-
I. Gebiet
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf drahtlose Kommunikationen.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein neues
und verbessertes Such- bzw. Sucherelement zur Detektion von Page-
bzw. Funkrufnachrichten in Spreizspektrumkommunikationen.
-
II. Beschreibung der verwandten
Technik
-
In
der US-Patentanmeldung Seriennr. 08/316,177, betitelt "Multipath Search
Processor For A Spread Spectrum Multiple Access Communication System" (die '177-Anmeldung) wird
ein Suchelement zur Detektion von Spreizspektrumsignalen beschrieben.
Das Suchelement ist insbesondere geeignet für die Verwendung in einem CDMA-basierten
digitalen Zellulartelefonsystem, um Pilotkanäle zu identifizieren, die innerhalb
des CDMA-Systems übertragen werden.
Sobald der Pilotkanal identifiziert ist, verwendet das Telefon,
oder die "Teilnehmereinheit", die assoziierte
Timing- bzw. Zeitsteuerungsinformation, um Funktionen, wie das Überwachen
nach Page-Nachrichten und das Ausführen von Kommunikationen, durchzuführen.
-
Das '177-Suchelement arbeitet
typischer Weise in Kombination mit einem Satz von Fingerelementen
und einem Decoder, die auf einem einzelnen integrierten Schaltkreis
angeordnet sind. Zusammen führen
die Komponenten die Verarbeitung, die für CDMA-Kommunikationen und
Page-Überwachung notwendig
ist, aus. Um beispielsweise ein CDMA-Signal zu empfangen, führt das
Suchelement Pilotkanalsuchen bei verschiedenen Zeitversätzen bzw. -Offsets
aus. Sobald ein Pilotkanal detektiert ist, werden die Fingerelemente
aktiviert, um einen assoziierten Datenkanal zu verarbeiten, wie
beispielsweise einen Pagingkanal oder einen Verkehrskanal. Um die Suche
und die Signalverarbeitung durchzuführen, empfangen das Suchelement
und die Fingerelemente Samples bzw. Abtastungen, die erzeugt wurden ansprechend
auf HF-Signale, die von der Teilnehmereinheit empfangen worden sind.
Die Abtastungen werden typischer Weise von einer HF/ZF-Einheit in dem
Mobiltelefon oder in der Teilnehmereinheit erzeugt. Eine derartige
Anordnung ist bekannt aus GB-A-2320654.
-
Im
Allgemeinen ist es wünschenswert,
den Leistungsverbrauch einer Teilnehmereinheit zu reduzieren, um
die Batteriegröße und das
Gewicht zu reduzieren. Zusätzlich
ist es wünschenswert,
die Zuverlässigkeit
zu erhöhen,
mit der Page-Nachrichten oder andere Nachrichten empfangen und von
der Teilnehmereinheit verarbeitet werden. Die vorliegende Erfindung
ist sowohl auf diesen Zweck als auch auf andere Ziele gerichtet.
-
Weiter
wird hingewiesen auf das Dokument WO 97/20466, welches ein Verfahren
für das
Detektieren von Nachrichten beschreibt, die über einen Kommunikationskanal,
wie beispielsweise einen Paging-Kanal gesendet werden. Dieses Verfahren
gestattet die Detektion von Daten, die in gesendeten Daten (z.B.
Page-Nachrichten) enthalten sind zu eine ausgewählten frühen Zeitpunkt im Empfangs-
und Decodierungsprozess. Durch Bilden, zu diesem Zeitpunkt, eines
Vektors der empfangenen Daten (RDV = received data vector) aus den
Daten, entsprechend einer empfangenen Nachricht durch Vergleichen
des RDV mit einem oder mehreren Testdatenvektoren für die Darstellung
ausgewählter
relevanter oder irrelevanter Daten, die in den gesendeten Nachrichten
enthalten sind, kann der Empfänger
bestimmen, ob die empfangene Nachricht relevante Daten enthält, die vollständig decodiert
werden sollten oder irrelevante Daten, die nicht vollständig decodiert
werden müssen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung ist ein neues und verbessertes Verfahren für das Durchführen von
Paging.
-
Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren, wie in Anspruch 1 beansprucht,
vorgesehen.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung, wie in Anspruch
5 beansprucht, vorgesehen.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Suchelement verwendet, um Spreizspektrumsignale
zu detektieren. Abtastungen von empfangenen HF-Signalen werden in einem Abtastungspuffer
gespeichert. Während
des Standby-Modus bzw. Wartemodus werden die Abtastungen während Paging-Schlitzen, die der
Mobilstation zugewiesen sind, gesammelt. Ein Satz von Suchen wird
auf den Abtastungen ausgeführt,
und wenn Pilotsignale detektiert werden, wird zusätzliche
Demodulation durchgeführt, um
Paging-Nachrichten zu detektieren. Der sich ergebende Satz von Demodulationsdaten
kann kombiniert werden, um die Detektion zu erhöhen. Nachdem eine Page-Nachricht
detektiert worden ist, können zusätzliche
Demodulationsressourcen aktiviert werden, um vollständigere
Page-Nachrichten, oder andere Informationskanäle, zu verarbeiten. In einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist das Suchelement einen Demodulator auf, um eine
Quick- bzw. Schnell-Page-Detektion
durchzuführen
ohne die Verwendung von Fingerelementen, um den Leerlaufmodusleistungsverbrauch
zu reduzieren.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher
aus der unten dargestellten detaillierten Beschreibung, wenn diese
in Verbindung mit den Zeichnungen gesehen wird, in denen gleiche
Bezugszeichen durchgehend Entsprechendes identifizieren und in denen:
-
1 ein
zellulares Telefonsystem ist, das gemäß dem einen Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist;
-
2 ein
Blockdiagramm einer Teilnehmereinheit ist, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist;
-
3 ein
Flussdiagramm ist, das die Verarbeitung darstellt, die in einer
Teilnehmereinheit durchgeführt
wird, wenn diese gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird;
-
4 ein
Blockdiagramm einer Suche ist, wenn diese gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Es
wird ein neues und verbessertes Verfahren und Vorrichtung für das Detektieren
von Page-Nachrichten beschrieben. Das hierin beschriebene beispielhafte
Ausführungsbeispiel
wird im Zusammenhang des digitalen zellularen Telefonsystems dargestellt.
Während
die Verwendung in diesem Zusammenhang vorteilhaft ist, können verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung in andere Umgebungen und Konfigurationen aufgenommen
werden. Im Allgemeinen können
die verschiedenen Systeme, die hierin beschrieben werden aufgebaut
werden unter Verwendung von softwaregesteuerten Prozessoren, integrierten
Schaltkreisen oder diskreter Logik, die Implementierung in einem
integrierten Schaltkreis wird jedoch bevorzugt. Die Daten, Instruktionen,
Befehle, Informationen, Signale, Symbole und Chips, auf die über die
Anmeldung hinweg Bezug genommen wird, werden vorteilhafter Weise
dargestellt als Spannungen, Ströme,
elektromagnetische Wellen, magnetische Felder oder Partikel, optische
Felder oder Partikel oder eine Kombination davon. Zusätzlich können die
Blöcke,
die in jedem Blockdiagramm gezeigt sind, Hardware oder Verfahrensschritte
darstellen.
-
1 ist
ein stark vereinfachtes Blockdiagramm eines zellularen Telefonsystems,
das gemäß der Verwendung
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. Mobiltelefone und andere
Kommunikationssysteme (Teilnehmereinheiten) 10 sind zwischen
Basisstationen 12 angeordnet, die an die Basisstationssteuervorrichtung
(BSC = base station controller) 14 gekoppelt sind. Die
Mobilvermittlungsstelle MSC (MSC = mobile switching center) 16 verbindet
die BSC 14 mit dem öffentlichen
Telefonvermittlungsnetzwerk (PSTN = public switched telephone network) 18.
Während
des Betriebs führen
einige Mobiltelefone Telefonanrufe durch Bilden einer Schnittstelle
mit den Basisstationen 12, wäh rend sich andere im Leerlaufmodus,
oder Standby-Modus, befinden, in dem sie nach Page-Nachrichten überwachen.
-
Gemäß der Verwendung
einiger CDMA-Kommunikationsprotokolle kann sich eine Teilnehmereinheit 10 im
Soft-Handoff bzw. während
der weichen Übergabe
gleichzeitig mit zwei Basisstationen 12 verbinden. Ein
System und ein Verfahren für das
Betreiben eines Zellulartelefons unter Verwendung von CDMA-Techniken
ist beschrieben in US-Patent Nr. 5,103,459, betitelt "System and Method
for Generating Signal Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System", das dem Inhaber
der vorliegenden Erfindung zueigen ist (das '459-Patent). Das
System des '459-Patents
ist im Wesentlichen gemäß der Verwendung
des "IS-95-Over-The-Air-Interface"-Standards konfiguriert.
-
Zusätzlich wird,
in einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das Paging einer Teilnehmereinheit 10 im
Wesentlichen gemäß dem Verfahren durchgeführt, das
in den US-Patentanmeldungen Seriennrn. 08/865,650 und 08/890,355
beschrieben ist, die beide "Dual
Channel Slotted Paging" betitelt
sind, und dem Inhaber der vorliegenden Erfindung zueigen sind (die
Dual- bzw. Zweifachkanal-Paging-Anmeldungen). In diesen Patentanmeldungen
wird die Verwendung einer Schnell-Paging-Nachricht bzw. Quick-Paging-Nachricht
(ein Schnell-Page bzw. Quick-Page) beschrieben, die über einen
Kanal mit reduziertem Codieren gesendet wird. Ein oder mehrere Schnell-Pages
werden vor der Voll-Page-Nachricht (Voll-Page) gesendet, um einer
Teilnehmereinheit zu gestatten, die Page-Überwachungszeit zu reduzieren,
und daher den Standby-Leistungsverbrauch zu reduzieren. Wenn die
Teilnehmereinheit keinen positiven Schnell-Page empfängt, dann überwacht
sie nicht bezüglich
eines Voll-Pages,
wodurch sie den Leerlaufmodusleistungsverbrauch reduziert.
-
2 ist
ein Blockdiagramm eines Demodulators, der für die Verarbeitung von CDMA-Signalen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird. Empfangsabtastungen (Rx-Abtastungen,
Rx = Receive) werden von dem HF/ZF-System 190 und dem Antennensystem 192 generiert,
die HF-Signale empfangen, filtern, herunterkonvertieren und die
HF-Signale auf das Basis band digitalisieren. Die Abtastungen werden
an einen mux 202 (mux = Multiplexer) geliefert und an einen
Abtastungs-RAM 204. Die Ausgabe vom mux 202 wird
an eine Suchelementeinheit 206 und Fingerelemente 208 geliefert, die
an die Steuereinheit 210 gekoppelt sind. Ein Kombinierer 212 koppelt
einen Decodierer 214 an die Fingerelemente 208.
Typischer Weise ist die Steuereinheit 210 ein Mikroprozessor,
der durch Software gesteuert wird, und kann auf demselben integrierten Schaltkreis
oder auf einem separaten integrierten Schaltkreis angeordnet sein.
-
Während des
Betriebs werden Empfangsabtastungen (Abtastungen) in dem Abtastungs-RAM 204 gespeichert
und auf mux 202 angewandt. Mux 202 liefert entweder
Echtzeitabtastungen oder die gespeicherten Abtastungen an die Suchelementeinheit 206 und
an die Fingerelemente 208. Die Steuereinheit 210 konfiguriert
die Fingerelemente 208, um Demodulation zu verschiedenen
Zeit-Offsets durchzuführen,
basierend auf Suchergebnissen von der Suchelementeinheit 208.
Die Ergebnisse der Demodulation werden kombiniert und an den Decodierer 214 weitergeleitet,
der die Daten ausgibt.
-
Im
Allgemeinen verwendet das Suchen, das durch das Suchelement 206 ausgeführt wird,
nicht kohärente
Demodulation des Pilotkanals, um Timing-Hypothesen entsprechend verschiedener
Sektoren, Basisstationen oder Mehrfachpfade zu testen, während die
Demodulation, die durch die Fingerelemente 208 ausgeführt wird,
ausgeführt
wird über
eine kohärente
Demodulation des Datenkanals. Nicht kohärente Demodulation benötigt keine
Trägerphaseninformation,
sondern detektiert die Signalenergie anstatt der Daten, die in dem
Signal enthalten sind (für bestimmte
Wellenformarten). Kohärente
Demodulation benötigt
Phaseninformation, und daher mehr Information über das Signal, aber die Daten,
die auf dem Signal gesendet werden, können bestimmt werden. Über diese
Anmeldung hinweg bezieht sich nur der Ausdruck Demodulation auf
kohärente
Demodulation, während
sich Suchen auf nicht kohärente
Demodulation bezieht. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird Entspreizen ausgeführt
durch Multiplizieren der empfangenen Abtastungen mit dem Komplexkonjugierten
der PN-Sequenz und der zugewiesenen Walsh- Funktion bei einer einzelnen Timing-Hypothese
und digitales Filtern der sich ergebenden Abtastungen, und zwar
oft mit einem Integrier- und Ausgabe-Akkumulatorschaltkreis.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein verbessertes Suchelement vorgesehen, das sowohl
Pilotkanalsuchen als auch Demodulierung eines Pagingkanals auf den
Abtastungen, die in dem Abtastungs-RAM gespeichert sind, ausführt. Die
Demodulation und das Suchen können
bei verschiedenen Zeit-Offsets ausgeführt werden, und die Ergebnisse
der Demodulation werden kombiniert um zu bestimmen, ob eine Page-Nachricht
empfangen worden ist. Der Page-Kanal, der von dem Suchelement demoduliert
wird ist ähnlich
dem Schnell-Paging-Kanal, der in den Dualkanal-Paging-Anwendungen, auf die
oben Bezug genommen wird, beschrieben wird. Da die Nachrichtendauer
gering ist für
Schnell-Paging (128 oder 256 PN-Chips bei 1,2288 Mcps sind 104 oder
208 Mikrosekunden) und das notwendige Entzerren klein ist (ungefähr 100–400 Mikrosekunden),
können
die benötigten
empfangenen Abtastungen einfach "offline" gepuffert und verarbeitet
werden, um Leistung zu sparen.
-
3 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Demodulators der 2 während eines Leerlaufmodus
entsprechend einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt. Der Leerlaufmodus ist der Zustand, in dem
die Teilnehmereinheit eingeschaltet bzw. hochgefahren wird, aber
keinen Anruf tätigt.
Während
des Leerlaufsmodus überwacht
die Teilnehmereinheit nach Paging-Nachrichten, die an sie gerichtet sind.
Die Paging-Nachricht kann eine ankommende Kommunikation oder einen
Telefonanruf anzeigen. Wie oben bemerkt, wird die Erfindung im Zusammenhang
eines Zwei-Kanal-Paging-Systems
beschrieben, wie beschrieben in den Dual-Kanal-Paging-Anwendungen.
-
Beim
Schritt 300 sammelt und speichert die Teilnehmereinheit
empfangene Samples während dem
ihr zugewiesenen Schnell-Paging-Schlitz. In einem Ausführungsbeispiel
wird das Sammeln ausgeführt
durch Aktivieren der HF/ZF-Einheit 190, Speichern der Abtastungen
in dem Abtastungs-RAM, und dann Deaktivieren des HF/ZF-Systems 190.
Typischerweise sammelt die Teilnehmereinheit Abtastungen für einen
längere
Dauer als die eines einzelnen Paging-Schlitzes, so dass mehrere
Zeit-Offset-Signale in dem Satz von Empfangsabtastungen gespeichert
sind.
-
Beim
Schritt 304 führt
die Suchelementeinheit 206 (der 2) Pilotsuchen
auf den gespeicherten Abtastungen bei verschiedenen Zeit-Offsets
aus. Zusätzlich
kann Pilotsuchen nach unterschiedlichen Signalen ausgeführt werden.
Beispielsweise kann Suchen für
Signale von unterschiedlichen Basisstationen ausgeführt werden,
die unterschiedliche, oder unterschiedlich versetzte (offset) Pilotcodes
verwenden. Wenn ein lokales Maximum über einer bestimmten Schwelle
detektiert wird, und die Kombinierungsfunktion für ein bestimmtes Suchfenster
aktiviert ist, dann wird die sich ergebende Hypothese demoduliert und
kombiniert. Sobald alle Hypothesen in der Suchliste abgeschlossen
sind, ist der Schritt erledigt.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird es bevorzugt, einen Abtastungs-RAM 304 zu
haben, der groß genug
ist, um den Zeit-Offset eines Satzes von Multipfadsignalen abzudecken.
Somit werden, einfach durch Durchsuchen desselben Satzes von Abtastungen
bei verschiedenen Offsets, die unterschiedlichen Piloten detektiert.
Auf ähnliche Weise
kann derselbe Satz von Abtastungen demoduliert werden bei verschiedenen
Offsets, um Schnell-Pages zu verarbeiten. Während ein Schnell-Page-Kanal,
der für
kohärente
Signalisierung konstruiert ist, bessere Performance vorsieht, und
deshalb in vielen Fällen
bevorzugt wird. Ein Schnell-Paging-System kann auch für nicht
kohärente
Signalisierung vorgesehen sein.
-
Beim
Schritt 306 wird das Suchelement 206 in den Demodulationsmodus
geschaltet, und der Paging-Kanal, der mit jedem Signal assoziiert
ist, das während
des Suchmodus detektiert wird, wird demoduliert, um zu bestimmen,
ob ein Schnell-Page empfangen worden ist. Die Schnell-Pages werden
verarbeitet durch Ausführen
einer kohärenten
Demodulation auf dem Satz von Paging- Kanälen
entsprechend zu dem Satz von Pilotkanälen, die während dem Suchen detektiert
wurden. Daher wird in einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung der Schnell-Page-Kanal innerhalb des Suchelements
demoduliert, nachdem das Suchen ausgeführt ist. Jede Demodulation
wird bei einem bestimmten Offset in den Abtastungen ausgeführt, und
der sich ergebende Satz von Demodulations-Soft-Decision-Daten wird
Diversity- bzw. vielseitigkeitskombiniert unter Verwendung eines
Akkumulators innerhalb des Suchelements 206.
-
Beim
Schritt 308 werden die kombinierten Demodulationsdaten
untersucht, um zu bestimmen, ob ein positives Schnell-Page empfangen
worden ist (d.h. eines das anzeigt, dass die folgende Voll-Paging-Nachricht
an diese Teilnehmereinheit 10 gerichtet ist). Wenn nicht,
kehrt die Teilnehmereinheit zu Schritt 300 zurück. Wenn
dem so ist, dann werden die Fingerelemente 208, der Decoder 214 und
die HF/ZF-Einheit 190 beim Schritt 310 aktiviert,
und das vollständige
Page wird beim Schritt 312 verarbeitet. In einem alternativen
Ausführungsbeispiel
der Erfindung fährt
die Teilnehmereinheit damit fort, die Abtastungen nach anderen Piloten
zu durchsuchen, um neue Signale zum Verarbeiten zu finden, wenn
der nächste
Paging-Schlitz auftritt. Zusätzlich
wird, wenn der Schnell-Paging-Kanal nicht mit ausreichender Qualität empfangen
wurde, der Schritt 310 dann dennoch ausgeführt, um
sicherzustellen, dass Voll-Page-Nachricht
verpasst wird.
-
Durch
Ausführen
von sowohl der Suche als auch der Schnell-Page-Verarbeitung innerhalb der Suchelementeinheit 206 kann
der Schnell-Paging-Kanal überwacht
werden, ohne dass die Fingerelemente aktiviert werden müssen, bis
einen positives Schnell-Page empfangen wurde. Im Allgemeinen werden
die meisten Schnell-Page-Nachrichten negativ sein, und anzeigen,
dass kein Anruf oder keine Nachricht anhängig ist. Dadurch wird die
Zeit, die die Fingerelemente 208 und andere Schaltkreise
aktiviert sind, signifikant reduziert. Deshalb erhöht das Verringern
der Schaltkreise, die verwendet werden um eine Schnell-Page-Kanalüberwachung
auszuführen,
die Standby-Zeit der Teilnehmereinheit 10.
-
Diese
Verringerung der Schaltkreise wird erreicht durch Nutzen des Vorteils
des verringerten Codierungslevels des Schnell-Paging-Kanals und
der Schnell-Page-Nachricht und Speichern der empfangenen Abtastungen
für die
Verarbeitung. Die reduzierte Codierung gestattet, dass die Demodulation des
Schnell-Paging-Kanals mit einem begrenzten Umfang an Demodulationsfunktionalität ausgeführt wird,
und daher mit begrenzter zusätzlicher
Komplexität
in dem Suchelement. Auch gestattet die Verwendung von Abtastungs-RAM 204,
dass Mehrfach-Zeit-Offset-Demodulation ausgeführt wird unter Verwendung einer
Einzeldemodulations-Engine in dem Suchelement 206, was
weiter die Schaltkreise reduziert, die benötigt werden, um nach Paging-Nachrichten
zu überwachen.
-
Weitere
Leistungseinsparung wird erreicht durch Ausführen der Suche und der Paging-Kanal-Überwachung
unter Verwendung der gespeicherten Abtastungen. In einem Ausführungsbeispiel
ist der Schnell-Paging-Kanal ein uncodiertes BPSK- oder OOK-Bit,
das einmal oder zweimal gesendet wird. Insbesondere wird die Zeit,
die die HF/ZF-Einheit 190 während jedes Page-Zyklus arbeitet,
reduziert durch Speichern der Abtastungen, wenn sie generiert werden.
Sobald die Abtastungen gespeichert sind, deaktiviert die Teilnehmereinheit
die HF/ZF-Einheit, um Leistung zu sparen, und durchsucht die Abtastungen
wiederholt bei verschiedenen Offsets oder verschiedenen Pilotsignalen
oder beidem, und zwar unter Verwendung von nur dem digitalen Schaltkreis.
-
Wie
oben bemerkt, gestattet das Ausführen verschiedener
Suchen auf denselben Abtastungen der HF-Einheit sich abzuschalten,
sobald der anfängliche
Satz von Abtastungen gesammelt ist. Das Ausschalten der HF-Einheit
reduziert den Leistungsverbrauch der Mobilstation während des
Leerlaufmodus. Im Gegensatz dazu würden, wenn die Abtastungen nicht
gespeichert würden,
zusätzliche
Abtastungen gesammelt werden müssen
und zwar so lange, wie es notwendig war, nach den verschiedenen
Pilotsignalen und Zeit-Offsets zu suchen. Dieses fortdauernde Sammeln
von Pilotdaten würde
erfordern, dass die HF-Einheit an bleibt, und daher Leistung verbrauchen
würde für eine län gere Zeitdauer,
was die Standby-Zeit der Teilnehmereinheit 10 reduzieren würde.
-
Das
beschriebene Ausführungsbeispiel
der Erfindung sieht sowohl Performance-Verbesserungen als auch einen
verbesserten Leerlaufmodusleistungsverbrauch vor. Insbesondere wird,
durch Ausführen
der Demodulation und des Suchens auf demselben Satz von Abtastungen,
die Performance der Demodulation verbessert. Dies ist der Fall,
weil die besten Signale, wie sie durch die Pilotkanalsuche gemessen
wurden die besten Signale für
die Paging-Kanal-Demodulation
sind, weil der Satz von Abtastungen der gleiche ist. In alternativen
Systemen wird das Suchen ausgeführt
auf einem ersten Satz von Abtastungen, und die Ergebnisse dieses
Suchens werden verwendet um zu bestimmen, wie die Paging-Kanäle in einem
zweiten Satz von Abtastungen zu demodulieren sind. Während die
Korrespondenz zwischen den Suchergebnissen und der Paging-Kanal-Qualität typischer
Weise akzeptabel ist, wenn die Zeitspanne zwischen den zwei Ereignissen klein
ist, wird jede Differenz in dem Kanal zwischen der Suche und der
Demodulation praktisch eliminiert im Vergleich zu einer Fading-Kanaldekorrelationszeit durch
Ausführen
des Suchens und der Demodulation auf denselben Abtastungen.
-
4 ist
ein Blockdiagramm eines Suchelements 206, wenn dieses gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist. Die In-Phase- und Quadratur-Phase-Abtastungen
werden aus dem Abtastungs-RAM 304 (2) gelesen
und von QPSK-Entspreizer 402 entspreizt unter Verwendung eines
PN-Codes von PN-Code-Generator 404, wobei der PN-Code aus
einem In-Phase-Abschnitt
(PNI = in-phase portion) und einem Quadratur-Phase-Abschnitt (PNQ =
quadrature phase portion) besteht. Die sich ergebenden In-Phase- und Quadratur-Phase-Komponenten
von dem QPSK-Entspreizer 402 werden an die Multiplizierer 406A–D angewendet. Die
Verarbeitung nach dem Abtastungs-RAM kann zu beliebigen Taktfrequenzen
stattfinden, wie beispielsweise bei 19 MHz unabhängig von der Originalchiprate.
-
Während des
Suchmodus erzeugen Walsh-Code-Generatoren 408 und 410 den
Pilotkanal-Walsh-Code, der an die Multiplizierer 406A–406D angewendet
wird. Die Multiplizierer 406A–406D und Akkumulatoren 408A–408D operieren
zusammen, um die entspreizten Abtastungen mit dem Pilot-Walsh-Code
von dem Pilot-Walsh-Code-Generator 408 freizulegen. QPSK-Entspreizer
und WALSH-Multiplizierung können
in Reihenfolge oder integriert als eine einzelne Operation für gleiche
Ergebnisse auftreten.
-
Die
freigelegten Pilotabtastungen von den Akkumulatoren 408A und 408B werden
an die Multiplizierer 420 zweimal angewandt: einmal direkt
und einmal über
Multiplexer 423. Das Ergebnis ist, dass die freigelegten
Pilotabtastungen quadriert werden, und die quadrierten Ausgaben
von dem Summierer 422 summiert werden. Somit wird, im Suchmodus, das
Skalarprodukt der freigelegten Pilotdaten berechnet, und daher die
Korrelationsenergie des Pilotkanals beim aktuellen Offset.
-
Auf ähnliche
Weise werden die freigelegten Pilotsamples von den Akkumulatoren 408C und 408D an
Quadrierungsschalkreise 411 angelegt, deren Ausgaben durch
den Summierer 412 summiert werden. Die Quadrierungsschaltkreise 411 und
der Summierer 412 wirken daher dahingehend, dass sie das
Skalarprodukt der freigelegten Pilotdaten mit sich selbst berechnen,
und daher die Korrelationsenergie des Pilotkanals beim aktuellen
Offset.
-
Die
Skalarprodukte von den Summierern 412 und 422 werden
von der Berechnungsvorrichtung für
lokale Maxima 414 empfangen. Die Berechnungsvorrichtung
für lokale
Maxima 414 bestimmt den wahrscheinlichsten Offset, oder
die wahrscheinlichsten Offsets, aus dem Satz der Offsets (oder Hypothesen),
die von dem Suchelement getestet werden basierend auf der Korrelationsenergie.
Die Berechnungsvorrichtung für
lokale Maxima 414 kann beispielsweise die lokale letzte
Energie in dem Satz von oversampled Korrelationsenergien einsparen, um
die Abtastung, die dem wahren Offset am nächsten ist, zu isolieren. Die
Multiplizierer 406A und 406B und die Akkumulatoren 408A und 408B arbeiten
zusammen, um die entspreizten Abtastungen mit dem Schnell-Page-Walsh-Code
von dem Schnell-Page-Walsh-Code-Generator 408 freizulegen.
-
Der
Satz von Offsets wird generiert, während das Timing der PN- und
Walsh-Codes relativ
zu den Abtastungen eingestellt wird. In einer beispielhaften Suche
werden die PN- und die Walshcodes in kleinen Schritten um einen
bestimmten Suchbereich herum eingestellt. Typischerweise werden
die Codegeneratoren von einem Steuersystem konfiguriert, das auch die
Suchbereiche mit einem Start-Offset und einem Abschluss-Offset definiert.
Das Steuersystem kann ein Mikroprozessor oder ein Digitalsignalprozessor sein,
der von Software, die im Speicher gespeichert ist, gesteuert wird.
-
Das
N-Max-Verfolgungselement 416 sammelt den Satz der N größten Korrelationsenergien
für die
verschiedenen Suchregionen. N ist eine ganze Zahl, vorzugsweise
in dem Bereich von 4 bis 16. Die Verwendung anderer Kriterien für das Sammeln
von Suchergebnissen, wie beispielsweise die Diversity der Signalquelle,
stimmt mit der Verwendung der Erfindung überein. Der sich ergebende
Satz von Korrelationsenergien und assoziierten Offsets (Suchergebnissen)
wird an das Steuersystem berichtet.
-
In
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der
Erfindung konfiguriert, sobald die Suchoperation ausgeführt worden
ist, das Steuersystem das Suchelement, um Demodulation auf dem Pagingkanal
für den
Satz von Signalen und Offsets basierend auf den Suchergebnissen
auszuführen.
Um eine Demodulation des Page-Kanals (vorzugsweise des Schnell-Page-Kanals)
auszuführen,
ist der Walsh-Generator 410 konfiguriert, den Paging-Kanal-Walsh-Code
zu generieren, und die Multiplexer 423 sind konfiguriert, die
Ausgabe der Akkumulatoren 408C und 408D an die
Multiplizierer 420 anzulegen. Zusätzlich werden die Akkumulatoren 408A und 408B konfiguriert,
genau über
die Bitdauer zu integrieren.
-
Für jedes
Signal, das demoduliert werden soll, konfiguriert das Steuersystem
den PN-Generator und die Walsh-Generatoren bei einem bestimmten
Offset, und die Abtastungen werden wieder demoduliert. Die freigelegten
Abtastungen vom Schnell-Paging-Kanal werden von den Akkumulatoren 408A und 408B an
die Multiplizierer 420 angelegt. Zusätzlich werden die freigelegten
Abtastungen vom Pilotkanal an die Multiplizierer 420 über die muxs
bzw. Multiplexer 423 angelegt.
-
Um
das Skalarprodukt der Pilot- und Paging-Daten auszuführen, werden
die Ausgaben der Multiplizierer 420 durch den Addierer 422 addiert, und
die daraus resultierenden projizierten Schnell-Paging-Kanal-Soft-Decision-Daten
werden von Verrieglungselementen 424 aufgenommen. Andere
Verfahren zur Einstellung der Trägerphase
werden offensichtlich sein, die die Anwendung einer Kreuzproduktoperation
oder anderer Phasenrotationsverfahren aufweisen. Das Skalarprodukt
gewinnt die Daten wieder, die In-Phase mit den Piloten sind und
gewichtet sie zur Kombinierung. Die Ausgabe der Verriegelungselemente 424 wird
dann durch den Kombiniererakkumulator 426 aufgenommen.
Für jedes
demodulierte Signal addiert der Akkumulator 426 die Demodulationsergebnisse.
Sobald der Satz von Signalen demoduliert ist, werden die kombinierten Schnell-Paging-Daten
an das Steuersystem ausgegeben, welches die übertragenen Daten schätzt, indem
es eine Hard-Decision basierend auf den akkumulierten Soft-Decision-Daten
ausführt.
Basierend auf der Hard-Decision
wird bestimmt, ob ein Schnell-Page gesendet wird.
-
Zusätzlich wird
in einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung die Energie von den freigelegten Pilotkanaldaten wieder
berechnet, und zwar durch Ausführen
einer Skalarproduktoperation, und die daraus resultierende Pilotenergie
wird für
jedes Signal durch den Akkumulator 426 akkumuliert. Die
akkumulierte Pilotenergie wird zum Steuersystem geliefert.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung bestimmt das Steuersystem, ob man sich auf die Schnell-Paging-Daten
verlassen kann, die auf der akkumulierten Pilotenergie basieren.
Wenn die akkumulierte Pilotenergie über einer gewissen Schwelle ist,
dann verlässt
man sich auf die Schnell-Paging-Kanalergebnisse.
Sonst wird dann der nächste Schnell-Paging-Schlitz
verar beitet, oder der Voll-Page-Kanal wird verarbeitet. Wie oben
erwähnt,
stellt die Verwendung der gleichen Abtastungen zur Verarbeitung
der Pilot- und Paging-Kanäle
sicher, dass der Kanal für
die zwei Verarbeitungen der gleiche ist, was die Demodulationsleistung
verbessert.
-
Somit
ein System und ein Verfahren zur Ausführung einer Page-Überwachung
beschrieben worden. Die vorherige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
wird vorgesehen, um es dem Fachmann zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung
auszuführen
oder anzuwenden. Die verschiedenen Modifikationen an diesen Ausführungsbeispielen
werden dem Fachmann leicht offensichtlich sein, und die grundlegenden
Prinzipien, die hierin definiert werden, können auf andere Ausführungsbeispiel ohne
Anwendung erfinderischer Tätigkeit
angewandt werden. Somit soll die vorliegende Erfindung nicht auf
die hierin gezeigten Ausführungsbeispiele
eingeschränkt
sein, sondern ihr soll der weitest mögliche Umfang, der mit den
Prinzipien und neuen Merkmalen übereinstimmt,
die hierin offenbart werden, gewährt
werden.