使用適應性低通過濾以調整頻道評估先導符元的硬件裝置的制作方法

專利名稱：使用適應性低通過濾以調整頻道評估先導符元的硬件裝置的制作方法
技術領域：
本發明是相關于一種用于藉由適應性低通過濾而調整頻道評估之先導符元的硬件裝置，其中該等先導符元是由一基地臺所傳輸并由一行動無線所接收，且其是對行動無線而言為已知。
背景技術：
在移動無線系統中，信號傳播是以多路徑的形式發生，而該多路徑傳播對該信號的影響則可以以會隨著時間而變化的線性轉換形式而加以敘述。由于如此之信號失真是會使得要正確偵測基地臺與行動無線之間的傳輸資料變得不可能，因此，為了這個理由，舉例而言，在以UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統)標準為基礎的數據傳輸器的例子中，該頻道失真乃是利用一先導信號(共同先導頻道，common pilot channel，CPICH)而加以評估，而該該先導信號其是為一由該基地臺所傳輸的信號，并且是被用于連續地傳輸相同的先導信號或一個包括兩個不同先導信號的連續循環圖案(recurring pattern)。
在一個簡單的頻道模式中，由該行動無線所接收之符元rk是可以以如下之數學方式而加以敘述rk＝sk·ck+nk方程式(1)在方程式(1)中，sk是代表自基地臺所傳輸之符元，ck代表頻道參數，而nk則代表一噪聲構件。該頻道參數ck是為敘述在傳輸頻道中該符元sk之旋轉伸展(rotation-stretching)者，而該整數下標k則用于表示該符元之時間前后排列順序，所有在方程式(1)的變量是代表復數。
方程式(1)亦適用于所傳輸之先導符元。若該噪聲構件nk被忽略的話，則是有可能藉由將所接收之先導信號rk乘上復數共軛的已知先導符號sk，而可確認該頻道參數ck，而以此方式所獲得之頻道參數ck則可以于所傳輸之符元在行動無線中被以與方程式(1)一致的方式而接收時，被用于消除該傳輸頻道對該被傳輸之符元的影響，然而，實質影響(physical effects)(在無線頻道接收器中)表示，所接收的信號是會受到噪聲的限制，這也表示，該頻道參數ck僅能以有限的正確性而加以評估。
而具有由德國專利商標局分配為102 50 361.3-35之參考檔案的德國專利申請案，其是提出一種可用于過濾行動無線所接收之先導符元之低通過濾單元的串接及適應性結構，此系使得在頻道評估的正確性上有相當大地改進。因此，上述之專利申請是特此并入本專利申請已揭示的內容之中。
本發明之目的是在于提供一硬件裝置，其系以理想的方式而調整頻道評估之先導符元，但是其卻可以盡可能的以最小的復雜度而加以產生，而在此例子中，將被最小化的目標變量是為硬件單元的芯片區域，另外，本發明的意圖亦在于詳細載明用于操作該硬件單元的方法，同時，該意圖亦提供包括該硬件裝置、并以一適合的方式被整合于行動無線硬件中的一頻道評估器。
本發明作為基礎的目的是藉由權利要求第1、13及14項之特征而加以達成，而本發明較具優勢的發展以及改進則是詳細載明于附屬權利要求之中。
產生在該行動無線接收器中的噪聲是以光譜一致性(spectraluniformity)而被散布于該等先導信號的頻寬，并且，是可藉由低通過濾之作用而在功率上有相當大地降低。然而，當將該等先導符元被呈送至低通過濾時，必須注意的是，該低通過濾是會造成傳播時間的延遲，而在沒有更進一步的估量之下，單純的低通過濾有時會導致該頻道評估變得更糟，這是因為在低通過濾之后，所使用之該等先導符元的傳輸是可于時間上倒退如此之多，因而使得頻道狀態已明顯地被改變，所以，有必要發展出在低通過濾以及傳播時間延遲之間的妥協方案。

發明內容
本發明之硬件裝置是使用適應性的低通過濾來考慮頻道的動力學。而為了過濾該基地臺所傳輸以及該行動無線所接收之先導信號，本發明之硬件裝置是具有一低通過濾單元，其系以N-倍的時分多任務而加以操作，并且因此可遞送與具有N個過濾級的低通過濾單元一樣的結果。而該時分多任務模式系藉由可以切換之一回授路徑而加以執行。
而該可切換的回授路徑是使得所接收的先導符元能夠通過該低通過濾單元N次(在相對應的方式中為N個過濾級)，并且，使得所接收的先導符元會被呈送至相對應的過濾，而該先導符元通過該低通過濾單元的次數是可以與該頻道動力學相匹配，這則使得所接收之該頻道評估的先導符元可藉由使用該本發明的硬件，而以理想的方式受到調整。
另外，本發明之硬件裝置所具有的優點是，其僅需要一個時分多任務低通過濾單元來取代在硬件中所提供的N個過濾級，這表示，相較于具有N個過濾級的一低通過濾單元，本發明之芯片區域是可以被降低。
較具優勢的是，該可切換的回授回路是使得在時分多任務模式中，以不同的過濾系數以及比例因子(scaling factor)而產生至少二過濾級成為可能。
與本發明的一較佳實施例一致，該可切換之回授路徑是利用連接至該低通過濾單元之上游的一多任務器而加以產生。而在該多任務器上的一第一輸入端是連接至該低通過濾單元的該輸出端，且該等已過濾的先導符元是于此處輸出，至于已接收卻仍然未過濾的先導符元則被輸入到在該多任務器(MUX1)上的一第二輸入端。該多任務器的設定是會決定，最后的先導符元是否會再次通過該低通過濾單元、或者一仍然未過濾的先導符元是否需要執行第一次過濾。
較佳地是，該低通過濾單元包含一IIR(Infinite ImpulseResponse，無限脈沖響應)低通濾波器，而該IIR低通濾波器是可被用于在時分多任務模式中，以產生至少二過濾級。
在本發明的一特別較佳實施例中，該硬件裝置是具有一第一以及一第二緩沖儲存。而為了過濾一先導符元，該第一緩沖儲存是會提供第一數值，而該等第一數值則是被下載到在該IIR低通濾波器中之至少二過濾級其中之一的主要緩存器中，而當一先導符元已經被過濾時，來自在該IIR低通濾波器中之一過濾級并包含于該主要記體體(延遲組件)中的至少一些結果，是會被儲存于該第二緩沖儲存中，作為第二數值。
較具優勢地是，該等已過濾的先導符元是亦被緩沖儲存于該第二緩沖儲存中。
將來自該過濾級之該等第二數值(過濾的結果)以及該等已經過濾的先導符元進行儲存，是使得該硬件裝置能有高程度的彈性，這是因為，其系有可能可以在一稍后的時間再來存取所儲存之該等第二數值以及該等已過濾的先導符元，并且，它們可以，舉例而言，再次被饋送進入在該IIR低通濾波器中的該過濾級。
為了上述的目的，其較具優勢的是，該第一緩沖儲存之功能可以與該第二緩沖儲存的功能相互交換，因此使得已經預先儲存于該第二緩沖儲存中的該等第二數值以及該等已過濾的先導符元可以再次被輸入該IIR低通濾波器之中，并且，來自該IIR低通濾波器的該等第一數值則可被寫入該第一緩沖儲存之中。
本發明之一更進一步較佳實施例的特征在于，第一及第二緩存器。該第一緩存器是儲存有該等過濾系數，而在該低通過濾單元的操作期間，該等過濾系數是被饋送至該低通過濾單元中的過濾級，同時，在該低通過濾單元的操作期間，該第二緩存器是可以儲存打算于稍后的時間被用作為該低通過濾單元之過濾系數的該等過濾系數。只要儲存在該第二緩存器中之該等過濾系數一需要被使用時，該第二緩存器即馬上會取代該第一緩存器，因此，儲存在該第二緩存器中之該等過濾系數則可以提供在該低通過濾單元中之該過濾級，而打算被用作為稍后時間之過濾系數的過濾系數則接著可以被寫入該第一緩存器之中。本發明之此一改進是保證高程度的彈性，因而可以使得該低通過濾單元與在傳輸頻道中改變的狀態相互匹配。
較佳地是，該等過濾系數是由一數字信號處理器(DSP)而加以產生。
在本發明的一特別較佳實施例中，該硬件裝置是會調整由在一時分多任務模式中的各式雷克指(雷克fingers)所接收之該等先導符元。這表示，該硬件裝置是有可能可以處理不僅是一CPICH信號，其亦可以處理在行動無線中所偵測到之此信號的所有路徑以及其它基地臺所偵測到的所有路徑。
與本發明之另一特別的較佳實施例一樣，一控制單元是會產生控制信號，以控制該硬件裝置，特別的是，這些是會活化以及去活化該低通過濾單元的控制信號，及/或決定在該低通過濾單元中一先導符元之回授回路(過濾通過)之數量的控制信號。另外，該控制單元亦加以設計，而可將該等已過濾的先導符元或一預設數值，特別是數值“0”，供給至一下游單元，特別是一MRC單元。
使用一特殊控制單元的優點是，提供相同目的但卻直接并入信號流(signal flows)中之一單元的使用。另外，由該控制單元所產生的該等控制信號是可被定位以朝向在該行動無線中舉行的程序，例如壓縮模式或該等雷克指的起始，并且，因此亦可被用于該行動無線的其它區域。
隨著時間改變的頻道特質其是特別是由于自該行動無線而相關于該基地臺的相對移動所引起。在頻率定義域(frequency domain)中，該已接收的先導符元是為一具有一頻寬之都卜勒頻譜(Dopplerspectrum)形式，而其中該頻寬則是取決于相關于該基地臺之該行動無線之相對速度。
藉由考慮相關于該基地臺之該行動無線的相對速度，其系有可能最佳化對頻道評估之先導符元的調整，因此，該硬件裝置是較佳地包括一用于決定有關于該基地臺之該行動無線之相對速度的單元，及/或一用于決定出現在該接收器之信號噪聲比的單元。其中，在該低通過濾單元中，該相對速度及/或該信號噪聲比是可用于規定該回授回路(過濾通過)的數量。
舉例而言，是可以提供一較高的相對速度，以使一先導符元通過僅一個或兩個過濾級，進而造成一短的傳播時間延遲，相反的，當該行動無線之該相對速度相對而言較低時，該傳播時間延遲則會由于在此例子中非常低的頻道改變而為較不重要，而同時，該先導符元的有效過濾則變得更具決定性，這表示，其系有可能在此事件中通過復數個，舉例而言，多達四個，過濾級。
本發明之方法是設計以操作硬件裝置。在一第一步驟中，該等第一數值是從該第一緩沖儲存被下載至在該IIR低通濾波器中之該等主要緩存器，在一第二步驟中，一先導符元是于該IIR低通濾波器中進行過濾，在一第三步驟中，來自該等主要緩存器之至少一些該等第二數值是被儲存于該第二緩沖儲存之中，接著，前述三個步驟是重復至少一次，而其中該可切換之回授路徑是會將來自該第二步驟的分別過濾結果供給至該IIR低通濾波器的輸入端，以取代該先導符元。
根據本發明的一頻道評估器是包括一計算單元以及與本發明一致的一硬件裝置，并且該計算單元是被用于將所接收之先導符元乘上復數共軛之已知先導符元。而根據方程式(1)，此乘法運算是可以用于計算該頻道參數。
本發明之硬件裝置是被連接至該計算單元的上游或下游，但這兩種配置并不會造成不同的結果。


本發明是藉由所舉之例子并所附之圖式做為參考而于之后做出更詳盡的解釋，其中圖1其是顯示在一行動無線中，用于調整頻道評估之先導符元之裝置，以及該裝置之執行的示意圖；圖2A其是顯示本發明硬設備之一示范性實施例的示意圖；圖2B其是顯示計算單元IIR_ARITH_1的示意圖；圖2C其是顯示計算單元IIR_ARITH_2的示意圖；圖3其是顯示由裝置(10)處理雷克指(雷克fingers)所提供之先導符元的時序圖；以及圖4其是顯示在一行動無線中該裝置(10)執行之舉例示意圖。
具體實施例方式
圖1是顯示一種用于調整頻道評估之先導符元的裝置、以及將其并入一行動無線中的示意圖。在所顯示的例子中，在基地臺以及行動無線之間的無線傳輸是以UMTS為基礎。
在該行動無線中，一雷克接收器2是會接收芯片100，而在該雷克接收器2中的該等芯片100是會不斷向前地被供給至一譯碼單元(descrambling unit)(譯碼器descrambler)、一解展頻單元(dispreadingunit)、及一“積體&傾印(integrate & dump)”單元，結果，該等芯片100是會被轉換成為資料符元101以及先導符元102，該等先導符元102則被向前遞送至該裝置1，而該裝置1則會將該等先導符元102呈交至低通過濾，接著，該等已過濾之先導符元103饋送至一頻道評估器3，而該頻道評估器3則用于計算來自該已過濾之先導符元103的頻道參數104。一加權單元4是被用以計算由來自該數據符元101之傳輸頻道所造成的失真，并且會因而獲得符元105，以用于接續的處理步驟。
該裝置1是包括在一串接結構中，舉例而言，串聯，的過濾級5、6、7以及8，而該等級的每一個是皆為低通濾波器的形式，另外，該過濾級5、6、7以及8是被分別連接至在一4:1多任務器9上的輸入端，而該4:1多任務器9是藉由可由，舉例而言，一數字信號處理器所提供的一控制信號106而加以控制，并且，該4:1多任務器9的輸出端亦同時為該裝置1的輸出端。
而在該裝置1中構件間的連接是使得有數個過濾級可利用，其中，在該等先導符元102受到該頻道評估器3的進一步處理之前，該等先導符元102是會先通過該等過濾級。
橫跨的過濾級越多，則藉由低通過濾所獲得之噪聲抑制效果會越好，然而，此亦會使得信號傳播的時間加長，而這就表示，該等已過濾的先導符元103只有在一相對應的時間延遲之后才能獲得。
舉例而言，用于該等先導符元103打算要通過之數個過濾級的決定標準可以是在該行動無線以及該基地臺間的相對速度，當該相對速度為高的同時，則該4:1多任務器9則被設定為，該已過濾之先導符元103會被分接于一已配置于串聯電路前一相對而言較長距離之過濾級的輸出端，這則讓該低通過濾所造成之該已過濾之先導符元103的傳播時間延遲被降低，而在一相對而言較低的速度時，則對該先導符元102的良好過濾是有可能的，這就表示，該等先導符元102在進入該頻道評估器3之前，其會通過一相對而言較大數量的過濾級，因此，其必須要在有效噪聲抑制與容忍信號傳播時間延遲之間取得平衡，以決定該等先導符元102需要通過之過濾級的數量。
第2圖是顯示作為本發明硬件裝置之一示范性實施例的示意圖。在此本發明之示范性實施例的例子中，在該基地臺以及該行動無線之間的無線傳輸是以該UMTS標準為基礎。
在該裝置10上的一輸入端的下游是配置有一輸入緩存器sample_reg，其系連接至一輸入2:1多任務器MUX1，而在該2:1多任務器MUX1上的控制輸入端是具有一控制信號110至加于其上，該2:1多任務器MUX1的輸出端則是被連接至一倍加器(multiplier)MULT1，而在該倍加器MULT1上的一另一輸入端則是具有一比例因子(scaling factor)s施加于其上，連接至該倍加器MULT1下游的是在一加法器ADD1上的輸入端，從該加法器ADD1的輸出端，線是發送至一輸入緩存器inreg0、一輸出緩存器outreg1、以及在該裝置10上的一輸出端output，該輸入緩存器inreg0則饋送至該2:1多任務器MUX1上的一另一輸入端。
另外，該裝置10是具有一緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1，而該輸入緩存器inreg1、inreg2、以及inreg3即是由該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1所饋送，連接于該等輸入緩存器inreg1、inreg2、以及inreg3之下游的，分別是主要緩存器(延遲組件)reg1、reg2、以及reg3。
從該主要緩存器reg1的輸出端，連接是沿著路線發送至在一計算單元IIR_ARITH_1上的一輸入端11，以及一輸出緩存器outreg2兩者，而從該主要緩存器reg2的輸出端，連接是沿著路線發送至在一計算單元IIR_ARITH_2上的一輸入端15，以及一輸出緩存器outreg3兩者，至于該主要緩存器reg3的輸出則是被連接至在一倍加器MULT2上的一輸入端。
該等輸出緩存器outreg1、outreg2、以及outreg3是饋送至一緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2。
該等計算單元IIR_ARITH_1以及IIR_ARITH_2是具有相同設計，它們的示意圖是顯示于圖2B以及圖2C之中。
該等計算單元IIR_ARITH_1以及IIR_ARITH_2是分別具有輸入端11、12、以及13，與15、16、以及17，并且亦分別具有一輸出端14或18，另外，該計算單元IIR_ARITH_1或IIR_ARITH_2是包含一倍加器MULT3或MULT4，以及一加法器ADD2或ADD3，該倍加器MULT3或MULT4的輸入側是被分別連接至該等輸入端11以及13、或15以及17，而該加法器ADD2或ADD3的輸入側則是分別被連接至該輸入端12或16，以及被連接至該倍加器MULT3或MULT4的輸出端，從該加法器ADD2或ADD3的輸出端，一連接線是沿著路線而分別發送至該輸出端14或18。
該計算單元IIR_ARITH_1的輸入端12是被連接至該計算單元IIR_ARITH_2的該輸出端18，該輸入端13則是被提供以一過濾系數a1，而該輸出端14則是被沿著路線發送至在該加法器ADD1之上的輸入端。
該計算單元IIR_ARITH_2的該輸入端16是被連接至該倍加器MULT2的輸出端，該輸入端17是具有一過濾系數a2施加于其上。
該倍加器MULT2的一輸入端是具有一過濾系數a3施加于其上。
該比例因子s是使用一單元scale1而被傳輸至該倍加器MULT1，該單元scale1是會將比例因子儲存于緩存器s_1、s_2、s_3、以及s_4之中，而該等比例因子乃已經藉由一數字信號處理器DSP于事先加以計算，并已經儲存于該等緩存器s_1、s_2、s_3、以及s_4之中。一4:1多任務器MUX2則將必需的比例因子連接至該倍加器MULT1。
一另一單元scale2則包含“影子緩存器(shadow registers)”。該單元scale2具有與該單元scale1一樣的設計，在該比例單元scale1被用于提供該比例因子s的時間期間，該數字處理器DSP是能夠儲存于稍后的時間、在該單元scale2中所需的比例因子，而當該單元scale1以及scale2的功能互換時，一控制信號111是會指明。
過濾系數a1、a2、a3、以及a4是相同的藉由該數字信號處理器DSP而加以計算，并且，是接著被儲存于一單元part1之中，對該過濾系數a1而言，該緩存器a1_1、a1_2、a1_3、以及a1_4是被提供于該單元par1之中，相對應地，該等過濾器數a2以及a3則分別儲存于緩存器a2_1、a2_2、a2_3、以及a2_4與a3_1、a3_2、a3_3、以及a3_4之中，緩存器數值是使用4:1多任務器MUX3、MUX4、以及MUX5而被分別連接至該等倍加器MULT3、MULT4、以及MULT2。
一另一單元par2是包括該等比例因子a1、a2、以及a3的影子緩存器，該單元par2是具有與該單元par1一樣的設計，該控制信號11是會指示該等單元par1與par2的哪一個已經被活化。
接下來的文章是會敘述裝置10運作的方法。
該裝置10的基礎想法是以在圖1中所顯示的裝置1運作的方法為基礎，亦即，該先導符元所通過之濾波器的數量是可變的。然而，在該裝置10之中，此系不藉由如該裝置1之一低通濾波器的串接結構而加以產生，而是僅藉由一個低通濾波器，只是該濾波器是使用時分多任務方法而加以操作。
該裝置10的一特別的特征是，該2:1多任務器MUX1，其系會選擇在輸入端所接收并儲存于該輸入緩存器sample_reg中的先導符元，或是會選擇已在該輸入緩存器inreg0中并且已經為了更進一步程序而事先過濾的先導符號。該2:1多任務器MUX1的設定是藉由控制信號110而加以規定，該控制信號110是可以，舉例而言，藉由規定在時分多任務濾波器串接中之事件順序的一有限狀態機器(finite state machine)而加以產生。
該2:1多任務器MUX1所連接的先導符元是首先會先被乘以在一倍加器MULT1中的該比例因子s，并且接著被呈送至低通過濾。
包含在該裝置10中的該低通濾波器是為一三級IIR濾波器(third-order IIR filter)。該三個主要緩存器reg1、reg2、以及reg3所具有的特征在于，會因一、二或三個時間單元而受到延遲并再次被注入輸入端的一過濾級的輸出。另外，該低通過濾的傳送功能是藉由該過濾器數a1、a2、以及a3而加以決定。
該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3所需要用于每一個過濾通過的數值是皆被儲存于該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1之中，并且，該等數值是經由輸入緩存器inreg1、inreg2、以及inreg3而可為該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3所利用。
直接在一過濾通過(一處理時脈循環)之后，由該2:1多任務器MUX1先前所選擇并且現在已過濾的先導符元是可于輸出端output獲得，并可于該處被分接。此已過濾的先導符元是亦被寫入該輸入緩存器inreg0以及該輸出緩存器outreg1之中。再者，在過濾程序期間通過該主要緩存器reg1的數值是被寫入該輸出緩存器outreg2之中，而已經通過該主要緩存器reg2的數值則是被寫入該輸出緩存器outreg3之中。該等輸出緩存器outreg1、outreg2、以及outreg3的內容則是被緩沖儲存于該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2之中，而在稍后的時間，它們是可以經由輸入內存inreg1、inreg2、以及inreg3而再次從該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2而被加載至該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3之中。
接著，在該輸入端input所接收并且被儲存在該輸入緩存器sample_reg之中的一個新的先導符元、或是在該輸入緩存器inreg1中并且已經于先前過濾過的先導符元可以被過濾。
當該2:1多任務器MUX1已經被設定為，在該輸入緩存器inreg0中之該先導符元會通過在該裝置10中的該低通濾波器的同時，此可被視為與使用分別的下游過濾級而自一過濾級5、6、或7過濾出一輸出數值的結果有一樣的效果，如圖1所示。
在該裝置10的一特別的實施例中，在輸入端input所接收的每一個先導符元是于該裝置10之中被過濾四次，此是對應于如圖1所示由該等過濾級5、6、7、以及8所執行的過濾程序。另外，此實施例也牽涉到該裝置10的操作時脈率是比該行動無線所接收之CPICH信號的芯片率高上許多的情形，舉例而言，在該裝置10操作時的操作時脈率是為124.8MHz，而在UMTS的例子中該芯片率則一般而言為3.84MHz。
由于在該裝置10之中，一個先導符元會于一個操作時脈循環期間通過該低通過濾一次，因此，在該裝置10中是需要四個操作時脈循環，以過濾一先導符元四次，而此是對應于在圖1所示之對該等過濾級5、6、7、以及8的通過。
在使用具有四倍時分多任務之該裝置10(或使用在圖1所示，該裝置1中的該等過濾級5、6、7、以及8)而過濾一新到達之先導符號的過程中，事件的順序是可以以下列的方式而加以概述。
在該裝置10中第一次時分多任務(第一次操作時脈循環)之過濾(或是在該過濾級5中之過濾)從該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1，以最后執行之過濾為基礎的緩存器內容是被加載至該輸入緩存器inreg1、inreg2、以及inreg3之中，當該先導符元到達(輸入緩存器sample_reg)時，該等內容是被傳送至該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3之中、算術計算加以執行、并且，在下一個步驟中，該等事件是經由該等輸出緩存器outreg1、outreg2、以及outreg3而被傳送至該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2。所有的操作步驟是使用導管方法(pipeline method)而加以執行，也就是說，可以有效率地僅需要一個操作時脈循環。該等輸出數值是可于該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2獲得，以用于過濾下一個到達的先導符元。而過濾下一個到達的先導符元之前，該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1以及CCWE_TEMP_RAM2的角色則必須反轉。
在該裝置10中第二次時分多任務(第二次操作時脈循環)之過濾(或是在該過濾級6中之過濾)在第二次操作時脈循環中，該第一次時分工多之過濾級所執行的過濾是需要通過該第二次時分多任務之過濾級。儲存在該輸入緩存器inreg0中的該第一次時分工多之過濾級的結果，是經由該2:1多任務器MUX1而被提供至該第二過濾級(相對于該第一次時分工多之過濾中該新到達的先導符元是加以處理)。另外，在前之先導符元的該第二次時分多任務過濾的緩存器內容則自該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1而被下載至該等輸入內存inreg1、inreg2、以及inreg3之中，而該等內容是又自此而被傳送至該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3。接下來，該輸入緩存器reg0以及該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3的內容是被用以執行算術程序，該等輸出緩存器outreg1、outreg2、以及outreg3中的內容被下載至該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2之中，并且，可被分接于輸出端0utput的過濾結果則是被傳送至該輸入緩存器reg0，在此，其系作為第三次時分多任務之過濾的一輸入信號。
第三次以及第四次時分多任務之過濾(或是在該過濾級7以及8中之過濾)是以與上述相同的方式而加以執行。
在下一個輸入的先導符元之前，該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1以及CCWE_TEMP_RAM2的角色是加以反轉。
另外，該裝置10的該時分多任務模式是不僅允許一CPICH信號，其亦允許使用裝置10而掌握在行動無線中所偵測之此信號的所有傳輸路徑。為了偵測各式各樣的傳輸路徑，該行動無線的雷克接收器是會將分別的雷克指加以定位以朝向一傳輸路徑，舉例而言，總共有32個雷克指被定位朝向傳輸路徑。對每一個雷克指而言，在該裝置10中的四個連續操作時脈循環是加以反轉，而在這四個操作時脈循環期間，該雷克指所提供之一個先導符元會被過濾四次，接著，下一個雷克指所提供之一個先導符元亦會被過濾四次。
上述之程序是顯示于圖3之中。圖3之上半部是顯示在一UMTS系統中的芯片率120，而下半部則顯示在該裝置10中之操作時脈121。
圖3是顯示在包括256芯片之一間隔中，前四個芯片期間該等雷克指所產生之先導符元。由于該裝置10的高操作時脈率，因此，在此間隔中由32個雷克指所產生的所有先導符元是可于前四個芯片期間藉由該裝置10而加以掌握，在此子中，在每第四個操作時脈循環中，一雷克指是會產生一個先導符元，而此先導符元則接著可在該裝置10上的輸入端input獲得，并且，其系可為了在四個操作時脈循環(四個時分多任務之過濾級或四個過濾級)期間的頻道評估而加以調整。
當該32個先導符元進行調整的同時，在該等輸出緩存器outreg1、outreg2、以及outreg3中的數值是于每一個個別的時分多任務之過濾級(四個過濾級)之后，被寫入該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2之中。只要該等雷克指在252個芯片的暫停之后再次產生先導符元，則該兩個緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1以及CCWE_TEMP_RAM2的功能即馬上會被反轉，這表示，該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM2現在是會遞送該等輸入內存inreg1、inreg2、以及inreg3的數值，而在該等輸出內存outreg1、outreg2、以及outreg3中之數值則是被儲存于該緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1之中。
儲存于該等緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1以及CCWETEMP_RAM2之中的數值是為復數，而該復數之實數及虛數部分的每一個是包括16個位。這樣的結果是，該等緩沖儲存CCWE_TEMP_RAM1以及CCWE_TEMP_RAM2的每一個是需要具有一最小為32×4×3×2×16位的儲存容量。在上述的乘積中，第一個因子(32)是相關于該等雷克指的數量，該第二個因子(4)是相關于通過每一個先導符元的過濾的數量，第三個因子(3)是相關于該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3的數量，以及最后的兩個因子(2×16位)是相關于該等主要緩存器reg1、reg2、以及reg3所需之數值的字符長度。
另外，是需要該比例因子s以及該等過濾系數a1、a2、以及a3，以操作該裝置10。該比例因子s是獲得自該單元scale1或scale2，該等過濾系數a1、a2、以及a3則是由該單元par1或par2所提供，四個不同的數值(四個過濾單元)是對該比例因子s以及對該等過濾系數a1、a2、以及a3而言，皆分別為可利用。這些數值是使用該等4:1多任務器MUX2、MUX3、MUX4、以及MUX5而不斷地向前朝向在一先導符元之四個過濾通過范圍內之分別的倍加器MULT1、MULT2、MULT4、以及MULT4。
當儲存在該等單元scale1及scale2中的數值被用于操作該裝置10的同時，舉例而言，該數字信號處理器DSP是可以計算該比例因子s以及該等過濾系數a1、a2、以及a3的新數值，并且，可以將這些數值儲存在該等單元par1及par2的該等緩存器中。當一時間標記(marker)抵達時，舉例而言，一訊框的開始、或是一TTI的開始，該等單元scale2及par2則可以由該等單元scale1及par1而加以取代。
圖4是概略地顯示在行動無線中該裝置10之執行的示意圖。該裝置10是藉由一控制單元20而加以控制，該控制單元20是會接收來自在該行動無線中其它單元的控制信號130，并且，這些控制信號是藉由該控制單元20而加以使用，以產生控制信號131、132、133、以及134。
該控制信號131可被用于活化或去活化(deactivate)在該裝置10中的過濾功能，舉例而言，若該行動無線是在另一個無關于該胞元的頻率(在監測胞元上的測量)進行操作時，則該過濾功能是以壓縮的方式而被去活化。
該控制信號132是被用于控制被連接至該裝置10之輸出端output的下游的一閘極21，該閘極21是會選擇提供于該裝置10之輸出端output的先導符元，其中該先導符元則是打算要更進一步處理的。在現在的這個例子中，該閘極21是承擔了有利于在圖1中之該4:1多任務器9的功能，舉例而言，在過濾結果可被進一步使用之前，該等四個過濾級5、6、7、以及8是在一雷克指起始之后需要達到一穩定狀態。而在這個可以與包括四個先導符元的周期一樣多的時間周期期間，該等過濾級5或6其中之一的輸出是可藉由預設數值而被沿著路線發送出去，以作為更進一步使用，因為這些過濾級事實上在包括一個或兩個先導符元的周期之后會遞送了一個有用的數值。
該閘極21的輸出端是被連接至在一2:1多任務器22上的一輸入端，該2:1多任務器22的其它輸入端是具有數值0施加于其上，該2:1多任務器22是藉由該控制信號133而加以控制，該2:1多任務器22使得輸入的先導符元可以被以因子0而進行加權，而此是可以，舉例而言，以一壓縮的方式、或在一新的雷克指已經被起始之后，而加以執行。舉例而言，在一雷克指已經被起始后之前面的先導符元期間，此雷克指對最大結合率(maximum ratio cobining)的貢獻是以“零”而進行加權，直到相關連之過濾級達到一穩定狀態為止。
該控制信號134是被用于控制一下游的MRC單元，此則使得該MRC單元在整個壓縮模式中為斷開(disconnect)。
權利要求
1.一種用于調整頻道評估之先導符元的硬件裝置(10)，其中該等先導符元是藉由一基地臺而加以傳輸，并藉由一行動無線而加以接收，并且該等先導符元是對該行動無線而言為已知，而該硬件裝置(10)是包括一時分多任務(time-division multiplexed)低通過濾單元，以用于過濾該等已接收之先導符元，其中該時分多任務低通過濾單元是于其本身之輸入端以及輸出端之間具有一可切換之回授路徑。
2.根據權利要求1所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--該可切換之回授回路是可以被用于在具有各式過濾系數(a1、a2、a3)以及比例因子(s)之時分多任務模式中，產生至少二低通過濾級。
3.根據權利要求1或2所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--一多任務器(MUX1)，其是被連接至該低通過濾單元的上游，而在該多任務器(MUX1)上的一第一輸入端是被耦接至該低通過濾單元的該輸出端，以及在該多任務器(MUX1)上的一第二輸入端則可被饋以該等已接收之先導符元。
4.根據前述權利要求其中之一或多所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--該低通過濾單元是具有一IIR(infinite impulse response，無限脈沖響應)低通濾波器，而該IIR低通濾波器是可被用于在時分多任務模式中，產生至少二過濾級。
5.根據權利要求4所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--一第一緩沖儲存(CCWE_TEMP_RAM1)，其是用以將第一數值提供予在該IIR低通濾波器中之主要緩存器(reg1、reg2、reg3)；以及--一第二緩沖儲存(CCWE_TEMP_RAM2)，其是用以緩沖儲存輸出自該IIR低通濾波器中之該等主要緩存器(reg1、reg2、reg3)的第二數值。
6.根據權利要求5所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--一使用該IIR低通濾波器而加以過濾的一先導符元是可以被儲存于該第二緩沖儲存(CCWE_TEMP_RAM2)之中。
7.根據權利要求5或6所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--該第一緩沖儲存(CCWE_TEMP_RAM1)之功能是可以與該第二緩沖儲存(CCWE_TEMP_RAM2)的功能相互交換。
8.根據前述權利要求其中之一或多所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--第一緩存器(a1_1、a1_2、....、a3_4、)，其是用以儲存該等過濾系數(a1、a2、a3)，而在該低通過濾單元的操作期間，該低通過濾單元是被饋以儲存在該等第一緩存器(a1_1、a1_2、....、a3_4、)中之該等過濾系數(a1、a2、a3)；以及--第二緩存器，其中，在該低通過濾單元的操作期間，是有可能儲存該等過濾系數，并且，該等第一緩存器(a1_1、a1_2、....、a3_4、)的功能以及該等第二緩存器的功能是可以相互交換。
9.根據權利要求8所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--一數字信號處理器(DSP)，其是用于產生該等過濾系數(a1、a2、a3)。
10.根據前述權利要求其中之一或多所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--該硬件裝置(10)是會調整由在一時分多任務模式中的各式雷克指(雷克fingers)所接收之該等先導符元。
11.根據前述權利要求其中之一或多所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--一控制單元(20)，其是用以控制該硬件裝置(10)，而該控制單元(20)是會活化以及去活化該低通過濾單元，特別是，及/或決定一先導符元需要通過之回授回路以及過濾級的數量，及/或將該等已過濾的先導符元或一預設數值，特別是數值“0”，供給至一下游單元，特別是一MRC單元。
12.根據前述權利要求其中之一或多所述之硬件裝置(10)，其特征在于，--一用于決定有關于該基地臺之該行動無線的相對速度的單元；及/或--一用于決定出現在該接收器端之信號噪聲比的單元；--其中，在該低通過濾單元中，一先導符元需要通過之回授回路或過濾級的數量是取決于該相對速度及/或該信號噪聲比。
13.一種用于操作根據權利要求5至12其中之一或多所述之硬件裝置(10)的方法，其是具有下列步驟(1)將該等第一數值自該第一緩沖儲存(CCWE_TEMP_RAM1)下載至在該IIR低通濾波器中之該等主要緩存器(reg1、reg2、reg3)；(2)于該IIR低通濾波器中過濾一先導符元；(3)將輸出自該等主要緩存器(reg1、reg2、reg3)之至少一些該等第二數值儲存于該第二緩沖儲存(CCWE_TEMP_RAM2)之中；以及(4)重復該步驟(1)至該步驟(3)至少一次，其中該可切換之回授路徑是將來自該步驟(2)的過濾結果供給至該IIR低通濾波器，以取代該先導符元。
14.一種頻道評估器，其包括一計算單元，以用于將所接收之先導符元乘上復數共軛之已知先導符元，以及根據權利要求1-12其中之一或多所述之一硬件裝置(10)，其中該計算單元以及該硬件裝置(10)是串聯連接。
全文摘要
本發明是相關于一種用于調整在一行動無線中之頻道評估之先導符元的硬件裝置(10)，該硬件裝置(10)是包括一時分多任務(time－division multiplexed)低通過濾單元，以用于過濾已接收之先導符元，其中該時分多任務低通過濾單元是于其本身的輸入端以及輸出端之間具有一可切換且可用于在一時分多任務配置中執行復數個過濾級的回授路徑。
文檔編號H04B1/707GK1574654SQ20041004566
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優先權日2003年5月21日
發明者B·貝克, R·登克 申請人:因芬尼昂技術股份公司