TW498630B - Method and apparatus for a pilot search using a matched filter - Google Patents

Description

498630 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說·明（1 ) 1·技範圍 本發明係有關於透過一數位細胞式通訊行動單元而偵測 引導信號。明確而言，本發明係有關使用在一數位細胞式 通訊行動單元中的匹配滤波器檢索及偵測由細胞式基地台 所產生的引導信號之方法及裝置。 2.背景— 在一劃碼多工存取（CDMA)散布頻譜通訊系統中，一共 用頻帶可用於與在該系統内的所有基地台通訊。此一系統 的範例是在 TIA/EIA 標準 TIA/EIA-95- B 名稱” Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System ”中描述，其在此僅列出供 參考。CDMA信號的產生與接收是在美國專利案號 4,401，307 名稱” SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS USING SATELLITES OR TERRESTRIAL REPEATERS，，與美國專利案號 5,103,459名稱 M SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM” 中揭露，其 已轉讓爲本發明，且在此僅列出供參考。 無線電頻率（RF)信號可在一相對行動單元與一或多個基 地台之間交換。行動單元不直接彼此通訊。基地台能與一 基地台細胞式或個人通訊系統控制器通訊，在此稱爲一基 地台控制器（BSC )，其係使用例如地面接縣與一微波連結 的各種不同媒體。BSC可將呼叫路由到一公眾交換電話網 路（PSTN)或將封包路由到一封包交換網路，例如網際網 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） t----------Awl I --------訂·------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ， 498630 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 路。基地台亦可在例如軟傳遞期間與在系統内的基地台操 作協調。 TIA/EIA-95是一 CDMA通訊系統的範例。在一 TIA/EIA-95 CDMA系統中從一行動單元到一或多個基地台的通訊可在 佔用無線電頻帶寬度大約1.25 MHz之其中每一者的共用頻 道上發生。更明確而言，佔用一特定頻帶的通訊信號可基 於一高速率虚擬雜訊（PN)碼的使用而在藉由散布頻譜 CDMA波形屬性之一接收台上區別。一 PN碼可用來調變從 基地台與行動單元傳送的信號。來自不同基地台的信號可 透過不同P N碼的區別及/或相同P N碼的改變版本差別而在 一特定行動單元上個別接收。高速率PN散布亦允許一接收 台接收來自單一傳輸台之一信號，其中信號是在不同的傳 遞路徑上行進。多重信號的解調變是在美國專利案號 5,490,165 名稱”DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS” 與美國專利案號 5, 109,390 名稱，’DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM” 中揭露，此兩已轉讓爲本發明，且在此僅列出供參考。 在一特定”順向’’（基地台到行動單元）TIA/EIA-95 CDMA 頻道内的各種不同頻道包括資料頻道、一同步頻道、一引 導通道、及一组呼叫頻道，全部皆是從基地台傳送到行動 單元。引導頻道可攜帶一參考信號，其普遍已知爲引導信 號。引導信號是”間框”之一規則性重複數位圖案，其中每 個間框是以個別的二進位數字表示。在具體實施例中，引 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ----------AW—裝--------訂-------- (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) · A7 五、發明說·明（ 導信號是長度32, 768個”間框”的一圖案，其是以1 2288 MHz的-間框率重複。因此，圖案可每26 6毫秒（叫將本 身重複。 引導可提供時間參考、及振幅與相位追蹤。引導信號允 許行動單元識別及變成與在行動單元通訊能力範圍内的一 基地台相關相位同步。與一基地台同步允許行動單元進一 步改良時序及接收來自基地台的資料信號。 -然而，當行動單元移動時，與該行動單元同步的基地台 會變得更遠或阻礙，而且來自各種不同基地台的信號會在 持續接收變得太弱。此外，當行動單元移動時，先前受阻 &的一更接近的基地台會變成無障礙。然後，來自最接近 基地台的更強信號便可抑制接收來自更遠同步基.地台的較 弱信號。 因此，一行動單元必須從其他的基地台週期性執行傳送 的引導仏唬，爲了要識別具有一較強或更高功率引導信號 之一同步的基地台。大體上，爲了要幫助這些檢索，同步U 的基地台要將信號傳送給行動單元，識別鄰近該同步基地 台的基地台之引導通道之相位偏移。典型上，若要避笋引 導信號重疊，鄰近基地台的引導信號係彼此至少以64個間 框相位偏移。因此，如果一行動單元是在128個間框的相位 私上與傳送一引導信號的基地台同步，該同步的基地台具 有在例如64間框、192間框、及或許256間框之相對相位移 上所廣播的鄰近基地台。行動單元然後可在透過基於—週 期性決足是否同步另一基地台的目前同步基地台（例如Μ、 請 先 閲 讀 背 之 注 I·! 填 · I裝 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 172和256)所確認的特殊相位偏移附近檢索相鄰的基地台引 導信號。 圖1是使用在一杆杂结-+ 丁動早7C的較早的信號偵測電路、或，，檢 索态10的万塊圖，以便在某特定相位偏移上檢查引導信號 的功率或在相位偏移的一整個序列上檢索接收的引導信 唬核索备10包括一非散布器12、一相關器14、一能量儲 存與分類模組16、及一處理控制丨8。 基地台可建立具有兩元件的引導信號：一同相位、或"ι ” 元件；及一 90度相位差、或，，Q”元件。透過使用這兩元 件，基地台可調變或，，散布，，引導信號。最時常是在散布一 CDMA信號所使用的特殊協定是稱爲9〇度相位差相移鍵控 (QPSK)散布。qpsk散布是在例如R Prasad的” CDMA f〇r Wireless Personal C〇mmunicati〇ns，，（Artech H〇use，1996)中 詳細纣論。在接收—信號及藉由一類比_數位轉換器（未在 圖顯示）將仏號傳遞之後，非散布器丨2便可在一信號的〗_與 Q - 7L件上執行一算術演算法，以確保偵測到正確的信號振 幅。用於PN非散布的算數演算法包括預期卜或卩_元件與接 收的I-和Q-元件進行互斥0R運算（x〇R)。特殊數學演算 法及在一典型非散布器内使用的特殊元件在技藝中是眾所 周知。 相關器14可比較來自非散布器12的一輸入非散布信號， 並且將它與一參考信號相比較，其普遍稱爲一預期信號。 該預期信號包括PN引導信號的32,768個間框的一部分，其 可在某相位偏移上提供給相關器。相關器丨4可產生一能量 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------—裝--------訂------ —丨· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -

發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 知出，以表示在輸入非散布信號與參考信號之間的關㈣ 如，雖然所有比較間框之—正確匹配將產生一高敲 里輸出，而且所有比較間框的50%或更少之—匹配將會肩 低的能量輸出，但是在高與低範圍之間的各種 讀出將可根據在這些位準之間的一匹配而產生。 圖2是—非常簡化的相關器11〇圖式。_偵測信號可在韓 入1M上輸人—比較器112，而且—預期的信^在輸入η 上輸入比較器112。料本應用的目的而言，當—數位信繫 由1 S與· 1 s所组成時，討論由_基地台所傳送的信號是方 便的。比較器112可執行例如一乘法功能，以致於如果在韓 入114和116上的信號之數位元件相吻合（例如i、丨或_丨、. 1)，輸出USD、或是高位準，而且如果在輸入114和⑴ 上的信號之數位元件不相符（例如“、_D，比較器 112的輸出118會是-1、或低位準。 口輸出1職後可提供給積分器120州，其可在當作預期信 號使用的部分PN信號之整個週期上加總比較器112的輸 出。例如，如果該預期信號長度是1〇24個間框，然後，積 分時間將會是（.81微秒）=829微秒，因爲—間框在此較佳巨 體實施例中是以每·81微秒到達。如此，當偵測的信號匹配 預期的信號時，才目關器的輸出124便具有一相當大的振 幅。 此外，即使當存在引導信號與預期信號之間的一吻合， 相關杏輸出的振幅將大於_較強信號。因爲當一信號變得 幸乂弱時’即疋’如果它是在一相當長的距離或離開各種不 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · •0 -8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇Τ^Τ^Γ

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

置 在 件 量 個 控 流 只 定 具 =物=上傳送，它便會降低性能。此降低會造成傳送的引 別間框値變化。因此，對於—較弱的信號 間：信： 號是檢索的—相位偏移上傳送，較少的 二匡直會匹配是可能，而且相關器的積分器因此不會加總 二較強的許多正値。因此，積分器的輸出是檢索的一特 的：：虎強度或能量之—相關表示。相關器輸出124 振幅豫恐大’偵測的引導信號便會愈強或較高的能量。 二：器14的輸出是提供給能量儲存與分類模组】“能量 自=:類模组16可執行許多功能。它可在記憶體放置來 ==超過某臨界値的能量。它亦可在記憶體放 對應特：：：：引導對應相位偏移。或者，它可 r二偏移(例如對應同步基地台的對應相之俯 =於Γ 位置内放置在該相位偏移上的相關器μ之 月匕里知出。用於典型能量儲在盘八 里储存舁刀類挺组操作的特殊元 在技^中是眾所周知，而且通常包括ram 位準與相位偏移；及邏輯，用以分類不同能量位準 ::控制18可提供行動單元的一般控制，並且決定哪 的引導㈣是與行動單元同步。它可存取在能量 存與分類模组16内有關決^資料的能量資訊。例如處理 制18的處理控制典型包括-微處理機、記憶體、也匯 排，此在技藝中是眾所周知的建構。 因爲處理控制18可提供行動單元的-般控制，所以它 可配置小量的時間來檢㈣量料與分類模幻6，以決 订動早70是否應該與另-基地台重新同步。此外，有開 * 9

本紙張尺度刺t目目家標準（CNS)A4 ^jT(2l〇 x 297公釐） (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) «丨 丨裝--------訂. 4 -n n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498630 A7 _B7__ 五、發明說日月（7 ) 有除了目前同步引導信號之外的相位偏移之引導信號振幅 的資訊連續鬼集會是耗時的。因此，有時候，即使行動單 元能與另一較接近、或更適合的基地台的引導信號同步， 行動單元可保持與一特定基地台的引導信號同步。此會非 想要導致上述的信號干擾或弱的信號困難度。 此外，由於建築物、小山、或其他障礙及/或大氣狀況的 反射，相鄰基地台不可能出現從同步的基地台的正好64間 框相位的偏移。而且，因同步基地台的位置而定，在同步 基地台未提供相位偏移的區域具有其他的基地台。因此^ 它想要檢索引導頻道的32, 768個相位偏移之整個序列，而 不只是從目前同步基地台的64間框的預定倍數相位偏移的 引導頻道。與整個序列檢索有關的檢索、分類、儲存及處 理器控制檢查會消耗相當的處理控制資源。 方法及裝置亦已知爲用以當一行動單元移動時決定何時 將一信號從一基地台傳遞給另一基地台。透過使用一匹配 濾波器的此一方法是在例如Yuen, et al.的美國專利案號 5,864,578 名稱 ’’MATCHED FILTER BASED HANDOFF METHOD AND APPARATUS ’’ 中揭露。然而，透過 Yuen 揭 露的匹配濾波器必須是可程式化。此一可程式化的匹配濾 波器製造是相當昴貴，而且需要一相當大量的功率來操作 及需要額外的電路。當行動細胞式單元使用一有限的電力 供應電池操作及具有有限的電路空間時，此會是缺點。 因此，需要細胞式引導檢索改良。特別是，此檢索應可 很快執行，而仍然包含一大部分的整個P N引導序列。一檢 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -ϋ ϋ· ϋ i n i^i n .1— I · n n ·ϋ I 1— n v:v · ϋ n ·ϋ n n n a— mr! t _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 498630 A7 B7 五、發明說·明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 索器亦應允許高權限引導相位偏移的高頻檢查，例如鄰近 同步基地台的該等基地台。此外，此檢索應需要一相當小 昼的處理控制時間來監督。而且，檢索器應是相當低的製 造成本、相當低的功率消耗、及相當小的體積。 發明概述 本發明包括在一數位細胞式通訊系統的行動單元中的信 號偵測電路或，，檢索器”。信號偵測電路包括一匹配濾波 斋’用以將—接收的數位輸入圖案與一預定的預期數位圖 案相比較。匹配濾波器包括複數個分支，每個分支可用以 八單數位彳㊁號成份。匹配遽波器亦包括連接到該等分 支的至少_加法器。當透過複數個分支偵測的數位信號成 h匹配預定的數位圖案時，該加法器可產生一相當大的信號。 信號偵測電路亦包括與匹配濾波器並聯之一相關器。該 相關器亦可用於將接收的數位輸入圖案與預定的數位圖案 相比軚。理想上，匹配濾波器與相關器可從行動單元的一 中央處理控制分開。 、匹配濾波器可在一相當短的時間檢索引導信號相位偏移 、勺/正個序列。透過包括當作部份偵測電路的相關器，— 平仃祆索少數特殊引導信號相位偏移可在一甚至更短的時 間執行。、此外，如果匹配濾波器與相關器從接收器的一中 f處理控制分開，最小量的處理器資源監督來自匹配濾波 為與相關器的檢索結果是必需的。 本發明的另-觀點包括用以偵測一數位細胞式通訊信號 -11 -

c請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 •% -n n n n n · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ---—______B7 _ 五、發明說明（9 ) 。裉據該方法，數位信號是輸入-匹配濾波器。該 安己；思波器可將輸入數位信號的數位圖案與一預定數位圖 2目比較。如果輸入數位信號的圖案數位匹配預定數位圖 术，匹配濾波器然後可產生-相當高的輸出信號。 J式之簡單説明 圖1疋在一數位細胞式行動單元中使用的一較早的引導信 號檢索器方塊圖。 圖2是與圖1顯示引導信號檢索器使用的_簡化相關器# 塊圖。 、圖3 a係根據本發明而描述—第—相位引導信號、用以偵 測一邯分第一相位引導信號之匹配偵測裝置、及此一匹配 偵測裝置的輸出。 圖。b係根據本發明而描述一第二相位引導信號、及在偵 "、J 4刀第一相位引導信號之前在圖3顯示的匹配偵測裝 置、及該匹配偵測裝置的同量輸出。 圖3c係根據本發明而描述圖3b顯示的第二相位引導信 號、及在圖3顯示的匹配偵測裝置，用以偵測一部分第二相 位引導信號、及該匹配偵測裝置的同量輸出。 圖3d係根據本發明而描述一相當低功率引導信號與在圖3 顯示的匹配偵測器，用以偵測相當低功率引導信號、及該 匹配偵測裝置的同量輸出。 圖4係根據本發明的一引導信號檢索器方塊圖，其包括一 非散布匹配濾波器。 圖5係根據本發明而描述可連同圖3所示引導信號檢索器 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） V I ^--------^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 10 10 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（ 使用的一非散布匹配濾波器圖式。 哭係描述在圖3顯示的主檢索器之—方塊圖，該主檢索 备％與圖5顯示的非散布匹配濾波器並聯使用。 圖7係描述與圖5所顯示主檢索器使用的 t ^ 厅n文用的一非散布相關器 圖式。 圖式之詳細説明 本發明係包括用以快速偵測透過—行動細胞式單元接收 的不同相位信號強度或功率之方法及裝置。如上的討論， 因馬每個基地台可在一不同相位偏移上透過快速偵測1有 不同，位的接收引導信號強度而傳送—引導信號，行動細 胞式單元可有效率決定要同步的最適當基地台。 、圖3a、3b、3c和3d係根據本發明而描述引導信號的偵 測。在圖3 a中，一引導信號3 1 〇具有透過一些1 s與_ i s所表 示區段値的一特殊數位信號圖案。如背景單元的討論，透 過每個基地台所傳送的每個引導信號具有相同的數位信號 圖案。然而，如前所示，每個引導信號可以是一彼此偏移 版本。引導信號310是以連續方式透過一行動單元（未在圖 顯示）接收。行動單元包括一匹配偵測器3 12，其是以引導 信號的至少一部分數位信號圖案建構。明確而言，爲了説 明目的，在圖3a- 3d中，匹配偵測器3 12可使用6個間框序列 (1、1、1、-1、_ 1、1)配置。如下的討論，一實際债測器 最好以一明顯較長的間框序建構。匹配偵測器可以是程式 軟體、或如上的討論，可以是一硬體電路。 當行動單元接收一引導信號3 1 〇時，它實際可接收傳輸信 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) *----------—裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ♦ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498630 A7 B7 . 11 五、發明說明（） 號與雜訊之一混合。爲了簡化説明，引導信號3 10與雜訊的 接收混合以下稱爲引導信號310。當引導信號3 10是由行動 單元連續接收時，引導信號3 10的一部分數位信號圖案便能 與在匹配偵測器3 12内所建構的數位信號圖案相比較。因爲 匹配偵測器3 12是以至少一部分特殊數位引導信號圖案建 構，所以在引導信號3 10連續接收期間的一些點上，比較的 引導信號3 10將可匹配在匹配偵測器3 12内建構的圖案。此 情況是在圖3 a顯示。明確而言，引導信號3 10的部分3 14係 匹配在匹配偵測器3 12内建構的引導信號圖案。當匹配發生 時，匹配偵測器便可產生一匹配信號。 雖然圖3a係顯示在匹配偵測器312與引導信號310的部分 3 14之間的一完全匹配，主要由於一接收引導信號.的雜訊， 在匹配偵測器内建構的部分引導信號之所有間框的一完全 匹配便不會發生。因此，最好是匹配偵測器的建構可產生 不同大小的仏號’而该化號是決定在匹配的間框數目。 雖然是非必然，但是較大的匹配間框數目，匹配偵測器3 12 所產生的信號大小便會較大。因此，如圖3a所示，透過匹 配偵測器3 12所產生的信號3 16可以是例如一電壓，而且較 多匹配的間框，產生的電壓信號便會愈高。因此，在一相 當完全匹配上，匹配偵測器312將可在如圖“所示座標315 的發生相當完全匹配期間的時間點上產生一相當高的電壓 尖峰波形316。在水平軸350上的表示時間，相對時間是以 ti表示。表示匹配的電壓尖峰波形大小、與尖峰波形發生 的相對時間tlS後可儲存在一區域記憶體。 ^—^1 1 ·ϋ n ϋ emmae I Lmfr I Iu· n n ·ϋ 11 n _1 n 9 ^i·· 1 n ϋ flu I ·穿 t _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ， -14-

498630 發明說明（

，如月景單元的討論，數位間框圖案是與任何基地台所傳 =的一引導信號相同。然而，由不同基地台所傳送的引導 信，相位會偏移。圖3b係顯示一第二引導信號32〇,其具: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :::::信號310的+ 15與-1“目同的數位圖案，但是相 曰仕哼間t2偏移。此可透過匹配匹配偵測器3 12内所建構 間，的引導信號320部分324從引導信號310的相同部分314 偏移時間t2看出。因此，沒有匹配會在相對時間u的匹配 ，^态〇12與苐二引導信號32〇之間發生。因此，如時間與 弘壓比車又座標325所示，透過匹配偵測器3 Η所輸出 326在相對時間將具有_相#的大小。 “虎 然而，如圖3c所示，在相對時間上，匹配偵測器312可 不引導信號320的一匹配，而該相對時間。是從時間u ◦相移時間。因此，如時間與電壓比較座標说所示， =偵，312輸出的信號336在時間u將會相當大。隨著 、虎，表示一匹配的信號336大小 配的相對時間可儲存在區域記憶體。 發生匹 处如背景單元的討論，當行動單元與一基地台同步時，^ ;二^ =地彳 間框偏移形式從該基地㈣^ ,Γ , 仃動早兀可使用此絕對間框偏移將絕對門 匡偏術給相對時間，例如U和t3,其中相當大的= =已被制到。例如，行料元可決定相對時間 發生的戰-在^後__相對時間（3上 此外，因爲透過匹配偵測器312所產生的信號大小是與該 0! ^--------t-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘ -15-

本纸張尺㈣財關緖^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π Α7 ___ _Β7____ ^ - 13 發明說明（） 匹配的間框數目成比例，匹配偵測器信號的相對大小係表 示偵測信號的相對強度。這是因爲較弱或較低的引導信號 功率，便會接收較多的雜訊。而且，雜訊越多，在行動單 元接收的間框圖案便會出現更多錯誤。因此，平均上，對 相當弱的引導信號而言，相當少的間框將匹配在匹配 偵測器内建構的部分引導信號。 此情況是在圖3d顯示，其顯示較弱於第一引導信號3 1〇的 第二引導信號3 3 0。方塊3 3 4係顯示在匹配偵測器3 12内建 構的引導信號330的部分數位間框圖案。此部分的引導信號 330在時間t丨應匹配在匹配偵測器3 12内建構的間框。然 而’如圖的顯示，因爲由於雜訊造成的錯誤，較少於在匹 配偵測器3 12内建構的所有間框可匹配引導信號33〇的部分 334。明確而言，在部分3 14的第三及第四間框可透過與信 號到達的雜訊而分別從1到_ i及從_ i到1反轉。因此，如時 間與電壓比較座標345所示，透過匹配偵測器3 12所產生信 號346的大小相當小於透過更強引導信號31〇所產生信號3 16 的大小。此表示當行動單元接收一引導信號3 3 〇時，它會較 弱於引導k號3 10 ’因此，或許較不適於同步。 透過蒐集如上面討論的引導信號相位與大小資訊，一行 動單元便可決定除了目前同步之外的一基地台是否更適合 同步。例如，一行動單元目前是與在64的一間框偏移上傳 送一引導信號的基地台同步。而且，匹配偵測器3 12可在 128的一間框偏移上偵測一引導信號，該引導信號具有大於 在間框偏移64上所偵測的引導信號大小（即是，在一匹配上 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） •---------Aw —裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1T--------. 14498630 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 , σ 〇大小輸出仏號）。因此，行動單元可更有效操 號的I:台行;:元與用以傳送128個間框偏移引導信 -接收的傳=:，可產生—較完整的傳輸及/或不可能停止 當ift與，置有助於在—相當短的時間週期可檢查相 士，4 r旦° I化的引導信號相位偏移之整個順彳。明確而 二…早元的描述，每個引導信號間框圖案可在重覆 到32,768個間框。因此，有一 ^ " 對於每個可能的引導信號相位而言，在匹 3測器内建構的引導信號圖案部分需要在一整個引^ 號連續通過匹配偵測器312的時間發生—次。因此 ^ =32,768個引導信號相位之其中每-者上檢查有關4 接收的“虎必須在—整個引導信號通過匹配偵測器 :使用的時間量連續通過匹配偵測器。而且，因爲引導； 叫加耻頻率傳送，所以此需要26.6毫秒。因° :’透過使用本發明的方法及裝置，引導信號相位 :個序列可透過使用單—匹配滤波器在-26.6毫秒有利檢 查。在另一具體實施例中，兩或多個匹配滤波器可平行桑 作，其中每個匹配濾波器可檢索-不同的相位偏移。以； 種方式，相位偏移的整個序列能以Μ—例如，= 兩匹配〉慮波為時是13·3亳秒，當使用3個匹配遽波器時 毫秒等)的一微小部分檢查。在本發明的範圍内 可使用與圖2所示類型相關器並聯的上述、及在背景單元:：迷的匹配偵測器。如背景單元的討論，相關器可在—第二 訂

Ik 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格 -17 498630 A7 B7 15 五、發明說明（ 相位偏移上檢索，然後，如果未偵測到明顯的能量，只透 過改交參考信號的相位，便可從第一相位偏移的數百或數 千間框的任何其他相位偏移上改變檢索。此外，當在相關 器的取大能量資訊透過一整個26 6毫秒檢索獲得時，如果 /又有明頌或預期的能量在只有一 26.6毫秒部分之後於特定 的相位偏移偵測到，檢索便可放棄，而且一新的檢索可在 另一相位偏移開始。 因此，透過使用與例如匹配偵測器3 12的一匹配偵測器並 聯之相關器，才目關器可在行動單元目前同步的引導信號相 位偏私附近檢查基地台的相位偏移。同時，匹配偵測器可 在相位偏移的整個序列掃描，以檢查相關器可能錯失的任 何其他強的引導信號。因爲它只檢查引導相位偏.移整個序 列的一子邵分，所以此可在—相當短的時間卜6毫秒）在 引導信號相位偏移的整個序列上將有關引導信號強度的資 訊提供给，動單元，而仍然允許監督—甚至更高速率（例 t :兩、二、或多個鄰近相位偏移可在〜26.6毫秒檢查)的 南榷限相位偏移(例如，與目前同步基地台相鄰的 位偏移）。 州 如土述’一相關咨可在特殊的偏移上提供檢索引導之— 有效裝置。此外，血形可六祕 一 〜大f間框的相關器時常可接 ，比一匹配㈣器更可靠之估計，以致於-引導信號是^ 貫際偵測到。雖然一匹配滹波 ；〇 較成本相關器同樣的可靠估# y 」冗 „ π ^ 非估计，但是一匹配濾波器可提佴 一很快且有效的裝置，用方 攸 不的偏移上偵測相當強的引 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4^T^1() X 297^Τ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I--裝--------訂--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印別衣 B7 16 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 發明說明（ 導仏號。因此，_ 用，例如只要—：= 慮波器在各種不同情況可證明很有 同樣地，當透過二:Γ:動便可找到—第一引導信號。 導由-行動台接收Ϊ傳送:一相鄰清單不能告知 快找到料。既吠Η匹配濾波备然而可允許行動台很 此引導，所以單二:：清單不會指示相關器在偏移上檢索 更長的時間。使用相關器尋找此—51導經證明需要— 本發明的特殊具體實施例將在下 明並未局限名μ、+，AA A j ί鮮到本發 不同且义争殊具體實施例。本發明的許多廣泛 :貝她例的構成不致於達背本發明的精神與範圍。 於1二根據本發明而顯示匹配濾、波器輔助信號偵測電路或 Α 10之—具體實施例方塊圖。檢索器210包括一非散 二濾波器2 12，其輸出可提供給能量儲存與分類模組 21^。能量儲存與分類模組214是連接到一處理控制。檢 索备2 10亦包括與非散布匹配濾波器2 12並聯的一主檢索器 216。主檢索器216可類似上面討論的先前技藝檢索器。 主檢索器216亦連接到處理控制218。 非散布匹配濾波器2 12是用以非散布及偵測透過配置檢索 器2 10之一行動單元所接收的引導信號。圖5是顯示非散布 匹配濾波器212的一具體實施例圖式。如背景單元的討論， 一 Ρ Ν引導信號包括一同相位（I)與9〇度相位差（q )元件。若 要適於這兩信號成份，匹配濾波器212包括一卜輸入22〇與 Q -輸入222。匹配濾波器212亦包括複數個分支224a、 224b、224c、和224d，用以保持及讀取單一引導信號圖案 -19- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297么叙） ----------—装--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 斗兆63〇 A7 ^___B7 ___ 五、發明說明（17 ) 元件（例如’單一位元或間框）的値。Z _分支224a- 224d可沿 著I-主線路228持續分配。Q—主線路23〇包括沿著這些而連 續分配的複數個Q-分支225a、22讣、225〇、和。在每 相鄰對分支224a-224d與225a-225d之間是一延遲電路226， 用以於一預定時間量在每個分支上保持一間框。延遲電路 226可以是在一預定時間延遲一信號從輸入到輸出傳送的任 何裝置。 理想上，在I-主線路228的結束上，相鄰一^輸出233是 —I-積分器234，而且在Q-主線路23〇的結束上，相鄰_Q_ 輸出235是Q-積分器236。卜積分器234與1積分器236是用 以加總在分支224a- 224d和225a- 225d上所保持的間框値。 複數個分支線路240a-240h是將I -分支224a- 224d和Q _分支 225a-225d連接到I-積分器234與積分器236。丨·輸出233 與Q-輸出235然後提供給一最後積分器239。在具體實施例 中，最後積分器239可加總卜輸出233與1輸出235，因此 可產生一匹配濾波器電壓輸出、匹配濾波器輸出242。匹配 濾波器242可提供給能量儲存與分類模組214。匹配濾波器 212可透過當偵測到一匹配時輸出一相當大能量信號而偵測 匹配一預定數位圖案的引導信號。此外，如背景單元的討 論，Έ：可非散步最初透過基地台散布的引導信號。非散布 的實施可補償從基地台信號傳輸的引導信號所發生的任何 相對相位偏移。最好是匹配濾波器212可實施一 QpsK非散 布万法。然而，在本發明範圍内的匹配濾波器212可實施任 何類型的非散布方法。 -20- 本纸張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一---------AW! --------訂--------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一 斗外63〇 五、發明說明（ 若要執行這些功能，一接收的數位引導信號的^元件可 提供給I-輸入220，而且接收的引導信號的q-元件可提供 給Q-輸入222 °引導信號的Q-與I-元件分別提供給輸入220 和222的速率，即是匹配濾波器2丨2的，，取樣，，率，允許每一 取樣在分支224a和225a上放置的一引導信號間框。此取樣 率只疋引導信號的頻率，其在本具體實施例是1 2288 MHz。在I -主線路228與Q -主線路230的第一延遲電路226 然後延遲引導信號，最好是在一引導間框週期的大約· 8 i微 秒保持在第一分支224a和225a上的間框値。延遲226然後可 將在分支224a和225a上的間框値分別傳遞給分支224b和 225b 〇 因爲在此較佳具體實施例中，· 8丨微秒是一引導間框的週 期’此延遲時間允許引導信號的一第二間框値放置在分支 224a和225a上’而且是與分別從第一間框値的分支224a和 225a傳送給分支224b和225b同時。此程序可持續，直到在 匹配濾波器212中的每個分支224a-224d和225a-225d具有 一間框値爲止。 即是最好以大約每.8 1微秒每次進行一取樣時，可根據下 表1，在第η分支上的間框値經由分支線路24〇a- 240h分別 路由到I -和Q -積分器234和236。 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) K.

k— I 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印別衣 -21 - 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498630 A7 B7 五、發明說明（ 19 I-expectedn 1 Q-expectedn I-輸出η Q-輸出n

Qn ~Qn

Qn -In 表1 經 濟 部 智 慧 貝才 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 透過如表1將I-和Q_元件間框値路由到卜和Q-積分器， 當一預定信號匹配時，匹配濾波器2 12便可非散布輸入的 Q P S K引導信號，並且提供一最大輸出。匹配濾波器檢索 的間框値之預足序列可透過分支線路24〇a_ 24〇h的互連或映 射而建構在匹配濾、波器。隨著分別的卜和Q·積分器234和 2〇6，其之一範例是在圖5顯示。在下面描述的方式中，表i 可當作一”鍵”使用，以決定分支線路25〇卜24的如何分別 與I-和Q-積分器234和236互連，以QPSK^g散布該輸入的 引導信號，並且當一預定信號匹配時，可提供一最大輸 出。 若要根據一 QPSK非散布方法偵測具有例如}、j、一、 1的I -間框序列及例如· iiJi的Q _間框序列之預定引 導序列，在圖5所示的分支線互連或映射將可實施。此映射 疋根據表1儿成。分別標示（Lexpectedn、Q_expecte(jn)的 表1之第一及第二襴是分別顯示4個1 -和Q—間框値組合之其 中母者，這些組合可構成單一組之一預定引導序列的同 時1-和（5-間框値，即是，成對（I-expectedn、Q_expectedn) 22-

----------Aw—裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 498630 A7

(1、1)是在第一列、（1、-1)是 的4個可能値。明確而言 二第：列㈠、0是在第三列、及(]、"是在第四列。圖 :一，第四欄係顯示在-1·分支⑴mQ-分支 216 ^ :値如何路由到1 —積分器2 3 4 ( 1 -輸出n)或Q —積分器 =、.輸出n)，爲了要QpSK非散布該引導信號，而且售 預定引導信號接收時，提供匹配遽波器212的一最大輸出。 农1的第一列係顯示如果在I -分支上的預期間框從 Q-分支上的一預期間框値同時爲1，即是，（1、υ的 (pectedn Q _ expectedn)組合，如何將卜分支與q ·分 支t接到積刀态234與Q-積分器236。在第一列的卜輸出 ，第三攔）中的 '，，對於一（I-eXpectedn、Q-expectedn、 二（1、丨^而言係表示在分支上的實際値是直接路由到，即 疋，直接接線到I-積分器234。在表MQ•輸出肩第四搁） :的 Qn” 對於-（i-expectedn、Q_expectedn)〜U 而 言係表示在Q-分支上的實際値是直接路由到，即是直接接 線到Q -積分器2 3 4。 對於具有1、- 1、-丨、i的一〗·間框序列及· 1、_ 1、^、工 的Q-間框序列之一預定引導序列而言，互連到積分器Μ# 和 2)6以產生一（I-expectedn、u 最大輸 出的I-分支與Q-分支將是分支224d* 225d。這是因爲在預 ㈣引導序列中’（1、1：^(i_expectedn、Q·叫⑽以）是 第四組合，以便在預定的引導序列内發生，而且卜分支 22γ和Q-分支225d是分別從；[_輸入22〇與^輸入222而分別 沿著I-主線路228與Q-主線路230的第4對分支。 .23 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

498630 A7 B7 21

iiq j r/] TF 五、發明說明（ 刀 L 1是經由分支線路240d而違 接路由m-積分器234,而且Q_分支値α經由分支線超 240h而直接路由到m器236。此可將最大値⑻分別 提供給I-和Q-積分器234和236，以產生—最大輸出値。 表1的第二列對於一（1_娜叫、（^州以）=(1、 -1)而言㈣示卜分支與Q-分支如何將互連到積分器234和 236。若要產生一最大的匹配渡'波器輸出信號及QpsK非哉 布輸入一引導信號，對於（I_expectedn、Q_expectedn) = (i， -1)而言，在第二列的ι_輸出n攔中的"·ρη"係表示在q分支 上要反轉及路由到I -積分器234的實際値。在第二列的〇 _ 輸出„欄中的，，In，，係表示在分支上要直接路由到Q_積分器 :糾實際^對於具有卜-卜-卜…-間框序列與。 1 1 1 1的Q -間框序列的預定引導序列範例而言， (1、- 1)的（I-expectedn、Q-expectedn)是當作第一组合發 生。因此，互連到積分器的234和236以產生一（工_ expected、Q-expectedn) = (1、_υ 的最大輸出之 ^ 分支與 Q-分支將會是I-分支224d與Q-分支225d，在主線路228和 230的第一對分支是在輸入22〇和222之後。 因此，如圖5所示，在卜分支224a上的j _分支値1是經由 分支線路240a而路由到Q-積分器236，而且在q -分支225g 上的Q-分支値-1是經由分支線路24〇e至一反相器241e而路 由到I -積分器236。因此，當輸入間框値匹配預期的間框値 時’一 1便可路由到積分器234和236，以便使分支22乜和 2 2 5 a的加總最大。 -24- n H ϋ n —.1 n n n n I I · ϋ n n ϋ n n I V I I n ϋ n 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 (210 X 297公爱） 498630 A7 B7 22 五、發明說明（ 在表1的第三及第四列是以與表1的第一及第二列有關的 上述方式實施。對於如同在分支224c和225c上的情況（Ι-θχρθί^οΙη 、 Q_expectedn)=(_ 1 、 1) 而言， 在第三 列中， L 分支値-1是經由分支線路240c至反相器241c路由到Q-積分 器236 ’而且Q _分支値1是經由分支線路24〇g而直接路由到 I-積分器234。因爲I値-1是反轉，而且q値1是直接路由， 當在分支224c和225c上匹配（-1、1)的一預期値時，積分器 23 4和236可最大加到分支224c和225c的加總。最後，如果 在分支 224b 和 225b 上的（I_expectedn、Q-expectedn) = (-1 、-1)，卜分支値-1可經由分支線路24〇b通過反相器2411)而 路由到I -和分器234，而且Q -分支値_ 1可經由分支線路 通過反相器241f而路由到Q -積分器236。再者，當在這也 分支上匹配（1、1)預期的値的時，此映射可在分支224d和 225d的：ί貝分器234和236内產生一最大加總。 每個積分器234和236可加總來自分支線路24〇&_24〇11的輸 入。I-輸出233與Q-輸出235然後可提供給一最後積分器 239。最後積分器239理想是將I-輸出233的値與Q-輸出235 信號的値平方，而且理想是將此結果加總。如此，最後積 分器239可從電壓信號有效產生一能量測量。此能量測量可 以是一多重位元數位信號，而且在匹配濾波器分支上的數 位仏號以匹配匹配遽波器的預定序列將會相當大的時間。 只有8個分支224a_224d和225a-225d是在匹配濾波器212 顯示。對於32,768個間框的一數位信號長度而言，在匹配 遽波态的母個主線路中多達3 2，7 6 8個分支可使用。然而， ^--------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25-

經濟部智慧財產局員工消費合作社印^^ A7 ________ B7 丁 - 23 五、發明說明（） 若要製造具有大量分支之一匹配濾波器將非常不容易且相 當昂貴，而且是不必要的。爲了要偵測引導信號圖案是否 出現，只有一部分的間框圖案需要使用。然而，若要將錯 誤匹配的機率減到最少，匹配濾波器212在每個主線路 228、230最好具有至少1 6個分支。更明確而言，匹配滤波 裔212包括大約1024個分支；512個分支是在主線路228， 而且512個分支是在Q-主線路23 0。 izL過以1.2288 MHz速率取樣並且在連續分支上將取樣偏 移及將他們保持，匹配濾波器2 12可建立接收信號取樣的一 歷史。此外，如背景單元的討論，透過不同基地台傳送的 引導信號是彼此相同，但是相位是改變或偏移。因此，因 爲匹配濾波器212的取樣率是與廣播引導信號的頻率相同， 而且假設在匹配濾波器212的每個主線路228、230内是512 個分支’只要獲得每個單一間框取樣，匹配遽波器2丨2便可 在一特足的相位偏移上有效檢查一引導信號的整個5 12個間 框是否匹配。匹配濾波器212可在大量分支（理想是全部）將 + l’s路由到每積分器234和236而不是-l，s時，偵測是否匹 配。 如上的討論，在匹配濾波器2 12中，只有當在一分支上的 實際値匹配一預期値時，1値便可從分支路由到積分器2 3 4 和236。否則，一-；1便路由到積分器234和236，以減少積分 备2j4和2：>6的輸出大小，並且減少來自最後積分器239的匹 配濾波器2 12之輸出大小。因此，匹配匹配濾波器2 12分支 上的預期間框之接收間框値數目愈大，匹配濾波器2丨2的輸 -26- 本纸張尺度適用中國國豕標準（CXS)A4規格（210 X 297公餐） ^9— --------^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ， 498630 A7 B7 24 五、發明說明（ 出大小便會較大。如上面圖3a-3d的描述，引導信號愈 強，匹配預定引導序列的該引導信號之接收間框値數目^ 會愈大。因此，匹配濾波器212的輸出大小可提供一接收引 導信號相對強度的一指示。 口此在匹配濾、波器2 12的輸出2 3 5上所產生的一相當高 私壓大小可在一特定的相位偏移上表示一相當強引導信號 是否出現。匹配濾波器212可經由輸出242而將輸出能量位 準傳送給能量儲存與分類模組2 14。 能量儲存與分類模組2 Μ包括記憶體能力（例如RAM)與 邏輯，以提供具有不同能量位準的信號分類。如果一相當 大的振幅信號是在匹配濾波器主輸出242上偵測到，信號的 大1、與相位偏移便可透過能量儲存與分類模組214儲存二有 々少不同的方法，其中能量儲存與分類模組2 14的建構可儲 f來自匹配濾波器212的偵測資訊。例如，能量儲存與分類 模..且2 14的建構可儲存只有關大於一預定値大小的信號資 訊。或者，能量儲存與分類模組214可儲存在與特定大小俨 號有關的記憶體位置上有關一特定大小的信號資訊。記 體與邏輯元件的實施與建構以#行這些功能在&藝中是眾 所周知。 如圖4所示，能量儲存與分類模組214的輸出是輸入處理 控制218。處理控制218包括一標準的微處理機、記憶體元 件、及資料與位址匯流排。處理控制218通常可控制行動單 元的操作。此外，處理控制可分別經由匯流排217和915而 監督或控制匹配遽波器212及能量儲存與分類模組214的操 ---------—裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -27- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π

4986JU

發明說明（ 25 作^i如’它可設定臨界能量値’其能量错存與分類模组 2H疋要儲存或清除能量錯存與分類模組214的儲存値。一 微處理錢其他元㈣實施與建構以執行這些功能及下列 描述的功能在技藝中是眾所周知。 如在背景單元的討論，只要行動單元找出及獲得一相當 強的引導信號，引導信號便可使行動單元的時基與傳送引 導信號的基地台同#。如此，行動單元可提供接收的相當 強引導信號之絕對相位偏移。透過比較，當主檢索器216偵 測到基地台目前與時間同步的引導時，其中匹配遽波器212 制到每個相對較強的引導信號，處理控制218便可決定匹 配遽波器212所偵測到的每個引導信號之絕對相位偏移。 有關偵測到的引導信號的相位偏移與能量之資訊能以多 種方式透過處理控制218使用。處理控制218可例如警示主 檢索器216，以便在上述一或多個絕對相位偏移上開始檢 索。此外，如背景單元的描述，處理控制218可決定有關那 個基地台疋仃動單凡應該同步。而且，如背景單元的描 述，處理控制218可在最接近行動單元的一基地台上同步。 因此，當具有超過某一臨界値大小之一信號偵測到時，能 f儲存與分類模組2 14便可警示處理控制2丨8。此允許處理 控制218決定是否與除了目前同步之外的基地台同步。當它 從能量儲存與分類模組214的輸出決定透過匹配濾波器212 所偵測的一引導具有超過某一臨界値的能量位準構成較早 到達的引導時，此便會發生。或者，不是在每當決定超過 某一臨界値的能量時，能量儲存與分類模組214便可將測量 -28- 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱―

498630 A7 B7 26 五、發明說明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 提供給處理控制218，處理控制218可週期性輪詢能量儲存 和分類模組214，以便在除了行動單元目前同步的相位偏移 之外的相位偏移上檢查相當大振幅的引導信號。 、如上面的討論，透過匹配濾波器212所接收^每個取樣允 許檢索器210在一特定相位偏移上有效檢查一引導信號是否 出現。在-較佳的具體實施例中，檢索器21〇最好在大約： 0.81微秒獲得-取樣。因此，若要在^，加個相位偏移序 列上檢查一引導信號是否出現只需要大約26·67毫秒㈤）， 由於〜口匹配遽波器2 12，其可在一相當短的時間有效檢索 整個引導仏5虎相位偏移序列。 此外，匹配濾波器2；12不必程式化。如上的討論，一引導 信號的數位圖案是與所有基地台相同。它是在在.基地台之 間改’交的圖案相位’而不是圖案本身。因&，此圖案的單 一邵分可永久建構在匹配濾波器2 12。此可允許匹配濾波器 月匕以、相‘低的成本製造。而且，因爲匹配滤波器2 12 不必程式化，所以它只消耗相當小的功.率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖4所示，匹配濾波器212及能量儲存與分類模組214最 好與主檢索器216並聯使用。圖6是顯示主檢索器216元件的 方塊圖。主檢索器2 16是類似在背景單元中討論的檢索器 1〇，並且包括一非散布相關器250及一能量儲存與分類模組 252。描述非散布相關器25〇之一較佳具體實施例是在圖7顯 不。當相關器14與單一預期信號有關聯時，非散布相關器 250可使卜與輸入信號與一預期或搜尋的I-與Q-輸入信 號互有關。相關杏2 5 〇亦可最好使用q p s κ方法將該引導 -29 本紙張K沒過用〒國國冢標準(CNS)A4^i(2K)x 297公爱 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 498630 A7 B7_____ 27 ~ ' 五、發明說明（） 輸入信號非散布化，以更正在傳輸期間於引導信號3 10發生 的任何相關的相位偏移。 非散布相關器250包括一 I-輸入262及一 Q-輸入260，其每 個是連接到一 Q -多工器（q_MUX)264及一 I-多工器（1-MUX)266。Q-MUX 264的輸出可透過控制線路268的狀態 決定’而且I-MUX 264的輸出可透過控制線路270的狀態決 定。控制線路268和270的狀態可透過i-expectedn輸入272與 Q-expectedn 輸入 274 到互斥 〇R(X〇R)閘 276 決定。1-expectedn與Q _ expectedn分別是引導信號的I -和Q -元件，其 中非散布相關器250正在搜尋，即是，預期的引導信號。控 制線路270包含一反轉的緩衝器278，以便透過x〇R閘276將 狀態輸出反轉。Q-MUX 264的輸出可當作輸入XOR閘278 使用。X0R閘278的另一輸入是，其是主檢索器 216正在搜尋的引導信號之卜元件。I-MUX 266的輸出可當 作X0R閘280的一輸入使用。x〇R閘28〇的另一輸入是 expected,，其是主檢索器216正在尋找的引導信號之q元 件0 XOR閘278的輸出是提供給q -積分器282，而且X〇R閘 280的輸出是提供給卜積分器284。q_積分器282和卜積分器 284可在一預定時間上加總在他們相對輸入上的信號。〗·積 分器282與Q-積分器284的輸出然後可提供給最後的積分器 286’其可將來自q_積分器和積分器的輸出値平方，然 後將1¾等平方値一起加到在最後輸出288上輸出的一能量。 此値然後可提供給能量儲存與分類模組252。 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------訂·------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 498630 A7 -：--— _B7___ 心 * 28 五、發明說明（） 非散布相關器250可根據上述表1在一輸入信號上執行 Q p s K非散布及關聯性。非散布相關器250可輸出供表1之 一預期數位信號輸入（I - expectedn、Q - expectedn)所需的 (In、Q η)。例如，對於根據表1的第二列（I - expectedn、Q -expectedn)=( 1 、 - 1) 而言， 路由到 卜 積分器282的 信號的 I-輸出η應該是-Q n，而且路由到Q -積分器的信號Q -輸出n應 该是I n。因此，如果接收的Iin和Qin是預期信號，亦即 (1 ’ - 1 )，然後-Q n = 1，而且此値會路由到I -積分器282， 而且In=l，且此値是路由到Q-積分器284。 非散布相關器可依下執行此功能：對於（1-€叫“化(^11、（^- expectedn) = ( 1、- 1)而言，x〇r閘276的輸出是1。因此， Q-MUX 264可選取Qin的値-1，以提供給x〇r閘278。如 果取樣的引導信號匹配此預期信號，即是（Iin、Qin) = (1、 -1)，那麼I-expectedn==l，而且XOR閘278可輸出1，其會加 到由Q ·積分器282所執行的加總。在I -通道上，如果x〇R 276的輸出是1，由於反相器278，那麼i_MUX 266的控制輸 入將具有-1之一値。此Iin會在Ι-MUX輸出292上形成。對 於Ιιη=1與Q-expected=-l而言，乂〇厌閘28〇的輸出將會是 1 ’其會加到由I ·積分器284所執行的加總。在表1列出（j _ expectedn、Q - expectedn)的其他可能組合匹配同樣造成由 積分器282和284所加總的l，s。如此，當輸入信號（Iin、Qin) 的圖案匹配預期信號（I-expectedn、Q_expectedn)的圖案 時，由Q-積分器282與I-積分器284所產生的信號將會相當 大。 -31 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） --------1------- (請先閱讀背面之注意事項再填冩本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印則衣 498630 A7 -：-----B7 • 29 ----—--------- 五、發明說明（） 如前述，Q_積分器282與I-積分器284的輸出可提供給最 後積分器286，而且最好是平方及加總。因此，如果非散布 相關器250的輸入匹配預期的信號，最後積分器286的能量 輸出便會相當咼。因爲產生一高能量輸出，所以輸入信號 必須匹配預期的信號，而且預期信號的相位必須是主檢索 器嘗試偵測的信號。 此外，一特定相位的資料搜集以決定是否有一匹配之時 間是積分器282和284的積分時間。因此，若要檢索一特定 相位偏移引導信號，相同相位偏移之一預期信號可提供給 非散布相關器250。而且，積分器282和284的積分時間是設 定成等於一特定相位偏移的資料搜集的時間量。如此，只 於一特定相位偏移之匹配可在最後輸出288上加到一最後輸 出能量。類似匹配濾波器212，非散布相關器25〇可在 1.2288 MHz的引導信號頻率上接受輸入取樣。此是預期信 號提供給非散布相關器250的相同頻率。 因爲只有當一預期信號匹配時，+丨，s便會路由到積分器 282和284，如果接收的信號未精確匹配預期的信號，一些 -l’s便會路由到積分器282和284。此減少這些積分器輸出 j大小，因此，非散布相關器250的輸出是來自最後的:分 器286。如上面討論的圖3a_3d，更強的引導信號會接收， 更多的實際間框値將匹配理想預定的引導序列間^匡値。因 此，愈強的引導信號接收，更多的+ 1.s可透過積分器2心 284加總’||此較少可加總’而且愈大的非散布相關 器250的輸出振幅大小。如此，非散布相關器的輸出大小可 -32- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ----------訂------- (請先閱讀背面之注意事項再填冩本頁) ， 498630 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 . 30 五、發明說明（） 提供一接收引導信號的相關強度之指示。 每個匹配只將一相當小量加到在輸出2 8 8上的總能量値。 因此’相關器250必須採用足夠的取樣與一預期信號比較， 以產生一足夠高的能量，所以它可合理決定一相當強的引 導化號是否偵測到或只發生一些隨意匹配。因此，一特定 的相位預期信號必須於一段足夠長的時間搜集匹配的資料 提供給非散布相關器25〇，以允許合理決定是否偵測到_相 當強的匹配。雖然連續取樣的一預定數目必須在決定—引 導信號是否可能在一特定偏移上出現之前採用，但是如果 在策集前述預定數目的連續取樣之前存在一明確缺乏關聯 性’取樣的蒐集便會結束。例如，如果產生一相當高能 量，取樣便可持續採用。然而，如果一明顯部分的想要取 樣策集之後，一相當低能量產生，積分器282、284、和286 的蓋集資訊便可轉存，預期信號的相位會偏移，而且積分 可從時間零重新開始。 非散布與關聯模組250的最後輸出288提供给能量儲存與 分類模組252。此模組可如圖4顯示實質完全匹配能量儲存 與分類模組214，而且能以實質相同方式操作。它亦要考慮 到匹配濾波器212與非散布相關器250提供給相同的能量儲 存與分類模組。 月匕里儲存與分類模組252的輸出是連接到處理控制2丨8。 處理控制2 18可使用在能量儲存與分類模组252中所儲存的 資訊，以決定行動單元是否同步及從最適當的基地台接收 貧料信號。隨著能量儲存與分類模組2 14，處理控制2 1 8可 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） .----------I ^---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)♦ 498630 A7 五、發明說明（ 31 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 巧瑚卷礎上輪詢能量分類與儲存模組252、或能量儲秀 與分類模組252可警告高於一預定臨界値之能量處理控帝 218。 如上面的討論，相位偏移引導信號非散布相關器250尋拍 是透過預期信號的相位決定。因此，可在一第一相位偏卷 上檢索，然後如果未偵測到明顯的能量，可在任何其他相 位偏移改變成尋找，只透過改變參考信號的相位，其可α 是距離第一相位偏移的數百或數千個間框。此外，當最大 旎ΐ資訊透過一整個26.6毫秒搜尋而獲得時，在一部分y 26.6耄秒之後，如果沒有明顯或未預期的能量在一特定相 位偏移上偵測到，檢索便可放棄，而且一檢索可在另一相 位偏移上開始。 因此’透過使用與匹配濾波器212並聯的相關器25〇,相 ^态250可在行動單元目前同步的引導信號相位偏移附近檢 ，基地台的相位偏移。同時，匹配濾波器212可掃描相位偏 移的整個序列，以檢查相關器250可能錯失的任何其他強引 導仏5虎’因爲它只檢查一小部分的總引導信號相位偏移序 々此可在相當短的時間（〜26.6毫秒）於引導信號相位偏 私5正個序列上將有關引導信號強度的資訊提供給行動單 儿，而仍然允許在一甚至更高的速率（例如兩、三、或多個 鄰近相位偏移可在〜26.6毫秒檢查）監督高權限相位偏移（例 如，'都近目前同步基地台的基地台相位偏移）。 、、：吏用興弈政布及關聯模組252並聯的匹配渡波哭2 1 ? 提供上述優點，作异亓 〜 °口 疋耶要考慮到只使用匹配濾波器2 12。此 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) K· « —------ 訂 · -34 297公釐） 498630 A7 B7 五、發明說明（ 外’在本發明的範圍内使用與-相關器並聯或沒有相關器 的超過-匹配濾波器。如果使用超過一匹配濾波器，檢索 引導信號相位偏移的整個序列所需的時間量便減少。例 如’如果使用兩匹配濾、波器，他們便可建構檢索除了彼此 之外的32, 768個相位偏移總序列一半的引導信號，即是除 了彼此之外的16, 384個間框。如此，總引導信號相位偏移 序列空間能以-半的時間檢索。亦要考慮到在一類似方法 中使用超過兩匹配遽波器。 匹配濾波器212、相關器25〇、及能量儲存與分類模組252 和2、14可實質執行而與處理控制218無關。因此，高能量引 導信號可㈣，而且他們的能量與相位偏移可透過只使用 最小的處理控制資源儲存。此有利於其他重要行動單元功 能的任意處理器控制時間。 可了解到本發明並未侷限在上述的特殊具體實施例。本 發明的許多廣泛不同具體實施例可構成，而不致於達背本 發明的精神範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I 裝 . · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π •35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請拳利範圍 1. -種用以偵測在一數位細胞 否出現一數位信號之作％仏式、系統的行動單元内是 含： I " y (、測裝置，該信號偵測裝置包 一匹配遽波器，用以 — 定數位圖案相比輕、·的數位輸入信號與-預 …口木相比較，孩匹配濾波器包含； 衩數個分支，每個分# 二、 _-. . _ ^ 支本持孩接收數位輸入信號的單 數位k唬成份；及 至少—積分器’其連接到複數個分支中至少-部分， 複數個分支維持接收的數位輸人信號匹配預定 的數位圖案日李，衾4 , ^ f 產生一相當大的信號。 申i專利範圍第1項之裝置，其中該匹配濾波器包括複 數：延遲電路，複數個延遲電路中之每一個係位在複數 個刀支之其中一相鄰對之間，複數個延遲電路可於一預 足時間里在複數個分支中每一分支上維持該等單一數位 信號成份之其中一者。 3.=申請專利範圍第2項之裝置，其中該接收的數位輸入信 號包括一教布數位信號，而且該匹配濾波器包括： 一同相位輸入及一 9〇度相位差輸入，用以將該散布數 位信號輸入該匹配濾波器； 一同相位積分器及一 9〇度相位差積分器，及 複數個分支線路中之每一個用以將複數個分支之其中 每一分支與該同相位積分器與該90度相位差積分器之其 中一者互連，以致於將代表一 + 1或一 -1之單一數位値從 衩數個分支之其中每一分支轉移給該同相位積分器與該 36- 本紙張尺度適用中國國家標準（cns)a4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4^8630 A8 BS C8 ___ D8 ：' ' --- 六、申請專·利範圍 90度相位差積分器可將該散布數位信號非散布化。 4. 如申请專利範圍第1項之裝置，其中該信號偵測裝置包括 與涊匹配濾波為並聯的相關器，該相關器可供將該接收 的數位輸入信號與該預定的數位圖案相比較。 5. 如申請專利範圍第4項之裝£，其中該接收數位輸入信號 包括一散布數位信號，而且該相關器包括： 一同相位輸入及一 90度相位差輸入，用以將該散布數 位信號輸入該相關器，· 至少一預期的信號輸入，用以輸入能與該散布數位信 號相比較的預定數位圖案； 一同相位多工器及一 90度相位差多工器，其每個是連 接到該同相位輸入與該9〇度相位差輸入：及 一同相位積分器，其是連接到該同相位多工器：及一 90度相位差積分器，其是連接到該9〇度相位差多工器； 其中該同相位多工器與9〇度相位差多工器可將該散布 數位化號路由到該同相位積分器與9〇度相位差積分器， 以便將該散布數位信號非教布化。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該等匹配濾波器與相 關器是從一行動單元處理控制分開。 7·如申請專利範圍第6項之裝置，其中透過該信號偵測裝置 所偵測的數位信號是可由一細胞式基地台傳送之一數位 電信引導信號。 8· —種用以偵測一數位細胞式通訊信號之方法，其包含下 列步驟： -37- ! ^紙張尺度適用中關家標準（C^i¾^iIΓ；;.297公^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 C8 —-— ——— __ 一 '申請專·利範圍 將該數位細胞式通訊信號輸入一匹配濾波器： 、在匹配遽波器中，將該等數位細胞式通訊信號的一數 位圖案與一預定數位圖案相比較：及 當孩數位細胞式通訊信號的數位圖案匹配該預定數位 圖案時，產生一相當高的匹配濾波器輸出信號。 9. ^申請專利範圍第8項之方法，其中將數位細胞式通訊信 號的數位圖案相比較的該步骤包括下列步骤： 將在匹配濾波器内的複數個分支之每一分支上的該數 位細胞式通訊信號的單一數位圖案元件隔離：及 將該等單一數位圖案元件中之每一個與該預定數位圖 案的單一數位圖案元件相比較。 10. 如申請專利範圍第8項之方法，其進一步包含下列額外步 同步於匹配濾波器的該數位細胞式通訊信號輸入、一 相關器的該數位細胞式通訊信號輸入； 在相關器中’將該數位細胞式通訊信號的一數位圖案 與一預定數位圖案相比較；及 如果該數位細胞式通訊信號的數位圖案匹配該預定數 仏圖案，則產生一相當高的相關器輸出信號。 11·如申請專利範圍第8項之方法，其中將該數位細胞式通訊 k號輸入匹配濾、波器的該步驟包括將一散布數位信號輪 入該匹配濾波器。 12.如申請專利範圍第丨丨項之方法，其進一步包含在該匹配 遽波器將該散布數位信號非散布化之該步驟。 -38- I-------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^7^-y ----------#_ · ϋ ϋ ϋ n ϋ an an 一口，I n ϋ n ϋ ϋ —ϋ UW (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · A8 B8 C8 D8 申請專·利範圍 lj.如申請專利範圍第12項之方法，其進一步包本下列額外 步驟： ^ 同步於匹配濾波器的該散布數位信號輸入、一相關器 的琢散布數位信號輸入： 在咸相關器將該散布數位信號非散布化： 在相關器中，將該非散布化數位信號的一數位圖案與 一預定數位圖案相比較；及 如果非散布化數位信號的數位圖案匹配該預定數位圖 產生相當南的相關器輸出信號。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇χ29>&£·