專利名稱：寬頻帶碼分多址系統(tǒng)的時(shí)槽同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于寬頻帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)系統(tǒng)中的時(shí)槽(Slot)同步方法，特別是涉及一種藉由使用匹配濾波器與交聯(lián)運(yùn)算器以獲得更精確的時(shí)槽時(shí)段結(jié)果的方法。
背景技術(shù)：
展頻通訊系統(tǒng)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要性與日俱增，特別是寬頻帶碼分多址系統(tǒng)逐漸商業(yè)化，并具有顯著提升效能與可靠度的市場(chǎng)潛力。
為了在寬頻帶碼分多址系統(tǒng)中建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)，用戶設(shè)備(UserEquipment，UE)首先要執(zhí)行通訊區(qū)域搜尋程序。該通訊區(qū)域搜索程序使用戶設(shè)備可與下鏈頻段(Downlink Channel)實(shí)現(xiàn)時(shí)序與編碼的同步。在已知技術(shù)中已知有許多不同的方法來執(zhí)行通訊區(qū)域搜尋程序。已知技術(shù)已揭示的部分，如登載于Vol.18，No.8(August 2000 edition)of IEEE Journal onSelected Areas in Communications，由Yi-Pin Eric Wang與Tony Ottosson所發(fā)表的「Cell Search in W-CDMA」一文中即有敘述，并為本申請(qǐng)所引證。
接著將對(duì)通訊區(qū)域搜索方法作一簡(jiǎn)要敘述。請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為在寬頻帶碼分多址系統(tǒng)中的一個(gè)下鏈公用控制頻段(Common Control Channel，CCH)10的方塊圖。公用控制頻段10被一連串幀12所分割。每個(gè)幀12包含15個(gè)時(shí)槽(Slot)14。每個(gè)時(shí)槽14帶有10個(gè)符號(hào)，其中每個(gè)符號(hào)又具有256個(gè)基片(Chips)。因此，每個(gè)時(shí)槽即為2560個(gè)基片的長(zhǎng)度。請(qǐng)一并參照?qǐng)D2與圖1，圖2為一時(shí)槽14在公用控制頻段10中的方塊圖。其中在每個(gè)時(shí)槽14中的第一符號(hào)16帶有一個(gè)主要同步頻段(Primary SynchronizationChannel，PSCH)16p與一個(gè)次要同步頻段(Secondary SynchronizationChannel，SSCH)16s。主要同步頻段16p與次要同步頻段16s為互相正交，因而可相互迭加傳播。主要同步頻段16p的基片編碼對(duì)所有基站皆相同，而且此編碼不會(huì)改變。次要同步頻段16s則根據(jù)一預(yù)設(shè)模式隨著每個(gè)時(shí)槽14在每個(gè)幀12中改變。請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為一公用導(dǎo)引頻段(Common PilotChannel，CPICH)20與公用控制頻段10一同傳播的方塊圖。公用導(dǎo)引頻段20所使用的編碼為傳播基站所專用。在一個(gè)寬頻帶碼分多址系統(tǒng)中，一個(gè)基站可在512個(gè)不同的編碼中擇一用于公用導(dǎo)引頻段20，這512個(gè)編碼又可分為64個(gè)碼群組，其中每個(gè)碼群組具有8個(gè)各自獨(dú)立的碼。主要同步頻段16p中的編碼為所有基站所公用，也因此可用于時(shí)槽14的同步。雖然次要同步頻段16s的編碼在時(shí)槽14上隨著時(shí)槽14的基底而改變，但次要同步頻段16s的碼變化的序列模式仍取決于碼群組中用于公用導(dǎo)引頻段20的編碼。亦即，次要同步頻段16s有64個(gè)碼序列模式可采用，每一個(gè)碼序列模式對(duì)應(yīng)于一個(gè)與公用導(dǎo)引頻道20所使用編碼相結(jié)合的特定碼群組。藉由將接收到的公用控制頻道訊號(hào)10與所有可能的次要同步頻道16s的碼序列相互交聯(lián)運(yùn)算(Correlating)并找出最大交聯(lián)值(Maximum Correlation Value)，即可得出共同導(dǎo)引頻道20的碼群組，并實(shí)現(xiàn)幀12的同步。這是由于次要同步頻段16s是根據(jù)一預(yù)先定義的序列來變動(dòng)，開始的序列皆為已知且被置于每一個(gè)幀12的開頭部份傳送，因此可實(shí)現(xiàn)幀同步。當(dāng)公用導(dǎo)引頻段20的碼群組為已知時(shí)，即可藉由計(jì)算在用于識(shí)別公用導(dǎo)引頻段20的碼群組中每8個(gè)信號(hào)間的關(guān)聯(lián)性來獲得通訊區(qū)域所用的主要擾碼(Primary Scrambling Code)。而當(dāng)基站所用的主要擾碼被確認(rèn)時(shí)，系統(tǒng)與通訊區(qū)域之間的特定傳播頻段(Broadcast Channel，BCH)訊息即可被讀取。
根據(jù)以上所述，通訊區(qū)域搜尋方法一般被分成下列三個(gè)步驟步驟一時(shí)槽同步利用主要同步頻段16p來執(zhí)行時(shí)槽同步。通常藉由一個(gè)與所有基站公用的主要同步頻段16p相匹配的匹配濾波器(Matched Filter)或類似設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。時(shí)槽的時(shí)段系由匹配濾波器輸出的峰值而得。
步驟二幀同步與碼群組識(shí)別在步驟一所得出的時(shí)槽長(zhǎng)度被用于次要同步頻段16s與所有可能的次要同步碼作交聯(lián)運(yùn)算。最大交聯(lián)值選出公用導(dǎo)引頻段20中的碼群組。次要同步頻段16s具有第一次要同步頻段碼序列以選出一幀12的起始值。
步驟三擾碼識(shí)別在公用導(dǎo)引頻段20中執(zhí)行訊號(hào)與訊號(hào)間的交聯(lián)運(yùn)算以實(shí)現(xiàn)在步驟二中所有八個(gè)編碼與碼群組的確認(rèn)。最大交聯(lián)值被選為該基站的的主要擾碼。
請(qǐng)參閱圖4，圖4為已知技術(shù)中用戶設(shè)備30在通訊區(qū)域同步的簡(jiǎn)要方塊圖，由于限定于本申請(qǐng)的主題，用戶設(shè)備30實(shí)際所有的組成組件在圖4中并未完全示出。用戶設(shè)備30包含一收發(fā)器39與一同步器38。收發(fā)器39接收來自基站(圖未示)的傳播訊號(hào)并以類似已知無線組件的技術(shù)將傳播數(shù)據(jù)傳送到同步器38。同步器38包括第一級(jí)31、第二級(jí)32與第三級(jí)33。第一級(jí)31執(zhí)行上述步驟一的時(shí)槽同步。第一級(jí)31所產(chǎn)生的結(jié)果被傳送到第二級(jí)32以執(zhí)行步驟二中的幀12同步與碼群組識(shí)別。第二級(jí)32所產(chǎn)生的結(jié)果接著被傳送到第三級(jí)33去執(zhí)行步驟三擾碼的識(shí)別。第一級(jí)31包含一個(gè)峰值紀(jì)錄器(Peak Profiler)34。峰值紀(jì)錄器34包含與所有基站相同的主要同步碼(Primary Synchronization Code，PSC)35，并藉由依照收發(fā)器39所接收的主要同步頻段16p來比對(duì)主要同步碼35來產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36。峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36將保留預(yù)設(shè)數(shù)量的基片中的數(shù)據(jù)，且當(dāng)主要同步頻段16p在每一個(gè)時(shí)槽14重復(fù)出現(xiàn)時(shí)，將共同保有足夠覆蓋一個(gè)完整時(shí)槽14的數(shù)據(jù)，即為2560個(gè)基片。在記載峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36的基片中，具有一個(gè)最高峰值的基片用于標(biāo)記主要同步頻段16p，且因此被用來作為時(shí)槽范圍偏移量37。如圖5中所示，圖5為峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36的范例圖(未顯示刻度)。第一級(jí)31在峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36中標(biāo)記一個(gè)出現(xiàn)于第1658號(hào)基片的最大峰值。主要同步頻段路徑位置37因此具有一個(gè)用于指示位于第1658號(hào)基片的峰值路徑的數(shù)值。主要同步頻段路徑位置37被發(fā)送到第二級(jí)32作為時(shí)槽14同步點(diǎn)。利用主要同步頻段路徑位置37所標(biāo)記的時(shí)槽14位置，第二級(jí)32執(zhí)行上述步驟二而產(chǎn)生一碼群組32g。第二級(jí)32同時(shí)產(chǎn)生一時(shí)槽編號(hào)32s，時(shí)槽編號(hào)32s指示在相應(yīng)的幀12中由主要同步頻段路徑位置37所標(biāo)記的時(shí)槽14位置。由于幀12中具有15個(gè)時(shí)槽14，所以時(shí)槽編號(hào)32s的值可為0至14之間的值。藉此以執(zhí)行時(shí)槽12的同步。最后，從第二級(jí)32所得到的結(jié)果被傳送到第三級(jí)33，第三級(jí)33接著執(zhí)行步驟三以產(chǎn)生一用于公用導(dǎo)引頻段20的主要擾碼33p。
已知技術(shù)中用于執(zhí)行上述步驟一的方法為通過一個(gè)均方根升余弦濾波器(Square-Root Raised Cosine，SRRC)34s傳送由收發(fā)器39所接收到的訊號(hào)。從均方根升余弦濾波器34s所得到的輸出值接著被送進(jìn)一匹配濾波器(與主要同步碼35相匹配)34m以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36。由于每個(gè)幀12中具有15個(gè)時(shí)槽14，所以第一級(jí)31通常會(huì)為峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36累積15個(gè)時(shí)槽14，接著選出峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36中的最大峰值作為主要同步頻段路徑位置37。因此，匹配濾波器34m至少必須在15個(gè)時(shí)槽14上運(yùn)作以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)36。然而，匹配濾波器34m需消耗大量電力，且為降低用戶設(shè)備30電池續(xù)航時(shí)間的原因之一。另外，用戶設(shè)備30中頻率的不穩(wěn)定也會(huì)對(duì)利用已知方法的第一級(jí)31所選出的主要同步頻段路徑位置37產(chǎn)生不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的是提供一時(shí)槽同步方法，其只有在一幀重要的時(shí)槽部份才使用匹配濾波器，而其它時(shí)槽則利用交聯(lián)運(yùn)算器來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供一種方法與裝置，其可用來在無線系統(tǒng)中執(zhí)行時(shí)槽的同步。該無線系統(tǒng)將數(shù)據(jù)以幀的方式來傳播一廣播訊號(hào)，該廣播訊號(hào)具有多個(gè)幀，每個(gè)幀被分成F個(gè)時(shí)槽，其中F大于1。一主要同步頻段出現(xiàn)在每個(gè)時(shí)槽中且其包含一主要同步碼，利用從一匹配濾波器所獲得匹配于該主要同步碼的輸出值來結(jié)合K個(gè)時(shí)槽以產(chǎn)生紀(jì)錄數(shù)據(jù)，其中K小于F。從該紀(jì)錄數(shù)據(jù)中的n個(gè)峰值位置選擇分別對(duì)應(yīng)的n個(gè)峰值，其中n大于1。利用至少一交聯(lián)運(yùn)算器、該n個(gè)峰值位置以及在K個(gè)時(shí)槽后的S個(gè)時(shí)槽來產(chǎn)生n×S個(gè)交聯(lián)值。藉連貫地結(jié)合根據(jù)該峰值位置的相位對(duì)應(yīng)于n個(gè)峰值位置中每一個(gè)值的交聯(lián)值，以產(chǎn)生n個(gè)峰值位置分別對(duì)應(yīng)的結(jié)合運(yùn)算值。利用該分別對(duì)應(yīng)的結(jié)合運(yùn)算值以產(chǎn)生n個(gè)峰值位置中每一個(gè)值其各別的信噪比值；以及選擇n個(gè)峰值位置中其具有最佳的相對(duì)應(yīng)信噪比值的峰值位置為一時(shí)槽同步位置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為藉由只有在幀重要的時(shí)槽部份才使用匹配濾波器，在處理其它時(shí)槽時(shí)匹配濾波器可被關(guān)閉，因此可節(jié)省電力。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)為藉由連貫與非連貫地結(jié)合從交聯(lián)運(yùn)算器與匹配濾波器所得的結(jié)果，比僅使用一匹配濾波器可得到更加準(zhǔn)確的時(shí)槽時(shí)段結(jié)果。


圖1為一寬頻帶碼分多址系統(tǒng)中的下鏈公用控制頻段的方塊圖。
圖2為圖1所示的公用控制頻段中的一個(gè)時(shí)槽方塊圖。
圖3為一公用導(dǎo)引頻段與圖1中的公用控制頻段一同傳播的簡(jiǎn)要方塊圖。
圖4為已知技術(shù)中用戶設(shè)備在通訊區(qū)域同步的簡(jiǎn)要方塊圖。
圖5為圖4中所示用戶設(shè)備峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)的范例圖。
圖6為本發(fā)明的用戶設(shè)備的簡(jiǎn)要方塊圖。
圖7為本發(fā)明的方法用于用戶設(shè)備的流程圖。
圖8為結(jié)合運(yùn)算值以產(chǎn)生信噪比值的流程圖。
附圖符號(hào)說明10 公用控制頻段 12幀14 時(shí)槽 16符號(hào)16p 主要同步頻段 16s 次要同步頻段20 公用導(dǎo)引頻段 30用戶設(shè)備31 第一級(jí) 32第二級(jí)32g 碼群組 32s 時(shí)槽編號(hào)33 第三級(jí) 34峰值紀(jì)錄器34s 均方根升余弦濾波器 35主要同步碼36 峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)37 主要同步頻段路徑位置38 同步器 34m 配濾波器39 收發(fā)器 100 用戶設(shè)備101 收發(fā)器 110 第一級(jí)120 第二級(jí) 121 碼群組編號(hào)122 時(shí)槽編號(hào) 130 第三級(jí)131 主要擾碼 1000 第一次級(jí)1100均方根升余弦濾波器 1200 匹配濾波器1210主要同步碼 1300 關(guān)閉單元1400峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù) 1500 峰值選擇器1600峰值候選值 1600a-n 峰值1610峰值位置 1620 峰值量2000第二次級(jí) 2100 交聯(lián)運(yùn)算器2200交聯(lián)值 2300 多相位參數(shù)計(jì)算器2400連貫結(jié)合運(yùn)算值 2500 結(jié)合運(yùn)算單元2600結(jié)合運(yùn)算值 2700 信噪比判斷單元
2710 信噪比值 2710a-n 信噪比值2800 時(shí)槽同步位置具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖6與圖7，圖6為本發(fā)明的用戶設(shè)備100的簡(jiǎn)要方塊圖。圖7為本發(fā)明的方法用于用戶設(shè)備100的流程圖。雖然在圖6中并未顯示各個(gè)不同的單元與組件，但用戶設(shè)備100中這些不同的組件功能都可以利用一個(gè)中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)來執(zhí)行適當(dāng)?shù)某绦虼a以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，下面將說明詳細(xì)的實(shí)施方法。已知技術(shù)中已有藉由有一中央處理單元與相應(yīng)程序代碼來執(zhí)行通訊區(qū)域的搜尋程序，在以下詳述的較佳實(shí)施例中本發(fā)明可以一適當(dāng)?shù)牡募夹g(shù)加以實(shí)現(xiàn)?；蛘?，一些特定的硬件亦可用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的部分或全部功能。另外，這些不同的功能單元并不需要依照?qǐng)D7中所描述各部分的排列。
本發(fā)明的用戶設(shè)備100與已知技術(shù)的用戶設(shè)備30有許多相似之處。特別是用戶設(shè)備100與用戶設(shè)備30都具有一收發(fā)器101、一第一級(jí)110、一第二級(jí)120以及一第三級(jí)130。第二級(jí)120利用從第一級(jí)110獲得的時(shí)槽同步位置2800來產(chǎn)生一碼群組編號(hào)121以及時(shí)槽編號(hào)122，此與已知技術(shù)中相同。第三級(jí)130利用從第二級(jí)120獲得的結(jié)果值來取得用于公用導(dǎo)引頻段20的主要擾碼131，亦與已知技術(shù)中相同。本發(fā)明的第一級(jí)110則被分為兩個(gè)次級(jí)一第一次級(jí)1000與一第二次級(jí)2000。第一次級(jí)1000的用途為產(chǎn)生峰值候選值1600，峰值候選值1600接著由第二次級(jí)2000進(jìn)行處理以產(chǎn)出時(shí)槽同步位置2800。當(dāng)?shù)诙渭?jí)2000在處理由第一次級(jí)1000所產(chǎn)生的峰值候選值1600時(shí)，匹配濾波器1200可被有效地關(guān)閉。特別是，一關(guān)閉單元1300可關(guān)閉在第一次級(jí)1000中被用來產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400的匹配濾波器1200。如此可有助于節(jié)省用戶設(shè)備100中的電池能源。
在第一次級(jí)1000中，從收發(fā)器101所接收的數(shù)據(jù)被傳送通過一均方根升余弦濾波器(Square-Root Raised Cosine，SRRC)1100。若先前匹配濾波器1200未被啟動(dòng)，則關(guān)閉單元1300會(huì)將其啟動(dòng)。從均方根升余弦濾波器1100得到的輸出值接著被傳送到匹配濾波器1200。匹配濾波器使用一與用于主要同步頻段16p中的主要同步碼相同的主要同步碼1210。如同前述，每個(gè)幀12包含一定數(shù)量F的時(shí)槽14。舉例而言，F(xiàn)可為15。由匹配濾波器1200所得的時(shí)槽14的輸出值被累積且非連貫地結(jié)合以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400。然而，本發(fā)明的第一次級(jí)1000并不去非連貫地結(jié)合所有F個(gè)時(shí)槽14以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400。取而代之的是，僅非連貫地結(jié)合一較小數(shù)量K的時(shí)槽14以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400。K的數(shù)值小于F。舉例來說，在幀12中具有15個(gè)時(shí)槽14，匹配濾波器1200也許僅非連貫地結(jié)合10個(gè)時(shí)槽14以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400，亦即F＝15而K＝10。在所有K個(gè)時(shí)槽14被結(jié)合以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400后，關(guān)閉單元1300關(guān)閉匹配濾波器1200以節(jié)省用戶設(shè)備100中的電池能源。接著，一峰值選擇器1500分析峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400并選出n個(gè)峰值1600a-1600n作為峰值候選值1600。n值大于1，而通常會(huì)選出在峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400中的n個(gè)最大峰值。藉由非連貫地結(jié)合K個(gè)時(shí)槽14并輸出n個(gè)峰值以為時(shí)槽同步位置2800作為峰值候選值1600，因噪聲的影響，結(jié)果正確的時(shí)槽14邊界時(shí)段并非峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400中的最大峰值，本發(fā)明增加了得到正確時(shí)槽時(shí)段的機(jī)率。每個(gè)峰值候選值1600a-1600n包括一峰值位置1610，其對(duì)應(yīng)于峰值1600a-1600n在峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)1400中被找到的時(shí)段，而一峰值量1620對(duì)應(yīng)于經(jīng)由匹配濾波器1200所量測(cè)到與結(jié)合的峰值1600a-1600n的訊號(hào)強(qiáng)度。因此，峰值候選值1600包含n個(gè)峰值位置1610q1、q2、...、qn，每個(gè)峰值位置具有一相對(duì)應(yīng)的峰值量1620k1、k2、...、kn。
這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理接著被傳送到第二次級(jí)2000，其利用峰值候選值1600并選出其中一個(gè)峰值位置1610為時(shí)槽同步位置。請(qǐng)注意當(dāng)?shù)诙渭?jí)2000進(jìn)行處理時(shí)，匹配濾波器1200被關(guān)閉，藉此可節(jié)省電力。第二次級(jí)2000利用一交聯(lián)運(yùn)算器2100來產(chǎn)生交聯(lián)值2200。交聯(lián)運(yùn)算器2100使用比匹配濾波器1200較少的電力，所以可節(jié)約總電量。交聯(lián)運(yùn)算器2100利用n個(gè)峰值位置1610在第一個(gè)K時(shí)槽14以后的S個(gè)時(shí)槽14上執(zhí)行一交聯(lián)運(yùn)算程序。較佳的實(shí)施方法為使S＝F-K。即為，幀中全部重要的時(shí)槽都被進(jìn)行處理，第一個(gè)K時(shí)槽14經(jīng)由匹配濾波器1200匹配后，之后的S個(gè)時(shí)槽14被交聯(lián)運(yùn)算器用來產(chǎn)生交聯(lián)值2200。由于共有n個(gè)峰值候選值1600，而交聯(lián)運(yùn)算在S個(gè)時(shí)槽14上執(zhí)行，故共有n×S個(gè)合成的交聯(lián)值2200。這n×S個(gè)合成的交聯(lián)值2200可被集合成一個(gè)n×S階的矩陣B。矩陣B中每個(gè)交聯(lián)值2200行位置可對(duì)應(yīng)S個(gè)被交聯(lián)運(yùn)算的時(shí)槽14的時(shí)槽位置，而列位置則可對(duì)應(yīng)于峰值候選值1600a-1600n。例如，考慮一個(gè)幀12具有15個(gè)時(shí)槽14的情況下，假設(shè)10個(gè)時(shí)槽14被匹配濾波器1200進(jìn)行匹配，且4個(gè)峰值候選值1600a-1600n被峰值選擇器1500所選出。在此情況下，F(xiàn)＝15，K＝10且n＝4。在第二次級(jí)2000中，S＝F-K＝5，因此在這10個(gè)時(shí)槽14被匹配濾波器1200進(jìn)行處理后，其后5個(gè)時(shí)槽14藉由交聯(lián)運(yùn)算器2100來產(chǎn)生4×5＝20個(gè)交聯(lián)值2200。這些交聯(lián)值2200可被排列成如下的合成矩陣BB=P11P12P13P14P15P21P22P23P24P25P31P32P33P34P35P41P42P43P44P45]]>在上述矩陣中，P11為第一個(gè)峰值候選值1600與S個(gè)時(shí)槽14中的第一個(gè)值的交聯(lián)運(yùn)算值，P12為第一個(gè)峰值候選值1600與S個(gè)時(shí)槽14的第二個(gè)值的交聯(lián)運(yùn)算值，P21為第二個(gè)峰值候選值1600與S個(gè)時(shí)槽14的第一個(gè)值的交聯(lián)運(yùn)算值，依此類推。接著，對(duì)矩陣B中每個(gè)數(shù)值做大小的規(guī)格化(normalize)并對(duì)該結(jié)果進(jìn)行埃爾米特轉(zhuǎn)置(Hermitian Transpose)以形成一個(gè)新矩陣B’。這是由一多相位參數(shù)計(jì)算器(Multiple Phase Reference Calculator)2300所完成。以上述范例而言，多相位參數(shù)計(jì)算器2300因此將產(chǎn)生如下形式的結(jié)果B′=P11*|P11|P21*|P21|P31*|P31|P41*|P41|P12*|P12|P22*|P22|P32*|P32|P42*|P42|P13*|P13|P23*|P23|P33*|P33|P43*|P43|P14*|P14|P24*|P24|P34*|P34|P44*|P44|P15*|P15|P25*|P25|P35*|P35|P45*|P45|]]>隨后多相位參數(shù)計(jì)算器2300將矩陣B與B’相乘而產(chǎn)生連貫的結(jié)合運(yùn)算值2400，其可表示為一n×n階的矩陣C。亦即，C＝B×B’，而上述范例則可表示為以下形式C=c11c21c31c41c12c22c32c42c13c23c33c43c14c24c34c44]]>
矩陣C中每行對(duì)應(yīng)一個(gè)峰值候選值1600中的一個(gè)峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)。舉例來說，矩陣C中第一行對(duì)應(yīng)第一個(gè)峰值候選值1600，第二行對(duì)應(yīng)第二個(gè)峰值候選值1600，依此類推。矩陣C中每行代表在相對(duì)應(yīng)的峰值候選值1600a一1600n的相位中，其S個(gè)時(shí)槽14的連貫結(jié)合運(yùn)算值。接著，一結(jié)合運(yùn)算單元2500在連貫的結(jié)合運(yùn)算值2400上加上先前由峰值1620所得到的非連貫結(jié)合運(yùn)算值k1、k2、...、kn，以產(chǎn)生結(jié)合運(yùn)算值2600。在本實(shí)施例中，雖然結(jié)合運(yùn)算單元2500與多相位參數(shù)計(jì)算器2300以分開的方塊顯示，但這兩者亦可為同一軟件程序或同一實(shí)體邏輯區(qū)塊的一部分。結(jié)合運(yùn)算值2600可藉由一矩陣P做代表，上述范例則可表示為以下形式P=|c11|+k1|c21|+k1|c31|+k1|c41|+k1|c12|+k2|c22|+k2|c32|+k2|c42|+k2|c13|+k3|c23|+k3|c34|+k3|c43|+k3|c14|+k4|c24|+k4|c34|+k4|c44|+k4]]>藉由將矩陣C與從第一次級(jí)1000所獲得的非連貫結(jié)合運(yùn)算值k1、k2、...、kn相結(jié)合以獲得矩陣P，統(tǒng)計(jì)的重要結(jié)果值被包含在連貫結(jié)合矩陣C的峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)中。
請(qǐng)參閱圖8，并參照?qǐng)D5與圖6。圖8為由結(jié)合運(yùn)算值2600來產(chǎn)生信噪比(SNR)數(shù)值的流程圖，結(jié)合運(yùn)算值2600以矩陣P表示。信噪比判斷單元2700利用結(jié)合運(yùn)算值2600來產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的信噪比值2710。若矩陣P中(即在結(jié)合運(yùn)算值2600中)共有n行，其分別代表n個(gè)峰值候選值1600a-1600n，則信噪比判斷單元2700產(chǎn)生n個(gè)信噪比值2710a-2710n，每個(gè)分別對(duì)應(yīng)于峰值候選值1600a-1600n中的一個(gè)峰值候選值。在矩陣P中對(duì)角在線的數(shù)值為連貫結(jié)合運(yùn)算的基底，所以它們應(yīng)為其相應(yīng)行中的最大值。如果矩陣P中對(duì)角在線的數(shù)值小于或等于該行中的任一數(shù)值，則其交聯(lián)的峰值候選值1600a-1600n被視為無效，且其交聯(lián)的信噪比值2710a-2710n被設(shè)為0。反之，對(duì)第i個(gè)峰值候選值1600a-1600n而言，其相關(guān)的第i個(gè)信噪比值2710a-2710n，SNRi，是由信噪比判斷單元2700依下列計(jì)算而得SNRi=cii+ki(Σa=1ncia+ka)-(cii+ki)]]>亦即為，一峰值候選值1600a-1600n其結(jié)合運(yùn)算數(shù)值2600(即上述的矩陣P)的第i行具有峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)，其相關(guān)的SNRi值2710a-2710n對(duì)于此峰值候選值1600a-1600n是代表在結(jié)合運(yùn)算數(shù)值2600中第i行對(duì)角線數(shù)值與第i行中所有數(shù)值總和的比值。在計(jì)算出信噪比值2710后，信噪比判斷單元2700選擇峰值候選值1600a-1600n中其峰值位置1610具有最大的信噪比值2710a-2710n作為時(shí)槽同步位置2800。也就是說，若n個(gè)峰值候選值1600a-1600n具有各別的峰值位置1610a-1610n q1，q2，...，qn，則共有n個(gè)各別的信噪比值2710a-2710n SNR1，SNR2，...，SNRn。若“m”為所有信噪比值2710中最大值SNRm的標(biāo)記，則時(shí)槽同步位置2800被信噪比判斷單元2700設(shè)為峰值位置1610 qm。舉例來說，若第三個(gè)信噪比值2710a-2710n為所有信噪比值2710中的最大值，則信噪比判斷單元2700會(huì)選擇峰值候選值1600a-1600n中的第三個(gè)峰值位置1610。時(shí)槽同步位置2800接著被傳送到第二級(jí)120，其利用時(shí)槽同步位置2800來決定碼群組121與時(shí)槽編號(hào)122。
參數(shù)S、K與n皆為設(shè)計(jì)上的選擇，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易領(lǐng)會(huì)。在一般習(xí)慣上，其較佳的方式為在完整的幀時(shí)槽值上做運(yùn)算，因此參數(shù)S給定為S＝F-K。參數(shù)F完全由無線系統(tǒng)所決定，所以只有參數(shù)K與n需要特別考慮。
相較于已知技術(shù)，本發(fā)明將第一級(jí)中的時(shí)槽同步程序分為兩個(gè)獨(dú)立的次級(jí)。第一次級(jí)利用一匹配濾波器來非連貫地結(jié)合K個(gè)時(shí)槽并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)，其中K值小于一幀中的時(shí)槽總數(shù)。匹配濾波器接著被關(guān)閉以節(jié)省電力，而一峰值選擇器則從峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)中選出n個(gè)峰值作為峰值候選值并將其傳送到第二次級(jí)。第二次級(jí)利用一交聯(lián)運(yùn)算器、峰值候選值的峰值位置以及K個(gè)時(shí)槽的后的S個(gè)時(shí)槽以產(chǎn)生交聯(lián)值，此處S+K等于一幀中的時(shí)槽總數(shù)。該交聯(lián)值被連貫地結(jié)合，隨后被與第一次級(jí)的峰值位置做非連貫地結(jié)合以產(chǎn)生結(jié)合運(yùn)算值。信噪比值從這些結(jié)合運(yùn)算值計(jì)算而得，且具有最大信噪比值的峰值位置被選出為時(shí)槽同步位置。藉由同時(shí)利用連貫與非連貫的結(jié)合運(yùn)算以建立時(shí)槽時(shí)段，可獲得較佳的第一級(jí)同步過程。而且，由于匹配濾波器可在第二次級(jí)進(jìn)行處理時(shí)被關(guān)閉，可節(jié)省電力，藉此可使用戶設(shè)備具有較長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一方法，用于執(zhí)行一無線系統(tǒng)中的時(shí)槽同步，該無線系統(tǒng)廣播一信號(hào)，該訊號(hào)具有多個(gè)幀，每個(gè)幀具有F個(gè)時(shí)槽，其中F大于1，而一主要同步頻段存在于每個(gè)時(shí)槽中并依據(jù)一主要同步碼進(jìn)行編碼，該方法包含利用從一匹配濾波器獲得匹配于該主要同步碼的輸出值，并結(jié)合該輸出值以及K個(gè)時(shí)槽以產(chǎn)生一紀(jì)錄數(shù)據(jù)，其中K小于F；從該紀(jì)錄數(shù)據(jù)中的n個(gè)峰值位置選擇分別對(duì)應(yīng)的n個(gè)峰值，其中n大于1；利用至少一交聯(lián)運(yùn)算器、該n個(gè)峰值位置及在K個(gè)時(shí)槽后的S個(gè)時(shí)槽來產(chǎn)生n×S個(gè)交聯(lián)值；對(duì)n個(gè)峰值位置產(chǎn)生多個(gè)結(jié)合運(yùn)算值，該多個(gè)結(jié)合運(yùn)算值是根據(jù)所述n個(gè)峰值的相位結(jié)合對(duì)應(yīng)于n個(gè)峰值位置中每一個(gè)值的交聯(lián)值；利用該分別對(duì)應(yīng)的結(jié)合運(yùn)算值以產(chǎn)生n個(gè)峰值位置中每一個(gè)值其各別的信噪比值；以及選擇n個(gè)峰值位置中其具有最佳的相對(duì)應(yīng)信噪比值的峰值位置為一時(shí)槽同步位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中S＝F-K。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該n×S個(gè)交聯(lián)值可被組成為一n×S階的交聯(lián)值矩陣，該矩陣中的數(shù)值根據(jù)其時(shí)槽位置與峰值位置排列。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的結(jié)合運(yùn)算值的步驟，還包含將對(duì)應(yīng)于n個(gè)峰值位置中每一個(gè)值的連貫結(jié)合值與相對(duì)應(yīng)的n個(gè)峰值結(jié)合。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的結(jié)合運(yùn)算值的步驟包含將該交聯(lián)值矩陣中每個(gè)數(shù)值大小進(jìn)行規(guī)格化；將該規(guī)格化的交聯(lián)值矩陣乘上該規(guī)格化的交聯(lián)值矩陣的埃爾米特矩陣以產(chǎn)生一n×n階的矩陣；以及將該n×n階的矩陣中每個(gè)數(shù)值加上一個(gè)在n個(gè)峰值中相對(duì)應(yīng)的峰值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中n個(gè)峰值位置中每個(gè)值在該n×n階矩陣中具有n個(gè)相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，且每個(gè)峰值位置的該信噪比值是由對(duì)應(yīng)于該峰值位置的n×n階矩陣中，對(duì)角在線的數(shù)值與所有其它(n-1個(gè))數(shù)值的比值而得。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中若在對(duì)應(yīng)于該峰值位置的n×n階矩陣中任何其它(n-1個(gè))數(shù)值大于該對(duì)應(yīng)于該峰值位置的對(duì)角在線的數(shù)值時(shí)，則該峰值位置的信噪比值被設(shè)為一最小值。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該最小值為零。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含當(dāng)利用該交聯(lián)運(yùn)算器來產(chǎn)生該n×S個(gè)交聯(lián)值時(shí)，關(guān)閉該匹配濾波器。
10.一無線裝置，其用于實(shí)施如權(quán)利要求1所述的方法。
11.一無線裝置，其可用于接收在幀中傳送的無線數(shù)據(jù)，每個(gè)幀包含F(xiàn)個(gè)時(shí)槽，每個(gè)時(shí)槽依據(jù)一主要同步碼以編碼決定一主要同步頻段，該無線裝置包含一匹配濾波器，用來匹配該主要同步碼以結(jié)合K個(gè)時(shí)槽而產(chǎn)生紀(jì)錄數(shù)據(jù)，其中K小于F；一峰值選擇器，用來從該紀(jì)錄數(shù)據(jù)中的n個(gè)峰值位置選擇相對(duì)應(yīng)的n個(gè)峰值，其中n大于1；一交聯(lián)運(yùn)算儲(chǔ)存器，其利用該n個(gè)峰值位置及在K個(gè)時(shí)槽后的S個(gè)時(shí)槽來產(chǎn)生n×S個(gè)交聯(lián)值；一多相位參數(shù)計(jì)算器，用來藉連貫地結(jié)合根據(jù)該峰值位置的相位對(duì)應(yīng)于n個(gè)峰值位置中每一個(gè)值的交聯(lián)值以產(chǎn)生n個(gè)峰值位置分別對(duì)應(yīng)的連貫結(jié)合運(yùn)算值；一結(jié)合運(yùn)算單元，用來將該連貫結(jié)合運(yùn)算值與該n個(gè)峰值相結(jié)合以產(chǎn)生結(jié)合運(yùn)算值；以及一信噪比判斷單元，其利用該結(jié)合運(yùn)算值來產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于n個(gè)峰值位置中每一個(gè)值的信噪比值，并選擇n個(gè)峰值位置中其具有最佳的相對(duì)應(yīng)信噪比值的峰值位置為一時(shí)槽同步位置。
12.如權(quán)利要求11所述的無線裝置，其中S＝F-K。
13.如權(quán)利要求11所述的無線裝置，其中該n×S個(gè)交聯(lián)值可被組成為一n×S階的交聯(lián)值矩陣，該矩陣中的數(shù)值根據(jù)其時(shí)槽位置與峰值位置排列。
14.如權(quán)利要求13所述的無線裝置，其中該多相位參數(shù)計(jì)算器可執(zhí)行以下步驟將該交聯(lián)值矩陣中每個(gè)數(shù)值大小進(jìn)行規(guī)格化；以及將該規(guī)格化的交聯(lián)值矩陣乘上該規(guī)格化的交聯(lián)值矩陣的埃爾米特矩陣以產(chǎn)生一n×n階的矩陣。
15.如權(quán)利要求14所述的無線裝置，其中該結(jié)合運(yùn)算單元可將該n×n階的矩陣中每個(gè)數(shù)值加上一個(gè)在n個(gè)峰值中相對(duì)應(yīng)的峰值。
16.如權(quán)利要求15所述的無線裝置，其中n個(gè)峰值位置中每個(gè)值在該n×n階矩陣中具有n個(gè)相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，且該信噪比判斷單元是由對(duì)應(yīng)于該峰值位置的n×n階矩陣中，對(duì)角在線的數(shù)值與所有其它(n-1個(gè))數(shù)值的比值而產(chǎn)生每個(gè)峰值位置的該信噪比值。
17.如權(quán)利要求16所述的無線裝置，其中該信噪比判斷單元在對(duì)應(yīng)于該峰值位置的n×n階矩陣中任何其它(n-1個(gè))數(shù)值大于該對(duì)應(yīng)于該峰值位置的對(duì)角在線的數(shù)值時(shí)，將該峰值位置的信噪比值設(shè)為一最小值。
18.如權(quán)利要求17所述的無線裝置，其中該最小值為零。
19.如權(quán)利要求11所述的無線裝置，還包含一關(guān)閉單元用來在利用該交聯(lián)運(yùn)算儲(chǔ)存器來產(chǎn)生該n×S個(gè)交聯(lián)值時(shí)，關(guān)閉該匹配濾波器。
全文摘要
寬頻帶碼分多址系統(tǒng)的時(shí)槽同步方法，一無線通訊系統(tǒng)以幀傳播數(shù)據(jù)，每個(gè)幀具有F個(gè)時(shí)槽。從匹配濾波器所得的輸出被用于結(jié)合K個(gè)時(shí)槽以產(chǎn)生峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)，而K值小于F值。從峰值紀(jì)錄數(shù)據(jù)中獲得分別對(duì)應(yīng)于n個(gè)峰值位置的n個(gè)峰值，其中n值大于1。利用一交聯(lián)運(yùn)算器來處理n個(gè)峰值位置與K個(gè)時(shí)槽后的S個(gè)時(shí)槽以產(chǎn)生n×S個(gè)交聯(lián)值。連貫地結(jié)合該交聯(lián)值以產(chǎn)生n個(gè)峰值位置的各別結(jié)合運(yùn)算值，并且將連貫結(jié)合運(yùn)算值與非連貫的n個(gè)峰值做結(jié)合運(yùn)算。該結(jié)合運(yùn)算值被分別用于產(chǎn)生n個(gè)峰值位置的信噪比值。具有最佳信噪比值的峰值位置隨后被選出為時(shí)槽同步位置。
文檔編號(hào)H04K1/00GK1574702SQ20041004959
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者張峻榮, 林哲立 申請(qǐng)人:明基電通股份有限公司