TWI342680B

TWI342680B - Multiuser detector for variable spreading factors

Info

Publication number: TWI342680B
Application number: TW095120454A
Authority: TW
Inventors: Kim Younglok; Jung Lin Pan; Zeira Ariela; Reznik Alexander
Original assignee: Interdigital Tech Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2011-05-21
Also published as: WO2003107688A2; DE60307282T2; US20030021249A1; EP1525696A2; CN1663160B; ES2270098T3; WO2003107688A3; AU2003248665A1; US20040165567A1; KR20050096205A; KR20050013580A; AU2003248665A8; TWI318828B; JP2005530424A; KR100959325B1; TW200718046A; KR100630861B1; EP1525696A4; JP4083740B2; EP1525696B1

Description

1342680 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（7 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 17偵測器 19輸出頻道脈衝響應評估：h(1)，...，h(k) 21輸入接收向量r 23輸出使用者資料d(k) 25以AH匹配過濾r，已產生y-匹配濾波器輸出之向量 • 27建構系統響應矩陣Α(η)(κ) 29展開碼 31建構整體系統傳輸響應矩陣A . 33重新排列處理器 37重新排列A的行 ' 39基於A形成目標矩陣Ο 41逆轉Ο 43以Ο的逆轉乘y，以產生評估的使用者資料向量d 45解擾亂使;用者資料向量d並將其輸出至適合的使用者八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：九、發明說明：【發明所屬之技術領域】大體而言，本案是與多重存取數位通信系統有關的發明。進一步地說，本案是與多使用者偵測器系統以及同時接收來自於具有不同展開因素(spreading factor)之多使用者的資料的方法有關的發明。【先前技術】多重存取通信系統允許複數個使用者存取相同的通 4吕媒體以傳輸或接枚資訊。此媒體可能包含，例如，區域網路或LAN中的網路線，傳統電話系統中的銅線，或無線通糸統用的空氣介面。第1圖係為一種習知的多重存取通信系統。此通信媒介被稱為一通信頻道，其中乃包含傳輸器1與傳輸器2。通信技術，例如分頻多重存取，或FDMA ’分時多重存取，或TDMA，載體感測多重存取或CSMA，分碼多重存取或 CDMA以及其它技術’允許超過一位使用者對相同的通信媒介進行存取。這些技術可以被混合使用，產生多重存取方法的混合變化。例如第三代W-CDMA標準的分時雙工或 TDD模式即是TDMA與CDMA的組合。第2圖係為一種習知CDMA通信系統的範例表。 CDMA是一種通信技術，其藉由以一擬似雜訊碼調變將被傳輪的資料而將資料以展開的頻道(spread spectmm，展頻) 傳輸。將被傳輸的資料訊號可能僅具有分佈在數百萬赫茲頻▼上之數千赫茲的頻寬。此通信頻道同時由K個獨立子頻道使用。對每一子頻道，所有其它子頻道呈現干擾。如所示，一預定頻寬的單一子頻道與一獨特的展開碼 (spreading code)混合，該展開碼重覆由一寬頻，擬似雜訊 (pseudonoise，PN)序列產生器所產生之一預定的形態 (pattern)。這些獨特的使用者展開碼通常互相擬似正交，^ 1342680 此展開碼之間的交叉相關(cross-correlation)接近〇。一資料訊號被以產生一數位展頻訊號之ΡΝ序列調變。一載體气號· 隨後被以該數位屐頻訊號調變並依傳輸媒體而被傳輸。一接收器解調變抽取該數位展頻訊號之傳輪。該被傳輸的訊號在與匹配ΡΝ4_關之後被重新產生。#展開碼互相^ 交的時候，被接收的訊號可以和關於特定展開碼之一特定使用者訊號相關，因此僅有與特定展開碼相關的想要的使用者訊號被加強’而所有其它制者的其它訊號則未被加強。

展開碼的每一個數值被稱為一碼片(chip)，並具有與資料速率相同或較大之一碼片速率。碼片速率也子頻道資料速率之關縣喊展顧飾pfeading f_r)。

•為擴大資料訊號數值的可能範圍，一符元(symbol) 被用以代表大於二個的數位值。三及四數值分別使用三元與四元符元。符元的概念允許資訊的較大等級 (degree)，因為每一符元的位元内容指示一獨特的脈衝形狀。依所㈣的符元而定，存在相·目的獨特脈衝或波形。在來源的資訊被轉換為符元，而符元被調變並經由子頻道被傳輸以便在終點被解調變。 CDMA系統中的展開碼被選擇以使一想要子頻道與所有其b子頻道之機的干擾為最小。因此，解調變所 ^之子頻道的標準方法是叫所有其它子頻道視為干類似顯7F其本身在通賴介中的干擾。為此程序所。又。十的接》1欠益是單一使用者，匹配的遽」皮器收器。一因為不同的子頻道確實多少干擾其它子頻道，另 1方法是在触n_變射的子舰。接收器可以 2 ί行執行每—子賴的解碼演算法而聽從所有一 -人傳輸的使用者。此概念被稱為多使用者_。多使用 6 者僧測可以提供單一使用者接收器方面重要的性能改善。參照第3圖，其表示習知使用多使者偵測器之 CDMA接收器的系統方塊圖。此接收器可以包括此種功能’例如射頻或RF下降轉換及射頻頻道之相關的過濾’類比至數位轉換或特定通信媒介之光訊號解調變。接收器的輸出是一種處理的訊號，類比或數位，包含所有主動(active)子頻道之組合的展開訊號。多使用者偵測器執行多使用者偵測並輸出對應每一主動子頻道之複數個訊號。所有或比總數目小的數目的子頻道可被處理。理想的多使用者僧測器是執行數種複數(complex) 算術運算的加強計算裝置，因此難以有經濟效益地實施。為使成本最少，次理想的多使用者偵測器，例如線性偵測器’已被發展，在折衷接近理想偵測器性能的情況下需要較少的計算複雜度 <=線性偵測器包括解相關器，最小均方誤差或MMSE偵測器，及〇強迫區塊線性等^匕器或ZF-BLEs。第4圖表示一種同步或非同步CDMA通信用之習知線性多使用者偵測器。來自通信媒體特定接收器之資料輪出(如圖三所示)被耦合至用以評估個別子頻道中之每一被傳輸符元之脈衝響應之子頻道評估器。線性偵測盗使用脈衝響應及一子頻道評估展開碼以解調變每一子頻道的資料。此資料被輸出至個別使用者之子頻道資料處理區塊。、' 為了在實體系統中作用K子頻道使用者之平行偵測，線性夕使用者偵測益方法被執行，如同固定的閘陣列，微處理器，數位訊號處理器或DSPs&類似者。固疋邏輯系統允許較大的系統速度，而微處理器導向系統苎供程式千的彈性。負責多使用者偵测器行-連串鼻術運算。為描述此功能，以二々義線性多使用者偵測器之結構及運算：、餐數通吊疋系統中主動的使用者/傳輪器的绚

Nc= —資料區塊中的碼片數目。的’因為具有變化的展開因素，此測量的共同點。 ΐ所有使用者疋統之¥的碼/數+通鋪道脈衝料'域。這通常是系 Q -使用者k的展開因素。此展開因展開使用者資料之-符元的碼片數目4 = 展開因$且不需要織_:#射評預先知道此 Q(k)。_=由使用教所傳送的符元數目。Ns(k)= Nc/ ^ =符元傳送的全部數g。形式二變;=量: 。ΐ其所遵循之向量及矩陣運算的目的Si ί 行向量哉第nth元素是由kth使用者所脈 ίίί=估被稱為h(k)。向量的元素h(k)-般是k ”具有(k由子頻道導入之振幅及相位變數。用去u使用者㈣展開喝，以向量表示。為線性多使為者所傳送之元的展開碼皮= 對 Vi_=Vi ⑻，對於㈣)Q(k)+UG nQ(k)，以及ο 其巾i是向量元素的索引。經由顿去it使用料，由展開序列v(k)所展開並的气1 70素可被定義為程式1 在，收器所接收之訊號包括所有使用者訊號r(k) 雜訊。因^ ’我們可以定義被接收的資料向量Γ如下加 Σ k^\ + Π 程式2 兮式2的巧量n代表由通信頻道所導人的雜訊。第5圖表示習知線性多使用者偵測器之系統及方法。被，估的子頻道脈衝響應向量hW及展開碼v(k>被用以產生每一使用者k之系統傳輸響應矩陣。一矩陣為由二索引變數所指示之數字區塊並且被排列為矩形格，第一索5丨變數為一列索引，而第二索引變數為一行索引。使用者k的系統傳輸響應矩陣通常被指示為八⑻。第i列，η行元素被指示為Ain(k)並被定義為 Α,)=φΛ,-，）程式 3 矩陣A(k)的每一行對應在想要期間由使用者k所傳送之一特定符元用之一匹配的濾波器響應。參照圖五，被接收的資料r配合所有使用者展開碼與子脈衝響應的組合。因此’ A(k)包含Ns(k)匹配的濾波器響應。Α〇〇的行是以下形式： 3 ^ 1342680

A 0 0 0 〇 0 0 0 吣) 0 0 0 〇〇 0 {) 1 *·1 \b\v 0 0 0 0 0 0 〇 0 0 0 0 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0

唠噔Ο 0 ^ ο 0 ^ bfl0 C啱0咭屻 Ο ο奶

Ο bn) υ*.ί ϋ ο ha； __^.7 , 程式8 對2位(k=2)使用者，Α⑴及α(2)，在—資料區塊 (Nc=16)中具有ι6碼片，長度為4(w=4)的頻道脈衝響應以及數值為二的第—位使用者(qO} =2)之一展開因素，以及數值為四的第二位使用者(q(2)=4)之一展開因素。在所產生的全部系統傳輸響應矩陣A中，指示組合系統的第丨元素以及第kth使用者之nth符元之頻道響應。被接收的資料r使用代表匹配濾波器響應之一排 =ank)全部系統傳輸響應矩陣a被處理以產生匹配濾波 f輪出之一向量，其以y表示。該匹配的濾波運算被定義為 y==AHr 程式 9

II 1342680 車表^陣八細咖―或複數)轉換。該轉換被士義為=、，其中上橫線表示取一複數之共輕的運异。匹配的遽、波器輸出隨後被乘上-目標矩陣〇的逆轉三目標矩陣〇代表區別每一線性接收器模式之型離的運算。其係從矩陣A所導出。〜 P irf 1η區塊線性等化器(ZF_BLE)接收器係具有被才曰，為Ο -A A之一目標矩陣之一線性接收器。最小均方誤f區塊線性等化器(MMSE-BLE)接收器係一線性接收益’具有指定為〇 =aha +(j2l之目標矩陣，复中^ 見在，收之資料向量r之每—符^上之雜^變異 =，矩陣I為單位矩陣(identity matrix)。一單位矩陣係一平方，對稱矩陣，具有丨在其主要對肖線以及0在其它地方。單位矩陣的尺寸被選擇，因此依據線性代數j吏得額外的運算有效。對解相關器(解相關接收器）而言，矩陣a葬由勿略頻道響，h(k) ’僅考慮展開碼及它們的交又相關(干特性而被簡化。一交叉相關矩陣通常稱為R，一般為^ 接相關器型態接收器而被建構。此矩陣可藉由上的简定義中糾且1^=1而被架構(亦即，每道之頻道響應為一脈衝隨後，交叉相關矩陣R為目標矩=0 ’如同為ZF-BLE接收器所定義。一解相關器通常被當成一更複雜多使用者偵測接收器之一次處理使 =。一旦目標矩陣產生，多使用者偵測器將逆轉此矩陣’標示為0·1。、目標矩降的逆轉隨後被乘上匹配的濾波輸出向量 >以產生資料向量d的評估，其中d (評估)=σ、。目標矩陣的逆轉是一種複雜，計算性的逆轉處理。執行此^理所舄之運算的數目隨矩陣〇的尺寸的立方而增加。對大 1 0 1342680 ^數不同步CDMA接收器而言，〇的尺寸很大，其使得逆轉的處理難以實現。、，克服此限制’並使系統實際可靠，由於Cholesky 的數字方法被使用。Cholesky分解可以有效地降低矩陣〇的計算複雜度，如果矩陣是帶狀(banded)的話。

—▼狀矩陣(banded matrix)係一方形矩陣，置僅在，離主要對角的數個對角包括非0值。此接近具^至少一非〇7L素之主對角之非〇對角的數目被稱為頻寬。因此，一對稱矩陣Μ被稱為具有頻的帶，如果 %=〇對所有j>i + p 程式ω 其中mu為Μ的一個元素’丨為列索引而』為行索引。對具有尺寸η以及頻寬㈣帶矩陣而言，Chdesky分解可以降低目標轉0之所需的逆向財運算從隨著矩陣的尺寸的対η3變化顺魏_尺核上方，ηρ，變化。、 1

如以上所討論，ZF-BLE接收器的目標矩陣是 0=Α Α。為說明數字的複雜度，表示於程式6之統響應矩陣Α的目標矩陣為 ’、 13 1342680

〇00 〇 0 0 χ χ X x X X 〇 0 χ _〇 0 Ο

尤Λ X ^ X X ^ X X 〇 X X 〇 0 jc 0 0 0 0 0 X 0 0 0 0 X X 0 0 0 X X X 0 0 X X X X 0 X X X X X 0 X X X X 0 0 X X X X 0 0 0 0 X X X 0 X X X X X X 0 X X X X X X X X X X X X 0 X 0 X 0 0 0 0 X X X X 0 X 0 0

0 0 0 0 X 0 X 0 X X X X X X X X 0 0 X 0 X X X X 程式11 其中0表示所有算術運算產生0且以χ代表非0值。如果整體系統響應矩陣Α之第jth列及第jth行之非〇元素不具有相同的向量索引’則具有列索引丨及行索引』的目標^陣0的對應元素將是〇。〇的頻寬(程式等於…因為就遠離主對角的9行沒有非〇元素。

目標矩陣0’如同其於圖五所示習知接收器中所架冓並未被適當地帶化(banded)。因此，cholesky分解不能有效地被用以降低運算的複雜度，當逆轉矩陣〇時。計算矩陣A之行的重新排列的處理執行而不需要任何額外的資訊。此重新排列降 L ^ 的運算複雜度。一蝴程序完成,=:¾ 14 1342680 d被計算’一逆轉的重新排列處理被執行，解擾亂向量d 為進一步處理而回到其原始的形式。 ^ 在一典型的非同步CDMA系統中，一重新排列目 ‘矩陣比其原始尺寸小至少1〇倍。因此，可達成處理時間中至少100的因素的節省，當分解基於一重新排列整體系統響應矩陣而於一目標矩陣上執行的時候。然而，習知技術並未揭露當使用於多主動使用者之間使用不同展開碼時所使用的重新排列方法。因此’希望降低多使用者偵測的複雜度。【發明内容】複數個通信訊號具有不同的展開碼。每一通信具有包括碼片之一相關的碼。為每一通信之每一碼片，/產生以一脈衝響應迴旋(convolved)之碼片的向量。為每一通L產生包括碼片向量之支樓區塊。一支掠區^中之碼片向量的數目係基於該通信之展開因素。一系統響應矩陣被組合。該系統響應矩陣具有符元次矩陣。每元次矩陣包括來自每一通信之一支撐區塊。該通信之資料使用該符元矩陣而被偵測。、【實施方式】貫把例將參照圖式而被描述，其中相同的數字代表相同的元件。表示於第7圖的是於接收之後偵測複數個在共同 CDMA頻道中傳輸之使用者之多使用者偵測器17。、該多使用者偵測ϋ 17包括減個具有喊記憶體之用以執行各種向量及矩陣運算之處理m—實施例包括固定的閘陣列及執行該不同處理器功能之DSPs。俄測哭17 也包含第一輸入19用以輸入被稱為向量hw之個另^的匕 15 子頻道脈衝響應評估至正確的中間符元干擾或由一子，道本身符元所導朗ISI以及多重存取干擾或由來自，、他使用者子頻道之符元所倒致之所有接收資料訊號 fMAI，一第二輸入21用以輸入來自所有在不連續區塊時間内傳輸之所有使用者k之包含來自每一使用者資頻，之組何資料之輸人向量!·之形式的資料，以及-輸出用以輪出母一使用者k之來自被接收頻道資料^之一輪出向量形式之使用者資料。使用者κ及每一使用者 (k=1，2,3,…Κ)之展開因素Q(k)41為已知。為獲得來自組合的使用者資料!·之一特定使用者之 :吏用者資料d(k) ’朗者資料必紐舰配毅器25或，似者來财。熟悉本技藝之人士認可—匹喊波器25 /需要一響應特徵’其為展開脈衝形狀與使用者子頻道脈衝，應之組合的複數共軛，以便產生具有代表傳輸前之訊，準位的輸出。輸入沒有與一預定響應特徵匹配之濾波器25之訊號產生一較低的輸出。 ^每一獨立的k子頻道脈衝響應評估，被輸入一第一 έ己憶體27，於該處與產生該使用者之系統傳輸響應評估矩陣A(k)之相同的使用者展開碼29(程式3)組合。多使用者偵測器17之一排列處理器33執行所有矩陣…行的重新排序。此排财法需要每_子頻道系統傳輸響應矩陣A()具有由程式4所定義的行結構，其為典型的線性接收器。如果系統響應矩陣AW不是由程式4所定義的形式，排列處理器33首先重新安排這些行為程式4所定義的吉構。多㈣者偵此17不需要所有纽傳輸響應矩陣 A被串連為如程式7所定義之一整體系統傳輸響應矩陣A。如第8圖所示，排列器33為來自定羞上〇(|〇丁及下〇(k)Bn偏移之每-向量〇程式4)之支%義之零狀素檢 16 1342680 ' 查每一系統傳輸矩陣八(1)，八(2)，八(3)，〜八(幻。如前所述，每一系統傳輸響應矩陣八⑻具有相同的列數目；只有行數目k變化。如圖九所示’此排列處理器33基於其個別的亡〇( kn及下0(k)Bn效應為每一系統傳輸響應矩陣六0〇之每一 2指派一索引值ni。此行值以增加的大小的次序從具，最大下偏移(Offset)之最小上偏移的行被指派至具有最小下偏移之最大上偏移的行。如果二行遭遇一者具有較大的上偏移以及比另一者大的下偏移，如果上偏移之間的差異大於下偏移之間差異，具較下方之上偏移的行被指派較低的索引η。如果下偏移之間的差異大於上偏移之間的差異，具有較大下偏移的行被指派較低的索引ni。如果上偏移與狀間的差異相同，二行中的-者可以被指派較低的引卬。 '' 、洲處理器33組合-整體系統傳輸響應矩陣塌為被指派的行索引A的次序。此行索引ni被維持在記 33中以便在解擾亂處理45期間使用。舉例而言；式8所示之整體系統響應矩陣A(〇^A(2)，本發明 ^ • 法17產生如下所述之整體系統傳輸矩陣A : 17 -¾ sus·'2 i?椏 )· X ) o* li 3 1» oooooooo n^.· I } ../43Λ'- -0 0 0 0 0 0 ¾¾ ^ ^ ^ o :0 0 0 0¾^¾¾^¾^^ O G G O^^^^^Q 〇〇 \) 1 ) s/ J )4 \# 5 _ o o o 4* o 4- o 4* o o o o o s^'s^snswsus^-s^o ο ο ο o ro TD rD ID tD ^•^^^^ooooooo (? ·0 0 V 1. ^ V J ^ ^ 5- V 6· κν 4 c 4 «Μ. (4 c *M C4 C4 ^ -6 Λ- ^ ύ olh 2' nj-u4h J ,¾ ,¾ 此排列方法係按照 1，9, 2, 3, 10, 4, 5, 11，6, 7, 12, 8 ^順序指示系統傳輸響應矩陣A⑴之8行(1_8)及系統傳，響應矩陣A(2)之四行(9-12)以產生一良好帶化的整體系統傳輸矩陣A(程式12)。以上所述之排列的方法實施例包括每一系統傳輸二〜矩陣A(1)，A(2) ’ A(3)…A⑻的檢查，比較每一行应它行之i〇(k)Tn及下〇%η偏移。假定每一系統傳歹:;if矩陣A之特定結構，亦即，每—矩陣的行被排」馬增加的上偏移及下降的下偏移的次序，當時(參照程式8 ’矩陣A(I) ’ A(2))，另一方法199可以钒仃而不需要直接檢查每一系統傳輸響應矩陣A0O。另一方法199表示在第10A圖及第10B圖。所有對 7有相等展贴素之㈣者之系統傳輸響^ 單八破群集在一起(步驟2〇3)。對每一展開因素群 18 1342680 記憶體被配置於處理器内能夠儲存來自所有系統傳輸矩陣A⑴，A(2)，A(3)…A(k)之所有行。展開因素群㈣皮排列為增加的展開因素的次序。 δ兒明該另一方法199之性能的例示系統包含7個具有4個被指派如下之不同展開因素qW : 使用者1(Q(1))=8使用者2(q(1))=8使用者 3(Q(3))=8 使用者4(Q(4))=32使用者5(Q(5))=16使用者 6(Q ⑹)=16

使用者7(Q(7))=4 产用另一方法的系統及方法199，系統傳輸響應矩陣A被分離為展開因素群：群1(展開因素4) a(7) 群2(展開因素8) A⑴，A(2)，a(3) 群3(展開因素16) A(5) ，A(6) 群4(展開因素32) a(4)

W 的展朗素群§包括至少—系統傳輸矩陣 A，其中母-矩陣AW是從mL(g)的任意索引。每— 展開因素群g依據增加的展開@素大小被索引。 w 展開因素群中’相關系統傳輸響應矩陣A(k) 被、、且δ為/、同展開因素群傳輸響應矩陣Ag⑻，苴 1，2,3，...G(步驟2G5)。如第U圖所示複制索引丨的系統傳輸響應矩陣之第—行至Jg)的 U索引=系統傳輸響應矩陣之第-行至A，)的 ίΐ的展賴素群g中繼續貫轍剩下的 ^ 财料—柿·為止。方法 199以歿製個別展開因素群中之每一矩

J 二行’第三行等等而進行。展開因素群g中的所有矩陣由於相同的展開因音而具有相，的彳此，組合· _ 1C =Af將具有相關系統傳輸響應矩陣，; ，組合配合變化的展開因素之一整體系統傳具有最低展開因素的展開群因素群 „車，被連，複製到記憶體内 $二' iiit開f*之展開群因素群傳輸響應矩陣心、仃數目。所有其它的展開群因素群傳轸塑庙矩陣將被插入此基礎矩陣AN。’、專輪^'應開始，亦即，Ag⑻的第—行，至AN的第」置&订處果理考===倍(步驟矩陣…（步驟2 展^群因素群傳輸響應陣觸(步驟211)。^每亥整體系統傳輪矩 (8) m = n· S____ ρ⑴2·ρ⑴ 心，處咖3.上彳:/考=_矩陣 (g)

Q 應矩行，其中之展開群立具有最低展開因素 20 1342680 m HL(,) 程式14 處理益^3在考慮下，使用屬於目前在考慮中之展開因素群之緒傳鮮應轉從制群 ^ 應矩陣AG(g)導出一行集合(步驟2〗7)， ' L(g)H㈣)+〗至L(g)Hn 程式】5

處理器33從以)複製由程式15定義之行集合並將其插入具有由程式〗4定義之參考位置之AG⑴的行之後的基礎矩卩MN ’如第12_示。在考射的展開因素群矩陣之剩下的行同樣地被複製並插入基礎矩陣 AN(步驟211)。在所有來自—展開因素群矩陣之行都被取代之後，處理器33選擇下一展開因素群矩陣a⑻ 驟223)並執行以上方法。程式即奶允許來自剩下的展開群因素群傳輸響應矩陣AG(g)的第产行被放置在 AN中具有相似支標之mth行之後(步驟。 s系統展開因素不是其它的偶整數倍時，程式U 的右邊表示不產生一整數。在此情況中，處理哭幻"

程式13的結果近他上的最接近整數或錄值以下的最接近整數(步驟213)。此近似值方向在整體系統性能上具有可忽略的效果。剩餘群系統傳輸矩陣八^⑻考虞的欠序可能對系統性能有些影響。習知的展開因素的=識$ 被用以預先選擇適合的次序。 θ 使用以上所述的排列技術，以及為了當展開因素是互相的偶整數倍的情況，一矩陣頻寬β可被” /直可被表示為： /、

W-1 Q-MAX <Β< (ί W- +1 4 ΑΧ V 0·ΜΑΧ_ 21

-I 1342680 程式16 程式16預言程式11之整體系統傳輸響應矩陣的頻寬將是3及6。程式12的檢查顯露在每一排列方法199之後的頻寬是4。

此改善在傳輸的符元的數目增加時更明顯。如果系統傳輸第一使用者的16000碼片（第一使用者的8〇〇符元以及第二使用者的400符元）’矩陣AHA的頻寬將大約是800。使用此排列方法以產生一整體系統響應矩陣 A，ANHAN的頻寬維持4 ’因為頻宽(程式16)係獨立於被傳輸符元的數目。在所有目標矩陣〇的元素都被導出之後，執行逆轉41。因為逆轉一矩陣的複雜度與頻寬的平方成比例’本發明17提供近似(800/4)2 = 2002 = 40000 的因素的計算複雜度的降低。

整體系統傳輸響應矩陣AN提供響應特徵給匹配的濾波器25。系統響應矩陣AN的每一行是代表一特定符元之響應特徵的向量。被接收的資料向量1>被輸入匹配濾波器25，其中，其與來自整體系統傳輸響應矩·ΑΝ 之每一響應特徵匹配以產生一匹配的濾波器輸出向量 y。向量y的每一元素對應由一預定使用者傳輸之一特疋符疋之初步的評估。來自匹配濾波器25之輸出向量 =皮載入具有逆轉目標矩陣〇之一乘法器43。匹配遽波 =25輸出向量丫及逆轉目標矩陣〇二者被相乘以產^一 >料向1^。使用者資料向到包含在不連續時間 ^鬼』間從所有使用者傳輸之所有資料。因為目標矩陣 ^配驗器25輸出係以整體系統響應矩陣ΑΝ為基排^==^懒峨°賴亂程序是解擾亂45基於執行的行重㈣列而重新安排 i 22 使用者資料向量d之每一元素’當經歷排列方法199之時。資料向量d的元素是處於由整體傳輸響應矩陣a， 1 ’ 9 ’ 2 ’ 3 ’ 10 ’ 4 ’ 5 ’ 11 ’ 6 ’ 7 ’ 12 ’ 8所指示的相同次序’垂直移項(transposed vertically)。解擾亂器45 配置具有相同尺寸的記憶體空間並將每一向量元素放置為1-12的連續次序。在使用者資料向量d被解擾亂之後’使用者資料被輸出23以便進一步處理。一另一種降低系統傳輸響應矩陣A之頻寬的方法係表不於第13、14與15圖，並且以第16圖的流程圖來解，:第13圖說明符元響應矩陣A。A矩陣被設置因此有s 苻元次矩陣。S為符元的最小數目，因此系統中之一資 J單元之—資料區域可具有S = Ne / QMAX。Ne為資料區 ^中的碼片數目°QMAXH_最大展開因素，例如一展開因素16。為說明分時雙工爆衝型態2，Ne為11〇4 而典型的敢大延遲展開Qmax為16。因此，A矩陣包含 69(NC / QMAX)次矩陣。每一次矩陣具有K被接收資源單位之每一者之— 产撐區塊B㈣。s代表從出之符元次矩陣，而峨 1至K之資源單位數目。了常一貝游、早位尔机箐應矩陴可被建立。 k丄元i每一符元一行’Nc/Qk行。Qk是第『原二早位展開因素。每一行具有一 ith行的一行區塊庙且。由母-區塊具有—行長度為該資源單位符元脈衝塑 ^又Lr加上1，Lr+1。對矩陣之第一區塊B(k，丨最左曰， ^陵ί上較矩陣的上部。每—次區塊為—符元，Qk，矩陣中的較低者。為說明，第_ 陣中低於㈣之如^ —摊，2)之他塊是矩每一行區塊b(k’i}對應第kth資單 th 係藉由擾亂碼之第产區段與用該 1342680 迴旋之第k*資源單位之碼片接碼片地相乘而被導出，如程式17，步驟300。 b(M= (c(k“)* cscram^ 0 h(k)程式 17 th c( 為第β碼之第泞區段。cscram(k’0為擾亂碼之第〔區i。h(k)為第kth資源單元之頻道響應。因此，第p 貢源單位之每一行區塊的長度為Qk+Ly。

資源單元系統響應矩陣Al至^^之行區塊被用以產生圖十二之符元次矩陣之支樓區塊。圖十五說明第一符塊中一妒資源單元之一支撐區塊B〇U)。支撐區塊 B ’、具有行Qm^/Q,。為說明，如果系統的最大展開因素為16(QMAX=16)且資源單元的展開因素為1(Qk=1)，支撐區塊B(k’])具有16行。相反地，如果資料元展開因素為16 ’支撐區塊Β〜υ具有丨行。

…為來自-kth資源單元之第—支撐區塊，該資源單疋系統響應矩陣Ak之第一行區塊QMAx/Qk被取得。支撐區塊之第-行具有系統響應矩陣κ之第—區塊行。支撐，塊中之第_區塊行的上部是位於支躯塊之上部。依序的各行區_在支持行巾低Qk則。所產生之支撐區塊之整體高度為QMAX+LfM，不管展_热，步驟 _第13圖表示符元次矩陣B㈣中之支擇區塊。每一符 7L次矩陣，具祕-f源單位之—sth支魏塊B(s，k)，步 Γ，Ί是(;k!于區塊b(M可從Ak矩陣獲得或直接插次，陣B㈣。支撐區塊之每一區塊行W係從該貝，从矩陣之—區塊行獲得。來自—符元次區塊之矩陣之行是_1)至心鄉_。蛛自程式18。 X唯】)*QMAX/Qk 程式18 24 1342680 為特又的資源單元k，每一次區塊包含該資元行區塊之QMAx/Qk。支撐區塊中之第一行之上部在、樓區塊的上部。每―後續行是支撐區塊中較低的 Qmax/〇<碼片。如第〗3圖所示，每一符元次區塊具有每—資元用之支塊B㈣。軸資源單元可被設置為任旁二 ^且健達麟低賴寬，藉由放置讀低展開因G 輸之資源單元在每-次轉區塊之外部，頻寬可以被一步降低。為說明，第一行區塊乃具有i 展開因素。因此，第-次矩陣之第—支狀第一行區的長度如果展關素為〗6(Qi = 16)，第—行^ 長度為15+Lr。這些額外的15碼片增加整體的頻寬最後次矩陣之最後支叙最後行，這依絲直。炊而， ί，實寬中的潛在降低可能不會比重新排列貝源早7L次序用的增加複雜度重要。

Sth符元次矩陣具有每一資源單元用之一支撐區塊，步驟304。因為每一支樓區塊具有相同的高度，每 -次矩陣具有碼片之相同高度每一次矩陣之寬度為Μ，如程式19。 M ^ iQ-/Qk 程式 19 第-符元次矩陣係位於系統響應矩角落。每-後續矩陣沿前—矩陣的側邊且Qmax碼万片1 - ^下降。A矩陣的整體高度是Ns* Q_+Lr心而整圖所示，A矩陣的結構大量降低頻免。此外，在導出此降低的頻寬A矩陣的複雜度是 25 1342680 【主要元件符號說明】 1傳輸器2傳輸器 16展開因素 17偵測器 19輸出頻道脈衝響應評估：匕⑴，…h(k) 21輸入接收向量r 23輸出使用者資料d(k) 25以aV配過濾r ’已產生y_匹配m輸出之向量 27建構系統響應矩陣A(n)(K}

29展開碼 31建構整體系統傳輸響應矩陣a 33重新排列處理器 37重新排列A的行 39基於A形成目標矩陣〇 41逆轉Ο 43以Ο的逆轉乘y，喊生評估的㈣者資料向量d 45解擾亂使帛者·向封麵额.適合的使用者 201開始

203依據類似展開因素群集系統傳輸響應矩陣 205為所有展開因素群組合展開因素群矩陣AG(g〉 207使用最低展關素群矩_成基礎a,矩陣 209從剩下的制@素矩陣選擇—考細之矩陣 211導出行位移參考(程式13) 213判斷參考者是否為一整數 215向上/下近似 217導出參考位置(程式14) ^ 9在參考位置行之後從展開因素群矩陣線性考慮導出 28 1342680 - 221判斷所有行是否已從被考慮的s.F矩陣被複製 223判斷是否所有的s.F矩陣已被考慮 225停止 300為每一 kth資源單元之每一产符元決定行區塊 302使用該行區塊產生每一 kth資源單元之支撐區塊 Β(@ ’每一支撐區塊妒10具有QMAX/Qk連續行區塊 304使用支樓區塊產生符元次矩陣，每一符元次矩陣具有每一資源單元，b(aJ)至b(ajk)用之一sth支撐區塊 306藉由放置第一符元響應矩陣於上部左角落以及每一 # 後續符元響應矩陣QMAX下降且至前一符元響應矩陣之最右邊而產生符元響應矩陣 29

Claims

I34268U 卜、申請專利範圍：每通e 具有不同展開11素的複數通龍號的方法，通l具有-相關碼以及包含符元，該方法產生複數系統傳輸響應矩陣. . 使^«統傳輸響應矩陣進行分糊於具有相綱因素的組合複數展開因素群矩陣；陣基於具有-最低展開jg素_展_素群轉以麻—基礎矩

選取用來考慮之—額外制a素群矩陣；導出用於該基礎矩陣之一行位移參考索引；導出用於該基礎矩陣之一參考位置；自該被選取之展開因素群矩陣導出一行集合；將該行集合插入該基礎矩陣中；組合一全系統傳輸響應矩陣；及使用該全系統傳輪響應矩陣來偵測該通信的資料。 2_如申請權利範圍帛！項所述之方法，其中產生複數系統響應矩陣包括：

就每一通信之每一符元而言，產生以一脈衝響應所迴旋 (convolved)的符元的一行區塊；就每通#而§，產生支撐區塊，該支撐區塊包含以該通信的展開因素為基礎的通信之行區塊；產生符元次矩陣，每一符元次矩陣包含每一通信的一支撐區塊；以及將該等符元次矩陣組合成該系統傳輸響應矩陣。 3·如申請權利範圍第1項所述之方法，其中該行位移索引係由使構成具有該最低展開因素之展開因素群之系統傳輸響應矩陣總數所導出。 " 4·如申請權利範圍第1項所述之方法，更包含自該被選取之展開因素群矩陣導出用於該基礎矩陣之額外行集合，並將該額外行插 30 1342680 入該基礎矩陣中。