专利名称：无线移动通信系统中的联合信道估计方法与估计装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信技术，更具体的说涉及一种无线移动通信系统中的联合信道估计方法与估计装置。
背景技术：
无线移动通信的性能主要受到无线信道的制约。在无线传播环境中，发射机与接收机之间的传播路径非常复杂，从简单的视距传播，到遭遇各种复杂的地貌和地物。无线信道不象有线信道那样固定并可预见，而是具有高度的随机性，为一种随机时变信道。
无线信号通过无线信道时会遭受来自于如下三方面的衰减损害1.路径损耗(Pathloss)，这是由于传播介质对无线电波所造成的传播损耗与弥散；2.阴影衰落(Shadow fading)，这是由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电波遮蔽所引起的大尺度衰落(Large scale fading)。这种衰落速率较慢，又称为慢衰落；3.多径衰落(Multipath fading)，这是由于移动传播环境的多径传播(Multipathtransmission)和多普勒频移(Doppler shift)效应而引起的小尺度衰落(Small scale fading)。由于其衰落速率较快，又可称为快衰落。多径衰落是无线信道特性中最具特色的部分。
从无线系统工程的角度看，路径损耗和阴影衰落主要影响到无线区域的覆盖，合理的设计总可以消除这种不利的影响。而多径衰落严重影响无线信号传输质量，并且是不可避免的。用户设备的天线一般比较低，无线信号在传输过程中会受到建筑群或地形的阻挡，发射信号要经过直射、反射、散射等多条传播路径才能到达接收端；而且，随着用户设备的移动，各条传播路径上的信号幅度、相位及时延随时随地发生变化。接收机天线将这样的多径信号合成后，形成了一个幅度和相位都急剧变化的接收信号。接收机在根据这样的接收信号对发射信号进行检测时，如果不能针对无线信道的多径衰落进行合理补偿，在对检测信号进行判决时势必产生错误，从而影响无线信号的接收性能。
同时，由于无线信道的多径传播和多普勒频移效应，无线信号经无线信道传输后将产生时延扩展和多普勒展宽，具体表现为时域中信号的持续时间变长以及频域中信号所占用的带宽变大。这将引起信号中的符号间干扰(ISIInter-symbol interference)，并且，在一个多用户的无线移动通信系统中，还将因此造成一个小区内的不同用户信号之间的多址干扰(MAIMultiple access interference)和相邻小区内的不同用户信号之间的邻小区干扰(ACIAdjacentcell interference)。这些干扰都将影响接收机对发射信号的正确检测和判决，致使无线信号的接收性能下降，从而使无线移动通信系统的性能受损。
上述无线信号通过无线信道时受到的衰减损害可以通过无线信道的信道冲激响应(Channel impulse response)进行描述。在目前提出的第三代无线移动通信系统中，一般采用发射导频序列(Pilot)或训练序列(Midamble)的方法来使无线信号的接收端根据所述的导频序列或训练序列对无线信道的信道冲激响应进行估计，从而在对发射信号进行检测的过程中，使用所述的信道估计值针对无线信道的信道特性进行补偿，降低发射信号检测和判决中的错误概率。同时，在无线信号的发射端使用直接序列扩频(DS-SSDirect sequence-spreadspectrum)技术对信号频谱进行扩展，并在无线信号的接收端使用瑞克接收(Rake receive)技术对接收信号进行解扩，利用所述扩频信号经过多径传播后所产生的多径时延分量获得分集增益，使得无线信道的多径传播效应变害为利，减小符号间干扰对信号检测和判决过程的不利影响，从而改善无线信号的接收性能。更为重要的是，针对小区内的不同用户信号之间的多址干扰和相邻小区内的不同用户信号之间的邻小区干扰，在无线信号接收机中使用多用户检测(Multiuser Detection)技术对不同用户的发射信号进行联合检测(Joint Detection)，从而提高接收机抵抗多址干扰和邻小区干扰的能力，改善多用户无线信号的接收性能。
在上述的瑞克接收技术和多用户检测技术中，及时、准确地获得无线信道的估计值是这些技术发挥其优势的基础，否则，其技术效果将大打折扣。目前，现有技术中已经存在大量的信道估计算法，但这些算法普遍基于单用户的无线信号传输进行设计，当无线信号的传输过程中存在多址干扰和邻小区干扰时，只针对单用户的信道估计算法的性能会显著降低。还有一些信道估计算法中提出了针对一个小区内的多个用户同时进行信道估计，这种信道估计算法考虑了一个小区内的不同用户信号之间的多址干扰，因而可在一定程度上改善多用户无线移动通信系统中的信道估计性能。但是，当相邻小区内的不同用户信号之间存在较强的邻小区干扰时，所述针对一个小区内的多用户的信道估计算法只能将来自邻小区的干扰作为噪声来处理，依然不具有十分理想的性能。
因而，如何在一个多小区、多用户的无线移动通信系统中，当无线信号的传输过程中存在多址干扰和邻小区干扰时，及时、准确地获得针对每个用户的信道估计值是现有技术中需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提出一种无线移动通信系统中的联合信道估计方法，可以在一个多小区、多用户的无线移动通信系统中，同时针对一个小区内的用户和其相邻小区内的强干扰用户进行联合信道估计，使得当无线信号的传输过程中存在多址干扰和邻小区干扰时，根据本发明的联合信道估计方法具有较为理想的信道估计性能，从而提高多用户无线信号的接收性能。
本发明的目的还在于提出一种无线移动通信系统中的联合信道估计装置，用于实施根据本发明的联合信道估计方法。
上述的发明目的通过以下的技术方案加以实现无线移动通信系统中的联合信道估计方法，包括步骤如下(1)在一个被考察小区的至少一个相邻小区中选取至少一个活动用户作为干扰用户；(2)针对所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户进行联合信道估计。
根据本发明的方法，所述步骤(1)包括(1a)针对一个所述相邻小区中的活动用户进行多用户信道估计，或者针对一个所述相邻小区中的各个活动用户分别进行信道估计；(1b)在所述活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
根据本发明的方法，在所述步骤(1)中，在所述相邻小区中选取至少一个距离被考察小区基站最近的活动用户作为所述的干扰用户。
根据本发明的方法，所述步骤(1)包括(1a)在一个所述相邻小区中选取距离被考察小区基站小于一个预设距离的活动用户；(1b)针对所选取的活动用户进行多用户信道估计，或者针对各个所选取的活动用户分别进行信道估计；(1c)在所选取的活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
根据本发明的方法，所述步骤(1)每隔一个预设的时间T重复进行。
根据本发明的方法，在所述步骤(2)中，基于所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码进行联合信道估计。
根据本发明的方法，所述步骤(2)包括(2a)构造所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码矩阵G，其中，所述矩阵G的行数为L，代表用于信道估计的所述训练序列码接收信号的长度；所述矩阵G的列数为W×K，代表信道冲激响应长度与所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的总数的乘积；
(2b)根据所述训练序列码的接收信号e＝Gh+n，对信道冲激响应h进行联合估计，其中，所述信道冲激响应h由K个无线信道的信道冲激响应组成，n为附加于所述接收信号e之上的加性白高斯噪声信号。
根据本发明的方法，在所述步骤(2b)中使用迫零算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG)-1GHe.]]>根据本发明的方法，在所述步骤(2b)中使用最小均方误差算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG+σ2I)-1GHe,]]>其中，σ2为加性白高斯噪声信号n的功率，I为W×K阶的单位矩阵。
根据本发明的方法，在所述步骤(2b)中使用匹配滤波算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(diag(GHG))-1GHe.]]>根据本发明的方法，在所述步骤(2b)中使用匹配滤波和最小均方误差相结合的算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=h^0-(diag(GHG))-1(diag‾(GHG))h^1,]]>其中， 为利用匹配滤波算法得到的估计初始值， 为利用最小均方误差算法得到的估计中间值，diag(GHG)＝GHG-diag(GHG)。
根据本发明的方法，还包括步骤如下(3)对所述的信道估计值进行滤波。
无线移动通信系统中的联合信道估计装置，包括干扰用户选择单元，用于在一个被考察小区的至少一个相邻小区中选取至少一个活动用户作为干扰用户；信道估计单元一，用于针对所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户进行联合信道估计。
根据本发明的装置，所述干扰用户选择单元包括信道估计单元二，用于针对一个所述相邻小区中的活动用户进行多用户信道估计，或者针对一个所述相邻小区中的各个活动用户分别进行信道估计；比较单元，用于在所述活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
根据本发明的装置，所述干扰用户选择单元在所述相邻小区中选取至少一个距离被考察小区基站最近的活动用户作为所述的干扰用户。
根据本发明的装置，所述干扰用户选择单元包括距离预选单元，用于在一个所述相邻小区中选取距离被考察小区基站小于一个预设距离的活动用户；信道估计单元二，用于针对所选取的活动用户进行多用户信道估计，或者针对各个所选取的活动用户分别进行信道估计；比较单元，用于在所选取的活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
根据本发明的装置，所述干扰用户选择单元每隔一个预设的时间T重复对所述的干扰用户进行选取。
根据本发明的装置，所述信道估计单元一基于所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码进行联合信道估计。
根据本发明的装置，所述信道估计单元一包括训练序列码矩阵生成单元，用于构造所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码矩阵G，其中，所述矩阵G的行数为L，代表用于信道估计的所述训练序列码接收信号的长度；所述矩阵G的列数为W×K，代表信道冲激响应长度与所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的总数的乘积；信号处理单元，用于根据所述训练序列码的接收信号e＝Gh+n，对信道冲激响应h进行联合估计，其中，所述信道冲激响应h由K个无线信道的信道冲激响应组成，n为附加于所述接收信号e之上的加性白高斯噪声信号。
根据本发明的装置，所述信号处理单元使用迫零算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG)-1GHe.]]>根据本发明的装置，所述信号处理单元使用最小均方误差算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG+σ2I)-1GHe,]]>其中，σ2为加性白高斯噪声信号n的功率，I为W×K阶的单位矩阵。
根据本发明的装置，在所述步骤(2b)中使用匹配滤波算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(diag(GHG))-1GHe.]]>根据本发明的装置，在所述步骤(2b)中使用匹配滤波和最小均方误差相结合的算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=h^0-(diag(GHG))-1(diag‾(GHG))h^1,]]>其中， 为利用匹配滤波算法得到的估计初始值， 为利用最小均方误差算法得到的估计中间值，diag(GHG)＝GHG-diag(GHG)。
根据本发明的装置，还包括滤波单元，用于对所述的信道估计值进行滤波。
以下将通过具体实施例结合附图对本发明的目的及特性进行详细描述，这些具体实施例是说明性的，不具有限制性。
图1为使用传统信道估计方法与根据本发明的联合信道估计方法的估计值与真实信道冲激响应相比较的相关系数。
图2为使用传统信道估计方法与根据本发明的联合信道估计方法的估计值与真实信道冲激响应相比较的平均误差。
具体实施例方式
本发明的核心思想在于考虑到无线移动通信系统中，一个小区中的不同用户信号之间存在的多址干扰，以及其相邻小区中的强干扰用户信号对所述小区内的用户信号所产生的邻小区干扰，在做无线信道估计时针对所述小区中的活动用户和其相邻小区中的强干扰用户联合进行，从而在允许的计算复杂度范围内提高信道估计精度，增强信道估计抵抗多址干扰和邻小区干扰的能力。
在本发明中，所述的活动用户指与基站正在进行通信的用户，例如，进行语音通信或数据通信的用户。
在下述根据本发明的一个具体实施例中，将以时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统中的上行链路(用户设备至基站方向)信道估计过程为例，描述根据本发明的联合信道估计方法的实施方式。
以一个小区作为被考察小区，则根据本发明的方法，首先需要在上行链路中选取所述被考察小区的相邻小区中的干扰用户。在这一步骤中，所述被考察小区的基站可以根据其设备的计算能力，在所述相邻小区中选取一个或一个上的干扰用户，这些干扰用户可以全部来自一个所述的相邻小区，或来自多个所述的相邻小区。在选取干扰用户时，所述基站可以依据不同的准则进行选取。一种可以采用的准则为最强信道冲激响应功率准则所述基站首先获得针对所述相邻小区中各活动用户的信道冲激响应估计值；然后，在所述活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。此时，可以使用任何现有的信道估计方法，针对一个所述相邻小区中的活动用户进行多用户信道估计，或者针对一个所述相邻小区中的各个活动用户分别进行信道估计。例如，使用基于傅立叶变换的快速信道估计方法针对一个所述相邻小区中的活动用户进行多用户信道估计由于在TD-SCDMA系统中，一个小区内的不同用户的训练序列码分别为一个基本训练序列码(Basic midambles)的不同循环移位(Cyclic shift)；同时，基于时域中的卷积运算与频域中的乘积运算之间的对应关系，因此，可以通过以下表达式1快速获得针对一个小区中各活动用户的信道冲激响应估计值，h^=IDFT(Λ-1·DFT(e))]]>表达式1其中，为了矩阵计算上的简便，h^=[(h^(1))T,(h^(2))T,···,(h^(Km))T]T,]]>Km表示TD-SCDMA系统中一个时隙内最大可能的用户数；Λ表示一个对角矩阵，其对角线元素分别为基本训练序列码MP经傅立叶变换后的各位，即λ(l)＝(DFT(Mp))(l)，M‾P=(M‾P(1),M‾P(2),···,M‾P(L));]]>e表示基站收到的用于信道估计的训练序列码信号向量；然后，为了抑制噪声对信道估计值的不良影响，可以对 进行门限滤波，即将 中的各元素分别与一个预设的门限值进行比较，低于所述预设门限值的元素被将被作为噪声，其值被设置为0；高于所述预设门限值的元素不发生变化，被作为所述活动用户的信道冲激响应估计值。另一种可以采用的准则为距离最近准则所述基站在所述相邻小区中选取至少一个距离其最近的活动用户作为所述的干扰用户。现有的全球定位系统(GPS)及其他的定位方法均可用来获知所述活动用户的位置，并进而计算出所述活动用户与所述基站间的距离。此外，还可以将最强信道冲激响应功率准则与距离最近准则联合使用所述基站首先在一个所述相邻小区中选取距离其小于一个预设距离D的活动用户；然后，针对所选取的活动用户进行多用户信道估计，或者针对各个所选取的活动用户分别进行信道估计；最后，在所选取的活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
为了减少所述基站的信号处理负荷，对所述干扰用户的选取可以根据系统中的通信业务统计特征或用户移动的统计规律等条件，每隔一个预设的时间T进行一次，在每个预设的时间T内，可以认为所述基站所选取的干扰用户不发生变化。
确定了所述的干扰用户之后，根据本发明的方法，接下来，需要针对所选取的干扰用户和被考察小区内的活动用户进行联合信道估计。以K表示所选取的干扰用户和被考察小区内的活动用户的总数，基于所选取的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码{m(k)=(m1(k),m2(k)···mN(k))T,k=1,...,K}]]>在这一步骤中，首先，可以构造训练序列码矩阵G，G＝[G(1)，G(2)，…，G(K)]；对于每个所述的干扰用户或活动用户，G(k)可具有以下表达式2的形式， 表达式2其中，L表示用于信道估计的训练序列码接收信号的长度，L≤N，W表示信道冲激响应长度；然后，所述用于信道估计的训练序列码接收信号则可以表示为以下表达式3的形式，e＝Gh+n表达式3其中，h＝[(h(1))T，(h(2))T，…，(h(K))T]T表示针对所述K个用户的上行链路信道冲激响应，h(k)=(h1(k),h2(k)···hW(k))T,]]>k＝1，…，K；n表示附加在接收信号向量e之上的长度为L的加性白高斯噪声信号向量。最后，所述基站根据接收信号向量e对信道冲激响应h进行联合估计。此时，迫零(Zero forcing)或最小均方误差(Minimum mean square error)等算法均可被用来对h进行联合估计。例如，当使用迫零算法时，估计值h^=(GHG)-1GHe,]]>为对h的一种无偏估计。为了矩阵计算的简便，可以在构造所述的训练序列码矩阵G时，加入被考察小区内的非活动用户的训练序列码，使所述矩阵G成为一个方阵，从而将上述的计算简化为h^=G-1e.]]>在上述计算中，主要的计算量来自于矩阵求逆运算。为此，在具体实施时，可以使用LU分解方法以降低计算的复杂度。具体方法为首先，对矩阵进行LU分解，将所述矩阵表示为一个下三角矩阵与一个上三角矩阵的乘积；如当G为一个方阵时，将其分解为G＝LU，L为一个下三角矩阵，U为一个上三角矩阵；然后，通过进行以下表达式4中的计算即可获得所述的估计值 h^=U\(L\e)]]>表达式4
其中，“\”表示矩阵的左除运算；对于下三角矩阵L，左除运算可以利用前向置换(Forwardsubstitution)算法完成，对于上三角矩阵U，左除运算可以利用反向置换(Backwardsubstitution)算法完成。又如，当使用最小均方误差算法时，估计值h^=(GHG+σ2I)-1GHe,]]>其中，σ2为加性白高斯噪声信号n的功率，I为W×K阶的单位矩阵，为对h的最小均方误差估计。再如，当使用匹配滤波算法时，估计值h^=(diag(GHG))-1GHe,]]>由于在TD-SCDMA系统中(diag(GHG))-1=1LI,]]>则所述估计值可简化为h^=1LGHe.]]>此外，还可将匹配滤波算法和最小均方误差算法相结合，此时，首先利用匹配滤波算法得到估计初始值h^0=(diag(GHG))-1GHe;]]>然后，利用最小均方误差算法得到估计中间值，并可对其进行降噪处理，例如进行门限滤波，经降噪处理后的估计中间值记为 最后，根据 与 得到估计值h^=h^0-(diag(GHG))-1(diag‾(GHG))h^1,]]>其中，diag(GHG)＝GHG-diag(GHG)。
由于对所述干扰用户的选取可以每隔一个预设的时间T进行一次，在每个预设的时间T内，认为所述基站所选取的干扰用户不发生变化。相应的，在每个预设的时间T内，如果被考察小区的活动用户也未发生变化，对GHG或GHG+σ2I求逆的计算可只进行一次；同时，可以将矩阵求逆的运算在所述时间T内分多个子帧完成，以减轻基站设备的计算量负荷以及避免计算量的峰值在一个时间出现。实现中也可采用其他不直接求逆的近似计算方法。
为了实施上述根据本发明的联合信道估计方法，根据本发明的联合信道估计装置将包括干扰用户选择单元，用于在一个被考察小区的至少一个相邻小区中选取至少一个活动用户作为干扰用户；以及信道估计单元一，用于针对所选取的干扰用户和被考察小区内的活动用户进行联合信道估计。
根据所述不同的干扰用户选取准则，所述干扰用户选择单元可相应包括信道估计单元二，用于针对一个所述相邻小区中的活动用户进行多用户信道估计，或者针对一个所述相邻小区中的各个活动用户分别进行信道估计；以及比较单元，用于在所述活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。或包括距离预选单元，用于在一个所述相邻小区中选取距离被考察小区基站小于所述预设距离D的活动用户；信道估计单元二，用于针对所选取的活动用户进行多用户信道估计，或者针对各个所选取的活动用户分别进行信道估计；以及比较单元，用于在所选取的活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
为了针对所选取的干扰用户和被考察小区内的活动用户进行联合信道估计，所述信道估计单元一可相应包括训练序列码矩阵生成单元，用于构造所述的训练序列码矩阵G；以及信号处理单元，用于根据所述训练序列码的接收信号e＝Gh+n，对信道冲激响应h进行联合估计，其中，迫零、最小均方误差或匹配滤波等算法均可被用来对h进行联合估计。在上述根据本发明的具体实施方式
中，在得出所述的信道估计值 后，可以使用现有的滤波方法对其进行滤波，以进一步提高所述信道估计值 的精度。相应的，上述根据本发明的信道估计装置则可进一步包括滤波单元，用于对所述的信道估计值进行滤波。
信道估计的准确性可以通过定义两个参数来评估相关系数和平均误差。其中，相关系数计算归一化的信道冲激响应估计值与真实信道冲激响应的相关性，结果越接近于1越好。相关系数的表示如以下的表达式5所示ρ=|cov(h^,h)cov(h^,h^)cov(h,h)|]]>表达式5平均误差计算信道冲激响应估计值与真实信道冲激响应之间模值的平均差异，该值越小，说明信道估计的准确性越高。平均误差的表示如以下的表达式6所示ϵmean=E[|(|h^|-|h|)|]]]>表达式6假设所述被考察小区有4个活动用户，4个强干扰用户分别来自所述被考察小区的不同相邻小区，且8个用户的平均功率相等。在不同加性白高斯噪声功率的条件下，分别将使用传统信道估计方法(基于傅立叶变换的快速信道估计方法)与根据本发明的联合信道估计方法的估计值与真实信道冲激响应进行比较。图1和图2中分别显示了不同用户平均发射功率与白噪声功率比条件下，两种信道估计方法的估计值与真实信道冲激响应的相关系数和平均误差。结果表明根据本发明的联合信道估计方法具有更高的相关系数和更小的平均误差。因此，当无线信号的传输过程中存在多址干扰和邻小区干扰时，相比于传统的信道估计方法，根据本发明的联合信道估计方法具有更高的准确性。
由于受限于现有用户设备的计算能力，根据本发明的联合信道估计方法可由基站设备在上行链路信道估计中进行实施。但是，随着技术的发展，当用户设备具有足够的计算能力时，基于相同的技术构思，根据本发明的联合信道估计方法同样可由用户设备在下行链路信道估计中进行实施。同时，根据本发明的联合信道估计方法并不只限于基于训练序列码进行，在一个不使用训练序列码序列或导频序列的移动通信系统中，根据本发明的思想，在本发明的具体实施过程中进行简单变化，即可基于发送数据的判决反馈信息完成联合信道估计过程。所述根据本发明的联合信道估计方法中相邻小区的相关用户信息可以通过基站控制器获得。并且，本领域的技术人员应该不难看出，根据本发明的联合信道估计方法和联合信道估计装置在使用多天线技术或多载波技术的无线移动通信系统中同样适用。
权利要求
1.无线移动通信系统中的联合信道估计方法，其特征在于包括步骤如下(1)在一个被考察小区的至少一个相邻小区中选取至少一个活动用户作为干扰用户；(2)针对所述干扰用户和被考察小区内的活动用户进行联合信道估计。
2.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于所述步骤(1)包括(1a)针对一个所述相邻小区中的活动用户进行多用户信道估计，或者针对一个所述相邻小区中的各个活动用户分别进行信道估计；(1b)在所述活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
3.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于在所述步骤(1)中，在所述相邻小区中选取至少一个距离被考察小区基站最近的活动用户作为所述的干扰用户。
4.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于所述步骤(1)包括(1a)在一个所述相邻小区中选取距离被考察小区基站小于一个预设距离的活动用户；(1b)针对所选取的活动用户进行多用户信道估计，或者针对各个所选取的活动用户分别进行信道估计；(1c)在所选取的活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
5.根据权利要求1至4任一所述的信道估计方法，其特征在于所述步骤(1)每隔一个预设的时间T重复进行。
6.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于在所述步骤(2)中，基于所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码进行联合信道估计。
7.根据权利要求6所述的信道估计方法，其特征在于所述步骤(2)包括(2a)构造所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码矩阵G，其中，所述矩阵G的行数为L，代表用于信道估计的所述训练序列码接收信号的长度；所述矩阵G的列数为W×K，代表信道冲激响应长度与所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的总数的乘积；(2b)根据所述训练序列码的接收信号e＝Gh+n，对信道冲激响应h进行联合估计，其中，所述信道冲激响应h由K个无线信道的信道冲激响应组成，n为附加于所述接收信号e之上的加性白高斯噪声信号。
8.根据权利要求7所述的信道估计方法，其特征在于在所述步骤(2b)中使用迫零算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG)-1GHe.]]>
9.根据权利要求7所述的信道估计方法，其特征在于在所述步骤(2b)中使用最小均方误差算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG+σ2I)-1GHe,]]>其中，σ2为加性白高斯噪声信号n的功率，I为W×K阶的单位矩阵。
10.根据权利要求7所述的信道估计方法，其特征在于在所述步骤(2b)中使用匹配滤波算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(diag(GHG))-1GHe.]]>
11.根据权利要求7所述的信道估计方法，其特征在于在所述步骤(2b)中使用匹配滤波和最小均方误差相结合的算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=h^0-(diag(GHG))-1(diag‾(GHG))h^1,]]>其中， 为利用匹配滤波算法得到的估计初始值， 为利用最小均方误差算法得到的估计中间值，diag(GHG)＝GHG-diag(GHG)。
12.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于还包括步骤如下(3)对所述的信道估计值进行滤波。
13.无线移动通信系统中的联合信道估计装置，其特征在于包括干扰用户选择单元，用于在一个被考察小区的至少一个相邻小区中选取至少一个活动用户作为干扰用户；信道估计单元一，用于针对所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户进行联合信道估计。
14.根据权利要求13所述的信道估计装置，其特征在于所述干扰用户选择单元包括信道估计单元二，用于针对一个所述相邻小区中的活动用户进行多用户信道估计，或者针对一个所述相邻小区中的各个活动用户分别进行信道估计；比较单元，用于在所述活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
15.根据权利要求13所述的信道估计装置，其特征在于所述干扰用户选择单元在所述相邻小区中选取至少一个距离被考察小区基站最近的活动用户作为所述的干扰用户。
16.根据权利要求13所述的信道估计装置，其特征在于所述干扰用户选择单元包括距离预选单元，用于在一个所述相邻小区中选取距离被考察小区基站小于一个预设距离的活动用户；信道估计单元二，用于针对所选取的活动用户进行多用户信道估计，或者针对各个所选取的活动用户分别进行信道估计；比较单元，用于在所选取的活动用户中选取至少一个具有最强信道冲激响应功率的用户作为所述的干扰用户。
17.根据权利要求13至16任一所述的信道估计装置，其特征在于所述干扰用户选择单元每隔一个预设的时间T重复对所述的干扰用户进行选取。
18.根据权利要求13所述的信道估计装置，其特征在于所述信道估计单元一基于所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码进行联合信道估计。
19.根据权利要求18所述的信道估计装置，其特征在于所述信道估计单元一包括训练序列码矩阵生成单元，用于构造所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的训练序列码矩阵G，其中，所述矩阵G的行数为L，代表用于信道估计的所述训练序列码接收信号的长度；所述矩阵G的列数为W×K，代表信道冲激响应长度与所述的干扰用户和被考察小区内的活动用户的总数的乘积；信号处理单元，用于根据所述训练序列码的接收信号e＝Gh+n，对信道冲激响应h进行联合估计，其中，所述信道冲激响应h由K个无线信道的信道冲激响应组成，n为附加于所述接收信号e之上的加性白高斯噪声信号。
20.根据权利要求19所述的信道估计装置，其特征在于所述信号处理单元使用迫零算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG)-1GHe.]]>
21.根据权利要求19所述的信道估计装置，其特征在于所述信号处理单元使用最小均方误差算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(GHG+σ2I)-1GHe,]]>其中，σ2为加性白高斯噪声信号n的功率，I为W×K阶的单位矩阵。
22.根据权利要求19所述的信道估计装置，其特征在于所述信号处理单元使用匹配滤波算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=(diag(GHG))-1GHe.]]>
23.根据权利要求19所述的信道估计装置，其特征在于所述信号处理单元使用匹配滤波和最小均方误差相结合的算法对信道冲激响应h进行联合估计，估计值h^=h^0-(diag(GHG))-1(diag‾(GHG))h^1,]]>其中， 为利用匹配滤波算法得到的估计初始值， 为利用最小均方误差算法得到的估计中间值，diag(GHG)＝GHG-diag(GHG)。
24.根据权利要求13所述的信道估计装置，其特征在于还包括滤波单元，用于对所述的信道估计值进行滤波。
全文摘要
本发明提出了一种无线移动通信系统中的联合信道估计方法与估计装置。在对无线信道的信道冲激响应进行估计时，考虑到无线移动通信系统中，一个小区中的不同用户信号之间存在的多址干扰，以及其相邻小区中的强干扰用户对所述小区内的用户所产生的邻小区干扰，针对所述小区中的活动用户和相邻小区中的强干扰用户的信道冲激响应联合进行估计。由于考虑了相邻小区中强干扰用户的影响，降低了信道估计中的噪声功率，从而可以提高信道估计精度，进而提高接收机的接收性能。
文档编号H04B1/707GK101060505SQ20061001175
公开日2007年10月24日 申请日期2006年4月19日 优先权日2006年4月19日
发明者宋晓勤, 薛强, 李克 申请人:鼎桥通信技术有限公司