CN1247442A

CN1247442A - 可变数据速率传输下的移动通信***中顺序路径搜索方法

Info

Publication number: CN1247442A
Application number: CN99110908A
Authority: CN
Inventors: 金希燮; 安宰民
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: JP3360722B2; JP2000031937A; CN1121128C; GB9912466D0; KR100291477B1; GB2339373A; US6519276B1; RU2199184C2; GB2339373B; KR20000000646A

Abstract

一种在移动通信***中用于解调反向信道的顺序路径搜索方法。在至少一个移动台与基站收发信机保持联系并且***在多个路径中搜索具有高接收质量的最佳路径的情况下,在支持可变数据速率传输的移动通信***中的本发明优选实施例包括以下步骤:根据顺序搜索算法搜索多条路径,并避免对可变数据速率传输的解调性能的恶化。

Description

可变数据速率传输下的移动通信***中顺序路径搜索方法

本发明涉及顺序搜索方法，更具体地涉及在支持可变数据速率传输的移动通信***中改善顺序搜索器操作的方法。

满足IS-95和基于IS-95标准的移动通信***利用搜索器和指针(finger)为反向信道的解调在多个接收路径中找出最佳接收路径。

这是由于移动台的移动特性和无线通信环境变换的事实导致接收信号的多条路径，由此连续地改变接收延时时间。在这样的环境中，为了安全地维持特定无线通信线路，有必要在多条接收路径中建立具有最强接收信号的一条路径，其中每条路径具有不同的延时时间。搜索器和指针就是用于此目的。

在题目为“在CDMA通信***中用于执行搜索获取的方法和装置(Method and Apparatus for Performing Search Acquisition in a CDMACommunication System)”的美国专利第5644591号中公开了这种现有***，该现有***根据伪随机噪声(PN)序列计算接收信号的能量电平，选择必要的PN序列并解码与所选序列同步的接收信号。

采用码分多址(CDMA)技术的移动通信***的反向信道每4.8KHz发送一个walsh(沃尔什)码元(symbol)。六个4.8KHz的walsh码元构成具有长度为1.25毫秒(ms)的一个功率控制组(PCG)，并且16个PCG组成20ms的一帧。

在支持9600bps的***中，一帧对应192比特并由576个代码码元和96个调制码元组成，于是1.25ms的一个PCG对应于12比特并由6个代码码元和6个调制码元构成。

搜索器在walsh码元之内在对应于特定延长时间的搜索器位置上搜索信号。如果搜索器在相应的搜索器位置上确定通过检测大于预定高阈值的信号来接收信号而通过检测低于预定低阈值的信号不接收信号，那么搜索器记录搜索结果并移动到下一个搜索器位置。

当完成六个4.8KHz周期的搜索时，搜索器计算搜索结果的平均值，确定在相应的搜索器位置上是否检测了信号并移动到下一个PCG。所记录的延时时间信息用于控制瑞克(rake)接收机。

虽然上述搜索器能够在完成搜索六个4.8KHz周期之前通过检测大于预定高阈值的信号而确定是否接收信号并且能够通过检测低于预定低阈值的信号而确定不接收信号，但是在剩余的4.8KHz周期期间搜索器不停止搜索器操作而是无条件地执行搜索器操作，以至于这种不必要的搜索器操作导致了处理时间的浪费。

设计顺序搜索器以避免浪费处理时间。一旦顺序搜索器能够确定在搜索每4.8KHz的walsh码元的信号期间是否接收信号，那么顺序搜索器就移动到新PCG的搜索器位置，并连续执行搜索器操作。因此，在相同的时间周期期间，顺序搜索器能够执行更多的搜索器操作。

换句话说，如果顺序搜索器检测到在PCG 0的walsh码元3的搜索器位置10上有信号存在，则顺序搜索器不从walsh码元4的搜索器位置10开始搜索信号，而是从新的PCG 1的walsh码元3的搜索器位置11开始，该位置是检测存在信号的PCG的下一个PCG的下一个搜索器位置。

如果未判定信号的接收，则顺序搜索在相同的搜索器位置重复搜索器操作最多6次。执行6次搜索器操作是用来均衡功率控制组(PCG)的长度。即，由于4.8KHz的6倍等于一个PCG，因此搜索器检测有关功率控制组的信号存在。搜索6次后，在相应搜索器位置的搜索结果用于控制瑞克接收机。

然而，IS-95和基于IS-95的标准支持可变数据速率传输，具有20ms的一帧的16个PCG可以根据数据速率携带一个信号或不携带信号。

现在转向附图，图1表示由IS-95B给出的反向CDMA信道可变数据速率传输的说明实施例。如图所示，由于所有PCG用于***使用9600bps速率的情况，一帧发送所有16个PCG。另一方面，当***使用4800bps的速率时，***使用这些PCG的一半并只发送8个PCG。以类似方式，在2400bps的情况发送4个PCG，在1200bps的情况发送2个PCG。

接着，在一帧内，***在4800bps的情况选择8个PCG，在2400bps情况选择4个，在1200bps的情况选择2个，并且PCG的选择是根据数据脉中串随机化函数进行伪随机化的。PCG的选择传输对不知道***随机化函数的人来说似乎是个噪声，而对知道随机化函数的人来说，该传输是非常有序的选择。

如果顺序搜索器直接应用到以此方式使用可变数据速率的***，则顺序搜索器对所有功率控制组(PCG)执行搜索操作，而不考虑相应PCG是否携带信号和可能恶化解调性能。

如果顺序搜索器判定在6次信号检测期间是否存在信号，那么非顺序搜索器就在特定位置无条件地检测信号6次，而顺序搜索器在当前位置停止搜索并移动到下一个搜索器位置。

也就是说，由于顺序搜索器移动到下一个walsh码元的下一个搜索器位置，因此，如果顺序搜索器判定在最多执行6次搜索器操作之前存在一个信号，那么顺序搜索器开始信号检测的起始位置不固定。在这种情况中，顺序搜索器可以对携带信号的PCG和不携带信号的PCG都执行搜索器操作。

例如，如果6次搜索器操作从位于PCG中间的walsh码元开始，那么顺序搜索器将从相应PCG的其余walsh码元到下一个PCG的某个walsh码元来执行信号搜索。

于是，根据可变速率传输，如果下一个PCG不携带信号，那么顺序搜索器就对噪声执行搜索，并在正常检测信号中造成问题。从而，如果顺序搜索器被应用于可变数据速率传输环境，那么属于不同PCG的wslsh码元就被用于搜索，并且***的解调性能受到影响。

本发明的目的是提供一种将顺序搜索器应用到支持可变数据速率传输的***的改进的顺序搜索方法，其中顺序搜索器操作用于在使用码分多址(CDMA)技术的***中解调反向信道。

以下参照附图的详细描述，本发明的其它目的和优点将变得更加清楚。

根据本发明的一个实施例，在移动通信***中，该移动通信***支持可变数据速率传输并具有利用预定高阈值和低阈值从多个路径中找到最佳路径的顺序搜索器，其中多个路径具有不同的延迟时间，顺序路径搜索方法包括如下步骤；以walsh(沃尔什)码元为单位在时间轴上，解扩通过多条路径接收的信号，并划分解扩的信号为多个功率控制组(PCG)，每个PCG由多个walsh码元构成；在多个PCG中选择一个PCG，并在属于所选PCG的多个walsh码元中读取第一walsh码元；选择位于时间轴上的第一搜索器位置，和计算在第一搜索器位置上的第一walsh码元的相关能量值；通过比较第一walsh码元的所述计算出的相关能量值与预定高阈和预定低阈值，来判定是否在第一搜索器位置上检测到路径；如果有可能判定在第一搜索器位置上是否检测到路径，则读取在时间轴上紧跟第一搜索器位置之后的第二walsh码元，并在时间轴上紧跟第一搜索器位置之后的第二搜索器位置上计算第二搜索器码元的相关能量值；如果不能判定在第一搜索器位置检测到路径，则检验第一walsh码元是否位于时间轴上PCG的最后位置；如果第一walsh码元不位于PCG的最后位置，则读取第二walsh码元并计算在第一搜索器位置上的第二walsh码元的相关能量值；和如果第一walsh码元位于PCG的最后位置，则读取第二walsh码元并计算在第二搜索器位置上的第二walsh码元的相关能量值。

根据本发明的一个实施例，提供了一种在支持可变数据速率传输的移动通信***中的顺序路径搜索方法，该***具有多个顺序搜索器，它利用预定高阈值和低阈值并行操作，以便从多个路径中找到最佳路径，其中多个路径具有不同的延迟时间，该方法包括以下步骤：以walsh码元为单位在时间轴上，解扩通过多条路径接收的信号，并在每个顺序搜索器上划分该解扩的信号为多个功率控制组(PCG)，每个PCG由多个walsh码元构成；从多个PCG中选择一个PCG，并在属于所述选择的PCG的多个walsh码元中读取第一walsh码元；选择位于时间轴上的第一搜索器位置，和计算在第一位置上的第一walsh码元的相关能量值；通过比较第一walsh码元的所述计算出的相关能量值与预定高阈和预定低阈值，来判定是否在第一搜索器位置检测到路径；如果有可能判定在第一搜索器位置是否检测到路径，则读取在时间轴上紧跟第一搜索器位置之后的第二walsh码元，并确定第二搜索器位置是否由其它顺序搜索器使用，其中第二搜索器位置在时间轴上紧跟在第一搜索器位置之后；如果不可能判定是否在第一搜索器位置上检测到路径，则检验第一walsh码元是否位于时间轴上PCG的最后位置；如果第一walsh码元不位于PCG的最后位置，则读取第二walsh码元并计算在第一搜索器位置上的第二walsh码元的相关能量值；和如果第一walsh码元位于PCG的最后位置，则读取第二walsh码元，并确定第二搜索器位置是否由其它顺序搜索器使用；如果第二搜索器位置由其它顺序搜索器使用，则计算在第三搜索器位置的第二walsh码元的相关能量值，其中第三搜索器位置位于时间轴上紧跟第二搜索器位置之后；和如果第二搜索器位置没有被其它顺序搜索器使用，则计算在第二搜索器位置上的第二walsh码元的相关能量值。

图1说明由IS-95表示的反向CDMA信道的可变数据速率传输的[示范]实施例；和

图2是说明根据本发明实施例的顺序搜索方法的流程图。

本发明涉及一种用于在码分多址(CDMA)***中、在解调反向信道期间、在支持可变数据速率传输的情况下操作顺序搜索器的方法。因此，当根据本发明的搜索器判定在6次搜索操作之前是否检测信号时，移动到新的搜索器位置并执行新的搜索操作，搜索器检验搜索器是否已经到达功率控制组(PCG)的边界。在到达PCG边界的情况下，搜索器利用那次搜索操作的结果产生搜索结果。

图2是说明本发明优选实施例的搜索路径方法的流程图。参考附图将更详细地解释本发明实施例的操作原理。

由于根据IS-95和基于IS-95A和IS-95B标准的***被设计为同步***，因此搜索器的操作也以同步方式实现，并通常根据4.8KHz周期的定时进行。

当搜索器开始搜索时，搜索器设定一个变量值、即功率控制组(PCG)边界为“0”(步骤S1)。此变量值‘0’表示当前搜索器正在搜索的walsh码元不是PCG的最后位置，例如边界。

搜索器在当前搜索器位置读取48KHz walsh码元数据(步骤S2)，并确认此walsh码元是否是第六个码元数据，即当前PCG的最后一个(步骤S3)。由于相应的walsh码元数据位于PCG的最后边界，如果此walsh码元数据是第六个码元，那么PCG边界值被设定为‘1’(步骤S4)。另一方面，如果walsh码元数据不是第六个，那么PCG边界值就不应当改变。

搜索器在特定搜索器位置搜索walsh码元数据的能量值，并确认所搜索的walsh码元数据能量大于预定高阈值(步骤S5)。如果能量高于预定高阈值，则搜索器记录在相应搜索器位置检测了一个信号(步骤S6)，并将搜索器位置指针递增1(步骤S11)，以便搜索下一个搜索器位置。

如果在步骤S5中码元数据能量值不高于预定高阈值，那么搜索器确认码元数据能量值低于预定低阈值(步骤S7)。如果能量值低于预定低阈值，那么搜索器记录在相应搜索器位置未检测到信号，并将搜索器位置指针递增1(步骤S11)。如果步骤S5和步骤S7中能够判定从码元数据中检测或未检测到信号，那么搜索器开始搜索下一个搜索器位置。

当信号能量既不高于高阈值也不低于低阈值时，则不可能判定是否存在信号。在这种情况下，搜索器通过PCG边界值确认当前搜索器位置是否是PCG的边界(步骤S9)。

如果PCG边界值是‘1’，则判定当前搜索的walsh码元位于PCG的边界，并随后，搜索器停止对当前PCG的搜索，改变PCG边界值为‘0’，和开始搜索新PCG(步骤S10)。搜索器位置递增1，以便搜索新PCG的新walsh码元(步骤S11)。

换句话说，如果当前搜索的walsh码元位于对应PCG的边界，例如第六个walsh码元，则搜索器记录不判定在相应PCG的所有walsh码元是否存在信号，停止对相应PCG的搜索，并开始搜索下一个PCG的下一个walsh码元的下一个搜索器位置。因此，搜索器跨越两个PCG执行搜索。

另一方面，如果PCG边界值不是‘1’，则表示搜索器位置不位于PCG的边界。因此，搜索器不改变搜索器位置，并转回到读取walsh码元数据的步骤S2，重复以前的步骤。也就是说，如果搜索器不能够确定是否存在信号和不位于PCG的边界，则搜索器不改变原始搜索器位置，计算下一个walsh码元的搜索器位置的能量。

在BTS中多个搜索器操作的情况下，有必要在搜索器位置避免多个多余搜索器搜索。因此，当搜索器位置指针增加时，首先检验其它搜索器是否在增加的搜索器位置指针上进行搜索(步骤S12)。

如果不同的搜索器在那儿搜索，那么搜索器位置再次递增1，并执行检验步骤(步骤S12)。这一系列处理被重复地执行，直至搜索器移动到由其它搜索器占用的搜索器位置为止。搜索器转回到读取walsh码元数据的步骤S2，重复搜索操作。

根据本发明，如果搜索器判定在不位于功率控制组(PCG)的walsh码元的特定搜索器位置上是否存在信号，那么搜索器搜索在下一个walsh码元的下一个搜索器位置上的能量，而如果搜索器不判定在特定搜索器位置是否存在信号，那么搜索器搜索在下一个walsh码元的特定搜索器位置上的能量。

另外，根据本发明，如果搜索器判定在位于PCG边界的walsh码元的特定搜索器位置上是否存在信号，那么搜索器搜索在下一个walsh码元的下一个搜索器位置(即下一个PCG的第一walsh码元)的能量，而如果搜索器不判定在特定功能搜索器位置是否存在信号，那么搜索器搜索在下一个walsh码元的下一个搜索器位置的能量。

虽然本发明允许有各种修改和替换形式，利用附图的示例和简要描述已经表示了其特定实施例。但应理解，本发明不仅仅局限于所公开的特定形式，而相反，本发明覆盖落入所附权利要求限定的本发明精神和范畴之内的所有修改、等效物和替换物。

如上所述，通过改进在利用码分多址接入技术的***中用于具有多条路径的反向信道解调的搜索器操作，本发明在相同周期期间执行比典型技术多的搜索器操作。

而且，本发明改进了顺序搜索器，因此在支持可变的数据速率传输的***中，避免了跨越携带信号的功率控制组(PCG)和不携带信号的功率控制组来搜索并执行规则信号检测和安全解调。

Claims

1.一种在支持可变数据速率传输的移动通信***中的顺序路径搜索方法，该***具有顺序搜索器，它利用预定高阈值和低阈值从多个路径中找到最佳路径，其中多个路径具有不同的延迟时间，所述方法包括以下步骤：

以walsh(沃尔什)码元为单位在时间轴上，解扩通过多条路径接收的信号，并划分所述解扩的信号为多个功率控制组(PCG)，每个PCG由多个walsh码元构成；

在多个PCG中选择一个PCG，并在属于所选PCG的多个walsh码元中读取第一walsh码元；

选择位于时间轴上的第一搜索器位置，和计算在第一搜索器位置上的第一walsh码元的相关能量值；

通过比较第一walsh码元的所述计算出的相关能量值与预定高阈和预定低阈值，来判定是否在第一搜索器位置上检测到路径；

如果有可能判定在第一搜索器位置上是否检测到路径，则读取在时间轴上紧跟第一搜索器位置之后的第二walsh码元，并在时间轴上紧跟第一搜索器位置之后的第二搜索器位置上计算第二搜索器码元的相关能量值；

如果不能判定在第一搜索器位置检测到路径，则检验第一walsh码元是否位于时间轴上PCG的最后位置；

如果第一walsh码元不位于PCG的最后位置，则读取第二walsh码元并计算在第一搜索器位置上的第二walsh码元的相关能量值；和

如果第一walsh码元位于PCG的最后位置，则读取第二walsh码元并计算在第二搜索器位置上的第二walsh码元的相关能量值。

2.根据权利要求1的方法，其中所述计算walsh码元的相关能量值的步骤计算walsh码元能量值和基准信号能量值的相关值。

3.根据权利要求2的方法，其中所述方法还包括如果有可能判定是否检测到路径，则记录搜索位置的步骤。

4.根据权利要求3的方法，其中所述方法还包括如果不可能判定检测到路径，则记录搜索位置的步骤。

5.根据权利要求2的方法，其中所述在搜索器位置判定是否检测到路径的步骤包括以下步骤：

比较walsh码元能量值与高阈值，其中在搜索器位置搜索walsh码元能量值，并事先为路径检测而确定阈值；

如果walsh码元能量值高于路径检测的高阈值，则判定在搜索器位置检测到路径；

比较walsh码元能量值与低阈值，其中在搜索器位置搜索walsh码元能量值，并事先为路径检测而确定阈值；

如果walsh码元能量值低于路径检测的低阈值，则判定在搜索器位置未检测到路径；和

如果walsh码元能量值等于或小于路径检测的高阈值和等于或大于路径检测的低阈值，则确定不能判定是否检测到路径。

6.根据权利要求5的方法，其中如果判定在搜索器位置检测到路径，那么所述方法还包括记录检测到路径的搜索器位置的步骤。

7.根据权利要求6的方法，其中如果判定在搜索器位置未检测到路径，那么所述方法还包括记录未检测到路径的所述搜索器位置的步骤。

8.根据权利要求7的方法，其中如果确定不可能判定是否检测到信号，则所述方法还包括记录搜索器位置的步骤。

9.根据权利要求1至8中的任意一项的方法，其中walsh码元的时间间隔是4.8KHz。

10.根据权利要求9的方法，其中功率控制组(PCG)包括6个walsh码元。

11.根据权利要求10的方法，其中功率控制组根据移动台和基站收发信机(BTS)之间的数据速率而携带或不携带有效数据。

12.根据权利要求11的方法，其中顺序搜索器应用于基站收发信机，该基站收发信机根据码分多址技术从移动台接收信号。

13.一种在支持可变数据速率传输的移动通信***中的顺序路径搜索方法，该***具有多个顺序搜索器，它利用预定高阈值和低阈值并行操作，以便从多个路径中找到最佳路径，其中多个路径具有不同的延迟时间，所以方法包括以下步骤：

以walsh码元为单位在时间轴上，解扩通过多条路径接收的信号，并在每个顺序搜索器上划分所述解扩的信号为多个功率控制组(PCG)，每个PCG由多个walsh码元构成；

从多个PCG中选择一个PCG，并在属于所述选择的PCG的多个walsh码元中读取第一walsh码元；

选择位于时间轴上的第一搜索器位置，和计算在第一位置上的第一walsh码元的相关能量值；

通过比较第一walsh码元的所述计算出的相关能量值与预定高阈和预定低阈值，来判定是否在第一搜索器位置检测到路径；

如果有可能判定在第一搜索器位置是否检测到路径，则读取在时间轴上紧跟第一搜索器位置之后的第二walsh码元，并确定第二搜索器位置是否由其它顺序搜索器使用，其中第二搜索器位置在时间轴上紧跟在第一搜索器位置之后；

如果不可能判定是否在第一搜索器位置上检测到路径，则检验第一walsh码元是否位于时间轴上PCG的最后位置；

如果第一walsh码元位于PCG的最后位置，则读取第二walsh码元，并确定第二搜索器位置是否由其它顺序搜索器使用；

如果第二搜索器位置由其它顺序搜索器使用，则计算在第三搜索器位置的第二walsh码元的相关能量值，其中第三搜索器位置位于时间轴上紧跟第二搜索器位置之后；和

如果第二搜索器位置没有被其它顺序搜索器使用，则计算在第二搜索器位置上的第二walsh码元的相关能量值。

14.根据权利要求13的方法，其中所述计算walsh码元的相关能量值的步骤计算walsh码元能量值和基准信号能量值的相关值。

15.根据权利要求14的方法，其中所述方法还包括如果有可能判定是否检测到路径，则记录搜索位置的步骤。

16.根据权利要求15的方法，其中所述方法还包括如果不可能判定是否检测到路径，则记录搜索位置的步骤。

17.根据权利要求14的方法，其中所述判定在搜索器位置是否检测路径的步骤包括以下步骤：

如果walsh码元能量值低于路径检测的低阈值，则判定未在搜索器位置检测到路径；和

18.根据权利要求17的方法，其中如果判定在搜索器位置检测到路径，那么所述方法还包括记录检测路径的搜索器位置的步骤。

19.根据权利要求18的方法，其中如果判定在搜索器位置未检测到路径，那么所述方法还包括记录未检测到路径的搜索器位置的步骤。

20.根据权利要求19的方法，其中如果确定不可能判定是否检测到信号，则所述方法还包括记录搜索器位置的步骤。

21.根据权利要求13至20中的任意一项的方法，其中walsh码元的时间间隔是4.8KHz。

22.根据权利要求21的方法，其中功率控制组(PCG)包括6个walsh码元。

23.根据权利要求22的方法，其中功率控制组根据移动台和基站收发信机(BTS)之间的数据速率而携带或不携带有效数据。

24.根据权利要求23的方法，其中顺序搜索器应用于基站收发信机，该基站收发信机根据码分多址技术从移动台接收信号。