CN1754323A - 差异数据率信号的多使用者检测 - Google Patents

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Abstract

一第一检测器接收一接收信号且自该接收信号撷撷取数据信号。一硬判决转换器将该第一检测器输出的软符号转换成硬符号。一干扰消除器从该接收信号撷取语音信号。一第二检测器连接于该干扰消除器的输出端，且撷取个别语音信号。该第二检测器是一不同于该第一检测器的检测器类型。

Description

差异数据率信号的多使用者检测
技术领域
本发明有关一种无线通信网路，更具体说是有关一分频多任务系统内的多使用者检测。
背景技术
信号得以如图1所示的分频多任务(FDD)模式传送，例如复数个语音信号(V1、V2和V3)及复数个数据信号(D1和D2)。该语音信号通常是以一低于该数据信号的功率传输，因为该语音信号能以一较低数据率(譬如用一较高展频系数)传输而其信号品质不会有明显损失。举例来说，一语音信号用64的展频信号系数〔每数据位64个码片(chip)〕传输，而一数据信号可能因为较高的传输率而用每数据位4个码片的展频系数传输。如图1所示，数个语音和数据信号能在同一频谱内传输。就语音通信(V1、V2和V3)来说，该语音信号通常需要少量的系统带宽以及相应的传输功率。就高速率数据信号来说，需要一较大带宽，而此通常需要较高的传输功率位准。
FDD通用移动电信系统(UMTS)的上行链支持很可能是大量的同时传输编码。该编码的特征序列是非常无结构性的，长码有着一个数据帧(38,400个码片)的周期。许可以短特征序列做为一选择；但即使是此等短序列也有着256个码片的周期。相较之下，在更常用到多使用者检测技术的分时多任务(TDD)模式中，特征序列短得多而且更扎实的结构化，有着16个码片的周期。
FDD的特征序列缺乏结构性加上接收器可能必须支持的大量使用者会导致无法采用标准多使用者检测器(MUDs)，譬如此等系统中的解相关器及最小均方误差(MMSE)型接收器。其它受欢迎的MUD接收器结构也不一定适用于此。举例来说，连续干扰消除器(SICs)对于大约相同功率的大量编码的表现并不好。平行干扰消除器(PICs)较复杂且并不一定实现显著的性能提升，因为其有效性随总干扰增高而滑落。因此，PICs倾向于在有数个高数据率使用者存在的情况下对于语音使用者数据恢复工作表现不良。
此外，有相当大量的数据混洗作用发生在物理频道解调变与频道译码器之间。这使得联合频道解调变和译码技术几近不可能实现。
因此，期望能有此等系统的替代MUD型接收器设计。
发明内容
一第一检测器接收一接收信号且自该接收信号撷取数据信号。一硬判决转换器将该第一检测器输出的软符号转换成硬符号。一干扰消除器自该接收信号撷取语音信号。一第二检测器连接于该干扰消除器的输出端，且撷取个体语音信号。该第二检测器是一不同于该第一检测器的检测器类型。
附图说明
可从下文以举例方式提出的较佳实施例详细说明并参照附图对本发明得到更详细的了解，图中：
图1为一具备多个语音和数据信号的范例FDD传输块的方块图。
图2为使用一依据本发明建构的多使用者检测器的一发射器和一接收器的简图。
图3为图2所示多使用者检测器的一方块图。
图4为差异数据率信号的多使用者检测的流程图。
图5A、5B和5C为接收块的图例。
具体实施方式
在下文中，一无线发射/接收单元(WTRU)非局限性包含一使用者设备、一移动台、一固定式或移动式用户单元、一呼叫器、或任何其它能够在一无线环境中运作的装置类型。在下文中，一基地台非局限性包含一基地台、一B级节点(Node-B)、一网点控制器、一存取点、或在一无线环境中的任何其它接界装置。虽然在发明背景部分提到一FDD无线系统，以下实施例可应用于众多无线系统，限制条件是高数据率工作和低数据率工作是在一共享频谱内传输。
图2绘出一用在依据本发明运作的无线通信系统内的多使用者检测器的一实施例。一发射器200和一接收器202通过一无线电空气界面208相互通信。发射器200可为位在一WTRU或是在一基地台。接收器202可为位在WTRU及/或基地台。
欲传输给接收器202的数据符号在发射器200经一调变展频装置204处理。该调变展频装置204用编码且以一指派给载送该数据的通信的展频系数使该数据展频。此等通信由发射器200的一天线206或天线阵列通过无线电界面208发射。
在接收器202处，该通信(可能连同其它发射器的通信)被接收器202的一天线210或天线阵列接收。该接收信号经一取样装置212取样，譬如以码片率或以码片率的倍数取样而产生一接收向量。该接收向量经一频道评估装置216处理以评估该接收通信的频道脉冲响应。频道评估装置216利用接收通信内的一训练序列来评估每一通信所经历的频道。一多使用者检测装置214利用该接收通信的编码及该评估脉冲响应来评估该展频数据的软符号。
如图3所示，多使用者检测器214自取样装置212接收该取样信号。将该样本提供给一盲目适应性检测器304和一数据缓冲器306。检测器304的输出软符号被送去符号处理以复原该高数据率数据(图3未示)，且被送往一硬判决转换器310。该信号在硬判决转换器310之后被送往一干扰消除器312，在此从该取样信号除去高数据率使用者的信号(高数据率使用者的信号经由数据缓冲器306送到干扰消除器312)，留下语音信号让一音级使用者检测器314处理。
较佳来说，盲目适应性检测器304将MMSE检测器用于高数据率使用者，然而亦可使用其它检测器。在一实施例中，检测器304是以一盲目适应性多使用者检测器(MUD)、一约束最佳化方案、及阵列处理技术。此等技术是了将MMSE性能实现于所有高数据率使用者而用。
在高数据率使用者检测之后是一干扰消除阶段，其中由干扰消除器312从该接收信号消除该使用者所发出的评估信号。剩余信号通常由大量的音级使用者组成。此等音级使用者可利用标准匹配滤波技术(例如牦耙式(RAKE)接收器)予以处理。另一选择，可采用一低复杂度检测架构或平行干扰消除技术。为降低语音使用者检测的复杂度，最好使用较简单的检测器，但亦可使用较复杂的检测器。举例来说，在替代实施例中，可能以采用可让WTRU或基地台用于其它用途的较复杂检测器为较佳。在一实施例中，检测器304，314为盲目检测器且不具有所接收编码的完整知识。这些组件得实施在单一个集成电路上、多个集成电路上、不连续组件或以上的一组合。
图4为差异数据率多使用者检测的一流程图，且连同图5A、5B和5C的图例予以解释。接收器将高数据率信号和语音信号收入一共享频谱，步骤400。如图5A就接收功率所示，两个高数据率信号D1和D2与三个语音信号V1、V2和V3及噪声N一起被接收。
较佳来说，对该高数据率信号进行一数据检测，步骤402。图5B为检测器304对频谱的处置方式图例。检测器304将语音信号当作噪声N处置。高数据率信号得由许多方式判定，譬如借助接收功率位准、事前了解等。由于所有信号都不经此检测器处理，可使用一较不复杂的检测器。因检测器304仅处理通常具有相似接收功率位准的高数据率信号而更有助于此。
利用由检测器304产生的符号，从接收向量消除高数据率信号的分量，步骤404。在消除之后，样本重组图5C。如图5C所示，已去除高数据率信号D1和D2的分量。对语音信号V1、V2和V3进行一数据检测，步骤406。若是对图5A的未消除信号进行语音信号V1、V2和V3的一检测，则通常D1、D2和噪声都会被当作噪声及/或干扰处置，而不是只有如图5C所示的噪声N被如此处置。就高数据率服务与语音服务是分开的典型施行方式来说，语音使用者通常处于相似的功率位准。虽然高数据率服务的功率位准可有异，此等服务通常具有高得多的功率位准。由于数据检测器通常对等功率信号表现较好，此种信号分离倾向于提升性能。
多使用者检测器214的范例实施例提供三个总体功能：(1)以一对于基本(亦即音级)容量的极低成本支持有限数量的高性能高数据率使用者；(2)一对于大量的大致等功率使用者(亦即音级使用者)有效的低复杂度接收器；及(3)一支持一算法族系而非单一算法的接收器结构，使得某些参数可适用于不同潜在客户的特定需求。在替代实施例中，可为了上述功能当中的一些功能而牺牲其它功能。
虽然以上说明将使用者划分成两类-数据和语音，此划分是因为这是第三代(3G)移动电话系统的应用的本质性划分方式。该方法本身并不局限于此种划分方式且可用对每一位准重复如图3所示的数据检测和连续干扰消除来界定更多位准。
接收信号的另一划分方式为分成实时信号和非实时信号。实时信号是用于必须在中继时间内传输的通信，譬如语音或视讯会议。一般而言，实时信号需要连续专用资源来促进实时转移。非实时信号为不需要实时传输的信号，譬如网际网络浏览。虽然此等信号可能使用连续专用资源，其亦可使用不连续资源。有一方案为用初始检测器检测实时信号且在消除干扰之后检测非实时信号。另一选择，初始检测器可先检测非实时信号然后检测实时信号。

Claims (27)

1.一种用于一接收信号的多使用者检测的系统，该接收信号包含语音信号和数据信号，该系统包括：
一第一检测器，其具有一用来接收该接收信号的输入端以及一输出端，该第一检测器从该接收信号撷取该数据信号；
一硬判决转换器，其具有一连接于该第一检测器输出端的输入端以及一输出端，该硬判决转换器将该第一检测器所输出的软符号转换成硬符号；
一干扰消除器，其具有一建构为接收该接收信号的第一输入端和一连接于该硬判决转换器输出端的第二输入端以及一输出端，该干扰消除器从该接收信号消除该数据信号的分量；及
一第二检测器，其具有一连接于该干扰消除器输出端的输入端，该第二检测器撷取个别语音信号，该第二检测器是一不同于该第一检测器的检测器类型。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于还包括一数据缓冲器，该数据缓冲器具有一用来接收该接收信号的输入端及一耦接于该干扰消除器的第一输入端的输出端。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于该第一检测器输出端亦连接于一符号处理装置；且该第二检测器输出端连接于该符号处理装置。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于该第一检测器是一盲目最小均方误差检测器。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于该第二检测器是一匹配滤波器。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于该第二检测器是一牦耙式(RAKE)。
7.一种用来对一接收信号进行多使用者检测的方法，该接收信号包含语音信号和数据信号，该方法包括以下步骤：
储存该接收信号；
检测该数据信号且从该接收信号撷取该数据信号；
将撷取的该数据信号输出为软符号；
将该软符号转换成硬符号；
从储存的该接收信号消除该硬符号以撷取该语音信号；且
检测个别语音信号，其中该第一检测步骤和该第二检测步骤是由不同类型的检测器执行。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于该第一检测步骤包含使用一盲目最小均方误差检测器。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于该第二检测步骤包含使用一匹配滤波器。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于该第二检测步骤包含使用一牦耙式(RAKE)。
11.一种接收器，其包括：
一天线，用来接收差异功率位准的复数个通信信号，该复数个通信信号包含一高功率位准信号群和一低功率位准信号群；
一高数据率数据检测装置，用以检测该高功率位准信号群的数据；
一干扰消除装置，用以接收该高功率位准信号群的该检测数据且从该复数个通信信号消除该高功率位准群检测数据的分量成为一干扰消除信号；及
一低数据率数据检测装置，用以从该干扰消除信号检测出该低功率位准信号群的数据。
12.如权利要求11所述的接收器，其特征在于该高数据率数据检测装置包括一盲目最小均方误差数据检测装置。
13.如权利要求12所述的接收器，其特征在于该低数据率数据检测装置包括一匹配滤波器。
14.如权利要求12所述的接收器，其特征在于该低数据率数据检测装置包括一牦耙式(RAKE)。
15.如权利要求12所述的接收器，其特征在于该低数据率数据检测装置包括一多使用者检测器。
16.一种无线发射/接收单元(WTRU)，其包括：
用来接收差异功率位准的复数个通信信号的构件，该复数个通信信号包含一高功率位准信号群和一低功率位准信号群；
用来检测该高功率位准信号群的数据的构件；
高功率位准构件，其用以接收该高功率位准信号群的检测数据且从该复数个通信信号消除该高功率位准群检测数据的分量成为一干扰消除信号；及
低功率位准构件，其用于从该干扰消除信号检测出该低功率位准信号群的数据。
17.如权利要求16所述的无线发射/接收单元(WTRU)，其特征在于该高功率构件包括一盲目最小均方误差数据检测装置。
18.如权利要求17所述的无线发射/接收单元(WTRU)，其特征在于该低功率构件包括一匹配滤波器。
19.如权利要求17所述的无线发射/接收单元(WTRU)，其特征在于该低功率构件包括一牦耙式(RAKE)。
20.如权利要求17所述的无线发射/接收单元(WTRU)，其特征在于该低功率构件包括一多使用者检测器。
21.一种集成电路，其包括：
一输入端，用以接收差异功率位准的复数个通信信号，该复数个通信信号包含一高功率位准信号群和一低功率位准信号群；
一高数据率数据检测装置，其用以检测该高功率位准信号群的数据；
一干扰消除装置，其用以接收该高功率位准信号群的检测数据且从该复数个通信信号消除该高功率位准群检测数据的分量成为一干扰消除信号；及
一低数据率数据检测装置，其用以从该干扰消除信号检测出该低功率位准信号群的数据。
22.如权利要求21所述的集成电路，其特征在于该高数据率数据检测装置包括一盲目最小均方误差数据检测装置。
23.如权利要求22所述的集成电路，其特征在于该低数据率数据检测装置包括一匹配滤波器。
24.如权利要求22所述的集成电路，其特征在于该低数据率数据检测装置包括一牦耙式(RAKE)。
25.如权利要求22所述的集成电路，其特征在于该低数据率数据检测装置包括一多使用者检测器。
26.一种用于一接收信号的多使用者检测的系统，该接收信号包含实时信号和非实时信号，该系统包括：
一第一检测器，其具有一用来接收该接收信号的输入端以及一输出端，该第一检测器从该接收信号撷取该实时信号；
一硬判决转换器，其具有一连接于该第一检测器输出端的输入端以及一输出端，该硬判决转换器将该第一检测器所输出的软符号转换成硬符号；
一干扰消除器，其具有一建构为接收该接收信号的第一输入端、一连接于该硬判决转换器输出端的第二输入端以及一输出端，该干扰消除器从该接收信号消除该等实时信号的分量；及
一第二检测器，其具有一连接于该干扰消除器输出端的输入端，该第二检测器撷取该非实时信号，该第二检测器是一不同于该第一检测器的检测器类型。
27.一种用于一接收信号的多使用者检测的系统，该接收信号包含实时信号和非实时信号，该系统包括：
一第一检测器，其具有一用来接收该接收信号的输入端以及一输出端，该第一检测器从该接收信号撷取该非实时信号；
一硬判决转换器，其具有一连接于该第一检测器输出端的输入端以及一输出端，该硬判决转换器将该第一检测器所输出的软符号转换成硬符号；
一干扰消除器，其具有一建构为接收该接收信号的第一输入端和一连接于该硬判决转换器输出端的第二输入端以及一输出端，该干扰消除器从该接收信号消除该非实时信号的分量；及
一第二检测器，其具有一连接于该干扰消除器输出端的输入端，该第二检测器撷取该实时信号，该第二检测器是一不同于该第一检测器的检测器类型。
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