发明名称 无线通讯的混合式波形装置
摘要 一种无线通讯之混合式波形装置,其包含根据一单载波调变架构调变之一第一部分,及根据一多载波调变架构调变之一第二部分。该波形系被指定使得从该第一部分所获得之一通道脉冲响应(CIR)评估系可再被使用于被该第二部分之撷取。该第一部份包含一前导(preamble)及标头(header),而第二部份一般系包含有效负载(payload)。
申请公布号 TW576053 申请公布日期 2004.02.11
申请号 TW091111286 申请日期 2002.05.28
申请人 因特希尔公司 发明人 马克A 韦伯;麦克J 希尔斯
分类号 H04L27/14;H04L23/00;H04L27/04 主分类号 H04L27/14
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用于无线通讯之混合式波形装置,包含: 一第一部分,包含一前导(preamble)及标头(header),其 调变系根据一单载波调变架构; 一第二部分,系根据一多重载波调变架构而调变; 及 该波形系被规定使得一从第一部分所得到的通道 脉冲响应评估系再使用于第二部分之撷取。2.如 申请专利范围第1项之混合式波形装置,其中功率 、载波相位、载波频率、时序及多重路径频谱实 质上系被保持在该波形之第一部份及该第二部份 之间。3.如申请专利范围第2项之混合式波形装置, 其中该单载波调变架构使用一第一取样率,及其中 该多重载波调变架构使用一大于该第一取样率的 第二取样率。4.如申请专利范围第3项之混合式波 形装置,其中该第一取样率大约为11 MHz及该第二取 样率大约为20 MHz。5.如申请专利范围第2项之混合 式波形装置,其中该单载波调变架构系采用一相似 于该多重载波调变架构的一多重载波频谱之单载 波频谱。6.如申请专利范围第5项之混合式波形装 置,其中该单载波频谱在其脉冲响应中之一主导性 峰値具有相当少量的扩展。7.如申请专利范围第5 项之混合式波形装置,其中该单载波频谱有一近乎 平坦之频谱而有相当陡峭滚降(roll-off)的边缘。8. 如申请专利范围第5项之混合式波形装置,其中该 单载波频谱采用一次连续时间载明的时间塑形脉 波。9.如申请专利范围第8项之混合式波形装置,其 中该时间塑形脉波具有一相当短时距。10.如申请 专利范围第8项之沉合式波形装置,其中该时间塑 形脉波之推导系采用使用一连续时间窗口所截断 一砖墙近似値的无限脉冲响应。11.如申请专利范 围第10项之混合式波形装置,其中该连续时间窗口 系足够长以达成所要求频谱特性,而足够短使复杂 性减低到最小。12.如申请专利范围第10项之混合 式波形装置,其中该连续时间窗口包含一汉明( Hanning)窗口之连续时间版本。13.如申请专利范围 第10项之混合式波形装置,其中该时间塑形脉波系 根据倪奎式(Nyquist)准则取样。14.如申请专利范围 第13项之混合式波形装置,其中该时间塑形脉波系 使用第一及第二多相数位滤波器取样及分解,以达 到一22 MHz取样率。15.如申请专利范围第13项之混 合式波形装置,其中该时间塑形脉波之取样及分解 系使用20个多相数位滤波器以及从该等20个多相数 位滤波器之11输出取其1,以达到一20 MHz取样率。16. 如申请专利范围第2项之混合式波形装置,其中该 波形之第一及第二部份的线性失真假设系共有的 。17.如申请专利范围第2项之混合式波形装置,其 中该第一部份系以一单载波调变架构核心调变,其 中该第二部份系以一多重载波架构核心调变,及其 中该单载波调变架构核心之平均输出信号功率及 该多重载波架构核心之平均输出信号功率实质上 保持相等。18.如申请专利范围第17项之混合式波 形装置,其中该单载波调变架构系根据802.11b Barker, 及其中该多重载波架构系根据采用正交频分多工( OFDM)之该802.11a标准。19.如申请专利范围第2项之混 合式波形装置,其中该单载波调变架构采用一第一 取样率时脉,其中该多重载波调变架构采用一第二 取样率时脉,及其中该第一及第二取样率时脉系每 隔事先决定之时间时距而对准。20.如申请专利范 围第19项之混合式波形装置,其中该多重载波调变 架构在该单载波调变架构之最后取样之开始后的 一时序间距,开始一第一全取样。21.如申请专利范 围第20项之混合式波形装置,其中该单载波调变架 构以11 MHz之取样率使用11个基片(chip)Barker字,其中 各事先决定时序间距大约为1微秒,其中该Barker基 片系对正于该等时序间距的中心,其中该多重载波 调变架构使用OFDM以20 MHz之取样率,及其中该第一 全OFDM取样之发生约在经过该波形第一部份最后 Barker字的一第一基片的一零相位峰値之后的1微秒 。22.如申请专利范围第2项之混合式波形装置,其 中单载波信号之终止系根据一窗口函数,该函数系 载明在定义于该802.11a标准中之OFDM信号塑形。23. 如申请专利范围第22项之混合式波形装置,其中该 第一部份单波载信号系在名义上系为100奈秒内终 止。24.如申请专利范围第2项之混合式波形装置, 其中载波频率在该第一部份单载波信号及该第二 部份多重载波信号系同调。25.如申请专利范围第2 项之混合式波形装置,其中载波相位在该第一部份 单载波信号及该第二部份多重载波信号系同调。 26.如申请专利范围第25项之混合式波形装置,其中 该多重载波信号之载波相位的决定系利用该单载 波信号一最后部份的载波相位。27.如申请专利范 围第26项之混合式波形装置,其中该多重载波信号 之载波相位系旋转一复数的旋转倍数所对应之一 旋转量,各旋转倍数对应于该单载波最后部份的一 复数事先决定之相位中各相位。28.如申请专利范 围第27项之混合式波形装置,其中该单载波调变架 构系根据802.11b Barker,其中各Barker字系为第一、第 二、第三及第四可能相位中某一个,其中该多重载 波架构系根据定义在附录G中该802.11a标准之正交 频分多工(OFDM),而其中如果最后Barker字具有该第一 相位时,OFDM取样系旋转0度,如果最后Barker字具有该 第二相位时,旋转90度,如果最后Barker字具有该第三 相位时,旋转180度,及如果最后Barker字具有该第四 相位时,旋转-90度。29.如申请专利范围第2项之混 合式波形装置,其中对整个波形之必要的正确性之 指定系利用规定在该多重载波调变架构之必要正 确性。30.如申请专利范围第29项之混合式波形装 置,其中该必要的正确性系为该多重载波部份的资 料速率之函数。31.如申请专利范围第30项之混合 式波形装置,其中该必要的正确性系利用定义在802 .11a标准之OFDM所规定之信号功率所正规化之均方 误差来决定。32.如申请专利范围第2项之混合式波 形装置,其中该波形之一符号速率时脉及一载波频 率系从相同的参考时脉来推导。33.如申请专利范 围第32项之混合式波形装置,其中符号速率之基本 时脉的百万分之一(PPM)误差,及载波频率之基本时 脉的百万分之一(PPM)误差实质上系相等的。图式 简单说明: 图1系一无线区域网路之方块图,包含四个操作在 相同的房间或区域内的装置,其中两个装置系根据 该802.11b标准实行,而其他两个系根据该802.11g计画 实行。 图2系一混合信号接收器之方块图,该接收器之实 行系根据在图1中本发明的一实施例,可以将其使 用于该高速装置之一或两者。 图3系一混合信号封包之观念图示,该观念之实行 系根据本发明一实施例。 图4A及4B依序为有关该802.11b Barker基片及该802.11a OFDM之频谱的曲线图。 图5A及5B依序为有关该802.11b QPSK Barker基片及该802. 11a OFDM之时域的曲线图,说明道些波形系完全不同 。 图6A系一图示,绘出定义在该802.11a标准中,出于该 可能64可能次载波的一单次载波之该功率频谱密 度(PSD)。 图6B系一图示,绘出使用在802.11a该52非零値次载波 的合成PSD。 图7A系一图示,绘出一示范性"砖墙"双边频谱其中 心在0 MHz。 图7B系一图示有关该相关无限间隔时间响应的一 部分,其对应于图7A之该砖墙频谱。 图8系一图示,绘出一示范性连续时间窗,其系为一 汉明窗之一连续时间版本。 图9系一图示,绘出图8之汉明窗其覆盖以对应于图7 A之该砖墙频谱之该无限间隔时间响应的一部分。 图10系一图示,绘出该示范性脉波p(t)其导致于图9 中所说明及截断至约0.8微秒之重叠。 图11系一图示,绘出该脉波p(t)之频谱特性,说明其 系相当接近于该OFDM频谱。 图12系一示范性数位滤波器之方块图,其被采用以 利用该连续时间脉波p(t)以创造一数位22MHz输出取 样率。 图13系一图示,说明使用图12的取样架构,该连续时 间脉波p(t)的取样及多相分解。 图14系另一示范性数位滤波器之方块图,其被采用 以利用该脉波p(t)以创造一数位20MHz输出取样率。 图15系一图示,说明使用图14的取样架构,该连续时 间脉波p(t)的取样及多相分解。 图16系一发射器之方块图,其之实行系根据本发明 之一实施例。 图17系一图示,比较该11 MHz Baker基片时脉对该20MHz OFDM取样时脉。 图18系一观念图示,说明该OFDM信号部分与该信号载 波部份的标头之最后Barker字之对准。 图19系一图示,说明正常OFDM符号重叠。 图20系一图示,说明示范性802.11a OFDM符号的开始及 终结。 图21系一图示,说明示范性单载波之终结,与802.11a 一致之塑形,及OFDM之开始系塑形如同802.11a。 图22A系一BPSK导频之简单图示,说明该BPSK将实部及 虚部并入2象限(1/2相位)。 图22B系一QPSK导频之简单图示,说明该QPSK将实部及 虚部并入所有4象限(1/4相位)。 图23系一导频之图示,说明在该802.11g标头的最后 Barker字之相位,及根据描述在附录G的802.11a标准的 该OFDM符号之相对相位。
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