利用沖突干擾消除的信道估計的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用沖突干擾消除的信道估計的方法和設(shè)備。所述方法包括接收包括符號-載波矩陣的信號，所述符號-載波矩陣包括預(yù)定圖案的參考符號，所述參考符號包括目標參考符號；基于用已知參考符號對接收參考符號進行解調(diào)來確定第一信道估計矢量；以及通過將第一信道估計矢量與干擾消除矩陣相乘來確定第二信道估計矢量，其中第二信道估計矢量包括目標參考符號的位置處的經(jīng)干擾消除的信道估計。
【專利說明】利用沖突干擾消除的信道估計的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文描述的實施例大體上涉及多載波通信系統(tǒng)，并且更具體地涉及在多載波通信 系統(tǒng)中的信道估計的方法、多載波通信系統(tǒng)中的干擾消除的方法、用于多載波通信系統(tǒng)的 設(shè)備以及用于多載波通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 多載波通信系統(tǒng)，特別是無線多載波通信網(wǎng)絡(luò)，可以包括能夠支持用于許多用戶 設(shè)備（UE)的通信的許多基站。UE可以經(jīng)由下行鏈路和上行鏈路與基站進行通信。下行鏈 路指的是從基站到UE的通信鏈路，而上行鏈路指的是從UE到基站的通信鏈路?；究梢?在下行鏈路上向UE發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息和/或可以在上行鏈路上從UE接收數(shù)據(jù)和控制信 肩、。
[0003] 在下行鏈路上，來自基站的傳輸可能由于來自鄰居基站的傳輸而遭遇干擾。由于 對移動寬帶接入的需求繼續(xù)增加，干擾的可能性隨著更多的UE接入長距離無線通信網(wǎng)絡(luò) 以及部署在社區(qū)中的更多的短距離無線系統(tǒng)而增長。這種干擾可能使下行鏈路和上行鏈路 二者上的性能降級。研發(fā)不僅繼續(xù)將技術(shù)提升到滿足針對移動寬帶接入的日益增長的需 求，而且提升和增強在移動通信的用戶體驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 附圖被包括在內(nèi)以提供實施例的進一步理解并且被并入本說明書中以及構(gòu)成本 說明書的一部分。各圖圖示了實施例并且與描述一起服務(wù)于解釋實施例的原理。其它實施 例和實施例的許多預(yù)期優(yōu)點將易于領(lǐng)會，因為通過參照以下詳細描述它們變得更好理解。 相同的附圖標記標明對應(yīng)的類似部分。
[0005] 圖1圖示了包括宏小區(qū)、微微小區(qū)和毫微微小區(qū)的混合同構(gòu)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的示意 圖。
[0006] 圖2示出了具有下行鏈路小區(qū)間干擾的基本0FDM傳輸系統(tǒng)的示意性框圖表示。
[0007] 圖3a、b示意性地圖示了用于單輸入單輸出（SIS0)天線配置的符號-載波矩陣 (a)和用于多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)天線配置的符號-載波矩陣（b)。
[0008] 圖4示出了用于多載波通信系統(tǒng)的示例性裝置的示意性框圖表示。
[0009] 圖5示出了用于圖示信道估計和干擾消除的示例的示意性框圖表示。
[0010] 圖6示出了包括目標參考符號和許多另外的參考符號的符號-載波矩陣，其用于 圖示信道估計和干擾消除的濾波過程。
[0011] 圖7圖示了包括信道估計器的無線通信系統(tǒng)的示意性框圖表示。

【具體實施方式】
[0012] 在以下詳細描述中，對形成其部分的附圖做出參考，并且在附圖中通過圖示的方 式示出其中可以實踐本公開的特定方面。應(yīng)該理解的是，可以利用其它方面并且在不脫離 于本公開的范圍的情況下可以做出結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。因此，下述詳細描述不被視為限 制意義，并且本公開的范圍由隨附的權(quán)利要求限定。
[0013] 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以利用為了改善每單位面積的頻譜效率而部署的不同基站的混合。這 樣的分層網(wǎng)絡(luò)部署可以包括通常以高功率水平r5-40W)進行傳輸?shù)暮昊镜挠幸?guī)律的布 置，其重疊有通常以較低功率水平ri〇〇mW-2W)進行傳輸?shù)娜舾晌⑽⑿^(qū)、毫微微小區(qū)和中 繼器。較低功率小區(qū)可以被部署成消除宏小區(qū)中的覆蓋空洞以及提供熱點處的效率。
[0014] 在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，低和高功率基站之間可能存在差異，這可以導(dǎo)致數(shù)據(jù)率的不公平 分布和網(wǎng)絡(luò)中用戶終端之中的不平均的用戶體驗。宏小區(qū)傳輸可以通過資源劃分來使用與 低功率節(jié)點相同的時間-頻率資源而被約束(增強小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)，elCIC)?？梢栽陬l域中 通過使用載波聚合或者在時域中通過使用幾乎空白子幀(ABS)來進行資源劃分。
[0015] 本文將使用以下術(shù)語、縮寫和記法： elCIC :增強小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)， CRS :小區(qū)特定參考信號， GI :保護間隔， RE :資源元素， 1C:干擾消除， 麗SE :最小均方差， AP :天線端口 SINR :信干噪比 LTE :長期演進， LTE-A :高級LTE，LTE的發(fā)行版本10和更高版本， RF :射頻， UE :用戶設(shè)備， MBSFN :通過單頻網(wǎng)的多播/廣播， INR :干擾噪聲比， EVA :擴展車載A信道， QPSK :四相相移鍵控， QAM :四相幅度調(diào)制， RBSF :資源塊子幀，即在頻率方向中的資源塊乘以在時間方向中的子幀， BER :誤比特率， BLER :誤塊率， EVA5 :"擴展車載A模型"根據(jù)3GPP技術(shù)規(guī)范36. 101 VII. 3. 0的使用5Hz多普勒頻率 的多徑衰落傳播條件， ETU5 :"擴展的典型城市模型"根據(jù)3GPP技術(shù)規(guī)范36. 101 VII. 3. 0的使用5Hz多普勒 頻率的多徑衰落傳播條件。
[0016] 本文描述的方法和裝置可以基于二維信號圖案和參考資源元素。要理解，結(jié)合所 描述的方法做出的說明對配置成執(zhí)行該方法的對應(yīng)裝置也是適用的，并且反之亦然。例如， 如果特定方法步驟被描述，那么對應(yīng)的裝置可以包括執(zhí)行所描述的方法步驟的單元，即便 這樣的單元并未顯明地描述或圖示在附圖中。另外，要理解，本文描述的各種示例性方面的 特征可以彼此組合，除非另行特別地指出。
[0017] 本文描述的方法和設(shè)備可以實現(xiàn)在無線通信網(wǎng)絡(luò)中，特別是基于LTE和/或0FDM 標準的通信網(wǎng)絡(luò)。以下描述的方法和設(shè)備還可以實現(xiàn)在移動設(shè)備(或移動站或用戶設(shè)備 (UE))或基站（NodeB，eNodeB)中。所描述的設(shè)備可以包括集成電路和/或無源器件，并且 可以根據(jù)各種技術(shù)進行制造。例如，電路可以被設(shè)計為邏輯集成電路、模擬集成電路、混合 信號集成電路、光學電路、存儲器電路和/或集成無源器件。
[0018] 本文描述的方法和設(shè)備可以被配置成發(fā)射和/或接收無線電信號。無線電信號 可以是或可以包括無線電發(fā)射設(shè)備(或無線電發(fā)射器或發(fā)送器）以處于大約3HZ到大約 300GHz的范圍的無線電頻率來輻射的射頻信號。頻率范圍可以對應(yīng)于用于產(chǎn)生和檢測無線 電波的交流電信號的頻率。
[0019] 本文描述的方法和設(shè)備可以被設(shè)計成實現(xiàn)諸如例如長期演進（LTE)標準之類的移 動標準。LTE (作為4GLTE推向市場）是針對用于移動電話和數(shù)據(jù)終端的高速數(shù)據(jù)的無線 通信的標準。它基于GSM/EDGE和UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并使用連同核心網(wǎng)絡(luò)改進的不同無 線電接口來增加容量和速度。
[0020] 在下文中描述了正交頻分多路復(fù)用（0FDM)系統(tǒng)。0FDM是用于在多個載波頻率上 對數(shù)字數(shù)據(jù)進行編碼的方案。0FDM已經(jīng)發(fā)展成為用于寬帶數(shù)字通信的普遍方案，無論是無 線的還是通過銅導(dǎo)線，其使用在諸如數(shù)字電視和音頻廣播、DSL寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入、無線網(wǎng)絡(luò) 和4G移動通信之類的應(yīng)用中。0FDM是用作數(shù)字多載波調(diào)制方法的頻分復(fù)用（FDM)方案。大 量緊密間隔的正交子載波信號可以被用于攜帶數(shù)據(jù)。正交性可以防止子載波之間的串擾。 數(shù)據(jù)可以被劃分成若干并行數(shù)據(jù)流或信道，每個子載波一個。每個子載波可以用以低符號 速率的常規(guī)調(diào)制方案(諸如四相幅度調(diào)制或相移鍵控之類）加以調(diào)制，從而在相同帶寬中維 持類似于常規(guī)單載波調(diào)制方案的總數(shù)據(jù)速率。0FDM可以在本質(zhì)上等同于編碼0FDM(C0FDM) 和離散多音調(diào)制（DMT)。
[0021] 圖1示出了無線通信網(wǎng)絡(luò)100,其包括許多小區(qū)110、120、130，在它們之中例如宏 小區(qū)110、微微小區(qū)120以及毫微微小區(qū)130。宏小區(qū)110中的每一個包括基站110a，微微小 區(qū)中的每一個包括基站120a，并且毫微微小區(qū)130中的每一個包括基站130a。宏小區(qū)110 一般覆蓋相對大的地理區(qū)域(例如半徑幾千米)，微微小區(qū)120將一般覆蓋相對較小的地理 區(qū)域，并且毫微微小區(qū)130也將一般覆蓋相對小的地理區(qū)域(例如家庭)。不同類型的基站 110a、120a和130a可以具有不同的發(fā)射功率水平、不同的覆蓋面積以及對無線網(wǎng)絡(luò)100中 的干擾的不同影響。以下描述的實施例適用于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和混合同構(gòu)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
[0022] UE 140被分散遍及無線網(wǎng)絡(luò)100,并且每個UE 140可以是靜止的或移動的。UE 140 可以是蜂窩電話、個人數(shù)字助理（PDA)、無線調(diào)制解調(diào)器、無線通信設(shè)備、手持設(shè)備、膝上型 計算機、無繩電話、無線本地回路站、平板等等。UE 140可能能夠與宏小區(qū)110、微微小區(qū)120 或毫微微小區(qū)130的基站110a、120a和130a中的一個或多個進行通信。在UE 140的無線 連接的每個時間點處，小區(qū)之一充當服務(wù)小區(qū)而服務(wù)小區(qū)附近的其它小區(qū)充當鄰近小區(qū)， 這意味著在UE 140和鄰近小區(qū)中的一個或多個之間可能發(fā)生干擾傳輸。
[0023] 無線通信網(wǎng)絡(luò)100可以基于LTE標準。LTE可以在下行鏈路上利用正交頻分多路 復(fù)用（0FDM)。
[0024] 諸如LTE之類的蜂窩網(wǎng)絡(luò)由高頻率復(fù)用（最大化網(wǎng)絡(luò)容量)和因此的高水平的小區(qū) 間干擾來表征。這個問題在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（HetNet)中被加重，其中宏小區(qū)和微微小區(qū)/毫微微 小區(qū)必須在相同頻譜上共存。用戶設(shè)備（UE)移動終端遭受源自如圖1中示出的那些的多 個基站（BS，或演進的節(jié)點B (eNB))的強烈的共信道干擾，這要求用于在物理層上消除或減 輕強烈的共信道干擾信號的高級解決方案。
[0025] 圖2示出了遭受來自S源(一個期望信號，S-1干擾者）的小區(qū)間干擾的示例性 (MMO) 0FDM 傳輸系統(tǒng) 200。
[0026] 每個eNB發(fā)射器（Tx) 20包括用于在數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻符號之間多路復(fù)用的多路復(fù)用器 21，用于在數(shù)據(jù)或?qū)ьl符號上執(zhí)行反傅里葉變換的IDFT (反離散傅里葉變換）單元22,以 及用于向0FDM符號添加保護間隔的GI (保護間隔）單元23,并且形成一個或多個（ΜΜ0) 并行0FDM符號流的序列（為了清楚起見，這里遺漏流/天線索引），其中源自終端s (索引 s=l，…』）的每個0FDM符號包括K個頻域子載波樣本xs，p，其中p=(l，k)是資源元素（RE) 的2D位置，其中0FDM符號（時間)索引1=0, 1，2,…并且子載波(頻率)索引k=0,…，K-1。通 常，許多輸入樣本xs，p是有效載荷數(shù)據(jù)符號（PSK/QAM)，其它為出于信道估計的目的而多路 復(fù)用到數(shù)據(jù)流中的導(dǎo)頻或參考符號（RS)。在UE接收器（Rx)30中，經(jīng)由J-DFT (離散傅里 葉變換）0FDM解調(diào)器32將接收信號變換回到頻域。對于同步小區(qū)間干擾的有關(guān)elCIC的 情況，（此處每個ΜΜ0 0FDM符號流的）接收的和0FDM解調(diào)的信號(解調(diào)器33)被給定為

【權(quán)利要求】
1. 一種多載波通信系統(tǒng)中的信道估計的方法，所述通信系統(tǒng)包括多個源，所述方法包 括： 接收包括符號-載波矩陣的信號，所述符號-載波矩陣包括預(yù)定圖案的參考符號，所述 參考符號包括目標參考符號； 基于用已知參考符號對接收參考符號進行解調(diào)來確定第一信道估計矢量；以及 通過將第一信道估計矢量與干擾消除矩陣相乘來確定第二信道估計矢量，其中第二信 道估計矢量包括目標參考符號的位置處的經(jīng)干擾消除的信道估計。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中 每一個已知參考符號包括偽隨機的PSK、QPSK或QAM比特序列，其中每一個比特序列表 示所述源中的一個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中 第一信道估計矢量包括對應(yīng)于源的數(shù)量的數(shù)量為S的第一信道估計，并且每一個第一 信道估計與所述源中的一個相關(guān)聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中 每一個第一信道估計基于參考符號矢量和權(quán)重分量矢量之間的標量積而確定，其中所 述參考符號矢量包括用一個特定已知的源有關(guān)的參考符號解調(diào)的接收參考符號，并且所述 權(quán)重分量矢量包括接收參考符號的權(quán)重分量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中 所述權(quán)重分量基于多普勒估計和延遲擴展估計中的一個或多個而確定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中 所述參考符號矢量包括對應(yīng)于數(shù)量為N的參考符號位置的數(shù)量為N的接收參考符號， 所述參考符號位置包括在符號-載波矩陣中布置在目標參考符號的環(huán)境中的目標參考符 號和N-1個參考符號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括： 確定第二信道估計矢量包括提供權(quán)重分量矢量和串擾分量矢量，這二者涉及數(shù)量為N 的參考符號位置，所述參考符號位置包括在符號-載波矩陣中布置在目標參考符號的環(huán)境 中的目標參考符號和N-1個參考符號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中 所述干擾消除矩陣基于權(quán)重分量矢量與串擾分量矢量之間的標量積而確定，其中所述 權(quán)重分量矢量包括在N個參考符號位置處的接收參考符號的權(quán)重分量并且所述串擾分量 矢量包括分別在N個參考符號位置處的不同的已知參考符號之間的串擾分量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括： 通過基于目標參考符號位置處的經(jīng)干擾消除的信道估計的內(nèi)插而確定另外的信道估 計。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中 所述方法在操作在同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶設(shè)備中執(zhí)行。
11. 一種多載波通信系統(tǒng)中的干擾消除的方法，所述通信系統(tǒng)包括服務(wù)小區(qū)和至少一 個鄰近小區(qū)，所述方法包括： 接收包括符號-載波矩陣的信號，所述符號-載波矩陣包括預(yù)定圖案的參考符號，所述 參考符號包括目標參考符號； 確定第一信道估計，每一個第一信道估計與服務(wù)小區(qū)和至少一個鄰近小區(qū)中的一個相 關(guān)聯(lián)；以及 通過用干擾消除矩陣對第一信道估計進行濾波來確定目標參考符號處的第二信道估 計。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中 所述第一信道估計包括殘余干擾分量，并且 所述第二信道估計無干擾分量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，進一步包括： 提供在數(shù)量為N的參考符號位置處的權(quán)重分量，所述參考符號位置包括在符號-載波 矩陣中布置在目標參考符號的環(huán)境中的目標參考符號和N-1個參考符號；以及 利用所述權(quán)重分量以用于確定第一信道估計和第二信道估計。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，進一步包括： 基于傳輸條件而選擇預(yù)存儲的權(quán)重分量的特定集合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中 所述方法在用戶設(shè)備中執(zhí)行并且服務(wù)小區(qū)和至少一個鄰近小區(qū)中的一個或多個為宏 eNodeB、微微eNodeB、毫微微eNodeB和中繼器。
16. -種用于多載波通信系統(tǒng)的設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括分別布置在服務(wù)小區(qū)和至少 一個鄰近小區(qū)中的多個源，所述設(shè)備包括： 天線端口，其被配置成接收包括符號-載波矩陣的信號，所述符號載波矩陣包括預(yù)定 圖案的參考符號，所述參考符號包括目標參考符號； 第一信道估計單元，其被配置成基于用已知參考符號對接收參考符號進行解調(diào)來確定 第一信道估計矢量；以及 第二信道估計單元，其被配置成通過將第一信道估計矢量與干擾消除矩陣相乘來確定 第二信道估計矢量，其中第二信道估計矢量包括目標參考符號的位置處的經(jīng)干擾消除的信 道估計。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中 所述設(shè)備包括至少一個解調(diào)單元，其被配置成用已知參考符號對接收參考符號進行解 調(diào)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中 所述設(shè)備進一步包括存儲單元，其被配置成存儲數(shù)量為N的參考符號位置的權(quán)重分 量，所述參考符號位置包括在符號-載波矩陣中布置在目標參考符號的環(huán)境中的目標參考 符號和N-1個參考符號。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中 所述設(shè)備進一步包括存儲單元，其被配置成存儲干擾消除矩陣。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中 所述第二信道估計單元包括計算單元，其被配置成計算第二信道估計矢量。
21. -種用于多載波通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括服務(wù)小區(qū)和至少一個鄰 近小區(qū)，所述用戶設(shè)備包括： 天線端口，其被配置成接收包括符號-載波矩陣的信號，所述符號-載波矩陣包括預(yù)定 圖案的參考符號； 第一信道估計單元，其被配置成確定第一信道估計，每一個第一信道估計與服務(wù)小區(qū) 和至少一個鄰近小區(qū)中的一個相關(guān)聯(lián)；以及 第二信道估計單元，其被配置成通過用干擾消除矩陣對第一信道估計進行濾波來確定 第二信道估計。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的用戶設(shè)備，進一步包括： 至少一個解調(diào)單元，其被配置成用已知參考符號對接收參考符號進行解調(diào)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21的用戶設(shè)備，其中 所述用戶設(shè)備進一步包括存儲單元，其被配置成存儲數(shù)量為N的參考符號位置的權(quán)重 分量，所述參考符號位置包括在符號-載波矩陣中布置在目標參考符號的環(huán)境中的目標參 考符號和N-1個參考符號。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21的用戶設(shè)備，其中 所述用戶設(shè)備進一步包括被配置成存儲干擾串擾矩陣的存儲單元和被配置成基于干 擾串擾矩陣而計算干擾消除矩陣的計算單元。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21的用戶設(shè)備，其中 所述第二信道估計單元包括計算單元，其被配置成計算第二信道估計矢量。
【文檔編號】H04L25/03GK104253777SQ201410295179
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】S.費希特爾, A.布里 申請人:英特爾移動通信有限責任公司