DE60114133T2

DE60114133T2 - Verfahren und vorrichtung zum ordnen von mehrbenutzersignalen

Info

Publication number: DE60114133T2
Application number: DE60114133T
Authority: DE
Inventors: Aline Roumy; Didier Pirez; Inbar Fijalkow
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2021-09-01
Also published as: ATE307427T1; CA2389592A1; WO2002019558A1; ES2249477T3; FR2813727B1; US7362831B2; DE60114133D1; US20020186707A1; AU2001287795A1; FR2813727A1; EP1221207A1; EP1221207B1

Description

Das Gebiet der Erfindung ist dasjenige der Übertragung und der Verteilung von digitalen Signalen, insbesondere in Gegenwart von Übertragungsrauschen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das es ermöglicht, die Benutzer in Höhe eines Empfängers zu ordnen, der einen Entzerrer und einen Decoder enthält, ehe mit der Verarbeitung des Signals begonnen wird.
Die Erfindung wird in einem CDMA-Kontext (Abkürzung von Code Division Multiple Access) mit Kanalcodierung angewendet.
Sie wird insbesondere bei den Systemen der mobilen Funkstationen der dritten Generation angewendet.
Bei der digitalen Übertragung kann ein Empfänger als eine Aneinanderreihung von mehreren Elementarfunktionen angesehen werden, die je eine spezifische Verarbeitung durchführen, wie zum Beispiel das Filtern, die Demodulation, die Entzerrung, die Decodierung. usw.
Die CDMA-Technik ist eine Technik des Mehrfachzugangs, die die Basis der Systeme von mobilen Funkstationen der dritten Generation bilden wird.
Die Technik basiert auf dem Prinzip der Spektrumsspreizung: Die Übertragung erfolgt mit einem wesentlich höheren Durchsatz als für jeden Benutzer notwendig, indem die Nutzsymbole durch Sequenzen von Symbolen mit hohem Durchsatz multipliziert werden, die "Spreizsequenzen" genannt werden.
Alle Übertragungen erfolgen danach mit der gleichen Frequenz und zu den gleichen Zeitpunkten, wobei die Trennung zwischen den Benutzern durch unterschiedliche Spreizsequenzen erhalten wird.
Der Stand der Technik beschreibt Empfänger, die aufeinanderfolgende Interferenzsubtraktionen verwenden, um die Benutzer gemäß spezifischen Kriterien zu ordnen.
Ein Verfahren besteht zum Beispiel darin, die Benutzer nur in Abhängigkeit von der mit einem Benutzer verbundenen Leistung einzuordnen.
Ein solches Verfahren ist in der Druckschrift "A Family of Multiuser Decision-Feedback Detectors for Asynchronous Code-Division Multiple-Access Channels", Duel-Hallen A., IEEE Transactions on Communications, US, IEEE INC. New York, Vol. 43, N° 2/04, Part 01, 1. Februar 1995, Seiten 421–434 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein neues Verfahren vor, das es insbesondere erlaubt, die K Benutzer gemäß einem Kriterium zu ordnen, das die mit einem Benutzer verbundene Leistung, korrigiert um den Beitrag der mit dem Benutzer und auch den anderen Benutzern verbundenen Intersymbolinterferenzen, berücksichtigt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren und einen Empfänger, bei denen die Benutzer nacheinander verarbeitet werden, wobei auf eine Demodulation eine Fehlerdecodierung folgt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ordnen einer Anzahl K von gegebenen Benutzern in einer Entzerrungs- und Decodiervorrichtung für digitale Signale, die die Signale der K Benutzer empfängt.
Es ist dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens die folgenden Schritte aufweist:

• einen Schritt, in dem die K Benutzer oder zumindest die meisten der K Benutzer gemäß einem für einen Benutzer k bestimmten Kriterium unter Berücksichtigung der Leistung des Benutzers k korrigiert um den Beitrag der mit diesem Benutzer k und mit den anderen Benutzern verbundenen Intersymbolinterferenzen geordnet werden, und
• einen Schritt der Entzerrung und der Decodierung.

Das Kriterium zum Ordnen der Benutzer wird zum Beispiel folgendermaßen bestimmt
wobei h_kl die l-te Spalte einer Matrix H_k, die ausgehend von dem Vektor konstruiert wird, der die Tastproben des Signals des Benutzers k enthält, und n den Zeitindex des codierten Symbols bezeichnet.
Der Schritt der Entzerrung und Decodierung kann mindestens die folgenden Schritte aufweisen

a) bei der Iteration 1, die Übertragung des zu demodulierenden Signals für den Benutzer mit dem Index 1 an einen Entzerrer des Rangs 1 und dann an einen Decoder des Rangs 1, um Informationen über die geschätzten modulierten Symbole zu erhalten, die von mindestens einem der Decoder des Rangs (k–1) stammen, und
b) für die Benutzer k mit einem anderen Index als 1, die Übertragung des zu demodulierenden Signals an einen Entzerrer des Rangs k und der verschiedenen geschätzten modulierten Symbole, die von mindestens einem der Decoder des Rangs (k–1) stammen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die es ermöglicht, die von mehreren Benutzern empfangenen Signale in eine gegebene Reihenfolge zu bringen, ehe die Signale in einer Signaldecodiervorrichtung verarbeitet werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Vorrichtung enthält, die in der Lage ist, ein Kriterium zum Ordnen der Signale der Benutzer zu bestimmen, wobei das Kriterium die Leistung eines gegebenen Benutzers k und Intersymbolinterferenzen für den Benutzer k selbst und für die anderen Benutzer berücksichtigt.
Die Vorrichtung kann K Module aufweisen, wobei jeder Modul mindestens einen Entzerrer in Verbindung mit einem Decoder aufweist, und ein Entzerrer mit dem Index k ist mit mehreren Decodern mit einem Index geringer 1 als k–1 verbunden.
Ein Entzerrer eines Moduls weist zum Beispiel mindestens einen ersten Block, der mindestens das zu demodulierende Signal des Benutzers k und die Schätzwerte der den Benutzern 1 bis k–1 zugeordneten Symbole empfängt, und einen zweiten Block, der in der Lage ist, den Beitrag der vorherigen bereits demodulierten Symbole abzuziehen.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden zum Beispiel zum Demodulieren eines Signals in einem Mehrfachzugriffsrahmen mit räumlicher Verteilung und/oder einer Verteilung gemäß Codes des Typs CDMA verwendet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen besser aus der als Beispiel dienenden und keinesfalls einschränkend zu verstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren hervor. Es zeigen:
1 eine Codierfolge,
2 ein allgemeines Schaltbild eines Signalverarbeitungsempfängers,
3 eine Matrix, die es ermöglicht, das empfangene Signal darzustellen,
4 einen spezifischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Empfängers,
5 ein Beispiel eines Aufbaus des Entzerrers, der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, und
6 eine weitere Variante der Anwendung der Erfindung.
1 stellt eine Codierkette von Signalen dar, die von K Benutzern ausgesendet werden, die sich einen Ausbreitungskanal teilen und die mit Hilfe von Codes spektral gespreizte Wellenformen verwenden, wobei jeder mit k bezeichnete Benutzer, wobei k von 1 bis K variiert, seinen eigenen Code besitzt. Die Benutzer werden als asynchrone Benutzer betrachtet, die zu dem gleichen frequenzselektiven Ausbreitungskanal Zugang haben, um die Information zu übertragen.
Das dem Benutzer k zugeteilte digitale Signal wird mit Hilfe eines Korrekturcodes 1 codiert, ehe es an einen Interlacer 2 übertragen wird. Diese beiden funktionalen Blöcke können für jeden Benutzer k gleich oder unterschiedlich sein. Der Korrekturcode ist zum Beispiel vom Konvolutionstyp, jedoch ohne Verpflichtung.
Das codierte Signal wird anschließend mit Hilfe einer Spreizsequenz 3_k "gespreizt", wobei der Index k es ermöglicht, die für jeden Benutzer k spezifische Spreizsequenz zu bezeichnen. Die für jeden Benutzer verschiedenen Spreizsequenzen gewährleisten so die Unterscheidung zwischen ihnen. Ein moduliertes Signal gelangt zu einem für jeden Benutzer unterschiedlichen Ausbreitungskanal 4_k . Dies entspricht zum Beispiel typisch der ansteigenden Verbindung eines zellularen Mobilfunksystems. Der Begriff Ausbreitungskanal schließt zum Beispiel die möglichen Zeitverschiebungen ein, die aufgrund einer nicht vorhandenen Synchronisation zwischen den k Benutzern entstehen.
Der Empfänger sieht die Summe der verschiedenen Beiträge der von den verschiedenen Ausbreitungskanälen kommenden Signale. Diesen Signalen kann ein thermisches Rauschen hinzugefügt werden, das mit den Eingangsstufen des nachfolgend beschriebenen Empfängers verbunden ist, oder auch eine Interferenz, die von im gleichen Band gesendeten Signalen kommt, zum Beispiel den Mobilstationen von benachbarten Zellen, die die gleiche Frequenz benutzen.
Aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung werden die Modulationsvorgänge, typischerweise die Formgebung durch ein Nyquist-Halbfilter und die Übertragung durch eine Trägerwelle, die dem Fachmann bekannt sind, in 1 nicht dargestellt.
2 zeigt ein sehr allgemeines Schaltbild eines Empfängers.
Das aus der Gesamtheit der Symbole aller k Benutzer zusammengesetzte Signal kommt zu einem Mehrfachbenutzer-Entzerrer 6, ehe es in eine Decodiervorrichtung 7 übertragen wird, die einen oder mehrere Decoder 7_k enthält.
Der Entzerrer 6 empfängt das Signal der verschiedenen Benutzer sowie Informationen, die vom Decodierblock 7 der codierten Symbole geliefert werden, mittels einer Verbindung 8, außer wenn keine Decodierung durchgeführt wurde. Der Entzerrer 6 liefert am Ausgang gewichtete Informationen über die codierten Symbole, die diese beiden Typen von Informationen auswerten, typischerweise die Sendewahrscheinlichkeiten der verschiedenen möglichen Symbole.
Die Funktionen der Entflechtung und der Formgebung der gewichteten Informationen zwischen dem Entzerrer und den Decodern sind in Figur nicht dargestellt. Sie ermöglichen es zum Beispiel, die Informationen mit 8-Bitsymbolen in Wahrscheinlichkeiten der Bits umzusetzen, falls die Modulation 8 Zustände umfasst, und der Code ein Binärcode ist.
Der oder die Decoder 7_k empfangen die Informationen vom Entzerrer und werten die mit dem Fehlerkorrekturcode verbundenen Informationen aus, um zuverlässigere Informationen über die Nutzsymbole und damit die codierten Symbole zu liefern. Für einen Konvolutions-Code kann der Decoder zum Beispiel vom Typ "MAP" (Maximum A Posteriori) sein und berechnet die Wahrscheinlichkeiten der Nutzsymbole ausgehend von der Kenntnis der Wahrscheinlichkeiten der codierten Symbole.
Die gewichteten Informationen werden anschließend wieder verschachtelt und in Form gebracht, um wieder in den Block "Entzerrer" eingegeben zu werden. Der Verschachtelungs-Schritt der Daten erfolgt gemäß einem dem Fachmann bekannten Verfahren und wird in dieser Beschreibung nicht im Einzelnen angegeben. Eine Art des Vorgehens besteht zum Beispiel darin, die Daten Spalte für Spalte in eine Matrix mit entsprechender Abmessung zu schreiben und diese Matrix zum Beispiel Zeile für Zeile zu lesen. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, die möglichen Fehler im Leseschritt des Signals zu verteilen. Die Formgebung erfolgt gemäß üblichen dem Fachmann bekannten Verfahren, was erklärt, weshalb sie hier nicht im Einzelnen erläutert werden.
Das vom Entzerrer empfangene Signal kann in der nachfolgend beschrieben Weise modellisiert werden.
Man nimmt an, dass ein Block von empfangenen Tastproben in einer vektoriellen Form Z eingeordnet werden kann. Dieser Tastprobenblock kommt von dem Beitrag der k Benutzer, wobei jeder von ihnen N codierte Symbole beiträgt.
Der Beitrag eines beliebigen Benutzers mit dem Index k zum empfangenen Signal wird, ohne die Vorgänge der Modulation auf einer Trägerwelle zu berücksichtigen, durch die folgenden Arbeitsgänge erhalten:

• Spreizen eines Faktors Q jedes codierten Symbols,
• Formgebung, zum Beispiel durch ein Nyquist-Halbfilter,
• Filtern durch den Ausbreitungskanal, indem z.B. Mehrfachwege eingeführt werden,
• Antifaltungs-Filtern beim Empfang, und
• Tastung.

Das Signal des Benutzers k vor dem Tasten wird zum Beispiel gemäß der folgenden Gleichung (1) geschrieben:
In dieser Gleichung stellt h das Formgebungsfilter beim Senden, p_k(t) den für einen Benutzer k spezifischen Ausbreitungskanal, f(t) das Empfangsfilter vor dem Tasten, T_c die umgekehrte Chip-Periode der Modulationsgeschwindigkeit und T_s die Symbolperiode vor dem Spreizen dar. Die Symbole a_n,k sind die codierten Symbole des Benutzers k, und die Symbole c_q,k sind die Chips der Spreizsequenz, n ist der zeitliche Index des codierten Signals und q der Index der Chips oder Symbole der Spreizsequenz.
Das Symbol
⊗
stellt die Konvolution dar.
Setzt man:
dann kann man schreiben
Die Gleichung (3) zeigt, dass der Beitrag jedes Benutzers k in Form der Filterung einer Folge von Symbolen mit einer bestimmten Funktion s_k(t) vorliegen kann, die die Wirkungen der Spreizung, des Formgebungsfilters beim Empfang, der Ausbreitung und der Empfangsfilter vor dem Tasten enthält.
Wenn man den die Tastproben von s_k(t) enthaltenden Vektor mit S_k bezeichnet, kann man das getastete Signal für den Benutzer k folgendermaßen neu schreiben: Zk = Hk·Ak (4)wobei A_k der Vektor der N Symbole a_n,k und H_k eine Matrix ist, die ausgehend vom Vektor S_k auf die in 4 gezeigte Weise konstruiert wird.
Die Spalten der Matrix H_k werden ausgehend von verschobenen Versionen der Sequenz S_k konstruiert, jede Spalte entspricht einem neuen Symbol des Vektors A_k und die Verschiebung entspricht der Anzahl von Tastproben pro Symbol. Die Überlappung zwischen den verschiedenen verschobenen Versionen von S_k entspricht der Dauer der globalen Impulsantwort (Filter plus Ausbreitungskanal).
Das komplette Modell kann also folgendermaßen geschrieben werden:
In dieser Gleichung (5) ist W ein Rauschvektor verbunden mit den Interferenzen außerhalb der Zelle und dem inneren Rauschen des Empfängers.
Kriterium zum Ordnen der Benutzer vor der Signalverarbeitung
Die verschiedenen Schritte der Entzerrung und der Decodierung können vorteilhafterweise auf eine Gruppe von Benutzern angewendet werden, die gemäß einem Kriterium eingeordnet werden, das die mit einem Benutzer verbundene Leistung berücksichtigt, von denen der Beitrag der Intersymbolinterferenzen für diesen gleichen Benutzer und für die anderen Benutzer subtrahiert werden kann.
Dieses Kriterium wird zum Beispiel auf folgende Weise bestimmt

• h_kl bezeichnet die l-te Spalte der Matrix H_k, die unter Bezug auf 3 beschrieben wird. Dieser Vektor bezeichnet nämlich die globale Impulsantwort des Kanals für das l-te Symbol des zu demodulierenden Blocks des Benutzers k,
• das Kriterium C_k wird folgendermaßen bestimmt:

Diese Berechnung nutzt die Korrelationen zwischen den den verschiedenen Symbolen entsprechenden Signalen, ob sie nun vom Benutzer k selbst oder von den anderen Benutzern kommen.
Das Verfahren misst nämlich die vorhandene Minimal-Entfernung zwischen zwei entgegengesetzten Symbolen am Ausgang eines Filters, das an die Impulsantwort h_kn angepasst ist, unabhängig von den Werten der anderen Symbole, die interferieren.
Die Benutzer werden in einer abnehmenden Reihenfolge eingeordnet, ehe die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens angewandt werden.
4 zeigt den Aufbau eines Empfängers 10 gemäß der Erfindung, der mehrere Entzerrer 11_k und mehrere Decoder 12_k aufweist, wobei der Index _k es ermöglicht, einen Benutzer zu identifizieren. Der Empfänger weist also ebenso viele aus einem Entzerrer und einem Decoder gebildete Module auf, wie es Empfänger gibt.
Das die Symbole aller Benutzer enthaltende Signal wird von jedem Entzerrer 11_k des Empfängers 10 empfangen.
Schritt a)
Der Entzerrer mit dem Rang 1 und dem Bezugszeichen 11₁ empfängt zum Beispiel die Tastproben des zu decodierenden Signals, ohne a priori Information über seine eigenen Symbole oder über die Symbole der anderen Benutzer. Die von dieser ersten Entzerrung stammende Information wird an den Decoder des Rangs 1 mit dem Bezugszeichen 12₁ übertragen, der eine zuverlässigere Information über die Nutzsymbole und somit die modulierten Symbole des Benutzers liefert.
Schritt b)
Die zuverlässige Information über die Nutzsymbole, die für den Benutzer 1 erhalten wird, wird anschließend an den Entzerrer 11₂ des Rangs 2 übertragen, der auch die Tastproben des zu decodierenden empfangenen Signals empfängt. Der Entzerrer ermöglicht es so, die mit dem Benutzer des Rangs 1 verbundene Interferenz zu berücksichtigen, obwohl er nach wie vor a priori nichts über die Symbole der Benutzer höheren Rangs oder gleich 2 weiß. Die Information dieser zweiten Entzerrung wird anschließend an den Decoder 12₂ des Rangs 2 übertragen, der Informationen über die Nutzsymbole des Benutzers des Rangs 2 liefert.
Der Schritt b) wird so oft durchgeführt, wie es Benutzer eines anderen Rangs als 1 gibt, also K–1 mal.
Allgemein gesagt, werden für den Benutzer mit dem Index k die Tastproben des Signals an den Entzerrer 11_k des Rangs k übertragen, der auch die Nutzsymbole über die Benutzer des Rangs 1 bis k–1 empfängt, die von den verschiedenen Decodern 12₁ , ..., 12_k–1 stammen. Der Entzerrer ermöglicht es so, für die Decodierung des mit dem Benutzer k verbundenen Signals die mit den Benutzern des Rangs 1 bis (k–1) verbundenen Interferenzen zu berücksichtigen. Die Information dieser k-ten Entzerrung wird anschließend an den Decoder 12_k des Rangs k übertragen, der Informationen über die Nutzsymbole des Benutzers des Rangs k liefert.
Der letzte Entzerrer besitzt Informationen über alle anderen Benutzer.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung weist der verwendete Entzerrer einen zweiteiligen Aufbau auf. Der erste Teil ermöglicht es, für einen betrachteten Benutzer k die Anteile der Benutzer der Ränge 1 bis k–1 zu subtrahieren, und der zweite Teil entspricht einem Entzerreraufbau mit Entscheidung in der Schleife, in englisch DFE, abgekürzt für "Decision Feedback Equaliser", der die nachfolgend angegebenen Eigenschaften aufweist.
5 zeigt den Aufbau eines Entzerrers der unter Verwendung des Prinzips des Rückschleifens arbeitet, das oben im Zusammenhang mit 4 beschrieben wurde.
Bei der Entzerrung des Benutzers k hat der erste Block 20 die Funktion, vom empfangenen Signal Z die Beiträge der Benutzer mit den Indices zu subtrahieren, die zwischen 1 und k–1 liegen, d.h. der bereits verarbeiteten Benutzer. Hierzu empfängt er die Vektoren von geschätzten Symbolen, die diesen Benutzern entsprechen. Die Schätzung der Symbole wird zum Beispiel durchgeführt, indem die mathematische Erwartung des Werts des Symbols ausgehend von den Wahrscheinlichkeiten berechnet wird, die während der Schritte des Decodierens erhalten wurden.
Der zweite Block 21 hat die Funktion, die Intersymbolinterferenz, die den Symbolen des Benutzers k selbst entspricht, und das Rauschen aufgrund der Benutzer mit den Indices k+1 bis K, die noch nicht verarbeitet wurden, und das thermische Rauschen zu verarbeiten. Der Entzerrer hat einen DFE-Aufbau, d.h. dass er aus einem Teil "transversales Filter" und einem Teil "Entscheidung in der Schleife" besteht. Der Teil "transversales Filter" wird berechnet, indem man die Kenntnis berücksichtigt, die man von der Struktur des von den noch nicht verarbeiteten Benutzern erzeugten Rauschens und des thermischen Rauschens hat. Der Teil "Entscheidung in der Schleife" hat einen sequentiellen Betrieb. Für jedes Symbol mit dem Index n des laufenden Benutzers subtrahiert sie den Beitrag der Symbole mit einem niederen Index, die bereits entschieden wurden.
Der zweite erfindungsgemäße Block weist zum Beispiel ein transversales Filter 22 auf, wie zum Beispiel eine Matrix, die auf den Vektor U angewendet wird, wobei der resultierende Vektor V im Symboltakt getastet wird. Die Koordinaten v_i dieses Vektors werden anschließend in eine Schleife gebracht, die ein Entscheidungsorgan 23 und ein rekursives Filter 24 aufweist. Das Entscheidungsorgan ermöglicht es, eine Entscheidung über die Symbole zu erhalten. Bei jedem neuen Symbol subtrahiert das rekursive Filter 24 den Beitrag der im Block bereits entschiedenen und zurückgesendeten Symbole. Die Schleife weist auch einen gewichteten Ausgang 25 vor dem Entscheidungsorgan auf, der es ermöglicht, Symbole an den Decoder zu senden.
Die Berechnung des transversalen Filters 22 und des rekursiven Filters 24 erfolgt zum Beispiel in der nachfolgend beschrieben Weise:
Die Berechnung der Filter verwendet als Kriterium die Minimierung des mittleren quadratischen Fehlers zwischen dem gewichteten Ausgang des Entzerrers und dem Symbolvektor des Benutzers k
Wieder bezüglich der Gleichung (5) kann der Vektor U folgendermaßen geschrieben werden
In dieser Gleichung (7) besteht das Rauschen aus Signalen, die von den noch nicht decodierten Benutzern des Rangs k+1 bis K ausgehen, und dem zusätzlichen ursprünglichen Rauschen W.
Für ein weißes Rauschen W werden die Ausdrücke der Filter nachfolgend angegeben:
Die Korrelationsmatrix von B hat folgende Form:
Mit σA² (der Leistung der Modulationssymbole), σW² (der Leistung des Rauschens) und Id (der Identitätsmatrix)

• definiert man die Matrix Q wie folgt:
• und man führt die Cholesky-Zerlegung dieser Matrix durch

In der Gleichung (10) ist F eine diagonale Matrix und L eine untere dreieckige Matrix.
Der Ausdruck des transversalen Filters, das das Kriterium (6) minimiert, ist
Das Rekursivfilter wird durch die Zeilen von (L-ld) bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet die Vorrichtung einen Interferenzannulierer, wenn die Gesamtheit der zu demodulierenden Symbole Gegenstand mindestens einer Decodierung war. In dieser Situation können im Unterschied zum Entscheidungsentzerrer in der Schleife, wenn man das Symbol j des Benutzers k entscheiden möchte, alle anderen Symbole des gleichen Benutzers oder der anderen Benutzer als bekannt betrachtet werden, selbst wenn in der Praxis nur die Schätzwerte dieser Symbole bekannt sind. Es ist dann möglich, ihren Beitrag vollständig zu subtrahieren.
6 stellt schematisch das Prinzip dieses Annulierers dar.
Im Vergleich mit dem Fall des Entzerrers mit Entscheidung in der Schleife der 5 verfügt man über mehr Informationen über alle Symbole, die von der Iteration i–1 kommen für manche Benutzer, zum Beispiel diejenigen mit dem Index 1 bis k–1, und von der laufenden Iteration i für die anderen Benutzer mit dem Index k+1 bis K.
Das angewandte Prinzip besteht darin:

• die Beiträge aller Benutzer außer dem gerade in Verarbeitung befindlichen Benutzer k zu subtrahieren, indem die neueste Information für jeden von ihnen verwendet wird, für die Nutzer mit dem Index 1 bis k–1 die Schätzwerte der Vektoren der Symbole bei der Iteration i und für die Benutzer mit dem Index k+1 bei K die Information der Schätzwerte aufgrund der Iteration (i–1), wobei dies in dem ersten Block 20 durchgeführt wird, der einen Vektor U erzeugt,
• Filtern für den Benutzer k der empfangenen Tastproben in dem Filter T 22, wobei der resultierende Vektor V anschließend zum Beispiel im Symbolrhythmus getastet wird,
• Subtrahieren im zweiten Block 21 für ein gegebenes Symbol n der restlichen Intersymbolinterferenz, die von den anderen Symbolen des Benutzers k kommt. Der Beitrag der Symbole 1 bis n–1 wird durch das Filter P_n mit dem Bezugszeichen 26 und dasjenige der Symbole mit dem Index n+1 bei N von einem Filter Q_n mit dem Bezugszeichen 27 bestimmt.

Auf diese Weise verfügt man im Verhältnis zur Entscheidungsschleife über eine sehr viel reichere Information als die vorher entschiedenen Symbole, d.h. Informationen über die vergangenen Symbole, aber auch die zukünftigen Symbole, die von der vorhergehenden Iteration kommen.
Nach den Schritten der Verarbeitung geht man zum Schritt der Decodierung über, und dann betrachtet man den folgenden Benutzer, und der Beitrag des Benutzers k wird subtrahiert, indem man die während der Iteration i (und nicht mehr i–1) erhaltenen Ergebnisse verwendet.

Claims

Verfahren zum Anordnen einer Anzahl x von gegebenen Benutzern in einer Entzerrungs- und Decodiervorrichtung für digitale Signale, die die Signale der K Benutzer empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens die folgenden Schritte aufweist: • einen Schritt, in dem die K Benutzer oder zumindest die meisten der K Benutzer gemäß einem für einen Benutzer k bestimmten Kriterium unter Berücksichtigung der Leistung des Benutzers k korrigiert um den Beitrag der mit diesem Benutzer k und mit den anderen Benutzern verbundenen Intersymbolinterferenzen geordnet werden, und • einen Schritt der Entzerrung und der Decodierung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kriterium zum Ordnen der Benutzer folgendermaßen bestimmt wird
wobei h_kl die l-te Spalte einer Matrix H_k, die ausgehend von dem Vektor konstruiert wird, der die Tastproben des Signals des Benutzers k enthält, und n den Zeitindex des codierten Symbols bezeichnet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Entzerrung und Decodierung mindestens die folgenden Schritte aufweist a) bei der Iteration 1, für den Benutzer mit dem Index 1, die Übertragung des zu demodulierenden Signals an einen Entzerrer des Rangs 1 und dann an einen Decoder des Rangs 1, um Informationen über die geschätzten modulierten Symbole zu erhalten, die von mindestens einem der Decoder des Rangs (k–1) stammen, und b) für die Benutzer k mit einem anderen Index als l, die Übertragung des zu demodulierenden Signals an einen Entzerrer des Rangs k und der verschiedenen geschätzten modulierten Symbole, die von mindestens einem der Decoder des Rangs (k–1) stammen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Iterationen umfasst und dass für eine von der ersten Iteration unterschiedliche Iteration der Schritt b) während einer i-ten Iteration darin besteht, an einem ersten Block des Entzerrers des Rangs k die zu demodulierenden Symbole des Benutzers k, die Schätzwerte der Symbole der Benutzer 1 bis k–1, die während der i-ten Iteration erhalten werden, und die Schätzwerte der Symbole der Benutzer k+1 bis K, die während der Iteration i–1 erhalten werden, sowie die Schätzwerte der Symbole des Benutzers k zu übertragen, die aus der (i–1)ten Iteration stammen.
Vorrichtung, die es ermöglicht, die von mehreren Benutzern empfangenen Signale in eine gegebene Reihenfolge zu bringen, ehe die Signale in einer Signaldecodiervorrichtung verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Vorrichtung enthält, die in der Lage ist, ein Kriterium zum Ordnen der Signale der Benutzer zu bestimmen, wobei das Kriterium die Leistung eines gegebenen Benutzers k und Intersymbolinterferenzen für den Benutzer k selbst und für die anderen Benutzer berücksichtigt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie K Module aufweist, wobei jeder Modul mindestens einen Entzerrer in Verbindung mit einem Decoder aufweist, und dass ein Entzerrer mit dem Index k mit mehreren Decodern mit einem Index geringer 1 als k–1 verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entzerrer mindestens zwei Blöcke (20) und (21) aufweist, wobei der erste Block (20) mindestens das zu demodulierende Signal des Benutzers k und die Schätzwerte der den Benutzern 1 bis k–1 zugeordneten Symbole empfängt und der zweite Block (21) ausgelegt ist, um den Beitrag der vorherigen bereits demodulierten Symbole abzuziehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Block (20) bei einer i-ten Iteration mindestens das zu demodulierende Signal des Benutzers k, mindestens die Schätzwerte der den Benutzern 1 bis k–1 zugeordneten Symbole, die der i-ten Iteration entsprechen, und die Schätzwerte der Symbole der Benutzer k+1 bis K, die bei der (i–1)ten Iteration erhalten werden, und der zweite Block die Schätzwerte der Symbole des Benutzers k empfängt, die bei der (i–1)ten Iteration erhalten werden.
Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 zum Demodulieren eines Signals in einem Mehrfachzugriffsrahmen mit räumlicher Verteilung und/oder einer Verteilung gemäß Codes des Typs CDMA.