TW200935790A - Method and apparatus for creating beamforming profiles in a wireless communication network - Google Patents

Description

200935790 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體上係關於無線通信系統，且更特定而言係 關於無線通信系統中的無線資料傳輸。 本申請案根據35 U.S.C. 119(e)規定主張2007年11月ό日 申口月之名為 OFDM preambles for beamforming and data packets"的美國臨時申請案第6〇/985 957號之優先權。 【先前技術】 在先前技術之一態樣中，具有一支援單載波或正交分頻 多工（OFDM)調變模式之實體（ρΗγ)層的器件可（諸如）在遵 守如藉由電機電子工程師學會（ΙΕΕΕ)在其8〇2 15 3c標準中 規定的細節之網路中用於毫米波通信。在此實例中， 層可經組態用於57吉赫（GHz)至66 GHz之頻譜中的毫米波 通k，且具體而言視區而定，ΡΗγ層可經組 於一 64GHZ之範圍内的通信，且在日本用= GHz至66 GHz的範圍内的通信。

為了允許支援OFDM模式或單載波模式之器件或網路之 間的互操作性，兩健式進—步支援共㈣式。具體而 言，共同模式為由0FDM收發器及單載波收發器兩者使用 以促進不同器件與不同網路之間的共存及互操作性之單載 波基本速率料。共同模式可心提供信標，傳輸控制及 命令資訊，且被用作資料封包的基本速率。 生 802.15.3c網路中之單載波收發器通常使用至少—代碼產 器以向所傳輸資料訊框之—些獅或所有襴位提供首先 136007.doc 200935790 由Marcel J.E. Golay引入之形式的展頻（稱為格雷碼），且執 行所接收到之經格雷寫碼信號的匹配之濾波。互補格雷碼 為具有相等長度之有限序列的集合，使得一序列中之具有 任何給定間隔的等同元素對之數目等於其他序列中之具有 相同間隔的相異元素對之數目。據此以引用方式併入本文 " 中之 1991 年 1 月 3 1 日之 S.Z. Budisin 的"Efficient Pulse • Compressor for Golay Complementary Sequences" (Electronic Letters，27，no. 3)第 219 至 220頁展示用於產生 © 格雷互補碼之傳輸器以及經格雷匹配之濾波器。 對於低功率器件而言，有利地針對共同模式使用具有恆 定包絡之經連續相位調變（CPM)之信號，使得功率放大器 可在不影響經濾波信號的頻譜情況下以最大輸出功率操 作。高斯最小相移鍵控（GMSK)為連續相位調變之藉由在 高斯濾波器中選定一合適頻寬時間乘積（BT)參數而具有緊 湊頻譜佔用的形式。恆定包絡使得GMSK在無與非恆定包 絡信號相關聯之伴隨頻譜再生情況下與非線性功率放大器 ❹ 操作相容。 各種技術可經實施以產生GMSK脈衝波形。舉例而言’ 諸如展示於以引用方式併入本文中之2001年L Lakkis，J- * Su，& S. Kato的"A Simple Coherent GMSK Demodulator" (IEEE個人、室内及行動無線電通信（PIMRC))中’可實施 具有經線性化之GMSK脈衝的π/2二進位相移鍵控（BPSK)調 變（或π/2差動BPSK)以用於共同模式。 【發明内容】 I36007.doc 200935790 本文中所揭示之態樣對於使用（諸如）藉由IEEE802.15.3c 協定定義之毫米波無線個人區域網路（WPAN)的系統可為 有利的。然而，由於其他應用可受益於類似優點，所以本 揭示案並非意欲限於此等系統。 根據本揭示案之一態樣，提供一種通信方法。更具體而 言，該方法包括：獲得一選自擴展格雷碼之集合的擴展格 雷碼；修改該擴展格雷碼；使用所修改之擴展格雷碼產生 前置項；及傳輸該前置項。 根據本揭示案之另一態樣，提供一種通信裝置。該通信 裝置包括：用於獲得一選自擴展格雷碼之集合的擴展格雷 碼之構件；用於修改該擴展格雷碼之構件；用於使用所修 改之擴展格雷碼產生前置項的構件；及用於傳輸該前置項 的構件。 根據本揭示案之又一態樣，提供一種通信裝置。該通信 裝置包括一處理系統，該處理系統經組態以：獲得一選自 擴展格雷碼之集合的擴展格雷碼；修改該擴展格雷碼；使 用所修改之擴展格雷碼產生前置項；且傳輸該前置項。 <根據本揭示案之再一態樣’提供一種用於無線通信之電 腦程气產αο。亥電腦程式產品包括一編碼有指令之機器可 讀媒體’該等指令可執行以：獲得一選自擴展格雷碼之集 合的擴展格雷碼；修改該擴展格雷碼；使用所修改之擴展 格雷碼產生前置項；且傳輸該前置項。 根據本揭示案之另一態樣，提供一種微型網路(―㈣ 協調器。該微型網路協調器包括：一天線；及一處理系 136007.doc 200935790 =該處理系統經組態以：獲得-選自擴展格雷碼之集a 碼;修改該擴展格雷碼;使用所修改之擴二 雷碼產生前置項；且經由天線傳輸該前置項。 根據本揭示案之又一態樣，提供-種通信方法。更且體 而:，該方法包括：自第一器件傳輸複數個準全向封/包’ 以特定準全向型樣傳輸每-準全向封包；及自第— 個則置項’以複數個定向型樣中之—者來傳 ❹ 刖置項，其中該複數個準全向封包及該複數個前置項用以 判定一波束形成輪廓。 1項用以 揭示案之再一態樣，提供一種通信裝置，該通信 於自第一器件傳輸複數個準全向封包之構 以特定準全向型樣傳輸每一準全向封包；及用 -器件傳輸複數個前置項的構件，以複數個定 -者來傳輸每一前置項，其中該複數個準全向封包及該複 數個前置項用以判定一波束形成輪廓。 根據本揭示案之又一離檨摇 種通信裝置。該通信 、 處理系統’該處理系統經組態以··自第一器养 傳輸複數個準全向封包’以特定準全向型樣傳輸每一準全 向封包’及自第一器件傳輸複數個前置項， ㈣中之-者來傳輪每-前置項’其中該複數個準Γ:: 包及該複數個前置項用以判定一波束形成輪廓。白封 根據本揭示案之i _ At ra# , 腦程式產U ^ 一種用於無線通信之電 腦程式產…該電腦程式產品包括一編碼有指令之機 讀媒趙，該等指令為執行以：自第-器件傳輸複數個準全 136007.doc 200935790 向封包，以特定準全向型樣傳輪每一準全向封包. -器件傳輸複數個前置項’以複數個定向型樣二’ j自第 傳輸每-前置項，其中該複數個準全向封包及_ 來 置項用以判定一波束形成輪廓。 -複數個前 根據本揭示案之另-態樣，提供—種微型_ 该微型網路協調器包括：—天線；及—處理系统，今處 系統經組態以：使用該天線自第-器件傳輸複數個= Ο 封包’以特定準全向型樣傳輸每一準全向封包 = 線自第一器件傳輸複數個前置項，以複數個定向型樣用= 一者：傳輸每一前置項’其中該複數個準全向封包及該複 數個則置項用以判定一波束形成輪廓。 " 根據本揭示案之又一態樣’提供一種通信方 而言，該方法包括：偵測來自第一器件之以複數個準全白 型樣傳輸之複數個準全向封包中的至少一準全向封包 測來自第-器件之以定向型樣傳輸的前置項；判定包括一貞 所偵測準全向型樣及—則貞敎向型樣巾之至少— 佳型樣；及傳輸包括較佳型樣的反饋至第-器件。乂 根據本揭示案之另—熊媒， 卡々另1樣，提供一種通信裝4。該通信 裝置包括.用於偵測來白笛 go .. 貝J果自第一器件之以複數個準全向 傳輸之複數個準全向封包中的至少-準全向封包的構件； 用於㈣來自第一器件之以定向型樣傳輸的前置項之構 件；用於判定包括一所伯測準全向型樣及-所悄測定向型 樣中之至J -者的較佳型樣之構件；及用於傳輸包括較佳 型樣的反饋至第一器件之構件。 136007.doc -9- 200935790 根據本揭示案之再一態樣’提供—種通信裝置。該通信 裝置包括-處理系，统’該處理系統經組態以··偵測來自第 一器件之以複數個準全向型樣傳輸之複數個準全向封包中 的至〆帛王向封包’偵測來自第-器件之以定向型樣傳 輸的前置項U定包括一所谓測準全向型樣及一所偵測定 向型樣中之至少一者的較佳型樣；且傳輸包括較佳型樣的 反饋至第一器件。

根據本揭示案之另一態樣，提供一種用於無線通信之電 腦程式產品。該電腦程式產品包括一編碼有指令之機器可 讀媒體’該等指令可執行以]貞測來自第-n件之以複數 個準王向型樣傳輸之複數個準全向封包中的至少一準全向 封包，錢來自第一器件之以定向型樣傳輸的前置項；判 定包括一所偵測準全向型樣及一所偵測定向型樣中之至少 一者的較佳型樣；且傳輸包括較佳型樣的反饋至第一器 件。 根據本揭示案之又一態樣，提供一種通信器件。該通信 器件包括：一天線；及一處理系統，該處理系統經組態 以.偵測來自第一器件之以複數個準全向型樣傳輸之複數 個準全向封包中的至少一準全向封包；偵測來自第一器件 之以定向型樣傳輸的前置項；判定包括一所偵測準全向型 樣及一所偵測定向型樣中之至少一者的較佳型樣；且使用 該天線傳輸包括較佳型樣的反饋至第一器件。 雖然本文中描述特定態樣’但此等態樣之許多變化及置 換屬於本揭示案之範疇。雖然提及較佳態樣之一些益處及 136007.doc 200935790 優點’但本揭示案之範疇並非意欲限於特定益處、使用咬 目標。實情為’本揭示案之態樣意欲廣泛地適用於不同無 線技術、系統組態、網路及傳輸協定，借助於實例在圖式 且在以下詳細描述中說明態樣中的一些。詳細描述及圖式 僅說明本揭示案而非限制本揭示案，本揭示案之範疇由隨 • 附申請專利範圍及其等效物來界定。 【實施方式】 參看以下圖來理解根據本揭示案的態樣。 © 以下描述本揭示案之各種態樣。應顯而易見，可以廣泛 之各種形式來具體化本文中之教示，且本文中所揭示之任 何特定結構、功能或兩者僅為代表性的。熟習此項技術者 基於本文中之教示應瞭解’本文中所揭示之態樣可獨立於 任何其他態樣來實施，且此等態樣中之兩者或兩者以上可 以各種方式進行組合。舉例而言，可使用本文中所閣述之 任何數目之態樣來實施一裝置或實踐一方法。此外，可使 〇 帛除了或不同於本文中所闌述之態樣中的-或多者的其他 結構、功能性或結構及功能性來實施此裝置或實 法。 述中’為了解釋之目的，闡述許多特定細節以 便提供對本揭示案的透徹理解。然而，應瞭解，本文中所 —,並描述之特定態樣並非意欲將本揭示案限制於任何特 广形式々而疋更確切地說，本揭示案將涵蓋屬於如藉由申 f專利範圍定義之本揭示案之範_的所有修改、等效物及 136007.doc 200935790 在本揭示案之一態樣中，使用單載波調變及OFDM之雙 模式毫米波系統具備單載波共同信號傳輸。OFDM取樣頻 率為2592 MHz，且OFDM收發器在此態樣中經組態以執行 大小為512的快速傅立葉變換（FFT)，其中使用512個副載 波中之僅352個，從而產生1782 MHz的頻寬。關於所使用 之副載波’ 336個副載波承載資料，且16個副載波為導 頻。 圖1為根據本揭示案之一態樣之OFDM通信信號的前置項 結構100之表示。前置項結構1〇〇包括一封包同步序列欄位 11 〇、一開始訊框定界符（SFD)攔位140及一頻道估計序列 (CES)欄位 180。 對於具有長度N之OFDM符號而言，具有長度l之覆蓋序 列與具有長度M=N/L之經修改格雷序列的克洛涅克 (Kronecker)(kr〇n)乘積用作具有長度n的基本序列v : v=kron(c,u) > 其中c為具有長度L之覆蓋序列，且u為具有長度M之經修 改格雷序列。覆蓋序列之一集合為具有長度L之以下序列 的一子集： IFFT([0 〇...〇 J 〇>>ι〇]), 其中IFFT為逆快速傅立葉變換運算，且圓括號令之序列具 有僅-個非零元素。非零元素之位置可經變化以獲得覆蓋 序列的不同集合。根據本揭示案之各種態樣，複數個微型 網路中之每―者經組態以將基本序列中之—或多者用於其 136007.doc 12 200935790 前置項。 在本揭示案之一態樣中，對於512(亦即，M=5 12)之FFT 大小及具有長度128(亦即，M=128)之經修改格雷序列而 言，使用以下長度為4的覆蓋碼（亦即，L=4): c(l)=IFFT([l 0 0 0])=[1 1 1 1]; c(2)=IFFT([0 1 0 0])=[1 j -1 -j]； c(3)=IFFT([0 0 1 0])=[1 -1 1 -1];及 0 c(4)=IFFT([0 0 0 1])=[1 -j -1 j]。 第一微型網路控制器（PNC)使用格雷序列al與覆蓋碼cl 以形成第一基本序列： 具有長度 512 之 vl=[+al +al +al +al]。 第二PNC使用格雷序列a2與覆蓋碼C2以形成第二基本序 列： 具有長度 512 的 v2=[+a2 +j.a2 -a2 -ja2]。 第三PNC使用格雷序列a3與覆蓋碼以以形成第三基本序 ❹ 列： 具有長度 512 的 v3 = [+a3 -a3 +a3 -a3]。 第四PNC使用格雷序列a4與覆蓋碼“以形成第四基本序 列： 具有長度 5 12之 v4=[+a4 -j.a4 -a4 » 四個基本序列Vl、v2、v3及v4之FFT彼此正交，此係由 於四個基本序列vl、v2、v3及ν4>*拖士 vu 、

一 、 V3&V4在頻域中佔用不同OFDM 副載波頻率組。舉例而言，vl佔用頻率組〇、4 、 136007.doc •13- 200935790 v2佔用頻率組1、5、9、…，v3佔用頻率組2、6、1 〇、 …’且ν4佔用頻率組3、7、11、…。此有助於減輕四個微 型網路之前置項之間的干擾，且有助於提供改良之頻率重 複使用及空間重複使用。 在本揭示案之一態樣中，規則格雷序列（例如，ai)用以 ’ 形成經修改之格雷序列bl。雖然bl佔用僅128個副載波頻 率組（亦即’副載波〇、4、8、…）’但由於不存在防護頻 帶’因此總頻寬包含完整2592 MHz頻道頻寬。對應於大小 ❹ 為512之FFT之副載波可自-256至255進行編號，其對應於 2592 MHz的頻寬。副載波-176至176表示用於資料及導頻 的可用頻寬，而-1 7 6至1 7 6範圍外之副載波可用作防護頻 帶。 圖2 A說明根據本揭示案之一態樣之用於自規則格雷序列 a產生經修改格雷序列II的經修改格雷序列產生過程200。 在步驟202中，提供FFT移位運算以產生向量S，其中： ® S=fftshift(fft([a a a a])) 係長度為512的向量，且運算子fftshift使FFT居中（亦即， • 其將序列[0:511]映射至居中之序列[-256:255])。在步驟 . 204中，將S之在預定頻寬外之副載波值設定為零。舉例而 言，在範圍[-176:176]外之副載波可經衰減或歸零《在可 選步驟206中，S在範圍[-176:176]内之振幅可經正規化》 在步驟208中，S之IFFT之實值用以形成長度為512的向量 136007.doc -14- 200935790 s=real(ifft(S))。 在步驟210中，自s之前128個樣本產生經修改格雷序列 u=s(l :128)。 圖2B說明根據本揭示案之一態樣之用於產生第二經修改 格雷序列u的第二經修改格雷序列產生過程250。在此方法 中’經修改格雷序列之產生係基於為規則格雷序列與短時 域濾波器g之間的循環捲積之經修改格雷序列。時域渡波 器g經組態以將所得序列之頻寬限制於用於資料傳輸的實 際頻寬。 在步驟252中’提供長度為Lg之具有一等於所選擇頻寬 之頻寬的時域濾波器g，該所選擇頻寬在一實例中為1782 MHz頻寬。時域濾波器g之一實例係藉由圖3a中之圖表3〇〇 來表示。頻道頻寬之3 dB頻寬為用於判定所使用頻寬且因 此用於產生各種渡波器中之任一者的許多設計參數中之一 者。在步驟254中，自g與規則格雷碼a的循環捲積產生經 修改格雷序列II。在步驟256中，可傳輸或儲存所得多等級 非二進位序列。在圖3B中展示經修改格雷序列u的頻譜圖 表 350。 根據本揭示案之方法及裝置態#組態之接收器可提供相 對於濾波器g的匹配濾波。在一態樣中，接收器可包括一 匹配至g之渡波器’其後接著匹配至規則格雷碼：渡波 器°根據本揭示案之態樣使用之接收器可具備_並行接收 136007.doc •15- 200935790 架構。 在本揭示案之一態樣中，每一基本序列之副載波在頻率 上為交錯的，且因此每一基本序列佔用所使用頻道頻寬的 四分之一。然而，在缺乏時間及頻率同步時，干擾可發生 於使用交錯之副載波的微型網路之間。舉例而言，屬於 PNC 1之副載波4可具有分別屬於pnc 4及PNC 2之相鄰副 載波3及5。在缺乏時間及/或頻率同步時，副載波3及5可 能）¾漏至副載波4中’從而導致干擾。 〇 在處理藉由洩漏引起之干擾之一方法中，可使用不同覆 蓋序列。舉例而言，各自具有長度8之四個覆蓋序列可提 供如下：

Cl=ifft([l 0 0 0 0 0 0 0])=[+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1] t C2=ifft([0 0 1 0 0 0 0 0])=[+! +j _i +1 +j ^ ? C3 = ifft([0 0 0 0 1 0 0 0])=[+l +1 ] +1」+1 ]]，及 C4=ifft([0 0 0 0 0 0 1 0])=[+l -j .1 +j +1 .j +j] 〇 & 此等覆蓋序列可與具有長度64之經修改格雷序列組合以 產生具有長度512的四個基本序列，其中每一基本序列佔 用所使用之頻帶的僅1/8。因此’每一作用副載波藉由2個 不作用（或空）副載波包圍，因此減小干擾。本福_ 平"构不累之替 代態樣可經組態以用於不同覆蓋序列長度。 再次參看圖1 ’頻道估計序列（CES)180包括自兩個長度 為512之互補格雷序列a及b產生的一對互補經修改格雷序 列va 182-1及Vb 182-2。分別在該對經修改格雷序列μ 136007.doc -16- 200935790 182-1及vb 182-2中之每一者的前面加上循環首碼（cp) 1 Μ-ΐ 及 CP 184-2 。 無覆蓋 序列用 以產生 該對經 修改格 雷序列 va 182-1及vb 182-2»該對經修改格雷序列va 182-1及vb 182-2為互補的’其允許在時域或頻域中的理想頻道估 計°在替代方法中’兩個長度為128之互補格雷序列a及b 與兩個長度為4之覆蓋序列可用以產生該對長度為512的互 補經修改格雷序列va 182-1及vb 182-2。經修改格雷序列 va 182-1及vb 182-2在為128之長度上為互補的，因此仍允 許時域或頻域中的理想頻道時間估計。在時域中，經由長 度為128之格雷序列提供頻道估計。在頻域中，因為僅填 充（populate)副載波之四分之一；所以頻道估計將需要使 用内插。 在態樣中，CES 180可經週期性地重複以促進頻道追 蹤。在此狀況下，CES 180稱為導頻CES(pCESp提供三 個週期，且該三個週期對應於丨毫秒、3毫秒及6毫秒的速 率。 說月根據本揭示案之態樣的前置項4⑼。三個前置項 定義如下： ,項.8個同步符號、1個SFD符號、2個CES符號 中^置項：4個同步符號、1個SFD符號、2個CES符號 短:置項：2個同步符號、_FD符號、h_s符號 入向週期期間’首先傳輸稱為"準全向"信標之具有準 ,二：二(亦即’覆蓋所關注空間區之廣泛區域的型樣)的 τ ^標週期期間或在兩個器件之間的CTAP中可另 I36007.doc 200935790 外傳輸定向信標（亦即，在某—（些）方向上使用某—天線增 益傳輸之信標）。 可將唯一前置項序列集合指派至同一頻率頻道内之每一 微型網路（諸如）以改良頻率重複使用及空間重複使用。在 本揭示案之一態樣中，（藉由參數m標註之）四個前置項序 . 列集合提供頻率/空間重複使用。前置項序列集合包含一 ' 長度為512之基本序列Ssi2, m及兩個長度為512之CES序列 USUw及。基本序列Ssl2 ^為長度為4之覆蓋序列與 ® 長度為I28之經修改格雷序列"^^«的克洛涅克乘積： S5i2,m[n]=c4jW[floor(n/128)]xu,28,m[n mod 128] n=0：511 基本序列SS12, m佔用四個非重疊頻率·頻率組集合，且因 此在時間及頻率兩者上為正交的。第^個基本序列佔用頻 率組（frequency bin)m、m+4、m+8、m+12、…。在本揭示 案之一態樣中，經修改格雷序列係使用時域或頻率據波自 其他格雷序列（諸如’規則格雷互補序列）產生，從而確保 © 填充僅所使用之副載波而非完整5 12個副載波。 如本文中所使用且藉由a及b表示之術語"規則格雷互補 序列”可使用以下參數來產生： . 1.長度為Μ之具有來自集合2m之獨特元素的延遲向量 D，其中 m=0:M-l ;及 2. 長度為Μ之具有來自QPSK星象圖（士 1，士j)的種子向量 W。 圖5說明可在本揭示案之一些態樣中用作格雷碼產生器 136007.doc -18- 200935790 或經匹配濾波器的格雷碼電路5〇〇。格雷碼電路5〇〇包括延 遲元件502-1至502-M之一序列，延遲元件502-1至502-M之 該序列經組態以向第一輸入信號提供一固定延遲的所判定 集合 D=[D(0)，D(l)，.·.，D(M-1)]。藉由延遲元件 502-1 至 502-M提供之延遲輪廓可為固定的，即使在格雷碼電路5〇〇 經組態以產生多個格雷互補碼對時亦如此。格雷碼電路 500亦可包括可調適之種子向量插入元件530-丨至53〇_m的 一序列’可調適之種子向量插入元件530-1至530-M的該序 〇 列經組態以由複數個不同種子向量W，=[w(0), W(l)，…， W(M-1)]中之至少一者倍增第二輸入信號，從而產生複數 個種子k號。來自可調適之種子向量（seed vect〇r)插入元 件530-1至53 0-M的序列中之每一者的輸出饋入至組合器 510-1至510-]^的第一集合中以與延遲元件5〇2-1至502-1^中 之每一者的各別輸出組合。在如展示於圖5中之格雷碼電 路500的實施中’每一種子向量插入元件530-1至530-M之 0 輸出在接著將結果饋入至下一級之前藉由組合器，丨…丨至 510-M之第一集合中的各別一者添加至格雷碼電路5〇〇之各 別延遲元件502-1至502-M的輸出。組合器520-1至520-M之 第二集合經組態以組合來自延遲元件5〇2_1至5〇2·Μ之經延 遲之彳5號與藉由種子向量倍增的信號，其中在格雷碼電路 500中自延遲信號減去種子信號。 根據本揭示案之某些態樣實施之接收器可使用類似之格 雷碼產生器以執行接收到之信號之匹配濾波，以便提供諸 如封包伯測或訊框彳貞測的功能性。 136007.doc -19- 200935790 在一態樣中，如下表中所示，格雷碼（al、a2、“及^) 可藉由組合延遲向量（D1、D2、03及1)3)與相應種子向量 (Wl、W2、W3及 W4)而產生：

第一、第二及第四序列為類型a，而第三序列為類型 ❹

較佳序列經最佳化以具有最小旁瓣位準以及最小交又相 關。 在本揭示案之一些態樣中，基本迷率可用於〇fdm信號 傳輸操作，該等OFDM信號傳輸操作用於交換控制訊框及 命令訊框、關聯至微型網路、波束形成及其他控制功能。 基本速率用於達成最佳範圍。在一態樣中，每符號336個 資料副載波可與頻域展頻一起使用以達成基本資料速率。 該336個副載波（副載波-176至176)可分為諸如關於前置項 所描述之4個非重養頻率組，且可將每一集合指派至在同 一頻帶中操作的複數個PNC中的一者。舉例而言，可向第 一 PNC配置副載波-176、-172、-168、·,，、176。可而笛一 173等。此外，每 PNC配置副載波-175、-171、-167、， 一 PNC可經組態用於擾亂資料從而使其分散於多個副載波 上。 在IEEE 802.15.3中，如下進一步解釋，微型網路時序係 基於超訊框’該超訊框包括：一信標週期，pNC在該信標 136007.doc -20- 200935790 週期期間傳輸信標訊框；一基於CSMA/CA協定之競爭存 取週期（CAP);及一頻道時間分配週期（CTAp)，其用於管 理（MCTA)及規則CTA。 在信標週期期間’首先傳輸具有近全向天線型樣之信標 (稱為準全向或"Q全向”信標）^在信標週期期間或在兩個 器件之間的CTAP中可另外傳輸定向信標（亦即，在某一 (些）方向上使用某一天線增益傳輸之信標）。 為了在傳輸定向信標時減小附加項，可縮短前置項（例 如，可減小重複之數目）以用於較高天線增益。舉例而 言’當提供0 dB至3 dB之天線增益時，使用一包含長度為 5 12之八個經修改格雷碼及兩個CES符號之預設前置項來 傳輸信標。對於3 dB至6 dB之天線增益而言，信標使用一 具有同一經修改格雷碼之四個重複及兩個CES符號的經縮 短前置項。對於為6 dB至9 dB之天線增益而言，信標傳輸 一具有同一經修改格雷碼之兩個重複及1或2個CES符號的 經縮短前置項。對於9 dB或大於9 dB之天線增益而言，信 標前置項使用同一格雷碼之僅一個重複及！個CES符號。 若在信標傳輸期間或針對資料封包使用標頭/信標，則可 使標頭資料展頻因素與天線增益匹配。 本揭示案之各種態樣提供一支援廣泛範圍之天線組態、 波束形成操作及使用模型的統一訊息傳輸協定。舉例而 言’天線組態可包括全向或準全向天線、定向天線型樣之 單一天線、分集切換天線（diversity-switched antenna)、扇 形天線（sectored antenna)、波束形成天線以及其他天線組 136007.doc •21 · 200935790 態。波束形成操作可包括在PNC與器件之間執行之前瞻型 波束形成’及在兩個器件之間執行的按需波束形成。用於 别瞻型波束形成及按需波束形成兩者之不同使用模型包括 自一 PNC至多個器件及自至少一器件至該pNc之按封包波 束形成、自一 PNC至僅一器件之傳輸、器件之間的通信以 及其他使用模型。當！>>^(：為多個器件之資料源時，前瞻型 波束形成為可用的，且PNC經組態以在不同實體方向上傳

輸封包，該等不同實體方向中之每一者對應於封包去往之 一或多個器件的位置。 在一些態樣中，統一（SC/OFDM)訊息傳輸協定獨立於在 無線網路14QG中之器件中使料波束形成演算法及天線組 態。此允許所使用之實際波束形成演算法的靈活性。然 而’應定義賦能波束形成之卫具。此“具應支援所有情 境同時賦能減小之料、減小謂加項及快速波束形成。 下表展示可由本揭示案之態樣使用的四種類型之單載波 波束形成封包。 封包類型 (#128個碼片） 標頭速率 (Mbps) 貢料迷率 (Mbps)

^ = ^封包為制共同模式傳輪之單載波封包，因此 邊等封包可由單載波及㈣M|| 包中之多數可能無主體而是僅具有前=解碼1傳輸封 不同類型之封包可以實質上使傳輪之考慮寫碼增益及天 136007.doc -22· 200935790 線增益的總增益均衡之方式而用於不同天線增益。舉例而 言’具有〇〜3 dB天線增益之q全向傳輸可使用類型I封包。 具有3〜6 dB天線增益之定向傳輸可使用類型π封包。具有 ό〜9 dB天線增益之定向傳輸可使用類型m封包，且具有 9〜12 dB天線增益之定向傳輸可使用類型IV封包。 圖6說明可藉由本揭示案之各種態樣使用以執行前瞻型 - 波束形成的超訊框結構600。假設PNC與器件之間的多路 徑頻道為互易的’亦即’自PNC至器件之頻道與自器件至 ® PNC：之間的頻道相同。超訊框結構600包括一信標部分 650、一基於CSMA/CA協定之競爭存取週期（CAP)660，及 用於管理CTA(MCTA)及規則CTA的頻道時間分配週期 (CTAP)680。信標部分65〇包括一 Q全向區段及一定向區 段。Q全向區段包括超訊框結構6〇〇中之L個傳輸，[個傳 輸為如藉由Q全向信標61〇_1至61〇^表示的複數個Q全向信 標，該複數個Q全向信標中之每一者由如藉由複數個 φ MIFS(係防護時間之最小框間間距;)62〇_1至620-L表示的各 別MIFS分開。 CAP 660分為藉由子(：：八1)(8_(：八1))662 1至662丄表示之複 數個S CAP ’母一 s-CAP之後接著藉由防護時間（gt)664-1 至664_L表不之各別GT。定向區段630-1至ό30-χ含有複數 個定向前置項。 在圖7中，類似於圖6之超訊框結構的超訊框結構7〇〇 中^前L個傳輸使用—起提供信標傳輸之全向型樣的多個 拉向信標。對於能夠進行全向覆蓋之PNC(亦即，具有全 136007.doc -23- 200935790 »類型天線之PNC) ’ L=1。對於具有扇形天線之PNC而 …將表示PNC能夠支援之扇區的數目。類似地* 咖具備切換傳輸分集天線時，L將表示置中之傳輪天 線的數目。 另外，在本揭示案之展示於圖7中之態樣中，pNc經組 . 態以在㈣XM個方向上波束形成。具體而言，PNC能夠在 ^判定數目個方向上發送定向信標作為波束形成過程的部 /分。在-態樣中，每-定向信標僅由前置項組成且無標頭 _料。此等定向信標稱為定向前置項賓能夠在j 個方向上發送如藉由針對超訊框信標#1 7〇21之定向前置 項730-1-1至73(M_N至針對超訊框信標#]^ 7〇2_M之定向前 置項730-M-1至730_M_N表示的定向前置項，其中一方向 可包括一或多個波束。定向前置項分散於如藉由超訊框 7(^-1至702-M說明之Μ個超訊框（其中每超訊框具有n個定 向别置項）上，且結構以Μ個超訊框之週期而為週期性的。 ❹ CAP分為對應於L個Q全向信標之L個子CAp週期。在第i S-CAP期間，PNC天線在其用以傳輸第1 〇全向信標之同一 方向上進行傳輸。此狀況假設頻道為互易的。 前L個信標可具有任何封包類型。在一態樣中，全向信 標使用具有長前置項之類型】封包；藉由具有3犯至6肋增 益之扇形天線或天線陣列發送之Q全向信標使用類型〗或類 型II封包；且使用具有6 dB至9 _益之扇形天線或天線 陣列的Q全向信標可使用類型丨、類型„或類型ιπ封包。在 一態樣中，將所使用之封包類型在SFD中傳達至其他器 136007.doc -24· 200935790 件。因此，在成功偵測到SFD之後，器件即將具有封包之 標頭及後續部分之資料速率之知識，且可使用彼知識成功 地解碼封包。 每一 Q全向信標可載運諸如展示於圖8人中之波束形成資 訊元素840以向聽取PNC之所有器件傳送波束形成信標的 - 結構。一旦器件在任何超訊框期間解碼Q全向信標中之任 ' 一者，其就能夠理解整個波束形成循環。在一態樣中，波 束形成資訊元素840包括：一定向封包類型欄位料2(例 〇 如，類型卜11、111或1V)、一當前定向信標識別符（ID)欄 位844、每波束形成循環之超訊框的數目（例如，來自圖了 之訊框結構700之值M)攔位846、每超訊框定向前置項的數 目（例如，來自圖7之訊框結構70〇之值N)欄位、當前Q 全向信標ID攔位850、Q全向信標之數目（例如，來自圖7之 訊框結構700之值L)攔位852、含有資訊元素中之八位元組 的數目之長度攔位854,及一為資訊元素之識別符的元素 〇 ID攔位856 «當前Q全向信標1〇欄位85〇含有一識別在當前 超訊框中傳輸之當前Q全向信標相對於超訊框中之q全向 乜標數目欄位852之數目/位置的數字。器件使用含有於當 前Q全向信標m攔位850中之數目將知曉其聽到信標所自的 那一 Q全向方向。 圖8B說明超訊框資訊元素_，該超訊框資訊元素_與 波束形成資訊元素840-起經傳輸且包括：一 pNC位址爛 位862、一 PNC回應攔位864、一微型網路模式866、一最 大傳輸功率位準868、一 S_CAP持續時間攔位87〇、s_cAp 136007.doc -25· 200935790 週期之數目之欄位872、CAp結束時間搁位874、一超訊框 持續時間欄位876及一時間符記878。 圓9A及圖9B說明根據本揭示案之各種態樣之藉由器件 進行之波束形成操作的兩個方法。圖9八係針對具有全向接 收能力之器件的波束形成過程9〇〇。在步驟9〇2中全向器 件僅需要❹卜超訊框的Q全向信標。若器件並非為全向 、則器件需要藉由聽取針對每一接收方向之一超訊框而 掃過其所有所接收方向（例如）以偵測信標。在偵測q全向 k軚之後，器件即在步驟904中針對Q全向信標中之每一者 儲存鏈路品質因數（LqF)。接著，在步驟9〇6中器件排序 L個LQF([LQF(1)，…，LqF(l)])，且識別對應於最高lqf 的最佳PNC方向1 :

l=arg{max[LQF(i)]} i=l :L 在態樣中，1^QF係基於信號強度、信雜比及信號雜訊 +擾比中之至少一者。在另一態樣中，LQF亦可基於前述 因數中之任何組合。 在步驟908中，器件在當前超訊框之第1 CAP期間使自身 . 與PNC相關聯，且在步驟910中通知PNC所有其他通信應由 pNC使用其^ q全向方向而發生^器件仍可藉由每q個超 訊框監視相應8全向信標而追蹤L個最佳方向的集合。若找 尋到方向（例如，第r s全向方向）具有較佳LQF，則器件可 藉由在ΡΗΫ標頭中之，，下一方向，，攔位中編碼第r S全向方向 136007.doc -26- 200935790 而通知PNC使用第rS全向方向來傳輸下一封包。 。圖9B說明根據本揭示案之—態樣之藉由具有單向天線之 器件執行的波束形成過程92()。在步驟922巾器件可接收 Μ個超訊框之整個猶環，且當器件摘測到Q全向信標中之 者時，器件將獲悉其正在接收第爪個超訊框，且將聽取 超机框 m、m+1、…、m+M_ 1。 在Μ個超訊框之循環期間，器件在步驟924中量測、儲 存並排序對應於J個定向PNC方向的J個LQF。在同一循環 期間’器件在步驟926中量測對應於l個s全向PNC方向的L 個LQF。接著，在步驟928中，器件判定最佳定向方向】及 最佳Q全向方向卜器件在第（m+Mq)超訊框之第1 CAp期間 與PNC相關聯，且在步驟93〇中通知pNC所有其他通信應由 PNC使用其第j定向方向而發生。視需要，器件可藉由每 QXM超訊框監視相應定向信標而繼續追蹤j個方向的集 合。若找尋到方向r具有較佳LQF，則器件可藉由在ΡΗγ標 頭中之”下一方向"欄位中編碼方向r而指導pnc更新其之至 器件的定向波束型樣。 圖10Α說明根據本揭示案之一態樣之波束形成過程1〇〇〇 的概述’該波束形成過程可由能夠在至少一 Q全向方向及I 個定向方向上進行傳輸及接收之定向器件來執行。在步驟 1010中’器件將執行Q全向信標偵測。一旦已偵測到信 標’器件在步驟1020就將執行定向前置項及其lqF之债 測。在步驟1030中，器件視需要可重新掃描定向前置項之 較佳集合。重新掃描將允許器件驗證所選擇Q全向方向為 136007.doc -27- 200935790 較佳的。最後’在步驟1040中，器件將基於較佳lqf而使 自身與PNC相關聯。 圖10B詳述信標债測過程1〇1〇 ’其中（以步驟ι〇ι〇ι開 始）器件設定逾時且開始在Q全向方向中之一者上搜尋信 標。在步驟1010-2中，只要時間尚未期滿，器件就將搜尋 ' 妓向信標。若如在步驟中所判定倘測為成功的， • 則器件將讀取信標資訊且獲得Q全向傳輸以及超訊框之所 有時序參數。方器件在第m超訊框期間開始聽取，則在偵 Ο 測到Q全向信標（例如，Q全向信標編號1)之後，器件即發 現其正在第m超訊框期間聽取。器件可將其定向型樣設定 為信標的方向。若器件並未偵測到向信標，則操作以 步驟1010-4繼續，其中器件可啟動其自己之微型網路，或 在替代實例中轉至休眠模式。 圖10C詳述定向前置項獲取及lqf判定過程丨〇2〇，其中 在一態樣中如在步驟1020-1至1020-5中所詳述，器件可聽 ❹取Ixj個超訊框’ J個超訊框用於器件之〗個方向中之每一者 如下。器件設定其定向方向為編號1，如在步驟丨〇2〇_2、 1020-3及1020-1中所示聽取μ個超訊框（m、m+1、…、 〇1+1^[-1)，且儲存相應】個1^?(£(^(1，1)..丄(^(1，<〇)，其中 第一索引指代器件之方向，而第二索引指代PNC的方向。 在步驟1020-3中，器件設定其定向方向為編號2，在步驟 1020-1中聽取下一超訊框且儲存】個LqF(LqF(21) ...LQF(2，J))。重複此等步驟預定數目（例如，河）次。在最 後反覆之後’器件設定其定向方向為編號I，聽取接下來 136007.doc -28- 200935790 之Μ個超訊框，且儲存j個LQF(LQF(I1) lqf(i，j))。 圖l〇D詳述最佳定向判定過程1030，其中在步驟1〇3〇ι 中，器件找尋最佳定向組合（g)(其指代使用第丨定向方向 之器件及使用第』定向方向之PNC),排序相應；個 LQF(LQF(1，1) ..，LqF(1j));在步驟 1〇3〇 2中器件亦可聽 取另外IxM個超訊框以用於驗證最佳定向方向。

圖10E詳述與PNC之器件關聯過程1〇4〇，其中在步驟 104(M中，器件設定其定向型樣為#1，且重新設定超訊框 。十數器為零。接著在步驟1〇4〇_2至1〇4〇 5中器件將試圖 與基地台相關聯，且向PNC傳遞較佳方向資訊。在一態樣 中’器件在第I S-CAP週期期間向PNC發送資訊，且此時 通知PNC最佳方向。若關聯在步驟1040-4中為成功的，則 操作繼續至步驟1〇_6，其中器件宣告成功獲取且將其定向 型樣切換至最佳方向。 在本揭示案之另—態樣中’器件亦可執行反覆過程，從 而將其定向方向設定為編號1，且在當前超訊框期間聽取N 個定向信標。若找尋到對應於具有適當卿之㈣之定向 方向的方向j ’則器件在第！ S CAp週期期間關聯至pNC， 且通知PNC將其第j方向用於資料通信。器件仍可選定以掃 描較好方向’且若找尋到—較好方向，則藉由編碼雨標 頭中之糊位"下一方而" 方向而通知PNC切換至新方向^若未找 =適當方向，則器件切換至與方向1正交之另-方向（例 ’方向0,且聽取下一超訊框。可重複此過程直至找 尋到適當方向為止。 136〇〇7.(J〇c -29- 200935790 可在兩個器件之間或在p N C與一器件之間執行按需波束 形成。在本揭示案之一態樣_，在分配至兩個器件之間的 鏈路之CTA中進行按需波束形成。當器件正在與多個器件 通信時，使用與前瞻型波束形成訊息傳輸協定相同的訊息 傳輸協定。在此狀況下，CTA在波束形成階段期間將起信 k週期之作用，且其後將用於資料通信。在僅兩個器件正 在通信之狀況下，由於CTA為兩個器件之間的直接鏈路，

因此可能使用更合作且互動的按需波束形成訊息傳輸協 定。 在Q全向階段中，諸如在圖“中所說明，第一器件開始 其L1個Q全向封包之第一傳輸，其後接著L1個相應Q全向 聽取週期。第一器件保持重複此區段，直至第二器件返回 回應為止。諸如展示於圖12A中，每一 9全向訓練封包含 有Q全向訓練封包IE。Q全向訓練回應封包圯展示於圖12B 中0 能夠支援L2個Q全向方向之第二器件肢其接收方向為

L2個方向中之一者’且聽取器件〗之前個傳輸並儲存[I 個LQF。器件2移動至新方向，且聽取器件1之第二週期的 L1個傳輸。可重複此過程，直至找尋到適當為止。或 者器件2可選疋以使用所有^個方向聽取且接著找尋 最佳LQh在此階段結束時，兩個器件知曉q全向方向 用於交換資料之最佳組合。 器件2可使用Q全向訓練回應封包m以向器们通知其 全向能力（亦即’ L2以及其將用於所有訊息傳輸之其自'己 136007.doc -30- 200935790 的最佳第一方向及第二方向）。此外，器件2可向器件1通 知器件2自L1方向發現的最佳第一方向及第二 1 J 器件1 之最佳Q全向方向將標註為n，且器件2之最佳Q全向方向 將標記為12。類似地，器件2可向器件丨通知器件2的定向 能力。 & ° 圖13 A至圖13C係關於按需波束形成之定向階段。第一 器件使用R個循環來執行波束形成，該等R個循環可在一 CTA内發生’或可分散於M個超訊框上。每一循環包含κ 個子循環，其中！^及κ自一循環至另一循環可改變。此將 允許不同搜尋演算法，諸如隨機搜尋及二進位搜尋。此亦 有助於區分獲取與追蹤。每一循環的前面加上簡述當前循 環之結構的Q全向傳輸。每一子循環包括Ν個定向前置 項，其後接著一Q全向聽取週期。圖13Β展示在Q全向信標 中傳輸之ΙΕ’且在圖13C中說明回應形式。 現將參看圖14呈現無線網路1400之若干態樣，該無線網 路1400為以與IEEE 802,15.3c個人區域網路（PAN)標準相容 之方式形成且本文中稱為微型網路的網路。網路14〇〇為允 許諸如複數個資料器件（DEV) 1420之若干獨立資料器件彼 此通信的無線特用資料通信系統。在通信係在一對器件之 間的情況下’具有類似於網路1400之功能性之網路亦稱為 基本服務集合（BSS)或獨立基本服務集合（IBSS)。 複數個DEV 1420中之每一DEV為實施至網路1400之無線 媒體之MAC及PHY介面的器件。具有類似於複數個DEV 1420中之器件之功能性的器件可稱為存取終端機、使用者 136007.doc -31 · 200935790 終端機、行動台、用戶台、站台、無線器件、終端機、節 點或某一其他合適術語貫穿本揭示案描述之各種概念意 欲應用至所有合適無線節點而無關於其特定命名法。 根據IEEE 802.15.3c，一 DEV將充當微型網路之協調 器。此協調DEV稱為微型網路協調器（pnc)且在圖14中說 - 明為PNC 1410。因此’ PNC包括與複數個其他器件相同之 器件功能性’但提供網路之協調。舉例而言，PNC 1410使 用信標提供諸如網路1400之基本時序的服務；及任何服務 ® 品質（Q〇s)要求、功率節省模式及網路存取控制的管理。 其他系統中之具有類似於針對PNC 1410描述之功能性的器 件可稱為存取點、基地台、基地收發器台、站台、終端 機、即點、充當存取點之存取終端機或某一其他合適術 語。PNC 1410使用稱為超訊框之結構協調網路14〇〇中之各 種器件之間的通信。藉由信標週期基於時間來定界每一超 訊框。 pNC 1410亦可耦接至系統控制器1430以與其他網路或其 ❹ 他PNC通信。 圖15說明可與本揭示案之各種態樣一起使用的前置項產 生裝置1500 ’該前置項產生裝置1500包括：一擴展格雷碼 選擇模組1502,其用於獲得選自擴展格雷碼之集合的一擴 展格雷碼；一擴展格雷碼修改模組1504，其修改來自擴展 格雷碼選擇模組1502的擴展格雷碼；及一前置項產生器 1506，其使用來自擴展格雷碼修改模組1504之所修改的擴 展格雷碼產生前置項。前置項傳輸器1508接著傳輸前置 136007.doc -32- 200935790 項。 圖16說明可與本揭示案之各種態樣-起使用之準全向封 包及定向前置項傳輸器裝置咖，該準全向封包及

置項傳輸器裝置1600包括··-準全向封包傳輸器模挺 膽’其傳輸複數個準全向封包，每一準全向封包係以特 定準全向型樣來傳輸；及—定向前置項傳輸器模組⑽4, 其傳輸來自第-器件的複數個前置項，每―前置項係以複 數個疋向型樣中之—者來傳輸，纟中該複數個準全向封包 及該複數個前置項用以判定波束形成輪廓。 圖Π說明可與本揭示案之各種態樣—起使用之波束形成 反饋裝置1700’該;皮束形成反饋裝置17〇〇包括：一準全向 封包偵測模組Π02,其偵測來自第一器件之以複數個準全 向型樣傳輸之複數個準全向封包中的一準全向封包；一前 置項偵測模組1704，其偵測來自第一器件之以定向型樣傳 輸的前置項；一較佳型樣判定模組丨7〇6，其判定包括一所 偵測準全向型樣及一所偵測定向型樣中之至少一者的較佳 型樣；及一反饋傳輸器模組1708，其傳輸包括較佳型樣的 反饋至第一器件。 可使用標準程式化及/或工程技術將本文中所描述之各 種態樣實施為方法、裝置或製品。如本文中所使用之術語 •’製品"意欲涵蓋可自任何電腦可讀器件、載體或媒體存取 之電腦程式。舉例而言，電腦可讀媒體可包括（但不限於） 磁性儲存器件、光碟、數位化通用光碟、智慧卡及快閃記 憶體器件》 136007.doc 33· 200935790 本揭示案並非意欲限於較佳態樣。此外，熟習此項技術 者應認識到，本文中所描述之方法及裝置態樣可以各種方 式來實施，包括以硬體、軟體、韌體或其各種組合的實 施。此硬體之實例可包括ASIC、場可程式化閘陣列、通用 處理器、DSP及/或其他電路。本揭示案之軟體及/或動體 實施可經由包括 Java、C、C++、MatlabTM、Verilog、 VHDL之程式化語言及/或處理器特定機器及組合語言之任 何組合來實施。 © 熟習此項技術者應進一步瞭解，結合本文中所揭示之態 樣而描述之各種說明性邏輯區塊、模組、處理器、構件、 電路及演算法步驟可實施為電子硬體（例如，數位實施、 類比實施’或該兩者之組合，其可使用源寫碼或某一其他 技術而得以設計）、併有指令之各種形式之程式或設計碼 (為了方便起見，本文中可將其稱為"軟體”或"軟體模組"）， 或兩者之組合。為了清楚地說明硬體與軟體之此互換性， ◎ 以上已大致在功能性方面描述了各種說明性組件、區塊、 模組、電路及步驟。此功能性實施為硬體還是軟體視特定 應用及施加於整個系統上之設計約束而定。熟習此項技術 者針對每一特定應用可以變化之方式實施所描述之功能 •性’但此等實施決策不應被理解為會引起偏離本揭示案的 範。 結合本文中所揭示之態樣而描述之各種說明性邏輯區 塊、模組及電路可在積體電路（"1C")、存取終端機或存取 點内實施，或由積體電路（"1C")、存取終端機或存取點執 136007.doc -34- 200935790 行。ic可包含通用處理器、數位信號處理器（Dsp)、特殊 應用積體電路（ASIC)、場可程式化閘陣列（fpga)或其他可 程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯 '離散硬體組件、 電組件、光學組件、機械組件或其經設計以執行本文中所 描述之功能的任何組合，且可執行駐留於IC内、IC外部或 1C内及1C外部之程式碼或指令。通用處理器可為微處理 器，但在替代實例中，處理器可為任何習知處理器、控制 器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組 合，例如，DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、與 DSP核心結合之一或多個微處理器或任何其他此組態。 本文中所描述之方法及系統態樣僅說明本揭示案之特定 態樣。應瞭解，熟習此項技術者將能夠設計各種排列，該 等各種排列雖然在本文中並未明確地描述或展示但具體化 本揭示案之原理，且包括於本揭示案的範疇内。此外，本 文中所列舉之所有實例及條件語言（c〇nditi〇nal languag)意 欲僅為了教學目的以輔助讀者理解本揭示案的原理。本揭 不案及其相關參考應理解為並不受限於此等具體列舉之實 例及條件。此外，本文中列舉原理、態樣及本揭示案之態 樣以及本揭示案之特定實例的所有陳述意欲涵蓋其結構及 功能等效物兩者。另外，希望此等等效物包括當前已知之 等效物以及將來開發之等效物兩者，亦即，執行相同功能 而無關於結構之所開發的任何元件。 熟習此項技術者應瞭解，本文中之方塊圖表示具體化本 揭示案之原理之說明性電路、演算法及功能步驟的概念 136007.doc -35- 200935790 圖。應瞭解，任何流程圖、流程框圖、信號圖、系統圖、 程式碼及其類似者表示可實質上表示於電腦可讀媒體中且 因此藉由電腦或處理器執行之各種過程，無論此電腦或處 理器是否明確展示。 【圖式簡單說明】 圖1為根據本揭示案之一態樣之〇FDM通信信號的前置項 . 之表示； 圖2A及2B為根據本揭示案之各種態樣之自規則格雷序 〇 列產生經修改之格雷序列的流程圖； 圖3 A及3B為根據本揭示案之一態樣組態之時域濾波器 的圖表及經修改之格雷序列的所得頻譜圖表； 圖4為根據本揭示案之各種態樣之具有各種長度的前置 項之結構圖； 圖5為根據本揭示案之一態樣組態之格雷碼電路的方塊 圖； • 圖6為用於如根據本揭示案之一態樣組態之前瞻型波束 形成中的超訊框結構之結構圖； 圖7為待用於類似於圖6之超訊框結構之各別複數個超訊 框結構中的複數個信標結構的結構圖； 圖8 A及8B為根據本揭示案之一態樣組態之波束形成及 超訊框資訊元素； 圖9A及圖9B為分別根據本揭示案之各種態樣組態之具 有一全向接收天線及一單向天線器件的器件之流程圖； 圖10A-圖10E為根據本發明之一態樣組態之器件的波束 136007.doc •36- 200935790 形成獲取過程的流程圖； 圖11A及圖11B係關於根據本發明之一態樣組態之按需 波束形成的過程； 圖12A及圖12B係關於自第一器件傳輸至第二器件作為 準全向訊框傳輸之部分的準全向資訊元素及自第二器件傳 輸回第一器件的反饋資訊元素； 圖13 A至13 C說明根據本揭示案之一態樣組態之按需波 束形成的定向階段；

❹ 圖14為根據本揭示案之一態樣組態之無線網路的圖； 圖15為根據本揭不案之一態樣組態之前置項產生裝置的 方塊圖； 圖16為根據本揭示案之一態樣組態之準全向封包及定向 前置項傳輸器裝置的方塊圖； 圖17為根據本揭示案之一態樣組態之波束形成反饋農置 的方塊圖。 根據慣例，為了清楚，可簡化在圖式t說明之各種特 徵。因此，該等圖式可能不描繪給定裝置（例如，器件）或 方法之所有組件。此外，貫穿說明書及諸圖，類似參考數 字可用以表示類似特徵。 【主要元件符號說明】 100 110 140 180 前置項結構 封包同步序列搁位 開始訊框定界符（SFD)攔位 頻道估計序列（CES)攔位 136007.doc •37· 200935790 182-1 經修改格雷序列va 182-2 經修改格雷序列vb 184-1 循環首碼（CP) 184-2 循環首碼（CP) 300 圖表 350 頻譜圖表 400 前置項 500 格雷碼電路 〇 502-1 延遲元件 502-Μ 延遲元件 510-1 組合器 510-Μ 組合器 520-1 組合器 520-Μ 組合器 530-1 種子向量插入元件 530-Μ 種子向量插入元件 600 超訊框結構 610-1 Q全向信標 610-L Q全向信標 ' 620-1 MIFS 620-L MIFS 630-1 定向區段 630-χ 定向區段 650 信標部分 136007.doc -38- 200935790 660 競爭存取週期（CAP) 662-1 子 CAP(S-CAP) 662-L 子 CAP(S-CAP) 664-1 防護時間（GT) 664-L 防護時間（GT) 680 頻道時間分配週期（CTAP) 700 超訊框結構 702-1 超訊框 Ο 702-M 超訊框 730-1-1 定向前置項 730-1-N 定向前置項 730-M-l 定向前置項 730-M-N 定向前置項 840 波束形成資訊元素 842 定向封包類型欄位 844 ❹ 當前定向信標識別符（ID)欄位 846 每波束形成循環之超訊框的數目欄位 848 每超訊框定向前置項的數目欄位 850 當前Q全向信標ID欄位 852 Q全向信標之數目欄位 854 長度搁位 856 元素ID欄位 860 超訊框資訊元素 862 PNC位址欄位 136007.doc -39- 200935790 864 PNC回應攔位 866 微型網路模式 868 最大傳輸功率位準 870 S-CAP持續時間欄位 872 S-CAP週期之數目之欄位 . 874 CAP結束時間欄位 876 超訊框持續時間欄位 878 時間符記 ο 1400 無線網路 1410 PNC 1420 資料器件（DEV) 1430 系統控制器 1500 前置項產生裝置 1502 擴展格雷碼選擇模組 1504 擴展格雷碼修改模組 1506 前置項產生器 Q 1508 前置項傳輸器 1600 準全向封包及定向前置項傳輸器裝置 1602 準全向封包傳輸器模組 1604 定向前置項傳輸器模組 1700 波束形成反饋裝置 1702 準全向封包偵測模組 1704 前置項偵測模組 1706 較佳型樣判定模組 1708 反饋傳輸器模組 136007.doc -40-

Claims (1)

1. 200935790 、申請專利範®: 1. -種通信方法，其包含： 自一第-II件傳輸複數個準全向封包，每 包以一特定準全向型樣來傳輸；及 °封 自該第一器件傳輸複數個前置 個定向型樣中之一者來料j每月置項以複數 力兮、“ 傳輸’其t該複數個準全向封包 及該複數個前置項用以判定一波束形成輪廓。 2. ::求項1之方法’其中該複數個定向型樣係基於—特 定準全向型樣。 将 3. 項2之方法，其中該一特定準全向型樣係藉由- ^收到至少—準全向封包之第二器件來識別。 4. 如凊求項1之方法，其中 一 、中每-準全向型樣具有-廣於每 疋向！樣之一覆蓋的覆蓋。 5，如凊求項1之方法，其中 一 ^ ^ . 、每準全向型樣包含複數個扇 耆及一切換天線陣列之複數個型 樣令之一者中的至少一者。 6. 如凊求項1之方法，其 、βΛ複數個準全向封包中之至少 一者包含一信標。 7. 如請求項1之方法，其進一步包含： 接收來自一第二器件一 电，甘^ 包含—所請求型樣的關聯請 本，其中該所請求型樣句冬 撰锒包含—所選擇準全向型樣及一所 選擇定向型樣中的至少一者；及 信基於該所請求型樣傳輸針對該第二器件的所有將來通 136007.doc 200935790 8.如請求項7之方法，其中該所請求型樣係基於藉由該第 二器件識別之一鏈路品質因數來選擇。 9·如咕求項8之方法’其中該鍵路品質因數係基於一信號 度 仏雜比及一信號雜訊干擾比中的至少一者。 10. 如請求項丨之方法，其進一步包含： 監視該第-器件之來自複數個方向的一前置項； 土於該别置項判定該複數個方向中之每一者的 品質因數； ❹ ❹ 基於該鍵路。σ質因數識別來自該複數個方向的-較佳 方向；及 傳輸-包含該較佳方向的反饋。 11. 如請求項1〇之方法， 丹〒该反饋進一步包含一對應於該 較佳方向的鏈路品質因數。 、'項1G之方法’其中該鏈路品質因數係基於一信號 強度、一信雜比及一作號躲 彳°唬雜訊干擾比中的至少一者。 13. 如凊求項丨之方法， 卉肀母準全向封包包含一準全向 封、準全向封包之— 至少—者。 &目及皁全向方向之一總數中的 14. -種通信方法，其包含： 偵測來自一第一器件之以複數個準全向型樣傳輸之葙 數個準全向封包中+全向型樣傳輸之複 玎包中的至少一準全向封包. 债測來自马·笛 gg ’ 項； ； ^ β件之以一定向型樣傳輸的一前置 判定包含—所镇測準全向型樣及-所俄測定向型樣中 136007.doc -2- 200935790 之至少一者的一較佳型樣；及 傳輸一包含該較佳型樣之反饋至該

   一器件。 複數個準全向型樣。 17.如请求項14之方法， 傳輸一 其中每一準全向封包包含一信標。 其中該偵測包含掃過一第二器件之 其中該偵測包含掃過一第二器件之 複數個定向型樣。 18. —種通信裝置，其包含： 用於自一第一器件傳輸複數個準全向封包之構件，每 一準全向封包以一特定準全向型樣來傳輸；及 用於自該第一器件傳輸複數個前置項之構件，每一前 置項以複數個定向型樣中之一者來傳輸，其中該複數個 準全向封包及該複數個前置項用以判定一波束形成輪 廓。 19. 如請求項18之通信裝置，其中該複數個定向型樣係基於 一特定準全向型樣。 20. 如睛求項19之通信裝置，其中該一特定準全向型樣係藉 由一已接收到至少一準全向封包之第二器件來識別。 21. 如請求項18之通信裝置，其中每一準全向型樣具有一廣 於每一定向型樣之一覆蓋的覆蓋。 22. 如請求項18之通信裝置，其中每一準全向型樣包含複數 個扇區、複數個方向中之一者及一切換天線陣列之複數 個型樣中之一者中的至少一者。 23. 如請求項18之通信裝置，其中該複數個準全向封包中之 136007.doc 200935790 至少一者包含—信標。 24.如請求項^通信裝置，其進—步 用於接收來自一第二器件之一勺 聯請求之構件，其t該所c樣的關 型樣及-所選擇定向型樣中的至：二-所選擇準全向 用於基於該所請求型 ，及 來通信的構件。 樣傳輸針對該第二器件之所有將 25. 如請求項24之通信裝置 ❹ 該第二器件心丨夕 具中該所凊求型樣係基於藉由 件識別之—鏈路品質因數來選擇。 26. 如睛求項25之通信裝置， 信號強度、H比及IT 質因數係基於— 者。 L雜比及-信號雜訊干擾比中的至少_ 27. 如請求項18之通信裝置其進一步包含： 用於監視該第一器件之來自 構件； 來自複數個方向之一前置項的 ❹ 用於基於該前置項判定該複數個方向中之每一者的一 鏈路品質因數之構件； 用於基於該鍵路品質因數識別來自該複數個方向的— 較佳方向之構件；及 用於傳輸—包含該較佳方向之反饋的構件。· 28·如請求項27之通信裝置，其中該反饋進-步包含一對應 於該較佳方向的鍵路品質因數。 ▲凊東項28之通^裝置，其中該鏈路品質因數係基於— 信號強度、一信雜比及一信號雜訊干擾比中的至少— 136007.doc 200935790 者。 3 0·如請求項18之通信裝置，苴中每一進 r罝母準全向封&包含 全向封包、準全向封包之一數目及準 千 中的至少一者。 恩數 31. —種用於通信之通信裝置，其包含： 用於偵測來自一第一器件之以複數個 欠载_ +全向型樣傳輪 之複數個準全向封包中的至少一準全向封包之構件.， ❹

   用於偵測來自該第一器件之以一定向型樣傳輸之__ 置項的構件； & 用於判定包含一所偵測準全向型樣及-所读測定向型 樣中之至少一者的一較佳型樣之構件；及 用於傳輸-包含該較佳型樣之反饋至該第一器件的構 件。 32.如請求項31之通信裝置，其中每—準全向封包包含1 標0 33. 如請求項3 1之通信裝置，装中访拈 项丨》衣直再中該偵測構件包含用於掃過 一第二器件之複數個準全向型樣的構件。 34. 如請求項31之通信裝置，其中該㈣構件包含用於掃過 一第二器件之複數個定向型樣的構件。 35. —種通信裝置，其包含： 一處理系統，其經組態以： 每一準全向封 前置項以複數 自一第一器件傳輸複數個準全向封包， 包以一特定準全向型樣來傳輸；及 自該第一器件傳輸複數個前置項，每一 I36007.doc ❹ ❹ 200935790 個定向型樣中之一去办漁u 者來傳輸，其中該複數個準全向封包 及該複數個前置項心判定—波束形成輪廟。 36’如叫求項35之通信裝置’其中該複數個定向型樣係基於 一特定準全向型樣。 37·如請求項36之通信裝置’其中該-特定準全向型樣係藉 由已接收到至少-準全向封包之第二器件來識別。 38. 如請求項35之通信裝置，其中該準全向型樣具有一廣於 每一定向型樣之一覆蓋的覆蓋。 39. 如請求項35之通信展置，其中每一準全向型樣包含複數 個扇區、複數個方向中之—者及—切換天線陣列之複數 個型樣中之一者中的至少—者。 40. 如請求項35之通信裝置，其中該複數個準全向封包中之 至少一者包含一信標。 41. 如請求項35之通信裝置，其中該處理系統進-步經組態 以： ~ 接收來自第一器件之一包含一所請求型樣的關聯請 求，其中該所請求型樣包含—所選擇準全向型樣及―所 選擇定向型樣中的至少—者；及 基於該所請求型樣傳輪針對該第二器件的所有將來通 信。

   置，其中該所請求型樣係基於藉由 鏈路品質因數來選擇。 42.如請求項41之通信裝 該第·一 is件識別之一 43.如請求項42之通信裝置 信號強度 其中該鏈路品質因數係基於一 一化號雜訊干擾比中的至少一 136007.doc 200935790 者。 44.如請求項42之通信裝置，其中該處理系統進—步 以： 經組態 監視該第-器件之來自複數個方向的一前置項； 基於該前置項判定該複數個方向中 品質因數； I-者的-鍵路 . I於該鏈路品質因數識別來自該複數個方向的一較佳 方向；及 © 傳輸一包含該較佳方向的反饋。 步包含一對應 45·如請求項44之通信装置，其中該反饋進 於該較佳方向的鏈路品質因數。 46. 如請求項44之通信裝 ^ ^ '、甲该鏈路品質因數係基於— ^號強度、一信雜比及一作號 久1 口现雜訊干擾比中的至少一 者。 47. 如請求項35之通信裝 共〒每—準全向封包包含一準 °封&、準全肖封包之—數目及準全肖之-绚赵 ^ 巾的至少一者。 +王门方向之總數 48. —種用於通信之通信裝置其包含： 一處理系統，其經組態以： 偵測來自一第一3S /4.. 數個 牛之以複數個準全向型樣傳輸之複 數個準全向封包中的至少-準全向封包； 向型樣傳輸的一前置 偵測來自該第一器件之以一定 項； 中 A疋包含-所㈣準全向型樣及―所伯測定向型樣 I36007.doc 200935790 之至少一者的一較佳型樣；及 傳輸一包含該較佳型樣之反饋至該第一器件。 49. 如請求項48之通信裝置，其中每一準 +主向封包包含一信 標。 50. 如請求項48之通信裝置，其中該處理系統進一步經組態 . 以掃過一第二器件之複數個準全向型樣。 • 51.如請求項狀通信裝置，其中該處理组態 以掃過一第二器件之複數個定向型樣。 © 52. —種用於無線通信之電腦程式產品，其包含： 一編碼有指+之機器可讀媒體，該等指令可執行以： 自一第一器件傳輸複數個準全向封包，每一準全向封 包以一特定準全向型樣來傳輸；及 自該第—器件傳輸複數個前置項，每-前置項以複數 個定向型樣中之-者來傳輸，其中該複數個準全向封包 及該複數個前置項用以判定一纟束形成輪廓。 • 53. —種用於無線通信之電腦程式產品，其包含： 一編碼有指令之機器可讀媒體，該等指令可執行以： 偵測來自一第一器件之以複數個準全向型樣傳輸之複 數個準全向封包中的至少一準全向封包； 偵測來自該第一器件之以一定向型樣傳輸的一前置 項； 判定包含一所偵測準全向型樣及一所偵測定向型樣中 之至少一者的一較佳型樣；及 傳輸一包含該較佳型樣之反饋至該第一器件。 136007.doc 200935790 54. —種微型網路協調器，其包含： 一天線；及 一處理系統，其經組態以： 使用該天線自-第-器件傳輸複數個準全向封包，每 一準全向封包以一特定準全向型樣來傳輸；及 使用該天線自該第一器件傳輸複數個前置項每一前 置項以複數個定向型樣中之一者來傳輸，其中該複數個 準全㈣包及該複數個前置項用α判定一波束形成輪 ❹ 廊。 55. —種通信器件，其包含： 一天線；及 一處理系統，其經組態以： 偵測來自一第一器件之以複數個準全向型樣傳輸之複 數個準全向封包中的至少一準全向封包； 偵測來自該第一器件之以一定向型樣傳輸的一前置 項； 判定包含一所偵測準全向型樣及一所偵測定向型樣中 之至少一者的一較佳型樣；及 使用該天線傳輸一包含該較佳型樣之反饋至該第一器 件。 136007.doc