CN1248536C - 使用快寻呼信道码元的无线通信接收机 - Google Patents

Abstract

一种在使用快寻呼信道和基本寻呼信道的无线通信***中有效地使用快寻呼信道信号来判定存在即将来临的基本寻呼信道的***。***包括第一机构，用于根据第一判定参数和/或第二判定参数选择地处理所接收信号的第一快寻呼信道码元和/或第二快寻呼信道码元，并根据其提供第一指示。第二机构根据第一指示处理第一快寻呼信道码元，并根据其提供第二指示，所述第二指示表示是否应该接收和处理即将来临的基本寻呼信道信号。第三机构根据第一指示和第二指示处理第二快寻呼信道码元，并根据其提供第三指示，所述第三指示表示是否应该接收和处理基本寻呼信道。在特定实施例中，该***适于与移动站一起使用，并进一步包括第四机构，用于当第二指示不表示应该接收和处理即将来临的基本寻呼信道时选择地使用第三机构。第一判定参数CSI₁表示接收信号所经过的信号环境的质量，并通过公式(1)描述，其中，E_pilot1表示与第一快寻呼码元相关联的一部分导频信号的归一化导频能量，而_ol表示与第一快寻呼码元相关联的一部分接收信号的总能量。

Description

使用快寻呼信道码元的无线通信接收机

技术领域

本发明涉及无线通信***。尤其，本发明涉及接收机，所述接收机在使用一个以上寻呼信道以促进离线处理的通信***中用于对快寻呼信道进行解调。

背景技术

从搜索和救援到互联网应用范围内的多种需求应用中使用无线通信***。这种应用要求可靠、低成本以及小空间的通信***，该***带有最长电池寿命和相关待机时间的无线电话。

经常通过与一个或多个基站收发机子***(BTS)通信的多个移动站(如蜂窝电话、移动单元、无线电话或移动电话)给出诸如码分多址(CDMA)通信***的蜂窝电信***的特征。BTS接收移动站发送的信号，并且经常转发到具有基站控制器(BSC)的移动交换中心(MSC)。接着MSC把信号传递到公用电话交换网(PSTN)或其它无线电话。相似地，通过基站或BTS和MSC可以把信号从PSTN发送到无线电话。

无线通信网经常使用诸如寻呼信道和话务信道之类的各种信道来促进无线电话和BTS之间的通信，如在IS-95蜂窝电话标准中所揭示。BTS把寻呼消息经过寻呼信道发送到相关联的无线电话以指示来话呼叫。一旦无线电话检测到寻呼消息，就在无线电话和相关联的BTS之间发送业务协商消息序列以建立话务信道。话务信道一般支持话音和数据话务。

传统上，无线电话不断监测寻呼信道上指示来话呼叫的寻呼。无线电话的接收机保持接通，同时无线电话中的信号处理电路对寻呼信道进行解调，以判定是否发送寻呼。不幸地，接收机汲取过多的功率，这大大地限制了电话电池寿命。

在无线电话和/或伴随的网络中经常使用无线电话功耗最小的***，以延长电话电池寿命，即待机时间。为了改进待机时间，某些较新的无线电话以时隙模式操作。在时隙模式中，根据按照IS-95电信标准建立的预定寻呼时隙，周期性地激励无线电话的接收机。在寻呼时隙期间，相关联的BTS发送寻呼。通过周期性地对接收机加电并对寻呼信道解调，而不是象以前那样连续地解调整个寻呼信道，从而使无线电话待机时间延长。

不幸地，寻呼信道消息经常是较长的，而且需要延长处理，这增加了电话的功耗，并降低了电池寿命和相关的待机时间。此外，这种***和相关联寻呼信道的设计需要较长寻呼信道消息的冗余处理来检测来话呼叫。这进一步降低了电话电池寿命。

通过已知为离线处理的对IS-95电信标准相当新的增补进一步增加了电话的待机时间。在使用离线处理的无线通信网中，把一对快寻呼信道(QPCH)码元周期性地发送到无线电话。快寻呼信道码元(即，快寻呼)表示存在或不存在将在即将来临的话务信道(F-CCCH)上建立的来话呼叫。QPCH码元以9600位每秒(bps)或4800bps的速度成对到达。无线电话已知从相关联的BTS发送QPCH码元的时隙，它在相应的时隙处使接收机周期性地通电。

在使用离线处理的无线电话中，使无线电话接收机通电，对QPCH取样，然后立即关断接收机，并且(当接收机关断时)离线处理QPCH取样。QPCH取样或一些取样的后续分析表示无线电话是否应该使接收机通电并对寻呼信道解调，以接收与来话呼叫相关联的来话寻呼。QPCH的使用有助于减少接收机的激励时间和完成寻呼信道解调的实例，使无线电话功率消耗的降低和相关联的电话电池寿命的延长成为可能。不幸地，用于对QPCH进行解调并根据QPCH判定是否处理后续整个寻呼信道的现有***和方法太大、费用高、消耗过度的功率，且一般效率不高。此外，现有***经常未能有效地使用QPCH码元和所接收信号的噪声功率估计两者，以有效地判定是否处理即将来临的整个寻呼信道。

因此，在本技术领域中需要一种有效且低成本的***和方法，所述***和方法用于接收和处理快寻呼信道码元，以判定是否处理即将来临的整个寻呼信道。进一步需求一种有效的***和方法，所述***和方法使用噪声功率估计，并根据现有的信号环境选择性地使用每个快寻呼信道时隙的一个或两个码元，以通过最少硬件对存在的来话寻呼进行最有效和最可靠的检测。

发明内容

本发明的***针对技术领域中的需求，所述***用于有效地使用快寻呼信道码元来判定即将来临的基本(primary)寻呼信道的存在。在示例实施例中，本发明的***适于与使用快寻呼信道和基本寻呼信道的无线通信***一起使用。

本发明提供了一种***，用于有效地使用快寻呼信道信号来判定在使用快寻呼信道和基本寻呼信道的无线通信***中存在即将来临的基本寻呼信道信号，其中，所述***包括：第一装置，用于根据第一判定参数和/或第二判定参数选择地处理接收信号的第一快寻呼信道码元和/或第二快寻呼信道码元，并根据其提供第一指示；第二装置，用于根据第一指示处理第一快寻呼信道码元，并根据其提供第二指示，所述第二指示表示是否接收和处理即将来临的基本寻呼信道信号；以及第三装置，用于根据第一指示和第二指示处理第二快寻呼信道码元，并根据其提供第三指示，所述第三指示表示是否接收和处理基本寻呼信道。

在特定实施例中，***适于与移动站一起使用，而且所述***进一步包括第四装置，用于当第二指示不指示接收和处理即将来临的基本寻呼信道时选择地使用第三装置。第一判定参数(CSI₁)表示接收信号所经过的信号环境质量，并由下列公式描述：

${\mathrm{CSI}}_1=\frac{E_{\mathrm{pilot}1}}{{\hat{I}}_{o1}},$

其中，E_pilot1表示与第一快寻呼信道码元相关联的一部分导频信号的归一化的导频能量，而_o1表示与第一快寻呼码元相关联的一部分接收信号的总能量。下列公式描述第二判定参数(D₁)：

$D_1=\frac{{\mathrm{QP}}_1}{E_{\mathrm{pilot}1}},$

其中，QP₁是第一码元和与之相关的导频信号估计值的点积、矢积或它们的组合(根据移动站的模式)。第一比较装置对第一判定参数和删除门限值进行比较，并根据比较指示(通过第一指示)当第一判定参数大于预定删除门限值时处理第一快寻呼信道码元。第一比较装置通过第一指示指示当第一判定参数小于删除门限值时处理第二快寻呼码元(不是第一快寻呼码元)。

第二装置包括第二比较装置，用于对第二判定参数(D₁)和第一通-断门限值进行比较，并且通过第二指示作出指示，对于即将来临的寻呼不接收和处理即将来临的寻呼信道。包括在第二装置中的另一个装置根据第二指示选择地使移动站处于睡眠状态。第二比较装置通过第二指示作出指示，当第一指示不指示立即处理第二快寻呼信道和当第二判定参数大于通—断门限值时，处理第二快寻呼信道码元。

第三装置包括一个装置，用于根据指示装置选择地计算下列判定参数(D)：

$D=\frac{\frac{{\mathrm{QP}}_1}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{{\mathrm{QP}}_2}{{\mathrm{\σ}}_2^2}}{\frac{E_{\mathrm{pilot}1}}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{E_{\mathrm{pilot}2}}{{\mathrm{\σ}}_2^2}},$

其中，σ₁ ²表示所有多径分量上的估计的总噪声功率，所述所有多径分量与包含第一快寻呼信道码元的一部分接收信号相关联；σ₂ ²表示与包含第二快寻呼信道码元的一部分接收信号相关联的总噪声功率；QP₂是第二快寻呼信道码元的信号分量和与第二快寻呼信道码元相关联的导频信号之间的点积、矢积或它们的组合；以及E_pilot2表示与第二导频信道码元相关联的导频信号能量。第三装置进一步包括一个装置，用于对D和第二通—断门限值进行比较，并通过第三指示作出指示，当D大于第二通—断门限值时处理即将来临的基本寻呼信道，以及通过第三指示作出指示，当D大致小于第二通-断门限值时不处理即将来临的基本寻呼信道。

本发明还提供了一种根据与快寻呼信道相关联的快寻呼信号来指示是否接收和处理基本寻呼信道上的即将来临的寻呼的***，它包括：第一装置，用于根据含所述快寻呼信号和导频信号的接收信号计算第一参数，所述第一参数表示所述***工作的信号环境质量；第二装置，用于根据所述第一参数选择地处理所述快寻呼信号的第一码元，并根据其提供第二参数，所述第二参数表示所述快寻呼信号的信号强度；第三装置，用于根据所述第一参数和所述第二参数判定是处理所述快寻呼信道信号的第二码元，还是提供第一指示，表示对即将来临的寻呼不处理所述基本寻呼信道；以及第四装置，用于根据第三装置选择地处理所述快寻呼信道信号的所述第二码元，所述第四装置包括一种装置，用于使用与所述第一快寻呼码元和所述第二快寻呼码元相关联的噪声功率估计值，以及所述导频信号的能量和与所述第二快寻呼码元相关联的所述快寻呼信道信号的能量来提供第二指示，表示对于所述即将来临的寻呼是否处理所述寻呼信道。

第一装置和第二装置促进了本发明的新颖设计，它们在战略上按需要处理第一快寻呼信道码元和/或第二快寻呼信道码元，避免第二快寻呼信道码元有时不必需的处理，再提供检测即将来临的基本寻呼信道的最大成功概率。通过选择地使用与第一和第二快寻呼信道码元相关联的噪声功率估计值来计算用于判定何时处理即将来临的基本寻呼的最佳判定量度而得到进一步的可靠性。

附图说明

图1是根据本发明的学说构成的示例无线通信***的图。

图2是图1的移动站的更详细的图，示出根据本发明的学说构成的唯一的快寻呼信道(QPCH)组合器和QPCH检测器。

图3是通过图2的QPCH组合器和QPCH检测器由图2的移动站实施的一种方法的流程图。

具体实施方式

虽然这里参考特定应用的示例实施例描述本发明，但应该理解本发明不限于此。熟悉本技术领域基本技术和接触这里提供的学说的人员会理解在本发明范围内的另外的修改、应用和实施例以及本发明有重大利用的另外的领域。

图1是适用本发明的示例无线通信***10的方框图。***10包括具有基站控制器(BSC)14的移动交换中心(MSC)12。公用电话交换网(PSTN)16在电话线路和其它网络和通信装置(未示出)与MSC 12之间传递呼叫。MSC 12在PSTN 16与分别与第一小区22和第二小区24相关联的第一BTS 18和第二BTS 20之间传递呼叫。经常把BTS 18和20称为小区控制器。

MSC 12在BTS 18和20之间传递呼叫。第一BTS 18通过第一通信链路28把呼叫引导到第一小区22中的第一移动站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。一般，当BTS 18已经与移动站26建立话音通信时，链路28的特征如同话务信道。虽然在图1中只示出两个BTS 18和20，但是可以使用更多的BTS或更少的BTS而不偏离本发明的范围。

当移动站26从第一小区22移动到第二小区24时，使移动站26越区切换到第二BTS 20。一般，在第一小区22和第二小区24的重叠区域36中发生越区切换。在软越区切换中，移动站26除了与源BTS 18建立第一通信链路28之外还与目标BTS 20建立第二通信链路34。在软越区切换期间，同时保持第一链路28和第二链路34两者。在移动站26已经穿越到第二小区24中之后，它可以丢去第一通信链路28。在硬越区切换中，不建立通信链路34。当移动站26从第一小区22移动到第二小区24时，丢失到源BTS 18的链路28，并与目标BTS 20形成新的链路。

图2是无线电话，即图1的移动站26，的更详细的图，示出根据本发明的学说构成的唯一快寻呼信道(QPCH)组合器(解调码元(D)计算机)40和QPCH检测器42。为了清楚起见，图2中省略各种元件，诸如中频(IF)到基带转换器、混频器、下变频器、振荡器、定时器、电源以及放大器，然而，熟悉本技术领域的人员会知道在何处和如何来实施另外必需的元件。

移动站26包括收发机44，所述收发机44具有连接到双工器48的天线46。把双工器48连接到CDMA接收机部分50的输入端和CDMA发射机52的输出端。基带处理器54连接到CDMA收发机44，并包括噪声估计器38、控制器56、取样随机存取存储器(RAM)58、内插器60、搜索器62、接收能量估计器64、去扩展器/去覆盖器电路66、导频估计器(导频滤波器)68、导频能量计算电路70、解调器72、QPCH组合器40、QPCH寻呼检测器42、维特比(Viterbi)解码器74、QPCH存储器80以及编码器76。

控制器56连接到把控制输入提供给CDMA发射机52和CDMA接收机50的总线78。CDMA接收机50的输出是数字接收信号，把它作为输入提供给基带处理器54的取样RAM 58。把取样RAM 58的输出输入到内插器60。把内插器60的输出端连接到搜索器62以及去扩展器/去覆盖器电路66的输入端。搜索器62的一个输出表示相应于候选导频信号的峰值，把它输入到控制器软件/电路56。去扩展器/去覆盖器电路66的导频输出表示具有k个同相(I_pilotk)和正交(Q_pilotk)信号分量的导频信号估计值，每个第k个多径信号分量有一个I_pilotk和Q_pilotk分量。去扩展器/去覆盖器电路66的导频输出提供到导频估计器(导频滤波器)68以及噪声估计器38的输入。把噪声估计器38的输出输入到QPCH组合器40，并表示与相应第一或第二QPCH码元相关联的第k路径噪声功率估计值，对于k个经检测的多径QPCH信号分量，所述第一或第二QPCH码元分别是由与时隙的第一QPCH码元和第二QPCH码元相关联的码元σ² _1K和σ² _2K表示的。导频估计器68的输出表示经滤波的导频估计值，并把它输入到解调器72以及导频能量计算电路70。把导频能量计算电路70的输出连接到QPCH组合器40的输入端。

把去扩展器/去覆盖器电路66的话务/数据信道、基本(整个)寻呼信道以及QPCH信道输出输入到解调器72。把解调器72的点积、矢积和/或点积+矢积输出以及QPCH寻呼输出作为输入提供给QPCH组合器40。可以忽略点积+矢积输出，并且在QPCH组合器40中计算的总和而不是在解调器72中计算的，不偏离本

发明的范围。

在通过诸如定标和去交错电路(见IS-95规格)之类的子***进一步处理之后，把解调器72的话务和基本寻呼信道输出作为输入提供给维特比解码器74。把解码器74的输出端连接到控制器56的输入端。QPCH组合器40与寻呼检测器42进行通信，把所述寻呼检测器42的输出端连接到控制器56的输入端。QPCH存储器80接收来自QPCH组合器40和控制器软件/电路56的输入，并把输出提供给寻呼检测器42。

在操作中，把通过天线46接收的CDMA信号通过双工器48引导到CDMA接收机50。CDMA接收机50包括射频到中频转换电路(未示出)，用于把所接收射频信号(Rx)混频到中频信号。自动增益控制(AGC)电路(未示出)把所接收信号的总功率调节到预定值。另外的频率转换电路(未示出)把中频信号混频到模拟基带信号，然后通过模数转换器(未示出)把模拟基带信号转换成数字基带信号。数字基带信号包括同相(I)、正交(Q)以及噪声信号分量。

相似地，CDMA发射机52包括频率转换电路(未示出)，用于把编码器76输出的数字输入信号(具有同相和正交信号分量)转换成模拟射频信号，以准备通过天线46发送。

基带处理器54中的取样RAM 58按预定的时隙对从CDMA接收机50接收到的数字基带信号取样。取样RAM 58把取样保存在缓冲器(未示出)中，供下面更详细描述的离线处理电路使用。根据IS-95电信标准确定取样RAM 58执行所接收信号的取样时所用的预定时隙。当移动站26不以分时隙的模式操作时，通过从控制器56接收到的启动信号可以选择地使取样RAM 58旁路。可以使用选择地旁路取样RAM 58的其它***和方法而不偏离本发明的范围。

取样RAM 58截取的信号取样长度直接与取样RAM 58的大小有关。取样RAM 58对信号环境(即，所接收信号)取样，收集有关所接收信号的QPCH的足够信息，以促进离线处理。

把取样RAM 58的输出端连接到内插器60。内插器60对从取样RAM 58输出的数字信号上变频到较高的数字频率。在本特定实施例中，从取样RAM 58输出的数字信号的速率等于所接收数字信号的速率，是码片速率的两倍。内插器60把数字信号的速率转换成码片速率的8倍(CHIP×8)。熟悉本技术领域的人员会理解，移动站26使用的数字信号的确切速率是专用的，并且可以由熟悉本技术领域的人员确定，以符合给定应用的要求。

当取样RAM 58已经对所接收信号进行取样时，内插器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/去覆盖器电路66。搜索器62分析所接收的信号，并把候选导频峰值(每个多径分量的峰值)输出到控制器软件/电路56。

在本发明的一个实施例中，根据2000年10月23日通过本发明的发明人提出的题为“在无线通信***中通过有效的离线搜索器促进快寻呼信道解调的有效***和方法”(Atty.Docket No.D990319)的美国专利申请序号09/696,160中的学说实施了搜索器62，该专利已转让给本发明的受让人，并在此引用作为参考。另一方面，可以实施搜索器62作为导频去扩展器，熟悉本技术领域技术和接触本发明的学说的人员可以构成所述导频去扩展器而不偏离本发明的范围。

噪声估计器38用接收链50中的AGC电路(未示出)设置的总接收信号能量的预定知识，估计与时隙的第一QPCH码元和第二QPCH码元相关联的噪声，并根据其对每个第k多径信号分量分别输出噪声方差估计值σ² _1K和σ² _2K。可以通过本技术领域中众知的方法计算噪声方差估计值σ² _1K和σ² _2K。

实施导频估计器68作为有限脉冲响应滤波器(FIR)或无限脉冲响应滤波器(IIR)。导频估计器68从搜索器62提供的有噪声的导频信号滤除噪声，并根据其提供导频信号估计值

导频信号估计值 包括与第k导频多径信号分量相关联的同相(I_pilotk)和正交相位(Q_pilotk)信号分量，并通过下列矢量

表示：

${\hat{P}}_k=(I_{\mathrm{pilo}{t}_k},Q_{{\mathrm{pilot}}_k}),...\left[1\right]$

添加诸如1或2之类的附加下标，用于指定给定的信号分量分别相应于所接收QPCH信号时隙的第一码元还是第二码元。例如， ${\hat{P}}_{1k}=(I_{\mathrm{pilot}1k},Q_{\mathrm{pilot}1k})$ 是指与第一QPCH码元相关联的第k多径导频估计值。当导频信号与QPCH码元几乎同时接收并在取样RAM 58的相同信号取样中提供时，导频信号相关联于或相应于QPCH码元。

把导频信号估计值 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使导频信号估计值 平方，并把第k导频多径信号分量的能量(E_pilotk)的估计值提供给QPCH组合器40。导频能量E_pilotk包括与QPCH时隙的第一QPCH码元相关联的第一分量E_pilot1k以及与QPCH时隙的第二QPCH码元相关联的第二分量E_pilot2k。QPCH组合器40包括一个积分器(未示出)，用于在k个导频多径上对导频能量E_pilot1k和E_pilot2k进行求和，根据下列公式分别产生E_pilot1和E_pilot2：

$E_{\mathrm{pilot}1}=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{E}_{\mathrm{pilot}{1}_k},...\left[2\right]$

$E_{\mathrm{pilot}2}=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{E}_{\mathrm{pilot}{2}_k},...\left[3\right]$

其中，E_pilot1k是与QPCH时隙的第一QPCH码元的第k多径信号分量相关联的导频能量，而E_pilot2k是与QPCH时隙的第二QPCH码元的第k多径信号分量相关联的导频能量。

QPCH组合器40使用从噪声估计器38输出的噪声方差估计值σ² _1K和σ² _2K以计算总噪声功率估计值σ² ₁和σ² ₂，用于计算解调码元判定量度D，如下更充分地讨论。通过下列公式描述噪声功率估计值σ² ₁和σ² ₂：

${\mathrm{\σ}}_1^2=\frac{\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\σ}}_{1k}^2{E}_{\mathrm{pilot}1k}}{E_{\mathrm{pilot}1}},...\left[4\right]$

${\mathrm{\σ}}_2^2=\frac{\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\σ}}_{2k}^2{E}_{\mathrm{pilot}2k}}{E_{\mathrm{pilot}2}},...\left[5\right]$

其中，各码元如上所述。

去扩展器/去覆盖器电路66包括一伪噪声去扩展器(未示出)以及M阵列沃尔什去覆盖电路(未示出)，如果导频信道、数据信道、基本寻呼信道以及内插器60输出的接收信号的QPCH存在于所接收信号中，则对它们进行去覆盖。在本实施例中M是64。把经去覆盖的信道提供给解调器72。

解调器72计算从去扩展器/去覆盖器电路66接收到的QPCH信号和从导频估计器68输出的导频估计值

之间的点积、矢积或两者(根据***26的通信模式，如下更充分地描述)。在本特定实施例中，QPCH信号包括具有根据IS-95电信标准定义的第一码元和第二码元的时隙。

根据下列公式定义具有相应导频估计值 的第一QPCH码元(QPCH1)的点积(dot₁)：

${\mathrm{dot}}_1=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}(I_{{\mathrm{pilot}1}_k}{I}_{\mathrm{QPCH}{1}_k}+Q_{\mathrm{pilot}{1}_k}{Q}_{\mathrm{QPCH}{1}_k}),...\left[6\right]$

其中，k是所接收信号的可得到多径分量的数目；I_pilot1k是与时隙的第一QPCH码元的第k多径分量相关联的导频估计值的同相分量；I_QPCH1k是第一QPCH码元的第k多径分量的同相分量；Q_pilot1是与第一QPCH码元相关联的导频估计值的第k多径分量的正交分量；Q_QPCH1k是QPCH信号的第一QPCH码元的第k多径分量的正交分量。

相似地，根据下列公式定义具有相应导频估计值 的第二QPCH码元(QPCH2)的点积(dot₂)：

${\mathrm{dot}}_2=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}(I_{{\mathrm{pilot}2}_k}{I}_{\mathrm{QPCH}{2}_k}+Q_{\mathrm{pilot}{2}_k}{Q}_{\mathrm{QPCH}{2}_k}),...\left[7\right]$

其中，个别码元与上面公式(6)定义的那些相似，但是与时隙的第二QPCH码元相关联而不是与时隙的第一QPCH码元相关联。

在1997年5月30日提出的，Butler等人的题为“双信道时隙寻呼”(Atty.Docket No.D714PSA.7E30)的待批美国专利申请序号08/865,650中揭示为了离线处理的目的而使用快寻呼信道的另外详述，该专利已转让给本发明的受让人，并在此引用作为参考。在1999年2月19日提出的，Agrawal等人的题为“使用快寻呼信道使待机时间最长的方法和设备”的待批美国专利申请序号09/252,864中揭示又一种QPCH详述，该专利已转让给本发明的受让人，并在此引用作为参考。

解调器72分别计算与第一QPCH码元相关联的第一点积(dot₁)，与第二QPCH码元相关联的第二点积(dot₂)，和/或与第一和第二QPCH码元相关联的矢积cross₁和cross₂，并把结果提供给QPCH组合器40。根据下列公式定义矢积cross₁和cross₂：

$\mathrm{cro}{\mathrm{ss}}_1=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}(I_{\mathrm{pilot}{1}_k}{Q}_{\mathrm{QPCH}{1}_k}-Q_{\mathrm{pilot}{1}_k}{I}_{\mathrm{QPCH}{1}_k}),...\left[8\right]$

${\mathrm{cross}}_2=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}(I_{\mathrm{pilot}{2}_k}{Q}_{\mathrm{QPCH}{2}_k}-Q_{\mathrm{pilot}{2}_k}{I}_{\mathrm{QPCH}{2}_k}),...\left[9\right]$

其中，个别码元如上述公式(6)和(7)所定义。

不管解调器72计算点积还是矢积，都是专用的，并有赖于***26的模式。例如，在没有正交发送分集(OTD)的1个多载波(1×MC)***(1×MC无OTD)中，解调器72根据公式(4)到(9)计算点积和矢积，并把dot₁+cross₁和dot₂+cross₂输出到QPCH组合器40。在3个多载波(3×MC)***中和在具有OTD的1×MC***中，解调器72根据给定应用的要求输出点积、矢积或点积和矢积的总和。参考本学说，熟悉本技术领域基本技术的人员可以确定合适的解调器输出，以符合给定应用的要求。可以在QPCH组合器40中执行点积和矢积的相加(dot₁+cross₁和dot₂+cross₂)而不偏离本发明的范围。

对于与时隙的第一QPCH码元相关联的输出，用QP₁来表明输入到QPCH组合器40的解调器72的输出，而对于与时隙的第二QPCH码元相关联的输出，用QP₂。在下列表中概括各种***模式的解调器72的各种输出。

            表1

模式	快寻呼计算(QP)
		1×MC无OTD	QP1＝dot1+cross1，QP2＝dot2+cross2

1×MC OTD，或3×MC

QP1＝dot1、cross1或dot1+cross1QP2＝dot2、cross2或dot2+cross2

另一方面，除了点积和/或矢积之外或替代点积和/或矢积，可以把导频估计值和第一和第二QPCH码元的另外组合函数提供给QPCH组合器40而不偏离本发明的范围。

当移动站26正在处理呼叫或其它类型的话务信道时，如果可得到的话，解调器72还可以把数据/话务信号提供给维特比解码器74。然后，解码器74对表示话音或其它类型数据的数据/话务信号进行解码，并把经解码的信号提供给控制器56。控制器56使用各种硬件和/或软件模块(未示出)，把经解码的信号传递到话筒或其它软件或硬件功能(未示出)。

QPCH组合器40计算第一判定参数(CSI₁)，该参数是载波信号对干扰比，也称为归一化导频能量，并通过下列公式描述：

${\mathrm{CSI}}_1=\frac{E_{\mathrm{pilot}1}}{{\hat{I}}_{o1}},...\left[10\right]$

其中，CSI₁是与时隙的第一QPCH码元相关联的归一化导频能量；E_pilot1是在所有多径分量上求和的与第一QPCH码元同时接收的导频信号部分的能量；_o1是所接收信号部分的总能量，包括与第一QPCH码元同时接收的噪声和干扰。

相似地，QPCH组合器40按需要根据下列公式计算时隙的第二QPCH码元的第二判定参数CSI₂：

${\mathrm{CSI}}_2=\frac{E_{\mathrm{pilot}2}}{{\hat{I}}_{o2}},...\left[11\right]$

其中，码元如上述公式(10)所描述，但是与时隙的第二QPCH码元相关联。

在本特定实施例中，通过CDMA接收链50中的AGC电路和增益控制放大器(GCA)(未示出)预定_o1和_o2，然而，通过能量估计器可以估计_o1和_o2或通过其它机构可以确定_o1和_o2而不偏离本发明的范围。

第三判定参数D₁是新颖的判定量度，表示QPCH时隙的第一QPCH码元的值，通过下列公式描述：

$D_1=\frac{{\mathrm{QP}}_1}{E_{\mathrm{pilot}1}},...\left[12\right]$

其中，QP₁和E_pilot1如上所述。

QPCH组合器40在所有可得到的多径分量上对参数CSI₁和D₁进行求和，并当寻呼检测器42请求时，把结果提供给寻呼检测器42，它根据如下更充分地讨论的本发明的唯一方法而工作。熟悉本技术领域的人员接触本学说，可以构成适用于本发明的QPCH组合器和寻呼检测器。

当寻呼检测器42请求时，QPCH组合器40使用快寻呼(QP)值QP₁和QP₂、导频能量估计值E_pilot1和E_pilot2、以及分别与第一和第二QPCH码元相关联的接收信号能量估计值_o1和_o2，根据下列公式来计算解调码元，即，判定量度D：

$D=\frac{\frac{{\mathrm{QP}}_1}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{{\mathrm{QP}}_2}{{\mathrm{\σ}}_2^2}}{\frac{E_{\mathrm{pilot}1}}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{E_{\mathrm{pilot}2}}{{\mathrm{\σ}}_2^2}},...\left[13\right]$

其中，D包括所接收QPCH时隙的第一码元和第二码元两者，并表示相应于时隙的QPCH寻呼接通或断开的值；σ₁ ²是与包括第一QPCH码元的接收信号部分相关联的噪声功率；σ₂ ²是与包括第二QPCH码元的接收信号部分相关联的噪声功率；而其余参数如上所述。

寻呼检测器42选择地对参数CSI₁、CSI₂、D₁以及D和预定门限值进行比较，以判定接着移动站26是否应该使CDMA接收机50通电，以接收和处理通过基本寻呼信道发送的即将来临的整个寻呼，如下更充分地讨论。当寻呼检测器42根据上述参数(CSI₁、CSI₂、D₁以及D)和预定门限值的一个或多个比较至，判定应该接收和处理即将来临的整个寻呼时，把合适的指示发送到控制器56，指示应该根据IS-95标准激励CDMA接收机50，以接收和解调即将立刻来临的基本寻呼信道。然后，在相应于将接收基本寻呼信道的时隙的时刻，通过经由总线78传递的控制信号，控制器56激励CDMA接收机50，并使取样RAM 58处于旁路模式。通过包括在所接收信号中的信令信息自动地启动解码器74。

当移动站26在基本寻呼信道上接收整个寻呼时，通过去扩展器/去覆盖器电路66使寻呼去扩展，通过解调器72组合多径分量，并提供给对寻呼进行解码的解码器74。从解码器74把组成的寻呼消息传递到控制器56。在控制器56中的本技术领域中众知的软件和/或硬件电路对寻呼进行解译。如果寻呼表示与即将来临的话务信道相关联的来话呼叫，则控制器56发出合适的控制命令到移动站26中的各种模块，以准备移动站26处理即将来临的话务信道。

如果根据参数CSI₁、CSI₂、D₁以及D中的一个或多个判定不应该处理基本寻呼信道，则把一个指示发送到控制器56，说明基本寻呼信道上的整个寻呼不是即将来临的。然后，控制器56使收发机部分44断电，并使移动站26进入睡眠状态，如在IS-95电信标准中所定义。对QPCH进行通-断键控(OOK)调制，而D₁和D的值有助于指示存在或不存在(分别为接通或断开)即将来临的寻呼信道。

图3是经由图2的QPCH组合器40、QPCH检测器42以及QPCH存储器80，通过图2的移动站26实施的方法100的流程图。参考图2和3，在初始接收步骤102中，从内插器60输出所接收数字信号。所接收信号包括导频信号分量和包括QPCH时隙的第一码元的QPCH信号分量。导频估计器68从所接收数字信号输出相应于第一QPCH码元的导频信号分量，并把导频信号分量提供给导频能量计算电路70，导频能量计算电路70根据公式(2)在所有可得到的多径上对导频能量进行计算和求和，以产生E_pilot1。所产生的导频能量E_pilot1是与第一QPCH码元相关联的导频信号能量的估计值。接着，把控制传递到信号质量步骤104。

在信号质量步骤104中，计算与第一QPCH码元相关联的归一化导频能量(CSI₁)，这是表示包括第一QPCH码元的接收数字信号一部分质量的一个值。还已知CSI₁为导频能量与接收能量的比值，或载波信号对干扰比，并通过把与第一码元相关联的导频能量E_pilot1除以与含第一QPCH码元的接收数字信号部分相关联的接收信号I_o1的总能量而进行计算。接着，把控制传递到第一删除-检查步骤106。

在第一删除-检查步骤106中，把CSI₁＝E_pilot1/I_o1和存储在QPCH存储器80中的预定删除门限值T_erasure进行比较。如果CSI₁小于T_erasure，则表明删除。当对于第一码元表明删除时，确定接收信号经过的信号环境的质量不足以依赖第一量度(D₁)的值，以判定是否接收和处理即将来临的基本寻呼信道。

在本特定实施例中，把预定删除门限值T_erasure存储在与寻呼检测器42相关联的QPCH存储器80中。另一方面，删除门限值T_erasure可由控制器56通过总线(未示出)提供，并且根据变化的信号环境动态地计算，变化的信号环境通过导频能量计算电路70输出的导频能量表示。

当在第一删除-检查步骤106中表明删除时，把控制传递到第二码元步骤108。否则，把控制传递到第一解调步骤110。

在第一解调步骤110中，解调器72根据表(1)计算快寻呼码元QP₁，并把QP₁提供给QPCH组合器40。导频能量计算电路70把与第一QPCH码元相关联的导频信号能量(E_pilot1)提供给QPCH组合器40。然后，QPCH组合器40根据公式(12)计算第一量度D₁。接着，把控制传递到噪声功率步骤112。

在噪声功率步骤112中，噪声功率步骤112中的QPCH组合器40，对于以后可用于计算与第一QPCH码元相关联的相应噪声功率估计值σ₁ ²的可得到的多径信号分量，QPCH组合器40计算和存储(在QPCH存储器80中)噪声估计值σ_1K ²。接着，把控制传递到第一通-断检查步骤114。

在第一通-断检查步骤114中，把第一判定量度D₁和第一通-断门限值T_1/0进行比较。如果D₁小于T_1/0，则把控制传递到睡眠步骤116，在该步骤中，使收发机44断电，并使移动站26置于睡眠状态。由于QPCH是OOK调制的，如果D₁小于T_1/0，则相应于第一码元的QPCH时隙部分的能量不足以考虑接通，所以是考虑关断的，这暗示第一QPCH码元表示即将来临的整个寻呼不需要解调和处理。如果D₁大于T_1/0，则考虑接通第一QPCH码元，这根据本发明的学说暗示应该分析时隙的第二QPCH码元，以验证应该接收和处理在基本寻呼信道上立刻即将来临的整个呼叫。如果D₁大于T_1/0，则把控制传递到第二码元步骤108，以验证通过第一QPCH码元和D₁表示的接通指示。

在第二码元步骤108中，对于相应于所接收信号的QPCH寻呼的QPCH时隙的第二QPCH码元执行步骤102、104和112，以产生QP₂(见表(1))和E_pilot2(见公式(3))的值。然后，QPCH组合器40通过用QP₂除以E_pilot2而计算CSI₂。接着，把控制传递到第二删除-检查步骤118。

在第二删除-检查步骤118中，把CSI₂和删除门限值T_erasure进行比较，所述删除门限值T_erasure可能与第一删除-检查步骤106中使用的相应删除门限值不同，但是不偏离本发明的范围。如果CSI₂小于T_erasure，则考虑QPCH是接通的，并把控制传递到初始寻呼步骤120，在该步骤中，根据IS-95电信标准接收和处理即将来临的基本寻呼信道。否则，把控制传递到第二解调步骤122。

CSI₁、CSI₂以及D₁分别与之比较的诸如删除门限值T_erasure和通-断门限值T_1/0之类的各种门限值的确切值是专用的，熟悉本技术领域的人员可以确定，以符合给定应用的要求。

在第二解调步骤122中，根据从QPCH检测器42接收到的控制命令，通过QPCH组合器40处理QPCH时隙的第二QPCH码元，以产生根据公式(13)的解调码元D。QPCH组合器40使用通过步骤112和108以及公式(4)和(5)输出的噪声方差估计值来计算相应的噪声功率估计值，所述噪声功率估计值用于根据公式(13)计算D。熟悉本技术领域的人员会理解，可以通过控制器56和QPCH组合器40或通过单独的控制器56代替QPCH组合器40，提供这种控制命令，而不偏离本发明的范围。

接着，把控制传递到第二通-断检查步骤124，在该步骤中，把D和组合的通—断门限值T_0/1combined进行比较。如果D大于组合的通-断门限值T_0/1combined，则考虑QPCH是接通的，并把控制传递到基本寻呼步骤120，在该步骤中，接收和处理在基本寻呼信道上的即将来临的整个寻呼。否则，把控制传递到睡眠步骤116，在该步骤中，使移动站26处于睡眠状态。注意，象处理第一QPCH码元那样处理第二QPCH码元，而图2的导频滤波器68不对QPCH码元进行滤波。

通过使用噪声估计值来分析快寻呼信道，本发明允许较佳的分集组合增益，结果，相对于以前用于检查即将来临的基本寻呼的***和方法，产生较佳的总的基本寻呼检测性能。

因此，这里已经参考特定应用的特定实施例描述了本发明。熟悉本技术领域基本技术和接触本发明的学说的人员会理解，另外的修改、应用和实施例在本发明的范围内。

因此打算通过所附的权利要求书来包括在本发明范围内的任何和所有的这种应用、修改和实施例。

Claims (21)

1.一种***，用于有效地使用快寻呼信道信号来判定在使用快寻呼信道和基本寻呼信道的无线通信***中存在即将来临的基本寻呼信道信号，其特征在于，该***包括：

第一装置，用于根据第一判定参数和/或第二判定参数选择地处理所接收信号的第一快寻呼信道码元和/或第二快寻呼信道码元，并根据其提供第一指示；

第二装置，用于根据所述第一指示处理所述第一快寻呼信道码元，并根据其提供第二指示，所述第二指示表示是否接收和处理即将来临的基本寻呼信道信号；以及

第三装置，用于根据所述第一指示和所述第二指示处理所述第二快寻呼信道码元，并根据其提供第三指示，所述第三指示表示是否接收和处理所述基本寻呼信道。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，进一步包括第四装置，用于当所述第二指示表示不接收和处理所述即将来临的基本寻呼信道时选择地使用所述第三装置。

3.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述***安装在移动站中，当寻呼通过所述无线通信***发送到所述移动站表示存在即将来临的呼叫时，便于在所述移动站和所述无线通信***之间成功地建立话务信道。

4.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述第一判定参数表示所述接收信号经过的信号环境质量。

5.如权利要求4所述的***，其特征在于，通过下列公式描述所述第一判定参数CSI₁：

${\mathrm{CSI}}_1=\frac{E_{\mathrm{pilot}1}}{{\hat{I}}_{o1}},$

其中，E_pilot1表示与所述第一快寻呼信道码元相关联的一部分所述导频信号的组合导频能量，而_o1表示与所述第一快寻呼信道码元相关联的一部分所述接收信号的总能量。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，下列公式描述第二判定参数D₁：

$D_1=\frac{Q{P}_1}{E_{\mathrm{pilot}1}},$

其中，QP₁是所述第一码元和与其相关联的所述导频信号的估计值的点积、矢积或它们的组合。

7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述第一装置进一步包括一种装置，用于对所述第一判定参数和删除门限值进行比较，并通过所述第一指示表示，根据所述比较和通过所述第一指示，当所述第一判定参数大于预定删除门限值时，处理第一快寻呼信道码元。

8.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述第一装置进一步包括一种装置，用于通过所述第一指示表示当所述第一判定参数小于所述删除门限值时，立刻处理第二快寻呼码元而不是第一快寻呼码元。

9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述第二装置包括一种装置，用于对所述第二判定参数D1和第一通—断门限值进行比较，并通过所述第二指示表示，对于即将来临的寻呼，不接收和处理所述即将来临的寻呼信道。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于，所述第二装置进一步包括一种根据所述第二指示，选择地使所述***进入睡眠状态的装置。

11.如权利要求10所述的***，其特征在于，所述第二装置包括一种装置，用于通过第二指示表示当所述第一指示表示不接收和处理第一快寻呼码元时并且当所述第二判定参数大于所述通—断门限值时，处理第二快寻呼信道码元。

12.如权利要求11所述的***，其特征在于，所述第三装置包括一种根据所述指示装置来计算判定参数D的装置：

$D=\frac{\frac{Q{P}_1}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{{\mathrm{QP}}_2}{{\mathrm{\σ}}_2^2}}{\frac{E_{\mathrm{pilot}1}}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{E_{\mathrm{pilot}2}}{{\mathrm{\σ}}_2^2}},$

其中，σ₁ ²表示与含第一快寻呼信道码元的一部分所述接收信号相关联的噪声功率；σ₂ ²表示与含第二快寻呼信道码元的一部分所述接收信号相关联的噪声功率；QP₂是所述第二快寻呼信道码元的信号分量和与所述第二快寻呼信道码元相关联的所述导频信号之间的点积、矢积或它们的组合；以及E_pilot2表示与第二导频信道码元相关联的总导频信号能量，所述第二导频信道码元与所述第二快寻呼信道码元相关联。

13.如权利要求12所述的***，其特征在于，所述第三装置进一步包括一种装置，用于对D和第二通—断门限值进行比较，并通过所述第三指示表示当D大于所述第二通—断门限值时，处理所述即将来临的基本寻呼信道，以及通过所述第三指示表示当D近似于小于所述第二通—断门限值时，不处理所述即将来临的基本寻呼信道。

14.一种根据与快寻呼信道相关联的快寻呼信号来指示是否接收和处理基本寻呼信道上的即将来临的寻呼的***，其特征在于，它包括：

第一装置，用于根据含所述快寻呼信号和导频信号的接收信号计算第一参数，所述第一参数表示所述***工作的信号环境质量；

第二装置，用于根据所述第一参数选择地处理所述快寻呼信号的第一码元，并根据其提供第二参数，所述第二参数表示所述快寻呼信号的信号强度；

第三装置，用于根据所述第一参数和所述第二参数判定是处理所述快寻呼信道信号的第二码元，还是提供第一指示，表示对即将来临的寻呼不处理所述基本寻呼信道；以及

第四装置，用于根据第三装置选择地处理所述快寻呼信道信号的所述第二码元，所述第四装置包括一种装置，用于使用与所述第一快寻呼码元和所述第二快寻呼码元相关联的噪声功率估计值，以及所述导频信号的能量和与所述第二快寻呼码元相关联的所述快寻呼信道信号的能量来提供第二指示，表示对于所述即将来临的寻呼是否处理所述寻呼信道。

15.如权利要求14所述的***，其特征在于，所述第一参数包括导频信号对干扰比，这是所述导频信号的能量对所述接收信号的总信号能量的比。

16.如权利要求15所述的***，其特征在于，所述快寻呼信道信号包括时隙，所述时隙具有所述第一快寻呼信道码元和所述第二快寻呼信道码元。

17.如权利要求15所述的***，其特征在于，所述第二装置用来判定所述第二参数的所述接收信号的所述强度是所述寻呼信号相对于所述导频信号之信号强度的相对信号强度。

18.如权利要求17所述的***，其特征在于，通过下列公式规定所述第二参数：

$D_1=\frac{{\mathrm{QP}}_1}{E_{\mathrm{pilot}1}},$

其中，QP₁是包括快寻呼信号和导频信号分量的解调码元；而E_pilot1表示与在所有可得到的多径上组合的所述导频信号相关联的，且与所述第一快寻呼信道码元相关联的能量。

19.如权利要求18所述的***，其特征在于，所述噪声功率估计值包括与所述快寻呼信号的第一快寻呼码元相关联的第一噪声功率估计值以及与所述快寻信道的第二快寻呼码元相关联的第二噪声功率估计值。

20.如权利要求14所述的***，其特征在于，所述第四装置包括一种装置，用于对判定统计和预定的组合门限值进行比较，并根据所述比较结果表示对于所述寻呼是否处理所述即将来临的基本寻呼信道。

21.如权利要求20所述的***，其特征在于，通过下列公式规定所述判定统计：

$D=\frac{\frac{Q{P}_1}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{{\mathrm{QP}}_2}{{\mathrm{\σ}}_2^2}}{\frac{E_{\mathrm{pilot}1}}{{\mathrm{\σ}}_1^2}+\frac{E_{\mathrm{pilot}2}}{{\mathrm{\σ}}_2^2}},$

其中，σ₁ ²表示与含第一快寻呼信道码元的所述接收信号的第一部分相关联的噪声功率；σ₂ ²表示与含第二快寻呼信道码元的所述接收信号的第二部分相关联的噪声功率；QP₁是所述第一快寻呼信道码元和所述导频信号相关联部分的估计值的点积、矢积或它们的组合；QP₂是所述第二快寻呼信道码元和所述导频信号相关联部分的估计值的点积、矢积或它们的组合；E_pilot1是所述导频信号的所述第一部分的能量；以及E_pilot2是所述导频信号的所述第二部分的能量。

Images