协方差矩阵估计方法及其使用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于估计无线通信系统中通信信号的协方差矩阵的迭代方法，包括a）基于所述接收通信信号的参考符号计算参考符号协方差矩阵估计b）将所述参考符号协方差估计输入到检测器或解码器中，或将来自步骤e）的协方差矩阵估计作为到所述检测器或所述解码器的输入；c）将所述已解调或已解码的通信信号输入到符号发生器中；d）基于所述再生的通信信号的数据符号为每次迭代计算更新的数据协方差矩阵估计e）将所述参考符号协方差矩阵估计和所述更新的数据协方差矩阵估计进行组合；以及f）转发所述协方差矩阵估计的输出到步骤b）中的检测器或解码器。
【专利说明】协方差矩阵估计方法及其使用
【技术领域】
[0001]本方法涉及用于估计无线通信系统中通信信号的协方差矩阵的迭代方法。此外，本发明还涉及此类协方差矩阵的使用方法、对应设备、一种计算机程序以及一种计算机程序广品。
【背景技术】
[0002]在多小区场景中，网络用户(例如，3GPP LTE系统中的UE)不仅会接收来自服务小区的信号，而且会接收来自通信系统的其他小区的干扰信号。3GPP在LTE系统中提出频率复用因子为1，这意味着干扰通常会很高。在下行链路中，UE会受到来自邻近e-NodeB的信号的干扰。在上行链路中，e-NodeB会受到已分配给同频无线资源的邻近小区中其他UE的信号的干扰。图1示出了此种通信系统中的下行链路干扰和上行链路干扰。
[0003]如图1所示，下行链路/上行链路干扰会降低接收器性能。为了实现最佳接收器性能，可以联合检测指定信号和干扰信号。然而，这种联合检测通常不可行，因为不存在解码干扰信号和联合解码所需的必要信息，例如，轶指示符(RI)、预编码矩阵指示符(PMI)、解调编码方案(MCS)、无线资源分配等。必要信息的缺失还使干扰信号的检测和消除变得非常困难。
[0004]通过测量/估计干扰的统计数据，可以显著减轻干扰的影响。例如，众所周知，最小均方差(丽SE)接收器利用干扰加噪声的经估计的协方差矩阵可以显著提高吞吐量(TPUT)性能。此种丽SE接收器被称为如丽SE IRC (干扰拒绝合并)接收器。协方差矩阵还可以用在其他类型的接收器中。例如，在最大似然(ML)或类ML接收器中，该协方差矩阵用于对干扰加噪声进行预白化。
[0005]一般来说，干扰统计数据测量/估计的越好，就可以实现更好的接收器性能。
[0006]在现有技术中，有若干用于估计干扰加噪声的协方差矩阵的非迭代方法为大家所熟知。然而，此类非迭代方法的性能不令人满意。
[0007]另一种方法是使用估计干扰的协方差的迭代方法。例如，基于来自涡轮解码器或多入多出(MMO)检测器的的对数似然比(LLR)输出，可以再生来自服务小区的传输信号，其通常称为软符号。这些符号可以从用于估计干扰加噪声的协方差矩阵的接收信号中减去，如下
[0008]
【权利要求】
1.一种用于估计无线通信系统中通信信号的协方差矩阵的迭代方法，其特征在于，所述无线通信系统中的通信信号包括参考符号和数据符号；所述方法包括: 接收在无线信道上传输的至少一个通信信号，所述接收通信信号包括预期给接收器节点的至少一个指定通信信号和一个或多个干扰通信信号；所述方法包括: a)基于所述接收通信信号的参考符号计算参考符号协方差矩阵估计ffOi，I)； b)在第一迭代步骤中将所述参考符号协方差估计^sCk,I)输入到检测器或解码器中以获得已解调的或已编码的通信信号，并且随后在后续迭代中将所述来自步骤e)的协方差估计输出输入到所述检测器或解码器中，从而为每次迭代获取更新的已解调或已编码的通信信号； c)将所述已解调或已解码的通信信号输入到符号发生器中以获得再生的通信信号； d)基于所述再生的通信信号的数据符号为每次迭代计算更新的数据协方差矩阵估计Rfetia (k，ft e)将所述参考符号协方差矩阵估计i^s(k，I)和所述更新的数据协方差矩阵估计R^Ta(k.1)进行组合以基于所述组合的协方差矩阵估计获得协方差矩阵估计输出;以及 f)转发所述协方差矩阵估计的输出到步骤b)中的检测器或解码器，从而为每次迭代获得所述更新的已解调或已编码的通信信号。
2.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其特征在于，进一步包括: 在滤波窗口上滤波所述参考符号协方差矩阵估计‘l:k，D和所述更新的数据协方差矩阵估计(I I),所述滤波窗口定义了一组资源块，RB或RE,其中RB包括多个RE。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滤波步骤包括: 在所述滤波窗口上平均所述参考符号协方差矩阵估计i^s(k.1)和所述更新的数据协方差矩阵估计I).
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述滤波步骤进一步包括: 在每个RB上平均所述参考符号协方差矩阵估计1-- I)和所述更新的数据协方差矩阵估计GaCk, I)，使得所述参考符号协方差矩阵估计‘Οζ，1>和所述更新的数据协方差矩阵估计0在每个RB内保持一致；以及 以及使用滤波器权重在所述滤波窗口上平均所述参考符号协方差矩阵估计CsCk, I)和所述更新的数据协方差矩阵估计Gaik，IX
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滤波步骤包括: 估计所述滤波窗口的每个RE的协方差矩阵元素之间的相关系数，以及 在所述滤波窗口上使用所述经估计的相关系数基于MMSE准侧滤波所述参考符号协方差矩阵估计
6.根据权利要求2至5中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述无线通信系统中传输数据时采用预编码，以及所述方法进一步包括: 滤波不同的RR集合ni;其中每个RB集合定义包括第P个RB和更多周围的RB，从而获取一组已滤波的协方差矩阵估计
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，选择所述协方差矩阵估计输出是基于最大后验概率(MAP)或最大似然和应用在所述似然函数上的ML决策规则的。
8.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述输入已解调或已解码的通信信号的步骤包括: 再生所述接收通信信号的预期通信信号S。(k，I);以及所述计算更新的数据协方差矩阵估计
9.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述参考符号协方差矩阵估计
10.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，来自所述检测器的已解调的通信信号或来自所述解码器的已解码的通信符号表示为对数似然比(LLR)。
11.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法用于接收器节点的检测器或解码器中，所述方法还包括: 去使用至少一个经估计的协方差矩阵估计输出用于解调和/或解码所述接收通信信号。
12.—种计算机可读媒介，所述计算机可读媒介包括计算机程序，其特征在于，计算机程序包括编码构件，所述编码构件由处理构件运行时，使所述处理构件执行用于估计无线通信系统中通信信号的协方差矩阵的迭代方法，所述无线通信系统中的通信信号包括参考符号和数据符号；所述方法包括: 接收在无线信道上传输的至少一个通信信号，所述接收通信信号包括预期给接收器节点的至少一个指定通信信号和一个或多个干扰通信信号；所述方法包括: a)基于所述接收通信信号的参考符号计算参考符号协方差矩阵估计
13.根据权利要求12所述的计算机可读媒介，其特征在于，所述计算机可读媒介由包括以下项的组中的一项或多项组成: 只读存储器(ROM)， 可编程 ROM (PROM), 可擦除 PROM (EPROM), 闪存存储器， 电 EPROM (EEPROM)，以及 硬盘驱动器。
14.一种用于估计无线通信系统中通信信号的协方差矩阵的迭代装置，其特征在于，所述无线通信系统中的通信信号包括参考符号和数据符号；所述装置包括:接收单元，用于接收在无线信道上传输的至少一个通信信号，所述接收通信信号包括预期给接收器节点的至少一个指定通信信号和一个或多个干扰通信信号；所述装置包括:第一计算单元，用于执行a)基于所述接收通信信号的参考符号计算参考符号协方差矩阵估计ffOc, I); 第一输入单元，用于执行b)在第一迭代步骤中将所述参考符号协方差估计R^s(k? D输入到检测器或解码器中以获得已解调的或已编码的通信信号，并且随后在后续迭代中将所述来自用于执行e)的组合单元的协方差估计输出输入到所述检测器或解码器中，从而为每次迭代获取更新的已解调或已编码的通信信号； 第二输入单元，用于执行c)将所述已解调或已解码的通信信号输入到符号发生器中以获得再生的通信信号； 第二计算单元，用于执行d)基于所述再生的通信信号的数据符号为每次迭代计算更新的数据协方差矩阵估计f^Ta(k, I); 组合单元，用于执行e)将所述参考符号协方差矩阵估计D和所述更新的数据协方差矩阵估计:^aOc, 1>进行组合以基于所述组合的协方差矩阵估计获得协方差矩阵估计输出；以及转发单元，用于执行f)转发所述协方差矩阵估计的输出到用于执行b)的第一输入单元中的检测器或解码器，从而为每次迭代获得所述更新的已解调或已编码的通信信号。
【文档编号】H04B7/06GK103780293SQ201410002157
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】弗雷德里克·鲁塞克, 胡沙, 吴更石, 巴苏基·恩达·帕里延多 申请人:华为技术有限公司