[发明专利]无线通讯系统的信道及其延迟扩展时间的估测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通讯系统的信道及其延迟扩展时间(delay spread)的估测方法。

背景技术

在无线通讯系统中，欲传递的信号是由发射端的天线发射出去后，经由空气传播并由一接收端的天线接收。其中，该传递信号由发射端至接收端的传递路径即称为该无线通讯系统的信道。该信道会改变该传递信号的振幅及相位，故在接收端所接收的传递信号和在发射端所发射的传递信号并不相同，其差异即由该无线通讯系统的信道所造成。据此，除了拥有在接收端所接收的信号，还必须了解该无线通讯系统的信道的分布，才能针对该接收信号进行还原以得到原本的传递信号。一般而言，无线通讯系统均是对其信道进行估测以推算信道的分布。

现行的无线通讯系统存在多种信道的估测方法，其中在使用正交分频多用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)的无线通讯系统中，经常利用导频信号(pilot signal)估测信道。导频信号散布于不同时间的不同子载波(subcarrier)中，并携带接收端已知的导频值。最常见的信道估测方法之一采用最小均方误差(minimum mean square error，MMSE)算法。在最小均方误差算法中，多半假设信道的功率延迟分布(power delay profile，PDP)为均匀分布或呈指数衰减。然而，不论是何种信道模型，现行的信道功率延迟分布估测方法多半需要二阶(second-order)以上的统计量，这将会增加系统的计算量。

此外，研究人员亦相继提出各种延迟扩展时间的估测方法以推算信道的功率延迟分布。在各种延迟扩展时间的估测方法中，有一种方法假设延迟扩展时间和信道传送函数(channel transfer function)的平面交叉率(level crossing rate)成反比。然而，为正确计算平面交叉率，需要相当密集的对信道的频率响应作取样。另外，另一种方法根据正交分频多用系统中的循环前缀(cyclic prefix)的自相关函数(auto correlation function)计算具有指数衰减的功率延迟分布的信道的延迟扩展时间的方均根值(root mean square，RMS)。其它方法包含根据信道的频率响应或接收信号的交叉相关函数(cross correlation function)估测延迟扩展时间。然而，上述方法皆需要大量的计算。此外，上述方法皆需要近乎完整的信道参数，包含时域和频域的数据。由于在现行使用正交分频多用的无线通讯系统中，导频信号间散布相当远，上述数据将难以获得。

据此，业界所需要的是一种无线通讯系统的信道及其延迟扩展时间的估测方法，其可快速简单的通过观察信道的形状特性估测延迟扩展时间，并进而估测无线通讯系统的信道。

发明内容

本发明的无线通讯系统的信道及其延迟扩展时间的估测方法根据信道的频率响应的形状特性(例如该信道的频率响应的形状的斜率及曲率)正比于延迟扩展时间的特性，以通过计算信道的频率响应的形状特性估算信道的延迟扩展时间。根据该估算的延迟扩展时间，即可估算该信道的分布。

本发明公开一种用于无线通讯系统的信道估测方法。其中该方法先获取经由一无线通讯系统的信道的多个导频信号。根据这些导频信号的值及相对位置计算至少一个代表该信道的频率响应的形状特性的参数值。及根据所述至少一个参数值决定信道的延迟扩展时间。

本发明另公开一种应用于无线通讯系统的信道的延迟扩展时间的估测方法。其中该方法先获取经由一无线通讯系统的信道的多个导频信号。根据所述导频信号的值及相对位置计算至少一个参数值，其中该参数值代表该信道的频率响应的形状特性。根据所述至少一个参数值决定一代表参数值。及根据该代表参数值决定一延迟扩展时间。

上文已经概略地叙述本发明的技术特征，从而使下文的详细描述得以获得了解。构成本发明的专利保护范围的其它技术特征将描述于下文。本领域技术人员应可了解，下文公开的概念与特定实施例可作为基础而相当轻易地予以修改或设计其它结构或制造方法而实现与本发明相同的目的。本领域技术人员亦应可了解，这类等效的建构并无法脱离本发明的申请专利范围所提出的本发明的精神和范围。

附图说明

图1显示在一双输入双输出系统下，导频信号于空间串流信号的表示图；

图2显示在一四输入双输出系统下，导频信号于空间串流信号的表示图；

图3显示根据本发明的一实施例的应用于无线通讯系统的信道的延迟扩展时间的估测方法的流程图；