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TW200818739A - Adaptive channel estimator and adaptive channel estimation method - Google Patents

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TW200818739A
TW200818739A TW096135338A TW96135338A TW200818739A TW 200818739 A TW200818739 A TW 200818739A TW 096135338 A TW096135338 A TW 096135338A TW 96135338 A TW96135338 A TW 96135338A TW 200818739 A TW200818739 A TW 200818739A
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Yu-Tao Hsieh
Chao-Kai Wen
Jia-Hao Wu
Pang-An Ting
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Ind Tech Res Inst
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Description

200818739 _ 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種通訊系統,且特別有關於一種通 道參數評估技術。 5 f
【先前技術J 正交頻分多工(Orthogonal Frequency-Division I Multiplexing,以下簡稱為〇fdM)為已知之高效頻譜傳輸 機制,其可可增加頻寬、降低干擾、提高保密性與解決多 路徑衰減等通訊障礙。OFDM的基本概念是將可用的頻譜 分為多個子通道(子載波(Sub-carrier ))。藉由產生所 有子通道窄頻’其會發生單調衰減,故需對均等化 (Equalization)力口 以簡 J匕。 第1圖係顯示OFDM接收器之方塊示意圖。混合器 (Mixer) 102將接收的射頻(Radi〇 Frequency)訊號向下 轉換為基頻。數位類比轉換裔(Analog Digital Converter, ADC) 104 與自動增益控制器(Auto-Gain Controller) 106 對轉換後的訊號進行取樣與調整。時序回復模組(Timing Recovery Module) 108必須根據訓練符元(Symb〇1)與前 序(Preamble)同步基頻訊號的符元時序與訊框時序。載 波頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO))評估哭 (Estimator ) 110與載波頻率偏移補償器(CF〇 Compensation Module) 112分別評估與補償載波頻率偏移 (CFO ) ’以減缓頻率不匹配所造成的載波間干擾 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 5 200818739 • (Inter-Carrier-Interference,ICI)。 快速傅立葉轉換模組(Fast j?〇urier Transform (FFT) Module) 114將補償訊號由時域(TimeD〇main)資料轉換 至頻域(Frequency Domain)。將通道評估結果回饋給解 映射為(Demapper) 116與解碼器(Decoder) 120以執行 解調與解碼操作。行動通道(Mobile Channel)的時間與頻 率通常是具有散佈性的。在此,通道評估器(Channel Estimator) 118評估與追蹤在行動環境中的通道頻率響應。 鲁然而’在傳送器與接收器間移動所導致之時間散佈 (Time-dispersive )通道的評估對於通道評估演算法而言 仍疋相當具有挑戰性的任務。因此,通道追縱演算法在 OFDM系統中,對於取得可靠的通道評估結果扮演了很重 要的角色。 通道追蹤演算法可分為二種類型,分別為自適過濾器 分接頭選擇(Adaptive Filter Tap Selection)演算法以及自 •適通道 17平估木構 % 擇(Adaptive Channel Estimation Architecture Selection)演算法。第一種類型的演算法藉由 適當地選擇過濾器分接頭係數來改善通道評估效態,其可 執行於時域或頻域中。例如,先自時域平面上的引導子載 波(Pilot Sub-carrier)取得通道評估輸出,然後利用選擇 的過濾器内插引導子載波通道以取得所需之資料子載波的 通道評估。在時變(Time-varying)通道中,用於内插引導 子載波通道之内插過濾器可適用於不同的通道統計資料 (Channel Statistics),故其包含訊號雜訊比(signal ·τ〇 〇821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 6 200818739 • N〇ise Ratio ’ SNR)、訊號干擾比(signal To Interference Ratio ’ SIR)、延遲展延(Delay Spread)與都普勒展延 (Doppler Spread)等參數。 無線區域網路OFDM系統僅適用於室内環境與準靜 ((^uasi-Static)通道中。然而,需注意行動方案,以及通 道評估模組在行動裝置花費過多的功率。為了增加電池使 用哥命與維持使用於行動應用方面之系統效能,使用評估 通這統計資料來幫助接收器減少功率消耗,要比在沒有功 春率管理的情況下只改善接收器效能要來得佳。因此,在第 二類的通道追蹤演算法中,選擇不同通‘道評估架構來平衡 效月b與複雜度對過濾器而言是較適合的。 通道統計資係假定在某一資料封包處理期間是不會改 變的。在一行動OFDIV[系統中,使用者可與一行動運輪工 具或一楝大數中的固定位置(Stationary L〇cati〇n)進行通 訊。當通道發生快速時變時,接收器必須處理快速通道變 ⑩ 化與南速移動的情況。在本例中,需要複雜的通道評估與 通道追蹤機制來支援高產量的資料傳輸。另一方面,當使 用者減速或未長時間移動,則需要執行一簡化通遒追蹤演 算法來減少功率消耗,其係直接相關於電池壽命,且對於 手持式裝置是相當重要的。在已知的演算法中,伏用一強 健模式父換程序(R〇bust Mode Switching Process ),並且 利用最大有效模式(Most Efficient Mode)執行通遂追礙操 作。 【發明内容】 0821 A2183〇TWF(N2);P62950031 TW;alexchen 7 200818739 ^ 基於上述目的,本發明實施例揭露了一種自適通道評
估器,用以當接收到OFDM符元時評估通道頻率響應,包. 括一通道評估器與一通道追蹤模組。當在一第一模式中運 作時,該通道評估器產生每一 OFDM符元之一第一通道頻 率響應,且在一第二模式中運作時,產生每一第N個OFDM 1 ί :符元之一第二通道頻率響應,其中Ν為大於1的常數整 數。該通道追蹤模組用以表示一通道狀態,且根據該通道 狀態控制該通道評估器選擇性地運作於該第一或第二模 ® 式。 本發明實施例更揭露了一種自適通道評估方法。首 先,偵測一通道統計度量(Channel Statistic Metric ),並 且根據該通道統計度量決定複數操作模式中之其中一操作 模式。當在一第一模式中操作時,產生每一 OFDM符元之 一第一通道頻率響應。當在一第二模式中操作時,產生每 一第N個OFDM符元之一第二通道頻率響應,其中N為 大於一的常數。 【實施方式】 為了讓本發明之目的、特徵、及優點能更明顯易懂, 下文特舉較佳實施例,並配合所附圖示第2圖至第7圖, 做詳細之說明。本發明說明書提供不同的實施例來說明本 發明不同實施方式的技術特徵。其中,實施例中的各元件 之配置係為說明之用,並非甩以限制本發明。且實施例中 圖式標號之部分重複,係為了簡化說明,並非意指不同實 施例之間的關聯性。 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 8 200818739 , • 本發明實施例揭露了一種自適通道評估器與自適通道 評估方法。、 、 第2圖係顯示本發明實施例之通道評估器/追蹤模組 118的架構不意圖。 , 通适評估器/追蹤模組n8評估與追蹤行動環境中的通 道頻率響應。引導擷取模組:(Pilot Extraction Module) 20:2 自一 OFDM符元中擷取不同的引導子载波。引導解調器 (Pilot Demodulator) 204產生該等引導子载波的通道特 鲁被。方塊2〇6〜212的操作係根據通道評估器ng的操作模 式而定。在一實施例中,通道評估器118的操作模式分為 第一模式(一般模式(Normal Mode))與第二模式。當 接收到用以追蹤通道變化之新的OFDM訊框時,則切換操 作模式。最大概率(Maximum Likelihood,ML) /最小均、方 誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE)方塊 206 在 一般模式中啟動,並且根據引導解調的結果評估通道頻率 響應。通道追蹤模組( Channel Tracking Module) 208監控 鲁 每一 OFDM訊框的通道變化,並且在於第二模式中操作時 通知ML/MMSE方塊206及啟動過濾器210。 在一般模式中,利用高效能通道評估方法追蹤高速通 道變化,且一個接一個符元地更新在一 OFDM訊框内輸出 之通道評估。在大多數OFDM系統中,將引導(Pilot)與 資料子載波一起設置於一通訊通道中。該引導可藉由引導 擷取模組202與引導解調器204來擷取與解調,以提供初 始引導通道評估。資料子載波之通道評估可沿著頻率轴 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 9 200818739 ) ^ ( Frequency Axis )並利用ML或MMSE標準評估來進行 内插。 在第二模式中,通道評估器執行一簡單卻有效的通道 評估。在某些實施例中,第二模式更包括一簡易模式(Easy Mode)或一;東結模式(Freeze Mode)。在簡易模式中,慢 ? τ 速移動通道的時序變化,可假定為與時間呈線性關係。在一 實施例中,藉由内插某些子載波通道評估(例如,引導子 載波)來產生通道頻率響應。例如,子載波k之通道評估 •輸出可表示為: ⑼π = 1,2,…,M-1 · · ·公式(1), Μ Μ 其中,Μ為符元數,而hk(0) and hk(M)為利用第一模 式追蹤方法所得之第0個與第Μ個通道評估符元。在其它 實施例中,藉由外插其它子載波通道評估來產生通道頻率 響應。例如,子載波k之通道評估輸出可表示為: = n = · · •公式(2)。 Μ Μ I 内插操作在執行上比外插操作較佳,但時間延遲卻較 久。 其它可執行相同操作的方法亦落在本發明範圍,例 如,多項式之曲線過濾(Curve-fitting)與近似方法。 在凍結模式中,通道評估器118不會一個揍一個符元 地更新通道頻率響應,而是在預設符元之後才更新通道頻 率響應。例如,在4個符元後更新通道頻率響應。在凍結 模式中,行動裝置幾乎是固定不動的,且通道評估器/追蹤 模組的運算負載會有明顯降低。在某些實施例中,用以啟 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;aiexchen 10 200818739 一 動凍結模式之臨界速度大約為1公里/小時。 在實際的接收器設計中,射頻衰減(例如,載波頻率 偏差或相位雜訊)會使通道評估輸出隨著時間務微偏離所 欲值。因此,必須在凍結模式中設置相位追蹤模組212。 下文將詳述每一訊框中之凍結與簡易模式的操作。由 於簡易模式在隨時:間線性變化的假設中可良好運作,:故線 性内插或外插之通道頻率響應不應離時域太遠。換句話 說,通道頻率響應應該只在一些符元中更新。在某些實施 • 例中,每個通道頻率響應的更新頻率為4個符元。也就是 說,通道評估器/追蹤模組Π8對每4個OFDM符元之通道 頻率響應進行評估,而其它3個通道頻率即沿著時間軸進 行内插或外插。在某些實施例中,利用一般模式中的方法 來評估通道頻率響應$在凍結模式中,通道評估輸出隨著 一個時間週期内的一些符元而產生,其中利用一般模式中 的方法來計算第一符元,而其它符元則借用第一符元的通 道評估輸出。 ® 表1顯示三種通道類型、操作模式及其對應的通道評 估方法。 表1 通道類型 速度 通道評估器之 操作模式 通道評估方法 快速移動 >30km/hr 一般 頻域中之ML/MMSE 慢速移動 1 〜30km/hr 簡易 時域中之 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;aiexchen 11 200818739 ------— — 線性内插/外插 靜止 <lkm/hr 東結 借用前一符元 (需要/不需要相位追蹤) 二。叫卜丁、刀圳纈不炅新一股模式、簡易模式與 束結模式之通道頻率響應的時序圖。 二 、,當在一般模式中運作時,則一個接一個符元地更新通 迢頻率響應,如第SA圖所示。當在簡易模式中運作時, 則根據時域内插或外插評估通道頻率響應。第3B圖中的 □圈表示砰估的OFD1V[符元,而以直線填滿的圓圈表示被 内插或外插的符元。當在凍結模式中運作時,定期每4個 符儿更新通道頻率響應。第3C圖中的圓圈表示評估的 OFDM符元,而以橫線填滿的圓圈表示未更新通道頻率響 應的符元。 ' 曰 在一般模式中,每一 〇FDM符元的通道頻率響應係在 犧牲尚計算複雜度的情況下進行分析。例如,可於高速通 運中使用具有約10個複雜分接頭的過濾器,其需要十個複 雜的乘法(Multiplication)操作,亦需要其它較不重要的 操作。簡易模式需要的操作較一般模式來的少。例如,在 每4個符元即更新頻率的範例中,僅需要2個實際乘法且 其較一般模式來的簡單。在這種情況下,附近通道評估的 日寸域過濾可滿足提供足夠的通訊品質。注意到,在簡易模 式中,通道評估器/追蹤模組可不需依賴引導通道評估來產 生原始(Primitive)通道評估,相反的,在此模式中之通 082l-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 12 200818739 近符兀的準確性與慢速通道之線性 為了決定通道評估器118在 用-偵測器來監控通道變化。在二式中:作,需要利 、义亿某些實施例中,可根 練或資料料t之料子錢評料贱 算 關聯,*cx(m),其表示為: : 木冲^ 适吨(嚇吨⑽)+魂㈣)吨(以))丨
••公式(3)。 更4土的疋,利用反均方誤差(Inverse Mean Squ
Err°r;iMSE)來計算新的Μ度量Cx⑽,其表示為: D(m) = J^R^hk^ ’)=吾|似_,〇))、吨_)2} •公式(4), C» = (1 - 乂) · C/O -1) + A ·妒㈣ / D ㈣
道評估準確性要繼承鄰 屬性的有效性。 r ㈣=结{Μ、(响)2 + Imfc _)2} CA,㈣=(1-;I) · C/(n) + n(m) / y ㈣ 其中’ W(m)與人與公式(3)中的傳統關聯演算法相同。 IMSE度量隨著增速而單調衰減,其與Cx(m)相同。IMSE 的差異在於相對於高速下而言,其放大在低速下的不同輸 出。由於低速領域為相當受到重視的課題,故相對於決定 通道追蹤模式之關聯度量,IMSE度量對於低速領域中之速 度變化是較容易受到影響的。 第4圖係顯示本發明實施例.利用通道統計度量(CSM) 之通道追蹤方法的步驟流程圖。 首先’疋義臨界值TNormal與hasy。對母一訊框更新^一 次通道統計度量,並且在每一·訊框的開頭啟動模式切換。 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 13 200818739 j::::位中’通逼貝汛都疋無效的,且設定追蹤模式為 -般杈式(士McT喝。t CSMC㈣(。㈣或q㈣)在落 在TNc)rmai時,將追蹤模式設定為一般模式。否則,若匸加) 大於TNormal但小於丁㈣,貝,j評估通道速度表*為慢速,故 ^追蹤模式切換至㈣㈣(Mgt=1)。t c(m)my 時,:則不馬上將目前訊框設域結模式,而是仍維持在簡 易模式T。只有當前Νχ個連續訊框的模式在Mct=〇或 MCT 1 ’且當剞NFreeze個連續訊框的csm值皆大於TEa 時,則將追蹤模式設定為凍結模式(Mct=〇)。 ^ 第5圖係顯示本發明實施例之CSM值及其對應模式 (MCT)的示意圖。在一開始時,將操作模式設為一般模 式(MCT=2)。當CSM值大於TN()rmal時,則將操作模式設 為簡易模式(MCT二1)。當Nx個連續訊框的CSM值大於 TNonnal且NFreeze個連續訊框的CSM值皆大於TEasy時,則 將操作模式設為凍結模式(MCT=0)。 以下以二個範例進一步說明通道追蹤方法。在第三代 合作夥伴計晝(3rd Generation Partnership Project)通道模 式的運輸A模式(Vehicular A Model)中,將訊框速度 (FrameDuration)設為5毫秒,且將SNR設為23dB。在 第一個範例中,第6A〜6C圖係顯示本發明實施例之步行 類別(Walking-type)通道的示意圖。在第6A圖中,分別 以速度(縱軸)與時間(橫軸)來模擬使用者減速與停止 的狀況。接著使用者利用行動終端走路回家或到辦公室。 在本範例中,使用者速度典型上係為缓慢且適用所提供的 〇821-A21830TWF(N2);P62950031TW;al8Xchen 14 200818739 演算法。表2列出三種模式的使用百分比。第6B圖顯示 以速度度量(IMSE度量)來追蹤變化的速度。第6C圖顯 示在每一訊框選擇適合的追蹤方法的模式切換程序。 表3顯示當所提供的演算法在所有模式都執行良好的 情況下,三種速度模式的相關命中率(HitRate)。功率節 ? f :省率(Power Saving Rate )係為(A)、(B)、(D)輸入(Entry ) 中之所有訊框相對於總訊訊框計數值的比率,其值為95·4 %。失誤偵測(Missing Detection )機率係為(C)、(Ε)、(F) • 輸入中之所有訊框相對於總訊訊框計數值的比率,其值僅 0.4%。上述顯示追蹤方法可有效的以快速收斂時間自高速 訊框中識別慢速訊框。 表2 實際模式 涞結模式 簡易模式 一般模式 百分比 64% 33.5% 2.5% 表3 測模式 實際模 )東結模式 簡易模式 一般模式 總和„ 束結模式 100% (A) 0% (B) 0% 100% 簡易模式 1.2% (C) 93.9% (D) 4.9% 100% 一般模式 0% (E) 0% (F) 100% 100%
在第二個範例中,第7A〜7C圖係顯示本發明實施例 之驅動類別(Driving-type)通道的示意圖·。如.第7A〜7C 0821-A21830TWF(N2);P62950031 TW;alexchen 15 200818739 圖所示,使用者在交通擁塞的模式方案中,選擇驅動類別 通道來認證在慢速移動運輸工具中所使用的追蹤方法。不 同模式之通道的速度分佈係顯示於表4中。與第一範例相 同,上述通道追蹤方法一個接一個訊框地追蹤速度的變 化。在此範例中,功率節省率為82.3%,而失誤偵测機率 ί 為0.8%。上述二個範例說明土述方法的有效性與強健性。 表4 實際模式 柬結模式 簡易模式 一般模式 百分比 44.7% 38.8% 16.5% 表5 測模式 束結模式 簡易模式 一般模式 總和 實際模 柬結模式 99.7% (A) 0.3% (B) 0% 100% 簡易模式 2.1% (C) 61.8% (D) 36.1% 100% 一般模式 0% (E) 0% (F) 100% 100% 三種模式間之計算複雜度的簡易比對如表6所示,其 顯示簡易模式或凍結模式可降低通道追蹤演算法的複雜度 達30%。另一方面,速度度量計算之負載運算(Overhead Computation)亦如表7所示。在表中可看到,與訊框為基 之初始通道評估,其速度度量僅需2%之通道評估的複雜 度。因此,上述演算法所造成之減少的複雜度是相當吸引 人的。 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 16 200818739 表6 模式 MUL ADD Total 一般模式 922K 865K 5.48M 柬結模式 244K 360K 1·6Μ 1 簡易核式: 271K 271K 1·6Μ 表7
模式ι MUL DIV ADD Total --- Preamble CE l28K 0 26K 165K Correlation -—-1 0.5K -- 11 1 Γ〇.5Κ 2.9K I Inverse MSE 0.5K Γ〇.5Κ 2.9K
本發明更提供一種記錄媒體(例如光碟片、磁碟片與 抽取式硬碟等等),其係記錄一電腦可讀取之權限簽核程 式’以便執行上述之自適通道評估方法。在此,儲存於記 錄媒體上之權限簽核程式,基本上是由多數個程式碼片段 所組成的(例如建立組織圖程式碼片段、簽核表單程式碼 片段、設定程式碼片段、以及部署程式碼片段),並且這 些程式碼片段的功能係對應到上述方法的步驟與上述系統 的功能方塊圖。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限定本發明’任何熟習此技勢者,在不脫離本發明之精神 和範圍内,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 200818739 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準
0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 18 200818739 . 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示OFDM接收器之方塊示意圖。 第2圖係顯示本發明實施例之通道評估器/追蹤模組的 架構不意圖。 第3A〜3t圖係分別顯示更新一般模式、簡;易模式與 凍結模式之通道頻率響應的時序圖。 第4圖係顯示本發明實施例利用通道統計度量之通道 φ 追蹤方法的步驟流程圖。 第5圖係顯示本發明實施例之CSM值及其對應模式的 示意圖。 第6A〜6C圖係顯示本發明實施例之步行類別通道的 示意圖。 第7A〜7C圖係顯示本發明實施例之驅動類別通道的 示意圖。 【主要元件符號說明】 102〜混合器 104〜數位類比轉換器 106〜自動增益控制器 108〜時序回復模組 110〜載波頻率偏移評估器 112〜載波頻率偏移補償器 114〜快速傅立葉轉換模組 116〜解映射器 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;a!exchen 19 200818739 118〜通道評估器 120〜解碼器 202〜引導擷取模組 204〜引導解調器 206 208 210 212 ML/MMSE 方塊 通道追蹤模組 過濾器 相位追縱极組 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 20

Claims (1)

  1. 200818739 十、申請專利範圍: h一種自適通道評估器,用以當接收到OFDM符元時 評估通道頻率響應,包括: 一通道評#器,當其在一第一模式中運作時,產生每 一 OtFDM符%之一第一通道頻率響應,且在一第二模式中 運作纣,產生每一第N個OFDM符元之一第二通道頻率響 應’其中N為大於1的常數整數;以及 、、、,一通&迢追蹤模組,其用以表示一通道狀態,且根據該 通逞狀缝制該通道評估器選擇性地運作於該第―或第二 模式。 2.如申請專利範圍帛1項所述的自適通道評估器,其 中’該OFDM符元包括複數個引導子載波、複數個 資料子 載波與引導子載波、或複數個資料子載波。 3·如申明專利範圍第1項所述的自適通道評估器,其 中’ 3通逞评估器產生基於該目前〇FDM符元之引導子載 波之該目Ml OFDM符元之該第—通道頻率響應、該目前 OFDM符兀的脈衝響應、接近該目前〇fdm符元之〇fdm 符元的引導子載波、或接近該目前OFDM符元之OFDM符 元的脈衝響應。 4·如申請專利範圍第1項所述的自適通道評估器,其 中,"亥通迢評估器根據ML·或MMSE演算法產生每一 OFDM符元之該第一通道頻率響應。 5·如申請專利範圍第1項所述的自適通道評估器,其 中,该通這評估器產生基於該目前〇FDM•符元之引導子载 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 21 200818739 事 波之每—第N個OFDM符元之該第一通道頻率響應、該目 前0FDM符元的脈衝響應、接近該目前OFDM符元之 OFDM符元的引導子載波、或接近該目前〇FDM符元之 OFDM付元的脈衝響應。 ? 6·如申請專利範圍第1項所導的自適通道評估器,其 :中,該通道評估器根據ML或MMSE演算法產生每_第N 個OFDM符元之該第二通道頻率響應。 7.如申请專利範圍第1項所述的自適通道評估器,其 • 中,根據一通道狀態指示器QOm)來判斷該通道狀態,該通 道狀恶指示器CKm)表示為: Cj(m) = (1 ·C;(m-1)-fA·,其中 D{m) 、 W{m) = — J]{Re(^(m50))2 + lm(^(m?0))2} 5 r k=0 IP-] P表示引導子載波的總數,hk(m,n)表示在第m個訊框 中之第η個符元的通道評估,k表示子載波索引,而入為 φ 一平坦係數(Smoothing Factor )。 8·如申請專利範圍第7項所述的自適通道評估器,其 中’當(^(m)小於一預設臨界值,則設定該通道評估器運作 於該第一模式,而當(^(m)大於該預設臨界值,則設定該通 道評估器運作於該第二模式。 9·如申請專利範圍第1項所述的自適通道評估器,其 中’根據该通道評估器之一移動速度來判斷該通道狀維。 1 〇·如申請專利範圍第1項所述的自適通道評估p,其 中,根據一 SNR值來判斷該通道狀態。 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 22 200818739 由1 上如申請專利範圍第1項所述的自適通道評估哭,苴 中’虽接㈣-新的〇麵訊框時,更新該通道狀能。 士 12.如中請專利範圍第1項所述的自適通道評估1直 FOM付兀之彈道頻率響應,以產生第 i=)。、㈣2)、...、㈣侧]個〇聰符元的通道頻 13.如申料職目第12項所述的自適通道評估哭, 響其中’該過濾ϋ具有常數係數。 ^ 14·如申請專利範圍第13項所述的自適通道評估器, 其中,第㈣…㈣2)、···、[㈣)侧]個㈣m符元 之該等通道頻率響應係藉由下列方程式而產生: 其中,/)為第個〇FDM符元中之第七個子 ,波,1為由1至11的整數,而㈣—㈣與从.1)分別為 _ 第與ϋ*Ν)個OFDM符元之通道頻率響應。 15·如申明專利範圍苐Μ項所述的自適通道評估器, ’、中’第(j*N-l)、(j*N-2)、…、[(j*N)-N+l]個 OFDM 符元 之該等通道頻率響應係藉由下列方程式而產生: -=兮Λ务ΐ)*Λ〇—云八(〇•一2),, 其中,為第個OTDM符元中之第k個子 载波,1為由1至N-1的整數,/^((/ —分別 為第ϋ_1)*Ν與(j-2)*N個OFDM符元之通道頻率響應。 16·如申請專利範圍第丨項所述的自適通道評估器,其 〇821~A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 23 200818739 、中’在第一杈式中,該通道評估器利用第個OFDM 符元之第二通道頻率響應產生第、〇*N_2)、...、 [ϋ*Ν)-Ν+1]個OFDM符元之該等通道頻率響應。 17.如申明專利範圍第i項所述的自適通道評估器,其 中,N=4 〇 I 18·如中请專利範圍帛12項所述的自適通道評估器, 其中,該通迢評估器可在_第三模式中運作,當在該第三 模式中運作時,該通道評估器產生第〇FDM符 # 元之一第二通迢頻率響應,並且利用第[(s-l)*L]個OFDM 符元之該第三通道頻率響應產生第&%_〗)、(s*L-2)、·.·、 [(s*L)-L+l]個OFDM符元之通道頻率響應,其中L為大於 1的常數。 、 19·如申請專利範圍第18項所述的自適通道評估器, 其中,當CKm)小於一第一預設臨界值時,則設定該通道評 估器運作於該第一模式,當CKm)大於一第二預設臨界值且 前Μ個連續訊框的CKm)亦大於該第二預設臨界值,則設 • 定該通道評估器運作於該第三模式,否則設定該通道評估 器運作於該第三模式,其中Μ為一正整數。 20· —種自適通道評估方法,包括下列步驟: 偵測一通道統計度量; 根據該通道統計度量決定複數操作模式中之其中_操 作模式; $ 當在一第一模式中操作時,產生每一 〇FDiv[符元之一 第一通道頻率響應;以及 0821-Α21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 24 200818739 . 當在一第二模式中操作時,產生每一第N個OFDM符 元之一第一通道頻率響應,其中N為大於一的常數。 21·如申請專利範圍第2〇項所述的自適通道評估方 法,其中,該OFDM符元包括複數個引導子載波、複數個 資料子載波與引導,子載波、或複數個資料子載波。 22·如申請專利範圍第2〇項所述的自適通道評估方 法,其更包括產生基於該目前0FDM符元之引導子載波之 該目前OFDM符元之該第一通道頻率響應、該目前〇FD]V[ # 符元的脈衝響應、接近該目前OFDM符元之OFDM符元的 引導子載波、或接近該目前OFDM符元之OFDM符元的脈 衝響應。 23.如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法,其更包括根據ML或MMSE演算法產生每一 〇fdM符 元之該第一通道頻率響應。 24·如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法’其更包括產生基於該目前OFDM符元之引導子載波之 • 每一第N個OFDM符元之該第一通道頻率響應、該目前 OFDM符元的脈衝響應、接近該目前OFDJV[符元之OFDM 符元的引導子載波、或接近該目前OFDM符元之〇fdM符 元的脈衝響應。 25·如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法,其更包括根據ML或MMSE演算法產生每一第n個 OFDM符元之該第二通道頻率響應。 26.如申請專利範圍第20項所述.的自適通道評估方 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 25 200818739 法,其更包括當該通道統計度量小於一預設臨界值時決定 在該第一模式_操作,否則該第二模式中操作。· 27·如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法,其更包括根據一通道狀悲指示器Ci(m)來判斷該通道狀 態,該通道狀岸、指示器CXm)表示為·· s = + ,其中 : W(m) = -§{Re(/z,(m?0))2 + lm(/z,(m?0))2} 5 P k=0 p⑽=丄 $ {[Re% (m,〇)) - Re(\ (m,i))]2 + [Im(\ (m,0)) - Im(\ (m5 i))]2}, P k=Q w P表示引導子載波的總數,hk(m,n)表示在第m個訊框 中之第η個符元的通道評估,k表示子載波索引,而入為 一平坦係數。 28·如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法,其中,該通道統計度量為一通道之時訊偏差(Time Variation) 〇 29·如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 馨 法,其中,根據一 SNR值來债測該通道統計度量。 30·如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法,其中,當接收到一新的OFDM訊框時,更新該操作模 式。 31 ·如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法,其更包括以線性方式過濾第[G-1)*N]個OFDM符元之 通道頻率響應,以產生第 CpN-1)、(j*N-2)、...、|;(j*N)_N+1] 個OFDM符元的通道頻率響應。 32·如申請專利範圍第31項所述的自適通道評估方 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 26 200818739 法,其中,該過滤器具有常數係數。 33·如申請專利範圍第32項 32項所述的自適通道評估 法,其更包括藉由下列方程式產生第 [ϋ’Ν+l]個pFDM符元之該等通道頻率響應:
    第ϋ-1)*Ν與γΝ)個OJFDM符元之通道頻率響應。 、34·如申請專利範圍第32項所述的自^道評估方 法,其更包括藉由下列方程式產生第、 [ϋ·*Ν)-Ν+1]個〇FDM符元之該等通道頻率響應係: W n—i)=^Lhk(i 卜 ψ 口、, 其中,\(n/)為第個OFDM符元中之第k個子 載波’ 1為由1至N-1的整數,分別 為第ϋ_1)*Ν與(]·2)*Ν個OFDM符元之通道頻率響應。 35·如申請專利範圍第2〇項所述的自適通道評估方 法,其中,當在該第二模式中,利用第⑴個〇fdm 符元之第二通道頻率響應產生第(j^H)、yN_2)、…、 [G*N)-N+1]個0FDM符元之該等通道頻率響應。 36·如申請專利範圍第2〇項所述的自適通道評估方 法,其中,N=4。 37.如申請專利範圍第31項所述的自適通道評估方 法’其更包括產生第[(Μ)%]個〇FDM符元之一第三通道 頻率響應,並且在一第三模式中利用.第[(Η)%]個〇FDM 0821-A21830TWF(N2);P62950031TW;alexchen 27 200818739 符元之該第三通道頻率響應產生第(s*L-l)、(s*L-2)、…、 [(s*L)-L+l]個OFDM符元之通道頻率響應,其中L.為大於 1的常數。 38. 如申請專利範圍第20項所述的自適通道評估方 法,其中,當CKm)小於一預設臨界值,則設定該通道評估 r ϊ 器運作於該第一模式,而當Q(m)大於該預設臨界值,則設 定該通道評估器運作於該第二模式。 39. 如申請專利範圍第37項所述的自適通道評估方 # 法,其中,當CMm)小於一第一預設臨界值時,則.設定該通 道評估器運作於該第一模式,當CKm)大於一第二預設臨界 值且前Μ個連續訊框的CKm)亦大於該第二預設臨界值, 則設定該通道評估器運作於該第三模式,否則設定該通道 評估器運作於該第三模式,其中Μ為一正整數。.
    0821-Α21830TWF(N2);P62950031 TW;alexchen 28
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8792922B2 (en) * 2007-02-28 2014-07-29 Qualcomm Incorporated Uplink scheduling for fairness in channel estimation performance
US20090268828A1 (en) * 2008-04-25 2009-10-29 Adc Telecommunications, Inc. Systems and methods for doppler shift compensation in ofdma communications
WO2011154964A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Centre Of Excellence In Wireless Technology Robust channel estimation of ofdm systems
CN102123384A (zh) * 2011-03-17 2011-07-13 华为技术有限公司 一种移动终端的参数配置方法及配置装置
US9071473B2 (en) * 2011-09-09 2015-06-30 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and system for wireless communication channel estimation
TWI449434B (zh) * 2011-09-30 2014-08-11 Aten Int Co Ltd 訊號傳輸裝置及其傳送器與接收器
WO2014016357A2 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Impedans Ltd Analysing rf signals from a plasma system
US8923153B2 (en) 2012-11-02 2014-12-30 Intel Corporation Techniques to update a wireless communication channel estimation
US9794024B2 (en) 2012-11-12 2017-10-17 Apple Inc. Adaptive channel state feedback estimation
KR102094732B1 (ko) 2013-03-11 2020-03-30 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 적응적으로 채널을 추정하는 장치 및 그 장치를 이용한 방법
GB2540595A (en) 2015-07-22 2017-01-25 Sony Corp Receiver and method of receiving
CN106027431B (zh) * 2016-05-06 2019-05-03 晶晨半导体(上海)股份有限公司 一种信道估计方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5513221A (en) * 1994-05-19 1996-04-30 Hughes Aircraft Company Doppler bandwidth dependent estimation of a communications channel
SE516962C2 (sv) * 1999-11-25 2002-03-26 Ericsson Telefon Ab L M Digital kommunikationsmottagare med inbyggd styrenhet för in- och urkoppling av kanalföljare beroende av kommunikationskanalens kvalitet
US6445342B1 (en) * 2000-06-30 2002-09-03 Motorola, Inc. Method and device for multi-user frequency-domain channel estimation
FR2813488B1 (fr) * 2000-08-31 2003-07-04 Cit Alcatel Dispositif de reception pour unite de radiocommunication mobile mettant en oeuvre un estimateur de vitesse
GB2403112B (en) * 2002-08-16 2005-08-10 Toshiba Res Europ Ltd Channel estimation and training sequence determination
GB2412552A (en) * 2004-03-26 2005-09-28 Sony Uk Ltd Receiver
US7502412B2 (en) * 2004-05-20 2009-03-10 Qisda Corporation Adaptive channel estimation using decision feedback
TWI279998B (en) * 2004-05-25 2007-04-21 Realtek Semiconductor Corp Adaptive channel estimation method for multi-carrier communication system
US7702045B2 (en) * 2004-08-31 2010-04-20 Theta Microelectronics, Inc. Method for estimating wireless channel parameters
US7889799B2 (en) * 2006-08-02 2011-02-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for OFDM channel estimation

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