專利名稱：用于檢測預(yù)編碼的信號的接收器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測預(yù)編碼的信號的多用戶MIMO接收器以及一種可用于在多用戶MMO接收器中檢測預(yù)編碼的信號的方法。
背景技術(shù)：
多輸入多輸出(MMO)傳輸目前在很多現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中引入，因?yàn)槎噍斎攵噍敵鰝鬏攲?shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高的數(shù)據(jù)速率。例如，在標(biāo)準(zhǔn)化委員會3GPP TS(第三代伙伴項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化)中規(guī)范了稱為長期演進(jìn)(LTE)的UMTS (通用移動電信系統(tǒng))的擴(kuò)展，該UMTS的擴(kuò)展使用MIMO傳輸。MIMO系統(tǒng)的特征在于，在發(fā)送器側(cè)以及在接收器側(cè)分別存在多個用于傳送信號的天線和多個用于接收信號的天線。這使得可以使用空間維度來進(jìn)行信息傳輸，由此在不提高帶寬的情況下可以實(shí)現(xiàn)更高的譜效率和更高的數(shù)據(jù)速率。多用戶(MU) MIMO傳輸系統(tǒng)使得可以在相同的資源上一即例如以相同的頻率和/或在相同的時間一同時向不同的用戶(接收器)傳送不同的數(shù)據(jù)流。這可以通過發(fā)送器中的空間復(fù)用(所謂的“spatial multiplexing”)實(shí)現(xiàn)。在對針對多個用戶的信號進(jìn)行空間復(fù)用的情況下，在信息符號傳送之前對信息符號進(jìn)行預(yù)編碼，以便在空間區(qū)域中對信息進(jìn)行復(fù)用。用于接收器的預(yù)編碼由發(fā)送器通知給相應(yīng)的接收器，使得該接收器能夠檢測為其預(yù)編碼的信號。對于其中向單個用戶傳送多個這樣的預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流的單用戶(SU) MIMO傳輸來說由于接收天線的近鄰性必須對所傳送的不同數(shù)據(jù)流的非相關(guān)性提出高的要求，而MU-MIMO傳輸受益于在不同(以及由此相互遠(yuǎn)離的)接收器的天線上獲得的信號的自然獨(dú)立性。盡管對經(jīng)由相同資源傳送的不同信號進(jìn)行空間復(fù)用，通過一個或多個其它復(fù)用信號導(dǎo)致的干擾仍然構(gòu)成對在所觀察的接收器上檢測的信號的顯著干擾貢獻(xiàn)。雖然通過在發(fā)送器中針對不同的接收器適當(dāng)選擇預(yù)編碼向量，可以減小通過空間復(fù)用引起的干擾，但是所述干擾還是很顯著并且導(dǎo)致接收器中的性能損失。一種用于抑制通過在相同的資源上為其它用戶空間復(fù)用的信號引起的干擾的可能性在于，在接收器中檢測這些信號并且由此利用干擾信號的限定性本質(zhì)，即不將所述干擾信號視作白噪聲。這種接收器也稱為IA (Interference Aware,干擾感知)接收器。諸如 IRC (Interference Rejection Combiner,干擾拒絕組合器)和 MMSE (Minimum MeanSquare Error,最小平均方差)接收器的IA接收器因此特別適合于MU-MMO傳輸系統(tǒng)。但是，IRC和麗SE接收器目前以關(guān)于對在所觀察的接收器上出現(xiàn)的干擾信道的完美知識為前提，干擾信號(即針對(一個或多個)其它用戶的經(jīng)由相同資源空間復(fù)用的傳送的(一個或多個)信號)經(jīng)由所述干擾信道出現(xiàn)。該干擾信道由用于所觀察的接收器的MMO信道和用于其它在相同的資源上運(yùn)行的一個或多個移動站的一個或多個預(yù)編碼向量組成。所觀察的接收器的MMO信道由該接收器持續(xù)估計(jì)以用于自己的信號檢測的目的。但是用于其它移動站的一個或多個預(yù)編碼向量通常不由基站(例如eNodeB)通知給所觀察的接收器(即在所觀察的移動站中的接收器)。因此，移動站不了解或者不完全了解用于其它在相同資源上運(yùn)行的移動站的一個或多個預(yù)編碼向量。其結(jié)果是，不存在使用IRC或MSE接收器所需要的、關(guān)于所觀察的接收器上的干擾信道的完整信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)用于MU-MMO傳輸?shù)男矢叨馁M(fèi)有利的接收器。此外，本發(fā)明的目標(biāo)在于說明具有所述特性的檢測方法。所提出的本發(fā)明所基于的任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征解決。擴(kuò)展和實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。


下面的描述和附圖用于最大程度地理解本發(fā)明的擴(kuò)展和實(shí)施方式。附圖與說明書一起用于闡述實(shí)施方式的基本原理。其它實(shí)施方式和實(shí)施方式的許多預(yù)定優(yōu)點(diǎn)通過參照下面的描述得到更好的理解。在此，結(jié)合不同實(shí)施方式描述的特征可以相互組合，只要在技術(shù)上可行或者沒有清楚地給出相反的內(nèi)容。圖1示例性示出根據(jù)一種實(shí)施方式的物理信道的發(fā)送器和接收器的連接框圖。圖2示例性示出根據(jù)一種實(shí)施方式的校正器和用于估計(jì)關(guān)于預(yù)編碼向量的信息的單元的連接框圖。圖3示例性示出根據(jù)一種實(shí)施方式的校正器和用于估計(jì)關(guān)于預(yù)編碼向量的信息的單元的連接框圖。圖4示例性示出根據(jù)一種實(shí)施方式的物理信道的發(fā)送器和接收器的連接框圖。圖5示出根據(jù)一種實(shí)施方式的接收器中的信號處理方法的流程圖。圖6示出根據(jù)一種實(shí)施方式的接收器中的信號處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面使用復(fù)數(shù)的基帶符號，其利用矩陣向量代數(shù)來描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信號處理。時間離散的變量通過用黑體的小寫字母表示的向量示出。矩陣通過黑體的大寫字母示出。復(fù)數(shù)值有下劃線。此外，(.)Η表示厄密共軛的向量或厄密共軛的矩陣，I表示強(qiáng)度矩陣，E{.}表示在大括號中說明的隨機(jī)變量的期望值。下面的描述以示例性方式并且不限制一般性地以MMO-OFDM (MIMO-OrthogonalFrequency Division Multiplexing,正交頻分多路復(fù)用)系統(tǒng)為基礎(chǔ),該系統(tǒng)具有Nsubc個子載波、NT個發(fā)送天線和Nk個接收天線。這樣的系統(tǒng)例如基于標(biāo)準(zhǔn)化委員會3GPP TS的標(biāo)準(zhǔn)LTE (長期演進(jìn))，Rel.8。即使在下面的描述中以示例性方式接管來自LTE標(biāo)準(zhǔn)的表示，在此描述的實(shí)施方式以及本發(fā)明也不限于具體的標(biāo)準(zhǔn)(例如LTE, LTE Advanced)或該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。此外，下面依據(jù)UMTS或LTE標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語將由移動無線電用戶用于通信的設(shè)備(移動站)表示為UE (用戶設(shè)備)。該設(shè)備例如可以是移動電話、可攜帶計(jì)算機(jī)或任何其它設(shè)備。如在LTE標(biāo)準(zhǔn)中常見的,基站表示為eNodeB。這些表示是示例性的并且不暗示固定于具體標(biāo)準(zhǔn)。
下面出于更簡單顯示的原因以及不限制一般性地以示例性方式觀察一種除了所觀察的UE (所謂的“目標(biāo)UE”)之外僅還通過使用空間復(fù)用的信號在相同的資源上運(yùn)行另一個UE的系統(tǒng)。該另一個UE表示為配對UE (“paired UE”)。但是一般地說，在MU-MMO傳輸時可以存在多個這樣的配對UE (通常也表示為“協(xié)調(diào)度的UE”)。因此術(shù)語“配對UE”沒有暗示僅存在一個這樣的配對UE。這樣的MU-MMO傳輸?shù)奶囟ㄓ谧虞d波的系統(tǒng)函數(shù)可以用以下形式描述:
權(quán)利要求
1.種所觀察的UE的、用于檢測預(yù)編碼的信號的MU-MMO接收器，包括 借助所接收的數(shù)據(jù)對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的單元，所述配對UE與所觀察的UE在相同的資源上運(yùn)行，以及 依據(jù)關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的估計(jì)的信息對預(yù)編碼的信號進(jìn)行校正的校正器。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的MU-MMO接收器，其中對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的單元被設(shè)計(jì)為對針對配對UE的干擾信道的統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和分析。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的MU-MMO接收器，其中所述統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括針對配對UE的干擾信道的協(xié)方差矩陣。
4.據(jù)權(quán)利要求2所述的MU-MMO接收器，其中所述統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括針對配對UE的干擾信道的能量。
5.據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的MU-MMO接收器，其中對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的單元被設(shè)計(jì)為對信噪比進(jìn)行計(jì)算和分析。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的MU-MMO接收器，其中對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的單元具有變白濾波器，利用該變白濾波器將為了 MU-MIMO接收器預(yù)編碼的信號轉(zhuǎn)換為白噪聲。
7.據(jù)權(quán)利要求2至6之一所述的MU-MMO接收器，其中所述分析包括在使用預(yù)編碼向量碼本的情況下應(yīng)用最大似然準(zhǔn)則。
8.據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中相同的資源表示由所觀察的UE和配對UE共同使用的頻率或者由所觀察的UE和配對UE共同使用的時間范圍或者在該頻率范圍和時間范圍中的由所觀察的UE和配對UE共同使用的元素。
9.據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的單元在沒有關(guān)于針對配對UE的干擾信道的先驗(yàn)知識的情況下估計(jì)所述信息。
10.據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中所述校正器是線性檢測器。
11.據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中MU-MMO接收器是OFDM接收器。
12.據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中MU-MMO接收器與LTE標(biāo)準(zhǔn)兼容。
13.種所觀察的UE的MU-MMO接收器，包括: 借助所接收的數(shù)據(jù)對關(guān)于用于配對UE的第一預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的第一單元，所述配對UE與所觀察的UE在相同的資源上運(yùn)行， 依據(jù)關(guān)于用于配對UE的第一預(yù)編碼向量的估計(jì)的信息對預(yù)編碼的信號進(jìn)行校正的第一校正器， 借助所接收的數(shù)據(jù)對關(guān)于用于配對UE的第二預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的第二單元，所述配對UE與所觀察的UE在相同的資源上運(yùn)行，其中第二預(yù)編碼向量不同于第一預(yù)編碼向量，以及 依據(jù)關(guān)于用于配對UE的第 二預(yù)編碼向量的估計(jì)的信息對預(yù)編碼的信號進(jìn)行校正的第二校正器。
14.據(jù)權(quán)利要求13所述的MU-MIMO接收器，其中第一預(yù)編碼向量是在估計(jì)中最可能的預(yù)編碼向量，而第二預(yù)編碼向量是在估計(jì)中第二最可能的預(yù)編碼向量。
15.據(jù)權(quán)利要求13或14所述的MU-MMO接收器，還具有: 包含輸入端的第一信道解碼器，該第一信道解碼器的輸入端與第一校正器的輸出端率禹合，以及 包含輸入端的第二信道解碼器，該第二信道解碼器的輸入端與第二校正器的輸出端耦合
16.據(jù)權(quán)利要求13至16之一所述的MU-MMO接收器，還具有: 判決單元，其與第一信道解碼器的輸出端耦合并且判定第一信道解碼器的輸出端是否提供正確解碼的信號，并且如果不是則激活第二信道解碼器。
17.據(jù)權(quán)利要求13至15之一所述的MU-MMO接收器，還具有: 判決單元，其與第一信道解碼器的輸出端以及第二信道解碼器的輸出端耦合并且判定這些信道解碼器的哪一個輸出端提供正確解碼的信號。
18.種用于在所觀察的UE的MU-MMO接收器中檢測預(yù)編碼的信號的方法，該方法包括: 借助所接收的數(shù)據(jù)對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)，所述配對UE與所觀察的UE在相同的資源上運(yùn)行，以及 依據(jù)關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的估計(jì)的信息對預(yù)編碼的信號進(jìn)行校正。
19.據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)包括對針對配對UE的干擾信道的統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和分析。
20.據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括針對配對UE的干擾信道的協(xié)方差矩陣和/或針對配對UE的干擾信道的能量。
21.據(jù)權(quán)利要求18至20之一所述的方法，其中對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)包括對信噪比進(jìn)行計(jì)算和分析。
22.據(jù)權(quán)利要求19至21之一所述的方法，其中所述分析包括在使用預(yù)編碼向量碼本的情況下應(yīng)用最大似然準(zhǔn)則。
23.種用于在所觀察的UE的MU-MMO接收器中檢測預(yù)編碼的信號的方法，該方法包括: 借助所接收的數(shù)據(jù)對關(guān)于用于配對UE的第一預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)，所述配對UE與所觀察的UE在相同的資源上運(yùn)行， 依據(jù)關(guān)于用于配對UE的第一預(yù)編碼向量的估計(jì)的信息對預(yù)編碼的信號進(jìn)行校正，借助所接收的數(shù)據(jù)對關(guān)于用于配對UE的第二預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)，所述配對UE與所觀察的UE在相同的資源上運(yùn)行，其中第二預(yù)編碼向量不同于第一預(yù)編碼向量，以及 依據(jù)關(guān)于用于配對UE的第二預(yù)編碼向量的估計(jì)的信息對預(yù)編碼的信號進(jìn)行校正。
24.據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中第一預(yù)編碼向量是在估計(jì)中最可能的預(yù)編碼向量，而第二預(yù)編碼向量是在估計(jì)中第二最可能的預(yù)編碼向量。
全文摘要
一種所觀察的UE的、用于檢測預(yù)編碼的信號的多用戶MIMO接收器包括借助所接收的數(shù)據(jù)對關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的信息進(jìn)行盲估計(jì)的單元，所述配對UE與所觀察的UE在相同的資源上運(yùn)行。該多用戶MIMO接收器還包括依據(jù)關(guān)于用于配對UE的預(yù)編碼向量的估計(jì)的信息對預(yù)編碼的信號進(jìn)行校正的校正器。還涉及一種用于檢測預(yù)編碼的信號的方法。
文檔編號H04B7/08GK103095359SQ20121041633
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者T.肖蘭德, B.巴迪克, R.巴爾拉杰, P.容, G.布魯克, 白梓健, S.伊維爾斯基 申請人:英特爾移動通信有限責(zé)任公司