TW508922B - Method and apparatus for measuring and reporting channel state information in a high efficiency, high performance communications system - Google Patents

Description

508922 A7 B7 五、發明説明（ 相關應用參考 這是本發明之受託人（assignee)於2000，3月XX日所發 表，標題爲"使用多重載波調變之高效率及高性能通信系統 (HIGH EFFICIENCY, HIGH PERFORMANCE COMMUNICATIONS SYSTEM EMPLOYING MULTI-CARRIER MODULATION)丨，的延 績，此處與以參考。 本發明背景 I. 發明領域 本發明係關於通信領域。特別的是，本發明係關於一種 用以於高效率及高性能通信系統中量測及報告頻道狀態資 訊0 II. 相關技藝説明

現代的通信系統必需在信號衰減（fading)及多重路徑 (multipath)的通道上操作。其中一種通信系統是符合”用以 雙模寬頻展頻細胞式系統之TIA/EIA/IS-95行動基地台基 準基地台相容標準（TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System)··，之後稱之爲 IS-95標準，的分 碼多向近接（code division multiple access，CDMA)系統。該 CDMA系統支援使用者之間透過地面連結進行語音與資料 通信。在多向近接通信系統中使用CDMA技術揭露在美國 專利編號4,901，307，標題爲”使用衛星或是地面中繼器之 展頻多向近接通信系統（SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(cys) A4規格(210 x 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508922 Α7 Β7 五、發明說明（2 ) OR TERRESTRIAL REPEATERS) ” 以及美國專利編號 5，103,459， 標題爲”用以於CDMA細胞式電話系統產生波形之系統與方 法（SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM)’’，兩件皆是本 發明之受託人，此處與以參考。 藉由在接收器單元預估通道參數，IS- 95系統可以更有效 率地運作。藉由各個基地台傳送的前導信號IS_ 95系統可 以更有效率地作通道預估。此前導信號係一該接收器單元 所知道的重複性的PN型序列。接收到的前導信號與該前導 信號的區域複製（local replica)之間的關聯性可以讓該接收 器卓元根據▲通道以預估複雜的脈衝（impulse)並且調整解 調器（demodulator)的參數。對队95的波形及系統參數而言 並不需要向傳送器單元回報該接收器單元所量測到的通道 狀況資訊。 在典線通#需求持續成長的前提之下，必須要有一更合 效率，更高效能的無線通信系統。其中一種更高效能的無 線通信系統是多重輸入（Multiple Input) /多重輸出（Multip^ OmputMMIMO)系統，該系統利用多個傳送天線在傳播通 道上傳送信號給多個接收天線。在一較低效能的系統中， ΜΙΜΟ系統中的傳播通道會受到多重路徑中不良效果的影 響，以及週遭天線的干擾。當所傳送的信號透過多個傳播 路徑以不同的延遲抵達接收器單元時便產生了多重路徑。 當信號從多個傳播路徑抵達時，信號的成分會遭到破壞性 的組合’稱之爲仏戒衰減（fading) ”。爲了改善ΜΙΜ〇系 -------------Μ.--------訂---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508922 A7 ________ B7 五、發明說明（3 ) 的效率並且降低其複雜度，與傳播通道特徵有關的資訊會 傳回到孩傳送器單元以便在傳送之前對該信號做事前調 整。 當傳播通這的特徵快速改變的時候，對該信號做事前調 整便會有困難。通道響應會因爲接收器單元的移動或是該 接收器單元週遭環境的改變而隨著時間改變。在行動環境 的W提之下，最佳的效能會要求必須盡快地判斷與通道特 徵有關的資訊，例如信號衰減以灰干擾狀況，並且在通道 特徵明顯改變之前傳送到該傳送器單元。當測量及報告過 私的延遲增加時，可以使用的通道響應資訊便會減少。所 以目前需要的是一有效率的技術可以迅速地判斷該通道特 徵。 本發明摘要 本發明係關於一種用以於高效率及高性能通信系統中量 測及報告頻遒狀態資訊的方法與裝置，包括的步驟：產生 多個前導信號；在一個傳送器單元與多個接收器單元之間 的傳播通道上傳送該多個前導信號，其中該傳送器單元至 少包括一傳送天線，每個該接收器單元至少包括一接收天 、’泉’而遠傳播通道包括在該傳送器單元與該多個接收器單 元之間的子通道·，在每個該接收器單元中至少接收該多個 前導信號中的一個；至少判斷該一個子通道中傳送特徵 集’其中該判斷傳送特徵集的步驟至少會使用到在每個接 收咨單元中所接收的該多個前導信號中的一個；從每個接 收态單元向該傳送器單元報告一資訊信號，其中該資訊信 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CN$A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 裝·--- --線. 508922 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（4 ) 號載有至少一個子通遒的該傳送特徵集；在傳送器單元中 根據該資訊信號對一傳送參數集進行最佳化。 在本發明的觀點中，前導符號會在多個脱離〇FDM子通 道集中傳送。當該前導符號會在多個脱離OFDM子通道集 中傳送時’會透過一載有該傳導符號的K子通道集來判斷 該傳播通道的特徵，其中K小於該系統中的01?1：)]^子通道的 數目。除了在脱離子通道中傳送前導信號之外，該系統會 傳送一時域（time domain)前導序列用以判斷該傳播通道的 特徵。連同該前導符號的產生及傳送，本發明的觀點係將 重建該傳播通道特徵所需要的資訊量的壓縮。 圖示簡要説明 參考下列圖示會更清楚本發明的特點，特性及優點，其 中： 圖1A所示的係一多重輸入/多重輸出（MIM〇)通信系統 圖； 圖1B所示的係一具有通道狀態資訊回授的〇?]〇]^型mim〇 系統圖； 圖1C所7F的係一可以用以預估該通道狀態資訊的〇FDI^ 前導信號結構範例圖； 圖2所示的係一傳送器單元傳送天線的傳送範例圖； 圖3所不的係一圖丨a中之通信系統的資料處理器及調變 器的方塊圖； 圖4A與4B所示的係可以用以處理類似控制，廣播，語 音，或是運載量（traffic)資料等之通道資料串的兩種方塊 -------------^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 圖； 圖至5C所7^的係用以產生圖2的傳送信號的處理單元 方塊圖； 圖6所7JT的係具有多重接收天線，用以接收多個通道資 料串的接收器單元方塊圖；及 ^ 、圖7所7F的係根據一實例可以以多種通信系統運作模式 達成的頻譜效率圖。 特定實例細部説明 圖1A所示的係一可以達成本發明實例的多重輸入/多重輸 出（ΜΙΜΟ)通仏系統1〇〇圖。通信系統的天線，頻率， 以及時間多樣性得以增加頻譜效率，改善效能，以及增加 彈性。所增加的頻譜效率其特徵是當想要更有效的利用系 統頻寬時可以在每秒每赫茲傳送更多的位元（bps/Hz)。下 面知細邵说明取得較高頻譜效率的技術。對一連結的載波 干板比（carrie 卜 t〇-n〇ise-pius_ interference rati〇)(c/i) 而吕’舉例來説’所改善的效能可以以較低的位元錯誤率 (bit-err〇r-rate)(BER)或是訊框錯誤率（frame err〇r_rate) (FER)來做量化。所增加的彈性其特徵是可以容納多個具 有不同條件的使用者。利用多重載波調變（muhi_carrier modulation) ’ 分時多工（time division multiplexing) (TDM)， 多重傳送及/或接收天線，以及其它技術可以達到部分的目 標。下面將細邵説明本發明的特點，觀點，以及優點。 如圖1A所示，通信系統1〇〇包括一第一系統11〇會與第二 系統12 0互相通信。系統11 〇包括一（傳送）資料處理器η 2用 -8 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297¾ ) I ^--------i I------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 508922 Α7 Β7 五、發明說明（6 ) 以（1)接收或是產生資料’（2)處理資料以提供天線，頻 率，或是時間多樣性，或是三者的組合，以及（3)提供處 理過的調變符號給調變器（MOD) 114a至114t。每個調變器 114會再進一步的處理該調變符號以產生適合傳送的RF調 變信號。接著來自調變器114a至114t的RF調變信號會透過 通信連結118從個別的天線116a至116t傳送到系統120。 圖1A，系統120包括多個接收天線122a至122r用以接收所 傳送的信號並且將所接收的信號提供給個別的解調變器 (DEMOD) 124a至124r。如圖1A所示，每個接收天線122從 多個傳送天線116接收信號會因多個因素而改變，舉例來 説，系統110所使用的運作模式，傳送與接收天線的直接 性，通#連結的特徵，以及其它的因素。每個解調變器 124會利用與傳送器所使用之調變技巧相匹配的解調變技 巧來對個別接收的#號進行解碉變。接著會將來自解調變 為124a土 l24r的解调變付號提供給（接收）資料處理器將 該符號做進一步的處理以提供輸出資料。下面將細部説明 傳送器及接收器單元上的資料處理。 圖1A所示ό勺僅係從系統110向前連結傳送到系、统12〇。此 結構可以用以做資料播送及其它單向的資料傳送應用。在 雙向的通信系統中，還會提供一從系統12〇的反向連結到 系統110，但是爲了餹塁仆，土 & _ f _ 巧1間早化，未顯不在圖1A。對雙向的通 信系統而言’系統11G與㈣12G都可以當作傳送器單元或 是接收器單元，或是雨去凼e ^χ 、· 者自疋，^賴該單元要傳送資料或 是接收資料而定。 -9 - 本紙張尺度刺+ S @家標準(CNS)A4規格（21〇 X 297公H ) % --------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 922 922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 —________ 五、發明說明（7 ) 爲了簡單化’所示的通信系統1 00包括一傳送器單元（也 就是系統no)及一接收器單元（也就是系統120)。不過， 通常，在每個傳送器單元及接收器單元都會有多個傳送天 線及接收線。本發明的通信系統可以包括任意的傳送器單 元及接收器單元。 每個傳送器單元包括單一的傳送天線或是多個傳送天 線，如圖1A所示。同樣地，每個接收器單元包括單一的接 收天線或疋多個接收天線’也是如圖1A所示。舉例來説， 該通信系統包括一具有多條天線的中央系統（也就是，相 當於IS- 95 CDMA系統中的基地台）用以傳送資料及接收資 料，多個遠端系統（remote system)(也就是，用户單元 (subscriber unit)，相當於CDMA系統中的遠端基地台），其 中有些包括一個天線而有些則包括多個天線。 如此處所使用的，多個天線元件總稱的天線係分布在各 地方。該天線元件可能是在單一場所或是多個場所。放置 在單一場所的天線元件可以當作一天線陣列（antenna (舉例來説，CDMA基地台所使用的）。一天線網路係由分 散各地的天線陣列或是元件所組成（舉例來説，多個cdmI 基地台）。一天線陣列或是天線網路會設計成具有形成電 波（beams)並且從該天線陣列或是網路將多個電波傳送Z 去的能力。舉例來説，可以將一 CDMA基地台設計成可以 從同一個天線陣列將三種電波傳送到覆蓋地區（c〇verage area)(或是區段）的三個地區。因此，可以將三種電波看成 是從三個天線所傳送的。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------- 1 I I I I I I 訂--------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8 ) 本發明的通信系統可以提供一能夠支援具有不同條件與 能力之用户單元的多使用者，多存取通信方式。該方式讓 系統的整體作業頻寬，W，（例如1.2288 MHz)有效率地爲 不同資料率，不同延遲，及不同服務品質（quality of service， QOS)的不同種類的服務所分享。 不同種類的服務包括語音服務及資料服務。通常語音服 務的特徵是低資料率（例如8 kbps至32 kbps)，短處理延遲 (例如3 ms至100 ms的整體單向延遲），以及連續使用一通 信通道一段期間。通常語音服務的短延遲條件在每次的語 音電話期間會佔用部份的系統資源。相反的，資料服務的 特徵是會在傳送不同資料量的某一時刻有”瞬間大量 (bursty)π的流量。瞬間與瞬間（burst- to- burst)及使用者與 使用者（user- to- user)之間的資料量變化相當大。爲了高效 率’本發明的通信系統會設計成具有將某部分可用資源分 配給語晋服務以及將其餘的資源分配給資料服務的能力。 也可以將部份的可用系統資源專門作爲某種資料服務使 用。 每個用户單元可達到的最小與最大資料率範圍相當廣 (例如200 kbps至20 Mbps)。某一時刻特定用户單元可達到 的資料率會受到多個因素的影響，例如可用的傳送功率， 通信連結的品質（也就是，C/1)，編碼方式，以及其它。 每個用户單元的最小資料率條件（例如語音電話的δ kbps) 與最大目拜間峰値速率（例如瞬間大量資料服務的2〇 Mbps) 範圍也是相當廣。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---------------------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（9 ) 通常語音與資料流量的比率係隨著時間任意改變的。根 據本發明的觀點，要同時有效率地支援兩種服務，本發明 的通信系統會設計成具有根據語音與資料流量作資源=動 態分配的能力。下面將説明動態分配資源的方式。另一種 分配資源的方式在前述的美國專利編號08/ 963,386中有作 説明。 本發明的通仏系統可以提供上述的特點與優點，並且能 夠支援具有不同條件的服務種類‘。該特點係利用天線，頻 率，或是時間的多樣性，或其組合而達成。天線，頻率，' 或是時間的多樣性可以獨自達成且動態地選擇。 如此處所使用的，天線多樣性所指的是透過多個天線來 傳送及/或接收資料，頻率多樣性所指的是透過多個子通道 來傳送資料，而時間多樣性所指的是在不同的時間來傳送 資料。天線，頻率，及時間的多樣性有幾種類型。舉例來 説，傳送多樣性所指的是透過多個傳送天線以改善通信連 結的可靠性，接收多樣性所指的是透過多個接收天線以改 善通信連結的可靠性，而空間多樣性所指的是透過多個傳 送及接收天線以改善通信連結的可靠性及/或增加容量。傳 送及接收多樣性也可以一起使用用以改善通連結的可靠性 而不增加連結容量。因此，可以有各種天線，頻率，及時 間多樣性的組合並且都在本發明的範圍内。 頻率多樣性可以藉由類似正交分頻多工（orthogonal frequency division multiplexing，〇FDM)的多載波調變方式 來達成，使得可以在該作業頻寬的各種子通道中來傳送資 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------1-----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508922 A7 -----— B7 五、發明說明（1〇) 料。時間多樣性可以藉由在不同時間傳送資料來達成，利 用分時多工（time-division multiplexing，TDM)可以較容易達 成。下面將細邵説明本發明通信系統的各種觀點。 根據本發明的觀點，天線多樣性可以利用傳送器單元上 的多個（Ντ)傳送天線或是接收器單元上的多個（Nr)接收天 線，或是傳送器與接收器單元上的多個天線來達成。在地 面通信系統中（例如上所述細胞式系統，廣播系統，MMDS 系統及其它），來自傳送器單元的RF調變信號會透過多種 傳送路徑傳送到接收器單元中。通常該傳送路徑的特徵會 P过著時間因爲多種因素而改變。如果使用到一個以上的傳 送或是接收天線的話，並且如果在傳送與接收天線之間的 傳送路徑係獨立的話（也就是不相關），通常至少有某種程 度的眞實性，那麼當天線數目增加的時候，接收所傳送的 信號的正確性便會增加。通常，當傳送與接收天線的數目 增加’多樣性便會增加，而性能便獲得改善。 天線多樣性可以根據通信連結的特徵做動態的提供以便 達到所要的效能。舉例來説，對某種通信（例如當作信 號），某種服務（例如語音），某種通信連結特徵（例如低 C/1) ’或是某些其它的狀況及考量的時候，可以提供較高 階的天線多樣性。 如此處所使用的，天線多樣性包括傳送多樣性及接收多 樣性。對傳送多樣性來說，資料係透過多個傳送天線來傳 送。通常，會對傳送天線所傳送的資料作額外的處理以達 到所要的多樣性。舉例來説，會對從不同傳送天線所傳送 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 言

508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11) 的資料作延遲或是及時記錄，或是編碼以及在可用的傳送 天線上作間隔插入（interleave)。同時，頻率及時間多樣性 可以與不同的傳送天線一起使用。對接收多樣性來説，會 在多個接收天線上接收調變信號，並且透過不同的傳送路 徑來接收信號便可以輕易地達到多樣性效果。 根據本發明的另一個觀點，可以利用多載波調變方式來 達到頻率多樣性的效果。其中一種具有許多優點的方式便 是OFDM。利用OFDM調變，可以將全部的傳送通道劃分成 多個（L)平行的子通道用以傳送相同的或是不同的資料。 全部的傳送通道會佔用所有的作業頻寬w，而每個子通道 所佔用的子頻帶頻寬爲W/L並且係以不同的中央頻率爲中 心。每個子通道可以視爲與一特殊（可能是唯一的）處理， 編碼，以及調變方式有關的獨立傳送通道，如下所述。 資料可以分割並且透過兩個或是更多的已定義的子頻帶 集來傳送以提供頻率多樣性效果。舉例來説，可以在時間 區（time slot) 1透過子通道i，時間區2透過子通道5，時間 區3透過子通遒2傳送至某一特殊用户單元等。另一實例， 可以在時間區1透過子通道丨與2(例如在兩個子通道上傳送 相同的資料），在時間區2透過子通道4與6，在時間區3只 透過子通道2,將資料傳送至某一特殊用户單元。在不/同 時間透過不同的子通道傳送資料可以改善遭受頻率選擇性 信號衰減及通道失眞等問題之通信系統的效能。講_ 變的其它好處如下所述。 根據本發明的另-個觀點，可以利用在不同時間傳送資 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2丁0 x 297公釐）--——-1 --------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 、發明說明（12) 多樣性：效果’利用分時多工(tdm)可以更 在不、纟果。對貝料服務而言（也可能對語音服務）， 中盘1的時間區作資料傳送可以選擇在不會受到通信連結 ρπ| pq間有關的衰減影響來進行。時間多樣性也可以透過 間隔插入來達到效果。 牛例來説，可以在時間區丨至χ，或是在可能的時間區ι Κι子^术（例如時間區i，5，8等）上將資料傳送至某一特殊 單元。在每個時間區上所傳送的資料量可以是變動的 或疋固疋的。在多個時間區作傳送可以改善因爲脈衝雜訊 及干擾時資料接收的正確性。 天線’頻率’及時間多樣性的組合會使得本發明的通信 系統的政能非常好。天線，頻率，及/或時間多樣性至少可 以在某些傳送資料上改善接收的正確性，然後可以用以校 正在其它傳送上所發生的錯誤（例如透過編碼）。天線，頻 率’及時間多樣性的組合會使得該通信系統同時容納具有 不同貧料率，處理延遲，及服務品質條件的不同類型的服 務。 本發明的通信系統會設計成可以在不同的通信模式下操 作’每個通信模式都會利用天線，頻率，或是時間多樣 性’或是其組合。舉例來説，該通信模式包括一多樣性通 仏模式以及一 ΜΙΜΟ通信模式。該通信系統也支援各種多 樣性與ΜΙΜΟ通信模式的組合。同時，也可以有其它的通 信模式並且係在本發明的範圍内。 該多樣性通信模式利用傳送及/或接收多樣性，頻率，或 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------II-----------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（13) 疋時間多樣性’或是装 舍從ΙΪ1 疋其組合，通吊係用以改善該通信連社 的可靠性。左並Φ 仏A ' ° 非 在/、中—種多樣性通信模式中，該傳送哭單元 會從該接收器單元孰知沾叮处紝锃认士 得k抑早儿 、、、 热知的一可能結構的有限集中選擇調變 及、扁碼方式（例如’結構）。舉例來説，每個耗用時間 (overhead) &共同it遒可能與某一全部⑸欠器單元都孰知 的特殊結構有關。當對_特定使用者使用該多樣性通㈣ ，時(例如語音電話或是資料傳送），該接收器單元會將該 楱式及/或結構視爲一優先（pri〇ri)(例如來自前面的設定） 或是協商（neg〇tiated)(例如透過一共同通遒）。 在該多樣性通信模式中，資料會在多個時間上從多個天 線在夕個子通道上傳送。所配置的子通道可能與同一個天 線有關，或是與不同的天線有關。在該多樣性通信模式的 共同應用中，同時也稱之爲"單純（pure) ”多樣性通信模 式，資料會從所有可用的傳送天線傳送到目的地接收器單 兀中。該單純多樣性通信模式可以使用在資料率條件較低 或疋低C/1 ’或是兩者皆是的距離上。 該ΜΙΜΟ通信模式會在通信連結的兩端使用天線多樣 性，並且通g係用以改善該通信連結的可靠性及增加其容 量。該ΜΙΜΟ通信模式還會將頻率及/或時間多樣性與天線 多樣性一起使用。該ΜΙΜΟ通信模式，此處亦稱之爲空間 通信模式，會利用下面所述的多個處理模式。 該多樣性通信模式的頻譜效率比該ΜΙΜΟ通信模式來得 低，特別是在高C/Ι準位時。不過，在低至中等c/i値時， 該多樣性通信模式可以達到不錯的效能而且較容易完成。 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_____ 五、發明說明（14 ) 通常，在中等至高C/Ι値時，使用ΜΙΜΟ通信模式可以提供 較高的頻譜效率。因此該ΜΙΜΟ通信模式在資料率條件爲 中等至高準位時會較爲有利。 該通信系統會設計成同時支援多樣性與ΜΙΜΟ通信模 式。該通信模式可以以各種方式來運用並且，爲了增加彈 性’可以單獨地使用在一子通道的基礎上。通常該ΜΙΜΟ 通信模式會運用在特定的使用者上。不過，每個通信模式 可以在子通遒子集，全部子通道·，或是其它的基礎上獨立 地運用在每個子通道上。舉例來説，可以將ΜΙΜΟ通信模 式運用在特定的使用者上（例如資料使用者）並且，同時， 將多樣性通信模式運用在不同子通道的另外特定的使用者 上（例如语音使用者）。舉例來説，該多樣性通信模式也可 以運用在遭受較高路徑損失的子通道上。 本發明的通信系統也可以設計成支援多種處理模式。在 傳送器單元具有表示該通信連結狀沉（也就是，”狀態，，）的 前提下，在該傳送器單元必須作額外的處理以改善效能及 增加效率。全部的通道狀態資訊（channel state infoirmatioi^ csi)或是部分的csi可以供該傳送器單元使用。全部的CSI 包括每個子頻帶的所有傳送與接收天線對之間之傳播路徑 的充分特徵（也就是，振幅及相位）。全部的csi還包括每 個子頻帶的C/1。全部的CSI可以具現在描述傳送天線至接 收天線的傳送路徑狀況的複數增益値矩陣集中，如下所 述。部份CSI，舉例來説，包括子頻帶的C/1。利用全部的 CSI或是部份CSI，在傳送到接收單元之前該傳送器單元會 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CN.S)A4規格（210 X 297公爱） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（15 ) 事先判斷資料狀況。 琢傳送器單元會以對特定接收器單元爲唯一的方式事先 判斷該傳送天線的資料狀況（例如可以對指定給接收器單 元的每個子頻帶作事先狀況判斷）。只要該通道不會隨著 時間而改變太多的話，該接收器單元會量測然後傳送回該 傳送器用以事先判斷傳送狀況，所需要的接收器單元會對 茲傳送作解調變。在該實現中，全部CSI型的MlM〇通信只 會被與用以事先判斷傳送信號狀‘況的CSI有關的接收器單 元解調變。 在邵分CSI或是無CSI的處理模式中，該傳送器單元會利 用一共同的調變及編碼方式（例如在每個資料通道傳送 上），然後（理論上）讓所有的接收器單元作解調變。在部 分CSI的處理模式中，一單獨的接收器單元會指明C/I，並 且藉此對該接收器單元選擇在全部天線所使用的調變（例 如爲了可靠的傳送）。其它的接收器單元會試著對該傳送 作解”變，如果有足夠的C/I的話，便可以成功地將對該 傳送還原。一共同的通道（例如廣播）會使用無CSI的處理 模式傳送給所有的使用者。 作爲範例，假設該ΜΙΜΟ通信模式係應用在從四個傳送 天線在一特殊的子通道上傳送的通道資料串上。該通道資 料串會被解多工（demultiplexed)成四個資料子串，每個傳 送天線一個資料子串。然後會利用根據該子頻帶以及咳 送天線的csm擇一特殊的調變方式（例如，M_psK = QAM ’或疋其它方式）對每個資料子串作調變。因此會針 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNAA4枴炊On _ ¾ π < 丄 4 \ a * 4 ▲ 一 I - — II. ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______B7 五、發明說明（16 ) 對四個資料子串產生四個調變子串，每個調變子串具有— 调變付號串。接著會利用特徵向量（eigenvect〇r)矩陣事先 判斷四個調變子串的狀況，如下面的方程式（1)所述，以 產生事先狀況判斷調變符號。該四個事先狀況判斷調變符 號串會分別提供給該四個傳送天線的四個組合器 (combiners)。每個組合器會將所接收的事先狀況判斷調變 符號與其它子通道的調變符號組合在一起以便對相關的傳 送天線產生一調變符號向量串。‘ 通常，對於所配置之每個子通道，全部CSI型的處理會 運用在ΜΙΜΟ通信模式中，將平行資料串傳送給每個通道 特徵模式（eigenmode)的特定使用者。當只發生在可用的特 徵模式子集上傳送納入所配置之每個子通道的地方可以執 行基於全邵CSI的類似處理（例如進行電波束導引（beam steering))。因爲與全部0^處理有關的費用（例如在傳送器 及接收為單元所增加的複雜度，從接收器單元傳送cSi到 傳送器單元所增加的耗用時間等），所以可以將全部csi處 理應用在有增加額外效能及效率的通信模式内的特 定實例上。 在典法使用全邵CSI的實例中，在傳送之前在傳送路徑 上用以事先狀況判斷的可用的描述性資訊較少（或是部分 CSI)。舉例來説，可以使用每個子通道的C/I。然後可以 利用該C/Ι資訊來控制來自各種傳送天線的傳送以提供該 子通道所需的效能並且增加系統容量。 如此處所使用，全部⑶型的處理模式所指的是使用全 ----------------------^---------^ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 19- 508922 A7 五、發明說明（17) 部CSI的處理模式，而部份CSI型的處理模式所指的是使用 部份CSI的處理模式。舉例來説，該全部CSI型的處理模式 包括在ΜΙΜΟ通信模式中使用全部CSI型處理的全部CSI的 ΜΙΜΟ模式。舉例來説，該部份CSI型的模式包括在mim〇 通信模式中使用部份CSI型處理的部份cSh〇mim〇模式。 訂 在使用全部CSI或是部份CSI處理讓該傳送器單元利用可 用的通道狀態資訊（例如特徵模式或是C/I)對資料作事先 狀沉判斷的實例中，必須有來自·該接收器單元的回授資 ⑼，會使用到琢保留連結容量的部份。因此會有與全部 CSI及部份CSI型處理模式相關的#用。在選擇使則可種處 理模式日争必須將此費用歹J入考慮。部份CSI型處理模式不 需要耗用時間（overhead)並且會比全部CSI型處理模式或是 其它環境下的部份CSI型處理模式來得有效率。 線 圖2所示的係本發明通信系統部份觀點的示意圖。圖 示的係從傳送器單元上Ντ個傳送天線中的_個的傳送實 :。圖2中’垂直軸係時間而水平軸則係頻率。在此實例 中，傳运通道包括16個子通道並且用以傳送 〇 =符號，每個0FDM符號涵蓋所有16個子通道（在圖2上 =有-=所有16個子頻帶的〇FDM符號）。同時也就是， 頌π — TDM結構，將資料傳送 具有，舉例來說，一調變符號的I:3:間區，母個時間區 姻_ Μ %從Α 又仃唬的長度期間（也就是，每個 调·交付號係③作该T D Μ的間距）〇 可使用的子通道可以用來傳送 · 及其它資料。圖2所示的例子中/虎，流量資料， 丁甲時間區1的調變符號對應 本紙張尺錢时關家標準 -20- A7

於前導資料(pilot data) ’會定期性地傳送協助接收器單元 作同步及通迢-f估。也就是，可以使用其它的技術作時間 及頻率上的前導資料分配，並且係在本發明的範園内。另 外，如果使用所有的子通道的話，在時間區間隔使用特殊 的調變方式的話會有好處（例如時間間隔約i/w的叫碼）。 通常前導調變的傳送發生在特殊的訊框率上，必須夠快以 便對通信連結中的變化作精確的追縱。 裝 接著不用以作前導傳送的時間區可以用以傳送各種資 料。舉例來説，子通道_可㈣留用以將控制及廣播資 料傳送給接收H單元。通常在這好通道上的資料會被所 有的接收器單it接收。不過，部份控制通道上的信息係針 對特定使用者的，並且會從而作編碼。 可以在其餘的子通道上傳送語音資料及流量資料。對圖 2所7F的範例來説，在時間區2至9的子通道3係作爲語音電 話1，在時間區2至9的子通遒4係作爲語音電話2，在時間 區5至9的子通遒5係作爲語音電話3，而在時間區7至9的子 通道6係作爲語音電話5。 線 其餘可用的子通道及時間區可以作爲流量資料的傳送。 圖2所示的範例來説，資料丨的傳送使用時間區2的子通道$ 至16及時-間區7的子通遒7至16，資料2的傳送使用時間區3 與4的子通道5至16及時間區5的子通道6至16，資料3的傳 送使用時間區6的子通道6至16,資料4的傳送使用時間區8的 子通迢7至16，資料5的傳送使用時間區9的子通道了至^，而 資料6的傳送使用時間區9的子通道12至16。資料丨至石的傳 -21 -

508922 五、發明説明 送可以代表傳送至多個接收器單元的流量傳送。 本發明的通信系統可以彈性地支援流量資料傳送。如圖 2所-特殊的資料傳送(例如資料2)會發生纟多個子通 道及/或多個時間區，而多個資斜查/ 夕貧村傳迗（例如資料5與6)則可

以發生在*個時間區中。資料值( /Si] _L ^ u u τ貝竹傅运（例如資料1)也可以發 生在非連續的時間區。該系統還會設計成支援在一子通道 上作多個資料傳送。舉例來説，可以將語音資料與流量資 料作多工處理並且在單一子通遒上傳送。 資料傳送的多工處理可以從0FDM符號變成符號。特別 的是，每個使用者的通信模式不同（例如傳送語音或是資 料給其他人）。舉例來説，語音使用者會使用多樣性通信 模式，而資料使用者會使用ΜΙΜΟ通信模式。可以將此觀 念延伸至子通道上。舉例來説，資料使用者可以在具有足 夠C/Ι的子通道中使用ΜΙΜΟ通信模式，而在其它子通道上 使用多樣性通信模式。 天線，頻率，及時間多樣性可以分別藉由從多個天線傳 送資料，在不同子頻帶内之多個子通道傳送資料，及在不 同時間區傳送資料來達成。舉例來説，對一特殊傳送之天 線多樣性（例如語音電話1)可以藉由在兩個或是更多天線 的一特殊汗頻遒（例如子頻道1)上傳送資料（語音）來達成。 對一特殊傳送之頻率多樣性（例如語音電話1)可以藉由在 不同子頻帶内兩個或是更多子通道（例如子頻遒1與2)傳送 資料來達成。而天線及頻率多樣性組合可以藉由從兩個或 是更多天線以及在兩個或是更多子通道上傳送資料來達 -22-

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 508922 A7 B7 五、發明說明（2〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成。時間多樣性則可以藉由在多個時間區 成。舉例來説，如圖2所示，在時間區7上的資科來， 在時間區2上的資料上傳送的—部:，系 可以從多個天線及，或在多個子頻帶上傳送:同 1 = 資料以達到所要的多樣性。舉例來説，資料傳送=同 (二二Γ，’,的L子通道’（2)多個天線的—子通道(例如 - ㈠^邵化個天線的—子通道，（4)某—天線的 ^ &#2)’⑺多個天線的一子通道 :二Γ::天線的—子通道集，(7) -天線集的-通 :::時間區中天線1與2的子通道i，另一時 =的人子通道1與2等)。因此，可以將子通道與天線作 任思的、，且口以提供天線與頻率多樣性。 ?月铨供取大的彈性並且可以達到高效能及高效 二白、疋貫例中，每個傳送天線在每個時間區的每個子通 迢可以看成一獨立的傳送器單元（也就是，一調變符號）用 =送任意，資料型態例如前導，信號，廣播，語音，流 1貝料，或是其組合（例如語音與流量資料之多工處理）。 在此設計中，T以將語音電話動態地指定給時間上的不同 子通道。 、彈性，效能，及效率還可以藉由調變符號的獨立性來達 成，如下所述。舉例來説，可以從調變方式（例如^4-PSK ’ M_ QAM ’及其它方式）產生調變符號以達到在特殊 時間，頻率，及空間對資源作最佳的使用。 爲了簡化傳送器單元及接收器單元的設計及實作會有一 本紙張尺度翻t關冢標準（cns；)A4^^ -23- (210 X 297 公釐）

^--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. -線· 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____ B7_ ____________ 五、發明說明（21 ) 些條件。舉例來説，語音電話可以在該電話期間，或是重 新指定子通遒的時候指定給一特殊的子通道。同樣地，信 號及/或廣播資料也可以指定給一固定的子通道（例如子通 遒1作控制資料而子通遒2作廣播資料，如圖2所示）讓該接 收器單元知道哪個子通道該優先解調變以接收資料。 同樣地，每個資料傳送通道或是子通道也可以在該傳送 期間或是指定新的調變方式的的時候限定使用某一特殊調 變方式（例如M- PSK，M- QAM)。·舉例來説，圖2，子通道3 的語音電話1使用QPSK，子通道4的語音電話2使用16-QAM，時間區2的資料1傳送使用8- PSK，而時間區3至5的 資料2傳送使用16-QAM等。 使用TDM可以在傳送語音資料及流量資料時有較大的彈 性’並且可以考慮作資源的各種分派。舉例來説，在每個 時間區可以分派一子頻道給一使用者，或是，同樣地，每 四個時間區四個子頻道，或是其它配置。TDM可以讓資料 集縮（aggregated)並且在指定的時間區傳送以改善效率。 如果在傳送器單元進行語音活動，那麼在間隔處便不會 傳运語音，該傳送器單元會指定其它的使用者到該子通道 以便將子通道效率作最大化。如果在語音空檔期間沒有可 以傳送的貝料的話，該傳送器單元會降低（關閉）在子通道 傳运的功率，以減低對該網路其它細胞單元中使用相同子 L道的系統内的其他使用者的干擾。相同的特點可以延伸 至耗用時間，控制，資料，及其它通道。 通常在連續時間上配置小部份的可用資源會產生較小的 -24- 本纸張尺度適用中國國格(210 x 297公釐) -----1 ^-----------------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

五、發明說明（22) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 L遲，並且可以更適用在像語音之類對延遲較敏感的服務 上。在可能的額外延遲費用下，使用TDIVU,傳送可以提供 較高的效率。本發明的通信系統可以配置資源以符合使用 者的條件並且達到高效率及效能。 ΜΙΜΟ系統中通道狀怨資訊的量測及報告 假設使用多個傳送天線及接收天線系統的複雜性與分散 通道效果有關，那麼較佳的調變技術便是〇FDM，可以有 效地將通道分解成不受干擾的窄頻集（a set 〇f n〇n_ interfering narrowband channels)，或是子通道。適當的 OFDM信號設計，在一子通道上傳送的信號會看到，，平平的 信號衰減（flat fading) ’’，也就是，該通道響應在該子通道 頻寬上係恆定的（constant)。該通道狀態資訊或是CSI包括 每個子通道上介於所有傳送及接收天線對之間的傳播路徑 的充分特徵（也就是，振幅及相位）。CSI還包括每個子通 道内相對的干擾及雜訊準位’也就是C/1資訊。csi可以具 現在描述傳送天線至接收天線的傳送路徑狀況的複數增益 値矩陣集中，如下所述。利用CSI，該傳送器單元可以在 傳送至接收器單元之前對資料作事先狀況判斷。 CSI處理簡述如下。當該傳送器單元可以使用cSI時，簡 單的方式係將多輸入/多輸出通道分解成一獨立的通遒集。 假設傳送器單元上的通道轉換函數（transfer function)，左 邊的特徵向量可以用以傳送不同的資料串。每個特徵向量 所用的調變字母係由該模式的可用C/Ι値來決定，由特徵 値（eigenvalues)提供。假設Η係一 NR X Ντ的矩陣，提供n丁 -25- 1本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------I------ --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922

Eq(l) A7 五、發明說明（23) 傳送天線元件及N R接收天纟泉开杜+ &、上 R 穴、果兀件在特足時間的通道響應， 而X係輸入至該通道的Ντ向量的爷 7居’那麼所接收的信號可 以表示成： y= Ηχ+ η ^ 其中庄係-NR向量表示雜訊及干擾。該通道矩陣與其共軛 移項（conjugate- transpose)乘積所產生的Hermitian矩陣之特 徵向量分解可以表示成： H*H=EfiE、 其中*符號表示共軛移項E係特徵向量矩陣，而£則係特徵 値的對角矩陣（diagonal matrix)，其維度皆是ΝτχΝτ。傳送 器會利用特徵向量矩陣Ε來轉換一組&調變符號因此從 該Ντ傳送天線傳出的調變符號可以表示成： x= Eb 對所有的天線來説，可以利用矩陣來表示該事先狀況判斷： e丨丨，〜， e\NT b' ' X1 二 A 丨，e21'> eiNT • b2 〜τ\’ eNTNT _ 其中bi，，…及bNT分別是傳送天線1，2，..·ντ上的特殊 子通道的調變符號，其中每個調變符號可以利用，舉 例來説，M-PSK，M-QAM等來產生，如下所述： Ε係與從傳送天線至接收天線之傳送損失有關之特孩欠 向量矩陣；及 -26 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^----I---t---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 _____ B7_ ___ 五、發明說明（24 ) Χ1，Χ2，··· ΧΝΤ係事先狀況判斷調變符號，可以表示成： xi = b〗· en+b" eu+…+bNT· eiN丁 χ2=Ν · e21+b2 · e22+…+bNT· e2NT，及 XN/b〆 eNTl + b2·、2+…+、· eNTwT 因爲H*H係一 Hermitian，該特徵向量矩陣係一元的 (unitary)。因此，如果忙的元素的冪方相同的話，χ的元素 也會具有相同的冪方。所接收的信號可以表示成： y_= HEb+ η 該接收器會執行通道匹配滤波（channel- matched- filter)運 异’緊跟在右邊的特徵向量的乘積之後。通道匹配濾波運 算的結果爲向里A ’可以表示成： z=E#H*HEb+E*H*n=Eb_+ n Eq(2) 其中新的雜訊的協方差（covariance)可以表示成： E(fi fi*)=E(E*H*nn*HE) = E*H*HF; Λ， 也就是，該雜訊成分係與該特徵値的變異數（variance)無 關。z的第i個成分的C/Ι爲；I {，e的第i個對角元素。 所以該傳送器單元會根據該特徵値所給的c/〗替每個特徵 向量選擇一調變字母（也就是，信號集（signal c〇nstellati〇n))。 假設該通道狀況在時間間隔之間不會有明顯的改變，在接 收器會量測及報告CSI ’並且用以對在傳送器上的傳送作 事先狀況判斷，該通信系統的效能會等於已知C/I値的獨 立AWGN通道集。 圖1B所示的係此一系統。步驟^丨，該傳送器單元14〇會 將資料轉換成多個資料子通道。會使用到不同的QAM集， -27- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297^釐） ---------------------^-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A7 ___ B7 五、發明說明（25) 由該模式及子通道之SNR決定。該子通遒的特徵模式矩陣 會對每個子通道的資料作事先狀況判斷。步驟142，某一 特殊天線的事先狀況判斷資料會進行一反向的快速傅利葉 轉換（IFFT)運算以產生一時域信號。步驟143，會在該時 域仏號上加一循環尾邵（cyclic extension)或是循環首部 (cyclic prefix)，以維持傳播通道時間多樣性内的〇fdm子 通道之間的正交。會對每個OFDM子通道產生一延伸符號 値並且之後將其稱之爲OFDM符號。步驟144，會從多個傳 送天線傳送該OFDM符號。 步驟146 ’接收斋單元145的多個天線會接收信號。步驟 147，會對所接收的信號進行離散傅利葉轉換（DFT)運算將 所接收的k號作通道化。步驟14 8，會處理來自所有接收 天線子通道上的資料。在此處理步驟中，會從該資料中取 出與通道特徵有關的資訊，並且將其轉換成更壓縮的格 式。其中一種壓縮技術係利用共軛通道響應及特徵模式矩 陣以降低用以描述通道特徵所需的資訊量。步驟149，會 從該接收器單元145將含有壓縮過的通道狀態資訊的信息 傳送到該傳送器單元140，然後用以對該傳送做更進一步 的事先狀況判斷。 爲了推導出CSI ’對每個初始前端（initial preamble)來 説’係以已知的前導符號來產生該傳送波形。不同的傳送 天線的前導波形包含OFDM子通道的脱離集（disjoint set)， 如圖1(：中Nt=4的情況。 利用OFDM調變，可以將該傳播通道分割成l個平行的子 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CN$)A4規格（210 >c 297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 言 Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 ^^___B7 ____— 五、發明說明（26 ) 通遒。爲了快速判斷CSI，會傳送一完全由已知符號所組 成的初始前端。爲了有效地分辨不同傳送接收天線圖樣的 通遒響應之不同之處，該前導信號會指定到子通道的脱離 子集。圖1C所示的係一由脱離子通道子集所組成的OFDM 前導結構範例。由子通道{0，l，2，...，2n-l}所組成的子通道 集會被分解成四個子通道集Α={0,4,8，···，2η-4}， Β=={1，5,9，···，2η-3}，C={2,6，10,…，2η·2}及0={3,7，11”..，2°麵1}。子 通道集A 150會在傳送天線Txl 151上傳送，子通道集Β 152 會在傳送天線Tx2 153上傳送，子通道集C 154會在傳送天 線Τχ3 155上傳送，子通道集D 156會在傳送天線Τχ4 157 上傳送。通常，每個傳送天線會在跨越該通道的第Ν個子 通道上傳送如此才可以讓全部的子通道在傳送天線之間都 是脱離的。已知的前導符號可以在一子通道集的全部子通 道中傳送。一特殊傳送天線所使用的子通道之間的最小間 隔（spacing)是該通遒參數的函數。如果該通道響應的延遲 分佈很廣的話，那麼便需要有一緊密的間隔。如果天線的 數目太多以至於只有單一0FDM符號的所有使用者無法擁 有所要的間隔的話，那麼便會使用到多個連續的〇fdm符 號’每個天線指定一個在多個前導符號中的一個或是更多 個符號上的子通遒的脱離子集。 该接收器單元會從一傳送器單元上的每個傳送天線接收 在脱離子通道上的前導符號。如之前所討論的，該接收器 單元具有一個或是更多的接收天線。假設p {Xi，i=1，…K} 係在單一傳送天線上Κ個前導子通道上傳送的前導符號 -29 - 本紙張尺度迥用甲_冢標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱可 ------------------------------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（27) 値。忒接收斋單元會接收到的數値爲%，其中、 係在第j個接收天線上所接收第丨個前導子通道的複數通道 響應，而％則係雜訊。該接收器單元可以從該關係來判斷 單一傳迗天線上K個子通道上通道響應的雜訊預估値。這 些雜訊預估値可以用以推導各種不同方法中的傳播通遒中 的所有子通遒的預估値，例如從簡單的内插法（interp〇lati⑽) 到使用在通道散佈及雜訊準位上優先資訊的複雜預估。該 預估可以藉由在連續的0FDM符號上傳送前導符號並且將 每個連續OFDM符號的預估値作平均而獲得改善。 會在每個傳送天線上對每個廣播前導符號的傳送天線作 預估。完整傳播通道的CSI可以藉由通道響應矩陣集 {%，1=1，2，..2巧來表示，其中矩陣1^與第丨個子通道有關， 而每個矩陣巧的元素爲{hijk，j=1，··凡k=1，.，Nt}，每個^傳 送及Nr接收天線的複數通道響應値。 脱離子通道集還可以運用在相鄰位置多連結的系統中， $如，從一傳送器單元傳送至多個接收器單元。在一基地 口根據區段來傳送信號的系統中，一區段的傳送區會與別 的區段的傳送區重疊。在一理想的基地台中，每個區段的 傳送天線會在一與其它區段之傳送天線的方向脱離的方向 上傳送信號。不幸的是，大部份的區段基地台都會有重最 的區域。利用本發明的實例，一基地台的所有傳送天線: 指足一脱離的子通道子集以避免基地台區段之間的干擾。曰 同樣地’相鄰的基地台也就是，會是產生干擾的主因^可 以在基地台之間指定脱離的子通道子集。 ---I----- ----* ------I I 訂·----II-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I I -30- 508922

五、發明說明（28) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :二’：對每個指定一脱離子通道予集的連結計算其適 ，也就是，會對主連結計算其響應。不過，合向該 1，’：：報告來自干擾連結的減少的csi的數目。舉例 “、傳运與都近連結的平均干擾準位有關的資訊並且 用：判斷主連結可以支援的資料率。如果有多個干擾連結 王=平均干擾準位的話，那麼便會個別地向該系統報告 这i連結的干擾資訊以便判斷在每個脱離子通道子集中的 子通道的較有效的群（grouping)。‘ 可以傳到該傳送器單元的其它c s J資訊爲位指定給該主 連結的子通道内的全部量測功率。指定给鄰近連結的子通 道内的全部量測功率會提供全部干擾及雜訊功率的預估 値。如果有多個OFDM符號係當成前導符號使用的話，那 麼該平均量測通道響應及實際所接收的信號値可以用以直 接預估在一子通道中的全部雜訊。 通常，對-基地台網路的子通道指定必須遵守”頻率再 利用”的圖樣，其中相同的子通道只會在該連結有足夠的 分開距離時才會使用。如果有大量的連結彼此互相干擾的 居，那麼该OFDM子通道的數目便會不夠作每個前導〇fdM 符號的子通道指定。在此環境中，傳送天線會p個前導 符號來指定子通道，其中p係大於i的整數値。 在本發明的另一個實例中，該0FDM方式會設計來產生 OFDM符號値將使用相同子通道或是脱離子通道的傳送天 線之間的干擾減低到最小或是消除。在正交碼中，例如 Walsh編碼，可以用以將Q個前導信號傳送至表示該前導信 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CN.S)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝-----—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A7 B7 五、發明説明（29 ) 號的Q個正交信號中。在使用Walsh編碼的例子中，該前導 信號的數目會是2的次方。正交碼可以與之前所討論的脱 離子通道集一起使用以便於降低來自相鄰連結的干擾。舉 例來説，在一 4x4的ΜΙΜΟ系統頻寬大約1MHz的系統中， 假設將會使用256個OFDM子通道。如果該多路徑限制在十 個微秒（microseconds)的話，載有前導符號的脱離子通遒 便必須間隔約50kHz或是更近。每個子通道大約是4kHz寬 因此十二個子通遒便有48kHz寬。如果將該OFDM子通道分 割成12個子集每個子集各有20個子通道的話，便會有十六 個子通道未使用。兩個連續的OFDM符號係作爲一個前導 信號，而在該兩個符號上則使用了正交編碼。因此，總共 有二十四個不同的正交前導指定。這些二十四個正交前導 會指定給不同的傳送天線與連結以便將干擾降低至最小。 在本發明的另一實例中，使用了大量的週期性OFDM符 號作爲前導資料。OFDM符號的數目必須夠多才能從大量 的不同的傳送天線中精確地量測干擾的準位。這些平均的 干擾準位會用以設定系統從不同站台同時傳送的限制條 件，也就是，適應性的空白（adaptive blanking)方式讓所有 的使用者幾乎都有相同的效能。 在本發期的另一實例中，可以不使用OFDM符號作爲前 導信號來判斷並且傳送一 ΜΙΜΟ系統中ΜΙΜΟ傳播通道的 CSI。可以使用最大長度位移暫存器（Maximal- Length Shift Register)序列（m-序列）來探測該傳播通道。m-序列係具有 回授之位移暫存器的輸出。m-序列具有所需要的自關聯 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(cys) A4規格(210X297公釐) 裝 訂 線 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3〇) (autocorrelation)特性，包括在一該序列全部期間上的關聯 特性並且該序列的任何非零環狀位移（non-zer〇 ciixulai< shift)會輸出數値-1，其中該序列値爲+ / !。所以，在零位 移上的關聯爲R，其中R爲該序列的長度。爲了保持類似多 路徑的關聯之類的所需要的特性，必須重複等於該通道延 遲範圍的部份序列。 舉例來説，如果已知該通道多路徑限制在某一時間r ^而 且該前導序列的長度至少爲R r m的話，那麼將會使用到該 相同m-序列中的R個不同的位移並且只有最小的相互干 擾。這些R個不同的位移會指定給造成主要干擾的一基地 台以及其它基地台的不同的傳送天線。 在該ΜΙΜΟ系統中距離甚遠的連結可以指定不同的m_序 列。不同的m-序列的相互關聯（cross- correlation)特性並不 會表現出一早一序列及其位移的最小關聯特性，但是不同 的m-序列多少都會類似隨機（rand〇m)序列一樣提供一 ^ 平均關聯準位’其中R爲該序列長度。通常因爲連結之間 的隔離’所以该平均關聯準位在一 ΜΙΜΟ系統中都會足 夠。 具有回授的位移暫存器會產生所有可能的m_序列，因而 序列僅是一長度R= 2m- 1的單一碼字組（c〇de word)的位移版 本，其中m爲一正整數。所以，存在著一有限的不同的二 位元個m-序列。爲了避免在會造成嚴重干擾的區域重複使 用相同的m-序列，必須使用較長的m-序列的篩選版本。 一 m-序列的篩選版本便不再是二位元，不過還是會呈現相 •33- 本纸張尺度適用中國國家標準（CN.S)A4規格（210 X 297公釐） III------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（31 ) 同的基本關聯特性。 舉例來説，假設在1MHz上傳送該前導序列，而該多路徑 限制在十微秒。假設一基地台具有三個區段，其中每個區 段分配有四個傳送天線，所以每個基地台總共有十二個天 線。如果使用了長度爲127的m-序列的話，那麼該序列的 十二個不同的位移，每十個取樣的相對位移，會被指定到 一單一基地台的天線中。那麼所傳送的前導符號的總長度 便是137微秒，該時間是該序列的全部期間加上十個額外 的取樣以容納該多路徑的範圍。十個不同的基地台可以指 定不同的m-序列，利用在一編碼中的重複的序列可以 重複使用所$又计的圖樣以便將因爲相同的m _序列所造成的 干擾降到最小程度。 此處所討論的本發明實例係關於前導信號的設計及傳 送，可以讓熟悉此技藝的人士推導出該傳播通道的特徵並 且向該傳送基地台報告該特徵。不過，全部CSI的資訊量 相當魔大並且多數是多餘的（recjun(jant)。有許多方法可以 將CSI的資訊量壓縮之後再傳送。其中一種前面討論過的 万法是利用H*H的Hermatian矩陣，其中Η係在接收器單元 所判斷的通道響應。會向該傳送器單元報告該η*η的 Hennatian矩陣，並且用以對該傳送作事先的判斷。由於 Hermatian矩陣的特性，所以只需要傳送一半的矩陣元素， 例如該矩陣的複數下半三角形的部份，以及在另;;實 例中，數的對角線即可。如果接收天線的數目大於 線的數目的話，還可以達到額外的效率。另外一種降低在 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CN$)A4規格（21〇 X 297公爱） --------------裝--------訂--I------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印：^ 五、發明說明（32 ) 反向連結中傳送到該傳送器單元的資訊量的方法是只向該 傳送器單元報告該通道響應矩陣％的子集，透過内插方式 可以判斷出該未報告的通遒響應矩陣。在另外_種方法 中，可以推導出每個傳送/接收天線對在該子通道上的通道 響應表示函數，例如，可以產生一表示該通道響應的多項 式（polynomial)函數。那麼便將該多項式函數的係數傳送 到該傳送器單元。 至於壓縮涿CSI資訊的其它方法，本發明的一個實例係 在表示該通道響應的時域的傳送，該響應爲通道脈衝響應 (impulse response)。如果該通道響應的時域表示相當簡單 的話，例如只有兩個或是三個多路徑元件，便可以在該通 道頻率響應集上進行反向的FFT運算。可以對每個傳送/接 收天線對之間的連結來進行該反向的FFT運算。接著便將 所得到的通道脈衝響應轉譯成要向該傳送器報告的振幅及 延遲集。 如前面所討論的，在反向連結中會有與傳送相關的費 用，而如果在ΜΙΜΟ系統具現本發明的上述實例的話，該 項費用便會降低。另外—種降低費用的方法是根據其短期 的平均⑶條件來選擇使用者。當通道衰減時該⑶條件會 隨之改變，所以如果使用者預估所需要的csi數量時便可 以改善在反向連結上的效率，並且定期地或是不定期地通 知基地台，視該使用者所觀察的該傳播通道的改變率。接 著該基地台在進行使用順向及逆向連結排程（scheduiing)的 時候會將該因素考慮進去。排程的方式會讓與慢速改變傳 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --I-----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508922 A7 ______ B7 五、發明說明（33) 播通道有關的使用者的報告頻率低於讓與快速改變傳播通 遒有關的使用者。該基地台在排程時也會考慮系統使用者 的數目及公平性。 在本發明實例的另一項觀點中，會指定時間間隔以便在 長時間的傳送時可以根據該傳播通道的實際變化來做CSI 的更新。有多種方式可以在接收站台監控傳播通道的變 化。舉例來説，可以判斷出在符號上的軟判斷（softdecision) 及最近 QAM群體値（closest QAM constellation value)之間的 差井並且當成標準來使用，或是也可以使用解碼器的相對 大小。當所提供的標準品質低於預設的上限時，便會向該 傳送器單元報告該CSI的更新情形。 因爲在各種延遲所觀察到的平均功率係保持常數 (constant)，所以即使通道衰減常常發生，但是一連結的整 體多路徑功率延遲變化曲線（profile)會變化的非常慢。因 此，用以描繪一連結特徵所需的CSI數量會因爲連結而改 變。爲了作效能的最佳化，會針對特定的連結來進行csi 的編碼。如果以頻域（frequenCy_ domain)的方式來傳送csi 的話，也就是對一通道響應矩陣作内插，那麼只有少數多 路徑的連結只需要一小型的通道響應矩陣集。 鬲效率，高效能通信系統之結構元件 圖3所示的係圖ία系統11〇中資料處理器112及調變器114 的方塊圖。具有系統11 〇要傳送的全部資料的集縮輸入資 料串會送到資料處理器112内的解調變器（DEMux) 3 1〇。解 調變器3 10會將該輸入資料_解調變成多個（κ個）通道資料 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------—-----------------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508922 A7 -- --. — 一 B7 五、發明說明（34) 串，Si至sk。每個通道資料串相當於，舉例來説，一信號 通遒’廣播通道’一語音電話，或是一流量資料傳送。 每個通道資料串會送到個別的編碼器3 12，利用一特殊的 編碼方式對資料進行編碼。 在該編碼中包括錯誤校正碼或是錯誤偵測碼，或是兩者 都有，用以增加該連結的可靠性。特別的是，這類編碼包 括’舉例來説，間隔插入（interleaving)，迴旋（c〇nv〇lmi〇nal) 編碼，渦輪（Turbo)編碼，格狀（Trellis)編碼，區塊（block) 編碼（例如里德-所羅門（Reed- Solomon)編碼），循環冗位檢 查（cyclic redundancy check，CRC)編碼，及其它的編碼。渦 輪編碼在美國專利編號序號〇9/2〇5,511，1998年12月4日入 檢’標題名稱π利用線性同等序列的渦輪編碼間隔插入器 (Turbo Code Interleaver Using Linear Congruential Sequences)，·，以 及標題名稱，，cdma2000 ITU- R RTT 候選協議（The cdma2000 ITU-RRTT Candidate Submission)’’，此後稱之爲 is-2000標 準的文件中皆有更細部的説明，在此將兩份文件參考使 用0 可以在每個通道進行編碼，也就是，圖3所示的每個通 道資料串。不過，也可以在該集縮輸入資料串上，在多個 通道資料串上，在部份的通道資料串上，跨越一天線集， 跨越一子通道集，跨越一子通道及天線集，跨越每個子通 道，在每個調變符號，或是在其它時間，空間，以及頻率 單元上進行編碼。接著來自編碼器312a至312 k的編碼資 料會送到一資料處理器320來處理該資料以產生調變符 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I----------I - ---II---訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ㈣922 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 發明說明（35 ) 號 在其中-種實例中，資料處理器32〇會在 夕個天線上將每個通道資料串指定給多個 《區以及 說，對-相當於語音電話的通道資料串而言，^料:例來 320會在一個天線（如果不使用傳送多樣性的話=^器 天線(如果使用傳送多樣性的話)在該 指定子通道。對一相當於信號或是廣播通道的 而言，資料處理器32。會在—個或是多 二= 否使用傳送多樣性而定，上指定特定的子㈣== 處理器似會將剩餘的可用資源指^給相#於資料二= 通道資料串。因爲資料傳送的瞬間巨量以及對延遲的耐= :生較大嘛’資料處理器32〇會指定可用的資源以達到 该系統⑥政能及雨效率的目#。因此會對資料傳送作 程以達到該系統目標。 在將每個通道資料串指定給個別的時間區，子通道，以 及天線之後，會利用多載波調變來對該通道資料串内的資 料作調變。使用OFDM調變有很多優點。在其中一種〇Fdm 調變的實例中，會將每個通道資料串内的資料群聚成區 塊，每個區塊有特定的資料位元。接著將每個區塊内的資 料位元指定到與通道資料串有關的多個子通道上。 接著將每個區塊内的位元解調變成分離的子通道，每個 子通運載有可能的不同的位元數（也就是，根據該子通道 的C/Ι以及是否利用ΜΙΜΟ處理）。對每個子通道來説，會 利用與該子通道有關的特殊調變方式（例如pSK或是 -38 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -I I I I I--------· I ----- I 訂. — —111 — — * (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 508922 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（36) 將位S群聚成調變符號。舉例來説，利用16.QAM， 該信號群係由複數半& γ & 千面（也就疋，a+j*b)中的16個點所組 成’在?系複數平面中的每個點載有4個位元資訊。在該 M:處理挺式中，在子通道内的每個調變符號表示一調 k:付唬的線性組合，每個係由不同的群集中所選出的。 凋”號集合形成一維度乙的調變符號向量V。該調 變符號向量V的每個元素都係關於一具有搭載該調變符號 之隹湧率或疋晋调的特定子通道。L·個調變符號集合彼 此都互相正交。在每個時間區及對每個天線而；虎= 調變符號相當於L個子通道，會利用反向快速傅利葉轉換 (IFFT)將其組合成0FDM符號。每個〇1?]〇1^符號包括來自指 定給該L個子通道之通道資料串的資料。 OFDM凋變在John A.C· Bingham於1990年五月發表於ιΕΕΕ 通信雜誌，標題名稱爲”用以作資料傳送之多載波調變：是 使用该想法的時候了（Multicarrier Modulation for Data Transmission: An Idea Whose Time Has Come)’·的論文中有 更細部的説明，此處參考使用。 所以資料處理器320會接收並處理對應κ個通道資料串之 編碼資料以提供Ντ個調變符號向量，至VNt，每個傳送 天線一個調變符號向量。在部分實例中，部分調變符號向 量在特定的子通道上具有複製（duplicate)資訊供不同的傳 送天線使用。調變符號向量¥1至乂卜會分別送到調變器n4a 至114t。 圖3，每個調變器114包括一 IFFT 320，循環首部產生器 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（37) =2,以及一上傳轉換器324。IFFT32〇會將接收到的調變 符號向量轉換成時域表示的〇fdm符號。IFF丁 32〇可以設 計成在任意的子通道數（例如8，丨6，3 2等）上來執行Z F F τ。另 外，對每個轉換成0FDM符號的調變符號向量而言，循環 首邵產生器322會重複該表示〇FDMUf號的時域部份以產生 特疋天線的傳送符號。該循環首部可以確保傳送符號在多 路徑延遲範圍中保有其正交特性，，從而改善不良路徑的 ，能，如下所述。IFFT32〇及循環首部產生器322已爲該技 藝所熟知因此不在此作細部説明。 接著上傳轉換器324會處理來自每個循環首部產生器322 2時域表示（也就是，每個天線的傳送符號），轉換成類比 信號，調變成RF頻率，並且作狀況判斷（例如放大及濾波） 以產生一RF調變信號，然後從個別的天線116傳送出去。 圖3還顯示一資料處理器32〇的方塊圖。每個通道資料串 ，編碼資料（也就是，該編碼資料串χ)會送到個別的通道 貧料處理器332。如果該通道資料串係透過多個子通道及/ 或多個天線傳送的話（至少在部份傳送沒有重複），通道資料 處理器332會將該通遒資料串解調變成多個（最多有個） 資料子串。每個資料子串相當於在特殊天線上的特殊子7通 道的傳送。在典型的實例中，因爲部份的子通遒作爲信 唬，語音，及其它種類的資料使用，所以資料子串的數目 會少於L · Ντ個。接著會處理該資料子串以產生每個指定子 通迢的對應子串，然後傳送至組合器334。組合器會將 每個天線指定的調變符號組合成調變符號向量，然後者成 I --------t---------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -40- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 '^1^~ ____B7_____ 五、發明說明（％) 调變符號向量串來提供。接著Ντ個天線的\個調變符號 向量串會送到後面的處理區塊中（也就是，調變器1 1 4)。 在提供最大彈性，最佳效能，及最高效率的設計中，在 每個時間區，每個子通道上傳送的調變符號會個別獨立地 選取。該特點可以在三個維度—時間，頻率，及空間中對 可用貧源作最佳的利用。因此每個調變符號所傳送的資料 位元數都不相同。 圖4Α所示的係可以用以處理一锢通道資料串的通道資料 處理器400的方塊圖。通道資料處理器4〇〇可以用以具現圖 3的通道資料處理器332。通道資料串的傳送會發生在多個 子通道上（例如圖2的資料1)也可以發生在多個天線。在每 個子通逍上及每個天線上的傳送可以表示非重複性的 料。 ’ 在通道資料處理器400内，解調變器42〇會接收編碼資料 串，Xi ’並且將其解調變成多個子通道資料串，X 1至 Xi，M，每個用以傳送資料的子通道一個子通道資料串。該 資料解調便可以是均勻的（unif〇rm)或是非均勻的（n〇n_ uniform)。舉例來説，如果已知傳送路徑的部份資訊的話 (也就疋，已知全邵CSI或是部份CSI)，解調變器420會將 更夕的貪料位元導入可以傳送更多bps/Hz的子通道中。然 而，如果未知CSI的話，解調變器42〇會均勻地將約略相同 的位元數導入每個配置的子通道中。 然後將每個子通道資料串送到個別的分空間（spatiai division)處理器430。每個分空間處理器43〇還會在將所接 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CN$A4規格（210 x 297公釐） ------I------裝--------訂---I-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 五、發明說明（39) 收的子通道資料串解調變成多個（最多有Ντ個）資料子串， 每個用以傳送資料的天線一個資料子串。因此，在解調變 器420及分空間處理器430之後，該編碼資料串义會被解調 變至最多L.NT個資料子串從最多Ντ個天線傳送至最多乙個 子通遒中。 在任意的時間區上，每個分空間處理器43〇最多會產生 Ντ個調變符號並且傳送到Ντ個組合器4〇(^至4〇〇t。;例來 說，指足給子通道1的分空間處瑝器43〇a最多可以提供Ντ 個調變符號給天線1至NT的子通遒！。同樣地，指定給子通 道k的分空間處理器430 k最多可以提供Ντ個調變符號給 天線1至1^的子通道k。每個組合器400會接收該乙個子通 道的調變符號，將每個時間區的符號組合成一調變符號向 量，並且提供該調變符號向量作爲一調變符號向量串V， 傳送到下一個處理級（例如調變器i丨4)。 通道資料處理器400也可以設計提供所需的處理以實現上 述的全邵CSI或是部份CSI處理模式。該CSI處理可以基於 可用的CSI資訊及所選擇的通道資料串，子通道，天線等 來進行。該CSI處理也可以選擇性地動態性地啓用以及取 消。舉例來説，該CSI處理可以對特殊的傳送來啓用而對 其它的傳送來取消。該CSI處理可以在特定的條^下來啓 用，舉例來說，當該傳送連結有足夠的C/I的時候。 圖4A所示的通遒資料處理器400提供高度的彈性。不 過，通常並非全部的通道資料串都需要如此的彈性。舉例 來說，通常語音電話的資料係在該電話期間，或是該子通 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNyA4規格（2ΐθ X 297公釐） I I ------— — III ^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、 發明說明（4〇) 2重新指定的時候在-子通道上傳送。對這些通道資料串 而…將該通道資料處理器的設計大大地簡化，枓串 所不的係使用在類似耗用資料，信號，言吾音，或是 、〜貝枓串上的處理万塊圖。分空間處理器 /以用以貫現圖3的一通道資料處理器332並且用以支 語：：話的通遒資料串。通常語音電話係在多個時 : “一個子通遒（例如圖2的語音1)並且從多個天線 :送。該編碼資料串’ Xj，會送‘到分空間處理器彻資 ::聚成區塊，每個區塊具有一特殊的位元數用以產生調 k付唬、:接著來自分空間處理器45〇的調變符號會送到與 ^以傳运孩通道資料串的多個天線有關的多個組合器4仙 現在對圖2所示的可以產生傳送信號的傳送器單元的特 足實例作説明以更了解本發明。在圖2的時間區2中，控制 資料在子通遒1傳送，廣播資料在子通道2傳送，語音^話 1與2分別指定給子通道3與4，而流量資料則係透過子通道 5至16傳送。在此例子中，假設該傳送器單元包括四個傳 送天線（也就是，Ντ= 4)並且會對該四個天線產生四個傳送 4吕號（也就是，四個RF調變信號）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖5 A所示的係一用以產生圖2時間區2之傳送信號的處理 早元4 f刀之方塊圖。輸入資料串會送到解調變器（DEjyjux) 5 10將該資料串解調變成五個通道資料串，I至&，對應圖 2中的控制，廣播，語音1，語音2，及資料1。每個通道資 料串會送到個別的編碼器5 12利用替該資料串所選擇的編 43 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 五、發明說明（41) 碼方式做資料的編碼。 在此實例中，备划 ， ^ . Μ Θ利用傳迭多樣性來傳送通道資料· C 至S3。因此，編碼資料串^至^會 =貝科串，S, 器532以產生該資斜 j &到通迢資料處理 貝科串的碉變符號。接著 理器532a至532 c的咱# 一 ％ & 耆不自通迢貧料處 的凋.交付唬會送到四個 至54〇d。每個組人的』四调所有的組合器540a 母1U、、且合态54〇會接收與該組 全部16個子通遒的％增 叩_關义天線的 、日H交付號。，在每個時間 合進每個子通道中 ^ , L和该付號組 -^ γ ^ . 一凋變符號向量，並且將該調變 付號向置S成碉變符號向量串， ψ ν 敌供給相關的調變器 114。如圖5 Α所示，通道資斜电ς 貝科串S1係全邵四個天線在子通 迢1上的傳运，通道資料係全部四個天線在子通道2上 的傳达，而通逍資料串&則係全部四個天線在子通道3上 的傳送。 圖^ 5B所示的係-用以處理通道資料串^的編碼資料的處 理單元部份之方塊圖。在此實例中會利用空間多樣性來傳 送通道資料争s4 (而非通道資料串^至S3所使用的傳送多樣 性）。利用空間多樣性，會在多個天線上進行資料的解碼 及傳送（同時在每個指定的子通道上或是在不同的時間 區）。編碼資料串X4會送到通道資料處理器532d以產生該 資料串的調變符號。此例子中的調變符號係選擇自對應每 個通道之特徵模式的符號字母的調變符號之線性組合。在 此貫例中，有四個特徵不同的模式，每個都可以搭載不同 的資訊量。其中一個實例，假設特徵模式1具有一可以可 靠地傳送64- Q AM ( 6個位元）的C/1，特徵模式2可以使用 44 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ill — — — II — — !--t---I I I I--線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A7 B7 五、發明説明（42 ) 16-QAM (4個位元），特徵模式3可以使用QPSK (2個位元） 而特徵模式4則可以使用BPSK ( 1個位元）。因此全部四個 特徵模式的組合總共可以同時傳送13個資訊位元當成在同 一子通道内全部四個天線上的有效調變符號。在每個天線 上所指定之子通道的有效調變符號係與每個特徵模式有關 之個別符號的線性組合，如上述方程式（1}中矩陣相乘所 述° 圖5 C所示的係一用以處理通道資料串心的處理單元部份 之方塊圖。該编碼資料串x5會送到解調變器（DemUX)53() 將該資料串X5解調變成十二個子通道資料串，χ 至 xs，i6 ’每個配置的子通道5至16都有一個子通道資料串。 接著每個子通道資料串會送到個別的子通道資料處理器 5 3 6用以產生相關的子通道資料串的調變符號。接著來自 子通道資料處理器536a至5361的子通道符號資料串會分別 送到解調變器538a至5381。每個解調變器會將所二收的 子通道符號資料串解調變成四個符號子串，每個符號子串 對應到在一特殊天線上的特殊子通道。接著來自每個解調 變器538的四個符號子串會送到四個組合器54如至54(^。 圖5C，對一子通道資料_進行處理以產生一子通道符號 資料串，-接著該子通道符號資料串會被解調變成四個符號 子串，每個符號子串對應到每個天線上的一個特殊子通 這。該實例與圖4A中所述的不同。圖4A ,某_特殊子通道 的子通道資料串會被解調變成多個資料子串，每個資料子 串對應到-個天線，然後經過處理之後會產生相關的符號 ____ ·45- 本紙張尺度it用巾國@家標準(c卿A#規格(⑽/挪公^^ 1 _________一 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（43 ) 子串。圖5C的解調變係在該符號調變之後進行，而圖从的 解調變係在該符號調變之前進行。也可以使用其它的實例 並且係在本發明的範圍内。 圖π中子通道資料處理器536及解調變器兄8的任意組合 7進行的動作都與圖5B中子通道資料處理器532d及解調變 器534d的組合類似。平均而言，來自每個解調變器538的 每個符號子串率{來自«的通冑資料處理器別的符號 資料串率的四分之一。 · 圖6所示的係一接收器單元6〇〇的方塊圖，具有多個接收 天線，用以接收多個通道資料串。來自多個傳送天線的傳 ，信號會被天線610a至61〇r接收並且繞徑（r〇me)到個別的 前端處理器6丨2。舉例來説，接收天線61〇a會接收多個來 自傳送天線所傳送的信號，而接收天線61〇r也同樣會接收 多個傳送信號。每個前端處理器612會對所接收的信號作 狀況判斷（例如濾波及放大），將狀況判斷過的信號向下轉 換成中頻或疋基頻，並且對向下轉換的信號進行取樣及量 化處理。通常每個前端處理器612還會利用所接收的前導 符號對與該特定天線相關的取樣進行解調變以產生，，關聯 的（coherent)，，取樣送到個別的fFT處理器614中，每個接收 天線一個。 每個FFT處理器614會產生所接收取樣之轉換表示並且提 供個別的碉變符號向量資料串。接著來自FFT處理器614a 至6 14r的碉變符號向量資料串會送到解調變器及組合器 620，將來自每個FFT處理器614的調變符號向量資料串作 -46 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922

通道化處理成多個（最多L 在解調遍及解碼之前，根^通這符號資料串。接著會 性或是麵0)，處理來自的通仏換式（例如多樣 資料串。 目王一FFT處理器6U的子通遒符號 對使用多樣性通信模式所料的通道資料串而古，备 知用以作通道資料串傳送 口 " 料串送到-組合器將時間，iP/斤有天線的子通道符號資 人耜爽一 、，二g ，及頻率上的多餘資訊組 1。接者將所組合的調變符號資料串送 通遒處理器630進行解調變。 ) 對^吏用Μ則通信模式傳送的通道資料串而言，用以 作通迢資料串傳送的所有子通遒符號資料串會送到— 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ削處理器將每個子通道内所接收的調變符號正交化 (〇rth〇gonalize)成不同的特徵模式。該μιμ〇處理器會執行 f ^方程式（2)所述的處理並且產生多個對應到在^傳送 器單元所使用的特徵模式的獨立符號子串。舉例來説， ΜΙΜΟ處理器可以利用左邊的特徵向量來執行所接收之調 變符號的乘法以產生事後狀況判斷（p〇st_c〇nditi〇ned)調變 符號，該符號相當於在該傳送器單元上的全部CSI處理器 之前的調變符號。接著會將該（事後狀況判斷）符號子串送 到一（ΜΙΜΟ)通道處理器630進行解調變。所以，每個通道 處理器630會接收一調變符號資料串（在多樣性通信模式中） 或是多個符號子串（在ΜΙΜΟ通信模式中）。接著會將每個 調變符號資料串或是子串送到個別的解調變器（DEMOD)進 行解調變（例如Μ- PSK，Μ- QAM，或是其他），該解調變方 47 本紙張又度適用中國國家標準（CN.S)A4規格（210 X 297公釐） 508922 A7 -------— B7_ 五、發明說明（45 ) 式與在傳送器單元所處理之子通道所使用的調變方式相互 乜配。對忒ΜΙΜΟ通信模式而言，來自所有指定的解調變 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 备 < 解調變資料會被單獨解碼或是多工處理至一通道資料 串然後解碼，視在該傳送器單元上所使用的編碼及調變方 法而足。對多樣性ΜΙΜ〇通信模式而言，來自通道處理器 630的通道資料串會送到個別的解碼器64〇，該解碼方式與 在傳运器單元之通道資料串所使用的解碼方式相互搭配。 來自每個解碼器540的解碼資料會預估該通道資料串所傳 送的資料。 圖6所示的係一接收器單元實例。可以使用其它的設計 並且係在本發明之範圍内。舉例來説，一接收器單元可以 心计成只有一接收天線，也可以設計成能夠同時處理多個 (例如語音，資料）通道資料串。 如上所述，在本發明的通信系統中使用多載波調變。特 別的是，OFDM調變可以提供多項好處包括改善在多路徑 壤境中的效能，降低具體化的複雜度（相對於ΜΙΜΟ操作模 式），及彈性等。不過，也可以使用其它的多載波調變並 且係在本發明之範圍内。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 OFDM調變可以改善因爲在傳送天線及接收天線之間傳 播環境所造成的多路徑延遲範圍或是差異路徑延遲所引起 的系統效能。該通信連結（也就是，RF通道）具有的延遲延 展會大於該系統操作頻寬W的倒數。因此，一通信系統所 使用的調變方式讓傳送符號期間小於該延遲範圍的話，將 會遭受内邵符號干擾（inter- symbol interference，ISI)該ISI會 -48- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 观922 五、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（46) 扭曲所接收到的符號並且增加錯誤偵測的範圍。 利用OFDM調變，彳以將該傳送通道（或是操作 成多個（非常多）平行的子通道（或是子頻帶）用以傳 料。因爲該子通道的頻寬通常都小於該通信連結的頻寬^ 常多，所以利用OFDM調變可以將因爲該連結中的延二 圍所造成的ISI明顯地降低或是消除。相反地，除非傳、，二 號率小於該通信連結的延遲範圍，否則大部份傳統的= 方式（例如QPSK)對ISI都相當敏感。 如上所述，循環首部可以用以克服多路徑的不良效應。 循環首部係一 〇FDM符號的一部份（通常是前面部份了在 IFFT之後），圍繞在該符號的後面。循環首部係用以維持 該OFDM符號的正交性，該正交性通常會被多路徑破壞。 考慮一通信系統其通道延遲範圍小於1〇 #sec的例子。每 個OFDM符號將一循環首部附加在其上確保全部的符號可 以在多路徑延遲範圍存在時維持其正交性。因爲該循環首 部不載任何額外的資訊，只是耗用時間。爲了保持良好的 效率，該循環首部期間必須是整體傳送符號期間的一小部 份。對上面的例子而言，使用5%的耗用時間作爲循環首部， 一 10 wee的最大通道延遲範圍必須有2〇〇 ^sec的傳送符號 期間。該200 #sec的傳送符號期間相當於每個子頻帶5 kHz 的頻寬。如果整體的系統頻寬是丨.2288 MHz的話，便可以 提供250個約略5 kHz的子通道。實際上，子通道數爲二的 次方相當方便。所以，如果該傳送符號期間增加到2〇5以we 而且將該系統頻寬分成M= 256個子頻帶的話，每個子頻帶 -49 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __—一 _ B7__ ___ 五、發明說明（47 ) 將會有4.88 kHz的頻寬。 在本發明的特定實例中，OFDM調變可以降低該系統的 複雜性。當該通信系統使用ΜΙΜΟ技術時，與該接收器單 元相關的複雜性很高，特別是有多路徑存在時。利用OFDM 調變可以讓每個子通道獨立地被該ΜΙΜΟ處理利用。因 此，當利用ΜΙΜΟ技術時，OFDM調變可以明顯地簡化在該 接收器單元上的信號處理。 OFDM調變也可以增加在多個·使用者之間分享系統頻 寬，W，的彈性。特別的是，可以在多個使用者群之間分 享可以使用之用以作OFDM符號送的空間。舉例來説，低 速率的語音使用者可以配置在OFDM符號中的一子通道或 是部份的子通道，而其它的子通道可以配置給基於集縮需 要的資料使用者。另外，可以在可用的子通道或是（可能 的話）在部份子通道上載送耗用時間。廣播，以及控制資 料。 如上所述，每個時間區上的子通道都係關於類似M- PSK 或是M- QAM從某些字母所選取出來的調變符號。在特定 的實例中，每個L子通道調變符號的選擇可以是最有效的 使用係由該子通道所組成。舉例來説，子通道1可以利用 QPSK產生，子通道2可以利用BPSK產生，子通道3可以利 用16- QAM產生等。因此，對每個時間區而言，可以產生 並組合L個子通道的L個調變符號以產生該時間區的調變 符號向量。 可以將多個子通道配置給多個使用者。舉例來説，每個 -50- ^本紙張尺度顧巾目國家標準(CN.S)A4規格（210 X 297公釐） 1 I-----I I--I I ---I----訂 -----I 1 I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A7 五、發明說明（48 ) 語音使用者可以配置-個單-的子通道。其餘的 以動態地配置給資料使用者。在此情形中，其 --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可以配置给單—的資料使用者或是分割给多個資料使用 者。另外，可以保留部份的子通道认 ^逍所傳迗的耗用時間， 廣播，以及控制資料。在本發明的特定實例中，可能需要 利用仿隨機（pseudo-random) @方式針對每個調變符號（可 能的話）來改變子通道的分配以増加多樣性並且提供部份 干擾的平均性。 · 在CDMA的系統中，在每個反向連結傳送上必須控制傳 送功率以便基地台可以在最低的傳送功率達到所需^的訊 框錯誤率（frame error me，FER)，從而將與該系統中其^ 使用者之間的干擾降到最低。在該CDMA系統的順向連結 中，也可以調整傳送功率以增加系統的容量。 -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明的通信系統中，必須控制在順向連結及反向連 結上的傳送功率以便將干擾降到最低並且增加系統的容 量。有各種方式可以做功率控制。舉例來説，可以在每個 資料串上，每個天線上，或是其它的量測單元上進行功率 ^制。當在多樣性通信模式下操作的時候，如果某一特殊 天線的路徑損耗很大的時候，因爲在接收器單元只能接收 些許的部份，所以必須降低該路徑的傳送或是關閉。同樣 地’如果傳送係發生在多個子通道的時候，路徑耗損最多 的子通道只能傳送最少的功率。 在一實例中，可以利用類似CDMA系統所使用的回授機 制來作功率控制。可以從接收器單元定期地或是自發性地 -51 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CN.S)A4規格（210 X 297公釐） B7五、發明説明（ 49 ) 傳运功率控制資訊給傳送器單元引導該傳送器單元增加或 疋減少其傳送功率。舉例來説，可以根據接收器單元上的 BER或是FER來產生功率控制位元。 圖7所示的係關於本發明通信系統之部份通信模式的頻 譜效率。圖7，假設一位元錯誤率的每個調變符號之位元 數係多個系統結構之C/Ι的函數。示該結構的維 度’其中Ντ=傳送天線的數目而nr=接收天線的數目。在 圖7中模擬了二多樣性的結構，也就是1\2與1χ4，以及四 ΜΙΜΟ結構’也就是，2χ2，2χ4，4χ4，及8x4並且提供其 結果。 如圖所示，一 BEIU々每個調變符號之位元數的範圍從小 於1 bps/Hz到大約20 bps/Hz。在c/ΐ値很低的時候，該多樣 性通信模式及ΜΙΜΟ通信模式的頻譜效率是相同的，而效 率的改善並不顯著。不過，在C/I値較高的時候，使用μιμ〇 通信模式時頻譜效率的改善會非常顯著。在特定的μιμ〇 結構及特定的情況下，最高可以達到2〇倍的改善。 從這些圖中，可以發現通常當傳送及接收天線增加的時 候，頻譜效率便會增加。通常改善效果也會受限於較低Ντ &nr。舉例來説，多樣性結構1χ2與1χ4，兩者都大約能達 到 6 bps/ Hz。 檢視各種可達到的資料率，可以將圖7的頻譜效率値應 用在子通道基底的結果上以取得該子通道可能資料率的範 圍。例如，對一在5dB的C/Ι上操作的用户單元來説，該用 户單元可以達到的頻譜效率係介於！ bps/Hzs 2 25 bps/Hz -52- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱) A7 五、 發明說明（5〇) 之間，視所使用的通信模式而定。因此，在_ 5 kHz的子 通道中’该用户單元可以維持的最高資料率係介於5 kbps 至10.5 kbps之間。如果C/Ι爲10 dB的話，那麼同一個用户 單元可以維持的最高資料率係介於每個子通道1〇·5吐^至 25 kbps之間。總共有256個可使用的子通遒，對一在1〇犯 的C/Ι上操作的用户單元來説，可以維持的最高資料率便 是6·4 Mbps。因此，假設該用户單元的資料率條件及該用 户單元操作的C/1値已知的話，讀系統可以配置所需要的 子通道數以付合該條件。在資料服務的例子中，每個時間 區所配置的子通道數，舉例來説，會隨著其它的流量負载 而改變。 遺通仏系統反向連結的設計架構類似於該順向連結。不 過，並沒有廣播及共用控制通道，取而代之的是定義於特 定子通道内或是該訊框之特定調變符號位置内之隨機存取 通道。這些通道可以讓部份或是全部的用户單元來使用以 傳送簡短需求（例如登記，資源需求等）給中央基地台。在 該共用的存取通道中，該用户單元可以使用共用的調變及 編碼。其餘的通道可以如同在順向連結中配置給不同的使 用者。該系統可以控制資源的配置及解除（在順向連結及 反向連結上）並且可以在順向連結的控制通道上傳送。 設计反向連結的一個考量係介於最接近的用户單元及最 遙遠的用户單元之間的最大差異傳播延遲。在相較於循環 首部期間延遲較小的系統中，並不需要在傳送器單元上進 行校正。不過，在延遲較顯著的系統中，循環首部可以延 -n H ϋ n n I n n n n I I K - —.1 n I I I ϋ n=-OJ ϋ I 1· ϋ m i n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 53- )_22 )_22 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A7 B7 1、發明說明（51) 伸以考慮所增加的延遲。在部份例子中，可能必須對該圓 程（round trip)延遲作合理的預估並且校正傳送時間，以便 該符號可以在正確的時刻抵達中央基地台。通常會有殘餘 錯誤（residual error)，所以該循環首部還可以延伸以容納 該殘餘錯誤。 在該通信系統中，部份在覆蓋區的用户單元可以從一個 以上中央基地台接收信號。如果由多個中央基地台所傳送 的資訊在兩個或是多個子通道上有備份以及/或是來自兩個 或是多個天線的話，該用户單元可以利用多樣性組合方式 將所接收的信號組合及調變。如果所使用的循環首部足以 處理介於最早與最後抵達之間的差異傳播延遲的話，便可 以正確地將信號組合在該接收器内並且解調變（理想狀態 下）。此多樣性接收在OFDM的廣播應用中已爲人所熟知。 當子通道配置給特定的用户單元時，便可以從多個中央基 地台將特定子通道上所要傳送的相同資訊傳送給一特定的 用户單元。此觀念類似於CDMA系統中所使用的軟傳遞 (soft handoff) 〇 如上所述，该傳送器單元及接收器單元係由各種處理器 所產生的’包括各種的資料處理器，編碼器，iFFTs， FFTs，解調變器，組合器等。這些處理單元可以以各種方 式產生’例如應用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC)，數位信號處理器，微控制器，微處理器， 或是其它設計來執行此處所述之功能的電子電路。同樣 地，該處理單元可以以一用以執行達到此處所述之功能的 -54- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） n I mu I n ϋ ϋ I n ϋ n n I · n I n n n ϋ n 一口_ ( n n n tn n n n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A7 B7 五、發明說明（52 ) 指令碼之通用處理器或是特殊設計處理器來產生。因此， 此處所述的處理單元可以利用硬體，軟體，或是組合的方 式來產生。 前面較佳實例的説明可以讓熟悉此技藝之人士來製造或 疋使用本發明。熟悉此技藝之人士可以對這些實例作各種 修改’而此處所定義的一般法則則可以運用在未使用本發 明的其它實例上。因此，本發明並不受限於此處所示之實 例’而係包含與此處所揭露之原瑄及新式特點相容之最大 的範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -55- 本紙張尺度適用中國國家標準（CN$)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. ABCD 六、申請專利範圍 1· 種用以於多重輸入/多重輸出通俨罕絲击 火 I--------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 值in* &糸统中量測及報告 傳“通迢特徵的方法，包括下列步驟： 產生多個前導信號； ，在-個傳送器單元與多個接收器單元之間的傳播通 迢上傳送該多個前導信號，其中該傳送器單元至少包 括一傳送天線，每個該接收器單元至少包括一接收天 ，三而該傳播通道包括在該傳送器單元與該多個接收 器單元之間的子通道； ‘ 在每個該接收器單元中至少接收該多個前導信號中 的一個； 至少判斷該一個子通道中傳送特徵集，其中該判斷 傳送特徵集的步驟至少會使用到在每個接收器單元中 所接收的該多個前導信號中的一個； --線· 從每個接收器單元向該傳送器單元報告一資訊信 號，其中該資訊信號載有至少一個子通道的該傳送特 徵集；及 在傳送器單元中根據該資訊信號對一傳送參數集進 行最佳化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中傳送多個前導信號 的步驟包括： 產生多個脱離的正交分頻多工（OFDM)子通道集， 中，其中該多個脱離的〇FDM子通道集包括脱離的，正 交分頻多工子通道集；及 至少在多個脱離的〇FDM子通道集中的一個至少傳送 -56 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 508922 A8 B8 C8 D8

   六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一個前導信號。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，甘士立丄办 ~成’其中產生多個脱離的 OFDM子通道集的步驟包括如要$』士 ^ 如果至少有一傳送天線與其 它傳送天線的距離很遠的話，舌 J居，重複使用至少該多個脱 離的OFDM子通道集中的一個。 4 ·如申請專利範圍第2項之方法，並士 *丨* ” · 成，其中判斷至少多個子通 道之一的傳送特徵集的步驟❺：斜 ^ 水巴栝對一脱離的OFDM子通 道群作分析。 - 5 ·如申請專利範圍第4項之方法， 一平均干擾準位。 6 ·如申請專利範圍第4項之方法 一雜訊準位。 7 ·如申請專利範圍第1項之方法 括多個正交序列。 8 ·如申凊專利範圍第1項之方法 括多個Ο F D Μ符號。 9 ·如申請專利範圍第8項之方法 係正交編碼。 10·如申請專利範圍第9項之方法 係利用Walsh編碼序列作正交編碼 11·如申請專利範圍第i項之方法，其中該多個前導信號 括多個移位的最大長度位移暫存器序列（m_序列）， 中每個移位的m_序列係分隔一預設的期間。 12·如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該多個前導信 其中該傳送特徵集包括 其中該傳送特徵集包括 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中該多個前導信號包 其中該多個前導信號έ 其中該多個OFDM符li 其中該多個OFDM符号 -57· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 508922 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 六、申請專利範圍 包括多個移位的，附加的m-序列，其中每個移位的， 附加的m-序列包括重複的m_序列部份。 13·如申請專利範圍第4項之方法，其中該分離的〇FDM子 通道集包括： 至少一個分離的OFDM子通道集與一主連結有關；及 至少一個分離的OFDM子通道集與一干擾連結集有 關。 14. 如申请專利範圍第13項之方法·，其中該資訊信號載有 與主連結及干擾連結集有關的傳送特徵集。 15. 如申请專利範圍第2項之方法，其中該報告傳送參數的 步驟包括： 產生一表示主連結之傳送特徵集的多項函數；及 傳送與該多項函數有關的係數集。 16·如申请專利範圍第2項之方法，其中該報告資訊信號的 步驟包括至少對一子通道進行傳送特徵集的壓縮，其 中該傳运特徵集係在一通道頻率響應上進行反向快速 傅利葉轉換而得的。 17·如申請專利範圍第1項之方法，還包括： 在該傳送器單元上產生多個排程信息；及 至少傳送一個排程信息給至少一個接收器單元，其 中至少在接收到一個排程信息時，至少會有一接收器 單元會對報告資訊信號的步驟進行排程。 i8•-種用以於多重輸入/多重輸出通信系統中量測及報告 傳播通道特徵的裝置，包括·· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝 · IB n *1 - §1 §1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 508922 _____ 六、申請專利ΐΐΐ ^ — 用以產生多個前導信號的裝置； 用以在一個傳送器單元與多個接收器單元之 ，通道上傳送該多個前導信號的裝置，其中該;竽哭 單元至少包括-傳送天線，每個該接收器單^至= 括一接收天線，而該傳播通遒包括在該傳送器單== 該多個接收器單元之間的子通遒； 00 70 Λ 用以在每個該接收器單元中至少接收該多個 號中的一個的裝置； . ' 用以至少判斷該一個子通道中傳送特徵集的裝置， 其ΙΓ判斷傳送特徵集的步驟至少會使用到在每i接 收器單元中所接收的該多個前導信號中的一個； 用以從每個接收器單元向該傳送器單元報告一資訊 信號的裝置，其中該資訊信號載有至少一個子通道的 該傳送特徵集；及 用以在傳送器單元中根據該資訊信號對一傳送參數 集進行最佳化的裝置。 19· 一種用以於多重輸入/多重輸出（MIM〇)通信系統中量測 及報告傳播通道狀態資訊（CSI)的方法，包括下列步驟： 指定多個脱離的子通道集給多個傳送天線； k 一個傳送器單元傳送多個正交分頻多工（ofdm)前 導#號給多個接收器單元，其中每個〇FDm前導信號係 在至少一個脱離的子通道集上傳送； 對多個OFDM前導信號進行解調變； 判斷多個脱離子通遒集的CSI，其中判斷該CSI的步 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------^---.-----^---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 508922 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 驟係使用該多個解調變的OFDM前導信號； 傳送該多個脱離子通道集的CSI至傳送器單元；及 對一傳送符號作事先狀況判斷。 20·如申請專利範園第19項之方法，其中傳送該多個脱離 子通道集的CSI的步驟包括： 將該CSI壓縮至一壓縮矩陣；及 將該壓縮矩陣的表示式傳送至該傳送器單元。 21·如申請專利範圍第20項之方法，其中該壓縮矩陣係一 通道響應矩陣及一該通道響應矩陣的複數共軛之乘 積，其中該通道響應矩陣包括多個CSI增益値。 22·如申請專利範圍第21項之方法，其中該壓縮矩陣的表 TF式係’ 一特徵矩P車。 23.如申請專利範圍第19項之方法，其中判斷該多個脱離 子通道集的CSI的步驟還包括： 判斷一通信連結所具有的多路徑元件數目是否小於 預設値；及 如果該多路徑元件數目小於預設値的話，便會在一 通道頻率響應集上進行反向快速傅利葉轉換（IFFT)運 算，該IFFT運算的結果便是傳送至該傳送器單元的通 道狀態資訊。 24· —種用以於多重輸入/多重輸出通信系統中量測及報告 傳播通道狀態資訊（CSI)的系統，包括： 一置於基地台的處理器用以指定多個脱離的子通道 集給多個傳送天線，用以產生多個前導信號，用以指 -60- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------*裝---.1----訂*--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣

   申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 足每個前導信號給只 « ^ ^ ^ . 個脱離的子通道集，以及用 以對傳运貧料作事先狀沉判斷； 一與該處理器相遠拉 沖 接的凋交詻用以接收多個前導信 =…個前導信號調變至多個指定的脱離的子 〉L木上其中该多個指定的脱離的子通道集係由多 個傳送天線來傳送； 二在多個接收器單元上的解調變器用以接收在該多 個脱離的子通道集所載的資料‘；及 :與該在多個接收器單元上的解調變器相連接的處 理器用以對解調變資料作分析，其中該處理器會判斷 來自解凋·交费料的CSI並且產生一 CSI信息傳送至該基 地台，其中在基地台的處理器會利用該CSI信息來對傳 送資料作事先狀沉判斷。 25.如申請專利範圍第24項之系統，其中與該在多個接收 為單元上的解調變器相連接的處理器會產生CSI信息給 多個脱離子通道集的子集。 26·如申請專利範圍第24項之系統，其中在基地台的處理 器會產生多個前導信號包括多個正交序列。 27·如申請專利範圍第24項之系統，其中在基地台的處理 器會產生多個前導信號包括多個週期性的OFDM符號。 28.如申請專利範圍第24項之系統，其中在基地台的處理 器會產生多個前導信號包括多個移位的最大長度位移 暫存器序列（m-序列）。 -61 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） -------------^---.-----^-------— ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)