[发明专利]多重输入输出通讯系统的码元解映像方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种码元解映像方法及装置，且特别是涉及一种多重输入输 出通讯系统的码元解映像方法及装置。

背景技术

随着人们对于无线通讯服务的需求越来越高，目前的无线通讯系统有逐 渐迈向高数据传输率(high data rate)以及高链接质量(high link quality)的 趋势。为了在有限频宽下，有效的增加数据传输率以及链接质量，因而发展 出使用多根天线的无线通讯系统，例如多重输入输出(Multi-Input  Multi-Output，MIMO)通讯系统(以下简称MIMO系统)。此MIMO系统 的传送端以及接收端均使用多根天线来进行数据的传输，此举除了让数据能 以多重路径(multi-path)传输而加大数据传输量外，还能延长信号传递的距 离，因此成为目前无线通讯系统的主要技术之一。其中又以美国朗讯科技 (Lucent Technologies)贝尔实验室所发展出的BLAST(Bell-labs Layered  Space Time)通讯技术最具代表性。

在MIMO系统中，接收端所接收到的数据，是传送端的数据经由信道 效应后混合在一起的数据。举例来说，图1示出了已知4×4多重输入输出通 讯系统的方块图。请参考图1，此通讯系统100的传送端包括编码器101、 去复用器(demultiplex，DEMUX)102、映射器(mapper)103～106、波形 整形器(waveform shaping)107～110以及传送天线111～114。接收端则包 括接收天线115～118、匹配滤波器(match filter)119～122、检测器(detector) 123以及译码器124。

在传送端中，编码器101是用以将数据比特流(data bit stream)a_m编 码为串行比特流(serial bit stream)b_n。去复用器102是用以将串行比特流b_n分解为多个子比特流，以在后续经由传送天线111～114分别传送。映像器 103～106则用以将每一笔子比特流调制为数据码元(data symbol)并分别通过对应的波形整形器107～110将信号整形后，再 经由各自的传送天线111～114传送至接收端。

另一方面，在接收端中，接收天线115～118用以接收经由无线传输信 道传送后的数据码元，而匹配滤波器119～122用来区分信号为通过检测器123便可根据接收的数据码元来估测原本由传送天线 111～114传送的数据码元，而据以估测出串行比特流译码器124则将 估测出的串行比特流译码回数据比特流其中，在估测出传送天线 111～114所传送的数据码元之后，在经过译码器124之前，必须计算出软式 值(soft value)，译码器124才能执行较佳的译码程序。

综上所述，由于接收天线115～118所收到的数据码元为所有传送的数据码元经过信道效应后 混合在一起的结果。因此，接收端必须从所接收的数据码元中估测出传送端 的各个传送天线111-114所发送的数据码元，据以将接收数据码元解映像 (demapping)，如此接收端才能进行后续的数据运算处理。

传统估测机制中，最大相似度(Maximum Likelihood)算法为一理想机 制。但ML算法必须搜寻所有的可能性，使得运算复杂度提高。以4×4(接 收天线数目×传送天线数目)、16值正交调幅(Quadrature Amplitude  Modulation，QAM)的系统为例，总共需要搜寻65536种可能性，因此ML 算法在实际应用上是很难实现的。而为了实际应用则发展出其它估测机制， 例如强制归零(Zero Forcing，ZF)算法、最小均方差(Minimum Mean Square  Error，MMSE)算法以及V-BLAST(Vertical BLAST)算法等。