專利名稱：用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻偽噪聲偏移的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN(偽噪聲)偏移的裝置和技術(shù)，更具體地說是涉及用于檢測具有一個蜂窩手機和一個連接到PSTN(公共交換電話網(wǎng))上的中心站的無繩電話系統(tǒng)的導頻PN偏移的裝置和方法，其能夠為了檢測出一個沒有被其它用戶使用的導頻偏移而對中心站服務(wù)區(qū)域內(nèi)的所有導頻PN偏移進行檢測。
通常，工作于800～900MHz頻帶內(nèi)的無繩電話系統(tǒng)，提供有一個用于授話及接聽的手機和一個用于當手機接入其上時對其計費并提供預(yù)先設(shè)計的其它服務(wù)的中心站。中心站通常建在某個便于能量供給及與PSTN連接的地方。在利用這樣一種無繩電話系統(tǒng)進行的信號發(fā)送中，信號通過中心站從手機被發(fā)送到PSTN。與此相反，在使用這樣一種無繩電話系統(tǒng)進行的信號接收中，從PSTN接收的信號是通過中心站發(fā)送到手機上的。在現(xiàn)有技術(shù)的無繩電話系統(tǒng)中，為打電話給某個用戶或從某個使用手機的用戶那里接聽電話，在無繩電話系統(tǒng)的中心站和手機之間應(yīng)建立一個某頻率的信道。
在現(xiàn)有技術(shù)的無繩電話系統(tǒng)中，信道是按照如下的步驟建立的。
無繩電話系統(tǒng)中的一個控制部件確定當前模式是否處于通過對無繩電話系統(tǒng)的能量供給所形成的待機狀態(tài)。如果當前模式處于接收或發(fā)送模式，便按預(yù)定的順序從預(yù)定的一組信道中鎖定一個信道，并且檢測被鎖定的信道的RSSI(接收信號強度指示器)。如果所檢測到的RSSI低于預(yù)定的水平，則確定該信道此刻沒有被中心站周圍的用戶所占用，從而通過該鎖定信道執(zhí)行發(fā)送或接收模式。另一方面，如果所檢測到的RSSI高于預(yù)定的水平，則確定該信道此刻正被中心站周圍的用戶所占用，因此鎖定下一個信道，并繼續(xù)重復上述處理。如果在預(yù)置頻帶內(nèi)從所有信道中所檢測到的RSSI均高于預(yù)定的水平，則確定所有的信道均被中心站周圍的用戶占用著，并將該情況通知到呼叫者的手機上。然而，現(xiàn)有技術(shù)的無繩電話系統(tǒng)存在一個問題在于該系統(tǒng)對中心站周圍的電氣設(shè)備所產(chǎn)生的電磁波的反應(yīng)是如此靈敏以致于將實際上并未被其它用戶所占用的信道誤認為正被其它用戶占用著，從而只能提供有限的信道到中心站。在此情況下，如果在現(xiàn)有技術(shù)的無繩電話系統(tǒng)周圍有多個用戶在相同的時間內(nèi)試圖呼叫的話，在該時間內(nèi)相對較晚嘗試的用戶將可能分配不到信道，或者由于電磁干擾的緣故而將實際正被使用的信道誤認為未被使用，從而可能在使用中發(fā)生串線現(xiàn)象。
現(xiàn)有技術(shù)的無繩電話系統(tǒng)的另一個問題是由于其分頻多路傳輸系統(tǒng)的原因使得可用于在中心站和手機之間被建立的信道數(shù)目十分有限。因此，當許多的辦公室位于建筑物的同一層，或當無繩電話系統(tǒng)的中心站的位置和服務(wù)區(qū)域位于公寓中時，上述的問題可能會更頻繁的出現(xiàn)。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的無繩電話系統(tǒng)的這些問題進行了許多研究，其中之一是建議在無繩電話系統(tǒng)的中心站和手機之間應(yīng)用CDMA系統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)。換句話說，手機被用作蜂窩移動通信系統(tǒng)中的一個移動站，而中心站則作為一個基站。然而，該建議有以下的問題。如

圖1所示，在蜂窩移動通信系統(tǒng)的設(shè)計中，一個與GPS(全球定位系統(tǒng))時間即標準時間同步的PN序列，被分成特定的間隔(PN偏移＝0，64，或256)，并且PN序列的PN偏移以如此方式分配給基站在相鄰的通信站之間PN偏移互不重疊以將基站BS1，BS2和BS3相互區(qū)分開來。然而，因為此類系統(tǒng)已被廣泛的分布，使得出現(xiàn)了當許多辦公室位于建筑的同一層或中心站的位置類似于公寓的位置時而產(chǎn)生PN偏移發(fā)生重疊的情況，所以相同的原理不能被應(yīng)用到該無繩電話系統(tǒng)的中心站上。即，如圖2所示為一個用于無繩電話系統(tǒng)中的中心站的導頻PN偏移的示例，服務(wù)區(qū)域可能在多個中心站HS1，HS2和HS3及所用的導頻偏移(例如，PN偏移＝0，64，0)之間發(fā)生重疊。
因此，本發(fā)明旨在提供能夠顯著地避免一個或多個由于相關(guān)技術(shù)的局限性和缺陷而產(chǎn)生的問題的用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的裝置和方法。
本發(fā)明的一個目的是提供用于檢測無繩電話系統(tǒng)的導頻PN偏移的裝置和方法，其中為檢測出沒有被其它用戶使用的導頻PN偏移并將所檢測到的導頻PN偏移提供給相應(yīng)的手機而對中心站的服務(wù)區(qū)域內(nèi)的所有導頻PN偏移進行檢測。
接下來的說明中將闡述本發(fā)明的另外的特點和優(yōu)點，其部分地從說明中被闡明，或通過本發(fā)明的實踐被了解。通過在所寫的說明和權(quán)利要求及附圖中所特別指明的結(jié)構(gòu)可以領(lǐng)會及獲得本發(fā)明的目標和其它優(yōu)點。
為了根據(jù)本發(fā)明的目的實現(xiàn)這些和其它的優(yōu)點，如被具體實施并大致說明的，用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的裝置包括多個導頻PN序列發(fā)生器，用于為其自身分別產(chǎn)生一個用來跟蹤導頻信道信號的同步的導頻PN序列；用于將從各個導頻PN序列發(fā)生器提供來的導頻PN序列及在重疊服務(wù)半徑內(nèi)所檢測到的信道數(shù)據(jù)信號相互反向傳送的反向傳送器；一個在一時間周期上用于累加由反向傳送器提供的導頻信道的數(shù)據(jù)流的累加器；一個用于計算來自累加器的一個信號的關(guān)于接通時間和延遲時間的能量值的能量值計算器；一個用于存儲在設(shè)定服務(wù)區(qū)域內(nèi)所檢測到的至少一個不同的導頻PN偏移及能量值閾值的存儲區(qū)，和一個用于利用存儲于該存儲區(qū)內(nèi)的導頻PN偏移和此PN偏移的能量值確定存在于一個重疊服務(wù)區(qū)內(nèi)的不同的導頻PN偏移，并檢測出一個未被使用的導頻PN偏移從而提供一個最優(yōu)的導頻信道信號的控制部件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其還提供了一種用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的方法，包括如下步驟初始化存儲區(qū)，對一參考偏移測量導頻信道信號的一個能量值，獲取在一個重疊服務(wù)半徑內(nèi)所檢測到的所有不同的導頻PN偏移，將測量所得的能量值以預(yù)定順序與PN偏移的能量值的閾值進行比較，在測量所得的能量值超過PN偏移的能量值的閾值的情況下，利用當前的導頻PN偏移和當前導頻PN偏移的能量值構(gòu)造一個數(shù)據(jù)庫，及當確定比較步驟已完成時選擇一個未被包含在該數(shù)據(jù)庫中的導頻PN偏移。
應(yīng)被理解的是上述的一般性說明和接下來的詳細說明是示意性及解釋性的，是為了提供對所要求的發(fā)明的進一步說明。
包括在本說明書之中構(gòu)成了其一部分的附圖，顯示了本發(fā)明的實施例并與說明一起用于對本發(fā)明的原理進行說明。
圖1A所示為一種現(xiàn)有技術(shù)的蜂窩/個人通信網(wǎng)中導頻信道PN偏移的分配情況；圖1B所示為一種現(xiàn)有技術(shù)無繩電話系統(tǒng)中的導頻信道PN偏移的分配情況；
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的裝置的方框圖；圖3所示為用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的處理的步驟的流程圖。
現(xiàn)在將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的說明，其示例如圖2所示。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的裝置的方框圖。
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的裝置包括用于為其自身分別產(chǎn)生用于跟蹤導頻信道信號的同步的導頻PN序列的Q及I信道導頻PN序列發(fā)生器201及202；分別用于將來自導頻PN序列發(fā)生器201和202的導頻PN序列及從其服務(wù)半徑內(nèi)的無繩電話提供來的信道數(shù)據(jù)信號相互(反向)傳送的乘法器203，204，205和206；一個用于獲取通過乘法器203，204，205和206檢測到的I和Q信道相關(guān)的數(shù)據(jù)流的增益的增益放大器210；一個用于在一時間周期上累加從增益放大器210提供來的I和Q導頻信道的數(shù)據(jù)流的累加器221；一個用于計算來自累加器221的一個信號的關(guān)于接通時間和延遲時間的能量值的能量值計算部件270；一個用于存儲在預(yù)定服務(wù)區(qū)域內(nèi)所檢測到至少一個不同的導頻PN偏移及I，Q能量的閾值的寄存器250；一個用于利用存儲于該寄存器250中的導頻PN偏移和此PN偏移的能量值確定存在于一個重疊服務(wù)區(qū)內(nèi)的不同的導頻PN偏移，檢測出一個未被使用的導頻PN偏移，并提供一個最優(yōu)的導頻信道信號的控制部件260。
本發(fā)明用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的上述裝置的操作將被說明。
本發(fā)明的導頻PN偏移檢測裝置只在有能量供給或整個系統(tǒng)被復位的情況下才進行該操作。
首先，由I，Q信道PN序列發(fā)生器202及201分別提供給其自身以具有特殊參考偏移的PN序列及由其它無繩電話系統(tǒng)中的鄰近中心站提供的I，Q導頻數(shù)據(jù)信號通過乘法器203，204，205和206被傳送，計算該傳送中所獲得的導頻PN信道數(shù)據(jù)流的相關(guān)性。隨后，I，Q導頻信道數(shù)據(jù)流被解調(diào)并被供給到一個同步積分電路(未示出)以通過增益放大器210獲取某個增益，并且在累加器221中被持續(xù)累加達一定時段(一個特別窗口大?。絥個芯片時間)。能量值計算器222將累加的數(shù)據(jù)值平方以分別獲取關(guān)于起動值和延遲值的能量值I2+Q2。在控制部件260中將所得的能量值與一個預(yù)定的初始閾值Vn進行比較。如果所得的能量值超過初始閾值，則所得的能量值被加載到一個異步積分電路上(未示出)，為更精確地檢測，累加器225和226的累加時段(窗口大小)被減小，并進行一次同步積分操作。另一方面，如果所得的能量值沒超過初始閾值Vti，則I，QPN序列發(fā)生器202及201的參考偏移被增大(一個代碼相位增量為一個芯片時間)，并重復同步積分操作。一旦完成了對該窗口內(nèi)的所有PN序列的相位的檢測，一個檢測結(jié)束信號被依次供給到I，Q PN序列發(fā)生器202及201以通知控制部件260。一旦其確定初始閾值被經(jīng)過n次時，控制部件260便將在異步積分電路中累加得到的接通時間和延遲時間之和的能量值與一個通過其可以確定是否存在由其它無繩電話系統(tǒng)提供的PN偏移的閾值Vtn進行比較。當能量值超過Vtn時，導頻PN偏移及其此刻的能量值被存儲進寄存器250中。隨后，控制部件260讀取所存儲的數(shù)值并利用分配給其自己服務(wù)區(qū)周圍的無繩電話系統(tǒng)的PN偏移的信息構(gòu)造一個數(shù)據(jù)庫。另一方面，如果能量值低于Vtn，則計數(shù)被增加，且上述步驟被依次重復?？刂撇考?60根據(jù)利用由鄰近的無繩電話系統(tǒng)所提供的導頻PN偏移及其能量值構(gòu)造的該數(shù)據(jù)庫選擇一個具有相鄰的PN偏移的導頻PN偏移，其相距足夠遠并且具有較低的能量，用該導頻PN偏移更新PN序列發(fā)生器201及202的代碼相位以轉(zhuǎn)換導頻PN序列發(fā)生器201及202，并控制導頻PN序列發(fā)生器201及202連續(xù)地產(chǎn)生導頻信道信號。
圖3所示為用來解釋根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的處理的步驟的流程圖。
參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的無繩電話系統(tǒng)的導頻PN偏移檢測裝置一旦有能量供給或復位，控制部件260便初始化一個存儲器區(qū)，使得在本發(fā)明的中心站的服務(wù)區(qū)域內(nèi)的其它的中心站的PN偏移及其能量值可以被存儲于其中(ST1)。測量某個參考偏移的導頻信道信號的能量值(ST2)，并將測量所得的能量值與從本發(fā)明的中心站的服務(wù)區(qū)域內(nèi)其它中心站提供，獲取及測量的另一個導頻偏移的能量的閾值進行比較(ST3)。在此步驟(ST3)中，如果測量所得的能量值超過一個導頻PN偏移的閾值，則當前導頻PN偏移及其能量值被存儲進寄存器250中(ST4)。隨后，控制部件260利用所存儲的值一個存儲區(qū)內(nèi)構(gòu)造一個數(shù)據(jù)庫(ST5)?？刂撇考?60判斷在本發(fā)明的中心站的服務(wù)區(qū)域內(nèi)的對所有導頻PN偏移的搜索是否進行完畢(ST6)。然而，如果在判斷步驟(ST3)中其確定計算所得的能量值低于一個預(yù)定的閾值的話，流程直接跳到上述的判斷步驟(ST6)。在本例中，如果在判斷步驟(ST6)中確定還沒有完成全部的搜索，則在參考偏移被增加一個芯片相位之后步驟(ST2到ST5)被重復執(zhí)行(ST7)，如果在判斷步驟(ST6)中確定已完成全部搜索，則選擇沒有被包含在數(shù)據(jù)庫中的一個最優(yōu)導頻PN偏移值(ST8)。在最優(yōu)導頻PN偏移的選擇中，根據(jù)該數(shù)據(jù)庫中所不包含的導頻PN偏移的狀態(tài)賦予其相應(yīng)的優(yōu)先權(quán)，一個具有該優(yōu)先次序中的最佳狀態(tài)的導頻PN偏移被選擇為最優(yōu)導頻PN偏移。隨后，用該最優(yōu)導頻PN偏移轉(zhuǎn)換導頻PN偏移序列發(fā)生器201及202(ST9)，并根據(jù)該最優(yōu)導頻PN偏移連續(xù)地提供導頻信道信號(ST10)。
導頻PN序列具有總數(shù)為215-1＝32,767(不包括0偏移)的代碼相位。在當前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，全部的代碼相位可以被分成64個芯片(1芯片間隔＝1/1.2288MHz)單位的代碼偏移，以使得可以為最多為512(32,768/64＝512)個基站或中心站分配互不相同的導頻PN偏移。一個偏移被設(shè)為具有64芯片的大小，使其值足夠得大以適應(yīng)最大的延遲時間，這是由于從一個基站發(fā)送的信號是以經(jīng)過蜂窩網(wǎng)的幾公里的服務(wù)半徑的多路徑信號的形式以互不相同的時間延遲抵達的。與此相反，無繩電話系統(tǒng)中的中心站將需要一個明顯小于此的服務(wù)半徑，采用一個被減小的到中心站的延遲時間以允許使用一個小于蜂窩網(wǎng)的偏移間隔。用于無繩電話系統(tǒng)的中心站中的PN偏移的大小可以通過實驗被設(shè)計為最優(yōu)大小。
如上所說明的，當一個應(yīng)用本發(fā)明的導頻PN偏移檢測裝置的無繩電話系統(tǒng)由通信待機模式轉(zhuǎn)而進行通信時，在其自己的服務(wù)區(qū)域內(nèi)所有導頻PN偏移均可以被檢測到，并可以選擇一個未使用的導頻PN偏移提供給其自己的手機，使得可以分配更多的通信信道給更多的無繩電話系統(tǒng)用戶并在通信中快速地建立通信信道。
當用戶位于無繩電話系統(tǒng)的服務(wù)范圍之內(nèi)時，本發(fā)明的無繩電話系統(tǒng)的手機是通過無繩電話系統(tǒng)中的一個中心站進行電話通信的；而當用戶在該服務(wù)范圍之外時，用戶將手機用作蜂窩移動通信系統(tǒng)的一個移動站。因此，手機既可使用公共交換電話網(wǎng)又可使用蜂窩移動通信網(wǎng)而不再各別地需要一個移動站計費裝置。
對于技術(shù)熟練者，十分明顯的是在本發(fā)明的用于檢測無繩電話系統(tǒng)的導頻PN偏移的裝置和方法中可以進行不背離發(fā)明的精神和范圍的多種形式的修正及變化。因而，其意味著本發(fā)明包括了在附加的權(quán)利要求及其等價物的范圍之內(nèi)的本發(fā)明的修正和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的裝置，其特征在于包括用于為其自身分別產(chǎn)生用來跟蹤導頻信道信號的同步的導頻PN序列的多個導頻PN序列發(fā)生器；用于將從導頻PN序列發(fā)生器提供來的導頻PN序列和在一個重疊服務(wù)半徑內(nèi)檢測到的信道數(shù)據(jù)信號相互反向傳送的反向傳送器；一個用于在一個時間周期上累加從反向傳送器提供來的導頻信道的數(shù)據(jù)流的累加器；一個用于計算來自累加器的信號的關(guān)于接通時間和延遲時間的能量值的能量值計算器；一個用于存儲在設(shè)定服務(wù)區(qū)域內(nèi)檢測到的至少一個不同的導頻PN偏移和能量值的閾值的存儲區(qū)；及一個用于利用存儲于存儲區(qū)中的導頻PN偏移和該PN偏移的能量值來確定存在于重疊服務(wù)區(qū)域中的導頻PN偏移，并檢測出未被使用的導頻PN偏移，從而提供一個最優(yōu)導頻信道信號的控制部件。
2.如權(quán)利要求1所要求的裝置，其中存儲區(qū)至少分別包括一個寄存器和存儲區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所要求的裝置，其工作于有初始能量供給或被完全復位的情況中。
4.一種用于檢測無繩電話系統(tǒng)中的導頻PN偏移的方法，其特征在于包括a)初始化一個存儲器區(qū)；b)測量某參考偏移的導頻信道信號的能量值；c)獲取所有在重疊范圍半徑內(nèi)檢測到的導頻PN偏移；d)將測量所得的能量值以預(yù)定的順序與PN偏移的能量值的閾值進行比較；e)在所測量的能量值超過PN偏移的能量值的閾值的情況下，利用當前的導頻PN偏移和該導頻PN偏移的能量值構(gòu)造一個數(shù)據(jù)庫；及f)當確定步驟d)已被完成之后，選擇一個沒有被包含在該數(shù)據(jù)庫中的導頻PN偏移。
5.一種如權(quán)利要求4所要求的方法，其中步驟a)由能量的初始供給，或系統(tǒng)的復位來執(zhí)行。
6.一種如權(quán)利要求4所要求的方法，其中步驟a)一旦建立便被一直保持，即使能量在被切斷達固定時間后被再次供給。
7.一種如權(quán)利要求4所要求的方法，其中步驟e)包括用于按一定順序存儲步驟d)的結(jié)果的第一步驟，和用于當?shù)谝徊襟E完成時利用該結(jié)果構(gòu)造數(shù)據(jù)庫的第二步驟。
8.一種如權(quán)利要求7所要求的方法，其中第二步驟與第一步驟同時進行。
9.一種如權(quán)利要求4所要求的方法，其中步驟f)包括步驟根據(jù)導頻PN偏移的狀態(tài)給沒有被包含在數(shù)據(jù)庫中的導頻偏移賦予優(yōu)先權(quán)。選擇處于此優(yōu)先順序中的最佳狀態(tài)的導頻PN偏移。
10.一種如權(quán)利要求4所要求的方法，另外包括根據(jù)所選擇的導頻PN偏移連續(xù)地傳送導頻信道信號的步驟。
全文摘要
用于檢測具有一個蜂窩手機和一個連接到PSTN中心站的無繩電話系統(tǒng)中導頻PN偏移的裝置和方法,其能夠為檢測出并提供一個沒有被其它用戶使用的導頻PN偏移給其自身手機而檢測中心站服務(wù)區(qū)域內(nèi)的所有導頻PN偏移。該裝置包括導頻PN序列發(fā)生器,反向傳送器,累加器,能量值計算器,存儲區(qū),導頻PN偏移,以及控制部件。
文檔編號H04B1/707GK1200003SQ9810193
公開日1998年11月25日 申請日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月15日
發(fā)明者卓龍相, 金大鉉 申請人:Lg情報通信株式會社