TW297974B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明背景 I. 發明範圍 本案係1994年9月3〇曰申請之美國專利申請案第 〇8/316，177號之-部分，名稱爲：供展佈頻譜0近接通 訊系統用之多路徑搜索處理器。本發明大致係關於展佈頻 譜通訊系、统’特別地，係關^行動電話通訊系統的信號處 理。 II. 相關技藝説明 在無線電話通訊系統如行動電話系統，個人通訊系統， 及無線市内電話系統中，眾多用户可於一無線頻道上通訊 以連接换線電話系統。無線頻道上的通訊可以是數種多向 近接技術之一，以方便有限頻譜上的眾多用户。這些多向 近接技術包括：分時多向近接（TDMA)，分頻多向近接 (FDMA)與分碼多向近接（(：〇1^八）。CDMA技術有多項優 點，一典型C DM A系統可參考199〇年2月i 3曰頒給奇何森 等人之美國專利第4,901，307號，名稱爲：使用衛星或陸地 強波器之展佈頻譜多向近接通訊系統，其讓渡給本發明之 受託人在此併供參考。 在上述專利中揭露一種多向近接技術，其中許多行動電 話用户各具有一收發器，用CDMA展佈頻譜通訊信號經由 衛星強波器或陸地基地台來通訊。在使用中的CDMA通訊 中，可多次再使用頻譜，因此允許增加系統用户容量。 美國專利第4,901，307號揭露之CDMA調變技術，與使用 衛星或陸地頻道而用於通訊系統中的窄帶調變技術比較， -4- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨0'〆297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ ..訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 具有許多項優點。陸地頻道對於任何通訊系統特別是多路 信號會產生許多特別問題。C d Μ A技術的使用可減輕多 路技之逆效應如衰減，以克服陸地頻道的特別問題，同時 還可利用其優點。 美國專利第4,901，307號揭露的CDMA技術，意欲在遠地 裝置與衛星通訊的雙向鏈中使用一致的調變與解調變。於 是其揭露使用一導航載波信號作爲一致的相位參考，供衛 星至遠地裝置鏈與基地台至遠地裝置鏈使用。但是在陸地 &胞式環境中’最後因頻道相位中斷而引起的嚴重多路徑 衰減，以及從遠地裝置發射導航載波信號所需的高功率， 皆使得遠地裝置至基地台鏈之間不可能使用一致的解調變 技術。參考1990年6月25曰申請之美國專利第5,103,459號， 名稱爲：於CDMA行動電話系統中產生信號波形之系統與 方法’其讓渡給本發明之受託人，該案在此併供參考，其 藉由使用不一致的調變與解調變技術，在遠地裝置至基地 台鏈之中克服多路徑的逆效應。 在CDMA行動電話系統中，可在所有基地台的通訊中使 用相同的頻帶。在基地台的接收器，可分離的多路徑如位 置路徑的線路及建築物反射出的另一路徑，皆作多樣化合 併以加強數據機效能。提供處理增益的諸C d Μ A波形性質 ’也可用在佔據相同頻帶的諸信號之間作鑑別。此外，高 速僞雜訊（PN)調變可分離相同信號中許多不同傳播路徑， 假設路徑延遲之差大於PN小片時段。若在CDMA系統中 使用約1 MHz的P N小片率，則全展佈頻譜處理增益，其等 __ -5- 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) ( 210X297公釐）' ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝· '丁 4β A7 B7 五、發明説明（3 於展佈頻譜與系統資料率的比率，可用在具1微秒以上延 遲差異的路徑中。1微秒路徑延遲差分約相當於3〇〇米的差 分路徑距離。市區環境通常提供超過1微秒的差分路徑延 遲。 陸地頻道的多路徑性質在接收器產生已越過數個不同傳 播路徑的信號。多路徑頻道的特徵是引入信號中的時間展 佈，該化號由頻道中發射。例如若是於一多路徑頻道上傳 送一理想脈衝，則收到的信號是一串脈衝。多路徑頻道的 另一特徵是頻道中的各路徑有不同的衰減因數。例如若是 於一多路徑頻道上傳送一理想脈衝，收到脈衝串中的各脈 衝具有的信號強度與其他收到的脈衝強度大致不同。多路 徑頻道的另一特徵是頻道中的各路徑會在信號上產生不同 的相位。例如若是於一多路徑頻道上傳送一理想脈衝，則 收到的脈衝串中的各脈衝具有的相位大致與其他收面的脈 衝不同。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ί .社衣— _ Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在無線頻道中藉由信號遇到環境中的障礙物如建築物、 樹、車子與人等的反射而產生多路徑。大致上由於產生多 路徑的結構的相對運動，因此無線頻道是随著時間而變化 的多路徑頻道。例如若是於隨著時間而變化的多路徑頻道 上傳送一理想脈衝，則收到的脈衝串會依時間函數位作時 間位置、衰減及相位的變化，該時間是傳送理想脈衝的時 間。 頻道的多路徑指派徵會導致信號衰減，衰減是多路徑頻 道相位特徵的結果。當多路徑向量反向相加時即發生衰減 6- 本紙張尺度適用宁國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（4 使4于接收仏號比任一原來信號都小。例如若在具2個路 控的多隸頻道中傳送正弦波，丨中第—路徑的衰減因數 是XdB，時間延遲在的相移是θ經，而第二路徑的衰減因 數是XdB，時間延遲㈣相移是，則在頻道的輸 出收到信號。 在窄帶調變系統如傳統無線電話系統使用的類比F M調變 中，無線頻道中多路徑的存在會產生嚴重的多路徑衰減。 但是如上所述在寬帶CDMA中，可在解調變過程中鑑別出 不同的路徑。此鑑別不僅大量減少多路徑衰減的嚴重，而 且對CDMA系統有利。 減輕衰減的逆效應之另一方法是多樣化。因此期望提供 某種形式的多樣化，以使系統減少衰減。存在三種主要的 多樣化：時間多樣化、頻率多樣化、空間路徑多樣化。 使用重覆、時間交錯與誤差校正是得到時間多樣化的最 好方法，而編碼偵測會產生冗餘。包含本發明之系統可使 用這些技術中的任一種作爲時間多樣化。 由於CDMA本身具有寬帶性質，因此藉由在寬的頻帶上 展佈信號能量而提供一種頻率多樣化。因此頻率的選擇性 衰減僅影響C D Μ A信號頻帶中的小部分。 得到空間與路徑多樣化的方法是提供多信號路徑，其從 一遠地裝置經由同時通過2或多個基地台的鏈，以及在單 一基地台使用2個或多個分離的天線元件。此外，藉由展 佈頻譜處理而利用多路徑環境以得到路徑多樣化，如上所 述這是藉由允許以不同傳播延遲得到的信號，以分離方式 -7- 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公着） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（5 接收及處理而達成。例如關於路徑多樣化可參考1992年3 月21日申請的美國專利第51〇15〇1號，名稱爲：cdma行 動電話系統中的軟交遞，以及1992年4月2 8曰申請的美國 專利第5,109,390號，名稱爲：CDMA行動電話系統中的多 樣化接收器，二者皆讓渡給本發明之受託人。 藉由控制發射器功率而進一步控制衰減的不利影響至某 一程度，供基地台與遠地裝置功率控制用的系統可參考 1991年10月8日申請的美國專利第5,〇561〇9號，名稱爲： 於CDMA行動電話系統中控制發射功率之方法與裝置，其 也讓渡給本發明之受託人。 美國專利第4,901，307號揭露的CDMA技術意欲使用較長 的PN序列，而各遠地裝置的用户皆指派一個不同的pN序 列。在所有非0的時間位移下，PN序列的不同PN序列與自 動相關連之間的交越相關連，都具有近似〇的平均値以允 許不同用户信號於接收時能鑑別出。（自動相關連與交越相 關連要求1代表邏輯〇，而_丨代表邏輯丨，或是類似的對映 以得到〇的平均値。） 但是這種PN信號不是正交。雖然交越相關連在整個序列 長度上大致上平均爲〇,在短時段如資訊位元時間中，交 越相關連是二項分配的随機變數。因此若信號在相同功率 頻譜法度下疋寬帶鬲斯雜訊，則其干擾大致相同。因此其 他用户信號，或相互干擾雜訊，都會限制系統容量。 聚所週知的是可建構一组n個正交二元序列，各序列長度 爲η，η是2的任意乘冪，可參考Prentice_HaU於丨gw年出版 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂

A7 B7 五、發明説明（6 ) ’由Golomh等人著作的「具空間應用之數位通訊」，4 5 _ 64頁。事實上多數長度下正交二元序列組也是已知，其係 小於200的4的乘冪。—種易於產生的這類序列稱爲瓦西函 數，也稱爲哈達馬矩陣。 可遞迴定義η階的瓦西函數爲： W(n) W(n/2) , W(n/2) W(n/2) , W'(n/2) 式中W’是W的邏輯互補，而％〇) = 〇，因此 W(2) o, o. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _装· '訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 及αο,""1, 1,αα ^////. IT / 1/ / 01011010 ./ /// / / / /r oooollll / / / / I / /// olio 011U0110 f〆·/ / //// I /- I / / / ooll 00110011 V. 〆 / / / 〆 I f / I / / I / / olol olulolol o, c? ο^ααα(ιο,αααα W(4)= W(8)= 瓦西符號，序列，或碼，是瓦西函數矩陣的一列。n階的 瓦西函數矩陣包含η個序列，各係長度n的瓦西小片。各瓦 西碼有一對應的瓦西號碼，而瓦西號碼列的號碼（丨至 -9- 干 I 个 ί ί - 釐 公 7 9 2 η)，其中在該列找到—瓦西碼。例如上述n = 8的瓦西函數 陣瓦西號碼1中列的値都是〇，*瓦西號碼5的的値爲〇 〇, 0, 〇， 1， 1， 1， 1 。 η階的瓦西函數矩陣(以及其他長度订的正《函數)的性質 爲在η位疋的間距中’組内所有不同序列之間的交越相關 連都是0。這可由以下事實看出，即與所有其他序列不同 的各序列’其不同處剛好只有其位元數的一半。也應該注 意的是總有-序歹㈣値都是〇，而其他序列則包含一 ^與 一半〇。由邏輯G而非-+ 1與—半。组成的瓦西符號稱爲瓦 西零符號。 在遠地裝置至基地台的逆鏈頻道上，不存在導航信號以 ，沒有相差。因此需要—種方法在具低Eb/N。（每位元的 能量/雜訊功率密度）之衰減頻道上提供高品質鏈。逆鏈上 的瓦西函數調變是一種得到64元調變之簡單方法，其於— 組6個碼符號上—致地對映“個瓦西碼。陸地頻道的特徵 是相位的變化率較低。因此藉由選擇一瓦西碼時段，其與 頻道上相位變化率相比較短，則可達到在一瓦西碼長度上 的一致解調變。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在逆鏈頻道上，遠地裝置傳送出的資訊可決定瓦西碼， 例如3位元資訊符號可對映至上述W(8)的8個序列。用快 速哈達馬轉換（FHT)，可在接收器中將瓦西編碼符號解對 映至原始資訊符號的估計値。較佳的解對映或選擇過程可 產生軟決策資料，其可提供給解碼器作極大可能性解碼。 用FHT來執行解對映過程，FHT用各可能的瓦西序列將 :紙張尺度適用中國國家“ (cli7^ii7210x2V7l釐1 ———— A7 A7 五、 發明説明（8 收到的序列相關連。用選擇電路來選擇最可能的相關連値 ，將其定比例以當成軟決策資料。 多樣化展佈頻譜接收器或多徑接收器設計包含多個資料 接收器以減輕衰減效應。通常指派各資料接收器來解調變 信號，其已越過一不同路徑，其可因爲使用多重天線或導 因於頻道的多路徑性質。在根據正交信號設計的解調變該 調變信號中，各資料接收器將各可能的對映値用F η T與接 收的信號相關連。將各資料接收器的F Η Τ輸出合併，接著 選擇電路根據最大的合併FHT而選擇最可能的相關連値， 以輸出並產生一解調變軟決策符號。 在美國專利第5,103,459號所述的系統中，呼叫信號的開 始値是每秒9600位元的資訊源，其接著用1 / 3前誤差校正 編碼器轉換成每秒28,800個符號的輸出串。每次將這些符 號分成一群6個以形成每秒4800個瓦西符號，各瓦西符號 選擇64個正交瓦西函數之一，這些瓦西函數係時段中的64 個瓦西小片。使用用户指定的ρ Ν序列產生器來調變瓦西小 片。用户指定的ΡΝ序列接著分成2個信號，其中之一用同 相（I)頻道Ρ Ν序列調變，而另一個用正交相（Q )頻道Ρ Ν序 列調變。I頻道調變與Q頻道調變在1.2288 MHz ΡΝ展佈率 下，都提供每瓦西小片4個小片。I與Q調變資料是合併的 偏移正交相移鍵（OQPSK)，用以傳送。 在上述美國專利第4,901,301號中所述的CDMA細胞式系 統，各基地台提供有限的通信範園，並經由細胞式系統開 關將其通信範圍内的遠地裝置鏈至大眾交換網路（PSTN) -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ί0><29<7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（9 ) 。當遠地裝置移至新基地台的通信範圍中，用户的通話即 父由新基地台控制。基地台至遠地裝置的信號傳送路徑稱 爲前鏈，而遠地裝置至基地台的信號傳送路徑稱爲逆鏈。 如上所述’ P N小片間距定義必須具有2個路徑的最小分 離以便合併。不同路徑於解調變前，必須先決定址收信號 中路徑的相對到達時間（或偏移）。頻道元件數據機執行此 功能的方法是，搜索一序列可能路徑偏移，並在各可能路 徑偏移處測量接收能量。若與可能偏移有關的能量超過某 —門檻，則指派一信號解調變給該偏移。接著出現在該路 徑偏移的信號將其他解調變元件在其各自偏移處的値加起 來。根據搜索解調變元件能量位準而指派解調變元件之方 法與裝置，可參考1993年10月28曰申請的美國專利申請案 第08/144,902號，名稱爲：於能夠接收多重信號之系統中 的解調變元件指派，其讓渡給本發明之受託人。此一多樣 化或多徑接收器提供強力的數位鏈，因爲所有路徑必須於 合併信號劣化前一起衰減。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 圖1顯示從單一遠地裝置到達基地台的典型信號組。縱軸 以分貝（dB)表示接收功率，橫軸信號因多路徑延遲而延遲 的到達時間。進入頁的轴（未顯示）則表示時段。頁的共平 面中的各信號峰已於一共同時間到達，但是由遠地裝置在 另一時間傳送。在共平面中，遠地裝置於峰右方的傳送時 間比峰左方的傳送早。例如最左峰2對應最近傳送的信號 。各信號峰2-7已越過不同的路徑，因此顯示不同的^間 延遲與不同的振幅回應。由峰2-7表示的6個不同信號峰係 -12 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（10 ) 嚴重多路徑環境的表示。典型的市區環境產生較少的可用 路徑。系統的雜訊層由具較低能量位準的峰與谷表示。搜 索元件的工作是識別信號峰2_7橫軸測量到的延遲，供可 能的解調變元件指派用。解調變元件的工作是解調變—組 多路徑峰以合併成單一輸出。解調變元件的另一工作是— 旦指派給多路徑峰後，即追蹤該峰因爲其會随著時間移動 0 也可視橫抽爲以PN偏移爲單位。在任一時間，基地台接 收來自單一遠地裝置的各種信號，各信號已越過不同的路 徑且具有與其他信號不同的延遲。用PN序列調變遠地裝置 的L號。也在基地台產生P N序列的複製，在基地台用與其 時序對準的PN序列碼個別解調變各多路徑信號。可視橫軸 座標對應PN序列碼偏移，以便於該座標用以解調變信號。 要注意的是各多路徑峰的振幅的變化是時間函數，如多 路徑峰的不均等的邊所示。在圖中有限時間多路徑峰無重 大變化。在更延伸的時段中，随著時間進展而多路徑峰消 失，並產生新的路徑。随著路徑距離變化峰也可以滑向前 方或後方的偏移，因爲遠地裝置在基地台的通信範圍内移 動°各解調變元件在指派給它的信號中追縱小的變化。搜 索過程的工作是產生目前多路徑環境的記綠，其由基地台 接收。 在典型無線電話通訊系統中，遠地裝置發射器可用語音 編碼系統，其可在變動率格式下編碼語音資訊。例如語音 動作的暫停會降低資料率。降低的資料率會減少對其他用 13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝. 、訂- 五、發明説明（11 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 户的干擾位準’其導因於遠地裝置的傳送。在接收器，或 其他與接收器有關者，用語音編碼系統重建語音資訊。除 了語音資訊外，遠地裝置也可單獨傳送相語音資訊或二者 的合併。 適用於此環境的語音編碼器，可參考於丨994年1 2月2 3日 申β青的美國專利申請案第08/363,170號，名稱爲：可變率 語音編碼器，其讓渡給本發明之受託人。語音編碼器以4 種不同率’如約每秒8,000位元（bps)，4,000 bps，2,0〇〇 bps與1,000 bps，從語音資訊的數位樣本中產生編碼資料 ’這是根據2 0微秒（m s )框内的語音活動。對應9,6〇〇 (bps ) 的最高率資料框稱爲全率框，而4,8〇〇 bps稱爲半率框， 2,400 bps稱爲四分率框，而L200 bps稱爲八分率框。編碼 過程與框格式化過程中，率資訊都沒包括在資料中。當遠 地裝置過程以小於全率傳送資料時，則遠地裝置傳送信號 的工作週期與資料率相同。例如遠地裝置於四分率下以四 分之一時間傳送信號。至於其他四分之三時間遠地裝置則 沒傳送信號。 遠地裝置包括一資料短脈衝隨機器，在已知要發射信號 的資料率，遠地裝置的特定識別號碼，及當日時間下，資 料短脈衝随機器決定於遠地裝置可於那些時段發射，以及 於那些時段其不能發射。在小於全率下操作時，則遠地裝 置内的資料短脈衝随機器僞随機地分配傳送短脈衝内的有 源時段。基地台内也包括一對應的資料短脈衝隨機器，以 便基地台能根據時間及遠地裝置的特定識別號碼來再生僞 -14- 匕紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2ωχ297公着 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝 ..訂 A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 15- 、發明説明（12 随機分配，但是先決條件是基地台不知道發射信號的資 率。 八分率時段決定所謂時段的價値群，遠地裝置在價値群 時段以及另一組僞随機分配時段中，於四分率操作時發射 、。遠地裝置在四分率時段以及另一组僞隨機分配時段中， 於半率操作時發射。遠地裝置在全率操作時仍連續發射。 依此，不論發射信號的資料率，對於價値群的各時段，當 對應的遠地裝置在發射信號時一定會對應一時間。有關資 料短脈衝随機器的詳情可參考1994年8月16日申請之美國 專利申請第08/29U647號，名稱爲：資料短脈衝隨機器， 其讓渡給本發明之受託人。 爲了保留資源供實際語音傳送資料用，遠地裝置不於各 框傳送該率。因此接收器必須根據收到信號而決定編碼與 傳送資料時的率，以便與語音編碼器有關的接收器能正確 地重建語音資訊。在沒接收發射器的率資訊下，決定編碼 短脈衝資料率的方法，可參考1994年4月26日申請之美國 專利第08/233,570號，名稱爲：於通訊接收器中決定傳送 可變率資料的資料率之方法與裝置，其讓渡給本發明之受 託人。上述申請專利揭露的決定資料率的方法，係於已接 收信號並解調變後才執行，因此搜索過程中無率資訊可用 〇 在基地台，各個別遠地裝置信號必須從接收的呼叫信號 中識別’有關在基地台解調變收到的遠地裝置信號的系統 與方法，可參考美國專利第5，1〇3,459號，圖2是上述美國 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公釐 !-衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（13 ) 專利第5，1〇3,459號所述基地台設備的方塊圖，該設備可解 調變逆鏈遠地裝置信號。 典型的習用基地台包含數個獨立搜索器與解調變元件， 由微處理器控制搜索器與解調變元件，在此典型具體實例 中，爲了維持高系統容量，系統中的各遠地裝置不會發射 導航信號。缺少導航信號的逆轉，會増加調查所有可能時 間偏移所需的時間，在該偏移可接收遠地裝置信號。通常 導航k號在高於交通攜帶信號的高功率下發射，因此與接 收的交通頻道信號比較，會增加收到導航信號的信雜比。 對比下，理想地各遠地裝置發射的逆鏈信號，其到達時具 有與接收自其他任一遠地裝置的功率位準相同的功率位準 ，因此具有低的信雜比。此外導航頻道傳送已知的資料序 歹J在播導航彳s號下’搜索過程必須檢查所有資料可能已 傳送的可能性。 圖2顯示習用基地台的典型具體實例，圖2的基地台有一 或多個天線12以接收CDMA逆鏈遠地裝置信號14。通常 將市區基地台的通信範圍分成3個稱爲扇形區的子區。每 扇形區有2個天線，而典型基地台共有6個接收天線。用類 比接收器1 6將收到信號下轉換成基帶，其量化收到的信號 I與Q頻道並將這些數位値經由信號線1 8傳送至頻道元件數 據機20。典型的基地台包含多個元件數據機如頻道元件數 據機20(圖2中未顯示）。各頻道元件數據機2〇支援單一用 户。在較佳具體實例中頻道元件數據機2 0包含4個解調變 元件22與8個搜索器26。微處理器34控制解調變元件22與 -16- 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4^格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 」, 裝. •訂 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（14 ) 搜索器26的操作。將各解調變元件22與搜索器26中的用 户PN設定爲指派給該頻道元件數據機2〇的遠地裝置。微 處理器34使搜索器26通過一組稱爲搜索窗的偏移，其可能 包含多路徑信號峰，其適於指派給解調變元件22。對於各 偏移，搜索器26報告其在該微處理器34的偏移處發現的能 量。接著由微處理器34將解調變元件22指派給由搜索器 2 6識別出的路徑。一旦已將一解調變元件2 2鎖入其指派偏 移的信號時，其即在不受微處理器34監督下獨自追蹤該路 徑’直到路徑衰減或直到微處理器3 4將其指派給新的路徑 〇 圖2的系統中各解調變元件22與搜索器26包含一 FHT處 理器52 ’其能於等於瓦西符號週期的時段中執行一 fht轉 換。FHT處理器是即時操作，這表示在每個瓦西符號間距 中輸入一値並從FHT中輸出一符號値。因此爲了提供快速 搜索過程必須使用一個以上的搜索器26。各搜索器26將 其執行的搜索結果供應回微處理器3 4。微處理器3 4將這些 結果列表用以指派解調變元件2 2给輸入信號。 圖2僅顯示一解調變元件22的内部結構，但應該了解的 是其也適用於搜索器26。頻道元件數據機的各解調變元件 22或搜索器26具有對應的I PN與Q PN序列產生器36, 3 8及用户特定pn序列產生器40，用以選擇一特別的遠地 裝置。用户特定PN序列的輸出40用XOR閘42與44作 XOR，而I PN與Q PN序列產生器36與38的輸出則產生 PN-Ι與PN-Q序列以提供給解展佈器46。調整pn產生器 _____ -17- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) L . 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 —- B7 五、發明説明(i5~y ~ ~ ~~~-— %，3 8，4 0的時序參考爲指派信號的偏移，以使解展佈 器46將收到的1與Q頻道天線樣本與PN-I及PN-Q序列相關 連，後者與指派的信號偏移一致。4個解展佈器輸出，其 對應每個瓦西小片的4個PN小片，即由累加器48與5〇總^ 起來以形成單一瓦西小片。累加的瓦西小片接著輸入快速 哈達馬轉換（FHT)處理器52。當已收到對應—瓦西符號的 64個小片後，FHT處理器52即將一組㈠個瓦西小片與 個可能的發射瓦西符號之一相關連，並輸出軟決策資料的 64個資料矩陣。FHT處理器52的輸出接著與其他由合併器 28指派的解調變元件合併。合併器28的輸出是軟決策解調 變符號，加上信心權重即可正確識別出原始發射的瓦西符 號。接著將軟決策資料傳送到前誤差校正解碼器2 9作再處 理以恢復原始呼叫信號。接著送出此呼叫經由數位鏈3〇如 T1或E1鏈而到達大眾交換電話網路（PSTn)32。 與各解調變元件22相同，各搜索器26包含具FHT處理器 的解調變資料路徑，該處理器能在等於瓦西符號週期的時 段中執行一 FHT轉換。搜索器26與解調變元件22的唯一 不同是如何使用其輸出，以及其未提供時間追蹤。對於各 處理過的偏移，各搜索器2 6在該偏移找出相關連能量的方 法是：藉由解展佈天線樣本，累加其在瓦西小片内以輸入 至FHT轉換，執行FHT轉換並將各瓦西符號的極大fht輸 出能量總和起來，供搜索器在該偏移搜索。最後的總和則 回報微處理器34。大致上各搜索器通過搜索窗時，微處理 器34會將其他者結成一群，其彼此相距半個pN小片。依 本紙張尺度適财關家辟（CNS) Α4規格（21()><297公瘦）

厂裝! '* (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ·、" Μ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ---- 五、發明説明（16 此’在四分小片的各極大可能偏移誤差中，存在夠大的相 關連能量，以確保不遺失一路徑，因爲搜索器不會與該路 徑的偏移正好相關連。搜索器26通過搜索窗後，微處理器 3 4即評估回報結果，以找出夠強路徑供指派的解調變元件 用，如以上美國專利申請案第8/144 9〇2號所述。 多路徑環境的變化是一定的，因爲遠地裝置與其他反射 物體在基地台通信範圍内移動。依找到多路徑所需的速度 而決足必須執行的搜索次數，以便解調變元件能良好使用 有效路徑。換言之，需要的解調變元件數是路徑數的函數 ，其大致適用於任一時間。爲了達到此需要，圖2的系統 有2個搜索器26與一解調變元件22，供4個解調變整合電 路（1C)使用，脈衝每頻道元件數據機共有4個解調變元件 與8個搜索器。這丨2處理元件中的每一個都包含一完整的 解調變資料路徑，包含FHT處理器，其使用較大且較珍貴 的區域以便於積體電路上執行。除了 4個解調變器1C外， 頻道元件數據機也有一調變器1(：與一前誤差校正解碼器1(： 供總共6個I C晶片使用。需要用功能強大且昂貴的微處理 器來管理與協調解調變元件與搜索器。如圖2所示，這些 電路是完全獨立，並需要微處理器34的嚴密引導以通過正 確的偏移，並處理FHT輸出。每個瓦西符號微處理器34都 接收一中斷以處理FHT輸出，此中斷率單獨即需要使用高 效能微處理器。 數據機所需的6個1C減少至單一 Ic ’其需要較少的微處 理器支援，即更有利，藉此減少直接1(：成本與數據機電路 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. -訂 19- A7 A7 五 、發明説明（17 ) 板的製造成本，以便使用低成本的微處理器（或同時使用支 援數個頻道元件數據機的單一強力微處理器）。只靠1(：製 造過程的小型化特徵，以及將6個晶片一起放入單一模子 是不夠的。需要將搜索器的基本架構重新設計才能製造出 眞正節約成本的單晶片數據機。由以上討論應該明了需要 單一接收與處理裝置，以便能以低成本及架構上更有效的 方式解調變展佈頻譜呼叫信號。 如上所迷本發明可使用一組即時搜索器，或單一整合式 搜索處理器，以快速評估許多的偏移，其可能包含收到呼 叫信號的多路徑。 本發明是一種搜索多路徑信號的方法，其以未知率發射 且可以由功率控制。 發明之概述 本發明是一種搜索多路徑信號的方法，其以未知率發射 且可以由功率控帝j。㈣索方法是線性且不書更法將搜索過 程與包含資料的時間同步。將搜索過程與功率控制群 ，以正確的估計功率。 附圖之簡單説明 經 濟 部 中 央 標 準 為 員 工 消 費 合 作 社 印 製 明 由以下本發明之詳細説明並配合附圖，即可明了本發 之特徵、目標與優點，而相同數字表示相同元件，其中 圖1是典型嚴重多路徑信號情況的圖形； 、 圖2是習用通訊網路解調變系統的方塊圖； 圖3是根據本發明建構的典型CDMA電信系統； 圖4是根據本發明建構的頻道元件數據機的方塊圖； 20- 210X297公釐） ^ V 3 /4 A7 --*----- B7五、發明説明（18 ) 〜 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖5是搜索處理器的方塊圖； 圖、耆不使用第-偏移的天線樣本緩衝器的循環性質； 圖7繪不供圖6第—偏移用之第二累加的天線樣本緩衝器 的循環性質；圖8输不使用第二偏移的天線樣本緩衝器的循環性質； 圖9以圖形顯π搜索器如何將接收器輸人當成時間函數處 理；圖10是搜索器前端的方塊圖；圖11是搜索器解展佈器的方塊圖； 圖1 2疋搜索器結果處理器的方塊圖； 圖13是搜索器序列控制邏輯的方塊圖； 圖14的時序圖顯示圖5所示的處理序列，以顯示圖3所示 某其控制邏輯元件的對應狀態；及圖15是搜索處理器的另一方塊圖。 較佳具體實例之説明 在以下於數位無線電話系統中處理通話的方法與系統之 説明中，對於諸過程與步驟作各種參考以達成期望結果。 應該了解的是這種參考不敘述人類的動作或思想，而是指 向各種系統的操作、修正與轉換，此系統包括且特別是指 處理電的電磁號以及電荷、光的信號，或其合併。這種 系統基本上是使用各種資訊儲存裝置常稱爲記憶體，其儲 存資訊的方法是，經由硬碟媒體，或在矽、鎵碎或其他半 導體的積體電路媒體中，原子或超原子電荷的置入與组織 ’以及使用各種資訊處理裝置常稱爲微處理器，以改變其 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -装· -訂 • I -I — «- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（19 ) " 情況與狀態以回應這種電的與電磁信號與電荷。儲存與處 理光能量或粒子的記憶體與微處理器具有特別的光特徵， 或其合併，也是在思考中，且其使用與上述本發明的操作 一致0 本發明可以多種資料傳送應用來實施，而且在系統1〇〇内 實施的圖3較佳具體實例是供語音與資料傳送，其中系統 控制器與開關（B S C & S ) 102執行介面與控制功能以便經由 基地台106與遠地裝置104作呼叫通訊。BSC&S 102控制大 眾電話交換網路（PSTN)l〇8與基地台106的通話分配，以 便與遠地裝置104作雙向傳送。 圖4繪示頻道元件數據機110A-110N與根據上述專利所述 的C D Μ A方法與資料格式而操作的基地台内部結構的元件 。複數個天線112提供收到的逆鏈信號丨14至類比發射器接 收器（收發器）116。類比收發器116下轉換逆鏈信號114至 基帶，並且在C D Μ A接收信號的p n小片率的8倍下取樣基 帶波形’方法如上足義。類比收發器116經由基地台r X後 平面信號118，而提供數位天線樣本至頻道元件數據機 110A-110N。各頻道元件數據機U0A-110N可指派給一遠地 裝置，其具有與基地台建立好的有源通訊。各頻道元件數 據機110A-110N於結構上近乎相等。 當指派頻道元件數據機110A給進行中的通話時，則解調 變器前端122與整合式搜索處理器128藉由使用上述專利與 申請專利中所述的方法，將對應遠地裝置的信號與包含在 逆鏈信號114中的複數個呼叫信號孤立。頻道元件數據機 __ -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2丨〇><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. --訂 A7

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 110A包括單一整合式搜索處理器128以識別多路徑信號， 其可供解調變器前於122使用。在較佳具體實例中，分時 FHT處理器引擎12〇替整合式搜索處理器128與解調變器前 端122服務。除了共享fHT處理器引擎12〇與相關連的極大 偵測方塊160，整合式搜索處理器128是單獨、自控且自含 的。關於搜索結構的詳情可參考於年9月3 〇日申請的 美國專利申請案第〇8/316，177號，名稱爲：展佈頻譜多向 近接通訊數之多路徑搜索處理器，其讓渡給本發明之受託 人。 FHT處理器引擎120是解調變過程的核心，在較佳具體 實例中FHT處理器引擎120將收到的瓦西符號値與衰減各 可能的瓦西符號相關連，其可能已由遠地裝置發射了。 FHT處理器引擎120輸出對應各可能瓦西符號的相關連能 量，其中較高相關連能量位準相當於較高的可能性，而由 遠地裝置與對應該瓦西號碼的符號通訊。極大偵測方塊 160接著決定64個FHT轉換能量輸出中的極大者。極大相 關連能量與極大偵測方塊160的對應瓦西號碼，F Η T處理 器引擎120中的6 4個相關連能量輸出，皆通過管路解調變 器處理器126作進一步信號處理。極大相關連能量與極大 偵測方塊160的對應瓦西號碼又回到整合式搜索處理器128 〇 管路解調變器處理器126作時間對準，並且將不同偏移收 到的符號資料合併成單一解調變軟決策符號_。此外管路 解調變器處理器126計算收到信號的功率位準。由收到的 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇x297公釐） -¾衣-- •* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -24- 、發明説明（21 功率位準而產生功率控制指示，以命令遠地裝置升高或障 低遠地裝置的發射功率。功率控制指示通過調變器14〇， 以便將该指不加入基地台發射信號，供遠地裝置接收。此 功率控制迴路的操作可參考上述美國專利第 5,056,109 號。 管路解調變器處理器126的軟決策符號串輸出至去交錯器 /前误差扠正解碼器丨30，以便去交錯與解碼。頻道元件 微處理器136監督整解調變程序，以便經由微處理器匯流 排介面134從去交錯器/前誤差校正解碼器13〇得到恢復資 料接著將資料經由數位後主鏈121送出BSC&S 102，以 便將通話與PSTN108連接。 前鏈資料路徑的處理與上述逆鏈的反功能大致相同。從 PSTN108經由BSC&S 102將信號送出數位後主鏈121。數 位後^鏈121經由頻道元件微處理器136將輸入送出編碼器 /去交錯器138。編碼與去交錯資料後，編碼器/去交錯 器138即將資料送出調變器14〇並在此調變，如以上專利所 述。调變器140的輸出146送出發射總和器142，以便從基 帶上轉換以及在類比發射器接收器116中放大前，加入 他頻道元件數據機110Β.謂的輸出。總和方法可參考於 1994年9月3G日中請的美國專利中請案第Q8/3i6 i56號，名 稱爲：供多重數位㈣總和狀_韻式互連，，其讓渡給 本發明之受託人。如以上中請專利所述，對應各頻道元件 數據機110B-110N的發射總和器可以環狀方式級聯，而最 後產生的和則提供給收發器丨16作廣播。 圖5顯示包含整合式搜索處理器128的元件。搜索過程的 &紙張尺度適财目 ® ( CNS ) Α4ίϋ721〇χ297^ I >裝-- «* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _訂 五、發明説明（22 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 核心是分時FHT處理器引擎120，其如上所述，由整合式 搜索處理器128與解調變前端122(圖5未顯示.）共享整合式 FHT處理器引擎120執行瓦西符號轉換的速率，可高於圖2 FHT處理器52的32倍。此快速轉換力使得頻道元件數據機 110的分時操作能力更強。 在較佳具體實例中用6級蝴蝶網路建構FHT處理器引擎 120。詳情如上所述，可遞迴定義η階的瓦西函數爲： W⑻= W(n/2) , W(n/2) W(n/2) , W'(n/2) 式中W’是W的邏輯互補，而W(1) = 0。 在較佳具體實例中用η = 6來產生瓦西序列，因此用6級蝴蝶 網路將一發射瓦西符號的6 4個可能瓦西小片與6 4個可能瓦 西序列相關連。操作FHT處理器引擎120的結構與方法的 詳情可參考於1993年1 2月2 2日申請的美國專利申請案第 08/173,460號’名稱爲：執行快速哈達馬轉換的方法與裝 置，其讓渡給本發明之受託人。 FHT處理器引擎120的處理量高於其即時操作的對應者 達32倍，爲了得到此優點FHT處理器120必須具有高率的 輸入資料才能處理。已將天線樣本緩衝器17 2特別設定爲 符合此需要，天線樣本緩衝器Π 2以循環方式讀寫。 將搜索過程分成數個單一偏移搜索组，最高等級的群是 天線搜索組。各天線搜索组由複數個搜索窗組成。通常天 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裂_ 訂 iv -25- 1----^五、發明説明（23 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 線搜索組中的各搜索窗與搜索群執行的相等，其中天線搜 索中各搜索窗接收來自不同天線的資料。各搜索窗由一事 搜索多徑組成。一搜索多徑是—組循序搜索偏移，其執行 時間與瓦西符號時段相同。各搜索多徑由一組多徑元件組 成’各多徑元件表示一已知偏移處的單一搜索。 在搜索過程的開始，頻道元件微處理器i36送出指定搜 索窗的參數，其係天線搜索组的一部分。搜索窗的寬度在 PN小片中載明。完成搜索窗所需的搜索多徑數目依搜索 窗所示的PN小片數目而定。每搜索多徑的多徑元件數可由 頻道元件微處理器136指定，或固定爲常數。 再參考圖1，其顯示從單一遠地裝置到達基地台的一典型 信號組，由此更加明了搜索窗、搜索多徑與多徑元件間的 關係。圖1的縱軸以分貝（dB)表示接收的功率，橫軸信號 因多路徑延遲而延遲的到達時間。進入頁的軸（未顯示）則 表示時段。頁的共平面中的各信號峰已於一相同時間到達 ’但是由遠地裝置在另一時間傳送。 也可視橫軸爲以PN偏移爲單位。在任一時間，基地台接 收來自單一遠地裝置的各種信號，各信號已越過不同的路 徑且具有與其他信號不同的延遲。用pN序列調變遠地裝置 的信號。也在基地台產生PN序列的複製，在基地台若各多 路杈信號係個別解調變，則需要對準各信號時序的pN序列 碼。這些對準的PN序列中的每一個因爲延遲而在基地台與 〇偏移參考有延遲。與〇偏移基地台參考有延遲的對準PN 序列的P N小片數，可對映至橫軸。

^請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ & Μ A7 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（24 圖1的時段1 〇表示要處理的PN小片偏移的一搜索窗組。 時段1 〇分成5個不同搜索多徑如搜索多徑時段9。各捜索 多徑又由數個多徑元件組成，其表示要搜索的實際偏移’。、 例如在圖1中各搜索多徑由8個不同多徑元件組成，如箭頭 8所示的多徑元件。 、 爲了處理箭頭8所示的單一多徑元件，需要一組在該偏移 的時間樣本。例如爲了處理箭號8所示的多徑元件，解展 佈過程需要將箭號8所示偏移發處的樣本組回到時間頁内 。解展佈過程也需要一對應PN序列。藉由注意樣本到達與 期望要處理的偏移來決定PN序列。期望偏移可與到達時間 合併以決定要與接收樣本相關連的P N序列。 因爲多徑元件解展佈接收天線樣本，因此p N序列是時間 上的—序列値。要注意的是收到的天線樣本，對於圖1所 示的所有偏移是相同的，而峰2-7顯示的典型多路徑峰是 同時到達，且僅由解展佈過程鑑別。 在以下所述的較佳具體實例中，各多徑元件與前一多徑 兄件有時間上半PN小片的差。這表示若對應箭號8的多徑 原件從圖中分割平面的開始相關連，並隨著時間前進（進入 圖中的頁），則某一者左邊的多徑元件，其對應箭號8，可 使用開始於半個小片的樣本，其落後於圖中所示的分割平 面。此時間進行允許共搜索多徑中的各多徑元件與同一 ρΝ 序列相關連。 各遠地裝置接收基地台的發射信號，其因通過陸地環境 而引起路徑延遲而導致延遲一其。在遠地裝置中也執行相 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 經濟部中央標準局&只工消費合作社印製 五、發明説明（25 同的I與Q PN短碼與用户PN長碼產生。遠地裝置根據其從 基地台感受的時間參考而產生一時間參考。遠地裝置將時 間參考信號輸入至其I與Q PN短碼與用户pn長碼產生器。 在基地台收到來自遠地裝置的資訊信號，因此被信號路徑 的整個循環延遲而延遲，該路徑在基地台與遠地裝置間。 因此若用於搜索過程的PN產生器的時序，在基地台是〇偏 移時序參考，則收到遠地裝置的對應信號前，一直可用產 生器的輸出。 在OQPSK信號中，I頻道資料與q頻道資料互相在時間上 有半個小片的偏移。因此用於較佳具體實例的〇QpSK解展 佈需要以二倍的小片率取樣資料。搜索過程也以半小片率 與取樣資料作最佳操作。搜索多徑内的各多徑元件與前一 多徑元件有半個小片的偏移。半小片多徑元件解析度確保 多路徑峰信號不會在不偵測下跳過。因爲這些原因圖5的 天線樣本緩衝器172以二倍的PN小片率儲存取樣的資料。 從天線樣本緩衝器172讀取一瓦西符號値的資料以處理單 一多徑元件。對於各連續多徑元件，一瓦西符號値的資料 從天線樣本緩衝器172中讀取，其與前一多徑元件有半個 PN小片偏移。用同一 PN序列解展佈各多徑元件，該序列 由解展佈器178從PN序列緩衝器176中讀取供搜索多徑中 的各多徑元件用。 天線樣本緩衝器172是2個瓦西符號深且於整個搜索過程 中連續並重覆讀窝。在各搜索多徑内，先處理具最新時間 偏移的多徑元件。最新偏移相當於一種信號，其已從遠地 -28 本紙張尺度適用中國國家標率（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} 訂 、發明説明（26 經濟、部中央標準局員工消費合作社印製 裳置至基地台中越過最長的信號路徑。搜索器開始處理一 多徑的時間是瓦西符號邊界的關键，該邊界與具搜索多徑 中最新偏移的多徑元件有關。一時間閃控稱爲偏移瓦西符 號邊界’表示所有需要樣本可在天線樣本緩衝器172得到 的最早時間’而搜索過程可在搜索多徑中的第一多徑元件 中開始。 由注意其循環性質即可容易了解天線樣本緩衝器172的操 作。圖1顯示天線樣本緩衝器172的操作圖。在圖6中可視 粗圓400爲天線樣本緩衝器ία本身。天線樣本緩衝器172 包含諸§己憶體位置供2個瓦西符號値的資料用。窝入指標 4〇6圍繞天線樣本緩衝器172，其方向是即時，這表示寫入 指標406於時間上繞著二個瓦西符號深天線樣本緩衝器172 轉，而2個瓦西符號値的樣本則通過搜索器前端174。因爲 樣本窝入天線樣本緩衝器丨7 2是根據寫入指標i 4 6指示的記 隐體位置，因此覆蓋先前儲存的値。在較佳具體實例中天 線樣本緩衝器172包含1024個天線樣本，因爲2個瓦西符號 中的每一個都包含64個瓦西小片，各瓦西小片包含4個{)\ 小片，並取樣各P N小片二次。 搜索過程的操作分成數個不同的時槽，在較佳具體實例 中一時槽等於1/32瓦西符號時間。每瓦西符號選擇32個時 槽是導因於執行FHT所需的可用時脈頻率與時脈循環數。 需要64個時脈循環才能一瓦西符號的FHT。在較佳具體實 例中可使用8倍於PN小片頻率的時脈，以提供所需的效能 位準。8個PN小片率乘上64個所需時脈即等於個瓦

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.II I I — I I II · * I m A7 五、發明説明（27 ) 西小片値的資料所需的時間。因爲半個緩衝器中有64個瓦 西小片，在一完整瓦西符號中需要讀取32個時槽。 裝 圖6中粗圓400外的一組同心圓弧表示以天線樣本緩衝器 172作的讀窝操作。（粗圓4〇〇内的圓弧用以幫助解釋，其 不對應讀寫操作。）各圓弧表示一時槽的讀取或寫入操作： 最靠近圓中心的圓弧發生最早，而各後續圓弧表示連續發 生於稍後時槽的操作，如時間箭號414所示。各同心圓弧 對應一段天線樣本緩衝器172 ,如粗圓4〇〇所示。若想像從 粗圓400中心拉出至各同心圓孤末端的半徑，則粗圓彻^ 半徑之間的粗圓400那部分即表示可存取的記憶體位置。' 例如在圖中的第一時槽操作中，將天線樣本寫入天線樣本 緩衝器172，如圓弧402A所示。 if 在圖6，7與8中假設供繪示搜索窗用的參數有以下性質 搜索窗寬度=24個PN 小片搜索偏移=2 4個P N小片 累加的符號數目=2 每次搜索多徑的無線能元件數=2 4 圖6也假設天線樣本緩衝器172於寫入前，包含近乎完整的 瓦西符號値的有效資料’如圓弧402A所示。其後續時槽中 發生對應圓氣402B與圓孤402C的寫入。在—瓦西符號値的 時間的32個可用時槽中，寫入操作從圓弧4〇2八至圓弧 402F F持續，而其中多數未顯示。 圓弧402A至402FF表示的32個時槽相當於完成—搜索多 ___-30- 本紙張尺度朝t®目家縣（CNS ) A4規格（21GX 297公釐） 五、發明説明（28 裝 徑所需的時間，於使用上述參數時，搜索多徑從〇偏移參 考或即時的24個小片偏移開始，並包含24個多徑元件。 24個ΡΝ小片偏移相當於從第—寫入開始如圓⑽2α所示 ，繞著粗圓400轉16.875度。（將24個pN小片偏移除以半天 ，樣本緩衝器172中總共256個小片數，再乘以18〇度即可 得到此値。）由圓弧412表示16 875度。由圓弧4〇4Α_4〇4χ 表示對應讀取的24個多徑元件，其中多數未顯示。對應圓 弧404Α的第一讀取搜索偏移開始，於時間上稍後於對應 402C的寫入，以便提供連續的資料組。各連續讀取如4〇4β 的前一者的偏移是單一記憶體位置，其對應丨/2 ρΝ小片時 間。在圖中搜索多徑中，於提前時間偏移中讀取如圓弧 404Α-404Χ所示，其朝著與反向旋轉的時間進行作反時針 傾斜，該方向如寫入指標406所示。由圓弧4〇4Α_4〇4χ表示 的24個讀取，越過的圓弧如圓弧418所示。朝著提前樣本 讀取的進行，其優點爲當各搜索多徑執行時，在一搜索窗 内提供無縫搜索。其優點的詳細内容如下所述。 Μ 經 濟 部 中 A 標 準 局 Μ 工 消 費 合 p 杜 對應圓弧404Α-404Χ的各讀取通過一瓦西符號値的資料 而到達解展佈器178。因此該讀取相當於越過粗圓4〇〇達 180度。注意，在圖6的搜索多徑中，最後的窝入對應圓弧 402FF，而最後的讀取對應圓弧4〇4乂，皆不包括在任一共 同s己憶體位置以確保連續的有效資料。但是假設若讀寫的 型式是連續的，則事實上它們會交錯，而在此情況下不會 提供有效的資料。 在多數通信條件中，一瓦西符號値時間中收集到的多徑 製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（29 ) ~ 〜-- 元件値資料的結果不足以提供關於各種信號位置正確資訊 。在此情況下，要重覆搜索多徑多次。搜索結果處理器 162累加共同偏移處理連續搜索多徑中的多徑元件結果， 詳情如下所述。在此情況下上述的搜索參數指示在各偏移 要累加的符號數目是2。圖7顯示圖6在相同偏移下於次一 連續瓦西符號値的資料中重覆的搜索多徑。注意，天線樣 本緩衝器172包含2個瓦西符號値資料，以便如圖7所示於 搜索多徑中處理所需的資料能於圖6所示的搜索多徑中寫 入。在此配置下，互相差180度的記憶體位置表示同一 p N 偏移。 完成圖6與7中的2個累加搜索多徑後，搜索過程即移至 搜索窗的次一偏移。其前進量等於處理的搜索多徑寬度， 在此例中是12個PN小片。如搜索參數所示，搜索窗寬度 是24個PN小片。窗的寬度會決定完成搜索窗需要多少搜 索多徑偏移。在此情況下需要2個不同的偏移才能蓋住2 4 個PN小片窗的寬度。窗的寬度如圖8的圓弧412所示。此 搜索窗的第二偏移在前一搜索多徑的最後偏移之後的偏移 處開始，並在額定0偏移點處持續，其由第一寫入的開始 位置設定，如圓旅43 0A所示。在搜索多徑内仍有24個多徑 元件如圓弧432A-432X所示，而其中多數未顯示。再由圓 弧430A-430FF表示32個寫入。因此最後的寫入如圓孤 430FF所示，及最後的讀取如圓弧432X所示，在天線樣本 緩衝器172中是互相分離的。 圖8所示的搜索多徑在天線樣本緩衝器172的對面重覆， ___-32- 本紙張尺度適用中國國家標準（匚灿）八4規格（210><297公釐） --------S -I-------訂 1^-----^ • « (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（30 ) 而其方式與圖6搜索多徑在圖7的重覆類似，因此搜索參數 指定各符號要累加二次。在完成第二搜索多徑的第二次累 加時，整合式搜索處理器128即可開始另一搜索窗。後續 搜索窗可具有一新偏移或是其指定一新天線，或二者都有 〇 圖8中緩衝器的一半讀取與一半寫入之間的邊界以數字 436表示。而圖6的邊界是410。時間點上指示對應數字41〇 與436的信號稱爲偏移瓦西符號閃控，且也指示可使用新 的瓦西符號値的樣本。隨著窗内搜索多徑移向較早的偏移 ’緩衝器的一半讀取與一半窝入之間的邊界即以反時鐘方 向步移式鎖住旋轉，如圖8所示。若完成目前的搜索窗後 ’若期望在偏移中作大的變化，則可將偏移瓦西符號閃控 在圓周前進一大部分。 圖9的搜索時間線提供搜索器處理的進一步圖形表示。 橫軸上的時間單位是瓦西符號，縱軸是天線樣本緩衝器 172地址與PN序列緩衝器176地址，其單位也是瓦西符號 。因爲天線樣本緩衝器172是2個瓦西符號深，天線樣本緩 衝器172定址在偶數瓦西符號邊界上，但爲了説明目的， 圖9顯示的地址是在互相折疊之前。樣本窝入天線樣本緩 衝器172的地址是直接取自其得到的時間，所以窝入指標 181直的4 5度角斜線指向天線樣本緩衝器丨72。處理中的偏 移則對映天線樣本緩衝器174中的基底地址，以開始單_ 多徑元件的瓦西符號樣本的讀取。圖9的多徑元件是近似 垂直的讀取指標線段192，高度上對應—瓦西符號的各

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 、*! 绍 2ϋ79'/4 A7 B7

經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 徑元件稱爲縱軸，而1/32瓦西符號稱爲橫軸。 搜索多徑内多徑元件間的垂直間距是導因於解調變前端 122中斷搜索過程而使用FHT處理器引擎120。解調變前端 122以即時操作，每當其具有一串或佇列資料要處理時， 即有FHT處理器引擎120的最優先使用權。因此通常將 F Η Τ處理器引擎120的使用權給解調變前端丨2〇，其在對應 PN偏移的各瓦西符號邊界上，而解調變前端122正在解調 變該偏移。 圖9顯示與圖6，7與8相同的搜索多徑。例如搜索多徑 194有24個多徑元件，各元件對應圖6的一讀取圓弧4〇4A_ 404X。對於圖9的搜索多徑194，指標410指示偏移瓦西符 號閃控相當於圖6的類似指標。爲了讀取目前樣本，各多 徑元件必須在寫入指標181之下。具搜索多徑的多徑元件 的下斜線指示移向較早樣本的步移。搜索多徑1 95相當於 圖7的搜索多徑，而搜索多徑196相當於圖8的搜索多徑。 在以上參數定義的搜索窗中，每個搜索多徑僅指定2 4個 多徑元件，雖然搜索多徑有32個可用時槽。一時槽可處理 一多徑元件，但是增加每次搜索多徑的多徑元件數至3 2以 匹配一搜索多徑中的可用時槽數實際上是不可能。解調變 前端122使用FHT處理器的部分可用時槽。多徑前進時也 會產生時間延遲，因爲讀取過程必須等待寫入過程在前進 的偏移處以有效資料填滿緩衝器。也需要一些間距以便於 觀察到偏移瓦西符號閃控後，與一時槽處理邊界同步。所 有這些因素實際上限制的多徑元件數，其可於單一搜索多 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -裝· 、-=s -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（21〇χ297公董 五、發明説明（32 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 徑中處理。在某其情況下可增加每次搜索多徑的多徑元件 數，例如若解調變前端122僅有一個指配的解調變元件， 因此每次搜索多徑僅中段F Η T處理器引擎120 —次。因此 在較佳具體實例中可由頻道元件微處理器136控制每次搜 索多徑的多徑元件數。在其他具體實例中可將每次搜索多 fe的多徑元件數固定。 輸入至樣本緩衝器的源天線之間切換或改變搜索窗啓始 點或搜索間的寬度時，也有顯著的冗餘延遲。若一多徑需 要一特別的樣本组，而用於不同天線的次一多徑則需要使 用緩衝器的重疊部分，則次一多徑必須延遲處理直到次一 瓦西符號邊界發生，在此點可使用新天線源的完整瓦西符 號樣本。圖9中的搜索多徑198正在處理來自搜索多徑197 以外不同天線的資料。橫線188表示對應新天線輸入樣本 的記憶體位置，注意，搜索多徑197與198不使用任何共同 記憶體位置。 對於每一時槽，必須將2個樣本的瓦西小片窝入樣本緩衝 器’而從樣本緩衝器讀取一個完整的瓦西符號樣本。在較 佳具體實例中各時槽有64個時脈週期。一完整樣本的瓦西 小片由4組樣本组成：準時I頻道樣本，延遲I頻道樣本，準 時Q頻遒樣本與延遲Q頻道樣本。在較佳具體實例中各樣 本是4位元。因此每時脈需要從天線樣本緩衝器ι72得到64 位元。使用單一埠RAM ’則最直接的緩衝器設計可增加字 寬至128位元’並將緩衝器分成2個64位元寬，64字，而 獨立地讀寫偶數與奇數小片緩衝器丨68，170。較少用的緩 -35- 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装.

、1T • In 1 I m 衝器寫入則接著在讀取間作多工，其在連續時脈週期上的 2排間切換。 讀取自偶數與奇數瓦西小片緩衝器168，170的瓦西小片 樣本與實體RAM字對準是隨意對準。因此在時槽的第一次 讀取時，將2個半部讀入解展佈器1?8以形成2個瓦西小片 寬的窗，由此得到具目前偏移對準的單一瓦西小片。對於 偶數瓦西小片搜索偏移，第一讀取時的偶數與奇數瓦西小 片緩衝器地址是相同的。對於奇數瓦西小片偏移，從奇數 地址將第一次讀取的偶數地址向前移動一，以便從樣本緩 衝器的奇半部開始提供連續的瓦西小片。解展佈器178需 要的額外瓦西小片可藉由從單一瓦西小片緩衝器的讀取而 通過。連續讀取可確保一直有全新的2個瓦西小片寬的窗 ’由此導出與目前正在處理的偏移對準的瓦西小片資料。 再參考圖5，對於搜索多徑内的各多徑元件，在解展佈過 程中使用來自PN序列緩衝器176的相同PN序列資料的瓦西 符號。對於一時槽的各時脈週期，需要4對1>^^_1，與pN_Q| 。使用單埠RAM可加倍字寬，並時常讀取一半。每時槽需 要對於P N序列的單一寫入，接著於讀取時未使用的週期中 執行。 因爲搜索過程可指定2個與目前時間延遲瓦西符號的搜索 序列PN偏移，因此必須儲存4個瓦西符號値的PN序列資料 。在較佳具體實例中PN序列緩衝器176是128字X 64位元 的RAM。需要4個瓦西符號因爲啓始偏移可變化2個瓦西 符號，且一旦選擇了啓始偏移，則相關連時需要一個瓦西 ^36- B7 五、發明説明（34 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^値的PN序列，這㈣解展佈過財需要玲瓦西符號 値的資料。因爲重覆㈣相同的PN序列，於對應單帝 多後的解展佈過程中不能蓋住⑼序列緩衝器m中的資料 體=此PN序列資料產生時，需要用額㈣瓦西符號值記憶 體來儲存P N序列資料。 由搜索器前端174提供寫入pN序列緩衝器176與天線樣本 緩衝器172的資料。囷1〇顯示搜索器前端174的方塊圖。搜 索器前端174包括短碼I與q PN產生器2〇2，2〇6，及長碼 用户PN產生器204。短碼I與q PN產生器2〇2，2〇6與長碼 用户PN產生器2 04輸出的値部分是由當諸時間決定。各基 地台有一萬用時間標準如GPS時間以產生時間信號。各基 地台也經由大氣發射其時間信號至遠地裝置。在基地台的 時間參考具有0偏移，因爲其與萬用參考時間對準了。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 長碼用户PN產生器204的輸出與短碼I與q PN產生器2〇2 ’ 206分別用X〇R閘208與210作邏輯X〇R。（此相同過程 也在遠地裝置中執行，且用輸出調變遠地裝置的發射信號 。）乂011閘208與210的輸出儲存在串列至並列暫存器212。 串列至並列暫存器212將序列緩衝直到充滿pn序列緩衝器 176的寬度。接著在取自〇偏移參考時間的地址上，將_列 至並列暫存器2 12的輸出寫入PN序列緩衝器176。依此搜 索器前端174提供P N序列資料至P N序列緩衝器176。 搜索器前端174也提供天線樣本至天線樣本緩衝器172。 經由一 MUX 2 16從複數個天線之一選擇接收樣本118。由 MUX 216選擇的接收樣本通過閂218以便篩檢，這表示選 37 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（35 ) 擇四分之樣本用於搜索過程中。接收樣本118已由類比 發射器接收器116(圖4)以8倍的pN小片率取樣。搜索演算 法内的處理於設計上供半小片率下取得的樣本。因此僅需 要四分之一的接收樣本通過天線樣本緩衝器1。 閂218的輸出送出串列至並列暫存器2 14，其將序列緩衝 直到充滿天線樣本緩衝器172的寬度，接著將樣本寫入瓦 西小片緩衝器168 ’ 170的偶數與奇數地址，其也取自〇偏 移參考時間。依此解展佈器178能以一已知偏移將天線樣 本資料與PN序列對準。 再參考圖5，對於時槽中的各時脈週期，解展佈器178從 天線樣本緩衝器172取得一瓦西小片的天線樣本，以及從 PN序列緩衝器176取得對應的pN序列値组，並經 124輸出I與Q頻道瓦西小片至fht處理器引擎120。 圖1 1是解展佈器178的詳細方塊圖。偶瓦西小片閂220與 奇瓦西小片閂222分別從偶瓦西小片緩衝器168與奇瓦西小 片緩衝器170抓取資料。μ U X排224爲了使用擷取的瓦西 小片樣本，是來自2個瓦西小片値的樣本，其由偶數與奇 數瓦西小片閂220與222提供。MUX選擇邏輯226根據正在 處理的多徑元件的偏移而界定選擇的瓦西小片的邊界。輸 出一瓦西小片至OQPSK解展佈器乂〇11排228。 Ρ Ν序列閂234擷取來自Ρ Ν序列緩衝器176的ΡΝ序列値。 桶形位移器232根據正在處理的多徑元件的偏移而旋轉ρ Ν 序列閂234的輸出，並將ρ Ν序列送出OQPSK解展佈器X Ο R 排228，其視情況而根據ρν序列將天線樣本反相。接著經 38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） .---^-----装-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ « In m 1^1 ι^ί— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（36 ) 由加法器樹230總和X 〇 R的値，以便在〇QpSK解展佈中執 行總和運算，然後將4個解展佈小片輸出加起來以形成瓦 西小片，以輸入至FHT處理器引擎12〇。 再參考圖5，FHT處理器引擎12〇經由Μυχ 124，從解展 佈器178中得到64個接收瓦西小片，並使用6級蝴蝶網路於 Μ個時脈週期時槽中將這些64個輸入樣本與㈠個瓦西函 數中的每一個相關連。MAX偵測16〇的輸出送出搜索結果 處理器162 ’其係整合式搜索處理器128的一部分。 搜索結果處理器162的詳細圖形可參考圖1 2。搜索、纟士果 處理器162也可以分時操作，提供給它的控制信號是管路 延遲以匹配輸入瓦西小片的開始至F η Τ處理器引擎12〇的2 個時槽延遲，以得到極大的能量輸出。如上所述，一組調 變窗參數可指定數個瓦西符號値的資料，於處理選擇的偏 移的結果前先累加。在圖6 ’ 7，8與9例子使用的參數中， 要累加的符號數是2。搜索結果處理器162執行總和功能以 及其他功能。 當搜索結果162在連續瓦西符號上執行相加時，則其必須 在搜索多徑中替各多徑元件儲存一累加的總和。這些累加 總和儲存在瓦西符號累加RAM 240。各搜索多徑的結果從 M A X债測160輸入至總和器242供各多徑元件用。總和器 242將目前結果與瓦西符號累加RAM 240提供的對應立即 値相加。在各多徑元件的最後瓦西符號累加上，從瓦西符 號累加RAM 240讀取立即結果，並由總和器242以最後能 量作總和，由該多徑元件產生供該多徑元件偏移用的最後 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. A7五、發明説明（37 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 搜索結果。接著將搜索結果與此點的搜索中找到的最佳具 體實例比較，如下所述。 在上述美國專利申請案第08/144 902號，名稱爲：能接收 多重#號的系統中指派解調變元件，而較佳具體實例即根 據來自一搜索的最佳結果而指派解調變元件。在本較佳具 體實例中，將8個最佳結果儲存在最佳結果暫存器25〇中。 (可在其他具體實例中儲存較小或較大的結果數目。）立即 結果暫存器164儲存峰値與其對應等級。若目前搜索結果 旎量大於互即結果暫存器164中的至少一個能量値，則搜 索結果處理器控制邏輯254即放棄立即結果暫存器丨64中的 第8個最佳結果，並***新的結果以及其適合等級、偏 移與對應多徑S件結果的天線。所有較小等級的結果都降 一級。業界有許多著名的方法可提供這種排序功能，其 中任一種使用的功能皆在本發明之範圍内。 搜索結果處理器162有一區域峰濾波器，其由比較器244 與前一能量閃246組成。若開啓區域峰濾波器即可防止立 即結果暫存器164更新，即使搜索結果能量合乎標準，除 非搜索結果表示-區域多路徑峰。依此，區域峰滤波器可 防止強大且廣大的瑕疵多路徑充滿立即結果暫存器164的 多重輸入中，因此較弱但可識別的多路徑無法參予解調變 〇 區域峰滤波器的執行是直接的，前—多徑元件總和的能 量値儲存在前一能量閃246。比較器244將目前多徑元件塽 和與儲存値比較。比較器244的輸出指示其2個輸入中那二 -40- 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝. -訂 姝 五、發明説明（38 Ιφ 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 個較大，且栓在搜索結果處理器控制邏輯254中。若前一 樣本顯示一區域極大値，則搜索結果處理器控制邏輯254 如上所述將儲存在立即結果暫存器164的資料與前一能量 結果比較。若頻道元件微處理器136使區域峰遽波器失效 則會永遠執行與立即結果暫存器164的比較。若搜索窗邊 界的前導或最後多徑元件有一斜率，則設定該斜率問以便 也能視逢界的邊緣爲一峰値。 訂· 此區域峰濾波器的簡單執行，是在朝著搜索多徑内較早 符號的讀取進行下完成。如圖6,7,8與9所示，在一搜索 多徑内各多徑元件朝向於時間上較早到達的信號進行。此 進行表示在一搜索窗内搜索多徑的最後多徑元件與後續搜 索多徑的多徑元件在偏移上是連續的。因此區域峰濾波器 的操作不必改變，而比較器244的輸出可有效的越過搜索 多徑邊界。 在搜索窗過程的末端’儲存在立即結果暫存器164的値轉 移至最佳結果暫存器250，其可由頻道元件微處理器136讀 取。因此搜索結果處理器162承受多數頻道元件微處理器 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 136的工作量，其在圖2的系統中需要獨立處理各多徑元件 結果。 上述説明皆集中於整合式搜索處理器128的處理資料路徑 ’且已詳述原始天線樣本118如何在最佳結果暫存器250的 輸出轉移在總結多路徑報告内。以下各節詳述如何控制搜 索處理資料路徑中的各元件。 圖13詳述圖5的搜索控制符號。如上所述，頻道元件微 本紙張尺度適用τ國國家縣（CNS ) 41 A4規格（210X297公釐） 五 、發明説明（39 ) 處理器136指定-搜索參數組’包括：要搜索的天線群， 其错存於天線選擇緩衝器348，啓始偏移，其儲存於多^ 寬度緩衝器312，要累加的瓦西符號數，其儲存於瓦西符 ^累加緩衝器316中，及控制字其儲存於控制字緩衝器346 裝 儲存於搜索偏移緩衝器308的啓始偏移具有第8小片解析 度。啓始偏移控制那些偏移在搜索器前端174中要由圖1〇 的閃218筛檢式的移<。由於此具體實例中2個瓦西符號宽 的天線樣本緩衝器172，啓始偏移的最大値是半個pN小片 ，且小於2個完全瓦西符號。 訂 目前已揭露執行搜索的一般配置，實際上有數種預設搜 索等級，遠地開始設法存取系統時，其即用瓦西零符 號送出稱爲先兆的導引信號。瓦西零符號是_種瓦西符號 ，其包含的値都是邏輯〇,而非如上所述一半〇一半丨。當 執行先兆搜索時，搜索器即尋找在一存取頻道上送出一瓦 西零符號導引信號的任何遠地裝g。_先兆搜索的搜索結 果是瓦西零符號的能量。當執行獲得模式存取頻道搜索時 ，max偵測160即輸出瓦西零符號的能量，而不論偵測到 的極大輸出能量。儲存在控制字緩衝器346的控制字包括 一先兆位元，其指示何時執行先兆搜索。 如上所述，較佳具體實例的功率控制機構測量接收自各 遠地裝置的信號位準，並產生一功率控制指示以命令遠地 裝置升高或減少遠地裝置的發射功率。功率控制機構在交 通頻道操作時於一組稱爲功率控制群的瓦西符號上操作。（ -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4ίϋ72丨OX297公廣

五、發明説明（4Q A7 B7 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 交通頻道操作接在存取頻道操作後，以表示正在於通話中 操作。）單一功率控制群内所有的瓦西符號在遠地裝置中， 都使用相同的功率控制指示命令來發射。 也如上所述在本發明的較佳具體實例中，於交通頻道操 作中由遠地裝置發射的信號是變動率的。搜索過程中在基 地台並不知道遠地裝置用來傳送資料的率。當累加連續資 料時，發射器不能於累加時關閉。選通在功率控制群中的 連續瓦西符號，這表示較佳具體實例中包含一功率控制群 的6個瓦西符號是完全選通或完全關閉。 因此當搜索參數於交通頻道操作中指定要累加複數個瓦 西符號，則搜索過程必須對準各搜索多徑以便於單一功率 控制群内開始與結束。儲存在功率控制緩衝器346内的控 制字包括一功率控制群對準位元。在設定功率控制群對準 位疋爲1以指示一交通頻道搜索之下，搜索過程與次一功 率控制群邊界同步，而不是僅與次一偏移瓦西符號邊界同 步。 儲存在控制字緩衝器346中的控制字也包括峰偵測濾波器 致能位元，其已於上述圖8中説明。 搜索器的操作模式可以是連續或單一步驟，這是根據控 制字的連續/單一步驟位元的設定。在單一步驟模式中， 執行搜索後，整合式搜索處理器128即返回間置狀態以等 待下個指令。在連續模式中整合式搜索處理器128一直在 搜索，藉由時間頻道元件微處理器136通知可使用結果， 整合式搜索處理器128即開始次一搜索。 -43· Μ氏張尺度適用巾國國家標準（CNS ) M規格（2丨〇><297公廣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.

、ST 五、發明説明（41 ) 搜索控制符號166產生用以控制搜索過程的時序信號， 该過程由整合式搜索處理器128執行。搜索控制符號166送 出〇偏移時間參考至短碼1與〇 PN產生器2〇2，2〇6及長碼 用户PN產生器204，及篩檢器閂218的致能信號，與搜索 器前端174中MUX 216的選擇信號。其提供讀窝地址供pN 序列緩衝器176及偶數與奇數瓦西小片緩衝器168與17〇用 。其輸出目前偏移以控制解展佈器178的操作。其提供時 槽内時間參考供FHT處理器引擎12〇用，並決定是否搜索 過程或解調變過程藉由控制F η T輸入MUX 124而使用FHT 處理器。其提供數種某些㈣時町指的管路延遲版本以 搜索圖1 2的結果處理器控制邏輯254，以允許其在一偏移 多徑上總和搜索結果，供數個瓦西符號累加用。搜索控制 符號166提供具管路偏移的最佳結果暫存器25〇，及對應儲 存的累加能量値的天線資訊。 圖1 3中的系統時間計數342從〇偏移時間參考開始。在上 述較佳具體實例中系統時脈以8倍？1^小片率在執行。一瓦 西符號中有256個ΡΝ小片，而一功率控制群中有6個瓦西 符號，因此每個功率控制群共有6χ 256 χ 8 = 12288個系統 時脈。因此在較佳具體實例中系統時間計數342由"位元 計數器組成，以計數12288個系統時脈。搜索器前端174中 ，供圖10的短碼I與Q ΡΝ產生器202,2〇6及長碼用户ρΝ 產生器204用的輸入參考，取自系統時間計數342 ^ (長碼 用户ΡΝ產生器204的輸出也是根據長系統寬參考，其約5〇 日不重覆。搜索過程不能控制長系統寬參考，其係預設 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（42 ) " ~ '一~*-~ - 。由系統時間計數342控制根據預設値的連續㈣ 序列緩衝器176反偶數與奇數瓦西小片緩衝器168與170用 :地址取自系統時間計數342。閃328在各時槽的開始栓住 私統時間計數342。經由Μυχ33()，切與⑽選擇肋㈣ 輸出，當這些偏移在時槽内的稍後時間寫入時，即提 應目前時槽的寫入地址。 ’、 偏移累加器3 10追鍛正在處理的多徑元件的偏移。各搜索 窗開始時將儲存在搜索偏移緩衝器3〇8的啓始偏移載入偏 移累加器310。用各多徑元件遞減偏移累加器31〇。在各搜 索多徑的最後，即要重覆作進一步累加，將每個搜索多徑 的多徑元件數儲存在多徑寬度緩衝器312中，以加回偏移 累加器以參考回搜索多徑中的第一偏移。依此，搜索過程 又於另一瓦西符號累加中掃過相同的搜索多徑。若搜索過 程已在其最後的瓦西符號累加中掃過目前的搜索多徑，則 藉由選擇重覆多徑MUX 304的-1輸入而將累加器31〇減1， 該MUX在次一搜索多徑中產生第一多徑元件的偏移。 偏移累加器3 10的輸出永遠表示目前正在處理的多徑元件 的偏移，因此用以控制輸入至解展佈器丨78的資料。用加 法器336與338將偏移累加器310的輸出加入計數342的時槽 内時間輸出，以產生時槽内的地址序列，其對應多徑元件 。經由地址MUX 330與332而選擇加法器336與338的輸出 以提供天線樣本緩衝器172的讀取地址。 比較器326也將系統時間計數342的輸出與偏移累加器 3 10的輸出比較，以形成偏移瓦西符號閃控，以表示天線 ___-45-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 A7 A7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 -------—___^___ 五、發明説明（43 ) 樣本緩衝器172已有足夠有效資料供搜索過程展開。 搜索多徑計數320追蹤目前搜索多徑中仍未處理的多徑 元件數，搜索多徑計數320載入搜索窗的寬度，其於搜索 窗開始時序在搜索寬度緩衝器3 14中。當各搜索多徑的最 後瓦西符號累加完成後，即將搜索多徑計數32〇加i。當其 到達極大計數時，即表示已處理完搜索窗中的所有偏移。 爲了提供目前搜索窗快要結束的指示，由總和器323將搜 索多徑3 12的輸出與搜索多徑計數32〇相加。搜索窗結束的 指示表示天線樣本緩衝器172可開始塡充來自另一天線的 資料樣本的時間，以便在不中斷目前搜索窗所需的資料下 準備次一搜索窗。 當頻道元件微處理器136指定一搜索窗時，其可指定供複 數個天線執行的搜索窗。在此情況下用一 _天線的樣本重 覆相等搜索窗參數。這種搜索窗群稱爲天線搜索組，若頻 道元件微處理器136指定天線搜索組，則由儲存在天線搜 索選擇緩衝器348中的値規劃天線组。完成天線搜索組後 ’即通知頻道元件微處理器136。 多徑元件計數318包含剩下的多徑元件數，其要在目前搜 索多徑中處理。多徑元件計數3 18於處理過各多徑元件後 會加1，當搜索過程在間置狀態或完成搜索多徑時，即將 多徑寬度緩衝器312的輸出載入計數318中。 瓦西符號累加計數322計算剩下的瓦西符號數，其在目前 搜索多徑中累加。計數器中載入瓦西符號數以累加並儲存 在瓦西符號累加緩衝器316中，此發生於當搜索過程在間 _ -46- 本紙張尺度適用中國國家縣（CNS ) A4規格（21GX297公釐)' '—' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘裝 訂 A7 -------- Β7 五、發明説明（44 ) 置狀態，或是搜索多徑完成掃過最後瓦西符號累加後。否 則用各搜索多徑的完成將計數器加1。 每當輸入天線或篩檢器對準改變時即載入輸入有效計數 302。其載入最小的樣本數’其係根據多徑寬度緩衝器312 由搜索過程處理一搜索多徑所需（即瓦西符號加上樣本的 多徑寬度値）。每次天線樣本都寫入天線樣本緩衝器172， 而輸入有效計數302即加1。當它到達最大計數時，即送出 一致能信號以開始搜索過程。輸入有效計數3〇2也提供機 構，當連續搜索窗的偏移不允許連續處理資料時，即中斷 搜索過程。 搜索過程可以在閒置狀態、同步狀態或活動狀態下操作 搜索器凋序控制350維持目前狀態。當重設頻道元件數 據機11〇時，即啓始整合式搜索處理器128。在閒置狀態中 ，搜索控制符號166中的所有計數器與累加器都載入其上 述的相關參數。一旦頻道元件微處理器136命令搜索過程 經由控制字而開始連續或單一步驟搜索時，整合式搜索處 理器128即移至同步狀態。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 ------It II .* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

II 在同步狀態中搜索過程一直等待一偏移瓦西符號邊界， 若天線樣本緩衝器172中的資料不是有效，或是若設定功 率控制群對準位元，而瓦西符號不是功率控制群邊界，則 整合式搜索處理器128留在同步狀態，直到在後續偏移瓦 西符號邊界上達到適當的條件。在適當致能的偏移瓦西符 號下，搜索過程可移至活動狀態。 整合式搜索處理器128留在活動狀態直到其已處理—搜

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五、發明説明（45 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 索多徑，此時其正常地返回同步狀態。若整合式搜索處理 器128在單—步驟模式，其即可從活動狀態移至閒置狀態 ’此發生於完成最後瓦西符號累加的最後多徑元件後，該 累加是供搜索窗的最後搜索多徑用。整合式搜索處理器 128接著等待頻道元件微處理器136開始另一次搜索。若相 反’整合式搜索處理器128在連續模式，則此時其載入新 的搜索參數組，並返回間置狀態以等待啓始偏移的偏移瓦 西符號在新搜索中作處理。天線資料樣本僅能在活動狀態 中處理’或間置或同步狀態下，搜索過程僅追蹤系統時間 計數342的時間，並持續寫入Ρ Ν序列緩衝器176與天線樣 本緩衝器172，以使搜索過程眞的移至活動狀態時，這些 緩衝器即可使用。 圖14是搜索窗中第二搜索多徑的第一瓦西符號累加的典 型時序圖，該多徑如圖9所示的搜索多徑196。第三瓦西符 號稱爲0偏移參考系統時脈，其在圖中分成32個時槽。當 對應瓦西符號3的偏移瓦西符號邊界指示，指示天線樣本 緩衝器172準備在該偏移處以有效樣本處理時，搜索器狀 態3 72即從同步狀態變成活動狀態。在次一可用時槽中， 處理搜索多徑的第一多徑元件，搜索過程持續使用各時槽 以處理一多徑元件，如時槽3 74中的S所示，除非解調變前 端122使用FHT處理器引擎120如時槽374中的D所示。搜 索過程完成多徑中各多徑元件的處理，並且於對應瓦西符 號4的次偏移瓦西符號邊界前返回同步狀態。也顯示搜索 多徑計數狀態362正在活動狀態中遞增，直到其到達最後 48- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填窩本頁) -裝. '訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明説明（46 ) 狀態，這表示已處理完搜索多徑。圖中的偏移計數狀態 3 64於對應多徑元件的各時槽中遞增，以便用它於時槽中 導出樣本緩衝器偏移讀取地址。因爲偏移計數是供最佳結 果暫存器366用，因此偏移計數狀態364是管路式延遲。偏 移計數368於最後瓦西符號累加370通過中遞增。 因此單一整合式搜索器處理器配置，藉由緩衝天線樣本 並利用一時槽式轉換處理器’即可獨立調序通過搜索，其 由搜索參數組配置’並分析結果，提出最佳路徑的總結報 告以用於解調變元件指派。其可減少控制微處理器搜索的 相關工作量，以便使用較便宜的微處理器，也可減直接j c 成本，因爲其允許在單一 1C上作出一完整的頻道元件數據 機。 本文所述的一般原理適用於使用它種發射設計的系統。 上述的討論是根據逆鏈信號的接收，其中無導航信號。在 較佳具體實例的前鏈上，基地台發射一導航信號。導航信 號是具有已知資料的信號，因此不必用F Η T過程來決定發 射了那些資料。爲了具體化本發明，整合式搜索處理器， 其用以接收包含導航信號的信號，不包含FHT處理器或極 大偵測功能。例如FHT處理器引擎120與圖5的max偵測 160符號可以用圖1 5所示的簡單累加器125取代。可使用導 航信號時’搜索操作即與上述獲得模式存取頻道搜索操作 類似。 上述的搜索架構可以多種方式來執行搜索，最有效的搜 索是線性搜索。由線性搜索可能時間偏移循序執行線性搜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α·^_ ( 21〇χ297公釐） ----------裝------訂------Μ -* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

索:而不論遠地裝置正在發射的機率。㈣索—遠地裝置 信號時，基地台必須知道期望的通信範圍。例如典型的基 地台會涵蓋約50公里的範圍，這表示在較佳具體實例中有 350微。秒或約430 PN小片的整圈延遲。此外在多路徑環境 中信號可以走非純路徑，而遠地裝置㈣的延遲會超出 直接路徑傳播的二倍，這表示必須在一組近乎1〇〇〇個不同 PN偏移中完成搜索。一旦已偵測到遠地裝置的信號，且正 在解調變，則可知道遠地裝置的大約距離及可能的pN偏移 ，其皆要搜索以確保多數偵測到的有效多路徑信號會大量 減少。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 在一功率控制群上的已知搜索中，有3項理由説明信號爲 何不會在一已知p N偏移中债測到。第一，在已知p N偏移 中沒k號到達。遠地裝置可提供數種多路徑信號，但是產 生的多路徑信號數僅是所有搜索的偏移的極小部分。因此 多數的搜索偏移不會產生剛好超過偵測門檻的能量結果， 因爲在該偏移無遠地裝置存在。 第二，信號到達該已知PN偏移，但是在大部分的搜索整 口時間中都已哀減。如上所述無線頻道的多路徑特徵可導 致信號衰減。衰減是多路徑頻道相位特徵的結果。當多路 徑向量反向相加時即發生衰減，使得接收信號比任一原來 向量都小。因此若信號是長期有效卻剛好於搜索時在深度 的衰減中，則無信號供搜索過程用以偵測。 第三，因爲事實上遠地裝置的發射器在該爭議的時段中 是關閉的，所以信號沒到達該已知的PN偏移。如上所述， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Al4規格（21〇χ297公釐

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -50- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（48 ) 在較佳具體實例中遠地裝置產生一短促脈衝信號。遠地裝 置包含一可變率语音編碼器’其產生可變率的資料框。在 已知要發射信號的資料率，遠地裝置的特定識別號碼，及 當日時間下，資料短脈衝隨機器決定遠地裝置於那些時段 發射’以及於那些時段不發射。在小於全率下操作時，遠 地裝置内的資料短脈衝隨機器僞隨機地分配傳送短脈衝内 的有源時段。基地台内也包括一對應的資料短脈衝随機器 ，以便基地台能根據時間及遠地裝置的特定識別號碼，來 再生僞隨機分配，但是於搜索過程中不知道率資訊。如上 所述八分率時段決定所謂時段的價値群，依此，不論發射 信號的資料率’對應價値群的各時段當對應遠地裝置正在 發射信號時，其一定等於一時間。在所有的其他時段中， 遠地裝置依對應的編碼率而決定是否發射。 δ才曰疋線性搜索時，爲了得到有效的功率測量，搜索過 程限制搜索整合時間（即單一搜索偏移處的瓦西累加數目） 以開始及在單一功率控制群内結束，其已於上面詳述。僅 在單一功率控制群内整合的搜索稱爲與功率控制群邊界同 步。若一已知偏移的搜索過程在與功率控制群邊界無關下 累加，而遠地裝置在小於全率下發射，則對應功率控制群 的有效搜索結果，其中遠地裝置的信號已選通，則該結果 可與雜訊總和，該雜訊於遠地裝置的信號關閉時在後續功 率控制群中累加。對應功率控制群的搜索結果總和，其中 遠地裝置的信號是關閉的，則會破壞其他有效的結果，該 結果於遠地裝置的信號選通時，在功率控制中累加。 本紙張尺度it财關家轉（c叫Α4規格（210x^97^*7 裝 訂 Μ ·* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 、發明説明（49 一種搜索方法是僅搜索對應價値群的那些功率控制群。 即使這種價値群僅執行搜索，搜索過程與解調變元件指派 過程必須仍能處理以下情況，即累加的能量不超過偵測門 檻，但事實上由於受到頻道不可預知的衰減特性的影響， 信號會出現在偏移。因此更有效的設計是在所有的功率控 制群中累加能量，而不論其是否對應價値群。若在搜索中 偵測到的能量不對應一價値群，則根據唯一搜索的價値群 而產生額外的有效資料點。 如上所述在交通頻道操作中執行搜索與先兆搜索是不同 的。當一遠地開始設法存取系統時，其即用瓦西零符號送 出稱爲先兆的導引信號。瓦西零符號是一種瓦西符號，其 包含的値都是邏輯〇，而非如上所述一半〇 一半1 ^當執行 先兆搜索時，搜索器即尋找在一存取頻道上送出一瓦西零 符號導引信號的任何遠地裝置。在較佳具體實例中先兆的 傳送一直是全率的且永遠不會關閉。因此在先兆搜索時不 必與功率控制群邊界同步。 有多種展佈頻譜多向近接通訊系統的配置未於以上説明 ’但本發明仍適用。例如可用其他編碼與解碼裝置以取代 瓦西編碼與F Η T解碼。以上提供的較佳具體實例説明可使 任何熟於此技術者能製造或使用本發明。熟於此技術者可 容易地對這些具體實例作各種修正，而本文定義的一般原 理在不使用創新技能下也適用於其他具體實例。因此本發 明並不僅限於上述的具體實例，而是要在最廣泛的範圍内 與本文揭露的原理與新型功能一致。 -52 卜紙張尺度適用中國國家標準（（^«)六4規格（21〇\297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i裝· 訂' Μ 1·1 il 二 m

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 ___D8__ 六、中請專利範圍 '-—^——- l ~種接收一信號之方法，包含一群共享—共同頻率帶之 展佈頻譜呼叫信號，其中各該等展佈頻譜呼叫信號包含 一序列位元，在諸固定長度群中编碼成—序列符號，其 中一序列該符號在一功率控制群中結合成群，其中一共 同功率控制群中之各符號以一共同功率位準傳送，而其 中該等功率控制群以短脈衝傳送，且將該等呼叫信號之 —與該群隔絕，以決定一路徑延遲時間之呼叫信號強度 ，該時間偏移一零偏移參考時間，該方法包含以下步驟 於一 P N序列緩衝器中儲存諸p N序列資料； 於一具一有限大小之樣本緩衝器中儲存一第—收到之 呼叫信號樣本組； 用來自該PN序列緩衝器之一第—组pn序列資料位元 ’將一第一固定長度之呼叫信號樣本組從對應—第—路 徑延遲時間之該樣本緩衝器解展佈，以產生一第—解展 佈輸出； 於一具一有限大小之樣本緩衝器中儲存一第二收到之 呼叫信號樣本組； 用來自該PN序列緩衝器之該第一組PN序列資料位元 ，將一第二固定長度之呼叫信號樣本組從對應一第二路 徑延遲時間之該樣本緩衝器解展佈，以產生一第二解展 佈輸出； 其中該第二固定長度之呼叫信號樣本組，包含許多相 同之呼叫信號樣本作爲該第一固定長度之呼叫信號樣本 -53- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ ^t.------tr------^ (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) 2\jI A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 组’而其中該第—與第二收到之呼叫信號樣本組之長度 ’係該第一與第二固定長度之呼叫信號樣本組之固定長 度之分數； 其中儲存該第一與第二固定長度之呼叫信號樣本組之 該等步驟，與解展佈該第一與第二固定長度之呼叫信號 樣本組之該等步驟之執行，與該呼叫信號之該一包含該 功率控制群之一之機率無關。 2.種接收—信號之方法，包含一群共享一共同頻率帶之 展佈頻譜信號，且將一第一信號與該展佈頻譜信號群隔 絕，以決定一路徑延遲時間之呼叫信號強度，該時間偏 移該第一信號之零偏移參考時間，其中該第一信號包含 一序列符號，其中一序列該符號在一符號组中結合成群 ，其中一共同符號组中之各符號以一固定功率位準傳送 ”其中連續符號組以各種信號位準傳送，其中該各種信 號位準包括-零位準，其中關閉該第—信號之傳送，^ 方法包含以下步驟： 在一第一偏移替該第一信號搜索對應一第一符號组之 一第一呼叫信號樣本組，以產生其之第一功率估計； 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注$項再填寫本I) 在該第一偏移替該第—信號搜索對應該第一符號组之 一第二呼叫信號樣本组，以產生其之第二功率估計； 總和該第—與第二功率估計，以便在該第-偏移產生 一符號組功率位準估計； 在一第二偏移替該第—信號搜索對應一第二符號组之 一第三呼叫信號樣本组，以產生其之第三功率估計； -54- A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 在該第二偏移替該第一信號搜索對應該第二符號组之 —第四呼叫信號樣本组，以產生其之第四功率估計； 總和該第三與第四功率估計，以便在該第二偏移產生 —符號組功率位準估計； 其中該第一符號組與該第二符號組對應時間連續符 組，而其中該等搜索步驟係在與該固定功率位準無關' 連續執行。 … τ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -55 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）