專利名稱：在無線通信系統(tǒng)的接收器中估計(jì)信干比的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無線通信系統(tǒng)的接收器中估計(jì)從發(fā)射器到接收器的無線電信道的信干比的方法。
背景技術(shù)：
在象全球移動通信系統(tǒng)(GSM)和寬帶碼分多址(WCDMA)等移動蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的即將到 來的演進(jìn)中，象正交頻分復(fù)用(OFDM)等新傳輸技術(shù)可能出現(xiàn)。此外，為在現(xiàn)有無線電頻譜 中使現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)順利遷移到新的高容量高數(shù)據(jù)率系統(tǒng)，新系統(tǒng)必須能夠在靈活的帶寬中 操作。用于此類新的靈活的蜂窩系統(tǒng)的一個提議是能視為3G WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)的第三代 (3G)長期演進(jìn)(3G LTE)。此系統(tǒng)將使用OFDM作為下行鏈路中的多址技術(shù)(稱為0FDMA)， 并且將能夠在從1. 25MHz到20MHz范圍內(nèi)的帶寬上操作。此外，對于最大帶寬，將支持高達(dá) 100Mb/s的數(shù)據(jù)率。然而，預(yù)期不但高速率服務(wù)使用3G LTE,而且象話音等低速率服務(wù)也將使用3G LTE0由于3G LTE設(shè)計(jì)用于傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)，因此，因特網(wǎng)話音協(xié)議 (VoIP)將是傳播語音的服務(wù)。為LTE選擇OFDM有多個原因。一個原因是接收器復(fù)雜性能變得較低。另一個原 因是至少在理論上OFDM允許很高效地使用可用帶寬。如果只有一個用戶在傳送，則從發(fā)射器到接收器的信道的質(zhì)量一般在不同頻率大 不相同，或者換而言之，信道被認(rèn)為是頻率選擇性的。由于OFDM中的信息在大量子載波上 傳送，因此，不同的調(diào)制和編碼能在不同子載波或子載波的群組上應(yīng)用，而不是在所有子載 波上使用相同的調(diào)制和編碼。在3G LTE中，子載波的一個此類群組是稱為資源塊的群組， 對應(yīng)于在一定的時間內(nèi)使用一定數(shù)量的子載波發(fā)送的數(shù)據(jù)。通常，在3G LTE中的資源塊由 12個子載波和七個OFDM符號組成。為在不同資源塊上應(yīng)用不同的調(diào)制和編碼，必須估計(jì) 信道的不同資源塊的質(zhì)量，例如，信噪比或信干比(SIR)，并且必須將這些估計(jì)反饋到發(fā)射 器。在不同資源塊上的不同調(diào)制和編碼允許在具有較高質(zhì)量的資源塊上傳輸比具有較低質(zhì) 量的那些資源塊上更多的信息。如通常在3G LTE(正交頻分多址-0FDMA)中的情況中一樣，在多個用戶共享可用 帶寬時，通過分配不同資源塊到不同用戶來實(shí)現(xiàn)信道的共享。對于帶有一個基站和多個移 動臺的蜂窩系統(tǒng)，從基站到不同移動臺的信道大不相同，并且一般相互獨(dú)立。在此情況下， 能通過以下方式推廣如上所述在具有良好質(zhì)量的資源塊上傳送更多信息的構(gòu)想。確定有關(guān) 用于所有用戶的所有資源塊的質(zhì)量。隨后，基站不但能判定什么是最佳的調(diào)制和編碼，而且 能判定應(yīng)為哪個用戶分配什么資源塊。雖然使用自適應(yīng)調(diào)制和編碼的可能增益是相當(dāng)大的，但在實(shí)踐中卻不太容易得 至IJ。首先，要估計(jì)信道質(zhì)量，必須傳送專用符號。自此以后，這些符號稱為信道質(zhì)量信息 (CQI)導(dǎo)頻。傳送CQI導(dǎo)頻的成本是雙倍的。首先，部分傳送功率用于傳送導(dǎo)頻而不是實(shí)際 數(shù)據(jù)。其次，由于一些符號不攜載任何用戶數(shù)據(jù)，因此，能支持的有效使用的數(shù)據(jù)率被降低。
未得到可能增益的一個原因是信道不能為發(fā)射側(cè)所知。發(fā)生此情況的一個原因是信道是隨時間變化的。這意味著即使能在接收器側(cè)極好地估計(jì)信道，在該信息變得在發(fā)射 器側(cè)可用時，信道也可能已更改。估計(jì)本身也是繁重的任務(wù)。由于頻率選擇性和隨時間變化的信道原因，快照 SIR(瞬間SIR值)難以準(zhǔn)確地進(jìn)行，這造成了有偏差且有噪聲SIR估計(jì)。這又使調(diào)度器在 調(diào)制和編碼的選擇與資源塊分配中做出錯誤的判定，從而降低系統(tǒng)容量及用戶吞吐量。通常，為避免有偏差且有噪聲SIR估計(jì)，應(yīng)在盡可能多的導(dǎo)頻上進(jìn)行相干累積。雖 然對于良好的信道，此操作能進(jìn)行，但最差情況的信道情形，即高多普勒、錯誤計(jì)時信息及 嚴(yán)重頻率選擇性信道意味著極少的導(dǎo)頻進(jìn)行相干累積，由于用于SIR估計(jì)的導(dǎo)頻數(shù)量的限 制降低了 SIR估計(jì)的準(zhǔn)確度，這增大了估計(jì)中的偏差。US 2006/0262841描述了采用幀結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)傳送的一種通信系統(tǒng)，在幀中有多個 時隙和幀中有多個導(dǎo)頻符號，諸如UMTS系統(tǒng)、其它CDMA系統(tǒng)、WLAN系統(tǒng)或GSM系統(tǒng)，即，不 在多個子載波上傳送的系統(tǒng)。它公開了根據(jù)確定的一個標(biāo)準(zhǔn)或多個標(biāo)準(zhǔn)，諸如在訂戶單元 與服務(wù)基站之間相對速度，可確定在SIR估計(jì)中從每個時間間隔包括的導(dǎo)頻符號的數(shù)量。 由于此系統(tǒng)不在不同子載波上傳送，因此，它不涉及頻率選擇性的問題。因此，需要方法和設(shè)備以實(shí)現(xiàn)能夠使估計(jì)參數(shù)適應(yīng)無線電環(huán)境的改進(jìn)SIR估計(jì)方 法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種估計(jì)從發(fā)射器到接收器的無線電信道的信干比的 方法，該方法實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的估計(jì)性能而無論信道情形如何并因此改進(jìn)了系統(tǒng)的吞吐量和容量。根據(jù)本發(fā)明，在一種在無線通信系統(tǒng)的接收器中估計(jì)從第一發(fā)射器到接收器的無 線電信道的信干比的方法中實(shí)現(xiàn)了該目的，其中，在多個子載波頻率上、通過所述無線電信 道傳送包括給定持續(xù)時間的符號的信號；以及其中在一些符號中、在一些所述子載波頻率 上調(diào)制帶有接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo)頻。該目的得以實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)在方法包括以下 步驟為收到的導(dǎo)頻檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)；根據(jù)所述至少一 個參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組；確定每個所述第一群組中的導(dǎo)頻數(shù)量和在 第二群組中能用于非相干組合的此類第一群組的數(shù)量；從導(dǎo)頻的每個所述第一群組中收到 的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的確定的數(shù)量，確定該群組的信道估計(jì)；從在該群組中收到的導(dǎo)頻、 在每個所述第二群組中每個第一群組的確定的信道估計(jì)、在該第二群組中每個第一群組中 導(dǎo)頻的確定的數(shù)量及在該第二群組中第一群組的確定的數(shù)量，確定該第二群組的第一協(xié)方 差矩陣估計(jì)；根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號，定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣 估計(jì)的數(shù)量；將第二協(xié)方差矩陣估計(jì)確定為所述數(shù)量個第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的平均值；以 及從所述信道估計(jì)和所述第二協(xié)方差矩陣估計(jì)確定每個所述第二群組的信干比估計(jì)。在用于相干和非相干估計(jì)SIR的S和I部分的導(dǎo)頻數(shù)量(在時間和頻率上)適應(yīng) 從服務(wù)發(fā)射器收到的信號的參數(shù)，并且確定的SIR估計(jì)進(jìn)一步在根據(jù)從干擾發(fā)射器收到的 信號確定的數(shù)量個導(dǎo)頻上求平均時，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的SIR估計(jì)性能而不論情形如何，并且因 此實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中改進(jìn)的吞吐量和容量。
檢測至少一個參數(shù)的步驟可包括檢測至少從所述第一發(fā)射器收到的信號的多普勒、時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度之一。這些參數(shù)一般影響信干比的信號部分。多普勒是接 收器相對于發(fā)射器移動的結(jié)果，因此指示信道的時間變化，而時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度 類似地指示信道的頻率選擇性。因此，這些參數(shù)允許用于估計(jì)的導(dǎo)頻數(shù)量適應(yīng)信道的時間 變化及頻率選擇性。由于從干擾發(fā)射器收到的信號的時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度指示干擾，因此，在 定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的數(shù)量的步驟包括檢測多個干擾發(fā)射器和至少從此 類干擾發(fā)射器收到的信號的時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度之一時，也可能使估計(jì)適應(yīng)干擾情 形。在一個實(shí)施例中，確定每個所述第二群組的信干比估計(jì)的步驟包括以下步驟從 在所述第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的確定的信道估計(jì)和確定的第二協(xié)方差矩陣估計(jì) 確定在第二群組中該第一群組的臨時信干比估計(jì)；以及將該第二群組的信干比估計(jì)確定成 為該第二群組中的第一群組確定的所述臨時信干比估計(jì)的平均值。在方法進(jìn)一步包括通過將為每個所述第二群組確定的信干比估計(jì)乘以補(bǔ)償系數(shù)， 確定偏差補(bǔ)償?shù)男鸥杀裙烙?jì)的步驟時，實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)現(xiàn)偏差補(bǔ)償?shù)暮唵畏绞健Ｌ貏e是在估 計(jì)是基于少數(shù)導(dǎo)頻時，可能需要偏差補(bǔ)償。在一個實(shí)施例中，在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的接收器中執(zhí)行該方法，該系統(tǒng)可以是第 三代長期演進(jìn)系統(tǒng)。在后一情況下，第二群組可以是第三代長期演進(jìn)系統(tǒng)中的資源塊。備選，方法可在Wimax系統(tǒng)的接收器中執(zhí)行。方法可進(jìn)一步包括將所述確定的信干比估計(jì)作為信道質(zhì)量信息傳送到所述第一 發(fā)射器的步驟。這允許發(fā)射器使用信息適應(yīng)傳送數(shù)據(jù)的調(diào)制和編碼。如上所述，本發(fā)明也涉及無線通信系統(tǒng)的一種接收器，其中在多個子載波頻率上、 通過無線電信道將包括給定持續(xù)時間的符號的信號從第一發(fā)射器傳送到接收器；以及其 中在一些符號中、在一些所述子載波頻率上調(diào)制帶有接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo) 頻，接收器設(shè)置為估計(jì)所述無線電信道的信干比。在接收器包括以下部件時，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的 SIR估計(jì)性能而不論情形如何，并且因此實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中改進(jìn)的吞吐量和容量用于為收到 的導(dǎo)頻檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)的部件；用于根據(jù)所述至少一個 參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組和用于確定在每個所述第一群組中的導(dǎo)頻數(shù) 量和在第二群組中能用于非相干組合的此類第一群組數(shù)量的部件；用于從導(dǎo)頻的每個所述 第一群組中的收到的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的確定的數(shù)量確定該群組的信道估計(jì)，以及用于 從該群組中收到的導(dǎo)頻、在該第二群組中每個第一群組的確定的信道估計(jì)、在該第二群組 中每個第一群組中的導(dǎo)頻的確定的數(shù)量及在該第二群組中第一群組的確定的數(shù)量確定該 第二群組的第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的部件；用于根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號， 定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的數(shù)量的部件；以及用于將第二協(xié)方差矩陣估計(jì)確定 為所述數(shù)量個第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的平均值，以及用于從所述信道估計(jì)和所述第二協(xié)方差 矩陣估計(jì)確定每個所述第二群組的信干比估計(jì)的部件，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的SIR估計(jì)性能而無論 情形如何，因此實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中的改進(jìn)吞吐量和容量。對應(yīng)于用于方法的上述那些實(shí)施例的實(shí)施例也適用于接收器。本發(fā)明也涉及計(jì)算機(jī)程序和帶有用于執(zhí)行上述方法的程序代碼部件的計(jì)算機(jī)可讀媒體。


下面將參照附圖更完整地描述本發(fā)明，其中圖1是3G LTE系統(tǒng)的導(dǎo)頻模式；圖2示出能在其中執(zhí)行SIR估計(jì)的接收器電路的框圖；圖3示出能用于相干和非相干累積的導(dǎo)頻的群組；以及圖4示出一個流程圖，顯示了用于SIR估計(jì)的方法的步驟。
具體實(shí)施例方式在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中，使用了多載波方案以通過降低符號率而不降低數(shù)據(jù)率來降低符號間干擾(ISI)，在該方案中，要從發(fā)射器傳送到接收器的原數(shù)據(jù)流復(fù)用到 具有相應(yīng)的低符號率的多個并行數(shù)據(jù)流中。符號間干擾由通過其傳送信號的多徑信道的信 道脈沖響應(yīng)的延遲擴(kuò)展造成。每個并行數(shù)據(jù)流通過不同的子載波頻率調(diào)制，并且結(jié)果信號 一起在同一頻帶中從發(fā)射器傳送到接收器。一般情況下，將使用大量的不同子載波頻率， 艮口，幾百或甚至幾千個頻率，并且這些頻率相互之間將很近。在接收器中，快速傅立葉變換 (FFT)用于分開并行數(shù)據(jù)流和恢復(fù)原數(shù)據(jù)流。3G長期演進(jìn)(3G LTE)是使用OFDM作為下行鏈路中的多址技術(shù)的一種新的靈活移 動蜂窩系統(tǒng)的提議。下面的描述使用3G LTE作為示例，但注意的是，也能使用在對應(yīng)子載 波上傳送并行數(shù)據(jù)流的其它系統(tǒng)。如果只有一個用戶在傳送，則從發(fā)射器到接收器的信道的質(zhì)量一般在不同頻率大 不相同，或者換而言之，信道被認(rèn)為是頻率選擇性的。由于OFDM中的信息在大量子載波上 傳送，因此，不同的調(diào)制和編碼能在不同子載波或子載波的群組上應(yīng)用，而不是在所有子載 波上使用相同的調(diào)制和編碼。在3G LTE中，子載波的一個此類群組是稱為資源塊的群組， 對應(yīng)于在一定的時間內(nèi)使用一定數(shù)量的子載波發(fā)送的數(shù)據(jù)。通常，在3G LTE中的資源塊由 12個子載波和七個OFDM符號組成。為在不同資源塊上應(yīng)用不同的調(diào)制和編碼，必須估計(jì) 信道的不同資源塊的質(zhì)量，例如，信噪比或信干比(SIR)，并且必須將這些估計(jì)反饋到發(fā)射 器。在不同資源塊上的不同調(diào)制和編碼允許在具有較高質(zhì)量的資源塊上傳輸比具有較低質(zhì) 量的那些資源塊上更多的信息。如通常在3G LTE中的情況一樣，在多個用戶共享可用帶寬時，通過分配不同資源 塊到不同用戶來實(shí)現(xiàn)信道的共享。對于帶有一個基站和多個移動臺的蜂窩系統(tǒng)，從基站到 不同移動臺的信道大不相同，并且一般相互獨(dú)立。在此情況下，能通過以下方式推廣如上所 述在具有良好質(zhì)量的資源塊上傳送更多信息的構(gòu)想。確定用于所有用戶的所有資源塊上的 質(zhì)量。隨后，基站不但能判定什么是最佳的調(diào)制和編碼，而且能判定應(yīng)為哪個用戶分配什么 資源塊。為估計(jì)信道質(zhì)量，傳送了專用符號。這些符號稱為信道質(zhì)量信息(CQI)導(dǎo)頻。導(dǎo) 頻信元或?qū)ьl符號是帶有參考信息的、經(jīng)調(diào)制的、OFDM幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的在時間和頻率中分布的 信元或符號，其傳送值為接收器已知。在圖1中，示出了提議用于3G LTE的導(dǎo)頻模式。正 如能看到的一樣，在資源塊或子幀的第一和第五個OFDM符號中的每第6個子載波傳送導(dǎo)頻符號。在第五個OFDM符號中，導(dǎo)頻符號相對于第一符號中的導(dǎo)頻移位3個子載波。因此，基于這些導(dǎo)頻符號，每個用戶能估計(jì)不同資源塊的信道質(zhì)量(例如，SIR)。 然而，這不是輕松的任務(wù)。除作為頻率選擇性的之外，信道也是隨時間變化的。這意味著即 使能在接收器側(cè)極好地估計(jì)信道，在該信息變得在發(fā)射器側(cè)可用時，信道也可能已更改。能 看到對于良好的信道，即，隨頻率及時間只有小變化的信道，在資源塊內(nèi)、在頻率與時間上 對較大數(shù)量的導(dǎo)頻符號進(jìn)行相干累積或者甚至對多個資源塊進(jìn)行相干累積時，實(shí)現(xiàn)了最佳 結(jié)果。然而，對于頻率選擇性較強(qiáng)的信道，由于信道從一個子載波到另一子載波變化太大， 因此，只可能對來自少數(shù)子載波的導(dǎo)頻累積，并且類似地，對于隨時間變化較大的信道，由 于信道變化太快，因此，只可能對來自少數(shù)OFDM符號的導(dǎo)頻累積。因此，如果信道頻率選擇 性和時間變化性均極大，則只有極少導(dǎo)頻用于相干累積。對此類少數(shù)導(dǎo)頻的累積造成有偏 差且有噪聲質(zhì)量估計(jì)，但對于差的信道，這必須被接受。然而，如果對能用于差信道的少數(shù) 導(dǎo)頻的累積也用于所有其它信道，則即使在更有利的條件下，結(jié)果也將是壞的估計(jì)。在下述 方 法中，用于相干和非相干累積的導(dǎo)頻數(shù)量適應(yīng)描述信道質(zhì)量的一個或多個參數(shù)。圖2中示出能在其中使用本發(fā)明的移動臺的接收器電路1的框圖。在圖中，示出 了帶有兩根接收器天線2、3的接收器1，但正如下面將提到的一樣，天線的數(shù)量也可以不是 兩根。通過天線2、3收到信號并在前端接收器4中下變頻以及隨后 在模數(shù)轉(zhuǎn)換器5中轉(zhuǎn)換 成數(shù)字基帶信號。數(shù)字基帶信號饋送給小區(qū)搜索單元7，該單元定期執(zhí)行同步和小區(qū)搜索以 獲得服務(wù)小區(qū)(SC)及檢測到的鄰居小區(qū)(NBi)的計(jì)時估計(jì)。服務(wù)小區(qū)是傳送數(shù)據(jù)到接收 器的小區(qū)。此外，在小區(qū)搜索單元7中獲得延遲擴(kuò)展信息。計(jì)時信息饋送給FFT 6，由其執(zhí) 行收到的基帶信號的FFT以獲得在頻域中的信號表示。頻域信號饋送給檢測器8，在其中檢 測收到的數(shù)據(jù)符號。頻域信號也饋送給信道估計(jì)和信干比(SIR)估計(jì)單元9，該單元估計(jì)信 道和干擾，即，信道的質(zhì)量。在信道估計(jì)單元中，也估計(jì)多普勒擴(kuò)展?？刂茊卧?0接收多普 勒、計(jì)時和延遲擴(kuò)展信息，并如下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述的一樣，基于該信息調(diào)整要在信道和 SIR估計(jì)單元9中使用的多個參數(shù)Nt、Nf、K、M?？刂茊卧?0也例如以估計(jì)SIR的形式將信 道質(zhì)量信息(CQI)傳送到基站側(cè)。如果假設(shè)在接收器1上的天線數(shù)量為d，在FFT 6后在時間t子載波j的收到的信 號能表示為 其中，Hj(t)是dXl復(fù)值信道向量，S 是傳送的信號，并且E^是協(xié)方差為Rj的 dXl噪聲和干擾向量。協(xié)方差Rj是dXd矩陣，定義為A 二五(五/(五/廣)，8卩，Etj(Etj)H的標(biāo)
記為E(..)的數(shù)學(xué)期望值，其中，上標(biāo)H(厄密)指示對應(yīng)向量或矩陣的復(fù)共軛轉(zhuǎn)置。信道和干擾矩陣在估計(jì)單元9中估計(jì)，并饋送給檢測器8，在其中計(jì)算匹配濾波器 以形成檢測器統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 理想的是，如果H和R估計(jì)正確，則檢測器中的SIR為 然而，由于非理想的H和R估計(jì)的原因，真正的SIR為 為估計(jì)子載波j的信道向量Hj (t)和協(xié)方差矩陣R」，利用了在部分子載波(比方 說子載波i e I)上傳送導(dǎo)頻符號。隨后，基于這些信道估計(jì)，可例如通過內(nèi)插獲得j的信 道估計(jì)，但本發(fā)明并不限于此類內(nèi)插。此外，一般能認(rèn)為協(xié)方差矩陣&在多個子載波上是 恒定的，例如，在3GPPLTE中等于12個子載波的一個資源塊上是恒定的。對于用于CQI的 SIR估計(jì)，每資源塊能估計(jì)一個SIR值，一般作為該資源塊上的平均SIR，并且下面描述了該 操作能如何進(jìn)行的示例。基于有關(guān)服務(wù)小區(qū)的多普勒、信道延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度信息的信息，確定在時 間(Nt)和頻率(Nf+1)上能相干組合的導(dǎo)頻符號的數(shù)量。例如，有關(guān)多普勒的信息可從舊的 信道估計(jì)獲得，而有關(guān)計(jì)時信息和信道延遲擴(kuò)展的信息可例如從同步信道獲得。一般情況 下，Nt大約為2-4，而Nf是0、1或3，對應(yīng)于Nf+1為1、2或4，即，資源塊的一個、兩個或所有 四個導(dǎo)頻符號能用于相干組合。在確定Nt和Nf中，三個參數(shù)(即，多普勒、計(jì)時信息和信 道延遲擴(kuò)展)每個能單獨(dú)考慮，或者它們能在例如表中組合，為三個參數(shù)的不同組合指示Nt 和Nf的提議值。Nf的較高值用于具有低延遲擴(kuò)展和良好計(jì)時準(zhǔn)確度的信道，并且對應(yīng)地，Nt 的較高值用于帶有低多普勒的信道。Nt和Nf的選擇在圖3中示出，圖3類似于圖1，示出用 于3G LTE的導(dǎo)頻模式和資源塊的設(shè)置。例如，資源塊22示為其中Nt和 +1等于2，而資 源塊25示為其中Nt = 2和Nf+1 = 1。在后一情況下，這意味著導(dǎo)頻能與同一子載波上的 另一導(dǎo)頻相干組合，但不能與來自其它子載波的載波相干組合。在確定Nt和Nf后，能根據(jù)以下等式進(jìn)行信道估計(jì) 要獲得R估計(jì)，先獲得在一個資源塊上非相干組合的信道估計(jì)的數(shù)量K。通過認(rèn) 為R在一個資源塊上是恒定的，能利用每資源塊的導(dǎo)頻子載波總數(shù)和用于相干組合的子載 波的數(shù)量Nf獲得K。在 +1個導(dǎo)頻子載波(在群組中)能用于通過相干組合確定信道估計(jì) 時，K將是能非相干組合的資源塊中此類群組的數(shù)量。對于3G LTE，如在圖1中所示，四個 子載波傳送每個資源塊中的導(dǎo)頻，并且因此，K = 4/(Nf+l)。因此，在圖3中，資源塊22具 有K = 2，并且資源塊25具有K = 4。其次，R估計(jì)取決于干擾情形，S卩，干擾是“AWGN狀”(即，許多等強(qiáng)鄰居(NB)小區(qū) 或根本無鄰居小區(qū)，即熱噪限制情形)還是主要有單個強(qiáng)干擾源。AWGN是加性白高斯噪聲。 一般情況下，從檢測到的鄰居小區(qū)列表，即具有此類信息的UE小區(qū)搜索和測量單元7知道 此類信息。然而，本發(fā)明并不限于從小區(qū)搜索單元獲得該信息。另一解決方案能是獲得不 同資源塊的R估計(jì)，并隨后確定R估計(jì)在多少個資源塊上是近乎恒定的，這能通過執(zhí)行假設(shè) 檢驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。如果干擾是“AWGN狀”，則干擾對于所有資源塊是近乎相等的，因此，資源塊的最終 協(xié)方差估計(jì)能通過在大數(shù)量M個資源塊上求平均而獲得。另一方面，如果有一個主導(dǎo)干擾源，則不同資源塊的干擾取決于有關(guān)干擾小區(qū)的 延遲擴(kuò)展或計(jì)時準(zhǔn)確度。大的延遲擴(kuò)展意味著很大的頻率選擇性，這意味著干擾在資源塊上變化，并且因此幾乎無(或只有少數(shù))資源塊能在其上求平均以獲得最終協(xié)方差估計(jì)。相反的情況對干擾信道的低延遲擴(kuò)展適用，因此允許M的更大值。因此，大致地說，在有一個具有大延遲擴(kuò)展的主導(dǎo)干擾源時，要使用M的更小值， 而在根本無干擾源、有一個具有小延遲擴(kuò)展的主導(dǎo)干擾源或有多個干擾源時，能使用M的 更大值。例如，能從帶有依賴干擾小區(qū)的數(shù)量和那些小區(qū)的延遲擴(kuò)展的預(yù)計(jì)算值的表中確 定數(shù)量M。它也能從依賴相同參數(shù)的算法計(jì)算得出。圖3示出一個示例，其中，數(shù)字M已確定為四，因此，可能在四個資源塊21、22、23 和24上求平均。因此，在參數(shù)Nt、Nf、K和M已在控制單元10中確定并饋送給信道和SIR估計(jì)單元 9時，一個資源塊的R的估計(jì)能確定為 并且，當(dāng)在M個資源塊上求平均時，該估計(jì)確定為 在已找到一個資源塊中導(dǎo)頻符號的K個群組的每個群組的信道估計(jì)應(yīng),.( )，并且已 找到該資源塊(及M > 1時的其它資源塊)的R的估計(jì)時，隨后能確定資源塊中導(dǎo)頻符號 的K個群組的每個群組的臨時SIR估計(jì)。隨后，資源塊的SIR估計(jì)作為K個臨時SIR估計(jì) 的非相干累積獲得，即， 一般情況下，以此方式計(jì)算得出的SIR估計(jì)將有偏差，特別是在只有少數(shù)導(dǎo)頻符 號能用于累積時。因此，能進(jìn)行偏差補(bǔ)償以獲得無偏差的估計(jì)，或至少偏差更少的估計(jì)。通 過使用系數(shù)f縮放，并減去截距g，能獲得相對于等式(4)的真實(shí)SIR的無偏性，其中，f和 g是Nt、Nf、K、M和接收天線的數(shù)量d的函數(shù)。因此，偏差補(bǔ)償?shù)腟IR估計(jì)能表示為 f和g的確切值取決于有關(guān)信道和協(xié)方差估計(jì)的分布特征，但在高斯隨機(jī)變量的 情況下，能計(jì)算顯式的f和g。在用于CQI估計(jì)(即，快照SIR估計(jì))的典型實(shí)現(xiàn)中，g—般 情況下很小，并且能認(rèn)為是0 ；否則，將有負(fù)SIR估計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，特別是對于低SIR值。函數(shù)f 在高斯情況下能得出為 注意，在此高斯情況下，f不取決于Μ。然而，在一般情況下，f也能取決于Μ。偏差校正的SIR在信道和SIR估計(jì)單元9中獲得，并且該信息饋送給將SIR估計(jì) (每資源塊)映射到CQI量度的控制單元10，CQI量度饋送給發(fā)射部分并傳送到使用CQI調(diào) 整調(diào)制和編碼的節(jié)點(diǎn)B (未示出)。圖4示出一個流程圖，顯示了上述過程。首先，在步驟101中，如上所述獲得有關(guān)服務(wù)小區(qū)，即從其收到信息的發(fā)射器的多普勒、信道延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度的信息，并且基 于此信息，在步驟102中能確定數(shù)量Nt和Nf。在確定Nt和Nf后，能根據(jù)上述等式(5)在步 驟103中確定信道估計(jì)應(yīng), 。隨后，在步驟104中，獲得在一個資源塊上非相干組合的信道估計(jì)的數(shù)量K，并且 類似地，在步驟105中，確定能在其上對協(xié)方差估計(jì)求平均的資源塊的數(shù)量M。在已確定參 數(shù)Nt、Nf、K和M時，能根據(jù)上述等式(6)，在步驟106中確定一個資源塊的協(xié)方差矩陣估計(jì)
及7"，并且隨后能根據(jù)上述等式(7)，在步驟107中在M個資源塊上對這些估計(jì)求平均。在已找到一個資源塊中導(dǎo)頻符號的K個群組的每個群組的信道估計(jì)片,.( )，并且已 找到該資源塊(及M > 1時的其它資源塊)的R的估計(jì)時，隨后能在步驟108中確定資源 塊中導(dǎo)頻符號的K個群組的每個群組的臨時SIR估計(jì)。隨后，在步驟109中根據(jù)上述等式 (8)，資源塊的SIR估計(jì)作為K個臨時SIR估計(jì)的非相干累積獲得。最后，在步驟110中，能根據(jù)等式(9)，對確定的SIR估計(jì)進(jìn)行偏差補(bǔ)償。雖然本發(fā)明的各種實(shí)施例已描述和示出，但本發(fā)明并不限于此，而是在隨附權(quán)利要求中定義的主題范圍內(nèi)也可以其它方式實(shí)施。
權(quán)利要求
一種在無線通信系統(tǒng)的接收器(1)中估計(jì)從第一發(fā)射器到所述接收器(1)的無線電信道的信干比的方法，其中在多個子載波頻率上、通過所述無線電信道傳送包括給定持續(xù)時間的符號的信號；以及其中在一些符號中、在一些所述子載波頻率上調(diào)制帶有所述接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo)頻，其特征在于所述方法包括以下步驟·為收到的導(dǎo)頻檢測(101)從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)；·根據(jù)所述至少一個參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組(26，27；28，29，30，31)；·確定(102，104)每個所述第一群組中的導(dǎo)頻的數(shù)量(Nf，Nt)和第二群組(22，25)中能用于非相干組合的此類第一群組的數(shù)量(K)；·從導(dǎo)頻的每個所述第一群組中所述收到的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)確定(103)該群組的信道估計(jì)·從該群組中所述收到的導(dǎo)頻、在每個所述第二群組(21，22，23，24；25)中每個第一群組的所述確定的信道估計(jì)在該第二群組中每個第一群組中導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)及在該第二群組中第一群組的所述確定的數(shù)量(K)，確定(106)該第二群組的第一協(xié)方差矩陣估計(jì)·根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號，定義(105)能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的數(shù)量(M)；·將第二協(xié)方差矩陣估計(jì)確定為所述數(shù)量(M)個第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的平均值；以及·從所述信道估計(jì)和所述第二協(xié)方差矩陣估計(jì)確定(108，109)每個所述第二群組的信干比估計(jì)。FPA00001127651500011.tif,FPA00001127651500012.tif,FPA00001127651500013.tif,FPA00001127651500014.tif,FPA00001127651500015.tif,FPA00001127651500016.tif
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于檢測所述至少一個參數(shù)的所述步驟(101)包 括檢測至少從所述第一發(fā)射器收到的信號的多普勒、時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度之一。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的 所述數(shù)量(M)的所述步驟(105)包括檢測多個干擾發(fā)射器和至少從此類干擾發(fā)射器收到 的信號的時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度之一。
4.如權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于確定每個所述第二群組的信干比 估計(jì)的所述步驟包括以下步驟 從在該第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的所述確定的信道估計(jì)(坎( ))和所述確定的第二協(xié)方差矩陣估計(jì)(XM)確定(108)在該第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的臨時信干 比估計(jì)，以及 將該第二群組的所述信干比估計(jì)確定(109)成為該第二群組中的第一群組確定的所 述臨時信干比估計(jì)的平均值。
5.如權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括通過將為每 個所述第二群組確定的所述信干比估計(jì)乘以補(bǔ)償系數(shù)，確定偏差補(bǔ)償?shù)男鸥杀裙烙?jì)的步驟(110)。
6.如權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述方法在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的 接收器中執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法在第三代長期演進(jìn)系統(tǒng)的接收器中 執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述第二群組是所述第三代長期演進(jìn)系統(tǒng)中 的資源塊。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法在Wimax系統(tǒng)的接收器中執(zhí)行。
10.如權(quán)利要求1到9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括將所述確定 的信干比估計(jì)作為信道質(zhì)量信息傳送到所述第一發(fā)射器的步驟。
11.無線通信系統(tǒng)的一種接收器(1)，其中在多個子載波頻率上、通過無線電信道將包 括給定持續(xù)時間的符號的信號從第一發(fā)射器傳送到所述接收器(1)；以及其中在一些符號 中、在一些所述子載波頻率上調(diào)制帶有所述接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo)頻，所述 接收器設(shè)置為估計(jì)所述無線電信道的信干比，其特征在于所述接收器包括 用于為收到的導(dǎo)頻檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)的部件(7，9)； 用于根據(jù)所述至少一個參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組(26，27 ；28，29， 30,31)和用于確定在每個所述第一群組中的導(dǎo)頻的數(shù)量(Nf，Nt)和在第二群組(22，25)中 能用于非相干組合的此類第一群組的數(shù)量(K)的部件(10)； 用于從導(dǎo)頻的每個所述第一群組中的所述收到的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)確定該群組的信道估計(jì)(々,々))，以及用于從在該群組中的所述收到的導(dǎo)頻、在每個所述第二群組(21，22，23，24，25)中每個第一群組的所述確定的信道估計(jì)(々, ( ))、在該第二群組中每個第一群組中的導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)及在該第二群組中第一群組的所述確定的數(shù)量(K)確定該第二群組的第一協(xié)方差矩陣估計(jì) (々廣)的部件(9)； 用于根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號，定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估 計(jì)的數(shù)量(M)的部件(10)；以及 用于將第二協(xié)方差矩陣估計(jì)確定為所述數(shù)量M個第一協(xié)方差矩陣估計(jì)的平均值，以及用于從所述信道估計(jì)和所述第二 協(xié)方差矩陣估計(jì)確定每個所述第二群組的信干比估計(jì)的部件(9)。
12.如權(quán)利要求11所述的接收器，其特征在于用于檢測所述至少一個參數(shù)的所述部件 (7,9)設(shè)置為檢測至少從所述第一發(fā)射器收到的信號的多普勒、時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度之一。
13.如權(quán)利要求11或12所述的接收器，其特征在于用于定義能求平均的第一協(xié)方差矩 陣估計(jì)的所述數(shù)量(M)的所述部件(10)設(shè)置為檢測多個干擾發(fā)射器和至少從此類干擾發(fā) 射器收到的信號的時間延遲擴(kuò)展和計(jì)時準(zhǔn)確度之一。
14.如權(quán)利要求11到13任一項(xiàng)所述的接收器，其特征在于用于確定每個所述第二群組 的信干比估計(jì)的所述部件(9)設(shè)置為 從在所述第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的所述確定的信道估計(jì)和所述確定的第二協(xié)方差矩陣估計(jì)(Am)確定 在該第二群組中該第一群組的臨時信干比估計(jì)；以及 將該第二群組的所述信干比估計(jì)確定成為該第二群組中的第一群組確定的所述臨時 信干比估計(jì)的平均值。
15.如權(quán)利要求11到14任一項(xiàng)所述的接收器，其特征在于用于確定信干比估計(jì)的所述 部件(9)進(jìn)一步設(shè)置為通過將為每個所述第二群組確定的所述信干比估計(jì)乘以補(bǔ)償系數(shù) 來確定偏差補(bǔ)償信干比估計(jì)。
16.如權(quán)利要求11到15任一項(xiàng)所述的接收器，其特征在于所述接收器是正交頻分復(fù)用 系統(tǒng)的接收器。
17.如權(quán)利要求16所述的接收器，其特征在于所述接收器是第三代長期演進(jìn)系統(tǒng)的接 收器。
18.如權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于所述第二群組是所述第三代長期演進(jìn)系 統(tǒng)中的資源塊。
19.如權(quán)利要求16所述的接收器，其特征在于所述接收器是Wimax系統(tǒng)的接收器。
20.如權(quán)利要求11到19任一項(xiàng)所述的接收器，其特征在于所述接收器進(jìn)一步設(shè)置為將 所述確定的信干比估計(jì)作為信道質(zhì)量信息傳送到所述第一發(fā)射器。
21.一種計(jì)算機(jī)程序，包括用于當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時執(zhí)行權(quán)利要求1 到10任一項(xiàng)所述步驟的程序代碼部件。
22.—種計(jì)算機(jī)可讀媒體，其中存儲有程序代碼部件，所述程序代碼部件用于當(dāng)所述程 序代碼部件在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時執(zhí)行權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)所述方法。
全文摘要
在無線通信系統(tǒng)的接收器(1)中估計(jì)無線電信道的信干比，其中，在一些符號中、在一些子載波上調(diào)制帶有參考信息的導(dǎo)頻。檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)，并且確定在第二群組中能相干組合的第一群組中的導(dǎo)頻數(shù)量(Nf，Nt)，以及從這些導(dǎo)頻中確定每個第一群組的信道估計(jì)(H)和每個第二群組的第一協(xié)方差估計(jì)(R)。根據(jù)存在的來自可能干擾發(fā)射器的信號，定義能夠求平均的第一協(xié)方差估計(jì)的數(shù)量(M)，并且將第二協(xié)方差估計(jì)確定為所述數(shù)量個第一協(xié)方差估計(jì)的平均值。從信道估計(jì)和第二協(xié)方差估計(jì)中，估計(jì)每個第二群組的信干比。
文檔編號H04L1/20GK101843028SQ200880114610
公開日2010年9月22日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者B·林多夫 申請人:愛立信電話股份有限公司