专利名称：使用信道输入波束成形的增强型geran接收机的制作方法
使用信道输入波束成形的增强型GERAN接收机背景领域本发明涉及无线通信，尤其涉及相干单天线干扰消去。背景在许多利用GSM、GPRS、EDGE或诸如此类的通信系统中，接收机正当地解码收到信 号的能力取决于接收机维持准确的码元时基的能力。然而，随着无线通信变得前所未有地 盛行，日渐增加的干扰量可能对接收机维持该时基的能力产生负面影响。概述根据本主题技术的一个方面，提供了一种用于在无线通信中抑制干扰的方法。该 方法包括接收码元阵发；生成关于该码元阵发的多个时基假言；以及基于该码元阵发的 子集为每个时基假言演算用于干扰抑制滤波器的多个权重。该方法进一步包括对于每个 时基假言，使用具有对应的多个权重的干扰抑制滤波器对该码元阵发的该子集进行滤波； 以及选择这多个时基假言中对应于选择准则的一个时基假言。该方法进一步包括基于这多 个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡和解码滤波后的码元阵发。根据本主题技术的另一方面，一种接收机包括配置成接收码元阵发的天线；配 置成对该码元阵发生成多个时基假言的时基估计器；以及处理器，配置成基于该码元阵发 的子集为每个时基假言演算用于干扰抑制滤波器的多个权重。该干扰抑制滤波器配置成对 于每个时基假言，用对应的多个权重对该码元阵发的该子集进行滤波。该处理器配置成选 择这多个时基假言中对应于选择准则的一个时基假言。该接收机进一步包括均衡器，配 置成基于这多个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡该滤波后的码元阵发；以及解码 器，配置成基于这多个时基假言中被选择的一个时基假言来解码经均衡的该滤波后的码元 阵发。根据本主题技术的又一方面，一种接收机包括用于接收码元阵发的装置；用于 生成关于该码元阵发的多个时基假言的装置；以及用于基于该码元阵发的子集为每个时基 假言演算用于干扰抑制装置的多个权重的装置。该干扰抑制装置用于对每个时基假言用对 应的多个权重对该码元阵发的该子集进行滤波。该接收机进一步包括用于选择这多个时 基假言中对应于选择准则的一个时基假言的装置；以及用于基于这多个时基假言中被选择 的一个时基假言来均衡和解码该滤波后的码元阵发的装置。根据本主题技术的又一方面，一种机器可读介质包括用于在无线通信中抑制干扰 的指令。这些指令包括用于执行以下动作的代码接收码元阵发；生成关于该码元阵发的 多个时基假言；以及基于该码元阵发的子集为每个时基假言演算用于干扰抑制滤波器的多 个权重。这些指令进一步包括用于执行以下动作的代码对每个时基假言，使用具有对应的 多个权重的干扰抑制滤波器对该码元阵发的该子集进行滤波；选择这多个时基假言中对应 于选择准则的一个时基假言；以及基于这多个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡和 解码该滤波后的码元阵发。应当理解，对于本领域技术人员而言，本主题技术的其他配置将从以下详细描述变得明白，其中本主题技术的各种配置是藉由解说来示出和描述的。如将认识到的，在各种 其他方面中，本主题技术能够有其他以及不同的配置并且其若干细节能够改动，而所有这 些都不会脱离本主题技术的范围。相应地，附图和详细描述应被认为在本质上是解说性的 而非限制性的。附图简述
图1解说了根据本主题技术的一个方面的在GSM中的示例性帧和阵发格式；图2解说了根据本主题技术的一个方面的在无线通信系统中使用的接收机；图3解说了根据本主题技术的一个方面的由接收机选择的包括首个中置码码元 的码元子集；图4解说了根据本主题技术的一个方面的用于抑制干扰的方法；图5解说了根据本主题技术的一个方面的在无线通信系统中使用的接收机；图6是解说根据本主题技术的一个方面的在无线通信系统中使用的接收机的框 图；图7是解说可利用本主题技术的各种方面来达成的性能改进的图表；以及图8是解说可用来实现本主题技术的某些方面的计算机系统的框图。详细描述图1示出了 GSM中的示例性帧和阵发格式。关于下行链路传输的时间线被分成复 帧。对于用来发送因用户而异的数据的话务信道而言，诸如示例性复帧101之类的每个复 帧包括沈个TDMA帧，这些TDMA帧被标示为TDMA帧0到25。话务信道在每个复帧的TDMA 帧0到11以及TDMA帧13到M中发送，如由图1中的字母“T”标识的那样。由字母“C” 标识的控制信道在TDMA帧12中发送。在空闲的TDMA帧25(由字母“I”标识)中不发送 数据，该空闲的TDMA帧25被无线设备用来对邻基站进行测量。诸如示例性TDMA帧102之类的每个TDMA帧被进一步分成八个时隙，这八个时隙 被标示为时隙0到7。每个活跃的无线设备/用户在呼叫持续期间被指派一个时隙索引。 关于每一无线设备的因用户而异的数据在指派给该无线设备的时隙里并且在用于话务信 道的TDMA帧里发送。每一时隙中的传输在GSM中被称为“阵发”。诸如示例性阵发103之类的每个阵发 包括两个尾字段、两个数据字段、训练序列(或中置码)字段、以及保护期(GP)。每个字段 中的位数示出在括号中。GSM定义了可在训练序列字段中发送的8个不同的训练序列。诸 如中置码104之类的每个训练序列包含沈位并且被定义成使得首五位被重复且次五位也 被重复。每个训练序列还被定义成使得该序列与该序列的16位截短版本的相关为(a)对 于零时移而言等于16，(b)对于士 1、士2、士3、士4、和士5的时移而言等于0，并且(3)对 于所有其他时移而言等于0或非0值。在码元阵发中定位到中置码的一种办法是顺序地比较关于中置码位置的假言， 以确定哪个假言提供已知的中置码序列与在该码元阵发中的假言位置之间最高的相关 (correlation)能量。该方法对来自相同中置码序列的多径的干扰非常敏感，这可能致使不 准确的假言的相关能量受到其时延副本的影响。图2解说了根据本主题技术的一个方面的在无线通信系统中使用的接收机。接收 机200包括配置成接收无线信号的天线210。虽然接收机200可用在各种通信系统中，但是为了清楚起见，本文中参照GSM系统来具体描述接收机200。收到的信号被提供给预处理 器220，其将信号解调以生成收到采样。预处理器220可以包括对收到采样执行相位旋转的 GMSK到BPSK旋转器。时基估计器230接收来自预处理器220的采样并作出关于码元的训 练序列(即，中置码)开始于数据阵发中何处的若干假言。干扰抑制器240针对每一时基 假言对这些采样执行单天线干扰消去，并且中置码估计器250生成关于每一假言的中置码 估计误差。时基判决电路沈0比较关于每一假言的中置码估计误差并选择具有最低中置码 估计误差的那个假言。由时基判决电路260作出的假言选择即代表估计中置码在码元阵发 中开始的位置。滤波后的信号被提供给数据处理器270，其基于所选择的时基假言对收到码 元进行处理，并输出对应于收到码元的数据。时基估计器230不是利用所确定的相关能量来选择哪个关于中置码时基的假言 是准确的，而是执行单天线干扰消去(“SAIC”)以提供对构成训练序列的码元的估计，将这 些码元与该训练序列的先前已知的码元比对以确定其估计误差。为了开始对首个中置码码元的搜索，时基估计器230在中置码序列的估计开头处 周围开“窗”。基于每一阵发的已知结构，可以为给定阵发估计中置码序列的首个码元的位 置。例如，如图1中所解说的，阵发103中的中置码104的开头始于该阵发的第62位。基 于该已知结构，时基估计器230选择代表关于首个中置码码元可能处于何处的一系列假言 的位窗105。图3中更详细地解说了示例性窗105。参考图3便能看出，示例性窗105包括11个码元，标记为Δ = 0到Δ = 10。每 个Δ值代表该码元在此窗中的位置。然而，参照码元在整个阵发中的位置，该△值被偏移 了一偏移值(例如，Δ = 5可以被偏移61以代表该码元在整个阵发中的位置)。对于窗 105中的首七个码元，时基估计器230可从具有5个毗连码元(其代表GSM的5抽头信道格 式)的序列生成信道估计。例如，码元Δ =0对应于信道估计码元Δ = 1对应于信 道估计，等等。这些信道估计之中的每一个随后由干扰抑制器240和中置码估计器250 处理以确定与其对应的估计的中置码码元，进而确定关于这些中置码码元的中置码估计误 差。虽然在本示例性方面中，窗105已被解说为恰好由11个码元构成，但本发明的范 围并不被限定于这样的安排。确切而言，如本领域技术人员将明白的，可以选择任何窗大小 (最大到整个数据阵发的大小)。例如，根据本主题技术的一个方面，搜索窗的大小可以被 选取为预期最小传播延迟的大小的两倍。替换地，可以基于本领域技术人员所知的任何其 他度量来参数化该搜索窗大小。根据一个方面，时基估计器230通过将(对应于假设的延迟的)收到采样与用于 每一假言的参考采样(即，已知的中置码序列)相关来生成信道估计力。基于收到信号y与 关于假设延迟Δ的中置码序列s之间的相关Rys(A),可以如下来演算信道估计h⑷=a ys(S)，Rys(S+l)，...，Rys(S+4)]，其中 δ =0,1,...,6(1)δ* =argmax|||^1(i)|| |(2)《=[ (矿)、(Y+1)…Rys (δ* + 4)]。(3)为了测试对应于每一信道估计的假言，干扰抑制器240对每一估计信道执行SAIC0 SAIC是这样一种方法，即藉由该方法，信号的过采样和/或实/虚分解被用于向虚拟 天线提供分开的采样序列，以使得权重可被施加于这些虚拟天线以在合意发射机的方向上 形成波束而在不合意的干扰源的方向上形成波束零点。一般而言，可以用接收机处的一个 或多个真实的天线藉由使用空-时处理来达成SAIC，其中“空”可以用同相和正交分量来虚 拟地达成，而“时”可以使用滞后采样和提前采样来达成。
例如，给定时间k的空间和时间采样的集合
权利要求
1.一种用于在无线通信中抑制干扰的方法，包括以下步骤 接收码元阵发；生成关于所述码元阵发的多个时基假言；基于所述码元阵发的子集为每个时基假言演算用于干扰抑制滤波器的多个权重； 对于每个时基假言，使用具有对应的所述多个权重的所述干扰抑制滤波器对所述码元 阵发进行滤波；选择所述多个时基假言中对应于选择准则的一个时基假言；以及基于所述多个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡和解码所述滤波后的码元阵发。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择准则是中置码估计误差。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对每个时基假言，所述中置码估计误差演算 如下确定对应于所述时基假言的估计信道；对所述估计信道执行单天线干扰消去以获得估计的中置码序列；以及将所述估计的中置码序列与先前已知的中置码序列进行比较以确定所述中置码估计误差。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定对应于每一码元的估计信道包括 在所述子集中选择对应于所述估计信道中的抽头数目的预定数目个毗邻码元。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成多个时基假言包括估计所述码元 阵发中的首个中置码码元的位置，并从以所估计的位置为中心的码元中选择所述码元阵发 的所述子集。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关于每个时基假言的多个权重是通过 求解下式来演算的wSAIC =ik[x]T [[AWtY ‘其中，ι是对应于所述码元子集的估计的向量，[χ]是所述码元阵发的空时采样的矩 阵，以及》]工是[X]的转置。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰抑制滤波器是单天线干扰消去 (SAIC)滤波器。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰抑制滤波器是双天线干扰消去 (DAIC)滤波器。
9.一种接收机，包括 配置成接收码元阵发的天线；配置成对所述码元阵发生成多个时基假言的时基估计器；处理器，配置成基于所述码元阵发的子集为每个时基假言演算用于干扰抑制滤波器的 多个权重；所述干扰抑制滤波器配置成对于每个时基假言，用对应的所述多个权重对所述码元阵 发的所述子集进行滤波；所述处理器配置成选择所述多个时基假言中对应于选择准则的一个时基假言；以及均衡器，配置成基于所述多个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡所述滤波后的 码元阵发；以及解码器，配置成基于所述多个时基假言中被选择的一个时基假言来解码经均衡的所述 滤波后的码元阵发。
10.如权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述选择准则是中置码估计误差。
11.如权利要求10所述的接收机，其特征在于，对每个时基假言，所述中置码估计误差 演算如下确定对应于所述时基假言的估计信道；对所述估计信道执行单天线干扰消去以获得估计的中置码序列；以及将所述估计的中置码序列与先前已知的中置码序列进行比较以确定所述中置码估计误差。
12.如权利要求11所述的接收机，其特征在于，所述确定对应于每一码元的估计信道 包括在所述子集中选择对应于所述估计信道中的抽头数目的预定数目个毗邻码元。
13.如权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述时基估计器被配置为通过估计所述 码元阵发中的首个中置码码元的位置并从以所估计的位置为中心的码元中选择所述码元 阵发的所述子集来生成所述多个时基假言。
14.如权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述处理器被配置成对于每个时基假言 通过求解下式来演算所述多个权重其中，乙是对应于所述码元子集的估计的向量，[χ]是所述码元阵发的空时采样的矩 阵，以及》]工是[χ]的转置。
15.如权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述干扰抑制滤波器是单天线干扰消去 (SAIC)滤波器。
16.如权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述干扰抑制滤波器是双天线干扰消去 (DAIC)滤波器。
17.一种接收机，包括用于接收码元阵发的装置；用于生成关于所述码元阵发的多个时基假言的装置；用于基于所述码元阵发的子集为每个时基假言演算用于干扰抑制装置的多个权重的 装置；所述干扰抑制装置用于对每个时基假言用对应的所述多个权重对所述码元阵发的所 述子集进行滤波；用于选择所述多个时基假言中对应于选择准则的一个时基假言的装置；以及用于基于所述多个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡和解码所述滤波后的码 元阵发的装置。
18.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，所述选择准则是中置码估计误差。
19.如权利要求18所述的接收机，其特征在于，对每个时基假言，所述中置码估计误差 演算如下确定对应于所述时基假言的估计信道；对所述估计信道执行单天线干扰消去以获得估计的中置码序列；以及将所述估计的中置码序列与先前已知的中置码序列进行比较以确定所述中置码估计误差。
20.如权利要求19所述的接收机，其特征在于，所述确定对应于每一码元的估计信道 包括在所述子集中选择对应于所述估计信道中的抽头数目的预定数目个毗邻码元。
21.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，所述用于生成多个时基假言的装置包 括用于估计所述码元阵发中的首个中置码码元的位置的装置以及用于从以所估计的位置 为中心的码元中选择所述码元阵发的所述子集的装置。
22.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，所述用于为每个时基假言演算所述多 个权重的装置包括用于求解下式的装置^c=I, Wr (WWf'其中，幺是对应于所述码元子集的估计的向量，[χ]是所述码元阵发的空时采样的矩 阵，以及》]工是[X]的转置。
23.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，所述干扰抑制装置包括单天线干扰消 去(SAIC)滤波器。
24.如权利要求17所述的接收机，其特征在于，所述干扰抑制装置包括双天线干扰消 去(DAIC)滤波器。
25.—种包括用于在无线通信中抑制干扰的指令的机器可读介质，所述指令包括用于 执行以下动作的代码接收码元阵发；生成关于所述码元阵发的多个时基假言；基于所述码元阵发的子集为每个时基假言演算用于干扰抑制滤波器的多个权重； 对于每个时基假言，使用具有所述对应的多个权重的所述干扰抑制滤波器对所述码元 阵发的所述子集进行滤波；选择所述多个时基假言中对应于选择准则的一个时基假言；以及基于所述多个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡和解码所述滤波后的码元阵发。
26.如权利要求25所述的机器可读介质，其特征在于，所述选择准则是中置码估计误差。
27.如权利要求沈所述的机器可读介质，其特征在于，对于每个时基假言，所述中置码 估计误差演算如下确定对应于所述时基假言的估计信道；对所述估计信道执行单天线干扰消去以获得估计的中置码序列；以及将所述估计的中置码序列与先前已知的中置码序列进行比较以确定所述中置码估计误差。
28.如权利要求27所述的机器可读介质，其特征在于，所述确定对应于每一码元的估 计信道包括在所述子集中选择对应于所述估计信道中的抽头数目的预定数目个毗邻码兀。
29.如权利要求25所述的机器可读介质，其特征在于，所述用于生成多个时基假言的 代码包括用于估计所述码元阵发中的首个中置码码元的位置的代码、以及用于从以所估计 的位置为中心的码元中选择所述码元阵发的所述子集的代码。
30.如权利要求25所述的机器可读介质，其特征在于，所述关于每个时基假言的多个 权重通过求解下式来演算Wsaic=ιΑχ ^χ][χ]τ]^其中，I是对应于所述码元子集的估计的向量，[X]是所述码元阵发的空时采样的矩 阵，以及》]工是[X]的转置。
31.如权利要求25所述的机器可读介质，其特征在于，所述干扰抑制滤波器是单天线 干扰消去(SAIC)滤波器。
32.如权利要求25所述的机器可读介质，其特征在于，所述干扰抑制滤波器是双天线 干扰消去(DAIC)滤波器。
全文摘要
提供了一种用于在无线通信中抑制干扰的方法。该方法包括接收码元阵发；生成关于该码元阵发的多个时基假言；以及基于该码元阵发的子集为每个时基假言演算用于干扰抑制滤波器的多个权重。该方法进一步包括对于每个时基假言，使用具有对应的多个权重的干扰抑制滤波器对该码元阵发的该子集进行滤波；以及选择这多个时基假言中对应于选择准则的一个时基假言。该方法进一步包括基于这多个时基假言中被选择的一个时基假言来均衡和解码滤波后的码元阵发。
文档编号H04L25/03GK102124708SQ200980132569
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月15日 优先权日2008年8月19日
发明者D·斯科里, F·阿布里沙卡, M·L·麦克克劳德 申请人:高通股份有限公司