专利名称：能够进行自动频率控制的移动站的制作方法
技术领域：
本发明的背景1.本发明的领域本发明涉及一种进行频率控制的移动站，用于同步移动站的内部时钟信号频率与基站时钟信号的频率。
2.现有技术的描述对于正确解调从基站收到信号的移动站来说，根据特定调制方案接收的信号中的符号必须出现在相位平面的预定位置。为此，移动站进行自动频率控制，用来同步移动站的内部时钟信号频率与基站的时钟信号频率。
在CDMA移动站执行的传统自动频率控制只是利用CDMA移动站中内部时钟信号频率与基站(网孔/扇区)时钟信号频率的误差，CDMA移动站正与该基站连接以待机、位置登记、通信等等。为此，在由于CDMA移动站开机或从覆盖区域外返回、接收功率波动等等而从正通信基站(网孔/扇区)进行越区切换的情况下，CDMA移动站需要较长的时间将CDMA移动站中内部时钟信号频率相对于CDMA移动站新连接的基站(网孔/扇区)时钟信号频率的误差会聚到特定的范围。
另外，当CDMA移动站开机或从覆盖区域外返回时，用于CDMA移动站的传统自动频率控制利用预先存储TCXO(温度补偿的晶体振荡器)控制电压的方法，以便减少将频率误差会聚到特定的范围所要求的时间。当频率误差低于特定门限时，即当AFC(自动频率控制)锁定时，此方法将TCXO控制电压存储在存储器中，因此当CDMA移动站开机或从覆盖区域外返回时，TCXO控制电压从存储器中读出用作TCXO控制电压的初始值。但是，相反，当多个基站之间呈现频率误差时，此方法可能会遇到频率误差的瞬时增加。
本发明综述本发明的目的在于提供一种能够执行自动频率控制的移动站，用于在移动站开机，从覆盖区域外返回、越区切换等等时，立即同步该移动站内部时钟频率与移动站新连接的基站所用的时钟信号频率。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种移动站包括多个频率误差测量装置、多个控制电压计算装置、控制电压选择装置和时钟信号产生装置。多个频率误差测量装置的每一个频率误差测量装置测量内部时钟信号和指定基站时钟信号之间的频率误差。多个控制电压计算装置的每一个控制电压计算装置与多个频率误差测量装置的相应的一个频率误差测量装置相关，用于综合由相应频率误差测量装置测量的频率误差以生成控制电压。控制电压选择装置从多个控制电压计算装置计算的控制电压中选择相应于目前正与移动站通信的基站的单个控制电压。时钟信号产生装置在根据控制电压选择装置选择的控制电压的频率生成内部时钟信号。
而且，根据本发明的一个实施例，移动站进一步包括将每个基站的一组扰码存储在存储器的装置，这组扰码相应于该基站所对应的每个频率误差测量装置测量的频率误差和控制电压选择装置选择的单个控制电压。
根据本发明的一个实施例，移动站进一步包括当移动站开机、从覆盖区域外返回、或越区切换时，操作从存储器中读出频率误差和当扰码存储在存储器时，相应于移动站新连接用于通信的基站扰码的控制电压的装置，用于设置频率误差和单个控制电压计算装置的控制电压和用于由控制电压选择装置选择控制电压计算装置。
根据本发明的一个实施例，移动站进一步包括当移动站开机、从覆盖区域外返回、或越区切换时，操作将频率误差设置为零和当存储器没有存储移动站新连接用于通信的基站的扰码时在单个控制电压计算装置中将控制电压设置在中心值并用于由控制电压选择装置选择控制电压计算装置的装置。
另外，根据本发明的一个实施例，移动站进一步包括当移动站越区切换时转换到控制电压选择装置所选择控制电压的装置。
另外，根据本发明的一个实施例，该移动站可以进一步包括在提供越区切换后选择的控制电压的控制电压计算装置中设置提供越区切换前选择控制电压的控制电压计算装置计算的控制电压的装置。
此外，根据本发明的另一个方面，移动站包括多个频率误差测量装置、频率误差选择装置、控制电压计算装置和时钟信号产生装置。
多个频率误差测量装置的每一个频率误差测量装置测量内部时钟信号与指定基站时钟信号之间的频率误差。频率误差选择装置从由多个频率误差测量装置测量的频率误差中选择相应于目前与该移动站正通信的基站的单个频率误差。控制电压计算装置综合选择的频率误差来生成控制电压。时钟信号产生装置在根据控制电压的频率产生内部时钟信号。
另外，根据本发明的另一个实施例，该移动站进一步包括在它越区切换时转换由频率误差选择装置选择的频率误差的装置。
另外，根据本发明的另一个实施例，该移动站可进一步包括当越区切换后的基站还未被分配越区切换前的任何一个频率误差控制装置时，将提供越区切换后选择控制电压的控制电压计算装置中的频率误差设置为零的装置。
根据本发明，CDMA移动站同时测量多个基站(网孔/扇区)的频率误差，而不论移动站是否处于越区切换状态，由此使得实现最佳的频率控制成为可能。具体来说，CDMA移动站一直测量基站(网孔/扇区)的频率误差，该基站提供CDMA移动站测量的、接收功率等于或高于特定的门限，而不论该移动站是否处于越区切换状态，并存储基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)，以及相应于存储器中作为一组扰码的频率误差和当前的TCXO控制电压。
当有多个基站(网孔/扇区)提供接收功率等于或高于该门限值时，CDMA移动站利用与其连接(用于待机、位置登记或通信)的基站(网孔/扇区)的频率误差来进行实际的频率控制。与此同时，CDMA移动站连续测量其他基站(网孔/扇区)的频率误差并无中断的将测量的频率误差存储在存储器中。
随后，当CDMA移动站由于开机或从覆盖区域外返回、接收功率波动等等而转换用于频率控制(越区切换)的基站时，频率误差和对应于CDMA移动站要新连接的新基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)的TCXO控制电压从存储器中读出(当扰码存储在其中时)，用于新的功率控制，从而能够快速会聚用于新基站的频率误差。
从下面参照附图的描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得明显，其中
本发明的例子。
附图的简短描述图1是说明根据本发明第一实施例的CDMA移动站结构的方框图；图2是说明根据本发明第一实施例的CDMA移动站当它处于正常状态下进行自动频率控制操作的流程图3是说明根据本发明第一实施例在转换基站时CDMA移动站进行自动频率控制操作的流程图；图4是说明根据本发明第一实施例的CDMA移动站从网孔A越区切换到网孔B时进行自动频率控制操作的流程图；图5是说明根据本发明第二实施例的CDMA移动站结构的方框图；图6是说明根据本发明第二实施例的CDMA移动站当它处于正常状态下进行自动频率控制操作的流程图；图7是说明根据本发明第二实施例在转换基站时CDMA移动站进行自动频率控制操作的流程图；和图8是说明根据本发明第二实施例的CDMA移动站从网孔A越区切换到网孔B时进行自动频率控制操作的流程图。
优选实施例的详细描述第一实施例参见图1，根据本发明第一实施例的CDMA移动站包括天线1；无线单元2；网孔检测器3；数据接收机4；多个频率误差测量单元5-1-5-n；多个TCXO控制电压计算器6-1-6-n；TCXO控制电压选择器7；TCXO控制D/A转换器8；TCXO9；控制器10；和存储器11。
天线1将从无线单元2递送的发射波辐射到空间，和接收来自空间的到达波。无线单元2包括发射单元和接收单元。发射单元将要发射数据的基带信号模数(D/A)转换成模拟基带信号，然后正交调制模拟基带信号以产生无线信号。接收单元正交解调收到的无线信号以产生模拟基带信号，和A/D转换模拟基带信号以产生接收的数据。无线单元2还利用从TCXO 9提供的时钟信号产生用于A/D转换和D/A转换的基准时钟信号、产生用于正交调制和正交解调的本地频率、和产生用于由混频器执行频率转换的本地频率。
网孔检测器3搜索多个基站(网孔/扇区)用于检测。网孔检测器3还测量每个检测到的基站(网孔/扇区)的接收功率，和向控制器10发送基站(网孔/扇区)信息(扰码、帧定时、标识ID等等)和等于或高于特定门限的接收功率。
数据接收机4执行的处理涉及根据控制器10指定的基站(网孔/扇区)信息(扰码、帧定时等等)接收来自多个基站(网孔/扇区)的数据。数据接收机4包括瑞克接收机，用于以最大的比例组合从多个基站收到的信号。即使来自单个基站的信号也会由于多径效应接收成多个信号。瑞克接收机的每个手指包括解扩展码信号发生器和解扩展器。解扩展码信号发生器根据相关的基站和路径引入的时延产生具有一相位的解扩展码信号。解扩展器使收到的信号乘以解扩展码信号以从由控制器10指定的单个基站有关的路径接收期望的无线波。瑞克接收机通过以最大比例在瑞克单元中组合多个手指收到的期望的无线波来获得单个期望的无线波。另外，通过维特比解码和特播(Turbo)解码来校正包含在瑞克单元所获得的期望无线波中的传输路径误差。
每个频率误差测量单元5-1-5-n利用指定基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时等等)，通过瑞克接收机从控制器10指定的基站(网孔/扇区)接收导频信号(具有已知格式的信号)。然后，每个频率误差测量单元5-1-5-n测量导频信号在相位平面上的旋转来测量CDMA移动站的内部时钟信号(TCXO 9的输出频率)的频率相对于指定基站(网孔/扇区)时钟信号频率的频率误差。应当注意，虽然数据接收机4中的瑞克接收机接收来自多个基站的信号，每个频率误差测量单元5-1-5-n的瑞克接收机只接收来自单个基站的信号。另外，每个频率误差测量单元5-1-5-n将测量的频率误差加到相应的TCXO控制电压计算器6-i(1≤i≤n)，和向控制器10通知测量的频率误差和指定基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)以及TCXO控制电压。但是，TCXO控制电压从TCXO控制电压选择器7用于控制器10。
每个TCXO控制电压计算器6-1-6-n综合来自对应频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)的频率误差，以计算TCXO控制电压。或者，控制器10可以设置每个TCXO控制电压计算器6-1-6-n的频率误差和TCXO控制电压，而不是在每个TCXO控制电压计算器6-1-6-n中综合来自频率误差测量单元5-i的频率误差，以计算TCXO控制电压。
TCXO控制电压选择器7根据来自控制器10的指令选择TCXO控制电压计算器6-1-6-n计算的一个TCXO控制电压，和将选择的TCXO控制电压提供给TCXO控制D/A转换器8。这里，控制器10产生给TCXO控制电压选择器7的指令，因此它选择由特定TCXO控制电压计算器6-i(1≤i≤n)提供的TCXO控制电压，该特定TCXO控制电压计算器6-i对应于始发主要接收信号的基站。另外，TCXO控制电压选择器7向控制器10通知选择的TCXO控制电压和对应于选择TCXO控制电压的基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)以及频率误差作为一组。但是，控制器10由对应于选择TCXO控制电压的频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)通知该频率误差。
TCXO控制D/A转换器8 D/A转换来自TCXO控制电压选择器7的TCXO数字控制电压，以产生提供给TCXO 9的TCXO模拟控制电压。
TCXO 9在根据TCXO控制D/A转换器8的TCXO模拟控制电压的频率产生内部时钟频率，和将内部时钟信号提供给无线单元2以及利用该内部时钟信号来处理数字信号的各个部件。
控制器10发送网孔检测器3已经通知给数据接收机4和频率误差测量单元5-1-5-n的基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)。控制器10还比较接收功率和网孔检测器3已经通知的各个基站的接收信号的S/N，以选择提供最佳连接条件的基站作为可连接的目的地，或选择根据提供较好连接条件排列的多个基站，作为频率误差测量单元5-1-5-n应当测量的可以是信号始发站的基站。
控制器10进一步将频率误差测量单元5-1-5-n通知的扰码(或标识ID)和频率误差以及从TCXO控制电压选择器7所加的TCXO控制电压一起作为一组保存到存储器11中。控制器10根据网孔检测器3通知的基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)进一步转换用于频率控制的基站(网孔/扇区)，和当CDMA移动站开机或从覆盖区域外返回时、当接收功率波动等等时通知TCXO控制电压选择器7该转换。
另外，由加电、从覆盖区域外返回、接收功率波动等等所引起的转换用于频率控制(越区切换)的基站(网孔/扇区)，控制器10从存储器11中读出对应于要连接的新基站(网孔/扇区)的频率误差和TCXO控制电压，如果新基站的扰码(或标识ID)存储在存储器11中的话，和将读出的信息设置在对应已经通知给TCXO控制电压选择器7的用于频率控制的基站(网孔/扇区)的TCXO控制电压计算器(任何一个6-1-6-n)中。
存储器11保存每个基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)以及频率误差和对应的TCXO控制电压。
图2是说明根据本发明第一实施例的CDMA移动站在处于正常状态下进行自动频率控制操作的流程图。
参见图2，在步骤201网孔检测器3首先检测基站(网孔/扇区)。网空检测器3可以检测多个基站。接下来，在步骤202网孔检测器3确定在CDMA移动站测量的任何一个所检测基站(网孔/扇区)是否具有等于或高于特定门限的接收功率。
当在步骤202确定至少一个基站具有接收功率等于或高于门限，在步骤203网孔检测器3将基站的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)发送到控制器10。相反，当在步骤202确定没有这种基站(网孔/扇区)时，网孔检测器3回到步骤201。
接下来，在步骤204，数据接收机4执行处理，涉及根据控制器10指定的基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)接收由控制器10指定的多个基站(网孔/扇区)的数据。因为数据接收机4接收数据已经描述过了，并与已知的技术相同，这里省略了它的描述。
接下来，在步骤205，每个频率误差测量单元5-1-5-n从一基站(网孔/扇区)接收导频信号(具有已知格式的信号)，该基站(网孔/扇区)从控制器10由基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时等等)指定。然后，每个频率误差测量单元5-1-5-n测量导频信号在相位平面上的旋转来测量CDMA移动站使用的内部时钟信号(TCXO 9的输出频率)的频率相对于指定基站(网孔/扇区)使用的时钟信号频率的频率误差。
接下来，在步骤206，每个TCXO控制电压计算器6-1-6-n综合来自相关频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)的频率误差，以计算用于指定基站(网孔/扇区)的TCXO控制电压。
接下来，在步骤207，当有多个基站(网孔/扇区)时控制器10前进到步骤208，否则前进到步骤209。
在步骤208，控制器10选择一个基站(网孔/扇区)用于频率控制。具体来说，在步骤208，控制器10选择CDMA移动站目前正连接(用于待机、位置登记、通信等等)的接收功率等于或高于门限的一个基站(网孔/扇区)作为用于频率控制的基站(网孔/扇区)，和将选择信号加到TCXO控制电压选择器7。与此处理同时，如在步骤205所示的控制器10连续测量频率误差、在步骤206所示的计算TCXO控制电压，并时时将其它基站(网孔/扇区)得到的数据保存到存储器11中。当CDMA移动站越区切换(与多个基站(网孔/扇区)通信)时，控制器10例如选择呈现最高功率或最高S/N的基站作为用于频率控制的基站(网孔/扇区)。因此，在此时，控制器10前进到表示当转换基站时需要的频率控制的步骤301。
在步骤209，控制器10将各个频率误差测量单元5-1-5-n提供的每个基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)和频率误差以及TCXO控制电压选择器7所加的选择基站(网孔/扇区)的TCXO控制电压保存到存储器11中。
紧接着步骤209，在步骤210，TCXO控制D/A转换器8进行D/A转换来自TCXO控制电压选择器7的TCXO数字控制电压，以产生提供给TCXO 9的TCXO模拟控制电压。
接下来，在步骤211，TCXO 9根据TCXO控制D/A转换器8的TCXO模拟控制电压产生CDMA移动站的内部时钟信号。
图3是说明根据本发明第一实施例在转换基站时CDMA移动站进行自动频率控制操作的流程图。
在步骤301，当移动站开机或从覆盖区域外返回时，或当网孔检测器3检测到来自每个基站(网孔/扇区)的接收功率波动时，开始下面的处理。
在步骤302，控制器10确定是否应当转换用于频率控制的基站(网孔/扇区)，和在确定应当转换移动站时，前进到步骤303，否则前进到步骤205。这里，作为用于频率控制的基站(网孔/扇区)，控制器10选择CDMA移动站目前正连接(用于待机、位置登记、通信等等)的、具有接收功率等于或高于门限的一个基站(网孔/扇区)作为用于频率控制的基站(网孔/扇区)。与此处理同时，控制器10如步骤205所示连续测量其它基站(网孔/扇区)的频率误差、如步骤206所示计算TCXO控制电压，和如步骤209所示将信息保存到存储器11中等等。
在步骤303，控制器10检验新选择基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)是否已经保存到存储器11中，当保存时前进到步骤304，否则前进到步骤306。
在步骤304，控制器10从存储器11中读出新选择基站(网孔/扇区)的频率误差和TCXO控制电压。应当注意，在这里TCXO控制电压是指TCXO控制电压选择器7选择的TCXO控制电压。另外，新选择的基站的频率误差是指被分配来处理新选择基站的频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)最后传递的频率误差。
紧接着步骤304，在步骤305控制器10将新选择基站(网孔/扇区)的频率误差和TCXO控制电压设置在分配用来处理那个基站的TCXO控制电压计算器6-i(1≤i≤n)中。在这种情况下，这个TCXO控制电压计算器6-i在利用新设置的频率误差和TCXO控制电压开始处理之前使以前通过综合频率误差测量单元5-i的频率误差计算的TCXO控制电压无效。
在步骤306，控制器10将新选择基站(网孔/扇区)的频率误差设置为零，和设置使TCXO 9产生的内部时钟信号频率位于中心频率的TCXO控制电压。
紧接着步骤306，在步骤307控制器10将新选择基站(网孔/扇区)的TCXO控制电压和频率误差设置在新选择的TCXO控制电压计算器6-i(1≤i≤n)中(例如，对应于呈现最低接收功率的基站的TCXO控制电压计算器)。在这种情况下，该特定的TCXO控制电压计算器6-i利用新设置的TCXO控制电压和频率误差开始处理。
紧接着步骤305或307，在步骤308控制器10命令TCXO控制电压选择器7选择控制器10已经设置由TCXO控制电压和频率误差的TCXO控制电压计算器6-i(1≤i≤n)产生的TCXO控制电压。从步骤308，控制器10前进到步骤209。
图4是说明根据本发明第一实施例由CDMA移动站从网孔A越区切换到网孔B时进行自动频率控制操作的流程图。
参见图4，在网孔A的频率控制环(步骤401-408)中，在步骤401控制器10首先确定是否已经检测到网孔B，当确定已经检测到网孔B时前进到步骤402，当还没检测到网孔B时前进到步骤403。应当注意，网孔B并不是指特定的网孔，而是除网孔A之外的任意一个网孔。
在步骤402控制器10确定网孔B是否具有等于或高于特定门限的接收功率，当确定网孔B的接收功率等于或高于门限时，前进到步骤409，当确定网孔B的接收功率低于门限时，前进到步骤403。
在步骤403-408形成的环路中，控制器10执行网孔A的频率控制。具体来说，在步骤403相应于网孔A的频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)测量频率误差，在步骤404相应于网孔A的TCXO控制电压计算器6-i(1≤i≤n)计算网孔A的TCXO控制电压。然后，在步骤405控制器10将网孔A的扰码、TCXO控制电压和频率误差存储到存储器11，并在步骤406命令TCXO控制电压选择器7选择相应于网孔A的TCXO控制电压计算器6-i产生的网孔A的TCXO控制电压。然后，在步骤407，TCXO控制D/A转换器8进行D/A转换网孔A的TCXO数字控制电压，在步骤408，TCXO 9向无线单元2和CDMA移动站的各个部件提供在网孔A的TCXO模拟控制电压所确定频率的内部时钟信号。
在步骤409，控制器10确定网孔B的扰码是否已经存储到存储器11，当确定网孔B的扰码已经存储到存储器11时前进到步骤410，当确定网孔B的扰码还未存储到存储器11时前进到步骤412。
在步骤410，控制器10从存储器11中读出网孔B的TCXO控制电压和频率误差。TCXO控制电压这里是指当为网孔B最后测量频率误差时由TCXO控制电压选择器7选择的TCXO控制电压。
紧接着步骤410，在步骤411控制器10将在步骤410读出的TCXO控制电压和网孔B的频率误差设置到相应于网孔B的TCXO控制电压计算器6-j(1≤j≤n，i≠j)。在这种情况下，TCXO控制电压计算器6-j在利用新设置的频率误差和TCXO控制电压开始处理之前，使以前通过综合频率误差测量单元5-j的频率误差计算的TCXO控制电压无效。
在步骤412，控制器10将网孔B的频率误差设置为零，和设置使TCXO 9产生的内部时钟信号频率位于中心频率的TCXO控制电压。
紧接着步骤412，控制器10将网孔B的TCXO控制电压(＝中心值)和频率误差(＝0)设置在新选择的TCXO控制电压计算器6-j(1≤j≤n，i≠j)中(例如，对应于呈现最低接收功率的基站的TCXO控制电压计算器)。在这种情况下，该特定的TCXO控制电压计算器6-j利用新设置的TCXO控制电压和频率误差开始处理。
紧接着步骤411或413，在步骤414，相应于网孔A的频率误差测量单元5-i测量网孔A的频率误差，而相应于网孔B的频率误差测量单元5-j测量网孔B的频率误差。然后，在步骤415，相应于网孔A的TCXO控制电压计算器6-i(1≤i≤n)计算网孔A的TCXO控制电压，而相应于网孔B的TCXO控制电压计算器6-j(1≤j≤n，i≠j)计算网孔B的TCXO控制电压。然后，在步骤416，控制器将网孔A的TCXO控制电压、扰码和频率误差以及网孔B的扰码和频率误差保存到存储器11中。
接下来，在步骤417控制器10确定网孔B的接收功率是否等于或低于网孔A的接收功率，当确定网孔B的接收功率等于或低于网孔A的接收功率时，前进到步骤506，当确定网孔B的接收功率高于网孔A的接收功率时，前进到步骤419。
在步骤418，控制器10命令TCXO控制电压选择器7选择由相应于网孔B的TCXO控制电压计算器6-j产生的TCXO控制电压。
接下来，在步骤419，TCXO控制D/A转换器8进行D/A转换网孔B的TCXO数字控制电压，以产生提供给TCXO 9的TCXO模拟控制电压。然后，在步骤420，TCXO 9向无线单元2和CDMA移动站的各个部件提供由网孔B的TCXO模拟控制电压所确定频率的内部时钟信号。
第一实施例的CDMA移动站时刻连续测量提供接收功率等于或高于特定门限的基站(网孔/扇区)的频率误差，而不管它是否处于越区切换状态，并在存储器中存储对应于基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)的频率误差和当前的TCXO控制电压作为一组。因此，当CDMA移动站由于加电或从覆盖区域外返回、接收功率波动等等而转换用于频率控制的基站(网孔/二扇区)时，控制器10可以从存储器中读出相应于CDMA移动站要连接的新基站(网孔/扇区)扰码的频率误差和TCXO控制电压用于频率控制，如果该扰码存储在其中的话。
从上述的内容可以理解，根据第一实施例的CDMA移动站，由于加电或从覆盖区域外返回、接收功率波动等等而转换用于频率控制(越区切换)的基站(网孔/扇区)时，CDMA移动站可以快速收敛要连接新基站(网孔/扇区)的频率误差，即使在多个基站中发现较大的频率误差，也可以提供该优点。第二实施例下面根据本发明第二实施例描述移动站。
在上述的第一实施例中，TCXO控制电压选择器7选择由多个TCXO控制电压计算器6-1-6-n产生的一个TCXO控制电压，而在第二实施例中，频率误差选择器12选择由多个频率误差测量单元5-1-5-n测量的一个频率误差。
第二实施例与第一实施例比较可以减小电路规模，因为第二实施例只包括一个TCXO控制电压计算器，而第一实施例包括多个TCXO控制电压计算器。
图5是说明根据本发明第二实施例的CDMA移动站结构的方框图。图5中，与图1相同的部件用相同的附图标记表示，并省略其描述。参见图5，根据本发明第二实施例的CDMA移动站包括天线1；无线单元2；网孔检测器3；数据接收机4；多个频率误差测量单元5-1-5-n；TCXO控制电压计算器6；TCXO控制D/A转换器8；TCXO 9；控制器10；存储器11和频率误差选择器12。
每个频率误差测量单元5-1-5-n利用指定基站(网孔/扇区)规定的信息(扰码、帧定时等等)，通过瑞克接收机从控制器10指定的基站(网孔/扇区)接收导频信号(具有已知格式的信号)，和测量导频信号在相位平面上的旋转来测量CDMA移动站使用的内部时钟信号(TCXO 9的输出频率)的频率相对于指定基站(网孔/扇区)使用的时钟信号频率的频率误差。应当注意，虽然数据接收机4中的瑞克接收机接收来自多个基站的信号，每个频率误差测量单元5-1-5-n中的瑞克接收机只接收来自单个基站的信号。另外，每个频率误差测量单元5-1-5-n将测量的频率误差用于频率误差选择器12。但是，TCXO控制信号从TCXO控制电压计算器6加到控制器10。
TCXO控制电压计算器6综合频率误差选择器12从频率误差测量单元5-1-5-n测量的频率误差中选择的频率误差，以计算TCXO控制电压。
或者，控制器10可以设置用于TCXO控制电压计算器6的频率误差和TCXO控制电压，而不是在TCXO控制电压计算器6综合来自频率误差选择器12的频率误差，以计算TCXO控制电压计算器6的TCXO控制电压。
TCXO控制电压计算器6向控制器10通知计算的TCXO控制电压和频率误差测量单元5-1-5-n中的基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)和频率误差。但是，控制器10由频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)通知频率误差。
TCXO控制D/A转换器8 D/A转换来自TCXO控制电压计算器6的TCXO数字控制电压，以产生提供给TCXO 9的TCXO模拟控制电压。
TCXO 9在根据来自TCXO控制D/A转换器8的TCXO模拟控制电压的频率产生内部时钟信号，和将内部时钟信号提供给无线单元2和利用该内部时钟信号来处理数字信号的各个部件。
控制器10发送网孔检测器3已经发送给数据接收机4和频率误差测量单元5-1-5-n的基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)。
控制器10还比较接收功率和网孔检测器3已经通知的各个基站接收信号的S/N，以选择提供最佳连接条件的基站作为可连接的目的地，并且选择按提供较好连接条件排列的多个基站作为频率误差测量单元5-1-5-n应当测量的可以是信号始发站的基站。
控制器10进一步将频率误差测量单元5-1-5-n通知的扰码(或标识ID)和频率误差以及从TCXO控制电压计算器6所加的TCXO控制电压作为一组保存到存储器11。
控制器10根据网孔检测器3通知的基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)进一步转换用于频率控制的基站(网孔/扇区)，并且当移动站开机或从覆盖区域外返回、当接收功率波动等等时，通知频率误差选择器12该转换。
另外，由加电、从覆盖区域外返回、接收功率波动等等所引起的转换(越区切换)用于频率控制的基站(网孔/扇区)，控制器10从存储器11中读出对应于要连接的新基站(网孔/扇区)的频率误差和TCXO控制电压，如果新基站的扰码(或标识ID)存储在存储器11中的话，和将读出的信息设置在TCXO控制电压计算器6中。
存储器11保存每个基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)以及频率误差和对应的TCXO控制电压。
频率误差选择器12从频率误差测量单元5-1-5-n测量的频率误差中选择由控制器10规定的一个频率误差，并将选择的频率误差提供给TCXO控制电压计算器6。
图6是说明根据本发明第二实施例当CDMA移动站在处于正常状态下进行自动频率控制操作的流程图。
参见图6，在步骤501网孔检测器3首先检测基站(网孔/扇区)。网空检测器3可以检测多个基站。
接下来，在步骤502网孔检测器3确定在CDMA移动站测量的任何一个所检测基站(网孔/扇区)的接收功率是否等于或高于特定门限。当在步骤502确定至少一个基站具有接收功率等于或高于门限，在步骤503网孔检测器3将基站的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)发送到控制器10。相反，当在步骤502确定没有基站(网孔/扇区)具有接收功率等于或高于门限时，网孔检测器3回到步骤501。
接下来，在步骤504，数据接收机4执行处理，涉及根据控制器10指定的基站(网孔/扇区)的信息(扰码、帧定时、标识ID等等)接收来自控制器10指定的多个基站(网孔/扇区)的数据。因为数据接收机4接收数据已经描述过了，并与已知的技术相同，这里省略了它的描述。
接下来，在步骤505，当有多个基站(网孔/扇区)时控制器10前进到步骤506，否则前进到步骤507。
在步骤506，控制器10选择一个基站(网孔/扇区)用于频率控制。具体来说，在步骤506，控制器10选择CDMA移动站目前正连接(用于待机、位置登记、通信等等)的、具有接收功率等于或高于门限的一个基站(网孔/扇区)作为用于频率控制的基站(网孔/扇区)，和将选择信号用于频率误差选择器12。当CDMA移动站越区切换(与多个基站(网孔/扇区)通信)时，控制器10例如选择呈现最高功率或最高S/N的基站作为用于频率控制的基站。因此，控制器10从此处理前进到表示当转换基站时需要的频率控制的步骤601。
在步骤507，控制器10将分配给各个频率误差测量单元5-1-5-n的基站(网孔/扇区)的扰码(或标识ID)保存到存储器11中。
接下来，在步骤508，TCXO控制电压计算器6综合由频率误差选择器12选择的频率误差测量单元5-1-5-n测量的频率误差之一，以计算TCXO控制电压。
接下来，在步骤509，每个频率误差测量单元5-1-5-n从控制器10提供的基站的信息(扰码、帧定时等等)，指定的基站(网孔/扇区)接收导频信号(具有已知格式的信号)，和测量导频信号在相位平面上的旋转来测量CDMA移动站使用的内部时钟信号(TCXO 9的输出频率)的频率相对于指定基站(网孔/扇区)使用的时钟信号频率的频率误差。
紧接着步骤509，在步骤510，TCXO控制D/A转换器8进行D/A转换来自TCXO控制电压选择器7的TCXO数字控制电压，以产生提供给TCXO 9的TCXO模拟控制电压。
接下来，在步骤511，TCXO 9根据TCXO控制D/A转换器8的TCXO模拟控制电压产生CDMA移动站的内部时钟信号。
图7是说明根据本发明第二实施例在转换基站时CDMA移动站进行自动频率控制操作的流程图。
参见图7，如在步骤601所示的，当移动站开机或从覆盖区域外返回时，或当网孔检测器3检测到来自每个基站(网孔/扇区)的接收功率波动时等等，开始所说明的操作。
接下来，在步骤602，控制器10确定是否应当转换用于频率控制的基站(网孔/扇区)，和在确定应当转换用于频率控制的基站时，前进到步骤603，否则前进到步骤505。
这里，作为用于频率控制的基站(网孔/扇区)，控制器10选择CDMA移动站目前正连接(用于待机、位置登记、通信等等)的、具有接收功率等于或高于门限的一个基站(网孔/扇区)作为用于频率控制的基站(网孔/扇区)。与此处理同时，如步骤509所示的，控制器10连续测量其它基站(网孔/扇区)的频率误差、如步骤508所示的计算TCXO控制电压等等。
在步骤604，控制器10将选择的基站分配给一个频率误差测量单元5-1-5-n。选择基站要分配的频率误差测量单元可以是至今分配给基站的、具有最低接收功率信号的频率误差测量单元。
在步骤605，控制器10将频率误差测量单元测量的频率误差设置为零，该选择的基站已经新分配给该频率误差测量单元。
紧接着步骤603或605，在步骤606控制器10命令频率误差选择器12选择该选择基站所分配的频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)测量的频率误差。
控制器10从步骤606前进到步骤508。
图8是说明根据本发明第二实施例当CDMA移动站从网孔A越区切换到网孔B时进行自动频率控制操作的流程图。
参见图8，在网孔A的频率控制环(步骤701-709)中，在步骤701控制器10首先确定是否已经检测到网孔B，当确定已经检测到网孔B时前进到步骤702，当还没检测到网孔B时前进到步骤704。应当注意，网孔B并不是指特定的网孔，而是除网孔A之外的任意一个网孔。
在步骤702控制器10确定网孔B是否具有等于或高于特定门限的接收功率，当确定网孔B的接收功率等于或高于特定门限的接收功率时，前进到步骤703，否则，前进到步骤710。
在步骤703控制器10确定网孔B的接收功率是否等于或低于网孔A的接收功率，当确定网孔B的接收功率等于或低于网孔A的接收功率时，前进到步骤704，当确定网孔B的接收功率高于网孔A的接收功率时，前进到步骤710。
在步骤704-709形成的环路中，控制器10执行网孔A的频率控制。具体来说，在步骤704相应于网孔A的频率误差测量单元5-i(1≤i≤n)测量频率误差，在步骤705，TCXO控制电压计算器6计算网孔A的TCXO控制电压。然后，在步骤706控制器10将网孔A的扰码存储到存储器11，并在步骤707命令频率误差选择器12选择由相应于网孔A的频率误差测量单元5-I测量的网孔A的频率误差。然后，在步骤708，TCXO控制D/A转换器8进行D/A转换网孔A的TCXO数字控制电压，在步骤709，TCXO 9向无线单元2和CDMA移动站的各个部件提供由在网孔A的TCXO模拟控制电压所确定频率的内部时钟信号。
在步骤710控制器10确定网孔B的扰码是否已经存储到存储器11，如果是，前进到步骤713，否则前进到步骤711。
在步骤711，控制器10向网孔B分配频率误差测量单元5-1-5-n中的一个频率误差测量单元5-j(1≤j≤n)。要分配给网孔B的频率误差测量单元可以是至今分配给具有最低接收功率信号的基站的频率误差测量单元。
在步骤712，控制器10将已经新分配给网孔B的频率误差测量单元5-j测量的频率误差设置为零。
紧接着步骤710或712，在步骤713控制器10命令频率误差选择器12选择新分配给网孔B的频率误差测量单元5-j(0≤j≤n)测量的频率误差。
接下来，在步骤714，TCXO控制D/A转换器8 D/A转换网孔B的TCXO数字控制电压。然后，在步骤715，TCXO 9向无线单元2和CDMA移动站的各个部件提供在由网孔B的TCXO模拟控制电压所确定频率的内部时钟信号。
虽然已经用具体的术语描述了本发明的优选实施例，这种描述只是出于说明的目的，应当理解可以做出没有超出下面权利要求书的精神或范围的改变和变化。
权利要求
1.一种执行频率控制的移动站，用于同步所述移动站的内部时钟信号频率与基站的时钟信号频率，所述移动站包括多个频率误差测量装置，每一个频率误差测量装置测量内部时钟信号和指定基站时钟信号之间的频率误差；多个控制电压计算装置，每一个控制电压计算装置与所述多个频率误差测量装置的相应的一个频率误差测量装置相关，用于综合由相应频率误差测量装置测量的频率误差以生成控制电压；控制电压选择装置，用于从多个控制电压计算装置计算的控制电压中选择相应于目前正与移动站通信的基站的单个控制电压；时钟信号产生装置，在根据所述控制电压选择装置选择的控制电压的频率生成所述内部时钟信号。
2.根据权利要求1的移动站，进一步包括将每个基站的一组扰码存储在存储器的装置，这组扰码相应于所述基站所对应的每个所述频率误差测量装置测量的频率误差和所述控制电压选择装置选择的单个控制电压。
3.根据权利要求2的移动站，进一步包括当所述移动站开机、从覆盖区域外返回、或越区切换时操作用于从所述存储器中读出频率误差和当扰码存储在所述存储器时相应于所述移动站新连接用于通信的基站扰码的控制电压以便在单个控制电压计算装置中设置频率误差和控制电压和用于由所述控制电压选择装置选择所述控制电压计算装置的装置。
4.根据权利要求2的移动站，进一步包括当所述移动站开机、从覆盖区域外返回、或越区切换时，操作用于将频率误差设置为零和当所述存储器没有存储所述移动站新连接用于通信的基站的扰码时在单个电压计算装置中将控制电压设置在中心值并且用于由所述控制电压选择装置选择所述控制电压计算装置的装置。
5.根据权利要求1的移动站，进一步包括当所述移动站越区切换时转换由所述控制电压选择装置所选择控制电压的装置。
6.根据权利要求5的移动站，进一步包括在提供越区切换后选择控制电压的控制电压计算装置中设置提供越区切换前选择的控制电压的控制电压计算装置计算的控制电压的装置。
7.根据权利要求5的移动站，进一步包括在控制电压计算装置中的中心控制电压和频率误差设置为零的装置，当越区切换后的基站还未分配越区切换前的任何一个频率误差控制装置或电压控制装置它提供越区切换后选择的控制电压。
8.一种执行频率控制的移动站，用于同步所述移动站的内部时钟信号频率与基站的时钟信号频率，所述移动站包括多个频率误差测量装置，每一个频率误差测量装置测量内部时钟信号与指定基站时钟信号之间的频率误差；频率误差选择装置，从所述多个频率误差测量装置测量的频率误差中选择相应于目前与所述移动站正通信的基站的单个频率误差；多个控制电压计算装置，用于综合所述频率误差选择装置选择的频率误差来生成控制电压；和时钟信号产生装置，用于在根据所述控制电压的频率产生所述内部时钟信号。
9.根据权利要求8的移动站，进一步包括在所述移动站越区切换时转换由所述频率误差选择装置选择的频率误差的装置。
10.根据权利要求9的移动站，进一步包括在控制电压计算装置中设置频率误差设置为零的装置，当越区切换后的基站还未被分配越区切换前的任何一个频率误差控制装置时它提供越区切换后的选择控制电压。
全文摘要
公开了一种移动站,用于根据频率误差和到基站的TCXO控制电压的对应关系执行自动频率控制。多个频率误差测量装置测量内部时钟信号和指定基站时钟信号之间的频率误差。多个控制电压计算装置,与多个频率误差测量装置的相应的一个相关,用于综合频率误差以生成控制电压。控制电压选择装置选择相应于目前正与移动站通信的基站的单个控制电压。时钟信号产生装置在根据控制电压的频率生成内部时钟信号。一个存储器存储每个基站的一组扰码,这组扰码相应于频率误差和单个控制电压。随后,当该移动站转换用于频率控制的基站时,频率误差和对应于CDMA移动站新连接的基站的扰码的TCXO控制电压从存储器中读出,用于功率控制。
文档编号H04B7/26GK1371180SQ01130189
公开日2002年9月25日 申请日期2001年12月20日 优先权日2000年12月20日
发明者外尾智昭 申请人:日本电气株式会社