專利名稱：無線通信系統(tǒng)中跟蹤信號的方法和裝置的制作方法
領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信，尤其涉及無線通信系統(tǒng)中用于跟蹤信號的新穎并改進(jìn)了的方法和裝置。
背景在無線通信系統(tǒng)中，基站和移動用戶間的通信受到移動用戶的運(yùn)動以及地理覆蓋區(qū)域的環(huán)境的影響。自基站到移動用戶的通信鏈路稱為前向鏈路。自移動用戶到基站的通信鏈路稱為反向鏈路。基站用通過反向鏈路接收到的信號來跟蹤移動用戶。反向鏈路的降級影響了基站跟蹤和與移動用戶通信的能力。降級可能由屏蔽、頻率間的搜索、衰落、阻擋、諸如監(jiān)控其它系統(tǒng)這樣的監(jiān)控、及其它效應(yīng)引起。當(dāng)基站丟失反向鏈路時(shí)，基站不再能跟蹤移動用戶。一旦丟失了鏈路，恢復(fù)就變得困難。
因此，基站需要一種方法和裝置在實(shí)際丟失前檢測反向鏈路的預(yù)期丟失。此外，基站需要一種方法和裝置在問題識別后調(diào)節(jié)接收機(jī)操作。
概述所公開的實(shí)施例提供了無線通信系統(tǒng)中用于跟蹤信號的新穎并改進(jìn)了的方法。按照一方面，在有多個(gè)指構(gòu)成的雷克接收機(jī)的無線通信系統(tǒng)中，方法包括為多個(gè)指的每一個(gè)分配唯一通路；確定是否所有指都在鎖定狀態(tài)；保持多個(gè)指的通路分配；把接收信號的能量與閾值相比較；根據(jù)比較調(diào)節(jié)鎖定濾波器。
另一方面，收發(fā)機(jī)包括帶有多個(gè)指的雷克天線，其中多個(gè)指適用于接收多徑信號，以及與雷克天線耦合的鎖定檢測器，用于對接收信號進(jìn)行濾波并用于根據(jù)指的鎖定狀態(tài)調(diào)節(jié)濾波。
在還有一方面，無線通信系統(tǒng)中用于跟蹤移動站的方法包括確定移動站是否處于軟切換；以及如果移動站處于軟切換則忽略指的鎖定狀態(tài)，或者如果移動站不處于軟切換則發(fā)射預(yù)定的功率控制模式。
附圖簡述

圖1以框圖形式說明了無線通信系統(tǒng)。
圖2-3以框圖形式說明了如圖1基站的各部分。
圖4A以狀態(tài)圖形式說明了基站的操作。
圖4B以時(shí)序圖形式說明了基站操作期間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。
圖5以時(shí)序圖形式說明了無線通信系統(tǒng)中的信號跟蹤。
圖6-7以流程圖形式說明了無線通信系統(tǒng)中信號跟蹤的方法。
圖8說明了無線通信系統(tǒng)中的雷克型接收機(jī)。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明圖1說明了帶有基站12、14和移動站16的無線通信系統(tǒng)10。移動站10在系統(tǒng)10的地理環(huán)境內(nèi)移動。無線電空中接口提供了前向鏈路和反向鏈路的媒質(zhì)。在擴(kuò)頻傳輸系統(tǒng)中，譬如碼分多址(CDMA)系統(tǒng)，在包括“TIA/EIA/IS-95 MobileStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband SpreadSpectrum Cellular System”，下文中稱為“IS-95標(biāo)準(zhǔn)”、“TIA/EIA/IS-2000Standards for cdma2000 Spread Spectrum Systems”，下文中稱為“cdma2000標(biāo)準(zhǔn)”和/或“TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”，下文中稱為“HDR標(biāo)準(zhǔn)”等中詳述的系統(tǒng)中，擴(kuò)頻信號占據(jù)同一信道帶寬，其中每個(gè)信號具有其自身獨(dú)有的偽隨機(jī)噪聲(PN)序列。CDMA系統(tǒng)的操作在美國專利號4901307、題為“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESSCOMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”和美國專利號5103459、題為“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMACELLULAR TELEPHONE SYSTEM”中已作描述，這兩個(gè)專利都被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并且通過引用被結(jié)合于此。在擴(kuò)頻系統(tǒng)中，多個(gè)用戶在同一信道帶寬上同步發(fā)射消息。每個(gè)基站12、14包括用于分辨多個(gè)接收信號的雷克型接收機(jī)。
在CDMA系統(tǒng)中，資源被分配給所有同步用戶，其中傳輸功率被控制為保持給定的信噪比SNR所需的最小值。SNR一般由期望的或所需的性能水平來確定。來自其它用戶的信號在對給定的已編碼信號的解調(diào)期間成為干擾。此外，由于信號在地理環(huán)境中被發(fā)射，因此，地形和物體會使發(fā)射信號被反射或折射，造成重復(fù)信號或多徑，它們在接收機(jī)處被接收。多徑由一組來自物體的反射組成，其中沒有一個(gè)多徑是占支配地位的。不同的反射信號路徑在不同時(shí)間到達(dá)接收機(jī)，并能可能具有不同的幅度和相位。
單獨(dú)傳播通路的結(jié)構(gòu)可以在它們各自被分辨出來時(shí)被識別和潛在地利用。在使用偽隨機(jī)序列，譬如偽隨機(jī)噪聲PN碼的擴(kuò)頻系統(tǒng)中，擴(kuò)展信號的單獨(dú)比特或碼片的持續(xù)時(shí)間Tc與擴(kuò)展頻帶寬度成反比。注意到Tc稱為碼片持續(xù)時(shí)間。如果各個(gè)傳播路徑由大于Tc的延時(shí)互相分開，則它們可以被分辨出來。給定路徑的信號幅度取決于相對傳播距離、以及環(huán)境的地形、建筑物及其它成分的發(fā)射和/或折射屬性，等等。在某些情況下，可分辨的多徑成分實(shí)際上是具有變化幅度的不能分辨的路徑的線性組合，其中幅度呈現(xiàn)為瑞利分布，具有均勻分布的相位。通過多徑分量的識別，每一個(gè)的能量可被獲得并被用于接收信號的解調(diào)。
可能用雷克型接收機(jī)結(jié)構(gòu)來開發(fā)擴(kuò)頻系統(tǒng)的分集。雷克接收機(jī)在R.Price和P.E.Green等人撰寫(1958)的“A Communication Technique for MultipathChannels”進(jìn)行詳細(xì)描述，該文在IRE學(xué)報(bào)第46冊，第555-570頁，它通過引用被結(jié)合于此。雷克型接收機(jī)一般包括一個(gè)搜索器元件和許多指處理器。圖8說明了雷克接收機(jī)200，其中接收信號被提供給乘法器202和204。接收信號分別用乘法器202、204內(nèi)的載波分量I和Q來處理，結(jié)果分別被提供給波形匹配濾波器206、208。波形匹配濾波器206、208的輸出被提供給并行解調(diào)器210。并行解調(diào)器210對于多徑傳播通路而被優(yōu)化。每個(gè)多徑分量解調(diào)器都稱為雷克接收機(jī)200的“指”。并行解調(diào)器210形成加權(quán)的、相位調(diào)節(jié)的、和延時(shí)調(diào)節(jié)的分量。并行解調(diào)器210由L個(gè)指組成。分配這些指來處理最強(qiáng)的多徑，從而產(chǎn)生那些多徑的已解調(diào)碼元。然后，雷克接收機(jī)200組合來自所有所分配指處理器的已解調(diào)碼元以產(chǎn)生經(jīng)恢復(fù)的碼元，它們是對在加法節(jié)點(diǎn)212處發(fā)射數(shù)據(jù)的估計(jì)。雷克接收機(jī)200有效地組合通過多個(gè)信號通路接收到的能量。雷克接收機(jī)200可以用于接收機(jī)或收發(fā)機(jī)中，譬如基站、移動站、接入終端、接入網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程站，等等。雷克接收機(jī)200可以用一個(gè)天線元件或者諸如天線陣這樣的多個(gè)天線元件來實(shí)現(xiàn)。
返回圖1，系統(tǒng)10可能在基站12、14或移動站16中采用雷克接收機(jī)，譬如圖8的接收機(jī)200。圖2說明了基站12的接收機(jī)部分，它帶有按照一個(gè)實(shí)施例的雷克接收機(jī)。天線陣20在反向鏈路RL上接收信號，并且在前向鏈路FL上發(fā)射信號。天線陣20包括用于同步接收多個(gè)信號的多個(gè)指。天線陣20接收由系統(tǒng)10內(nèi)移動站16產(chǎn)生的多徑信號。天線陣20通過雷克接收機(jī)22和通信總線21與收發(fā)機(jī)電路28耦合。雷克接收機(jī)22可能與圖8的雷克接收機(jī)200相似，或者可能具有其它配置。雷克接收機(jī)22用于在擴(kuò)頻無線通信系統(tǒng)中處理多徑。雷克接收機(jī)22允許基站12利用給定信道的發(fā)射信號的多徑。雷克接收機(jī)22解調(diào)并使用所有路徑的信號能量。雷克接收機(jī)22處理接收到的信號并把信息提供給通信總線21。
收發(fā)機(jī)系統(tǒng)28包括用于處理來自天線陣20各個(gè)指的信號的處理器。收發(fā)機(jī)系統(tǒng)28與鎖定檢測器24和閾值計(jì)算單元26進(jìn)行通信。對于天線陣20的每個(gè)指而言，鎖定檢測器24把接收信號與能量閾值相比較。當(dāng)接收信號高于能量閾值時(shí)，鎖定檢測器確定該接收路徑適于接收，并因此“鎖定”至信號的當(dāng)前路徑上。當(dāng)接收信號低于能量閾值時(shí)，鎖定檢測器24確定當(dāng)前路徑不適于信號接收，并因此可能調(diào)節(jié)天線的相應(yīng)指來接收不同路徑的信號。涉及濾波器系數(shù)或其它濾波器配置的調(diào)節(jié)可能在鎖定檢測器24中完成，如下所述。
收發(fā)機(jī)系統(tǒng)28還與閾值計(jì)算單元26耦合。閾值計(jì)算單元26調(diào)節(jié)由鎖定檢測器24響應(yīng)接收信號的能量電平中的變化而進(jìn)行比較所用的閾值。在一種情況下，增加的噪聲電平導(dǎo)致較高的閾值電平要求。閾值計(jì)算單元26根據(jù)系統(tǒng)10的目標(biāo)操作和傳輸要求產(chǎn)生多個(gè)能量閾值。
在圖2中，為了理解的清楚，雷克接收機(jī)22、鎖定檢測器24和閾值計(jì)算單元26作為分開的功能塊被說明。其它實(shí)施例可能以其它方式組合這些塊的功能，例如在雷克接收機(jī)22內(nèi)。就其功能而言，雷克接收機(jī)22、鎖定檢測器24和閾值計(jì)算單元26鎖定至不同的多徑分量上。當(dāng)使用時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)，不同的多徑分量被分開地識別為對給定天線在時(shí)間上分開的信號的不同回波。然后，分開識別的分量進(jìn)行相位統(tǒng)一并被組合以產(chǎn)生最終的復(fù)合接收信號。
對于雷克接收機(jī)22的每個(gè)指而言，鎖定檢測器24跟蹤接收信號產(chǎn)生長時(shí)間的平均濾波的信號。該平均值與鎖定閾值能量電平相比較。比較導(dǎo)致接收判決，其中良好的接收指示了指已經(jīng)鎖定到好的傳播路徑上。鎖定檢測器24還在平均濾波的信號降到閾值能量電平之下時(shí)提供快速恢復(fù)。在這種情況下，鎖定檢測器24把預(yù)濾波的接收信號與經(jīng)調(diào)節(jié)的閾值能量電平相比較。在保守的恢復(fù)準(zhǔn)則下，經(jīng)調(diào)節(jié)的閾值可能大于鎖定閾值能量電平，其中需要較高的能量電平來恢復(fù)指。相反，在更自由的恢復(fù)準(zhǔn)則下，經(jīng)調(diào)節(jié)的閾值可能低于鎖定閾值能量電平，其中較少的能量電平如果可能的話設(shè)法恢復(fù)指。
對于恢復(fù)、或快速恢復(fù)而言，接收信號能量與經(jīng)調(diào)節(jié)的閾值能量電平相比較，其中如果接收信號能量大于或等于經(jīng)調(diào)節(jié)的閾值，則對信號濾波作出調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)導(dǎo)致對長時(shí)間平均濾波信號的不同計(jì)算。
圖3說明了鎖定檢測器24的部分的一個(gè)實(shí)施例，它用于處理來自雷克接收機(jī)22的一個(gè)指的信號。信號從圖2的天線陣20中被接收，由雷克接收機(jī)處理，并被提供給鎖定濾波器30。鎖定檢測器24處從天線陣20接收到的信號被標(biāo)為γ。鎖定濾波器30執(zhí)行長時(shí)間濾波，并輸出信號經(jīng)平均濾波的型式，標(biāo)為γF。鎖定濾波器30糾正信道導(dǎo)致的失真。鎖定濾波器30可以是均衡濾波器、譬如無限沖擊響應(yīng)IIR濾波器。在一個(gè)實(shí)施例中，均衡濾波器包括多個(gè)抽頭，其中抽頭的輸出被放大并相加。鎖定濾波器30的輸出是接收信號經(jīng)平均長時(shí)間濾波的形式。經(jīng)濾波的信號γF作為輸入被提供給比較器32。比較器32把經(jīng)濾波的信號γF與閾值發(fā)生器42提供的鎖定閾值能量電平ELOCK相比較。閾值發(fā)生器42可能被預(yù)先編程為固定的或預(yù)定的閾值電平，或者可能根據(jù)基站12的操作或某些其它準(zhǔn)則被動態(tài)地改變。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值發(fā)生器42響應(yīng)閾值計(jì)算單元26，后者執(zhí)行計(jì)算并確定適當(dāng)?shù)拈撝惦娖?。?dāng)經(jīng)濾波的信號γF的能量超出閾值電平ELOCK時(shí)，相關(guān)指的通路被鎖定。
比較器32的輸出是指示比較結(jié)果的LOCK信號。LOCK信號提供了指的鎖定狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，LOCK信號二元指示符，其中設(shè)置表示鎖定條件，而不設(shè)置表示指還未鎖定到通路或通路組件上。其它實(shí)施例可能使用不同的極性分配。同樣，LOCK信號可能包括提供更多關(guān)于鎖定條件的詳細(xì)信息的多個(gè)比特。例如，一個(gè)LOCK信號表示鎖定條件的委托，其中LOCK信號提供了何時(shí)指趨向于未鎖情況。如上所述，LOCK信號通過開關(guān)與收發(fā)機(jī)電路28耦合。鎖定檢測器24為雷克接收機(jī)22的每個(gè)指執(zhí)行能量電平的比較。
當(dāng)指的給定路徑保持鎖定時(shí)，通過該路徑接收到的信號繼續(xù)由收發(fā)機(jī)電路28處理。鎖定條件對應(yīng)于該路徑上的良好接收。然而，當(dāng)指脫離鎖定時(shí)，即γF低于ELOCK時(shí)，接收被降級，并且可能有必要把指重新分派到另一路徑或者通過調(diào)整或重新配置鎖定濾波器30而提供該指的恢復(fù)。對于脫離鎖定的指而言，一個(gè)實(shí)施例提供了第一時(shí)間段來允許該指自主恢復(fù)，隨后以附加時(shí)間來調(diào)節(jié)濾波器組件和/或配置。這個(gè)附加時(shí)間提供了恢復(fù)給定指上的當(dāng)前路徑的最后機(jī)會。當(dāng)附加時(shí)間到期后，指可能被重新分配至另一新的路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，對于另一個(gè)射頻作出重新分配。
特別是，當(dāng)給定指在預(yù)定時(shí)間段T1內(nèi)保持脫鎖時(shí)，鎖定檢測器24試圖調(diào)節(jié)鎖定濾波器30。在這種情況下，為了與經(jīng)預(yù)濾波的接收信號γ的比較而使用經(jīng)調(diào)節(jié)的能量電平閾值ELOCK′。比較結(jié)果為鎖定濾波器30的調(diào)節(jié)提供了反饋。注意到可能為了忽視鎖定濾波器30的濾波效應(yīng)而作出一個(gè)調(diào)節(jié)，其中鎖定濾波器30的輸入也作為其輸出被提供。在這種情況下，描述鎖定濾波器30的傳遞函數(shù)作為一個(gè)沖擊被給出，即h(t)＝δ(t)。其它調(diào)節(jié)可能為了增加鎖定濾波器30的能量電平，從而把接收信號的能量提高到足以提供LOCK信號。按照一個(gè)實(shí)施例，鎖定濾波器30的調(diào)節(jié)為每一個(gè)濾波器采樣給出了一個(gè)權(quán)重，其中為接收信號γ的較近的采樣給出較大權(quán)重。這樣，鎖定濾波器30設(shè)法更準(zhǔn)確地跟蹤接收信號γ。
對于鎖定濾波器30調(diào)節(jié)而言，接收信號γ作為輸入被提供給比較器34。由指接收到的信號γ從而在比較器34中與經(jīng)調(diào)節(jié)的能量閾值ELOCK′相比較。經(jīng)調(diào)節(jié)的能量閾值ELOCK′由發(fā)生器38產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)調(diào)節(jié)的能量閾值ELOCK′響應(yīng)閾值計(jì)算單元26。比較器34的輸出作為輸入被提供給與門36。與門36的第二輸入是由定時(shí)器40提供的等待狀態(tài)指示符。定時(shí)器40允許鎖定檢測器24用時(shí)間段T1穩(wěn)定至一條路徑上。這考慮到無線系統(tǒng)難以預(yù)測的變化，譬如地理和環(huán)境條件、以及移動站的移動。當(dāng)?shù)却隣顟B(tài)T1到期且接收信號大于經(jīng)調(diào)節(jié)的閾值電平ELOCK′時(shí)，對鎖定濾波器30作出調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，由與門36產(chǎn)生一個(gè)比特，或指示旁路鎖定濾波器30，或指示允許根據(jù)比特的極性進(jìn)行濾波。在另一實(shí)施例中，多個(gè)比特作為一個(gè)消息被提供，以調(diào)節(jié)鎖定濾波器30的濾波系數(shù)。調(diào)節(jié)可能為鎖定濾波器30的采樣分配權(quán)重，或者可能減少產(chǎn)生平均信號所用的采樣數(shù)量。注意到按照一個(gè)實(shí)施例，閾值計(jì)算單元26控制發(fā)生器38和42。
基站12的雷克接收機(jī)22的每個(gè)指的操作包括兩個(gè)狀態(tài)LOCK(鎖定)和OUT OFLOCK(脫鎖)。圖4A提供了雷克接收機(jī)22操作的狀態(tài)圖。圖4B說明了雷克接收機(jī)22關(guān)于鎖定狀態(tài)的操作曲線圖。LOCK狀態(tài)70對應(yīng)于指上路徑的良好接收。OUT OFSTATE狀態(tài)72對應(yīng)于指上路徑的差接收。一旦指要求LOCK狀態(tài)70，則接收信號γ被處理和濾波，以確定長時(shí)間平均γF。然后，經(jīng)濾波平均值γF的每一次更新都與閾值ELOCK相比較。當(dāng)γF降到閾值ELOCK之下時(shí)，作出從狀態(tài)70到OUT OF LOCK狀態(tài)72的轉(zhuǎn)移。當(dāng)指獲取狀態(tài)72時(shí)，接收信號γ可用于恢復(fù)處理。在狀態(tài)72中，經(jīng)濾波平均值γF再次與閾值ELOCK相比較。當(dāng)γF的值等于或超出ELOCK時(shí)，操作轉(zhuǎn)回狀態(tài)70。
在一個(gè)實(shí)施例中，在從狀態(tài)70轉(zhuǎn)移到狀態(tài)72時(shí)調(diào)節(jié)值ELOCK，其中第一閾值ELOCK(i)在狀態(tài)72中可用，第二閾值ELOCK(i+1)在狀態(tài)72中可用。這樣，觸發(fā)向INLOCK(鎖定中)狀態(tài)70的轉(zhuǎn)移所用的能量閾值與觸發(fā)向OUT OF LOCK(脫鎖)狀態(tài)72的轉(zhuǎn)移所用的能量閾值不同。這種方案的滯遲型特性在圖4B中說明。橫坐標(biāo)對應(yīng)于閾值，縱坐標(biāo)對應(yīng)于狀態(tài)。從OUT OF LOCK狀態(tài)72開始，在閾值ELOCK(i+1)處發(fā)生向IN LOCK狀態(tài)70的轉(zhuǎn)移。相反，從IN LOCK狀態(tài)70開始，向OUT OF LOCK狀態(tài)72的轉(zhuǎn)移發(fā)生在閾值ELOCK(i)處。在所述實(shí)施例中，為向IN LOCK狀態(tài)70的轉(zhuǎn)移使用較高的閾值ELOCK(i+1)，以便增加把指鎖定至帶有良好接收的路徑上的確定性。為向OUT OF LOCK狀態(tài)72的轉(zhuǎn)移使用較低的閾值ELOCK(i)，以便允許信號強(qiáng)度方面的變化，它們不必要與指示差的接收相關(guān)聯(lián)。
按照一個(gè)實(shí)施例，等待時(shí)間T1的到期允許調(diào)節(jié)鎖定濾波器30并初始化第二時(shí)間段T2來允許有時(shí)間來實(shí)現(xiàn)指的恢復(fù)。圖5說明了一種情況，其中以時(shí)間函數(shù)繪制接收信號γ和雷克接收機(jī)22內(nèi)一個(gè)指的相關(guān)的經(jīng)濾波的平均值γF的曲線。首先，平均值γF高于閾值ELOCK，因此指處于鎖定中。在時(shí)間t1處，接收信號γ的信號強(qiáng)度被減少為低于閾值ELOCK。此后在時(shí)間t2處，經(jīng)濾波的平均值γF降到ELOCK之下觸發(fā)時(shí)間段T1的開始。在時(shí)間段T1期間，不對鎖定濾波器30作出任何調(diào)節(jié)，然而卻給指時(shí)間來恢復(fù)。時(shí)間段T1允許該指的接收信號中的短時(shí)間變化和擾動。
繼續(xù)看圖5，在時(shí)間t3處，時(shí)間段T1到期，時(shí)間段T2開始。在時(shí)間段T2期間，可能調(diào)節(jié)鎖定濾波器30來允許指的快速恢復(fù)。鎖定濾波器30的調(diào)節(jié)導(dǎo)致已調(diào)節(jié)經(jīng)濾波信號(未示出)的產(chǎn)生。時(shí)間段T2在時(shí)間t4處到期，這時(shí)γ和γF都降到ELOCK之下。在這種情況下，指未能恢復(fù)并且會被重新分配。換言之，在時(shí)間段T2到期時(shí)，實(shí)際上是總時(shí)間段(T1+T2)，如果指尚未恢復(fù)，則該指被重新分配至另一路徑。而如果恢復(fù)發(fā)生在時(shí)間段T2中，則指處于鎖定中。注意到時(shí)間t4后γ和γF上升到ELOCK之上，并且如果T2已在t5左右到期會允許指恢復(fù)。時(shí)間段T1、T2的實(shí)際持續(xù)時(shí)間的確定可以被預(yù)先確定為固定值，或者可能按照歷史信息和/或啟發(fā)式判決被動態(tài)地調(diào)節(jié)。在其它實(shí)施例中，可以用進(jìn)一步的信號處理來確定時(shí)間段T1、T2，其中判決可能是比特差錯(cuò)率(BER)、幀差錯(cuò)率(FER)和/或數(shù)據(jù)誤差率的函數(shù)。為了在多種操作條件和情況下使指的恢復(fù)最優(yōu)而確定閾值ELOCK和ELOCK′的能量電平。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，閾值能量電平的判決考慮有多少其它指處于鎖定中，其中如果沒有其它指處于鎖定中則可能應(yīng)用更自由的閾值。相反，如果所有其它指都處于鎖定中，則為了增加接收信號的準(zhǔn)確性可能應(yīng)用保守的閾值電平。
當(dāng)指脫鎖時(shí)，提供時(shí)間使濾波器調(diào)節(jié)以允許恢復(fù)。當(dāng)未實(shí)現(xiàn)恢復(fù)時(shí)，指可能被分配到其它路徑。圖6說明了按照一個(gè)實(shí)施例用于跟蹤圖1的系統(tǒng)10內(nèi)的信號的方法。開始處，初始化定時(shí)器時(shí)間段T1、T2。然后，通過在步驟52中跟蹤天線陣20的多個(gè)指上的接收信號而開始處理。在判決菱形54處作出檢查，以確定是否有任意指脫離鎖定。如果至少一個(gè)指脫鎖，則處理繼續(xù)到判決菱形56，否則處理返回步驟52繼續(xù)跟蹤信號。在判決菱形56處，如果時(shí)間段T1到期，則在判決菱形58處，接收信號與經(jīng)調(diào)節(jié)的閾值ELOCK′相比較。如果時(shí)間段T1未到期，則處理繼續(xù)到判決菱形64，把經(jīng)濾波的信號與閾值ELOCK相比較。這樣，至少在時(shí)間段T1到期前保持指的路徑分配。
當(dāng)在判決菱形54處確定任何指脫鎖時(shí)，首先在判決菱形56處為預(yù)定時(shí)間段T1保持指的路徑分配。如上所述，時(shí)間段T1是允許暫時(shí)中斷的等待時(shí)間段，系統(tǒng)會自此自行恢復(fù)。時(shí)間段T1可能是預(yù)定時(shí)間段，或者可能在操作期間被動態(tài)地調(diào)節(jié)。此外，時(shí)間段T1可能基于與系統(tǒng)10的操作有關(guān)的歷史和/或統(tǒng)計(jì)信息。如果指在時(shí)間段T1到期后仍然脫離鎖定，則處理繼續(xù)到判決菱形58。接收信號的能量在判決菱形58處與經(jīng)調(diào)節(jié)的能量電平ELOCK′相比較。比較為濾波調(diào)節(jié)提供了信息，譬如為圖3的鎖定濾波器。對于足夠的能量而言，即，大于ELOCK′，鎖定濾波器30的輸出在步驟60中被設(shè)為等于鎖定濾波器30的輸入。對于不足夠的能量而言，即，小于或等于ELOCK′，能量被加入鎖定濾波器30。鎖定濾波器30能量電平的調(diào)節(jié)導(dǎo)致一個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出，用于在圖3的比較器32中與能量閾值ELOCK相比較。在完成濾波調(diào)節(jié)之后，處理在判決菱形64處把經(jīng)濾波的信號與閾值ELOCK相比較。這一點(diǎn)上，如果有足夠的能量鎖定到信號上，則接收信號處理在步驟68中繼續(xù)。然而，如果在第二時(shí)間段T2仍然提供了不足夠的能量，其中如果時(shí)間段T2在判決菱形65處到期則指在步驟66中被重新分配。在時(shí)間段T2到期為止，處理才返回到判決菱形64，其中能量與ELOCK相比較。
操作中可能有這樣的情況，基站12可能希望忽視指的鎖定狀態(tài)并提供不考慮接收信號質(zhì)量的功率控制。圖7說明了無線通信系統(tǒng)中跟蹤信號的方法的一個(gè)實(shí)施例。處理在步驟102處在多個(gè)指處接收信號開始。判決菱形104中作出檢查，確定移動站是否處于軟切換。軟切換是指移動站的狀態(tài)，其中對至少對兩個(gè)基站作出移動站通信。當(dāng)移動站從一個(gè)覆蓋區(qū)域移動到另一個(gè)時(shí)，每個(gè)基站都與移動站進(jìn)行通信。然后，移動站可能終止與一個(gè)基站的傳輸而選擇與另一個(gè)基站的傳輸，其中后者的通信具有較高的質(zhì)量。如果移動站處于軟切換，則基站在步驟108中忽視鎖定狀態(tài)并且在步驟110中使功率控制調(diào)節(jié)按接收信號能量的函數(shù)進(jìn)行。如果移動站不處于軟切換，則基站在步驟106中把預(yù)定模式發(fā)送至移動站，用于功率控制(PC)，其中該模式指示移動站逐漸調(diào)節(jié)發(fā)射信號的功率。
當(dāng)基站或暫時(shí)或永久地丟失來自移動站的反向鏈路時(shí)， 基站可能不能從移動站接收信號并因此不能跟蹤移動站。理想地，基站會檢測即將來臨的反向鏈路丟失并作出必要的調(diào)節(jié)。基站可能通過把接收信號的能量與閾值能量電平相比較而檢測這種潛在問題。當(dāng)基站檢測到這種問題時(shí)，作出判決該移動站是否正經(jīng)受暫時(shí)中斷。當(dāng)暫時(shí)中斷持續(xù)過長時(shí)，它可能變?yōu)橛谰谩Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施例中，為了使暫時(shí)中斷期間基站處的反向鏈路信號丟失最小，基站禁用對已分配指的跟蹤。這防止了跟蹤暫時(shí)中斷期間的噪聲。然后，基站為指分配設(shè)定相對高的閾值，使得以搜索器找到實(shí)際通路的高概率進(jìn)行重新分配。注意到在這種脫鎖期間，接收機(jī)可能選擇進(jìn)行對給定指的快速恢復(fù)。
這樣，說明了無線通信系統(tǒng)中的一種用于跟蹤信號的新穎并改進(jìn)了的方法和裝置。為了理解清楚，已經(jīng)提供了各種示例、實(shí)施例、方面和附圖，它們并不排除本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的其它實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述說明中可能涉及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、碼元和碼片最好由電壓、電流、電磁波、磁場或其粒子、光場或其粒子、或它們的任意組合來表示。同樣，雖然已經(jīng)關(guān)于特定的極性方案說明了各種實(shí)施例，然而設(shè)置和不設(shè)置是相對項(xiàng)，并且不被嚴(yán)格地限制為高或低邏輯電平。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解，這里揭示的結(jié)合這里描述的實(shí)施例所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟可以作為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合來實(shí)現(xiàn)。各種說明性的組件、框圖、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進(jìn)行了闡述。這些功能性究竟作為硬件、軟件或固件來實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和施加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員可以認(rèn)識到在這些情況下硬件和軟件的可互換性，以及怎樣最好地實(shí)現(xiàn)每個(gè)特定應(yīng)用的所述功能。此外，至于流程圖，其中可能的功能步驟可能通過保持本發(fā)明的精神和范圍而被互換。
結(jié)合這里所描述的實(shí)施例來描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟的實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行可以用數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件。執(zhí)行一組固件指令的處理器、任意常規(guī)可編程軟件模塊和處理器、或者它們的任意組合被設(shè)計(jì)成執(zhí)行這里所述的功能。處理器最好是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。軟件模塊可以駐留于RAM存儲器、快閃(flash)存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲媒體中。示例性處理器最好與存儲媒體耦合，以便從存儲媒體讀取信息或把信息寫入其中?；蛘撸鎯γ襟w可能與處理器集成。處理器和存儲媒體可能駐留在ASIC中。ASIC可能駐留在電話或其它用戶終端中。或者，處理器和存儲媒體可能駐留在電話或其它用戶終端中。處理器可能用DSP和微處理器的組合、或者結(jié)合DSP內(nèi)核的兩個(gè)微處理器等來實(shí)現(xiàn)。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.在帶有具有多個(gè)指的雷克接收機(jī)的無線通信系統(tǒng)中，一種方法的特征在于包括確定多個(gè)指中第一個(gè)指的鎖定狀態(tài)；如果第一個(gè)指脫離鎖定則確定第一個(gè)指的接收信號能量與閾值的比較；以及根據(jù)比較調(diào)節(jié)鎖定濾波器用于處理在第一個(gè)指上接收到的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如果第一個(gè)指脫離鎖定，則在調(diào)節(jié)鎖定濾波器之前等待第一時(shí)間段。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)鎖定濾波器還包括當(dāng)接收信號的能量大于閾值時(shí)，提供等于接收信號的鎖定濾波器的輸出；以及當(dāng)接收信號的能量低于閾值時(shí)，增加鎖定濾波器的能量電平。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括在調(diào)節(jié)鎖定濾波器之后，確定第一個(gè)指的經(jīng)濾波的信號能量與第二閾值的比較；以及根據(jù)比較重新為第一個(gè)指分配通路。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括在預(yù)定時(shí)間段為多個(gè)指保持路徑分配。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括確定接收信號的發(fā)射機(jī)是否處于軟切換；以及如果發(fā)射機(jī)處于軟切換，則把功率控制指令作為接收信號的能量函數(shù)來提供。
7.執(zhí)行權(quán)利要求5的方法的無線裝置，其特征在于還包括指示發(fā)射機(jī)逐漸調(diào)節(jié)發(fā)射功率。
8.一種收發(fā)機(jī)，其特征在于包括具有多個(gè)指的雷克接收機(jī)，所述多個(gè)指適用于接收多徑信號；以及與雷克接收機(jī)耦合的鎖定檢測器，用于根據(jù)指的鎖定狀態(tài)調(diào)節(jié)信號濾波。
9.如權(quán)利要求7所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述鎖定檢測器還用于把接收信號的接收能量與第一能量閾值相比較。
10.如權(quán)利要求8所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述鎖定檢測器包括鎖定濾波器，用于對接收信號進(jìn)行濾波；以及濾波器調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)鎖定檢測器調(diào)節(jié)鎖定濾波器。
11.如權(quán)利要求9所述的收發(fā)機(jī)，其特征在于，所述濾波器調(diào)節(jié)裝置在調(diào)節(jié)鎖定濾波器之前等待預(yù)定時(shí)間段。
12.無線通信系統(tǒng)中一種用于跟蹤移動站的方法，其特征在于包括確定移動站是否處于軟切換；如果移動站處于軟切換，則忽略雷克天線的鎖定狀態(tài)；以及如果移動站不處于軟切換，則發(fā)射預(yù)定功率控制模式。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括如果移動站處于軟切換，則把功率控制按照接收信號能量的函數(shù)來調(diào)節(jié)。
14.一種無線裝置，其特征在于包括濾波器裝置，用于對來自第一傳播通路的接收信號進(jìn)行濾波；比較裝置，用于把接收信號與閾值相比較；濾波器調(diào)節(jié)，用于根據(jù)比較裝置調(diào)節(jié)濾波器裝置。
全文摘要
一種無線通信系統(tǒng)(10)中用于跟蹤信號的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，基站(12)包括具有多個(gè)指的雷克天線(20，22)。當(dāng)任一指出脫離鎖定時(shí)，基站等待預(yù)定的時(shí)間段(40)，然后調(diào)節(jié)鎖定檢測濾波器(30)。調(diào)節(jié)是基于接收信號能量與經(jīng)調(diào)節(jié)的能量閾值(38)的比較(34)。比較可能導(dǎo)致增加濾波器的能量電平。在一個(gè)實(shí)施例中，如果移動站處于軟切換(104)，則基站忽視指的鎖定狀態(tài)(108)并根據(jù)接收信號能量(110)發(fā)射功率控制信息。如果移動站不處于軟切換中，則為逐漸功率調(diào)節(jié)(106)應(yīng)用預(yù)定的功率控制模式。
文檔編號H04B1/707GK1599985SQ02805980
公開日2005年3月23日 申請日期2002年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月8日
發(fā)明者P·E·本德, P·J·布萊克, J·蒙托約 申請人:高通股份有限公司