TWI379531B - Method and apparatus for timing estimation in a wireless communications system - Google Patents

Description

1379531 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 當前揭示之系統大體而言係關於一種用於無線通訊系統 中之k號操取之系統，且更特定言之，係關於一種用於谓 剛所接收之信號中之封包之封包偵測系統。 【先前技術】 無線網路連接系統已變為全球大量人藉以通訊之盛行之

手段。無線通訊設備已變得更小且更強大以滿足消費者需 要，其包括改良之攜帶性及便利性。使用者已發現諸如蜂 巢式電話、個人數位助理（PDA)、筆記型電腦及類似物之 無線通訊設備之許多用途，且此等使用者需要可靠服務及 擴展之覆蓋區域。 …、線通訊網路通常用以傳達資 -▼训，叫个耳便卬韦―议於y 處（在結構内還是在結構外）及使用者係靜止的還是移動G 如’位於車無中，行走中）。通常，經由與基地台或存】 點通訊之行動設備^建立無線通訊網路。存取點覆蓋地3 區或小區’且當操作行動設備時，其可移人且移出此等I 品為達成不中斷之通訊，行動設備被指派其已進; 之小區之資源且被解除指派其已移出之小區之資源。 亦可僅使用點對點通訊而不使用存取點來建構網K 施例令，網路可包括存取點(基礎架構模式)及點, 此等類型之網路被稱為特用網路。特賴 =二藉；’當行動設備(或存取點)自另-行_ …、他仃動設備被添加至網路。當行動設備离 126253.doc 1379531 開該區域時，其自網路動態地移除。因此，網路之拓撲可 不斷地改變。在多躍點拓撲中，傳輸係經由若干躍點或區 段來轉移，而非直接自發送者轉移至接受者。 諸如WiMedia超寬頻（UWB)通用無線電平臺之超寬頻技 術具有最佳化無線個人區域網路（WPAN)内之多媒體設備 之間的無線連接性之U有能力。無線標準之目的為^諸 如較低成本、較低功率消耗、較小外形因素、較高頻寬及 多媒體服務品質（QoS)支援之要求。

WiMedia UWB通用無線電平臺提供分散式媒體存取技 術，其提供在同一網路中操作不同無線應用之解決方案。 WiMedia UWB通用無線電平臺基於多頻帶正交分頻多'工 (MB-OFDMW #有媒體存取控制（MAC)層&實體阳層 規格。WiMedia MAC及PHY規格經故意設計以適應由全球 監管機構設定之各種要求。因此需要滿足各個國家中之法 規之製造商可容易且成本有效地來完成此目的。 UWB試圖實施之一些其他應用友好之特徵包括降低之每節 點複雜程度、較長電池壽命、多個電源管理模式之支援及 較高空間容量。

WiMedia UWB相容純器必須在提供較大頻寬的同時應 付來自現有無線服務之干擾。同肖，其必須以極低傳輸功 率執行。SU匕，在操作ί裒境中由接收器面對之一挑戰為信 號之擷取，且作為其部分’建立與所傳輸之㈣的時間同 步。另外’能夠有效地且以較小設計佔據面積來可靠地最 佳化時序評估為一挑戰。 126253.doc 1379531 因此在此項技術中存在滿足以上所述之 【發明内容】 當前描述之方法係針對時序評估。在—方法中，描述__ 種用於執行符號時序評估之方法。該方法包括：在複數個 分頻道之經評估之量值中界定搜尋空間；在該搜尋空間中 界定搜尋m搜尋空財定位符料序評估索引， 其對應於搜尋窗内的複數個分頻道之經評估之 之最大值。 在另-方法中，描述-種用於執行符號時序評估之裝 置。該裝置包括··用於在複數個分頻道之經評估之量值中 =定搜尋”的構件；用於在該搜尋空間中界定搜尋窗的 =件，及’用於在搜尋空間中定位符料序評估索引的構 ，該符號時序評估索引對應於搜尋窗内的複數個分頻道 之經S平估之量值的能量之最大值。 =-方法中，揭示一種無線通訊裝置。該無線通訊裝 I括-天線’該天線經組態以接收具有符號之信號；及 ^制處理，其耗接至天線以執行用於符號之符號時序 3估之方法。該方法包括：在複數個分頻道之經評估之量 ^中界定搜尋空間；在該搜尋空間中界定搜尋窗；及，在 =空間中定位符號時序評估索引，其對應於搜尋窗内的 複數個分頻道之經評估之量值的能量之最大值。 方法中，揭示一種電腦程式產品。該電腦程式產 電腦可讀媒體，電腦可讀媒體具有：用於使電腦在 分頻道之經評估之量值中界定搜尋空間的程式碼； •26253.do, 1379531 用於使電腦在搜尋空Μ界定搜尋窗的程式碼；及，用於 使電腦在搜尋空間中定位符號時序評估索引的程式碼，該 符號時序評估索引對應於搜尋窗内的複數個分頻道之經評 估之量值的能量之最大值。

在又-方法中’揭示一種處理器，該處理器具有記憶 體，該記憶體經組態以使處㈣實施用於執行符號時序評 估之方法。該方法包括：在複數個分頻道之經評估之量值 中界定搜尋空間；在該搜尋空間中界定一搜尋窗；及，在 搜尋空时定位符料序評估索引，其制於搜尋窗内的 複數個分頻道之經評估之量值的能量之最大值。 【實施方式】 現參看圖式來描述各種實施例。在以下描述中，出於解 ^之目的，閱述許多特定細節以便提料—或多個態樣之 透徹理解。然❿，可能顯而易見的是，可在不具有此 定細節之料下實施此（等）實施例。在其他料中所 熟知之結似設備以方塊圖形式展相便促㈣ +曱請案中所使

供組、系絲II 類似術語意欲指電腦相關實體，其為硬體、_、硬 軟體之組合、軟體或執行中之軟體。舉例而言 (但不限於)處理器上執行之過程、處理器、物件、二 碼、執行線緒、程式及/或電腦。舉例而言 / 設備上之應用程式及計算設備皆可為組件…了於叶 可常駐於卿及/或執行線緒内 y個組 汗了疋位於一電腦 126253.doc 且/或分散於兩個或兩個以上電腦之間。另外，此等組件 二上：儲？有各種資料結構之各種電腦可讀媒體執行。 q :且了（諸如）根據具有一或多個資料封包（例如，來自 與局部系統、分散式系統中 狁中之另一組件相互作用之組件的 資料，及/或藉由作·號 。唬而在諸如網際網路之網路上與其他 系統相互作用之組件的咨來.丨λ 料）之彳§號藉由局部及/或遠端過 程而通訊。詞"例示性"在本文中用以意謂·，充當實例、例 子或說明。本文令被描述為"例示性"之任何實施例未必 被解釋為相比其他實施例較佳或有利。 此外’在本文中結合使用者設備來描料種實施例。使 用者設備亦可被稱為系統、用戶單元、用戶台、行動台、 行動設備 '遠端台、存取點、遠端終端、存取終端、終端 機設備、手機、主機、使用者終端、終端、使用者代理、 無線終端、無線設備或使用者裝備。使用者設備可為蜂巢 式電話、無線電話、會話起始協定（SIP)電話、無線區域迴 路（WLL)台、_人數位助理（PDA)、具有無線連接能力之 掌上型設備或連接至無線數據機之其他處理設備。舉例而 言’在某些實施例中’使用者設備可為附接有UWB數據機 之消費型電子器件，諸如印表機、攝影機/攝影機、音樂 播放器、獨立磁性或快閃儲存設備，或具有内容儲存器之 其他AV裝備。 此外，本文中所描述之各種態樣或特徵可實施為使用標 準程式化及/或工程技術之方法、裝置或製品。如本文中 所使用之術語"製品"意欲涵蓋可自任何電腦可讀設備、載 126253.doc •10- 體或媒體存取之電腦程式。棗你丨而士 ^ 叭举例而5，電腦可讀媒體可包 括（但不限於）磁性儲存設備（例如，硬碟、軟碟、磁 條…）、光碟(例如，緊密光碟(CD)、數位多功能光碟 (請)…)、智慧卡及快閃記憶體設備(例如，卡、棒、保 密磁碟…）。 ' 將根據可包括許多設備、組件、模組及類似物之系統來 呈現各種實施例。應理解且瞭解，各種系統可包括額外設 備、組件、模組及類㈣，且/或可能並不包括結合圖式 而論述之所有設備、組件、模組等等。亦可使用此等方法 之組合。 現參看圖式，圖1說明實例特用無線網路1〇〇。無線網路 100可包括處於無線通訊之任何數目之行動設備或節點， 出於易於說明之㈣’說明其中之四個行動設備或節點。 舉例而言，行動設備可為蜂巢式電話、智慧電話、膝上型 電腦、掌上型通訊設備、掌上型計算設備、衛星無線電、 全球定位系統、個人數位助理（PDA)及/或用於在無線網路 100上通訊之其他合適之設備。無線網路1〇〇亦可包括—或 多個基地台或存取點（未圖示）。 在無線網路100中，展示終端機設備112經由通訊鏈路 120而與終端機設備114通訊，且經由通訊鏈路122而與終 端機設備116通訊。亦展示終端機設備116經由通訊鏈路 124而與終端機設備118通訊。終端機設備112、114、ιΐ6 及118可根據如圖2中所示之終端機設備2〇〇之可能組態的 例示性簡化方塊圖來結構化並組態。如熟習此項技術者將 126253.doc 1379531 瞭解，終端機設備200之精確組態可取決於特定應用及整 體設計約束而變化。處理器2〇2可實施本文中所揭示之系 統及方法》 ~ 可以耦接至天線206之前端收發器204來實施终端機設備 200 °基頻處理器2G8可輕接至收發器2〇4。可以基於軟體 之架構或諸如硬體或硬體與軟體之組合的其他類型之架構 來實施基頻處理器208。微處理器可被用作執行提供控制 及整體系統管理功能以及其他功能之軟體程式之平臺。可 用執行應用特定之演算法以降低對微處理器之處理需求之 内嵌式通訊軟體層來實施數位信號處理器（Dsp)。Dsp可 用乂提供諸如導頻彳§號擁取、時間同步、頻率追蹤、展頻 處理、調變及解調變功能及前向錯誤校正之各種信號處理 功能。 終端機设備200亦可包括耦接至基頻處理器2〇8之各種使 者介面210。使用者介面21〇可包括小鍵盤、滑鼠、觸摸 式顯示幕、顯示器、振鈴器、振動器、音訊揚聲器、麥克 風攝衫機、儲存器及/或其他輸入/輸出設備。 基頻處理器208包含處理器2〇2。在基頻處理器2〇8之基 於軟體之實施例中，處理器202可為微處理器上執行之軟 體％式。然而，如熟習此項技術者將容易瞭解，處理器 2〇2不限於此實施例，且可由此項技術中已知之任何手段 實施’包括能夠執行本文令所描述之各種功能的任何硬體 组態、軟體組態或其組合。處理器2〇2可麵接至用於資料 之储存之記憶體21h亦可如圖2中所示而提供用於執行操 126253.doc •12· 作系統之應用程式及/或獨立應用程式之應用程式處理器 214。展示應用程式處理器214耦接至基頻處理器208、記 憶體212及使用者介面210。 圖3說明符合如由ECMA國際組織在標準ECMA-368"High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard" (2005年12月）中公布之用於高速、短程無線通訊之 WiMedia超寬頻（UWB)實體層（PHY)及媒體存取層（MAC)標 準的封包之封包結構300。 ECMA標準指定使用支援 53,3 Mb/s、80 Mb/s、106,7 Mb/s、160 Mb/s、200 Mb/s、320 Mb/s、400 Mb/s及 480 Mb/s之資料速率之無需授權的3,100 MHz至10,600 MHz頻 帶之無線個人區域網路（PAN)的UWB PHY。UWB頻譜被劃 分為14個頻帶，每一者具有528 MHz之頻寬。前12個頻帶 接著被分組為4個由3個頻帶組成之頻帶群組，且最後兩個 頻帶被分組為第五個頻帶群組。圖4說明UWB頻譜之全球 配置。 此ECMA標準指定多頻帶正交分頻調變（MB-OFDM)機制 以傳輸資訊。每頻帶使用總共110個子載波（1〇〇個資料載 波及10個保護載波）以傳輸資訊。另外，12個導頻子載波 允許相干偵測。頻域擴展、時域擴展及前向錯誤校正 (FEC)編碼用以改變資料速率。所使用之FEC為具有1/3、 1/2、5/8及3/4之編碼率之迴旋碼。 接著使用時間率碼（TFC)來擴展經編碼之資料。在一方 法中，如由ECMA標準公布，存在兩種類型時間頻率碼 126253.doc -13 - c)·經编碼之資訊在三個頻帶上交錯之一類型，宜被 稱為時間頻率交錯（TFI);及，經編碼之資訊在單_頻帶上 傳輸之-類型，其被稱為固定頻率交錯（FFI)e 在前四個頻帶群組中之每-者内，界定使用TFI之四個 時間頻率碼及使用FFI之三個時間頻率編碼；藉此，提供 對每頻帶多達七個頻道之支援。對於第五個頻帶群組，界 定使用m之兩個時間頻率碼。此ECMA標準總共指定3〇個 頻道。 圖5說明圖3之WiMedia UWB封包之標準前置項 (preamble)結構。前置項含有總共3_〇fdm符號。前μ個 前置項符制於封包偵測、時序評估、⑽評估及訊框同 步。頻道評估使用最後6個前置項符號。在一方法中，前 24個符號具有主要重要性。 圖6為說明包括擴展器6〇2之前置項符號產生器_之方 塊圖，其說明可如何產生前置項符號的一方法，其中： 1. 對於給定時間頻率碼（TFC)(亦即，1至1〇，被稱為 TFC-UTFCMO)，選擇時域基本序，127及 二進制覆蓋序列心^»±1，^叫，··.，2；^二進制覆蓋序列用作 用於判疋封包/訊框同步序列之結束之定界符。 2. 在基本序列之結束補入37個零以形成擴充序列 、[灸]，是= 0,1.,164。 3.使用擴展器602以擴充基本序列來擴展覆蓋序列。第n 個前置項符號之第k個樣本由下式給出： •^sync^t^] = ^coverW X 免=1，> 164，/7 = 〇, 1，…，23, 126253.doc 14· 1379531 圖7說明對應於TFC-1之基本序列Jbajw]之非週期性自相 關。其他基本序列可具有相似自相關函數。在一同步方法 中’利用極佳自相關性質。舉例而言，自如圖8中所示之 階層式基本序列產生器800產生基本序列。使用階層式序 列之基本前提為將傳輸器處之編碼過程分割為階層架構以 使得接收器處之解碼過程之複雜度降低。參看圖式，第一 二進制序列{ 4幻，Α = 0,2，_·.，15 }由第二二進制序列 Uw，灸=0,2，...，7}以擴展器802擴展以產生具有長度128之中 間序列（亦被稱為二進制階層式序列）C{cW，λ = 0 2，，127} ^ 接著，在使用快速傅立葉變換（FFT)模組804進行中間序列 C之快速傅立葉變換且使用頻域成形模組8〇6在頻域中成形 序列之後，序列經由反FFT(IFFT)模組8〇8變換回時域以獲 得基本序列ibase|>]。存在對應於十個基本序列中之每一者之 二進制序列{ «⑷丨及{啦]}的獨特集合。 圖9說明用於TFcq之基本序列心。[叫與使用階層式基本 序列產生器800而產生之相應中間序列c(啪]丨之間的非週 期性交又相關。此交又相關性質指示：當在接收器處使用 匹配濾波器時，基本序列可由二進制序列c替代以作為濾 波器係數。在一方法中，如以下所說明，二進制序列c之 階層式結構可有效地用以簡化用於同步之接收器之硬體。 另外’將刖置項基本序列之捨位式版本用作匹配濾波器係 數亦可為有利的。圖1〇說明用於TFCd之基本序列^[叫與 相應基本序列之捨位式版本之間的非週期性交叉相關。 作為同步概觀，圖u至圖14說明用於所有TFC之同步及 126253.doc -15- 1379531 棟取時刻表。具體言之，圖11說明用於TFC-1及TFC-2之操 取時刻表1100 ;圖12說明用於TFC-3及TFC-4之擷取時刻表 1200 ;圖13說明用於TFC-5、TFC_^TFC_7之擷取時刻表 Π00 ;且圖14說明用於TFC_8、TFC-9及TFC-10之擷取時 刻表1400 。 首先參看圖11’主要同步任務可分為 1. 封包偵測" 2. 時序評估。

3·載波頻率補償（CFO)評估及訊框同步。 如以上所論述，ECMA標準提供多個頻帶，且如自所有 WC之時刻表所見，接收器將在確定封包制之前預設地 停留於頻帶！上。此係因為在封包偵測之前，接收器未知 曉切換至其他頻帶之正確時序（若其處於m模式）。因此， 將消耗頻帶i中之前三個前置項符號以用於封包僧測。一 旦=完成封包福測，則下_階段，致能時序評估且接收器

將知描頻帶1中之下一前署 # 項4遽以判定用於OFDM符號之 最佳FFT囪。在已針對頻帶^ 。士 — τ對須帶1凡成時序評估（例如，時序 復）之後，接收器將具有足夠資訊以知曉根據TFC切換至其 他頻帶，且將執行自動增益控制（agc)增益評估。在安定 項符號之剩餘部分將用於cf〇評估及訊框 同步偵.無論何時❹㈣訊則步，c 出將發送至相位旋轉器且接 之最終輸 圖！5說明用於執行主要同步 頭道㈣ 1500包括可變烊X放 5步器1500。同步器 變增瓜放大_)模組15〇2、類比至數位轉 I26253.doc (S ) •16- 換器（ADC) 1504、匹配濾波器（MF) 1 506、平方單元1508、 封包偵測模組1510、時序評估模組1540以及CFO評估及訊 框同步模組1570。 如以上所論述’可將MF 1506之係數{啦]，^： = 0,2，.，127}選 為二進制序列{可幻，* = 〇,2，·.·，127}或捨位式前置項基本序列 { r〇Und(^ase W)，疋=〇, 2,…，127 }。然而，歸因於二進制序列{啦]} 之階層式結構’可如圖19之二進制階層式序列MF 1900中 所示而簡化MF 1506之實施例；而對於捨位式版本，在圖 2〇中展示有限脈衝響應（FIR)實施例MF 2000，其在一方法 中為具有127個子取樣延遲線之FIR濾波器。 在捨位式方法中，匹配濾波器係數啦]，々=〇 2，.·.，127被設 定為前置項基本序列之捨位式版本⑷）。如針對所 有刖置項基本序列所觀測’ Round^bjA:])僅取來自{±2, ±1，〇} 之值，此情形促進降低硬體複雜度，因為乘以2之乘法可 被便利地實施為左移1位元。又，如在圖1 〇中所見， ⑽維持與基本序列、e[&]之良好交叉相關性質。用 於匹配遽波器實施例之兩種不同方法之複雜度概述於下表 中： 匹配濾波器類型 實際乘法之次數 實際加法之次數 LUT大小(位元） 二進制階層式 0 22 10*(16+8)=24^~ 捨位式基本序列 0 127 10*128*3=3840 表1 :匹配濾波器實施例比較 運算之次數係針對一樣本持續時間Tsample=1/528 MHz=l. 89 ns内之I或Q分支。對於每一方法，參考序列可 126253.doc 1379531 錯存於具有如表1中所列舉之大小之查找表（LlJT)中。 由平方單元15〇8處理MF 15〇6之輸出。將所接收之樣本 表示為，匹配濾波器輸出之量值平方可被表達為： 127 2 R[n]= ^[n + kyqlk] 9 注意，可執行等增益組合（EGC)運算以收集來自多路徑 頻道之能量：

D[n]= 2 R[m'] 其中#為所组合之連續路徑之數目，且外]為滑動窗輸 出。EGC可被實施為如圖21中所示之[分頻道（Ltap)多路 徑能量組合器2100。L分頻道能量組合器2100允許不同權 重指派給每-分頻道。可由封包制模組151()及時序評估 模組1540使用EGC運算之結果。 如所論述，同步過程中之第—步驟㈣包❹j模組1510 谓測有效封包之存在。#包制模組mG將在㈣到有效 封包之後對時序評估模組154〇確證封包偵測信號。具體言 一確了封包偵測（亦即，封包偵測模組15 10已藉 由將叹疋為邏輯真而指示已偵測到封包），則啟用 時序評估模组1 5 4 〇。 圖16說明可經實施以用於時序評估模組1540之例示性時 序#估器16GG。時序評估器刪包括滑動窗㈣）單元職 及時序摘測器1660。如將使用圖17來解釋，時序評估器 126253.doc • 18 · 1379531 1600試圖定位町窗之最佳位置以使得其可捕獲儘可能多 之頻道能量。 如以上所論述，可執行咖運算时集來自多路經頻道 之能量。在WiMedia UWB中，料每一 〇FDM符號之填補 零（ZP)之長度為32個路徑，此意謂存在可捕獲之至多 ZP+1=33個連續路徑。因此，在sw單元165〇中使用33個滑 動窗(亦即，㈣)進行時序評估，且可使用實施為l分頻 道多路徑能量組合器2100之33單位寬谓單元165〇來部 署EGC運算。 對SW單元1650之輸入為輸出之量值平方（亦即，來自平 方單元1508之序列{/?[„]})。基本上，此序列中之每一分量 為對分頻道係數中之-者的經平方之振幅之評估。對於當 SNR趨近無窮大且前置項型樣與二進制序列之間的交又相 關為完美德耳塔函數時之理想情形，其會準確地變為分頻 道係數之經平方之振幅。圖17說明sw單元165〇如何處理 此序列歷時數目N3個之樣本，數目N3個之樣本在頻帶工中 為完整週期。W為TFC相依參數且列於不表中： TFC數目— N3 1 ' 2 165x3=495 3、4 165 5、6、7 165 8 、 9 、 1〇 ---- 165x2=330 表2 :用於時序評估之TFC：相依參數。 來自SW單兀1650之#3個輸出中之最大值為可捕獲之最 126253.doc 大能量，且相應索引被標識為可變77M/#G_/A^)五X之值。 在一方法中，可藉由以下偽碼來實施時序偵測器1660之運 算： TIMING _INDEX=Q\ MAX_ENER GY_CAP=0; ior(step=0; step < N3; step++) { if (input[iie/?] > MAX_ENERGY_CAP) { MAX_ENERGV_CAP=input[step]; TIMING _INDEX=step\ } } 其中input|>ie/?]為來自SW單元1650之輸出（其為多路徑組 合器關於33個樣本之輸出），且MAX_ENERGY_CAP為直至 當前迭代所遭遇之N3個輸出中的來自SW單元1650之所捕 獲之能量的最高所偵測之值。 圖18說明時序偵測器1660之時序索引偵測過程1800，其 中在步驟1802中，變數77^^\^_/#1)五义、从儿^_幻\^：/?夕1"_(^4尸 及We/?被設定為〇。在步驟1804中，判定wep變數之當前值 是否小於#3，#3為待由時序偵測器1660處理的整週期中 之樣本之數目（例如，如圖17中所說明之頻帶1之495個樣 本）。若變數之當前值小於，則操作繼續步驟1806。 否則，操作繼續步驟1814。 126253.doc •20- 在步驟1806中，自多路徑組合器（亦即，SW單元1650)輸 出值五，且操作繼續步驟1808，其中判定 之H否大於MAX_ENERGY_CAP之t謫值。若EGC_out之 值大於户之當前值，則在步驟1810中將 MAX ENERGY—CAP設定為 EGC一out。TIMINGJNDEX板設 定為此點之We/?之當前值。 若五GC_owi之值不大於户之當前值，則 操作繼續步驟1 8 12，其中多路徑組合器之窗滑動過一樣 本，且W叩遞增1。操作接著返回至步驟1804。 返回至步驟1804，若判定We/?變數之當前值不小於， 則此情形指示多路徑組合器窗已滑動跨越了所有#3個輸 出，且輸出變數77M^VG_/A^D£：Jr之值。 使用77Μ/Α^_/Λ^)£：Χ且考慮MF 1506及SW單元1650之群 組延遲，接收器可易於在頻帶1中定位FFT窗之起始（亦 即，一 OFDM符號之起始點）。接著，接收器將根據TFC(若 處於TFI模式）而切換頻帶，其意謂自頻帶1獲得之時序資 訊直接應用於其他頻帶。 應理解，可由硬體、軟體、韌體、中間軟體、微碼或其 任何組合來實施本文中所描述之實施例。當系統及/或方 法係以軟體、韌體、中間軟體或微碼、程式碼或程式碼片 段來實施時，其可儲存於諸如儲存器組件之機器可讀媒體 中。程式碼片段可表示程序、函式、子程式、程式、常 式、子常式、模組、套裝軟體、類別，或指令、資料結構 或程式敍述之任何組合。程式碼片段可藉由傳遞及/或接 126253.doc -21 - U/9531 收資訊資料、引數、參數或記憶體内容而耦接至另一程 式碼片段或硬體電路。可使用包括記憶體共用、訊息傳 遞、符記傳遞、網路傳輸等等之任何合適之手段來傳遞、 轉發或傳輸資訊、引數、參數、資料等等。 •. 對於軟體實施例，可以執行本文中所描述之功能的模組 (例如程序、函式等等）來實施本文中所描述之技術。軟 ‘ 冑程式碼可儲存於記憶體單元中且由處理器執行。記憶體 #元可實施於處理器内或處理器外，在實施於處理器外之 狀況下，記•憶體單元可經由此項技術中已知之各種手段而 通訊地耦接至處理器。 以上所描述之内容包括一或多項實施例之實例。當然， 出於描述前述實施例之目的不可能描述組件或方法之每— 可》又想，组合’但是一般熟習此項技術者可認識到各種實 2例之其他紕合及改變係可能的。因此，所描述之實施例 意欲涵蓋在隨附申請專㈣圍之精神及㈣内《所有此等 φ 改變、修改及變化。此外，就術語”包括，，用於實施方式或 申請專利範圍中而言，此術語以類似於術語"包含之方式 (如”包含"在申請專利範圍中用作過渡詞時所解釋）而意欲 為包括性的。 【圖式簡單說明】 圖1為例示性特用無線網路之方塊圖； 圖2為例示性無線終端機設備之方塊圖； 圖3為符合WiMedia超寬頻（UWB)標準之封包結構； 圖4為UWB頻譜之全球配置之圖； 126253.doc •22· 圖5為圖3之封包之前置項結構； 圖6為圖5之前置項結構之封包/訊框同步序列產生器的 方塊圖； 圖7為用以產生前置項型樣之基本序列之非週期性自相 關函數的曲線圖； 圖8為用以產生基本序列之階層式基本序列產生器之方 塊圖； ° 圖9為圖7之基本序列與圖8之相應階層式基本序列之間 的非週期性交叉相關之曲線圖； 圖10為圖7之基本序列與相應基本序列之捨位式版本之 間的非週期性交叉相關之曲線圖； 圖11為說明用於時間頻率碼（丁^卜丨及打匕]之擷取/同 步過程之時刻表； 圖12為說明用於TFC_3&TFC_4之擷取/同步過程之時刻 表； 圖13為說明用於TFC_5、TFC-6ATFC_7之擷取/同步過 程之時刻表； 圖14為說明用於TFC_8、TFC-9及TF(M〇之擷取/同步過 程之時刻表； 圖1 5為包括封包偵测模組、時序評估模組以及載波頻率 補償（CFO)評估及訊框同步模組之同步器之方塊圖，· 圖〗6為實施圖15之同步器之時序評估模組的時序評估 器； 圖1 7為說明圖1 6之時序評估器之操作的時序圖 126253.doc -23- 1379531 圖18為圖16之時序評估器之時序索引評估過程的流程 圖； 圖19為圖1 5之同步器之匹配濾波器的第一例示性實施 例； 圖20為圖1 5之同步器之匹配濾波器的第二例示性實施 '例；及， 圖21為用以實施滑動窗之L分頻道多路徑能量組合器之 例示性實施例。 • 【主要元件符號說明】 100 特用無線網路 112 終端機設備 114 終端機設備 116 終端機設備 118 終端機設備 120 通訊鏈路 122 通訊鏈路 124 通訊鏈路 200 終端機設備 202 處理器 204 前端收發器 206 天線 208 基頻處理器 210 使用者介面 212 記憶體 126253.doc -24- 1379531 214 應用程式處理器 300 封包結構 600 前置項符號產生器 602 擴展器 800 階層式基本序列產生器 802 擴展器 804 FFT模組 806 頻域成形模組

808 IFFT 模組 1100 時刻表 1200 時刻表 1300 時刻表 1400 時刻表 1500 同步器 1502 可變增益放大器模組 1504 類比至數位轉換器

1506 匹配濾波器（MF) 1508 平方單元 1510 封包偵測模組 1540 時序評估模組 1570 CFO評估及訊框同步模組 1600 時序評估器 1650 滑動窗（SW)單元 1660 時序偵測器 126253.doc -25- 1379531

1900 二進制階層式序列MF 2000 有限脈衝響應（FIR)實施例MF 2100 L分頻道多路徑能量組合器 •26- 126253.doc

Claims (1)

1. 申請專利範圍： 第096140502號專利申請案 中文申請專利範圍替換本年6月& 9 一種用於獲得一超寬頻（UWB)信號之時序評估之方法， 其包含： 濾波一匹配濾波器中之該UWB信號之所接收樣本以產 生一匹配濾波器輸出； 計算該匹配濾波器輸出之量值平方值之一序列； 接收已在該UWB信號中偵測到一有效封包之一指示. 對於N3個樣本之一序列中之每一樣本執行用於連續多 路徑頻道數目之相對應之量值平方值之一相等增益組 合，以回應於接收已偵測到一有效封包之該指示； 識別在該序列中之該等樣本之何者對應於該相等增益 組合之一最大值； 輸出一對應於該序列内之該經識別樣本之一部分之時 序索引；及 ;呀序索5丨執行訊框同步以獲得該UWB信號。 青求項1之方法，其中該連續多路徑頻道對應於 Γ階至用於每一樣本之該序列中之-不同位置之滑動 囪 0 3. 4. 5. 如清求項2之方法，甘士田— 續多師頻道赵 疋該滑動窗之一寬度之該連 中之填補零之―長度。 叙—正交分頻多工符號 如請求項1之方 決於-時間頻率=該序列内之N3個樣本數目係取 如請求項1之方法，其進一步包含： 126253-1010629.doc 6. 6. 藉由一 組合；及 L分頻道多路徑能量組合器而執行該相等增益 器之 將不同的權重指派給該L分頻道多路徑能量組人 每一分頻道。 如請求項!之方法’其中該量值平方值表示該匹配濾波 器中之分頻道係數之經平方振幅。 之系統 —種用於獲得一超寬頻（UWB)信號之時序評估 其包含： 用於濾波一匹配濾波器中之該UWB信號之所接收樣本 以產生一匹配濾波器輸出之構件； 用於計算該匹配濾波器輸出之量值平方值之一序列之 用於接收已在該U W B信號中偵測到一有效封 示之構件； a 用於對N3個樣本之-彳列中之每一樣本執行用於連續 多路徑頻道數目之相對應之量值平方值之一相等增益組 合以回應於接收已偵測到一有效封包之該指示之構"件 用於識別在該序列中之該相等樣本之何者對應於該相 等增益組合之一最大值之構件； 用於輸出一對應於該序列内之該經識別樣本之一部分 之時序索引之構件；及 β 用於基於該時序索引執行訊框同步以獲得該uwb信號 之構件。 °』 8.如請求項7之系統，其中該連續多路徑頻道對應於一遞 126253-1010629.doc 1379531 曰步階至用於每一樣本之該序列中之一不同位置之滑動 窗。 9 士太 • 明項8之系統，其中界定該滑動窗之一寬度之該連 續夕路徑頻道數目係基於該信號之一玉交分頻多工符號 中之填補零之一長度。 1〇.如凊求項7之系統，其中該序列内之N3個樣本數目係取 決於一時間頻率碼參數。 11. 如請求項7之系統，其進一步包含： 用於藉由一L分頻道多路徑能量組合器而執行該等增 益組合之構件；及 用於將不同的權重指派給該L分頻道多路徑能量組合 器之每一分頻道之構件。 12. 如咐求項7之系統，其中該量值平方值表示該匹配濾波 器中之分頻道係數之經平方振幅。 13. —種無線通訊裝置，其包含： 一記憶體；及 一控制處理器，其耦接至該記憶體以估計符號時序， 該控制處理器經組態以： 濾波一匹配濾波器中之一 U W B信號之所接收樣本以 產生一匹配濾波器輸出； 計算該匹配濾波器輸出之量值平方值之一序列. 接收已在該UWB信號中偵測到一右 力双封包之一指 示； 對於N 3個樣本之一序列中之每一 樣本執行 用於連續 126253-1010629.doc 1379531 多路徑頻道數目之相對應之量值平方值之一相等增益 組合，以回應於接收已偵測到一有效封包之該指示； 識別在該序列中之該等樣本之何者對應於該相等增 益組合之一最大值； 輸出一對應於該序列内之該經識別樣本之一部分之 時序索引；及 基於該時序索引執行訊框同步以獲得該UWB信號。 14. 如請求項13之無線通訊裝置，其中該連續多路徑頻道對 應於一遞增步階至用於每一樣本之該序列中之一不同位 置之滑動窗。 15. 如請求項14之無線通訊裝置，其中界定該滑動窗之一寬 度之該連續多路徑頻道數目係基於該信號之一正交分頻 多工符號中之填補零之一長度。 16_如凊求項13之無線通訊裝置’其中該序列内之N3個樣本 數目係取決於一時間頻率碼參數。 17.如請求項13之無線通訊裝置’其中該控制處理器進一步 經組態以： 藉由一 L分頻道多路徑能量組合器而執行該相等增益 組合；及 將不同的權重指派給該L分頻道多路徑能量組合器之 每一分頻道。 18_如清求項13之無線通訊裝置’其中該量值平方值表示該 匹配濾波器中之分頻道係數之經平方振幅。 19. 一種電腦可讀取媒體，其具有儲存於其上之一電腦程式 126253-1010629.doc 1379531 產品以執行用於獲得一超寬頻（UWB)信號之時序評估’ 該電腦程式產品包含： 用於濾波一匹配濾波器中之該UWB信號之所接收樣本 以產生一匹配濾波器輸出之程式碼； 用於計算該匹配濾波器輸出之量值平方值之一序列之 程式瑪；

   用於接收已在該UWB信號中偵測到一有效封包之一浐 示之程式碼； 用於對N3個樣本之-序列中之每一樣本執行用 多路徑頻道數目之相對應之量值平方值之一相、、 °以回應於接收已偵測到一有效封包 益，且 碼； 祛示之程式 用於識別在料列令之該等樣本之何 增益組合之一最大值之程式碼；

   於該相等 之一部分 用於輸出一對應於該序列内之該經識別樣 之時序索？丨之程式碼；及 用於基於該時序索引執行訊框 之程式碼。 同步以獲得該UWB信 號 126253-1010629.doc