TWI425796B - 用於訓練序列傳輸及接收之系統、裝置及方法 - Google Patents

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Description

用於訓練序列傳輸及接收之系統、裝置及方法
本發明係關於用於訓練序列選擇、傳輸及接收之系統及方法。
本申請案主張2008年8月18日申請之先前美國臨時申請案第61/089,712號之權利,該申請案之全文特此以引用的方式併入。
行動通信系統使用信號處理技術對抗時間變化及頻率選擇性行動無線電頻道之衝擊以改良鏈路效能。等化(Equalization)用於最小化頻率選擇性頻道中之多路徑衰退所引起的符號間干擾(ISI)。由於行動無線電頻道為隨機且時變的,故等化器需要經由訓練及追蹤來適應性地識別行動頻道之時變特性。諸如全球行動通信系統(GSM)之分時多重存取(TDMA)無線系統在固定長度時槽中傳輸資料,且訓練序列包括於時槽(叢發)中,時槽(叢發)經設計以允許接收器偵測時序資訊且經由頻道估計獲得頻道係數以用於進一步頻道等化。
GSM為世界範圍內所部署之成功數位蜂巢式技術。當前,GSM網路為數十億用戶提供語音及資料服務兩者且仍在擴張中。GSM之存取方案為TDMA。如圖1中所說明,在900MHz頻帶100中,下行鏈路102與上行鏈路104係分離的,且各自具有一包括124個頻道之25MHz頻寬。載波間隔為200kHz。一TDMA訊框106由8個對應於一個載波頻率之時槽108組成。一時槽之持續時間為577μs。對於一正常叢發,一個GSM時槽包括114個資料位元、26個訓練序列位元、6個尾部位元、2個竊用位元及8.25個保護週期位元。當前,在每一時槽中僅傳輸一個使用者之話音。
用於GSM正常叢發的八個訓練序列定義於3GPP規範中(參見TS 45.002,「GERAN:Multiplexing and multiple access on the radio path」)且在當前GSM/EDGE無線電存取網路(GERAN)系統中之叢發同步及頻道估計的實踐中廣泛使用。
隨著用戶及語音訊務數目之增加,強大壓力加諸於GSM業者,尤其在具密集人口之國家內。另外,由於語音服務價格下降,故需要硬體及頻譜資源之有效使用。一種用以增加語音容量之方法為在一單一時槽上對一個以上使用者進行多工。
一個槽上之經由適應性多使用者頻道之語音服務(Voice services over Adaptive Multi-user channels on One Slot,VAMOS)(參見GP-081949,3GPP Work Item Description (WID):Voice services over Adaptive Multi-user channels on One Slot)(注意:多使用者再使用一個槽(Multi-User Reusing-One-Slot,MUROS)(參見GP-072033,「WID」:Multi-User Reusing-One-Slot)為對應研究項目))為GERAN中之一進行中的工作項目,其設法藉由在同一實體無線電資源上同時對至少兩個使用者進行多工(亦即,多個使用者共用同一載波頻率及同一時槽)而在上行鏈路及下行鏈路兩者中使GERAN之語音容量對每一BTS收發器增加大約兩倍。正交次頻道(OSC)(參見GP-070214、GP-071792,「Voice capacity evolution with orthogonal sub channel」)、co-TCH(參見GP-071738,「Speech capacity enhancements using DARP」)及適應性符號集群(參見GP-080114「Adaptive Symbol Constellation for MUROS(Downlink)」)為三種MUROS候選技術。
在OSC、co-TCH及適應性符號集群之上行鏈路中,共用同一時槽之兩個使用者用不同訓練序列使用GMSK(高斯最小移位鍵控)調變。基地台使用諸如分集及/或干擾消除之信號處理技術分離兩個使用者之資料。類似於上行鏈路,在co-TCH之下行鏈路中,將兩個不同訓練序列用於具備DARP(下行鏈路進階接收器效能)能力之行動物以分離兩個使用者。在OSC或適應性符號集群之下行鏈路中,將兩個次頻道映射至QPSK型或適應性QPSK(AQPSK型)調變之I次頻道及Q次頻道,其中可適應性地控制I次頻道與Q次頻道之比率。兩個次頻道亦使用不同訓練序列。
圖2列出八個26位元之GSM訓練序列碼,該等GSM訓練序列碼中之每一者具有一循環序列結構,亦即,位於中間的16位元之參考序列及10個保護位元(5個保護位元位於參考序列之每一側中)。參考序列之最高有效5個位元及最低有效5個位元經複製及配置以分別附加至參考序列及放在參考序列之前。該等保護位元可覆蓋符號間干擾之時間且使訓練序列抗時間同步誤差。當僅考慮16位元參考序列時,每一GSM訓練序列對於在[-5,5]內之非零位移具有理想的週期性自相關性質。
在GP-070214、GP-071792,「Voice capacity evolution with orthogonal sub channel」中,針對OSC提出八個長度為26個位元之訓練序列的新集合,其中新訓練序列中之每一者在與對應之舊式GSM訓練序列的交叉相關性質上最佳化。圖3中列出該等新序列。可觀察到,此等新訓練序列不像舊式GSM訓練序列一樣保持循環序列結構。
本發明之一廣泛態樣提供一種電腦實施之方法,其包含:最佳化一第一訓練序列集合及一目標訓練序列集合之序列之間的交叉相關以產生一第二訓練序列集合;最佳化該第二訓練序列集合之序列當中的交叉相關以產生一第三訓練序列集合;最佳化該第三訓練序列集合之序列與該目標訓練序列集合之對應序列之間的交叉相關以產生一第四訓練序列集合;輸出該第四訓練序列集合以用於在一多使用者傳輸系統中使用。
本發明之另一廣泛態樣提供一種電腦實施之方法,其包含:最佳化一第一訓練序列集合當中之序列之間的交叉相關以產生一第二訓練序列集合;最佳化該第二訓練序列集合及一目標訓練序列集合之序列之間的交叉相關以產生一第三訓練序列集合;最佳化該第三訓練序列集合之序列與該目標訓練序列集合之對應序列之間的交叉相關以產生一第四訓練序列集合;及輸出該第四訓練序列集合以用於在一多使用者傳輸系統中使用。
本發明之另一廣泛態樣提供一種以一資料結構編碼之電腦可讀媒體,該資料結構包含:來自由下列各者組成的訓練序列之一第一集合之至少一訓練序列:
及來自由下列各者組成的訓練序列之一第二集合之至少一訓練序列:
本發明之另一廣泛態樣提供一種傳輸器,其包含:一信號產生器,其經組態以使用一載波頻率及時槽產生一信號,其中至少一些時槽含有多個接收器之內容,每一接收器及每一槽之該內容包含至少一個別訓練序列;該傳輸器係以來自由下列各者組成的訓練序列之一第一集合之至少一訓練序列編碼:
本發明之另一廣泛態樣提供一種方法,其包含:針對一將含有一多使用者信號之在一載波頻率上之時槽:藉由組合一用於至少兩個接收器中之每一接收器之個別訓練序列與一用於每一接收器的個別有效負載而產生一多使用者信號,其中用於該多個接收器中之至少一者的該個別訓練序列包含一來自由下列各者組成的訓練序列之一第一集合之第一訓練序列:
;及傳輸該信號。
本發明之另一廣泛態樣提供一種接收器,其包含:至少一天線;其中該接收器係以來自由下列各者組成的訓練序列之一第一集合之至少一訓練序列編碼:
且該接收器係以由下列各者組成的訓練序列之一第二集合之至少一訓練序列進一步編碼:
且進一步其中該接收器經組態以使用一選自來自訓練序列之該第一集合的該至少一訓練序列及來自訓練序列之該第二集合的該至少一訓練序列中之一者之訓練序列操作。
本發明之另一廣泛態樣提供一種用於一行動器件之方法,其包含:該行動器件具有來自由下列各者組成的訓練序列之一第一集合之至少一訓練序列:
該行動器件進一步具有由下列各者組成的訓練序列之一第二集合之至少一訓練序列:
;及使用一選自來自訓練序列之該第一集合的該至少一訓練序列及來自訓練序列之該第二集合的該至少一訓練序列中之一者之訓練序列操作。
本發明之另一廣泛態樣提供一來自由下列各者組成的訓練序列之一集合之訓練序列:
作為蜂巢式無線電電話學中之一訓練序列的用途。
現將參看附加圖式來描述本申請案之實施例。
信雜比(SNR)之降級(參見B. Steiner及P. Jung之「Optimum and suboptimum channel estimation for the uplink CDMA mobile radio systems with joint detection」,European Transactions on Telecommunications,第5卷,1994年1月至2月,第39至50頁,及M. Pukkila及P. Ranta之「Channel estimator for multiple co-channel demodulation in TADM mobile systems」,Proc. of the 2nd EPMC,Germany)在本文中用於評估訓練序列之相關性質及/或用於設計新訓練序列。在MUROS/VAMOS中,干擾來自於同一小區中的同一MUROS/VAMOS對之另一次頻道且亦來自於其他小區之同頻道信號。
SNR之降級可如下確定。令一長度為N 之訓練序列為S ={s 1 ,s 2 ,...,s N }()。考慮具L 分接頭(L-tap)獨立複合頻道脈衝回應h m =(h m ,1 ,h m ,2 ,...,h m , L )(m =1,2)之兩個同步同頻道信號或MUROS/VAMOS信號。聯合頻道脈衝回應為h =(h 1 ,h 2 )。令接收器處之接收信號樣本為:y =Sh t +n ,其中雜訊向量為n =(n 1 ,n 2 ,...,n N - L +1 ) t ,且S =[S 1 ,S 2 ]為一(N -L +1)×2L 矩陣,且S m (m =1,2)定義如下
其對應於訓練序列(s m ,1 ,s m ,2 ,...,s m , N )(注意,S 1S 2 可分別用來自同一訓練序列集合或來自不同訓練序列集合之兩個不同訓練序列建構)。
頻道之最小平方誤差估計為:
將訓練序列之SNR降級定義為:
d SNR =10‧log10 (1+tr [(S t S )-1 ]) (dB) (3)
其中tr [X ]為矩陣X 之跡(trace),且Q =[q ij ]2 L ×2 L =S t S 為包括S 1S 2 之自相關及S 1S 2 之間的交叉相關之相關矩陣,且矩陣之元(entry)之計算為:
基於定義(1)至(3),計算GSM訓練序列之間的成對SNR降級值且在表1中列出該等值。
表1現存GSM訓練序列之成對SNR降級值(以dB為單位)
不同GSM訓練序列之間的平均、最小及最大成對SNR降級值分別等於5.10dB、2.72dB及11.46dB。表1表明一些GSM訓練序列對產生合理的SNR降級值,而一些GSM訓練序列對強相關。似乎不適合將所有現存GSM訓練序列應用於MUROS/VAMOS。可能希望具有用於MUROS/VAMOS之新訓練序列,各自具有極好的自相關性質及與對應GSM訓練序列之極好的交叉相關性質。亦可能希望經由進一步最佳化減小同頻道干擾、新訓練序列之任何對之交叉相關性質及新訓練序列與舊式GSM訓練序列之任何對的交叉相關性質之效應。
表2及表3呈現圖3之序列之在此等序列與GSM訓練序列的任何對之間及此等序列自身之任何對之間的成對SNR降級效能。
表2圖3之序列與GSM訓練序列之任何對之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
表3圖3之序列之任何對之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
在表2中,在表之對角線中的成對SNR降級值為圖3之一序列及一對應GSM訓練序列之結果。在此文件中,將對應序列定義為兩個單獨序列表中之具同一訓練序列號的兩個序列。表2中的對角線值之平均值等於2.11dB。圖3及GSM TSC之序列之任何對之間的平均、最小及最大SNR降級值分別為2.63dB、2.05dB及4.87dB。
表3展示圖3之不同序列之任何對之間的平均、最小及最大SNR降級值分別為3.19dB、2.32dB及6.89dB。
表2及表3兩者表明表2之序列及GSM訓練序列之任何對與表2之不同序列之任何對之間的平均成對SNR降級效能良好。然而,表2及表3中所展示的峰值成對SNR降級值可由於MUROS/VAMOS之引入而影響同頻道干擾消除。
用於MUROS/VAMOS之新訓練序列
A.與對應GSM TSC最佳配對之訓練序列
在本發明之一實施例中,經由電腦搜尋獲得八個長度為26之序列的一集合,依據用(1)至(3)計算之SNR降級,該等序列分別與對應GSM訓練序列最佳配對。圖4A展示此等最佳配對序列(稱為訓練序列集合A),其在儲存於電腦可讀媒體124上之資料結構122中以120大體指示。該搜尋如下進行:
1)以第一GSM訓練序列開始;
2)在所有候選序列之集合中竭盡式地搜尋具最低SNR降級之序列,且將找到的序列添加至新集合,且自該候選集合移除該找到的序列;
3)針對與第二至第八GSM訓練序列中之每一者最佳配對之序列重複步驟1及步驟2。
圖4B中展示一以128大體指示之電腦可讀媒體,資料結構125儲存於該電腦可讀媒體上。資料結構125包括標準GSM訓練序列126之集合,且包括訓練序列集合A 127。GSM訓練序列126與訓練序列集合A 127之間存在一對一對應。
表4圖4A及GSM TSC中之序列之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
圖4A中之序列與GSM訓練序列之任何對之間的平均、最小及最大SNR降級值分別為2.52dB、2.04dB及4.10dB。表4中之對角線值之平均值等於2.07dB。基於表4中所展示之結果,圖4A之新訓練序列經恰當設計以與對應GSM訓練序列成對。
表5表明圖4A中所列出之序列之間的SNR降級值。與GSM訓練序列最佳配對之序列之間的平均、最小及最大成對SNR降級值分別為3.04dB、2.52dB及4.11dB。
表5圖4A中之序列之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
B.具循環結構之具最佳自相關及交叉相關性質之訓練序列
藉由使用一在下文詳細描述之方法的電腦搜尋確定具最佳自相關及交叉相關性質之訓練序列的一集合。在圖5A中陳列訓練序列之該集合(稱為訓練序列集合B),其在儲存於電腦可讀媒體134上之資料結構132中以130大體指示。
圖5B中展示一以138大體指示之電腦可讀媒體,資料結構135儲存於該電腦可讀媒體上。資料結構135包括標準GSM訓練序列136之集合,且包括訓練序列集合B 137。GSM訓練序列136與訓練序列集合B 137之間存在一對一對應。
在表6中展示圖5A中之新訓練序列與GSM訓練序列之任何對之間的成對SNR降級值。表6中之平均、最小及最大SNR降級值分別為2.43dB、2.13dB及2.93dB。表6中之對角線值之平均值等於2.22dB。
表6圖5A中之新訓練序列與GSM訓練序列之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
表7表明圖5A中所列出之序列之間的成對SNR降級值。表7中之平均、最小及最大成對SNR降級值分別為3.17dB、2.21dB及4.75dB。
表7圖5A中之新訓練序列之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
C.無循環結構之訓練序列
不同於訓練序列集合B,一第三訓練序列集合(在本文中稱為訓練序列集合C)由不維持循環結構之序列構成。對於訓練序列集合C之產生僅考慮下文所概述之用於訓練序列集合B之最佳化程序II-IV。對於新序列與GSM訓練序列之間的SNR降級之最佳化 ,序列集合Ω1係藉由自具|Ω1|中之序列與所有GSM訓練序列之間的最小平均SNR降級值之226 個序列選擇∣Ω1∣個序列而獲得。在圖6A中列出訓練序列集合C,其在儲存於電腦可讀媒體144上之資料結構142中以140大體指示。
圖6B中展示一以148大體指示之電腦可讀媒體,資料結構145儲存於該電腦可讀媒體上。資料結構145包括標準GSM訓練序列146之集合,且包括訓練序列集合C 147。GSM訓練序列146與訓練序列集合C 147之間存在一對一對應。
在表8中展示圖6A中之新訓練序列與GSM訓練序列之任何對之間的成對SNR降級值。表8中之平均、最小及最大SNR降級值分別為2.34dB、2.11dB及2.87dB。表8中之對角線值之平均值等於2.16dB。
表8圖6A中之新訓練序列與GSM訓練序列之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
表9表明圖6A中所列出之序列之間的成對SNR降級值。表9中之平均、最小及最大成對SNR降級值分別為3.18dB、2.44dB及4.19dB。
表9圖6A中之新訓練序列之間的成對SNR降級值(以dB為單位)。
序列搜尋程序-第一方法
圖7說明一用於找到∣Ω3∣個訓練序列之一具有自相關性質及與訓練序列之一目標集合Ψ有關之交叉相關性質之第二集合Ω3的程序。該程序涉及確定序列集合Ω152、Ω1 154、Ω2 156及Ω3 158,其中且∣Ω3∣=待找到之序列的數目,其中∣‧∣表示一集合中之元素的數目。Ω152為經由一第一最佳化步驟確定之所有可能序列150之集合之一子集。Ω1 154為經由一第二最佳化步驟確定之Ω152之一子集。Ω2 156為經由一第三最佳化步驟確定之Ω1 154之一子集。Ω3 158為經由一第四最佳化步驟確定之Ω2 156之一子集。
該方法係電腦實施的且將參看圖8之流程圖來描述。該方法在步驟8-1處開始,該步驟最佳化訓練序列之一候選集合之自相關以產生一第一訓練序列集合。該方法在步驟8-2處繼續,該步驟最佳化該第一訓練序列集合與訓練序列之一目標集合Ψ之序列之間的SNR降級,以產生一第二訓練序列集合。該方法在步驟8-3處繼續,該步驟最佳化該第二訓練序列集合之序列當中的SNR降級,以產生一第三訓練序列集合。該方法在步驟8-4處繼續,該步驟最佳化該第三集合之訓練序列與訓練序列之該目標集合Ψ之對應序列之間的SNR降級。步驟8-4之輸出為訓練序列之一第四集合,且此為新訓練序列集合。此集合為用於在一具多使用者傳輸之系統中使用的輸出。另一實施例提供一電腦可讀媒體,其具有儲存於其上之在由一電腦執行時使圖8之方法得以執行的指令。
在一些實施例中,以與上文所展示並描述之次序相反的次序執行步驟8-2及步驟8-3。此產生一電腦方法,其包含:最佳化一第一訓練序列集合當中之序列之間的交叉相關以產生一第二訓練序列集合;最佳化該第二訓練序列集合及一目標訓練序列集合之序列之間的交叉相關以產生一第三訓練序列集合;最佳化該第三訓練序列集合之序列與該目標訓練序列集合之對應序列之間的交叉相關以產生一第四訓練序列集合;及輸出該第四訓練序列集合以用於在一多使用者傳輸系統中使用。
第一最佳化步驟:自相關之最佳化: 考慮一所要長度之所有二進位序列。視情況,將序列之最後的位元中之一些複製至前端上以使該序列在本質上稍微循環。針對一非零位移範圍搜尋具零自相關值之序列。
為了達成零自相關,經確定自相關之該等序列必須具有偶數長度。若需要一奇數長度序列,則將一額外位元添加至具零自相關值之序列的集合。此添加可(例如)藉由複製原始序列之第一位元或藉由附加-1或+1來進行以用於交叉相關性質之進一步最佳化。
此步驟之輸出為序列之一集合Ω,其具有最佳自相關性質。對於添加了一額外位元之序列,自相關係數之最大量值可為(3)中之相關矩陣Q =S t S 中之1;
第二最佳化步驟:新序列與訓練序列之目標集合 Ψ之間的SNR降級之最佳化: Ω之一子集Ω1係藉由自Ω選擇具|Ω1|中之序列與訓練序列之目標集合Ψ之間的最小平均SNR降級值之|Ω1|個序列而獲得。一來自Ω之給定序列之平均SNR降級係藉由計算彼序列及該等目標集合訓練序列中之每一者的降級及將結果平均化而確定。
第三最佳化步驟:新序列之間的SNR降級之最佳化: 選擇Ω1之一具|Ω2|中之序列之間的最小平均SNR降級值之子集Ω2。以下為可執行該第三最佳化步驟之方式的一實例:
1)自Ω2挑選一第一序列且將其自Ω2移除;
2)針對具與該第一序列之最低SNR降級之序列檢驗Ω2中之所有剩餘序列且選擇彼序列作為第二序列,且將彼序列自Ω2移除;
3)針對具與該第一序列及該第二序列之最低平均SNR降級之序列檢驗Ω2中之所有剩餘序列,且將彼序列自Ω2移除;
4)等等,直至已識別所要數目個序列為止。計算由此識別之序列之間的平均SNR降級;
5)使用一來自Ω2之不同第一序列重複步驟1至4以產生序列之一個別集合及一個別平均SNR降級;
6)在由此產生之序列之所有集合中挑選具最小平均SNR降級的序列之集合。
第四最佳化步驟:新訓練序列與訓練序列之目標集合 Ψ之對應序列之間的SNR降級之最佳化 :選擇在序列集合Ω2之外的∣Ω3∣個序列。此步驟用於確定包括來自該目標集合之訓練序列及來自該新集合之訓練序列之訓練序列對。以下為用以執行此步驟之實例方法:
a)自該目標集合選擇一訓練序列;
b)在該新集合中找到具有與該目標集合之該訓練序列之最低SNR降級的訓練序列,且將彼訓練序列與來自該目標集合之該第一訓練序列配對,且將彼訓練序列自可用訓練序列之集合移除;
c)重複步驟a)及步驟b),直至已選擇來自該目標集合之所有序列為止。
應用上述最佳化程序以擴大圖5A中之訓練序列之集合,其中∣Ω1∣=120且∣Ω2∣=12。更特定言之:
第一最佳化步驟:自相關之最佳化: 考慮長度為20之所有二進位序列(集合大小為220 )。類似於GSM TSC,針對此等序列中之每一者,複製序列之最後5個位元且將此等5個位元放在最高有效位置之前以產生一長度為25之序列;藉由使用自相關定義搜尋長度為25之對於非零位移[-5,5]具零自相關值的序列。總共存在5440個可用的此等序列。
為了與當前TSC格式相容,新TSC長度必須為26。全長(長度為26)序列之第26個位元可藉由複製長度為20之對應序列之第一位元或藉由附加-1或+1而獲得以用於交叉相關性質之進一步最佳化。因此,產生具最佳自相關性質的序列集合Ω。兩種方法均將自相關係數之最大量值限制為(3)中之相關矩陣Q =S t S 中之1。
第二最佳化步驟:新序列與GSM TSC之間的SNR降級之最佳化: Ω之一子集Ω1係藉由自Ω選擇具|Ω1|中之序列與所有GSM TSC之間的最小平均SNR降級值之|Ω1|個序列而獲得。一來自Ω之給定序列之平均SNR降級係藉由計算彼序列及該等GSM序列中之每一者的降級及將結果平均化而確定。
第三最佳化步驟:新序列之間的SNR降級之最佳化: 選擇Ω1之一具|Ω2|中之序列之間的最小平均SNR降級值之子集Ω2。
第四最佳化步驟:新訓練序列與對應GSM TSC之間的SNR降級之最佳化: 確定在序列集合Ω2之外的∣Ω3∣=8個序列。結果為圖5A之序列之集合B。
序列搜尋程序-第二方法
在序列搜尋之另一方法中,提供一類似於上述「第一方法」之搜尋方法,其中該第一最佳化步驟被省略。在此情況下,該方法以該第一方法之第二最佳化步驟開始,且序列集合Ω1係藉由自具|Ω1|中之序列與目標集合Ψ之所有序列之間的最小平均SNR降級值之所有可能序列選擇|Ω1|個序列而獲得。注意,在此實施例中不需要該等序列為循環的。使用圖8之流程圖之語言,步驟8-1被省略,且「第一訓練序列集合」變成訓練序列之候選集合。
應用於MUROS/VAMOS問題,在第二最佳化步驟中,序列集合Ω1係藉由自具|Ω1|中之序列與所有GSM訓練序列之間的最小平均SNR降級值之長度為26的所有226 個可能序列選擇|Ω1|個序列而獲得。結果為上文的圖6A之序列之集合C。
訓練序列之指派
在定義訓練序列之一新集合或訓練序列之一新集合之一部分以用於結合訓練序列之一目標集合使用(例如,上文定義之集合A或集合A結合舊式GSM訓練序列之一部分,上文定義之集合B或集合B結合舊式GSM訓練序列之一部分,或上文定義之集合C或集合C結合舊式GSM訓練序列之一部分)後,提供各種機制以用於指派訓練序列。注意,此等機制對於本文中所提供之實例並非特定的。多使用者操作之一特定實例為(例如)上述之MUROS/VAMOS操作,其特定實施包括OSC或co-TCH或其適應性符號集群實施。
在實施多使用者傳輸之小區中,在干擾有限情形中,存在來自至少兩個源之干擾。此干擾包括來自該小區內在同一實體傳輸資源上的另一(其他)使用者之干擾,及來自其他小區中利用同一實體傳輸資源之行動台的干擾。習知行動台已經裝備以處理來自其他小區中之使用同一實體傳輸資源之行動台的干擾。
明確意識到多使用者操作之行動台將被稱為「多使用者感知」。在一特定實例中,可將意識到VAMOS感知操作之行動台(例如)稱為VAMOS感知行動台。此等行動器件經組態以能夠使用目標集合之任何訓練序列及新集合之任何訓練序列。未明確意識到多使用者操作之行動台將被稱為「多使用者未感知」。此等行動器件經組態以能夠僅使用目標集合之訓練序列。注意,在一多使用者情境中仍可伺服多使用者未感知行動台;此行動台將處理來自同一小區中於同一實體傳輸資源上之其他(多個)使用者的干擾,處理方式與該行動台處理其他小區中之使用同一實體傳輸資源之行動台的方式相同。
類似地,網路可能或可能不具有多使用者能力。一具有多使用者能力之網路使用訓練序列之目標集合及新集合起作用,而一不具有多使用者能力之網路僅使用訓練序列之目標集合。
在一些實施例中,訓練序列至基地台之指派係在網路組態期間進行,且直至執行一重組態才改變。一諸如基地台之給定多使用者感知網路元件經組態有一來自目標集合之訓練序列及一來自新集合之訓練序列。在一基地台執行多載波傳輸之情況下,針對該基地台所使用的每一載波頻率,該基地台經組態有一來自目標集合之個別訓練序列及一來自新集合之個別訓練序列。該來自新集合之訓練序列為與目標集合之訓練序列最佳配對之訓練序列,且該來自目標集合之訓練序列為與新集合之訓練序列最佳配對的訓練序列。在此情況下,指派給行動台之訓練序列將隨先前所執行之網路組態而變。隨著一行動台在覆蓋區域之間移動,所指派之訓練序列將改變。在一些實施例中,為一給定行動台指派同一訓練序列以用於上行鏈路傳輸及下行鏈路傳輸兩者。在其他實施例中,可指派不同訓練序列。
可將網路之行為分為兩種類型:當時槽僅用於單一使用者時之行為,及當時槽用於多個使用者時之行為。
當時槽用於單一使用者時之行為:
A)當一多使用者感知MS將由一不具多使用者能力之網路伺服時,將為此MS指派一個來自目標集合之訓練序列,即,訓練序列係在網路組態或其他期間分配給伺服基地台。使一多使用者感知行動台意識到且能夠使用訓練序列之目標集合及訓練序列之新集合兩者。
B)當一多使用者感知MS將由一具多使用者能力之網路伺服時,若存在一空時槽,則此MS無需與另一MS共用一時槽。由於平均而言已將新訓練序列設計成具有好於目標集合之訓練序列的相關性質,故將為此MS指派一個新訓練序列,即,新訓練序列係在網路組態或其他期間分配給伺服基地台。
當時槽用於多個使用者時之行為
A)當一第一多使用者感知MS(MS-A)由一具多使用者能力之網路伺服時,如上文所論述,將一新訓練序列指派給MS-A,即,新訓練序列係在網路組態或其他期間分配給伺服基地台。若存在對與一第二MS、MS-B共用同一時槽之請求,則不管MS-B是否為一多使用者感知MS,均將目標集合之與MS-A正使用的新訓練序列最佳配對之訓練序列指派給MS-B,即,目標集合之訓練序列係在網路組態或其他期間分配給伺服基地台。
B)當一第一多使用者未感知MS(MS-A)由一具多使用者能力之網路伺服時,將一來自目標集合之訓練序列指派給MS-A,即,來自目標集合之訓練序列係在網路組態或其他期間分配給伺服基地台。若存在對在同一時槽中與一為多使用者感知之第二MS(MS-B)共用MS-A之請求,則將與MS-A正使用的目標集合之訓練序列最佳配對之新訓練序列指派給MS-B,即,新訓練序列係在網路組態或其他期間分配給伺服基地台。
在圖9A及圖9B中展示使用多使用者槽之訓練序列指派之實例方法的兩個流程圖。圖9A係關於上述情況A),而圖9B係關於上述情況B)。
現參看圖9A,當一第一多使用者感知行動台將與一第二行動台共用時,步驟9A-1涉及將一新訓練序列指派給該第一行動台。步驟9A-2涉及將目標集合之與該第一行動台正使用的該新訓練序列最佳配對之訓練序列指派給該第二行動台,而不管該第二行動台是否為一多使用者感知行動台;現參看圖9B,當一第一多使用者未感知行動台將與一為多使用者感知的第二行動台共用時,步驟9B-1涉及將一來自目標集合之訓練序列指派給該第一行動台,步驟9B-2涉及將新集合之與該第一行動台正使用的該訓練序列最佳配對之訓練序列指派給該第二行動台。
實例傳輸器及接收器實施
現將描述各種詳細的實例傳輸器及接收器實施。圖10A展示用於下行鏈路傳輸的OSC(正交次頻道)(或適應性符號集群)之傳輸器。組件中之大部分係標準的且將不予以詳細描述。該傳輸器包括一含有一目標訓練序列集合及一使用上述方法中之一者所產生之新訓練序列集合的訓練序列儲存庫200。通常,在網路組態或其他期間,將一來自目標集合之訓練序列及一來自新集合之訓練序列指派給該傳輸器。在一些實施例中,對於多使用者槽,根據圖9A或圖9B之方法使用由此指派的該等訓練序列以列舉幾個特定實例。圖式之剩餘部分為一用於產生一多使用者信號之信號產生器的一特定實例。
圖10B展示用於下行鏈路傳輸之OSC(正交次頻道)的一對接收器。組件中之大部分係標準的且將不予以詳細描述。每一接收器包括一含有一目標訓練序列集合及一使用上述方法中之一者所產生之新訓練序列集合的個別記憶體210。此等訓練序列中之一者(稱為訓練序列A)由頂部接收器使用以執行時序/頻道估計及DARP處理,且此等訓練序列中之另一者(稱為訓練序列B)由底部接收器使用以執行時序/頻道估計及DARP處理。該等接收器所使用的該等訓練序列係由網路指派,且必須與所傳輸的訓練序列相匹配。當一行動台移動至一已被指派了不同訓練序列之不同覆蓋區域時,該行動台相應地改變其所使用之訓練序列。
圖11A展示用於下行鏈路傳輸之co-TCH(同訊務頻道)的傳輸器。組件中之大部分係標準的且將不予以詳細描述。該傳輸器包括一含有一目標訓練序列集合及一使用上述方法中之一者所產生之新訓練序列集合的訓練序列儲存庫200,通常,在網路組態或其他期間,將一來自目標集合之訓練序列及一來自新集合之訓練序列指派給該傳輸器。在一些實施例中,對於多使用者槽,根據圖9A或圖9B之方法使用由此指派的該等訓練序列以列舉幾個特定實例。圖式之剩餘部分為一用於產生一多使用者信號之信號產生器的一特定實例。
圖11B展示用於下行鏈路傳輸之co-TCH(同訊務頻道)的一對接收器。組件中之大部分係標準的且將不予以詳細描述。每一接收器包括一含有一目標訓練序列集合及一使用上述方法中之一者所產生之新訓練序列集合的個別記憶體210。此等訓練序列中之一者(稱為訓練序列A)由頂部接收器使用以執行時序/頻道估計及DARP處理,且此等訓練序列中之另一者(稱為訓練序列B)由底部接收器使用以執行時序/頻道估計及DARP處理。該等接收器所使用的該等訓練序列係由網路指派,且必須與所傳輸的訓練序列相匹配。當一行動台移動至一已被指派了不同訓練序列之不同覆蓋區域時,該行動台相應地改變其所使用之訓練序列。
圖12A展示用於上行鏈路傳輸之OSC或co-TCH(同訊務頻道)的一對傳輸器。組件中之大部分係標準的且將不予以詳細描述。每一傳輸器包括一含有一目標訓練序列集合及一使用上述方法中之一者所產生之新訓練序列集合的訓練序列儲存庫200。該兩個傳輸器使用同一載波頻率及同一時槽。此類似於藉由網路產生之多使用者信號,但在此情況下,該等個別組件係在個別行動台中而非在單一傳輸器中產生。用於上行鏈路傳輸之該等訓練序列係由網路指派且將在一給定行動台交遞至一不同覆蓋區域時改變。
圖12B展示一由用於在用於上行鏈路傳輸之OSC或co-TCH中自圖12A之該對行動台接收個別傳輸之兩個接收器構成的接收裝置。組件中之大部分係標準的且將不予以詳細描述。該等接收器包括一含有一目標訓練序列集合及一使用上述方法中之一者所產生之新訓練序列集合的訓練序列儲存庫100。此等訓練序列中之一者(稱為訓練序列A)由頂部接收器使用以執行時序估計、聯合頻道估計/偵測,且此等訓練序列中之另一者(稱為訓練序列B)由底部接收器使用以執行時序估計、聯合頻道估計/偵測。
在一些實施例中,本文中所描述之方法用於針對參看圖1所描述之GSM訊框格式產生訓練序列。更一般地,該等方法可應用於傳輸訊框格式,其中針對一給定使用者之內容包含至少一個別訓練序列及有效負載,該有效負載僅包含任何非訓練序列內容。
在所描述之所有實施例中,已將SNR降級用作一用於最佳化序列之交叉相關性質之最佳化準則。更一般地,其他最佳化準則可用於最佳化序列之交叉相關性質。特定實例包括:
1)與交叉相關係數之振幅相關的參數(最大值、平均值、方差等);
2)基於模擬之最佳化;
3)其他相關最佳化準則。
在一些實施例中,以整個目標訓練序列集合及整個新訓練序列集合編碼每一基地台。舉例而言,為傳輸之目的,一基地台之訓練序列儲存庫200可組態有整個目標訓練序列集合及整個新訓練序列集合。
在另一實施例中,以來自目標訓練序列集合之至少一訓練序列(例如,一個訓練序列或所有訓練序列)及來自新訓練序列集合之至少一訓練序列(例如,一個訓練序列或所有訓練序列)編碼每一基地台(或更一般地,每一傳輸器)。來自新訓練序列集合之該(該等)訓練序列可包括來自新訓練序列集合之與來自目標訓練序列集合之該(該等)訓練序列最佳配對的該(該等)訓練序列。在一些實施例中,在網路設置期間,每一基地台經組態有此等訓練序列。
亦可以不同於目標訓練序列集合及新訓練序列集合之一或多個訓練序列編碼一以來自一由目標集合組成之集合之至少一訓練序列及來自一由新訓練序列集合組成之集合的至少一訓練序列編碼的傳輸器或接收器。
在一些實施例中,以目標訓練序列集合之至少一(例如,一個或全部)訓練序列及新訓練序列集合之訓練序列中之至少一者(例如,一個或全部)編碼每一接收器(例如,每一行動台)。舉例而言,為傳輸之目的,一行動台之訓練序列儲存庫210可組態有該至少一目標訓練序列及該至少一新訓練序列。當以目標訓練序列集合及新訓練序列集合之所有該等訓練序列編碼時,此將允許行動台在經指派來自目標訓練序列集合及/或新訓練序列集合之任何(多個)訓練序列的基地台之間執行交遞。
以一訓練序列編碼之傳輸器或接收器為使該訓練序列由傳輸器或接收器以某種方式儲存且可使用的傳輸器或接收器。諸如基地台或行動台之具有一特定訓練序列之傳輸器或接收器為能夠使用特定訓練序列之傳輸器或接收器。此並不傳達一將訓練序列儲存於行動台上之有效步驟,但在其之前可存在此有效步驟。訓練序列可能先前已儲存,例如在器件組態期間。
依據以上教示,對本發明之眾多修改及變化為可能的。因此,應理解,在附加申請專利範圍之範疇內,實施例可以其他方式實踐而非如本文中所特定描述般實踐。
100...900MHz頻帶
102...下行鏈路
104...上行鏈路
106...TDMA訊框
108...時槽
120...訓練序列集合A
122...資料結構
124...電腦可讀媒體
125...資料結構
126...標準GSM訓練序列
127...訓練序列集合A
128...電腦可讀媒體
130...訓練序列集合B
132...資料結構
134...電腦可讀媒體
135...資料結構
136...標準GSM訓練序列
137...訓練序列集合B
138...電腦可讀媒體
140...訓練序列集合C
142...資料結構
144...電腦可讀媒體
145...資料結構
146...標準GSM訓練序列
147...訓練序列集合C
148...電腦可讀媒體
150...所有可能序列
152...序列集合Ω
154...序列集合Ω1
156...序列集合Ω2
158...序列集合Ω3
200...訓練序列儲存庫
210...記憶體
圖1為GSM之頻寬分配及TDMA訊框定義的示意圖;
圖2為列出舊式GSM訓練序列之表;
圖3為與舊式GSM訓練序列相比含有具最佳交叉相關性質之訓練序列之一集合的表;
圖4A為含有訓練序列之一集合之表;
圖4B為含有圖4A之訓練序列之電腦可讀媒體的示意圖;
圖5A為含有訓練序列之一集合之表;
圖5B為含有圖5A之訓練序列之電腦可讀媒體的示意圖;
圖6A為含有訓練序列之一集合之表;
圖6B為含有圖6A之訓練序列之電腦可讀媒體的示意圖;
圖7描繪用於界定訓練序列之一集合的若干集合;
圖8為一確定訓練序列之第一方法的流程圖;
圖9A為一指派訓練序列之第一方法的流程圖;
圖9B為一指派訓練序列之第二方法的流程圖;
圖10A為一用於OSC下行鏈路傳輸之傳輸器的方塊圖;
圖10B為展示OSC次頻道之一對接收器的方塊圖;
圖11A為用於下行鏈路傳輸之co-TCH之傳輸器的方塊圖;
圖11B為co-TCH下行鏈路傳輸之一對接收器的方塊圖;
圖12A展示用於上行鏈路傳輸之OSC或co-TCH的一對傳輸器;及
圖12B為由用於自圖12A之該對傳輸器接收個別傳輸的兩個接收器構成之接收裝置的方塊圖。
(無元件符號說明)

Claims (33)

  1. 一種用於訓練序列之裝置,其包含:一訓練序列儲存庫,其含有來自一訓練序列集合之至少一訓練序列,該訓練序列集合由下列各者組成: 及一傳輸器,其經組態以傳輸該至少一訓練序列。
  2. 如請求項1之裝置,其中該訓練序列儲存庫包括所有來自該訓練序列集合之所有該等訓練序列。
  3. 如請求項2之裝置,其中該訓練序列集合中之每一訓練序列與一訓練序列碼(TSC)相關聯:
  4. 如請求項1之裝置,其中該訓練序列儲存庫包括來自一第二訓練序列集合之至少一第二訓練序列,該第二訓練 序列集合由下列各者組成:
  5. 如請求項4之裝置,其中該裝置係一基地台。
  6. 如請求項5之裝置,其中該基地台經組態以使用一載波頻率及時槽產生一信號,其中至少一些時槽含有多個接收器之內容,每一接收器之該內容包含至少一個別訓練序列,該多個接收器之至少一者之該個別序列包含來自該訓練序列集合之該至少一訓練序列,且該多個接收器之至少一者之該個別序列包含來自該第二訓練序列集合之該至少一第二訓練序列。
  7. 如請求項1之裝置,其中該裝置係一行動台。
  8. 如請求項7之裝置,其中該行動台經組態以接收指派該至少一訓練序列之一指派。
  9. 如請求項1之裝置,其中該訓練序列係傳輸於一槽上之經由適應性多使用者頻道之一語音服務(VAMOS)時槽。
  10. 如請求項1之裝置,其中該裝置包含經組態以使用該至少一訓練序列之一接收器。
  11. 一種在一裝置中之用於訓練序列之方法,其包含:傳輸一訓練序列,其中該訓練序列係包含於該裝置上 之一訓練序列儲存庫中且係來自一訓練序列集合,該訓練序列集合由下列各者組成:
  12. 如請求項11之方法,其中該訓練序列係傳輸於一槽上之經由適應性多使用者頻道之一語音服務(VAMOS)時槽。
  13. 如請求項11之方法,其進一步包含接收該訓練序列。
  14. 如請求項11之方法,其中該裝置係一行動台,該方法,進一步包含接收指派該訓練序列之一指派。
  15. 如請求項11之方法,其中該裝置係一基地台。
  16. 如請求項15之方法,其進一步包含:藉由傳輸指派來自該訓練序列集合之該訓練序列之一指派,將該訓練序列集合之該訓練序列指派至一第一接收器;藉由傳輸指派該第二訓練序列之一指派,將一第二訓練序列指派至一第二接收器,該第二訓練序列係來自一第二訓練序列集合,該第二訓練序列集合由下列各者組成: 其中傳輸該訓練序列包含針對將含有一多使用者信號之在一載波頻率上的一時槽,藉由組合用於該等第一及第二接收器中之每一接收器的一個別訓練序列與用於每一接收器的一個別有效負載而產生一多使用者信號,其中用於該第一接收器的該個別訓練序列包含該訓練序列且用於該第二接收器之該個別訓練序列包含該第二訓練序列。
  17. 一種電腦可讀媒體,其儲存供一電信裝置中之一處理器執行之一應用程式存取之資料,該電腦可讀媒體包含:儲存於該電腦可讀媒體中之一第一資料結構,該第一資料結構包含來自一第一訓練序列集合之至少一訓練序列,該第一訓練序列集合由下列各者組成:
  18. 如請求項17之電腦可讀媒體,其中該第一資料結構包含 所有該第一訓練序列集合。
  19. 如請求項18之電腦可讀媒體,其進一步包含儲存於該電腦可讀媒體中之一第二資料結構,該第二資料結構包含由下列各者組成之一第二訓練序列集合:
  20. 一種用於訓練序列之裝置,其包含:用於儲存來自一訓練序列集合之一訓練序列之構件,該訓練序列集合由下列各者組成: 及用於傳輸該訓練序列之構件。
  21. 一種行動裝置,其用於一無線網路中其中兩個行動裝置可共用一相同載波頻率及一相同時槽,其中共用該相同載波頻率及該相同時槽之每一行動裝置被指派一不同之 訓練序列,該裝置包含:一訓練序列儲存庫,其含有來自一第一訓練序列集合之至少一訓練序列,該第一訓練序列集合由下列各者組成: 其中該第一訓練序列集合中之每一訓練序列與來自一第二訓練序列集合之具有相同訓練序列碼(TSC)之一個別訓練序列配成對以傳輸於該相同載波頻率及該相同時槽,該第二訓練序列集合由下列各者組成: ;及 一傳輸器,其用於在該相同載波頻率上且在承載具有相同訓練序列碼之來自該第二訓練序列集合之該個別訓練序列之該相同時槽內傳輸包括來自該第一訓練序列集合之該至少一訓練序列及一有效負載之一叢發。
  22. 如請求項21之裝置,其中該訓練序列儲存庫包括來自該第一訓練序列集合之所有該等訓練序列。
  23. 如請求項22之裝置,其中該訓練序列儲存庫包括來自該第二訓練序列集合之所有該等訓練序列。
  24. 一種用於一行動裝置之方法,該行動裝置用於一無線網路中,該無線網路中兩個行動裝置可共用一相同載波頻率及一相同時槽,其中共用該相同載波頻率及該相同時槽之每一行動裝置被指派一不同之訓練序列,該方法包含在該相同載波頻率上及在與另一行動裝置共用之該相同時槽內傳輸一叢發之步驟,該叢發包括一訓練序列及一有效負載,該訓練序列係從一第一訓練序列集合指派,該第一訓練序列集合由下列各者組成: 其中該第一訓練序列集合中之每一訓練序列與來自一第二訓練序列集合之具有相同訓練序列碼(TSC)之一個別訓練序列配成對以傳輸於該相同載波頻率及該相同時槽,該第二訓練序列集合由下列各者組成: 其中來自該第一訓練序列集合之該訓練序列係在該相同載波頻率上且在承載具有相同訓練序列碼之來自該第二訓練序列集合之該個別訓練序列之該相同時槽內傳輸。
  25. 如請求項24之方法,其中所有來自該第一訓練序列集合之該等訓練序列係儲存於該行動裝置上。
  26. 如請求項25之方法,其中所有來自該第二訓練序列集合之該等訓練序列係儲存於該行動裝置上。
  27. 如請求項24至26之任一項之方法,其中該行動裝置接收一指派以使用來自該第一訓練序列集合之該至少一訓練序列。
  28. 一種用於一無線網路中之基地台,該無線網路中兩個行動裝置可共用一相同載波頻率及一相同時槽,其中共用該相同載波頻率及該相同時槽之每一行動裝置被指派具有一相同訓練序列碼(TSC)之一不同之訓練序列,該基地台包括一傳輸器,其包含:一訓練序列儲存庫,其經組態以具有來自一第一訓練序列集合之至少一訓練序列,該第一訓練序列集合由下列各者組成: 該訓練序列儲存庫亦經組態以具有來自一第二訓練序 列集合之至少一訓練序列,該第二訓練序列集合由下列各者組成: 其中該第一訓練序列集合中之每一訓練序列與該第二訓練序列集合中之具有相同訓練序列碼(TSC)之一個別訓練序列配成對以傳輸於該相同載波頻率及該相同時槽;及一信號產生器,其經組態以在該相同載波頻率及該相同時槽上產生一多使用者信號,該多使用者信號包括對於兩個行動裝置之每一接收器之一個別訓練序列及一有效負載,該等個別訓練序列具有相同之訓練序列碼。
  29. 如請求項28之基地台,其中該訓練序列儲存庫經組態以具有所有來自該第一訓練序列集合之該等訓練序列。
  30. 如請求項29之基地台,其中該訓練序列儲存庫經組態以具有所有來自該第二訓練序列集合之該等訓練序列。
  31. 一種產生一載波頻率上之一時槽之一多使用者信號之方法,其包含組合兩個接收器之每一接收器之一個別訓練 序列及有效負載之步驟,其中一接收器之該訓練序列係選自一第一訓練序列集合,該第一訓練序列集合由下列各者組成: ,且另一接收器之該訓練序列係選自一第二訓練序列集合,該第二訓練序列集合由下列各者組成: ,其中該對訓練序列係分別選自該第一訓練序列集合及該第二訓練序列集合,其每一者均具有一相同訓練序列碼(TSC)。
  32. 一種電腦可讀媒體,其儲存用以執行請求項24至27之任一項之方法之電腦可執行指令。
  33. 一種電腦可讀媒體,其儲存用以執行請求項31之方法之電腦可執行指令。
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