TWI343198B - Interference characterisation and removal - Google Patents

Description

1343198 . (案號第094142307號專利案之說明®修正） 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ▲ · 本發明係用於在運用正交可變擴頻因數（Orthogonal ·· Variable Spreading Factor, 0VSF)碼的 CMA 系統（例如’ 3GPP TS 25. 213，擴頻和調變（FDD)，Release 5 版本）中’ 減少牵制用戶設備（User Equipment, UE)接收機性能的 干擾。

【先前技術】 在CDMA系統中，干擾是一個主要的問題，系統的容量 與系統内的干擾水平直接相關。通過減少CDMA系統中干擾 的數量.，可以改善其性能。 0VSF碼設計爲在理想的環境中，經0VSF碼傳播的時 間同步信號不會相互干擾。然而，在實際（非理想）環境 中’這些編碼的正交性都不是完美的，原因有以下幾點： 1 .在頻率選擇性寬帶通道中，通道時延擴展引起的相 同傳輸信號的多時延複到達接收機。這是由於環境 中的障礙物引起信號反射和繞射’導致多路傳播時 延，破壞正交性。 2 .即使蜂窩環境不會産生多重路徑，在利用多傳輸天 線的系統中，天線會引入一些具分片式延遲偏移的 多路成份。 因此利用0VSF碼的系統也存在碼内干擾。在一些系統 1343198 (窠號第〇94丨423〇7號專利案之說明著修正） t，如多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)系統中（例如，Huang H.， Sandel1 M., Viswanathan Η.， “Achieving high data rates on the UMTS downlink shared channel using multiple antennas,” 3G行動通信技術委員會，偷敦， 2001年3月，（英國）電機工程師協會，會刊第477期， 373頁至379頁），這些干擾會嚴重影響接收機的性能。 用於許多系統中的習知的抗干擾技術包括聯合檢測 (Joint Detection，JD)或多用戶檢測（Multi-User Detection, MUD)(例如，Verdu，S，，多用戶檢測，康橋 大學出版社’英國康橋’ 1998年）。然而，MUD通常用於基 站中以改善對上行信號的估計。用於CDMA的MUD需要關於 擴頻碼的資訊，因爲之前網路自身已經事先指派這些擴頻 碼，所以這些擴頻碼對於基站是已知的。 因爲UE不具備其他用戶的擴頻碼的資訊，在下行鏈路 中MUD技術通常不用於UE接收機。在大多數系統中，可用 擴頻碼的數量很大，以至於在功率及處理能力有限的此接 收機中利用所有這些擴頻碼的徹底搜索是不可能的。例 如’在3GPP FDD系統的下行鏈路中，可以用擴頻因數4，8, 16，32, 64，128，256和512。這意味著有1〇2〇個不同的 擴頻碼可以被利用。另一個MUD在下行鏈路不被廣泛研究 的原因是大多數系統’如具0VSF碼的UMTS被設計爲在理 論上在下行鏈路中沒有可供MUD機制消除的干擾。然而， 如前所述，實際情況並非如此。 1343198 (案號第094H2307號專利案之說明書修正） 【發明内容】 本發明的第一個目的在於提供一種測定通信系統中未 使用的樹狀正交碼之方法，該方法包括： 量測該接收信號與該特定正交碼之相關連之—信號指示 —進行該錢指示值是否近似零之狀，其巾當該信號指 :值近似零，則判定該特定正交碼及該特定碼衍生之子正 父碼群為未被使用，當該信號指示值非近似零，則進行下 一步驟；以及 ^進行該信號指示值是否大於一預設值之判定，其中當該 信號指示值小於-預設值，則散該特定 = 用，當該信號指示值大於—預設值，則判定未被使 κ上七β ^…判疋戎特定正交碼 該特疋正交碼衍生之子正交碼群已被使用。本發明亦 々及一種測定通信系統中未使用的樹狀正交碼之方法， 方法包括： / ’以

值 1測忒接收彳§號與該特定正交碼之相關連之—俨 號指 不 號中一特定正交碼是 依據該信號指示值，判定在接收信 否被使用； 若該特定正交碼已被❹，财對該蚊正 碼群進行測定’並將該子正交碼群標示成“ 若該特定正交碼未被使用 生之子正交碼群進行測定。 則繼續對該特定正交碼所衍 7 1343198 mim 094142307 |?) ^ ::::::測定通— _=:::量:r收信號與該特定正交碼之相 判定拉組’用於進行該信號指示值是否 及進行該信號指示值是否大於一預設值之判定；々之心 其中當該信號指示值近似零’則判定該特定正及該 =疋，何生之子正父碼群為未被使用；當該信號指示值非 乂似^進行該信號指示值是否大於_預設值之判定，其 中當該信號指示值小於一預設值，則判定該特定正^ 魏用’當該信號指示值大於―預設值，則判定該特定正 交碼及該該特定正交碼衍生之子正交碼群已被使用。 本發明亦涉及-種處理接收信號的系統，包括一測定 收信號中-特定正交碼是否被使用的構件，用以量測 .收㈣與該特定正交碼之相關連之一信號指示值，並進 該信號指示值是否近似零之判定及進行該信號指示值是: 大於-預設值之判定；一推導構件，用以當該信號 近似零，關定該特定正交碼及該特定碼衍生之子正 群為未被使用；當該信號指示值非近似零，進行該 示值於—職值之射，其巾當該錢 -預设值’則判定該特定正交碼未被使用，當該信號指示 值大於-預設值’則判定該特定正交碼及該特定正交 。生之子正交碼群已被使用；以及—移除構件，用以從該信 號中移除導致該特定正交碼的部分^ 8 上343198 (案號第094142307號畀利案之說明苫修山)

本發明亦涉及一種儲存媒體，用以儲存-電腦程式，該電 腦程式用叫人m統域該電腦系統執行測定通信系統 中未使用⑽狀正交碼之方法，該方法包括量測該接收信 號與該特u交碼之相_之—信號指示值；進行該信號 指示值是否近似零之判定，其中當該信號指示值近似零， 則判定該敎正交从料㈣时之子正交碼群為未被 使用，當该信號指示值非近似零，則進行下一步驟；以進 f該信號指示值是否大於一預設值之判定，其中當該信號 1不值小於一預設值，則判定該特定正交碼未被使用，當 ^號指讀大於-預設值，則判定該特定正交碼及該該 特定正交碼衍生之子正交碼群已被使用。 在某些實施方式中，所述樹中的碼是0VSF碼。 在某些η k方式中，如果被測的碼被認定爲在使用 ，則在其7子射的所有碼被認定賴喊而不使用。

在某些實施方式中，爲了測定在接收信號中的碼是否 使用’被測的碼通過與接收信號聯繫相關性進行測試。 在某些實施方式中，樹形結構允許對於在接收信號中 子測碼相關的樹的碼不被使用的推導。 在某些實施方式中’樹形結構允許推導該碼在相關於 :4中的碼的樹的—部分是否未使用。例如，該推導能藉 不同松丨層的能量水平相關的知識來達成。 在某些貫施方式中，—被認定爲在接收信號中使用的 被詩從接收信號中減去可歸因於該碼接收信號的 一刀。例如，當被測碼對於另一已知用於接收信號且將 9 1343198 (案號第〇州42307 m利案之m ,被_個潛㈣干擾’這有利於干擾消除。 •碼，以確定這些碼在接收信號尹是否被使用。當1 = ·. ^的:的測試不需要包括對於已被認定爲不;要： •更多不需要測試的子樹。 h式了此確認 歸由專用硬體（如asic)，或可程式化或姓 構^硬體（如常規資料處理機或™)執行。Jt

明還包含驅動資料處理設備執行上述方法的軟體y、 X 本發明的另-個目的在於提供一種方法，使 機可有效的確定利用附屬碼的姓 I 接收 C_系統中UE接收機的性能’尤其是在有大量 産生的雜訊的ΜIM0系統中。 乂馬 【實施方式】 =請參_-，_F擴頻碼安排在樹形結構中，亨 =即點’母—節點包括—擴頻碼。每—節點具有—母 即2及兩個分支。這些分支亦被視爲他們自己 :形結構中的擴頻碼的安排使上一級的碼“遮罩，，：二 2子樹。例如（如圖-所示)’如果碼(8,2)被指派给一 用戶’碼UM)及碼（]6,5)(或其他來自他們的相庫顿 c同時用於相同的蜂寓。因爲這些碼不;= (⑶正父。而且’碼（8,2)的所有母節點不被使用。本安 1M3198 中符唬碼（m，n)表示擴頻因數m(在本實施方式申m二 !，2’ 4, 8, 1 6, 32, 64, 128, 256, 512])的-擴頻碼，n 表 擴頻因數的擴頻碼的號碼（〇 $ n $ m)。 矛不5亥 因馬被阻擋的碼不與指定碼正交，故其爲不可用 的二：::：中IT 一碼與指定碼同時被使用，則作爲結果 貝料"丨L #王將會嚴重的相互干擾。 則4°==具有正確擴頻碼和接收信號相互關聯， 仍': °。如果該接收機使具有-不同的（但是 ==碼=收，關聯，假設信號並沒 收信號和一二與：確=;二相::如果接收機使接 功率水平與具有干擾碼的子相關器物 在CDMA系統中，下行鏈路中 以下方法分配，則mm 力翔异原則上按 水平： 有的位元在干擾流上的相等能量

Eb/Ιο應爲常量 因此，這導致擴頻因數金聋 定。擴頻因數給相應傳送線路密聯繫的約 較-SF:i的碼，因爲 力车以刀貝计，例如，比 碼將用-2MB的功率傳送。二128) = 21 dB ’ SF=128的 的功率水平相應的減半（即=因數爲雙倍，則要求 從_器功率輸出水平推斷出被測收機可 干擾疋否爲被測碼派生的碼。該目1丨、”’、^或者 除機制中被採用。 人’、彳方式在提議的干擾消 1343198 (紹綠094142307 __之·細丨丨.:） :::提議的機制通過遞迴走查該碼空間確認干擾 :〇x ^如圖—所不。被發現的干擾碼用於重新产= 信號中減去。 ^産纟蚀較少的信號之複合 圓二爲碼的測試及干擾消除機制的流程 查的擴頻因數的選擇，τ 口開始碼技

李統中，SF_lfi >,、 r、統特性。例如，在3G-HSDPA 糸、·充中SF-16馬一個好的選擇，苴 ，系統通常採用比這更低階的擴頻因數。：二 應:樹中的所有的碼，故一系統:用3 二該Γ法將一直運行直到所有的子樹被測 部被檢測。5知其為不被使用的或所有的葉節點全 季所示的機制，在—供多工用㈣ 式被確/ 鍵路令未知的碼通過碼間遞迴走查的方 二擴頻碼—個接-個的在相關器中被測 么=Γ被確認爲—干擾，其被標記爲-已用碼， 從正低f比鮮Γ馬標記爲被阻擔。該碼間遞迴走查的方式 ::==數開始，持續到所有的碼被測試或被測 理的，因】，？使用。相闕器必需測試的碼數是可以管 被I見的干擾碼有其自己的被阻 的測試的子樹； …而選^ )不伟1果相關讀出接近零，則該碼及其子樹被認爲 不使用，因而無需被測試； 12 1343198 094142301 3) = _擴頻因數碼被首先測試，因其 2 因此在處理過程中能盡可能早的排查許多 下述爲對圖三t流程圖的詳細描述， . 始SF值被選定。該SF值爲相應的擴頻因數，且表亍走： ==::Γ步驟12及步驟14控制碼樹每-被 二及sc參數對應參數…。在步 端。々果pi貝,疋走查過程是否已經進行到碼樹的—層的底 在步；1: ί马已、?到達該層的底端，過程跳轉至步驟 乂 過耘移至碼樹的下一層執行。步驟2〇 碼樹的最後-層是否被處理。步驟22至步驟如=二 碼樹;一節點的執行過程，後述將對其進行細^述 測試中節點的0卿碼是否被標記爲-被阻 性。牛^4 ^一層的碼已被標記爲已用碼的特 測試該節點的_碼是否已經標記爲一未使 被進1Γ/Γ261減少干擾的信號與該節點的0VSF碼 脈衝功率n 2Λ Λ 計相關過程結果的 交，則^ 果相關結果的脈衝功率近似爲 ^假;I點及其子樹的節點被標記爲未使用贿碼。因 樹包含一已使用碼’其不可能與該被測 相關、、、°果的脈衝功率與碼樹的當前層已使用 ^的期望脈衝功率相比較。如果相關結果的脈衝功率 ”馬树的當前層已使用擴頻碼的期望脈衝功率相近，則該 13 1343198 (案號第〇94丨423〇7號利案之,綱.旧修|H) 即點的擴頻碼被認爲是已使用碼且其子樹中的所有 認為是被阻擋碼。在步驟36中，進行傾消除的信赛 因於該被測節點用卿碼的擴頻信號的部分被減去: 本發明提議的碼搜查演算法使多用戶檢測技術在同+ CDMA下行鏈路中可用。因其能在UE接收機中有效的消ς 干擾，因而可以改善性能。該被提翻干敎性及消除機 制在向干擾的環境如ΜΙ_統中尤其有利，在該等 其可增加資料的處理量。

當然，圖三所示的機制中的細節可以有些許變動。一 些減V、複減性但然需犧牲太多性能的改變如下所述。 $中-種改變爲’在每—時段t安排碼搜查演算法首 先在前-時段應用的擴頻碼中使用，之後只在碼樹的—小 4刀中執行一細合搜查，如一 SF=8的子樹。

2一種減少複雜性的改變是，通過安排碼搜查演算法 忽略高SF擴頻碼’如128，256及512，因爲他們只會帶 來-些比低S F擴頻碼更小的干擾。而且’如果相關器輸出 結果的脈衝功率水平比賴測SF的真正的干擾碼的脈衝 功率水平的一半更高’接收器可以確認該邠的碼爲干擾 碼。 將工作組（active set)如擴頻碼保持爲前時段令已 經工作的碼可能是有益的，當他們不是在最後一時段中被 使用时，不從工作組中立即移除他們，只到一些非工作時 段之後移除他們。 在一新的時段令首先測試已用擴頻碼的高也可能 (㈣览 094 M23〇7 號(V:·之测.[:修 lK) 有:的a爲其瑕容易從—雜訊信號中找到。 士入2發明的干擾定性及·機制的進—步改進爲使其 當接㈣的干擾非常高的時候，在接收到的干 擾低的蚪候相反的只部分應用或不用。 轉_二及圖三之適合執行本發明的干擾 :及祕機制的行動電話。行動電話38包括一天線40、 口 J r員B曰片（RF丨C ) 42、一貧料處理器44及一記憶體46。 4對理解本發明必要的元件才在圖四中有所表示，這對 於習二該種手機生産的技術人員是顯而易見的。 。號，二由行動黾5舌38的天線4〇收發。天線4〇用叩π β交換信號42將天線40接收的射頻信號轉化成基 帶信號’由處理E 44處理，且歧方向運行的信號提供相 反的轉化。許多不同的處理過程在處理器44中被執行（通 常包括記憶體46的協助）’如錯誤保護編碼，資料信號的 凋文解凋及k。呆比計算。軟體裝載於記憶體中，由處理 器44操作，以執行上述如圖二及圖三中所示的干擾定性及 消除機制。

f«式簡單說明J 圖一爲一 OVSF碼樹。 圖二爲追蹤圖一所示的樹中碼的使用的走查路徑。 圖二爲測試圖一所示的樹中碼的使用的流裎圖。 圖四爲一行動電話中干擾定性及消除機制的執行。 15 1343198 « (¾號第(mi42307號印:利案之說明π修a 【主要元件符號說明】 38 行動電話 40 42 射頻晶片 44 46 記憶體 天線 資料處理器 16

Claims (1)

1J43198 (¾¾¾ 0叫丨423()7號评利絮之3叫，以2丨丨.） 十、申請專利範圍： 1. 一種測統中未❹的樹狀正交碼之方法， 法包括： Λ 量測該接收信號與該特定正交碼之相關連之-信號指示 值， 進仃刻S#』7Fii是否近似零之判定，其中當該作號^ ^直近似零，則判定該特定正交碼及該特定碼衍生^子^ 乂碼群為未被使用，當該錄指示值非近似零，則進 一步驟；以及 進仃忒信號指示值是否大於一預設值之判定，其中當該 信號指示值小於1設值’關定該特定正交碼未^使 用，當該信號指示值大於一預S值，則判$該特定正交碼 及。亥省4寸疋正父碼衍生之子正交碼群已被使用。 2. 如申請專利範圍第1項的方法，該方法更包括： 右該指示信號值介於零和該預設值間，則繼續對該特定 正交碼所衍生之子正交碼群進行測定β ‘疋 3. 如前述申請專利範圍中第丨項或第2項所述的方法，其 中所述樹爲一 OVSF碼樹。 '” 4. 一種測定通信系統中未使用的樹狀正交碼之方法，哼方 法包括： 置測該接收信號與該特定正交碼之相關連之一 值； . 說4曰不 依據該信號指示值，判定在接收信號令一特定 否被使用； 父碼疋 17 !343198 < , (戈紋094丨42307騎利束之,_，丨 右該特定正交碼已被使用，則不對該特定正交碼所衍生 之子正交碼群進行測定，並將該子正交碼群標示成已使 • 用；以及 ' 若該特定正交碼未被使用，則繼續對該特定正交碼所衍 • 生之子正交碼群進行測定。 5. —種測定通信系統中未使用的樹狀正交碼的裝置，該 置包括： 17 " 鳙 厂1測模組，用於量測該接收信號與該特定正交碼之相 關連之一信號指示值；以及 「判定模組，用於進行該信號指示值是否近似零之判定 及進行该信號指示值是否大於一預設值之判定； ^中當該信號指示值近似零，則判定該特定正交碼及該 •特定^衍生之子正父碼群為未被使用；當該信號指示值非 近=令，進仃忒信號指示值是否大於一預設值之判定，其 中田心戒指不值小於—預設值，則判定該特定正交碼未 身被使用’當該信號指示值大於一預設值，則判定該特定正 .父碼及該該特定正交碼衍生之子正交碼群已被使用。 .如申。月專利Id圍第5項所述的裝置，其中若該指示信號 值非近似零且小於-預設值，則繼續對該特定正交碼所u 衍生之子正交碼群進行測定。 7. 如申請專利範圍第5項或第6項中所述的裝置，其 述樹爲一 OVSF碼樹。 斤 8. :種處理接收信號的系統，包括：—測定在接收信號中— 疋正交碼是否被使用的構件，用以量測該接收信號與 18 1343198 (案號第094丨仍〇7號簡克之,_丨κ) =特定正交碼之相關連之—信號指示值，並進行該信號 W值是否近似零之判定及進行該信號指示值是否大於 -預設值之判定；—推導構件，用以當該信號指示值近 似零’則判定該特定正交碼及該特定碼衍生之子正交碼 羊為未被使用，當$仏號指示值非近似零，進行該斤擎 指示值Μ大於-預設值之判定，其巾#該信號指 小於一預設值，則判定該特定正交碼未被使用，去 號，示值大於-預設值，則欺該特定正交碼及:特^ 正又碼付生之子正交碼群已被使用；以及一移除構件， 用以從該信號中移除導致該特定正交碼的部分。 9.:種儲存媒體’肋儲存―電腦程式，該電腦程式用以載入一 電腦系統並使該電腦系統執行測定通信系統中未使用的樹 狀正交碼之方法，該方法包括量測該接收信號與該特定 正交碼之相關連之一信號指示值；$行該信號指示值是 否近似令之判疋，其中當該信號指示值近似零，則判定 δ玄特定正交碼及該特定碼衍生之子正交碼群為未被使 用，當該信號指示值非近似零，則進行下一步驟；以進 行該信號指示值是否大於一預設值之判定，其中當該信 號指示值小於一預設值，則判定該特定正交碼未被使 用，當該信號指示值大於一預設值，則判定該特定正交 碼及該特定正交碼衍生之子正交碼群已被使用。 19 1343198 ^ (案號第094142307號專利案之說明書修正） , 七、指定代表囷： • (一）本案指定代表圖為：第（二）圖。 - (二）本代表圖之元件符號簡單說明： * »»、 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：