TW199947B - - Google Patents

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19994? Λ 6 η 6 經冴部+央標"-'3二"々合作社印- 五、發明説明（1) 〔發明之背景〕 根據分時多路接達C TDMA )原理之行動電話無線系 統操作，其資料係在一個基地電台與一個或多個行動電台 之間傳遞。此資料是以旣定的速率，例如48.6仟位元/秒 在各種電台間傳輸。典型地，此資料係在毎—時框含有多 數個相等時段之時槽之40毫秒（ms)時框內傳送。依此方 式，一行動電台將可傳輸或接收每一分配在—時框的—時 槽之資訊叢訊，多個行動電台藉此乃能於一旣定無線頻道 上傳喩或接收。爲了對傳輸之資訊加以解碼，一接收器， 無論是在基地電台或行動電台，必須在其中實施時槽之解 交揷及資料之解調之兩者。 然而，由於每一時槽之相當短之時間間隔及相關於已 知拓普學之電磁波傳播特性，這些信號易於導致時間擴散 ，而此擴散會有效地將抽樣信號的時間位置移位。因包含 於每一時槽之資訊位於預定長度之特定欄內，使得接收器 正確辨認究竟那一個正在操作之信號之時段（time segment) 一事無可避免。如此，爲了使接收器正確解調經傳鍮之信· 號，自必須先使信號同步以便獲得一基準點，並由此基準 點加以解調。 此同步，典型的，可藉包括一於傳輸信號中之同步順 序來達成，此同步順序對接收器而言是熟知的。在接收器 ，一接收信號之抽樣版本被導入關聯於已知同步順序，以 決定該順序最好設置於抽樣信號之何處。此位置隨後做爲 參考點使用於解調此信號。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝* 線· 本紙尺度逍用中國國家櫺準（CNS)甲4規格（210x297公發） 2 - 19994? Λ 6 Β 6

:Vi • ·Γ» -< 乍 社 -U 五、發明説明（2) 〔發明之槪要〕 本發明乃提供一種用以達成傳喩信號之時間同步之改 良方法及裝置，其係利用二個或更多之巳知資料順序以在 解調之前決定在每一時槽中之每一澜之相關時間位置。本 發明之另一目的在提供改良之時間同步，而不會增加信號 傳輸負載，因此可以有效地增加整體資料傳喩者。 〔圖式之簡式〕 本發明之此等及其他特點與優點，由配合附圖所做下 文之說明而可獲明瞭，圖中， 圖1表示依據本發明處理之傳輸信號中之一典型時框 格式； 圖2顯示在一時框中之一時槽之一般格式； 圖3表示從一行動電台傳輸到一基地電台之一典型信 號之詳細時槽格式； 圖4表示從一基地電台傳輸到一行動電台之一典型信 號之詳細時槽格式； 圖5表不依據本發明之一相關電路之方塊圖； 圖6表示依本發明之用以產生一通道脈衝囘應預估値 之電路之方塊圖； 圖7表示產生一通道脈銜囘應預估値用另一實施例電 路之方塊圖； 圖8表示依本發明之定時囘復電路之方塊圖； 圖9表示具有多個定時囘復函數經結合之一實施例示 意圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度逍用中困國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公龙） 3 - 1 19994? Λ 6 Η 6 五、發明説明（3) 〔較佳實施例之詳細說明〕 圖1乃顯示根據ΤΙΑ標準IS-54格式之一傳輸信號中 之一典型時框圖，在此雖然選擇了此標準來說明本發明之 運作，惟精於此技藝人士 可瞭解在此所揭示之時間同步 方法可應用於任何格式傳输之資料。因此，毎一時框包括 六個時槽，此等時槽包含來自不同之行動電台傳鍮或自基 地電台傳輸至多個不同行動電台之多個信號之資料。每一 全功率交通通道（頻道）使用在時框（例如：1與4，2 與5，或3與6 )內的二等間隔之時槽之資料欄。 這些時槽中之每一時槽包括接收器在接收傳輸信號前 已知之資料及尙未知之資料。此一特性於圖2中加以圖示 。一時槽之格式端視其係由基地電台或一行動電台傳輸而 不同。這些特定格式之每一個在下文中配合圖3及圖4加 以說明。 參照圖3，由一行動電台傳輸之信號之時槽格式今在 此加以說明。按6位元G與R欄分別代表保護及功率上坡 區間，G欄代表用來自前次傳輸叢訊分離現有傳輸叢訊之 保謨時間，而R欄則代表要完全開動無線發射器所需之斜 坡時間。三個DATA (資料）欄保留諸如語音資訊之通道 資料。SYNC (同步）欄是包含被選定爲具有良好之相關 特性且可用於例如符號同步、均衡訓練及時槽鑑別之一順 序。慢速相關控制通道（SACCH )係用於在行動電台與此 系統間傳喩控制及監視訊息之發信通道。最後，編碼數位 檢驗色碼（CDVCC )欄是用於從交通同波道分別出現在交 本紙張尺度逍用中國8家標準（CHS)甲<1規格（210x297公龙） 一4 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 19994? 經濟部屮央標準局只工消评合作杜印製 五、發明説明（4 ) 通通道。 基地電台使用與行動電台所用者略不同之格式以傳輸 信號，如圖4所示。圖中SYNC、SACCH、DATA及CDVCC各 均具有如同圖3所述之同一符號瀾所具同一功能。由基 地電台傳送之時槽並無需要如在由行動電台以叢訊傳遞之 時槽所需要者之保護及動力上向斜坡欄，如此，這些欄位 乃彼省去而一個12位元RSVD則被保留於每一時槽內以供. 將來之用。 正如前文所述，在每一時槽內之SYNC攔之目的之一 爲使每一時槽之時間同步化，及於解調之前獲得最佳抽樣 點以做爲一基準點。此作用典型地係藉使接收到信號與巳 知SYNC欄相關，及使用該相關函數之尖峰値作爲最佳基 準點。利用依本發明之時間同步方法及装置，改良之同步 方法包括使用一個或多個已知資料符號之附加順序。例如 ，關於從基地電台傳輸至一行動電台之信號，此附加已知 資料順序可以是來自下一時槽之同步欄位，亦可以是CDVCC 攔，由行動電台傳送至基地電台之信號中，只有CDVCC瀾 可用做附加已知資料，因爲鄰近時槽之SYNC欄係由其他 行動電台傳輸之故。 前述之CDVCC欄原提供爲區別現在交通通道與交通共 通道之用。正如同美國專利第5，008,953號中配合參考資 料所詳細論及，語音色碼容許負責連接通話之基地電台來 區別其爲連接之一方之一行動電台與使用同一無線頻道之 —干擾行動電台。本發明之更重要之目的，每一時槽之 表紙張^/t遑用中 β«家«毕(CNS)T4規格（210X297公；¢) ' Η1 7 9η ηηη„ ππ (請先閲讀背而之注意事項洱填寫本頁) 平㈣-- 五、發明説明（5 ) 經濟部屮央櫺準局CX工消费合作社印製 CDVCC資料在解碼之前對行動電台與基地電台兩者之接收 器而言是已知者，因該資料早已被—交通通道指定訊息或 交遞訊息所接收到。 抽樣定時囘復是利用二個或多個已知資料順序對接收 信號施以緩銜及計算出抽樣基準點而完成。首先，對每一 巳知順序S產生一通道脈衝囘應預估値，這些脈衝囘應預 估値隨後用於產生定時囘復函數。如果，例如在行動電話 之接收器選擇了鄰接時槽之同步化順序做爲已知資料順序 ，則這些同步化欄位的相關函數可用做脈衝囘應預估値， 而後定時囘復函數可由此囘應預估値導出。用於產生對一 接收信號之已知資料順序的相關功能作用之方塊式電路圖 顯示於圖5中，並將於下文詳述。 在基地電台之接收器中，同步化瀾位及c〇Vcc偏位必 須用做附加之已知資料順序，因爲每一後續之同步化欄位 是由不同之行動電台產生之故。在此情形下，因爲CDVCC 欄位可能不會有良好的相關特性，CDVCC瀾的相關功能需 要進一步之處埋以完成一脈衝囘應預估値，此項處理將於 下文中配合圖5加以說明。 圖5表示一用於產生一接收信號與此信號中之已知資 料符號間的相關函數之橫向濾波器5，正如前述，此相關 函數爲可用來做爲產生一定時囘復函數之脈衝囘應預估値 。在此電路中，接收信號之複合共軛（complex conjugate) 施用於輸入i〇，此複合共軛可以式子y*〔n+u(K>L_1)〕表 示之，其中： (請先閲讀背而之注意事項洱填寫本頁) 本紙張尺度边用中团a家楳準(CNS)甲4規格（210X297公龙） -6 — 81. 7. 20,000¾ (II) 199947 Λ 6 η 6 經濟部中央桴準易员工消许合作社印製 五、發明説明（6 ) u =每—符號週期中之樣本數 L =使用於該相關之已知資料符號數；及 在該相關中之第一已知符號之索引。 每一符號均以巳知資料符號之複合重要代表予以相乘，這 些乘積經加以總和，所得結果並以使用於該相關之巳知資 料符號總數目除之。因此，每一方塊11包括具有一符號週 期之一總滯延之u個滞延元件。在每一滯延之後，信號線 卽被抽頭（tapped )，且接收信號之複合共軛則被以已知 資料符號之複合重要代表之適當部份相乘，在此場合，同 步順序符號之一係在每一複合放大器12。此一結果被加進 每一前述結果中，而其總數則被用於相_之符號L數目除 之，以達到相關函數r C η )。如此，依照本發明之一實施 例，相對之時槽之每一已知順序將依同一方式被處理。 使用一已知順序S產生一脈銜囘應預估値之電路於圖 6中表示。做爲實例，在此實施例中，接收器中之一均衡 器之抽頭數被選定爲η = 2。在此請注意，如果該接收器 中並未設置均衡器；則抽頭數將是η = 1 ，且將產生只有 一個脈衝囘應預估分量h^n)。在圖6中，接收信號之複 合共軛；y*〔 n+u ( K+u~ 1)〕被輸入輸入端30，此複合共 軛而後在方塊32進行相關，每一個方塊皆代表一相關器如 前文所說明並於圖5中所示者。 此已知順序S之相關，隨後利用整體以34表示之複合 放大器與加法器，以已知順序S之反向自動相關矩陣的複 合共軛相乘之。在此例中，此已知順序S之反向自動相關 (請先閱誚背而之注意箏項#填寫本頁) 裝- 線- 本紙張尺度遑用中BBI5MS毕(CNS)T4規格(2丨0X297公龙） —7 — 8〗.7. 20,000張⑻ 03 經濟部+央櫺準局A工消"合作杜印製 9 ί 47 五、發明説明（7 ) 矩陣之複合共軛是由下列矩陣表示之： all ai2 A = 上21 a22._ 在放大器36，該相關函數之適當係數係以係數an相‘ 乘之，而在加法器44，此係數則與在帶有係數an之相關 函數的另一係數之放大器38所產生之乘積相加。同樣地， 在放大器40及42所產生的乘積在加法器46相加。所得之供 -具有二抽頭均衡器之接收器使用之結果便是具有分量h。 C 1〇與h (η )之脈衝囘應預估値h(n)。與已知順序S之反 向自動相關矩陣之乘法，在CDVCC順序之情形，當巳知順 序並無良好相關特性時，提供脈衝囘應預估値。 另一種替代例，如果已知順序有良好之相關性（卽， —自動相關矩陣相等於或大約爲恒等矩陣），圖7之電路 可用於產生脈衝囘應預估値，例如，此電路可用於當已知 順序是一同步欄時，在圖7中，接收信號之複合共鈪是在 40處之输入。方塊42代表圖5之相關器，在此信號之相關 函數被導出。脈銜囘應預估値h(n)包含：第一分量 其中已知順序之相關函數在延遲元件43延滯了一個信號週 期；及第二分量h^n)，此爲相關函數之一未被滯延之版 本。 —定時囘復函數f(n)而後由脈衝囘復預估値產生’如 圖8所示。兩個脈銜囘應預估値11。（11)及h^n)分別是在50 與52處之輸入。此二分量之每一個在方塊54中加以平方’ 並在加法器56中予以總和。其次，此和在放大器58中由一 (請先閲誚背而之注意事項丹填窵本頁) 本紙》尺度遑用中典國家楳準（CNS)肀4規格（210X297公:¢) _ 8丨.7. 20,000張(Π) - 五、發明説明（8) 經濟部中央標準局A工消伢合作社印製 標準化値1/K與該和相乘而予以標準化。K値，擧例而百 ，可以是： Κ = Σ I 夂〔n+u ( K+L— 1 )〕| 2 或 nfeW Σ Ih0(n) I 2 ng W 其中W=—個適合之窗 此標準化允許該合成定時囘復函數f( n)與其他相似函數結 合0 另一種產生一定時囘復函數之方法爲計算從一在訓練 或基準指示模態下運作之均衡器所產生之累積平方誤差信 號。此過程對不同之位置η重複實施，一定時囘復函數乃 如此形成。將此定時囘復函數降至最小之η之値被選定爲 抽樣點。再一取代例爲，一定時囘復函數組合可自在多數 個已知順序上訓練之均衡器導出，且使合成函數減至最小 之位置η則被選爲抽樣點。 使用二個或多個已知資料圖型於符號同步化之一優點 爲卽使在每一時槽內縱然發生時間栘位，對於每一時槽中 之各種不同時間位置皆會產生多個定時囘復函數，以便修 正此移位。因此，可例如基於產生一單獨抽樣點之多數個 定時囘復函數之一組合（例如，線型組合）而執行解調。 圖9卽顯示此種組合，在此組合中，使用三個定時囘復函 數f〆!!），f2(n)& fa(n)以產生一組合定時囘復函數ft〇t(n) (請先閲請背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中ββ家標準（CNS〉4規ίΜ210χ29/公龙) 9 81. 7. 20,〇〇〇張（||) 199947 經濟部屮央榣準局貝工消伢合作社印製 五、發明説明（9) 。按定時囘復函數之數目將對應於使用在同步處理之 已知順序數目，&可爲二個或多於三個，自不待言。譬如 在定時囘復函數由相關函數產生時，或譬如在定時囘復函 數由均衡器誤差函數產生時，能將自多個已知順序導出之組 合定時囘復函數減至最小値之一時間索引η隨後彼選爲抽 樣點。 另一方式爲，使用自不同定時囘復函數導出之不同之 最佳抽樣點，並端視其對應之已知資料順序最接近在該時 槽中之現在解調位置，而可執行解調。尙有一個方式以改 良使用數個定時囘復函數產生多個最佳抽樣點之解調，是 爲每一抽樣點實施毎一時槽之一個別之解調，然後，依照 譬如於均衡器訓練或如使用一維特比（Vitarbi )檢測器時 之路徑測量期間所產生之最小平方誤差之和數，將已解調 資料加以組合而完成。 從前之說明可知，本發明乃提供利用一個以上之資料 圖型以產生多個定時囘復函數來達成之改良之信號時間同 步。這些定時囘復函數隨後用於找出一個或多個基準抽樣 點以將接收信號解調。本發明之另一重要之觀點爲改良時 間同步並不會造成增加傳輸負載之費用，蓋因依本發明之 時間同步方法係使用已經出現在每一時槽之資料圖型，諸 如CDVCC瀾及後面之時槽的同步蛐而完成，而不外加另外 之同步字2：故。如加上此另外之同步字時，會減少每一時 框資料位元對非資料位元比而使傳輸效率低減。 熟_於此技藝之人士可瞭解本發明在不脫離其精神及 (請先閲冶背而之注意苹項再塡窩本頁) 裝· ,?_ 線_ 本紙»尺度边用中a B家楳毕(CNS) T4規格（210x297公龙） 10 81. 7. 20,000張（II) Λ 6 Β6 五、發明説明（ίο) 基本特性下可以其他特定形式予以實現，因此，在此所掲 示之實施例僅是爲相關之說明而不是爲限制之用，本發明 之範圍係由下面之申請專利範圍所指明，而非由前文之說 明限制。是故，凡在本案意思及等效範疇內之改燹應被視 爲涵蓋在本發明範圍內。 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本頁) 裝· -tr_ 線' 經濟部中央梂準局β工消仲合作社印製 本紙張尺度边用中《國家楳準（CNS)T4規格（210X297公；ϋ：) — 11 一 8丨.7. 20,000張⑻

Claims (1)

1. A B c D 199947 …、申請專利範面 1.—種對一接收信號施以時間同步及解調之方法，包含下 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 列步驟： 提供二個或多個爲一接收器已知之資料順序給每一組 資料欄以便加以解調之步驟； 計算一定時囘復函數以供上述二個或多個資料順序中 之每一個使用之步騄； 根據該多個定時囘復函數以找尋一個或多個抽樣點之 步驟；及使用該找尋到之一個或多個抽漾點做爲解調位 置之一基準，以將上述接收信號之每組資料欄解調之步 2. 依申請專利範圍第i項之時間同步方法，其中該二個或 多個資料順序乃包括：具有良好相關特性之一個或多個 同步順序，及不具有良好相關特性之一個或多個順序者。 3. 依申請專利範圍第1項之時間同步方法，其中該二個或 多個資料順序乃包括具有良好相關特性之二個或多個同 步順序。 4依申請專利範圍第1項之時間同步方法，其中該二個或 多個資料順序乃包括：目前正被解調之資料欄組之第一 同步順序，及一次一組資料之第二同步順序。 經濟部中央標準局印製 5依申請專利範圍第1項之時間同步方法，其中該解調步 驟尙包括：使用上述多個定時囘復函數之組合以決定一 單獨抽樣點之步驟；及使用上述單獨抽樣點做爲基準點 以解調資料礁組之步驟。 6.依申請專利範圍第5項之時間同步方法，其中該組合係 甲 4 (210X297 公龙） A1 ΒΊ C: Ό： 19994' 六、申請專利範面 一線型組合者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7. 依申請專利範圍第1項之時間同步方法，其中該解調步 驟尙包括：選擇上述一個或多個抽樣點中之一個之步驟 ，該抽樣點係從最靠近資料攔組內之一現在解調位置之 已知資料順序計算而得； 使用該被選定之抽樣點傲爲基準點，以將在現在解調 位置之該組資料加以解調之步驟； 增加現在解調位置之步驟；及 爲資料欄組內之每一解調位置不斷地反覆上述選擇、 使用及增加各步驟之步驟。 8. 依申請專利範圍第1項之時間同步方法，其中該解調步 驟尙包括： 爲上述一個或多個抽樣點之每一個解調上述之資料欄 組一次之步驟，每一次皆使用上述一個或多個抽樣點中 之一個不同抽樣點做爲基準，以解調上述資料欄組；及 根據一預定準則以組合上述多個已解調信號之步驟。 9. 依申請專利範圍第8項之時間同步方法，其中該預定準 :則係一最小平方誤差之和。 绍涪部中衣標準局印製 10. —種對一於細胞式行動電話系統之基地電台與行動電台 間之通訊信號中一時框內之接收時槽施以時間同步及解 調之方法，包括下列步驟： 提供二個或多個爲一接收器已知之資料順序給每一時 槽以便训以同步化之步驟，其中該多個資料順序中至少 —個爲具有良好相關特性之一同步順序，及其中至少一 13 中 4(210X297 公簷） 19994' A? BT C7 D7 六'申請專利範圍 個資料順序係不具有良好相關特性之一控制順序； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 計算一定時囘復函數以供上述二個或多個資料順序之 每一個使用之步驟；及 使用從上述定時囘復函數導出之一個或多個抽樣點， 以解調上述通訊信號之每一個時槽之步驟。 11.依申請專利範圍第10項之時間同步方法，其中該解調步 驟尙包括： 使用上述多個定時囘復函數之一個組合，來決定一單 —抽樣點之步驟； 使用上述抽樣點做爲基準點以將該奪料瀾組解調之步 驟。 12依申請專利範圍第11項之時間同步方法，其中該組合係 一綫型組合。 13.依申請專利範圍第10項之時間同步方法，其中該解調步 驟尙包括ό 選擇上述一個或多個抽樣點中之一個之步驟’此抽樣 點係由最接近資料瀾組內之一現在解調位置之已知資料 順序計算而得； 使用該選定之抽樣點做爲基準點，以將時槽解調之步 驟； 这濟部中.-漂準局印装 增加現在解調位置之步驟；及 爲在該時槽內之每一解調位置連續地反覆上述選擇、 使用及增加各步驟之步驟。 14依申請專利範圍第10項之時間同步方法’其中該解調步 甲 4(210X297 公尨) 78. 8. 3,000 199947 經濟部屮央搮準局貝工消费合作社印製 B7 Cl D7_ 六、申請專利範園 驟尙包括： 爲上述一個或多個抽樣點之每一個解調上述時槽一次 之步驟，每一次皆使用上述抽樣點中不同之一個抽樣點 做爲基準點以解調上述時槽；及 根據一預定準則以組合上述多個已解調信號之步驟。 依申請專利範圍弟14項之時間同步方法，其中該預定準 則係一最小平方誤差之和。 16. 依申請專利範圍第10項之時間同步方法，其中該定時囘 復函數係由一爲毎一個上述已知資料順序之一相關函數 導出者。 17. 依申請專利範圍第10項之時間同步方法，其中該預定函 數係一個於均衡器爲上述已知資料順序訓練期間所產生 之說差信號。 1& —種對於一時間分割多路進接系統中之接收資料信號施 以時間同步及解調之系統，該進接系統中之一接收資料 信號之每一時槽包含二個或多個巳知資料順序，上述時 間（同步）及解調系統係由： 爲二個或多個上述已知資料順序之每一個計算出一預 定函數，及根據此預定函數計算出一個或多個抽樣點之 裝置；及 使用一個或多個抽樣點以將上述接收資料信號之每一 時槽加以解調之裝置所構成。 19.依申請專利範圍第18項之時間同步系統，其中該二個或 多個已知資料順序包括：一個或多個具有良好相關特性 ....................................................^........................…..打.........................…… (請先聞讀背面之注意事項再蜞寫本頁) 本紙張尺度適用中SB家搮準(CNS)T4規格(210x297公釐） —15 — A B c D 199947 六'申請專利範園 之同步順序，及一個或多個並不具有良好相關特性之順 序。 20. 依申請專利範圍第18項之時間同步系統，其中該二個或 多個資料順序包含二個或多個具有良好相關特性之同步 順序。 21. 依申請專利範圍第18項之時間同步系統，其中該解調裝 置尙包括： 用以組合上述定時囘復函數以決定一抽樣點之裝置； 及 使用上述抽樣點做爲基準點以解調時槽之裝置。 22. 依申請專利範圍第18項之時間同步系統，其中該解調裝 置尙包括： 選擇上述一個或多個抽樣點之一個之裝置，此抽樣點 係由最接近在時槽內之現在解調位置之已知資料順序計 算而得； 使用該選定之抽樣點做爲基準點，以解調該時槽之裝 置； 用以增加現在解調位置之裝置；及 用以爲該時槽內之每一解調位置，連續地反覆上述選 擇、使用及增加各步驟之裝置。 23. 依申請專利範圍第18項之時間同步系統，其中該解調尙 包括： 用以爲上述一個或多個抽樣點之毎—個解調上述時槽 —次，而每一次皆使用上述抽樣點中之—個不同之抽樣 本纸張尺度適用中B饜家«毕(CNS)甲4規格(210x297公釐) .....................................................^......... ........./........:訂 f請先閱靖背面之注意事項再填"本頁) 經濟部屮央標準局貝工消費合作社印51 —16 — 199947 AT B7 C7 D7 申請專利範園 點做爲基準點，以解調上述時槽之裝置；及 置 裝 之 信 調 解 巳 個 多 述 上 合 組 以 準 定 預 1 據 根 經濟部屮央檑準局貝工消贽合作社印¾. •.....................................................¾...................-...........訂...........................i * {請先ΚΙ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中β Η家搮準(CNS) f 4規格(210x297公釐） —17 —