蜂窝通信装置中的小区搜索和连接过程的利记博彩app

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【专利摘要】公开了用于蜂窝通信装置(1)的小区搜索方法(90)，蜂窝通信装置(1)能够在第一频带(4)中经第一无线电接入技术RAT以及在比第一频带处在更高频率区域中的第二频带(7)中经第二RAT进行通信。方法包括在第一频带(4)中执行(110)第一小区搜索，以便检测第一RAT的第一小区(2)。方法还包括如果检测到这样的第一小区(2)，则同步(130)到第一小区(2)，而不向第一小区(2)注册；确定(140)在蜂窝通信装置(1)的本地参考频率与第一小区(2)的参考频率之间的参考频率误差估计，并且之后基于参考频率误差估计，在第二频带(7)中执行(150)第二小区搜索以检测第二RAT的第二小区(5)。还公开了对应的蜂窝通信装置(1)、计算机程序产品和计算机可读媒体。
【专利说明】
蜂窝通信装置中的小区搜索和连接过程
技术领域
[0001] 本发明涉及蜂窝通信网络中的小区搜索过程。
【背景技术】
[0002] 诸如有时称为第五代(5G)蜂窝通信系统的蜂窝通信系统的进一步演进将通常要 求在Gb/s等级的比特率性能和在下行链路中大约100 MHz的信号频率带宽。为了比较，当前 3GPP(第三代合作伙伴项目）LTE(长期演进)蜂窝通信系统中的最大信号带宽（对于单分量 载波)是20 MHz，即，是第五代(5G)蜂窝通信系统的五分之一。为了找到这样的空闲带宽，载 波频率可能需要在目前第二代、第三代和第四代(2G、3G或4G)蜂窝通信系统中使用的当前 (射频RI 7)载波频率(通常在1-3 GHz范围中）上增加10-20倍。
[0003] 通常，对于蜂窝通信装置期望低成本和低功耗。同时，也期望蜂窝通信装置能够在 多个无线电接入技术(RAT)中操作。具有这样的多RAT功能性的装置在下文中称为多RAT装 置。例如，4G装置通常也支持在2G和3G通信系统中的操作。这个情况的原因是新RAT的逐渐 部署，由此，从最终用户角度而言，单个新RAT的使用是限制的。因此，可能在不远的将来，支 持5G蜂窝系统的新装置也需要支持遗留系统，诸如2G、3G和4G系统的一个或更多个。
[0004]到蜂窝通信装置的无线电收发器电路的参考时钟信号能够由晶体振荡器提供。晶 体振荡器例如能够设计成在26 MHz操作，并且由低成本32 kHz参考时钟信号生成器驱动。 为了满足低成本和低功率的约束，通常必须接受晶体振荡器的某个程度的不准确性。晶体 振荡器频率的开环不确定性(与额定值的最大偏差)可大约是10-15 ppm。因此，一旦蜂窝通 信装置通电，在装置中存在关于参考频率的不确定性，这需要在装置搜索要与之同步的小 区时的初始小区搜索过程期间由装置处理。
[0005] 在诸如GSM(全球移动通信系统)系统的2G系统中（其载波频率稍低于1 GHz)，在蜂 窝通信装置加电时的频率不确定性能够是大约10-15 kHzXSM中的FCCH(频率校正信道)突 发，其是67.7 kHz信号，通常容忍在那个等级的频率误差，并且通常在初始小区搜索期间无 需由于晶体振荡器的不准确性而采取特定措施。
[0006] 然而，在通常以大约2-3 GHz的载波频率操作的诸如UMTS(通用移动电信系统）系 统的3G系统或诸如LTE (长期演进)系统的4G系统中，在蜂窝通信装置加电时的频率不确定 性能够是大约20-45 kHz。同时，在UMTS系统中的PSCH/SSCH(主要同步信道/次要同步信道） 和在LTE系统中的PSS/SSS(主要同步信号/次要同步信号)通常对于高达3-4 kHz的频率误 差是鲁棒的。对于这些类型的系统，所谓的频率网格化(frequency gridding)能够用于初 始小区搜索。频率网格化过程在下文概述。
[0007] (RF)载波的实际载波频率在下文中称为额定载波频率。在蜂窝通信装置中零频率 误差的情况下，对蜂窝通信装置而言，好像载波实际上位于(在频率方面)此额定载波频率。 然而，如果在蜂窝通信装置中存在非零频率误差，则对蜂窝通信装置而言，好像载波位于 (在频率方面)某个其它载波频率。在执行频率格网化时，蜂窝通信装置假设多个这样的其 它载波频率。由此，在额定载波频率周围获得也可包括额定载波频率的假设载波频率的集 合。蜂窝通信装置然后在假设载波频率上执行搜索，直至检测到所述载波。检测到所述载波 例如可意味着检测到调制到所述载波上的同步信道(诸如GSM中的FCCH或UMTS中的PSCH/ SSCH)或同步信号(诸如LTE中的PSS/SSS)。基于实际载波频率和在其上检测到载波的假设 载波频率的知识，蜂窝通信装置然后能够估计蜂窝通信装置中的频率误差，并且采取校正 措施以便将蜂窝通信装置中的参考频率和蜂窝通信网络的参考频率同步。
[0008] 在3G和4G系统中，通常需要大约5-6个网格点以便分别可靠地检测PSCH/SSCH和 PSS/SSS〇

【发明内容】

[0009] 发明人已认识到，对于即将到来的5G蜂窝通信系统或预期在大约10-30 GHz的载 波频率上操作的其它系统，初始频率误差可在30 GHz载波频率高达200-300 kHz。此外，假 设采样率可以是LTE的采样率的大约5倍，则用于这样的系统的同步信号设计可仅对于LTE 情况的大约5倍或15-20 kHz的频率误差是鲁棒的。因此，使用如上概述的频率网格化方法， 与LTE相比，搜索网格将必须大幅增大，以便检测这样的系统中的小区以及向其注册。发明 人因此认识到，需要备选的小区搜索方法。本发明的实施例是基于发明人的以下洞察:通过 先同步到在更低频率区域中的另一RAT的小区，能够减小需要的搜索网格，由此减小蜂窝通 信装置的内部参考频率的不确定性。
[0010] 根据第一方面，提供了一种用于蜂窝通信装置的小区搜索方法，所述蜂窝通信装 置能够在第一频带经第一无线电接入技术(RAT)以及在比第一频带处在更高频率区域中的 第二频带中经第二RAT进行通信。方法包括在第一频带中执行第一小区搜索，以便检测第一 RAT的第一小区。此外，方法包括如果检测到这样的第一小区，则同步到第一小区，而不向第 一小区注册;确定在蜂窝通信装置的本地参考频率与第一小区的参考频率之间的参考频率 误差估计，并且之后基于参考频率误差估计，在第二频带中执行第二小区搜索以检测第二 RAT的第二小区。
[0011] 执行第二小区搜索可包括搜索假设载波频率的集合的频率网格，其中，所述频率 网格的频率位置是基于参考频率误差估计。所述频率网格的频率位置也可基于第一频带和 第二频带的相对频率位置。
[0012] 方法可还包括如果未检测到在第一频带中的这样的第一小区，则基于默认参考频 率误差估计，在第二频带中执行第二小区搜索以检测第二RAT的第二小区。
[0013] 根据一些实施例，第一频带位于4 GHz之下，并且第二频带位于10 GHz之上。
[0014] 第一 RAT可以是第二代(2G)蜂窝通信RAT、第三代(3G)蜂窝通信RAT和第4代(4G)蜂 窝通信RAT中的任一个。
[0015] 第二RAT例如可以是第五代(5G)蜂窝通信RAT。
[0016] 根据第二方面，提供了一种用于所述蜂窝通信装置连接到第二RAT的小区的方法。 方法包括执行根据第一方面的小区搜索方法，并且如果检测到所述第二小区，则向第二小 区注册。
[0017] 根据第三方面，提供了一种蜂窝通信装置，所述蜂窝通信装置能够在第一频带经 第一无线电接入技术(RAT)以及在比第一频带处在更高频率区域中的第二频带中经第二 RAT进行通信。蜂窝通信装置包括控制单元。控制单元适用于在第一频带中执行第一小区搜 索以便检测第一 RAT的第一小区。此外，如果检测到这样的第一小区，控制单元适用于同步 到第一小区，而不向第一小区注册;确定在蜂窝通信装置的本地参考频率与第一小区的参 考频率之间的参考频率误差估计，并且之后基于参考频率误差估计，在第二频带执行第二 小区搜索以检测第二RAT的第二小区。
[0018] 为执行第二小区搜索，控制单元可适用于搜索假设载波频率的集合的频率网格， 其中，所述频率网格的频率位置是基于估计的参考频率误差。所述频率网格的频率位置也 可基于第一频带和第二频带的相对频率位置。
[0019] 如果未检测到在第一频带中的这样的第一小区，则控制单元可适用于基于默认参 考频率误差估计，在第二频带中执行第二小区搜索以检测第二RAT的第二小区。
[0020] 根据一些实施例，第一频带位于4 GHz之下，并且第二频带位于10 GHz之上。
[0021 ] 第一 RAT可以是第二代(2G)蜂窝通信RAT、第三代(3G)蜂窝通信RAT和第4代(4G)蜂 窝通信RAT中的任一个。
[0022] 第二RAT例如可以是第五代(5G)蜂窝通信RAT。
[0023] 如果检测到所述第二小区，则控制单元可适用于向第二小区注册蜂窝通信装置。
[0024] 根据第四方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序代 码以便在所述计算机程序代码由蜂窝通信装置的可编程控制单元执行时，执行根据第一和 第二方面中的任一项的方法。
[0025]根据第五方面，提供了一种其上存储有计算机程序产品的计算机可读媒体，计算 机程序产品包括计算机程序代码以便在所述计算机程序代码由蜂窝通信装置的可编程控 制单元执行时，执行根据第一和第二方面中的任一项的方法。
[0026]在从属权利要求中定义了另外的实施例。应强调的是，术语"包括"在本说明书中 使用时用于规定所叙述的特征、整体、步骤或组件的存在，而不排除存在或添加一个或多个 其它特征、整体、步骤、组件或其组合。
【附图说明】
[0027]参照附图，从下面的详细描述中，本发明的实施例的另外的目的、特征和优点将显 而易见，其中： 图1示出蜂窝通信环境； 图2是根据实施例的蜂窝通信装置的简化框图； 图3-4是根据实施例的方法的流程图； 图5示出根据实施例的控制单元;以及 图6示意地示出计算机可读媒体和可编程控制单元。
【具体实施方式】
[0028]图1示出其中可采用本发明的实施例的环境。蜂窝通信装置1在第一小区2和第二 小区5的覆盖中。蜂窝通信装置在图1中示为移动电话。然而，这只是示例，蜂窝通信装置可 以是能够通过蜂窝通信网络进行通信的任何类型的装置，包括配备有蜂窝调制解调器的计 算机(诸如便携式计算机或平板计算机)或配备有蜂窝调制解调器的机器类型通信装置(诸 如传感器等）。
[0029]第一小区2在图1中示为由第一基站3服务。第二小区5在图1中示为由第二基站6月艮 务。在图1的示例中，第一小区2是在第一频带4中操作的第一无线电接入技术(RAT)的小区。 此外，第二小区5是在比第一频带4处在更高的频率区域中的第二频带7中操作的第二RAT的 小区。这在图1中示出，其中，第一频带4位于频率Π 之下，并且第二频带位于频率f2之上，其 中，f2>fl。根据在本详细描述通篇中使用的示例，频率Π 例如能够是4 GHz，并且频率f2例 如能够是10 GHz。第一RAT例如可以是第二代(2G)蜂窝通信RAT、第三代(3G)蜂窝通信RAT和 第4代(4G)蜂窝通信RAT中的任一个。此外，第二RAT例如可以是第五代(5G)蜂窝通信RAT。备 选的网络配置可包括其中小区2和5覆盖重叠区域并且从相同基站得到服务的那些配置。 [0030]图2是根据本发明的实施例的蜂窝通信装置1的简化框图。在图1中示出的实施例 中，蜂窝通信装置1包括收发器单元10。收发器单元10例如可以包括布置成将信号传送到蜂 窝通信网络的传送器和布置成接收来自蜂窝通信网络的信号的接收器。接收器例如可包括 一个或更多个模拟和/或数字滤波器、低噪声放大器、混频器和/或用于接收射频(RF)信号 并且将它转换成诸如基带信号的更低频率信号的其它电路。此外，接收器可包括用于将更 低频率信号转换到数字域中的一个或更多个模数转换器(ADC)。传送器例如可包括用于将 要传送的数字基带信号转换成模拟信号的一个或更多个数模转换器(DAC)。此外，传送器可 包括一个或更多个模拟和/或数字滤波器、混频器、功率放大器和/或用于以适合于传送的 方式将该模拟信号上变频到RF信号并且放大RF信号的其它电路。这样的接收器和传送器在 蜂窝通信领域中是公知的，并且在本文中不进一步描述。
[0031] 在图1示出的实施例中，蜂窝通信装置1还包括控制单元20。控制单元20例如可以 是数字基带电路(诸如数字基带处理器)或者是其一部分。控制单元20操作地连接到收发器 10以便控制收发器10的操作。另外，蜂窝通信装置1包括参考频率单元30。参考频率单元30 布置成提供具有参考频率的参考时钟信号到蜂窝通信装置1，例如提供到蜂窝通信装置1的 收发器10,并且可能也提供到其控制单元20。参考频率单元30例如可以是晶体振荡器或者 包括晶体振荡器。
[0032] 发明人认识到，在蜂窝通信装置1启动，或者出于某个其它原因（例如，更长的不活 动时间或"睡眠模式"）而相对于可用RAT不同步，并且被请求搜索第二RAT的小区（例如，第 二小区5 )时，与直接尝试频率网格化方法以搜索第二RAT的小区相比，通过先与第一RAT的 小区（例如，第一小区2)同步，与第二RAT的小区的频率同步实际上能够变得更快。如果蜂窝 通信装置1先与第一 RAT的小区同步，而没有向第一 RAT的小区注册，则降低了蜂窝通信装置 中的参考频率的不确定性。以在2.5 GHz操作的LTE小区作为第一小区2的示例，以下假设有 效。检测PSS/SSS可能高达1.5-2 kHz的频率误差。因此，一旦LTE小区PSS/SSS已被可靠地检 测，残余频率误差能够预期为小于2 kHz。此外，使用公共参考信号(CRS)(导频符号）的同步 改进能够将残余频率误差向下降低到大约500Hz，与只检测PSS/SSS相比，代价是稍微更长 的同步时间。如果使用WCDMA小区作为第一小区，则实现类似的数量;如果同步是基于PSCH/ SSCH检测，则残余频率误差是大约2 kHz，并且如果同步是基于CPICH检测，则残余频率误差 是大约500 Hz。所提到的残余频率误差是在第一小区的载波频率的误差。在搜索第二RAT的 小区时，这些残余频率误差然后按比例扩展到在第二RAT的载波频率与第一 RAT的载波频率 之间的比率。例如，在第二RAT的载波频率是第一RAT的载波频率的10倍时，它扩展10倍。与 直接尝试频率网格化方法以搜索第二RAT的小区相比，通过先同步到第一RAT，能够降低在 第二RAT中频率网格化小区搜索中使用的假设载波频率的数量。即使与第一 RAT的小区的同 步花费一些时间来执行，这必须在用于执行第二RAT中的小区搜索所花费的总时间中考虑 到(或包括在内），与直接尝试频率网格化方法以搜索第二RAT的小区相比，总时间仍然能够 减少。
[0033]相应地，根据本发明的一些实施例，提供了一种用于蜂窝通信装置1的小区搜索方 法，蜂窝通信装置1能够在第一频带4中经第一 RAT并且在第二频带7中经第二RAT进行通信。 方法例如可在蜂窝通信装置1刚启动并且要在启动后执行第一小区搜索时应用。它也可在 蜂窝通信装置1在具有极长睡眠时间（例如，几分钟或几小时的睡眠时间）的非连续接收 (DRX)模式中操作时在活动模式中应用，这预期可用于在新兴5G系统中的一些使用情况。然 后，参考频率单元可能已漂移太多，并且因此可需要类似于在启动时的初始小区搜索的小 区搜索。如上所示，方法也可在蜂窝通信装置1由于任何其它原因而相对于可用RAT不同步， 并且被请求搜索第二RAT的小区（例如，第二小区5 )时应用。
[0034]方法例如可由控制单元20(图2)执行，控制单元20利用收发器单元10(图2)来接收 来自基站(例如，图1中的3和6)的信号。根据本发明的实施例，方法包括在第一频带4中执行 第一小区搜索以便检测第一 RAT的第一小区（例如，小区2)。如果检测到这样的第一小区2， 则方法还包括同步到第一小区，而不向第一小区注册，并且确定在蜂窝通信装置1的本地参 考频率与第一小区2的参考频率之间的参考频率误差估计。由此，降低了在蜂窝通信装置中 参考频率的不确定性。之后，方法包括基于参考频率误差估计，在第二频带7中执行第二小 区搜索以检测第二RAT的第二小区（例如，小区5)。由于通过与第一小区同步而实现的蜂窝 通信装置中参考频率的不确定性的降低，在执行对第二小区的小区搜索时，能够应用相对 小的搜索网格，即使包括与第一小区同步所花费的时间，这也加快总搜索时间。与如果蜂窝 通信装置1将在搜索第二小区5前先向第一小区2注册相比，在搜索第二小区5前避免向第一 小区2注册有助于缩短总搜索时间。在与第一小区2的同步后影响参考频率的不确定性的参 数可包括第一RAT的类型（例如，2G、3G或4G)、哪些参考信号已用于同步（例如，如上提及的 PSS/SSS、CRS、PSCH/SSCH或CPICH)以及用于同步到第一小区2的接收器处理参数(例如，参 考信号的滤波或平均的量）。
[0035] 术语"参考频率误差估计"在本说明书中使用时指表示频率误差位于其内的界限 或容限的实体，并且例如能够以诸如±X Hz的绝对项或诸如±2 ppm的相对项表示这些界 限。在一些实施例中，这样的实体可明确陈述参考频率误差估计(例如，±X Hz或土Z ppm)。 在其它实施例中，这样的实体可以采用诸如整数的指数形式，隐含地指示参考频率误差估 计的值。例如，指数"Γ可暗示"500 Hz"，并且指数"2"可暗示"2 kHz"等。参考频率误差估计 的确定例如能够是基于第一 RAT的类型、已用于同步的第一 RAT的哪些参考信号(例如，如上 提及的PSS/SSS、CRS、PSCH/SSCH或CPICH)和/或用于同步到第一小区2的接收器处理参数。 参考频率误差估计的确定例如能够借助于控制单元20内的计算来执行，或者能够在具有预 计算的参考频率误差估计值的查表中查找。这样的预计算的值例如能够借助于模拟来预计 算。
[0036] 图3是示出以参考标号90表示的方法的实施例的流程图。方法的操作在步骤100中 开始。在步骤110中，在第一频带4中执行小区搜索以便检测第一RAT的第一小区2。在步骤 120中，检查是否检测到这样的第一小区2。如果检测到这样的第一小区2("是"分支），则蜂 窝通信装置1在步骤130中同步到第一小区2,而不向第一小区注册。在步骤140中，例如基于 如上面概述的参考信号和用于同步到第一小区2的接收器处理参数，确定在蜂窝通信装置1 的本地参考频率与第一小区2的参考频率之间的参考频率误差估计。在步骤150中，基于参 考频率误差估计，在第二频带7中执行第二小区搜索以检测第二RAT的第二小区5,并且进行 到步骤160,在步骤160中，方法90结束。
[0037] 如果在第一小区搜索中在第一频带4中未找到第一小区2,则能够执行另一类型的 小区搜索以便在第二频带7中搜索第二RAT的小区。例如，在参考频率单元30未与任何蜂窝 网络的参考频率同步时，可基于参考频率单元30的已知容限，假设默认参考频率误差估计。 方法然后可包括基于默认参考频率误差估计，在第二频带7中执行第二小区搜索以检测第 二RAT的第二小区5。使用默认参考频率误差估计的此备选在具有一些实施例中使用的可选 步骤170的图3中示出。如果在步骤110中未找到第一小区，则根据这些实施例的方法的操作 遵循从步骤120到步骤170的"否"分支。在步骤170中，在第二频带7中执行对第二RAT的小区 的第二小区搜索。操作然后进行到步骤160,在步骤160,方法90结束。在此情况下使用的频 率网格对应于在直接尝试频率网格化方法以搜索第二RAT的小区（而不先与更低频带中的 另一小区同步）时使用的网格。由于现有2G、3G和4G网络的相对宽（以及增长的）覆盖，有可 能在第一小区搜索中未能找到任何第一小区2将是相对罕见的事件。也应注意的是，由于蜂 窝通信装置在步骤130中不向第一小区3注册，而只是与其同步，因此，可能的这样的第一小 区2的集合不限于蜂窝通信装置与其具有有效预订（以便通过其进行通信）的小区，而是也 能够包括其它小区（例如，属于其它运营商的小区）。
[0038] 如上所示，可使用频率网格化方法来执行第二小区搜索。因此，对于在第一小区搜 索期间找到第一小区2的情况，执行第二小区搜索(例如，在图3的流程图中的步骤150)可包 括搜索假设载波频率的集合的频率网格。在所述频率网格的频率位置(即，哪些频率被包括 在假设载波频率的所述集合中）是基于参考频率误差估计的意义上，第二小区搜索能够是 基于参考频率误差估计。也如上所示，对于在第一小区搜索期间未找到这样的第一小区2的 情况，能够以类似的方式基于默认参考频率误差估计执行第二小区搜索（例如，在图3的步 骤170中执行的）。因此，在该情况下，执行第二小区搜索(例如，图3的流程图中的步骤170) 可包括搜索假设载波频率的集合的频率网格，其中，在所述频率网格的频率位置（即，哪些 频率被包括在假设载波频率的所述集合中）是基于默认参考频率误差估计的意义上，第二 小区搜索能够是基于默认参考频率误差估计。从质量上而言，参考频率误差估计(步骤150 中使用的确定的参考频率误差估计或步骤170中使用的默认频率误差估计)越大，频率网格 就需要越大。
[0039] 参考频率误差例如能够以诸如在第一RAT的第一小区的额定载波频率.爲胃3的±X Hz的绝对项表示。令在第二小区的额定载波频率^2的对应参考频率误差为±￥ Hz。由于 在这两个额定载波频率的相对误差应相同，例如，土Z ppm，因此，得出
〇 (I)
[0040] 因此，如果在第一频带4的位置以绝对项确定参考频率误差估计(例如，在图3中的 步骤140中），则得出，在确定在步骤150(图3)中第二小区搜索中使用的频率网格的频率位 置时，可需要考虑到第一频带4和第二频带7的相对频率位置。例如，比如说第一频带位于2 GHz附近，并且在与第一小区同步后，在2 GHz的参考频率的不确定性是±500 Hz，即，为2 GHz的载波频率确定的参考频率误差估计是± 500 Hz。然后，作为第一示例，如果第二频带7 位于12 GHz附近，则在第二频带7中参考频率的对应不确定性将是土、12/2 Hz = ±3kH:;。 在另一方面，作为第二示例，如果第二频带7位于30 GHz附近，则在第二频带7中参考频率的 对应不确定性将是土S〇i)，3f)/_2Hz = ±7.5kHz。第二示例将可能比在步骤15〇(图3) 中用于第二小区搜索的第一示例要求具有更多假设载波频率的更宽频率网格。
[0041] 因此，在一些实施例中，在步骤150(图3)中的第二小区搜索中使用的所述频率网 格的频率位置也基于第一频带4和第二频带7的相对频率位置。
[0042] 根据一些实施例，上述小区搜索方法能够用作用于连接到第二RAT的小区的过程 的一部分。因此，根据本发明的一些实施例，提供了一种用于蜂窝通信装置1连接到第二RAT 的小区的方法。方法包括执行上述小区搜索方法90。此外，如果在小区搜索方法90的执行期 间检测到所述第二小区5(并且参照图3,这能够是在步骤150中或者在步骤170中），则方法 包括向第二小区5注册。
[0043] 图4是示出连接到第二RAT的小区的方法的实施例的流程图。方法的操作在步骤 180中开始，并且然后进行到根据上述方法90执行小区搜索。在步骤185中，检查在所述小区 搜索期间是否已检测到所述第二小区，并且再次参照图3,这能够是在步骤150或步骤170中 (在包括步骤170的实施例中）。如果已检测到所述第二小区5(来自步骤185的"是"分支），则 蜂窝通信装置1在步骤190中向第二小区注册(根据由第二RAT的标准定义的注册过程），并 且方法在步骤195结束。如果未检测到这样的第二小区（来自步骤185的"否"分支），则方法 进行到步骤195,而不连接到第二RAT的小区（因为未检测到这样的小区），在步骤195,方法 结束。在后面的情况中，作为回退，蜂窝通信装置例如可尝试连接到诸如第一RAT的另一RAT 的小区。在一些实施例中，例如，如果蜂窝通信装置1能够与多个RAT的小区同时连接，则即 使在小区搜索90期间找到第二RAT的小区，蜂窝通信装置也可向第一RAT的小区注册。这例 如可在步骤190中的注册之后进行或与其并行进行。只要这不在步骤150或步骤170(图3)中 执行的搜索之前执行，这样的注册将不会不利地影响对第二RAT的小区的总搜索时间。
[0044] 上面描述了用于操作蜂窝通信装置的方法的实施例。下面进一步描述的本发明的 一些实施例也涉及配置成执行任何上述方法的蜂窝通信装置1。因此，根据本发明的一些实 施例，提供了如图2所示的蜂窝通信装置1，蜂窝通信装置1能够在第一频带(例如，图1中的 4)经第一RAT以及在比第一频带处在更高频率区域中的第二频带(例如，图1中的7)中经第 二RAT进行通信。根据这些实施例，控制单元20适用于在第一频带4中执行第一小区搜索以 便检测第一 RAT的第一小区2。如果检测到这样的第一小区2,则控制单元20还适用于同步到 第一小区2,而不向第一小区注册;确定在蜂窝通信装置1的本地参考频率与第一小区2的参 考频率之间的参考频率误差估计，并且之后基于参考频率误差估计，在第二频带7中执行第 二小区搜索以检测第二RAT的第二小区5。
[0045] 如上面在方法90的实施例的上下文中所述的，为了执行第二小区搜索，控制单元 20可适用于搜索假设载波频率的集合的频率网格，其中，所述频率网格的频率位置是基于 估计的参考频率误差。
[0046]也如上面在方法90的实施例的上下文中所述的，所述频率网格的频率位置也可基 于第一频带4和第二频带7的相对频率位置。
[0047]此外，也如上面在包括步骤170的方法90的一些实施例的上下文中所述的，如果未 检测到在第一频带4中的这样的第一小区2,则控制单元20可适用于基于默认参考频率误差 估计，在第二频带7中执行第二小区搜索以检测第二RAT的第二小区5。
[0048]根据上面在图4中所示方法的上下文中描述的内容，如果检测到所述第二小区2， 则控制单元20可适用于向第二小区2注册蜂窝通信装置1。
[0049]图5是示出控制单元20的一些实施例的简化框图。如图5所示，控制单元20的这些 实施例包括用于执行第一 RAT中的小区搜索的第一 RAT小区搜索单元20、用于与第一 RAT的 小区同步的第一 RAT同步单元210、用于确定参考频率误差估计的误差估计确定单元220以 及用于执行第一 RAT中的小区搜索的第二RAT小区搜索单元230。
[0050] 第一 RAT小区搜索单元200适用于在第一频带4中执行所述第一小区搜索以便检测 第一 RAT的第一小区2。
[0051] 如果检测到这样的第一小区2,则第一 RAT同步单元210适用于同步到第一小区2， 而不向第一小区注册。
[0052]误差估计确定单元220适用于确定在蜂窝通信装置1的所述本地参考频率与第一 小区2的所述参考频率之间的所述参考频率误差估计。
[0053]第二RAT小区搜索单元230适用于基于参考频率误差估计，在第二频带7中执行所 述第二小区搜索(对应于图3中的步骤150)以检测第二RAT的第二小区5。
[0054] 为了执行第二小区搜索，第二RAT小区搜索单元230可适用于搜索假设载波频率的 集合的频率网格，其中，所述频率网格的频率位置是基于估计的参考频率误差。在一些实施 例中，所述频率网格的频率位置也可基于第一频带4和第二频带7的相对频率位置。
[0055] 在一些实施例中，如果未检测到在第一频带4中的这样的第一小区2，则第二RAT小 区搜索单元230可适用于基于默认参考频率误差估计，在第二频带7中执行第二小区搜索 (对应于图3中的步骤170 )以检测第二RAT的第二小区5。
[0056] 如图5所示，控制单元20可在一些实施例中也包括第二RAT注册单元240。如果检测 到所述第二小区2,则第二RAT注册单元可适用于向第二小区2注册蜂窝通信装置1。
[0057] 在一些实施例中，控制单元20可实现为专用的应用特定硬件单元。备选地，所述控 制单元20或其部分可通过可编程的和/或可配置的硬件单元实现，诸如但不限于一个或更 多个现场可编程门阵列FPGA、处理器或微控制器。因此，控制单元20可以是可编程控制单 元。因此，本发明的实施例可嵌入允许本文中所述方法和功能的实现的计算机程序产品中， 例如，参照图3和4所述的方法的实施例。因此，根据本发明的实施例，提供了一种计算机程 序产品，其包括布置成促使可编程控制单元20执行所述方法的任何实施例的步骤的指令。 计算机程序产品可包括在计算机可读媒体300上存储的程序代码，如图6所示的，程序代码 能够由所述可编程控制单元20加载和执行以促使其执行所述方法的任何实施例的步骤。在 一些实施例中，计算机可读媒体是非暂时性计算机可读媒体。
[0058]本文中所述实施例实现在例如大约10-30 GHz的相对高载波频率操作的RAT中相 对快的小区搜索。用于实现相对快的小区搜索的备选解决方案能够是在蜂窝通信装置中使 用诸如晶体振荡器的具有更高内在准确性的参考频率单元。然而，该解决方案将可能成本 更高，因此，与该备选解决方案相比，本发明的实施例能够提供更低的成本。用于实现相对 快的小区搜索的另一备选解决方案能够是执行并行小区搜索，其中，同时对于几个假设载 波频率执行小区搜索。然而，该解决方案将可能要求更复杂的信号处理，增大了在功耗或要 求的芯片面积(或两者)方面的成本，因此，同样与该解决方案相比，本发明的实施例能够提 供更低的成本。
[0059]已在上面参照特定实施例描述本发明。然而，与上述不同的其它实施例可能在本 发明的范围内。在本发明范围内，可提供通过硬件或软件执行所述方法的与上述不同的方 法步骤。实施例的不同特征和步骤可在与所述的组合不同的其它组合中组合。本发明的范 围仅通过随附专利权利要求限制。
【主权项】
1. 一种用于蜂窝通信装置（1)的小区搜索方法(90)，所述蜂窝通信装置（1)能够在第一 频带(4)中经第一无线电接入技术RAT以及在比所述第一频带处在更高频率区域中的第二 频带(7)中经第二RAT进行通信，所述方法包括： 在所述第一频带(4)中执行（110)第一小区搜索以便检测所述第一 RAT的第一小区（2); 以及 如果检测到这样的第一小区（2)，则： 同步（130)到所述第一小区（2)，而不向所述第一小区（2)注册； 确定（140)在所述蜂窝通信装置（1)的本地参考频率与所述第一小区（2)的参考频率之 间的参考频率误差估计;并且之后 基于所述参考频率误差估计，在所述第二频带(7)中执行（150)第二小区搜索以检测所 述第二RAT的第二小区（5)。2. 如权利要求1所述的方法(90)，其中执行（150)所述第二小区搜索包括： 搜索假设载波频率的集合的频率网格，其中所述频率网格的频率位置是基于所述参考 频率误差估计。3. 如权利要求2所述的方法(90)，其中所述频率网格的频率位置也基于所述第一频带 (4)和所述第二频带(7)的相对频率位置。4. 如权利要求1所述的方法(90 )，包括： 如果未检测到在所述第一频带中的这样的第一小区，则： 基于默认参考频率误差估计，在所述第二频带(7)中执行（170)第二小区搜索以检测所 述第二RAT的第二小区（5)。5. 如前面权利要求任一项所述的方法(90)，其中所述第一频带(4)位于4 GHz之下，并 且所述第二频带(7)位于10 GHz之上。6. 如前面权利要求任一项所述的方法（90)，其中所述第一RAT是第二代2G蜂窝通信 RAT、第三代3G蜂窝通信RAT和第4代4G蜂窝通信RAT中的任一个。7. 如前面权利要求任一项所述的方法（90)，其中所述第二RAT是第五代5G蜂窝通信 RAT08. -种用于蜂窝通信装置（1)连接到第二无线电接入技术RAT的小区的方法，所述蜂窝 通信装置（1)能够在第一频带(4)中经第一RAT以及在比所述第一频带(4)处在更高频率区 域中的第二频带(7)中经第二RAT进行通信，所述方法包括： 执行如前面权利要求任一项所述的小区搜索方法(90);以及 如果检测到所述第二小区，则： 向所述第二小区注册（190)。9. 一种能够在第一频带(4)中经第一无线电接入技术RAT以及在比所述第一频带处在 更高频率区域中的第二频带(7)中经第二RAT进行通信的蜂窝通信装置(1)，包括： 控制单元(20)，适用于： 在所述第一频带(4)中执行第一小区搜索以便检测所述第一RAT的第一小区（2);以及 如果检测到这样的第一小区（2)，则： 同步到所述第一小区（2)，而不向所述第一小区注册； 确定在所述蜂窝通信装置（1)的本地参考频率与所述第一小区（2)的参考频率之间的 参考频率误差估计;并且之后 基于所述参考频率误差估计，在所述第二频带（7)中执行第二小区搜索以检测所述第 二RAT的第二小区（5)。10. 如权利要求10所述的蜂窝通信装置（1)，其中为了执行所述第二小区搜索，所述控 制单元(20)适用于搜索假设载波频率的集合的频率网格，其中所述频率网格的频率位置是 基于所述估计的参考频率误差。11. 如权利要求10所述的蜂窝通信装置（1)，其中所述频率网格的频率位置也基于所述 第一频带(4)和所述第二频带(7)的相对频率位置。12. 如权利要求9-12任一项所述的蜂窝通信装置（1)，其中如果未检测到在所述第一频 带(4)中的这样的第一小区（2)，则所述控制单元适用于基于默认参考频率误差估计，在所 述第二频带(7)中执行第二小区搜索以检测所述第二RAT的第二小区（5)。13. 如权利要求9-12任一项所述的蜂窝通信装置（1)，其中所述第一频带(4)位于4 GHz 之下，并且所述第二频带(7)位于10 GHz之上。14. 如权利要求9-13任一项所述的蜂窝通信装置（1)，其中所述第一 RAT是第二代2G蜂 窝通信RAT、第三代3G蜂窝通信RAT和第4代4G蜂窝通信RAT中的任一个。15. 如权利要求9-14任一项所述的蜂窝通信装置（1)，其中所述第二RAT是第五代5G蜂 窝通信RAT。16. 如权利要求9-15任一项所述的蜂窝通信装置（1)，其中如果检测到所述第二小区 (2)，则所述控制单元(20)适用于向所述第二小区（2)注册所述蜂窝通信装置(1)。17. -种计算机程序产品，包括计算机程序代码以便在所述计算机程序代码由蜂窝通 信装置(1)的可编程控制单元(20)执行时，执行如权利要求1-8任一项所述的方法。18. -种其上存储有计算机程序产品的计算机可读媒体(300)，所述计算机程序产品包 括计算机程序代码以便在所述计算机程序代码由蜂窝通信装置的可编程控制单元(20)执 行时，执行如权利要求1-8任一项所述的方法。
【文档编号】H04W48/16GK105900490SQ201480043007
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月1日
【发明人】B.林多夫, A.雷亚
【申请人】瑞典爱立信有限公司