TWI326163B - User equipment and base station for estimating data of received spread spectrum communications and method - Google Patents

Description

1326163 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、本發明係有關於無線通信系統。特別是，本發明係有關 於一無線通信系統之資料偵測。 / 【先前技術】 第1圖係表示一無線通信系統10。這個通信系統1〇係具 土地台(BS)121S125(12)，藉以與使用者設備⑽”乇至’、 1、43(14)進行通信。各個基地台12係具有一關連操作區域， P /、其操作區域内之使用者設備(UE)14進行通信。 < 曰 轉系統中，諸如：分碼多重存取(CDMA)通信 有^ ί這類通信系統中，—傳送通信會具 - 派之時槽。在-時槽中， 送，時間内進行傳 之複數個通信。JL中，二伯.接^必須士夠區分上述 偵測㈣detee㈣。麵之方絲稱為連合 有使用者設備_4⑻卩連所 連合偵測之方法係包括L唬係同時偵測。 及最小均方差區塊線性等區塊線性等化器(zf-BLE) 區塊線性等化器(ZF Ε·) °實現零點強这 _疏眼祕_ 化器 5 加度if性。並且，這個高度複雜性又會導致增 命。/ 、並在使用者設備(UE)14導致降低之電池壽 資料 ，此’本發明〈主要目的便是提供替代方法㈣測接收 【發明内容】 之，二用:乂評估複數個接收寬頻信號之資料。上述 行i樣以產生於rf享頻譜。這些接收通信係進 =段，二 【實施方式] 在-及接收器28之示意圖，其係 中，利用其认ΐίϊ分時雙工(tdd/cdma)通信系統 <箱、酋^片段式細等化之資料評估，賴這種片段 可以應用於其他通信系統中，諸如：-利用分 ===?=舰、伽昆合 =士傳輪 ，S)12係具有複數個個傳輸電路％，藉 二二=^信。另外’這個片段式頻道等化接收_ 兩者。疋* 〇(BS)12、使用者設備(UE)14、或同時包括 傳輪g26係在-無線發_道3()上傳送資料。在這 個，輸526巾，-資料產生H32健生資料以賴 收器28。-調變及展頻裝置34係對這個資料進行展頻、並利 1326163 t备指派時槽之一内文訓練序列(midamble training 對這蹄料進躲狀訊息碼，對這個展頻參考 八…十k仃時間多工，藉以產生一通信叢發或通信叢發群。 促省岡’kr通^叢發丨6係具有一個内文(Wdambk)20、一個 ^又f^(gUard Peri〇d)18、及兩個資料攔位(data fleld)22、 侗储ϋ圖所示。這個内文(midamble)20係用以隔離這兩 :料搁缸(data field)22、24，而這個保護周期( 以隔離這些通信叢發，藉以使不同傳輪器26 具有不同之到達相。另外，這兩個資 g欄位(data field)22、24則是用以儲存這個通信叢發之資 ，個(些)通信叢發係细—調變峨至射 — 、’泉38係經由這個無線發射頻道3〇，將這個射頻奸 =„器28之-天線40。用於這個傳輸ί信 K疋抑此技術者_之任何婦 ;、 位鍵控(QPSmM元正交調幅(QAM)。 每.四相％ 接放 器28之天線4〇係接收各種射頻㈣信號。這此 臭器(ADC)，利用這些傳輪通信叢ίί碼片 句： ! 發指派之適當訊息碼進行 =域係利用—解調變器42進行解調變，藉以產生一美-基頻信號係利用—取樣裝置43，諸如··單—赢‘ 片 量

I 個?道評估裝置44係利用這些基頰取樣i内文 如：頻道_魏。這_^射’諸 這個傳輸器_之頻道資奴展頻訊息授 :利用一頻道評估裝置44及-片段式與Ζ ’諸 6。這個艏指姊/士發要m ^ Γ寺化#料偵測裝 7 1326163 式頻迢等化讀綱裝置46，藉以評料些接收通信叢發之 傳輸資料’其乃是利用軟符號这表示。 雖然片段式頻道等化之解釋係利用第三代人書 通祕表無線棘师认)分時雙^_通信系統 iiiin統，但是，這種片段式等化亦可以應用於 ，、他系統。舉例來說，這種系統可以是一直接序列 (direct)^寬頻分碼多重存取(w—CDMA)通信系統，其中， ^行，(uplink)傳輪及下行通信(d__輸係限制於互 斥<時槽中。 表示 這些接收通乜可以視為一信號模型，其乃是利用等式(1) (1) :Hs + n _其中^係這個接收向量。贿這個頻道響應矩陣。S係這 _展頻#料向量，其係這些展頻訊息碼c 这，、料向里d之迴旋乘積(c〇nv〇luti〇n)，如等式⑺所示。 C*d (2) 片段式頻道等化係將這個向量r切割 段’如第4圖之步驟鱗示_。細亦表示 mm。這些資料_她脑^切_ f段48„-481M ’ 48^-48^(48)。在接下來的討論中，太 又明較佳實施例之各個片段4 8係利用—固定片段 ，些片段48亦可以基於確切之實施狀況而Ug’雖 處f ΐ個片段48以前，各個片段前面之Y1個碼 =,附加於這個片段48，且各個片段後面之 : 個欲處理片段48之總共長度為ζ=γ+；；+γ2叙而5，各

8 1326163 料欄位(data fleld)兩端之片段4812—48im_ 生f晶。耳’碼片Y1及碼片Y2會與其他片段48發 已麵沒有；弟一#料攔位(data field)22之第一片段48„前面 碼片，因此，這個片段前面之加碼“不 +Y2個碼^ "i種情況中，片段式頻道等化係可以執行於Y 固定長万便實施，各個片段48最好能夠具有一 片段4811而言，本發明較佳實施例可以 填入綱或將末端碼片 …π,甲碼片Υ2+Υ1。另外，對於第一資料攔位 (Lid ίί最Ϊ一個片段481Μ而言，Υ2碼片係這個内文 可面Υ2個碼片。對於第二資料欄位(data 一片段4821而言，碼片Y1係延伸至這個内文 ΪΓΓ^20 第二資料攔位_ fl_之最後一個片 碼片娜延伸至這個保護周期(― 衝響應4需要具有這個脈 衝;二=二後 片之敗ii:在—片段可面，延伸至這個片段之最遠一個晶 itrr1個碼片，本發明較佳實施例便可以在= 2段中，等化所有前面碼片之影響。 ^片要 ί 明触實施贿可以歸 助片段式紐等化之—特大相―1，精以協 之長度可以 ==_可_—便利長度。另外， 又亦可以邊仃填入以達到延伸之目的，諸如：將延伸位 9 U26163 置填入零點。 利用Μ個延伸片段，各 式(3)。 段〈等式⑴均可以重寫為等

’其中，叫，，M 传且⑽對錢邮狀.···.·⑶ 崎，物㈣個^ ，’階段，再跟隨-解展頻 F(HSHHS+Sws 陣Hi係ί訊變異數，且1s係這個延伸矩睁之單位矩 操作 fRs'lH- ·.，...(5) ，、中’ Rs係利用等式⑹定義。 ¥HsHHs + s2Is ⑹ 個片段之 利用等式(4)或等式(5)，本發明較佳實施例便可以得到各 •珉小均方差(MMSE)等化。 一種解出等式⑹之方法係根據等式⑺及⑻，利用一快速 傅互葉轉換(FFT)以達成。 Ζ· ^^ζ'ιΑΌ..⑺ (1/P)D/ADz .•⑻ 心'1 = Dz~ \ - 'Dz=(1/P)DzVdz 1326163 其中’ Dz係Z點之快速傅立葉轉換(FFT)矩陣，且八係對 角矩陣，其對角線乃是這個矩陣&^之一環狀近似中、第一行 =一快速傅立葉轉換(FFT)。這個環狀近似可以利用這個矩 之任行執行。紐者，本發明雜實施例最好能夠 使用具有最大數目元件之一完整行。 + ’賴快賴讀轉換(FFT)之解決絲據等式 (9)以達成。 F(幻二彻 ⑼ • 其中，Ρ®=Σ3χ(ϋΚ」2π1_，其中，k=0，！， ，w 速率、隆耐克乘積伽嫩沉Pr0duct)。M係取樣 iiwl 制料之轉，而M=2則料倍碼片速 在決定這個展頻資料向量之快速傅 個展頻撕_姻七啦r (Οιϋ f種解出等式⑹之方法係利用柯勒斯基分解法 或近似柯勒斯基分解法一- •解法ΐ：最均方差陶闽之另一種 這種最小平方成片段而言’ 1:=(¾¾)^¾¾ 在％化步驟冗成後，忽略前個 第4圖之步驟56所示。因此，這個個碼片’如 ,。^之長度為γ。另外，⑧了彦便會變成爸 等式(11)進行解展頻，如第4圖之步^58^^號由4係根據 di^cfsi 11 ·..·..(11) 1326163 ，:中，cs係對應於這個片段之頻道訊息碼部分。 或者，這些片段會重新組合成一等 field):。且整個展頻資料欄:根=(data 行解展頻，如第4圖之步驟58所示。eid)"根據寺式(12)進 di = CsSi 雖然基於片段式類道等化之資料^^ 以應用於其他魏魏。在—_分^取 尸，通信系統會在長時間周期二 (F_嫩)通信時，此接收器28會= 备，並且對其施加片段式頻化。敗-取I切割為片段 綠處理以前，藉由將這個接收向量咖割為片段，這 測之複雜性便可以降低。為方便說明複雜 發明較佳實施例係利用具有_碼片(N=1〇24)之一 叢發之—資料麻(data field)。接著， 種互葉雜(FFT)/最小均方差(MMSE)解法之四 較如下，其中，第—種情義處理完整長度 少咨貧欄fldd);第二種情境係將完整長度 之八料攔位(data field)切割為兩個512碼片長度之片货.篦： 將絲長度之料__ fl；；m’2= 片長度（片段；而第四種情境則是將完整長度之资料攔位 fata、fleid)切割為八個128碼片長度之片段。為方便起見，假 汉.這些片段間並没有重疊以供比較。實際上，由於重疊之 ii雜ί些片段式方法之複雜性會約略大於下列祕所提示 第一表係表示執行基數二快速傅立葉轉換(Radix_2 FFT) 1326163 • « f資料偵顺需要之複數操作數目。這個表格侧時顯示： 而要之基數二(Radix-2)及直接倍數(direct multiple)

三個片段 四個片段 8192 7168 262K 131K

直巧格係同時顧示:基數二(驗-取 数(direct 1^1坤岣操作之複雜性百分比。

吻)對速而言，各個片段係執行 之編％複_，比較各種情境 碼片速率料位碼V；率^^(财)。第三表_時顯示： π逹丰H(Radix_2)麵複雜性。

13

3段 段 30K

基數操作數目 片速率 倍碼片速率) 弟三表 兩倍 碼2)之碼片速率及 複雜性百分比

第四表

複雜般而言，當片段數目增加時，整體 扣《降低。然而，若這些片段之大小過度 則會增加 ^為片段間重疊而降低至雜賴長度，則整體複雜性 利用—實際通信系统之片段式頻道等化為例，本發明較 佳貫施例係使用一分時雙工(TDD)之叢發類型二。另外，一 類似之片段化亦可以用於其他類型之叢發，諸如：一叢發類 型一。一分時雙工(TDD)之叢發類型二係具有兩個長度11〇4、 碼片(N=l1〇4)之資料襴位(data脇）。為方便說明，這個頻 還響應之長度細碼片(W=63)。碼片γι及碼片¥2係、設定為 1326163 . -· 可 碼，片。接著’本發明較佳實施例係列出三種 片段化，雖然其麵型之片段化亦可以利用。 产3係將各個資料攔位_ fl辱割為兩個長 =2馬片《片段。加上各個片段間之重疊，各個片段之

度，76個碼片(Υ+Υ1+Υ2)。第二種片段化係將各個資料棚 二datafeld)切割為三個長度368碼片之片段。加上各個片段 曰1之重疊，各個片段之長度為492個碼片(Y+Y1+Y2)。第三 ，片段化係將各個資欄位(data脇)切割為四個長度184碼 片之片段。加上各個片段間之重疊，各個片段之長度為3 個碼片(γ+γ 1 +Υ2>。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示一無線展頻通信系統之示意圖； 、第2圖係表示一傳輸器及一片段式頻道等化資料偵測接收器 之示意圖； '第3圖係表示一通信叢發及該通信叢發之資料攔位片段之示 意圖；以及 • 第4圖係表示一片段式頻道等化資料偵測接收器之流程圖。 【主要元件符號說明】 10 無線通信系統 12、12!、122、123、12彳、1¾ 基地台 Η、14!、142、143使用者設備 16通信叢發 18保護週期 20内文 22、24 資料欄位 26傳輪器 28接收器 30無線發射頻道 32資料產生器34調變及展頻裝置 36調變器 38、40天線 42解調變器 43取樣裝置 44頻道評估裝置 15 1326163 46片段式等化資料偵測裝置 48片段 50、52、54、56、58 步驟 Yl、Y2、Y3 碼片 W脈衝響應

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Claims (1)

1326163 ‘申請專利範圍： 取铰該等接收通信以產生一接收向量； ^理該接收向|以產生複數個片段； If處f各片段以評估該等接收通信之資料； 段包括該接收向量之重疊部份並且該處理各片 ^賴纖蝴片段之該重 ίίίΐ專i1範圍第1項之方法，更包括結合鱗經等化的片段 i解展頻料經私的轉蚊伙㈣《接收^段 =ϊίί範圍第1項之方法，其中該等化各片段係利用一最 泠以;^化各片段係包括· sky 置；及 最小平方差模型。，、万法’其中孩等化各片段係利用一 數接收展舰料之使財設備，該複 -用以處理該接收向量以產織的裝置； 17 U26163 立片段以評估該等接收通信資料的裝置； 片段之重疊部份，該用以處理各 ❹份並膽雜顧各片段。 片段 纹使財設備，更包減該等經等化 該接收向料頻料經等化的經结合之片段，以回復 ，財該等化各片段係 範圍/8項之烟者設備，其中該等化各片段係 ΓΛ1Λ傅互轉換啸出—最小射差_。 — deC〇mP〇sltion)以解出一最小均方差模型。 ⑽lesky 項之使職備，射鱗化各片段係 ，數接 二£ 芬;裝ί; 立中^各片段以評估該等接收通信資料的裝置； 圍段，部份並且接這解展頻各片π 進行結合“ 1326163 收向量之資料。 Π.如申請專利範圍第15項之基地台，並 一最小均方差模型。 ，、〒邊等化各片段係利用 $如申請專利範圍第15項之基地台，其 ]用快速傅立葉轉換以解出-最小均方差模^。。枝係包括 如申請專利範圍第15項之基地台，其中該^夂 基分解法(Cholesky ―)以解 ======該等化各=包括 decomposition)以解出一最小均方差模型。 n〇lesky 21 θ如申請專利範崎15項之基地台，其中該等化各 一珉小平方差模型。 係、利用

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步驟52 步綈54 步驟56 步驟58

22 1326163 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（4 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 50、52、54、56、58 步驟 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：