TWI492600B - 具頻率陷波之多載波系統的改良導波配置 - Google Patents

Description

具頻率陷波之多載波系統的改良導波配置

本發明關係於在多載波系統中之改良導波信號配置設計，其中部份的傳輸頻寬並未用以傳輸信號。

在現今通訊世界中，不同類型之通訊系統經常在相同或鄰近區域內，共用相同頻率範圍或使用重疊頻率範圍。例如，地面服務或纜線為主之通訊系統經常使用類似頻率範圍。藉此，來自纜線網路的輻射，例如來自纜線出口的未屏蔽部及/或至電視機的連接部可能干擾地面服務的操作。另一方面，纜線服務的傳輸品質可能為地面服務所負面影響，造成在纜線媒體中之額外雜訊。尤其，在地面服務為安全相關(緊急服務、機場控制等等)時，有必要在纜線通訊系統中，採用對應的改良對策。為了避免此等頻率範圍衝突，陷波技術經常被使用以避免在一或兩通訊系統或服務中之負面影像。

圖1顯示在五個相當窄頻帶1’中之地面無線短波無線電服務傳輸信號的頻譜1，以及，在窄頻帶2’處被陷波的頻譜2的例子，其中，地面服務正在傳輸。此等地面服務的非限定例係為無線電業餘傳輸、短波無線電服務、安全相關無線電傳輸，例如航空安全等等。被陷波或需要被陷波的用於傳輸或通訊系統的非限定例為有線廣播傳輸、電源線通訊系統、xDSL系統等等。

然而，應了解的是，陷波的概念可以大致被用於任意無線或有線傳輸或通訊系統中，其中，與任意其他操作於較小頻寬中的無線或有線傳輸或通訊系統的頻率範圍重疊。應了解的是，陷波較寬頻率範圍內的小頻率範圍的概念可以應用並使用於單播、多播或廣播傳輸系統中，以及，任意類型有線或無線通訊系統中。為了最大化傳輸或通訊容量，頻率陷波的寬度應儘可能地小，這表示只有真正與該頻率重疊的頻率應被省略及未被使用。

然而，特別是當必要陷波寬度有時變化或規則性變化時，因為鄰近陷波頻率的頻率區域(頻率載波)中通道估計所需之重要部份，例如導波信號被遺失，所以，頻率陷波對通道估計有負面衝擊。

因此，本發明之目的為在多載波系統中促成更可靠之通道估計，其中，導波符號被用於通道估計及其中部份的頻寬未被使用以傳輸信號。

上述目的係藉由傳輸設備、傳輸方法、及導波型樣所完成。

依據本發明，在多載波系統中傳輸信號的傳輸設備，其中映射在頻載載波中之導波信號及資料被傳輸於傳輸頻寬中，其中，一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該設備包含：導波信號映射手段，用以依據適用於通道估計的導波型樣，將導波信號映射至選擇頻率載波中，該導波 型樣促成在該未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計。

依據本發明，一種在多載波系統中傳輸信號的傳輸方法，其中映射至頻率載波上之導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該傳輸方法包含步驟：依據適用於在接收側上作通道估計的導波型樣，將導波信號映射至選擇頻率載波，該導波型樣促成該部份的該未用於傳輸信號的傳輸頻寬旁的頻率載波通道估計。

本發明更有關於用於多載波系統的導波型樣，其中映射於頻率載波中之導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該導波型樣包含映射至該選擇頻率載波上之導波信號，使得該傳輸頻寬中的未用以傳輸信號的該部份旁的頻率載波的通道估計變得有可能。

上述目的係藉由接收設備、接收方法、系統與方法加以完成。

依據本發明，在多載波系統中接收信號的接收設備，其中被映射至頻率載波的導波信號及資料被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該接收設備包含：用以根據安排在導波型樣中之導波信號，執行接收信號的通道估計的通道估計手段，該導波型樣促成未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計。

依據本發明，一種在多載波系統中接收信號的接收方法，其中映射至頻率載波的導波信號及資料被傳輸在傳輸頻寬，其中一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該接收方法包含步驟：根據安排在導波型樣中之導波信號，執行接收信號的通道估計，該導波型樣促成該傳輸頻寬中之該未用以傳輸信號的部份旁的頻率載波的通道估計。

本發明更有關於一種系統，其包含於多載波系統中傳輸信號的傳輸設備，其中映射於頻率載波中之導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該系統包含：導波信號映射手段，用以根據適用於對應接收設備中之通道估計的導波型樣，將導波信號映射至選擇的頻率載波中，該導波型樣促成在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計，該系統更包含依據本發明之接收設備，其適用以接收由該傳輸設備所傳輸的信號。

本發明更有關於在多載波系統中傳輸與接收信號的方法，其中映射至頻率載波中之導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該方法包含步驟：依據適用於在接收側的通道估計的導波型樣，將導波信號映射至選擇頻率載波，該導波型樣促成在該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計；傳輸該等信號；及依據本發明的接收方法，接收該等信號。

為了促成在多載波系統中的接收側，例如接收設備上的更可靠通道估計(或具有增加可靠度的通道估計)，其 中一部份(或幾部份)該傳輸頻寬並未被用以傳輸信號，即其中一或更多部份的該頻寬未被陷波，本發明建議使用導波信號的頻率(及最後時間)分佈，即導波型樣，以特別促成在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁或鄰近的區域或地區中之頻率載波的通道估計。因此，本發明建議使用一導波型樣，其中具有導波信號的頻率載波並不會出現在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻帶中。藉此，所有用於更可靠通道估計所需的導波信號可以在接收側被接收與處理。

本發明可以大致應用至任意無線或有線單向(點對點)、多向或廣播傳輸系統、通訊系統或傳輸鏈路，其中使用多數頻率載波以傳輸資料、導波信號及其他必要資訊。此一系統的非限定例子為正交分頻多工(OFDM)系統，但本發明可以應用至任意系統中，其中傳輸或通訊(頻率)頻寬被分離於個別頻率載波中，其中資料、導波信號(或其他必要資訊)係被映射或調變。藉此，頻率載波可以等距並且所有具有相同長度(頻寬)，例如在OFDM系統中，或它們可以不是等距及/或不具有相同頻寬。

藉此，本發明可以應用至系統，其中導波信號係被映射至承載頻率載波的資料間之頻率載波(此一系統的非限定例將為古典OFDM廣播系統，例如數位視訊廣播系統，其中只有內藏於資料載波中之導波載波才被用於接收側的通道估計)或者應用至系統，其中，具有導波信號的前文係被用於在接收側上的同步化與通道估計，及其中資料載 波係被傳輸於分開資料符號中(此一系統例將為典型雙向通訊系統，如電源線通訊系統，或者較新的廣播標準，其使用具有導波信號的前文以界定新資料符號訊框的開始)。一種可能應用(在眾多之中)為下一代或未來為主的視訊廣播系統。然而，本發明並不限於這些例子，也可以應用至其他系統，例如混合有使用具有導波信號的前文與具有內藏導波信號的資料符號的系統。

在具有導波信號的頻率載波被內藏於具有資料的頻率載波內的多載波系統中，即資料與導波信號被混合在一起，本發明建議在未被使用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載上，使用具有額外導波信號的導波型樣(或根據該導波型樣執行通道估計)。換句話說，在頻率陷波外的導波信號的原始分佈及配置(即導波型樣)保持不變，除了額外的導波信號係被映射至鄰近未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬之一部份或所有頻率載波外。用詞“鄰近”在本說明書中表示額外導波信號應被加至陷波頻率部與原始(未改變)導波型樣之下一載波間之載波上。例如，額外導波信號可以只加至鄰接或與頻率陷波交界的載波上，但也可以額外或替代地加入至接近但並不鄰接陷波的其他載波上。

這些額外導波信號然後可以用於接收側，作為在鄰近未用以傳輸信號的該部份傳輸頻寬區域中之頻率載波的通道估計。藉此，當導波型樣於時間維度中具有導波信號分配時，額外的導波信號可以被映射至鄰近未用以傳輸信號 的該部份的該傳輸頻寬之頻率載波上，其中，具有對應於原始導波型樣的時間分佈的時間分佈，及通道估計可以根據此導波型樣加以執行。時間分佈可以為規則或不規則。換句話說，在頻率載波被額外分配至時槽的系統中，例如OFDM系統中，可能不必要每一頻率載波及鄰近未用以傳輸信號的該傳輸頻寬部份的每一時槽都被分配以額外導波信號，但可能足以以對應於原始導波型樣的時槽分佈的時槽分佈方式，分配該額外導波信號至鄰近於該部份未用以傳輸信號的傳輸頻寬的頻率載波並根據此導波型樣，執行通道估計。藉此，完成增加之資料傳輸容量及更可靠之通道估計。或者，額外導波信號可以映射至鄰近在該時間維度中未用以傳輸信號的該傳輸頻寬的該部份的每一頻率載波上，並且，該通道估計可以根據具有額外導波信號的導波型樣加以執行。藉以，可以在接收側完成更可靠之通道估計。

本發明可以更應用至多載波系統中，其中具有導波信號的頻率載波係被安排在一或更多訓練或前文型樣中，及具有資料的頻率載波係被安排在一或更多資料型樣中。換句話說，導波信號係被傳輸於前文符號或訓練符號中，及資料係被傳輸於資料符號中，藉以前文符號或訓練符號係被用於接收側上作通道估計(及最後取決於系統需求，而用於額外工作，例如頻率及時間同步化等等)。在此等系統中，本發明建議將額外導波信號映射至鄰近於未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬的該資料型樣的頻率載波上 ，並根據此一導波型樣，執行通道估計。因為具有訓練或前文型樣的導波信號的該頻率載波的一部份由於頻率陷波而不能被傳輸，所以，本發明建議安排及映射導波信號至鄰近至該頻率陷波的資料型樣的頻率載波上，並根據此一導波型樣執行通道估計。換句話說，因為訓練型樣(通常)只包含以某一方式排列之導波信號，所以本發明建議映射未在訓練型樣內但在資料型樣內的導波符號，以在接收側上，促成更可靠之通道估計。藉以，本發明建議將額外導波信號映射至鄰近該頻率陷波的資料型樣的每一載波上，或者，將該額外導波信號映射為具有對應於原始導波型樣的(規則或不規則)時間分佈的(規則或不規則)時間分佈，並根據該所得導波型樣執行通道估計。

應了解的是，本明之上述解釋概念可以被混合並應用至導波信號被傳輸於前文或訓練型樣及內藏於資料符號中之資料的各種系統中。

再者，應了解的是，用於具有陷波頻率的多載波系統的導波型樣的上述概念也可以用於永久或半永久系統中，其中，陷波頻率在系統被設立時為已知，使得導波型樣可以由開始適用至陷波頻率，及傳輸側(設備)與接收側(設備)知道有關該陷波頻率的出現、位置與寬度。藉此，在系統操作時，在傳輸器與接收器間，就不必要有關於陷波頻率的進一步資訊交換，並且，系統設立(包含經常之最後更新)係在外部加以完成。或者，上述具有陷波頻率的多載波系統的導波型樣的說明概念可以用於動態系統中 ，其中是有必要規則或經常地調整或改變陷波頻率的位置與寬度。這可以例如促成傳輸器取決於頻率陷波的出現，而動態改變導波型樣及促成接收器根據此一動態改變導波型樣，而執行該通道估計。頻率陷波的出現(與位置及寬度等)可以為傳輸器所檢測並被發信給接收器(或反之亦然)或可以為系統的另一實體所檢測並發信至該傳輸器與接收器。藉此，發信資訊可以只包含頻率陷波的位置(及寬度等)及傳輸器與接收器然後由於此方面的預存資訊，而知道哪一新導波型樣應被使用。或者，發信資訊將包含陷波的位置(及寬度等)與予以使用之個別新導波型樣。

替代或外加地使用鄰近傳輸頻寬中未用以傳輸信號的部份的頻率載波上之額外導波信號，本發明建議在頻率維度中移位原始導波型樣，並根據此一移位導波型樣，執行通道估計，使得在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計為可能。當頻率陷波，即未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬小於在頻率方向中之導波信號的(時間內插)重覆率時，如果原始導波型樣的部份導波信號落入頻率陷波內，則有可能移位在頻率維度中之導波型樣，使得頻率陷波落於頻率維度中之兩鄰近頻率信號間。藉此，沒有導波信號損失及接收側能執行所有接收頻率載波的更可靠通道估計。另一方面，當頻率陷波大於頻率維度中之兩鄰近導波信號間之距離，額外導波信號必須如上所述被映射至鄰接該頻率陷波的頻率載波上。

應了解的是，本說明書中所用之傳輸設備與接收設備 用語係想要涵蓋所有可能的現存及未來的無線、有線、行動、攜帶式、非攜帶式、單獨、組合式等裝置，並想要包含所述與主張功能的所有可能實施法。例如，傳輸設備可以包含接收功能，包含但並不限於本發明之接收設備所述的功能，及反之亦然。再者，應注意的是，例如用於導波、前文、訓練、或資料型樣之用語“型樣”係想要描述在頻域中之狀態，其中頻率多載波系統之裝置通常會發生基頻處理，包含導波信號、資料信號或其他資訊信號的調變或映射至頻率載波。用語“符號”係然後用以描述時域中之狀態，其中頻率信號(或型樣)係在傳輸器中被轉換，然後，取決於所用之傳輸或通訊系統，而在個別必要處理後被傳輸。同時，應了解的是，本發明想要涵蓋所有用於多載波系統中之傳輸頻寬的現行及未來頻率範圍。同時，本發明想要涵蓋所有在傳輸頻寬中之頻率陷波或多陷波的可能位置、寬度等等。本發明也未限定於頻率載波的任一特定類型、寬度等等。

在以下較佳實施例的說明中，本發明係根據OFDM系統加以解釋，其中，資料，即發信資料，資訊內容資料或其他類型之資料、及導波信號被映射至互相正交頻率次載波。然而，如上所述，本發明可以應用至使用多數分開頻率載波的任意通訊系統或傳輸系統或鏈路，其中資料、導波信號等係被映射至分開的頻率載波，用於在給定頻寬內 的傳輸。

圖2顯示OFDM系統的次載波的示意頻率/時間圖，其中，多數配置在導波型樣中之導波信號係被內藏於被映射至個別頻率次載波的(時序)資料信號流。多數廣播系統使用連續傳輸的資料符號，其中內藏有波導信號，但部份近來提議的廣播系統使用時序框結構，其中，導波符號係被傳輸於訓練符號或前文符號中，及資料係被傳輸於資料符號中。內容、發信資料等被交換於兩收發器間之雙向通訊系統典型使用時序框結構，例如框叢發，但也可以使用其他適當結構。

圖2顯示一例子，其中在各個時槽中之第一頻率次載波承載導波信號3、4、5、6。再者，具有規則頻率及時間分佈的導波信號7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17的導波型樣係被分佈及內藏於承載資料的次載波內。藉此，在圖2所示的第一時槽中，第四次載波承載導波信號7、及第十三次載波承載導波信號11及二十二次載波承載導波信號15。在第二時槽中，第七次載波、第十六次載波及第二十五次載波承載導波信號9、13、17。在第三時槽中，第十次載波及第十九次載波承載導波信號10、14。在第四時槽中，導波信號係被安排在與第一時槽相同的次載波中，即第四次載波承載導波信號8、第十三次載波承載導波信號12及第二十二次載波承載導波信號16。換句話說，導波信號的配置係每四個時槽被重覆，導波信號係被配置在每第十時槽上；及在特定時槽及下一時槽間之導 波信號移位係為三個次載波。例如，在圖2中之第一時槽中之第四次載波上之導波信號7及在第二時槽中之第七次載波上之導波信號係被移位三個次載波。

可以了解的是，在各個時槽中之導波信號的重覆率及在圖2(及說明書中之其他圖式)所示之導波信號的時序重覆率只是一例子，及也可以取決於個別系統要求，而使用其他導波型樣。再者，雖然似乎較常使用具有重覆及/或規則結構的規則導波型樣，但也有可能取決於系統要求，而使用任意類型之適規則或不規則導波型樣(在時間及/或頻率維度)。在本說明中，用語“導波型樣”並不限於任意類型之規則或重覆型樣，也包含任意類型之適當配置的導波信號。

在產生例如圖2所示之具有導波信號及資料信號的次載型樣後及次載波型樣的對應轉換為時域及取決於在個別傳輸設備或收發設備中所個別使用的通訊或傳輸系統，時域信號被處理與轉換為實際傳輸信號、符號叢發等等，這些信號係在接收側上的接收或收發設備所接收並處理回頻域。在接收這些信號的接收或收發設備中，這些信號係被處理並轉換回頻域。所接收之導波信號然後被使用以對承載資料的頻率次載波執行通道估計，導波信號的內容與特徵係為例如為接收器所知，接收器知道予以期待之導波信號的振幅與相位。經常會使用偽雜訊(pn)序列，但也可以應用其他適當序列。已知及期待導波信號與實際接收導波信號的比較促成該接收器，以執行在頻域及時域中之鄰 近導波信號間之承載資料的頻率次載波的通道估計。例如，接收器也可以先執行在兩鄰近導波信號間之時間內插，隨後在每一頻率次載波的時間內插值再次內插於頻率方向，使得用於每一次載波的一通道估計及校正值被取得。當然，也可以使用其他方式以取得用於資料次載波的通道估計值。

導波型樣及導波信號密度的特定選擇係取決於系統要求與架構。雖然在導波信號數量上之增加通常會加強通道估計品質，但傳輸容量降低，使得導波型樣的設計一直在通道流通量與通道估計品質間作取捨。一個重要的設計因數為所謂尼奎斯特(Nyquist)準則，藉以經常加入一些過取樣，以保證在接收側的適當通道估計。

然而，多數系統被設計，以使得如果一或更多導波信號遺失或不能在接收側上被接收時，通道估計品質係被降低。一個例子係如圖3所示，其顯示圖2的頻率/時間圖，其中遺失傳輸頻寬的一部份18。當在如上所述之陷波系統中時，整個傳輸頻寬的一小部份係被切除或陷波，因此，並未用於信號的傳輸。在圖3的例子中，例如六個次載波的數量並未用以傳輸信號，使得次載波的導波信號，在例示例子中之導波信號11、12、13並未被傳輸，因此，不能用以執行在接收側上之通道估計。因此，在鄰近未用於信號傳輸的部份18之區域中之次載波19及20未能在接收側上適當地通道估計。這些鄰近區域係由在頻率陷波18間之次載波與具有導波信號的下個(在頻率維度)次載 波所構成，在所示例子中，為次載波10及14。

在第一實施例中，本發明建議將額外導波信號映射至鄰近於未用於信號傳輸的傳輸頻寬部份18的頻率次載波中，如在圖4所示。圖4顯示圖3的頻率/時間圖，藉以額外導波信號21、22、23、24、25、26、27、28係被映射至鄰接或在未用於信號傳輸的傳輸頻寬部份18邊緣的每一頻率次載波上。如果額外導波信號被映射至鄰接部份18的每一頻率次載波上，則在接收側上之通道估計的可靠度被顯著地加強。然而，為了不降低資料流通量太多，如果額外導波信號未被映射至鄰接部份18的每一頻率次載波上，而是映射至部份的頻率次載波，則也可能足夠作為較可靠通道估計。例如，如果額外導波信號具有與原始導波型樣相同的時間分佈，則其有可能足夠。因此，在圖4的例子中，如果只有額外導波信號21、24、25、28被映射至鄰接部份18的頻率次載波，則其可能因此足夠，使得原始導波型樣的三符號的時序重覆率被維持。頻率次載波22、23、26、27將然後可用於資料信號。通常，其可能足以將額外導波信號映射至任意類型之適當頻率及/或時間設計或分配中之鄰近部份18的次載波上，這促成在接收側上的良好及更可靠通道估計，但仍提供良好資料流通量。在此時，額外導波信號的密度可以甚至更較原始導波型樣的時間及/或頻率分佈為寬或為窄。同時，其可能有利以將該等額外信號只配置至鄰接該頻率陷波18的次載波上，但其也可以替代或額外地可能加入額外導波信號 至在頻率陷波18與具有導波信號的下一(在頻率維度中)次載波(如所例示次載波10及14)間之適當次載波。同時，可能有利地使用用於額外導波信號的偽雜訊(pn)序列，但也可以應用其他適當序列。有關於額外導波信號的位置、本質及特徵的上述說明適用至於此所述之所有實施例。

本發明之上述例子及實施例係根據於一系統，其中導波信號係被內藏於資料載波內，例如，在典型廣播系統中，其中資料係被傳輸於具有導波內藏於其中之連續時序流中。

以下例子與實施例係有關於系統，其中導波信號係被傳輸於前文符號或訓練符號中，及資料係被傳輸於資料符號內。在雙向通訊系統中，前文或訓練符號例如被用於時間及/或頻率同步化、(頻率及取樣頻率)偏移校正、在接收側上之通道估計及/或自動增益控制調整。在較新提議廣播OFDM系統中，前文或訓練符號例如被用於每一時序框的開始，其中一框包含一或更多前文或訓練符號及多數資料符號，用於啟始通道估計及/或偏移校正，也用於相當基礎的傳輸參數的可能發信。

圖5A顯示前文或訓練型樣例的頻域代表圖，其中每一次載波29承載一導波信號，使得例如所有可用2048頻率次載波承載一個別導波。圖5B顯示圖5A的前文或訓練型樣的時域代表圖。時域前文符號或訓練符號具有所示形成符號的例示2048次取樣30，及重覆率為2048次取樣。 圖6A顯示前文型樣或訓練型樣的頻域代表圖，其中，只有每第四次載波31承載導波信號及中間次載波32被映射上零。在時域的轉換之後，如於圖6B所示，前文符號或訓練符號的時域信號顯示四重覆(對應於每第四次載波承載一導波信號)，每一重覆型樣33、34、35、36具有相同次取樣37。每一重覆型樣具有512取樣的長度，使得整個符號長度再次為在顯示例子中之2048取樣。當然，取決於所要應用及所用通訊系統，其他數目也是適當的。通常，在頻域中之降低導波信號密度造成在時域中之較高數量的重覆。這些縮短訓練符號或前文符號，即每一重覆型樣係被認為是一縮短訓練符號或前文符號，如果例如履行尼奎斯特條件的通常條件時，則仍促成完整的通道估計。圖7顯示具有縮短訓練符號38其後有若干資料符號39的典型OFDM叢發的示意例。相較於較長訓練符號，縮短訓練符號促成更短時間內之可靠及良好通道估計。在我們的例子中，相較於圖5的例子，由圖6的例子中所造成之縮短訓練符號促成較快但仍可靠之通道估計。

然而，當整個傳輸頻寬的一部份未用以信號傳輸時，這表示一部份的前文符號或訓練符號將不會傳輸，使得接收側缺乏用於通道估計的導波符號。一例子係顯示於圖8，其顯示類似於圖6A之前文型樣或訓練型樣的頻域代表圖，藉以，整個傳輸頻寬的部份40係未用於信號傳輸。特別是，當訓練或前文型樣之每第m個頻率次載波(m為大於1的自然數)承載導波信號時，不可能將額外導波信 號加在鄰接未用於信號傳輸的部份40旁的頻率次載波上，例如次載波41上，因為在前文型樣或訓練型樣中之導波信號的重覆率將被干擾並將不可能在時域中取得適當重覆型樣(參照圖6B的解釋)。因此，在此實施例中，本發明建議將額外導波信號加至鄰接未用於信號傳輸的部份40的資料型樣的頻率次載波上。圖9A及9B視覺化此概念。圖9A基本上對應於圖8並顯示前文或訓練型樣的頻域代表圖，其中每第四載波31承載一導波信號及中間次載波32為空白或承載零。未用以傳輸信號的頻寬部份40將承載現在可不被傳輸至接收器的導波信號。因此，額外導波信號被加至資料型樣中未用於信號傳輸的部份40的鄰接或邊緣，如圖9B所示。資料型樣通常只在每一頻率次載波上承載資料信號，但現在鄰近該頻率陷波旁的次載波42上承載額外導波信號。因此，在接收側上，承載資料的次載波係根據前文或訓練型樣的導波信號作通道估計，但鄰近未使用的傳輸頻寬的部份40的區域中之次載波除外。在圖9B的例子中，資料型樣的次載波44例如使用在接近它們的頻率陷波邊緣上的額外導波信號42以及與資料次載波相同次載波上的前文或訓練型樣中的導波信號加以通道估計。類似地，在鄰近頻率陷波的相反區域中之資料次載波45係藉由使用在頻率陷波的邊緣上的額外導波信號42與來自前文或訓練型樣的導波信號加以通道估計。雖然圖9B只顯示單一資料型樣，但明顯地，取決於時域OFDM叢發或符號的設計，有可能每一叢發包含一或 更多資料符號。在此時，有可能將額外導波信號只加入跟隨前文或訓練型樣的一資料型樣、幾資料型樣、或所有資料型樣。在資料型樣中之未為頻率陷波所影響的所有次載波仍可以由來自縮短訓練型樣中的導波信號所通道估計。為頻率陷波所影響的資料型樣的次載波可以由來自訓練型樣的導波信號與該一或多數資料型樣的額外導波信號42的混合作通道估計。以此概念，OFDM叢發的時間結構保持不變。

應注意的是，在部份系統中，具有導波信號的前文或訓練型樣與具有內藏導波信號的資料型樣的混合係有可能。對於這些例子，有可能組合本發明的概念如同圖4及9B所解釋。

第一與第二實施例的概念也可以應用至具有兩或更多傳輸器的MIMO(多輸入多輸出)系統。此MIMO系統需要正交導波結構，以促成接收器或多接收器抽出所有可用傳遞路徑的通道估計。對於具有兩(或更多)傳輸器的MIMO系統，也可以使用交替導波結構，藉以一傳輸器傳輸原始導波型樣及另一傳輸器在頻率(及最後也在時間)方向，每隔一導波切換原始導波結構的符號(或使用共軛複數)。也可能使用為兩或更多傳輸器所傳輸的特定正交導波信號(沒有反相)，只要接收器可以從這些傳輸器中區別個別導波信號來自哪些傳輸器。

圖10顯示類似於圖2所示之具有兩傳輸器的MIMO系統的頻率時間圖(非限定例)。藉此，在MIMO系統中 ，每一時間槽的前兩次載波與每一時間槽的最後兩頻率次載波被映射至個別導波信號。在圖10中，除了第一頻率次載波的導波信號3、4、5、6外，第二次載波也承載導波信號3’、4’、5’及6’。藉此，如果第一傳輸器傳輸對應於如圖10所示之頻域信號的時域信號，則第二傳輸器將傳輸類似信號，但每隔一導波信號具有反相符號或取共軛複數，例如，為第二傳輸器所傳輸的導波信號3’、4’、5及6’可以被反相(相對於為第一傳輸器所傳輸的個別導波信號為相反符號或共軛複數)。同時，例如，第二傳輸器也可以傳輸導波信號7、9、10、12、15、17以此類推，具有相較於第一傳輸器所傳輸的個別導波信號為反相值。圖11顯示當圖10的系統被頻率陷波時，額外導波信號的配置。類似於先前實施例，特別是參考圖4所述之實施例，額外導波信號被映射至鄰接未用於信號傳輸的傳輸頻寬的部份18之頻率次載波。藉此，對於所述具有兩傳輸器的MIMO系統，兩鄰接頻率次載波承載額外導波信號21、21’、22、22’、23、23’、24、24’、25、25’、26、26’、27、27’、28、28’。藉此，相較於第一傳輸器所傳輸的相同頻率次載波中的個別導波信號，為第二傳輸器所傳輸的每隔一導波信號被反相(符號切換或取共軛複數)。例如，第二傳輸器也可以傳輸具有與第一傳輸器相同值的導波信號21、22、23、24、25、26、27、28，但導波信號21’、22’、23’、24’、25’、26’、27’及28’具有個別相對於第一傳輸器的反相值。另一導波信號，即為第一與第二 傳輸器所傳輸的原始導波型樣接受在頻率陷波內的頻率次載波保持不變。

在以下中，將解釋本發明的其他替代實施例。圖12顯示類似於圖2所述之系統的頻率時間圖，其中導波符號的導波型樣被反相或內藏於資料載波流內。類似於圖2，圖12的系統在每一時間槽的第一頻率次載波中具有導波信號50、51、52及53。再者，該系統具有規則分佈型樣的導波信號54、55、56、57、58、59、60、61內藏於具有資料的頻率的次載波中。未用以傳輸信號，即被陷波的未用以傳輸信號的頻率頻寬的部份18，使得例如導波信號58及59未用以傳輸。然而，未用以傳輸信號的部份18之寬度係低於時間內插重覆率或在頻率方向中之導波信號間之距離，所以有可能移位整個導波型樣(但不移位在第一頻率次載波中的導波)，使得部份18係在導波信號之間，以避免原始導波型樣的導波信號落入頻率陷波。圖13顯示在導波型樣移位後的狀態。圖12的導波型樣已經在頻率維度中被移位3個次載波，使得頻率陷波置於鄰近導波間，而沒有導波落入於未用於信號傳輸的部份18內。因此，整個導波型樣被保留，接收側可以執行所有頻率次載波的良好及可靠通道估計。換句話說，導波型樣係被移位一或更多頻率次載波位置，以在頻率陷波內沒有導波。移位，即導波型樣所予以移位的次載波數量可以由傳輸器發信至一接收器作為基本實體層資訊，例如作為前文的部份或以任意其他適當方式進行。

圖14為本發明之傳輸設備的示意圖，其包含執行本發明所建議及在前述實施例所述之導波型樣的變化所必要之元件及結構。應了解的是，圖14(及圖15)只顯示所必要及用以執行本發明功能的結構元件，但執行傳輸與接收設備實際操作所必要的其他單元為簡明起見並未加以顯示。相反地，本發明之傳輸設備62包含一調變手段或單元63，其適用以調變或映射導波信號至個別所用多載波系統的頻率載波。傳輸設備62更包含一導波型樣資訊手段或單元64，其更適用以提供有關導波信號應如何映射至頻率載波的資訊給調變手段63，例如予以陷波的傳輸頻寬的部份，即未用於信號傳輸的部份及額外導波載波應被分配至鄰接該頻率陷波的次載波，例如有關圖2至11所解釋，或者，如果導波型樣應被移位如圖12及13所解釋地移位。導波型樣資訊手段64取得此資訊並對應地控制(或至少通知)調變手段63，使得額外導波信號被分配或整個導波型樣被移位。導波型樣資訊手段64可以藉此經由發信資訊，由另一實體接收個別導波型樣變化與資訊，或者當本發明之傳輸設備62被啟始時，此資訊可以儲存於導波型樣資手段64中，或傳輸設備62具有部份類型可能以檢測或量測頻率陷波並對應地採用導波型樣。在此等例子中，頻率陷波的檢測器可以包含在導波型樣資訊手段64中。傳輸設備62更包含一調變手段65，其係適用以根據來自導波型樣資訊手段64的對應資訊，將資料信號調變為頻率載波。特別是，在改變導波型樣改變後，調變手段 65需要知道哪些頻率載波可用於資料而哪些則否。來自調變手段65的資料載波及來自調變手段63的導波載波然後例如藉由內藏導波載波於資料載波內，或藉由以導波信號形成前文或訓練型樣，及藉由形成具有資料信號的分開資料型樣，而被組合與所需通訊系統排成直線。信號形成手段或元件66然後在其轉換為時域後，由該等導波信號及資料信號形成典型時域信號或符號(未示出)，隨後在剛形成信號被處理及準備為傳輸手段67所傳輸及為傳輸介面68所傳輸。傳輸介面68可以為無線介面，例如天線、天線型樣等等、或有線介面。

圖15顯示依據本發明之接收設備69的示意方塊圖，其係適用以例如自本發明的傳輸設備62接收信號，並包含適用以執行在上述實施例中所述之本發明功能的必要結構單元。藉此，信號係為接收介面70所接收，接收介面可以為無線介面、例如天線、天線型樣等等，或有線介面。被接收的信號然後被處理，例如為一接收手段或單元71所降頻轉換等，然後，在解調手段或單元72所解調。解調手段72執行將所接收(時域)信號轉換為頻域，即轉換為頻率載波。資料載波然後被進一步處理，例如在資料處理手段或單元75藉由解映射來自頻率載波的資料資訊。內藏於資料載波中或呈現為來自解調手段72的頻率載波中之分開訓練或前文型樣的導波載波係為通道估計手段或單元73所檢測及處理，其提供促成適當通道估計及解映射資料載波所需之資訊給資料處理手段或單元75。藉此 ，包含導波型樣資訊手段或單元74的接收設備69提供有關導波信號在哪及如何映射至頻率載波的必要資訊給通道估計手段或單元73。導波型樣資訊手段或單元74取得或提供資訊給通道估計手段或單元73有關現行所使用或改變導波型樣，如同於先前實施例所述。例如，當額外導波信號被加入鄰接頻率陷波的頻率載波，如圖2至11所解釋時，導波型樣資訊手段或單元74提供此資訊給通道估計單元73，使得促成一適當通道估計。同樣地，當導波型樣被移位如有關圖12及13所述時，導波型樣資訊手段或單元74提供此資訊給通道估計手段或單元73。有關於移位導波型樣或額外導波信號的資訊，可以由傳輸設備藉由發出資料等在接收設備69中取得，或經由另一通道通知接收設備69有關在導波及/或導波型樣中之變化加以取得。同時，接收設備可以只接收有關陷波頻率或頻帶的資訊，隨後，導波型樣資訊手段或單元74自動知道哪些導波型樣改變或額外導波信號將被使用並對應地通知通道估計手段73。

應了解的是，每一額外導波信號造成降低之資料流通量。因此，為了節省損耗，較佳為動態處理該額外導波信號。藉此，如果頻率陷波包含通道估計所需之導波位置，則傳輸設備62及/或接收設備69可以由第三實體決定或取得對應資訊。如果為真，則如所述鄰接頻率陷波的額外導波信號被插入傳輸器側，並在接收器側被估計。如果沒有導波位置被頻率陷波所影響，則不必插入額外導波。同 時，也有可能動態陷波部份頻帶，其只有在特定時間及位置應不被用於信號傳輸。典型，傳輸設備62可以發信陷波的出現給接收設備69及/或反之亦然。此方式係有利於雙向系統，例如數位有線系統等等，其中促成在傳輸器與接收器間之資料發信。本發明也適用於半永久方式，其中傳輸設備62與接收設備69操作於一直有必要某頻率範圍陷波的環境中，其中陷波及額外導波信號或導波型樣移位係預儲存在傳輸器與接收器，當啟始該系統時。

1‧‧‧頻譜

1’‧‧‧頻帶

2‧‧‧頻譜

2’‧‧‧頻帶

3-6‧‧‧導波信號

7-17‧‧‧導波信號

18‧‧‧部份

19-20‧‧‧次載波

21-28‧‧‧額外導波信號

29‧‧‧次載波

30‧‧‧時間取樣

31‧‧‧次載波

32‧‧‧中間次載波

33-36‧‧‧重覆型樣

37‧‧‧時間取樣

38‧‧‧訓練符號

39‧‧‧資料符號

40‧‧‧部份

42‧‧‧次載波

44‧‧‧次載波

45‧‧‧資料次載波

3’-6’‧‧‧導波信號

21’-28’‧‧‧額外導波信號

50-53‧‧‧導波信號

54-61‧‧‧導波信號

62‧‧‧傳輸設備

63‧‧‧調變手段

64‧‧‧導波型樣資訊手段

65‧‧‧調變手段

66‧‧‧信號形成手段

67‧‧‧傳輸手段

68‧‧‧傳輸介面

69‧‧‧接收設備

70‧‧‧接收介面

71‧‧‧接收手段

72‧‧‧解調手段

73‧‧‧通道估計手段

74‧‧‧導波型樣資訊手段

75‧‧‧資料處理手段

本發明參考附圖在以下之較佳實施例的說明加以詳細描述。

圖1顯示由於幾小頻帶服務被陷波的寬頻譜的頻率/振幅圖；圖2顯示具有內藏導波載波的資料載波的頻率/時間圖；圖3顯示圖2的頻率/時間圖，用於傳輸頻寬未用於該傳輸的部份；圖4顯示圖3的頻率/時間圖，具有額外導波信號；圖5A顯示前文或訓練型樣的頻域代表圖；圖5B顯示圖5A的前文的時域代表圖；圖6A顯示前文或訓練型樣的頻域代表圖；圖6B顯示圖6A的前文的時域代表圖；圖7顯示具有縮短訓練符號及幾個資料符號的OFDM 叢發例子的示意代表圖；圖8顯示縮短前文或訓練型樣的頻域代表圖，其中一部份之傳輸頻寬未用於傳輸；圖9A顯示圖8的縮短前文，及圖9B顯示對應資料型樣的頻域代表圖，其中未用於信號傳輸的一部份傳輸頻寬的邊緣處具有額外導波信號；圖10顯示類似於圖2的頻率/時間圖，但有兩傳輸器；圖11顯示用於圖10的頻率/時間圖，在未用以信號傳輸的部份傳輸頻寬的邊緣處具有額外導波信號；圖12顯示內藏於資料信號中之導波信號的頻率/時間圖，其中，在頻率維度中之兩鄰近導波信號間之距離係大於未使用傳輸頻寬的寬度；圖13顯示圖12的例子，但具有一移位導波型樣，使得未使用傳輸頻寬並未與導波信號重合；圖14顯示依據本發明之傳輸設備的示意方塊圖；及圖15顯示依據本發明之接收設備的示意方塊圖。

62．．．傳輸設備

63．．．調變手段

64．．．導波型樣資訊手段

65．．．調變手段

66．．．信號形成手段

67．．．傳輸手段

68．．．傳輸介面

Claims (22)

1. 一種多載波系統中傳輸信號的傳輸設備，其中被映射在頻率載波上之導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中該傳輸頻寬的一部份並未用以傳輸信號，該傳輸設備包含：導波信號映射器，組態以依據適用於對應的接收設備中之通道估計的導波型樣，將導波信號映射至選擇的頻率載波上，該導波型樣包括在鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的頻率載波上之額外導波信號及促成在該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份旁的頻率載波的通道估計。
2. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸設備，其中具有該等導波信號的頻率載波係內嵌於具有該資料的頻率載波內。
3. 如申請專利範圍第2項所述之傳輸設備，其中當該導波型樣具有在時間維度中的該等導波信號的一分佈，該導波信號映射器係組態以將該等額外導波信號映射至鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的頻率載波上，該等額外導波信號具有對應於該導波型樣的時間分佈的一時間分佈。
4. 如申請專利範圍第2項所述之傳輸設備，其中該導波信號映射器係組態以在時間維度中將該等額外導波信號映射至鄰近該傳輸頻寬之未用以傳輸信號的該部份的每一頻率載波上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸設備，其中具有該等導波信號的頻率載波係被安排於至少一訓練型樣中，及具有該資料的頻率載波係被安排於一資料型樣中，其中該導波信號映射器係組態以使用一導波型樣，其具有在鄰近該傳輸頻寬之未用以傳輸信號的該部份的該資料型樣的頻率載波上之額外導波信號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之傳輸設備，其中當該導波型樣具有在時間維度中的該等導波信號的一分佈，該導波信號映射器係組態以映射該等額外導波信號至鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的該資料型樣的頻率載波上，該等額外導波信號具有對應於該導波型樣的時間分佈的一時間分佈。
7. 如申請專利範圍第5項所述之傳輸設備，其中該導波信號映射器係組態以在時間維度中將該等額外導波信號映射至在鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的該資料型樣的每一頻率載波上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸設備，其中該導波信號映射器係組態以取決於該傳輸頻帶未用以傳輸信號的一部份出現與否，來改變該導波型樣。
9. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸設備，其中具有該等導波信號的頻率載波係內嵌於具有該資料的頻率載波內，其中該導波信號映射器係組態以在頻率維度中移位該導波型樣，使得該傳輸頻寬旁的未用以傳輸信號的該部份的頻率載波之通道估計為可能。
10. 一種在多載波系統中傳輸信號的傳輸方法，其中被映射在頻率載波上之導波信號及資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中該傳輸頻寬的一部份未用以傳輸信號，該方法包含：依據導波型樣，將導波信號映射至選擇的頻率載波上，該導波型樣係適用以在接收側作通道估計，該導波型樣包括在鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的頻率載波上之額外導波信號及促成在該傳輸頻寬的該部份旁的頻率載波的通道估計。
11. 一種用於在多載波系統中接收信號的接收設備，其中被映射在頻率載波上的導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬未用以傳輸信號，該接收設備包含：通道估計器，組態以根據安排在導波型樣中之導波信號，執行所接收信號的通道估計，該導波型樣包括在鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的頻率載波上之額外導波信號及促成在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計。
12. 如申請專利範圍第11項所述之接收設備，其中具有該等導波信號的頻率載波被內嵌於具有該資料的頻率載波內。
13. 如申請專利範圍第12項所述之接收設備，其中當該導波型樣具有在時間維度中之該等導波信號的一分佈，該通道估計器係組態以根據該導波型樣執行通道估計，該 導波型樣包括被映射在鄰近未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬的頻率載波上的額外導波信號，具有對應於該導波型樣的時間分佈的一時間分佈。
14. 如申請專利範圍第12項所述之接收設備，其中該通道估計器係組態以根據該導波型樣執行通道估計，該導波型樣包括在時間維度中被映射在鄰近未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬的每一頻率載波上的該等額外導波信號。
15. 如申請專利範圍第11項所述之接收設備，其中具有該等導波信號的頻率載波係被安排於至少一訓練型樣中，及具有該資料的頻率載波係被安排於一資料型樣中，其中該通道估計器係組態以根據該導波型樣執行一通道估計，該導波型樣包括被映射在鄰近未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬的該等資料符號的頻率載波上的額外導波信號。
16. 如申請專利範圍第15項所述之接收設備，其中當該導波型樣具有在該時間維度中之該等導波信號的一分佈，該通道估計器係組態以根據該導波型樣執行一通道估計，該導波型樣包括被映射在鄰近未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬之資料型樣的頻率載波上之該等額外導波信號，具有對應於該導波型樣的時間分佈的一時間分佈。
17. 如申請專利範圍第15項所述之接收設備，其中該通道估計器係組態以根據該導波型樣執行通道估計，該導波型樣包括在該時間維度中被映射在鄰近未用以傳輸信號 的該部份的該傳輸頻寬的該資料符號之每一頻率載波上的該等額外導波信號。
18. 如申請專利範圍第11項所述之接收設備，其中該通道估計器係組態以根據導波型樣執行通道估計，該導波型樣係取決於未用以傳輸信號的一部份該傳輸頻寬出現與否加以改變。
19. 如申請專利範圍第11項所述之接收設備，其中具有該等導波信號的頻率載波係內嵌於具有該資料的頻率載波內，其中該通道估計器係組態以根據在頻率維度中移位的改變導波型樣，執行通道估計，使得在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計為可能。
20. 一種在多載波系統中接收信號的接收方法，其中被映射在頻率載波上的導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬並未用以傳輸信號，該方法包含：根據安排在導波型樣中之導波信號，執行所接收信號的通道估計，該導波型樣包括在鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的頻率載波上之額外導波信號及促成在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計。
21. 一種多載波資料通訊系統，包含：如申請專利範圍第1項所述之傳輸設備；以及接收設備，組態以接收由該傳輸設備所傳輸的信號，該接收設備包括通道估計器，組態以根據配置在導波型樣 中的導波信號，執行通道估計，該導波型樣包括在鄰近該傳輸頻寬的未用以傳輸信號的該部份的頻率載波上之額外導波信號及促成在未用以傳輸信號的該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計。
22. 一種在多載波系統中傳輸與接收信號的方法，其中被映射在頻率載波上的導波信號與資料係被傳輸於傳輸頻寬中，其中一部份的該傳輸頻寬未用以傳輸信號，該方法包含：依據一導波型樣，將導波信號映射至選擇的頻率載波上，該導波型樣適用以在接收側作通道估計，該導波型樣促成在該部份的該傳輸頻寬旁的頻率載波的通道估計，傳輸該等信號，及依據如申請專利範圍第20項所述之方法，接收該等信號。