TWI270263B - Fast joint detection - Google Patents

Description

1270263 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明通常係有關於無線通信系統。特別是，本發明係有關 於在一無線通信系統中之資料偵測。 【先前技術】 第一圖一無線通信系統ίο之一介紹。此通信系統1〇係具有基 地台12,至1么（12) ’其係與使用者設備（ue) 14至14 (14)進行 通仏。各個基地台12係具有一關連操作區域，並在此與其操作區 域中之使用者設備（UE) 14進行通信。 在部分通^系統中’諸如：使用分碼多重存取之分頻雙工（卩加 /CDMA)及使用分碼多重存取之分時雙工（TDD/CDM幻，多重通 信係於相同頻譜上進行傳送。此等通信係利用其通道碼 (channelization code)加以區別。為更有效地使用此頻譜，使 用分碼多重存取之分時雙工⑽/漏）通信系統係使用分割為 通信時槽之重覆訊框。在此系統中之一通信將會被指派以單一或 多重關連碼及時槽。 由於多重通信可能在相同頻譜上及在相同時間内傳送，在此 系統中之-接收器必須能齡多重通信間進行識別。偵測此等信 號之-種手段係多重使用者偵測⑽）。在多重使用者細⑽） 中’與所有使用者設備（UE) 14，亦即：使用者，關連之信號係 同時加以偵測。由—單—傳輸器偵測—多重碼傳輸之另_種手段 1270263 係單-使用賴測（SUD)。在單—使用者偵測（sud)中，為了 自接收器之多重碼傳輸中還原資料，接收信號係通過—等化階 段、並且利用單一或多重碼進行解擴(一⑽。實施多二吏 用者偵測（MUD)之手段及單—使用者侧（SUD)之等化階段係 包括：使用-Cholesky或-近似chQlesky分解。此等手段係具有 一南度複雜性。此高度複雜性會導致功率消耗之增加、並會造成 使用者設備（UE) 14之電池壽命縮短。因此，本發明之目的便是 提供偵測接收資料之其他手段。 【發明内容】 K資料信號係於一分碼多重存取（CDMA)通信系統中之一共用 頻譜上進行傳輸。一組合信號係接收及取樣於此共用頻譜上。此 組合信號係具有此等K傳輸資料信號。一組合通道響應矩陣係使用 此等K傳輸資料信號之資料碼及脈衝響應以產生。一組合通道相關 矩陣之一方塊欄位係使用此組合通道響應矩陣以決定。此方塊棚 位之各個方塊項目係一KxK矩陣。在各個頻率點k，一κχκ矩陣Λ⑴ 係利用計算此方塊欄位之方塊項目之傅立葉轉換以決定。此ΚχΚ矩 陣Λ⑴之一逆矩陣係乘以此傅立葉轉換之一結果。或者，前向及後 向替代係可以用來解此系統。一逆傅立葉轉換係用以自此等Κ資料 信號中還原資料。 1270263 【實施方式】 第二圖係介紹在一使用分碼多重存取之分時雙工（τιφ/ CDMA) g 使速聯合偵測之—簡化傳輪器26及接收器 28，雖然快速聯合侧亦可以細於其㈣統，諸如··使用分碼 多重存取之分頻雙工（CDMA/FDD)。在―典·、統中，一傳輸器 26係位於各個使用者設備（UE) 14中、且傳送多重通信之多重傳 輸電路26係位於各個基地台12巾。聯合伽彳接收II獅可以位於 一基地台12中、使用者設備14中、或同時位於兩者中。 此傳輸器26係在一無線放射通道3〇上傳送資料。在此傳輸器 26中之一資料產生器32係產生欲與此接收器28進行通信之資料。 调麦/擴政/蛛練序列插入裝置34係利用適當資料碼以擴散資 料、並將此擴散參考資料以適當指派時槽中之一中間文字訓練序 列進行時間多工，進而產生一個或多個通信叢發。 一典型通信叢發16係具有一中間文字2〇、一看守周期18、以 及兩個資料場域22、24，如第三圖所示。此中間文字2〇係將此兩 個資料場域22、24分離、且此看守周期18係將此等通信叢發分離， 藉以考慮自不同傳輸器26傳輸叢發之到達時間差。此兩個資料場 域22、24係包含此通信叢發之資料。 此（等）通信叢發係利用一調變器36調變為射頻（砂）。一 天線38係經由此無線放射通道3〇以放射此射頻（即）信號至此接 收器28之一天線4〇。傳輸通信所使用之調變類型係可以是任何熟 1270263 習此技藝者所暸解之_ ’諸如：四相移位鍵控（㈣）或正交 振幅調變（QAM) 〇 此接收之天線40係接收各種射頻信號。此等接收信號係 利用-解勘42進行解調，藉以產生—基頻錢。此基頻信號係 利用-取樣裝置43 ’諸如：單-或多重類比數位轉換器、以此等 傳輸叢發之一倍晶片速率或複數倍晶片速率進行取樣。此等取樣 係在此時槽中，經由諸如一通道估算裝置44及一快速聯合偵測裝 置46，利用指派給此等接收叢發之適當資料碼加以處理。此通道 估算裝置44係使用在此等基頻取樣中之中間文字訓練序列元件， 藉以提供通道資訊，諸如：通道脈衝響應。所有傳輸信號之通道 脈衝響應係可以視作一矩陣Η。此通道資訊係為快速聯合偵測裝置 46所使用，藉以估算接收通信叢發之傳輸資料為軟符號。 此快速聯合偵測裝置46係使用此通道估算裝置44所提供之通 道資訊及此傳輸器26所使用之已知擴散資料碼，藉以估算預想接 收通信叢發之資料。 雖然快速聯合偵測係使用第三代合作計晝（3Gpp)通用地面 放射存取（UTRA)分時雙工（TDD)系統解釋為基本通信系統，此 快速和合债測亦可以應用於其他系統。此系統係一直接序列寬頻 分碼多重存取（W—CDMA)系統，其中，上行鍊路及下行鍊路通信 係偈限於互斥時槽。 此接收器28係接收同時到達之全部]^個叢發。此等以固叢發係 1270263 在一觀察間隔中重疊於彼此上方。對於第三代合作計晝（3GPP) 通用地面放射存取⑽A)分時雙工（獅）系統而言，-時槽之 各個貝料場域伽镜於—觀察間隔。驗第k個紐之資料碼係表 不為〇。此κ個叢發係可以源自κ個不同傳輸器、或對多重資料碼 傳輸碼而言，小於Κ個不同傳輸器。 一通信叢發之各㈣料場域储有-預定數目，Ν，之傳輪符 號。各個符號係使用-預定數目之晶片進行傳輸，其係擴散因子， SF:因此’各個資料場域係具有_個晶片。待顧無線放射通 道後’各個符號係具有—脈衝響應，諸如：長度货晶片之脈衝響應。 長度w之典魏鋪、57。目此，各健收場域係具挪池丄 晶片或NC晶片之一長度。 在一觀察間隔中κ個資料場域之各個第κ場域係可以在接收 器、利用等式（1)加以模型為： Κ 等式（1) £(k) =Α⑴d(k)，k^l， 係第k場域之接收貢獻+係第k場域之組合通道響應。 备N郝陣。在a叹各個第細4⑴之第】元件符號響胳 之—零點填補版本。此符號響躲)係第k場域估算響應h⑴及此場 域擴散貧料碼〇之疊積（convolution)。“)係第匕資料場域中 之未知資料符號。h〇〇係具有長度w晶片、且可以用等式（2)表示· :(k) =X(k) 等式（2) .hw 、不· X⑴係反應傳輸H增益及路麵耗。£，純道脈衝響應 !27〇263 對於上行鍊路通信而言，各個^及各個工⑴係不同的。對 ^下行鍊路而言，所有場域係具有相同但各個上⑴係不同 沾。右傳輸多樣性係用於下行鍊路中，則各個工及广係不同 式（3在)無線通道上傳送、所有Κ個場域之全部接收向計係根據等 r=ir+n- ~； 等式（3) S係一零平均雜訊向量。 00 將所有資料場域之^組合至一整體響應_級將各個叢發这 之未知資料組合至一整體資· «，等式⑴便成為等式⑷―。 Ι=Α-+Π 等式⑷ 使用-人機系統工程（MMSE)解法以決定雜根據等式⑸ ㈣'㈤ 等式（5) (.)喺表示Hermetian函數（複共軛轉置）。_人機系統工 程（MMSE)之R係根據等式（6)。 R=M+rI 等式（6) π係雜訊變異，典型地係取自此通道估算裝置料，且丨係單位 矩陣。 使用快速傅立葉轉換（FFT)，雖然其他的傅立葉轉換亦可以 使用’但此等式最好係根據等式（7)求解。 〔F(d) 〕k 等式（？） 1270263 針久 稍賴立葉觀_。〔.〕_表示此等式 係在各個頻幅求解。Λ +方物轉λ之大術之方塊 項目。此方塊對角矩陣Λ之推導係說明如下。捨棄直接去解等式 7，等式⑺射前向及後向#代法求解。 第四圖係利用快速聯合偵測決定資料向到之一較佳方法之 -流程彫此组合通道響應矩_系使用估算響雜υ及各個叢發c ⑴之擴散資料碼㈣決定，48。經由此組合通道相關矩陣，卜Μ，

49。在各個頻率點’一 ΚχΚ矩陣Λ，、經由計算一方塊行^方塊項 目之傅立葉轉細決定，5Q。較佳者，本實施嶋使用—中心行， 其與此矩陣R之左侧或右側至少距離W行。

F〔A〇 k係使甩一矩陣乘法之一快速傅立葉轉換（fft)以決 定，5卜各個矩陣Λ⑴之逆矩陣，〔A'〕-，係加以決定。為決定 〔F (这）〕k 〔Λ^〕-1及F〔AHr〕k係在各個頻率點相乘。或者，〔ρ (这）〕k係使用LU分解以決定。λ⑴係分解為一下三角矩陣[及一 上二角矩陣U，52。使用前向替代，〔F (Αν)〕，53，及後 向替代，U〔F(d)〕k，54,〔F(d)〕潜、加以決定。g係利用F (这）之一逆快速傅立葉轉換以決定，55。 等式（7)之推導係說明如下。等式（4)之一最小均方差（MSE) 解係根據等式（8)以決定。雖然等式（7)係根據一人機系統工 程（MMSE)之解’快速聯合偵測係可以使用其他手段以實施，諸 如：一零力手段。 12 1270263 R- (A.A+a^I)d=Av #式⑻ —若使用-零力解，則H項係由等式⑻中省略，諸如：啦 (AA)卜Αγ。下列說明係此人機系敎程（顯e)解之一推導， 雖然一類似推導亦可以躲-零力解。為介紹目的…簡化範例 之R (其中，且W=2)係根據等式⑻。此範例係可以延展 至任何见及界。 0 0

及*ί及I 〇 ^ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 〇 ^1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ^ύ 0 0 0 0 0 及· 0 0 0 0 0 等式（9)

此矩陣R之大小通常係（KNS) X (KNS)。在此矩陣R中之各個項 目，R，係一KxK方塊。在矩陣R之虛線内，此次矩陣係方塊循環的， 亦即··一循環矩陣之一順方塊方向延伸。矩陣R之部分，非方塊循 環之部分，係取決於最大多重路徑延展擴散，W。 在等式（9)中，此矩陣R之一方塊循環延展，R。，係根據等式 (10) ° 13 1270263 E: 5。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 及ύ 0 0 0 0 0 0 及丨 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 0 0 0 為 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 0 0 0 吋 0 0 0 0 0 βΓ 0 0 0 0 0 -¾ 等式（10) 一”數位傅立葉轉換（DFT) —類似f，矩陣D係加以決定，諸如 r=DNDh。一種此類矩陣D係根據等式（11)。 D: •1知 jl&E - …e M， βύχ _ ΛΤΓ τ 層 ·· 4? r 1 u j ilCfac he ......£ )4ύπ Jjis^c \ ......£ Σκ 等式（11) L係一 KxK單位矩陣。 乘積DhD係根據等式（9) 等式（12) 參 u系一 mxm之單位矩陣。此方塊循環矩陣R。係乘以此矩， 諸如：根據等式（13)。 14 1270263 RD:(13) + 马 + + ^+^) +為+為）

(V i^. J** jl&c iit jlSc Ί5Γ j'ifa + Α<Ρ Wa + 今<? Wa ) +S^eI + jlSfc + ^£~ +ή£~) jlflc jilk

iiiL il^. ji 知 Wa +Atf Wa (釦 jlSt+i^ iifc. wa +v 乐 j故 + S^£ ^ ) (為£ & & +心％ j?^c jlSDc + R^e Wa +^ Λ ) jlD8c jl^lfc (V Wa +i2,^ Wa +^f jhi奴 jlgfk+ ^ +J^£ tfa ) jl你 等式 RJ)之各個項目係一KxK方塊。一方塊對角矩陣Λ係根㈣式（⑷ 「冲） ΛΑ 等式（14) 矩陣Λ之大小係（KNs) x (KNs)。此矩陣Λ之各個Λ(η係根據 等式（15) 〇 # Λ 等式（15：) Λ⑴儀一ΚχΚ方塊，且具有1Η固非零項目。 此矩陣D係乘以此矩陣Λ，諸如：根據等式（π)

DA Λ⑴ J4* j4* Λ叫I _ j8* jl&c · Λ押、丨VTiT jl&c ~ £nr Λ[丨） 心15Γ l^*bc ·· Λ押 Ί jitic himinr Λ⑴ Λ⑴ Λ嘹 )\ύχ 1¾¾ J办 Λ【~Ι · ·. Λ阳Ί .，，丨沒 jl-ark i^H^£ Wa jM4c 等式（16) 15 1270263 在等式（16)中所示矩陣D之各個項目係一ΚχΚ方塊。 經由等於矩陣RJ)之各列及矩陣D之各列所產生等式之系統係 固定的。因此，同組等式係經由等於矩陣任何列及矩陣D相同列 以產生。為介紹等式（13)，矩陣RD之第一列方塊係根據等式（π)。 [(R〇+RH+R2H + R, + R2) ^ (R〇e--+RHe--+Rae--^ + R,e—) ^ (R〇e--+Rfe—+R^ , (R〇0j18 "Ns+RHe36·+R2He54"Ns+R2e· a+Rej 180/r/Ns )〕等式（17) 矩陣D之第一列方塊係根據等式（18) 〔Λ ⑴，Λ ⑴ej2"Ns，Λ (3)ej4"Ns，. · · 5 y^cNs-ngj, Λ )^^jl8；r/Ns 等式（18) 相等此兩列之項目，便可以得到等式（19)及等式（2㈧ Λ⑴=(R+RJRM + R + R) 等式（19) Λ⑴e (Re_+RHe ⑽ + RHe— + Re -外 + r e ν ) =e— (R〇+RHe—+ RHe—+ R2e-—+ Re_j2^/Ns 等式（20) 因此，L根據等式（21)。 Λ(ζ)= (R〇+R1Hej2^5+ RHej^Ns+ R2e-^+ R,e-等式（21) 同樣地，Λ-”係根據等式（22)。 J2(N卜2) "Ns 八㈣ 一（R。+ RHei2 ㈣"ns + RHe40^2) "Ns + ㈣"Ns + r g 等式（22) 16 1270263 Λ⑽係根據等式（23)。 八⑽=(R#+R,He錄⑽ + RHe，，、R2e_/外 R,e 等式（23) 雖然等式（17)至等式（23)係介紹使用矩陣r£d及da之第一 列’但任何列均可以用來決定Λ⑴。 為介紹使用一中心列，第（Ns/2)列（或等式（7)之第五列）， Λ⑴係根據等式（19) 〇 Λ(η= (Ro + RH + RH + R + RO 等式（19) · 等式（19)至等式（23)係κ’ K方塊之快速傅立葉轉換（pyp)。 由於此等方塊係乘以、純量指數，此步驟係稱之為一，，方塊快速傅立 讀換（FFT) ’’。計算快速傅立葉轉換（FFT)之典型手段，諸如：

Matlab軟體之函數fft，係計算一單邊序列之快速傅立葉轉換 (FFT)由於各個八⑴係一雙邊序列，λ之計算係可以利用 一傅立葉轉換函數fft {〇，〇，…，R，R，R，RH，rh，…，〇， 〇 }並將其乘以一中心列之一適當指數函數，諸如：根據等式 讀 (27)，加以實施。 、、”中’ p =〔ceil (M/2) —1〕/况等式（27) ^7)至等式（27)所示，計算所有八⑴係可以使用矩 陣R之—早一仃以執行。因此，矩陣亿並不需要加以決定。矩陣Ε 可仃Φ可來直接推導Λ ()。較佳者，本實關係使用距離 矩陣R任意一邊至少㈣之一列，因為此等列係具有-組完整R。 17 !27〇263 使用Λ⑴及矩陣D’方塊循環矩陣iu系可以重新表示為等式（28) 及等式（29) 〇 等式（28) 等式（29)

RcD=DA

Rc= (l/K) (DAD〇 矩陣D及Λ係分別為大小（ΚΝ) χ (KR) 由於D»D=NSLS’D—(i/n ) Dh，因此便可以得到等式（3〇)。 Rc-i-Ns ( (D〇 (D) =Ns ( (D/Ns) Λμ (Dh/n )〕

等式（30) 此人機系統工程（MMSE)解法係根據等式（31)。 萨R—! (A〇 等式（31) 偵測之資料向量这係大小（孤）xl。 此人機系統工程（MMSE)解法係根據等式（32)。 D«d=A-i (D« (A〇 ] 等式（32)

矩陣Λ係大小（KNs) x (KNs)，其具有1[>1方塊，並且，矩陣 Λ之逆矩陣係根據等式（33)。 W r , 1 w r 卜Γ Λ-1- . Λ㈣· — - μ㈣广 等式（33) 此逆轉換係需要ΚχΚ矩陣Λ⑴之一逆矩陣。 因此’此資料向量4係根據等式（34)以決定。 18 !27〇263 f F ⑷〕=〔U ''〔F (Ay)〕k等式（34) β (34)係可關時制於以—倍^辭及複數倍晶片 f ’諸如：兩倍晶片速率，取樣此接收信號之接㈣。對於複 文倍晶片速率之接收器而言，對應複數位晶片速率之矩_係與等 式（9)之形式相同，其係近似於方塊循環的。

為降低决疋F (A〇之複雜性’本實施例係可以使用對結構a 有利之—種快速傅立葉轉換㈣）手段。結構a係具有一近似方 塊循環之結構。然、而，結構錄一非方形矩陣，其大小為⑽）， (RK)。一矩陣A之一介紹係根據等式（35)。 歌(〇) 「to ΨΚΙ) [m 蚁⑴ W\2) to) &2l a V)(o)俨(〇， 獅呦(〇) 〇 0 ή[η(〇) bn〇) 等式（35)

各個bi (k) (i )係此通道響應h⑴及此擴散資料碼c(k之疊積 其係對應於在第i個符號間隔之第j個晶片間隔之第1^個使用者。 使用方塊B (·)，其中，各個方塊係利用等式（35)中之括 號表示，等式（35)係變成等式（36)。 0 廳膽 0 0 臞鼸· 0 0 麵臞 0 5(2) 5(1) B(O) ：: :」等式（36) 一卵）0 〇 ^(Ό B(O) 〇 5(2) B ⑴ 5(0) = ； ： 〇 0 …

19 !270263 如上式所示，矩陣A之-部分係方塊循環的 延展係標示為4。 平心循％ 矩陣A係可以根據等式（37)切割為三個矩陣分。 A=Di Λ .D2H 荨式（37)，係一⑽㈣鄭車，， Λ,係一大小（NsSF) x (麗）之方塊對角矩陣。 此方塊對角矩陣Λ,係具有解式（⑷相同之形式。缺而， 矩陣Λ之各個項目Λ,⑴根據等式（38)係―SM方塊f， Λ, Λ丨 睡 in in ^ in in 〜f在 等式（38) n \〇Ό J 祕與等式(11)中之矩陣D具有相同形式^係等式（邪） 示之形式。

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L係一 SFxSF單位矩陣 等式（39) 仙乘九及如夺’形式’ B⑴及卜L ’之乘積係根據等式⑽） 以形成。 20 !27〇263 I聊則‘啊丨醉^印卢丨卢··丨嗍^ ΒΠ)# ‘

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AcD2 — 等式（40) 尬之大小係（NsSF) x (RK)，且各個方塊之大小係sf，k。

在相乘矩陣以及八^寺，形式，(i)，之乘積係加以 形成。&Λ之大小係（MSF) X (M)、且各個方塊之大小係sFxK。 比較矩陣AJM壬何列及矩陣&Λ湘同列，便可以得到等式（41)。 九(1) =〔B (0) +B (1) +B (2)〕， 八' (2) =〔 Β ( 0) + Β (1) e，/Ns + Β ( 2 ) e-i4"Ns〕， A!(Ns-·1) =〔B(〇) +B (1) e_i，2)"Ns +B (2) e-j4(Ns-2)"Ns〕， A. (Ns) = (B(0) +B (1) e-j2(Ns-,)；r/Ns+B (2) 0-i4(Ns-l) ff/Ns ^ 等式（41) 因此，各個Λ, (k)係可以使用（SFxK)方塊之一單邊序列加 以決定。使用等式（38) &D2HD2=NSL，便何以得到等式（42)、 等式（43)及等式（44)。 等式（42) 等式（43) 等式（44)

A=Di Λ iDJJ ΑϋΗ (D丑） DJi (A〇 =Ns〔ΛΉ (DH )〕 21 1270263 因此，〔F(A〇〕k係根據等式（45)、使用快速傅立葉轉 換（FFT)加以決定。 〔F (A〇〕k=Ns〔 Λι〇〇〕《〔F (I)〕k等式（45) 同樣地，由於矩陣A係近似方塊循環的，r=A„a+ σ2ΐ亦可以利 用使用Λ之快速傅立葉轉換（FFT)加以計算。 為降低複雜性，各個Λ⑴之逆矩陣，〔Λ⑴〕-1，係可以使用lu 分解加以執行。各個〔Λ〇係一（ΚχΚ)矩陣，其LU分解係根據等 式（46) 〇 A(i)=Ll^ ^ ^ ^ ^ ^ 等式（46) L係一下三角矩陣，且u係一上三角矩陣。等式（7)係根據等 式（47)及等式（48)、使用前向及後向替代法求解。 〔(k)〕〔f (Ay)〕k 等式（47) 〔 Ag (k)〕H〔F (3)〕k 等式（48) 車乂佺者，為改善在各個資料場域22、24端點之資料符號之位 凡秩差率（BER)，來自中間文字部分2〇及看守周期18之取樣係用 於第五圖所示之資料_中。為收㈣料場域中最後符號之所有 取樣，用以決定[之取樣係向中間文字20及看守周期18内延展 晶片（脈衝響應之長度）。此延展係考量此場域最後符號之大體 上所有轉簡於麵侧巾。對於資料場域丨22而言，此等取 樣係向中Μ字魄展卜丨晶片。此中間文字相係在資料偵測 处里月J由中間文字2〇計算之取樣中刪去。對於資料場域2 24而 1270263 言，此等取樣係向看守周期18内延展^—〗晶片。 …特疋之快稍立葉雜（FFT)實絲需要—較場域長度以 絲分析。此等快逮傅立葉轉換（FFT)實施之—係—主要因子演 异法（PFA)。此主要因子演算法（pFA)實施係需要此場域長度 為-主要數目，諸如：六十—個。為方便主制子演算法⑽） 快速傅立葉娜_實施，之轉雜好延展一預 定主要肝演算法⑽）储。如第五騎示，f料場域】及資 料場域2係延展P晶片至想要之主要因子演算法（p⑷長度。或者， 六十-個符號之方塊快逮傅立葉轉換⑽）係延展至長度六十四 之方塊快速傅立葉轉換(FFT)，其係需私個快速傅立葉轉換㈣） 計算。由練陣炫—方賴義陣之近_得以減少，其效能典 型地便會改善。 ((K斗K)/2)〔2(SF+W-1) — υ -((Κ2-ΙΟ/2) (SF+W-D，其中，ϋ + W-1) /SF) +1) 等式（49) 快速聯合伽之計算複雑之—分_酬如下。# a之叶 算複雜性係KxSFxW。計算M之計算複雜係根據等式（^。

〕(ru/2 ) (R，（（SF -矩陣向量乘法係計算（a〇m得到，其具有—複雜陋（sf 刊-υ。計算矩触第i行方塊之快速傅立葉轉換（fft)係需要 【X (R1。成）個計算。計算一之傅立葉轉換係f撕（N，_)個 計算。各個矩陣〔h〕之逆矩陣，在不使嶋olesky分解的情況 23 1270263 * 下’係需要K3個計算。對於R個頻率點而言，整體計算數目係贼3。 打〔F⑷〕k=〔Λ⑴〕H〔F (A、）〕k係需要【個乘法（對於Ns 個頻率點而言）。因此，整體計算數目係Νκ個。〔F (έ)〕之逆 快速傅立葉轉換（FFT)係需要K (N1〇gN)個計算。 為介紹快速聯合偵測之複雜性，處理分時雙工（TDD) 广甘曰各λΤ ΓΛΤ-ί 、~ 取赏顯 型I (其具有㈣76、SF = 16、κ=8、Ν = 6_=57)之每秒 實數運算⑽Ps)係加以決定。矩陣Α、㈤、矩陣反之一行方 :鬼、〔Λ;〕-,之繼^

Av、F〔Αν〕之計算，〔F⑷ :轉:算_叢發執行…㈣:每==轉: = 觸物知_。峨梅紹於第 量_個叢-計算A MR0PS 計算Μ 3.0 計算F (j 4.4 吕十鼻〔Λ⑴〕、， 9. 2614 12. 4928 每個_叢發勃t MROPS 計算Ay 計算F〔Ατ〕 28.11 2· 3154 1270263 計算F〔〇n〕dA小〔F(AT)〕k 八 3.1232 F〔（d )〕之逆快速傅立葉轉換2.3154 快速聯合偵測所需之全部每秒 65. 0182 … 白萬實數知作（MR0PS)數目 第一表 註：在第—表中，⑻係直接計算以作為-矩陣向量乘法。 右LU刀解係用以决疋〔A(k)〕_,，則複雜性係降低至％ 8678每 秒百萬實數操作⑽PS)。若快速傅立葉轉換(fft)係用以決 定⑻，則複雜性係由65._每秒百萬實數操作(贈s)降 低至63· 9928每秒百萬實數操作（败〇pS)。 快速聯合偵測及其他偵測技術之複雜性比較係說明如下。對 於分時雙工（TDD)叢發類型丨（其具而言，下 列三種技術之複雜性係根據第二表。

&Ά MRQPS 近似Cholesky基礎聯合偵測（JDChol) 82. 7 單一使用者偵測：跟隨一Hadamard轉換 基礎擴散（SDChol)之近似Cholesky基礎等化 205. 2276 快速聯合偵測（JDFFT) 65.0182 25 1270263 弟二表 二種_技術及-參考匹配濾波（MF) f料侧技術之效能 糸根據超過⑽_之模擬轉彳爾。蝴_使用軟體 athb所提供之精密度，亦即：不考慮有限精密度效應。此等模 擬係使用寬頻分碼多重存取（w—_)分時雙工⑽）第四组

⑽）所狀之称料6勝8及12，且執行於沒有雜多 樣性之下行鍊路，藉以方便與單—使用者侧之比較。 如第六圖及第七圖分別所示，對於第一例及第三例而言，快 速耳㈣彳貞測（IDFTT)之效能彳轉常接近於0^16^基礎聯合摘測 (JDChol)。其他的資料侧方式之效能並未如__基礎聯 合谓測（JDChol)或快速聯合侦測（聰τ)。對於第八圖所示之 分時雙工（TDD)第izg組（WG4)之第二例通道而言，快速聯合债 測（JDFFT)相較於Cholesky基礎聯合偵測（jDChol )似乎呈現某

些衰退。此亦同樣發生於單一使用者偵測（SUD)基礎之Ch〇lesky 演算法（SDChol)。對於一高資料速率服務而言，諸如：一2Μ_ 服務（如第九圖至第十一圖所示），快速聯合偵測（jDpyp)之表 現係接近或略遜於Cholesky基礎聯合偵測（jDChol)、但卻優於 其他方式。 【圖式簡單說明】 26 1270263 第一圖係一無線通信系統。 第二圖係一簡化傳輸器及一快速聯合偵測接收器。 第三圖係一通信叢發之一介紹。 第四圖係快速聯合偵測之一較佳實施例之一流程圖。 苐五圖係指示擴充處理區域之一資料叢發之一介紹。 第六圖至第十一圖係介紹其他資料偵測手段之快速聯合偵測之模 擬效能之圖示。 【元件符_觸】 _ 10:無線通信系統 12、I2j_〜12§ ·基地台 14、14〜14:使用者設備（皿） 16 :典型通信叢發 18 :看守周斯 加：中間文字 22、24 :資料場域 · 26 :簡化傳輸器 28 :接收器 30 :無線放射通道 32 :資料產生器 34:調變/擴散，練序列插入裝置 27 1270263 36 :調變器 40 :天線 42 :解調器 43 :取樣裝置 44 :通道估算裝置 46 :快速聯合偵測裝置

Claims (1)

1270263 拾、申請專利範圍： 1·-種分碼多重存取使用者設備，該翻者設備係接_一共用 頻瑨上方之κ資料信號，該使用者設備包含: 接收及取樣-具有在該共用頻譜上方之轉料之組合信號之 裝置； 使用4K資料之資料碼及脈衝響應以產生一組合頻道響應之 裝置；… 使用該組合頻道響應矩陣以決定一交互關連矩陣之一方塊行 之裝置，該方塊行之每一方塊項目係為一κ*κ矩陣； ⑽倾合錢取樣之馳合猶無矩陣之一複共 軛轉置之一傅立葉轉換之裝置； 將每-方塊彻之—傅立雜換之—稍絲_傅立葉轉 換之4^以產生该資料向量之一傅立葉轉換之裝置；以及 計算該資料向量傅立葉轉換之一逆傅立葉轉換以產生該Κ資 料信號之資料之裝置。、 2. -種分碼多重存取基地台，該基地台係接收在—共闕譜上方 之Κ資料信號，該基地台包含： 接收及取樣-具有在該共用頻譜上方之〖資料之組合信號之 裝置； 使用該Κ資料之資料碼及脈衝響應以產生一組合頻道響應之 裝置； 曰’ 使用触合紐_矩_決定—交互目輕陣之一方塊行 29 K70263 之裝置，該方塊行之每一方塊項目係為一κ视矩陣； 計算乘以該等組合信號取樣之該組合通道響應矩陣之一複共 幸厄轉置之一傅立葉轉換之裝置； 將每-方塊項目之-傅立葉轉換之—逆轉換乘贿傅立葉轉 換之-結果以產生該⑽向量之—傅立葉轉換之裝置；以及 計算該㈣向錄立轉叙—逆壯葉賴喊生該轉 料信號之資料之裝置。 3. 如申請專職圍釘綱叙纟，財計算轉立葉轉換係 利用將馳合通道㈣_之該共_錄_組合信號取樣， 並計算該共補置乘法之-結果之—壯雜換。 4. 如申請相細第2撕狀基地台，財靖角鱗之該等方 塊項目之一Cholesky分解係用以決定該資料。 5. 如申請專利範圍第2項所述之基地台，其中該資料決定係發生於 -分時雙工通信叢發之-資料場域__，且料組合信號取 樣係延展超過該資料場域時間周期。 6·如申請專利範圍第5項所述之基地台，其中該等組合信號取樣之 延展取樣係延展超過該資料場域時間周期達該脈衝響應之一長 度。 •如申月專她®第5項所述之基地台，其中該等組合信號取樣係 延展超職:_域_期，__組合信號之-長度成 為與一主子法快速傅立葉無相容之—長度。 30 1270263 8·如申請專利範圍第丨項所述之使用者設備，其十計算該傅立葉轉 換係利用將該組合通道響應矩陣之該共輛轉置乘以該組合信號取 樣’並計算該共軛轉置乘法之一結果之一傅立葉轉換。 9/如申請翻顧第丨柄述之使时設備，針該對肖矩陣之該 等方塊項目之一Cholesky分解係用以決定該資料。 ίο.如申請專利範圍第i項所述之使用者雜，其中該資料決定係 發生於-分時雙工通信叢發之—麟場域時間職，雌等組合 信號取樣係延展超過該資料場域時間周期。口 π.如申請專利舰_所述之仙者設備，其中該等組合信號 取樣之延展取·延展超職資料場域時關期賴脈衝響應之 一長度。 12.如申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中該等组合 取樣係延展超過該資料場域時間 、 ^ 旦痒士达t 才门周期，错以使該等組合信號之一 長度成為與—_子演算法快逮傅立_相容之-長度。 1270263 柒、 指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（二）圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 26 :簡化傳輸器 28 :接收器 30 :無線放射通道 32 :資料產生器 34 :調變/擴散/訓練序列插入裝置 36 :調變器 40 :天線 42 :解調器 43:取樣裝置 44:通道估算裝置 46 :快速聯合偵測裝置 捌、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：