TWI324453B - Method and apparatus of pilot transmission schemes for wireless muti-carrier communication systems - Google Patents
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叫4453 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本申請案主張2003年01月07曰申請之美國臨時專利申請 案60/438,6G1之權利，名稱為「無線多載體通信系統中的弓; 導傳輸方案」’本申請案已也讓渡給本申請受讓人，且全部 内谷以提及方式併入本文中。 本發明-般關係通信，及較具體關係無線多載體通信系 統中的引導傳輸方案。 【先前技術】 多載體通信系統使用多載體用於資料傳輸至單端點。使 用此類多載體（例如）在正交分頻多工（〇FDM)環境或其他多 載體調變技術。〇FDM有效地將整個系統之頻寬劃分成數個 (N)正交子頻帶，其亦可稱作音頻、頻率箱或頻率子頻道。 採用OFDM，各子頻帶關聯個別載體上調變的資料。 在無線通信系統中，發射的資料在發射器中處理（例：編 碼或調變）及升頻成無線電頻率（RF)載體訊號以產生rf調 良訊號。然後，經由無線頻道發射該RF調變信號，並可能 α數個傳播路㈣達__接收器。傳播路徑之特徵通常因若 干因素而隨時間改變，例如衰減、多路徑及外部干擾。因 此，發射RF調變信號可經歷不同的頻道條件（如不同的衰 減及多路徑影響），並且可能隨時間與不同的複合增益及訊 號對雜訊比（SNR)相關。 在無線通信系統中，引導通常從發射器（如，基地台）發 射至接收器（如，終端機）以協助接收器執行一些功能。引導
O:\90\90S66.DOC U24453 通常根據已知符號產生，並以已知的方式進行處理。接收 器可使用該引導進行頻道估計、時序及頻率獲取、相干資 料解調、已接收訊號強度測量等。 多載體通信系統中的引導傳輸方案設計遇到許多挑戰。 如考慮，因為引導傳輸代表系統的額外負擔，較理想減少 引導傳輸至仍能提供預期性能的程度。另外考慮，引導需 要用一種方式發射致使系統的接收器能偵測及分別由各發 射器發射的引導。另外，引導傳輸方案需要說明由多載體 系統的多載體產生的額外維度。 所以，需要夕載體通信系統中的引導傳輸方案之技術。 【發明内容】 本文揭露適合用於無線多載體通信系統（〇FDM系統）中 的引導傳輸方案。引導傳輸方案利用可能頻率正交性、時 間正父性、或頻率及時間正交性兩者以達成多基地台在下 行鏈路上發射引導間的正交性。頻率正交性可由不相交子 頻帶集的不同基地台發射引導達成。時間正交性可使用不 同正交碼（如Walsh碼）發射引導達成。引導也可用不同加密 碼加密’用來隨機化引導干擾及識別引導發射器。 本文說明的引導傳輪方案有效促進頻道估計及引導偵測 兩者。這些方案容許終端機在系統内獲得高品質寬頻頻道 估計及系統基地台的引導強度估計，可用來執行相干資料 解調、軟交遞、及硬交遞，如下述。 本文也提供估計及消除引導干擾的技術。執行引導干擾 消除以改善性能’因為使用於資料的子頻帶或由一發射器
O:\90\90566.DOC 13240 • · 發射的引導也可以由其他發射器發射引導(即，「干擾」發 射器卜引導干擾可由獲得頻道對干擾源估計，以干擾發射 器執行的相同方式產生引導，及用頻道估計乘產生的引 導。然後，從接收符號減引導干擾以獲得具有改良品質的 引導消除符號。 以下進一步詳細說明本發 —货月之具體貫施例及各種特徵 【實施方式】 本文中使用的「示範性」-詞表示「當作-範例、實例、 或說明」。本文中當作「示範性」說明的任何具體實施例或 設計，不應視為較佳且體容# 丨 ,.^ ，、體Λ粑例，或優於其他具體實施例 或設計。 圖1顯示無線多向近接多載體通信系統100支援一些使用 者及能完成本文所述引導傳輸方案。系統100包括一些基地 台110支援-些終端機12㈣通信。基地台為固定台用二與 終端機通信及也為—接取點、或稱為節點β，或其他稱呼。 如圖1所示，各種終端機12〇係分散在系統令，而各線端 機可為固定（即靜止）或行動。—終端機也可稱為-行動台、 一相台、—使用者設傷⑽）、-無線通信裝置、—接取 、·’；端機’或其他名冑。在純規時序刻，各終端機皆可與 下灯鏈路及/或上行鏈路上的一或可能多基地台通信。下行 鏈路（即，正向鏈路）代表從基地台至終端機的通信鏈路，而 上行鍵路（即，反向鏈路）代代表從終端機至基地台的通信 鍵路。在圖卜終端機12〇3經12〇〇接收引導、傳訊、及使用 者特定資料傳輸從基地台110a經ll〇g。
0:\90\90566.DOC 1324453 一系統控制器（圖1未顯示）一般耦合基地台丨丨0及設計用 來執行一些功能如（1)協調及控制耦合基地台（2)在基地台 間路由資料’及（3)接取及控制基地台服務的終端機。 系統100為蜂巢式系統或其他形式無線系統。系統1〇〇的 設計也能完成任何分碼多向近接（CDMA)、分時多向近接 (TDMA)、分頻多向近接（FDMA)等的標準及設計。cdMa 標準包括 IS-95、Cdma2000 ' IS-856、W-CDMA、及 TS-CDMA，及TDMA標準包括GSM。這些標準為本技術所 熟知。 系統中各基地台丨10涵蓋特別地理區1〇2。各基地台的涵 蓋區定義為，例如，終端機可在該區内達成特定程度服務 (GoS^各基地台涵蓋區的尺寸及形狀一般根據各種因素而 定如地形、阻礙等。為了簡化，各基地台涵蓋區通常由 -:里想六角形表示。基地台及/或其涵蓋區一般仍也稱為 「單元」’視環境使用。 ’-、準系、’’先配置中要增加容量，各基地台的涵蓋區劃分 成多扇區。如果各單元分成3扇區，而區分單元的各扇區_ 般為里心的12〇楔形即為1/3單元。在實際配置中，各美地 ^:蓋區形狀通常與理想六角形不同，及各扇區的㈣ =吊”理心、12G楔形不同。另外，通常區分單元的扇區# 邊緣重疊。各扇區由相對基地台收發器子系' 用於區分單元，A : , 「 土也。一般包括服務該單元扇區的所, 而定。。羽區」—詞也用來表示BTS及/或其涵蓋區，視環与
O:\90\90566.IX)C 1324453 為了簡化’下列說明假設各單元分成3個扇區及其BTS位 於該單元的基地台之内。這種基地台位於單元的中心。同 樣為了簡化’在下列說明中，「基地台」一詞一般用於服務 單元的固疋基地台及服務一扇區的固定基地台兩者。 用於CDMA系統’各基地台發射的引導在經過無線頻道 傳輸之前頻譜擴展經整個系統頻寬。在終端機，各基地台 發射的引導以低訊號對雜訊比（SNR)接收。不過，由終端機 執行互補解擴操作提供處理增益用來恢復大量雜訊及干擾 存在的引導。用於多載體系統，一般不能執行引導的直接 順序展頻處理，如CDMA。其他構件必須用來從各基地台 發射引導致使可以由系統内的終端機偵測。 本文揭露適合用於無線多載體通信系統如圖1所示的引 導傳輸方案。如上述，發射引導以支援系統操作需要的各 種功能’如時序及頻率獲得、頻道估計、相干資料解調等。 由OFDM或其他多載體調變技術提供多載體。本文所述的引 導傳輸方案適合用於下行鏈路但也適合用於上行鏈路。 為了 m楚，引導傳輸方案特別說明用於〇FDM系統的下 行鏈路。切職系統具抑正交子頻帶。各基地台在各 OFDM符號週期能發射— 〇fdm符號，如下述。 L引導傳輸構造 表1列出三種用於引導傳輸方案的「構造」。
O:\90\90566.DOC 取 1
不同基地台之不同不相交子頻帶集的引導傳 輸達成引導傳輸的。 _ t造 頻率 正交性 時間 正交性 加密碼 不同基地台t引導使用不同i交石馬（如waish 碼）達成引導傳輸的 不同基地台之引導使用不同加密碼用於引導 正父及加密 干擾隨機化及識別_ ____ ，一 碼」在下列說明中也稱為「順序」。表丨所述 進:步詳細㈣如下。這些構造在基地台及終端機的處理 也s兒明如下。 -根據思些構造的任何一個或任何組合導出不同的引導傳 輸方案。例如，引導傳輸方案可應用（1)頻率及時間正交性， (2)頻率正交性及加密碼，（3)頻率正交性、時間正交性、及 加密碼，或（4)其他組合。 1 ·頻率正交性 使用頻率正交性消除干擾造成多基地台同時傳輸引導。 用於頻率正父性，多基地台在「不相交」（以下說明）的不同 子頻帶集發射引導致使干擾消除。頻率正交性可以用不同 方式達成’有些方式以下說明。 圖2八顯示多載體系統1〇〇使用的〇17〇]^子頻帶結構2〇()。 本系統具有全系統頻寬W MHz，使用OFDM分成N正交子頻 帶。在一標準0FDM系統中，引導及資料傳輸只使用n個總
0:\90\90566.D〇C -11 - 1324453 子頻帶的Μ個，其中Μ < N。剩餘N-M的子頻帶不用於引導 及資料傳輸及用來保衛子頻帶讓系統符合頻譜遮蔽要求。 可用的Μ子頻帶包括子頻帶F至F+M -1，其中F —般選擇為整 數致使Μ子頻帶位於操作頻帶的中間。 圖2Α也顯示分割引導傳輸的μ可用子頻帶的具體實施 例。在此具體實施例中，Μ可用子頻帶最初分成尺組，各組 包括Τ連續子頻帶◊一般，κ、丁及厘各為大於丨的整數及 。各組的Τ子頻帶分配至τ集致使各組的第丨子頻帶分 配至第丨集》 圖2B顯示根據圖2A所示分割產生丁集的子頻帶。各τ集的 K子頻帶由黑盒顯示。用於此具體實施例，各集紅子頻帶 均勻/平均分佈在Μ可用子頻帶，及集内連續子頻帶相隔τ 子頻π。Τ子頻帶集分配至引導傳輸的τ單元或τ扇區。各 單元或扇區只在分配該單元/扇區的集内之子 引導。 m 特疋例子，夕載體系統具有5 12子頻帶分配指數為1至 I12。對於這些512子頻帶，各扇區的引導傳輸分配50子頻 I 子頻帶用來形成9集的50子頻帶（即T=9及K=50)，如 集 __ί頻帶 1 -ϋ20,30, ... 500 2 -ϋ_2ΐ，3ΐ,...501 3 -12^22, 32,... 502 表1 集 子頻帶 4 13,23,33,... 50λ 5 14,24, 34,... 504 6 15, 25,35, ...505 集 -— 子頻帶 7 16, 26,36,... 50fi _8_ 9 -i?, 27, 37,... 507 18, 28,38,...508
O:\90\90566.DOC -12- 1324453 9子頻帶集分配至9不同引導傳輸的扇區。 一般，M可用子頻帶可用不同方式分佈成T集，這樣仍在 本發明的範圍之内。了集包括相同或不同數量的子頻帶。另 外，各集的子頻帶為均勻或㈣勻分佈㈣可料頻帶。τ :頻帶集為互「不相交」致使干擾消除。子頻帶集為不相 父其中各Μ可用子頻帶分配至多為一集。各集進一步包括 充分的子頻帶使終端機只根據這些子頻帶的引導傳輸辨別 該頻道。總之，形成集數及各集包括的子頻帶數與下列各 因素有關如： •系統中可用的子頻帶數； •系統的延遲擴展或相干頻寬，衫各集連續引導子頻 帶之間最大間隔以避免性能衰退； •達成頻率正交性的叢集尺寸；及 •是否時間正交性也用來引導傳輸。 OFDM符號的循環字首（以下說明）的定義包括&樣本，其 中Cp根據系統的延遲擴展適當選擇致使循環字首包括所有 多路徑能量的重要部份。為了避免性能衰退，選擇各集 的子頻帶數致使尺2Cp，及這些子頻帶均勻分佈於系統操作 頻寬。在這情況下，不相交集的最大數為N/Cp。例如，如 果N=256及Cp=16,可形成達16集的子頻帶。較少數的不相 交集也可以形成，各集包括大於心子頻帶。如此，包括大 於最少需要數的子頻帶可以讓接收的引導具有較高訊號品 質’及因而獲得改善頻道估計及引導強度估計。或者，也 可以形成較大數的不相交集，各集包括小於Cp子頻帶。如 O:\9O\90566.DOC •13- 1324453 此，包括小於最小需要數子頻帶造成操作頻帶的頻率選擇 性的不充分識別’及產生一些性能衰退。 為了簡化，下列說明假設包括κ子頻帶之各τ子頻帶集， 各集的子頻帶均勻分佈並隔離τ子頻帶（如圖2Β所示），及 Κ·Τ=Μ。形成的集數關係預期頻率正交性的叢集尺寸，如 下述。 圖3Α顯示示範性子頻帶分配達成3單元叢集的頻率正交 性，其中各單元包括3扇區（即，9扇區3單元叢集），叢集中 之9扇區的各區分配9子頻帶集之一（例如，表2所示）。分配 各扇區的子頻|集由圖3Α之數值號碼4示連接箭頭。各扇 區只在分配集的子頻帶上發射其引導。叢m中的9扇區可同 時在9不相交子頻帶集發射其引導而達成頻域内正交性及 避免干擾。 圖3B顯示示範性子頻帶分配達成7單元叢集的頻率正交 性，其中各單元包括3扇區（即，21扇區7單元叢集"該叢集 中之21扇區的各區分配21子頻帶集之一。叢集中的21扇區 可同時在21不相交子頻帶集發射其引導而達成頻域内正交 性及避免干擾。 總之，叢集的定義包括任何數之單元，及各單元包括任 何數之扇區。例如，叢集的定義包括i、2、3、7或19單元。 叢集尺寸關係各種因素，如上面列舉。 達成頻率正父性，系統也可應用各扇區多天線用於引導 及資料傳輸以達成空間分集性及改善可靠性。例如，各扇 區使用空間-時間發射分集性巧丁丁…方案或Alam〇uti方案
O:\90\90566.DOC •14- 1324453 從兩天線發射資料。8丁丁0方案揭露於30丁825.211及臨時 美國專利申請序號60/421，309，名稱「ΜΙΜΟ WLAN系統」， 2002年1〇月25日申請’讓予本發明受讓人，並以提示方式 併入本文。Alamouti方案由s.M. Alamouti揭露於IEEE JSAC， Oct· 1998年，名稱「無線通信中的簡單發射分集性技術」， 以提不方式併入本文。用於具有多天線扇區之系統，各天 線分配一不同子頻帶集。 2 ·時間正交性 時間正交性的達成藉由使用不同正交碼「覆蓋」各單元 或扇區的引導。在終端機，各單元/扇區的引導可由「解覆 蓋」接收訊號恢復具有該單元/扇區使用的相同正交碼。覆 蓋是一種方法由已知引導或資料符號（或具有已知值之〇引 導/負料苻號集）乘以Q晶片正交順序的所有Q晶片而發射以 獲仟Q覆蓋符號，經進一步處理然後發射。解覆蓋是一種互 補方法，接收符號乘以（a)相同Q晶片正交順序的Q晶片及（b) 複數共軛引導或資料符號（或複數共輛Q引導/資料符號）以 獲得卩解蓋符號，'然後累積以獲得發射引導或資料符號的 估计覆蓋及解覆盍為本技術所熟知及說明如下。解覆蓋 移除或消除由其他單元/扇區使用不同正交碼發射的引 V如此，可達成多單元/扇區引導傳輸間正交性。 引覆蓋的效率與基地台知道時序有關。達成 相同早疋之扇區的時間正交性因為這些扇區可同步操作。 各叢集中的單元或系統中所有單元也能同步操作以容許達 成由該單元發射的引導時間正交性。
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JJ 時間正交性的達成可藉由各種正交碼如，她h碼及正交 可變擴展因素(0VSF)碼。引導覆蓋使用的正交碼長度關係 所需的正交瑪數’而正交碼數關係、達成時間正交性的叢集 尺寸。例如’如果時間正交性預期一單元具有3扇區，便需 要3正交碼（即，各扇區一碼）及各正交碼具有4晶片長度。 表3列出4晶片Walsh碼分配給4不同扇區、單元或天線。 表3
Walsh 碼 值 iiii _ W2(n) 1 1-1-1 W3(n) 1-11-1 W4(n) l-l-l 1 特疋Walsh碼分配予各扇區或已知單元的各天線。 ，的值「]」表示引導符號（即，Pk(nW -Pk⑻）的反向及值 1」表不無反向。引導傳輸使用的各子頻帶應用相同Walsh 碼。用於各引導子頻帶，4晶片Walsh碼用於4連續OFDM符 號週期發射的4引導符號。Walsh碼的長度為Tw = 4T，，其 ^Tsym表示一 〇FDM符號週期。如果引導傳輸長於4 OFDM 符號週期，則按需要多次重複相同碼。一 比碼也 稱為Walsh順序或Walsh符號，及tw表示一 Walsh符號週期。 圖4A顯不不範性正交碼分配達成丨單元包括3扇區的時間 -父|·生（即3扇區1單元叢集）。單元中的3扇區各分配一不 同正交碼。分配予3扇區的3正交碼標示為A，B及C。如圖 4A所不’單几中的所有3扇區使用相同子頻帶集。所以，使
O:\9O\90566.DOC V4453 用不同正交碼從3扇區的引導傳輸達成時域的正交性。 圖侧示示範性正交碼分配達⑴單 正交性，夂芹F目士 G括3扇Q的時間 又/·生各扇£具有2天線用於引導及資料傳輸 3扇區各分配2正交碼，各天線一妈。分配3扇區的3對正'的 碼標示為細、⑽及E/F。3扇 父 正交碼具有8晶片長度。 —而要6正父石馬’各 由，基地α及終端機之間傳播路徑的時間變化時間正六 性性能會农退。因此，較理相 人 徑在正交碼期間不變。α❹短正交碼致使傳播路 3.結合頻率及時間正交性 導使用結合頻率及時間正交性。在—具體實施 ，叢集中的多單元達成頻率正交性 區達成時間正交性。 干的夕扇 圖4C顯示示範性子頻帶及碼分配達成9扇區3單元叢 頻率及時間正交性。叢隹φ沾留— 、 、 乂 f生蕞木中的3早疋各分配—不同子頻帶 以達成3單元間頻率正交性。各單元的3扇區各分配3不同正 7 =達成3扇區間時間正交性。各單元的各扇區使用分配 7又碼及’、在分配其單元的子頻帶集±發射其引導。然 後’達成從本叢集中的9扇區的引導傳輪的正交性及避免干 擾。 圖4D顯示示範性子頻帶及碼分配達成2ι扇區了單元叢隹 :„間正交性。該叢集中之7單元的各分配不同子： 页市各單兀的3扇區也分配不同正交碼。各單元的各扇區 使用分配的正交碼及只在分配的子頻帶上發射其引導。
O:\9O\90566.DOC -17- 1324453 頻率及時間正交性也可以用本發明的範圍之内的其他方 式達成。例如，多單元分配相同子頻帶集但不同正交碼。 如另外例子，相同單元的多扇區分配多子頻帶集，及叢集 中的不同單元分配不同正交碼。 用於具有多天線扇區的系統，使用不同方式達成從多天 線的引導傳輸的正交性。在一具體實施例中，各單元分配 一子頻帶集，及單元中的各天線分配不同正交碼。如果 各扇區包括兩天線，然後各扇區可分配一對正交碼，如圖 4B所示。在另外具體實施例中’一單元的多扇區分配不同 正父碼及各扇區的多天線分配不同子頻帶集。相同單元 的所有扇區使用相同子頻帶集，&分配相同子頻帶集的天 線分配不同正交碼。例如，用於3扇區單元及一包括2天線 之扇區，各單元的2天線分配2子頻帶集（如，集丨及勾，及] 輕分配正交碼A、B及c。該單元的一扇區分配子頻帶集/ 正交碼對1-A及2-A，第二扇區分配1-B及2·Β，第三扇區分 配 1-C及 2-C。 4.加密喝 加密碼用於隨機化引導干擾及能識別基地台。不同加密 碼分配予各輕、各單元、或各叢集。加密碼為偽隨機數 (ΡΝ)順序或其他獨特順序。加密碼應用於頻域内的引導 (如，正交碼覆蓋之前），如 J 下述。加岔碼也應用於時域（如， OFDM處理之後），在那種愔 丨裡w /兄下，加密碼率必須不大於 OFDM符號率以保留頻率τ六 丰 乂性。然後由終端機執行互補處 理以恢復引導。用於力〇密及Μ 在及解铪在基地台及終端機的處理
O:\90\90566.DOC -18- 1324453 說明如下。 圖5顯示不同加密碼分配 局·。佈局中的各叢隼由粗Μ:叢生糸統佈 _ 冑集由粗貫線表示。—示範性叢集如7 實例中，各叢集的7單元分配不同 子頻帶集（標示1至7)，各單 A、B及。、一欲 分配不同正交碼(標示 仅局中的各扇區的引導傳輸的識別可由（1 :配予扇區所屬單元的子頻帶集，⑺分配予扇區的正交 =及⑺分配予扇區所屬叢集的加料。在本發明的範圍 他系統佈局。·子頻▼、正父碼、及加密媽的其 如圖5所示，在已知扇區内的終端機接收只來自分配相同 子頻帶集及相同正交碼的其他扇區的引導干擾。例如，在 標不“扇區内終端機接收引導干擾只來 示1-A的扇區。 & 各加密糾⑷為-獨特碼晶片順序，其中n為晶片順序指 。在-具體貫施例中，各加密碼晶片為—具有形式 蝴之複數值’其中Si⑻及咖）各取—值為+1或七在另 外具體實施例中’力。密碼可用其他方式定義，碼晶片為實 或複數值。 根據無線頻道的特徵，加密瑪可用不同方式執行。一般， 頻道在總時間期間不變其間應用加密碼晶片。頻道不變的 :間期間通常稱為相干時間及^表示。正交碼的長度以I 、不’其中Tw - 4_Tsym為4晶# Walsh順序如表3所示。 用於第一加密方幸，‘里相、爸 茱如果頻道的相干時間大於正交碼長
O:\90V90566.DOC • 19- 1324453 度（即r » tw)則加选碼應用於多正交順序。特別地係， 各加密碼晶片應用於—正交順序的長度T〆相同加密碼晶 片應用於引導傳輸使用的各κ子頻帶。用於表3所示的示範 !·生Walsh順序，各加役褐晶片帛於4連續〇fdm符號週期發射 的4引導符號用的4 Walsh碼晶片。 用於第加在碼方案，從特定扇區恢復引導終端機執 行正交碼解覆蓋然後使用正交碼解密加密碼及分配加密碼 予該扇區、终端機也執行全部或部份加密順序的相干集合 以恢復引導及辦別「共頻道」扇區（即是，分配相同子頻帶 集但不同正交碼及/或加密碼的扇區）。相干集合表示一種考 慮相位資訊的集合多複值符號的方法。 用於第二加密方案’如果頻道的相干時間短致使終端機 月t*執灯只有單正父順序的相干集合（或一 Walsh符號），然後 應用各加密碼晶片於一正交碼晶片。才目同或不同加密碼晶 片可用於K引導子頻帶。例如，表3所示之示範性4晶片waish 順序，加密碼使用4.尺長度定義。第一κ加密碼晶片用於第 一 Walsh碼晶片的Κ引導子頻帶，下一 κ加密碼晶片用於第 二Walsh碼晶片的Κ引導子頻帶’下一 κ加密碼晶片用於第 三Walsh碼晶片的Κ引導子頻帶及最後κ加密碼晶片用於第 四及最後Walsh碼晶片的κ引導子頻帶。 用於第二加密方案，相同加密順序供所有達成時間正交 性的基地台使用。加密提供引導干擾隨機化。因為相同加 岔順序由多基地台使用，各基地台由分配正交碼、可能加 密碼、及分配引導子頻帶集辦識。 O:\9O\90566.DOC -20- 用於兩加密方案以恢復引導，終端機導出一各引導子頻 ▼的引導估計如下述。接收器獲得⑴根據所有K引導子頻 帶的引導估計，各引導及資料子頻帶的頻道回應估計及（2) 接收引導功率估計為所有κ引導子頻帶的引導估計平方 和。終端機的引導處理進一步的詳細說明如下。 π·引導傳輸方案 引導由基地台以不同方式在下行鏈路上發射以促進引導 谓測及頻道估計。使用引導偵測以促進系統同步化（獲得頻 Μ㈣Μ遞'及軟交遞。頻道估計用來促進相干資 料解調。表4列出多載體通信系統中四個示範性引導傳輸。 --表4 系統 時序 ---引導結槿 r- TDM叢發 連續 同 步 同步叢發引導傳輸方案： 糸統中所有扇區於相同時間 週期内發射引導。 同步連續引導傳輸方案： 各扇區根據系統時序在 指定子頻帶集上連續發 非同步 非同步叢發引導傳輸方案： 根據個別時序在決時序間週 期内由扇區發射引聲„ 非同步連續引導傳輸方 案： 各扇區根據其時序在指 -------- 導結構’各扇區在指定時間週期或時隙内叢 發發射引導（取代連續）。么斧η ρ丨、丨、士々 貝^谷扇&以分時多工（TDM)方式發射 引導及資料。用於連續引士接_丄、 咬貝W等結構’各扇區在分配的引導子 頻帶上連續發射其引導。久臣广上^ , 导各扇區在非指定於引導傳輸的剩 餘可用子頻帶上發射資料。
O:\90V90566.DOC -21- 於同步系統，系統的所有單元的所有扇區之時序同步 厶，根據⑽時間或其他-般時序源)。用於非同步系統， ^的所有扇區之時序时’但系統的不同單 +同步。 於问步叢發引導傳輸方案，系統的扇區及單元在相同 二Γ:内同步發射叢發引導。用於本方案，所有扇區同 =射其引導，但料的正交化係使用不相交的引導子頻 2及/或正父碼。在引導傳輸期間不發射資料。終端機能 又侍不同扇區的高品質頻道估計因為資料傳輸不會收到干 擾。另外，已知扇區的頻道估計由消除其他扇區在相同引 導子頻帶集上發射引導的干擾而獲得進—步改善，使用的 引導干擾消除技術如下說明β 圖6Α顯示同步叢發引導傳輸方案的多扇區引導傳輸。用 於本方案’在特定時間期間Tpn〇t，扇區在不相交子頻帶集 上發射叢發引導’叢發之間的特定時間間隔為I。如祕 所示’扇區之時序同步致使引導叢發在傳輪時間大約對 準。各扇區在引導叢發之間的時間週期於所有有用子頻帶 發射資料。（為了簡化，圖从及⑽的頻率及時間不按比例繪 畫）。 曰 用於同步連續料傳輸方案，系統的純及單元為同 步，及各扇1連續在指定的引導子頻帶集上發射其引導。 用於本方案，不同扇區的引導使用不同正交碼進—步正交 化。用於各扇d，資料不在引導傳輸指定的子頻帶集上發 射。
O:\90\90566.DOC •22- 以4453 _頁示同步連續引導傳輸方案的多扇區引導傳輸。用 於本方案，扇區連續在不相交子頻帶集上發射引導。各扇 區在不指定於引導的其他子頻帶上發射資料。如圖 示，扇區之時序同步。 用於非同步叢發引導傳輸方案，系統的扇區在指時序隙 及使用不相交引導子頻帶集發射叢發引導。各單元内的扇 區使用不同正交碼進一步正交化。不過，因為單元不同步， 不同單元的引導在不同時間爭取終端機，因此需要執行引 導叢發搜尋。另外，因為單元不同步，一單元的扇區的資 料傳輸會干擾另外扇區的引導傳輸，反之亦然。 用於非同步連續引導傳輸方案，系統的扇區及單元為非 同步，及各扇區連續在指定的引導子頻帶集上發射其引 導。同樣，各單元内的扇區使用不同正交碼進一步正交化 引導。因為單元不同步，終端機需要決定恢復各扇區的該 時序。 用於同步叢發引導傳輸方案，因共頻道干擾（即是從其他 刀配相同引導子頻帶集及正交瑪的扇區的干擾）之各扇區 經歷最小衰退。用於同步連續引導傳輸方案，由於附近扇 區在引導子頻帶上資料傳輸各扇區的引導經歷由共頻道干 擾造成的衰退。用於非同步叢發/連續引導傳輸方案，由於 貢料傳輸加非同步0FDM符號時序造成的載體間干擾，各扇 區的引導經歷由共頻道干擾造成的衰退，其中載體間干擾 在無多路徑時並不存在。 接收在終端機處理各種引導傳輸方案的詳細進一步說
O:\90\90566.DOC 23· 13244^3 明如下。 不論使用選擇的引導傳輸方案，引導子頻帶可用不同方 式刀配予扇區。在—具體實施例中，分配予引導傳輸的各 扇區的子頻帶集為固定。在另外具體實施例中，各扇區在 不同時間週期在不同子頻帶集上發射引導。本具體實施例 容許終端機獲得較佳扇區頻道估計。 ΙΠ·系統 : 圖7顯不多载體通信系統100的基地台110x及終端機12(^ : 的具體實施例的方塊圖。為了簡化，基地台ΙΙΟχ執行一 | # 區包括一天線的處理。 在下行鏈路上，基地台ιιοχ、一發射（τχ)資料處理器714 接收來自資料源7 12的流量資料及傳訊及來自控制器73〇的 其他資料。τχ資料處理器714格式化、編碼、插入、及調 變（即是，符號映射）資料以提供資料調變符號，或簡單資料 符號。調變器（MOD) 720接收及多工化具有引導符號之該資 料符唬，執行需要的處理，及提供〇FDM符號流。調變器72〇 的處理說明如下。發射器單元（TMTR)722處理〇fdm符號流·· 以提供下行鏈路訊號，然後從天線724發射至終端機。 丄 在終端機12〇X處，多扇區的多基地台發射下行鏈路訊號 · 由天線752接收。接收的訊號由接收器單元（rcvr)754處理 · (如，放大、濾波、頻率降頻、及數位化）以提供樣本。解調 益（DEMOD)760然後處理樣本以互補調變器72〇所執行以提 供引導強度估計及資料符號估計用於恢復。接收（r幻資料 處理器762進-步處理（如’符號解映射、解插人、及解碼） -24- 1^24453 >料符號估計以提供解满杳Μ 杈供解碼貝枓’存入一資料槽764用於儲存 及/或—控制器770用於進一步處理。 Τ鏈路之處理可與下行鏈路之處理相同或不同。資料 及=訊由ΤΧ資料處理器784處理（如，編碼、插入、及調變） 、提供資料訊號，由引導符號多工化及由調變器790進-步 處理^提供發射符號。調變器79G執行〇FDM處
理，CDMA 处等視上行鏈路使用的特定調變技術而定。發射器單 元792進一步處理發射符號以產生上行鏈路訊號然後從天 線7 5 2發射。 在基地台11(^處，由天線724接收來自終端機的上行鏈路 訊號及由接收器單元738處理接收訊號以提供樣本。樣本進 γ由解調器740處理以提供資料符號估計，然後由rx資 料處理器7 4 2處理以提供各終端機恢復解碼資料。解碼資料 存於資料槽744用於儲存及/或由控制器73〇進一步處理。 控制器730與770分別控制基地台及終端機的各種處理單 兀之操作。記憶體單元732與772分別儲存控制器73〇與77() 所用之資料與程式碼。 1.基地台引導處理 圖8顯示調變器720具體實施例的方塊圖。在本具體實施 例中，引導傳輪發生在分配第i個扇區的K引導子頻帶集 上。引導符號由Nw晶片Walsh碼Wi(n)覆蓋及使用分配予第i 個扇區的加密碼Si(n)加密。 總之’相同引導符號用於所有引導子頻帶或不同引導符 號用於不同引導子頻帶。引導符號為調變符號根據特定調 O:\90V90566.DOC -25- 1324453 變方案（如，BPSK、QPSK或μ-QAM)導出，即一複數值相 對調變方案訊號集中的一點。另外，相同引導符號由所有 扇區使用或不同引導符號由不同扇區使用。在一具體實施 例中，定義一特定Μ引導符號集用於系統的M有用子頻帶。 各扇區使用的引導符號與分配該扇區的引導子頻帶集有 關。不論如何，系統的終端機具有系統扇區使用的引導的 先前知識。 在調變器720内，提供由第i個扇區發射的引導符號pi(n) 至解多工器（Demux) 812及解多工成κ引導子頻帶的κ引導 符號子流。用於各OFDM符號期間，相同引導符號在所有反 引導子頻帶上發射或一K引導符號集在尺引導子頻帶上發 射。任何情況下，提供各尺引導符號子流至個自的了乂引導 子頻帶處理器820以處理分配引導子頻帶的引導符號。 在各TX引導子頻帶處理器820内，提供分配第_引導子 頻帶的引導符號Pl，k⑻至複數乘法器822及乘以加密碼區段
Si，k(n)後給予第1^個引導子頻帶。加密可用各種方式執行。 例如，加费致使各加密碼晶片應用於（丨）各κ引導子頻帶的 全Walsh順序W1(n)(用於上述第一加密方案），（2)一引導子 頻帶的-Walsh碼晶片（用於上述第二加密方案），（3)所有κ 引導子頻帶的"*Walsh碼晶片，或W其他Walsh碼晶片及引 導子頻帶的組合。 用於K個TX引導子頻帶處理器82m 82Qk之加密碼晶片 的κ區段可為相同或不@，視執行的特定加密方案而定。 用於第-加密方案，相同加密碼順序用於各κ引導子頻帶，
O:\90\90566.DOC -26- 丄 JZ44：)：3 及各加密碼晶片應用於1連續引導符號以維持Nw連續 OFDM符號週期加密竭晶片不變。用於第二加密方案，加密 順序S,(n)刀割成κ加密媽區段（如，上述的第二加密方案）， 一K引導子頻帶一區段。然後，各加密碼晶片應用於—引導 子頻帶的一引導符號。 提供乘法器》22的加密引導符號給乘法器824及由WaUh 碼WKn)覆蓋。覆蓋的執行為在Nw連續〇fdm符號週期發射 Nw加密引導符號乘以NwWalsh碼Wi(n)晶片，其中Μ* = 4， 例如表3所示的示範性Walslu|。覆蓋引導符號由乘法器826 使用增益Gpilot標示，以決定引導傳輸使用的發射功率量。 一般，限制各扇區或各天線的總發射功率匕。⑷，例如，由 標準規定及/或功率放大器限制。總發射功率Ρμμ的一部份 分配於引導傳輸及剩餘的功率用於資料傳輸。引導傳輸使 用的功率里Ppil()t可選擇用於促進扇區的終端機偵測/獲得 引導同時減少其他扇區對資料傳輸的引導干擾。引導功率 Ppilot為固疋，及增盃Gpil〇t根據引導功率ppU〇t而決定。從τχ 引導子頻帶處理器820a至82攸的〖個引導符號處理後傳送 至ΜχΝ開關848。 由第i個扇區發射的資料符號山(11)傳送至解多工器832及 解多工成（M-K)資料符號子流以用於資料傳輸使用的（Μ-Κ) 子頻帶。各資料符號也為根據特定調變方案（如，BpSK、 QPSK或M-QAM)導出的調變符號。相同或不同調變方案 可用於引導及資料符號。提供各資料符號子流至各τχ資料 子頻γ處理器840以處理資料符號用於分配資料子頻帶。各
O:\9O\90566.DOC -27- 1324453 處理器840執行Walsh覆蓋、加密、定標、其他處理、或根 本沒處理。從（M-K)資料子頻帶處理器840a至840q的資料符 號處理後也傳送至開關848。 開關848命令從TX引導子頻帶處理器820處理的K個引導 符號及從TX資料子頻帶處理器840處理的（M-K)個資料符 號致使這些符號傳送至指定引導及資料子頻帶。開關848 也提供零訊號值用於各不使用的子頻帶。用於各OFDM符號 週期，開關848提供反向快速Fourier轉換單元（IFFT)850，N 輸出符號一集（包括處理引導及資料符號及零）用於N總子 頻帶。 在IFFT單元850内，各OFDM符號週期的N符號使用反向 快速Fourier轉換成時域以獲得包括N時域樣本的「轉換」符 號。為了克服由頻率選擇衰竭造成符號間干擾（ISI)，各轉 換符號的一部份由循環字首產生器852重複以形成一包括N + Cp樣本的對應OFDM符號，其中Cp為重複的樣本數。重複 部份一般稱為循環字首。一 OFDM符號週期對應一 OFDM符 號的期間。循環字首產生器852提供OFDM符號流用於經一 天線傳輸。 如果扇區配備多天線，則各天線執行圖8所示的相同引導 處理。較特別地係，各天線的引導符號由Walsh碼覆蓋、由 加密碼加密、及在分配予天線的K引導子頻帶集多工化。根 據執行的特定引導傳輸方案，相同或不同Walsh碼可分配至 多天線，相同或不同加密碼可用於該等天線，及相同或不 同子頻帶集可用於該等天線。根據STTD或經多天線傳輸的 O:\90\90566.DOC -28- 1324453
Alamouti方案處理資料符號如前述美國臨時專利申請序號 60/421,309 ° 2.终端機引導處理 圖9A顯示解調器760a的具體實施例的方塊圖，用於上述 同步叢發引導傳輸方案藉由扇區在指時序隙發射叢發引 導。用於各引導叢發，解調器76(^執行處理以恢復從多扇 區發射的引導。 在解調器760a内，接收0FDM符號傳送至循環字首移除單 元912，移除附屬各〇FDM符號的循環字首以獲得對應的接 收轉換符號。一 FFT單元914轉換各接收轉換符號至頻域以 獲得N接收符號用於n總子頻帶◊一 ΝχΜ開關9丨6提供各κ引 導子頻帶集的接收符號至各κ個接收引導子頻帶集918處理 器920aa至920ak ’各集為各引導子頻帶一處理器92〇。用於 同步叢發引導傳輸方案，從不相交子頻帶集上接收來自多 扇區^引導。然後使用一 Rx引導子頻帶集處理器執行恢復 各扇區的引導處理。因為多扇區（如，從不同^或叢集） 在相同子頻帶集用不同正交碼發射，多卿導子頻帶集處 理器也用來處理已知引導子頻帶集。為了簡化，圖9a所示 各引導子頻帶集只有—Rx引導子頻帶集處理器。 、導處理由知機執行係為扇區執行的引導處理的互補 並進-步關係頻道的特性。為了改善引導偵測性能及較佳 辨別由不同扇區發射的引導，較理想執行多〇職符號週期 ^目干積分及儘量多引導子頻帶。不過’在時域及頻域内 執订的相干積分量與頻道的相干時間及相干頻寬有關。特
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H :積分的期間（即是，相干積分可執行的OFDM 付〜dJ、於頻道的相干時間（即是，頻道本質不變的時 間週間）$外’包括子頻帶的相干添加頻率間隔必須小於 頻道的相干頻寬。相干頻寬為頻道不變的頻帶並與頻道延 遲擴展相關。 ®9A所示的引導處理執行單_沾符號週期及單引導子 頻^的相干積分。為了簡化’以下說明已知扇區i的引導處 理。在扇區！使用的各以引導子頻帶處理器92〇内，提供分 配第k個引導子頻帶的接收符號训至乘法器似及乘以扇 區1較—碼1⑻。然後提供解覆蓋符號至複數乘法器924 及乘以複數共軛的加密碼晶片⑽），用於扇區i的第n個 OFDM符號週期的第k個子頻帶。解密執行係為互補由扇區 i執行的加密。用於篦__ a宓士奋 ^ _ 用於弟加达方案，各加密碼晶片加在Nw 連續解覆蓋符號以維持加密碼晶月於&連續〇職符號週 期内不變。用於第二加密方案’各以丨導子頻帶使用一加密 碼區段’及各加密碼晶片應用在來自一引導子頻帶的乘法 器922的一解覆蓋符號。然後提供乘法H 924的解密符號至 複數乘法器926及乘以複數共軛的引導符號沁（n)，由扇區 i於第η個OFDM符號週期的第k個子頻帶發射。各Waish 符號週期由累積器（ACC) 928累積乘法器926的輸出以提供 Walsh符號週期的引導估計八i(n)。 乘法器922，924及926以OFDM符號率（即是，丨/乃㈣）操 作。累積器928以〇FDM符號率執行累積，但提供^Waish 符號週期一引導估計及在也各Walsh符號週期的開始清 O:\90\90566.DOC -30- 1324453 算。濾波器930及單元932以Walsh符號率操作（即是，用於4 晶片 Walsh順序的 1/TW、或 l/4Tsym)。 來自累計器928的引導估計九4(η)進一步由濾波器930濾 波以提供第k個引導子頻帶的頻道估計t(n)至扇區。濾波 器930由一累計器、一有限脈衝回應（FIR)濾波器、一無限 脈衝回應（IIR)濾波器或其他形式濾波器構成。單元932計算 來自累s十器928的引導估計卢α(η)的平方量以提供扇區丨的第 k個子頻帶的引導強度估計|Α>)|2。 用於引導傳輸的各OFDM符號週期，求和器934接收及求 和扇區i的所有K引導子頻帶的引導強度估計^㈣2以獲得 OFDM符號週期的引導強度估計丨涵丨2。累積器％ 8累積部份 ，全部引導傳輸期間的引導強度估計丨則2以提供扇區i的 取後引導強度估計|A|2。例&，累積器938執行全引導叢發 的累積。累積器928執行相干積分及累積器938執行不相干 如果無線頻道的相干時間容許，多·_號週期也執行 積77 °在24種情況下，多Waish#號週期的引導估計可 =二由累積器叫及提供所得估計給遽波器930及單 果無線頻道的相干頻寬容許， 行相干積分(如，某些或所有κ引導子頻帶導 下，累積器928的多引導不相“ W在坆種情況 顯示的其他累積器)、強戶=的引導估計可累積(如圖9未 括引導子頻帶的頻率門Λ 及提供予求和器州。包 的相干頻寬。可執行二干積分必須小於無線頻道 丁顆域相干積分以痛^曰 丁檟刀以獲仵改善引導強度估
O:\90\90566.DOC -31 - 1324453 計，但正常各子頻帶獲得頻道估計。如果無線頻道的相干 時間及相干頻寬容許，多WaIsh符號週期及多引導子頻帶也 執行相干積分以提供改善引導強度估計。 上述引導處理提供扇區丨的引導子頻帶的頻道估計。扇區 1的剩餘]ντ_κ子頻帶的頻道估計可根據扇區丨紅引導子頻帶 的頻道估計獲得（例如藉由内插）。根據κ子頻帶的頻道估計 的所有Μ子頻帶的頻道估計的估計技術揭露於美國專利申 月序號60/422,362 ’名稱「〇FDM通信系統中的頻道估計」， 2「002年1G月29日申請及美國專射請序號6()/427,896,名稱 「無線通信系統的減少複雜性的頻道估計」，2〇〇2月叫Μ 日申明’兩者皆讓予本申請受讓人及以提示方式併入本 文。頻道估計可用於資料解調及其他可能用途。 扇區1的M可用子頻帶的全部或子集的頻道估計可用於執 行從扇^接收資料傳輸的相干資料解調U的多扇區也 可獲得頻道估計。用於各輕，使用㈣區的漏化順序 WI(n)、加密碼S,(n)及使用y導符號“…執行引導處理。 上述引導處理也提供扇區Μ引導強度估計。系統的多扇 區可獲得引導強度估計。多扇區的引導強度估計可用來決 定最好扇區接收資料傳輸’從-扇區交遞另外扇區(如，移 動終端機），及可能用其他用途。 用於同步叢發引導傳輸方案 /、在引導由該扇區發射的期間 計執行在引導叢發之間的時間 的資料傳輸的相干資料解調。 ，解調器760a執行引導處理 。使用一或多扇區的頻道估 週期期間接收自一或多扇區
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圖9A顯示由終端機執行一示範性引導處理技術。屬於本 七月的|已圍内其他處理技術也可以使用。》了簡化，圖9A 、.”’員不解調器760a的引導處理。資料處理由解調器76〇&以 下述方式執行。 圖9B顯示解調器76补的具體實施例的方塊圖，用於上述 同步連續引導傳輸方案由各扇1連續發射其引導於指定引 導子頻帶集内及其資料於剩餘子頻帶上。在下列說明中， 解調器760b恢復由已知扇區丨發射的引導及資料。 在解調器760b内，接收0FDM符號由循環字首移除單元 912及？？1'單7〇914以上述方式處理。然後開關916提供1^引 導子頻帶符號之已接收符號至£個Rx引導子頻帶處理器 920a至920k及M-K剩餘子頻帶的已接收符號至Μ_κ引導干 擾消除器940a至940q。 各RX引導子頻帶處理器92〇以上述圖9八方式執行扇區i 的一引導子頻帶的引導處理。不過，因為扇區i之引導子頻 τ可用來作為其他扇區的資料子頻帶，相干積分可執行較 長的期間（如，多Walsh符號週期）以消除因其他扇區來的資 料符號干擾，致使獲得較準確引導估計At(n)。顯示的相干 積分期間必須小於頻道的相干時間。 各RX引導子頻帶處理器920内，乘法器922，924，及926 以OFDM符號率（即，1/Tsym)操作及使用Waish順序Wi(n)、 加密碼S,(n)、及扇區i使用的引導符號仏(11)執行乘法。累積 器928以OFDM符號率操作及累積一或（較理想）多％&丨讣符 號週期的乘法器926的輸出以提供各累積期間的引導估計
O:\90\90566.DOC -33- 〜(n)。濾波器93〇以累積率操作及遽波引導估計κ啦提 供扇區⑷k子頻帶的頻道估計_。所有κ弓丨導子頻帶的 頻道估什進-步處理（如，内插）以獲得資料子頻帶的頻道估 1 ,如上述。單元932、求和器934、及累積器938以累積率 操作及提供扇區i的引導強度估計|A|2。 用於連續弓丨導傳輸方案，解調器76〇b在通信會話中執行 引導處理。使用扇區i的頻道估計以執行從扇區〗之資料子頻 帶上接收貧料傳輸的相干資料解調。資料處理的執行如 述。 為了簡化，圖9B只顯示一 K個RX引導子頻帶集處理器 920及一 Μ_κ引導集干擾消除器94〇。解調器乃帅也設計具 有多RX引導子頻帶集處理器及多Μ·κ引導集干擾消除器以 同時處理來自多扇區的引導及資料傳輸。 解調器760a及760b也用來執行非同步叢發/連續引導傳 輸方案的引導處理如上述。如果扇區不同步，終端機需要 決疋恢復各扇區的時序。可使用類似系統使用的滑動相關 器達成。各扇區根據該扇區時序執行處理。特別地係，使 用Walsh順序WJn)解覆蓋、及使用加密碼§1(11)解密之FFT操 作全部根據恢復扇區時序執行。另外，相干積分可執行較 長的時間週期（如，多Walsh符號週期）以消除因其他扇區來 的發射資料符號之干擾致使恢復扇區獲得較準確引導估計 Α·，*(η)。 用於非同步叢發引導傳輸方案，各扇區的執行引導處理 在（1)扇區發射引導期間及（2)根據該扇區時序。用於非同步 O:\9O\90566.DOC -34- 1324453 連、々引導傳輸方案，各扇區根據該扇區時序隨時執行引 處理。 導 3·終端機引導干擾消除 如上述，系統的扇區的引導傳輸致使已知扇區吲導傳輪 使用的子頻帶也用於其他扇區的引導傳輪。用於扇區丨，從 其他扇區之引導傳輸在其引導子頻帶上表示干擾，如果= 效消除，可造成改善扇區i的頻道估計及引導強度估計。另 外，用於扇區i資料傳輸的子頻帶也用於其他扇區的引導傳 輸（如用於連續引導傳輸方案）。用於扇區丨，從其他扇區之 引導傳輪在其資料子頻帶上表示干擾，如果有效消除，可 造成改善資料性能。 例如，終端機接收扇區丨的資料傳輸，其引導在子頻帶集 1上發射（如，表2及圖2B所示之示範性〇FDM系統子頻帶 1〇,2〇,30，...5〇〇)。終端機也知道其他扇區發射引導。某此其 他引導不在子頻帶集1上發射。例如，相鄰扇區2在子頻帶 集2上發射引導（如子頻帶11，21，31，...，501)〇 —般，扇區i 發射貢料至其涵蓋範圍的終端機使用所有不在子頻帶集1 的可用子頻帶。所以，集2的子頻帶（用於扇區2的引導傳輸） 可用作扇區1的資料子頻帶。扇區2在子頻帶集2的引導傳輸 成為扇區1相同子頻帶上資料傳輸的干擾。 刖 般終端機知道扇區2在子頻帶集2上的引導傳輪。故端 機，估計子頻帶集2上扇區2的引導干擾。引導干擾估計的 獲仔由（1)估計集2各子頻帶從扇區2至終端機的頻道，（2) 以扇區2執行的相同方式產生各集2子頻帶的處理（即加密
O:\90\90566.DOC •35- 1324453 及覆蓋）引導符號’及（3)比較頻道估計標示處理引導符號。 扇區2各子頻帶集2的引導干擾估計減相同子頻帶的接收符 號以獲得該子頻帶的引導消除符號。 一般，用於下行鏈路一扇區的引導或資料傳輸執行引導 干擾肩除也用於下行鏈路另外扇區的引導傳輸，該引導為 終端機所知。一般，終端機知道由其他扇區發射的引導， 因為這消息用來促進扇區之間終端機協助交遞。一般，終 端機測量從目前服務扇區接收的引導及等候交遞的附近其 他扇區接收引導的功率。然後終端機使用引導功率測量以 申請交遞至較佳服務扇區。 執行引導干擾消除供一引導子頻帶以獲得較高品質引導 估計，其具有由於從其他扇區移除引導產生的干擾。例如， 用於同步叢發引導傳輸方案，所有扇區同時發射其引導， 如此執行引導干擾消除以獲得選擇扇區的改善頻道估計。 ，執行引導干擾消除供—資料子頻帶以獲得較高品質資料 符號估計，其具有由於從其他4區移除引導產生的干擾。 為了清楚，以下說明資料子頻帶的引導干擾消除。 參考圖9B ’提供各（M_K)f料子頻帶的接收符號至個別 引導干擾消除器940，各消除 消除的各干擾扇區的引導干擾 各消除器940估計終端機接收自指定
0:\9〇\9〇566.D〇C •36- 1324453 速F0urier轉換後於頻域内執行。消除器94〇χ執行一資料子 頻帶的引導干擾消除。 在引導干擾消除器940χ内，提供分配子頻帶的接收符號 至L引導干擾估計器i〇20a至10201，其中l為任何整數零或 更大。各估計器1020估計從分配第j個干擾扇區的分配第k 個子頻帶上的引導干擾及提供分配子頻帶及扇區的引導干 擾估計L(n)。 在各估§十器1020内，提供分配第k個子頻帶的接收符號rk (η)至乘法器丨〇22及乘以第j干擾扇區使用的贾“讣碼％ (η)。然後乘法器1 〇22的輸出及由複數乘法器丨024乘以複數 共輛的加密碼晶片^ (η) ’用於第j干擾扇區的第k個子頻 帶。然後乘法器1024的解密符號由乘法器1〇26乘以複數共 扼的引導符號，由第j干擾扇區在的第k個子頻帶上發 射。 各Walsh符號週期由累積器1〇28累積乘法器1〇26的輸出 以提供Walsh符號週期的第k子頻帶的引導估計之累積 益1028的引導估計進一步由濾波器1〇3〇濾波以提供第让子 頻帶的第j干擾扇區的頻道估計濾波器1〇3〇由一累計 器、一 FIR濾波器、或一 IIR濾波器構成。濾波器1〇3〇的回 應（如’累積期間）與頻道衰竭率有關。 為了衍生第J·干擾扇區的引導干擾估計Un)，由第j扇區 使用的引導符號pj k(n):(丨）由乘法器1〇34乘以加密碼晶片 Sj，k(n)，（2)由乘法器1〇36覆蓋Walsh碼％⑻，及（3)由乘法 器1038乘以頻道估計t(n)。g所有分配估計器丨〇2〇的引導
O:\90\9O566.DOC -37· 1324453 干擾估計由求和器1042求和以獲得第k子頻帶的總引導干 擾估計氕（η)。從求和器1044接收的符號rk(n)減總引導干擾 估計Λ (η)以獲得第k子頻帶的引導消除符號。 參考圖9，分別提供M_K資料子頻帶的引導干擾消除器 940a至940q的引導消除符號至Μ—κ接收資料子頻帶處理器 9_至_q。各處理器_處理分配資料子頻帶的引導消除 符號以互補圖8處理器84〇的執行。各處理器98〇也執行相干 貧料解調變’其藉由計算引導消除符號及分配資料子頻帶 :頻道估計的點乘積以獲得資料符號估計心⑷，為該子頻 T上！X射的 > 料符號估計。恢復第丨扇區的資料子頻帶的頻 道估計可根據該引導子頻帶獲得的頻道估計導出（如，使用 =工器990接收及多工RX資料子頻帶處理器98以至98叫 的資料符號估計以提供恢復第i扇區的f料符號估計_。 上述引導干擾消除技術可直線擴展至終端機處有多接收 天線的情況。如此’各終端機天線獲得的接收訊號可以執 行相同的引導處理。各天線的引導消除符號進—步使用頻 道t相干解調以提供該天線的資料符號估計。所有天線 的貝料符號估計可加權及組合以提供最後 然後解碼。 丁翫怙彳 本文所述的引導傳輸及引導干擾消除技術 執行。例如 I ^ 1J ^ /ίΓ 測及引^ 終端機接取點處理引導傳輪及處理引導债 行，用來Γ消除可用硬體.、軟體或其組合。對於硬體執 理傳輪/接收及引導干擾消除的元件可用一戋多 o^osee.Doc -38- =積體電路叫數位訊號處理器(Dsp)、數位訊號 ^rFp、置（DSPD)、可程式邏輯裝置（PLD)、場可程式閘極陣 一 GA)、處理器、控制器、微控制器 '微處理器、其他 又计執仃本文所述之功能的電子單元或其組合。 對於軟體執行，用I # 用來處理W導傳輸/接收及引導干擾消除 :利=模組⑽如程序、功能等）來實施，心執行本文所述 士功Ί等軟體碼可儲存在—記憶體單元（例如圖7中的 。己隱體早7C 732及770)中並由一處理器(例如控制器⑽及 :〇)執仃。記憶體單元可在處理器内部或處理器外部執 订在外口P if況下，記憶體單元可經由本技術中熟知的各 種構件以通信方式耦合至處理器。 j文包含的標題係用於參考並輔助某些段落定位。此等 ^題，非欲限制所述範圍之概念’並且可應用於本文的其 它段落。 八 ▲所提供具體實施例之先前說明能使任何熟悉本技術者製 、或使用本發明。熟悉本技術者應明白此等具體實施例可 、丁各種t改’而且此處所定義的通用原理可應用於苴他 具體實施例而不背離本發明之精神或範圍。因&，本發明 並不受限於本文所示的具體實施例，但符合本文所揭示之 原理及特徵的最廣範缚。 【圖式簡單說明】 本發明的特徵、性f及優點可從以下詳細說明及參考附 圖之後更為瞭解，纟中類似的參考符號代表整篇中相對應 的元件，其中： “
O:\90\90566.DOC -39- 1324453 圖1顯示一無線多向近接多載體通信系統； 圖2A顯示OFDM子頻道結構； 圖2B顯示根據圖2A所示的0FDM子頻帶結構之不 頻帶集； 圖3A及3B分別顯示9扇區3單元叢集及21扇區7單元叢集 達成頻率正交性的子頻帶示範性分佈； ν' 圖4A及4B分別顯示3扇區1單元叢集（每扇區具有—天線 及2天線）達成時間正交性的正交碼示範性分佈； '' 圖4C及4〇分別顯示9扇區3單元叢集及21扇區了單元叢隹 達成頻率及時間正交性的子頻帶及正交碼示範性分佈；市 圖5顯示不同加密碼分佈各7單元叢集的示範性系統佈 局； 圖6Α及6Β分別顯示同步叢發引導傳輸方案及同步連浐 引導傳輸方案的多扇區的引導傳輸； / ^ 圖7顯示基地台及終端機的方塊圖； 圖8顯示基地台内調變器的方塊圖； 圖9Α及9Β顯示兩具體實施例的終端機内 罔· η 啊益的方塊 圖1 〇顯示調變器内的引導干擾消除器的方塊圖。 【圖式代表符號說明】 100 102 110 、 110a-110g 120 、 120a-120o 無線多向近接多載體通信系統 地理區 基地台 終端機
O:\90\90566.DOC -40- 1324453 200 500 712 714 、 784 720 、 790 722 、 792 724 、 752 730 、 770 732 、 772 738 、 754 740、760、760a、760b 742 > 762 744 、 764 812 、 832 820 ' 820a-820k 822 、 824 、 826 840 、 840a-840g 848 、 916 850 852 910 ' 940a-940g 912 914 OFDM子頻帶結構 系統佈局 資料源 發射資料處理器 調變器 發射器單元 天線 控制器 記憶體單元 接收器單元 解調器 接收資料處理器 資料槽 解多工器 發射引導子頻帶處理器 乘法器 發射資料子頻帶處理器 開關 反向快速Fourier轉換單元 循環字首產生器 引導干擾消除器 循環字首移除單元 快速Fourier轉換單元 集 918 O:\90\90566.DOC -41 - 1324453 920 ' 920aa-920ak 接收引導子頻帶處理器 928 、 938 、 1028 累積器 922 、 924 、 926 乘法器 930 、 1030 遽波裔 932 XJ〇 —· 早兀 934 、 1042 、 1044 求和器 980 ' 980a-980g 接收資料子頻帶處理器 990 多工器 1020 ' 1020a-10201 引導干擾估計器 1022 、 1024 、 1026 乘法器 1034、1036、1038 乘法器 O:\90\90566.DOC -42-
Claims (1)
1324453 ί秦(更)正替換 第〇9310〇242號專利申請案年;; 中文申请專利範圍替換本(9S-年9丐） 拾、申請專利範圍： 1 _ 一種處理在無線多載體通信系統中經下行鏈路所接收之 引導的方法，包括： 接收來自一第一發射實體之在一第—集子頻帶上的一 第一引導訊號，其中該第一集子頻帶係用於該第一發射 實體的引導傳輸且與用於一第二發射實體的引導傳輸之 一弟一集子頻帶不相交； 處理該第一引導訊號，以獲得該第一集中該等子頻帶 的每一子頻帶之一引導估計； 接收來自該第二發射實體之在該第二集子頻帶上的— 第二引導訊號；及 處理《玄第一引導说號，以獲得該第二集中該等子頻帶 的每一子頻帶之一引導估計。 2. 如申請專利範圍第1之方法，進—步包括為該第一集中 該等子頻帶的每—子頻道導出—頻道估計，其係根據各 該子頻道之該弓丨導估計而導出。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，進一步包括根據該第一华 中該等子頻帶的頻道估計，為不在該第一集中之至少_ 子頻帶導出一頻道估計。 4. 如申請專利範圍第丨項之方 步包括根據該等第一 集子頻Τ之引導估計導出該第一 Ή等訊唬的一訊號強度 估_。 5.如申請專利範圍第丨項之方法，進—牛 ^ V匕括為该第二集中 忒寻子頻f的母一子頻道導出一 鴻遏估计，其係根據各 90566-990223.doc 年hUlL；正 ， 一 一，_ _ | | — - ·. 一 之方法，進一步使用—第一碼解覆 之方法’其中该第一碼係一 Walsh 8. 如申請專利範圍第6項之方法，其進一步包括以一解密碼 處理解覆蓋引導符號以獲得解密引導符號，且其中處理 該第一引導訊號包含處理該等解密引導符號以獲得該第 一集之該等子頻帶的每一子頻帶之該引導估計。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該解密喝係一爲隨機 數（PN)碼。 10.如申請專利範圍第8項之方法，&中該解密碼係分割成複 數個解密碼區段，該第_集中各該等子頻帶各—解密瑪 區段：及其中該第一集中該等子頻帶之各子頻帶的引導 符唬係乘以該子頻帶的該解密碼區段。
該子頻帶之引導估計 6. 如申請專利範圍第1項 蓋該第一引導訊號。 7. 如申請專利範圍第6項 碼。 11. 12. 如申請專利範圍第8項之t .土 ^ , ΛΛ 矛貝之方法，其中該解密碼的每一碼片 被應用至一引導符號。 一種在無線多載體通信系統令之設備，包括·· 一集子頻帶上的一 子頻帶係用於該第 二發射實體的引導 第一集中該等子頻 用於從一第一發射實體接收在一第 弟一引導號之構件，其中該第一气 一發射實體的引導傳輸且與用於一第 傳輸之一第二集子頻帶不相交； 用於處理該第一 ？丨導訊號以獲得該 帶的每一子頻帶之一引導估計之構件； 90566-990223.doc • 2 - 1324453 t. 用於接收來自該第二發射實體之在該第二集子 的一第二引導訊號之構件；及 用於處理該第二引導訊號，：_乂獲得該第二集中 頻帶的每一子頻帶之一引導估計。 13.如申請專利範圍第叫之設備，進—步包括： 第-集中該等子頻帶的每—子頻帶導出_頻道二 件，其係根據各該子頻道之該引導估計而導出 1::範圍第12項之設備，進一步包括用於根據該 :弟-集子頻帶之引導估計導出該第一引導訊號的—訊 號強度估計之構件。 5 15_如：請專利範圍第12項之設備，進-步包括用於為該第 ::中:亥等子頻帶的每一子頻道導出一頻道估計之構 牛，其係根據各該子頻帶之引導估計。 1 6.如申凊專利範圍第丨2 ^ 貝又。又侑進一步包括用於使用_ 石‘.·、來解覆蓋該第一引導訊號之構件。 17 ·如申請專利範圍第i 6項之設備，其t該第m ^ s ^ 碼。 18.:申：專利範圍第16項之設備，“一步包括處理構 曾二用於以一解密碼處理解覆蓋引導符號以獲得解密 且其中該處理構件包括用以處理該等解密引 導符號以獲得#楚 A 第一集之該等子頻帶的每一子頻帶的該 引V估計之構件。 19·如申請專利範圍第18項之設備，其中該解密碼係-偽隨 機數（PN)碼。 90566-990223.doc 1324453 ， ! 'SitΜ ' . —Hi，:; 2〇.如申請專利範圍第18項之設備，其t該薜密害r成· 複數個解密碼區段，該第集中各該等子頻帶各一解密 碼區段，且該設備進一步包括用以將該第一集中該等子 頻帶之各子頻帶的引導符號乘以該子頻帶的該解密碼區 #又之構件。 Μ.如申請專利範圍第18項之設備，其_該解密碼的每一碼 片被應用至一引導符號。 22.
一種電腦可讀媒體，其包括複數個指令， 器執行時，造成該至少一處理器執行如 至11項中任何一項之方法。 如由至少一處理 申請專利範圍第1
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