TWI390875B - 基地台、下級站台及其傳輸方法 - Google Patents

Description

基地台、下級站台及其傳輸方法

本發明係關於一種基地台、下級站台及其傳輸方法。更具體而言，本發明係關於一種符合IEEE 802.16m標準之基地台、下級站台及其傳輸方法。

隨著科技的進步，人們對於通訊之要求也越來越高，除了對通訊品質的要求，通訊之便利性也越來越受到重視。無線通訊具有不需實體通訊網路佈線、機動性高等優點，因此近幾年具無線通訊功能之產品，例如手機，筆記型電腦等等，也越來越受到人們之青睞，成為消費型電子產品市場上之主流。

在習知無線網路中，在傳輸中存在四種干擾類型：分時雙工(time division duplex；TDD)中之資料變遷(data transition)、分頻雙工(frequency division duplex；FDD)中之資料變遷、中央區邊緣(central zone edge)之干擾及單元區(cell zone edge)邊緣之干擾。

具體而言，請參見第1圖，其係為習知無線網路中一傳輸單元1之示意圖。傳輸單元1包括複數個中央區100、104、108、複數個單元邊緣區102、106、110、一基地台(base station；BS)101、以及對應於基地台101之複數個下級站台(subordinated station；SS)103、105、107、109、111、113、115、117。首先，描述TDD中資料變遷之干擾。在不同之中央區中，若基地台101與下級站台間之下行鏈路(down link；DL)及上行鏈路(up link；UL)同時運作，則不同之下級站台可在數據傳輸中產生干擾。

FDD中資料變遷之干擾出現於以下情形中：若不同之下級站台以同一頻率運作，則下級站台可接收到另一下級站台之訊號並受到干擾。中央區邊緣中之干擾意味著，若下級站台位於中央區之邊緣，則其可從兩個不同之中央區接收到兩種訊號，並其所接收之該等訊號其中之一係為干擾。舉例而言，下級站台117可從中央區100和104接收到兩種訊號，並且下級站台117所接收之該等訊號其中之一係為干擾。同樣地，下級站台109及113可遇到與下級站台117相同之干擾，茲不予贅述。

最後，單元區邊緣中之干擾意味著，若下級站台位於單元區邊緣並且基地台之訊號功率較低，則其可接收到另一基地台之訊號而形成干擾。舉例而言，下級站台107位於單元區之邊緣並且基地台101之訊號功率較低，因而下級站台107可接收到另一基地台之訊號而形成干擾。同樣地，下級站台111及115可遇到與下級站台107相同之干擾，茲不予贅述。

綜上所述，上述干擾將嚴重影響無線網路中基地台與下級站台間之通訊品質。如何有效地降低無線網路中之干擾，仍係為該領域之業者亟需解決之問題。

本發明之主要目的在於提供一種用於一多重輸入多重輸出(multi-input multi-output；MIMO)網路之基地台。該MIMO網路包括位於基地台之一訊號覆蓋區內之一下級站台(SS)。該基地台包括一儲存模組、一產生模組及一收發機。該儲存模組係用以儲存關於該MIMO網路之一資源分配資訊及一下級站台列表。該產生模組係用以根據該資源分配資訊及該下級站台列表，產生對應於該下級站台之一超級訊框。該超級訊框包含一導頻圖案(pilot pattern)，該導頻圖案被配置為下級站台之一辨識符(identifier)。該收發機用以藉由該超級訊框傳輸下行鏈路(DL)資料至下級站台，以使下級站台可於確認該超級訊框之導頻圖案與下級站台之辨識符相匹配後，接收該下行鏈路資料。

本發明之另一目的在於提供一種用於一MIMO網路之一基地台之傳輸方法。該MIMO網路包括位於該基地台之一訊號覆蓋區內之一下級站台，該基地台儲存關於該MIMO網路之一資源分配資訊及一下級站台列表。該傳輸方法包括以下步驟：根據該資源分配資訊及該下級站台列表，產生對應於該下級站台之一超級訊框，該超級訊框包含一導頻圖案，該導頻圖案被配置為下級站台之一辨識符；藉由該超級訊框傳輸下行鏈路(DL)資料至下級站台，以使下級站台可於確認該超級訊框之導頻圖案與下級站台之辨識符相匹配後，接收該下行鏈路資料。

本發明之再一目的在於提供一種用於一MIMO網路之下級站台。該MIMO網路包括一基地台。該下級站台係位於該基地台之一訊號覆蓋區內。該基地台藉由一超級訊框傳輸下行鏈路資料至該下級站台，該超級訊框包含一導頻圖案。該導頻圖案被配置為下級站台之一辨識符。該下級站台包括一收發機及一確認模組。該收發機係用以接收該超級訊框之導頻圖案。該確認模組係用以確認該超級訊框之導頻圖案與下級站台之辨識符相匹配並接著產生一確認結果。該收發機更用以根據該確認結果接收該下行鏈路資料。

本發明之尚一目的在於提供一種用於一MIMO網路之一下級站台之傳輸方法。該MIMO網路包括一基地台。該下級站台係位於該基地台之一訊號覆蓋區內，該基地台藉由一超級訊框傳輸下行鏈路資料至該下級站台。該超級訊框包含一導頻圖案。該導頻圖案被配置為下級站台之一辨識符。該傳輸方法包括以下步驟：接收該超級訊框之導頻圖案；確認該超級訊框之導頻圖案與下級站台之辨識符相匹配；產生一確認結果；以及根據該確認結果接收該下行鏈路資料。

本發明將超級訊框的包含複數個導頻之一導頻圖案配置為下級站台之一辨識符。無論對於TDD、FDD、中央區邊緣還是單元區邊緣中之資料變遷，基地台及下級站台均將確認超級訊框之導頻圖案是否與基地台/下級站台試圖與之通訊之下級站台之辨識符相一致。若確認結果相符，則進行通訊。而若確認結果不相符，則將終止通訊。藉由確認導頻圖案，可有效地降低MIMO網路中之傳輸干擾，並有效地增強通訊品質。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，該技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。

以下將透過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。須說明者，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示；且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。

本發明之一第一實施例顯示於第2圖中，其係為一MIMO網路2之示意圖。MIMO網路2包含一基地台21及一下級站台23。下級站台23係位於基地台21之一信號覆蓋區內。須特別說明者，在本實施例中，為便於說明，MIMO網路2僅包含基地台21及下級站台23。在其他實施例中，MIMO網路可更包含其他基地台及下級站台，其操作及功能類似於基地台21及下級站台23。根據本實施例之說明，熟習此項技術者可易於推及。

首先，描述基地台21與下級站台23間之下行鏈路(DL)傳輸。基地台21包含一儲存模組211、一產生模組213及一收發機215。儲存模組211係用以儲存關於MIMO網路2之一資源分配資訊210及一下級站台列表212。資源分配資訊210係用以記錄MIMO網路2之資源於當下之分配情況。下級站台列表212用以記錄MIMO網路2中所有下級站台(包括下級站台23)之基本資訊，例如辨識符(ID)。

為傳輸DL資料至下級站台23，基地台21之產生模組213係用以根據資源分配資訊210及下級站台列表212產生對應於下級站台23之一超級訊框214。產生模組213所產生之超級訊框214包含一干擾減低(interference-reducing；IR)區。該干擾減低區包含一導頻圖案。

更具體而言，請參見第3圖，其係為超級訊框214之一示意圖。在第3圖中，FH代表「訊框標頭(header)」，F0-F3分別代表「訊框0-3」。SFM代表「子訊框映射圖(sub-frame map)」，DLSF0-DLSF4分別代表「下行鏈路子訊框0-4」，IRR代表「干擾減低請求」，ULSF5-ULSF7分別代表「上行鏈路子訊框5-7」。超級訊框214更包含開關點214a及214b。在以下說明中，將僅描述與習知技術之不同，超級訊框214的與習知技術相同之部分係為熟習此項技術者可輕易思及，故不予贅述。

為減低或避免資料傳輸之干擾，本發明於超級訊框214中提供干擾減低區(即訊框F1)。超級訊框214之干擾減低區包含一導頻圖案216，導頻圖案216被配置為下級站台23之一辨識符。導頻圖案216包含複數個導頻及資料，其中各該導頻包含減輕資訊(mitigation information)，其功能將闡述於下文中。導頻圖案之配置可表示為如第4A圖所示。在第4A圖中，橫軸代表「符號」，縱軸代表「子載波」，灰色網格代表導頻，白色網格代表資料。在本實施例中，基地台21與下級站台23分別使用二天線進行通訊，故導頻圖案之配置將如第4B-4I圖所示得到簡化，該等圖僅顯示第4A之導頻部分。

舉例而言，第4B圖圖解說明八個可能之導頻圖案，各該導頻圖案具有六個導頻結構。因基地台21與下級站台23分別使用二天線進行通訊，故各該導頻結構具有二導頻(第4B圖以非白色網格顯示之)。第4B圖中之各該導頻圖案可被視為下級站台23之一辨識符。換言之，第4B圖中之導頻圖案可分別係為八個下級站台23之辨識符。同樣地，第4B-4I圖中之各該導頻圖案可係為下級站台之一辨識符。

請參見第5A圖，其顯示導頻圖案之另一配置。在第5A圖中，橫軸代表「符號」，縱軸代表「子載波」，灰色網格代表導頻，白色網格代表資料。導頻圖案之配置亦將如第5B-5D圖所示得到簡化，該等圖僅顯示第5A之導頻部分。同樣地，第5B-5D圖中之各該導頻圖案可係為下級站台之一辨識符。

在基地台21之產生模組產生超級訊框214後，收發機215藉由超級訊框214將DL資料傳輸至下級站台23，俾使下級站台23在確認超級訊框214之導頻圖案與下級站台23之辨識符相匹配後接收DL資料。具體而言，下級站台23包含收發機231及確認模組233。下級站台23之收發機231用以接收超級訊框214之導頻圖案216。然後，確認模組233用以確認超級訊框214之導頻圖案216是否與下級站台23之辨識符相匹配，並接著產生一確認結果230。

若確認結果230顯示超級訊框214之導頻圖案216與下級站台23之辨識符相匹配，則收發機231更用以根據確認結果230接收DL資料。此外，因導頻圖案216中之各該導頻包含減輕資訊，故收發機231在接收到下行鏈路資料後，更用以根據減輕資訊來克服下行鏈路資料之傳輸干擾。

現在將描述基地台21與下級站台23間之上行鏈路(UL)傳輸。下級站台23之收發機231更用以藉由超級訊框214傳輸UL資料至基地台21。類似於基地台21與下級站台23間之下行鏈路傳輸，基地台21之收發機215係用以接收超級訊框214之導頻圖案216，並確認超級訊框214之導頻圖案216是否與下級站台23之辨識符相匹配。若相匹配，則基地台21之收發機215將接收該上行鏈路資料，並在接收到該上行鏈路資料後，更根據減輕資訊來克服上行鏈路資料之傳輸干擾。

本發明之一第二實施例顯示於第6A-6B圖中，其係為一種傳輸方法之流程圖，該傳輸方法用於第一實施例之MIMO網路2。首先，執行步驟300，根據資源分配資訊及下級站台列表而產生對應於下級站台23之一超級訊框。該超級訊框包含一導頻圖案，該導頻圖案被配置成下級站台23之一辨識符。執行步驟301，於超級訊框中產生一干擾減低區，其中干擾減低區包含該導頻圖案。執行步驟302，藉由該超級訊框傳輸下行鏈路資料至下級站台23。

接著，執行步驟303，接收該超級訊框之導頻圖案。執行步驟304，確認該超級訊框之導頻圖案是否與下級站台23之辨識符相匹配，並產生一確認結果。若確認結果不相符，則執行步驟305，停止接收下行鏈路資料。而若確認結果相符，則執行步驟306，根據確認結果接收下行鏈路資料。因該導頻圖案包含複數個導頻且各該導頻包含減輕資訊，故執行步驟307，於接收到下行鏈路資料後，根據該等減輕資訊克服下行鏈路資料之傳輸干擾。

執行步驟308，藉由該超級訊框傳輸上行鏈路資料至基地台21。執行步驟309，於確認該超級訊框之導頻圖案與下級站台23之辨識符相匹配後，接收上行鏈路資料。最後，執行步驟310，於接收上行鏈路資料後，根據該等減輕資訊克服上行鏈路資料之傳輸干擾。

除了第6A及6B圖中所示之步驟，本實施例亦能執行前述實施例所描述之所有操作及功能。所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本實施例如何基於第一實施例以執行此等操作及功能，故不贅述。

上述方法可實施於一電腦可讀取記錄媒體中，該電腦可讀取記錄媒體儲存有用以執行上述步驟之前述電腦程式。該電腦可讀取記錄媒體可係為軟碟、硬碟、光碟、隨身碟、磁帶、可由網路存取之資料庫或熟習此項技藝者所習知且具有相同功能之任何其它儲存媒體中。

本發明將超級訊框之導頻圖案配置為下級站台之辨識符，導頻圖案包含複數個導頻。無論對於TDD、FDD、中央區邊緣還是單元區邊緣中之資料變遷，基地台及下級站台均將確認超級訊框之導頻圖案是否與基地台/下級站台試圖與之通訊之下級站台之辨識符相一致。若確認結果相符，則進行通訊。而若確認結果為不相符，則將終止通訊。藉由確認導頻圖案，可有效地降低MIMO網路中之傳輸干擾，並有效地增強通訊品質。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1．．．傳輸單元

2．．．MIMO網路

21．．．基地台

23．．．下級站台

100．．．中央區

101．．．基地台

102．．．單元邊緣區

103．．．下級站台

104．．．中央區

105．．．下級站台

106．．．單元邊緣區

107．．．下級站台

108．．．中央區

109．．．下級站台

110．．．單元邊緣區

111．．．下級站台

113．．．下級站台

115．．．下級站台

117．．．下級站台

210．．．資源分配資訊

211．．．儲存模組

212．．．下級站台列表

213．．．產生模組

214．．．超級訊框

214a．．．開關點

214b．．．開關點

215．．．收發機

216．．．導頻圖案

230．．．確認結果

231．．．收發機

233．．．確認模組

第1圖係一習知無線網路中之傳輸單元之示意圖；

第2圖係本發明之第一實施例之示意圖；

第3圖係本發明之第一實施例之超級訊框之示意圖；

第4A圖係本發明之第一實施例之導頻圖案之配置之示意圖；

第4B-4I圖係本發明之第一實施例之導頻圖案之配置之各種變型示意圖；

第5A圖係本發明之第一實施例之導頻圖案之另一配置示意圖；

第5B-5D圖係本發明之第一實施例之導頻圖案之另一配置之各種變型示意圖；以及

第6A-6B圖係本發明之第二實施例之示意圖。

2．．．MIMO網路

21．．．基地台

23．．．下級站台

210．．．資源分配資訊

211．．．儲存模組

212．．．下級站台列表

213．．．產生模組

214．．．超級訊框

215．．．收發機

216．．．導頻圖案

230．．．確認結果

231．．．收發機

233．．．確認模組

Claims (15)

1. 一種用於一多重輸入多重輸出(multi-input multi-output；MIMO)網路之基地台(base station；BS)，該MIMO網路包含位於該基地台之一訊號覆蓋區內之一下級站台(subordinated station；SS)，該基地台包含：一儲存模組，用以儲存關於該MIMO網路之一資源分配資訊及一下級站台列表；一產生模組，用以根據該資源分配資訊及該下級站台列表，產生對應於該下級站台之一超級訊框，該超級訊框包含一導頻圖案，該導頻圖案包含複數個導頻結構，該導頻結構包含複數個導頻，該導頻圖案藉由旋轉該導頻結構被配置為該下級站台之一辨識符；以及一收發機，用以藉由該超級訊框傳輸下行鏈路(downlink；DL)資料至該下級站台，以使該下級站台可於確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配後接收該下行鏈路資料。
2. 如請求項1所述之基地台，其中各該導頻包含一減輕資訊(mitigation information)，俾使該下級站台於接收到該下行鏈路資料後可根據該等減輕資訊，克服該下行鏈路資料之一傳輸干擾。
3. 如請求項1所述之基地台，其中該下級站台藉由該超級訊框傳輸上行鏈路(uplink；UL)資料至該基地台，該收發機更用以於確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配後，接收該上行鏈路資料。
4. 如請求項3所述之基地台，其中該收發機更用以在接收到該上行鏈路資料後，根據該等減輕資訊，克服該上行鏈路資料之一傳輸干擾。
5. 如請求項1所述之基地台，其中該產生模組更用以在該超級訊框中產生一干擾減低(interference-reducing；IR)區，該干擾減低區包含該導頻圖案。
6. 一種用於一MIMO網路之一基地台之傳輸方法，該MIMO網路包含位於該基地台之一訊號覆蓋區內之一下級站台(SS)，該基地台儲存關於該MIMO網路之一資源分配資訊及一下級站台列表，該傳輸方法包含以下步驟：根據該資源分配資訊及該下級站台列表，產生對應於該下級站台之一超級訊框，該超級訊框包含一導頻圖案，該導頻圖案包含複數個導頻結構，該導頻結構包含複數個導頻，該導頻圖案藉由旋轉該導頻結構被配置為該下級站台之一辨識符；以及藉由該超級訊框傳輸下行鏈路(DL)資料至該下級站台，以使該下級站台可於確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配後，接收該下行鏈路資料。
7. 如請求項6所述之傳輸方法，其中該下級站台藉由該超級訊框傳輸一上行鏈路資料至該基地台，該傳輸方法更包含在確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配後，接收該上行鏈路資料之步驟。
8. 如請求項7所述之傳輸方法，其中各該導頻包含一減輕資訊，該傳輸方法更包含在接收到該上行鏈路資料後，根據該等減 輕資訊克服該上行鏈路資料之一傳輸干擾之步驟。
9. 如請求項6所述之傳輸方法，更包含在該超級訊框中產生一干擾減低區之步驟，該干擾減低區包含該導頻圖案。
10. 一種用於一MIMO網路之下級站台(SS)，該MIMO網路包含一基地台，該下級站台係位於該基地台之一訊號覆蓋區內，該基地台藉由一超級訊框傳輸下行鏈路資料至該下級站台，該超級訊框包含一導頻圖案，該導頻圖案包含複數個導頻結構，該導頻結構包含複數個導頻，該導頻圖案藉由旋轉該導頻結構被配置為該下級站台之一辨識符，該下級站台包含：一收發機，用以接收該超級訊框之該導頻圖案；以及一確認模組，用以確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配，並接著產生一確認結果；其中該收發機更用以根據該確認結果，接收該下行鏈路資料。
11. 如請求項10所述之下級站台，其中各該導頻包含一減輕資訊，該收發機更用以在接收到該下行鏈路資料後，根據該等減輕資訊克服該下行鏈路資料之一傳輸干擾。
12. 如請求項10所述之下級站台，其中該收發機更用以藉由該超級訊框傳輸一上行鏈路資料至該基地台，俾使該基地台可在確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配後，接收該上行鏈路資料。
13. 一種用於一MIMO網路之一下級站台之傳輸方法，該MIMO網路包括一基地台，該下級站台係位於該基地台之一訊號覆 蓋區內，該基地台藉由一超級訊框傳輸下行鏈路資料至該下級站台，該超級訊框包含一導頻圖案，該導頻圖案包含複數個導頻結構，該導頻結構包含複數個導頻，該導頻圖案藉由旋轉該導頻結構被配置為該下級站台之一辨識符，該傳輸方法包括以下步驟：接收該超級訊框之該導頻圖案；確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配；產生一確認結果；以及根據該確認結果接收該下行鏈路資料。
14. 如請求項13所述之傳輸方法，其中各該導頻包含減輕資訊，該傳輸方法更包含在接收到該下行鏈路資料後，根據該減輕資訊克服該下行鏈路資料之一傳輸干擾之步驟。
15. 如請求項13所述之傳輸方法，更包含以下步驟：藉由該超級訊框傳輸一上行鏈路資料至該基地台，俾使該基地台可在確認該超級訊框之該導頻圖案與該下級站台之該辨識符相匹配後，接收該上行鏈路資料。