專利名稱：無線通信系統(tǒng)中初始小區(qū)搜索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種無線發(fā)射/接收單元(WTRU)同步于一基站，本發(fā)明尤其是有關(guān)一種改善的初始小區(qū)搜索程序。
背景技術(shù)：
無線電信系統(tǒng)在此領(lǐng)域中是眾所皆知的，為了替無線系統(tǒng)提供全球性的連接，已經(jīng)發(fā)展出標(biāo)準(zhǔn)并據(jù)以實(shí)施?，F(xiàn)行一個廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)便是移動電信全球系統(tǒng)(GSM)，亦即被視為所謂的第二代移動無線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(2G)以及其后的修正版(2.5G)，GPRS和EDGE便是2.5G技術(shù)的范例，其提供了相對于(2G)GSM網(wǎng)絡(luò)較高的速度數(shù)據(jù)服務(wù)。這些標(biāo)準(zhǔn)中每一個皆試圖在先前的標(biāo)準(zhǔn)上以額外的特征和增強(qiáng)來改善，在1998年1月時，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)局-特別移動組(ETSI SMG)同意了一種第三代無線系統(tǒng)的無線存取機(jī)制，稱作全球移動電信系統(tǒng)(UMTS)。為了更進(jìn)一步實(shí)施該UMTS標(biāo)準(zhǔn)，便在1998年12月成立了第三代伙伴計劃(3GPP)，3GPP則持續(xù)發(fā)展一個公用的第三代移動無線標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)現(xiàn)行的3GPP規(guī)格，圖1A描述一個典型的UMTS系統(tǒng)架構(gòu)。該UMTS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含一個核心網(wǎng)絡(luò)(CN)，其經(jīng)由一個稱為Iu的接口與一UMTS地面無線存取網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)相連，該接口詳細(xì)定義于目前公開的3GPP規(guī)格文件中。該UTRAN配置以通過無線發(fā)射/接收單元(WTRUs)提供無線電信服務(wù)給使用者，在3GPP中即為使用者設(shè)備(UEs)，其經(jīng)由亦名為Uu的無線接口。該UTRAN具有一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNCs)及基站，其在3GPP中又名為節(jié)點(diǎn)Bs，其全面地為具有UEs的無線通信提供地理上的涵蓋。一個或多個節(jié)點(diǎn)Bs經(jīng)由一個在3GPP中稱為IuB的接口與每一個RNC連接。該UTRAN可具有數(shù)個節(jié)點(diǎn)Bs群連接至不同的RNCs，圖1A以兩個為例來描述。若在一個UTRAN中提供超過一個的RNC，則RNC間的通信則經(jīng)由各Iur接口執(zhí)行。
與網(wǎng)絡(luò)外部組件的通信借助在一使用者層級的節(jié)點(diǎn)Bs經(jīng)由該Uu接口，以及在一網(wǎng)絡(luò)層級的CN經(jīng)由連接至外部系統(tǒng)不同的CN連接來實(shí)施。
一般來說，像是節(jié)點(diǎn)Bs這種基站的主要功能，便是提供介于基站網(wǎng)絡(luò)及WTRUs間的無線連接，典型地這些基站會發(fā)射共享信道允許未連接的WTRUs與基站時序同步。在3GPP中，節(jié)點(diǎn)B執(zhí)行與該UEs的實(shí)體無線連接，該節(jié)點(diǎn)B通過Iub接口上接收來自RNC的信號，其控制該節(jié)點(diǎn)B通過Uu接口所發(fā)射的無線信號。
CN負(fù)責(zé)排定信息路線使其能傳到正確的目標(biāo)，舉例來說，CN可排定來自UE的聲音流量至網(wǎng)絡(luò)所指定的公開切換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)或是封包數(shù)據(jù)的路線，該聲音流量由UMTS經(jīng)由其中一個節(jié)點(diǎn)Bs所接收。在3GPP中，CN具有六個主要組件1)一個服務(wù)整體封包無線服務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(diǎn)；2)一個通信閘GPRS支持節(jié)點(diǎn)；3)一個邊界通信閘；4)一個拜訪者位置注冊器；5)一個移動服務(wù)切換中心；以及6)一個通信閘移動服務(wù)切換中心。服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)提供存取封包切換域，例如網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)。通信閘GPRS支持節(jié)點(diǎn)是連接至其它網(wǎng)絡(luò)的通信閘支持節(jié)點(diǎn)，所有前往其它操作網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量都會通過通信閘GPRS支持節(jié)點(diǎn)。邊界通信閘是作為一種防火墻，用以防止網(wǎng)絡(luò)外的侵入者攻擊在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的用戶。拜訪者位置注冊器是需要提供服務(wù)的用戶數(shù)據(jù)的現(xiàn)行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)「拷貝」，此信息一開始來自管理移動用戶的數(shù)據(jù)庫。移動服務(wù)切換中心是主管從UMTS終端至該網(wǎng)絡(luò)的「電路切換」連接。通信閘移動服務(wù)亦接收和管理從外部網(wǎng)絡(luò)的用戶所請求的連接。
RNCs通?？刂芔TRAN的內(nèi)部功能，RNCs亦提供通信的中間服務(wù)，該通信具有一區(qū)域組件經(jīng)由一Uu接口與一節(jié)點(diǎn)B連接，以及具有一外部服務(wù)組件經(jīng)由介于該CN及一外部系統(tǒng)間的連接，舉例來說，用移動電話在國內(nèi)的UMTS打越洋電話。
典型地，一個RNC監(jiān)督多個基站，管理在節(jié)點(diǎn)Bs所服務(wù)的無線服務(wù)涵蓋的地理區(qū)域內(nèi)的無線資源，且控制Uu接口的實(shí)體無線資源。在3GPP中，一個RNC的Iu接口提供兩個連接至CN一個是連接到封包切換域，另一個是連接到電路切換域，RNC的其它重要功能還包含機(jī)密和健全的保護(hù)。
在例如第三代伙伴計劃(3GPP)時分雙工(TDD)及頻分雙工(FDD)系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，結(jié)合多個不同數(shù)據(jù)率的共享和專用信道以發(fā)射。此類系統(tǒng)的先前技術(shù)規(guī)格公開存在且持續(xù)研發(fā)中。
初始小區(qū)搜索處理用于將WTRU同步化于一基站，WTRU經(jīng)由一個稱作實(shí)體同步化信道(PSCH)的共享下鏈信道來完成。請參照圖1B，該P(yáng)SCH具有一個結(jié)構(gòu)，其中相同的主要同步碼(PSC)及基于群組號碼復(fù)雜調(diào)變的三個次要同步碼(SSC)是以一個相對于槽k或k和k+8開始的toffset發(fā)射。
三個復(fù)雜調(diào)變的SSCs的選擇與群組號碼有關(guān)。舉例來說，在128信元系統(tǒng)中便有32個群組，在每一個群組中，SSCs的調(diào)變模式和碼組合都不相同，每一個碼群組皆與四個基本的中間碼碼有關(guān)，因此便有128個基本中間碼碼。在128系統(tǒng)中每一個信元分派給一個群組，使得在一個給定的接收區(qū)域中不會有一個群組給超過一個的信元使用。
因此，該小區(qū)搜索同步系統(tǒng)決定利用一初始小區(qū)搜索程序信元的加密碼。共享初始小區(qū)搜索程序利用三個主要的步驟步驟1程序檢測PSC且決定一芯片偏差；步驟2程序使用步驟1所得的信息且檢測該toffset及碼群組號碼；以及步驟3程序利用步驟2程序所提供的信息并檢測基本中間碼碼。值得注意的是會執(zhí)行一個激活自動頻率控制(AFC)算法，以降低在WTRU和基站間的頻率偏差。
盡管初始小區(qū)搜索目前是于無線通信中執(zhí)行，還是需要一個改善的方法和系統(tǒng)以執(zhí)行初始小區(qū)搜索。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用以執(zhí)行初始小區(qū)搜索方法和系統(tǒng)。步驟1程序是于偶數(shù)和奇數(shù)樣本上執(zhí)行，用以檢測一波峰主要同步碼(PSC)位置(亦即芯片偏差或是芯片位置)。步驟2程序執(zhí)行以獲得toffset及碼群組。步驟3程序執(zhí)行以識別一基站的中間碼，該基站為該WTRU執(zhí)行該初始小區(qū)搜索時可能會與其同步的基站。


圖1A所示為說明一種典型的無線通信系統(tǒng)；圖1B所示為實(shí)體同步信道(PSCH)；圖2所示為初始小區(qū)搜索的方塊圖；圖3所示為初始小區(qū)搜索的邏輯圖；
圖4所示為初始小區(qū)搜索的步驟1方塊圖；圖5所示為初始小區(qū)搜索的步驟2方塊圖；以及圖6所示為初始小區(qū)搜索的步驟3方塊圖。
具體實(shí)施例方式
此后，一無線發(fā)射/接收單元(WTRU)包含但并未限制于一使用者設(shè)備、一移動站臺、一固定或移動用戶單元、一呼叫器或可在一無線環(huán)境下操作任何形式的裝置。當(dāng)本文此后提到一基站，其包含但并未限制于一節(jié)點(diǎn)B、一站臺控制器、一存取點(diǎn)或是在無線環(huán)境下任何形式的接口裝置。
首先請參照圖2，所示為初始小區(qū)搜索(ICS)的方塊圖200。一初始小區(qū)搜索于兩倍芯片率輸入至一接收器均方根升余弦濾波器(Rx-RRC)，典型地，一個幀中會有38400個芯片，因此于兩倍芯片率接收該輸入會提供76800個樣本。這76800個樣本分成兩個群組，較佳地分成奇數(shù)群組和偶數(shù)群組。該偶數(shù)樣本和奇數(shù)樣本由處理程序的識別順序處理，其示于圖2。
步驟的順序?yàn)椴襟E1或主要同步碼(PSC)程序用以決定同步化信道(SCH)(亦即芯片偏差)的位置；步驟2或次要同步碼(SSC)程序根據(jù)toffset(其是碼群組特定)及步驟1所提供的芯片偏差，來決定該碼群組(亦即對應(yīng)該檢測PSC的信元群組)及時槽同步化；以及步驟3或中間碼程序用以決定對應(yīng)該檢測PSC的信元參數(shù)。初始小區(qū)搜索步驟1、2及3在一特定頻率上對每群組的樣本執(zhí)行，如果在特定頻率上沒有檢測的話，則會在另一個頻率上執(zhí)行初始小區(qū)搜索。
一個控制器202提供以協(xié)調(diào)三個處理步驟，每一步驟都提供噪聲評估器204及檢測閾值和幀參數(shù)(N，W，T)。盡管可能特定任何參數(shù)，較佳地還是指定在重設(shè)前累加的幀數(shù)、噪聲閾值系數(shù)(T)以及芯片中所顯示的搜尋窗大小(W)。值得注意的是步驟1不需要指定搜尋窗(W)大小，因?yàn)檎麄€幀都會搜尋。N1為步驟1所執(zhí)行的幀數(shù)，N1較佳為4。N2為為步驟2所執(zhí)行的幀數(shù)，N2較佳為8。N3為步驟3所執(zhí)行的幀數(shù)，N3較佳為4。T1、T2、T3為不同的閾值系數(shù)，其基于一個錯誤警告率。
步驟3程序的輸出輸入一個選擇區(qū)塊206，其產(chǎn)生初始小區(qū)搜索的最終輸出，步驟3的輸出識別執(zhí)行該初始小區(qū)搜索的WTRU所必須同步的基站。更精確地說，該輸出為碼群組、信元參數(shù)、案例號碼、案例2的槽k和k+8的相對位置、以及中間碼關(guān)聯(lián)值。如同所述，中間碼程序(亦即步驟3)有偶數(shù)和奇數(shù)的處理，因此每一個串流都會產(chǎn)生兩個關(guān)聯(lián)結(jié)果，該中間碼關(guān)聯(lián)值便是每一個串流所產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)結(jié)果。選擇區(qū)塊206在兩個步驟3輸出間選擇，且提供該初始小區(qū)搜索的最終輸出。在選擇區(qū)塊206所做的選擇介于偶數(shù)和奇數(shù)最大值間。所獲得的關(guān)聯(lián)結(jié)果是屬于四個不同的基本中間碼碼。最大值于奇數(shù)和偶數(shù)結(jié)果間決定，一旦在奇數(shù)和偶數(shù)結(jié)果間決定，便決定出對應(yīng)的基本中間碼。同樣地，第一個明顯的路徑(亦即在時序中第一次通過閾值的路徑)亦根據(jù)該關(guān)聯(lián)結(jié)果決定。
更精確地說，仍參照圖2，一個初始小區(qū)搜索始于對該初始小區(qū)搜索控制器202的命令，該初始小區(qū)搜索控制器處理此命令且送出一個「步驟1開始」命令信號至步驟1區(qū)塊208和噪聲評估器區(qū)塊204。在步驟1結(jié)束后，該步驟1區(qū)塊208送出一個「成功/失敗」信號給初始小區(qū)搜索控制器?！赋晒Α剐盘枙沟贸跏夹^(qū)搜索控制器送出一個「步驟2」開始信號至該步驟2區(qū)塊210，在此時間點(diǎn)該步驟1區(qū)塊208將停止處理輸入信號?！甘　剐盘枌⑹沟迷摮跏妓褜た刂破鲗⒃撔盘栟D(zhuǎn)運(yùn)于ICS區(qū)塊200外，以便增強(qiáng)信號放大及/或改變該載波信號。在步驟2程序完成后，該步驟2區(qū)塊210會送出一個「完成」信號至該初始小區(qū)搜索控制器202，其再送出一個「開始步驟2」信號至步驟3區(qū)塊212，同時該步驟2區(qū)塊210將停止其程序。當(dāng)步驟3處理完成后，便完成最終選擇程序且產(chǎn)生該ICS的輸出，借此完成該ICS程序。
值得注意的是另一個選擇最終輸出的方法，便是在每一個步驟后組合該偶數(shù)和奇數(shù)輸出，并為剩余步驟從兩者中選擇較佳的一個。如果在步驟1區(qū)塊208的后偶數(shù)或奇數(shù)處理路徑失敗的話，則會產(chǎn)生一個適當(dāng)?shù)氖∑鞓?biāo)，接續(xù)程序?qū)⒃诔晒Φ穆窂街欣^續(xù)執(zhí)行。在此狀況下，在步驟3之后，該選擇盒子206將選擇此路徑所提供的結(jié)果。
現(xiàn)在請參照圖3，所示為用以執(zhí)行初始小區(qū)搜索的方法300。該方方法300始于步驟203，其初始所有初始小區(qū)搜索的步驟(亦即初始小區(qū)搜索的步驟1、2及3)。接著在步驟206中，便執(zhí)行初始小區(qū)搜索的步驟1，較佳地執(zhí)行4個幀，當(dāng)然可執(zhí)行所需任何數(shù)量的幀。如同先前所述，在初始小區(qū)搜索的步驟1中，該WTRU會尋找具最大功率的PSC關(guān)聯(lián)波峰位置。
在步驟308中，會判定是否有一PSC檢測。如果有一個PSC檢測，則該方法300便進(jìn)行步驟316。在步驟316中，會執(zhí)行一個AFC算法，較佳地執(zhí)行24個幀，以降低在WTRU和基站頻率間的任何偏差，較佳地降低至2kHz。在步驟316后，該方法300進(jìn)行步驟312，其初始小區(qū)搜索的步驟2執(zhí)行8個幀。
在步驟312之后，該方法300進(jìn)行步驟318以判定是否已經(jīng)有SSCs檢測。如果有檢測，則初始小區(qū)搜索的步驟3便執(zhí)行4個幀(步驟322)，如同先前所述，該初始小區(qū)搜索的步驟3中，會決定該加密碼及獨(dú)特的中間碼基站識別號碼。在步驟324中，在執(zhí)行初始小區(qū)搜索步驟3的同時，判定是否有檢測。如果有檢測，則步驟300止于步驟326，如果沒有檢測，則步驟3便在步驟328中再執(zhí)行4個幀。在步驟322和328中，較佳為4個幀，但步驟3可視需要執(zhí)行任何數(shù)目的幀。如果有檢測的話(步驟330)，則方法300止于步驟326，如果沒有，則會失敗且方法300止于步驟320。
再次參照步驟308和318，如果在步驟1或步驟2中無檢測，則該方法300進(jìn)行步驟332。在步驟332中，會判定是否尚有增益設(shè)定存在，如果沒有增益設(shè)定存在，便會失敗且該方法300止于步驟320，如果有額外的增益設(shè)定，該方法300便進(jìn)行步驟334，其將WTRU自動增益控制器(AGC)設(shè)定成下一個增益設(shè)定。舉例來說，該增益設(shè)定為模擬信號在輸入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器前所放大的量，典型地有四種增益設(shè)定，且典型地會先使用最高的增益設(shè)定。因此在步驟334中，該自動增益控制器(AGC)較佳地將會被設(shè)定為下一個最低的增益設(shè)定，一旦該AGC設(shè)定下一個增益設(shè)定，方法300便進(jìn)行步驟306且繼續(xù)上述步驟。
現(xiàn)在參照圖4，所示為初始小區(qū)搜索步驟1的區(qū)塊400。步驟1的目的是為了尋找一個幀的WTRU所檢測樣本的最強(qiáng)路徑，并且決定該最強(qiáng)路徑的芯片偏差(亦即位置)。如同先前所述，該輸入信號于兩倍芯片率取樣，且由一分離器402分離或解多任務(wù)，以便產(chǎn)生偶數(shù)和奇數(shù)樣本。
一旦樣本信號由分離器402分離后，該偶數(shù)和奇數(shù)樣本便以芯片率通過層次高雷相關(guān)器(Hierarchical Golay Correlators，HGC)404、406。每一組樣本以相同的方式處理，因此為了簡便說明，此處僅討論處理偶數(shù)樣本。HGC404類似PSC序列的有效匹配濾波器，HGC 404在連續(xù)芯片位置執(zhí)行接收信號和主要同步碼(PSC)間的關(guān)聯(lián)。當(dāng)完整的PSC在HGC 404中，便會產(chǎn)生一個波峰，該波峰將在每一個幀內(nèi)同樣的位置產(chǎn)生，這是因?yàn)樵揚(yáng)SC于每一個幀內(nèi)相同的位置發(fā)射。當(dāng)然在案例2中，會有兩個PSC位置。
因此借借助將該P(yáng)SC通過該HGC，會在該P(yáng)SC最后一個芯片產(chǎn)生一個波峰，因此為了識別該P(yáng)SC開始，便會將該波峰位置減去255個芯片，這將會提供該P(yáng)SC序列的開始位置，因?yàn)樵揚(yáng)SC為256芯片長。該HGC 404的輸出為復(fù)數(shù)輸出，其輸入至一個絕對值轉(zhuǎn)換區(qū)塊406，值得注意的是可在區(qū)塊406中使用任何將復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成量的的方法。該區(qū)塊406輸出為復(fù)數(shù)的量，其由HGC 404輸出。區(qū)塊406所提供的量輸入一個延遲區(qū)塊408，其告知八個芯片延遲，該延遲用以調(diào)準(zhǔn)該HGC 404相對于該噪聲閾值評估器418，這是必要的，因?yàn)槿缤瑘D4所示，該HGC 404輸出最終除以該噪聲評估(其在HGC 404值后約8個芯片到來)，所以兩值必須調(diào)準(zhǔn)時間。
8個芯片延遲區(qū)塊408輸出是輸入至一累加器410。假設(shè)一個案例1用以說明，每幀有一個單一PSC，其在槽k中提供每幀一個單一波峰，記得每一個在累加器中皆為量，一旦第一個幀通過，在該幀中在一特定位置變會有一個具有波峰值的單一點(diǎn)，此波峰值在接續(xù)幀中的同一位置會重復(fù)出現(xiàn)。累加器410在每一點(diǎn)一個一個累加其上，此總和了所有的波峰值以獲得免除噪聲，因?yàn)樵肼暉o法如信號般快速累加其上，此較佳地執(zhí)行4個幀。為了在4個幀其間完成這個加總，便有一個具有38400點(diǎn)的緩沖器412(亦即足夠一個完整幀的38400芯片使用的點(diǎn))以及一個幀延遲區(qū)塊414。輸出Xe為一個具有38400點(diǎn)長度的向量，其中向量中的每一個點(diǎn)為四個不同幀每一點(diǎn)量的總和，因此Xe是典型信噪比中每一個芯片的信號值。
為了獲得噪聲值，其為圖4所示的Y，每一芯片的噪聲評估(亦即Y)由噪聲閾值評估器區(qū)塊418所提供，為了獲得每一芯片的SNR，Xe于除法器416中除以Y。值得注意的是，無論何處發(fā)生偶數(shù)或是奇數(shù)累加器值(亦即X)小于閾值(Y)，就沒有需要進(jìn)行除法且可直接輸入零作為除法的結(jié)果。每一個芯片的SNR輸入一個比例均等緩沖器420，該緩沖器具有38400個點(diǎn)使得其可保存一個幀的所有芯片，當(dāng)然使用不同的幀長度便可提供更多點(diǎn)或更少點(diǎn)。在偶數(shù)和奇數(shù)樣本間具有最高SNR值的芯片便會被選為該P(yáng)SC的位置，注意PSC序列開始位置的波峰可直接輸入至步驟2，如果波峰位置為PSC序列的終點(diǎn)，則該波峰位置便減去255個芯片，才能提供PSC序列的開始給步驟2。
為了簡化步驟1，決定區(qū)塊422會有一個參考。如同所述，偶數(shù)和奇數(shù)樣本輸入至步驟1，具有最大SNR的芯片及對應(yīng)索引(亦即最大SNR所位于的芯片位置，亦稱為波峰位置)由評估所有的偶數(shù)和奇數(shù)樣本決定，接著執(zhí)行一個檢查以確保所檢測最大SNR高于一特定的閾值，如果最大SNR高于該閾值，便會成功且將該旗標(biāo)設(shè)定成1，否則會將旗標(biāo)設(shè)定成0。因此步驟1的輸出為步驟1旗標(biāo)及該芯片偏差(亦即波峰位置)，其較佳地為PSC序列的開始。如同所述，對應(yīng)該P(yáng)SC序列的芯片偏差，應(yīng)該在開始步驟2前將輸出減掉255個芯片。
現(xiàn)在請參照圖5，所示為初始小區(qū)搜索步驟2的方塊圖500。初始小區(qū)搜索步驟2用以在槽開始獲得加密碼群組號碼及toffset，該同步化信道(SCH)位置輸入至一個相關(guān)器502，該SCH位置會調(diào)準(zhǔn)使得該SCH位置輸入為該P(yáng)SC序列的開始，PSC序列開始可用來作為開SCH的開始，因?yàn)樵揝CH是以PSC及三個SSCs組成，其中所有四個碼(PSC和三個SCCs)位于每一幀中的相同芯片。同樣地，所有對應(yīng)于該P(yáng)SC的芯片樣本輸入該相關(guān)器502中，注意于步驟1中識別為對應(yīng)該P(yáng)SC的芯片位置儲存于內(nèi)存中，使得其可輸入至步驟2。因此以兩倍芯片率輸入的樣本，512個樣本系輸入于相關(guān)器502，而以芯片率輸入的樣本，則256個樣本輸入于相關(guān)器502。因此假設(shè)為了描述方塊圖500，輸入256個樣本至相關(guān)器502中。
當(dāng)產(chǎn)生SSCs時，一個波封序列提供給哈達(dá)馬(Hadamard)矩陣的的列中，以便在PSC和SSCs間具有一些正交性。該波封必須在進(jìn)行步驟2剩下的部分前移除，該波封移除由相關(guān)器502所執(zhí)行。
一旦該波封由輸入信號移除后，該信號由相關(guān)器502輸出至一個快速哈達(dá)馬轉(zhuǎn)換(Fast Hadamard Transformm，F(xiàn)HT)區(qū)塊504，該FHT區(qū)塊504減少純哈達(dá)馬關(guān)聯(lián)的復(fù)雜度，將256×256的矩陣減小成16×16的矩陣。
FHT區(qū)塊504的輸出較佳地細(xì)于區(qū)塊506中乘上HGC在步驟1中所提供的波峰PSC的共軛數(shù)，為了獲得該波峰PSC的共軛數(shù)，256個樣本及SCH位置輸入至一個PSC相關(guān)器/相位評估器518，且接著輸入至一個共軛器516，其獲得該波峰PSC的共軛數(shù)。該波峰PSC的共軛數(shù)接著乘上FHT區(qū)塊504的輸出，如同所述，此為一個較佳實(shí)施方式。在另一個實(shí)施方式中，該P(yáng)SC相關(guān)器/相位評估器區(qū)塊518評估該P(yáng)SC的相位，并且將其表示為復(fù)數(shù)，該P(yáng)SC相關(guān)器/相位評估器區(qū)塊518的輸出接著輸入到共軛器516中，其獲取該共軛復(fù)數(shù)且將其輸入至該復(fù)數(shù)乘法器506，如同先前所述其是乘上該FHT區(qū)塊504的輸出。
復(fù)數(shù)乘法器區(qū)塊506的輸出輸入至一個累加器和儲存區(qū)塊508。在復(fù)數(shù)乘法器區(qū)塊506中，所有的相位不確定由信號中移除，此允許該復(fù)數(shù)乘法器區(qū)塊506的輸出可累加且前后一致地儲存于累加器和儲存區(qū)塊508中。這表示實(shí)部值可直接累加在實(shí)部值上，而不用將復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成量然后再儲存，這不但會降低效能，且更重要的是在步驟2程序中，這會造成無法檢測群組號碼，因?yàn)樵撔畔⒋钶d著復(fù)數(shù)調(diào)變序列。
累加器和儲存區(qū)塊508的輸出輸入至一個計算區(qū)塊510，其根據(jù)群組號碼、案例信息、k或k+8、以及調(diào)變映像該輸入，這些值由預(yù)設(shè)查詢表中獲得且映像至決定變量中。映像使用步驟1所獲得關(guān)于該波峰位置是否位于k或k+8的信息執(zhí)行，理想決定變量與噪聲評估區(qū)塊512所提供的噪聲評估比較，且k的位置及碼群組便會決定。值得注意的是在案例2中，該位置可為k+8的位置。除了k位置及碼群組外，亦提供指定為案例1或案例2、系統(tǒng)幀數(shù)(SFN)(亦即該基于奇數(shù)或偶數(shù)幀是否有該檢測)、以及是否發(fā)生步驟2檢測的指示。
現(xiàn)在請參照圖6，所示為初始小區(qū)搜索的步驟3的方塊圖600，再一次，輸入通信信號由RX-RRC以兩倍芯片率提供，且分成奇數(shù)和偶數(shù)樣本，再一次，為了簡化緣故，在此僅描述偶數(shù)樣本，因?yàn)榕紨?shù)和奇數(shù)的處理是相同的。在此點(diǎn)，已經(jīng)知道槽的開始及碼群組，而且目標(biāo)是識別一個欲對其同步化的特定信元。碼群組與四個基本中間碼相關(guān)，且每一個基本中間碼與兩個中間碼M1和M2相關(guān)，因此便為了每一個中間碼組M1和M2提供一個相關(guān)器，亦即相關(guān)器0 602提供給第一組的中間碼，相關(guān)器1 604提供給第二組中間碼，相關(guān)器2 606提供給第三組中間碼，而相關(guān)器3 608提供給第四組中間碼。舉例來說每一個中間碼是關(guān)于一個特定基站(或信元)，而目標(biāo)是選擇最佳的基站以同步化。值得注意的是假設(shè)使用發(fā)射多樣性的話，則一基站的每個天線可能使用不同的中間碼，亦需要注意中間碼M1和M2，其在同一時間發(fā)射，其單純地用于同步化且不會用于流量。
如同在步驟1中，當(dāng)該中間碼完全地在該相關(guān)器內(nèi)，便會有一個波峰，M2相關(guān)器會被告知一個57芯片的延遲以便調(diào)準(zhǔn)M1和M2的最高點(diǎn)，且將兩個波峰加總。當(dāng)加總該波峰時，較佳地是在相關(guān)器間交替，因此使用在步驟2所獲得的SFN值便很重要。舉例來說，關(guān)于緩沖器618，當(dāng)SFN為0時，該相關(guān)器0 602的輸出便輸入至緩沖器618，當(dāng)SFN為1時，該相關(guān)器1 604的輸出便輸入至緩沖器618，這確保了波峰加總時不會混在混合，且確保中間碼的交替。然而，如果每一個幀產(chǎn)生相同的中間碼，就不需要交替。
假設(shè)緩沖器大小為100個點(diǎn)，量提供給400點(diǎn)以做偶數(shù)處理以及400點(diǎn)以做奇數(shù)處理，總共800個點(diǎn)，因此在決定區(qū)塊626中，800個點(diǎn)下，便會選擇具最大量的點(diǎn)。接著較佳地亦于決定區(qū)塊中，判定那一個緩沖器(亦即累加器)產(chǎn)生具有最大量的點(diǎn)，一旦識別該緩沖器，便使用SFN以識別原本產(chǎn)生該最大量的相關(guān)器。舉例來說，若識別相關(guān)器0 602，則對應(yīng)相關(guān)器0 602的信元參數(shù)(亦即信元識別)提供作為信元參數(shù)輸出，該信元識別提供該識別信元的加密碼，基于檢測中間碼的信號強(qiáng)度以及噪聲評估的比較，可提供一個FIRM指示，也就是說信號相對于噪聲評估足夠的話，便提供FIRM指示。關(guān)于偏差部分，偏差較佳地提供作為該信道響應(yīng)的開始位置，借助識別該信道響應(yīng)的開始，執(zhí)行該初始小區(qū)搜索WTRU便知道讀取識別信元信標(biāo)的時間，且接著可同步化該信元并進(jìn)行通信。
值得注意的是決定區(qū)塊、相關(guān)器、共軛器、除法器等等于本發(fā)明中所述，代表在一個WTRU內(nèi)適當(dāng)?shù)奶幚硌b置，該處理裝置可視所需為任何數(shù)量的處理器。
很重要的是本發(fā)明可視所需用于任何利用任何時分雙工(TDD)技術(shù)形式的無線通信系統(tǒng)。舉例來說，本發(fā)明可用于UMTS-TDD、TDSCDMA或任何型式的無線通信系統(tǒng)。此外，盡管本發(fā)明以不同實(shí)施方式描述，其它在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)的變形對熟悉本技術(shù)的人士亦是顯而易見的，本發(fā)明保護(hù)范圍列于下文的權(quán)利要求項中。
權(quán)利要求
1.一種無線發(fā)射/接收單元的無線通信初始的方法，該無線發(fā)射/接收單元配置與一無線系統(tǒng)的一基站通信，其中每一基站以一預(yù)設(shè)芯片率，于一系統(tǒng)時幀的一所選部分中發(fā)射一識別同步化信道信號，所述方法包含以下步驟接收一無線信號，其包含至少一同步化信道信號；識別接收的同步化信道信號，其是使用一功率閾值，該功率閾值以多個以兩倍該芯片率取樣的芯片樣本為基礎(chǔ)；選擇一識別同步化信道信號以解碼；以及解碼該選擇同步化信道信號以決定系統(tǒng)時幀時序以及基站身份，其是借助識別一具有一最高信噪比的芯片位置所決定的同步化信道信號的開始而進(jìn)行，其中該噪聲是由使用一低于在一幀中的總芯片數(shù)的預(yù)設(shè)數(shù)量的芯片計算。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該同步化信道信號于一系統(tǒng)時幀的一預(yù)設(shè)時槽中發(fā)射，且包含在一預(yù)設(shè)芯片偏差的時槽中發(fā)射的一主要同步碼，其中該解碼包含決定該選擇同步化信道信號發(fā)射的toffset。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于具有最高功率的主要同步碼是借助加總四個幀的波峰主要同步碼，且將該加總功率除以一評估噪聲值以獲得在一幀中的每一芯片的一信噪比。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于選擇具有最高信噪比的芯片以獲得該主要同步碼序列的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于調(diào)整該主要同步碼序列的位置以識別該主要同步碼序列開始的芯片位置。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)該信號值低于該閾值時，該除法步驟并未實(shí)施。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包含如下步驟識別該主要同步碼序列的芯片位置是由一偶數(shù)樣本或一奇數(shù)樣本獲得，其中該主要同步碼序列是借助以兩倍芯片率處理一無線通信信號來識別。
8.一種檢測具有一接收通信信號的一同步化信道信號的方法，該同步化信道信號以一預(yù)設(shè)芯片率于一系統(tǒng)的一選擇時槽中發(fā)射，該接收通信信號以兩倍該芯片率取樣，所述方法包含以下步驟識別在一時幀內(nèi)的一芯片偏差，該時幀具有一最大功率值；決定該芯片偏差是由一偶數(shù)樣本或一奇數(shù)樣本獲得，其中該芯片位置是借助以兩倍芯片率處理該無線通信信號所識別；判定該最大功率值是否高于一預(yù)設(shè)閾值；以及輸出該芯片偏差，使得該芯片偏差對應(yīng)該同步化信道的開始，其中該最大功率值高于該預(yù)設(shè)閾值。
9.一種識別代表一預(yù)設(shè)數(shù)量基站的一碼群組的方法，該等基站可包含一可使無線發(fā)射/接收單元同步化以通信的一基站，所述方法包含以下步驟輸入在一幀內(nèi)的一芯片偏差至一第一相關(guān)器；輸入多個芯片樣本至該第一相關(guān)器，其中在所述多個芯片樣本中的一主要同步碼都已經(jīng)檢測過；輸入一波峰主要同步碼至一第二相關(guān)器且獲取該主要同步碼的共軛復(fù)數(shù)；將該第一相關(guān)器的輸出乘上該主要同步碼的共軛復(fù)數(shù)，以獲得在輸入至該第一相關(guān)器的該芯片上發(fā)射的信號量；在四個幀期間加總該量；考慮一預(yù)設(shè)的決定變量以評估該加總信號；以及基于該評估及一噪聲評估，決定一案例號碼、一碼群組、一時槽位置、以及系統(tǒng)幀數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于該第一相關(guān)器的輸出是乘上一先前檢測的主要同步碼的相位的一評估的共軛復(fù)數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于輸入256個樣本至該第一相關(guān)器。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于輸入512個樣本至該第一相關(guān)器。
13.一種識別可使一無線發(fā)射接收單元同步化的一基站的方法，其基于先前決定的主要同步碼及碼群組，所述方法包含以下步驟識別屬于一先前識別碼群組的基本中間碼有關(guān)的二個中間碼，其中該識別碼群組包含多個中間碼；輸入每一組中間碼至一數(shù)量的相關(guān)器，其中該相關(guān)器數(shù)量對應(yīng)于在該識別碼群組中的中間碼數(shù)量；在一預(yù)設(shè)數(shù)量的幀期間累加每一中間碼的信號值；以及選擇具有最高累加信號的中間碼。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于通知該二個中間碼其一有一57芯片延遲，該二個中間碼與該信號值累加前的一基本中間碼相關(guān)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于兩個中間碼是以一交替方式累加，以避免由一單一相關(guān)器累加中間碼。
16.一種無線發(fā)射/接收單元，其配置以與一無線系統(tǒng)的一基站通信，其中每一基站在一系統(tǒng)時幀的一選擇部分發(fā)射一識別同步化信道，該無線發(fā)射/接收單元包含一接收器，配置以接收一無線信號，該無線信號包含至少一同步化信道信號；至少一相關(guān)器，配置以使用一功率閾值識別接收同步化信道信號，該功率閾值基于多個以兩倍該芯片率取樣的芯片樣本；一選擇處理器，用以選擇一識別同步化信道信號以解碼；一解碼處理器，用以解碼該選擇同步化信道信號，以決定系統(tǒng)時幀時序以及基站身份，其是借助識別一具有一最高信噪比的芯片位置所決定的同步化信道信號的開始而進(jìn)行，其中該噪聲是使用一低于在一幀中的總芯片數(shù)預(yù)設(shè)數(shù)量的芯片來計算。
全文摘要
本發(fā)明是一種用以執(zhí)行初始小區(qū)搜索方法和系統(tǒng)。執(zhí)行步驟1程序以檢測一波峰主要同步碼(PSC)位置(亦即芯片偏差或是芯片位置)。執(zhí)行步驟2程序以獲得t
文檔編號H04B1/707GK1745527SQ200480003389
公開日2006年3月8日 申請日期2004年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日
發(fā)明者艾佩斯蘭·戴米爾, 唐納爾德·M·格利可, 約翰·W·海姆, 安德魯·F·貝納斯, 菲利普·J·佩特拉斯基, 路易斯·J·古吉?dú)W尼, 伯拉哈卡·R·季塔布 申請人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司