专利名称：分时分段多径搜索的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及码分多址系统中的多径搜索技术。
背景技术：
随着移动通信业务的迅猛发展，移动数据和多媒体通信的应用将越来越广泛，在不久的将来，甚至将超过传统的话音成为移动通信承载的主要业务。而传统的第二代全球移动通信系统(Global System for mobileCommunication，简称“GSM”)移动通信网络已无法适应这种新的发展趋势，为此，GSM将逐步过渡到第三代移动通信系统。其中，第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)所规范的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)/通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)以其不断完善和成熟的技术标准，以及灵活的网络架构、平滑的演进模式、有效的投资等诸多优势，而逐渐发展成为第三代移动通信的主要技术，并为越来越多的移动通信运营商和设备提供商所接受。
WCDMA/UMTS系统包括无线接入网络(Radio Access Network，简称“RAN”)和核心网络(Core Network，简称“CN”)两大部分。RAN中主要包括两类节点基站(Node B)和无线网络控制器(Radio NetworkController，简称“RNC”)。Node B负责无线信号的收发和底层处理，例如调制解调、编码解码等。RNC通过Iu接口连接RAN和CN，并负责空中无线资源的管理，例如，发送小区广播、分配无线信道、配置小区参数、管理手机和系统之间的无线接入承载等等。
而CN主要包含移动交换中心(Mobile Switching Center，简称“MSC”)、访问位置寄存器(Visitor Location Register，简称“VLR”)、归属位置寄存器(Home Location Register，简称“HLR”)、移动关口局(Gateway MSC，简称“GMSC”)、通用分组无线业务服务支持节点(Serving GPRS SupportNode，简称“SGSN”)和通用分组无线业务网关支持节点(GPRS GatewaySupport Node，简称“GGSN”)等。
在WCDMA系统中，可以通过直放站来延伸Node B的覆盖范围。对于话务量要求不大的区域采用直放站进行覆盖，可以降低网络建设成本，加快工程建设进度，并有利于网络资源的合理利用。直放站作为一个信号中继器，在下行方向上，直放站接收施主Node B的信号，放大后由用户天线发射出去；在上行方向上，用户天线接收移动台的信号，放大后再发回施主Node B，从而完成上、下行链路射频信号的接收和放大。
直放站引入系统后带来一个变化移动台无线信号到达Node B的多径变化增加使多径信号增加，多径信号会给Node B带来至少3dB的增益。如果这种具有足够强度的多径信号没有被Node B识别，将会对系统造成强烈的干扰，降低信号的Eb/IO值，导致通话质量下降，甚至掉话。因此必须进行多径信号的搜索，称为多径搜索。
在WCDMA系统中，多径搜索是基于导频位的已知导频图样来搜索的。由于遇到器件运算能力不足等困难，目前处理机不能在整个时间段上进行多径搜索，即搜索不能一次性的完成，只能在有限的范围上进行多径搜索，这个搜索范围称为搜索窗。在某些情况下，若需要进行的搜索范围超出搜索窗的大小，需要利用搜索窗分时分段进行搜索。下面结合附图1说明分时分段搜索多径信号的方法。
在现有的分时分段多径搜索的方法中，首先将整个需搜索的范围划分为N个小等份，每个小等份均为单个搜索窗长度，值得说明的是，最后不满一个搜索窗的搜索范围也作为1个小等份。然后依次对N个等分范围进行多径搜索，即进行完第i次搜索后接着进行第i+1次搜索，直至完成第N次搜索。最后，再将搜索的结果合并成一次，作为该大范围搜索的结果，进行后继处理。以上是当前在较大范围内实行分时分段多径搜索的方法。
在实际应用中，上述方案存在以下问题对多径的捕捉能力不足，可能在搜索时丢失多径中的某些多径。
造成这种情况的主要原因在于，现有的技术方案将搜索范围划分为多个互不重叠的搜索窗进行分时分段搜索，由于多径会发生漂移，在一个搜索窗完成进入下一个搜索窗的过程中，可能会出现某些多径从将要进入的搜索窗范围内漂移到刚搜索过的搜索窗范围内，从而造成这些多径的丢失。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种分时分段多径搜索的方法，使得在搜索能力不足，搜索范围大于搜索窗而需要分时分段搜索时，能够克服多径漂移造成的某些多径的丢失。
为实现上述目的，本发明提供了一种分时分段多径搜索的方法，包含以下步骤A通过分时分段方式将多径搜索范围分为多个相邻的搜索窗，并且所述相邻的搜索窗之间有部分范围重叠；B对所述搜索窗依次进行搜索，寻找多径信号；C将每个所述搜索窗的搜索结果进行合并，得出总的多径搜索结果。
其中，相邻的所述搜索窗之间重叠的范围大小根据处理机的时延和多径漂移的速度确定。
当所述处理机的时延为800ms，并且所述由于用户设备发射信号时刻漂移导致的多径漂移的速度不大于1码片/800ms时，相邻的所述搜索窗之间重叠范围是1个码片。
相邻的所述搜索窗之间重叠的范围具有冗余量。
相邻的所述搜索窗是指第i次搜索的搜索窗和第i+1次搜索的搜索窗，其中，第i次搜索的搜索窗的尾部和第i+1次搜索窗的头部重叠。
第一次搜索的搜索窗头部和最后一次搜索的搜索窗尾部不和其它所述搜索窗重叠。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，现有技术方案的搜索窗之间没有重叠部分，本发明方案在进行分时分段搜索时，相邻搜索窗有部分范围重叠，并且，对于由于原来的搜索窗之间的重叠导致的搜索范围变窄，通过进行补偿搜索解决，并且补偿搜索中相应的搜索窗也有部分范围重叠。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，具体的说，由于本发明改进的分时分段多径搜索的方法中，相邻的搜索窗有重叠部分，这样在发生多径漂移时，如果搜索窗的重叠范围设置恰当，就不会出现某些多径从将要进入的搜索窗范围内漂移到刚搜索过的搜索窗范围内的情况，从而避免了多径搜索时某些多径的丢失，提高了系统对多径信号的捕捉能力，大大提高了了码分多址系统中接收机的性能。
图1是根据现有的分时分段搜索多径信号方法的示意图；图2是根据本发明的一个实施例的分时分段多径搜索的方法流程图；图3是根据本发明的一个实施例的使用改进的分时分段搜索多径信号方法的示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
总的来说，本发明的原理在于，在对搜索范围进行分时分段搜索的过程中，增大总的搜索次数，即增大搜索窗的数目，使相邻的分时分段的搜索窗有部分范围交叠。其中，交叠部分的长度根据实际情况确定，保证搜索窗切换时不会由于多径漂移造成某些多径从将要进入的搜索窗范围内漂移到刚搜索过的搜索窗范围内，从而避免由多径漂移造成的某些多径的丢失。
下面结合附图2说明本发明提出的改进的分时分段多径搜索的方法。
首先，在步骤101中，将整个多径搜索范围进行分段，每段长度为一个搜索窗大小，最后不满一个搜索窗的搜索范围也作为一个分段，相邻分段之间有部分范围重叠，重叠部分的大小为τ。也就是说，将第i次搜索的搜索窗的尾部和第i+1次搜索的搜索窗的头部进行交叠，其交叠范围为τ。
需要指出的是，交叠范围τ的大小主要由处理机的处理时延T和多径漂移的速度决定。处理机的处理时延T是指对每一分段范围进行多径搜索所耗费的时间。多径漂移速度是指多径信号在单位时间内的位移。多径漂移速度可以由目前的3GPP协议上得到，它主要包括对用户设备(User Equipment，简称“UE”)的发射机的发射时刻的漂移速度和对Node B的速度。然而，在实际应用中，还需考虑设备本身变化或意外等因素，因此，值得说明的是，多径漂移速度是一个经验值，需加入足够的冗余，对常规的应用一般可以以UE发射机的漂移速度为基准，其最高值为1chip/800ms。作为本发明的一个较佳实施例，假设多径漂移的速度不超过1chip/800ms，而每个搜索窗的处理时延为800ms，则在理想情况下，只需要两次搜索相互交叠1个chip(码片)即可以满足捕捉多径的需要，然而在实际应用中，由于受到多普勒频移导致的相位变化等影响，可根据需要相应加入冗余，例如可将τ设为2个chip。
根据上述原则选定交叠范围τ的大小后，即使发生多径漂移，多径信号也肯定不会游离于交叠范围之外，所以只要对交叠范围进行一次重复搜索，就不会出现多径丢失，从而克服了现有技术的不足。
然而，由于搜索窗互相交叠，导致N次搜索的范围比现有技术中N次搜索的范围窄，这需要通过在N次搜索后再进行M次补偿搜索。补偿的搜索次数由交叠的大小和总搜索次数N决定，交叠的范围越大，总搜索次数越多，则需要补偿的范围则越长；反之，则交叠的范围越小，总搜索次数越少，则需要补偿的范围也越小。补偿的M次搜索也需要作相应的搜索窗相互交叠操作。作为本发明的一个较佳实施例，假设整个搜索范围为500chip，一个搜索窗大小为20chip，交叠范围τ的大小为2chip。根据现有的分时分段多径搜索方法，需依次进行25次搜索。根据本发明所述的改进的分时分段多径搜索方法，则需进行28次搜索，其中所添加的3次搜索也同样需要进行补偿搜索。值得说明的是，第1次搜索的头部不进行交叠操作，进行搜索补偿后的最后一次搜索的尾部不进行交叠操作。
当然，在某些时候是无须再进行M次补偿搜索的，这通常适用于整个搜索范围较小而且需搜索次数较少的情况。例如，假设整个搜索范围为72chip，一个搜索窗大小为20chip，交叠范围τ的大小为2chip。根据现有的分时分段多径搜索方法，需依次进行4次搜索；根据本发明所述的改进的分时分段多径搜索方法，也只需进行4次搜索。造成这种情况的原因在于，最后不满一个搜索窗的搜索范围也需进行一次搜索，设这个最后的搜索范围与一个搜索窗的差额为Δ，只要本发明的N次搜索范围所变窄的距离不大于Δ，则无须进行补偿搜索。
然后，进入步骤102，对所有的所述搜索窗依次进行搜索寻找多径信号。具体的说，是指在完成第i次搜索后，对下一分段进行第i+1次搜索，其中两个分段重叠范围大小为τ，直至完成对整个搜索范围的搜索。
最后进入步骤103，将每个搜索窗的搜索结果进行合并，得出总的多径搜索结果。
下面结合附图3，说明运用本发明所述的改进的分时分段多径搜索方法的实施例。
如图所示，假设整个搜索范围为74chip，一个搜索窗大小为20chip，根据上述的原则设置交叠范围τ的大小为2chip。第1次搜索范围是第1chip至第20chip，耗时为T；然后进行第2次搜索，搜索范围为第19chip至第38chip，耗时为T；然后进行第3次搜索，搜索范围为第37chip至第56chip，耗时为T；然后进行第4次搜索，搜索范围为第55chip至第74chip，耗时为T。至此，完成对整个范围的搜索。然后对上述搜索结果进行合并，得出总的多径搜索结果。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种分时分段多径搜索的方法，其特征在于，包含以下步骤A通过分时分段方式将多径搜索范围分为多个相邻的搜索窗，并且所述相邻的搜索窗之间有部分范围重叠；B对所述搜索窗依次进行搜索，寻找多径信号；C将每个所述搜索窗的搜索结果进行合并，得出总的多径搜索结果。
2.根据权利要求1所述的分时分段多径搜索的方法，其特征在于，相邻的所述搜索窗之间重叠的范围大小根据处理机的时延和多径漂移的速度确定。
3.根据权利要求2所述的分时分段多径搜索的方法，其特征在于，当所述处理机的时延为800ms，并且所述由于用户设备发射信号时刻漂移导致的多径漂移的速度不大于1码片/800ms时，相邻的所述搜索窗之间重叠范围是1个码片。
4.根据权利要求2所述的分时分段多径搜索的方法，其特征在于，相邻的所述搜索窗之间重叠的范围具有冗余量。
5.根据权利要求1所述的分时分段多径搜索的方法，其特征在于，相邻的所述搜索窗是指第i次搜索的搜索窗和第i+1次搜索的搜索窗，其中，第i次搜索的搜索窗的尾部和第i+1次搜索窗的头部重叠。
6.根据权利要求1所述的分时分段多径搜索的方法，其特征在于，第一次搜索的搜索窗头部和最后一次搜索的搜索窗尾部不和其它所述搜索窗重叠。
全文摘要
本发明涉及通信领域，公开了一种分时分段多径搜索的方法，使得在搜索能力不足，搜索范围大于搜索窗而需要分时分段搜索时，能够克服多径漂移造成的某些多径的丢失。本发明方案在进行分时分段搜索时，相邻搜索窗有部分范围重叠，并且，对于由于搜索窗之间的重叠导致的搜索范围变窄的问题，通过进行补偿搜索解决，并且补偿搜索中相应的搜索窗也有部分范围重叠。
文档编号H04Q7/20GK1753346SQ20041008303
公开日2006年3月29日 申请日期2004年9月23日 优先权日2004年9月23日
发明者季汝骏 申请人:华为技术有限公司