以無線傳送及接收單元于信元搜尋中減緩干擾的制作方法

專利名稱：以無線傳送及接收單元于信元搜尋中減緩干擾的制作方法
技術領域：
本發明總的有關對基地臺的同步無線傳送及接收單元(WTRU)。更特別是，本發明是有關使用可接收有效同步碼偵測的改良起始信元搜尋的信元搜尋系統。
背景技術：
起始信元搜尋演算是被用來同步化無線傳送及接收單元與基地臺。無線傳送及接收單元可借由被稱為實際同步頻道(PSCH)的共同頻道來完成同步化程序。典型例中，實際同步頻道具有一結構，其中相同主要同步碼(PSC)是被傳送于幀(如其可具有15槽長度)的各槽開始時，而不同的次要同步碼(SSC)是被傳送給各槽，產生15個不同次要同步碼。15槽長度的幀可傳送15個次要同步碼。
次要同步碼的傳送順序是視主要亂碼群組數而定。例如，512信元系統中具有64群組。各群組中，次要同步碼圖案及其周期變化是不同的。結果，具有512個主要亂碼。512信元系統的各信元是被指派一碼使被給定接收區域中的一信元無法使用任何碼。
因此，信元搜尋同步化可決定使用起始信元搜尋演算的信元的主要亂碼。共同起始信元搜尋是執行三個(3)主要步驟步驟1演算偵測主要同步碼并決定芯片偏移；步驟2演算使用被步驟1演算給定的信息并偵測槽偏移及碼群組數；及步驟3演算使用被步驟2演算提供的信息并偵測主要亂碼。
不幸地，以上各步驟中的各演算具有與其相關的固有缺陷。各步驟中的缺陷是偵測被接收共同下行鏈路頻道相關的無線傳送及接收單元引起的噪聲所造成。
因為時序未知，起始搜尋必須被實施于一幀的總共時間不確定上。上述例中，一幀期間具有十五個上行鏈路及下行鏈路時間槽。因為其它無線傳送及接收單元可被傳送于上行鏈路時間槽，所以附近的無線傳送及接收單元傳送具有較遠離信元為高的偵測能量。拒絕此較強，錯誤偵測及僅接收有效主要同步碼偵測的簡單方法是必要的。
起始信元搜尋演算的附帶問題是其無法處理被公眾陸上行鏈路動網絡(PLMN)上層所拒絕。因為大多數演算偵測共同下行鏈路頻道中最強信元，所以可能演算每次定位信元時，相同公眾陸上行鏈路動網絡將與信元產生關聯。此導致死鎖而最終指示無線傳送及接收單元并無任何服務。
于是，需要可降低被起始信元搜尋演算錯誤偵測數量且可克服與錯誤公眾陸地行動網絡造成的拒絕相關的死鎖。

發明內容
本發明提供促進信元搜尋的實施例。一實施例中，被接收樣本是被分為復數個樣本來處理。各組被處理且累加結果是被估計噪聲值除法。另一實施例中，碼相關器可互連被接收信號及主要同步碼，而具有與碼相關器相同長度的輔助碼相關器可互連被接收信號及與主要同步碼具低互連關系的碼。另一實施例中，具有噪聲估計的累加除法是使用最顯著位指針來執行。


圖1為描繪依據本發明實施例制成的起始信元搜尋系統塊狀圖。
圖2為顯示依據本發明實施例制成的決定模塊圖。
圖3為圖2的決定方法操作流程圖。
圖4為本發明的主要同步碼處理演箅有效除法例的塊狀圖。
圖5為被用來處理被描繪于圖4的數據的電路塊狀圖。
圖6為噪聲門檻估計器。
圖7為用于噪聲門檻估計器中的噪聲估計處理的輔助分層葛萊相關器內部結構圖例。
具體實施例方式
本發明將參考圖標做說明，其中遍及全文中的相同標號代表相同組件。
圖1為具體化本發明原理的起始信元搜尋的主要同步碼模塊11塊狀圖。模塊11包括接收根升余弦(RxRRC)濾波器13，及可依據被使用的過度采集因子除法樣本為群組的分路器14。此過度采集因子等于兩(2)樣本例被分為偶數從奇數例。即使高采集率被使用，分路器亦可除法樣本大于兩組或大致N組。亦已知為一對分層葛萊(hierarchal golay)相關器(HGCs)16，17，一對絕對值修正器(AVMs)18，19，芯片延遲電路20，21，兩相加器22，23，兩幀延遲電路24，25，兩累加緩存器26，27，及除法器輸出階40。除法器輸出階40包括兩除法器電路42，43及兩緩存器44，45。
根升余弦濾波器13可采集被接收通信信號并轉傳該被采集信號至可將被濾波樣本為被當做獨立信號的偶數及奇數樣本的分路器14。此后，該偶數及奇數樣本分別被處理。該偶數及奇數樣本分別被施加至分層葛萊相關器16，17，絕對值修正器18，19，芯片延遲電路20，21，(其于本例中是被顯示運用8-芯片延遲)。分層葛萊相關器16，17可互連輸入信號的主要同步碼及分別輸出輸入信號的偶數及奇數樣本復雜值。絕對值修正器18，19可決定分層葛萊相關器16，17輸出大小(也就是絕對值)。一例中，此大小可由下列方程式決定abs(x)~max(|xreal|，|ximag|)+0.5*min(|xreal|，|ximag|)方程式1方程式(1)僅為一例。然而，此后被詳述的其它技術亦可被使用。該決定目的是降低該大小為絕對值(x)。因此，分層葛萊相關器16，17被配置提供該絕對值。
一旦被近似絕對值被絕對值修正器18，19決定，延遲組件20，23可排列分層葛萊相關器16，17及可接收來自的分路器14的偶數樣本的噪聲門檻估計塊33的步驟反應。奇數或偶數樣本可被使用。更普遍是，由于N的過度采集因子，任何N樣本流均可被用于該輸入。來自芯片延遲20，21的輸出是被提供至相加器22，23，其可接收來自幀延遲電路24，25的延遲信號并加總連續幀的對應芯片。來自相加器22，23的輸出分別被提供至累加緩存器26，27，其可提供輸出至幀延遲電路24，25當做偶數及奇數累加值。此外，噪聲門檻估計塊33可提供匹配累加緩存器26，27大小的噪聲門檻輸出。
除法器輸出階40的除法器電路42，43可接收來自噪聲門檻電路33的門檻值Y及累加緩存器26，27的輸出X，及分別提供除法運算Z＝X/Y結果至緩存器44，45。緩存器44，45可提供偶數及奇數值輸出46，47。若來自累加緩存器26，27的輸出X小于門檻值Y，則除法器電路42，43的各輸出Z被假設為零，而零輸出值被提供至緩存器44，45，則除法或其它適當運算可被執行。
參考圖2，運算于圖1的偶數及奇數值輸出46，47的決定模塊48塊狀圖被顯示。決定模塊48可搜尋偶數及奇數值輸出46，47點間的最大入口及對應指針。實施例中，針對偶數及奇數值輸出46，47，此是被執行于38，400點。比較決定最大入口是否大于1。若是，門檻標識為1。若最大入口小于1，則門檻標識被設定為0。芯片偏移是被導源自與最大入口相關的指針。
參考圖3，被圖2的邏輯模塊48執行的處理50被顯示。處理50是被執行于參考步驟中。
偶數及奇數值輸出46，47被接收，且偶數及奇數值輸出46，47間的對應指針被決定(步驟51)。若來自步驟51的最大入口超過1，則進行(步驟53)。若是，則門檻標識被設定為1(步驟54)；然而若否，則門檻標識被設定為0(步驟55)。
依據本發明，主要同步碼處理演算是被建立于除法(如信號噪聲比(SNR)估計)及新噪聲估計器的基礎上。通常N次過度采集偵測器是當做芯片速率采集偵測器來處理樣本N次。噪聲估計塊輸出若合格將僅被使用。為了評比輸出，信號功率估計必須大于被某些常數定比例的噪聲功率估計(也就是噪聲門檻系數)。增加或減少噪聲門檻系數將改變除法所需數。
被除法器電路42，43執行的除法函數可因其低動態范圍而被簡化。比率A/B可被比率f(A/B)的單調函數而取代，因為僅最大比率必須被搜尋。有若干可能方法來發掘此。第一替代方法僅使用改變，添加及小查找表(LUT)來執行該函數。亦使用比較來評比觀察。應了解此僅為一較佳方法。其它方法亦可被使用。
讓A及B各為n位數。f(A/B)的近似可借由使用log(x)當做單調函數來找出。亦僅于當A適當大于B時才計算。此被提供為多步處理步驟1)若A＜kB，停止(等于去除低值；因為此觀察幾乎無法成為最大，所以不需執行除法)。
步驟2a)使a為被擷取自開始于指針I的A的n位數，開始于MSB的A的第一非零入口。
步驟2b)使b為被擷取自開始于指針J的B的n位數，開始于MSB的B的第一非零入口。
步驟3)使用n-1位查找表來尋找log(a)及log(b)。因為MSB位永遠為″1″，所以僅需n-1位。
步驟4)該結果為F(A,B)=log(a)-log(b)+I-J≈log(AB)]]>方程式2實施發明性處理的一技術是被描繪于圖4及圖5。圖4顯示二進制格式A，B的兩位序列。第一位序列A是對應偶數及奇數累加器的輸出，(如圖1中的偶數及奇數值輸出46，47)。第二位序列B是對應噪聲門檻。參數c及d接著被決定自如采用n-1位的圖標的A及B。這些參數c及d是被輸入圖5的電路60。
參考圖5，電路60包括兩查找表61，62，第一相加電路63，第二相加電路64及第三相加電路65。查找表61，62是使用c及d輸入并提供依據下列的值c＝n-1標示A的LSB位方程式3d＝n-1標示B的LSB位方程式4LUT＝log(x)，x∈{1，2，3，...2n-1-1} 方程式5查找表61，62提供被相加于相加電路63中的輸出。第一相加器63的輸出是被提供至第二相加器64，其可以對應L的位值，位序列A的第一1位置，如L＝4加總該值。第二相加器64的輸出是被提供至第三相加器65，其可以對應M的位值，位序列B的第一1位置，如M＝10加總來自第二相加器64的該值。此提供可被用來取代A/B的輸出F(A，B)。
如圖4及圖5所示，各除法將僅需兩(2)改變，相同查找表的兩(2)查找表用途，及三(3)條件。以此法，與各點上完全除法相較下的總合復雜是被急遽降低。因為門檻將被設定于觀察物平均值之上，所以大多數觀察物不會導致任何除法。
因為信號噪聲比估計遍及幀，所以分層葛萊相關器16，17及噪聲門檻估計器33是承受非靜態噪聲(如附近無線傳送及接收單元被傳送的槽會非常吵雜)。因為信號噪聲比量測遍及幀，所以分層葛萊相關器16，17及噪聲門檻估計器33對噪聲位準改變具有類似`階躍響應’。被使用方法互連信號及對主要同步碼及次要同步碼具有低相關的碼。此可以在此被稱為輔助分層葛萊相關器的分層葛萊相關器來實施。具有優點地可包括信號噪聲比估計的某些附帶濾波，如短FIR濾波器及輔助分層葛萊相關器碼應被改變來補償被此濾波器引進的延遲。因為不可能以附帶濾波器來精確匹配階躍響應，所以濾波器脈沖響應長度與輔助分層葛萊相關器長度相較下應被保持較短。以此法，簡單，低變異噪聲估計是可以對分層葛萊相關器的類似階躍響應來獲得，因而提供非靜態噪聲出現時良好信號噪聲比估計。
圖6為噪聲門檻估計器33的塊狀圖。噪聲門檻估計器33是以16分接移動平均(MA)濾波器來實施。偶數及奇數輸入流82是被接收及提供至被修正輔助分層葛萊相關器83。來自輔助分層葛萊相關器83的輸出是被提供至絕對值修正器84，其依序提供其輸出至16分接移動平均濾波器85。移動平均濾波器85的輸出是被提供至可接收來自幀延遲電路87的信號的相加器86，及提供被相加輸出至累加緩存器88。來自緩存器88的輸出是被提供至幀延遲電路87及放大器89，其可提供輸出做為緩存器90處的噪聲門檻。
圖7為用于噪聲門檻估計器33中的可能輔助分層葛萊相關器內部結構圖例。該結構被選擇對主要同步碼及次要同步碼具有低相關的有效葛萊相關器。應注意雖然特定值D及W被顯示，但許多適用D及W的參數可被找出。
噪聲估計的分層葛萊相關器，用于降低處理樣本數的合格階，用于產生統計的信號噪聲比為基礎的除法，及簡化除法處理的發明性用途，是創造減緩信元搜尋期間的無線傳送及接收單元干擾問題的可靠及簡單程序。
雖然較佳實施例是說明使用分時雙工(TDD)模式的第三代合作計劃(3GPP)寬頻分碼多重存取(W-CDMA)系統，但本實施例適用任何混合分碼多重存取(CDMA)/分時多重存取(TDMA)通信系統。另外，某些實施例是適用于分碼多重存取系統，通常使用束形成，如第三代合作計劃寬頻分碼多重存取模式的提議分頻雙工(FDD)。
權利要求
1.一種信元搜尋電路，包括一分路器，接收被接收樣本及輸出復數個N樣本組；N電路，接收各該樣本組及提供對應與各樣本組互連的主要同步碼的各絕對值輸出；N電路，提供對應該各絕對值輸出的累加值；及N電路，以被估計噪聲值除該累加值及提供該累加值對該門檻的比率。
2.如權利要求1所述的信元搜尋電路，其特征在于N值為2，且該樣本組是偶數及奇數樣本組。
3.一種信元搜尋電路，包括一碼相關器，用于互連被接收信號及主要同步碼；一輔助碼相關器，具有類似于該碼相關器的長度，用于互連被接收信號及具有與該主要同步碼低互連的碼；及一定比電路，可借由該輔助碼相關器的輸出將與該主要同步碼互連輸出定比例。
4.如權利要求3所述的該信元搜尋電路，其特征在于該碼相關器及該輔助碼相關器是分層葛萊相關器。
5.如權利要求3所述的信元搜尋電路，其特征在于該具有與該主要同步碼低互連的碼具有與該次要同步碼的低互連。
6.如權利要求3所述的信元搜尋電路，其特征在于該定比電路是包括執行除法函數的電路。
7.如權利要求3所述的信元搜尋電路，其特征在于包括至少一附帶碼相關器，用于互連該被接收信號及主要同步碼，該碼相關器及各至少一附帶碼相關器可處理對應該樣本的各N倍芯片速率的各樣本組。
8.如權利要求7所述的信元搜尋電路，其特征在于該輔助碼相關器僅接收該各樣本組的一組。
9.一種信元搜尋電路，包括一碼相關器，用于互連被接收信號及主要同步碼；一累加器，用于累加該被接收信號及主要同步碼的該互連結果；一噪聲估計電路，用于估計噪聲；及一電路，用于功能上以該被估計噪聲除該被累加結果，借由決定標示最顯著位的該被累加結果指針；決定標示最顯著位的該被估計噪聲指針；從該被累加結果指針扣除該被估計噪聲指針；及使用該扣除結果來決定以該噪聲估計除該被累加結果的除法。
10.如權利要求9所述的該信元搜尋電路，其特征在于進一步包括對n位采取對數于該被累加結果及該被估計噪聲中的各指針之處及之后，并從該被累加結果的該n位的該對數扣除該被估計噪聲的該n位的該對數，以決定以該噪聲估計除該被累加結果的除法。
11.如權利要求10所述的信元搜尋電路，其特征在于該采取n位的對數是于該指針后使用n-1位的查找表。
12.一種用以執行信元搜尋的無線傳送/接收單元(WTRU)，包括一分路器，接收被接收樣本及輸出復數個N樣本組；N電路，接收各該樣本組及提供對應與各樣本組互連的主要同步碼的各絕對值輸出；N電路，提供對應該各絕對值輸出的累加值；及N電路，以被估計噪聲值除該累加值，及提供該累加值對該門檻的比率。
13.如權利要求12所述的該無線傳送/接收單元，其特征在于N值為2，且該樣本組是偶數及奇數樣本組。
14.一種用以執行信元搜尋的無線傳送/接收單元，包括一碼相關器，用于互連被接收信號及主要同步碼；一輔助碼相關器，具有類似于該碼相關器的長度，用于互連被接收信號及具有與該主要同步碼低互連的碼；及一定比電路，可借由該輔助碼相關器的輸出將與該主要同步碼互連輸出定比例。
15.如權利要求14所述的該無線傳送/接收單元，其特征在于該碼相關器及該輔助碼相關器是分層葛萊相關器。
16.如權利要求14所述的該無線傳送/接收單元，其特征在于該具有與該主要同步碼低互連的碼具有與該次要同步碼的低互連。
17.如權利要求14所述的該無線傳送/接收單元，其特征在于該定比電路包括執行除法函數的電路。
18.如權利要求14所述的該無線傳送/接收單元，其特征在于包括至少一附帶碼相關器，用于互連該被接收信號及主要同步碼，該碼相關器及各至少一附帶碼相關器可處理對應該樣本的各N倍芯片速率的各樣本組。
19.如權利要求18所述的該無線傳送/接收單元，其特征在于該輔助碼相關器僅接收該各樣本組的一組。
20.一種無線傳送/接收單元，包括一碼相關器，用于互連被接收信號及主要同步碼；一累加器，用于累加該被接收信號及主要同步碼的該互連結果；一噪聲估計電路，用于估計噪聲；及一電路，用于功能上以該被估計噪聲除該被累加結果，借由決定標示最顯著位的該被累加結果指針；決定標示最顯著位的該被估計噪聲指針；從該被累加結果指針扣除該被估計噪聲指針；及使用該扣除結果來決定以該噪聲估計除該被累加結果的除法。
21.如權利要求20所述的該無線傳送/接收單元，其特征在于進一步包括對n位采取對數于該被累加結果及該被估計噪聲中的各指針之處及之后，并從該被累加結果的該n位的該對數扣除該被估計噪聲的該n位的該對數，以決定以該噪聲估計除該被累加結果的除法。
22.如權利要求21的該無線傳送/接收單元，其特征在于該采取n位的對數是于該指針后使用n-1位的查找表。
全文摘要
本發明提供促進信元搜尋的實施例。一實施例中，被接收樣本被分為復數個樣本組來處理。各組被處理且累加結果是被估計噪聲值除。另一實施例中，碼相關器可互連被接收信號及主要同步碼，而具有與碼相關器相同長度的輔助碼相關器可互連被接收信號及與主要同步碼具低互連關系的碼。另一實施例中，以噪聲估計除累加結果的除法是使用最顯著位指針來執行。
文檔編號H04B1/707GK1682458SQ03821828
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月12日 優先權日2002年9月12日
發明者菲利普·J·佩特拉斯基, 艾佩斯蘭·戴米爾, 唐納爾德·M·格利可 申請人:美商內數位科技公司