TW201108797A - Low power ultra wideband transceiver - Google Patents

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201108797 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 各種特徵係關於超寬頻通訊。至少一個態樣係關於具有 改進的低功率消耗的超寬頻收發機。 【先前技術】 超寬頻（UWB )是可以藉由使用大段無線電頻譜（例如， 500 MHz或更大的頻寬）來用於高頻寬通訊的無線電技 術。UWB通訊以在很大程度上不對其他更傳統的「窄頻」 和同一頻帶中的連續載波進行干擾的方式發射。通常，聯 邦通訊委員會（FCC )將UWB定義爲使用的頻寬超過5〇〇 兆赫兹（MHz )或中心頻率的2〇%的較小者的系統。FCC 使用-10 dB發射點來決定頻寬’並定義中心頻率。UWB 技術可以適用於高資料率和低資料的個人區域網路 (PANs )。大頻寬的優點是..系統應能夠在短距離内輸送高 資料率，同時與其他通訊系統共享頻譜。鑒於此原因，FCC 已容許對在3.1千兆赫（GHz )與丨〇 6 GHz之間的頻帶内 的UWB的非授權使用。UEB可以作爲脈衝類型系統産生， 其中每個發射的脈衝佔據整個UWB頻率頻寬。窄頻次載 波的集合用於産生至少500 MHz的頻率頻寬。例如，可以 使用正交分頻多工（OFDM)系統^ 0FDM對將在複數個 並行的較慢的資料率串流上發射的數位資訊進行分離。並 行的資料串流中的每一者係使用諸如正交移相鍵控 201108797 (QPSK )的技術來調制到特定的次載波上，並以相對低的 資料率發射。選擇次載波頻率以最小化相鄰通道之間的串 擾，將其稱爲正交性❶相對長的符號持續時間幫助最小化 夕路徑效應，多路徑效應是信號在不同時間到達所引起的 降級。 UWB歐洲電腦製造商協會（ECMA) 3 68標準是試圖實 施UWB的無線標準的實例。 當則UWB技術的一個挑戰是在具有有限功率源的行動 •又備（例如，行動電話、個人通訊設備、行動計算設備等） 上有效地實施可能消耗太多的功率。亦即，UWB收發機的 當則消耗可能不適合於行動設備。 因此，需要對UWB收發機進行改進以達成較低的功率 消耗。較佳地，UWB收發機的此類改進將實質上與現有的 UWB標準符合或相容。 【發明内容】 根據一個特徵，提供了用於達成功率節約的發射機設備 及/或方法。在一些實例中，發射機及/或方法可以在超寬 頻頻谱中操作以發射正交分頻多工（OFDM )符號。在發 射機設備和接收機設備之間決定、確認並獲取無線通道特 I1 生。決定無線通道特性可以包括確認所欲信號強度（在發 射機和接收機之間的所欲信號強度）以及通道雜訊、雜訊 底部或干擾位準中的至少一者。 201108797 可以選擇第-符號發射模式，在該模式中，若無線通、首 特性高於臨限位準，則在特定發射速率，啓用時間擴展= 頻率擴展中的至少-者。若選擇第一符號發射模式，則可 以使用_擴展和頻率擴展中的至少—者來發射符號。 可以選擇第二符號發射模式，在該模式中，若I線通道 特性低於臨限位準，則相對於第一符號發射模式且在相同 的特疋發射速率禁用時間擴展和頻率擴展中的至少一 者。若選擇第二符號發射模式，則可以在禁用時間擴展和 頻率擴展中的至少一者（其在第一符號發射模式中啓用） 來發送符號。 時間擴展可以包括在複數個不同的時間發射相同符號 的不同版本。頻率擴展可以包括在不同的頻率上同時發射 相同的符號。 對於第-資料發射速率，第—符號發射模式可以利用時 間擴展，而第二符號發射模式禁用時間擴展。對於第二資 料發射速率，第—符號發射模式可以利用時間擴展和頻率 擴展兩者，而第二符號發射模式禁㈣間擴展和頻率擴展 中的至少—者。 在發射之前，發射機可以將符號從數位表示轉換爲類比 t ’以用於經由與無線通道特性相關聯的超 道來發射。 =機可以向接收機設備發送❹指示時間擴展和頻 率展中的至少一者被禁用的指示符。 發射機可以符合超寬頻歐洲電腦製造商協會（ecma) 201108797 368標準。 發射機及/或方法亦可以在第二符號發射模式期間減小 快速傅立葉逆變換模組的工作週期或速度中的—者其中 來自於無線發射機設備的（資料）發射速率保持相同，而 不管快速傅立葉逆變換模組的工作週期或速度的減小。 根據在第二符號發射模式期間的時間重複方案，發射機 及/或方法可以：（a)使用快速傅立葉逆變換模組將符號調 制到第一頻率；（b)儲存經調制的符號；（c)在符號發射 週期上將經調制的符號發射到接收機設備；（d)在其他符 號發射週期期間將所儲存的經調制的符號重發到接收機 設備；及/或（e)在重發所儲存的經調制的符號時，在其 他符號發射週期期間禁用快速傅立葉逆變換模組以節約 功率。 根據在第二符號發射模式期間的時間選通方案（ gatmg scheme)，發射機及/或方法可以：（a)使用快速傅 立葉逆變換模組産生用於發射的符號；（b)使用比在第一 符號發射模式中用來發射符號的發射功率大的發射功率 來向接收機設備發送符號僅一次；及/或（c)在原本應在 該第符號發射模式中對該符號進行重發的時間週期期 間禁用快速傅立葉逆變換模組。 根據一個特徵，提供了用於達成功率節約的接收機設備 及/或方法。在一個實例中，接收機可以從發射機設備接收 用於指示兩種符號發射模式中的至少—種的指示符。此等 發射模式可以包括第一模式和第二模式。在第一符號發射 7 201108797 模式中，接《設備可㈣對衫發射料來❹時 展和頻率擴展.中的至少—者。在第二符號發射模式中接 收機設備可以相對於第一符號發射模式且在相同的特定 發射速率來禁用時間擴展和頻率擴展中的至少一者。若在 第二模式中操作’則接收機可以針對相同的特定發射速率 相對於第-模式減小快速傅立葉變換模組的工作週期或 處理速度中的一者。 ’一 時間擴展可以包括在複數個*同的時間在*同的頻率 上對相同符號的發射。頻率擴展可以包括在不同的頻率上 對相同符號的同時發射。 對於第一資料發射速率，第一符號發射模式可以利用時 間擴展，而第二符號發射模式禁用時間擴展。對於第二資 料發射速率，第一符號發射模式可以利用時間擴展和頻率 擴展兩者，而第二符號發射模式禁用時間擴展和頻率擴展 中的至少一者。 接收機及/或方法亦可以包括：（a)若指示第一模式，則 根據第一模式接收所發射的符號；及/或（b)若指示第二 模式，則根據第二模式接收所發射的符號。 接收機設備可以包括包含快速傅立葉變換模組的接收 機鍵。 接收機設備符合超寬頻歐洲電腦製造商協會（ECMA) 368標準。 當使用第二符號接收模式時，根據時間重複方案，接收 機設備可以適合於：（a)在複數個符號發射週期内在相同 8 201108797 的頻率上接收符號的相同版本；（b)累加符號的所接收到 的版本；（C)禁用快速傅立葉變換直到符號的所有版本被 接收到爲止以節約功率；及/或（d)使用快速傅立葉變換 模組來處理經累加的符號。 當使用第二符號接收模式時，根據時間重複方案，接收 機設備可以適合於：（a)並非在該第一模式中在複數個符 號發射週期上複數次接收符號，而是接收符號僅一次，其 中該符號是以比在該第一模式中對相同的符號發射使用 的功率高的功率來發射的；及/或（b)在原本應在該第一 符號發射模式中對該符號進行重發的時間週期期間禁用 快速傅立葉變換模組。 【實施方式】 在下文的描述中，提供了特定細節以提供對實施例的徹 底理解。然而，熟習此項技術者將理解，可以在無需此等 特疋細郎的情況下實施實施例。例如，可在方塊圖中示出 電路，以避免在不必要的細節上使實施例難以理解。在其 他實例中，可以詳細示出熟知電路、結構和技術，以避免 使實施例難以理解。 在下文的描述中，某些術語用於描述某些特徵。術語「存 取終端」、「通訊設備」和「UWB無線電裝置」可互換地使 用來代表行動設備、行動電話、無線終端、存取終端及/ 或能夠經由UWB無線網路或系統進行通訊的其他類型的 201108797 行動通訊裝置或固定通訊裝置。術語「無線網路」和「通 訊系統」可互換地使用來代表短距離通訊系統，諸如多頻 正交分頻多工（OFDM) UWB系統。術語「收發機」代表 具有發射機和接收機能力的通訊介面。 概述 提出了至少兩個解決方案來降低UWB發射機/接收機的 功率消耗，從而允許其實施在具有有限功率源的行動通訊 设備上。在一個實例中’此等特徵根據ECMA-368 UWB 標準以資料率53.3、80、106.7、160及/或200 Mbps可以 適用於發射機/接收機操作。 UWB發射機和接收機處的處理可以藉由利用下列事實 來減v •畲在53.3和80 Mbps模式中操作時存在時間擴展 和頻率擴展兩者，而當在1〇67、16〇和2〇〇 Mbps模式中 操作時存在時間擴展。在ECMA-3 68 UWB標準中，時間 和頻率擴展用於提供分集，從而改進發射。然而，時間及 /或頻率擴展的使用意謂每個符號（例如，〇FDM符號）被 單獨地處理。藉由減少對待發射的每個符號執行的處理量 來達成功率消耗的減少。此外，對IFFT、附、編碼和解 碼區塊或模組進行循環或降低其速度，亦可以達成顯著的 /咸v (例如，功率節約）^因此，應認識到，可以權 _、〗和頻率擴展所提供的分集增益以便降低功率消 ^操當鍵路預算中存在^夠的空余時，可以開啓此功率節 二操作模式。在其他情況下，歸因於使用模型和UWB通 道的特性’分集增益中的損失可能是最小的。 201108797 根據一個特徵，若通道條件指示時間及/或頻率擴展對發 射疋不必要的，則發射機可以進入功率節約操作模式在 “模式中使用時間選通方案（time)或時間 重複方案（tlme repetiti〇n scheme)來執行發射。在時間 選通方案中，符號僅被發射一次而非複數次，但以增加的 發射功率來進行發射。因此，一些發射機鏈組件可以按較 低的工作週期或處理速度操作以節約功率。在時間重複方 案中，相同符號的副本在不同的符號發射週期上在相同的 頻率上被發射複數次。此舉與可以在不同的符號發射週期 上在不同的頻率上發射符號的方法不同。因此，可以僅産 生一次符號並將其儲存以用於隨後的重發，從而允許一些 發射機鏈組件可以按較低的工作週期或處理速度操作以 節約功率。 根據另特徵，接收機可以從發射機接收指示符號發射 模式的指示符。一種符號發射模式可以是功率節約模式， 在該模式中犧牲時間及/或頻率分集以有利於對發射機及/ 或接收機的較低的功率消耗。指示符可以指示（例如）時 間選通方案或時間重複方案。在時間選通方案中，接收機 僅接收符號一次但以比正常高的發射功率進行接收，從而 允許一些接收機鏈組件可以按較低的工作週期或處理速 度操作以節約功率。在時間重複方案中，符號的副本在不 同的符號發射週期上但在相同的頻率上被接收。因此接 收機可以將符號的副本累加在緩衝器或累加器中，從而在 符號的副本被累加時允許一些接收機鏈組件可以按較低 201108797 的工作週期或處理速度操作以節約功率 UWB無線網路

於提供多模式操作， 施例中，一或多個存取終端可以適合 其中終端可以經由複數個不同類型的 通訊介面進行通訊。例如，多工存取終端可以包括適合於 X由刀碼夕工存取（CDMA )系統、分時多工存取（tdma ) 系統、分頻多工存取（FDMA)系統及/或正交分頻多工存 取（OFDMA)系統及其類似系統來進行通訊的一或多個通 訊介面。此類通訊介面可以符合（諸如）ECMA-368、第 三代合作夥伴計劃（3GPP )、長期進化（LTe )等的規範。 根據一個特徵，存取終端1〇4及/或1〇6可以包括低功率消 耗UWB通訊介面。 引言一 UWB網路實例 超寬頻（UWB )可以允許使用相對低的功率在短距離在 相對寬的頻帶範圍内高速發射大量資料。UWB系統具有與 其頻寬和信雜比（SNR )的對數成比例的容量^ UWB系統 可以利用當非常短的脈衝在時域中發射時脈衝信號在頻 12 201108797 域中廣泛地擴展的信號擴展特徵。由於短持續時間的脈衝 鏈被擴展以執行通訊’故UWB系統可以縮短脈衝重複週 期並將每單位頻率的所發射的能量密度降低到低於熱雜 訊的能量密度的程度。在UWB系統中’可以根據脈衝的 波形決定發射頻帶。UWB信號是擴展頻譜的形式並因此即 使在存在干擾時亦提供保護度而免受衰減。UWB系統可以 爲時間選通的，因此可能消耗較少的功率。 圖2圖示用於多頻正交分頻多工（mb_〇fdm)的ECMA 3 68超寬頻（UWB)頻譜202的實例。超寬頻（UWB)已 成爲受益於相對高的頻寬的應用的解決方案，諸如無線文 件傳輸和視訊串流。ECMA_368標準規定無線個人區域網 路（PAN)的超寬頻（UWB)實體層（ΡΗγ)，其利用未授 權的 3，100-10,600 ΜΗζ 頻帶，支援 53 3 Mb/s、8〇 Mb/s、 106.7 Mb/s、160 Mb/s、2〇〇 Mb/s、32〇 隱以、4〇〇 Μ—和 480 Mb/s的資料率。 在此實例中，UWB頻譜2〇2被分成在3」〇1^到1〇 6 GHz的頻譜範圍内的十w ( 14)個頻帶，每個頻帶爲似 MHz寬。此等頻帶可以進一步分類成五個頻帶組。例如， 前十二（12)個頻帶可以接著分類成由三（3)個頻帶組 成的四（4)個頻帶組，而最後兩個頻帶經分類成第五個 頻帶組。亦即，頻帶組#1可以包括頻帶卜3 ;頻帶組#2可 以包括頻I 4-6 ;頻帶組#3可以包括頻f 7_9 ;頻帶組#4 可以包括頻帶10_12;及頻帶組#5可以包括頻帶AM。 對於由三個頻帶組成的四個相鄰的組’在較低頻率處的路 13 201108797 徑損耗可以小於在較高頻率處的路徑損耗，因此較低的頻 帶可能是較佳的。UWB實體層（ΡΗγ)的—些硬體實施例 可以僅使用-個頻帶組（通常是最低頻帶組#1)，但其他 ΡΗΥ實施例可以使用多個頻帶組。藉由頻帶組#ι到⑵皆 具有相同的頻寬的事實可以簡化支援多個頻帶組的ρΗγ 的設计。因此，PHY發射機或接收機可以藉由簡單地改變 本端振盪器頻率來調諧到前4個頻帶組的任何一者。在升 頻轉換（在發射機處）之前或在降頻轉換（在接收機處） 之後的共用濾波和處理可以適用於528 MHz寬頻而與選 定的頻帶組無關，因而減小電路複雜性。在另一實施例 中，可以定義含有頻帶9、1〇和u的額外的頻帶組 ECMA-368標準規定了多頻正交分頻調制（mb〇fdm) 方案來發射資訊。每個頻帶使用總共丨丨〇個次載波〇 〇〇 個資料載波和10個防護載波）來發射資訊。此外，12個 引導頻次載波允許相干檢測。頻域擴展（FDS )、時域擴展 (TDS )和前向錯誤校正（FEC )編碼用於改變資料率。 所使用的FEC是具有1/3、1/2、5/8和3/4的編碼率的迴 旋碼。 編碼位元可以聚集成每組100或200個位元的組。在一 組内的位元對可以使用已知的調制技術（諸如正交移相鍵 控（QPSK))來調制到通常爲ι〇〇的通常在528 MHz頻帶 之一者中相等地間隔開的資料音調（tone )上。與唯一的 微微網路（Pic〇net)相關聯的符號可以被分配6個頻帶組 中的特定的一個頻帶組，並可以被進一步分配有在所分配 201108797 的頻帶組内的唯一的 的頻帶可以根據時間 定。 時間-頻率代碼。分配用於連續的符號 頻率代碼而隨著時間改變或保持恆 藉由對每個頻帶组使用高達十個不同的時間頻率代碼 (TFC)可以定義唯—的邏輯通道。時間_頻率代碼可以是 ECMA 368信號所使用的跳躍樣式。在—個實例中可能 存在三種類型的樣式。第-種類型可以是時間-頻率交錯式 (TFI) ’並可以包括在頻帶組中三個頻帶之間以各種樣式 跳躍的信號。代碼在同一頻帶組中的兩個頻帶上被交錯的 第二種類型稱爲雙頻帶TF1或TFI2。第三種類型可以稱爲 固定頻率交錯4 (FFI)，其中信號可以不跳躍，而是停留 ，一個頻帶中。TFC代碼的長度可以是n個符號（其中η 是整數值），故在封包期間至少重複若干次。 圖3是圖示十個TF碼的時間頻率代碼（)樣式的 實例的圖302’該等TF碼在頻帶組中的所有可用頻帶场 展資料符號。代碼樣式可以決定頻帶組中的三（3 )個（或 在頻帶組#5的情況下》2個）可用頻$中的哪個可用於來 自於給定微微網路的連續資料符號。例如，給定頻帶組#1 並檢查TFC1’資料符號可以順序地在無限重複的頻帶卜 頻帶2、頻帶3、頻帶i、頻帶2、頻帶3中被發射。在頻 帶組2中使用的相同TFC1可以順序地在無限重複的頻帶 4、頻帶5、頻帶6、頻帶4、頻帶5、頻帶6中發射資料。 每個網路可以被分配頻帶組之一者和在該頻帶組内的唯 一的 TFC。 15 201108797 圖4是圖示圖3的TFC的PHY層通道化方案的實例的 圖402。圖402示出媒體存取控制（MAC)通道號到PHY 頻帶組和TF碼的映射’以及用於連讀資料符號的TFc和 頻帶號的相應的重複序列，每個TFC可以爲不根據時間變 化的。藉由對每個頻帶組使用高達1 〇個不同的TFC代碼， 可以定義唯一的邏輯通道。通道號可以取〇_255 (十進位） 的值。 在一個實施例中’通道號9_丨5可以是強制性的。使用 TFC 1-4的通道可以是如上所述的時間頻率交錯式（TFI) 的通道，而使用TFC 5-7的通道可以爲上述固定頻率交錯 式（FFI)的通道。由於大的通道號導致獲取設備可能需要 在其中搜尋以便找到正確的TFC，故UWB最初的獲取可 能非常慢。 圖5圖示複數個符號如何由UWB相容設備發射的實 例。每個符號502可以包括OFDM符號部分504和零填充 後置部分506。可以根據時間_頻率代碼在複數個頻率上發 射符號（例如，在圖3和4中圖示）。在此實例中，三個 頻帶（頻帶A、頻帶B和頻帶c)用於符號發射，其中第 一符號S1在第一頻帶頻帶A的中心頻率處被發射，第二 符號S2在第二頻帶頻帶B上被發射，第三符號S3在第三 頻帶頻帶C上被發射，第四符號S4在第一頻帶頻帶A上 被f射，第五符號S5在第二頻帶頻帶8上被發射，第六 符號S6在第三頻帶頻帶C上被發射’等等。例如，若圖3 中的TFC #1用於發射，則頻帶a是頻帶#1 (圖2广頻帶 16 201108797 B是頻帶#2(圖2)，且頻帶c是頻帶#3 (圖2)。 圖6圖示UWB通訊網路的實體層（ρΗγ)訊框結構的 實例。如上所述，實體層會聚協定（pLCp )可以提供將服 務資料單元（SDU)轉換成協定資料單元（pDU)的方法。 PLCP PDU ( PPDU )可以包含三個組成部分：pLcp前序 信號 602、PLCP 標頭 604 和 PLcpsDU(psDU)6〇6cpLcp 標頭604可以包含實體標頭（「ρΗγ標頭」）、尾位元或尾 符號（「TS」）、媒體存取控制標頭（「MAC標頭」）、標頭 校驗序列（「HCS」）和填充位元或填塞位元（「SB」>psDu 606可以包含訊框有效負載、資料SNR+訊框校驗序列 (「FCS」)、尾位το或尾符號（「TSj)以及填充位元或填塞 位元（「SB」）。 前序信號602可以包含兩個部分：封包/訊框同步的時域 部分，隨後是通道估計的頻域部分。前序信號6()2可以用 於在發射/接收程序期間的同步、载波偏移補償和所接收到 的信號的均衡。可以對每個TFC分配唯—的前序信號序 列。PHY標頭可以用於顯示資訊，諸如擾碼、政訊框 的資料率和資料長度。MAC標頭可以用於顯示訊_# 號、網路識別符（「mD」）、目的地識别符（rDestiD/ 源識別符（「SWD」）、分段控制資訊和争流索引資訊。 HCS可以用於檢測出現在ρΗγ標頭和mac標頭中的雀 誤。在資料+FCS中，資料棚位可以用於發射具有其加, 資料的資料。FCS攔位可以用於τ^ 调叹』以用於正被發射的資料中的錯畜 檢測。SB中的位元可以县^士 #、 L上 刃1疋』以疋被插入的虛擬位元的類型以產4

17 201108797 資料+FCS，資料+FCS在尺寸上可以是應用於所欲資料率 的符號尺寸的整數倍。因此’當資料+FCS的尺寸是應用 於所欲資料率的符號尺寸的整數倍時，SB可以無需被插 入0 圖7是圖示ECMA 368相容收發機的調制參數的實例的 表。在此實例中，可以觀察到，對於資料率53 3和8〇Mbps， 使用時間擴展和頻率擴展兩者，而對於資料率1〇6 7、16〇 和200 Mbps，僅使用時間擴展。頻域擴展（FDS)、時域 擴展（TDS)和前向錯誤校正（FEC)編碼係用於改變資 料率。所使用的FEC是具有1/3、1/2、5/8和3/4的編碼 率的迴旋碼。對於200 Mb/s和更低的資料率，二進位資料 經映射到QPSK群集上。對於32〇 Mb/s和更高的資料率， 應使用雙載波調制（DCM)技術將二進位資料映射到多維 群集上。 ’ 編碼資料可以使用時間-頻率代碼（TFC )來擴展，如圖 3和4所圖示^ ECMA_368標準規定兩種類型的時間_頻率 代碼（TFCs): —種稱爲時間_頻率交錯（TFI)，其中編碼 資訊在三個頻帶上被交錯；及一種稱爲固定頻率交錯 (FFI)’其中編碼資訊在單個頻帶上被發射。在前四個頻 帶組的每個頻帶組内，定義了使用TFI的四個時間_頻率代 碼和使用FFI的三個時間·頻率代碼；從而在每個頻帶爲高 達七個通道提供支援。對於第五個頻帶組，定義了使用卩打 的兩個時間-頻率代碼。此ECMA_368標準規定總共3 通道。 18 201108797 頻率擴展-原理 圖8是圖示符號如何在複數個頻率上擴展的圖。爲了使 發射對雜訊和干擾較不敏感’可以使用頻率擴展，其中符 號在複數個個頻率上重複，以用於發射。例如，在圖8中， 符號si在頻率（或頻帶）fa、fb、匕和fd上在時刻t〇 (或 給定的發射時槽）被發射。亦即，符號sl的第一版本 在第一頻率fa上被發射，符號sl的第二版本sU在第二頻 率fb上被發射，符號sl的第三版本sU在第三頻率匕上被 發射，且符號sl的第四版本sld在第四頻率&上被發射。 此類頻率擴展可以出現在頻帶（例如，圖2的頻帶卜2、 3……14)内及/或在頻帶組（例如，圖3的頻帶組i、2、 '；·.···6)内的複數個頻帶之上。注意，如本文所設想，「頻 率擴展」可以包括其他方案，包括用於〇fdm發射系統的 頻率擴展方案。 雄然頻率擴展有助於提高每個所發射的符號的頻譜分 集但疋其亦意謂符號被發射複數次，從而導致發射機設 備的更多的功率消耗°同樣’接收機設備可能消耗更多的 功率’因爲其必須接收並解調同一符號複數次。 個實例中，此類頻率擴展可以由圖丨2的發射機 的頻率擴展器1208實施。π接 _ . 4 R樣，頻率解擴可以由圖21的 接收機的頻率解擴器2134實施。 在ECMA 368標準φ ,奋& 、中實施了頻率擴展，其中編碼位元 或符號以資料率 · 80 MbPs在四個不同的音調（例 如’頻率或頻帶）上被同睥 I U Bf發送。類似地，相同的編碼位f幻 19 201108797 元或符號以資料率106.7、160和200 Mbps在兩個不同的 音調上被同時發送。 根據一個特徵，在某些情況下，可以關閉頻率擴展，以 便在發射機及/或接收機節約功率。此舉亦允許使某些發射 機/接收機組件輪轉（cycle )以進一步節約功率。 時間擴展-原理 圖9是圖示符號如何在時間上擴展的圖。爲了使發射對 雜訊和干擾較不敏感’可以使用頻率擴展，其中符號在不 同的發射時間和不同的頻率（或頻帶）上重複。例如，在 時刻to,第一符號si被發射。接著，在以後的時刻t〇+i， 當第二符號s2被發射時，第一符號sl再次被發射，但第 一符號si是在第二頻率fb上發射的。在以後的時刻t〇 + 2i， 當第二符號s3被發射時’第一符號si再次被發射，但第 一符號sl是在第三頻率fc上發射的。類似地，在以後的 時刻t0+3i，當第四符號S4被發射時，第一符號sl再次被 發射，但第一符號sl是在第四頻率fd上發射的。在此實 例中’符號sl係使用發射功率P0來發射。雖然時間擴展 有助於提兩每個所發射的符號的頻譜分集，但是其亦音卸 符號被發射複數次’從而導致發射機設備的更多的功率消 耗。同樣，接收機設備可能消耗更多的功率，因爲其必須 接收並解調同一符號複數次。 在ECMA 368標準中，實施了時間擴展，其中編碼位元 或符號以資料率53.3和80 Mbps (例如，在不同的頻率或 頻帶上）被發送四次。類似地，相同的編碼位元或符號以 20 201108797 資料率106.7、160和200 Mbps被發送兩次。 根據一個特徵’在某些情況下，可以關閉時間擴展，以 便在發射機及/或接收機節約功率。此舉亦允許使某些發射 機/接收機組件輪轉（cycie )以進一步節約功率。 注意’圖8和9所圖示的符號可以爲〇fdm符號，其可 以被表示爲具有實分量和虛分量的複合符號。爲了簡潔的 目的’省略了此類細節。 亦注思’在頻率和時間擴展皆在ECMA 368標準中實施 的情況下，編碼位元或符號可以以資料率53 3和8〇 Mbps 在四個不同的音調上被發送四次，並以資料率1〇6 7、16〇 和200 Mbps在兩個不同的音調上被發送兩次。 示例性存取终端 圖1 〇疋具有低功率消耗UWB通訊介面的存取終端的方 塊圖。在此實例中，存取終端1002可以包括：通訊地耦 合到網路通訊介面1006的處理電路1004，存取终端1〇〇2 經由網路通訊介面1006可以與無線網路1〇〇8進行通訊。 網路通訊介面1006可能是包括適於經由UW]B無線網路進 行通訊的發射機1010及/或接收機1012的收發機。在一迪 實施例t，存取終端1002亦可以包括適合於經由不同類 型的無線網路進行通訊的額外的網路通訊介面。根據各 實例，存取終端1002可以是行動設備、行動電話、無線 終端、個人通訊設備、行動計算設備、行動數位媒體播放 器及/或其他類型的行動或固定通訊設備。 存取終端1002可以由電源1014(例如，可再充電電池） 21 201108797 供電。爲了延長電源的工作壽命，例如，延長在再充電之 間的工作時間，網路通訊介面1〇〇6可以包括針對發 射/接收減少功率消耗的—或多個特徵。 低功率發射機 圖11是圖示可適於低功率消耗的無線發射機的實例的 方塊圖。發射機1102可以包括處理輸入資料111〇的數位 土頻處理器1104。無線電調制器1106可以從數位基頻處 理器1104接收經處理的輸入資料，並經由天線丨1〇8將其 調制成輪出資料以用於無線發射。天線11〇8可以經由無線 網路（例如，UWB網路）發射輸出資料1112。 圖12疋圖示發射機設備的更詳細的實例的方塊圖。在 個實例中，圖12所圖示的一或多個組件可以是圖丨丨的 基頻處理器1104及/或無線電調制器11〇6的部分。 在發射機1202中，加擾的輸入資料（例如，用於發射 的k料）從迴旋編碼器和交錯器1204傳遞到群集映射器 1206、頻率擴展器1208 (其在頻域中擴展資料）和引導頻 /零/防護音調插入器1210，以産生編碼符號串流。 串列到並行轉換器1212接著將編碼符號串流轉換成複 數個個並行串流’其由快速傅立葉逆變換（IFFT)模組i2i4 處理以將編碼符號從時域轉換成頻域。並行到串列轉換器 1216接著將OFDM符號的並行資料串流轉換成串列資料 _流。注意’在此實例中，零填充後置（ZPS )被附加到 OFDM符號。ZPS可以是37位元長並附加到128點資料， 以獲得由並行到串列轉換器1216轉換的總共165位元。r 22 201108797 時間擴展接著在時域中擴展串列資料，而數位類 比：換器⑽將資料轉換成一或多個類比信號。發射機類 比滤波器1122用於移除額外的頻率，且因而產生的類比信 號由來自於頻率合成器1124的發射頻率來調制以用於經 由天線1126發射。 在典型操作下，頻率擴展器12〇8在不同的頻率上重複 相同的符號複數次（重複）。例如，在Ecma 標準中， 編碼位元或符號以資料率53.3和8〇Mbps在四個不同的音 調上被發送四次，並以資料率亂7、16()和· M—在 兩個不同的音調上被發送兩次。此使得贿模組1214和 數位類比轉換@ 1220操作得非常快並消耗很多功率。同 樣，在時間擴展H 1218處於操作的模式中，其使得相同 的符號在不同的時間重複’從而引起發射機和接收機設備 的額外的功率消耗。 在某些情況下，藉由權衡頻率分集及/或時間分集來減少 發射機1202的功率消耗是可能的。亦即，並非以習知方 式（例如，具有全頻率及/或時間分集）來操作發射機1202, 頻率及/或時間擴展可以被減少或消除（在某些情況下）以 降低功率消耗。例如，在通道條件相對好的情況下（例如， 信號強度的最低位準存在及/或雜訊或干擾低於臨限位 準），頻率及/或時間擴展的使用浪費有限的功率源。因此， —個特徵規定，若決定了通訊通道具有低於特定臨限值的 干擾及/或雜訊，則修改發射機（和接收機）的操作。在此 類情況下，頻率及/或時間擴展可以被消除或減小，而不會 23 201108797 顯著影響發射（例如，不會影響資料發射速率 下文描述稱爲時間選通和符號重複的兩種方法，當通道 條件允許消除及/或減小頻率及/或時間分集（擴展）時， 此等方法會導致減小發射機（和接收機）的功率消耗。此 功率節約可以達成’同時仍然從發射機到接收機維持相同 有效的資料發射速率。 根據在發射機上操作的時間選通的實例，頻率擴展器 1208及/或時間擴展器1218可以被關閉或是非操作的（不 輪轉的）’而DAC 1220、TX類比濾波器1222、頻率合成 器1224及/或天線1226可以被輪轉地關閉/開啓。同時， 引導頻/零/防護音調插入器1210、串列到並行轉換器 1212、IFFT模組1214及/或並行到串列轉換器1216可以 以較低速度來操作或輪轉地關閉/開啓（例如，較低的工作 週期）。在一些情況下，較佳的方法可以是以較低的速度 操作此等設備。 根據在發射機上操作的時間重複的實例，頻率擴展器 1208及/或時間擴展器1218可以被關閉或是非操作的（不 輪轉的）。同時，引導頻/零/防護音調插入器121〇、串列到 並行轉換器1212、IFFT模組1214及/或並行到串列轉換器 1216可以輪轉地關閉/開啓（例如，改變工作週期）或以 較低的速度操作。在一些情況下，較佳的方法可以是以較 低的速度操作此等設備。 時間選通——時間擴展的替代方案 根據第一特徵，並非複數次（例如，兩次或四次）發送 24 201108797 符號’而是僅使用更多的功率發送符號一次。亦即，在 ECMA-368標準中，-個符號（或編嗓位元）可以以資料 率53.3和80 Mbps在四個不同的音調上被發送四次，並以 資料率1〇6.7、16〇和200 Mbps在兩個不同的音調上被發 送兩次。 圖13圖示如何僅發送符號一次而非複數次但以較高的 發射功率來進行發送的實例。與符號sl在四個不同的時間 和頻率上被發送的圖9相比較，在此方法中，符號sl僅被 發送一次但以更多的功率來發送。因此，符號sl不在隨後 的時間週期tO+i、t0+2i和t〇 + 3i上被重新發射（如圖9中 所示）’而是僅被發射一次（在時間週期t〇期間）。根據— 個實施例，發射功率的增加與符號將被重複的次數成比 例。例如，在ECMA-368標準中，符號31可以以發射功率 P〇來發送四次。然而’根據本文所述的替代方法，同一符 號sl僅被發送一次，但以功率p〇的四倍（或4χρ〇)來發 送。與習知方法不同’符號31在隨後的發射時槽中不重複。 對於與ECMA 3 68標準相容的發射機，對於資料率53 3 和80 Mbps而言，符號以四倍原始功率被僅發射一次（而 非四次）。類似地，對於資料率1〇6 7、16〇和2〇〇 Mbps 而言，符號以兩倍原始功率被僅發送一次（而非兩次）。 由於符號sl僅被發射一次（而非多次），故當不再對其 進行發射時’若干發射機組件可以在彼等時間期間被輪轉 地關閉。例如，在圖12中，發射機鏈中的IFFT模組1214 及/或1FFT模組1214之後的組件（例如’數位類比轉換器f 25 201108797 1220、TX類比滤波器U22等）可以被關閉。 圖14圖示當實施時間選通時，時間選通如何藉由關閉 發射機鏈的組件來達成功率降低。在典型方法中，符號sl 在不同的時間被發射四次（如sla、slb、slc、sid所示）。 然而’藉由不重複但以較大的功率來發射符號sl，一些發 射機鏈組件（諸如’ IFFT模組1214、並行到串列轉換器 1216、時間擴展器1218、數位類比轉換器1220和TX類 比濾波器1222 )可輪轉地關閉。 根據一種方法，IFFT模組1214可以按與以前相同的速 度執行，但可以被輪轉地關閉/開啓，以便在符號不再被發 射時的時間期間節約功率。例如，對於ECMA 368標準而 σ以-貝料率53.3和80 Mbps進行發射（其中典型地在四 個不同的時間發射符號），IFFT模組1214可以在以四倍原 始功率僅發射符號一次的時間的四分之一時間内開啓（如 圖14所圖示）。亦即，IFFT模組1214對於一次符號發射 而s是開啓的，而對於隨後的三次符號發射而言是關閉 的。類似地，以資料率1〇6 7、16〇和2〇〇 Mbps進行發射 (其中典型地在兩個不同的時間發射符號），IFFT模組 1214可以在以兩倍原始功率僅發射符號一次的時間的一 半時間内開啓。亦即，IFFT模經1214對於一次符號發射 而5是開啓的，而對於下-符號發射而言是關閉的。 根據第-種方法，IFFT模組1214可以按與比習知實施 速度執行以知約功率。例如，對於ECMA 368標準 而言，在資料率 千3.3和80 Mbps的情況下（其中典型地在 26 201108797 一時間週期内在四個 個不同的時間發射符號），iFFT模 :…、可以在整個時間週期内以原始速度的四分之一執 '以僅^射符號—次。亦即，IFFT模組1214在整個時 間：期内是開啓的，但僅以原始速度的四分之一執行從 而節約功率。類似地， 社育枓李 106.7、160 和 200 Mbps 的情況下（其中血开〗从 I生地在—時間週期内在兩個不同的時間 發射符號），IFFT棍細 、 模，且1214可以在整個時間週期内以原始 速度的一半執行，以僅發料 理赞射#號一次。亦即，IFFT模組 1214在整個時間週期内是開啓的，但僅以原始速度的一、半 執行’從而節約功率。 時間重複一—頻率擴展的替代方案 根據第特徵，並非發送符號複數次但在不同的頻率上 來發送（如在® 8的頻率擴展中），而是每次在相同的頻 率或音調上發送符號。纟ECMA_368標準中，對於資料率 53.3和80 Mbps而言’在四個不同音調上發送一個符號（或 編碼位元）四次，而對於資料率1〇6 7、16〇和2〇〇 Mbps 而言，在兩個不同音調上發送一個符號（或編碼位元）兩 -人。因此，每當發送符號時，將符號調制到不同的頻率或 音調（如圖8和9所圖示）。在本方法中，將符號調制到 頻率僅一次（在第一頻率或音調上）、對其進行儲存並發 送複數次。藉由儲存符號，IFFT模組1214可以避免每次 産生符號。因此’ IFFT模組1214的工作週期或處理速度 可以減小，從而節約功率。此外，頻率擴展器模組丨2〇8 及/或時間擴展模組1218被關閉。 27 201108797 :圖τγ如何在相同的頻率^上發射相同的第一符號 ㈣使用不同的頻率來進行發射。在此實例中’ 第一符號在時間週期fi、㈣1和_期間並在相 同的頻率匕上僅發射一次。 你 /£：干，一 >{jt| λλγ at. r

手被（例如，OFDM符號）由發射機處 '基頻模組産生，且IFFT的輸出被儲存，同時其由 基和RF組件處理以在時刻t〇作爲當前符號被發射。接 的所儲存的輸出（例如，所儲存的符幻以相同 的方式由類比和RF組件重複地進行處理以在隨後的發射 週期内被發射。例如，對於資料率53 3和⑽⑽ps而言， 將所儲存的符號再多發射三次。對於資料率1()6.7、160和 〇 Mbps而a，將所儲存的符號再多發射—次。因此，對 ;資料率53.3和80 Mbps而言’頻率擴展器12〇8和IFFT 模’且1214可以在二個符號週期内被關閉，而對於資料率 106.7、160和200 Mbps而言，頻率擴展器12〇8和IFFT 模組1214可在一個符號週期内被關閉❹另一選擇是，對 於資料率53.3和80Mbps而言，IFFT模組i2i4以速度的 四分之-執行，而對於資料率亂7、⑽和· M—而 言，IFFT模組1214以速度的—半執行。在―個實例中， 本文所述的時間選通和時間重複彼此是互斥的，從而使得 ’、不可以被同時執行。注意’此等技術可以在發射機或接 收機内共存，但在任一時刻僅有一個可以實施。 示例性低功率發射機 圖16是圖示可適於執行功率節約的低功率發射機的方 28 201108797 塊圖°在此方塊圖中，爲了清楚的目的，可以省略或合併 右干發射機組件。然而，應理解，額外的設備可以是發射 機1602的一部分’而不會偏離其新穎性。發射機ι6〇2可 以包括發射機鏈1604、通道監視模組16〇6及/或天線 1608。通道監視模組16〇6可適於監視發射通道（例如， 所分配的頻帶或組）以決定一或多個無線通道特性，諸如 所欲信號強度、通道雜訊、雜訊底部及/或干擾。若無線通 道特性（例如，所欲信號強度、通道雜訊、雜訊底部、干 擾等）低於可接受的臨限位準，則發射機16〇2可以進入 功率節約模式，在該模式中犧牲頻率及/或時間分集以換取 發射期間較少的功率利用。亦即，在第一（典型）操作模 式中，發射機1602可以使用來自於發射的頻率分集（例 如，頻率擴展）及/或時間分集（例如，時間擴展）。然而， 若通道條件低於可接受的臨限位準（例如，雜訊或干擾相 對低），則發射機可以進人第二操作模式（例如，功率節 約模式）’在該模式中仍進行發射但以較小的頻率及/或時 間分集來發射。 發射機鏈蘭可以包括編碼器/交錯器/映射器盆 接：輸入資料161。、處理輸入資料(例如，—符號或：數 個符號）並將其傳遞到頻率擴展器Mb。在第—操作 中’頻率擴展H 1615可以藉由同時在不同的頻率、頻^ 或音調上發射相同的符號而將頻率分集應用於輪 ^符號。來自於頻率擴展器1615的符號接著傳遞到贈 模組1616，在該模組中，該符號被轉換到頻域，且接著其 29 201108797 被傳遞到時間擴展器161 8在 在該時間擴展器中，將其在 域中進行擴展以提供時間分集。數位類比轉換器（Μ) 1620接著將數位符號轉換成類比信號。放大器助可以 放大來自於DAC 1620的輪出-躲认户吐 幻W出L唬的信號功率。一或多個 射頻（RF )設備1624 (例如，油、±抵 Α 、例如，濾波器、合成器等）可以處 理來自於放大器1622的輪出户缺* γ丄 九 铷出k唬並經由天線丨6〇8將立發 射。 八 若通道監視模組16G6已決定無線通道特性或條件低於 可接受的臨限位準’則發射機可以進入第二操作模式。在 此第二操作模式中，爲了功率節約，可以減小及以消除頻 率及/或時間分集。在發射機是UWB發射機的一個實例 中’则通道的特性和雜訊或干擾的缺乏可允許免除時間 及/或頻率分集，而不會顯著影響發射。 在一個實施例中，發射機16〇2可在第二操作模式期間 實施時間選通（如前所述八亦即，並非以發射功率在 不同時間週期上發射相同符號複數次（如圖9中所示）， 而是時間選通以較高的發射功率發射符號僅一次。在一個 實例十，發射功率可以與原本應發射符號的次數成正比。 例如，若正常發射符號四次，則單個符號的新發射功率是 4xP〇。因此，即使犧牲時間和頻率分集，所發射的單個符 號亦更可能被正確接收，因爲其具有較高的發射功率。然 而，因爲IFFT模g丨|16 (以及可能地，頻率擴展器i6i5 及/或時間擴展器被關閉，所以DAC 1 620可以在不 再重複符號的時間期間被輪轉地關閉。爲了達成此，可以 30 201108797 調適放大器1 622 ’使其在此第二操作模式中操作時增加其 發射功率。 在另一實施例中，發射機1602可以取代在第二操作模 式期間實施時間重複（如前所述）。亦即，並非在不同時 間週期期間在不同頻率上發射相同的符號複數次（如圖9 中所圖示），而是相同的符號僅産生一次、儲存在符號館 存器1617中並在相同的頻率上被發射複數次（如圖15所 圖不）。注意，一旦將符號儲存在符號儲存器1617令，頻 率擴展器1615及/或時間擴展器1618就可以關閉（不輪轉 地關閉），因爲其無需在不同頻率上產生相同的符號。同 時，IFFT模組1616可以被輪轉地關閉/開啓（例如，工作 週期的改變）或其可以以較低的速度操作。 /主意，通道監視模組丨6〇6可以持續地、週期性地或有 規律地監視通道特性或狀態，以決定是否發生改變。若通 道特徵高於臨限位準，則發射機16〇2可以切換回至第一 操作模式。此外，冑了向接收機指示發射機根據第二操作 模式發射資料，發射機可以將模式指示符發送到接收機。 在-些操作模式中’發射機16〇2可以適合於實施時間 選通和時間重複方案兩者，雖然不在相同的時間實施兩 者°亦即’在某些通道條件下，·以選擇時間選通，而在 其 他通道條件下，可以選擇時間重複。

因此，對無線發射機設備提供通道監視模組和發射機 。通道監視模組可㈣合於^發射機設備與接收機設 備之間的無線通道特性（例如

’所欲信號強度、通道雜訊 31 201108797 或干擾)。發射機鏈可以包括快速傅 及時間擴展器和頻率擴 換模… 適合於：（ι)選擇第的至乂—者。發射機鏈可以 通道特性高於臨限位準 在㈣式中右無線 擴展和頻率擴展中的至少_者二，射速率，啓用時間 發射模式，在該❹中若_ s $⑴選擇第二符號 相對於第-符號發道特性低於臨限位準，則 、式且在相同的特定的發射速率，移 用時間擴展和頻率擴展中的" 料發射速率（例如，106 7 亦即，對於第—資 ^ 1〇6.7、160 和 20〇 Mbps)，第一符號 ^模式㈣時間擴展，4二符號發㈣式禁用時間擴 類似地，對於第二資料發射速率（例如，53.3或80

Mb⑷，第-符號發射模式利用時間擴展和頻率擴展兩 者’而第二符號發射模式禁用時間擴展和頻率擴展中的至 少一者。 若時間擴展器和頻率擴展器中的至少一者被禁用，則發 射機鏈可以進一步適合於減小快速冑立葉逆變換模組的 工作週期或速度之一者，其中來自於無線發射機設備的發 射速率保持相同，而不管快速傅立葉逆變換模組的工作週 期或速度的下降。發射機鏈可以進一步適合於將符號從數 位表示轉換成類比信號，以用於經由與無線通道特性相關 聯的超寬頻無線通道的發射。發射機鏈可以進一步適合於 將指示符發送到接收機設備，該指示符指示時間擴展器和 頻率擴展器中的至少一者被禁用。 根據一些實施例，當發射機鏈實施正交移相鍵控（QPSK) 32 201108797 ㈣時可執仃時間重複和時間選通’而當其實施雙載波調 制（DCM)時不執行時間重複和時間選通。 圖丨7是圖示如何在具有多種操作模式的發射機設備上 時]選通達成功率節約的方塊圖。發射機鏈可以包括 編碼器’交錯器1702、頻域擴展器（FDS) 1704、快速傅立 葉逆變換模M (IFFT) 17G6、時域擴展器（TDS) 17〇8、 數：類比轉換器（DAC) 171〇、放大器1712、其他射頻發 射》又備1714和天線1718。模式選擇胃i7i6可以藉由開啓 或關閉發射_組件、調節其玉作週㈣/或減慢其處理速 度來控制該等組件中的—或多者的操作丄頂圖示發 射機鏈組件可以如何在第一發射模式中（一般操作）和第 ，發射模式中（功率節約操作）來操作的實例。模式選擇 器 6可以配置各種發射機鏈組件，如表172〇中所圖 示。例如’在功率節約期間，FDSl7〇4及/或彻可 以被關閉IFFT模組1706可以被輪轉地關閉/開啓（例如， 減小其卫作週期）或以較慢的速度操作，且DAC 1710及/ 或RF設備1714可以被選通或輪轉（例如，減小其工作週 期）以達成功率節約。同時，放大器im被調節以放大 外發的信號發射；諸如，用於1〇67、⑽和2〇〇Mbps的 發射速率的3 dB功率放大或用於53 3和8〇 的發射 速率的6dB功率放大。 圖是圖示可以如何在具有多種操作模式的發射機設 備上使用時間重複達成功率節約的方塊圖。爲了說明的目 的’在此實例中利用與圖17的發射機鍵類似的發射機鏈。 33 201108797 發射機鏈可以包括編碼器/交錯器18〇2、頻域擴展器（fds) 1804、快速傅立葉逆變換模組（ifft) i8〇6、時域擴展器 (TDS) 1808、數位類比轉換器（daC) 1810、放大器1812、 其他射頻發射設備1814和天線1818(>模式選擇器1816可 以藉由開啓或關閉發射機鏈組件、調節其工作週期及/或減 慢其處理速度來控制該等組件中的一或多者的操作。表 1820圖示可以如何在第一發射模式中（一般操作）和在第 一發射模式中（功率節約操作）操作發射機鏈組件的實 例。模式選擇器1 8 16可以配置各種發射機鏈組件，如表 1820中所圖示。例如，在功率節約期間，FDS 1804及/或 TDS 1808可以被關閉’ IFFT模組18〇6可以被輪轉地關閉 /開啓（例如，減小其工作週期）或以較慢的速度操作以達 成功率節約。同時’ DAC 1810及/或RF設備1814可以正 常操作，且放大器1 8 1 2被關閉（無放大）。 在一些實施例中，模式選擇器可以使發射機鏈根據一般 操作模式、時間選通功率節約模式（如圖17所圖示）及/ 或時間重複功率節約模式（如圖i 8所圖示）來操作。 圖19圖示用於在無線發射機設備中減少功率消耗的方 法。發射機設備與接收機設備之間的無線通道特性被決定 或確認，1902。可以進行關於通道特性是否小於臨限位準 的決定，1904。根據一些實例，無線通道特性可以包括確 認所欲信號強度、通道雜訊、雜訊底部或干擾位準中的至 少一者。臨限位準可以是被認爲可接受以使得進行時間及 /或頻率分集的值。例如，臨限位準可以是所欲信號強度臨 34 201108797 限值、通道雜訊臨限值、雜訊底部臨限值、干擾位準臨限 值、或其組合或其逆量。 右無線通道特性高於臨限位準，則選擇第一發射模式， 在該模式中，在特定發射速率，啓用時間擴展和頻率擴展 中的至少一者，1906。若選擇第一符號發射模式，則可以 接著使用時間擴展和頻率擴展中的至少一者將符號發射 到接收機設備，1908。時間擴展可以包括在複數個不同的 時間發射相同符號的不同版本。頻率擴展可以包括在不同 的頻率上同時發射相同的符號。 α 另外，若無線通道特性低於臨限位準，則選擇第二發射 模式，在該模式中，相對於ρ符號發射模式且在相㈣ 特定發射速率禁用時間擴展和頻率擴展中的至少一者， 1910»例如，對於第一資料發射速率（例如，1〇6 7、⑽ 或200 Mbps)，第—符號發射模式可以利用時間擴展，而 第二符號發射模式可以禁料間擴展1似地，對於第二 資料發射速率（例如，53.3或襲bps)，第—符號發射模 式可以利用時間擴展和頻率擴展兩者，而第二符號發射模 式可以禁用時間擴展和頻率擴展中的至少—者。 快速傅立葉逆變換模組（在發射機鏈中）的工作週期或 速度令的-者可以在第二符號發射模式期間減小其中來 自於無線發射機設備的發射速率⑽相同，而不管快速傅 立葉逆變換模缸的工作週期或速度的減小，m2。用於指 示時間擴展和頻率擴展中的至少一者被禁用的指示二 可以被發送到接收㈣備，191[若選擇第二符號發射模 35 201108797 式’則符號可以接著被發射，同時禁用在第-符號發射模 式中被啓用的時間擴展和頻率擴展中的至少一者，1916。 注思，符號可以從數位表示轉換到類比信號，以用於經 由與無線通道特性相關聯的超寬頻無線通道進行發射。 圖20圖不用於在發射機上執行時間選通的方法的實 例。此用於時間選通的方法可以藉由下列操作實施：（a) 使用快速傅立葉逆變換模組產生〇FDM符號以用於發射， 2002 ,(b)使用比在第一符號發射模式中用來發射符號的 發射功率更高的發射功率來將〇FDM符號發射到接收機設 備僅一次，2004;及/或（c)在原本應在第一符號發射模 式中對OFMD符號進行重發的時間週期期間禁用快速傅立 葉逆變換模組，2006。 圖21圖示用於在發射機上執行時間重複的方法的實 例。此用於時間重複的方法可以藉由下列操作實施：（a ) 使用快速傅立葉逆變換模組將符號調制到第一頻率以獲 得OFDM符號，2102;( b)儲存經調制的〇FDM符號，21〇4; (c )在符號發射週期上將經調制的〇fdM符號發射到接 收機設備，2106 ; (d)在其他符號發射週期期間將所儲存 的經調制的OFDM符號重發到接收機設備，21〇8 ;及/或 (e)在重發所儲存的經調制的符號時，在其他符號發射週 期期間禁用快速傅立葉逆變換模組以節約功率，2 11 〇。 低功率接收機 圖22是圖示可適於低功率消耗的無線接收機的實例的 方塊圖。接收機2202可以包括經由天線2204從網路（例 36 201108797 如’UWB網路）接收輸入資料2210的無線電解調器22〇6。 所接收到的輸入資料可以由數位基頻處理器2208處理以 産生輸出資料2212。 圖23是圖示接收機設備的更詳細的實例的方塊圖。在 個實例^_’圖丨23令所圖示的一或多個組件可以是圖22 的無線電猶iitSj2206及/或基頻處理器2208的部分。接收 機2302可以經由天線23〇4接收空中信號，並藉由使其通 過混頻器2306、低雜訊放大器（LNA) 2310、接收類比渡 波器2312、可變增益放大器（Vga) 2314、類比數位轉換 器2316和接收數位濾波器2318來將其解調以獲得〇fdm 符號。同步和自動增益控制（AGC)模組232〇可以使頻率 合成器2308、VGA 23 14和串列到並行轉換器2322同步。 OFDM符號（來自於經解調的信號）接著通過串列到並行 轉換器2322、快速傅立葉變換（FFT)模組2324和並行到 串列轉換器2326以獲得編碼符號。串列資料（編碼符號） 接著通過相位追蹤器2330、耦合到通道估計器2328的對 數概度比（LLR)估計H 2332、時間及/或頻率解擴器2334、 和引導頻/零/防護音調消'除器2336、以及解交錯器和維特 比（viterbi)解碼器2338以産生輸出資料234〇。注意， 接收機2302可以包括爲了簡化圖示而未圖示的額外組：。 根據各種特徵’接收機可以適合於從發射機接收所發射 的資料^在-個實例中，發射機可以具有第—操作模式， 在該模式中其根據ECMA 368標準調制並發射資料。在第 二操作模式中’發射機可以實施時間選通及/或時間重複 201108797 (如前所述）以在發射 耵期間卽約功率。同樣，接收機23〇2 可以利用，第，操作模式，以同樣節約功率。 圖24疋圖不當發射機使用時間選通時接收機如何操作 的方塊圖。在一個實你丨由 「i〜Ί 24所圖示的一或多個組件 可以疋圖2 2的^ Φ ^ ……電®ϋ」22〇6及/或基頻處理器2208 或圖22的接收機的部分。接收機纖可以經由天線2404 接收工中&號’並將其傳遞通過帶通m 2偏和低雜 訊放大器24〇8。信號接著經傳遞通過混頻器、接收 類比濾波器（例如，低通瀘、波器）2412、可變增益放大器 (VGA) 2414和類比數位轉換器2416。經數位化的符號 (在所接收到的信號中）接著通過重取樣器2418和旋轉 器2420。同步和自動增益控制（AGC )模組2424可以使 頻率合成器2426與耦合到旋轉器242〇的相量產生器 (phaSor generator) 2422同步。串列數位資料接著通過交 疊和相加模組2428、串列到並行轉換器243〇、快速傅立 葉變換（FFT)模組2432和並行到串列轉換器2434。串列 資料接著通過零/防護音調消除器2436和通道加權模組 2440，通道加權模組2440係根據通道估計器2438和相位 追蹤器2442來調節。資料/引導頻提取器2料4接著從信號 提取資料或引導頻，該信號接著通過解交錯器2446和維 特比解碼器2448，以産生輸出資料2450。注意，接收機 2402可以包括爲了簡化圖示而未圖示的額外組件。 接收機2402可適於經由單次發射以比典型功率更高的 功率接收符號（如圖13和14所圖示），而非在不同的頻 38 201108797 率上接收同一符號的相同的多個版太 j〜夕個版本（如圖8所圖示）。 因爲符號僅被接收_次，所以接收機繼的各種組件可 以被輪轉地關閉或減慢以節約功率。例如，fft模組2U2、 VGA 2414 ' ADC 2416 # 〇r .ν , 寻ΤΜ按較低的速度操作或輪轉地 關閉。 根據一個特徵，當實施時間選通時，FFT模組2432可以 被減慢。例如，對於資料率53 3和8〇 (在uwb的 ECMA 368標準中），FFT模組2432可以按其原始速度的 四刀之操作（因爲僅有一個符號而非四個符號被發 送）。對於106.7、160和200 Mbps的資料率，FFT模組 2432可以按其原始速度的一半操作（因爲僅有一個符號而 非兩個符號被發送）。 根據另一特徵，FFT模組2432可以改爲被輪轉地關閉和 開啓以在時間選通期間節約功率。例如，對於資料率5 3.3 和 80 Mbps(在 UWB 的 ECMA 368 標準中），FFT 模組 2432 可以僅在四分之一的時間内操作並在四分之三的時間内 被輪轉地關閉（因爲僅有一個符號而非四個符號被發 送）。對於106.7、160和200 Mbps的資料率，FFT模組 2432可以僅在一半的時間内操作並在另一半的時間内被 輪轉地關閉（因爲僅有一個符號而非兩個符號被發送）。 根據在接收機處的時間選通的一個實例，天線2404、帶 通濾波器24〇6、LNA24〇8、混頻器2410、低通濾波器 2412、VGA 2414、ADC 2416和合成器2426可以被輪轉地 關閉/開啓（減小的工作週期）。重取樣器241 8、旋轉器 39 201108797 2420、相量產生器2422、同步估計器2424、交疊和相加 模組2428、串列到並行轉換器243〇、FFt模組2432、並 行到串列轉換器2434、零/防護音調消除器2436、通道估 計器2438、通道加權模組2440、相位追蹤器2442及/或資 料/引導頻提取器2444可以被輪轉地關閉/開啓或以較低的 速度操作以節約功率。 圖25是圖示當發射機使用時間重複時接收機如何操作 的方塊圖。在一個實例中’圖25所圖示的一或多個組件 可以疋圖22的無線電i調顯L|22〇6及/或基頻處理器2208 或圖23的接收機的部分。接收機2502可以經由天線25〇4 接收空中信號’並將其傳遞通過帶通濾波器2506和低雜 訊放大器2508。信號接著經傳遞通過混頻器2510、接收 類比濾波器（例如’低通濾波器）25 12、可變增益放大器 (VGA) 2514和類比數位轉換器2510。經數位化的符號 (在所接收到的信號中）接著通過重取樣器2518和旋轉 器25 20。同步和自動增益控制（AGC )模組2524可以使 頻率合成器2526與耦合到旋轉器2520的相量產生器2522 同步。串列數位資料接著通過交疊和相加模組2528以及 串列到並行轉換器2530。 當實施時間重複時，接收機2502接收同一符號的每個 副本’並藉由接收機鏈來將其單獨地處理。然而，類比組 件的輪出（例如，來自於串列到並行轉換器253〇的輸出） 被儲存（在緩衝器2532中），以使第一副本符號和符號的 其他副本被添加到此被儲存的副本。FFT模組2534等待處 40 201108797 理當前的符號，直到符號的所有副本被累加在緩衝器⑸2 二二此，對於（ECMA 368標準的）53 3和8〇 資料率’ ^模組⑽可以在四分之—的時間内執行（因 爲符號被發送四次）。類似地，對於資料率ig6 7、⑽和 2〇〇Mbps，FFT模組測可以在—半的時間内執行（因符 號被發送兩次）。另一解決方案是，對於資料率53.3和80 ps，操作FFT模組2534以使其以其正常速度的四分之 一執行’而對於資料率1〇6.7' 160和200 Mbps，操作附 模組2534以使其以其典型速度的一半執行。 -旦由附模組2534處理，符號就可由並行到串列轉 換器2538進-步處理以産生串列資料（獲得編碼符幻。 串列資料接著通過零/防護音調消除器254〇和通道加權模 組2542,通道加權模組2542係根據通道估計器Μ%和相 位追蹤器2546來調節。資料/引導頻提取器乃料接著從信 號提取資料或引導頻，該信號接著通過解交錯器2548和 維特比解碼器2550以産生輸出資料2552。注意，接收機 2502可以包括爲了簡化圖示而未圖示的額外組件。 接收機2502可以適合於執行時間重複（如圖15所圖 示）。接收機可以在第一發射頻率上在不同的符號發射週 期上接收符號複數次，從而允許同一符號的各種重發的累 加。在圖15中圖示同一符號在相同頻率上的此類重發。 因爲符號被累加’所以接收機鍵中的FFT模組2534 (和可 鲶其他組件）可以在較長的時間週期内被輪轉地關閉，或 可以按較低的速度執行以節約能量。 41 201108797 根據時間重複的一個實例，FFT模組2534 '通道估計器 2536、並行到串列轉換器2538、零/防護音調消除器254〇、 f. Λ 通道^座^組2542、相位追蹤器iilii及/或資料/引導頻提 1 ：- | 取器可以被輪轉地關閉/開啓或以較低的速度操作以 節約功率。 圖26是圖示可以適合於執行功率節約的低功率 的方塊圖。接收機2602可以包括天線_|、發射模式抬 測器2606和接收機鍵2604。發射模式檢測器可以適合於 從發射機設備接收指示兩種符號發射模式中的至少一者 的指示符。接收機鏈2604可以經由天線ϋΊ接 料2608，並經由RF設備2612、DAC 2614、頻率解擴器 2616、FFT模組2618、時間解擴器262〇、緩衝器2622和 解碼器/解交錯器2624處理輸入資料，以產生輸出資料 2626。接收機鏈可以適合於：（a)根據第一模式接收符號， 在該模式中發射機設備對於特定發射速率啓用時間擴展 和頻率擴展中的至少-者；（b)根據第二模式接收符號， 在該模式中發射機設備相對於第一符號發射模式和相同 ㈣定資料發射速率禁用時間擴展和頻率擴展中的至少 一者’·及/或（〇對於相同的特定發射速率，相對於第— 在第二模式中減小快速傅立葉變換模組的工作週期 $理速度之-者。對於第一資料發射速率，第—符 2式可以利用時間擴展’而第二符號發射模式可以学用 科=展Γ第二資料發射速率’第一符號發射模式利 θ 帛率擴展兩者，而第二符號發射模式禁用時 42 201108797 間擴展和頻率擴展中的至少_者。 圖27是圖示如何在具有多種操作模式的接枚機設備上 使用時間重複達成功率節約的方塊圖。接收_可以包括 射頻（則設備2702、數位類比轉換器27〇4、頻率解擴 器2706、快速傅立葉變換（FFT)模址27〇8、時間解擴器 271〇及/或解碼器/解交錯器2712。模式選擇器2716可^ 藉由開啓或關閉接收機鏈組件、調節其工作週期及/或減慢 其處理速度來控制該等組件中的_或多者的操作。表⑽ 圖示接收機鏈組件可以如何在第—發射模般操 作）、在第二發射模式中（藉由時間選通的功率節約）以 及在第三發射模式中（藉由時間重複的功率節約）操作。 模式選擇器27i6可以配置各種接收機鍵组件，如表272〇 中所圖示。例如，在藉由時間選通的功率節約期間，Μ 設備2702和DAC 2704可以被選通/輪轉（例如，工作週 期的改變），刚27〇6及/或TDS 271〇可以被關閉，且爪 模組27G8可以被輪轉地關閉/開啓（例如，減小其工作週 期）或以較慢的速度操作，以達成功率節約。在另一實例 中’在藉由時間重複的功率節約期間，RF設備27〇2和dac 2704可以正常操作（無選通/輪轉），fds ”⑽及/或tds 27U)可以被關閉，且FFT模組27〇8可以被輪轉地關閉/ 開啓（例如’減小其工作週期）或以較慢的速度操作，以 達成功率節約。 在各種實施例中，模式選擇器2716可以使接收機鍵根 據—般操作模式、時間選通功率節約模式及/或時間重複功 43 201108797 率節約模式來操作。注意，接收機的— 時間選通或時間重複，但並非兩者， *可以包括 而其他實施例可以白 括時間選通和時間重複兩者，雖沐 、Λ啤者不在同一時間。 圖28圖示用於在無線接收機設備 降低功率消耗的方 法。可從發射機設備接收用於指示 Ε ^ 啤楂符唬發射模式中的 至少一者的指不符’ 2802。進行關於 斗… 進仃關於指示何種符號發射模 式決定，2804。 在第一符號發射模式中，接收搂讯 访 丧收機叹備對於特定的發射速 率，啓用時間擴展和頻率擴展中 J主夕—者，2800。快速 傅立葉變換模組根據第一工作 作週期和處理速度操作， 厕。隨後，可以根據第—模式來接收經發射的符號， 2810。時間擴展可以包括在不同頻率上在複數個不同時間 符 發射同-符號。頻率擴展可以包括在不同頻率上對同 號的同時發射。 在第二符號發射模式中，接收機設備相對於第一符號發 射模式和相同的特定發射速率，禁用時間擴展和頻率擴展 者28 12。在第二模式中，對於相同的特定發 射速率，相對於第一模式’減小快速傅立葉變換模組的工 作週期或處理速度之一者，2814。隨後，可以根據第二模 式接收經發射的符號，2816。對於第—資料發射速率第 符號發射模式可以利用時間擴展，而第二符號發射模式 尔用時門擴展。對於第二資料發射速率，第-符號發射模 式可U用時間擴展和頻率擴展兩者，而第二符號發射模 式禁用時間擴展和頻率擴展中的至少一者。接收機設備可— i 44 201108797 以與超寬頻歐洲電腦製造商協會（ECMA) 3 68標準相容。 在一個實施例中，當根據第二模式操作時，接收機可以 適合於根據時間重複方案接收符说。符號的相同版本可以 在相同的頻率上在複數個符號發射週期内被接收。所接收 到的符號版本接著被累加。快速傅立葉變換模組可以被禁 用’直到該符號的所有版本被接收到爲止以節約功率。可 以接著使用快速傅立葉變換模組來處理經累加的符號。 在一個實施例中，當根據第二模式操作時，接收機可以 適合於根據時間選通方案接收符號。可以與在該第—模式 中在複數個符號發射週期上複數次接收符號不同，接收符 號僅··人其中其中該符號是以比在該第一模式中對相同 的符號發射使用的功率更高的功率來發射的。在原本應在 該第符號發射模式中對該符號進行重發的時間週期期 間禁用快速傅立葉變換模組。 注意，不管在功率節約模式中使用時間選通還是時間重 複’有效的資料發射速率皆可以相對於正常操作模式在功 率節約模式期間保持相同。 識】通㊉，本案中描述的大部分處理可以按類似 的方式實施。任何電路或電路部分皆可以單獨實施或作爲 積體電路的部分與一$ 4多個處理器組合地實施。一或多個 電路可以在積體雷故 顸菔電路、向級RISC機器（ARM)處理器、 數位信號處理器、 益（Dsp)、通用處理器等上實施。 孩m、、〜' 實施例可以被描述爲程序，其被圖示爲流 程圊、>瓜程圖示、锋描面』 、’=構圖或方塊圖。雖然流程圖可將操作 45 201108797 描述爲連續的料，但是諸多操料以並行地或同時執 行。此外，操作的順序可以重新排列。程序在其操作完成 時終止。程序可以對應於方法、功能、程式、+常式、副 程式等。當程序對應於功糾，其終止對應於對調用功能 或主功能的功能的返回。 如本案令使用的術語「組件」、「模组」、「系統」及其類 似術语意欲代表與電腦有關的實體，或者是硬體、韌體、 硬體與軟體的組合、軟體、或執行中的軟體。例如，組件 可以是（但不限於）在處理器上執行的程序處理器物 件:可執行物、執行線程、程式及/或電腦。作爲說明，在 計算設備上執行的制程式和計算設備皆^是組件。一 或多個組件可以常駐於程序及/或執行線程内，錄件可以 位於-個電腦上及/或分佈在兩個或兩個以上電腦之間。此 外，此等組件可以從各種電腦可讀取媒體執行，該媒體具 有儲存在其上的各種㈣結構，件可以經由本端及/或遠 端程序（諸如）根據具有-或多個f料封& (例如，來自 ;在本端系統、分散式系統中與另一組件及/或經由網路 (諸如網際網路）作爲信號與其他系統進行互動的一個組 件的資料）的信號進行通訊。 此外，儲存媒體可以表示用於儲存資料的一或多個設 備，包括唯讀記憶體（ROM)、隨機存取記憶體（RAM)、 磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體設備及/或用於 儲存貝訊的其他機器可讀取媒體。術語「機器可讀取媒體」 包括（但不限於）攜帶型或固定儲存設備、光學儲存設備、 46 201108797 .、、、線通〔和能夠儲存、含有或攜帶指令及/或資料的各種其 他媒體。 卜實施例可以由硬體、軟體、韌體、中介軟體、微 碼或其任何組合眘·^ ^ ^ 口貫施。當在軟體、韌體、中介軟體或微碼 中實施時執行必要的任務的程式碼或代碼區段可以儲存 在機器可讀取媒體（諸如，儲存媒體或其他儲存器）中。 處理器可以執行必要的任務。代碼區段可以表示程序功 能田1J程式程式、常式、子常式、模組、套裝軟體、軟 體組件、或指令、資料結構或程式敛述的任何組合。代碼 區段可以藉由傳遞及/或接收資訊、資料'變元、參數或記 隐體内谷來耦合到另一代碼區段或硬體電路。資訊、變 凡參數資料等可以經由任何適當的方式被傳遞、轉發 或傳輸’包括記憶體共享、訊息傳遞、符記傳遞、網路傳 輪等。 附圖所圖示的—或多個組件、步驟及/或功能可以重新排 列及/或組合成單個組件m功能或實施在若干組件、 步帮或功能中’而不會影響僞隨機號產生的操作。亦可以 添加額外的元件、組件'步驟及/或功能，而不會偏離本發 明。附圖所圖示的以、設備及/或組件可以配置成執行附 ;所述的一或多個方法、特徵或步驟。本文所述的新賴演 算法可以在軟體及/或嵌人式硬體中有效地實施。 熟習此項技術者將進-步瞭解’結合在本文中揭示的實 施例描述的各種說明性邏輯區塊、模經、電路和演算法步 帮可以實施爲電子硬體、電腦軟體或兩者的组合。爲 201108797 楚地說明硬體與軟體的此可互換性，上文通常按照其功能 性對各種說明性組件 '方塊、模組、電路和步驟進行描述。 將此功能性實施爲硬體還是軟體取決於整個系統的特定 應用和強加於整個系統上的設計限制。 本文所述的本發明的各種特徵可以在不同的系統中實 施，而不會偏離本發明。例如，本發明的一些實施例可以 使用移動或靜止的通訊設備（例如，存取終端）和複數個 行動或靜止的基地台（例如，存取點）來執行。 應注意，前述實施例僅僅是實例，且並不被解釋爲限制 本發明。實施例的描述意欲為說明性的，且不限制請求項 的範脅。因此，本教示可以容易適用於其他類型的裝置， 且諸多替換、修改和變化對熟習此項技術者將是顯而易見 的。 【圖式簡單說明】 本態樣的特徵、特性和福^卩 行『生和優點可由上文結合附圖闡述的 【實施方式】變得更加明6 , 足明白’其中相似的組件符號相應地 進行標識。 圖1是無線網路的實例的概念圖示，在該無線網路中實 施超寬頻通訊的行動存取终端可以操作。 圖2圖示用於多頻正吞八 领正交刀頻多工（MB-OFDM )的ECMA 368超寬頻（UWB)頻譜的實例。

3是圖示十個TF 續的時間-頻率代碼（TFC )樣式的 48 201108797 實例的圖，該等碼在頻帶组巾 两妒，.且中的所有可用頻帶上對資 料符號進行擴展。 圖4是圖示圖3的時間* 頰丰代碼的ρΙίΥ層通道化方案 的實例的圖。 UWB相容設備來發射 圖5圖示複數個符號可以如何由 的實例。 通訊網路的實體層（ΡΗΥ)訊框結構的

圖6圖示UWB 實例。 收發機的調制參數的實例的 圖7是圖示ECMA 368相容 表0 圖8是圖示符號如何在複數個頻率上擴展的圖。 圖9是圖示符號如何在時間上擴展的圖。 圖1〇疋具有低功率消耗UWB通訊介面的存取終端的方 塊圖。 圖11疋圖不可以適合於低功率消耗的無線發射機的實 例的方塊圖。 圖12是圖示發射機設備的更詳細的實例的方塊圖。 一圖13®示符號如何僅被發送—次而不是複數次但以較 馬的發射功率來發送的實例。 圖14圖示當實施時間選通時，時間選通如何藉由關閉 發射機鏈的組件來達成功率降低。 圖15圖示相同的第一符號如何在相同的頻率上被發送 複數次而不是使用不同的頻率來發送。 圖16是圖示可適合於執行功率節約的低功率發射機的 49 201108797 方塊圖* 圖17是圖不如何在具有多種操作模式的發射機設備上 使用時間選通來達成功率節約的方塊圖。 圖18疋圖示如何在具有多種操作模式的發射機設備上 使用時間重複來達成功率節約的方塊圖。 圖19圖示用於在無線發射機設備中降低功率消耗的方 法。 圖20圖示用於在發射機上執行時間選通的方法的實例。 圖21圖示用於在發射機上執行時間重複的方法的實例。 圖22是圖示可以適合於低功率消耗的無線接收機的實 例的方塊圖。 圖23疋接收機设備的更詳細的實例的方塊圖。 。圊24是圖示當發射機使用時間選通時接收機可以如何 操作的方塊圖。 圖25是圖示當發射機使用時間重複時接收機可以如何 操作的方塊圖。 圖26是圖示可以適合於執行功率節約的低功率接收機 的實例的方塊圖。 囷27是圖示可以如何在具有多種操作模式的接收機設 镛上使用時間重複來達成功率節約的方塊圖。 圖28圖示用於在無線接收機設備中減少功率消耗的方 法。

50 201108797 【主要元件符號說明】 100 無線網路 104 行動存取終端 106 行動存取終端 202 ECMA 368超寬頻（UWB)頻譜 302 十個TF碼的時間-頻率代碼（TFC)樣式的實 例的圖 402 圖3的TFC的PHY層通道化方案的實例的圖 502 符號 504 OFDM符號部分 506 零填充後置部分 602 PLCP前序信號 604 PLCP 標頭 606 PLCP SDU ( PSDU) 1002 存取終端 1004 處理電路 1006 網路通訊介面 1008 無線網路 1010 發射機 1012 接收機 1014 電源 1102 發射機 1104 數位基頻處理器 51 201108797 1106 無線電調制器 1108 天線 1110 輸入資料 1112 輸出資料 1202 發射機 1204 迴旋編碼器和交錯器 1206 群集映射器 1208 頻率擴展器/頻率擴展器模組 1210 引導頻/零/防護音調插入器 1212 串列到並行轉換器 1214 快速傅立葉逆變換（IFFT)模組 1216 並行到亭列轉換器 1218 時間擴展器/時間擴展模組 1220 數位類比轉換器 1222 TX類比濾波器 1224 頻率合成器 1226 天線 1602 發射機 1604 發射機鏈 1606 通道監視模組 1608 天線 1610 輸入資料 1614 編碼器/交錯器/映射器 1616 IFFT 模組 52 201108797 1617 符號儲存器 1618 時間擴展器 1620 數位類比轉換器（DAC) 1622 放大器 1624 射頻（RF)設備 1702 編碼器/交錯器 1704 頻域擴展器（FDS) 1706 快速傅立葉逆變換模組（IFFT) 1708 時域擴展器（TDS) 1710 數位類比轉換器（DAC) 1712 放大器 1714 射頻發射設備/RF設備 1716 模式選擇器 1718 天線 1720 表 1802 編碼器/交錯器 1804 頻域擴展器（FDS) 1806 快速傅立葉逆變換模組（IFFT) 1808 時域擴展器（TDS) 1810 數位類比轉換器（DAC) 1812 放大器 1814 射頻發射設備/RF設備 1816 模式選擇器 1818 天線 53 201108797 1820 表 1902 步驟 1904 步驟 1906 步驟 1908 步驟 1910 步驟 1912 步驟 1914 步驟 1916 步驟 2002 步驟 2004 步驟 2006 步驟 2102 步驟 2104 步驟 2106 步驟 2108 步驟 2110 步驟 2202 接收機 2204 天線 2206 無線電解調器 2208 數位基頻處理器 2210 輸入資料 2212 輸出資料 2302 接收機 54 201108797 2304 天線 2306 混頻器 2308 頻率合成器 2310 低雜訊放大器（LNA) 2312 接收類比濾波器 2314 可變增益放大器（VGA) 2316 類比數位轉換器 2318 接收數位濾波器 2320 同步和自動增益控制（AGC )模組 2322 串列到並行轉換器 2324 快速傅立葉變換（FFT)模組 2326 並行到串列轉換器 2328 通道估計器 2330 相位追蹤器 2332 對數概度比（LLR)估計器 2334 時間及/或頻率解擴器 2336 引導頻/零/防護音調消除器 2338 解交錯器和維特比解碼器 2340 輸出資料 2402 接收機 2404 天線 2406 帶通濾波器

2408 低雜訊放大器/LAN 2410 混頻器 55 201108797 2412 接收類比濾波器/低通濾波器 2414 可變增益放大器（VGA) 2416 類比數位轉換器/ADC 2418 重取樣器 2420 旋轉器 2422 相量產生器 2424 同步和自動增益控制（AGC)模組/同步估計器 2426 頻率合成器 2428 交疊和相加模組 2430 串列到並行轉換器 2432 快速傅立葉變換（FFT)模組 2434 並行到串列轉換器 2436 零/防護音調消除器 2438 通道估計器 2440 通道加權模組 2442 相位追蹤器 2444 資料/引導頻提取器 2446 解交錯器 2448 維特比解碼器 2450 輸出資料 2502 接收機 2504 天線 2506 帶通濾波器 2508 低雜訊放大器 56 201108797 2510 混頻器 2512 接收類比濾波器/低通濾波器 2514 可變增益放大器（VGA) 2516 類比數位轉換器 2518 重取樣器 2520 旋轉器 2522 相量產生器 2524 同步和自動增益控制（AGC)模組 2526 頻率合成器 2528 交疊和相加模組 2530 串列到並行轉換器 2532 緩衝器 2534 FFT 模組 2536 通道估計器 2538 並行到串列轉換器 2540 零/防護音調消除器 2542 通道加權模組 2544 資料/引導頻提取器 2546 相位追蹤器 2548 解交錯器 2550 維特比解碼器 2552 輸出資料 2602 接收機 2604 接收機鏈 57 201108797 2606 發射模式檢測器 2608 輸入資料 2610 天線 2612 RF設備

2614 數位類比轉換器/DAC 2616 頻率解擴器 2618 FFT 模組 2620 時間解擴器 2622 緩衝器 2624 解碼器/解交錯器 2626 輸出資料 2702 射頻（RF)設備

2704 數位類比轉換器/DAC

2706 頻率解擴器/FDS 2708 快速傅立葉變換（FFT)模組

2710 時間解擴器/TDS 2712 解碼器/解交錯器 2716 模式選擇器 2720 解碼器/解交錯器 2802 步驟 2804 步驟 2806 步驟 2808 步驟 2810 步驟 58 201108797 2812 2814 2816 步驟 步驟 步驟

Claims (1)

1. 201108797 七、申請專利範圍： 1· -㈣於在無線發射機設備中降低功率消耗的方法， 其包含以下步驟： =定該發射機設備與—接收機設備之間的-無線通道特 選擇一第-符號發射模式，在該第一符號發射模式中 該無線通道特性高於—臨限位準，則在一特定發射速率， 啓用時間擴展和頻率擴展中的至少一者；及 選擇-第二符號發射模式，在該第二符號發射模式中，若 該無線通道特性低於該臨限位準，則相對於該第一符號發 射模式且在該相同的特定發射速率禁用時間擴展和頻率 擴屐中的至少一者。 午 月求項1之方法，其巾決定該無線通道特性的步驟 。括以下步驟.確認所欲信號強度以及一通道雜訊、 訊底部或一干擾位準巾的至少—者。 T 第一資料發射速率， 而該第二符號發射模 3.如請求項1之方法，其中對於一 該第一符號發射模式利用時間擴展， 式禁用時間擴展。 对楚一《項3之方法’其中對於""第二資料發射速率 “-符號發射模式利用時間擴展和頻率擴展兩者，而 60 201108797 第二符號發射模式禁用時 者。 間擴展和頻率擴展中的 至少 5·如請求…方法’其中時間擴展包括在複 的時間發射該相同符號的不同版本。 6·如請求項1之方法，並 頻率擴展包括在不同的瓶 上同時發射該相同的符號。 个丨J的頻 ::如請求項1之方法，其進-步包含以下步驟： 若選擇該第一符號發射措 料，較科_展和頻率⑻ 中的至少-者來發射—符號；及 畑 若選擇該第二符號發私描 付现發射模式，則發射_符號 該第-符號發射模式中被成用“μ "砰不用4 的至少—者。 σ用的時間擴展和頻率擴展今 8· 如請求項^ M ^ -ώ- .八中該發射機與超寬頻歐洲電脂 商協會（ECMA) 368標準相容。 9·如凊求項1之方法，其進-步包含以下步驟： =二符號發射模式期間降低—快逮傅立葉逆變換模 -備的—週期或速度中的一者，丨中來自於該無線發射機 二的-發射速率保持相同，^㈣快速傅立葉逆變換 椟組的工作週期或速度的該降低。 61 201108797 10_如請求項1之方法，其中在該第二符號發射模式期間， 該方法進一步包含以下步驟： 使用一快速傅立葉逆變換模組將一符號調制到一第一頻 率； 儲存該經調制的符號； 在一符號發射週期上將該經調制的符號發射到該接收機 設備； 在其他符號發射週期期間將該所儲存的經調制的符號重 發到該接收機設備；及 在重發該所儲存的經調制的符號的該等其他符號發射週 期期間禁用該快速傅立葉逆變換模組以節約功率。 11.如凊求項1之方法，其中在該第二符號發射模式期間， 該方法進—步包含以下步驟： 使用一.快速傅立葉逆變換模組産生用於發射的一符號； 使用比在該第一符號發射模式中用來發射符號的發射功 率更大的發射功率將該符號發射到一接收機設備僅一 次；及 在原本應在該第一符號發射模式中對該符號進行重發的 時間週期期間禁用該快速傅立葉逆變換模組。 12·如明求項1之方法，其進一步包含以下步驟： 將一符號從一數位表示轉換爲一類比信號以用於經由與 62 201108797 該無線通道特性相關聯的一超寬頻無線通道的發射。 13. 如明求項1之方法，其進一步包含以下步驟： 向該接收機設備發接田认^ w赞这用於指不時間擴展和頻率擴展中的 至少一者被禁用的一指示符。 14. 一種無線發射機設備，其包含： -通道監視模組’其用於決定該發射機設備與一接收機設 備之間的一無線通道特性；及 -發射機鏈，《包括一快速傅立葉逆變換模組、以及—時 間擴展器和頻率擴展器中的至少一者，其中該發射 合於： 選擇-第-符號發射模式，在該第一符號發射模式 中，若該無線通道特性高於-臨限位準，則在-特定發射 速率，啓用時間擴展和頻率擴展中的至少一者；及 選擇-第二符號發射模式’在該第二符號發射模式 中’若該無線通道特性低於該臨限位帛，則才目對於該第一 符號發射模式且在該相同的特定發射速率禁科間擴展 和頻率擴展t的至少一者。 15·如請求項14之無線發射機設備’其中該發射機鍵進— 步適合於： 在該第二符號發射模式期間降低該快逮傅立葉逆變換模 組的工作週期或速度中的-者，其中來自於該無線發射機 63 201108797 發射速率保持相同，而不管該快速傅立葉逆變換 模組的工作週期或速度的該降低。 16. 如凊求項14之無線發射機設備其中該發射機鏈進一 步適合於： 將符號從—數位表示轉換爲一類比信號以用於經由與 該無線通道特性相關聯的一超寬頻無線通道的發射。 17. 如請求項14之無線發射機設備，其中該發射機鏈進一 步適合於： 向該接收機設備發送用於指示時間擴展器和頻率擴展器 中的至少一者被禁用的一指示符。 18. 如請求項14之無線發射機設備，其中在該第二符號發 射模式期間’該發射機鏈適合於： 使用一快速傅立葉逆變換模組將一符號調制到一第一頻 率； 儲存該經調制的符號； 在一符號發射週期上將該經調制的符號發射到該接收機 設備； 在其他符號發射週期期間將該所儲存的經調制的符號重 發到該接收機設備；及 在重發該所儲存的經調制的符號的該等其他符號發射週 期期間禁用該快速傅立葉逆變換模組以節約功率。 64 201108797 19.如清求項14之無線發射機設備，其中在該第二符號發 射模式期間’該發射機鏈適合於： 使用一快速傅立葉逆變換模組産生用於發射的一符號； 使用比在該第一符號發射模式中用來發射符號的發射功 率更大的發射功率將該符號發射到一接收機設備僅一 次；及 n本m在該第—符號發射模式中對該符號進行重發的 時間週期期間禁用該快速傅立葉逆變換模組。 20.—種無線發射機設備，其包含： 用於決疋該發射機設備與—接收機設備之間的—無線通 道特性的構件； 擇：第一符號發射模式的構件，在該第-符號發射 路L φ ·.右該無線通道特性高於—臨限位準，則在一特定 發射速率，啓用時間擴展和頻率擴展中的至少_者；及 =擇：第：符號發射模式的構件，在該第二符號發射 道特性低於該臨限位準，則相對於該 L和在該相同的特定發射速率禁用時間 擴展和頻率擴展中的至少一者。 用二：之無線發射機設備，其進-步包含·· 用於右時間擴展和頻率擴展中含 -快速傅立葉逆變換模組 ：被“則降低 作週期或速度令的一者的 65 201108797 構件，其中來自於該無線發射機設備的一發射速率保持相 同，而不管該快速傅立葉逆變換模組的工作週期或速度的 該降低。 22. —種電腦可讀取媒體，其包含：用於降低一無線發射 機設備的功率消耗的指令，該等指令在由一處理器執行時 使該處理器： 決定該發射機設備與一接收機設備之間的一無線通道特 性； ' 選擇一第-符號發射模式，在該第一符號發射模式中，若 該無線通道特性高於—臨隸準，财—特定發射速率， 啓用時間擴展和頻率擴展中的至少一者；及 選擇-第二符號發射模式，在該第二符號發射模式中，若 該無線通道待性低於該臨限位準，則相對於該第一符號發 射模式且在該相同的特定發射速率禁用時間擴展和頻率 擴展中的至少一者。 23‘如請求項22之電腦可讀取媒體，其進一步包含： -處理器執行時使該處理器執行以下操作的指令·田 若時間擴展和頻率擴展中 ^ ^ 者被禁用則降低一快 速傅立葉逆變換模組的工作週' 自於該無線發射機設備度中"，其中來 Μ ^ ^ 發射速率保持相同，而不管該 快速傅立葉逆變換模組的工 ^ 作週期或速度的該降低。 66 201108797 24. —種用於在無線接收機設備中降低功率消耗的方法， 其包含以下步驟： 從-發射機設備接收用於指示兩種符號發射模式中的至 少一者的一指示符，其中該等發射模式包括： -第-符號發射模式，其巾該接收機設備針對一特定 發射速率啓用時間擴展和頻率擴展中的至少一者，及 第-符號發射模式，其t該接收機設備相對於該第 -符號發射模式且針對該相同的特定發射速率禁用時間 擴展和頻率擴展中的至少一者；及 在該第二模式中，針對导 、 μ相冋的特疋發射速率相對於該第 一模式降低一快速傅立荦變 系燹換模組的工作週期或處理速 度中的一者。 不同頻率上 25,如請求項24之方法，#中時間擴展包括在 在複數個不同的時間發射該相同的符號。 1=求項24之方法’其中頻率擴展包括在不同的頻率 上同時發㈣相同的符號。 料⑽頻丰 27.如請求項24之方法， 該第-符號發射模式利用時::：：第-資料發射速率， 式禁用時間擴展。 而該第二符號發射模 28.如請求項24之方 法’其中對於―第二資料發射速率， 67 201108797 :第=號發射模式利用時間擴展和頻率擴展兩者，而該 r-發射模式禁用時間擴展和頻率擴展中的至少一 者。 2 9 ·如請求項2 4 > +、x 之方法，其進一步包含以下步驟： 符 若指示該第一描；+ 號；及 模式，則接收根據該第一模式發射的 右扣不該第一模式，則接收根據該第二模式發射的一符 號0 3〇.如請求項24之方法，其中該快速傅立葉變換模組是該 無線接收機終端的一接收機鏈的部分。 31. 如請求項24之方法，其中該接收機設備與超寬頻歐洲 電腦製造商協會（ECMA ) 368標準相容。 32. 如請求項24之方法，其中當對符號接收使用該第二模 式時，該方法進一步包含以下步驟： 在複數個符號發射週期上在相同的頻率上接收一符號的 相同版本； 累加該符號的該等接收到的版本； 禁用該快速傅立葉變換直到該符號的所有版本被接收 到，以節約功率；及 使用該快速傅立葉變換模組來處理該經累加的符號。 68 201108797 33.如請求項24之方法，其中當對符號接收使用該第二模 式時，該方法進一步包含以下步驟： 與在該第一模式中在複數個符號發射週期上複數次接收 —符號不同’接收該符號僅一次，其中該符號是以比在該 第一模式中對該相同的符號發射使用的功率更高的一功 率來發射的；及 在原本應在該第一符號發射模式中對該符號進行重發的 時間週期期間禁用該快速傅立葉變換模組。 3 4. —種無線接收機設備，其包含： -發射模式檢測器’其用於從一發射機設備接收用於指示 兩種符號發射模式中的至少一者的一指示符；及 接收機鍵丨包括一快速傅立葉變換模組，該接收機鍵 適合於： —帛模式接收-#號，其巾該接收機設備針對 特疋發射速率啓用時間擴展和頻率擴展中的至少一者， 根據一第二模式接收該符號， 水外唆^ ^ ，、中該接收機設備相對 於該第—㈣㈣模式且針料㈣的❹發射速率禁 用時間擴展和頻率擴展中的至少—者；及 在該第二料巾，針對該 -模式降低該快速傅立荦變換二發射速率相對於該第 度中的一者。 葉變換模組的工作週期或處理速 69 201108797 35·如請求項34之接收機設備 速率，該第一符號發射模式利 發射模式禁用時間擴展。 ’其中對於一第一資料發射 用時間擴展’而該第二符號 、.《求項34之接收機設備，其中對於一第二資料發射 速率$第—符號發射模式利用時間擴展和頻率擴展兩 者’而該第二符號發射模式禁用時間擴展和頻率擴展中的 至少一者。 37. —種無線接收機設備，其包含： 用於從-發射機設備接收用於指示兩種符號發射模式中 的至少-者的-指示符的構件，#中該等發射模式包括： 一第-符號發射模式’其中該接收機設備針對一特定 發射速率啓用時間擴展和頻率擴展令的至少—者，及 一第—符號發射模式，其中該接收機設傷相對於該第 -符號發射模式且針對該相同的特定發射速率禁用時間 擴展和頻率擴展中的至少一者；及 用於在該第二模式中針對該相同的特定發射速率相對於 該第-模式降低-快速傅立葉變換模組的工作週期或處 理速度中的一者的構件。 3 8.如請求項37之接收機設備，其進一步包含： 用於在複數個符號發射週期上在相同的頻率上接收一符 號的相同版本的構件； 201108797 用於累加該符號的該等接收到的版本的構件； 用於禁用該快速傅立葉變換直到該符號的所有版本被接 收到以節約功率的構件；及 用於使用該快速傅立葉變換模組來處理該經累加的符號 的構件。 3 9.如請求項37之接收機設備，其進一步包含： 用於與在該第一模式中在複數個符號發射週期上複數次 接收一符號不同而接收該符號僅一次的構件，其中該符號 疋以比在該第一模式中對該相同的符號發射使用的功率 更高的一功率來發射的；及 用於在原本應在該第一符號發射模式中對該符號進行重 發的時間週期_禁用該快速傅立葉變換模組的構件。 40. —種包含用於降低一無線接收機設備的功率消耗的浐 令的電腦可讀取媒體，纟中當該等指令由一處理器執行: 使該處理器： 從-發射機設備接收用於指示兩種符號發射模式中的 少-者的-指示符，其中該等發射模式包括： —-第-符號發射模式，其中該接收機設備對針對一 定發射速率啓用時間擴展和頻率擴展中的至少—者，万 -符二射ϋ發射模式’其中該接收機設備相對於該 符或發射模式且斜料& 手該相同的特疋發射速率禁 擴展和頻率擴展中的至少一者；及 〃、 71 201108797 在該第 一模式 度中的 二模式中，針對該相同的特定發射速率相對於該第 降低一快速傅立葉變換模組的工作週期或處理速 一者。 72