專利名稱：用于一無線通訊系統的次載波分組方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于一無線通訊系統的次載波分組方法及裝置，特別是涉及一種 將次載波群組大小設為小于或等于同調頻寬，使同一次載波群組內的次載波具有較高關聯 性的次載波分組方法及裝置。
背景技術：
(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA) 技術是一種以正交頻分多路復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技術為基礎的多重存取的技術，其可在相同頻譜下，提供更多通道及更多服務。因 此，如 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、LTE(Long-Term Evolution)等無線通訊系統皆支持OFDMA技術。詳細來說，0FDM技術是「多載波調制」(Multi Carrier Modulation, MCM)傳輸 方法的一種，其基本的概念是把一個高速傳輸速率的數據串流，切割成許多平行且較低速 的傳輸速率串流，并且把每一個次串流調制到不同的次載波(Subcarrier)上。在此情 形下，碼元(Symbol)的時間變得夠長，所以通道導致的延遲變得只是碼元時間的一小部 份，因而可消除或減少碼元間干擾(Inter Symbol Interference)，有效提升頻譜利用率 (spectrum efficiency)，增加系統的數據傳輸量。而0FDM技術配合不同的多重存取方式， 如FDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access) 及CDMA (Code Division Multiple Access)，可以將OFDM技術從定點接取無線系統擴展為 具有移動能力的蜂窩系統。0FDMA技術是0FDM/FDMA的簡稱，其是將0FDM所得的次載波進一步再分成幾個次 載波群組，又可稱作「次通道」(Subchannel)。因此，在OFDMA系統中，次信道為基站分配資 源時，最小的頻率資源單位，而不同的次通道可能分配給不同的用戶(或用戶群)，用戶也 可以選擇信道條件較好的次信道進行數據傳輸。在現有技術中，次通道一般由操作頻帶內接連的次載波所組成，而次通道的大小， 即次通道所包含的次載波數量，則采用隨機或固定大小方式決定。例如，若次載波數量為 256，則現有技術可依次將每8個次載波設定為一次通道，共32個次通道。這樣的方式僅單 純地根據系統預設規則對所有次載波進行分組，而未考慮通道特性、傳輸環境等，可能導致 傳輸效率降低。
發明內容
因此，本發明的主要目的即在于提供一種次載波分組方法及裝置。本發明揭示一種用于一無線通訊系統的次載波分組方法，該無線通訊系統包含多 個次載波，該次載波分組方法包含有判斷該多個次載波的一同調頻寬；以及根據該同調頻 寬，將該多個次載波分為多個次載波群組，每一次載波群組的大小小于或等于該同調頻寬。本發明還揭示一種用于一無線通訊系統的裝置，用來執行如上所述的次載波分組
4方法，以將該無線通訊系統的多個次載波分為多個次載波群組。本發明還揭示一種用于一無線通訊系統的傳輸方法，包含有檢測該無線通訊系統 的多個次載波；判斷該多個次載波的一同調頻寬；根據該同調頻寬，將該多個次載波分為 多個次載波群組，每一次載波群組的大小小于或等于該同調頻寬；以及將該多個次載波群 組的一次載波群組分配給一用戶，用以傳輸數據至該用戶。本發明還揭示一種用于一無線通訊系統的裝置，用來執行如上所述的傳輸方法， 以傳輸數據至一用戶。
圖1為本發明實施例一次載波分組流程的示意圖。圖2為本發明實施例另一次載波分組流程的示意圖。附圖符號說明10、20次載波分組流程100、102、104、106、200、202、204、206、208、210 步驟
具體實施例方式針對無線通訊系統中次載波的分組方式，本發明根據一同調頻寬(Coherent Bandwidth)，決定每一次載波群組的大小，即次通道大小。首先，多重路徑傳輸會造成傳輸 信道中各頻率成份遭受不同程度的衰減，當鄰近頻率間所遭受的衰減程度有較大的相關性 時，此范圍即定義為同調頻寬。也就是說，在同調頻寬之內的每個頻率成分都有相同(或相 近)的增益和線性的相位移。因此，對0FDMA系統而言，任何在同調頻寬之內的二個次載波， 會受到相同的通道效應，使其振幅等特性有很高的關聯性，而在同調頻寬的外的次載波，所 遭受的通道效應則大為不同。在此情形下，本發明是設定次通道的寬度應小于或等于同調 頻寬，使同一次通道內的次載波受到相同的通道效應，以利于波束形成(Beamforming)等 應用。上述分組方式可歸納為一次載波分組流程10，如圖1所示。次載波分組流程10用 于一無線通訊系統中對多個次載波進行分組，其包含以下步驟步驟100:開始。步驟102 判斷該多個次載波的一同調頻寬。步驟104 根據該同調頻寬，將該多個次載波分為多個次載波群組，每一次載波群 組的大小小于或等于該同調頻寬。步驟106:結束。通過次載波分組流程10，本發明是先判斷同調頻寬，再將多個次載波分為多個次 載波群組，且每一次載波群組的大小小于或等于同調頻寬。如此一來，同一次載波群組中的 次載波會受到相同的信道效應，使系統可正確判斷各次載波群組的條件或狀態，以有效分 配資源。簡單來說，本發明是將次載波群組的大小(即次通道大小)設為小于或等于同調 頻寬，使同一次通道內的次載波具有較高的關聯性。需注意的是，同調頻寬的定義或判斷方 式應為本領域的技術人員所熟知，而不限于特定流程或步驟，舉例說明如下。
如前所述，在0FDMA系統中，同調頻寬之內的次載波會有很高的關聯性，因此可藉 此計算對應于一次載波間隔的交相關函數(Cross-Correlation)，其可以下式表示
Kk) h\k + D)c =式d其中，C表示交相關函數，h(k)表示所有次載波依頻率大小排列后的第k個次載 波，D表示次載波間隔值，及*表示共軛復數。次載波間隔值D是預先設定，為一整數，當設定完次載波間隔值D后，可計算出交 相關函數C。接著，將交相關函數C與一預設閾值TH比較。若交相關函數C小于閾值TH，表 示在所設定的次載波間隔值D下，次載波間的相關性小于默認值，應重新設定次載波間隔 值D。反之，若交相關函數C大于或等于閾值TH，表示在所設定的次載波間隔值D下，次載 波間的相關性高于默認值，換言之，在次載波間隔值D的范圍內的次載波是在同調頻寬內。 據此，可以下式判斷同調頻寬Bff_CR 彡 Bff_SCRXD,(式 2)其中，BW_CR表示同調頻寬，Bff_SCR表示次載波寬度。由于本發明是將次載波群組的大小(次通道大小)設為小于或等于同調頻寬，因 此，根據式2，可將次通道大小設為次載波寬度BW_SCR與次載波間隔值D的乘積，以符合本 發明的要求，即Bff_SCH = Bff_SCRXD,(式 3)其中，BW_SCH表示次通道大小。藉由上述運作方式，次載波分組流程10可衍生為一次載波分組流程20，如圖2所 示。次載波分組流程20包含以下步驟步驟200:開始。步驟202 設定次載波間隔值D。步驟 2。4:計算C = 5_xp^[。步驟206 判斷C是否大于閾值TH。若是，進行步驟208 ；若否，回到步驟202，以重 設次載波間隔值D。步驟208 設定次通道大小BW_SCH為次載波寬度BW_SCR與次載波間隔值D的乘 積。步驟210:結束。因此，通過次載波分組流程20，次信道大小BW_SCH會小于同調頻寬，使得同一次 通道的次載波具有較高的關聯性，系統可正確判斷各次通道的條件或狀態，以有效分配無 線資源。需注意的是，次載波分組流程10或20用于0FDMA系統中決定次載波群組的大小， 在實際應用時，可通過軟件、固件、硬件等方式實現，以將所有次載波分為適當大小的群組。在現有技術中，系統是采用隨機或固定大小方式決定次通道大小，未考慮通道特 性、傳輸環境等特性。相較之下，本發明考慮次載波特性，將次通道的寬度設為小于或等于 同調頻寬，則同一次通道內的次載波受到相同的信道效應，使系統可正確判斷各次通道的 條件或狀態，以有效分配資源，同時有利于波束形成(Beamforming)等應用。
另一方面，0FDMA技術已使用于許多無線通訊系統中，因此，在實現本發明的次 載波分組流程時，應根據所對應的無線通訊系統，適當地調整運作方式。舉例來說，若 應用于符合IEEE 802. 11標準的無線通訊系統中，首先，基站應進行信道估測(Channel Estimation)，以判斷次載波狀態及次載波的同調頻寬。接著，根據同調頻寬，將所有次載波 分為多個次載波群組，每一次載波群組即一次通道，且其大小(次通道所包含的次載波數 量)應小于或等于同調頻寬。最后，基站以次信道為單位，分配傳輸資源。在此情形下，基 站進行資源分配所需的復雜度可大幅降低。例如，若次載波數量為256，而同調頻寬為16個 次載波寬度，則次通道所包含的次載波數量為16，因此，原本需針對256個次載波進行資源 分配可降低為16個次通道。更重要的是，由于本發明是根據同調頻寬進行次載波的分組， 使得同一次通道內的次載波所遭受的通道效應皆相近，則基站可評估各個次通道的傳輸條 件，進而根據用戶(或用戶群)的需求，分配合適的次通道。綜上所述，本發明將次載波群組大小(即次通道大小)設為小于或等于同調頻寬， 使同一次載波群組內的次載波具有較高的關聯性。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明的權利要求所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種用于一無線通訊系統的次載波分組方法，該無線通訊系統包含多個次載波，該 次載波分組方法包含有判斷該多個次載波的一同調頻寬；以及根據該同調頻寬，將該多個次載波分為多個次載波群組，每一次載波群組的大小小于 或等于該同調頻寬。
2.如權利要求1所述的次載波分組方法，其中判斷該多個次載波的該同調頻寬的步 驟，包含有設定一間隔值；計算該多個次載波對應于該間隔值的一交相關函數；以及 比較該交相關函數與一閾值，以判斷該同調頻寬。
3.如權利要求2所述的次載波分組方法，其中計算該多個次載波對應于該間隔值的該 交相關函數的步驟，是計算一方程式，該方程式為
4.如權利要求2所述的次載波分組方法，其中比較該交相關函數與該閾值，以判斷該 同調頻寬的步驟，包含有于該交相關函數大于該閾值時，判斷該同調頻寬大于該間隔值與 該多個次載波的一次載波寬度的乘積。
5.如權利要求1所述的次載波分組方法，其中該無線通訊系統采用正交頻分多重存取 技術。
6.一種用于一無線通訊系統的裝置，用來執行如權利要求1所述的次載波分組方法， 以將該無線通訊系統的多個次載波分為多個次載波群組。
7.一種用于一無線通訊系統的傳輸方法，包含有 檢測該無線通訊系統的多個次載波；判斷該多個次載波的一同調頻寬；根據該同調頻寬，將該多個次載波分為多個次載波群組，每一次載波群組的大小小于 或等于該同調頻寬；以及將該多個次載波群組的一次載波群組分配給一用戶，用以傳輸數據至該用戶。
8.如權利要求7所述的傳輸方法，其中判斷該多個次載波的該同調頻寬的步驟，包含有設定一間隔值；計算該多個次載波對應于該間隔值的一交相關函數；以及 比較該交相關函數與一閾值，以判斷該同調頻寬。
9.如權利要求8所述的傳輸方法，其中計算該多個次載波對應于該間隔值的該交相關 函數的步驟，是計算一方程式，該方程式為
10.如權利要求8所述的傳輸方法，其中比較該交相關函數與該閾值，以判斷該同調頻 寬的步驟，包含有于該交相關函數大于該閾值時，判斷該同調頻寬大于該間隔值與該多個 次載波的一次載波寬度的乘積。
11.如權利要求7所述的傳輸方法，其中該無線通訊系統采用正交頻分多重存取技術。
12.一種用于一無線通訊系統的裝置，用來執行如權利要求7所述的傳輸方法，以傳輸 數據至一用戶。
全文摘要
本發明披露了用于一無線通訊系統的次載波分組方法及裝置，其中該無線通訊系統包含多個次載波，該次載波分組方法包含有判斷該多個次載波的一同調頻寬；以及根據該同調頻寬，將該多個次載波分為多個次載波群組，每一次載波群組的大小小于或等于該同調頻寬。
文檔編號H04L27/26GK101997808SQ20091016589
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月12日 優先權日2009年8月12日
發明者吳承軒, 杜勇賜, 溫俊賢, 陳俊才 申請人:雷凌科技股份有限公司