CN1468021A - 高速全波段小区搜索蜂窝电话 - Google Patents

Abstract

一种蜂窝电话，包括在整个波段的分波段部分测量接收基带信号功率电平的RSSI测量电路、根据功率电平的降序对分波段部分排序的波段排序电路，以及按排序结果搜索各个分波段部分的载波、从而确定临时等待小区的小区搜索电路。

Description

高速全波段小区搜索蜂窝电话

技术领域

本发明涉及一种高速全波段小区搜索蜂窝电话和一种根据在3GPP(第3代合伙项目)标准的规范中规定的IMT2000(国际移动电信-2000)规范搜索波段小区的方法。

背景技术

通常，蜂窝电话(或移动站)使用波段小区搜索技术检测自有站的波段小区进行通信。图8显示了蜂窝电话检测波段小区的波段小区检测单元。波段小区检测单元20包括测量RF信号5MHz宽波段的接收功率电平的RSSI(接收信号强度指示器)测量电路22、对希望频率执行普通小区搜索的小区搜索电路23和根据从RSSI测量电路22和小区搜索电路23传递过来的临时等待小区信息确定等待小区的等待小区确定电路24。RSSI测量电路22和小区搜索电路23通过接收机21接收射频(RF)信号，并将临时等待小区的信号传递给等待小区确定电路24，接收机21通过天线(ANT)24接收RF信号。

在蜂窝电话中，通常使用称作全波段小区搜索技术在将蜂窝电话第一次引入蜂窝电话***之后的初始通电之后，或者在蜂窝电话长时间不在服务区内之后，检测将要将蜂窝电话的位置注册到那里的基站。例如，当在蜂窝电话关闭的同时经过了一段长距离，因而没有关于自有站的位置标识的线索时，会发生长时间不在。等待小区确定电路从RSSI测量电路22和小区搜索电路23接收临时等待小区的信号，并在通过使用临时等待小区与基站通信之后设置等待小区。

在3GPP标准中规定的IMT-2000规范中，假设蜂窝电话***中的RF信号使用2110MHz和2170MHz之间的全部60MHz带宽，且相邻两个信道中心频率之间的间隔是200KHz，则频道或载波数等于300。所有这些载波可以依据其中心频率称作FID1到FID300。

全波段小区搜索过程包括小区搜索电路23将时隙与时隙标识同步的步骤和RSSI测量电路22对60MHz宽的全波段的每一个5MHz宽波段测量接收信号的码功率、从而选择一个5MHz宽波段的步骤。因此，在蜂窝电话中，全波段小区搜索消耗了大量的处理时间。例如，假设在蜂窝电话中按升序进行搜索，如果波段小区搜索对每个信道消耗100毫秒且自有站的波段小区只存在于FID300载波中，则在通电或长时间不在之后，全波段小区搜索总共消耗30秒。

发明内容

由于上述原因，本发明的一个目标是提供一种能够以较高速度执行全波段小区搜索的高速全波段小区搜索蜂窝电话。

本发明还提供了一种以较高速度在全波段小区中搜索波段小区的方法，以及一种存储本发明的方法的存储设备。

本发明提供的蜂窝电话包括：第一搜索段，测量蜂窝电话整个波段的功率分布曲线，根据功率分布曲线从整个波段中选择一个波段部分，在该波段部分中包括很多载波；以及第二搜索段，对波段部分的载波执行普通小区搜索，确定临时等待小区。

本发明还提供了一种在蜂窝电话中确定等待小区的方法，包括步骤：测量蜂窝电话整个波段的功率分布曲线，根据功率分布曲线从整个波段中选择一个波段部分，在该波段部分中包括很多载波；通过对所选波段部分的载波执行普通小区搜索，搜索临时等待小区。

本发明还提供了一种存储程序的存储设备，蜂窝电话中的CPU根据该程序运行，程序规定的步骤有：测量蜂窝电话整个波段的功率分布曲线，根据功率分布曲线从整个波段中选择一个波段部分，在该波段部分中包括很多载波；通过对所选波段部分的载波执行普通小区搜索，搜索临时等待小区。

按照本发明的蜂窝电话、方法和存储设备，通过选择具有较高码功率电平的波段部分进行普通小区搜索，减少了全波段小区搜索的搜索时间，原因是波段小区存在于具有较高码功率电平的波段部分中的概率较高。

根据下面参照附图的描述，本发明的上述及其它目标、特征和优点会更为清楚。

附图描述

图1是根据本发明第一实施方案的蜂窝电话的波段检测单元的功能框图。

图2的图显示了由图1蜂窝电话检测的示例功率分布曲线。

图3是图1蜂窝电话的运行流程图。

图4的图显示了由根据本发明第二实施方案的蜂窝电话检测的示例功率分布曲线。

图5的图显示了由第二实施方案修改的蜂窝电话检测的另一种功率分布曲线。

图6的图显示了由根据本发明第三实施方案的蜂窝电话检测的示例功率分布曲线。

图7的图显示了由根据本发明第四实施方案的蜂窝电话检测的示例功率分布曲线。

图8是传统蜂窝电话波段小区检测单元的功能框图。

具体实施方式

现在，参照附图更为明确的描述本发明。

参看图1，蜂窝电话一般用数字100表示，根据本发明第一实施方案包括天线16、通过天线16接收射频信号的接收机11和波段小区检测单元10。波段小区检测单元10包括RSSI测量电路12、波段排序电路13、小区搜索电路14和波段小区确定电路15。蜂窝电话100包括一台计算机(没有显示)，存储在存储设备17中的程序在其上运行。

RSSI测量电路12和小区搜索电路14接收来自接收机11的RF信号输出。RSSI测量电路12在RF信号整个波段的分波段上测量接收RF信号的功率电平，并将分波段的RSSI电平(信号码功率电平)传递给波段排序电路13。波段排序电路13根据分波段的RSSI电平对其排序，选择一个或多个分波段，然后将所选的分波段及其频率信息传递给接收机11和小区搜索电路14。

为了更好的理解本发明，在下文中将简要描述在3GPP标准中规定并在日本使用的IMT-2000。根据IMT-2000规范，日本蜂窝电话***的下行链路使用在2110MHz和2170MHz之间的全部60MHz频率带宽，其中相邻信道中心频率之间的间隔是200KHz。在这种移动电话***中，频率通道数等于300。在下文中可以将这些频率信道称作FID1到FID300。

在日本移动电话***中使用的W-CDMA(宽带码分多址)方案中，在扩频传输方案中使用了3.84Mcps的芯片速率(或扩展速率)，对于下降频率使用α＝0.22。这意味着W-CDMA方案中各个载波的带宽为大约5MHz，因此，为了避免无线电干扰等，60MHz宽的波段在单个服务区内最大能够存在12个载波。

12个载波中的一个载波可以定义为与蜂窝电话***中的其它载波间隔200KHz，即使规定可以考虑到各个区域的特定环境，轻微调整中心频率，例如中心频率根据各个区域可以偏移的量为400KHz。在图2横坐标上的波段(3)和波段(4)之间的“真实”波段中举例说明了这种调整。要提到的是，这种偏移量可以或不必看作在本发明使用的分小区搜索技术中，如下文将要描述的。

在图2中，整个60MHz宽的波段按5MHz的带宽划分，得到12个分波段部分，这12个波段部分可以表示为FID(25×(k-1)+1)到FID(25×k)，其中k＝1到12。即，每个波段表示为波段(k)，波段(k)的中心频率表示为FID(k)，其中k＝1到12。

参看图3，显示了图1蜂窝电话的运行流程图，由存储在存储设备17中的程序执行。

为了响应在步骤S1中产生的全波段搜索的请求，完成对300个载波的全波段搜索，将整个60MHz宽的波段分成12个部分，并在步骤S2中在分波段部分波段(k)的中心频率FID(k)上对其执行简化的小区搜索，其中k＝1到12。

更确切的讲，在接收机11通过天线16接收到RF信号之后，RSSI测量电路12提取RF信号对应于波段(1)或FID(1)的频率分量作为基带信号或零频。然后对提取的基带信号进行功率电平的测量，其中测量k＝1的RSSI(k)电平。同样在步骤S2中，RSSI测量电路12测量k＝2到12的RSSI(k)电平。

然后在步骤S3中，波段排序电路13对FID(i)排序，按测量的RSSI电平的降序为其添加优先级。在步骤S2中排序的FID(i)的优先级信息传递给接收机11和小区搜索电路14，其中对具有最高优先级的波段(k)的所有25个载波执行普通小区搜索，25个载波包括FID((25×k-1)+1)到FID(25×k)。

这里使用的词语“普通小区搜索”意思是“3GPP：TS25.214附录C”中推荐的处理，包括第一步骤时隙定时标识、第二步骤帧定时和PSC(主扰频码)组识别、第三步骤PSC识别以及测量接收的CPICH(共用导频信道)功率的RSCP(接收信号码功率)测量步骤。小区搜索电路14执行普通小区搜索。

对具有最高优先级的波段(k)的所有25个载波中的每一个执行普通小区搜索，当PSC标识和RSCP测量对于每个载波是可能的时候检查普通小区搜索(步骤S4)。在步骤S5中，小区搜索电路14按RSCP值的降序排列允许PSC标识和RSCP测量的载波，然后在能够为PSC标识的小区中间选择具有最高RSCP值的临时等待小区(步骤6)。

等待小区确定电路15接收临时等待小区的信息，尝试通过临时等待小区从基站和自有站到基站的位置注册获取信息。如果尝试是成功的，将临时等待小区设置为等待小区。如果尝试不成功，则对允许PSC标识的小区中具有第二高RSCP值的下一个小区执行该尝试。迭代这些尝试，直到达到一次成功的尝试或没有允许PSC标识的剩余小区。

例如，假设RSSI值的排列顺序是这样的，FID(3)为RSSI(1)＝-50dBm、FID(2)为RSSI(2)＝-60dBm、FID(7)为RSSI(3)＝-70dBm、......、FID(10)为RSSI(12)＝-50dBm，如图3所示，波段排序电路13将对FID(3)波段的所有25个载波进行普通小区搜索的指令传递给接收机11和小区搜索电路14。

此外，对FID(3)中的25个载波进行RSCP测量。假设所选FID(3)波段的载波按RSCP降序排序的结果是这样的，cell(15)＝-70dBm、cell(2)＝-75dBm、cell(23)＝-78dBm、......、cell(7)＝-90dBm，如图3所示，小区搜索电路14确定FID(3)中具有最高RSSI值的cell(15)为临时等待小区。

如果没有剩余的小区，然而等待小区确定电路15中所有对波段(k)的尝试都没有成功，则对具有第二高RSSI值的下一个波段(k′)进行所有25个载波的普通小区搜索，直到找到最终的等待小区。

波段排序电路13以及其它电路可以由CPU实现，存储在存储设备17中的程序在该CPU执行。

在上面的实施方案中，首先对通过将整个60MHz宽的波段划分成12个而得到的5MHz宽的分波段部分进行简化的小区搜索，通过测量接收的码功率电平来检测整个波段的功率分布曲线，然后开始对具有最高RSSI值的分波段部分执行普通小区搜索。因为具有最高RSSI电平的分波段部分最可能在其中包含波段小区，所以这使得能够进行高速全波段小区搜索，为蜂窝电话确定临时等待小区。

在具体例子中，假设小区搜索对每个载波需要100毫秒，全波段小区的总搜索时间是对12个分波段部分的简化小区搜索的时间长度和对25个载波的普通小区搜索的时间长度之和，因此将搜索时间减少到3.7秒或如前所述的传统搜索时间30秒的1/8左右。

参看图4，显示了由根据本发明第二实施方案的蜂窝电话执行的简化小区搜索测量的功率分布曲线，该蜂窝电话也具有图1所示的配置。在该例中，RSSI测量电路12测量功率分布曲线，RSSI测量电路12对2.5-MHz带宽测量接收信号功率，在其中心频率和边界频率上对接收功率电平测量12个分波段部分。这提高了对功率分布测量的准确性。

参看图5，显示了对图4的修改方案。在该例中，整个60MHz宽的波段划分成24个，在对24个分波段部分的简化小区搜索中，在24个分波段部分的中心频率上对其进行接收功率电平的测量。

参看图6，显示了在根据本发明第三实施方案的蜂窝电话中由RSSI测量电路测量的功率分布曲线，该蜂窝电话具有图1所示的配置。在该例中，在对分波段部分进行接收功率电平测量之后，选择接收功率电平高于阀值的波段进行普通小区搜索。对所选分波段部分的载波束执行普通小区搜索。在描述的例子中，对波段波段(1)和波段(2)进行成束的全部50个载波的普通小区搜索。

参看图7，显示了根据本发明第四实施方案的蜂窝电话的运行流程图。当在蜂窝电话中传递了一个全波段小区搜索指令时(步骤S11)，在步骤S12中对12个分波段部分，即波段(k)的中心频率FID(k)执行简化小区搜索或RSSI测量，其中k＝1到12。

在步骤S13中波段排序电路13按RSSI电平的降序对频率FID(i)排序。波段排序电路13选择一些RSSI电平较高的波段并将所选波段的信息传递给接收机11和小区搜索电路14。在步骤S14中，接收机11和小区搜索电路14对所选波段波段(k)成束的所有载波FID((25×k-1)+1)到FID(25×k)执行普通小区搜索。

因此，在步骤S15和S16中执行的普通小区搜索类似第一实施方案中的步骤S4和S5，确定临时等待小区。

虽然本实施方案中所选波段部分的所有载波要进行第一到第三步骤的RSCP测量，但如果在较早阶段发现了允许PSC识别且RSCP值高于特定阀值的载波，则可以选择该载波作为临时等待小区。在这种情况下，不需要对剩余的其它载波进行普通小区搜索。

如果需要半波段小区或1/4波段小区搜索而不是全波段小区搜索，则可以进行整个60MHz宽的波段的划分，得到30MHz宽的波段或15MHz宽的波段。为蜂窝电话***中各个载波使用5MHz宽的波段只是举例，因此在本发明中可以使用如每个载波10MHz宽的波段。

因为上面描述的实施方案只是为了举例，所以本发明不限于上面的实施方案，那些技术熟练的人在不偏离本发明范围的情况下可以轻松的作出各种修改或替换。

Claims (21)

1.一种蜂窝电话，包括：

第一搜索段，用于测量蜂窝电话整个波段的功率分布曲线，根据功率分布曲线从整个波段中选择一个波段部分，在该波段部分中包括多个载波；以及

第二搜索段，用于对波段部分的载波执行普通小区搜索，确定临时等待小区。

2.根据权利要求1的蜂窝电话，其中第一搜索段包括一个RSSI测量电路，用于测量整个波段各个分波段部分的功率电平，准备功率分布曲线，和一个选择电路，用于根据至少一个分波段部分的已测量功率电平选择至少一个分波段部分作为该波段部分。

3.根据权利要求2的蜂窝电话，其中选择电路包括一个波段排序电路，根据分波段部分的已测量功率电平对分波段部分排序。

4.根据权利要求3的蜂窝电话，其中选择电路根据波段排序电路的排序结果为分波段部分添加优先级。

5.根据权利要求4的蜂窝电话，其中第二搜索部分按优先级的顺序对各个分波段部分的载波迭代执行普通小区搜索。

6.根据权利要求2的蜂窝电话，其中选择电路选择至少一个功率电平高于阀值的分波段部分。

7.根据权利要求6的蜂窝电话，其中第二搜索段对所选分波段部分的成束载波执行普通小区搜索。

8.根据权利要求2的蜂窝电话，其中选择电路选择一组已测量功率电平高于剩余分波段部分的分波段部分。

9.根据权利要求8的蜂窝电话，其中第二搜索段对所选的一组分波段部分的成束载波执行普通小区搜索。

10.根据权利要求1的蜂窝电话，其中普通小区搜索包括在3GPP：Ts25.124附录C中规定的时隙识别、帧定时和PSC组识别、PSC识别和RSCP测量。

11.根据权利要求2的蜂窝电话，其中RSSI测量电路测量各个分波段部分的功率电平。

12.根据权利要求11的蜂窝电话，其中RSSI测量电路还测量相邻两个分波段部分的中心频率之间的波段功率电平。

13.一种蜂窝电话中确定等待小区的方法，包括步骤：

测量蜂窝电话整个波段的功率分布曲线，根据功率分布曲线从整个波段中选择一个波段部分，在该波段部分中包括多个载波；以及

通过对所选波段部分的载波使用普通小区搜索，搜索临时等待小区。

14.根据权利要求13的方法，其中测量步骤测量整个波段的分波段部分的功率电平。

15.根据权利要求14的方法，其中测量步骤根据分波段部分的功率电平为分波段部分添加优先级，而搜索步骤按优先级的顺序搜索各个分波段部分的载波。

16.根据权利要求14的方法，其中测量步骤选择功率电平高于阀值的分波段部分，而搜索步骤搜索所选分波段部分的成束载波。

17.根据权利要求14的方法，其中测量步骤选择一组功率电平高于剩余分波段部分的分波段部分，而搜索步骤搜索所选分波段部分组的成束载波。

18.根据权利要求13的方法，其中搜索步骤包括在3GPP：Ts25.124附录C中规定的时隙识别、帧定时和PSC组识别、PSC识别和RSCP测量。

19.根据权利要求14的方法，其中测量步骤测量各个分波段部分的功率电平。

20.根据权利要求19的方法，其中测量步骤还包括测量相邻两个分波段部分的中心频率之间的波段功率电平。

21.一种存储程序的存储设备，蜂窝电话中的CPU根据该程序运行，该程序规定了步骤：

测量蜂窝电话整个波段的功率分布曲线，根据功率分布曲线从整个波段中选择一个波段部分，在该波段部分中包括多个载波；以及

通过对所选波段部分的载波使用普通小区搜索，搜索临时等待小区。

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