专利名称：管理无线通信设备中的搜索器和跟踪器资源的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信设备(WCD)，以及更具体地，涉及一种这样的无线通信设备(WCD)，其能够与基于卫星的通信系统或者基于地面的通信系统中的多个波束相互作用。
背景技术：
已知的卫星通信系统使用来自多个通信卫星的卫星波束，以提供多个地理分布用户卫星终端和多个卫星地面站(被称为网关)之间的通信信号连通性。在任何给定的时间，来自一个或多个卫星的一个或多个卫星波束照射每一个用户终端。典型的用户终端(在此处也称为无线通信设备(WCD))包括有限个卫星波束跟踪器资源，被称为接收机“分支(finger)”。接收机分支对照射WCD的卫星波束中的通信信号进行跟踪。典型地，分支对通信信号的各种特性进行跟踪，例如能级、频偏、当信号是扩频信号时的扩频码偏移等等，使得WCD能够解调并恢复来自通信信号的信息。
卫星和WCD之间的相对运动建立了一个动态环境，其中不同的卫星波束随着时间变化扫过WCD并且然后照射WCD。为了适应该动态环境，要求WCD能够在不同波束之间动态地分配或者再分配有限个分支，由此WCD可以随着时间变化而维护与通信系统的连通性。换句话说，要求WCD随着时间变化可以分配或者再分配各种分支给不同的卫星波束，使得在任何给定的时间，分支跟踪照射WCD的一个或多个卫星波束。
分支成功地跟踪卫星波束的能力(即，分支跟踪卫星波束内的信号的能力)取决于WCD接收的波束的能量。例如，波束能量越大，分支成功地对波束进行跟踪的能力也就越大。因此，要求WCD动态地将分支分配给卫星波束，以及在这种方式下，使传送给分支的波束能量最大化。
发明内容
本发明的一个特征是管理WCD中的卫星波束跟踪器资源，例如分支，其中该WCD与无线通信系统(例如卫星通信系统)交互作用。本发明在卫星通信系统中的不同卫星波束之间动态地分配以及再分配分支，由此WCD可以随着时间变化动态地维持与卫星通信系统的连通性。换句话说，本发明随着时间变化将各种分支分配以及再分配给不同的卫星波束，使得在任何给定的时间，分支跟踪照射WCD的一个或多个“最佳”的卫星波束。最佳的波束是用以解调的最佳/最容易的波束，并且具有最多的波束能量，正如在WCD中所测量的那样。这样，本发明动态地将分支分配给卫星波束，并且在这种方式下尝试最大化传送给分支的波束能量。这成功地确保了当不同卫星波束随着时间变化照射WCD时对波束进行跟踪和解调。
本发明使用了利用分支同时进行操作的搜索器。所述搜索器包括能量估计器，用于估计由WCD接收到的波束(即，照射WCD的波束)的能量。搜索器也搜索表示照射WCD的未被跟踪波束(即，没有被分支跟踪的波束)的存在的波束能级。搜索器在对速度进行通常优化的方式下执行这些检索是很快的。因此，搜索器估计波束能量以及相对较快地搜索未被跟踪波束的存在。这样，在分支跟踪它们各自分配的波束的同时，本发明使用搜索器，以确定应当变为被跟踪波束的最佳的未被跟踪(即，未被分配的)波束。本发明使用搜索器和控制逻辑，以确定哪个未被跟踪波束应当变为被跟踪波束，以及何时该未被跟踪波束应当变为被跟踪波束。本发明分配或者可替换地在分配分支给已经被确定为应当变为被跟踪波束的未被跟踪波束。本发明被称为分支搜索器管理器(Finger-Searcher-ManagerFSM)。
一个实施例是对WCD中的波束跟踪资源进行管理的方法。所述WCD包括多个分支，它们跟踪一个或多个转发器波束，每个转发器波束都源自一个或多个被跟踪转发器中的相应一个。转发器可以是与卫星通信系统相关联的卫星或者与基于地面的通信系统相关联的基站。所述方法包括确定每个被跟踪波束的被跟踪波束搜索器能量，和来自每个被跟踪转发器的一个或多个未被跟踪波束的每一个的未被跟踪波束搜索器能量。所述方法还包括尝试确定应当变成被跟踪波束的未被跟踪波束中的一个优选的未被跟踪波束。根据被跟踪波束和未被跟踪波束搜索器能量来进行上述确定。所述方法还包括当确定优选的未被跟踪波束的尝试成功时，分配或者可替换地，再分配分支给优选的未被跟踪波束。
本发明另一个实施例是用于对WCD中的波束跟踪资源进行管理管理的装置。所述装置是基于上述方法实施例的。通过随后的描述，本发明的其它实施例将变得明显。
通过以下结合附图的详细说明，本发明的特征、目的、以及优势将变得更加明显，在附图中，相似的参考字符自始至终表示相同或类似的元件，以及其中图1是无线通信系统的例子；图2是传递到图1的WCD的一组示例性前向链路信号的示意图；图3是图1的WCD中能够处理CDMA信号的实例接收机的方框图；图4A是在图3的接收机中使用的实例跟踪资源或分支的方框图；
图4B是在图3的接收机中的实例搜索器的方框图；图5是描述与图4B的搜索器一起使用的不同尺寸的码-频率搜索窗的两个实例的示意图；图6是实例通信系统方案的示意图，包括第一、第二和第三相应的被跟踪卫星，每一个都在图3的接收机的视野内；图7是对图3的接收机中的搜索器和分支资源进行管理的实例方法的流程图；图8是对图7的方法进行扩展的实例方法的流程图；图9是对图7的方法进一步扩展的实例方法的流程图；图10是与图7、8和9的方法相对应的总流程图；图11是对图3的接收机中的搜索器和分支资源进行管理的实例方法的流程图，同时所述接收机在时隙寻呼模式下操作；以及图12是用于对图3的接收机的搜索器和多个分支进行控制和管理的实例控制器模块的方框图。
具体实施例方式
已经开发了各种多址通信系统和技术，用于在大量系统用户当中传送信息。然而，扩频调制技术(例如在码分多址(CDMA)通信系统中所使用的那些技术)提供了比其它调制方案更大的优势，尤其是当向大量通信系统用户提供服务时。这些技术披露在美国专利No.4901307的教导中，该专利于1990年02月13日发布，标题为“使用卫星或者地面中继器的扩频多址通信系统(Spread SpectrumMultiple Access Communication System Using Satellite or TerrestrialRepeaters)”，其通过参考而合并于此。
I.实例通信环境图1是无线通信系统的一个例子。通信系统100利用扩频调制技术与WCD 126和128(也称为移动台、用户终端和用户设备)进行通信。通信系统100可以使用上述美国专利No.4901307中阐述的扩频调制技术。在地面系统中，通信系统100利用基站(显示为基站114和116)与WCD 126和128进行通信，大都市区域中的蜂窝电话型系统可以具有服务于成千上万WCD 126和128的许多基站114和116。
在基于卫星的系统中，通信系统100采用卫星中继器(显示为卫星118和120)和系统网关(显示为网关122和124)与WCD 126和128通信。网关122和124经由卫星118和120将通信信号发送给WCD 126和128在这个例子中，移动台或者WCD 126和128的每一个都具有或包括装置或者无线通信部件/设备，例如，但是并不局限于，蜂窝电话、数据收发器或者传送设备(例如，计算机、个人数字助理、传真机)或者寻呼或位置确定接收机。通常，这些单元都根据需要为手持、车载(包括汽车、卡车、轮船、火车以及飞机)中的便携式、或者固定的。例如，图1描述了移动台126作为手持设备，以及描述移动台128作为车载设备。虽然这些WCD都被描述为移动，但是同样应当理解，本发明的教导能够应用于固定单元或者要求远程无线服务的其它类型的终端。所述后一类型的服务尤其适用于在世界上的许多远程区域利用卫星中继器建立通信链路。WCD有时也称为用户单元、移动单元、移动台、移动无线电或者无线电话、无线单元，或者在一些通信系统中简化称为“用户”、“移动”、“订户”或者“终端”，这取决于个人偏好。
对于该实例，尝试让卫星118和120在“覆盖区”内提供多条波束，“覆盖区”用于覆盖通常分开的非重叠的地理区域。通常，不同频率的多条波束(也称为CDMA信道、“子波束”、或者频分复用(FDM)信号、频隙、或者信道)可以被引导来重叠覆盖同一区域。然而，容易理解的是，不同卫星的波束覆盖范围或服务区域或者地面小区站点的天线模式可以在给定区域完全或者部分重叠，这取决于通信系统的设计和所提供服务的类型。在这些通信区域或设备的任何两个之间也可以实现空间多样性。例如，每一个都可以利用在不同频率处的不同特征向不同用户组提供服务，或者给定的移动单元可以使用每个都具有重叠的地理覆盖范围的多频率和/或多服务提供商。
正如图1所描述的，在还与卫星通信的地面系统和卫星系统的(地面)命令和控制中心(GOCC)中，通信系统100通常使用系统控制器和交换网络112，也称为移动电话交换站(MTSO)。这种控制器通常包括接口和处理电路，用于在特定操作(包括伪随机噪声(PN)码的产生、分配、以及定时)中对基站114和116或者网关122和124进行系统级控制。控制器112还控制公共交换电话网(PSTN)、基站114和116或者网关122和124以及WCD 126和128当中通信链路或者电话呼叫的路由。PSTN接口通常形成每个网关的一部分，用于引导到这些通信网络或链路的连接。
可以利用已知的技术建立将控制器112耦合到各种系统基站114和116或者网关122和124的通信链路，例如，但并不局限于，专用电话线、光纤链路、以及微波或专用卫星通信链路。
虽然图1只描述了两个卫星，但是通信系统通常使用横穿多个不同轨道平面的多个卫星118和120。已经提出了多种多卫星通信系统，包括那些使用低地球轨道(LEO)卫星的星座的通信系统，用于服务大量WCD。系统100的工作设置是使用横穿八(8)个不同轨道平面分布的至少四十八(48)个LEO卫星。然而，本领域技术人员很容易理解，本发明的教导能够如何应用于各种地面和卫星系统配置。
在图1中，用于基站114和116与WCD 126和128之间通信链路的一些可能的信号路径被显示为线130、132、134和136。这些线上的箭头描述了链路的示例性信号方向，作为前向或者反向链路，以及该描述只是出于清晰的目的，对真实的信号模式没有任何限制。
在类似方式下，网关122和124、卫星中继器118和120、以及WCD 126和128中的通信链路的信号路径被显示为网关-卫星链路的线146、148、150和152，以及卫星-用户链路的线140、142以及144。在一些配置中，也可以并且要求建立由线154所示例的直接卫星-卫星链路。
正如本领域技术人员所清楚的，实施例适用于基于地面的系统或者基于卫星的系统。术语“基站”和“网关”在本领域中有时互换使用，以及网关被认为是通过卫星引导通信的特定基站。类似地，卫星118和120将一起称为卫星118，以及WCD 126和128将一起称为WCD 128。在本实施例中，卫星118和120以及基站114和116表示并且通常被称为转发器，用于产生照射WCD的波束。例如，来自卫星118和120(即转发器118和120)的波束照射在波束覆盖区内的WCD。同样，来自基站114和116(即转发器114和116)的波束照射在波束覆盖区内的用户终端WCD。来自基站的波束的覆盖区可以被看作与该基站相关联的信号覆盖范围的小区或者区域，或者一个或者多个扇区。
II、信号链路在图1中描述的每个信号路径或者链路130-152通常包括前向链路和反向链路。每个前向链路将由基站和网关114、116、122和124发送的一组前向链路线号传送到WCD 126和128。相反地，每个反向链路将由WCD 126和128发送的一组反向链路信号传送到基站和网关114、116、122和124。在地面环境中，每个基站114、116发送一组前向链路信号。在卫星环境中，每个网关122、124发送多组前向链路信号。每组前向链路信号与上述多条子波束中的不同的一个子波束相关联。因此，卫星118、120的每一个传送多条子波束(即多组前向链路信号)到地球表面。
在卫星环境下，每个网关122、124使用分成多条(例如8或者16条)波束的前向链路，其中每条波束进一步分成多条(例如13条)子波束，作为FDM信道。每个子波束与一组前向链路信号相关联。因此，每个卫星118、120产生多条子波束，并且因而产生到地球表面的多组前向链路信号。
图2是传送到WCD 128的一组示例性前向链路信号200的示意图。在地面环境下，从基站(例如基站114或者116)发送前向链路信号200。在卫星环境下，前向链路信号200从网关(例如网关122或者124)向上发送到卫星(例如卫星118或者120)，以及然后从卫星通过特定的子波束向下发送到WCD(例如WCD 126或者128)。前向链路信号200包括下列信号中的一个或者多个导频信号204、与导频信号相关联的同步(sync)信号206、与导频信号相关联的至少一个寻呼信号208、以及一个或者多个语音和/或数据业务信号210。在本领域中，导频信号204、同步信号206、寻呼信号208和业务信号210也分别被称为导频信道信号204、同步信道信号206、寻呼信道信号208以及业务信道信号210。
在地面环境中，每个基站发送相应的导频信号(例如导频信号204)。WCD(例如WCD 128)使用导频信号来获取初始系统同步，以及提供由基站发送的其它前向链路信号的鲁棒时间、频率以及相位跟踪。由每个基站发送的导频信号使用共同的扩频码(例如PN序列)，但是使用不同的码偏移(也称为相位偏移)，由此能够使WCD在从各个基站发射的导频信号之间进行识别。
类似地，在卫星环境下，每个网关或者卫星可以与预定码(例如PN序列)相关联，该预定码可以相同或者不同于与其它卫星或者网关相关联的码。例如，与给定卫星相关联的每条波束包括导频信号，其中使用对于给定卫星的预定码(没有考虑卫星当中重复使用)对该导频信号进行扩频，但是该波束具有与来自该卫星的其它波束不同的码相位偏移。因此，WCD可以在使用不同码的不同卫星之间以及在与给定卫星相关联的不同波束之间进行识别，其中该给定卫星使用不同的码相位偏移或者相关联的定时。例如，在系统100的操作设置中a)不同的卫星轨道平面(例如8个不同的轨道平面)与不同的码相关联(例如，每个轨道平面与8个不同的PN码中相应的一个相关联)，以及通常，来自一个或者多个轨道平面的卫星在任何给定时间有效地照射WCD；b)在同一轨道平面内的所有卫星共享一个公共码；以及c)给定卫星的所有波束共享一个公共码，但是每条波束与不同的码偏移相关联。
可替换地，每个平面可以被分为在轨道中的连续卫星之间交替的一系列码，以提供更好的区别。例如，在一个平面中的6个卫星可以使用两个或者三个码，以与所看见的其它卫星相区别，并且穿过轨道平面进行码的重新使用。
同步信号206是一个调制的扩频信号，包括由WCD 128用来获取与通信系统100相关联的整个通信系统时间的系统定时消息。同步信号206使用例如PN码的码进行扩频，该码与用于扩频相关联的导频信号204的码有关。一旦已经由WCD 128获取了导频信号206，WCD就获取同步信号206，由此允许WCD对WCD的内部定时与整个系统时间进行同步。
寻呼信号208是用于传送消息到WCD的调制扩频信号。寻呼信号208是使用例如PN码的码进行扩频的，该码与用来扩频相关联的导频信号204的码有关。每个业务信号210是用于将语音和/或数据传送到WCD或者从WCD传送语音和/或数据的调制扩频信号。业务信号是使用例如PN码的码进行扩频的，该码与用来扩频相关联的导频信号204的码有关。
为了描述方便，上述说明将仅仅一个码与每个同步信号、导频信号和寻呼信号相关联。但是，应当理解的是，一个或多个码(例如一组码，包括“内码”、“外码”和/或沃尔什(Walsh)码)通常被用于扩频和/或信道化这些信号的每一个，并且与每个信号相关联的那组码也被用于同步、解扩和解信道化该信号。
在系统100的操作设置中，每个扩频码，例如每个PN序列包括在预定码周期上扩展的“码片”序列，以及该“码片”序列具有比使用这些码片扩频的基带信号的数据率更大的码片速率(即频率)。用于系统100的示例性码片速率是大约1.2288兆赫(MHz)，具有1024个码片的码序列长度。
III、WCD接收机图3是用于处理在系统100中所使用的CDMA信号的WCD 128的实例接收机的方框图。接收机300包括天线系统302，用于在使用时接收前向链路射频(RF)信号(例如导频、同步、寻呼以及业务信号204、206、208和210)，以及用于传送这些信号到RF/中频(IF)系统304。RF/IF系统304过滤、下变频和数字化RF信号，以及传送产生的数字化信号306到搜索器单元308以及多个接收机分支或者分支元件310a......310n。
搜索器308检测/获取包括在数字化信号306中的导频信号。即，搜索器308识别(或者至少开始识别)接收的导频信号的基本上最佳的码相位偏移，以初始地同步接收机300到导频信号。同样，在本发明中，搜索器308搜索数字化信号306中的候选信号。候选信号代表用于分支310被跟踪的候选波束。下面将描述搜索器308的进一步的功能。
搜索器308将搜索结果报告给耦合到搜索器和分支元件310的接收机控制器312。通常，控制器312包括处理器，并且耦合到存储器314。控制器312还耦合到计数器/计时器316，用于维持接收机300中的时间。可以在软件控制的处理器中实现该处理器，该软件控制的处理器被编程来执行在此描述的功能。所述实现包括公知的标准元件或者概括的功能或者包括各种数字信号处理器(DSP)的通用硬件、可编程电子器件、或者在软件指令控制下操作来执行期望功能的计算机。
根据搜索器308报告的搜索/信号获取结果，控制器312构造每个分支元件310，以跟踪或者至少部分解扩由接收机300在任何给定时间最可能接收到的各种前向链路信号(例如一个或者多个寻呼信号)。控制器312可以通过将分支用来解扩待跟踪信号(也称为指定信号)的码(也称为指定码)以及指定信号的码偏移提供给该分支来构造跟踪信号的分支。指定码是假设已经被用来在网关处初始地扩频指定信号的码。
分支元件310传送相应的解扩信号320a-320n(例如解扩寻呼信号)给由控制器312控制的选择器/多路复用器322。根据控制器312的命令325，选择器322将解扩的信号320中选择的一个信号(指定为图3中信号324)路由到解调器326。例如，通过将与该信号相关联的码以及与待解调信号的码相位偏移有关的定时信息提供给解调器326，控制器312构造解调器326，以解调指定的信号。作为响应，解调器326解调选择的解扩信号324，以产生解调的信号328(例如解调的寻呼信号)。解调器326可以提供解调的信号328给控制器312。
在接收机300的可替换设置中，每个分支310包括解调器功能，由此，每个分支可以同时跟踪和解调一个相应的信号。在这种设置中，省略了单独的解调器326，以及修改选择器322，以有选择地路由其中一个分支输出320到控制器312。在接收机300的另一个可替换设置中，搜索器308包括跟踪和有限解调能力。
A、分支图4A是对应于一个或者多个分支310的实例分支402的方框图。分支402包括相关器403、耦合到相关器403的码偏移或位相跟踪器404、以及也耦合到相关器403的频率跟踪器406。相位和频率跟踪器404和406产生相关器定时调整信号。相关器403将接收的信号与提供给分支402的一个或者多个码序列相关，并且因此对其进行解扩。同样，相关器403响应于从相位和频率跟踪器404和406得到的相关器定时调整信号来解扩接收的信号。
相位跟踪器404包括相位跟踪环，以跟踪接收的信号的相位或者码偏移。频率跟踪器406包括频率跟踪环，以跟踪来自接收的信号的指定中心频率的多普勒频率偏移。在接收的信号中的多普勒频率偏移来自接收机300和例如发出接收信号的卫星的信号源之间的相对运动。
B、搜索器图4B是搜索器308的实例设置的方框图。搜索器308包括耦合到接收机控制器312的搜索器控制器412以及本地搜索器存储器414。搜索器308还包括未跟踪能量估计器416和比较器或者比较模块418(也称为比较器418或者比较装置)，两者都耦合到搜索器控制器412。
未跟踪能量估计器416包括相关器420以及之后的信号平方器422。能量估计器416使用相关器420和信号平方器422，以累积/积分在预定码-频率搜索窗内的数字信号306中的能量，以及在编程的时间段上，确定能量估计430。例如，能量估计器416积分包括在信号306中的一个或者多个接收信号的能量，以产生能量估计430。
为了产生能量估计430，相关器420将一个或者多个接收的信号与提供给搜索器308的一个或者多个码序列相关，以产生相关结果。平方器422对相关结果进行平方，以产生能量估计430，以及将能量估计430提供给控制器412。能量估计430(也称为搜索器能量430)代表“未被跟踪的能量”，因为它被确定没有使用相位和/或者频率跟踪环，例如，正如分支402已经进行了能量估计的情况那样。因为搜索器308没有使用相位和/或频率跟踪环，所以它可以在比分支402更短的时间周期里确定可用的能量估计430。
这样，搜索器308的优势在于它搜索接收的信号312，以相对快速地确定接收信号的能量估计430。在本实施例中，为了进一步减少确定估计430所用的时间，搜索器308对在一个波束内的若干信号上的波束能量进行积分。例如，搜索器308在编程的时间周期上(例如对应于多个64码片的时间周期上)对导频信号、同步信号、寻呼信号及组合的能量进行积分。这样，搜索器308组合来自一个波束内的不同信号的能量，以减少构建可用波束能量估计430所需的时间。相比较，分支仅仅根据在任何给定时间处的波束内的单个跟踪信号构建能量，例如同步、寻呼或者业务信号。通过对波束内的若干信号上的能量进行积分，例如，在小至1毫秒(ms)内，能量估计器416可以产生有意义的未跟踪能量估计430，即，可以使用的波束能量估计。
本地控制器412使用比较器418，以将搜索器能量430与搜索器能量阈值以及表示作为其它能量估计430的其它波束能量估计进行比较，以产生比较结果。根据所述比较结果，本地控制器412可以确定接收的波束存在与否、波束切换条件的存在、以及与最大波束能量估计相关联的“最佳”波束。在可替换的设置中，搜索器能量估计430被直接提供给接收机控制器312，并且控制器312将所述估计与能量阈值和其它波束能量估计进行比较。
IV、搜索窗对于给定的码(例如PN码)，搜索器308在预定码偏移范围内的不同码偏移处以及在预定频率偏移范围内的不同多普勒频率偏移处，在时间上累积能量。对于给定码，待搜索的预定码和频率偏移范围一起定义码频率搜索窗。图5是不同尺寸的码-频率搜索窗502和504的两个实例的示意图。搜索窗502由码偏移范围506和频率偏移范围508定义。类似地，搜索窗504由码偏移范围512和频率偏移范围514定义。在任何给定时间，搜索器308在搜索窗内的特定码-频率位置(例如位置520)处累积能量。由搜索器308在不同码-频率位置累积的并且这样积分成能量估计430的能量，根据所搜索的码-频率位置与接收的信号码、码偏移以及频率偏移之间的相关水平而变化。
A、实例方案参考图示方案，即参考实例通信系统和接收机结构/方案，来描述实施例的方法。图6是实例通信系统和接收机方案600的示意图，包括第一、第二和第三相应的被跟踪卫星602、604和606，每一个都在接收机300的视野内。每个卫星横穿不同于其它卫星的轨道平面，并且因此与唯一的识别码相关联。卫星602、604和606发出各自的多条波束610a-610n、612a-612n和614a-614n。可以在也可以不在接收机300视野内的未被跟踪卫星620发出多条波束622a-622n。
在实例接收机结构中，接收机300包括三个分支，即分支310a、310b、和310c。控制器312分配每个接收机分支310a-310c，以跟踪来自多个卫星中相应一个的波束。这意味着每个分支跟踪在分配给那个分支的波束内的信号，例如导频、寻呼或者业务信号。例如，分支310a、310b和310c跟踪各自的波束610a、612a和614a。假设波束610a、612a和614a具有各自递减的波束能量，正如在接收机300确定/测量的那样。这样，波束610a、612a和614a被分别指定作为优选的(或者最佳的)波束、第二最佳的波束、以及第三最佳的波束。因为波束610a具有最大的能量，所以控制器312构造选择器322和解调器326，以解调由分支610a跟踪的信号，即分支310a的输出。换句话说，控制器312构造接收机300，以解调波束610a。
因为接收机300当前跟踪和有效地解调波束610a，所以该波束被指定为有效波束，以及卫星602被指定为有效卫星。如果波束610a变得不可利用，则控制器312可以重新构造接收机300。以解调第二最佳的当前被跟踪波束，例如波束612a，由此波束612a将变为有效波束。这样，波束612a被指定为热备份(HB)波束。并且卫星604被指定为HB卫星。如果波束610a和612a都变得不可利用，则控制器312可以重新构造接收机300，以解调第三最佳的当前被跟踪波束，例如波束614a，由此波束614a变为有效波束。这样，波束614a被指定为热其它(Hot OtherHO)卫星。本质上，HB波束612a和HO波束614a对于当前有效波束610a来说是备份波束。该操作的结果是最大化了图6所描述的系统中的卫星多样性。
因为分支310被跟踪波束610a、612a和614a，所以这些波束在此被称为被跟踪波束，以及它们各自的来源卫星602、604和606被称为被跟踪卫星(因为这些卫星的每个发出至少一个被跟踪波束)。相反，其余的波束610b-610n、612b-612n和614b-614n没有被跟踪，因此被称为未被跟踪波束。
第四卫星620在此被称为未跟踪卫星，因为它的波束622a-622n没有被跟踪。如果卫星620是最近被跟踪卫星，则它被分类为“暖(warm)”卫星，因为与该卫星有关的并且存储在接收机300中的跟踪信息(例如频率和码相位偏移)是相当近的(即，暖)。所述“暖”信息可以用于重新获取来自卫星620的信号。另一方面，如果卫星620不是最近被跟踪卫星，则它被分类为“冷”卫星，因为存储在接收机300中的相关跟踪信息是旧的，并且也许是无用的。同样，卫星620可能从来没有被接收机300“看见”。
图6的图示方案对应于基于卫星的通信系统。即，转发器602-620是卫星，以及波束610、612、614和622是卫星波束。但是，第二图示方案对应于基于地面的通信。在这种方案中，转发器602-620是基站，以及波束610、612、614和622是源自基站的波束。
V、方法A、管理搜索器和跟踪器资源图7是管理接收机300中的搜索器和分支资源的实例方法700的流程图，例如搜索器308和分支310。方法700随着时间变化给不同的转发器波束(其是卫星或者基站波束)分配以及再分配接收机300中的各种分支310，使得在任何给定时间，分支跟踪照射WCD 128的一个或者多个“最佳”波束。方法700代表了WCD 128的一个稳态操作，并且参考上述实例方案600进行说明，用于示例说明目的。虽然以下参考图6的实例的基于卫星的方案(其使用卫星转发器)描述了各种方法，但是应当理解，这些方法也可以应用到基于地面的方案(其使用基站转发器)。方法700假设分支310中的一个或者多个当前被分配来跟踪来自被跟踪卫星的各个被跟踪波束，例如方案600中所描述的那样。
第一步骤705包括确定来自一个或者多个跟踪卫星的被跟踪波束(TB)的搜索器能量(SE)(即，未跟踪能量)。在图7中，每个能量被称为被跟踪波束搜索器能量(TB SE)。例如，搜索器308确定来自有效卫星602的有效波束610a的搜索器能量(例如，能量估计430)，来自HB卫星604的HB波束612a的搜索器能量，以及来自HO卫星606的HO波束614a的搜索器能量。虽然波束610a、612a和614a是被跟踪波束，但是它们对应的搜索器能量由搜索器308利用未跟踪技术来确定，正如参考图4B所描述的那样。例如，确定搜索器能量，而没有利用来自相位和频率跟踪环的定时信号的好处。
下一步骤710包括确定来自每个跟踪卫星的一个或者多个未被跟踪波束(UB)的搜索器能量。例如，搜索器308确定来自有效卫星602的未被跟踪波束610b-610n的搜索器能量、来自HB卫星604的未被跟踪波束612b-612n的搜索器能量、以及来自HO卫星606的未被跟踪波束614b-614n的搜索器能量。步骤705和710一起产生列出所有确定的搜索器能量的表。例如，搜索器能量的表可以存储在本地搜索器存储器414中。
在方法700的实例设置中，为了减少在步骤705和710中确定搜索器能量所花费的时间，对于每条波束，搜索器308使用来自该条波束的导频信号、同步信号和寻呼信号及其组合的能量来确定搜索器能量。在可替换的设置中，搜索器使用该波束内较少个信号来确定波束能量。
在步骤710之后，方法700执行包括步骤715和720的第一处理以及包括步骤725、730和735的第二处理，它们彼此同时发生。在第一处理中，初始步骤715包括尝试从应当变成被跟踪波束的一个或者多个未被跟踪波束当中确定一个优选的未被跟踪波束。步骤715使用来自步骤705和710的列表的被跟踪波束和未被跟踪波束搜索器能量来尝试确定优选的未被跟踪波束。例如，步骤715尝试确定未被跟踪波束610b-610n、612b-612n和614b-614n中优选的一个，这些未被跟踪波束有资格成为被跟踪波束。步骤715根据在步骤705和710中收集的搜索器能量执行该确定。
接下来的步骤720包括当在步骤715确定优选的未被跟踪波束成功时分配/再分配跟踪资源(例如，分支)给优选的未被跟踪波束，由此优选的未被跟踪波束变成被跟踪波束。如果当在步骤715确定优选的波束时所有的分支310当前都被分配来跟踪相应的被跟踪波束，则步骤720包括分配其中一个分支来跟踪优选的未被跟踪波束，而不是当前分配的被跟踪波束。换句话说，优选的未被跟踪波束代替了其中一个被跟踪波束。另一方面，如果当接收机300确定优选的波束时一个或者多个分支310是可利用的(即，没有被分配)，则其中一个可利用的分支被分配来跟踪优选的波束。如果步骤720是未成功的，即没有识别出优选的未被跟踪波束，则没有未被跟踪波束变成被跟踪波束。方法或者处理流程在步骤720之后返回。
在动态卫星环境中，跟踪卫星随着时间变化趋于移出WCD 128的视野，同时未被跟踪卫星，例如暖的和冷的卫星，进入WCD的视野。这样，为了确保WCD 128随着时间变化保持与通信系统100的连接，对于WCD重要的是，当暖的和冷的未跟踪卫星开始照射或者与WCD通信时从它们中识别出波束能量。这样，当暖的和冷的卫星进入WCD 128的视野时第二处理识别出暖的和冷的卫星。
上述第一处理(即步骤715和720)不要求搜索器308继续确定搜索能量，因为在第一步处理中使用的搜索器能量已经在前面的步骤705和710中确定了。因此，搜索器308可用来执行与第一处理并行的“其它”搜索。具体地，搜索器308可以搜索波束能量，并且因此搜索波束，这与第一处理同时发生。因而，在第二处理中，第一步骤725包括从未被跟踪卫星(例如暖的卫星和冷的卫星)中搜索候选未被跟踪波束。在步骤725中，搜索器308在与来自未被跟踪卫星的候选未被跟踪波束相对应的码-频率搜索窗中积分能量，以产生候选波束搜索器能量估计(例如，估计430)。在方案600的上下文中，对于存在来自未跟踪卫星620的未被跟踪波束622a-622n其中之一相对应的波束能量的情况，搜索器308搜索接收的信号306。搜索器308使用比较器418来对候选波束能量估计与指示来自未跟踪卫星的未被跟踪波束的存在的“找到的波束能量阈值”进行比较。如果候选能量估计超出找到的波束能量阈值，则宣告“找到波束”。
在步骤725中，当从冷的卫星中搜索候选波束时，搜索器308使用相对大的码-频率搜索窗。例如，大的搜索窗可以具有直到23kHz和1023码片假设的相应频率偏移和PN码偏移范围。另一方面，当从暖的卫星搜索候选波束时，搜索器308使用相对小的码-频率搜索窗。小的码频率搜索窗包围来自暖的卫星的波束的最后知道的“暖”的码-频率位置。例如，小的搜索窗可以具有小于23kHz和64码片假设的相应频率偏移和PN码偏移范围，并且以暖卫星波束的最后知道的码-频率位置为中心。
如果在步骤725中找到候选的未被跟踪波束，则步骤730包括确定候选的未被跟踪波束是否应当变为被跟踪波束。例如，步骤730包括确定是否找到的波束622a-622n中的一个应当变为被跟踪波束。根据以下至少之一来进行该确定(a)找到的波束搜索器能量估计(例如，波束622a-622n中的一个的波束搜索器能量估计)以及(b)在第一处理中步骤715是否选择了优选的波束。
接下来步骤735，类似于步骤720，包括当确定找到的未被跟踪波束应当变成被跟踪波束时分配/再分配跟踪资源(例如，分支)给该找到的未被跟踪波束。处理流程在步骤735之后返回。
图8是对如上所述的步骤715(尝试确定优选的波束的步骤)扩展的实例方法的流程图。步骤715包括第一高级步骤805以及之后的第二高级步骤810。高级步骤805包括确定每个跟踪卫星的最大未被跟踪波束搜索器能量(UB SE)是否超出相应的搜索器能量阈值。高级步骤805包括进一步的步骤815、820和825。在实例方案600的上下文中描述步骤815、820和825。
步骤815包括确定第一布尔条件X，第一布尔条件X表示有效的卫星602的最大未跟踪搜索器能量是否超出第一搜索器能量阈值Th1，第一搜索器能量阈值Th1是基于有效卫星602的被跟踪波束搜索器能量的。换句话说，步骤815确定未被跟踪波束610b-610n中“最佳”的一个是否具有大于阈值Th1的搜索器能量，阈值Th1是基于被跟踪波束610a的搜索器能量的。“最佳”的未被跟踪波束是在未被跟踪波束中具有最多/最大搜索器能量的未被跟踪波束。例如，实例阈值Th1是有效波束610a的搜索器能量偏移一个第一常数，例如-2dB。
步骤820包括确定第二布尔条件Y，第二布尔条件Y表示HB卫星604或者HO卫星606的最大未跟踪搜索器能量是否超出第二搜索器能量阈值Th2，第二搜索器能量阈值Th2也是基于有效波束610a的搜索器能量的。换句话说，步骤820确定未被跟踪波束612b-612n中“最佳”的一个或者未被跟踪波束614b-614n中的“最佳”的一个是否具有大于阈值Th2的搜索器能量，其中阈值Th2是基于被跟踪波束610a的搜索器能量的。例如，阈值Th2的实例值是有效波束610a的搜索器能量偏移一个第二常数，例如+1dB。
步骤825类似于步骤820，但是使用了第三阈值Th3。具体地，步骤825包括确定第三布尔条件Z，第三布尔条件Z表示HB卫星604或者HO卫星606的最大未跟踪搜索器能量是否超出第三搜索器能量阈值Th3，第三搜索器能量阈值Th3是基于HB波束612a的，而不是基于如第一和第二阈值Th1和Th2的情况中的有效波束610a的。换句话说，步骤825确定未被跟踪波束612b-612n中“最佳”的一个或者未被跟踪波束614b-614n中的“最佳”的一个是否具有大于阈值Th3的搜索器能量，其中Th3是基于HB波束612a的搜索器能量的。例如，阈值Th3的实例值等于HB波束612a的搜索器能量。
步骤805可以被认为是确定波束切换条件X、Y和Z的步骤，因为条件X、Y和Z表示未被跟踪波束是否应当变成被跟踪波束，并且因此分支310中的一个是否应当从跟踪一个被跟踪波束切换到跟踪一个未被跟踪波束。
接下来的高级步骤810包括用于测试在步骤805中确定的布尔(波束切换)条件X、Y和Z的一系列测试830、840、850和860。步骤830包括确定X AND Y是否是真。如果X AND Y是真，则下一个步骤835包括选择来自有效卫星602和HB卫星604的未被跟踪波束当中的最佳未被跟踪波束作为优选的波束(其是应当变成被跟踪波束的未被跟踪波束)。例如，步骤835从未被跟踪波束610b-610n和612b-612n中选择最佳波束。在步骤835之后，处理流程前进到步骤720。
如果X AND Y不是真，则步骤840确定条件X是否是真。如果条件X是真，则接下来的步骤845包括选择来自有效卫星602的最佳未被跟踪波束作为优选的波束。例如，优选的波束变成未被跟踪波束610b-610n中最佳的一个。流程从步骤845前进到步骤720。
如果X不是真，则步骤850确定条件Y是否是真。如果条件Y是真，则接下来的步骤855包括选择来自HB卫星604或者HO卫星606的最佳未被跟踪波束作为优选的波束。例如，优选的波束变成未被跟踪波束612b-612n中最佳的一个或者未被跟踪波束614b-614n中最佳的一个。流程从步骤855前进到步骤720。
如果条件Y不是真，则步骤860确定条件Z是否为真。如果条件Z是真，则接下来的步骤865选择来自HB卫星604或者HO卫星606的最佳未被跟踪波束作为优选的波束。例如，优选的波束变成未被跟踪波束612b-612n中最佳的一个或者未被跟踪波束614b-614n中的最佳的一个。流程从步骤865前进到步骤720。
图9是对方法700的步骤730扩展的并且也包括步骤735的实例方法900的流程图。步骤730包括前进到步骤735的一系列测试/确定步骤905、910和915。步骤905包括确定在步骤725中是否找到候选波束。例如，步骤905包括确定步骤725是否声明“找到波束”。
如果没有找到候选波束，方法处理或者处理流程返回。但是，如果找到候选波束，则处理或者流程前进到步骤910。步骤910包括确定是否在第一处理的步骤715中确定/选择了优选的波束。如果在步骤715中没有确定/选择优选的波束，则处理前进到步骤735，其中跟踪资源被分配/再分配给找到的波束。
否则，如果在步骤715中确定了优选的波束，则处理从步骤910前进到步骤915。步骤915包括确定在步骤725中找到的候选波束是否好于在步骤715中确定的优选波束。例如，步骤915包括确定找到的波束的搜索器能量是否大于优选的波束的搜索器能量。如果找到的波束不好于优选的波束，则流程返回。否则，方法步骤或者处理从步骤915前进到步骤735，其中跟踪资源被分配/再分配给找到的波束。
步骤735包括分配分支310中的一个来跟踪找到的波束。如果当进入步骤735时所有分支310都已经被分配，则步骤735包括将来自被跟踪波束的分支再分配给找到的波束。否则，步骤735包括分配一个可利用的分支给找到的波束。
图10是总括方法700、800和900的流程图。在图10中描述的步骤730’和735’代表并稍微扩展了图7中对应的步骤730和735。
上面在方案600的上下文中描述了方法700、800和900，仅仅用于示例说明目的。应当理解的是，可选的卫星和接收机构造方案在本发明的范围之内。例如，当跟踪仅仅一个卫星(例如，仅仅有效的卫星)时，或者可选择地当跟踪仅仅两个卫星(例如仅仅有效和HB卫星)时，本发明的方法也可应用。在这些情况中，适当地修改在步骤815-825中确定的波束切换条件(X、Y和Z)以及在步骤830-850中执行的相应测试，以对应于跟踪卫星的数目。例如，参考当仅仅跟踪有效卫星时，省略对HB卫星和HO卫星(以及它们各自的波束)的参考。类似地，当仅仅跟踪有效和HB卫星时，省略对HO卫星及其相应波束的参考。类似地，在本发明中，可以使用任何数量的分支，例如一个、两个、三个或更多分支。当超过三个分支是可利用时可以同时跟踪多于三个卫星，同时，跟踪卫星可以发出仅仅一个被跟踪波束，即它可以不发出任何未被跟踪波束。同时，有效波束、HB波束和HO波束的波束能量可以不是递减次序。
B、时隙寻呼操作当WCD 128已经获取通信系统，并且与该通信系统中的系统时间同步，并因此能够与基站或者网关建立呼叫，但是该呼叫没有进行时，WCD 128被认为处于空闲状态。当处于闲置状态时，WCD 128可以在时隙寻呼模式下操作。该寻呼模式提供了用于传送消息到WCD 128的机制，同时能够使WCD基本上减少功率消耗。
在时隙寻呼模式下，WCD 128具有进入并且然后在相对长的时间周期保持在节能睡眠状态下的选择。通过进入省电模式，睡眠状态减少了WCD 128中的功率消耗，这可以包括从WCD 128的一个或者多个部件中移去电源，例如用于将信号传送到网关以及从网关接收信号的那些部件。当处于睡眠状态时，WCD 128既没有接收导频信号204也没有解调寻呼信号208。但是，为了维持时间同步，WCD 128内部时钟或者计时器(例如计时器316)可以被用来维持时间。
WCD 128在相对短的时间周期周期性地从睡眠状态转变到觉醒状态，以监视在卫星波束中传输的寻呼信号(例如，寻呼信号208)。寻呼信号208(也称为时隙寻呼信号208)在时间上被分为重复的时隙周期。分配在寻呼信号208的监听范围内的每个WCD(例如WCD128)，以监视每个时隙周期中的通常仅仅一个时隙。在分配给期望的WCD的时隙期间，网关可以传输消息给该期望的WCD。
当监视分配的时隙时，WCD 128从睡眠状态转变到觉醒状态，以便在分配的时隙期间，接收和解调寻呼信号(例如包括在寻呼信号中的寻呼消息)。当对应于该分配的时隙的时间周期已经过去时，WCD 128从觉醒状态转变回睡眠状态，并且在寻呼信号208的大体上所有的非分配时隙期间，WCD保持在睡眠状态。在这种方式下，WCD 128在睡眠状态和觉醒状态之间重复循环，同时在时隙寻呼模式下操作。
图11是管理在时隙寻呼模式下操作的WCD 128中的搜索器和跟踪器资源的实例方法100的流程图。在第一步骤1105中，WCD 128进入睡眠状态，并且在与WCD相关联的寻呼信号(例如寻呼信号208)的非分配时隙期间保持在该状态。在下一步骤1110中，WCD 128从睡眠状态转变到觉醒状态，以监视时隙寻呼信号。在下一步骤1115，WCD 128重复地执行方法700，同时WCD是觉醒的，以在不同卫星波束随着时间变化扫过WCD时维持与通信系统100的连通性。在下一个步骤1120中，WCD从觉醒状态转变回睡眠状态，并且该方法重复。
图12是用于管理搜索器308和分支310的控制器模块(通常被称为控制器模块1202)的方框图。控制器模块1202促使接收机300实施方法700-1100。控制器模块1202可以被分布在控制器312和412之间。控制器模块1202包括优选波束确定模块1205，用于使用来自搜索器308的搜索器能量执行步骤715。模块1205包括条件确定模块1210，用于确定步骤805的波束切换条件，例如条件X、Y和Z。模块1205还包括选择模块1215，用于执行测试步骤830、840、850和860，以及用于在步骤835、845、855和865中选择优选的波束。
控制器模块1202还包括分配和再分配模块1220，用于执行分配/再分配步骤720和735；搜索器模块125，用于执行搜索步骤725；找到波束处理模块1230，用于执行步骤730；以及寻呼管理模块1235，用于控制方法1100。控制器模块1202的模块使用和控制接收机300的资源，例如，正如实施上述方法所必要的分支310、搜索器308等等。
VI、实施方式能够以硬件、软件、固件和/或它们的结合来实现实施例，包括，但不是限于，门阵列、可编程阵列(“PGA”)、现场PGA(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、处理器、微处理器、微控制器和/或其他嵌入式电路、处理和/或数字信号处理器、软件无线电、以及离散硬件逻辑。优选地，实施例利用数字电子器件来实现，但是也可以利用模拟电子器件和/或数字和模拟电子器件的结合来实现。
本发明中的存储器(例如存储器314和414)包括用于存储信息/数据的数据存储器以及用于存储程序的程序存储器。本发明中的处理器(例如处理器312和412)根据存储在它们各自存储器中的程序指令来执行处理功能。处理器根据需要可以访问它们各自存储器中的数据。附加地或者可替换地，处理器可以包括固定/编程的硬件部分，例如数字逻辑，以执行上述处理功能中的一些或者全部，而没有必要访问在它们各自存储器中的程序。
计算机程序(也被称为计算机控制逻辑)被存储在存储器314和414或者其它存储器中。这些计算机程序当执行时能够使WCD 128执行在此所讨论的本发明的某些特征。例如，在图7到11中描述的流程的特征可以在计算机程序中实现。具体地，计算机程序当执行时能够使处理器312和412执行本发明的特征和/或促使本发明之特征的执行。因此，这些计算机程序代表WCD 128的计算机系统的控制器，以及因此代表WCD的控制器。这样，正如以上所述，这些计算机程序控制或者管理WCD 128的搜索器和分支资源。同样，计算机程序可以实现搜索器和分支资源。
在本发明使用软件实现时，软件可以存储在计算机程序产品中或者载入WCD 128。控制逻辑(软件)当被处理器312和412执行时促使处理器312和412执行在此所述的本发明的某些功能。
VII、结论已经借助于描述特征功能执行及其关系的功能构造方框描述了本发明。为了便于描述，在此任意定义了这些功能构造方框的边界。替换的边界可以被定义，只要可以合适地执行这些特定功能及其关系。这样，任何这些替换的边界在所声明的发明的范围和精神内。
提供了优选实施例的上述说明，使得本领域技术人员能够做出和使用本发明。虽然参考本发明的优选实施例来特别显示和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在没有偏离本发明精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。
本发明范围的宽度不应该由上述示例性实施例来限定，而是仅仅应当根据所附权利要求和它们的等效物来限定。
权利要求
1.一种管理无线通信设备(WCD)中的波束跟踪器资源的方法，该无线通信设备利用所述波束跟踪器资源来跟踪一个或多个被跟踪波束，所述一个或多个被跟踪波束的每一个源自一个或多个被跟踪转发器中相应的一个，该方法包括(a)确定每个所述被跟踪波束的被跟踪波束(TB)搜索器能量；(b)确定来自每个所述被跟踪转发器的一个或多个未被跟踪波束的每一个的未被跟踪波束(UB)搜索器能量；(c)根据来自步骤(a)和(b)的TB和UB搜索器能量，尝试在应当变成被跟踪波束的所述一个或多个未被跟踪波束当中确定一优选的未被跟踪波束；以及(d)当所述确定优选的未被跟踪波束的尝试成功时，分配跟踪资源以跟踪所述优选的未被跟踪波束。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述一个或多个被跟踪转发器是一个或多个被跟踪卫星，或者是一个或多个被跟踪基站。
3.根据权利要求1的方法，其中，步骤(c)包括(c)(i)确定每个所述被跟踪转发器的最大UB搜索器能量是否超出相应的搜索器能量阈值；以及(c)(ii)如果所述最大UB搜索器能量中的一个或者多个超出了它们相应的能量阈值，则选择具有在根据步骤(c)(i)的所述一个或多个最大UB搜索器能量当中的最大UB搜索器能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束。
4.根据权利要求3的方法，其中，步骤(c)(i)中所述相应的搜索器能量阈值的每一个都是基于相应的TB搜索器能量的。
5.根据权利要求3的方法，其中，所述WCD跟踪来自相应的第一和第二被跟踪转发器的第一和第二被跟踪波束，以及步骤(c)(i)包括确定第一条件，该第一条件表示所述第一转发器的最大UB搜索器能量是否超出第一搜索器能量阈值，该第一搜索器能量阈值是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的；以及确定第二条件，该第二条件表示所述第二转发器的最大UB搜索器能量是否超出第二搜索器能量阈值，该第二搜索器能量阈值也是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的。
6.根据权利要求5的方法，其中，所述第一和第二被跟踪转发器分别是第一和第二被跟踪卫星。
7.根据权利要求5的方法，其中，步骤(c)(ii)包括如果所述第一和第二条件都为真，则在来自所述第一和第二转发器的未被跟踪波束当中，选择具有最大UB搜索器能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束。
8.根据权利要求5的方法，其中，步骤(c)(ii)包括如果所述第一条件为真以及所述第二条件不为真，则选择来自所述第一转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束。
9.根据权利要求5的方法，其中，步骤(c)(ii)包括如果所述第二条件为真以及所述第一条件不为真，则选择来自所述第二转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束。
10.根据权利要求3的方法，其中，所述WCD跟踪来自相应的第一、第二和第三被跟踪转发器的第一、第二和第三被跟踪波束，以及步骤(c)(i)包括确定第一条件，该第一条件表示所述第一被跟踪转发器的最大UB搜索器能量是否超出第一搜索器能量阈值，该第一搜索器能量阈值是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的；确定第二条件，该第二条件表示所述第二被跟踪转发器或者所述第三被跟踪转发器的最大UB搜索器能量是否超出第二搜索能量阈值，该第二搜索器能量阈值也是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的；以及确定第三条件，该第三条件表示所述第二被跟踪转发器或者第三被跟踪转发器的最大UB搜索器能量是否超出第三搜索器能量阈值，该第三搜索器能量阈值是基于所述第二被跟踪波束的搜索器能量的。
11.根据权利10的方法，其中，所述第一、第二和第三被跟踪转发器分别是第一、第二和第三被跟踪卫星。
12.根据权利要求10的方法，其中，步骤(c)(ii)包括如果所述第一和第二条件两者都为真，则在来自所述第一和第二转发器的未被跟踪波束当中，选择具有最大UB搜索器能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束；如果所述第一条件为真以及所述第二条件不为真，则选择来自所述第一转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束；如果所述第二条件为真并且所述第一条件不为真，则选择来自所述第二转发器或所述第三转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束；如果仅仅所述第三条件为真，则选择来自所述第二转发器或所述第三转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束。
13.根据权利要求1的方法，其中步骤(a)包括积分来自所述一个或多个被跟踪波束的每一个的多个信号的能量，以产生该被跟踪波束的搜索器能量；以及步骤(b)包括积分来自所述一个或多个未被跟踪波束的每一个的多个信号的能量，以产生该未被跟踪波束的搜索器能量。
14.根据权利要求1的方法，其中，步骤(d)包括当所述确定优选的未被跟踪波束的尝试成功时，将来自所述被跟踪波束其中之一的跟踪资源再分配给所述优选的未被跟踪波束。
15.根据权利要求1的方法，还包括(e)搜索来自未被跟踪转发器的候选波束。
16.根据权利要求15的方法，进一步包括(f)如果在步骤(e)中找到所述候选波束，则当所述候选波束的搜索器能量超出所述优选的未被跟踪波束的搜索器能量时，根据步骤(d)跟踪所述候选波束而不是所述优选的未被跟踪波束。
17.根据权利要求15的方法，还包括(f)同时执行步骤(d)和(e)。
18.根据权利要求15的方法，其中，步骤(e)包括在与所述候选波束相对应的码-频率搜索窗中积分能量，以产生能量估计；以及当所述能量估计超出预定的波束能量阈值时，确定找到了所述候选波束。
19.根据权利要求1的方法，其中，在步骤(a)和(b)中确定的搜索器能量是所有的未被跟踪能量。
20.根据权利要求1的方法，其中，每个所述被跟踪波束和每个所述未被跟踪波束包括一个或多个码分多址(CDMA)信号。
21.一种用于管理无线通信设备(WCD)中的分支资源的装置，所述WCD包括多个分支，所述多个分支跟踪源自一个或多个被跟踪转发器的相应转发器的一个或多个波束，该装置包括能量估计器，用于确定每个所述被跟踪波束的被跟踪波束(TB)搜索器能量，以及确定来自每个所述被跟踪转发器的一个或多个未被跟踪波束的每一个的未被跟踪波束(UB)搜索器能量；尝试装置，用于根据来自所述能量估计器的TB和UB搜索器能量，尝试在应当变成被跟踪波束的所述一个或多个未被跟踪波束当中确定一优选的未被跟踪波束；以及分配装置，用于当所述确定优选的未被跟踪波束的尝试成功时，分配所述多个分支的其中一个，以跟踪所述优选的未被跟踪波束。
22.根据权利要求21的装置，其中，所述一个或者多个被跟踪转发器是一个或者多个被跟踪卫星，或者是一个或者多个被跟踪基站。
23.根据权利要求21的装置，其中，所述尝试装置包括条件确定装置，用于确定每个所述被跟踪转发器的最大UB能量是否超出相应的搜索器能量阈值；以及选择装置，用于当所述最大UB搜索器能量中的一个或者多个超出它们相应的能量阈值时，在所述一个或者多个最大UB搜索器能量当中选择具有最大UB搜索器能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束。
24.根据权利要求23的装置，其中，由所述条件确定装置使用的每个所述相应的搜索器能量阈值是基于相应的TB搜索器能量的。
25.根据权利要求23的装置，其中，第一和第二分支跟踪来自相应的第一和第二被跟踪转发器的相应的第一和第二被跟踪波束；以及所述条件确定装置包括第一条件确定装置，用于确定第一条件，该第一条件表示所述第一转发器的最大UB搜索器能量是否超出第一搜索器能量阈值，该第一搜索器能量阈值是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的；以及第二条件确定装置，用于确定第二条件，该第二条件表示所述第二转发器的最大UB搜索器能量是否超出第二搜索器能量阈值，该第二搜索器能量阈值也是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的。
26.根据权利要求25的方法，其中，所述第一和第二被跟踪转发器分别是第一和第二被跟踪卫星。
27.根据权利要求25的装置，其中，所述选择装置包括用于当所述第一和第二条件都为真时，在来自所述第一和第二转发器的未被跟踪波束当中，选择具有最大UB搜索器能量的所述未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束的装置。
28.根据权利要求25的装置，其中，所述选择装置包括用于当所述第一条件为真以及所述第二条件不为真时，选择来自所述第一转发器的具有最大UB能量的所述未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束的装置。
29.根据权利要求25的装置，其中，所述选择装置包括用于当所述第二条件为真以及所述第一条件不为真时，选择来自所述第二转发器的具有最大UB能量的所述未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束的装置。
30.根据权利要求23的装置，其中，第一、第二和第三分支跟踪来自相应的第一、第二和第三被跟踪转发器的相应的第一、第二和第三被跟踪波束；以及所述条件确定装置包括第一条件确定装置，用于确定第一条件，该第一条件表示所述第一被跟踪转发器的最大UB搜索器能量是否超出第一搜索器能量阈值，该第一搜索器能量阈值是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的；第二条件确定装置，用于确定第二条件，该第二条件表示所述第二被跟踪转发器或者所述第三被跟踪转发器的最大UB搜索器能量是否超出第二搜索器能量阈值，该第二搜索器能量阈值也是基于所述第一被跟踪波束的搜索器能量的；以及第三条件确定装置，用于确定第三条件，该第三条件表示所述第二被跟踪转发器或者所述第三被跟踪转发器的最大UB搜索器能量是否超出第三搜索器能量阈值，该第三搜索器能量阈值是基于所述第二被跟踪波束的搜索器能量的。
31.根据权利要求30的方法，其中，所述第一、第二和第三被跟踪转发器分别是第一、第二和第三被跟踪卫星。
32.根据权利要求30的装置，其中，所述选择装置包括第一选择装置，用于当所述第一和第二条件都为真时，在来自所述第一和第二转发器的未被跟踪波束当中，选择具有最大UB搜索器能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束；第二选择装置，用于当所述第一条件为真和所述第二条件不为真时，选择来自所述第一转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束作为所述优选的未被跟踪波束；第三选择装置，用于当所述第二条件为真和所述第一条件不为真时，选择来自所述第二转发器或者所述第三转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束；以及第四选择装置，用于当仅仅所述第三条件为真时，选择来自所述第二转发器或者所述第三转发器的具有最大UB能量的未被跟踪波束，作为所述优选的未被跟踪波束。
33.根据权利要求21的装置，其中，所述能量估计器包括相关器以及之后的累加器，所述相关器和所述累加器一起用于积分来自每个所述一个或者多个被跟踪波束的多个信号的能量，以产生该被跟踪波束的搜索器能量；以及积分来自每个所述一个或者多个未被跟踪波束的多个信号的能量，以产生该未被跟踪波束的搜索器能量。
34.根据权利要求21的装置，其中，所述分配装置包括再分配装置，用于当所述尝试装置确定了所述优选的未被跟踪波束时，再分配来自所述被跟踪波束其中之一的分支给所述优选的未被跟踪波束。
35.根据权利要求21的装置，还包括搜索装置，包括所述能量估计器，用于从所述未被跟踪转发器中搜索候选波束。
36.根据权利要求35的装置，其中，所述分配装置包括用于当所述搜索装置从所述未被跟踪波束找到所述候选波束时，分配所述多个分支中的一个以跟踪来自所述未被跟踪转发器的所述候选波束的装置。
37.根据权利要求36的装置，其中，所述分配装置还包括再分配装置，用于当来自所述未被跟踪转发器的所述候选波束的搜索器能量超出所述优选的未被跟踪波束的搜索器能量时，再分配来自由所述尝试装置确定的所述优选的未被跟踪波束的多个分支中的一个给由所述搜索装置找到的来自所述未被跟踪转发器的所述候选波束。
38.根据权利要求35的装置，其中，所述尝试装置和所述搜索装置同时执行它们相应的功能。
39.根据权利要求35的装置，其中，所述搜索装置包括能量估计器，用于在与来自所述未被跟踪转发器的所述候选波束相对应的码-频率搜索窗中积分能量，以产生能量估计；以及确定装置，用于当所述能量估计超出预定波束能量阈值时，确定找到了来自所述未被跟踪转发器的所述候选波束。
40.根据权利要求21的方法，其中，每个所述被跟踪波束和每个所述未被跟踪波束包括一个或多个码分多址(CDMA)信号。
全文摘要
一种无线通信设备(WCD)包括跟踪一个或者多个被跟踪转发器波束的多个分支。每个被跟踪波束来自相应的被跟踪转发器。WCD确定每个被跟踪波束的被跟踪波束搜索器能量，以及来自每个被跟踪转发器的一个或者多个未被跟踪波束每一个的未被跟踪波束搜索器能量。WCD尝试确定应当变成被跟踪波束的优选的一个未被跟踪波束。根据被跟踪波束和未被跟踪波束搜索器能量来进行该确定。当确定优选的未被跟踪波束的尝试成功时，WCD分配或者可替换地再分配分支给优选的未被跟踪波束。转发器可以是卫星或者基站。
文档编号H04B7/185GK1754327SQ200380109883
公开日2006年3月29日 申请日期2003年12月17日 优先权日2002年12月20日
发明者R·尼科尔森·吉布森, 乔恩·J·安德森, 戴安娜·霍恩, 弗朗西斯·M·恩盖, 格伦·萨拉曼 申请人:高通股份有限公司