TWI285508B - Sub-system based window placement and size decision mechanism and method thereof - Google Patents

Description

1285508 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於一種無線通信系統，更特定言之， 係關於一種用於無線通信系統之子系統搜尋區域定位及大 小決定的方法與裝置。 【先前技術】 在典型的CDMA或WCDMA無線通信系統中，所傳輸 的信號透過多條路徑從發射器行進至接收器。在傳輸之前， 基地台將欲用於每一行動台的資訊信號乘以一獨特的簽章 > 序列，其稱為偽雜訊(PN)序列。接著，基地台同時傳輸用 於所有用戶端行動台的信號。在接收之後，每一行動台解 調變接收到的信號，並對解調變的結果進行積分以將欲用 於特定行動台的資訊信號與欲用於其他行動台的其他信號 隔離。欲用於其他行動台的信號以雜訊的形式出現。 在傳輸期間，每一多路徑係視為一單獨的通道而遭受 干擾效應，例如衰減、分散及生死效應（birth-death)。CDMA 或WCDMA系統採用一「耙式」接收器，其使用複數個解 | 調變「指狀物」來解調變接收到的信號，每一指狀物解調 變來自若干通道路徑的一信號成分。典型的耙式接收器包 括複數個（三至六個）耙式分支或「指狀物」，每一指狀物為 一獨立的接收器單元，其組合並解調變一接收到的被指派 給該指狀物的多路徑。將耙式指狀物的輸出進行組合以改 善性能。然而，在解調變該等多路徑信號之前，必須先確 定多路徑信號的延遲。 681954-208 5 1285508 為確定多路徑信號延遲，使一耙式接收器結合延遲搜 尋器與複數個延遲追蹤器來運作。延遲搜尋器以粗略的解 析度執行一「粗略」的搜尋，以便快速分析一接收到的信 號並確定延遲，然後將該等延遲指派給耙式指狀物。在行 動通信中，該等通道可能因接收器的運動而受到額外的衰 減。該等延遲追蹤器因此追蹤由搜尋器在通道搜尋之間指 派的延遲。因而，搜尋器檢查大範圍的延遲時，追縱器尋 找所指派延遲周圍的較小範圍。 明確言之，延遲搜尋器在一預定的搜尋區域内以給定 的解析度進行搜尋。圖1說明搜尋區域與搜尋解析度的一 般表示。在每一搜尋區域内，有數個候選路徑，從最短路 徑擴展至最長路徑。根據搜尋區域的大小（寬度），可能需 要對數百甚至數千個候選路徑進行搜尋。搜尋器的範例為 實施於無線接收端中的多路徑搜尋器（MPS)。較佳係在獲取 足夠的路徑資訊之後，針實際對路徑所在位置縮小搜尋的 區域。因此，區域決定機制將決定搜尋區域的區域定位與 大小。 然而，搜尋區域一般係由網路提供，並且係僅針對交 遞性能予以最佳化。因此，如果將預定搜尋區域的大小設 定為太大或區域定位不當，則將超過搜尋器可用的搜尋區 域限制。一先前技術提出期望區域中心於所識別最大的功 率路徑處，向右邊或左邊調整區域定位。在進行調整的同 時，遞增或遞減一控制區域定位的計數器。 另一先前技術提出一種用於區域定位的機制，其根據 681954-208 6 1285508 遲或搜尋區域邊界來配置前向及後向邊界。 :整調整區域定位。該次 罢/ 遲了σ又疋為則述新搜尋出的路徑延遲的 置，亚將喊邊界設以_參考具有相等的 位 罝0 槽模國專利第6,775,252 ?虎說明一種藉由一時 "…、u糸統中的—遙控單元來調整搜尋區域大小 早兀在其被指派的時槽期間處於「活動狀態」，並且遙 2几中的控制ϋ將若干組選定的搜尋參數傳遞至一搜尋 手/技尋引擎使㈣等若干㈣定的搜尋參數在基地台 上執行技寸。根據所測量的第一基地台信號的信號強度來 ft技尋荼數，即搜尋區域大小。當搜尋其他基地台時， 藉由遙控單元來使用已調整的搜尋區域大 小。Bayley之機 制之有限狀態機(原稿於圖8所示）如圖2所示得到重製。 叩Rlck等人的美國專利第6,738,438號說明一參數估計 器’其根據使用動態可變搜尋區域從一信號導出的相關函 數來估a十一或多個參數。根據Rkk等人，參數估計器可用 2戶接取站中，用於估計無線通信系統中一或多個基地 台刖導信號之到達時間。因此，Rick等人似乎在說明一種 根據不同的臨界值來同時調整區域定位及區域大小的方法 及機制’該等不同的臨界值用於與所接收到的最大功率路 徑進行比較，以確定搜尋區域的定位。 【發明内容】 681954-208 1285508 根據本發明，接 路徑偵測的方半，甘八 在多路徑無線通信系統中進行 據該至少-子區^ =:配置至少一子區域；選擇一根 的以用於該多：二位及大小來配置-搜尋區域的目 區域;針對其中該子區域的大小小於該搜尋 -用二=供:第:計數器;將-臨界值設定為 定遇期· ，、十對忒目的的持續時間來選擇一決 少一子應於該臨界值之複數個模式來偵測具有該至 續時間期間重複至少該偵測步驟。及於°亥决疋週期之持 根據本發明，提供一種在多路徑益線通芦李统 一搜尋區域，·、配根敎位與大小來配置 . 夕一子區域，其中該子區域的大小小 於口亥技哥區域；提供一筮斗击 -㈣笛一心Γ，、 十數15及一第二計數器；重新 二二：^及該第二計數器；以對應於該臨界值之 複數個㈣㈣測具有該至少—子區域之—敎區中的一 路徑，讀回—子區域資訊；遞增該等第-與第二計數器； 以及根據該子區域資絲調整該子區域。 本毛明進-步提供一種在多路徑無線通信系統中進行 路㈣測的方法，其包括：提供—子區域計數器；配置一 子區域；設定-高臨隸錢定—低臨界值；重新設定該 子區域計數器；根據該子區域來配置—搜尋區域；執行一 多路徑搜尋以偵測至少一路徑，其中該至少一路徑係用作 該子區域計數器的-計數參考；在執行一多路徑搜尋之後 遞增該子區域計數器；以及讀回—子區域資訊並處理讀回 681954-208 8 1285508 的子區域資訊。 於下文的說明中將部份提出本發明的其他特點與優 點，而且從該說明中將瞭解本發明其中一部份，或者藉由 實施本發明亦可習得。藉由隨附之申請專利範圍中特別列 出的元件與組合將可瞭解且達成本發明的特點與優點。 應該瞭解的係，上文的概要說明以及下文的詳細說明 都僅供作例示與解釋，其並未限制本文所主張之發明。 【實施方式】 現將詳細參照於本發明具體實施例，其範例圖解於附 > 圖之中。盡其可能，所有圖式中將依相同元件符號以代表 相同或類似的部件。 本發明係關於一種用於決定及控制搜尋區域之定位與 大小的適應性子區域式機制及方法。評估每一子區域的作 用。使區域定位或大小不適當而引起的多餘搜尋的功率消 耗最小化。該子區域式機制與方法精確地決定該搜尋區域 的定位與大小以縮小習知搜尋區域的大小。使用該子區域 作為一單位得以粗略的解析度描繪該搜尋區域的功率延遲 > 分佈輪廓。而且，使用該分佈輪廓作為參考，可容易地確 定該搜尋區域的定位與大小。以該子區域為單位亦簡化針 對不同目的的搜尋區域的控制。 圖3為根據本發明之子區域之表示。接收到信號時， 通常採用一多路徑搜尋器，例如MPS，來收集更多的信號 功率。根據本發明之一具體實施例，根據每一子區域接收 到的資訊，以子區域為解析度建立搜尋區域的功率延遲分 681954-208 9 1285508 ，輪麼’以便精確地決定該搜尋區域的定位與大小。缺而， =容量約束，一廳僅包括有限數目的相關器。因此， $對不同候選延遲路徑的搜尋在如圖3所示的不同時間序 歹上採用數個子區域。真實路彳級财為料候選路 的一或數條路徑。 =本發明大體而言，並考慮搜尋區域之控制機制 =:配置一決定週期’建立-週期計數器，並且建立 =於：:子區域的一子區域計數器。根據所需的子區域 汛，在母-決定週期内，使用子區域計數 偵測到的路徑數目。因而’根據調整區域定：：大 小的而要來配置-或多個臨界值。當每 該等計數與一臨界值進行比較，以:J ' : 尋區域的定位與大小。 ^决疋,亥搜 就起始位置、結束位置、—連續區或多 定該搜尋區域的評估、處理及配置。將 ^而決 該機制與方法亦簡化搜尋範_控制以達成所需的、目早的位’ 該控制包純使用新估計㈣位與大小、涵 範圍、擴大低效的子區域以保持路徑的偵測；、縮小2 的子£域以減小功麵耗以及加人通 子區域擴大與縮小的參考。每一子區域可獨立考量 = 效性或結合相鄰區域考量以增加靈活性。因此，虫習 ^統相比’本發明所需記憶體更少，並更 域的定位與大小。 r彳古技 可根據不同的寺慮’例如摘測到的路徑、有效路徑數 681954-208 1285508 目、高於某一位準的主路徑功率及高於某一位準的子區域 功率，來計算子區域中所計數的資訊數目。可藉由考慮區 域中心（定義為具有最高計數的子區域）以及區域邊界（其子 區域值大於預定的臨界值）來實施搜尋區域的定位。可藉由 在子區域的值大於預定的臨界位準時考慮子區域的不同縮 小等級，或在其值小於預定的臨界值時考慮子區域的不同 擴大等級，來實施搜尋區域大小的決定。與定位及大小同 時相關的區域處理包括由一連續區形成該區域或由多個分 離區形成該區域。 圖4為說明本發明之一具體實施例之流程圖。本發明 之機制與方法適用於不同的子區域數目，並且包括參數化 的組態，例如子區域計數器的計數基礎、區域的處理模式、 決定週期及臨界值。參考圖4，在建立計數器（例如週期計 數器PeriodCnt及子區域計數器SubWinCnts)之前，在步驟 10處選擇配置搜尋區域的目的，例如追縱、縮小及擴大。 在步驟12，根據所選的目的，來分配適當的計數器。在步 驟14 ，選擇與選定目的匹配的決定週期 DECISION—PERIOD 及臨界值，Threshold for SubWinCnts。 為達成選定的目的，在步驟16中以不同的模式來處理該區 域，基於其配置之計數器達到對應的臨界值。欲同時達成 不同的目的時，可配置數個計數器、週期、臨界值及其他 參數，限制條件為相互之間不發生衝突。在不同計數器及 決定週期對應於不同臨界值的處理模式中，可共用計數器、 決定週期與臨界值，只要相互之間不發生衝突即可。 681954-208 1285508 以圖5所示的有限狀態機來評估及決定根據圖4所示 及所述的程序。參考圖5，在步驟20，重新設定週期計數 器PeriodCnt，並獲得有關初始定位及大小的資訊。 然後，在步驟22，重新設定子區域計數器SubWinCnts， 以開始在步驟24搜尋選定區。在搜尋之後，讀回所需的子 區域資訊，並遞增週期計數器的計數。根據讀回的資訊， 每一子區域從原來配置的計數遞增。在步驟26處，於原來 配置的決定週期DECISION JPERI0D内重複選定區之搜 尋、子區域資訊之讀回以及計數器之處理等處理步驟。在 決定週期結束時，於步驟28將子區域計數器SubWinCnts 的值與一或多個預定的臨界值進行比較。在步驟30，各個 子區域計數器的值是否高於或低於臨界值決定該子區域的 處理模式，該處理模式還影響一至數個相鄰的子區域甚至 整個搜尋區域。可藉由考慮若干因素來調整區域定位與大 小：估計新的定位與大小、先前之配置或選定的範圍、擴 大低效子區域以保持路徑偵測率、縮小高效子區域以減小 功率消耗以及新增通道及速度估計以提供擴大與縮小的參 考。最後，決定下一週期的搜尋區域範圍是否由一連續區 或多個分離區所形成，以及每一區的定位及大小。當根據 決定重新配置搜尋區域的選定區時，在開始新的週期之前 重新設定子區域計數器。當根據本發明來檢查決定週期時， 應重新設定週期計數器。 當MPS需要搜尋長延遲區段，並且使用有限數目的相 關器，藉由使用不同時間序列上的數個子區域來完成對不 681954-208 12 1285508 同候選延遲路徑的搜尋。然而，真實路徑可包括一路押延 遲，其為圖1所示的候選路徑的一或多條路徑，從而導致 多餘的重新搜尋。實施本發明的MPS可達成搜尋區域之精 確的搜尋與縮小以消除多餘的搜尋，因此降低功率消耗。 圖6為根據本發明之一具體實施例之一有限狀態機， 其用於在操作該具體實施例時進行區域追瞰、縮小及擴大。 一般而言，區域追蹤、縮小及擴大共用相同的週期計數器、 決定週期、臨界值及子區域計數器。新增有關區域釋放週 期的決定，以回應於多路徑環境中可能發生的干擾效應， 例如生死效應。除此之外，最早及最晚的路徑延遲（亦稱最 短與最長路徑延遲）較佳係包括合理的範圍。新增一太寬保 護（Too-Wide-Protect)值，以防止將區域大小設定得太寬， 從而保持合理的區域大小或寬度。新增一對應的 GUARD一SIZE值，以防止區域的過度縮小，從而減小路徑 損失並保持可信度。 參考圖6，在步驟40，重新設定週期計數器PeriodCnt， 並獲得初始定位及大小。在步驟42的初始搜尋之前，亦重 新設定子區域計數器SubWinCnts。在步驟44觸發多路徑 搜尋，遞增週期計數器，並且處理子區域資訊的讀回。該 處理將偵測到的路徑用作子區域計數器的一計數參考，並 且如果子區域中存在彳貞測到的路徑，則增加一計數，而不 論偵測到的路徑數目為何。以步驟46所提出的循環，於決 定週期DECISIONJ>ERI0D内重複上述操作。週期計數器 作為追蹤週期與釋放週期的決定所共用，而不必重新設定 681954-208 13 1285508 __!!’心餘數(_)運算達成。 界值ΠΜ,Α:中使用二臨界值，高臨界值（τη)與低臨 區=。二一數 計數不高於或等於以:，進行❿ 低，因此接收到的路；;界^^職收到的信號功率太 據不同需大廣大搜尋區域的大小。依 由估計來擴大，例如的：=，圍、按步擴大或藉 至48。 的通道或速度估計。然後重複步驟42 牛职ςΛ 如果任—計數高於或等於高臨界值，則於 =5〇處可相對低臨界值，縮小搜尋區域。然而，如果欲 任何縮小，縮小不-定係對稱的，因而將每一 子區域計數器的計數值與低臨界值L比較，由大於或等於 找出最早與最晚者’以決定搜尋區域的最早▲ 取免子區域。然後，在步驟52， 成的區域大小其寬产是否太％里=、最 域形 、， 又 見如果，又有，則在步驟58處， 、、伯小£域，亚預留固定的或與估計有關的GUARD SIZE。 =定出的區域的定位與大小可用作下—決定週期的 ❸或。接t ’在步驟56處檢查釋放週期，達到釋放週期時 將£以大小擴至最大以減少搜尋區域外新增路捏失 率。如果區域大小太寬，則在步驟6〇

(T〇〇-Wide-Protected)值限制搜尋區域的定位與大小。將δ 述動作組合以產生以下操作，亦即，使區域^位與大^ 681954-20S 14 1285508 =決定直接與不同路徑延遲匹配。 ==早及最晚路徑延遲設定於合理的範圍。而且， 猎由考慮多路徑環境中可能菸士沾4 週期而擴大區域死 熟諳本項技術之人士應即瞭解 =，，而不致㈣其廣義之發明性概念。、因= 瞭解本發明並不限於本揭之特定且 〜 飾: 所定義之本發明精神及範圍内的修 【圖式簡單說明】 當併同錢關式而_時，即可更佳瞭解本發明之 =摘要以及上文詳細說明。為達本發明之說明目的，各 圖式裏輯有現屬較佳之各具體實施例。然應瞭解本發明 亚不限於所繪之精確排置方式及設備裝置。 在各圖式中： 圖1為搜尋區域之概念的表示，· 圖2為表示習知的有限狀態機的流程圖； 圖3為根據本發明之子區域概念之表示； 圖4為說明本發明之一具體實施例之流程圖； ，5為說明根據本發明之—具體實施例之—有限 機之流程圖； 圖6為根據本發明之另一具體實施例之有限狀態機。 681954-208 15

Claims (1)

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申請專利範園： 、、先中進行路徑偵測 L 一種在多路徑無線通信系 的方法，其包括： 配置至少一子區域； 選擇一根據該至少一子區域藉由定 尋區域的目的，以用於該多路徑搜尋， 子區域的大小小於該搜尋區域； 〆 針對該目的提供一第一計數器； 將一臨界值設定為一用於比較的參寺值，· 針對該目的的一持續時間選擇一決定週期； 少一

以對應於該臨界值的複數個模式來仙具有該至 子區域之一選定區中的一路徑；以及 於該決定週期之持續時間期間重複至少該偵測步 .如凊求項1之方法，其中選擇配置一搜 的—目的包括_賴、縮小及擴大―搜尋區域之— ^如請求項丨之方法，其中該第一計數器係為一 计數器與追蹤計數器之一而提供。 4.如請求項1之方法，其進一步包括·· 為該至少一子區域提供一第二計數器，· 重新设定該等第一與第二計數器；以及 獲得有關該搜尋區域之一初始定位及大小的資 5·如請求項4之方法，其進一步包括·· 681954-208 16 1285508 讀回-子區蜮資訊； ::::第:與第二計數器;以及 6'以、區域資訊來調整該子區域。 將該第二H5之ΓΓ其中在該決定週期結束時， 比較。㈣—值與-或多個預定的臨界值進行 卞 如Μ求項5之*法，其巾可藉由考貞若干因辛 的==:=_包;:估計新 nr—測率、縮:::=域= :以及加入通道及速度估計以提供擴大與縮小 8:如請求項5之方法，其進—步包括決定一搜尋 區域範圍是否係由—連續區或多個分離區所形成。 9·種在多路徑無線通信系統中進行路徑偵測 的方法，其包括： 根據定位與大小來配置一搜尋區域； 配置至少一子區域，其中該子區域的大小小於該 搜尋區域； 提供一第一計數器及一第二計數器； 重新設定該第一計數器及該第二計數器； 以對應於該臨界值的複數個模式來偵測具有該至 少一子區域之一選定區中的一路徑； 讀回一子區域資訊； 681954-208 17 1285508 遞增該等第一與第二料m 根據該子區域資訊來調整該子區域。 週期9之枝，射該第—賴器係為一 週期梢㈣追蹤計數ϋ之-而糾。 搜二括獲得議 12·如蛸求項9之方法，1中將 值與-或多個預定的臨界值:較，弟-叶㈣的-

來π敗項9之方法’其巾可料考慮若干因素 白定位或大小’該等因素包括：估計新 子L 、先前之配置或選定的範圍、擴大低效 ^ ^保持路徑偵測率、縮小高效子區域以減小功 以及加入通道及速度估計以提供擴大與縮小 的多^考。 種在夕路徑無線通信系統中進行路徑偵測 的方法，其包括： 、 提供一子區域計數器；

配置一子區域； 没定一高臨界值並設定一低臨界值； 重新設定該子區域計數器； 根據该子區域來配置一搜尋區域； 執行一多路徑搜尋來偵測至少一路徑，其中將該 至少一路徑用作該子區域計數器的一計數參考； 在執行一多路徑搜尋之後遞增該子區域計數器； 681954-20 S 18 1285508 以及 讀回一子區域資訊並處理讀回的子區域資訊。 15·如請求項14之方法，其進一步包括： 比較該子區域計數器的一計數值與該高臨界值· 以及 ’ 當該計數值小於該高臨界值時，擴大該搜尋區域。 16·如請求項14之方法，其進一步包括·· 提供一週期計數器，

重新設定該週期計數器，以及 獲得該搜尋區域之一初始定位及大小。 17.如請求項15之方法’其中擴大該搜尋區域之 該步驟係藉由擴大至最大範圍、按步擴大或藉由估計 來擴大而實施。 18·如4求項17之方法，其中藉由估計來擴大之 該步驟係基於通道或速度估計。 1^·如請求項14之方法，其進一步包括·· ^車乂 "亥子區域計數器的一計數值與該高臨界值；

以及 ❾该計數值大於或等於該高臨界值時，縮小該 尋區域。 妒〇·^ %求項19之方法，其中欲縮小之該搜尋區 , 、1係基於4低臨界值，並且該邊界值係大於 或寻於該低臨界值。 21·如睛求項15之方法，其中該搜尋區域係擴大 681954-208 19 1285508 至不大於一第一預定值。 22.如請求項19之方法，其中該搜尋區域係縮小 至不大於一第二預定值。

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