專利名稱：用于無線通信的噪聲估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般涉及通信技術(shù)，更具體地涉及用于估計(jì)在無線通信系統(tǒng)中接收機(jī)處的噪聲的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)通常對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(例如，編碼和符號(hào)映射)以生成數(shù)據(jù)符號(hào)，該數(shù)據(jù)符號(hào)是數(shù)據(jù)的調(diào)制符號(hào)。然后，發(fā)射機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行處理以生成調(diào)制信號(hào)并經(jīng)由無線信道發(fā)送該信號(hào)。無線信道根據(jù)信道響應(yīng)使所發(fā)送的信號(hào)失真，從而由于噪聲和干擾使信號(hào)衰落。接收機(jī)接收所發(fā)送的信號(hào)并對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行處理以獲得數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)，該數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)的估計(jì)。然后，接收機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)進(jìn)行處理(例如，解調(diào)和解碼)以獲得解碼數(shù)據(jù)。所接收的信號(hào)包括來自無線信道的噪聲和干擾以及在接收機(jī)處生成的干擾，上述所有噪聲和干擾可以簡單地統(tǒng)稱為“噪聲”。所接收信號(hào)中的噪聲降低了數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)的質(zhì)量并影響了解碼數(shù)據(jù)的可靠性。接收機(jī)可以在考慮到噪聲的方式下執(zhí)行檢測和/或解碼。 對(duì)噪聲的較好估計(jì)有利于檢測和解碼性能。因此，在本領(lǐng)域中需要一種用于在無線通信系統(tǒng)中獲得較好噪聲估計(jì)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述了用于得到和使用對(duì)無線通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)接收的噪聲估計(jì)的技術(shù)。在實(shí)施例中，對(duì)于在數(shù)據(jù)傳輸中所接收的每個(gè)分組得出噪聲估計(jì)。可以基于與分組一起發(fā)送的多個(gè)相同的采樣序列或基于用于分組的自動(dòng)增益控制(AGC)值得到噪聲估計(jì)。對(duì)于每個(gè)分組使用該分組的噪聲估計(jì)來執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。在實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)分組使用該分組的噪聲估計(jì)得到至少一個(gè)權(quán)重。然后對(duì)于每個(gè)分組利用該分組的至少一個(gè)權(quán)重執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。在另一個(gè)實(shí)施例中，基于在傳輸過程中發(fā)送的多個(gè)相同的采樣序列，例如分組，來得到噪聲估計(jì)。第一采樣序列和第二采樣序列是從用于數(shù)據(jù)接收的至少一個(gè)接收機(jī)中的每個(gè)接收機(jī)獲得的。第一和第二采樣序列可以對(duì)應(yīng)于例如在IEEE 802. 11分組的前導(dǎo)碼中的兩個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)。對(duì)于每個(gè)接收機(jī)基于用于該接收機(jī)的第一采樣序列獲得第三采樣序列。 在實(shí)施例中，確定第一和第二采樣序列之間的相位偏移并且將其應(yīng)用于每個(gè)接收機(jī)的第一采樣序列以獲得該接收機(jī)的第三采樣序列。在任意實(shí)施例中，基于至少一個(gè)接收機(jī)的第二和第三采樣序列得到噪聲估計(jì)。下面更具體地描述本公開的各個(gè)方面和實(shí)施例。


通過下面結(jié)合附圖給出的具體描述，本公開的多個(gè)方面和實(shí)施例將變得更加清楚，在附圖中相同的參考標(biāo)記全文一致。圖1示出了發(fā)射機(jī)站和接收機(jī)站框圖。圖2示出了 IEEE802. 11中的分組格式。圖3示出了噪聲估計(jì)器/處理器的實(shí)施例。圖4示出了噪聲估計(jì)器/處理器的另一實(shí)施例。圖5示出了接收分組的過程。圖6示出了用于接收分組的裝置。圖7示出了執(zhí)行噪聲估計(jì)的過程。圖8示出了用于執(zhí)行噪聲估計(jì)的裝置。
具體實(shí)施例方式詞語“示例性的”在這里用于表達(dá)“作為實(shí)例，例子或說明”。這里按照“示例性的” 所描述的任意實(shí)施例或設(shè)計(jì)不一定被視為優(yōu)選的或比其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)有利的。這里描述的噪聲估計(jì)技術(shù)可以用于多種無線通信網(wǎng)絡(luò)，例如無線廣域網(wǎng)(WffAN)、 無線城域網(wǎng)(WMAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)等。術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”和“系統(tǒng)”常?？梢蕴鎿Q使用。該技術(shù)也可以用于多種接入網(wǎng)絡(luò)，例如頻分多址(FDMA)、碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、 空分多址(SDMA)，正交FDMA0FDMA)和單載波FDMA(SC-FDMA)網(wǎng)絡(luò)。OFDMA網(wǎng)絡(luò)采用正交頻分復(fù)用(OFDM)。SC-FDMA網(wǎng)絡(luò)采用單載波頻分復(fù)用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM將系統(tǒng)帶寬劃分為多個(gè)(K)正交子載波，其也被稱為音調(diào)、頻段等?？梢詫⒚總€(gè)子載波與數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。通常，在頻域中使用OFDM以及在時(shí)域中使用SC-FDM來發(fā)送調(diào)制符號(hào)。噪聲估計(jì)技術(shù)也可以用于單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)以及多輸入多輸出(MIMO)傳輸。單輸入涉及一個(gè)發(fā)射天線而多輸入涉及多個(gè)發(fā)射天線用于數(shù)據(jù)傳輸。單輸出涉及一個(gè)接收天線而多輸出涉及多個(gè)接收天線用于數(shù)據(jù)接收。為清楚起見，下面針對(duì)WLAN描述了該技術(shù)，其中WLAN執(zhí)行IEEE 802. lla、802. Ilg和 /或802. 1 In，它們都采用OFDM。圖1示出了無線通信網(wǎng)絡(luò)100中的兩個(gè)站110和150的實(shí)施例的方框圖。對(duì)于下行鏈路(或前向鏈路)傳輸，站110可以是下列功能的一部分并且可以包含下列的功能的部分或全部接入點(diǎn)、基站、節(jié)點(diǎn)B和/或一些其它網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。站150可以是下列的功能的一部分并且可以包含下列功能的部分或全部終端、移動(dòng)臺(tái)、用戶設(shè)備、用戶單元和/或一些其它設(shè)備。對(duì)于上行鏈路(或反向鏈路)傳輸，站110可以是終端、移動(dòng)臺(tái)、用戶設(shè)備等的一部分，而站150可以是接入點(diǎn)、基站、節(jié)點(diǎn)B等的一部分。站110是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射機(jī)，并裝配有多個(gè)(T)天線。站150是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕邮諜C(jī)，并裝配有多個(gè)(R)天線。 每個(gè)發(fā)射天線和每個(gè)接收天線可以是物理天線或天線陣列。發(fā)射機(jī)站110、發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器120按照一個(gè)或多個(gè)速率處理(例如，格式化、編碼、交織和符號(hào)映射)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并且生成數(shù)據(jù)符號(hào)。如這里所使用的，數(shù)據(jù)符號(hào)是用于數(shù)據(jù)的符號(hào)，導(dǎo)頻符號(hào)是用于導(dǎo)頻的符號(hào)，并且符號(hào)通常是復(fù)數(shù)值。數(shù)據(jù)符號(hào)和導(dǎo)頻符號(hào)可以是根據(jù)例如PSK或QAM的調(diào)制方法的調(diào)制符號(hào)。導(dǎo)頻是發(fā)射機(jī)或接收機(jī)先前已知的數(shù)據(jù)。TX空間處理器130利用導(dǎo)頻符號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用，對(duì)多路復(fù)用的數(shù)據(jù)符號(hào)和導(dǎo)頻符號(hào)執(zhí)行發(fā)射機(jī)空間處理，以及向T個(gè)OFDM調(diào)制器(Mod) 132a到132t提供T 個(gè)輸出符號(hào)流。每個(gè)OFDM調(diào)制器132對(duì)其輸出符號(hào)流執(zhí)行OFDM調(diào)制，并且向相關(guān)發(fā)射機(jī) (TMTR) 134提供OFDM符號(hào)。每個(gè)發(fā)射機(jī)134處理(例如，轉(zhuǎn)換至模擬、濾波、放大以及上變頻)其OFDM符號(hào)并生成調(diào)制信號(hào)。來自發(fā)射機(jī)13 到134t的T個(gè)調(diào)制信號(hào)分別由天線 136a到136t發(fā)送。在接收機(jī)站150處，R個(gè)天線15 到152r從發(fā)射機(jī)站110接收T個(gè)調(diào)制信號(hào)，并且每個(gè)天線152向各自的接收機(jī)(RCVR) 154提供所接收的信號(hào)。每個(gè)接收機(jī)巧4處理(例如，濾波、放大、下變頻、數(shù)字化)其所接收的信號(hào)，并向相關(guān)的OFDM解調(diào)器(Demod) 156和噪聲估計(jì)器/處理器160提供輸入采樣。每個(gè)OFDM解調(diào)器156對(duì)其輸入采樣執(zhí)行OFDM解調(diào)，并向接收(RX)空間處理器170提供所接收的符號(hào)。處理器160如下所述基于輸入采樣來估計(jì)噪聲，并且向RX空間處理器170提供噪聲估計(jì)。處理器170基于所接收的導(dǎo)頻符號(hào)估計(jì)MIMO信道響應(yīng)，利用信道估計(jì)和噪聲估計(jì)來對(duì)所接收的數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行檢測，以及提供數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)。RX數(shù)據(jù)處理器170還處理(例如，解交織和解碼)數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)并提供解碼數(shù)據(jù)?？刂破?處理器140和180分別引導(dǎo)在站110和150處的操作。存儲(chǔ)器142和 182分別存儲(chǔ)站110和150的數(shù)據(jù)和程序代碼。IEEE 802. lla/g采用子載波結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)帶寬劃分為K = 64個(gè)子載波，為該子載波分配索引-32至+31。在這全部64個(gè)子載波數(shù)中，索引為士 {1，...，6，8，...，20， 22,...,26}的48個(gè)子載波用于數(shù)據(jù)傳輸并被稱為數(shù)據(jù)子載波。索引為士 {7，21}的四個(gè)子載波用于導(dǎo)頻并被稱為導(dǎo)頻子載波。索引為0的DC子載波和其余的子載波未使用。該子載波結(jié)構(gòu)在可以公開得到的1999年9月的標(biāo)題為“Part 11 =Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications :High-speed Physical Layer in the 5GHz Band”的IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. Ila中進(jìn)行了描述。IEEE 802. Iln采用具有索引為 ±{1, ... ,6,8, ... ,20,22, ... ,28}的52個(gè)數(shù)據(jù)子載波和索引為±{7,21}的4個(gè)導(dǎo)頻子載波的子載波結(jié)構(gòu)。圖2示出了 IEEE 802. 11中的分組格式200。在用于IEEE 802. 11協(xié)議棧中的物理層(PHY)處，將數(shù)據(jù)處理為PHY子層服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PSDU)?；跒镻SDU選擇的編碼和調(diào)制方案對(duì)該P(yáng)SDU 220進(jìn)行編碼和調(diào)制。PSDU 220具有PLCP報(bào)頭210，其包括如圖2所示并在IEEE 802. Ila標(biāo)準(zhǔn)中描述的6個(gè)字段。PSDU 220及其相關(guān)字段在包括3個(gè)部分的PHY協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU) 230中進(jìn)行傳輸。前導(dǎo)碼部分232包括四個(gè)OFDM符號(hào)周期的持續(xù)時(shí)間，并且承載后面跟有兩個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)238的十個(gè)短訓(xùn)練符號(hào)236。訓(xùn)練符號(hào)可以由接收機(jī)站用于AGC、時(shí)間捕獲(timing acquisition)、粗糙和精細(xì)頻率捕獲(frequency acquisition)，信道估計(jì)以及其它目的。信號(hào)部分234承載用于前五個(gè)PLCP報(bào)頭210字段的一個(gè)OFDM符號(hào)。數(shù)據(jù)部分240承載可變數(shù)量的OFDM符號(hào)，這些OFDM符號(hào)用于PLCP報(bào)頭210、PSDU 220和連續(xù)的尾部(tail)和填充(pad)字段。PPDU 230也可以稱為分組、幀或其它術(shù)語。在實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)分組得出噪聲估計(jì)并將其用于該分組的檢測。通過為每個(gè)分組得出噪聲估計(jì)，接收機(jī)站可以更好地補(bǔ)償K個(gè)子載波和R個(gè)接收機(jī)上的噪聲變化。因此，可以實(shí)現(xiàn)性能的改善。噪聲估計(jì)可以通過多種方式獲得。在一個(gè)實(shí)施例中，基于AGC數(shù)值獲得噪聲估計(jì)。 接收機(jī)的噪聲本底是通過熱噪聲和接收機(jī)增益來確定的。熱噪聲通過噪聲系數(shù)來量化。接收機(jī)的增益由用于調(diào)整接收機(jī)增益以獲得需要的/固定的信號(hào)電平的AGC數(shù)值來給定?？梢詧?zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(例如，在工廠處)以確定對(duì)于不同AGC數(shù)值在接收機(jī)輸出處的噪聲。噪聲與 AGC數(shù)值的查找表可以存儲(chǔ)在接收機(jī)站中。隨后，可以將用于接收機(jī)的當(dāng)前AGC數(shù)值提供給查找表，該查找表可以提供相應(yīng)的接收機(jī)的噪聲估計(jì)。在另一實(shí)施例中，基于在前導(dǎo)碼中發(fā)送的兩個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)得出噪聲估計(jì)。每個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)通過以下步驟生成(1)將52個(gè)專用導(dǎo)頻符號(hào)映射至52個(gè)可用于傳輸?shù)淖虞d波， (2)將具有有零信號(hào)值的12個(gè)零符號(hào)映射至剩余的12個(gè)子載波，以及C3)對(duì)52個(gè)導(dǎo)頻符號(hào)和12個(gè)零符號(hào)執(zhí)行64點(diǎn)反FFT以獲得64個(gè)時(shí)域采樣序列。因此每個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)是專用的采樣序列。兩個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)以同樣的方式生成并且是相同的。對(duì)于SISO或MISO傳輸，接收機(jī)站150從單個(gè)接收機(jī)，例如，圖1中的接收機(jī)15 中獲得單個(gè)輸入采樣流，。如下所述，接收機(jī)站150可以基于對(duì)于兩個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)的輸入采樣執(zhí)行噪聲估計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)長訓(xùn)練符號(hào)的相位偏移通過以下得到
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括；至少一個(gè)處理器，配置用于接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)分組，得出所述至少一個(gè)分組中各個(gè)分組的噪聲估計(jì)，并且使用所述分組的所述噪聲估計(jì)為各個(gè)分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測；以及存儲(chǔ)器，耦接至所述至少一個(gè)處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)處理器配置用于基于與各個(gè)分組一起發(fā)送的多個(gè)相同采樣序列得出該分組的所述噪聲估計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)處理器配置用于基于各個(gè)分組的自動(dòng)增益控制(AGC)值得出該分組的所述噪聲估計(jì)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)處理器配置用于從多種噪聲估計(jì)方法中選擇一種噪聲估計(jì)方法，以及根據(jù)所選擇的噪聲估計(jì)方法得出各個(gè)分組的噪聲估計(jì)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)處理器配置用于使用各個(gè)分組的所述噪聲估計(jì)得出該分組的至少一個(gè)權(quán)重，以及利用各個(gè)分組的所述至少一個(gè)權(quán)重為該分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述至少一個(gè)處理器配置用于根據(jù)最小均方誤差 (MMSE)技術(shù)得出各個(gè)分組的所述至少一個(gè)權(quán)重。
7.一種方法，包括接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)分組；得出所述至少一個(gè)分組中各個(gè)分組的噪聲估計(jì)；以及使用各個(gè)分組的所述噪聲估計(jì)為該分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述得出所述至少一個(gè)分組中各個(gè)分組的噪聲估計(jì)的步驟包括基于與各個(gè)分組一起發(fā)送的多個(gè)相同采樣序列得出該分組的噪聲估計(jì)。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括使用各個(gè)分組的所述噪聲估計(jì)得出該分組的至少一個(gè)權(quán)重；以及利用各個(gè)分組的所述至少一個(gè)權(quán)重為該分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。
10.一種裝置，包括用于接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)分組的模塊； 用于得出所述至少一個(gè)分組中各個(gè)分組的噪聲估計(jì)的模塊；以及用于使用各個(gè)分組的所述噪聲估計(jì)為該分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測的模塊。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述得出所述至少一個(gè)分組中各個(gè)分組的噪聲估計(jì)的模塊包括用于基于與各個(gè)分組一起發(fā)送的多個(gè)相同采樣序列得出該分組的噪聲估計(jì)的模塊。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，還包括用于使用各個(gè)分組的所述噪聲估計(jì)得出該分組的至少一個(gè)權(quán)重的模塊；以及用于利用各個(gè)分組的所述至少一個(gè)權(quán)重為該分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測的模塊。
13.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括其上所存儲(chǔ)的指令，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括 第一指令，用于控制接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)分組；第二指令，用于得出所述至少一個(gè)分組中各個(gè)分組的噪聲估計(jì)；以及第三指令，用于使用各個(gè)分組的所述噪聲估計(jì)為該分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。
全文摘要
描述了用于為在無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收得出并使用噪聲估計(jì)的技術(shù)。為在數(shù)據(jù)傳輸中所接收的每個(gè)分組得出噪聲估計(jì)。隨后使用該分組的噪聲估計(jì)為每個(gè)分組執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。對(duì)于噪聲估計(jì)，從用于數(shù)據(jù)接收的每個(gè)接收機(jī)中獲得第一采樣序列和第二采樣序列。確定第一和第二采樣序列之間的相位偏移并將該相位偏移應(yīng)用于每個(gè)接收機(jī)的第一采樣序列以獲得該接收機(jī)的第三采樣序列。隨后，基于至少一個(gè)接收機(jī)的第二和第三采樣序列之間的功率差得出噪聲估計(jì)。
文檔編號(hào)H04L1/20GK102208972SQ201110153788
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者M·S·華萊士, P·蒙森 申請(qǐng)人:高通股份有限公司