通信信道的干擾和噪聲估計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通信信道的干擾和噪聲估計(jì)。一種估計(jì)通信信道的干擾和噪聲的方法，包括在接收器處接收通過(guò)通信信道所發(fā)射的數(shù)據(jù)序列，以及基于所接收的數(shù)據(jù)序列來(lái)計(jì)算信道估計(jì)的序列。該方法還包括基于信道估計(jì)的序列和經(jīng)受時(shí)間或頻率上位移的信道估計(jì)的序列來(lái)計(jì)算差值序列，以及確定差值序列的協(xié)方差度量作為通信信道的干擾和噪聲的估計(jì)。
【專利說(shuō)明】通信信道的干擾和噪聲估計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及估計(jì)通信信道的干擾和噪聲的技術(shù)，特別是估計(jì)無(wú)線電通信通道的干擾和噪聲的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線通信的性能不僅由于小區(qū)間干擾(ICI)而受到限制。此外，在像WCDMA (寬帶碼分多址)和LTE (長(zhǎng)期演進(jìn))之類的系統(tǒng)中，UE (用戶設(shè)備)還經(jīng)受由于多路徑引起的小區(qū)內(nèi)干擾和MU-MMK多用戶多輸入多輸出)干擾。因此，即使以較高的幾何尺寸，無(wú)干擾感知的接收器的后均衡SINR (信干噪比)也飽和，從而導(dǎo)致高錯(cuò)誤平層(error floor)，即導(dǎo)致高塊錯(cuò)誤率(BLER)。為保證QoS (服務(wù)質(zhì)量)，eNodeB (演進(jìn)Node B)必須分配很大一部分可用功率或安排非常低的調(diào)制和編碼方案(MCS)，并因此降低小區(qū)邊緣和小區(qū)平均吞吐量。為了提高性能，可以使用像干擾抑制組合(IRC)或噪聲白化接收器之類的干擾感知接收器。
[0003]干擾感知接收器抑制了干擾和噪聲向量，其協(xié)方差需要由接收器進(jìn)行估計(jì)。接收器采用IRC或噪聲白化方法來(lái)估計(jì)信號(hào)協(xié)方差矩陣。
[0004]噪聲協(xié)方差估計(jì)的質(zhì)量通常直接取決于信道估計(jì)的質(zhì)量?，F(xiàn)有的解決方案是為靜態(tài)信道所設(shè)計(jì)的，即用于頻域中的平坦衰落或用于時(shí)域中的非時(shí)變信道。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者一般面臨信道估計(jì)的質(zhì)量與跟蹤信道變化之間的權(quán)衡。這限制了傳統(tǒng)解決方案對(duì)于低和中頻率選擇性或時(shí)變信道的可適用性。用于動(dòng)態(tài)變化信道的傳統(tǒng)解決方案顯示了估計(jì)的過(guò)于高的復(fù)雜性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]包括附圖以提供對(duì)實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且這些附圖被并入本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖圖示了實(shí)施例，并連同描述一起用來(lái)解釋實(shí)施例的原理。其它實(shí)施例和實(shí)施例的很多預(yù)期優(yōu)點(diǎn)將很容易被理解，因?yàn)橥ㄟ^(guò)參考下面的詳細(xì)描述，它們變得更好理解。相似的參考數(shù)字指定了對(duì)應(yīng)的類似部分。
[0006]圖1是示意性圖示了基于信道估計(jì)的序列來(lái)估計(jì)干擾和噪聲的示例性方法100的流程圖。
[0007]圖2是示意性圖示了基于所接收的數(shù)據(jù)序列來(lái)估計(jì)干擾和噪聲的示例性方法200的流程圖。
[0008]圖3是用于基于信道估計(jì)的序列來(lái)估計(jì)干擾和噪聲的示例性干擾和噪聲估計(jì)器300的框圖。
[0009]圖4是用于基于所接收的數(shù)據(jù)序列來(lái)估計(jì)干擾和噪聲的示例性干擾和噪聲估計(jì)器400的框圖。
[0010]圖5是圖示了為慢速用戶設(shè)備估計(jì)干擾和噪聲的方法的示例性性能的圖表500。
[0011]圖6是圖示了為中速用戶設(shè)備估計(jì)干擾和噪聲的方法的示例性性能的圖表600。
[0012]圖7是圖不了為聞速用戶設(shè)備估計(jì)干擾和噪聲的方法的不例性性能的圖表700。[0013]圖8是圖示了為非常高速用戶設(shè)備估計(jì)干擾和噪聲的方法的示例性性能的圖表800。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在下面的詳細(xì)描述中，對(duì)形成其一部分的附圖進(jìn)行參考，并且在附圖中以圖示的方式示出了其中可以實(shí)踐本發(fā)明的具體實(shí)施例。要理解的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以利用其它實(shí)施例并且可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯改變。因此，下面的詳細(xì)描述將不以限制意義進(jìn)行，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求所限定。
[0015]下面的術(shù)語(yǔ)、縮寫(xiě)和符號(hào)將在本文中被使用:
IC1:小區(qū)間干擾，
WCDMA:寬帶碼分多址，
CDMA:碼分多址，
MIMO:多輸入多輸出，
MU-MIMO:多用戶多輸入多輸出，
SINR:信干噪比 BLER:塊錯(cuò)誤率，
QoS:服務(wù)質(zhì)量， eNodeB:演進(jìn)的 Node B,
MCS:調(diào)制和編碼方案，
IRC:干擾抑制組合，
ML:最大似然，
3GPP:第三代合作伙伴計(jì)劃，
DL:下行鏈路，
DC:直流，指的是恒定的零頻率，
LTE:長(zhǎng)期演進(jìn)，
WiMAX =IEEE 802.16 標(biāo)準(zhǔn)的縮寫(xiě)，
WLAN:無(wú)線局域網(wǎng)，
RF:射頻，
UE:用戶設(shè)備，
UMTS:通用移動(dòng)通信系統(tǒng)，
P-CPICH:主公共導(dǎo)頻指示信道，
P-CCPCH:主公共控制物理信道，
SCH:同步信道，
DPE:延遲分布估計(jì)器，
DIP:主導(dǎo)干擾I:匕{列(dominant interferer proportion),
P1:尋呼指示符，
PICH:尋呼指示信道，
QPSK:正交相移鍵控，
麗SE:最小均方誤差，WIC:ffiener干擾消除，
DPCH:下行專用物理信道，
OCNS:正交信道噪聲仿真器，
SM1:采樣協(xié)方差矩陣求逆。
[0016]下文中，單獨(dú)地或參考彼此對(duì)所接收的數(shù)據(jù)序列、信道估計(jì)的序列、用于估計(jì)干擾和噪聲的方法、協(xié)方差度量以及協(xié)方差矩陣進(jìn)行描述。要理解的是，結(jié)合所描述的方法所做出的注解也可以適用于被配置為執(zhí)行該方法的對(duì)應(yīng)裝置，反之亦然。例如，如果描述了具體的方法步驟，則對(duì)應(yīng)裝置可以包括用以執(zhí)行所描述的方法步驟的單元，即使這樣的單元沒(méi)有在附圖中被明確描述或圖示。此外，要理解的是，除非另行具體指出，否則本文中所描述的各種示例性實(shí)施例的特征可以彼此組合。
[0017]所接收的數(shù)據(jù)序列、信道估計(jì)的序列以及干擾和噪聲可以由如下面所描述的一般信號(hào)模型來(lái)描述。
[0018]#維接收信號(hào)向量_7，在時(shí)間或頻率的特定瞬時(shí)可以被表達(dá)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種估計(jì)通信信道的干擾和噪聲的方法，包括: 在接收器處接收通過(guò)所述通信信道所發(fā)射的數(shù)據(jù)序列； 基于所接收的數(shù)據(jù)序列來(lái)計(jì)算信道估計(jì)的序列； 基于信道估計(jì)的序列和經(jīng)受時(shí)間或頻率上位移的信道估計(jì)的序列，來(lái)計(jì)算差值序列；以及 確定所述差值序列的協(xié)方差度量作為所述通信信道的干擾和噪聲的估計(jì)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中在時(shí)間或頻率上的位移小于所述通信信道的相干時(shí)間或多普勒擴(kuò)展。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中計(jì)算所述信道估計(jì)的序列包括: 基于在所述接收器處已知的所發(fā)射的導(dǎo)頻符號(hào)，由縮放函數(shù)對(duì)所接收的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行縮放。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中所述縮放包括: 將所接收的數(shù)據(jù)序列的每個(gè)元素與在所述接收器處已知的所發(fā)射的導(dǎo)頻符號(hào)的復(fù)數(shù)共扼相乘。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中，所接收的數(shù)據(jù)序列由根據(jù)3G/WCDMA規(guī)范的主公共導(dǎo)頻指示信道所提供。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中計(jì)算信道估計(jì)的序列包括: 基于在所述接收器處估計(jì)或已知的控制符號(hào)，或基于在所述接收器處估計(jì)或已知的數(shù)據(jù)符號(hào)，由縮放函數(shù)對(duì)所接收的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行縮放。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中所述縮放包括: 將所接收的數(shù)據(jù)序列的每個(gè)元素與在所述接收器處估計(jì)或已知的控制符號(hào)或在所述接收器處估計(jì)或已知的數(shù)據(jù)符號(hào)的復(fù)數(shù)共扼相乘。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中計(jì)算差值序列包括: 由FIR濾波器對(duì)信道估計(jì)的序列進(jìn)行濾波。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中所述FIR濾波器在z域中具有以下結(jié)構(gòu):1_ζΛ其中N指定以符號(hào)持續(xù)時(shí)間為單位在時(shí)間上的位移或以子載波間隔為單位的位移。
10.如權(quán)利要求1的方法，其中所述協(xié)方差度量是由所述差值序列的元素形成的協(xié)方差矩陣。
11.一種估計(jì)通信信道的干擾和噪聲的方法，所述方法包括: 在接收器處接收通過(guò)所述通信信道所發(fā)射的數(shù)據(jù)序列； 基于所接收的數(shù)據(jù)序列 和經(jīng)受時(shí)間或頻率上位移的所接收的數(shù)據(jù)序列，來(lái)計(jì)算差值序列；以及 確定所述差值序列的協(xié)方差度量作為所述通信信道的干擾和噪聲的估計(jì)。
12.如權(quán)利要求11的方法,其中所接收的數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)于包含相同數(shù)據(jù)符號(hào)的所發(fā)射的數(shù)據(jù)序列。
13.如權(quán)利要求11的方法，其中所接收的數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)于包含相同符號(hào)的重復(fù)發(fā)射塊的所發(fā)射的數(shù)據(jù)序列，以及其中基于所接收的數(shù)據(jù)序列的后繼塊來(lái)確定所述差值序列。
14.如權(quán)利要求11的方法，其中所接收的數(shù)據(jù)序列包含相同發(fā)射符號(hào)的重復(fù)發(fā)射的第一塊和其中不發(fā)射符號(hào)的重復(fù)發(fā)射的第二塊，以及其中基于所接收的數(shù)據(jù)序列的第一和第二塊來(lái)確定所述差值序列。
15.如權(quán)利要求11的方法，其中所接收的數(shù)據(jù)序列由根據(jù)3G/WCDMA規(guī)范的尋呼指示信道所提供。
16.如權(quán)利要求11的方法，其中計(jì)算所述差值序列包括: 由FIR濾波器對(duì)所接收的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行濾波。
17.如權(quán)利要求16的方法，其中所述FIR濾波器在z域中具有以下結(jié)構(gòu):1_ζΛ其中N指定以符號(hào)持續(xù)時(shí)間為單位在時(shí)間上的位移或以子載波間隔為單位的位移。
18.如權(quán)利要求11的方法，其中所述協(xié)方差度量是由所述差值序列的元素形成的協(xié)方差矩陣。
19.如權(quán)利要求 11的方法,進(jìn)一步包括: 通過(guò)使用所述協(xié)方差度量來(lái)估計(jì)所述通信信道的信道系數(shù)。
20.一種用于估計(jì)通信信道的干擾和噪聲的干擾和噪聲估計(jì)器，所述干擾和噪聲估計(jì)器包括: 接收電路，被配置為接收通過(guò)所述通信信道所發(fā)射的數(shù)據(jù)序列； 信道估計(jì)器，被配置為基于從所述接收電路所接收的數(shù)據(jù)序列來(lái)計(jì)算信道估計(jì)的序列； 差值序列計(jì)算電路，被配置為基于來(lái)自所述信道估計(jì)器的信道估計(jì)的序列和經(jīng)受時(shí)間或頻率上位移的信道估計(jì)的序列，來(lái)計(jì)算差值序列；以及 協(xié)方差確定電路，被配置為確定來(lái)自所述差值序列計(jì)算電路的差值序列的協(xié)方差度量。
21.如權(quán)利要求20的干擾和噪聲估計(jì)器，進(jìn)一步包括: 縮放電路，被配置為基于所發(fā)射的導(dǎo)頻符號(hào)，或者基于在所述接收電路處估計(jì)或已知的控制符號(hào)，或者基于在所述接收電路處估計(jì)或已知的數(shù)據(jù)符號(hào)，由縮放函數(shù)對(duì)所接收的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行縮放，以及其中所縮放的數(shù)據(jù)序列被所述信道估計(jì)器用來(lái)計(jì)算所述信道估計(jì)的序列。
22.如權(quán)利要求20的干擾和噪聲估計(jì)器，其中所述差值序列計(jì)算電路包括FIR濾波器，其被配置為對(duì)所述信道估計(jì)的序列進(jìn)行濾波以提供所述差值序列。
23.一種用于估計(jì)通信信道的干擾和噪聲的干擾和噪聲估計(jì)器，所述干擾和噪聲估計(jì)器包括: 接收電路，被配置為接收通過(guò)所述通信信道所發(fā)射的數(shù)據(jù)序列； 差值序列計(jì)算電路，被配置為基于來(lái)自所述接收電路的所接收的數(shù)據(jù)序列和經(jīng)受時(shí)間或頻率上位移的所接收的數(shù)據(jù)序列，來(lái)計(jì)算差值序列；以及 協(xié)方差確定電路，被配置為確定來(lái)自所述差值序列計(jì)算電路的差值序列的協(xié)方差度量。
24.如權(quán)利要求23的干擾和噪聲估計(jì)器，其中所述差值序列計(jì)算電路包括FIR濾波器，其被配置為對(duì)所接收的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行濾波以提供所述差值序列。
【文檔編號(hào)】H04L25/02GK103685091SQ201310377849
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】R.巴爾拉 申請(qǐng)人:英特爾移動(dòng)通信有限責(zé)任公司