TW201735593A - 基於正交分頻多工的同頻通訊方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種基於正交分頻多工的同頻通訊方法，藉由一次要收發裝置接收一主要收發裝置傳送的一正交分頻多工訊號，其中，該正交分頻多工訊號包括多個正交分頻多工符號，每一正交分頻多工符號包括一循環前綴，並藉由該次要收發裝置偵測並同步於該正交分頻多工訊號的多個循環前綴的起始時點，該次要收發裝置根據起該等始時點，在該正交分頻多工訊號的該等循環前綴之至少一者內，傳送一待傳送訊號而不對該主要收發裝置產生干擾，並使次要裝置間可以進行傳輸。

Description

基於正交分頻多工的同頻通訊方法
本發明是有關於一種通訊方法，特別是指一種基於正交分頻多工的同頻通訊方法。
由於無線頻譜資源有限，妥善地分配無線頻譜的運用是相當重要的事情。目前，無線頻譜可分為授權頻段(Licensed Band)與未授權頻段(Unlicensed Band)二類，授權頻段顧名思義是經過授權的主要使用者所使用的頻段。為了解決無線頻譜資源的枯竭，美國聯邦通信委員會(Federal Communications Commission, FCC)在2010年開放新的政策，只要未被授權的次級使用者不影響特定頻段(如UHF電視頻段)內原本的主要使用者的使用，次級使用者能動態地使用授權頻段，故而，動態頻譜接取(Dynamic Spectrum Access, DSA)技術被竭力發展，以使次級使用者能更充分地利用相關無線頻段。
現今，動態頻譜接取技術的發展問題，一方面是未被授權的次級使用者必須偵測主要使用者存在並避免影響主要使用者的使用(即偵測與閃避 (Detect-And-Avoid, DAA))，另一方面則是當主要使用者重新回到授權頻段時，次級使用者必須中斷正在進行的訊號傳輸，造成服務品質(Quality of Service, QoS)下降。所以，未被授權的次級使用者如何有不間斷的傳輸品質且不能干擾經過授權的主要使用者原本的傳輸，是本技術領域的相關技術人員所需突破的難題。
因此，本發明之目的即在提供一種可以突破先前技術難題的基於正交分頻多工的同頻通訊方法。
於是，本發明通訊方法，用一次要收發裝置來實現，該次要收發裝置操作上關聯於一主要收發裝置，該主要收發裝置能夠在一預設頻段傳送一正交分頻多工訊號，該正交分頻多工訊號包括多個正交分頻多工符號，每一正交分頻多工符號包括一循環前綴，且具有一固定的正交分頻多工符號長度，每一循環前綴具有一循環前綴長度，該通訊方法包含：一步驟(A)，及一步驟(B)。
在步驟(A)中，藉由該次要收發裝置在接收到該正交分頻多工訊號時，偵測該正交分頻多工訊號的該等循環前綴的起始時點。
在步驟(B)中，藉由該次要收發裝置根據該等起始時點，在該正交分頻多工訊號的該等循環前綴之至少一者內，傳送一待傳送訊號。
本發明之功效在於：藉由該次要收發裝置偵測該正交分頻多工訊號的該等循環前綴的起始時點，並根據該等起始時點，在該正交分頻多工訊號的該等循環前綴之至少一者內，傳送該待傳送訊號，使得當該主要收發裝置在該預設頻段傳送訊號時，該次要收發裝置能同時在該預設頻段傳輸訊號，達到頻譜共享，不需中斷正在進行的訊號傳輸，也不會干擾到主要收發裝置，以提升服務品質。
參閱圖1、2、3，本發明基於正交分頻多工的同頻通訊方法的一實施例，係利用一次要收發裝置1來實現，該次要收發裝置1操作上關聯於一主要收發裝置2，該主要收發裝置2能夠在一預設頻段傳送一正交分頻多工訊號4，該正交分頻多工訊號4包括多個正交分頻多工符號41，每一正交分頻多工符號41包括一循環前綴411，且具有一固定的正交分頻多工符號長度412，每一循環前綴411具有一循環前綴長度413。該正交分頻多工符號長度412及該循環前綴長度413對該次要收發裝置1來說是已知的。
該通訊方法的該實施例包括步驟50、51。以下詳述該通訊方法的該實施例的各個步驟50、51。
在步驟50中，該次要收發裝置1在接收到該正交分頻多工訊號4時，偵測並保持同步於該正交分頻多工訊號4的該等循環前綴411的起始時點。
在步驟51中，該次要收發裝置1根據該等起始時點，在該正交分頻多工訊號4的該等循環前綴411之至少一者內，傳送一待傳送訊號。
參閱圖1、4、5、6，進一步地，在本實施例中，步驟50包括子步驟501~508。以下詳述該通訊方法的該實施例的各個子步驟501~508。
在子步驟501中，該次要收發裝置1產生及傳送一脈衝訊號6。如圖4所示，該脈衝訊號6的週期為該正交分頻多工符號長度412加上一預設長度61，該預設長度61大於0且小於0.167微秒()，該脈衝訊號6的一脈衝寬度62大於0且小於該循環前綴長度413的298分之34.3。
在子步驟502中，該次要收發裝置1在該預設頻段接收一接收訊號，該接收訊號至少包括該脈衝訊號6。
在子步驟503中，該次要收發裝置1計算該接收訊號的一自相關係數。在本實施例中，該自相關係數的計算方式為：其中，R(.)是該自相關係數，S(.)為該接收訊號，Ncp 為該循環前綴長度413除以該接收訊號的一取樣間隔，NFFT 為該正交分頻多工訊號4所經歷的快速傅立葉轉換的大小。
在子步驟504中，該次要收發裝置1根據該自相關係數判斷是否接收到該正交分頻多工訊號4。當判斷結果為肯定時，進行子步驟505，否則，進行子步驟502。在本實施例中，該次要收發裝置1判斷該自相關係數是否具有等於該正交分頻多工符號長度412的週期，當判斷結果為肯定時，表示該次要收發裝置1有接收到該正交分頻多工訊號4（即該主要收發裝置2有傳送該正交分頻多工訊號4，該正交分頻多工訊號4存在），否則，表示該次要收發裝置1沒有接收到該正交分頻多工訊號4（即該主要收發裝置2沒有傳送該正交分頻多工訊號4，該正交分頻多工訊號4不存在）。
在子步驟505中，該次要收發裝置1計算該接收訊號的一功率。需注意的是，在本實施例中，子步驟505是在子步驟503、504之後執行，但在其它實施例中，子步驟505可以與子步驟503、504同時執行，或在子步驟503、504之前執行。
在子步驟506中，該次要收發裝置1計算該自相關係數及該功率的一乘積。
在子步驟507中，該次要收發裝置1根據該乘積及一預設門檻值，得到該正交分頻多工訊號4的該等循環前綴411的起始時點。在本實施例中，該次要收發裝置1比較該乘積與該預設門檻值的大小，且在該乘積大於該預設門檻值時（表示該脈衝訊號6的其中一上升緣實質上對齊該正交分頻多工訊號4的其中一循環前綴411的起始時點），得到該正交分頻多工訊號4的該等循環前綴411的起始時點。
在子步驟508中，該次要收發裝置1更改該脈衝訊號6的週期為該正交分頻多工符號長度412(如圖5所示)，以保持同步於該正交分頻多工訊號4的該等循環前綴411的起始時點。
要補充說明的是，在本實施例步驟51中，根據傳送需求更改該脈衝寬度62，如圖5所示，該脈衝寬度62更改為大於子步驟501中的該脈衝寬度62(見圖4)，且小於該循環前綴長度413的298分之243。需注意的是，在本實施例中，該脈衝寬度62更改為大於子步驟501中的該脈衝寬度62，且小於該循環前綴長度413的298分之243，但在其它實施例中，該脈衝寬度62可以更改為大於或等於該循環前綴長度413的298分之243，且小於該循環前綴長度413。
值得注意的是，該脈衝訊號6之發射能量需滿足使接收端成功接收該脈衝訊號6，並成功解調出該脈衝訊號6的內容之條件。在本實施例中，該脈衝訊號6之發射能量經過通道傳送到接收端後需大於該正交分頻多工訊號4經過通道傳送到接收端之能量20dB(100倍)且小於30dB(1000倍)，但不以此為限。在其他實施例中，若該脈衝訊號6之發射能量經過通道傳送到接收端後大於該正交分頻多工訊號4經過通道傳送到接收端之能量30dB，則該脈衝寬度62之上限為該循環前綴寬度413的100分之77，但不以此為限。
綜上所述，本實施例基於正交分頻多工的同頻通訊方法，當該正交分頻多工訊號4存在時，藉由該次要收發裝置1傳送該脈衝訊號6，以偵測該正交分頻多工訊號4的該等循環前綴411的起始時點，並根據該等起始時點，在該正交分頻多工訊號4的該等循環前綴411之至少一者內，傳送該待傳送訊號，使該主要收發裝置2在該預設頻段傳送訊號時，該次要收發裝置1能同時在該預設頻段傳輸訊號，達到頻譜共享，不需中斷正在進行的訊號傳輸，以提升服務品質，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧次要收發裝置
413‧‧‧循環前綴長度
2‧‧‧主要收發裝置
50、51‧‧‧步驟
4‧‧‧正交分頻多工訊號
501~508‧‧‧子步驟
41‧‧‧正交分頻多工符號
6‧‧‧脈衝訊號
411‧‧‧循環前綴
61‧‧‧預設長度
412‧‧‧正交分頻多工符號長度
62‧‧‧脈衝寬度
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一方塊圖，說明與本發明基於正交分頻多工的同頻通訊方法的一實施例相關聯的一主要收發裝置及一次要收發裝置； 圖2是一示意圖，說明該主要收發裝置傳送的一正交分頻多工訊號； 圖3是一流程圖，說明該實施例； 圖4是一示意圖，說明在該次要收發裝置偵測該正交分頻多工訊號的多個循環前綴的起始時點期間，該主要收發裝置傳送的該正交分頻多工訊號與該次要收發裝置傳送的一脈衝訊號之狀況； 圖5是一示意圖，說明在該次要收發裝置傳送一待傳送訊號期間，該主要收發裝置傳送的該正交分頻多工訊號與該次要收發裝置產生的該脈衝訊號之狀況；及 圖6是一流程圖，說明該實施例的步驟50的子步驟。
50、51‧‧‧步驟

Claims (7)

  1. 一種通訊方法，利用一次要收發裝置來實現，該次要收發裝置操作上關聯於一主要收發裝置，該主要收發裝置能夠在一預設頻段傳送一正交分頻多工訊號，該正交分頻多工訊號包括多個正交分頻多工符號，每一正交分頻多工符號包括一循環前綴，且具有一固定的正交分頻多工符號長度，每一循環前綴具有一循環前綴長度，該通訊方法包含以下步驟： (A)藉由該次要收發裝置在接收到該正交分頻多工訊號時，偵測該正交分頻多工訊號的該等循環前綴的起始時點；及 (B)藉由該次要收發裝置根據該等起始時點，在該正交分頻多工訊號的該等循環前綴之至少一者內，傳送一待傳送訊號。
  2. 如請求項1所述的通訊方法，其中，該步驟(A)包括以下子步驟： (A1)藉由該次要收發裝置產生及傳送一脈衝訊號； (A2)藉由該次要收發裝置在該預設頻段接收一接收訊號，該接收訊號至少包括該脈衝訊號； (A3)藉由該次要收發裝置計算該接收訊號的一自相關係數； (A4)藉由該次要收發裝置根據該自相關係數判斷是否接收到該正交分頻多工訊號； (A5)藉由該次要收發裝置計算該接收訊號的一功率； (A6)藉由該次要收發裝置在判斷出接收到該正交分頻多工訊號時，計算該自相關係數及該功率的一乘積； (A7)藉由該次要收發裝置根據該乘積及一預設門檻值，得到該正交分頻多工訊號的該等循環前綴的起始時點；及 (A8)藉由該次要收發裝置更改該脈衝訊號的週期為該正交分頻多工符號長度，以保持同步於該正交分頻多工訊號的該等循環前綴的起始時點。
  3. 如請求項2所述的通訊方法，其中，在該子步驟(A1)中，該脈衝訊號的週期為該正交分頻多工符號長度加上一預設長度。
  4. 如請求項2所述的通訊方法，其中，在該子步驟(A7)中，比較該乘積與該預設門檻值的大小，且在該乘積大於該預設門檻值時，得到該正交分頻多工訊號的該等循環前綴的起始時點。
  5. 如請求項2所述的通訊方法，其中，在該子步驟(A4)中，藉由判斷該自相關係數是否具有一等於該正交分頻多工符號長度的週期來得到是否接收到該正交分頻多工訊號。
  6. 如請求項2所述的通訊方法，其中，在該步驟(B)中，更改該脈衝訊號的脈衝寬度，且在該脈衝訊號的至少一與該正交分頻多工訊號的該等循環前綴之該至少一者內，傳送該待傳送訊號。
  7. 如請求項6所述的通訊方法，其中，該脈衝訊號在該步驟(B)中的該脈衝寬度大於該脈衝訊號在該子步驟(A1)中的脈衝寬度，且小於該循環前綴長度。
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