专利名称：对无线通信系统在省电模式中执行获取的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信，尤其涉及在省电模式中由终端操作执行获取的技术。
II.背景技术无线通信系统被广泛地采用以提供各种类型的通信服务，诸如语音、分组数据等等。这些系统可以是通过共享可用系统资源能够支持与多用户通信的多址系统。这种多址系统的例子包含码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统和频分多址(FDMA)系统。CDMA系统可以被设计成是实现一个或多个标准，诸如IS-2000、IS-856、IS-95和W-CDMA。cdma2000系统是可以实现IS-2000和/或IS-856的CDMA系统。TDMA系统可以被设计成实现一个或多个标准，诸如全球数字移动电话系统(GSM)。GSM系统可以实现通用分组无线服务(GPRS)用于分组数据传输。这些不同的标准在本领域是公知的。
一些无线通信系统(例如，那些执行IS-2000、W-CDMA和GSM/GPRS)能够支持语音和分组数据服务。每种类型的服务由特定的需求组来表征。例如，语音服务一般对所有的用于要求固定和通用级别的服务(GOS)，且进一步要求相对严格和固定的延时。相反，分组数据服务对于不同的用户可以容忍不同的GOS，且进一步能够容忍不同的延迟量。为了同时支持两种类型的服务，无线通信系统会首先将系统资源分配给语音用户，并接着将任何剩余的系统资源分配给可以容忍较长延时的分组数据用户。
一些无线通信系统(例如那些实现IS-856的)对于分组数据传输而言是最优的，所述分组数据传输由被大量话务突发而打断的长期寂静表征。对于IS-856系统，大部分系统资源会被分配给单个用户，由此大大地增加所服务用户的峰值数据速率。
服务供应商/网络运营商可以采用多个无线通信系统来为其订户提供增强的服务。例如，服务供应商会采用能够为广阔的地理区域提供语音和分组数据服务的语音/数据系统(例如IS-2000系统)。该服务供应商可以进一步采用能够为“热点”提供分组数据服务的分组数据系统，所述“热点”是期望分组数据使用会高的区域。两个系统的覆盖区域一般会是重叠的，这些系统接着被认为是“重叠”系统。多模式/混合终端接着可以从系统之一或两个系统接收服务，这取决于其位置和所期望的服务。
如果终端是移动的，那么它可以随着其漫游，移动入和出单独系统的覆盖区域。在这种重叠系统中运作的难题之一是当处于语音/数据系统覆盖区域下时确定何时尝试获取数据分组系统。每次不成功的分组数据系统获取尝试消耗电池能量，这于是会减少电池寿命和待机时间。当处于空闲时，终端会操作在省电模式，由此将功耗减少到尽可能少的程度，使得可以延伸待机事件。在省电模式中，期望对分组数据系统获取的尝试是以如下方式保留电池功率，而使获取的可能性最大化。
因此在本领域需要由无线通信系统中终端有效地执行获取的技术。
发明内容
这里提供了对无线通信系统(例如诸如IS-856系统等分组数据系统)有效地尝试获取的技术。当终端已经获取了另一个无线通信系统(例如诸如IS-2000系统等语音/数据系统)时，这些技术尤其有效。
一方面，将语音/数据系统与分组数据系统相关联的信息被用于更有效地尝试获取分组数据系统。终端一般包含首选漫游列表(PRL)，所述PRL包含语音/数据系统和分组数据系统中信道的条目。PRL可被定义为包含指示分组数据系统中哪个信道与语音/数据系统中哪些信道“同位”的信息，如下所述。如果终端获取了语音/数据系统中的一个或多个信道，那么分组数据系统中与语音/数据系统中所获的信道的同位信道可以从PRL确定。接着，可以对分组数据系统中一组同位信道尝试获取。同位信道的信息于是可以被有利地用于限制尝试获取信道的数目。
另一方面，多个(例如“深”或“浅”)获取模式被用于降低获取尝试的功耗。深获取模式可以被设计成获取具有低信噪比(SNR)的弱接收信号，浅获取模式可以被设计用于带有较大频偏的接收信号。一般地，获取涉及用深和浅两种获取模式搜索，以确定终端可以获取最弱的可能信号，而同时保证获取成功不被频偏所限制。然而，当处于省电模式中，终端会在两个阶段中使用深和浅获取模式尝试获取。可以一次使用一种(深或浅)获取模式对分组数据系统中一组信道执行正在进行的获取尝试以降低功耗。
还有一方面，以“往复”的方式对该组信道尝试获取以改进获取的可能性。就对一组N+1信道{ch0，ch1，ch2，...chN}往复搜索而言，对ch0的获取尝试是先于对该组中每个剩余信道的获取尝试而作出。往复搜索会以如下的顺序对这些N+1个信道尝试获取{ch0，ch1，ch0，ch2，...ch0，chN}。如果ch0是最新获取的信道，因此相比其他信道最可能有信道传输，于是往复搜索可以提高获取分组数据系统的可能性。
还有一方面，对分组数据系统中信道尝试获取基于为这些信道所获取的接收信号强度估计。可以由终端执行“微搜索”来为分组数据系统中所选择的信道获取接收信道强度估计。接着，接收信号强度估计可以被用于确定是否要尝试对所选信道的获取。微搜索可以以各种方式执行，微搜索的结果可以以不同的方式使用，如下所述。
以下进一步详细描述了本发明的各个方面和实施例。
通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的元件具有相同的标识，其中图1示出了分组数据系统与语音/数据系统相重叠的配置；图2示出了整个获取过程的流程图；图3示出了省电获取过程的流程图；图4A和4B说明了带有两个和三个同位信道的省电获取过程；图5示出了用微搜索在省电获取过程的第4阶段中一循环的流程图；图6说明了用微搜索在省电获取过程的第4阶段中一循环；以及图7示出了一终端的框图。
具体实施例方式
本发明使用“示例性”一词意指“充当示例、示例或说明”。这里描述为“示例性”的任何实施例都不必被理解为比其它实施例更为优选或有利。
这里所描述的获取技术可以被单机无线通信系统中运作中运作的终端使用，也可以被重叠无线通信系统中运作的终端使用。这些技术可以被用于各种通信系统，诸如IS-2000、IS-856、IS-95、W-CDMA、GSM以及GSM/GPRS系统。为了说明清楚起见，以下对于由语音/数据系统和分组数据系统组成的重叠通信系统描述这些技术。
图1示出了示例性配置100的图示，其中分组数据系统和语音/数据系统重叠。可以采用语音/数据系统来为广阔地理区域提供语音和分组数据服务。可以采用分组数据系统来为“热点”提供分组数据服务，所述热点是期望分组数据使用会高的区域。语音/数据系统可以是IS-2000系统(一般被称为“1x”系统)、W-CDMA系统、GSM/GPRS系统或一些其它的系统。分组数据系统可以是IS-856系统(一般被称为“1xEV-DO”系统或“HDR”系统)或某些其它的系统。
语音/数据系统包含多个基站110，所述基站110可以为位于这些基站覆盖区域120内的终端提供语音和分组数据服务。相似地，分组数据系统包含多个基站112，所述基站112可以为位于这些基站的覆盖区域122内的终端提供分组数据服务。为了说明简单起见，图1中仅示出了几个基站110和112以及终端130。基站110和112可以位于不同的站点(如图1所示)或被置于相同的站点。也如图1所示，分组数据系统的覆盖区域可以不是邻近的，可以是位于语音/数据系统的覆盖区域中单独的区域和/或与语音/数据系统的覆盖区域相重叠。
基站110耦合至为这些基站提供协调和控制基站控制器140。相似地，基站112耦合至为这些基站提供协调和控制的BSC 142。BSC 140可以进一步耦合到为语音/数据系统支持分组数据服务的分组数据服务节点(PDSN)150，BSC 142可以进一步耦合到为分组数据系统提供分组数据服务的PDSN 152。
一般地，基站是用于与终端通信的固定站。基站也可以被称为基站收发机系统、接入点、节点B或某些其它术语。终端与固定站通信，且也可以被称为移动站、远程站、无线通信设备、用户设备(UE)或某些其它术语。终端可以是固定的或移动的。
移动终端可以在语音/数据系统和分组数据系统的整个覆盖区域内移动。为了改进性能，期望只要终端处于这个系统的覆盖之下，终端用分组数据系统获取并注册。获取和注册过程会是费时的。通过在空闲时用分组数据系统获取和注册，终端能够比由用户初始时快得多地发送和/或接收数据，这将增加用户体检并改进性能。
由于终端的移动特性和分组数据系统的不稳定覆盖范围，没有简单的方法来确定终端是否位于分组数据系统的覆盖范围之下，除非它尝试获取该系统。然而，经常性的获取尝试会耗尽电池功率并缩短待机事件。终端可以使用这里所描述的获取技术来有效地获取分组数据系统。当终端位于语音/数据系统的覆盖方位之下时，这些技术尤其有效。
图2示出了可由终端执行来获取分组数据系统的整个获取过程200的实施例的流程图。
起初，作出确定终端是否丢失了分组数据系统(步骤212)。如果回答为“否”，那么获取过程终止。否则，终端对分组数据系统中一组“同位”的信道尝试获取(步骤220)。如这里所使用的，对特定信道的“获取尝试”是通过指定的搜索空间搜索该信道上的信号。这个搜索空间可以包含例如PN相位的范围、时偏的范围、频偏的范围等等或者任一它们的组合。搜索空间可以取决于(1)分组数据系统和/或终端的设计，(2)分组数据系统运作的方式和(3)可能的其它因素。该组同位信道如下述确定。如果在同位信道之一上发现分组数据系统(如步骤222中所确定的)，那么终端可以经由这个定位信道用该数据分组系统执行注册过程(步骤240)以通知终端的分组数据系统的存在。否则，终端进入省电模式(步骤224)。
此后，终端试图在省电模式中获取该组同位信道(步骤230)。下面将进一步详细描述在省电模式中的获取。在每次对一特定的同位信道的获取尝试后，确定是否在该信道上发现了分组数据系统(步骤232)。如果回答为“是”，那么终端获取分组数据系统并经由该信道用系统执行注册(步骤240)。接着获取过程终止。否则，如果没有发现分组数据系统，那么过程回到步骤230，终端继续尝试获取该组同位信道。下面将进一步详细描述步骤220和240。
一方面，将语音/数据系统与分组数据系统相关联的信息被用于更有效地搜索分组数据系统。对于CDMA，终端一般存储首选漫游列表(PRL)，所述PRL包含终端可以获取的频段和信道的列表。如果分组数据系统和语音/数据系统重叠，那么分组数据系统中的每个信道可以与语音/数据系统中信道相关联或与语音/数据系统中信道“同位”。如果可以在信道y上接收信号的终端可能也能够在信道x上接收信号，那么分组数据系统中信道x被认为与语音/数据系统中的信道y同位。如果信道y的覆盖区域与信道x的覆盖区域相重叠，那么PRL可以被定位为指示信道x与信道y同位。这可以通过在PRL中标记或指示信道x与信道y同位来达到。
PRL可以被定义为在语音/数据系统和分组数据系统中都包含信道的条目或记录。语音/数据系统中的信道条目可以包含信道、频段、系统标识(SID)、网络标识(NID)、同位标志、优先权和地理位置标识符。分组数据系统中的信道条目可以包含信道、频带、子网ID、同位标志、优先权和地理位置标识符。每个信道的条目包含获取那个信道所需的足够信息。PRL可以进一步包含将语音/数据系统中信道与分组数据系统中信道相关联的信息。这个信息可以由服务供应商/网络运营商提供。语音/数据系统中信道在分组数据系统中有同位信道的信息对于获取分组数据系统是有用的。PRL及其内容会在TIA/EIA-683-B附录C中进一步详细描述，它通过引用结合与此。
如果终端在语音/数据系统的覆盖方位以下，且已经获取了该系统中一个或多个信道，那么PRL可以被用于获取分组数据系统中的信道，所述分组数据系统中的信道与语音/数据系统中一个或多个获取信道同位。更具体地，如果获取了语音/数据系统中的特定信道，那么终端能够在PRL中查找以确定分组数据系统中是否有同位信道。如果存在同位信道，那么终端此后会试图获取该同位信道。相反地，如果不存在同位信道，那么终端会通过不从分组数据系统搜索信号来节省电池功率。当分组数据系统的覆盖区域与语音/数据系统的覆盖区域重叠时，同位信道的信息可以被有利地使用。
终端会对分组数据系统中零或更多的信道列表尝试获取。可以基于所获取的语音/数据系统和PRL聪明地确定这个列表。这个列表可以包括例如列在PRL中作为与语音/数据系统中获取信道同位的分组数据系统中的信道、分组数据系统中N个最近获取信道等等。同位信道列表的使用可以提供改进的性能，这在下面会进一步详细描述。这个同位信道列表是基于终端当前位语音/数据系统所获取的信道来确定的。
终端可以被设计成如果没有发现来自语音/数据系统的信号就进入仅分组数据操作模式(即只与分组数据系统)。或者，终端也可以被设计成只在发现语音/数据系统时才尝试获取分组数据系统(即如果未发现来自语音/数据系统的信号，终端就不搜索来自分组数据系统的信号)。
对其尝试获取的分组数据系统中的同位信道列表可以由集合S＝{ch0，ch1，...chN}来表示。对于改进的获取性能，同位信道可以以由上次获取这些信道所用的时间量确定的顺序来排序。接着，经排序的集合S会包含ch0作为集合S的信道中最近获取的信道，并由此最可能被分组数据系统的终端获取，而chN作为由终端获取最老的信道或从未被获取的信道。终端会以各种方式对集合中同位信道尝试获取，如下所述。
另一方面，多个获取模式被用于降低获取尝试的功耗并提高待机时间。表1列出了可以由终端使用来从分组数据系统中搜索信号的三种获取模式。也可以使用较少、额外和/或不同的获取模式，这在本发明的范围之内。
表1
为了在分组数据系统中特定信道上搜索信号，终端一般检测包含在信号中的导频。为了检测导频，为该信道接收到的信号调节和数字化以获取复值数据采样，接着以与基站处执行相反的方式处理所述复值数据采样。对于CDMA，首先将数据采样与本地生成的伪随机噪声(PN)序列相乘以获取解扩展的采样。Nc个码片的每个时间间隔的解扩展采样被相干地累加以获取该时间间隔的复制导频码元估计。接着获取每个导频码元估计的幅度平方，并将Nnc个导频码元估计幅度平方不相干地累加以提供导频能量估计。导频能量估计也被称为接收导频功率估计或接收信号强度估计。
影响从分组数据系统搜索信号的性能的两个参数是相干积分间隔(Nc)和非相干积分间隔(Nnc)。较长的相干积分间隔(即较大的Nc值)对应于更多的平均值、提供更大的抗扰度以及允许检测具有低SNR的信号。相反地，较短的相干积分间隔对应于较少的平均值、降低的灵敏度，但提供较高的检测较大频率误差的可能性。对于每种获取模式可以为Nc和Nnc使用各种值，这在本发明的范围之内。举例而言，IS-856系统相干和不相干积分间隔可以被选为对于深获取模式Nc＝96和Nnc＝2，对于浅获取模式Nc＝64和Nnc＝2。为Nc和Nnc使用特定值也取决于分组数据系统所使用的导频结构。
由于接收自分组数据系统的信号的时间选择是未知的，终端一般在各种时偏(或PN相位)搜索本地生成的PN序列的导频。对于对应于特定PN相位的每个假设，数据采样在那个PN相位处与本地生成的PN序列相关。使用为Nc和Nnc所选的值来执行相关以获取该假设的接收信号强度估计。由于PN序列的伪随机特性，数据采样与本地生成的PN序列的相关性应该为低，除非本地生成的PN序列的相位大致与接收信号中PN序列的相位对准，在这种情况下相关性为高。
在特定信道上搜索信号所需的总时间取决于各种因素，诸如相干和不相干积分间隔、估计的假设数目等等。在一个示例性设计中，搜索一个信道所需的总时间当使用深获取模式(Nc＝96和Nnc＝2)时大约为820毫秒，当使用浅获取模式(Nc＝64和Nnc＝2)时大约为660毫秒，当使用全获取模式时大约为1800毫秒。全搜索由此比深或浅搜索需要更长的执行时间。
为了降低功耗并增加待机时间，可以一次使用一种(即深或浅)获取模式来执行从分组数据系统对信号正在进行的获取搜索。一般地，使用所有可能的Nc和Nnc值的组合来执行每次搜索。于是每次搜索需要长时间周期，这会消耗电池功率并缩短待机时间。通过一次为一种获取模式执行搜索，每次搜索需要较短的时间周期而不会大大地影响性能。
当检测系统丢失时(图2中的步骤212)，终端可以对分组数据系统中一组同位信道尝试获取(步骤220)。对于每个同位信道，终端会使用深、浅或全获取模式执行搜索。终端会在宣布没有发现分组数据系统(步骤222)和进入省电模式(步骤224)之前循环通过该组同位信道一次或多次。
图3示出了可以由终端执行以在省电模式中获取分组数据系统的省电获取过程230x的实施例的流程图。过程230x可以被用于图2中的步骤230。在这个实施例中，过程230x包含4个阶段，被标记为阶段1、2、3和4。在以下描述中，参数W1、W2、W3和W4分别示出了在阶段1、2、3和4的下次获取尝试之前所等待的时间。以下给出了这些参数的示例性值。一般地，W1＜W2＜W3＜W4，其中W1是最短的等待时间，而W4是最长的等待时间。
首先，当前模式被设置成全获取模式(步骤308)。对于阶段1，终端等待W1秒，接着对ch0尝试获取，所述ch0是分组数据系统中最近获取的信道(步骤310)。使用全获取模式执行获取搜索。如果在这个信道上发现分组数据系统(如步骤312中所确定的)，那么过程终止。
否则，如果对步骤312回答为“否”，那么终端进入阶段2并对集合中所有同位信道尝试获取(步骤320)。在步骤320中，终端在每次获取尝试之前等待W2秒。为了改进性能，终端会以“往复”方式对同位信道尝试获取，如下所述。使用全获取模式来执行获取搜索。如果在任一同位信道上发现分组数据系统(如步骤322中所确定的)，那么过程终止。
否则，如果对步骤322回答为“否”，那么终端计入阶段3，等待W3秒并接着使用全获取模式对ch0尝试获取(步骤330)。如果在这个信道上发现分组数据系统(如步骤332中所确定的)，那么过程终止。
否则，如果对步骤332回答为“否”，那么终端计入阶段4并一次使用一种模式(例如深或浅)对所有同位信道执行正在进行的获取搜索。这通过首先将当前模式设置为特定(例如深)获取模式来达到(步骤338)。接着终端使用当前模式对所有同位信道尝试获取(步骤340)。在步骤340中，终端在每次获取尝试之前等待W4秒。同样地，为了改进性能，终端会以往复方式对同位信道尝试获取。如果在任一同位信道上发现分组数据系统(如步骤342中所确定的)，那么过程终止。否则，切换当前模式(从深到浅，从浅到深)(步骤344)。接着过程回到步骤340，终端使用由更新的当前模式所指定的信的获取模式来对所有同位信道尝试获取。
还有一方面，可以以往复方式对同位信道尝试获取以提高获取的可能性。为了通过一组同位信道进行往复搜索，在对集合中其它同位信道的每一个作出获取尝试之前对ch0作出获取尝试。对于包含N+1个同位信道的集合{ch0，ch1，ch2，...chN}，往复搜索会以以下顺序对这些信道尝试搜索{ch1，ch1，ch0，ch2，...ch0，chN}。因此，如果结合包含N+1个同位信道，那么对ch0作出N次获取尝试，对其它N个同位信道(ch1到chN)的每一个作出一次获取尝试。由于ch0是分组数据系统中最近获得的信道，经由ch0获取分组数据系统的可能性比任一其它同位信道都大得多。往复搜索可以由此提高获取分组数据系统得可能性。
下面描述系统丢失获取过程(图2中步骤220)和省电获取过程(图3中过程230x)的特定实施。这个实施为省电获取过程的阶段2和4使用往复搜索。
系统丢失获取在终端宣布系统丢失后执行系统丢失获取。
1.对所有同位信道尝试获取。
2.进入省电模式。
省电获取在使用系统丢失获取获取分组数据系统失败后执行省电获取。
阶段11.等待W1秒2.对ch0尝试获取阶段23.等待W2秒
4.对ch0尝试获取5.等待W2秒6.chx＝除ch0外集合中下一个同位信道7.对chx尝试获取8.转到步骤3。重复直至对集合中所有同位信道尝试了获取。
阶段39.等待W3秒10.对ch0尝试获取11.等待W3秒12.将当前模式设置为＝“深”阶段413.用当前模式对ch0尝试获取14.等待W4秒15.chx＝除ch0外集合中下一个同位信道16.用当前模式对chx尝试获取17.等待W4秒18.转到步骤13。重复直至对集合中所有同位信道尝试了获取。
19.在“深”和“浅”之间切换当前模式。
20.转到步骤13。重复直至发现系统。
一般地，省电获取过程包含任意数量的阶段。此外，对于每个阶段可以对分组数据系统中任意数量的信道尝试获取。图3所示的流程图和上述实现表示了省电获取过程的特定实施例。
对于上述实现，对阶段2和4以往复方式对所有同位信道尝试获取。也可以用其它方式对同位年点尝试获取，这在本发明的范围之内。举例而言，对每个同位信道可以一次尝试获取。作为另一个例子，可以一次或多次对每个同位信道尝试获取，这取决于例如获取信道的可能性、自上次获取信道所经过的时间等等。
图4A说明了带有两个同位信道{ch0，ch1}的省电获取过程。为了简洁起见，没有将图4A中的事件刻度在时间横轴上。在为分组数据系统宣布系统丢失后，终端立刻使用全获取模式(“F”)对两个同位信道ch0和ch1尝试获取。在完成这些获取尝试时，没有获取分组数据系统且终端进入省电模式。
对于省电获取过程的阶段1，终端等待W1秒并接着对ch0尝试获取。对于阶段2，终端在对两个同位信道(ch0和ch1)的每个尝试获取之前等待W2秒。对于阶段3，终端等待W3秒，接着对ch0尝试获取，接着等待另一W3秒。为阶段1到3使用全获取模式。
对于阶段4，终端对ch0尝试获取，接着等待W4秒，接着对ch1尝试获取，接着等待W4秒。这示出了经过集合中两个同位信道的一个完整循环。如图4A所示，深获取模式(“D”)被用于第一循环，浅获取模式(“S”)被用于第二循环，深获取模式又被用于第三循环等等。
对于省电获取过程的阶段1，终端等待W1秒并接着尝试对ch0的获取。对阶段2，终端等待W2秒，接着对ch0尝试获取，接着等待W2秒，接着对ch1尝试获取，接着等待W2秒，接着对ch2尝试获取。这示出了经过三个同位信道的一个完整循环。对于这个循环，终端对ch0尝试获取两次，对其它两个同位信道ch1和ch2的每一个尝试获取一次。对于阶段3，终端等待W3秒，接着对ch0尝试获取，接着等待另一个W3秒。同样地，为阶段1到3使用全获取模式。
对于阶段4，终端以类似于上述对于阶段2的方式循环经过三个同位信道。深获取模式被用于第一循环(如图4B中所示)，浅循环模式被用于第二循环(图4B中未示出)等等。
省电获取过程的四个阶段适用于不同的操作环境。对于阶段1，在宣布系统丢失后W1秒，对最近获取的信道ch0尝试获取。阶段1对于由于衰弱造成的系统偶然丢失是有用的。对于阶段2，对所有同位信道尝试获取，且获取尝试之间等待W2秒。阶段2对于两个环境有用。第一个环境是覆盖区域的临时性丢失，诸如当终端从接收信号终端几秒钟时。第二个环境是当终端从一个频率覆盖范围移动到另一个时。在这种情况下，在阶段2中终端会搜索所有的同位信道，并无需很多延时就发现它要移动至的新信道。对所有同位信道进行搜索对在进入下一阶段之前覆盖区域真的丢失提供了高度的把握。对于阶段3，在较长的等待W3秒之后，对最近获取的信道ch0尝试获取。阶段3对于覆盖范围的较长丢失有用(例如驾驶通过隧道)并且已经被示出在很多情况下提供改进的获取特性。当终端进入阶段4时，对终端没有分组数据系统覆盖范围有高度的把握。因此，为了省电，在阶段4，在正在进行的过程中周期性地对同位信道尝试带有较长等待时间的获取以获取分组数据系统。
选择参数W1、W2、W3和W3的值(分别用于阶段1、2、3和4)以提供好的获取特性以及长的待机时间。使用的特定值取决于各种因素，诸如所期望的结果、操作环境、终端设计等等。例如，一组值可以被用于获取长的待机时间，第二组值可以被用于获得较快的获取时间，第三组值可以被用于获取长待机时间和快获取之间的折衷等等。W1、W2、W3和W4的值可以是固定的且存储在终端中。或者，这些值可以被配置，例如经由无线信号。
表2列出了参数W1、W2、W3和W4的示例性值。也可以使用其它的值，这在本发明的范围之内。
表2
一旦终端获取了分组数据系统但处于空闲，它会进入睡眠模式，由此大部分电路被断电以保存电池功率。在睡眠模式中，终端周期性地醒来以检查在开销信道上发送的页面和消息。唤醒时间由热身和打开RF电路、搜索开销信道和处理以及解码开销信道所需的总时间来确定。睡眠循环持续时间(即连续唤醒周期之间的持续时间)可以是固定的或为终端而配置以提供所需的睡眠性能。
可以选择W4的值来达到与睡眠性能可比的待机时间性能。如果在睡眠模式中清醒时间是80毫秒，睡眠循环持续时间是40秒，那么清醒百分比为0.080/40＝0.2％。如果分组数据系统中信道上每次获取尝试大约使用800毫秒，那么为了待到相同的0.2％的清醒比例，W4的值会被选择为大约0.80/0.002＝400秒。
通常，获取过程不同阶段的等待时间一般远少于400秒。10、60和180秒的等待时间可以被分别用于3阶段获取过程的阶段1、2和3。对于每个阶段，通常对系统中所有信道尝试多次获取。此外，全搜索(例如深和浅搜索)一般为每个信道执行。短等待时间、通过所有信道的搜索和对每个信道的全搜索的组合会导致较大地缩短的待机时间，这是移动应用非常不期望的。可以为W4使用长等待时间而不会很大程度牺牲性能，因为终端可以从语音/数据系统获取服务。
对给定信道的获取尝试会使用相对长的时间(例如大约800毫秒，对于示例性设计的深或浅获取模式)。可以在更短的时间量为信道获取接收信号强度估计(例如对于示例性终端设计大约为30到40毫秒)。这是因为为信道获取接收信号强度估计无需获得精确的时间和频率。足够高的接收信号强度估计将指示信号出现在信道上的高可能性。然而，低的接收信号强度估计可能不能准确地指示在信道上存在或不存在信号。这是因为一旦达到了时间和频率被锁定，仍然可以获取弱信号。
另一方面，基于为这些信道获取的接收信号强度估计对同位信道尝试获取。可以由终端执行“微搜索”以为信道获取接收信号强度估计。可以在省电模式中以各种方式执行和使用微搜索以增加待机时间，如下所述。
对给定信道微搜索的结果可以被用于确定是否对该信道尝试获取。CDMA系统中的终端会被设计成带有将信号恢复到接收功率从-25dBm到-105dBm的范围的能力。同位信道的接收信号强度估计可以与一个或多个阀值做比较，且可以基于比较结果尝试或不尝试获取。
举例而言，可以使用两个阀值-65dBm和-85dBm。如果接收信号强度估计超过-65dBm，这指示了信道上存在信号的高可能性，那么可以使用全获取模式在这个信道上尝试获取。如果接收信号强度估计大于-85dBm而小于-65dBm，这指示了信道上存在信号的好的可能性，那么可以使用深或浅获取模式在这个信道上尝试获取。另一例子，可以使用单一阀值-75dBm。如果接收信号强度估计大于-75dBm，那么使用深、浅或全获取模式在这个信道上尝试获取。一般地，如果接收信号强度估计大于特定阀值，那么就在这个信道上尝试获取，而无需等待等待时间的期满。
可以以各种方式执行微搜索。在一个实施例中，在“调度”获取尝试之间的等待时间起见执行微搜索。常规的搜索调度具有每W4秒对同位信道尝试获取。这些可以被认为是调度获取尝试。在连续调度获取尝试的等待时间W4期间，可以为一个或多个所选信道执行一个或多个微搜索。例如，在等待时间W4期间可以每Wm秒(例如30秒)执行微搜索，且可以循环通过集合中的同位信道。这些微搜索的结果可以被用于调用附加的获取尝试。
在另一实施例中，在每次调度获取尝试结束时(或与每次调度获取尝试并行)执行微搜索，以为下一个要搜索的同位信道或随意选择的同位信道获取接收信号强度估计。例如，可以在完成对ch0的获取尝试后为ch1的获取接收信号的强度估计。
图5示出了过程340x的实施例的流程图，所述过程340x可以用于省电获取过程的阶段4中的一个循环。过程340x可以用于图3中的步骤340。在这个实施例中，过程340x使用当前模式每W4秒对同位信道执行调度获取尝试，所述当前模式可以是深或浅获取模式。过程340x进一步在调度获取尝试之间每Wm秒执行微搜索，其中Wm＜W4。
在循环开始处，索引j被初始化为1(即j＝1)(步骤510)。这个索引被用于确定在常规搜索调度要尝试获取的下一同位信道。接着将变量chx设置为ch0(步骤512)。变量chx在常规搜索调度要尝试获取的下一同位信道。
接着，终端使用当前模式对chx尝试获取(步骤520)。如果在这个信道上发现分组数据系统(如步骤522中所确定的)，那么过程终止。否则，终端等待Wm秒(步骤530)，接着为所选信道chy执行为搜索以为该信道获取接收信号强度估计(步骤532)。所选信道可以是常规搜索调度要尝试获取的下一同位信道(可以如步骤546和550中所示的确定)或是随机选择的信道。或者，可以由为搜索循环经过集合中的同位信道，由ch0或ch1开始，所选信道可以是集合中执行微搜索的下一个同位信道。
所选信道的接收信号强度估计可以与一个或多个阀值相比较(步骤534)。如果接收信号强度估计超过阀值，终端可以对所选信道尝试获取(步骤540)。举例而言，可以使用多个阀值来确定为所选信道使用哪个获取模式，如上所述。如果在这个所选信道上发现分组数据系统(如步骤542所确定的)，那么过程终止。
否则，确定所经过的时间是否大于W4秒(步骤544)。如果回答为“否”，那么过程回到步骤530来执行下一个微搜索。否则，如果所经过的时间超过W4秒，那么索引j就加1(步骤546)。如果索引j大于2N(如步骤548中所确定的)，这指示对集合中所有同位信道都作了获取尝试，那么过程终止。否则，对下一同位信道作获取尝试。对于往复搜索，如果索引j是奇数变量chx被设置为ch0，如果索引j是偶数变量chx被设备为ch(j/2)。过程接着回到步骤520以对chx作获取尝试。
图6说明了用微搜索省电获取过程的阶段4的一个循环。对于这个实施例，集合包括三个同位信道{ch0，ch1，ch2}，对集合中的所有信道执行微搜索。
对于这个循环，终端首先使用当前模式M对ch0尝试获取，其中M是深或是浅。对于此后每Wm秒，终端对集合中下一同位信道执行微搜索，从ch0(如图6中所示)或随机选择的信道开始。在W4秒之后，终端对ch1尝试获取。对于完成对ch1的获取尝试后的每Wm秒，终端对集合中下一同位信道执行微搜索，从ch0、随机选择的信道或微搜索所执行的上一个信道开始。此后，对ch0和ch2尝试获取，并会以相似的方式在这些获取尝试之间的等待时间期间执行微搜索，如图6中所示。
这里所描述的获取技术可以被运作在覆盖通信系统(例如IS-2000和IS-856系统)中的混合终端使用。在这种情况下，将两个系统中信道相关联的信息可以被用于简化获取过程，如上所述。这些获取技术可以由运作在单机系统(例如IS-856系统)中的终端使用。在这种情况下，可以以各种方式确定尝试获取的信道集合。例如，结合可以包含N个最近获取的信道、N个最近T秒内获取的信道、N个最可能获取的信道、N个可用信道等等，其中N可以是任一整数，零或更大。可以选择参数W1到W4的值来为运作在单机系统中的终端提供所期望的性能，这可能与为覆盖系统所使用的值不同。也可以对系统中的信道执行微搜索以改进获取性能而最小化对待机时间的影响。
图7示出了能够与多个无线通信系统(例如IS-2000和IS-856系统)通信的终端130x的实施例的框图。终端130x可以是图1所示的终端中任意一个，且可以是蜂窝电话、手机、无线设备、调制解调器或某些其它设备。
在终端130x处，由多个系统中基站所发送的前向链路信号由天线712接收并被提供给接收机单元(RCVR)714。来自天线712的接收信号一般包含多个基站的每一个发送的前向链路信号的一个或多个实例。接收机单元714调节(例如滤波、方法和下变频)接收信号并将经调节的信号数字化以提供数据采样。接收机单元714为下变频所使用的频率一般取决于终端所处理或所获取的信道。
接着，解调器(Demod)716依照接收到的系统处理数据采样。解调器716可以实现能够处理接收信号中多个信号实例以为一个或多个基站的每个获取导频估计和经调制的码元的瑞克接收机。对于CDMA系统，解调器716为特定信道获取导频估计的处理可以包括(1)用分配给被恢复的信道的PN序列对数据采样解扩展，(2)用导频信道的信道化编码(一般是全零序列)对解扩展采样解覆盖以获取解覆盖的导频码元，以及(3)过滤解覆盖的导频码元以提供导频估计。对CDMA系统，解调器716为特定信号获取解调码元的处理可以包括(1)用分配给被恢复的信道的PN序列对数据采样解扩展，(2)为每个经恢复的话务信道用信道化的编码解覆盖解扩展的采样，以及(3)用导频估计数据解调经解覆盖的码元以获取经解调的码元，所述码元是由基站在信道上发送的码元的估计。解码器178进一步处理(例如解交错和解码)经解调的码元以提供经解码的数据，这可以存储在数据缓冲器720中。
解调器716和/或控制器730进一步处理导频估计以为信道获取接收信号强度估计，接收信号强度估计接着可以被用于确定是否对在该信道上尝试获取，如上所述。
获取控制单元734控制终端的获取、开始分组数据系统中信道上的获取尝试并实现上述获取过程。单元734可以基于存储在存储器单元732中的PRL和为语音/数据系统所获取的一个或多个信道确定分组数据系统中要尝试获取的同位信道列表，如上所述。单元734于是基于以下条件对同位信道开始获取尝试(1)由定时器736提供的定时信息，(2)由解调器716提供的接收信号强度估计和搜索结果，以及(3)可能的其它信息。
控制器730可以指示终端130x中各种处理单元的操作。存储器单元732可以存储终端130x中各种处理单元使用的数据和程序代码并进一步存储PRL。总线740可以用于提供终端130x内各种处理单元的接口。控制器730也可以实现获取控制单元734。
这里所述的获取技术可以用各种手段来实现。例如，这些技术可以用硬件、软件或它们的组合来实现。对于硬件实现而言，用于执行获取技术的元件可以在以下元件内实现一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行这里所述功能的其它电子单元或者它们的组合。
对于软件实现而言，这里所描述的技术可以用执行这里所述功能的模块(例如程序、功能等等)来实现。软件代码可以被保存在存储器单元(例如图7中的存储器单元732)内并由处理器(例如控制器730)执行。存储单元可以在处理器内或处理器外实现，后者情况下它会通过本领域公知的各种手段与处理器通信上耦合。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。
权利要求
1.一无线设备，包括一控制单元，用于为所获取的第一无线通信系统获取信息、基于为所述第一系统获取的信息在第二无线通信系统中确定一个或多个信道，以及对所述第二系统中一个或多个信道起始获取尝试；以及一解调器，用于处理由控制单元所指示的一个或多个信道。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括一存储器单元，用于存储漫游列表，所述漫游列表带有所述第一系统中信道条目、所述第二系统中信道的条目以及指示所述第二系统中哪些信道与所述第一系统中哪些信道同位的信息。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述为第一系统获取的信息指示所述设备获取的第一系统中一个或多个信道，以及所述第二系统中一个或多个信道与第一系统中一个或多个信道同位。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二系统中的一个或多个信道以从该设备上次获取所述信道所经过的时间量确定的顺序排序。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，如果基于为所述第一系统获取的信息没有确定所述第二系统中的任何信道，所述控制单元用于先行开始获取尝试。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制单元用于使用多个阶段对一个或多个信道开始获取尝试，每个阶段与相应的等待时间相关联，且其中为所述多个阶段的每一个对至少一个或多个信道之一开始获取尝试。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述控制单元用于在多个阶段的最后一阶段开始获取尝试之前等待一大于180秒的等待时间。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一系统支持语音和分组数据服务，所述第二系统支持分组数据服务。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一系统是IS-2000系统，所述第二系统是IS-856系统。
10.一装置包含用于为所获取的第一无线通信系统获取信息的装置；用于基于为所述第一系统所获取的信息在第二无线通信系统中确定一个或多个信道的装置；以及用于在所述第二系统中对所述一个或多个信道起始获取尝试的装置。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括用于存储漫游列表的装置，所述漫游列表带有所述第一系统中信道的条目、所述第二系统中信道的条目以及指示所述第二系统中的哪些信道与第一系统中的哪些信道同位的信息。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述为第一系统获取的信息指示所述第一系统中一个或多个获取信道，且其中所述第二系统中一个或多个信道与所述第一系统中一个或多个获取信道同位。
13.一获取的方法，包括为所获取的第一无线通信系统获取信息；基于为所述第一系统获取的信息，确定第二无线通信系统中一个或多个信道；以及对所述第二系统中一个或多个信道起始尝试获取。
14.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述为第一系统获取的信息指示所述第一系统中一个或多个获取信道，且其中所述第二系统中一个或多个信道与所述第一系统中一个或多个获取信道同位。
15.一无线设备，包括一控制单元，用于确定要尝试获取的无线通信系统中的一信道集合、使用第一获取模式对所述集合中的信道开始获取尝试，接着使用第二获取模式对所述集合中的信道开始获取尝试；以及一解调器，用于在特定时间处理所述集合中的每个信道，并使用由所述控制单元所示的特定获取模式。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，其中所述控制单元用于在所述第一和第二获取模式之间切换。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述第一和第二获取模式为相干和不相干积分间隔与第一和第二值集合相关联。
18.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述第一获取模式被设计成用于带有低信噪比(SNR)的弱接收信号，所述第二获取模式被设计成用于带有较大频偏的接收信号。
19.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述集合中的信道以从上次获取所述信道所经过的时间量确定的顺序来排序。
20.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述无线通信系统是IS-856系统。
21.一装置包括用于确定要尝试获取的无线通信系统中信道集合的装置；用于使用第一获取模式对所述集合中的信道开始获取尝试的装置；以及用于使用第二获取模式对所述集合中的信道开始获取尝试的装置。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还包括用于在所述第一和第二获取模式之间切换以对所述集合中的信道尝试获取的装置。
23.一无线通信设备，包括一控制单元，用于确定无线通信系统中要尝试获取的一信道集合以及对所述信道集合开始获取尝试，其中对集合中第一信道的获取尝试在对集合中剩余信道的每一个的获取尝试之前作出；以及一解调器，用于在控制单元指示的特定时间处理所述集合中的每个信道。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述集合中的信道以自上次获取所述信道所经过的时间量确定的顺序来排序，其中所述第一信道是所述集合信道中最近获取的信道。
25.一装置，包括用于确定要尝试获取的无线通信系统中一信道集合的装置；用于对所述集合中信道开始获取尝试的装置，其中对所述集合中第一信道的获取尝试在对集合中其余信道的获取尝试之前作出。
26.一无线设备，包括一控制单元，用于确定要尝试获取的无线通信系统中信道集合、为所述集合中的信道获取接收信号强度估计以及基于为所述信道获取的接收信号强度估计开始对集合中信道的获取尝试；以及一解调器，用于在由控制单元指示的特定时间处理所述集合中的每个信道，并提供用于为信道获取接收信号强度估计的码元。
27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述控制单元进一步用于基于特定调度对集合中的信道开始调度获取尝试。
28.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述控制单元进一步用于在连续调度获取尝试之间开始一个或多个微搜索，以获取所述集合中一个或多个信道的一个或多个接收信号强度估计。
29.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述控制单元用于在每次调度获取尝试后开始微搜索，以为所选的信道获取接收信号强度估计。
30.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述选择信道是随机地从集合中的信道之间选出的。
31.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述所选信道是要由下一个调度获取尝试处理的所述集合中的信道。
32.如权利要求26所述的设备，其特征在于，如果信道的接收信号强度估计大于特定阀值，所述控制单元用于对特定信道获取尝试。
33.如权利要求26所述的设备，其特征在于，如果信道的接收信号强度估计大于第一阀值，所述控制单元用于使用第一获取模式对特定信道开始获取尝试，如果信道的接收信号强度估计在第二阀值和第一阀值之间，使用第二获取模式对特定信道开始获取尝试。
34.一装置，包括用于确定要尝试获取的无线通信系统中信道集合的装置；用于为所述集合中的信道获取接收信号强度估计的装置；以及用于基于为所述信道获取的接收信号强度估计开始对所述集合中信道的获取尝试的装置。
全文摘要
有效地尝试获取分组数据系统(例如IS－856系统)的技术。如果终端在语音/数据系统(例如IS－2000系统)中获取了一个或多个信道，那么它可以尝试获取分组数据系统中与语音/数据系统中所获取的信道同位的信道。可以使用多个获取模式，可以一次使用一种获取模式来执行对同位信道的正在进行的获取尝试以降低功耗。可以以“往复”的方式执行获取尝试以提高获取的可能性。对于往复搜索，在对剩余信道的每一个作出获取尝试之前对最近获取的信道作出获取尝试。也可以为所选信道获取接收信号强度估计，并用此确定是否对这些信道尝试获取。
文档编号H04W48/18GK1732705SQ200380107378
公开日2006年2月8日 申请日期2003年10月29日 优先权日2002年10月30日
发明者A·A·乔希, J·A·胡特奇森, P·J·布莱克, S·特勒, T·埃克威恰威特 申请人:高通股份有限公司