專利名稱：用于v-mimo解調的降低復雜性信道估計和干擾消除的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信，且尤其涉及一種用于無線通信信道估計和干擾消除的方法和系統(tǒng)，該信道估計和干擾消除用于解調虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)信號。
背景技術：
對高速無線通信的需求正在快速增長。這是由活躍的無線通信終端數(shù)量之多以及不斷增加的帶寬需求共同驅使的。后者進而由數(shù)量日益增加的消耗帶寬的應用驅使，例如， 流媒體、網頁瀏覽、GPS功能等。隨著無線通信終端計算能力的增強，終端執(zhí)行復雜的消耗帶寬的應用的能力也隨之增強。無線通信網絡，如蜂窩網絡，通過共享運行在通信網絡中的移動終端的資源來運作。作為共享處理的一部分，與指派的信道、代碼等相關的資源由系統(tǒng)內的一個或多個控制設備分配。某些類型的無線通信網絡，例如正交頻分復用(“OFDM”)網絡，可用于支持如在某些標準下的那些基于蜂窩的高速服務，這些標準是如第三代合作伙伴計劃(“3GPP”)的例如長期演進(“LTE”)標準、3GPP2的例如超移動寬帶(“UMB”)標準和IEEE 802. 16寬帶無線標準。IEEE 802. 16標準通常被稱為WiMAX或較少見地被稱為WirelessMAN或空中接口標準。OFDM技術使用信道化的方法并將無線通信信道劃分為許多可被多個移動終端同時使用的子信道。這些子信道并且由此使得移動終端可能會遭受來自鄰近蜂窩和其它移動終端的干擾，因為鄰近基站和移動終端可同時使用相同頻率的資源塊。這就導致頻譜效率降低，從而同時降低了通信吞吐量和網絡中可支持的移動終端數(shù)量。這個問題在多輸入多輸出(“ΜΙΜΟ”)環(huán)境中更為嚴重。多輸入多輸出正交頻分復用(“MIM0-0FDM”)是使用多個天線來發(fā)射和接收無線電信號的OFDM技術。MIMO-OFDM允許服務提供商部署無線寬帶系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用環(huán)境的多路徑特性，使用未必需要與移動終端進行視線通信的基站天線。MIMO系統(tǒng)使用多個發(fā)射天線和接收天線來同時發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被分成小塊 (piece)送至接收機處，該接收機處理單獨的數(shù)據(jù)傳輸并將他們放回到一起。該處理，稱為空間復用，可按比例提升數(shù)據(jù)傳輸速度，比例系數(shù)等于發(fā)射天線數(shù)和接收天線數(shù)中的較小值。并且，由于所有數(shù)據(jù)都在同一頻帶內且使用單獨的空間標記來傳輸，所以該技術非常有效地進行了頻譜利用。MIMO操作實現(xiàn)用信道矩陣(NxM)來從總體上定義用于無線通信信道的編碼和調制矩陣，其中N是發(fā)射天線數(shù)，M是接收天線數(shù)。該矩陣中較低相關的每列是遭受較低干擾的每個信道(由于多個天線)。在具有完全不相關的配置的情況下，即列之間的點積為零， 信道被認為彼此正交。正交性帶來最小的天線對天線的干擾，由于更高的后處理信號與干擾和噪聲比(“PP-SINR”)，從而使信道容量和數(shù)據(jù)速率最大化。PP-SINR是MIMO譯碼階段后的SINR0
虛擬MIMO ( “V-MIM0”)，也稱為多用戶MIMO ( “MU-MIM0”)，通過使用多個同時傳輸?shù)囊苿咏K端來實施上文描述的MIMO技術，所述的每個移動終端都具有一個或多個天線。 服務基站包括多個天線。盡管基站可把虛擬MIMO操作視為傳統(tǒng)的ΜΙΜ0，在傳統(tǒng)的MIMO中， 單個移動終端具有多個天線并且可以對來自多個同時傳輸?shù)囊苿咏K端的(數(shù)據(jù))傳輸進行分離和譯碼，如上文論述過的移動終端間的信道相關會導致由于移動終端間的干擾造成的信道容量損失。因為無線通信信道易遭受干擾和失真，所以已經發(fā)展了估計信道的特定性能的技術，這樣接收機，例如基站，在對接收到的數(shù)據(jù)進行譯碼時，就能考慮到這些性能。例如，多路徑失真和衰減會改變發(fā)射無線信號的幅度和相位。其結果是，如果無線通信信道不能被精確地估計，數(shù)據(jù)可能會被不正確地譯碼。例如，16QAM或64QAM(正交幅度調制)信號調制數(shù)個比特。對這些比特的譯碼是以接收到的信號的幅度和相位為基礎的，所述接收信號應用于調制星座圖。如果發(fā)射信號的幅度和/或相位隨著其被接收機接收的時間而改變，則其在星座圖上的映射將是錯誤的，從而產生不正確的譯碼。如果接收機可以對信道進行估計，則在映射和譯碼過程中接收機就可以考慮到(信號)幅度和相位的變化。在V-MIMO環(huán)境中該問題會更復雜。V-MIMO依賴于空間復用技術。為了正確地恢復信號，接收機也必須對信號進行去相關并消除干擾。傳統(tǒng)上這些任務在時域進行。當2、 4或更多個移動終端是V-MIMO配置的一部分時，這些任務是相當密集的和耗時的。假設這些任務甚至可以全部被執(zhí)行，其結果將是接收機處的設備成本變的過高。并且，盡管基于最小二乘算法的信道估計技術是已知的，但這些技術不足以用于 V-MIMO實施，例如在兩個或更多個移動終端信號被疊加到一組資源塊中的情況。甚至已知的最小均方誤差(“匪SE”)技術的使用也不足以用于V-MIMO應用。因此，需要的是一種經濟有效的、可擴展的和處理有效的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法可用于V-MIMO環(huán)境中，用以估計無線通信信道和消除干擾，所述V-MIMO環(huán)境是例如在 LTE網絡中的基站上行鏈路接收機處。

發(fā)明內容
本發(fā)明有利地提供一種用于在虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)無線通信網絡中解調上行鏈路數(shù)據(jù)(從移動終端到基站)的系統(tǒng)和方法。通過使用從其它參與V-MIMO會話的移動終端或基站中消除干擾的估計的方式，參考符號信號可用于估計無線信道以及多個移動終端間或基站間傳輸?shù)南嗷ジ蓴_。這些估計隨后用于解調上行鏈路用戶，即移動設備、 數(shù)據(jù)信號。對解調的用戶數(shù)據(jù)進行誤差校驗，例如CRC。在移動終端中的一個的誤差校驗失敗且另一個移動終端的誤差校驗通過的情況下(產生有效用戶數(shù)據(jù))，來自通過誤差校驗的移動終端的正確解調的數(shù)據(jù)可用于從誤差校驗失敗的移動終端數(shù)據(jù)信號中消除干擾。用戶數(shù)據(jù)信號在消除(干擾)后被重建然后再次進行誤差校驗。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于無線通信網絡中的無線通信的方法，其中無線通信網絡具有數(shù)個被配置用于與基站進行虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)通信的移動終端。應該注意的是，盡管術語V-MIMO在此處用于描述本發(fā)明，應該理解的是，該術語并不意在以任何方式限制本發(fā)明且此處使用的該術語可與多用戶MIM0( “MU-MIM0”)和協(xié)作ΜΙΜΟ 互換。上行鏈路參考信號從數(shù)個移動終端中的每個處接收?；趯慕邮盏降膮⒖夹盘?，
6為數(shù)個移動終端中的每個測定第一參考信號信道估計。使用對應的第一參考信號信道估計來接收數(shù)個移動終端中的每個的干擾消除的估計。基于對應的干擾消除的估計，為數(shù)個移動終端中的每個測定對應的第二參考信號信道估計。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供在無線通信系統(tǒng)中使用的基站，在該系統(tǒng)中基站能夠與數(shù)個移動終端進行無線通信，所述移動終端被配置用于與該基站進行虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)通信。該基站從數(shù)個移動終端中的每個處接收上行鏈路參考信號，基于對應的接收到的參考信號來為數(shù)個移動終端中的每個測定第一參考信號信道估計，使用對應的第一參考信號信道估計來為數(shù)個移動終端中的每個測定干擾消除的估計，并基于對應的干擾消除的估計來為數(shù)個移動終端中的每個測定第二參考信號信道估計。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種用于無線通信網絡中的無線通信的方法體系。 該無線通信網絡具有被配置用于與基站進行虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)通信的第一移動終端和第二移動終端。對應于第一移動終端的第一無線通信上行鏈路信道被估計出。該估計基于從第一移動終端處接收到的第一參考符號信號，且基于從第二移動終端處接收到的第二參考符號。第二參考符號信號用于從第一參考符號信號中估計和消除從第二移動終端處接收到的第三參考符號信號的干擾。對應于第二移動終端的第二無線通信上行鏈路信道被估計出。該第二無線通信上行鏈路信道估計基于從第二移動終端處接收到的第三參考符號信號，并且基于從第一移動終端處接收到的第一參考符號信號進行的干擾消除，該干擾消除是基于從第一移動終端處接收到的第四參考信號的。


對本發(fā)明更完整的理解以及伴隨的優(yōu)點與特點，通過參考下文的詳細描述并結合附圖將變得更容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明原理構成的系統(tǒng)的一個實施例的圖示；圖2是根據(jù)本發(fā)明原理構成的典型基站的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明原理構成的典型移動終端的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明原理構成的典型OFDM架構的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明原理的接收信號處理流程的框圖；圖6是導頻符號在可用子載波間的典型散布的圖示；圖7是本發(fā)明的典型信道估計過程的框圖；圖8A和圖8B是本發(fā)明的典型上行鏈路數(shù)據(jù)解調和干擾消除過程的流程圖；圖9是詳述重建以及圖8A和8B所示的第一移動終端對第二移動終端的干擾消除過程的流程圖；圖10是詳述重建以及圖8A和8B所示的第二移動終端對第一移動終端的干擾消除過程的流程圖；和圖11是多個典型無線上行鏈路通信過程的信噪比對比符號誤差率的圖表。
具體實施例方式首先，盡管某些實施例是在根據(jù)如長期演進(“LTE”)標準等的第三代合作伙伴計劃(“3GPP”)演進下進行操作的無線網絡的情況下進行論述的，本發(fā)明并不限制在這一點并可應用到其它寬帶網絡，包括那些根據(jù)基于其他正交頻分復用(“OFDM”)的系統(tǒng)進行操作的寬帶網絡，所述其他OFDM系統(tǒng)包括WiMAX (IEEE 802. 16)和超移動寬帶(“UMB”)等。 類似地，本發(fā)明并不只限制于基于OFDM的系統(tǒng)，并可根據(jù)其它的系統(tǒng)技術進行實施，例如， 碼分多址(“CDMA”)、單載波頻分多址(“SC-FDMA”)技術等。在詳細描述根據(jù)本發(fā)明的典型實施例之前，值得注意的是，這些實施例主要屬于系統(tǒng)部件和處理步驟的結合，所述處理步驟涉及改進用于虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”) 解調中的無線通信信道估計和干擾消除，所述V-MIMO解調如在LTE上行鏈路接收機中進行的解調。相應地，系統(tǒng)和方法的組成部分可以在附圖中合適處用常規(guī)符號表示，為了使本公開不至于因為某些細節(jié)而變得晦澀難懂，所述細節(jié)是指那些對本領域的技術人員(從此處描述中獲益的)而言顯而易見的，只示出了那些與理解本發(fā)明的實施例有關的具體細節(jié)。這里使用的相關術語，如“第一”和“第二”、“頂部”和“底部”以及類似用語，可能僅僅用來將一個實體或部件與另一個實體或部件區(qū)別開來，而不是必然地要求或暗示這些實體或部件之間存在任何物理上或邏輯上的關系或順序?，F(xiàn)在參看附圖，在附圖中相同的參考標識指代相同的部件，圖1中顯示了根據(jù)本發(fā)明原理構成的系統(tǒng)，其被表示為“6”。系統(tǒng)6包括一個或多個基站8 (在LTE系統(tǒng)中被稱為eNodeB)以及一個或多個移動終端10 (在圖1中顯示為移動終端IOa和10b)。需要注意的是，盡管這里使用術語“基站”，應該理解的是，這些設備在LTE系統(tǒng)中被稱作“eNodeB” 設備。相應地，這里使用的術語“基站”并不旨在將本發(fā)明限于特定技術實施。而是，術語 “基站”的使用是為了方便理解，可與本發(fā)明上下文中的術語“eNodeB”換用。盡管未顯示，但是移動終端10可通過一個或多個中繼節(jié)點與基站8通信。基站8可通過載波網絡12與另一基站和外部網絡，如互聯(lián)網(未顯示)進行通信?；?可直接地或通過一個或多個中繼節(jié)點與移動終端10進行無線通信。類似地，移動終端10可直接地或通過一個或多個中繼節(jié)點與基站8進行無線通信?；?可以是被配置來與移動終端10進行無線通信的任何基站?；?包括可用于實施此處所述功能的硬件和軟件，該硬件和軟件用以支持依據(jù)本發(fā)明的V-MIMO上行鏈路信道估計和干擾消除?；?包括中央處理單元、發(fā)射機、接收機、I/O設備和存儲器， 如實施此處所述功能可能需要的易失性和非易失性存儲器?；?將在下文的附加細節(jié)中描述。根據(jù)一個實施例，移動終端10可能包括多種便攜式電子設備，包括但不限于移動電話、無線數(shù)據(jù)終端以及類似的設備，這些設備使用各種通信技術，如LTE、高級移動電話系統(tǒng)(“AMPS”)、時分多址(“TDMA”)、CDMA、全球移動通信系統(tǒng)(“GSM”)、通用分組無線業(yè)務(“6 1 ”)、11演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(縮寫為1￥-00”或“1戲￥-00”)和通用移動通信系統(tǒng) (“UMTS”)。移動終端10也包括硬件和軟件，該硬件和軟件適于支持用于與基站8進行無線V-MIMO通信的功能。這些硬件可包括接收機、發(fā)射機、中央處理單元、易失性和非易失性存儲器形式的存儲器、輸入/輸出設備，等等。中繼節(jié)點(未顯示)可被選擇性地使用，以促進移動終端10與基站8之間在上行鏈路(移動終端10到基站8)和/或下行鏈路(基站8到移動終端10)中的無線通信。根據(jù)本發(fā)明原理配置的中繼節(jié)點包括中央處理單元、易失性和/或非易失性存儲器形式的存儲器、發(fā)射機、接收機、輸入/輸出設備和類似的部件。中繼節(jié)點也包括實施此處所述的MAC 控制功能的軟件。應該注意的是，圖1所示的配置是具有普遍性質的，并且涵蓋了其它根據(jù)本發(fā)明原理構成的特定通信的實施例。盡管未顯示，但是系統(tǒng)6可包括控制多個蜂窩間無線通信的基站控制器(“BSC”)， 該多個蜂窩由相應的基站(“BS”)8服務。應該理解的是，一些實施，如LTE和WiMAX并不使用BSC。通常，每個基站8使用V-MIMO OFDM來促進與移動終端10之間的通信，移動終端 10被闡明為位于與相應基站相關聯(lián)的蜂窩14的地理范圍內。移動終端10相對基站8的移動會造成由于多路徑失真、地形變化、人造物體(如樓房和其它建筑物)引起的反射和/或干擾等而導致的信道狀態(tài)顯著波動的結果。多個移動終端10可邏輯地組合在一起形成V-MIMO組16。應該注意的是，盡管圖 1顯示了兩個移動終端10組合來形成V-MIMO組16，但本發(fā)明不限于此?？深A期的是，在 V-MIMO組16中可存在多于兩個的移動終端。還可預期的是，移動終端可具有多于一個的天線，該天線使用傳統(tǒng)的MIMO無線通信來操作，同時該天線也參與作為V-MIMO組16的一部分。即使使用多樣化的信道，其中基于正交性的調度是無效的且因此移動終端10之間相互干擾，移動終端10仍然可根據(jù)本發(fā)明來配對以利用與MIMO無線通信相關的多用戶增益。在圖1中還顯示了基站8包括用以支持V-MIMO操作的兩個天線18。應該理解的是，本發(fā)明不限于此，基站8可包括多于兩個的天線18或甚至包括支持多個移動終端10的單個天線18。圖1顯示了與基站8的每個天線18進行無線通信的每個移動終端10。如將在下文詳細論述，基站8包括用于估計無線信道的接收機軟件和/或硬件，接收機軟件和/ 或硬件使用根據(jù)本發(fā)明，將在下文詳細論述的最小均方誤差(“MMSE”)方法來估計無線信道?；?還包括用于在V-MIMO上行鏈路上消除干擾的接收機軟件和/或硬件。在詳細研究優(yōu)選實施例的結構和功能細節(jié)之前，提供對本發(fā)明中移動終端10和基站8的高度概述。應該理解的是，當需要執(zhí)行此處所述的功能時，中繼節(jié)點可結合那些如此處所述的關于基站8和移動終端10的結構和功能面。參看圖2，示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的基站8?；?通常包括控制系統(tǒng) 20、基帶處理器22、發(fā)射電路對、接收電路沈、一個或多個天線18以及網絡接口 30。接收電路26接收來自由移動終端10提供的一個或多個遠程發(fā)射機的承載信息的射頻信號(示于圖幻。優(yōu)選地，低噪聲放大器和濾波器(未在圖中示出)可配合用以放大和消除待處理信號中的帶外干擾。下變頻與數(shù)字化電路(未在圖中示出)將濾波后的接收信號下變頻至中頻信號或基帶頻率信號，然后將其數(shù)字化成一個或多個數(shù)字流?；鶐幚砥?2處理數(shù)字化的接收信號以提取在接收信號中傳遞的信息或數(shù)據(jù)比特。所述處理一般包括解調、譯碼和糾錯操作。因此，基帶處理器22通常由一個或多個數(shù)字信號處理器(“DSP”)或專用集成電路(“ASIC”)來實現(xiàn)。所述接收到的信息可經由有線線路發(fā)送或通過網絡接口 30由無線網絡傳送或者被發(fā)射到由基站8服務的另一移動終端10。在發(fā)射方面，基帶處理器22在控制系統(tǒng)20的控制下從網絡接口 30接收數(shù)字化數(shù)據(jù)并對其進行編碼用以傳輸，所述數(shù)字化數(shù)據(jù)可能代表音頻、數(shù)據(jù)或控制信息。被編碼的數(shù)據(jù)被輸出到發(fā)射電路M，且被編碼的數(shù)據(jù)在發(fā)射電路M中被具有期望發(fā)射頻率的載波信號調制。功率放大器(未在圖中示出)將被調制的載波信號放大到適于傳輸?shù)募墑e，并通過匹配網絡(未在圖中示出)將被調制的載波信號傳送到天線18。調制和處理的細節(jié)將在下文中更詳細地論述。參看圖3，示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的移動終端10。類似于基站8，根據(jù)本發(fā)明原理構成的移動終端10包括控制系統(tǒng)32、基帶處理器34、發(fā)射電路36、接收電路 38、一個或多個天線40以及用戶接口電路42。接收電路38接收來自一個或多個基站8的承載信息的射頻信號。優(yōu)選地，低噪聲放大器和濾波器(未在圖中示出)可配合用以放大和消除待處理信號中的帶外干擾。下變頻和數(shù)字化電路(未在圖中示出)將被濾波后的接收信號下變頻至中頻信號或基帶頻率信號，然后將其數(shù)字化成一個或多個數(shù)字流?；鶐幚砥?4處理數(shù)字化的接收信號來提取在接收信號中傳遞的信息或數(shù)據(jù)比特。所述處理一般包括解調、譯碼和糾錯操作，這些將在下文中更詳細地論述。基帶處理器 34通常由一個或多個數(shù)字信號處理器(“DSP”)和專用集成電路(“ASIC”)來實現(xiàn)。關于發(fā)射方面，基帶處理器34接收來自控制系統(tǒng)32的數(shù)字化數(shù)據(jù)，并對其進行編碼以用于發(fā)射，該數(shù)字化數(shù)據(jù)可能代表音頻、數(shù)據(jù)或控制信息。被編碼的數(shù)據(jù)被輸出到發(fā)射電路36，并在發(fā)射電路中被調制器用來調制具有期望發(fā)射頻率的載波信號。功率放大器 (未在圖中示出)將被調制的載波信號放大到適于傳輸?shù)募墑e，并通過匹配網絡(未在圖中示出)將被調制的載波信號傳送到天線40。本領域技術人員可用的各種調制和處理技術都可應用于本發(fā)明。在OFDM調制中，傳輸頻帶被劃分為多個正交的載波。根據(jù)待發(fā)射數(shù)字數(shù)據(jù)對每個載波進行調制。由于OFDM將傳輸頻帶劃分為多個載波，所以每個載波的帶寬減少且每個載波的調制時間增加。由于多個載波被并行發(fā)射，所以在任意給定載波上的數(shù)字數(shù)據(jù)或符號的傳輸速率低于使用單個載波的情況。OFDM調制通過例如對待傳輸?shù)男畔⑦M行快速傅立葉逆變換(“ IFFT” )操作來實現(xiàn)。對于解調，則對接收的信號進行快速傅立葉變換(“FFT”)操作以恢復發(fā)射信息。在實際操作中，IFFT和FFT通過由數(shù)字信號處理分別完成離散傅立葉逆變換(“IDFT”)和離散傅立葉變換(“DFT”)來實現(xiàn)。相應地，OFDM調制的特征化特點是針對傳輸信道內的多個頻帶產生正交載波。被調制的信號是數(shù)字信號，其具有相對低的傳輸速率且能夠留在各自的頻帶內。數(shù)字信號并不直接調制個別載波。而是對所有載波進行IFFT處理來一次性調制。在一個實施例中，OFDM至少用于從基站8到移動終端10的下行鏈路傳輸。每個基站8配備η個發(fā)射天線18，且每個移動終端10配備一個或多個接收天線40，接收天線總數(shù)表示為m。值得注意的是，使用合適的雙工器或開關，各天線就能用于接收和發(fā)射，且如此標記只是為了清楚起見。圖1示出η = 2且m = 2。參看圖4，根據(jù)一個實施例描述了 OFDM的邏輯傳輸結構。最初，基站控制器將待發(fā)送到多個移動終端10的數(shù)據(jù)發(fā)送到基站8?；?可使用與移動終端有關的信道質量指示符(“CQI”)來調度用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以及選擇用于傳輸調度數(shù)據(jù)的合適的編碼和調制。 CQI可直接由移動終端10提供，或者可在基站8處根據(jù)移動終端10提供的信息測定CQI。 不論哪種情況，每個移動終端10的CQI是信道幅度(或響應)關于OFDM頻帶和發(fā)射信號強度的變化程度的函數(shù)。調度數(shù)據(jù)44是比特流，數(shù)據(jù)加擾邏輯46以降低與數(shù)據(jù)相關的峰均功率比的方式對其進行擾碼。使用CRC添加邏輯48來確定用于加擾數(shù)據(jù)的循環(huán)冗余校驗(“CRC”)并將CRC添加到被加擾數(shù)據(jù)中。接下來，使用信道編碼邏輯50來實現(xiàn)信道編碼，從而有效地將冗余添加到數(shù)據(jù)中以促進移動終端10處的恢復和糾錯。重申，對特定移動終端10的信道編碼是以CQI為基礎的。在一個實施例中，信道編碼邏輯50使用已知的渦輪編碼技術。 速率匹配邏輯52對被編碼數(shù)據(jù)進行處理來補償與編碼相關的數(shù)據(jù)擴展。比特交織邏輯M系統(tǒng)地對被編碼數(shù)據(jù)中的比特位進行重新排序以使連續(xù)數(shù)據(jù)比特的損失減到最小。所產生的數(shù)據(jù)比特由映射邏輯56根據(jù)所選用的基帶調制系統(tǒng)地映射為相應符號。優(yōu)選使用正交幅度調制(“QAM”)或四相移相鍵控(“QPSK”)調制。優(yōu)選基于特定移動終端的CQI來選擇調制的程度。使用符號交織邏輯58可系統(tǒng)地對符號進行重新排序，以進一步增強發(fā)射信號對由頻率選擇性衰落引起的周期性數(shù)據(jù)損失的免疫力 (immunity)。此時，多組比特位被映射成代表在幅度和相位星座圖中相應位置的符號。當期望空間分集時，空時分組碼(“STC”)編碼邏輯60對符號塊進行處理，該邏輯能夠以使發(fā)射信號更能抗干擾且更易在移動終端10處被譯碼的方式來修改符號。STC編碼邏輯60對輸入符號進行處理且提供η個輸出，該輸出個數(shù)與基站8的發(fā)射天線18的數(shù)量一致?？刂葡到y(tǒng)20和/或基帶處理器22提供映射控制信號來控制STC編碼。此時，假設η個輸出的符號代表了待發(fā)射數(shù)據(jù)且能夠被移動終端10所恢復。對本實施例，假設基站8具有兩個發(fā)射天線18 (n =幻且STC編碼邏輯60提供兩個輸出符號流。相應地，由STC編碼邏輯60輸出的每個符號流被發(fā)送到相應的IFFT處理器62，為方便理解，圖中IFFT處理器被分開示出。本領域的技術人員將意識到，一個或多個IFFT處理器可被單獨地，或與此處描述的其他處理方法相結合地，被用于提供這樣的數(shù)字信號處理。進一步可預想的是，處理功能可同樣被合并成比此處提到的數(shù)量更少的處理器。IFFT處理器62優(yōu)選地對各符號進行操作以提供傅立葉逆變換。IFFT處理器62的輸出提供時域中的符號。時域符號被分組為幀，該幀與由類似插入邏輯64提供的前綴相關。 每個由此產生的信號通過相應的數(shù)字上變頻(“DUC”)與數(shù)模(“D/A”)轉換電路66在數(shù)字域中被上變頻到中間頻率并轉換成模擬信號。由此產生的(模擬)信號同時以期望的RF 頻率被調制、放大，并通過RF電路68和天線18被發(fā)射。值得注意的是，為預期移動終端10 所知的導頻信號被散布在子載波中。移動終端10，下文將詳細論述，將使用導頻信號進行信道估計。現(xiàn)在參看圖5，圖示為移動終端10對發(fā)射信號的接收。當發(fā)射信號到達移動終端 10的每個天線40處時，相應的RF電路70對各個信號進行解調和放大。為了簡潔明晰， 僅詳細描述和示出接收路徑中的一條，應該理解的是，每個天線40都有為其存在的接收路徑。模數(shù)(A/D)轉換和下變頻電路72對模擬信號進行數(shù)字化與下變頻以進行數(shù)字處理。自動增益控制電路(“AGC”) 74可使用由此產生的數(shù)字化信號來控制基于接收信號等級的RF 電路70中的放大器增益。起初，將數(shù)字化信號提供給同步邏輯76，所述同步邏輯76包括粗同步邏輯78，所述粗同步邏輯對幾個OFDM符號進行緩沖并計算兩個連續(xù)OFDM符號間的自相關性。由此產生等于最大相關結果的時間指數(shù)，所述時間指數(shù)確定細同步搜索窗口，細同步邏輯80使用該窗口來測定基于報頭的精確的幀初始位置。細同步邏輯80的輸出可以促進幀定位邏輯84進行幀采集。恰當?shù)膸ㄎ缓苤匾瑥亩S后的FFT處理可提供從時域到頻域的精確轉換。細同步算法是以報頭攜帶的接收到的導頻信號和已知導頻數(shù)據(jù)的本地副本之間的相關性為基礎的。一旦幀定位采集出現(xiàn)，OFDM符號的前綴被前綴移除邏輯86移除，且由此產生的樣例被發(fā)送到頻率偏移校正邏輯88，該邏輯可補償由發(fā)射機和接收機中不匹配的本地振蕩器引起的系統(tǒng)頻率偏移。優(yōu)選地，同步邏輯76包括頻率偏移與時鐘估計邏輯82，該邏輯基于報頭來幫助估計對發(fā)射信號的影響，且將所述估計提供給校正邏輯88以恰當?shù)靥幚?OFDM符號。此時，時域中的OFDM符號已準備好通過使用FFT處理邏輯90轉換到頻域。其結果是產生被發(fā)送到處理邏輯92中的頻域符號。處理邏輯92使用分散導頻提取邏輯94來提取分散的導頻信號，基于提取到的導頻信號，使用信道估計邏輯96來測定信道估計，并使用信道重建邏輯98為所有子載波提供信道響應。為了測定每個子載波的信道響應，導頻信號本質上是多個導頻符號，以已知的時間和頻率模式，分散在遍布于OFDM子載波上的數(shù)據(jù)符號內。圖6示出OFDM環(huán)境下給定時刻和頻率時可用子載波間導頻符號的典型散布。再次參看圖5，處理邏輯將接收到的導頻符號與特定時刻特定子載波中預期的導頻符號進行比較，來測定傳輸導頻符號的子載波的信道響應。其結果被插入(interpolate)以估計大部分，如果不是全部的話，其余未被提供導頻符號的子載波的信道響應。實際的和被插入的信道響應可被用于估計總信道響應，該總信道響應包括OFDM信道中的大部分，如果不是全部的話，子載波的信道響應。從每個接收路徑的信道響應中獲得的頻域符號和信道重建信息被提供給STC譯碼器100，該譯碼器對兩個接收路徑均提供STC譯碼以恢復發(fā)射符號。當對相應頻域符號進行處理時，信道重建信息將均衡信息提供給STC譯碼器100以充分消除對傳輸信道的影響。使用符號解交織邏輯102將被恢復符號按順序放回，所述符號解交織邏輯102與發(fā)射機中的符號交織邏輯58相對應。隨后使用解映射邏輯104將解交織的符號解調或解映射到相應的比特流。之后使用比特解交織邏輯106對比特進行解交織，該比特解交織邏輯106與發(fā)射機結構中的比特交織邏輯M相對應。然后解交織的比特被速率去匹配邏輯 108處理并被傳遞給信道譯碼邏輯110以恢復最初的被加擾數(shù)據(jù)和CRC校驗和。相應地， CRC邏輯112移除CRC校驗和，以傳統(tǒng)方式校驗被加擾數(shù)據(jù)，并將被加擾數(shù)據(jù)提供給解加擾邏輯114，解加擾邏輯114使用已知的基站解加擾代碼來解加擾，以恢復原始發(fā)射數(shù)據(jù)116。盡管圖4和圖5示出和描述了關于從基站8到移動終端10的通信，應該理解的是， 同樣的概念可應用到從移動終端10到基站8的上行鏈路通信中。本發(fā)明提供了上述關于信道估計和解調問題的兩部分解決方案。第一方面提供了降低復雜性的最小均方誤差(“匪SE”)信道估計，該信道估計允許V-MIMO移動終端10的參考信號(“RS”)信道估計。第二方面為V-MIMO移動終端10的數(shù)據(jù)段的解調提供解決方案。頻域數(shù)據(jù)信號干擾重建和消除用于V-MIMO中更弱的移動終端10信號。盡管將在下文詳細描述，信道估計是使用來自上行鏈路參考信號的相互干擾消除來執(zhí)行，該參考信號由V-MIMO中的移動終端10共享。這可使用基于探測參考信號(“SRS”) 的信道估計來完成。降低復雜性的MMSE方法用于RS信道估計。關于數(shù)據(jù)解調特別是V-MIMO 中更弱移動終端10的數(shù)據(jù)信號解調，成功譯碼的更強移動終端10的數(shù)據(jù)信號被從更弱移動終端10的信號中消除，然后重建更弱的信號。該配置提供可比得上其他信道估計技術的V-MIMO信道估計和解調性能，但優(yōu)勢性地計算復雜性只有其他技術的四分之一。換句話說， 本發(fā)明相比于其它解調方法有利地將數(shù)據(jù)解調復雜性降低了 4倍。已經描述了適于在V-MIMO RS信道估計中使用的降低復雜性的匪SE RS信道估計方法。根據(jù)本發(fā)明的這方面，上行鏈路參考信號從每個移動終端10處接收。使用接收到的上行鏈路參考信號，可以測定每個移動終端10的第一參考信號信道估計。例如，該第一參考信號可以是探測參考信號(“SRS”)。每個移動終端的SRS可用于測定每個移動終端10 的干擾消除估計。隨著干擾消除估計被測定出，可測定每個移動終端10的第二參考信號信道估計。例如，該第二參考信號信道估計可以是MMSE信道估計。應該注意的是，盡管在圖7-10中本發(fā)明關于兩個移動終端10來進行描述，例如移動終端IOa和移動終端10b，應該理解的是，使用兩個移動終端只是為了便于說明和理解， 實際操作中使用的V-MIMO不必局限于兩個移動終端10。參考圖7來描述適于在V-MIMO RS信道估計中使用的降低復雜性的匪SE RS信道估計方法。起初，基站8接收來自數(shù)個移動終端10在物理上行鏈路共享信道(“PUSCH”) 上的組合信號。該信號包含接收到的PUSCH解調參考符號(“DMRS”)信號。通過基站8和歸一化的增益來對該參考信號進行IOM點快速傅立葉變換(步驟S100)。進行FFT后，在 V-MIMO的兩個移動終端10的情況下，該信號可描述為y = χ ^1+ χ 2h2+n。資源塊(“RB”) 可在V-MIMO中與所產生的頻域信號隔離開。信號y隨后在步驟SlOO中被歸一化。關于該方程(y)，χ工和χ 2分別指移動終端IOa和移動終端IOb的解調參考信號向量。Ii1和Ii2分別指移動終端IOa和移動終端IOb的頻域復合(complex)信道響應向量，η是方差為σ 2的加性高斯白噪聲。因為移動終端IOa和移動終端IOb的參考符號序列是基站8的接收機已知的(由于是“參考信號”)，所以可以測定V-MIMO中的這兩個移動終端10的基于緩沖探測參考信號
(“SRS”)的信道估計(分別為步驟S102和步驟S104)。這些估計在這里分別被稱為
權利要求
1.一種用于無線通信網絡中的無線通信的方法，所述無線通信網絡具有數(shù)個被配置用于與基站進行虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)通信的移動終端，所述方法包括從數(shù)個移動終端中的每個處接收上行鏈路參考信號；基于對應的接收到的參考信號，為數(shù)個移動終端中的每個測定第一參考信號信道估計；使用對應的第一參考信號信道估計，為數(shù)個移動終端中的每個測定干擾消除的估計；以及基于對應的干擾消除的估計，為數(shù)個移動終端中的每個測定對應的第二參考信號信道估計。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中各個第二參考信號信道估計是使用最小均方誤差的方法來測定的。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中各個第二參考信號信道估計在頻域中被測定出。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括解調從數(shù)個移動終端中的每個處接收到的用戶數(shù)據(jù)信號，所述解調使用對應于所述移動終端的第二參考信道估計來進行。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，進一步包括對數(shù)個移動終端中的每個的解調的用戶數(shù)據(jù)進行第一誤差校驗。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，進一步包括在數(shù)個移動終端中的每個的解調的用戶數(shù)據(jù)中沒有誤差的情況下判定來自數(shù)個移動終端的解調的用戶數(shù)據(jù)是有效的；以及把解調的用戶數(shù)據(jù)處理為V-MIMO數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，進一步包括在數(shù)個移動終端中的一個的解調的用戶數(shù)據(jù)的第一誤差校驗失敗的情況下使用解調的用戶數(shù)據(jù)和第二參考信號信道估計，所述第二參考信號信道估計對應于移動終端中除第一誤差校驗失敗的移動終端以外的至少一個移動終端，來 從對應于第一誤差校驗失敗的移動終端的信號消除干擾；以及重建第一誤差校驗失敗的移動終端的用戶數(shù)據(jù)信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中從對應于第一誤差校驗失敗的移動終端的信號消除干擾包括(a)將對應于通過誤差校驗的移動終端中的至少一個的第二參考信號信道估計乘以對應于同樣的通過誤差校驗的移動終端中的至少一個的解調的用戶數(shù)據(jù)；以及(b)從數(shù)個移動終端的接收到的組合信號中減去步驟(a)的相乘結果。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，進一步包括對重建的數(shù)據(jù)信號進行第二誤差校驗。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，進一步包括如果所述第二誤差校驗失敗，則發(fā)送下一混和自動重傳請求(“HARQ”)信號。
11.一種在無線通信系統(tǒng)中使用的基站，所述基站能夠與被配置用于與所述基站進行虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)通信的數(shù)個移動終端進行無線通信，所述基站被配置用于從數(shù)個移動終端中的每個處接收上行鏈路參考信號；基于對應的接收到的參考信號，為數(shù)個移動終端中的每個測定第一參考信號信道估計；使用對應的第一參考信號信道估計，為數(shù)個移動終端中的每個測定干擾消除的估計；以及基于對應的干擾消除的估計，為數(shù)個移動終端中的每個測定對應的第二參考信號信道估計。
12.根據(jù)權利要求11所述的基站，其中所述基站進一步被配置用于解調從數(shù)個移動終端中的每個處接收到的用戶數(shù)據(jù)信號，所述解調使用對應于所述移動終端的第二參考信道估計來進行。
13.根據(jù)權利要求12所述的基站，其中所述基站進一步被配置用于對數(shù)個移動終端中的每個的解調的用戶數(shù)據(jù)進行第一誤差校驗。
14.根據(jù)權利要求13所述的基站，其中在數(shù)個移動終端中的一個的解調的用戶數(shù)據(jù)的第一誤差校驗失敗的情況下，所述基站進一步使用解調的用戶數(shù)據(jù)和第二參考信號信道估計，所述第二參考信號信道估計對應于移動終端中除第一誤差校驗失敗的移動終端以外的至少一個移動終端，來從對應于第一誤差校驗失敗的移動終端的信號消除干擾；以及重建第一誤差校驗失敗的移動終端的數(shù)據(jù)信號。
15.根據(jù)權利要求14所述的基站，其中從對應于第一誤差校驗失敗的移動終端的信號消除干擾包括(a)將對應于通過誤差校驗的移動終端中的至少一個的第二參考信號信道估計乘以對應于同樣的通過誤差校驗的移動終端中的至少一個的解調的用戶數(shù)據(jù)；以及(b)從數(shù)個移動終端的接收到的組合信號中減去步驟(a)的相乘結果。
16.一種用于無線通信網絡中的無線通信的方法，所述無線通信網絡具有被配置用于與基站進行虛擬多輸入多輸出(“V-MIM0”)通信的第一移動終端和第二移動終端，所述方法包括估計對應于第一移動終端的第一無線通信上行鏈路信道，所述估計是基于從第一移動終端處接收到的第一參考符號信號，且基于從第二移動終端處接收到的第二參考符號信號的，所述第二參考符號信號用于從第一參考符號信號中估計和消除從第二移動終端處接收到的第三參考符號信號的干擾；以及估計對應于第二移動終端的第二無線通信上行鏈路信道，所述估計是基于從第二移動終端處接收到的第三參考符號信號，并且基于從第一移動終端處接收到的第一參考符號信號進行的的干擾消除的，所述干擾消除是基于從第一移動終端處接收到的第四參考信號的。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，進一步包括使用估計出的第一無線通信上行鏈路信道來解調從第一無線設備接收到的第一數(shù)據(jù)信號；以及使用估計出的第二無線通信上行鏈路信道來解調從第二無線設備接收到的第二數(shù)據(jù)信號。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，進一步包括對第一移動終端和第二移動終端的解調的用戶數(shù)據(jù)進行第一誤差校驗。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，進一步包括，在第一移動終端的解調的數(shù)據(jù)的第一誤差校驗失敗的情況下使用解調的第二數(shù)據(jù)信號和對應于第二移動終端的第二無線通信上行鏈路信道估計來從對應于第一移動終端的信號消除干擾；以及重建第一移動終端的數(shù)據(jù)信號。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，進一步包括，對第一移動終端的重建的數(shù)據(jù)信號進行第二誤差校驗。
全文摘要
一種用于無線通信網絡中的無線通信的方法和系統(tǒng)。所述無線通信網絡具有被配置用于與基站進行虛擬多輸入多輸出(“V-MIMO”)通信的第一移動終端和第二移動終端。對應于第一移動終端的第一無線通信上行鏈路信道被估計出。該估計基于第一參考符號信號，并基于從第二移動終端處接收到的第二參考符號信號的干擾消除。對應于第二移動終端的第二無線通信上行鏈路信道被估計出。該估計基于第二參考符號信號，并基于從第一移動終端處接收到的第一參考符號信號的干擾消除。估計出的第一無線通信上行鏈路信道用于解調從第一移動設備處接收到的第一數(shù)據(jù)信號，且估計出的第二無線通信上行鏈路信道用于解調從第二移動設備處接收到的第二數(shù)據(jù)信號。
文檔編號H04W24/00GK102273295SQ200980154640
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權日2008年11月13日
發(fā)明者加里·戴維·布德羅, 約翰·P.·帕尼克爾, 艾德·伊利奇, 邁克爾·彼得拉斯 申請人:北電網絡有限公司