耙式接收器、路徑搜尋器及結合裝置與行動通訊裝置的製作方法

2023-07-06 04:12:31

專利名稱：耙式接收器、路徑搜尋器及結合裝置與行動通訊裝置的製作方法
技術領域：
本發明有關於一種分時耙式指部(rake fmger)以及路徑搜尋器(path searcher) 0
背景技術：
使用分碼多重存取(Code Division Multiple Access, CDMA)的無線電 電信系統可在同一頻帶中傳送多個通道。
如圖1所顯示，包含數位訊號在內的基頻信號2被傳送至處理器4以進 行壓縮。接著，調變器6使用如四相移鍵控(Quaternary phase shictkeying, QPSK)或正交調幅(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)的調變機帝!j 對已壓縮的數據進行調變，以便傳送連續的符碼(symbol)。
符碼出現的速率稱為符碼率(symbol rate)，其中符碼具有實部以及虛 部部分。在傳送之前，來自調變器6的符碼需要另外經過兩道處理運算。
通過展頻碼(spreading code) 8對符碼進行運算，以便對來自各符碼的 數據進行展頻。接著，再將己展頻的數據乘上擾亂碼(scramble code) 10， 其中擾亂碼IO是特定於手機或是基地臺所操作的細胞(cell)。這些運算的 結果將產生多個片碼(chip)。其中，在升頻(up-conversion) 12之後，這 些片碼將傳送至想要的傳送頻率。
選擇展頻碼，使得符碼能彼此正交。上述條件應用在當全部片碼在時序 校準的情況下，其容易在傳送器中獲得。然而，在傳送器與接收器之間的傳 播通道中，多重傳送路徑的發生將導致相同傳送序列的片碼以不同的時間延 遲以及不同的振幅到達接收器的多種版本，如圖2所顯示。為了考慮多路徑 4專播問題，通用移動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System, UMTS)的片碼率為每秒3.84百萬片碼，其表示帶有數據的無線電波可在一個片碼周期內傳播到大約75公尺處。因此，任何超過75公尺的路徑差能使 兩個完全不同的片碼在相同時間內到達接收器。接收器必須要能消除多路徑 失真的影響，以回復所傳送的數據，如標號15所指示的不同傳播路徑有時候 被稱為射線(ray)。
一種用來回復所傳送數據的技術使用耙式接收器(rake receiver)以試圖 重新對齊原始信號的不同的時間取代版本。
圖3顯示一種傳統耙式接收器。耙式接收器包括複數處理通道30-1、30-2 至30-N，稱之為指部(fmger)。每個指部能調整已接收的信號與解展頻碼 之間的相對時間校準，其能回復來自各特定傳送路徑的信號功率並獲得時間 校準。
在傳統耙式接收器中，各指部包括複數相關器(correlator)以便整合具 有解展頻碼以及解擾亂碼的輸入信號的相關產品。
圖4顯示耙式接收器的指部的功能。各指部包括複數關聯器。這些相關 器能將由射頻前級所提供的降頻及數位化信號Rxl、 RxQ與由區域解擾亂碼 產生器所提供的解擾亂信號進行相關(correlate)，其如此技術人士所熟知， 故將不再詳細描述於此。擾亂/解擾亂碼由已知的方法所選擇。當擾亂/解手尤 亂碼為正確的時間校準時，其自相關函數為大，否則大體上為零。
每個指部具有各自的延遲，其中延遲通過估算通道響應的步驟而產生並 分配給指部，使得指部能負責接收來自多重傳送路徑中一特定路徑的信號。 一旦延遲產生之後，指部使用封閉迴路控制來確保能完全地時間校準至具有 將接收的信號的二分的一片碼範圍內。
三個相關器被使用於封閉迴路時間控制內，並由具有些微時間偏差的輸 入信號的不同版本所提供。提前(early)相關器40接收直接來自射頻前級的 信號。第一延遲單元42提供l/2片碼的延遲，並輸出至準時(ontime)相關 器44以及數據擷取相關器DATA 0-DATA N。第一延遲單元42的輸出更提 供給第二延遲單元46，其中第二延遲單元46的輸出提供給延後(late)相關器48。
因此，相對於準時相關器44，提前相關器40會得到輸入信號的時間提 前版本，而延後相關器48會得到輸入信號的時間延遲版本。
提前相關器40、準時相關器44以及延後相關器48會檢查數據以識別共 同導引通道(common pilot channel, CPICH)，其亦使用在識別通訊通道的步 驟。通過與共同導引通道進行相關並濾波，耙式接收器能使用提前、準時以 及延後相關器的相關值來檢查是否已對齊特定指部所指定的信號的時間延遲 版本。如果必要的話，通過修改有關內部參考時間的解展頻序列的時間或是 修改有關解展頻(有時稱的為解旋轉(derotate))序列的接收信號的時間來 調整其時間。
數據可由單一通道所解碼，然而在符合高速數據封包存取(high speed data packet access, HSDPA)種類6的標準中，數據可位於12數據通道中的 任一通道。為了確保數據回復，指部包括相關器以供12通道中的各通道使用。
就傳送分集(diversity)而言，時間多工指示被使用，且當這些傳送分集 傳送於一實體數據通道時，通過被安排以分別檢測導引A以及導引B的兩個 另外的相關器此通道的相關器可以獲得成效。
重複遍及於耙式接收器的不同指部的架構可能佔用矽晶粒的大量面積。
如前文所描述，通道響應必須在設定耙式接收器的各指部所需的適當延 遲之前進行估算。通道響應由微搜尋器所估算。在本質上，微搜尋器査看在 搜尋窗口內的所有可能的延遲時間，以將具有識別共同導引通道於其中的接 收信號與解展頻碼以及解擾亂碼的不同時間延遲版本進行相關。所以，提供 作為耙式接收器的部分以檢查其仍時間校準於承受多路徑失真的信號的功率 承受元件的功能相似於提供作為使用來識別傳送路徑的微搜尋器的功能。因 此，為了識別具有不同時間延遲的功率承受元件，需要重新校準接收器上的 功率承受元件以便改善信噪比。
傳統的耙式接收器包括九個指部以及一個結合器。每個指部分別共用相同的結構。傳統的耙式接收器亦具有單獨的路徑搜尋器。
傳統的指部(即不符合高速數據封包存取種類6)由五到七個相關器所
組成以執行積分與傾倒(integrate and dump)。五個相關器具有提供移動平 均的濾波器電路。

發明內容
根據本發明一第一實施例，本發明提供一種耙式接收器，包括 一耙式 接收器指部，操作於一時間多工方法以執行複數指部的任務，上述各指部為 分配於上述耙式接收器指部的一操作周期內的一時槽的一虛擬指部； 一緩衝 器，用以緩衝至少一已接收片碼的數據；以及一備用虛擬指部。上述任一虛 擬指部在上述耙式接收器指部的一操作周期內能請求一額外處理。
因此，指部能操作於一時間多工方法，以便能執行由耙式接收器的不同 指部所操作的處理。在集成電路晶粒中，本發明在耙式接收器所佔用的面積 能提供立即以及顯著的減少。本發明的特徵的一是在多工操作中提供備用時 槽以及虛擬指部從真正時間多工指部請求額外處理的能力，以便虛擬指部能 執行時間校準而不會發生時間惡化。
因此， 一個真正指部能合成不同虛擬指部的功能。
緩衝器或是額外緩衝器亦能接收並緩衝數據(例如來自另一接收路徑的 數據RxI與RxQ)，使得耙式接收器能執行接收模式分集。
根據本發明一第二實施例，本發明提供一種方法，適用於操作一相關器 區塊，其中上述相關器區塊包括至少一第一相關器以及至少一第二相關器以 便形成一耙式接收器的複數虛擬指部。上述方法包括緩衝至少一片碼的數 據於一輸入緩衝器；以及致能上述各虛擬指部以存取來自上述輸入緩沖器的 數據。上述第一相關器被適應以回復一導引信號，以及上述第二相關器以一 時間共用方式回復來自複數片碼的一展頻符碼。當上述虛擬指部在少於一既 定周期內請求保留於上述輸入緩衝器的數據時，上述虛擬指部能請求在一多 工周期內的一額外處理。根據本發明一第三實施例，本發明提供一種路徑搜尋器，包括 一路徑 搜尋指部，包括複數相關器於其中。上述各相關器能測試一各自延遲以供路 徑搜尋。上述路徑搜尋指部操作於一時間多工方法，使得上述路徑搜尋指部 能執行複數路徑搜尋指部的功能。
較佳地，路徑搜尋指部以超過片碼率的速率(或是當片碼被超取樣時， 片碼率與超取樣因子的乘積)所計時，使得路徑搜尋指部在操作上比非時間 共用路徑搜尋指部快了 N倍，其中N為整數用以指示通過操作時間多工指部 於共用/多工模式下所模擬的虛擬路徑搜尋指部的數量。
根據本發明一第四實施例，本發明提供一種結合裝置，用以結合一路徑 搜尋器以及一耙式接收器。 一指部操作於一時間多工方法，以處理所接收的 數據以供路徑搜尋或是從一分碼多重信號擷取數據。
多工器與指部內複數相關器的每個相關器相結合。當指部被當作耙式接 收器操作時，相關器的輸出能被使用以輸出所擷取的數據，或是當指部被當 作路徑搜尋器操作時，相關器的輸出能被濾波並傳送至功率儲存模塊。
本發明還提供一種行動通訊裝置，包括第一實施例的耙式接收器。
本發明還提供一種行動通訊裝置，包括第三實施例的路徑搜尋器。
本發明還提供一種行動通訊裝置，包括第四實施例的結合裝置。


圖1顯示在分碼多重存取系統中編碼數據的過程； 圖2顯示信號傳播的多路徑失真的結果； 圖3顯示耙式接收器架構； 圖4顯示傳統指部架構；
圖5顯示可操作為複數虛擬指部的時間共用耙式指部；
圖6a-圖6e顯示如何使用環形緩衝器以及備用多工時槽以提供時間校準 而不會有數據遺失的時間圖7顯示圖5的時間共用指部的緩衝器；圖8顯示提前以及延後取樣的關係圖； 圖9顯示根據本發明一實施例所述的時間共用微搜尋器； 圖10顯示根據本發明一實施例所述的時間共用耙式接收器指部以及微 搜尋器；
圖11顯示虛擬指部對多工周期的時槽的預設分配；
圖12顯示修改圖10的電路以包括第二緩衝器及多工器，以便能從兩接 收器(射頻前級、降頻以及模擬/數字階段)選擇數據給全部以供接收分集； 以及
圖13顯示根據本發明一實施例所述的時間共用路徑搜尋器內相對的相 關器時間。
附圖標號
2 基頻信號 4 壓縮處理器
6 調變器 8 展頻碼
10 擾亂碼 12 升頻
15、 20-22 信號
30-1、 30-2、 、 30-N 指部
42、 46 延遲單元
40、 100、 310 提前相關器
44、 110、 320 準時相關器
48、 120、 330 延後相關器
50、 52、 54 濾波器
60、 62 時間多工導引回復區塊
130、 150、 340、 360 數據相關器
160、 370、 396 內容儲存存儲器
170、 180、 379、 381 先入先出緩衝器
190、 380 濾波器195、 202、 372、 374、 376、 378、 392 多工器 200 控制器 250 緩衝器 390 功率儲存模塊 395 控制暫存器
具體實施例方式
為讓本發明的上述和其它目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉 出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下 實施例
時間共用耙式指部
圖5顯示根據本發明一實施例所述的時間多工耙式接收器指部。耙式接 收器指部概念上相似於傳統設計。因此，耙式接收器指部包括複數相關器， 其中每個相關器接收來自射頻前級的輸入信號。射頻前級接收輸入的無線電 傳送並在正交檢測系統中降頻至基頻，且將基頻信號數位化於實部通道以及 虛部通道。基頻信號通常標示為RxIQ，以指示其包含實數以及虛數部分。使 用三相關器100、 110及120以識別共同導弓l、共同導引通道及各碼框(frame) 所傳送的信號，以便嘗試並維持接收器指部時間校準於欲回復的多路徑信號 的時間延遲版本。當指部正確地時間校準於欲回復的信號的時間延遲版本時， 假設準時相關器IIO被設定為回復導引信號，則提前相關器IOO試著與早於 名義上正確相關時間半個片碼的信號的版本進行相關，而延後相關器120試 著與晚於名義上正確相關時間半個片碼的信號的版本進行相關。因此，提前 相關器100、準時相關器110以及延後相關器120提供一種機制，使指部能 檢測其與信號之間的時間漂移，使得反饋機制能應用時間校正來維持耙式接
收器指部能正確地校準於欲回復的傳送信號的版本(多路徑延遲信號)。數 據相關器130-150將輸入的信號與十二數據通道中的任一通道進行相關，其 中十二數據通道可由高速數據封包存取種類6端點所支持。在十二數據通道 中，三個數據通道使用於主要共同控制實體通道、次要共同控制實體通道與 專用通道(P-CCPCH/S-CCPCH/DPCH);四個數據通道使用於高速共用控制通道(HS-SCCH);以及，五個數據通道使用於高速實體下鏈(downlink) 共用通道(HS-SCCH)。十二數據通道中的每個通道通過另一通道碼來展頻。 因此，數據相關器同時將各個可能的碼再進行相關，以確保回復各數據通道。 每個相關器執行積分與傾倒運算。相關器的操作如此技術的人士所知，將不 再詳述於此。為了執行運行總和，各相關器寫入暫時值至內容儲存存儲器160 內。在各解展頻操作結束時，來自內容儲存存儲器160的已回復符碼被傳送 至另一緩衝器，即存儲器170與存儲器180。存儲器170與存儲器180可以 是先入先出(FIFO)緩衝器。
回到圖4，注意到濾波器50、 52及54被提供以過濾共同導引信號，且 在時間多工導引回復區塊60及62中亦可提供濾波器。亦注意到這些濾波器 僅接收在對應於展頻/解展頻碼長度的片碼的每次掃瞄之後的更新，因此濾波 器極少被更新。結果，圖5中的信號濾波器190可在時間多工方式中被提供 以執行濾波器50、 52與54以及時間多工導引回復區塊60及62內濾波器的 功能。在圖5中，相關器100-150以及存儲器160-180皆由指部控制器200 所控制，其中指部控制器200控制有關一任意時間參考的解擾亂/解旋轉碼的 相關時間。濾波器190與多工器195亦可由指部控制器200或是其本身的控 制器所控制。
為了考慮圖5所顯示的指部如何能使用於時間多工方法中，簡單地考慮 當圖3所顯示的傳統耙式接收器接受到如圖2所顯示的信號種類時的操作。
如圖2所顯示，接收信號可以承受多路徑反射，以便不同版本的接收信 號能到達接收器，其中版本20、 21及22具有最大的振幅。使用片碼間距來 測量時間以方便說明。相對於信號20，信號21延遲了30個片碼間距，而信 號22延遲了70個片碼間距。然後，通過分配第一指部來接收信號20、第二 指部來接收信號21以及第三指部來接收信號22,這些信號可在接收器內被 校準。相對於第一指部的解展頻碼，第二指部的解展頻碼被延遲了 30個片碼， 而第三指部的解展頻碼被延遲了 70個片碼。因此，每個指部將在時間上以極小差異輸出其結果。來自各指部的結果會由最大比例的結合器所結合，其中 結合器能考慮到極小的短暫偏移。
本發明已考慮耙式接收器內各指部輸出的原有延遲，以提供圖5所顯示 的電路能進行時間多工。然而， 一個時間多工的問題需要識別一個指部相對 於其它任何指部的時間漂移，其起因於通訊通道的特性的改變。因此，改變 了傳送信號的多路徑版本的相對接收時間。
本發明使用位於相關器的前的緩衝器250來克服上述問題。緩衝器250 包含超取樣片碼的取樣。緩衝器250亦需要包含足夠的數據取樣，以能在任 何時間加上於片碼任一側的額外時間邊際中維持至少一個片碼的數據量於緩 衝器250內。在本發明較佳實施例中，數據RxIQ以八倍片碼率出現於指部。 指部相關器需要在每個片碼中對數據RxIQ的數據流進行取樣。因此，八個 取樣中的任一取樣能屬於一特定片碼。在緩衝器的較佳實施中，緩衝器在十 六個存儲器位置中的任一位置能維持兩個片碼的數據量。為了方便說明，設 定緩衝器250為環形緩衝器，其具有一個寫入指標能依序通過緩衝器的位置 O-F (以十六進位表示)以及一或多個讀取指標能從寫入指標偏移一可變量。
回到圖2，考慮一指部的操作，其被校準以接收信號21。如先前所描述， 相對於信號20，信號21被延遲了 30個片碼。然而，假設信號20能自我漂 移於時間，而信號21可相對於參考時間TO設定成任意數量的片碼，在此例 子中為50。
在圖4的傳統耙式接收器中，準時相關器44的解展頻碼將被設定為50 個片碼加上延遲值D，其傳統上為半個片碼。因此，相對於參考時間TO，解 展頻碼將為50.5個片碼。相同的解展頻碼將被應用於提前相關器40、延後相 關器48以及全部的數據相關器。延遲單元42及46將表示當耙式接收器完全 校準時，在共同導引通道的回覆之後來自濾波器52的輸出信號的振幅將大於 濾波器50或濾波器54的輸出。然而，當耙式接收器開始從接收信號的真正 位置進行漂移時，濾波器52的輸出信號的振幅將減少，而濾波器50或濾波器54的輸出信號的振幅將增加。然後，可根據上述結果調整展頻序列時間對 所接收的RxIQ數據或名義上的參考時間的相對時間，其將使耙式接收器能 持續追蹤。相同的操作可獨立應用在耙式接收器的每個指部。
相同的方法無法在時間多工指部內能成功地動作，因為硬體相當地繁忙 並且需要在沒有遺失數據的情況下才能進行時間調整。
本發明可克服個別調整虛擬指部的相對時間的問題，其中虛擬指部由使
用單一實體指部於時間多工方法下而實施，如圖6a-圖6e所顯示。因此，虛 擬指部可被視為非時間多工系統的真實指部，其被合成於時間多工系統內。
關於圖6a-圖6e，再一次考慮試著回覆信號21的情況，其中信號21從 參考時間TO被延遲了任意數量的N個片碼。在此例子中，假設N等於70。
緩衝器250儲存了兩個片碼的數據量。在正常操作下，將讀取指標設定 在緩衝器的中間位置，使得緩衝器提供了一個片碼的延遲時間，如圖6a所顯 示。因此，通過安排供應給相關器的來自碼產生器的解展頻碼，使其能正確 地對應於參考時間而提供另外69 (即N-1)個片碼的延遲時間。
如先前所描述，每個片碼是八倍的超取樣。所以，當信號21相對於時間 零點延遲了 d值時，如圖6b所顯示，指部名義上的準時位置點會變為提前於 信號的真正位置點。通過將讀取指標延遲一個相等於時間周期d的時間量來 校正上述情形，以便嘗試去回復時間校準。
然而，因為緩衝器為有限長度，當時間周期d的漂移量增加時，讀取指 標會越來越往緩衝器的末端移動。如果不做任何校正的話，讀取指標將會到 達緩衝器的界線，然後時間校準將失敗。
本發明將檢查讀取指標與寫入指針的相對位置，並且當讀取指針相對於 寫入指標延遲超過一臨界值時(即指部相對於接收信號變成領先超過一臨界 值)，指部被通知遺失了多工指部結構內的一相關事件。接著，讀取指標往 寫入指標移動了對應於一片碼的值，如圖6c所顯示。在圖6c中，緩衝區270 表示在遺失一相關事件之前緩衝器內讀取指針的位置，而緩衝區272表示在特定虛擬指部遺失使用真正指部來處理數據之後緩衝器內讀取指針的新位 置。
假設信號21提前於參考時間T0。因此，虛擬指部的名義上準時的位置 會變成延遲於數據的新到達時間。通過將讀取指標往寫入指標提前，能減少
由緩衝器所提供的延遲，如圖6d所顯示。然而，假如信號21提前漂移了足
夠的時間，則讀取指標會開始去逼進寫入指針的位置。在數據到達輸入緩衝 器之前，當虛擬指部最終將需要讀取數據時，上述逼進不被允許能繼續。本 發明通過配置多工指部以克服上述問題，使得至少一備用虛擬指部能被使用。 發現自己逼進緩衝器的起始點的任一指部能發出請求，以通過卸載部分的處
理至備用的時槽來處理單一多工序列內兩個片碼的數據量。控制器200需要 考慮到兩個片碼量的處理發生在單一片碼周期內。因此，相對於參考時間TO， 解展頻信號延遲了一個片碼，如圖6e所顯示。
緩衝器可以是設置於隨機存取存儲器中十六個存儲器單元的區塊，或是 十六個串聯的暫存器。數據一直被搬移進第一暫存器，而暫存器的讀取指針 的偏移量被調整以便維持虛擬指部在名義上能準時，如同由提前、準時及延 後相關器的濾波輸出所決定。每個相關器能通過來自準時的讀取指針的位置 的另一偏移量來得到其數據。
當緩衝器被實施於隨機存取存儲器內，讀取指針以及寫入指標皆需要循 環繞著隨機存取存儲器，因此緩衝器可視為如圖7所顯示的環形緩衝器。在 圖7中，緩衝器保留了兩個片碼的數據量。
如果不需對圖7中的讀取指標進行時間調整，則讀取指標會相對於寫入 指針的位置往前及往後彈跳越過兩個一半的環形緩衝器。
環形緩衝器保留了兩個片碼的數據量。事實上，可以將環形緩衝器考慮 成具有兩半個環形緩衝器，其中每半個環形緩衝器給各片碼使用。所以，當 輸入取樣(稱為片碼l)寫入至緩衝器時，指部使用來自被片碼O所填入的 另半個緩衝器的取樣。在下一個片碼(即片碼2)中，輸入取樣重寫由片碼l所產生的值，而指部從保留片碼1的半個緩衝器進行讀取。因此，讀取指標 彈跳至緩衝器的另半個。此順序持續於整個操作。
緩衝器被顯示成分別對應於來自射頻前級的通道I及通道Q的數據的兩 個單元寬。
傳統的耙式接收器一般包含八到十二個指部。包含十六個單獨取樣的緩 衝器致能一單獨實體指部以提供十六個指部的動作。因此，傳統上只有大約 十個指部需要被實施。在多工中有不同備用槽可以使用，以便複數指部在相 同的多工周期內能請求額外的處理。
因此，能在時間多工方法中致能一單獨實體指部以被操作。 使用時間多工耙式接收器指部以實施不同虛擬耙式接收器指部的優點之 一是可減少提前相關器以及延後相關器的處理功率。考慮如圖8所顯示之的 片碼序列，其中從片碼P開始計數且依序為片碼P+1、片碼P+2及片碼P+3。 在圖8中，片碼P+1的提前相關係時間校準於片碼P的延後相關。同樣地， 片碼P+2的提前相關係時間校準於片碼P+1的延後相關。因此，相關器能提
供提前相關以及延後相關，其中控制迴路使用提前相關及延後相關以維持虛 擬指部對與欲接收的信號能於正確時間關係內。因此，時間多工指部能允許 任一虛擬指部實施於其中，以重新安排自己的時間而不會引起數據遺失或數 據惡化。
相關器可能需要與具有時間多工導引信號的傳送模式分集系統一起工 作。時間多工導引符碼只載在一數據實體通道上，所以其總是選擇成為第一 數據通道相關器。在時間多工導引符碼進行相關的期間內，以上述方法修改
第一數據通道相關器，以作為進一步對編碼於天線A的時間多工導引樣式進 行相關。對嵌入式時間多工導引符碼而言，以相同方法調整的額外相關器被 提供以對編碼於天線B的時間多工導引樣式進行相關。用來修改時間多工導 引相關的相關碼的裝置亦可被提出。在相同時間偏移(標示為準時)中，進 行共同導引通道相關以作為數據符碼，和提前1/2片碼(標示為提前)以及延後1/2片碼(標示為延後)相同。
因此，耙式接收器包含16個相關器，其分成數據、導引及時間多工導引。 在每次相關的最後，如果數據集為數據符碼的話，則其會被提供給結合器接 口。如果數據集為導引符碼的話，則其會被提供給濾波器。
全部的導引符碼、時間多工或共同導引通道更以固定-l/4兀的角度進行旋 轉然後濾波。濾波的動作通過一個簡單的移動平均濾波器在長度為2的次方 中的運算。對共同導引通道而言，其長度為512片碼的倍數。對時間多工導 引符碼而言，其長度為槽(slot)的倍數。對共同導引通道符碼而言，在進行 濾波之前，使用時空碼(space-time)傳送分集解碼以分離出天線A及天線B 的符碼。此時，時間多工導引符碼己經被分離。接著，天線A及天線B的符 碼被獨立濾波。所濾波出的輸出被提供給結合器接口，以與在連載流的數據 符碼一起被放置於指部總線。濾波的動作能幫助移除符碼上的噪聲。
耙式接收器由16倍的片碼率所計時。相關器操作於片碼率，但是具有 1/8片碼率的解析度，其意味著1/16計時率的活動比。全部九個指部被認為 需要達到接收效能的位準，其意味著九個指部所需要的處理動作能在單一耙 式指部電路(如圖5所描述)中被時間分割。
因此，圖5的單一指部能執行圖3中複數耙式指部的功能。在耙式指部 之前加上環形緩衝器為電路內的一選項特徵，但是其有助於時間多工指部的 時間校準能被執行而不會導致數據遺失。耙式指部負責將N個無線電數據 (RxIQ)符碼對長度為N的擾亂碼以及展頻碼的結合進行相關，其中N為2 的次方。結合擾亂碼與展頻碼的應用會導致一個簡單的角度O、兀/2、兀或-兀/2 的解旋轉運算。耙式指部負責同時對數據以及導引符碼進行運算。導引符碼 可來自嵌入於載有數據符碼的相同通道(DPCH或S-CPCH)的時間多工導 引符碼，或是來自共同導引指示通道(CPICH)。緩衝器讀取、積分與傾倒 選通(strobe)及碼框與時槽選通皆由控制邏輯所管理。
接收分集高速數據封包存取的規格包含先進的接收器架構以增加下鏈(基地臺到 移動裝置)能力。接收分集是所建議的架構之一，其需要一第二接收電路， 即第二射頻前級、模擬基頻部分、濾波器、耙式接收器等等。
本發明可對時間多工指部進行適應以接收來自第二接收電路的數據並執 行相關。因此，可加寬緩衝器以接收來自第二接收電路的數據，或是可提供 第二緩衝器用以接收來自第二接收電路的數據RxIQ，然後指部能選擇從任一 緩衝器來處理數據。
路徑搜尋
路徑搜尋需要與耙式指部對共同導引通道具有相同的操作，其中路徑搜 尋被執行以識別載有最多信號能量的射線路徑並識別射線路徑的時間至1/2 片碼的準確度。路徑搜尋只作用於共同導引通道。其差異在於路徑搜尋在一
時間內延伸了提前、準時及延後的概念為更多1/2片碼時間偏移量。
在路徑搜尋器/微搜尋器內，共同導引通道符碼的濾波動作不是使用移動
平均，而是使用單次累積除以2的次方。濾波過的輸出不是被傳送至結合器
接口，而是傳送至功率儲存模塊。在功率儲存模塊中，主要幾個共同導引通
道的相關功率被識別出，並與其各自的時間偏移量一起被儲存。主要射線更 根據其功率而被儲存。
在本發明中，先前所描述的時間多工指部的電路配置可被修改成路徑搜
尋器。當相關器100、 110及120的輸出傳送至濾波器190時，相關器IOO、 110及120已經具有正確的功能。此功能需要被擴充成更多相關器，使得每 個相關器能傳送其輸出至濾波器。
圖9顯示路徑搜尋器的指部。指部具有複數相關器310、 320、 330、 340 及360，其中相關器的數量為2的次方以方便說明。在此例子中，假設為16 個相關器。每個相關器形成一連續的總和，所以內容儲存存儲器370可視為 屬於每一相關器的個別存儲器部分。然而，在集成電路中製造多個小型存儲 器是無效率的空間使用。因此，製造一較大的存儲器並將其分成不同部分給個別的相關器使用是較有效率地。接著，這些相關器的輸出經由多工器372、
374、 376與378以及先入先出緩衝器379傳送至濾波器380。濾波器380的 輸出接著被提供給功率儲存模塊390，其維持每個可能射線路徑的相關功率 對時間偏移的紀錄。
指部為時間多工，因此與各相關器結合的存儲器需要增加，使得存儲器 能對各相關器儲存不同的連續總數。控制暫存器395與存儲器396被提供以 持續追蹤偏移量以及多工操作。當路徑搜尋器300不需要形成一動態鎖住回 路以追蹤在共同導引通道的位置的漂移時，不需要在路徑搜尋期間提供為時 間多工耙式指部的部分的環形緩衝器。因此，環形緩衝器可以被略過，或是 可保留於電路中而引入另一固定延遲。
在圖5的時間多工指部結構以及圖9的時間多工微搜尋器結構之間，數 據路徑的差異是在內容儲存存儲器370與先入先出緩衝器379之間插入了多 工器378，以及在濾波器380中插入了先入先出緩衝器381。濾波器380內的 先入先出緩衝器381會產生許多較高叢發率(burst rate)的微搜尋器數據到 達濾波器電路。另一個數據路徑的差異是在濾波器380之後增加了功率儲存 模塊390，並且沒有結合器接口(圖5的先入先出緩衝器180以及多工器195) 以及所結合的數據符碼路徑。
結合耙式接收器以及路徑搜尋器
本發明更實現了可在單一功能區塊中共用耙式接收器以及路徑搜尋器的 結構。
圖10顯示一結合時間多工指部以及時間共用微搜尋器的電路。比較圖 10的結合電路以及圖5的時間多工耙式指部，相關器100-150並未改變。內 容儲存存儲器160的尺寸會增加以說明耙式接收器內的時間多工耙式接收器 以及指部僅需要處理九個通道，而路徑搜尋器可處理數量為2的次方的通道， 結果路徑搜尋器具有十六個通道。當耙式接收器以及路徑搜尋器的功能結合 時，控制暫存器200的通道數量會增加，在此例子中為12通道，其儲存數據以供9個指部以及3個路徑搜尋器使用。此外，在控制暫存器200的前端提
供多工器202。來自內容儲存存儲器l60的輸出可經由多工器372、 374、 376 及378傳送至先入先出存儲器379，接著由存儲器379輸出至包含額外先入 先出存儲器381的濾波器380，然後由濾波器380輸出至功率儲存模塊3卯。 然而，濾波器380的輸出亦可被提供至多工器392用以輸出符碼至結合器。 數據相關器的輸出亦可被多工至先入先出存儲器180，並由存儲器180輸出 至多工器392以作為結合器的輸出。因此，時間多工指部亦能執行路徑搜尋 器的工作，其更可減少耙式接收器以及通道估計器的面積。
用於時間多工指部的每16個時間片段(time slice)被分配至虛擬指部或 是微搜尋內容A、 B及C。圖ll顯示時槽的配置。在耙式接收器模式下，9 個虛擬指部F0-F8分別被分配至時槽Vt8，而額外的共用時槽被分配至時槽 t12，其中共用時槽可被任一指部FS所存取以供額外的處理。
對路徑搜尋器而言，時槽t,4及時槽k分別被分配至路徑搜尋內容UB 以及路徑搜尋內容UA。在本發明一實施例中，時槽^被分配給路徑搜尋內 容UC。然而，在本發明中，每個時槽的分配可以被改變。
通過包含第二接收路徑的第二接收緩衝器400，圖IO的結合耙式接收器 以及路徑搜尋器的時間多工指部更可被修改成如圖12所示。為了各相關器能 選擇來自第一接收緩衝器250以及第二接收緩衝器400的數據，複數個多工 器410被插入於接收緩衝器250與400以及數據相關器之間。因此，在指部 控制器的控制下，各相關器能選擇來自第一接收電路並輸入至接收緩衝器 250的接收信號或是來自第二接收電路並輸入至接收緩衝器400的接收信號。
相關器能動作於每個指部的單一周期內，因此可達到時間共用。濾波器 以非常慢的速度(最大量256片碼)處理數據。因此，可以解耦時間共用指 部並且在非常慢的速度之下處理濾波。
調整時槽分配以改善路徑搜尋時間
在先前所描述的時間多工路徑搜尋器內，分配於時間多工硬體的時槽中的各虛擬指部可被分配成可能的傳播路徑，以便估計多少功率存在於可能的 路徑上。
舉例來說，位於實體指部之前的緩衝器能保留16個取樣，然後可使用時
間多工硬體以分配全部16個虛擬指部給路徑搜尋使用。
本發明提供了在功率儲存方面的優點。根據共同導引通道符碼的數量， 傳統的路徑搜尋器平均需要使用6.2-24.8時槽(使用最大窗口尺寸參數)來 識別存在於可能的傳播路徑的信號功率。在路徑搜尋的時間中，無線電/射頻 前級以及模擬基頻裝置會動作並消耗功率。
用來識別傳送路徑的功率消耗不是產生在導通的情況，而是在很短暫的 時間內。使用耙式接收器的時間多工指部可將路徑搜尋做得更快速，如同更 多資源能被分配於路徑搜尋上。舉例來說，如果是先前所描述的耙式接收器 的全部16個虛擬指部的話，搜尋時間可被減少成1-4.1時槽。
路徑搜尋器可識別使用共同導引通道符碼的射線路徑至1/2片碼粒度並 操作於片碼率。耙式接收器內，操作為路徑搜尋器的指部的操作頻率一般為 16倍片碼率。當使用單一時槽時，即由硬體分配至單一虛擬指部的時間，搜 尋器操作於以1/2片碼為解析度的8個片碼的數據量。
假如超過一個時槽被分配至路徑搜尋器，則所操作的片碼數量會增加。 舉例來說，當16個時槽全部被使用在搜尋器時，單一搜尋窗口將佔用數據的 128個片碼位置。搜尋時間將成比例下降。
當超過一個時槽被使用時，後續的時槽會被啟動以連續地產生一串聯的 相關器，如圖13所顯示。 一旦結合於時槽O的全部相關器已經啟動，則時槽 1的相關器被觸發。此流程會持續被執行，直到結合於相同路徑搜尋器的時 槽全部被觸發。
如圖13所顯示，各相關器對其相鄰的相關器為1/2片碼的時間偏移。因 此，16個相關器以1/2片碼粒度工作於8個片碼的位置中。
全部搜尋時間被設置於一時槽內，以延伸涵蓋多個共同導引通道符碼。各共同導引通道符碼被展頻超過256片碼。因此，如圖13所顯示，每個搜尋
器被執行超過256個n倍片碼，其中n為正整數(一般為2)。在產生時空 時間傳送分集之後，搜尋多個共同導引通道符碼而得到一較佳結果，並平均 不同符碼以減少噪聲的影響。
一旦微型窗口 (由共同導引通道符碼的數量以相關)被完成，在全部序 列之前的片碼延遲會被重新啟動。重複執行上述過程直到完成全部的相關。 假如片碼延遲沒有被插入，後續的搜尋將發生在如先前窗口的相同的片碼位 置。
相關的操作(以2個共同導引通道符碼為例子)將詳細描述於下。全部 的相關器會使用相同的解旋轉/解擾亂符碼，然而接收的延遲版本取樣於單一 整合周期內。
解旋轉/解擾亂序列被指定為d，而共同導引通道估計的移動窗口會形成 於512個符碼d(x)-d(x+511)的範圍內。使用符碼序列以供各傳播路徑估計。 所接收的符碼"r"會對解旋轉/解擾亂序列進行相關。
通過使用各指部內的提前、準時、延後及DATA 0至DATA 12相關器， 單一指部能處理16個可能路徑。
因此，第一指部具有16個相關器輸出。第一相關器開始與在解旋轉/解 擾亂碼之間移動0單位的相對時間進行相關，而第二相關器以1單位的相對 時間(等於半個符碼)進行工作。
第三相關器以額外的1單位的相對時間進行工作。假設輸入數據延遲於 解旋轉/解擾亂碼，並以下列方程式描述相關器的動作。因此，在第一指部內， 第一相關器會以輸入信號r(t)的延遲版本開始動作，其將對第一解擾亂碼d(x) 進行相乘。指部的最後的相關器DATA 12會以被延遲15個取樣的輸入信號 幵始動作，因此第一解旋轉/解擾亂符碼d(x)會被乘上數據符碼r(t+15)。結果， 第二指部的提前相關器開始對所接收的IQ取樣r(t+16)進行相關等等。(90a"力)=(0 + c O + +1) +…+ c (;c + 51+ 511) O(o""Tne,) - fif(x)r" +1) + d(;x + + 2) +... + c/(;c + 511>0 + 512)
(9(/叫)=c/( W +15) + o (;c + +16) +... + d(x + 51 + 526) (9(e—2) = d(x)^ +16) + cf(;c + +17) +... + + 51 + 527) 0 +17) + d(;c +1>《+18) +... + d(;c + 51 + 528)
6>(/叫)=d(jcy (f + 31) + + l)W + 32) +... + c/(;c + 51轉+ 542) <9(ea,) = + 32) + +1)^ + 33) +... + c/(x + 51 + 543)
6>(/叫6) = c/(W + 255) + ++ 256) +... + c/(;c + 511)^ + 766)
其中，O是指示相關器輸出、r是指示所接收的IQ取樣以及d是指示解
旋轉/解擾亂符碼。在深層睡眠模式中，預期系統能偶爾醒來以接收呼叫 (page)的通道。在這些呼叫叢發期間，路徑搜尋器需要去識別適合傳播的
路徑給指部。使用全部16個時槽可以16為因子減少搜尋時間，其將造成行
動電話在待機時間方面能有顯著地改善。使用本發明估計最高可改善以10
為因子的待機時間。
在本發明中回復共同導引通道的安排亦可被適應，以回復由基地臺所使
用的擾亂碼並執行第二同步檢測。
本發明還提供一種行動通訊裝置，包括本發明提供的耙式接收器。 本發明還提供一種行動通訊裝置，包括本發明提供的路徑搜尋器。 本發明還提供一種行動通訊裝置，包括本發明提供的結合裝置。 本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任
何熟習此項技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許的更動與
潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求範圍所界定者為準。
權利要求
1.一種耙式接收器，其特徵在於，所述的耙式接收器包括一耙式接收器指部，操作於一時間多工方法以執行複數指部的任務，上述各指部為分配於上述耙式接收器指部的一操作周期內的一時槽的一虛擬指部；一緩衝器，用以緩衝至少一已接收片碼的數據；以及一備用虛擬指部，其中，上述任一虛擬指部在上述耙式接收器指部的一操作周期內能請求一額外處理。
2. 如權利要求1所述的耙式接收器，其特徵在於，上述緩衝器包括至少 兩片碼的數據量。
3. 如權利要求1所述的耙式接收器，其特徵在於，當上述虛擬指部相對 於一準時位置提前一既定值時，上述虛擬指部被中止一周期，而上述緩衝器 內的一讀取位置被延後一片碼。
4. 如權利要求1所述的耙式接收器，其特徵在於，當上述虛擬指部相對 於一準時位置延後一既定值時，上述虛擬指部請求額外處理時間並以一片碼 調整其在上述緩衝器的位置。
5. 如權利要求4所述的耙式接收器，其特徵在於，通過一片碼來調整上 述虛擬指部的一解展頻碼，以指定分配給上述虛擬指部的上述額外處理。
6. 如權利要求1所述的耙式接收器，其特徵在於，複數存儲器位置被提 供於上述耙式接收器指部的一存儲器，使得上述存儲器位置能通過一控制器 分別被分配至上述各虛擬指部。
7. 如權利要求1所述的耙式接收器，其特徵在於，上述指部更包括複數 數據相關器。
8. 如權利要求7所述的耙式接收器，其特徵在於，上述指部具有十二個數據相關器。
9. 如權利要求7所述的耙式接收器，其特徵在於，來自上述數據相關器 的數據在輸出至一串聯總線之前，被儲存於一緩衝器。
10. —種相關器操作方法，適用於操作一相關器區塊，其中上述相關器區 塊包括至少一第一相關器以及至少一第二相關器以便形成一耙式接收器的復 數虛擬指部，上述方法包括緩衝至少一片碼的數據於一輸入緩衝器；以及致能上述各虛擬指部以存取來自上述輸入緩衝器的數據，其中，上述第一相關器被適應以回復一導引信號，以及上述第二相關器以一時間共用方式回復來自複數片碼的一展頻符碼，其中，當上述虛擬指部在少於一既定周期內請求保留於上述輸入緩衝器的數據時，上述虛擬指部能請求在一多工周期內的一額外處理。
11. 一種路徑搜尋器，其特徵在於，所述的路徑搜尋器包括 一路徑搜尋指部，包括複數相關器，其中，上述各相關器能測試一各自延遲以供路徑搜尋，以及 其中，上述路徑搜尋指部操作於一時間多工方法，使得上述路徑搜尋指 部能執行複數路徑搜尋指部的功能。
12. 如權利要求11所述的路徑搜尋器，其特徵在於，上述路徑搜尋指部 的操作速度快於一傳統路徑搜尋指部，使得上述路徑搜尋指部能代替複數路 徑搜尋指部而不會降低搜尋速度。
13. 如權利要求11所述的路徑搜尋器，其特徵在於，所述的路徑搜尋器更包括一濾波器用以形成由上述各相關器所產生的相關值的一移動平均，其 中上述濾波器時間共用於上述路徑搜尋指部內上述各相關器之間，以及上述 濾波器亦共用於由操作於上述時間多工方法的上述路徑搜尋指部所模擬的復 數虛擬指部之間。
14. 一種結合裝置，用以結合一路徑搜尋器以及一耙式接收器，其特徵在於，所述的結合裝置包括一指部，操作於一時間多工方法，以處理所接收的數據以供路徑搜尋或 是從一分碼多重信號擷取數據。
15. 如權利要求14所述的結合裝置，其特徵在於，上述指部操作於上述 時間多工方法，使得上述指部在上述耙式接收器內能執行複數指部的任務。
16. 如權利要求14或15所述的結合裝置，其特徵在於，上述指部包括複數相關器，上述各相關器包括一加法器，用以接收一複合輸入信號、 結合上述複合輸入信號與一複合解展頻碼，以及形成上述相關結果的總和以作為上述複合輸入信號的複數片碼；以及，一存儲器，用以儲存上述相關結果的總和，其中上述存儲器被劃分成復 數部分，以及上述各部份被分配至一各自的虛擬指部，使得上述指部能作為 複數虛擬指部，其中上述各虛擬指部被安排以處理一各自的延遲信號。
17. —種行動通訊裝置，其特徵在於，所述的行動通訊裝置包括如權利要 求1所述的耙式接收器。
18. —種行動通訊裝置，其特徵在於，所述的行動通訊裝置包括如權利要 求ll所述的路徑搜尋器。
19. 一種行動通訊裝置，其特徵在於，所述的行動通訊裝置包括如權利要 求14所述的結合裝置。
全文摘要
本發明是關於耙式接收器、路徑搜尋器及結合裝置與行動通訊裝置，所述的耙式接收器包括一耙式接收器指部，操作於一時間多工方法以執行複數指部的任務，上述各指部為分配於上述耙式接收器指部的一操作周期內的一時槽的一虛擬指部。一緩衝器用以緩衝至少一已接收片碼的數據。一備用虛擬指部，其中上述任一虛擬指部在上述耙式接收器指部的一操作周期內能請求一額外處理。
文檔編號H04B1/707GK101369823SQ20081008695
公開日2009年2月18日 申請日期2008年3月28日 優先權日2007年3月30日
發明者克勒·拖馬斯, 穆圖克裡斯南·迪利普, 費舍爾·傑弗斯·蒂莫西 申請人:聯發科技股份有限公司