專利名稱：無線電信站的接收器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于無線通信系統(tǒng)。更具體言之，本發(fā)明是有關(guān)于接收無線通信系統(tǒng)中的通信信號(hào)。
背景技術(shù)：
在無線通信中，信號(hào)同步是重要的。在現(xiàn)代的系統(tǒng)中，有各種電平的同步，如載波、頻率、碼、符號(hào)、幀幀及網(wǎng)絡(luò)同步。在每種電平，同步可分成二個(gè)相位取得(初始同步)及追蹤(細(xì)微同步)。
一般的無線通信系統(tǒng)(如在第三代合伙關(guān)是計(jì)畫(3GPP)中所指定的)會(huì)從基站送出下行鏈路通信到一個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備(UE)，并且會(huì)從UE送出上行鏈路通信至基站。每個(gè)UE內(nèi)的接收器的運(yùn)作是藉由使接收到的下行鏈路信號(hào)與已知的碼序列相互聯(lián)系或完全傳播。碼序列會(huì)與接收到的序列同步，以從相互聯(lián)系中得到最大的輸出。
接收器會(huì)接收到已知為多路徑的傳送的通信信號(hào)的時(shí)間偏移的副本。在多路徑的時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道中，信號(hào)能量會(huì)由于不同的回音路徑及散射，而在某個(gè)時(shí)間量期間做分布。為了改善效能，接收器會(huì)藉由組合多路徑副本的信號(hào)來評(píng)估通道。如果接收器具有關(guān)于通道輪廓的信息，則增加信號(hào)能量的一種方式就是將許多相互關(guān)聯(lián)器分支指配為不同的回音路徑，并且結(jié)構(gòu)上會(huì)結(jié)合其輸出。傳統(tǒng)上，這可使用已知為RAKE接收器的結(jié)構(gòu)來達(dá)成。
傳統(tǒng)上，RAKE接收器具有許多「指針」，每個(gè)回音路徑會(huì)有一個(gè)。在每個(gè)指針中，有關(guān)于某些參考延遲的路徑延遲(如直接或最早的接收路徑)會(huì)在所有的傳輸中做評(píng)估及追蹤。及時(shí)的路徑初始位置的評(píng)估可藉由使用多路徑的搜尋演算法來獲得。多路徑的搜尋演算法會(huì)經(jīng)由相互關(guān)聯(lián)器來進(jìn)行延伸搜尋，以找出具有想要的薄片精確度的路徑。RAKE接收器能利用多路徑傳播，而從傳送信號(hào)的路徑差異中受益。使用超過一種路徑，或射線會(huì)增加可用于接收器的信號(hào)功率。此外，因?yàn)樵S多路徑不像屬于同時(shí)地極度變?nèi)酰云淇商峁r(shí)強(qiáng)時(shí)弱的防護(hù)。使用適當(dāng)?shù)慕M合，這可改善接收到的信噪比、降低時(shí)強(qiáng)時(shí)弱及減輕功率控制問題。
在移動(dòng)式UE的本文中，由于其在散射環(huán)境中的移動(dòng)式移動(dòng)及改變，所以用于搜尋演算法中的延遲及衰減因素也會(huì)改變。因此，每當(dāng)延遲已改變明顯的量，會(huì)想要量測(cè)分接頭的延遲線輪廓及重新配置RAKE指針。
RAKE接收器的重要設(shè)計(jì)問題是如何精確地搜尋及找出多個(gè)信號(hào)路徑。對(duì)于接收器系統(tǒng)，有許多要最佳化的關(guān)鍵參數(shù)，如平均取得時(shí)間、最佳臨界值設(shè)定、偵測(cè)及錯(cuò)誤警示的機(jī)率等。使用RAKE接收器的一個(gè)問題就是路徑會(huì)消失，或不能藉由RAKE位置選定程序來偵測(cè)。因此，存在改善接收器的需求。
RAKE接收器的另一個(gè)嚴(yán)重問題是由于不同的多路徑成分，所以不總是能將接收到的能量分離為成分。這會(huì)發(fā)生，例如，在各種抵達(dá)路徑的相對(duì)延遲與薄片的持續(xù)時(shí)間比較起來非常小的時(shí)候。這樣的情況時(shí)常會(huì)發(fā)生在室內(nèi)及市區(qū)的通信通道中。此問題通常稱為「大量(Fat)指針效應(yīng)」。
雖然用來解調(diào)來自于大量指針(fat finger)中的數(shù)據(jù)的技術(shù)存在，但是為了使用這樣的技術(shù)，必須識(shí)別出屬于大量指針的接收到的能量。不幸的是，一般的RAKE相互關(guān)聯(lián)器會(huì)設(shè)計(jì)成搜尋多路徑通道中的不同單一路徑的成分，并且不能執(zhí)行此識(shí)別。因此，存在能識(shí)別大量指針的接收器的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)用以接收無線多路徑通信信號(hào)的改善的通信接收器。用以計(jì)算接收信號(hào)樣本的相對(duì)功率的新穎的RAKE接收器及時(shí)間差異集成系統(tǒng)是提供出來。較佳而言，接收器是具體實(shí)施于CDMA無線通信系統(tǒng)(如3GPP系統(tǒng))的UE或基站的中。
在本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)中，站臺(tái)具有用以處理通信信號(hào)的接收器，其包括RAKE接收器，其具有達(dá)到預(yù)定數(shù)目的RAKE指針，用以指配及組合多個(gè)不同信號(hào)路徑的接收通信信號(hào)。在一例中，RAKE指針的最大數(shù)目會(huì)達(dá)到5個(gè)，一個(gè)為大量指針。RAKE接收器的大量指針是用以實(shí)施大量指針解調(diào)演算法，其例如可為傳統(tǒng)的適應(yīng)濾波器。
接收器具有RAKE尋位器，其會(huì)基于由數(shù)組連續(xù)信號(hào)樣本所定義的視窗而決定信號(hào)路徑。視窗會(huì)做定義，其中在一視窗中的樣本會(huì)超過第一功率臨界值。RAKE尋位器會(huì)基于在決定視窗內(nèi)的樣本的相對(duì)功率，而將一些如此的視窗(其達(dá)到數(shù)目RAKE指針)指定為候選者視窗。
較佳而言，RAKE尋位器會(huì)基于藉由其群組的樣本的功率電平的相加所決定的視窗功率電平，來定義視窗。當(dāng)其功率電平超過第一功率臨界值時(shí)，視窗會(huì)定義出來。較佳而言，RAKE尋位器會(huì)基于具有最高功率電平的視窗，而將視窗指定為候選者視窗。然而，如果其接近另一個(gè)候選者視窗(亦即，如果較多的特定數(shù)目樣本包含于具有較高功率電平的另一視窗內(nèi))，則不會(huì)指定視窗。例如，每個(gè)視窗會(huì)包含一組的21個(gè)樣本，以及候選者視窗不會(huì)超過16個(gè)共同樣本，以致于候選者視窗會(huì)藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離。
視窗搜尋電路會(huì)分析候選者視窗，以判斷是否候選者視窗中的樣本功率超過第二臨界值。當(dāng)候選者視窗中的至少一個(gè)具有選擇數(shù)目的候選者樣本，其超過該第二臨界值時(shí)，視窗搜尋電路會(huì)指定大量指針候選者視窗。較佳而言，視窗搜尋電路只會(huì)指定唯一一個(gè)大量指針候選者視窗，其具有最大功率電平的候選者視窗，其也具有選擇數(shù)目(較佳為4個(gè))的候選者樣本，其具有超過第二臨界值的功率電平。候選者樣本為保持在刪除超過第二臨界值的連續(xù)樣本后的那些樣本。
RAKE指針配置器會(huì)指配候選者視窗，以處理第一型式的RAKE指針，或不同的第二型式的大量RAKE指針(Fat RAKE Finger)，以致于不指定為大量指針候選者視窗的候選者視窗中的每一個(gè)會(huì)指配給第一型式的不同RAKE指針。較佳而言，RAKE指針配置器會(huì)指配指定為大量指針候選者視窗的任意候選者視窗指配給大量RAKE指針。
所提出的是用以處理通信信號(hào)的方法是使用RAKE接收器，其使用RAKE接收器，其具有達(dá)到預(yù)定數(shù)目(例如5個(gè))的RAKE指針，其會(huì)組合多個(gè)不同信號(hào)是路徑的接收通信信號(hào)。基于由數(shù)組連續(xù)信號(hào)樣本所定義的視窗來決定信號(hào)路徑，其中在視窗中的樣本會(huì)超過第一功率臨界值?；谠跊Q定視窗內(nèi)的樣本的相對(duì)功率，而將達(dá)到預(yù)定數(shù)目RAKE指針的如此視窗指定為候選者視窗。分析候選者視窗，以判斷是否候選者視窗中的樣本功率超過第二臨界值。當(dāng)候選者視窗中的至少一個(gè)具有第二預(yù)定數(shù)目的候選者樣本，其超過第二臨界值時(shí)，會(huì)指定大量指針候選者視窗。指配候選者視窗，以處理第一型式的RAKE指針，或不同第二型式的大量RAKE指針，以致于不指定為大量指針候選者視窗的候選者視窗中的每一個(gè)會(huì)指配給第一型式的不同RAKE指針。
較佳而言，所定義的視窗具有功率電平，是藉由其群組的樣本的功率電平的相加所決定，其會(huì)超過第一功率臨界值，以及會(huì)基于具有最高功率電平的視窗，而指定候選者視窗。然而，如果較多的特定數(shù)目樣本包含于具有較高功率電平的另一視窗內(nèi)時(shí)，則不會(huì)指定為候選者視窗。例如，每個(gè)群組的樣本可包含21個(gè)樣本，以及特定數(shù)目為設(shè)定為16，以致于僅藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離的視窗會(huì)指定為候選者視窗。
較佳而言，只會(huì)指定一個(gè)大量指針候選者視窗，其具有最大功率電平的候選者視窗，其也具有選擇數(shù)目的候選者樣本，其具有超過第二臨界值的功率電平。候選者樣本為保持在刪除超過第二臨界值的連續(xù)樣本后的那些樣本。
較佳而言，指定為大量指針候選者視窗的任意候選者視窗會(huì)指配給包括適應(yīng)濾波器的大量RAKE指針。
在本發(fā)明的第二個(gè)觀點(diǎn)中，接收器是配置用以處理通信信號(hào)，其部分基于信號(hào)樣本的相對(duì)功率，其中相對(duì)功率是計(jì)算為對(duì)應(yīng)時(shí)間差異信號(hào)樣本的值的函數(shù)。緩沖器是用以至少儲(chǔ)存值r(r)，其對(duì)應(yīng)于用以定義一組R的樣本的信號(hào)樣本Sr。R是X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本S0到SX-1的子集合，其對(duì)應(yīng)值r(0)到r(X-1)。子集合R的元素的數(shù)目是低于X，以致于R包含連續(xù)樣本{S0到Si}及{Sj到SX-1}的至少二個(gè)互斥子集合。因此，R不包括樣本Si+1或Sj-1。為了方便起見，緩沖器會(huì)儲(chǔ)存r(0)到r(X-1)的所有值，但是如果只儲(chǔ)存由樣本組R所表示的值的時(shí)間差異子集合，則實(shí)質(zhì)上可使用較小的緩沖器。
處理器的運(yùn)作是與緩沖器結(jié)合，用以計(jì)算相對(duì)樣本功率，其基于對(duì)應(yīng)于X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本的選擇子集合R的信號(hào)樣本元素Sr的值r(r)。分別對(duì)應(yīng)于信號(hào)樣本元素Si+1及Sj-1的不包含于R中的樣本的值(如值r(i+1)或r(j-1))不會(huì)用于計(jì)算中。因此，相對(duì)功率會(huì)基于表示至少二個(gè)差異時(shí)間區(qū)間的樣本串來做計(jì)算。
較佳而言，處理器是配置用以計(jì)算相對(duì)功率，其利用基于由正整數(shù)的互斥子集合所組成的指標(biāo)組I的函數(shù)，以致于對(duì)于I的每一子集合而言，R的對(duì)應(yīng)子集合是用于計(jì)算相對(duì)功率。
每對(duì)連續(xù)樣本是表示取樣時(shí)間區(qū)間t，其對(duì)應(yīng)于用于取得接收信號(hào)的樣本的取樣率。較佳而言，X個(gè)連續(xù)樣本中的至少二個(gè)互斥子集合存在，其分別至少包含連續(xù)樣本{Si+1到Si+51}及{Sj-51到Sj-1}，以及不包含子集合R中的任何元素。在這樣的情況中，子集合R是由連續(xù)樣本中的至少三個(gè)互斥子集合所定義，其表示數(shù)個(gè)群組的連續(xù)樣本會(huì)藉由50倍t而適時(shí)地相互偏移。
較佳而言，處理器是配置用以計(jì)算在PN加密序列與接收信號(hào)之間的相互關(guān)聯(lián)功率PkPN，用于樣本Sk，其基于PkPN=Σm∈I|Σn=0N-1r(Nm+n)c*(Nm+n-k)|]]>其中N為預(yù)定常數(shù)，而c(·)是表示對(duì)應(yīng)于PN加密序列的值。為了限制處理時(shí)間，較佳而言，指標(biāo)組I是由不超過150個(gè)元素所定義。在一例中，指標(biāo)組I與{0-9，50-69，100-199}相等、N為256。這導(dǎo)致R是由連續(xù)樣本中的三個(gè)對(duì)應(yīng)互斥子集合所定義，其表示數(shù)個(gè)群組的樣本會(huì)藉由超過5000倍t而適時(shí)地相互偏移。
較佳而言，RAKE指針配置方塊包括緩沖器及配置用于時(shí)間差異集成的相關(guān)的處理器，以致于樣本Sk的相互關(guān)聯(lián)功率會(huì)基于時(shí)間差異集成，而計(jì)算于配置方塊中。然而，時(shí)間差異集成的實(shí)施可類似地用于其他的元素，其中會(huì)計(jì)算相對(duì)的信號(hào)樣本功率。
本發(fā)明的其它目的及好處對(duì)于本技術(shù)的專業(yè)人士將可由以下的說明來更加了解。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的思想的初始大量指針及RAKE指針配置處理器的框圖。
圖2是3GPP系統(tǒng)中的P-SCH、S-SCH及CPICH通道的幀及軌跡架構(gòu)的圖形。
圖3是大量指針配置處理器的框圖。
圖4是臨界值比較塊程序的圖形顯示。
圖5是視窗搜尋塊程序的圖形顯示。
圖6是大量指針位置塊程序的圖形顯示。
圖7是大量指針配置的流程。
圖8是RAKE指針配置處理器的框圖。
圖9是第一級(jí)濾波器塊程序的圖形顯示。
圖10是RAKE指針偵測(cè)塊程序的圖形顯示。
圖11是第二級(jí)濾波器塊程序的圖形顯示。
圖12是后偵測(cè)架構(gòu)的圖形。
圖13是在具有各種SNR的AWGN通道中的單一路徑情況的偵測(cè)機(jī)率(PD)的圖形。
圖14是在具有各種SNR及第二臨界值η2的多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道(情況1)中的第一路徑的偵測(cè)機(jī)率(PD)的圖形。
圖15是在具有各種SNR及第二臨界值η2的多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道(情況1)中的第二路徑的偵測(cè)機(jī)率(PD)的圖形。
圖16是有關(guān)于第二臨界值η2的錯(cuò)誤警示(PFA)的機(jī)率的圖形。
圖17是在具有各種SNR及第二臨界值η2的多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道(情況5)中的第一路徑的偵測(cè)機(jī)率(PD)的圖形。
圖18是在具有各種SNR及第二臨界值η2的多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道(情況5)中的第二路徑的偵測(cè)機(jī)率(PD)的圖形。
圖19是有關(guān)于第二臨界值η2的錯(cuò)誤警示(PFA)的機(jī)率的圖形。
圖20是RAKE管理架構(gòu)的框圖。
圖21是RAKE改變位置的流程圖。
圖22是路徑搜尋程序的圖形顯示。
圖23是路徑驗(yàn)證程序的圖形顯示。
圖24是路徑選擇器程序的圖形。
圖25是偵測(cè)多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的機(jī)率的圖形(情況1)。
圖26是偵測(cè)多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的機(jī)率的圖形(情況1)。
圖27是偵測(cè)多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的機(jī)率的圖形(情況1)。
圖28是生死傳播序列的圖形。
圖29是主要同步通道(PSC)回應(yīng)的圖形。
圖30是共同導(dǎo)向通道(CPICH)回應(yīng)的圖形。
圖31是第一路徑的偵測(cè)機(jī)率的圖形(情況1)。
圖32是第二路徑的偵測(cè)機(jī)率的圖形(情況1)。
圖33是錯(cuò)誤警示機(jī)率的圖形(情況1)。
圖34是第一路徑的偵測(cè)機(jī)率的圖形(情況5)。
圖35是第二路徑的偵測(cè)機(jī)率的圖形(情況5)。
圖36是錯(cuò)誤警示機(jī)率的圖形(情況5)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是說明于底下的根據(jù)目前第三代合伙關(guān)是計(jì)畫(3GPP)規(guī)范所實(shí)施的通信系統(tǒng)的本文中。在這樣的系統(tǒng)中，CDMA通信景像會(huì)以特定的薄片速率，在系統(tǒng)時(shí)間幀幀內(nèi)傳送。無線通信發(fā)生在已知為節(jié)點(diǎn)B的用戶設(shè)備(UE)與基站之間。UE與節(jié)點(diǎn)B會(huì)同時(shí)傳送及接收無線通信信號(hào)。結(jié)合任一種型式的通信站臺(tái)(亦即，UE或節(jié)點(diǎn)B)的接收設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明的思想的RAKE接收器會(huì)藉由由有效處理接收到的多路徑通信信號(hào)，而有助益于用來改善效能。除了在此不同的特定的外，關(guān)于小區(qū)(cell)搜尋、碼取得以及同步的較佳程序是根據(jù)目前的3GPP規(guī)范。
為了評(píng)估本發(fā)明的RAKE接收器的效能，其效能會(huì)以各種模擬的觀點(diǎn)來作評(píng)估。這些包括增加的白高斯噪聲(AWGN)通道及如由3GPP工作群組4(WG4)所指定的二個(gè)不同通道，在依據(jù)3GPP技術(shù)規(guī)范的版本3.2的WG4情況1及WG4情況5的技術(shù)中是熟知的。
發(fā)明人已了解傳播通道脈沖響應(yīng)會(huì)包括「大量」指針路徑與標(biāo)準(zhǔn)RAKE指針路徑結(jié)合。大量指針路徑是表示多個(gè)路徑是互相靠近，而每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RAKE指針路徑是表示由至少一個(gè)薄片區(qū)間來區(qū)分單一路徑與其他路徑。通常，通道回應(yīng)不會(huì)具有超過一個(gè)「大量」指針路徑，所在此所敘述的較佳具體實(shí)施例會(huì)專注于偵測(cè)唯一一個(gè)「大量」指針。然而，本發(fā)明的思想同樣可用于偵測(cè)多個(gè)「大量」指針。
在本發(fā)明中，RAKE尋位器會(huì)持續(xù)尋找大量指針及RAKE指針路徑。大量指針路徑會(huì)指配給由可解調(diào)大量指針路徑的解調(diào)演算法/系統(tǒng)所組成的大量指針，而每個(gè)個(gè)別的多路徑成分會(huì)分別指配給標(biāo)準(zhǔn)的RAKE指針，與存在于這些指針中的每個(gè)的追蹤機(jī)制。由至少一個(gè)薄片寬度所分離的標(biāo)準(zhǔn)RAKE指針是表示習(xí)知技術(shù)中的RAKE接收器?？山庹{(diào)大量指針路徑的解調(diào)演算法/系統(tǒng)的一例是適應(yīng)濾波器(AF)。
RAKE尋位器(顯示于圖1中)是扮演搜尋機(jī)制(小區(qū)搜尋)與RAKE接收器之間的連接的重要角色。在碼相位取得已藉由小區(qū)搜尋程序而產(chǎn)生時(shí)，RAKE指針會(huì)與偵測(cè)到的碼相位結(jié)合偵測(cè)到的碼相位會(huì)對(duì)應(yīng)于由于在接收無線通道中的多路徑所導(dǎo)致的時(shí)間延遲。因?yàn)橥ǖ蓝嗦窂降难舆t通常是非固定的，所以必須持續(xù)尋找通道中的的新的多路徑成分。由于多路徑所產(chǎn)生的碼相位然后會(huì)配置給用于解調(diào)的RAKE接收器。關(guān)于每個(gè)RAKE指針的粗劣同步然后會(huì)藉由每個(gè)個(gè)別的RAKE指針中的碼追蹤機(jī)制，而細(xì)微的同步化。當(dāng)移動(dòng)式UE移動(dòng)及接收通道的延遲輪廓改變時(shí)，配置給RAKE指針的碼相位會(huì)消失。這些指針然后會(huì)從RAKE接收器中離開配置，而新的碼相位會(huì)從RAKE尋位器中重新配置。此程序會(huì)在之后提及的RAKE重新配置系統(tǒng)中做說明。
圖1是顯示設(shè)計(jì)用于3GPP系統(tǒng)的RAKE尋位器的整個(gè)框圖，其包括初始大量指針及RAKE指針配置處理器。尋位器會(huì)與3GPP初始小區(qū)搜尋演算法一起運(yùn)作，以加速解決多路徑的速度。
在同步期間，移動(dòng)式站臺(tái)(MS)會(huì)搜尋會(huì)接收最高信號(hào)功率的基站(BS)。在一較佳具體實(shí)施例中，小區(qū)搜尋方塊會(huì)根據(jù)目前的3GPP規(guī)范，來決定下行鏈路的加密(scrambling)碼及此基站的幀同步。在加密碼已識(shí)別出來之后，RAKE接收器會(huì)持續(xù)需要了解關(guān)于無線電廣播通道的大量指針的每個(gè)多路徑或多路徑群組的相對(duì)延遲或碼相位。
在小區(qū)搜尋程序的第一步驟期間，UE會(huì)使用主要同步通道(P-SCH)的碼來取得小區(qū)的軌跡同步。這通?？墒褂门cP-SCH通道匹配的單一匹配濾波器來達(dá)成。P-SCH所使用的碼對(duì)于所有小區(qū)是共同的。小區(qū)的軌跡時(shí)序可藉由偵測(cè)匹配濾波器輸出中的波峰來獲得。
在小區(qū)搜尋程序的第二步驟期間，UE會(huì)使用次要同步通道(S-SCH)來找出幀同步，并且會(huì)驗(yàn)證在第一步驟中所找出的小區(qū)的碼群組。這可藉由使收到的信號(hào)與所有可能的次要同步碼序列相互聯(lián)系，以及識(shí)別最大相互關(guān)聯(lián)值來達(dá)成。因?yàn)樾蛄械闹芷谝莆皇翘赜械?，所以碼群組及幀同步會(huì)決定出來。
在小區(qū)搜尋程序的第三及最后步驟期間，UE會(huì)決定出發(fā)現(xiàn)小區(qū)所使用的真正主要加密碼。主要加密碼通常是使用在第二步驟中所識(shí)別的碼群組內(nèi)的所有碼，而經(jīng)由共同導(dǎo)向通道(CPICH)上的逐個(gè)符號(hào)識(shí)別出來。在主要加密碼已識(shí)別出來之后，會(huì)解調(diào)主要共同控制實(shí)際通道(P-CCPCH)，并且系統(tǒng)及小區(qū)特地信息會(huì)從在P-CCPCH上進(jìn)行的廣播通道(BCH)中讀取。圖2為P-SCH、S-SCH及CPICH的時(shí)間幀及軌跡結(jié)構(gòu)的范例圖形。
小區(qū)搜尋演算法的效能對(duì)于RAKE尋位器有重要的影響。如果小區(qū)搜尋失去效用，錯(cuò)誤的PN加密碼會(huì)指配給RAKE尋位器，于是RAKE尋位器會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的路徑指示。因此，RAKE尋位器是用來驗(yàn)證小區(qū)搜尋演算法，并且使錯(cuò)誤的偵測(cè)去除。
圖3是顯示大量指針配置處理器的框圖。此處理器包括三個(gè)主要方塊臨界值比較方塊、視窗搜尋方塊及大量指針位置方塊。較佳而言，臨界值比較方塊包括具有臨界值η1的根據(jù)目前的3GPP規(guī)范的階層式Golay相互關(guān)聯(lián)器(HGC)，以抑制雜訊成分。視窗搜尋方塊會(huì)選擇預(yù)定數(shù)目(如五個(gè)(5))包含最大移動(dòng)平均視窗功率的最佳視窗候選者。然后每個(gè)指定的視窗會(huì)變成用于RAKE指針中的一個(gè)的候選者。大量指針位置方塊會(huì)找出包含最大功率的視窗。
用于臨界值比較方塊中的第一臨界值η1是與P-SCH中的平均雜訊功率成正比。用于大量指針位置方塊中的第二臨界值η2是基于CPICH中的平均雜訊功率。二個(gè)臨界值(η1及η2)會(huì)決定接收器系統(tǒng)的偵測(cè)機(jī)率及錯(cuò)誤警示。
使用臨界值比較，大量指針位置會(huì)指配給以開始時(shí)序指標(biāo)τw來識(shí)別的視窗。此指標(biāo)會(huì)送到適應(yīng)濾波器(AF)，其包括用于進(jìn)一步處理的RAKE接收器的「大量」指針。大量指針配置的角色是用來提供視窗位置及驗(yàn)證大量指針路徑的功率。
圖4是繪示臨界值比較方塊的程序。臨界值比較方塊的工作就是預(yù)先偵測(cè)及搜尋P-SCH通道中的真實(shí)碼相位。小區(qū)搜尋步驟1會(huì)提供軌跡邊界，其為在0到5119范圍中的值(一個(gè)軌跡是每薄片二個(gè)樣本)。一旦軌跡邊界已知，在軌跡邊界附近的具有半個(gè)薄片取樣區(qū)間的±200個(gè)樣本的視窗會(huì)產(chǎn)生總共為401個(gè)樣本。因?yàn)闊o線電廣播通道的最大延遲展開是假設(shè)為±100Tc，所以±200的值是較佳的。
因?yàn)镻-SCH對(duì)于所有的小區(qū)是共同的，所以臨界值比較方塊的輸入包含對(duì)應(yīng)于來自于所有可偵測(cè)的基站的路徑能量的值。因此需要后偵測(cè)來驗(yàn)證屬于想要的基站的信號(hào)，并且用以抑制其他的信號(hào)。為了保持低機(jī)率的錯(cuò)誤警示，需要決定適當(dāng)?shù)呐R界值η1。此臨界值應(yīng)該與平均雜訊功率成正比。如果η1太低，錯(cuò)誤警示的機(jī)率會(huì)是不可接受地高。如果η1太高，偵測(cè)機(jī)率會(huì)太低。這是選擇η1的折衷。
臨界值比較方塊的輸入(亦即，小區(qū)搜尋步驟1中的集成HGC輸出)會(huì)與臨界值η1比較，以使在臨界值的上及的下的樣本分離。臨界值比較方塊的輸出為P~iHGC=max(PiHGC-η1,0),-200≤i≤200.---(1)]]>其中i＝0是表示軌跡邊界。臨界值會(huì)藉由平均雜訊功率而是適應(yīng)性地改變?chǔ)襫HGC，以致于η1=ασnHGC,---(2)]]>具有適當(dāng)?shù)谋壤瘮?shù)α。
視窗搜尋方塊的主要工作是找出預(yù)定數(shù)目的候選視窗，其包含具有最大允許重疊的最大功率。候選視窗的數(shù)目是對(duì)應(yīng)可用的RAKE指針的數(shù)目，在此例中為5個(gè)。視窗尺寸例如是21個(gè)樣本。移動(dòng)平均(MA)滑動(dòng)視窗的功率可計(jì)算為Piwindow=Σn=020P~i+nHGC,-200≤i≤180,---(3)]]>其中功率 是由(2.1)所給予。然后視窗功率會(huì)以下降次序來分級(jí)，以致于P(1)≥P(2)≥P(3)≥…， (4)具有P(1)=max(Piwindow).]]>對(duì)于找出五個(gè)視窗而言，所給予的較佳需求是藉由1.視窗候選者P(1)→P(5)應(yīng)該都超過為設(shè)計(jì)參數(shù)的最小視窗功率Pmin，亦即，P(1)≥P(2)≥…≥P(5)≥Pmin。(5)2.視窗候選者是由至少五個(gè)樣本來分離，亦即，對(duì)于第j個(gè)候選者P(j)=Pkwindow]]>及第(j+1)個(gè)候選者P(j+1)=Plwindow]]>應(yīng)該滿足條件如果Pkwindow≥Plwindow,]]>則|k-1|≥5。(6)如果需求1不滿足，會(huì)決定出少于五個(gè)視窗候選者，并且會(huì)指配少于五個(gè)指針的RAKE接收器，未指配的指針會(huì)保持閑置。如果需求2不滿足，會(huì)使用具有最高功率的候選視窗，并且不使用在5個(gè)或更少的樣本內(nèi)的候選視窗。
圖5是繪示視窗搜尋程序。首先，會(huì)計(jì)算如在方程式(3)中的Piwindow。第二，會(huì)將Piwindow排序?yàn)橄陆荡涡?。第三，?huì)選擇由至少5個(gè)樣本所分離的五個(gè)候選者。為了便于繪示，只有最先的七個(gè)樣本會(huì)表示于以略圖顯示的每個(gè)視窗中。如以上所述，較佳的視窗尺寸為21個(gè)樣本。
如果視窗候選者互相覆蓋(例如，圖5中的{P-193window，P-198window}及{P-5window，P1window}，則這些區(qū)域會(huì)儲(chǔ)存在緩沖器中。在大量指針配置區(qū)塊中，這可用來降低計(jì)算PN加密序列與接收信號(hào)之間的相互關(guān)聯(lián)功率PkPN的集成時(shí)間。例如，假設(shè)第一視窗候選者具有5的開始點(diǎn)，而第二視窗候選者具有開始點(diǎn)11。關(guān)于21個(gè)樣本尺寸視窗的重疊樣本為11到25(16個(gè)樣本)。在此區(qū)中，防止關(guān)于PkPN的雙重計(jì)算是較佳的。
大量指針位置區(qū)塊會(huì)利用CPICH通道，來執(zhí)行后偵測(cè)程序。因?yàn)镃PICH對(duì)于已知區(qū)域中的每個(gè)小區(qū)是特有的，所以在CPICH上的相互關(guān)聯(lián)會(huì)給予特定小區(qū)的真實(shí)碼相位。例如，假設(shè)在無線電廣播通道中，三個(gè)基站可用于UE。如果UE與BS1通信，則在CPICH上的相互關(guān)聯(lián)只會(huì)強(qiáng)調(diào)BS1的碼相位，而會(huì)抑制BS2及BS3的碼相位。在接收信號(hào)與PN加密序列之間的相互關(guān)聯(lián)的功率是計(jì)算為PkPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1r(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,-100≤k≤100---(7)]]>其中r(·)及c(·)的序列是分別表示接收信號(hào)與PN加密序列。J與N的典型值為J＝50(5個(gè)軌跡)，N＝256(薄片中的一個(gè)符號(hào)長(zhǎng)度)。如目前在3GPP中所指定的，接收信號(hào)與PN加密序列的取樣率是不同的。接收信號(hào)的取樣率是Tc/2。然而，PN加密序列是以Tc區(qū)間來取樣。因此(7)可修改為P2kPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1reven(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,]]>-200≤k≤200---(8)]]>P2k+1PN=Σm=0J-1|Σn=0N-1rodd(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,]]>其中reven(·)與rodd(·)是分別表示接收信號(hào)的偶數(shù)及奇數(shù)樣本。為了簡(jiǎn)化方程式，讓x(m)=Σn=0N-1r(m,n)c*(m,n)=a(m)+jb(m).]]>絕對(duì)值運(yùn)算可近似為|x(m)|≈max(|a(m)|，|b(m)|)+0.5min(|a(m)|，|b(m)|)。(9)然后，方程式(7)是使用(9)的幫助來簡(jiǎn)化，以致于PkPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1r(Nm+n)c*(Nm+n-k)|]]>=Σm=0J-1|x(m)|=Σm=0J-1a(m)2+b(m)2---(10)]]>≈Σm=0J-1[max(|a(m)|,|b(m)|)+0.5min(|a(m)|,|b(m)|)].]]>再者，因?yàn)樵诮邮招盘?hào)與加密序列之間的不同取樣率必須考慮，所以(10)可表示為
P2kPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1reven(Nm+n)c*(Nm+n-k)|]]>⇒P2kPN≈Σm=0J-1max(|aeven(m),beven(m)|)+0.5min(|aeven(m),beven(m)|),]]>(11)]]>P2k+1PN=Σm=0J-1|Σn=0N-1rodd(Nm+n)c*(Nm+n-k)|]]>⇒P2k+1PN≈Σm=0J-1max(|aodd(m),bodd(m)|)+0.5min(|aodd(m),bodd(m)|).]]>如果相互關(guān)聯(lián)PkPN大于第二臨界值η2，則會(huì)接受碼相位為真實(shí)路徑。第二臨界值η2是與平均噪聲功率成正比，亦即，η2=βσnPN,---(12)]]>其中β為比例因子，而σnPN為所給予的平均噪聲功率，是藉由σnPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1reven(Nm+n)cAUX*(Nm+n)|.---(13)]]>在此，cAUX(·)是表示附屬的PN加密碼。方程式(13)也可簡(jiǎn)化為使用修改的絕對(duì)值運(yùn)算子的(10)。
如果大量指針是指配在點(diǎn)τw，則在(1)中的功率 會(huì)重設(shè)為零，以進(jìn)一步地在RAKE配置中做處理，以致于個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)的RAKE指針不會(huì)指配在大量指針位置。
P~iHGC=0,i=τw,τw+1,···,τw+20.---(14)]]>圖6是顯示大量指針位置塊程序。上部是顯示最佳五個(gè)視窗候選者的選擇。此程序?yàn)轭A(yù)先偵測(cè)部分。視窗指標(biāo)會(huì)送到對(duì)應(yīng)于下部的后偵測(cè)部分。下部會(huì)計(jì)算使用方程式(11)的相互關(guān)聯(lián)功率。較佳而言，當(dāng)選擇的視窗具有在第二臨界值之上的最小數(shù)目的非連續(xù)樣本時(shí)，會(huì)指配大量指針。
如果未指配大量指針，臨界值比較方塊的輸出為RAKE指針配置處理器的輸入。在此情況中，較佳而言，非連續(xù)量測(cè)會(huì)刪除，以確定由至少一個(gè)切片所分離的路徑。這可例如藉由以已知視窗中的最高樣本開始、移除相鄰的樣本、保留相鄰樣本的下一個(gè)、移除與剛才保持的樣本相鄰的樣本等來達(dá)成。
圖7是繪示較佳的大料指針配置方法的流程圖。在流程圖中的參數(shù)為Pmin最小平均視窗功率。
Nc在第二臨界值η2之上的取樣數(shù)目。
Nlow在第二臨界值η2之上的取樣的最低允許數(shù)目。
Nreq在第二臨界值η2之上的取樣的需求數(shù)目。
N′c在刪除接近的成分后，在第二臨界值之上的取樣數(shù)目。
Nacc在刪除后，在第二臨界值之上的取樣的可接受數(shù)目。要注意的是，多路徑寬度Nw會(huì)做量測(cè)，并且會(huì)傳送到用以指配匹配數(shù)目的分接頭的大量指針。
在第二臨界值之上的取樣數(shù)目(Nc)及在刪除后的臨界值之上的取樣數(shù)目(N′c)會(huì)計(jì)算出來。最后，最右的視窗會(huì)指定為FAT指針，因?yàn)槠洫?dú)自滿足的最小值N′c的標(biāo)準(zhǔn)，其較佳是設(shè)定為4。亦即，如果至少有4個(gè)樣本位于臨界值之上(每個(gè)是由選擇視窗中的至少一個(gè)薄片所分離)，則只會(huì)使用大量指針。
如圖7所繪示，大量指針位置程序10會(huì)藉由檢查視窗中的第一候選者，以了解是否總功率(步驟1)超過最小可接受功率。如果否，位置方塊會(huì)嘗試下個(gè)候選者。如果沒有候選者滿足此條件，程序會(huì)回到步驟6。然后，在輸入信號(hào)r(m，n)與局部產(chǎn)生的PN加密碼c(m，n)之間的逐步符號(hào)相互關(guān)聯(lián)會(huì)計(jì)算(步驟2)如下P2kPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1reven(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,]]>(15)]]>P2k+1PN=Σm=0J-1|Σn=0N-1rodd(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,]]>其中J為所累加的符號(hào)數(shù)目，而N為薄片中的符號(hào)長(zhǎng)度。
然后會(huì)與第二臨界值η2做比較。在臨界值η2之上的樣本數(shù)目Nc會(huì)計(jì)算出來(步驟3)，而在步驟4，會(huì)排序成三種不同情況中的一個(gè)(a)情況1如果Nc＜Nlow，回到步驟1且嘗試下個(gè)候選者，若有的話。
(b)情況2如果Nlow≤Nc≤Nreq，(i)計(jì)算N′c，在刪除樣本后的第二臨界值之上的樣本數(shù)目。
(ii)檢查是否N′c大于Nacc，在刪除后的樣本的可接受數(shù)目。如果是會(huì)指配大量指針且回到步驟5。如果否，會(huì)回到步驟1。
(c)情況3如果Nc≥Nreq，會(huì)指配大量指針且回到步驟5。為了防止將RAKE指針指配于大量指針區(qū)中，重設(shè)(1)的大量指針區(qū)中的HGC輸出會(huì)重設(shè)為0，亦即，P~iHGC=0,i=τw,τw+1,···,τw+20.]]>一旦所有的候選者已做處理，會(huì)進(jìn)入RAKE指針配置程序(步驟6)。
RAKE指針配置處理器的框圖是顯示于圖8中。RAKE指針處理器包括第一級(jí)濾波器、RAKE指針偵測(cè)器、第二級(jí)濾波器及指配器。第一級(jí)濾波器會(huì)將來自于小區(qū)搜尋HGC的輸入 以下降次序排列，并且會(huì)選擇M個(gè)最大樣本。這些樣本必須互相隔離至少2個(gè)樣本。如果沒有指配的大量指針，則臨界值比較方塊的輸出 會(huì)直接送入第一級(jí)濾波器方塊。此方塊的輸入為在臨界值η1之上的HGC輸出功率，如方程式(1)，亦即P~iHGC=0,-200≤i≤200---(16)]]>此方塊會(huì)將這些功率以下降次序排列，以致于PFRF(1)≥PFRF(2)≥···≥PFRF(M),---(17)]]>其中PFRF(1)=max(P~iHGC),]]>而下標(biāo)符號(hào)FRF是表示第一級(jí)濾波器，以及M為設(shè)計(jì)參數(shù)。此方塊的輸出不是相互關(guān)聯(lián)功率，但是時(shí)間指標(biāo)是對(duì)應(yīng)其功率，亦即[I1，I2，...，IM]。
(18)較佳而言，會(huì)檢查這些樣本，以確定其是藉由2個(gè)樣本所分離，以得到較佳的薄片持續(xù)多路徑解決方式，并且如果其不足以分離，會(huì)刪除。換句話說，如果以下的關(guān)是不滿足，則會(huì)刪除對(duì)應(yīng)于Ij+1的樣本|Ij-Ij+1|≥2，j＝1，2，...，M-1。
(19)圖9是顯示選擇8個(gè)最大相互關(guān)聯(lián)功率，不包含大量指針區(qū)的一例。對(duì)應(yīng)于這些位置的指標(biāo)會(huì)送入RAKE指針偵測(cè)方塊。
RAKE指針偵測(cè)方塊會(huì)驗(yàn)證對(duì)應(yīng)于由方程式(17)所提供的指標(biāo)的相互關(guān)聯(lián)功率是否大于CPICH功率中的第二臨界值η2。相互關(guān)聯(lián)功率的獲得可藉由PkPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1r(256m+n)c*(256m+n-k)|,k=I1,I2,···,IM.---(20)]]>其中r(·)及c(·)的取樣率不同，方程式(20)會(huì)修改為P2kPN=Σm=0J-1|Σn=0N-1rodd(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,]]>k=I1,I2,···,IM.---(21)]]>P2k+1PN=Σm=0J-1|Σn=0N-1reven(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,]]>如果方程式(20)中的相互關(guān)聯(lián)功率是大于第二臨界值η2，(亦即，PkPN≥η2]]>)，則對(duì)應(yīng)的碼相位會(huì)驗(yàn)證為偵測(cè)小區(qū)的真實(shí)路徑；否則碼相位不會(huì)驗(yàn)證為真實(shí)路徑。在后偵測(cè)的驗(yàn)證模式中，來自于方程式(18)的已知指標(biāo)的相鄰碼相位(左與右)也會(huì)做測(cè)試，以產(chǎn)生時(shí)脈漂移及傳播媒介移動(dòng)。圖10是顯示RAKE指針偵測(cè)塊程序。上部是繪示最大的M個(gè)樣本的選擇(例如8個(gè))，及其指標(biāo)[I1，I2，...，I8]。下部是繪示用以決定L個(gè)真實(shí)路徑的驗(yàn)證程序。[I1，I2，...，I8]的相鄰指標(biāo)為[(I1-1，I1，I1+1)，(I2-1，I2，I2+1)，...，(I8-1，I8，I8+1)]，(22)及其對(duì)應(yīng)的功率為[(pI1-1PN,pI1PN,pI1+1PN),(pI2-1PN,pI2PN,pI2+1PN),···,(pI8-1PN,pI8PN,pI8+1PN)].---(23)]]>較佳而言，在第二臨界值之上的最大功率，及其方程式(22)及(23)中的每組的指標(biāo)會(huì)選擇為真實(shí)路徑。圖10是繪示指標(biāo)[I8+1，I3，I7-1，I6+1] (24)會(huì)選擇為所繪示的例子中的驗(yàn)證為真實(shí)路徑的每一個(gè)。在此情況中，所找出的L為5，因?yàn)榉匠淌?22)及(23)中的八組中的三組沒有位于第二臨界值之上的功率。
第二級(jí)濾波器會(huì)從L個(gè)候選者中，選擇最大的K個(gè)樣本，其中K為RAKE指針或L(如果較小)的數(shù)目。此方塊的輸入為在臨界值之上的相互關(guān)聯(lián)功率及其指標(biāo)。這些功率會(huì)已下降次序排列P1RAKE≥P2RAKE≥···≥PLRAKE---(25)]]>
而來自于(24)的指標(biāo)的對(duì)應(yīng)的指標(biāo)會(huì)以方程式(25)而排序?yàn)?amp;lsqb;I1RAKE≥I2RAKE≥···≥ILRAKE].---(26)]]>此方塊的輸出為方程式(26)中的K個(gè)最大樣本的指標(biāo)，其對(duì)應(yīng)于[I1RAKE≥I2RAKE≥···≥IKRAKE].---(27)]]>圖11是繪示第二級(jí)濾波器塊程序。相互關(guān)聯(lián)功率會(huì)以下降次序來排列，以致于PI1PN≥PI8+1PN≥PI7-1PN≥PI6+1PN≥PI3PN⇒P1RAKE≥P2RAKE≥P3RAKE≥P4RAKE≥P5RAKE.]]>指標(biāo)也會(huì)以會(huì)以此次序來排序，以致于[I1,I8+1,I7-1,I6+1,I3]⇒[I1RAKE,I2RAKE,I3RAKE,I4RAKE,I5RAKE].---(28)]]>最后，如果K個(gè)RAKE指針可用于接收器系統(tǒng)中，則方程式(28)的K個(gè)指標(biāo)會(huì)指配為RAKE指針，如底下所提及。少于K個(gè)指針會(huì)是可用的，其中已指配大量指針。
最大的RAKE指針路徑總是會(huì)指配給RAKE接收器指針，即使其不能滿足最小標(biāo)準(zhǔn)，除非有已指配的大量指針。如果RAKE指針是指配為標(biāo)準(zhǔn)或大量，較佳而言，每個(gè)額外的指針路徑在指配給RAKE接收器指針之前，必須通過額外的測(cè)試。
額外的測(cè)試會(huì)判斷增加的SNR是否會(huì)超過某些最小ΔdB。如果在指配k個(gè)指針后的目前SNR為SNRkdB，則會(huì)指配額外的指針，如果SNRk+1-SNRk≥ΔdB。(29)這等效于將量測(cè)到的第k+1個(gè)成分的線性功率Pk+1與累積的功率做比較CPk=Σj=1kPj---(30)]]>如果Pk+1≥(δ-1)CPk，則會(huì)指配指針。在此，δ＝100.1Δ。例如，如果δ＝1/16，則Δ＝0.26dB。在此例中，如果對(duì)于總SNR，成分增加額外的0.26dB，則只會(huì)指配另一個(gè)RAKE接收器指針。
典型的無線電傳播通道會(huì)包含由建筑物、山以及在傳播路徑中的移動(dòng)式障礙物所產(chǎn)生的反射。這些多重路徑會(huì)使信號(hào)能量產(chǎn)生衰減及歪曲。雖然在某些情況中，具有顯著信號(hào)能量的只有20μs或更多的延遲已在山區(qū)中觀察出來，但是在市區(qū)及郊區(qū)中，延遲輪廓通常會(huì)增加1到2μs。如果多路徑成分的時(shí)間差至少為0.26μs(薄片持續(xù)時(shí)間)，則CDMA RAKE接收器會(huì)使那些多路徑成分分離，并且將其協(xié)調(diào)地組合，以得到差異性。如果路徑長(zhǎng)度中的差異至少為260ft，則會(huì)得到0.26μs的延遲。當(dāng)多路徑反射的相位抵銷發(fā)生時(shí)，接收信號(hào)功率會(huì)明顯地降低。因?yàn)榛編缀螘?huì)產(chǎn)生時(shí)強(qiáng)時(shí)弱及分散的景象，所以由于快速時(shí)強(qiáng)時(shí)弱所產(chǎn)生的信號(hào)變化會(huì)發(fā)生許多等級(jí)的強(qiáng)度，其會(huì)比平均多路徑延遲輪廓中的變化更為頻繁。
有許多技術(shù)可用來克服此時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。第一技術(shù)是使用配置給顯著能量會(huì)送達(dá)的那些延遲位置的RAKE指針。第二技術(shù)為快速功率控制及差異接收。第三技術(shù)為編碼及插入。
大量指針配置及RAKE指針配置處理器的輸出是用來改善整個(gè)系統(tǒng)效能。例如，平均取得時(shí)間是取決于偵測(cè)機(jī)率、錯(cuò)誤警示機(jī)率、存在時(shí)間、錯(cuò)誤警示懲罰時(shí)間及小區(qū)的數(shù)目，來作搜尋。因?yàn)槠骄〉脮r(shí)間對(duì)于取得裝置的效能非常重要，所以想要使所有以上的參數(shù)最佳化。圖12是顯示用以獲得PN加密序列與幀邊界鄰近中的接收信號(hào)之間的交叉相互關(guān)聯(lián)功率的后偵測(cè)架構(gòu)。
在缺乏考慮真實(shí)碼相位位置的任何習(xí)知信息中，在接收的PN碼與其的局部復(fù)制之間的未對(duì)準(zhǔn)的不確定會(huì)與完全碼周期一樣多。因此，對(duì)于長(zhǎng)的PN碼而言，要解決的對(duì)應(yīng)的時(shí)間不確定通常會(huì)相當(dāng)大。實(shí)際上，通常需要在交出細(xì)微同步追蹤系統(tǒng)的控制之前，將接收及局部的PN碼信號(hào)配置于一半薄片周期Tc/2內(nèi)。根據(jù)此需求，在離散步驟中，局部PN碼信號(hào)的時(shí)間延遲會(huì)降低或增加。因此，如果TU＝NUTc為要解決的時(shí)間不確定，則q＝2NU+1為可行碼對(duì)準(zhǔn)的數(shù)目，其在連序搜尋說法中，是相關(guān)于經(jīng)由未確定區(qū)，在每個(gè)搜尋期間所檢查的小區(qū)。
碼取得的目的就是使接收到的假雜訊(PN)碼r(m，n)與局部產(chǎn)生碼c(m，n)之間的粗略時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，以達(dá)成一個(gè)PN序列薄片的部分的精確性。碼取得的普遍方法是連續(xù)搜尋技術(shù)，其會(huì)與接收及局部產(chǎn)生的碼序列相互關(guān)聯(lián)，然后會(huì)基于臨界值的交叉或最大相互關(guān)聯(lián)，來測(cè)試同步。臨界值是取決于匹配濾波器輸出的信噪比而決定出來，并且其會(huì)根據(jù)雜訊功率或部分相互關(guān)聯(lián)而做調(diào)整。搜尋技術(shù)是使用最大標(biāo)準(zhǔn)及臨界值交叉標(biāo)準(zhǔn)。在此分析中的參數(shù)是如下PD當(dāng)測(cè)試正確箱(bin)時(shí)，偵測(cè)的機(jī)率PFA當(dāng)測(cè)試不正確箱時(shí)，錯(cuò)誤警示的機(jī)率τd在每個(gè)小區(qū)中的存在時(shí)間(集成時(shí)間)K存在懲罰時(shí)間小區(qū)的數(shù)目q要搜尋的小區(qū)總數(shù)平均取得時(shí)間TACQ為T‾ACQ=2+(2-PD)(q-1)(1+KPFA)2PDτd---(31)]]>其中所給予的平均存在時(shí)間是藉由τd＝JTs＝256×JTc(32)如果使用5個(gè)軌跡(J＝50)，則τd＝3.3ms。在方程式(31)中的用于平均取得時(shí)間的公式為偵測(cè)的機(jī)率PD、錯(cuò)誤警示的機(jī)率PF及存在時(shí)間τd的函數(shù)。對(duì)于高偵測(cè)的機(jī)率PD及低錯(cuò)誤警示的機(jī)率PF而言T‾ACQ≈(q-1)2τd---(33)]]>因?yàn)閝-1＝400，我們找出TACQ≈0.66秒，其中由(31)中得到的(33)是近似如下PFA≈0，PD≈1，q大于1。
在許多實(shí)際的碼取得系統(tǒng)中，關(guān)于已知整個(gè)取得時(shí)間的錯(cuò)誤警示機(jī)率的降低會(huì)牽涉搜尋技術(shù)與驗(yàn)證演算法結(jié)合的使用。驗(yàn)證程序會(huì)隨著搜尋程序而變化，并且每當(dāng)聲明取得時(shí)，會(huì)開始。然后在驗(yàn)證演算法期間，搜尋會(huì)置于保持。使用搜尋及驗(yàn)證的系統(tǒng)稱為雙重存在系統(tǒng)。當(dāng)適當(dāng)?shù)厥褂脮r(shí)，雙重存在搜尋策略會(huì)使整個(gè)搜尋程序產(chǎn)生明顯的加速。3的近似因子的加速已在模擬中觀察出來。
圖13是顯示有關(guān)各種SNR的AWGN通道中的單一路徑的偵測(cè)機(jī)率PD。如果輸入SNR超過4dB，偵測(cè)機(jī)率幾乎為1.0。為了得到多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道中的相同效能，輸入SNR必須增加到15dB至20dB。
圖14是顯示用于WG4情況1的多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道中的第一路徑的偵測(cè)機(jī)率，其中有以3km/h速度，具有0與-10dB的Rayleigh-時(shí)強(qiáng)時(shí)弱振幅的二種路徑。輸入SNR必須增加到20dB，以得到相較于圖13的相似的效能。對(duì)于第一路徑而言，偵測(cè)機(jī)率與第二臨界值η2不會(huì)差異很大。
圖15是顯示多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道中的第二路徑的偵測(cè)機(jī)率。如果第二臨界值η2低，則會(huì)有較佳的偵測(cè)機(jī)率。例如，如果輸入SNR為10dB，則當(dāng)?shù)诙R界值從η2=1.2σnPN]]>變化到η2=1.8σnPN]]>時(shí)，偵測(cè)機(jī)率的差為0.23(23％)。
圖16是顯示有關(guān)第二臨界值η2的錯(cuò)誤警示(PFA)的機(jī)率。如果第二臨界值增加，錯(cuò)誤警示的機(jī)率會(huì)降低是明顯的。
在錯(cuò)誤警示的機(jī)率與由第二臨界值所控制的偵測(cè)機(jī)率之間，會(huì)有折衷。如果第二臨界值降低，錯(cuò)誤警示的機(jī)率與偵測(cè)機(jī)率會(huì)同時(shí)增加，特別對(duì)于第二路徑，而且反之亦然。圖16也顯示如果輸入SNR足夠高，則第二臨界值應(yīng)該會(huì)調(diào)整為足夠高的值，以得到錯(cuò)誤警示的低機(jī)率。
圖17是顯示具有各種SNR的第一路徑的偵測(cè)機(jī)率，以及用于情況5的多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道的第二臨界值η2，其中有以50km/h速度，具有0與-10dB的Rayleigh-時(shí)強(qiáng)時(shí)弱振幅的二種路徑。與情況1比較(圖14)，以第二臨界值η2＝1.2σn及5dB輸入SNR，偵測(cè)機(jī)率會(huì)從0.44增加到0.83。要注意的是當(dāng)速度從3km/h增加到50km/h時(shí)，偵測(cè)機(jī)率幾乎會(huì)加倍。當(dāng)輸入SNR高于10dB時(shí)，偵測(cè)機(jī)率會(huì)大于90％。
圖18是顯示第二路徑(-10dB振幅)的偵測(cè)機(jī)率。與情況1比較(圖4.3)，以第二臨界值η2＝1.2σn及5dB輸入SNR，偵測(cè)機(jī)率會(huì)從0.04增加到0.27。一般而言，模擬結(jié)果是顯示偵測(cè)機(jī)率會(huì)隨著速度增加而增加。
為了在任何臨界值中，偵測(cè)超過90％的第二路徑，輸入SNR應(yīng)該在20dB附近。使用低的輸入SNR，偵測(cè)機(jī)率會(huì)高度取決于第二臨界值。使用第二臨界值η2＝1.2σn，、η2＝1.5σn及η2＝1.8σn，偵測(cè)機(jī)率是分別為0.27、0.13及0.04。
圖19是顯示有關(guān)第二臨界值η2的錯(cuò)誤警示的機(jī)率。與情況1(圖16)比較，整個(gè)錯(cuò)誤警示率會(huì)增加。例如，使用第二臨界值η2＝1.2σn及20dB輸入SNR，錯(cuò)誤警示率會(huì)從0.2250改變?yōu)?.3233。顯然第二臨界值η2應(yīng)該足夠高，以得到錯(cuò)誤警示的低機(jī)率。
當(dāng)速度增加時(shí)，偵測(cè)的機(jī)率會(huì)改善。然而，以其他的相同條件，當(dāng)速度增加時(shí)，錯(cuò)誤警示的機(jī)率會(huì)增加。較佳而言，第二臨界值η2會(huì)選擇為而使偵測(cè)機(jī)率最大且使錯(cuò)誤警示的機(jī)率最小。在偵測(cè)的機(jī)率與錯(cuò)誤警示的機(jī)率之間的適當(dāng)策略是選擇為使接收器系統(tǒng)的效能最佳化。
為了減輕消失或未由以上的RAKE位置程序所偵測(cè)的路徑的問題，較佳而言，本發(fā)明會(huì)利用RAKE重新配置程序。然而，如果大量指針路徑消失或如果未指配大量指針，較佳而言，在選擇的時(shí)間區(qū)間后，RAKE位置程序會(huì)再次實(shí)施。
RAKE管理系統(tǒng)會(huì)實(shí)施重新配置程序，并且包括以下的處理器路徑搜尋器、配置、重新配置、路徑選擇器及RAKE控制器。圖20是顯示整個(gè)RAKE管理系統(tǒng)架構(gòu)。
圖21中所顯示的RAKE重新配置程序是用來重新選擇路徑候選者，并且會(huì)將路徑候選者與存在的路徑做比較。然后，如果候選者的功率大于存在軌跡的功率，則目前的路徑會(huì)離開配置，并且新路徑會(huì)重新配置給RAKE指針。
功率延遲輪廓可藉由使用來自于小區(qū)搜尋步驟1中的階層式Golay相互關(guān)聯(lián)器(HGC)輸出而找出來。臨界值比較方塊會(huì)移除HGC輸出的雜訊成分。目前的大量及RAKE指針位置會(huì)離開路徑搜尋程序。然后，除了目前的大量及RAKE指針位置外的HGC輸出會(huì)以下降次序來排列。最后，由至少2個(gè)樣本所分離的最大路徑會(huì)選擇為新的路徑候選者。
主要同步碼(PSC)為長(zhǎng)度256個(gè)薄片的未調(diào)變Golay序列，會(huì)以一段時(shí)間的一個(gè)軌跡而重復(fù)。藉由偵測(cè)PSC，用戶配備(UE)會(huì)取的與目標(biāo)基站的軌跡同步。
路徑搜尋程序是如下步驟1重做小區(qū)搜尋步驟1步驟2偵測(cè)在第一臨界值的上的 步驟3排除目前的RAKE位置步驟4排除目前的大量指針位置步驟5以下降次序來排列 步驟6找出新的候選者清單步驟7藉由比較舊與新的RAKE位置而找出消失的路徑步驟8完成候選者清單(新的候選者清單及消失的路徑)圖22是描述路徑搜尋程序?！感菭睢辜啊搞@石狀」是分別表示目前及舊的RAKE位置。陰影區(qū)是表示目前的大量指針位置。在搜尋程序中，目前的大量及RAKE位置會(huì)排除用于新的路徑候選者。HGC輸出功率會(huì)以下降次序來排列，以及最大路徑會(huì)選擇為候選者。此外，消失路徑會(huì)藉由將舊與目前的路徑做比較而偵測(cè)出來。消失路徑也包含為路徑候選者，因?yàn)槠淇赡艽嬖?。最后，在路徑搜尋程序中，?huì)選擇五個(gè)候選者。
在搜尋程序中所選擇的路徑候選者應(yīng)該要做驗(yàn)證。為了驗(yàn)證路徑，對(duì)應(yīng)的碼相位的相互關(guān)聯(lián)功率會(huì)由接收信號(hào)與共同導(dǎo)向通道(CPICH)之間的逐步符號(hào)集成來獲得。如果相互關(guān)聯(lián)功率大于第二臨界值，則對(duì)應(yīng)的碼相位會(huì)視為真實(shí)路徑。驗(yàn)證程序是如下步驟1量測(cè)使用CPICH的新候選者的相互關(guān)聯(lián)功率PiPN步驟2偵測(cè)在第二臨界值的上的PiPN步驟3以下降次序而將其排列步驟4選擇最大路徑路徑驗(yàn)證程序是繪示于圖23中。頂部列是顯示搜尋程序，而底部列是顯示驗(yàn)證程序。在底部圖中，有新的偵測(cè)路徑及舊的偵測(cè)路徑。功率及其指標(biāo)會(huì)送到路徑選擇器，以將其按下降次序排列。最后，最大路徑會(huì)重新配置給RAKE指針。
在驗(yàn)證程序中所計(jì)算的相互關(guān)聯(lián)功率會(huì)比HGC相互關(guān)聯(lián)輸出更為可靠，因?yàn)樵谝粠?，前者是?5個(gè)符號(hào)集成來計(jì)算，但是后者是以50個(gè)符號(hào)集成來計(jì)算。
在比較目前路徑與新路徑候選者的功率之后，最大路徑會(huì)重新選擇，并且會(huì)重新配置給RAKE指針。路徑選擇器程序是揭露于圖24中。三個(gè)目前路徑會(huì)指配于第二、第三及第五RAKE指針。目前路徑中的第四及第五會(huì)離開配置。二個(gè)新路徑會(huì)指配于第一及第四RAKE指針。新路徑候選者中的第三、第四及第五不會(huì)使用。
考慮二個(gè)路徑指配給二個(gè)分離的RAKE指針的情況。假設(shè)在二個(gè)指針收斂到相同位置的某些時(shí)間之后。在這樣的情況中，RAKE控制器需要放棄路徑中的一個(gè)、松開配置給此路徑的RAKE指針、使控制器得知新指針已松開以及指示路徑搜尋器找出要指配的新路徑。RAKE控制器應(yīng)該要察覺每個(gè)指針的動(dòng)作，以及控制整個(gè)RAKE接收器，包括指針。
圖25是顯示使用輸入SNR的各種值的情況1(緩慢移動(dòng)通道3km/h)的偵測(cè)效能的機(jī)率。使用圓形的實(shí)線是表示RAKE配置程序中的第一路徑的偵測(cè)效能。使用矩形的虛線是表示RAKE配置程序中的第二路徑的偵測(cè)效能。使用鉆石狀的虛線點(diǎn)狀線是表示在重新配置程序后的第二路徑的偵測(cè)效能。偵測(cè)效能會(huì)以3至9％來增加。這意含在事件中，第二路徑會(huì)在RAKE配置程序中遺失，RAKE重新配置程序通常能使其恢復(fù)。
圖26是顯示使用輸入SNR的各種值的情況5(快速移動(dòng)通道50km/h)的偵測(cè)效能的機(jī)率。使用圓形的實(shí)線是表示RAKE配置程序中的第一路徑的偵測(cè)效能。使用矩形的虛線是表示RAKE配置程序中的第二路徑的偵測(cè)效能。使用鉆石狀的虛線點(diǎn)狀線是表示在重新配置程序后的第二路徑的偵測(cè)效能。偵測(cè)效能會(huì)以8至12％來增加。模擬結(jié)果是顯示RAKE重新配置在快速移動(dòng)通道中，會(huì)更佳的運(yùn)作。這顯示RAKE重新配置可明顯地使快速移動(dòng)通道中的遺失路徑恢復(fù)。
圖27是顯示使用輸入SNR的各種值的情況5的偵測(cè)效能的機(jī)率。在此，最小需求的ΔSNR為0.4dB。第二路徑的偵測(cè)效能會(huì)增加。要注意的是，在此例中，錯(cuò)誤警示的機(jī)率也會(huì)輕微地增加。
生死傳播的通道條件為具有二個(gè)路徑的非時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的傳播通道。移動(dòng)傳播條件具有二個(gè)路徑，其會(huì)在生與死之間做變化。會(huì)以相等機(jī)率而隨機(jī)地選擇路徑會(huì)出現(xiàn)的位置，并且顯示于圖28中。生死傳播條件是如下步驟1二個(gè)路徑(路徑1及路徑2)會(huì)隨機(jī)地選自群組([-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5]μs)。路徑具有相同的大小及相同的相位。
步驟2在191ms后，路徑1會(huì)消失，并且會(huì)立即重新出現(xiàn)于隨機(jī)地選自群組的新的位置上，但是排除路徑2的位置。路徑1及路徑2的分接頭系數(shù)的大小及相位應(yīng)該保持不變。
步驟3在額外的191ms后，路徑2會(huì)消失，并且會(huì)立即重新出現(xiàn)于隨機(jī)地選自群組的新的位置上，但是排除路徑1的位置。路徑1及路徑2的分接頭系數(shù)的大小及相位應(yīng)該保持不變。
步驟4步驟2及步驟3中的序列會(huì)重復(fù)。
圖29是顯示100個(gè)幀執(zhí)行(1秒)的PSC通道回應(yīng)的模擬結(jié)果。在此，輸入SNR為10dB。在每個(gè)191ms，會(huì)轉(zhuǎn)態(tài)(生與死)。因?yàn)榇硕€(gè)路徑具有顯著的峰值，所以容易偵測(cè)，而不會(huì)有時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的干擾。在此圖中，最大路徑是時(shí)間對(duì)準(zhǔn)于零相對(duì)延遲。偵測(cè)及錯(cuò)誤警示效能會(huì)分別變成PD＝1.0及PFA＝0.0017。
圖30是顯示100個(gè)幀執(zhí)行(1秒)的CPICH通道回應(yīng)的模擬結(jié)果。在每個(gè)191ms，會(huì)轉(zhuǎn)態(tài)(生與死)。二個(gè)路徑是顯著的，且容易偵測(cè)，而不會(huì)有時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的干擾。最大路徑是時(shí)間對(duì)準(zhǔn)于零相對(duì)延遲。在靜態(tài)通道(AWGN)中，如果所給予的SNR高于5dB，則會(huì)期望完美的偵測(cè)。偵測(cè)及錯(cuò)誤警示效能會(huì)分別變成PD＝1.0及PFA＝0.0017。
1.因?yàn)楣?jié)省存在時(shí)間(集成時(shí)間)，所以整個(gè)取得時(shí)間會(huì)明顯地降低。如果只有驗(yàn)證程序，則存在時(shí)間會(huì)變成約0.66秒。如果PSC是用于初始路徑搜尋程序中，則存在時(shí)間會(huì)降低成0.20秒。系統(tǒng)速度的改善會(huì)超過3倍。
2.對(duì)于重新配置而言，重做路徑搜尋程序，以增加偵測(cè)效能是簡(jiǎn)單的。其需要額外的0.20秒，但是仍然比無路徑搜尋程序的驗(yàn)證程序快。
本發(fā)明的另一具體實(shí)施例是利用時(shí)間差異集成。為了克服緩慢的時(shí)強(qiáng)時(shí)弱效應(yīng)，揭露于較佳具體實(shí)施例中的連續(xù)符號(hào)集成會(huì)修改為時(shí)間差異集成。得到PN相互關(guān)聯(lián)功率的傳統(tǒng)集成是藉由連續(xù)符號(hào)集成來達(dá)成。然而在緩慢的時(shí)強(qiáng)時(shí)弱通道中，在集成區(qū)中的深度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱會(huì)產(chǎn)生低的偵測(cè)機(jī)率。為了解決此問題，會(huì)使用時(shí)間差異集成。如以上的方程式(7)所提及，在預(yù)定數(shù)目(例如50)的連續(xù)樣本上的傳統(tǒng)的PN相互關(guān)聯(lián)功率是計(jì)算為PkPN=Σm=0|Σn=0N-1r(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,m=0→49.---(34)]]>時(shí)間差異集成例如可表示為
PkPN=Σm∈I|Σn=0N-1r(Nm+n)c*(Nm+n-k)|,---(35)]]>其中|I|≤150I為選擇的指標(biāo)組，較佳而言，其具有不超過1 50個(gè)元素，例如I＝{0，...，9，50，...，69，100，...，199}。指標(biāo)組I的選擇是用來評(píng)估在許多不同的時(shí)間區(qū)間期間的樣本的相互關(guān)聯(lián)功率，因此會(huì)產(chǎn)生時(shí)間差異。時(shí)間差異集成的計(jì)算也可以修改及簡(jiǎn)化為有關(guān)于方程式8到11的以上所討論的傳統(tǒng)的集成。
一般而言，其中的通信信號(hào)會(huì)部分基于信號(hào)樣本的相對(duì)功率來做處理，時(shí)間差異可用來將相對(duì)功率計(jì)算為對(duì)應(yīng)時(shí)間差異信號(hào)樣本的值的函數(shù)。較佳而言，會(huì)提供緩沖器，其用以儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)于會(huì)定義一組R的樣本的信號(hào)樣本Sr的至少值r(r)。R為對(duì)應(yīng)于值的r(0)到r(X-1)的X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本S0到SX-1的子集合。子集合R的元素的數(shù)目是少于X，以致于R包含至少二個(gè)互斥子集合的連續(xù)樣本，{S0到Si}及{Sj到SX-1}。因此，R不包括樣本Si+1或Sj-1。為了方便起見，緩沖器會(huì)儲(chǔ)存r(0)到r(X-1)的所有值，但是如果只儲(chǔ)存由樣本組R所表示的值的時(shí)間差異子集合，實(shí)質(zhì)上可使用較小的緩沖器。
處理器的運(yùn)作會(huì)與緩沖器結(jié)合，用以計(jì)算相對(duì)的樣本功率，其基于對(duì)應(yīng)X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本的選擇的次集合R的信號(hào)樣本元素Sr的值r(r)。不包含于R中的樣本的值(如分別對(duì)應(yīng)信號(hào)樣本元素Si+1及Sj-1的值r(i+1)或r(j-1))不會(huì)用于計(jì)算中。因此，相對(duì)功率會(huì)基于樣本串(其表示至少二個(gè)差異時(shí)間區(qū)間)來做計(jì)算。
連續(xù)樣本中的每對(duì)是表示取樣時(shí)間區(qū)間t，其對(duì)應(yīng)于用以取得接收信號(hào)的樣本的取樣率。較佳而言，X個(gè)連續(xù)樣本中的至少二個(gè)互斥子集合會(huì)存在，其分別包含至少連續(xù)的樣本{Si+1到Si+51}及{Sj-51到Sj-1}，并且不包含子集合R中的任何元素。在這樣的情況中，子集合R是由連續(xù)樣本中的至少三個(gè)互斥子集合而定義出來，其表示連續(xù)樣本的群組會(huì)因?yàn)橹辽?0倍的t而適時(shí)地互相偏移。在方程式35的上例中，其中N為256(用于CPICH中的符號(hào)大小)，而I＝{0-9，50-69，100-199}，PkPN會(huì)決定出來，用于來自于值的一小組的樣本Sk，其對(duì)應(yīng)于較大組的51200個(gè)樣本{S0到S51199}(其包含樣本Sk)的時(shí)間差異樣本串{S0到S2559}、{S12800到S17919}及{S25600到S51199}。其中樣本會(huì)以每個(gè)薄片持續(xù)時(shí)間一個(gè)樣本的速率來產(chǎn)生，這表示在三個(gè)樣本串中的每個(gè)之間的超過7000個(gè)薄片的時(shí)間差異是基于功率計(jì)算。
時(shí)間差異集成對(duì)于偵測(cè)及錯(cuò)誤警示效能的機(jī)率，會(huì)扮演重要的角色。圖31是顯示時(shí)間差異集成會(huì)以例如有關(guān)于連續(xù)的符號(hào)集成的5dB SNR，而使偵測(cè)效能從44％增加到79％。在此例中，會(huì)增加35％的偵測(cè)效能。在10dBSNR，會(huì)增加19％的偵測(cè)效能。
圖32是顯示時(shí)間差異集成會(huì)在5dB SNR，使偵測(cè)效能從4％增加到41％。在此例中，會(huì)增加37％的偵測(cè)效能。在10dB SNR，會(huì)增加24％的偵測(cè)效能。RAKE重新配置是有助于使偵測(cè)效能增加。然而，其也會(huì)輕微地使錯(cuò)誤警示增加。為了達(dá)成高的偵測(cè)機(jī)率，ΔSNR應(yīng)該適當(dāng)?shù)刈隹刂?，特別在高SNR時(shí)。
圖33是顯示錯(cuò)誤警示的機(jī)率。如果只有臨界值測(cè)試用于碼相位偵測(cè)，則錯(cuò)誤警示機(jī)率會(huì)隨著SNR增加而增加。另一方面，錯(cuò)誤警示機(jī)率會(huì)隨著用于RAKE指針配置的以上所提及的較佳額外的SNR測(cè)試而降低。
修改有助于提升偵測(cè)效能及減輕緩慢時(shí)強(qiáng)時(shí)弱效應(yīng)，特別在低的SNR情況。額外的SNR測(cè)試有助于降低在高SNR情況時(shí)的錯(cuò)誤警示。需要更多的研究，以得到最佳的系統(tǒng)效能。
使用固定的臨界值測(cè)試，我們期望固定的錯(cuò)誤警示率(CFAR)。但是模擬結(jié)果(只在圖33中的臨界值測(cè)試)是顯示當(dāng)輸入SNR增加時(shí)，錯(cuò)誤警示機(jī)率也會(huì)增加。在此例中，信號(hào)功率是固定的，但是雜訊功率會(huì)變化，以控制輸入SNR，亦即，高輸入SNR是意謂具有固定信號(hào)功率的低雜訊功率。因此，當(dāng)SNR增加時(shí)，估計(jì)的雜訊功率會(huì)降低。然后，當(dāng)SNR增加時(shí)，臨界值會(huì)變低。如果臨界值設(shè)定太低，含混不清的相互關(guān)聯(lián)系數(shù)與臨界值交叉的機(jī)會(huì)會(huì)更多。這會(huì)產(chǎn)生更多具有高SNR的錯(cuò)誤警示。
圖34是顯示用于多路徑時(shí)強(qiáng)時(shí)弱情況5中的第一路徑的偵測(cè)機(jī)率。其顯示在低SNR中，時(shí)間差異集成優(yōu)于傳統(tǒng)的連續(xù)集成。
圖35是顯示時(shí)差差異集成所產(chǎn)生的偵測(cè)效能會(huì)高于連續(xù)集成。在5dBSNR時(shí)，時(shí)間差異集成的偵測(cè)機(jī)率是高于連續(xù)集成51％。再者，重新配置程序會(huì)使偵測(cè)機(jī)率增加更多。
圖36是顯示錯(cuò)誤警示的機(jī)率。當(dāng)使用額外的SNR測(cè)試時(shí)，錯(cuò)誤警示的機(jī)率會(huì)降低。重新配置程序會(huì)產(chǎn)生輕微較高的錯(cuò)誤警示機(jī)率。僅與臨界值測(cè)試比較，額外的SNR測(cè)試是有助于降低錯(cuò)誤警示機(jī)率。
權(quán)利要求
1.一種用以處理通信信號(hào)的接收器，該通信信號(hào)包括一具有達(dá)到一預(yù)定數(shù)目的RAKE指針的RAKE接收器，用以指配及組合多個(gè)不同信號(hào)路徑的接收通信信號(hào)，該接收器其包括一RAKE尋位器，其會(huì)基于由數(shù)組連續(xù)信號(hào)樣本所定義的視窗而決定信號(hào)路徑，其中在一視窗中的樣本會(huì)超過一第一功率臨界值，以及其會(huì)基于在該等決定視窗內(nèi)的樣本的相對(duì)功率，而將至多該預(yù)定數(shù)目的如此視窗指定為候選者視窗；視窗搜尋電路，其用以分析候選者視窗，以判斷是否該等候選者視窗中的樣本功率超過一第二臨界值，以及當(dāng)該等候選者視窗中的至少一個(gè)具有一選擇數(shù)目超過該第二臨界值的候選者樣本時(shí)，其用以指定一大量指針候選者視窗；以及一RAKE指針配置器，其用以指配候選者視窗，以處理一第一型式的RAKE指針，或一不同第二型式的大量RAKE指針，以致于不指定為一大量指針候選者視窗的候選者視窗中的每一個(gè)會(huì)指配給該第一型式的一不同RAKE指針。
2.如權(quán)利要求1所述的接收器，其中該RAKE尋位器是定義具有一功率電平的視窗，其是藉由其群組的樣本的功率電平的相加所決定，其會(huì)超過該第一功率臨界值，以及基于具有該等最高功率電平的視窗，而將該預(yù)定數(shù)目的如此視窗指定為候選者視窗，但是如果較多的一特定數(shù)目樣本包含于具有一較高功率電平的另一視窗內(nèi)時(shí)，則不會(huì)指定一視窗。
3.如權(quán)利要求2所述的接收器，其中該預(yù)定數(shù)目的RAKE指針是5，至多一個(gè)為一大量指針，其包括一適應(yīng)濾波器。
4.如權(quán)利要求2所述的接收器，其中每一該樣本群組包含21個(gè)樣本，以及該特定數(shù)目為16，因此該等指定視窗會(huì)藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離。
5.如權(quán)利要求2所述的接收器，其中該視窗搜尋電路將一個(gè)大量指針候選者視窗指定為具有最大功率電平的候選者視窗，其也具有該選擇數(shù)目的候選者樣本，該候選者樣本具有超過該第二臨界值的功率電平，其中候選者樣本為在刪除超過該第二臨界值的連續(xù)樣本后保持的樣本。
6.如權(quán)利要求5所述的接收器，其中每一該樣本群組包含21個(gè)樣本，以及該特定數(shù)目為16，因此該等指定視窗藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離。
7.如權(quán)利要求5所述的接收器，其中該RAKE指針配置器將指定為一大量指針候選者視窗的任意候選者視窗指配給包括用來處理的一適應(yīng)濾波器的一大量RAKE指針。
8.如權(quán)利要求7所述的接收器，其中每一該樣本群組包含21個(gè)樣本，以及該特定數(shù)目為16，因此該等指定視窗藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離。
9.如權(quán)利要求8所述的接收器，其中該預(yù)定數(shù)目的RAKE指針為5。
10.如權(quán)利要求1所述的接收器，其中該預(yù)定數(shù)目的RAKE指針是5，至多一個(gè)為一大量指針，其包括一適應(yīng)濾波器。
11.一種用以處理通信信號(hào)的方法，其使用一RAKE接收器，其具有達(dá)到一預(yù)定數(shù)目的RAKE指針，其會(huì)組合多個(gè)不同信號(hào)路徑的接收通信信號(hào)，該方法包括基于由數(shù)組連續(xù)信號(hào)樣本所定義的視窗來決定信號(hào)路徑，其中在一視窗中的樣本超過一第一功率臨界值；基于在該等決定視窗內(nèi)的樣本的相對(duì)功率，而將達(dá)到該預(yù)定數(shù)目的如此視窗指定為候選者視窗；分析候選者視窗，以判斷是否該等候選者視窗中的樣本功率超過一第二臨界值；當(dāng)該等候選者視窗中的至少一個(gè)具有一第二預(yù)定數(shù)目的候選者樣本，其超過該第二臨界值時(shí)，會(huì)指定一大量指針候選者視窗；以及指配候選者視窗，以處理一第一型式的RAKE指針，或一不同第二型式的大量RAKE指針，以致于不指定為一大量指針候選者視窗的候選者視窗中的每一個(gè)指配給該第一型式的一不同RAKE指針。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所定義的該等視窗具有一功率電平，是藉由其樣本群組的功率電平的相加所決定，其會(huì)超過該第一功率臨界值，以及會(huì)基于具有最高功率電平的視窗，而指定達(dá)到該預(yù)定數(shù)目的候選者視窗，但是如果較多的一特定數(shù)目樣本包含于具有一較高功率電平的另一視窗內(nèi)時(shí)，則不指定一視窗。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該預(yù)定數(shù)目的RAKE指針是5，至多一個(gè)為一大量指針，其包括一適應(yīng)濾波器，以致于指配至多5個(gè)候選者視窗。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中每一該樣本群組包含21個(gè)樣本，以及該特定數(shù)目為16，以致于僅藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離的視窗指定為候選者視窗。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中一個(gè)大量指針候選者視窗會(huì)指定為具有最大功率電平的候選者視窗，其也具有該等選擇數(shù)目的候選者樣本，其具有超過該第二臨界值的功率電平，其中候選者樣本為在刪除超過該第二臨界值的連續(xù)樣本后保持的樣本。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中每一該樣本群組包含21個(gè)樣本，以及該特定數(shù)目為16，以致于僅藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離的視窗指定為候選者視窗。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中指定為一大量指針候選者視窗的任意候選者視窗指配給包括一適應(yīng)濾波器的一大量RAKE指針。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中每一該樣本群組包含21個(gè)樣本，以及該特定數(shù)目為16，以致于僅藉由至少5個(gè)連續(xù)樣本而互相分離的視窗指定為候選者視窗。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該預(yù)定數(shù)目的RAKE指針為5，以致于指配至多5個(gè)候選者視窗。
20.如權(quán)利要求11所述的方法，其中該預(yù)定數(shù)目的RAKE指針是5，至多一個(gè)為一大量指針，其包括一適應(yīng)濾波器，以致于指配至多5個(gè)候選者視窗。
21.一種用于一CDMA無線通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備(UE)，其包括如權(quán)利要求1項(xiàng)中的該接收器。
22.一種用于一CDMA無線通信系統(tǒng)的基站，其包括如權(quán)利要求1項(xiàng)中的該接收器。
23.一種包括用戶設(shè)備(UE)及一基站的CDMA無線通信系統(tǒng)，其每一個(gè)包括如權(quán)利要求1項(xiàng)中的該接收器。
24.一種在部分基于信號(hào)樣本的相對(duì)功率用以處理通信信號(hào)的接收器，其中相對(duì)功率是計(jì)算為對(duì)應(yīng)多個(gè)信號(hào)樣本的值的一函數(shù)，其包括一緩沖器，用以至少儲(chǔ)存值r(r)，其對(duì)應(yīng)用以定義一組R的樣本的信號(hào)樣本Sr，其中R是X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本S0到SX-1的一子集合，其對(duì)應(yīng)值r(0)到r(X-1)，以及子集合R的元素的數(shù)目是低于X，以致于R包含連續(xù)樣本{S0到Si}及{Sj到SX-1}的至少二個(gè)互斥子集合，并且R不包括樣本Si+1或Sj-1；以及一處理器，其運(yùn)作是與該緩沖器結(jié)合，用以計(jì)算相對(duì)樣本功率，其基于對(duì)應(yīng)于X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本的選擇子集合R的信號(hào)樣本元素Sr的值r(r)，而不基于分別對(duì)應(yīng)于信號(hào)樣本元素Si+1及Sj-1的值r(i+1)或r(j-1)，以致于相對(duì)功率是基于表示至少二個(gè)差異時(shí)間區(qū)間的樣本串來做計(jì)算。
25.如權(quán)利要求24所述的接收器，其中該處理器是配置用以計(jì)算相對(duì)功率，其利用基于由正整數(shù)的互斥子集合所組成的一指標(biāo)組I的一函數(shù)，以致于對(duì)于I的每一子集合而言，R的一對(duì)應(yīng)子集合是用于計(jì)算相對(duì)功率。
26.如權(quán)利要求25所述的接收器，其中指標(biāo)組I是由不超過150個(gè)元素所定義。
27.如權(quán)利要求24所述的接收器，其中每對(duì)連續(xù)樣本是表示一取樣時(shí)間區(qū)間t及X個(gè)連續(xù)樣本中的至少二個(gè)互斥子集合存在，其分別至少包含連續(xù)樣本{Si+1到Si+51}及{Sj-51到Sj-1}，以及不包含子集合R中的任何元素，因此，子集合R是由連續(xù)樣本中的至少三個(gè)互斥子集合所定義，其表示數(shù)個(gè)群組的連續(xù)樣本會(huì)藉由50倍t而適時(shí)地相互偏移。
28.如權(quán)利要求27所述的接收器，其中該處理器是配置用以計(jì)算相對(duì)功率，其利用基于由正整數(shù)的互斥子集合所組成的一指標(biāo)組I的一函數(shù)，以致于對(duì)于I的每一子集合而言，R的一對(duì)應(yīng)子集合是用于計(jì)算相對(duì)功率。
29.如權(quán)利要求28所述的接收器，其中該指標(biāo)組I與{0-9，50-69，100-199}相等，而子集合R是由連續(xù)樣本中的三個(gè)對(duì)應(yīng)互斥子集合所定義。
30.如權(quán)利要求27所述的接收器，其中在一PN加密序列與一接收信號(hào)之間的相互關(guān)聯(lián)功率PkPN是計(jì)算用于一樣本Sk，以及該處理器是配置用以計(jì)算PkPN，其基于PkPN=Σm∈I|Σn=0N-1r(Nm+n)c*(Nm+n-k)|]]>其中N為一預(yù)定常數(shù)，而c(·)是表示對(duì)應(yīng)于PN加密序列的值。
31.如權(quán)利要求30所述的接收器，其中該指標(biāo)組I是由不超過150個(gè)元素所定義。
32.如權(quán)利要求30所述的接收器，其中該指標(biāo)組I與{0-9，50-69，100-199}相等、N為256，而子集合R是由連續(xù)樣本中的三個(gè)對(duì)應(yīng)互斥子集合所定義，其表示數(shù)個(gè)群組的樣本會(huì)藉由超過5000倍t而適時(shí)地相互偏移。
33.如權(quán)利要求30所述的接收器，其包括一RAKE接收器，其具有一RAKE指針配置方塊，其包括該緩沖器及該處理器，以致于樣本Sk的相互關(guān)聯(lián)功率會(huì)在該配置方塊中做計(jì)算。
34.一種在部分基于信號(hào)樣本的相對(duì)功率用以處理通信信號(hào)的方法，其中相對(duì)功率是計(jì)算為對(duì)應(yīng)多個(gè)信號(hào)樣本的值的一函數(shù)，其包括至少將值r(r)儲(chǔ)存于一緩沖器中，其對(duì)應(yīng)用以定義一選擇組R的樣本的信號(hào)樣本Sr，其中R是X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本S0到SX-1的一子集合，其對(duì)應(yīng)值r(0)到r(X-1)，以及子集合R的元素的數(shù)目是低于X，以致于R包含連續(xù)樣本{S0到Si}及{Sj到SX-1}的至少二個(gè)互斥子集合，并且R不包括樣本Si+1或Sj-1；以及計(jì)算相對(duì)樣本功率，其基于對(duì)應(yīng)于X個(gè)連續(xù)接收信號(hào)樣本的選擇子集合R的信號(hào)樣本元素Sr的值r(r)，而不基于分別對(duì)應(yīng)于信號(hào)樣本元素Si+1及Sj-1的值r(i+1)或r(j-1)，以致于相對(duì)功率是基于表示至少二個(gè)差異時(shí)間區(qū)間的樣本串來做計(jì)算。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中相對(duì)功率的計(jì)算是利用基于由正整數(shù)的互斥子集合所組成的一指標(biāo)組I的一函數(shù)，以致于對(duì)于I的每一子集合而言，R的一對(duì)應(yīng)子集合是用于計(jì)算相對(duì)功率。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中指標(biāo)組I是由不超過150個(gè)元素所定義。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其中每對(duì)連續(xù)樣本是表示一取樣時(shí)間區(qū)間t及X個(gè)連續(xù)樣本中的至少二個(gè)互斥子集合存在，其分別至少包含連續(xù)樣本{Si+1到Si+51}及{Sj-51到Sj-1}，以及不包含子集合R中的任何元素，因此，子集合R是由連續(xù)樣本中的至少三個(gè)互斥子集合所定義，其表示數(shù)個(gè)群組的連續(xù)樣本會(huì)藉由50倍t而適時(shí)地相互偏移。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中相對(duì)功率的計(jì)算是利用基于由正整數(shù)的互斥子集合所組成的一指標(biāo)組I的一函數(shù)，以致于對(duì)于I的每一子集合而言，R的一對(duì)應(yīng)子集合是用于計(jì)算相對(duì)功率。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中該指標(biāo)組I與{0-9，50-69，100-199}相等，而子集合R是由連續(xù)樣本中的三個(gè)對(duì)應(yīng)互斥子集合所定義。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，其中在一PN加密序列與一接收信號(hào)之間的相互關(guān)聯(lián)功率PkPN是計(jì)算用于一樣本Sk，以及該處理器是配置用以計(jì)算PkPN，其基于PkPN=Σm∈I|Σn=0N-1r(Nm+n)c*(Nm+n-k)|]]>其中N為一預(yù)定常數(shù)，而c(·)是表示對(duì)應(yīng)于PN加密序列的值。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其中指標(biāo)組I是由不超過150個(gè)元素所定義。
42.如權(quán)利要求40所述的方法，其中該指標(biāo)組I與{0-9，50-69，100-199}相等、N為256，而子集合R是由連續(xù)樣本中的三個(gè)對(duì)應(yīng)互斥子集合所定義，其表示數(shù)個(gè)群組的樣本會(huì)藉由超過5000倍t而適時(shí)地相互偏移。
43.如權(quán)利要求40所述的方法，進(jìn)一步包括提供一具有一RAKE指針配置方塊的RAKE接收器，其包括一儲(chǔ)存值r(r)的緩沖器，以及一運(yùn)作上與該緩沖器結(jié)合的處理器，用以基于值r(r)而計(jì)算相對(duì)樣本功率，以致于樣本Sk的相互關(guān)聯(lián)功率會(huì)在該配置方塊中做計(jì)算。
44.一種用于一CDMA無線通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備(UE)，其包括如權(quán)利要求33項(xiàng)中的該接收器。
45.一種用于一CDMA無線通信系統(tǒng)的基站，其包括如權(quán)利要求33項(xiàng)中的該接收器。
46.一種包括用戶設(shè)備(UE)及一基站的CDMA無線通信系統(tǒng)，每一個(gè)包括如權(quán)利要求33項(xiàng)中的該接收器。
全文摘要
本發(fā)明揭示用以接收無線多路徑通信信號(hào)的改善的通信接收器。其提供用以計(jì)算接收信號(hào)樣本的相對(duì)功率的新穎的RAKE接收器及時(shí)間差異集成系統(tǒng)。較佳而言，該接收器是具體實(shí)施于CDMA無線通信系統(tǒng)(如3GPP系統(tǒng))的UE或基站之中。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1630990SQ03803722
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月12日
發(fā)明者唐納德·M·格瑞可, 云勝歐, 亞歷山大·瑞茲尼克 申請(qǐng)人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司