支持高级无线接收器的信令以及相关设备和方法
【专利摘要】提供了使用支持高级无线接收器的信令的各种设备和方法。例如，一种方法包括在用户设备处接收输入信号。所述输入信号包括有用信号和干扰信号，其中所述有用信号使用星座定义各种符号。所述方法还包括获取识别所述干扰信号使用的无线信道以及用来调制所述干扰信号中的数据的调制类型的信息。所述方法还包括使用所述信息从所述有用信号中恢复所述符号。
【专利说明】支持高级无线接收器的信令以及相关设备和方法
[0001] 本发明要求2012年5月10日递交的发明名称为"支持高级无线接收器的信令以 及相关设备和方法（Signaling to Support Advanced Wireless Receivers and Related Devices and Methods) "的第13/468901号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在 先申请的内容以引入的方式并入本文本中
【技术领域】
[0002] 本发明大体涉及通信系统。具体而言，本发明涉及支持高级无线接收器的信令以 及相关设备和方法。
【背景技术】
[0003] 长期以来，干扰一直是无线通信系统中的一个难题。甚至连符合第三代合作伙伴 计划（3GPP)长期演进（LE)的通信系统等现代通信系统都未能免受干扰的影响。传统上， 使用干扰拒绝合并（IRC)的高级接收器是抗干扰的最佳接收器。IRC接收器计算并应用接 收器中的一组天线权重以最大化传入信号的"信号干扰噪声比（SINR) "。
【发明内容】
[0004] 本发明提供支持高级无线接收器的信令以及相关设备和方法。
[0005] 在第一实施例中，一种方法包括在用户设备处接收输入信号。所述输入信号包括 有用信号和干扰信号，其中所述有用信号使用星座定义各种符号。所述方法还包括获取识 别所述干扰信号使用的无线信道以及用来调制所述干扰信号中的数据的调制类型的信息。 所述方法还包括使用所述信息从所述有用信号中恢复所述符号。
[0006] 在第二实施例中，一种装置包括用于接收输入信号的至少一个接收器。所述输入 信号包括有用信号和干扰信号，以及所述有用信号使用星座定义各种符号。所述装置还包 括至少一个处理单元，用于获取识别所述干扰信号使用的无线信道以及用来调制所述干扰 信号中的数据的调制类型的信息以及使用所述信息从所述有用信号中恢复所述符号。
[0007] 在第三实施例中，一种方法包括识别与无线信道相关联的信息。所述无线信道承 载使用星座定义各种符号的干扰信号，以及所述干扰信号干扰有用符号在用户设备处的接 收。所述方法还包括将所述信息发送给所述用户设备以在减少所述用户设备处的干扰中使 用。所述信息识别所述无线信道以及用来调制所述干扰信号中的数据的调制类型。
[0008] 通过以下附图、说明和权利要求书，其它技术特征对本领域技术人员而言是显而 易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 为了更完整地理解本发明，现参考以下结合附图进行的描述，在附图中：
[0010] 图1示出了根据本发明的使用支持高级无线接收器的信令的示例通信系统；
[0011] 图2A和2B示出了根据本发明的使用支持高级无线接收器的信令的示例设备；
[0012] 图3A和3B示出了根据本发明的使用支持高级无线接收器的信令的示例方法；以 及
[0013] 图4至6示出了根据本发明的生成支持高级无线接收器的信令的示例方法。
【具体实施方式】
[0014] 下文论述的图1至6,以及用于描述本专利文档中本发明的原理的各种实施例仅 为了说明目的且不应该以任何限制本发明的范围方式进行解释。本领域技术人员将明白本 发明的原理可以在任意类型的恰当布置的设备或系统中实施。
[0015] 图1示出了根据本发明的使用支持高级无线接收器的信令的示例通信系统100。 一般而言，系统100使多个无线用户能够发送和接收数据和其它内容。系统100可实施一 种或多种信道接入方法，例如码分多址接入（CDMA)、时分多址接入（TDMA)、频分多址接入 (FDMA)、正交 FDMA (0FDMA)或单载波 FDMA (SC-FDMA)。
[0016] 在该示例中，通信系统100包括用户设备（UE) 110a至110c、无线接入网 (RAN) 120a和120b、核心网130、公共交换电话网络（PSTN) 140、因特网150以及其它网络 160。虽然图1示出了特定数目的这些部件或元件，但是任意数目的部件或元件都可包括在 系统100中。
[0017] UEllOa至110c用于在系统100中运行和/或通信。例如，UEllOa至110c用于发 送和/或接收无线信号。UEllOa至110c均表示任意合适的终端用户设备并且可包括诸如 (或可称为）用户设备/装置（UE)、无线发射/接收单元（WTRU)、移动台、固定或移动订户 单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA)、智能手机、笔记本电脑、计算机、触摸板、无线 传感器或消费者电子设备之类的设备。
[0018] 此处的RANI20a和120b分别包括基站170a和170b。基站170a和170b均用于以无 线方式通过接口与UEllOa至110c中的一个或多个连接以便能够接入核心网130、PSTN140、 因特网150和/或其它网络160。例如，基站170a和170b可以包括（或是）一个或多个公 知设备，例如基站收发信台（BTS)、3G基站（NodeB)、演进型基站（eNodeB)、家庭基站（Home NodeB)、家庭演进型基站（Home eNodeB)、站点控制器、接入点（AP)或无线路由器。
[0019] 在图1所示的实施例中，基站170a构成RAN120a的一部分，RAN120a可包括其它基 站、元件和/或设备。此外，基站170b构成RAN120b的一部分，RAN120b可包括其它基站、 元件和/或设备。基站170a至170b均用于在有时称为"小区"的特定地理地区或区域内 发射/接收无线信号。在一些实施例中，可采用多入多出（ΜΙΜ0)技术使每个小区拥有多个 收发器。
[0020] 基站170a和170b使用无线通信链路通过一个或多个空中接口 190与UEllOa至 110c中的一个或多个通信。空中接口 190可以利用任何合适的无线接入技术。
[0021] 预计系统100可使用多个信道接入功能，包括上文所述的那些方案。在特定实施 例中，基站和UE实施LTE、LTE-A和/或LTE-B。当然，可以利用其它多个接入方案和无线 协议。
[0022] RAN120a和120b与核心网130通信以向UEllOa至110c提供语音、数据、应用、基 于IP的语音传输（VoIP)或其它业务。可以理解，RAN120a和120b和/或核心网130可以 直接地或间接地与一个或多个其它RAN(未示出）通信。核心网130还可以用作其它网络 (例如，PSTN140、互联网150和其它网络160)的网关接入。另外，UEllOa至110c中的一些 或全部UE可以包括使用不同的无线技术和/或协议通过不同的无线链路与不同的无线网 络进行通信的功能。
[0023] 如上所述，使用干扰拒绝合并（IRC)的高级接收器对于抗干扰十分有效。然而，如 果干扰信号（称为"干扰源"）的信号星座已知，则连续干扰抵消接收器等其它类型的接收 器实际上能够比IRC接收器实现更好的性能。星座通过诸如正交幅度调制（QAM)或相移键 控（PSK)之类的数字调制方案来使用。发射信号被表示为一个复数，而且余弦和正弦载波 信号使用该复数的实部和虚部进行调制。符号随后可以与两个载波一起在相同频率上发 送。
[0024] 根据本发明，结合星座的使用，基站170a和170b(或其它设备）提供信令以支持 UEllOa至110c(或其它设备）中的高级接收器。在没有该信令的情况下，高级接收器可能 不具有关于干扰源的信息，所以除了假设干扰是加性高斯白噪声（AGWN)之外没有什么好 的方法来减少或消除该干扰。然而，通过该信令中的信息，高级接收器能够更有效地识别干 扰源并减少或消除该干扰。通过信令中包含的信息，例如，高级接收器可以实现非常好的性 能，例如接近最大似然（ML)接收器性能。因此，高级接收器能够更有效地减少或消除其传 入信号中的干扰。下文提供了关于该功能的其它细节。
[0025] 尽管图1示出了使用支持高级无线接收器的信令的通信系统100的一个示例，但 是可以对图1进行各种更改。例如，通信系统100可以包括任何数目的UE、基站、网络，或任 何合适配置的其它部件。此外，信令和使用该信令的高级接收器可以在任意其它合适的系 统中使用。
[0026] 图2A和2B示出了根据本发明的使用支持高级无线接收器的信令的示例设备。具 体而言，图2A示出了示例UE110,以及图2B示出了示例基站170。这些部件可以在系统100 中或在任何其它合适的系统中使用。
[0027] 如图2A所示，UE110包括至少一个处理单元200。处理单元200实施UE110的各 种处理操作。例如，处理单元200可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理， 或使UE110能够在系统100中运行的任何其它功能。处理单元200还支持如下文更详细描 述的信令接收和使用。每个处理单元200包括用于执行一个或多个操作的任何合适的处理 或计算设备。每个处理单元200可以，例如，包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现 场可编程门阵列或专用集成电路。
[0028] UE110还可包括至少一个收发器202。收发器202用于调制由至少一根天线204 发送的数据或其它内容。收发器202还用于解调由至少一根天线204接收的数据或其它内 容。每个收发器202包括用于为无线发射生成信号和/或处理以无线方式接收的信号的任 何合适结构。每根天线204包括用于发射和/或接收无线信号的任意合适结构。一个或多 个收发器202可以在UE110中使用，以及一根或多根天线204可在UE110中使用。尽管收 发器202被示为单个功能单元，但是其还可以使用至少一个发射器和至少一个单独接收器 来实施。
[0029] UE110还包括一个或多个输入/输出设备206。输入/输出设备206促进与用户 的交互。每个输入/输出设备206包括用于将信息提供给用户或接收来自用户的信息的任 何合适结构，例如扬声器、麦克风、小键盘、键盘、显示器或触摸屏。
[0030] 此外，UE110包括至少一个存储器208。存储器208存储由UE110使用、生成或收 集的指令和数据。例如，存储器208可以存储由处理器单元200执行的软件或固件指令以及 用于减少或消除传入信号中的干扰的数据。每个存储器208包括任何合适的易失性和/或 非易失性存储和检索设备。可以使用任何合适类型的存储器，例如随机存取存储器（RAM)、 只读存储器（ROM)、硬盘、光盘、用户识别模块（SIM)卡、存储棒、安全数据（SD)记忆卡等等。
[0031] 如图2B所示，基站170包括至少一个处理单元250、至少一个发射器252、至少一 个接收器254、一根或多根天线256和至少一个存储器258。处理单元250实施基站170的 各种处理操作，例如信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或任何其它功能。处理 单元250还可支持如下文更详细描述的信令生成。每个处理单元250包括用于执行一个或 多个操作的任何合适的处理或计算设备。每个处理单元250可以，例如，包括微处理器、微 控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。
[0032] 每个发射器252包括用于生成信号向一个或多个UE或其它设备进行无线发射的 任何合适结构。每个发射器254包括用于处理从一个或多个UE或其它设备以无线方式接 收的信号的任何合适结构。尽管至少一个发射器252和至少一个接收器254被示为单独的 部件，但是它们可以组合为一个收发器。每根天线256包括用于发射和/或接收无线信号 的任何合适结构。虽然常见天线256在本文中被示为耦合至发射器252和接收器254,但是 一根或多根天线256可以耦合至发射器252，而且一根或多根单独天线256可以耦合至接收 器254。每个存储器258包括任何合适的易失性和/或非易失性存储和检索设备。
[0033] 关于UE110和基站170的其它细节为本领域技术人员所熟知。因此，为了清晰起 见，这里省略了这些细节。
[0034] 如上所述，基站170可以支持使UE110中（例如收发器202中）的高级接收器能 够更有效地减少或消除干扰的信令。在一些实施例中，高级接收器需要非常少的其它信息。 例如，除了 IRC接收器通常使用的信息外，高级接收器可能仅需要两条信息，S卩（i)干扰的 有效信道/相对于UE，干扰符号（例如导频符号）来自的方向以及（ii)该信道中的符号类 型/干扰的星座。第一条信息可以采用各种形式，例如预编码矩阵指示（PMI)或解调参考 信号（DMRS)序列。因此，信令向UE110提供了高级接收器所需的以有效地减少或消除UE 接收到的信号中的干扰的信息。下文参考图3至6描述这种类型的信令的示例。
[0035] 尽管图2A和2B示出了使用支持高级无线接收器的信令的设备的示例，但是可以 对图2A和2B进行各种更改。例如，设备200、250根据特定需要均可包括任何其它或额外 部件。此外，信令可以由任何其它合适的设备或系统生成，而且高级接收器可以在任何其它 合适的设备或系统中使用。
[0036] 图3A和3B示出了根据本发明的使用支持高级无线接收器的信令的示例方法300 和350。在一些实施例中，方法300或350可以由UE110执行以支持更有效地减少干扰。
[0037] 如图3A所示，方法300用于去除输入信号中的干扰。在步骤302处接收输入信号。 这可包括，例如，UE110接收无线信号，包括基站发射的至少一个有用无线信号。输入信号 可以表示多维输入信号，意味着输入信号是多个无线信号的集合。在特定实施例中，输入信 号y可以定义为：
[0038] y = H1x1+H2x2+n (1)
[0039] 其中Xl和x2表示不同的接收无线信号，氏和H2表示不同的信道增益，η表示噪声。 此处，HlXl可表示待接收的有用无线信号，而H2x2可表示干扰信号或干扰源。注意的是，输 入信号可以包括一个或多个干扰源。
[0040] 在步骤304处获取信令信息。如上所述，信令信息可以包括（i)干扰的有效信道 /干扰符号来自的方向以及（ii)该信道中的符号类型/干扰的星座。注意的是，信令信息 可以以任何合适的方式获取。如下文所述，例如，信令信息可以显式地从基站或其它设备接 收，或信令信息可以使用来自基站或其它设备的信息推断得出。
[0041] 在步骤305处去除输入信号中的干扰。步骤305通常包括使用至少一个干扰源中 包含的符号知识操作的任何合适的干扰消除或去除技术。在图3A所示的示例中，干扰消除 或去除技术使用连续干扰抵消。
[0042] 在步骤306处计算接收器以解码干扰源。这可包括，例如，UE110计算接收器r为：
[0043]
【权利要求】
1. 一种方法，其特征在于，包括： 在用户设备处接收输入信号，所述输入信号包括有用信号和干扰信号，所述有用信号 使用星座定义各种符号； 获取识别所述干扰信号使用的无线信道以及用来调制所述干扰信号中的数据的调制 类型的信息；以及 使用所述信息从所述有用信号中恢复所述符号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述干扰信号还使用星座定义各种符号；以及 从所述有用信号中恢复所述符号包括使用所述信息联合解码所述有用和干扰信号中 的所述符号。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，恢复所述符号包括： 使用所述信息从所述输入信号中去除至少一部分所述干扰信号以生成修改的输入信 号；以及 从所述修改的输入信号中恢复所述符号。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，从所述输入信号中去除至少一个部分所 述干扰信号包括： 计算接收器以解码所述干扰信号； 使用所述接收器计算估计符号；以及 从所述输入信号中减去缩放版的估计符号。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用从查找表中检索到的缩放因子识别 所述缩放版的估计符号，使用所述干扰信号的信号干扰噪声比访问所述查找表。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息包括导频模式的序列和位置。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述信息包括通过与所述干扰信号 相关联的所述无线信道、与所述有用信号相关联的第二无线信道，以及第三无线信道中的 一个显式获取所述信息。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述信息包括： 通过与所述干扰信号相关联的所述无线信道、与所述有用信号相关联的第二无线信 道，和第三信道中的一个显式获取第一部分信息；以及 使用所述第一部分信息确定所述用户设备处的第二部分信息。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述信息包括使用预定义的预编码 矩阵指示（PMI)或预定义的调制参考信号（DMRS)序列。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述信息包括通过控制信道获取所 述信息，所述控制信道上的功率电平设置为已知值或已知范围内的值。
11. 一种装置，其特征在于，包括： 至少一个用于接收输入信号的接收器，所述输入信号包括有用信号和干扰信号，所述 有用信号使用星座定义各种符号；以及 至少一个处理单元，用于： 获取识别所述干扰信号使用的无线信道以及用来调制所述干扰信号中的数据的调制 类型的信息；以及 使用所述信息从所述有用信号中恢复所述符号。
12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于： 所述干扰信号还使用星座定义各种符号；以及 所述至少一个处理单元用于通过使用所述信息联合解码所述有用和干扰信号中的所 述符号从所述有用信号中恢复所述符号。
13. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理单元用于通过以下 方式恢复所述符号： 使用所述信息从所述输入信号中去除至少一部分所述干扰信号以生成修改的输入信 号；以及 从所述修改的输入信号中恢复所述符号。
14. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理单元用于从通过以 下方式从所述输入信号中去除至少一个部分所述干扰信号： 计算接收器以解码所述干扰信号； 使用所述接收器计算估计符号；以及 从所述输入信号中减去缩放版的估计符号。
15. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理单元用于使用由所 述至少一个接收器从提供服务给所述装置的服务基站和干扰所述装置的干扰基站中接收 到的无线信号获取所述信息。
16. -种方法，其特征在于，包括： 识别与无线信道相关联的信息，所述无线信道承载使用星座定义符号的干扰信号，所 述干扰信号干扰有用符号在用户设备处的接收；以及 将所述信息发送给所述用户设备以在减少所述用户设备处的干扰中使用； 其中所述信息识别所述无线信道以及用来调制所述干扰信号中的数据的调制类型。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述所述信息显式识别至少以下之一： 预编码矩阵指示（PMI)和解调参考信号（DMRS)序列。
18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，发送所述信息包括使用为所述用户设 备已知的预定义的预编码矩阵指示（PMI)和预定义的解调参考信号（DMRS)序列中的至少 一种发送所述信息。
19. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，发送所述信息包括使用控制信道发送 所述信息。
20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，使用所述控制信道发送所述信息包括 将所述控制信道上的功率电平设置为已知值或已知范围内的值。
【文档编号】H04L27/26GK104272691SQ201380023807
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2012年5月10日
【发明者】恩科·敦·道, 亚伦·卡拉德, 默罕默德哈迪·巴里, 张航, 程候庭 申请人:华为技术有限公司