专利名称：在用于多发射器阵列传输机制的sic接收器中的信道估计的制作方法
技术领域：
本发明的示例性且非限制性实施方式总体上涉及无线通信系统、方法、设备和计 算机程序，并且更具体地涉及用于处理所接收信号的连续干扰消除(SIC)技术。
背景技术：
本部分旨在为权利要求书中记载的本发明提供背景或上下文。此处的描述可包括 可以探究的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究的概念。因此，除非在此指出，否 则在本部分中描述的内容对于本申请的说明书和权利要求书而言不是现有技术，并且并不 因为包括在本部分中就承认是现有技术。
可在说明书和/或附图中找到的以下缩写按照下述进行定义 3GPP 第三代合作伙伴计划 CPICH 公共导频信道D-TxAA 双发射器天线阵列HSDPA 高速下行链路分组接入HS-DSCH 高速下行链路共享信道LTE长期演进MIMO 多输入多输出OFDM 正交频分复用SINR 信号与干扰加噪声比UE用户设备UTRAN 通用陆地无线电接入网W⑶MA 宽带码分多址WiMAX 全球微波接入互操作性一种无线信号接收技术是连续干扰消除SIC，其通常用在具有多个发射TX天线和 多个接收RX天线的MIMO系统中。这些天线是信道的端点，并且SIC接收器为了从其接收 的信号充分地恢复发射的符号需要获得对该信道的估计。SIC接收器在诸级(stage)中处 理接收的信号。在每级中，SIC接收器使用空间或时-空处理来“检测”符号流，并且该SIC 接收器在那些检测到的符号流中选择一个用于恢复。此恢复的符号流具有特定的SINR，在 SIC技术中，该特定的SINR取决于针对该级的SINR和来自较早处理级的SINR。在理想状 况下，SINR继而通过这些处理级而逐渐改进，因为来自在前级中恢复的符号流的干扰会随 着处理的前进而消除。这些教导尤其与SIC接收器第二级处的信道估计有关。在SIC接收器的均衡器中 使用信道估计，以调谐均衡器滤波器，其帮助移除在信号途经发射器和接收器之间的无线 信道发射时添加到该信号的失真。在与发射器天线相关联的公共导频信号的帮助下来计算 信道估计。存在与此处给出的SIC接收教导有关的特定传输机制，在本领域中称为双发射器天线阵列D-TxAA MIMO机制。3GPP已将此MIMO传输机制作为HSDPA MIMO和某些OFDM MIMO 情况的标准。在D-TxAA MIMO机制中，发射器处的数据被分成两个流，其以彼此正交的方式 进行预编码，并且随后经由两个发射器天线发射每个流。这总体上在图1中示出串行数 据流101在串并分路器102处分成两个流，这两个流继而在块104处并行地编码、交织和调 制。如果存在发射信号的扩展，则该扩展也在块104中发生。经过调制的流继而在预编码 块106处进行预编码，块106将输入其中的两个流进行混合，使得每个并行输出实际上携带 来自这两个并行输入流的数据，针对不同的发射天线采用不同的增益/天线权重，以考虑 来自相应天线的传输所经历的不同信道条件。继而，不同的导频符号Cl和C2被添加至预 编码块106的不同并行输出，并且在从相应的第一 TXl发射天线和第二 TX2发射天线发射 之前与相应的输出数据相加。由两个发射天线发射底层数据101的每个流，传输的不同之 处在于向流施加的不同天线权重和不同TX天线发射的不同导频符号。在接收侧，SIC接收器通过两级对所接收的数据进行均衡、解调和解码。在第一级 中，对流中的一个进行均衡、解调和解码。继而，从接收的信号中减去此流的重建信号，以增 加第二级的输入处的信干比(SINR)。继而，将从接收的信号中减去与在第一级处理的流相 对应的信号之后获得的信号用作第二级的输入。并且，在第二级中，对另一流进行均衡、解 调和解码。在公共导频信号的帮助下计算的原始信道估计在SIC接收器的第一级处的均衡 器中使用。也可以在第二级处使用相同的信道估计，但是在这种情况下，这些信道估计不能 反映第二级处增大的SINR。在T. Kadous 和 A. D. Subramaniam 的美国专利 6，917，821 B2 "Successive Interference Cancellation Receiver Processing withSelection Diversity，，中，描述 了用于PARC系统的SIC接收器的原理。在这种情况下，经由单独的发射器天线发射每个流， 并且因此，用于计算信道估计的公共导频信号与发射器天线相关联，而不是与流相关联。出 于这一原因，在美国专利6，917，821中详述的SIC处理不能用于D-TxAA系统。Shakti Prasad Shenoy> Irfan Ghauri> Dirk Τ. Μ. Slock W>IS @ ^J "Optimal Precoding and MMSE Receiver Designs for MIMOffCDMA"(VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE,2008, VTCSPRING 2008. IEEE ; 11-14 May 2008 ；pages 893-897)的论文
中，将用于SIC处理的第二步骤的均衡器计算为其中
,[小丁(冲[啦2[小小]以及刺^⑷^瓶)，&是误差协方差矩阵，而
T(互)是分块Toeplitz矩阵，[互Oj是第一区块行。利用与以下描述中使用的相同符号表示意 味着用于SIC处理的第二级的信道估计被计算为S1 = 0和I = ^h1 + ^h2
Iο本领域需要的是一种以以下这种方式修改原始信道估计的技术，S卩，修改后的信 道估计反映消除了来自其他流信号的干扰之后的数据信号中发生的所有变化。
发明内容
通过使用本发明的示例性实施方式，克服了前述和其他问题，并实现了其他优势。在本发明的第一方面，本发明的示例性实施方式提供了一种方法，包括在接收器的第一级中，使用第一级信道估计对在至少两个接收天线端口上接收的信号进行均衡，并 将第一数据流与第二数据流分离；以及通过解码所述第一数据流和使用所述第一级信道估 计对该解码的第一数据流进行滤波，来生成所述第一数据流上的干扰。该方法进一步包括 使用从生成所述干扰而导出的增益和所述第一级信道估计来计算第二级信道估计；以及 从在所述至少两个接收天线端口上接收的信号中减去所述干扰。在接收器的第二级中，使 用所述第二级信道估计对从其减去了所述干扰的所述信号进行均衡，以及解码所述二数据 流；以及输出所述解码的第一数据流和解码的第二数据流。在本发明的第二方面，本发明的示例性实施方式提供了一种装置，包括至少两个 接收天线端口 ；第一级信道估计器；第一级均衡器；第一级后处理块；数据干扰再生块；第 二级信道估计器；求和结点；和输出端口。第一级信道估计器的输入耦合到至少两个接收 天线端口。第一级均衡器的输入耦合到第一级信道估计器的输出和所述至少两个接收天线 端口，并且第一级均衡器配置用于使用第一级信道估计器提供的第一级信道估计对来自所 述至少两个接收天线端口的信号输入进行均衡。第一级后处理块的输入耦合至第一级均 衡器的输出，并且其配置用于将第一数据流与第二数据流分离。数据干扰再生块配置用于 通过使用第一级信道估计对解码后的第一数据流进行滤波，来生成所述第一数据流上的干 扰。第二级信道估计器配置用于使用增益和所述第一级信道估计来计算第二级信道估计， 其中所述增益是从生成的干扰导出的。求和结点配置用于从在所述至少两个接收天线端口 输出的信号中减去所述干扰。第二级均衡器配置用于使用所述第二级信道估计对从所述求 和结点输出的信号进行均衡，以及解码所述第二数据流。以及输出端口配置用于输出解码 后的第一数据流，以及输出解码后的第二数据流。在本发明的第三方面，本发明的示例性实施方式提供了一种存储机器可读指令程 序的存储器(诸如，计算机可读RAM、R0M或其他这种存储器)。当指令由处理器执行时，产 生动作，包括使用第一级信道估计对在至少两个接收天线端口上接收的信号进行均衡，并 将第一数据流与第二数据流分离；通过解码所述第一数据流和使用所述第一级信道估计对 该解码的第一数据流进行滤波，来生成所述第一数据流上的干扰；使用从生成所述干扰而 导出的增益和所述第一级信道估计来计算第二级信道估计；从在所述至少两个接收天线端 口上接收的信号中减去所述干扰；使用所述第二级信道估计对从其减去了所述干扰的信号 进行均衡，以及解码所述第二数据流；以及输出所述解码的第一数据流和解码的第二数据 流。在本发明的第四方面，本发明的示例性实施方式提供了一种装置，包括至少两个 接收天线端口 ；第一信道估计装置，用于提供第一级信道估计；第一均衡装置，用于使用所 述第一级信道估计对信号进行均衡；第一后处理装置，用于将所述第一均衡装置的输出分 成第一数据流和第二数据流；数据干扰再生装置，用于通过使用所述第一级信道估计对解 码后的所述第一数据流进行滤波，来生成所述第一数据流上的干扰；第二信道估计装置，用 于使用从所述生成的干扰导出的增益和所述第一级信道估计来计算第二级信道估计；求和 装置，用于从在所述至少两个接收天线端口输出的信号中减去所述干扰；第二均衡装置，用 于使用所述第二级信道估计对从所述求和结点输出的信号进行均衡，以及解码所述第二数 据流；以及输出装置，用于输出解码后的第一数据流，以及用于输出解码后的第二数据流。
图1是具有通用预编码块的2x2双发射器天线阵列D-TxAA发射器的框图。图2是根据本发明一个实施方式操作的接收器认为图1的D-TxAA发射器如何对 伪CPICH符号进行预编码的框图。图3是示出了时刻i处的信道估计的示意图，其中具有两个Tx天线的发射器和具 有两个Rx天线的接收器定义信道的端点。图4是示出了根据本发明第一实施方式的具有用于不同实现的备选处理块的SIC 接收器中的数据流的框图。图5是示出了根据本发明第二实施方式的具有用于不同实现的备选处理块的SIC 接收器中的数据流的框图。图6A示出了适用于实施本发明示例性实施方式而使用的各种电子设备的简化框 图。图6B示出了诸如在图6A处示出的用户设备的更具体框图。图7是示出了根据本发明示例性实施方式的、方法操作和具体化在计算机可读存 储器上的计算机程序指令的执行结果的逻辑流程图。
具体实施例方式下文详述了用于在具有D-TxAA发射器的系统中使用的SIC接收器的两个不同实 施方式，即，在其中的一个中，两个数据流的每一个不是仅与两个发射天线中的一个相关 联，而是两个不同的数据流均由每个发射天线发射。根据本发明的第一实施方式，在SIC接收器处看来仿佛公共导频信号利用与在 发射器处的数据相同的方式进行预编码。这例如由图2的示例示出，其中SIC接收器设想 该示例为在图1中发射器处的预编码块106处如何形成伪导频符号和f2。假设，通过与 预编码矩阵W相乘，从对应于流1和流2的伪导频符号和f2获得对应于发射器天线Txl
权利要求
一种用于通信的方法，包括在接收器的第一级中，使用第一级信道估计对在至少两个接收天线端口上接收的信号进行均衡，并将第一数据流与第二数据流分离；通过解码所述第一数据流和使用所述第一级信道估计对该解码的第一数据流进行滤波，来生成所述第一数据流上的干扰；使用从生成所述干扰而导出的增益和所述第一级信道估计来计算第二级信道估计；从在所述至少两个接收天线端口上接收的信号中减去所述干扰；在所述接收器的第二级中，使用所述第二级信道估计对从其减去了所述干扰的信号进行均衡，以及解码所述第二数据流；以及输出所述解码的第一数据流和解码的第二数据流。
2.如权利要求1的方法，其中生成所述干扰包括单独生成所述第一数据流上的数据 干扰，以及生成与所述第一数据流相关联的导频信号上的导频干扰；以及其中，减去所述干 扰包括从在所述至少两个接收天线端口上接收的所述信号中分别减去所述数据干扰和所 述导频干扰。
3.如权利要求2的方法，其中利用从其计算接收的导频符号C1和C2的预编码矩阵W、 使用与相应的所述第一数据流和第二数据流对应的伪导频符号和f2来生成所述导频干 扰；以及其中，所述第一级信道估计用于通过从在所述至少两个接收天线端口上接收的信 号中减去所述数据干扰来计算所述第二级信道估计。
4.如权利要求2或3的方法，其中根据在至少两个接收天线端口上接收的、从其中减去 了单独的数据干扰和导频干扰的信号，来计算所述第二级信道估计。
5.如权利要求1的方法，其中所述第二级信道估计是从所述第一级信道估计直接修改 而来的。
6.如权利要求1或5的方法，其中，通过将所述第一级信道估计与预编码矩阵相乘、利 用所述增益进行缩放，以及随后与预编码矩阵的逆进行相乘，来计算所述第二级信道估计。
7.如权利要求1-3和5中任一的方法，其中所述接收器布置在操作于长期演进、全球微 波接入互操作性或宽带码分多址系统中的一个的用户设备中。
8.如权利要求1-3和5中任一的方法，其中所述接收器布置在长期演进、全球微波接入 互操作性或宽带码分多址系统中的一个的接入节点中。
9.一种用于通信的装置，包括 至少两个接收天线端口；第一级信道估计器，其输入耦合到至少两个接收天线端口 ；第一级均衡器，其输入耦合到所述第一级信道估计器的输出和所述至少两个接收天线 端口，并且配置用于使用所述第一级信道估计器提供的第一级信道估计对从所述至少两个 接收天线端口输入的信号进行均衡；第一级后处理块，其输入耦合至所述第一级均衡器的输出，并且配置用于将第一数据 流与第二数据流分离；数据干扰再生块，配置用于通过使用所述第一级信道估计对解码后的所述第一数据流 进行滤波，来生成所述第一数据流上的干扰；第二级信道估计器，配置用于使用从所述生成的干扰导出的增益和所述第一级信道估 计来计算第二级信道估计；求和结点，配置用于从在所述至少两个接收天线端口输出的信号中减去所述干扰； 第二级均衡器，配置用于使用所述第二级信道估计对从所述求和结点输出的信号进行 均衡，以及解码所述第二数据流；以及输出端口，配置用于输出解码后的第一数据流，和输出解码后的第二数据流。
10.如权利要求9的装置，其中所述干扰是数据干扰，所述装置进一步包括 导频干扰再生块，配置用于生成所述第一数据流的导频信号上的导频干扰；以及其他求和结点，配置用于从所述至少两个接收天线端口输出的信号中减去所述导频干扰。
11.如权利要求10的装置，其中利用从其计算接收的导频符号Ci和c2的预编码矩阵 W、使用与相应的所述第一数据流和第二数据流对应的伪导频符号和f2来生成所述导频 干扰；以及其中，所述第一级信道估计用于通过从所述至少两个接收天线端口输出的信号中 减去所述数据干扰来计算所述第二级信道估计。
12.如权利要求10或11的装置，其中根据在至少两个接收天线端口上接收的、从其中 减去单独的数据干扰和导频干扰的信号，来计算所述第二级信道估计。
13.如权利要求9的装置，其中所述第二级信道估计是在所述第二级信道估计器中从 所述第一级信道估计直接修改而来的。
14.如权利要求9或13的装置，其中，所述第二级信道估计器配置用于通过将所述第一 级信道估计与预编码矩阵相乘、利用所述增益进行缩放，以及随后与预编码矩阵的逆进行 相乘，来计算所述第二级信道估计。
15.一种用于通信的装置，包括 至少两个接收天线端口；第一信道估计装置，用于提供第一级信道估计； 第一均衡装置，用于使用所述第一级信道估计对信号进行均衡； 第一后处理装置，用于将所述第一均衡装置的输出分成第一数据流和第二数据流； 数据干扰再生装置，用于通过使用所述第一级信道估计对解码后的所述第一数据流进 行滤波，来生成所述第一数据流上的干扰；第二信道估计装置，用于使用从所述生成的干扰导出的增益和所述第一级信道估计来 计算第二级信道估计；求和装置，用于从在所述至少两个接收天线端口输出的信号中减去所述干扰； 第二均衡装置，用于使用所述第二级信道估计对从所述求和结点输出的信号进行均 衡，以及解码所述第二数据流；以及输出装置，用于输出解码后的第一数据流，和输出解码后的第二数据流。
16.如权利要求15的装置，其中所述干扰是数据干扰，所述装置进一步包括 导频干扰再生装置，用于生成所述第一数据流的导频信号上的导频干扰；以及其他求和装置，用于从所述至少两个接收天线端口输出的信号中减去所述导频干扰。
17.如权利要求16的装置，其中利用从其计算接收的导频符号Q和C2的预编码矩阵W、使用与相应的所述第一数据流和第二数据流对应的伪导频符号和f2来生成所述导频 干扰；以及其中，所述第一级信道估计用于通过从所述至少两个接收天线端口输出的所述信 号中减去所述数据干扰来计算所述第二级信道估计。
18.如权利要求16或17的装置，其中根据在至少两个接收天线端口上接收的、从其中 减去了单独的数据干扰和导频干扰的信号，来计算所述第二级信道估计。
19.如权利要求15的装置，其中所述第二级信道估计是在所述第二信道估计装置中从 所述第一级信道估计直接修改而来的。
20.如权利要求15或19的装置，其中，所述第二信道估计装置用于通过将所述第一级 信道估计与预编码矩阵相乘、利用所述增益进行缩放，以及随后与预编码矩阵的逆进行相 乘，来计算所述第二级信道估计。
全文摘要
公开了在用于多发射器阵列传输机制的SIC接收器中的信道估计。在接收器的第一级中，使用第一级信道估计对接收的信号进行均衡，并将第一数据流与第二数据流分离；以及使用所述第一级信道估计对解码后的第一数据流进行滤波，来重新生成第一数据流上的干扰。使用从生成干扰而导出的增益和第一级信道估计来计算第二级信道估计；从接收的信号中减去干扰。在接收器的第二级中，使用第二级信道估计对从其减去了干扰的信号进行均衡，以及解码第二数据流；以及输出解码的第一数据流和解码的第二数据流。一个实施方式从接收的信号得到用于每级的信道估计，并重新生成导频干扰；另一个实施方式从第一级计算更新的信道估计，以在第二级中使用。
文档编号H04L25/02GK101958858SQ201010230268
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者A·马尔科维, K·奥斯特曼, S·塞梅诺维 申请人:诺基亚公司