用于基于相关准则来确定协方差测量的技术的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于基于相关准则来确定协方差测量的技术。一种方法包括：提供多组均衡器抽头，其中，每一组耦合到多个天线端口中相应的一个；将该多组均衡器抽头中的第一多个均衡器抽头指派给第一子集；基于第一相关准则来确定与第一子集的第一多个均衡器抽头相关联的第一协方差测量；将该多组均衡器抽头的第二多个均衡器抽头指派给第二子集；以及基于第二相关准则来确定与第二子集的第二多个均衡器抽头相关联的第二协方差测量。
【专利说明】用于基于相关准则来确定协方差测量的技术
【技术领域】
[0001] 本文描述的本公开总体涉及用于基于相关准则来确定协方差测量的技术。具体 地，本发明的各方面可以涉及用于基于第一相关准则来确定与第一均衡器抽头相关联的第 一协方差测量以及基于第二相关准则来确定与第二均衡器抽头相关联的第二协方差测量 的方法和设备。
【背景技术】
[0002] 无线通信网络可以包括多个基站和多个移动台或用户设备（UE)。在无线通信网络 的部件之间传输的信号可能包括干扰。必须不断地改进在无线通信网络中采用的方法和设 备。具体地，可能期望减轻在无线通信网络中发生的干扰。
【发明内容】
[0003] 根据本发明的第一方面，提供了一种方法，包括：提供多组均衡器抽头，其中，每一 组耦合到多个天线端口中相应的一个；将该多组均衡器抽头中的第一均衡器抽头指派给第 一子集；基于第一相关准则来确定与第一子集的第一均衡器抽头相关联的第一协方差测 量；将该多组均衡器抽头中的第二均衡器抽头指派给第二子集；以及基于第二相关准则来 确定与第二子集的第二均衡器抽头相关联的第二协方差测量。
[0004] 根据本发明的第二方面，提供了一种设备，包括：被配置为从多个天线接收无线电 信号的多个天线端口；多组均衡器抽头，被配置为基于所接收的无线电信号来生成多径信 号，其中，每组均衡器抽头耦合到该多个天线端口中相应的一个；第一单元，被配置为将该 多组均衡器抽头中的第一均衡器抽头指派给第一子集，并将该多组均衡器抽头中的第二均 衡器抽头指派给第二子集；以及第二单元，被配置为基于第一相关准则来确定与第一子集 的第一均衡器抽头相关联的第一协方差测量，并基于第二相关准则来确定与第二子集的第 二均衡器抽头相关联的第二协方差测量。
[0005] 根据本发明的第三方面，提供了一种接收机，包括：用于在多组均衡器抽头处接收 信号的装置，其中，每一组耦合到多个天线端口中相应的一个；用于基于接收信号来确定对 应于噪声和干扰协方差矩阵的数据的装置，其中，噪声和干扰协方差矩阵的第一部分包括 与该多组均衡器抽头的第一子集的第一均衡器抽头相关联的第一协方差测量，其中，第一 协方差测量基于第一相关准则，并且噪声和干扰协方差矩阵的第二部分包括与该多组均衡 器抽头的第二子集的第二均衡器抽头相关联的第二协方差测量，其中，第二协方差测量基 于第二相关准则。
[0006] 根据本发明的第四方面，提供了一种传输系统，包括：根据第三方面所述的接收 机；以及发射机，被配置为经由多个天线端口发射无线电信号。
[0007] 根据本发明的第五方面，提供了一种其上存储计算机指令的计算机可读介质，所 述计算机指令在由计算机执行时使所述计算机执行根据第一方面所述的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 附图被包括来提供对各方面的进一步理解，并被并入到本说明书中且构成本说明 书的一部分。附图图示了各方面，并与描述一起用来解释各方面的原理。其他方面以及各 方面的许多预期优点将是容易意识到的，因为通过参考以下详细描述，它们变得更好理解。 相似的附图标记指明对应的类似部分。
[0009] 图1是图示无线系统100的示意图，无线系统100包括基站110和移动台120,移 动台120应用用于基于相关准则来确定协方差测量的技术。
[0010] 图2a是图示多径信道的功率延迟分布200a的示意图，并且图2b是图示将信道的 功率延迟分布200a与在空时干扰抑制合并方法中Tc/osf(码片持续时间相对于过采样因 子）的分辨率相匹配的指部放置（fingerplacement) 200b的示意图。
[0011] 图2c是图示多径信道的功率延迟分布200c的示意图，并且图2d是图示在一般瑞 克接收机（Rakereceiver)中具有等距指部放置的固定窗口指部放置200d的示意图。
[0012] 图3是形式为维度（MXK)X(MXK)的矩阵的噪声和干扰的示例性协方差测量300 的示意图。关于图3的更多细节在下文中描述。
[0013] 图4a是图示多径信道的示例性功率延迟分布400a的示意图，并且图4b是图示示 例性混合指部放置400b的示意图，其中等距指部放置的第一段411用于紧密间隔的路径， 并且指部放置的第二段421匹配于间隔很远的路径的实际位置。
[0014] 图5是根据本公开的用于基于第一和第二相关准则来确定第一和第二协方差测 量的方法500的示意图。
[0015] 图6是根据本公开的用于基于第一和第二相关准则来确定第一和第二协方差测 量的设备600的不意图。
[0016] 图7a是图示如图4b中所示的混合指部放置用于VA3信道场景的误块率的性能图 701。
[0017] 图7b是图示如图4b中所示的混合指部放置用于PB3信道场景的误块率的性能图 702。
[0018] 图7c是图示如图4b中所示的混合指部放置用于Uma3信道场景的误块率的性能 图 703。
[0019] 图7d是图示如图4b中所示的混合指部放置用于HT3信道场景的误块率的性能图 704。
【具体实施方式】
[0020] 在以下详细描述中，对附图进行了参考，附图形成其一部分，并且在附图中通过图 示的方式示出了可实践本公开的特定方面。应理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下， 可以利用其他方面，并且可以做出结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应在限制性意义 上采用，并且本公开的范围由所附权利要求来限定。
[0021] 本文中将使用以下术语、缩写和记法： IRC: 干扰抑制合并 ST-IRC: 空时干扰抑制合并 丽SE: 最小均方误差 AP: 天线端口 SINR: 信号干扰噪声比 RF: 射频 UE: 用户设备 BLER: 误块率 G-Rake: 通用瑞克接收机 WIC: 维纳（Wiener)干扰消除 QoS: 服务质量 Tc: 码片持续时间 Osf: 过采样因子 VA: 例如根据 3GPPTR25. 890VI. 0. 0 (2002-05)的 3GPP车辆A信道模型 PB: 例如根据 3GPPTR25. 890VI. 0. 0 (2002-05)的 3GPP行人B信道模型 UMA:例如根据3GPPTR36. 814V9. 0. 0 (2010-03)的市区宏信道模型HT: 例如根据3GPPTR25. 943V9. 0. 0 (2010-02)的丘陵地形信道模型 DIP: 主导干扰分布， PDP: 功率延迟分布 0CNS: 正交信道噪声仿真器 PICH: 导频信道 CPICH: 公共导频信道 SCH: 补充信道 CCPCH: 公共控制物理信道 QPSK: 四相相移键移 DPCH: 专用物理信道 UMTS: 通用移动电信系统 TDSCDMA:时分同步码分多址。
[0022] 本文描述的方法和设备可以基于包括具有均衡器抽头的均衡器的时域接收机，例 如，具有瑞克指部和协方差测量的瑞克接收机。应理解的是，结合所描述的方法做出的评注 也可以适用于被配置为执行该方法的对应设备，并且反之亦然。例如，如果描述了特定方法 步骤，则对应设备可以包括用于执行所描述的方法步骤的单元，即使在图中未明确描述或 图示这样的单元。此外，应理解的是，本文描述的各种示例性方面的特征可以相互组合，除 非特别地另有所指。
[0023] 本文描述的方法和设备可以被实现在无线通信网络中，该无线通信网络具体为基 于3G、UMTS、GSM、CDMA以及ID-SCDMA标准的通信网络。下文描述的方法和设备还可以被 实现在基站（N〇deB、eN〇deB)或移动设备(或者移动台或用户设备（UE))中。所描述的设备 可以包括集成电路和/或无源设备，并可以根据各种技术而制造。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 设备。
[0024] 本文描述的方法和设备可以被配置为发射和/或接收无线电信号。无线电信号可 以是或可以包括由无线电发射设备(或无线电发射机或发送机）辐射的射频信号，该射频信 号具有位于约3Hz至约300GHz的范围内的射频。该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。
[0025] 在下文中，关于干扰、分集和服务质量（QoS)描述了 3G接收机。由于小区内和小区 间干扰，3G接收机的性能受限。即使处于高几何结构，典型瑞克接收机的均衡后信号干扰噪 声比（SINR)也不必然得到改进，这归因于严重的多径干扰。这可能导致关于误块率（BLER) 的高误码平层（errorfloor)。因此，eNodeB可能必须针对用户设备（UE)分配大量功率以 满足QoS要求。因为eNodeB处的功率可能是有限的，所以将较大的小部分可用功率分配给 特定UE可能使系统容量显著降级。对诸如瑞克接收机之类的接收分集时域接收机的使用 可以改进均衡后的SINR，这可以引起增加的系统容量。分集引起的增益可能是有限的，因为 接收机可能仍然是干扰限制的，并且接收分集增益在存在相关天线时可能消失。
[0026] 在下文中，描述了类型3i接收机。类型3i接收机可以是例如根据3GPP技术报告TR25.963VII. 0.0 (2012-09)的干扰感知分集接收机。被称为类型2i和类型3i的干扰 感知接收机可以分别被定义为现有类型2和类型3接收机的扩展。基本接收机结构可以是 LMMSE子芯片级均衡器的结构，其不仅可以考虑服务小区的信道响应矩阵，而且可以考虑最 显著干扰小区的信道响应矩阵。
[0027] 在下文中，描述了协方差测量、协方差矩阵、信号协方差测量、噪声协方差测量以 及干扰协方差测量。协方差测量可以将方差的记法推广到多个维度。作为示例，二维空间 中的随机点集合中的变化可以不必完全由单个数来表征，x和y方向中的方差也将不会将 所有必要信息都包含进来。被称为协方差测量的NKxXNKx测量可能是完全表征二维变化所 必需的，其中NKx表示接收天线的数量。例如，协方差测量可以在数学上被实现为协方差矩 阵。
[0028] 在概率理论和统计中，协方差矩阵(也被称为离差矩阵或方差_协方差矩阵）可以 是这样的矩阵，其在位置i，j中的元素是随机向量(即，随机变量的向量)的第i和第j个元 素之间的协方差。该向量的每个元素可以是标量随机变量，要么具有有限数量的观察到的 实验值，要么具有有限或无限数量的由所有随机变量的理论联合概率分布指定的潜在值。 如果列向量X=久，…，Xn)T中的条目是随机变量，每个具有有限方差，则协方差矩阵S可以 是这样的矩阵，其条目（i，j)是协方差cov%，X」）=E[dh) (Xj-Mj.)]，其中，比=E(XJ 是向量X中的第i个条目的期望值。
[0029] 在下文中，描述了多输入多输出（MM0)系统。多输入多输出（MM0)无线通信系统 可以在发射机和接收机处采用多个天线，以增加系统容量并实现更好的服务质量。在空间 复用模式中，MIM0系统可以通过在相同的频带中并行地发射多个数据流来达到更高峰值数 据速率，而不增加系统的带宽。MIM0检测器可以被用于检测MIM0信道，MIM0信道可以由发 射机的相应天线与接收机的相应天线之间的信道矩阵来描述。
[0030] 在下文中，描述了诸如瑞克接收机之类的时域接收机和诸如瑞克指部之类的均衡 器抽头。诸如瑞克接收机之类的时域接收机是无线电接收机，其被设计为对抗多径衰落的 影响。这可以通过使用若干被称为抽头、均衡器抽头、路径、指部或瑞克指部的"子接收机" 而执行，所述若干"子接收机"即若干相关器，每个相关器被指派给不同的多径分量。每个 抽头或指部可以独立地对单个多径分量进行解码。在后续的阶段处，所有抽头或指部的贡 献可以被组合以便最充分地利用每个传输路径的不同传输特性。这可以在多径环境中导致 较高的信噪比（SNR)。图1描绘了包括基站110和移动台120的无线系统100,移动台120 应用如下文所描述的用于基于相关准则来确定协方差测量的技术。无线电波通过其从基 站110发射到移动台120的多径信道可以被视为由于障碍物112U13而通过多个多径分量 101、102、103来发射原始(视线）波脉冲101。多径分量是原始发射的波通过不同的回波路 径行进的延迟拷贝，每个在接收机处具有不同的量值和到达时间。因为每个分量包含原始 信息，所以如果每个分量的量值和到达时间(相位）在接收机处通过被称为信道估计的过程 而被计算，则可以将所有分量相干地相加以改进信息可靠性。图1中描绘的三个示例性多 径分量101、102和103可以对应于如在下文中描述的图2中所示的不同路径201、202、203。
[0031] 在下文中，描述了空时干扰抑制合并（ST-IRC)系统。空时干扰抑制合并器不仅可 以考虑在解扩之后不同抽头或指部之间的干扰和噪声的相关，而且可以计及干扰的空间相 关。来自解扩器之后的不同抽头或指部的接收信号y在等式（1)中表示。假设相同组的抽 头或指部（也被称为延迟或时间延迟）用于不同接收天线。图2a和2b图示了示例性指部 放置方法，其中，UE设置与信道的功率延迟分布相匹配的抽头或指部，但是指部放置的分辨 率限于八其中7b是码片持续时间，并且os/是过采样因子。在功率延迟分布（PDP) 200a中，多径信道包括第一路径201、第二路径202、第三路径203、第四路径204以及第五 路径205。指部放置200b的抽头将信道的TOP200a与分辨率Tb/os/进行匹配，S卩，第一指 部211对应于第一路径201、第二指部212对应于第二路径202、第三指部213对应于第三 路径203、第四指部214对应于第四路径204、以及第五指部215对应于第五路径205。
[0032] 来自解扩器之后的不同指部的接收信号y可以被表达为：
【权利要求】
1. 一种方法，包括： 提供多组均衡器抽头，其中，每一组禪合到多个天线端口中相应的一个； 将该多组均衡器抽头中的第一均衡器抽头指派给第一子集； 基于第一相关准则来确定与第一子集的第一均衡器抽头相关联的第一协方差测量； 将该多组均衡器抽头中的第二均衡器抽头指派给第二子集；W及 基于第二相关准则来确定与第二子集的第二均衡器抽头相关联的第二协方差测量。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，第一相关准则基于时间相关和空间相关。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，第二相关准则仅基于空间相关。
4. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，指派第一均衡器抽头基于第一阔值。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，与第一子集的第一均衡器抽头相关联的时间延迟 最多相差第一阔值。
6. 如权利要求5所述的方法，其中，第一阔值具有五个码片的值。
7. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，指派第二均衡器抽头基于第二阔值。
8. 如权利要求7所述的方法，其中与第二子集的第二均衡器抽头相关联的时间延迟最 少相差第二阔值。
9. 如权利要求8所述的方法，其中，第二阔值具有二十个码片的值。
10. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，第一子集的第一均衡器抽头被等距 地间隔。
11. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，第二子集的第二均衡器抽头被非等 距地间隔。
12. -种设备，包括： 被配置为从多个天线接收无线电信号的多个天线端口； 多组均衡器抽头，被配置为基于所接收的无线电信号来生成多径信号，其中，每组均衡 器抽头禪合到该多个天线端口中相应的一个； 第一单元，被配置为将该多组均衡器抽头中的第一均衡器抽头指派给第一子集，并将 该多组均衡器抽头中的第二均衡器抽头指派给第二子集；W及 第二单元，被配置为基于第一相关准则来确定与第一子集的第一均衡器抽头相关联的 第一协方差测量，并基于第二相关准则来确定与第二子集的第二均衡器抽头相关联的第二 协方差测量。
13. 如权利要求12所述的设备，其中，第一相关准则基于时间相关和空间相关。
14. 如权利要求12或权利要求13所述的设备，其中，第二相关准则仅基于空间相关。
15. 如权利要求12或权利要求13所述的设备，其中，与第一子集的第一均衡器抽头相 关联的时间延迟最多相差第一阔值。
16. 如权利要求12或权利要求13所述的设备，其中，与第二子集的第二均衡器抽头相 关联的时间延迟最少相差第二阔值。
17. 如权利要求12或权利要求13所述的设备，其中，第一子集的第一均衡器抽头W与 所接收的无线电信号的多径位置不同的时间延迟而放置。
18. -种接收机，包括： 用于在多组均衡器抽头处接收信号的装置，其中，每一组禪合到多个天线端口中相应 的一个； 用于基于接收信号来确定对应于噪声和干扰协方差矩阵的数据的装置，其中，噪声和 干扰协方差矩阵的第一部分包括与该多组均衡器抽头的第一子集的第一均衡器抽头相关 联的第一协方差测量，其中，第一协方差测量基于第一相关准则，并且噪声和干扰协方差矩 阵的第二部分包括与该多组均衡器抽头的第二子集的第二均衡器抽头相关联的第二协方 差测量，其中，第二协方差测量基于第二相关准则。
19. 如权利要求18所述的接收机，其中，第一相关准则基于时间相关和空间相关，而第 二相关准则仅基于空间相关。
20. 如权利要求18或权利要求19所述的接收机，其中，噪声和干扰协方差矩阵具有维 度（MXK) X (MXK)，其中M表示天线端口的数量，并且K表示每组均衡器抽头的均衡器抽头 的数量。
21. 如权利要求18或权利要求19所述的接收机，其中，噪声和干扰协方差矩阵是块对 角矩阵。
22. 如权利要求18或权利要求19所述的接收机，其中，噪声和干扰协方差矩阵的第一 部分对应于噪声和干扰协方差矩阵中的至少一个第一对角块；W及 其中，噪声和干扰协方差矩阵的第二部分对应于噪声和干扰协方差矩阵中的至少一个 第二对角块。
23. -种传输系统，包括： 根据权利要求18至22中任一个的接收机；W及 发射机，被配置为经由多个天线端口发射无线电信号。
24. 如权利要求23所述的传输系统，包括： 多个发射天线，禪合到发射机的天线端口； W及 多个接收天线，禪合到接收机的天线端口。
25. -种其上存储计算机指令的计算机可读介质，所述计算机指令在由计算机执行时 使所述计算机执行如权利要求1至11之一所述的方法。
【文档编号】H04B7/08GK104467937SQ201410462978
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】R.巴尔拉杰 申请人:英特尔Ip公司