TWI618372B - 多使用者採用相同簽記之多重接取系統 - Google Patents

Abstract

一種區分多使用者訊號方法，應用於一多重接取系統之一接收裝置，其中該多重接取系統包含複數個使用者，該複數個使用者中部份使用者共用一相同簽記，該方法包含有根據複數個通道資訊，決定複數個假設訊號位準；根據一接收訊號取得一前置處理訊號；根據該前置處理訊號以及該複數個假設訊號位準，計算複數個符元級機率；以及根據該複數個符元級機率，取得對應於該部份使用者之複數個對數概似比，以及根據該複數個對數概似比產生對應於該部份使用者之複數個解碼訊號。

Description

多使用者採用相同簽記之多重接取系統

本發明係指應用於一多重接取系統的一種訊號區分方法以及接收裝置，多重接取系統包含使用相同簽記的多使用者，接收裝置利用訊號區分方法來區分來自多使用者的訊號。

於傳統多重接取系統中，不論是分碼多重接取系統（Code-Division Multiple Access，CDMA）或是交織多重接取系統（Interleave-Division Multiple Access，IDMA），每一使用者皆利用其專屬的簽記（Signature）來產生其傳送訊號，而接收端可根據其專屬簽記來解出每一個使用者所傳送的訊號。然而，傳統多重接取系統的使用者容量（User Capacity）受限於其簽記的個數，舉例來說，對CDMA系統來說，其簽記為展頻碼，而簽記個數受限於一展頻碼長度；對IDMA系統來說，其簽記為交織器，而簽記個數受限於交織器尺寸（Interleaver Size）。在此情形下，傳統多重接取系統的使用者容量在每一使用者都需要專屬簽記的情況下將無法進一步提昇。

因此，習知技術實有改善之必要。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種多重接取系統，其接收裝置可利用一訊號區分方法，以改善習知技術的缺點。

本發明揭露一種區分多使用者訊號方法，應用於一多重接取系統之一接收裝置，其中該多重接取系統包含複數個使用者，該複數個使用者中部份使用者共用一相同簽記，該方法包含有根據複數個通道資訊，決定複數個假設訊號位準；根據一接收訊號取得一前置處理訊號，其中該前置處理訊號包含來自複數個傳送裝置之複數個傳送訊號，該複數個傳送訊號係根據複數個簽記所產生且根據複數個資料訊號編碼而成；根據該前置處理訊號以及該複數個假設訊號位準，計算複數個符元級機率，其中該複數個簽記之一個數小於該複數個使用者之一個數；以及根據該複數個符元級機率，取得對應於該部份使用者之複數個對數概似比，以及根據該複數個對數概似比產生對應於該部份使用者之複數個解碼訊號。

本發明揭露另一種接收裝置，包含有一多層檢測單元，用來行下列步驟根據複數個通道資訊，決定複數個假設訊號位準；根據一接收訊號取得一前置處理訊號，其中該前置處理訊號包含來自複數個傳送裝置之複數個傳送訊號，該複數個傳送訊號係根據複數個簽記所產生且根據複數個資料訊號編碼而成；根據該前置處理訊號以及該複數個假設訊號位準，計算複數個符元級機率，其中該複數個簽記之一個數小於該複數個使用者之一個數；以及根據該複數個符元級機率，取得對應於該部份使用者之複數個對數概似比，以及根據該複數個對數概似比產生對應於該部份使用者之複數個解碼訊號；以及複數個解碼單元，用來根據該複數個對數概似比產生複數個解碼訊號。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一多重接取系統10之示意圖。多重接取系統10為一分碼多重接取系統（Code-Division Multiple Access，CDMA），多重接取系統10包含複數個傳送裝置TX₁₁ ～TX_1K 、TX_1A 、TX_1B 以及一接收裝置RX₁ ，複數個傳送裝置TX₁₁ ～TX_1K 中每一傳送裝置TX_1k ­包含一編碼單元ED_k 、一展頻單元SU_k 以及一調變單元MOD_k 。同樣地，傳送裝置TX_1A 包含一編碼單元ED_A 、一展頻單元SU_A 以及一調變單元MOD_A ，傳送裝置TX_1B 包含一編碼單元ED_B ，一展頻單元SU_B 以及一調變單元MOD_B 。另外，接收裝置RX₁ 包含相關單元CU₁ ～CU_K 、一相關單元CU_m 、解碼單元DU₁ ～DU_K 、DU_A 、DU_B 以及一多層檢測單元MLDT。

傳送裝置TX₁₁ ～TX_1K 中每一傳送裝置被指派專屬的一展頻碼（Unique　Spreading Code）作為簽記（Signature），以於接收裝置RX₁ 區分/分辨來自傳送裝置TX₁₁ ～TX_1K 的訊號。換句話說，展頻單元SU₁ ～SU_K 利用不同的展頻碼s₁ ～s_K 以產生不同的展頻訊號x₁₁ ～x_1K 。於接收裝置RX₁ 中，相關單元CU₁ ～CU_K 用來計算一接收訊號r₁ 與展頻碼s₁ ～s_K 之間的相關性（即將接收訊號r₁ 乘以展頻碼s₁ ～s_K ，以計算接收訊號r₁ 與展頻碼s₁ ～s_K 的內積(Inner Product)），以產生估測訊號（Estimated Signal），使得解碼單元DU₁ ～DU_K 可根據估測訊號產生解碼訊號（Decoded Signal） ₁ ～，其中解碼訊號對應於傳送裝置TX₁₁ ～TX_1K 欲傳送的資料訊號（Data Signal）d₁ ～d_K ，而估測訊號對應於編碼單元EU₁ ～EU_K 所編碼的編碼訊號b₁ ～b_K ，另外，編碼單元EU₁ ～EU_K 可為前向錯誤更正（Forward Error Correction，FEC）編碼器。

另外，展頻單元SU_A 、SU_B 皆利用同一展頻碼s_m 來產生展頻訊號x_1A 、x_1B 。需注意的是，展頻單元SU_A 、SU_B 分別利用相同的展頻碼（即展頻碼s_m ）產生展頻訊號x_1A 、x_1B 。於接收裝置RX₁ 中，相關單元CU_m 用來計算接收訊號r₁ 與展頻碼s_m 之間的相關性（即將接收訊號r₁ 乘以展頻碼s_m ，以計算接收訊號r₁ 與展頻碼s_m 之間的內積），以產生一前置處理訊號。為了區分/分辨來自傳送裝置TX_1A 及傳送裝置TX_1B 的資料訊號d_A 及資料訊號d_B ，多層檢測單元MLDT用來根據前置處理訊號產生一組初步符元級機率（preliminary symbol-level probabilities）{p_q }以及對應於一使用者A及一使用者B之一對數概似比（log-likelihood ratios，LLRs）e_LLR,A 及一對數概似比e_LLR,B ，解碼單元DU_A 用來產生對應於傳送裝置TX_1A 之資料訊號d_A 的一解碼訊號，而解碼單元DU_B 用來產生對應於傳送裝置TX_1B 傳送裝置TX_1B 資料訊號d_B 的一解碼訊號，如此一來，接收裝置RX₁ 可區分/分辨並成功解碼傳送裝置TX_1A /使用者A及傳送裝置TX_1B /使用者B欲傳送的資料訊號d_A 及資料訊號d_B 。

另外，接收裝置RX₁ 所接收的接收訊號r₁ 可表示為，其中w代表變異數（Variance）為之一高斯雜訊（Gaussian noise），訊號y₁₁ ～y_1K 、y_1A 、y_1B 代表傳送裝置TX₁₁ ～TX_1K 、TX_1A 、TX_1B 所傳送之傳送訊號，h₁ ～h_K 、h_A 、h_B 代表接收裝置RX₁ 與傳送裝置TX₁₁ ～TX_1K 、TX_1A 、TX_1B 之間的通道係數。更精確地說，對第j個細片（Chip）區間來說，接收訊號r₁ (j)可表示為。另外，傳送訊號y₁₁ ～y_1K 係根據展頻碼s₁ ～s_K 所產生，而傳送訊號y_1A 及y_1B 係根據展頻碼s_m 所產生。需注意的是，展頻碼s₁ ～s_K 、s_m 之間相互正交（Mutually Orthogonal）或彼此之間具有低相關性，因此，於相關單元CU_m 將接收訊號r₁ 乘以展頻碼s_m 後，干擾項大幅降低，而前置處理訊號可表示為，其中雜訊項n_AB 包含高斯雜訊w以及殘存的干擾項。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一解碼流程20之示意圖。偵測/解碼流程20由接收裝置RX₁ 執行，以區分/分辨資料訊號d_A 及資料訊號d_B 並對資料訊號d_A 及資料訊號d_B 進行解碼，進而產生解碼訊號。解碼流程20包含下列步驟：

步驟200： 多層檢測單元MLDT根據通道係數h_A 、h_B 決定複數個假設訊號位準s_AB (0)～s_AB (Q－1)。

步驟202： 相關單元CU_m 根據接收裝置RX₁ 所接收之接收訊號r₁ 產生前置處理訊號。

步驟204： 多層檢測單元MLDT根據前置處理訊號以及複數個假設訊號位準s_AB (0)～s_AB (Q－1)計算初步符元級機率，其中q = 0,…,Q－1。

步驟206： 多層檢測單元MLDT根據初步符元級機率p_q 取得分別對應於使用者A及使用者B之對數概似比e_LLR,A 及對數概似比e_LLR,B ，其中q = 0,…,Q－1。

步驟208：解碼單元DU_A 根據對數概似比e_LLR,A 產生對應於傳送裝置TX_1A 之資料訊號d_A 的解碼訊號，解碼單元DU_B 根據對數概似比e_LLR,B 產生對應於傳送裝置TX_1B 之資料訊號d_B 的解碼訊號。

於步驟200中，多層檢測單元MLDT決定複數個假設訊號位準s_AB (0)～s_AB (Q－1)，其中Q為複數個假設訊號位準s_AB (0)～s_AB (Q－1)之一個數，而通道係數h_A 、h_B 需為接收裝置RX₁ 所知，也就是說，接收裝置RX₁ 需取得通道狀態資訊（Channel State Information，CSI），通道係數h_A 、h_B 即為必須先取得的通道狀態資訊。需注意的是，多重接取系統10具有兩個使用相同的簽記/展頻碼s_m 來產生其傳送訊號的傳送裝置（即傳送裝置TX_1A 及TX_1B ）。因前置處理訊號可表示為，多層檢測單元MLDT可將前置處理訊號視為，其中s_AB 代表一無雜訊訊號位準（Noise-Free Signal Level），其可表示為，並用來建構假設訊號位準。於一實施例中，傳送訊號y_1A 及傳送訊號y_1B 可由BPSK/2PAM調變而成，也就是說，當資料訊號b_A 為0時傳送訊號y_1A 為1，當資料訊號b_A 為1時傳送訊號y_1A 為－1；同樣地，當資料訊號b_B 為0時傳送訊號y_1B 為1，當資料訊號b_B 為1時傳送訊號y_1B 為－1。在多層檢測單元MLDT已知通道係數h_A 及h_B 的情況下，在此二使用者共用相同簽記的實施例中，可有四種不同的假設訊號位準，即Q =4，假設訊號位準為s_AB (0) = h_A + h_B ，s_AB (1) = h_A －h_B ，s_AB (2) =－h_A +h_B 以及s_AB (3)=－h_A －h_B 。

請參考表1，表1列舉出不同情境（Occasion）之下之假設訊號位準s_AB (0)～s_AB (Q－1)。根據表1，在使用者A的資料訊號b_A 為0且使用者B的資料訊號b_B 為0的情境下（q＝0），多層檢測單元MLDT假設s_AB (0)為h_A +h_B ；在使用者A的資料訊號b_A 為0且使用者B的資料訊號b_B 為1的情境下（q＝1），多層檢測單元MLDT假設s_AB (1)為h_A －h_B ；在使用者A的資料訊號b_A 為1且使用者B的資料訊號b_B 為0的情境下（q＝2），多層檢測單元MLDT假設s_AB (2)為－h_A +h_B ；在使用者A的資料訊號b_A 為1且使用者B的資料訊號b_B 為1的情境下（q＝3），多層檢測單元MLDT假設s_AB (3)為－h_A －h_B 。 表1

於步驟202中，相關單元CU_m 根據接收裝置RX₁ 所接收之接收訊號r₁ 產生前置處理訊號。換句話說，相關單元CU_m 計算接收訊號r₁ 與展頻碼s_m 之間的相關性，即將接收訊號r₁ 乘以展頻碼s_m 後，將對應於一碼長度SP之不同細片之相乘結果相加，以產生前置處理訊號，換句話說，前置處理訊號可表示為。因展頻碼s₁ ～s_K 與s_m 之間具低相關性（Low Correlation），前置處理訊號中干擾項的效應將大幅降低，以至於前置處理訊號可表示為，其中雜訊項n_AB 可假設為高斯分佈（Gaussian distributed）。

於步驟204中，多層檢測單元MLDT根據前置處理訊號以及複數個假設訊號位準s_AB (0)～s_AB (Q－1)計算初步符元級機率，其中q = 0,…,Q－1，並假設s_AB (0)～s_AB (Q－1)在傳送前為具有相同的發生機率（Equally Likely），可得，因假設s_AB (0)～s_AB (Q－1)具有相同的發生機率，可視為一常數C。因此，可計算p_q 為。另外，假設n_AB 為平均值為0且變異數為的高斯隨機變數，可得到。一般來說，常數C需滿足。於此實施例中，多層檢測單元MLDT可根據假設訊號位準s_AB (0)～s_AB (Q－1)計算初步符元級機率p₀ ～p₃ 。

於步驟206中，於取得符元級機率p₀ ～p₃ 後，多層檢測單元MLDT可根據符元級機率p₀ ～p₃ 計算出對應於使用者A及使用者B之位元級機率、、、，其中位元級機率、、、可表示為 。

另外，計算出位元級機率、、、後，多層檢測單元MLDT可計算對數概似比e_LLR,A 及對數概似比e_LLR,B 為以及。

於多層檢測單元MLDT計算出對數概似比e_LLR,A 及對數概似比e_LLR,B 後，多層檢測單元MLDT可將對數概似比e_LLR,A 、e_LLR,B 分別輸出至解碼單元DU_A 、DU_B 。

於步驟208中，解碼單元DU_A 產生對應於傳送裝置TX_1A 之資料訊號d_A 的解碼訊號，解碼單元DU_B 產生對應於傳送裝置TX_1B 之資料訊號d_B 的解碼訊號，其中解碼單元DU_A 、DU_B 可利用任何解碼方法來產生解碼訊號。

於傳統CDMA系統中，若使用者/傳送裝置利用相同簽記/展頻碼來產生傳送訊號時，其傳送訊號無法於接收裝置被區分，接收裝置亦無法將之成功解碼。相較之下，本發明利用多層檢測單元MLDT計算分別對應於利用相同簽記/展頻碼之不同使用者/傳送裝置之對數概似比，進一步區分其資料訊號並將之成功解碼。在此情形下，本發明之多重接取系統的使用者容量（User Capacity）將大幅提昇，其中使用者容量代表多重接取系統可容大的使用者個數。另外，多層檢測單元MLDT亦可用來對利用專屬簽記的使用者（簡稱使用者k）的訊號進行解碼，只要將使用者m(m≠k)的通道係數設為0即可。換句話說，對具有專屬簽記的使用者資料進行解碼可視為對利用相同簽記的使用者資料進行解碼的退化形特例，因此，多層檢測單元MLDT可用來對所有的使用者資料進行解碼。

需注意的是，本發明的多重接取系統不限於CDMA系統。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一多重接取系統30之示意圖。多重接取系統30為一交織多重接取系統（Interleave-Division Multiple Access，IDMA）。交織多重接取系統/IDMA的細節請參考L. Ping, L. Liu, K. Wu, and W. K. Leung, “Interleave-division multiple access,”IEEE Trans. Wireless Commun. , vol. 5, pp. 938-947, Apr. 2006。同樣地，多重接取系統30包含一接收裝置RX₂ 以及複數個傳送裝置TX₂₁ ～TX_2K 、TX_2A 、TX_2B 。複數個傳送裝置TX₂₁ ～TX_2K 中任一傳送裝置TX_2k 包含一編碼單元ED_k 、一交織器（Interleaver）以及一調變單元MOD_k ，傳送裝置TX_2A 包含一編碼單元ED_A 、一交織器以及一調變單元MOD_A ，而傳送裝置TX_2B 包含一編碼單元ED_B 、交織器以及一調變單元MOD_B 。另外，接收裝置RX₂ 包含交織器、、去交織器（Deinterleaver）、解碼單元DU₁ ～DU_K 、DU_A 、DU_B 以及一基本訊號估計器（Elementary Signal Estimator）ESE，其中接收裝置RX₂ 以迭代（Iterative）的方式進行偵測/解碼的運算。另外，基本訊號估計器ESE包含一多層檢測單元MLDT2，以區分/分辨來自使用者A及使用者B的訊號，其中使用者A及使用者B利用相同的交織器（即相同簽記）來產生傳送訊號。

另一方面，傳送裝置TX₂₁ ～TX_2K 中每一傳送裝置被指派一個專屬交織器作為簽記，使得於接收裝置RX₂ 可區分/分辨來自不同使用者的訊號，換句話說，傳送裝置TX₂₁ ～TX_2K 利用不同的交織器產生交織訊號x₂₁ ～x_2K 。接收裝置RX₂ 利用基本訊號估計器ESE、交織器以及去交織器，以一迭代式解碼序列化排程（Iteratively Decoding Serial Schedule）方式，來產生解碼訊號。

另外，傳送裝置TX_2A 及TX_2B 利用相同的交織器來產生交織訊號x_2A 及x_2B 。同樣地，多層檢測單元MLDT2用來產生符元級機率p₀ 、p₁ 、p₂ 、p₃ ，並根據符元級機率p₀ 、p₁ 、p₂ 、p₃ 以及一前置處理訊號z_AB ，產生對應於使用者A及使用者B之一對數概似比e_ESE,A 以及一對數概似比e_ESE,B­ ，使得接收裝置RX₂ 可區分/分辨並成功解碼使用者A及使用者B欲傳送的資料訊號d_A 及d_B 。

更進一步地。於接收裝置RX₂ 之接收訊號r₂ 可表示為，其中訊號y₂₁ ～y_2K 、y_2A 、y_2B 代表傳送裝置TX₂₁ ～TX_2K 、TX_2A 、TX_2B 所傳送之傳送訊號，h₁ ～h_K 、h_A 、h_B 代表接收裝置RX₂ 與傳送裝置TX₂₁ ～TX_2K 、TX_2A 、TX_2B 之間的通道係數。需注意的是，接收訊號r₂ 可表示為，其中為雜訊以及來自其他使用者之干擾的總和，且可假設其為高斯分佈。另外，基本訊號估計器ESE可產生一前置處理訊號z_AB 為z_AB = r₂ –，其中為一取期望值運算子，可視為對雜訊及干擾位準的估測值（Estimated Interference-Plus-Noise Level），換句話說，前置處理訊號z_AB 可視為受到雜訊影響後的訊號位準（Signal Level）s_AB,2 （即前置處理訊號z_AB 可視為訊號位準s_AB,2 受到雜訊影響後的結果），其中。同樣地，基本訊號估計器ESE亦產生前置處理訊號z_2k 為z_2k = r₂ –，其中，而前置處理訊號z_2k 為受到雜訊影響後的訊號位準s_2k = h_2k y_2k 。

請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一解碼流程40之示意圖。解碼流程由接收裝置RX₂ ，以區分/分辨資料訊號d_A 及d_B 並對資料訊號d_A 及d_B 進行解碼，進而產生解碼訊號。解碼流程40包含下列步驟：

步驟400： 多層檢測單元MLDT2根據通道係數h_A 、h_B 決定複數個假設訊號位準s_AB,2 (0)～s_AB,2 (Q－1)。

步驟402： 基本訊號估計器ESE根據接收裝置RX₂ 所接收之接收訊號r₂ ，產生前置處理訊號z_AB 及z_2k ，其中k = 1,…, K。

步驟404： 多層檢測單元MLDT2根據前置處理訊號z_AB 以及複數個假設訊號位準s_AB,2 (0)～s_AB,2 (Q－1)計算初步符元級機率p_q ’= Pr{ S_AB,2 = S_AB,2 (q) |z_AB }，其中q = 0,…, Q－1。

步驟406： 多層檢測單元MLDT2根據初步符元級機率p_q ’取得分別對應於使用者A及使用者B之對數概似比e_ESE,A 以及對數概似比e_ESE,B ，其中q = 0,…,Q－1。

步驟408： 解碼單元DU_A 產生對應於對應於傳送裝置TX_2A 之資料訊號d_A 的解碼訊號以及已解碼之一軟輸出（Decoded Soft Output）e_DEC,A ，解碼單元DU_B 產生對應於對應於傳送裝置TX_2B 之資料訊號d_B 的解碼訊號以及已解碼之一軟輸出e_{DEC, B} ，其中軟輸出e_DEC,A 被傳送至基本訊號估計器ESE以產生下一次迭代所需的e_{ESE, B} ，而軟輸出e_{DEC, B} 被傳送至基本訊號估計器ESE以產生下一次迭代所需的e_{ESE, B} 。

於步驟400中，多層檢測單元MLDT2利用表2決定複數個假設訊號位準s_AB,2 (0)～s_AB,2 (Q－1)，同樣地，在使用者A的交織訊號x_2A 為0且使用者B的交織訊號x_2B 為0的情境下（q＝0），多層檢測單元MLDT2假設s_AB,2 (0)為h_A +h_B ；在使用者A的交織訊號x_2A 為0且使用者B的交織訊號x_2B 為1的情境下（q＝1），多層檢測單元MLDT2假設s_AB,2 (1)為h_A －h_B ；在使用者A的交織訊號x_2A 為1且使用者B的交織訊號x_2B 為0的情境下（q＝2），多層檢測單元MLDT2假設s_AB,2 (2)為－h_A +h_B ；在使用者A的交織訊號x_2A 為1且使用者B的交織訊號x_2B 為1的情境下（q＝3），多層檢測單元MLDT2假設s_AB,2 (3)為－h_A －h_B 。另外，假設傳送訊號y_h,2A /y_h,2B 為+1代表傳送訊號y_2A /y_2B 被假設為+1，而假設傳送訊號y_h,2A /y_h,2B 為－1代表傳送訊號y_2A /y_2B 被假設為－1。 表2

於步驟402中，基本訊號估計器ESE根據接收裝置RX₂ 所接收之接收訊號r₂ 產生前置處理訊號z_AB ，可表示為= E(r₂ )－ h_A E(y_2A )－ h_B E(y_2B ) =，其中E(y_2k )於第一次迭代中可設為0，而E(y_2k )於後續的迭代中可設為tanh(e_DEC (x_2k )/2)，其可得自解碼單元DU_k 的軟輸出。

於步驟404中，多層檢測單元MLDT2計算初步符元級機率p_q ’為p_q ’= Pr{ S_AB,2 = S_AB,2 (q) |z_AB }= Pr{ z_AB | S_AB,2 = S_AB,2 (q)}Pr{ S_AB,2 = S_AB,2 (q)} /Pr{ z_AB }。假設s_AB,2 (0)～s_AB,2 (Q－1)在傳送前為具有相同的發生機率（equally likely），{ S_AB,2 = S_AB,2 (q)} /Pr{ z_AB }可視為一常數C，而可計算p_q ’為p_q ’= CPr{ z_AB | S_AB,2 = S_AB,2 (q)}，其中， Var{} =，

於步驟406中，多層檢測單元MLDT2計算對數概似比e_ESE,A 為e_ESE,A = ln [Pr{ x_2A = 0 | z_AB }/ Pr{ x_2A = 1 | z_AB }] = [p₀ ’+ p₁ ’]/ [p₂ ’+ p₃ ’]，且計算對數概似比e_ESE,B 為e_ESE,B = ln [Pr{ x_2B = 0 | z_AB }/ Pr{ x_2B = 1 | z_AB }] = [p₀ ’+ p₂ ’]/ [p₁ ’+ p₃ ’]。需注意的是，Pr{ x_2A = 0 | z_AB }、Pr{ x_2A = 1 | z_AB }、Pr{ x_2B = 0 | z_AB }、Pr{ x_2A = 1 | z_AB }為位元級機率，p₀ ’～p₃ ’為符元級機率。另外，基本訊號估計器ESE亦計算e_ESE,k ，其中k = 1,…, K。

需注意的是，使用者1～K、使用者A以及使用者B之資料解碼可平行處理（Parallel Processing），而不限於此，使用者1～K、使用者A以及使用者B之資料解碼亦可依序處理（Serial Processing），即解碼單元DU₁ ～DU_K 、DU_A 、DU_B 於一特定迭代中可被其他使用者於相同迭代中使用。

根據偵測/解碼流程40，多重接取系統30中的接收裝置RX₂ 可區分/分辨並成功解碼來自不同傳送裝置/使用者的傳送訊號，即使該(複數個)傳送裝置/使用者使用相同的交織器來產生其傳送訊號。

另外，多重接取系統30以及解碼流程40可修改而成為一多重接取系統50以及一解碼流程60。請參考第5圖及第6圖，第5圖及第6圖分別為本發明實施例多重接取系統50及解碼流程60之示意圖。解碼流程60由多重接取系統50之一接收裝置RX₃ 執行，以區分/分辨資料訊號d_A 及d_B 並對資料訊號d_A 及d_B 進行解碼，進而產生解碼訊號，其中接收裝置RX₃ 包含一多層檢測單元MLDT3以及一廣義和積（Generalized Sum-Product，G-SPA）解碼器。如第6圖所示，解碼流程60包含下列步驟：

步驟600： 多層檢測單元MLDT3根據通道係數h_A 、h_B 決定複數個假設訊號位準s_AB,2 (0)～s_AB,2 (Q－1)。

步驟602： 基本訊號估計器ESE根據接收裝置RX₃ 所接收之接收訊號r₂ ，產生前置處理訊號z_AB 及z_2k ，其中k = 1,…, K。

步驟604： 多層檢測單元MLDT3根據前置處理訊號z_AB 以及複數個假設訊號位準s_AB,2 (0)～s_AB,2 (Q－1)計算初步符元級機率p_q ’= Pr{ S_AB,2 = S_AB,2 (q) |z_AB }，其中q = 0,…, Q－1。

步驟606： 廣義和積解碼器根據初步符元級機率p_q ’產生對應於傳送裝置TX_2A 之資料訊號d_A 的解碼訊號以及對應於傳送裝置TX_2B 之資料訊號d_B 的解碼訊號，並產生已更新的p_q ’，並將已更新的p_q ’傳遞至基本訊號估計器ESE供下一次迭代使用，其中q = 0,…, Q－1。

廣義和積解碼器（G-SPA Decoder）為本領域技術人員所知，其操作細節請參考D. Wubben and Y. Lang, “Generalized sum-product algorithm for joint channel decoding and physical-layer network coding in two-way relay systems,”Global Telecommunication Conference (GLOBECOM 2010 ), Dec. 2010，於此不再贅述。另外，其餘偵測/解碼流程60的操作細節與偵測/解碼流程40相似，於此不另贅述。

需注意的是，前述實施例係用以說明本發明之概念，本領域具通常知識者當可據以做不同之修飾，而不限於此。舉例來說，於多重接取系統10、30中，使用相同簽記之使用者/傳送裝置的一個數為2，而不限於此。本發明之多重接取系統可容納多個使用者（其使用者個數大於2）使用相同簽記來產生其傳送訊號。更進一步地，假設本發明之多重接取系統具有N個不同簽記，而每一個簽記為M個使用者/傳送裝置所共用，在此情形下，本發明之多重接取系統可容納N*M個使用者，大幅增加多重接取系統之使用者容量。

請參考第7圖及第8圖，第7圖及第8圖為本發明實施例多重接取系統於區塊瑞利衰減通道（Block Rayleigh Fading Channel）下位元錯誤率（Bit Error Rate，BER）的效能曲線。於第7圖中，多重接取系統為CDMA系統，其具有16個相異的展頻碼（即碼長度SP=16）。情境I代表CDMA系統中具有16個使用者，且每個使用者使用單一專屬的展頻碼，其相當於傳統CDMA系統。情境II代表CDMA系統中具有17個使用者，其中2個使用者共用相同的展頻碼，而其餘15個使用者仍使用單一專屬的展頻碼。情境III代表CDMA系統中具有32個使用者，而每一展頻碼由2個使用者所共用。情境IV代表CDMA系統中具有18個使用者，其中3個使用者共用相同的展頻碼，而其餘15個使用者仍使用單一專屬的展頻碼。情境V代表CDMA系統中具有48個使用者，而每一展頻碼由3個使用者所共用。於第8圖中，多重接取系統為IDMA系統，其具有16個相異的交織器。情境VI代表IDMA系統中具有16個使用者，且每個使用者使用單一專屬的交織器，其相當於傳統IDMA系統。情境VII及IX代表IDMA系統中具有17個使用者，其中2個使用者共用相同的交織器，而其餘15個使用者仍使用單一專屬的交織器。情境VIII及X代表IDMA系統中具有18個使用者，其中4個使用者共用2個相同的交織器（每一個交織器由2個使用者所共用），而其餘14個使用者仍使用單一專屬的交織器。情境XI代表IDMA系統中具有19個使用者，其中6個使用者共用3個相同的交織器（每一個交織器由2個使用者所共用），而其餘13個使用者仍使用單一專屬的交織器。需注意的是，於情境VII、VIII中，接收裝置並未利用本發明的解碼流程來區分訊號並進行解碼，而於情境II、III、IV、V、IX、X、XI中，接收裝置確實利用本發明的解碼流程來區分訊號並進行解碼。如第7圖及第8圖所示，利用本發明的解碼流程來解碼的接收裝置可獲得與傳統CDMA/IDMA接收裝置相當的（Comparable）位元錯誤率，另外，若接收裝置不使用本發明的解碼流程來解碼，其效能（位元錯誤率）不佳。

綜上所述，當接收裝置執行本發明的解碼流程時，接收裝置可區分來自多使用者/傳送裝置的傳送訊號並進行解碼。相較於習知技術，本發明的多重接取系統可容納更多使用者，而提昇多重接取系統的使用者容量。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10、30、50‧‧‧多重接取系統
20、40、60‧‧‧流程
200～208、400～408、600～606‧‧‧步驟
ESE‧‧‧基本訊號估計器
MLDT、MLDT2、MLDT3‧‧‧多層檢測單元
CU₁～CU_K、CU_m‧‧‧相關單元
DU₁～DU_K、DU_A、DU_B‧‧‧解碼單元
EU₁～EU_K、EU_A、EU_B‧‧‧編碼單元
MOD₁～MOD_K、MOD_A、MOD_B‧‧‧調變單元
SU₁～SU_K、SU_A、SU_B‧‧‧展頻單元
TX₁₁～TX_1K、TX_1A、TX_1B、TX₂₁～TX_2K、TX_2A、TX_2B‧‧‧傳送裝置
r₁、r₂‧‧‧接收訊號
RX₁、RX₂、RX₃‧‧‧接收裝置
b₁～b_K、b_A、b_B‧‧‧編碼訊號
d₁～d_K、d_A、d_B‧‧‧資料訊號
₁~ _K‧‧‧估測訊號
_AB‧‧‧前置處理訊號
₁~ _K、 _A、 _B‧‧‧解碼訊號
e_DEC,1～e_DEC,K、e_DEC,A、e_DEC,B‧‧‧軟輸出
e_ESE,1～e_ESE,K、e_ESE,A、e_ESE,B、e_LLR,A、e_LLR,B‧‧‧對數概似比
x₁₁～x_1K、x_1A、x_1B‧‧‧展頻訊號
x₂₁～x_2K、x_2A、x_2B‧‧‧展頻訊號
y₁₁～y_1K、y_1A、y_1B、y₂₁～y_2K、y_2A、y_2B‧‧‧傳送訊號
‧‧‧交織器
‧‧‧去交織器
p₀’～p₃’‧‧‧機率
G-SPA‧‧‧廣義和積解碼器

第1圖為本發明實施例一多重接取系統之示意圖。 第2圖為本發明實施例一解碼流程之示意圖。 第3圖為本發明實施例一多重接取系統之示意圖。 第4圖為本發明實施例一解碼流程之示意圖。 第5圖為本發明實施例一多重接取系統之示意圖。 第6圖為本發明實施例一解碼流程之示意圖。 第7圖為本發明實施例多重接取系統之位元錯誤率的效能曲線。 第8圖為本發明實施例多重接取系統之位元錯誤率的效能曲線。

20‧‧‧流程

200~208‧‧‧步驟

Claims (18)

1. 一種區分多使用者訊號方法，應用於一多重接取系統之一接收裝置，其中該多重接取系統包含複數個使用者，該複數個使用者中部份使用者共用一相同簽記，該方法包含有：根據複數個通道資訊，決定複數個假設訊號位準；根據一接收訊號取得一前置處理訊號，其中該前置處理訊號包含來自複數個傳送裝置之複數個傳送訊號，該複數個傳送訊號係根據複數個簽記所產生且根據複數個資料訊號編碼而成；根據該前置處理訊號以及該複數個假設訊號位準，計算複數個符元級機率，其中該複數個簽記之一個數小於該複數個使用者之一個數；以及根據該複數個符元級機率，取得對應於該部份使用者之複數個對數概似比，以及根據該複數個對數概似比產生對應於該部份使用者之複數個解碼訊號。
2. 如請求項1所述之方法，其中根據該複數個通道資訊，決定該複數個假設訊號位準的步驟包含有：根據該複數個通道資訊取得複數個通道係數。
3. 如請求項1所述之方法，其中根據該接收訊號取得該前置處理訊號的步驟包含有：取得該前置處理訊號為該接收訊號與一干擾位準的估測值的相減結果。
4. 如請求項1所述之方法，其中根據該接收訊號取得該前置處理訊號的步驟包含有： 藉由一相關單元取得該前置處理訊號為該接收訊號與該複數個簽記中一特定簽記的相乘結果。
5. 如請求項1所述之方法，其中該相同簽記為一交織器，且該多重接取系統為一交織多重接取系統(Interleave-Division Multiple Access，IDMA)。
6. 如請求項1所述之方法，其中該相同簽記為一展頻碼，且該多重接取系統為一分碼多重接取系統(Code-Division Multiple Access，CDMA)。
7. 如請求項1所述之方法，其中該複數個傳送訊號中一第一傳送訊號對應一專屬簽記(Unique Signature)，該複數個傳送訊號中多個第二傳送信號對應該相同簽記，對該第一傳送訊號進行解碼為對該多個第二傳送信號進行解碼的退化形特例。
8. 如請求項1所述之方法，其中根據該複數個符元級機率，計算該複數個對數概似比的步驟包含有：根據該複數個符元級機率，計算對應於該部份使用者之複數個位元級機率；以及根據該複數個位元級機率，計算對應於該部份使用者之該複數個對數概似比。
9. 如請求項1所述之方法，其中計算複數個符元級機率的步驟包含有：根據複數個事前機率(A Priori Probability)、該複數個假設訊號位準以及該接收訊號，計算該複數個符元級機率； 其中該接收裝置於一第一迭代中取得該複數個事前機率。
10. 一種接收裝置，操作於一多重接取系統，其中該多重接取系統包含複數個使用者，該複數個使用者中部份使用者共用一相同簽記，該接收裝置包含有：一多層檢測單元，用來行下列步驟：根據複數個通道資訊，決定複數個假設訊號位準；根據一接收訊號取得一前置處理訊號，其中該前置處理訊號包含來自複數個傳送裝置之複數個傳送訊號，該複數個傳送訊號係根據複數個簽記所產生且根據複數個資料訊號編碼而成；根據該前置處理訊號以及該複數個假設訊號位準，計算複數個符元級機率，其中該複數個簽記之一個數小於該複數個使用者之一個數；以及根據該複數個符元級機率，取得對應於該部份使用者之複數個對數概似比，以及根據該複數個對數概似比產生對應於該部份使用者之複數個解碼訊號；以及複數個解碼單元，用來根據該複數個對數概似比產生複數個解碼訊號。
11. 如請求項10所述之接收裝置，其中該多層檢測單元另用來執行下列步驟：根據該複數個通道資訊取得複數個通道係數。
12. 如請求項10所述之接收裝置，其中該接收裝置取得該前置處理訊號為該接收訊號與一干擾位準的估測值的相減結果。
13. 如請求項10所述之接收裝置，另包含一相關單元，該相關單元取得該前置處理訊號為該接收訊號與該複數個簽記中一特定簽記的相乘結果。
14. 如請求項10所述之接收裝置，其中該相同簽記為一交織器。
15. 如請求項10所述之接收裝置，其中該相同簽記為一展頻碼。
16. 如請求項10所述之接收裝置，其中該複數個傳送訊號中一第一傳送訊號對應一專屬簽記(Unique Signature)，該複數個傳送訊號中多個第二傳送信號對應該相同簽記，對該第一傳送訊號進行解碼為對該多個第二傳送訊號資料進行解碼的退化形特例。
17. 如請求項10所述之接收裝置，其中該多層檢測單元另用來執行下列步驟：根據該複數個符元級機率，計算對應於該部份使用者之複數個位元級機率；以及根據該複數個位元級機率，計算對應於該部份使用者之該複數個對數概似比。
18. 如請求項10所述之接收裝置，其中該多層檢測單元另用來執行下列步驟：根據複數個事前機率(A Priori Probability)、該複數個假設訊號位準以及該接收訊號，計算該複數個符元級機率； 其中該接收裝置於一第一迭代中取得該複數個事前機率。