利用冲突干扰消除的信道估计的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及利用冲突干扰消除的信道估计的方法和设备。所述方法包括接收包括符号-载波矩阵的信号，所述符号-载波矩阵包括预定图案的参考符号，所述参考符号包括目标参考符号；基于用已知参考符号对接收参考符号进行解调来确定第一信道估计矢量；以及通过将第一信道估计矢量与干扰消除矩阵相乘来确定第二信道估计矢量，其中第二信道估计矢量包括目标参考符号的位置处的经干扰消除的信道估计。
【专利说明】利用冲突干扰消除的信道估计的方法和设备
【技术领域】
[0001] 本文描述的实施例大体上涉及多载波通信系统，并且更具体地涉及在多载波通信 系统中的信道估计的方法、多载波通信系统中的干扰消除的方法、用于多载波通信系统的 设备以及用于多载波通信系统的用户设备。
【背景技术】
[0002] 多载波通信系统，特别是无线多载波通信网络，可以包括能够支持用于许多用户 设备（UE)的通信的许多基站。UE可以经由下行链路和上行链路与基站进行通信。下行链 路指的是从基站到UE的通信链路，而上行链路指的是从UE到基站的通信链路。基站可以 在下行链路上向UE发送数据和控制信息和/或可以在上行链路上从UE接收数据和控制信 肩、。
[0003] 在下行链路上，来自基站的传输可能由于来自邻居基站的传输而遭遇干扰。由于 对移动宽带接入的需求继续增加，干扰的可能性随着更多的UE接入长距离无线通信网络 以及部署在社区中的更多的短距离无线系统而增长。这种干扰可能使下行链路和上行链路 二者上的性能降级。研发不仅继续将技术提升到满足针对移动宽带接入的日益增长的需 求，而且提升和增强在移动通信的用户体验。
【专利附图】
【附图说明】
[0004] 附图被包括在内以提供实施例的进一步理解并且被并入本说明书中以及构成本 说明书的一部分。各图图示了实施例并且与描述一起服务于解释实施例的原理。其它实施 例和实施例的许多预期优点将易于领会，因为通过参照以下详细描述它们变得更好理解。 相同的附图标记标明对应的类似部分。
[0005] 图1图示了包括宏小区、微微小区和毫微微小区的混合同构和异构网络的示意 图。
[0006] 图2示出了具有下行链路小区间干扰的基本0FDM传输系统的示意性框图表示。
[0007] 图3a、b示意性地图示了用于单输入单输出（SIS0)天线配置的符号-载波矩阵 (a)和用于多输入多输出（ΜΙΜΟ)天线配置的符号-载波矩阵（b)。
[0008] 图4示出了用于多载波通信系统的示例性装置的示意性框图表示。
[0009] 图5示出了用于图示信道估计和干扰消除的示例的示意性框图表示。
[0010] 图6示出了包括目标参考符号和许多另外的参考符号的符号-载波矩阵，其用于 图示信道估计和干扰消除的滤波过程。
[0011] 图7图示了包括信道估计器的无线通信系统的示意性框图表示。
【具体实施方式】
[0012] 在以下详细描述中，对形成其部分的附图做出参考，并且在附图中通过图示的方 式示出其中可以实践本公开的特定方面。应该理解的是，可以利用其它方面并且在不脱离 于本公开的范围的情况下可以做出结构或逻辑上的改变。因此，下述详细描述不被视为限 制意义，并且本公开的范围由随附的权利要求限定。
[0013] 异构网络可以利用为了改善每单位面积的频谱效率而部署的不同基站的混合。这 样的分层网络部署可以包括通常以高功率水平r5-40W)进行传输的宏基站的有规律的布 置，其重叠有通常以较低功率水平ri〇〇mW-2W)进行传输的若干微微小区、毫微微小区和中 继器。较低功率小区可以被部署成消除宏小区中的覆盖空洞以及提供热点处的效率。
[0014] 在异构网络中，低和高功率基站之间可能存在差异，这可以导致数据率的不公平 分布和网络中用户终端之中的不平均的用户体验。宏小区传输可以通过资源划分来使用与 低功率节点相同的时间-频率资源而被约束(增强小区间干扰协调，elCIC)。可以在频域中 通过使用载波聚合或者在时域中通过使用几乎空白子帧(ABS)来进行资源划分。
[0015] 本文将使用以下术语、缩写和记法： elCIC :增强小区间干扰协调， CRS :小区特定参考信号， GI :保护间隔， RE :资源元素， 1C:干扰消除， 丽SE :最小均方差， AP :天线端口 SINR :信干噪比 LTE :长期演进， LTE-A :高级LTE，LTE的发行版本10和更高版本， RF :射频， UE :用户设备， MBSFN :通过单频网的多播/广播， INR :干扰噪声比， EVA :扩展车载A信道， QPSK :四相相移键控， QAM :四相幅度调制， RBSF :资源块子帧，即在频率方向中的资源块乘以在时间方向中的子帧， BER :误比特率， BLER :误块率， EVA5 :"扩展车载A模型"根据3GPP技术规范36. 101 VII. 3. 0的使用5Hz多普勒频率 的多径衰落传播条件， ETU5 :"扩展的典型城市模型"根据3GPP技术规范36. 101 VII. 3. 0的使用5Hz多普勒 频率的多径衰落传播条件。
[0016] 本文描述的方法和装置可以基于二维信号图案和参考资源元素。要理解，结合所 描述的方法做出的说明对配置成执行该方法的对应装置也是适用的，并且反之亦然。例如， 如果特定方法步骤被描述，那么对应的装置可以包括执行所描述的方法步骤的单元，即便 这样的单元并未显明地描述或图示在附图中。另外，要理解，本文描述的各种示例性方面的 特征可以彼此组合，除非另行特别地指出。
[0017] 本文描述的方法和设备可以实现在无线通信网络中，特别是基于LTE和/或0FDM 标准的通信网络。以下描述的方法和设备还可以实现在移动设备(或移动站或用户设备 (UE))或基站（NodeB，eNodeB)中。所描述的设备可以包括集成电路和/或无源器件，并且 可以根据各种技术进行制造。例如，电路可以被设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、混合 信号集成电路、光学电路、存储器电路和/或集成无源器件。
[0018] 本文描述的方法和设备可以被配置成发射和/或接收无线电信号。无线电信号 可以是或可以包括无线电发射设备(或无线电发射器或发送器）以处于大约3HZ到大约 300GHz的范围的无线电频率来辐射的射频信号。频率范围可以对应于用于产生和检测无线 电波的交流电信号的频率。
[0019] 本文描述的方法和设备可以被设计成实现诸如例如长期演进（LTE)标准之类的移 动标准。LTE (作为4GLTE推向市场）是针对用于移动电话和数据终端的高速数据的无线 通信的标准。它基于GSM/EDGE和UMTS/HSPA网络技术并使用连同核心网络改进的不同无 线电接口来增加容量和速度。
[0020] 在下文中描述了正交频分多路复用（0FDM)系统。0FDM是用于在多个载波频率上 对数字数据进行编码的方案。0FDM已经发展成为用于宽带数字通信的普遍方案，无论是无 线的还是通过铜导线，其使用在诸如数字电视和音频广播、DSL宽带互联网接入、无线网络 和4G移动通信之类的应用中。0FDM是用作数字多载波调制方法的频分复用（FDM)方案。大 量紧密间隔的正交子载波信号可以被用于携带数据。正交性可以防止子载波之间的串扰。 数据可以被划分成若干并行数据流或信道，每个子载波一个。每个子载波可以用以低符号 速率的常规调制方案(诸如四相幅度调制或相移键控之类）加以调制，从而在相同带宽中维 持类似于常规单载波调制方案的总数据速率。0FDM可以在本质上等同于编码0FDM(C0FDM) 和离散多音调制（DMT)。
[0021] 图1示出了无线通信网络100,其包括许多小区110、120、130，在它们之中例如宏 小区110、微微小区120以及毫微微小区130。宏小区110中的每一个包括基站110a，微微小 区中的每一个包括基站120a，并且毫微微小区130中的每一个包括基站130a。宏小区110 一般覆盖相对大的地理区域(例如半径几千米)，微微小区120将一般覆盖相对较小的地理 区域，并且毫微微小区130也将一般覆盖相对小的地理区域(例如家庭)。不同类型的基站 110a、120a和130a可以具有不同的发射功率水平、不同的覆盖面积以及对无线网络100中 的干扰的不同影响。以下描述的实施例适用于同构网络、异构网络和混合同构与异构网络。
[0022] UE 140被分散遍及无线网络100,并且每个UE 140可以是静止的或移动的。UE 140 可以是蜂窝电话、个人数字助理（PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型 计算机、无绳电话、无线本地回路站、平板等等。UE 140可能能够与宏小区110、微微小区120 或毫微微小区130的基站110a、120a和130a中的一个或多个进行通信。在UE 140的无线 连接的每个时间点处，小区之一充当服务小区而服务小区附近的其它小区充当邻近小区， 这意味着在UE 140和邻近小区中的一个或多个之间可能发生干扰传输。
[0023] 无线通信网络100可以基于LTE标准。LTE可以在下行链路上利用正交频分多路 复用（0FDM)。
[0024] 诸如LTE之类的蜂窝网络由高频率复用（最大化网络容量)和因此的高水平的小区 间干扰来表征。这个问题在异构网络（HetNet)中被加重，其中宏小区和微微小区/毫微微 小区必须在相同频谱上共存。用户设备（UE)移动终端遭受源自如图1中示出的那些的多 个基站（BS，或演进的节点B (eNB))的强烈的共信道干扰，这要求用于在物理层上消除或减 轻强烈的共信道干扰信号的高级解决方案。
[0025] 图2示出了遭受来自S源(一个期望信号，S-1干扰者）的小区间干扰的示例性 (MMO) 0FDM 传输系统 200。
[0026] 每个eNB发射器（Tx) 20包括用于在数据和导频符号之间多路复用的多路复用器 21，用于在数据或导频符号上执行反傅里叶变换的IDFT (反离散傅里叶变换）单元22,以 及用于向0FDM符号添加保护间隔的GI (保护间隔）单元23,并且形成一个或多个（ΜΜ0) 并行0FDM符号流的序列（为了清楚起见，这里遗漏流/天线索引），其中源自终端s (索引 s=l，…』）的每个0FDM符号包括K个频域子载波样本xs，p，其中p=(l，k)是资源元素（RE) 的2D位置，其中0FDM符号（时间)索引1=0, 1，2,…并且子载波(频率)索引k=0,…，K-1。通 常，许多输入样本xs，p是有效载荷数据符号（PSK/QAM)，其它为出于信道估计的目的而多路 复用到数据流中的导频或参考符号（RS)。在UE接收器（Rx)30中，经由J-DFT (离散傅里 叶变换）0FDM解调器32将接收信号变换回到频域。对于同步小区间干扰的有关elCIC的 情况，（此处每个ΜΜ0 0FDM符号流的）接收的和0FDM解调的信号(解调器33)被给定为
【权利要求】
1. 一种多载波通信系统中的信道估计的方法，所述通信系统包括多个源，所述方法包 括： 接收包括符号-载波矩阵的信号，所述符号-载波矩阵包括预定图案的参考符号，所述 参考符号包括目标参考符号； 基于用已知参考符号对接收参考符号进行解调来确定第一信道估计矢量；以及 通过将第一信道估计矢量与干扰消除矩阵相乘来确定第二信道估计矢量，其中第二信 道估计矢量包括目标参考符号的位置处的经干扰消除的信道估计。
2. 根据权利要求1的方法，其中 每一个已知参考符号包括伪随机的PSK、QPSK或QAM比特序列，其中每一个比特序列表 示所述源中的一个。
3. 根据权利要求1的方法，其中 第一信道估计矢量包括对应于源的数量的数量为S的第一信道估计，并且每一个第一 信道估计与所述源中的一个相关联。
4. 根据权利要求3的方法，其中 每一个第一信道估计基于参考符号矢量和权重分量矢量之间的标量积而确定，其中所 述参考符号矢量包括用一个特定已知的源有关的参考符号解调的接收参考符号，并且所述 权重分量矢量包括接收参考符号的权重分量。
5. 根据权利要求4的方法，其中 所述权重分量基于多普勒估计和延迟扩展估计中的一个或多个而确定。
6. 根据权利要求4的方法，其中 所述参考符号矢量包括对应于数量为N的参考符号位置的数量为N的接收参考符号， 所述参考符号位置包括在符号-载波矩阵中布置在目标参考符号的环境中的目标参考符 号和N-1个参考符号。
7. 根据权利要求1的方法，进一步包括： 确定第二信道估计矢量包括提供权重分量矢量和串扰分量矢量，这二者涉及数量为N 的参考符号位置，所述参考符号位置包括在符号-载波矩阵中布置在目标参考符号的环境 中的目标参考符号和N-1个参考符号。
8. 根据权利要求7的方法，其中 所述干扰消除矩阵基于权重分量矢量与串扰分量矢量之间的标量积而确定，其中所述 权重分量矢量包括在N个参考符号位置处的接收参考符号的权重分量并且所述串扰分量 矢量包括分别在N个参考符号位置处的不同的已知参考符号之间的串扰分量。
9. 根据权利要求1的方法，进一步包括： 通过基于目标参考符号位置处的经干扰消除的信道估计的内插而确定另外的信道估 计。
10. 根据权利要求1的方法，其中 所述方法在操作在同构网络或异构网络内的用户设备中执行。
11. 一种多载波通信系统中的干扰消除的方法，所述通信系统包括服务小区和至少一 个邻近小区，所述方法包括： 接收包括符号-载波矩阵的信号，所述符号-载波矩阵包括预定图案的参考符号，所述 参考符号包括目标参考符号； 确定第一信道估计，每一个第一信道估计与服务小区和至少一个邻近小区中的一个相 关联；以及 通过用干扰消除矩阵对第一信道估计进行滤波来确定目标参考符号处的第二信道估 计。
12. 根据权利要求11的方法，其中 所述第一信道估计包括残余干扰分量，并且 所述第二信道估计无干扰分量。
13. 根据权利要求11的方法，进一步包括： 提供在数量为N的参考符号位置处的权重分量，所述参考符号位置包括在符号-载波 矩阵中布置在目标参考符号的环境中的目标参考符号和N-1个参考符号；以及 利用所述权重分量以用于确定第一信道估计和第二信道估计。
14. 根据权利要求13的方法，进一步包括： 基于传输条件而选择预存储的权重分量的特定集合。
15. 根据权利要求11的方法，其中 所述方法在用户设备中执行并且服务小区和至少一个邻近小区中的一个或多个为宏 eNodeB、微微eNodeB、毫微微eNodeB和中继器。
16. -种用于多载波通信系统的设备，所述通信系统包括分别布置在服务小区和至少 一个邻近小区中的多个源，所述设备包括： 天线端口，其被配置成接收包括符号-载波矩阵的信号，所述符号载波矩阵包括预定 图案的参考符号，所述参考符号包括目标参考符号； 第一信道估计单元，其被配置成基于用已知参考符号对接收参考符号进行解调来确定 第一信道估计矢量；以及 第二信道估计单元，其被配置成通过将第一信道估计矢量与干扰消除矩阵相乘来确定 第二信道估计矢量，其中第二信道估计矢量包括目标参考符号的位置处的经干扰消除的信 道估计。
17. 根据权利要求16的设备，其中 所述设备包括至少一个解调单元，其被配置成用已知参考符号对接收参考符号进行解 调。
18. 根据权利要求16的设备，其中 所述设备进一步包括存储单元，其被配置成存储数量为N的参考符号位置的权重分 量，所述参考符号位置包括在符号-载波矩阵中布置在目标参考符号的环境中的目标参考 符号和N-1个参考符号。
19. 根据权利要求16的设备，其中 所述设备进一步包括存储单元，其被配置成存储干扰消除矩阵。
20. 根据权利要求16的设备，其中 所述第二信道估计单元包括计算单元，其被配置成计算第二信道估计矢量。
21. -种用于多载波通信系统的用户设备，所述通信系统包括服务小区和至少一个邻 近小区，所述用户设备包括： 天线端口，其被配置成接收包括符号-载波矩阵的信号，所述符号-载波矩阵包括预定 图案的参考符号； 第一信道估计单元，其被配置成确定第一信道估计，每一个第一信道估计与服务小区 和至少一个邻近小区中的一个相关联；以及 第二信道估计单元，其被配置成通过用干扰消除矩阵对第一信道估计进行滤波来确定 第二信道估计。
22. 根据权利要求21的用户设备，进一步包括： 至少一个解调单元，其被配置成用已知参考符号对接收参考符号进行解调。
23. 根据权利要求21的用户设备，其中 所述用户设备进一步包括存储单元，其被配置成存储数量为N的参考符号位置的权重 分量，所述参考符号位置包括在符号-载波矩阵中布置在目标参考符号的环境中的目标参 考符号和N-1个参考符号。
24. 根据权利要求21的用户设备，其中 所述用户设备进一步包括被配置成存储干扰串扰矩阵的存储单元和被配置成基于干 扰串扰矩阵而计算干扰消除矩阵的计算单元。
25. 根据权利要求21的用户设备，其中 所述第二信道估计单元包括计算单元，其被配置成计算第二信道估计矢量。
【文档编号】H04L25/03GK104253777SQ201410295179
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】S.费希特尔, A.布里 申请人:英特尔移动通信有限责任公司