1351843 聯中所獲得之該目前粗略偏移估計中之預測誤差所導出之 臨限值（較高與較低頻率限制）設定。 依據本發明之另一態樣，一種數位正交分頻多工發射器 在一單一叢發期間使用一本端發射時脈來發射：（1)一導頻 信號；（2)—相同獨特符號圖案之至少兩個複本，該至少兩 個複本偏移已知整數數目之符號；.及（3)採用數位資料加以 調變之多個正交分頻多工副頻道t 一數位正交分頻多工接 收器使用一本端接收時脈來產生該接收到之叢發之一數位 取樣序列。>接著在時域中處理此等接收到之數位取樣、，以 估計該接收到之獨特符號圖案之兩個取樣複本間之一粗略 偏移。、接著在一封閉迴路頻域追蹤級中使用該粗略偏移估 。十’、來決定該導頻信號（其亦嵌入於該接收到之數位取樣 序列中）之一細微頻率偏移。 一旦針對該導頻信號之一特定部分決定一細微頻率偏 移’便可針對相同正交分頻多工群集中之各資料承載副頻 道之對應部分計算相關頻率偏移值。 已揭示具體實把例尤其在信號弱且舊鏈路之預期誤差 咼並且其上沒有可靠歷史資訊以準確預測新鏈路上之偏移 的任何父遞情況期間係可操作於一相對較寬範圍之可能頻 率偏移上？而同時更快地達到會聚且進而減少所需處理器 此在有很大雜訊之狀況下（例如在行動分時雙工/正 父分頻多工環境中）尤其重要。 前面已相當廣泛地概述本發明的特徵及技術優點，以便 更好地明白以下本發明之詳細說明。下文將說明本發明的 127312.doc 1351843 額外特徵及優點，其形成本發明之申請專利範圍之主題。 熟習此項技術者應明白’可很容㈣為基礎使用所揭示之 概念與特定具體實施例以便修改或設計用於執行本發明之 相同目的之其他結構。熟習此項技術者亦應認識到，此類 等效結構不背離所附巾請專利範圍中所提出的本發明之精 神與範結合關考量以下說明可更好地明白咸信為本 發明之特性之新穎特徵（兩者係關於其組織及操作方法卜
:及其他目的與優點。不過，應清楚地明白，該等圖式之 母-個係僅基於解說與說明之目的而提供^並不意欲作為 本發明之限制之定義。 【實施方式】 圖1顯示-接收到之正交分頻多工信號之簡化表示1〇， 其包含-範例性正交副載波頻率群集。一正交分頻多工傳 輸包含許多相互正交副載波頻率（顯示其中的兩者^與 12) ’其可組織成—或多個群集、。如此項技術中所熟知了
基本數位資料傳輸單位係符號：且各已發送符號表示—或 '多個資料位元'。在正交分頻多…可透過不同副載波發 达相同符號之不同位元且該等副載波中的某些可不用以發 送任何資料符號，可基於一傳輸交談期間之_測量針重; 傳輸與資料調變適應性選擇個π副載波係I交分頻多工 術之一特定優點。 夕工 在正交分頻多工之一多向近接變化（通常稱為"ofdma") 中’一單一群集内之相同已調變副載波可各包括意欲用於 不同接收方之資料。一未使用副載波頻率可以以未調變形 127312.doc 式加以發射（在該情況复 ^^ Ba /、有時秸為"導頻"信號，該"導頻” k说將關於傳輸環境之 ^. 犯有用貝訊袄供給調諧至該頻率 之任何接收器）或甚至 不以未調變形式加以發射（在該情 況下其提供一可能有用丨丨B嗜 々 用防濩頻率"用於避免干擾來自另一 發射态採用一鄰近頻率立 _ 早之八他另一傳輸）。IEEE 802.16e (2005規範，第8·4 14 ]章 )抆供用於中心頻率與符號時脈頻 率之容限資訊（僅僅係副載波頻率之2%)。 圖2顯示㈣本發明之—用於發送並接收分時雙工/正交 分頻多向近接傳輸之簡單傳輸系統之—具體實施例2〇。一 ^列性分時雙工系統中之各收發器21、22包含發射器2〇1 〇接收器2G2 ’其係藉由一雙工切換器（例如切換器Μ、％) 而輕合至共用天線23、24。儘管此圖式中未顯示，但熟習 此項技術者應認識到，㈣發射器可發射至多至—個接收 器’且多個發射器可發射至相同接收器。此外，儘管在一 ^單分時雙卫系統中僅需要—天線，但可在傳輸鏈路之一 端處(例如在一固定基地台處)提供具有更多複雜天線組態 之更精緻系統，以特別利用在一分時雙工系統中傳輸與接 收兩者在不同時間透過本質上相同通信頻道 用共同傳輸特性之事實。 進而共 在圖2所示分時雙工/正交分頻多工系統之特定範例中， 一上行鏈路"收發器包括一正交分頻多工發射器，其與一 上行鏈路接收器共用一上行鏈路天線。一上行鏈路雙工切 換器以時間雙工方式替代地將上行鏈路發射器或該上行鏈 路接收器耦合至該上行鏈路天線。同樣地，—"下行鏈路" 127312.doc • 10 - 收發器包括-正交分頻多X接收器’其與—下行鏈路發射 器共用一下行鏈路天線，且一包含下行鏈路雙工切換器以 時間雙工方式替代地將該下行鏈路發射器或該下行鏈路接 收器耦合至該下行鏈路天線。此外，肖間協調兩個收發器 之操作以便正交分頻多工發射器搞合至下行鏈路天線並透 過無線傳輸鏈路進行發射的同時（較佳採用僅具有一最小 防€時間（該時間期間任__方向上有傳輸）之接近式時間同 步）’正交分頻多工接收器耗合至上行鏈路天線用於透過 相同鏈路接收傳輸。 ，管許多iL交分頻多X系統將在兩個方向上使用正交分 頻夕工技術’但熟習此項技術者應認識到，本發明可應用 於=在:方向上使用正交分頻多卫技術而在相反方向域 用-替代傳輸技術(或甚至無線電寂靜)之系統。因此，在 圖Μ/未將上行鏈路接收器特別識別為—正交分頻多工 接收益，且未將下行鏈路發射器特別識別為—正交分頻 工發射器。 _ j顯示一分時雙 一 I μ舍 / υ 4饮丨寸御疋一蕞發之 ^體實施例之-可能資料結構3q。不管所採用之傳輸技 術為何，分時雙工系統通發送與接收，而是僅以 一叢發"方式發送，各叢發包括 _ 括標頭（或前置項"）部分31 包承載")部分32。各叢發係與來自相同發射 電靜：叢發分離一相對較長無線電寂靜週期，在該無線 :二週期_ ’通信鍵路可用於來自其他發射器之其他 (包括來自已發送叢發之接收方之相反傳⑷。此外， 127312.doc 丄叫843 個發”與接收器之蜂巢式系統(仔細規劃頻 、適田提供以便最小化同時傳輸間之干擾）中，甚至可 ^邬近早凡中將相同副載波頻率用於來自其他發射器與正 二=工接收器處目前正在接收並處理之特定傳輸叢發 輪。Β宜且可能係該特定傳輸叢發之干擾來源的不相關傳 二發二方便起見本文中將僅在已定義傳輸間隔期間以 式發送且不同時發送與接收之任何無線電系統(包 *靜叢發間隔期間發送且在其他時間維持無線電 、主〜早向傳輸糸統）稱為分時雙工系統，除非上下文中 ’’晰說明預期一完全雙工(即雙向)通信系統。 特別參考圖3所示分時雙業 & 到-血/雙工叢發之別置項部分31，將見 ” *削置項係用於管理資料之傳輸且包括一第一 2第其…標記傳輸開始之清晰可識別調變圖.案，以 如，_ ^ 一通力採用識別特定叢發（例 精由來源、目的地及序號 之獨特符號序列。如圖所—頭資訊加以調變 在相同叢發_發=::之:佳複製此獨特符號序列且 促進已發送二::列之多於-個複本。此不僅提供 中來考円1 準確還原之冗餘，而且（如下文 器處之本端時脈與正交分正父分頻多工發射 脈間之較不—入 ^夕工接收益處之—第二本端時 之可能性：王Q'所造成之可能頻率偏移之-初始估計 j月匕性。用以減少容々 可用以提供冗餘 路…之效應之循環前置(⑺亦 儘營此圖式中未顯示，但從先前圖】之論述可回想起， 1273J2.d, -12- 1351843 通常透過-或多個鄰近副載波發射一導頻信號。依據本發 明且由於從以下圖4與圖5之論述中會更清楚之原因，較佳 ^整個叢發持續時間（包括封包承載部分）_ it續發射此 導頻U。該叢發之資料封包承載部分可為習知格式， 且除了注意其較佳包括某一正向誤差校正形式且可盥二自 其他叢發之封包承載資料交錯以更好補償相同傳輸在其他 ，輸路U之反射或來自其他來源之其他傳輸所造成之可
此干擾之外將不做更詳細論述。在其他具體實施例中，在 前置項部分中之管理資料與封包承載部分中之使用者資料 間甚至可以不存在一獨特邊#，而A兩類型資料之被選定 部分可彼此交錯，因此管理資料之至少某些係為封包承載 資料所圍繞。 ”圖4顯示-解說分時雙工/正交分頻多工頻率偏移程序之 操作之流程圖的—具體實施例4〇。程序4〇ι接收一包括所 關注副載波頻率之寬頻信號，較佳使用一為接收到之資料 之符號速率之至少兩倍之取樣速率且制-針對各取樣包 括至V兩個位之精確度重複取樣該等所關注副載波頻率 (儘管尤其在預期較高調變位準時接收到之資料之準確還 原可能需要按較高速率且採用更高精確度所獲取之取樣) 以產生一數位化資料流。 程序402偵測一資料叢發（標頭）之開始且程序403檢查該 數位化資料流中是否存在—已知標記-正交分頻多工傳輸 之開始之調變圖案。決定此一 例時，程序404允許程序4〇5計 開始點並驗證多於一單一實 算預期序列間之間隔且依據 127312.doc •13· 1351843 • 知識以及該間隔意欲為何之知識，可決定一時間偏移且其 從該程序406可轉換為一路線偏移。初始化此路線偏移以 . 便處理取樣資料流之一與預期叢發持續時間相對應之後續 片段。 • 在—具體實施例中，程序406使用一數位相互關聯濾波 益來檢查該取樣資料流之一片段中之一預期標頭資料序列 或CP之可能出現。若在相同片段内偵測到一第二此序列， 則系統決定推測為相同叢發内之相同標頭資料序列之兩個 籲 4本者之間之間隔。較佳藉由計數兩個序列中之兩個對應 點間之本端接收時脈之週期數（例如，來自一相互關聯器 之輸出為最大值之時脈計數）來測量該間隔，在該情況下 - 隔計#可為兩個時脈計數之簡單相《，一時脈計數係對 . 絲進行-第_偵測之取樣間隔，而另一時脈計數係對應 於第一此偵測之時間。一旦如此決定兩個接收到之複本間 1隔权序407便藉由決定測量時脈計數與一用於第— _ #本之傳輸與第二複本之傳輸間之發射時脈計數數量之對 應值之差（例如藉由-表查詢操作，在該操作中已預先針 對一可能間隔範圍計算頻率偏移）將該資料轉換為 . 偏移。 手 .、,、一粗略偏移偵測程序之此特定實施方案假定整個標頭資 料序列之一大部分係可預測的，且因此能夠使用先前計算 之㈣作為-無雜訊代理以用於至數位相互關聯器之輸入 此可％以稍微簡單結合相同無雜訊代理(其係用作 接收器對已知標頭資料序列之傳輸作出回應而產生之數位 127312.doc -14- 1351843 化取樣之一理想化版本）執行兩個相互關聯之任務，簡化 使兩個失真且有雜訊序列相互關聯之相對困難任務。特定 言之，此一預測取樣流可接著用以程式化一數位相互關聯 濾波器，其每當在傳入之數位取樣流中偵測到一對應匹配 序列時便輸出一偵測觸發。在一替代具體實施例（附圖中 未詳細顯示）中，不必事先具有標頭資料之任何特定部分 之知識，而是僅僅具有一接收到之叢發内相同重複標頭資 料序列或CP之不同複本會佔用之大體位置之知識。在該情 況下，一數位時域相互關聯器簡單進行來自兩個位置:: 樣序列間之多個比較（各此類比較在兩個序列間採用一不 同偏移），直到偵測到一可能匹配並計算一可能偏移。 接者可與叢發標記之開始組合來使用計算偏移以定 解調變叢發標頭中之單元識別資料，藉由單元^資訊通# 係以比封包承載資料更健壯之方式（例如，採用較: 位準及/或知用更多冗餘且按更大交錯距離）發送，進: 相關頻率偏移之準確知識情況下準確進行還原i 事實補償-更準確頻率偏移決定之缺乏 _例如）以相對於圖5所論述之方式執行此功能。序408與 由於接收到之資料已經受雜訊及失真之 資料與實際資料間，4 ' 所以預測 、貝除貝枓間’或不同時間接收到之相同眘粗， 複本間不可能*入抓龄 貪料之兩個 m ' 此’與僅僅輪出-二進制指 :號不同，有利地針對各可能偏移 ：偵挪 數，且只有當該分數達到— 概率偵測分 屮一生此 值（其可基於是否Π：地 先别匹配觸發適應性地進行調整）時才宣告一正確輪 匹*酉己。 127312.doc -15. 或者’可不僅計算用於接收到之資料流中之各取樣點之對 應匹配概率分數，而且利用接收到之資料中之預期概率變 化以計算所計算之最可能匹配點與圍繞該計算之匹配點之 其他可能匹配點間之一預期統計偏差。 為了進一步改善粗略偏移計算之準確性，計算匹配點及 關於其他可能匹配點之統計分佈之任何相關計算可加以儲 存，以便隨後在一後續資料叢發之處理期間使用。在決定 計算匹配點具有一相對較高相關聯統計偏差之有雜訊頻道 狀況下可賦予此歷史資料較大權重，且該歷史資料係报好 地位於一來自未校正計算資料之計算預期偏差内。亦可外 推此歷史資訊以計算一遺漏匹配點，當在一預定偵測臨限 值内在目前資料中未偵測到此類點時，尤其當在相關聯資 料流之後續處理期間已驗證及/或調整歷史偏移資料之準 確性時。 已如此獲得一用於來自數位化資料流之目前叢發之粗略 偏移值，並驗證該所述資料實際上係以此接收器為目的 地’現在可使用該粗略偏移來初始化程序4丨〇，其係—用 於精細化粗略偏移以促進接收到之分時雙工/正交分頻多 工叢發之封包承載資料部分之更準確解調變之細微頻率偏 移程序。在一具體實施例中，使用一運作於封閉頻域追蹤 路中用於決疋一所需用以使透過先前取樣正交分頻多工 叢發之一副頻道以一已知頻率所發射之先前數位化導頻信 號與用以產生此等取樣之本端時脈同步化之差異相互關聯 器來執行此·一精細化。 127312.doc •16· 1351843 〃熟習此項技術者應認識到，所計算之粗略偏移資訊與計 算之細微頻率偏移資訊不僅可用以補償數位化資料取樣中 之頻率偏移，而且可在後續叢發之處理期間用以調整本端 接收時脈之速率以達到遠端發射時脈與本端接收時脈間之 更好同步（進而達到一預期減小頻率偏移）。 現在參考圖5,其包括解說一依據本發明之某些態樣加 以構造之正交分頻多工接收器之更詳細表示之-具體實施 例5〇。特定言之，該接收器包括本端時脈510，其將時序 資訊供應至數化器電路5〇1。該數化器處理一接收到的包 括所關注副载波頻率之寬頻信號（可採用習知類比A G C電 路處理成-預定平均振幅且可藉由f知類比if電路（未顯 示）降頻轉換為一中間頻率），以產生-表示該接收到之寬 頻#號之數位化資料流。 接著藉由叢發價㈣電路502(其使用（例如）一數位渡波器 或其他構件來彳貞測標記__正交分頻多工傳輸之開始之已知 調變圖案之存在)處理數位化取樣，以藉此提供一時間參 考（觸發）’在來自叢發之其餘部分之任何管理資料與封包 承載資料之隨後還原期間，相互關聯濾波器503與測試序 列507使用該時間參考。為此㈣，使用叢發谓測電路所 產生之—叢發觸發開始來初始化一粗略偏移電路（其處理 取樣資料流之一與預期叢發持續時間相對應之片段）以该 測預期$頭資料序列之各出％，且當L卜第二此序列 時’决定兩個複本間之一粗略偏移（其可在本端接收時脈 之週期中進行測量）。每當在傳人之數位取樣流中相斜於 127312.doc 1351843 Μ試序列（經由測試序列記憶體㉝ 二數位相互關聯渡波器503便輸㈠測觸發，= 二可為與預期標頭資料序列相對應的一數位化符號序列 所。十算得出複製品，或來自接收到之數位化取樣序列 —預』標頭貝料序列之一第一複本預期存在於其内之指 疋。P刀的-接收到之資料序列之一實際複本。較佳地，該 粗略偏移偵測盗不僅輸出一指示可能已㈣到該預期複本 之二進制觸發’而且輸出相關統計資訊（其包括已發現此 一匹配之概率；以及該計算之最可能匹配點與圍繞該計算 之匹配點之其他可能匹配點間之一預期偏差）。 將該計算匹配點及關於其他可能匹配點之統計分佈之任 =相關計算（例如）傳達至—個別FFT處理器，例如偏移計 异器504，其計算—初始頻率偏移估計及相關聯追縱迴路 增益因數以便在（例如）封閉迴路追縱器5〇5中之封閉迴路頻 域追縱料中使用。查詢表5〇6可用以將用於導頻信號副
頻道之計算之頻率偏移轉換為用於各資料承載頻道之對應 細微偏移。 W 雖然已詳細說明本發明及其優點，但是應明白本文中可 進行各種變更、替換及更改’而不會背離所附申請專利範 圍所定義的本發明之精神與範疇。此外，本申請案之範疇 並非意欲受限於說明書中所說明之程序、機器 '製造祀物 質組成物、構件、方法及步驟之特定具體實施例。熟習此 項技術者由本發明之揭示内容很容易明白，目前存在'或以 後開發的執行與本文所述對應具體實施例實質上相同功能 127312.doc 物質組成 因此，所 、物質組 物、構7上相同結果之程序、機器、製造、 附“主、方法或步驟可依據本發明加以使用。 °月專利範圍係意欲將此類程序 成物、構件、方法或步驟包含於其範 【圖式簡單說明】 其^了更全面地理解本發明，現結合附圖參考以上說明 圖1顯示一接收到之正交分頻多工信號之簡化表示，其 包含—範例性正交副載波頻率群集； 圖2顯示依據本發明之一用於發送並接收分時雙工/正交 分頻多向近接傳輸之簡單傳輸系統之一具體實施例； 圖3顯示一分時雙工正交分頻多向近接傳輸之—叢發之 一具體實施例之一可能資料結構； 圖4顯示一解說分時雙工/正交分頻多工頻率偏移程序之 操作之流程圖的一具體實施例；及 圖5係一實施圖4所提出用於在圖3之系統中使用之程序 之分時雙工/正交分頻多工接收器之〆具體實施例之更詳 細方塊圖。 【主要元件符號說明】 21, 22 收發器 23, 24 共用天線 25, 26 切換器 30 資料結構 31 標頭/前置項部分 127312.doc -19- 1351843 32 資料/封包承載部分 201 發射器 202 接收器 501 數化器電路 502 叢發偵測電路 503 相互關聯濾波器 504 偏移計算器 505 封閉迴路追蹤器
506 查詢表 507 測試序列記憶體 510 本端時脈
127312.doc -20-