够包含峰值82。在另一个实施例中，控制器50可以选择搜索窗口，所述窗口在峰值80的PN偏移量之前3个码片开始，并包括递增的6个码片的PN偏移量。

由控制器50在来自所有八个区段的数据上进行评估。紧随搜索结果的评估，控制器50能够选择搜索窗口，如上所述。此外，因为已测量了导频信号功率电平，所以可以根据在以上所参考的’369申请中所述的发明把诸如积分区间和非相干通道数等其他搜索参数发送到搜索引擎。

根据’369申请，控制器50为搜索引擎选择搜索参数以用于“细”搜索。在一个实施例中，可以把细搜索集中于在粗搜索结果评估期间识别的PN空间部分中，就是包含导频信号的概率高的部分。在另一个实施例中，使用细搜索参数搜索的PN空间部分是由较佳基站识别的并把它们传送到远程单元。

如上所述，控制器50可以根据在粗搜索期间识别的，包含导频信号的概率最高的PN空间区域来选择搜索窗口。控制器50可以部分地根据粗搜索期间测量的功率电平以及要搜索的PN空间部分的数量而选择许多非相干通道和一个积分区间。例如，如果在粗搜索期间测量导频信号功率电平在-13dB，那么控制器50就选择积分区间范围为0.1毫秒并选择2个非相干通道。在另一个例子中，如果在粗搜索期间测量导频信号功率电平在-15dB，那么控制器50就选择0.06毫秒的积分区间，并选择8个非相干通道。在以上指出的’369申请中可以找到关于选择搜索参数的进一步细节。

图8是示出进行粗搜索过程的本发明实施例的流程图。流程开始于块100。在块102中，初始化粗搜索的搜索参数。如在’369申请中所讨论的，诸如积分区间和非相干通道数的各种参数构成一组搜索参数。然后流程继续进行到达块104，其中，把粗搜索参数从控制器50发送到搜索引擎44。在块106中，搜索引擎44使用粗搜索参数对由搜索参数指定的PN空间进行搜索。流程继续进行到达块108，其中，确定是否已经搜索了整个区段。如果尚未搜索整个区段，那么流程继续进行到达块106，其中，搜索引擎44继续进行搜索。如果在块108中确定已搜索了整个区段，那么流程继续进行到达块110。在块110中，如控制器50所指定的，搜索引擎44把所测量的信号强度数以及峰值的相应的PN偏移量传递到存储器49，供由控制器50随后进行评估。然后流程继续进行到达块112。

在块112中，确定是否已经搜索了整个PN空间。如果尚未搜索整个PN空间，那么流程继续进行到达块104并且把下一个PN区段的搜索参数下载到搜索引擎44。如果在块112中确定已搜索了整个PN空间，那么流程继续进行到达块114。在块114中，控制器50评估在PN空间搜索期间从搜索引擎44传输到存储器49的搜索结果。紧随评估，流程继续进行到达块116，其中，由控制器50使用粗扫描结果的评估结果，并且随后控制器50根据以上所参考的’369申请选择由搜索引擎44用于细搜索操作期间的合适参数。

关于搜索过程、解调元件分配以及搜索引擎的更多信息可以在以下专利中找到：

(1)美国专利号5644591，题为《METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMINGSEARCH ACQUISITION IN A CDMA COMMUNICATIONS SYSTEM》；

(2)美国专利号5805648，题为《METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMINGSEARCH ACQUISITION IN A CDMA COMMUNICATIONS SYSTEM》：

(3)美国专利号5867527和5710768，题为《METHOD OF SEARCHING FOR ABURSTY SIGNAL》：

(4)美国专利号5764687，题为《MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR ASPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM》；

(5)美国专利号5577022，题为《PILOT SIGNAL SEARCHING TECHNIQUE FORA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM》；

(6)美国专利号5577022，题为《CELL SITE DEMODULATION ARCHITECTURE FORA SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATIONS SYSTEMS》；

(7)申请号08/987172，1997年12月9日提交的，题为《MULTI CHANNELDEMODULATOR 》；

(8)申请号09/283010，1999年3月31日提交的题为《PROGRAMMABLEMATCHED FILTER SEARCHER》；以上每一个都已转让给本发明的受让人。

这样，通过对整个PN空间进行粗、快搜索，然后把搜索集中于包含可行导频信号概率较高的PN空间所选部分，本发明克服了如果丢失无线链路而快速捕获合适基站的本领域中长期存在的问题。

以上说明详细描述了本发明的某些实施例。然而可以理解，不管以上所述如何详细，可以以其他特定形式实施本发明，而这并不偏离本发明的精神和必要特征。无论从哪方面来看所述的实施例只是说明性的并不是限制性的，而且由此由所附权利要求书而不是以上所述说明指出本发明的范围。所有在权利要求书等同物的意思和范围中的变化都包含在它们的范围内。

Claims (18)

1.一种无线通信系统，所述系统包括：

多个基站，把每个基站被配置为以与其它基站不同的时间偏移量发送PN编码的导频信号；以及

至少一个远程单元，配置为进行PN空间的粗搜索并使用粗搜索结果选择在PN空间所选部分的第二搜索中使用的细搜索参数。

2.按权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于在粗搜索期间，与第二搜索比较减少非相干通道数。

3.按权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于在粗搜索期间，与细搜索相比较减少积分区间。

4.按权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于如果在粗搜索期间在相应于第一基站的第一PN编码的导频信号的第一偏移量处检测到足够能量，那么选择第一细搜索参数以指定PN偏移量的期望范围，在所述范围可能接收到第一PN编码的导频信号。

5.一种在无线通信系统中的远程单元，所述单元包括：

搜索引擎，配置为接收搜索参数、在无线通信系统中引导信号搜索以及输出搜索结果；

存储器，配置为接收并存储来自搜索引擎的搜索结果，并输出搜索结果；以及

控制器，配置为把搜索参数传递到搜索引擎，并从存储器接收搜索结果；

其中，搜索引擎使用由控制器传递的搜索参数进行搜索，该搜索参数包括：

用于搜索PN空间的一组粗搜索参数；以及

用于对最有可能包含导频信号的PN空间部分进行搜索的一组细搜索参数，在评估粗搜索结果后由控制器确定该空间包含导频信号的可能性。

6.按权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于粗搜索参数组中的非相干通道数小于细搜索参数组中的非相干通道数。

7.按权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于粗搜索参数组中的积分区间小于细搜索参数组中的积分区间。

8.一种开始由无线远程单元捕获基站的方法，所述方法包括：

选择一组粗搜索参数；

根据粗搜索参数引导对导频信号的整个PN空间的粗搜索；

把粗搜索结果存储在存储器中；

检查存储在存储器中的粗搜索结果，以选择整个PN空间的各部分，根据所述选择引导根据细搜索参数的细搜索；以及

根据细搜索参数引导整个PN空间的所选部分的细搜索。

9.按权利要求8所述的无线通信系统，其特征在于在粗搜索中的非相干通道数小于细搜索中的非相干通道数。

10.按权利要求8所述的无线通信系统，其特征在于粗搜索中的积分区间小于细搜索中的积分区间。

11.按权利要求8所述的无线通信系统，其特征在于如果在粗搜索期间在相应于第一基站的第一PN编码的导频信号的第一偏移量处检测到足够能量，那么选择第一细搜索参数以指定PN偏移量的期望范围，在所述范围上可能接收到第一PN编码的导频信号。

12.按权利要求11所述的方法，进一步包括存储在搜索期间识别的超过阈值电平的所有所测量的信号电平以及相应的PN偏移量。

13.一种在无线通信系统中配置为进行导频信号搜索的远程单元，所述远程单元包括：

用于选择一组粗搜索参数的装置；

用于根据粗搜索参数引导对导频信号的整个PN空间的粗搜索的装置；

用于存储粗搜索结果在存储器中的装置；

用于检查所存储的粗搜索结果以选择整个PN空间的一些部分并根据所述选择引导根据细搜索参数的细搜索的装置；以及

根据细搜索参数引导整个PN空间的所选部分的细搜索的装置。

14.一种选择远程单元搜索导频信号所使用的搜索参数的方法，所述方法包括：

选择一组粗搜索参数，选择的操作包括；

把PN空间分为相等的区段；

在1到8之间选择非相干通道数；以及

选择积分区间使之在0.1到0.06毫秒范围内；以及

评估在粗搜索期间得到的搜索结果以选择集中于PN空间的一些部分的一组细搜索参数，所述PN空间的一些部分比PN空间的其他部分具有包含可行导频信号的更高概率。

15.一种在无线通信系统中搜索的方法，所述方法包括：

从多个基站发送PN编码的导频信号，把每个基站配置为以与其它基站不同的时间偏移量发送所述PN编码的导频信号；

由至少一个远程单元进行PN空间的粗搜索；以及

根据搜索结果选择细搜索参数，所述细搜索参数用于PN空间所选部分的第二搜索中。

16.按权利要求15所述的方法，其特征在于在粗搜索期间，与第二搜索相比较减少了非相干通道数。

17.按权利要求15所述的方法，其特征在于在粗搜索期间，与第二搜索相比较减少了积分区间。

18.按权利要求15所述的方法，其特征在于如果在粗搜索期间在相应于第一基站的第一PN编码的导频信号的第一偏移量处检测到足够能量，那么选择第一细搜索参数以指定PN偏移量的期望范围，在所述范围上可能接收第一PN编码的导频信号。

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