TW462160B - Combiner - Google Patents

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五、發明說明（1 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製； 發明範圍 本發明關於用以結合多個數位通訊通道的裝置。 發明背景 ^ 電訊系統中，很多包含聲音與資料信號的通訊通道可以 ”’二由相同傳輸媒介—起傳送；例如，無線電頻道。並已知 傳輸媒介上用於替代通訊通道的眾多接取計畫。一類傳輸 計畫同時傳送多個不同的通訊通道；例如，無線電頻道内 ，這些通訊通道於時域中彼此交疊，和於頻域中一樣。這 類中，一著名的接取計畫爲CDMA(分碼多重接取）。 爲了分辨每一個通訊通道之信號與其他通訊通道之信號 ，每一個通訊通道之信號以一個或多個獨特的展開碼加以 編碼’如本技藝中著名者。爲展開—傳輸用之特別通訊通 道；例如，使用分碼多重接取，該通道中每一個進入的資 料流之符號（例如，具邏輯値Ϊ或0)均使用碼序列表示。譬 如，假使該符號具邏輯値1 ，即表示傳遞該碼序列本身； 倘若該資料位元具邏輯値〇，即表示傳遞該碼序列反相， 反之亦然。 展開之後，這個展開的通訊通道各別加重比例；例如， 根據傳播特性及/或接收地的位置。其後，結合這些展開並 且加重比例的通訊通道；如，通道相互疊置。以使構成一 單一傳輸信號；例如，可經由無線電頻道傳遞的一分碼多 重接取的傳輸信號。 這個結合的步驟通常以下述方式執行，即加總這些展開 並且加重比例的通訊通道信號中所有資料流的各別取樣値 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS5A4規格（210x297公釐） — — — ——— — — —— — — I^*1 — ——--訂 _111— I — It (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 462160 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 B7 五、發明說明（2 ) 。因此，藉由合計所有個別通訊通道信號的各別取樣，可 獲得該分碼多重接取信號的一取樣値。 擅長於本技藝的人可想像，如圖3所示，利用争級排列 的加法器加總多個各別通道<p 1 -φ8 。這裡，每兩個輸入通 道均以加法器3 00連接’接著以串級方式，每對加法器的 輸出再以加法器3 0 0連接。在圖示範例中，三級串列的加 法器即可產生傳輸信號；例如，一分碼多重接取信號。 這個做法在少量的通道下可表現得很不錯，然而，若是 多個通道下’可能得應用許多加法器才可以。爲了降低應 體費用，會較盼望另一加總多個通道的替代解決方案。 發明摘要 因此’本發明的目的爲提供一以使用較少硬體且較低費 用來結合多個數位通訊通道的装置。本發明的目的可以依 循附綠之申請專利範圍第1項的特點來達成。 根據本發明，在多個循環中，利用多工器結合多個數位 通訊通道，以使多個數位通訊通道多工變成_多工數位信 號。其中，每個數位通訊通道皆以具第—位元頻寬的取樣 來表示。並且利用一暫存器儲存中間結果値，用加法器來 加總數位通訊通道的取樣以及儲存於第一暫存器13〇之中 間結果値。其中，加法器的輸入之一經由具有第一位元頻 寬的連接線，和多工器連接。而加法器的另—輸入則經由 具有第二位元頻宽的連接線，和暫存器之輸出連接。另外 、，暫存器之輸人則經由具有第二位元頻寬的連接線，和加 法器之輸出連接。而在對應於通訊通道數目的多個週期内 -5- --------- --------訂---------線— ' f靖先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) h紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格⑵Q χ挪 ） 462160 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（3 ’成功添加每個週期中通訊通道之—的一個取樣，到—之 前獲得的存於暫存器之中間結果値，可產生一結合輸出取 樣。 根據本發明，可有助於減少所需加法器數目。這些加法 器用途爲加總多個數位通訊通道，例如，產生一數位分碼 多重接取傳輸信號。 更有助益的是，第二位元頻寬爲相等或較大於第一極限 的取小整數；其中第一極限決定於（lg2 ·(通道數.（2 气1))) 〇 因此’可參照通訊通道之通訊連接線的位元頻寬，將第 二、第三和第四連接線的位元頻寬最小化。 更進一步地’第二位元頻寬爲相等或較大於第二極限的 取小整數；其中第二極限決定於（lg2 .(通道數.（2平触a位元! 。所以，可參照通訊信號表現所需的平均位元頻寬，將第 二、第三和第四連接線的位元頻寬最小化。 第二位元頻寬也可以是相等或較小於第一極限，且相等 或較大於第二極限的整數。 更進一步地，根據本發明，可提供一連接電路的串級配 置。本發明之更具助益的具體實施例將於附屬的申請專利 範圍中加以描述。 圖示的簡短描述 如果和附圖一起觀看，將更容易瞭解本發明。如下： 圖1表示一本發明之較佳具體實施例，其結合多個通訊 信號而成一單一傳送信號。 -----I----II •衣--------訂-----/ II —^-1 - f靖先閱讀背面之注意1P項再填寫本頁)

4 6 2 16 0 A7 _ B7 五、發明說明（4 ) (請先閲讀背面之生意事項再填窝本頁) 圖2表示一本發明之具體實施例，其包含幾個圖1的_ 級配置，用以連接多個通訊通道。而 圖3表示一已知加法器配置’用以連接通訊通道。 合宜具體實例之詳盡描述 下文中’將參照圖1和圖2，描述本發明之較佳具體實 施例。 圖1爲用以連接多個展開且依比例加重的通訊通道信號 之獨創電路1 〇〇的實例。如上述概要，每一個通訊通道信 號皆可各自展開，也就是説，通訊通道中每一個進來資料 流的符號’如具邏輯値1或0，可使用一特殊碼序列表示 。譬如’假使符號具邏輯値1 ，則傳送碼序列本身；若該 資料位元具邏輯値0，則傳送碼序列反相，反之亦然。展 開後’所有通訊通道信號皆具有相同的資料速率，一般稱 爲晶片率。 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 更進一步地，每一個通訊通道信號皆可各自依比例加重 。該比重乃根據（傳遞至接收站的無線信號（結合後））之傳 播特性而得。對於位置遠離或靠近建築物等等的接收站， 通訊信號將因此以一較大的比重因素做比例加重。相反的 ，對於接收站附近的通訊通道信號則以一較小的比重因素 做比例加重。所以，比重因素決定通訊通道信號的振幅大 小0 然而，依據技術上的道理，做比例加重後，通訊通道信 號的最大振幅將受到限制。因此，所有通訊通道信號的振 幅將在一特定限制値以下。所以，可經由已預估位元頻寬 ___-7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（2〗〇 X 297公爱） A7 4 6 2 1 6 0 五、發明說明（5 的線路’傳送通訊通道信號且不失眞。 需注意的是，原理上，經由已預估位元頻寬的傳輸線， 傳送的任何信號皆可藉由獨創電路處理。然而，一 cdMA( 分碼多重接取）通訊網路的通訊通道最好結合以成一傳送 信號。 下文中，根據圖1的電路將被詳盡解説。一多工電路11〇 接收η個通訊通道信號φΐ_φη，且視其爲經由多個已預估位 元頻寬w之線路的輸入。一多工電路11〇被配置以成功排 列數位通訊通道k號的取樣在第_連接線101上，並送至 加法器120，以加總（數位通訊通道的取樣），以及（儲存於 第一暫存器130的中間結果値）。第—連接線1〇1最好也有 位元頻寬w，因爲多工器的緣故，傳送資料速率因而增加 ’但信號振幅並不會增大。譬如，假使n=8而且展開後每 個通訊通道的晶片率爲512 ksps (千取樣每秒），那麼多工 器的輸出將達4096 ksps。 加法器12 0的輸出連接到第一暫存器13 〇，以便儲存經 由第一連接線10 2傳送的中間結果値。第一暫存器13 〇的 輸出又經由第二連接線10 3再連接到加法器12 〇的第二輸 入。另外’第一暫存器130的輸出.又經由第四連接線1 再連接到第二暫存器13 5。對每一個通訊通道累積一個取 樣之後’也就是説’ η個時脈週期後，儲存於第一暫存器 130的値表示該結合信號的一個取樣，例如，CDMA(分碼 多重接取）信號°然後，該値便傳送到第二暫存器丨3 5，做 更進一步處理。 -8 - 表紙張又度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

褒_ -----—訂 _ I I I I "" I 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 4 6 2 16 0 五、發明說明（6 ) 控制工具140可提供用以控制多工器11〇、第一暫存器 130和第二暫存器135的操作。控制工具以外部時脈速率& 來驅動，相當於通訊通道的取樣速率。因爲n個通訊通道 同時運轉，所以控制工具使得多工E 11〇操作於n倍大的 内部時脈速率，也就是説，n.fc，更進—步地，爲了對每 一個操作每個通道累積一取樣，第一暫存器也維持速率爲 n_fc。然而，第二暫存器135將再操作於通訊通道的外部 時脈迷率fc ’其也是該結合信號的速率。 因此’加法H暫存器和多工器最好操作於和通道 晶片率與結合通道數目之乘積相等的頻率。 一下文中，將描述用以獲取W-CDMA(寬頻·分碼多重接取） 信號之單-取樣之電路的操作。一個操作相對應於—個具 速率fc的外部時脈週期。 ' 假設暫存器130初値爲零。在第—内部時脈週期中，多 工器經由第一連接線1〇1 ，提供第—通訊通道奶之一取樣 到加法器120。内部時脈週期具速率n.fc，如上述要點， 而且在一個操作期間内有n個内部時脈週期產生。因爲第 -暫存器U0初値設爲零，加法器可提供第—通訊通# 之取樣値，並經由第二連接線102將其儲存在暫存器 〇 在第二内部週期中，多工器110經由 田弟—連接線10 1， 提供第二通訊通道φ2之一取樣到加法器 *鉻i2 0。同時加法器 在第一取樣構成的時間點，經由第三速 %择線103接收第— 暫存器130内容’且視爲第二輸入信號 _9- 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 裝--------訂--------線' ! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 462160 A7 _____B7____ 五、發明說明（7 ) 接著，第二加法操作之後，也就是説，第二内部週期之 後，累積通訊通道φ 1、φ2之取樣。可提供取樣操作之結果 ，如第二循環之部分，並且經由第二連接線102儲存於第 一暫存器130 ’且覆蓋之前的儲存値。 在第三内部週期中，多工器U0經由第一連接線1〇1 ， 提供第三通訊通道φ3之一取樣到加法器12〇。加法器12〇 可連續累加取樣以及由第一暫存器130所提供之値；其乃 通道φ 1、φ2總和的構成要素。這個結果將再儲存於第一暫 存器130中；所以現在第一暫存器13()中資料代表前三個 通訊通道φ 1、φ2與φ3的總和。 也就是説，現在’對所有剩餘通訊通道之取樣而言，這 個過程將在每個内部週期重覆。因此，可累積所有剩餘通 訊通道的每一個符號；所以’不是η個加總運算後，將從 加法器輸出獲得結合信號的第一個取樣，就是第η個運算 後，從第一暫存器13 5得到。如此，對於每η個週期而言 ，均可獲得結合信號的一個取樣。 因爲結合信號的速率應該相等於數位通訊通道的速率； 所以一個内部週期應延續一個第η個操作時間長。既然每 個通訊信號以具有位元頻寬w的取樣表示（累積結果），也 就是說’結合信號的一個取樣可有大於w的位元頻寬。特 別是對於電路的每個累積週期而言，從加法器丨2〇到第一 暫存器130的第二連接線1〇2，與從暫存器回至加法器12〇 之第二輸入的第三連接線1 〇3，其位元頻寬需逐漸地增大 。很明顯地’第四連接線1〇4也是如此。因而，爲了阻止 -10- 本紙張尺度適用中關家標毕（CNS)A4規格（21GX 297公楚） (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁> 装* i---I--訂--------- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 462160

Eql A7 ----B7__ 五、發明說明（8 ) 錯誤的結合結果’第二、第三與第四連接線（丨〇2、1〇3、 104)需要大於w的位元頻寬。 如果考慮結合η個具有w個位元的位元頻寬之不同通訊 通道’那麼第二 '第三與第四連接線（102 ' 103、104)之 足夠大的頻寬是可以決定的。這個最後累積結果，也鱿是 説，結合信號的一個取樣，將有最大位元頻寬Γι，其可失 定於下述方程式。 r,=[lg2(n(2w-l))] 其中lg2 η表示以2爲底數，n爲數位通訊通道的數目，而 且「χΐ代表選擇相等或大於X的最小整數値之上限操作。因 爲連接線的位元頻寬只能假想爲整數値，所以這樣的搡作 是必要的。 假如設計第二、第三與第四連接線（102、103、1〇4)的 位元頻寬，使得他們至少有位元頻寬η，那麼η個通訊通 道的結合可被正確地執行。滿足上述情況後，獨創電路的 硬體需求將可減少，並使得結合多個通訊通道的結合電路 之成本降低。 硬體的需求如果需要更進—步減少，可考慮並非總是所 有通訊通道都使用所有代表通訊通道取樣A w個位元 <=在 通訊系統的操作期間，依照位元平均數目，可決定平均需 求之位元頻寬或是平均信號之位元頻寬wavg。位元平均數 目用以表示結合之多個通訊通道的取樣。因此’替代的具 體實施例中，第二、第三與第四連接線（102、103、1〇4) 的位元頻寬可依下述方程式決定。 11 度適財國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） -------------^--------tr---------線.I <~\请先閲磧背面之迮意事項再填寫本I > 經濟部智慧財彦局員工消費合作社印製 A7 ^62160 *________B7___ 五、發明說明（9 ) r2=|"lg2(n(2w--l))] ... Eq2 所以，藉著考慮通訊通道信號經比例加重後的平均振幅 ，硬體需求可進一步減少。 最好是根據本發明的具體實施例，第二、第三與第四連 接線（102、103、104)的位元頻寬須在^和^的限制範圍 内。即第二、第三與第四連接線的位元頻寬得在[Γ1 ; r2] 範圍中。 下文中，參照圖2，將描述本發明的另—具體實施例。 如同參照圖1之描述’圖2説明多數結合電路1 〇〇如何串 級連接，使可適用於不同通訊通道數目。 如圖所示，第一級S 1的m個結合電路1 〇〇a，100b，... ，100m，而每個結合電路結合了 η個通訊通道φΐΐ，…， φΐη ： φ21，…’ φ2η ; (pml ，...，（pmn。更進一步地，也 將説明被視爲第二級S 2的結合電路2 1 〇，其結合了第一級 的m個輪出信號。 參照圖1，可概略指出，每個通訊通道的傳輸線皆具位 元頻寬w。並且根據前述圖1的説明，每個結合電路〇a ，100b’."，100m的輸出線路將有如同Eq(1)&位元頻 寬Π 〇 因此，結合電路210接收第—級s 1的結合電路1 〇〇a， 100b，…，100m之輸出信號，並視爲輸入；其中各具有 位元頻寬Π。所以，依前所述，第二級S2的結合電路21〇 將有輸出位元頻寬 rq -[lg2(m(2ri -1))] ... Eq3 -------------,--------^-ill----- (琦先閲璜背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製

A7 B7 減損

Ml%委i.lK31*-K、ft>年今月\4日所提之 #'瓜本有無變更贫货内容是否准予修正C 經濟部中夹橾準局負工消費合作社印装 462160 第88119767號專利申請案 中文說明書修正頁(90年4月） 五、發明说明（1〇) 上述方程式適用於結合所有輸入通訊通道，且沒有 的情況下。 進一步地，可提供控制工具220，以控制結合電路的 級裝置之操作。如第一個具體實施例，控制工具接收速率 fc相對於通訊通道之取樣率的一外部時脈。所以，和前述 一樣，第一級S1的結合電路100a, 1〇〇b， ，i〇〇m將被 速率fc的外部時脈與速率n.fc的内部時脈所控制。 再者，第二級S2的結合電路2 1〇將操作於較第一級之 結合電路高出m倍的速率。因此，將由速率為mfc的時 脈控制第一級和第二級的結合電路2 1 〇之多工器。第二級 的結合電路210之第二暫存器則操作在相應於結合信號的 速率fc 51 依前所述’假使提供多個級數，_級裝置中某特定級之 各個結合電路均有輸出位元頻寬 wo =「lg2(m(2wt-I))"] ... Eq4 其中ni =某特定級之結合電路的輸入信號數目， wi =輸入信號的位元頻寬，而 「X]則表示選擇相等或大於x的最小整數值之上限操 作。 元件符號說明 100用以連接多個展開且依比例加重的通訊通道信號之 獨創電路 I 〇丨第一連接線 102第二連接線 -13- 本紙法尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ---------V------1T------¥ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夹橾準局貝工消费合作社印茉 6 2 16 0 第881丨9767號專利申請案 A7 中文說明書修正頁(90年4月)_B7 五、發明説明（今 103第三連接線 104 第四連接線 1 10 多工器 120加法器 130第一暫存器 135第二暫存器 14 0控制工具 2 10 组合電路 220控制工具 300加法器 -13a- \紙張尺度遑用中國國家樣準（CNS > A4规格（210X297公釐） ---------r------訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 462160 第88119767號專利申請案 Μ 中文申請專利範圍修正本(9〇年4月）塁 5· D -y V ιΛΓΠΙ·^"^ 經濟部中央標率局負工消费合作社印裝 六、申請專利範固 1. 一種用以結合在多個週期内多個數位通訊通道的 ，每個通道均經由具有第一位元寬度的通訊線路傳i", 該裝置包括： 使多個數位通訊通道多工成為一多工數位信號的多工 器 1 10， 儲存中間結果值的第—暫存器130， 加總該等數位通訊通道的取樣以及儲存於第一暫存器 1 30之中間結果值的加法器12〇， 其中*加法器120的輸入之一經由具有第一位元寬度的 第一連接線101至連接多工器11〇，加法器12〇的輸出 經由具有大於第一位元寬度之第二位元寬度的第二連 接線102，連接至第一暫存器13〇之輸入，以及，第一 暫存器130的輸出經由具有第二位元寬度的第三連接線 103 ’和加法器120的其他輸入連接，而且， 其中’在對應於該等通訊通道數目的多個週期内，—結 合輸出取樣藉由連績添加通訊通道之一的一個取樣到 每個週期中，而產生至一存於第一暫存器13〇之先前獲 得的中間結果值。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置’其中第二位元寬度是相 等或大於第一限制的最小整數值，第一限制由如下&(η(2、1)) ^ 其中n=通訊通道數目，且 w=第一位元寬.度。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中第二位元寬度是相 本紙張尺度逋用中S ϋ家捸糸i CNS > A4说格（210 X 297公磐、 I 製 訂 ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 462160 經濟部中央標準局貞工消費合作社印裂 A8 B8 C8 D8 七、申請專利範圍 工於if —限制的最小整數值，第二限制由如下決定 其中n =通訊通道數目，且 wav严平均信號位元寬度。 4.:申：專利範圍第2或3項之裝置，其中第二位元寬度 是相等或小於第-限制，並且相等或大於第二限制的整 數值。 ).如申請專利範園冑i，2或3項之裝置，其中結合輸出 付號傳送到第二暫存器，使經由具有第二位元寬度的線 路做更進一步處理。 6. 如申請專利範圍第丨，2或3項之裝置，其中結合的通 訊通道信號即為在CDMA(分碼多重接取）電訊系統中傳 遞的信號。 7. —種包含多個如申請專利範圍第1至3項的任一項以串 級排列的裝置’其中該串級配置内一特定級的輸出位元 寬度決定於 「lg2(ni(2wl-l))] 其中n i =該特定級之結合電路的輸入信號數目， wi =輸入信號的位元寬度。 8. —種包含多個如申請專利範圍第4項以串級排列的裝置 ’其中該串級配置内一特定級的輪出位元寬度決定於 [lg2(m(2W!-l))] 其中rvi =該特定級之結合電路的輸入信號數目， wi =輸入信號的位元寬度。 -2- 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS) A4说格（210X297公釐） -------—-------iT------線 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 462160 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 9. —種包含多個如申請專利範圍第5項以_級排列的裝置 ’其令該串級配置内一特定級的輸出位元寬度決定於[lg3(ni(2wl-1))1 其中ni =該特定級之結合電路的輪入信號數目， wi =輸入信號的位元寬度。 10. —種包含多個如申請專利範圍第6項以串級排列的裝置 ，其中該串級配置内一特定級的輸出位元寬度決定於「lg“ni(2w、l))] 其中ηι =該特定級之結合電路的輸入信號數目， wi =輸入信號的位元寬度。 I ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 . m· 1 (請先E讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁j 訂,¼. 經濟部中央樣隼局貝工消費合作社印11 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS )八4洗格（2丨0X297公釐）