TW513873B - Radio equipment capable of real time change of antenna directivity and Doppler frequency estimating circuit used for the radio equipment - Google Patents

Description

513873 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（q [發明領域] 此發明係有關於一種可依實時變更天線指向性之無 線電裝置’特別是有關於一種用於自適應（自調協）陣列 (adaptive array)無線電基地台之無線電裝置，以及用於該 無線電裝置之多普勒頻率推定電路。 [技術背景說明] 近年，在行動通訊系統上，為能夠有效運用頻率，已 提出各種播放頻道之分配方法，而其中部分方法亦已實用 化。 第15圖’係為在分頻多重進接（FreqUency Divisi〇11 Multiple Access : FDMA)，分時多重進接（Time Divisi〇n Multiple Access : TDMA)，以及 pDMA(Path Division Multiple Access)等各種通訊系統上的頻道配置圖。 首先，請參照第15圖，針對FDMA、TDMA、以及PDMA 進行簡單的说明。第1 5圖（A)，係表示FDMA以不同頻率 fl至f4的電波，將用戶（user)1至4的類比訊號，以分頻 多工進行傳遞，各用戶1至4的訊號，由頻率濾波器進行 分離。 在第15圖（B)所表示之TDMA中，各用戶經數位化後 的訊號，以不同頻率Π至f4的電波，且在每一特定的傳 輸時段（time slot)，進行分時傳送，各用戶的訊號，依頻率 濾波斋以及基地台以及與各用戶行動末端裝置間的時間同 步分離。 另一方面，在最近，由於行動電話機的普及，為了提 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裂--------訂---- #· 本紙張尺度過用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312799 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513873 五、發明說明（2) 高電波頻率的使用效率，而有PDMA方案的提出。此ρ〇ΜΑ 方式，係為一種如第15圖（C)所示，在相同頻率中的ι個 時槽，以空間方式分割’並將複數個用戶的數據加以傳送 者。在PDMA巾，各用戶的訊號，係依頻率遽波器與基地 台以及與各用戶行動末端裝置間的時間同步與採用自適應 陣列（adaptive array)等之類的消除相互干擾裝置以進行分 離。 ^ 有關於此類自適應陣列無線電基地台之運作原理，下 列之文獻均有說明。 B. Widrow, et al. : "Adaptive Antenna Systems，” Proc· IEEE，ν〇1·55, Νο·12, pp· 2143-2159 (Dec. 1967). S. P. Applebaum ： ^Adaptive Arrays" ? IEEE Trans.

Antennas & Propag.，v〇l. AP-24, No. 5, ρρ·585·598 (Sept· 1976)· 0. L. Frost, III · ’’Adaptive Least Squares Optimization Subject to Linear Equality Constraints, ” SEL-70-055， Technical Report，No· 6796-2，Information System Lab·， Stanford Univ. (Aug. 1970). B. Widrow and S. D. Stearns · ”Adaptive Signal Processing, ff Prentice-Hall, Englewood Cliffs (1985). R. A. Monzingo and T. W. Miller ： "Introduction to Adaptive Arrays，” John Wiley & Sons，New York(1980). J. E. Hudson : "Adaptive Array Principles, ,T Peter Peregrinus Ltd., London( 1 98 1). 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) 513873 A7 五、發明說明（3) R. T. Compton, Jr. ： ffAdaptive Antennas - Concepts and Performance Prentice-Hall? Englewood Cliffs(l988). E. Nicolau and D.Zaharia ·· ’’Adaptive Arrays, ” Elsevier ? Amsterdam( 1989). 第16圖，係以概念性的方式，顯示此類自適應陣列 無線電基地台的運作原理之模型圖。在第16圖中，1個自 適應陣列無線電基地台1，係具備了由η支天線#1，#2， #3 ’ .......#η所構成的陣列天線2，該電波所到達之範圍， 顯示為第1斜線領域3。另一方面，所鄰接的其他的無線 電基地台6，該電波所到達之範圍，則顯示為第2斜線領 域7 〇 在領域3内，用戶Α之末端-行動電話機4,與自適應 陣列無線電基地台1之間，進行電波訊號的發送與接收（箭 頭5)。另一方面，在領域7内，其他用戶B之末端·行動 電話機8 ’與無線電基地台6之間，進行電波訊號的發送 與接收（箭頭9)。 在此，當用戶A的行動電話機4的電波訊號之頻率， 以及與用戶B的行動電話機8的電波訊號的頻率有時相等 的時候，會因為用戶B的位置，而使來自於用戶b的行動 電活機8的電波訊號’在領域3成為無用的干擾訊號，並 混雜入用戶A的行動電話機4以及自適應陣列無線電基地 台1之間的電波訊號。 這樣一來，在接收來自於用戶A以及B的混合後電波 訊號的自適應陣列無線電基地台1，如不進行任何的處 312799 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513873 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4) 理，來自於用戶A以及用戶B雙方的訊號，將會輸出混合 的訊號’原本應通話的用戶A的通話，將受到干擾。 [習知的自適應陣列天線之構成以及動作] 在自適應陣列無線電基地台1，為了將來自此用戶B 的訊號，由輸出訊號消除，因此進行如下之處理。第17 圖，係為顯示自適應陣列無線電基地台1結構之概略架構 圖。 首先，將來自於用戶A的訊號設定為A(t)，來自於用 戶B的訊號設定為B(t)，在構成第16圖的陣列天線2之 第1個天線# 1的接收訊號xl(t)，以下式表示： xl(t)= alx A⑴+blx B(t) 此處a 1，b 1，係如後述一般，為實時變化之係數。 其次，第2個天線# 2的接收訊號X2(t)，以下式表示： x2(t)二 a2x A⑴+b2x B(t) 此處a2，b2 ’亦同樣為實時變化之係數。 其次’第3個天線# 3的接收訊號x3 (t)，以下式表示： x3(t)= a3x A⑴+b3x B(t) 此處a3，七3，亦同樣為實時變化之係數。 同樣地，第η個天線# η的接收訊號xn(t)，以下式表 示： xn(t)= anx A(t) + bnx B(t) 此處an，bn，亦同樣為實時變化之係數。 上述係數al ’ a2，a3 ’ ......，an，係表示：對於來自 用戶A的電波訊號，由於構成陣列天線2的天線# 1，# 2， -----------AWI ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 4 312799 513873 A7 B7 五、發明說明（5) ^ ’# n等’其相對位置各自不同（例如，各個天 線相互間，以電波訊號波長的5倍，亦即以1公尺左右為 間隔作配置）’因此在各個天線間的收訊強度產生差異。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 此外’上述係數bl，b2，b3.......，bn亦同樣地係 表不··對於來自用戶B的電波訊號，在天線# 1，# 2，# 3 ’ ...... ’ # n的各個天線間的收訊強度產生差異。由於各 個用戶移動，因此這些係數為實時性變化。 由各個天線所接收的訊號xl(t)，x2(t)，x3(t).......， xn⑴’以其對應的開關（Switch)lO-l，10-2，10_3.......， 10-n為媒介’進入構成自適應陣列無線電基地台1的收訊 4 1R ’與傳送到加權向量控制部11 (weight vector)之同 時’各自傳送到其對應的乘算器12」，12-2，12_3.......， 12-n的單向輸入。 在這些乘算器的其他輸入中，另外加上由加權向量控 制部11對於在各個天線接收訊號的加權wl，Wl， w3 .......Wn。這些加權，如後述一般，係經由加權向量 控制部11實時算出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，在天線# 1的接收訊號xl(t)，經由乘算器12-1 ’而成為wlx (alA(t)+blB(t))。在天線#2的接收訊號 x2(t)，經由乘算器 12_2，而成為 w2x (a2A(t)+ b2B(t))。 在天線# 3的接收訊號x3⑴，經由乘算器12_3，而成為w3 X (a3A(t)+b3B(t))。又，在天線#n的接收訊號xn⑴， 經由乘异器12-n’而成為wnx (anA⑴+ bnB(t))。 每些乘鼻12-1’ 12-2’ 12-3，……，12-n的輸出， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 312799 ^13873 A7 ---------JB7_____ 五、發明說明（6) 由加算器13加算，該輸出如下列所示·· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) wl(al A(t) + blB(t)) + w2(a2A(t)+ b2B(t)) + w3(a3A(t) + b3B(t))+......... + wn (anA(t)+ bnB(t)) 將此區分成有關於訊號A⑴項目以及訊號B⑴之項 目，如下列所示： (wlal + w2a2+ w3a3 + ……+ wnan)A⑴ + (w! b! + w2b2 + w3b3 + ......+ wnbn)B(t) 在此，如後述一般，自適應陣列無線電基地台i，係 識別用戶A、B，僅從預期的用戶抽離出訊號，而計算上 述加權wl，w2，w3，.·· ···，wn。例如，以第17圖為例， 加權向置控制部Π，為了僅抽離來自於原本應通話的用戶 A的訊號A⑴，因此將係數al，a2，a3、，抓，bl， b2 b3 ......，bn視為常數，為使訊號A⑴的係數全體形 成1，訊號B(t)的係數全體形成〇，而計算加權wi，w2， w3，......，wn ° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即，加權向量控制部U，係藉解開下列連立一次方 程式，以實時算出：訊號A⑴之係數成為！，訊號B⑴之 係數成為〇時之加權wl，w2，w3， ，wn。 wlal + w2a2 + w3a3 + ......+ wnan= 1 wlbl +w2b2+W3b3+ ......+ wnbn= 〇 此連立一次方程式解法之說明於此省略，但如前面所 列舉文獻所記載，為一般所熟知，目前在自適應陣列無線 電基地台已實用化。 藉由此設定加權wl，w2，w3，· ，wn，加算器13

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7) 的輪出訊號如下所示： 輪出訊號=1χ A⑴+ B⑴=A(t) [用戶的識別、訓練訊號] 此外，丽述的用戶A、B，以下列方式進行識別。 第1 8圖，係顯不行動電話機之電波訊號的框架構成 /略圖。行動電話機的電波訊號，大致上，對於無線電基 °疋由已知的訊號系列形成的引導程序（preamble)所 成以及對於無線電基地台，是由未知的訊號系列形成 的資料（聲音等）所構成。 蝻同步讯號的訊號系列，係為區別該用戶對於無線電 基地台而言，是否為應通話及所預期之用戶，同時包含區 別此所需之資訊。自適應陣列無線電基地台、的加權向量 控制坪11(第17圖)，係對應由記憶體14取出之用戶A的 $ K號以及與接收的訊號系列進行比對，使能夠抽離 3對應於用彳Α的訊號系歹的訊號，以進行加權向量控 制(加權的決定)。以此方式所抽離之用戶A的訊號，由自 適應陣列無線電基地台！進行外部輸出，成為輸出訊 SRX(t) 〇 方面，在第17圖，由外部輸入的訊號STX(t)，進 入到構成自適應陣列無線電基地台i的發訊部1T 到乘算器 15-1，15-2，， .......1 5-η的單向輸入。而 這些乘算器的其他輸入中，則另外複製加上由加權向量 控制部11，根據先前接收訊號所計算出的加權wi，心 w3，··· ···，wn 〇 本紙張尺度適用中运^標準（CNS)A4規格（2_ig χ 297公f 312799 ------------^w> --------^--------- (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 B7 五、發明說明（8) 經由這些乘算器所賦予加權的輸入訊號，以其對應之 開關10-1 ’ 10-2，10-3，......，10-n為媒介，並送到對應 之# 1，# 2，# 3，······，# n，發送訊號到第6圖的領域3 内。

在此’採用與收訊時相同的陣列天線2所發送的訊號 中，由於與收訊訊號一樣，是以用戶A為目標加權，因此 所發迗的電波訊號，正如具有對於用戶A的指向性一般， 由用戶A的行動電話機4接收訊息。第i 9圖，係將如此 用戶A與自適應陣列無線電基地台i之間，電波訊號的發 达與接收，予以圖像化之圖例。實際上，與顯示電波達到 $&圍之第1 6圖的領域3相互對照，如第1 9圖假想領域3a 所示，可以看出從自適應陣列無線電基地台1，以用戶A 的行動電話機4為目標，隨著指向性放射電波訊號之狀 離。 如上述，在PDMA方式上，須有消除干擾同一頻道之 技術。以此點而言，對干擾波投以適當的零訊號的自適應 陣列’係由於在干擾波層級高於希望波層級之情況下，亦 能有效抑制干擾波，因此是有效的手段。 另外’在基地台採用自適應陣列之際，不僅是消除收 訊時干擾，亦可在發送訊號時，降低無用的放射。 此時，發送訊號時的陣列圖案，可採用收訊時的陣列 圖案，或者是可考慮由收訊方向推定等所得結果，而重新 產生的手法。後者不論是FDD(FreqenCy Division Duplex)、TDD(Time Division Duplex)均可適用，但其處理 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8 312799 -----------^--------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513873 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（ 相當複雜。另一方面，前者如採用FDD之情況，由於發送 接收訊號的陣列形態不同’因此須修正陣列配置以及加權 等。因之，-般以適用於TDD為前提，在外部區域(si〇t) 連續的環境下，可獲得良好的特性。 如以上所說明，在基地台採用自適應陣列的 PDMA方式上，如以下行電路使用上行電路所獲得的陣列 形態（加權向量形態）之際，在假設有角度擴大的動態性瑞 雷（Raylelgh)傳輸度之情況下，則由於上行下行電路的時間 差，以下行電路方式，發訊指向性會有狀況。 也就是說，以上行電路（uplink)由用戶末端，向基地台 發出電波訊號後，再反向由基地台透過下行電路 (d〇wnlink)，向用戶末端發射電波為止，因有時間之間隔， 因此，在無法忽視用戶末端的移動速度情況下，由基地台 的電波射出方向，以及用戶末端實際所存在的方向之間， 由於有所誤差，因此而造成發送訊號指向性惡化之結果。 經考慮此傳輸路徑的變動，提出一種以運用上行電路 所獲得的收訊反應外插處理，而推定下行電路的發訊反應 向里’以作為下行電路用加權的推定手法。 但是，由於收訊訊號的雜音以及取樣誤差等，以上行 電路所推定的收訊反應向量如有推定誤差，則在外插處理 的、’Ό果將產生誤差，無法正確的推定下行電路的發訊反應 向量，乃至發生無法進行良好的發訊指向性控制等問題。 而傳輸路控的傳輸環境，係依據傳輸路徑的接收係數 之變動，亦即衷減（fa(jing)程度而呈現。如前述般，衰之 -----------^--------^---------^9 (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 9 312799 513873 A7 .、發明說明（10) 程度以物理量而言，係依據多普勒頻率（fd)而呈現。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 也就是說，由於依照傳輪路後的衰減程度，在外插處 理的結果產生誤差，因此為了防範外插誤差之發生，有必 要知道傳輸路徑的衰減程度，亦即多普勒頻率。 :去曾提出一種推算衰減程度之方法，、係求出依時間 刖後接收訊號所含之基準訊號的相關值。例如，在日 開平7-16236〇號公報所開示。但是，此類習知之方法由 於採用收訊訊號本身所含之基準訊號，而進行相關值之 算，因此多含有干擾成份，而發生難以正確推定之問題： 此外，由於基準訊號的時間點調整是固定的，因盎 法以任意時間點進行相關值的計算，而 …、 性之問題。 有處理欠缺彈 另一方面的問題是，至今尚未開 理分離出的用戶末端，而推定其每-個傳輸::: = 頻率之方法。 夕、曰勒 [發明之概述] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本發明之目的，孫為提供一種無線電裝置，即日 上行電路所推定的收訊反應向量發生推定誤差=使是在 推定下行電路的送訊反應向I乃至可_的良=正確 指向性。 k好的送訊 本發明之另—㈣’係為提供—種推定每 多普勒頻率所需之多普勒頻率推定電路，可以 端 號中干擾成份之影響，同時使演算處理的彈性^收訊訊 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚 本發明之又-目的，係為提供一種無線電裝^， 10 513873 A7 B7 五、發明說明（3 置採用推定每個用戶末端多普勒頻率所需之多普勒頻率推 定電路，可以不受收訊訊號中干擾成份之影響，同時使演 算處理的彈性大增。 依據此發明之一的形態，依實時變更天線指向性，與 複數個末端之間，以分時進行訊號發送接收的無線電裝 置，係具備離散配置的複數個天線，以及在訊號發送接收 時’共用複數個天線的送訊電路以及收訊電路。 —收訊電路’包括：在收訊訊號的收訊時，根據來自於 稷數個天線的訊號，將來自複數個末端中特定末端之訊號 加以分離所須之收訊訊號分離部，以及在收訊訊號的收^ 時，根據來自於複數個天線的訊號，推定來自於特定末端 之傳輸路徑之收訊反應向量之收訊傳輸路徑推定部。送訊 電路’包括：根據收訊傳輸路徑推定部的推定結果，將送 訊訊號在送訊時傳輸路徑的送訊反應向量，進行推定之送 訊傳輸路徑推定部，以及根據送訊傳輸路徑推定部的= 結果，將送訊訊號在送訊時之天線指心，予以更新之关 訊指向性控制部。送訊傳輸路徑推定部係具有：由根據= 自於以找傳輸賴教料推^以㈣上行電路區 域的複數個收訊反應向量之外插處理，以計算出針對特定 末端下灯電路區域之前述送訊反應向量之外插處理部；依 據傳輸路徑之傳輸環境，維持該預先所決定，用於外插户 理的複數個參數（parameter)的記情濟· 处 心體，以及推定傳輸路徑 之傳輸環境，選擇對應所維持的複數 * 個參數中所推定的傳 輸％ i兄之參數，適用於依據外插裝 〈外插處理之選擇 312799 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼丨^一^ •丨丨—-丨丨丨訂·- I- I- - I - · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公£ 513873 五、發明說明（12) 部。 推定，：:!:：上：電路所推定之收訊反應向量產生 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的參數，可以(I、德的傳輸環境，選擇用於外插處理 σ的推定下行電路的送訊反應向量，乃至 實現良好的送訊指向性控制。 理想狀況是，表翁发分 /數為依據外插處理部在外插處理中之 外插距離，而記情體，目丨丨g 己隱體則根據呈現傳輪環境的多普勒頻率， 維持預先所決定的複翁徊& 、 徑之多普勒頻率，在所維持的複數個外插距離中’選=

應於所推估的多普勤锢、蒼Μ ^ ^ T 夕3勒頻率的外插距離，應用在依據外插虛 理部的外插處理。 嚴卜插處 因此，上行電路的收訊反應向量如發生推定誤差，而 有蓉於外㈣料，外插處理距離愈長，外插誤差愈大， 可選擇出根據表現傳輸環境之多普勒頻率，推定 訊反應向量。 ^ 更理想狀況是，選擇部在所推定的多普勒頻率愈低 時，選擇更短的外插距離，愈高時則選擇更長的外插距離。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此’由於多普勒頻率愈低，傳輸環境的變動小，因 此將外插距離縮短，可以防止外插超過實際的變動量，而 多普勒頻率愈高’傳輸環境的變動大，因此將外插距離加 長，可以進行充分的外插。 更理想狀況是，參數為依據外插處理部在外插處理中 之外插距離，而記憶體，則依據表現傳輪環境，所分離出 的訊號以及所預期訊號之間的訊號誤差，維持預先所決定 312799 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（\ 的複數個外插距離，選擇部則推定傳輸路徑之訊號誤差， 在所維持的複數個外插距離中，選擇對應於所推定的訊號 誤差的外插距離’應用在依據外插處理部的外插處理。 因此’有蓉於訊號誤差愈大，上行電路的收訊反應向 里的推定誤差愈大，外插誤差亦愈大，可選擇表現傳輸環 玉兄之訊號誤差之外插距離，以正確的推定送訊反應向量。 更理想狀況是，選擇部係在所推定的訊號誤差愈大 時，選擇更短的外插距離，愈小時選擇更長的外插距離。 因此’由於訊號誤差愈大時，外插誤差增大，因此將 外插距離縮短，可以抑制外插誤差，而當訊號誤差愈小時， 外插誤差縮小，因此將外插距離加長，可以進行充分的外 插。 更理想狀況是，參數為依據外插處理部在外插處理中 之外插距離，而記憶體，則依據表現傳輸環境，多普勒頻 率、以及所分離出的訊號以及所預期訊號之間的訊號誤 差，維持預先所決定的複數個外插距離，選擇部則推定傳 輸路徑之多普勒頻率以及訊號誤差，在所維持的複數個外 插距離中，選擇對應於所推定的多普勒頻率以及訊號誤差 的外插距離，應用在依據外插處理部的外插處理。 因此，有鑒於多普勒頻率以及訊號誤差，會增大外插 誤差可選擇根據表現傳輸環境之多普勒頻率以及訊號誤 差所發生之外插距離，以正確的推定送訊反應向量。 更理想狀況是，選擇部係暫時選擇與所推定的多普勒 頻率對應之外插距離，對應於所推定的訊號誤差，以修正 — — — — — — — —— — 1AW· ·1111111 ^ * — — — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 13 312799 513873 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 五、發明說明（、 暫時選擇的外插距離。 因此’依照對於外插誤差造成重大影響的多普勒頻 率，進行基本的外插距離的選擇，再者，對於根據訊號誤 差之外插距離進行修正，而能更正確的推定送訊反應向 量。 更理想狀況是，傳輸環境與複數個參數之間的關係， 由每個無線電裝置一個一個決定。 因此，由於在每個的無線電裝置，經由事前測量，求 出傳輸環境與參數之間的對應關係，故能推定更高精度的 送訊反應向量。 更理想狀況是，傳輸環境與複數個參數之間的關係， 由複數個無線電裝置共同決定。 因此 ^無線電裝置間的個體差距小的情況下，傳輸 環境與參數之間的對應關係，藉由在複數個裝置間予以共 通化，可達到無線電裴置製造過程簡化之目的。 依據此發明之其他形態，依實時變更天線指向性，在 與複數個末端之間，以分時進行訊號發送接收的無線電裝 置上，在與特定末端之間的傳輸路徑，推定其多普勒頻率 之多普勒頻路推定電路，係具備：根據以離散配置的複數 個天線所接收的訊號，將來自複數個末端中特定末端之訊 號，加以分離所須之收訊訊號分離部；根據接收來自於複 數個天線的訊號，推定來自於特定末端之傳輸路&收訊 反應向量之收訊傳輪路徑推定部；根據由收訊傳輸路徑推 定部，所推定依時間前後收訊反應，以算出向量相關值的 ------------^w· Μ.--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513873 先依經驗決定之向量相 係，推定出與相關演算 普勒頻率的推定部。 反應向量而非收訊訊號 分之影響，將每一個分 率，予以正確的推定。 算部，包含··算出依時 值，以輸出成為向量相 時間點 路徑瞬 演算部 關值， 權係數 以加權 部。 速复減 關值予 勒頻率 的加權 ，針對 ，取得收訊反應 間的多普勒頻率 ，包含：算出依 以輸出成為向量 ’將算出部所算 平均所得之平均 ’而使瞬間的多 以平均化，不受 係數，係設定成 現在之相關值時 將過去相關值的加權 而使多普勒頻率產生 五、發明說明（15) 相關演算部；以及根據預 多普勒頻率之間的對應關 之向量相關值相對應之多 因此’措由求得收訊 個相關值，可不受干擾成 末端傳輸路徑之多普勒頻 理想狀況是’相關演 訊反應向量間瞬間的相關 出部。 因此，由於可在任意 關值，而可正確推定傳輸 更理想狀況是，相關 收訊反應向量間瞬間的相 异出部，以及與所定的加 相關值與現在相關值，予 成為向量相關值之平均化 因此，即使在因為急 發生誤差情況下，可將相 之影響，而正確推定多普 更理想狀況是，所定 去相關值時，則加權變大 變小。 因此，當平均化之際 加’即使因為急遽的衰減 關值，與 部所算出 本身的各 離的特定 間前後收 關值之算 向量間相 時間前後 相關值之 出的過去 值，輸出 普勒頻率 此類誤差 :針對過 ’則加權 予以增 誤差之情 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 312799 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 513873 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（. 況下，也不受到該類誤差之爭變，而叮击* ^ 办 友 < 衫警’而可更為正確地推定多 普勒頻率。 更理想狀況疋，相關丨宙曾1 j & TO喷斤—，係根據在現在框架的開 槽中的收訊反應向量，以及之箭拖加从 Λ及之刚框架的開槽中的收訊反應 向量，算出向量相關值。 因此’收反應向量，盘羽i：r» J-* , 4·*· m 興各知技術中的基準訊號不 同，由於可以在任何的時間點，跑彡曰士 了间點，取侍相互的相關，因此可 以使算出相關值所需的演算適應性增大。 更理想狀況是’相關潘曾立β 及 關/貝π 4 係根據在現在框架開槽 中的收訊反應向量，以及在禍丰加 久长過去框架開槽中，未發生收訊 錯誤之最接近之開槽中的收邻斤廄士田 π收汛反應向量，而算出向量相關 值。 因此，收訊反應向量，盥習知杜i丄，β J里興备知技％中的基準訊號不 同，由於可以在任何的時間點，取得相互的相關，因此可 以使算出相關值所需的演算適應性增大，特別是，可排除 收訊錯誤的影響。 更理心狀況疋，相關演算部，係根據同一開槽前半部 的收訊反應向量，以及後半部的收訊反應向量，而算出向 量相關值。 因此，收訊反應向量，盥習知姑 Α /、&知筏術_的基準訊號不 同’由於可以在任何的時間點，跑Ρ Τ间點取侍相互的相關，因此可 以使算出相關值所需的演算適應性增大。 依據此發明之其他實施形態，依實時變更天線指向 性，與複數個末端之間，以分時進行訊號發送 線 -----------^----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 16 312799 513873 A7 _______B7____ 五 、發明說明（1Ί) 電裝置’係具備：離散配置的複數個天線，以及在訊號發 送接收時，共用複數個天線的送訊電路以及收訊電路。收 訊電路，包括：在收訊訊號的收訊時，根據來自於複數個 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 天線的訊號，將來自複數個末端中特定末端之訊號加以分 離所須之收訊訊號分離部，以及在收訊訊號的收訊時，根 據來自於複數個天線的訊號，推定來自於特定末端之傳輸 路徑之收訊反應向量之收訊傳輸路徑推定部。送訊電路， 包括·根據收訊傳輸路徑推定部的推定結果，將送訊訊號 在送訊時傳輸路徑的送訊反應向量，進行推定之送訊傳輪 路徑推定部，以及根據送訊傳輸路徑推定部的推定結果， 將送訊訊號在送訊時之天線指向性，予以更新之送訊指向 性控制部。送訊傳輸路徑推定部，具有：以收訊傳輸路徑 推疋。卩所推疋，根據來自於特定末端上行電路開槽的複數 個收訊反應向量之外插處理，以計算出針對特定末端下行 電路開槽之前述送訊反應向量之外插處理部；推定傳輸路 徑之多普勒頻率之多普勒頻率推定部；依傳輸路徑之多普 勒頻率’維持該預先所決定，用於外插處理的複數個參數 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 (parameter)的記憶體；以及選擇對應所維持的複數個參數 中所推定的傳輸環境之參數，適用於依據外插裝置之外插 處理之選擇部。 多普勒頻率的推定部，择句令·椒储 丨係包3 .根據由收訊傳輸路徑 的二關、二推定依時間前後收訊反應，以算出向量相關值 异和以及根據預先依經驗^之向量相關值， …勒頻率之間的對應關係、，推定出與相關演算部所算 312799 本紙張尺度適用中國ϋ準（CNS)A4規格⑽χ 297公髮 513873 A7 L、發明說明（1δ) 出之向量相關值相對應之多普勒頻率的推定部。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，藉由求得收訊反應向量而非收訊訊號本身的各 個相關值，可不受干擾成分之影響，將每_個分離的特定 末端傳輸路徑之多普勒頻率，予以正確的推^。即使是在 上打電路所推定的收訊反應向量發生推定誤差，亦可正確 推定下行電路的送訊反應向量’乃至可控制的良好 指向性。 ° 理想狀況是，相關演算部，包含：算出依時間前後收 訊反應向量_間的㈣值，以輸出成為肖量相關值之曾 出部。 ^ 因此，由於可在任意時間點，取得收訊反應向量間相

關值，而可正確推定傳輸路徑瞬間的多普勒頻率，乃至能 更正確的推定送訊反應向量。 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更理想狀況是’相關演算部，包含··算出依時間前後 收讯反應向量間瞬間的相關值，以輸出成為向量相關值之 算出部，以及與所定的加權係數，將算出部所算出的過去 相關值與現在相關值，予以加權平均所得之平均值，輸出 成為向量相關值之平均化部。 因此，即使在因為急速衰減，而使瞬間的多普勒頻率 發生誤差情況下，可將相關值予以平均化，可不受此類誤 差之影響，而正確推定多普勒頻率，乃至更正確的推定送 訊反應向量。 更理想狀況疋’所疋的加權係數，係設定成·針對過 去相關值時，則加權變大，針對現在之相關值時，則加權 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 18 312799 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513873 A7 B7 五、發明說明（19) 變小。 因此’當平均化之際’將過去相關值的加權予以增 加，即使因為急遽的衰減，而使多普勒頻率產生誤差之情 況下，也不受到該類誤差之影響，而可更為正確地推定多 普勒頻率，乃至可更為正確的推定送訊反應向量。 更理想狀況疋，相關演算部，係根據在現在框架的開 槽中的收机反應向置’以及之前框架的開槽中的收訊反應 向量，而算出向量相關值。 因此，收訊反應向量，與習知技術_的基準訊號不 同由於可以在任何的時間點，取得相互的相關，因此可 以使算出相關值所需的演算適應性增大。 更理想狀況是，相關演算部，係根據在現在架構區域 中的收訊反應向量，以及在過去架構區域中，未發生收訊 錯誤之最接近之區域中的收訊反應向量，而算出向量相關 值。 因此，收訊反應向量，與習知技術中的基準訊號不 同’由於可以在任何的時間點，取得相互的相關，因此可 以使异出相關值所需的演算適應性增大，特別是，可排除 收訊錯誤的影響。 更理想狀況是，相關演算部，係根據同一開槽前半部 的收訊反應向量，以及後半部的收訊反應向量，而算出向 量相關值。 根據本發明，收訊反應向量，與習知技術中的基準訊 號不同，由於可以在任何的時間點，取得相互的相關，因 -----------^w> ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 19 312799 五、發明說明（20) 此可以使异出相關值所需的演算適應性增大。 [圖式之簡單說明] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圖係表示應用於本發明PDMA用基地台之無線電 裝置^無線電基地台）1〇〇〇構成之概略方塊圖。 第2圖係說明無線電裝置（無線電基地台）1〇〇〇之動作 概要流程圖。 第3圖係為說明送訊反應向量推定機3 2基本動作之 概念圖。 第4 A圖及第4B圖係為說明本發明之送訊反應向量之 推定原理之概念圖。 第5圖係為說明依據本發明實施形態之外插距離決定 原理之概念圖。 第6圖係為說明依據本發明實施形態之外插距離決定 原理之流程圖。 第7圖係為依據本發明實施形態之多普勒頻率推定電 路之概略架構圖。 第8圖係為說明依據本發明實施形態之多普勒頻率推 定動作之一例之流程圖。 第9圖係為說明依據本發明實施形態之多普勒頻率推 定動作之其他例之流程圖。 第10圖係為說明依據本發明實施形態之多普勒頻率 $ |推定動作之另外其他例之流程圖。P21. 費 ^ 第11圖係為說明依據本發明實施形態之多普勒頻率 I 推定電路之概略方塊圖 製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐) 自適應陣列無線電基地台 陣列天線 2 第1斜線領域 行動電話機 5、9 箭頭 無線電基地台 7 第2斜線領域 開關 11 加權向量控制部 12-1、12-2、12-3、12-4、15-1、15-2、15-3、15-4 乘算器 五、發明說明（巧 第12圖係為說明依據本發明實施形態之多普勒頻率 推定動作之一例之流程圖。 第13圖係為說明依據本發明實施形態之外插處理之 概要之流程圖。 第14圖係為說明依據本發明其他實施形態之外插處 理之概要之流程圖。 第1 5圖係為分頻多重進接、分時多重進接以及PDMA 之各種通訊系统之頻道配置圖。 第1 6圖係以概念性顯示自適應陣列無線電基地台之 基本動作之模式圖。 第17圖係顯示自適應陣列無線電基地台構成之概略 方塊圖。 第1 8圖係顯示行動電話機電波訊號之設計構成之概 略圖。 第19圖係將與自適應陣列無線電基地台以及用戶之 間的電波訊號的發送接收，予以圖形化之模式圖。 [元件符號說明] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 20 受訊加權向ΐ计异機22 受訊反應向量計算機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 21 312799 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513873 A7 ______ B7_____ 五、發明說明（22) _ 30 送訊加權向量計算機32 送訊反應向量推定機 34、102、104記憶體 1〇〇 自適應陣列 101 反應向量推定電路 103、1 05相關演算部以及多普勒頻率推定部 1000 收發訊系統（無線電裝置） π至f4 頻率 PS1、PS2用戶 RXl(t)、RX2(t)、RX3(t)、RX4(t)、SRX⑴收訊訊號 SR1 收訊部（收訊電路）ST 1 送訊部（送訊電路） W1 加權向量 wxll 'wxl2、wrxl3、wxl4 'Mfen、袖沿、_3、_14 加權係數 #1至#4 天線 [較佳實施例之說明] 第1圖，係顯示本發明實施形態PDMA用基地台無線 電裝置（無線電基地台）1 〇 0 0構成之概略方塊圖。 在第1圖所示之構成，係為識別用戶PS1以及pS2， 設置4支天線# 1至# 4。但是，以天線的個數而言，也可 以是N支（N :自然數）。 在第1圖所示之收發訊系統i 00〇中，接收來自於天 線# 1至# 4的訊號，針對其所對應的用戶，設置有：例如 將來自於用戶PS1的訊號，予以分離所需的收訊部sin， 以及將訊號發送給用戶p s丨所需之送訊部S τ 1。# 1至# 4 與收訊部SR1與送訊部ST1之間的連接，可用開關l〇_i 至1 0-4，選擇性進行切換。 亦即’以各個天線所接收之收訊訊號RX1(t)，RX2(t)， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 22 312799 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I--------^--------- 513873 A7 ______Β7_____ 五、發明說明（气 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) RX3(t)，RX4(t)，係藉由該對應之開關 lo-i，10-2，10-4， 1〇-4，進入收訊部SR1，在送到收訊加權向量計算機20、 收訊反應向量計算機22的同時，即各自送到該對應之乘算 器 12-1，12-2 ’ 12-3，12_4 的單向輸入。 在這些乘算器的其他輸入中，另外加上對於從各個天 線上的接收派號的加權係數wrx 11，wrx2 1，wrx3 1，wrx4 1。 這些加權係數，與習知例同樣，係經由收訊加權向量計算 機20而實時算出。 送訊部ST1，包括：接收由收訊反應向量計算機22 所异出的收説反應向量’如後述說明，推定送訊時點的傳 輸路徑，亦即，以推定在送訊時點之假設的收訊反應向量， 求出送訊反應向量的送訊反應向量推定機32 ;與送訊反應 向量推定機32之間，發送接收數據，維持數據記憶的記憶 體34 ;根據送訊反應向量推定機32的推定結果，算出送 訊收權向量之送訊收權向量計算機3〇;以及各自接收送訊 rfl 5虎至早方輸入，對於從送訊加權向量計算機3〇的加權係 數wtxll，wtx21，wtx31，wtx41，施加於其他輸入的乘算 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 器 15-1，15-2，15-3，15-4。由乘算器 15“，15·2，15 3， 15-4的輸出係以開關1〇-1至1〇-4為媒介，傳送到天線 至# 4 〇 此外’弟1圖雖未圖示，作斑收 1一 /、叹Λ邛SR1以及送訊部 ST1結構相同，對於各用戶均有設置。 [自適應陣列的動作原理] 兹將收訊部SR1的動作，簡單說明如下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G χ撕公餐） 312799 …⑴ …（2) …（3) …（4) 3，4)天線之 2)的用戶所 513873 A7 ____B7 _ 五、發明說明（24) 以天線所收訊的收訊訊號RXl(t)，RX2(t)，RX3(t) RX4(t)，以下式子表示。 [數1] RXi(t)-h11Srx1(t)+ h12Srx2(t)+ ni(t) RX2(t)-h21Srx1(t)+ h22Srx2(t)+ n2(t) RX3(t)=h31Srx1(t)+ h32Srx2(t)+ n3(t) RX4(t)=h41Srx1(t) + h42Srx2(t) + n4(t) 此處訊號RXJ(t)，係顯示第j行，： 收訊訊號，訊號Srxi(t)，係表示第i行（i = 1 發送的訊號。 再者’係數hj i ’係表示由第j行天線所收訊，來自於 第1行用戶訊號的複變係數，nj(t)係表示包含於第j行收 訊訊號的雜音。 上式（1)至（4)如以向量形式表現則如下所示。 [數2] X(t)=H1Srx1(t)+ H2Srx2(t)+ N(t) (5) X(t)=[RXi(t)，RX2(t).......，RKt)]T (6)

Hi =[hli v h2i ^ ......，h4i，]T，（i=i，2) (?) • .(8) 此外，在式（6)至（8)中，[•••IT係表示[]的置換。 此處各別以X⑴表示為輸入訊號向量，Η彳矣一劣& 里 ηι表不為第i 個用戶的收訊反應向量，N(t)為雜音向量。 自適應陣列天線係如第1圖所示，係將來自於各個 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------裝--------訂--------- (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 X 消 費 合 作 社 印 線的輸入訊號，乘上加權係數wrx 1 i至wrx4i 而得出的合

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（25) 成矾號，輪出成為收訊訊號SRX(t)。 在以上的準備下’例如將第1個用户送訊的訊號 rx t)’加以抽離之際的自適應陣列天線的動作如下。 自適應陣列1 〇〇的輪屮印骑〗川 y(w糸由輸入訊號向量 x(t)與加權向量wi的而旦h千 ^ ^ , 的向里相乘，而可如下式表示。 [數3]

yl(t)=X(t)w1T 一 ……（9) W1 [wrxu , wrx21 ^ wrx31 ^ wrx41] (1〇) 亦即，加權向量W1，係以與第』個輸入訊號rxj⑴ 相互相乘的加權係數wrxjl(J = 1，2,3,4)，列為要素的向 量° 在此對於如式（9)所表示之yl(t)，代入由式⑺所表現 出的輸入訊號向量x(t)，則表示如下。 [數4] W/Srx^t) + HsW/S%⑴ + (ι ι) 在此，自適應陣列100在理想情況動作下，以習知的 方法，加權向量W1，藉由加權向量控制部u逐項控制， 以滿足以下的連立方程式。 [數5] KW/二 1 ······(12) ……(13) 為滿足式（12)以及式（13)’當加權向量完全控制 時，由自適應陣列100輸出的訊號yl(t)，則如下式所示。 [數6] n H ϋ ϋ n ·ϋ I ϋ ϋ n I · n n mam— i n t ϋ 一：0^· n I n I n ϋ I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 25 312799 513873

亦即，在輸出訊號yl (t)中，將可得出2個用戶中間， 第1個用戶所送出的訊號Srxi(t)。 _)=ni(t)Wll + n2(t)w21 + n3(t)W3i + n3⑴W31 + n4⑴(15) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) [無線電裝置1000動作之概要] 第2圖之流程圖，係說明此發明無線電裝置^的 基本動作概要。 在無線電裝置1000中，著重於自適應陣列的加權向 里（加權係數向里），藉由各個天線元件中的收訊反應向量 而呈現，並依據收訊反應向量之時間變動之推定，而間接 推定加權。 首先，在收訊部SR1，根據收訊訊號，進行收訊訊號 之傳輸路徑推定（步驟S100)。傳輸路徑的推定，在式（1) 至（4)中，相當於求出由用戶所送出的訊號的脈沖響應。 換言之，在式（1)至（4)中，例如，如能推定收訊反應向 量H1 ’則可進行推定來自用戶PS1之訊號，在收訊時的 傳輸路徑。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 接下來，送訊反應向量推定機3 2，進行送訊時傳輸路 徑的預測，亦即，由收訊a夺的收訊反應向量，進行對於送 訊時點收訊反應向量的預測（步驟S1 0 2)。此預測之收訊反 應向量，相當於送訊時的送訊反應向量。 再者，送訊加權向量計算機3 0，根據所預測的送訊反 應向量，進行送訊加權向量的計算，輸出至乘算器15-1至 15-4(步驟 S104)。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 26 312799 A7

-----------^w« ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度刺+ @ @家標準（CNS)A4規格（21^7^公μ > 27 312799 513873 A7 _____ 五、發明說明（28)

Srxi*(t)] + E[N(t)+ SrXl*(t)] 在式（16)中’ E[…]係表示時間平均，s*⑴，係顯示s⑴ 的共輛複數。取得此平均的時間如果很長，則此平均值顯 不如下0 [數9] E[SrXl(t) · SrXl*(t)] = i 〇?) E[Srx2(t) · Si^*⑴卜〇 〇8) E[N(t) · Srx，⑴卜〇 (19) 在此，式（18)的值為〇,是由於訊號Srx^t)與訊號SrX2⑴ 之間無相關所致。此外，式（1 9、的伯& Λ θ 1八的值為〇,是由於訊號Srxjt) 與雜音§fL號N(t)之間無相關所致。 因此，式（16)的綜合平均，結果如下所示，與收訊反 應向量H1相等。 [數 10] E[X⑴· SrXl*⑴=Hl ....... (20) 經由以上的手續，可推定由第1個用戶pS1所送出的 訊號的收訊反應向量Η1。 同樣地，進行輸入訊號向量χ⑴與訊號Srx2(t)的綜合 平均操作，可推定來自第2個用戶PS2送出訊號的收訊反 應向量H2。 如上所述綜合平均，係以例如收訊時的1個時點内前 端所定數量的數據記號，以及最後所定數量的數據記號列 所進行。 [送訊反應向量的推定]

先 閱 背 面 之 注 意 事 項 i f 填 · 寫裝 本衣 頁I 訂 # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 28 312799 513873 A7 五、發明說明（3 第3圖，係為說明以此㈣為前提的送訊反應向量推 定機32的基本動作概念圖。以pDMq發而言，考“ 上下行電路各分配以4個用戶的8個開槽構成。開槽的構 成，係以例如前端的31記號為第i個訓練記號，以後續的 68記號作為數據記號列’更以最後的3"己號，為第“固 訓練記號列。 如上所述，设置上行電路區域的前端以及最後訓練記 唬列，運用上述收訊反應向量計算機22的運算法則，算出 兩方的收訊反應向量。 然後，藉由外插處理（直線外插），推定下行電路用的 收訊反應向量。 亦即’如收訊反應向量構成元素中任意一個時刻t值 為f(t)時’則根據上行電路開槽前端訓練記號列的時刻為 to時之值f(to)，以及上行電路開槽最後訓練記號列時刻為 tl時之值f(tl)，在下行電路開槽的時刻t的值f(t)，可預 測如下。 f⑴= [f(t 1 )-f(tO)]/(t 1-tO)x (t-tO)+ f(tO) 另外’就以上的說明，在上行電路開槽的前端與最後 設置訓練記號，雖已進行一次外插，但，如再於上行電路 開槽的中央部，也設置訓練記號列，由收訊反應向量的上 行電路開槽中的3點的值’其結構亦可以2次外插推定時 刻t之值f(t)。或者是’將設置上行電路開槽中的訓練記 號列之位置增加，即可進行更高等級的外插。 --------------------^--------- rtt先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 29 312799 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（30) 此發明’係有關 % ^ 關於藉由此類外插處理，以推定下行雷 路所用收訊（送訊^ * 仃电 之多普勒頻率的推4向量方法之改良，以及該改良所需 .^ 疋電路，該詳細内容茲如後說明，在此 先就送訊加權向蕃+ ^ Π里之決定進行說明。 [送訊加權向量之決定】 如以上之方i 工’於送訊時點的收訊反應向量的推定值 求出時，可運用以 卜3種之任何一種方法，求出送訊加權 向量。 0猎由正交化的方法 考慮在用戶PSl的時刻t = iT(i :自然數、T :單位時間 1 隔）的加權向里 W〇)⑴Kwtxll、wtxl2、wtxl3、wtxl4]。 為了對用戶PS2發逆_ 知达出零汛唬，滿足下列條件即可。 、對於用戶PS2所預測的傳輸路徑（收訊反應向量），列 為（2)⑴[M (2)⑴、h2，（2)(i)、h3，（2)(i)、i4，（2)(i)]。在 匕曰hp (q)(i) ’係第q個用戶，對於第p個天線收訊反應 向里的時刻1的預測值。同樣地，對於用戶PS1，亦先預 測過傳輸路徑。 此％，為使成為W(l)(i)TV(2)(i)二〇，決定w(i)⑴。以 限制條件而言，將有以下條件cl)、e2)。 cl)W(l)(i)TV(l)(i) = g(一 定值） c2 || W(l)⑴||列為最小。 條件c2)，相當於將送訊電力加以最小化。 i i)運用擬似相關行列之方法 在此，如上述般，自適應陣列，係由控制數個天 --I---裝-------訂ί丨丨丨丨丨丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 30 312799 513873 A7 五、發明說明（3) 牛X及各個元件加權值的部分所構成。一般而言，將天線 的輸入向量表示為x(t)，加權向量表示為％時，為使輪出 Y(t) = WTX(t)與參照訊號d⑴之間的平均平方差成為最 小，在控制加權向量情況下（MMSE基準：最小2次方誤差 法基準），最佳加權Wopt則以下式解之。 [數 11] ^opt^Rxx 1rxd (21) 但，須滿足下式。 [數 12]

Rxx 二 E[x* ⑴ χτ⑴] (22) rxd=E[X*(t)d(t)] (23) 在此，YT係表示γ的置換，¥*為Y2的複變領域， Ε[Υ]為综合平均。依照此加權值，自適應陣列為抑制無用 的干擾波，而可產生陣列型態。 然而’在採用擬似相關行列的方法上，上述式（2丨）係 由以下所說明的擬似相關行列而計算。 亦即，採用所推定的複變收訊訊號係數h，（k)n⑴，計 算用戶k所需之加權向量W(k)⑴。將第k個用戶的陣列反 應向里’列為V(k)(i)時，如上述般，可求出如下式。 [數 13] V⑷⑴，vk)(i)，h，2⑴⑴，.........，h，N(k)(〇r ……(24) 此時，在t=iT的假設收訊訊號的自有相關行列Rxx ⑴，係運用V(k)(i)，以下式表示。 [數 14] 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵0 x 297公釐） ----- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 ----訂---------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -(25)513873 A7 B7 五、發明說明（3

K

RxxOE V(k”(i)V^T(i)屮 NI k«sl 但是，N係為使Rxx(i)成為整數 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ~正数而附加的假想雜音 項。在本發明的計算中，例如設定N二1 〇 1〇 收訊訊號以及參照訊號之間的相 J々日關向量rxd⑴以下式 表示。 [數 15] i*xd(0=V(K)*(i) ··.......(26) 因此，依據式（21)、（25)、（26)，可以七^ & μ f

)J从求出在時刻t = iT 的下行電路用加權。 另外’式（25)的逆行列演算，係依據逆行列的補助定 理，對於用戶k能夠進行最佳計算。特別是2個用戶的情 況下，以下列簡單的式子，算出加權。 [數 16] (27) (28) W(1)(i) = (p22+ N)V(1)*(i)-p12V(2)*(i) . + N)V(2)*(i)-p21 V(1)*(i) .

Pl-V⑴H(i)V⑴⑴ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 當這樣設定自有相關行列時，針對計算加權向量方法 方面，在例如文獻：T.Ohgane、Y_〇gawa，and K.Itoh，Proc· VTC’97，v〇l .2，Pp.725-729，May 1997，或是文獻：田中、大 鐘、小川、伊藤、信學技報、v〇l.RCS98-117，pp.l〇3_l〇8, Oct.1998等中均有記載。 iii)將定向發送用戶PS1的方法 如僅著眼於將定向發送用戶PS 1此點來看，滿足下式 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 32 312799 513873 A7 B7 五、發明說明（33) 即可。 W(l)(i) = v(l)(i)* (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 利用以上所說明之任何一種方法，決定送訊時加權向 里送訊時’假設角度擴大等動態性瑞雷（Rayleigh)傳輸路徑 情況下，在TDD/PDMA方式上，藉由上下行電路之時間 差’可抑制在下行電路的送訊指向性的惡化情況。 接著，第4A圖以及第4B圖，係為說明本發明送訊反 應向量之推定原理。第4A圖所示之「理想狀態」，基本上 係將第3圖所示概念圖更加簡化者。 亦即，依照第1圖收訊反應向量計算機22，在第2圖 的步驟S 100，根據所計算的上行電路的同一開槽内的2點 的收訊反應向量1，以及收信反應向量2，在下行電路所對 應的開槽的原來的送訊時點之前，進行直線外插，而可以 推定下行電路正確的送訊反應向量。 在此’第4 A圖的「理想狀態」，係以收訊反應向量1 以及2無推定誤差為前提。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但是，如第4B圖的「包含反應向量推定誤差情況」 所示，例如在收訊反應向量2，由於雜音與取樣誤差的推 疋誤差原因’而如收訊反應向量2產生錯誤之際，根據這 些收訊反應向量1以及2，與「理想狀態」同樣地（以相同 的外插距離）進行直線外插時，在送訊時點上的送訊反應向 量，將產生更大偏離，而致使送訊反應向量的推定錯誤。 因此’根據此類錯誤的送訊反應向量，如依照第1圖 的送訊加權向量計算機30,進行送訊加權的決定處理（第2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 33 312799 A7 五、發明說明（34) 圖的步驟S104)時，所γ 1 使w起下行電路的扑二訊加權亦將形成錯誤，致 :下仃電路的‘向性錯誤’也就是 無線電基地台以及末端之門&& ^ 尤其疋， ㈣P 6 間為長距離’因此些許的指向性 錯各，即形成送訊錯誤非常大的原因。 才曰㈣ 存在^在此發μ ’係“上行電路的收訊反應向量， 理，則依照傳輪路徑的傳輸環境，進行外插處 >適§的參數’特別是透過調整外插距離，推定下 行電路正確的送訊反應向量，每 ^ 里而貝現正確的送訊指向性。 弟5圖係為說明依據本發明實施形態之外插距離決定 之原理之概念圖。 傳輸路控的傳輸環境，係以例如傳輸路徑的收訊系統 之變動，亦即衰減(―)之程度而表示。衰減的程度，在 物理量來說，亦即以多普勒頻率（FD)來表現。 在傳輸環埏的多普勒頻率FD，係依據此發明的多普勒 頻率推定原理，概略地以如下方式進行推定。亦即，將自 適應陣列處理所分離之各個用戶收訊訊號，在時間上相繼 接續的2個收訊反應向量之相關值，進行計算。如無衰減， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2個收訊反應向量一致，相關值將為i。另一方面，衰減如 果嚴重’收訊反應向量的差距變大，相關值則變小。此類 收說反應向量之相關值，以及與多普勒頻路FD之間的關 係，預先以實驗方式求出，如先將其存放於記憶體中，計 算出收訊反應向量的相關值，即能推定這個時候的多普勒 頻率FD。有關於此發明之多普勒頻率推定電路，詳細說明 如後。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 34 312799 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513873 五、發明說明（气 首先著重在表示衰減程度的多普勒頻率，針對決定 插距離所需’即此發明實施形態之動作原理，進行說明。 如同前述般，收訊反應向量2,由於推定誤差’如收 訊反應向量2,發生偏差之際，外插距離變得愈長，外插誤 差愈大，將由原來的送訊反應向量，形成更錯誤的結果。、 一般而言，衰減愈小，亦即多普勒頻率FD愈低，則 傳輸路經的收訊係數的變動即小。因此此類狀況，即以縮 短外插距離方式，防範進行超過實際變動量的外插。更具 體而言，多普勒頻率愈低時，如第5圖（A)的情況，由收ς 反應向量2，’進行至χ符號的a點之間的短距離外插，推 定此a點的送訊反應向量，視作為χ符號的b點的正確的 送訊反應向量。 針對此，衰減愈大，亦即多普勒頻率FD愈高時，傳 輸路徑的收訊係數變動即大。因而此類情況，可用增加外 插距離之方式，以進行充分的外插。更具體而言，多普勒 頻率FD愈尚時，如第5圖（B)之情況，由收訊反應向量2,， 進行至X付號的c點之間的長距離外插，推定此c點的送 訊反應向量，視作為X符號的4點的正確的送訊反應向 量° 此類之處理’主要係以第1圖送訊反應向量推定機3 2 而進饤。第6圖係為流程圖，表示著重於此類多普勒頻率 FD之外插處理。 參照第6圖，在步驟S1中，首先以第1圖的收訊反 應向里计算機22推定傳輸路徑，具體而言，即推定上行電 — — — — — — — — — — — I _ I I I I t — — — — — 111 — f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度_甲_冢標準（CNS)A4規格⑵G x 297公餐） 35 312799 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513873 五、發明說明（， 路的收訊反應向量1以及2，。 …其次，在步驟S2中，以後述詳細說明之方法，推定 农減的程度’也就是多普勒頻率FD。 其次，在步驟S3中，以第i圖的送訊反應向量推定 機32,運用與第5圖有關之方法，以決定依照多#勒_ FD的最佳外插參數，也就是外插距離。此外，以此目的， 依照多普勒頻率FD的高低，以事前測試所決定的最佳外 插距離’預先存放於第1圖的記憶體3 4。 其次’在步驟S4中’利用上述步驟S3所決定之外插 參數（外插距離），進行外插處理，推定下行電路的傳輸路 徑’亦即推定送訊反應向量。 最後，在步驟S5中，依照第丨圖送訊加權向量計算 機30,根據上述步驟S4所決定的下行電路的送訊反應向 量，推定送訊加權。 如上述’在此實施形態中，由於依據多普勒頻率fd 的高低，選擇出最佳的外插距離，因此即使上行電路的收 訊反應向量發生推定誤差，亦可推定出正確的送訊反應向 量。 其次，第7圖係用於上述多普勒頻率FD的推定（第6 圖的步驟S2)，顯示依據此發明實施形態之多普勒頻率推 定電路構成之概略方塊圖。以下，請參照第7圖，針對依 據此發明實施形態之多普勒頻率推定電路之動作原理，^ 行說明。 ' 在第7圖中，反應向量推定電路1〇1，係對應第^圖 312799 §§ I ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ I I I ϋ H 1· n ϋ ϋ ϋ 一-0、I ( ϋ I n ϋ n I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513873 A7 B7

五、發明說明（37) 的收訊部SR1，特別是與第1圖的收 ^ 乐口幻收汛反應向量計算機22 對應。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，如第3圖乃至如第5圖所示，上下電路的各4 個開槽所形成的總計8個開槽，稱之為i個框架。秋後這 樣的框架，依照時間序列方式，而使上下電路的通訊，連 續地交互進行。 反應向量推定電路1〇1，針對收訊訊號，以適用先前 所，明之綜合平均之手法，推定現在框架開槽的收訊反應 向量，傳送給相關演算以及多普勒頻率推定電路1〇3，以 及記憶體102。 相關演算以及多普勒推定電路103，係為演算：反應 向置推定電路1 〇 1所推定之在現在框架的開槽的收訊反應 向ΐ，以及與維持在記憶體1〇2的前框架對應之開槽的收 訊反應向量之間的相關值。 此外’在時間上連續的2個框架的收訊反應向量之相 關值α，係由下式定義。 a =丨Μ2Η丨/丨h I丨h2 I ’ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此’ h/係取得^各成分的複共軛，更表示已經轉 置者。 此外，hl(i=1，2)，係表示將框架i上每一個天線元件 的相位振幅資訊，作為要素的收訊反應向量（hii，， hi4) 以此所計算出之相關值，以及求出與多普勒頻率間的 正確對應關係，雖然相當困難，不過以實驗方式，可以依 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 37 312799 513873 A7 五、發明說明（38) 照經驗求出大概的對應關係。例 4 ^ 相關值如在1至0.95 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之間的範圍時，多普勒頻率FD，則推定為fd=〇Hz。此外， 相關值如在0 95至0·80範圍内，則推定為FD=10Hz等。 以此經驗所得出收訊反應向量相關值與多普勒頻率 FD之間大約的對應關係’係預先存放在相關演算以及多普 勒頻率推定電路103,依據上述計算式所求出之各個向量 的相關值，選擇出對應的多普勒頻率推定值，而由電路1〇3 輸出。 如第7圖所示之處理，通常，例如使用數位訊號處理 器(DSP)’以軟體方式進行。第8圖，係顯示依據第7圖所 不電路結構進行處理之流程圖。在第8圖所示之處理中， 可求出現在框架的開槽的收訊反應向量，以及與之前框架 對應開槽上，收訊反應向量之間的相量相關值。 ” 首先，在步驟S31，推定現在框架的開槽的收訊反應 向量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，在步驟S32，係判斷在步驟S31所推定的收訊 反應向量，是否為最初所推定的收訊反應向量，如果是最 初所推定的收訊反應向量的話，則在步驟S35，記憶在記 憶體上（第7圖的記憶體1〇2)。 另一方面’如果不是最初所推定的收訊反應向量，則 在步驟S33，則异出：維持在記憶體中的前框架對應之開 槽的收訊反應向量，以及與步驟S3 1所推定之現在的架構 對應之區域的收訊反應向量之間的相關值C〇RR。 然後，在步驟S34，如前述般，根據預先以實驗求 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 38 312799 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ =持=ίΓ值，以及與多普勒頻率FD之間的對應 率FD，並且輪出、。所异出相關值⑶RR相對應的多普勒頻 另一方面，在步驟S35,係將步驟s 架構的區域的收邙沒虛Α Θ V推疋之現在 體1〇2)。收況反應向1，記憶在記憶體（第7圖的記憶 經由反覆執行以上的步驟S31_S35，將可以得出在時 =亡前後’亦即連續的2框架間對應開槽的各個收訊反應 向里’瞬間的向量相關值。 其次，第9圖，係顯示與第8圖所示處理不 流程圖。 j ; 如第9圖，在步驟S41如未檢測出收訊錯誤，則之後 的動作，基本上與第8圖之例相同，因此不再贅述。另— 方面，如檢測出在步驟S41發生收訊錯誤，則一直到未再 檢測出錯誤前，均無法前進到下一個步驟s3i。 如果不再;^測出收訊錯誤，雖進行步驟s 3丨到s 3 5之 間的動作，但此情況與第8圖之例不同的係為步驟…，的 處理亦即，包含收訊錯誤的開槽的反應向量推定，係由 步驟S41所排除，因此在步驟S33，，可以推定出：維持在 記憶體的過去框架的開槽中，未發生收訊錯誤的最為接近 的開槽的收訊反應向量，以及在步驟S3丨所推定之現在框 架的開槽的收訊反應向量之間的相關值c〇RR。之後的處 理，與第8圖之例相同。 在此第9圖例中，可以棑除收訊錯誤的影響，推定更 ---------- 裝丨丨丨丨！ 訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 39 312799 ^3873 A7 B7

五：發明說明（4〇) 為正確的多普勒頻率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，第1 〇圖，係顯示依據第7圖所示電路結構， 進行其他處理之流程圖。在此第10圖所示之處理中可求 出同-開槽前半部分的收訊反應向量，以及與後半部分收 訊反應向量之間的向量相關值。 刀 首先，在步驟S4卜判斷是否有收訊錯誤（步驟s4i亦 可省略），如未檢測出收訊錯誤，則在步驟S42，推定現在 開槽的前緣（前方邊緣）部分的收訊反應向量，接下來，在 步驟S43,推定現在的開槽的後緣（後方邊緣）部份的收訊 反應向量。 〇 乂其次，在步驟S44,計算出在上述各個前緣部分以及 後緣4分’各個收訊反應向量的相關值〇CRR。 然後，在步驟S45，如前述般，根據預先以實驗求出 所維持的向量相關值，以及與多普勒頻率FD之間的對應 關係，而推定出與所算出相關值C0RR相對應的多普勒頻 率FD，並且輸出。 曰、 如上’從第8圖至第1 〇圖所示的實施形態中，在時 間j前後的收訊反應向量，與在習知技術中，成為相關值 計算之對象的基準訊號不同，由於不論在何種時點均可取 得相關值，因此，可以大幅增加計算相關值所需之 彈性。 /、听的 其次，第11圖，係顯示構成本發明之其他實施形態之 多普勒頻率推定電路之概略方塊圖。第11B所示之電路結 構’如下之點係與第7圖所示之電路結構相異。 ---------- 裝------訂--------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中_家標準（CNS)A4規格⑽χ 297公爱 40 312799 ^873 A7 _B7 五、發明說明（41) 亦即，在第7圖例中，相對於相關演算以及多普勒頻 率推疋電路10 3，在時間上前後的2個收訊反應向量間所 求出的瞬間的相關值，在第i i圖例中，相關演算以及多普 勒頻率推定電路105，更是以取得所算出的相關值間的平 均值’而進行更為正確的多普勒頻率的推定。 更為具體而言，在第11圖例中，相關演算以及多普勒 頻率推定電路105，係演算：在反應向量推定電路1〇1所 推疋之現在的框架的開槽的收訊反應向量，以及與維持在 兄憶體102中的前框架相對應的開槽的收訊反應向量之間 的相關值，以取得剛剛演算過的相關值，以及由記憶體i 〇4 項出之前所算出，所記憶的過去的平均值之間的平均值。 特別是，在此實施例中，係依照所定的加權係數，而 得出加權後平均值之結構。例如，在電路1〇5中，係計算 出：記憶在記憶體1〇4中的過去的平均相關值，乘上第ι 個加權係數，以及與剛剛計算出的現在的相關值，乘上第 2個加權係數之間的平均值。 在此，以第1個係數而言，例如設定成0.97較大的係 數’以第2個係數而言，則設定為〇 〇3較小的係數。 根據此加權平均之結果所得丨之平均相關值，電路 10 5，係隨著推定、輸出對應之多i 丁應之夕曰勒頻率，將所得之現在 的平均相關值記憶在記憶體1 〇4。 苐12圖’係顯示由第η圖所— 弟圖所不之電路結構進行處理 之流程圖。在此第12圖所示之處理， J求侍在目前框架開 槽中的收訊反應向量，以及在之前 J枢朱開槽中的收訊反應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公餐f ~312799~ ----------^w> ^----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513873 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（42) 向量之間的向量相關值，更可求出過去相關值與現在相關 值之間的加權平均。 首先，在步驟S51，推定現在框架開槽的收訊反應向 量。 其次，在步驟S52，判斷在步驟351所推定的收訊反 應向量，是否為最初所推定的收訊反應向量，如果是為最 初所推定的收訊反應向量，則在步驟S59，記憶到記憶體 (第11圖的記憶體102)。 另一方面，如果不是最初所推定的收訊反應向量，則 在^驟S 5 3，則可以推定出·維持在記憶體中之前的框架 2開槽的收訊反應向量，以及在步驟S51所推定的現在框 木開槽的收訊反應向1之間的相關值C〇RR NOW。 其次，在步驟S54,判斷在步驟S53所算出的相關值， 是否為最初所算出的相關值，如果是最初所計算出的相關 值則在步驟S55,則實行將相關值c〇RR N〇w置為c〇rr AVE的平均操作。 另一方面，如果不是最初所算出的相關值，在步驟 6則在屺憶體所項取的過去的平均相關值c〇RR 〇LD， 、及在現在的相關值C〇RR N〇w，各自乘上加權係數^ 以及l-α，以進行加權平均處理。 、“、、後S步驟S57 ’如前述般，則根據預先以實驗性 长出所維持的平均相關值，以及多普勒頻率FD之間的對 應關係’推定與所算出的平均相關值⑶RR AVE對應的 多普勒頻率，再進行輸出。 本紙張尺度翻中關家標準（CNS)A4 公髮）--- ---------訂-丨丨---I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513873 A7 五、發明說明（43) 其次，在步驟S58，由步驟S55或是56所算出的現在 的平均相關值CORR AVE，在記憶體（第11圖的記憶體 104)，被記憶為過去的平均相關值c〇rr 0LD。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者’在步驟S59，由步驟S51所推定出的現在的框 架的開槽的收訊反應向量，被記憶在記憶體（第u圖的記 憶體102)。 透過以上的步驟S51至S59的反覆進行，即可推定出 根據平均化後的向量相關值的多普勒頻率。以取得向量相 關值平均之方式，即使由於急遽的衰減，在瞬間性的多普 勒頻率發生誤差情況下，可以不受該錯誤之影響，正確推 定出多普勒頻率。特別是，藉由設定加權係數，使對於過 去相關值的加權增大，即使由於急遽的衰減，在瞬間性的 多普勒頻率發生誤差情況下，也可以不受該錯誤之影響， 更正確的推定多普勒頻率。 此外’在第11圖以及第12圖所示之例，雖可根據連 續的框架所對應的開槽的各個收訊反應向量間之相關，進 行平均化處理，不過如第9圖以及第1〇圖例，亦可根據在 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現在框架的開槽中的收訊反應向量，以及與在過去的框架 的開槽中，未發生收訊錯誤的最接近的開槽中的收訊反應 向畺之間的相關，進行平均化處理，此外，亦可根據在同 一開槽的前半以及後半的各個收訊反應向量進行平均化處 理。 以上’採用依據此發明的多普勒頻率推定電路，可以 正確的選擇每一個所推定的末端的外插距離，即使在上行 本紙張適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）— ~ 51^9 513873

五、發明說明（4) 電路的收訊反應向量，發生推定誤差，亦將可能推定正確 的送訊反應向量。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，傳輸路徑的傳輸環境，亦可由自適應陣列 輪出所得訊號的加權推定誤差來表示。此類誤差，^用自 適應陣列輸出所得的訊號值，以及所預期的預期訊號值之 間的均方誤差（Mean Sqrare Error ··以下稱MSE)來表示。 此MSE愈小，在上行電路即能推定理想的加權向量，自適 應陣列輸出訊號的精度會變佳。反之，MSE愈大，在上行 電路，所推定的加權向量即非最佳，自適應陣列輸出訊號 的精度會變差。此外，關於此MSE的計算方法已為大家所 熟知，故於此省略該說明。 因之，依據此MSE的大小，在上行電路的收訊反應向 量，即發生推定誤差，更發生外插誤差。 以下，著眼於上述的MSE，針對此發明的其他實施形 態的動作原理進行說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 回到第5圖，當MSE大而收訊反應向量的推定誤差大 的情況下，由於外插距離變長，外插誤差會變大，因此將 外插距離縮短。更具體來說，在MSE大的時候，如第5 圖（A) —樣，進行由收訊反應向量2,到X記號的a點之間 短距離的外插，推定此a點的送訊反應向量，並視為X記 號的b點的正確的送訊反應向量。 另一方面，如第5圖（B)所示，當MSE小而收訊反應 向量的推定誤差小的情況下，即使外插距離變長，由於外 插誤差小，因此，將外插距離稍微加長。更具體的來說， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 44 312799 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513873 A7 ______B7 五、發明說明（45) 當MSE小時，如第5圖（B)的情況，進行由收訊反應向量 2’到X記號的c點之間短距離的外插，推定此c點的送訊 反應向量，並視為X記號的d點的正確的送訊反應向量。 此處理，主要是由第1圖的送訊反應向量推定機32 進行，第13圖，係為流程圖，以表示以此MSE為重點的 外插距離。 如第13圖所示的流程圖，除以下各點，與第6圖所 示的流程圖相同。亦即，在步驟S 12，由熟知的方法計算 出MSE，其次在步驟S13，由第1圖的送訊反應向量推定 機32，以與第5圖所說明的相關方法，決定出符合MSE 最適當的外插參數，亦即外插距離。此外，此目的，即是 根據MSE的大小，由事前測量所決定的最適合的外插距 離，預先維持在第1圖的記憶體34。 有關其他之處理，與第6圖所說明的相同，因此，在 此不再贅述。 如上述，在此實施形態中，依據MSE的大小，由於選 擇最佳的外插距離，因此即使上行電路的收訊反應向量發 生推定誤差，亦可能推定正確的送訊反應向量。 其次’第14圖，係顯示此發明其他實施形態的外插 處理之流程圖。在第6圖之實施形態，雖經由多普勒頻率 FD決定最適合的外插距離，在第1 3圖的實施形態，雖由 MSE決定最適合的外插距離，但在以下所說明的第14圖 實施形態中，係為衡量多普勒頻率FD以及MSE雙方，以 決定最適合的外插距離。 -丨—丨-— i!丨-丨丨丨-丨訂丨—-丨— II *3^^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 45 312799 513873 A7 ___B7 五、發明說明（、 亦：：在：實施形態中’基本上係根據多普勒頻率 以暫日守決疋外插參數（外彳 、 T . ^ A ^ (卜插距離），之後根據MSE，修

正外插參數，最終進行決定。 I 參照弟14圖，因步總ς[ 1、 η , 一 2係與第6圖的流程圖相 同，故在此不再贅述。在步 口祁 glf , ^ ^ 〆驟S2，如推定多普勒頻率FD， 貝J由事先維持在記憶體34的 ^ ^ ^ M , 妁夕曰勒頻率以及與外插距 離間的對應顯係，可暫時選 ^ ^ i 辉决疋取適合的外插距離。 此霞彳 步驟S12’如推定MSE，在步驟S22,配合 /音 的大小，修正外插距離。例如，當刪大的時候， ㈣紐外插距離以進行修正，由χ<ι的係數來修正。另 >1方:r J MSE小時’須加長外插距離以進行修正，由x > 1的係數來修正。這些係數， 在記憶體34。 預先以實驗求出，並維持 在步驟S22,在最終決定外插處理時，與第6圖 由既已說明的步驟S4以及5，推定送訊加權。 述’在此實施形態中，由對於外插距離造成影 1的夕日1頻率FD，選擇暫時的外插距離，更因為由觀 =外插距離的修正’因此，更可能推定正確的送訊反應 此外’表現傳輸環境的多普勒頻率以及_，以及盘 外插距離之間的對應關係，由於因為無線電裝置各個個體 之間的差異而有不同，因此’-般來說，以每—個I線電 裝置在事前進行測量來決定。但是，如果個體差異被認為 小的情況下’以系統整體而言，在複數的無線電裝置上， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 312799 # 513873 A7 —_____B7______ 五、發明說明（巧 亦可運用共通的對應關係。 再者，外插參數，不限於上述的外插距離，例如亦可 是外插的斜率等其他的參數。 如上所述，依據此發明，即使在上行電路所推定收訊 反應向量發生推定誤差，選擇配合傳輸環境，運用在外插 距離的參數，可以正確推定下行電路的送訊反應向量，乃 至可實現良好的送訊指向性。 如再依據此發明，根據收訊反應向量間的相關值而非 收訊訊號本身，以推定多普勒頻率之方式，可不受在收訊 訊號中干擾成分之影響，此外，亦可同時使演算處理的彈 性增大，推定更為正確的多普勒頻率。 (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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 513873 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 】.一種無線電裝置，依實時變更天線指向性’與複數 個末端之間，以分時進行訊號發送接收，係具備： 離散配置的複數個天線（# 1至# 4);以及 在訊號發送接收時，共用複數個天線的送訊電路 (ST1)以及收訊電路（SR1)， 其中前述收訊電路（SR1)，係包括：在收訊訊號的 收訊時，根據來自於前述複數個天線的訊號，將來自前 述複數個末端中特定末端之訊號加以分離所須之收訊 訊號分離部（12-1至12-4，13，20);以及 在收訊訊號的收訊時，根據來自於前述複數個天線 的訊號，推定來自於前述特定末端之傳輸路徑之收訊反 應向量之收訊傳輪路徑推定部（22，101)， 其中前述送訊電路（ST1)，係包括：根據前述收訊 傳輸路徑推定部的推定結果，將送訊訊號在送訊時傳輸 路徑的送訊反應向量，進行推定之送訊傳輸路徑推定部 (3 2);以及 根據前述送訊傳輸路徑推定部的推定結果，將前述 送afl汛號在送訊時之前述天線指向性，予以更新之送訊 指向性控制部（15-1至15-4，3〇)， 其中前述送訊傳輸路徑推定部（32)，係具有：根據 來自於以前述收訊傳輸路徑推定部所推定之前述特定 末端上行電路區域的複數個收訊反應向量之外插處 理，以什异出針對特定末端下行電路區域之前述送訊反 應向量之外插處理部； 312799 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------- 訂·！ —11! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   513873 六、申請專利範圍 離’愈小時選擇更長的外插距離。 6.如申請專利範圍第1 …深电衷置，其中前述參數為 依據外插處理部在外插處理令 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I外插距離，而前述記憶 體，則依據表現傳輸環境，多#勒頻率、以及所分離出 U心I所__之間的訊號誤差’維持預先所決 定的複數個外插距離，前述選擇部則推定傳輸路徑之多 普勒頻率以及訊號誤差，在所維持的複數個外插距離 中，選擇對應於所推定的多普勒頻率以及訊號誤差的外 插距離，應用在依據外插處理部的外插處理。 7·如申請專利範圍第6項之無線電裝置，其中前述選擇 部，係暫時選擇與所推定的多普勒頻率對應之外插距 離’對應於所推定的訊號誤差，以修正暫時選择的外插 距離。 8·如申請專利範圍第χ項之無線電裝置，其中前述傳輸環 玉兄與複數個參數之間的關係’係由每個無線電裝置一個 一個決定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 9·如申請專利範圍第1項之無線電裝置，其中前述傳輸環 境與複數個參數之間的關係，係由複數個無線電裝置共 同決定。 10·—種多普勒推定電路，依實時變更天線指向性，在與複 數個末端之間，以分時進行訊號發送接收的無線電裝置 (1000)上，在與特定末端之間的傳輸路徑，推定其多普 勒頻率，係具備： 根據以離散配置的複數個天線（# 1至# 4)所接收 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 50 312799 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 的訊號’將來自複數個末端中 ’ r和疋末端之訊號，加以分 離所須之收訊訊號分離部（Hi至12_4，，20)，· 根據接收來自於複數個；6 馒歎彳口天線的訊號，推定來自於特 定末端之傳輪路徑之收訊反廣曰 應向3:之收訊傳輸路徑推 定部（101); 根據由收訊傳輸㈣推定部，所減依時間前後收 訊反應’以算出向量相關值的相關演算部（103);以及 根據預先依經驗決定之侖旦 向里相關值，與多普勒狼率 之間的對應關係，推定出盘相 伸疋相關演算部所算出之向量相 關值相對應之多普勒頻率的推定部（1〇3)。 u如申請專利範圍第10項之多並畆 、， 夂曰勒頻率振定電路，其中 前述机關演算部，包含：曾屮士 '、 心 开出依時間前後收訊反應向量 間瞬間的相關值，以輸出成為 1〇 l φ ®成為向《相關值之算出部。 12·如申睛專利範圍第1〇項之多勘 你… 、， 曰勒頻率推定電路，1中 丽述相關演算部，包含：篡屮松士 /、Τ 門睡門从/ 异出依辞間前後收訊反應向量 間_間的相關值，以輸向 ^ Λ J里相關值之鼻出部；以 及/、所定的加權係數，將算出部所算屯 頊為i日捫伯^ 异出的過去相關值與 現在相關值，予以加權平均所 ^ , a 传之平均值，輪出成ArS 夏相關值之平均化部。 成為向 13·如申請專利範圍第12項之 + 勒頻率推定電路，复巾 刚述所定的加權係數，係設定 ，、中 則加權變大，針對現在 等’ 14如“·卞對現在之相關值時，則加權變小。 •如申明專利範圍第10項之多並 兮、+、4 唄之夕9勒頻率推定電路，1 φ L___根據在現在框架的開槽中的收訊反 ffl (210 X 297 —_ 〇 — 51 — II 丨 — — I I · I I I I I I I I I I I I — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   513873 申請專利範圍 應向置，以及之前框架的開槽中的收訊反應向量，而算 出向量相關值。 15·如申請專利範圍第10項之多普勒頻率推定電路，其中 前述相關演算部，係板據在現在框架開槽中的收訊反應 向量，以及在過去框架開槽中，未發生收訊錯誤之最接 近之開槽中的收訊反應向量，而算出向量相關值。 16·如申請專利範圍第1〇項之多普勒頻率推定電路，其中 前述相關演算部，係根據同一開槽前半部的收訊反應向 置，以及後半部的收訊反應向量，而算出向量相關值。 17.—種無線電裝置，依實時變更天線指向性，與複數個末 端之間，以分時進行訊號發送接收，係具備： 以離散配置的複數個天線（# 1至# 4);以及 在訊號發送接收時，共用複數個天線的送訊電路 (ST1)以及收訊電路（ST2)， 其中前述收訊電路（SR1)，係包括··在收訊訊號的 收訊時，根據來自於複數個天線的訊號，將來自複數個 末端中特定末端訊號加以分離所須之收訊訊號分離部 (12-1 至 12-4，13，20);以及 在收訊訊號的收訊時，根據來自於複數個天線的訊 號，推定來自於特定末端之傳輸路徑之收訊反應向量之 收訊傳輸路徑推定部（22)， 其中别述送汛電路，係包括：根據收訊傳輸路徑推 定部的推定結果，將送訊訊號在送訊時傳輪路徑的送訊 反應向里，進行推疋之送§ϋ傳輪路徑推定部（32);以及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - — —III — — ^·ιιιιιιι« - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 $紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 52 312799 513873 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 根據送訊傳輸路徑推定部的推定結果，將送訊訊號 在送訊時之天線指向性，予以更新之送訊指向性控制部 (15-1 至 15-4 ， 30)， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中前述送訊傳輸路徑推定部，係具有：以收訊傳 輸路徑推定部所推定，根據來自於特定末端上行電路開 槽的複數個收訊反應向量之外插處理，以計算出針對= 定末端下行電路開槽之前述送訊反應向量之外插處理 部； 推定前述傳輸路徑之多普勒頻率之多普勒頻率推 定部； 依據傳輸路徑之多普勒頻率，維持該預先所決定， 用於外插處理的複數個參數（parameter)的記憶體；以及 冑擇對應所維持的複數個參數中所推定的傳輪環 境之參數:^於依據外插手段之外插處理之選擇部， 禮於' 中別述夕曰勒頻率的推定部，係包含··根據由收 訊傳輸路徑推定部（101)，所推定依時間前後收訊反 應，以异出向量相關值的相關演算部(1〇3)，·以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據預先依經驗決定之向量相關值，與多普 之間的對應關係，推定屮偽士 m 領羊 Re ^ 出與相關演算部所算出之向量相 關值相對應之多普勒頻率的推定部（1〇3)。 18. 如申請專利範圍第17項 演算部，係包含：曾出在查:電衣置’其中前述相關 的相關值，以輸出：為广，時間收訊反應向量間瞬間 19. 如申請專利範圍第17項 开出# —_____ '…、線電裝置，其中前述相關 Μ氏張尺度翻巾關家辟 六、申請專利範圍 演算部，係包含··曾 ^出在連續Β守間收訊反應向量間 的相關值，以輪屮忐Α 曰 ^ 、一珣出成為向量相闕值之算出部；以及 、斤疋的加權係數’將算出部所算出的過去相 與現在相關值，+以4描 対值予以加榷平均所得之平均值，輸出成 向量相關值之平均化部。 … 20·如申:專利範圍第19項之無線電震置，其中前述所定 的加權係數，係設定成：針對過去相關值時，則加權變 大，針對現在之相關值時，則加權變小。 21—如=请專利範圍第17項之無線電裝置，其中前述相關|费 演算部，係根據在現在框架的開槽中的收訊反應向量， 以及之ΙΓ框架的開槽中的收訊反應向量，而算出向量相 關值。 22·如申請專利範圍第17項之無線電裝置，其中前述相關 演异部，係根據在現在框架開槽中的收訊反應向量，以 及在過去框架開槽中，未發生收訊錯誤之最接近之開槽 中的收訊反應向量，而·算出向量相關值。 23·如申請專利範圍第17項之無線電裝置，其中前述相關 冷异部’係根據同一開槽前半部的收訊反應向量，以及 後半部的收訊反應向量，而算出向量相關值。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 54 312799