TW200417164A - Receiver for wireless telecommunication stations and method - Google Patents

Description

0) · 0) ·200417164 坎、發明說明 月及明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） 發明所屬之技術領域

本發明是有關於無線通信系統。更具體言之，本發明 是有關於接收無線通信系統中的通信信號。 X 先前技術 在無線通信中，信號同步是重要的。在現代的系統中， 有各種位準的同步，如載波、頻率、碼、符號、訊框訊框 及，、罔路同步。在母種位準，同步可分成二個相位：取得（初 始同步）及追蹤（細微同步）。 鲁 典型的無線通信系統（如在第三代合夥關係計畫（3Gpp) 中所指定的）會從基地台送出下行線路通信到一個或多個 使用者設備（UE) ’並且會從UE送出上行線路通信至基地 台。每個UE内的接收器之運作係藉由使接收到的下行線路 信號與已知的碼序列相互聯繫或完全傳播。碼序列會與接 收到的序列同步’以從相互聯繫中得到最大的輸出。 接收器會接收到已知為多路徑之傳送的通信信號之時 間偏移的副本。在多路徑的時強時弱通道中，信號能量會 馨 由於不同的回音路徑及散射，而在某個時間量期間做分 佈。為了改善效能，接收器會藉由組合多路徑副本的信號 來評估通道。如果接收器具有關於通道輪廓的資訊，則增 加信號能量的一種方式就是將許多相互關聯器分支指配為 不同的回音路徑，並且結構上會結合其輸出。傳統上，這 可使用已知為RAKE接收器的結構來達成。 傳統上，RAKE接收器具有許多「指針」，每個回音路徑 會有一個。在每個指針中，有關於某些參考延遲的路徑延 遲（如直接或最早的接收路徑）合在 追縱。及時之路徑初始位置的；估"的傳輪中做評估及 尋演算法來獲得。乡路經的搜尋演：藉由使用多路徑的搜 來進行延伸搜#，以找出具有相：异：會經由相互關聯器 rake^ m m ^ ^ " 的薄片精確度之路徑。 接收裔此制多路徑傳播 中受益。使用超過一種路握，咬射號的路徑差異 ^ ^ ψ , —、線㈢增加可用於接收器 幻乜唬功率。此外，因為許多路 弱，祕η * 不像屬於同時地極度雙 弱’所以其可提供時強時弱的防“

可故盖to a , 便用適當的組合，S 控制問題。 降低時強時弱及減輕功马 在移動式UE的本文中，由於盆 u 於其在散射環境中的移動式 合冲料门 牧哥，臾异法中的延遲及衰減因素也 田改艾。因此，每當延遲已改變 ..^ Θ 貝的里，會想要量測分 妾頭的延遲線輪廓及重新配置Rake指針。 RAKE接收器的重要設計問 又T間喊疋如何精確地搜尋及找 出夕個L 3虎路徑。對於接收哭金 了於接收裔糸統，有許多要最佳化的關 鍵參數，…句取得時間、最佳臨界值設定、積測及錯誤 .不的機率等。使用RAK_收器的—個問題就是路後會消 失或不此藉由RAKE位置選定程序來偵測。因此，存在改 善接收器的需求。 RAKE接收器的另一個嚴重問題是由於不同的多路徑 成刀所以不總是能將接收到的能量分離為成分。這會發 生 〗 在各種抵達路徑的相對延遲與薄片的持續時間 比較起來非常小的時候。這樣的情況時常會發生在室内及 市區的通信通道中。此問題通常稱為「大量（Fat)指針效 200417164 (3) 發明說明續頁 應」。 雖然用來解調來自於大量指針（fat finger)中的資料之技 術存在’但是為了使用這樣的技術，必須識別出屬於大量 指針之接收到的能量。不幸的是，典型的RAKE相互關聯器 會設計成搜尋多路徑通道中之不同單一路徑的成分，並且 不能執行此識別。因此，存在能識別大量指針的接收器之 需求。 發明内容 本發明係針對用以接收無線多路徑通信信號之改善的 通信接收器。用以計算接收信號樣本的相對功率之新穎的 RAKE接收器及時間差異集成系統係提供出來。較佳而言， 接收器係具體實施於CDMA無線通信系統（如3Gpp系統）的 UE或基地台之中。 在本發明的一個觀點中，站台具有用以處理通信信號 之接收器，其包括RAKE接收器，其具有達到預定數目的 RAKE指針，用以指配及組合複數個不同信號路徑的接收通 信信號。在一例中，RAKE指針的最大數目會達到5個，一個 為大量指針。RAKE接收器的大量指.針係用以實施大量指針 解調演算法，其例如可為傳統的適應濾波器。 接收器具有rAKE尋位器，其會基於由數群連續信號樣 本所定義的視窗而決定信號路徑。視窗會做定義，其中在 一視窗中的樣本會超過第一功率臨界值。Rake尋位器會基 於在決定視窗内之樣本的相對功》，而將_些如此的視窗 (其達到數目RAKE指針）指定為候選者視窗。 較佳而言，RAKE尋位器會基於藉由其群組的樣本之功 (4) (4)200417164 發明說明續頁 率位準的相加所決定之視窗功率位準，來定義視窗。當其 功率位準超過s -功率臨界值時，視窗會定義出來。:佳 而言，RAKE尋位器合其认目士哎_ ^ 裔曰基於具有最高功率位準的視窗，而 視窗指定為候選者視窗。妙品 ^ $优®。然而，如果其接近另一個候選 視窗（亦即’如果較多的拉定 、 夕的特疋數目樣本包含於具有較高功率 位準的另一視固内）’則不會指定視窗。例如，每個視窗會 包含一群的21個樣纟’以及候選者視窗不會超過16個共二 樣本，以致於候選者彳I窗合Μ ^ 有視㉟會错由至少5個連續樣本而互相分 離0 視1¾搜寻電路會公k& 4>L 'η 刀析候選者視窗，以判斷是否候選者 視窗中的樣本功率超過第二臨界值。當候選者視窗中的至 少-個具有選擇數目的候選者樣本，其超過該第二臨界值 時’視窗搜尋電路會指定大量指針候選者視窗。較佳而言， 視窗搜尋電路只會指定唯——個大量指針候選者視窗，。其 具有最大功率位準的候選者視窗，其也具有選擇數目（較佳 為4個）的候選者樣本，其具有超過第二臨界值的功率位 準。候選者樣本為保持在删除超過第二臨界值的連續樣本 後的那些樣本。 RAKE指針配置器會指配候選者視窗，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，以致於 不指定為大量指針候選者視窗之候選者視窗中的每一個會 指配給第一型式的不同RAKE指針。較佳而言，RAKE指針配 置器會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之方法係使用RAKE接 (5) (5)200417164 發明說明續頁 收器，其使用RAKE接收器，其具有 的RAKE指針，其會組合複數個不同信^定數目（例如5個） 信號。基於由數群連續信號樣本糸路徑的接收通信 路徑，其中在視窗中的樣本會超^的視窗來決定信號 在決定視窗内之樣本的相對功率， 值基於

指針的如此視窗指定為候選者視窗。f ^SRAKE 判斷是否候選者視窗中的樣本功率超=候選者視窗，以 _ .,. 义過弟二6¾界值。當候 選者視®中的至少一個具有第二預定數 、 其超過帛的候、者樣本， 信、…* * “曰疋大！指針㈣者視窗。指配 :選者視…處理第一型式的rake指針，或 式的大量RAKE指針，以致於不指定為大 :

之候選者視窗中的每一個會、選者視㉟ 指針。 弟型式的不同RAKE 較佳而言’所定義的視窗具有功率 組的樣本之功率位準的相加所決定，其會超過第 ^值以及會基於具有最高功率位準的視窗 者：窗。然而，如果較多的特定數目樣本包含於具；= 功车位準的另_視窗内時，則不會指定為 如，每個群細 、可祝έ)。例 …6， 含21個樣本，以及特定數目為設 疋‘’以致於僅藉由至少5個連續樣本而互相分離 會指定為候選者視窗。 離的視固 k佳而s ’只會指定一個大量指針候選者 =功：位準的候選者視窗，其也具有選擇數目的二 者樣本，其具有超過第二臨界值的功率位準。候 為保持在刪除超過第二臨界值的連續樣本後的那些樣本本 -10 - 200417164 ⑹ 發明說明續頁 、&較佳而言，指定為大量指針候選者視窗的任意候選者 視窗會指配給包括適應濾波器之大量rAKe指針。 上丄在本發明的第二個觀點中，接收器係配置用以處理通 L L號，其部分基於信號樣本的相對功率，其中相對功率 二十為對應叶間差異信號樣本之值的函數。緩衝器係用 以至少儲存值r(r)，其對應於用以定義一組R的樣本之信號 樣本Sr。R係X個連續接收信號樣本^到的子集合，其對 μ值（〇)到Γ(χ_!)。子集合R之元素的數目係低於X，以致於尺 包含連續樣本{Sg到Si}及{8)到Sxi}之至少二個互斥子集 因此R不包括樣本si+14 Sjel。為了方便起見，緩衝器 會儲存⑽到Γ(Χ])的所有值，但是如果只财子由樣本組⑽ 表不的值之時間差異子集合，則實質上可使用較小的緩衝 器。 。處理器的運作係與緩衝器結合，用以計算相對樣本功 率其基於對應於X個連續接收信號樣本之選擇子集合尺的 #號樣本元素sr之值r⑴。分別對應於信號樣本元素s…及 之不包含於R中的樣本之值（如值r(i+l)4 r(j-l))不會用於計 异中。因此，相對功率會基於表示至少二個差異時間區間 之樣本串來做計算。 較佳而言’處理器係配置用以計算相對功率，其利用 基於由正整數的互斥子集合所組成的指標組丨之函數，以致 於對於I的每一子集合而言，R的對應子集合係用於計算相 對功率。 每對連續樣本係表示取樣時間區間t，其對應於用於取 得接收信號的樣本之取樣率。較佳而言，χ個連續樣本中的 200417164 ⑺ 發明說明續頁 至少二個互斥子集合存在，其分別至少包含連續樣本{s + 到Si+^丨及 {Sj-^到Sp}，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係由連續樣本中的至少三個互斥 子集合所定義’其表示數個群組的連續樣本會藉由％倍{而 適時地相互偏移。 較佳而言，處理器係配置用以計算在PN加密序列與接 收信號之間的相互關聯功率γ，用於樣本Sk ,其基於： N-\ ' ^kN =Σ {Nm-l· n-k)\ mel n=0

其中N為預定常數，而c(.)係表示對應於州加密序列的值。 為了限制處理時間，較佳而言，指標組〗係由不超過15〇個元 素所定義。在一例中，指標組I與{〇-9，50-69，100-199}相等、 N為256。這導致R係由連續樣本中的三個對應互斥子集合所 定義，其表示數個群組的樣本會藉由超過5000倍㈤適時地 相互偏移。 較佳而言，RAKE指針配置方塊包括緩衝器及配置用於 時間差異集成之相關的處理器，以致於樣本Sk的相互關聯 功率會基於時間差異集成，而計算於配置方塊中。然而， 時間差異集成的實施可類似地用於其他的元素，其中會計 算相對的信號樣本功率。 本發明的其它目的及好處對於本技術之專業人士將可 由以下的說明來更加瞭解。 貫施方式 本發明係說明於底下之根攄目前第三代合夥關係計畫 (3 GPP)規格書所實施的通信系統之本文中。在這樣的系統 中’ 00“八通#景像會以特定的薄片速率’在系統時間訊框 -12- 200417164 ⑻ 發明說明續頁 訊框内傳送。無線通信發生在已知為節_之使用者設備 (UE)與基地台之間。UE與節點B會同時傳送及接收無線通信 U °結合任-種型式的通信站台（亦即，UE或節點則之接 收設備’才艮據本發明的教導之RAK_收器會藉由由有效處 理接收到的多路徑通化信?虎，而有助益於用來改善效能。 除了在此不同的特定之外，關於單元（cellm #、碼取得以 及同步的較佳程序係根據目前的3GPP規格書。 為了評估本發明的RAKE接收器之效能，其效能會以各 種模擬的觀點來作評估。這些包括增加的白高斯雜訊鲁 (AWGN)通道及如由3GPP工作群組4 (WG4)所指定的二個不 同通道’在依據3GPP技術規格書的版本3 2之WG4情況1及 WG4情況5的技術中是熟知的。 發明人已了解傳播通道脈衝回應會包括「大量」指針 路徑與標準RAKE指針路徑結合。大量指針路徑係表示多個 路徑係互相靠近，而每個標準RAKE指針路徑係表示由至少 一個薄片區間來區分單一路徑與其他路徑。通常，通道回 應不會具有超過一個r大量」指針路徑，所在此所敘述的 _ 較佳具體貫施例會專注於偵測唯--個r大量」指針。然 而，本發明的教導同樣可用於偵測多個「大量」指針。 在本發明中，RAKE尋位器會持續尋找大量指針及Rake 指針路径。大量指針路徑會指配給由可解調大量指針路徑 的解调演异法/系統所組成的大量指針，而每個個別的多路 徑成分會分別指配給標準的RAKE指針，與存在於這些指針 中的每個之追蹤機制。由至少一個薄片寬度所分離的標準 RAKE指針係表示習知技術中的RAKE接收器。可解調大量指 -13- (9) (9)200417164 發明說明續頁 針路徑的解調演算法/系統之一例是適應濾波器（af)。 RAKE尋位器（顯示於圖1中）係扮演搜尋機制（單元搜尋） 與rake接收器之間的連接之重要角色。在碼相位取得已藉 由單元搜尋程序而產生時，RAKE指針會與偵測到的碼相位 結合偵測到的碼相位會對應於由於在接收無線通道中的多 路徑所導致的時間延遲。因為通道多路徑的延遲通常是非 固疋的’所以必須持續尋找通道中的之新的多路徑成分。 由於多路徑所產生的碼相位然後會配置給用於解調的 Rake接收器。關於每個RAKE指針的粗劣同步然後會藉由每 個個別的RAKE指針中的碼追蹤機制，而細微的同步化。當 移動式UE移動及接收通道的延遲輪廓改變時，配置給rake 指針的碼相位會消失。這些指針然後會從rake接收器中離 開配置，而新的碼相位會從RAKE尋位器中重新配置。此程 序會在之後提及的RAKE重新配置系統中做說明。 圖1係顯示設計用於3GPP系統之RAKE尋位器的整個方 塊圖’其包括初始大量指針及RAKE指針配置處理器。尋位 器會與3GPP初始單元搜尋演算法一起運作，以加速解決多 路徑的速度。 在同步期間，移動式站台（MS)會搜尋會接收最高信號 功率的基地台（BS)。在一較佳具體實施例中，單元搜尋方 塊會根據目前的3GPP規格書，來決定下行線路的加密 (scrambling)碼及此基地台的訊框同步。在加密碼已識別出來 之後’ RAKE接收器會持續需要了解關於無線電廣播通道之 大量指針的每個多路徑或多路徑群組之相對延遲或碼相 位0 -14 - 200417164 (ίο) 在單元搜尋程序的第—步驟期 通道（Ρ-SCH)的碼來取得單 曰，UE會使用主要同步 通道匹配的單一匹配漁跡同步。這通常可使用與 碼對於所有單元是共同的。^單元'來達成。P_SCH所使用的 配滹沽哭於山*沾、士 i + 的軌跡時序可藉由偵測匹 /愿砹裔輸出中的波峰來獲得。 在單元搜哥程序的第二步驟里 诵、替,0 、 。』間’ UE會使用次要同步 、（S-SCH)來找出訊框同步，並 妁山 且㈢驗證在第一步驟中所 找出之單元的碼群祖。這可藉由 ^ κ ^ 使收到的信號與所有可能 的-人要同步碼序列相互聯繫，以月 、告Λ、 繁以及識別最大相互關聯值來 運成。因為序列的週期移位是特有的 ^ 门ρ 疋符有的’所以碼群組及訊框 同步會決定出來。 在單元搜尋程序的第三及最後步驟期間，1；£會決定出 發現單元所使用的真正主要加密碼。…密碼通常是使 用在第二步驟中所識別之碼群組内的所有碼，而經由共同 導向通道（CPICH)上的逐個符號識別出來。在主要加密:已 識別出來之後，會解調主要共同控制實際通道（p_ccpcH)， 並且系統及單元特地資訊會從在P-CCPCH上進行的廣播通 道（BCH)中讀取。圖2為P-SCH、S-SCH及CPICH之時間訊框及 軌跡結構的範例圖形。 單元搜尋演算法的效能對於RAKE尋位器有重要的影 響。如果單元搜尋失去效用，錯誤的PN加密碼會指配給 Rake尋位器，於是rake尋位器會產生錯誤的路徑指示。因 此，RAKE尋位器係用來驗證單元搜尋演算法，並且使錯誤 的偵測去除。 圖3係顯示大量指針配置處理器的方塊圖。此處理器包 -15· 200417164 ⑼ I發明說明續ί 括一個主要方塊：臨界值比較方塊、視窗搜尋方塊及大量 才曰十位置方塊。較佳而§ ，臨界值比較方塊包括具有臨界 值ηι之根據目前的3GPP規格書之階層式G〇lay相互關聯器 (HGC) ’以抑制雜訊成分。視窗搜尋方塊會選擇預定數目（如 五個（5))包含最大移動平均視窗功率之最佳視窗候選者。然 後每個指定的視窗會變成用於Rake指針中的一個之候選 者。大量指針位置方塊會找出包含最大功率之視窗。 用於臨界值比較方塊中的第一臨界值η ^係與p_SCH中 的平均雜訊功率成正比。用於大量指針位置方塊中的第二_ 臨界值u係基於cpICH中的平均雜訊功率。二個臨界值（ηι 及η2)會決定接收器系統的偵測機率及錯誤警示。 使用臨界值比較，大量指針位置會指配給以開始時序 才曰標l來識別的視窗。此指標會送到適應濾波器（af)，其包 括用於進一步處理之RAKE接收器的「大量」指針。大量指 針配置的角色係用來提供視窗位置及驗證大量指針路徑的 功率。 圖4係繪示臨界值比較方塊的程序。臨界值比較方塊的 馨 工作就是預先偵測及搜尋P-SCH通道中的真實碼相位。單 元搜尋步驟1會提供軌跡邊界，其為在〇到5119範圍中的值 (一個轨跡係每薄片二個樣本）。一旦執跡邊界已知，在軌 跡邊界附近之具有半個薄片取樣區間之土2〇〇個樣本的視窗 會產生總共為401個樣本。因為無線電廣播通道的最大延遲 展開係假設為土100Te，所以土2〇〇的值是較佳的。 因為P-SCH對於所有的單元是共同的，所以臨界值比較 方塊的輸入包含對應於來自於所有可偵測的基地台之路徑 -16- 200417164 (12) 雜口 s 發明說明續苜 ^~

能量的值。因此需要後偵測來驗證屬於想要的美地A 號，並且用以抑制其他的信號。為了保持低 D之k 一 -辦半的錯誤黎 示，需要決定適當的臨界值η i。此臨界值 " 呢邊與平均雜却 功率成正比。如果η丨太低，錯誤警示的機率合θ ” 卞㈢ 不可接受 地高。如果η !太高，偵測機率會太低。這 又 疋&擇η 1的折衷。 臨界值比較方塊的輸入（亦即，單元搜尋步驟1中的隹 成HGC輸出）會與臨界值…比較，以使在臨界值之上及之 的樣本分離。臨界值比較方塊的輸出為

Ο) 雜訊功率而是 (2) Ρ丨=-％，0)， -200</<200. 其中i=0係表示執跡邊界。臨界值會藉由平均 適應性地改變c^GC，以致於 η'=ασ，， 具有適當的比例函數 ^視窗搜尋方塊的主要工作是找出預定數目的候選視 窗，其包含具有最大允許重疊之最大功率。候選視窗的數 目係對應可用的RAKE指針之數目，在此例中為5個。視窗尺 寸例如是21個樣本。移動平均（MA)滑動視窗的功率可計算 馨 為 y^window 1 ^^HGC.

Pi =ΣΡ,+„， -200 </<180, (3)

/7=0 V J 八中功率月⑹C係由（2· 1)所給予。然後視窗功率會以下降次序 來分級，以致於 (4) 所給予的較 p(1)> p{2)> p(3)>...5 具有P(1)= max( /r—)。對於找出五個視窗而言 佳需求係藉由 L视窗候選者P(1)〜P(5)應該都超過為設計參數的最小 -17- 200417164 (13) 發明說明續頁 (5) 亦即，對於 min 視窗功率pmin，亦即， P(l)> p(2)>...> P(5)> p] S個樣本來分離 2.視窗候選者係由至少 第j個候選者p(j)=pr&及第（』+1)個候選者應 該滿足條件 如果2 V，則丨U丨y。 (6) 如果需求1不滿足，會決定出少於五個視窗候選者，並 且會指配少於五個指針之RAKE接收器，未指配的指針會保 持閒置。如果需求2不滿足，會使用具有最高功率的候選視 窗，並且不使用在5個或更少的樣本内之候選視窗。 圖5係繪示視窗搜尋程序。首先，會計算如在方程式（3) 中的r一。第二’會將/r-排序為下降次序。帛三，會選 擇由至少5個樣本所分離的五個候選者。為了便於繪示，只 有最先的七個樣本會表示於以略 _ 〆 介 ΰ ,，，，員不的母個視由中。如 以上所述，較佳的視窗尺寸為21個樣本。 如果視窗候選者5 4日涛芸f 二仰復盈I例如，圖5中的{ /^’油从 p window j τι r r)window Ty^indow -j % _5 ， 1 J這些區域會儲存在緩衝器中。在大量 指針配置區塊中，這可用Λ降你 j用入降低叶鼻ΡΝ加密序列與接收信 號之間的相互關聯功率夕隹士 0士 刀牛尽之木成時間。例如，假設第一視 窗候選者具有5的開始點，而篦_ 點而第一視窗候選者具有開始點 11。關於21個樣本尺寸窗 ®扪篁®樣本為11到25 (16個樣 本)。在此…防止關於π的雙重計算是較佳的。 大量指針位置區塊會制咖Η通道執 序。因為CPICH對於已知區域中 的母個早元是特有的，所以 在CPICH上的相互關聯會給予特定 平7^的真貫碼相位。例 -18- 200417164 (14) 發明說明續頁 如，假設在無線電廣播通道中，三個基地台可用於UE。如 果UE與BS1通信，則在CPICH上的相互關聯只會強調BS1的碼 相位，而會抑制BS2及BS3的碼相位。在接收信號與pN加密 序列之間的相互關聯之功率係計算為 J-l N-1 PP = + n)c* (Nm + η - k)，-100< A: <l〇〇 (η、 其中r(·)及C(·)的序列係分別表示接收信號與pN加密序列。j 與N的典型值為j=50 (5個執跡），256 (薄片中的一個符號 長度）。如目前在3GPP中所指定的，接收信號與PN加密序列 肇 的取樣率是不同的。接收信號的取樣率是Tc/2。然而，pn 加密序列係以Te區間來取樣。因此（7)可修改為

./-1 AM

Pu 二 Hreven(J\[m + + n 一k"), w=0 n=0 -200<A:<200 (8) J-\ N-\ P2k+\ :Hrodd(Nm + ri)c*(Nm + n-k),

其中reven(·)與rodd(·)係分別表示接收信號的偶數及奇數樣 本。為了簡化方程式，讓 ΛΜ x(m) = ^r(m,n)c (m,n) = a(m) + jb(m) 〇 絶對值運算可近似為 卜㈣卜 max(|a(m)|，|6(m)|) + 0.5min(|<m)|，卜⑽丨）。 （9 ) 然後’方程式（7)係使用（9)的幫助來簡化，以致於 PN J-\ iV-l

Pk =Hr(Nm + n、c*(Nm + n-k) /w=0 /i=〇 J-\ f_— ==2] \χ(^)\ = Σ V a^m)2 + b(m)2 (ίο) /n=0 m=0 - « Σ [max(|a⑽I，|6⑽I) + 0.5 min(|a(m)|，|6(m)|)]。 -19- 200417164 (15) 發明說明續頁 再 考 者，因為在接收信號與加密序列之間的不同取樣率必須 慮，所以（10)可表示為： J-\ N-\ P2k = Σ (Nm + n)c*+ n-k) /n=0 /?=〇 /w J 由i w Σ max<K⑽ O) A谓 0)1) + 0.5 min(|aemj (w)，Um)|)， j-\

ID Σ r〇dd (Nm + ri)c {Nm -hn-k) 如 實 其 由 在 為 設 準 Σ (13) 個 會 j-x P2M ^ Σ max(\a〇dd (mXb〇dd (^)|) + 0.5 mm(\aodd (m),bodd (m)|) 果相互關聯p/w大於第二臨界值η 2，則會接受碼相位為真 路住°第二臨界值η 2係與平均雜訊功率成正比，亦即， (12) 中β為比例因子，而為所給予的平均雜訊功率，係藉 + ri)c*A(J八 Nm + ή) 此Caux ()係表示附屬的ΡΝ加密碼。方程式（13)也可簡化 使用修改的絕對值運算子之（1〇)。 :果大量指針係指配在點’則在⑴中的功"會重 .、、、7 ，以進_步地在RAKE配置中做處理 的RAKE指斜$合# ^ + i ，以致於個別標 曰针不會指配在大量指針位置。 (14) 圖6係顯示大量指針位置方塊程序 視窗候選去从、# 系顯示最佳五 、 的‘擇。此程序為預先偵測# 送到對岸γ #分。視窗指標 t愿於下部的後偵測部 1 "叶算使用方程式 -20- (16) (16)200417164 發明說明續頁 (1 1 )的相立關和功率。較佔 一 ^ ^ 佳而吕，*遥擇的視窗具有在第一 臨界值之上之最小數Baa , ^ ~ j π & θ 非連繽時，會指配大量指針。 如果未^日配大1

,b g 曰*十，臨界值比較方塊的輸出為RAKE 指針配置處理裔的輪入。* 降π 士 λ 在此情况中’車父佳而言，非連婧 量測會刪除，以確定由=, ^丄u 、 由至少一個切片所分離的路徑。這可 例如藉由以已知視窗中沾一接士 ν的最咼樣本開始、移除相鄰的樣 本、保留相鄰樣本的Λ , t 下—個、移除與剛才保持的樣本相鄰 的樣本等來達成。 圖7係繪示較佳的大# 4t力丄紹g 士、+ ^ 料}曰針配置方法之流程圖。在流程 圖中的參數為：

Pmin ·最小平均視窗功率。

Nc :在第二臨界值η 2之上的取樣數目。

Nlow :在第二臨界值η 2之上之取樣的最低允許數目。

Nreq ·在第二臨界值η 2之上之取樣的需求數目。 N’c :在刪除接近的成分後，在第二臨界值之上的取樣數 目°

Nace :在刪除後，在第二臨界值之上之取樣的可接受數 ⑩ 目。要注意的是，多路徑寬度Nw會做量測，並且會傳送到 用以指配匹配數目的分接頭之大量指針。 在第二臨界值之上的取樣數目（Ne)及在刪除後之臨界 值之上的取樣數目（N，c)會計算出來。最後，最右的視窗會 指定為FAT指針，因為其獨自滿足的最小值N，c之標準，其較 佳係設定為4。亦即，如果至少有4個樣本位於臨界值之上 (每個係由選擇視窗中的至少一個薄片所分離），則只會使 用大量指針。 -21 - 200417164 (17) 發明說明續頁 如圖7所繪示，大量指針位置程序10會藉由檢查視窗中 的第 ' $ —候選者，以了解是否總功率（步驟1)超過最小可接受 千。如果否，位置方塊會嘗試下個候選者。如果沒有候 、’兩足此條件，程序會回到步驟6。然後，在輸入信號r(m， n)與局部產生的PN加密碼c(m，η)之間的逐步符號相互關聯 會計算η 异（步驟2)如下： rypxf H /v-i h ㈣XNm + n)c* (Nm + η - k)， m=0 /?=0 (15)

iV-l Υ/〇ώί (N料 n)c* (Nm + n - k)， n=0 # + J為所累加的符號數目，而N為薄片中的符號長度。 然後會與第二臨界值η 2做比較。在臨界值η 2之上的樣 本數目Ne會計算出來（步驟3)，而在步驟4，會排序成三種不 同情況中的一個： (a) 情況1 :如果Ne < Nlcw，回到步驟1且嘗試下個候選者， 若有的話。

(b) 情況 2 :如果 N丨。w s Ne S Nreq， (〇計算Nfe，在删除樣本後之第二臨界值之上的樣本數 目〇 (11)檢查是否N1。大於Nac。，在刪除後之樣本的可接受數 目。如果是會指配大量指針且回到步驟5。如果否，會回到 步驟1。 (c)情況3 :如果Nc k Nreq，會指配大量指針且回到步驟5。 為了防止將RAKE指針指配於大量指針區中，重設（丨）的大 量指針區中的HGC輸出會重設為〇，亦即， -22· (18)200417164 發明說明續頁

〜HGC

pt -旦所有的候選者已做處理，會進入Rake指針配置程 序（步驟6)。 匕RAKE指針配置處理器的方塊圖係顯示於圖8中。RAKE 指針處理器包括第一級濾波器、RAKE指針偵測器、第二級 濾波器及指配器。第一級濾波器會將來自於單元搜尋騰 的輸入月以下降次序排列，並且會選擇Μ個最大樣本。這 二樣本必須互相隔離至少2個樣本。如果沒有指配的大量指 針，則臨界值比較方塊的輸出月脱會直接送入第一級濾波器_ 方塊。此方塊的輪入為在臨界值η〗之上的HGC輸出功率，如 方程式（1)，亦即：

〜HGC

Pi = °5 - 200 < / < 200 (16) 此方塊會將這些功率以下降次序排列，以致於： P 5 (17) 其中i^ = max(月耽），而下標符號frf係表示第一級濾波器， 以及Μ為設計參數。此方塊的輸出不是相互關聯功率，但痛 疋時間指標係對應其功率，亦即： [II，12，···，ΙΜ] 〇 (18) 較佳而言’會檢查這些樣本，以確定其係藉由2個樣本 所分離，以得到較佳的薄片持續多路徑解決方式，並且如 果其不足以分離，會刪除。換句話說，如果以下的關係不 滿足，則會刪除對應於Ij+1的樣本： llj-Ij+i卜2，j = l，2，…，Μ-1。 （19) 圖9係顯示選擇8個最大相互關聯功率，不包含大量指 -23- 200417164 (19) 發明說明續頁 對應於這些位置的指標會送入RAKE指針偵測 針區之一例 方塊。 RAKE指針偵測方塊會驗證對應於由方程式（π)所提供 的指標之相互關聯功率是否大於CPICH功率中的第二臨界 值η 2。相互關聯功率的獲得可藉由·· j-\ PkPN = Σ Ν-\ ^ ^r(256m + n)c (256m + n-k) 其中r(·)及c(·)的取樣率不同，方程式（20)會修改為： — J-\ N-\ ^PN r2k J-\=Σ m=0

R j-\ 2k+\ = Σ w=0

Σr〇dd{Nm + n)c (Nm + n-k) n=0 N-\+ ny (Nm + n — k、 «=0 J (21) 如果方程式(20)中的相互關聯功率是大於第二臨界值 η2 ’（亦即，〇2) ’則對應的碼相位會驗證為偵測單元的 真實路徑；否則碼相位*會驗證為真實路徑。纟後偵 驗證模式中，“於方程式⑽之已知指標的相鄰碼相位 (左與右)也會做測試’以產生時脈漂移及傳播媒介移動。 圖Κ)係顯示RAKE指針谓測方塊程 J 丄丨你獪不最大的Μ 個樣本之選擇（例如8個），及i护斤 及具晶私[L l2, ···，W。下部係泠 示用以決定U固真實路徑的驗證程 、 ^ ,. 斤1·卜l2, ···，〗8]的相鄰指 [(1.-1,1.,1.+ 1), (I2-1,I2,12+I),...,(l8_1}l85 l8+1)L 及其對應的功率為： ’ ; (23) 及其方程 較佳而言，在第二臨界值之上的最大功率 [(Κ-1 ^Ρι" ^Ρι^^(ρΖι ^Ρι",ρΖχ· ·,(pf；\3p；；,p^+l)] -24 - 200417164 (20) 發明說明續頁 式（22)及（23)中的每組之指標會選擇為真實路徑。圖1〇係繪 示指標 [Ig+ 1，I3, I7— 1，工6+ 1] (24) 會選擇為所繪示的例子中之驗證為真實路徑的每一個。在 此情況中’所找出的L為5，因為方程式（22)及（23)中之八組 中的三組沒有位於第二臨界值之上的功率。 第二級濾波器會從L個候選者中，選擇最大的κ個樣 本’其中K為RAKE指針或L (如果較小）的數目。此方塊的輸 入為在臨界值之上的相互關聯功率及其指標。這些功率會 已下降次序排列： p^KE>p^E>...>pRAKE (25) 而來自於（24)的指標之對應的指標會以方程式（25)而排序 為：

TRAKE ^ TRAKE RAKE\ (26) 此方塊的輸出為方程式（26)中的K個最大樣本之指標，其對 應於：

rRAKE ❿ (27) 圖11係繪示第二級濾波器方塊程序。相互關聯功率會 以下降次序來排列，以致於： 4麵β歴β臟 >户4画β歷。 指標也會以會以此次序來排序，以致於 [/丨，/8 +1，/7 一 1，/6 +1，/3]々[/严，/严，腿臟 J严j。 (28) 最後’如果K個RAKE指針可用於接收器系統中，則方 -25- (21)200417164 發明說明續頁 程式（28)的K個指標會指配為RAkE指針，如底下所提及。少 於K個指針會是可用的，其中已指配大量指針。 最大的RAKE指針路徑總是會指配給RAKE接收器指 針’即使其不能滿足最小標準，除非有已指配的大量指針。 如果RAKE指針係指配為標準或大量，較佳而言，每個額 外的指針路徑在指配給RAKE接收器指針之前，必須通過額 外的測試。 額外的測試會判斷增加的SNR是否會超過某些最小 △dB。如果在指配k個指針後的目前SNR為SNRk dB，則會指 配額外的指針，如果： (29) SNRk+1— SNRk > ΔάΒ ° 這等效於將量測到的第k+丨個成分的線性功率匕+^與累 積的功率做比較：

(30) 如果Pk+〖> (5-i)cpk，則會指配指針。在此，占=ι〇〇.ιδ。 例如，如果δ = 1/16 ,則△ = 〇·26 dB。在此例中，如果對於總

SNR ’成分增加額外的0.26 dB，則只會指配另一個RAKE接 收器指針。 典型的無線電傳播通道會包含由建築物、山以及在傳 播路徑中的移動式障礙物所產生的反射。這些多重路徑會 使L號月b量產生哀減及歪曲。雖然在某些情況中，具有顯 著化號能量之只有20 或更多的延遲已在山區中觀察出 來’但是在市區及郊區中，延遲輪廓通常會增加1到2 μ5。 如果多路徑成分的時間差至少為〇 26 ρ (薄片持續時間）， 則CDMA RAKE接收器會使那些多路徑成分分離，並且將其 -26 - (22)200417164 發明說明續頁 協調地組合，以得到差異性。如果路徑長度中的差異至少 為260 ft，則會得到0.26 的延遲。當多路徑反射的相位抵 銷發生時，接收信號功率會明顯地降低。因為基本幾何會 產生時強時弱及分散的景象，所以由於快速時強時弱所產 生的信號變化會發生許多等級的強度，其會比平均多路徑 延遲輪廓中的變化更為頻繁。 有許多技術可用來克服此時強時弱。第一技術係使用 配置給顯著能量會送達之那些延遲位置的RAKE指針。第二 技術為快速功率控制及差異接收。第三技術為編碼及插入。 大量指針配置及RAKE指針配置處理器的輸出係用來 改善整個系統效能。例如，平均取得時間係取決於偵測機 率、錯誤警不機率、存在時間、錯誤警示懲罰時間及單元 的數目，來作搜尋。因為平均取得時間對於取得裝置的效 能非常重要，所以想要使所有以上的參數最佳化。圖12係 顯示用以獲得PN加密序列與訊框邊界鄰近中的接收信號之 間的交叉相互關聯功率之後彳貞測架構。 在缺乏考慮真實碼相位位置的任何習知資訊中，在接 收的PN碼與其之局部複製之間之未對準的不確定會與完全 碼週期一樣多。因此，對於長 ί 對於長的PN碼而言，要解決之對應

-27- (23) 200417164 發明說明續頁 尋期間所檢查的單元。 碼取得的目的就是使接收到的咖^ 又雜訊（PN)碼r(m，η)與 局部產生碼c(rn，η)之間的粗略時間料 对準，以達成一個ΡΝ序 列薄片之部分的精確性。碼取得的ϋ g遍方法是連續搜尋技 術，其會與接收及局部產生的碼序 Θ ^相互關聯，然後會基 於臨界值的交叉或最大相互關聯，决⑷ 來剩試同步。臨界值係 取決於匹配濾波器輸出的信號至雜# ， ^ 雜戒比而決定出來，並且 其會根據雜訊功率或部分相互關脱 關聯而做調整。搜尋技術係 使用最大標準及臨界值交又標準。户 下： t . 在此分析中的參數係如 PD :當測試正確箱（Μη)時，偵測的機率

Pfa ··當測試不正確箱時，錯誤盤一 、各不的機率

Td :在每個單元中的存在時間 u果成時間） K :存在懲罰時間單元的數目 q :要搜尋的單元總數 平均取得時間巧印為··

(31)

其中所給予的平均存在時間係藉由 如果使用5個執跡（J=50)，則τ 一 用於平均取得時間的公式 邮。在方程式（31 料及存在時間域函數。2:的機率Pd、錯誤警示 示的機率PF而言： ；门偵測的機率Pd及低錯 •28- (24)200417164 發明說明續頁 f

ACQ iiz1) ~2 'τα (33) 因為q-卜400 ’我們找出f仰遣_，其中由⑶）中得到的 (33)係近似如下：pFA%〇，^大於1。 在許多實際的碼取得系統中，關於已知整個取得時間 之錯誤警示機率的降低會牵涉搜尋技術與驗證演算法結合 的使用。㉟證程序會隨著搜尋程序而變化，並且每當聲明 取得時，會開始。然後在驗證演算法期間，搜尋會置於保 持。=用搜尋及驗證的系統稱為雙重存在系統。當適當地 使用時’雙重存纟搜尋策略會使整個#尋程序產生明顯的 加速。3的近似因子之加速已在模擬中觀察出來。” 圖Π係顯示有關各種謂尺之AW(}n通道中的單一路徑 之偵測機率PD。如果輸入SNR超過4犯，偵測機率幾乎為 1·〇。為了得到多路徑時強時弱通道中的相同效能，輸入觀 必須增加到15 dB至20 dB。 〃圖14係顯示用於WG4情況匕多路徑時強時弱通道中的 第一路徑之偵測機率，其中有以3 km/h速度，具有〇與·⑺犯 的Rayleigh-時強時弱振幅之二種路徑。輸人咖必須增加到 2一0 dB，以得到相較於圖"之相似的效能。對於第一：徑而 言，偵測機率與第二臨界值心不會差異很大。 圖15係顯示多路徑時強時弱通道中的第二路徑之偵測 機率。如果第二臨界值…低，則會有較佳的偵測機率。例 如，如果輸入SNR為l〇dB，則當第二臨界值從η2=1.2σ^化 到η2 1·8σ”時’偵測機率的差為0.23 (23%)。 圖16係顯示有關第二臨界值心之錯誤警示(Pfa)的機 率。如果第二臨界值增力。’錯誤b的機率會降低是明顯 -29- (25) 200417164 發明說明續頁 的。 在錯决警示的機率與由第二臨界值所控制的偵測機率 間’會有折衷。如果第二臨界值降低，錯誤警示的機率 :偵測機率會同時增加，特別對於第二路徑，❿且反之亦 :、、圖16也顯示如果輸入SNR足夠高，則第二臨界值應該會 凋正為足夠向的值，以得到錯誤警示的低機率。

圖17係顯示具有各種SNR之第一路徑的偵測機率，以及 用於凊况5之多路徑時強時弱通道的第二臨界值η2，其中有 、km/h速度，具有〇與-10 dB的Rayleigh-時強時弱振幅之二 種路彼。與情況1比較（圖14)，以第二臨界值η2 =1·2ση及5dB 輸入SNR ’彳貞測機率會從〇·44增加到〇·83。要注意的是當速 度從3 km/h增加到5〇 km/h時，摘測機率幾乎會加倍。當輸入 SNR高於1Gd_，<貞測機率會大於熱。 圖18係顯不第二路徑（_1〇犯振幅）的偵測機率。與情況^ 比車父（圖4.3)，以盆-B合田 第一 ^界值”尸口〜及5犯輸入SNR，偵測機 率會從0.04增加到〇·27。一护一 y也：π田/ ^】 叙而吕，杈擬結果係顯示偵測機

率會隨著速度增加而增加。 為了在任何臨界值甲，偵測超過90%的第二路徑，輸入 SNR^、§亥在20 dB附近。借用供沾於 便用低的輸入SNR，偵測機率會高度 取決於第二臨界值。使用第二臨界值K·、，、及 η2=1·8ση，偵測機率係分別為〇·27、〇」3及〇 〇4。 圖19係顯不有關第二臨界值w之錯誤警示的機率。與 情況1 (圖16)比較’整個錯誤警示率會增加。例如，使用第 二臨界值1=1.2〇„及20 dB輸入SNR，錯誤警示率會從〇 225〇 改變為0.3233。顯然第-㉟^ 乐一 ^界值^應該足夠高，以得到錯誤 -30- (26) (26)200417164 發明說明續頁 警示的低機率。 相二度：加時’積測的機率會改善。然而，以其他的

二’虽速度增加時’錯誤警示的機率會增加。較佳 而〇 弟二臨界值會選摆A 邀示的機率尹 而使偵測機率最大且使錯誤 摘舍第畋#、 馎+與釭涘警不的機率之間的 田、-選擇為使接收H系統的效能最佳化。 為了減輕消失或未由以上的RAKE位置程序所偵測 路徑的問冑，較佳而t , h ㈣偵測之 罕隹而σ 本發明會利用RAKE重新配詈葙 序。然而，如果大暑浐朴敌尸l 里啊配置私 ^ ^ 大^針路㈣失或如果未指配大量指針， =佳而卜在選擇的時間區間後，RA職置程序會再次實 二AKE管理系統會實施重新配置程序，並且包括以下的 處理裔·路徑搜尋器、配置、 .^ ^

垔新配置、路徑選擇器及RAKE 希 圖20係顯示整個rake管理系統架構。 圖21中所顯示的RAKE重新配置程序係用來重新選擇路 徑候選者，並且會將路徑候選者與存在的路徑做比較。然 後，如果候選者的功率大於存在軌跡的功率，則目前的路 徑會離開配置’並且新路徑會重新配置純細指針。 功率延遲輪廓可藉由使用來自於單元搜尋步驟】中的 階層式相互關聯器(HGC)輸出而找出來。臨界值比較方 塊會移除HGC輸出的雜訊成分。目前的大量及RAKE指針位 置會離開路徑搜尋程序。然後，除了目前的大量及ra_ 針位置外的霞輸出會以下降次序來排列。最後，由至少2 個樣本所分離的最大路徑會選擇為新的路徑候選-者。 主要同步碼㈣)為長度256個薄片的未調變〇_序 -31 - (27) 200417164 發明說明續W ——--- 列，會以一奴時間的一個執跡而重複。藉由偵測PSC，使 者配備（UE)會取的與目標基地台的軌跡同步。 路徑搜尋程序係如下： 步驟1 :重做單元搜尋步驟i 步驟2 :偵測在第一臨界值之上的月 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 :以下降次序來排列月獻，

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狎 步驟8:完成候選者清單（新的候選者清單及消失的路2 圖22係描述路經搜尋程序。「星狀」及「鑽石狀」係 分別表不目刖及舊的RAKE位置。陰影區係表示目前的大旦、 指針位置。在搜尋程序中，目前的大量及rake位置二 用於新的路徑候選者。HGC輸出功率會以下降“’ 列，以及最大路徑會選擇為候選者…卜，消失路徑合排 由將舊與目前的路徑做比較而偵測出卜消失路：：

為路徑候選者，因為立B 巧八』此存在。最後，在路徑 中，會選擇五個候選者。 文哥红序 在搜尋程序中所選擇的路 了驗證路徑，對應的碼相位 也為 互關聯功率會由垃你π咕 與共同導向通道（CPICH)之間的逐步 接收#號 相互關聯功率大於第二臨界值，則對；:、來獲得。如果 實路徑。驗證程序係如下： μ的碼相位會視為真 步驟1 ··量測使用CPICH之新候裡本h 、、的相互關聯功率p/w •32- (28)200417164 發明說明續頁 步驟2 :偵測在第二臨界值之上的^ 步驟3 :以下降次序而將其排列 步驟4:選擇最大路徑 路徑驗證程序係繪示於圖23 φ °頂部列係顯示搜尋程 序’而底部列係顯示驗證程序。. 在底部圖中，有新的偵測 路位及售的偵測路徑。功率及其… 相铋會迗到路徑選擇器， 以將其按下降次序排列。最後， 取大路徑會重新配置給 rake指針。

在驗證程序中所計算的相互關聯功率會比HGC相互關

聯輸出更為可靠，因為在一訊框中 A I甲，剛者係以15個符號集 成來計算，但是後者係以50個符號集成來計算。 在比較目前路徑與新路徑候選者的功率之後，最大路 徑會重新選擇，並且會重新配置給Rake指針。路徑選擇器 程序係揭露於圖24中。三個目前路徑會指配於第二、第三 及第五RAKE指#。目前路徑中的第四及第五會離開配置。

二個新路徑會指配於第-及第四RAKE指針。新路徑候選者 中的第三、第四及第五不會使用。 考慮二個路徑指配給二個分離的RAKE指針之情況。假 設在二個指針收斂到相同位置的某些時間之後。在這樣的 It况中，RAKE控制器需要放棄路徑中的一個、鬆開配置給 此路徑的RAKE指針、使控制器得知新指針已鬆開以及指示 路徑搜哥器找出要指配的新路徑。RAKE控制器應該要察覺 每個指針的動作，以及控制整個RAKE接收器，包括指針。 圖25係顯示使用輸入SNR的各種值之情況i (緩慢移動 通道：3 km/h)的偵測效能之機率。使用圓形的實線係表示 -33 - (29)200417164 發明說明續頁 RAKE配置程序中之第一路徑的偵測效能。使用矩形的虛線 係表示RAKE配置程序中之第二路徑的偵測效能。使用鑽石 狀的虛線點狀線係表示在重新配置程序後之第二路徑的{貞 測效能。偵測效能會以3至9%來增加。這意含在事件中，第 二路徑會在RAKE配置程序中遺失，RAKE重新配置程序通常 能使其恢復。 圖26係顯示使用輸 V伏迷移動 通道·· 50 km/h)的偵測效能之機率。使用圓形的實線係表八 RAKE配置程序中之第一路徑的偵測效能。使 μ y 丨义用矩形的虛線 係表示RAKE配置程序中之第二路徑的偵測 t 月匕。使用鑽石 狀的虛線點狀線係表示在重新配置程序後 _ 測效能。偵測效能會以8至12%來增加。掇 、 啊錢結果择龜- RAKE重新配置在快速移動通道中，會更佳的運木=硝不 RAKE重新配置可明顯地使快速移動通道作。這顯示 復。 的遺失路徑恢 圖27係顯示使用輸入SNR的各種值之情 傘。术tif.，黑.丨士丨、.______ 的4貞測效 路徑的偵測 之機率。在此，最小需求的△_11為（).4犯。 效能會增加。要注咅的e . iL j 1 Λ, ^ w的疋，在此例中，錯誤邀一 會輕微地增加。 、€示的機率也 生死傳播的通道條件為具有：個路 傳播通道。移動傳播條件具有二個路徑，J時強時弱的 間做變化。會以相笪她* /、曰在生與死之 I 乂相專機率而隨機地選擇路 置，並且顯示於圖28φ 仫會出現的位 _“中。生死傳播條件係如 步驟1 ·二個路灰 · 塔k (路徑1及路徑2)會隨撤 ([-5, _4, -3, -2, -1，〇, i 2 3 4 y 、 & 機地選自群組 上，2, 3, 4, 5] μδ) 〇 路徑氣 ~有相同的大小 -34- (30)200417164 發明說明續頁 及相同的相位。 即重新出 ‘徑2的位 该保持不 且會立即 味除路徑1 位應該保 應的模擬 拳態（生與 偵測，而 時間對準 -Pd= 1.0及 回應的模 徑是顯著 大路徑係 如果所給 錯誤警示 得時間會 間會變成 中，則存 步驟2 ··在191 ms後，路徑1會消生 ^ . 曰Μ夭，並且會立 現於隨機地選自群組之新的位置1 . θ ^ Α

1上’但是排除S 置。路徑1及路徑2之分接頭係數的夫 〜人小及相位應 變0 步驟3:在額外的191奶後，路裡2會消失並 重新出現於隨機地選自群組之新的 1叼位置上，但是^ 的位置。路徑1及路徑2之分接頭係數的大小及相 持不變。 步驟4 :步驟2及步驟3中的序列會重複 圖29係顯示100個訊框執行（1秒）之psc通道回 結果。在此，輸入SNR為10 dB。在备伽1Λ1 a 甘*母個191 ms，會」 死）。因為此二個路徑具有顯著的峰值，所以容易 不會有時強時弱的干擾。在此圖中，最大路徑係 於零相對延遲。偵測及錯誤警示效能會分別變 pfa=0.0017 ° 圖30係顯示1〇〇個訊框執行（丨秒）之cpicH通道 擬結果。在每m91ms，會轉態（生與死）。二個路 1 ’且容易摘測，而不會有時強時弱的干擾。最 時間對準於零相對延遲。在靜態通道（awgn)中， 2SNR高於5 dB，則會期望完美的㈣。债測及 把會分別變成pD=l.〇及Pfa=0.〇〇17。 l因為節省存在時間（集成時間），所以整個取 明顯地降低。如果只有驗證程序，則存在時 約〇·66秒。如果PSC係用於初始路徑搜尋程序 (31)200417164 發明說明續頁 在時間會降低成〇·2〇秒。系试、杰— “ 糸統速度的改善會超過3倍。 2.對於重新配詈而言，曹你於一 更做路彳至搜尋程序，以增加偵測 效能是簡單的。其需要額外沾 女貝外的0.20秒，但是仍然比無路 徑搜尋程序的驗證程序快。 本發明的另-具體實施例係利用時間差異集成。為了 ^服緩慢的時強時弱效應1露於較佳具體實施例中的連 續符號集成會修改為時間差里隹# 』左木成。得到PN相互關聯功率 的傳統集成係藉由連續符號隼Λi ^ 跳7κ烕來達成。然而在緩慢的時 強時弱通道中，在集成區中的深择 的/木度時強時弱會產生低的偵 測機率。為了解決此問題，合你田〇士 场使用時間差異集成。如以上 的方程式（7)所提及，在預定數目 μ 疋歎目（例如5〇)的連續樣本上之 傳統的ΡΝ相互關聯功率係計算為： AM Σr{Nm + n)c {Nm + n-k) w=0 ’ 時間差異集成例如可表示為·· AM ΡΓ = Σ iLK^rn + n)c {Nm + n^k) we/ «=0 户/〜=Σ m=0 :0 49 〇 (34) ΛΜ )η=0 (35) 其中ΙΙΘ150 I為選擇的指標組，較佳而言，复 棄，❹㈣2有不超過_元 係用來評估在許多不同的時間區間 。指標組1的選擇 功率，因此會產生時間差異。時互關聯 修改及簡化為有關於方程式8到u >、的汁异也可以 集成。 之从上所討論的傳統的 一般而言，其中的通信信號會部分 ^ 對功率來做處理，肖間差異可用來二於信號樣本的相 對功率計算為對應 -36- 200417164 (32) 發明說明續頁 時間差異信號樣本之值的函數。較佳而言，會提供緩衝器， 其用以儲存對應於會定義一組R的樣本之信號樣本Sr的至 少值r(r)。R為對應於值之r(〇)到r(x-i)之X個連續接收信號樣 本S〇到Sx-1的子集合。子集合R之元素的數目係少於X，以致 於R包含至少二個互斥子集合的連續樣本，{Sg到及到

Sx-i}。因此，R不包括樣本Si+1或Sh。為了方便起見，緩衝 器會儲存r(0)到r(X-l)的所有值，但是如果只儲存由樣本組r 所表示之值的時間差異子集合，實質上可使用較小的緩衝 器。 處理器的運作會與緩衝器結合，用以計算相對的樣本 功率，其基於對應X個連續接收信號樣本之選擇的次集合R 之信號樣本元素Sr的值r(r)。不包含於R中的樣本之值（如分 別對應信號樣本元素Si+1及Sy之值r(i+1)* Γϋ_υ)不會用於 計算中。因此，相對功率會基於樣本串（其表示至少二個差 異時間區間）來做計算。 連續樣本中的每對係表示取樣時間區間t，其對應於用 以取彳f接收信號的樣本之取樣率。較佳而言，χ個連續樣本 中的至少二個互斥子集合會存在，其分別包含至少連續的 樣本{Si+1到1+51}及{Sj-d,】 Sj_l}，並且不包含子集合R中的任 何元素。在這樣的情況中，子集合尺係由連續樣本中的至少 二個互斥子集合而定義出來，其表示連續樣本的群組會因 為至少50倍的t而適時地互相偏移。在方程式35的上例中， 其中N為256 (用於CPICH中的符號大小），而i={〇 9，5⑽， 刚.199}，P/"會決定出來，用於來自於值之一小組的樣本 〜，其對應於較大組的5⑽個樣本{8。到s川(其包含樣本 -37- 200417164 (33) 發明說明續頁

Sk)<日可間差異樣本串{S〇到S2559}、{S丨2800到S17919}及{S25600到 51199丨°其中樣本會以每個薄片持續時間一個樣本的速率來 產生’這表示在三個樣本串中的每個之間之超過7000個薄 片的時間差異係基於功率計算。 時間差異集成對於偵測及錯誤警示效能的機率，會扮 /寅重要的角色。圖31係顯示時間差異集成會以例如有關於 連績的符號集成之5 dB SNR，而使偵測效能從44%增加到 /〇 在此例中’會增加35%的偵測效能。在1〇 dB SNR，會 增加19%的债測效能。 鲁 圖32係顯示時間差異集成會在5dB SNR，使偵測效能從

4%增加到41%。在此例中，會增加37%的偵測效能。在1〇 dB SNR，會增加24%的偵測效能。RAKE重新配置係有助於使偵 測效犯增加。然而，其也會輕微地使錯誤警示增加。為了 達成高的偵測機率，Δ8ΝΙΙ應該適當地做控制，特別在高snr 時。 圖33係顯示錯誤警示的機率。如果只有臨界值測試用 於碼相位偵測，則錯誤警示機率會隨著SNR增加而增加。另義 一方面，錯誤警示機率會隨著用於RAKE指針配置之以上所 提及之較佳額外的SNR測試而降低。 修改有助於提升偵測效能及減輕緩慢時強時弱效應，

特別在低的SNR情況。額外的SNR測試有助於降低在高SNR 情況時之錯誤警示。需要更多的研究，以得到最佳的^系統 效能。 、 使用固定的臨界值測試，我們期望固定的錯誤警示率 (CFAR)。但是模擬結果（只在圖33中的臨界值測試）係顯示♦ -38- 200417164 -—— 輸入SNR增加時，錯誤警示機率也會增加。在 功象e 1 現 艮牛疋固定的，但是雜訊功率會變化，以控制輪入讯尺，亦 即，高輸入SNR係意謂具有固定信號功率的低雜訊功率。因 :’當士職增加時，估計的雜訊功率會降低 '然後，當咖 a加時，臨界值會變低。如果臨界值設定太低，含混不清 :相互關聯係數與臨界值交叉的機會會更多。⑨會產生更 夕具有高SNR的錯誤警示。 圖34係顯 的偵測機率。 連續集成。 示用於多路徑時強時弱情況5中之第一路徑 其顯示在低SNR中，時間差異集成優於傳統的 綠圖35係顯示時差差異集成所產生的债測效能會高於連 :集成。在5犯峨時，時間差異集成的偵測機率係高於連 ’集成51%。再者’重新配置程序會使偵測機率增加更多。 日、圖36係顯*錯誤警*的機率。#使用額外的瞻測試 錯誤警示的機率會降低。重新配置程序會產生輕微較 言的錯Θ ;示機率。僅與臨界值測試比較，額外的州&測試 係有助於降低錯誤警示機率。 圖式簡單說明 圖1係根據本發明之教導的初始大量指針及rake指針 配置處理器之方塊圖。 圖2係3GPP系統中的P-SCH、S-SCH及CPICH通道之訊框及 軌跡架構的圖形。 圖3係大量指針配置處理器的方塊圖。 圖4係臨界值比較方塊程序的圖形顯示。 -39- 200417164 發明說明續頁 (35) 圖5係視窗搜尋方塊程序的圖形顯示。 圖6係大量指針位置方塊程序的圖形顯示 圖7係大量指針配置的流程。 圖8係RAKE指針配置處理器的方塊圖。 圖9係第一級濾波器方塊程序的圖形顯示。 圖10係RAKE指針偵測方塊程序的圖形顯示。 圖11係第二級濾波器方塊程序的圖形顯示。 圖12係後偵測架構的圖形。 圖13係在具有各種州以的道中之單一路徑情況 的偵測機率（Pd)之圖形。 圖14係在具有各種SNR及第 時弱通道（情況1)中之第一路徑的 二臨界值1的多路徑時 偵測機率（PD)2圖形。 強 圖！5係在具有各種SNR及第二臨界值的多路徑時強 時弱通道(情況"中之第二路徑的谓測機率(pD)之圖形。 圖形 圖16係有關於第二臨界值…之錯誤警示(Μ的機率之 圖m系在具有各種SNR及第二臨界值^的多路 時弱通道(情況5)中之第-路徑的偵測機率(PD)之圖形。、 圖18係在具有各種SNR及第二 ^ ^界值η2的多路徑時 打弱通道（情況5)中之第二路徑的 、 _,一 . _ J1貝，則機率（pD)之圖形。 強 圖19係有關於第二臨界值“之 圖形 錯誤警示（PFA)的機率 之 圖20係RAKE管理架構的方塊圖。 圖21係RAKE改變位置的流程圖。 -40- 200417164 (36) I發明說明續頁 圖22係路徑搜尋程序的圖形顯示。 圖23係路徑驗證程序的圖形顯示。 圖24係路徑選擇器程序的圖形。 圖25係偵測多路徑時強時弱之機率的圖形（情況1)。 圖26係偵測多路徑時強時弱之機率的圖形（情況1)。 圖27係偵測多路徑時強時弱之機率的圖形（情況1)。 圖28係生死傳播序列的圖形。

圖29係主要同步通道（PSC)回應的圖形。 圖30係共同導向通道（CPICH)回應的圖形。 圖31係第一路徑之偵測機率的圖形（情況1)。 圖32係第二路徑之偵測機率的圖形（情況1)。 圖33係錯誤警示機率的圖形（情況1)。 圖34係第一路徑之偵測機率的圖形（情況5)。 圖35係第二路徑之偵測機率的圖形（情況5)。 圖36係錯誤警示機率的圖形（情況5)。

細寫子之表 3GPP 第三代合夥關係計畫 AF 適應濾波器 AWGN 增加的白而斯雜訊 BCH 廣播通道 CDMA 碼區分多重存取 CFAR 固定錯誤警示率 CPICH 共同導向通道 FRF 第一級濾波器 HGC 階層式Golay相互關聯器 -41 - 200417164 (37) 發明說明續頁 MS 移 動 式 站 台 P-CCPCH 主 要 共 同 控 制實際通道 PN 假 雜 訊 PSC 主 要 同 步 碼 P-SCH 主 要 同 步 通 道 SSC 次 要 同 步 碼 S-SCH 次 要 同 步 通 道 SNR 信 號 至 雜 訊 比 UE 使 用 者 設 備 WG4 (3GPP中 ’的）工作群組4 -42-

Claims (1)

1. 200417164 申請專利範圍續頁 拾、申請專利範圍 L 一種在部分基於信號樣本的相對功率用以處理通信信號 的接Μ ’其中相對功率係計算為對應複數個信號樣本 之值的一函數，其包括： 一緩衝器，用以至少儲存值r(r),其對應用以定義一組 R的樣本之信號樣本Sr，其中： R係X個連續接收信號樣本SG到sx-1的一子集合，其對 應值r(0)到r(X-i)，以及 子集合R之元素的數目係低於X，以致於r包含連續樣 本{SG到SJ及{Sj到Sxdi至少二個互斥子集合，並且尺不 包括樣本Si+i或Sj_丨；以及 一處理器，其運作係與該緩衝器結合，用以計算相對 樣本功率，其基於對應於χ個連續接收信號樣本之選擇 子集合11的^號樣本元素Sr之值r(r)，而不基於分別對應 於信號樣本元素Si+i及Sj·丨之值r(i+l)或r(j-l)，以致於相對 功率係基於表示至少二個差異時間區間之樣本串來做計 算。 2·如申請專利範圍第1項之接收器，其中該處理器係配置用 以計算相對功率，其利用基於由正整數的互斥子集合所 組成的一指標組I之一函數，以致於對於I的每一子集合 而言’ R的一對應子集合係用於計算相對功率。 3·如申請專利範圍第2項之接收器，其中指標組I係由不超 過150個元素所定義。 -43- 申I靑專利圍續頁 4·如申請專利範圍第1項之接收器， — I中每對連續樣本係表 不—取樣時間區間t及X個連續樣太山 隹人 作本中的至少二個互斥子 果合存在，其分別至少包含連續耗 至“ 汽樣本{Si+#JSi+5l}及{8[51 J Sj-i}，以及不包含子集合R中的权 人η 住何元素，藉此，子集 σ汉係由連續樣本中的至少三個石 矣 互斥子集合所定義，豆 衣不數個群組的連續樣本會藉由’、 教 符Φ 50倍t而適時地相互偏 移。 5 如申凊專利範圍第4項之接收器，复中 d τ s亥處理态係配置用 以計算相對功率’其利用基於由正整數的互斥子集合所 組$的一指標組！之一函數，以致於對於〗的每一子集合 而δ ，R的一對應子集合係用於計算相對功率。 6.如申請專利範圍第5項之接收器，其中該指標組消， 50-69，100_199}相等，而子集合^系由連續樣本中的三個 對應互斥子集合所定義。 7 如申請專利範圍第4項之接收器，其中在一 ρΝ加密序列與 接收信號之間的相互關聯功率f係計算用於一樣本 Sk ’以及該處理器係配置用以計算f，其基於： ΛΜ ΡΓ 二 Σ me! ^r{Nm + n)c (Nm + n-k)\ n-0 其中N為一預定常數，而c(.)係表示對應於PN加密序列的 值。 8·如申請專利範圍第7項之接收器，其中該指標組I係由不 超過150個元素所定義。 9·如申請專利範圍第7項之接收器，其中該指標組I與{0-9， 50_69，100·199}相等、N為256，而子集合R係由連續樣本 -44- 200417164 申請專利範圍續頁 中的二個對應互斥子舉人羞 甘主-紅/ 卜丁呆口所疋義，其表不數個群組的樣 本會藉由超過5000倍t而適時地相互偏移。 ’ 中請專利範圍第7項之接收器，其包括一 rake接收 器其具有一 RAKE指針配置方塊，其包括該緩衝器及該 處里器以致於樣本Sk的相互關聯功率會在該配置方塊 中做計算。 11·種在邛分基於仏號樣本的相對功率用以處理通信信號 的方法，其中相對功率係計算為對應複數個信號樣本之 值的一函數，其包括： 至少將值r(r)儲存於一緩衝器中，其對應用以定義一選 擇組R的樣本之信號樣本Sr，其中： R係X個連續接收信號樣本Sg到Sx-1的一子集合，其對 應值r(0)到r(X_i)，以及 子集合R之元素的數目係低於X，以致於R包含連續樣 本{ S〇到SJ及{ Sj到Sx.i}之至少二個互斥子集合，並且R不 包括樣本Si+丨或Sjj ;以及 計算相對樣本功率，其基於對應於X個連續接收信號 樣本之選擇子集合R的信號樣本元素Sr之值r(r)，而不基 於分別對應於信號樣本元素Si+1& Sj.!之值r(i+l)或r(j_l)， 以致於相對功率係基於表示至少二個差異時間區間之樣 本串來做計算。 12·如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中相對功率的計算係 利用基於由正整數的互斥子集合所組成的一指標組I之 一函數，以致於對於I的每一子集合而言，R的一對應子 -45- 200417164 申請專利範圍續頁 集合係用於計算相對功率。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中指標組I係由不超過 150個元素所定義。 14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中每對連續樣本係表 示一取樣時間區間t及X個連續樣本中的至少二個互斥子 集合存在，其分別至少包含連續樣本{Si+j] Si+51}及{Sj-51 到Sj^}，以及不包含子集合R中的任何元素，藉此，子集 合R係由連續樣本中的至少三個互斥子集合所定義，其 表示數個群組的連續樣本會藉由50倍t而適時地相互偏 移。 15·如申請專利範圍第14項之方法，其中相對功率的計算係 利用基於由正整數的互斥子集合所組成的一指標組I之 一函數，以致於對於I的每一子集合而言，R的一對應子 集合係用於計算相對功率。 16.如申請專利範圍第15項之方法，其中該指標組I與{0-9， 50-69，100-199}相等，而子集合R係由連續樣本中的三個 對應互斥子集合所定義。 Π.如申請專利範圍第14項之方法，其中在一 PN加密序列與 一接收信號之間的相互關聯功率係計算用於一樣本 Sk，以及該處理器係配置用以計算，其基於： yPN mel yv-i r(Nm + n)c (Nm -\-n-k)\ 其中N為一預定常數，而c(·)係表示對應於PN加密序列的 值。 18.如申請專利範圍第17項之方法，其中指標組I係由不超過 -46- 200417164 申請專利J範圍 150個元素所定義。 19•如申請專利範圍第17項之方法，其中該指標組難9， 50-69 ’ 100-199}相等、^⑽，而子集合R係由連續樣本 中的三個對應互斥子集合所定義，其表示數個群組的樣 本會藉由超過5000倍t而適時地相互偏移。 ’ 20·如申請專利範圍第17項之方法，進一步包括提供一具有 一 RAKE指針配置方塊之RAKE接收器，其包括一儲存值 r(r)之緩衝器’以及一運作上與該缓衝器結合之處理器，_ 用以基於值r(r)而計算相對樣本功率，以致於樣本Sk的相 互關聯功率會在該配置方塊中做計算。 21· —種用於一 CDMA無線通信系統的使用者設備（UE),其包 括如申請專利範圍第1 0項中的該接收器。 22· —種用於一 CDMA無線通信系統的基地台，其包括如申請 專利範圍第1 〇項中的該接收器。 23. —種包括使用者設備（UE)及一基地台的CDMA無線通信 系統，每一個包括如申請專利範圍第33項中的該接收器。 馨 -47-