TWI326561B - - Google Patents

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1326561 九、發明說明： 【發明所屬_^技術領域3 發明領域 一般而言，本發明係有關於無線通信的技術領域，特 5 別是有關於可在多數個頻帶加以應用之基地台、行動台及 方法。 【先前技術1 發明背景

有關寬頻分碼多工多重擷取(W-CDMA)方式及GSM方 10 式等既有的通信系統中，通信上所使用的頻帶之中心頻 率，係規定成與所謂頻柵(raster)或頻率柵，即預定的頻率 一致。頻率柵係譬如每隔200kHz而排列於頻率軸上。因此， 行動台可藉由於頻率轴上依序搜尋頻率栅（每隔2〇〇kHz搜 尋一次）而指定出操作者的中心頻率’且為下行鏈接。有關 15下行鏈接之細胞(cell)搜尋，載述於非專利文獻1、2。

非專利文獻 1 . 3GPP，TS25.101，User Equipment(UE) radio transmission and reception(FDD)，’，pp 12-14 非專利文獻2 :立川敬二、「W-CDMA行動通信方式」、 丸善株式會社、pp.35-45 20 【發明内容】 發明概要 發明欲解決之問題 目前人們針對使用多數個寬窄頻帶之正交分頻多工化 (OFDM)方式的無線通信系統加以檢討。之所以採用〇丽

5 方式，係由於此方式具有可有效抑制多路徑傳播干擾及符 碼間干擾等優點。此種無線通信系統中，譬如2GMHZ此種 寬頻及其中一部分頻帶（譬如5MHz)，可依行動台之裝置構 成、基地台之裝置構成及應用等而加以分配使用，因此可 對各式操作者提供服務。 第1圖係概略地例示具多數個頻寬之OFDM方式的無 線通信系統其波譜。細胞八中’不論20ΜΗζκ一較廣的頻寬 抑或5MHz此一較窄的頻寬，均分別進行〇FDM方式的通 仏。5MHz此較窄的頻寬，於頻率軸上係位於2〇MHz此—較 廣的頻寬的右端上。縱或是與細胞A不同的細胞B，亦於 5MHz之頻寬中進行0FDM方式的通信。細胞B中之頻帶， 於頻率軸上係位在與細胞A之2 〇 Μ Η z的頻帶相分離的位置 處。如前述，於頻率軸上每隔一定間隔就設有頻率柵。圖 式之例中’係以左侧之XHZ為起點，每隔而設定頻 率柵·。細胞A之20MHz此頻帶的中心頻率fA，係位在頻率麵 X+2Araste^。細胞B之5MHz此頻帶的中心頻率fB，係位在 X+5Araster 上。 另一方面，由於副載波間隔之決定與頻率柵並無關， 故頻率柵之間隔並不一定為副載波間隔的整數倍。因此， 縱或寬頻之20MHz其頻帶的中心頻率fA位在頻柵上，可知 道其中一部分，即5MHz頻帶的中心頻率fA並不一定經常性 地位在頻栅上。故，恐會產生下述問題，即，用以讓欲於 細胞A使用5MHz此頻帶的行動台下行鏈接所要的程序，以 及搜尋中心頻率所需要的處理複雜化。 第8圖係例示本發明一實施例之發送機其區塊圖。 第9圖係例示本發明一實施例之接收機其區塊圖。 第10圖係例示檢測出頻帶之中心的原理。 第11圖係例示同步通道的另一對映例。 第12圖係例示同步通道的另一對映例。 第13圖係例示同步通道的另一對映例。 第14圖係例示同步通道的另一對映例。 第15圖係例示控制通道的另一構成例。 第16圖係例示乘上控制通道之攪亂器符號其中一例。 第17圖係例示乘上控制通道之攪亂器符號其中一例。 第18圖係例示控制通道之構成例。 第19圖係例示控制通道另一構成例。 第20圖係例示控制通道其他構成例。 I：實施方式】 較佳實施例之詳細說明 本發明之—實施態樣，係在包含有第1頻帶(20MHz)fA 其頻栅上的中心頻率，且其頻寬較第2頻帶（邊端的5MHz) 更大的頻帶中’讓同步通道由基地台發送至行動台《於該 中心附近的頻帶，讓包含有用以指定第2頻帶之中心頻率fA’ 的中心頻率資訊，即控制通道，由基地台發送至行動台。 由於行動台在包含有頻柵上的中心頻率之頻帶中取得中心 頻率資訊後會移動至預定的頻帶，故可不用搜尋頻栅上所 沒有的頻率即連接至所欲之頻帶。 同步通道及控制通道亦可在包含有第1頻帶之頻柵上 1326561 的中心頻率，且與前述第2頻帶之頻寬相等的頻帶中進行發 送。藉此，行動台可不依賴所使用的頻寬即均一地下行鏈 接。同步通道及/或控制通道亦可在整個第1頻帶内進行傳 送。藉此，可讓控制通道包含有依通信上所使用的頻帶而 5 有所不同的資訊。 同步通道亦可以較副載波間隔更廣的間隔而在頻率方 向上進行對映(mapping)。由於同步通道未予以對映之副載 波可分配其他資訊，故可提高資訊的傳送效率。 亦可藉由於跨第1頻帶及一個以上之預定發送時間間 10 隔而對映之二次元攪亂器符號中，包含有第1頻帶頻柵上之 中心頻率且其頻寬較第2頻帶更大的頻帶中進行對映的二 次元攪亂器符號，來讓控制通道編碼化。藉此，行動台在 確定同步後，可不用切換攪亂器符號即對控制通道進行解 調。 15 在包含有第1頻帶之頻柵上的中心頻率，且與第2頻帶 之頻寬相等的頻帶中進行發送的基本控制資訊，亦可包含 有無論使用何頻帶之行動台都可通用的控制資訊，又，在 第2頻帶以外的第3頻帶中加以傳送的控制資訊，亦可包含 有使用前述第3頻帶之行動台所固有的控制資訊。 20 本發明一實施態樣之行動台，包含有：一用以接收使 用二個以上之頻帶中任一頻帶而加以傳送的下行鏈接信號 之機構；一用以檢測在包含有第1頻帶之頻柵上的中心頻 率，且其頻寬較第2頻帶更大之頻帶中，由基地台所發送的 同步通道及控制通道之機構；一用以擷取中心頻率資訊之

9 1326561 機構，該中心頻率係由前述控制通道中指定出第2頻帶之中 心頻率者；及一依前述中心頻率資訊而變更用以接收信號 之頻帶的機構。 實施例1 5 第2圖係概略地例示本發明一實施態樣之發送機。發送 機為典型態樣，即設於基地台。發送機包含有：一用以讓 發送資料及同步圖案多工化之多工部（MUX); —用以將業 已多工化之資料變換為高速逆傅立葉之IFFT部；一用以於 業已藉由逆傅立葉變換後之OFDM方式進行調變完畢之信 10 號上附加保護區間，並輸出欲發送之符碼的保護區間給予 部（GI);及一用以將欲發送之符碼其信號形式變換為可以無 線頻率而加以發送之信號形式的無線部（RF)。 第3圖係本發明一實施態樣之接收機其區塊圖。接收機 為典型態樣，即設於行動台。接收機包含有：一用以將以 15 天線而接收的信號變換為數位形式之符碼的無線部（RF); 一用以由符碼除去保護區間，並輸出有效符碼之保護區間 除去部（GI); —用以將有效符碼之資料變換為高速傅立葉， 並進行OFDM方式之解調的IFFT部；及一用以計算業已藉 由OFDM方式解調後之資料及預定的同步圖案間的相關 20 性，並檢測相關峰值的相關性檢測部。 第4圖係例示以第2圖之多工部而加以多工化的同步通 道其對映例。基地台及行動台可以寬窄等各種頻帶中任一 者進行通信，圖示例中，係例示於通信上使用20MHz、 10MHz、5MHz時之同步通道的對映例。基地台使用20MHz

10 的頻寬時’基地纟的發送機會在所有的副似翻步通道 之i料進行對映。為簡單明瞭化，在僅描繪40個副 載波但貫際上存有多數個副載波。圖中，卜4〇的編碼係 表示符號的相位。同步通道以^，..，‘的資料序列表現某 同步圖案時，該資料序列係排列於頻率轴方向上，並對映 各副栽波》圖中，以四方形框包圍的數字「丨」、「2」、…係 相當於前述的山，(12,...。 基地台利用20MHz之頻帶，行動台亦同樣利用2〇MHz 之頻▼時，行動台可易於藉由細胞搜尋而發現該2〇mHz頻 帶的中心頻率並下行鏈接，而進行之後的通信。行動台使 用中心頻率與20MHz之頻帶不同的5MHz頻帶時，係進行下 述的動作。行動台給予第3圖之相關性檢測部一山6，山7，…屯5 的同步圖案。如此，如第5圖所示’行動台可檢測出2〇MHz 其頻帶的中心頻率fA。相關性檢測部係於接收信號及同步 通道的複製山6，山7,…&間，邊錯開相位邊進行相關性計 鼻，並檢測出相關值成為蜂值的頻率。相關性計算中，縱 或僅錯開1個副載波，相關值也會變小，而可正確地檢測出 頻帶的中心。同步圖案亦可使用PNC〇de(虛擬碼)序列、金 氏碼(gold code)序列、其他各種序列等。只要可藉由信行相 關性計算而獲致某峰值，並指定其位置者即可。 以下例中，利用5MHz之頻帶的行動台在客籍(visit〇r) 的細胞中’準備有2〇]^1^、1〇]\«^及5]\«^的頻寬，且行動 台可使用其中任一者。基地台係如第4圖（1)所示，跨整個副 載波而對同步通道進行對映並加以發送，又，並如第6圖所 1326561

用者診:頻率fA為中心的5MHZ頻帶中，發送供所有使 蝴共通控制通道）。如第5圖之相關說明，利 用職鮮之行動台，亦可檢測出中心爾4，並可適切 地解調在以頻托為中心的5斷頻帶中加以傳送的控制 通道。該共通控制通道包含有中心、頻率資訊，該中心頻率 資訊:可用以指定使用麵Hz其中-部分頻帶，即5MHz 的頻帶之巾心頻率fA，(通常不在頻柵上）之位^中心頻率 資訊亦可包含有譬如顯示出鮮&，與頻柵上的&相隔多遠 程度的資訊。行動台解調共通控制通道，並讀取中心頻率 10資訊，調整(如第3圖中RF部之)無線部内的頻率合成器，且 讓行動台所接收的5MHz頻帶之中心對到頻率以，。之後，行 動σ可使用2〇MHz之頻帶右端上的5MHz，並與資料通道進 行通信。 第7A圖係本發明一實施例之動作流程圖，第7B圖係概 15 略地例示於該流程中，行動台下行鏈接態樣。參照二圖面 說明動作例。利用含有20MHz之頻帶之中心頻率，即5MHz • 之頻帶（_央頻帶）’由基地台送出控制通道及同步通道。該 控制通道及同步通道並不依賴行動台欲使用在訊務資料 (traffic data)之通信上的頻寬(不依賴5MHz、10MHz、20MHz 20 等頻寬）’而是設定成無論任何行動台都可通用的圖案。步 驟1中，由基地台送出同步及控制通道，行動台藉由進行細 胞搜尋而接收同步通道並取得同步。步驟2中，行動台接收 控制通道並進行解調’讀取頻率資訊。頻率資料包含有關 分配於該行動台之頻帶的資訊（中央頻帶及可使用的頻帶

12 1326561 (可使用頻帶）間的偏移量等）。解資訊亦可包含有顯示該 細胞之頻帶為2〇MHz之基地台資訊（此非為必需）。步驟3 中，行動台在藉由控制通道而通知可使用的頻帶上，調整 接收信號的頻率，並變更用以進行通信的頻帶。之後，行 5動台在可使用頻帶（譬如具5MHz之頻寬）中開始資料通信。 如前述’中央頻帶之中心頻率位位在頻栅上，但並不限 於可使用頻帶的中心頻率fA，位在頻柵上此態樣。因此，沒 有剛述頻率資訊時，行動台將不易檢測出可使用頻帶之中 1 ^頻率由於中央頻帶的頻柵上之中心頻率，係無論何一 10仃動台都可易於檢測出，且可解調控制通道，故行動台可 易於將通信的中心頻率移動至頻柵上所沒有的所欲頻率。 如第7圖所示，利用5MHz之行動台，首先檢測出2〇MHz 之頻▼之中心頻率fA，並接收於中心之5MHz頻帶加以傳送 ^的共通控制通道。基地台需預備有將如前述控制通道作為 發送資料者，並加上同步通道，發送至下階的行動台。行 動台依控制通道的指示内容，移動至可使用的右端之5MHz 頻TT。之後，在移動所至的頻帶内進行通信。 又，第2、3圖之例中，於頻率區域中同步通道為多功 及分離態，惟亦可如第8、9圖所示，於時間區域内進行多 功及分離動作。只要行動台可檢測出20MHz之頻帶之中 心，並解調控制通道即可。 實施例2 第10圖同樣例示同步通道的對映例。惟，第1〇圖之例 中，基地台僅可在5MHz的頻帶中進行通信，且行動台具有

13 貫施例3 第11圖例示同步通道另一對映例。只要可以行動台確 保同步，同步通道可不插入整個所欲使用的頻帶内。圖式 之例中，同步通道每隔二個副载波就間斷地插入頻率轴方 η。又，同步通道不僅可插入頻率軸方向，亦可如第12圖 所不’插入時間軸方向。無論何者，由於未插有同步通道 的副载波中可對別的信號進行對映，故可藉由將同步通道 的對映量抑制在最小限度，而提高資訊傳送率。 如前述’可依藉由細胞而予以支持的頻寬，讓同步通 道的對映圖案不同，如第13圖所示，亦可不依賴行動台是 在何頻帶進行通信此方式，而是在中心附近的相同頻帶發 送同步通道。此時，如第1〇圖說明般，或許不易藉由行動 σ來判斷基地台的頻帶。惟’由不依賴所使用的頻寬，就 讓細胞的檢測精確度具公平性等觀點視之，宜讓插入同步 通道的頻帶為共通態樣。 第14圖例示，使用5MHz以上的頻帶時，於5ΜΗζ發送 同步通道，而使用小於5MHz之頻帶時’依頻寬而讓同步通 道之對映不同例。當可使用頻帶具顯著寬窄情況而仍欲求 得檢測精確度的公平性時，使用較廣之頻帶的細胞檢測精 確度恐有並無十足充分的之疑慮。此係由於較廣頻帶的同 步通道構成會由最適當大小而變成具大鴨差異性。因此， 4藉由做成第14圖所示態樣，而顧及到細胞的檢測精確度 及公平性雙方面》 實施例4 1326561 第15圖例示與第6圖所示之共通控制通道為不同態 樣，即另一共通控制通道之構成。第15圖之構成例中’中 心的5MHz之第1頻帶的第1頻帶’係包含有供所有使用者的 控制資訊，及供使用5MHz頻帶之使用者的控制資訊。後者 5 的控制資訊包含有用以顯示中心頻率fA與所使用的頻帶之 中心頻率fA’間關係等之中心頻率資訊。於第1頻帶兩側各自 相差2.5MHz之第2頻帶，傳送供所有使用者的控制資訊之 冗餘資訊，及供使用10MHz頻帶之使用者的控制資訊。前 者之冗餘資訊係以冗餘位元加以表現，該冗餘位元則依對 10控制資訊施行的錯誤訂正編碼化之各種演算而導出者。後 者之控制資訊包含有使用10MHz頻帶之使用者用的中心頻 率資訊等。在由該第2頻帶更往兩側的第3頻帶，傳送供所 有使用者之控制資訊的冗餘資訊，及供使用1〇MHz頻帶之 使用者的控制資訊。配合使用者所使用的頻帶而分散控制 15資訊等並加以傳送，譬如可依行動台之等級而變更控制通 道的傳送内容。 實施例5 除同步通道’由基地台發送的控制通道及資料通道， 亦可應用基地台所固有的攪亂器符號。此時，若攪亂器符 20號完全獨立地設定於通信上所用的每個頻寬，確定同步 後’行動台用以解密控制通道的處理恐有複雜化疑慮。本 實施例中，使用預定的期間及整個2〇肘112頻帶所定義出的 全部或部分二次元符號，而決定攪亂器符號。 第16圖係例不乘上控制通道等之攪亂器符號其中一

16 1326561 例。圖式例中，首先，規定出跨頻率方向的4〇個副載波及 時間方向的8個符碼之二次元符號。鄰接之符碼係頻率輛方 向的相位僅相互錯開1個副載波之關係。基地台使用整個 20MHz之頻帶來發送控制通道等時，將該等全部的攪亂器 5符號乘上控制通道，並加以發送。基地台僅使用5MHz之頻 帶時，使用對映到包含有中心頻率fA25MHz頻帶的攪亂器 符號。基地台僅使用使用l〇MHzi頻帶時，使用對映到包 含有中心頻率fA之10MHz頻帶的攪亂器符號。因此，行動 台於確定同步後，可不需切換攪亂器符號就解調控制通 10 道’而易於進行下行鏈接。 跨整個20MHz及8個符碼的二次元符號，縱或非如第16 圖所示的反覆圖案亦無妨。第17圖例示非為反覆圖案，藉 由—連串的資料序列而備有二次元符號之態樣。縱或使用 此種二次元符號’亦可獲得與前述相同的功效。 15實施例6 第1實施例等中，行動台所使用頻帶中最小寬幅為 5MHz，且同步通道及控制通道係在5MHz的中央頻帶傳 送。惟，亦可於5MHz以外的頻帶傳送同步通道及控制通 道。第18圖所示例中，例示行動台可使用的頻帶為125 20 MHz，且中央頻帶為1.25MHz態樣。第19圖雖與第4實施例 的第15圖相同，但中央的最小頻寬為125]^1^處為相異 點。進而，亦可組合第18圖及第19圖所示之構成例，而如 第20圖所示，於1.25MHz的頻帶及中央的5MHZ頻帶傳送控 制通道。藉此，可帶給利用5MHz以上的頻寬之使用者廣頻 17 帶化之利益(控制通道的高品質化等），並顧及行動台間的公 平性。 以上’說明本發明較佳實施例，但本發明並不限於此， 於本發明之要旨内可做各種變形及變更。為方便說明，本 5發明分為幾個實施例而加以說明，但各實施例之區分非為 本發明的本質，可依需求而使用一個以上的實施例。 本國際申請案係主張基於2005年6月14日提申的日本 特許出願第2005-174399號的優先權，其内容全部援用在本 國際申請案。 10 【圖式•簡單> 明】 第1圖係概略地例示具多數個頻寬之〇FDM方式的無 線通信系統其波譜。 第2圖係例示本發明一實施例之發送機其區塊圖。 第3圖係例示本發明一實施例之接收機其區塊圖。 15 第4圖係例示同步通道的對映(mapping)例。 第5圖係例示檢測出頻帶之中心的原理。 第6圖係例示控制通道的構成例。 第7A圖係例示本發明一實施例之動作流程圖。 第7B圖係於頻率軸上例示本發明—實施例之動作。 2〇 第8圖係例示本發明一實施例之發送機其區塊圖。 第9圖係例示本發明一實施例之接吹機其區塊圖。 第10圖係例示檢測出頻帶之中心的原理。 第11圖係例示同步通道的另一對映例。 第12圖係例示同步通道的另一對映例。 18 1326561 第13圖係例示同步通道的另一對映例。 第14圖係例示同步通道的另一對映例。 第15圖係例示控制通道的另一構成例。 第16圖係例示乘上控制通道之攪亂器符號其中一例。 5 第17圖係例示乘上控制通道之攪亂器符號其中一例。 第18圖係例示控制通道之構成例。 第19圖係例示控制通道另一構成例。 第20圖係例示控制通道其他構成例。 【主要元件符號說明】 MUX...多工部 FFT...高速傅立葉變換部 IFFT...高速逆傅立葉變換部 GI...保護區間插入部或除去部 RF...無線部

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Claims (1)

1326561 第95120999號申請案申請專利範圍替換本98.06.25 --， -月乂日嗲(泛)正替換? 十、申請專利範圍： 1. 一種基地台，係使用二個以上的頻帶中任一頻帶，與行 動台進行正交分頻多工化(OFDM)方式的通信者，其特 徵在於： 該基地台包含一發送機構，該發送機構係於包含有 第1頻帶之頻柵上的中心頻率且其頻寬較第2頻帶大的 頻帶中，發送同步通道及控制通道， 又，前述控制通道包含有用以指定前述第2頻帶之 中心頻率的中心頻率資訊。 2. 如申請專利範圍第1項之基地台，其中前述同步通道及 控制通道係於包含有前述第1頻帶之頻柵上的中心頻率 且與前述第2頻帶之頻寬相等的頻帶中，進行發送。 3. 如申請專利範圍第1項之基地台，其中前述同步通道係 在整個前述第1頻帶中進行發送。 4. 如申請專利範圍第1項之基地台，其中前述同步通道係 以較副載波間隔更廣的間隔而在頻率方向上進行對映。 5. 如申請專利範圍第1項之基地台，其中前述控制通道藉 由二次元攪亂器符號編碼化，且前述二次元攪亂器符號 係於跨前述第1頻帶及一個以上之預定發送時間間隔而 對映之二次元攪亂器符號中，包含有第1頻帶頻柵上之 中心頻率且在其頻寬較第2頻帶大的頻帶中進行對映 者。 6. 如申請專利範圍第1項之基地台，其中包含有第1頻帶之 頻栅上的中心頻率且與第2頻帶之頻寬相等的頻帶中進 20 1326561 行發送的基本控制資訊， 台都可通用的控制資訊； "'——-—〜 係包含無論使用何頻帶之行_ 又，於前述第2頻帶以外之第3頻帶中傳送的控制資 訊包含使用前述第3頻帶之行動台所固有的控制資訊。 7. 如申請專利範圍第i項之基地台，其中包含有前述頻拇 上之中心頻寬之預定頻帶内的同步通道及攪亂器符 號’係於不同頻寬中進行通信之行動台所通用的圖案。 8. 如申请專利範圍第1項之基地台，其中前述同步通道係

以具脈衝狀的相關特性之序列表現，且於頻率方向上對 映者。 9_ 一種基地台所使用之方法，係使用二個以上的頻帶中任 一頻帶’與行動台進行正交分頻多工化(OFDM)方式通 信之基地台所使用者，其特徵在於： 該方法係在包含有第1頻帶之頻柵上的中心頻率真 其頻寬較第2頻帶大的頻帶中，發送同步通道， 又’在包含有第1頻帶之頻栅上的中心頻率且其頻 鲁 寬較第2頻帶大的頻帶中發送控制通道，而該控制通道 包含有用以指定前述第2頻帶之中心頻率的中心頻率資 10. —種行動台，包含有： 一用以接收使用二個以上之頻帶中任一頻帶而加 以傳送的下行鏈接信號之機構； 一用以檢測出在包含有第1頻帶之頻柵上的中心頻 率且其頻寬較第2頻帶大的頻帶中’由基地台送出的同 21 1326561 步通道及控制通道之機構； 一用以由前述控制通道擷取出中心頻率資訊之機 構；及 一依前述中心頻率資訊而變更用以接收信號的頻 帶之機構； 其中前述中心頻率資訊指定基地台所指示的第2頻 帶之中心頻率，俾讓該行動台使用於通信上。 11. 一種行動台所使用之方法，，包含有：

接收使用二個以上之頻帶中任一頻帶所傳送的下 行鏈接信號； 檢測出在包含有第1頻帶之頻柵上的中心頻率且其 頻寬較第2頻帶大的頻帶中，由基地台送出的同步通道 及控制通道； 由前述控制通道擷取出中心頻率資訊；及 依前述中心頻率資訊變更用以接收信號的頻帶，

且前述中心頻率資訊指定基地台所指示的第2頻帶 之中心頻率，俾讓該行動台使用於通信上。 22