專利名稱：決定移動無線裝置載頻與基站載頻偏差的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種可決定一移動無線裝置載頻與基站載頻之差異的裝置，本發(fā)明亦關(guān)于其對應(yīng)之方法。
背景技術(shù)：
為了在基站與移動無線裝置之間傳送符號，所述符號系調(diào)制至傳送器內(nèi)之一載頻，并于接收器中解調(diào)；因此，移動無線裝置必須與基站使用相同的載頻。然而，當(dāng)移動無線裝置載頻有差異存在時，該差異必須被決定，以接著使其能夠被補(bǔ)償。舉例而言，導(dǎo)致移動無線裝置中產(chǎn)生此一頻率差異的原因在于產(chǎn)生載頻的振蕩器之容限之故，而另一個產(chǎn)生頻率位移的原因則為溫度的擾動；此外，移動無線裝置與站臺之間的相對移動亦導(dǎo)致都卜勒(Doppler)頻率位移。
通常，為了決定移動無線裝置之間的載頻差異，會測量由移動無線裝置所接收之兩連續(xù)的符號間的相位差異，其中必須先解調(diào)一已知的數(shù)據(jù)序列，其系調(diào)制至所述符號；由于所接收到的符號是復(fù)數(shù)符號，其能夠藉由指針而表示在復(fù)數(shù)平面上。當(dāng)產(chǎn)生于基站的兩符號是相同的時候，在復(fù)數(shù)平面上相關(guān)指針的旋轉(zhuǎn)角度可被視為兩接收符號之間的相位差異；該相位差異表示基站載頻與移動無線裝置載頻間之頻率差異的直接測量方法。
在通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)標(biāo)準(zhǔn)中，能夠藉由導(dǎo)頻信號(共同導(dǎo)頻信道，CPICH)的輔助而決定移動無線裝置的頻率誤差；導(dǎo)頻信號是基站所傳送的信號，而相同的導(dǎo)頻符號或兩不同導(dǎo)頻符號的連續(xù)循環(huán)樣本則藉此而連續(xù)傳送；因此導(dǎo)頻信號特別適合于上述之相位差異測量。
由移動無線裝置所接收的導(dǎo)頻符號系以積分參數(shù)k而表示為下列文本rk，其中積分參數(shù)k是表示導(dǎo)頻符號rk的時間序列；利用下式(1)能夠直接從兩連續(xù)接收的導(dǎo)頻符號rk-1與rk間所測量的相位差異Δψ來計算頻率差異Δf
其中時間TS表示導(dǎo)頻符號rk-1與rk間傳送之時間間隔，導(dǎo)頻符號率系由1/TS而計算，且在UTMS標(biāo)準(zhǔn)中，其系為15kHz。
由導(dǎo)頻符號rk與復(fù)數(shù)共軛導(dǎo)頻符號rk-1*能夠形成一復(fù)數(shù)乘積UkUk=rk-1*·rk---(2)]]>復(fù)數(shù)乘積Uk的幅角(argument)則表示相位差異Δψ 上述式(1)至式(3)提供了一個計算規(guī)則，藉此而能夠估算移動無線裝置的頻率差異Δf，其絕對值范圍系如式(4)所示|Δf|<12TS=7.5kHz---(4)]]>對于小的相位差異Δψ而言，為了具有一訊雜比ES/N0之加成性白高斯噪聲(AWGN)，其相位差異Δψ于L值分布之變化var(Δψ)可由下式計算 到目前為止，已考慮了在導(dǎo)頻符號時間序列上彼此直接跟隨的兩導(dǎo)頻符號rk與rk-1，然而，在導(dǎo)頻符號時間序列上彼此以D個符號所分隔之兩導(dǎo)頻符號rk與rk-D之分析則具有特殊優(yōu)勢；為了使這些優(yōu)勢似為有理，在式(2)、式(4)與式(5)中必須考慮到參數(shù)DUk=rk-D*·rk---(6)]]>
|Δf|<12TSD=7.5kHzD---(7)]]> 從式(8)可得知引入?yún)?shù)D的優(yōu)勢該參數(shù)D的增加導(dǎo)致變化var(Δψ)之減少，然而在式(7)中，參數(shù)D的增加同樣導(dǎo)致了絕對值范圍|Δf|的減少。
當(dāng)基站操作于空時發(fā)射分集(STTD)模式中，無線信號系自兩基站天線傳送，因此，必須分別計算兩天線的復(fù)數(shù)乘積Uk。
在已知之移動無線裝置的例子中，移動無線裝置載頻與基站載頻之間的差異可藉由一數(shù)字信號處理器而完全于固件中計算；因此，若對各基站之基站的數(shù)目與傳送路徑的數(shù)目進(jìn)行調(diào)查，則所有的數(shù)據(jù)系以一單一路徑為基礎(chǔ)而傳送至該數(shù)字信號處理器；這對該數(shù)字信號處理器與傳送數(shù)據(jù)用之?dāng)?shù)據(jù)總線皆造成了高工作負(fù)荷。
本發(fā)明的目的在于提供一決定移動無線裝置載頻與基站載頻偏差之裝置，在該裝置中幾乎不需額外費力來進(jìn)行所需要的計算操作；另一目的則在于明確指明一對應(yīng)的方法。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的可藉由權(quán)利要求1與17而達(dá)成。
本發(fā)明之改良與細(xì)節(jié)則于權(quán)利要求之附屬項中詳細(xì)說明。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明之裝置能夠決定移動無線裝置載頻與至少一使用UTMS系統(tǒng)之基站載頻間的偏差；為了此一構(gòu)想，正如已知之移動無線裝置，各基站系藉由無線電而將一復(fù)數(shù)導(dǎo)頻符號之序列傳送至移動無線裝置。根據(jù)本發(fā)明之裝置具有一第一、一第二與一第三單元。該第一單元系用于進(jìn)行項目計算，每一項目則由該移動無線裝置所接收之序列中的至少兩不同之導(dǎo)頻符號所形成；此外，該兩導(dǎo)頻符號之間的相位差異亦可從此一項目決定。該第二單元系用于從所述項目中形成群組，其中每一項目系基于其所根據(jù)之導(dǎo)頻符號的特征與特性而被歸類至某一群組中。該第三單元系用于根據(jù)在至少一群組中的項目而計算頻率差異。
導(dǎo)頻符號的特征與特性系為將所述導(dǎo)頻符號歸類至相關(guān)群組之基礎(chǔ)，舉例而言，其系與傳送該導(dǎo)頻符號的特定基站有關(guān)，或是與傳送該導(dǎo)頻符號所經(jīng)過的路徑有關(guān)，或是與導(dǎo)頻符號的傳送模式(STTD，正常模式)有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明之裝置能夠自接收器(例如RAKE接收器)而獲得關(guān)于所述特征與特性之信息，其中導(dǎo)頻符號系于該接收器中藉由解調(diào)導(dǎo)頻信號而得。
本發(fā)明的優(yōu)點之一在于利用項目組合而形成群組，由于群組的行程，因而用于執(zhí)行頻率差異決定之最終計算操作的該第三單元并不需要備有個別結(jié)果之所有項目，而只須與所述群組有關(guān)的中間結(jié)果；這減少了配置在該第二與該第三單元之間的數(shù)據(jù)總線所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，且該第三單元只須執(zhí)行少數(shù)的計算操作。形成群組的另一個優(yōu)點在于所述群組系依據(jù)值得進(jìn)一步計算之準(zhǔn)則而形成，且其耗費心力較少。舉例而言，將與來自各基站之最強(qiáng)信號傳送路徑選擇有關(guān)的項目組合至一群組中是相當(dāng)有優(yōu)勢的，這有助于減少都卜勒效應(yīng)；結(jié)果所形成之路徑組合亦于利用差異之時增加了結(jié)果之品質(zhì)。
該第一單元與該第二單元較佳為硬聯(lián)機(jī)電路(hard-wiredcircuits)之形式，此方式的優(yōu)勢是，由于該第一單元與該第二單元所執(zhí)行的工作步驟系明白地為計算增強(qiáng)，但并不復(fù)雜，因而能夠輕易藉由硬件而執(zhí)行。
本發(fā)明之另一優(yōu)勢在于由一數(shù)字信號處理器所形成之該第三單元，其使得本發(fā)明之裝置具有高度彈性；此外，由該數(shù)字信號處理器所執(zhí)行之關(guān)于頻率差異計算的計算操作數(shù)量較少，因而該數(shù)字信號處理器具有足夠的保持其它工作之計算能力；舉例而言，該數(shù)字信號處理器亦能預(yù)定在該第二單元內(nèi)將項目歸類至群組的準(zhǔn)則，且該數(shù)字信號處理器以能夠執(zhí)行進(jìn)一步的控制工作。
根據(jù)本發(fā)明之一較佳實施方式，該第一單元系設(shè)計以計算復(fù)數(shù)乘積，其中每一復(fù)數(shù)乘積系由移動無線裝置所接收之時間序列中至少二不同導(dǎo)頻符號所形成，而該復(fù)數(shù)乘積的幅角則表示該二導(dǎo)頻符號之間的相位差異。此一形式之計算的一可替代方式為，可首先分別計算該至少二導(dǎo)頻符號之相位角，并接著由所述相位角而計算相位差異。
該第一單元較佳為包含一乘法器，其具有一第一輸入與一第二輸入；在該第一輸入之前系具有一電路分支，該電路分支則含有一延遲組件與一轉(zhuǎn)換單元，以將一復(fù)數(shù)值轉(zhuǎn)換為一復(fù)數(shù)共軛值，且該電路分支系被供以所述導(dǎo)頻符號其中之一，而該第二輸入則被供以另一導(dǎo)頻符號。
該延遲組件之延遲時間較佳為能夠改變與預(yù)定。
舉例而言，該延遲組件系由一可復(fù)寫內(nèi)存所形成，在一導(dǎo)頻符號被發(fā)送之前，其將暫存于該可復(fù)寫內(nèi)存中，且暫存之時間系對應(yīng)于指定至該導(dǎo)頻符號的延遲時間。
此外，在一較佳方式中，亦可提供一配置于該第一單元與該第二單元間之累積器之用，其系向上累加一可變量量之項目。
較佳的是，在一群組中的所述項目或是所累積之所述項目系于該第二單元中向上累加。
較佳的是，亦可使用一可復(fù)寫內(nèi)存來暫時儲存群組之整合結(jié)果，因而在將一新項目加入此一群組時，能夠快速存取該群組。
特別是，本發(fā)明之較佳實施例備有第一單元與第二單元，以及累積器，其各可重復(fù)。當(dāng)該移動無線裝置從一操作于STTD操作模式之基站接收導(dǎo)頻符號時，此一方式顯得特別有利，各基站天線將提供所述導(dǎo)頻符號一個專用的處理路徑。
當(dāng)該基站操昨于STTD操作模式時，其具有之優(yōu)勢亦在于該兩第一單元之前具有一第四單元，其根據(jù)所關(guān)聯(lián)之天線而將所接收之導(dǎo)頻符號分隔開來。
在該第一單元之前，或是如果適合的話，在該第四單元之前具有一可復(fù)寫內(nèi)存，在根據(jù)本發(fā)明之裝置中，該可復(fù)寫內(nèi)存系用來對該移動無線裝置內(nèi)的RAKE接收器從在下游的單元進(jìn)行解耦合。
本發(fā)明之另一較佳實施例之第三單元內(nèi)具有自項目形成平均值、或是形成項目之群組的能力。
根據(jù)本發(fā)明，該裝置最好具有一控制單元，尤其是，該控制單元能夠執(zhí)行控制與形成群組有關(guān)之工作；特別是，所述控制工作包含了在預(yù)定之群組中控制項目的累積。該控制單元亦能夠執(zhí)行其它的工作，例如預(yù)先設(shè)定所述延遲組件的延遲時間；如果有需要，該數(shù)字信號處理器能夠執(zhí)行該控制單元的工作。
本發(fā)明的一個主要構(gòu)想系關(guān)于所述群組是以導(dǎo)頻符號的特征為基礎(chǔ)而形成，有利的是，這些特征系與其所關(guān)聯(lián)之基站有關(guān)，亦與相關(guān)之傳送路徑有關(guān)；舉例而言，從來自相同基站的導(dǎo)頻符號所獲得的所有項目將被組合以形成一群組；同樣亦能夠組合由一群組中特定傳送路徑所獲得的項目。因此，舉例而言，該裝置能夠?qū)⑴c最強(qiáng)信號傳送路徑有關(guān)之項目從一基站組合于一群組中，這將有助于減少因移動無線裝置在移動時對該一群組所帶來的都卜勒頻率位移之影響。其可替代之方式之一為，不同基站的傳送路徑能夠在不同群組之間被細(xì)分，因而能夠計算一特定基站之都卜勒頻率位移；每當(dāng)所述群組形成時，所述項目則總是被指派至二或多個群組；此外，所述群組能夠被定義為延伸至一個以上之胞元。
根據(jù)本發(fā)明之方法系用以決定移動無線裝置載頻與至少一基站載頻差異，在該移動無線裝置中已知之一復(fù)數(shù)導(dǎo)頻符號序列系藉由無線電傳送方式而自各基站傳送至移動無線裝置。為了決定載頻差異，于一第一方法步驟中進(jìn)行項目計算，所述項目系分別自該移動無線裝置所接收之序列中的至少兩不同導(dǎo)頻符號所形成；該兩導(dǎo)頻符號之間的相位差異系由一項目所決定。在一第二方法步驟中，系自所述項目而形成群組，其中每一項目系基于其所根據(jù)之導(dǎo)頻符號的特征與特性而被歸類至某一群組中。在一第三方法步驟中，系根據(jù)至少一群組中的所述項目而計算頻率差異。
根據(jù)本發(fā)明，為形成群組之所述項目的組合能夠比利用傳統(tǒng)方式更有效率地決定頻率差異；舉例而言，由都卜勒效應(yīng)所引起之頻率位移能夠藉由合適的群組選擇而降低。
在一群組中的每一項目均分別從該兩導(dǎo)頻符號而形成，該兩導(dǎo)頻符號彼此之間最好是在導(dǎo)頻符號序列上以一預(yù)定數(shù)字分隔開來。
根據(jù)本發(fā)明方法之一較佳實施例，一群組的計算系被執(zhí)行兩次，其中該兩群組中之項目所根據(jù)的導(dǎo)頻符號彼此之間所分隔的數(shù)字并不相同；舉例而言，此一數(shù)字系以如式(6)至式(8)中之參數(shù)D表示。舉例而言，一群組首先選擇以一大于1之參數(shù)D而形成，使得該相位差異之變化與因而產(chǎn)生的頻率估算誤差能夠相對較??；此外，同樣的計算系以一等于1之參數(shù)D而執(zhí)行，以檢查該計算在較大參數(shù)D時是否不存在較小的絕對值范圍|Δf|。


本發(fā)明將以下列文字并配合伴隨之圖式而詳細(xì)說明，其中圖1表示整合于本發(fā)明之一較佳實施例中的一電路之電路示意圖；圖2表示整合于本發(fā)明之一較佳實施例中的另一電路之電路示意圖；以及圖3表示根據(jù)本發(fā)明之裝置的較佳實施路之電路示意圖。
具體實施例方式
圖1表示一電路1之電路示意圖；該電路1系為本發(fā)明裝置(如圖3所示)中之一組件；由于圖3所示之較佳實施例的操作方法系由圖1之電路1的操作方法所產(chǎn)生，因此首先說明該電路1。
該電路1系整合于一移動無線裝置中，該移動無線裝置所接收的導(dǎo)頻信號系于一RAKE接收器中進(jìn)行解調(diào)，并轉(zhuǎn)化為導(dǎo)頻符號100；所述導(dǎo)頻符號100系以一數(shù)據(jù)速率(例如15ks/s)傳送至該電路1，此一實例系基于假設(shè)原先傳送所述導(dǎo)頻符號100的基站是操作于STTD操作模式，該基站藉由兩天線1與2之輔助而傳送其信號。該導(dǎo)頻符號100系于該電路1中被分為兩數(shù)據(jù)路徑，其中與天線1關(guān)聯(lián)之導(dǎo)頻符號101系于一數(shù)據(jù)路徑中進(jìn)行處理，而與天線2關(guān)聯(lián)之導(dǎo)頻符號102系于另一數(shù)據(jù)路徑中進(jìn)行處理。
加載該導(dǎo)頻符號101與102之所述數(shù)據(jù)路徑系于圖1中加以描述；其中上數(shù)據(jù)路徑系與基站之天線2有關(guān)。一數(shù)值符號單元3與一累積器4系串聯(lián)連接于該數(shù)據(jù)路徑中；該數(shù)值符號單元3具有一控制輸入，其系連接至一STTD編碼單元2之輸出；該STTD編碼單元2系由一控制信號200所控制。該累積器4之輸出系連接至一乘法器10之一輸入與一延遲組件6之輸入，該延遲組件6系由一控制信號201所控制；在該延遲組件6之后系為一共軛單元8，該共軛單元8之輸出系連接至該乘法器10之另一輸入。一累積器12與一分組單元14系串聯(lián)配置，該累積器12系由一控制信號202所控制，而該分組單元14則由一控制信號203所控制。此外，另一數(shù)據(jù)103系被載送至該分組單元14，該數(shù)據(jù)103系為一群組內(nèi)之項目整合的中間結(jié)果；此部份將進(jìn)一步結(jié)合圖3而于以下進(jìn)行說明。該分組單元14的輸出系載送至一加法器16之一輸入。
與天線1關(guān)聯(lián)之?dāng)?shù)據(jù)路徑的建構(gòu)方式系與天線2關(guān)聯(lián)之?dāng)?shù)據(jù)路徑的建構(gòu)方式相同。
為了上述構(gòu)想，此一數(shù)據(jù)路徑具有一累積器5、一延遲組件7、一共軛單元9、一乘法器11、一累積器13與一分組單元15，該分組單元15之輸出系連接至該加法器16之另一輸入；相較于導(dǎo)頻符號102所載送之?dāng)?shù)據(jù)路徑，由導(dǎo)頻符號101所載送之?dāng)?shù)據(jù)路徑并不具有一數(shù)值符號單元或一STTD編碼單元。
與該延遲組件6相同的，該延遲組件7系由該控制信號201所控制；此外，該控制信號202控制了該累積器13，且該控制信號203控制了該分組單元。正如數(shù)據(jù)103，該數(shù)據(jù)系為一群組內(nèi)之項目整合的中間結(jié)果，此外，其系進(jìn)入該分組單元15。
在該加法器16之后配置了一平均單元17、一計算單元18與一乘法器19，該平均單元17系由一控制信號204所控制，除了該計算單元18之輸出數(shù)值之外，一數(shù)值205系被送入該乘法器19，該乘法器19因而產(chǎn)生一輸出值105。
如圖2所示，其將于下述說明中加以詳述。在如圖1所示之?dāng)?shù)據(jù)路徑中所傳送的復(fù)數(shù)值數(shù)據(jù)系以具有箭頭前的上方之一附加垂直杠的箭號表示；而沒有附加垂直杠的箭號則表示于數(shù)據(jù)路徑或信號路徑中所傳送之純實數(shù)數(shù)據(jù)或信號；虛線箭號系表示圖1與圖2中之控制信號。
在STTD模式操作中，基站天線1在各時隙中傳送了十次導(dǎo)頻符號A＝1+j，其中j表示虛數(shù)單元；在各時隙中，基站天線2亦同樣傳送了十個導(dǎo)頻符號；而除了導(dǎo)頻符號A之外，導(dǎo)頻符號-A＝-1-j亦可同樣被傳送。在各幀中由天線2所傳送之所述導(dǎo)頻符號可細(xì)分至各含四個導(dǎo)頻符號之單元，其中各單元具有由該四個導(dǎo)頻符號所形成之樣本A、-A、-A、A，此樣本僅在幀邊界處是不規(guī)則的。
一但該移動無線裝置接收到導(dǎo)頻信號，便分別卷積(convolve)來自各天線的兩連續(xù)導(dǎo)頻符號；來自天線1的導(dǎo)頻符號之卷積系于該累積器5中執(zhí)行，其中兩連續(xù)導(dǎo)頻符號系被向上累加，其總和系被接著傳送至該延遲組件7與該乘法器11；此一程序在每一替代之處理時序循環(huán)中，系與該累積器5所發(fā)送之一卷積值有關(guān)，因此該累積器5下游之?dāng)?shù)據(jù)速率便可以從15ks/s而降低至7.5ks/s。
在該天線2所傳送之導(dǎo)頻符號的卷積過程中，同樣向上累加兩連續(xù)的導(dǎo)頻符號，然而，須因此而注意的是，所述導(dǎo)頻符號中的一部份具有一數(shù)值上之負(fù)號，為了避免在卷積時產(chǎn)生不正確的結(jié)果，例如0或是-2A，必須在進(jìn)行卷積之前就轉(zhuǎn)換各導(dǎo)頻符號-A的數(shù)值符號；此動作系藉由該數(shù)值符號單元3而執(zhí)行。至于需要轉(zhuǎn)換哪一個導(dǎo)頻符號之相關(guān)信息系由該STTD編碼單元2傳送至該數(shù)值符號單元3，自基站天線2所傳送之導(dǎo)頻符號的樣本系儲存于該STTD編碼單元中。此外，該STTD編碼單元2需要關(guān)于幀起始的信息，以控制該數(shù)值符號單元3；此一信息系由控制信號200提供至該STTD編碼單元2，一旦數(shù)值上之負(fù)號自天線2所傳送之導(dǎo)頻符號移除，兩連續(xù)的導(dǎo)頻符號便被加至該累積器4中，同樣亦被加至累積器5中。此一卷積過程產(chǎn)生值2A，同樣的該累積器5下游之?dāng)?shù)據(jù)速率亦降低至7.5ks/s。
根據(jù)式(6)之一復(fù)數(shù)乘積系從各別之累積器4或5所產(chǎn)生的卷積值并藉由各別之延遲組件6或7、各別之共軛單元8或9，以及各別之乘法器10或11之輔助而形成；其中在式(6)中之值rk-D與rk系由卷積值所取代。為了此一構(gòu)想，位于該延遲組件6或7之一卷積值系不被再次發(fā)送，直到各別之累積器4或5產(chǎn)生隨后之第D個卷積值；參數(shù)D的大小系藉由控制信號201而傳送至該延遲組件6或7，由各別之延遲組件6或7所發(fā)送之卷積值系分別藉由共軛單元8或9而轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)共軛形式；因此，該卷積值之虛數(shù)部分的數(shù)值符號系被轉(zhuǎn)換。在接下來的各別乘法器10或11之多任務(wù)處理過程中，在各處理時序循環(huán)中由各別累積器4或5所發(fā)送之卷積值系被乘上一個由各別之共軛單元8或9所同時發(fā)送的延遲與共軛之卷積值；一預(yù)定數(shù)量的復(fù)數(shù)乘積系被接著向上累加于各別之累積器12或13中，由該累積器12或13所向上累加之此一連續(xù)復(fù)數(shù)乘積之?dāng)?shù)量系由控制信號202所預(yù)定。
在此例中，加總過程系各延伸于四個復(fù)數(shù)乘積。
由各別之累積器12或13所產(chǎn)生的復(fù)數(shù)乘積總和系被補(bǔ)充至各別之分組單元14或15；此外，各別之分組單元14或15分別接收各別之?dāng)?shù)據(jù)103與104，其系向上累加為一群組內(nèi)之整合的中間結(jié)果，其具有之?dāng)?shù)據(jù)系分別由累積器12或13所提供。
由各別之累積器4或5所發(fā)送之卷積值系與下式中之Pij有關(guān)，在此例中，指針j(j＝1，2)表示傳送導(dǎo)頻符號所關(guān)聯(lián)之天線，而整數(shù)指針i表示所述卷積值的時間序列；在經(jīng)過各別之分組單元14或15后，可得下列值ΣmMΣi=14(Pm,i-Dj*·Pm,ij)---(9)]]>在此例中，各別之累積器12或13累加了由各別之乘法器10或11所發(fā)送之四個乘積 此一累積過程系由控制信號202所控制。各別之分組單元14或15根據(jù)控制信號203而將各別之累積器12或13所發(fā)送之總和分別累加至數(shù)據(jù)項103與104；其系表示為項目(9)中之加總指針m。加總指針m表示了各別累積器12或13的加總結(jié)果，其應(yīng)被共同結(jié)合以形成一特定群組結(jié)果，其將于下述說明中詳加敘述。舉例而言，該指針m能夠用以表示一胞元中的所有傳播路徑，來自累積器12或13之結(jié)果系可被向上累加于其中。
在此例中，M表示了在該胞元內(nèi)之所有傳播路徑的數(shù)量。
在執(zhí)行項目(9)之計算之前所有的處理步驟系于該電路1中藉由一硬件電路而執(zhí)行，只有所述分組單元14與15的輸出是載送至固件中，其中，藉由一數(shù)字信號處理器39可執(zhí)行其它的計算以決定頻率差異。配置于圖1所示之該數(shù)字信號處理器39中的所述單元與電路組件系被視為于該數(shù)字信號處理器39中所處理之一算法的計算規(guī)則。
由所述分組單元14與15所發(fā)送之項目系藉由該數(shù)字信號處理器39而進(jìn)行累加，并接著以一特定之平均時間周期來形成一平均值；這兩步驟系以圖1中之加法器16與平均單元17而表示；平均之時間周期系藉由控制信號204而供至該平均單元17。此一平均處理將該平均單元17下游之?dāng)?shù)據(jù)速率降低至7.5/平均時間周期ks/s。
利用式(3)可從平均值計算相位差異Δψ，其系藉由將復(fù)數(shù)乘積Uk之平均值插入式(3)之右側(cè)而得。該電路1中之計算單元18即供此一計算步驟之用。
根據(jù)式(1)，相位差異Δψ必須乘上因子1/(2πTS)，而在此例中為了這幺作，必須記得在所述累積器4與5中的各兩導(dǎo)頻符號之卷積系表示時間Ts必須被加倍；此外，亦必須考慮該參數(shù)D；這些考量產(chǎn)生了一因子1/(4πTSD)，其中該因子1/Ts表示基站所傳送之導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻符號速率；對UMTS標(biāo)準(zhǔn)而言，此一導(dǎo)頻符號速率系為15kHz。在圖1中，乘上因子1/(4πTSD)之步驟系于乘法器19中執(zhí)行，而該因子1/(4πTSD)系藉由值205而供至該乘法器19中。此一乘法處理產(chǎn)生了頻率差異Δf而為輸出值105。
圖2表示了一電路20之電路示意圖；正如該電路1，該電路20系能夠整合至如圖3所示之本發(fā)明較佳實施例之裝置中。
相較于圖1所示之電路1，該電路20系設(shè)計以處理由一操作于正常操作模式之基站所接收之導(dǎo)頻符號。在正常操作模式中，基站僅僅藉由一天線來傳送信號。
該電路20系以電路1為基礎(chǔ)，將電路1中用于處理與天線2關(guān)聯(lián)之導(dǎo)頻符號102之上數(shù)據(jù)路徑刪去即形成該電路20。相較于該電路1，該電路20不具有如圖1所示用以橋接產(chǎn)生電路20之累積器5，亦不具有加法器16，其功能必須自該數(shù)字信號處理器39之算法中刪除。
圖2描述了由此而產(chǎn)生的電路20，在圖2中，與圖1相同或一致的電路組件、信號或計算規(guī)則具有相同的組件參考符號。必須注意的是，該電路20之累積器13中的加法處理系執(zhí)行于八個復(fù)數(shù)乘積Uk；由項目(9)類推，其將產(chǎn)生一由分組單元15所發(fā)送之項目(10)ΣmMΣk=18(rm,k-D*·rm,k)---(10)]]>在項目(10)中，整數(shù)指針k系由控制信號202所預(yù)定，其表示該導(dǎo)頻符號rk之時間序列。
此外，在電路20的情形中，必須注意的是藉由該值205，相位差異Δψ系被乘上一值1/(2πTSD)。
除了在平均單元17中的平均處理之外，該電路20中的數(shù)據(jù)速率系為15ks/s；在該平均單元17下游之?dāng)?shù)據(jù)速率則為15/平均時間周期ks/s。
圖3表示了根據(jù)本發(fā)明之裝置之一較佳實施例，其系用以決定一移動無線裝置的載頻差異之一電路30；如圖1與圖2所示之該電路1與20可整合于該電路30中。
正如電路1與20，該電路30同樣被供以由該移動無線裝置中之RAKE接收器所解調(diào)之導(dǎo)頻符號100；首先，所述導(dǎo)頻符號100系傳送至一緩沖儲存31，其系用以將該RAKE結(jié)構(gòu)自該電路30之下游組件中解耦合。
所述導(dǎo)頻符號100接著傳經(jīng)一解耦合單元32，當(dāng)該基站操作于STTD操作模式中，該解耦合單元32之工作在于根據(jù)個別之天線而將導(dǎo)頻符號100分隔開來。圖1所描述之電路1系關(guān)于STTD操作模式；該解耦合單元32亦同樣表示于圖1，并包含了STTD編碼單元2、數(shù)值符號單元3，以及累積器4與5。天線之解耦合系于解耦合單元32中執(zhí)行，如前所述，其系藉由兩連續(xù)導(dǎo)頻符號之卷積而執(zhí)行。為了此一構(gòu)想，首先抵達(dá)之第一導(dǎo)頻符號系暫存于該解耦合單元32下游之一緩沖儲存33中，而在第二導(dǎo)頻符號抵達(dá)該解耦合單元32時，原已暫存于該緩沖儲存中之導(dǎo)頻符號系被再次加載該解耦合單元32中，使得該兩導(dǎo)頻符號之卷積能于該處執(zhí)行，而所獲得之卷積值則接著被儲存于該緩沖儲存33中。
當(dāng)傳送所述導(dǎo)頻符號100之基站系操作于正常操作模式中時，可將所述導(dǎo)頻符號100直接寫入該緩沖儲存33；其系為圖2之電路20所設(shè)計之基站操作模式。
暫時儲存于該緩沖儲存33之卷積值與導(dǎo)頻符號系被讀取至一硬聯(lián)機(jī)計算單元34以執(zhí)行進(jìn)一步之處理，在圖1與圖2中所描述之該計算單元34的部分電路組件系適于兩種基站操作模式。該計算單元34包含了共軛單元8與9、乘法器10與11、累積器12與13，以及分組單元14與15。該計算單元34系可基于用于訊雜比(SINR)計算之電路的一部份，以減少電路的復(fù)雜度。
在此一例子中，必須注意的是該電路30中的延遲組件6與7系由緩沖儲存33形成，不含任何延遲之分別供至乘法器10或11的卷積值與導(dǎo)頻符號系直接從該解耦合單元32傳送至該計算單元34；而欲藉由延遲組件6或7而延遲之卷積值與導(dǎo)頻符號系暫時被儲存于該緩沖儲存33中，直到稍后才傳送至該計算組件34。
計算單元34系根據(jù)式(10)或(9)而執(zhí)行整合，加總處理之中間值系暫時儲存于連接于該計算單元34下游之緩沖儲存35中；當(dāng)另一導(dǎo)頻符號或是卷積結(jié)果(如式(10)或式(9)中分別之加總指針k或i)、或是對一群組結(jié)果之貢獻(xiàn)(如式(9)與式(10)中之加總指針m)存在時，所述暫時加總之結(jié)果系以數(shù)據(jù)103或104而從該緩沖儲存35載至該計算單元34中，且該加總處理系根據(jù)式(10)或式(9)而加入或完成。
上述之方法特別適合于從時分多任務(wù)RAKE耙指(finger)連續(xù)提供之導(dǎo)頻符號100的情形，其中，根據(jù)在特定胞元內(nèi)該RAKE耙指與特定傳播路徑之關(guān)系已強(qiáng)制將一群組關(guān)聯(lián)于所述導(dǎo)頻符號100；其系如式(9)與式(10)中之指針m所示。此外，所述導(dǎo)頻符號100系根據(jù)一定義之傳送序列而傳送，其中該傳送序列系利用時隙樣本或一時間序列中之幀樣本而定義；且所述導(dǎo)頻符號100系由該RAKE耙指利用時分多任務(wù)方法而解調(diào)。因此，經(jīng)解調(diào)之導(dǎo)頻符號100系于各256芯片之后由時分多任務(wù)RAKE耙指所提供。
將數(shù)據(jù)103及/或104傳回計算單元34的目的是為了以一彈性方式來組合該累積器12與13所發(fā)送之復(fù)數(shù)項目，以形成群組；欲組合入一特定群組之所述復(fù)數(shù)項目系與一特定路徑關(guān)聯(lián)，舉例而言，其系為所述信號由一特定基站傳送至移動無線裝置之特定路徑；所述復(fù)數(shù)項目亦可與一群組中向上累加之一特定基站之傳送路徑數(shù)量關(guān)聯(lián)。另一個分組選擇的特征在于，從一或多個基站之最強(qiáng)信號路徑的所述復(fù)數(shù)項目系被整合于一群組中，最后，使用者則決定哪些群組將被形成。
為了計算一群組結(jié)果，中間結(jié)果系以數(shù)據(jù)103或104之方式而供至各別之分組單元14或15，其中所述中間結(jié)果包含了目前此一群組所累加之復(fù)數(shù)項目；一旦各別之累積器12或13所產(chǎn)生之另一個復(fù)數(shù)項目被加入各別之分組單元14或15中之先前總和時，新的中間結(jié)果將再次儲存于緩沖儲存35中。當(dāng)各別之累積器12或13已計算了關(guān)聯(lián)于此一群組之一個新的復(fù)數(shù)項目時，該中間結(jié)果將再次被加載各別之分組單元14或15中。用以形成群組之復(fù)數(shù)項目ΣmMΣi=14(Pm,i-Dj*·Pm,ij)]]>與ΣmMΣk=18(rm,k-D*·rm,k)]]>之組合系于項目(9)與(10)中由指針m所考慮。
在完成了各個群組之整合后，每一群組的結(jié)果將被供至數(shù)字信號處理器39，其系用以執(zhí)行其它的計算，以決定頻率差異Δf。圖1與圖2說明了該數(shù)字信號處理器39經(jīng)由加法器16、平均單元17、計算單元18與乘法器19所執(zhí)行的計算步驟；其亦可于本發(fā)明之較佳實施例中，以硬件彈性地執(zhí)行與該數(shù)字信號處理器39關(guān)聯(lián)之個別處理步驟。
一般而言，頻率差異Δf系由至少兩不同的參數(shù)D計算，舉例而言，可選擇參數(shù)D值為1與4。
除了與計算頻率差異Δf有關(guān)的工作之外，該數(shù)字信號處理器39亦執(zhí)行關(guān)于群組形成的控制工作；舉例而言，該數(shù)字信號處理器39決定要形成哪些群組，并提供適當(dāng)?shù)念A(yù)調(diào)整至一控制單元37。該控制單元37控制了一地址產(chǎn)生單元38，該地址產(chǎn)生單元38預(yù)調(diào)整儲存有該計算單元34所產(chǎn)生之個別群組中間結(jié)果之緩沖儲存35中的地址。結(jié)果，該地址產(chǎn)生單元38亦能(針對該數(shù)字信號處理器39之一特定預(yù)調(diào)整)選擇中間結(jié)果，以藉由數(shù)據(jù)103或104之形式而加載該分組單元14或15。
此外，該電路30具有一控制單元36，該控制單元36從該RAKE接收器接收控制信號206；所述控制信號206包含了關(guān)于與抵達(dá)于電路30之導(dǎo)頻符號關(guān)聯(lián)之RAKE耙指信息；這表示該控制單元36系藉由所述控制信號206與該控制單元37之共軛數(shù)據(jù)而接收關(guān)于所關(guān)聯(lián)之基站、基站操作模式與導(dǎo)頻符號100之傳送路徑等信息。
當(dāng)關(guān)于一接收之導(dǎo)頻符號與一特定RAKE耙指之關(guān)聯(lián)的信息藉由控制信號206的方式而發(fā)信時，該控制單元37中的共軛數(shù)據(jù)便能夠用來決定哪一傳送路徑系由在哪一胞元內(nèi)之相關(guān)RAKE耙指所接收，其傳送模式亦可根據(jù)所決定之基站而加以識別。如進(jìn)一步之信息，此一RAKE耙指系關(guān)聯(lián)于已累積結(jié)果之一特定群組。
此外，在控制單元36與37之間的控制信號系可雙向互換，該RAKE接收器所產(chǎn)生之所述控制信號206亦同樣供至該控制單元37。
傳送至該控制單元36的信息系用于藉由控制信號201而控制該緩沖儲存33，并藉由控制信號202與203控制該計算單元34；此外，控制單元36發(fā)信至該計算單元34，而與基站關(guān)聯(lián)之導(dǎo)頻符號100系操作于其操作模式中；結(jié)果，該計算單元34便能夠基于電路1或電路20而配置。
組件符號說明1 電路(天線)2 STTD編碼單元(天線)3 數(shù)值符號單元4 累積器5 累積器6 延遲組件7 延遲組件8 共軛單元9 共軛單元10 乘法器11 乘法器12 累積器13 累積器14 分組單元15 分組單元16 加法器17 平均單元18 計算單元19 乘法器31 緩沖儲存32 解耦合單元33 緩沖儲存34 計算單元35 緩沖儲存36 控制單元37 控制單元38 地址產(chǎn)生單元39 數(shù)字信號處理器100 導(dǎo)頻符號101 導(dǎo)頻符號102 導(dǎo)頻符號
103 數(shù)據(jù)104 數(shù)據(jù)105 值200 控制信號201 控制信號202 控制信號203 控制信號204 控制信號205 值
權(quán)利要求
1.一種用以決定移動無線裝置載頻與至少一基站載頻差異(105)之裝置(30)，其具有該移動無線裝置所能認(rèn)知的復(fù)數(shù)導(dǎo)頻符號的序列乃藉由無線電而由各基站傳送至該移動無線裝置的復(fù)數(shù)導(dǎo)頻符號的序列，該裝置(30)包含-一用于計算項目的第一單元(6，8，10；7，9，11)，其中每一項目乃由該移動無線裝置所接收之該序列中的至少兩不同導(dǎo)頻符號所形成，且其中該兩導(dǎo)頻符號之間的相位差異亦可由該項目而決定；-一用于自所述項目形成群組的第二單元(14；15)，其中每一項目基于其所根據(jù)的導(dǎo)頻符號特征而被歸類至某一群組中；以及-一用于計算頻率差異的第三單元(39)，其根據(jù)在至少一群組中的所述項目而計算該頻率差異。
2.如權(quán)利要求1之裝置(30)，其特征在于-該第一單元(6，8，10；7，9，11)與該第二單元(14；15)具有硬聯(lián)機(jī)電路形式(33，34)。
3.如權(quán)利要求1或2之裝置(30)，其特征在于-該第三單元具有一數(shù)字信號處理器(39)形式。
4.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-該第一單元(6，8，10；7，9，11)乃被設(shè)計以計算復(fù)數(shù)乘積，其中每一復(fù)數(shù)乘積乃由該移動無線裝置所接收的該序列中的至少兩不同導(dǎo)頻符號所形成，而該復(fù)數(shù)乘積的幅角則表示該兩導(dǎo)頻符號間的相位差異。
5.如權(quán)利要求2至4中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-該第一單元具有一乘法器(10，11)，其具有一第一輸入與一第二輸入；-在該第一單元之前乃具有一電路分支，該電路分支包含一延遲組件(6；7)與一用于自一復(fù)數(shù)值形成一復(fù)數(shù)共軛值之單元(8；9)；以及-該電路分支被供以所述導(dǎo)頻符號其中之一，而該第二輸入則被供以另一導(dǎo)頻符號。
6.如權(quán)利要求5之裝置(30)，其特征在于-該延遲組件(6；7)的延遲時間能夠被設(shè)定與預(yù)定。
7.如權(quán)利要求5或6中任一項之裝置(30)，其特征在于-該延遲組件(6；7)由一可復(fù)寫內(nèi)存(33)所形成。
8.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-一用于向上累加一可變量量之項目的累積器(12；13)乃被配置于該第一單元(6，8，10；7，9，11)與該第二單元(14；15)之間。
9.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-該第二單元(14；15)乃被設(shè)計，以使得在一群組中之所述項目或是可能累積地項目乃被向上累加。
10.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-所述群組中的所述項目、或是所述群組中所可能累積的項目能夠儲存于一可復(fù)寫內(nèi)存(35)中。
11.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-該第一單元(6，8，10；7，9，11)、該第二單元(14；15)與該累積器(12；13)乃各自重復(fù)。
12.如權(quán)利要求11之裝置(30)，其特征在于-在該兩第一單元(6，8，10；7，9，11)之前乃有一第四單元(32)，以使以正在傳送所述導(dǎo)頻符號之基站的關(guān)聯(lián)天線為基礎(chǔ)而分隔所接收之導(dǎo)頻符號。
13.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-在該第一單元(6，8，10；7，9，11)之前、或是，如果適當(dāng)?shù)脑挘谠摰谒膯卧?32)之前，具有一可復(fù)寫內(nèi)存(31)。
14.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-該第三單元(39)乃被設(shè)計以平均項目或是項目的群組。
15.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-一控制單元(36，37，38，39)，其用于形成群組，特別是用于在預(yù)定群組中控制項目的累積。
16.如前述各項權(quán)利要求中任一或多項之裝置(30)，其特征在于-所述群組是基于所述項目所根據(jù)的所述導(dǎo)頻符號與基站及/或傳送路徑的關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)而形成。
17.一種用以決定移動無線裝置載頻與至少一基站載頻差異(105)的方法，其具有該移動無線裝置所能認(rèn)知的復(fù)數(shù)導(dǎo)頻符號的一序列而藉由無線電而由各基站傳送至該移動無線裝置的復(fù)數(shù)導(dǎo)頻符號的一序列，該方法包含下列步驟(a)項目之計算，其中每一項目由該移動無線裝置所接收之該序列中的至少兩不同導(dǎo)頻符號所形成，且其中該兩導(dǎo)頻符號間的相位差異亦可由該項目而決定；(b)自所述項目而形成群組，其中每一項目乃基于其所根據(jù)之導(dǎo)頻符號的特征而被歸類至某一群組中；以及(c)根據(jù)至少一群組中的所述項目而計算頻率差異(105)。
18.如權(quán)利要求17之方法，其特征在于-于步驟(a)中計算復(fù)數(shù)乘積，其中每一復(fù)數(shù)乘積由該移動無線裝置所接收之該序列中之至少兩不同導(dǎo)頻符號所形成，而該復(fù)數(shù)乘積的幅角則表示該兩導(dǎo)頻符號間的相位差異。
19.如申請專利17或18中任一項之方法，其特征在于-于步驟(b)中向上累加一群組中之所述項目。
20.如權(quán)利要求17至19中任一或多項之方法，其特征在于-所述群組是基于所述項目所根據(jù)的所述導(dǎo)頻符號與基站及/或傳送路徑的關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)而形成。
21.如權(quán)利要求17至20中任一或多項之方法，其特征在于-形成一群組之所述項目的該兩導(dǎo)頻符號乃在該導(dǎo)頻符號的序列中彼此以一預(yù)定數(shù)字來分隔。
22.如權(quán)利要求21之方法，其特征在于-一群組乃被形成二次，其中該兩群組中之項目所根據(jù)的導(dǎo)頻符號彼此之間所分隔的數(shù)字并不相同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于決定移動無線裝置與基站之間的頻率差異(105)的裝置，其中該基站乃傳送一符號序列。該裝置具有一用于計算項目之單元(6－11)，其中每一項目由該移動無線裝置所接收的該序列中的至少兩不同導(dǎo)頻符號所形成，且其中該兩導(dǎo)頻符號間的相位差異亦可由該項目而決定；一用于自所述項目形成群組之單元(14，15)，其中每一項目基于其所根據(jù)之導(dǎo)頻符號的特征而被歸類至某一群組中；以及一用于根據(jù)一群組而計算差異(105)之單元(39)。
文檔編號H04B7/26GK1666483SQ03815785
公開日2005年9月7日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者B·貝克, H·紐豪斯 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司