TW444475B - Mobile station assisted timing synchronization in a CDMA communication system - Google Patents

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4 ιΜ4 75 五、發明說明ο) 發明背景 I.發明範圍 本發明係有關通訊系統。尤其’本發明是關於一種用 以藉由從同時與一同步化之基地台通訊的行動台傳送之 訊號使一基地台同步化的創新與改良之方法及裝置。 I I.相關技藝描述 劃瑀多向近接（CDMA )調變技術之使用只是用以幫助 出現大量系統使用者之通訊的數種技術之一。雖然其他 技術，像是分時多向近接（TDMA)，分頻多向近接（F DM A )，及調幅（AM)調變方案像是著名之振幅伸縮單旁波帶 (ACSSB) ’劃碼多向近接（CDMA)具有重要優點優於這些 其他調變技術。多向近接通訊系統中，劃碼多向近接（ CDMA)技術之使用揭露於美國專利申請案號4, 901，3 0 7， 標題"使用衛星或者地面再生器之擴散頻譜多向近接通 訊系統，，’及美國專利申請案號5 , 1 0 3, 45 9，標題"於劃 碼多向近接（CDMA )細胞式電話系統中用以產生訊號波 形之***及方法"’兩者讓渡予本發明之受讓人此處並 藉由參考具趙呈現《用以提供劃碼多向近接（CDMA)行 動通訊之方法於美國之標準化係藉由··電信工業協會以 電信工業協會/電子工業協會（TIA/EIAWS_95 —A)， 標題”雙模式寬頻擴散頻譜細胞式系統之行動台基地台 相容標準”，此處稱為暫時標準（Is_95)。 方才所述之專利權揭露一種多向近接技術，其中大量 之行動台使用者各具有—收發器，透過衛星再生器或者

C:\Program Files\Patent\55044.ptj 第6頁 4444 75 I ----—----—__________ 五、發明說明（2) 地面基地台（也稱為細胞基地台或者基地台），使用劃 瑪多向近接（CDMA)擴散頻譜通訊訊號進行通訊。藉由 使用劃碼多向近接（CDMA )通訊，可多次重覆使用頻率 頻譜，因此可使系統使用者之容量增加。劃碼多向近接 (CDMA )技術之使用導致相較於其他多向近接技術所能 達成的更高之頻譜效能= ，種用以同時間解調變從一基地台沿著不同傳播路徑 打進之資料’及用以同時間解調變由一個以上之基地台 几長供應之資料的方法揭露於美國專利申請案號51〇9, 390 ( 390專利權）’標題"劃碼多向近接（CDMA )細胞 式通訊^統中之分集接收器”讓渡予本發明之受讓人 此處並藉由參考具體呈現》於，390專利權中，分開之解 調變訊號組合以提供一傳送資料之估計，其相較於由任 何路彳坐或來自任何基地台之解調變資料具有更高之可靠 度。 交遞大致可區分為兩種類別：硬式交遞及軟式交遞。 硬式交遞中，當一行動台離開原始基地台並進入目的地 基地台時’該行動台中斷其與原始基地台之通訊連結’ 之後並建立與目的地基地台之新通訊連結。軟式交遞 |中’行動台先完成與目的地基地台之通訊連结，後才中 丨斷與原始基地台之通訊連結。因此，軟式交遞中，行動 CF某些時段與原始基地台及目的地基地台兩者冗長地通 訊。 軟式交遞相較於硬式交遞較不像取消通話。此外，當

444475 ^__________ __ 五、發明說明（3) 一行動台行進接近基地台之收歛邊界時，對應於環境中 之小改變可能產生重覆交遞之請求。此問題，稱為戶乓 現象’藉由軟式交遞同樣可大幅減少。執行軟式交遞之 處理詳述於美國專利案號5, 1 0 1，5 0 1，標題，，於劃碼多向 ^接（CDMA )細跑式電話系統之通訊中用以提供—軟式 | :，之方法及系統” ’讓渡予本發明之受讓人此處並藉 丨由參考具體呈現〇

I 1 術揭露於美國專利申請案號5, I中輔以軟式交遞近接（圖）細胞式通訊系統 丨處並藉由參考具以台：·气予本發明之受讓人此 丨交遞處理以行動台261專利權之系統中’軟式 丨號強度予以改良，：測量之由各基地台傳送的"指引"訊 :令，藉由活動c引強度測量於軟式交遞處理 丨基地台備用可交遞備用的幫助識別予以輔助。 I含基地台，正與行私為四組。第—組，稱為啟動組，包 含基地台，其訊說通訊1二組，稱為備用組，包 非正在使用。定為足夠用於行動台之強度，； 組 由 丨基地台將加入備用組。J 1丨f:超：：f臨界了_時， (不包括啟動組我者：：：為鄰近之基地台_ 其他所有基地台钽成a用I)。而第四組為其餘組 暫時標準（IS-95、^ 丨引頻道之擬似雜訊（p ’基地台備用之特微為藉由指 :#二t — * a ( )序列的相位偏移。去， 4 …決疋來自備用基地台之指引訊號強度時=動台搜 ' 執行^項

i 444 75 五、發明說明（4) 關聯作業，其中濾波之接收訊號與一組擬似雜訊（pN ) 偏移假設建立關聯。用以執行關聯作業之方法及裝置詳 述於共同待決之美國專利申請案號08/687, 694，申請於 七月二十六日’一九九六年’標題"於劃碼多向近接（ CDMA )通訊系統中用以執行搜尋技藝之方法及裝置"， 讓渡予本發明之受讓人此處並藉由參考具體呈現。 基地台及行動台p之傳播延遲無法得知》產生未知之 傳播延遲將使擬似雜訊（PN)碼進行未知之偏移。搜專 處理試圖決定擬似雜訊（PN)碼中之未知偏移β欲完成 此作業，行動台於搜尋器擬似雜訊（ΡΝ)瑪產生器之輸 出時進行偏移。搜尋窗口係以擬似雜訊（ΡΝ )偏移假設 為中心。基地台將一訊息傳送至行動台，指示基地^ 〇 引之擬似雜訊（PN)偏移於其實體附近。行動台搜&二 口之中心將環繞著擬似雜訊（PN )偏移假設。 肉 搜尋窗口之適當大小取決於數個因素，包括指弓丨 先權’搜尋處理器之速度’及多重路徑到達之預定 優 遲擴散。劃碼多向近接（CDMA )標準（暫時標準（2延 95))定義三個搜尋窗口參數。啟動及傷用組兩者指引~ 搜尋由搜尋窗口 " A"支配。鄰近組指引於窗口，，N "搜尋之 而其餘組指引於窗口 " R"。以下表1提供搜尋器窗Q ’ '、 大

1.22S&MHZ 小，其中之切割碼為

豸 444 75 五 '發明說明（5) SRCH_WIN__A SRCHJHNJi SRCH_WIN_R 窗口大小 (擬似雜訊切割 碼PN) SRCH_WIN_A SRCH_WIN_N SRCH_WIN_R 窗口大小 (擬似雜訊切割 碼PN) 0 4 8 60 1 6 9 80 2 8 10 ~~ 100 3 10 11 130 4 14 12 160 5 20 13 226 6 28 14 320 7 40 15 452 表1 窗口大小為搜尋速度與錯過落於搜尋窗口範圍外之強烈 路徑的可能性間之協調。 基地台傳送一指定擬似雜訊（PN )假設之訊息至行動 台，該假設為行動台相對於擬似雜訊（PN )偏移必須搜 尋的。例如，原始基地台可能指示行動台搜尋其擬似雜 |訊（PN )偏移前頭的指引之1 28個擬似雜訊（PN )切割 I碼。回應上，行動台將搜尋器解調變器128個切割碼設 i定於輸出切割碼週期的前頭，並使用以指定之偏移為_ i心的搜尋窗口搜尋指引。一旦行動台受指示搜尋擬似雜 |訊（PN )假設以決定可用以執行交遞之資源，很重要 丨的，目的地基地台指引之擬似雜訊（PN )偏移在時間上 i非常接近導引之偏移。非常重要地’搜尋速度接近基地 |台邊界，因為完成必要搜尋之延遲可導致通話取消。

4444 75 五、發明說明¢6) 美國之劃碼多向近接（CDMA )系統中，藉由將全球定 位衛星（GPS )接收器提供予各基地台，可達成基地台 之同步化。然而，也有情況是：其中之基地台可能無法 接收全球定位衛星（GPS)訊號。例如，地鐵及地下道 中全球定位衛星（GPS )訊號減弱至阻礙用於基地台或 者微基地台之時序同步化的程度。本發明提供一種於這 些環境中，用以提供時序同步化之方法及系統，其中部 分網路可接收集中式時序訊號，並達成該處及無法接收 集中式時序訊號之部分基地台的時序。 發明概述 本發明為一種用以將基地台之時序同步化的創新與改 良之方法及裝置，其中某些基地台可接收網路之集中式 時序訊號，而該基地台無法接收網路之集中式時序訊 號。參考基地台透過集中式時序訊號，或者其他裝置之 接受而取得時序同步化。示範之具體實施例中，參考基 地台使用全球定位衛星（G P S )接收器進行同步化。客 屬基地台缺乏同步化之能力，譬如因為無法接收集中式 時序訊號3 本發明中，從屬基地台透過由參考基地台及從屬基地 台間之軟式交遞區域的行動台所傳送及接收之訊息，與 參考基地台取得同步化。首先，由參考基地台測量行動 台與參考基地台間之環程延遲。其次，從屬基地台進行 搜尋，直到取得由行動台傳送之訊號，稱為反向連結訊 號。對應於反向連結訊號之取得，從屬基地台調整其時

L:\EXT\5B\55044. PTD 第11頁 五、發明說明（7) 序，使得行動台可取得訊號，稱為前向連結訊號。如果 時序誤差於從屬基地台不嚴重，此步驟可能無法成功。 一旦行動台取得來自從屬基地台之訊號，將測量並且 通報：訊號從參考基地台行進到達所花費時間量，與訊 號從從屬基地台行進到達所花費時間量間之差異。所需 之最後測量係由從屬基地台測量：接收來自行動台之反 向連結訊號的時間與傳送訊號至行動台的時間其間之時 間差異》 此處詳述之一連串計算系基於測量之時間值，以決定 從屬基地台與從屬基地台根據此處内容所執行之時序調 整量間的時間差異。應注意的是，提到之所有測量係於 暫時標準（I S-95 )劃碼多向近接（CDMA )通訊系統之 正常作業期間執行。 圖式簡述 本發明之特性，主題，及優點從以下詳述，連同隨附 圖式將更為明確，相似之參考字元貫穿對照予以識別， 其中： 圖1為一區塊圖，說明包含一參考基地台及一從屬基 地台之無線電通訊系統之網路配置； 圖2為一圖式，說明行動台，同步化基地台及非同步 化基地台間之各種傳送及對應之時間區間； 圖3為一流程圖，說明用以將無法接收集中式時序訊 號之基地台同步化之方法； 圖4為本發明行動台之區塊圖；

L:\EXT\55\55044.PTD 苐12頁 4444 7 5 五發明說明（8) 圖5為本發明行動台之搜尋器之區塊圖； 圖6為本發明行動台之通話頻道調變器之區塊圖； 圖7為本發明基地台之區塊圖； 圖8為本發明基地台之傳送系統之區塊圖；及 圖9為本發明基地台之接收器系統之區塊圖。 發明詳述 具體實施例 I.時序誤差計算之概觀 參照圖1，行動台（60)與參考基地台（62)通訊，約略 於由基地台覆蓋邊界（61)描繪之覆蓋區域内。參考基地 台（62)藉由像是全球定位衛星（GPS)之集中式時序系 統與網路其他基地台同步化。相反地，從屬基地台（6 4 ) 並未與集中式時序系統同步化。基地台控制器（6 6 ) 藉由 T1線路或者其他裝置，將通話從公共服務電話網路（ PSTN)路徑導引至參考基地台（62)或從屬基地台（64)。 此外，透過T 1線路將頻率同步化提供予從屬基地台（64 )。 對於短的時間區間，藉由技藝中著名之方法，透過T1 線路，可提供具有可接受之精確度的頻率同步化。然 而'這些方案中同樣有glitches，用以提供頻率資訊。 這些g 1 i t ch e s導致時間誤差，可藉由使用本發明予以校 正。由於相位與頻率間之關係，本發明斷斷續續校正相 位，必要時將可使用較不正確之頻率來源。 參照圖2，說明：用以將從屬基地台（6 4 )之時序與參 考基地台（62)已同步化之時序予以同步化之傳送及對應

L:\EXT\55\55044.PTD 第13頁 4^i4 75 五'發明說明（9) 的時間區間/訊號路徑5 0 0說明：從參考基地台（6 2 )至 行動台（6 0 )之前向連結訊號傳送。傳送發生之時間區間 記為r ,。於行動台（6 0 )，反向連結上訊息框傳送之開 始時間為與前向連結上訊息框到達之開始時間對時的時 間。該時間對時方式於暫時標準（I S- 95 )中標準化， 且併入設計與本内容一致之硬體中，使得用以執行此項 對時之方法及裝置於技藝中很著名。 傳送作業5 0 2描述反向連結訊息框從行動台（6 0 )至參 考基地台（62)之傳送。訊號500從參考基地台（62)行進 至行動台（60) (τ!)之時間等於訊號502從參考基地台 (62)行進至行動台（60)(同樣為q)之時間。因為行 動台（62)知道訊號500傳送之時間，且知道訊號502接收 之時間，參考基地台（62)可計算（RTD,)，為時間誤差 (rQ’-rD)之計算中第一個必要數值。 訊號路徑5 0 4為從行動台（6 0 )沿著不同之傳播路徑行 進至從屬基地台（64)之反向連結訊號傳送。訊號504從 行動台（6 0 )行進至從屬基地台（6 4 )所花費之時間記為 τ 2。反向連結訊號5 0 4到達從屬基地台（6 4 )之時間記為 T2。前向連結訊號506從從屬基地台（64)行進至行動台（ 6 0 )所花費之時間同樣等於r 2。此外，從屬基地台（64) 可測量來自行動台（6 0)之反向連結訊號接收之時間與前 向連結訊號至行動台（6 0 )傳送之時間之間差異的時間。 此時間差異記為RTD2 «得知這些可用於時間誤差（7： Q’ -r 〇 )計算之時間，用以計算時間誤差r /之方法敘述如

L:\EXT\55\55044.PTD 苐丨4頁 4444 75 i五、發明說明（ίο)

I 下。 I 首先從圖2可觀察得知： I TfTi + Xhand (1) I τ: + ΔΤ = T〇, + T2 (2) ! 藉由將（1)及（2)兩等式之項目相乘，得以下結果： | Τ2+ΔΤ = Τ(/十2-τ2 (3) ί ί 2‘τ2 = Τ2-TV + ΔΤ (4)

I

I ! I為簡化代號，一新變數RTD2定義為： rtd2 =Τ2-Ίν (5) 從圖2可知： rtd2 at 2 2 ⑹ T2 -- =τ〇 + + T2 ⑺ :因此， ! | Τ2- T〇 = ^ + ¾ and I RTD2 = 2 · τ2 - ΔΤ 丨經由代入，可知：時間誤（Τ/ -Τβ)等於：

T〇f-T〇 =1 T!，T2 + ΔΤ (9) T0、T0 T 「RTD2 ΔΤ1 e =Tl - -- H--十 ΛΤ .2 2. (10) 444475 五、發明說明（II) (11) (12) 一旦從屬基地台（64)得知時序誤差量（T/ -TQ )，將調 整其時序，可與參考基地台（6 2)之時序同步化。這些測 量主要為對於誤差，所以較佳具體實施例中，許多測量 為冗長地進行，以確保時序校正之正確度。 用以測量等式（1 2)中各必要時間值之方法及裝置敘述 如下11 II. (RTD〗）之測量 圖3為一流程圖，說明本發明用以將從屬基地台（6 4) 與參考基地台（62)同步化之方法。步驟300中，同步化 方法開始，於與從屬基地台（64)指示通訊之範圍内，行 動台（6 0)與參考基地台（62)通訊。步驟3 0 2中，測量訊 號從參考基地台（62)行進至行動台（60)，並從行動台（ 60)回至參考基地台（62)之（RTDt )時間。可藉由將行 動台（6 0 )接收之訊息框的訊息框邊界與由行動台（6 0)傳 送之訊息框的訊息框邊界對時而完成。用以提供此種對 時之方法及裝置於技藝中很著名。因此，（RTL )之測 量值為由參考基地台（6 2 )傳送之訊息框的開始時間與由 參考基地台（6 2 )所接收來自行動台（6 0 )之訊息框的開始 時間其間之時間差。 „ 一 RTD, RTD, . ΔΤτ〇-τ0=^— T〇r-T〇： RTD, +ΔΤ -2

L:\EXT\55\55044.PTD 第IS頁 444475 五、發明說明（12) 參照圖4 ’來自參考基地台（62)之資料的前向連結訊 息框於天線2接收’並透過雙工器3提供予接收器（RCVR )4。接^收^器4向下轉換，濾波且放大接收之訊號，並提 供予搜哥窃50及通話解調變器（TRAFFIC DEM〇DS ) 54。 ΐ m:由參考基地台(6 2)提供之鄰台清單搜尋指 之鄰台清單從參考基地台（62)於通話頻道 以訊波-貝料形式提供 抵讲 ,Γ ^ Η0 , ^ 供接故來自參考基地台（62)之訊息 ^I 間之指不訊號提供予控制處理器55。控制處 ' 一時序對時訊繞並提供予通話調變器5 8，將 行13 6 0 )傳送訊息框之開始時間與於行動台（6㈧接 收訊息框之開始時間對時a "，自行動台（6 〇 )之使用者資料的訊息框提供予通話調 史器58，對應於來自控制處理器55之時序訊號，將透過 傳，器（TMTR ) 56傳送之訊息框與來自參考基地台（62) 由行動台（6 0 )接收之訊息框對時。反向連結訊息框則向 上轉換，由傳送器56濾波並且放大，然後透過雙工器3 提供’以透過天線2傳送。 Η〗·藉由從屬基地台取得行動台 圖6說明行動台（6 0)之通話調變器5 8。資料之訊息框 提供予訊息框格式製作器2 0 0 ^示範之具體實施例中， 訊息框格式製作器2 0 0產生並附加一組循環檢查碼（CR C )檢查位元且產生一組末位元。示範具體實施例中，訊 息框格式製作器2〇〇遵循暫時標準（IS-95 )標準化之訊 息框格式協定，且詳述於美專利申請案號5，6 0 0，7 5 4，

L:\EXT\55\55044. PTD 第17頁 4444 75 ----^ 五、發明說明（丨3) ·~ -- 傳Γ道感應誤差之罩幕的聲碼器資料 瘦予本發明之受讓人此處教藉由參 格式化之貝料訊息框提供予解碼器2 〇 2 , 便誤差之校正及偵測。千筘罝蹲总—γ , 士 —編碼以 .-a >, ^ „ ib不靶'、紅户、例中，解碼器2〇2 為一迴紋編碼益。、編碼資料之符號提供予交錯器2〇4， 根據預定之交錯格式將符號重排順序。重排之符號提供 予Walsh映射器206。示範具體實施例中，映射器2〇6接 收八個編碼符號，並將該組符號映射至64個切割碼之 Walsh序列。Walsh符號提供予擴散裝置2〇8，根據—長 擴散碼將Walsh符號擴散。長擬似雜訊（pN )碼產生器 2 1 0產生一擬似雜訊（p N )序列，將資料擴散，並將資 料從反向連結傳送之資料與鄰近之其他行動台之資料中 區分。 示範具體實施例中，資料根據正交相位偏移調節（ QPSK )調變格式傳送，其中I及q頻道根據短擬似雜訊（ PN)序列擴散。擴散之資料提供予擴散裝置214及216， 於資料上，根據由擬似雜訊（PN )產生器（PN[及ΡΝ0) 212及218提供之短擬似雜訊（pN)序列，執行第二個擴 散作業》 步驟304中’從屬基地台（64)請求由行動台（6〇)傳送 反向連結訊號。基地台控制器（66)送出一訊號至從屬基 地台（64)指示一擬似雜訊（pN)碼偏移’其為參考基地 台（62)用以將反向連結訊號擴散。對應於來自基地台控

L:\EXT\55\55044. PTD 第18頁 44475 五、發明說明（14) 制器（6 6 )之訊號’從屬基地台（6 4 )以來自基地台控制 器（66)之訊號所指示之擬似雜訊（PN)偏移為中心’執 行行動台（60)之搜尋。 示範具體實施例中，從屬基地台（64)觸排根據一來自 基地台控制器（6 6 )之訊號，載入其搜尋器長碼擬似雜訊 (PN )產生器1 0 6，及其短碼擬似雜訊（PM )產生器1 0 8 及110 (說明於圖9中）^從屬基地台（64)之搜尋器處理 此處將進一步加以詳述。 圖7說明從屬基地台（64)之裝置。從屬基地台（64) 中，接收一來自行動台（60)指示行動台（60)之擬似雜訊 (PN)之訊號《此訊息由控制處理器1〇〇提供。該處為 回應’控制處理器1 0〇計算以指定之擬似雜訊（PN )偏 移為中心之窗口搜尋範圍。控制處理器1〇〇提供搜尋參 數予搜尋器101，並對應於該等參數從屬基地台（δ4)， 指不搜尋由行動台（6〇)傳送之訊號。由從屬基地台（64) 天線1 0 2接收之訊號提供予接收器1 〇 4，向下轉換，濾波 且放大接收之訊號’並提供予搜尋器1〇1。此外，接收 之訊號提供予通話解調變器1〇5，將反向連結通話資料 解調變’並^供6亥資料予行動台（6〇)。基地台控制器（ 66 )接著將該資料提供予公共服務電話網路（psΤΝ )。 圖9更詳細s兒明搜尋器。反向連結訊號之解調變詳 述於共同待決之美國專利申請案號〇 8/372, 632，申請於 -月十—日 九九五年’標題"擴散頻譜多向近接通 訊系統之基地台解調變器架構"，及共同待決之美國專

444475 五'發明說明（15) 利申請案號08/3 16, 177，申請於九月三十日，一九九四 年，標題” 一擴散頻譜多向近接通訊系統之多重路徑搜 尋處理器"，兩者讓渡予本發明之受讓人此處並藉由參 考具體呈現。行動台（6 0 )之擬似雜訊（PN )偏移估計從 基地台控制器（6 6 )提供予控制處理器1 0 〇。對應於由行 動台（60)提供之擬似雜訊（PN)偏移估計，控制處理器 I 0 0產生一啟始長擬似雜訊（PN )序列假設及一啟始短 擬似雜訊（P N )序列假設，用於由從屬基地台（6 4 )執行 之搜尋中。示範具體實施例中，控制處理器1 〇 〇觸排載 入擬似雜訊（PN)產生器106，108及110之偏移暫存器。 由天線1 0 2接收之訊號向下轉換，濾波且放大，並送 至相關器1 1 6 »相關器1 1 6將接收之訊號與組合之長，短 擬似雜訊（P N )序列假設建立關聯。示範具體實施例 中，掇似雜訊（PN )序列假設藉由將擬似雜訊（PN )產 生器1 0 8及1 1 〇產生之短擬似雜訊（p n )假設與擬似雜訊 (PN )產生器1 〇 6產生之長擬似雜訊（PN )序列相乘而 產生。組合之擬似雜訊（PN )序列假設之一用以將I頻 道反擴散’而其他則用以將反向之正交相位偏移調節（ QPSK )訊號之Q頻道反擴散。 兩擬似雜訊（PN)反擴散訊號提供予快速Hadamard變 換（FHT)處理器118及120。快速Hadamard變換處理器 之設計及作業詳述於共同待決之美國專利申請案號〇 8 / 173,460’申請於十二月二十二日，一九九三年，標題” 用以執行一快速H A DAM A RD變換之方法及裝置"，讓渡予

L:\EXT\55\55044.PTD 第20頁 4444 75 五發明說明（16) 本發明之受讓人此處並藉由參考具體呈現。快速 Hadamard變換（FHT)處理器118及120將反擴散訊號與 所有可能之Wa 1 sh符號建立關聯，將一合量振幅之藏合 提供予能量計算裝置（I2 + Q2 ) 122。能量計算裝置丨22計 算振幅矩陣元素之能量，並提供該能量值予最大檢波器 i 24，選擇最大能量關聯。最大關聯之能量提供予累積器 126 ’累積取多Walsh符號之能量，且以這些累積能置為 基礎，決定以擬似雜訊（PN )偏移是否可取得行動台（ 60)- IV.精由從屬基地台之啟始時序調整 一旦取得行動台（60)，然後，於區塊3 06，從屬基地台 (64)調整其時序，使得行動台（6〇)可成功地取得前向連 結傳送。從屬基地台U4)藉由：決定取得來自行動台（ 6 0)之反向連結訊號的擬似雜訊（pN )偏移，與參考基 地台（62)用以接受來自行動台（6〇〉之反向連結訊號的擬 似雜訊（ΡΙΠ偏移間之差異，計算一啟始時序調整。使 用此項擬似雜訊叫肖移差異，從屬基地台（⑷調整 其指引訊唬之％序’如（’當行動台（6〇)搜尋指引訊號 時’將會在行動台（60)之拽尋窗口内。 V·藉由行動台取得從屬基地台 基地台（64)須具有某些 從屬基地台（6 4 )之時間 保持於或者低於1毫 位衛星（GPS )訊號之 於搜尋行動台之訊號時，從屬 時間指示。較佳具體實施例中， 誤差藉由一代替之同步化方索， 秒。有方案可使無法接收全球定

L:\E\T\55\d5044.PTD 第2丨頁 4444 75 五 '發明說明（17) 從屬基地台（64)將時間維持於較低之正確度。一種取得 啟始同步化程度之可行方法為：以人工將從屬基地台（ 6 4)時間設定於某區間内。第二個方法為：使用WW V接收 器設定時間，該實施法於技藝中很著名。不像全球定位 衛星（GPS )訊號，WWV集中之時序訊號以非常低之頻率 傳送，且能夠貫穿至地下道及地鐵。然而，WWV接收器 無法提供劃碼多向近接（CDMA )通訊所需的時間同步化 程度。 示範具體實施例中，從屬基地台（64)根據：行動台（ 60)設置於直接相鄰從屬基地台（64)之假設調整其時 序。因此，啟始時序調整為：沒有從屬基地台（64)與行 動台（6 0 )間之傳播延遲的假設。之後，從屬基地台（6 4 ) 調整其擬似雜訊（PN )序列產生器7 2及74前向之時間計 為從屬基地台（6 4 )與行動台（6 0 )間之逐漸增加之傳播延 遲時間。一旦行動台（6 0 )取得從屬基地台（6 4 )之指引頻 道，從屬基地台（6 4 )時序之最後調整可根據上述計算， 使用正常程序執行。 如技藝中所知及暫時標準（I S - 9 5 )之標準化，不同 基地台之指引頻道藉由擬似雜訊（P N )產生器之相位予 以區別。參考基地台（6 2 )以鄰台清單引導行動台（6 0 )搜 尋從屬基地台（64)。參考基地台（62)藉由訊號資料指 示：可於相對於參考基地台（62)接收之擬似雜訊（PN ) 偏移所述之擬似雜訊（PN )相位偏移取得從屬基地台（ 6 4)之指引。此訊息解調變，並由通話解調變器5 4解

L:\EXT\05\55Q44.PTD 第22頁 4444 75 五、發明說明（18) 碼，並提供予搜尋器50 β回應上，搜尋器50對於來自參 考基地台（6 2 )之訊號所指示之擬似雜訊（Ρ Ν )相位，以 擬似雜訊（Ρ Ν )相位偏移為中心，執行一項搜尋。 指引訊號通常由線性回授偏移暫存器產生，其實施方 法詳述於上述之專利權中。為從從屬基地台（6 4 )取得指 引訊號，行動台（60)須與所接收來自從屬基地台（64)， 相位</>且頻率ω之訊號同步化。搜尋器作業之主題為找 到接收之訊號的相位0。如稍早所述，相對精確頻率之 同步化從基地台控制器（6 6 )，可藉由Τ1連結供給從屬基 地台（6 4 )，如技藝中所知。行動台找到接收之訊號的相 位之方法為··藉由測試一組稱為搜尋窗口之相位假設， 決定是否偏移假設其中之一正確。 圖5詳細說明行動台搜尋器5 0 » —擴散頻譜訊號於天線 2接收。該裝置之主題為：取得由擬似雜訊（ΡΝ )序列 產生器2 0產生之擬似雜訊（ΡΝ )序列與所接收來自從屬 基地台（6 4)傳送之未知相位由同一個擬似雜訊（ρ Ν )序 列擴散之擴散頻譜訊號間之同步化。示範具體實施例 中，（圖7之）指引訊號產生器7 6及擬似雜訊（ΡΝ )產 生器20為最大長度之偏移暫存器，產生之擬似雜訊（ΡΝ )碼序列分別用以將指引訊號擴散及反擴散。因此，取 得用以將接收之指引訊號反擴散之碼與接收之指引訊號 的擬似雜訊（ΡΝ )擴散碼間的同步化作業包括：決定偏 移暫存器之時間偏移。 擴散頻譜訊號由天線2提供予接收器4。接收器4向下

L:\En\55\55044.PTD 第23頁 4444 75 五、發明說明（19) 轉換，濾波且放大該訊號，並提供訊號予反擴散元件 6。反擴散元件6將接收之訊號與由擬似雜訊（pN)產生 器20產生之Μ似雜訊（PN)碼相乘。由於亂數雜訊與擬 似雜訊（ΡΝ )碼之本質相似，擬似雜訊（ρΝ )碼與接收 之訊號的乘積基本上應為零，除了同步化之時間點外。 搜尋器控制器1 8提供一偏移假設予擬似雜訊（ρ ν )產 生器20。偏移假设根據一由參考基地台（g2)傳送至行動 台（60 )之訊號決定。示範具體實施例中，接收之訊號由 正交之相位偏移調節（QPSK )調變，所以擬似雜訊（ρΝ )產生器20提供一 I調變分量之擬似雜訊（ρΝ)序列及— Q調變分量之擴散序列予反擴散元件δ。反擴散元件6將 擬似雜訊（Ρ Ν )序列與其對應之調變分量相乘，並提供 兩輸出分量乘積予連貫累積器8及1〇。 ” 連貫:累積器8及1〇將乘積以乘積序列的長度加總。連 貫累積Is 8及1 0對應於來自搜尋器} 8之訊號用以重置， 2 f ί ΐt總週期。乘積之加總從連貫累積器8及1 0 供予平方裝置“。平方裝置“將每個和平方，並將所 有平方值相加。 該平方和由平方 關組合器1 4從平方 組合器1 4用以阻止 之頻率差異的偏移 相關組合器1 4提供 比較能量值與由搜 裝置1 2提供予非相 裝·置12之輪出決定 基地台傳送時序與 ，並幫助衰減環境 能量訊號予比較裝 尋器控制器裝置1 8 關組合器1 4。非相 一能量值。非相關 行動台接收時序間 t之偵測統計。非 置1 6。比較裝置1 6 所供應之預定臨

L:\EXT\55\a5044.PTD 苐24頁 1444 75 五、發明說明（20) 界。然後各比較結果回授予搜尋器控制器1 8。回授予搜 尋器控制器1 8之結果包括關聯的能量及測量結果的擬似 雜訊（PN)偏移兩者。 本發明中，搜尋器控制器18輸出與從屬基地台（64)同 步化之擬似雜訊（PN )相位。此偏移用以計算時間誤 差，此處將進一步敘述。 示範具體實施例中，當行動台（6 0 )取得從屬基地台（ 6 4 )，則計算：從從屬基地台（6 4 )接收訊號的時間，與 從參考基地台（6 2 )接收訊號的時間之間的差異。此項數 值提供予訊息產生器52，產生一差異值之訊息指示。訊 息以訊號資料形式，於反向連結傳送至參考基地台（6 2 ) 及從屬基地台（6 4 )，其再將該訊息送回基地台控制器（6 6) ° VI.來自從屬基地台之前向連結訊號傳送與於從屬基地 台之反向連結訊號接收間之延遲測量 步驟3丨1中，從屬基地台（6 4 )測量：從行動台（6 0 ) (T2 )接收反向連結訊號，與傳送前向連結訊號至行動 台（60) (L )的時間之間的時間差異。從屬基地台（64) 於傳送前向連結訊號時儲存擬似雜訊（ΡΝ)偏移，而於 偵測來自行動台（6 0)之反向連結訊號時計算時間差異 RTD2。示範具體實施例中，此計算而得之時間差異由從 屬基地台（64)提供予基地台控制器（66)，而時序調整之 aj*异由基地台控制( 6 6 )指導。熟知此項技藝人士將了 解：本發明可輕易地推廣至其中計算可於基地台或者行

L:\EXT\55\B5044.PTD 第25頁 4444 75 五、發明說明（21) 動台執行之情沉。 V I I,從屬基地台之時序調整 回應時，基地台控制器（6 6 )執行等式（1 2 )中所述之 計算，並傳送一需時序調整之指示予從屬基地台（64)。 回頭參照圖7，時序調整訊號由從屬基地台（64)於控制 處理器100接收。控制處理器100產生並且提供一控制訊 號予時序調整處理器99。時序調整處理器99產生一訊 號*以來自基地台控制器（6 6)之訊號的指示量改變時序 來源9 8之時間。

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Claims (1)

1. 4444 75 六、申請專利範圍 i.—種用以將一第一基地台與一參考基地台時間同步 化之方法，包含以下步驟： 測量一從參考基地台傳送至與該參考基地台通訊之行 動台，及從該行動台回至參考基地台之環程延遲區間； 於行動台測量一來自第一個基地台之前向連結訊號的 接受時間，與來自參考基地台之前向連結訊號的接受時 間之間的第一個時間差異； 於從屬基地台測量一來自行動台之反向連結訊號的接 受時間與來自第一個基地台之前向連結訊號的傳送時間 之間的第二個時間差異；及 根據測量之環程延遲區間，第一個時間差異及第二個 時間差異，計算一時序修正值。

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