TW200824334A - Communication systems - Google Patents

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200824334 九、發明說明： c發明所屬之技術領城3 發明領域 近來對於在封包式無線電與其他通訊系統中使用多跳 5 點技術有相當大的重要性，此技術之目的在於其可擴大覆 蓋範圍及增加系統容量（呑吐量）。 【先前j 發明背景 在一多跳點通訊系統中，通訊信號係以沿著從一來源 10 裝置經由一或更多中繼裝置至一目地裝置之一通訊路徑的 通訊方向被傳送。第1圖繪示一單胞元雙跳點無線通訊系 統’其包含一個基地臺BS(在3G通訊系統之結構下習知為 「節點-B」NB)、一中繼節點^^(亦習知為中繼站rS)、以 及一個使用者設備UE(亦習知為行動站MS)。在信號在向下 I5鏈路(DL)上從一基地臺經由中繼節點(RN)發射到一目的使 用者设備(UE)之情況下，基地臺包含來源站⑻而使用者設 備包含目的站(D)。在通訊信號在向上鏈路叫)上從一目的 使用者設備_經由中繼節點發射到一基地臺之情況下， 使用者。又備包含來源站而基地臺包含目的站。之後的通訊 2〇瓜成〇括、、、工使用者發射的信號，用以對基地台（及對網路) 識別其本身作為網路登入程序的一部分。這與下面將闡釋 之本發明特別相關。中繼節點是為中間裝置[種範例， 且包含一個接收器，可操作來接收來自來源裝置之資料； 以及一發射器，可操作來發射資料或其產物至目的裝置。 5 200824334 簡單類比中繼器或數位中繼器已用為在死角改良或提 供覆蓋範圍之中繼。從來源站它們可操作以不同的發射頻 ▼以避免來源發射與中繼器發射之間的干擾，或可操作在 來源站沒有發射時。 5 第2圖繪示中繼站之多種應用。就固定的公共建設而 言，中繼站提供之覆蓋範圍可為「填入」以供行動站存取 通訊網路’行動站可能在其他物體之陰影下、或即使在基 地堂之正常範圍中也無法接收來自基地臺之充分強度之信 號。圖中亦顯示「範圍擴大」，其中一中繼站在一行動站在 10基地堂之正常資料發射範圍外時允許存取。顯示於第2圖之 右上方的—個「填入」例子，係置放一個遊移的中繼站來 允°午牙過可能高於、在於、或低於地面之一建築物中之霞 蓋範圍。 其他應用為遊移的中繼站，其用於暫時地覆蓋，提供 y或緊心、事故/災難期間的存取。第2圖右下方顯示之最 y種應用提供利用位於一運載工具中之中繼來存取一網 路0 亦可與先進的發射技術一起使用以增強通訊系統 之增益，如下所述。 、、 2〇習知傳播損失、或「路徑損失」之發生罩於無線電通 空間時之分散或失真，造成，信號強度減弱。影 二：：與接收器之間之路徑損失的參數包括：發射器天 線鬲度、接收考、i _ 曲 °天線鬲度、載波頻率、壅塞類型（城市、近 村）开八怒細節諸如高度、密度、間隔、地形（丘陵、 6 200824334 平坦）。發射器和接收器間之路徑損失L(dB)可模型化為：： L = 6 + 10^2 logj (人) 其中d(公尺）是發射器與接收器之間距，b(db)*n是路 徑損失參數，而絕對路徑損失值為/ = 10(如)）。 5 間接鏈路S1+1D上經歷的絕對路徑損失總合可能少於 在直接鏈路SD上經歷的路徑損失，換句話說它可能為： L(SI)+L(ID)<L(SD) (B) 將一個傳輸鏈路分成二個較短的傳輸節段，藉此利用 路徑損失間之非線性關係。由使用方程式(A)之路徑損失的 10 一簡單理論分析，可以瞭解到當一個信號從一來源裝置透 過一中間裝置(例如，中繼節點)被送到到一目的裝置而不是 直接從來源裝置傳送到目的裝置時，可達到在總路徑損失 上之減少（並S此改進、或者增加信號強度與資料吞吐量）。 如果適度實行，多跳點通信系統，可以降低發射器之發射 15功率，方便無線傳輪，從而降低干擾程度以及減少暴露於 電磁輻射。或者，可以利用總體路徑損失之減少來改善接 收器所接收信號品質而不增加傳遞信號所需整體輕射發射 功率。 多跳點系統適合用與多載波傳輸。在_個多__ 20系統中，例如FDM(分頻多工），〇FDM(正交分頻多工）或者 DMT(離散多調）’-單資料流被調變到N個平行附載波上， 每-副載波信號有其本身頻率範圍。這允許將分給多個副 載波之總頻寬(在給定相内傳送之資料量）藉此增加每一 資料符號的持續期間。由於每-副載波具有較低的資訊 7 200824334 率母田J載波有—低資訊比率，多載波系統相較於單栽 系統優勢在於對頻道引起之失真有較強的免疫力。1實現 係措^確保傳輪率，且因此各㈣波之頻寬小於頻道之— 致頻見。因此’在—錢副載波上經歷_道失真是頻率 不相關的’因此能被—個簡單的相位和振幅校正因數所校 正。因此’當系統頻寬超過頻道的—致頻寬時，在一多^ 波接收$内之頻道失真校正實體之複雜度能比在—單載波 接收器内之對手的複雜性更低。 正父分頻多工（〇FDM)是基於FDM的一種調變技術 1〇碼。-個OFDM系統使用數學上正交之多個副載波頻率使 知田彳載波頻譜可由於他們相互獨立的事實重疊而沒有干 擾。OFDM系統的正交性除去對保護頻帶頻率的需要而且 因此增加系統的頻譜的效率。〇FDM以被提議及採用於許 夕無線系統。最近被用於非對稱數位使用者線(ADSL)連 15線、一些無線1^^應用（例如依據IEEE802.11 a/g標準之WiFi 叙置）、以及(特別關於本發明）例如WiMAX(依據IEEE802.16 標準）之無線MAN應用。OFDM之應用通常伴隨頻道編碼， 一種錯誤校正技術，來產生編碼正交FDm或COFDM。 COFDM現在廣泛地用於數為電信系統中來改良一多路徑 2〇被境中之0FDM式系統之效能，其中頻道失真之變數可被 視為跨過頻域之副載波與時域之符號。此系統已被傭於視 訊和音訊之廣播，例如DVB和DAB，以及某些類型之電腦 網路技術。 在一 OFDM系統裡，N個經調變平行資料來源信號之一 200824334 區塊藉用一反離散或快速傅利葉轉換演算法(IDFT/IFFT)映 射到N個正交平行的副載波來在發射器形成一個習知為 「OFDM符號」在時域上之信號。因此，一「OFDM符號」 是為全部N個副載波信號之補償信號。一 OFDM符號可以數 5 學式表示為： 其中△/為以赫级為早位之副載波’ Ts== 1 /Δ/是以秒為單 位之符號時間間隔，而Cn為經調變來源信號。各方程式（1) 中其上之各來源#號被调變的副載波向量，c e Cn，c=(c〇， 10 Cl"cN-i)是為來自有限叢集之N個叢集符號之向量。在接收 為處，所接收之時域信號藉由施予離散傅利葉轉換(Dft) 或快速傅利葉轉換(FFT)演算法而被轉換回頻域。 OFDMA(正交分頻多重存取）係0FDM之多重存取變 化。其作動係藉由分派一子集的副載波給一個別使用者。 15這允許從幾個使用者同時傳輸而導致更好的頻譜效率。不 過，仍然有允許雙向通訊上問題，即，在上鏈與下鏈方向 上沒有干擾。 》為了此在一個節點之間進行雙向通訊，有兩種不同的 習知方法用來雙工這兩種通訊鏈路（進送或下鍵及逆回或 鏈）乂克服備在同-資源媒體上不能同時發射與接收 的物理限制。第—種為分頻雙工(FDD)，其涉及同時但以不 同的頻帶操作兩鏈路，以不同頻帶之操作係藉由將發 體再細分成兩個不同頻帶，一用於進送鏈路而另一用於逆 200824334 迴鏈路通迅。第二種為分時雙工(TDD)，其涉及用相同的頻 帶存取這兩個鏈路，但再進一步細分存取媒體的時間，使 得只有進送或逆回鏈路在任一時間點利用媒體。兩種方式 (TDD&FDD)有其相對優勢，且都是常用於單跳點有線和無 5 線通訊系統的技術。例如IEEE802· 16標準包含FDD和TDD 模式。 舉例來說，第8圖說明用於IEEE802.16標準（WiMAX) 的OFDMA實體層模式之單跳點TDD訊框結構作為一個例 子。各訊框被分成DL和UL子訊框，各自作為離散的發射間 10 隔。他們被發射/接收、以及接收/發射過渡保護間隔（分別 為TTG和RTG)分隔開。每一DL子訊框始於前綴，接著是訊 框控制標頭(FCH)、DL-MAP、和UL-MAP。 FCH含有DL訊框前綴（DLFP)來指定從發檔案和 DL-MAP之長度。DLFP是在各訊框起始處傳送的一種資料 15 結構，並且包含關於當今訊框的訊息，其被映射到FCH。 同步DL配置可以被廣播、多重傳送、和單一播送，且 他們也能包括用於不是伺服BS的另一BS之配置。同步UL 可能是資料配置和範圍或頻寬請求。 用於多跳點應用之訊框結構揭示於GB0616477.6、 20 GB0616481.8、GB0616479.2以及P107297GB0案中（與與本 申請案同日及同申請人所申請）。這些申請案亦在此申請， 且其内容併供本案為參考。 一個資訊信號之調變、發射、接收、以及解調變處理 在一通訊系統中執行時，傳統上使得原始信號遭受失真。 10 200824334 '言一 〃 了包括延遲、頻率偏移、以及相位旋轉，且會造 成接收到多個原始資訊之獨立失真複本。為了校正在接收 器内的這此失直 ώ ^ 二天異，一般通訊系統中會利用特別的訓練序 列，透過頻道發射它們，使得它們遭受到如同資訊信號所 5以又的相同失真。只要接收器中發現了這些訓練序列，便 月匕十射處理所引用之失真，然後校正所接收之資訊信 5虎而使知失真被最小化或完全移除。因此這種訓練信號可 用於接收器之同步化（時間和頻率）以及頻道評估及等化階 段。 1〇 形成一組已知的訓練序列供在通訊系統中發射是可能 的。该組中的每一序列彼此不相同，使得可以在接收器處 區分具有多個發射器之-通訊網路中之發射器的身份。這 使知接收器確定發射器所具有之屬性以及評估將在從特定 發射器接收之信號上所遭遇的發射器和頻道感生失真。 15 在一單跳點通訊系統中（例如IEEE802.16e-2005)，這樣 一種可用於識別與訓練之發射信號是為前綴序列。如其 名，其在發射資料前之每一訊框的起頭被發射。一個 802.16e-2005單跳點用戶或行動站（^或以^會利用該前綴 來執行一些任務，包括用來判定1〇胞元參數與節段數之發 20射器識別。其亦可用於與發射器同步化（即校正時脈與頻率 偏移）。 因此為了支援MS或SS，一中繼站可被請求發射一前綴 來令MS或SS與其識別、同步、以及通訊。由於來自全部發 射器（BS和RS)之所有前綴發射在一蜂巢式網路中時間上必 11 200824334 須同步，此一要求使得一主動尺§因不能同時以同一發射資 源發射和接收之實體限制而無法接收來自_BS或另一rs 之前綴序列。 在操作一TDD網路時亦希望所有發射器在時間和頻率 5上同步。這使得與一發射器同步之一MS自動地與網路中其 他所有發射器同步並藉此實現發射器間之快速遞交（在不 需求同步時），並亦執行巨集_多樣性類操作，例如 IEEE802.16e-2005標準中所述之多BS MBSi接收來自兩個 不同資源的控制與資料資訊。 10 當尺8被前導一同步化網路時，其進一步希望發射動作 和現有BS的同步，使得Ms可繼續受益於相聯的同步網路。 因此，RS應與BS同時開始其發射動作，它們應皆發射其同 步信號供MS發射器同時即時地識別與同步化。一旦在一單 頻TDD網路中發射同步化信號來同步接收BS同步信號，此 15接著使得1^失能。因此RS沒有參考可用來在可操作的同時 維持與BS之同步化（即發射其自身同步化與識別信號）。 現在參考由申請專利範圍獨立項所界定之本發明。 一步之實施例則由申請專利範圍裡附屬項界定。 【發明内容】 20 發明概要 本案發明人認知到RS中的這種限制而提出一種解決方 案，其關於設計一種新的信號供BS或RS發射使用，其可被 RS接收而令RS得以接收一標準前綴序列和接收新的作 號，使能進行發射器識別、同步、及頻道評估。 12 200824334 本發明實施例對此問題之解決方案係用來發射一特殊 的BS-RS(或在多於兩跳點之情況時同步化传號。 若適合的話此信號亦可為一RS_MS信號。然而，此信號較 佳地應具有不會突然被一個不知道68或^^可發射此「中繼 5中綴」之事實的1^8檢測為一錯誤訊框起點的屬性。 本發明進步的開發提出一種用於中繼中綴的波型種 類。 圖式簡單說明 本發明的較佳特徵現下將被描述，完全地藉由舉例方 10 式，參考隨附圖式，其中： 第1圖顯示一 RA區帶和RA區域之定義； 第2圖顯示在一 RA區帶中之發射資源利用； 第3圖顯示發射器和網路管理實體之間的互動； 第4圖顯示一網路相關RS和已可操作網路間之互動； 15 第5圖顯示接收器中之RA接收與處理程序； 第6圖顯示一單胞元雙跳點無線通訊系統·， 第7a-b圖顯示一中繼站之應用；以及 第8圖顯示在IEEE8G2·丨6標準之qFDMa實體層模式下 使用的一單跳點TDD訊框結構。 2〇 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 舉例來說，第8圖繪示在IEEE802.16標準之〇fdma實 體層模式下使用的-單跳點TDD訊框結構，其指示可被紙 使用來識靡8與訓練接收器之失真校正元件的標準強制前 13 200824334 綴序列。 本發明之實施例引用一種新的信號，其在DL子訊框之 另一區域（非前綴所在區域）中被發射。此信號可在DL子訊 框的中間，因而形成一中綴，或在該子訊框之尾部，因而 ， 5 形成一後綴。從現在開始為了統一用語，新的信號在本文 中稱為中繼綴(RA)或中綴(rm)。 RA信號設計 RA之要求類似於前綴，是為可被接收器用來識別和區 10 分通訊系統中之發射器與其他潛在的多個發射器。其亦必 須能使接收器評估或更新一個既有評估關於發射器和頻道 感引生失真。其必然不會突然地被一 MS識別為一正常前綴 序列，因為這會使得尚不知中繼綴存在之潛伏MS混淆。 為了符合上述需求，可以假設可使用一些不同的習知 15數學序列來產生在通訊網路中使用之中繼綴或中繼綴組。 一般，所發射之RA信號之屬性因而應為·· •良好的自動相關屬性··以令發射程序中引用時間/ 頻率偏移判斷； •能夠形成一組獨特的序列··以令不同序列被用於識 20 別不同的發射器（即提供可進一步用於接收器之一 識別參數）； •良好的交互相關屬性··以防止時間/頻率偏移的錯 誤檢測； •同一時域中之低峰值/平均功率比(PAPR):使能利 14 200824334 用非線性放大器或發射功率高於標準資料發射功 率，基於RA和資料信號之間PAPR的差異。 •頻域中之近固定或定振幅：提供均勻環繞之發射頻 道，並因此改良可被接收器中之頻道評估器達成之 5 準確率。 •與所有一般前綴序列之低度相關：避免RA被一潛 伏MS錯誤檢測為一般的前綴。 根據這些需求：用於IEEE802.16標準時可以利用？!^(虛 擬雜訊)序列；Golay序列[4][5];或CAZAC序列（定振幅及 10零自動相關）(參[3]關於更多使用CAZAC序列於訓練之資 訊），例如Chu[2]和Frank-Zadof[l]序列來建構中繼綴。這此 序列全都為習知用來表現某些或所有所需屬性，並因此在 之前被提議用來形成這種訓練或識別序列。 然而，依用於正常前綴之序列類型以及提供一組具前 15述屬性之序列的能力，可能無法使用所有的序列類型。链 如，若PN序列被用作一般前餵，則會發現其基於前述針對 中繼綴組所列的屬性（譬如低PAPR)而不能產生足夠數量的 更多PN序列。此一案例中，使用一組不同類型之序列較妥 當’以確保選定的中繼綴組保持所必須的與所有一般前炉 2〇 序列低度相關之屬性。 在BS或RS之RA發射處理 發射一 RA之BS或RS首先會決定在下列子訊框中之汉八 發射位置。如稍早所述，發射可在訊框内之任何處。然而 15 200824334 其可假設可能需求某些一般訊框來支援中繼[參考 GB0616477.6、GB0616481.8、GB0616479.2]，其限制發射 器定位RA之靈活性。 一旦訊框中RA之位置被判定，發射器接著判定將被配 5置給RA之發射資源數量。許多因素將會影響此決定··包括 在一多節發射器達成有效頻率之重新使用、減少干擾之需 求、會被BS至RS或RS至RS資料發射利用之發射資源量， 用來分隔同一蜂巢式網路中以相同頻率操作之不同發射器 之方法、以及形成RA所用之序列類型。 10 一種方案係用來在下鏈子訊框中形成一RA區帶，如第 1(a)圖所示。在此所有的OFDM符號係保留用於RA發射。 又另一種方式係配置該下鏈子訊框之一副頻帶或區域給 RA發射，如第1(b)圖所示。 若所有的頻帶皆可用於BS至RS或RS至RS資料發射的 15话，前一方案較妥適，然而後者可適用於當RA組小或BS 至RS或RS至RS資料發射僅利用總頻率發射資源之一部份 (即副頻帶）而不需完整符號時使得所需發射資源量最小。 一旦在發射器中界定一區帶或區域，發射器接著判定 在該區帶或區域内中之發射資訊利用。可以設想許多利用 20方案，包括：所有的調均配置給RA發射、調之總數被抽樣 使得RA被配置到每一第二、第三、第四、…等調、一連續 調副頻帶被配置。這些機制各自繪示於說明RA頻帶之第2 圖。亦可延伸應用到RA區域的情況。 弟一方案之優勢在於其能在每一調以一習知發射發出 16 200824334 時準確地評估頻道，使得每一個別副載波上的失真被判 定。第二方案之優勢在於在一頻率重新使用1方案中，抽樣 調並且在其可達到大於1之有效頻率重新使用之不同發射 器上利用不同的抽樣序列偏移。三節設置可為一種例子， 5其中在每一節上利用起始負載波數之一增量偏移（即節1使 用副載波{〇、3、6等}、節2使用{1、4、7等}、以及節3使 用{2、5、8專})來運用没為3之抽樣因數於每一節。第三種 方案之優勢類似於前述方案，其可藉由指派不同的副頻帶 到不同的節段來達成大於1之有效頻率重新使用。 10 現在可用於發射器之可用調之數量與位置已被決定， 最後一階段係產生將在識別的調上發射之訓練與識別序 列。如前所述，可利用一些不同的習知序列於此用途。 值得注意的是在一同步化蜂巢式網路中，區帶或區域 配置可能在一些網路管理實體中（此可位於核心網路或在 15發射器其中一者内）進行。同樣的情況可能存在於配置特定 序列給-發射器的情況，特別是當序列傳播内在的識別參 數。此網路管理實體接著可確保蜂巢式網路中所有發射器 之區帶或區域位置的和諧。此接著防止來自一發射器之 發射和來自另-發射器之資料發射間之干擾，特別是當ra 20發射功率肇於其較低PAPR屬性而升高時。#亦確保識別參 數之配置，以接收器之觀點來看，保證不會遭受收到來自 兩個可見發射ϋ之同-識別（即在同_朗序列之重新使 用之間有充分的空間分隔）。 最後，發射器(RS/BS)在廣播訊息中可包括一些發訊資 17 200824334 訊來向RS指出RA區帶或區域之存在與位置，其另亦可在一 特別指向RS之多重播送或單一播送訊息中包括傳訊資訊來 通知RA的存在。 綜言之，第3圖提供一流程圖，其描述網路管理實體和 5發射一 RA之基地台之間的互動。第4圖提供一流程圖，其 描述已進入一就緒可操作網路之RS和其嘗試相關聯之bs 或RS之間的互動。最後，第5圖概述接收器中之RA接收與 處理程序。 就前述中繼中綴(R Μ)設計進一步討論本發明所提議之 1〇另一實施例，其中利用用於正常前綴之同一組序列。其優 點在於一糸統之隶佳選擇可用於前綴和RM兩者（不需更多 擴充前綴組而造成次優的序列，這意胃著較高的pApR或佳 差的相關性）。區別前綴和RM較簡單的方式係在正常資料 發射時以不同的昇高程度發射它們（或甚至不昇高Rm 15 射）0 ' 譬如在IEEE802.16標準中，前綴功率應被昇高高於平 均資料供率9dB。此方案於是設功率低於前綴功率 3dB。一MS或RS接著掃目苗一前綴之頻譜，可見一Rm·。然 而，前綴總會伴隨有一較RM更強之相關性峰值地出現，肇 於來自一 BS或主動RS之前綴/RM對會遭遇同樣的路經損 失。因此，在決定一目標時，MS(或進入網路之rs)總會鎖 定前綴發射而不是RM發射. 亦可藉由改變RM之發射率使之大於一訊框來進_步 增加此技術之強健性。期望在前綴間之一特定期的一MS亦 18 200824334 會正確地檢測前綴而不是RM為訊框起點。 RM位置可透過傳送包含在一正常（接取鏈路）發射期 (即BS或RS至MS)中或在專用RS(中繼鏈路）發射期中之訊 息來被動態地控制。 注意，並不需要一直發射一RM。可定義兩種機制來決 定是否發射一RM。 L BS透過上鏈發射檢測到一 RS正緩慢地與BS失 去同步。BS可透過閉迴路處理來保持校正此問 題。然而，若BS-RS(或RS-RS)鏈路上負載的傳 訊量超出一RM發射管理量，則bs(或RS)可決定 開始發射RM來協助RS保持同步。 2· RS可明確地請求發射RM來協助其同步。此請求 可在網路登入期間靜態地提供（即指示其想要/ 需求之能力交涉、或透過部份註冊請求等）。其 亦可在此階段中在RM上指示其需求，例如其需 被發射的頻率。另外其可動帶地隨以及當所需 時，透過一配置請求訊息。後述方法可被具有 高品質晶體或使用其他技術來保持良好同步 (例如利用一OFDMA符號中之週期前綴之週期 反覆結構）而成為具行動性的一初始常備RS所 使用。其亦被一想要收集其鄰近信號強度相關 賓之一RS所需要。再次，rs可動態地請求其 需求RM被發射的頻率。 表1 :中繼中綴屬性 19 200824334 屬性 P RM 註釋 持續期間 1符號 1符號 不改變 用戶配置 3節段FDM 3節段FDM 不改變 功率 +9dB +6dB 可爲任何小於+9Db之値 (需小心設定以避免MS視 其爲前綴但仍提供良好品 質的信號供同步化與識 別）。 重複率 每一訊框 TBD(現在限 制） 避免5ms週期及避免時程 沒影用地過長。考量傳訊 來定義RS需求 RM請求訊息 (來自RS) N/A 不要求 現在沒有供RS請求RM 之機制。此時我們假設BS 可監視任何漂移配置 RM，如有需要的話。 位置 固定的（第一 符號） 彈性的 序列 .16e前綴 .16e前綴 BS配置PN序列來串聯 RS(兩跳點之外）。 狀態 Μ 0 優勢綜覽 綜論本發明實施例之優勢為： • 在一 RS無法接收到產生供MS使用之識別與訓練資 5 訊時令其保持與一 BS或另一 RS同步（時間&頻率 上）。 •令一 RS使用序列來更新其對頻道狀態資訊之評 估。 • 防止一潛伏MS(即未被設計來在一中繼系統中操 作者）之運作被發射進一步訓練與識別信號所中 20 10 200824334 斷。 • 令一RS掃瞄與監視自其可能潛在相聯之另一鄰近 BS或RS所接收信號之品質。 另外，本發明另外的實施例之優點尚有： 5 ·能夠再使用定義供MS至BS同步化與MS識別BS所 使用之現有前綴序列組。 • 提供一強健且極簡之機制來幫助RS同步化與發射 裔識別。 • 提供兩種用來判定是否發射RM之機制。 10 本發明之實施例可以硬體、或在一或更多處理器上執 行之軟體模組、或其等之組合來實現。即，熟於此技術領 域者將瞭解一微處理器或數位信號處理器（DSP)可用來實 現本發明實施例之一發射器之一些或所有功能。本發明亦 可具現以一或更多裝置或設備程式（例如電腦程式及電腦 15程式產品）來實現本說明所描述之部份或全部方法。這類具 現本發明之転式可儲存在電腦可讀式媒體上，或可呈現為 或更多#號的形式。這類信號可為可從一網際網路網站 下載之資料#號、或可由一載波信號提供、或呈現以任何 的形式。 20 參考 [1] Frank RL，Zadoff SA·具良好周期相關屬性之移相 編碼。1962年1〇月，資訊理論上之正证異動第381-2 頁。 [2] Chu DC·具良好周期相關屬性之多相編碼。1972 21 200824334 年7月，資訊理論上之IEEE異動第531_2頁。 [3] Milewski A·具頻道評估與快速啟動等化之最佳化 屬性的一周期性序列。1983年9月IBM研發期刊第 426-31 頁。 5 [4] M.J.E· Golay，“Multislit spectroscopy” J· Opt. Soc.

Amer.，39，第 437-444頁，1949年。 [5] M.J.E· Golay，“Complementary series” IRE Trans. Inform. Theory，IT-7，第 8287頁，1961 年4月。 10 中繼中級對IEEE標準802.16之可能應用：中繼中級貢獻 此貢獻包含用於一中繼中綴之一技術提案，其可選擇 性地在R-DL時期由一MR-BS或RS發射。此中綴可被一rs 而不是在R S發射其本身前綴時在接取鏈路中發射之前綴所 接收。 15 引言 當BS和RS以一訊框時間同步方式[1]操作時，RS無法 接收一TDD系統之前綴發射，肇於它們亦需發射前綴來支 援IEEE標準802.16中所定義之SS連接之故。 2〇 因此，本提案係定義一種新的中繼中綴，其可在R-鏈 路發射時期期間由一BS或RS發射來取代鏈路時期中之前 綴被一 RS接收。

中綴被設計成具有非常近似正常前綴之屬以使得對現 行標準之影響最小，且亦能再使用現行為在RS接收器之MS 22 200824334 接收器所定義的技術。 中繼中綴(RM)屬性 中繼中綴之屬性如表1所概述 表1 :中繼中綴屬性 屬性 前綴 RM 註釋 持續期間 1符號 1符號 序列類型&用 戶配置 如 IEEE802.16 之 8.4.6.1.1 所定義 如 ΙΕΕΕ802.16 之 8.4.6.1.1 所定義 序列類型與用戶配置技術 與用於前綴者相同。 功率 +9dB +6dB 與平均資料用戶功率相 關。 重複率 每一訊框 彈性的 位置 固疋的（弟~ 符號） 彈性的 狀態 Μ 〇 ----—^. 綜言之，用於中繼中綴之序列與用於前綴之序列相 同。兩個差異在於各調之功率被升高高於未升高資料副載 波功率+6dB，而RM之位置係彈性的⑴。因此細呈;見出 10 -種簡單相關功能，從前綴選擇R_為訊框候選起點以及 在網路登入期間之下鏈頻道選擇。 表2比較各種不同資料與前導調調變類型間之 高差異。 千开 RM之存在係由BS控制。RS請求發射—腹之選 左FFS。然而，假設兩種機制中之第—種係在網路登 透過指出需細來操作的—SBC訊息之靜態請求，： 23 15 200824334 種為透過一從RS至BS之未經請求的MAC管理訊息的動態 請求。 表2 :資料與前導調叢發之比較 調變類型 I値 Q値 叢發 派幡 振幅 功率(dB) QPSK 0.71 0.71 1.00 1.00 0.00 前綴 1.00 0.00 1.00 2.83 9.03 測距 1.00 0.00 1.00 1.00 0.00 前導 1.00 0.00 1.00 1.33 2.50 RM 1.00 0.00 1.00 2.00 6.02 提議的文字變更 在8·4·6·1·1節之末插入一新的副條款如下述： 8·4·6·1·1·3 中繼中綴(RM) BS或RS亦可在R-DL發射時期中發射RM來促進RS同 10 步及被其他RS識別BS或RS。 用來調變RM前導之副載波組與串應與為8·4·6·1·1·中 之前綴所定義者相同。用於RM前導之調變係如8·4·9·4·3·3· 中定義之升高式BPSK。 插入新的副條款8·4·9·4·3·3 : 15 8.4.9.4.3.3中繼中綴調變 R-DL上之RM中的前導應遵循8·4·6·1·1·3之指令，且應 依據方程式（137a)來調變： 24 200824334 \ y KQ(RMPilotsModulated) = 4 lm(RMPilotsModulated) = 0 在8·4·10·1節之末插入一新的副條款如下述： 8.4.10.1.3 RS 同步>(匕 5 為了實現TDD和FDD，建議RS與亦用於BS同步之一共 用時鐘信號時間上同步，如8.4.10.1.1 ·節所述。時鐘信號應 為一 lpps的時脈以及一 10MHz頻率參考。這些信號傳統上 由一GPS接收器所提供。在無法從一共用參考取得參考的 事件中，RS可利用來自一BS或其他RS之一 RM發射，如 10 8·4·6·1·1·3所述，來維持同步。在一BS*RS未提供而沒有 一網路時鐘信號之事件中，RS應繼續操做。在網路時鐘信 號可取得時RS應自動地重新同步化網路時鐘信號。 為貫現FDD和TDD，從時鐘參考衍生之頻率參考可用 來控制RS之頻率準確度，使它們符合8 414之準確度需求。 15此施用於正常操作期間及沒有時鐘參考之期間。 在8·4·14·1節之末插入下列文字： 在RS，發射器中央頻率和取樣頻率皆應從同一參考振 盛器推衍。RS處之參考頻率準確度應較士2醇更佳，而Rs 上鏈發射應被鎖定在Bs，使得其中央頻率相較於耶中央頻 2〇率不會脫離超過2%的副載波間距。Rs下鏈發射應被鎖定在 B S ’使其中央頻率相較於B s中央頻率不會脫離超過2 %之副 載波間距。 參考 25 200824334 [1] Hart，Μ等人，2006年11月於達拉斯IEEE8〇2.16會議 #46，IEEE C802.16j-06/138之「用於多跳點中繼支援之 訊框結構」。 C圖式簡單說明3 5 第1圖顯示一 R A區帶和R A區域之定義； 第2圖顯示在一 RA區帶中之發射資源利用； 第3圖顯示發射器和網路管理實體之間的互動； 第4圖顯示一網路相關RS和已可操作網路間之互動· 第5圖顯示接收器中之RA接收與處理程序； 10 第6圖顯示一單胞元雙跳點無線通訊系統； 第7a-b圖顯示一中繼站之應用；以及 第8圖顯示在IEEE802· 16標準之OFDMA實體芦模式下 使用的^一早跳點TDD訊框結構。 【主要元件符號說明】 (無） 26

Claims (1)

1. 200824334 十、申請專利範圍： 1 ’ 一種用於—多跳點無線通訊系統之發射方法，該系統包 含—來源裝置、—目的裝置、及—或更多個中介裝置， 絲源裝置係可操作來沿著形成從該來源裝置經由該 等或每-該中介裝置延伸至該目的裝置之一通訊路徑 的一串鏈路來發射資訊，且該等或每—該中介裝置可操 作來沿著該路徑接收來自前一裝置之資訊、以及沿著該 路徑發射該所接收資訊至後續裝置，該系統接取至少一 預定發射丽導序列且亦接取一時間頻率格式供用於在 一離散發射軸期間分派可㈣發_寬，該袼式在這 樣-種時期中定義多個發射視窗，每一該視窗佔用^ 期，-不同部份，且每—該視f在其各自佔用之該時^ 之该不同部份期間具有在該可用發射頻寬内的—頻寬 分佈輪廓’每—該視窗可針對這樣-種發射時期各分= 到該等裝置其中至少―者供發射使用，該方法包含 步驟： 1 在一特定發射時期内發射具有一前綴之一訊章 ^以攻發射日寸期之一第一發射視窗來發射該前織； 以該發射時期之一第二發射視窗而不是以該第一 發射視窗來發射該等或該其中之一發射前導序列做為 控制資訊，較佳地供該等中介裝置之其中至少一者或該 目的裝置使用。 ^ 2·依據中請專利範圍第1項之發射方法，其中該第二發射 視窗被分派給該來源裝置供發射至該等中介裝置之其 27 200824334 中至少一者。 3. 依據申請專利範圍第_項之發射方法， 射視窗被分派給該等中介装置之复 一中忒第二發 至轉中介裝置之其中至少另_者及 者供發射 4. 依據前述中請專利範圍任_ …目的裝置。。 之該發射前導序列係-前綴型相，Γη"^中所發射 及提供訓練資訊。 /、識別其發射裝置 5·依據前述申請專利範圍任一項之發射方法发 接取-組序列供用作該前綴，χ Ί中該系統 10 15 列係來自該組序列。 χ 、之该發射前導序 6. 依據前述申請專利範圍任一項之發射方法， 發射被升高來提供—良好品質的信號。〃中切綴 7. 依據申請專利範圍第6項之發射方法\ 發射前導序财被升高來提供—良好品f的信號射之該 8·依射請專利範圍第7項之發射方法，其中 發射前導序料少⑽料，使討触前綴減 另，J 0 9.依據申請專利範圍第8項之發射方法，其 為9dB且較佳地接近⑴犯或更佳地為2至_。 2〇 ίο.依據前述申請專利範圍第μ項或第6_8項任一項之發射 方法，其中該發射前導序列係可輕易與該前綴區別的一 種序列，以避免誤判該前導序列為該前綴。 11·依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，該方法進一 步包含下列步驟： 28 200824334 在該特定發射時期之後，該等裝置其中—者 新定位在該格式内之該前導序列發射， ·然後 乂當在該射發射時_之—發射時射發射具有 一前綴的—訊息時’以該後續發射時期之-第—發射 南來舍射該則^ ’该第—發射視窗於該後續發射時 所占部份對應㈣特定發射時期之該第—發射視窗 占該時期部份；以及 ^ 10 以該後續發射時期之-第三發射視窗來發射該等 或該其中一發射前導序列，該第三發射視窗 = 射時期所占部份並未對應於該特定 f 和第二發射視窗所則之該等時期部份。亥弟一 12·=述申請專利範圍任-項之發射方法，該方法進— 15 -前綴射時期後之-發射時期中發射具有 咖十 心吩，从該後續發射時期之一第—於料、目 發_於該後續發射二 占該時期:：：及定發射時期之該第—發射視窗所 20 不發射任何發㈣導序列。 -前:t = 射時期後之-發射時期中發射具有 窗來發射該:二：=發!時期之—第-發射* -^射現_於該後續發射時期中 29 200824334 :占部份對應於該特定 占該時期部份’·以及 u之5亥第-發射視窗崎 以忒後續發射時M 5 10 15 20 或該其令-發射前導序歹發射視窗來發射讀等 射時期所占部份對應"弟一發射視窗在該後續發 u視窗所佔用之該等時期= 寺定發射時期之該第二發射 $11、I或13奴發射方法，复中 傻1發射時期藉由一 ”中 時期間隔開。 ^ x U與該特定發射 15^^述中請專·圍任-項之發射方法，其包含在該 等期發射之前，該等裝置其中—者請求發射該 - Μ/、中一發射前導序列。 16圍第15項之發射方法’其中該來源裝置 2 X/、中中介裝置在檢測到此發射是有益時請求發 17 f4等或該其中一發射前導序列。 17·^據申請專利範圍第15、或16項之發射方法，其中若另 同ν化方法失效或比此發射涉及更多發射管理，便請 18求發射該等或該其中-發射前導序列。 依據申请專利範圍第15、或16項之發射方法，其中該等 或忒其中一中介襞置在網路登入期間請求發射該等或 忒其中一發射前導序列。 依據申睛專利範圍第15、16、或17項之發射方法，其中 亥等或该其中一中介裝置自動地請求發射該等或該其 中一發射前導序列。 30 200824334 20·依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，其中該第一 發射視窗具有一固定發射頻寬，其在該發射時期中之^ 個部份佔用整個該可用發射頻寬。 21·依據申請專利範圍第Μ9項之任一項的發射方法，其中 5 該第二發射視窗具有一固定發射頻寬，其在該發射時期 中之部份佔用該可用發射頻寬之一片段。 22.依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，其中一單— 該發射前導序列以該第二發射視窗發射。 23·依據申請專利範圍第22項之發射方法，其中該單一發射 10 序列被该來源裝置與至少一個該中介裝置發射，其該發 射前導序列包含允許分別識別該來源裝置與該至少一 個中介裝置之一展碼。 24.依據前述申請專利範圍第丨_21項任一項之發射方法，其 中一個以上的該等發射前導序列係以該第二發射視窗 15 發射。 25·依據申請專利範圍第24項之發射方法，其中該來源裝置 與至少一個該等中介裝置各自利用該發射頻寬之一個 別配置發射一個別發射前導序列至該裝置。 26·依據申請專利範圍第25項之發射方法，利用一多載波發 20 射技術，其中該個別頻寬配置係利用抽樣分派。 27·依據申請專利範圍第25項之發射方法，利用一多載波發 射技術，其中該個別頻寬配置係利用次頻帶來分派。 28.依據Α述申請專利範圍任一項之發射方法，包括發射指 出該第二視窗存在之傳訊資訊。 31 200824334 29.依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，其中該時間 -頻率格式係一分時雙工通訊系統中用於一下鏈或上鏈 子訊框的一種格式。 30·依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，其中該系統 5 係一種OFDM或OFDMA系統，且其中該時間-頻率格式 係一種用於OFDM或0FDMA分時雙工訊框之OFDM或 OFDMA下鏈或上鏈子訊框的格式。 31.依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，其中每一該 離散發射時期係一子訊框期間。 10 32·依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，其中每一該 發射視窗包含在一 OFDM或0FDMA訊框結構之一區 域。 33·依據前述申請專利範圍任一項之發射方法，其中每一該 發射視窗包含在一 〇FDM或qfdMA訊框結構之一區 -15 帶。 _ 34β種多跳點無線通訊系統，該系統包含： 一來源裝置、一目的裝置、及一或更多個中介裴 置’该來源襄置係可操作來沿著形成從該來源裝置經由 °亥等或每一該中介裝置延伸至該目的裝置之一通訊路 2〇 y- 仏的一串鏈路來發射資訊，且該等或每一該中介裝置可 刼作來沿著該路徑接收來自前一裝置之資訊、以及沿著 亥路&發射該所接收資訊至後續裝置； 接取裝置’其可操作來接取至少一預定發射前導序 歹J且亦接取一時間頻率袼式供用於在一離散發射時期 32 200824334 期間分派可用的發射頻寬， 義多個發射視窗，種時期中定 份，且每一該視窗在其各自佔用 不同部 期間具有在該可用發射頻完」亥：期之該不同部份 =可針嶋- 中至>、一者供發射使用；以及 1置其 發=，用來在—特定發射時期 :該發射時期之-第-發射視窗· 10 15 20 以及:來以該發射時期之-第二發射視窗二 疋以该弟-發射視窗來發射該該不 :序=為控制資訊，較佳地供該等;:裝置之 夕—者或該目的裝置使用。 至 35·:= 來管理-種多跳點無線通訊系統之網路管 ^亥糸統包含一來源裝置、-目的裝置、及-或 夕個中〃 4置，錢源打係可操作來沿著形該 來源裝置經由該等或每一該中介裂置延伸至該目的裝 置之-通訊路控的—串鏈路來發射資訊，且該等或每— ^中介裝置可操作來沿著該路徑接收來自前一裝置之 貝讯、以及沿著該路徑發射該所接收資訊至後續裝置， 該網路管理實體包含； 。夂接取供應裝置，其可提供該通訊系統接取-時間頻 率:式供用於在—離散發射時期期間分派可用的發射 $見口亥格式在這樣_種時期中定義多個發射視窗，包 -第^射視匈來發射該前綴，和一第二發射視窗， 33 200824334 且該第二發射視窗是異於，用來發射至少一預定發射前 導序列的該第一發射視窗，每一該視窗佔用該時期之一 不同部份，且每一該視窗在其各自佔用之該時期之該不 同部份期間具有在該可用發射頻寬内的一頻寬分佈輪 5 廓，每一該視窗可針對這樣一種發射時期各分派到該等 裝置其中至少一者供發射使用；以及 發射前導序列配置裝置，其可操作來提供至少一個 該發射前導序列供利用該種發射時期之該第二發射視 窗發射，以及較佳地供該等中介裝置之其中至少一者或 10 該目的裝置使用。 36. —種在一多跳點無線通訊系統中之來源裝置，該系統包 含： 一來源裝置、一目的裝置、及一或更多個中介裝 置，該來源裝置係可操作來沿著形成從該來源裝置經由 15 該等或每一該中介裝置延伸至該目的裝置之一通訊路 徑的一争鏈路來發射資訊，且該等或每一該中介裝置可 操作來沿著該路徑接收來自前一裝置之資訊、以及沿著 該路徑發射該所接收資訊至後續裝置，該來源裝置包 含·· 20 可操作來接取或產生至少一預定發射前導序列之 一發射前導序列裝置； 格式接取裝置，其用以接取一時間頻率格式供用於 在一離散發射時期期間分派可用的發射頻寬，該格式在 這樣一種時期中定義多個發射視窗，每一該視窗佔用該 34 200824334 =:不同部份，且每一該視窗在其各自佔用之該時 寬分佈輪:部:期二，該可用發射頻寬内的-頻 派到該卿置Γ中1針對這樣一種發射時期各分 ^ x置/、中至少一者供發射使用；以及 之 10 15 有-2裝置，其可操作來在—特定發射時期内發射具 來發射訊息時，以該發射軸之―第―發射視窗 窗购，以及用來以該發射時期之—第二發射視 &此疋Μ该第-發射視窗來發射該等或該其中之 毛射别導序列做為控制資訊，較佳地供 37其中至少-者或該目的裝置使用。 巾”衣置 37.2在—多跳點無線通訊系統中之一特定中介裝置，該 2包含—來源裝置、—目的裝置、及—或更多個中介 二’違來源裝置係可操作來沿著形成從該來源裝置經 =等或每—該中介裝置延伸至該目的裝置之-通訊 路偟的-争鏈路來發射資訊，且該等或每—該中介裝置 :操作來沿著該路徑接收來自前—裝置之資訊、以及沿 考姐控發射朗接Μ訊至後續裝置，該骸中介裝 置包含： 可操作來接取或產生至少一預定發射前導序列之 —發射前導序列裝置； 七式接取裝置’制以接取—時間頻率格式供用於 ^一離散發射時期期間分派可用的發射頻寬，該格式在 這樣種時期中定義多個發射視窗，每一該視窗佔用該 時期之_不同部份，且每_該視窗在其各自佔用之該時 35 200824334 ::::=?在_發射頻寬内的-頻 派到該^番甘 針對這樣一種發射時期各分 衣-中至少-者供發射使用；以及 2裝置’其可操作來在—特紐射時期内發射具 f仏之-訊息時，以該發射時期之_第_發射視窗 窗第時期之-第二發射視 欢、， 射視窗來發射該等或該其中之 之 10 15 20 :射别導序舰為控财訊，較佳地供該等中介裝置 /、中至少—者或該目的裝置使用。 38.:=程式，當其在一多跳點無線通訊系統之-電腦 包、人上，行時會使得該⑽實施—發財法該系統 3來源裝置、一目的震置、及一或更多個中介裝 該该來―源褒置係可操作來沿著形成從該來源裝置經由 斤、ϋ中介裳置延伸至該目的褒置之一通 徑的-串鏈路來發射資訊，且該等或每—料介事置可 操作來沿著該路徑接收來自前_裝置之資訊、以及、沿著 魏徑發射該所接收資訊至後續裝置，該系統接取至少 -預定發射前導序列且亦接取—時間頻率格式供用於 在一離散發射時期期間分派可用的發射頻寬，該格式在 這樣一種時期中定義多個發射視窗，每一該視窗χ二該 時期之-不同部份，且每一該視窗在其各自佔用之該時 期之該不同部份期間具有在該可用發射頻寬内的一頻 寬分佈輪廓，每一該視窗可針對這樣一種發/ 派到該等裝置其中至少一者供發射使用，該方法包含^ 36 200824334 列步驟： 在一特定發射時期内發射具有一前綴之一訊息 時，以該發射時期之一第一發射視窗來發射該前綴； 以該發射時期之一第二發射視窗而不是以該第一 5 發射視窗來發射該等或該其中之一發射前導序列做為 控制資訊，較佳地供該等中介裝置之其中至少一者或該 目的裝置使用。 / \ 37