移动站中处理无线信号之时间控制装置及方法.pdf

此装置包括一计数器(11)，其与移动站内之参考时间同步，用以计算无线信号之取样的码片以及一计数的产生，并包括一控制器(12)用以控制无线信号之处理，其于该计数匹配一启始计数时，驱动无线信号之处理，而于该计数匹配一结束计数时，解除无线信号处理之驱动，以该启始计数(BCS)及该结束计数(ECS)被一信号处理器决定为相对该移动站中之该参考时间之该无线信号之时帧偏移之一函数。

1.  一种移动无线系统中移动站之同步装置中之无线信号处理之时间控制装置，其具有基站及移动站，具有从一基站传输之该无线信号，被再分割为具有预定数目码片之时帧，并具有相对于该移动站内一参考时间之一特定时帧偏移，
具有
-一计数器，用以计算该无线信号中之码片及产生一计数，以该计数器与该移动站内该参考时间同步；以及
-一控制器，用以控制该无线信号之处理，其于该计数匹配一启始计数(BCS)时，驱动该无线信号之处理，而于该计数匹配一结束计数(ECS)时，解除该无线信号处理之驱动，以该启始计数(BCS)及该结束计数(ECS)被决定为相对该移动站中之该参考时间之该无线信号之时帧偏移之一函数。

2.  如权利要求第1项之装置，特征在于
该结束计数(ECS)系由一参数(SYMB_NUM)所定义，其指示被用以处理从该启始计数开始之处理该无线信号用之码片数目之工作期间。

3.  如权利要求第1或2项之装置，特征在于
该无线信号之处理系由一另一参数(M)所控制，其于每一情况中控制该无线信号处理之一启始(TS)，一保留(TH)，一恢复(TR)以及一终止(TC)。

4.  如权利要求第1，2或3项之装置，特征在于
该装置具有至少一缓存器(17)或一存储器用以储存该启始计数(BCS)，该结束计数(ECS)以及该参数(SYMB_NUM，M)。

5.  如权利要求第1项之装置，特征在于
为计算该无线信号中之码片，该计数器(11)具有一第一计数器用以计算一时隙内之取样及过度取样码片，并具有一第二计数器用以计算一时帧内之时隙。

6.  如权利要求第5项之装置，特征在于
该启始计数(BCS)及该结束计数(ECS)分别定义一时帧内之一特定时隙，以及该特定时隙内之一码片。

7.  如权利要求第5或6项之装置，特征在于
该第一计数器具有一过度取样因子，其系依据该系统定义而被设计。

8.  如权利要求第5，6或7项之装置，特征在于
该第一计数器系一模数-N1计数器，而该第二计数器系一模数-N2计数器，其中N1对应每一时隙之取样或过度取样之码片的数目，而N2对应每一时帧之时隙的数目。

9.  如前述权利要求任一项之装置，特征在于
该移动站中之一数字信号处理器(16)计算该启始计数(BCS)、该结束计数(ECS)及该参数(SYMB_NUM，M)为对应该参考时间之该无线信号之该时帧偏移之一函数。

10.  如前述权利要求任一项之装置，特征在于
该移动站中之一定时器(14)产生该移动站用之该参考时间。

11.  一种移动无线系统中移动站之无线信号处理之时间控制方法，其具有基站及移动站，具有从一基站传输之该无线信号，被再分割为具有预定数目码片之时帧，并具有相对于该移动站内一参考时间之一特定时帧偏移，
具有以下步骤
-与该移动站之该参考时间同步计算该无线信号中之取样或过度取样之码片，以及一计数之产生；
-一启始计数(BCS)及结束计数(ECS)做为相对该移动站之该参考时间之该无线信号之时帧偏移之一函数的决定；以及
-该无线信号之处理的控制，因此于该计数匹配一启始计数(BCS)时，驱动该无线信号之处理，而于该计数匹配一结束计数(ECS)时，解除该无线信号处理之驱动。

移动站中处理无线信号之时间控制装置及方法
技术领域
本发明系关于移动无线系统之移动站中的同步装置，尤其是指此同步装置中之无线信号处理之时间控制之装置及方法。
背景技术
移动无线系统之一种现代的例子是通用移动电信通信系统(universal mobile telecommunications system；UMTS)。UMTS移动无线系统之基本架构具有，尤其是，移动站(使用者设备，UE)，以及一无线存取网络(UMTS陆地无线存取网络(UTRAN))。此无线存取网络包括藉由无线之数据传输用之装置，例如基站，其于UMTS移动无线系统的情况中被称为点B。每一基站支持一特定的区域或一小区(cell)，于其中可配置有移动站。移动站与基站之间的接口，其通信藉由无线而不需缆线的使用，被称为无线接口(Uu接口)。
在UMTS移动无线系统中，将被传输之数字数据首先被执行频道编码。此数字数据因此被提供冗位(redundancy)并以误差(error)在经由移动无线频道传输中被保护，亦即在每一数据接收器中的干扰或误差校正是可能的。此数字数据随后藉由可使用之传输频宽之时帧(timeframe)中的多路接入方法散布在物理频道之间。最后，此数字数据被数字调制以经由一移动无线频道而被传输。
在此UMTS标准以及3GPP(Third Generation PartnershipProject，第三代合作计划)标准中，使用码分多址(CDMA)方法做为多路接入方法，其中将被传输之双极数据位串使用一种特定订购者或特定频道双极性扩展码而被扩展。此扩展码的元素被称为码片(chip)，以便可以于它们与数据位串中之位之间做出语义区分。在理论上，码片即是位。具有码片串的数据位串之扩展曾经再次于一双极数据串中产生。通常，码片串之速率为数据位串速率的数倍，并且由扩展码的长度决定，其以一扩展因子(SF)指示。此扩展因子对应每位的码片数目。如果传输器与接收器之间的无线传输路径上的码片速率是固定的，呈现在码片串中的数据位速率仅依据个别特定订购者或特定频道扩展之扩展因子而定。具有不同扩展因子之扩展码被使用以便可以使用不同的数据速率。将被并行传输且从一传输器中产生之不同的数据位串(频道)藉由不同的正交扩展码而被扩展，随后被相加。
所有的订购者使用此多路接入方法以便介由一特定订购者扩展码施加一指纹至他们的有效数据(payload data)，因此允许被传输的信号从被接收信号之总和而被重新产生。此总和信号随后也受到所谓的扰乱(scrambling)，其系藉由以一特定的扰码，其识别，例如该基站，之总和信号之一码片一码片地(chip-by-chip)乘法而执行。UMTS移动无线系统中的扰乱程序产生使用其本身扩展码之每一传输器可使用之正交扩展码之全部家族。二不同传输器可使用相同的扩展码，因为不同的扩展码确保信号是在无线传输路径上的四象限正交。
在接收器中，数据位串的位可藉由重复乘法处理而从被接收的扩展及扰码片序列中被复原。为此目的，此码片串再次在正确相位中被乘上如同已经在传输器中所使用之相同的复数双极性扰码，且随后使用相同的扰码与被传输之数据位串中再次产生者进行关联(correlated)。
此宽频码分多址(WCDMA)方法已经被ETSI(EuropeanTelecommunications Standard Institute)选为FDD-UMTS空中接口(Uu接口)的基础，其中二传输方向中的操作在不同的频带中发生。在WCDMA方法中，所有的基站在个别移动站(UE)中的传输频道之接收时间方面个别独立地运作。一些WCDMA之性能特征包括高度的业务弹性，其中提供大数量的传输模式，尤其是具有不同的，包括多种的，数据速率；基站不需要被同步之基站之异步运作；以及交互频率小区改变或交接之支持，其中可让小区被改变至不同的载频以便在阶层式小区结构或其它热点(hotspot)中使用，也就是说在流量极高的区域中。在CDMA系统中的小区改变是比较困难的，因为传输在所有时间发生且此没有剩余的时机可供小区改变测量使用。在此情况中，故意在特定时隙中没有传输，因此移动站可以在其它基站上或此相位内的GSM网络上执行测量。在其它的时隙中使用不同的方法以确保没有数据因为被省略的时隙而遗失。
在UMTS移动无线系统的情况中，所使用的调制方法是四象限相位偏移键(quaternary phase shift keying，QPSK)，其中将被传输之一码片序列中的二连续码片(位)被结合以形成一码片对。一码片对形成复数平面中之符号空间(其包含一同相路径(I)以及QPSK调制用之四象限路径(Q))中之一符号(symbol)，其具有四元素。四象限调制方法因此表示二码片在每一调制步骤中被传输。其总码片速率因此是调制速率的二倍。
依据UMTS标准，数据在基站与移动站之间使用以多路接入时间架构再被分割为时帧之时帧架构而被传输。每一时帧具有15时隙，每一时隙具有2560码片。一时帧具有10ms期间，因此一时隙具有666μs期间，且一码片具有约0.2604μs期间。此码片速率为，例如，在WCDMA之例中为3.84Mchips/s。
在UMTS移动无线系统中，可使用分时双工(TDD)方法或分频双工(FDD)方法以便分离基站或移动站中之传输信号或接收信号，并且分离从移动站至基站之上行链接与从基站至移动站之下行链接。在TDD方法中，传输时间及接收时间在一频带中周期性地改变。在一传输方向中，多路接入方法随后分离个别订购者与连接之间的可利用传输频宽。在FDD情况中，每一基站在分离的频带中传输及接收。本发明尤其是关于FDD方法。
信息经由无线链接从移动站被传输至基站。来自不同移动站之信息使用CDMA多路接入方法被编码并在特定物理频道中被传输，其经由一共同频率频道或无线频道被结合以形成至基站之一无线信号，经由该信号使移动站处于无线接触。信息从一基站经由下行链接之一无线链接被传输至移动站。基站之信息使用CDMA多路接入方法被编码，并且在物理频道中被传输至个别的移动站。
在所谓的专用物理频道与共享物理频道之间通常产生区别。专用物理频道由一连结专属使用并且于一连接被设定时，且可能在连结期间，重新被指派。共同物理频道同时或交替被数个连接使用。每一基站传输且每一移动站接收之系统信息，例如经由共同频道，被传输。此外，具有，例如，用于分组数据传输之共同物理频道。共同物理频道的使用总是分别制定传输器与接收器之地址。
在FDD模式中的物理频道是，例如，专用的物理频道(DPCH)，共同物理控制频道(CCPCH)，共同导频频道(CPICH)以及同步频道(SCH)。此DPCH藉由专用物理频道传输一连接用之有效数据以及控制数据。散布业务藉由CCPCH在下行链接上被提供。CCPCH被分割为主要P-PCCPCH及第二D-CCPCH次频道。此P-CCPCH系用于一小区内之系统信息的广播传输。S-CCPCH系用于，例如，提供业务的控制，并且用于无线呼叫。CPICH通常是下行链接中的物理频道之相位参考，并且用以协助频道评估。CPICH具有一主要P-CPICH以及一第二S-CPICH次频道。此SCH系下行结上之一频道并用于小区搜寻以及移动站之同步。其被再分割为二次频道，主要同步频道(P-SCH)以及第二同步频道(S-SCH)。此P-SCH对所有小区而言是相同的，且因此不需要扰乱而被传输。
第5图表示物理频道SCH，CPICH以及DPCH之时间控制(时脉)M31物理频道P-CCPCH之比较。图中表示P-CCPCH用之二时帧，每一时帧包括15时隙。P-CCPCH，于其中系统时帧数目(SFN＝系统时帧数目)被传输，直接被用以当成所有下行链接之物理频道用之时间参考，以及非直接地为上行链接所用。物理频道SCH(主要及第二)，CPICH(主要及第二)以及P-CCPCH具有相同的时帧时间参考。
然而，物理频道DPCH用之时间控制不需要和其它DPCH相同，而一DPCH从一P-CCPCH时帧启始之偏移(offset)是256码片的倍数，也就是ζ_DPCH＝Tnx256码片，Tnε[0.1，...，149]。
当一移动站在UMTS移动无线系统上被切换时，它没有任何关于载频，来自周围基站之传输用的时脉及扰码的信息。此移动站必须使其信号处理装置与其从周围基站所接收之接收信号同步，以便一方面使其可以产生并传递传输信号，因此其接着由基站所了解。例如，在传输器中，每一时帧在时帧的开始使用一扩展码被扩展，且当然，这表示时间同步之去扩展(despreading)(也就是说在正确地时间去扩展)也必须在接收器中被执行，也就是说此去扩展码必须和被接收的时帧的启始对齐。然而，移动站之同步是需要的，不仅是当移动站被开启时，但此外，当发生至一新小区的交接或来自较高协议层之要求时。
在开启或一连接之中断之后，或其它不具传输之操作期间或驱动(呼叫)操作期间，移动站在UMTS移动无线系统中执行小区搜寻。在移动站已被开启后之小区搜寻(内部小区搜寻)被再分割为以下步骤：
-决定被接收信号为最强大之基站之载频，以及与此基站同恶之时隙，以便寻找时隙边界；
-与该最强接收基地台同步之时帧，以及主要扰码之码群之识别；以及
-从主要扰码之码群之最强被接收基站用之主要扰码之识别。
应该说明的是，此载频也被决定当移动站在无传输操作时，也就是说其被开启但没有进行移动无线呼叫，于该情况中，移动站随后持续搜寻目前载频(频内小区，intrafrequency)以及相邻载频(频道间小区，interfrequency)上的新基站。此载频也于移动站被主动地操作时被决定，于该情况中此移动站持续搜寻新的基站，但仅有在目前的载频上搜寻。
主要同步频道P-SCH系用以决定基站的载频以及用于时隙同步，而第二同步频道S-SCH系用于与基站之时帧同步以及决定主要扰码之码群。
主要同步频道P-SCH具有一时隙内之一主要同步码PSC，而第二频道S-SCH具有一时隙内之一第二同步码SSC。相同的主要同步码PSC总是在主要同步频道P-SCH之一时隙的启始被传输。相反地，不同的第二同步码SSC在第二同步频道S-SCH之每一时隙之开始被传输。该同步频道上之一时隙包括2560个码片，其中第一个256个码片系用于主要及第二同步码PSC及SSC，如同第5图所示。主要及第二同步码被移动站预先知道，因为它们对整个UMTS移动无线系统而言是相同的。
在一小区搜寻过程之第一步骤期间，此移动站使用主要同步频道P-SCH以决定基站之载频及时隙同步二者。这藉由信号匹配过滤而达成，其被与主要同步频道P-SCH匹配，并测量从不同基站抵达之主要同步频道P-SCH之功率准位。被接收的信号在情况中与主要复数共轭同步码PSC进行关联，以便寻找一时隙的启始。一时隙的启始及时间期间可从这些信号点来决定。尤其是，最强信号点的时脉被记录，以便决定最强被接收基地台之时脉，计算时隙长度的模数。此信号匹配过滤通常在数个时隙上执行，以便尽可能藉由平均于决定时隙边界时将误差降到最小。应该注意的是，除了最强的被接收基站之外，其它，例如在交接或小区改变发生时扮演角色之的基站，也被识别。
在相对于时隙的正确时间同步之后，此时隙边界为已知，且对时帧的同步在第二步骤发生，以便决定时帧边界。此移动站可以使用第二同步频道S-SCH以使其本身与时帧架构同步。第二同步频道上之一时帧包括15时隙。不同的第二同步码SSC及时帧同步码由基站传输并由一移动站接收，在每一时隙的开始。每一第二同步码SSC具有2560码片且在每一时隙内包括256码片，并代表一码图案。共有16个不同的第二同步码。第二同步码可于一时隙内传输之可能的序列由所谓的码群所管理。序列的定义因此允许移动站决定不仅是与一小区相关的码群，还包括时帧边界。被接收的信号为此目的而在第二同步码SSC之位置与所有可能的第二同步码进行关联，其于时隙同步之后为已知。此关联处理被用以导出决定变量，其被用以决定小区的码群。如果，例如，一移动站在3时隙内接收3个第二同步码，则移动站可以立即决定这是什么码群以及时帧边界位于何处。每一码群包括8个，且只有8个，主要扰码。对下行链接而言，有64码群，且因此有512个主要扰码。每一主要扰码与一组扰码相关。512组扰码(下行链接扰码)因此为下行链接而被定义。即使在理论上3个第二同步码序列允许对一码群的配置，假设没有出现信号噪声。但通常第二同步码从所有可用的时隙中被评估。此时帧同步处理在一时帧长度或二或更多时帧长度上被执行。时帧同步处理的结果可被平均。
一旦码群已经被决定，移动站知道基站的主要扰码是被侦测之码群所具有之8个主要扰码中的一个。共同导频频道CPICH，其藉由主要扰码而被编码，现在藉由移动站中之一关联器而被评估。此关联器使码群中之8个可能的主要扰码与导频频道进行关联，并使用任何可能发生的关联顶点来识别正确的主要扰码。此主要扰码及下行链接用之扰码的相关组合因此被决定。
在一移动无线系统之运作期间，移动无线频道的特征在于传输信号之多路径传播(反射，衍射，折射)，时间散布以及都卜勒失真。从传输器传输而来之无线信号可在不同的传播路径到达一接收器，其持续改变并藉由具有不同的延迟时间，相位角度以及强度而互有差异。在类似这样的不同的多路径频道，必须为每一多路径元素评估频道脉波响应，以便计算正确的相位角度以及强度。然而，多路径传播次被评估直到移动站中记录同步频道的过程已经完成为止。在频道脉冲响应的的评估期间，多路径元素必须持续被决定，且必须持续执行以下的测量：
-重要多路径成份以及其相关路径延迟(延迟时间)的识别；以及
-相关重要多路径成份之复数相位角以及强度的评估。
重要多路径成份一般藉由功率延迟曲线评估而被识别，其使用导频频道P-CPICH或S-CPICH或在DPCH中传输之专用导频信号而被执行。在多路计传播的情况中，功率延迟曲线包括做为相关延迟时间之一函数之平均接收的信号功率。此功率延迟曲线具有数个顶点，而路径选择以已知的方式藉由搜寻一特定数量的顶点之功率延迟曲线而被计算。
在UMTS无线系统中，每一基站(点B)支持一或更多有移动站位于其中之小区。此基站处理从位于他们的小区中之移动站接收的无线信号，且此移动站处理来自周围基站之无线信号。此处理尤其包括，经由基于QPSK调制方法调制及解调制之频道编码，扩展以及去扩展的错误校正。UMTS移动无线系统中之基站及移动站为此目的，每一者具专用的数据处理装置以及至少一中央数据处理装置。此专用的数据处理装置互相连接并连接至中央数据处理装置，因此他们可以交换数据。
UMTS移动无线系统中的基站及移动站之中央处理装置是，例如，数字信号处理器或微处理器，以便执行难以计算之通信协议功能。此中央数据处理装置在位于内部可用之用于参数储存之缓存器或存储器，例如直接存取存储器(RAM＝random access memory，随机存取存储器)，的协助下对专用数据处理装置写入程序以执行特别定义的功能。如果中央数据处理装置本身也执行信号处理工作或仅激活不同专用数据处理装置中的信号处理工作，关于此等参数之数据区块也必须在中央数据处理装置，或中央数据处理装置，与专用数据处理装置之间传输。这一般是藉由使用数字信号处理器，一控制器或经由DMA数据频道传输数据之直接存储器存取(DMA)数据传输装置而达成。
此专用数据处理装置在UMTS移动无线系统中，具有例如一RAKE接收器，一同步装置，一频道译码器以及一传输模块。
移动站中或基站中之RAKE接收器系用以从一被接收信号重新产生一接收信号，该被接收信号系从已经在不同传播路径上被传输之信号的重叠所形成。此RAKE接收器具有类似耙的指，每一指，与一信号之一传播路径相关并且以用以补偿对应传播路径上之延迟时间之一取样延迟而被操作。每一指具有一解调器及一关联器，其将一多路径成份用之时间延迟的被接收信号乘上一扩展码，以便再产生来自已经在传输器端使用相同的扩展码被扩展之被接收信号之位。来自个别指之输出信号被结合以便收集每一符号之能量，不仅经由一可能存在之直接路径，也经由大数量的非直接路径，因此改善通信可靠度。
此同步装置被使用
-通常用以记录并监视频内小区及频率间小区；
-搜寻个别移动站之载频以及时隙并在P-SCH的协助下执行与个别移动站同步之时隙；
-搜寻个别移动站之时隙边界，并在S-SCH的协助下执行与个别移动站同步之时隙；
-在S-SCH以及例如，CPICH，的协助下识别个别移动站之扰码；
-搜寻多路径成份以及识别它们，并在CPICH或DPCH的协助下评估功率延迟曲线，以便决定传播路径之振幅及时间延迟，以及频道脉冲响应。
解调制器在RAKE接收器中基于评估的功率延迟曲线而被指派(指定位)。同步装置为此目的评估被接收信号之功率延迟曲线以便识别来自基站之传播路径，并且因此记录在传播方向中的改变并维持RAKE接收器之时隙以及时帧。
所有同步装置之工作与具有相对已知P/S-SCH，P/S-CPICH或DPCH之码片序列的已接收码片序列的关联有关。此关联必须与被，例如一移动站，接收之物理频道的时间曲线对齐。
第6图表示在一基站来自二不同小区之物理频道之不对齐的到达。此移动站具有一参考时间以及由时帧边界定义之一时帧。此等时帧边界及小区1之物理频道CPICH/SCH及DPCH1/2之时帧相对于移动站之时帧而被偏移。这也被称为相对于移动站之参考时帧之一时帧偏移。如同第5图所示，物理频道DPCH1/2之时间控制(时脉)与频道CPICH/SCH之时间控制不同，其与物理频道P-CCPCH对齐。小区2之物理频道CPICH/SCH及DPCH1的时帧边界也相对于移动站之时帧边界而偏移。
第7图表示具有不同基站用之物理频道之移动之用之同步装置之时间控制之习知装置。此装置具有一数字信号处理器(DSP)1，一同步装置2以及一UMTS定时器3。此UMTS定时器3具有码片计数器4，计数缓存器5以及比较装置6。此UMTS定时器3被用以产生移动站从其接收信号之基站用之一第一同步信号7，第一同步信号7指示一时隙的开始，而第二同不信号8指示一时帧的开始。此同步信号7及8使用一比较装置6而产生，其比较一码片计数器4目前的记数与一记数缓存器5中的计数。同步装置2连接至UMTS定时器3，并接收同步信号7及8。同步装置2也具有计数器9，其计算时隙及时帧的开始如同同步信号7及8所指，以便控制同步装置2之时间及工作的处理，例如功率延迟曲线评估。DSP1连接至UMTS定时器3以及同步装置2。DSP1激活在UMTS定时器3中的码片计数器，程序化计数缓存器5中的计数，并控制并程序化同步装置2以便执行，例如，功率延迟曲线评估。DSP 1从同步装置2接收关于时隙边界及时帧边界的信息，以DSP1激活码片计数器4，并程序化计数器缓存器5，做为此信息之函数。此时隙边界及时帧边界由同步装置2决定，如以上所述，藉由关联为每一基站决定。
依据UMTS标准，一移动站必须监视高达32个频内小区以及32个频率间小区。因为在具有64码片计数器4之UMTS定时器3之实施中没有点，以便包含最坏的情况，仅有少数的码片计数器被使用以便保证移动站的操作不会有任何由UMTS初始化所导致的重大时间损失。码片计数器4总是由DSP1激活或重置，当特定小区之同步信号是信号处理需要的时候。
第7图标之装置的缺点在于DSP1必须在每个时刻中重新程序化UMTS定时器3，也就是说码片数器4及计数缓存器5，做为考虑中之小区的功能以及同步装置2之工作，以便产生想要的同步信号7及8，因为每一小区具有其本身的时间控制(时脉)。DSP1也必须为一特定工作而程序化同步装置2。
第7图所示之装置的另一缺点在于DSP 1不能重新程序化一特定码片计数器4直到同步装置2之工作已经完成为止。如果UMTS定时器3中的硬件资源被限制，UMTS定时器3可以控制的工作因此被限制。
第7图所示之装置的另一缺点在于同步仅是依码片而定或是依时帧而定。在一时隙元素内的同步在没有额外硬件复杂度的情况下是不可能的。
发明内容
本发明之一目的在提供一种移动无线系统中移动站内之无线信号处理之时间控制之装置及方法，其可允许无线信号之简单及有弹性的处理，具有高的时间分辨率。
此目的藉由依据权利要求第1项之装置及第11项之方法而达成。
本发明的想法系基于在同步装置中仅使用一个计数器，取代UMTS定时器中被用以在一基站之物理频道之每一时隙的开始及每一时帧的开始发送信号之复数计数器，以及同步装置中被用以计数每一时隙的开始及每一时帧的开始的复数计数器，该单一记数器之计数与计数标记(stamps)做比较，该标记定义将被处理之一工作之开始及结束，相对于移动站中之一参考时间。
本发明提供一种移动无线系统中移动站之无线信号处理之时间控制用之装置及方法，具有基站传输之无线信号，被再分割为具有一预定数目码片之时帧，并具有相对于该移动站中之一参考时间之一特定时帧偏移，具有一计数器用以计算无线信号终码片以及用以产生一计数，以该记数器与该移动站中之该参考时间同步；以及一控制器用以控制该无线信号之处理，其于该计数匹配一启始计数时驱动该无线信号之处理，并于该计数匹配一结束计数时解除该无线信号之处理，以该启始计数及该结束计数被决定为该无线信号相对于该移动站之该参考时间之该时帧偏移之一函数。
本发明也提供一种移动站用之同步装置，其使用一移动站中之无线信号处理之时间控制用之该装置。
本发明更提供一种移动无线系统中移动站之无线信号处理之时间控制之方法，其具有基站以及移动站，该无线信号系由一基站传输，被再分割为具有一预定数目码片之时帧，并具有相对于该移动站中之一参考时间之一特定的时间框偏移，具有步骤：计数该无线信号中的码片，与该移动站中之该参考时间同步，以及一计数的产生；该启始计数及该结束计数为该无线信号相对于该移动站之该参考时间之该时帧偏移之一函数之决定；以及该无线信号之控制，因此该无线信号于该计数匹配一启始计数时被驱动而于该计数匹配一结束计数时被解除驱动。
如权利要求第1项之装置的有利发展及改良可于权利要求依附项中发现。
依据此装置之较佳实施例，该结束计数由指示用于处理该无线信号之码片数目之一参数所定义，从该启始计数开始。
依据另一较佳实施例，无线信号之处理系由一另一参数所控制，其于一例中控制该无线信号处理之一启始，一维持，一恢复以及一终止。
依据另一较佳实施例，此装置具有该启始计数，该结束计数以及该等参数用之至少一缓存器或一存储器。
依据本发明之另一较佳实施例，为计算该无线信号中之码片，该计数器具有一第一记数器用以计算一时隙内之码片，并具有一第二记数器用以计算一时帧内之码片。
依据一较佳实施例，该启始计数及/或该结束计数分别定义一时帧内之一特定时隙，以及一特定时隙内之一码片。
依据本发明之另一较佳实施例，该第一记数器系一模数5120(模数-5120)计数器，而该第二计数器系一模数15(模数-15)计数器。
依据一较佳实施例，该移动站中之一数字信号处理器计算该启始记数，该结束计数以及该等参数做为相对该参考时间之该无线信号之时帧偏移之一函数。
依据另一较佳实施例，移动站中之一定时器产生该移动站用之参考时间。
依据另一较佳实施例，为每基站定义一启始计数及一结束记数。
依据另一较佳实施例，该装置具有处理该无线信号之一装置。
本发明之一优点在于一同步装置工作可以在任何想要的码片位置被激活。此DSP仅需要程序化一启始计数标计，其考虑该工作之想要的时间控制与移动站中之一参考时间之间的偏移。
本发明之一优点在于工作的处理可在任何想要的时间及任何想要的特定码片位置再次被中断及恢复，因此提供高度的弹性。
本发明之另一优点在于一工作之时间控制不需要以码片为基础，而可以一可利用之码片分辨率(例如二倍码片速率)而被指定，对应第一记数器之过度取样因子。
本发明之另一优点在于多个工作可以在相同时间被程序化而不需要具有UMTS定时器所使用之区快计数器，如同已知之解决方案。这也允许较大的弹性，因为将被新加入的每一装置，依据本发明较佳实施例，可被及时控制而不需要消耗UMTS定时器的其它资源。
本发明之另一优点在于工作的程序化并非以时间为关键，因为DSP在一工作开始之前足已执行程序化。这是不可能的，例如，在已知的解决方案中，因为当DSP预先保留码片计数器一段长时间时，其消耗UMTS定时器之码片计数器资源，在同步装置确实需要该等同步信号之前。
本发明之又一优点在于一UMTS计时起与一同步装置之间的通信被简化，因为移动装置中的UMTS定时器仅需要发出一参考时间的信号。
本发明之又一优点在于数字信号处理器DSP之程序化被简化，因为仅有同步装置被提供一个工作或多个工作所需之参数，且在UMTS定时器中没有额外需要与工作相关的参数。
本发明之有另一优点在于可被处理之工作的数目仅受限于同步装置的容量而非UMTS定时器，因此提供程序化的透明度。
附图说明
本发明之较佳实施例将于下文参照附图被详细描述，其中：
第1图表示本发明同步装置之一实施例；
第2图表示功率延迟曲线评估之时间控制；
第3图表示同步装置之序列控制缓存器之实施例；
第4图表示具有相对于移动站内参考时间之不同时帧之小区用之功率延迟曲线评估；
第5图表示已知物理频道时间控制；
第6图表示移动站上来自二不同小区之物理频道之不对齐抵达；以及
第7图表示习知在具有来自不同基站之物理频道之移动站中使用之同步装置之同步用的装置。
具体实施方式
第1图表示本发明移动站中之同步装置之一实施例。此同步装置10具有一计数器11用以计数码片，并具有一工作序列空制器12连接至该记数器11及一数据路径13。一外部定时器14连接至同步装置10内之计数器11。
定时器14系用以提供移动站用之一参考时间。计数器11经由信号15被定时器14设定，并因此设定至移动站中之该参考时间，其为定时器14及移动站内之一数字信号处理器(DSP)16二者所使用。由移动站取样之物理频道之每一码片藉由来自同步装置10之信号(未示出)而发出信号。在一片抵达时同步装置10使计数器11增加1。计数器11因此配置一计数至每一抵达的码片。过度取样因子在此情况中被适当地列入考虑。
在一工作必须由同步装置10执行的情况中，例如一功率延迟曲线评估，其必须在与一组驱动小区或一监试组小区中之任何小区的时间控制同步中被执行，此工作被指派一启始计数标记(start countstamp，BCS)以及一结束计数标记(end count stamp，ECS)，其系基于小区之时间控制与相对于移动站之参考时间之小区时帧偏移之间的相对偏移而被计算。工作序列控制器12被用以正当与该启始计数标记相关之一码片抵达时激活同步装置10之工作，也就是说于于计数器11的计数等于该启始计数标记时将之激活。此工作序列控制器12也被用以结束此工作，当计数器11的计数达到结束计数标记时。此结束计数标记ESC可以有择地由一参数所取代，该参数指示为该工作所使用时之码片中的工作期间，从该启始计数标记BCS开始。
数据路径13系用以执行工作所需之数据及被接收信号之处理。因为同步装置10系用以执行和时隙同步，时帧同步及多路径成份搜寻相关之工作，此种处理和信号的解调制，关联等等有关。同步装置10因此具有数据路径13中之解调制，关联等等用之装置。当计数器11达到一工作之一启始计数标记时，工作序列控制器12控制并驱动数据路径13，因此工作的处理可以开始。
同步装置10较佳者具有至少一列控制缓存器17用以储存启始计数标记以及结束计数标记，其连接至工作序列控制器12。此等计数标记可以有选择地被储存于其它存储器，例如直接存取存储器(RAM)。启始计数标记以及结束计数标记较佳者由移动站中之数字信号处理器(DSP)16所计算，其经由总线18以及一接口19连接至至少一序列控制缓存器17，且其储存启始计数标记BCS以及结束计数标记ECS于个别的序列控制缓存器17之中。BCS必须相对于移动站之参考时间而被设定。DSP 16基于将被处理之小区的时帧偏移计算一工作的正确BCS。小区的时帧偏移系由数据路径13在同步装置10之一同步工作期间所决定，于该期间决定时隙同步及时帧同步，并且经由总线18传递至DSP16。此数字信号处理器DSP 16经由总线18及接口19程序化序列控制缓存器，使用一DMA数据传输装置经由DMA信道直接或传输序列控制缓存器用之参数。
此同步装置10较佳者具有数个序列控制缓存器17，于其中可储存数个启始计数标记以及结束计数标记，其与数个不同基站用之同步装置10之工作相关。计数标记较佳者由DSP 16在相同时间对之程序化。可由同步装置10处理之工作的数目系依据同步装置10之资源而定。
计数器11较佳者具有2计数器，以第一计数器计算具有2560码片之一时隙内之码片数目，而第二计数器计算具有15时隙之一时帧内之时隙数目。第一计数器之位长度依据到达码片之过度取样因子而定。第一计数器较佳者具有至少为2之过度取样因子，且因此系一模数-5120计数器，也就是说从0计算到5119之计数器，随后再次从0开始。第二计数器是模数-15计数器。
在本发明同步装置第二实施例中，同步装置之一工作(其结束记数标记ECS在程序化之时尚属未知)将仅指派一个启始计数标记BCS，其较佳者由DSP 16基于小区之时间控制与小区之时帧偏移之间的相对偏移，相对移动站之参考时间而被计算及程序化。在计数器11等于启始计数标记的任何时候，当与此启始计数标记相关之码片抵达时，此工作确实地由工作序列控制器12激活。
在此实施例中，一工作系与一参数相关，此参数较佳者由编码或工作模式规格用之位来实施，其定义并控制一工作启始(TS)，一工作保留(TH)，一工作恢复(TR)以及一工作取消(TC)。每一序列控制缓存器17较佳者具有这些位所用之一额外的位区域，其由DSP 16程序化。
此额外位区域之内容及工作模式系关于启始计数标记BCS。五位区域由DSP 16为每一工作的启始设定TS。TS定义BCS的有效性，并致能此处理。当想要在一特定计数停止一进行中的工作时，DSP 16重新程序化此位区域，并将之设定为TH。当位区域被设定为TR时，此工作可被恢复，或可完全结束，当位区域被设定为TC时。
第2图表示同步装置第一及第二实施例之功率延迟曲线评估用之工作的时间控制。上部的时间轴表示一移动站之参考时间及时隙结构。在中央时间轴上，如同第一实施例之情况，不同小区1，2，3及4的工作在时间方面以串行形式被控制并且藉由个别相关的启始计数标记BCS及结束计数标记ECS而互相独立，其被DSP程序化至一序列控制缓存器之内，较佳者在移动站的参考时间之前。在较低的时间轴上，相反地，如同第二实施例之例，与小区1相关之工作藉由设定相关序列控制缓存器之位区域至TH而被保留(工作保留)。此工作将于稍后在一特定计数藉由设定位区域至TR(工作恢复)而被恢复。工作保留TH与工作恢复TR之间的间隙是，例如，一压缩模式中的间隙，其中，例如功率延迟曲线评估，之与其它基站相关之工作被执行。此工作藉由设定位区域至TC(工作取消)而终被取消或结束。关于小区2及3之工作再次由相关的启始计数标记BCS及结束计数标记ECS而被及时控制。
启始计数标记及结束计数标记，以及对此工作之位区域至工作开始TS以便激活此工作的设定等的指派在第二实施例中之绝对必要的，而位区域至工作保留TH，工作恢复TR以及工作取消TC是选择性的。因此不需要在序列控制缓存器之额外位区域中实施所有的工作模式，依特定需求而定。此计数标记基于想要的时间控制位置及相较于移动站之参考时间之时帧偏移而被指定。这允许一工作的开始的定义具有单一码片的正确度，具有仅依据同步装置中之计数器之分辨率而定之正确度，并导致简化的定时器与同步装置之间的同步信号用之通信。
第3图表示可被使用于，例如功率延迟曲线评估之序列控制缓存器之实施例。此序列控制缓存器具也位区域C、M、BCS_HCHIP、BCS_SLOT、SYMB_NUM以及SF。此位区域C占用位0且为指示相关工作已经被程序化之参数之一改变位。此工作序列控制器必须在每一时脉周期期间对该改变位取样，以便决定那些工作必须及时被控制。如果此改变位C被驱动(“1”)，此工作序列控制器知道新的工作已经由DSP程序化，且由其它参数或位区域定义之工作应该被激活。如果此改变位被解除驱动(“0”)，则不需要改变任何东西。在一工作的开始，此硬件重置改变位C，也就是解除其驱动，以便允许DSP程序化一个新工作。
位区域M占用位1，并指示工作模式。依据位区域M中的数值而定，硬件必须激活一工作或结束一工作。如果此位被驱动(“1”)，则工作基于其它时间参数而被激活，且此对应工作激活TS工作模式。如果此位被解除驱动(“0”)，则此工作立即结束，或被忽略，如果此工作尚未开始。此位被解除驱动，例如当工作已经开始且目前还在执行，且DSP决定取消此工作以便，例如开始新的程序化工作。此被取消的工作不会被恢复。
此实施例中之启始计数BCS被再分割至位区域BCS_HCHIP以及位区域BCS_SLOT内。位区域BCS_HCHIP被DSP程序化，占用位2至14(13位)并定义半码片中的启始计数标记BCS。此程序化工作意于由此时间标记所激活。BCS_HCHIP是定义一时隙间的半码片指针的一个整数值，也就是说0，1，...5119，且基于由该定时器所指定的参考时间。此位区域BCS_SLOT占用位15至18(4位)并定义一时隙数目。BCS_HCHIP定义一整数模数-5120，而BCS_SLOT指示时隙数目，以便清楚地决定一时帧内的时间。位区域BCS_SLOT内的数值也是基于由定时器所提供之参考时间而定。
位区域SYMB_NUM占用位19至26并取代结束计数标计ECS。位区域SYMB_NUM中的数值指示码片的数目，或是在物理频道CPICH的情况中，指示符号的数目，其每一者具有256码片，被用来以启始计数标记BCS激活一工作。位区域SYMB_NUM中的数值指定物理频道CPICH之150个符号中的那一者将被使用以结束功率延迟曲线评估。此符号数目系基于考虑中之基站之物理频道CPICH之时间控制而定。此偏移为0与149之间的一个整数，因为此功率延迟曲线评估总是与CPICH符号对齐。
此位区域SF占用位27至29并指定一工作用之扩展因子(SF)。在所示之以物理频道CPICH为基础之序列控制缓存器之例中，SF总是被设定为”110”。此扩展因子因此固定在256。此序列000，001，010，011，100，101，110及111定义扩展码因子4，8，16，32，64，128，256及512。
如所述，同步装置中的计数器较佳者具有二计数器，具有第一计数器计算一时隙内的码片数目，且为具有过度取样因子2之一模数-5120计数器，或一半码片计数器，而此第二计数器计算一时帧内之时隙数目。在第一计数器之计数等于位区域BCS_HCHIP中的计数时，第二计数器之计数等于位区域BCS_SLOT中的计数，且位C及M(TS)被驱动，之后工作的处理以BCS_HCHIP-Index之第一半码片开始。
功率延迟曲线评估之工作可位不同的小区而被及时控制，也就是说，频内小区及频率间小区二者。所有小区之相对的时间控制(时脉)不互相同步。每一小区具有相对于移动站参考时间之不同时间框偏移。每一时间偏移由同步装置藉由以上所述之时隙及时帧同步处理而被决定，且因此为DSP所知。
第4图表示具有相对于移动站之参考时间之不同时帧偏移之小区用之功率延迟曲线评估之时间控制(时脉)。此物理频道CPICH/SCH被用以表示小区1，2，3每一者具有一不同的时帧偏移，且因此在时间内被分别控制。最低的时间轴表示延迟评估装置之时间控制，其系基于来自移动站之时间控制。小区1，2，3之功率延迟曲线评估(工作)DP1，DP2及DP3由数字信号处理器DSP程序化至如第1图及三所示之一序列控制缓存器中，较佳者大约在开始一工作之前的一时隙。个别的工作DP1，DP2及DP3系与一个别的启始计数标记BCS1，BCS2，BCS3有关，其标示个别工作的开始。由于结束码片(后缀长)，其对于经由关联处理之BCS及ECS识别是重要的，DSP必须确保二连续工作的BCS由至少128码片所分离。
一工作之个别的时帧偏移对延迟评估装置维持透明。压缩模式中的间隙对延迟评估装置而言也是透明的。DSP知道压缩模式中的间隙并控制工作的时脉，因此它们不会被该等间隙所打断，因为此工作序列控制器不能恢复一个被取消的工作。如果一个频率间小区的工作将在压缩模式中于该间隙中被执行，DSP必须控制其在时间内，因此其全部位于该间隙内。DSP设定位区域以及启始计数标记BCS，因此以CPICH之导频符号之计算对齐相对于考虑中的基站之时帧的时间控制。最后的CPICH导频符号之数目为此计算藉由个别序列控制缓存器中之SYMB_NUM而被指示。