專(zhuān)利名稱(chēng)：用于wcdma射頻收發(fā)器的基帶處理模塊及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中無(wú)線(xiàn)終端接收的數(shù)據(jù)的解碼方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)支持世界大部分地區(qū)的無(wú)線(xiàn)通信服務(wù)。蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)包括在服務(wù)覆蓋范圍內(nèi)與無(wú)線(xiàn)終端無(wú)線(xiàn)地通信的“網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”。該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一般包括散布在服務(wù)覆蓋范圍內(nèi)的多個(gè)基站，每個(gè)基站支持其蜂窩內(nèi)(或一組片區(qū)內(nèi))的無(wú)線(xiàn)通信?；具B接至基站控制器(BSC)，每個(gè)BSC服務(wù)多個(gè)基站。每個(gè)BSC連接至移動(dòng)交換中心(MSC)。每個(gè)BSC還通常直接或間接連接至互聯(lián)網(wǎng)。
工作中，每個(gè)基站與運(yùn)行在其服務(wù)的蜂窩/片區(qū)內(nèi)的多個(gè)無(wú)線(xiàn)終端通信。連接至該基站的BSC在MSC和被服務(wù)的基站之間路由語(yǔ)音通信。MSC還路由語(yǔ)音通信至另一個(gè)MSC或PSTN。BSC在被服務(wù)的基站和包括有或連接至互聯(lián)網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間路由數(shù)據(jù)通信。從基站到無(wú)線(xiàn)終端的傳輸被稱(chēng)作“正向鏈路”傳輸，而從無(wú)線(xiàn)終端到基站的傳輸被稱(chēng)作“反向鏈路”傳輸。正向鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般超過(guò)反向鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。這是因?yàn)閿?shù)據(jù)用戶(hù)一般發(fā)出命令以從數(shù)據(jù)源(例如，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)請(qǐng)求數(shù)據(jù)，然后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器提供數(shù)據(jù)至無(wú)線(xiàn)終端。
基站與其服務(wù)的無(wú)線(xiàn)終端之間的無(wú)線(xiàn)鏈路一般根據(jù)一個(gè)或多個(gè)操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。這些操作標(biāo)準(zhǔn)定義了分配、設(shè)置、服務(wù)和解除無(wú)線(xiàn)鏈路的方式。現(xiàn)在廣泛使用的蜂窩標(biāo)準(zhǔn)包括移動(dòng)通信全球系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)、北美碼多分址(CDMA)標(biāo)準(zhǔn)和北美時(shí)多分址(TDMA)標(biāo)準(zhǔn)等。這些操作標(biāo)準(zhǔn)支持語(yǔ)音通信和數(shù)據(jù)通信。最近出現(xiàn)的操作標(biāo)準(zhǔn)包括通用移動(dòng)通信服務(wù)(UMTS)/寬帶CDMA(WCDMA)標(biāo)準(zhǔn)。UMTS/WCDMA標(biāo)準(zhǔn)采用CDMA原理并支持語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的高吞吐量。對(duì)比北美CDMA標(biāo)準(zhǔn)，UMTS/WCDMA系統(tǒng)中的傳輸不根據(jù)時(shí)間基準(zhǔn)(即GPS時(shí)間基準(zhǔn))排序。因此，WCDMA系統(tǒng)中無(wú)線(xiàn)終端與基站的同步比北美CDMA系統(tǒng)更復(fù)雜。蜂窩搜索、基站識(shí)別和基站同步消耗很大的處理資源。這些連續(xù)操作可使基帶處理器超載，導(dǎo)致性能和電池壽命的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的方法和系統(tǒng)將進(jìn)一步結(jié)合附圖、發(fā)明內(nèi)容和權(quán)利要求進(jìn)行闡述。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于寬帶碼多分址(WCDMA)射頻(RF)收發(fā)器的基帶處理模塊，所述基帶處理模塊包括RX接口，連接至所述WCDMA RF收發(fā)器的RF前端，從所述RF前端接收攜帶WCDMA信號(hào)的基帶RX信號(hào)；多路徑掃描器模塊，通信地連接至所述RX接口，用于接收關(guān)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序與加擾碼信息；通過(guò)使用已知符號(hào)形式對(duì)搜索窗內(nèi)的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)，識(shí)別所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分；為所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分確定時(shí)序信息。
優(yōu)選地，所述搜索窗的中心對(duì)應(yīng)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分；所述搜索窗的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于預(yù)期信道長(zhǎng)度。
優(yōu)選地，所述多路徑掃描器模塊進(jìn)一步用于為所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)識(shí)別出的多路徑信號(hào)成分中的每個(gè)確定信號(hào)強(qiáng)度信息；確定所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的噪音層。
優(yōu)選地，所述多路徑掃描器模塊進(jìn)一步將所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分的時(shí)序信息傳送給通信連接地耙指接收器合并器模塊。
優(yōu)選地，所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分的快速路徑時(shí)序信息在第一時(shí)隙中確定；且所述多路徑掃描器模塊進(jìn)一步用于在第二時(shí)隙內(nèi)為所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分確定時(shí)序信息；基于至少在所述第一時(shí)隙確定的時(shí)序信息以及在所述第二時(shí)隙確定的時(shí)序信息，為所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分確定長(zhǎng)期時(shí)序信息。
優(yōu)選地，所述多路徑掃描器模塊進(jìn)一步搜索鄰近的時(shí)隙中的基帶RX信號(hào)中不同的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分。
優(yōu)選地，所述多路徑掃描器模塊包括控制邏輯；以及多個(gè)相關(guān)器組件，每個(gè)相關(guān)器組件使用已知符號(hào)形式對(duì)與對(duì)應(yīng)對(duì)齊位置相對(duì)齊的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)。
優(yōu)選地，所述多路徑掃描器模塊包括控制邏輯；至少一個(gè)相關(guān)器，使用已知符號(hào)形式對(duì)與對(duì)應(yīng)對(duì)齊位置相對(duì)齊的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)；噪音故測(cè)模塊；快速路徑監(jiān)測(cè)結(jié)果模塊；指數(shù)平均模塊；以及分類(lèi)和路徑選擇模塊。
優(yōu)選地，所述每個(gè)相關(guān)器組件包括相關(guān)器組件控制邏輯；相關(guān)器原語(yǔ)模塊；偽噪音原語(yǔ)產(chǎn)生器模塊；以及相關(guān)器后端原語(yǔ)處理模塊。
優(yōu)選地，所述搜索窗包括對(duì)應(yīng)多個(gè)片碼時(shí)間間隔的基帶RX信號(hào)采樣；以及，所述多路徑掃描器模塊搜索對(duì)應(yīng)于每個(gè)片碼時(shí)間間隔的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分。
優(yōu)選地，所述多路徑掃描器模塊包括控制邏輯；以及多個(gè)相關(guān)器組件，每個(gè)相關(guān)器組件使用已知符號(hào)形式對(duì)與多個(gè)片碼間隔內(nèi)的對(duì)應(yīng)片碼間隔相對(duì)齊的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)。
優(yōu)選地，所述搜索窗包括對(duì)應(yīng)多個(gè)1/2片碼間隔的基帶RX信號(hào)采樣；以及，所述多路徑掃描器模塊搜索對(duì)應(yīng)于每個(gè)1/2片碼間隔的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分。
優(yōu)選地，所述多路徑掃描器包括控制邏輯；以及多個(gè)相關(guān)器組件，每個(gè)相關(guān)器組件使用已知符號(hào)形式對(duì)與多個(gè)1/2片碼間隔內(nèi)的對(duì)應(yīng)1/2片碼間隔相對(duì)齊的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于寬帶碼多分址(WCDMA)射頻(RF)收發(fā)器的基帶處理模塊，所述基帶處理模塊包括RX接口，通信地連接至所述WCDMARF收發(fā)器的RF前端，從所述RF前端接收攜帶WCDMA信號(hào)的基帶RX信號(hào)；多路徑掃描器模塊，通信地連接至所述RX接口，包括控制邏輯，接收關(guān)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序和擾碼信息；多個(gè)相關(guān)器組件，每個(gè)相關(guān)器組件使用已知的符號(hào)形式對(duì)與對(duì)應(yīng)對(duì)齊位置相對(duì)齊的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)，以確定所述WCDMA信號(hào)的對(duì)應(yīng)路徑信號(hào)成分是否位于所述對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置；噪音估測(cè)模塊；快速路徑監(jiān)測(cè)結(jié)果模塊；指數(shù)平均模塊；以及分類(lèi)和路徑選擇模塊。
優(yōu)選地，所述多個(gè)相關(guān)器組件在搜索窗內(nèi)相關(guān)；所述搜索窗的中心對(duì)應(yīng)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分；所述搜索窗的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于預(yù)期信道長(zhǎng)度。
優(yōu)選地，每個(gè)相關(guān)器組件進(jìn)一步確定在對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置的WCDMA信號(hào)的識(shí)別出的多路徑信號(hào)成分的信號(hào)強(qiáng)度信息；以及，所述噪音估測(cè)模塊確定搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的噪音層。
優(yōu)選地，所述多個(gè)相關(guān)器組件可編程以便搜索鄰近的時(shí)隙內(nèi)的基帶RX信號(hào)中不同WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種操作寬帶碼多分址(WCDMA)射頻(RF)收發(fā)器的方法，所述方法包括如下步驟接收關(guān)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序與加擾碼信息；通過(guò)使用已知符號(hào)形式對(duì)搜索窗內(nèi)的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)，識(shí)別所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分；為所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分確定時(shí)序信息。
優(yōu)選地，所述搜索窗的中心對(duì)應(yīng)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分；所述搜索窗的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于預(yù)期信道長(zhǎng)度。
優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括為所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)識(shí)別出的多路徑信號(hào)成分中的每個(gè)確定信號(hào)強(qiáng)度信息；確定所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的噪音層。
從以下的描述和附圖中，可以得到對(duì)本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)、各個(gè)方面、創(chuàng)新特征、及其實(shí)施例細(xì)節(jié)的更深入的理解。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是支持根據(jù)本發(fā)明運(yùn)行的無(wú)線(xiàn)終端的蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的部分系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)終端的功能框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基帶處理模塊的框圖；圖4A是本發(fā)明支持多RF載波的WCDMA RF頻帶的功率譜密度示意圖；圖4B是本發(fā)明用于蜂窩搜索和基站同步的WCDMA系統(tǒng)的各種信道的時(shí)序示意圖；圖5A是本發(fā)明中在第一時(shí)間處多路徑延遲擴(kuò)展(delay spread)的示意圖；圖5B是本發(fā)明在第二時(shí)間處的多路徑延遲擴(kuò)展的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例無(wú)線(xiàn)終端的搜索、查找、同步和從基站接收數(shù)據(jù)的操作流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多路徑掃描器模塊的操作的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊建立搜索窗的方式的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多路徑掃描器模塊的各部件的框圖；圖10是本發(fā)明多路徑掃描器模塊關(guān)聯(lián)搜索窗內(nèi)的基帶RX信號(hào)的方式的示意圖；圖11A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊的相關(guān)器組件的框圖；圖11B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊的相關(guān)器組件的各部件的框圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊的操作的流程圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的快速路徑檢測(cè)操作的流程圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的長(zhǎng)期路徑測(cè)時(shí)(long term path timingdetermination)操作的流程圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例另一快速路徑測(cè)時(shí)(fast path timingdetermination)操作的流程圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的快速路徑和長(zhǎng)期路徑合并操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是支持根據(jù)本發(fā)明運(yùn)行的無(wú)線(xiàn)終端的蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)100的部分系統(tǒng)示意圖。蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)100包括公共交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)(PSTN)接口101，例如移動(dòng)交換中心，包括GPRS支持節(jié)點(diǎn)、EDGE支持節(jié)點(diǎn)、WCDMA支持節(jié)點(diǎn)和其它部件的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)102，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器/基站控制器(RNC/BSCs)152和154，以及基站/節(jié)點(diǎn)Bs 103、104、105和106。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)102連接至額外的個(gè)人和公共分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)114，例如互聯(lián)網(wǎng)、WLAN、LAN等。傳統(tǒng)的語(yǔ)音終端121連接至PSTN 110。IP網(wǎng)絡(luò)傳送語(yǔ)音(VoIP)終端123和個(gè)人電腦125連接至互聯(lián)網(wǎng)/WAN 114。PSTN接口101連接至PSTN110。當(dāng)然，這一特定結(jié)構(gòu)可根據(jù)系統(tǒng)的變化而不同。
每個(gè)基站/節(jié)點(diǎn)Bs 103-106服務(wù)其無(wú)線(xiàn)通信支持范圍內(nèi)的一個(gè)蜂窩/一組片區(qū)。包括正向鏈路部分和反向鏈路部分的無(wú)線(xiàn)鏈路支持基站和其服務(wù)的無(wú)線(xiàn)終端之間的無(wú)線(xiàn)通信。這些無(wú)線(xiàn)鏈路支持?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信、VoIP通信以及其它數(shù)字多媒體通信。蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)100也可兼容模擬操作。蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)100支持UMTS/WCDMA標(biāo)準(zhǔn)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)、GSM通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)和/或各種其他CDMA標(biāo)準(zhǔn)、TDMA和/或FDMA標(biāo)準(zhǔn)等中的一個(gè)或多個(gè)。
無(wú)線(xiàn)終端116、118、120、122、124、126、128和130通過(guò)與基站103-106的無(wú)線(xiàn)鏈路連接至蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)100。如圖所示，無(wú)線(xiàn)終端可包括蜂窩電話(huà)116和118、便攜式電腦120和122、臺(tái)式電腦124和126以及數(shù)據(jù)終端128和130。然而，蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)100還支持與其它類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)終端的通信。眾所周知，便攜式電腦120和122、臺(tái)式電腦124和126、數(shù)據(jù)終端128和130以及蜂窩電話(huà)116和118等設(shè)備能夠?yàn)g覽互聯(lián)網(wǎng)114、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)通信例如電子郵件、發(fā)送和接收文件以及執(zhí)行其它數(shù)據(jù)操作。這些數(shù)據(jù)操作大多具有很大的下載數(shù)據(jù)速率要求，但上載數(shù)據(jù)速率的要求卻并不高。部分或者所有的無(wú)線(xiàn)終端116-130因此能夠支持EDGE操作標(biāo)準(zhǔn)、GPRS標(biāo)準(zhǔn)、UMTS/WCDMA標(biāo)準(zhǔn)和/或GSM標(biāo)準(zhǔn)。
圖2是本發(fā)明的無(wú)線(xiàn)終端的功能框圖，包括主機(jī)處理部分202和相關(guān)聯(lián)的無(wú)線(xiàn)電裝置204。對(duì)于蜂窩電話(huà)，主機(jī)處理部分202和無(wú)線(xiàn)電裝置204容置在同一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。在某些蜂窩電話(huà)中，主機(jī)處理部分202和無(wú)線(xiàn)電裝置204的部分或全部部件集成在同一個(gè)集成電路(IC)上。對(duì)于個(gè)人數(shù)字助手(PDA)主機(jī)、便攜式電腦主機(jī)和/或個(gè)人電腦主機(jī)，無(wú)線(xiàn)電裝置204可位于擴(kuò)展卡中，并因此位于與主機(jī)處理部分202分開(kāi)的殼體內(nèi)。主機(jī)處理部分202至少包括處理模塊206、存儲(chǔ)器208、無(wú)線(xiàn)電接口210、輸入接口212和輸出接口214。處理模塊206和存儲(chǔ)器208執(zhí)行指令以支持主機(jī)終端功能。例如，對(duì)于蜂窩電話(huà)主機(jī)設(shè)備，處理模塊206執(zhí)行用戶(hù)接口操作，并執(zhí)行其它操作中的主機(jī)軟件程序。
無(wú)線(xiàn)電接口210允許由無(wú)線(xiàn)電裝置204接收數(shù)據(jù)，并發(fā)送數(shù)據(jù)至無(wú)線(xiàn)電裝置204。對(duì)于從無(wú)線(xiàn)電裝置204接收的數(shù)據(jù)(如，入站數(shù)據(jù))，無(wú)線(xiàn)電接口210傳遞數(shù)據(jù)至處理模塊206，以進(jìn)行進(jìn)一步處理和/或路由至輸出接口214。輸出接口214連接至輸出顯示設(shè)備，如顯示器、監(jiān)視器、揚(yáng)聲器等，使接收的數(shù)據(jù)可以被呈現(xiàn)。無(wú)線(xiàn)電接口210也傳遞來(lái)自處理模塊206的數(shù)據(jù)至無(wú)線(xiàn)電裝置204。處理模塊206可從輸入設(shè)備，如鍵盤(pán)、鍵區(qū)、麥克風(fēng)等設(shè)備，通過(guò)輸入接口212接收出站數(shù)據(jù)，或由其自身產(chǎn)生數(shù)據(jù)。對(duì)于通過(guò)輸入接口212接收的數(shù)據(jù)，處理模塊206可對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的主機(jī)功能和/或通過(guò)無(wú)線(xiàn)電接口210路由其至無(wú)線(xiàn)電裝置204。
無(wú)線(xiàn)電裝置204包括主機(jī)接口220、基帶處理模塊(基帶處理器)222、模數(shù)轉(zhuǎn)換器224、濾波/增益模塊226、下轉(zhuǎn)換模塊228、低噪放大器230、本地晶振模塊232、存儲(chǔ)器234、數(shù)模轉(zhuǎn)換器236、濾波/增益模塊238、上轉(zhuǎn)換模塊240、功率放大器242、RX濾波器模塊264、TX濾波器模塊258、TX/RX切換模塊260和天線(xiàn)248。天線(xiàn)248可以是由發(fā)送和接收路徑共享的單個(gè)天線(xiàn)(半雙工)，或者可包括單獨(dú)用于發(fā)射路徑和接收路徑的天線(xiàn)(全雙工)。天線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)取決于無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備使用的特定標(biāo)準(zhǔn)。
基帶處理模塊222結(jié)合存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器234中的操作指令，執(zhí)行數(shù)字接收器功能和數(shù)字發(fā)射器功能。數(shù)字接收器功能包括但不限于數(shù)字中頻至基帶轉(zhuǎn)換、解調(diào)、星座圖解映射、解擾和/或解碼。數(shù)字發(fā)射器功能包括但不限于編碼、加擾、星座圖映射、調(diào)制和/或數(shù)字基帶至中頻轉(zhuǎn)換?；鶐幚砟K222提供的傳送和接收功能可使用共享的處理設(shè)備和/或獨(dú)立處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)。處理設(shè)備可包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、微計(jì)算器、中央處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、可編程邏輯設(shè)備、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路和/或任何基于操作指令處理信號(hào)(模擬和/或數(shù)字)的設(shè)備。存儲(chǔ)器234可以是一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備。所述存儲(chǔ)器設(shè)備可以是只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、靜態(tài)存儲(chǔ)器、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、閃存和/或任何存儲(chǔ)數(shù)字信息的設(shè)備。需要注意的是，如果基帶處理模塊222通過(guò)狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路實(shí)現(xiàn)其一個(gè)或多個(gè)功能，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)操作指令的存儲(chǔ)器嵌入在包括狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的電路內(nèi)。
在運(yùn)行中，無(wú)線(xiàn)電裝置204從主機(jī)處理部分通過(guò)主機(jī)接口220接收出站數(shù)據(jù)250。主機(jī)接口220路由出站數(shù)據(jù)250至基帶處理模塊222，基站處理模塊222根據(jù)特定的無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)(如，UMTS/WCDMA、GSM、GPRS、EDGE等)處理出站數(shù)據(jù)250以產(chǎn)生數(shù)字發(fā)送格式的數(shù)據(jù)252。數(shù)字發(fā)送格式的數(shù)據(jù)252是數(shù)字基帶信號(hào)或數(shù)字低IF信號(hào)，其中低IF信號(hào)的頻率范圍是OHz至幾千Hz/幾兆Hz。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器236將數(shù)字發(fā)送格式的數(shù)據(jù)252由數(shù)字域轉(zhuǎn)換為模擬域。濾波/增益模塊238在傳遞模擬信號(hào)至上轉(zhuǎn)換模塊240之前過(guò)濾和/或調(diào)整模擬信號(hào)的增益。上轉(zhuǎn)換模塊240基于本地晶振模塊232產(chǎn)生的發(fā)射器本地晶振254直接轉(zhuǎn)換模擬基帶或低IF信號(hào)為RF信號(hào)。功率放大器242放大RF信號(hào)以產(chǎn)生出站RF信號(hào)256，然后由TX濾波器模塊258濾波。TX/RX切換模塊260從TX濾波器模塊258接收放大和濾波后的RF信號(hào)，并傳遞輸出RF信號(hào)256至天線(xiàn)248，由天線(xiàn)248發(fā)射出站RF信號(hào)256至目標(biāo)設(shè)備，如基站103-106。
無(wú)線(xiàn)電裝置204也通過(guò)天線(xiàn)248、TX/RX交換模塊260和RX濾波器模塊264接收基站發(fā)射的入站RF信號(hào)262。低噪放大器230接收入站RF信號(hào)262，并放大該入站RF信號(hào)262以產(chǎn)生放大后的入站RF信號(hào)。低噪音放大器230傳遞放大后的入站RF信號(hào)至下轉(zhuǎn)換模塊228，由該模塊基于本地晶振模塊232產(chǎn)生的接收器本地晶振266轉(zhuǎn)換放大后的入站RF信號(hào)為入站低IF信號(hào)或基帶信號(hào)。下轉(zhuǎn)換模塊228傳遞入站低IF信號(hào)(或基帶信號(hào))至濾波/增益模塊226，由濾波/增益模塊226在傳遞信號(hào)至模數(shù)轉(zhuǎn)換器224前過(guò)濾和/或調(diào)整信號(hào)的增益。模數(shù)轉(zhuǎn)換器224將濾波后的入站低IF信號(hào)(或基帶信號(hào))從模擬域轉(zhuǎn)換為數(shù)字域以產(chǎn)生數(shù)字接收格式的數(shù)據(jù)268?；鶐幚砟K222根據(jù)無(wú)線(xiàn)電裝置204采用的特定無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)解調(diào)、解映射、解擾和/或解碼數(shù)字接收格式的數(shù)據(jù)268以重新獲得入站數(shù)據(jù)。主機(jī)接口220通過(guò)無(wú)線(xiàn)電接口210傳遞重新獲得的入站數(shù)據(jù)270至主機(jī)處理部分202。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基帶處理模塊222的各部件的框圖。基帶處理模塊222(基帶處理器)的部件包括處理器302、存儲(chǔ)器接口304、板上存儲(chǔ)器306、下行/上行接口308、TX處理部件310和TX接口312。基帶處理模塊222進(jìn)一步包括RX接口314、蜂窩搜索器模塊316、多路徑掃描器模塊318、耙指接收器合并器模塊320和渦輪解碼模塊322。基帶處理模塊222在某些實(shí)施例中連接至外部存儲(chǔ)器234。然而，在其它實(shí)施例中，存儲(chǔ)器306可滿(mǎn)足存儲(chǔ)器要求。
如圖2中描述的，基帶處理模塊222從連接的主機(jī)處理部分202接收出站數(shù)據(jù)250，并將入站數(shù)據(jù)270提供給連接的主機(jī)處理部分202?；鶐幚砟K222傳遞數(shù)字格式的發(fā)送數(shù)據(jù)(基帶TX信號(hào))252至連接的RF前端。基帶處理模塊222從連接的RF前端接收數(shù)字接收格式的數(shù)據(jù)268(基帶RX信號(hào))。如圖2所描述的，ADC 224生成數(shù)字接收格式的數(shù)據(jù)(基帶RX數(shù)據(jù))268，而RF前端的DAC 236從基帶處理模塊222接收數(shù)字發(fā)送格式的數(shù)據(jù)(基帶TX信號(hào))252。
下行鏈路/上行鏈路接口308從主機(jī)處理部分(例如，主機(jī)處理部分202)通過(guò)主機(jī)接口220接收出站數(shù)據(jù)250。下行鏈路/上行鏈路接口308通過(guò)主機(jī)接口220傳遞入站數(shù)據(jù)270至連接的主機(jī)處理部分202。讀者能夠理解的是，基帶處理模塊222可與無(wú)線(xiàn)電裝置204的其他部件集成在同一集成電路上?；蛘撸瑹o(wú)線(xiàn)電裝置204(包括基帶處理模塊222)可與主機(jī)處理部分202集成在同一電路上。因此，在這種情況中，圖2中除了天線(xiàn)、顯示器、揚(yáng)聲器以及鍵盤(pán)、鍵區(qū)、麥克風(fēng)等之外的所有部件可以集成在同一集成電路上。然而，在其它實(shí)施例中，基帶處理模塊222和主機(jī)處理部分202可設(shè)置在獨(dú)立的集成電路上。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，其它各種不同的集成電路構(gòu)成也是可能的。TX處理部件310和TX接口312通信地連接至RF前端，如圖2所示，并通信地連接至下行鏈路/上行鏈路接口308。TX處理部件310和TX接口312從下行鏈路/上行鏈路接口304接收出站數(shù)據(jù)，處理該出站數(shù)據(jù)以生成基帶TX信號(hào)252，并輸出基帶TX信號(hào)252至RF前端，如圖2所示。
圖4A是本發(fā)明支持多個(gè)RF載波402、404和406的WCDMA RF頻帶400的功率譜密度示意圖。WCDMA RF頻帶400延伸在頻譜上并包括WCDMA RF載波402、404和406。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，支持WCDMA操作的RF收發(fā)器的基帶處理模塊222的蜂窩搜索器模塊316掃描WCDMA RF頻帶400以識(shí)別至少一個(gè)WCDMA載波402、404或406的WCDMA RF能量。在初始蜂窩搜索操作過(guò)程中，蜂窩搜索器模塊316結(jié)合基帶處理模塊222的其它部件識(shí)別出最強(qiáng)的WCDMA載波，例如，404。隨后，蜂窩搜索器模塊316同步WCDMA載波404中的WCDMA信號(hào)。所述WCDMA信號(hào)對(duì)應(yīng)特定的基站蜂窩或片區(qū)。在初始蜂窩搜索同步操作過(guò)程中，蜂窩搜索器模塊316首選同步最強(qiáng)的蜂窩/片區(qū)。
從多個(gè)基站/片區(qū)發(fā)送的WCDMA信號(hào)可使用共用的WCDMA RF載波404?；蛘?，來(lái)自不同基站/片區(qū)的WCDMA信號(hào)可使用不同的WCDMA載波，如402或406。根據(jù)本發(fā)明，蜂窩搜索器模塊316和基帶處理模塊222同步來(lái)自不同蜂窩/片區(qū)的運(yùn)行于一個(gè)或多個(gè)WCDMA RF頻帶402、404或406的WCDMA信號(hào)。所述同步操作不僅發(fā)生在初始蜂窩搜索操作中，并發(fā)生在鄰近蜂窩搜索或檢測(cè)蜂窩搜索操作中。注意，圖4A中所示的WCDMA RF頻帶402、404和406不是相鄰的。
圖4B是本發(fā)明用于蜂窩搜索和基站同步的WCDMA系統(tǒng)的各種信道的時(shí)序示意圖。圖中所示的WCDMA信號(hào)具有15時(shí)隙幀結(jié)構(gòu)，延伸在10ms內(nèi)。所述WCDMA信號(hào)包括同步信道(SCH)和引入下行鏈路以協(xié)助無(wú)線(xiàn)收發(fā)器執(zhí)行蜂窩搜索操作的公共導(dǎo)頻信道(Common Pilot Channel，簡(jiǎn)稱(chēng)“CPICH”)。SCH進(jìn)一步分為主SCH(PSCH)和次SCH(SSCH)。PSCH傳送具有很好的周期性自動(dòng)相關(guān)性的主同步碼(PSC)，而SSCH傳送次同步碼(SSC)。PSCH和SSCH的循環(huán)移位為獨(dú)有的，因此可實(shí)現(xiàn)可靠的時(shí)隙和幀同步。PSCH和SSCH的長(zhǎng)度為256個(gè)片碼(256chips)，具有特殊的格式，為每個(gè)時(shí)隙的1/10。剩余的時(shí)隙是公共控制物理信道(CCPCH)。如圖4A所示，PSCH和SSCH在每個(gè)時(shí)隙的相同位置發(fā)射一次。PSCH碼在所有時(shí)隙內(nèi)相同，并因此用于檢測(cè)時(shí)隙邊界。SSCH用于識(shí)別擾碼群(scrambling code group)和幀的邊界。因此，SSCH序列每個(gè)時(shí)隙都發(fā)生變化，并通過(guò)使用64碼字(每個(gè)碼字代表一個(gè)碼群)的編碼本(code-book)進(jìn)行編碼。CPICH使用固定速率(30kbps，因此每個(gè)時(shí)隙10個(gè)符號(hào))傳送預(yù)定義的符號(hào)，且其擴(kuò)展因子(spreading factor)為256。CPICH的信道化編碼被設(shè)置為第0個(gè)編碼。
根據(jù)本發(fā)明，WCDMA RF收發(fā)器的基帶處理模塊222的蜂窩搜索器模塊316用于(1)掃描在RX接口接收的對(duì)應(yīng)WCDMA信號(hào)的基帶RX信號(hào)內(nèi)的WCDMA能量；(2)基于與WCDMA信號(hào)的PSCH的相關(guān)性獲得與WCDMA信號(hào)的時(shí)隙同步；(3)基于與WCDMA信號(hào)的SSCH的相關(guān)性，獲得與接收的WCDMA信號(hào)的幀同步，并識(shí)別出接收的WCDMA信號(hào)的碼群；(4)基于與WCDMA信號(hào)的CPICH的相關(guān)性，識(shí)別WCDMA信號(hào)的擾碼。
圖5A是本發(fā)明在第一時(shí)間T1處的多路徑延時(shí)擴(kuò)展的示意圖。已知，在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，發(fā)射的信號(hào)可使用各種路線(xiàn)從RF發(fā)射器發(fā)送至RF接收器。參照?qǐng)D1，從基站103至無(wú)線(xiàn)終端116的傳輸可使用多個(gè)路徑，每個(gè)路徑在對(duì)應(yīng)的時(shí)間幀到達(dá)。這些多個(gè)接收的發(fā)射信號(hào)的副本稱(chēng)作“多路徑”信號(hào)成分。每個(gè)多路徑信號(hào)成分又稱(chēng)為一個(gè)“路徑”。參照?qǐng)D5A，所示為時(shí)間T1處包括多路徑信號(hào)成分及其對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度的延時(shí)擴(kuò)展。
服務(wù)蜂窩(serving cell)多路徑信號(hào)成分504包括在一個(gè)周期性參考時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)接收的多個(gè)路徑508、510、512和514。鄰近蜂窩(neighborcell)多路徑信號(hào)成分506包括路徑516、518和520。需要注意的是，服務(wù)蜂窩多路徑信號(hào)成分504和鄰近蜂窩多路徑信號(hào)成分506在參考時(shí)間內(nèi)的不同時(shí)間點(diǎn)到達(dá)，因?yàn)樗麄冊(cè)跁r(shí)間上未對(duì)齊。已知，發(fā)射的RF信號(hào)的多路徑信號(hào)成分以時(shí)間偏移的方式(in a time skewed manner)到達(dá)RF接收器。同樣已知，接收的多路徑信號(hào)成分的數(shù)量和信號(hào)強(qiáng)度以及每個(gè)多路徑信號(hào)成分的信號(hào)干擾比隨著時(shí)間的變化而變化。
圖5B是本發(fā)明在第二時(shí)間T2處的多路徑延時(shí)擴(kuò)展的示意圖。因?yàn)閺腞F發(fā)射器到RF接收器的信道特性隨時(shí)間發(fā)生改變，因而服務(wù)蜂窩多路徑信號(hào)成分504和鄰近蜂窩多路徑信號(hào)成分506也隨之改變。因此，例如，圖5B的路徑508，與圖5A中所示的路徑508一樣具有相同的對(duì)周期性參考時(shí)間的時(shí)間關(guān)系，但是具有比圖5A中大的信號(hào)干擾比或信噪比。此外，對(duì)比圖5A中對(duì)應(yīng)的路徑，路徑510丟失，路徑512的振幅減小，路徑514的振幅增大。此外，服務(wù)蜂窩多路徑信號(hào)成分504包括有路徑552，存在于時(shí)間T2，但不存在于時(shí)間T1。
圖5B中時(shí)間T2的鄰近蜂窩多路徑信號(hào)成分506與其在圖5A中時(shí)間T1的也不相同。在這種情況下，與時(shí)間T1相比，多路徑信號(hào)成分516和518在時(shí)間T2具有不同的振幅。此外，在時(shí)間T1強(qiáng)的多路徑過(guò)信號(hào)成分520不存在于時(shí)間T2中。此外，時(shí)間T2出現(xiàn)的新的多路徑信號(hào)成分554不存在于時(shí)間T1中。蜂窩搜索器模塊316、多路徑掃描器模塊318和耙指接收器模塊320追蹤這些多路徑信號(hào)成分的出現(xiàn)，同步部分所述多路徑信號(hào)成分，并通過(guò)部分所述多路徑信號(hào)成分接收數(shù)據(jù)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例無(wú)線(xiàn)終端的搜索、查找、同步和從基站接收數(shù)據(jù)的操作的流程圖。圖6的操作600由根據(jù)本發(fā)明建立的無(wú)線(xiàn)終端的無(wú)線(xiàn)電裝置204的基帶處理模塊222的蜂窩搜索器模塊316、多路徑掃描器模塊318和耙指接收器模塊320執(zhí)行。操作600由啟動(dòng)或重置開(kāi)始，或當(dāng)RF終端在WCDMA系統(tǒng)中檢測(cè)到服務(wù)蜂窩時(shí)開(kāi)始，并持續(xù)于無(wú)線(xiàn)終端的無(wú)線(xiàn)電裝置204的操作過(guò)程中。操作開(kāi)始于RF收發(fā)器執(zhí)行WCDMA RF頻帶的RF掃描以檢測(cè)WCDMA能量(步驟602)。WCDMA RF頻帶的RF掃描是圖2中RF收發(fā)器無(wú)線(xiàn)電裝置204的RF前端部件和圖2中無(wú)線(xiàn)電裝置204的基帶處理模塊222之間的聯(lián)合操作。參照?qǐng)D6和圖3，在進(jìn)行WCDMA RF頻帶的RF掃描以檢測(cè)WCDMA能量的過(guò)程中，RF前端調(diào)諧為WCDMA RF頻帶400內(nèi)的各種RF信道，如參照?qǐng)D4A進(jìn)行的描述所述。參照基帶處理模塊222的各部件，蜂窩搜索器模塊316可與處理器302互相作用以在WCDMA RF頻帶的RF掃描過(guò)程中檢測(cè)WCDMA能量。
步驟602中的RF掃描完成后，處理器302聯(lián)合蜂窩搜索器模塊316和RF前端識(shí)別特定的RF頻帶，例如圖4A的404，以檢測(cè)和同步至WCDMA信號(hào)?；鶐幚砟K222的蜂窩搜索器模塊316在初始蜂窩搜索操作中(步驟604)執(zhí)行第一級(jí)(Phase I)、第二級(jí)(Phase II)和第三級(jí)(Phase III)操作。在執(zhí)行其初始蜂窩搜索操作時(shí)，蜂窩搜索器模塊316基于其第一級(jí)操作中與WCDMA信號(hào)的PSCH的相關(guān)性獲得與WCDMA信號(hào)的時(shí)隙同步。隨后，在第二級(jí)操作中，蜂窩搜索器模塊316基于與WCDMA信號(hào)的SSCH的相關(guān)性獲得與接收的WCDMA信號(hào)的幀同步，并識(shí)別接收的WCDMA信號(hào)的碼群。隨后，在第三級(jí)操作中，蜂窩搜索器模塊316基于與WCDMA信號(hào)的CPICH的相關(guān)性識(shí)別WCDMA信號(hào)的擾碼。蜂窩搜索器模塊316的第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)操作執(zhí)行的方式在申請(qǐng)日為2005年6月xx日的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)“帶有蜂窩搜索模塊的WCDMA終端基帶處理模塊”中給出了介紹，本申請(qǐng)?jiān)诖巳囊?。蜂窩搜索器模塊316執(zhí)行的第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)操作的結(jié)果產(chǎn)生關(guān)于WCDMA信號(hào)的至少一個(gè)多路徑信號(hào)成分的時(shí)序信息(timing information)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)操作產(chǎn)生時(shí)序信息以及選擇的WCDMA RF載波的WCDMA信號(hào)的最強(qiáng)多路徑信號(hào)成分的擾碼。
步驟606，操作繼續(xù)，蜂窩搜索器模塊316將時(shí)序和擾碼信息傳送至多路徑掃描器模塊318。所述信息可直接傳遞，或通過(guò)處理器302傳遞。步驟608，多路徑掃描器模塊318隨后定位并監(jiān)測(cè)WCDMA傳輸?shù)亩嗦窂叫盘?hào)成分。步驟610，多路徑掃描器模塊318傳遞多路徑信號(hào)成分時(shí)序信息至耙指接收器并合器模塊320。所述信息可直接或通過(guò)處理器302傳遞。步驟612，耙指接收器合并器模塊320隨后接收由服務(wù)蜂窩/片區(qū)的WCDMA信號(hào)的控制和信息流信道傳送的信息。RF收發(fā)器繼續(xù)從服務(wù)蜂窩接收控制和信息流信道信息，直到其決定通過(guò)鄰近搜索操作找一個(gè)新的服務(wù)蜂窩，丟失來(lái)自服務(wù)蜂窩的信息，或者基于另一操作結(jié)果決定終止接收來(lái)自該服務(wù)蜂窩的信號(hào)，或載波丟失。當(dāng)信號(hào)丟失(步驟614)，或者，RF收發(fā)器決定移至另一個(gè)RF載波的情況下，操作再次進(jìn)行至步驟602。然而，如果RF收發(fā)器決定特定的RF載波和特定的服務(wù)蜂窩的操作應(yīng)該繼續(xù)，操作進(jìn)入步驟610。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊的操作的流程圖。操作700開(kāi)始于步驟702，多路徑掃描器模塊接收與WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分相關(guān)的時(shí)序和擾碼信息。一個(gè)操作中的時(shí)序和擾碼信息從蜂窩搜索器模塊316接收。步驟702中多路徑掃描器模塊接收到時(shí)序和擾碼信息后，步驟704中，多路徑掃描器模塊基于該時(shí)序信息和WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分建立搜索窗。如參照?qǐng)D8將給出的進(jìn)一步描述所述，多路徑掃描器模塊搜索對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)信道預(yù)期長(zhǎng)度的搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分。
隨后，步驟706中，多路徑掃描器模塊318搜索搜索窗內(nèi)WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分。多路徑掃描器模塊搜索所述WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分的操作將進(jìn)一步參照?qǐng)D8-16進(jìn)行描述。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分通過(guò)將搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)與預(yù)期的CPICH信道相關(guān)聯(lián)來(lái)找到。WCDMA信號(hào)的CPICH具有已知的符號(hào)形式，使用已知的PN序列擴(kuò)頻，并已根據(jù)步驟702接收的擾碼進(jìn)行了加擾。因此，根據(jù)所有這些已知的信息，多路徑掃描器模塊318搜索搜索窗內(nèi)的所有可能的對(duì)齊位置處的CPICH。找到CPICH的搜索窗內(nèi)的對(duì)齊位置表示該搜索窗內(nèi)WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分。
隨后，步驟708中，多路徑掃描器模塊確定搜索窗內(nèi)WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分的時(shí)序和信號(hào)路徑強(qiáng)度信息。最后，步驟710中，多路徑掃描器模塊由搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)確定噪音層，此步驟為可選步驟。通常，WCDMA信號(hào)的至少一個(gè)多路徑信號(hào)成分會(huì)出現(xiàn)在搜索窗內(nèi)。更典型地，WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分出現(xiàn)在搜索窗內(nèi)，每個(gè)多路徑信號(hào)成分具有相應(yīng)的時(shí)序和信號(hào)強(qiáng)度。搜索窗內(nèi)不出現(xiàn)路徑的位置表示搜索窗的噪音層。因此，步驟710中，在搜索窗內(nèi)定位多路徑信號(hào)成分時(shí)，多路徑掃描器也能夠確定噪音層。步驟710之后，操作返回步驟702。根據(jù)本發(fā)明，多路徑掃描器模塊能夠搜索每個(gè)時(shí)隙內(nèi)從一個(gè)基站蜂窩或片區(qū)發(fā)射出來(lái)的WCDMA信號(hào)。因此，多路徑掃描器模塊可搜索鄰近時(shí)隙內(nèi)發(fā)射自不同基站的不同WCDMA信號(hào)。此外，通過(guò)多路徑掃描器模塊318搜索多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的和/或多個(gè)幀內(nèi)的時(shí)隙內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分，可確定長(zhǎng)期時(shí)序信息。
圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊建立搜索窗的方式的示意圖。當(dāng)多路徑掃描器模塊搜索一個(gè)服務(wù)蜂窩504的多路徑信號(hào)成分時(shí)，它接收關(guān)于該服務(wù)蜂窩的最強(qiáng)多路徑信號(hào)成分512的時(shí)序信息，例如，從蜂窩搜索器模塊316接收。這樣的話(huà)，多路徑掃描器模塊318建立搜索窗中心806，以便與最強(qiáng)多路徑信號(hào)成分512在時(shí)間上對(duì)齊。隨著搜索窗的這一對(duì)齊，多路徑掃描器模塊在保證所有潛在的多路徑信號(hào)成分都能被識(shí)別時(shí)具有更高的可信度。如圖所示，由于WCDMA信號(hào)的最強(qiáng)多路徑信號(hào)成分512位于搜索窗802的中心806，剩余的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分508、510和514位于搜索窗802的邊界內(nèi)。由于搜索窗802的中心806位于最強(qiáng)信號(hào)成分512處，找出所有可接受的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分的可能性被最優(yōu)化或最大化。
同樣地，當(dāng)多路徑掃描器模塊318搜索鄰近蜂窩506的多路徑信號(hào)成分時(shí)，多路徑掃描器模塊318將搜索窗804的中心808與鄰近蜂窩的最強(qiáng)多路徑信號(hào)成分520對(duì)齊。讀者能夠理解的是，接收的發(fā)射自不同蜂窩或片區(qū)的WCDMA信號(hào)的多路徑信號(hào)成分在到達(dá)RF收發(fā)器時(shí)具有不同的時(shí)序。因此，根據(jù)本發(fā)明，多路徑掃描器模塊基于圖7中步驟702接收的關(guān)于WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序信息調(diào)整搜索窗的位置。
圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多路徑掃描器模塊的各部件的框圖。圖9所示的多路徑掃描器模塊318的結(jié)構(gòu)只是本發(fā)明多路徑掃描器模塊的一個(gè)例子。多路徑掃描器模塊318連接至處理器302、RX接口314和耙指接收器模塊320，如前面圖3所示。然而，多路徑掃描器模塊318也可連接至本發(fā)明的RF收發(fā)器的基帶處理模塊的其它部件。多路徑掃描器模塊318包括控制邏輯902、至少一個(gè)相關(guān)器組件908A-908F、IQ采樣階寄存器904以及假定存儲(chǔ)器(hypotheses memory)和評(píng)估邏輯906。
控制邏輯902控制多路徑掃描器模塊318的其它部件，以生成一個(gè)或多個(gè)由相關(guān)器組件908A-908F使用的擾碼，以及生成由相關(guān)器組件908A-908F使用的擴(kuò)展碼(PN碼/序列)。對(duì)于搜索窗內(nèi)的一個(gè)對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置，每個(gè)相關(guān)器組件908A-908F使用已知符號(hào)形式對(duì)基帶RX信號(hào)例如CPICH進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)化。每個(gè)相關(guān)器組件執(zhí)行其操作的形式及其操作如何與分配的對(duì)齊位置相關(guān)將結(jié)合圖10進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖10是本發(fā)明多路徑掃描器模塊使搜索窗內(nèi)的基帶RX信號(hào)相關(guān)聯(lián)的方式的示意圖。通常，多路徑掃描器模塊318的相關(guān)器組件的數(shù)量與可能的對(duì)齊位置有直接關(guān)系。因此，參照?qǐng)D10，當(dāng)搜索窗擴(kuò)展至160個(gè)片碼間隔(chipinterval)時(shí)，至少需要160個(gè)相關(guān)器組件用于相關(guān)。然而，當(dāng)搜索窗802被細(xì)分為1/2個(gè)片碼間隔時(shí)，則產(chǎn)生320個(gè)對(duì)齊位置，需要320個(gè)獨(dú)立的相關(guān)器組件用于相關(guān)。圖10所示的芯片間隔1002和1004分別對(duì)應(yīng)一個(gè)對(duì)齊位置。此外，如果每個(gè)對(duì)齊位置對(duì)應(yīng)1/2片碼間隔，每個(gè)對(duì)齊位置的寬度為1/2個(gè)片碼寬度(chip width)。雖然最小解析度要求是一個(gè)片碼級(jí)，半個(gè)片碼間隔提供了額外的精確度來(lái)定位WCDMA信號(hào)(例如，多路徑信號(hào)成分508、510、512和514)的多路徑信號(hào)成分。
再次參照?qǐng)D9，多路徑掃描器模塊318包括用于搜索窗內(nèi)每個(gè)對(duì)齊位置的相關(guān)器組件?；蛘撸嗦窂綊呙杵髂K318可在多個(gè)對(duì)齊位置中分配/再分配相關(guān)器組件。在這種情況下，由相關(guān)器組件執(zhí)行對(duì)一個(gè)對(duì)齊位置的完整相關(guān)操作，隨后，由一個(gè)相關(guān)器組件執(zhí)行另一個(gè)對(duì)齊位置的完整相關(guān)操作。讀者能夠理解的是，這種并聯(lián)和時(shí)序共享操作可擴(kuò)展至一個(gè)相關(guān)器組件服務(wù)的兩個(gè)以上的對(duì)齊位置。
圖11A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊的相關(guān)器組件的框圖。相關(guān)器組件908A-908F接收具有I和Q成分的基帶RX信號(hào)1102。相關(guān)器組件包括混頻器模塊1106，將已識(shí)別的擾碼1104和基帶RX信號(hào)1102混合?；旌掀?106的輸出傳遞至256片碼CPICH復(fù)合解擴(kuò)展模塊1108，產(chǎn)生CPICH模式1 1110。如果采用了發(fā)送分集操作(transmit diversity operation)，該256片碼CPICH復(fù)合解擴(kuò)展模塊還生成CPICH形式21112。CPICH形式1 1110由累加器模塊1111累加。此外，CPICH形式2 1112由累加器模塊1113累加。振幅/能量確定模塊1114和1116分別接收累加器模塊1111和1113的輸出，并確定振幅或能量，或輸入的振幅或能量的近似值。振幅/能量確定模塊1114和1116的輸出通過(guò)求和模塊1118相加，并輸出至噪音估測(cè)模塊1120。噪音故測(cè)模塊1120、快速路徑檢測(cè)結(jié)果模塊1122、指數(shù)平均模塊1124以及分類(lèi)和路徑選擇模塊1128可位于圖9所示的假定存儲(chǔ)器和評(píng)估邏輯906中?；蛘?，所述組件1120、1122、1124和1126可由圖9所示的控制邏輯902部分地實(shí)現(xiàn)。噪音估測(cè)模塊1120的輸出被傳送至快速路徑檢測(cè)結(jié)果模塊1122以及分類(lèi)和路徑選擇模塊1126。分類(lèi)和路徑選擇模塊1126的輸出被傳送至指數(shù)平均模塊1124。這些模塊的操作將結(jié)合圖12-16進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖11B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊的一個(gè)相關(guān)器組件的框圖。如圖11B所示，256片碼CPICH復(fù)合解擴(kuò)展模塊1108包括相關(guān)器原語(yǔ)模塊1152、PN原語(yǔ)產(chǎn)生器模塊1156、相關(guān)器組件控制邏輯1154、假定結(jié)果存儲(chǔ)1158的相關(guān)器后端原語(yǔ)處理模塊和存儲(chǔ)器，并可包括WCDMA至GSM同步模塊1150。相關(guān)器原語(yǔ)模塊1152在被WCDMA至GSM同步模塊1150同步后對(duì)已解擾的基帶RX信號(hào)執(zhí)行相關(guān)操作。相關(guān)器原語(yǔ)模塊1152接收PN原語(yǔ)產(chǎn)生器模塊1156產(chǎn)生的PN原語(yǔ)。相關(guān)器原語(yǔ)模塊1152生成的結(jié)果由相關(guān)器后端原語(yǔ)處理模塊接收和處理，并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中用于假定結(jié)果操作。相關(guān)器組件控制邏輯1154控制CPICH復(fù)合解擴(kuò)展模塊1108中的模塊的操作?？刂七壿?擾碼產(chǎn)生/擴(kuò)展碼產(chǎn)生模塊902連接至相關(guān)器組件控制邏輯1154。
圖12是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例多路徑掃描器模塊的操作的流程圖。如圖12所示，多路徑掃描器模塊的操作開(kāi)始于步驟1202，對(duì)基帶RX信號(hào)進(jìn)行增益控制和頻率校正。隨后，步驟1204中，通過(guò)乘法器1206使用擾碼對(duì)基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾，并使用信道化編碼(PN序列)對(duì)基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展。然后步驟1208中，累加該解擾和信道化后的編碼。步驟1210中，通過(guò)混頻器1212將累加后的符號(hào)與普通CPICH符號(hào)形式進(jìn)行比較。隨后，步驟1214中，執(zhí)行相干的符號(hào)累加，并在步驟1216中確定累加符號(hào)的振幅。同樣地，步驟1208中，若采用了傳送分集操作，TX分集CPICH符號(hào)形式(步驟1218)通過(guò)乘法器模塊1202應(yīng)用至256片碼CPICH相干累加器的輸出。步驟1220，應(yīng)用TX分集CPICH符號(hào)形式后生成的信號(hào)由相干的符號(hào)合并器進(jìn)行處理，并且在步驟1222中，計(jì)算相干地合并后符號(hào)的振幅。步驟1216和步驟1222中振幅計(jì)算的輸出結(jié)果由加法器1224合并。然后步驟1226中使用該合并結(jié)果進(jìn)行噪音估測(cè)。接著步驟1228中，噪音估測(cè)處理的輸出用于快速路徑檢測(cè)的采樣選擇。隨后，步驟1230中執(zhí)行快速路徑檢測(cè)操作。步驟1230的操作將結(jié)合圖13進(jìn)行詳細(xì)描述。
步驟1226中噪音估測(cè)操作的輸出也用于步驟1232中進(jìn)行長(zhǎng)期路徑檢測(cè)的分類(lèi)和采樣選擇。隨后，步驟1234中，執(zhí)行多個(gè)時(shí)隙和多個(gè)幀上的指數(shù)平均以生成多路徑延遲簡(jiǎn)檔估測(cè)值。然后步驟1236中，執(zhí)行長(zhǎng)期路徑檢測(cè)操作。步驟1236的操作將結(jié)合圖14進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖13是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的快速路徑檢測(cè)操作的流程圖?？焖俾窂綑z測(cè)操作1300開(kāi)始于步驟1302，快速路徑檢測(cè)結(jié)果模塊1122選擇由搜索窗內(nèi)多路徑掃描器模塊318確定的多個(gè)多路徑信號(hào)成分中的最強(qiáng)多路徑信號(hào)成分(最強(qiáng)路徑)。然后步驟1304，快速路徑檢測(cè)結(jié)果模塊1122基于最強(qiáng)路徑強(qiáng)度確定閥值。接下來(lái)步驟1306，選擇所有超過(guò)閥值的路徑。然后步驟1308，對(duì)那些選擇出的超過(guò)閥值的路徑進(jìn)行分類(lèi)。步驟1310，分類(lèi)的路徑中，檢查路徑間的最小間隔，例如1個(gè)或1/2個(gè)片碼，并且違反最小間隔的路徑被移除。隨后，操作繼續(xù)限制選擇的路徑，并提供輸出結(jié)果。在一個(gè)實(shí)施例中，輸出結(jié)果由多路徑掃描器模塊提供給分配耙指給識(shí)別出的路徑的耙指接收器合并器模塊。因此，如果僅有有限數(shù)量的耙指進(jìn)行分配，路徑的數(shù)量以及傳遞至耙指接收器合并器模塊的相關(guān)時(shí)序信息將受到耙指數(shù)量的限制。
圖14是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的長(zhǎng)期路徑測(cè)時(shí)操作的流程圖。操作1400開(kāi)始于步驟1402，選擇最強(qiáng)的路徑。然后步驟1404，基于最強(qiáng)路徑確定閥值。接著步驟1406，選擇強(qiáng)度超過(guò)閥值的路徑。如果選擇的路徑的數(shù)量不大于0，選擇該最強(qiáng)路徑(步驟1410)，并且操作結(jié)束。然而，如果選擇的路徑的數(shù)量大于0，如步驟1408所確定的，步驟1412中，對(duì)選擇的路徑進(jìn)行分類(lèi)。然后步驟1414，對(duì)于這些選擇的路徑，檢查路徑中的最小間隔。然后步驟1416，從選擇的路徑中移除噪音層偏置(noise floor bias)。接著步驟1418，檢驗(yàn)選擇的路徑的旁瓣(side lobe)閾值。然后步驟1420，基于服務(wù)的耙指接收器合并器模塊內(nèi)耙指的可用性，限制檢測(cè)的路徑的數(shù)量。從步驟1410至1420，操作結(jié)束。
圖15是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例另一快速路徑測(cè)時(shí)操作的流程圖。操作1500開(kāi)始于步驟1502，檢查WCDMA信號(hào)的現(xiàn)有路徑的延時(shí)。然后步驟1504，基于現(xiàn)有路徑的延時(shí)，更新快速路徑檢測(cè)歷史記錄。如果一個(gè)新的路徑被檢測(cè)到兩次，如步驟1506中確定的，為該檢測(cè)到的路徑設(shè)置新路徑標(biāo)識(shí)(步驟1508)。然后步驟1510，在估測(cè)的多路徑延時(shí)簡(jiǎn)檔中設(shè)置新路徑的更新值。從步驟1506的否定結(jié)果到步驟1510，操作結(jié)束。
圖16是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例快速路徑和長(zhǎng)期路徑合并操作的流程圖。圖16的操作1600可通過(guò)圖11A的分類(lèi)和路徑選擇模塊1126執(zhí)行。操作600開(kāi)始于步驟1602，檢查快速和長(zhǎng)期路徑選擇結(jié)果之間的最小間隔。例如，參照?qǐng)D10，路徑508在快速路徑檢測(cè)操作中確定，而路徑510在長(zhǎng)期路徑檢測(cè)操作中確定。在這個(gè)例子中，步驟1602中，比較路徑508和510之間的間隔以確保有足夠的間隔存在。如果不存在足夠的間隔時(shí)，具有低于間隔閥值的間隔的路徑將被合并(步驟1604)。然后步驟1606，總路徑的數(shù)量將限制為小于服務(wù)的耙指接收器合并器模塊的最大耙指數(shù)量。
上述對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述的目的是為了對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明及描述。這些實(shí)施例不是窮盡性的，也就是說(shuō)本發(fā)明不受所公開(kāi)的精確形式的限制，在本發(fā)明的教導(dǎo)下或從本發(fā)明的實(shí)踐中可以獲得對(duì)這些實(shí)施例的多種修改和變化。對(duì)實(shí)施例的選擇和描述是為了對(duì)本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用做出解釋?zhuān)允贡绢I(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在各種實(shí)施例中利用本發(fā)明、以及為配合特殊用途進(jìn)行各種修改。本發(fā)明的范圍由本發(fā)明的權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種用于寬帶碼多分址(WCDMA)射頻(RF)收發(fā)器的基帶處理模塊，所述基帶處理模塊包括RX接口，連接至所述WCDMA RF收發(fā)器的RF前端，從所述RF前端接收攜帶WCDMA信號(hào)的基帶RX信號(hào)；多路徑掃描器模塊，通信地連接至所述RX接口，用于接收關(guān)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序與加擾碼信息；通過(guò)使用已知符號(hào)形式對(duì)搜索窗內(nèi)的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)，識(shí)別所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分；為所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分確定時(shí)序信息。
2.如權(quán)利要求1所述的基帶處理模塊，其特征在于，所述搜索窗的中心對(duì)應(yīng)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分；所述搜索窗的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于預(yù)期信道長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的基帶處理模塊，其特征在于，所述多路徑掃描器模塊進(jìn)一步用于為所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)識(shí)別出的多路徑信號(hào)成分中的每個(gè)確定信號(hào)強(qiáng)度信息；確定所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的噪音層。
4.如權(quán)利要求1所述的基帶處理模塊，其特征在于，所述多路徑掃描器模塊進(jìn)一步將所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分的時(shí)序信息傳送給通信連接地耙指接收器合并器模塊。
5.一種用于寬帶碼多分址(WCDMA)射頻(RF)收發(fā)器的基帶處理模塊，所述基帶處理模塊包括RX接口，通信地連接至所述WCDMA RF收發(fā)器的RF前端，從所述RF前端接收攜帶WCDMA信號(hào)的基帶RX信號(hào)；多路徑掃描器模塊，通信地連接至所述RX接口，包括控制邏輯，接收關(guān)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序和擾碼信息；多個(gè)相關(guān)器組件，每個(gè)相關(guān)器組件使用已知的符號(hào)形式對(duì)與對(duì)應(yīng)對(duì)齊位置相對(duì)齊的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)，以確定所述WCDMA信號(hào)的對(duì)應(yīng)路徑信號(hào)成分是否位于所述對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置；噪音估測(cè)模塊；快速路徑監(jiān)測(cè)結(jié)果模塊；指數(shù)平均模塊；以及分類(lèi)和路徑選擇模塊。
6，如權(quán)利要求5所述的基帶處理模塊，其特征在于，所述多個(gè)相關(guān)器組件在搜索窗內(nèi)相關(guān)；所述搜索窗的中心對(duì)應(yīng)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分；所述搜索窗的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于預(yù)期信道長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求5所述的基帶處理模塊，其特征在于，每個(gè)相關(guān)器組件進(jìn)一步確定在對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置的WCDMA信號(hào)的識(shí)別出的多路徑信號(hào)成分的信號(hào)強(qiáng)度信息；以及，所述噪音估測(cè)模塊確定搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的噪音層。
8.一種操作寬帶碼多分址(WCDMA)射頻(RF)收發(fā)器的方法，所述方法包括如下步驟接收關(guān)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序與加擾碼信息；通過(guò)使用已知符號(hào)形式對(duì)搜索窗內(nèi)的基帶RX信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)，識(shí)別所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分；為所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分確定時(shí)序信息。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述搜索窗的中心對(duì)應(yīng)于所述WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分；所述搜索窗的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于預(yù)期信道長(zhǎng)度。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括為所述WCDMA信號(hào)的多個(gè)識(shí)別出的多路徑信號(hào)成分中的每個(gè)確定信號(hào)強(qiáng)度信息；確定所述搜索窗內(nèi)的WCDMA信號(hào)的噪音層。
全文摘要
本發(fā)明的基帶處理模塊包括多路徑掃描器模塊。所述多路徑掃描器模塊接收關(guān)于WCDMA信號(hào)的預(yù)期多路徑信號(hào)成分的時(shí)序和擾碼信息。隨后，所述多路徑掃描器模塊通過(guò)已知符號(hào)形式解擾、解擴(kuò)展和相關(guān)搜索窗中的基帶RX信號(hào)以識(shí)別WCDMA信號(hào)的多個(gè)多路徑信號(hào)成分。所述多路徑掃描器模塊為搜索窗中的WCDMA信號(hào)的多個(gè)多信道信號(hào)確定時(shí)序信息，并將該信息傳遞給連接的耙指接收器合并器模塊。
文檔編號(hào)H04J13/00GK1913506SQ200610109060
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者馬克·大衛(wèi)·哈姆, 楊保國(guó) 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司