專利名稱：改進的數字控制信道同步的移動臺的制作方法
技術領域：
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臺，例如，這類無線電話或者移動臺能夠工作于蜂窩網絡。


圖1A-1D分別描述了用于一個示例性的現有技術的數字時分多址(TDMA)蜂窩空中接口的幀、時隙、以及時隙同步(SYNC)字序列和SYNC字的用法，該現有技術的數字時分多址(TDMA)蜂窩空中接口是眾所周知的IS-136技術(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說明了一個包括六個時隙的40毫秒(ms)幀。時隙1-3和4-6各自包括一個TDMA塊。在從基站至移動臺的前向方向，這是一種對本發(fā)明來說最關心的情況，連續(xù)地發(fā)送幀。一個給定移動臺被分配為在半速率情況下以每幀一個時隙來接收，并且被分配為在全速率情況下以兩個時隙來接收。圖1B說明了從基站至移動臺方向的一個時隙的格式?；緲嫵闪艘粋€基站/移動交換中心/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)送的一個數字控制信道(DCCH)的一個時隙。28比特(14個符號)的同步(SYNC)字/時隙標志字段占用幀的前28比特，并且隨后再加上各種其它的字段，包括一個第一共享信道反饋(SCF)字段、一個第一部分的數據(DATA)字段、一個編碼超幀相位(CSFP)字段、一個第二部分數據(DATA)字段、一個第二SCF字段、以及一個兩比特的保留(RSVD)字段。本發(fā)明最關心的是SYNC字字段。
SYNC字/時隙標志字段用于時隙同步、均衡器訓練、以及時隙識別。定義了圖1C所示的六個獨特同步序列以便具有良好的自相關特性來易于同步與訓練。定義的六個時隙標志具有好的互相關特性。圖1D的第8行識別用于一個全部分配給全速率用戶(即每幀三個全速率用戶)的信道的SYNC字。圖1D的第1行識別用于一個全部分配給半速率用戶(即每幀六個半速率用戶)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，這樣每個用戶只分配一個SYNC字?；景盐捶峙涞臅r隙表示為在時隙標志字段內的半速率用戶時隙。移動臺當在一個反向數字業(yè)務信道(RDTC)上發(fā)送時使用其分配的SYNC字。
當移動臺首先到達一個數字信道時，它定位并且隨后同步到一個DCCH。移動臺能夠根據該DCCH來確定各種接入和其它網絡參數。然而，當移動臺最初嘗試同步到該DCCH時，它沒有關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，盡管移動臺可以進行DCCH的自動時隙分配(例如，象重新選擇)，或者它能夠由基站指定一個時隙，但是時隙速率(半速或全速)是不知道的。這給移動臺選擇正確的同步序列來用于相關的目的帶來了一個問題，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，使用了全部的六個同步序列。由于要求同步至DCCH，這個問題導致了更多的額外時間，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臺至一個數字通信系統(tǒng)的前向信道的改進方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使移動臺工作以便識別某個特定前向信道是半速率信道還是全速率信道的方法。
采用根據本發(fā)明實施方案的方法與裝置克服了前述的問題和其它問題，并且實現了本發(fā)明的目的。
公開了一種用于使移動臺工作的方法。該方法包括從基站接收一個前向信道的第一步驟，該發(fā)送的前向信道包含重復的幀，每幀包括N個時隙，每個單個時隙包括一個同步字。該方法的第二步驟分別通過使用一個第一相關序列和一個第二相關序列來與N個時隙的第i個時隙進行相關而得到一個第一相關結果和一個第二相關結果。該方法的第三個步驟基于第一與第二相關結果來通知前向信道是半速率信道或全速率信道之一。
在一個示例性的實施方案中，N等于六，并且i等于四。
在該示例性的實施方案中，無論信道是一個半速率信道還是一個全速率信道，發(fā)送的前N/2個時隙具有同樣序列的N/2個同步字。該實施方案中，i等于(N/2)+1。
當結合附圖來閱讀時，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示例性的現有技術的數字時分多址(TDMA)蜂窩空中接口的幀、時隙、以及時隙同步(SYNC)字序列和SYNC字的用法，該現有技術的數字時分多址(TDMA)蜂窩空中接口適于實現本發(fā)明；圖2是一個移動臺的方框圖，該移動臺是根據本發(fā)明構造和工作的；圖3是一個圖2所示的移動臺的立面視圖，進一步地說明了一個蜂窩通信系統(tǒng)，移動臺經由無線RF鏈路雙向地耦合至該蜂窩通信系統(tǒng)；以及圖4是一個說明根據本發(fā)明的一種方法的邏輯流程圖。
參照圖2和3來說明適合于實現本發(fā)明的一個無線用戶終端或者移動臺10，例如但不限于一個蜂窩無線電話或者一個個人通信器。移動臺10包括一個用于發(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?；?0是包括基站/移動交換中心/互通功能(BMI)32在內的蜂窩網的一部分，BMI進一步地包括一個移動交換中心(MSC)34。當移動臺10加入一個呼叫時，MSC 34提供一個至地面線路中繼線的連接。
移動臺包括一個調制器(MOD)14A、一個發(fā)射機14、一個接收機16、一個解調器(DEMOD)16A、以及一個分別提供信號至發(fā)射機14與接收機16和從發(fā)射機14與接收機16接收信號的控制器18。這些信號包括根據可應用的蜂窩系統(tǒng)的空中接口標準的信令信息、并且也包括用戶語音與/或用戶產生的數據。假定用于本發(fā)明的空中接口標準包括一個物理與邏輯幀和時隙結構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構，或者只是用于與IS-136兼容的移動臺、或者只是用于TDMA類型的系統(tǒng)。
控制器18也包括所要求的實現移動臺音頻與邏輯功能的電路是易于理解的。例如，控制器18可以包括一個數字信號處理器裝置、一個微處理器裝置、以及各種模擬至數字的轉換器、數字至模擬的轉換器、以及其它的支持電路。根據它們各自的能力在這些裝置之間分配移動臺的控制與信號處理功能。
用戶接口包括一個傳統(tǒng)的耳機或揚聲器17、一個傳統(tǒng)的麥克風19、一個顯示器20、以及一個用戶輸入裝置，典型地一個鍵盤22，它們全部耦合到控制器18。鍵盤22包括傳統(tǒng)的數字(0-9)和相關的鍵(#，*)22a，以及其它用于使移動臺10工作的鍵22b。這些其它的鍵22b可以包括例如，一個發(fā)送(SEND)鍵、各種菜單滾動和軟鍵、以及一個PWR鍵。移動臺10也包括一個用于給使移動臺工作所要求的各種電路供電的電池26。移動臺10也包括各種存儲器，它們全部表示為存儲器24，其中存儲了移動臺工作期間由控制器18所使用的許多常數和變量。例如，存儲器24存儲了各種蜂窩系統(tǒng)參數的數值和數字分配模塊(NAM)。用于控制控制器18工作的運行程序也存儲于存儲器24(典型地在ROM裝置中)。存儲器24也可存儲數據，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。
移動臺10是能夠裝載于車輛的裝置或一個手持的裝置，這應該是可以理解的。移動臺10能夠工作于一種或者多種空中接口標準、調制類型、以及接入類型，也應該是可以理解的。例如，移動臺可能能夠不僅工作于IS-136標準，而且可以工作于使用同樣時隙識別技術的其它標準。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臺或者空中接口標準應該是顯而易見的。
存儲器24中的運行程序包括在顯示器20上顯示消息和與消息有關的功能給用戶的子程序，典型地如各種菜單項。存儲器24也包括用于實現根據下面圖4所描述方法的子程序。存儲器24也存儲一個同步序列(SYNC SEQ)1-6的表示，正如圖1C所示，相關器(CORR)18a使用它們來同接收到的SYNCH序列相關。共同地轉讓給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”，描述了相關器18a的合適的但不是限制的實施方案。這兩個共同地轉讓的U.S.專利的公開內容在此文中全部地引用以作為參考，用來講授相關器18a的合適的但不是限制的實施方案。存儲器24也存儲一個SYNC字的使用表，采用該表的方法在下面描述。
現在參照圖4說明一個根據本發(fā)明的同步/信道類型判決的方法。
方框A處，移動臺10的控制器18進入同步/信道類型判決的方法。假定控制器18前面已經調諧接收機16到一個前向數字信道，接收機正在接收并把收到的符號解調至基帶，以及完成了整個幀的同步過程。在此處，移動臺不知道某個特定的時隙是幀的第一個時隙還是第四個時隙(即信道是全速率信道還是半速率信道)。假定移動臺10有了一個時隙分配。正如已經描述的，DCCH上的半速率信道可以只用于時隙1。
方框B處，移動臺接收一個時隙，并且方框C處，相關器18a既使用存儲于存儲器24的SYNC序列1又使用序列4來與收到的時隙相關。參照圖1D，可以看到前三個時隙使用同樣的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，移動臺10作出關于是SYNC-1還是SYNC-4提供了最高幅度相關峰值的判決。方框E處，移動臺10基于該判決，可相應地可選擇地調整接收機采樣時序，因為相關的結果是每個數據符號采樣時刻是否最佳的指示(即由相關峰值表示最佳采樣時刻)。方框F處，移動臺10更新存儲器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結果。
方框G處，作出關于是否已經收到N個時隙以及進行N個時隙相關(或者時隙1或者時隙4)的判決。在本發(fā)明的現在優(yōu)選實施方案中，N的數值范圍為10到20，并且提供了足夠的接收時隙的濾波。如果收到的與相關的時隙的數量小于N，那么控制返回至方框B處來接收下一個時隙，否則控制器轉移至方框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。進行判決時使用合適的門限值以便消除可能引起錯誤結果的衰落與其它無線路徑損傷的影響。例如，假定N＝20，如果已經檢測到19個SYNC-1和一個SYNC-4，那么可以假定這個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，如果已經檢測到8個SYNC-1和12個SYNC-4，那么仍然可以假定該信道是一個全速率信道。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處結束。
移動臺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。移動臺10進行了該判決之后，隨后能夠選擇相關運算的正確SYNC序列，因此能夠更加迅速地同步到前向信道，這是所要得到的結果。
盡管以優(yōu)選實施方案的內容來進行描述，但是對于本領域的技術人員應該意識到對這些講授可以進行許多變化。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，盡管是根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方案來具體表示和描述，但是對于本領域的技術人員可以理解的是，其形式和細節(jié)可以變化而不脫離本發(fā)明的范疇與精神。
權利要求
1.一種用于使移動臺工作的方法，包括以下步驟從基站接收一個前向信道，該發(fā)送前向信道包含重復的幀，每幀包括N個時隙，每個單個時隙包括一個同步字；分別使用一個第一相關序列和一個第二相關序列與N個時隙的第i個時隙相關來得到一個第一相關結果和一個第二相關結果；以及基于第一與第二相關結果來通知前向信道是半速率信道或全速率信道之一。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，其中N等于六，并且i等于四。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于，其中無論信道是一個半速率信道還是一個全速率信道，發(fā)送的前N/2個時隙具有同樣序列的N/2個同步字，并且其中i等于(N/2)+1。
4.移動臺包括一個用于接收與解調來自基站的前向信道的接收機與解調器，發(fā)送的前向信道包含重復幀，每幀包括N個時隙，每個時隙包括一個同步字；一個存儲許多預定的同步序列的存儲器；一個通過使用存儲于存儲器內的一個第一相關序列與一個第二相關序列來與從解調器輸出的N個時隙中的第i個時隙相關的相關器，以便分別得到一個第一相關結果與一個第二相關結果；以及一個耦合至相關器的控制器，用于基于第一與第二相關結果來通知前向信道是半速率信道或全速率信道之一。
5.根據權利要求4的移動臺，其特征在于，其中N等于六，并且i等于四。
6.根據權利要求4的移動臺，其特征在于，其中無論信道是一個半速率信道還是一個全速率信道，發(fā)送的前N/2個時隙具有同樣序列的N/2個同步字，并且其中i等于(N/2)+1。
7.一種用于使移動臺工作的方法，包括以下步驟從基站接收一個前向信道，前向信道是一個數字控制信道(DCCH)，該發(fā)送的數字控制信道包含重復的幀，每幀包括N個時隙，每個單個時隙包括N個預定的同步字之一；分別使用一個第一相關序列和一個第二相關序列與N個時隙的第i個時隙相關來得到一個第一相關峰值和一個第二相關峰值；把第一相關峰值和第二相關峰值的幅度與至少一個門限值比較；以及基于比較步驟的結果來通知DCCH是半速率DCCH或全速率DCCH之一。
8.根據權利要求7的方法，其特征在于，其中N等于六，并且i等于四。
9.根據權利要求7的方法，其特征在于，其中無論信道是一個半速率信道還是一個全速率信道，發(fā)送的前N/2個時隙具有同樣序列的N/2個同步字，并且其中i等于(N/2)+1。
全文摘要
公開了使移動臺工作的方法。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的幀,每幀含N個時隙,每個時隙含一個同步字。第二步驟分別用第一相關序列(SYNC1)和第二相關序列(STNC4)與第i時隙相關得到相關結果。第三步驟基于該結果通知前向信道是半速率或全速率信道之一。在實施例中,N等于六,i等于四。在實施例中,無論信道是半速率還是全速率信道,發(fā)送的前N/2個時隙具有同樣序列的N/2個同步字。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:諾基亞流動電話有限公司