專利名稱：多址干擾消除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及無(wú)線無(wú)線電通信系統(tǒng)，更具體來(lái)說(shuō)，涉及無(wú)線無(wú)線電通信系統(tǒng)的無(wú)線電接入單元或基站中用于干擾消除的信號(hào)處理。
背景技術(shù)：
在過(guò)去數(shù)十年，無(wú)線電和VLSI(超大規(guī)模集成)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了消費(fèi)應(yīng)用中的無(wú)線電通信的廣泛使用。這時(shí)可產(chǎn)生便攜裝置、如便攜無(wú)線電、移動(dòng)無(wú)線電通信單元等，具有可接受的成本、尺寸和功耗。
根據(jù)在七十年代和八十年代改進(jìn)和優(yōu)化的模擬技術(shù)，消費(fèi)市場(chǎng)的移動(dòng)電話通信以源自警察和拯救服務(wù)的蜂窩電話系統(tǒng)開始。這些早期的模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)的實(shí)例由首字母縮寫詞NMT和TACS表示。
蜂窩通信系統(tǒng)通常包括多個(gè)移動(dòng)或便攜無(wú)線電通信單元和多個(gè)無(wú)線電接入單元或基站。各接入單元向特定無(wú)線電接入單元的工作范圍所定義的、稱作通信小區(qū)的地理有限區(qū)域提供多個(gè)無(wú)線電通信信道。無(wú)線電接入單元連接到又稱作無(wú)線電交換局(RE)或移動(dòng)電話交換局(MTSO)的中央接口單元。RE或MTSO又連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)，用于完成移動(dòng)無(wú)線電用戶與陸線訂戶之間的呼叫。當(dāng)用戶在無(wú)線電通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)中移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)無(wú)線電用戶的呼叫從一個(gè)小區(qū)切換到另一小區(qū)。
通過(guò)引入稱作首字母縮寫詞GSM、D-AMPS(US-TDMA或IS-136)、IS-95和PDC、基于數(shù)字技術(shù)的移動(dòng)電話系統(tǒng)，蜂窩移動(dòng)電話的使用實(shí)際上在九十年代開始。已經(jīng)引入如EDGE之類的對(duì)GSM的擴(kuò)展(也應(yīng)用于D-AMPS)，以便改進(jìn)數(shù)字空中接口上的數(shù)據(jù)速率。
一般來(lái)說(shuō)，模擬系統(tǒng)表示為第一代，而數(shù)字系統(tǒng)則表示為第二代。近來(lái)，已經(jīng)開發(fā)第三代蜂窩系統(tǒng)，由首字母縮寫詞UMTS、IMT-2000、CDMA2000表示，其特征為更大的傳輸帶寬。
在部署不同的系統(tǒng)時(shí)，已經(jīng)進(jìn)行廣泛的工作來(lái)增加系統(tǒng)的容量。由于許可的RF頻譜正在使用，因此，運(yùn)營(yíng)商每MHz帶寬可容納的用戶越多，則其使用其寶貴和稀缺資源的效率越高，從而提高其收益。
增加傳輸容量的一種已知方法是通過(guò)應(yīng)用定向天線。早期無(wú)線電通信系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用分區(qū)的技術(shù)，其中，通信小區(qū)分為60或120度的片，各片由定向天線波束覆蓋。基本上，這涉及小區(qū)分割，其極好的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需構(gòu)建附加無(wú)線電接入站點(diǎn)通信小區(qū)的一個(gè)全向天線由安裝在相同站點(diǎn)設(shè)備上的六個(gè)或三個(gè)定向天線取代。
更先進(jìn)系統(tǒng)利用具有自適應(yīng)或智能天線的無(wú)線電接入單元，它們可將天線波束轉(zhuǎn)向移動(dòng)用戶。當(dāng)移動(dòng)無(wú)線電用戶移動(dòng)時(shí)，跟蹤機(jī)制被應(yīng)用，以便使波束一直指向移動(dòng)用戶。除了將波束指向預(yù)期用戶之外，零信號(hào)可被轉(zhuǎn)向干擾用戶，使得它們的信號(hào)通過(guò)天線圖被大量抑制。但是，當(dāng)預(yù)期的與干擾的信號(hào)之間的到達(dá)角度相當(dāng)小時(shí)，不會(huì)發(fā)現(xiàn)最佳設(shè)定。
在其它蜂窩通信系統(tǒng)中，對(duì)自適應(yīng)天線進(jìn)行廣泛使用。蜂窩電話系統(tǒng)的容量通過(guò)應(yīng)用空分多址(SDMA)得到極大改進(jìn)。在SDMA中，通信信道由固定地理區(qū)域組成僅從這個(gè)區(qū)域，信號(hào)可到達(dá)。
在先進(jìn)蜂窩系統(tǒng)中，自適應(yīng)天線被使用，其天線方向圖可動(dòng)態(tài)更新以便定義所覆蓋區(qū)域。在這種情況中，地理區(qū)域不是固定的，而是取決于相對(duì)基站位置的移動(dòng)用戶位置。
用以改進(jìn)容量的其它機(jī)制包括聯(lián)合解調(diào)。通過(guò)解調(diào)干擾信號(hào)并對(duì)它們加以考慮，同時(shí)解調(diào)預(yù)期信號(hào)，解調(diào)可得到極大改進(jìn)。由于系統(tǒng)可在更低的SNR條件下工作，因此系統(tǒng)的容量增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)無(wú)線電通信系統(tǒng)中的干擾消除，其中，聯(lián)合解調(diào)在采用自適應(yīng)天線的無(wú)線電接入單元中應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明，在其第一方面，提供一種由無(wú)線電通信系統(tǒng)的無(wú)線電接入單元所接收的無(wú)線電通信信號(hào)中的干擾消除的方法。天線部件包括多個(gè)方向上分開的天線單元，用于自適應(yīng)接收多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元所發(fā)送的無(wú)線電通信信號(hào)。該方法包括以下步驟a)獲得天線單元的每個(gè)所接收的無(wú)線電信號(hào)；b)確定第一加權(quán)因子，用于在步驟a)得到的無(wú)線電信號(hào)之中最佳地選擇第一無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)；c)按第一加權(quán)因子對(duì)步驟a)中得到的無(wú)線電信號(hào)加權(quán)，從而提供第一無(wú)線電通信單元的第一無(wú)線電信號(hào)；d)確定第二加權(quán)因子，用于在步驟a)得到的無(wú)線電信號(hào)之中最佳地選擇第二無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)；e)按第二加權(quán)因子對(duì)步驟a)中得到的無(wú)線電信號(hào)加權(quán)，從而提供第二無(wú)線電通信單元的第二無(wú)線電信號(hào)；f)從步驟e)中提供的第二無(wú)線電信號(hào)減去步驟c)中提供的、按第二加權(quán)因子加權(quán)的第一無(wú)線電信號(hào)，從而提供校正的第二無(wú)線電信號(hào)，以及g)通過(guò)確定另外的加權(quán)因子，提供另外的無(wú)線電通信單元的另外的無(wú)線電信號(hào)，以及通過(guò)每次從另外的無(wú)線電信號(hào)減去按另外的加權(quán)因子加權(quán)的先前所得已校正無(wú)線電信號(hào)，提供已校正的另外的無(wú)線電信號(hào)，對(duì)另外的無(wú)線電通信單元重復(fù)步驟d)到f)，直到滿足停止標(biāo)準(zhǔn)為止。
本發(fā)明基于從總接收信號(hào)中接連消除干擾信號(hào)，它也表示為減法消除。根據(jù)本發(fā)明，在天線單元所接收的無(wú)線電信號(hào)之中，與第一無(wú)線電通信單元對(duì)應(yīng)的第一無(wú)線電信號(hào)采用與第一無(wú)線電通信單元關(guān)聯(lián)的第一加權(quán)因子來(lái)確定。
隨后，采用與第二無(wú)線電通信單元關(guān)聯(lián)的第二加權(quán)因子，提供第二無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)。但是，由于第一無(wú)線電信號(hào)是已知的，因此，通過(guò)采用第二加權(quán)因子對(duì)第一無(wú)線電信號(hào)加權(quán)并從第二無(wú)線電信號(hào)中減去加權(quán)結(jié)果，作為干擾包含在第二無(wú)線電信號(hào)中的第一無(wú)線電信號(hào)的一部分這時(shí)可從第二無(wú)線電信號(hào)中被消除，從而產(chǎn)生已校正的第二無(wú)線電信號(hào)。
通過(guò)采用第三加權(quán)因子對(duì)第三無(wú)線電通信單元重復(fù)這些步驟、以便從總接收無(wú)線電信號(hào)中得到第三無(wú)線電信號(hào)，通過(guò)采用第三加權(quán)因子對(duì)第一無(wú)線電信號(hào)和已校正第二無(wú)線電信號(hào)加權(quán)并從第三無(wú)線電信號(hào)中減去加權(quán)結(jié)果，作為干擾包含在第三無(wú)線電信號(hào)中的第一和第二無(wú)線電信號(hào)的一部分可被消除，從而留下已校正第三無(wú)線電信號(hào)，等等。以上步驟可重復(fù)進(jìn)行，直到滿足停止標(biāo)準(zhǔn)為止。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，停止標(biāo)準(zhǔn)包括一旦已經(jīng)提供對(duì)應(yīng)于受關(guān)注無(wú)線電通信單元的已校正無(wú)線電信號(hào)，則停止步驟g)。
但是，如果足夠的信號(hào)處理容量和/或時(shí)間可用，則根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，停止標(biāo)準(zhǔn)包括對(duì)于第一、第二和另外的無(wú)線電通信單元重復(fù)步驟g)，直到步驟g)的接連重復(fù)之間的第一、第二和另外的無(wú)線電信號(hào)中的干擾消除下降到設(shè)定值以下為止。
也就是說(shuō)，信號(hào)處理被迭代若干次，其中包括通過(guò)減去按第一加權(quán)因子適當(dāng)加權(quán)的所有其它無(wú)線電信號(hào)的干擾部分來(lái)提供已校正第一無(wú)線電信號(hào)，直到?jīng)]有發(fā)現(xiàn)由設(shè)定信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或值所確定的改進(jìn)或明顯改進(jìn)為止。適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或值是技術(shù)人員已知的，并且可能取決于要處理的信號(hào)的性質(zhì)。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，停止標(biāo)準(zhǔn)包括在設(shè)定時(shí)間周期中重復(fù)步驟g)。這個(gè)方法可與先前公開的停止方法結(jié)合使用，并且在處理例如必需滿足其嚴(yán)格的延時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音信號(hào)時(shí)有用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，加權(quán)因子通過(guò)以多個(gè)方向上分開的天線單元形成概念天線方向圖來(lái)確定。也就是說(shuō)，加權(quán)因子經(jīng)過(guò)設(shè)置，使得形成指向相應(yīng)無(wú)線電通信單元或者覆蓋無(wú)線電通信單元所在的地理區(qū)域的天線方向圖。注意，通過(guò)控制天線單元，沒(méi)有執(zhí)行“機(jī)械”或?qū)嶋H波束形成，以便有選擇地接收相應(yīng)無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加權(quán)因子被選擇，用于最佳地選擇相應(yīng)無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)，以及最佳地抑制與其它任何無(wú)線電通信單元對(duì)應(yīng)的無(wú)線電信號(hào)。在天線方面，天線方向圖以下列方式來(lái)構(gòu)成主波束指向相應(yīng)通信單元，以及其它通信單元的無(wú)線電信號(hào)盡可能地被抑制(零轉(zhuǎn)向)。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，步驟a)中得到的無(wú)線電信號(hào)根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度從最強(qiáng)到最弱排序，以及其中第一、第二和其它無(wú)線電通信單元以接收信號(hào)強(qiáng)度的降序來(lái)選取。也就是說(shuō)，首先考慮最強(qiáng)無(wú)線電信號(hào)，隨后考慮第二強(qiáng)無(wú)線電信號(hào)，在可適用時(shí)，依此類推，直到最弱信號(hào)為止。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，一般來(lái)說(shuō)，最強(qiáng)無(wú)線電信號(hào)將在所有其它無(wú)線電信號(hào)中提供最大量的干擾。通過(guò)首先消除這個(gè)干擾源，將實(shí)現(xiàn)第一明顯改進(jìn)。在適用時(shí)，在后續(xù)迭代步驟中提供進(jìn)一步次明顯的改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的又一個(gè)實(shí)施例中，第一、第二和其它已校正無(wú)線電信號(hào)分別被解調(diào)為第一、第二和其它解調(diào)信號(hào)，并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。為了提供已校正無(wú)線電信號(hào)，解調(diào)信號(hào)則被重構(gòu)為相應(yīng)的無(wú)線電信號(hào)，并按相應(yīng)加權(quán)因子進(jìn)行加權(quán)，以及從相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)中被減去，以便提供已校正無(wú)線電信號(hào)。這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，相應(yīng)的已校正無(wú)線電信號(hào)無(wú)需被存儲(chǔ)，而是使用解調(diào)信號(hào)，無(wú)論如何，它對(duì)于通信目的是需要的。
根據(jù)本發(fā)明的方法在數(shù)字域中有利地實(shí)現(xiàn)，其中，步驟a)中得到的無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化，以及步驟b)到d)通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理部件在數(shù)字域中執(zhí)行。另外，解調(diào)和重構(gòu)也可由數(shù)字信號(hào)處理部件在數(shù)字域中有利地執(zhí)行。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于無(wú)線電通信系統(tǒng)的無(wú)線電接入單元所接收的無(wú)線電通信信號(hào)中的干擾消除的信號(hào)處理裝置，其中，無(wú)線電接入單元包括接收機(jī)部件和天線部件，天線部件具有用于自適應(yīng)地接收多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元發(fā)送的無(wú)線電通信信號(hào)的多個(gè)方向上分開的天線單元，該裝置包括-用于存儲(chǔ)天線單元的每個(gè)所接收的無(wú)線電信號(hào)的部件；-用于確定相應(yīng)的加權(quán)因子以便在所存儲(chǔ)的無(wú)線電信號(hào)之中最佳地選擇相應(yīng)無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)的部件；-用于按相應(yīng)加權(quán)因子對(duì)所存儲(chǔ)無(wú)線電信號(hào)加權(quán)、以便提供相應(yīng)無(wú)線電通信單元的相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)的部件；以及-用于從相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)中減去按相應(yīng)加權(quán)因子進(jìn)行加權(quán)的無(wú)線電通信單元的先前確定的已校正無(wú)線電信號(hào)、以便提供已校正的相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)的部件。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用于確定相應(yīng)加權(quán)因子的部件設(shè)置成用于以多個(gè)方向上分開的天線單元形成概念天線方向圖。用于確定相應(yīng)加權(quán)因子的部件優(yōu)選地設(shè)置成用于最佳地選擇相應(yīng)無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)，以及用于最佳地抑制與其它任何無(wú)線電通信單元對(duì)應(yīng)的無(wú)線電信號(hào)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置包括用于測(cè)量所存儲(chǔ)無(wú)線電信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的部件；用于根據(jù)所接收信號(hào)強(qiáng)度從最強(qiáng)到最弱對(duì)所存儲(chǔ)無(wú)線電信號(hào)排序的部件；以及控制部件，用于以接收信號(hào)強(qiáng)度的降序處理已排序無(wú)線電信號(hào)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括用于解調(diào)相應(yīng)的已校正無(wú)線電信號(hào)的部件；用于存儲(chǔ)解調(diào)信號(hào)的其它部件；以及用于重構(gòu)解調(diào)信號(hào)、從而提供已校正無(wú)線電信號(hào)供加權(quán)部件進(jìn)行加權(quán)的部件。
設(shè)置成用于根據(jù)停止標(biāo)準(zhǔn)停止信號(hào)處理的部件可設(shè)置成用于停止信號(hào)處理
-一旦已經(jīng)提供與受關(guān)注無(wú)線電通信單元對(duì)應(yīng)的已校正無(wú)線電信號(hào)，-直到提供已校正的相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)的接連重復(fù)之間的干擾消除降低到設(shè)定值之下，或者-在已經(jīng)經(jīng)過(guò)設(shè)定時(shí)間周期之后。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)處理裝置優(yōu)選地包括模數(shù)轉(zhuǎn)換部件，用于對(duì)所存儲(chǔ)無(wú)線電信號(hào)數(shù)字化，以及其中，處理部件為數(shù)字信號(hào)處理部件。在可適用時(shí)，解調(diào)部件和重構(gòu)部件也由數(shù)字信號(hào)處理部件在數(shù)字域中有利地實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的第三方面，提供一種用于無(wú)線電通信系統(tǒng)中的無(wú)線電接入單元，無(wú)線電通信系統(tǒng)包括多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元以及至少一個(gè)無(wú)線電接入單元，無(wú)線電接入單元包括以上公開的信號(hào)處理裝置。
在第四方面，本發(fā)明涉及無(wú)線電通信系統(tǒng)，其中包括多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元以及以上公開的至少一個(gè)無(wú)線電接入單元。
在以下參照附圖的描述中說(shuō)明本發(fā)明的上述以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖概述

圖1以示意和說(shuō)明性方式說(shuō)明具有覆蓋120度片的固定的定向天線的先有技術(shù)分區(qū)系統(tǒng)。
圖2以示意和說(shuō)明性方式說(shuō)明具有自適應(yīng)天線的波束調(diào)向的先有技術(shù)方法。
圖3以示意和說(shuō)明性方式說(shuō)明具有天線權(quán)重的自適應(yīng)天線的先有技術(shù)示意圖。
圖4以示意和說(shuō)明性方式說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖5以示意和說(shuō)明性方式說(shuō)明無(wú)線電通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，其中包括根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的單無(wú)線電接入單元或基站以及四個(gè)無(wú)線電通信單元或移動(dòng)用戶。
圖6a、6b和6c以示意和說(shuō)明性方式說(shuō)明對(duì)應(yīng)于圖5的系統(tǒng)中的相應(yīng)無(wú)線電通信單元的所選加權(quán)因子的天線方向圖。
圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的干擾消除方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明圖1說(shuō)明傳統(tǒng)的先有技術(shù)蜂窩移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)10，其中包括基站或無(wú)線電接入單元站點(diǎn)11，以天線的形式表示，提供對(duì)多個(gè)小區(qū)12、13和14的無(wú)線電覆蓋。無(wú)線電覆蓋由小區(qū)12、13和14的相應(yīng)陰影表示。系統(tǒng)10是120度分區(qū)無(wú)線電覆蓋系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。帶著他們的無(wú)線電通信單元在小區(qū)12、13、14之一中行進(jìn)的移動(dòng)用戶或訂戶15、16將與無(wú)線電接入單元11進(jìn)行無(wú)線電聯(lián)系。
如圖2所示，更先進(jìn)的無(wú)線電系統(tǒng)利用可將天線波束21調(diào)向移動(dòng)用戶22的自適應(yīng)或智能天線20。當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)，跟蹤機(jī)制被應(yīng)用，以便使天線波束21保持指向移動(dòng)用戶22。除了將天線波束21指向預(yù)期用戶22之外，零信號(hào)23、25還可分別調(diào)向干擾用戶24、26，使得它們的無(wú)線電信號(hào)通過(guò)天線特性被大量抑制。
在圖3中，說(shuō)明自適應(yīng)天線30的基本結(jié)構(gòu)。天線30由多個(gè)即L個(gè)方向上分開天線單元31k組成，k＝1，2，...，L。這些天線單元31k的輸出被饋入數(shù)字信號(hào)處理部件32k、33，其中復(fù)合權(quán)重gk被給予天線單元無(wú)線電信號(hào)uk。通過(guò)正確選擇復(fù)合加權(quán)參數(shù)gk，各種天線方向圖可經(jīng)過(guò)設(shè)置，以促進(jìn)來(lái)自移動(dòng)用戶的預(yù)期無(wú)線電通信單元的信號(hào)，而抑制來(lái)自干擾無(wú)線電通信單元的信號(hào)。具有L個(gè)單元31的天線僅具有L-1的自由度。天線波束和零信號(hào)的總數(shù)限制為L(zhǎng)-1。但是，抑制可能不會(huì)引起這類干擾信號(hào)的完全消除。另外，當(dāng)預(yù)期的與干擾的信號(hào)之間的到達(dá)角度相當(dāng)小時(shí)，不會(huì)找到最佳設(shè)定。
對(duì)于本發(fā)明，干擾信號(hào)通過(guò)聯(lián)合解調(diào)來(lái)進(jìn)一步抑制。為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的干擾信號(hào)的接連消除，現(xiàn)在參考圖4的結(jié)構(gòu)。
單元40是包含用于執(zhí)行數(shù)字域中的信號(hào)處理的各種部件的數(shù)字處理單元，并且設(shè)置在無(wú)線電通信系統(tǒng)50的無(wú)線電接入單元51中或者與其共同設(shè)置，如圖5所示。注意，RF域中的單元，例如接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、放大器、濾波器、混頻器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等沒(méi)有明確說(shuō)明，而是在缺省情況下被包含的，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解的那樣。
作為實(shí)例，假定圖5所示的四個(gè)用戶的情況。根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量部件43所測(cè)量的接收信號(hào)強(qiáng)度，無(wú)線電通信單元52i(i＝1，2，3，4)根據(jù)在無(wú)線電接入單元所接收的信號(hào)強(qiáng)度從最強(qiáng)到最弱被排序和編號(hào)。最強(qiáng)的用戶1包括無(wú)線電通信單元521，第二強(qiáng)的用戶2包括無(wú)線電通信單元522，等等，以及發(fā)送在無(wú)線電接入單元50觀測(cè)到的最弱信號(hào)的用戶4包括無(wú)線電通信單元524。存在具有無(wú)線電通信單元523的一個(gè)預(yù)期移動(dòng)用戶、例如用戶3以及三個(gè)干擾用戶1、2和4。代替分開的測(cè)量部件43，信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量也可在控制部件49中應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)。
首先，所有天線單元41k的無(wú)線電信號(hào)uk(k＝1，2，...，L)存儲(chǔ)在信號(hào)存儲(chǔ)部件42中。然后，由解調(diào)部件45從最強(qiáng)到最弱對(duì)天線單元無(wú)線電信號(hào)uk接連解調(diào)。隨后，通過(guò)控制部件49，用于最強(qiáng)用戶1的第一加權(quán)因子gk(1)被計(jì)算，并且由控制部件49提供給信號(hào)加權(quán)部件44。這些第一加權(quán)因子gk(1)表示概念天線方向圖，其中主波束朝向用戶1以及其它所有用戶2、3及4盡可能被抑制。然后，天線單元無(wú)線電信號(hào)uk在信號(hào)加權(quán)部件44中按第一加權(quán)因子gk(1)進(jìn)行加權(quán)，產(chǎn)生第一無(wú)線電通信單元521的第一無(wú)線電信號(hào)s1。
對(duì)于當(dāng)前的用戶1，在減法部件46中還沒(méi)有要減去的信號(hào)，以及用戶1的第一無(wú)線電信號(hào)s1由解調(diào)部件45解調(diào)。用戶1的第一解調(diào)信號(hào)d1在單元40的輸出39上提供，并且存儲(chǔ)于信號(hào)重構(gòu)部件47，包括另一個(gè)存儲(chǔ)部件48。
下一個(gè)最強(qiáng)用戶為用戶2。新的第二加權(quán)因子gk(2)由控制塊49來(lái)確定，并且在信號(hào)加權(quán)部件44中實(shí)現(xiàn)。加權(quán)因子還被饋送到信號(hào)重構(gòu)部件47。這些第二加權(quán)因子表示概念天線方向圖，其中主波束朝向用戶2以及其它所有用戶1、3及4盡可能被抑制。然后，天線單元無(wú)線電信號(hào)uk在信號(hào)加權(quán)部件44中按第二加權(quán)因子gk(2)進(jìn)行加權(quán)，它產(chǎn)生第二無(wú)線電通信單元522的第二無(wú)線電信號(hào)s2。
但是，采用第二加權(quán)因子gk(2)，通過(guò)將第二加權(quán)因子gk(2)應(yīng)用于重構(gòu)的第一解調(diào)無(wú)線電信號(hào)d1、即第一無(wú)線電信號(hào)s1，信號(hào)重構(gòu)部件47這時(shí)可確定用戶1將對(duì)第二無(wú)線電信號(hào)s2起多大作用。注意，第一無(wú)線電信號(hào)s1從另一個(gè)存儲(chǔ)部件48中可得到。
用戶1的這種作用這時(shí)從第二無(wú)線電信號(hào)s2中減去46，從而在減法部件46的輸出上產(chǎn)生已校正的第二無(wú)線電信號(hào)s’2。然后，“清潔的”信號(hào)由解調(diào)部件45進(jìn)行解調(diào)，從而產(chǎn)生在單元40的輸出39上提供的解調(diào)信號(hào)d2。用戶2的解調(diào)這時(shí)更為準(zhǔn)確，因?yàn)閬?lái)自用戶1的干擾被消除。來(lái)自用戶2的解調(diào)信號(hào)d2存儲(chǔ)在信號(hào)重構(gòu)部件47的另一個(gè)存儲(chǔ)部件48中。
隨后，考慮預(yù)期用戶3。適當(dāng)?shù)牡谌訖?quán)因子gk(3)由控制部件49來(lái)確定，使得這些第三加權(quán)因子表示概念天線方向圖，其中主波束朝向用戶3以及所有其它用戶1、2及4盡可能被抑制，并且被饋送到信號(hào)加權(quán)部件44和信號(hào)重構(gòu)部件47。在信號(hào)加權(quán)部件44中，天線單元41k的總信號(hào)經(jīng)過(guò)加權(quán)以促進(jìn)用戶3，從而產(chǎn)生第三無(wú)線電信號(hào)s3。這時(shí)，用戶1和2的解調(diào)信號(hào)d1和d2被重構(gòu)，采取第三加權(quán)因子gk(3)。要消除的信號(hào)是來(lái)自用戶1和2的重構(gòu)信號(hào)的累計(jì)。這個(gè)干擾信號(hào)從總信號(hào)中消除而產(chǎn)生已校正的第三無(wú)線電信號(hào)s’3，并且由解調(diào)部件45進(jìn)行解調(diào)，從而在單元40的輸出39上產(chǎn)生預(yù)期解調(diào)用戶信號(hào)d3。
圖6a、圖6b和圖6c分別示意說(shuō)明gk(1)、gk(2)和gk(3)的有效或概念天線方向圖53、54和55看起來(lái)是怎樣的。注意，圖6a、6b和6c中的方向圖不是在物理上實(shí)現(xiàn)的，而是在數(shù)字處理單元40中從權(quán)重設(shè)定gk(i)產(chǎn)生。
由于預(yù)期用戶3已經(jīng)解調(diào)，因此，程序可在此停止。但是，為了更準(zhǔn)確的檢測(cè)，程序可繼續(xù)進(jìn)行。首先，最后一個(gè)干擾用戶4(雖然更弱)可采用新的權(quán)重gk(4)但與以上公開相同的信號(hào)處理來(lái)解調(diào)。然后，接連的程序可重新開始。同樣可應(yīng)用gk(1)，它在解調(diào)過(guò)程之后已經(jīng)得到更準(zhǔn)確的結(jié)果時(shí)可被更新。但是這時(shí)，(更弱但仍然是干擾的)用戶2、3和4的作用可在用戶1的信號(hào)由解調(diào)部件45進(jìn)行解調(diào)之前被消除，從而呈現(xiàn)用戶1的信號(hào)的更好估算值。過(guò)程可對(duì)用戶2繼續(xù)進(jìn)行，其中消除了來(lái)自用戶1、3和4等的作用。這個(gè)程序可迭代若干次，直至沒(méi)有作出顯著改進(jìn)為止。
如以上公開的根據(jù)本發(fā)明的SOMA的減法消除的整個(gè)程序通過(guò)圖7的流程圖60來(lái)說(shuō)明。常規(guī)流程自上而下。在這里，假定N個(gè)用戶。
首先，在框61，所得無(wú)線電信號(hào)從最強(qiáng)到最弱排序。在可用時(shí)，關(guān)于移動(dòng)無(wú)線電通信的跟蹤的新天線數(shù)據(jù)在框62獲取。對(duì)于最強(qiáng)的用戶，用戶i＝1，框63，最初，在框64，第一加權(quán)因子gk(1)被檢索和應(yīng)用到所得天線信號(hào)，產(chǎn)生第一無(wú)線電信號(hào)s1。這個(gè)第一無(wú)線電信號(hào)被直接解調(diào)d1，并在框67存儲(chǔ)。這是因?yàn)樽畛鯖](méi)有可用于校正的信號(hào)。
隨后，框69，i＝(i+1)mod N產(chǎn)生i＝2，以及框64中的步驟將應(yīng)用于用戶2，采用第二加權(quán)因子gk(2)，它產(chǎn)生第二無(wú)線電信號(hào)s2?，F(xiàn)在，在框65，解調(diào)的第一無(wú)線電信號(hào)d1將被重構(gòu)并按第二加權(quán)因子進(jìn)行加權(quán)，以便從第二無(wú)線電信號(hào)s2中減去66。這產(chǎn)生第二用戶或第二無(wú)線電通信單元的已校正第二無(wú)線電信號(hào)s’2。已校正的第二無(wú)線電信號(hào)s’2被解調(diào)，框67，從而提供解調(diào)的第二信號(hào)d2并存儲(chǔ)。
過(guò)程對(duì)于i＝3，...，N繼續(xù)進(jìn)行，直到框68的“停止”的條件已經(jīng)滿足。這些其中還可能是
-預(yù)期用戶已經(jīng)被解調(diào)一次；-預(yù)期用戶已經(jīng)以充分精度被檢測(cè)；-處理時(shí)間已經(jīng)到期以繼續(xù)迭代過(guò)程。
注意，這是對(duì)于輸入存儲(chǔ)器42(圖4)中存儲(chǔ)的信號(hào)“離線”執(zhí)行的所有數(shù)字信號(hào)處理。采用高速處理器，這全部可按照更快速率來(lái)執(zhí)行。一次被解調(diào)的處理信號(hào)部分可能是無(wú)線電信號(hào)的符號(hào)、符號(hào)序列、整個(gè)幀或者多幀。
雖然在上文中，第一、第二和其它已校正無(wú)線電信號(hào)已經(jīng)由解調(diào)部件45解調(diào)，但是，這個(gè)解調(diào)步驟不一定需要在信號(hào)處理單元40中執(zhí)行以便應(yīng)用本發(fā)明。當(dāng)存儲(chǔ)加權(quán)無(wú)線電信號(hào)時(shí)，重構(gòu)部件可被省略，以及已校正信號(hào)s’i直接存儲(chǔ)在其它存儲(chǔ)部件48中。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解如何對(duì)以上公開的用于提供重構(gòu)、解調(diào)的數(shù)字信號(hào)處理部件以及用于選擇加權(quán)因子的控制部件進(jìn)行構(gòu)建或編程。為了正確理解本發(fā)明，在此不需要提供其它細(xì)節(jié)。
本發(fā)明可與若干類型的無(wú)線電通信系統(tǒng)配合使用，并且不限于以上公開的優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可修改、增強(qiáng)或替換本發(fā)明的步驟和部件的若干部分，而沒(méi)有背離以上公開的本發(fā)明的創(chuàng)造性精神。所有這些修改、增強(qiáng)和替換被認(rèn)為通過(guò)所附權(quán)利要求來(lái)加入。
權(quán)利要求
1.一種在無(wú)線電通信系統(tǒng)的無(wú)線電接入單元所接收的無(wú)線電通信信號(hào)中的干擾消除的方法，所述無(wú)線電接入單元包括接收機(jī)部件和天線部件，所述天線部件具有用于自適應(yīng)地接收多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元發(fā)送的無(wú)線電通信信號(hào)的多個(gè)方向上分開的天線單元，所述方法包括以下步驟a)獲得由所述天線單元中的每個(gè)所接收的無(wú)線電信號(hào)；b)確定第一加權(quán)因子，用于在步驟a)得到的所述無(wú)線電信號(hào)之中最佳地選擇第一無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)；c)按所述第一加權(quán)因子對(duì)步驟a)中得到的所述無(wú)線電信號(hào)加權(quán)，從而提供所述第一無(wú)線電通信單元的第一無(wú)線電信號(hào)；d)確定第二加權(quán)因子，用于在步驟a)得到的所述無(wú)線電信號(hào)之中最佳地選擇第二無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)；e)按所述第二加權(quán)因子對(duì)步驟a)中得到的所述無(wú)線電信號(hào)加權(quán)，從而提供所述第二無(wú)線電通信單元的第二無(wú)線電信號(hào)；f)從步驟e)中提供的所述第二無(wú)線電信號(hào)減去步驟c)中提供的、按所述第二加權(quán)因子加權(quán)的所述第一無(wú)線電信號(hào)，從而提供已校正的第二無(wú)線電信號(hào)，以及g)通過(guò)確定另外的加權(quán)因子，提供另外的無(wú)線電通信單元的另外的無(wú)線電信號(hào)，以及通過(guò)每次從所述另外的無(wú)線電信號(hào)減去按所述另外的加權(quán)因子加權(quán)的所述先前得到的已校正無(wú)線電信號(hào)來(lái)提供已校正的另外的無(wú)線電信號(hào)，對(duì)所述另外的無(wú)線電通信單元重復(fù)步驟d)到f)，直到滿足停止標(biāo)準(zhǔn)為止。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)因子通過(guò)以所述多個(gè)方向上分開的天線單元形成概念天線方向圖來(lái)獲得。
3.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)因子被選擇，用于最佳地選擇相應(yīng)無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)，以及用于最佳地抑制與其它任何無(wú)線電通信單元對(duì)應(yīng)的無(wú)線電信號(hào)。
4.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟a)中得到的所述無(wú)線電信號(hào)根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度從最強(qiáng)到最弱排序，以及按接收信號(hào)強(qiáng)度的降序來(lái)選取所述第一、第二和另外的無(wú)線電通信單元。
5.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和另外的已校正無(wú)線電信號(hào)分別被解調(diào)為第一、第二和另外的解調(diào)信號(hào)，并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中，以及為了提供所述已校正無(wú)線電信號(hào)，所述解調(diào)信號(hào)被重構(gòu)為相應(yīng)的無(wú)線電信號(hào)。
6.如權(quán)利要求3、從屬于權(quán)利要求3的權(quán)利要求4或5中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述停止標(biāo)準(zhǔn)包括一旦已經(jīng)提供對(duì)應(yīng)于受關(guān)注無(wú)線電通信單元的已校正無(wú)線電信號(hào)，則停止步驟g)。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述停止標(biāo)準(zhǔn)包括對(duì)于所述第一、第二和另外的無(wú)線電通信單元重復(fù)步驟g)，直到步驟g)的接連重復(fù)之間的所述第一、第二和另外的無(wú)線電信號(hào)中的所述干擾消除下降到設(shè)定值以下為止。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或7中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述停止標(biāo)準(zhǔn)包括在設(shè)定時(shí)間周期中對(duì)所述第一、第二和另外的無(wú)線電通信單元重復(fù)步驟g)。
9.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟a)中得到的所述無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化，以及所述步驟b)到d)由數(shù)字信號(hào)處理部件在數(shù)字域中執(zhí)行。
10.如從屬于權(quán)利要求5的、以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述解調(diào)和重構(gòu)由數(shù)字信號(hào)處理部件在數(shù)字域中執(zhí)行。
11.一種用于無(wú)線電通信系統(tǒng)的無(wú)線電接入單元所接收的無(wú)線電通信信號(hào)中的干擾消除的信號(hào)處理裝置，所述無(wú)線電接入單元包括接收機(jī)部件和天線部件，所述天線部件具有用于自適應(yīng)地接收多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元發(fā)送的無(wú)線電通信信號(hào)的多個(gè)方向上分開的天線單元，所述裝置包括-用于存儲(chǔ)所述天線單元中的每個(gè)接收的無(wú)線電信號(hào)的部件；-用于確定相應(yīng)的加權(quán)因子以便在所述存儲(chǔ)的無(wú)線電信號(hào)之中最佳地選擇相應(yīng)無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)的部件；-用于按所述相應(yīng)加權(quán)因子對(duì)所述存儲(chǔ)的無(wú)線電信號(hào)加權(quán)、以便提供所述相應(yīng)無(wú)線電通信單元的相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)的部件；以及-用于從所述相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)中減去按所述相應(yīng)加權(quán)因子加權(quán)的無(wú)線電通信單元的先前確定的已校正無(wú)線電信號(hào)、以便提供已校正的相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)的部件。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，用于確定相應(yīng)加權(quán)因子的所述部件設(shè)置成用于以所述多個(gè)方向上分開的天線單元形成概念天線方向圖。
13.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，用于確定所述相應(yīng)加權(quán)因子的所述部件設(shè)置成用于最佳地選擇相應(yīng)無(wú)線電通信單元的無(wú)線電信號(hào)，以及用于最佳地抑制與其它任何無(wú)線電通信單元對(duì)應(yīng)的無(wú)線電信號(hào)。
14.如權(quán)利要求11、12或13所述的裝置，其特征在于，還包括用于測(cè)量所述存儲(chǔ)的無(wú)線電信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的部件；用于根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度從最強(qiáng)到最弱對(duì)所存儲(chǔ)無(wú)線電信號(hào)排序的部件；以及用于按接收信號(hào)強(qiáng)度的降序處理所述已排序無(wú)線電信號(hào)的控制部件。
15.如權(quán)利要求11、12、13或14所述的裝置，其特征在于，包括用于解調(diào)所述相應(yīng)已校正無(wú)線電信號(hào)的部件；用于存儲(chǔ)所述解調(diào)信號(hào)的另外的部件；以及用于重構(gòu)所述解調(diào)信號(hào)、從而提供已校正無(wú)線電信號(hào)供所述加權(quán)部件進(jìn)行加權(quán)的部件。
16.如權(quán)利要求11、12、13、14或15中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括設(shè)置成用于根據(jù)停止標(biāo)準(zhǔn)停止信號(hào)處理的部件，所述停止標(biāo)準(zhǔn)包括在以下條件下停止所述信號(hào)處理其中任一條-一旦已經(jīng)提供與受關(guān)注無(wú)線電通信單元對(duì)應(yīng)的已校正無(wú)線電信號(hào)，-直到提供已校正的相應(yīng)無(wú)線電信號(hào)的接連重復(fù)之間的所述干擾消除降低到設(shè)定值以下，或者-在經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間周期之后。
17.如權(quán)利要求11、12、13、14、15或16中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用于對(duì)所述存儲(chǔ)的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化的模數(shù)轉(zhuǎn)換部件，其中所述處理部件為數(shù)字信號(hào)處理部件。
18.如權(quán)利要求15、從屬于權(quán)利要求15的權(quán)利要求16或17中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述解調(diào)部件和重構(gòu)部件由數(shù)字信號(hào)處理部件在數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)。
19.一種用于無(wú)線電通信系統(tǒng)中的無(wú)線電接入單元，所述無(wú)線電通信包括多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元以及至少一個(gè)無(wú)線電接入單元，所述無(wú)線電接入單元包括如權(quán)利要求11-18中的任一項(xiàng)所述的、用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-10中的任一項(xiàng)所述的方法的裝置。
20.一種無(wú)線電通信系統(tǒng)，包括多個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)線電通信單元以及至少一個(gè)如權(quán)利要求19所述的無(wú)線電接入單元。
全文摘要
用于干擾消除的方法及裝置。無(wú)線電接入單元包括多個(gè)方向上分開的天線單元(4文檔編號(hào)H04B1/707GK1860700SQ200380110594
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者J·C·哈特森 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司