專利名稱：改進(jìn)的數(shù)字控制信道同步的移動(dòng)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明普遍地涉及無線電話，更具體而言，是涉及無線電話或者移動(dòng)臺(tái)，例如，這類無線電話或者移動(dòng)臺(tái)能夠工作于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。


圖1A-1D分別描述了用于一個(gè)示例性的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字時(shí)分多址(TDMA)蜂窩空中接口的幀、時(shí)隙、以及時(shí)隙同步(SYNC)字序列和SYNC字的用法，該現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字時(shí)分多址(TDMA)蜂窩空中接口是眾所周知的IS-136技術(shù)(例如，見96年3月21日的IS-136.1，Rev.A和96年2月12日的IS-136.2，Rev.A)。
圖1A說明了一個(gè)包括六個(gè)時(shí)隙的40毫秒(ms)幀。時(shí)隙1-3和4-6各自包括一個(gè)TDMA塊。在從基站至移動(dòng)臺(tái)的前向方向，這是一種對本發(fā)明來說最關(guān)心的情況，連續(xù)地發(fā)送幀。一個(gè)給定移動(dòng)臺(tái)被分配為在半速率情況下以每幀一個(gè)時(shí)隙來接收，并且被分配為在全速率情況下以兩個(gè)時(shí)隙來接收。圖1B說明了從基站至移動(dòng)臺(tái)方向的一個(gè)時(shí)隙的格式?；緲?gòu)成了一個(gè)基站/移動(dòng)交換中心/互通功能(BMI)的一部分。
具體地說，圖1B說明了由BMI在前向信道上發(fā)送的一個(gè)數(shù)字控制信道(DCCH)的一個(gè)時(shí)隙。28比特(14個(gè)符號)的同步(SYNC)字/時(shí)隙標(biāo)志字段占用幀的前28比特，并且隨后再加上各種其它的字段，包括一個(gè)第一共享信道反饋(SCF)字段、一個(gè)第一部分的數(shù)據(jù)(DATA)字段、一個(gè)編碼超幀相位(CSFP)字段、一個(gè)第二部分?jǐn)?shù)據(jù)(DATA)字段、一個(gè)第二SCF字段、以及一個(gè)兩比特的保留(RSVD)字段。本發(fā)明最關(guān)心的是SYNC字字段。
SYNC字/時(shí)隙標(biāo)志字段用于時(shí)隙同步、均衡器訓(xùn)練、以及時(shí)隙識別。定義了圖1C所示的六個(gè)獨(dú)特同步序列以便具有良好的自相關(guān)特性來易于同步與訓(xùn)練。定義的六個(gè)時(shí)隙標(biāo)志具有好的互相關(guān)特性。圖1D的第8行識別用于一個(gè)全部分配給全速率用戶(即每幀三個(gè)全速率用戶)的信道的SYNC字。圖1D的第1行識別用于一個(gè)全部分配給半速率用戶(即每幀六個(gè)半速率用戶)的信道的SYNC字。第2至7行識別用于全速率和半速率用戶混合的SYNC字順序，這樣每個(gè)用戶只分配一個(gè)SYNC字。基站把未分配的時(shí)隙表示為在時(shí)隙標(biāo)志字段內(nèi)的半速率用戶時(shí)隙。移動(dòng)臺(tái)當(dāng)在一個(gè)反向數(shù)字業(yè)務(wù)信道(RDTC)上發(fā)送時(shí)使用其分配的SYNC字。
當(dāng)移動(dòng)臺(tái)首先到達(dá)一個(gè)數(shù)字信道時(shí)，它定位并且隨后同步到一個(gè)DCCH。移動(dòng)臺(tái)能夠根據(jù)該DCCH來確定各種接入和其它網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。然而，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)最初嘗試同步到該DCCH時(shí)，它沒有關(guān)于該特定信道是半速率還是全速率信道的任何信息。也就是說，盡管移動(dòng)臺(tái)可以進(jìn)行DCCH的自動(dòng)時(shí)隙分配(例如，象重新選擇)，或者它能夠由基站指定一個(gè)時(shí)隙，但是時(shí)隙速率(半速或全速)是不知道的。這給移動(dòng)臺(tái)選擇正確的同步序列來用于相關(guān)的目的帶來了一個(gè)問題，由于在全部分配給全速率的情況下，只使用了圖1C的前三個(gè)同步序列，而在全部分配給半速率的情況下，使用了全部的六個(gè)同步序列。由于要求同步至DCCH，這個(gè)問題導(dǎo)致了更多的額外時(shí)間，這可能遭到有些用戶的反感。
因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種用于同步移動(dòng)臺(tái)至一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)的前向信道的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使移動(dòng)臺(tái)工作以便識別某個(gè)特定前向信道是半速率信道還是全速率信道的方法。
采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的方法與裝置克服了前述的問題和其它問題，并且實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
公開了一種用于使移動(dòng)臺(tái)工作的方法。該方法包括從基站接收一個(gè)前向信道的第一步驟，該發(fā)送的前向信道包含重復(fù)的幀，每幀包括N個(gè)時(shí)隙，每個(gè)單個(gè)時(shí)隙包括一個(gè)同步字。該方法的第二步驟分別通過使用一個(gè)第一相關(guān)序列和一個(gè)第二相關(guān)序列來與N個(gè)時(shí)隙的第i個(gè)時(shí)隙進(jìn)行相關(guān)而得到一個(gè)第一相關(guān)結(jié)果和一個(gè)第二相關(guān)結(jié)果。該方法的第三個(gè)步驟基于第一與第二相關(guān)結(jié)果來通知前向信道是半速率信道或全速率信道之一。
在一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，N等于六，并且i等于四。
在該示例性的實(shí)施方案中，無論信道是一個(gè)半速率信道還是一個(gè)全速率信道，發(fā)送的前N/2個(gè)時(shí)隙具有同樣序列的N/2個(gè)同步字。該實(shí)施方案中，i等于(N/2)+1。
當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀時(shí)，本發(fā)明上面提出的及其它特征在隨后的本發(fā)明詳述中將更加顯而易見，其中圖1A-1D分別描述了用于一個(gè)示例性的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字時(shí)分多址(TDMA)蜂窩空中接口的幀、時(shí)隙、以及時(shí)隙同步(SYNC)字序列和SYNC字的用法，該現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字時(shí)分多址(TDMA)蜂窩空中接口適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明；圖2是一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的方框圖，該移動(dòng)臺(tái)是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和工作的；圖3是一個(gè)圖2所示的移動(dòng)臺(tái)的立面視圖，進(jìn)一步地說明了一個(gè)蜂窩通信系統(tǒng)，移動(dòng)臺(tái)經(jīng)由無線RF鏈路雙向地耦合至該蜂窩通信系統(tǒng)；以及圖4是一個(gè)說明根據(jù)本發(fā)明的一種方法的邏輯流程圖。
參照圖2和3來說明適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)無線用戶終端或者移動(dòng)臺(tái)10，例如但不限于一個(gè)蜂窩無線電話或者一個(gè)個(gè)人通信器。移動(dòng)臺(tái)10包括一個(gè)用于發(fā)送信號至基站站址或者基站30和從基站站址或者基站30接收信號的天線。基站30是包括基站/移動(dòng)交換中心/互通功能(BMI)32在內(nèi)的蜂窩網(wǎng)的一部分，BMI進(jìn)一步地包括一個(gè)移動(dòng)交換中心(MSC)34。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)10加入一個(gè)呼叫時(shí)，MSC 34提供一個(gè)至地面線路中繼線的連接。
移動(dòng)臺(tái)包括一個(gè)調(diào)制器(MOD)14A、一個(gè)發(fā)射機(jī)14、一個(gè)接收機(jī)16、一個(gè)解調(diào)器(DEMOD)16A、以及一個(gè)分別提供信號至發(fā)射機(jī)14與接收機(jī)16和從發(fā)射機(jī)14與接收機(jī)16接收信號的控制器18。這些信號包括根據(jù)可應(yīng)用的蜂窩系統(tǒng)的空中接口標(biāo)準(zhǔn)的信令信息、并且也包括用戶語音與/或用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。假定用于本發(fā)明的空中接口標(biāo)準(zhǔn)包括一個(gè)物理與邏輯幀和時(shí)隙結(jié)構(gòu)以及上面描述的一種類型的SYNC字序列，盡管本發(fā)明的講授不是意圖來只是限制于這種具體的結(jié)構(gòu)，或者只是用于與IS-136兼容的移動(dòng)臺(tái)、或者只是用于TDMA類型的系統(tǒng)。
控制器18也包括所要求的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)音頻與邏輯功能的電路是易于理解的。例如，控制器18可以包括一個(gè)數(shù)字信號處理器裝置、一個(gè)微處理器裝置、以及各種模擬至數(shù)字的轉(zhuǎn)換器、數(shù)字至模擬的轉(zhuǎn)換器、以及其它的支持電路。根據(jù)它們各自的能力在這些裝置之間分配移動(dòng)臺(tái)的控制與信號處理功能。
用戶接口包括一個(gè)傳統(tǒng)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器17、一個(gè)傳統(tǒng)的麥克風(fēng)19、一個(gè)顯示器20、以及一個(gè)用戶輸入裝置，典型地一個(gè)鍵盤22，它們?nèi)狂詈系娇刂破?8。鍵盤22包括傳統(tǒng)的數(shù)字(0-9)和相關(guān)的鍵(#，*)22a，以及其它用于使移動(dòng)臺(tái)10工作的鍵22b。這些其它的鍵22b可以包括例如，一個(gè)發(fā)送(SEND)鍵、各種菜單滾動(dòng)和軟鍵、以及一個(gè)PWR鍵。移動(dòng)臺(tái)10也包括一個(gè)用于給使移動(dòng)臺(tái)工作所要求的各種電路供電的電池26。移動(dòng)臺(tái)10也包括各種存儲(chǔ)器，它們?nèi)勘硎緸榇鎯?chǔ)器24，其中存儲(chǔ)了移動(dòng)臺(tái)工作期間由控制器18所使用的許多常數(shù)和變量。例如，存儲(chǔ)器24存儲(chǔ)了各種蜂窩系統(tǒng)參數(shù)的數(shù)值和數(shù)字分配模塊(NAM)。用于控制控制器18工作的運(yùn)行程序也存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器24(典型地在ROM裝置中)。存儲(chǔ)器24也可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，包括用戶消息，它們是在顯示消息給用戶之前從BMI 32所收到的。
移動(dòng)臺(tái)10是能夠裝載于車輛的裝置或一個(gè)手持的裝置，這應(yīng)該是可以理解的。移動(dòng)臺(tái)10能夠工作于一種或者多種空中接口標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)制類型、以及接入類型，也應(yīng)該是可以理解的。例如，移動(dòng)臺(tái)可能能夠不僅工作于IS-136標(biāo)準(zhǔn)，而且可以工作于使用同樣時(shí)隙識別技術(shù)的其它標(biāo)準(zhǔn)。雙?；蛘叨嗄ｋ娫?即TDMA/模擬，或者TDMA/CDMA/模擬)也能夠從本發(fā)明的講授中受益。因此，本發(fā)明的講授不能解釋作來限制任何一種特定類型的移動(dòng)臺(tái)或者空中接口標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是顯而易見的。
存儲(chǔ)器24中的運(yùn)行程序包括在顯示器20上顯示消息和與消息有關(guān)的功能給用戶的子程序，典型地如各種菜單項(xiàng)。存儲(chǔ)器24也包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)下面圖4所描述方法的子程序。存儲(chǔ)器24也存儲(chǔ)一個(gè)同步序列(SYNC SEQ)1-6的表示，正如圖1C所示，相關(guān)器(CORR)18a使用它們來同接收到的SYNCH序列相關(guān)。共同地轉(zhuǎn)讓給Kjell Ostman的U.S.專利5,408,504，題為“TDMA系統(tǒng)中的符號與幀同步”，以及也共同地轉(zhuǎn)讓給Kjell Ostman的U.S.專利5,590,160，題為“TDMA系統(tǒng)與CDMA系統(tǒng)中的符號與幀同步”，描述了相關(guān)器18a的合適的但不是限制的實(shí)施方案。這兩個(gè)共同地轉(zhuǎn)讓的U.S.專利的公開內(nèi)容在此文中全部地引用以作為參考，用來講授相關(guān)器18a的合適的但不是限制的實(shí)施方案。存儲(chǔ)器24也存儲(chǔ)一個(gè)SYNC字的使用表，采用該表的方法在下面描述。
現(xiàn)在參照圖4說明一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的同步/信道類型判決的方法。
方框A處，移動(dòng)臺(tái)10的控制器18進(jìn)入同步/信道類型判決的方法。假定控制器18前面已經(jīng)調(diào)諧接收機(jī)16到一個(gè)前向數(shù)字信道，接收機(jī)正在接收并把收到的符號解調(diào)至基帶，以及完成了整個(gè)幀的同步過程。在此處，移動(dòng)臺(tái)不知道某個(gè)特定的時(shí)隙是幀的第一個(gè)時(shí)隙還是第四個(gè)時(shí)隙(即信道是全速率信道還是半速率信道)。假定移動(dòng)臺(tái)10有了一個(gè)時(shí)隙分配。正如已經(jīng)描述的，DCCH上的半速率信道可以只用于時(shí)隙1。
方框B處，移動(dòng)臺(tái)接收一個(gè)時(shí)隙，并且方框C處，相關(guān)器18a既使用存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器24的SYNC序列1又使用序列4來與收到的時(shí)隙相關(guān)。參照圖1D，可以看到前三個(gè)時(shí)隙使用同樣的SYNC序列(即SYNC1-3)，而不管信道是工作于半速率還是全速率。方框D處，移動(dòng)臺(tái)10作出關(guān)于是SYNC-1還是SYNC-4提供了最高幅度相關(guān)峰值的判決。方框E處，移動(dòng)臺(tái)10基于該判決，可相應(yīng)地可選擇地調(diào)整接收機(jī)采樣時(shí)序，因?yàn)橄嚓P(guān)的結(jié)果是每個(gè)數(shù)據(jù)符號采樣時(shí)刻是否最佳的指示(即由相關(guān)峰值表示最佳采樣時(shí)刻)。方框F處，移動(dòng)臺(tái)10更新存儲(chǔ)器24中的SYNC字使用表，來表示是SYNC-1還是SYNC-4提供了最高幅度相關(guān)結(jié)果。
方框G處，作出關(guān)于是否已經(jīng)收到N個(gè)時(shí)隙以及進(jìn)行N個(gè)時(shí)隙相關(guān)(或者時(shí)隙1或者時(shí)隙4)的判決。在本發(fā)明的現(xiàn)在優(yōu)選實(shí)施方案中，N的數(shù)值范圍為10到20，并且提供了足夠的接收時(shí)隙的濾波。如果收到的與相關(guān)的時(shí)隙的數(shù)量小于N，那么控制返回至方框B處來接收下一個(gè)時(shí)隙，否則控制器轉(zhuǎn)移至方框H處。方框H處，檢查SYNC字使用表來判決方框D處是只檢測到SYNC-1還是方框D處既檢測到SYNC-1又檢測到SYNC-4。對于前一種情況，假定信道是半速率信道，然而對于后一種情況，假定信道是全速率信道。進(jìn)行判決時(shí)使用合適的門限值以便消除可能引起錯(cuò)誤結(jié)果的衰落與其它無線路徑損傷的影響。例如，假定N＝20，如果已經(jīng)檢測到19個(gè)SYNC-1和一個(gè)SYNC-4，那么可以假定這個(gè)SYNC-4的檢測是由于噪聲或衰落引起的并且可以忽略。同樣地，如果已經(jīng)檢測到8個(gè)SYNC-1和12個(gè)SYNC-4，那么仍然可以假定該信道是一個(gè)全速率信道。在任何情況下，選擇的信道類型可以是半速率的或者是全速率的，并且該方法隨后在方框I處結(jié)束。
移動(dòng)臺(tái)10使用該方法能夠迅速且可靠地判決前向信道正在使用半速率還是全速率選項(xiàng)。移動(dòng)臺(tái)10進(jìn)行了該判決之后，隨后能夠選擇相關(guān)運(yùn)算的正確SYNC序列，因此能夠更加迅速地同步到前向信道，這是所要得到的結(jié)果。
盡管以優(yōu)選實(shí)施方案的內(nèi)容來進(jìn)行描述，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到對這些講授可以進(jìn)行許多變化。例如，圖4所示的方法的某些步驟能夠采用其它的順序而不是所示的順序來執(zhí)行(例如方框圖E和F可以以相反的順序來執(zhí)行)。
因此，盡管是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案來具體表示和描述，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，其形式和細(xì)節(jié)可以變化而不脫離本發(fā)明的范疇與精神。
權(quán)利要求
1.一種用于使移動(dòng)臺(tái)工作的方法，包括以下步驟從基站接收一個(gè)前向信道，該發(fā)送前向信道包含重復(fù)的幀，每幀包括N個(gè)時(shí)隙，每個(gè)單個(gè)時(shí)隙包括一個(gè)同步字；分別使用一個(gè)第一相關(guān)序列和一個(gè)第二相關(guān)序列與N個(gè)時(shí)隙的第i個(gè)時(shí)隙相關(guān)來得到一個(gè)第一相關(guān)結(jié)果和一個(gè)第二相關(guān)結(jié)果；以及基于第一與第二相關(guān)結(jié)果來通知前向信道是半速率信道或全速率信道之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中N等于六，并且i等于四。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中無論信道是一個(gè)半速率信道還是一個(gè)全速率信道，發(fā)送的前N/2個(gè)時(shí)隙具有同樣序列的N/2個(gè)同步字，并且其中i等于(N/2)+1。
4.移動(dòng)臺(tái)包括一個(gè)用于接收與解調(diào)來自基站的前向信道的接收機(jī)與解調(diào)器，發(fā)送的前向信道包含重復(fù)幀，每幀包括N個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙包括一個(gè)同步字；一個(gè)存儲(chǔ)許多預(yù)定的同步序列的存儲(chǔ)器；一個(gè)通過使用存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器內(nèi)的一個(gè)第一相關(guān)序列與一個(gè)第二相關(guān)序列來與從解調(diào)器輸出的N個(gè)時(shí)隙中的第i個(gè)時(shí)隙相關(guān)的相關(guān)器，以便分別得到一個(gè)第一相關(guān)結(jié)果與一個(gè)第二相關(guān)結(jié)果；以及一個(gè)耦合至相關(guān)器的控制器，用于基于第一與第二相關(guān)結(jié)果來通知前向信道是半速率信道或全速率信道之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中N等于六，并且i等于四。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中無論信道是一個(gè)半速率信道還是一個(gè)全速率信道，發(fā)送的前N/2個(gè)時(shí)隙具有同樣序列的N/2個(gè)同步字，并且其中i等于(N/2)+1。
7.一種用于使移動(dòng)臺(tái)工作的方法，包括以下步驟從基站接收一個(gè)前向信道，前向信道是一個(gè)數(shù)字控制信道(DCCH)，該發(fā)送的數(shù)字控制信道包含重復(fù)的幀，每幀包括N個(gè)時(shí)隙，每個(gè)單個(gè)時(shí)隙包括N個(gè)預(yù)定的同步字之一；分別使用一個(gè)第一相關(guān)序列和一個(gè)第二相關(guān)序列與N個(gè)時(shí)隙的第i個(gè)時(shí)隙相關(guān)來得到一個(gè)第一相關(guān)峰值和一個(gè)第二相關(guān)峰值；把第一相關(guān)峰值和第二相關(guān)峰值的幅度與至少一個(gè)門限值比較；以及基于比較步驟的結(jié)果來通知DCCH是半速率DCCH或全速率DCCH之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，其中N等于六，并且i等于四。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，其中無論信道是一個(gè)半速率信道還是一個(gè)全速率信道，發(fā)送的前N/2個(gè)時(shí)隙具有同樣序列的N/2個(gè)同步字，并且其中i等于(N/2)+1。
全文摘要
公開了使移動(dòng)臺(tái)工作的方法。包括從基站接收前向信道的第一步驟,發(fā)送的前向信道含重復(fù)的幀,每幀含N個(gè)時(shí)隙,每個(gè)時(shí)隙含一個(gè)同步字。第二步驟分別用第一相關(guān)序列(SYNC1)和第二相關(guān)序列(STNC4)與第i時(shí)隙相關(guān)得到相關(guān)結(jié)果。第三步驟基于該結(jié)果通知前向信道是半速率或全速率信道之一。在實(shí)施例中,N等于六,i等于四。在實(shí)施例中,無論信道是半速率還是全速率信道,發(fā)送的前N/2個(gè)時(shí)隙具有同樣序列的N/2個(gè)同步字。其中,i等于(N/2)+1。
文檔編號H04B7/26GK1203507SQ9810971
公開日1998年12月30日 申請日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月6日
發(fā)明者M·J·韋于呂寧 申請人:諾基亞流動(dòng)電話有限公司