CN114826520A - 信道状态信息的表示方法及其相关接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信道状态信息的表示方法及其相关接收装置，其中方法包括，用于一无线通讯系统的一接收装置，其中该信道状态信息包含有复数个子载波数据，该信道状态信息的表示方法包含有将于一第一时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量；以及分别加总该第一时间点所采集的每一子载波数据的对应于同一方位的平面分量，以产生一信道状态特征表。本发明公开的信道状态信息的表示方法可以快速地呈现信道状态信息，降低处理输入信号的复杂度。

Description

信道状态信息的表示方法及其相关接收装置
技术领域
本发明指一种信道状态信息的表示方法及其相关接收装置、相关发送装置及接收装置，尤指一种可快速呈现信道状态信息的信道状态信息的表示方法及其相关接收装置。
背景技术
现有的无线通讯系统，例如Wi-Fi，通常以无线信号强度(Received SignalStrength Indicator，RSSI)做为评估连线品质的重要指标，或者RSSI也可用于量测无线存取点(Access Point，AP)的无线信号的连线强度，以作为切换或定位的指标。然而，由于RSSI的数值波动较大而影响服务的准确，举例而言，当无线存取点以RSSI进行三角定位时，RSSI的数值变化过大将产生较大位移的定位点。
现有的改善方法之一是找到更多有效参数且能即时反应移动装置的无线信号状态，具体来说，现有的无线网络标准IEEE802.11ax(即第六代WiFi技术WiFi6)的实体层调变方式为多重输入输出正交分频多重存取(Multi-input Multi-output Orthogonalfrequency-division multiplexing，MIMO-OFDMA)技术。为了实现上述无线连线技术，IEEE802.11的实体层聚合协定(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)的前导信号(Preamble)可包含对应于信道状态信息(Channel State Information，CSI)的信道频率响应，其中信道状态信息包含描述的子载波的振幅及相位，以作为量测无线信号的指标。此外，信道状态信息可以用来描述无线信号如何由发射装置经过信道到达接收装置受到的影响，如散射、衰落，以及能量随距离的衰减，以适应信道的环境，进而提高无线通讯系统的可靠度。然而，现有的信道状态信息所包含的资讯较多，提高计算的复杂度。因此，现有技术有改进的必要。
发明内容
因此，本发明提供一种信道状态信息的表示方法及其相关接收装置，以快速地呈现信道状态信息，降低处理输入信号的复杂度。
本发明实施例揭露一种信道状态信息的表示方法，用于一无线通讯系统的一接收装置，其中该信道状态信息包含有复数个子载波数据，该信道状态信息的表示方法包含有将于一第一时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量；以及分别加总该第一时间点所采集的每一子载波数据的对应于同一方位的平面分量，以产生一信道状态特征表。
本发明实施例另揭露一种用于一无线通讯系统的接收装置，其包含有一发送装置，用来发送无线信号；以及一接收装置，包含一处理单元，用来接收来自该发送装置的该无线信号，并取得关于该无线信号的信道状态信息，其中该信道状态信息包含有复数个子载波数据；该接收装置将于一第一时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量，以及分别加总该第一时间点所采集的每一子载波数据的对应于同一方位的平面分量，以产生一信道状态特征表。
附图说明
图1为本发明实施例的一无线通讯系统的示意图。
图2为本发明实施例的一信道状态信息的表示流程的示意图。
图3为本发明实施例的一子载波矩阵的示意图。
图4为本发明实施例的一平面的平面分量的示意图。
图5为本发明实施例的一子载波矩阵的子载波数据的分量示意图。
图6为本发明实施例的一信道状态特征表的示意图。
图7为本发明实施例的一使用情境的示意图。
图8为本发明实施例的一匹配流程的示意图。
附图符号说明：
10：无线通讯系统；
102：发送装置；
104：接收装置；
20：信道状态信息的表示流程；
202-208，802-812：步骤；
80：匹配流程；
Figure BDA0002948499840000031
向量；
CPU：处理单元；
H：子载波矩阵；
S_1，S_2：状态；
sub_1-sub_6：子载波数据；
UV：平面。
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明实施例的一无线通讯系统10的示意图。无线通讯系统10包含一发送装置102及一接收装置104，以应用于无线网络标准，例如IEEE802.11或IEEE802.11ax等。发送装置102用来发送无线信号，例如一使用者设备(User Equipment，UE)或一无线存取点(Access Point，AP)的一信号发送器。接收装置104包含一处理单元CPU，用来接收来自发送装置102的无线信号，并取得关于无线信号的信道状态信息，例如使用者设备或无线存取点的信号接收器，其中信道状态信息包含有复数个子载波数据。接收装置104将于一第一时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量，以及分别加总第一时间点所采集的每一子载波数据的对应于同一方位的平面分量，以产生一信道状态特征表。由于本发明实施例的无线通讯系统10将关于信道状态信息的子载波数据转换为平面分量，以决定对应于不同信道状态信息的信道状态特征表。因此，本发明实施例的无线通讯系统10可降低信道状态信息于计算上的复杂度，进而减少系统的运算量。
详细而言，请参图2，图2为本发明实施例的信道状态信息的一表示流程20的示意图。信道状态信息的表示流程20可用于无线通讯系统10的接收装置104，以用来决定对应于发送装置102所发出的无线信号的信道状态的子载波数据。信道状态信息的表示流程20包含下列步骤：
步骤202：开始。
步骤204：将于第一时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量。
步骤206：分别加总第一时间点所采集的每一子载波数据的对应于同一方位的平面分量，以产生信道状态特征表。
步骤208：结束。
根据信道状态信息的表示流程20，本发明实施例的接收装置104的处理单元CPU可根据接收到来自发送装置102的无线信号中所获得的信道状态的子载波数据，将在同一时间点的每一子载波数据转换为平面分量。在一实施例中，平面分量是由八个固定方位的平面向量所组成，例如，在一平面上以一中心点间隔45度角的八个固定方位的平面向量。
具体而言，以具有三组接收天线、两组发送天线的一收发装置为例，收发装置每次可收到30组子载波数据的数据矩阵，在此例中，以图3中的6组子载波数据sub_1-sub_6所组成的子载波矩阵H作说明。每笔子载波数据包含有一实数部分及一虚数部分，其中实数部分为子载波数据的一振幅，虚数部分为子载波数据的一相位。图4为本发明实施例的一平面UV的平面分量的示意图，如图4所示，子载波矩阵H的每一元素可以被转换为向量
Figure BDA0002948499840000041
如此一来，子载波矩阵H的其他元素中的每一元素(即每一子载波数据)可依序被分解为八个固定方位的平面向量(即向量
Figure BDA0002948499840000042
)。图5为本发明实施例的子载波矩阵H的子载波数据的分量示意图。
在步骤206中，处理单元CPU即可加总子载波矩阵H中的每一子载波数据对应于同一方位的平面分量，以产生信道状态特征表。图6为本发明实施例的信道状态特征表的示意图。如图6所示，信道状态特征表显示累加对应于不同方位的子载波数据的分量的值，即累加子载波矩阵H的每一子载波的向量
Figure BDA0002948499840000043
的值。因此，图6的信道状态特征表即可代表在一特定时间点所对应的信道状态信息。
在另一实施例中，处理单元CPU可将于一第二时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量，其中平面分量是由八个固定方位的平面向量所组成，并且决定对应于第一时间点与第二时间点的平面分量的一差值，以产生信道状态特征表。在此实施例中所得到的信道状态特征表即可代表第一时间点与第二时间点的时间差的信道状态的变化。
由于本发明实施例的无线通讯系统10可快速地呈现信道信息的表示方式，或者也可称之为信道响应描述子，本发明实施例即可据此找出相似的信道响应描述子，以确定对应的信道状态。
详细而言，请参考图7，图7为本发明实施例的一使用情境的示意图。由于无线通讯系统10可预先根据信道状态信息的表示流程20撷取对应于不同信道状态的信道状态特征表。因此，在图7的使用情境中，无线通讯系统10可根据信道状态信息的表示流程20撷取一状态S_1(即人物静止)以及一状态S_2(即人物挥手)时的即时信道状态特征表。接着，比对预先撷取的信道状态特征表与即时信道状态特征表，以确定即时信道状态特征表是否符合预先撷取的信道状态特征表。
举例而言，本发明实施例的无线通讯系统10的处理单元CPU可计算预先撷取的信道状态特征表与对应于状态S_1的即时信道状态特征表的间的一第一欧式距离(Euclideandistance)，或者计算预先撷取的信道状态特征表与对应于状态S_2的即时信道状态特征表的间的一第二欧式距离，进而确定第一欧式距离或第二欧式距离是否小于或等于一门槛以判断状态S_1或状态S_2的即时信道状态特征表，是否符合预先撷取的信道状态特征表的信道特征。举例来说，本发明实施例的无线通讯系统10的处理单元CPU计算对应于状态S_1的每一组子载波数据与预先撷取的信道状态特征表的第一欧式距离，并且于第一欧式距离小于或等于门槛时，代表转换至平面分量的子载波数据符合预先撷取的信道状态特征表的信道特征；相反地，当状态S_1的一子载波数据与预先撷取的信道状态特征表的第一欧式距离大于门槛时，代表转换至平面分量的该子载波数据不符合预先撷取的信道状态特征表的信道特征，依此类推，以确定状态S_1及状态S_2的所有子载波数据与信道状态特征表的间的吻合程度。
在此实施例中，由于子载波矩阵H中的36个元素可被简化为由八个固定方位所组成的平面向量，即30组子载波的数据矩阵所包含的180笔子载波数据可被简化为五组由八个固定方位所组成的平面向量的信道状态特征表。因此，本发明实施例的无线通讯系统10可进一步确定符合预先撷取的信道状态特征表的子载波数据笔数达到一特定比例时判定信道特征吻合。换句话说，当特定比例为70％时，即上述五组由八个固定方位所组成的平面向量的信道状态特征表中的28个平面向量满足预先撷取的信道状态特征表的数据时(即其信道状态所对应的欧式距离小于或等于门槛)，代表对应的状态与信道状态特征表的特征吻合。如此一来，当上述状态S_1或状态S_2分别与预先撷取的信道状态特征表吻合时，则本发明实施例无线通讯系统10可快速地重现对应于状态S_1及状态S_2的信道环境。
相似地，本发明实施例的无线通讯系统10也可将两个不同时间点的状态的平面分量的差值作为预先撷取的信道状态特征表，以用来作为比对即时信道状态的信道状态特征。
上述用来确认不同信道状态是否匹配信道状态特征表的运作方式可归纳为一匹配流程80，如图8所示。匹配流程80的步骤包含有：
步骤802：开始。
步骤804：撷取状态S_1及状态S_2的即时信道状态特征表。
步骤806：分别计算预先撷取的信道状态特征表与状态S_1、状态S_2的间的第一欧式距离及第二欧式距离。
步骤808：分别确定第一欧式距离或第二欧式距离是否小于或等于门槛，以判断对应的状态是否符合预先撷取的信道状态特征表。若是，执行步骤810；若否，则执行步骤806。
步骤810：确认特征匹配。
步骤812：结束。
关于匹配流程80的运作流程，请参考上述实施例，在此不再赘述。
值得注意的是，上述实施例描述本发明的概念，本领域的技术人员可以相应地作出适当修改并且不限于此，举例而言，将子载波数据转换至固定方位的平面向量的方式、用来确定第一欧式距离或第二欧式距离的门槛，以及与信道状态特征表吻合的比例等，皆不以上述范例为限制，而可根据使用者或电脑系统的设定以进行调整，皆属本发明的范畴。
综上所述，本发明实施例提供信道状态信息的信道状态信息的表示方法及其相关接收装置，以快速地呈现信道状态信息，降低处理输入信号的复杂度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种信道状态信息的表示方法，用于一无线通讯系统的一接收装置，其特征在于，该信道状态信息包含有复数个子载波数据，该信道状态信息的表示方法包含有：
将于一第一时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量；以及
分别加总该第一时间点所采集的每一子载波数据的对应于同一方位的平面分量，以产生一信道状态特征表。
2.根据权利要求1所述的信道状态信息的表示方法，其特征在于，另包含：
计算对应于一第一状态的一第一子载波数据与该信道状态特征表的一第一欧式距离；以及
确定该第一欧式距离是否小于一第一阈值，以决定对应于该第一状态的该第一子载波数据是否符合对应于该信道状态特征表的特征。
3.根据权利要求1所述的信道状态信息的表示方法，其特征在于，该平面分量由八个固定方位的平面向量组成。
4.根据权利要求1所述的信道状态信息的表示方法，其特征在于，另包含：
将于一第二时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量；以及
决定对应于该第一时间点与该第二时间点的该平面分量的一差值，以产生该信道状态特征表。
5.根据权利要求4所述的信道状态信息的表示方法，其特征在于，另包含：
计算对应于一第二状态的一第二子载波数据与该信道状态特征表的一第二欧式距离；以及
确定该第二欧式距离是否小于一第二阈值，以决定对应于该第二状态的该第二子载波数据是否符合对应于该信道状态特征表的特征。
6.一种用于一无线通讯系统的接收装置，其特征在于，包含有：
一发送装置，用来发送无线信号；以及
一接收装置，包含一处理单元，用来接收来自该发送装置的该无线信号，并取得关于该无线信号的信道状态信息，其中该信道状态信息包含有复数个子载波数据；该接收装置将于一第一时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量，以及分别加总该第一时间点所采集的每一子载波数据的对应于同一方位的平面分量，以产生一信道状态特征表。
7.根据权利要求6所述的用于一无线通讯系统的接收装置，其特征在于，该接收装置用来计算对应于一第一状态的一第一子载波数据与该信道状态特征表的一第一欧式距离；以及确定该第一欧式距离是否小于一第一阈值，以决定对应于该第一状态的该第一子载波数据是否符合对应于该信道状态特征表的特征。
8.根据权利要求6所述的用于一无线通讯系统的接收装置，其特征在于，该平面分量由八个固定方位的平面向量组成。
9.根据权利要求6所述的用于一无线通讯系统的接收装置，其特征在于，该接收装置用来将于一第二时间点所采集的每一子载波数据转换为平面分量；以及决定对应于该第一时间点与该第二时间点的平面分量的一差值，以产生该信道状态特征表。
10.根据权利要求9所述的用于一无线通讯系统的接收装置，其特征在于，该接收装置用来计算对应于一第二状态的一第二子载波数据与该信道状态特征表的一第二欧式距离；以及确定该第二欧式距离是否小于一第二阈值，以决定对应于该第二状态的该第二子载波数据是否符合对应于该信道状态特征表的特征。
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