[发明专利]于无线网络信号中界定信号时序的方法与相关装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种于无线网络信号中界定信号时序的方法与相关装置，且特别是有关于一种可于多天线传输的无线网络信号中界定符元边界的方法与相关装置。

背景技术

无线网络能以无线网络信号进行封包、数据、讯息、指令、语音、影音串流的交换、互联、通讯及/或广播，已成为现代资讯社会中最重要的网通技术之一。其中，能实现多输入多输出(multi-input multi-output，MIMO)技术的无线网络能在不占用额外频宽的情形下提升网络容量(network capacity)、增加数据传输率、降低错误率、增进干扰抵抗能力、利用波束成型(beam-forming)改良指向性及/或加强对通道衰减的抵抗能力，已经成为现代无线网络的研发重点。举例而言，基于IEEE 802.11n标准的无线区域网络，即已纳入多输入多输出技术。在多输入多输出的无线网络中，同一传输端可以设有多个天线，以利用多个天线发出合成的无线网络信号；同一接收端也可以设置一或多个天线以接收由传输端发出的无线网络信号。

当传输端发出无线网络信号时，会依照预设的信号时序而在无线网络信号中划分出不同的时段，例如时隙(time slot)、符元、讯框等等；各时段各自携载个别的波形、讯息及/或数据。举例而言，在正交分频多工(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的无线网络中，无线网络信号会划分出不同的正交分频多工符元(OFDM symbol)；在每一个正交分频多工符元中，会以多个频率正交的子载波(sub-carrier)携载数位数据。当接收端接收无线网络信号后，需要重建无线网络信号的信号时序，以便和信号时序同步地正确解读出无线网络信号中携载的讯息或数据。举例而言，在正交分频多工的无线网络中，信号时序便反映了正交分频多工符元的符元边界；接收端必须辨识出符元边界，才能正确地解读出各个正交分频多工符元所携载的数位数据。

为了使接收端能重建无线网络信号的信号时序，在无线网络信号的各封包启始时，传输端会在无线网络信号中加入同步用的定序信号。此定序信号的内容(例如其波形及/或其频谱)是依照无线网络标准预先设定的；因此，对接收端而言，此定序信号的内容是已知的。当接收端于无线网络信号中辨识出此定序信号后，便可藉以启始无线网络信号的信号时序，定出其后各时段的边界，以解读后续各时段中的数据、讯息。举例而言，在正交分频多工的无线网络信号中，其封包前文(preamble)内的短前文(short preamble)序列即可视为定序信号；短前文序列中包括有复数个内容重复的短前文，可用于时序同步。

当一传输端要以多天线发出无线网络信号时，每个天线会各自传输个别的单天线无线信号，而接收端收到的无线网络信号即是由这些单天线无线信号所合成。各天线的单天线无线信号中均包括有各自的定序信号；为了避免意料之外的波束成型，传输端会在不同天线的定序信号间引入循环偏移延迟(cyclic shift delay，CSD)。不过，当接收端要辨识无线网络信号中的定序信号时，由于无线网络信号中混合了不同天线的定序信号，已知技术的接收端将无法稳定地决定信号时序。举例而言，在某一时刻，若一第一天线的单天线无线信号较强，已知的接收端会依据第一天线的定序信号决定一第一信号时序；然而，在另一时刻，当第二天线的单天线无线信号较强，已知的接收端将依据第二天线的定序信号订定出一第二信号时序。由于两天线的定序信号间有循环偏移延迟，据此得到的第一信号时序与第二信号时序也有所差异；换言之，接收端的信号时序将无法强健地抵抗不同天线间的信号强弱变化。

发明内容

在传输端只有单一天线的应用中，接收端可利用匹配滤波(match filtering)技术辨识出无线网络信号中的定序信号。接收端可针对不同的时点分别设定一匹配范围，并于各时点对应的匹配范围中依据无线网络信号与一预设信号的乘积累计而为各时点提供一对应的匹配值。集合不同时点对应的匹配值可形成一匹配值分布。在匹配值分布中搜寻峰值，即可在无线网络信号中辨识出定序信号出现的时序，进而决定无线网络信号的信号时序。不过，若无线网络信号由多天线的无线信号所合成，则匹配值分布中会出现多个局部峰值，无法藉由匹配值分布的峰值提供稳定的信号时序。

因此，本发明将改进匹配滤波技术，提供一种能在一或多天线的应用中稳定地界定信号时序的技术。