[发明专利]信道状态指标计算装置与方法

说明书

技术领域

本发明揭露一种信道状态指标计算装置与方法，特别是应用于一双载波调变的信道状态指标的计算，藉以提升通讯系统在多重路径衰减信道中的效能。

背景技术

在讯号解调过程中，由于接收讯号受到传输信道的影响，常会使得整体系统效能变差，但如果能正确计算出信道状态指标(Channel StateInformation，CSI)，并运用在讯号译码过程中，便能明显的提升整体的系统效能，使得传输距离增加。

在通讯系统中，上述信道状态指标用于事先了解讯号传送端与接收端间的传输状况，接收端由分离的子信道判断此通讯系统的信道状态指标，而传送端则得知此指标后，藉此产生效能较好的传输质量。

上述信道状态指标的应用主要有两类：

其一是应用于传送端：是将接收端所得到的信道状态指标值回传到传送端，传送端便可利用此信道状态指标来适当调整传输方式，以获得较好的讯号质量，但此方法会浪费系统的频宽。

请参阅习知技术如美国专利第6473467号所揭露的在高效能通讯系统的信道状态指标计算方法，此处所述的信道状态指标即用于事先得知一通讯系统的传输端(transmitter)与接收端(receiver)的传输状况，其中分离的子信道(sub-channel)连接至传输端的天线上，子信道在传输端产生领航符元(Pilot symbol)，并传递至接收端，于接收此领航符元后能判断各载有此领航符元的子信道的状态指标。之后，将信道状态指标值传回至传送端，传送端则将参考这些指标值产生质量较好的讯号。

上述习知技术请参阅图1所示的流程，其中叙述传送端140与接收端145间的讯号往来，主要是由此正交分频多任务通讯系统的传送端140将数据转换为多个子信道的数据后，经反快速傅利叶(inverse-Fast FourierTransform，IFFT)转换产生时域上的讯号。而每个正交分频多任务子信道产生符元(symbol)值，由一多输入多输出(Multiple Input and MultipleOutput，MIMO)通讯系统的天线发出，由另一接收端的天线接收，使接收的讯号再经过快速傅利叶转换(FFT)，分开通过各子信道。其中步骤149则是表示由接收端145回馈信道状态指标值至传送端140。

流程中，传送端140将数据转送至各子信道中，各子信道中的数据经事前处理(precondition)后，分送至各子信道与天线(步骤141)，接着各经事前处理的数据经过反快速傅利叶转换运算(步骤142)，产生时域上的讯号。之后将循环展延(cyclic extension)或循环前缀(cyclic prefix)附加在各信道中的讯号上(步骤143)，藉此能维持正交分频多任务(OFDM)系统中各子系统间的正交性(orthogonality)，每个OFDM子信道产生一个经延展的符元，成为OFDM符元，之后透过天线传送至接收端145(步骤144)。

接收端145接收讯号(步骤146)，并执行快速傅利叶转换(步骤147)，将讯号信道化(channelize)，分为多个子信道的讯号，之后经解调(demodulate)将各讯号还原成数据资料，并同时将各信道特性撷取出来，得出信道状态指标值(步骤148)，再回馈此信道状态指标值至传送端140(步骤149)。接着传送端140则根据此信道状态指标值传递数据，能产生效能较好的传输质量，但会降低频道的使用效率。

另此等化量是于接收端接收讯号以前得出，有美国专利第6771706号所揭露的一种应用信道状态指标在无线通讯系统的技术，此无线通讯系统为多输入多输出的系统，当接收端接收由多个天线信道传送的讯号时，各接收端的天线皆接收有一或多个传送端传送的讯号，再由这些讯号得出能够反映传送信道特性的信道状态指标。同样，接收端所产生的信道状态指标将回馈至传送端，信道状态指标至少包括有针对系统各信道的讯噪比的估计、各传输信道特性、各传输信道的特征模态或特征值(eigenmode，eigenvalue)等，此后所传递的讯息在压缩、解编码的处理将根据此指标，因此能产生更好的通讯质量。

而另一种信道状态指标是应用于接收端：接收端直接利用计算出的信道状态指标值于解调过程，对解调讯号加入权重的观念，如此也能得到较好的讯号质量，且因为不须将信道状态指标回传接收端，因而可以提升信道使用效率。