基于信号路径集中度的耙型接收器耙指分配

摘要

本发明提供一种耙型接收器耙指分配器，其经配置以根据从发射器到耙型接收器的识别的信号路径的集中度来分配耙型接收器耙指到识别的信号路径时间偏移之间的时间偏移。根据示范性实施例，对具有时窗内的时间偏移的许多识别的信号路径进行观测，以确定由路径搜索器识别的信号路径的集中度。如果识别的信号路径的数目指示例如在厚实路径条件期间的信号路径的集中分布，则在两个识别的信号路径之间的时间偏移处分配至少一个耙指。

说明书

相关申请案

本申请案主张2005年10月31日申请的标题为“用于高速寻呼性能的耙指分配”(“FINGER ASSIGNMENT FOR HIGH SPEED PAGING PERFORMANCE，”)的第60/732,013号美国临时申请案的优先权，该案转让给本申请案的受让人，且其全文出于所有目的而以引用的形式并入本文中。

技术领域

本发明大体涉及无线接收器，且更具体来说，涉及耙型接收器中的基于信号路径集中度的耙指分配。

背景技术

在无线通信系统中，从发射器传输的信号常经受分散、反射及衰退，从而导致在不同时间到达接收器的多个版本的信号。在直接序列扩频系统中，耙型接收器接收且组合多个时间移位信号以接收原始传输的信号。常规的耙型接收器包括多个耙指，其中每一耙指包括经同步化以接收时间移位信号中的一者的相关器。将重复的伪随机码施加到传入信号，使得使所述伪随机码的位与传入信号的相应位对准。为了将每一耙指分配到时间移位版本的不同信号，搜索器识别从发射器到接收器的信号路径。搜索器常对导频信道进行观测以确定到达接收器的信号的多个版本之间的时间关系。然而，在一些情形下，搜索器不能够在短时间内识别所有的路径。举例而言，当例如接入终端的用户设备(UE)离开休眠模式时，在识别信号路径时时间常常有限。在码分多址(CDMA)系统中，接入终端必须从休眠模式周期性地唤醒以解调寻呼指示符信道(paging indicator channel)以确定传入呼叫是否到达。为了使电池寿命最大化，使接入终端不处于休眠模式的时间最小化，从而导致搜索器识别信号路径的时间有限。在高速衰退情景下，在允许的时间内，搜索器可能不会识别出所有有用的信号路径。

因此，在高速衰退情景期间存在对耙指分配的需求。

发明内容

一种耙型接收器耙指分配器经配置以根据从发射器到耙型接收器的识别的信号路径的集中度而分配耙型接收器耙指到识别的信号路径时间偏移之间的时间偏移。根据示范性实施例，对具有时窗内的时间偏移的许多识别的信号路径进行观测以确定由路径搜索器识别的信号路径的集中度。如果识别的信号路径的数目指示信号路径的集中分布(例如，在厚实路径条件期间)，则在两个识别的信号路径之间的时间偏移处分配至少一个耙指。

附图说明

图1为根据本发明的示范性实施例的通信系统的方框图。

图2为根据本发明的示范性实施例的接收器系统的方框图。

图3为从发射器到接收器的多个信号路径的示范性信号路径分布的图解说明。

图4为关于其中已按集中分布将耙指分配到时间偏移的示范性信号路径分布的图解说明。

图5为根据本发明的示范性实施例的示范性厚实路径检测器的方框图。

图6为作为唤醒发生的函数的检测滤波器输出的实例的图解说明。

图7为根据示范性实施例的分配耙指的方法的流程图。

图8为根据示范性实施例的按集中分布来分配耙指的方法的流程图。

具体实施方式

图1为根据本发明的示范性实施例的通信系统的方框图。“示范性”一词在本文中用以意味着“用作实例、例子或说明”。不必将本文中描述为“示范性”的任一实施例解释为比其它实施例优选或有利。由于反射、衍射或局部散射，由基站104传输的信号102经由散射信道106采用多条到接入终端112的天线110的路径108。信号路径108的不同长度导致信号102的在不同时间及以不同振幅到达接入终端112的多个信号版本114。

虽然接入终端112为便携通信装置(例如，在示范性实施例中的蜂窝式电话或无线个人数字助理(PDA))，但接入终端112可为任一包括用于接收信号102的接收器的装置。接入终端112可包括图1中未展示的用于促进及执行接入终端112的功能的其它硬件、软件或固件。举例而言，接入终端112可包括输入及输出装置，例如小键盘、显示器、麦克风及扬声器。

接入终端112包括硬件及软件，其包括至少一耙型接收器116。在示范性实施例中，执行于处理器118上的软件代码促进本文中描述的至少一些功能的执行且促进接入终端112的整体功能性。数据、代码及其它信息可存储于存储器120中。可使用硬件、软件及/或固件的任一组合来实施接入终端112的各种功能区块。此外，可将各种功能及操作实施于任何数目的装置、电路或元件中。可将两个或两个以上的功能区块集成于单个装置中，且在一些情况下，可将描述为执行于任一单个装置中的功能实施于若干装置上。举例而言，耙型接收器116的至少一些功能可由处理器118执行。

如下文进一步详细地描述，参照本发明的示范性实施例，根据时窗内的信号102的时间偏移版本114的集中度来分配耙型接收器耙指。路径搜索器识别从发射器(104)到耙型接收器116的多个信号路径，其中每一信号路径114具有到另一信号路径108的相对时间延迟(时间移位或时间偏移)。厚实路径检测器至少部分地基于具有时窗内的相对时间偏移的信号路径(114)的数目而确定存在厚实路径条件。在示范性实施例中，厚实路径检测器包括基于先前厚实路径指示符及时窗内的信号路径的数目而产生厚实路径指示符的检测滤波器。如果厚实路径指示符大于厚实路径阈值，则厚实路径检测器确定存在厚实路径条件且按集中分布来分配耙型接收器耙指，其中将至少一个耙型接收器耙指分配于两个信号路径之间。在示范性实施例中，将耙型接收器耙指分配到识别的信号路径，且将剩余的耙指从具有最少损耗的信号路径以半码片间隔分配。

示范性耙指分配通过使用于解调接收的信号的信号路径的数目最大化而提供提高的接收器性能。在宽带CDMA(WCDMA)用户设备(UE)(例如，接入终端112)中，耙指分配尤其有用，用于当所述UE周期性地离开休眠模式以确定呼叫是否到达时增加寻呼信道的接收。

图2为根据本发明的示范性实施例的接收器系统200的方框图。可将各种功能区块实施于硬件、软件及/或固件的任一组合中。描述为由多个区块执行的功能可在单个装置中执行，且描述为在单个区块中执行的功能可在若干装置上实施。在示范性实施例中，将接收器系统200实施为例如接入终端112的UE通信装置的一部分，用于在例如根据宽带码分多址(WCDMA)技术操作的系统的扩频无线通信系统内操作。因此，所述示范性实施例中的传输源为基站104，且在所述示范性实施例中，将耙型接收器系统200实施于接入终端112内。

如上文所解释，基于具有时窗内的相对时间偏移的信号路径的集中度来分配耙型接收器116的耙指。示范性接收器系统200包括耙型接收器116、路径搜索器202、厚实路径检测器204及耙指分配器206。基于在耙型接收器系统200处接收的导频信号的时间移位版本，路径搜索器202识别从发射器(104)到耙型接收器系统200的多个信号路径(108)。合适的搜索器的实例包括使传入的数据流(接收的信号)与导频信道(CPICH)的伪随机噪声(PN)序列的局部拷贝相关的相关器。从基站104传输的导频信号到达耙型接收器系统200以作为原始导频信号的时间移位版本。路径搜索器204确定多个时间移位信号的能级及相对时间偏移，以便识别从发射器(104)到接收器系统200的信号路径(108)。为了增加电池寿命，将接入终端112设置成休眠模式，其中处理器118的活动性受到限制，且接收器功能至少部分地被停用。在CDMA系统中，寻呼指示符(例如在CDMA系统中在寻呼指示符信道(P1CH)上发送的信号)被传输到接入终端，以警告接入终端112到达的呼叫。为了确定呼叫是否到达，接入终端112周期性地使休眠模式中断，以便解调所述寻呼指示符信道。如果寻呼指示符指示呼叫到达，则接入终端112继续解调例如寻呼信道(PCH)的其它信号以获取其它信息以便回答所述呼叫。通过使需要离开休眠模式、解调寻呼信道及返回休眠模式的时间最小化，使电池寿命最大化。因此，在常规系统中，允许用于搜索信号路径的时间受到限制且常导致保持未由搜索器识别的一个或一个以上信号路径。在厚实路径条件期间，以相对小的时差分隔多个信号路径。在厚实路径条件期间常不识别经识别的信号路径之间的一些信号路径。根据示范性实施例，按集中分布在识别的信号路径之间分配耙型接收器耙指。由于经由至少一些未识别的信号路径到达的信号对耙型接收器116中的组合信号有影响，所以接收器性能得以改进。在示范性实施例中，由搜索器202用以观测传入信号版本的时间经选择以使性能最大化，而不会引起显著的唤醒时间。在一些情况下，在试图检测更弱的路径时，搜索器202可比常规的通用移动电信系统(UMTS)搜索器搜索得“更深”。

厚实路径检测器204基于由搜索器202提供的信息检测厚实路径条件且产生厚实路径指示符，其中所述指示符指示厚实路径条件或分布式路径条件，这至少部分地视识别的信号路径的集中度而定。在示范性实施例中，厚实路径检测器204包括无限脉冲响应(IIR)滤波器及评估器。在一些情况下，可使用其它装置及滤波器。另一合适的滤波器的实例包括有限脉冲响应(FIR)滤波器。在一些情况下，可将FIR滤波器的输出在若干个值上平均化。

IIR滤波器基于时窗内的识别的信号路径的数目及先前的滤波器输出而产生滤波器输出。在示范性实施例中，先前值及路径的数目经加权及组合以产生滤波器输出。如果厚实路径检测器指示厚实路径条件，则耙指分配器206调用按集中分布式分配耙型接收器耙指的集中式分配器208。否则，所述耙指分配器调用根据耙型接收器分配的常规技术的分布式分配器210。

图3为从发射器104到接收器116的多个信号路径108的示范性信号路径分布300的图解说明。所述多个信号路径108包括识别的信号路径302-312及未识别的信号路径314-320。在图3中，实线箭头(302-312)中的每一者表示由搜索器识别的经识别的信号路径，且每一虚线箭头(314-320)表示未由搜索器识别的现有的未识别路径。箭头的高度指示信号路径的相对损耗，其中箭头的高度与信号路径的损耗成反比。箭头的高度因此代表在接收器116处接收的导频信号的能量，例如Ec/Io，其为在PN码片周期上积累的导频能量(Ec)与所接收的带宽中的总功率谱密度(Io)之间的比率(dB)。信号路径302-320具有相对于彼此的时间偏移，其以码片为单位指示于图3中。在搜索器202识别信号路径302-312后，厚实路径检测器204识别最大的能量信号路径306(参考路径306)且确定时窗322内的识别的信号路径(304-312)的数目。示范性实施例中的时窗322为距参考路径306的+/-3个码片。在图3中提供的实例中，五个信号路径304-312识别于时窗322内。厚实路径检测器204至少部分地基于时窗322内的识别的路径304-313(“识别的时窗路径304-312”)的数目确定存在厚实路径条件。如参看图5进一步详细地讨论，厚实路径检测器204在示范性实施例中基于检测滤波器的先前输出而确定是否存在厚实路径条件。

图4为关于其中已按集中分布将耙指分配到时间偏移的示范性信号路径分布300的图解说明。如果厚实路径检测器检测到厚实路径条件，则耙指在至少一些识别的信号路径302-312之间的偏移处分配。在示范性实施例中，在与参考路径306相距半码片的偏移处分配耙指前，首先将耙指分配到识别的信号路径302-312。对于图4的实例，在参考路径306(0码片偏移)及在信号路径经识别的-4、-2、+1、+2及+3码片偏移处分配耙指。信号路径可能不在¹/₂码片间隔处具有偏移，但搜索器的解析以整数码片值来提供搜索器结果。剩余的耙指在与参考路径306相距¹/₂码片的增量处分配到未分配的¹/₂码片信号路径偏移。剩余的耙指中的经分配的耙指在图4中说明为椭圆形402-412。因此，在图4的实例中，剩余的耙指402-412经分配到-¹/₂码片偏移402、+¹/₂码片偏移404、-1码片偏移406、+1¹/₂码片偏移408、-1¹/₂码片偏移410及+3¹/₂码片偏移412。如实例中所说明，经分配到-¹/₂码片及-1码片偏移的耙指将接收未由搜索器202识别的信号路径内的信号。

图5为根据本发明的示范性实施例的示范性厚实路径检测器204的方框图。可使用硬件、软件及/或固件的任一组合来实施图5中说明的各种功能区块。此外，可将各种功能及操作实施于任何数目的装置、电路或元件中。可将两个或两个以上的功能区块集成于单个装置中，且在一些情况下，可将描述为执行于任一单个装置中的功能实施于若干装置上。在示范性实施例中，通过在处理器118上运行软件代码而实施厚实路径检测器204。

虽然可以其它方式实施厚实路径检测器204，但在所述示范性实施例中，厚实路径检测器204包括检测滤波器502。检测滤波器502的输出取决于识别的时窗路径304-312的当前数目及滤波器的输出的先前值。时窗路径计数器504提供输出，即路径数目(P)，所述数目指示被搜索器202识别为处于时窗322内的经识别时窗路径304-312的当前数目。组合器508将先前的滤波器输出与P组合以产生滤波器输出y。检测滤波器502的每一输出为唤醒发生(n)的函数，其中当接入终端112离开休眠模式以监视寻呼信道时，发生唤醒发生。滤波器的输出y在被反馈到组合器508的输入中之前被延迟506延迟。所述示范性实施例中的延迟为导致先前滤波器输出的单个唤醒发生。在一些情况下，可使用其它延迟。在所述示范性实施例中，组合器为经加权组合器，使得检测滤波器502具有响应，其根据：

y(n)＝.95y(n-1)+.05P(n)       (1)

其中n为从休眠模式的唤醒发生的计数，且P为在唤醒例子(n)期间在时窗322内的识别的路径的数目。在滤波器的响应中，可使用其它加权函数以及其它值。举例而言，在一些情况下，可使用除了.05及.95外的值。

评估器512评估检测滤波器的输出以确定是否存在厚实路径条件。在所述示范性实施例中，评估器508将检测滤波器502的输出(y)与阈值y_THRESH比较。如果输出大于阈值，则评估器512及厚实路径检测器204指示厚实路径条件。否则，指示分布式路径条件。在所述示范性实施例中，通过将初始滤波器输出设定为等于一(y(0)＝1)，在加电时及在其它适当的时间期间使厚实路径检测器初始化。虽然在一些情况下可使用其它阈值，但在所述示范性实施例中，y_THRESH等于0.5。如下文所讨论，在若干唤醒发生后，滤波器输出会聚到适当的水平。

图6为作为唤醒发生的函数的检测滤波器502输出的实例的图解说明600。由于在所述示范性实施例中使检测滤波器初始化为一，所以曲线602、604开始于当n＝0时的y＝1处。分布式路径曲线602最终降到阈值606以下。厚实路径曲线604保持在阈值606以上。

图7为根据示范性实施例的分配耙指的方法的流程图。所述方法可通过硬件、软件及/或固件的任一组合而执行。在所述示范性实施例中，所述方法是通过在WCDMA通信系统中通信的接入终端112而执行。

在步骤702处，从搜索器202接收识别的信号路径302-312。在所述示范性实施例中，将一列识别的信号路径302-312存储于存储器120中。将距参考PN代码的从0到307200的码片偏移与导频信号的每一接收的版本的相应Ec/Io一起存储于表中。所存储的值因此表征信号路径。厚实路径检测器204评估每一信号路径，如下文所描述。

在步骤707处，确定是否已评估所有的经识别的信号路径302-312。如果已评估所有的经识别的信号路径302-312，则方法在步骤712处继续。否则，方法在步骤706处继续。

在步骤706处，计算参考路径306与当前评估的路径之间的时间(T)。如上文所解释，参考路径306为其中接收到具有最高能量的导频信号版本的路径。因此，参考路径306为具有最小信道损耗的路径。在所述示范性实施例中，通过计算所存储的码片偏移值之间的差而确定参考路径306与当前路径之间的码片中的时间。

在步骤708处，确定T是否处于一个与三个码片之间。将当前路径与参考路径306之间的时差的绝对值与1个到3个码片的时窗进行比较。因此，在所述示范性实施例中，时窗包括距最强的信号版本(参考路径306)的从-3到-1及从1个到3个码片的两个时窗。如果T不处于所述时窗内，则所述方法返回到步骤704以确定是否需要评估其它识别的路径。否则，所述方法在步骤710处继续。

在步骤710处，更新识别的时窗路径304-312的数目(P)。如上文所解释，识别的时窗路径为处于时窗内的那些识别的信号路径。在所述示范性实施例中，与参考路径306相距3个或更少码片的路径处于所述时窗内。在一些情况下，可用除了码片之外的单位来确定时窗。在更新P后，方法返回到步骤704以确定是否已评估了所有路径。

在步骤712处，对于当前的唤醒发生，已评估了所有经识别的信号路径，且确定初始化后之前四个P值是否等于零。如果所述前四个值不等于零，则所述方法在步骤716处继续。否则，所述方法在步骤714处继续，在步骤714处将滤波器值设定为阈值(y(4)＝Y_THRESH)。在所述示范性实施例中，当P值指示散射信道具有很低的散射时，将滤波器输出强制为阈值。如果若干个P值为零，则信道不为散射信道且信号路径包括视线路径(line of sight path)的可能性增加。当对于若干唤醒发生，P值为零时，在时窗内不存在识别的信号路径，这指示不太可能存在厚实路径条件。在阈值处或阈值以下的经调整的滤波器值使厚实路径检测器可指示导致在步骤720处的分布式耙指分配的分布式信号路径设置。

在步骤716处，对于当前的唤醒发生，在检测滤波器502中更新P值。将新值应用于检测滤波器502以产生对于当前的唤醒发生n的新值y。

在步骤718处，将滤波器输出值y与阈值(y_THRESH)进行比较。如果y大于阈值(y＞y_THRESH)，则方法继续进行到步骤722，在步骤722处按集中式分配来分布剩余的耙指。否则，方法在步骤720处继续。

在步骤720处，按分布式设置来分配耙指。在所述示范性实施例中，将耙指分配到识别的信号路径302-312且不分配任何剩余的耙指。

在步骤722处，按集中分布来分配耙指。在所述示范性实施例中，将耙指分配到识别的信号路径302-312且，将剩余的耙指分配到识别的信号路径302-312之间的时间偏移。下文参看图8讨论执行步骤722的示范性方法。

图8为根据示范性实施例的按集中分布来分配耙指的方法的流程图。

在步骤802处，s经设定以等于最高能量导频版本的偏移。因此，在所述示范性实施例中，s经设定以等于参考路径306的码片偏移。

在步骤804处，u经设定以等于1，其中u的单位为半码片。

在步骤806处，确定是否剩下了未分配的耙指。如果至少一个耙指仍然未分配，则方法在步骤808处继续。否则，所述方法继续进行到步骤822。

在步骤808处，确定u是否小于或等于6。因此，确定us是否等于3个码片。如果u小于或等于6，则方法与步骤810及818并行地继续进行。否则，所述方法继续进行到步骤822，在步骤822处分配耙指。

在步骤810处，路径偏移经设定以等于参考偏移加u(路径偏移＝s+u)。在步骤818处，路径偏移经设定以等于参考偏移减u。因此，在步骤810及818处从参考路径偏移加上或减去¹/₂码片偏移的倍数。

在步骤812及818处，确定路径偏移是否为成组的识别的路径偏移的要素。因此，确定是否已将路径偏移列为经识别的信号路径。如果未列出路径偏移，则方法在步骤816处继续，在步骤816处将路径偏移加到信号路径的分配列表。如果路径偏移已列于所述组中，则方法继续进行到步骤814，在步骤814处将u递增1。

因此，在所述示范性实施例中，以与参考路径306相距¹/₂码片的增量在经分配的耙指之间分配未分配的耙指以按集中分布来分配耙指。因此，当在未由搜索器识别为信号路径的一个或一个以上偏移处存在信号路径时，将耙指分配到其中未识别出信号路径的偏移，这导致增加的性能。随着在信道中散射增加，耙指将以其中搜索器未识别出路径的偏移接收信号的可能性增加。在厚实路径条件期间(例如，密集的城市环境)，在识别的信号路径之间存在信号路径的可能性显著增加。在所述示范性实施例中，在厚实路径条件期间应用集中式耙指分配，且否则应用分布式耙指分配，其中分布式耙指分配是根据常规的耙指分配技术。结果，在接入终端对于休眠模式周期性地唤醒以解调寻呼信道时的状态期间的性能增加，同时使接入终端醒着的时间最小化，进而使电池寿命最大化。

所属领域的技术人员将了解，可使用多种不同技术及技艺中的任一者来表示信息及信号。举例而言，可能在整个上文描述中引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及码片可由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光学场或粒子或者其任一组合来表示。

所属领域的技术人员将进一步了解，可将结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑区块、模块、电路及演算步骤实施为电子硬件、计算机软件或者两者的组合。为了清晰地说明硬件及软件的此互换性，上文已大体依据其功能性描述了各种说明性组件、区块、模块、电路及步骤。将此功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统上的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同的方式实施所描述的功能性，但不应将此些实施决策解释为导致脱离本发明范围。

可用经设计以执行本文中所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程的逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或者其任一组合来实施或执行结合本文中所揭示实施例而描述的各种说明性逻辑区块、模块及电路。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，所述处理器可为任一常规处理器、控制器、微控制器或状态机。也可将处理器实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、连同DSP核心的一个或一个以上微处理器或任一其它此配置。

可将结合本文中所揭示的实施例而描述的方法或演算法的步骤直接实施于硬件中、实施于由处理器执行的软件模块中或实施于所述两者的组合中。软件模块可驻存于RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除式盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。将示范性存储媒体耦接到处理器，使得所述处理器可从所述存储媒体读取信息及写入信息到所述存储媒体。在替代方案中，所述存储媒体可整合到所述处理器。所述处理器及所述存储媒体可驻存在ASIC中。所述ASIC可驻存于用户终端中。在替代方案中，所述处理器及所述存储媒体可作为离散组件而驻存在用户终端中。

提供对所揭示的实施例的先前描述，以使所属领域的技术人员能够制造或使用本发明。对于所属领域的技术人员而言，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可将本文中定义的一般原理应用于其它实施例。因此，本发明并不意图限于本文中所展示的实施例，而是符合与本文中所揭示的原理及新奇特征一致的最广泛范围。