TW200814655A

TW200814655A - Bandwidth asymmetric communication system based on OFDM and TDMA

Info

Publication number: TW200814655A
Application number: TW096124042A
Authority: TW
Inventors: Yonggang Du
Original assignee: Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2008-03-16
Also published as: WO2008004155A2; KR20090060256A; US20090196163A1; WO2008004155A3; EP1895703A1; CN101485135A; JP2009543406A; EP2041906A2

Description

200814655 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於—種通信系統，其包括分別具有用以採用 -射頻發射射頻OFDM信號的-上行鏈路發送單元之複數個終端機以及具有用以從至少二個終端機同時接收該等射頻OFDM信號的-上行鏈路接收單元之一接取點，該等 OFDM信號得以正交分頻多工（〇FDM)調變。 Ο 本發明係另外關於-種通信“，其巾該接取點具有一下行鏈路發送單元，其用以採用一射頻發射射頻〇職作號並且該至少二個終端機分別具有一下行鏈路接收單元，其用以接收該等射頻0FDM信號，其中該接取單元之該下行鏈路發送單元經調適用以同時發射該等射頻號至該至少二個下行鏈路接收單元，而且其中該等下行鍵路接收單元經調適用以接收從該下行鏈路發送單元同時傳送的射頻OFDM信號。 Ο 此外，本發明係關於對應的通信方法以及用於此類通信系統的終端機與接取點。 " 【先前技術】 k 7已知的所有無線通信系統均需要接取點（行動電信系、充中的基地台）及終端機（行動電信系統中的行動台/終端機)·以知用相同頻寬操作。此在經濟上具有下列消極後果·低功率及低成本終端機無法在成本及功率消耗方面有 ^也使用回速空氣介面。由於此傳統設計，所以不同空氣介面必須用於不同功率及成本等級的終端機以便適應不同 122309.doc 200814655 頻寬、功率消耗、位元速率以及成本要求。例如，zigbee 係用於很低功率、低成本及低速裝置，例如無線感測器、用於無線個人區域網路（WPAN)應用的藍牙 '以及用於無線區域網路（WLAN)應用的802.11b/g/a。 . 正交分頻多工（OFDM)系統係傳統上基於發射器中的反轉離散傅立葉變換（IDFT)以及接收器中的離散傅立葉變換 (DFT)，其中IDFT及DFT之大小係相同的。此意味著若接 ^ 取點（AP)係在使用N點DFT/IDFT(即具有n個次載波的 OFDM) ’則行動終端機（MT)亦必須使用]sf點DFT/IDFT。即使在依據應用之瞬時資料速率將資料調變式次載波動態地指派給一 MT的多速率系統中，仍將Μτ側DFT/IDFT之大小固定為AP側IDFT/DFT之大小。此舉具有下列後果：RF前端頻寬、ADC/DAC(類比數位轉換器/數位類比轉換器）以及基頻取樣速率對於AP及MT而言始終係相同的，即使％丁每時間單位具有甚少的使用者資料欲傳送亦如此。此使得〇高輸出Ap/基地台支援很低功率、低成本以及小型裝置實務上不可行。【發明内容】 ' 本發明之一目的係提供一種通信系統、一種對應的通信 . #法以及其中使用的—終端機與-接取點，藉由上述項可以降低實施方案的複雜性及同步要求。該目的係依據本發明#由下列通信系、统而達至,】：如請求項1之通彳S系統，其特徵為該等上行鏈路發送單元及發射的射頻_M信號之頻寬係小於該上行鍵路接收單元之頻 122309.doc 200814655 =’至少二個上行鏈路發送單元及其發射的射頻〇醜信〜之頻寬係不同的而且該上行鏈路發送單元經調適用以指派:同連接以同時發射射頻0FDM信號至相同時槽中的不同次載波或至不同時槽中的相同或不同次載波·以及如請 * $2之通n统’其肖徵為該下行鏈路發送單元之頻寬 • 於該等下行鏈路接收單元之頻寬，該下行鏈路發送單 ^ μ調適用以產生並發射具有—頻寬的射頻〇fdm信號，〇《頻寬係小於或等於該下行鏈路發送單元之頻寬並且係等於接收射頻OFDM信號所藉由的該下行鏈路接收單元之頻寬，而且該下行鏈路發送單元經調適用以指派不同連接以同時發射射頻OFDM信號至相同時槽中的不同次载波或至不同時槽中的相同或不同次載波。依據本發明之一終端機、一接取點以及一通信方法係定義在請求項8至30中。該終端機及該接取點之較佳具體實施例係定義在附屬項中。應瞭解，可以採用與該終端機及 Q 該接取點之附屬項中定義的相同或相似方式而開發該通信系統及方法。在與已知通“系統設計相比之建議的通信系統設計中實施範例偏移。藉由使用OFDM之特殊特性並將qfdm與其 • 他技術組合，首次使得高頻寬接取點（基地台）可以支援不同頻見專級的（行動）終端機可行。例如，1 〇〇〇 U § $的 1 Gbps @ 100 MHz 接取點可與 200 仍$的 500 Mbps @ 50 MHz夕媒體裝置通#且與1 ]^$的64 kpbs @ 1 〇 kHz無線感測器並聯通信。 122309.doc 200814655 不像傳統OFDM系統設計（其中AP及MT將相同頻寬用於上行鏈路發送單元及上行鏈路接收單元，特定言之，在該等單元中使用相同大小的DFT/IDFT)—樣，依據本發明建議的新設計允許ΜΤ具有與ΑΡ相同或比其小的頻寬，特定言之，使用大小與ΑΡ相同或比其小的DFT/IDFT。同樣地，對於下行鏈路而言，本發明允許ΑΡ與ΜΤ通信，該等 ΜΤ具有與ΑΡ相同或比其小的頻寬，特定言之，具有與ΑΡ 相同或比其小的大小之DFT/IDFT。為解釋此點，首先應注意N點DFT產生次載波-N/(2 Ts) 與N/(2 Ts)-1之間的離散頻譜，其中TJf、OFDM符號速率並且N係DFT/IDFT之大小。未包含正最大頻率次載波N/(2 Ts)，因為DFT代表週期性頻譜。然而，透過調查 DFT/IDFT之新特性的使用以創建分裂性新OFDM系統，已發現DFT/IDFT之新特性，其現在藉由下列二個引理加以概述。引理1 :假定Xtx(k)及Xrx(k)分別表示發射器及接收器之 DFT頻譜係數，其中發射器以取樣速率Ftx使用Ntx點IDFT 以產生頻寬Ftx/2之OFDM信號x(t)，而且接收器以取樣速率 Frx使用Nrx點DFT以解調變接收信號x(t)。若、 Nrx=Frx/f，2r、r>t、以及 L=Nrx/Ntxa，則其保持：針對 0<k<Ntx-l，Xrx(k)=L Xtx(k)，並且針對 Ntx<k<Nrx-l， Xrx(k) = 0，其中f△係次載波間距，其係設定為對於發射器及接收器係相同的。在本文中，引理1係針對上行鏈路頻寬非對稱的理論基礎。 122309.doc 200814655 引理2 :假定Xtx(k)及Xrx(k)分別表示發射器及接收器之 DFT頻譜係數，其中發射器以取樣速率&使用Ntx點IDFT 以產生頻寬Frx/2之OFDM信號x(t)，而且接收器以取樣速率Frx使用Nrx點DFT以解調變接收信號X⑴。若、Nrx=Frx/f^=2r、t>r、以及L=Ntx/Nrxa，則其保持：針對〇SkSNrx_l，Xrx(k)=Xtx(k)/L，其中込係次載波間距，其係設定為對於發射器及接收器係相同的。在本文中’引理2係針對下行鏈路頻寬非對稱的理論基礎。採用引理1，現在可以創建一新型OFDM系統，其AP使用單一 Nrx點DFT或FFT以同時解調變不同頻寬之〇fdM信號’其已在具有Ntx」點IDFT或IFFT的不同MT中加以OFDM 調變’其中i係該等MT的索引。唯一較佳的約束係，次載波間距f△對於AP及MT係相同的，並且、Nrx=2r、 r>t_i 〇採用引理2，現在可以創建一新型〇fdM系統，其ΑΡ可使用單一Ntx點IDFT或IFFT以同時調變不同頻寬之OFDM信號。藉由使用Nrx」點DFT或FFT，由不同頻寬之MT解調變此等信號，其中i係該等MT的索引。唯一較佳的約束係，次載波間距込對於AP及MT係相同的，並且Ntx=2t、 Nrx_i=2r-1 ^ t>r_i ° 應注意，為證據的簡單起見，用於以上引理1及2的傳統 DFT索引規則並未使用，而係假定索引k的範圍係從最負頻率（k=o)至最正頻率（k=Nt〇tNrx)。然而，在以下說明中，再次採取傳統DFT索引規則。 122309.doc -10- 200814655 較小的DFT大小（一般為較小的頻寬）意味著較低基頻及 RF前端頻寬，此依次意味著較低基頻複雜性、較低功率消耗以及較小終端機大小。對於極端情況而言，MT僅使用 AP之二個最低頻率次載波匕及fl，因此可以為很低功率且便宜。頻寬非對稱通信系統係因此基於新OFDM系統設計，其導致降低的上行鏈路同步要求，以及接取點中的低實施方案複雜性，特定言之，藉由使所有多頻寬終端機共用一次DFT或FFT操作。 O y 、本發明係進一步基於將一般已知的TDMA(分時多工近接）技術用作多向近接技術以獲得頻寬非對稱0FDM通信系統的觀念。因此，依據本發明，不同連接之〇FDM信號係指派給相同時槽中的不同次載波或給不同時槽中的相同或不同次載波以實現連接多工及多向近接。本發明之較佳具體實施例係定義在附屬項中。請求項3 定義關於頻寬、符號長度以及保護間隔的通信系統之一具〇體實施例。請求項11至13定義該終端機之上行鏈路發送單 70的具體實施例，請求項25至30定義該接取點之上行鏈路接收單元的具體實施例，請求項14至17以及18至23定義該下行鍵路發送單元以及該下行鏈路接收單元的對應具體實 . 施例。右該接取點有規律地或在要求時傳送或接收前文至/自一于動、、冬機’如依據如請求項4及5中要求的有利且體】所建5義’則可以改良該新系統之性能。在此具體實施例中， W入一般下行鏈路及上行鏈路前文設計要求，並 122309.doc -11 - 200814655 且建議滿足對不同頻寬之MT的此要求之一特定前文序列集。始終針對欲加以支援的通信系統而最佳化訊框結構。苴對可達到的系統性能具有很大影響，該性能包含有效輸出、頻譜效率、服務潛時、穩固性以及功率消耗。為使依據本發明之新頻寬非對稱通信有效地發揮作用，依據請求項6及7之具體實施例建議一新訊框結構。該超級訊框結構包括一下行鏈路週期及一上行鏈路週期。下行鏈路同步序列可進行頻寬測量，即其必須保持其良好的同步特性，即使在藉由MT進行BW適應性接收/濾波之後亦如此。較佳而言，下行鏈路週期包含用於不同頻寬之終端機的若干共同控制頻道，該等共同控制頻道係由該接取點使用以發送至其他終端機。該等共同控制頻道可進行頻寬測里，即其遞送用於一給定BW等級之一終端機的所有必要控制資訊，即使在藉由MT進行BW適應性接收/濾波之後亦如此。採用依據本發明之通信系統，一終端機能夠建立一或多個連接。例如，一個連接可用於語音，而另一個連接可用於視訊以實現一視訊電話；或一個連接可用於控制，而另一個連接可用於一線上遊戲應用之影像/視訊資料。依據另一具體實施例，提供重新構造構件，其經調適用以從包含在指不Nu—tx數值之接收的射頻〇FDM信號中的資訊或藉由分析接收的射頻0FDM信號之頻寬而獲得該數值的資訊。假定該接取點瞭解可能存在許多頻寬等級。在每 122309.doc -12- 200814655 、個頻見内’該接取點必須進行所有視窗及組合操作以福測屬於所考量的莖妨 / 幻級之一 MT是否已傳送一信號。或者八攸上層侍到此貧訊。偵測頻寬等級内的活動並不夠。例如，-較大頻寬逍可產生用於其頻寬以下的所有頻寬等級之活動。應該進—步注意，較佳個別地針對每一個MT進行偏移估計（時域及頻域）、偏移補償、以及頻道等化。【實施方式】〇〇上行鏈路用之一般佈局已知上行鏈路同步係對任何0FDM*統的真正挑戰。採用頻寬非對稱QFDM，„題將會更嚴重，因為該接取點及不同終端機中的取樣速率與低通滤波器之間的失配將進一步增加實務實施方案中的π同步之程度。在一⑽讓系統中，術語同步涵蓋時脈、頻率、相位以及時序同步。一般而言二在指時序同步時應考量0FDM符號以及訊框同步。依靠新穎的技術組合（此將從以下說明的具體實施例明白），使依據本發明之通信系統對頻率、相位、時脈以及時序方面的實務抖動係穩固的。一般而言，本發明係關於一種通信系統，其包含至少一個接取點（例如一電信網路中的一基地台）以及至少一個終端機（例如一電信網路中的至少一個行動電話）。雖然一般而言，與已知通信系統中的接取點相關聯的終端機必須具有相同頻寬以便能夠彼此通信，但是此點在依據本發明之系統中並不需要。 122309.doc -13· 200814655 新發射器概念提供靈活性以使OFDM調變適應MT中的每一個使用者連接之速率。假定ΜΤ之第k個頻寬等級係定義為MT之專級，其FFT/IFFT僅具有2k個係數，並且其基頻取樣速率係2k 4。對於上行鏈路而言，其保持L=Nrx/ Ntxkl，其中 Ntx=2k。圖1顯示用於上行鏈路的發射器架構之方塊圖，即用於依據本發明之二個使用者連接i及j的一特定頻寬等級之一使用者終端機（MT)的上行鏈路發送單元1之示意佈局，該 ’ 等連接用於一基本非對稱OFDM通信系統。對於每一個使用者連接而言，可以應用任何適應性或非適應性頻道編碼器及交錯器10i、l〇j。在接收應用資料之後，該頻道編碼器及交錯器10i、l〇j(—般稱為上行鏈路符號產生構件）產生複雜（I/Q)數值頻道編碼資料。應注意，實數值符號係在此處視為複數值資料符號之特殊情況，其中虛構Q成分係零。對於用於經考量的連接丨及」之〇1?1)]^符號之每一個新〇開始而言，次載波映射器Hi及llj分別從頻道編碼器及交錯器1 Οι及1 〇j分別得到分別用於連接i及j的頻道編碼資料付號mi及mj，其十mi、mj以及總和mi+mj係分別小於或等 • 於1^-tx，其係該終端機之頻寬等級特定IFFT之大小。 • Ali/Alj表示次載波映射器lli/llj之輸入向量，其包含 mi/mj符號作為其成分。在針對連接μ的呼叫設定相位期間，該終端機同意共同虛擬隨機序列中的接取點以改變採用IFFT之Nu—tx個次載波將Ali/Aljimi個資料符號映射成 mi/mj。AP確保指派給不同連接的次載波不會在相同時槽 122309.doc -14- 200814655 (ts)中重疊。像傳統OFDM系統一樣，需要接近IFFT之Nu」x/2個係數並且代表OFDM符號中最高頻率次載波的總队上個次載波之一小部分不用於任何使用者連接。此係因為在不採取此措施的情況下，時域中的視窗函數會產生調變的信號頻譜之延伸部分而且將引入ICI。藉由指派不同連接i及j給相同時槽中的不同次載波或給不同時槽中的相同或不同次載波，在次載波映射器ui/uj 中進行可變速率連接之多工，即，使用分時多工近接方案以獲得連接i及j與多向近接之多工。一加法器19添加用於關於使用的次載波之不同連接的輸出向量Bli及Blj。用於所有連接丨及j的Bli及Blj之總和在單元12中經歷Nu—tx點IFFT以產生最大頻寬Nu—^ f△之一〇FDM符號。視需要地，由於TDD頻道之互易，所以藉由使用下行鏈路頻道估計，可以在該連接加法器19與11；^丁單元12之間執行預等化。藉由連接多工〇FDM符號之部分循環延伸部分，在ifft 之後將一保護週期（GP)插入一保護週期插入單元13中。為採用用於不同頻寬之不同MT的單一 FFT單元達到同時 OFDM解調變，該保護週期對於所有]^1較佳係相同的。 GP插入後使用功率成形濾波器14以限制頻帶外發送功率，並且使用傳統數位類比轉換器（DAC)15及傳統RF前端（rf 發送單元）16，二者皆針對頻寬队々&進行最佳化。由於FFT取樣速率方面的差異，所以在引理之後， 122309.doc -15- 200814655 將於發射器中的插入次載波與接收器中的恢復次載波之間存在振幅比例因數L=Nu rx/Nu tx。然而，不必具有用於此振幅標準化的分離區塊，因為透過由以下說明的專用超級訊框所實現的用於每一個MT之閉合迴路功率控制，此振幅標準化將得以自動進行。為澄清起見，應注意，頻道編碼器及交錯器1〇i、l〇j以及次載波映射器lli、llj係一般亦稱為OFDM編碼構件，並且該等OFDM編碼構件以及IFFT單元12係一般亦稱為 OFDM調變構件。為解說以上說明之方案中的信號流程，假定頻道編碼器及交錯器10i中的一輸出資料序列為A(i)、a(2)、A(3)、

A(4)、A(5)、…，其中 A(k)=(a一l(k)、a一2(k)、…a_mi(k))T 係具有mi個複雜成分的向量。每一個成分aj(k)之實部及虛部分別代表頻道編碼資料符號之][及q成分。序列A(k)係較佳儲存在頻道編碼器及交錯器1〇1之一輸出FIF〇佇列中，且由次載波映射器Ui在要求時加以讀出。對於頻道編碼器及交錯器l〇i之每一個輸出向量Ai(k)而言’次載波映射器llj採用所考量的獲得B1(k)之終端機中的發射器之Nu tx個次載波將其m個成分心』⑻ (p=l、…!^)映射成mi。可以不使用直流次載波以及具有正及負號的某些最高頻率次載波。圖2解說對於mi=丨〇而言，次載波映射器11 i中的可行映射。每一個如此構造的輸出資料符號C1(k)均為頻域中的一 OFDM符號。Nu_tx點IFFT變換器12將頻域中的該〇FDM^ 122309.doc -16· 200814655 號變換為時域中的一OFDM符號。GP插入器13將取自時域 OFDM符號或Nu_tx_gp個零數值樣本的最後Nu_tx_gp個樣本之循環字首添加至時域OFDM符號。圖3解說將一循環字首添加至時域OFDM符號。具有保護週期之如此構造的OFDM符號經歷數位低通濾波以進行功率成形。可以或可以不採用高於時域OFDM符號之取樣速率的一取樣速率對此功率成形LPF 14進行取樣。上行鏈路接收器用之一般佈局圖4顯示用於上行鏈路的一接收器架構之方塊圖，即依據本發明之一接取點（AP)的上行鏈路接收單元4之示意佈局，該接取點用於一非對稱OFDM通信系統，其用以採用針對不同頻寬Nu_tx_k f△之所有MT的最大的大小Nurx之單一 FFT單元進行同時OFDM解調變。由於先於每個qULTS(參見以下圖17)的下行鏈路同步序列DL SCH，以及自AP的可選頻率、相位及時序偏移回授，所以自不同MT的OFDM信號在準同步中到達AP。傳統RF前端40以及傳統類比數位轉換器（ADC)41(其尺度針對最大頻寬Nu_rx :ΓΔ而定）從不同MT接收混合RF信號，並且將該等信號轉換成數位格式。 ADC 41可進行超取樣以支援隨後的數位低通濾波器 (LPF)42，其邊緣頻率係針對最大頻寬Nu_rx L而非針對終端機特定頻寬Nu_tx_k :ΓΔ而定。時域中的數位LPF 42對於所有頻寬等級而言係共同的。若ADC 41係在進行超取樣以 122309.doc -17- 200814655 支援數位LPF 42 ’則該數位LpF將進行反向降低取樣以恢復所需要的共同（最大）接收器取樣速率队以込。根據同步要求，-MT可以或可以不傳送mt特定前文，其可以與自其他ΜΤ的前文進行頻率、碼或時間多工。若至少一個ΜΤ係在傳送前文，例如在超級訊框（如以下說明）中’則時域頻率/相位/時序偏移估計器43根據該前文中的特殊位元型樣而執行頻率、相位及時序獲得及追蹤。若由建議的技術組合所實現的準同步對於所需要的解調變性能係足夠好’則可移除時域頻率/相位/時序偏移估計器43。在時域頻率/相位/時序偏移估計器43之後，藉由一〇1>移除器44移除保護週期，並且其餘队^個樣本與Nurx點fft 單元45經歷同時FFT。應該注意，u由該系統支援的最大FFT大小。在該FFT之後，實行MT特定操作。在不失去一般性的情況下，圖4顯示不同頻寬等級之僅二個Μτ，其具有索引$ 及t。以下將MT一t視為一範例以解釋如何執行Μτ特定操作。首先，必須從Nu_rx個FFT係數擷取]^了特定次載波，此係在MT一t視窗單元46t中進行。因為在〇FDM信號中， Nu_rx點FFT之前面Nu_tx_t/2個係數代表具有正號的队^ μ 個最小頻率-人載波（包含直流）而且Nu rx點fft之最後 Nu_tx_t/2個係數代表具有負號的tX-t/2個最小頻率次載波，所以進行隨後的FFT索引映射以從全部队^個係數擷取用於MT一t的NU-tx_t個次載波（MT意指終端機並且音浐接取點）： 122309.doc -18 - 200814655 E4MT—t ⑴=F4AP ⑴，若〇 < i <Nu tx t/2 -1 E4MT_t(i)=F4AP(Nu—rx-Nu—tx_t+i)，若 Nu_tx—t/2 S i SNU—tx—t-l 此映射係解說在圖6中。以上F4AP⑴表示在Nu rx點FFT之後於接取點中獲得的第 i個FFT係數’並且E4MTt⑴表示在終端機MT」中產生的第 i個FFT係數。採用此映射，在MT一t中產生的全部nu tx t個 FFT係數得到擷取並以正確順序放置，好像其係藉由傳統 Nu tx t點FFT所獲得。E4MT t包含達到分離考量的裝置MT_t 之頻寬的次載波。在連接設定期間，AP確保只有一個連接共用同一 TS内的共同FFT之同一次載波。然而，在實務系統中，發射器中的功率成形濾波器 14(參見圖1)並不理想。通常而言，應用（根上升餘弦或RC (上升餘弦）濾波器，其將延伸所用的次載波之原始 OFDM頻譜至鄰近頻帶，此將導致接收的有用信號能量擴展至不同於圖6中的前面Nu」x/2個及最後Nu」x/2個次載波的次載波。因此，一般而言，需要應用一視窗及混合操作而代替以上針對所論述的理想情況之簡單視窗操作。因此，一較佳具體實施例中的頻寬等級特定視窗及混合單元46從自圖4之Nu_rjFFT單元45的Nu_rjFFT係數Fap 選擇前面K/2個FFT係數及最後K/2個FFT係數，其中nu tx t <K^Nu—u。藉由在接收器中對此等K個FFT係數的線性或非線性濾波器操作而重新構造自考量的終端機之發射的 OFDM符號之第i個FFT係數Ε4μτ」⑴。一般而言，此操作可加以表達為： 122309.doc -19- 200814655 Ε4μτ」⑴=函數（FAP(m)，FAP(n))，、十；所有m、n而吕，〇^^κ/2]，n"x_k/2^^n"x]。 Ο Ο 定：=統中考量·特定前導音調，則提供終端機特、”、、/相位/時序偏移估計器47t以執行頻域中的另一頻率/相位/時序偏移估計。不同Μτ之前導音調可進行頻率、碼或時間多工。一MT可傳送前文及/或前導音調或二者均不傳送’此取決於性能要求。一前文可加以構造以便 :、：祆：用於頻道估計以及頻域中的額外頻率，相位/時序 '從的⑴‘日4 °頻域頻率/相位/時序偏移估計H 47t亦利用自時域頻率/相位/時序偏移估計器43的結果以增加估計，及可信度。此外，提供一頻率/相位/時序偏移補償器48t，其將最終頻物位/時序估計結果用於考量的终端機MT」以補償E4MTt⑴中調變的次載波之偏移。此外，該接取點可經由在-下行鏈路頻道中輸送的控制資訊而將最、’X頻率/相位/時序估計結果回授給終端機MT」。在頻道等化器49t中對頻率/相位/時序偏移補償器48t之輸出向量mt執行終端機特定頻道等4，因為其結果在清除頻率/相位/時序偏移之後於D4t而非E4mt⑴中更可靠。頻C等化n 49t遞送-輸出向量C4t，其包含終端機游—t之所有可行的次載波。 — 因為此等次載波仍受雜訊及干擾的影響，所以一般而 5，可應用終端機特定資料偵測器5〇t(例如Mlse)以在統計上最佳化用於每-個利的次載波之解調變結果。將統計上最佳化的偵測結果遞送至次載波解映射器5u，其將 122309.doc -20. 200814655 mi個資料符號（即複數值頻道編碼符號）重新構造為用於量的終端機ΜΤ—t之每一個連接i的A4ti之成分。最終处料符號在頻道解碼器及解交錯器52ti中得以解交錯及頻〇解碼以獲得原始上層資料信號。 ' 已在本文中建議多使用者偵測（MUD)以對抗對於傳統 MC-CDMA系統的不同步。改良取決於不同步之程产以及其他設計參數。MUD為計算非常密集型，其在此處建議的 ^ 方案中得以避免，因為已透過建議的技術組合而移除固有 , 的上行鏈路同步要求，然而，已引入若干機制以獲得對於同時FFT的良好準同步。然而，MUD仍可應用於建議的方案。一種可行性係將MUD應用於同時FFT之輸出向量 F4AP(i)。F4AP(i)包含自MUD欲使用的所有馗丁之全部資訊。另一可行性係將MUD應用於所有MT之頻道等化結果 C4t、CMs。在此情況下，交叉sMT MUD單元應取代圖* 中的MT特定資料偵測單元50t、5〇s。 (J 重新構造單元46t、46s '次載波解映射器51t、51s以及頻道解碼器及解交錯器52t、52s係一般亦稱為上行鏈路 OFDM恢復構件，並且叩丁單元55以及上行鏈路〇FDM恢復構件係一般亦稱為上行鏈路OFDM解調變構件。接著’解釋以上說明的方案之信號流程。因為在該接取點中，接收器40具有較高頻寬及基頻、比該終端機中的發射器局的取樣速率，所以具有保護週期之接收的時域 OFDM符號將包含Nu_rx+Nu_rx_gp個取樣點，其中一般而言 Nu_rx/Nu_tx=Nu_rx—gp/Nu—tx_gp=2k。然而，時域〇fdM符號及 122309.doc -21 - 200814655 其保護週期之絕對持續時間係與由該終端機中的發射器所產生的絕對持續時間相同，因為以2k倍更高的速率對該接收器進行取樣。 GP移除器44從具有保護間隔的每一個時域OFDM符號移除Nngp個先前樣本，如圖5所解說。队，點FFT變換器45將沒有保護週期的時*0Fdm符號變換為頻域中的一〇FDM符號。由該終端機發送的原始 Nu_tdHJ OFDM次载波係藉由從Nu_rx點FFT之队，個頻譜係數取别面Nu—tx/2個樣本及最後nu」x/2個樣本（如圖6所解說），或藉由更複雜的頻域濾波操作而加以重新構造。以如此重新構造的頻寬等級特定FFT視窗為基礎的 OFDM符號F4AP⑴首先在頻率/相位/時序偏移補償、頻道等化及資料偵測中經歷MT發射器特定處理。接著，僅考量用於MT t的路徑，次載波解映射器5lt將每一個頻域qfdM 符號B4t(k)之m個重新構造的資料次載波映射成历丨及㈤個頻道編碼資料符號a—l(k)、a—2(k)、…、a—mi(k)以及 a一l(k)、a一2(k)、…、a—mj(k)以進一步藉由頻道解碼器及解交錯器52ti、52tj進行處理。下行鏈路發射器用之一般佈局接著，解釋用於下行鏈路的發射器及接收器架構之具體實施例。假定終端機之第k個頻寬等級係定義為終端機之等級，其FFT/IFFT僅具有Nd_rx—係數，並且其基頻取樣速率係Nd_rx k f△。假定該接取點中的〇fdM取樣速率係 Nd_tx 4，其中Nd—tx係用於OFDM調變的FFT引擎之大小， 122309.doc -22- 200814655 則其保持下行鏈路L= Nd_tx/Nd^x q 1。圖7顯不用於下行鏈路的一發射器架構之方塊圖，即依據本發明之用於非對稱OFDM通信系統之一接取點的下行鏈路發送單元7之示意佈局，其非常類似於圖丨所示的上行鏈路發射器方塊圖。差異在於，Ap必須例示下行鏈路中用於每一個活動MT的一個發射器，並且不同發射器具有不同頻寬。此處的技術挑戰係在為不同頻寬之所有接收器 (即MT)指派相同時槽的情況下對該等接收器進行同時 OFDM調變。圖7之區塊7,僅包含終端機（因此頻寬）特定操作。在不失去一般性的情況下，圖7僅顯示用於二個 MT(MT一 s及Μ丁一t，其具有不同頻寬等級8及〇的發射器例示。將頻寬等級t之MT—t作為一範例，該次載波映射器將自頻道編碼器及交錯器70tj之A7tj中的mj個輸入資料符號映射成最大ocNd_rx t個次載波，其中〇<α< 1反映下列事實：不應該使用具有正及負號的最高頻率次載波之一小部分以避免由於時域視窗而由頻譜延伸引起的ICI。用於Nd ^ t點 FFT的傳統FFT係數索引規則係用於圖7中的所有MT特定操作。達到圖7中的連接加法器83s、83t之所有MT特定操作（即頻道編碼器及交錯器70si、70sj、70ti、70tj(—般稱為下行鏈路符號產生構件）以及次載波映射器71 si、7lsj、71 ti、 71 tj) ’具有與用於圖1中的上行鏈路發射器之說明相同的說明。在添加MT—t的所有連接之後，為頻寬等級t之每一 122309.doc -23- 200814655

個MT一t產生包含Nd_rx_t個頻譜係數的向量Ε7μτ」（i)。藉由使用上行鏈路頻道估計結果，可以將用於功率成形的可選預等化及/或低通濾波應用於E7MTt (i)。在可以針對同時 Nd—tx點FFT將具有頻寬特定大小的所有E7mt」⑴添加在一 . 之之如，其索引一般舄要加以重新排列以滿足放大之F F T 視窗中的頻率對應。因此，如圖6所示的映射程序必須由索引偏移器73s、73t加以執行，但是在相反方向上。在此〇映射程序之後，為每一個MT—t產生Nd」x個維FFT向量，其僅包含前面Nd_rx_t/2個及最後Nd—rx_t/2個非零頻譜係數。將處於中間的FFT係數設定為零。若多個MT係來自同一頻寬等級，則可以在索引偏移器 73s、73t中的FFT係數重新排列程序開始之前首先添加同頻見專級之MT的輸入向1 E7MT t⑴。視需要地，頻寬等級特定波形成形操作可以在索引偏移器之前應用於同一頻寬等級之輸入向量E7MT_t(i)的總和。 Q 在索引偏移器73s、73t之後，可以由第二加法器84添加用於不同MT之放大的FFT向量，並且總和與最大的大小 Nd—tx之單一 IFFT單元74經歷同時ifft。在此凡>點抒打之後’用於Nd—tx點之OF DM符號的傳統操作隨後使用一插入器75、一 LPF 76以及一 DAC 77。因為下行鏈路中的同步問題不及在上行鏈路中嚴重，所以用於下行鏈路的保護週期可以比用於上行鏈路的保護週期短。因為在數位範圍（根據同一頻寬等級之MT的E7MT t⑴向量）之總和内實行可選頻寬等級特定波形成形操作，所以 122309.doc -24 - 200814655 RF前端78僅需要單一類比波形成形濾波器，其尺度係針對由該系統所支援的最大頻寬而定。頻道編碼器及交錯器7 0以及次載波映射器71係一般亦稱為下行鏈路OFDM編碼構件，而且該等下行鏈路〇fdM編碼構件、加法器83、索引偏移器73以及IFFT單元74係一般亦稱為下行鏈路OFDM調變構件。類似於圖1，為解說圖7之方案中的信號流程，假定頻道編碼器及交錯器70ti中的一輸出資料序列為a(1)、A(2)、 A(3) 、 A(4) 、 A(5)、…，其中 A(k)=(a—l(k)、 a一2(k)、···a—mKk))1'係具有mi個複雜成分的向量。每一個成分a—l(k)之實部及虛部分別代表頻道編碼資料符號之工及 Q成分。序列A(k)係較佳儲存在頻道編碼器及交錯器7〇衍之一輸出FIFO佇列中，且由次載波映射器71ti在要求時加以讀出。對於頻道編碼器及交錯器70ti之每一個輸出向量A7(k)而言，次載波映射器71ti採用所考量的MT之Nd—rx個次載波將其mi個成分a7—p(k)(p=l、".mi)映射成mi以獲得B7(k)。可以不使用直流次載波以及具有正及負號的某些最高頻率次載波。圖8解說對於mi=i〇而言，次載波映射器71衍中的可行映射。每一個如此構造的輸出資料符號係關於基於考量中的 MT接收器之FFT索引的頻域0FDM符號B7(k)。因為此頻寬等級特定OFDM符號之頻譜可在實際發送期間得以延伸，所以可應用預防性功率成形LPF以逐漸降低〇fdm符號頻 122309.doc -25- 200814655 譜之邊緣處的功率。圖9顯示可行的功率成形LPF函數。在功率成形LPF以及加法器83t、83s之後，索引偏移器 73t、73s將以MT接收器為基礎的FFT索引E7MT重新映射成以AP發射器為基礎的叩丁索引，其FFT大小Ndtx係比MT接收器之FFT大小Nd rx t大2、咅。重新映射係藉由下列方式進行·指派以MT接收器為基礎的fft視窗之前面Nd_rxt/2個次載波給以AP發射器為基礎的FFT視窗之前面Nd rx t/2個索引，並且指派以MT接收器為基礎的FFT視窗之最後 Nd_rx t/2個次載波給以AP發射器為基礎的FFT視窗之最後 Nd_rx—1/2個索引。圖1〇解說此操作。最終，加法器料添加索引偏移器83t、83s之結果以獲得F7AP。下行鏈路接收器用之一般佈局圖11顯示用於下行鏈路的一接收器架構之方塊圖，即依據本發明之用於非對稱OFDM通信系統的一特定頻寬等級之一使用者終端機的下行鏈路接收單元u之示意佈局。假定在論述中於相同時槽中指派多個Μτ。針對Nd_rx f△之終端機特定頻寬而定尺度的一傳統尺^^前端110及一傳統ADC 111以及一傳統數位低通濾波器112從該接取點接收混合RF OFDM信號，將該等信號轉換成數位格式並濾出頻帶外不合需要的信號。數位LpF 112之後的數位信號僅包含達到頻寬Ν〇χ f〆其係所考量的終端機之頻寬）之最小頻寬的頻道編碼符號。Ap可以或可以不傳送用於所有MT的共同前文，或馗丁特定前文，其可與用於其他MT的前文進行碼、頻率或時間多工。若將一前文傳送 122309.doc -26 - 200814655 至考里t的終端機，料域頻率/相位/時序

根據DL前文中的胜跬a —以也 T J 、巾的特殊位70型樣而執行頻#、相位及時序又仟及追3從。在時域頻率/相位/時序偏移估計器⑴之後，於^移除—器114中移除保護週期，並且其餘U樣本 -單元115中經歷傳統凡—⑴點ρρτ。Nd—…點FFT單元 115之輸出向量E11(頻域〇fdm信號）包含達到所考量的終端機之頻寬的次載波。

Ο 右該接取點傳送共同或終端機特定前導音調，則一頻域頻率/相位/時序偏移估計器116可以執行頻域中的另一頻率/ 相位/時序偏移估計。不同MT之前導音調可進行頻率、碼或夺門夕工該AP可傳送前文及/或前導音調或二者均不傳迗，此取決於性能要求。一前文可加以構造以便其亦承載用於頻道估計以及頻域中的額外頻率/相位/時序追蹤的刚導音調。頻域頻率/相位/時序偏移估計器u 6亦利用自時域頻率/相位/時序偏移估計器113的結果以增加估計之精度及可信度。一頻率/相位/時序偏移補償器U7將最終頻率/ 相位/時序估計結果用於考量的終端機以補償頻域〇FDm信號E11中調變的次載波之偏移。然後’在頻道等化器丨i 8中對頻率/相位/時序偏移補償器 117之輸出向量D11執行頻道等化，因為其結果在清除頻率/ 相位/時序偏移之後於D11而非E11上更可靠。頻道等化器 118遞送其輸出向量C11，其包含MT之所有使用的次載波之所有次載波的索引。因為後者仍受雜訊及干擾的影響，所以一般而言，可應用MT特定資料偵測器119(例如MLSE) 122309.doc -27- 200814655 以在統計上最佳化用於一所用次載波上的每一個連接之解調變結果。統計上最佳化的偵測結果係遞送至次載波解映射器，其將m_i個資料符號重新構造為用於mt之每一個連接i的Alii之成分。最終，頻道編碼AUi、Auj在頻道解碼器及解交錯器121中得以解交錯及頻道解碼以獲得原始上層資料信號。次載波解映射器120以及頻道解碼器及解交錯器丨2丨i、 121j係一般亦稱為下行鏈路〇17〇]^解碼構件，而且fft單元 11 5以及該等OFDM解碼構件係一般亦稱為下行鏈路〇fdm 解調變構件。 MT接收器係一傳統〇fdm接收器。在ADC 111(其可採用高於BW=Nd_rx匕的速率進行計時）之後，執行數位低通濾波器112。若ADC 111係在超取樣，則在數位LpF 112後亦進行一降低取樣以達到所需要的頻寬Nd^x fA。 G P移除器5 4從具有保護週期的每一個時域〇 F D M信號移除Nd_rx_gp個先前樣本，如圖12所解說。

Nd_rx點FFT變換器i 15將沒有保護週期的時域〇FDM符號變換為頻域中的一0FDM符號。在頻率/相位/時序偏離補償、頻道等化以及資料偵測之後，次载波解映射器12〇將每一個頻域OFDM符號Cll(k)之m個重新構造的已使用的次載波映射成mi及mj個頻道編碼資料符號a i(k)、 a_2(k) •••a—mCk)以及 a_l(k)、a_2(k)、...a—mj(k)以進一步藉由頻道解碼器及解交錯器121i、121j進行處理。以下解釋如以上詳細說明的依據本發明之一般通信系統 122309.doc -28- 200814655 的額外背景資訊及另外的具體實施例。前文設計首先解釋使用從該AP至屬於一特定頻寬等級的一MT2 下行鏈路發送以及從屬於一特定頻寬等級的一 Μτ至該Ap 之上行鏈路發送中的前文之一具體實施例。已熟知〇FDM系統需要前文以實現該發射器與該接收器之間的頻率/時脈、相位以及時序同步，此對於良好性能 () 係'很至關重要的。前文的處理發生在上行鏈路及下行鏈路接收器之時域頻率/相位/時序偏移估計器及/或頻域頻率/ 相位/時序偏移估計器中。存在許多不同方法可供將前文用於各種類型的同步。因為該AP必須支援依據本發明之以上說明的頻寬非對稱OFDM系統中的不同頻寬之MT，所以直接應用傳統前文設計範例可能會導致獨立產生並處理用於不同頻寬等級的前文。此將意味著增加數量的系統控制資料（此係額外負〇擔）’以及更多的基頻處理。以下解釋一協調式前文設計方法，其由該方法可以避免此等缺點。建議之頻寬非對稱OFDM系統中的AP支援不同頻寬之 MT。假定MT之第k個頻寬等級係定義為Μτ之等級，其 FFT/IFFT僅具有21^係數，並且其FFT/IFFT取樣速率係2 f△，其中f△係次載波間距，其係針對Ap及而設定為相等。在不失去一般性的情況下，APiFFT/iFFT取樣速率係等於屬於最高頻寬等級的乂丁之取樣速率〇 122309.doc -29- 200814655 在巴色伐定理（Pai*seval，s Theorem)之後 £/ι (φ2 (⑽=Ε & ⑺吩/χ 在頻域中具有良好自相關特性之一〇FE)m前文亦將在時域中具有良好自相關特性。此係用於JEEE 802.1 la系統的前文係基於具有頻域中的良好自相關特性之短及長同步序列 ' 的原因’儘管同步操作本身於大多數實務實施方案中係在時域中進行。 Ο 假定Ap中的FFT單元之大小係N=2kmax。此等N頻譜係數實體上代表從-N 4/2至N込/2-1的（週期性）頻譜。不同頻寬等級之MT不同地使用此整個頻譜内的FFT係數。圖13解說不同頻寬等級如何共用不同頻譜係數。頻譜係數的頻率越低’則頻寬等級使用該等係數越多。因為不同頻寬之MT係在共用其重疊頻譜内的次載波，所以存在可以設計單一 M點長前文序列卜⑴以由不同頻寬之MT所共用，其中MSN。一般而言，由此共同前文序列 U 滿足下列要求： l.Pr(i) (i=0、···M-DiM個碼片之每一個將指派給一個 • 獨特次載波。將分配乂個碼片以便具有2k個次載波的第k個頻寬等級包含Pr⑴之P個碼片，具有2k+1個次載波的第k+1 個頻寬等級將包含pr(i)之2p個碼片。 2·對於欲加以考量的最小頻寬等級（其包含1^^^=21^丨11個最低頻率FFT係數）而言，在最小頻寬等級之頻寬範圍内的 PK0之碼片將具有良好的自相關特性。此暗示，存在足夠 122309.doc -30- 200814655 的碼片（例如>4)，其在最小頻寬等級内。 3·對於一個頻覓等級、及匕丨其分別包含^以及”2個fft係數，並且kAkAkmin)而言，在第、個頻寬等級内的卜⑴之馬片之自相關特性將等於或好於在第^個頻寬等級内的碼 . k自相關特性。此係因為第h個頻寬等級包含比第匕個頻寬等級多的Pr(i)之碼片。 4·在同一頻寬等級内的任何二個不同前文及ρ〇(ι) 之碼片將彼此正交。〇、、遵照此設計要求，並且假定最低頻寬等級將包含足夠的 FFT係數（例如Nmin=16)，建議將正交金氏碼用作頻寬非對稱OFDM系統所需的共同前文。此類正交金氏碼係說明在 (例如）由 L. Hanzo、M. Muenster、B.J. Choi、T· Keller、

John Wiley及Sons於2004年6月所寫的書「寬頻多使用者通信、WLAN及廣播用之0FDM& MC_CDMA」中。此係因為與其他碼相比，金氏碼具有針對任何給定長度的良好自相〇關及交叉相關特性。然而，下列設計技術亦可應用於任何其他碼，例如m序列等。長度M=2m之每一個金氏碼將代表一獨特％點共同前文，其中一般而言MSN。假定不同頻寬等級之數目係Q=2q * (q<m)，並且kmin係用於最小頻寬等級的索引。以最小頻寬等級開始，以下連續設計規則適用。最小頻寬等級將包含金氏碼之前面Mkmin=M/Q個碼片。此等Mkmin個碼片可以或可以不等距地加以指派給最小頻寬等級之Nmin=2kmin個次載波。此可以藉由個別系統設計 122309.doc -31 - 200814655 加以決定。假設Mk個碼片係指派給第k個頻寬等級，則第以丨個頻寬等級將包含金氏碼之前面2Mk個碼片。此等2Mk個碼片之月il 一半係與第k個頻寬等級的碼片相同。此意味著第k個頻寬等級決定其對次載波的指派。此等2Mk個碼片之後一半係指派給在第k+1個頻寬等級之頻率内但並非在第k個頻寬等級之頻率内的次載波。此外，可自由選擇此等2Mk個碼片之後一半所指派的次載波之位置。 1 在第k個頻寬等級之一 mt中的接收器中，接收的時域 OFDM符號（即頻寬等級特定FFT之前）係僅由藉由AP所傳送的前面2k個最低頻率次載波所構成，因為該mt之RF前、將濾出所有其他次載波。因此，為偵測前文，該MT僅需要在時域中使接收器OFDM符號與金氏碼區段之ifft變換版本相關’該區段的Mk個碼片係指派給第k個頻寬之Mk 個自由選擇的次載波。 j 若在此Mk個選擇的次載波上未多工其他資料，則該mt 可以立即使用此等Mk個次載波（即在頻寬特定FFT之後）作為前導音調來估計該AP與該MT之間的傳輸函數，因為此等次載波係僅採用金氏碼之前面以^個碼片中的已知樣本數值加以調變。作為一範例，假定3個不同頻寬等級。最大頻寬等具有 64個FFT係數，第二大頻寬等級具有32個FFT係數，以及最小頻寬等級具有16個FFT係數。此意味著kmax：=6， kmin==4。用於最大頻寬等級的金氏序列具有12個樣本 122309.doc -32- 200814655 r一⑴’ 1- 、···、12。圖14顯示如何從用於最大頻寬等級及其對12個選擇次載波4、8、12、19、23、27、35、39、 43、48、53、58的指派之此金氏序列開始。依據以上設計規則決定用於其他頻寬等級及其對次載波的指派之前文序歹。圖14A顯示用於最大頻寬等級及對12個次載波的可行指派之刖文Pr-6⑴，圖14B顯示用於第二大頻寬等級及對6 個次載波之知到的指派之前文Pr—5⑴，圖14C顯示用於最〇小頻寬等級及對3個次載波之得到的指派之前文Pr一4(i)。

* 圖15顯示具有用於前文插入之構件的上行鏈路發射器1A 之佈局，其係基於圖1所示的佈局。交換機20決定是否將在上行鏈路上由該MT發送一前文序列或一〇1?〇]^使用者資料區塊。時域前文產生器17可在時域中直接產生前文，或首先在頻域中依據一設計規則產生一臨時前文，並接著透過Nu—tJiIFFT將此臨時前文變換為最終時域前文。該時域前文係較佳儲存在一記憶體（未顯示）中。當交換機2〇係在〇上位置時’以正確時脈速率讀出該時域前文，並且延緩 OFDM使用者資料區塊之發送。在上行鏈路接收器（如一般顯示在圖4)中，時域頻率/相位/時序偏移估計器43及/或頻域頻率/相位/時序偏移估計 ' 器47s ' 47t將使用該前文序列。若僅時域頻率/相位/時序偏移估計器43使用該前文序列，則僅圖4所示的上行鏈路接收器4之RF前端40、ADC 41、數位LPF 42以及時域頻率/ 相位/時序偏移估計器43將處理該前文序列。若頻域頻率/ 相位7時序偏移估計器47s、47t亦使用該前文序列，則上行 122309.doc -33- 200814655 鍵路接收器4之共同Nun〇fiFFT單元45、視窗及混合單元 46s、46t以及頻域頻率/相位/時序偏移估計器47s、47t亦將處理該前文序列。GP移除器44可以根據該前文之實際設計而停用。圖16顯示具有用於前文插入之構件的下行鏈路發射器7A 之一佈局，其係基於圖7所示的佈局。交換機80決定該ap 是否將在下行鏈路中發送一前文序列或一〇FDm使用者資料區塊。時域前文產生器79可直接在時域中產生前文，或首先依據用於考量中的頻寬等級之傳統FFT索引編號系統之一設計規則在頻域中產生一臨時前文。接著，該臨時前文需要進行索引偏移至共同FFT單元之FFT索引編號系統’並透過用於所有頻寬等級的共同Nd tx點IFFT最終變換成時域前文。時域前文係較佳儲存在一記憶體中。當交換機係在下位置時，以正確時脈速率讀出時域前文，並且延緩OFDM使用者資料區塊之發送。 (j 在下行鏈路接收器（如一般顯示在圖11)中，時域頻率/相位/時序偏移估計器113及/或頻域頻率/相位/時序偏移估計器116將使用該前文序列。若僅時域頻率/相位/時序偏移估什器113使用該前文序列，則僅圖11所示的下行鏈路接收 ' 器UiRF前端110、ADC 111、數位LPF 112以及時域頻率/ 相位/時序偏移估計器113將處理該前文序列。若頻域頻率/ 相位/時序偏移估計器116亦使用該前文序列，則Nd rx點 FFT單元115以及頻域頻率/相位/時序偏移估計器1丨6亦將處理該前文序列。GP移除器114可以根據該前文之實際設 122309.doc -34- 200814655 計而停用。藉由該AP有規律地或在要求時傳送或接收前文至/自不同MT之以上建議補充依據本發明所建議的通信系統。其使得MT之成本、大小及功率消耗可測量，因此比任何單一已知無線系統涵蓋更大領域的可能應用。訊框結構對於所建議的頻寬非對稱〇FDM系統而言，較佳使用如圖17所示的超級訊框結構。該超級訊框包括一下行鏈路（DL)週期及一上行鏈路（UL) 週期，其中間係藉由將RF前端從發射器模式切換至接收器模式且反之亦然所需要的TX-RX轉迴時間所分離。除廣播頻道（BCH)以外，用於DL/UL頻道的基本分時多工近接單元係時槽（TS)。每一個TS係由QOFDM符號構成，並且可維持在0.5 ms至2 ms之間。該DL週期從一 DL前文群組開始，該等前文係由Ns個相同短前文之後接著Nl個相同長前文而構成。每一個短及長前文將包含每一個頻寬等級之頻帶内的足夠大數目之次載波。一短前文係根前文p丨之一時域縮短版本，而一長前文係一根前文P2之一時域延長版本。以上已說明用於新頻寬非對稱OFDM系統的根前文p 1 及P2之一可行設計。超出頻率/時脈、相位及時序同步以外，長前文亦可用於DL頻道估計。該AP可具有不同DL前文群組。每一個DL前文群組可與由隨後的廣播頻道（bch— i)所用的次載波集相關聯。若i<j，則在BCH J之前傳送 BCH-i。在一 MT已與一 DL前文群組匹配之後，該MT能夠 122309.doc -35- 200814655 解碼隨後的BCH-i之至少一個，其使用其頻寬等級i内的次載波。 BCH-i之長度係欲在BCH-i中加以傳送的第一資訊元件。因為BCH-i可以很短，所以其長度以OFDM符號之數目而非TS之數目加以表達。BCH-i係由屬於第i個頻寬等級但不屬於第（i-Ι)個頻寬等級的次載波所構成。在以上說明的定義之後，第（i-Ι)個頻寬等級具有比第i個頻寬等級小的頻寬。此具有下列後果：在BCH-i上傳送的資訊元件必須 > 僅與第i個頻寬等級之MT或較高頻寬等級之MT相關。在 BCH-i上傳送的最後資訊元件係一旗標，其指示一新的廣播頻道BCH-(i+l)是否將遵照當前廣播頻道BCH-i。若將該旗標設定為零，則BCH-i係用於當前DL週期的最後廣播頻道。第i個頻寬等級之一 MT將解碼所有可用的BCH-k，直至 BCH-i，即k=l、··]。在解碼最後的相關BCH_k之後，該、 MT將瞭解DL週期之長度，以及UL週期之長度（以TS為單位）。其亦將瞭解其隨機接取頻道（RACH)在何處開始及結束。RACH的總長度（再次以TS為單位）經由廣播在BCH-i中 ^ 係固定的或可調整。然而，該AP可以將一 MT限制成僅接 •取總共r個RACH時槽之一部分。因此，下列資訊元件 RACH—Info : MT—ID、Start_TS、長度係在可行BCH-k (k=l、...i)之一中廣播。其發出下列信號：具有識別符MT_ID的MT將僅接取從Start_TS至 Start—TS+Length-Ι的RACH時槽。總共r個RACH時槽之第 122309.doc 36· 200814655 一個時槽係編號為零。該AP亦可以使用BCH_k (k=l、···〇，以指派資源給一建立的專用頻道（DCH)，其可針對屬於第i個頻寬等級的一 MT用於控制或資料目的。可依賴的資訊元件具有下列格式 DCH一Info : MT—ID、CH1—ID、Start_TS-l、Length_l、 CH2_ID、Start_TS_2、Length_2、… 採用此資訊元件，該AP發出下列信號：具有識別符 MT_ID的MT係針對其具有識別符CH1_ID的第一 DCH而指派從 Start—TS—1 至 Start_TS_l+Length—1-1 的時槽，並且針對其具有識別符CH2_ID的第二DCH而指派從Start_TS_2S Start_TS_2+Length_2-l 的時槽，以此類推。CHx一ID= NULL指示資源指派現在因考量的MT而結束。若DCH係一下行鏈路連接，則TS編號以最後BCH之後的第一TS開始。若DCH係一上行鏈路連接，則TS編號以RACH之後的第一 TS開始。在TS編號中並未因資源分配而考量DL SCH及 TX-RX轉迴。該AP可指派相同TS(時槽）給同一 MT或不同MT之不同 DCH。在此情況下，其將確保此等不同連接係在使用同一 TS内的不同次載波。例如，可行的係，如與該AP中的共同FFT相關、具有從0至3 1的索引之次載波係指派給屬於頻寬等級6的一 MT之一 DCH，而且具有從32至63的索引之次載波係指派給屬於頻寬等級7的一 MT之一 DCH。因為自不同MT的連接可指派相同時槽，所以新訊框結 122309.doc -37- 200814655 構亦必須提供一機制以確保自此等不同MT的〇fdm符號在準同步中到達該AP以實現採用一共同FFt引擎進行同時 OFDM解調變，如以上所論述。此舉係（如圖17所示）藉由下列方式而完成：將UL週期（RACH之後）分成每q個時槽之相等資料及前導頻道片段。每一個資料及前導頻道片段係先於下行鏈路同步序列DL SCH ,在其之前及之後具有Tx_ RX轉迴時間。該DL SCH係用於ΜΤ以針對隨後的ρ個丁8進行頻率/時脈、相位及時序調整。在該MT已與DL SCH重新〇同步之後，且在已於該MT中將操作從接收器模式切換至發射器模式之後，將該MT中的發射器鎖定為該mt接收器之頻率及相位。此舉可以經由一内部pLL而完成，該内部 PLL係鎖定為該dl SCH序列之頻率及相位並根據在發射器模式中從DL SCH獲得的最後頻率/相位資訊而保持運行（即在缺少DL SCH的情況下）。可以使該dl SCH序列對於DL 别文之全部或子集係相同的。其應該在每一個頻寬等級中 Q 包含足狗大數目的次載波以為每一個頻寬等級提供良好的自相關特性。視需要地，在該AP已根據自一 MT的上行鏈路前導音調 " 而估計上行鏈路OFDM符號與該AP中的參考之頻率、相位 ‘ 及時序偏離之後，該AP可以指導該MT以校正其上行鏈路 OFDM符號之頻率/時脈、相位、時序。作為一額外選項，可以由一專用窄頻帶下行鏈路頻道支援上行鏈路同步，為該下行鏈路頻道指派在資料通信之任何頻兔等級之頻帶以外的一頻帶。在此窄頻帶下行鏈路頻 122309.doc • 38 - 200814655 道上，該ΑΡ有規律地或連續地發射一時間參考信號，所有 ΜΤ係在依靠一專用接收器構件接收該信號，即使該等Μτ 係在發送資料至該ΑΡ亦如此。使用從此專用窄頻帶下行鏈路頻道接收的參考信號，該等ΜΤ將其時脈及頻率與相位調整為用於資料通信的該ΑΡ之時脈及頻率與相位，尤其對於不同ΜΤ之間的資料通信之上行鏈路同步。程序

Ο 為使建議的頻寬非對稱0FDM系統可按設計操作，已針對不同級的操作而開發新程序。網路識別與同步對於以分時多工近接為基礎的系統概念而言，藉由使每一個網路的AP以不與其他網路之頻帶重疊的一獨特頻帶操作而創建一多網路環境。在此情況下，藉由中心載波頻率獨特地識別該網路。 MT針對網路識別及同步而執行下列程序。其掃描所有可行的頻帶並以每一個中心頻率測量DL前文之接收品質。接著，其選擇具有最佳DL前文接收品質的頻率並與 DL前文群組时。因為在队前文群組帅^同廣播頻道 BCH-i之使用的擾亂碼之間存在一對一對應，所以μτ可以在與最佳DL前文群組同步後開始解碼BCH_i中的内容。 =每-個BCH-i而預定義使用的次載波及其編碼/調變: 網路相關聯與分離從CCCH-i，MT將瞭解用以開始與網路的相關聯之所有 122309.doc -39- 200814655

必要的系統參數。一個重要參數係隨機接取頻道（RACHW 之接取參數。RACH_i頻道開始位置及長度（以TS為單位）係在BCH-i中廣播，並且將頻寬等級内的所有可行次載波用於 RACH-i〇在經由RACH-i接收網路相關聯請求之後，該AP可以為 MT建立用於上行鏈路及下行鏈路的一專用控制頻道。藉由向MT通知其識別符而建立該專用控制頻道。為使分時 p 多工近接系統更具有頻譜效率，該AP應該僅永久性地指派連接ID至該MT，而非實際使用的無線電資源，即次載波 +TS。若該MT想與網路分離，則其僅經由RACH_i或現有專用上行鏈路控制頻道而傳送一分離請求至該Ap。該Ap 可以起始用於該MT的分離。連接設定與解除若一 MT起始一連接設定，則其將經*RACH-i4現有專用上行鏈路控制頻道而傳送該請求。如上所述，對於分時 Q 夕工近接而έ，該AP需要首先授予無線電資源給專用上行鏈路控制頻道，此將在以下加以論述。在接收該連接設定請求之後，該ΑΡ將向該ΜΤ通知分時多工近接系統中的新連接之識別符或由於該系統之超載而拒絕該請求。 . 若該ΑΡ起始一連接設定，則其將經由共同DL廣播頻道 (即BCH-i)或經由該AP與該MT之間的專用下行鏈路控制頻道而傳送通知該MT的請求。該MT可接收或拒絕該請求。該MT或該AP可以經由與用於設定請求相同的控制頻道而啟動一連接解除。此後果係，用於該連接的所有資源然 122309.doc -40- 200814655 後得到釋放。資源請求與授予/修改該MT可以使用11入〇：11或專用上行鏈路控制頻道以請求用於建立之上行鏈路使用者連接的資源。然而，用於專用上，行鏈路控制頻道的資源亦應該加以動態地授予。一種如此進仃的傳統方式係輪詢。此處，該AP有時授予該Μτ至專用控制頻道的資源以為其提供機會傳送其控制訊息。存在〇其他更有效率的技術（例如背負式），以授予資源給專用控制頻道，此將在此處加以論述。該Ap中的資源排程器將收集所有上行鍵路 > 源凊求並針對下一發送之給定週期（其了 X僅為個PHY/MAC訊框或很長）而最佳化資源授予。其亦可修改已經長期授予給一 MT的資源。授予訊息係在共同廣播頻道或專用下行鏈路控制頻道上傳送。對於下行鏈路頻道而έ，該AP在無明確請求的情況下僅針對建立的下行鏈路使用者連接而傳送授予/修改訊息。在與用於上〇仃鏈路頻道授予/修改訊息相同的控制頻道上傳送授予/修改訊息。圖18顯示其中可使用本發明的一通信系統之一簡單方塊图圖1 8特疋顯示一接取點ap，其具有一上行鏈路接收單 ’ 兀4及一下行鏈路發送單元7以及二個終端機ΜΤ1、ΜΤ2，其包括一上行鏈路發送單元1及一下行鏈路接收單元u。此類通化系統可以係（例如）電信系統，其中接取點AP代表複數個基地台之一並且其中終端機MT1、MT2代表行動台或其他行動裝置。然而，該通信系統亦可以係任何其他類 122309.doc •41 · 200814655 型及/或用於任何其他目的。概述採用此新系統叹汁’原則上已移除自不同MT的OFDm符號必須在同步中到達該心之要求。此舉係藉由下列方式實 , 見將刀時夕工近接技術用作多向近接技術以獲得頻寬非對稱QFDM通信系統。因此，依據本發明，不同連接之 0FDM6號係指派給相同時槽中的不同次載波或給不同時〇槽中的相同或不同次載波以實現連接多工及多工近接。如上所述，藉由新系統設計使自該Ap中不同Μτ的 OFDM符號之上行鏈路同步不再為一固有的要求。然而，若自不同MT的OFDM符號太不同步，則一同時FFT不可行，此將在很大程度上增加接收器複雜性。因此，專用超級訊框結構係視需要地建議用以支援Ap以估計頻率/時脈及用於不同MT的時序偏移，並且將此等估計回授至Μτ，從而使其調整頻率/時脈以及時序。在如此進行中，獲得 Ο 用於不同ΜΤ的OFDM到達時間之準同步。其餘較小偏移及抖動係可容忍的並且可藉由亦由新接收器架構所支援的偏移補償技術進一步加以降低。依據本發明，可應用不同方法以降低上行鏈路同步要 • 求： 1) 經由如超級訊框結構（BCH-i)所示的頻寬適廉性下行鍵路共同/控制頻道’從AP至MT的上行鏈路同步偏移回授； 2) 就在每一個MT開始如由超級訊框結構中的特殊下行 122309.doc -42- 200814655 鏈路間隔所示的上行鏈路發送之前，藉由該MT進行的與一共同下行鏈路信號（DL SCH)之重新同步。可彼此獨立地應用所有方法，但是可以在組合式地應用所有三種方法的情況下達到結果。總之，起於依據本發明之通信系統之新設計的主要技術挑戰如下。不同頻寬之MT可以在不同時間（例如以TDMA、 FDMA、CSMA為基礎）或相同時間（例如以cdMA為基礎）與該AP通信一給定頻寬等級之MT仍可以具有不同位元速率之多個連接（每一個終端機等級内的多速率）自不同頻寬之MT的頻道編碼符號之間的上行鏈路同步藉由具有用於不同頻寬之所有MT的單一 FFT/IFFT引擎之一共同OFDM調變及解調變架構執行的該AP之低複雜性實施方案藉由使用該AP中的一共同RF頻道選擇濾波器用於不同頻寬之所有MT而執行的RF前端之低複雜性實施方案對頻道等化的有效支援對干擾減輕的有效支援對預失真或預等化的有效支援對載波間干擾（ICI)、符號間干擾（ISI)以及都卜勒偏移的穩固性

對時序、頻率、相位及時脈偏移的降低靈敏性有效率的MAC 122309.doc -43 - 200814655 應注意本發明並不限於以上說明的具體實施例之者，例如包含行動電話及基地台的—電信網路=— IEEE 802.11a系統。本發明係一般適用於任何現有戋未來通信系統以及此類通信系統之終端機及接取點以發送任何義的内容。本發明亦不限於任何特定頻㈣圍或調變技術。雖然已在圖式及以上說明中詳細地解說並說明本發明， ^ 但是此類解說及說明係視為具解說及示範性而非限制性；本發明並不限於所揭示的具體實施例。熟習技術人士在實施本發明時可以從圖式、揭示内容以及所附申請專利範圍之研究而瞭解並實現所揭示的具體實施例之其他變化。在申請專利範圍巾，詞語「包括」並不排除其他元件或步驟，並且不定冠詞「一」或「一個」並不排除複數形式單元件或其他單元可完成申請專利範圍中陳述的若干項目之功能。在相互不同的附屬項中陳述某些措施的唯〇一事實並不指示此等措施的組合無法突出優點地加以使用。申睛專利範圍中的任何參考記號均不應該視為限制該範疇。【圖式簡單說明】現在參考圖式更詳細地說明本發明，其中·· 圖1顯示用於上行鏈路之一發射器架構的方塊圖，圖2及3解說用於上行鏈路之該發射器中的信號流程，圖4顯示用於上行鏈路之一接收器架構的方塊圖， 122309.doc 200814655 圖5及6解說用於上行鏈路之該接收器中的信號流程，圖7顯示用於下行鏈路之一發射器架構的方塊圖，圖8至10解說用於下行鏈路之該發射器中的信號流程，圖11顯示用於下行鏈路之一接收器架構的方塊圖，圖12解說用於下行鏈路之該接收器中的信號流程，圖13解說不同頻寬等級如何共用不同頻譜係數，圖14顯不前文設計之一範例，該設計以用於具有12個樣本的最大頻寬等級之金氏序列開始，

Ο 圖15顯示用於具有前文插入的上行鏈路之一發射器架構之一具體實施例的方塊圖，圖16顯示用於具有前文插入的下行鏈路之一發射器架構之一具體實施例的方塊圖，圖17顯示一超級訊框之結構，圖18顯示其中可使用本發明的一通信系統之一簡單方塊圖。 ^ 【主要元件符號說明】 1 上行鏈路發送單元 1Α 上行鏈路發射器/上行鏈路發射單元 4 上行鏈路接收單元 7 下行鏈路發送單元 7’ 區塊 7Α 下行鏈路發射器 10 上行鏈路0FDM調變構件/上行鍵路編石上行鏈路符號產生構件馬構件/ 122309.doc -45· 200814655 10i 10j 11 lli Hj 12

Ο 13 14 15 16 17 18 19 20 40 41 42 43 44 45 頻道編碼器及交錯器頻道編碼器及交錯器下行鏈路接收器/下行鏈路接收單元/上行鏈路 OFDM調變構件/上行鏈路編碼構件/上行鏈路次載波映射構件次載波映射器次載波映射器 IFFT單元/IFFT變換器/上行鏈路〇FDM調變構件/上行鏈路IFFT構件保護週期插入單元/GP插入器功率成型濾波器/功率成形LPF 數位類比轉換器（DAC) RF如端（RF發送單元）/上行鏈路RF發射構件時域前文產生器/前文添加構件上行鏈路OFDM調變構件/上行鏈路編碼構件加法器/上行鏈路0FDM調變構件/上行鏈路添加構件父換機/前文添加構件 RF前端/接收器/上行鏈路RF接收構件類比數位轉換器（ADC) 數位低通濾波器（LPF) 時域頻率/相位/時序偏移估計器/前文評估構件 GP移除器 FFT單凡/FFT變換器/上行鏈路〇FDM解調變構 122309.doc -46· 200814655

Ο 46 46s 46t 47 47s 47t 48s 48t 49s 49t 50s 50t 51 51s 51t 52 52s 52si 件7上行鏈路FFT構件視自及混合單元/上行鏈路OFDM解調變構件/ 上行鏈路恢復構件/上行鏈路重新構造構件視窗及混合單元/重新構造單元/上行鏈路恢復構件視自及混合單元/重新構造單元/上行鏈路恢復構件前文評估構件頻域頻率/相位/時序偏移估計器頻域頻率/相位/時序偏移估計器頻率/相位/時序偏移補償器頻率/相位/時序偏移補償器頻道等化器頻道等化器終端機特定資料偵測器/MT特定資料偵測單元終端機特定資料偵測器/MT特定資料偵測單元上行鏈路OFDM解調變構件/上行鏈路恢復構件/ 上行鏈路次載波解映射構件次載波解映射器/上行鏈路恢復構件次載波解映射器/上行鏈路恢復構件上行鏈路OFDM解調變構件/上行鏈路恢復構件/ 上行鏈路頻道解碼及解交錯構件頻道解碼器及解交錯器/上行鏈路恢復構件頻道解碼器及解交錯器 122309.doc -47- 200814655

Ο 52sj 頻道解碼器及解交錯器 52t 頻道解碼ϋ及解交錯11/上行鏈路恢復構件 52ti 頻道解碼器及解交錯器 52tj 頻道解碼器及解交錯器 54 GP移除器 55 FFT單元 56 上行鏈路恢復構件 56s 上行鏈路恢復構件 56t 上行鏈路恢復構件 70 頻道編碼器及交錯器/下行鏈路0FD]VU,變構件/ 下行鏈路編碼構件/下行鏈路符號產生構件 70s Mt下行鏈路編碼構件 70si 頻道編碼器及交錯器 7〇sj 頻道編碼器及交錯器 70t Mt下行鏈路編碼構件 70ti 頻道編碼器及交錯器 70tj 頻道編碼器及交錯器 71 次載波映射器/下行鏈路OFDM調變構件/下行鏈路編碼構件/下行鏈路次載波映射構件 71s Mt下行鏈路編碼構件 71 si 次載波映射器 71sj 次載波映射器 71t Mt下行鏈路編碼構件 71ti 次載波映射器 122309.doc -48- 200814655 71tj 次載波映射器 73 索引偏移器/下行鏈路OFDM調變構件/下行鏈路構造構件 73s 索引偏移器 73t 索引偏移器 74 IFFT單元/下行鏈路OFDM調變構件/下行鏈路 IFFT構件 75 GP插入器

76 LPF

77 DAC 78 RF前端/下行鏈路RF發射構件 79 時域前文產生器/前文添加構件 80 交換機/前文添加構件 82 下行鏈路OFDM調變構件/下行鏈路編碼構件 82s MT下行鏈路編碼構件 82t MT下行鏈路編碼構件 83 加法器/下行鏈路OFDM調變構件/第一下行鏈路添加構件 83 s 加法器 83t 加法器 84 第二加法器/第二下行鏈路添加構件 110 RF前端/下行鏈路RF接收構件

111 ADC

112 數位低通濾波器/數位LPF 122309.doc -49- 200814655 113 時域頻率/相位/時序偏移估計器/前文評估構件 114 GP移除器 115 FFT單元/FFT變換器/下行鏈路OFDM解調變構件 /下行鏈路FFT構件 116 頻域頻率/相位/時序偏移估計器/前文評估構件 117 頻率/相位/時序偏移補償器 118 頻道等化器 119 MT特定資料偵測器 Ο

120 次载波解映射器/下行鏈路OFDM解調變構件/下行鏈路解碼構件/下行鏈路次載波解映射構件 121 頻道解碼器及解交錯器/下行鏈路OFDM解調變構件/下行鏈路解碼構件/下行鏈路頻道解碼及解交錯構件 12Π 頻道解碼器及解交錯器 121j 頻道解碼器及解交錯器 122 下行鏈路OFDM解調變構件/下行鏈路解碼構件 AP 接取點 MT1 終端機 MT2 終端機 122309.doc

Claims

200814655 、申請專利範圍： 1. 一種通信系統，其舍接八 .§OFn]v/r^ 0 刀別具有用以採用一射頻發射射 '、號的一上行鐘狄恭、、，抑一鏈路毛达早元（1)之複數個終端機 0 '至少二個終端機同時接收該等射頻 =信號的—上行鏈路接收單元⑷之-接取點，該等 ::信號得以正交分頻多工(ofdm)調變，該通信系絶 =:為該等上行鏈路發送單元以及該等發射的射頻 Ο Ο 寬係小於該上行鏈路接收單元之該頻吨至^二個上行鏈路發送單元及其發射的射頻OFDM ^之該頻寬係不同的而^該上行鏈路發送單元經調適用以指派不同連接以同時發射射頻_m信號至該等相同時槽中的不同次裁波或至不同時槽中的相同或不同次載波。月求項1之通#系統，其中該接取點具有用以採用一 f頻發射射㈣職信制—下行鏈路發料元⑺而且 4至少二個終端機分別具有用以接收該等射頻OFDM作號的一下行鏈路接收單元⑴），其中接取單元之該下^ 鍵路發送單元經調適用以同時發射該等射頻〇画信號至该^少二個下行鏈路接收單元並且其中該等下行鏈路單元經凋適用以接收從該下行鏈路發送單元同時傳 =的射頻OFDM信號，該通信系統的特徵為該下行鍵路卷I單凡之該頻寬係大於該等下行鏈路接收單元之該頻寬^該下行鏈路發送單元經調適用以產生並發射具有一 ,、I的射頻OFDM&號’該頻寬係小於或等於該下行鏈 122309.doc 200814655 路發送單元之該頻寬並且係等於接收該等射頻〇FDM信號所藉由的該下行鏈路接收單元之該頻寬，而且該下行鏈路發送單元經調適用以指派不同連接以同時發射射頻 OFDM信號至該等相同時槽中的不同次載波或至不同時槽中的該等相同或不同次載波。 3. Ο 4. Ο 5. 6. 如請求項1及2之通信系統，其特徵為該上行鏈路發送單 π (1)以及下行鏈路發送單元經調適用以產生並發射具有OFDM符號之間的相等頻道編碼符號長度以及相等保護間隔的射頻OFDM信號。如叫求項1及/或2之通信系統，其特徵為該上行鏈路發送單元（1A)及/或該下行鏈路發送單元（7A)包括用以產生並添加前文至該等發射的射頻OFDM信號之前文添加構件 (17、20; 79、80)而且該上行鏈路接收單元（4)及/或該下行鏈路接收單元（11)包括用以偵測並評估該等接收的射頻OFDM仏號中的該等前文之前文評估構件（43、; 113 、 116)。如請求項4之通信系統，其特徵為該等前文添加構件 07、20; 79、80)經調適用以添加依據一金氏碼的前文0 如請求項⑻之通信系統’其特徵為該複數個終端機以及該接取點經調適用以將一超級訊框結構用以傳達輸入資料及控制資料，一超級訊框包括：包括下行鏈路前文、若則導音調的若干下行鏈一下行鏈路週期（DL週期），其干廣播頻道（BCH-i)、用於資料及 122309.doc 200814655 路時槽，以及一上行鏈路週期（UL週期），其包括用於資料及前導音調的若干上行鏈路時槽，每一個上行鏈路時槽係先於用於對隨後的時槽的頻率/時脈、相位及時序調整之一下行鏈路同步序列；以及一發送與接收轉迴間隔，其用以將該終端機從接收器模式切換至發射器模式並將該接取點從發射器模式切換至接收器模式。 7·如請求項6之通信系統，其特徵為該等下行鏈路週期包含用於不同頻寬之終端機的若干頻寬等級特定共同控制頻道，該等共同控制頻道係由該接取點使用以發送至該等終端機：當前下行鏈路週期以及隨後的上行鏈路週期之持續時間，义該頻寬等級之該等終端機的識別符，其係期望在該當月’j下行鏈路週期中接收資料及/或在該隨後的上行鍵路週期中發送資料，用於每一個活動終端機之更新的下行鏈路連接參數，〃該/、同控制頻道相關聯的一上行鏈路隨機接取頻道之參數，一更新的上行鏈路發送功率，用於每-個活動終端機之更新的上行鏈路連接參數，關於接收的上行鏈路頻道編碼符號與由該接取點傳送的八同參考^號之頻率、相位及開始時間偏離的資訊。種用以在如清求項1之通信系統中進行通信的方法， 122309.doc 200814655

U 該通信系統包括分別具有用以採用一射頻發射射頻 OFDM^號的-上行鏈路發送單元⑴之複數個終端機以及具有以從至少二個終端_日夺接收該等射頻信號的一上行鏈路接收單元（4)之一接取點，該等〇fdm 信號得以正交分頻多工（〇FDM)調變，該方法的特徵為邊上行鏈路發送單元以及該等發射的射頻〇fdm信號之該頻寬係小於該上行鏈路接收單元之該頻寬，至少二個上订鏈路發送單元及其發射的射頻〇FDM信號之該頻寬係不同的而且用以同時發射射頻〇FDM信號之不同連接係指派給該等相㈣槽巾的*同：欠載波或給不同時槽中的該等相同或不同次載波。 9·如凊求項8之用以在如請求項2之通信系統中進行通信的方法，其中該接取點具有用以採用一射頻發射射頻〇職信號之―下行鏈路發送單元⑺並且該至少二個終端機分別具有用以接收該等射頻0FDM信號之一下行鍵路接收單元⑴）’其巾該接取單元之該下行鏈路發送單元經調適用以同時發射該等射頻OFDM信號至該至少二個下仃鏈路接收單元而且其中該等下行鏈路接收單元經調適用以接收從该下行鏈路發送單元同時傳送的射頻 M 唬，该方法的特徵為該下行鏈路發送單元之該頻寬係大於該等下行鏈路接收單元之該頻寬，該下行鍵路發送：元經調適用以產生並發射具有一頻寬之射頻 0FDMk號’該頻寬係小於或等於該下行鏈路發送翠元之該頻寬並且係等於接收該等射頻〇FDM信號所藉由的 122309.doc 200814655 Ο Ο 該下行鏈路接收單元之該頻寬，而且用以同時發射 0職信號的不同連接係指派給該等相同時槽中的不同次載波或給不同時槽中的該等相同或不同次載波。 ίο. -種用於如請求項i之通信系統的終端機，其包括—上行鏈路發送單元⑴，其用以採用一射頻發射射頻〇咖㈣以由-接取點所接收’該接取點具有—上行鍵路接收單元（4)，其用以從至少二個終端機同時接收該等射頻 OFDM信號，該等〇麵信號得以正交分頻多工⑽⑽）調變，該終端機的特徵為該上行鏈路發送單元以及該等發射的射頻OFDM信號之該頻寬係小於該上行鏈路接收皁疋之該頻寬而且該上行鏈路發送單元經調適用以指派不同連接以同時發射射頻0FDM信號至該等相同時槽中的不同次载波或至不同時槽中的該等相同或不同次載波0 11·如請求項10之終端機，其特徵為該等上行鏈路發送單元 (1)包括：上行鏈路OFDM調變構件（1〇、11、is、19、12)，其用以將用於與一或多個終端機的一或多個連接之輸入資料信號轉換成具有採用次載波距離所隔開的Nu u個頻率次載波之一基頻OFDM信號，以及上行鏈路RF發射構件（16)，其用以將該基頻〇FDM信號轉換成該射頻OFDM信號並發射具有Nu—tx乘以該次載波距離（4)之一頻寬的該射頻〇FDm信號，其中該上行鏈路OFDM調變構件以及該上行鍵路rF發 122309.doc 200814655 12. Ο 13. u 14. 射構件具有Nu—tx乘以該次載波距離（〖△)之一頻寬。如睛求項11之終端機，其特徵為該上行鏈路〇FDM調變構件包括：一或多個上行鏈路編碼構件（丨〇、i i、1 8)，其用以從一或多個輸入資料信號得到頻域OFDM源信號，該等頻域OFDM源信號包括NU-tJ Ofdm次載波，上行鏈路添加構件（19)，其用以添加該一或多個連接之该專頻域OFDM源信號，以及上行鏈路IFFT構件（12)，其用以對添加的頻域〇Fdm 源信號執行一 Nu_tx點反轉快速傅立葉變換操作以獲得該基頻OFDM信號。如睛求項12之終端機，其特徵為該上行鏈路編碼構件包括：上行鏈路符號產生構件（1〇)，其用以將該一或多個輸入資料信號之位元映射成複數值頻道編碼符號，上行鏈路次載波映射構件（丨丨），其用以將該等輸入資料L就之該等複數值頻道編碼符號映射成Nu tx個〇fe>M 次載波以獲得該等頻域〇FDM源信號，該映射對於考量之時槽中的每一個活動連接係適應性的而且在該同一時槽中將不同連接之該等頻道編碼符號映射成非重疊次載波集。如請求項10之用於如請求項2之通信系統的終端機，其包括用以接收由一接取點發射的射頻OFDM信號之一下灯鍵路接收單元（11)，該接取點具有一下行鏈路發送單 122309.doc 200814655 Ο 15. ϋ 16. =⑺’其心採用—射頻同時發射射頻QFDM信號至至〉一個終端機，該終端機的特徵為該下行鏈路發送單元之該頻寬係大於該下行鏈路接收單元之該頻寬，該下行 :路發:單元經調適用以產生並發射具有一頻寬的射頻 4頻寬係小於或等於該下行鏈路發送單元，該頻見並且係等於接收該等射頻QFDM信號所藉由的遠下㈣路接收單元之該頻寬，而且該下行鏈路接收單口H周適用以接收不同連接以同時發射射頻〇峨信唬其係指派給該等相同時槽中的不同次載波或給不同時槽中的該等相同或不同次载波。如明求項14之終端機，其特徵為該下行鏈路接收單元 (11)包括：丄y行鏈路RF接收構件（11〇)，其用以接收一射頻〇fdm #就並用以將該接收的射頻〇fdm信號轉換成一基頻 OFDM信號，以及下行鏈路OFDM解調變構件（115、122、ι2〇、121)，其用以將該基頻OFDM信號解調變成一或多個連接之一或多個輸出資料信號，其中該下行鏈路RF接收構件及該下行鏈路〇FDM解調變構件具有Nd_rx乘以該次載波距離（4)之一頻寬，其中 Ν〇χ係等於或小於Nd_tx。如清求項15之終端機，其特徵為該下行鏈路〇Fdm解調變構件包括：下行鏈路FFT構件（115)，其用以對該基頻〇FDm信號 122309.doc 200814655 執行一 Nd_rx點快速傅立葉變換操作以獲得一頻域〇Fdm 化唬，該頻域OFDM信號包含Nd_rx個頻率次載波，以及下行鏈路解碼構件（122、120、121)，其用以從該頻域 OFDM#號得到該一或多個輸出資料信號。 17 Ο 18. Ο •如請求項16之終端機，其特徵為該下行鏈路解碼構件包括：下行鏈路次載波解映射構件（12〇)，其用以將該一或多個連接之該頻域0FDM信號之該凡”個頻率次載波解映射成對應連接之複數值頻道編碼符號，以及一或多個下行鏈路頻道解碼及解交錯構件（121)，其用於一或多個連接以將該等複數值頻道編碼符號解映射成該一或多個輸出資料信號之位元。一種用於如請求項2之通信系統的接取點，其包括一下行鍵路發送單元⑺，該單元用以採用-射頻同時發射射頻OFDML號至至少二個終端機，$等終端機具有用以接收該等射頻OFDM信號的一下行鏈路接收單元⑴），該接取點的特徵為該下行鏈路發送單元之該頻寬係大於該下行鏈路接收單元之該頻寬，該下行鏈路發送單元經調適用以產生並發射具有一頻寬的射頻〇fdm信號，該頻寬係小於或等於該下行鏈路發送單元之該頻寬並且係等於接收該等射頻〇職信號所藉由的該下行鏈路接收單元之該頻寬’而且該下行鏈路發送單元經㈣用以指派不同連接以同時發射射頻〇FDM信號至該等相同時槽中的不同次載波或至不同時槽中的該等相同或不同次載 122309.doc 200814655 波。下行鏈路發送單元（7) 19·如請求項18之接取點，其特徵為該包括：下行鏈路OFDM調變構件（70 71 82、83、73、 74)，其用以將用於與一終端機的一或多個連接之一或多個輸入資料信號轉換成具有以次載浊 3夕戰夜距離所隔開的凡―tx個頻率次載波之一基頻0FDM信號，該轉換使用該 Ο

Nd_tx個頻率次載波之Nd rx個頻率次載波以調變該等輸Z 資料信號，Nd_rx係等於或小於Nd—tx，以及下行鏈路RF發射構件（78)，其用以將該基頻〇_信號轉換成該射頻OFDM信號且用以發射具有乘以該次載波距離（4)之一頻寬的該射頻〇FDM信號，其中該下行鏈路0FDM調變構件以及該下U行鍵路灯發射構件具有Nd tx乘以該次載波距離（匕)之一頻寬。 2〇·如請求項19之接取點，其特徵為該下行鏈路〇麵調變構件包括：一或多個下行鏈路編碼構件（7〇、71、82)，盆用以從該一❹個輸人資料信號得到—或多個頻域〇歷源信號，該等頻域0FDM源信號包括Nd_J0FDM次載波， Nd_rx乘以該次載波㈣⑹係祕端機之軸寬，將從該終端機發射一輸入資料信號，第-下行鏈路添加構件（83)，其用以添加該一或多個連接之該等頻域OFDM源信號，下行鏈路構造構件（73)，其用以從該等添加的頻域 122309.doc 200814655 OFDM源信號之該Ν〇χ個頻率次載波獲得Nd tx個頻率次載波，以及下行鏈路IFFT構件（74)，其用以對該等添加的頻域 OFDM源信?虎之該Nd_tx個頻率次載波執行一 & 點反轉快速傅立葉變換操作以獲得該基頻〇FDM信號。 21.如請求項2G之接取點，其特徵為該下行鏈路編碼構件包括：〇 7行鏈路符號產生構件（7G) m將該-或多個輸入會料信號之位元映射成複數值頻道編碼符號， :行鏈路次載波映射構件⑺），其用以將該等輸入資料信號之該等複數值頻道編碼符號映射成u _m 次載波以獲得該等頻域〇FDM源信號，該映射對於該考量之時槽中的每—個活動連接係適應性的而且在該同一時槽中將不同連接之該等頻道編碼符號映射成非重疊次載波集。 G 22.如請求項2〇或21之接取點’其特徵為該下行鏈路〇醜調變構件包括：一或多個MT下行鏈路編碼構件（7〇s、7is、82s、7〇卜 . 川、82t)’每-個構件包括該等下行鏈路編碼構件、一 - 個第—下行鏈路添加構件以及—個下行鍵路構造構件之 -或多個，其中該等财下行鏈路編碼構件經調適用於不同終端機之不同頻寬，第二下行鏈路添加構件（84)，其用以添加由該附下行鏈路編碼構件所提供的該等頻率:线波信號。 122309.doc 200814655 23·如請求項20之接取點，其特徵為該下行鏈路構造構件 (73)經調適用以獲得該基頻OFDM信號，該獲得藉由將本質上前面Nd—rx/2個次載波映射成前面Nd_rx/2個次载波並且將最後Nd_rx/2個次載波映射成該頻域Nd_tJ® OFDM 信號之最後Nd_rx/2個次載波，而且藉由將其餘Νά^χ . Nd_rx個未使用的次載波設定為零。 24· —種用於如請求項1之通信系統的接取點，其包括一上行鏈路接收單元（4)，該單元用以從至少二個終端機同時接收射頻OFDM信號，該等終端機具有用以採用一射頻發射射頻OFDM信號之一上行鏈路發送單元（丨），該等 OFDM信號得以正交頻分多工（0FDm)調變，該接取點的特徵為該上行鏈路發送單元以及該等發射的射頻〇fdm 信號之該頻寬係小於該上行鏈路接收單元之該頻寬而且該上行鏈路接收單元經調適用以接收不同連接以同時發射射頻OFDM“號，其係指派給該等相同時槽中的不同次載波或給不同時槽中的該等相同或不同次載波。 25_如請求項24之接取點，其特徵為該上行鏈路接收單元包括：上行鏈路RF接收構件（40)，其用以接收一射頻〇FDM 仏號且用以將該接收的射頻qFDM信號轉換成一基頻 OFDM信號，以及上行鏈路OFDM解調變構件（45、46、51、52)，其用以將該基頻OFDM信號解調變成與一或多個終端機的一或多個連接之一或多個輸出資料信號， 122309.doc 200814655 其中該上行鏈路RF接收構件及該上行鏈路OFDM解調變構件具有Nu_rx乘以該次載波距離（fA)之一頻寬，其中 Nu_rx係等於或大於該複數個終端機之Nu_tx。 26.如請求項25之接取點，其特徵為該上行鏈路OFDM解調變構件包括：上行鏈路FFT構件（45)，其用以對該基頻OFDM信號執行一 Nu_rx點快速傅立葉變換操作以獲得一頻域OFDM信號，該頻域OFDM信號包含Nu_rx個OFDM次載波，以及一或多個上行鏈路恢復構件（46、56、51、52)，其用以從該頻域OFDM信號得到該一或多個輸出資料信號。 27_如請求項25之接取點，其特徵為該上行鏈路OFDM解調變構件包括P個上行鏈路恢復構件（46s、56s、51s、 52s、46t、56t、51t、52t)，P係大於1的一整數，該等構件用以從該頻域OFDM信號同時得到從P個不同終端機發射的P個輸出資料信號，該P個上行鏈路恢復構件之該等頻寬係不同的而且得以調適為該複數個終端機之該等不同頻寬。 28·如請求項25之接取點，其特徵為該上行鏈路OFDM解調變構件包括一個上行鏈路恢復構件（46、51、52)，其用以從該頻域OFDM信號得到一輸出資料信號，該上行鏈路恢復構件之該頻寬可調適為該終端機之該頻寬，已從該終端機發射該資料信號。 29.如請求項25之接取點，其特徵為該上行鏈路恢復構件包括： 122309.doc -12- 200814655 上行鏈路重新構造構件（46)，其用以採用該頻域 OFDM信號之該接收的Nu rx個OFDM次載波重新構造 Nu—以個傳送的0FDM次載波，其中該Nu—tx個頻率次载波代表同時接收的射頻OFDM信號，上行鏈路次載波解映射構件（5 1 )，其用以將一或多個連接之該頻域OFDM信號的該Nu_tx個頻率次載波解映射成該等對應連接之複數值頻道編碼符號，以及一或多個上行鏈路頻道解碼及解交錯構件（52)，其用 § | 於一或多個連接以將該等複數值頻道編碼符號解映射成該輸出資料信號之位元。 30·如請求項28之接取點，其特徵為該上行鏈路重新構造構件（46)經調適用以藉由本質上選擇該頻域Nu_rx點〇fdm 信號之前面Nu—tx/2個及最後Nu」x/2個次載波，採用該頻域OFDM信號之該Nu—rx個頻率次載波而重新構造該Nu_tx 個頻率次載波。 Q 3丨_如請求項18及24之接取點，其特徵為該接取點之該上行鏈路接收單元（4)以及該下行鏈路發送單元（7)經調適用以分別接收並發射具有不同頻寬的射頻〇FDm信號。 122309.doc 13-