CN101075824A - 用于cdma系统的修改的查找器指派算法 - Google Patents

Abstract

一指派跟踪单元的方法，包括按照一分集标准排序一可能的指派列表。在一个实例中，一所接收的信号实例的列表首先按照能量的测量排序，并且然后再按照分集标准排序。在另一个实施例中，一解调单元可被标注为可用于指派，但是继续在一锁定的状态中输出解调的符号。讨论了对于用于蜂窝电话的CDMA系统的移动台的应用。

Description

用于CDMA系统的修改的查找器指派算法

本申请是国际申请日为2002年7月12日、国际申请号为PCT/US02/21932、中国国家申请号为02817755.X、题为“用于CDMA系统的修改的查找器指派算法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线通信，尤其是信号接收。

背景技术

无线接收机可接收途经如由传输信道的多径特性产生的几条不同传播路径的信号。多径信道的一个特性是引入于通过信道传输的信号中的时间传播。例如，如果一个理想的冲击脉冲在多径信道上传输，所接收到的信号表现为一脉冲流。多径信道的另一个特性是通过信道的每条路径均可引起不同的衰减因数。例如，如果一理想的冲击脉冲在多径信道上传输，所接收到的脉冲流的每一个脉冲通常都有不同于其它所接收的脉冲的信号强度。多径信道还有的另一个特性是通过信道的每条路径可引起信号的不同相位。例如，如果一理想的冲击脉冲在多径信道上传输，所接收的脉冲流的每个脉冲通常具有不同于其它所接收的脉冲的相位。

在用于蜂窝通信的系统的移动无线电信道中，多径可由信号从诸如建筑物、大树、汽车和人这样的环境障碍物的反射所生成。一般而言，由于造成多径的结构的相对运动，移动无线电信道是时变多径信道。例如，如果一理想的冲击脉冲在时变多径信道上传输，则所接收的脉冲流将在时间位置、衰减和相位上按照一个传输该理想的冲击脉冲的时间的函数变化。

信道的多径特性能导致信号衰落。衰落是多径信道的相位调整特性的结果。当破坏性地加上多径矢量时衰落就发生，产生一个比任何一个单独的矢量都小的所接收的信号。例如，如果通过一个具有两个路径的多径信道传输正弦波，其中第一路径具有衰减因数为XdB、带有相移为θ+π弧度的时延为δ，以及第二路径具有衰减因数为XdB、带有相移为θ+π弧度的时延为δ，则在这个信道的输出将收不到信号。

在码分多址(CDMA)蜂窝电话系统中，使用一公共频段，允许在移动台(例如蜂窝电话、无线本地回路站或无线调制解调器)和多于一个基站之间同时通信。在接收站通过扩频CDMA波形性质基于高速伪噪声(PN)码的使用来区分占用公共频段的信号。PN码用于调制在基站和移动台之间传输的信号。使用不同PN码或同一PN码在时间上偏移的发射机台产生可在接收台区别的信号。PN调制还允许接收台从单一发射台接收信号，其中该信号已经途经几个不同的传播路径。

在诸如传统无线电话系统使用的模拟FM调制这样的窄带调制系统中，在无线电信道中多个路径的存在可导致严重的多径衰落。然而在宽带CDMA系统中，在不同路径上接收的传输信号的实例可在解调过程中被区分。这个区分不仅大大减小了多径衰落的严重性，而且还为CDMA系统提供了一个优点。

可通过控制在CDMA系统中的发射机功率减轻衰落的有害影响。在发布于1991年八月8日，题为“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSIONPOWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM”的美国专利No.5,056,109中，揭示了用于基站和移动台的功率控制，并且该专利已转让给本发明的受让人。此外，可通过与多个使用软切换过程的基站的通信，减少多径衰落的影响。在发布于1991年八月8日，题为“SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONESYSTEM”的美国专利No.5,101,501中，揭示了一个切换过程，并该专利已转让给本发明的受让人。

多径的存在能够对宽带扩频系统提供路径分集。扩频系统通过调制带有伪噪声(PN)码的信息信号来产生扩展信息信号。通常PN码以信息信号的速率的许多倍运行。产生PN码的速率被称为码片速率，PN码的一个数据位的持续时间被称为码片时间。如果两个或多个路径是可用的，且它们具有不同的比一个码片时间大的路径时延，那么两个或多个处理单元(被称为解调单元(demodulation element)或查找器(finger))可加以使用以个别地解调通过那些路径接收的信号实例。这样的信号一般在多径衰落中展示出独立性--即，它们通常不一起衰落--因此信号的损耗仅当被解调的所有信号实例在同一时间经历衰落时才发生。因此，可将两个或多个解调单元的输出结合起来以获得路径分集。在一个理想系统中，基站和移动台两者使用多个解调单元。

当一个移动台通过这个物理环境移动时，如在移动台接收时和如在基站接收时两者的信号路径的数量和质量都可恒定地变化。因此，接收机可使用一个特殊的处理元素(被称为搜索器单元(searcher element))，它在时域中连续地扫描信道以确定在多个路径环境中信号的存在、时间偏移和信号强度。搜索器单元的输出提供可用于确保解调单元正在跟踪最有利的路径的信息。

在一个典型的CDAM蜂窝电话系统中，每个基站传输一个导频信号，它由移动台使用以获得初始系统同步和以提供传输信号的基站的稳固的时间、频率和相位跟踪。在一个系统中不同基站所传输的导频信号可都使用同一PN码，同时使用不同的码相位偏移扩展各个基站的信号(也就是说，由邻近的基站传输的PN码是相同的，但在时间上彼此偏移)。这个码相位偏移允许导频信号根据它们所源自的基站而彼此区分。典型的基站配置还可包含多个扇区(sector)，其中每个扇区包括独立的传输和接收天线并具有其自己的PN码或码偏移。尽管移动台是在呼叫不活动模式中，但是它的搜索器单元可继续根据附近的基站所传输的导频信号在码偏移处扫描所接收的信号。当呼叫初始化时，确定为在这个呼叫期间使用的PN码地址。码地址可以由基站指派，或者由基于移动台的身份的预先安排确定。在呼叫初始化后，移动台的搜索器单元继续扫描由邻近基站传输的导频信号，并且一个移动台可立刻与几个基站通信。

在移动台中的分集合并显著地提升在蜂窝电话系统中的通信的质量和可靠性。分集通过找到独立的(或至少完全不相关的)信号路径用于通信，充分利用无线电传播的随机性质。如果一个无线电路径遭受深度衰落，则接收机获得另一个具有更强的信号的独立路径。通过具有多于一个路径以从中选择，可改善在接收机处的信噪比。可使用最大比值合并的形式增加好处，其中为每个路径确定信噪比。然后可将每个路径与来自根据信噪比加权的其它路径的贡献合并。合并可以是相干的，因为导频信号解调允许每个路径的相位被确定。

接着是一个三步骤的方法的描述，该方法用于在扩频系统的移动台中指派多个解调单元。这个方法也可在发布于是1996年二月6日的美国专利No.5,490,165(“165专利”)中找到，并且该专利已转让给本发明的受让人。在第一个步骤中，在移动台内的一搜索器单元执行一考察(survey)，在其中它扫描已经与其建立活动通信的每个基站的每个信号的名义到达时间周围的时间偏移的窗口。每个考察产生一个考察路径列表，它包括导频信号强度、时间偏移和相应的基站导频偏移。搜索器单元将信号传递至一控制器，控制器试图将每个考察路径的时间偏移与由解调单元当前正在解调的路径的时间偏移匹配。如果多个解调路径匹配一个考察路径，那么只有具有最强的信号强度指示的解调单元继续被指派给那个路径，并且被指派给考察路径的其它单元被标注“空闲(free)”。如果一个当前正在解调的路径不相应于任何考察路径，那么基于这个解调路径信息的考察路径项被添加到考察路径列表。

在第二个步骤中，控制器以信号强度的降序(也就是说，以首先考虑具有最强的信号强度的考察路径的方式)考虑考察路径。如果，对于在考虑下的考察路径，没有解调单元被指派给在相应扇区中任何路径，则控制器试图按照下列步骤将一解调单元指派给这个考察路径。如果任何解调单元当前未被指派或被标注“空闲”，则这些解调单元之一被指派给这个考察路径。如果找不到这样的解调单元，则具有最弱路径的解调单元，该路径不是来自其基站扇区的唯一解调路径，将该解调单元重新指派给这个考察路径。如果找不到这样的解调单元，则如果这个考察路径的信号强度比最弱的解调路径的信号强度至少强3dB，将被指派给最弱路径的解调单元重新指派给这个考察路径。这个过程继续，直到重新指派发生为止，或直到遍历整个考察路径列表而没有重新指派为止。

在第三个步骤中，如果在第二个步骤中没有发生重新指派，那么控制器以信号强度的降序再考虑一次考察路径。如果没有解调单元被指派给考察路径，则控制器可将一未指派的或空闲的解调单元指派给这个路径。如果没有找到这样的解调单元，则如果这个考察路径比当前的解调路径强3dB时，控制器可重新指派被指派给与这个考察路径相同的基站扇区的解调单元。可替换地，如果这个考察路径比这个解调路径强3dB，则控制器可重新指派被指派给任何具有两个或多个被指派的解调单元的基站扇区的最弱解调单元。一旦发生重新指派或者这个步骤未能试图将一个解调单元重新指派给在考虑下的考察路径，则这个方法重新开始。

如上所述的重新指派方法可需要两次遍历路径列表以获得想要的分集电平。令人想要的是，获得达到想要的分集电平的跟踪单元(例如解调单元)的重新指派，但不需要两次遍历路径列表。例如，令人想要的可能是，获得达到想要的路径分集电平以及想要的扇区或蜂窝小区分集电平的跟踪单元的重新指派，但不需要两次遍历路径列表。

概述

本发明的实施例提供一指派跟踪单元的方法，包括根据一分集标准排序一可能的指派列表(例如在一所接收的信号内的信号实例)。在某些实施例中，首先按照能量的测量，然后再按照分集标准，诸如蜂窝小区分集的预定电平，排序信号实例的列表。在这样的实施例中，被排序的列表的至少一部分的顺序可被偏移以支持分集标准。例如，可排序列表，使得在列表上最初的n个可能的指派的每一个相应于不同的信源。本发明另外的实施例的一个方面是，在一锁定的状态中时输出解调的符号的跟踪单元，在这个锁定状态中时可被标注为可用于指派。

本发明的其它实施例提供移动台的跟踪级，移动台包括一搜索器单元、一组跟踪单元和一控制器。控制器按照一分集标准，排序可能的指派列表，如搜索器单元所(至少最初)收集的，并且按照所排序的列表修改跟踪单元中的至少一个的当前指派。

本发明的其它实施例提供具有机器代码的数据存储介质(例如磁或光盘或其它记录(recording)、印刷(impression)或定影(fixation)；半导体或铁磁体设备，诸如存储器或集成电路；印刷的码表(printed code listing))，机器代码包括可由逻辑单元阵列执行的指令，在其中指令提供一指派跟踪单元的方法，包括按照一分集标准排序一可能的指派列表。

附图说明

图1是一按照本发明实施例的方法的流程图。

图2是任务P100的实现P100a的流程图。

图3是任务P200的实现P200a的流程图。

图4A是任务P300的实现P300a的流程图。

图4B是任务P300的实现P300b的流程图。

图5A是子任务P320b的实现P320b1的流程图。

图5B示出如可由子任务P320b1执行的排序操作的进行过程。

图6A和6B示出任务P400的实施例P400a的流程图。

图7是子任务P490的实现P490a的流程图。

图8A和8B示出任务P400的实施例P400b的流程图。

图9是一按照本发明实施例的方法的流程图。

图10是一按照本发明实施例的方法的流程图。

图11是一按照本发明实施例的跟踪级100的方框图。

图12是跟踪单元110的方框图。

图13是跟踪单元112的方框图。

图14A是用于设置跟踪单元的锁定状态的方案的状态图。

图14B是在图14A中所示的方案作为一个信号强度对时间的图表的表示。

图15是一按照本发明实施例的解调器300的方框图。

图16是解调单元114的方框图。

图17A是用于设置解调单元的锁定状态的方案的状态图。

图17B是在图17A中所示的方案作为信号强度对时间的图表的表示。

图18A是用于设置解调单元的锁定状态的方案的状态图。

图18B是在图18A中所示的方案作为信号强度对时间的图表的表示。

图19A是用于设置解调单元的锁定状态的方案的状态图。

图19B是在图19A中所示的方案作为信号强度对时间的图表的表示。

图20A是用于设置解调单元的锁定状态的方案的状态图。

图20B是在图20A中所示的方案作为信号强度对时间的图表的表示。

图21A是用于设置解调单元的锁定状态的方案的状态图。

图21B是在图21A中所示的方案作为信号强度对时间的图表的表示。

详细说明

通遍本揭示内容可交换地使用术语‘解调单元(demodulation element)’和‘查找器(finger)’作为跟踪单元(tracking element)的特定实例。另外，在此专用词“示范的(exemplary)”表示“用作示例、实例或例证”，以及在此描述为“示范的”的任何实施例不必被解释为比其它实施例较佳或有利。

移动台功率控制对于CDMA系统的整个性能是重要的。在这样一个系统内的基站向与其通信的每个移动台传输一个独立的功率控制命令。为了获得最大可能的系统容量，每个移动台必须减少其传输功率如果任何基站命令它这么做，甚至在其它基站指示它增加其传输功率。因此，令人想要的是，移动台与几个基站通信(即至少与最小的蜂窝小区分集电平通信)，因此它可从几个信源接收功率控制命令。

图1示出一按照本发明实施例指派跟踪单元的方法的流程图。收集(collection)任务P100收集一个可能的指派列表。例如，任务P100可收集一考察路径列表，每个列表项包括一时间偏移和一相应的对于通过那个路径接收的信号实例的信号强度的测量。这个列表可包括由一个基站的几个扇区和/或几个不同基站(或“蜂窝小区”)传输的信号的实例，并且每个列表还可指出哪个扇区和/或蜂窝小区传输相应的信号。

图2示出任务P100的一示范实现P100a的流程图。复位子任务P110清除考察路径列表(例如，丢弃在前面执行任务P100a期间找到的路径列表)。初始化子任务P120将当前的搜索扇区设置为搜索列表上的第一个基站。在示范实现中，搜索列表可以是移动台的一有效集(Active Set)、候选集(Candidate Set)或邻集(Neighbor Set)[在用于蜂窝电话的IS-95B标准的技术规范的第一部分中定义了这样的集，如由电信工业协会(Telecommunications IndustryAssociation)(TIA)发布的，阿林顿(Arlington)，VA(弗吉尼亚州))。在另一个实现中，任务P100a可在一个一个的蜂窝小区基础上而不是一个一个的扇区地进行。

搜索子任务P130在一时间窗口(time window)中搜索由扇区S传输的信号，并识别N个最强的本地最大值。可相对于由扇区S传输的信号的到达的期望时间选择时间窗口；这个到达的时间可由从另一个基站或扇区接收的信号和/或由在最近的循环中从扇区S接收的信号实例来指示。在一示范实现中，尽管可根据这样的实现细节诸如可用于路径列表的存储量、存在的搜索器和/或跟踪单元的数量和分配的时间，选择任何其它的整数值，但参数N具有值为3。

在一个应用中，搜索子任务P130在一以码片×2采样的所接收的信号(即，一在时间上间距0.5个码片的所接收的样本的串)内搜索。如果使用一个更小的采样分辨率，则一个单一的所接收的信号实例可产生多于一个不同的峰值。在这样一个系统中，子任务P130可将不同的峰值(例如，使用加权平均)合并成一个单一的本地最大值。

选择子任务P140将N个超过最小信号电平阈值T的最大值的每一个的信息，添加到考察路径的列表。如果更多的扇区保留在搜索列表中，则测试子任务P150指示这个方法至循环子任务P160，它选择下一个在考虑下的扇区并返回控制至搜索子任务P130。如果没有更多的扇区保留在搜索列表中，则任务P100a完成。

任务P200将至少一些可能的指派匹配一组跟踪单元的当前指派。图3示出任务P200的示范实现P200a的流程图。初始化子任务P210将当前跟踪单元D设置为一组跟踪单元的第一个。测试子任务P220检查跟踪单元D的锁定状态(lock status)。如果跟踪单元D未被锁定，则去指派(de-assigning)子任务P230标注它为可用于指派。

如果跟踪单元D当前被锁定，则测试子任务P240确定由单元D正在跟踪的路径是否在任务P100a中所收集的考察路径列表上。例如，子任务P240可试图将这个路径的时间偏移和/或传输的扇区或蜂窝小区与考察路径列表中的项之一匹配。

尽管每个跟踪路径应该相应于至少一个考察路径，但是偶然地搜索器单元可能错过一个正被跟踪的路径，因此这个路径没有出现在考察路径列表中。在任务P200a中，假定跟踪单元比搜索器单元更准确地估计路径的信号电平和时间偏移。因此，如果子任务P240确定考察路径列表不包含相应于由单元D正在跟踪的路径的项，收集子任务P250将一相应于这个路径的项添加到考察路径列表。

如果一相应于由单元D正在跟踪的路径的考察路径已经存在，则子任务P260确定任何其它已经被考虑的跟踪单元是否也正在跟踪这个路径。如果这样，那么两个跟踪单元实际上正在跟踪同一路径。当两个路径随着时间过去合并成一个路径或否则变成不可区分的时候，这样的情景可发生。在这种情况下，子任务P270确定哪个单元正在跟踪较强的信号，并且去指派子任务P280和P290标注另外的单元为可用于指派。如果循环子任务P295确定更多的跟踪单元保留着，则子任务P110将当前跟踪单元D设置为下一个跟踪单元，且任务P200a继续于子任务P220。否则，任务P200a完成。

排序任务P300按照一分集标准排序可能的指派列表。图4A示出排序任务P300的示范实现P300a。子任务P310a按照能量的测量排序可能的指派列表。这样一个操作可使用任何适合于数据组和实现(例如，气泡排序，堆排序，快速排序)的排序算法执行。子任务P320a然后按照一分集标准排序可能的指派列表。在其它实施例中，子任务P310a和P320a可按相反的顺序，以交迭或同时的方式或者作为一单一任务来执行。

图4B示出排序任务P300的另一个示范实现P300b。子任务P310b按照信号强度的测量排序所接收的信号实例列表。例如，子任务P310b可按照能量排序所接收的信号。对于一个作为复向量的接收的信号，信号能量可表示为复向量的量值(有可能通过一预定的时间间隔诸如指定数量的码片或样本加以平均)。子任务P320b然后按照蜂窝小区分集的标准排序所接收的信号实例列表。在另一个实现中，子任务P320b按照分集的附加(或可替换的)形式诸如扇区分集的标准，排序所接收的信号实例列表。在另外的实施例中，子任务P310b和P320b可按相反顺序，以交迭或同时的方式或作为一单一任务来执行。

图5A示出子任务P320b，在所接收的信号实例相应于一或多个被传输的信号的不同路径的情况下的示范实现P320b1。在这个实现中，用一个支持未覆盖的蜂窝小区(即，还没有在一新的列表上表示的蜂窝小区)的偏移(bias)安排一新的列表，直到满足一预定的分集阈值为止。任务P322将当前路径设置为已经按照信号强度排序的所接收的信号实例列表的第一个路径。任务P322可清除新的列表和起始化小区分集计数器D。任务P324移动(例如复制)当前路径至这个新的列表的第一项，并增加蜂窝小区分集计数器D。

任务P328将蜂窝小区分集计数器D的值与一预定的分集阈值TD比较。在一示范实现中，TD可具有一个为3的值。如果还没有达到这个阈值，那么任务P332确定被排序的列表是否包含任务更多的路径。如果更多的路径保留着，则任务P334在被排序列表中选择下一个路径。任务P336确定相应于这个路径的传输的蜂窝小区是否已经由新的列表中的另一个路径代表。如果已经代表了这个蜂窝，然后任务P332和P334选择下一个路径。否则，任务P324将这个路径移动至新的列表。

如果没有更多的路径保留着，或者如果任务P328确定分集阈值是符合的或者超过的，则任务P338将保留在被排序的列表(已按能量排序的)的路径添加到新的列表。按照信号强度和蜂窝小区分集两者排序最后所得到的新的列表。按照一不同的蜂窝小区分集标准的或者按照一不同的分集(例如扇区分集)的标准的排序，可通过改变任务P336完成，以确定当前路径或信号中否对新的列表上的路径在另外的意义上是不同的和可能改变分集阈值TD也许是合适的。

图5B示出如可由子任务P320b1执行的排序操作的进行过程。表A示出由信源(例如蜂窝小区或扇区)A、B或C、路径编号和能量标识的所接收的信号实例列表。表B示出在按能量排序之后的同一列表，以及表C示出在按能量和分集之后的列表。在这个实例中列表是分集排序的，因此前三个项相应于三个不同的信源。

任务P400按照被排序的可能的指派列表，修改一或多个跟踪单元的当前指派。图6A和6B示出用于任务P400在可能的指派相应于通过不同路径接收的一或多个被传输的信号的实例的情况下的实现P400a的流程图。子任务P408选择进入的列表的第一个路径(按信号强度和分集排序的，例如如上所述)。子任务P430确定任何跟踪单元是否被指派给所选择的路径。如果没有单元被指派给这个路径并且一跟踪单元被标注为可用，则子任务P440将这个路径指派给这个可用的单元，子任务P410确定任何更多的路径是否保留着，并且子任务P420选择下一个路径。如果没有这样的单元可用，则子任务P450将当前单元F设置为被指派给最弱的路径的跟踪单元。

子任务P460确定分集D的当前测量是否超过预定的分集阈值TD。(注意，在任务P400中所使用的分集的值和/或测量可与在子任务P320中所使用的相同或不同。)如果阈值被超过，则子任务P470确定当前路径的强度是否比被指派单元F的路径的强度大到足以保证重新指派。在这个特定的实例中，子任务P470确定当前路径的功率是否是被指派给单元F的路径的功率的两倍。

尽管可实现子任务P470以执行一简单的比较，这样一个设置可导致在相似信号强度的两个路径之间的翻来覆去(即过多的重新指派行为)。在另一个实现中，在子任务P470中所测试的关系基于诸如最近的重新指派行为这样的因素可以是动态的。如果子任务P470确定当前路径不是足够强，那么重新指派将不再发生，并且任务P400终止。否则，子任务P480将跟踪单元F重新指派给当前的路径，并且任务P400a终止。

如果分集D的当前测量不超过预定的分集阈值TD，则子任务P490(图6B)将当前单元F设置为被指派给最弱的路径的跟踪单元，该最弱的路径来自于由多于一个跟踪单元覆盖的蜂窝小区。换句话说，子任务P490选择最弱的冗余的单元F。图7示出用于子任务P490的示范实现P490a的流程图。任务492确定跟踪单元F是否是冗余的(即它所跟踪的路径是否是由一个由另外的跟踪单元覆盖的蜂窝小区所传输的)。如果否，且子任务P494指示更多的跟踪单元保留着，则子任务P496将当前单元F设置为下一个最弱的跟踪单元。当找到一个冗余单元(通过)或没有单元保留(失败)时，子任务P490a完成。

如果找到一个冗余的跟踪单元，则子任务P510确定下列两个条件的至少之一是否为真：(1)相应于当前路径的蜂窝小区已经由一跟踪单元覆盖，或(2)符合分集阈值TD。如果没有一条件为真，那么单元F的重新指派将提供分集增益，且子任务P480将单元F重新指派给当前路径。如果这些条件的任一个为真，则子任务P520确定当前路径的强度是否比被指派给单元F的路径的强度大到足以保证重新指派。如上面关于子任务P470所述，可(有可能动态地)调整在子任务P520中所测试的关系以获得在信号功率增益与过多的重新指派行为之间的折衷。如果子任务P520的测试失败，则子任务P410确定是否更多的路径保留着。

如果子任务未能识别任何冗余的跟踪单元，则子任务P530确定相应于当前路径的蜂窝小区是否已经由一跟踪单元覆盖。如果这个蜂窝小区已被覆盖，则子任务P550将当前单元F设置为覆盖当前蜂窝小区的跟踪单元。如果这个蜂窝小区未被覆盖，则子任务P540将当前单元F设置为被指派给最弱的路径的跟踪单元。在两种情况下，子任务P520确定当前路径的强度是否比被指派给单元F的路径的强度大到足以保证重新指派。在另一个实现中，子任务P520可被划分成两个或更多的子任务，每一个子任务应用一个不同的关系并从子任务P510、P540和P550中的一或多个接收控制。

尽管重新指派通过将跟踪单元移动至更强的指派可增加信噪比，但是有可能重新指派的代价抗衡于好处。每次将一跟踪单元指派给一新的信号实例时，可能需要一些时间以清洗旧的数据并锁定于新的实例。因此，对于一限定的时间，被重新指派的单元不产生有效的输出数据。可增加用于实现重新指派所需要的时间，用于也执行解调(例如如在此所述的)的跟踪单元。如果被重新指派的单元是唯一一个跟踪被传输的信号的单元，则在接收时的间断可发生。另外，如果不限制重新指派的数量，则移动台可能对瞬态条件过多地反应，重新指派太多的单元并有可能失去与网络的所有联系。子任务P490a将重新指派的数量限制在每次考察为一个。

图8A和8B示出允许每考察多于一个重新指派的任务P400的另一个实现P400b。在这种情况下，子任务P408选择进入的列表(按照信号强度和分集排序的，例如如上所述的)的第一个路径，并且还初始化一个重新指派计数器R(例如为零)。除将当前单元F重新指派给当前路径之外，子任务P482还增加重新指派计数器R。如果测试子任务P485确定已经达到重新指派阈值Rmax，则P400b完成。

图9示出一用于按照本发明另一个实施例指派跟踪单元的方法的流程图。在完成任务P400时，这个方法继续执行任务P100，在循环基础上继续。

可将重新指派在它们发生时通知跟踪单元，可替换地，对于每个循环的重新指派可予存储并在循环结束时传送。图10示出一用于按照本发明的另一个实施例指派跟踪单元的方法的流程图。如果测试任务P500确定跟踪单元的重新指派发生在任务P400中，则任务P600将重新指派传送至跟踪单元。在执行任务P500和P600之后，这个方法重复。

图11是按照本发明实施例的一跟踪级100的方框图。由控制器200通过总线70控制N个独立的跟踪单元110，控制器200包括一处理器或其它逻辑单元的阵列(例如，专用集成电路或ASIC)，被配置为执行诸如例如在图1、9或10中所示的方法的任务。在一特定的实现中，N可以是三、四或八，尽管本发明的范围包括任何大于一的N值。在数字化和有可能的其它操作(它们可包括模拟和/或数字信号处理操作)之后，由一接收机级(未示出)接收的信号被提供给搜索器单元90和跟踪单元110-1-110-N作为输入信号S10。在另一个实现中，输入信号S10可能是检索出的较早被接收和存储的样本串。在跟踪级100的CDMA应用中(例如作为移动台的部分)，输入信号S10可包含来自许多基站的导频信号，并且还可包含多种多样打算供其它移动台使用的信息信号。

搜索器单元90获得有关它在输入信号S10内找到的信号实例的信号强度和时间偏移。例如，搜索器单元90可连续地(或周期性地)扫描时域，搜索来自附近的基站的导频信号的实例(例如，按照有效集、候选集和/或邻集，如上所述的)。搜索器单元90还可能在已经逐步出现的多径信号实例的搜索中的每个基站的信号实例的名义到达的周围，扫描一组时间偏移(例如时间窗口)。

搜索器单元90将逐步出现的数据通过总线70传递到控制器200。可替换地，搜索器单元90可通过直接存储器存取操作将数据直接传递至控制器180，不中断控制器200的功能。这样一个直接存储器存取操作在图8中由虚线S60指示，虚线S60直接将搜索器单元90连接至控制器存储器180。在另一个实现中，存储器180可驻留在控制器200之外，有可能作为存储单元的部分，对于其它设备，通过总线70和/或通过另外的互连，存储单元也是可存取的。

可由搜索器单元90(例如在存储器180中的存储之前)和/或控制器200执行按照能量和分集的数据排序(例如，指示码偏移、时间偏移和信号强度的考察路径列表)。控制器200使用所存储的数据将跟踪单元110-1-110-N的每一个与可被包含在输入信号S10中的信号实例中的一个相匹配和/或指派给它。

图12示出跟踪单元110的方框图。解码器120接收输入信号S10和码矢(code vector)S20，并输出一解码的信号。在一个实现中，输入信号S10是复值的(complex-valued)，码矢(code vector)S30是一个复合的PN序列，以及解码器130执行QPSK解扩展(despreading)。可用各种不同形式构成解码器120，以执行这样一个操作。在一示范的实现中，由控制器200用适合于被指派的路径PN码和时间偏移来提供码矢S30。

在与cdma2000标准(如在TIA文档TIA/EIA/IS-2000-1-6中所述的)兼容的系统中，Walsh(沃尔什)码或准正交的(quasi-orthogonal)函数(QOF)被用于提供正交的信道化(channelization)，并且令人想要的可能是，解码器120执行信道化码的移除(也被称为‘去覆盖(decovering)’)以及QPSK解扩展。在一个特定的实例中，解码器120按照下面的表达式对已经编码的信号进行解码：

$Y=(X_I+j{X}_Q)\×{(-1)}^{({\mathrm{WALSH}}_{\mathrm{CH}}\⊕{\mathrm{QOF}}_{\mathrm{SIGN}})}\×j^{{\mathrm{WALSH}}_{\mathrm{ROT}}}\×({\mathrm{PN}}_I+{\mathrm{jPN}}_Q)$

其中Y表示在输入信号S10内的被指派的信号实例，j表示-1的平方根，(XI+jXQ)表示数据矢量，(PNI+jPNQ)表示PN码矢，WALSHCH表示Walsh信道化码，QOFSIGN表示应用于Walsh码的实屏蔽矢量，以及WALSHROT表示用于允许或禁止按90度旋转的Walsh码。再一次，控制器200可提供一合适的码矢S30，并且可用各种不同的形式构成解码器120以执行这样的一个操作。

锁定指示器130接收解码的信号并输出一锁定状态信号S40。在一示范的实现中，锁定指示器130接收一复值的解码的信号并将这个信号的量值与一或多个预定的能量阈值比较。在另外的实现中，锁定指示器130也可基于信号量值输出一所接收的信号强度指示器(received signal strengthindicator)(RSSI)(未示出)。图13示出跟踪单元110的实现112的方框图，跟踪单元110包括一个接收解码的信号的滤波器140。在一示范实现中，滤波器140是一个低通滤波器，诸如导频信号滤波器。这样一个滤波器可被实现为一阶无限冲击脉冲响应滤波器(first-order infinite-impulse responsefilter)。

锁定状态信号S40可建立跟踪单元110的锁定状态，或控制器200可基于锁定状态信号和/或RSSI建立这个状态。图14A示出用于设置跟踪单元110的锁定状态的一个方案的示意图。最初，跟踪单元处在非锁定的状态，并且可被标注为可用于重新指派。当信号强度(例如如由RSSI所指示的)超过高阈值T2时，跟踪单元变成锁定于它的当前指定。跟踪单元保持锁定，直到信号强度降低到小于低阈值T1。图14B示出这个方案作为一个信号强度(P)对时间的图表的表示。

图15示出按照本发明实施例的解调器300的方框图。解调单元114-1-114-N处理输入信号S10以产生软判决数据位，它们在符号合并器80中被合并。在对于CDMA系统的移动台的解调器300的示范应用中，符号合并器80的输出(未示出)是适合于Viterbi(维特比)解码的聚合的软判决数据。如在图15中所示的，一或多个解调单元114也可向在查找器指派期间可使用的控制器200提供几个输出控制信号(例如通过总线70)。解调单元114的每一个可在结构上与其它的解调单元高度相似或者甚至相同。可替换地，解调单元114可包括两个或多个具有不同结构和/或特性(例如不同的解调和/或去覆盖操作，不同的相干的和/或不相干的搜索特性等等)的组。控制器200，符号合并器80，和/或一或多个解调单元114的可包括在同一处理器上执行的指令组或处理器组或其它逻辑单元的阵列。

图16是适合用于在图15中所示的解调器的解调单元114的方框图。累加器150累加经过一个符号周期所接收的数据。定标器(scaler)/旋转器(rotator)160从滤波器140和累加器150接收符号信号，并产生定标的和旋转的符号至FIFO缓冲器170，FIFO(先进先出)缓冲器170可在输出输出信号S30之前执行解相位偏移功能(deskewing function)。

在另一个实现中，一或多个解调单元114可按照美国专利No.5,490,165(参考上面)并在那个专利文档中描述的在图2中所示的解调单元204构成。

可按照图14A的滞后方案建立解调单元114的锁定状态。在这个方案中，当解调单元114被锁定于其当前的指派时，它将解调的符号的写入符号合并器80，并且当不锁定它时，它不将符号写入符号合并器80。

在按照本发明另外的实施例的一个解调器中，解调单元是否被锁定于其当前的指派的状态是与解调单元是否将解调的数据写入符号合并器80的状态分离的。图17A示出用于设置解调单元114的锁定状态的一个这样的方案的示意图。最初，跟踪单元处在非锁定的状态。当信号强度超过低阈值T1时，解调单元进入一个软锁定的状态。在软锁定的状态中的解调单元将解调的数据写入符号合并器80，但还可被标注(例如由控制器200)为可用于指派。当信号强度超过高阈值T2时，解调单元被锁定于其当前的指派。图17B示出这个方案作为信号强度(P)对时间的图表的表示。

在如在图17A中所示的方案与如在图1、9或10中所示的方法的一种结合中，在软锁定的解调单元之中，只有跟踪最弱的路径的单元标注为可用于指派。在其它实现中，软锁定的解调单元中的几个或全部可标注为可用于指派。

图18A示出用于设置解调单元114的锁定状态的一个可替换的方案的示意图。最初，跟踪单元处在非锁定的状态中。当信号强度超过阈值T1时，解调单元变成锁定于其当前的指派。之后，按照信号强度是否超过阈值T1，解调单元从锁定改变成软锁定的状态。图18B示出这个方案作为信号强度(P)对时间的图表的表示。

在如在图18A中所示的方案中，没有锁定的单元丢失其锁定的状态。这个特点可被预期以减缓在限制重新指派数量的情况下的执行，当可用的解调单元组将只会变得更小的时候。不过，如上面所提到的，一或多个软锁定的解调单元可被标注为可用于指派，因而添加到可用单元组。

图19A示出用于设置解调单元114的锁定状态的一个可替换的滞后方案的示意图。最初，跟踪单元处在非锁定的状态中。当信号强度超过高阈值T2时，解调单元变成锁定于其当前的指派。在进入锁定的状态之后，当信号强度降低至小于一低阈值T1时，解调单元改变成软锁定的状态。图19B示出这个方案作为信号强度(P)对时间的图表的表示。

图20A示出用于设置解调单元114的锁定状态的一可替换的方案的示意图。最初，跟踪单元处在非锁定的状态中。当信号强度超过高阈值T2时，解调单元变成锁定于其当前的指派。之后，按照信号强度是否超过低阈值T1，解调单元由锁定改变成软锁定的状态。图20B示出这个方案作为信号强度(P)对时间的图表的表示。在图14A和17A-20A的方案中，T1的示范值包括-24.6、-26、-28和-30dB。

图21A示出用于设置解调单元114的锁定状态的一可替换的滞后方案的示意图。最初，跟踪单元处在非锁定的状态中。当信号强度超过高阈值T2时，解调单元变成锁定于其当前的指派。在进入锁定的状态之后，当信号强度降低至小于中间阈值T1时，解调单元改变成软锁定的状态。当信号强度小于中间阈值T1时，按照信号强度是否超过低阈值T0，解调单元由软锁定改变成非锁定的状态。图21B示出这个方案作为信号强度(P)对时间的图表的表示。在一个特定的实例中，阈值T1和T0分别具有-26dB和-30dB的值。在另一个实施例中，同样使在软锁定和非锁定的状态之间的转换滞后。

提供所述实施例的上述介绍，使本领域的任何熟练技术人员能够产生或使用用于将跟踪单元指派给所接收的信号的方法或设备。对于所述实施例的各种修改方案是可能的，并且在此所介绍的原理同样可被应用于其它实施例。例如，按照本发明实施例的方法可被应用于一组自己不执行被指派信号的解调的跟踪单元。

可部分地或全部地将本发明实现为硬件电路，为制作在专用集成电路中的电路结构，或者为载入非易失的存储中的固件程序或作为机器可读代码的从数据存储介质中载出或载入的软件程序，这样的机器代码是可由逻辑单元阵列诸如微处理器或其它数据信号处理单元执行的指令。这样，本发明不是想要被限制在上面所示的实施例中，而是要给予与在此以任何方式所揭示的原理和新颖性一致的最宽的范围。

Claims (25)

1.一指派跟踪单元的方法，所述方法包括：

按照一分集标准排序一可能的指派列表，其中所述按照分集标准排序可能的指派列表包括：排序列表，使得对于一预定的整数n，在列表上n个连续的可能的指派的每一个相应于不同的信源；以及

将多个跟踪单元中选择的一个的当前指派改变为可能的指派中的一个。

2.如权利要求1所述的指派跟踪单元的方法，还包括，按照一能量的测量排序可能的指派列表。

3.如权利要求2所述的指派跟踪单元的方法，其特征在于，按照能量的测量排序列表在按照分集标准排序列表之前发生。

4.如权利要求1所述的指派跟踪单元的方法，其特征在于，可能的指派列表包括：一接收的信号实例的列表，列表的每个项包括相应的接收的信号实例的信号强度和时间偏移。

5.一指派跟踪单元的方法，所述方法包括：

按照一分集标准排序一可能的指派列表，其中所述按照分集标准排序可能的指派列表包括：排序列表，使得对于一预定的整数n，在列表上最初的n个可能的指派的每一个相应于不同的信源；以及

将多个跟踪单元中选择的一个的当前指派改变为可能的指派中的一个。

6.一指派跟踪单元的方法，所述方法包括：

收集一可能的指派列表；

按照一分集标准排序可能的指派列表；以及

按照所排序的可能的指派列表，修改一组跟踪单元中的至少一个的当前指派；

按照能量的测量排序可能的指派列表，

其中，在所述按照分集标准排序和所述按照能量的测量排序之后，按照分集标准偏移被排序的可能的指派列表的至少一部分的顺序。

7.如权利要求6所述的指派跟踪单元的方法，还包括，将至少一跟踪单元标注为可用于指派。

8.如权利要求6所述的指派跟踪单元的方法，还包括，将可能的指派列表的至少一子集与该组跟踪单元的当前指派匹配。

9.如权利要求8所述的指派跟踪单元的方法，其特征在于，所述匹配包括，确定一跟踪单元的当前指派的强度不超过一预定的阈值，以及将所述跟踪单元标注为可用于指派。

10.如权利要求8所述的指派跟踪单元的方法，其特征在于，一跟踪单元当在一锁定的状态中时，输出解调的符号，以及

其中所述匹配包括，当在所述锁定的状态中时，将至少一个跟踪单元标注为可用于指派。

11.如权利要求8所述的指派跟踪单元的方法，还包括，确定一跟踪单元是否在一锁定的状态中，以及

其中所述匹配包括，当在所述锁定的状态中时，将至少一个跟踪单元标注为可用于指派。

12.如权利要求11所述的指派跟踪单元的方法，其特征在于，所述确定一跟踪单元是否在一锁定的状态中是基于所述跟踪单元的当前指派的信号强度。

13.如权利要求6所述的指派跟踪单元的方法，其特征在于，可能的指派列表包括：一接收的信号实例的列表，列表的每个项包括相应的接收的信号实例的信号强度和时间偏移。

14.如权利要求6所述的指派跟踪单元的方法，其特征在于，所述修改当前指派包括：确定当前指派是否满足一分集阈值。

15.一指派跟踪单元的方法，所述方法包括：

收集一可能的指派列表；

按照一分集标准排序可能的指派列表，其中所述按照分集标准排序可能的指派列表包括：排序列表，使得对于一预定的整数n，在列表上连续的n个可能的指派的每一个相应于不同的信源；以及

按照所排序的可能的指派列表，修改一组跟踪单元中的至少一个的当前指派。

16.一指派跟踪单元的方法，所述方法包括：

收集一可能的指派列表；

按照一分集标准排序可能的指派列表，其中所述按照分集标准排序可能的指派列表包括：排序列表，使得对于一预定的整数n，在列表上最初的n个可能的指派的每一个相应于不同的信源；以及

按照所排序的可能的指派列表，修改一组跟踪单元中的至少一个的当前指派。

17.一指派跟踪单元的方法，所述方法包括：

收集一可能的指派列表；

按照一分集标准排序可能的指派列表；以及

按照所排序的可能的指派列表，修改一组跟踪单元中的至少一个的当前指派，其中所述修改当前指派包括：将一跟踪单元的当前指派由一被覆盖的蜂窝小区改变到一先前未被覆盖的蜂窝小区。

18.一移动台的一跟踪级，所述跟踪级包括：

一搜索器单元，被配置和安排为接收一输入信号并收集与输入信号内的信号实例相对应的一可能的指派列表；

多个跟踪单元，被配置和安排为接收输入信号；以及

一控制器，被配置和安排为按照一分集标准排序可能的指派列表，

其中跟踪单元中的至少一些具有与输入信号内的一信号实例相对应的当前指派，以及

其中控制器还被配置和安排为按照所排序的可能的指派列表修改当前指派中的至少一个，并通过将一跟踪单元的当前指派从一被覆盖的蜂窝小区改变到一先前未被覆盖的蜂窝小区来修改当前指派中的至少一个。

19.如权利要求18所述的跟踪级，其特征在于，所述跟踪单元的每一个还被配置和安排为当在一锁定的状态中时，输出一被指派的信号实例的解调的符号，以及

其中所述控制器还被配置和安排为当在所述锁定的状态中时，将至少一跟踪单元标注为可用于指派。

20.如权利要求18所述的跟踪级，其特征在于，所述控制器还被配置和安排为，将可能的指派列表的至少一子集与所述跟踪单元的当前指派匹配。

21.如权利要求18所述的跟踪级，其特征在于，所述控制器还被配置和安排为，确定当前指派是否满足一分集阈值。

22.一移动台的一跟踪级，所述跟踪级包括：

一搜索器单元，被配置和安排为接收一输入信号并收集与输入信号内的信号实例相对应的一可能的指派列表；

多个跟踪单元，被配置和安排为接收输入信号；以及

一控制器，被配置和安排为按照一分集标准排序可能的指派列表，

其中跟踪单元中的至少一些具有与输入信号内的一信号实例相对应的当前指派，以及

其中控制器还被配置和安排为按照所排序的可能的指派列表修改当前指派中的至少一个，并被安排为按照一分集标准排序可能的指派列表，使得对于一预定的整数n，在被排序的列表上最初的n个可能的指派的每一个相应于不同的信源。

23.一具有机器可读代码的数据存储介质，机器可读代码包括可由一逻辑单元阵列执行的指令，所述指令定义一指派跟踪单元的方法，所述方法包括：

收集一可能的指派列表；

按照一分集标准排序可能的指派列表，其中所述按照分集标准排序可能的指派列表包括：排序列表，使得对于一预定的整数n，在列表上最初的n个可能的指派的每一个相应于不同的信源；以及

按照所排序的可能的指派列表，修改一组跟踪单元中的至少一个的当前指派。

24.如权利要求23所述的数据存储介质，还包括，将可能的指派列表的至少一子集与该组跟踪单元的当前指派匹配，

其中一跟踪单元当在一锁定的状态中时，输出解调的符号，以及

其中所述匹配包括，当在所述锁定的状态中时，将至少一跟踪单元标注为可用于指派。

25.如权利要求24所述的数据存储介质，其特征在于，还包括，确定一跟踪单元是否在一锁定的状态中是基于所述跟踪单元的当前指派的信号强度。

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