TW507444B - Configuration of overhead channels in a mixed bandwidth system - Google Patents

Description

507444 A7 _B7_ 五、發明說明（1 ) 發明背景 I. 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於通訊產業。特別是有關於用以在多重載 波CDMA通訊系統内傳輸與接收廣播資訊的新式與經改良 之方法及裝置。 II. 相關技藝描述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 劃碼多重進接（CDMA)調變技術之係多種通訊技術之 一，可適用於大量的系統使用者。其他種類的多重存取通 訊系統技術，例如像是劃時多重進接（TDMA)以及劃頻多 重進接（FDMA)調變技術即廣爲眾知。然而，該CDMA展頻 調變技術與彼等多重存取通訊系統之調變技術相較，確具 有明顯優勢。在多重存取通訊系統中採用CDMA技術，係 揭示於美國專利編號4,901，307標題爲「SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS」之内，指定予 本發明之指受人，並茲將其中之揭示内容附載爲本發明參 考文件。而CDMA技術應用於多重存取通訊系統之中，係 更進一步揭示於美國專利編號5，103,459標題爲「3丫8丁丑以 AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM」之内，指 定予本發明之指受人，並茲將其中之揭示内容亦附載爲本 發明參考文件。該CDMA技術已由「電信產業協會」在中 期標準IS-95A以及IS-95B將其標準化，標題爲「應用於雙 模展頻系統之行動台-基地台相容標準」（茲合併稱爲IS- -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507444

五、發明說明（2 ) 95) 〇 在IS-95通訊系統内，由共同基地台所傳來之資訊頻道， 彼此之間係以正父展頻數碼而區別。各個頻道是藉由一個 具唯一性的正交展頻數列所展開。彼等在iS_95内某一基地 台上所傳輸之頻道包括有前導頻遒、同步頻道、至少一個 廣呼頻道以及諸專屬話務頻遒。該前導頻道係用於提供給 位在該基地台涵蓋區域内諸行動台關於其他頻道的連貫性 解調變之相位參考。該同步頻遒載荷著支出資訊，例如像 是計時資訊、前導PN位移値資訊與其他可接收到.另外支出 頻遒等之資訊。該廣呼頻道可對彼等行動台通知其導向該 區域内行動台之行動終結呼叫。而專屬話務頻道則是提供 將資訊導向予該基地台涵蓋區域内特定行動台之使用者。 IS-95中，當基地台傳送「同步頻遒訊息」時，該系統會 採行一種如下列之表1的固定長度訊息格式： I-----1---11 · ----I--^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297么釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507444 A7 _B7 五、發明說明（3 ) 表1 櫚位 長度（位元） MSG ΤΥΡΕ(，0000000Γ) 8 P REV 8 MIN P REV 8 SID 15 NID 16 PILOP—PN 9 LCSTATE 42 SYS TIME 36 LP—SEC 8 LTM OFF 6 DAYLT 1 PRAT 2 CDMA—FREQ 11 MSG_TYPE 訊息型態。 P_REV 協定返視層次。 MIN_P_REV 最小協定返視層次。該基地台設定本欄位 値，以讓無法接受本基地台支援之行動台存 取不到本系統。 SID 系統識別碼。該基地台將本欄位値設定爲本 系統之系統識別號碼。 NID 網路識別碼。該欄位値係作爲一種系統次識 別碼，由SID之擁有者所定義。 PILOT_PN 前導PN數列位移値索引。該基地台將以64 PN切片的方式，將本欄位値設定成本基地 台之前導PN數列位移値。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I----------------—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 A7 B7 五、發明說明（4 ) LC— STATE 長形數碼狀態。該基地台會在由本訊息内的 SYS一TIME欄位中所給定之時刻，將本攔位 設定成長形數碼狀態。 S\ S—TIME 系統時間。該基地台在最後一個包含有該 「同步頻道訊息」任何局部的超碼框結束之 後，將本欄位設定成四個同步頻道之超碼框 (32〇 ms)再扣除該前導pn數列位移値，而以 80 ms爲單位的系統時間。 LP- SEC 當系統時間開始計時後所既發生之跳躍秒數 數値。 LTM- OFF 系統時間起算之本地時間位移値。該基地台 會將本欄位設定爲系統時間起算本地時間之 2的補數位移値，並以3 0分鐘爲單位。 DAYLT 曰光節約時間指示器。如果係施行日光節約 時間，則該基地台將此攔位設定成1 ;否則 該基地台將此欄位設定成〇。 PRAT 廣呼頻道資料速率。該基地台對應於系統廣 呼頻道所使用之資料速率，而將此欄位設定 成如表2内所示之PRAT攔位値。 -n n n n n n n n n I— f·· I 0 n ϋ n n n n n ΊΠ I i n n I n n n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507444 A7 B7 五、發明說明（5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表2 廣呼頻道資料速率 PRAT欄位（二進位） —資料速率 00 9600 bps 01 4800 bns 10 保留 11 保留 CDMA—FREQ頻率指配。該基地台會將此襴位設定成對應 於包含有主廣呼頻道之CDMA頻道CDMA頻 率指配的CDMA頻率數。 在IS-95系統裡，各個基地台會傳送一個僅由短形？风數 碼所涵括的前導頻道。在IS-95系統裡，該短形pn數碼會 以每26 ms的方式重覆一次。由各個基地台所傳輸之前導 訊號間的差別，是在於彼此相對之相位位移値。特別是各 個基地台會相關連到一個單一的基地台控制器，而且其間 的相位差至少爲64 PN切片。 在正常運作之下，首先該行動台取得前導訊號。該前導 訊號並未載荷著任何資料，而僅僅是由一共同短形數碼所 展開之全部爲1的數列，同時該者亦對該基地台所傳輸之 所有其他頻道進行展開。當取得該前導訊號之後，該行動 台即自同步頻道處接收如上文所述之資訊。該同步頻遒上

的碼框與交錯器會計時對齊於該前導PN數列。而短形PN 數碼的零値狀態，即劃定出該同步頻道内碼框與交錯器的 起始點。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * I — ----------

297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507444 A7 ______ B7 五、發明說明（6 ) 在美國個人式通訊系統（PCS)展頻技術中，該CDMA頻道 編號N標示出前向與反向鏈結頻道的載波頻率。特別是， 頻道編號N係對映於（1850 + 0.05N) MHz的反向鏈結載波頻， 率，以及（1930 + 0.05N) MHz的正向鏈結載波頻率，其中N 値範圍是在0到1199之間。各個CDMA頻道的頻寬爲1.25 MHz。因此，CDMA鄰接頻道的頻道編號之間的差距至少 爲25(25 X 0·05 MHz= 1.25 MHz)。爲協助諸行動台之氣勢請 求，某些載波頻率係較適合設計成爲頻率指配。參考圖 1，其中爲PCS頻段之A區塊内的IS-95B CDMA系統，該較 佳之頻率指配之頻道編號爲25、50、75、100、125、 150、175、200、225、250與275。行動台在開機之後會先 去搜尋該較佳之頻率指配。 「國際電訊聯盟」最近要求提交用以於無線通訊頻道上 提供高速率資料與高品質語音服務之建議方法。其中，首 先是由「電訊工業協會」所提出標題爲「The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission」之建議書（茲稱爲 cdma2000)。該報告cdma2000中建議藉由在三個各爲1.2288 MHz的頻段上傳送部分資訊的方式，來增加前向鏈結訊號 之傳輸量。該法可稱之爲「多重載波」法則。 該cdma2000中定義有一種採用三個鄰接1.25 MHz RF頻 道且頻道間距亦爲1.25 MHz的多重載波CDMA系統。現參 考圖2，其中PCS頻段之A區塊内的多重載波CDMA系統， 可佈放成中心頻道在50、75、100、125、150、175、 200、225或250。而一般是避免頻道50與250，才不會對反 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----I I I I----------訂 -------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（7 ) 向鍵結的鄰接頻段造成干擾。在建議之Cdma2_乙文説明 内’該反㈣結可爲具3.6864 Mcps切彳速率的直接展頻 式，如此造成其發送限制需求比起i 2288 Mcps切片速 更難符合。 行動台在開機之後’會在較佳頻率上搜尋前導訊號。如 果並未在目，頻道上尋得該前導訊號，則將會改換頻道並 再久開搜尋。-旦找到該前導訊號，該行動台即對該相 關於該前導訊號之同步頻道進行解調變，藉以接收計時資 訊、前導PN位移値以及其他可協助接收另外的支出頻道之 資訊。 八 在廷種「多重載波」法則裡，一種提供同步頻道資料的 方法爲對該同步頻道訊息進行三分法，並且將三分之一的 訊息置放於多重載波訊號的各三個部分。如果該多重載波 系統的同步頻道係展開於三個頻道上，則該行動台即必須 知悉系統所使用之正確頻道，而以可靠的方式對同步頻道 進行解調變。但由於無法預先得知該正確頻道，故該行動 台必須嘗試多種組合，俾接收該同步頻道訊息。對給定之 較佳頻道編號，或將耗費過度時間於如此嘗試之上，因而 劣化該行動台之初始請求時間。所以本項技藝中即需要乙 款可用以降低該行動台搜尋時間之方法。 發明概述 、本發明是有關於用以在多重載波通訊线内，傳輸廣播 資訊的新式與經改良之方法及裝置。本建議發明爲由[Μ MHz頻寬（即在-單_載波之上），以送出該多重載波系統 ---------- ί請先閲讀背面之涑意事頊存填寫本買) 訂·丨丨— ――

Hal I 線 -10- 507444 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) 之同步頻返，並且標示出同步頻道傳輸之較隹頻道，而不 是整體多重載波系統的較佳頻遒。如果有的話，該同步頻 道訊息將標明該頻段内多重載波系統的中心頻率，以及單 一頻段系統的頻率。 現再考慮PCS頻段的A區塊，可選定該同步頻道傳輸之較 佳頻運爲75、150與225。該選項係爲確保該三個較佳頻道 的其中之一，總會被任何多重載波系統所選取到，而無論 其中心頻率位於何處。當開機之後，行動台會先在該等較 佳頻迢上搜尋該同步頻遒。一旦在該等較佳頻遒上任何一 個取得該則導訊號之後，該行動台也會在該頻道上對該同 步頻道解調變。該行動台可由同步頻道訊息中得知多重載 波以及頻段内單一載波系統的位置，如果存在的話。如此 即容易地觀察到藉由本揭示内之建議方式，可將欲搜尋的 頻迢編號以及假定嘗試編號兩者明顯地大幅降低。因此， 即可改善該行動台起始請求時間。 圖式簡述 由後文詳列I細邵描述併同隨附圖式即可明顯知悉本發 明之功能、目的及優點，圖式内類似之參考字碼係全文整 體相應，其中該： ^ 圖1爲用於lx通訊系統之PCS系統説明性頻段略圖； 圖2爲用於3x通訊系統之pcs系統説明性頻段略圖； 圖3爲說明本發明取得方法之流程圖； 圖4爲説明無線通訊系統内諸項主要元素之區塊圖； 圖5爲多重載波傳輸系統經簡化之區塊圖； --------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明說明（9 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

圖6爲CDMA調變系統之區塊圖； 圖7爲多重載波接收系統經簡化之區塊圖；以及 圖8爲CDMA解調變系統之區塊圖。 較佳具體實施例之細部描述 圖1説明一用以多重載波通訊系統之典型頻段圖。在現 有熟知之無線通訊系統裡，嘗試啓動服務項目的行動台會 在車父佳頻率的集合中調向各個可能頻道，已決定該頻率上 是否存在有可用之系統。在圖1内，較佳頻率指配的頻道 編號爲 25、50、75、1〇〇、125、150、175、200、225、250 與 275，分別對應到頻段 2〇〇a、2〇〇b、2〇〇c、2〇〇d、2〇〇e、 200f、200g、200h、200i、200j 和 200k。本範例性具體實 施例中，該等頻段各個寬度俱爲丨·25 MHz，並用以載荷一 IS-95 CDMA傳輸。 圖2則定説明如同眾知的cdina2〇〇〇(又稱爲is-2000)中， 二個元件多重載波通訊系統的可能中心頻段。在該多重載 波通訊系統中，該行動台將頻率調向三個鄰接頻道之各個 可能群組，並且嘗試著接收該同步頻道訊息。在當前的多 重載波通訊系統設計方式裡，該同步頻遒訊息會被切分爲 三個元件部分，將各個元件部分個別且同時地在多重載波 頻段的不同載波上進行傳輸。首先，該行動台會試著在包 含有頻段300b、300c、300d的多重載波系統上去接收該同 步頻道訊息。如果未成，則該行動台接著會試著在包含有 頻段300c、300d、300e的多重載波系統上取得該同步頻道 訊息。這個程序會持續地對各個可能的三頻段系統進行， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -囔· —— 1 訂---------線一 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ χ撕公爱） DU/444 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（10 直到該行動台檢查到包含有頻段300h、300i、300j的多 ί載波系統馬止。如同前述之原因，本範例性具體實施例 中的麻和騎不會應用於多重載波系統内。 化種接收孩同步頻遒訊息的方法實係極無效率且耗費時 閃、。此因若某一行動台可於一多重載波或是單一載波模式 下運作則該行動台即潛在地意味著必須要再2〇〇a到200k 頻#又上進行十一個1χ搜尋，以及使用中心頻率3〇以到 進仃七次多重載波搜尋。在CDMA通訊系統裡，搜尋各個 頻段會需要該行動台測試大量的pN位移値，以偵知是否出 現有前導訊號。如此，該取得方法自然就需要一個顯著的 時段。 本發明即提供一種可於潛在性混和式頻寬之通訊系統 内，以明顯較具效率而作爲取得該等必要系統參數之方 去。本發明中，該同步頻遒係總爲傳輸於lx頻段内。在一 較佳具體實施例裡，該較佳頻道爲75、15〇與225。如此， 行動台爲在lx頻段内接收該同步頻道訊息，以便取得爲獲 致其較適系統所必要之資訊，則僅需進行最多三次搜尋。 本發明可大幅地減少在混和式頻寬之通訊系統内的取得時 間。此外，藉由僅於較佳頻道上提供該同步頻遒訊息，、 降低因知會過多頻道所生之支出而對該容量所造成的不 影響。 、 本發明配置較佳頻道之原因，係在於彼等可提供多重 波系統支援能力之最高彈性。藉由將較佳頻道配置於頻 編號75、150和220(即300c、300f和3〇〇j)，由包含有頻 可 良 載 遒 段 -----------------丨丨丨訂--------·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 507444

發明說明（11 ) 300a到300k頻段内任何位置上户斤p ^工所挺供的多重載波系統，即 會包括各較佳頻道的其中之_。—個包含有頻段她、 3 00b與3 00c的夕重載波系統,會含有該較佳頻道则c。而 -個包含有頻段3GGb、3GGe與3_的多重載波系統，亦會 含有該較佳頻道300c。一個包含有頻段3〇〇c、3〇<^與3〇〇6 的多重載波系統，仍是含有該較佳頻道3〇〇c。而一個包含 有頻段3〇〇d、300e與300f的多重載波系統，則是會含有該 較佳頻道300f。任何一種相鄰三個頻段的組合都會包含一 個較佳頻道，對於該行動台而言，如此即可接收到運作上 所必要的系統參數。 本發明中，該行動台調向一較佳頻道（3〇〇c、或 300i)，並且嘗試著在該頻率頻段上偵測到一前導訊號。如 果偵測到了前導訊號，則該行動台接收該同步頻道訊息將 將其解調變與解碼。在本發明中，該同步頻道訊息可提供 用以辨識在現有頻率頻段集合内之多重載波系統中心頻 率’如果存在，以及現有頻率頻段集合内之1χ頻段頻率， 如果存在，兩者的資訊。 該行動台依據在同步頻遒上所接收·到的訊號，而選擇適 合於其需要或是容量之系統。倘若該行動台寧使用多重載 波系統’該行動台即採用標不於同步頻道訊息内的多重載 波系統中心頻率，而調向該多重載波系統，並且接收該廣 播頻道（BCH)訊息。該廣播頻道訊息會指示該行動台其目 前系統所使用到的共同控制頻道（CCCHs)的编號。該行動 台取得該共同控制頻道編號，並且藉由一預設之雜湊演算 丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨·丨丨丨丨丨丨丨訂·丨丨丨丨丨丨丨I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 507444 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（12 ) 法，以決定其將使用何條數碼頻道，來接收自傳輸基地台 所送出的廣呼訊息。 一如果該行動台選擇以單一頻段系统運作，則該行動台會 採用在同步頻道訊息内所收到的資訊，以調向單一頻段Z 統内的適合頻率。接著，該行動台接收主廣呼頻道二二通 用廣呼頻道訊息。該通用廣呼頻道訊息可提供單一頻段系 統所使用到的廣呼頻道編號。該行動台藉由一預設之雜湊 函數以決定數碼頻遒，而於此數碼頻道上該行動台可接收 到自傳輸基地台所送出的廣呼訊息。 本發^明同樣地適用於可包括3X直接展頻通訊系統。在該 具體實施例中，該同步頻道訊息可包含額外關於該3又系統 係直接展頻通訊系統抑或多重載波系統的資訊。此外，該 同步頻道訊息也可以提供有關該系統是否採用例如正交= 輸分集的分集傳輸型式之資訊。如該多重頻寬通訊系統内 可使用傳輸分集方法，則傳輸分集裝置規格即可大幅降低 必須檢測以取得系統之假設値。 一 了谷Λ同步頻遒訊息上的該等改變’而無須對I $ _ 9 5 b與 岫文所述之同步頻道訊息另行加以延伸。目前的同步頻道 訊息中’尚存有大量之保留位元可提供作爲該額外資訊之 用。 。 圖3説明取得本發明運作之流程圖。在區塊2處，該行動 台調向一較佳頻道（3〇〇c、3〇〇f或3〇〇i)。應即明瞭本發明係 揭示於PCS頻率頻段環境之下，故足以簡易地延展至其他 例如像疋蜂巢式電話的頻段上。此外，所選定之較佳頻道 15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G χ 297公爱 II---------雙 *i 讎 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（13 雖線以三個載波爲佳，但多重載波通訊系統適可因具有相 異之載波數而產生不同的多重載波系統。 在區塊6處，該行動台決定該搜尋作業是否成功。在一 範例性具體實施例中，本發明可併合進CDMA通訊系統之 内’雖然本發明亦可等同地適用於其他混合式頻寬通訊系 統中。在該範例性具體實施例裡，該行動台將rF接收器調 向一較佳頻道（300c、300f或300i)，並且嘗試著偵知該前導 訊號是否出現。就以基於CDMA通訊系統的is-95範例性具 體實施例來説，各個基地台以具唯_性的前導訊號位移値 而傳送其前導訊號。如此，在該行動台調向某一較佳頻遒 (300c、300f或300i)之後，即開始搜尋可能的]?1^位移値假 設。 用以偵測CDMA通訊系統中前導訊號的方法與裝置實係 廣爲眾知，而詳細敘述於美國專利編號5,644,591標題爲 「Method And Apparatus For Performing Search Acquisiti〇n In A CDMA Communication System」之乙文内，並指定予 本發明之指受人，且茲併同爲參考文件。該行動台將藉由 計算該在較佳頻率頻段内所接收訊號，與待檢定之假設兩 者間的相關性，而來檢定各個PN位移値之假設。若所有 PN假設的相關能量均少於一門檻値，則在該較佳頻率上之 取得作業係屬未成功，而將運作程序移至區塊4。在區塊4 内，將選定行動台所欲檢測之下一個較佳頻道（3〇〇c、3〇〇f 或300i)，並且其流程進入區塊2而繼續如上述之作業。

當行動台偵測到在該較佳頻道頻率上所收到之訊號與p N -1 6 - ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） -------------------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（14 ) 位移值假設間足夠高的能量相關性時，即宣稱該取得作業 為成功。此時，將作業移轉至區塊8處。在此，該行動台 可接收同步頻迢訊息。在本發明中該同步頻道訊息係以單 一 lx頻段（3 00c、3 00f或3〇〇i)而傳輸。而對於以Is_95的 CDMA通訊系統為基礎之範例性具體實施例，該同步頻道 碼框邊界與父錯器邊界係藉由應用在展開該前導頻道訊號 々短形PN數列而予以對齊。如此，當成功地取得該前導 .頻道訊號之後，行動台即擁有足夠之資訊來對該同步頻道 訊息進行解交錯和解碼。 在接收到該同步頻道訊息後，作業即移轉至區塊1〇處。 薇行動台由該同步頻道訊息來決定在目前的頻段集合内該 多重載波系統之中心頻率（如果有的話），以及在目前的頻 段集合内該單一載波頻段的位置（如果有的話）。該行動台 會根據I量與需求，而決定將在多重載波模式或單一載波 模式下運作。 作業移至控制區塊10。如果能操作於多重載波模式之行 動台決定於多重載波模式下操作時，然後流程再進行到區 塊12。在區塊12處，該行動台起始化其用於接收多重載波 4 RF硬體。該行動台會由接收到的同步頻遒訊息知悉在 目前的頻率頻段集合内該多重載波系統之中心頻率，如果 有的話。然後作業進行到區塊14，其中該行動台接收廣播 頻道（BCH)訊號，而且自該頻道其餘的資訊得知該通訊系 統所使用之共同控制頻道編號。該行動台將共同控制頻道 編號予以雜湊處理，俾求得用以接收廣呼資料的數碼頻 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨丨丨_________#--------π---------ί. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（15 ) 返 。 回到區塊10處’如果該行動台有鐘於其容量限制或是其 他相關於其服務需求的偏好，因而決定使用單一頻道系 統，則作業即進行至區塊16。在區塊16處，該行動台啟動 其單一載波接收之RF硬體。然後作業進行到區塊18，其中 #衾行動台在一預設之數碼頻道上接收通用廣呼訊息。該通 用廣呼訊息會陳述系統所使用之廣呼頻道編號。該行動台 將該用以決定數碼頻道的廣呼頻道編號予以雜湊處理，俾 用以接收由祠服基地台而來的廣呼資料。 圖4介紹某一即為簡化之無線通訊系統的諸項元素及術 語。基地台30傳輸前向鏈結訊號32給行動台4〇。而行動台 40則傳輸反向鏈結訊號34給基地台3〇。 圖5為一經簡化之區塊圖，說明具有三個前向鏈結頻道 的多重載波CDMA傳輸系統以作為基地台3〇之範例性具體 實施例。各個傳輸子系統48在不同的載波頻率上傳送部份 的前向鏈結訊號32。傳輸子系統48a在頻率fl上傳送部份的 前向鏈結訊號32，而傳輸子系統48b在頻率込上傳送部份的 前向鏈結訊號32，傳輸子系統48c則是在頻率f3上傳送部份 的前向鏈結訊號32。 前向鏈結訊號32上的傳輸資料會被提供給解多工器5〇。 孩解多工器5〇將資料提供給該三個傳輸子系統48其中之 一。本發明係以三個載波之多重載波通訊系統為例進行說 明，因為各個佔據有丨2288 乂化的岱-%載波，正可配合謗 5 HMz的頻寬。然而，對於熟捻本項技藝之人士來說應可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -*--i I ---- 訂------- -線· -18- 507444 A7 B7 五、發明說明（16 ) =瞭’本發明之文件内容立可擴展至任韋個多重載波通訊 系統的頻道數量。 孩經解多工後之資料率流可提供給調變器U。在本範例 性具體實施例内，該調變器52按照例如像是Is_95標準中 所述，並於前揭美國專利編號5，1〇3,459内詳細說明之 CDMA調變格式，來對前向鏈結資料進行調變。該前向鏈 結資料包括有用以提供給某一特定行動台的專屬頻道資 料，以及用以提供給所有位於基地台3〇涵蓋區域之内行動 台的廣播頻道資料。該同步頻遒訊息即為傳送給所有位於 基地台30涵蓋區域之内的廣播資料一例。在本發明中，將 蔹同步頻道訊息提供給一經指定傳輸子系統48其中之一， 以在三個傳輸載波其中之一上進行傳送。 由 接 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由調變器52傳來的經調變前向鏈結資料，會被送往上行 轉換器54。該上行轉換器54將該經調變訊號上行轉換為 本地震1器（未於圖式）所產生之載波頻率（fi、£2或£3)。 著經上行轉換過的訊號經合併後，會被再送到天線56而 送出去。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以 以 圖6說明調變器52之範例性具體實施例，可在前向鏈結 訊號32的單一載波上，對前向鏈結訊號之局部進行調變 便傳輸。在該範例性具體實施例中，可傳送該前導訊號 便讓接收器保持其訊號解調變之連貫性，藉由提供相位解 调變參考值而得改善該接收器效能。將該基地台3〇與行動 台40兩者既知的前導符號集合提供予展開器6〇。該 Walsh展開器60以Walsh數列wpilot來展開該前導符號。在本 •19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 507444 A7 B7 五、發明說明（17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 範例性具體實施例中，該Walsh數列係用以區別出單一 CDMA載波上所傳輸的資料之各個頻道。而Walsh函數可 為要不如IS-95規格中所言之固定符號數目，要不就是一 正交函數，且其長度讦按照所欲於如cdma2000建議書和美 國專利編號 5,751，761 標題為「System and Method for Orthogonal Spread Spectnim Sequence Generation in Variable

Data Rate Systems」中的頻道上進行傳輸資料之傳輸速率 而變，其中該專利係指定予本發明之指受人’並兹將其中 之揭示内容附載為本發明參考文件。 將該Walsh展開前導符號提供給複數PN展開器62 °該複 數PN展開器62可按照雨個個別產生的虛擬雜訊（PN)數列’ ΡΝί以及PNq，來展開該Walsh展開前導符號。如果複數PN 展開器62的兩個輸入係指定為1與Q，則該複數展開運算的 結果即為由下列方成組所給定之頻道Γ與β : I^PNiI-PNqQ (1) Q^PNgl-PNiQ (2) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該複數PN展開運算之目的在於更均勻地將負載分配到 QPSK調變器之同相位與四分相位諸頻道上，而其結果是 足可降低該基地台30功率放大器（未於圖式）之奪/均比，因 此增加該基地台30的容量。該複數PN展開運算略述於 cdma2000 RTT建議書中並詳細說明於共同申辦之美國專利 申請序號 08/886,604，標題為「High Data Rate CDMA Wireless Communication System」内，指定予本發明之指受 人，並茲合附為本發明參考文件。可將該複數PN展開前 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507444 A7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 導符號提供給傳輸器（TMTR)94,其中可上行轉換、減波 以及放大該訊號以便透過該天線56而傳輸出去。 在本範例性具體實施例中，該同步頻道訊息可藉具有唯 —性的正交展開數列Wsync來展開，而與其他資訊頻道有 所區別。在本發明之較佳具體實施例中，該同步頻道 係僅由調變器48a、48b或是48c其中所選定之一個來傳 送。該經選定之調變器48即在較佳頻道上傳輸該同步頻道 訊息。在本範例性具體實施例中，如果存在的話，該同步 頻道訊息會指出目前頻率頻段内之多重載波系統其中心頻 率為何，且如果存在的話，也會指出目前頻率頻段集合 之單一載波系統的頻率值。 、接著將該同步頻道訊息提供給訊息格式器以。在本發 《較佳具體實施例中，該訊息格式器料可產生—組循環 餘檢查（CRC)位元集合以及選擇性的結尾位元集合，並 將彼等位元附接於該同步頻道訊息後。然該is_^系統 不會將結尾位元附接到該同步頻遒訊息之後。叨 cdma2000(又稱為Is_2000)系統則可將八個結尾位元附接到 該同步頻道訊息之後。該附接有㈣位元與結尾位元的 v X、遒訊息，可被提供給編碼器。該編碼器Μ按照一 設例如像是迴旋編碼等向前誤差校正編碼演算法，來將 步頻道訊息、CRC位元與結尾位元等進行編碼。 然後將該經編碼過之諸符號送交給交錯器（INT) 68， 此，經編碼過符號按照預設之交錯格式而進行重新排列 孩交錯器係提供作為於所傳送的編碼符號串流内供應時 内 明冗 且並 而 同預 在 間 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} # 訂----丨！線， -21. 507444 A7 B7 五、發明說明（19) 分集之用。當所接收的串流其誤差並非為突波誤差時，解 碼器即可擁有較佳的校正效能。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再將經重排的符號提供給Walsh展開器70，其中將按照 一預設之編碼數列Wsyne來展開經重排的符號。在本範例 性具體實施例中，Wsyn。為一編碼數列，且係正交於其他 用以將前向鏈結訊號32的諸頻遒進行頻道化時所採用之編 碼數列。接著，將該Walsh展開訊號提供給複數PN展開器 62 ’並且以上述方式加以展開。 共同頻遒訊息係傳輸給基地台30之涵蓋區域内所有的用 戶站或是用戶站集合。共同頻道訊息之範例包括像是可警 示行動台一來話呼叫的廣呼·訊息，以及可提供必要控制資 訊給位於基地台30之涵蓋區域内諸行動台的控制頻道訊 息。為便於說明，茲僅繪示一單一控制頻遒。然對於熟捻 本項技藝之人.士應即明暸，在實作上可設成在基地台3〇上 傳送多個控制頻道。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該共同頻道訊息係提供給訊息格式器74。在本範例性具 體只施例中’該訊息格式器7 4可產生一組循環冗餘檢查 (CRC)位元集合以及選擇性的結尾位元集合，並且將彼等 位元附接於遠同步頻道訊息後。接著將附接有Crc位元與 結尾位兀的共同頻道訊息提供給編碼器76。該編碼器76按 照一預設例如像是迴旋編碼等向前誤差校正編碼演算法， 將共同頻道訊息、CRC位元與結尾位元進行編碼。 接著將經編碼符號傳給交錯器UNT)78，在此將經編碼過 付5虎按照預設之父錯格式而進行重新排列。該交錯器係提 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507444 A7 --------B7_______ 五、發明說明（20 ) 供作為於所傳送的編碼符號_流内供應時間分集之用。去 所接收的串流其誤差並非為突波誤差時，解碼器即可 較佳的校正效能。 、然後，將經重排的符號提供給Walsh展開器82，其中將 按照一預設之編碼數列Wee來展開經重排的符號。在本範 例性具體實施例中，w。。為一編碼數列，且係正交於其他 用以將前向鏈結訊號32的諸頻遒進行頻道化時所採用之編 碼數列。接著，將該Walsh展開訊號提供給複數展開器 62，並且以上述方式加以展開。 將專屬頻道資料傳送給基地台3〇之涵蓋區域内的特定用 戶站。薇專屬頻道資料係提供予訊息格式器84。在本範例 性具體實施例中’該訊息格式器84可產生一組循環冗餘檢 旦（CRC)位元集合以及選擇性的結尾位元集合，並且將彼 等位元附接於该專屬頻道資料的碼框之後。接著將附接有 CRC位元與結尾位元的專屬頻遒資料碼框提供給編碼器 86。該編碼器86按照一預設例如像是渦輪加速編碼或是迴 旋編碼等向前誤差校正編碼演算法，將專屬頻道資料碼 框、CRC位兀與結尾位進行編碼。 接著將經編碼符號傳輸給交錯器（INT)88 ,在此將經編碼 過符號按照預設之交錯格式而進行重新排列。該交錯器係 提供作為於所傳送的編碼符號串流内供應時間分集之用。 當所接收的串流其誤差並非為突波誤差時，解碼器即可擁 有較佳的校正效能。 然後，將經重排的符號提供給Walsh展開器90，其中將 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------I ---------^---------$ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 A7 B7 五、發明說明（21 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 按照一預設之編碼數列Wt來展開經重排的符號。在本範 例性具體實施例中，WT為一編碼數列，且係正交於其他 用以將前向鏈結訊號32的諸頻道進行頻道化時所採用之編 碼數列。接著，將該Walsh展開訊號提供給複數PN展開器 62，並且以上述方式加以展開。 將該PN展開資料提供給傳輸器（TMTR) 94，並且予以上 行轉換、濾波以及放大再透過天線56而傳輸出去。 現參考圖7,此為一簡化之多重載波接收器，在本範例 性具體實施例中，係提供於所繪示之行動台4〇内。在本範 例性具體實施例裡，該行動台40足可同時接收傳送於最多 三個載波頻道上的前向鏈結訊號32。對於熟捻本項技藝之 人士來說應可明瞭，本發明之可擴展至任意個頻道數量的 多重載波接收。所接收到的訊號即提供予各個接收子系統 105 ’在此按照具唯一性的載波頻率來對前向鏈結訊號32 的不同元件進行下行轉換與解調變。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在天線100處接收到該前向鏈結訊號32，並將其提供予 接收器102。各個接收器102a、102b與102c可分別按照不同 的頻率fi、込及下行轉換、濾波以及放大該所接收到的訊 號。再將該經下行轉換之訊號提供給解調變器1〇4。在本 範例性具體實施例中，該解調變器104按照CDMA調變格 式以對各個經下行轉換之訊號進行解調變。該解調變器 104的實作方式係詳細描述於前揭之美國專利編號 5，103,459之内。該前向鏈結訊號32經解調變的諸項元件， 會被提供給多工器（MUX) 106，在此將重組所傳輸之資料 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^U/444 五、發明說明（22 ) 串流。 在本發明中，>一 丁力台40最初僅使用一單一接收器102以 及解調變器104。兮尸& / ..^ 成订動台40將一選定之接收器1〇2調向在 較佳頻道（3〇〇c、 _ 〇〇£或30仏）上，並且利用相對應的解調變 器104其中之一 十 、’來試著在該較佳頻道上取得該前導訊 、、果七、“】到足夠尚的能量相關性時，即宣稱該取得作 業為成力F衾行動台會仍僅在該單一頻率上對該同步頻遒 3息^订下行轉換、解調變、解交錯與解碼。由該同步頻 渙行動台40決定目前的頻率頻段内該多重載波系 、，、中 ^、率，如果存在的話，且如果存在的話，也會指 出目前頻率頻段内之單一載波系統的頻率值。 、行動口 40會決足是在多重載波或是單一載波模式下運 作如果咸行動台4〇決定在多重載波模式下運作，則該行 動口 40啟動rf迴路外加接收器1〇2，調向該同步頻遒訊息 内所指出之適當頻率集合，並且開始在多個載波頻率上揍 收如向鏈結訊號。如果該行動台4〇決定在單一載波模式下 運作’則該行動台40啟動灯迴路外加接收器1〇2，調向該 同v y員道訊息内所指出之適當頻率集合，並且開始在單一 載波頻率上接收前向鏈結訊號。 圖8說明一種用以在CDMA通訊系統的範例性具體實施例 中’接收前向鏈結訊號32的裝置。最初，該行動台4〇必須 調向一較佳頻道，並且試著在該頻道上藉下列方式來取得 該前導訊號。 該前向鏈結訊號32係接收於天線1〇〇處，並提供給接收 25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------0^--------訂---------線 Φ 1請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（23 ) 器102。该接收益102調向較佳頻道頻率，並對該接收到的 訊號進行下行轉換、濾波與放大。在本範例性具體實施例 中’該接收器102係四元素相位移位按鍵（QpSK)接收器， 並且可輸出該接收訊號的同相位⑴與四分相位（q)元件。 該接收訊號的兩種元件可提供給複數PN反展開器〖12。 複數PN反展開器112可按照兩個虛擬雜訊數列ρΝι和pNQ， 而將該接收訊號予以反展開。在本範例性具體實施例中， 該PN反展開為一種複數pn反展開作業，如同前述共同申 辨之美國專利申請序號08/886,604文件内的說明。在該範 例性具體實施例裡，該用以展開前向鏈結訊號32的？1^數 列，係藉一通用於所有基地台30上的產生多項式而得^由 該基地台而來之展開作業係藉數列之位移值，而與其他基 地台有所區別。 控制處理器128將各個位移值假設提供予複數PN反展開 器112。該複數PN反展開器Π2按照由控制處理器128以及 Wpiicn所提供之PN位移值假設，來將該接收訊號予以反展 開。該接收訊號係按照pN位移值假設而被進行反展開， 並蘇即結果訊號會送往前導濾波器i 14。該前導濾波器U4 按照一正X數列Wpil()t而將自該複數PN反展開器Π2傳來的 訊號予以反展開，並且低通部分可過濾該複數反展開器的 輸出結果。在本範例性具體實施例中’該全部為1所組成 的Walsh數列可作為前導訊號頻道之用。 細導濾波器114的結果訊號可提供至能量偵測器丨丨8，其 中將自前導濾波器丨14所得之結果樣本的平方值予以加 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） I I 1 -----· I--I---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507444 A7 ____ B7_ 五、發明說明（24 ) 總，以產生一接收前導能量值。該接收前導能量值提供給 控制處理器128，在此，將與一預設之門檻值進行比較。 如果經計算之能量值超過該門檻值，則宣告該取得作業為 成功，而且該行動台開始接收同步頻道訊息。若是經計算 之能量值並未超過該門檻值，則宣告該取得作業為失敗， 並且由控制處理器128提供下一個PN假設值給複數PN反展 開器112。而用以搜尋CDMA通訊系統中PN位移值的方法 及裝置，係詳述於美國專利編號5,644,591乙文内，標題為 「Method And Apparatus For Performing Search Acquisition In A CDMA Communication System」，並指定予本發明之 指受人，且茲併附為本發明參考文件。如果竭盡所有可能 的PN位移值假設，而該接收前導能量值仍無法越過該門 檻值，則控制處理器將傳送訊息給接收器102以便開始由 不同的較佳頻率頻遒來下行轉換該接收訊號。 當在某一個較佳頻率頻道上成功地取得一前導頻道之 後，行動台40即將該同步頻道訊息予以解調變與解碼。由 接收器102所收到的訊號會以按照前導搜尋演算法所決定 的PN位移值而被反展開。該前導訊號以如上述方式由前 導濾波器114進行處理。 該PN反展開訊號亦提供予Walsh反展開器116。該Walsh 反展開器116按照Walsh編碼數列Wchan反展開該接收訊號。 當在解調變該同步頻道時，該Wchan即為配置用以同步頻 道訊息傳輸的Walsh數列。Walsh反展開器116按照正交數 列Wehan而來反展開該訊號元件，並將其結果提供給内積 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ---- -----------------^ ------! -Ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 A7 B7 五、發明說明（25 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 迴路120。當前向鏈結訊號32跨越整隔傳輸路徑而抵達行 動台40,會將_未知的相位元件引入到接收訊號之内。内 積迴路120可計算出接收訊號在所接受到的前導訊號上之 映射，而提供一無相位誤差的純量結果。用於連貫性解調 變的内積迴路實作方式於本技藝中係屬廣為眾知，並且— 種用以執行？茨内積程序之方法與裝置係詳述於美國專利編 f£5?506?865 ^ U M, A rPil〇t Carrier Dot Product Circuitj 6 又内，指足予本發明之指受人，並茲合附為本發明參考文 件。 ?褒内積迴路120的純量輸出可供多工器122，以便將該兩 項所接收到的串流，合併成單一資料申流。將該多工器 122輸出之資料串流提供給解交錯器124，按照預設之交錯 格式來重新排列所收到的符號。再將經重排之符號傳給解 碼器126，以將該同步頻道訊息的符號予以解碼，俾輸出 所接收到的同步頻道訊息。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再將該所接收到的同步頻遒訊息送往控制處理器128。 在本發明中，控制處理器128可自同步頻道訊息來決定作 為單一載波系統之主支出頻遒，或者是多重載波系統之中 心頻率的頻道頻率。回應於該同步頻道訊息，該控制處理 器128啟動遠接收子系統1 〇5的校正數值，並且將彼等調向 一較適頻道以接收前向鏈結訊號32。 本較佳具體實施例的前揭描述，係以提供任何熟检本項 技藝之人士均可製作或採用本項發明。‘文諸項具體實施 例之各式修飾刪改，對於熟捻本項技藝之人士係屬顯而易 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507444 A7 B7 五、發明說明（26 ) 見，並且前述定義之通則以或可適用於其他具體實施例， 而無須應用本發明機能。如此，本發明不應視為僅侷限於 所言及之具體實施例，而應擴及最為廣泛並且與上揭諸工貝 原理和新式功能一致相符之範疇。 、 ---I ----I-----in----I-------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. JU/444 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 is8 C8 —----- -- _ D8 、申請專利範圍 種作業於預•又頻率集合範園中之多重載波基地台，其 中該前向鏈結資料之資料元件係同時傳輸於多個頻率頻 、段上，而該基地台包括： 一用以在該多重載波系統之一組頻率集合内的單一載 波頻率上，傳送同步頻道訊息之第一傳輸子系统；以及 至少一個額外用以傳送該前向鏈結資料其餘元件的傳 輸子系統。 2·如申請專利範圍第i項之基地台，其中該同步頻道訊息 係指出在該預設頻率集合裡的多重載波系統内，至少其 中之一的中心頻率。 3·如申請專利範圍第1項之基地台，其中該同步頻道訊息 係指出在該預設頻率集合裡該單一載波系統的頻率。 4·如申請專利範園第2項之基地台，其中該同步頻道訊息 係指出在該預設頻率集合裡該單一載波系統的頻率。 5. 如申請專利範圍第2項之基地台，其中該同步頻道訊息 係傳輸於較佳頻率頻道集合内某一頻道之上，而在該較 佳頻率頻道集合的頻率個數，係少於在該預設頻率集合 裡的頻率個數。 6. 如申請專利範圍第5項之基地台，其中該預設頻率係一 組位於個人式通訊系統頻率區塊内的頻率頻段。 7·如申請專利範圍第6項之基地台，其中該較佳頻率頻道 集合的頻遒編號為75、150和225。 8. —種多重載波行動台，其中包括有： 一按照所接收到的同步載波訊息内所指明之資訊，而 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507444 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 用以控制多個接收器子系統運作的控制處理器； 一用來在單一載波頻率上接收該同步頻道訊息，以及 用來提供該同步載波訊息給該控制處理器與用以接收多 重載波訊號之第一局部的第一接收器子系統； 至少一個額外的接收器子系統，以接收該多重載波訊 號之另外部分。 9.如申請專利範圍第8項之行動台，其中該控制處理器更 用以決定究需運作於單一頻段模式抑或多重載波模式， 並且當薇行動台決定運作於單一頻段模式之下，導向該 第一接收器系統以調向至一指明於該同步頻道訊息之内 的頻率以便接收某單一頻段系統，另外當該行動台決定 運作於多重載波模式之下時，警向該第一接收器子系統 以調向至第一頻率，以及導向該至少一個额外接收器子 系統以調向至少一個额外頻率。 10·如申請專利範圍第8項之行動台，其中該控制處理器導 向該第一接收器子系統以調向一預設較佳頻道集合内其 中之一。 11·如申請專利範園第8項之行動台，其中該行動台係運作 於個人式通訊系統（PCS)頻率集合内，並且其中該預設 較佳頻道集合内包含頻率頻遒編號為75、15〇和225。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n I n n I n n I n n n n l_i ϋ I n n n n ϋ n n n an n n n n I