TWI410065B - 傳輸方法及其多輸入多輸出無線通訊系統 - Google Patents

Description

傳輸方法及其多輸入多輸出無線通訊系統

本發明是有關於一種多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，簡稱為MIMO)無線通訊系統，且特別是有關於傳輸方法及其多輸入多輸出無線通訊系統。

多輸入多輸出無線通訊系統是一種多天線的無線通訊系統，其發射端的多個天線能夠各自獨立發送訊號，同時，其接收端能夠利用多個天線接收並獲得發射端所傳送的原始信息。由於多輸入多輸出無線通訊系統可以在不需要增加頻寬或總發送功率耗損的情況下大幅地增加系統的資料吞吐量(throughput)及傳送距離，所以多輸入多輸出的無線通訊技術在近幾年受到許多矚目。

輸入多輸出無線通訊系統的核心概念為利用多根發射天線與多根接收天線所提供之空間自由度來有效提升無線通訊系統之頻譜效率，以藉此提升傳輸速率並改善通訊品質。請參照圖1A與1B，圖1A是傳統的多輸入多輸出無線通訊系統的系統方塊圖，圖1B是圖1A之多輸入多輸出無線通訊系統內之信號的星座圖。傳統的多輸入多輸出無線通訊系統10包括了發射端TX_10與接收端RX_10，發射端TX_10包括信號處理單元101與發射天線A1～A3，而接收端RX_10包括接收天線B1～B3、信號處理單元102與決策單元DEC_1～DEC_3。

發射端TX會接收位元序列CData，並將位元序列CData切成三個位元子序列D1、D2與D3。信號處理單元101會接收位元子序列D1～D3，並分別對位元子序列D1～D3進行處理，接著，再將處理後的結果藉由發射天線A1～A3發射至無線傳輸通道。接收端RX的接收天線B1～B3會自無線傳輸通道接收信號，接著，信號處理單元102會對接收天線B1～B3所接收的信號進行處理。之後，決策單元DEC_1～DEC_3會分別根據處理後的信號C1～C3決定位元子序列D1’～D3’的內容，最後，接收端RX會將位元子序列D1’～D3’重組為位元序列CData’。

一般來說，若無線傳輸通道的通道脈衝響應(Channel Impulse Response)可以被正確地預估出來，並且在通道間是彼此獨立的狀況時，如果雜訊的影響不大，則理論上位元序列CData’等同於位元序列CData。在這個例子中，信號處理單元101會對位元序列D1～D3進行調變，其調變方式是採用四相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keying，簡稱為QPSK)，發射天線A1～A3所載送之信號的星座圖，則如同圖1B所示。接收天線B1～B3所接收的信號為天線A1～A3所傳送的信號之組合，而且無線傳輸通道不可避免地會有雜訊疊加到所傳送的信號，所以接收天線B1～B3所收到的信號之星座圖(參見圖1B)上的點會呈現雜散(Scattered)的分佈。因此，必須仰賴信號處理單元102對接收天線B1～B3所收到的信號進行處理，才會產生信號C1～C3，其中，在理想的情況下，信號C1～C3星座圖(參見圖1B)上的點的分布情況會與天線A1～A3所傳送的信號之星座圖相同。

本發明之示範實施例提供一種傳輸方法，此傳輸方法執行於多輸入多輸出無線通訊系統，此多輸入多輸出無線通訊系統的發射端具有M個發射天線，而此多輸入多輸出無線通訊系統的接收端具有N個接收天線，其中，M與N為大於0的任意整數。此傳輸方法至少包括以下的步驟：接收發射位元序列；提供X階層脈波強度調變(X-PAM)信號集合，其中，X-PAM信號集合中任意相鄰的兩個信號點之距離皆相同；根據X-PAM信號集合產生第一至第M個信號集合，其中，第i個信號集合為X-PAM信號集合乘以參數(1/X)^(i-1) ，i為1至M的整數，並根據第一至第M個信號集合疊加後的結果產生X-PAM信號集合編碼解碼表；根據發射位元序列產生第一至第M個發射位元子序列；根據第一至第M個發射位元子序列與X-PAM信號集合編碼解碼表產生第一至第M個發射信號；使用第一至第M個發射天線將第一至第M個發射信號載送至無線傳輸通道。

另外，本發明之示範實施例提供一種多輸入多輸出系統，此多輸入多輸出系統會執行上述的傳輸方法。

本發明之示範實施例提供另一種傳輸方法，此傳輸方法適用於多輸入多輸出無線通訊系統。多輸入多輸出無線通訊系統的發射端具有M個發射天線，而多輸入多輸出無線通訊系統的接收端具有N個接收天線，其中，M與N為大於0的任意整數。此傳輸方法包括以下步驟：計算多輸入多輸出無線通訊系統之發射端的M個數位類比轉換器(Digital Analog Converter，簡稱為DAC)之振幅解析度的位元數總和；計算多輸入多輸出無線通訊系統之接收端的N個類比數位轉換器(Analog Digital Converter，簡稱為ADC)之振幅解析度的位元數總和；根據M個數位類比轉換器之振幅解析度的位元數總和與N個類比數位轉換器之振幅解析度的位元數總和決定多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率。

另外，本發明之示範實施例提供一種多輸入多輸出系統，此多輸入多輸出系統會執行上述的傳輸方法。

基於上述，本發明之示範實施例所提供的傳輸方法及多輸入多輸出系統可以在不改變信號星座圖的情況下提供可變的位元傳輸速率，而且可以彈性地選擇通訊傳輸的架構。另外，本發明之示範實施例所提供的傳輸方法及多輸入多輸出系統，每根天線的排列不限定需要特定的幾何形狀或相對位置關係；每根天線都有一個獨立的ADC以及DAC，ADC和DAC並不限定需要相同的解析度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉示範實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下將以數個示範實施例來說明本發明之示範實施例所提供的多輸入多輸出無線通訊系統及其傳輸方法。為了減少冗長與重複的敘述，以下僅用多輸入多輸出無線通訊系統的架構說明，但是這些多輸入多輸出無線通訊系統的架構皆教導了其傳輸方法。

首先，請參照圖2A與2B，圖2A是本發明之示範實施例所提供的多輸入多輸出無線通訊系統的方塊圖，圖2B是圖2A之多輸入多輸出無線通訊系統內之信號的星座圖。多輸入多輸出無線通訊系統20包括了發射端TX_20與接收端RX_20，發射端TX_20包括信號處理單元204與發射天線A4～A6，而接收端RX_20包括接收天線B4～B6、信號處理單元205與類比數位轉換器206～208。

發射端TX_20會接收原始位元序列200，並將原始位元序列200切成三個原始位元子序列201～203。信號處理單元204具有一個以上的DAC與X階層脈波強度調變(X-PAM)信號編碼表，信號處理單元204會接收原始位元子序列201～203，並分別對原始位元子序列201～203進行轉換與編碼，以產生三個發射信號，接著，再將處理後的結果藉由發射天線A4～A6發射至無線傳輸通道。接收端RX_20的接收天線B4～B6會自無線傳輸通道接收信號，接著，類比數位轉換器206～208會分別對接收天線B4～B6所接收的三個接收信號進行類比數位轉換，之後，信號處理單元205會對數位信號進行處理產生接收位元序列212。

信號處理單元204會根據X-PAM信號集合產生多個信號集合，在這個例子中會產生第一至第三個信號集合。其中，要注意的是，X-PAM信號集合中之任兩個相鄰的點之距離相同，而且，一般來說，X為2的冪級數，亦即X=2^y ，y為正整數。另外，第一個信號集合等同於X-PAM信號集合，第二個信號集合等同於X-PAM信號集合乘上參數(1/X)之後所形成的信號集合，第三個信號集合等同於X-PAM信號集合乘上參數(1/X)² 之後所形成的信號集合。依照此原理將能產生X-PAM信號集合的編碼解碼表。

請參照圖2C，圖2C是本發明之示範實施例所提供的2-PAM信號集合的編碼解碼表。請同時參考圖2A～2C，以圖2B為例，圖2B是使用2-PAM信號集合的情況，因此發射機使用2-PAM信號集合的編碼解碼表TABLE_1將原始位元序列200編碼。此時系統的傳輸速率為3位元/每單位時間。

信號處理單元204會根據2-PAM信號集合的編碼解碼表TABLE_1，產生相對應於發射天線A4～A6的發射信號。例如，三個原始位元子序列201～203如果為000，則相對應於發射天線A4的發射信號為-A，相對應於發射天線A5的發射信號為-A/2，相對應於發射天線A6的發射信號為-A/4。其中，A表示正規化參數，正規化參數A使得發射機的總發射功率平均為一個定值。

接收端RX_20的類比數位轉換器206將轉換一個類比電壓值為數位值，而根據廣為人知的通訊原理，此類比電壓值是上述三個發射信號的疊加。類比數位轉換器206～208將個別獨立的執行轉換工作，並且將轉換後的數位值個別獨立地傳送到信號處理單元205。信號處理單元205根據無線傳輸通道的通道資訊(包括了通道頻率響應或通道脈衝響應)對此三個數位信號的數值進行通道等化(Channel Equalization)，並使用和發射機相同的2-PAM信號集合的編碼解碼表TABLE_1將此三個數位信號的數值進行解碼。因為此三個數位信號的數值代表對於發射訊號觀察的三個獨立版本，因此，使用軟決定(Soft Decision)的方式，將可得到接收位元序列212，其中，接收位元序列213是發射位元序列200的估測值。

圖2A與2B的例子是假設接收端RX_20之類比數位轉換器206～208的振幅解析度皆為1位元，而發射端TX_20之信號處理單元204內的數位類比轉換器之振幅解析度亦皆為1位元。因此，接收端RX_20與發射端TX_20每一個單位時間內所能傳送與接收的位元數皆相同。換句話說，就是接收端RX_20的位元接收速率等同於發射端TX_20的位元發射速率。另外，圖2A與2B的例子是假設X-PAM信號集合為2-PAM信號集合，然而，本發明並非限制於採用2-PAM信號集合的多輸入多輸出無線通訊系統。

除此之外，特別要注意的是，上述的例子雖然是用具有三個發射天線與三個接收天線之多輸入多輸出無線通訊系統20來說明，然而，本發明並不限定於此，任何具有M個發射天線與N個接收天線的多輸入多輸出無線通訊系統皆可以參考上述的設計來實施。當多輸入多輸出無線通訊系統具有M個發射天線時，由第i條天線來傳送的第i個發射信號是第i個信號集合的其中一個信號，而第i個信號集合等同於X-PAM信號集合乘以(1/X)^(i-1) 所形成的信號集合。其中，i為1到M的整數，M與N可以為大於0的任意整數。

傳統的多輸入多輸出系統之發射天線的數目必須小於等於其接收天線的數目，但是，在本發明之示範實施例所提供的多輸入多輸出無線通訊系統則無此限制。換言之，N可以小於M。另外，對於具有M個發射天線與一個接收天線的多輸入多輸出無線通訊系統而言，若要順利解出原始位元序列，則其接收端的類比數位轉換器之振幅解析度為位元。此時，接收端的類比數位轉換器的每一個階層(Level)與發射端的原始位元序列之間是一對一的映對關係。

上述的多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率(最大傳輸速率)取決於發射端TX_20的DAC之振幅解析度總和與接收端RX_20的ADC之振幅解析度總和，也就是取兩者的最小值為多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率。如果可以得知無線傳輸通道的理想通道容量時，此時，多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率(最大傳輸速率)將是取決於發射端TX_20的DAC之振幅解析度總和、接收端RX_20的ADC振幅解析度總和以及理想通道容量三者的最小值。簡單地說，接收端的位元接收速率與發射端的位元發射速率會由多輸入多輸出無線通訊系統根據其決定的極限傳輸速率進行調整，以使得接收端的位元接收速率等於發射端的位元發射速率。

接著，請參照圖3A，圖3A是圖2A之多輸出多輸入無線通訊系統之三個發射信號疊加後所形成的信號集合之星座圖。當多輸出多輸入無線通訊系統20採用2-PAM信號集合時，所形成的三個發射信號疊加後所形成的信號集合為{-7A/4,-5A/4,...,5A/4,7A/4}。在此定義從右邊數來的第一點、第三點、第五點與第七點為奇數信號點，而其他的點為偶數信號點。當多輸出多輸入無線通訊系統20要減少其發射位元速率時，例如，由3位元/每單位時間減少一位元為2位元/每單位時間，則發射端會對接收到的原始位元序列進行聯合編碼的動作，並接著產生三個發射信號給發射天線A4～A6。此時，只要將圖3A之三個混合信號之星座圖上的奇數點或偶數點移除，並根據兩個原始位元子序列來選第一至第三個發射信號給發射天線A4～A6即可實施可變位元速率的多輸入多輸出無線通訊系統。

請參照圖3B，圖3B是圖2A之多輸出多輸入無線通訊系統發射位元速率為2位元/每單位時間，其三個發射信號疊加後所形成的信號集合之星座圖。如同圖3B所示，發射端TX_20在每單位時間內減少傳送一位元時，則採用將圖3A之星座圖移除偶數信號點後所形成的圖3B疊加信號集合。此時，原始位元序列會被聯合編碼，並產生三個發射信號，其中，這三個發射信號疊加後所形成的信號可能為-7A/4、-3A/4、1A/4與5A/4的其中之一。相對地，接收端RX_20會利用與之相對應的解碼表進行解碼，以獲得對於原始位元序列的估測。

請參照圖3C，圖3C是圖2A之多輸出多輸入無線通訊系統發射位元速率為1位元/每單位時間，其三個發射信號疊加後所形成的信號集合之星座圖。如同圖3C所示，發射端TX_20在每單位時間內減少傳送二位元時，則採用將圖3B之星座圖移除偶數信號點後所形成的疊加信號集合。此時，原始位元序列會被聯合編碼，並產生三個發射信號，其中，這三個發射信號疊加後所形成的信號可能為-7A/4與A/4的其中之一。相對地，接收端RX_20會利用與之相對應的解碼表進行解碼，以獲得對於原始位元序列的估測。

上述的例子雖然是用移除偶數信號點所形成的疊加信號集合來實行可變位元速率的多輸入多輸出無線通訊系統。但事實上，也可以改用移除奇數點所形成的疊加信號集合來實行可變位元速率的多輸入多輸出無線通訊系統。簡言之，移除奇數信號點或移除偶數信號點的方式並非用以限定本發明。因此，對於一個使用本發明之精神所設計的多輸入多輸出系統而言，若其具有M個發射天線，且其採用X-PAM信號集合，則發射端可以在每單位時間內傳輸M*log₂ (X)至1位元。

接著，請參照圖4A，圖4A是本發明之示範實施例所提供的另一種多輸入多輸出無線通訊系統的系統方塊圖。多輸入多輸出無線通訊系統40包括了發射端TX_40與接收端RX_40，發射端包括了信號處理單元404與發射天線A7～A9，接收端包括了接收天線B7、B8、信號處理單元405與類比數位轉換器406、407。在這個示範實施例中，原始位元序列400會被發射端TX_40分成三個原始位元子序列401～403，而接收端RX_40則會將接收位元子序列408、409重組成接收位元序列410。在這個示範實施例中，信號處理單元404對應每一個原始位元子序列401~403的數位類比轉換器之振幅解析度為2位元，接收端RX_40的類比數位轉換器406、407的振幅解析度之總和6位元。對接收端RX_40與發射端TX_60而言，其振幅解析度的總和，兩者比較最小值為6位元。因此多輸出多輸入無線通訊系統發射位元速率為6位元/每單位時間。

接著，請參考圖4B，圖4B是圖4A之多輸入多輸出無線通訊系統內之信號的星座圖。在這個示範實施例中，信號處理單元404對應每一個原始位元子序列401~403的數位類比轉換器之振幅解析度為2位元，接收端RX的類比數位轉換器406、407的振幅解析度各為3位元，而發射端TX_40採用4-PAM信號集合。第一個信號集合等同於所採用的4-PAM信號集合{-3A,-A,A,3A}，第二個信號集合等同於所採用的4-PAM信號集合乘以(1/4)之後所形成的信號集合{-3A/4,-A/4,A/4,3A/4}，而第三個信號集合等同於所採用的4-PAM信號集合乘以(1/4)² 之後所形成的信號集合{-3A/16,-A/16,A/16,3A/16}。

信號處理單元404會根據前述的原理產生4-PAM信號集合的編碼解碼表，之後，再藉由4-PAM信號集合的編碼解碼表來產生相對應於發射天線A7~A9的發射信號。

另外，三個發射信號疊加後所形成的疊加信號之星座圖亦繪於圖4B，三個發射信號疊加後所形成的疊加信號集合為{-63A/16,-61A/16,...,61A/16,63A/16}。多輸入多輸出系統40要在每單位時間內減少傳輸一位元，則可以參考前述的方式，對發射位元子序列401~403進行聯合編碼，且三個發射信號疊加後的信號集合等同於原來之疊加信號集合移除奇數信號點或偶數信號點所形成的集合。

另外，由上面的這些例子可以知道，本發明之示範實施例所提供多輸入多輸出系統可以具有M個發射天與N個發射天線，M與N為任意大於0的整數，而且N並不必須大於或等於M。除此之外，在本發明之示範實施例所提供的傳輸方法及多輸入多輸出系統中，每根天線的排列不限定需要特定的幾何形狀或相對位置關係。每根天線都有一個獨立的ADC以及DAC，ADC和DAC並不限定需要相同的解析度。因此，根據本發明之示範實施例所提供多輸入多輸出系統的設計概念，多輸入多輸出系統之接收端可以使用更多更密集的接收天線來收集更多的發射信號之能量。

接著，請參照圖5，圖5本發明之示範實施例所提供的另一種多輸入多輸出無線通訊系統的系統方塊圖。如同前述，多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率(最大傳輸速率)可以取決於發射端TX_60的振幅解析度總和、接收端RX_60的振幅解析度總和與無線傳輸通道的通道容量。多輸入多輸出無線通訊系統60是一種具有離散之速率控制器600與601的示範實施例，雖然，此示範實施例以離散之速率控制器600與601來決定極限傳輸速率，但並非用以限定本發明。換句話說，用中央集權式的控制器來同時控制接收端亦可以決定極限傳輸速率。速率控制器600與601之間可以利用可靠的無線控制通道來溝通，以藉此讓速率控制600與601可以決定發射端TX與接收端RX的位元傳輸速率。速率控制器600可以根據極限傳輸速率來決定發射端TX_60與接收端RX_60所要採用的X-PAM信號集合，換言之，就是可以決定X的最小值。另外，速率控制器600與速率控制器601更可以分別控制發射端TX_60的聯合編碼方式與接收端RX_60的聯合解碼方式。

在決定完極限傳輸速率後，速率控制器600會控制信號處理單元204選擇最小但能達到極限速率的X-PAM，用來提高通訊系統的傳輸正確率。除此之外，若無線傳輸通道的通道資訊已經得知，則可以利用注水(Water Filling)方法來估計每一個發射天線的最佳發射功率分佈，以藉此讓每一個發射訊號碼字與碼字之間會有較大的歐式幾何距離。另外，若為了增加傳輸的可靠性，亦可以在發射端對原始位元序列進行錯誤更正編碼，之後，僅在接收端對接收位元序列進行相對應的錯誤更正解碼及可以獲得原始位元序列。

綜上所述，本發明之示範實施例所提供的多輸入多輸出無線通訊系統及其傳輸方法可以充分利用各種可能的組合來達到高速率傳輸，而且發射天線與接收天線的數目為大於0的任一整數。另外，因為物理可實現的接收端與發射端的振幅解析度的位元數總和為有限值，所以，本發明之示範實施例所提供的多輸入多輸出無線通訊系統及其傳輸方法考慮了接收端與發射端的振幅解析度之位元數總和來決定極限傳輸速率。除此之外，本發明之示範實施例所提供的多輸入多輸出無線通訊系統之發射天線與接收天線可以任意排列。

雖然本發明已以示範實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．傳統的多輸入多輸出無線通訊系統

TX_10．．．發射端

RX_10．．．接收端

101、102．．．信號處理單元

A1～A3．．．發射天線

B1～B3．．．接收天線

DEC_1～DEC_3．．．決策單元

CData、CData’．．．位元序列

D1～D3、D1’～D3’．．．位元子序列

C1～C3．．．經過信號處理後的接收信號

20．．．多輸入多輸出無線通訊系統

TX_20．．．發射端

RX_20．．．接收端

A4～A6．．．發射天線

B4～B6．．．接收天線

204、205．．．信號處理單元

206～208．．．類比數位轉換器

200．．．原始位元序列

201～203．．．原始位元子序列

212．．．接收位元序列

209～211．．．接收位元子序列

TABLE_1．．．2-PAM信號集合的編碼解碼表

40．．．多輸入多輸出無線通訊系統

TX_40．．．發射端

RX_40．．．接收端

A7～A9．．．發射天線

B7、B8．．．接收天線

404、405．．．信號處理單元

406、407．．．類比數位轉換器

400．．．原始位元序列

401～403．．．原始位元子序列

410．．．接收位元序列

408、409．．．接收位元子序列

60．．．多輸入多輸出無線通訊系統

TX_60．．．發射端

RX_60．．．接收端

600、601．．．速率控制器

圖1A是傳統的多輸入多輸出無線通訊系統的系統方塊圖。

圖1B是圖1A之多輸入多輸出無線通訊系統內之信號的星座圖

圖2A是本發明之示範實施例所提供的多輸入多輸出無線通訊系統的方塊圖。

圖2B是圖2A之多輸入多輸出無線通訊系統內之信號的星座圖。

圖2C是本發明之示範實施例所提供的2-PAM信號集合的編碼解碼表。

圖3A是圖2A之多輸出多輸入無線通訊系統之三個發射信號疊加後所形成的信號集合之星座圖。

圖3B是圖2A之多輸出多輸入無線通訊系統在單位時間內減少傳送一位元時，其三個發射信號疊加後所形成的信號集合之星座圖。

圖3C是圖2A之多輸出多輸入無線通訊系統在單位時間內減少傳送二位元時，其三個發射信號疊加後所形成的信號集合之星座圖。

圖4A是本發明之示範實施例所提供的另一種多輸入多輸出無線通訊系統的系統方塊圖。

圖4B是圖4A之多輸入多輸出無線通訊系統內之信號的星座圖。

圖5本發明之示範實施例所提供的另一種多輸入多輸出無線通訊系統的系統方塊圖。

20．．．多輸入多輸出無線通訊系統

TX_20．．．發射端

RX_20．．．接收端

A4～A6．．．發射天線

B4～B6．．．接收天線

204、205．．．信號處理單元

206～208．．．類比數位轉換器

200．．．原始位元序列

201～203．．．原始位元子序列

212．．．接收位元序列

209～211．．．接收位元子序列

Claims (38)

1. 一種傳輸方法，用於一多輸入多輸出無線通訊系統，該多輸入多輸出無線通訊系統的發射端具有M個發射天線，該多輸入多輸出無線通訊系統的接收端具有N個接收天線，其中，M為大於1的任意整數，N為大於0的任意整數，該傳輸方法包括：接收一發射位元序列；提供一X階層脈波強度調變(X-PAM)信號集合，其中，該X-PAM信號集合中任意相鄰的兩個信號點之距離皆相同；根據該X-PAM信號集合產生M種不同類型的信號集合，分別表示為第一至第M個信號集合，其中，該第i個信號集合為X-PAM信號集合乘以一參數(1/X)^(i-1) ，i為1至M的整數，並根據該第一至第M個信號集合疊加後的結果產生一X-PAM信號集合編碼解碼表；根據該發射位元序列產生一第一至第M個發射位元子序列；根據該第一至第M個發射位元子序列與該X-PAM信號集合編碼解碼表產生一第一至第M個發射信號；以及使用該第一至該第M個發射天線將該第一至該第M個發射信號載送至一無線傳輸通道，其中由該第i個發射天線載送的該第i個發射信號是該第i個信號集合中的其中一個信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸方法，其中，該X-PAM信號集合編碼解碼表包括該第一至該第M個信號集合疊加後的信號集合、或該第一至該第M個信號集合疊加後至少一次移除其奇數信號點或偶數信號點所形成的信號集合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸方法，其中，更包 括：根據該多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率決定該X-PAM信號集合之X的最小值；以及根據該多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率對該發射位元序列進行聯合編碼，以產生該第一至該第M個發射位元子序列。
4. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸方法，其中，X為2的冪級數。
5. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸方法，其中，該第一至第M個發射天線與該第一至第N個接收天線的排列不限定需要特定的幾何形狀或相對位置關係。
6. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸方法，更包括：使用該第一至該第N個接收天線自該無線傳輸通道接收一第一至第N個接收信號；對該第一至第N個接收信號進行類比數位轉換，以產生一第一至第N個數位信號；根據該第一至第N個數位信號與該X-PAM信號集合編碼解碼表產生一第一至第N個接收位元子序列；以及對該第一至第N個接收位元子序列進行重組，以產生一接收位元序列。
7. 如申請專利範圍第6項所述之傳輸方法，其中，當N為1時，該多輸入多輸出無線通訊系統之接收端的類比數位轉換器之振幅解析度的位元數為。
8. 如申請專利範圍第6項所述之傳輸方法，其中，該多輸入多輸出無線通訊系統之接收端的類比數位轉換器的振幅解析度之位元數與該多輸入多輸出無線通訊系統之發射端的 數位類比轉換器之振幅解析度的位元數不限定相同。
9. 如申請專利範圍第1項所述之傳輸方法，更包括：估計該第一至第M個發射天線的發射功率分佈；根據該第一至第M個發射天線的發射功率分佈與該第一至第M個發射信號的功率決定該第一至第M個發射天線所要傳送的發射信號。
10. 一種傳輸方法，用於一多輸入多輸出無線通訊系統，該多輸入多輸出無線通訊系統的發射端具有M個發射天線，該多輸入多輸出無線通訊系統的接收端具有N個接收天線，其中，M為大於1的任意整數，N為大於0的任意整數，該傳輸方法包括：計算該多輸入多輸出無線通訊系統之發射端的M個數位類比轉換器之振幅解析度的位元數總和；計算該多輸入多輸出無線通訊系統之接收端的N個類比數位轉換器之振幅解析度的位元數總和；以及根據該M個數位類比轉換器之振幅解析度的位元數總和與該N個類比數位轉換器之振幅解析度的位元數決定該多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率。
11. 如申請專利範圍第10項所述之傳輸方法，更包括：估計一無線傳輸通道的通道容量；以及根據該M個數位類比轉換器之振幅解析度的位元數總和、該N個類比數位轉換器之振幅解析度的位元數總和與該通道容量決定該極限傳輸速率。
12. 如申請專利範圍第10項所述之傳輸方法，更包括：根據該極限傳輸速率決定X值，並提供一X-PAM信號集合； 根據X-PAM信號集合產生M個不同類型的信號集合，其中，該第i個信號集合為X-PAM信號集合乘以(1/X)^(i-1) ，i為1至M的整數，並根據該M個信號集合疊加後的結果產生一X-PAM信號集合編碼解碼表；根據該發射位元序列產生M個發射位元子序列；根據該第一至第M個發射位元子序列與該X-PAM信號集合編碼解碼表產生M個發射信號；以及使用該M個發射天線將該M個發射信號載送至一無線傳輸通道，其中由該第i個發射天線載送的該第i個發射信號是該第i個信號集合中的其中一個信號。
13. 如申請專利範圍第10項所述之傳輸方法，其中，該X-PAM信號集合編碼解碼表包括該M個信號集合疊加後的信號集合、或該M個信號集合疊加後至少一次移除其奇數信號點或偶數信號點所形成的信號集合。
14. 如申請專利範圍第12項所述之傳輸方法，其中，X為2的冪級數。
15. 如申請專利範圍第10項所述之傳輸方法，其中，該M個發射天線與該N個接收天線的排列不限定需要特定的幾何形狀或相對位置關係。
16. 如申請專利範圍第12項所述之傳輸方法，更包括：使用該N個接收天線自該無線傳輸通道接收N個接收信號；對該N個接收信號進行類比數位轉換，以產生N個數位信號；根據該N個數位信號與該X-PAM信號集合編碼解碼表產生N個接收位元子序列；以及 對該N個接收位元子序列進行重組，以產生一接收位元序列。
17. 如申請專利範圍第16項所述之傳輸方法，其中，當N為1時，該多輸入多輸出無線通訊系統之接收端的類比數位轉換器之振幅解析度的位元數為。
18. 如申請專利範圍第16項所述之傳輸方法，其中，該類比數位轉換器的振幅解析度之位元數與該數位類比轉換器的振幅解析度之位元數不限定需要相同。
19. 如申請專利範圍第12項所述之傳輸方法，更包括：估計該M個發射天線的發射功率分佈；根據該M個發射天線的發射功率分佈與該M個發射信號的功率決定該M個發射天線所要傳送的發射信號。
20. 一種多輸入多輸出無線通訊系統，包括：一發射端，包括M個發射天線；以及一接收端，包括N個接收天線；其中，該發射端接收一發射位元序列，並提供一X階層脈波強度調變(X-PAM)信號集合，其中，該X-PAM信號集合中任意相鄰的兩個信號點之距離皆相同；該發射端根據X-PAM信號集合產生一第一至第M個不同類型的信號集合，其中，該第i個信號集合為X-PAM信號集合乘以一參數(1/X)^(i-1) ，i為1至M的整數，並根據該第一至第M個信號集合疊加後的結果產生一X-PAM信號集合編碼解碼表；該發射端根據該發射位元序列產生一第一至第M個發射位元子序列；該發射端根據該第一至第M個發射位元子序列與該X-PAM信號集合編碼解碼表產生一第一至第M個發射信號，並使用該第一至該第M個發射天線將該第一至該第M個發射 信號載送至一無線傳輸通道，其中由該第i個發射天線載送的該第i個發射信號是該第i個信號集合中的其中一個信號。
21. 如申請專利範圍第20項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該X-PAM信號集合編碼解碼表包括該第一至該第M個信號集合疊加後的信號集合、或該第一至該第M個信號集合疊加後至少一次移除其奇數信號點或偶數信號點所形成的信號集合。
22. 如申請專利範圍第20項所述多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該發射端根據該多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率決定該X-PAM信號集合之X的最小值，並根據該多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率對該發射位元序列進行聯合編碼，以產生該第一至該第M個發射位元子序列。
23. 如申請專利範圍第20項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，X為2的冪級數。
24. 如申請專利範圍第20項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該第一至第M個發射天線與該第一至第N個接收天線的排列不限定需要特定的幾何形狀或相對位置關係。
25. 如申請專利範圍第20項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該接收端使用該第一至該第N個接收天線自該無線傳輸通道接收一第一至第N個接收信號，並對該第一至第N個接收信號進行類比數位轉換，以產生一第一至第N個數位信號；該接收端根據該第一至第N個數位信號與該X-PAM信號集合編碼解碼表產生一第一至第N個接收位元子序列，並對該第一至第N個接收位元子序列進行重組，以產生一接收位元序列。
26. 如申請專利範圍第25項所述之多輸入多輸出無線通 訊系統，其中，當N為1時，該多輸入多輸出無線通訊系統之接收端的類比數位轉換器之振幅解析度的位元數為。
27. 申請專利範圍第25項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該接收端包括N個類比數位轉換器，該發射端包括M個數位類比轉換器，該N個類比數位轉換器的振幅解析度之位元數與該M個數位類比轉換器之振幅解析度的位元數不限定需要相同。
28. 如申請專利範圍第20項所述之之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該發射端更估計該第一至第M個發射天線的最佳發射功率分佈，並根據該第一至第M個發射天線的最佳發射功率分佈與該第一至第M個發射信號的功率決定該第一至第M個發射天線所要傳送的發射信號。
29. 一種多輸入多輸出無線通訊系統，包括：一發射端，包括M個發射天線與M個數位類比轉換器；以及一接收端，包括N個接收天線與N個類比數位轉換器；其中，該發射端計算該M個數位類比轉換器之位元解析度的總和；該接收端該N個類比數位轉換器之振幅解析度的位元數總和；該多輸入多輸出無線通訊系統根據該M個數位類比轉換器之振幅解析度的位元數總和與該N個類比數位轉換器之振幅解析度的位元數總和決定該多輸入多輸出無線通訊系統的極限傳輸速率。
30. 如申請專利範圍第29項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該多輸入多輸出無線通訊系統更估計一無線傳輸通道的通道容量，並根據M個數位類比轉換器之振幅解析 度的位元數總和、該N個類比數位轉換器之振幅解析度的位元數總和與該通道容量決定該極限傳輸速率。
31. 如申請專利範圍第29項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該發射端更根據該極限傳輸速率決定X值；該發射端根據X-PAM信號集合產生M個不同類型的信號集合，其中，該第i個信號集合為X-PAM信號集合乘以(1/X)^(i-1) ，i為1至M的整數，並根據該M個信號集合疊加後的結果產生一X-PAM信號集合編碼解碼表；該發射端根據該發射位元序列產生M個發射位元子序列；該發射端根據該第一至第M個發射位元子序列與該X-PAM信號集合編碼解碼表產生M個發射信號，並使用該M個發射天線將該M個發射信號載送至一無線傳輸通道，其中由該第i個發射天線載送的該第i個發射信號是該第i個信號集合中的其中一個信號。
32. 如申請專利範圍第29項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該X-PAM信號集合編碼解碼表包括該M個信號集合疊加後的信號集合、或該M個信號集合疊加後至少一次移除其奇數信號點或偶數信號點所形成的信號集合。
33. 如申請專利範圍第31項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，X為2的冪級數。
34. 如申請專利範圍第29項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該M個發射天線與該N個接收天線的排列不限定需要特定的幾何形狀或相對位置關係。
35. 如申請專利範圍第31項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該接收端使用該N個接收天線自該無線傳輸通道接收N個接收信號，並對該N個接收信號進行類比數位轉換以產生N個數位信號；該接收端對該N個數位信號與該 X-PAM信號集合編碼解碼表產生N個接收位元子序列，並對該N個接收位元子序列進行重組，以產生一接收位元序列。
36. 如申請專利範圍第35項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，當N為1時，該多輸入多輸出無線通訊系統之接收端的類比數位轉換器之振幅解析度的位元數為。
37. 如申請專利範圍第35項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該N個類比數位轉換器的振幅解析度之位元數與該M個數位類比轉換器之振幅解析度的位元數不限定相同。
38. 如申請專利範圍第12項所述之多輸入多輸出無線通訊系統，其中，該發射端估計該M個發射天線的發射功率分佈，並根據該M個發射天線的發射功率分佈與該M個發射信號的功率決定該M個發射天線所要傳送的發射信號。