小区搜索方法以及实现装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种数字通信，更具体地是指小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，它是利用第一同步码与接收信号进行部分或全相关运算，并对相关运算结果进行差分检波，基于部分相关运算结果或者差分检波结果进行小区搜索第一步的时隙同步判定，以提高小区搜索的抗初始频率误差能力。基于上述差分检波结果，估计本地振荡器生成的载波信号与接收信号中载波信号的频率偏差并进行相应的频率控制，以降低频率偏差，并根据所估计的频率偏差选择小区搜索第二步骤及第三步骤的相关运算方法，因此可以降低小区搜索的第二步和第三步的误检测率，并提高小区搜索后的广播信道的接收性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端一、
：本专利技术涉及一种数字通信，更具体地是指小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，它是利用第一同步码与接收信号进行部分或全相关运算，并对相关运算结果进行差分检波，基于部分相关运算结果或者差分检波结果进行小区搜索第一步的时隙同步判定，以提高小区搜索的抗初始频率误差能力。基于上述差分检波结果，估计本地振荡器生成的载波信号与接收信号中载波信号的频率偏差并进行相应的频率控制，以降低频率偏差，并根据所估计的频率偏差选择小区搜索第二步骤及第三步骤的相关运算方法，因此可以降低小区搜索的第二步和第三步的误检测率，并提高小区搜索后的广播信道的接收性能。二、
技术介绍
：近年来，在移动通信领域，应用直接扩频码分多址(DS-CDMA)技术且扩频谱带宽为5MHz的宽带码分多址(W-CDMA)移动通信系统已经被采纳为第3代移动通信系统的三大国际标准之一。W-CDMA移动通信系统采用基站间非同步配置方式，避免了公共的外部参考时钟系统(比如GPS系统)的必要性，使得系统的配置更为容易。但是，没有公共的外部参考时钟系统，移动通信终端在上电之后搜索所处的小区并选择最佳接入基站的初始小区搜索变得非常困难，需要很长时间，并且要消耗大量功率。低误检测率、最短搜索时间、低功耗的小区搜索技术的实现对于WCDMA系统移动通信终端设备的性能至关重要。WCDMA系统在下行链路中设定了第一同步信道、第二同步信道以及公共导频信道等三个物理信道以帮助移动终端进行小区搜索。小区搜索一般包括以下三个步骤(3GPPTS25214《Physical Layer Procedures(FDD)》)：(1)利用第一同步信道检测时隙同步时序；(2)利用第二同步信道检测无线帧同步时序以及识别扰码组；(3)利用公共导频信道从扰码组中检测信号最强的基站所使用的扰码。在移动终端中所使用的本地振荡器，由于体积和代价的限制，性能以及稳定性都比较差。移动终端在上电之后，本地振荡器生成的载波信号与接收信号中载波信号的频率偏差(以下简称频率偏差)最大可能达到±20000Hz。该频率误差的存在严重影响小区搜索的性-->能，甚至使得移动通信终端无法找到可以接入的基站，以致不能实现与基站的通信。此外，小区搜索后移动通信终端必须接收下行链路的广播信道，以获得基站的基本信息，然后才能开始与基站进行正常通信。通常的自动频率控制技术只能在移动通信终端与基站开始正常通信之后才能进行有效的频率控制。在广播信道接收之前如果不能有效地消除该频率误差，广播信道的接收性能也将大大恶化，致使无法正确地获得基站的基本信息，从而不能实现与基站的通信。三、
技术实现思路
：WCDMA系统中，由基站向移动通信终端设备发送的信号中包含3个物理信道：第一同步信道(P-SCH)，第二同步信道(S-SCH)和公共导频信道(CPICH)。移动通信终端利用这3个物理信道进行小区搜索。如附图1所示，WCDMA系统中物理层信号以无线帧为单位传送，1无线帧包含38400码片，1无线帧分又为15个时隙。公共导频信号经过每个基站特定的周期为38400码片的扰码序列扩散调制后由公共导频信道传送。第一同步信道(P-SCH)，第二同步信道(S-SCH)只在每一时隙的前256码片期间传送。第一同步信道(P-SCH)在每一时隙所传送的是所有基站共通的第一同步码序列(Primary Synchronization Code：PSC)。第二同步信道(S-SCH)以无线帧为周期在每一时隙传送16个第二同步码序列(SecondarySynchronization Code：SSC)中的一个。1无线帧中所传送的15个第二同步码构成的第二同步码组模式SSGP[I]对应基站所使用的特定的扰码序列所属的扰码组号SCRG[I]。对应扰码组号SCRG[I]的第二同步码组模式中的15个第二同步码分别记作SSC(I，0)、SSC(I，1)、......SSC(I，14)。公共导频信道传送的是无调制的全“1”系列经过用每一基站特定的扰码进行扩散处理后数据。关于以上各信道的详细描述可参阅3GPP TS 25211：《Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels(FDD)》和3GPP TS 25213：《Spreading and Modulation(FDD)》)。初始小区搜索的最终目标是在移动通信终端上电之后在最短时间内以最低功耗检测出最佳接入基站的无线帧同步时序以及确定该基站所用的特定的扰码序列。在本专利技术中所述初始小区搜索，包括前述小区搜索第一步骤、小区搜索第二步骤以及小区搜索第三步骤，以及与上述三个步骤并列进行的自动频率控制处理以下分别说明。在小区搜索第一步骤，移动通信终端使用以前述所有基站共通的周期为256码片的第一同步码序列PSC为滤波器系数的匹配滤波器对接收信号进行相关检测运算(以下称第一-->同步码相关检测)，根据相关检测峰值的大小判定最佳基站的时隙同步时序。为了克服噪声的影响，一次第一同步码相关检测处理通常包括对连续多个时隙的接收信号进行相关运算，然后对相邻多个相关运算结果进行平均运算后得到相应的相关检测峰值。相关检测性能主要受噪声信号和频率偏差的影响，并且相关检测的性能直接决定小区搜索所需要的时间以及误检测率。在没有频率偏差或者频率偏差比较小的条件下，256码片全相干相关检测的性能比不足256码片的部分相干相关检测的性能好，但是在频率偏差比较大的条件下，256码片全相干相关检测的性能恶化，反而比不足256码片的部分相干相关检测的性能要差。如图2所示为根据本专利技术人的研究结果所作的频率误差与误检测概率的关系图。根据所述关系图，当频率小于ΔfT1时，全相干相关检测的性能比部分相干相关检测的性能好，当频率小于ΔfT1时全相干相关检测的性能比部分相干相关检测的性能差，ΔfT1被称之为第一同步码相干相关检测门限。另一方面，移动通信终端上电之后，进行小区搜索之前，频率偏差的大小是随机的，所以在第一同步码相关检测处理中固定地使用全相干相关检测或者部分相干相关检测进行小区搜索第一步骤的检测都不能确切地获得最佳性能。因此，本专利技术中采用基于频率偏差估计进行对第一步骤中相关检测方法的选择。另外由于恶劣的信道条件的影响，第一同步码相关检测所检测出的最大第一同步码相关检测峰值并不一定代表具有足够接收信号强度的有效最佳接入基站，当所述最大第一同步码相关检测峰值并不对应具有足够接收信号强度的有效最佳接入基站时，称为第一步骤误检测事件。第一步骤误检测事件将导致基于该次检测结果的第二步骤以及第三步骤的处理同样会产生无效的结果，因此导致功耗的浪费以及初始小区搜索时间的延长。本专利技术中，小区搜索第一步骤包括以下处理：(1)用第一同步码序列PSC匹配滤波器对接收信号进行相关检测处理的第一同步码相关检测处理；(2)基于第一同步码部分相干相关运算结果或全相干相关运算结果之间进行差分检波以检测一定时间区间内的相位偏转，然后基于相位偏转估计计算移动通信终端的本地振荡器生成的载波频率与接收信号中的载波频率之间的偏差的频率偏差估计处理；(3)根据频率偏差估计结果，选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于ＷＣＤＭＡ系统中小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，其特征在于：１）搜索方法包括：（ａ）利用所有基站共通的第一同步码与接收信号进行相关运算以检测前述最佳小区的时隙同步时序的第一步骤处理、基于第一步所检测出的时隙同步时序，利用第二同步码与接收信号进行相关运算以检测前述最佳小区的帧同步时序并确定其扰码所属码组的第二步骤处理、以及基于第二步所检测出的帧同步时序以及扰码所属码组，将该码组中所有扰码与接收信号进行相关运算，并根据各相关峰值的大小确定从最佳小区来的接收信号中所包含的扰码序列的第三步骤处理等三个步骤处理的至少一个循环，并且三个步骤的处理按３级流水线方式并行进行；（ｂ）利用前述三个步骤处理的中间处理结果估计本地振荡器生成的载波频率与接收信号中载波频率的偏差的频率偏差估计处理；（ｃ）基于前述频率偏差选择小区搜索各个步骤中相关运算方法以取得最佳相关检测性能相关运算方法选择处理；（ｄ）基于前述频率偏差在小区搜索处理过程中进行自动频率控制，在小区搜索结束时，前述频率偏差控制在一定范围内，以提高广播信道接收性能的自动频率控制处理；２）小区搜索方法的实现装置，包括：（ａ）检测移动通信终端的本地振荡器生成的载波频率与接收信号中的载波频率之间的偏差的频率偏差检测处理装置；（ｂ）基于前述检测出来的频率偏差，选择第一步骤中用第一同步码与接收信号进行相关检测的相关运算方法的相关运算方法选择处理装置；（ｃ）基于前述检测出来的频率偏差，选择第二步骤中用时隙间相关运算方法的时隙间相关运算方法选择处理装置；（ｄ）基于前述检测出来的频率偏差，选择第三步骤中扰码相关运算方法的扰码相关运算方法选择处理装置；３）移动通信终端设备，包括：（ａ）对基站发送的信息进行接收处理的接收处理装置；（ｂ）小区搜索实现装置。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于WCDMA系统中小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，其特征在于：1)搜索方法包括：(a)利用所有基站共通的第一同步码与接收信号进行相关运算以检测前述最佳小区的时隙同步时序的第一步骤处理、基于第一步所检测出的时隙同步时序，利用第二同步码与接收信号进行相关运算以检测前述最佳小区的帧同步时序并确定其扰码所属码组的第二步骤处理、以及基于第二步所检测出的帧同步时序以及扰码所属码组，将该码组中所有扰码与接收信号进行相关运算，并根据各相关峰值的大小确定从最佳小区来的接收信号中所包含的扰码序列的第三步骤处理等三个步骤处理的至少一个循环，并且三个步骤的处理按3级流水线方式并行进行；(b)利用前述三个步骤处理的中间处理结果估计本地振荡器生成的载波频率与接收信号中载波频率的偏差的频率偏差估计处理；(c)基于前述频率偏差选择小区搜索各个步骤中相关运算方法以取得最佳相关检测性能相关运算方法选择处理；(d)基于前述频率偏差在小区搜索处理过程中进行自动频率控制，在小区搜索结束时，前述频率偏差控制在一定范围内，以提高广播信道接收性能的自动频率控制处理；2)小区搜索方法的实现装置，包括：(a)检测移动通信终端的本地振荡器生成的载波频率与接收信号中的载波频率之间的偏差的频率偏差检测处理装置；(b)基于前述检测出来的频率偏差，选择第一步骤中用第一同步码与接收信号进行相关检测的相关运算方法的相关运算方法选择处理装置；(c)基于前述检测出来的频率偏差，选择第二步骤中用时隙间相关运算方法的时隙间相关运算方法选择处理装置；(d)基于前述检测出来的频率偏差，选择第三步骤中扰码相关运算方法的扰码相关运算方法选择处理装置；3)移动通信终端设备，包括：(a)对基站发送的信息进行接收处理的接收处理装置；(b)小区搜索实现装置。2.根据权利要求1所述的一种适用于WCDMA系统中小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，其特征在于：所述的小区搜索方法的第一步骤处理，比较最大第一同步码相关检测峰值与第一同步码相关检测峰值阈值，以判断所检测出的最大第一同步码相关检测峰值的有效性的最大第一同步码相关检测峰值有效性判断处理。3.根据权利要求1所述的一种适用于WCDMA系统中小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，其特征在于：所述的小区搜索方法的第三步骤处理是比较最大扰码相关检测峰值与扰码相关检测峰值阈值，以判断所检测出的最大扰码相关检测峰值的有效性的最大扰码相关检测峰值有效性判断处理。4.根据权利要求1所述的一种适用于WCDMA系统中小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，其特征在于：所述的小区搜索方法中的频率偏差估计处理是利用第一同步码部分相干相关运算结果或全相干相关运算结果之间进行差分检波以检测一定时间区间内的相位偏转，然后基于相位偏转估计计算移动通信终端的本地振荡器生成的载波频率与接收信号中的载波频率之间的偏差。5.根据权利要求1所述的一种适用于WCDMA系统中小区搜索方法、实现装置以及移动通信终端，其特征在于：所述的小区搜索方法中的相关运算方法选择处理，是包括：(1)基于前述检测出来的频率偏差，选择第一步骤中用第一同步码与接收信号进行相关检测的相关运算方法的第一同步码相关运算方法选择处理；(2)基于前述检测出来的频率偏差，选择第二步骤中用时隙间相关运算的时隙间相关运算方法选择处理；(3)基于前述检测出...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小元，
申请(专利权)人：上海明波通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[]