TWI223516B

TWI223516B - Method and apparatus for processing data for transmission in a multi-channel communication system using selective channel transmission

Info

Publication number: TWI223516B
Application number: TW091113711A
Authority: TW
Inventors: Jay R Walton; John W Ketchum
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-11-01
Also published as: CN1535508B; JP5579647B2; DE60211705T2; ATE327599T1; WO2003001702A1; KR100754058B1; EP1410526A1; JP2009165126A; CN1535508A; JP2011182417A; EP1410526B1; JP2004531980A; JP5461451B2; US6751187B2; JP2011139485A; DE60211705D1; US20030043732A1; JP5490405B2; BRPI0210656B1; BR0210656A

Description

1223516 A7 B7 五、發明説明背景範嗜本發明大致上係關於資料傳輸，而尤其有關使用選擇頻道傳輸和已定義之（例如：均勻）傳輸功率配置於一無線通訊系統中處理資料傳輸的技術。背景一多頻通訊系統經常部署用來提供像是語音，資料，等等各種類型通訊更多傳輸容量。此一多頻系統可為：一多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統，一正交頻分調變（〇fdM) 系統，利用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統，或某些其他類型系統。一 ΜΙΜΟ系統使用多重傳輸天線和多重接收天線開拓空間分集，以便支援個別可用以傳輸資料的一些空間子頻道。一 OFDM系統將作業頻帶有效分割成一些頻率子頻道（或頻率箱）’其與一各別的子載波相關，其中資料可於各子載波上調變。因此一多頻通訊系統支援一些”傳輸”頻道，個別對應於一 ΜΙΜΟ系統中的一空間子頻道，一 qfdm系統中的一頻率子頻道，或者利用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統中一頻率子頻道的一空間子頻道。一多頻通訊系統的傳輸頻道通常經驗（例如··肇因於不同衰落和多路徑效果之）不同的鏈路條件，因而可達成不同的#號雜訊及干擾比例（SNR)。結果，由傳輸頻道所支援相關於一特殊效能位準的傳輸容量（亦即··資訊位元率）將因頻道而異。再者，鏈路條件通常隨著時間變化。結果 ’傳輸頻道所支援的位元率亦隨著時間變化。 -4 - 1223516 A7

^輸頻f上不同的傳輸容量加上此等容量隨著時間變化 ⑽頻道上提供可在傳輸前處理資料的—有效編 ===挑戰。再者1 了實際考量，編碼與調，、卩早實仃，而且可於傳輸器及接收器系統中使用0 上因此，技藝中需要於具有不同容量的多重傳輸頻道上有放果而且有效率處理資料傳輸以改良效能及降低複技術。概要、本發明之各方面提供選擇供資料傳輸用之傳輸頻道以及於選疋傳輸頻道上處理及傳輸資料的技術。於某些具體實她=中㉟可供使用的傳輸頻道隔離成一或更多群組，其中每群組包括任意傳輸頻道數。對於利用〇FDM的一 ΜΙΜΟ系、統，其可用#輸頻冑對應於空間子頻道和頻率子頻返’每-群組例如可對應於一各別冑輸天線，❼且每一群、、且中的傳輸頻道可為對應傳輸天線的頻率子頻道。於方面，即所謂選擇頻道傳輸（SCT)，其中僅選擇每一群組中的”好”傳輸頻道供資料傳輸用，而不使用”壞，，傳輸頻道。好傳輸頻道可定義為：具有—特殊SNR或功率增益門限抑或其以上之SNR或功率增益的傳輸頻道。然後，根據已疋義配置方案於好傳輸頻道間分配每一群組的總可用傳輸功率。於-具體實施例中，已定義配置方案於好傳輸頻道間均勻配置總可用傳輸功率。亦可使用其他配置方案。 •5- ^紙張尺度適用巾® ®家標準(CNS) A4規格(21GX297公嫠） --- 012551 1223516 A7

於另-万面’選擇頻道傳輸可連同公用的編碼與調變加使用，然後簡化-傳輸器系統中的編碼/調變，以及收器系統中的互補之解調/解碼。每一群组傳輸頻道盥— 各狀編碼與調變方案相關，而且根據群组的選^方案將每-群組的資料編碼及調m，每—群組可"列各項相關：⑴用以選擇供資料傳輸用之傳輸頻道的一 (例如：SNR或功率增益）門限，以及⑺用以處理群組資料的一各別之編碼與調變方案。選擇頻道傳輸之所以可提供改&效能係由於下列各項所 ”且&的好處.（1)僅使用從群組其所有可用傳輸頻道中選擇的每一群組之最佳傳輸頻道，（2)僅於選定傳輸頻道間配置總可用傳輸功率，以及（3)使選定傳輸頻道的資料處理與此等頻道可達成的容量相匹配。如以下之進一步細節所說明，本發明進一步提供實行本發明之各方面，具體實施例，與特徵的方法，系統及裝置。圖式簡單說明從以下所陳述的詳細說明，連同圖式，可更明白本發明的特徵，本質與優勢，其中類似的參考字元從頭到尾對應地用以識別，且其中：圖1係一多重輸入多重輸出（MIM〇)通訊系統的一圖形，其可加以設計及操作，以便實行本發明之具體實施例的各方面；圖2A係一處理的一流程圖，其中根據本發明的一具體實施例選擇傳輸頻道，而且使用選擇頻道傳輸配置傳輸功 -6 - 用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董）裝訂線：t 1223516 A7 B7 五、發明説明（4 ) 率；圖2B係一處理的一流程圖，其中根據本發明的一具體實施例導出用以選擇供資料傳輸用之傳輸頻道的一門限α ; 圖3係一 ΜΙΜΟ通訊系統的一圖形，其能夠實行本發明的各方面與具體實施例；圖4Α至4D係四個ΜΙΜΟ傳輸器系統的方塊圖，其能夠根據本發明的四個特定具體實施例處理資料；圖5係一 ΜΙΜΟ接收器系統的一方塊圖，其能夠根據本發明的一具體實施例接收資料；圖6Α和6Β係分別於圖5所示之ΜΙΜΟ接收器系統内的一頻道ΜΙΜΟ/資料處理器和一干擾取消器的一具體實施例之方塊圖；以及圖7係一 ΜΙΜΟ接收器系統的一方塊圖，其能夠根據本發明的另一具體實施例接收資料。詳細說明本發明的各方面，具體實施例，與特徵可應用於有多重傳輸頻道可供資料傳輸的任何多頻通訊系統。這類多頻通訊系統包括：多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)系統，正交頻分調變（OFDM)系統，利用OFDM的ΜΙΜΟ系統，以及其他。多頻通訊系統亦可實行劃碼多向近接（CDMA)，劃頻多向近接（FDMA)，時分多向近接（TDMA)，或者某些其他多向近接技術。多向近接技術可用以支援與一些終端的同時間通訊。圖1係一多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統100的一圖形，其可加以設計及操作，以便實行本發明的各方面與具本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 012553 1223516 A7

體實施例。ΜΙΜΟ系統i 00使用乡重（Ντ)傳輸天線和多重接收天線進行資料傳輸。具有可與一些終端⑺1〇6同^ 通訊的-基地台（BS)104之多向近接通訊系統有效形成 ΜΙΜΟ系統1G〇。此冑況下’基地台⑽使用多重天線同時代表上鏈傳輸的多重輸入（MI)，以及下鏈傳輸的多重輸出（MO)。下鏈（亦即：正向鏈路）指從基地台至終端的傳^ ，而上鏈（亦即：反向鏈路）指從終端至基地台的傳輸。一 ΜΙΜΟ系統使用多重（Ντ)傳輸天線和多重（Nr)接收天線進行資料傳輸。由Ντ傳輸和Nr接收天線所形成的一 ΜΙΜΟ頻道可分解成比獨立頻道，其Nr} 。Nc獨立頻道其每一頻道亦稱為mim〇頻道的一空間子頻道，而且對應於一維度。於一普通的MIM〇系統實行中， Ντ傳輸天線設置於一單一傳輸器系統，而且與其相關，同時類似地將NR接收天線設置於一單一接收器系統，而且與其相關。具有可與一些終端同時間通訊的一基地台之多向近接通訊系統可有效形成一 ΜΙΜΟ系統。此情況下，基地台配備一些天線，而且每一終端將配備一或更多天線。一 OFDM系統將作業頻帶有效分割成一些（Νρ)頻率子頻道（亦即：頻率箱或子頻帶）。於每一時槽中，Νρ頻率子頻道的每一頻率子頻道上可傳輸一調變符號。取決於頻率子頻道的頻寬，每一時槽對應於一特殊的時間區間。一多頻通訊系統可加以操作，以便經由一些傳輸頻道傳輸資料。對於未利用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統，通常僅有一頻率子頻道，而且每一空間子頻道稱為一傳輸頻道。對於 -8 _ 1223516 A7 B7 五、發明説明（6 )

利用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統，每一頻率子頻道的每一空間子頻道稱為一傳輸頻道。而對於未利用ΜΙΜ〇的一 0FDM 系統’每一頻率子頻道僅有一空間子頻道，而且每一頻率子頻道稱為一傳輸頻道。一多頻通訊系統中的傳輸頻道通常經歷（例如：肇因於不同的衰落和多路徑效果之）不同的鏈路條件，因而可達成不同的信號雜訊及干擾比例（SNR)。結果，傳輸頻道的谷I將因頻道而異。此容量可藉由一傳輸頻道上所傳輸以達成特殊效能位準（例如：一特殊位元錯誤率（BER)或封包錯咸率（PER))的資訊位元率（亦即：每一調變符號的資 έ位元數目）加以量化。由於鏈路條件通常隨著時間變化，所以傳輸頻遒所支援的資訊位元率亦隨著時間變化。士為了更完全利用傳輸頻道的容量，（通常於接收器系統）決足用以描述鏈路條件的頻道狀態資訊（csi)，並且給傳輸器系統。然後傳輸器系統處理（例如：編碼，調變人it權)資料’使每一傳輸頻道所傳輸的資訊位元率符口龙、道的傳輸容量。CSI分類為"完全CSI„或"部分csi" :=、括f跨一 NtXNrMIMo矩陣中每-傳輸-接收振整個系統頻寬之充分特徵(例如^ 包括傳輪頻道的二Re傳輸頻道的特徵)。部分csi例如於輸頻道上傳輸前，可使用各種技術 k万案將每-傳輸頻道的料編碼㈣變。藉由 1223516 A7

1223516 A7 B7 五、發明説明（8 ) 選擇頻道傳輸。此隔離允許以逐一群組（例如：每一傳輸天線）為基礎達成最佳化。當傳輸器可使用完全或部分CSI時，則可善用選擇頻遒傳輸技術。此等技術可連同一公用的編碼與調變方案加以使用，此情況下，將改善與上述頻道特有之編碼與調變技術相關的許多複雜性，同時仍達成高效能。選擇頻道傳輸技術同時可提供優於頻道特有之編碼與調變技術的改良效能’肇因於以下好處的組合：（i)僅使用從可用傳輸頻道中選擇的Nu最佳傳輸頻道，以及（2)使編碼及調變與選定傳輸頻道所達成的SNR近似於匹配。對於利用OFDM而且可使用完全CSI的一ΜΙΜΟ系統，傳輸器系統將具有每一頻率子頻道其每一傳輸一接收天線對間之傳輸路徑的複合評價增益知識。此資訊可用以提供 ΜΙΜΟ頻道正交，使每一特徵模式（亦即：空間子頻道）可提供給一獨立資料流使用。對於利用OFDM而且可使用部分CSI的一ΜΙΜΟ系統，傳輸器將具有傳輸頻道的有限知識。獨立資料流將於可用傳輸天線的對應傳輸頻道上傳輸，而且接收器系統將使用一特殊的線性（空間）或非線性（空間一時間）處理技術（亦即：等化）分離出資料流。等化提供對應每一傳輸頻道（例如：每一傳輸天線以及/或者每一頻率子頻道）的一資料流，而且每一資料流具有一相關SNR。如果於接收器系統上可使用該組傳輸頻道的SNR，則可使用此資訊於選擇傳輸頻道間配置總可用傳輸功率，及選 -11 - ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 012557 1223516 A7 B7

擇適當的編碼與調變方案。於一具體實施例中，以所接收 SNR的遞減次序將每一群組中的可用傳輪頻道排秩序，同時配置總可用傳輸功率並且將其用於群組中的Nu最佳傳輸頻道。於一具體實施例中，不選擇所接收SNR落於一特殊SNR門限以下的傳輸頻道加以使用。可選擇最佳化通量或某種其他準則的㈣門限。每—群組的總可㈣輸功率係以一已疋義方式（例如：均勻）配置給群組中的選定傳輸頻道，以達成高效能。如果傳輸系統可使用頻道增益（取代SNR) ’則可執行類似的處理。於一具體實施例中，每一群組中所有的選足傳輸頻道使用一公用編碼方案（例如 :具有一特殊碼率的一特殊加速碼）與一公用調變方案(例如··一特殊PSK或QAM群）。選擇頻道傳輪如果傳輸器系統可使用每一群組傳輸頻道的一簡單(公用）的編碼與調變方案，則可使用一單一（例如：卷積或加速）編碼器及碼率將群組中所有選擇傳輸頻道的資料加以編碼’而且可使用_單_(例如·· psK或qam)調變方案將、口果的編碼位元映射成碉變符號。然後從可能之調變符號的相同”字母”抽出全㉟的最後調變符號，並且以相同的碼與碼率加以編碼。如此將簡·化傳輸器與接收器的資料處理。然而’-多頻通訊系統中的傳輸頻道通常經歷不同的鏈 =條件，而且達成不同的SNR。此情況下，如果所有可用傳輸頻道均用於資料傳輸，而且每一選擇傳輸頻道使用相同的傳輸功率量’則取決於傳輸調變符號的特定頻道，將

裝訂

線

-12 1223516 A7

以不同的SNR接收傳輸的調變符號。如頻道均加以使用’結果:該組傳輸頻道上二賴將有很大不同，而且«效率具有-相關損Γ錯誤機率，據本發明的-方面，提供選擇供資料傳輸 :頻道以及以一已定義方式將總可用傳輸功率配置心傳輸頻道以達成高效能同時降低實行複雜性的技術：於：具體實施例中，每-群組中所有的選定傳輸頻道使用: 一編碼與調變方案。此編碼與調變方案可根據接收器系統中選走傳輸頻道所達成的SNR分配加以選擇。使用每二群組的一單一編碼與調變方案可大幅降低傳輸器系統之編碼 /調變處理以及接收器系統之互補解調/解碼處理的複雜性。如果於利用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統中所有的可用傳輸頻道使用相等的傳輸功率量，則一特殊頻道的接收功率可表達成：等式（1) 其中 prx(j，k)為傳輸頻道（j，k)的接收功率（亦即：第k頻率子頻道的第j空間子頻道），

Pu—t〇tal4傳輸器可用的總傳輸功率， Ντ為傳輸天線數目， NF為頻率子頻道目數，以及 H(j，k)為從傳輸器至接收器之傳輸頻道（j，k)的複合評價 -13- 本紙國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐）

裝訂 1 Lx total νΓνΓ 五、發明説明（11 ) π有效π頻道增益。 :丨=Γ每一傳輸頻道之接收功率與該頻道的功率增相依。為了簡化，頻道增益H(j，k)包括於與接收益的處理效果。同様^ 筋、印七、像為了間化，假設空間子頻道盤目等於傳輸天線數目，而且N 、批nn ，代表總可用傳輸顏道數目。如果所有可用傳輸頻道傳輸相等的功率量，則所頻道的總接收功率Prx_t()tai可表達成·· 等式（2) =不管頻道增益，所有可用傳輸頻道均輸功率，則壞傳輸頻道將達成較壞的接收之州實】 ’為了達成-特殊的接收之SNR，—傳輸頻道愈壞，需要 ^給^逍愈多傳輸功率。當—或更多傳輪頻道變得極壞=，此㈣道的SNR將無法支援可#的資料傳輸，然後如使用此等頻道，將戲劇性地減少整體系統通量。可組道：：Π，，根據傳輸容量選擇每一群組中的可用傳輸頻 ::’而且僅選擇(例如：藉由接收功率或SNR所疋的)谷竭於總容量為-特殊門限α或其以上的頻道 2使用Κ ’將抹除（不使用）容量料此門限以下的傳輸頻道。對於選定的傳輸頻道，以—已定義方式（例如 .均勻）於頻道間配置總可用傳輸功率。如以下所述，選擇最大化通量或者根據某些其他準則的門限。每一群中所有的選定傳輸頻道同時可使用—公用的編碼與調變方 -14- 本^^6 §國國家標準(CNS)l^i(21〇 χ挪公爱） 1223516

案，以簡化該處理。如果使用功率增益決定傳輸容量，而且一群組包括系統中的所有可用傳輸頻道，則初始時計算之所有可用傳輸頻道的平均功率增益Lave可表達成：、

等式（3) 將導出（例如··如下所述的）一門限α，可用以計算一功率增妓門限ocLave，以選擇傳輸頻道。然後將每一傳輪頻道的功率增益對功率增益門限比較，而且如果功率增益大於或等於功率增益門限（亦即：|H(j，k)|2gaLave)，則選擇一傳輸頻道加以使用。於一具體實施例中，在選定傳輸頻道間均勻配置總可用傳輸功率，而且每一選定傳輸頻道的傳輸功率可表達成： iif1，丨丑⑽丨2 1° ，其他丨等式（4) 其中心為從NT .NF可用傳輸頻道中選擇供使用的傳輸頻道數目。如果於所有NT .NF可用傳輸頻道間均勻配置總 1用傳輸功率，則配置給每一傳輸頻道的傳輸功率將為： #。然而，使用選擇頻道傳輸與均勻功率配置，配置給每一傳輸頻道的傳輸功率將以一因子增量：NtNf -15- 本θϊ爸愚中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公袭) 1223516 五

V 一 PtX-total τ • total * Ju„ 、發明説明（13 ) 的二多通訊系統中，於接收器的已知量為傳輪頻道所接收揸所垃k類系統中’選擇頻道傳輸技術可迅速修正為根艨所接收SNR而作業，取代根據頻遒增益。如果將總可用傳輸功率均勻配置給所有可用傳輸頻道，而且所有頻道的雜訊變異數σ2為常數，則道所接收的SNR: Y(j，k)可表達成： nj，k) 一 Pr,U，k) _ σ2 σ2ΝτΝ, 等式（5) 每一可用傳輸頻道的平均接收之SNr : ^ νι>τ1Νρ； =1

Yave可表達成等式（6) 所有可用傳輸頻道的總接收之SNR : Yt()ta】可表達成

Ptx- total M p•ΣΣΙ^ο^)!2 等式（7) 等式（6)和（7)中的平均及總接收之snr : Yave及YtQtai分別根據均等配置於所有可用傳輸頻道的總傳輸功率。將導出一門限α，並用以計算一 SNR門限aYave，其可用以選擇傳輸頻道。然後可將每一傳輸頻道的SNR對SNR門限比較，而且如果SNR大於或等於SNR門限（亦即：y(j，k) ^ aYave)，則可選擇一傳輸頻道加以使用。如果從Ντ · N F 可用傳輸頻道中選擇？^傳輸頻道，則如等式（4)所示，將 -16 _?_家標4_ A娜(21GX297公釐）於〜選定傳輪頻道間均勻分配總可用傳輸功率。註明，選擇頻道傳輸可個別而且獨立應用於知頻騎组。此情況下，初始時通訊系統中的可道將隔離成-些群組。可形成任意群組數，而且每一;組了包括任意頻遒數（亦即：每—群組中的頻道數不必相等）。每：：組亦可根據各種系統約束與考量而使用— :功率量。對於選擇頻道傳輸技術，將例如根據決定的一殊群組門限，選擇每—群組中可用傳輸頻道的全部或— 子=加以使用。㈣以—特殊的Q義方式將每—群組的所有可用傳輸功率配置給群組中選定傳輸頻道。精由分開處理每-群組中傳輸頻道的資料可提供各種額外彈性。例如’可將選擇頻道傳輸獨立應用於每—群组頻道。同時，對於應用選擇頻道傳輸的該等群組，所有群组可使用-門限，每一群组可指派一分離的門限，或者某些群組可共享相同門限，而其他群組指派分離的門限。同ς ’應用選擇頻道傳輸的該等群組可使用相同或不同的傳輪功率配置方案。每一群組亦可使用一不同的編碼與調心案，其中可根據冑組中之選定傳輸頻道的傳輸容量（ :達成的SNR)加以選擇。對於利用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統，ΜΙΜ0結構於空間域中建立多重（Ns)傳輸頻道，而0FDM結構於頻率域中建立多重（nf)傳輸頻道。可供傳送資料的總傳輸頻遒數目ς為 N=NS · NF。然後以各種方式將1^傳輸頻道隔離成一些群組。、、於-具體實施例中，以逐-傳輸天線為基礎隔離傳輪頻 15 五、發明説明道如果空間子頻道數目等於傳輸天線數目（亦即：Nt=n ) :則選擇頻遒傳輸可獨立應用於^傳輸天線的每一傳Γ輸二線。於一具體實施例中，對應於化傳輸天線的心群組:Ν ^門限相關’其中每__群組或傳輸天線與—門限相關。τ ”、、後選擇頻道傳輸決定與具有充分傳輸容量（例如：所接收SNR)的每一傳輸天線相關的傳輸頻道（或頻率子頻道）子集。其可例如藉由比較每一頻率子頻道所接收snr與傳輸天線的門限而達成。然後以一已定義方式（例如：均勻每一傳輸天線可用的總傳輸功率配置給傳輸天線率子頻道。 ^ 於另-具體實施例中，以逐-頻率予頻道為基礎隔離可用傳輸頻道。力此具體實施例中，€擇頻冑傳輸可獨立應用於NF頻率子頻道的每—頻率子頻道。然後根據群組門限選擇供資料傳輸用的每一群組中之空間子頻道。將可用傳輸頻道隔離成群組允許以逐一群組為基礎（例如：每一傳輸天線或每一頻率子頻道）達成最佳化。每一群組中所有的選定傳輸頻道亦可使用一特定編碼與調變方案，以簡化傳輸器與接收器系統的處理。於一實例應用中，排疋資料傳輸的每一終端將指派一或更多傳輸天線。與每一終端之指派傳輸天線相關的傳輸頻遒將放置於一群組中，選擇頻道傳輸將於每一群組的傳輸頻道上執行，而且傳至每一終端的資料傳輸將使用一單一編碼與調變方案。如果群組j的總可用傳輸功率均勻分配於群組中的所有可用傳輸頻道，而且所有頻道的雜訊變異數σ 2為常數， -18- 1223516

五、發明説明（16 ) 則群組j中之傳輸頻道k的接收SNR : Yj(k)可表達成· c_r〇/fl/,y

Vjik)

PrXJk) Ptx 等式（8) 其中

PrxJ(k)為群組j中之傳輸頻道k的接收功率，

Ptxtotal, j為群組j中的總可用傳輸功率，

Hj(k)為群組j中之傳輸頻道k的傳輸器至接收器的有效頻道增益，以及 a

Nj為群組j中的傳輸頻道。群組j可對應於一特定傳輸天線j，該情況下，Nj=NF。群組j中每一可用傳輸頻道的平均接收之SNR : hvq可表達成：

Ya,e .totahj

N ΣΙ义⑻I2 . 等式（9) 群組j中之所有可用傳輸頻道的總接收之SNR ·· 可表達成：等式（10) 其中群組j的平均功率增益Lavej可表達成：等式（11) ‘·)=士|b(M2. -19 - 0125B5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1223516 A7 _____ _ B7 五、發明説明（17 ) 群組j的平均及總接收之SNR，yaveJ及YtQtalJ係根據於群組中之所有可用傳輸頻道均勻分配的群組j之總傳輸功率Ptx 。將導出群組j的一門限α』，而且用以計算一 Snr門限 aJaVe，j，然後可用以選擇傳輸頻道。群組中每一傳輸頻道的SNR可對SNR門限比較，而且如果SNR大於或等於SNR 門限（亦即：Yj(k)-ajYavej)，則可選擇一傳輸頻道加以使用。如果從群組中的Nj可用傳輸頻道中選擇Nuj傳輸頻道 ’則將於Nq選定傳輸頻道間均勻分配群組的總可用傳輸功率。然後群組j中每一選定傳輸頻道的傳輸功率可表達成： ^tx _ {oral, j Ο 等式（12) 如等式（25)所示，僅選擇接收之SNR大於或等於SNR門限 (亦即· 丫』（让）^〇^丫^6，』）的傳輸頻道加以使用。以上所述的處理將於每一群組的傳輸頻道重覆。每一群組將與一不同的導出門限相關，該門限用以提供該群組希望的效能。以逐一群纟且（例如：逐一傳輸天線）為基礎配置傳輸功率的能力可提供增強的彈性，而且可進一步改良效能。圖2A係一處理200的一流程圖，其中根據本發明的一具體實施咧選擇傳輸頻道，而且使用選擇頻道傳輸配置傳輸功率。處理200假設考慮所有可用傳輸頻道（亦即：通訊系

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公 -20 1223516 A7 B7 五、發明説明（18 ) 統的一群組傳輸頻道）。如果傳輸頻道可使用頻道增益H(j， k)，所接收SNR : y(j，k)，或某些其他特徵，則可使用處理 200。為了清楚，以下以可使用頻道增益的情沉說明處理200 ，並且於括弧内顯示可使用所接收SNR的情況。初始時，於步驟2 12，擷取所有可用傳輸頻道的頻道增益H(j，k)[或者所接收SNR : Y(j，k)]。於步驟214，同時決定用以選擇供資料傳輸用之傳輸頻道的一功率增益門限 aLave[或一 SNR門限ayave]。該門限可如以下進一步細節中所說明加以計算。然後評估是否可能使用每一可用傳輸頻道。於步驟2 i 6 ’識別一（尚未評估的）可用傳輸頻道，以便評估。於步驟 2 1 8，對於識別的傳輸頻道，決定該頻道的功率增益[或者所接收SNR]是否大於或等於功率增益門限（亦即：|H(j，k)|2 ^ aLave)[或者SNR門限（亦即：Y(j，k) - αγ_)]。如果識別的傳輸頻道滿足該準則，則於步驟22〇加以選擇，以便使用。否則，如果傳輸頻道不滿足該準則，則於步驟222予以廢除，而且不作資料傳輸用。然後於步驟224決定是否所有可用傳輸頻道均已評估。如果為否’處理轉回步驟216，而且識別另—可用傳輸頻道，以便評估。否則，處理前進至步驟226。、於步驟226，以-已^義方式將總可用傳輸功率配置紙選定的傳輸頻道。於-具體實施例中，如等式⑷中所示，於選定頻道間均勻配置總可用傳輸功率。於$ 一具: 施例中，可使用各種其他配置方案 ^且采以不均勻万式配置總 256?. —__. _21_ 本紙張尺度家賴CNSy^_(2iQx·釐)_ 1223516 五、發明説明（19 可用傳輸功率。然後處理終止。 _門限選擇則之傳輸頻道的門限可根據各種準 „於—具體實施例中，設定的門限使通量最佳化於二動月導出Η限的數種方案。佳 =卜Η限導出方案中’根據選㈣輸 Μ理論傳輸容量Μ門限。初始時，使用所有可用^ 划的料增益計算功率增益，然後排㈣，並將其放置於/a單g(x)中’以設計功率增益，其中^ $ NtNf，使 G(l) max{|H(j5 k)|2}? ... , 1¾ JLG(NTNF)=min{|H(j? k)|2} 〇裝然後，對於每一λ，其巾u wntnf，計算由λ最佳傳輸頻道所支援的理論通量。其可達成如下。首先，將總可用傳和功率（例如·均勻）配置給λ最佳傳輸頻道，然後入傳輸頻道其每一傳輸頻道的傳輸功率為：p^0tal。其次，根訂 λ 據配置給每一傳輸頻道的傳輸功率^^及頻道的功率增線盈計算λ傳輸頻道其每一傳輸頻道可達成的接收之SNR。λ 傳輸頻道其每一傳輸頻道所接收SNR : γλ(]^)可計算如下： r人㈨ σ2λ -G(k)， 1 < Λ < λ . 等式（13) 然後λ最佳傳輸頻道的理論通量τ(λ)可計算如下：等式（14) T(X)^A^\oS2(l^Yk(k)) . ^ -22- 用中囷國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）用中國國家搮準 1223516

其中λ為考慮所使用之調變與編碼方案之無效率特徵的比例因數。對於每一λ值，計算理論通量τ(λ)，其中並$其儲存於一陣列。對於小小組可能之選定傳輸頻道計算所有ΝΤΝ〆® Τ(λ)值之後，將歷遍理論通量值的陣列，而且決定τ(λ)的最大值。對應於最高理論通量τ_χ(λ)的入值kax為導致此等頻道條件之最大理論通量而且均勻配置傳輸功率的傳輸頻道數目。由於清單G(X)中以遞減次序將可用傳輸頻道的功率增益排秩序，所以當選擇較多傳輸頻道加以使用時，通常理論通量Τ(λ)將增加，直到到達最佳點為止，之後因為將較多總可用傳輸功率配置給較壞傳輸頻道，所以通量Τ(λ)減少。因此’取代計算所有可能λ值的理論通量τ(λ)，每一新λ 值的通量Τ(λ)將與前一 λ值的通量Τ(λ-1)相比較。然後如果當τ(λ)<τ(λ-ι)時到達峰值通量值Τπ^χ(λ)，將終止計算。然後門限α可表達成：

Lave 對於給定之頻道條件，門限α使理論通量最佳化。於以上說明中，根據由每一傳輸頻道所達成之理論通量導出一組選定傳輸頻道的整體通量。某些情節下（例如：如果一資料流於所有選定傳輸頻道上傳輸，而且一或更多傳輸頻道極壞以致訛誤整體資料傳輸），則此種導出整體 012569 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) 見格(21〇X297公釐) 裝訂

等式（15) 1223516 A7

1223516 A7 ____B7 五、發明説明（22 ) 包括編碼與調變方案的效果’以及資訊位元率（亦即··每一調變符號的資訊位元數目）的表示法。每一向量包括對應於系統中可供使用之可用碼率數目的A元素。每一設定點對應於達成-特殊效能位_的一特殊之所接收:歡。設定點通常取決於資訊位元率’而資訊位元率進一步取決於一資料傳輸所使用的特定碼率與調變方案。為了簡化傳輸器與接收器的處理’所有選定傳輸頻道將使用一 ^用的調變方案。此情況下，資訊位元率與設定點均直接與碼率相關。、、每了碼率rn，其中匕，，與一各別設定點％相關，薇設足點為以所要求效能位準之碼率作業所需的最小所接收SNR。如技藝中已知，可根據電腦模擬，數.學導出，以及/或者經驗測量決定碼率rn要求的設定點Zn。兩向量尺與2 的元素亦可加以排次序，使得{Ζ1>Ζ2>· ·>ζνζ}而且{Γ1^Γ2 >···>ΓΝζ}，其中Zl為最大設定點，而且h為最高支援碼率。如以上所述，功率增益係使用所有可用傳輸頻道的頻道增益加以计算，然後排秩序，並且放置於清單0(λ)中。然後”t算NTNF組可能之選定傳輸頻道其平均可達成SNR的一順序r (λ)。對於每一人值，其中λ$ΝτΝρ，於人最佳傳輸頻道間均勻配置總可用傳輸功率，而且λ傳輸頻道的平均SNR : γ&νδ(λ)可計算為： ρ ， i 等式（16) I ； 25 η) Ά 71 —_ 間豕糾(CNS) Α4_規格(摩297公爱） 1223516

其中σ 2為一單一傳輸頻道中所接收的雜訊功率。如果總可用傳輸功率均勻配置給所有入頻道，則此snr值γ^(λ) 代表λ最佳傳輸頻道的平均SNR。然後將平均snr : ^^(λ) 儲存為順序Γ (λ)的第χ元素。由於將總可用傳輸功率配置給較多傳輸頻it ’而且傳輸頻道逐漸變壞，㈣對於較大 λ值，順序Γ (λ)包括遞減之較低γ^(λ)值。 …然後決定每一碼率rn(其中BMNZ)的最大以直、，_，使 2 λ最佳傳輸頻道的平均SNR大於或等於與碼率〜相關的叹疋點zn。其可藉由遍歷順序Γ 並且將順序中的每一元素（例如：從第一元素，或λ = i開始）對設定點％比較如下： Υ(λ)^ζη . 等式（17) 因此，對於每一碼率^，評估每一 λ(其中，λ==1 .. n，max) 以決足·如果將總傳輸功率橫跨所有λ頻道而均勻分配，則λ最佳傳輸頻道的平均SNR是否可達成相關的設定點Zn。滿足此條件的最大人值、，max為所選擇相關於碼率q 同時達成要求之設定點％的最大傳輸頻道數目。然後與碼率rn相關的門限〜可表達成： ‘ Lave . · | 等式（18) 門限αη使要求設定點Zn之碼率q的通量最佳化。如果所有選定傳輸頻道使用公用碼率，則碼率Γη的最大可達成通量 -26-

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五、發明説明（24 ) A7 B7

等式（19) /、中Tn的單位為每一碉變符號的資訊位元。然後碼率向量的最佳通量可給定如下·· 等式（20)

Topt^ max {Tn} 當碼率增加時’每一調變符號可傳輸較多資訊位元。然而 ’所要求的SNR亦增加，因而對於—給定之雜訊變異數^ ’選定傳輸頻道將要求較多傳輸功率。由於總傳輸功率有限，所=可藉由在較少傳輸頻道上分配總可手傳輸功率而達成較高要求的SNR。因此，將計算向量R中每—碼率的最大可達成通量’而且提供最高通量的特^碼率可視為所評估之特定頻道條件的最佳碼率。然後最佳門限α 對應導致最佳通量TQpt之特定碼。的門限〜。；於以上所述（Η限導出方案中，最佳門限係根據所有可用傳輸頻道的頻道增益而決定。如果可使用所接收㈣，取代頻道增益’則將所接收SNR排秩序，並且以遞減的次序放置清單γ(λ)中，其中BUNA，使得清單中的第一元素y(1)=max{Y〇，k)}，··.，而且清單中最後元素 y(ntnr) = minhG，k)}。然後決定ΝτΝρ組可能之選定傳輸頻道其平均可達成SNR的一順序Γ(λ" λ最佳傳輸頻道的平均SNR : yavg(X)可計算如下： -27 - 1223516 A7

llm Υαν^(λ) = ~— 等式（21) 然後將平均SNR : γ ηλΆ . ^ aVg()儲存為順序！^(λ)的第人元素。 …、後決疋每一碼率Γη(其中的最大得λ選定傳輸頻道的平 n，max $ m 1 SNR大於或寺於相關設定點zn。此條件可表達成如以上等一导士 ^ 寺式（17)所不。一旦決定碼率~的 n’max後’與此碼率相關的門限αη可決定如下：等式（22) 其中γ…為所有可用傳輸頻道上的平均snr(亦即 (NtNf))。最佳門限％。及最佳通量亦可如以Γ所述加以決定。 ^ 、、：子：以上說明’門限將加以選擇，以最佳化可用傳輸頻道通量1¾且其根據選定傳輸頻道上均勾分配的總可用傳輸力率。門限亦可加以選擇，以最佳化其他效能準則或矩陣’而且其必須於本發明的範圍内。然而，亦可使用其他傳輸功率》配方t，而且其必須於本發明的範圍&。圖2B係一處理24〇的一流程圖，其中導出用以選擇供資料傳輸用之傳輸頻冑的一門限α，&i實行以上所述之第二門限導出方案。如果傳輸頻道可使用頻道增益，所接收 SNR，或某些其他特徵，則可使用處理24〇。為了清楚，以下將以可使用頻道增益的情況說明處理24〇，而且於括派内顯示可使用所接收SNR的情況。 •28-

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> 1223516

初始時，於步驟25〇，定義—設定點 ZNz])，並且決定支援相關設定點的_ 二 Z2,…’ ^ 對應碼率向量 Q，···，rN ])。於步驟252，將接收所女 ^ 收所有可用傳輸頻道的頻道增益H(j，k)[或者所接收SNR : nj’ic)]，並且從最好至最壞排秩序。然後，於步驟254，報櫨4变二、κ m艨如寺式（16)所示的頻道增益[或«如步驟254中之等式（21)所示的所接收腿]計算NtNf組可能之選定傳輸頻道其平均可達成的一順序 Γ (λ)。然後經由一迴圈評估每一可用碼率。於步驟256，在迴圈的第-步驟中，識別-尚未評估的）碼率rn，以便加以評估。於第-次通過迴圈時’識別的碼率可為向量”的第 ―碼率〜。於步驟258’決定所識別碼^的最大… ，使λ最佳傳輸頻道的平均SNR大於或等於與所評估碼率〜相關的設dn。其可藉由如等式（17)所示比較順序Γ(λ) 的每一元素與設定點ζη而執行。然後於步驟26〇，如等式（丄8) 所不，根據傳輸頻道的平均SNR決定與碼率％相關的門限αη。於步驟262，亦可如等式（19)所示決定碼率Q的最大可達成通量τη。然後於步驟264，決定是否已經評估所有Νζ碼率。如果為否，則處理轉回步驟256，並且識別另一碼率，以便加以評估。否則，於步驟266，如等式（20)所示決定最佳通量T〇pt與最佳門限aGpt。然後處理終止。於以上所述之門限導出方案中，由於選擇頻道傳輸實行於所有頻道，所以將決定通訊系統中所有可用傳輸頻遒的 -29- 丨中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公袭：）

1223516 A7 B7 五、發明説明（27 ) 一門限。於將傳輸頻道隔離成一些群組之具體實施例中，每一群組將導出及使用一門限。每一群組的門限可根據像是取佳化群組中包含之傳輸頻道其通量的各種準則而導出。為了決定每一群組的門限，將使用以上所述的導出方案。然而’每一群組的清單（}』（λ)僅包括群組中包含之傳輸頻道的功率增益[或所接收SNR]。同時根據群組中之傳輸頻道的頻道增益[所接收SNR]定義平均SNR的一順序Γ』(λ)。對於第二門限導出方案，與群組j其碼率rn相關的門限α』，η 可表達成： ’

群組j的最佳門限等於對應導致群組j其最佳通量τ。叫之特定碼率rn的門限〇Cj，n。如以上所註明，每一群組的傳輸頻遒將與一各別的門限相關。替代上，一些群組可共享相同的門限。非常希望例如一些傳輸天線使用相同的編碼與調變方案，而且此等傳輸天線間同樣有可用傳輸功率。於上述方案中，門限α係根據以選定傳輸頻道間均勻分配之總可用傳輸功率所達成的最高通量而導出。某些其他方案中，門限可根據某些其他條件以及/或者矩陣而導出。某些方案中門限可根據於選定之傳輸頻道間不均勻分配總可用傳輸功率而導出。例如，一功率配置方案亦可設計為將較多傳輸功率配置給較好的傳輸頻道，如此可改良通

1223516 五、發明説明（28 ) ί配例子’―功率配置方案可設計為將較多傳輸功的傳輸頻道(最多達一限制)，如果壞頻道限制效旎，則可改良效能。方案可汉计為·例如根據傳輸頻道所達成的分配以及可用編碼與調變方案（亦即：可用碼率與調變方案）而不均勻配置總可㈣輸功率。如_特定例子，可根據達成的SNR將可料輸料排❹，並且分誠若干組。較壞组中的傳輸頻道將省略不$，而將總可用傳輸功率立一第一百分率（亦即：x%)配置給第二組傳輸頻道，總可用傳輸功率其-第二百分率（亦即：y%)配置給第三組傳輸㈣ :等等。於某些方案中，門限將加以選擇，使根據不相等之傳輸功率配置所達成的門限最大化。另一特定方案中，門限可簡單為一特殊（固定）的目標 SNR，而且選擇所接收SNR大於或等於目標snr的所有傳輸頻道加以使用，其中所接收SNR係根據最佳傳輸頻道間的均勻傳輸功率配置。亦可實行各種其他傳輸功率配置方案，而且其必須於本發明的範圍内。 " 多頻通訊系統圖3係一 ΜΙΜΟ通訊系統300的一圖形，其能夠實行本發明之具體實施例的各方面。系统300包括與一第二系統35^ (例如·終端106)進行通訊的一第一系統3 1〇(例如··圖j美地台104)。系統300可操作用來使用天線，頻率，與時期分集.之組合，以增加頻譜效率，改良效能，及增強彈性。 0用中國®家標準(CNS) Α4規格(21〇 X 297公袭) 1223516 A7

於系統310，一資料來源312將資料（亦即：資 :給-傳輸(TX)資料處理器314 ’其⑴根據—特殊編: 將資料編碼’（2)根據-特殊交插方案將編碼資料交插 ^即：重新排序）’以及（3)將交插位元映射成選定供 = 傳輸頻道之調變符號。編碼增加資料傳則、可罪度。父插提供編碼位元的時間分集，允許根據選定傳輸頻道的一平均SNR傳輸資料，對抗衰落，^及進」步移除編碼位元間用以形成每一調變符號的相關性。如果編碼位元於多重頻率子頻道上傳輸，則交插可進一步提供頻率分集。於-方面，編碼，交插，以及/或者符號映射可根據由一控制器334所提供的控制信號加以執行。从「τχ頻道處理器320接收來自丁又資料處理器314的調變符號，並加以多工解訊，而且以每一時槽一調變符號，將一調變符號流提供給每一選定之傳輪頻道。如果可使用完全CSI，則TX頻道處理器320可先決條件化選定傳輸頻道的調變符號。、如果未使用OFDM，則TX頻道處理器32〇提供供資料傳輸用的母一天線一调變付號流。而如果使用〇FDm，則τχ 頻道處理器320提供供資料傳輸用的每一天線一調變符號向量流。而且如果執行完全CSI處理，則取決於是否使用 OFDM，TX頻道處理器320提供供資料傳輸用的每一天線一先決條件之調變符號流或者一先決條件之調變符號向量流。然後，由一各別之調變器（MOD)322接收及調變每一串流，並經由一相關的天線324加以傳輸。 -32· r…Λ r\ no____ 用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇Χ297公爱) 1223516 A7 B7 五、發明説明（30 ) 於接收器系統350，一些接收天線352接收傳輸信號，並將接收的信號提供給各別解調器（DEMOD) 354。每一解調器3 5 4執行與调變益3 2 2所執行相互補的處理。然後將來自所有解調器354的調變符號提供給一接收（RX)頻道/資料處理器356，並且進一步加以處理，以恢復傳輸資料流。RX 頻道/資料處理器356執行與TX資料處理器314及TX頻道處理器320所執行相互補的處理，並將解碼資料提供給一資料槽360。以下進一步詳細說明接收器系統35〇的處理。 ΜΙΜΟ傳輸器系統圖4Α係一 ΜΙΜΟ傳輸器系統3 10a的一方塊圖，其能夠根據本發明的一具體實施例處理資料。傳輸器系統3 1〇a係圖 3之系統3 10其#輸器部分的一具體實施例，而且包括（1) 一 TX資料處理器314a，用以接收及處理資訊位元，以提供调變付號’以及（2) — TX頻道處理器320a，用以將選定傳輸頻道的調變符號多工解訊。於圖4A所示之具體實施例中，TX資料處理器314a包括一編碼器412，一頻道交插器414，一打孔器416，以及一符號映射元件41 8。編碼器412接收所傳輸之整合資訊位元，並根據一特殊編碼方案將接收的位元予以編碼，以提供編碼位元。頻道交插器4 14根據一特殊交插方案將編碼位元予以交插，以提供分集。於一具體實施例中，執行交插使得傳輸位元可根據選定供使用之傳輸頻道的平均SNR予以恢復。打孔器416將零或更多交插編碼位元予以打孔（亦即：刪除），以提供希望的編碼位元數目。而符號映射元 -33- 012379 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）件418將未打孔位元映射成選定傳輸頻道的調變符號。亦可以經處理的資訊位元將引示資料（例如·像是—入零或=序的已知型樣資料)多工化。引示資料可(例： .以日’刀多工（TDM)方式）於選定傳輸頻道的— 傳輸頻道的一子集或其全部上傳輸。= 貝料亦可以—劃碼多工（_)方式伴隨編碼資料，頻道其全部或—予集上傳輸。如以下所述，接收器可= 引示資料執行頻道估計及解調。彳更用如圖4A所示’可根據用以識別使用之特定編碼，交插，與打孔方案的—或更多編碼控制信號達成資料編碼，交插及打孔可根據用以識別使用之特定調變方案的一調變控制信號達成符號映射。 ^ 於-編碼與調變方案中’ #由使用—岐基碼以及調整打孔達成例如像是由選定傳輸頻道之平均獅支援的希望碼率而達成編碼。基碼可為_加速碼，—卷積碼，一序連碼，或者某些其他碼。基碼亦可具有一特殊比率（例如：Μ 碼率）。料此方冑，可於頻冑交插後執行打&，以達成希望的碼率。符號映射元件418可設計用來將成組的未打孔位元分群組，以形成非二進制符號，並且將每一非二進制符號映射成對應於選定之傳輸頻道的調變方案其一信號群中的一點。、碉變方案可為QPSK，M-PSK，M-QAM，或者某些其他方案。每一映射的信號點對應於一調變符號。傳輸器系統3 10的編碼，交插，打孔，及符號映可根 1223516 A7 B7 五、發明説明（32 ) 據許多方案加以執行。一特定方案說明於前述的美國專利申請案號09/776,075。對於一特殊效能位準（例如：p/q pER)，每一調變符號的傳輸資訊位元數目取決於所接收SNR。因此，可根據頻道特徵（例如：頻道增益，所接收SNr，或某些其他資訊）決足選疋傳輸頻道的編碼與調變方案。亦可根據編碼控制信號調整頻道交插。表1列出一些所接收SNR範圍可使用之編碼率與調變方案的各種組合。使用編碼率與調變方案的一些可能組合之任一組合可以達成每一傳輸頻道支援的位元率。例如，可藉由使用以下各項達成每一調變符號一資訊位元：（1)編碼率1/2與QPSK調變，（2)編碼率1/3與8-PSK調變，（3)編碼率1/4與16-QAM，或者編碼率與調變方案的某些其他組合。於表1中，所列的SNR範圍使用QPSK，16-QAM，以及 64-QAM。亦可使用像是 8-PSK，32-QAM，128-QAM，等等其他調變方案，而且其必須於本發明的範圍内。 -35- 國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1223516 A7 B7 五、發明説明（33 ) 表1 所接收SNR 範圍資訊位元/ 符號數目調變符號編碼位元/ 符號數目編碼率 1.5-4.4 1 QPSK 2 1/2 4.4 - 6.4 1.5 QPSK 2 3/4 6.4 - 8.35 2 16-QAM 4 1/2 8.35 - 10.4 2.5 16-QAM 4 5/8 10.4-12.3 3 16-QAM 4 3/4 12.3-14.15 3.5 64-QAM 6 7/12 14.15-15.55 4 64-QAM 6 2/3 15.55-17.35 4.5 64-QAM 6 3/4 > 17.35 5 64-QAM 6 5/6 來自TX資料處理器314a的調變符號將提供給TX頻道處理器320a，為圖3之TX頻道處理器320的一具體實施例。於TX頻道處理器320a内，一多工解訊器424接收調變符號，並將其多工解訊成一些調變符號流，選定供使用的每一傳輸頻道一串流。然後將每一調變符號流提供給一各別的調變器322。如果使用OFDM，則將每一傳輸天線之所有選定頻率子頻道其每一時槽的調變符號組合成一調變符號向量。每一調變器322將（沒有OFDM的一系統之）調變符號或（有OFDM的一系統之）調變符號向量轉換成一類比信號，並進一步將信號放大，過濾，平方調變，及增頻變頻，以產生適合於無線鏈路上傳輸的一調變信號。 -36- 务為，張、尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）五發明説明（34 A7 B7 圖4B係一 MIM0傳輸器、據本發明的另-具體實施例二的—万塊圖’其能夠根 -3 φ $ ·3, Λ 7 處理資料。傳輸器系統3 1 Ob係圖3中系統310之傳輸器部分 4田人r 力具姐實施例，而且包括耦泛至一TX頻道處理器320b J 1λ貝枓處理器314b。於圖4B所示之具體實施例中 ^ T TX貝枓處理器314b包括編碼咨川，頻道交插器414，以及符號映射元件418。編碼器412接收整合資訊位元，並根據—特殊編碼方案加以編碼，以提供編碼位元。可根據由控制器334，以編碼控制信號加以識別所選擇的—特殊碼與碼率達成編碼。（如果有的話，）於此具體實施例中，打孔以及/或者位元重覆係由編碼器412執行。頻道交插器414將編碼位元予以交插，而且符號映射元件418將交插位元映射成一選定傳輸頻道的調變符號。 " 於圖4B所示之具體實施例中，傳輸器系統31〇b能夠根據完全CSI將碉變符號先決條件化。於τχ頻道處理器32〇b 内，一ΜΙΜΟ處理器422將調變符號多工解訊成一些（最大 Nc)凋變付號流’用以傳輸調變符號的每一空間子頻道（亦即··特徵模式）一串流。對於完全CSI之處理，ΜΙΜΟ處理器422於每一時槽將（最多Nc)調變符號先決條件化，以產生Ντ先決條件之調變符號如下：

" e\v ^12* Λ e\uc x2 e2V e22f ^2NC Μ Μ 0 M /ντ: ^NTP ^NTP Λ 《NTNC

b2 M 等式（24) -37- ▲紙:笋用中國®家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) A7 發明説明（35 ) 中1’ bh...bNc各別為空間子頻道丨，2，……的調變符號； eu為有關從傳輸天線至接收天線之傳輸特徵的一特徵向量矩陣E ;以及 l 2，···，Xnt為先決條件之調變符號，可表達成： 1 b! e" + b2 · e12 + …+ bNc · e1Nc， x2 bi · e21 + b2 · e22 + …+ bNc · e2Nc，而且 NT bi · eNTl + b2 · eNT2 + …+ bNc · eNTNc。特徵向量矩陣E可由傳輸器加以計算，或者由傳輸器接受 (例如：接收器的）提供。，一特殊傳輸天線i的每一先決條件 Nc空間子頻道之調變符號的一線性多工解訊器424將ΜΙΜΟ處理器422 對於完全CSI之處理之碉變符號Xi代表最多組合。對於每一時槽，所產生的（最多）Ντ先決條件之調變符號多工解訊，並且提供給（取多）ΝΤ調變器322。每一調變器322將（沒有〇FD]V〇々一系統之）先決條件之調變符號或（有〇FDM一系統之）先決條件之凋變符號向量轉換成適合於無線鏈路上傳輸的一調變信號。圖4C係一MIM0傳輸器系統31〇c的一方塊圖，其利用 OFDM，而且能夠根據本發明的又另一具體實施例處理資料。傳輸器系統310c係圖3中系統31〇之傳輸器部分的另一具體實施例，而且包括耦合至一 τχ頻道處理器32〇ς的一 τχ 資料處理器314c。ΤΧ資料處理器314c可加以操作，以便根據群組相關的一選定之特殊編碼與調變方案將每一群組傳輸頻道的資料獨立編碼及調變。每一群組對應於一傳輸 -38 - 中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公着) 1223516 A7 B7 五、發明説明（36 ) 天線，而且每一群組中的傳輸頻道對應於傳輸天線的頻率子頻道。於圖4C所示之具體實施例中，TX資料處理器314c包括一些空間子頻道資料處理器410a至41 Ot，每一群組傳輸頻道的一資料處理器4 10將獨立編碼及調變。每一資料處理器4 1 0包括編碼器4 12，頻道交插器4 14，以及符號映射元件418。資料處理器410的此等元件之作業為：由資料處理器將所處理的一群組資訊位元加以編碼，將編碼位元加以叉插’並且將交插位元加以映射，以產生調變符號。如圖 4C所示，每一群組的編碼與調變控制將個別加以提供。來自每一資料處理器410的調變符號將提供給TX頻道處理器320c内的一各別之組合器434。如果每一群組包括一特殊傳輸天線的選定頻率子頻道，則組合器434組合選定頻率子頻道的調變符號，以形成每一時槽的一調變符號向量，然後提供給一各別的調變器322。以下說明藉由每一碉變器322產生一調變信號的處理。圖4D係一ΜΙΜΟ傳輸器系統31〇d的一方塊圖，其亦利用 OFDM，而且能夠根據本發明的又另一具體實施例處理資料。於此具體實施例中，可獨立處理每一頻率子頻道的傳輸頻道於一 TX資料處理器3 14d内，一多工解訊器428將傳輸資訊位元多工解訊成一些（最多Νρ)頻率子頻道資料流、、’供資料傳輸用的每—頻率子頻道-串流。每-頻率子頻、資料流k供給-各別之頻率子頻道資料處理器^ 。每一資料處理器430處理〇FDM系統其一各別之頻率子 -39- 10X297公釐） 1223516 A7 B7 五、發明説明（37 ) 頻道的資料。每一資料器430將以類似圖4A所示的TX資料處理器314a’圖4B所示的TX資料處理器314b，或者某些其他設計加以實行。於一具體實施例中，資料處理器43〇將頻率子頻道資料流多工解訊成一些資料子串流，選定供頻率子頻道用的每一空間子頻道一資料子串流。然後將每一資料子串流編碼，交插，及符號映射，以產生資料子串流的調變符號。每一頻率子頻道資料流或每一資料子串流的編碼及調變可根據編碼與調變控制信號加以調整。然後，每一資料處理器430將最多Nc調變符號流提供給選定供頻率子頻道用的最多Nc空間子頻道。對於利用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統，可從多重傳輸天線，表多重頻率子頻道上傳輸調變符號。於一 Μίμο處理器 320d内，將來自每一資料處理器43〇最多乂調變符號流提供給一各別的一空間處理器432，以便根據頻道控制以及/ 或者可用之csi處理接收的調變符號。如果未執行完全CSI 處理，則每一空間處理器432將簡單實行一多工解訊器（像是圖4A所示），或者如果執行完全CSI處理，則實行一mim〇處理器，其後跟隨一多工解訊器（像是圖4B所示）。對於利用OFDM的ΜΙΜΟ系統，每一頻率子頻道將執行完全cSI 處理（亦即：先決條件）。每一子頻道空間處理器432將每一時槽之最多Nc調變符號多工解訊成選定供頻率子頻道用之傳輸天線的最多Ντ調變符號。對於每一傳輸天線，一組合器434接收選定供傳輸天線用之最多NF頻率子頻道的調變符號，將時槽的符號 -40- 中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐)

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1223516 A7 B7 五、發明説明（38 ) 組合成一調變符號向量V，並將調變符號向量提供給下一處理級（亦即：一各別之調變器322)。然後TX頻道處理器320d接收及處理調變符號，以提供最多^調變符號向量，Vi SVNt，選定供資料傳輸用的每一傳輸天線一調變符號向量。每一調變符號向量V覆蓋一單一時槽，而且調變符號向量V的每一元素與一特定頻率子頻道相關，該特定頻率子頻道具有輸送調變符號的一唯一子載波。圖4D同樣顯示具有OFDM之調變器322的一具體實施例。分別將來自TX頻道處理器320d的調變符號向量提供給調變器322a至322t。於圖4D所示之具體實施例中，每一調變器322包括一逆快速傅立葉變換器（IFFT) 440，一循環前置產生器442，及一增頻變頻器444。 IFFT 440使用IFFT將每一接收之調變符號向量轉換成其時間域表示法（稱為一 OFDM符號）。IFFT 440可加以設計，以便以任意頻率子頻道數目（例如：8，16，32，…，Nf) 執行IFFT。於一具體實施例中，對於轉換成一 OFDM符號的每一調變符號向量，循環前置產生器442重覆OFDM符號的一部分時間域表示法，以形成一特定傳輸天線的一 ”傳輸符號π。循環前置保證：於出現多路徑延遲擴散時，傳輸符號保留其正交性質，藉以改良效能，以防範不利的路徑效果。IFFT 440與循環前置產生器442的實行為技藝中已知，此處將不詳細說明。然後由增頻變頻器444處理（例如：轉換成一類比信號， -41 - 中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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調變，放大，及過濾）來自每一循環设主1 ^ 則置產生器442的時間域表不法(亦即：每一天線的傳輸符號)，以產生_調變信號，然後從一各別的天線324加以傳輸。 " OFDM調變進一步詳細說明於一兔、於淪又中，標題”資料傳輸义多重載波調變：一種時機成熟的想法,，，j〇hn A C Bingham著，IEEE通訊雜誌，199〇年5月，以引用的方式併入本文中。圖4A至4D顯示能夠實行本發明其各方面和具體實施例的一 ΜΙΜΟ傳輸器之四種設計。本發明亦可於不利用mim〇的一 OFDM系統中施行。此情況下，可用傳輸頻道對應於 OFDM系統的頻率子頻道。通常此處所述的技術可應用於由ΜΙΜΟ，OFDM所支援的多重平行傳輸頻道，或者能夠支援多重平行傳輸頻道的任何其他通訊方案（例如·· CDMA 方案）。許多其他傳輸器設計亦可實行此處所述的各種發明技術，而且此等設計同時於本發明的範圍内。某些此等傳輸器設計進一步詳細說明於以下專利申請案中，其全部讓渡予本申請案受讓人，而且以引用的方式併入本文中： •美國專利申請案號〇9/776,075，以上已說明； •美國專利申請案號09/532,492，標題”使用多載波調變之高效率，高效能通訊系統π，2000年3月22日申請； •美國專利申請案號〇9/826,481π無線通訊系統中利用頻道狀態資訊之方法與裝置π，2001年3月23日申請； •美國專利申請案號〇9/854,235，標題”利用頻道狀態 -42 - S1S續國家標準(CNS) Α4規格_Χ297公Ε

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發明説明（4〇 ) A7 B7 資訊於一多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統中處理資料之方法與裝置”，2001年5月11日申請； •美國專利申請案號09/860,274及[代理人檔案號碼104· 45.1]，標題”使用選擇頻道傳輸於多頻通訊系統中處理資料傳輸之方法與裝置”，分別於2001年5月17日及 2001年6月14曰申請。此等專利申請案同時進一步詳細說明ΜΙΜΟ處理與CSI處埋。圖4C顯示一具體實施例，其可根據選定供傳輸天線用的一編碼與調變方案將每一傳輸天線的資料獨立編碼及調變。類似地，圖4D顯示一具體實施例，其可根據選走供頻率子頻道用的一編碼與調變方案將每一頻率子頻道的資料獨立編碼及調變。通常，可將所有可用傳輸頻道（例如 :所有頻率子頻道的所有空間子頻道隔離成任意群組數，而且每一群組可包括任意數目與類型的傳輸頻道）。例如，每一群組可包括空間子頻道，頻率子頻道，或者兩種域中的子頻道。 ΜΙΜΟ接收器系統圖5係一 ΜΙΜΟ接收器系統350a的一方塊圖，其能夠根據本發明的一具體實施例接收資料。接收器系統350a係圖 3之接收器系統350的一特定具體實施例，而且實行一後繼的取消接收器處理技術，以便接收及恢復傳輸的信號。來自（最多）1^傳輸天線的傳輸信號由>^天線352&至3521的每一天線加以接收，並且路由選擇至一各別的解調器 -43 - 中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 1223516 A7 B7 五、發明説明（41 (DEMOD)354(亦稱為一前端處理器）。每一解碉器3 54附加條件於（例如：過濾及放大）一各別的接收仏號’將附加條件信號減頻變頻成一中間頻率或基頻’並將減頻變頻信號數位化，以便提供抽樣。每一解調器354可以一接收的引示進一步解調抽樣，以便產生一接收的調變符號流，並且提供給一 RX頻道/資料處理器356a。如果資料傳輸使用OFDM，則每一解調器354進一步執行與圖4D中所示調變器322所執行相互補的處理。此情況下，每一解調器354包括一 FFT處理器（未顯示），用以產生變換的抽樣表示法，以及提供一調變符號向量流。每一向量包括選定供使用之最多NF頻率子頻道的最多^調變符號 ’而且提供每一時槽一向量。對於（例如：如圖4D所示）獨立處理每一頻率子頻道的一傳輸處理方案，來自所有Nr 解調器之FFT處理器的調變符號向量流將提供給一多工解訊器（圖5中未顯示），該項解調將來自每一 FFT處理器的調變符號向量流多工解訊成最多NF調變符號流，對應於資料傳輸所使用的頻率子頻道數目。然後多工解訊器將最多Nf 調變符號流的每一調變符號流提供給一各別的RX ΜΙΜΟ/ 資料處理器356a。對於未使用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統，可使用一 rx ΜΙΜΟ/ 資料處理器3 5 6 a處理來自N R接收天線的]Si R調變符號流。而對於使用OFDM的一 ΜΙΜΟ系統，可使用一 rx ΜΙΜΟ/資料處理器356a處理來自供資料傳輸用之最多NF頻率子頻道其每一頻率子頻道之NR接收天線的該組NR調變符號流。 -44 · 中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1223516 A7 B7 五、發明説明（42 ) 替代上，可使用一單一RX頻道/資料處理器35以分開處理與每一頻率子頻道相關的該組調變符號流。於圖5所示之具體實施例中’ RX頻道/資料處理器3 $ 6a (為圖3之RX頻道/資料處理器356的一具體實施例）包括一些後繼（亦即級聯）的接收器處理級510，由接收器系統35〇a 所恢復的每一傳輸資料流使用一級。於一傳輸處理方案中，選擇頻道傳輸應用於所有可用的傳輸頻道。此情況下，選擇傳輸頻道可用以傳輸一或更多資料流，每一資料流以公用編碼方案獨立加以編碼。於另一傳輸處理方案中，選擇頻道傳輸獨立應用於每一傳輸天線。此情況下，每一傳輸天線的選定傳輸頻道用以傳輸一或更多資料流，每一資料流以選定供該傳輸天線用的編碼方案獨立加以編碼。如果一資料流為獨立編碼而且於每一空間子頻道上傳輸，則將使用後繼的取消接收器處理技術恢復傳輸的資料流。為了清楚，於一具體實施例中將說明RX頻道/資料處理器 ’其中一資料流獨立編碼，而且於資料處理器356a所處理的一給定頻率子頻道之每一空間子頻道上傳輸。每一接收器處理級510(除了最後級51〇n外）包括搞合至一干擾取消器530的一頻道ΜΙΜΟ/資料處理器520，而且最後級510η僅包括頻道ΜΙΜΟ/資料處理器520η。對於第一接收器處理級510a，頻道ΜΙΜΟ/資料處理器520a接收及處理來自解調器354a至3 54r&NR調變符號流，以提供第一傳輸頻道（或第一傳輸信號）的一解碼資料流。而對於第二至最後級510b至510η的每一級，該級的頻道ΜΙΜΟ/資料處理器 -45- βί 25¾¾用中國國家標準(CNS) Α4規格(21〇Χ297公釐) 1223516 A7 B7 五、發明説明（43 ) 520接收及處理來自前導級中之干擾取消器52〇的^修正符號流’以導出由該級所處理之傳輸頻道的一解碼資料流。每一頻道ΜΙΜΟ/資料處理器520進一步提供相關傳輸頻道的CSI(例如：所接收Snr)。對於第一接收器處理級510a，干擾取消器53如接收來自所有NR解調器354的>^調變符號流。而對於第二至最後級的每一級，干擾取消器530接收來自前導級中之干擾取消备的NR修正符號流。每一干擾取消器53〇同時接收來自相同級内之頻道ΜΙΜΟ/資料處理器52〇的解碼資料流，並且執行其處理（例如：編碼，交插，符號映射，頻道響應，等等），以便導出NR重新調變符號流，為所接收調變符號流中導致此解碼資料流的干擾組成之估計。然後將重新調變的符號流從接收的調變符號流減去，以便導出包括幾乎減去（亦即：取消）干擾組成的Nr修正符號流。然後將^修正符號流提供給下一級。如圖5所示，控制器362耦合至RX頻道/資料處理器356a ’並且導引由處理器356a所執行之後繼取消接收器處理的各種步驟。圖5顯示一接收器結構，當每一資料流於一各別傳輸天線上傳輸時（亦即：每一傳輸信號對應一資料流），可以一直接方式加以使用。此情況下，每一接收器處理級51〇可加以操作，以便恢復目標為接收器系統35〇a的傳輸信號之一’而且提供對應於所恢復傳輸信號的解碼資料流。對於某些其他傳輸處理方案，一資料流可於多重傳輸天 .46 國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公茇） 1223516 A7 B7 五、發明説明（44 ) 線，頻率子頻道，以及/或者時間區間傳輸，以便分別提供空間，頻率，及時間分集。對於此等方案，接收器處理初始時導出每一子頻道的每一傳輸天線上所傳輸信號的一接收之調變符號流。然後，多重傳輸天線，頻率子頻道，以及/或者時間區間的調變系統將以傳輸器系統所執行之多工解訊的一互補方式加以組合以及/或者多工化。然後處理所組合的調變系統流，以提供對應的解碼資料流。圖6A係頻道ΜΙΜΟ/資料處理器520χ之一具體實施例的一方塊圖，其為圖5之頻道ΜΙΜΟ/資料處理器520的一具體實施例。於此具體實施例中，頻道ΜΙΜΟ/資料處理器52〇χ 包括（1) 一 RX頻道處理器620,用以處理（最多）^接收調變付號流’以k供對應於所恢復資料流其恢復的調變符號流，以及（2) — RX資料處理器630，用以將恢復的調變符號流解碼，以提供解碼資料流。rX頻道處理器62〇包括一空間 /空間一時間處理器622, 一選擇器624，以及一 CSI處 626，而且RX資料處理器63〇包括一解調元件632，一解交插器634，以及一解碼器636。於一具體實施例中，（對於具有平坦衰落的—非分散 ΜΙΜΟ頻道間/2間-時間處理器622以Nr接收信號執^ 線性空間處理，或者（對於具有頻率選擇衰落的—分 M_頻道）以Nr接收信號執行空間—時間處理。空= 理可使用像是-頻道相關矩陣反向（CCMI)技術，均方錯誤（MMSE)技術，以及其他線性空間處理技術^ 達成。當出現來自其他信就的雜訊和干擾時，此等技心 -47-

1223516 A7 B7 五、發明説明（45 ) 用以使不希望的信號無效以及/或者最大化每一成份信號的所接收SNR。空間一時間處理可使用像是一 MMSE線性等化器（MMSE-LE)，一決策回饋等化器（DFE)，一最大似然順序估計器（MLSE)，及其他等空間一時間處理技術予以達成。CCMI，MMSE，MMSE-LE，及DFE技術將進一步詳細說明於前述美國專利申請案號09/854,235。DFE及 MLSE技術同時由S.L· Ariyavistakul等人進一步詳細說明於一論文中，標題n具有分散干擾的最佳空間一時間處理器：一致的分析與要求的過濾跨距n，IEEE通訊異動，第7 卷，第7號，1999年7月，而且以引用的方式併入本文中。 CSI處理器626決定供資料傳輸用之每一傳輸頻道的CSI 。例如，CSI處理器626將根據接收的引示估計一雜訊共變異數矩陣，然後計算用於解碼資料流之第k傳輸頻道的SNR 。如技藝中已知，SNR將以類似於傳統引示輔助信號與多載波系統之方式加以估計。供資料傳輸用之所有選擇傳輸頻道的SNR將包含回報傳輸器系統的CSI。CSI處理器626 將進一步提供給選擇器624 —控制信號，用以識別由此接收器處理級所恢復的特殊資料流。選擇器624接收來自空間/空間一時間處理器622的一些符號流，然後擷取某些或全部的接收調變符號，以便提供對應於所恢復資料流其恢復的調變符號流。用以導出所恢復調變符號流的符號擷取可根據來自CSI處理器626的一控制信號而執行。然後將擷取的調變符號流提供給RX資料處理器630。 -48- 012594_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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五、發明説明（46 ) 對於根據一公用編碼與調變方案將每一傳輪頻道之資料流獨立編碼及調變的一具體實施例，選定傳輸頻道的恢复調變符號係根據與供傳輸頻道用之公用調變方蚩如^、二木那I互補的一解調方案（例如：M-PSK，M-QAM)加以解調。然後由解交插器634以與交插器所執行相互補的一方式將來自解^周元件632的解調資料解交插，而且由解碼器636以與編碼器所執行相互補的一方式將解交插資料進一步解碼。例如，如果於傳輸器系統分別執行加速或卷積編碼，則解碼器636 將使用一加速解碼器或一 Viterbi解碼器。來自解碼卷的解碼資料流代表所恢復傳輸資料流的一估計。圖6B係一干擾取消器53〇x的一方塊圖，其為圖5之干擾取消器530的一具體實施例。於干擾取消器53(^内，一頻道資料處理器642將來自相同級内之頻道ΜΙΜΟ/資料處理器520的解碼資料流重新編碼，交插，及重新調變，以便於ΜΙΜΟ處理與頻道失真前提供重新調變符號，即傳輸器系統之調變符號的估計。頻道資料處理器642執行如傳輸器系統中所執行有關資料流的相同處理（例如：編碼，交插，及調變）。然後，將重新調變符號提供給一頻道模擬器644，其處理具有估計頻道響應的符號，以便提供造成解碼資料流干擾的一估計f。頻道響應估計可根據由傳輸器系統所傳輸的引示以及/或者資料，以及例如根據說明於前述美國專利申請案號〇9/854,23 5之技術而導出。千擾向量Γ的^^元素對應於由第k傳輸天線上之符號流所造成之NR接收天線所接收的信號組成。干擾向量的每一 -49- 1223516 A7 B7 五、發明説明（47 兀素代表肇因於一對應接收調變符號流中第k解碼資料流的估计組成。此等組成為NR接收調變符號流（亦即向量中剩餘（尚未偵測之）資料流的干擾，而且由一加法器632 從接收苻唬向量f中減去（亦即：取消），以提供具有來自移除之第k解碼資料流其組成的一修正符號向量[k+1。如圖 5所不’修正的符號向量^+1將當作輸入向量提供給下一接收器處理級。則述美國專利申請案號〇9/854,235中進一步詳細說明後繼之取消接收器處理的各方面。圖7係一 ΜΙΜΟ接收器系統35〇b的一方塊圖，其能夠根據本發明的另一具體實施例支援〇FDM及接收資料。來自 (最多）NT傳輸天線的傳輸信號由Nr天線352&至352r的每一天線加以接收，並且路由選擇至一各別的解調器354。每一解调器354附加條件，處理，及數位化一各別的接收信號’以便提供符號，而提供給一 RX ΜΙΜΟ/資料處理器356b。於RX ΜΙΜΟ/資料處理器356b内，將每一接收天線的抽樣提供給一各別的FFT處理器7 1 〇，其產生所接收抽樣的變換表示法’並且提供一各別的調變符號向量流。然後將來自FFT處理器710a至71 Or的]^調變符號向量流提供給一處理器720。首先處理器720將來自每一 FFT處理器710的調變符號向量流多工解訊成一些（最多NF)子頻道符號流。然後處理器720以每一頻率子頻道的Nr子頻道符號流執行 2間處理或空間一時間處理，以提供（最多）NT後置處理調變符號.流。 -50- 中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公董）裝訂 1223516

、十=多重頻率子頻道以及/或者多重空間子頻道上所傳 2每一料流，處理器72_—步將供傳輸資料流用的所有頻率與空間子頻道的後置處理調變符號重新組合成一〖灰:匕:周變付號流’然後提供給一資料流處理器，。每 -貝料流處理H 73G接收_特殊之恢復調變符號流，執行與傳輸器單元上以串流所執行相互補的解調，解交插，及解碼，並且&供一各別的解碼資料流。使用後之取4接收器處理技術及未使用後繼之取消接收器處理技術的接收器系統均可用以接收，處理及恢復所傳輸的資料流。能夠處理於多重傳輸頻道上所接收信號的某些接收器彳、㈣明於前述美國專财請案號09/532,492 09/776，G75 ’ G9/826,481，G9/854,235及 G9/860,274。系統的csi 選擇頻道傳輸可以各種方式實行，而且各種類型的CSI 可由一接收器系統對一傳輸器系統報告。於一實行中，於接收器系統決定通訊鏈路特徵，而且用以選擇傳輸頻道及其編碼與凋變方案。選定傳輸頻道及編碼與調變方案的識別包含送回傳輸器系統並且用以處理傳輸資料的CSI。於另一實行中’鏈路特徵於接收器系統決定，而且其包含提供給傳輸器系統的CSI。然後傳輸系統使用所報告的CSI選擇傳輸頻道及編碼與調變方案。因此’由接收器系統對傳輸器系統報告的CSI將包含表示以下各項的任何類型資訊：（1)通訊鏈路特徵，（2)選定傳輸頻道及其編碼與調變方案，或者某些其他資訊或其任 -51 - 用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1223516 A7

何組合。各種類型與形式的資訊可當作CSI加以提供，、下說明某些例子。 "νχ 於一具體實施例中，CS][包含選定供使用之所有傳輪頻道的一指示以及供使用之編碼與調變方案的一指示。於一、 1定實行中，一頻遒遮罩定義為包含選定供使用之每—傳輸頻道的一位元。於一資料傳輸前，將於接收器系統評估及選擇可用傳輸頻遒。然後將每一選定傳輸頻道位元致能 (例如」設定為邏輯高位準），而且將每一未選定傳輸頻= 的位兀去能（例如：設定為邏輯低位準）。於另一實行中，選足傳輸頻道將藉由運行長度編碼或某些其他類型編碼加以識別。對於（具有或沒有MIM0的）一0FDM系統，將拓展頻率域中的相關性，以允許降低回饋的CSI資料量。如一例子，如果選擇一特殊空間子頻道的M頻率子頻道加以使用，則將報告以下各項：（1)空間子頻道及第一與最後選定頻率子頻道的識別，（2)空間子頻道及第一選定頻率子頻道的識別及Μ，（3)指示空間子頻道及第一選定頻率子頻道之識別的一特定碼，或者（4)某些其他數值，碼，或訊息。於另一具體實施例中，CSI包含每一獨立處理（亦即：編碼及調變）資料流的資料率指示器。初始時，可（例如··根據群組中之傳輸頻道的估計SNR)決定供傳輸一獨立處理之資料流用的一群組一或更多傳輸頻道的品質，而且可 (例如··根據一查找表識別對應於決定之頻道品質的一資料率）°識別的資料率指示用以達成所要求效能位準之資 -52- 不國國家標準(CNS) A4規格(2ι〇 X 297公爱) 1223516 A7

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五、發明説明（51 ) 不益，再加以報告。差異指示器將指示：以—特殊間小增加或減少最後報告的測量（或者維持最後報告的。參考測量將定期傳輸，以確保差異指示器中的錯誤以I) /或者此等指示器的錯誤接受不會累積。 /可使用其他類型與形式的CSI，而且其應於本發範圍内。通常’ CSI包括足以識別—選定傳輸頻遒及其碼與調變方案之任何類型與形式的資訊。根據頻道特徵資訊之估計導出某些類型與形式之CSI(例如：頻道遮罩，資料率指π器，差異指示器，等等）的處理可藉由圖3所示的一控制器362於接收器系統執行二⑶可根據從傳輸器系統傳輸而且於接收器系統接收的信號而導出。於-具體實施例中，⑶係根據傳輸之信號中所包括的一引示參考而導出。替代上或者此外，可根據傳輸之信號中所包括的資料而導出。雖然資料僅可於選足傳輸頻道上傳輸，但引示資料可於未選定之傳輸頻道上傳輸’以允許接收器系統估計頻道特徵。於又另一具體實施例中，CSI包含從接收器系統傳輸至傳輸為系統的一或更多信號。某些系統中，上鏈與下鏈間存在某種程度的相關性（例如：時分雙工（TDD)系統的上鏈與下鏈以一時分多工方式共享相同頻帶）。此等系統中，上鏈品質可根據下鏈品質加以估計（至一要求的精確程度）反之亦然’可根據從接收器系統傳輸的信號（例如：引不#號）加以估計。然後當於接收器系統觀察時，引示信號代表傳輸器系統可用以估計CSI的一構件。對於此類型他家標準χ 297公爱) 1223516 A7 B7 五、發明説明（52 ) cSI，並未明顯需要報告頻道特徵。一 TDD系統的cSI進一步詳細說明於美國專利申請案號[代理人檔案號碼 PD000141]，標題”時分雙工（TDD)通訊系統中傳輸資料的方法及裝置’’2001年6月22日申請，讓渡予本發明申請案受讓人’而且以引用的方式併入本文中。傳輸器系統的信號品質可根據各種技術加以估計。某些此等技術說明於以下專利，其讓渡予本申請案受讓人，而且以引用的方式併入本文中。 •美國專利案號5,799,005，標題”一 CDMA通訊系統中決定接收之引示功率與路徑損失的系統及方法π，1998 年8月25日公佈； •美國專利案號5,903,554，標題”一擴散頻譜通訊系統中測量鏈路品質之方法及裝置I，，1999年5月丨丨日公佈； •美國專利案號5,056，109，及5,265，119，兩者標題”一 CDMA蜂窩式行動電話系統中控制傳輸功奉之方法及裝置，’，分別於1991年10月8日及1993年11月23日公佈 •美國專利案號6,097,972，標題”CDMa行動電話系統中處理功率控制信號之方法及裝置”，2〇〇〇年8月公佈。根據一引示信號以及/或者一資料傳輸估計一信號傳輸頻道的方法亦可於技藝‘中可用的一些論文中找到。 ^ 、 ^ ^ 艳類頻道估計方法之一由F. Ling說明於一論文中，標題，，輔助參考之同調CDMA通訊與應用之最佳接受，效能界 | ，及截止 -55 國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

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五、發明説明（53 ) 率分析，，，IEEE通訊異動，一九九九年十月，而且以？丨用的方式併入本文中。 CSI其各種類型的資訊及各種CSI報告機構亦說明於美國專利申請案號08/963,386，標題”高比率封包資料傳方法及裝置”，㈣年叩3日+請，讓渡予本申請案^ 人，以及"TIE/EIA/IS-856 cdma2000高比率封包資料空氣介面規格”，兩者以引用的方式併入本文中。二巩可使用各種CSI傳輸方案從接收器系統對傳輸器報告 CSI。例如，可以完全，差異，或其組合傳送CSI。於一: 體實施例中，將定期報告CSI，並且根據先前傳輸之CSI傳送差異更新。於另一具體實施例中，僅當有改變（例如：唯獨其改變超過一特殊門限）時才傳送CSI，如此將降低回饋頻道的有效率。如一例子，僅當改變時，才（例如：以差異）送回頻道遮罩或SNR。亦可使用用以減少CSI之回饋資料量的其他壓縮與回饋頻道錯誤恢復技術，而且其應於本發明的範圍内。 ' 回頭參照圖3，其中將完全/部分CSI提供給一 τχ資料處理器364，該CSI包含由rx頻道/資料處理器356所估計的頻道特徵以及/或者由控制器3 6 2所決定之選定傳輸頻道的指示，而且該τχ資料處理器處理CSI，並將處理的資料提供給一或更多凋變器354。調變器354進一步附加條件於所處理的資料，並且經由一反向頻道將cSI傳回傳輸器系統 310 0 於系統3 1 0，所傳輸之回饋信號由天線324接收，由解調 -56- 關*棵準(CNS) A4規格(210X297公釐） A7

:22解凋，並提供給一 RX資料處理器332。RX資料處理 =32執仃與τχ資料處理器364所執行相互補的處理，並將報告的csi恢復，然後提供給控制器334。控制器334使用報告的CSI執行一些功能，&括⑴選擇供資料傳輸用 < 每-群組中的最佳可用傳輸頻道組，以及決定每一群組之選定傳輸頻道所使用的編碼與調變方案。如以上所述，控制器334可以達成高通量，或根據某些其他效能準則或矩陣選擇傳輸頻遒，而且可進一步決定用以選擇傳輸頻道的門限。此處所述的技術可用於從一基地台至一或更多終端之下鏈的資料傳輸，亦可用於從每一終端至基地台之上鏈的資料傳輸。對於下鏈，圖3及4八至41)中的傳輸器系統31〇可代表一基地台的一部分，而且圖3，5，及7中的接收器系、洗350可代表一終端的一部分。而對於上鏈，圖3及々A至々ο 中的傳輸器系統3 10可代表一終端的一部分，而且圖3，5 及7中的接收器系統3 5 〇可代表一基地台的一部分。傳輸器與接收器系統的元件可以一或更多的數位信號處理器（DSP)，專用積體電路（ASIC)，處理器，微處理器，控制器，微控制器，現場可程式閘陣列（FpGA)，可程式邏輯裝置，其他電子單元，或其任何組合加以實行。此處所述的某些功能及處理亦可以一處理器上執行的軟體加以實行。本發明的某些方面亦可以軟體與硬體的組合加以實行。例如，用以決定門限α及選擇傳輸頻道的計算可根據一處理器（圖3的控制器334或362)上執行的程式碼加以執 012603 _^__ 本纸張尺度適財® ®家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） ' """"" 1223516 A7 B7 五、發明説明（55 ) 行。此處包括的標頭作為參考及輔助定位某些章節用。此等標頭並非用以限制以下說明之觀念的範圍，而且此等觀念可應用於整個說明中的其他章節。挺供之揭露具體實施例的前述說明係用以促成熟習此項技藝者製作或使用本發明。熟習此項技藝者可以很容易明白此等具體實施例的各種修正，而且於沒有偏離本發明的精神或範圍下，此處所定義的通則可應用於其他具體實施例。因此，本發明不以此處所示的具體實施例為限，而是符合與此處揭露之原理及新穎特性相一致的最寬範圍。 -58-

Claims

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^3711號專利申請案專利範圍替換本(93年3月) A8 B8 C8 D8 申請專利範園 1. 一種於一多頻通訊系統之多重傳輸頻之方法，包含·· 道上處理資料傳輸頻遒的特徵；群組的傳輸頻道估叶可供資料傳輸用之複數個傳輪將衩數個傳輸頻道隔離成一或更多以及對於各群組的傳輸頻道，根據估計的頻道特徵選擇供資料傳輸用的一或更多傳輸頻道，根據已定義配置方案於—或更多選定傳輸頻道間配置群組可用的總傳輸功率，將一或更多選定傳輸頻道的資料加以編碼及調變，以及根據配置的傳冑功率傳輸各選定傳輸頻冑的編碼鱼調變資料。、 2·如申請專利範圍第丨項之方法，其中於群組中的一或更多選定傳輸頻道間近似於科配置各群組可用的總傳輸功率。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於群組中的一或更多選足傳輸頻道間不均勻配置各群組可用的總傳輸功率。 4. 如申凊專利範圍第3項之方法，其中將較大傳輸功率量配置給能夠達成較高效能的傳輸頻道。 5. 如申睛專利範圍第1項之方法，其中部分根據已定義配置万案所配置之總傳輸功率可達成之效能選擇各群組中的一或更多傳輸頻道。 O:\79\79089-930331 .DOC 5 -59-

•fe 申請專利範爾 6·如中請專利範圍第η之方法，進一步包本：根據-交插方案交插各群組的資料。° 7·如申請專利範圍第6項之疋傳輸頻道交插各群組的資料。 ^所有4 8.如申請專利範圍第1項之 .,^ ^ 碟々# ^ 万法，其中根據一門限進一步選擇各稃組中的一或更多傳輪頻遒。 9·如申請專利範圍第8項之古、、土 ^ , ΒΒ ^ 固矛…又万去，其中選擇各群組的門限，以提供群組中的選定傳輸頻道高通量。 1〇·如申請專利範園第8項之方法，其中選擇各群组的門限，以提供群組中可用傳輸頻道_最高可能通量。 η.如申請專利範圍第8項之方法，其中各群組的門限係一特殊目標的接收之信號雜訊及干擾比例（SNR)。 12. 如中請專利範圍第丨項之方法，其中各群組與用以選擇— 或更多傳輸頻道之一各別門限相關。 13. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中根據一公用的編碼與调變方案將各群組中的一或更多選定傳輸頻道的資料加以編碼及調變。 14·如申請專利範圍第！項之方法，其中根據選定供群組用之一各別之編碼與調變方案將各群組的資料加以編碼及調〇 15·如申請專利範圍第14項之方法，其中從複數個可能之編碼與調變方業中選擇各群組的編碼與調變方案。 16.如申請專利範圍第i項之方法，其中該多頻通訊系統係一正交頻分調變（OFDM)系統，且其中複數個傳輸頻道對應 60- O:\79\79089-930331.DOC 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1223516 !*卩.妓換頁许？ '.一 r.., 1 八·.’、Γ.# ·:ν 1 —^11----------------"二一一 : Α8 Β8 C8 D8 六申請專利範圍於複數個頻率子頻道。 17·如申請專利範圍第1項之方法，其中該多頻通訊系統係一多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統，且其中複數個傳輸頻道對應於一 ΜΙΜΟ頻道的複數個空間子頻道。 18.如申請專利範圍第17項之方法，其中該ΜΙμ〇通訊系統利用OFDM，且其中複數個傳輸頻道對應於頻率子頻道的複數個空間子頻道。 19·如申請專利範圍第丨8項之方法，其中各群組對應於一各別之傳輸天線，而且包括對應於複數個頻率子頻道的複數個傳輸頻道。 2〇·如申請專利範圍第1項之方法，其中估計的頻道特徵係頻道增益。 21·如申請專利範圍第20項之方法，其中選擇功率增益大於或等於一特殊功率增益門限的各群組之傳輸頻道，且其中功率增益係從頻道增益導出。 22·如申請專利範圍第1項之方法，其中估計的頻道特徵係接收的信號雜訊及干擾比例（SNR)。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中選擇snr大於或等於一特殊SNR門限的各群組之傳輸頻道。 24. —種於一多頻通訊系統中控制資料傳輸之方法，包含：經由複數個傳輸頻道接收複數個傳輸；根據接收的傳輸估計複數個傳輸頻道的特徵；根據估計的頻道特徵與一矩陣選擇供資料傳輸用的一或更多傳輸頻道；以及 -61 - O:\79\79089-930331 .DOC 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x297公愛) 1223516

-62- 傳送複數個傳輸頻遒的頻道狀態資訊（CSI)，且其中根據一已定義配置方案於一或更多的選定傳輸頻道間配置複數個傳輸頻道可用的總傳輸功率，且其中根據配置的傳輸功率於各選定的傳輸頻道上傳輸資料。 25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該已定義配置方案於一或更多選定傳.輸頻道間均勾分配總傳輸功率。 26. 如申請專利範圍第24項之方法，其中csi識別一或更多選足傳輸頻道。 ' 27. 如申請專利範圍第26項之方法，其中CSI包含用以識別一或更多選定傳輸頻道之一頻道遮罩。 28. 如申請專利範圍第24項之方法，其中CSI識別供一或更多選定傳輸頻道用之一特殊編碼與調變方案。 29. 如申請專利範圍第24項之方法，其中CSI識別供一或更多選定傳輸頻道用之一特殊資料率。 30·如申請專利範圍第24項之方·法，其中CSI白人m ^ ，、T 包含用以識別自從前面傳送之CSI起改變的差異指示器。儿如申請專利範圍第24項之方法，其;根據—公用的編躁與調變万案將-或更多選定傳輸頻道上傳輸的資料加以編碼及調變。 32.-種於-多頻通訊系統中選擇供資料傳輪用之傳輸頻道之方法，包含： ^ 定義一組碼率，其中各碼率可於值於#、。p 、傳幸則則選擇用來將資料編碼，定義一組設定點’其中各設定點對岸 T愿^ —各別碼率， O:\79\79089-930331 .DOC 5 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐Γ

裝

並且指示該對應碼率之一特殊效能位準所要求之一目標之信號雜訊及干擾比例（SNR); 、對於各碼率，識別可供資料傳輸用的一或更多傳輸頻道，其中當根據一已足義配置方案於一或更多識別的傳輸頻遒間分配總可用傳輸功率時，該等一或更多識別的傳輸頻道和達成對應於該碼率的設定點；以及根據一或更多識別的傳輸頻道與配置的傳輸功率決定碼率之一效能矩陣；以及選擇與具有一最高效能矩陣之碼率相關之識別的傳輸頻道供資料傳輸用。 33.如申請專利範圍第32項之方法，其中已定義配置方案於識別的傳輸頻道間均勾分配總可用傳輸功率。 34·如申請專利範圍第32項之方法，其中各碼率的效能.矩陣係識別的傳輸頻道所達成之一整體通量。 35. —種一多頻通訊系統中之傳輸器單元，包含：一控制器，可操作用來接收可供資料傳輸用之複數個傳輸頻道的頻道狀態資訊（CSI)，將可用傳輸頻道隔離成一或更多群組，而且根據接收之CSI選擇供資料傳輸用之各群組中的一或更多可用傳輸頻道；以及一傳輸資料處理器，耦合至該控制器，而且可操作用來：根據一特殊之編碼與調變方案將各群組的資料加以接收、編碼、及調變，以提供調變符號；根據一已定義配置方案於群組中的一或更多選定傳輸頻道間分配各= O:\79\79089-930331.DOC 5 . CO 本紙張尺度適用帽國家鮮(CNS) A4規格(21G χ 2的公董) ' ------ «* * J 申請專利範爾/ 、、且可用的總傳輸功率；以及根據選定傳輸頻道的調變符號。置的傳輸功率傳輸各專利範圍第35項之傳輸器單元’其中已定義配置二群組中的一或更多選定傳輸頻道間均勾組的總可用傳輸功率。 37·如申請專利範圍第35項之傳輸器單元，進_步包本·· 一傳輸頻道處理器，耦合至傳輸資料處理器G =且可鉍作用來接收調變符號，並將其多工解訊成—或更多符號流，供傳輸調變符號用的各天線一符號流。 38·:申請專利範圍第37項之傳輸器單元，其中該傳輸頻道處理器進-步操作用來根據接收的CSI而附加條件變符號。 ' 39· 一種一多頻通訊系統中之接收器單元，包含： :接收資料處理器，可操作用來處理經由複數個傳輸頻逍所接收的複數個傳輸，以及根據處理的傳輸估計複數個傳輸頻道的特徵；一控制器，耦合至接收資料處理器，而且可操作用來根據估計的頻道特徵與一矩陣選擇供資料傳輸用的一或更多傳輸頻道；以及一傳輸資料處理器，耦合至控制器，而且可操作用來傳輸複數個傳輸頻道的頻道狀態資訊（CSI);以及其中根據一已定義配置方案於一或更多選定傳輸頻道間配置複數個傳輸頻道可用的總傳輸功率，且其中根據配置的傳輸功率於各選定傳輸頻道上將資料傳輸至接收 -64 O:\79\79089-930331 .DOC 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1223516 Α8 Β8 C8 D8 、申請專利範圍 χτντ trcr 蒜早兀。 40·如申請專利範圍第39項之接收器單元，其中已定義配置方案於一或更多選定傳輸頻道間均勻分配總可用傳輸功〇 -65- O:\79\79089-930331 .DOC 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)