TWI364194B - Methods and apparatus for maximum ratio combining for duplicated signals in ofdma systems - Google Patents

Description

1364194 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體而言係關於無線通信系統。更具體言之， 本揭示案係關於正交分頻多重存取（OFDMA)系統中最大比 組合複製訊號之方法及裝置。 【先前技術】 無線通信器件已變得更小且功能更強大以滿足消費者需 要並改良可攜帶性及便利性。消費者已變得依賴於無線通 k器件’諸如蜂巢式電話、個人數位助理（pda)、膝上型 電腦及其類似物。消費者已開始期望可靠的服務、擴大的 覆蓋區域及增強的功能性。無線通信器件可稱為行動台、 站台（Station)、存取終端機、使用者終端機、終端機、用 戶單元、使用者設備等。 一無線通信系統可同時支援多個無線通信器件之通信。 一無線通信器件可經由上行鏈路及下行鏈路上之傳輸而與 一或多個基地台（基地台又可稱為存取點、節點B等）通 信。上行鏈路（或反向鏈路）係指自無線通信器件至基地台 之通信鏈路，且下行鏈路（或前向鏈路）係指自基地台至無 線通信器件之通信鏈路。 無線通信系統可為能夠藉由共用可用系統資源（例如， 頻寬及傳輸功率）來支援與多個使用者之通信的多重存取 系統。此等多重存取系統之實例包括分碼多重存取 (CDMA)系統、分時多重存取（TDMA)系統、分頻多重存取 (FDMA)系統及正交分頻多重存取（〇FDMA)系統。 132323.doc 1364194 如上所述，本揭示案大體而言係關於無線通信系統。更 具體言之’本揭示案係關於正交分頻多重存取（〇FDmA)系 統中最大比組合複製訊號之方法及裝置。 【發明内容】 揭示一種用於處理包含複製訊號之所接收正交分頻多重 存取（OFDMA)訊號之方法。該方法可包括將該〇FDMA訊 號内之副載波配置成複製格式。該方法亦可包括在已將該 等副載波配置成複製格式之後等化並組合該〇FDMa訊 號。等化及組合可根據一最大比組合（MRC)方案來執行。 該方法亦可包括解映射該0FDMA訊號。解映射可在執行 等化及組合之後執行。 亦揭示一種用於處理包含複製訊號之所接收正交分頻多 重存取（OFDMA)訊號之無線器件。該無線器件可包括一第 一預看副載波配置器’該第一預看副載波配置器經組態以 將該OFDMA訊號内之副載波配置成一複製格式。該無線 器件亦可包括一等化器及組合器，該等化器及組合器經組 態以在已將該等副載波配置成複製格式之後等化並組合誃 OFDMA訊號。等化及組合可根據一最大比組合（MRc)方案 來執行。該無線器件亦可包括一解映射器，該解映射器經 組態以解映射該OFDMA訊號。解映射可在執行等化及組 合之後執行。 亦揭示一種用於處理包含複製訊號之所接收正交分頻多 重存取（OFDMA)訊號之裝置。該裝置可包括用於將 OFDMA訊號内之副載波配置成複製格式之構件。該裝置 132323.doc 1364194 亦可包括用於在已將該等副載波配置成複製格式之後等化 並組合該OFDMA訊號之構件。等化及組合可根據一最大 比組合（MRC)方案來執行。該裝置亦可包括用於解映射該 OFDMA訊號之構件。解映射可在執行該等化及組合之後 執行。 亦揭示一種用於處理包含複製訊號之所接收正交分頻多 重存取（OFDMA)訊號之電腦程式產品。該電腦程式產品可 包括一上面具有指令之電腦可讀媒體。該等指令可包括用 於將該OFDMA訊號内之副載波配置成複製格式之程式 碼。該等指令亦可包括用於在已將該等副載波配置成複製 格式之後等化並組合該OFDMA訊號之程式碼。等化及組 合可根據一最大比組合（MRC)方案來執行。該等指令亦可 包括用於解映射該OFDMA訊號之程式碼。解映射可在執 行等化及組合之後執行。 【實施方式】 φ 圖1銳明盔綠瑀樘备鉍1 nn > ..

132323.doc 1364194 者終端機106可為無線器件，諸如蜂巢式電話個人數位 助理（PDA)、掌上型器件、無線數據機、膝上型電腦 '個 人電腦等。 促進自基地台104至使用者終端機106之傳輸的通信鏈路 • 可稱為下行鏈路丨〇8，且促進自使用者終端機1〇6至基地台 、 1〇4之傳輸的通信鏈路可稱為上行鏈路110。或者，下行鏈 路1〇8可稱為前向鏈路或前向頻道，且上行鏈路ιι〇可稱為 φ 反向鏈路或反向頻道。 小區102可被分為多個扇區112。扇區112為小區1〇2内 的實體覆蓋區域。無線通信系統丨00内之基地台i 〇4可利用 使小區1 0 2之特定扇區112内之功率流集中之天線。此等天 線可稱為定向天線。 本揭示案之方法及裝置可用於寬頻無線通信系統中。術 語"寬頻無線"係指在一給定區域内提供無線、語音、網際 網路及/或資料網路存取之技術。 籲 代表微波存取全球互通之WiMAX為在長距離内提供高 輸送量寬頻連接之基於標準之寬頻無線技術。現今存在 WiMAX的兩種主要應用：固定WiMAX及行動WiMAX。固 ' 定WiMAX應用係點對多點的，從而使得家庭及商務能夠 - 進行寬頻存取。行動WiMAX以寬頻速度提供蜂巢式網路 之完全行動性。 行動WiMAX係基於OFDM(正交分頻多工）及OFDMA(正 交分頻多重存取）技術。OFDM為一數位多載波調變技術， 近來發現多種高資料速率通信系統中廣泛採用此技術。對 132323.doc 1364194 於OFDM，將一傳輸位元流分成多個較低速率子流。每一 子流經多個正交副載波中之一者調變且在複數個並行子頻 道中之一者上發送。OFDMA為一基於OFDM之多重存取技 術。對於OFDMA，使用者可被指派不同時槽中之副載 波。OFDMA為靈活的多重存取技術，其可適應具有廣泛 變化之應用、資料速率及服務品質要求之許多使用者。 無線網際網路及通信之快速增長已導致無線通信服務領 域中對高資料速率之增長的需求。OFDMA系統現今被認 為係最有前途的研究領域之一及下一代無線通信之關鍵技 術。此係歸因於OFDMA調變方案可提供優於習知單載波 調變方案的許多優點（如調變效率、頻譜效率、靈活性及 強健的多路徑抗擾性）之事實。 IEEE 802.1 6x為定義固定及行動寬頻無線存取（BWA)系 統之空中介面的新興標準組織。IEEE 802.1 6x於2004年5月 核準用於固定BWA系統之"IEEE P802.16-REVd/D5-2004··，且於2005年10月公開用於行動BWA系統之"IEEE P802.16e/D12 Oct. 2005"。彼等兩個標準定義四個不同的 實體層（PHY)及一個媒體存取控制（MAC)層。該四個實體 層之OFDMA實體層分別為固定及行動BWA領域中最風行 的。 圖2說明一用於OFDMA系統之傳輸器202之一實例。展 示傳輸資料212，其被饋入至映射器214中。映射器214 可執行映射及調變，且可輸出一經映射/經調變訊號 2 1 6。展示經映射/經調變訊號2 1 6，其由反快速傅立葉 132323.doc 10 1364194 變換（IFFT)組件218、保護插入組件22〇 '射頻（rf)前端222 及天線224加以處理。接著展示所得訊號226，其被傳輸至 無線頻道h中。 圖3A說明OFDMA系統内可在下行鏈路1〇8上自基地台 1〇4傳輸至使用者終端機106的訊框306之一實例。相對於 時間抽308展示OFDMA訊框306。OFDMA訊框306展示為 具有一個前導符號310及多個資料符號312。雖然圖3A中僅 φ 展示一個前導符號310，但_ OFDMA訊框306可包括多個 前導符號3 1 0。 圖3 B及圖3 C說明前導符號3 10之頻域表示之實例。相對 於副載波軸3 16展示此等頻域表示。展示一所用副载波區 域3 18。亦展示兩個保護區域32〇。 • 在圖3B中，所用副載波區域318包括與未調變副載波 3 14b父替之導頻副載波314a。在圖3C中，所用副載波區域 318中之每一副載波314為一導頻副載波314a。 鲁 圖3D說明資料符號312之頻域表示之一實例。資料符號 312包括資料副載波31乜及導頻副載波3143兩者。一接收 器可使用前導符號3 10之導頻副載波3 14a及/或資料符號 312之導頻副載波314a執行頻道估計。 - OFDMA系統内之副載波3 14之數目可等於快速傅立葉變 換（FFT)點之數目。可不使用所有可用的副載波314。詳言 之’可排除保護區域320中之保護副載波3 14d。在圖3B至 圖3D中，保護副載波3 14d展示為在較低及較高頻帶周圍。 此等保護副載波314£1可不分配給資料副載波314c或導頻副 132323.doc 1364194 載波314a。 圖4說明典型OFDMA系統之單一接收器架構404。天線 432自無線頻道h接收OFDMA訊號426a。所接收0FDMA訊 號426a由RF前端434、保護移除組件436及快速傅立葉變換 (FFT)組件438加以處理。此產生一頻域〇FDMA訊號 426b，其在圖4中展示為& 426b。 接下來，可執行頻道估計。展示頻域〇FDMA訊號心

426b，其作為輸入提供至—頻道估計器442。頻道估計可 使用導頻載頻調及-内插過程實現。頻道估計之結果為一 頻道估計444，其展示為圮444。 展示一等化器446 料4來等化頻域〇FDMa訊號& 426b 可插據方程式（1)使用頻道估計

Hk !， 若k用於副栽坡

Hk

⑴ 0， 若k不用於副截坡

專化斋446之輸出為一短 、寻化訊號426c，其展示為五A 426c。經等化訊號仏426c可山 由解映射器450來解映射並解 調變，從而產生rA 452。 OFDMA系統可具有複製循认 得輸功能。舉例而言，IEEE 802.16e標準支援訊框控制扭_ ^碩（FCH)頻道之複製傳輸。 FCH頻道之内谷稱為下行鰱放_ %吗訊框前置項（DLFP)。DLFP 為在每/訊框開始時傳輪的次 貝料結構。DLFP含有關於當 前訊框之資訊且被映射至Fen 圖5說明fch/dlfp傳輸之 万法5〇〇之一實例。可提供一 132323.doc •12- 1364194 24位元之DLFP訊息502(501)且接著複製該訊息（504)以形 成一48位元之區塊506。接著可對48位元之區塊506執行以 下操作：回旋式編碼508、交錯510、QPSK映射512、 0卩〇]\4八時槽分配（副載波分配）514、副載波隨機化516及 點反快速傅立葉變換（IFFT)操作518。 回旋式編碼508之結果可為一具有96個經編碼位元之區 塊520。交錯510之結果亦可為一具有96個經編碼位元之區 塊5 22 ^ QPSK映射5 12之結果可為一具有48個經調變符號 之區塊524。OFDMA時槽分配（副載波分配）514可涉及指派 來自對應於區段之第一時槽526的時槽。 圖6說明一用於解碼包括複製訊號（諸如複製DLFP訊息） 之OFDMA訊號的系統600之一實例。展示一傳輸器602， 其經由一頻道h(t) 616傳輸OFDMA訊號s(t) 612。 展示一接收器604，其接收一 OFDMA訊號r(t) 620a。所 接收OFDMA訊號r(t) 620a可如方程式（2)中所表達，其中 項n(t)指示雜訊： r(/) = ® h{t)+n{f) ^ (2) 展示一 FFT組件622。FFT組件622可經組態以對所接收 OFDMA訊號r(t) 620a執行點FFT運算。點FFT運算之 結果為一頻域OFDMA訊號620b。頻域OFDMA訊號620b可 如方程式（3)中所界定： = fft(r(t))> n = 1,2,..., Nfft, t = 1,2,..., Nfft (3) 可對所有有用副載波（亦即，所用副載波區域3 1 8中之彼 132323.doc -13- 1364194 等副載波）的頻域0FDMA訊號Λ//ί(λ〇 62〇1?執行副載波去隨 - 機化。展示頻域0FDMA訊號々/,(«) 620b，其被提供至一副 載波去隨機化器624。副載波去隨機化器624之輸出為一 I 隨機化之OFDMA訊號620c，其展示為尤心(„) 62〇c。 接T來，T執行頻道估計。展示去隨機化之訊號兄心⑻ 620c，其作為輸入提供至頻道估計組件626。所得頻道估 計63〇a展示為63〇a，其中n如上所述且z =

* * · J 可接著執行副載波解除分配。展示去隨機化之〇FDMa 訊號620c，其作為輸入提供至第一副載波解除分配 組件628a，且第一副載波解除分配組件628a之輸出為一解 除分配之OFDMA訊號兄(，，幻62〇c^展示頻道估計巧(w/) 630a，其作為輸入提供至第二副载波解除分配組件628b， 且第二副載波解除分配組件628b之輸出為一解除分配之頻 道估計反〇,A〇 63 0b。 • 項3為所分配的時槽索引，且s = 1，2,…，乂。項圪指代 編碼區塊之所分配時槽之數目。項k為副載波索引，且灸= 1, 2,…，iVjc。項Me指代用於一時槽的副載波之數目。 - 出於副載波分配之目的，可使用在傳輸器602中使用的 — 相同排列方案執行副載波解除分配。副載波解除分配可涉 及提取相應副載波及將該等副載波配置成時槽基礎格式。 如下面將闡釋的，接收器604可經組態以基於一最大比 組合（MRC)方案執行等化及組合。然而，當將一 mrc組合 方案應用於包括複製訊號之OFDMA訊號時，可能出現某 132323.doc -14· 1364194 些問題。舉例而言’複製可能在於傳輸器602處進行頻道 編碼之前已完成。（對於一實例，請參考展示於圖5中且已 在上文加以論述的FCH/DLFP傳輸之方法5〇〇)。通常，由 傳輪器602執行之步驟係以相反次序由接收器604執行。因 此’較佳與複製訊號相關的任何處理在於接收器604處進 行頻道解碼之後（且因此在解映射之後）進行β換言之，可 認為此係自然處理次序，從而考慮到傳輸器602處的程 序。然而，亦可能複製訊號之MRC組合的最佳位置係在解 映射之前。 為解決此問題，可利用一預看副載波配置方案。該預看 田！載波配置方案可達成將解除分配之OFDMA訊號4(5，女) 620d及解除分配之頻道估計，幻63〇b内之副載波配置成 複製格式的結果。該預看副載波配置方案可藉由執行預看 處理來實現。預看處理可包括調查/反向追蹤傳輸過程， 方即’傳輸器602處所遵循的處理（例如，複製_^頻道編碼 —交錯—映射）。預看處理亦可包括在等化及組合之前（且 因此在解映射之前）執行解交錯。 展示解除分配之OFDMA訊號圮〇,幻620d，其被提供至 一第一預看副載波配置器632a。第一預看副载波配置器 632a之輸出為一複製格式之〇FDMA訊號，幻aw。解 除分配之頻道估計反(>sJ：) 63〇b被提供至一第二預看副载波 配置咨632b。第二預看副載波配置器6321)之輸出為一複製 格式之頻道估計好〜幻63〇c。 等化器及組合器634可經組態以基於一 MRC方案來等 132323.doc I S3 -15· 1364194 化並組合複製格式之OFDMA訊號幻620e。可使用 MRC方案來組合所有相應時槽及複製訊號（副載波）。等化 器及組合器634之輸出展示為一經等化之OFDMA訊號/?e(w) 620f。 可根據方程式（4)執行等化及組合： P (,.) , R^P ^ U>>H^P ^ »)* + Rdup (S，+ U)Hdup (S> + U)' (4) \HduP (s, «)|2 + (s, Nu + w)|2 在方程式（4)中，項S如上所述。項w= 1，2，...，7V«，其中 '，且其中Wsc如上所述。項（）·指代（）之共軛複數。 一頻道狀態資訊（CSI)組合器636可經組態以對複製格式 之頻道估計^630c執行CSI組合》CSI組合亦可基於 —MRC方案。CSI組合器636之輸出展示為CSI估計//e(w) 63〇d ° 可根據方程式（5)執行CSI組合：

+\Hdup(s,Nu+uf (5) 展示一 SSCQ組件638，其中首字母縮寫SSCQ代表軟決 策（解映射）、按比例調整、CSI加權及量化。展示經等化 之OFDMA訊號A(w) 620f及CSI估計//e(w) 630d，該兩者作 為輸入提供至SSCQ組件638。SSCQ組件638之輸出為一經 解映射之OFDMA訊號及办）620g。項;c = 1，2,…，μ。項沁

才曰示編碼區塊的經編碼軟位元之數目，且jy = W

x ^ u X 。項#“指代調變階數。舉例而言，若使用^以艮調 變’則 = 2 » 132323.doc •16· 1364194 一頻道解碼器640可經組態以對經解映射訊號幻〇) 620g 執行頻道解碼。頻道解碼之結果為有效負載642。 於本文中使用時，術語"OFDMA訊號"620通常可指根據 OFDMA技術加以處理之任何資料承載訊號。頻域〇FDMA 訊號及//,〇) 620b、經去隨機化之〇FDMA訊號心办） 620c、經解除分配之OFDMA訊號圮(s，A) 620d '複製格式 之OFDMA訊620e、經等化之OFDMA訊號/?e(w) φ 620f及經解映射之OFDMA訊號620g各自表示接收器 604所進行的處理之不同階段之0Fdma訊號620。 於本文中使用時，術語"頻道狀態資訊訊號"63〇通常可 指與提供頻道狀態資訊之估計有關的任何訊號。頻道估計 630a、經解除分配之頻道估計反^，幻63〇b、複製 格式之頻道估計^upCs,A:) 630c及頻道狀態資訊估計 630d各自表示接收器604所進行的處理之不同階段之csi估 計訊號630。 • 圖7說明一可將複製對（亦即，在一OFDMA訊號620内複 製的資料）跨越不同副載波712分布的方式。對&1與&2、Μ 與b2、cl與c2及dl與d2經分別複製。對“與心分別包含第 一副載波712a及第二副載波712b之實數部分。對^與以分 ' 別包含第一副載波712a及第二副載波7〗2b之虛數部分。對 cl與c2分別包含第三副載波712c及第四副載波η。之實數 部分。對dl!M2分別包含第三副載波7i2e及第四副載波 712d之虛數部分。在複製對如圖7中所㈣越不同副載波 m而分布的情況τ，可分別根據方程式⑷及⑺執行基於 132323.doc -17- 1364194 MRC之等化及組合及CSI組合。 圖8說明可將複製對跨越不同副載波812分布的另一方 式。對al與a2、bl與b2及^與^經分別複製。對幻與以分 別包含第一副载波812a之實數部分及第二副載波812b之虛 數部分《對bl與b2分別包含第一副載波812a之虛數部分及 第二副載波812c之實數部分。對。與。分別包含第二副載 波812b之實數部分及第三副載波81及之虛數部分。 在所接收OFDMA訊號620包括如圖8中所示之分布複製 對的情況下，可根據方程式（6)至（8)執行基MMRC之等化 及組合：

Re{rlx//l*}+im{r2x/f2i (6) A'_ Im{rlx//l*}+Re{r3x//3i N2刺2 ⑺ Re{r2xi/2*}+Im{r3xi/3i (8) 可根據方程式（9)至（11)執行CSI組合： CSl{a)Jm\1+\H2\2 2 (9) ⑶⑼-㈣+㈣ 2 (10) C释 (11) ^^RduP{S,u) = a] + jbl^Rdup{s, Nu + u) =C] + ja2 '貝1J °祀據方知式（12)執行a】與a2複製對之等化及組合： 132323.doc 丄304194

Re(u)= ReW+岭} K„(s,u)\2 +\Hdup(s,Nu+u)\2 (12) 假疋及〜卜）=〜+y·卜且+.«) = h +_/c2，則可 根據方程式（13)執行h與h複製對之等化及組合：

Re(u) = Im{^}+Re{r} 一 （13) 假疋= C/ +加且+ w) = h +加，則可 根據方程式（1 4)執行幻與G複製對之 等化及組合：

Re\X\+lm\Y} \Hdup (s, m)| + \hdup (5, Nu + w)|2 (14) 在方程式（12)至（14)中，尤=摩〜(⑼-且^ Rdup(s，Nu + u、Hdup〔s Nu + u丫。項 s, k, ± 所遂。 圖9說明一用於解碼包括複製訊號之〇FDMA訊號的方法 900之一實例。方法900可由一 OFDMA接收器604執行。

I I +|"—(5，\+w)|2 Κ(μ) 虽接收一 OFDMA訊號620a(902)時，可對該所接收 OFDMA訊號620a執行一 點FFT運算（9〇4)，從而產生一 頻域OFDMA訊號620b。可對頻域0FDMA訊號620b執行副 載波去隨機化（906) ’從而產生一經去隨機化之〇Fdma訊 號620c。經去隨機化之〇FDMA訊號62〇c可用於執行頻道 估計（908)，從而產生一頻道估計63〇a。 可對經去隨機化之OFDMA訊號620c執行副載波解除分 配（910)，從而產生一經解除分配之〇FDma訊號62〇d。亦 可對頻道估計630a執行副載波解除分配（9丨2)，從而產生一 經解除分配之頻道估計63Ob。

一預看副載波配置方案可用於將經解除分配之OFDMA 132323.doc •19- 1364194 訊號620d内之副載波配置成複製格式62〇e(914)，且亦可用 於將經解除分配之頻道估計630b内之副載波配置成複製格 式630c(916)。可接著對複製格式之0Fdma訊號620e執行 等化及組合（918)。可對複製格式之頻道估計63〇d執行CSI 組合（920)。 可接著執行解映射、按比例調整、CSI加權及量化 (922) ’從而產生一經解映射之訊號62〇ge可接著對經解映 射之訊號620g執行頻道解碼（924)，從而產生有效負載 642。 上述的圖9之方法可藉由對應於圖1〇中所說明的構件加 功能區塊之各種硬體及/或軟體組件及/或模組來執行。換 言之，圖9中所說明之區塊9〇2至924對應於圖1〇中所說明 的構件加功能區塊1 〇〇2至1 024。 圖11說明可用於無線器件11〇2中之各種組件。無線器件 11〇2為一可經組態以實施本文中所描述之各種方法的器件

之實例。無線件1 1 02可為基地台i 〇4或使用者終端機 106 ° 。。無線器件1102可包括一控制無線器件i 1〇2之操作的處理 器1104。處理器11〇4亦可稱為中央處理單元（cpu)。可包 括唯讀記憶體（ROM)及隨機存取記憶體（RAM)兩者之記憶 體1106提供牦令及資料至處理器11〇4。記憶體之一部 分亦可包括非揮發性隨機存取記憶體（nvram)。處理器 1104通常基於儲存於記憶體1⑽内的程式指令執行邏輯及 算術運算。記憶體⑽中的該等指令可經執行以實施本文 132323.doc IS 3 -20- 1364194 中所描述之方法。 無線器件1102亦可包括一外殼1108，該外殼可包括一傳 輸器1110及一接收器1112以允許無線器件11 02與一遠端位 置之間的資料之傳輸及接收。傳輸器1110及接收器1112可 組合為一收發器1114。天線1116可附接至外殼11 08且電耦 接至收發器1 1 14。無線器件1102亦可包括（未圖示）多個傳 輸器、多個揍收器、多個收發器及/或多個天線。

無線器件11 02亦可包括一訊號偵測器111 8，該訊號偵測 器1118可用於偵測並量化由收發器1114所接收的訊號之位 準。訊號偵測器111 8可將此等訊號偵測為總能量、每偽雜 訊（PN)碼片之導頻能量、功率譜密度及其他訊號。無線器 件1102亦可包括一數位訊號處理器（Dsp)112〇以用於處理 訊號。

無線器件1 1 02之各種組件可藉由一匯流排系統丨122而耦 接在一起，除資料匯流排外，匯流排系統1122可包括功率 匯流排、控制訊號匯流排及狀態訊號匯流排。然而，為清 楚起見’纟圖"帽纟種匯流排說明為匯流排系統⑴卜 於本文中使用時，術語"判定"包含各種動作，且因此 "判定"可包括推算、計算、處理、推導、調查、查找（例 如，在表中 '資料庫中或另-資料結構中查找）' 择定及 類似動作。又，"判定"可包括接收（例如，接收資訊）、存 取（例如，存取記憶體中之資料）及類似動作。又，"判定,, 可包括決議、選擇、選取、建立及類似動作。 除非另外明確規定，否則短語·，基於 不意謂"僅基於”。 132323.doc 21 13641^4 換言之，短語"其於4 土於推述'·僅基於"及"至少基於丨丨兩者。 結合本揭示案描诚 。 彳藉由下列…種說明性邏輯區塊、模組及電路 • 實施或執行：通用處理器、數位訊號處理 器（DSP)、特殊應用 W處理 、用積體電路（ASIC)、場可程式 (FPGA)或經設計以執 間陣列 執仃本文中所描述之功能的其他 化邏輯器件、離啬闡七φ H 』私式 • 或電日日體邏輯、離散硬體組件，或豆 任何組合。通用處评哭 處理态可為微處理器，但在替代例中， 理器可為任何市隹^ • 機。處理^ 器、控制器、微控制器或狀態 态’、可只施為計算器件之組合，例如，DSP與微 處理益之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一戍夕 個微處理器，或任何其他此種組態。 '夕 結合本揭示案描述之方法或演算法的步驟可直接具體化 於硬體中、具體化於由處理器執行之軟體模組中或具體化 於更體與軟體模组之組合中。軟體模組可駐留在此項技術 中已知的任何形式之儲存媒體中。可使用的儲存媒體之一 藝些實例包括RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、 EPROM記憶體、EEpR〇M記憶體、暫存器、硬碟、可移除 入”片CD R〇m等。軟體模組可包含單―指令或許多指 令’且可分布在若干不同碼段上、分布在不同程式中及跨 越多個儲存媒體而分布。儲存媒體可福接至處理器，使得 該處理益可自儲存媒體讀取資訊及將資訊寫入儲存媒體。 在替代例中，儲存媒體可整合至處理器。 本文中所揭示之方法包含用於達成所述方法的一或多個 步驟或動作。方法步驟及/或動作可在不脫離申請專利範 J32323.doc [S] 22· 1364194 圍之料的情況下彼此互換。換言之，除非規定步 作的特定次序，否則可在不脫離申請專利範圍之範嘴的 況下修改特定步騾及/或動作之次序及/或使用。

所述功能可實施於硬體、軟體、勒體或其任何組人中 若實施於軟體中，則該等功能可作為—或多個指令:儲存 於電腦可讀媒體上。電腦可讀媒體可為可由電腦存取之任 何可用媒體。作為實例而非限制，電腦可讀媒體可包人 RAM、R0M、EEPR0M、CD_R〇M或其他光碟儲存器= 磁碟儲存器件或其他磁性儲存器件，或可用於載運或儲存 呈指令或貧料結構形式的所要程式碼且可由電腦存取的任 何其他媒體《於本文中使用時，磁碟及光碟包括緊密光碟 (CD)、雷射光碟、光碟、數位化通用光碟（dvd)、軟性磁 碟及Blu-ray®光碟，其中磁碟通常磁性地再現資料，而光 碟使用雷射光學地再現資料。 軟體或指令亦可經由傳輸媒體傳輸。舉例而言，若使用 同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線（DSL)或諸如 紅外、無線電及微波之無線技術而自網站、伺服器或其他 遠端源傳輸軟體’則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、 或諸如紅外、無線電及微波之無線技術包括在媒體之定義 中。 另外’應瞭解，用於執行本文中所描述之方法及技術 (諸如由圖9至圖1〇說明之方法及技術）的模組及/或其他適 當構件可由行動台及/或基地台下載及/或以其他方式獲得 (右可應用）。舉例而言’該器件可_接至一飼服器以促進 132323.doc -23- 1364194 轉移構件以用於執行本文中所描述之方法4者本文中 所描述的各種方法可經由儲存構件（例如，隨機存取記憶 體（⑽）、唯讀記㈣（職）、諸如f密光碟（⑶)或軟性 磁碟之實體料媒體等）提供，以使行動II件及/或基地台 可在將館存構件純或提供至㈣件時獲得各種方法。此 外，可利用用於提供本文中所描述之方法及技術至—器件 的任何其他適合技術。

應瞭解，申請專利範圍並不 及組件。在不脫離申請專利範 文中所描述之系統、方法及裝 做出各種修改、改變及變化。 【圖式簡單說明】 限於上文所說明之精確組態 圍之範疇的情況下，可在本 置的配置、操作及細節方面 圖1說明無線通信系統之一實例； 圖2說明一用於OFDMA系統之傳輪器之一實例；

圖3A說明可在0FDMA系統内之下行鏈路上自基地台 輸至使用者終端機的訊框之一實例； 圖3B及圖3C說明前導符號之頻域表示之實例 圖3D說明資料符號之頻域表示之一實例； 圖4說明典型OFDMA系統之單一接收器架構. 圖5說明-在訊框控制標頭頻道上傳輸下行鏈路訊框前 置項訊息之方法之一實例； 包括複製訊號 圖6(包含圖6A及圖6B)說明一用於解喝— 之OFDMA訊號的系統之一實例； 圖7說明一可將複製對跨越不同副載波分布的方式 132323.doc •24- 1364194 圖8說明可將複製對跨越不同副載波分布的另一方式； 圖9說明一用於解碼一包括複製訊號之〇FE)Ma訊號的方 法之一實例； 圖10說明對應於圖9中所示之方法的構件加功能區塊；及 圖11說明可用於無線器件中之各種組件。 【主要元件符號說明】

100 無線通信系統 102 小區 104 基地台 106 使用者終端機 108 下行鏈路 110 上行鏈路 112 扇區 202 傳輸器 212 傳輸資料 214 映射器 216 經映射/經調變訊號 218 反快速傅立葉變換（IFFT)組件 220 保護插入組件 222 射頻（RF)前端 224 天線 226 訊號 306 訊框 308 時間軸 132323.doc •25· 1364194 310 前導符號 312 資料符號 314a 導頻副載波 314b 未調變副載波 314c 貧料副載波 314d 保護副載波 316 副載波軸 318 所用副載波區域 320 保護區域 404 單一接收器架構 426a OFDMA訊號 426b 頻域OFDMA訊號 426c 經等化訊號 432 天線 434 RF前端 436 保護移除組件 438 快速傅立葉變換（FFT)組件 442 頻道估計器 444 頻道估計 446 等化器 450 解映射器 452 資料 502 24位元之DLFP 506 4 8位元之區塊 132323.doc -26- 1364194 520 具有96個經編碼位元之區塊 522 具有96個經編碼位元之區塊 524 具有48個經調變符號之區塊 526 第一時槽 600 糸統 602 傳輸器 604 接收器 612 OFDMA訊號 616 頻道 620a OFDMA訊號 620b 頻域OFDMA訊號 620c 去隨機化之OFDMA訊號 620d 解除分配之OFDMA訊號 620e 複製格式之OFDMA訊號 620f 經等化之OFDMA訊號 620g 經解映射之OFDMA訊號 622 FFT組件 624 副載波去隨機化器 626 頻道估計組件 628a 第一副載波解除分配組件 628b 第二副載波解除分配組件 630a 頻道估計 630b 解除分配之頻道估計 630c 複製格式之頻道估計 132323.doc -27- I S] 1364194 630d CSI估計 632a 第一預看副載波配置器 632b 第二預看副載波配置器 634 等化器及組合器 636 頻道狀態資訊（CSI)組合器 638 SSCQ組件 640 頻道解碼器 642 有效負載 712a 第一副載波 712b 第二副載波 712c 第三副載波 712d 第四副載波 812a 第一副載波 812b 第二副載波 812c 第三副載波 1002 用於接收OFDMA訊號之構件 1004 用於對所接收OFDMA訊號執行Nfft點FFT 運算之構件 1006 用於對頻域OFDMA訊號執行副載波去隨 機化之構件 1008 用於執行頻道估計之構件 1010 用於對經去隨機化之OFDMA訊號執行副 載波解除分配之構件 1012 用於對頻道估計執行副载波解除分配之 132323.doc -28^ 10141364194

1016 1018 1020 1022 1024 1102 1104 1106 構件 用於將經解除分配之OFDMA訊號内之副 載波配置成複製格式之構件 用於將經解除分配之頻道估計内之副載 波配置成複製格式之構件 用於對複製格式之〇FDMA訊號執行等化 及組合之構件 用於對複製格式之頻道估計執行⑶組合 之構件 用於執行解映射、按比例調整、⑶加權 及量化之構件 用於執行頻道解碼之構件 無線器件 處理器 記憶體

1108 1110 1112 外殼 傳輸器 接收器 1114 收發器 1116 天線 1118 1120 1122 h 訊號偵測器 數位訊號處理器（DSP) 匯流排系統 無線頻道 I32323.doc -29·

Claims (1)

1364194 十、申請專利範圍： 1. 一種用於處理一包含一複製訊號之所接收正交分頻多重 存取（OFDMA)訊號之方法，其包含： .將該OFDMA訊號内之副載波配置成一複製格式； 在已將該等副載波配置成該複製格式之後等化及組合 該OFDMA訊號，其中該等化及組合係根據一最大比组合 (MRC)方案執行；及 解映射該OFDMA訊號，其中該解映射係在執行該等化 及組合之後執行。 2. 如請求項1之方法，其中將該OFDMA訊號内之該等副載 波配置成該複製格式包含執行預看處理。 3. 如請求項2之方法，其中該預看處理包含反向追蹤一由 該OFDMA訊號之一傳輸器實施之傳輸過程。 4. 如請求項2之方法，其中該預看處理包含在該〇FDMAm 號之該等化及組合之前執行解交錯。 5. 如請求項1之巧法，其中該等化及組合係按照 R (iA^^p^s^HduP(.s,u) + Rdup(s,Nu +u)Hdup(s,Nu +u)' £ K(^»)|2+|^(^ΛΓ„+M)|2 來執行，其中 J為 所分配的時槽索引，其中 1，2，·..，’ 其中# N· 1 ’ 2，· · ·，Μ，其中 2 其中為用於一時槽的副載 波之數目，其中為該配置成該複製格式之〇fdma 甙號，且其中A„p()為一配置成該複製格式之頻道狀態 資訊訊號。 6.如請求項1之方法，其進一步包含： 將頻道狀態資汛（CSI)訊號内之該等副載波配置成該 132323.doc ί S3 1364194 複製格式；及 在已將該等副載波配置成該複製格式之後對該CSI訊 號執行CSI組合。 7. 如請求項广之方法，其中該CSI組合係按照 來執行，其中s為一所分配的 ^槽索』，其中5 = 1，2，...，^，其中“ =1，2，..，％，其 '"Ύ，其中為用於一時槽的副載波之數目，且其 # 中开^〆）為該配置成該複製格式之CSI訊號。 8. 如請求項丨之方法，其中該〇FDMA訊號包含跨越不同副 載波分布的複製對。 9. 如請求項8之方法，其中該等複製對包含一第一複製對^ 與心、一第二複製對與匕及一第三複製對~與4，其中 = q +九且4々爲+ “）= c/ +加，且其/中該 複製對a丨與之該等化及組人 —L~'U來執行，其中/ = 第- 1"办加)|2+|〜(认 + w)|2R4MHdup(s>uHY = Rdup(s Nu + + 4。 l〇.如請求項8之方法’其中該等複製對包含—第_複製對… 與a2、一第二複製對b丨與b2及一第三複製對…與其中 Rdup{s,u) = a, + jbj3.Rdup(s,N 第二複製對b〗與b2之該等化Re(u) = -^ Im{z}+Re{r} U 及組合係按a召、 來執行，^ φ ^ *' 具中X = \^dup (s, m)| + dup (s,Nu+ m)| R^s^)Hdup(Sjuy^Y=Rdup(s,Nu + u)Hdup{s>Nu + uy 1 1.如請求項8之方法，其中該等複製對包含 第一複製對a, 132323.doc ί S3 ，2 · 1364194 與、一第二複製對1)1與1)2及一第三複製對〜與以，其中 及rfup(i,W) = ¢/ + + W) = + _/c2，且其中該 第三複製對Ci與C2之該等化及組合俜垃γ v„}. Re^l.lmjy} 係按照 來執行 \^p(s,u)\2 ^H^s^+uf ^ Rdup(j，u)Hdup(s,u)*：SLY = Rdup(s,Nu + u)Hdup(s,Nu + uy。 X 12.如請求項1之方法，其中該複製訊號包含一下行鏈路訊 框前置項（DLFP)訊息。 φ 13· 一種用於處理一包含一複製訊號之所接收正交分頻多重 存取（OFDMA)訊號之無線器件，其包含： 一第一預看副載波配置器，其經組態以將該OFDMA訊 號内之副載波配置成一複製格式； 一等化器及組合器，其經組態以在已將該等副載波配 置成該複製格式之後等化及組合該OFDMA訊號，其中該 等化及組合係根據一最大比組合（MRC)方案執行；及 • φ 一解映射器’其經組態以解映射該OFDMA訊號，其中 • 該解映射係在執行該等化及組合之後執行。 14. 如請求項13之無線器件，其中將該〇FDMA訊號内之該等 田J載波配置成該複製格式包含執行預看處理。 15. 如請求項14之無線器件，其中該預看處理包含反向追蹤 一由s亥OFDMA訊號之一傳輸器實施之傳輸過程。 16. 如請求項14之無線器件，其中該預看處理包含在該 OFDM A訊號之該等化及組合之前執行解交錯。 1 7.如明求項丨3之無線器件，其中該等化及組合係按照 132323.doc 1364194 K(,,W)|2+|^(5 ^+w)|2 來執行，其中 4 一所分配的時槽索引，其中5 = 1，2，，沁，其中w = 1， Nu…中乂~~f，其中^^為用於一時槽的副載波 之數目’纟中Rdup()為該配置成該複製格式之OFDMA訊 號’且其中Hdup(M _配置成該複製格式之頻道狀態資 訊訊號。 18.如請求項13之無線器件，其進一步包含：

第一預看曰1j載波配置器，其經組態以將一頻道狀態 資訊（CSI)訊號内之該等副載波配置成該複製格式；及 一 CSI組合器’其經組態以在已將該等副載波配置成 該複製格式之後對該CSI訊號執行CSI組合。 19,如請求項18之無線器件 + \Hdup{S, Nu + M)|2 c ~2 ' 來 ，其中該CSI組合係按照 執行，其中為一所分配的

時槽索引#其中s = 1，2, ·._，^，其中w = i，2, .·.，义， 其中％ ，其中iVic為用於一時槽的副載波之數目，且 其中丹~()為該配置成該複製格式之CSI訊號。 20.如請求項13之無線器件，其中該qfdma訊號包含跨越不 同副載波分布的複製對》 21.如凊求項20之無線器件，其中該等複製對包含一第一複 製對31與32、一第二複製對…與匕及一第三複製對〜與 ’ 其中 + 爪且及―+ w) = + /心’ 且其中該第二複製對ai與a2之該等化及組合係按照 K(u) Re{^}+Im{y) \HduP(s,uf +\Hdup(s,Nu+u)\2 來執行 其中/ 132323.doc -4- 1364194 Rdupi^u^Hdupis.u) 3_Υ = Rdup(s，Nu + u^Hdupi^Nu + u)*。 22.如請求項20之無線器件，其中該等複製對包含一第〆複 製對81與&2、一第二複製對1)1與132及一第三複製對(^與 且其中該第二複製對bl與h之該等化及组合係按照 RM=-.~_^來執行， \H^ui( +\Hdup{s,Nu+u)\ 其中X Rdup(s,u、Hdup[s，u) 3^Y = Rdup、s，Nu + u、Hdup(s，NU + u)*。

23.如請求項20之無線器件，其中該等複製對包含一第一複 製對&1與&2及一第二複製對匕與!)2及一第三複製對以與 c2，其中/?〜(\«) = Q + _/α2且及+ w)=办2 + /C2 ’ K^，w)f+|〜Cy，A^+W)|2 且其中該第三複製對C丨與C2之該等化及組合係按 RM = '——學!+時}~~^來執行，其中X Rdup(S，U)Hciup(S，U) I Y = Rdup(S，Nu + + U)*。 24. 如請求項13之無線器件，其中該複製訊號包含一下行键 路訊框前置項（DLFP)訊息。 25. —種用於處理一包含一複製訊號之所接收正交分頻多重 存取（OFDMA)訊號之裝置，其包含： 用於將該OFDMA訊號内之副載波配置成一複製格式之 構件； 用於在已將該等副載波配置成該複製格式之後等化及 組合該OFDMA訊號之構件，其中該等化及組合係根據一 最大比組合（MRC)方案執行；及 用於解映射該OFDMA訊號之構件，其中該解映射係在 132323.doc 1364194 執行該等化及組合之後執行。 26·如請求項25之裝置，其中將該OFDMA訊號内之該等副載 波配置成該複製格式包含執行預看處理。 27.如請求項26之裝置’其中該預看處理包含反向追蹤一由 該OFDMA訊號之一傳輸器實施之傳輸過程。 28·如請求項26之裝置，其中該預看處理包含在該OFDMA訊 號之該等化及組合之前執行解交錯。

29.如請求項己5之夢置，其中該等化及組合係按照 = +^Ρ^,Νν+η)Η^,Ν„+ηΥ ^ χ KM2+K(^^+M)f 來執行，其中S為 一所分配的時槽索引，其中5 2’…，Μ，其中，其中 —1，2，…，Μ，其中 w= 1， Nsc為用於一時槽的副載波 之數目，其中為該配置成該複製格式之沉譲八訊 號，且其中好~〇為一配置成該複製格式之頻道狀態資 訊訊號。 3 0·如請求項25之裝置，其進一步包含： 用於將-頻道狀態資訊(CSI)訊號内之該等副載波 成該複製格式之構件；及 用於在已將該等副載波配置成該複製格式之後_ CSI訊號執行CSI組合之構件。 3 1.如請求項30之裝置，其中 H {u)JH^u)^\H^N^ut 、 〇" 、·且 5 係按照 ^ 2 ^來執行，纟中S為一所分配的 ，槽索引’其中5 = 1，2, _.·，义，其令w = U 2 /、Τ 4用於-時槽的副載波之數目，且 132323.doc 1364194 其中打dMp()為該配置成該複製格式之eg〗訊號。 32. 如《月求項25之裝置，其中該〇FDMAm號包含跨越不 載波分布的複製對。 #33. 如請求項32之裝置，其中該等複製對包含一第1製對 &!與32、一第二複製對b〗與匕及一第三複製對〜與…其 中^Up(W)=〜+九且幻一為+ w) = 〇 +以，且其中 〇第 複$對a丨與a。之該等化及组合 R.(u) =——Re{x}+Im{7| ^ 口 係按照 K,(^«)|2+|^(i,^u+«)|2 執仃，其中尤= R^s>u)Hdup{slUy3.Y-Rdup{s,Nu + u)Hdup(s,Nu + w)* 〇 34. 如請求項32之裝置，其中該等複製對包含—第—複製對 4與4、一第二複製對b丨與匕及一第三複製對^^丨與其 中及~〇5,«) = 十/卜且及〜(乙+ M) = +六2，且其中 該第二複製對h與b2之該等化及組人二 Re(u) 來執行 |^p(^w)|2 + \Hdup(s,Nu+uf RduP(s，u、Hdup(s，uyΙΥ = Rdup(s，Nu + u、Hdup、s,Nu + 。 35.如請求項32之裝置，其中該等複製對包含—第—複製對 a!與a:、一第二複製對b丨與b2及一第三複製對£；丨與q，其 中及〜(·5,Μ) = C/ +_/α2且及〜+ w)=+ ，且其中 該第三複製對c丨與4之該等化及組 Re{JT}+Im{y} _ 上 口 係按照 其中尤= ReiM) 來執行 其中尤 +M)|2 Rdup(s,u)Hd„p(s,u)*互 Y = Rdup(s,Nu + u)Hdup(s,Nu + 〇 36.如請求項25之裝置，其中該複製訊號包含—下行鍵路$ 框前置項（DLFP)訊息。 132323.doc 1364194 37. —種用於處理一包含一複製訊號之所接收正交分頻多重 存取（OFDMA)訊號之電腦程式產品，該電腦程式產品包 含一其上具有指令之電腦可讀媒體，該等指令包含： 用於將該OFDMA訊號内之副載波配置成一複製格式之 程式碼；

用於在已將該等副載波配置成該複製格式之後等化及 組合該OFDMA訊號之程式碼，其中該等化及組合係根據 一最大比組合（MRC)方案執行；及 用於解映射該OFDMA訊號之程式碼，其中該解映射係 在執行該等化及組合之後執行。 3 8.如請求項37之電腦程式產品，其中將該〇FDMa訊號内之 該等副載波配置成該複製格式包含執行預看處理。 39.如請求項38之電腦程式產品，其令該預看處理包含反向 追蹤一由該OFDMA訊號之一傳輸器實施之傳輸過程。 40·如請求項38之電腦程式產品，其中該預看處理包含在該 OFDMA訊號之5亥專化及組合之前執行解交錯。 41.如請求項37之電腦程式產品，其中該等化及組合係按照 Λ ) -來執行，其中鳩 一所分配的時槽索引’其中S = 1，2,…，ι，其中M = 1， 2，·…乂，其中，其中為用於一時槽的副載波 之數目’其中及rf«p()為該配置成該複製格式之OFDma訊 號，且其中為一配置成該複製格式之頻道狀態資 訊訊號。 132323.doc IS] 1364194 42.如請求項37之電腦程式產品，其進一步包含： 將一頻道狀態資訊（CSI)訊號内之該等副載波配置成該 複製格式；及 在已將該等副載波配置成該複製格式之後對該CSI訊 號執行CSI組合》 中該CSI組合係按照 其中s為一所分配的 43.如請求項42之電腦程式產品，其 坟⑷來執行二

時槽索引#其中S = 1，2,…，沁，其中w = u 2, .，乂， 其中乂 =f，其中為用於一時槽的副載波之數目，且 其中方£/1</7()為該配置成該複製格式之CSI訊號。 44.如請求項37之電腦程式產品，其中該〇FDMA訊號包含跨 越不同副載波分布的複製對。 45 ·如請求項44之電腦程式產品，其中該等複製對包含一第 複製對a 1與、一第二複製對b〗與t>2及一第三複製對c! 與 4，其中 Rdup(s，u) = aj + jbjARdup(s Nu + 幻=Q + :::一且其auf製對a:與"之該等化及組合係按照 £ \H^u)^\Hdup{s,Nu+ui( 執订，其中 X = RduP(s，u)Hdup(s，u) IY = Rdup〈s>Nu + u)Hdup(s,Nu + u)*。 46.如請求項44之電腦程式產品，其中該等複製對包含—第 複製對a〗與、一第二複製對b丨與h及一第三複製對c 1 與 c2 ’ 其中 4办 w)=幻 + 九且 + M) = \ + 且其msf製對b丨與b·2之，亥等化及組合係按照 \^uPM\2 +Kp(S>Nu+^\2 來執灯’其中尤= 132323.doc -9- 1364194 R〜k，u)HdupiS，uy3_Y = Rdup(<s，Nu + u、Hdup(s，Nu + ^。 47.如吻求項料之電腦程式產品，其中該等複製對包含一第 一複製對&1與&2、一第二複製對匕與匕及一第三複製對ci 與c2 ’其中= C/ +加且+ w)=卜+ 來執行 ^，且其令产第^复製對C^C2之該等化及組合係按照 Re(u) =-Re{^)+Im{r} Rdup(s，u、Hdup[s，u) l Υ = Rdup(s，Nu + u、Hdup、s,Nu + u、*。

48.如請求項37之電腦程式產品’其中該複製訊號包含一下 行鏈路訊框前置項（DLFP)訊息。

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