用于無線通信系統(tǒng)的傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開用于無線通信系統(tǒng)的傳輸方法，該方法包括：將傳輸通道分成多個非連續(xù)的通道片段；以及將相位旋轉(zhuǎn)向量中的多個相位旋轉(zhuǎn)數(shù)值分別應(yīng)用到在該多個非連續(xù)的通道片段中的每一個通道片段中的對應(yīng)子通道上的待傳信號。
【專利說明】用于無線通信系統(tǒng)的傳輸方法
[0001]本發(fā)明是2011年01月11日所提出的申請?zhí)枮?01110004657.1、發(fā)明名稱為“降低峰均值功率比的相位旋轉(zhuǎn)方法及傳送器”的發(fā)明專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于無線通信系統(tǒng)的傳輸方法。

【背景技術(shù)】
[0003]無線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Network, WLAN)技術(shù)是熱門的無線通信技術(shù)之一，最早用于軍事用途，近年來廣泛應(yīng)用于各種消費性電子產(chǎn)品，如桌上型計算機(jī)、筆記型計算機(jī)或個人數(shù)字助理，用以提供大眾更便利及快速的互聯(lián)網(wǎng)通信功能。無線局域網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11系列是由國際電機(jī)電子工程師學(xué)會(Institute ofElectrical and Electronics Engineers, IEEE)所制定。符合無線局域網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11的產(chǎn)品在通過無線相容性聯(lián)盟(Wireless Fidelity Alliance，WFA)的認(rèn)證流程之后，會被授予一商標(biāo)品牌名稱WiFi，用以表示產(chǎn)品已被無線相容性聯(lián)盟所認(rèn)證。
[0004]詳細(xì)來說，無線局域網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11系列包含超過20個不同種類的標(biāo)準(zhǔn)，而以在IEEE802.11之后附加的字母互相區(qū)別。常見的無線局域網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.11 系列為 IEEE802.1la,802.1lb,802.Hg,802.1ln 標(biāo)準(zhǔn)等。在 IEEE802.11系列中，各標(biāo)準(zhǔn)間最大不同點在于調(diào)制技術(shù)與最大數(shù)據(jù)傳輸速率。舉例來說，以調(diào)制待傳信號而言，802.lla/g/n標(biāo)準(zhǔn)采用正交頻分復(fù)用(orthogonal frequency divis1nmultiplexing, OFDM)調(diào)制技術(shù)，而 802.1 lb/g 采用直接序列擴(kuò)頻(direct-sequencespread spectrum, DSSS)調(diào)制技術(shù)。與 IEEE802.lla/g 標(biāo)準(zhǔn)不同的是，IEEE802.1ln 標(biāo)準(zhǔn)使用多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)技術(shù)及其它新功能,大幅改善了數(shù)據(jù)速率及傳輸吞吐量(Throughput)，同時，通道帶寬由IEEE802.lla/g標(biāo)準(zhǔn)的20MHz增加為40MHz ο
[0005]正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的優(yōu)點在于頻譜利用率高，以及能夠抵抗多路徑傳輸(Multipath Propagat1n)所造成的信號衰減效應(yīng)等,然而,在無線局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的信號傳送機(jī)通過正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)以調(diào)制待傳信號之后，其調(diào)制信號的峰均值功率比(Peak-to-Average Power Rat1, PAPR)容易過高,而造成調(diào)制信號在信號傳送機(jī)的射頻(rad1 frequency,RF)電路進(jìn)行處理時容易產(chǎn)生失真,最后導(dǎo)致信號接收機(jī)可正確檢測分組的機(jī)率降低。
[0006]為了降低調(diào)制信號的峰均值功率比，IEEE802.1ln標(biāo)準(zhǔn)采用相位旋轉(zhuǎn)的方法以應(yīng)用在調(diào)制信號上。首先，將IEEE802.1ln標(biāo)準(zhǔn)用來傳輸待傳信號的40MHz通道分成兩個20MHz的子通道,其于頻域(Frequency domain)為一上半部20MHz子通道及一下半部20MHz子通道。之后，套用相位旋轉(zhuǎn)90度的方法于上半部20MHz子通道的待傳數(shù)據(jù)上，使得傳輸待傳信號分組時，可減低IEEE802.1ln標(biāo)準(zhǔn)的40MHz通道的峰均值功率比。因此，接收端可正確檢測分組的機(jī)率會提升。
[0007]另外，為了實現(xiàn)更高品質(zhì)的無線局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸，相關(guān)單位正在制定新一代的IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn),是超高吞吐量(Very High Throughput, VHT)的無線局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。相較于IEEE802.1ln標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)使用與IEEE802.1ln相同的多輸入多輸出技術(shù),但通道帶寬由ffiEE802.1ln標(biāo)準(zhǔn)的40MHz提高至80MHz。此外，IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)可還提供160MHz傳輸?shù)慕鉀Q方案，以大幅提升數(shù)據(jù)傳輸速率及吞吐量。其中，160MHz傳輸可由具有頻率間隔的兩個80MHz通道片段所組成,而此種方式被稱為非連續(xù)(non-contiguous)通道配置。由于IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)的帶寬增加與非連續(xù)通道配置的特性，原來用于IEEE802.1ln標(biāo)準(zhǔn)的相位旋轉(zhuǎn)方法無法直接應(yīng)用在IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)上。因此，減低IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)的傳輸信號的峰均值功率比是業(yè)界所關(guān)注的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種相位旋轉(zhuǎn)方法，以減低于一無線通信系統(tǒng)中的一傳輸通道的峰均值功率比。
[0009]本發(fā)明公開一種減低信號峰均值功率比的方法，用于一無線通信系統(tǒng)的一傳輸通道，該傳輸通道分成多個通道片段。該方法包含有利用多個相位旋轉(zhuǎn)向量，計算對應(yīng)于該多個通道片段的多個峰均值功率比；根據(jù)該多個峰均值功率比，由該多個相位旋轉(zhuǎn)向量，選擇多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量；以及使用該多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量中一特定相位旋轉(zhuǎn)向量，旋轉(zhuǎn)一待傳信號的一相位。
[0010]本發(fā)明另公開一種傳送器，用于一無線通信系統(tǒng)，用來執(zhí)行一種減低信號峰均值功率比的方法，用于一無線通信系統(tǒng)的一傳輸通道，該傳輸通道分成多個通道片段。該方法包含有利用多個相位旋轉(zhuǎn)向量，計算對應(yīng)于該多個通道片段的多個峰均值功率比；根據(jù)該多個峰均值功率比，由該多個相位旋轉(zhuǎn)向量，選擇多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量；以及使用該多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量中一特定相位旋轉(zhuǎn)向量，旋轉(zhuǎn)一待傳信號的一相位。
[0011]本發(fā)明還公開用于無線通信系統(tǒng)的傳輸方法，該方法包括:將傳輸通道分成多個非連續(xù)的通道片段；以及將相位旋轉(zhuǎn)向量中的多個相位旋轉(zhuǎn)數(shù)值分別應(yīng)用到在該多個非連續(xù)的通道片段中的每一個通道片段中的對應(yīng)子通道上的待傳信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例具有一非連續(xù)通道配置的一傳送器系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實施例于頻域中具有一通道遮罩的非連續(xù)80MHz通道片段示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明實施例于頻域中一 80MHz通道的示意圖的示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明實施例一流程的示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明實施例一表格的不意圖。
[0017]【主要元件符號說明】
[0018]10傳送器系統(tǒng)
[0019]102、104基頻處理單元
[0020]106、108數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器
[0021]110、112中頻處理單元
[0022]114頻率偏移器
[0023]116加法器
[0024]118射頻處理單元
[0025]40流程
[0026]400、402、404、406、408步驟
[0027]50表格

【具體實施方式】
[0028]請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例具有一非連續(xù)通道配置的一傳送器系統(tǒng)10的示意圖。傳送器系統(tǒng)10用于提供非連續(xù)通道片段，以傳送調(diào)制信號。由圖1可知，傳送器系統(tǒng)10分為上半部與下半部兩個部分，其用來表示傳輸調(diào)制信號的兩個獨立通道，且上、下半部具有相似的架構(gòu)。傳送器系統(tǒng)10的上半部包含一基頻(baseband)處理單元102、一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(digital-to-analog converter, DAC) 106 以及一中頻(intermediatefrequency, IF)處理單元110。同樣地,傳送器系統(tǒng)10的下半部包含一基頻處理單元104、一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器108以及一中頻處理單元112。另外，相較于上半部，傳送器系統(tǒng)10的下半部尚包含一頻率偏移器114。其中，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器106、108將基頻數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為基頻模擬信號，中頻處理單元110、112將基頻模擬信號轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號，而下半部的頻率偏移器114則用來使下半部的中頻模擬信號偏移exp ?2π At)。接著，上半部及下半部的中頻模擬信號通過一加法器116相加之后,通過一射頻(rad1 frequency, RF)處理單元118將加法器116相加后的結(jié)果轉(zhuǎn)換為射頻模擬信號。
[0029]由上可知，在傳送器系統(tǒng)10中，由于下半部的中頻模擬信號與上半部的中頻模擬信號相隔θχρ?2π At)的頻率偏移，因此，當(dāng)上、下半部的中頻模擬信號相加后并轉(zhuǎn)換至射頻模擬信號時，射頻模擬信號于頻域(frequency domain)上會呈現(xiàn)具有一頻率分隔的兩個非連續(xù)(non-contiguous)通道片段。
[0030]值得注意的是，傳送器系統(tǒng)10的設(shè)計根據(jù)所需的非連續(xù)通道片段的數(shù)目以及在非連續(xù)通道片段之間所需的頻率分隔，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可據(jù)以做不同的變化及修飾，而不限于此。另外，通過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換數(shù)字信號至模擬信號的步驟會于傳送器系統(tǒng)10的上半部與下半部均產(chǎn)生峰均值功率比(peak to average power rat1, PAPR),如圖1所示的峰均值功率比PAPR1、PAPR2。而傳送器系統(tǒng)10的總峰均值功率比為峰均值功率比PAPR3，且與峰均值功率比PAPR1、PAPR2以及上下半部通道的頻率分隔有關(guān)。
[0031]請參考圖2,圖2為本發(fā)明實施例于頻域中具有一通道遮罩(channel mask)的非連續(xù)80MHz通道片段的示意圖。非連續(xù)80MHz通道片段的每一 80MHz通道片段分為四個2OMHz子通道(subchannels)。通道遮罩用于指示一子通道是否有效(active),當(dāng)通道遮罩標(biāo)記為「I」時，則該子通道被視為閑置(idle)且有效，因此，可在該子通道上傳輸信號。舉例來說，160MHz的數(shù)據(jù)傳輸需要由八個有效20MHz子通道組成以實現(xiàn)需求。
[0032]請參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例于頻域中一 80MHz通道的示意圖。該80MHz通道分為四個20MHz子通道(subchannels)，由低頻至高頻分別標(biāo)示為A、B、C、D。信號SA、SB、Sc, Sd分別表示子通道A、B、C、D所傳送的信號。為了減低該80MHz通道的峰均值功率比，子通道A、B、C、D分別使用相位旋轉(zhuǎn)數(shù)值θ2、θ3、Θ 4來相對應(yīng)旋轉(zhuǎn)信號SA、SB、S。、SD。因此，在子通道A、B、C、D上的待傳信號可分別表示為SAXexp(j23i Θ )、SBX exp (j2 π θ 2)、ScX exp (j2 η Θ 3)、SdX exp (j2 π Θ 4)。
[0033]請參考圖4，圖4為本發(fā)明實施例一流程40的示意圖。流程40用來于無線通信系統(tǒng)中，減低傳輸通道的峰均值功率比，該傳輸通道由多個通道片段所組成。在該多個通道片段的其中的二個通道片段之間具有一特定頻率分隔，所以該傳輸通道被視為一非連續(xù)通道配置。流程40包含下列步驟:
[0034]步驟400:開始。
[0035]步驟402:利用多個相位旋轉(zhuǎn)向量，計算對應(yīng)于該多個通道片段的多個峰均值功率比。
[0036]步驟404:根據(jù)該多個峰均值功率比，由該多個相位旋轉(zhuǎn)向量，選擇多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量。
[0037]步驟406:使用該多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量中一特定相位旋轉(zhuǎn)向量，旋轉(zhuǎn)一待傳信號的一相位。
[0038]步驟408:結(jié)束。
[0039]根據(jù)流程40，本發(fā)明利用多個相位旋轉(zhuǎn)向量，計算對應(yīng)于多個通道片段的多個峰均值功率比，然后根據(jù)已計算的多個峰均值功率比的數(shù)值，從該多個相位旋轉(zhuǎn)向量中選擇多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量，最后使用其中的一特定相位旋轉(zhuǎn)向量旋轉(zhuǎn)待傳信號的相位(為簡單說明起見，待傳信號以下稱為信號sig_tx)。簡單地說，通過本發(fā)明，相位旋轉(zhuǎn)向量用來計算對應(yīng)于各通道片段的峰均值功率比，且選自相位旋轉(zhuǎn)向量的特定相位旋轉(zhuǎn)向量用來計算信號sig_tx的相位。在此情形下，當(dāng)傳輸通道使用特定相位旋轉(zhuǎn)向量計算對應(yīng)于通道片段的峰均值功率比時，本發(fā)明根據(jù)已計算的峰均值功率比，由多個相位旋轉(zhuǎn)向量，選擇多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量，再利用其中的一特定相位旋轉(zhuǎn)向量旋轉(zhuǎn)信號sig_tx的相位。
[0040]通過流程40，在計算對應(yīng)于傳輸通道中通道片段的峰均值功率比之后，本發(fā)明根據(jù)已計算的峰均值功率比的數(shù)值，從相位旋轉(zhuǎn)向量中選擇特定相位旋轉(zhuǎn)向量，以旋轉(zhuǎn)信號Sig_tx的相位，因而可降低傳輸通道的峰均值功率比。值得注意的是，流程40為本發(fā)明實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可據(jù)以做不同的變化或修飾。舉例來說，以降低傳輸通道的峰均值功率比而言，利用步驟404從已計算的峰均值功率比中決定較低峰均值功率比數(shù)值之后，由多個相位旋轉(zhuǎn)向量中，選擇對應(yīng)于較低峰均值功率比數(shù)值的多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量。另夕卜，可在多個特定相位旋轉(zhuǎn)向量的其中的一特定相位旋轉(zhuǎn)向量中加入一常數(shù)相位向量，用以減低對應(yīng)于通道片段的峰均值功率比。當(dāng)然，用于選擇特定相位旋轉(zhuǎn)向量的標(biāo)準(zhǔn)并不局限于上述，其他標(biāo)準(zhǔn)，例如選擇最低峰均值功率比數(shù)值，也可套用在步驟404中，以符合不同系統(tǒng)需求。
[0041]以160MHz傳輸通道為例，160MHz傳輸通道分為兩個80MHz通道片段，且如圖3所示，每一個80MHz通道片段由四個20MHz子通道A、B、C、D所組成。因此，根據(jù)流程40，先利用相位旋轉(zhuǎn)向量來計算對應(yīng)于兩個80MHz通道片段的峰均值功率比，再由相位旋轉(zhuǎn)向量中選擇特定相位旋轉(zhuǎn)向量，用以旋轉(zhuǎn)信號sig_tx的相位。在此情形下，子通道A、B、C、D上的信號SA、SB、SC、SD以相對應(yīng)于已選擇的相位旋轉(zhuǎn)向量的相位旋轉(zhuǎn)值Θ P Θ 2、Θ 3、Θ 4旋轉(zhuǎn),則子通道 A、B、C、D 上的待傳信號表示為 SAXexp(j23i Θ 丨)、SbX exp (j2 π θ 2)、ScX exp (j2 π θ 3)、SdX exp (j2 τι Θ 4)。
[0042]由上可知，一個80MHz通道片段的四個子通道需要配置四個相位旋轉(zhuǎn)值以旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)子通道的信號，而相關(guān)于四個相位旋轉(zhuǎn)值的相位旋轉(zhuǎn)向量的集合可使用如下的NX4旋轉(zhuǎn)矩陣Φ表示:

【權(quán)利要求】
1.用于無線通信系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，該方法包括: 將傳輸通道分成多個非連續(xù)的通道片段；以及 將相位旋轉(zhuǎn)向量中的多個相位旋轉(zhuǎn)數(shù)值分別應(yīng)用到在該多個非連續(xù)的通道片段中的每一個通道片段中的對應(yīng)子通道上的待傳信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 該多個非連續(xù)的通道片段的每一個通道片段包括4個子通道以及該相位旋轉(zhuǎn)向量為[1-1 I I], [I 1-1 I], [1-j I j]，[I j-1 j]，[I I 1-1]，[1-1 -1 -1], [I j 1-j]或者[I _j _1 _j]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將相位旋轉(zhuǎn)向量中的多個相位旋轉(zhuǎn)數(shù)值分別應(yīng)用到在該多個非連續(xù)的通道片段中的每一個通道片段中的對應(yīng)子通道上的待傳信號之前，該方法還包括: 利用多個相位旋轉(zhuǎn)向量，計算對應(yīng)于該多個非連續(xù)的通道片段的多個峰均值功率比； 確定該多個峰均值功率比中的最低峰均值功率比； 從該多個相位旋轉(zhuǎn)向量中，選擇對應(yīng)于該最低峰均值功率比的相位旋轉(zhuǎn)向量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 該方法還包括:加入常數(shù)相位向量到所選擇的該相位旋轉(zhuǎn)向量得到新相位旋轉(zhuǎn)向量，用以最小化對應(yīng)于該多個通道片段的峰均值功率比，其中，所述新相位旋轉(zhuǎn)向量是應(yīng)用到所述對應(yīng)子通道上的待傳信號的相位旋轉(zhuǎn)向量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該常數(shù)相位向量是一零向量。
【文檔編號】H04L27/26GK104168245SQ201410409371
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2010年5月15日
【發(fā)明者】廖彥欽, 吳承軒, 杜勇賜 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司