專利名稱:用于提高鄰居搜索性能的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線通信。更具體來說,本發(fā)明涉及導(dǎo)頻輔助數(shù)字無線通信。
有關(guān)呼叫及備用模式的背景技術(shù)無線移動(dòng)通信涉及移動(dòng)單元之間和/或移動(dòng)單元與基地單元之間的通信。移動(dòng)單元通常操作于兩個(gè)主要模式之一。在呼叫模式中,移動(dòng)單元積極地參與與另一單元的通信。在備用模式中,移動(dòng)單元不在使用中,但它準(zhǔn)備著接收入局的呼叫。雖然處于備用模式的移動(dòng)單元通常不進(jìn)行發(fā)送,但它仍必須保持足夠積極,以檢測(cè)指向它的信號(hào)并作出響應(yīng),諸如入局的呼叫的通知等。
希望減少移動(dòng)單元的功耗,從而使它們?cè)陔姵馗鼡Q或再充電之間的較長(zhǎng)周期內(nèi)操作。減少功耗的一個(gè)方法是中斷對(duì)移動(dòng)單元中當(dāng)前不使用的電路的供電。例如,由于備用模式的移動(dòng)單元不在使用,所以通常有利的是對(duì)顯示器電路斷電,直到再次需要顯示器。
分時(shí)隙(Slotted)尋呼在典型的無線電話應(yīng)用中,移動(dòng)單元通過監(jiān)測(cè)一尋呼信道來接收有關(guān)入局呼叫的信息,該尋呼信道是從基地單元到移動(dòng)單元的通信的單向鏈路。當(dāng)基地單元接收到對(duì)一特定移動(dòng)單元指定的呼叫通知時(shí),它通過在該尋呼信道上廣播一尋呼信號(hào)對(duì)此移動(dòng)單元尋呼。包含在此尋呼信號(hào)中的是與該移動(dòng)單元有關(guān)的標(biāo)識(shí)符。當(dāng)移動(dòng)單元接收到此尋呼信號(hào)并認(rèn)可此標(biāo)識(shí)符時(shí),它在另一信道(通常叫做進(jìn)入信道或進(jìn)入請(qǐng)求信道)上以適當(dāng)?shù)姆绞巾憫?yīng)于基地單元,連接被啟動(dòng)。
已知道,處于備用模式的移動(dòng)單元所消耗的功率,相當(dāng)大的部分是由接收無線電信號(hào)和在基帶輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的RF電路引起的。通過在尋呼信道上實(shí)現(xiàn)不連續(xù)接收(也叫做‘分時(shí)隙尋呼’的技術(shù)),可大大減少功耗,因此可明顯地延長(zhǎng)處于備用模式的移動(dòng)單元的電池再充電之間的時(shí)間。在分時(shí)隙尋呼的一個(gè)型式中,把時(shí)間分成具有相等持續(xù)時(shí)間的連續(xù)時(shí)隙,以1到N按時(shí)間順序?qū)@些時(shí)隙進(jìn)行編號(hào)(這里,N為計(jì)數(shù)數(shù)字,在到達(dá)N后,時(shí)隙編號(hào)從1重新開始)。把至少一個(gè)時(shí)隙號(hào)分配給每個(gè)移動(dòng)單元,基地單元被約束為只在一時(shí)隙期間向任何特定移動(dòng)單元廣播一尋呼信號(hào),該時(shí)隙的號(hào)碼已分配給該移動(dòng)單元。由于移動(dòng)單元的RF電路可能在其他時(shí)隙中的大多數(shù)時(shí)隙期間斷電(即,RF電路可能處于無電狀態(tài)),從而可明顯地節(jié)能。
在一分時(shí)隙尋呼系統(tǒng)中,通常希望在一已分配的尋呼時(shí)隙起始前的某一時(shí)刻給RF電路上電,因而給該電路提供了在其接收和輸出信號(hào)所需的時(shí)間前達(dá)到穩(wěn)定的機(jī)會(huì)。此上電如
圖1時(shí)間線中的點(diǎn)A所示。
為了使接收機(jī)接收有效碼元,一旦RF電路已變得穩(wěn)定,可能需要進(jìn)行附加的操作。例如,在一CDMA系統(tǒng)中,必須在可識(shí)別信號(hào)中的碼元前從接收到的信號(hào)中采集至少一個(gè)(最好是幾個(gè))多路徑實(shí)例(instance)。在圖1中,由點(diǎn)B來表示采集周期的起始。
通常因各種原因(例如,糾錯(cuò)、冗余引入和散布、加密等)而對(duì)數(shù)字無線信號(hào)進(jìn)行編碼,因此必須在開始解釋前對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼。在用來對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行解碼的一些電路或算法(諸如,Viterbi和其他最大似然解碼器)能開始可靠地處理數(shù)據(jù)前,應(yīng)對(duì)它們進(jìn)行初始化,該初始化通常是以接收到的碼元的前置碼(preamble)進(jìn)行的。因此,一旦采集處理結(jié)束且接收機(jī)已準(zhǔn)備產(chǎn)生有效碼元,解碼器初始化周期即可開始(圖1中的點(diǎn)C)。
在隨后的某一時(shí)刻,移動(dòng)單元開始接收尋呼信號(hào)。這一時(shí)刻可早在所分配的尋呼時(shí)隙的起始處(圖1中的點(diǎn)D)發(fā)生,或者它可依據(jù)基地單元是否被其他系統(tǒng)活動(dòng)所占用而延遲。最終,移動(dòng)單元將接收與它所需要的差不多的尋呼信號(hào),以進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕忉?,即圖1中點(diǎn)E所示的時(shí)刻。這一時(shí)刻可在接收到整個(gè)尋呼信號(hào)前來到,因?yàn)橐苿?dòng)單元只需要解釋足夠的尋呼信號(hào)來知道沒有未決消息并可忽略其余部分。然后,在一解碼延遲后,對(duì)這一部分尋呼信號(hào)的解釋可能將結(jié)束(圖1中的點(diǎn)F)。
預(yù)期不報(bào)告入局消息的情況下,可早在點(diǎn)E對(duì)RF電路斷電(這一事件如圖1中的點(diǎn)G所示)。然而,通常,萬一對(duì)尋呼信號(hào)的解釋指示需要響應(yīng),則RF電路將保持通電狀態(tài),直到點(diǎn)F(如圖1所示)以后。為了有助于系統(tǒng)同步,還可能希望僅在基本上與系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)間(諸如時(shí)隙邊界)有預(yù)定關(guān)系的時(shí)刻才對(duì)RF電路上電或斷電。
使用分時(shí)隙尋呼技術(shù)的現(xiàn)有蜂窩式電話系統(tǒng)包括那些以GSM和IS-95標(biāo)準(zhǔn)操作的系統(tǒng)。例如,定義IS-95標(biāo)準(zhǔn)下的分時(shí)隙尋呼的參數(shù)在“雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩式系統(tǒng)的TR45移動(dòng)站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”(TR45 Mobile Station-Base StationCompatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum CellularSystems)(TIA/EIA/SP-3693[將以TIA/EIA-95出版],TIA[電信行業(yè)協(xié)會(huì)(Telecommunications Industry Association)],Arlington,VA,1997)中的第6.6.2.1.1節(jié)中有說明。在GSM技術(shù)說明書(GSM Technical Specification)03.13(版本5.0.0,1996年3月,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(European TelecommunicationsStandards Institute)[ETSI],06921 Sophia Antipolis Cedex France)中描述了GSM系統(tǒng)中的不連續(xù)接收。
在IS-95標(biāo)準(zhǔn)下,從0到2047給尋呼信道中的時(shí)隙編號(hào),每個(gè)尋呼時(shí)隙具有80ms的持續(xù)時(shí)間。一移動(dòng)單元具有一時(shí)隙號(hào)和一時(shí)隙循環(huán)索引,可把所分配的相鄰時(shí)隙的起始之間的時(shí)隙數(shù)n表示為時(shí)隙循環(huán)索引i的函數(shù)n=16×2i這里,i是一非負(fù)整數(shù)。例如,對(duì)于時(shí)隙循環(huán)索引為0的移動(dòng)單元,每個(gè)相鄰的一對(duì)所分配的時(shí)隙的起始時(shí)間隔開16個(gè)時(shí)隙(即,1.28秒)。因此,將把具有時(shí)隙循環(huán)索引0和時(shí)隙號(hào)3的移動(dòng)單元分配給時(shí)隙3、19、35等,直到時(shí)隙2019和2035。
對(duì)于時(shí)隙循環(huán)索引1、2和3,每對(duì)相鄰的所分配時(shí)隙的起始時(shí)間之間隔開的各個(gè)周期為32、64和128個(gè)時(shí)隙(或2.56、5.12和10.24秒)。在北美洲,蜂窩式電話通常操作于時(shí)隙循環(huán)索引1,而時(shí)隙循環(huán)索引2通常在日本的蜂窩式電話中更為普遍。然而,時(shí)隙循環(huán)索引是一個(gè)可變的量,它對(duì)于在上電時(shí)操作于時(shí)隙循環(huán)索引0直到獲得本地與系統(tǒng)振蕩器頻率之間關(guān)系的良好估計(jì)時(shí)的蜂窩式電話也是普遍的。對(duì)于另一種類型的移動(dòng)單元,諸如遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端等,操作于較大的時(shí)隙循環(huán)索引更恰當(dāng);IS-95標(biāo)準(zhǔn)不包括時(shí)隙循環(huán)索引值的上限。
越區(qū)切換談判在任一時(shí)刻,移動(dòng)單元通常主要通過至少一個(gè)特定基地單元(即,‘本地’基地單元)連到系統(tǒng)。最終,移動(dòng)單元將行進(jìn)到超過本地基地單元的范圍,或者將變得不能再接收來自該基地單元的信號(hào)(例如,由于信號(hào)路徑阻塞),而且必須在移動(dòng)單元與另一基地單元(即,新的本地基地單元)之間建立系統(tǒng)連接(或把現(xiàn)有的系統(tǒng)連接升級(jí))。希望移動(dòng)單元保持與系統(tǒng)的持續(xù)連接,從而避免每當(dāng)移動(dòng)單元變?yōu)檫B到一不同的基地單元時(shí)所必需的花費(fèi)成本的再次執(zhí)行連接和鑒別例程。為了使現(xiàn)有的連接繼續(xù),系統(tǒng)通常將就從舊的本地基地單元到新的本地基地單元的連接的‘越區(qū)切換’而進(jìn)行談判。
通常,移動(dòng)單元將通過監(jiān)測(cè)從其附近的幾個(gè)基地單元接收到的信號(hào)的功率來積極地參與越區(qū)切換談判,從而獲得選擇最適當(dāng)?shù)男碌谋镜鼗貑卧璧男畔?。注意,如果移?dòng)單元將繼續(xù)接收尋呼信號(hào),即使在備用模式期間也必須繼續(xù)這種積極參與。因此,處于備用模式的移動(dòng)單元必須不僅接收和處理尋呼信號(hào),而且它還必須監(jiān)測(cè)附近基地單元的信號(hào)的強(qiáng)度。希望使移動(dòng)單元協(xié)調(diào)和重疊這兩個(gè)功能,以便把RF電路通電的周期(以下叫做“RF通電周期”)減到最小。
導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)為了提供使移動(dòng)單元監(jiān)測(cè)其信號(hào)的功率基準(zhǔn),無線電話系統(tǒng)中的每個(gè)基地單元通常將在某一頻率、時(shí)間和/或代碼信道上廣播一基本上連續(xù)的標(biāo)志(beacon)信號(hào)。例如,在一按IS-95標(biāo)準(zhǔn)工作的系統(tǒng)中,標(biāo)志信號(hào)為導(dǎo)頻信號(hào),該導(dǎo)頻信號(hào)還可用作尋呼信號(hào)的相干解調(diào)的相位基準(zhǔn)。通常,各種導(dǎo)頻信號(hào)都將到達(dá)與尋呼信道相同的頻率信道上,從而可通過應(yīng)用各自的擴(kuò)展和/或覆蓋碼從同一接收到的信號(hào)中提取導(dǎo)頻和尋呼信息。然而,即使在按IS-95標(biāo)準(zhǔn)工作的系統(tǒng)中,也可能在一不同的頻率信道上發(fā)送一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào),因而要求移動(dòng)單元在不止一個(gè)頻率信道上執(zhí)行其監(jiān)測(cè)任務(wù)。
在一IS-95系統(tǒng)中,用同一偽噪聲(PN)碼來擴(kuò)展所有的導(dǎo)頻信號(hào)。該代碼具有32,768個(gè)碼片(即,代碼碼元)的周期,利用指示該特定導(dǎo)頻的代碼起始點(diǎn)的獨(dú)有偏移,把每個(gè)導(dǎo)頻與可能出現(xiàn)在其范圍內(nèi)的任何其它導(dǎo)頻區(qū)分開來。限定了五百十二個(gè)不同的偏移,每個(gè)偏移與另外兩個(gè)最接近的偏移以64個(gè)碼片的間隔隔開。本地基站把偏移的清單(即,鄰居清單)提供給移動(dòng)單元供監(jiān)測(cè),其中這些偏移限定了鄰居基站的導(dǎo)頻信號(hào)。根據(jù)如上所述的IS-95標(biāo)準(zhǔn)(也叫做IS-95A),鄰居清單有20個(gè)表目,而根據(jù)IS-95B修訂本(例如,如TIA/EIA-95B中所定義的,TIA[電信行業(yè)協(xié)會(huì)(Telecommunications Industry Association)]所出版的“雙模式擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)的移動(dòng)站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)(Mobile Station-Base Station CompatibilityStandard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Systems)”,SP-3693-1,March,1999,Arlington,VA),該清單有40個(gè)表目。雖然在該標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定每個(gè)導(dǎo)頻的估計(jì)之間的最大時(shí)間,但實(shí)際上,移動(dòng)單元必須在一較短的時(shí)間周期內(nèi)或冒著與系統(tǒng)失去連接的危險(xiǎn)重新估計(jì)該清單上每個(gè)導(dǎo)頻的強(qiáng)度。
清楚的是,移動(dòng)單元在‘備用模式’下有大量的工作要做。這些工作中的大部分與經(jīng)由RF電路獲得的信息有關(guān),因此,通過把RF通電周期減到最少來減少功耗的需求使移動(dòng)單元的任務(wù)變得復(fù)雜。
搜索和搜索結(jié)果處理為了監(jiān)測(cè)當(dāng)前(active)導(dǎo)頻(即,本地基站所發(fā)送的導(dǎo)頻)和鄰居導(dǎo)頻(即,鄰居基站所發(fā)送的導(dǎo)頻),IS-95系統(tǒng)中的移動(dòng)單元將具有至少一個(gè)搜索器來監(jiān)測(cè)這些導(dǎo)頻并測(cè)量諸如信號(hào)強(qiáng)度和到達(dá)時(shí)間等參數(shù)。搜索一特定導(dǎo)頻通常是通過把接收到的信號(hào)與導(dǎo)頻PN碼(通過(1)該特定導(dǎo)頻的已知偏移和(2)計(jì)入多路徑延遲效應(yīng)的一系列較小偏移而偏移)相關(guān)來進(jìn)行的??捎脕矶x該搜索的參數(shù)包括PN偏移號(hào)、相關(guān)窗口中的滯后的數(shù)目以及從中可識(shí)別零滯后位置的所在地的基準(zhǔn)點(diǎn)。其他參數(shù)包括相干和不相干積分長(zhǎng)度,它們分別確定進(jìn)行每個(gè)相關(guān)的窗口的長(zhǎng)度以及其相關(guān)結(jié)果被組合來獲得單個(gè)結(jié)果的連續(xù)窗口的數(shù)目。例如,可處理此搜索結(jié)果來確定接收到的導(dǎo)頻與其他接收到的導(dǎo)頻相比的相對(duì)強(qiáng)度,并調(diào)節(jié)該導(dǎo)頻下一次搜索的參數(shù)。
移動(dòng)單元中可使用的電路區(qū)域通常極其有限,一移動(dòng)單元通常只有一個(gè)處理單元。圖2示出一用于接收尋呼信息并執(zhí)行導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的功能圖,其中從A/D轉(zhuǎn)換器120輸出的同一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中恢復(fù)尋呼和導(dǎo)頻信號(hào)。RF功率控制160(它可以是例如具有一使能端的調(diào)節(jié)器)響應(yīng)于來自處理單元150或可能來自另一定時(shí)單元的命令而控制加給RF級(jí)110的功率。
為了避免延長(zhǎng)RF級(jí)110通電的周期(即,RF通電周期),處理單元150在此周期中執(zhí)行兩個(gè)分開的任務(wù)。一個(gè)任務(wù)是把參數(shù)提供給搜索器130,以進(jìn)行當(dāng)前搜索(即,對(duì)當(dāng)前導(dǎo)頻的搜索)和鄰居搜索(即,對(duì)鄰居導(dǎo)頻的搜索),并接收和處理來自搜索器130的搜索結(jié)果。處理單元150在此周期中所執(zhí)行的另一個(gè)任務(wù)是控制尋呼信號(hào)解碼器140,并解釋它所輸出的尋呼消息。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器170可用于過渡地存儲(chǔ)搜索參數(shù)和/或搜索結(jié)果。
圖3是示出此系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)任務(wù)內(nèi)所執(zhí)行的一系列子任務(wù)的流程圖,圖4示出對(duì)應(yīng)于圖3的時(shí)間線,它顯示了代表性的一系列子任務(wù)210-240的執(zhí)行,如圖3所示對(duì)這些子任務(wù)進(jìn)行標(biāo)注。圖4所示的周期在采集周期起始后的某一時(shí)刻(圖1中點(diǎn)B后的點(diǎn)X)開始,并在解釋了必要的尋呼信息的時(shí)刻(圖1中的點(diǎn)F)結(jié)束。
注意,處理單元150在此周期中執(zhí)行監(jiān)測(cè)任務(wù)僅在于減少功耗,它可以給RF電路通電為代價(jià)在任何其他時(shí)間執(zhí)行監(jiān)測(cè)。另一方面,處理單元150必須在此時(shí)間執(zhí)行尋呼任務(wù),因?yàn)椴荒茉谌魏纹渌麜r(shí)間獲得尋呼信號(hào)。如果處理單元在此周期中由于監(jiān)測(cè)任務(wù)所需的附加處理而變得太超負(fù)荷,不能執(zhí)行尋呼任務(wù),則移動(dòng)單元將不能檢測(cè)入局尋呼。因此,可能需要通過對(duì)此周期內(nèi)的搜索數(shù)目和可執(zhí)行搜索的速率加以限制來約束監(jiān)測(cè)任務(wù)。這種限制叫做‘搜索節(jié)流’。
由于必須限制RF通電周期的長(zhǎng)度以節(jié)約電池功率,所以也限制了可用于程序和處理搜索的時(shí)間量。由于必須頻繁地搜索當(dāng)前導(dǎo)頻以支持當(dāng)前鏈路,因此,在RF通電周期中剩余的對(duì)應(yīng)于任何特定的所分配尋呼時(shí)隙的時(shí)間中可搜索的鄰居的數(shù)目通常被限制到少于半打。此限制的一個(gè)主要后果是不能完全知道該系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)單元的環(huán)境,這導(dǎo)致較差的空閑(idle)越區(qū)切換性能,而且需要較長(zhǎng)和更頻繁的恢復(fù)過程來恢復(fù)認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。例如,當(dāng)對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)質(zhì)量降到低于一預(yù)定水平,則移動(dòng)單元通常將需要輸入一‘鏈路維護(hù)’條件,其中它必須使RF電路足夠長(zhǎng)地保持通電,以執(zhí)行對(duì)清單上每一鄰居的新一輪搜索。由于鏈路維護(hù)過程延長(zhǎng)了RF通電周期而明顯地增加了功耗,所以希望減少這些過程所需的次數(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
揭示了一種新方法和設(shè)備,其中對(duì)某些或所有導(dǎo)頻搜索結(jié)果的處理推遲到RF通電周期已結(jié)束或直到搜索過程終止。由于處理單元此時(shí)在極大程度上為空載或待用,所以變得不必限制RF通電周期中所執(zhí)行的搜索次數(shù)。執(zhí)行更多搜索的自由度使得移動(dòng)單元可獲得有關(guān)環(huán)境狀態(tài)的更豐富的描述,這繼而可獲得優(yōu)良的空閑越區(qū)切換性能,而不產(chǎn)生延長(zhǎng)RF通電周期的功耗。執(zhí)行鏈路維護(hù)所花費(fèi)的時(shí)間也減少了,從而減少了功耗并延長(zhǎng)了電池的充電使用期限。
附圖概述圖1示出指示使用分時(shí)隙尋呼的系統(tǒng)中的幾個(gè)事件的時(shí)間線。
圖2示出支持尋呼信號(hào)處理和導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的無線通信的移動(dòng)單元中的系統(tǒng)的功能方框圖。
圖3是用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的算法的流程圖。
圖4示出實(shí)現(xiàn)圖3所示算法的系統(tǒng)的時(shí)間線。
圖5是示出依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的算法的流程圖。
圖6A示出用于實(shí)現(xiàn)圖5所示算法的系統(tǒng)的時(shí)間線。
圖6B示出實(shí)現(xiàn)圖5所示算法的系統(tǒng)的另一時(shí)間線。
圖7示出支持尋呼信號(hào)處理和導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的無線通信的移動(dòng)單元中的系統(tǒng)的功能方框圖,它結(jié)合了直接存儲(chǔ)器存取(DMA)控制器。
圖8示出支持尋呼信號(hào)處理和導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的無線通信的移動(dòng)單元中的系統(tǒng)的功能方框圖,它具有兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器部分。
圖9示出支持尋呼信號(hào)處理和導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的無線通信的移動(dòng)單元中的另一系統(tǒng)的功能方框圖,它具有兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器部分。
圖10是示出依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的算法的流程圖。
本發(fā)明的較佳實(shí)施方式在圖5的流程圖中,示出依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的系統(tǒng)的算法。在此算法中,對(duì)搜索結(jié)果的處理(子任務(wù)380)推遲到RF通電周期已結(jié)束,或直到搜索已終止(例如,由于RF通電周期將在另一搜索結(jié)束前屆滿)。
圖6A示出對(duì)應(yīng)于圖5的時(shí)間線,它示出執(zhí)行子任務(wù)310、320和340的代表性序列,其中如圖5所示對(duì)這些子任務(wù)進(jìn)行標(biāo)注。圖6A所示的周期在采集周期起始后的某一時(shí)刻(圖1中的點(diǎn)B后的點(diǎn)X)開始,并在解釋了必要的尋呼信息的時(shí)刻(圖1中的點(diǎn)F)結(jié)束。注意,在超過點(diǎn)F后,子任務(wù)310-340序列通常將繼續(xù)執(zhí)行,并可繼續(xù)到點(diǎn)G。雖然不必按比例繪制每個(gè)子任務(wù)的持續(xù)時(shí)間,但通過比較圖6A與圖4,可看到依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的算法如何把此處理子任務(wù)推遲到點(diǎn)F后發(fā)生,以及這一特征如何明顯地增高鄰居搜索(NS)的速率。
如圖6B所示(其中點(diǎn)B指示如圖1的采集周期的起始,該數(shù)字類似于圖6A),可通過把第一組搜索參數(shù)(即,執(zhí)行圖5中的傳送子任務(wù)310)預(yù)加載到圖2的搜索器130中,可在采集過程中稍稍領(lǐng)先,從而RF電路一穩(wěn)定,圖5中的當(dāng)前搜索子任務(wù)320就可開始。
在此新系統(tǒng)中,圖2所示的處理單元150在RF通電周期的起始只需要執(zhí)行有限數(shù)量的處理。在采集結(jié)束后,監(jiān)測(cè)任務(wù)僅需要處理單元150把參數(shù)傳送到搜索器以進(jìn)行下一個(gè)搜索,隨后把來自搜索器的搜索結(jié)果傳送到存儲(chǔ)器170以存儲(chǔ)。由于如此明顯地減少了處理單元150上的負(fù)擔(dān),所以沒有處理器的搜索處理超負(fù)荷的危險(xiǎn),因此不需要搜索節(jié)流,可把RF通電周期最大化。
在新系統(tǒng)中,也可減少處理單元開銷,這是因?yàn)榭上舷挛?context)切換。對(duì)于任何復(fù)雜性的任務(wù),處理單元150一般把臨時(shí)值保存在其局部存儲(chǔ)器(例如,一組寄存器或累加器或高速緩沖存儲(chǔ)器,把這些臨時(shí)值統(tǒng)稱為上下文)中,以有助于該任務(wù)的執(zhí)行。系統(tǒng)中的處理單元通常同時(shí)執(zhí)行幾個(gè)這樣的任務(wù),從一個(gè)正在進(jìn)行的任務(wù)切換到另一個(gè),而不是僅在前一個(gè)任務(wù)結(jié)束時(shí)才開始新的任務(wù)。當(dāng)處理單元150必須從一個(gè)任務(wù)切換到另一個(gè)任務(wù)時(shí),必須把與該當(dāng)前任務(wù)有關(guān)的上下文移到(即,切換到)另一存儲(chǔ)區(qū),從而可在任務(wù)重新開始時(shí)再調(diào)用,從而同時(shí)可以新任務(wù)的上下文來改寫處理單元150的局部存儲(chǔ)器。上下文切換是費(fèi)時(shí)的,因?yàn)橥ǔP枰罅繒r(shí)鐘周期把一上下文的值從存儲(chǔ)器的一部分移至另一部分。此外,處理單元150在上下文切換中執(zhí)行無用的工作,事實(shí)上阻止了處理單元150在上下文切換的持續(xù)時(shí)間內(nèi)執(zhí)行有用的工作。
在圖2所示依據(jù)圖3的算法進(jìn)行操作的系統(tǒng)中,處理單元150通常必須在每當(dāng)從尋呼任務(wù)切換到監(jiān)測(cè)任務(wù)的處理子任務(wù)(子任務(wù)240)時(shí)執(zhí)行上下文切換。然而,在圖2所示依據(jù)圖5的新算法進(jìn)行操作的系統(tǒng)中,一旦已進(jìn)行采集,則在尋呼任務(wù)結(jié)束前監(jiān)測(cè)任務(wù)不需要這樣的處理,所以不需要上下文切換。對(duì)于傳送子任務(wù)310和存儲(chǔ)子任務(wù)340,處理單元150可在一中斷例程內(nèi)執(zhí)行這兩個(gè)子任務(wù),其中指揮處理單元暫時(shí)執(zhí)行不同的一組指令,但不需要干擾上下文。
雖然上述方法通過監(jiān)測(cè)任務(wù)大大地減少了處理單元150的使用,但實(shí)際上可通過使用圖7所示的直接存儲(chǔ)器存取(DMA)控制器180在搜索器與存儲(chǔ)器之間直接傳送數(shù)據(jù),而不必通過處理單元150(即,執(zhí)行傳送子任務(wù)310和存儲(chǔ)子任務(wù)340),這樣可進(jìn)一步減少處理單元150上的負(fù)擔(dān)。此外,甚至可通過給存儲(chǔ)搜索參數(shù)的存儲(chǔ)器部分和存儲(chǔ)圖8所示的搜索結(jié)果的部分提供分開的存儲(chǔ)器總線,而基本上同時(shí)執(zhí)行子任務(wù)310和340,從而增加搜索器可用來執(zhí)行搜索的RF通電周期的部分。在此情況下,可如圖8所示使用有兩個(gè)部分190a和190b的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的每一部分可以包括一物理上分開的單元,或可把單個(gè)單元的不同部分用于每個(gè)部分190a和190b,只要該存儲(chǔ)器可同時(shí)處理兩個(gè)存取請(qǐng)求,或提供應(yīng)付存取請(qǐng)求競(jìng)爭(zhēng)的邏輯。在圖9中示出另一個(gè)實(shí)施例,其中分別在搜索器130與存儲(chǔ)器部分190a和190b之間直接傳送搜索參數(shù)和結(jié)果,而不通過處理單元150。
推遲搜索結(jié)果的處理還使得搜索器可不行使兩個(gè)主要約束(1)限制搜索節(jié)流以及(2)在可獲得下一搜索的參數(shù)前需要等待處理單元150完成對(duì)前一搜索結(jié)果的處理。在此新系統(tǒng)中,限制可在RF通電周期內(nèi)執(zhí)行的搜索數(shù)目的因素包括搜索窗口尺寸和深度,以及來往于搜索器130和存儲(chǔ)器170傳送值時(shí)所引入的任何處理單元開銷。
推遲對(duì)鄰居導(dǎo)頻搜索結(jié)果的處理通常對(duì)系統(tǒng)性能沒有影響,因?yàn)樵谕籖F通電周期中對(duì)同一鄰居搜索兩次不是常見的。然而,如果有處理單元容量,則可能想要在此RF通電周期中繼續(xù)處理當(dāng)前導(dǎo)頻搜索的結(jié)果,因?yàn)檫@可能通過應(yīng)用從一非常近的搜索的結(jié)果中獲得的信息(諸如,多路徑延遲時(shí)間)來減少搜索窗口尺寸(繼而執(zhí)行更多的搜索)?;蛘?,可使用現(xiàn)有的處理容量來處理當(dāng)前和/或鄰居導(dǎo)頻搜索的結(jié)果,以降低RF通電周期結(jié)束后要執(zhí)行的處理量。
通過推遲處理并讓搜索器130全速運(yùn)行,本發(fā)明優(yōu)化了RF周期的使用。然而,在某些系統(tǒng)中,處理單元150可能在空閑時(shí)隙中被斷電,因此應(yīng)用本發(fā)明看上去增加了整個(gè)功耗。然而,處理單元150通常使用非常少的電能(約1mA),本發(fā)明所提供的優(yōu)良的搜索性能可使系統(tǒng)明顯減少必須執(zhí)行鏈路維護(hù)過程的次數(shù)。因而,即使在處理單元150在空閑時(shí)隙中被斷電的系統(tǒng)中,通過應(yīng)用本發(fā)明從而避免鏈路維護(hù)條件所節(jié)約的能源可有望補(bǔ)償RF通電周期屆滿后保持處理單元150通電所引入的能源成本。
以上提供了對(duì)較佳實(shí)施例的描述,以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可利用或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的各種修改將對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員變得明顯起來,可把這里所提出的普遍原理應(yīng)用于其他實(shí)施例,而不使用創(chuàng)造性。例如,本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將理解,這里所揭示的新技術(shù)可依據(jù)圖10流程圖所示的算法來實(shí)施,其中步驟410到440包括采集子過程,不再需要類似于圖5中的步驟330的測(cè)試。
本發(fā)明可部分或整個(gè)地實(shí)現(xiàn)為硬線連接的電路、制造成集成電路的電路結(jié)構(gòu)或裝載到非易失性存儲(chǔ)器中的固件程序或作為機(jī)器可讀碼來自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體或裝入其中的軟件程序,這些代碼是諸如微處理器或其他數(shù)字信號(hào)處理單元等邏輯元件陣列可執(zhí)行的指令。因而,本發(fā)明不限于以上所示的實(shí)施例,而是符合依據(jù)這里以任意方式所揭示的原理和新特征的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法,包括以連續(xù)的次序?qū)С龆鄠€(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)是從多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中導(dǎo)出的;處理所述多個(gè)搜索結(jié)果;其中推遲對(duì)所述多個(gè)搜索結(jié)果中第一個(gè)結(jié)果的處理,直到導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果中的第二個(gè)結(jié)果,按所述連續(xù)次序,所述第二個(gè)結(jié)果接在所述第一個(gè)結(jié)果后。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述方法還包括把多個(gè)搜索參數(shù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接傳送到用于導(dǎo)出多個(gè)搜索結(jié)果的搜索器,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一,其中導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而發(fā)生。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述方法還包括把所述多個(gè)搜索結(jié)果傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中;其中傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果在處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述方法還包括把多個(gè)搜索參數(shù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接傳送到用于導(dǎo)出多個(gè)搜索結(jié)果的搜索器,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一;以及把所述多個(gè)搜索結(jié)果傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中,其中導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而發(fā)生,以及其中傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果在處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
6.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)包括導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度的量度。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
8.一種方法,包括接收無線電信號(hào)并輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào),所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)包括多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào),所述接收是在RF級(jí)處于通電狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的;接收所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)并以連續(xù)的次序輸出多個(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)之一;以及處理所述多個(gè)搜索結(jié)果,其中對(duì)所述多個(gè)搜索結(jié)果中第一個(gè)結(jié)果的所述處理在RF級(jí)處于不通電狀態(tài)時(shí)進(jìn)行,按照所述連續(xù)次序,所述第一個(gè)結(jié)果先于所述多個(gè)搜索結(jié)果中的另一個(gè)結(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于所述方法還包括把多個(gè)搜索參數(shù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接傳送到用于導(dǎo)出多個(gè)搜索結(jié)果的搜索器,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一,其中導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而發(fā)生。
10.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于所述方法還包括把所述多個(gè)搜索結(jié)果傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中;其中傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果在處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
11.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于所述方法還包括把多個(gè)搜索參數(shù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器直接傳送到用于導(dǎo)出多個(gè)搜索結(jié)果的搜索器,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一;以及把所述多個(gè)搜索結(jié)果傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中,其中導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而發(fā)生,以及其中傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果在處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
13.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)包括導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度的量度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
15.一種設(shè)備,包括搜索器,用于以連續(xù)的次序輸出多個(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)是從多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中導(dǎo)出的;處理單元,用于接收和處理所述多個(gè)搜索結(jié)果;其中所述處理單元推遲對(duì)所述多個(gè)搜索結(jié)果中第一個(gè)結(jié)果的處理,直到所述搜索器輸出所述多個(gè)搜索結(jié)果中的第二個(gè)結(jié)果,按所述連續(xù)次序,所述第二個(gè)結(jié)果接在所述第一個(gè)結(jié)果后。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備,其特征在于所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用于接收來自所述處理單元的多個(gè)搜索參數(shù),其中所述搜索器依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備,其特征在于所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用于存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果,其中存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果在接收和處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備,其特征在于所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用于接收來自所述處理單元的多個(gè)搜索參數(shù)并存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果,其中所述搜索器依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一,以及其中存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果在接收和處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
20.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備,其特征在于所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)包括導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度的量度。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
22.一種設(shè)備,包括接收單元,用于接收無線電信號(hào)并輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào),所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)包括多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào),所述接收單元的RF級(jí)具有通電狀態(tài)和不通電狀態(tài);搜索器,用于接收所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)并以連續(xù)的次序輸出多個(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)之一;以及處理單元,用于處理所述多個(gè)搜索結(jié)果,其中所述處理單元在所述接收單元的所述RF級(jí)處于不通電狀態(tài)時(shí)對(duì)所述多個(gè)搜索結(jié)果中第一個(gè)結(jié)果進(jìn)行處理,按照所述連續(xù)次序,所述第一個(gè)結(jié)果先于所述多個(gè)搜索結(jié)果中的另一個(gè)結(jié)果。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備,其特征在于所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用于接收來自所述處理單元的多個(gè)搜索參數(shù),其中所述搜索器依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一。
24.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備,其特征在于所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用于存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果,其中存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果在接收和處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
25.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備,其特征在于所述設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用于接收來自所述處理單元的多個(gè)搜索參數(shù)并存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果,其中所述搜索器依據(jù)所述多個(gè)搜索參數(shù)而導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索參數(shù)包括多個(gè)代碼偏移,所述多個(gè)代碼偏移中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻信號(hào)之一,以及其中存儲(chǔ)所述多個(gè)搜索結(jié)果在接收和處理所述多個(gè)搜索結(jié)果前發(fā)生。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
27.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備,其特征在于所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)包括導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度的量度。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備,其特征在于由直接存儲(chǔ)器存取控制器來控制傳送所述多個(gè)搜索參數(shù)和傳送所述多個(gè)搜索結(jié)果中的至少一個(gè)傳送。
29.一種其上存儲(chǔ)有機(jī)器可讀代碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體,所述機(jī)器可讀代碼包括可由一邏輯元件陣列執(zhí)行的指令,所述指令定義一方法,所述方法包括以連續(xù)的次序?qū)С龆鄠€(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)是從多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中導(dǎo)出的;處理所述多個(gè)搜索結(jié)果;其中推遲對(duì)所述多個(gè)搜索結(jié)果中第一個(gè)結(jié)果的處理,直到導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果中的第二個(gè)結(jié)果,按所述連續(xù)次序,所述第二個(gè)結(jié)果接在所述第一個(gè)結(jié)果后。
30.一種包括一邏輯元件陣列的集成電路,所述陣列構(gòu)成執(zhí)行一方法,所述方法包括以連續(xù)的次序?qū)С龆鄠€(gè)搜索結(jié)果,所述多個(gè)搜索結(jié)果中的每一個(gè)是從多個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)中導(dǎo)出的;處理所述多個(gè)搜索結(jié)果;其中推遲對(duì)所述多個(gè)搜索結(jié)果中第一個(gè)結(jié)果的處理,直到導(dǎo)出所述多個(gè)搜索結(jié)果中的第二個(gè)結(jié)果,按所述連續(xù)次序,所述第二個(gè)結(jié)果接在所述第一個(gè)結(jié)果后。
全文摘要
在移動(dòng)無線通信系統(tǒng)中,希望將RF電路通電時(shí)間周期(即,RF通電周期)減到最小。一種用于在備用模式期間進(jìn)行導(dǎo)頻監(jiān)測(cè)的新設(shè)備和設(shè)備推遲對(duì)導(dǎo)頻搜索結(jié)果的處理,直到RF通電周期過了以后。此方案允許作更多次搜索而不延長(zhǎng)RF通電周期,因而改善了空閑越區(qū)切換性能而不減少電池充電壽命。
文檔編號(hào)H04W52/02GK1335028SQ99816099
公開日2002年2月6日 申請(qǐng)日期1999年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月9日
發(fā)明者A·J·紐菲爾德 申請(qǐng)人:高通股份有限公司