CN1248422C - 在无线通信***中方便快速寻呼信道解调的***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种适用于与支持主寻呼信道和快速寻呼信道的无线通信***(10)一起使用的，便于快速寻呼信道的检测和成功译码的***。该***包括根据接收到的信号来检测与快速寻呼信道相关的导频信号的第一装置(46，48，50)以及包括第一长度(N)的相干积分器(104，106)和第二长度(M)的非相干积分器(114)。第二装置根据导频信号以及与快速寻呼信道相关的快速寻呼信道信号来确定***的接收器操作特性。第三装置根据接收器的操作特性来优化第一长度和第二长度。

Description

在无线通信***中 方便快速寻呼信道解调的***和方法
技术领域
本发明涉及无线通信***。本发明尤其涉及在无线通信***中解调使用的快速寻呼信道来便于离线处理***和方法。
背景技术
从搜索及挽救到英特网的各种需要的应用范围中都采用无线通信***。这类应用都需要可靠的、低成本的以及空间高效的通信***和伴随的无线电话。
蜂窝通信***比如码分多址(CDMA)通信***，通常都具有可与一个或多个基站收发器子***(BTS)进行通信的多个移动台(例如蜂窝***、移动单元、无线电话或移动电话)的特征。由移动台发送的信号由BTS接收并经常传送到具有基站控制器(BSC)的移动交换中心(MSC)。随后MSC把信号传送到公共交换电话网(PSTN)或另一个无线电话。同样，信号也可以通过基站或BTS和MSC从PSTN发送到无线电话。
无线通信网络经常使用不同信道，比如寻呼信道和话务信道(正如在IS-95蜂窝电话标准中所公开的)，以方便无线电话和BTS间的通信。BTS通过寻呼信道把寻呼消息发送到相关的无线电话，以指示打入的电话。当无线电话检测到寻呼消息时，随后在无线电话和相关BTS间传输服务协商消息序列，以建立话务信道。话务信道通常可支持语音和数据话务。
一般说来，无线电话持续监控着寻呼信道，以记录打入电话的指示。在无线电话内的信号处理电路解调寻呼信道以确定是否发送该项寻呼时，无线电话的接收器一直保持着开的状态。不幸的是，引起接收器耗费了额外的功率，这就明显地限制了电话电池的寿命。
为了能延长话机电池寿命和相关待机时间，在无线电话和/或相关网络中通常都会采用最小化的无线电话电源功耗***。为了延长待机时间，较新的无线电话采用时隙模式来工作。在时隙工作模式中，无线电话的接收器根据由IS-95通信标准所建立的预定寻呼时隙周期性地工作。在寻呼时隙中，相关的BTS发送出寻呼信号。采用周期性地给电话接收器上电以及解调寻呼信道，而不是像以往那样持续解调主寻呼信道来延长无线电话的待机时间。
不幸的是，寻呼信道的信息往往较长且需要复杂的处理，这就又增加了电话电源的功耗，以及缩短了电池寿命和相关待机时间。此外，这类***和相关寻呼信道的设计必须对过长的寻呼信到信息采取冗余处理，以检测打入的电话。这又更加缩短了电话电池的寿命。
通过对公认的离线处理的IS-95通信标准添加相对新的内容，以进一步增加电话待机时间的。在采用离线处理的无线通信网络中，把一对快速寻呼信道(QPCH)符号周期地发送到无线电话。快速寻呼信道符号，即快速寻呼，它表示在后续的话务信道(F-CCCH)上要建立的进入呼叫的存在和不存在。QPCH符号以9600bps(比特每秒)或4800bps成对到达。从相关BTS发送QPCH符号的时隙，无线电话是已知的，它在相应时隙上周期性地对接收器进行上电。
在采用离线处理的无线电话中，无线电话接收器上电、对QPCH进行采样，然后立即关掉接收器并离线处理QPCH样值(当接收器关闭时)。随后对QPCH单样或多样值的分析显示无线电话是否应该对接收器进行上电并解调寻呼信道以接收与打入呼叫相关的打入寻呼。QPCH的使用有助于减小接收器启动时间以及有助于瞬间完成寻呼信道的解调、以至于有可能减少无线电话的功率消耗和相对延长电话电池寿命。不幸的是，用于检测导频信号以及解调QPCH所需的相关的多路信号分量的现有***和方法往往不能如愿地庞大的、昂贵的、耗费额外功率的并且一般都是低效率的。
因此，本技术确实需要一种能有效搜索和检测导频信号以及解调QPCH所需要的相关多路信号分量的高效***和方法。也进一步需要一种通过适当选择搜索器的参数以减少所需硬件的方法。也进一步需要一种能有效解调QPCH信道而只耗费最小功率的空间有效***。
发明内容
本发明的这种方便快速寻呼信道(QPCH)的检测和完成译码的***就是针对本技术上述的需求。在说明性的实施例中，使本发明的***适用于与支持主寻呼信道和快速寻呼信道一起使用的无线通信***。该***包括根据所接收到的信号来检测与快速寻呼信道相关的导频信号的第一装置。第一装置包括第一长度的相干积分器和第二长度的非相干积分器。第二装置根据导频信号来确定***接收器的操作特性。第三装置根据操作特性来优化第一长度和第二长度。
在特定实施例中，第一装置包括用于接收已接收的信号并响应于此向采样随机存取存储器提供数字化的接收信号的CDMA接收链。采样随机存取存储器包括在特定时隙对数字接收信号进行采样并响应于此提供采样的接收信号的装置。内插器(interpolator)调节所采样接收信号的速率并响应于此提供速率调节信号。第一装置包括含有第一相干积分器、第二相干积分器和非相干积分器的搜索器。搜索器进一步包括复用的去扩展器/相关器，它用伪噪声候选码与速率调节信号相关并响应于此提供相关的结果。第一积分器和第二积分器在对应于第一长度的预定数量的芯片上对相关的结果求积分并响应于此分别提供第一和第二积分值。搜索器进一步包括对第一和第二积分值进行平方并响应于此分别提供第一和第二平方值的装置。搜索器进一步包括把第一和第二平方值相加并响应于此提供和的装置。非相干积分器在预定数量的值上对和求积分并响应于此输出导频信号的估计值。所预定的数量相应于第二长度。
在另一个特定实施例中，第一装置进一步包括从导频估计值中计算与导频信号相关的导频能量的装置。第二装置包括根据导频估计值和导频能量及已解调QPCH信道来确定接收器操作特性的的装置。第三装置包括根据接收器的操作特性来计算适用于第一长度和第二长度的最佳值并响应于此选择性地调节第一长度和第二长度的装置。第一长度是512，而第二长度小于或等于4。
采用根据导频信号和QPCH信道所提供的接收器操作特性的第二装置有利于本发明的新颖设计。然后，通过第三装置使用该接收器的操作特性来优化搜索器的积分长度参数，从而就明显减少采样随机存取存储器所需要的容量。
附图说明
图1是根据本发明的指导构造的示例无线通信***的示意图。
图2是显示本发明QPCH搜索器的图1移动台的更详细示意图。
图3是图2搜索器的更详细示意图。
图4是图2移动台使用的选择性更新搜索器参数所使用方法的流程图。
图5是图4方法所采用的接收器操作特性的示例图。
具体实施方式
在上文参照特定应用的说明性实施例描述了本发明的过程中，可以理解到本发明并不局限于此。本领域普通技术人员以及能索取到上文所提供的指导的人们都会意识到在本发明的范围内和本发明有效使用的其他领域内另外一些修改、应用和
实施例。
图1是本发明所采用的示例无线通信***10的框图。***10包括具有基站控制器(BSC)14的移动交换中心(MSC)12。公共交换电话网(PSTN)把来自电话线和其他网络及通信设备(图中未显示)的呼叫往返传送到MSC 12。MSC 12把来自PSTN 16的呼叫往返传送到与第一小区22和第二小区24分别相关的第一BTS18和第二BTS 20。BTS 18和20通常被称作为小区控制器。
MSC 12在BTS 18和20之间传送呼叫。第一BTS 18通过第一通信链路28把呼叫直接传送到第一小区22内的第一移动台26。通信链路28是具有前向链路30和反向链路32的双向链路。通常，当BTS 18建立了与移动台26的语音通信时，链路28表现为话务信道。尽管图1中只显示了两个BTS 18和20，但也可以使用更多或更少的BTS，这并不离开本发明的范围。
当移动台26从第一小区22移动到第二小区24时，移动台26就被切换到第二BTS 20。这种切换通常发生在第一小区22于第二小区24相重叠的重叠区域36，。在软切换中，除了与源BTS 18的第一通信链路28外，移动台还建立了与目标BTS20的第二通信链路34。在软切换期间，第一链路28和第二链路34同时保持着。在移动台26已进入第二小区24之后，它就丢弃第一通信链路28。在硬切换中，不建立通信链路34。当移动台26从第一小区22移动到第二小区24时，就丢弃与源BTS 18的链路28并与目标BTS 20形成新的链路。
图2无线电话26的更详细示意图，即显示根据本发明指导构造的接收器操作特性(ROC)计算电路42，采样随机存取存储器58和独特搜索器62的图1移动台26的更详细示意图。为了更简洁，在图2中省略了不同的部件，比如中频(IF)到基带转换器、混频器、下变频器、振荡器、定时器、功率源和放大器等，然而本领域的技术人员都会知道在何处及如何实现附加的必要部件。
移动台26包括具有连接于双工器48的天线46的收发器44。双工器48连接于CDMA接收链50的输入以及CDMA发送链52的输出。基带处理器54连接于CDMA收发器44并包括控制器56、采样随机存取存储器(RAM)、内插器(interpolator)60、搜索器62、接收到的能量估计器64、去扩展器/去覆盖电路66、导频估计器(滤波器)68、导频能量计算电路70、解调器72、ROC计算电路42、译码器74和编码器76。
控制器56与总线78相连接向CDMA发送链(发送器)52和CDMA接收链(接收器)50的提供控制输入信号。CDMA接收链50的输出是数字接收信号，它输入到基带处理器54的采样RAM 58中。采样RAM 58的输出输入到内插器(interpolator)60。内插器(interpolator)60的输出连接于搜索器和去扩展器/去覆盖电路66的输入。搜索器62的输出表示候选导频信号的峰值，一个峰值对应着每k个导频多路信号分量。候选导频峰值输入到控制器56。
导频估计器68的输出表示具有同相(Ipilot)和正交(Qpilot)信号分量的已滤波的导频信号估计，它被输入到导频能量计算电路70和解调器72。导频能量计算电路70的输出连接于控制器56的输入。
去扩展器/去覆盖电路66的导频信道、主寻呼信道、话务信道以及QPCH信道的输出被输入到解调器72。解调器72的QPCH点积和/或叉积输出表示解调的QPCH并被输入到控制器56，它包括了QPCH组合和检测电路或分析解调的QPCH以确定在主寻呼信道上的整个寻呼是否立即后续的软件(图中未显示)。话务和主寻呼信道的输出在经过子***(图中未显示)比如比例电路和去交织电路(见IS-95规范)，进一步处理后被输入到Viterbi译码器74。译码器74的输出连接于控制器56的输入。控制器56的输出连接于ROC计算电路42的输入，并且它的输出也连接于采样RAM 58的输入和搜索器62的输入。
在操作中，通过天线46接收到的CDMA信号通过双工器48直接传送到CDMA接收链50。CDMA接收链50包括把接收的射频信号(Rx)与中频信号相混频的射频到中频转换电路(图中未显示)。附加的频率转换电路(图中未显示)把中频信号混频至模拟基带信号，然后它通过模数转换器(图中未显示)转换成数字基带信号。数字基带信号包括同相(I)、正交(Q)和噪声信号分量。
相似地，CDMA发送链52包括频率转换电路(图中未显示)，它将译码器76输出的数字输入信号(具有I和Q信号分量)转换到模拟射频信号并为通过天线46发送作好准备。
在基带处理器54中的采样RAM 58对在预定时隙内从CDMA接收链接收的数字基带信号进行采样。采样RAM 58将这些采样值保持在缓冲器(图中未显示)中，以由离线处理电路使用，这在以下会全面讨论。采样RAM 58进行接收信号采样的预定时隙是根据IS-95通信标准确定的。当移动台26不操作在有隙模式中时，采样RAM 58也可以有选择性地绕过，这样并不离开本发明的范围。
采样RAM 58所采用的信号采样长度直接与采样RAM 58的容量有关。采样RAM58对信号环境，即接收信号，进行采样以从接收信号的QPCH中获取足够信息来方便离线处理。就如以下更全面的讨论那样，本发明的独特设计有利于减少采样RAM58的所需长度。
采样RAM 58的输出输入到内插器(interpolator)60。内插器(interpolator)60将采样RAM 58输出的数字信号上变频到更高的数字频率。在本特定实施例中，从采样RAM 58输出的数字信号速率等于接收的数字信号速率，它两倍于芯片速率。内插器(interpolator)60将采样RAM 58输出的信号速率转换到八倍于芯片速率(CHIP×8)。本领域的技术人员都会理解到，移动台26所使用的数字信号的精确速率是专用的并且是由本领域技术人员确定来满足特定应用的需要。
当采样RAM 58已经采样到接收信号时，内插器(interpolator)60把具有同相和正交信号分量的上变频数字信号提供给搜索器62和去扩展器/去覆盖电路66。搜索器62分析接收到的数字信号并向控制器56输出k个多路信号分量的候选导频信号峰值。k是表示接收信号检测的多路信号分量的数量的变量。
独特的搜索器62包括I信道相干积分器、Q信道相干积分器以及非相干积分器，它具有当保持足够导频信号检测精度时最小化采样RAM 58的所需容量的新的积分长度，这在以下作更全面的描述。导频估计器68实现有限脉冲响应滤波器(FIR)或无限脉冲响应滤波器(IIR)的功能，从去扩展器/去覆盖电路66输出的去覆盖噪声导频信号(有k个多路信号分量)中滤除噪声。导频滤波器68的输出是导频信号估计值
Figure C0180666300111
它包括与第k个导频多路分量相关的同相(Ipilotk)和正交(Qpilotk)信号分量。 由以下公式来表示：
P ^ k = ( I pilo t k , Q pilot k ) , . . . [ 1 ]
添加附加的下标，比如1或2，分别指定了所给予的信号分量是相应于接收信号时隙的第一符号还是第二符号。例如， P ^ k = ( I pilot k , Q pilot k ) 涉及与第一QPCH符号相关的第k个多路导频估计值。当导频信号与QPCH符号被同时接收并以在采样RAM 58的相同信号采样值提供时，导频信号就相关于或对应于这个QPCH符号。导频信号是相干性检测任何CDMA信号的专用标志。在QPCH应用中，适用于QPCH检测的目的最好是采用导频信号和QPCH的点积和/或叉积。
导频信号估计值
Figure C0180666300115
提供给解调器72和导频能量计算电路70。导频能量计算电路70对导频信号估计值
Figure C0180666300116
进行平方并把导频信号的能量估计值(Epilot1k)提供给解调器72和控制器56。控制器56包括积分器(图中未显示)，它把分别与第一QPCH符号和第二QPCH符号相关的k个导频能量相加的和Eilot1和Epilot2相加，由以下公式描述：
E pilot 1 = Σ K E pilot 1 k , . . . [ 2 ]
E pilot 2 = Σ k E pilot 2 k , . . . [ 3 ]
式中Epilot1k是与QPCH时间段的第一QPCH符号的第k个多路信号分量相关的导频能量，而Epilot2k是与该QPCH时间段的第二QPCH符号的第k个多路信号分量相关的导频能量。
控制器56包括根据从解调器72输出的解调QPCH信道来确定误警概率(PFA)和检测概率(PD)统计的软件或电路。通过在预定时间把已知信号发送到天线46，误检测快速寻呼的概率(PFA)和精确检测快速寻呼的概率(PD)就可以通过控制器56容易地确定。也可以使用其他确定PFA和PD的方法，这并不离开本发明的范围。
控制器56将统计的PFA和PD提供到ROC计算电路42。ROC计算电路42使用ROC统计PFA和PD采用以下将会更全面描述的本发明的独特方法来确定搜索器的积分器的最佳积分长度(M和N)和采样RAM 58的最佳容量。ROC计算电路42从控制器56输出的PFA和PD数据中来计算出接收器的操作特性。接收器的操作特性确定了错误解调QPCH寻呼的概率(PFA)是怎样随检测寻呼的概率(PD)而变化的。
ROC计算电路42调节N和M直到得到最佳值。N和M的最佳值在误警概率和QPCH检测概率将保持在可接收限度内的情况下，最小化采样RAM 58的所需要的容量。该可接收的限度通常是由用户规范所设定的。例如，用户可以指定成功呼叫完成的概率必须为98％。因此，QPCH寻呼成功检测的概率(PD)乘以成功检测及响应QPCH寻呼解调后续的主寻呼和响应于此成功建立相关话务信道的概率所得的概率必须低于98％。可接收的误警概率的建立也考虑到了它对电话电池寿命的影响。可接收误警概率的精确值是专用的。
N和M的值影响着采样RAM 58所需容量。N和M的较小值导致较小的采样RAM58。如果其他电路没有其他限制采样RAM 58的容量，那么采样RAM 58的容量就是M×N。在本特定实施例中，N和M分别是512和2或4，它相应的采样RAM 58容量分别是512×2或512×4。本领域的技术人员都会理解到，采样RAM 58的精确容量是专用的，并且可以不同于2×128，这并不离开本发明的范围。
在通过本实施例为特定应用确定及最小化N和M后，就可以去除ROC计算电路42。另外，也可以使用ROC计算电路42来动态设置采样RAM 58的容量和搜索器62的积分长度。
本领域的技术人员都会明白，可以省略和取代ROC计算电路42，或根据本发明的方法而不离开本发明的范围人工(在实验室实验性地)确定搜索器62积分器的合适积分长度。
在本特定实施例中，由CDMA接收链50所接收到的信号总能量可以通过在CDMA接收链50内的自动增益控制(AGC)电路(图中未显示)按比例放大到预定的数值。这类AGC电路在本技术中都是众所周知的。该预定数值是接收信号总能量(o)的估计值并在控制器56是已知的。
去扩展器/去覆盖电路66包括伪噪声去扩展器(图中未显示)和M-ary WALSH去覆盖电路(图中未显示)，用于从内插器(interpolator)60输出的接收信号去覆盖导频信道、数据信道、主寻呼信道和QPCH的，如果它们存在于接收信号的话。在本特定实施例中M就是64。去扩展信道被提供到解调器72。
解调器72计算从去扩展器/去覆盖电路66接收的QPCH信号与从导频估计器68输出的导频估计值 间的点积和叉积。在本特定实施例中，QPCH信号包括具有根据IS-95通信标准定义的第一符号和第二符号的时间段。
相应于导频估计值
Figure C0180666300132
的第一QPCH符号(QPCH1)的点积(dot1)可根据以下公式来确定：
dot 1 = Σ k ( I pilot 1 k I QPCH 1 k + Q pilot 1 k Q QPCH 1 k ) , . . . [ 4 ]
式中k是接收信号可用多路分量的数量；Ipilot1k是与该时间段第一QPCH符号的第k个多路信号分量相关的导频估计值的同相分量；IQPCH1k是该第一QPCH符号的第k个多路分量的同相分量；Qpilot1k是与该第一QPCH符号相关的导频估计值第k个多路分量的正交分量；QQPCH1k是该QPCH信号的第一QPCH符号的第k个多路分量的正交分量；
相似地，相应于导频估计值
Figure C0180666300134
的第二QPCH符号(QPCH2)的点积(dot2)可根据以下公式来确定：
dot 2 = Σ k ( I pilot 2 k I QPCH 2 k + Q pilot 2 k Q QPCH 2 k ) , . . . [ 5 ]
式中各个符号相似于以上公式(4)所定义的，只是与该时间段第二QPCH符号相关的而不是该时间段的第一QPCH符号。
在1997年5月30日由Butler等人公布的题为《DUAL CHANNEL SLOTTED PAGING》(代理人档案号D714PSA.7E30)的待批美国专利申请序列号08/865650的专利中公开了适用于离线处理的快速寻呼信道的其他一些细节，它转让给本发明的受让人并通过引用合并在这里。在1999年2月19日由Agrawal等人公布的题为《A METHODAND APPARATUS FOR MAXIMIZING STANDBY TIME USING A QUICK PAGING CHANNEL》的待批美国专利申请序列号09/252846的专利中公开了QPCH的进一步细节，它转让给本发明的受让人并通过引用合并在这里。
解调器72计算与第一QPCH符号相关的第一点积(dot1)、与第二QPCH符号相关的第二点积(dot2)和/或分别与第一及第二QPCH符号相关的叉积cross1和cross2，并把结果提供到控制器56。这些叉积cross1和cross2可根据以下公式确定：
cross 1 = Σ k ( I pilot 1 k Q QPCH 1 k - Q pilot 1 k I QPCH 1 k ) , . . . [ 6 ]
cross 2 = Σ k ( I pilot 2 k Q QPCH 2 k - Q pilot 2 k I QPCH 2 k ) , . . . [ 7 ]
其中各个符号是由以上公式(4)和(5)所定义的。
不管解调器72计算的是点积、叉积还是点积和叉积之和，它们都是专用的并且都取决于***26的模式。例如，在没有正交发送分集(OTD)的单倍多载波(1×MC)***(1×MC non OTD)中，解调器72根据公式(4)和(7)计算点积和叉积并把dot1+cross1和dot2+cross2输出到控制器56。在3倍多载波(3×MC)和具有OTD的1×MC***中，解调器72根据特定应用的需要输出点积、叉积或点积叉积之和。根据本发明的指导，本领域的普通技术人员都能确定合适的解调器输出以满足特定应用的需要。
输入到控制器56是解调器72的输出，它是由与时间段第一QPCH符号相关的输出QP1和与时间段第二QPCH符号相关的输出QP2表示的。对于不同***模式的不同解调器72的输出概括于以下表中：
                       表1
  模式   快速寻呼计算(QP)
1×MCnonOTD   QP1＝dot1+cross1QP2＝dot2+cross2
1×MCnonOTD或3×MC   QP1＝dot1、cross1或dot1+cross1QP2＝dot2、cross2或dot2+cross2
另一种选择，除了或代替点积和/或叉积，也可以把导频估计值与第一和第二QPCH符号的另一个组合函数提供到QPCH组合器40，这并不离开本发明的范围。
当移动台26正处理呼叫或其他类话务信道时，解调器72也可以向Viterbi译码器74提供数据/话务信号(如果可用)。然后，译码器74可以对数据/话务信号进行译码(它可以表示语音或另一类数据)并把译码信号传送给控制器56。控制器56使用各种硬件和/或软件模块(图中未显示)来把译码信号传送到扩音器或传送到另一个软件或硬件功能器(图中未显示)。
控制器56包括实现QPCH组合器(图中未显示)的功能，该组合器使用分别与第一和第二QPCH符号分别相关的快速寻呼(QP)值QP1和QP2、导频能量估计值Epilot1和Epilot2和接收信号能量估计值o1和o2来计算第一决定参数(CSI)和第二决定参数(D)。第二决定参数D也称作为解调符号。第一决定参数CSI是载波信号干扰比并由以下公式描述：
CSI = ( E pilot I ^ o ) combincd = E pilot 1 I ^ o 1 + E pilot 2 I ^ o 2 , . . . [ 8 ]
式中CSI与
Figure C0180666300152
等效，它是第一和第二QPCH符号的组合导频干扰比；Epilot1是与第一QPCH符号同时接收的导频信号部分的能量；Epilot2是与第二QPCH符号同时接收的导频信号部分的能量；o1是与第一QPCH符号同时接收的接收信号部分的能量总和，包括噪声和干扰；而o2是与第二QPCH符号同时接收的接收信号部分的能量总和，包括噪声和干扰。在本特定实施例中，o1和o2是通过在CDMA接收链50中的AGC电路和增益控制放大器(GCA)(图中未显示)预先确定的，然而o1和o2可以通过能量估计值来估计或通过其他装置来确定，这并不离开本发明的范围。第二决定参数D是由以下公式描述的新的决定度量：
D = QP 1 + QP 2 E pilot 1 + E pilot 2 , . . . [ 9 ]
式中QP1或是dot1、cross1或是dot1+cross1，正如在表1中所表示的；QP2或是dot2、cross2或是dot2+cross2，正如在表1中所表示的；而Epilot1和Epilot2是以上所描述的。
控制器56在所有有效的多路分量上组合参数CSI和D。此结果(CSI和D)可以存储于存储器(图中未显示)中，并可以有选择地存取以确定移动台26是否随后对CDMA接收器50进行上电来接收和处理通过主寻呼信道发送的即将后续的完全寻呼。
在控制器56内的QPCH检测功能器(图中未显示)先将CSI参数与消去阈值Terasure作比较。如果CSI＞Terasure，那么就声明消去。设置消去阈值Terasure，以使得在声明消去时，接收信号传播所通过的信号环境是被噪声和其他干扰所破坏，并且QPCH不能精确指示在主寻呼信道上即将后续的寻呼消息的存在或不存在。因此，处理后续的主寻呼信道以防止呼叫被不必要丢弃。
当CSI＜Terasure时，就根据IS-95标准启动CDMA接收器50，以接收和解调后续的主寻呼信道。然后，控制器50启动CDMA接收器5并通过由总线78传递的控制信号在要接收主寻呼信道的时间段的对应时间以旁路模式放置采样RAM 58。通过在每个数据包中编码的发信信息自动启动Viterbi译码器74，并且译码器74对从解调器72输入的主寻呼信道或话务信道进行译码。译码的主寻呼信道或话务信道提供给控制器56。
当移动电台26通过主寻呼信道接收完全寻呼，也就是主寻呼时，通过去扩展器/去覆盖电路66对该寻呼进行去扩展、通过解调器72在多路分量上组合该寻呼并提供给译码器74，至此对寻呼进行了译码并把主要寻呼信息传送到控制器56。在控制器56内，采用本技术已知的软件和/或硬件电路(图中未显示)来说明这个寻呼。如果完全寻呼表示后续的话务信道，那么控制器56就向移动台26内的各个模块发出合适的控制指令以准备移动台26处理这个后续的话务信道。
如果CSI＞Terasure，那么就把决定参数(调制符号)D与开关阈值T1/0作比较。如果D＞T1/0，那么控制器56就根据IS-95标准处理后续的主寻呼信道。然后控制器56就采取合适的步骤为移动台26接收主寻呼信道以及处理相关寻呼作准备。
如果D＜T1/0，那么控制器56就假设在主寻呼信道上的完全寻呼没有到来。然后控制器56对收发器部件进行关电并使移动台进入睡眠状态，正如根据IS-95通信标准所定义的那样。
QPCH是开关键控(OOK)调制的，而D的值被用来表示到来寻呼信道的存在或不存在(分别是开或关)。消去阈值Terasure和开关阈值T1/0的精确值都是专用的，而且本领域的技术人员都可以确定它们以满足特定应用的需要。
另一种选择是，控制器56的QPCH组合器/检测器的功能可以根据正如在2000年10月24日由本发明的发明人公布的题为《WIRELESS COMMUNICATIONS RECEIVEREMPLOYING QUICK PAGING CHANNEL SYMBOLS AND NOISE POWER ESTIMATES TOFACILITATE DETECTION OF A PRIMARY PAGING CHANNEL》(代理人档案号D990320)的美国专利申请序列号09/695808的专利的指导实现，它转让给本发明的受让人并通过引用合并在这里。
另一种选择是，控制器56的QPCH组合器/检测器的功能可以根据正如在2000年1月17日由本发明的发明人公布的题为《WIRELESS COMMUNICATIONS RECEIVEREMPLOYING QUICK PAGING CHANNEL SYMBOLS AND CHANNEL QUALITY PARAMETER TOFACILITATE DETECTION OF A PRIMARY PAGING CHANNEL》(代理人档案号D990321)的美国专利申请序列号60/176464的专利的指导实现，它转让给本发明的受让人并通过引用合并在这里。
另一种选择是，控制器56的QPCH组合器/检测器的功能可以根据正如在2000年1月17日由本发明的发明人公布的题为《QUICK PAGING CHANNEL RECEIVER FORA WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM》(代理人档案号D990322)的美国专利申请序列号60/176474的专利的指导实现，它转让给本发明的受让人并通过引用合并在这里。
另一种选择是，控制器56的QPCH组合器/检测器的功能可以根据正如在2000年1月17日由本发明的发明人公布的题为《DUAL PAGING CHANNEL RECEIVER FOR AWIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM》(代理人档案号D990323)的美国专利申请序列号60/176466的专利的指导实现，它转让给本发明的受让人并通过引用合并在这里。
另一种选择是，控制器56的QPCH组合器/检测器的功能可以根据正如在2000年1月17日由本发明的发明人公布的题为《WIRELESS COMMUNICATIONS RECEIVEREMPLOYING A UNIQUE COMBINATION OF QUICK PAGING CHANNEL SYMBOLS TO FACILITATEDETECTION OF A PRIMARY PAGING CHANNEL》(代理人档案号D990369)的美国专利申请序列号60/176463的专利的指导实现，它转让给本发明的受让人并通过引用合并在这里。
图3是图2搜索器62的更详细示意图。搜索器62自上而下从左到右包括本地伪噪声(PN)候选码存储器100、复用去扩展器/相关器102、对来自复用去扩展器/相关器102的I信道输出进行相干积分的I信道相干积分器104、对来自复用去扩展器/相关器102的Q信道输出进行积分的Q信道相干积分器106、第一平方电路108、第二平方电路110、加法器112和非相干积分器114。
复用去扩展器/相关器102接收从图2的内插器(interpolator)60输出的数字信号。复用去扩展器/相关器102的另一个输入与本地PN候选码存储器100相连接。复用去扩展器/相关器102的第一输出与I信道相干积分器104的输入相连接。复用去扩展器/相关器102的第二输出与Q信道相干积分器106的输入相连接。I信道相干积分器104和Q信道相干积分器106的输出分别与第一平方电路108和第二平方电路110的输入相连接。平方电路108和110的输出与加法器112的输入相连接。加法器112的输出与非相干积分器114的输入相连接。非相干积分器114的输出与图2控制器56的输入相连接。本地PN候选码存储器100以及积分器104、106和114都接收图2控制器56的控制输入。
参照图2和3，复用去扩展器/相关器102接收从内插器(interpolator)60输出的数字信号并用存储在本地PN候选码存储器100的本地PN候选码与该信号相关。本地候选码是专用的并可以通过在控制器56上运行的软件和/或硬件来更新，以满足特定应用的需要。当从内插器(interpolator)60接收到的数字信号与本地候选码相匹配时，相关的结果就达到最大值。在候选码和接收数字信号间的相关结果提供给I信道相干积分器104和Q信道相干积分器106。相干积分器104和106在N个码片上累加复用去扩展器/相关器102的输出。并把最终的和分别提供给平方电路108和110。平方电路108和110对和进行平方。加法器112把和的最终平方值相加并把结果输入到非相干积分器114。然后非相干积分器非相干地把从加法器112输出的M值相加，并响应于此的输出产生噪声导频估计值。噪声导频估计值包括对应于每个导频多路信号分量的候选峰值。
图2的ROC计算电路42根据PFA和PD来确定接收器的操作特性，这两个概率是由控制器56计算的并基于搜索器62的输出和导频能量计算电路70的输出。所采用的接收器材作特性是通过在ROC计算电路上运行的软件或硬件来调节积分器104和106的相干积分长度N以及非相干积分器114的非相干积分长度M。随后根据来自ROC计算电路42的控制输入来动态变化积分长度N和M，以指定N和M新值的。
本领域的技术人员都会理解，N和M可以在实验室里预先确定，而不是通过ROC计算电路和在控制器56相关运行软件来动态确定，这并不离开本发明的范围。积分器，比如相干积分器104和106以及非相干积分器114，它们的积分长度都可以根据控制输入来更新，这都是在本技术中众所周知的。
图4是由图2的移动台26选择图3的搜索器62的积分器104、106和114的最佳积分长度的选择方法130的流程图。
参照图2、3和4，在初始接收步骤132中，数字接收信号从内插器(interpolator)60输出并提供给搜索器62。数字接收信号包括与导频信号及QPCH信号分量分别相关的导频信号信道和QPCH。随后，控制转到导频提取步骤134。
在随后的导频提取步骤134中，由导频估计器68把接收信号的导频信号分量的估计值提供给导频能量计算电路70。导频能量计算电路70计算出与导频信号分量估计值相关的导频能量。随后，控制转到ROC步骤136。
在ROC步骤136中，由ROC计算电路42根据从导频信号、导频能量及从图2解调器72输出的解调QPCH信道的估计值得到的PFA和PD计算出接收链50的操作特性，即接收器的操作特性。从预定的信号输入来计算PFA和PD的方法在本技术中是众所周知的并且由本领域的普通技术人员可以将该方法与本发明一起使用。随后，控制转到参数选择步骤138。
在参数选择步骤138中，控制器56根据接收器的操作特性来选择非相干积分器114的非相干积分长度M和相干积分器104及106的积分长度N的最佳值。由ROC计算电路42来选择参数M和N，使得选择出的最小的值的M和N在可接受限度内仍旧可以获得接收器的操作特性。可接受的限度是专用的并由本领域的技术人员确定的以满足特定应用的需要。随后，控制转到参数更新步骤140。
在参数更新步骤140中，在之前参数选择步骤138中所确定的N和M的最佳值由图2和图3搜索器62的积分器104、106和114所采用。图2的采样RAM 58在这期间至少是M×N个码片以获得有效的搜索。
图5是图4方法所使用的接收器操作特性的示例图150。图150包括表示QPCH符号精确检测概率的纵轴152和表示QPCH符号误警概率的横轴154。图150和相关接收器操作特性曲线适用于信号衰落多路的。当检测到了更多导频信号多路时，接收器操作特性曲线就变化了。
参照图2和3，第一曲线156表示当搜索器62使用相干积分长度N＝512且非相干积分长度M＝1时的ROC。第一曲线156具有相对较差的ROC并位于所期望区域158之外。
第二曲线160是对应于相干积分长度N＝512且非相干积分长度M＝2。第二曲线160具有稍微改进的ROC但仍位于所期望区域158之外。
第三曲线162是对应于相干积分长度N＝512且非相干积分长度M＝4。第三曲线162非常相似于理想曲线164，并且它们都通过所期望区域158。期望的区域158表示检测概率和误警概率都在可接受限度内的区域。
因此，通过选择相干积分长度N＝512且非相干积分长度M＝4，在M和N的最小数值内就能得到接近于理想性能。
这样，在这里参照特定应用的特定实施例描述了本发明。本领域的普通技术人员以及接触本指导的人员都会明白在本发明的范围内的其他修改、应用和实施例。
因此希望通过所附的权利要求书能覆盖在本发明范围内的任何及所有这类应用、修改及实施例。

Claims (28)

1.一种便于快速寻呼信道的检测和成功译码的***，该***包括：
根据接收信号来检测与快速寻呼信道相关的导频信号的第一装置，所述第一装置包括第一长度的相干积分器和第二长度的非相干积分器；
根据所述导频信号确定所述***的操作特性的第二装置；以及
根据所述操作特性优化所述第一长度和所述第二长度的第三装置，
其中，所述第三装置通过在预定限度内满足所述操作特性的同时最小化所述第一长度和所述第二长度来优化所述第一长度和所述第二长度。
2.按权利要求1所述的***，其特征在于所述第一装置包括接收所述接收信号并响应于此向采样随机存取存储器提供数字接收信号的码分多址接收链。
3.按权利要求2所述的***，其特征在于所述采样随机存取存储器包括在特定时隙对所述数字接收信号进行采样并响应于此提供采样接收信号的装置。
4.按权利要求3所述的***，其特征在于所述第一装置包括调节所述采样接收信号的速率并响应于此提供速率调节信号的内插器(interpolator)。
5.按权利要求4所述的***，其特征在于所述第一装置包括具有所述第一相干积分器和所述非相干积分器的搜索器。
6.按权利要求5所述的***，其特征在于所述搜索器进一步包括第二相干积分器
7.按权利要求6所述的***，其特征在于所述搜索器包括采用伪噪声候选码与所述速率调节接收信号相关并响应于此提供相关结果的复用去扩展器/相关器。
8.按权利要求7所述的***，其特征在于所述第一积分器和所述第二积分器包括在对应于所述第一长度的预定数量的芯片上对所述相关结果求相干积分并响应于此分别提供第一和第二积分值的装置。
9.按权利要求8所述的***，其特征在于所述搜索器进一步包括对所述第一和第二积分值进行平方并响应于此分别提供第一和第二平方值的装置。
10.按权利要求9所述的***，其特征在于所述搜索器进一步包括把所述第一和第二平方值相加并响应于此提供和的装置。
11.按权利要求10所述的***，其特征在于所述非相干积分器包括在预定数量的数值范围内对所述和求非相干积分并响应于此输出所述导频信号的导频估计值的装置，所述预定的数量对应于所述第二长度。
12.按权利要求11所述的***，其特征在于所述第一装置进一步包括从所述导频估计值中计算出与所述导频估计值相关的导频能量的装置。
13.按权利要求12所述的***，其特征在于所述第二装置包括根据所述导频估计值和所述导频能量提供所述接收器操作特性的的装置。
14.按权利要求13所述的***，其特征在于所述第三装置包括根据所述接收器操作特性来计算对于所述第一长度和所述第二长度的最佳值并响应于此选择性地调节所述第一长度和所述第二长度的装置。
15.按权利要求14所述的***，其特征在于所述第一长度是512，以及，所述第二长度小于或等于4。
16.一种在无线通信网络中便于监测后续的主寻呼信道的***，该***包括：
在所述无线通信网络的第一通信设备和第二通信设备间建立通信链路的第一装置，所述通信链路支持快速寻呼信道、主寻呼信道和话务信道；
检测通过所述快速寻呼信道发送的预定信号的第二装置，所述预定信号表示在所述主寻呼信道上的后续的消息，所述第二装置包括具有一个或多个积分器的搜索器，所述后续的寻呼消息表示在所述话务信道上要进入的呼叫；
根据所述第二无线通信设备的接收器操作特性为所述一个或多个积分器选择积分长度的第三装置，其中所述第三装置通过在预定限度内满足所述操作特性的同时最小化所述积分长度来选择所述积分长度；以及
使用所述预定信号来消除所述主寻呼信道的冗余处理的第四装置，由所述第二无线通信设备从所述第一通信设备通过所述快速寻呼信道接收的所述预定信号居先于在所述主寻呼信道上所述到来的寻呼消息的发送。
17.按权利要求16所述的***，其特征在于所述第一通信设备包括基站和基站控制器。
18.按权利要求17所述的***，其特征在于所述第二通信设备是无线电话。
19.按权利要求18所述的***，其特征在于所述无线通信网络是码分多址通信网络。
20.按权利要求18所述的***，其特征在于所述预定信号包括由所述基站在预定时间的预定时隙期间发送的快速寻呼信道信号，所述快速寻呼信到信号具有表示分别表示到来寻呼消息或缺乏寻呼消息的第一二进制值或第二二进制值的符号。
21.按权利要求20所述的***，其特征在于所述第二装置包括相干积分器和非相干积分器。
22.按权利要求21所述的***，其特征在于所述非相干积分器具有2的相关长度。
23.按权利要求21所述的***，其特征在于所述相干积分器具有512的相关长度。
24.一种扩展无线通信设备待机时间的***，该***包括：
通过相关的无线通信***将短寻呼广播应用于所述无线通信设备的第一装置，所述短寻呼表示如果随后有更长的寻呼则应由所述无线通信设备处理；
用于搜索所述短寻呼的第二装置，如果由所述第二装置检测到所述短寻呼就响应于此提供寻呼指示，所述第二装置包括第一信号累加设备和第二信号累加设备；
根据所述***的操作特性优化所述第一和第二信号累加设备的计算长度的第三装置，其中所述第三装置通过在预定限度内满足所述操作特性的同时最小化所述第一和第二信号累加设备的计算长度来优化所述第一和第二信号累加设备的计算长度；
处理所述寻呼指示以确定所述较长寻呼是否到来并响应于此提供信号的第四装置；以及
响应于所述信号处理所述到来的较长寻呼的第五装置。
25.一种便于快速寻呼信道的检测和成功译码的***，该***包括：
接收和去覆盖所述快速寻呼信道的第一装置；
计算与所述快速寻呼信道相关的能量的第二装置，所述第二装置包括具有第一长度的相干积分器和第二长度的非相干积分器的搜索器；
根据所述能量计算所述第一装置的操作特性的第三装置；以及
根据所述接收器操作特性优化所述第一长度和所述第二长度的第四装置，其中所述第四装置通过在预定限度内满足所述操作特性的同时最小化所述第一长度和所述第二长度来优化所述第一长度和所述第二长度。
26.按权利要求25所述的***，其特征在于进一步包括在所述第二装置采用所述第一长度和所述第二长度以优化检测通过所述快速寻呼信道接收到的符号的装置。
27.一种在支持主寻呼信道和快速寻呼信道的无线通信***中便于快速寻呼信道的检测和成功译码的***，该***包括：
便于快速寻呼信道检测的快速寻呼信道搜索器，所述搜索器具有积分长度分别为512和4的相干积分器和非相干积分器；
控制器，它根据所述快速寻呼信道的检测来接收快速寻呼信道的消息并响应于此提供第一指示；以及
处理电路，它在所述第一指示表示后续的主寻呼信道时处理后续的寻呼信道。
28.一种便于快速寻呼信道的检测和成功译码的方法，该方法包括步骤有：
根据所接收到的信号来检测与快速寻呼信道相关的导频信号，所述第一装置具有第一长度的相干积分器和第二长度的非相干积分器；
根据所述导频信号来确定所述***的操作特性；以及
根据所述操作特性优化所述第一长度和所述第二长度，
其中通过在预定限度内满足所述操作特性的同时最小化所述第一长度和所述第二长度来优化所述第一长度和所述第二长度。
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