TW201002122A - Access burst detector correlator pool - Google Patents

Description

201002122 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於無線分碼多重存取（CDMA)通信系 統。特別是，本發明係有關於在這類系統中偵測存取叢發。 【先前技術】 x 在無線通信系統中，存取叢發通常係用以增進系統資 訊的存取。這類叢發之例子係用以存取實體隨機存取通道 (PRACH )及實體共用封包通道（pcpcH )之前文 (preamble)，誠如第三代合作計畫（3Gpp)寬頻分碼多重存 取（W—CDMA)通信系統所建議。 為增進這些通道之存取，使用者係傳送一前文 (preamble)或簽章（前文(preamble))至基地台。這個基地台 係廣播可利用之訊息碼及能狗傳送前文㈣啦此)之^ 槽。另外，這個使用者亦會傳送傳輸前文之功率 位準’直到這個基地台偵測到這個前文(preamble)、或達到 -最續送功率位準一旦這個基地台偵_—個特定使 用者前文(preamble)，一確認(ACK)信號或一負確認(nak ) 信號係傳送至這個使用者，藉以表示這個通道之可利用性。 第1Α及1Β圖係表示利用存取叢發偵測之兩種可能使 用者检度及胞元大小。第1Α圖係表示具有高密度使用者之 -桃元24Α ’諸如：—市區。這個基地台2()係服務使用 者设備（UE) 22〗至2217。為適應大數目之使用者，許多前 文(preamble)訊息碼係用區別使用者。第1B圖係表示具有 少數使用者之大胞元24B。這個基地台2〇係服務使用者設 201002122 備（UE) 22】至223。由於僅僅具有極少使用者，因此大胞 元24B僅需要少數幾個前文(preamble)訊息碼，便足以區別 使^者。然而，來自使用者（UE) 223 (其較為接近這個基 地台）之前文(preamble)傳輸之延遲係遠小於來自使用者 (UE) 2¾ (其位於這個胞元24b周邊）之前文 ，輸_各個使用者係將其傳輸與這個基地台之傳輸之接收 時序同步。因此，在這個胞元24B周邊之使用者傳輸之往 返k遲係运大於較為接近之使用者。因此，第1圖之基地 σ 20亦需要處理這些延遲擴展(印比“）。另外，基於胞元大 J及使用者雄、度，基地台2〇之存取叢發僧測器亦必須有所 不同。 另外，其他胞元參數亦可能有所不同。如第2A圖所 示，這個胞元24A係切割為六個分區26ι至26ό。另外，這 個基地台20亦會利用各個分區私至Μ6之兩個天線^ 至2862 ’藉以利用各個分區26]至批之傳送及接收變異性。 首先’在這個胞元2仏中傳輸之一前物議_可以利用 這些分區26l至266之任何天線元件％至4進㈣測。 有鑑於此，在這種排列中’本發明之主要目的便是提供— 種方法，藉以讓基地台20能夠利用任何天線元件28ll至 ’侧這個胞元24之任何前文㈣紙)訊息碼。相 於第2B圖’這個胞元係沒有分區，且這個基地台％ 用單一全方向天線28。 處理這些變動狀況之—種方法係建立硬體，藉以 各種支援天線上、各種可能存取訊息碼之最大可能往返延 201002122 遲。然而’這些參數之最差可能組合之設計卻不太可能會 發生。一般而言，大胞元會利用極少數之存取訊息碼，而 應付'’熱點區域（hot spot area) ”之小胞元卻可能需要較多 訊息碼。另外’分區動作亦會降低使用存取訊息碼之數目。 通常’利用最差狀況之硬體設計可能會在某些實施例中導 致大量未利用之硬體、或是得到僅支援較差狀況之硬體設 計實施例。

有鑑於此，本發明之另一個目的便是提供一種節點B /基地台，藉以有效利用硬體、並彈性地處理這些變動狀 況。 【發明内容】 發訊息碼。 rff * · 。該訊息碼控·係控制各個控彻之輸入訊

-種節點B/基地台，其具有—存取叢發偵測器。該 存取叢發侧H係包括：至少—天線，用以接收來自使用 者之信號；以及-集用場之可變配置相關器。各個相關器 係以-輸人訊息碼她，關連—輸人存取叢發訊息碼及一 輸入天線輪出。一天線控制器係選擇性地連接該至少一天 線之任何輸出及該等相職之任何相駐之—輸入。一吼 土碼，制器係用以向各個相關器之—輸入，提供一存取叢 關器之輸 【實施方式】

她例、—種基地台/節點β 。如圖中所示，這個基地台 201002122 /節點B之各個天線28l至28m係連接至—個天線控制器 30。另外，天線的數目，M，亦可以有所不同。對於使用 一個全向天線的-個基地台/節點B而言，天線的數目為 卜對於各錄區具有-個天_觸分區胞元而言，天線 的數目亦可以很大。為方便說明，請參考第2A圖，每個分 區具有S個天線的-個六分區胞元總共具有十二（12)個 天線。另外，這個天線控制器扣則是用來有效地控制這些 天線輸出及這些相關器36l一36〇的連接。 對於這個基地台/節 一 |〜^尺川巧合彳固存取訊息碼ffi 言’這個控制H75是时控制這個存取訊息碼，使其心 關器36「36°。另外，-個訊息碼相位控制器/ 遲裝置34乃是用來卿各谢咖36ι〜36〇操作的訊肩 Γ 各個相關器36「36◦，諸如-個匹配顧 以在給定的訊息碼相位/延遲内，關連—値

Li 息碼及—個給定的輸人天線輪出。因此，各 個相關器36厂36〇最好係可變配置的，藉以在任何訊息硝 相位/延勒，關連任何天線輸出及任何訊息碼。 -、劳廷個相關器集用場的可變配置特性 ==:在各種環境中，，二= 用在特殊用途積體電路（ASIC)時的 物侧物彳細途積體電 各個可變配置相關器均可以用來處理複 201002122 位組合。為方便說明，對於 為四十八倍碼片速率的特殊用途積體電路(和 而5，各個相關益係可以同時處理四十 /訊息碼相位組合。 碼 彳咖㈣細相關器輸出 二序^序種訊息碼/訊息碼相位組合。超過-連此里臨界值之存取訊息碼係視為 取訊息碼，測，-對應之確認信號（歡）或負: NAK) #細軸去，藉以麵要求資料是否可供利 用0 圍f 4圖係存取叢發_器之另—種架構。類似於第3 2木構’㈣场㈣H 3G財效地㈣各個天線元件 36「36。之連接。另外，N個訊息碼產 。係用以產生N個訊息石馬。另外，一串延遲裝置叫 =〇-i係產生這些訊息碼之—串延遲變動。各個延遲之較 值係—個碼片或半個·。因此，輸人各個相關器36l 日〜6〇上訊息碼係相同訊息碼之不同延遲版本。為方便說 i若各個延遲係一個石馬片之延遲’則這些相關器係會 ★自、0個瑪片延遲之一個視窗中、接收一個視窗之延遲 t碼版本。因此，這些相關器庫(bank)可以在具有〇個碼 白、一個延遲擴展(sPread)上、關連-個給定的訊息碼。另 各個相關器、36ι — 36〇之輸出係利用一個排序 理器38進行處理。 交处 201002122 在前文(preamble)偵測的一種實施例中，第4圖之存取 叢發偵測器係具有四十八個訊息碼產生器（N=48)、六十 四個相關器（0 = 64)、並操作於四十八倍碼片速率。這個 偵測器係可以處理在六十四個碼片之胞元半徑内，四十八 個訊息碼/天線組合，諸如：十二個天線上的四個訊息碼。 這個胞元半徑可以藉著減半這個訊息碼/天線組合至二十 四，藉以加倍至一百二十八個碼片。由於這個延遲庫(b肪k) 僅會擴展至六十四個碼’半數訊息碼產生器將會以六十 四個碼片延遲產生訊息碼，藉以服務整個胞元半徑。 由於這個相關器庫(bank)的彈性，這個存取叢發偵測器 係彈性及可调規模至各種基地台/節點B的實施例，如第 5A、5B、5C圖所示。對於能夠處理3〇72個訊息碼/天線 /延遲組合之一個存取叢發偵測器特殊用途積體電路 (ASIC)而言，一個特殊用途積體電路（ASIC) 44能夠處 理第5A圖胞元之佈局。在第5A圖中，這個胞元具有三個 分區’各個分區係指派兩個天線元件28ι]至、。這個胞 元具有六十四個碼片之半徑。各個分區係使用八個存取訊 息碼。這個基地台20係使用-個特殊用途積體電 44處理這個胞元（8個訊息碼χ12個天線元件偷個碼片= 3072個訊息碼/天線/延遲組合）。 在第5Β圖中，這個胞元係具有一百二十八個碼片之半 徑。這個胞元JM；具有分區，並且則兩個天線元件％ 及282進行處理。這個胞元可以使用十二個存取訊息碼。這 個基地台20可以利用一個特殊用途積體電路㈤扣）私 201002122 處理這個胞元（12個訊息碼X2個天線元件χ128個碼片= 3072個讯息碼/天線/延遲組合）。 '' 在第5C圖中，這個胞元的大小係與第5A圖的大小， 二十四個碼片的半徑，相同。然而，這個胞元具有較高纪 毪度、並切割為六個分區。各個分區係利用兩個天線元科 28n至Μα服務。八個存取訊息碼可以用於各個分區中。^ 個基地台20係利用兩個特殊用途積體電路（ASIC) 4七= 4乇處理這個胞元（8個訊息碼χ12個天線元件χ64個碼片 1 ^ 3072個訊息碼/天線/延遲組合）。因此，相同的特殊用途 積體電路（ASIC) 44可以利用軟體42變動，同時用於= 5A及5B圖的胞元。為處理第5C圖的較高要求，這個實施 例係使用兩個特殊用途積體電路（ASIC) 44]及4乇。另外^ 各個特殊用途積體電路（ASIC) 44ι及4七負責之訊息碼/ 天線/延遲組合切割最好是利用軟體42控制。 第6圖係用於第三代合作計晝（3Gpp)存取叢發 器中、相關器庫(bank)68之較佳實施例之方塊圖。這個相關 斋庫(bank)68係利用多工器（Μυχ) 66，連接至—個天 28。這個多卫器（MUX)66乃是用來選擇—個天線輪出’， 藉以供這個相關器庫(bank)68使用。在第三代合作 (3GPP)中，這些存取叢發係利用九十度相移鍵控(旦 調變傳送。另外，-個同相位（in—phase)取樣裝置 -個九十度相差取樣裝置5G產生選定天線輸出的同相 及九十度相差（Q)取樣。這些取樣，隨後，係利用複 結果裝置54處理，藉以產生複數個結果。 10 201002122 較佳者，四十八個存取訊息補期四权個就序 原(SCra_ing)訊息碼產生器58加以產生。 碼 =十六個簽章，如第三代合作計晝(3Gpp)標忿: 議。在較佳貫施财’本發_糊四权倍的碼片速 對於-個給定的碼片周期而言，這些相關器％至 係在各_脈躺，依序_這四权個存取訊息碼。 r

糾固相關器56係具有一個多工器（Μυχ)叫至 ()’料纽地混合各鱗取訊息碼及—個 :外二個_621至6222⑹係用以儲存這個混合出結 :2=::=碼至：十六個簽章，十六個 -士 M 22係用以谓測這十六個簽 :個=的較佳數目為22，_ 這個訊息碼延遲一個碼片二進入，器Μ ^ «㈣X在二十二時脈中的相關器^ r存取訊息碼。為延伸:個：=== 息碼的二十二個碼仏遲版本。因此°， 碼片延遲下處理二切轉取内、在四十四個 庫伽•亦可以降低相關哭存^馬自。或者’這個相關器 一周期内處理複數個天線，。子取訊心石馬的數目，藉以在單 201002122 藉著在這個相關器庫(bank)中增加相關器56,這個庫 (bank)56便可以延伸至其他各種實施例。另外，藉著改變產 生的存取訊息碼及時脈速率，處理訊息碼的數目亦可以改 〇 12 201002122 【圖式簡單說明】 第1A圖係表示具有大使用者密度之小胞元之示意圖。 第圖係表示具有小使用者密度之大胞元之示意圖。 第2A圖係表示具有一基地台之一分區胞元之示意圖。 第2B圖係表示具有一基地台之一未分區胞元之示意 圖。 第3圖係表示—存取叢發偵測器之一較佳實施例之簡 化方塊圖。 第4圖係表示—存取叢發偵測器之一較佳實施例之簡 化方塊圖。 第5A圖係表示一基地台服務之一小分區胞元之示意 圖。 第5B圖係表示一基地台服務之一大分區胞元之示意 圖。 第5C圖係表示一基地台服務、且具有六個分區之一小 分區胞元之示意圖。 第6圖係表示根據本發明較佳實施例、一第三代合作 计晝（3GPP)相關器庫(bank)之方塊圖。 【主要元件符號說明】 20 基地台 22]--22ρ 服務使用者設備 24A ' 24B 胞元 26!—266 分區 28 ' 28r-28M 、28]r-2862 天線 13 201002122 30 天線控制器 32 訊息碼控制器 34 訊息碼相位控制器/延遲裝置 36ι — 36〇 相關器 38 排序器/後處理器 40 訊息碼產生器 42 軟體 41厂41〇—i 延遲裝置 44、44】、442 積體電路 46 ' 60] —6〇22 多工器 48 同相位取樣裝置 50 九十度相差取樣裝置 54 結果裝置 56 n 56]--5622 相關器 58 訊息碼產生器 62 ' 62]--6222 緩衝器 64ir-6422 簽章偵測器 66 ' 68 相關器庫 14

Claims (1)

1. 201002122 七、申請專利範圍： 1.郎點B方法，具有： 至》一天線’用以接收來自使用者之訊號；以及 —路徑搜尋器，包含·· 關聯器的集合，各關聯㈣以輸人的使用者 ，與該至少-天線的—輪人的天線輸出，使得各天線可 處理複數個延遲組合； 域控制器，肋選擇性地將該至少-天線的任 何輸出與該關聯器的集合中各關聯器的一輸入轉合； -碼相位控制器，用以選擇—使用者碼以輸入至該 關聯器的集合； -系列的延遲n ’各延遲器以—預定數量延遲所選 擇的使用者碼，以及該關職的集合中的各_器接收 該選擇的使用者碼的一不同的碼相位延遲；以及 -分類讀路彳轉擇II，㈣分賴襲器的集人 中各關聯器的輸出能量位準，並根據所分_輸出能i 位準而產生一使用者路徑輪廓。 2. 如申請專利範圍第i項所述的節點B，其中該系歹 遲器中各延遲器將該選擇的使用者碼延遲一單 遲。 k 3. 如申請專利範圍第1項所述㈣點B，其中該路 器以所接收的使用者訊號的—碼片速率的—倍數、 且該關聯器的集合針對該碼片速率的各倍數而關ς 同的使用者瑪與天線組合。 15 201002122 4. 如申請專利範圍第1項所述的節點B，其中該分類器與 路徑選擇器爲各天線的各使用者產生一路徑輪靡，該^ 線接收來自該使用者的信號。 5. 如申請專利範圍第1項所述的節點B，其中該分類哭與 路徑選擇器爲各使用者產生一路徑輪廓，該路經輪;包 含經由多個天線所接收的該使用者的信號路徑。 6. 如申請專利範圍第5項所述的節點B，其中該路獲輪# 至少其中之一包含了來自一胞元的不同區段的路經。 7_如申請專利範圍第1項所述的節點B，其中各關聯器為 一匹配濾波器。 8. -種可擴充節點Β，包含： 至少-天線，用以接收來自使用者的訊號；以及 一路徑搜尋器，包含： 至少一特殊應用積體電路，其具有： 至少一關聯器集合，各關聯器集合 用以關聯-輸入的使用者碼與該至少―天^ 天線輸出丨 1輸入的 -碼相位控制器，用以選擇 各關聯器集合； 便用者碼Μ輪入至 一天線控制器’用以選擇性 任何輸出與各咖集合的各_ ^^線的 預夂數置延遲所選擇的 L遲 合中的各關聯器接收該選擇的使用者：=1, 16 201002122 位延遲；以及 -分_與路__，料分_關 =:的，位準，並根據所分類的輸出能; 丰而產生-使用者的—路徑輪廊； -軟體，用以在附加的特殊應賴體電路於該節點 該路徑搜尋糾重_碼相健彻與該天線控 f ’如申凊專概m第8項所述的可擴充節點B/基地△，盆 服務魏區段，以及在該可擴‘B； 土 °的一胞疋内的各使用者被指派至一單一的特辣庳 用積體電路。 的特殊應 1〇.—種=以增加一基地台容量的方法，該方法包含： 電路提:二t至少一關聯器集合的一第-特殊應用積體 電路’各Λ ϋ集合用轉理複數侧㈣者碼的任一使 用者碼與複數個天線輸出的任-天線輸出； 加入具有—額外的關聯器集合的—附加特殊應用積 體电路以_於增加基地台負載；以及 』於加入該附加特殊應用積體電路後，以一軟體重組 該第一特殊應用積體電路。 “申請專利範圍第Π)項所述的方法，其中該基地台服務 以及在該基地台的—胞元内的各使用者被指 應用積體電路與該附加特殊應用積體電 路中的一單一特殊應用積體電路。 12.-種使用—節點B的路徑搜尋器硬體的方法，該方法包 17 201002122 含： 器集合的硬體，各關聯器集合 碼，該硬體用以處理一尖峰使 提供具有至少一關聯 可重組以處理不同使用者 用者負載； 更新ίϊίϊ期’指派該至少—關聯器集合以一需要的 更新速率準備一使用者路經輪廓；以及 在非穴峰週期’指派該至少—關聯轉合以高於該 尚要的更新速率的—更新速率準備個者路徑輪廓，使 仔所有的該至少一關聯器集合能夠被完全使用。 13. 如申π專她圍第丨2項所述的方法，其巾各關聯器集合 可重組以處理不同的天線輪出。 14. -種使用-節點B的路彳頌翻種的方法，該方法包 含： 提供具有至少—關聯器集合的硬體，各關聯器集合 可重組以處理不同使用者碼，該硬體用以處理-尖峰使 用者負載； 決定需要—較高品質服務的使用者；以及 針對所決定的需要一較高品質服務的使用者，指派 該至y關聯器集合，以在比其他使用者高的一更新速 率準備各較高品質服務使用者路徑輪廓。 18