专利名称：用于无线通信的接收机技术的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电信。更特别地，本发明涉及无线通信系统。
技术背景无线通信系统典型地包括战略上设置的多个基站，用于在选择范 围或区域上提供无线通信覆盖。每个基站典型地服务于包括多个扇区 的小区。基站和移动台之间存在通信，该移动台例如下行链路方向中的移 动电话，下行链路方向对应于从基站到移动台的信号传输。通信还发 生在上行链路方向中，包括从移动台到基站的传输。实现低延迟、因特网类型的数据通信需要特别设计分组数据信道。实现数据通信的系统通常包括在多个用户之间共享的调度好的上行链路信道。不同用户根据移动台的位置、移动台的速度、及其它已知因素会具有不同的信道条件。因而，不同用户在调度好的上行链路上会 具有不同脉沖速率。典型的用于处理在上行链路上发送及在基站上接收到的数据信号的配置包括使用雷克(Rake)接收机。已知，雷克接收机包括使用多 个基带相关器来独立处理多个信号多径分量的技术。该相关器输出被 组合来实现改进的通信、可信度及性能。虽然雷克接收机已经证明是 有用的，但是它们具有某些限制。例如，在上行链路上具有非常好的 路径丢失条件的用户可能不能实现高脉冲速率。对于这些用户，另一 类型的接收机会比雷克接收机提供更好的性能。均衡器接收机在某些情况下可提供更好的性能。没有用均衡器接 收机取代雷克接收机，部分是因为它们不能在所有情况下胜过雷克接 收机。例如，当移动台高速移动时，均衡器接收机的性能会降低，且雷克接收机提供更好的结果。已经有一段时间认识到在数据通信中需要均衡。均衡提供了优势， 即对无线信道上具有实质延迟离散(例如类似于符号周期的延迟范围或更大)的链路改善误比特率。例如，在UMTS标准中，用于高速数 据的增强专用信道(E-DCH),最高脉冲速率对应于4或2个码片。 这是非常短的间隔，典型的市内信道具有等于或超过这个数值的范围。 这种信道可得益于均衡。多种均衡技术是本领域公知的。需要改进的接收机设备及方案来处理接收的信号，实现以尽可能 经常的提供改进性能的方式处理接收的信号。发明内容本发明解决对无线通信系统中处理接收到信号改进性能的需要。 示例的实施例包括雷克接收机和均衡器接收机组合中的至少一个，其 根据它们哪一个为特定用户提供更好的性能而选择使用，多个均衡器， 这样它们中的一个正训练以适合于随后接收的信号，同时它们中的另 一个正处理接收的信号，或者具有可调节均衡器长度的均衡器，该均 衡器长度响应于确定的信道特征而选择性地被调整。一个示例的通信方法包括选择雷克接收机技术和均衡器接收机技 术中的一种来处理接收的信号。另一例示的方法包括使用多个均衡器。其中一个均衡器处理接收 的信号，同时另一个被训练用于处理期望的信号。另一示例的方法包括基于所选的特征，例如延迟扩展或移动台速 度，来选择性地控制均衡器的长度。在一个例子中，滤波器长度可被 匹配于信道离散的级别。通过以下的详细说明，本发明的各个特征及优点将对于本领域技 术人员是显而易见的。详细说明的附图可简要描述如下。附图的简要说明
图1示意性地例示了包括本发明实施例的无线通信系统的所选部分。
图2示意性地例示了根据本发明一个实施例设计的接收机设备的 所选部分。
图3示意性地例示了一个示例性实施例的所选特征。 图4示意性地例示了一个示例性实施例的另一特征。
具体实施例方式
图1示意性地表示了无线通信系统20的所选部分。移动台22以 通常公知方式与基站24通信。示例的基站24包括天线26和基站收发 机(BTS) 28。 BTS 28的一个特征是在上行链路上处理从移动台22 接收的信号的接收机设备。示例性的接收机设备能够处理在合适的上 行链路信道上传输的高速分组数据信号。
图2示意性地表示了一个示例性接收机设备。在该例子中，RF 单元30以公知方式操作以对基站24上接收的信号进行提取和下变频， 所述接收的信号例如已经由移动台发送。所例示的实施例包括雷克接 收机32和均衡器接收机34。例示接收机的每一个以公知方式工作。 控制器36在雷克接收机32和均衡器接收机34之间进行选择来处理接 收的信号。控制器36使用接收信号或发送接收信号的用户的至少一个 特征，选择接收机32或34中的一个来处理所接收的信号。所例示的 例子包括开关38，控制器36控制该开关38来指示哪个接收机将用于 处理接收的信号。
本说明所提到的"接收的信号" 一般表述的是例如在基站上接收 到的信号。本说明中存在某些情况，尽管这些情况中提到了接收的信 号，但"接收的信号"还没有被接收到。
在一个例子中，控制器36考虑与接收的信号关联的导频信道，用 于确定选择两个接收机哪一个来处理接收的信号。在一个例子中，在 实际接收所接收的信号之前分析导频信道。控制器基于例如高速分组 数据信道调度算法而具有有关到来信号的信息，并使用该信息识别合
适的导频信号。在一个例子中，控制器36使用雷克接收机32处理接收到的导频 信道并确定相关的误差能量。在一个例子中，从雷克接收机32的输出 减去已知的导频符号。所述差然后被平方来提供误差能量的指示。控 制器36使用均衡器接收机34执行相同处理。在一个例子中，两个接 收机中引起更低误差能量的一个被选择用于处理接收的信号(例如上 行链路上的高速分组数据信号)。
该例子提供了如下优势，即当能够为用户提供增强性能时就利用 均衡器接收机34。 一个例子包括优选均衡器接收机34而不是雷克接 收机32,并当可能的任何时候使用前者。存在多种情形，其中例如由 于移动台高速移动，均衡器接收机的性能会下降。在那些情况中，雷 克接收机32提供可靠的性能。因而，所公开的例子具有如下优势，即 改善了对于用户的性能而不会牺牲与任何特定类型接收机相关的缺 陷。每种接收机技术的优点都可使用于所公开的例子。
一个例子包括适应性均衡器接收机34。示例的均衡器接收机使用 提供适应性均衡的均衡技术。 一个例子包括使用参考信号来训练均衡 器到信道条件的最小均方(LMS)算法。其它例子包括公知算法，例 如RLS,快速RLS或方根RLS。对于均衡器接收机工作的适应性方 面，关于与接收信号关联的控制信号的信息被用于将均衡器接收机适 配到合适的信号。
图3示意性地表示了包括多个均衡器的布置。该布置例如解释了 分组交换业务。均衡器训练所需时间与某些情况中的分组持续时间相 比是显著的。
一个实施例包括使用 一个均衡器用于训练而使用另 一个均衡器用 于处理接收到的数据分组。训练中的均衡器与其它均衡器共享信息， 该信息用于处理接收到的数据分组。考虑到图3的例子，第一均衡器 接收机34A包括从处理来自调度用户的导频信道信号的适应性算法。 在一个例子中，该第一均衡器接收机34A在调度器40已经为上行链 路传输调度了特定用户之后、而在用户传输数据分组之前的一段时间 内检测导频信号。该第一均衡器接收机34A利用来自该用户的导频信号来根据该接收机的适应性算法训练均衡器。在一个例子中，当均衡
器接收机34A为 一个用户训练时，第二均衡器接收机34B处理接收的 信号，该接收的信号包含来自先前调度的用户的数据分组。
对应于从调度用户实际传输所述接收信号的时刻，来自所述第一 均衡器接收机34A的信息被提供给第二均衡器接收机34B，其然后处 理实际接收的信号。在一个例子中，所交换的信号包括计算的抽头权 重，其用作均衡器接收机内适应性算法的一部分。这种布置考虑到了 均衡器接收机被合适地适配于接收信号所需的必要训练时间。
在一个例子中，第二均衡器接收机34B是可编程并固定(即非适 应性)的接收机，第一均衡器接收机34A每次向其提供信息时，该第 二均衡器接收机34B被重新编程。在另一例子中，第二均衡器接收机 34B在接收信号传输期间是可适应的，从而进一步定制化接收机的性 能。在一个例子中，第二均衡器接收机34B在基于接收机34A使用的 导频信号、连续可用的另一可用控制信号、或附加于接收信号的分组 数据脉冲的特殊控制信号，在接收信号的接收期间调整其性能。所例
均衡器接收机:、 ^ 、, 、、、
在另一例子中，均衡器不共享信息，每个训练彼此独立来准备接 收调度用户的信号。再次考虑图3的例示，均衡器34A正在均衡并处 理来自接收信号的数据分组。同时，均衡器34B正使用例如来自下一 调度用户的导频训练以用于下一调度用户的信号。在随后的分组间隔 期间，均衡器34B均衡并处理该用户的数据分组。此时，均衡器34A 再次使用例如导频信号来开始训练用于后续调度用户的分组。
这些例子表示了多个均衡器如何使用，其中有至少一个均衡而至 少另一个训练以处理(即均衡)被调度但还没有接收到的分组。
虽然图3中的例示包括两个均衡器，但某些实施例包括更多。例 如，某些情形中，均衡器可花费比一个分组间隔更长的间隔来为用户 信号训练。在一个例子中，其需要K个分组间隔来为分组训练。在该 例子中，提供K+l个均衡器来允许足够的训练时间而不会引入处理延迟。
在这样一个例子中，用于调度用户传输的训练在调度传输之前K 个分组间隔开始。在一个例子中，调度器40在当前分组间隔期间调度 用户，以用于K个间隔后的传输，以及在当前间隔内开始训练所选中 的均衡器。
在一个分组间隔内存在N个用户调度的例子中，均衡器的数目被 乘以N。例如，当使用了 K+l个均衡器时，在一个分组间隔内存在N 个用户调度时，使用N(K+1)个均衡器。
该配置的一个显著优点是，如果N(K+1)比小区内工作的用户的数 目明显小，则其明显减小了所需的硬件及处理的数量。所示例的多个 均衡器配置不需要为系统内的每个用户包括基站均衡器。这明显节约 了材料并减小了能量损耗。考虑到3GPP中的E-DCH，例如，移动性 的混合、分组持续时间及典型的均衡器设计通常会考虑到根据本发明 设计的系统来包括10=1及N-1或2。如果存在比当前使用E-DCH操 作模式的几个移动台更多的移动台，则由于其显著减小了其它方式所 需的均衡器的数目，因而所公开的例子显著节省了均衡器。
某些情形需要具有一种长度的均衡器滤波器，而其它情形需要不 同的均衡器滤波器长度。图4所示例子提供了使用所需的不同均衡器 滤波器长度的能力。信道估计器部分42使用已知搜索技术辨别信道脉 沖响应。在一个例子中，信道脉冲响应用于确定延迟范围、RMS延迟 扩展，或另一度量，例如信道一致时间，其涉及移动台的移动速度。 所例示例子包括延迟范围估计器部分44，其使用有关信道脉冲响应的 信息来确定延迟范围或延迟离散(dispersion)。在一个例子中，所确 定的延迟范围是估计的延迟范围。查询表46包括预定的多个均衡器滤 波器长度，其对应于不同的确定或估计的延迟范围或另一选择度量。 一个例子包括执行仿真来为查询表46确定先验的合适的滤波器值。一 旦确定了信道延迟范围，则从查询表选择合适的滤波器长度，并用于 均衡器接收机处理接收的信号。
图4例子的一个优点是，其考虑到了用户化均衡器滤波器的长度。已知当信道延迟离散的长度增加时，需要更长的滤波器长度。然而， 更长的滤波器会引入缺陷，例如增加功耗及计算复杂度。此外，更长
的滤波器趋向在追踪快速移动移动台时带来难度。图4的适应性方案 考虑到了使用尽可能短的滤波器用于给定的信道条件。
前述说明是例示性的而不是实际的限制。对于所公开例子进行的 不必超出本发明实质的变化及修改对本领域技术人员是显而易见的。 给定于本发明的合理的保护范围可仅通过考虑后面的权利要求确定。
权利要求
1、一种使用具有均衡器接收机及雷克接收机的基站进行通信的方法，包括选择所述均衡器接收机或雷克接收机之一用于处理接收的信号。
2、 权利要求1的方法，包括确定所述均衡器接收机或雷克接收机 是否能够为给定的接收信号提供更好的性能，并选择能够提供更好性 能的所述均衡器接收机或雷克接收机之一。
3、 权利要求2的方法，包括使用所述均衡器接收机及雷克接收机 每一个来确定与处理接收信号相关的性能度量，并基于所确定的相关 性能度量选择所述均衡器接收机或雷克接收机之一。
4、 权利要求3的方法，包括确定与所述均衡器接收机及雷克接收 机每一个相关的误差能量，并选择具有更低相关误差能量的所述均衡 器接收机或雷克接收机之一 。
5、 权利要求4的方法，包括 从所述接收信号的源接收导频信号；确定所述接收到的导频信号和相应的期望导频信号之差；及 平方所确定的差，从而确定所述误差能量。
6、 权利要求l的方法，包括 使用多个均衡器；在当前的分组间隔期间至少训练所述多个均衡器中的第一个均衡 器，以使均衡器技术适应于期望的信号；及在当前分组间隔期间使用所述多个均衡器的第二个均衡器来处理 接收的信号。
7、 权利要求6的方法，包括在随后的分组间隔期间训练所述多个均衡器的第二个均衡器，以 使均衡器技术适应于随后的期望信号；在所述随后的分组间隔期间接收所述期望的信号；及 在所述随后的分组间隔期间使用所述多个均衡器中被训练的第一个均衡器来处理所述接收到的期望信号。
8、 权利要求6的方法，包括在k个分组间隔期间执行训练，其中k;m，并且在所述多个均衡器中存在k+1个均衡器；及在当前的分组间隔期间训练所述多个均衡器的k个均衡器。
9、 权利要求1的方法，包括 使用具有均衡器长度的均衡器；确定用于向所述均衡器传输至少一个信号的信道的所选特征；及 确定对应于所述确定的特征的均衡器长度的期望值。
10、 权利要求9的方法，包括确定所述信道的延迟范围作为所选的特征。
全文摘要
一种用于在无线通信系统(20)中使用的接收机设备，包括雷克接收机(32)和均衡器接收机(34)。控制器(36)选择雷克接收机(32)和均衡器接收机(34)之一用于处理接收信号。在某些情形中，雷克接收机(32)能提供更好的性能。在其它情形中，均衡器接收机(34)会提供更好的性能。一个实施例包括多个均衡器(34A、34B)。这些均衡器之一处理来自接收信号的数据分组，而这些均衡器中的另一个训练用于处理来自随后调度用户的信号。另一个示例性实施例包括基于延迟范围或另一选择的信道度量来控制均衡器长度。
文档编号H04B1/707GK101273596SQ200680035278
公开日2008年9月24日 申请日期2006年9月21日 优先权日2005年9月29日
发明者F·J·穆兰尼, F·多米尼克, L·E·梅莱恩德尔, R·马达尼 申请人:朗迅科技公司