CN101369823A - 耙式接收器、路径搜寻器及结合装置与行动通讯装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于耙式接收器、路径搜寻器及结合装置与行动通讯装置，所述的耙式接收器包括一耙式接收器指部，操作于一时间多工方法以执行复数指部的任务，上述各指部为分配于上述耙式接收器指部的一操作周期内的一时槽的一虚拟指部。一缓冲器用以缓冲至少一已接收片码的数据。一备用虚拟指部，其中上述任一虚拟指部在上述耙式接收器指部的一操作周期内能请求一额外处理。

Description

耙式接收器、路径搜寻器及结合装置与行动通讯装置

技术领域

本发明有关于一种分时耙式指部(rake finger)以及路径搜寻器(pathsearcher)。

背景技术

使用分码多重存取(Code Division Multiple Access，CDMA)的无线电电信系统可在同一频带中传送多个通道。

如图1所显示，包含数字信号在内的基频信号2被传送至处理器4以进行压缩。接着，调变器6使用如四相移键控(Quaternary phase shict keying，QPSK)或正交调幅(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)的调变机制对已压缩的数据进行调变，以便传送连续的符码(symbol)。

符码出现的速率称为符码率(symbol rate)，其中符码具有实部以及虚部部分。在传送之前，来自调变器6的符码需要另外经过两道处理运算。

通过展频码(spreading code)8对符码进行运算，以便对来自各符码的数据进行展频。接着，再将已展频的数据乘上扰乱码(scramble code)10，其中扰乱码10是特定于手机或是基地台所操作的细胞(cell)。这些运算的结果将产生多个片码(chip)。其中，在升频(up-conversion)12之后，这些片码将传送至想要的传送频率。

选择展频码，使得符码能彼此正交。上述条件应用在当全部片码在时序校准的情况下，其容易在传送器中获得。然而，在传送器与接收器之间的传播通道中，多重传送路径的发生将导致相同传送序列的片码以不同的时间延迟以及不同的振幅到达接收器的多种版本，如图2所显示。为了考虑多路径传播问题，通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)的片码率为每秒3.84百万片码，其表示带有数据的无线电波可在一个片码周期内传播到大约75公尺处。因此，任何超过75公尺的路径差能使两个完全不同的片码在相同时间内到达接收器。接收器必须要能消除多路径失真的影响，以回复所传送的数据，如标号15所指示的不同传播路径有时候被称为射线(ray)。

一种用来回复所传送数据的技术使用耙式接收器(rake receiver)以试图重新对齐原始信号的不同的时间取代版本。

图3显示一种传统耙式接收器。耙式接收器包括复数处理通道30-1、30-2至30-N，称之为指部(finger)。每个指部能调整已接收的信号与解展频码之间的相对时间校准，其能回复来自各特定传送路径的信号功率并获得时间校准。

在传统耙式接收器中，各指部包括复数相关器(correlator)以便整合具有解展频码以及解扰乱码的输入信号的相关产品。

图4显示耙式接收器的指部的功能。各指部包括复数关联器。这些相关器能将由射频前级所提供的降频及数字化信号R_XI、R_XQ与由区域解扰乱码产生器所提供的解扰乱信号进行相关(correlate)，其如此技术人士所熟知，故将不再详细描述于此。扰乱/解扰乱码由已知的方法所选择。当扰乱/解扰乱码为正确的时间校准时，其自相关函数为大，否则大体上为零。

每个指部具有各自的延迟，其中延迟通过估算通道响应的步骤而产生并分配给指部，使得指部能负责接收来自多重传送路径中一特定路径的信号。一旦延迟产生之后，指部使用封闭回路控制来确保能完全地时间校准至具有将接收的信号的二分的一片码范围内。

三个相关器被使用于封闭回路时间控制内，并由具有些微时间偏差的输入信号的不同版本所提供。提前(early)相关器40接收直接来自射频前级的信号。第一延迟单元42提供1/2片码的延迟，并输出至准时(on time)相关器44以及数据撷取相关器DATA 0-DATA N。第一延迟单元42的输出更提供给第二延迟单元46，其中第二延迟单元46的输出提供给延后(late)相关器48。

因此，相对于准时相关器44，提前相关器40会得到输入信号的时间提前版本，而延后相关器48会得到输入信号的时间延迟版本。

提前相关器40、准时相关器44以及延后相关器48会检查数据以识别共同导引通道(common pilot channel，CPICH)，其亦使用在识别通讯通道的步骤。通过与共同导引通道进行相关并滤波，耙式接收器能使用提前、准时以及延后相关器的相关值来检查是否已对齐特定指部所指定的信号的时间延迟版本。如果必要的话，通过修改有关内部参考时间的解展频序列的时间或是修改有关解展频(有时称的为解旋转(derotate))序列的接收信号的时间来调整其时间。

数据可由单一通道所解码，然而在符合高速数据封包存取(high speeddata packet access，HSDPA)种类6的标准中，数据可位于12数据通道中的任一通道。为了确保数据回复，指部包括相关器以供12通道中的各通道使用。

就传送分集(diversity)而言，时间多工指示被使用，且当这些传送分集传送于一实体数据通道时，通过被安排以分别检测导引A以及导引B的两个另外的相关器此通道的相关器可以获得成效。

重复遍及于耙式接收器的不同指部的架构可能占用硅晶粒的大量面积。

如前文所描述，通道响应必须在设定耙式接收器的各指部所需的适当延迟之前进行估算。通道响应由微搜寻器所估算。在本质上，微搜寻器查看在搜寻窗口内的所有可能的延迟时间，以将具有识别共同导引通道于其中的接收信号与解展频码以及解扰乱码的不同时间延迟版本进行相关。所以，提供作为耙式接收器的部分以检查其仍时间校准于承受多路径失真的信号的功率承受元件的功能相似于提供作为使用来识别传送路径的微搜寻器的功能。因此，为了识别具有不同时间延迟的功率承受元件，需要重新校准接收器上的功率承受元件以便改善信噪比。

传统的耙式接收器包括九个指部以及一个结合器。每个指部分别共用相同的结构。传统的耙式接收器亦具有单独的路径搜寻器。

传统的指部(即不符合高速数据封包存取种类6)由五到七个相关器所组成以执行积分与倾倒(integrate and dump)。五个相关器具有提供移动平均的滤波器电路。

发明内容

根据本发明一第一实施例，本发明提供一种耙式接收器，包括：一耙式接收器指部，操作于一时间多工方法以执行复数指部的任务，上述各指部为分配于上述耙式接收器指部的一操作周期内的一时槽的一虚拟指部；一缓冲器，用以缓冲至少一已接收片码的数据；以及一备用虚拟指部。上述任一虚拟指部在上述耙式接收器指部的一操作周期内能请求一额外处理。

因此，指部能操作于一时间多工方法，以便能执行由耙式接收器的不同指部所操作的处理。在集成电路晶粒中，本发明在耙式接收器所占用的面积能提供立即以及显著的减少。本发明的特征的一是在多工操作中提供备用时槽以及虚拟指部从真正时间多工指部请求额外处理的能力，以便虚拟指部能执行时间校准而不会发生时间恶化。

因此，一个真正指部能合成不同虚拟指部的功能。

缓冲器或是额外缓冲器亦能接收并缓冲数据(例如来自另一接收路径的数据R_XI与R_XQ)，使得耙式接收器能执行接收模式分集。

根据本发明一第二实施例，本发明提供一种方法，适用于操作一相关器区块，其中上述相关器区块包括至少一第一相关器以及至少一第二相关器以便形成一耙式接收器的复数虚拟指部。上述方法包括：缓冲至少一片码的数据于一输入缓冲器；以及致能上述各虚拟指部以存取来自上述输入缓冲器的数据。上述第一相关器被适应以回复一导引信号，以及上述第二相关器以一时间共用方式回复来自复数片码的一展频符码。当上述虚拟指部在少于一既定周期内请求保留于上述输入缓冲器的数据时，上述虚拟指部能请求在一多工周期内的一额外处理。

根据本发明一第三实施例，本发明提供一种路径搜寻器，包括：一路径搜寻指部，包括复数相关器于其中。上述各相关器能测试一各自延迟以供路径搜寻。上述路径搜寻指部操作于一时间多工方法，使得上述路径搜寻指部能执行复数路径搜寻指部的功能。

较佳地，路径搜寻指部以超过片码率的速率(或是当片码被超取样时，片码率与超取样因子的乘积)所计时，使得路径搜寻指部在操作上比非时间共用路径搜寻指部快了N倍，其中N为整数用以指示通过操作时间多工指部于共用/多工模式下所模拟的虚拟路径搜寻指部的数量。

根据本发明一第四实施例，本发明提供一种结合装置，用以结合一路径搜寻器以及一耙式接收器。一指部操作于一时间多工方法，以处理所接收的数据以供路径搜寻或是从一分码多重信号撷取数据。

多工器与指部内复数相关器的每个相关器相结合。当指部被当作耙式接收器操作时，相关器的输出能被使用以输出所撷取的数据，或是当指部被当作路径搜寻器操作时，相关器的输出能被滤波并传送至功率储存模块。

本发明还提供一种行动通讯装置，包括第一实施例的耙式接收器。

本发明还提供一种行动通讯装置，包括第三实施例的路径搜寻器。

本发明还提供一种行动通讯装置，包括第四实施例的结合装置。

附图说明

图1显示在分码多重存取系统中编码数据的过程；

图2显示信号传播的多路径失真的结果；

图3显示耙式接收器架构；

图4显示传统指部架构；

图5显示可操作为复数虚拟指部的时间共用耙式指部；

图6a-图6e显示如何使用环形缓冲器以及备用多工时槽以提供时间校准而不会有数据遗失的时间图；

图7显示图5的时间共用指部的缓冲器；

图8显示提前以及延后取样的关系图；

图9显示根据本发明一实施例所述的时间共用微搜寻器；

图10显示根据本发明一实施例所述的时间共用耙式接收器指部以及微搜寻器；

图11显示虚拟指部对多工周期的时槽的预设分配；

图12显示修改图10的电路以包括第二缓冲器及多工器，以便能从两接收器(射频前级、降频以及模拟/数字阶段)选择数据给全部以供接收分集；以及

图13显示根据本发明一实施例所述的时间共用路径搜寻器内相对的相关器时间。

附图标号：

2～基频信号           4～压缩处理器

6～调变器             8～展频码

10～扰乱码            12～升频

15、20-22～信号

30-1、30-2、、30-N～指部

42、46～延迟单元

40、100、310～提前相关器

44、110、320～准时相关器

48、120、330～延后相关器

50、52、54～滤波器

60、62～时间多工导引回复区块

130、150、340、360～数据相关器

160、370、396～内容储存存储器

170、180、379、381～先入先出缓冲器

190、380～滤波器

195、202、372、374、376、378、392～多工器

200～控制器                        250～缓冲器

390～功率储存模块                  395～控制暂存器

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

实施例：

时间共用耙式指部

图5显示根据本发明一实施例所述的时间多工耙式接收器指部。耙式接收器指部概念上相似于传统设计。因此，耙式接收器指部包括复数相关器，其中每个相关器接收来自射频前级的输入信号。射频前级接收输入的无线电传送并在正交检测系统中降频至基频，且将基频信号数字化于实部通道以及虚部通道。基频信号通常标示为R_XIQ，以指示其包含实数以及虚数部分。使用三相关器100、110及120以识别共同导引、共同导引通道及各码框(frame)所传送的信号，以便尝试并维持接收器指部时间校准于欲回复的多路径信号的时间延迟版本。当指部正确地时间校准于欲回复的信号的时间延迟版本时，假设准时相关器110被设定为回复导引信号，则提前相关器100试着与早于名义上正确相关时间半个片码的信号的版本进行相关，而延后相关器120试着与晚于名义上正确相关时间半个片码的信号的版本进行相关。因此，提前相关器100、准时相关器110以及延后相关器120提供一种机制，使指部能检测其与信号之间的时间漂移，使得反馈机制能应用时间校正来维持耙式接收器指部能正确地校准于欲回复的传送信号的版本(多路径延迟信号)。数据相关器130-150将输入的信号与十二数据通道中的任一通道进行相关，其中十二数据通道可由高速数据封包存取种类6端点所支持。在十二数据通道中，三个数据通道使用于主要共同控制实体通道、次要共同控制实体通道与专用通道(P-CCPCH/S-CCPCH/DPCH)；四个数据通道使用于高速共用控制通道(HS-SCCH)；以及，五个数据通道使用于高速实体下链(downlink)共用通道(HS-SCCH)。十二数据通道中的每个通道通过另一通道码来展频。因此，数据相关器同时将各个可能的码再进行相关，以确保回复各数据通道。每个相关器执行积分与倾倒运算。相关器的操作如此技术的人士所知，将不再详述于此。为了执行运行总和，各相关器写入暂时值至内容储存存储器160内。在各解展频操作结束时，来自内容储存存储器160的已回复符码被传送至另一缓冲器，即存储器170与存储器180。存储器170与存储器180可以是先入先出(FIFO)缓冲器。

回到图4，注意到滤波器50、52及54被提供以过滤共同导引信号，且在时间多工导引回复区块60及62中亦可提供滤波器。亦注意到这些滤波器仅接收在对应于展频/解展频码长度的片码的每次扫瞄之后的更新，因此滤波器极少被更新。结果，图5中的信号滤波器190可在时间多工方式中被提供以执行滤波器50、52与54以及时间多工导引回复区块60及62内滤波器的功能。在图5中，相关器100-150以及存储器160-180皆由指部控制器200所控制，其中指部控制器200控制有关一任意时间参考的解扰乱/解旋转码的相关时间。滤波器190与多工器195亦可由指部控制器200或是其本身的控制器所控制。

为了考虑图5所显示的指部如何能使用于时间多工方法中，简单地考虑当图3所显示的传统耙式接收器接受到如图2所显示的信号种类时的操作。

如图2所显示，接收信号可以承受多路径反射，以便不同版本的接收信号能到达接收器，其中版本20、21及22具有最大的振幅。使用片码间距来测量时间以方便说明。相对于信号20，信号21延迟了30个片码间距，而信号22延迟了70个片码间距。然后，通过分配第一指部来接收信号20、第二指部来接收信号21以及第三指部来接收信号22，这些信号可在接收器内被校准。相对于第一指部的解展频码，第二指部的解展频码被延迟了30个片码，而第三指部的解展频码被延迟了70个片码。因此，每个指部将在时间上以极小差异输出其结果。来自各指部的结果会由最大比例的结合器所结合，其中结合器能考虑到极小的短暂偏移。

本发明已考虑耙式接收器内各指部输出的原有延迟，以提供图5所显示的电路能进行时间多工。然而，一个时间多工的问题需要识别一个指部相对于其它任何指部的时间漂移，其起因于通讯通道的特性的改变。因此，改变了传送信号的多路径版本的相对接收时间。

本发明使用位于相关器的前的缓冲器250来克服上述问题。缓冲器250包含超取样片码的取样。缓冲器250亦需要包含足够的数据取样，以能在任何时间加上于片码任一侧的额外时间边际中维持至少一个片码的数据量于缓冲器250内。在本发明较佳实施例中，数据R_XIQ以八倍片码率出现于指部。指部相关器需要在每个片码中对数据R_XIQ的数据流进行取样。因此，八个取样中的任一取样能属于一特定片码。在缓冲器的较佳实施中，缓冲器在十六个存储器位置中的任一位置能维持两个片码的数据量。为了方便说明，设定缓冲器250为环形缓冲器，其具有一个写入指标能依序通过缓冲器的位置0-F(以十六进制表示)以及一或多个读取指标能从写入指标偏移一可变量。

回到图2，考虑一指部的操作，其被校准以接收信号21。如先前所描述，相对于信号20，信号21被延迟了30个片码。然而，假设信号20能自我漂移于时间，而信号21可相对于参考时间T0设定成任意数量的片码，在此例子中为50。

在图4的传统耙式接收器中，准时相关器44的解展频码将被设定为50个片码加上延迟值D，其传统上为半个片码。因此，相对于参考时间T0，解展频码将为50.5个片码。相同的解展频码将被应用于提前相关器40、延后相关器48以及全部的数据相关器。延迟单元42及46将表示当耙式接收器完全校准时，在共同导引通道的回复之后来自滤波器52的输出信号的振幅将大于滤波器50或滤波器54的输出。然而，当耙式接收器开始从接收信号的真正位置进行漂移时，滤波器52的输出信号的振幅将减少，而滤波器50或滤波器54的输出信号的振幅将增加。然后，可根据上述结果调整展频序列时间对所接收的R_XIQ数据或名义上的参考时间的相对时间，其将使耙式接收器能持续追踪。相同的操作可独立应用在耙式接收器的每个指部。

相同的方法无法在时间多工指部内能成功地动作，因为硬件相当地繁忙并且需要在没有遗失数据的情况下才能进行时间调整。

本发明可克服个别调整虚拟指部的相对时间的问题，其中虚拟指部由使用单一实体指部于时间多工方法下而实施，如图6a-图6e所显示。因此，虚拟指部可被视为非时间多工系统的真实指部，其被合成于时间多工系统内。

关于图6a-图6e，再一次考虑试着回复信号21的情况，其中信号21从参考时间T0被延迟了任意数量的N个片码。在此例子中，假设N等于70。

缓冲器250储存了两个片码的数据量。在正常操作下，将读取指标设定在缓冲器的中间位置，使得缓冲器提供了一个片码的延迟时间，如图6a所显示。因此，通过安排供应给相关器的来自码产生器的解展频码，使其能正确地对应于参考时间而提供另外69(即N-1)个片码的延迟时间。

如先前所描述，每个片码是八倍的超取样。所以，当信号21相对于时间零点延迟了d值时，如图6b所显示，指部名义上的准时位置点会变为提前于信号的真正位置点。通过将读取指标延迟一个相等于时间周期d的时间量来校正上述情形，以便尝试去回复时间校准。

然而，因为缓冲器为有限长度，当时间周期d的漂移量增加时，读取指标会越来越往缓冲器的末端移动。如果不做任何校正的话，读取指标将会到达缓冲器的界线，然后时间校准将失败。

本发明将检查读取指标与写入指针的相对位置，并且当读取指针相对于写入指标延迟超过一临界值时(即指部相对于接收信号变成领先超过一临界值)，指部被通知遗失了多工指部结构内的一相关事件。接着，读取指标往写入指标移动了对应于一片码的值，如图6c所显示。在图6c中，缓冲区270表示在遗失一相关事件之前缓冲器内读取指针的位置，而缓冲区272表示在特定虚拟指部遗失使用真正指部来处理数据之后缓冲器内读取指针的新位置。

假设信号21提前于参考时间T0。因此，虚拟指部的名义上准时的位置会变成延迟于数据的新到达时间。通过将读取指标往写入指标提前，能减少由缓冲器所提供的延迟，如图6d所显示。然而，假如信号21提前漂移了足够的时间，则读取指标会开始去逼进写入指针的位置。在数据到达输入缓冲器之前，当虚拟指部最终将需要读取数据时，上述逼进不被允许能继续。本发明通过配置多工指部以克服上述问题，使得至少一备用虚拟指部能被使用。发现自己逼进缓冲器的起始点的任一指部能发出请求，以通过卸载部分的处理至备用的时槽来处理单一多工序列内两个片码的数据量。控制器200需要考虑到两个片码量的处理发生在单一片码周期内。因此，相对于参考时间T0，解展频信号延迟了一个片码，如图6e所显示。

缓冲器可以是设置于随机存取存储器中十六个存储器单元的区块，或是十六个串联的暂存器。数据一直被搬移进第一暂存器，而暂存器的读取指针的偏移量被调整以便维持虚拟指部在名义上能准时，如同由提前、准时及延后相关器的滤波输出所决定。每个相关器能通过来自准时的读取指针的位置的另一偏移量来得到其数据。

当缓冲器被实施于随机存取存储器内，读取指针以及写入指标皆需要循环绕着随机存取存储器，因此缓冲器可视为如图7所显示的环形缓冲器。在图7中，缓冲器保留了两个片码的数据量。

如果不需对图7中的读取指标进行时间调整，则读取指标会相对于写入指针的位置往前及往后弹跳越过两个一半的环形缓冲器。

环形缓冲器保留了两个片码的数据量。事实上，可以将环形缓冲器考虑成具有两半个环形缓冲器，其中每半个环形缓冲器给各片码使用。所以，当输入取样(称为片码1)写入至缓冲器时，指部使用来自被片码0所填入的另半个缓冲器的取样。在下一个片码(即片码2)中，输入取样重写由片码1所产生的值，而指部从保留片码1的半个缓冲器进行读取。因此，读取指标弹跳至缓冲器的另半个。此顺序持续于整个操作。

缓冲器被显示成分别对应于来自射频前级的通道I及通道Q的数据的两个单元宽。

传统的耙式接收器一般包含八到十二个指部。包含十六个单独取样的缓冲器致能一单独实体指部以提供十六个指部的动作。因此，传统上只有大约十个指部需要被实施。在多工中有不同备用槽可以使用，以便复数指部在相同的多工周期内能请求额外的处理。

因此，能在时间多工方法中致能一单独实体指部以被操作。

使用时间多工耙式接收器指部以实施不同虚拟耙式接收器指部的优点之一是可减少提前相关器以及延后相关器的处理功率。考虑如图8所显示之的片码序列，其中从片码P开始计数且依序为片码P+1、片码P+2及片码P+3。在图8中，片码P+1的提前相关系时间校准于片码P的延后相关。同样地，片码P+2的提前相关系时间校准于片码P+1的延后相关。因此，相关器能提供提前相关以及延后相关，其中控制回路使用提前相关及延后相关以维持虚拟指部对与欲接收的信号能于正确时间关系内。因此，时间多工指部能允许任一虚拟指部实施于其中，以重新安排自己的时间而不会引起数据遗失或数据恶化。

相关器可能需要与具有时间多工导引信号的传送模式分集系统一起工作。时间多工导引符码只载在一数据实体通道上，所以其总是选择成为第一数据通道相关器。在时间多工导引符码进行相关的期间内，以上述方法修改第一数据通道相关器，以作为进一步对编码于天线A的时间多工导引样式进行相关。对嵌入式时间多工导引符码而言，以相同方法调整的额外相关器被提供以对编码于天线B的时间多工导引样式进行相关。用来修改时间多工导引相关的相关码的装置亦可被提出。在相同时间偏移(标示为准时)中，进行共同导引通道相关以作为数据符码，和提前1/2片码(标示为提前)以及延后1/2片码(标示为延后)相同。

因此，耙式接收器包含16个相关器，其分成数据、导引及时间多工导引。在每次相关的最后，如果数据集为数据符码的话，则其会被提供给结合器接口。如果数据集为导引符码的话，则其会被提供给滤波器。

全部的导引符码、时间多工或共同导引通道更以固定-1/4π的角度进行旋转然后滤波。滤波的动作通过一个简单的移动平均滤波器在长度为2的次方中的运算。对共同导引通道而言，其长度为512片码的倍数。对时间多工导引符码而言，其长度为槽(slot)的倍数。对共同导引通道符码而言，在进行滤波之前，使用时空码(space-time)传送分集解码以分离出天线A及天线B的符码。此时，时间多工导引符码已经被分离。接着，天线A及天线B的符码被独立滤波。所滤波出的输出被提供给结合器接口，以与在连载流的数据符码一起被放置于指部总线。滤波的动作能帮助移除符码上的噪声。

耙式接收器由16倍的片码率所计时。相关器操作于片码率，但是具有1/8片码率的分辨率，其意味着1/16计时率的活动比。全部九个指部被认为需要达到接收效能的位准，其意味着九个指部所需要的处理动作能在单一耙式指部电路(如图5所描述)中被时间分割。

因此，图5的单一指部能执行图3中复数耙式指部的功能。在耙式指部之前加上环形缓冲器为电路内的一选项特征，但是其有助于时间多工指部的时间校准能被执行而不会导致数据遗失。耙式指部负责将N个无线电数据(R_XIQ)符码对长度为N的扰乱码以及展频码的结合进行相关，其中N为2的次方。结合扰乱码与展频码的应用会导致一个简单的角度0、π/2、π或-π/2的解旋转运算。耙式指部负责同时对数据以及导引符码进行运算。导引符码可来自嵌入于载有数据符码的相同通道(DPCH或S-CPCH)的时间多工导引符码，或是来自共同导引指示通道(CPICH)。缓冲器读取、积分与倾倒选通(strobe)及码框与时槽选通皆由控制逻辑所管理。

接收分集

高速数据封包存取的规格包含先进的接收器架构以增加下链(基地台到移动装置)能力。接收分集是所建议的架构之一，其需要一第二接收电路，即第二射频前级、模拟基频部分、滤波器、耙式接收器等等。

本发明可对时间多工指部进行适应以接收来自第二接收电路的数据并执行相关。因此，可加宽缓冲器以接收来自第二接收电路的数据，或是可提供第二缓冲器用以接收来自第二接收电路的数据R_XIQ，然后指部能选择从任一缓冲器来处理数据。

路径搜寻

路径搜寻需要与耙式指部对共同导引通道具有相同的操作，其中路径搜寻被执行以识别载有最多信号能量的射线路径并识别射线路径的时间至1/2片码的准确度。路径搜寻只作用于共同导引通道。其差异在于路径搜寻在一时间内延伸了提前、准时及延后的概念为更多1/2片码时间偏移量。

在路径搜寻器/微搜寻器内，共同导引通道符码的滤波动作不是使用移动平均，而是使用单次累积除以2的次方。滤波过的输出不是被传送至结合器接口，而是传送至功率储存模块。在功率储存模块中，主要几个共同导引通道的相关功率被识别出，并与其各自的时间偏移量一起被储存。主要射线更根据其功率而被储存。

在本发明中，先前所描述的时间多工指部的电路配置可被修改成路径搜寻器。当相关器100、110及120的输出传送至滤波器190时，相关器100、110及120已经具有正确的功能。此功能需要被扩充成更多相关器，使得每个相关器能传送其输出至滤波器。

图9显示路径搜寻器的指部。指部具有复数相关器310、320、330、340及360，其中相关器的数量为2的次方以方便说明。在此例子中，假设为16个相关器。每个相关器形成一连续的总和，所以内容储存存储器370可视为属于每一相关器的个别存储器部分。然而，在集成电路中制造多个小型存储器是无效率的空间使用。因此，制造一较大的存储器并将其分成不同部分给个别的相关器使用是较有效率地。接着，这些相关器的输出经由多工器372、374、376与378以及先入先出缓冲器379传送至滤波器380。滤波器380的输出接着被提供给功率储存模块390，其维持每个可能射线路径的相关功率对时间偏移的纪录。

指部为时间多工，因此与各相关器结合的存储器需要增加，使得存储器能对各相关器储存不同的连续总数。控制暂存器395与存储器396被提供以持续追踪偏移量以及多工操作。当路径搜寻器300不需要形成一动态锁住回路以追踪在共同导引通道的位置的漂移时，不需要在路径搜寻期间提供为时间多工耙式指部的部分的环形缓冲器。因此，环形缓冲器可以被略过，或是可保留于电路中而引入另一固定延迟。

在图5的时间多工指部结构以及图9的时间多工微搜寻器结构之间，数据路径的差异是在内容储存存储器370与先入先出缓冲器379之间插入了多工器378，以及在滤波器380中插入了先入先出缓冲器381。滤波器380内的先入先出缓冲器381会产生许多较高丛发率(burst rate)的微搜寻器数据到达滤波器电路。另一个数据路径的差异是在滤波器380之后增加了功率储存模块390，并且没有结合器接口(图5的先入先出缓冲器180以及多工器195)以及所结合的数据符码路径。

结合耙式接收器以及路径搜寻器

本发明更实现了可在单一功能区块中共用耙式接收器以及路径搜寻器的结构。

图10显示一结合时间多工指部以及时间共用微搜寻器的电路。比较图10的结合电路以及图5的时间多工耙式指部，相关器100-150并未改变。内容储存存储器160的尺寸会增加以说明耙式接收器内的时间多工耙式接收器以及指部仅需要处理九个通道，而路径搜寻器可处理数量为2的次方的通道，结果路径搜寻器具有十六个通道。当耙式接收器以及路径搜寻器的功能结合时，控制暂存器200的通道数量会增加，在此例子中为12通道，其储存数据以供9个指部以及3个路径搜寻器使用。此外，在控制暂存器200的前端提供多工器202。来自内容储存存储器160的输出可经由多工器372、374、376及378传送至先入先出存储器379，接着由存储器379输出至包含额外先入先出存储器381的滤波器380，然后由滤波器380输出至功率储存模块390。然而，滤波器380的输出亦可被提供至多工器392用以输出符码至结合器。数据相关器的输出亦可被多工至先入先出存储器180，并由存储器180输出至多工器392以作为结合器的输出。因此，时间多工指部亦能执行路径搜寻器的工作，其更可减少耙式接收器以及通道估计器的面积。

用于时间多工指部的每16个时间片段(time slice)被分配至虚拟指部或是微搜寻内容A、B及C。图11显示时槽的配置。在耙式接收器模式下，9个虚拟指部F0-F8分别被分配至时槽t₀-t₈，而额外的共用时槽被分配至时槽t₁₂，其中共用时槽可被任一指部FS所存取以供额外的处理。

对路径搜寻器而言，时槽t₁₄及时槽t₁₅分别被分配至路径搜寻内容UB以及路径搜寻内容UA。在本发明一实施例中，时槽t₁₃被分配给路径搜寻内容UC。然而，在本发明中，每个时槽的分配可以被改变。

通过包含第二接收路径的第二接收缓冲器400，图10的结合耙式接收器以及路径搜寻器的时间多工指部更可被修改成如图12所示。为了各相关器能选择来自第一接收缓冲器250以及第二接收缓冲器400的数据，复数个多工器410被插入于接收缓冲器250与400以及数据相关器之间。因此，在指部控制器的控制下，各相关器能选择来自第一接收电路并输入至接收缓冲器250的接收信号或是来自第二接收电路并输入至接收缓冲器400的接收信号。

相关器能动作于每个指部的单一周期内，因此可达到时间共用。滤波器以非常慢的速度(最大量256片码)处理数据。因此，可以解耦时间共用指部并且在非常慢的速度之下处理滤波。

调整时槽分配以改善路径搜寻时间

在先前所描述的时间多工路径搜寻器内，分配于时间多工硬件的时槽中的各虚拟指部可被分配成可能的传播路径，以便估计多少功率存在于可能的路径上。

举例来说，位于实体指部之前的缓冲器能保留16个取样，然后可使用时间多工硬件以分配全部16个虚拟指部给路径搜寻使用。

本发明提供了在功率储存方面的优点。根据共同导引通道符码的数量，传统的路径搜寻器平均需要使用6.2-24.8时槽(使用最大窗口尺寸参数)来识别存在于可能的传播路径的信号功率。在路径搜寻的时间中，无线电/射频前级以及模拟基频装置会动作并消耗功率。

用来识别传送路径的功率消耗不是产生在导通的情况，而是在很短暂的时间内。使用耙式接收器的时间多工指部可将路径搜寻做得更快速，如同更多资源能被分配于路径搜寻上。举例来说，如果是先前所描述的耙式接收器的全部16个虚拟指部的话，搜寻时间可被减少成1-4.1时槽。

路径搜寻器可识别使用共同导引通道符码的射线路径至1/2片码粒度并操作于片码率。耙式接收器内，操作为路径搜寻器的指部的操作频率一般为16倍片码率。当使用单一时槽时，即由硬件分配至单一虚拟指部的时间，搜寻器操作于以1/2片码为分辨率的8个片码的数据量。

假如超过一个时槽被分配至路径搜寻器，则所操作的片码数量会增加。举例来说，当16个时槽全部被使用在搜寻器时，单一搜寻窗口将占用数据的128个片码位置。搜寻时间将成比例下降。

当超过一个时槽被使用时，后续的时槽会被启动以连续地产生一串联的相关器，如图13所显示。一旦结合于时槽0的全部相关器已经启动，则时槽1的相关器被触发。此流程会持续被执行，直到结合于相同路径搜寻器的时槽全部被触发。

如图13所显示，各相关器对其相邻的相关器为1/2片码的时间偏移。因此，16个相关器以1/2片码粒度工作于8个片码的位置中。

全部搜寻时间被设置于一时槽内，以延伸涵盖多个共同导引通道符码。各共同导引通道符码被展频超过256片码。因此，如图13所显示，每个搜寻器被执行超过256个n倍片码，其中n为正整数(一般为2)。在产生时空时间传送分集之后，搜寻多个共同导引通道符码而得到一较佳结果，并平均不同符码以减少噪声的影响。

一旦微型窗口(由共同导引通道符码的数量以相关)被完成，在全部序列之前的片码延迟会被重新启动。重复执行上述过程直到完成全部的相关。假如片码延迟没有被插入，后续的搜寻将发生在如先前窗口的相同的片码位置。

相关的操作(以2个共同导引通道符码为例子)将详细描述于下。全部的相关器会使用相同的解旋转/解扰乱符码，然而接收的延迟版本取样于单一整合周期内。

解旋转/解扰乱序列被指定为d，而共同导引通道估计的移动窗口会形成于512个符码d(x)-d(x+511)的范围内。使用符码序列以供各传播路径估计。所接收的符码“r”会对解旋转/解扰乱序列进行相关。

通过使用各指部内的提前、准时、延后及DATA 0至DATA 12相关器，单一指部能处理16个可能路径。

因此，第一指部具有16个相关器输出。第一相关器开始与在解旋转/解扰乱码之间移动0单位的相对时间进行相关，而第二相关器以1单位的相对时间(等于半个符码)进行工作。

第三相关器以额外的1单位的相对时间进行工作。假设输入数据延迟于解旋转/解扰乱码，并以下列方程式描述相关器的动作。因此，在第一指部内，第一相关器会以输入信号r(t)的延迟版本开始动作，其将对第一解扰乱码d(x)进行相乘。指部的最后的相关器DATA 12会以被延迟15个取样的输入信号开始动作，因此第一解旋转/解扰乱符码d(x)会被乘上数据符码r(t+15)。结果，第二指部的提前相关器开始对所接收的IQ取样r(t+16)进行相关等等。

O(early₁)＝d(x)r(t)+d(x+1)r(t+1)+...+d(x+511)r(t+511)

O(ontime₁)＝d(x)r(t+1)+d(x+1)r(t+2)+...+d(x+511)r(t+512)

O(last₁)＝d(x)r(t+15)+d(x+1)r(t+16)+...+d(x+511)r(t+526)

O(early₂)＝d(x)r(t+16)+d(x+1)r(t+17)+...+d(x+511)r(t+527)

O(ontime₂)＝d(x)r(t+17)+d(x+1)r(t+18)+...+d(x+511)r(t+528)

O(last₂)＝d(x)r(t+31)+d(x+1)r(t+32)+...+d(x+511)r(t+542)

O(early₃)＝d(x)r(t+32)+d(x+1)r(t+33)+...+d(x+511)r(t+543)

O(last₁₆)＝d(x)r(t+255)+d(x+1)r(t+256)+...+d(x+511)r(t+766)

其中，O是指示相关器输出、r是指示所接收的IQ取样以及d是指示解旋转/解扰乱符码。在深层睡眠模式中，预期系统能偶尔醒来以接收呼叫(page)的通道。在这些呼叫丛发期间，路径搜寻器需要去识别适合传播的路径给指部。使用全部16个时槽可以16为因子减少搜寻时间，其将造成行动电话在待机时间方面能有显著地改善。使用本发明估计最高可改善以10为因子的待机时间。

在本发明中回复共同导引通道的安排亦可被适应，以回复由基地台所使用的扰乱码并执行第二同步检测。

本发明还提供一种行动通讯装置，包括本发明提供的耙式接收器。

本发明还提供一种行动通讯装置，包括本发明提供的路径搜寻器。

本发明还提供一种行动通讯装置，包括本发明提供的结合装置。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。

Claims (19)

1.一种耙式接收器，其特征在于，所述的耙式接收器包括：

一耙式接收器指部，操作于一时间多工方法以执行复数指部的任务，上述各指部为分配于上述耙式接收器指部的一操作周期内的一时槽的一虚拟指部；

一缓冲器，用以缓冲至少一已接收片码的数据；以及

一备用虚拟指部，

其中，上述任一虚拟指部在上述耙式接收器指部的一操作周期内能请求一额外处理。

2.如权利要求1所述的耙式接收器，其特征在于，上述缓冲器包括至少两片码的数据量。

3.如权利要求1所述的耙式接收器，其特征在于，当上述虚拟指部相对于一准时位置提前一既定值时，上述虚拟指部被中止一周期，而上述缓冲器内的一读取位置被延后一片码。

4.如权利要求1所述的耙式接收器，其特征在于，当上述虚拟指部相对于一准时位置延后一既定值时，上述虚拟指部请求额外处理时间并以一片码调整其在上述缓冲器的位置。

5.如权利要求4所述的耙式接收器，其特征在于，通过一片码来调整上述虚拟指部的一解展频码，以指定分配给上述虚拟指部的上述额外处理。

6.如权利要求1所述的耙式接收器，其特征在于，复数存储器位置被提供于上述耙式接收器指部的一存储器，使得上述存储器位置能通过一控制器分别被分配至上述各虚拟指部。

7.如权利要求1所述的耙式接收器，其特征在于，上述指部更包括复数数据相关器。

8.如权利要求7所述的耙式接收器，其特征在于，上述指部具有十二个数据相关器。

9.如权利要求7所述的耙式接收器，其特征在于，来自上述数据相关器的数据在输出至一串联总线之前，被储存于一缓冲器。

10.一种相关器操作方法，适用于操作一相关器区块，其中上述相关器区块包括至少一第一相关器以及至少一第二相关器以便形成一耙式接收器的复数虚拟指部，上述方法包括：

缓冲至少一片码的数据于一输入缓冲器；以及

致能上述各虚拟指部以存取来自上述输入缓冲器的数据，

其中，上述第一相关器被适应以回复一导引信号，以及上述第二相关器以一时间共用方式回复来自复数片码的一展频符码，

其中，当上述虚拟指部在少于一既定周期内请求保留于上述输入缓冲器的数据时，上述虚拟指部能请求在一多工周期内的一额外处理。

11.一种路径搜寻器，其特征在于，所述的路径搜寻器包括：

一路径搜寻指部，包括复数相关器，

其中，上述各相关器能测试一各自延迟以供路径搜寻，以及

其中，上述路径搜寻指部操作于一时间多工方法，使得上述路径搜寻指部能执行复数路径搜寻指部的功能。

12.如权利要求11所述的路径搜寻器，其特征在于，上述路径搜寻指部的操作速度快于一传统路径搜寻指部，使得上述路径搜寻指部能代替复数路径搜寻指部而不会降低搜寻速度。

13.如权利要求11所述的路径搜寻器，其特征在于，所述的路径搜寻器更包括一滤波器用以形成由上述各相关器所产生的相关值的一移动平均，其中上述滤波器时间共用于上述路径搜寻指部内上述各相关器之间，以及上述滤波器亦共用于由操作于上述时间多工方法的上述路径搜寻指部所模拟的复数虚拟指部之间。

14.一种结合装置，用以结合一路径搜寻器以及一耙式接收器，其特征在于，所述的结合装置包括：

一指部，操作于一时间多工方法，以处理所接收的数据以供路径搜寻或是从一分码多重信号撷取数据。

15.如权利要求14所述的结合装置，其特征在于，上述指部操作于上述时间多工方法，使得上述指部在上述耙式接收器内能执行复数指部的任务。

16.如权利要求14或15所述的结合装置，其特征在于，上述指部包括：

复数相关器，上述各相关器包括一加法器，用以接收一复合输入信号、结合上述复合输入信号与一复合解展频码，以及形成上述相关结果的总和以作为上述复合输入信号的复数片码；以及，

一存储器，用以储存上述相关结果的总和，其中上述存储器被划分成复数部分，以及上述各部份被分配至一各自的虚拟指部，使得上述指部能作为复数虚拟指部，

其中上述各虚拟指部被安排以处理一各自的延迟信号。

17.一种行动通讯装置，其特征在于，所述的行动通讯装置包括如权利要求1所述的耙式接收器。

18.一种行动通讯装置，其特征在于，所述的行动通讯装置包括如权利要求11所述的路径搜寻器。

19.一种行动通讯装置，其特征在于，所述的行动通讯装置包括如权利要求14所述的结合装置。

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