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1、(10)申请公布号 CN 103095359 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103095359 A *CN103095359A* (21)申请号 201210416336.7 (22)申请日 2012.10.26 102011054913.7 2011.10.28 DE H04B 7/08(2006.01) H04L 1/06(2006.01) (71)申请人 英特尔移动通信有限责任公司 地址 德国诺伊比贝格 (72)发明人 T.肖兰德 B.巴迪克 R.巴尔拉杰 P. 容 G. 布鲁克 白梓健 S. 伊维尔斯基 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 720。
2、01 代理人 张涛 卢江 (54) 发明名称 用于检测预编码的信号的接收器和方法 (57) 摘要 一种所观察的 UE 的、 用于检测预编码的信号 的多用户 MIMO 接收器包括借助所接收的数据对 关于用于配对 UE 的预编码向量的信息进行盲估 计的单元, 所述配对UE与所观察的UE在相同的资 源上运行。 该多用户MIMO接收器还包括依据关于 用于配对 UE 的预编码向量的估计的信息对预编 码的信号进行校正的校正器。还涉及一种用于检 测预编码的信号的方法。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 17 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12。
3、)发明专利申请 权利要求书2页 说明书17页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103095359 A CN 103095359 A *CN103095359A* 1/2 页 2 1. 一种所观察的 UE 的、 用于检测预编码的信号的 MU-MIMO 接收器, 包括 借助所接收的数据对关于用于配对 UE 的预编码向量的信息进行盲估计的单元, 所述 配对 UE 与所观察的 UE 在相同的资源上运行, 以及 依据关于用于配对 UE 的预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正的校正 器。 2.根据权利要求1所述的MU-MIMO接收器, 其中对关于用于配对UE的预编码向量的信 息进行盲估计的单元。
4、被设计为对针对配对 UE 的干扰信道的统计参数进行计算和分析。 3.根据权利要求2所述的MU-MIMO接收器, 其中所述统计参数包括针对配对UE的干扰 信道的协方差矩阵。 4.根据权利要求2所述的MU-MIMO接收器, 其中所述统计参数包括针对配对UE的干扰 信道的能量。 5.根据权利要求1至4之一所述的MU-MIMO接收器, 其中对关于用于配对UE的预编码 向量的信息进行盲估计的单元被设计为对信噪比进行计算和分析。 6.根据权利要求5所述的MU-MIMO接收器, 其中对关于用于配对UE的预编码向量的信 息进行盲估计的单元具有变白滤波器, 利用该变白滤波器将为了 MU-MIMO 接收器预编码的。
5、 信号转换为白噪声。 7. 根据权利要求 2 至 6 之一所述的 MU-MIMO 接收器, 其中所述分析包括在使用预编码 向量码本的情况下应用最大似然准则。 8.根据上述权利要求之一所述的MU-MIMO接收器, 其中相同的资源表示由所观察的UE 和配对 UE 共同使用的频率或者由所观察的 UE 和配对 UE 共同使用的时间范围或者在该频 率范围和时间范围中的由所观察的 UE 和配对 UE 共同使用的元素。 9.根据上述权利要求之一所述的MU-MIMO接收器, 其中对关于用于配对UE的预编码向 量的信息进行盲估计的单元在没有关于针对配对 UE 的干扰信道的先验知识的情况下估计 所述信息。 10.。
6、 根据上述权利要求之一所述的 MU-MIMO 接收器, 其中所述校正器是线性检测器。 11. 根据上述权利要求之一所述的 MU-MIMO 接收器, 其中 MU-MIMO 接收器是 OFDM 接收 器。 12.根据上述权利要求之一所述的MU-MIMO接收器, 其中MU-MIMO接收器与LTE标准兼 容。 13. 一种所观察的 UE 的 MU-MIMO 接收器, 包括 : 借助所接收的数据对关于用于配对 UE 的第一预编码向量的信息进行盲估计的第一单 元, 所述配对 UE 与所观察的 UE 在相同的资源上运行, 依据关于用于配对 UE 的第一预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正的第 一校正。
7、器, 借助所接收的数据对关于用于配对 UE 的第二预编码向量的信息进行盲估计的第二单 元, 所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行, 其中第二预编码向量不同于第一预编 码向量, 以及 依据关于用于配对 UE 的第二预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正的第 二校正器。 权 利 要 求 书 CN 103095359 A 2 2/2 页 3 14. 根据权利要求 13 所述的 MU-MIMO 接收器, 其中第一预编码向量是在估计中最可能 的预编码向量, 而第二预编码向量是在估计中第二最可能的预编码向量。 15. 根据权利要求 13 或 14 所述的 MU-MIMO 接收器, 还具有 :。
8、 包含输入端的第一信道解码器, 该第一信道解码器的输入端与第一校正器的输出端耦 合, 以及 包含输入端的第二信道解码器, 该第二信道解码器的输入端与第二校正器的输出端耦 合。 16. 根据权利要求 13 至 16 之一所述的 MU-MIMO 接收器, 还具有 : 判决单元, 其与第一信道解码器的输出端耦合并且判定第一信道解码器的输出端是否 提供正确解码的信号, 并且如果不是则激活第二信道解码器。 17. 根据权利要求 13 至 15 之一所述的 MU-MIMO 接收器, 还具有 : 判决单元, 其与第一信道解码器的输出端以及第二信道解码器的输出端耦合并且判定 这些信道解码器的哪一个输出端提供正。
9、确解码的信号。 18. 一种用于在所观察的 UE 的 MU-MIMO 接收器中检测预编码的信号的方法, 该方法包 括 : 借助所接收的数据对关于用于配对 UE 的预编码向量的信息进行盲估计, 所述配对 UE 与所观察的 UE 在相同的资源上运行, 以及 依据关于用于配对 UE 的预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正。 19.根据权利要求18所述的方法, 其中对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲 估计包括对针对配对 UE 的干扰信道的统计参数进行计算和分析。 20.根据权利要求19所述的方法, 其中所述统计参数包括针对配对UE的干扰信道的协 方差矩阵和 / 或针对配对 UE 的干扰。
10、信道的能量。 21. 根据权利要求 18 至 20 之一所述的方法, 其中对关于用于配对 UE 的预编码向量的 信息进行盲估计包括对信噪比进行计算和分析。 22.根据权利要求19至21之一所述的方法, 其中所述分析包括在使用预编码向量码本 的情况下应用最大似然准则。 23. 一种用于在所观察的 UE 的 MU-MIMO 接收器中检测预编码的信号的方法, 该方法包 括 : 借助所接收的数据对关于用于配对 UE 的第一预编码向量的信息进行盲估计, 所述配 对 UE 与所观察的 UE 在相同的资源上运行, 依据关于用于配对 UE 的第一预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正, 借助所接收的数据。
11、对关于用于配对 UE 的第二预编码向量的信息进行盲估计, 所述配 对UE与所观察的UE在相同的资源上运行, 其中第二预编码向量不同于第一预编码向量, 以 及 依据关于用于配对 UE 的第二预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正。 24. 根据权利要求 23 所述的方法, 其中第一预编码向量是在估计中最可能的预编码向 量, 而第二预编码向量是在估计中第二最可能的预编码向量。 权 利 要 求 书 CN 103095359 A 3 1/17 页 4 用于检测预编码的信号的接收器和方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于检测预编码的信号的多用户 MIMO 接收器以及一种可用于在 多用户 MI。
12、MO 接收器中检测预编码的信号的方法。 背景技术 0002 多输入多输出 (MIMO) 传输目前在很多现代无线通信系统中引入, 因为多输入多输 出传输实现进一步提高的数据速率。例如, 在标准化委员会 3GPP TS (第三代伙伴项目技术 标准化) 中规范了称为长期演进 (LTE) 的 UMTS(通用移动电信系统) 的扩展, 该 UMTS 的扩 展使用 MIMO 传输。 0003 MIMO 系统的特征在于, 在发送器侧以及在接收器侧分别存在多个用于传送信号的 天线和多个用于接收信号的天线。这使得可以使用空间维度来进行信息传输, 由此在不提 高带宽的情况下可以实现更高的谱效率和更高的数据速率。 0。
13、004 多用户 (MU) MIMO 传输系统使得可以在相同的资源上即例如以相同的频率和 / 或在相同的时间同时向不同的用户 (接收器) 传送不同的数据流。这可以通过发送器中 的空间复用 (所谓的 “spatial multiplexing” ) 实现。在对针对多个用户的信号进行空间 复用的情况下, 在信息符号传送之前对信息符号进行预编码, 以便在空间区域中对信息进 行复用。用于接收器的预编码由发送器通知给相应的接收器, 使得该接收器能够检测为其 预编码的信号。对于其中向单个用户传送多个这样的预编码的数据流的单用户 (SU) MIMO 传输来说由于接收天线的近邻性必须对所传送的不同数据流的非相关。
14、性提出高的要求, 而 MU-MIMO 传输受益于在不同 (以及由此相互远离的) 接收器的天线上获得的信号的自然独立 性。 0005 尽管对经由相同资源传送的不同信号进行空间复用, 通过一个或多个其它复用信 号导致的干扰仍然构成对在所观察的接收器上检测的信号的显著干扰贡献。 虽然通过在发 送器中针对不同的接收器适当选择预编码向量, 可以减小通过空间复用引起的干扰, 但是 所述干扰还是很显著并且导致接收器中的性能损失。 0006 一种用于抑制通过在相同的资源上为其它用户空间复用的信号引起的干扰的可 能性在于, 在接收器中检测这些信号并且由此利用干扰信号的限定性本质, 即不将所述干 扰信号视作白噪声。
15、。这种接收器也称为 IA(Interference Aware, 干扰感知) 接收器。诸 如 IRC(Interference Rejection Combiner, 干扰拒绝组合器)和 MMSE(Minimum Mean Square Error, 最小平均方差) 接收器的 IA 接收器因此特别适合于 MU-MIMO 传输系统。 0007 但是, IRC 和 MMSE 接收器目前以关于对在所观察的接收器上出现的干扰信道的完 美知识为前提, 干扰信号 (即针对 (一个或多个) 其它用户的经由相同资源空间复用的传送 的 (一个或多个) 信号) 经由所述干扰信道出现。该干扰信道由用于所观察的接收器。
16、的 MIMO 信道和用于其它在相同的资源上运行的一个或多个移动站的一个或多个预编码向量组成。 所观察的接收器的 MIMO 信道由该接收器持续估计以用于自己的信号检测的目的。但是用 于其它移动站的一个或多个预编码向量通常不由基站 (例如 eNodeB) 通知给所观察的接收 说 明 书 CN 103095359 A 4 2/17 页 5 器 (即在所观察的移动站中的接收器) 。因此, 移动站不了解或者不完全了解用于其它在相 同资源上运行的移动站的一个或多个预编码向量。其结果是, 不存在使用 IRC 或 MSE 接收 器所需要的、 关于所观察的接收器上的干扰信道的完整信息。 发明内容 0008 本发。
17、明所基于的任务是实现用于 MU-MIMO 传输的效率高而耗费有利的接收器。此 外, 本发明的目标在于说明具有所述特性的检测方法。 0009 所提出的本发明所基于的任务通过独立权利要求的特征解决。 扩展和实施方式是 从属权利要求的主题。 附图说明 0010 下面的描述和附图用于最大程度地理解本发明的扩展和实施方式。 附图与说明书 一起用于阐述实施方式的基本原理。 其它实施方式和实施方式的许多预定优点通过参照下 面的描述得到更好的理解。 在此, 结合不同实施方式描述的特征可以相互组合, 只要在技术 上可行或者没有清楚地给出相反的内容。 0011 图 1 示例性示出根据一种实施方式的物理信道的发送器。
18、和接收器的连接框图。 0012 图 2 示例性示出根据一种实施方式的校正器和用于估计关于预编码向量的信息 的单元的连接框图。 0013 图 3 示例性示出根据一种实施方式的校正器和用于估计关于预编码向量的信息 的单元的连接框图。 0014 图 4 示例性示出根据一种实施方式的物理信道的发送器和接收器的连接框图。 0015 图 5 示出根据一种实施方式的接收器中的信号处理方法的流程图。 0016 图 6 示出根据一种实施方式的接收器中的信号处理方法的流程图。 具体实施方式 0017 下面使用复数的基带符号, 其利用矩阵向量代数来描述系统结构和信号处理。时 间离散的变量通过用黑体的小写字母表示的向。
19、量示出。矩阵通过黑体的大写字母示出。复 数值有下划线。此外, ( )H表示厄密共轭的向量或厄密共轭的矩阵, I 表示强度矩阵, E 表示在大括号中说明的随机变量的期望值。 0018 下面的描述以示例性方式并且不限制一般性地以 MIMO-OFDM(MIMO-Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交频分多路复用) 系统为基础, 该系统具有 Nsubc个 子载波、 NT个发送天线和 NR个接收天线。这样的系统例如基于标准化委员会 3GPP TS 的标 准 LTE(长期演进) , Rel.8。即使在下面的描述中以示例性方式接管来自 LTE 标准的表示。
20、, 在此描述的实施方式以及本发明也不限于具体的标准 (例如 LTE, LTE Advanced) 或该标准 的发布。 0019 此外, 下面依据 UMTS 或 LTE 标准中的术语将由移动无线电用户用于通信的设备 (移动站) 表示为 UE(用户设备) 。该设备例如可以是移动电话、 可携带计算机或任何其它设 备。如在 LTE 标准中常见的, 基站表示为 eNodeB。这些表示是示例性的并且不暗示固定于 具体标准。 说 明 书 CN 103095359 A 5 3/17 页 6 0020 下面出于更简单显示的原因以及不限制一般性地以示例性方式观察一种除了所 观察的 UE (所谓的 “目标 UE” 。
21、) 之外仅还通过使用空间复用的信号在相同的资源上运行另一 个 UE 的系统。该另一个 UE 表示为配对 UE( “paired UE” ) 。但是一般地说, 在 MU-MIMO 传 输时可以存在多个这样的配对 UE(通常也表示为 “协调度的 UE” ) 。因此术语 “配对 UE” 没 有暗示仅存在一个这样的配对 UE。 0021 这样的 MU-MIMO 传输的特定于子载波的系统函数可以用以下形式描述 : (2.1) 在此j=1,2,14表示在一个子帧 (在LTE系统中具有正常的循环前缀配置) 中的OFDM 符号的索引, i表示在对应的OFDM符号中的子载波的索引,表示在UE索引 为 1 的所观。
22、察的 UE 上的索引位置上 (由接收天线) 接收的数据向量。是从 所观察的UE看去的、 由MIMO信道系数组成的MIMO信道矩阵。和 是用于所观察的 UE 的预编码向量和所传送的符号。和是用于 MU-MIMO 传输的配对 UE 的预编码向量和所传送的符号。是平均值为 0 的复 数高斯随机噪声向量, 其中。 0022 不限制一般性地并且依据 LTE 系统中的定义,和例如表示具有相 同符号能量的 QAM(正交振幅调制) 符号。以及 都是从预编码向量码本(所谓的 “precoding codebook” ) 中选择的, 该预编码向量码本 例如通过 LTE 标准定义并且在 NT=2 和 NT=4 的情。
23、况下分别具有例如 4 和 16 个向量的有限大 小。预编码向量码本在发送器中 (在 eNodeB 中) 以及在每个 UE 上是已知的。以及 都是根据 LTE 标准中的配置而与子帧中的 OFDM 符号索引无关。不限制一般性地假设, 中的系数和中的系数和, 相互独立并且具有为 0 的平均值。 0023 在小区间干扰 (ICI)存在于所观察的 UE 上的情况下, (2.1) 中的失真项应当 被模型化为彩色噪声。就此而言代表热噪声以及小区间干扰。中的系数 被近似为具有平均值为 0 的复数高斯随机变量,的协方差矩阵被定义为, 即 。但是这不会改变在所观察的 UE 中的处理。 0024 由于针对两个配对U。
24、E的MU-MIMO传输是对称的, 因此下面不限制一般性地使用UE 索引为 1 的 UE 来描述对的检测。 0025 所观察的 UE 的用于根据 (2.1) 的 MU-MIMO 传输的接收器用于检测期望的信号, 同 说 明 书 CN 103095359 A 6 4/17 页 7 时该接收器消除配对 UE(一个或多个) 的干扰。由此根据一种实施方式, 所观察的 UE 的接 收器可以称为 IA 接收器。 0026 如已经提到的, 目前的 IRC 接收器基于对干扰信道、 即的完美知识的假 设。但是在真实的系统中, 在所观察的 UE 上通常没有给出对干扰信道的完美知识, 因为对 用于配对 UE 的预编码。
25、向量的通知需要过大的信令花费。该信令花费在频率选择的 UE 配对 (所谓的 “UE pairing” ) 存在于 MU-MIMO 传输中的情况下将增加。因此例如在 LTE Rel.8 中 没有设置配对 UE 的预编码向量向所观察的 UE 的这种通知。 0027 根据一种实施方式在下面描述的 UE 的接收器可以表示为不需要干扰信道的先验 知识的接收器, 例如 IRC 接收器。因此该接收器也可以表示为盲接收器或盲 IRC 接收器。 盲接收器可以基于, 盲接收器首先估计预编码向量(或者以等价的方式 ) , 然后利用关于所估计的干扰信道的知识对所接收的信号进行 IA 检测例如通过使用 常规的 IRC 。
26、接收器。因此术语 “盲” 在此应当被理解为, 对关于预编码向量(等价的 ) 的至少一个系数的信息进行估计, 以从所接收的信号中消除通过干扰信道引 起的干扰。 0028 下面为了更好地理解本发明的实施方式而说明多个算法, 除了这些算法之外还可 以对预编码向量进行盲估计。在此以示例性方式描述的算法可以按照多种方式转换、 组合 和补充, 而不会脱离本发明的基本思想。 就此而言, 将下面的数学表示和清楚的说明概括为 示例, 这些示例不是限制本发明所基于的关于用于配对 UE 的预编码向量的信息的盲估计 的宽泛概念, 而是应当以示例性方式加以阐述。 0029 所估计的关于用于配对 UE 的预编码向量的信息。
27、可以是预编码向量本身, 等 价物如、 这些参数的各个系数或者是其它取决于所使用的预编码向量或 其各个系数的参数。所观察的接收器 (即在所观察的 UE 中的接收器) 通过估计关于用于配 对 UE 的预编码向量的信息来获得对其既不是先验而已知也不是经由通过发送器进行的通 知而提供的知识, 并且该知识使得该接收器可以利用干扰信道的决定性属性来抑制所观察 的 UE 上的干扰。 0030 以 IRC 接收器为例, 用于检测特定于子载波的系统中的信号的接收器可以根据下 式来描述 : (3.1) 在 (3.1) 中 (3.2) 以及 说 明 书 CN 103095359 A 7 5/17 页 8 (3.3)。
28、 在仅加性白高斯噪声 (AWGN) 的情况下, (3.3) 给出 (3.4) 在 IRC 接收器之后的符号可以表示为 : (3.5) 在此所观察的接收器因此可以是线性接收器。 0031 与此相反, 用于 MU-MIMO 传输的 SU MRC 接收器被表示为 : (3.6) 并且用于索引为 1 的 UE 的所检测信号是 (3.7) 下面说明三种算法, 根据它们可以在所观察的 UE 中估计关于用于配对 UE 的预编码向 量的信息。第一算法借助近似计算的、 干扰信道的协方差矩阵来估计该信息, 第二算法借 助近似计算的、 干扰信道的能量来估计该信息, 以及第三算法借助近似计算的 SINR(SINR: 。
29、Signal-to-Interference and Noise Ratio, 信号与干扰加噪声比) , 也就是借助针对一个 或多个配对 UE 的信号的信噪比来估计该信息。这三种算法具有不同的复杂度并且导致不 同的系统性能。下面借助预编码向量的盲估计的示例来阐述这三种示例性算法。 0032 1、 基于协方差矩阵估计预编码向量 基于根据(2.1)的系统函数, 利用MIMO信道在其中类似动作的相干带的定义将在该相 干带中所接收的信号的协方差矩阵表示为 : 说 明 书 CN 103095359 A 8 6/17 页 9 (3.8) 由于和在所观察的 UE 那里已知, 因此可以根据下式 通过有效信道的。
30、协方差矩阵、 即与的噪声项相减来获得 : (3.9) 可以在相干带内根据样本总体的方差的概率理论来近似计算矩阵。为了提高在 强频率选择的信道中对的估计精度, 可以在一个子帧中通过多个 OFDM 符号来进行该估 计。在预编码时的流程控制例如可以具有一个子帧的最小粒度 (持续时间) , 这意味着, 从所 观察的 UE 来看的预编码向量在单个子帧中是不变的。在 UE 配对时的这种流程控制 例如既在 LTE 中又在 LTE-Advanced 系统中设置。因此, 在一个子帧中使用多个 OFDM 符号 的估计过程不会产生系统误差。 0033 不考虑这一点, 例如可以假设 UE 在 MU-MIMO 传输中具。
31、有小的速度, 从而 UE 在 MU-MIMO 传输中可以告知有效的反馈信息。就此而言 MIMO 信道的相干时间相对较长, 并且 在多个连续的OFDM符号中的特定于子载波的MIMO信道彼此相当近似。 因此, 通过多个OFDM 的估计过程的加长可以有利于改善估计的精度以及改善估计的精度。 0034 不限制一般性地假设, 在个连续的子载波中执行相同的UE配对。 该估计过 程通过个 OFDM 符号来实施。(3.8) 中的矩阵由此可以通过下式来近似 : (3.10) 在相干带内的有效信道的平均协方差矩阵可以根据下式来计算 : (3.11) 通过将 (3.11) 用在 (3.10) 中可以根据下式计算干扰。
32、信道的近似协方差矩阵 : 说 明 书 CN 103095359 A 9 7/17 页 10 (3.12) 具有预定的配对预编码向量的干扰信道的协方差矩阵可以如下来说明 : (3.13) 于是, 实际的配对预编码向量可以基于 (3.12) 与 (3.13) 之间的最小距离的准则用不 同的来计算。该估计过程例如可以表示为 : (3.14), 其中表示所给定的矩阵的 Frobenius 范数。 0035 如果相同的配对 UE 通过在多个相干带上的系统配置而与所观察的 UE 配对, 则可 以将 (3.14) 中的求平均运算用于计算在这些带上的平均中间距离 (也称为 “弦距离” ) , 并 且可以通过将。
33、所述平均中间距离最小化来估计。 0036 对于MU-MIMO传输中的频率选择的UE配对状况, 在完整的系统带宽中针对每个带 根据 (3.10)-(3.14) 在所观察的 UE 上估计预编码向量, 在所述完整的系统带宽中通过 eNodeB 实施新的 UE 配对。该带的大小例如通过 LTE 标准来定义, 并且等于个 子载波, 例如与 360kHz 相应, 其中每个子载波有 15kHz 的带宽。在这种情况以及其它情况 下以及在其它实施方式中,可能是优先的。 0037 2、 基于信道能量对配对预编码向量进行估计 根据一种实施方式, 可以使用干扰信道的所近似的信道能量作为度量来估计配对预编 码向量 (或。
34、一般而言估计如上所述关于该配对预编码向量的信息) 。该措施可以替代地执 行, 也可以与前面描述的对干扰信道的协方差矩阵 (或关于该协方差矩阵的信息) 的估计组 说 明 书 CN 103095359 A 10 8/17 页 11 合地执行。 0038 所接收的信号的信号能量根据下式计算 : (3.15) 其中表示所给定的矩阵的迹。干扰信道能量可以通过有效的 信道能量与的噪声项相减来计算, 即 (3.16) 假设相同的配对 UE 在个连续的子载波中与所观察的 UE 配对, 其中被定义 为在一个相干带中的子载波的数量。该估计过程例如可以通过 NOFDM个 OFDM 符号执行。与 在前面的章节 1 中。
35、确定类似, 根据样本总体的方差的概率理论, 所接收的信号能量 可以被估计为 : (3.17) 在相干带内的有效信道的所确定的信道能量可以通过下式来计算 : (3.18) 其中 (3.19) 是传输相关矩阵的最大似然 (ML) 估计。可以假设, 在相干带中的与子载波无关, 即1,.,。该假设例如在 LTE 标准中得到满足, 在所述标准中 在整个系统带宽中或者在一个子带中是相同的。 一个子带的大小是可能取决于系统带宽的 说 明 书 CN 103095359 A 11 9/17 页 12 参数, 并且该大小一般与已经定义的相干带相同或大于该相干带。 0039 通过将 (3.18) 应用于 (3.17。
36、), 可以将干扰信道的近似的信道能量计算为 (3.20) 具有给定的预编码向量的干扰信道的平均信道能量被定义为 : (3.21) 实际的配对预编码向量可以基于(3.20)与(3.21)之间的最小差而用不同的 来估计。该过程例如可以通过下式来表示 : (3.22) 通过 (3.18)-(3.22) 代表的估计过程需要比在章节 1 中描述的过程更小的计算花费, 因为矩阵的计算由标量的计算来代替。此外为了针对所有计算 (3.21), (3.19) 只 需要计算一次, 这同样降低了该估计过程的复杂度。 0040 3、 基于 SINR 对配对预编码向量的估计 根据一种实施方式, 可以借助在所观察的 UE。
37、 上对另一种度量、 即配对 UE 的 SNR 的计算 和分析以及通过将该度量最大化来估计预编码向量。该措施可以替代地执行或者与一 个或两个上述措施组合地执行, 上述措施基于借助对干扰信道的统计参数 (协方差矩阵或 能量) 的计算和分析来估计干扰信道。 0041 与目前的、 在所观察的 UE 上将配对 UE 的干扰转换为白噪声的 IRC 接收器结构不 同, 在此首先在所观察的 UE 上利用变白滤波器 : (3.23) 对期望的信号进行滤波, 并且将下面经过修改的、 匹配的滤波器 (3.24) 应用于具有不同的变白的信号向量。在所观察的 UE 上产生关于干扰信号的 最大 SINR 说 明 书 CN。
38、 103095359 A 12 10/17 页 13 (3.25) 的预编码向量被假设为所估计的预编码向量。在此所观察的 SINR 由于先前的 通过变白滤波器的滤波也可以称为后 SINR。 0042 该算法所基于的想法在于, 通过扩大干扰分量以及抑制期望的信号来改善对 的估计。在这种情况下该估计可以变得更可靠并且可以降低错误确定的概率。 0043 下面以示例性方式说明该估计算法的详细过程。起点仍然是根据 (2.1) 的系统函 数。与在前面阐述的算法中类似, 可以假设在个连续的子载波中实施相同的 UE 配对 (即将相同的配对 UE 与所观察的 UE 配对) 。该估计过程用 NOFDM个 OFDM。
39、 符号来执行。 0044 在所观察的 UE 上, 在第 j 个 OFDM 符号和第 i 个子载波中关于配对 UE 信号的校正 滤波器 (ICR- 滤波器) 可以通过下式来表示 : (3.26) 并且是所选择的预编码向量的函数。经过滤波的信号的能量可以通过下式来近 似 : (3.27) 已知下面的关系式成立 : (3.28) 因此滤波器之后的干扰信号能量, 即, 通过在 (3.28)中使用 (3.27) 来近似并且获得 : (3.29) 其中 (3.30) 最后在所观察的 UE 上可以将涉及干扰信号的后 SINR 通过下式来近似 : 说 明 书 CN 103095359 A 13 11/17 页。
40、 14 (3.31) 通过在个连续的子载波和NOFDM个OFDM符号上对(3.31)应用求平均运算, 可以通 过下式说明涉及干扰信号的平均后 SINR : (3.32) 在使用最大化后 SINR 的准则的情况下, 通过使等式 (3.32) 最大化, 其中, 可 以获得所估计的预编码向量并且表示为 : (3.33) 因此在所描述的算法和实施方式中, 通过使用所接收的数据采样值来计算干扰信道的 近似的相关系数。 基于对整个预编码向量码本的知识从所述预编码向量码本中选择用于 配对UE的预编码向量, 可以量化对干扰信道的近似相关系数进行离散的结果值 (由MIMO信 道系数和所有可能的预编码向量组成) 。
41、。于是可以使用 ML 准则来估计配对 UE 的最可能的 预编码向量 (或关于该预编码向量的信息) 。 0045 图1根据一种实施方式以简化的方式示出物理信道的UE-1中的发送器 (在eNodeB 中) 和接收器的结构。UE-1 可以是根据前面的实施方式的所观察的 UE。 0046 在 eNodeB 中的发送器可以通过所描述的方式为多个 UE 发送数据流。如图 1 示例 性示出的, 为所观察的 UE-1 发送数据的第一发送器 100 和为配对 UE(在图 1 中未示出) 发 送数据的第二发送器 200 可以存在于 eNodeB 中。 0047 两个发送器 100,200 可以构建为相同的并且例如。
42、分别包括调制器 101 和 201 以及 连接在调制器 101 和 201 之后的预编码器 (Precoder) 102 和 202。 0048 调制器 101,201 可以根据一个或多个调制方案将码字转换为符号和。例 如, 调制器 101,201 可以应用调制方案 QPSK、 16QAM、 64QAM 之一或其它调制方案。 0049 预编码器 102,202 对经过调制的符号执行预编码。在此, 预编码器 102 与预编码 器 202 应用不同的预编码 (即不同的预编码向量) 。该预编码可以例如取决于是否采用空 间复用, 并且如果采用空间复用则取决于使用什么样的循环延迟时间分集 (Cyclic。
43、 Delay Diversity: CDD) 。对于标准 LTE, 例如在技术规范 3GPP TS 36.211 V8.9.0 (2009-12), 说 明 书 CN 103095359 A 14 12/17 页 15 “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation“,6.3 章 -“General structure for downlink physical channels“ 以及尤其 是子章节 6.3.4-“Precoding“ 中描述了预编码, 通过引用将其补。
44、充到当前文献的内容中。 0050 图 1 中的发送器 100,200 的显示是简化的。如技术人员已知的, 可以设置其它信 号处理步骤, 例如扰频、 层映射、 资源元素映射 (Resource element mapping) 等等。为此参 照所述标准的图 6.3-1 和章节 6.3.1-6.3.5 中的所属描述, 同样通过引用将其补充到当前 文献的内容中。 0051 此外, 在发送器 100,200 中, 在预编码器 102,202 之后的信号路径中例如以 OFDM 信号产生的形式产生发送信号, OFDM 信号产生在图 1 中同样出于一目了然的原因而未示 出。 0052 UE-1中的接收器30。
45、0可以具有校正器 (均衡器) 301、 解调器302和信道解码器303。 校正器 301 的输出端可以与解调器 302 的输入端耦合, 并且解调器 302 的输出端可以与信 道解码器 303 的输入端耦合。如在技术中已知的, 在接收器 300 中可以存在其它信号处理 单元, 例如解扰器, 出于简化显示的原因未在图 1 中示出所述其它信号处理单元。 0053 发送器 100 和 200 总共具有 NR个发送天线。在所观察的 UE-1 中的接收器 300 包 括 NT个接收天线。根据 (2.1) 的特定于子载波的系统函数说明在校正器 301 的输入处经 由 NT个天线接收的、 具有数字采样值形式的。
46、系数的数据向量。 0054 由校正器301校正的用于UE-1的数据信号, 必要时在经过其它中间信号处理步骤 之后, 相应于发送器 100 的调制器 101 中使用的调制方案由解调器 302 解调。 0055 由解调器 302 解调的信号, 必要时在经过其它中间信号处理步骤之后, 在解码器 303 中经过信道解码。信道解码器 303 例如可以是 Turbo 解码器。信道解码器 303 的输出, 必要时在经过其它中间信号处理步骤之后, 以估计的形式提供由发送器 100 传送的数据。 0056 校正器 301 为了根据等式 (2.1) 从所接收的数据向量中对用于所观察的 UE-1 的 信号进行 IA。
47、 校正而需要关于在预编码器 102 和 202 中使用的预编码向量和的知识。 关于的知识通过从 eNodeB 向 UE-1 通知该向量来进行。关于的知识根据上述一种或 多种算法从根据 (2.1) 经由 NR个接收天线接收的数据向量中估计。 0057 如前面所阐述的, 该估计可以基于借助所接收的数据向量来计算和分析干扰信道 的统计特性 (协方差矩阵和 / 或平均能量) , 或者可以在将确定用于所观察的 UE-1 的信号转 换为白噪声 (所谓的 “变白” ) 之后利用不同的预编码向量对经过白滤波的信号进行后 SINR 分析, 其中所查找的预编码向量使得涉及在所观察的 UE-1 上的干扰信号的 SI。
48、NR 最大 化。不进行从 eNodeB 到 UE-1 的对用于配对 UE 的预编码向量的通知。就此来说, 对用 于配对 UE-1 的预编码向量的估计是盲的。当然在该盲估计时可以使用由 eNodeB 通知 的、 关于用于所观察的UE-1的预编码向量的信息。 按照已经描述的方式也将所接收的数 据向量的数据和通过信道估计获得的 MIMO 信道系数引入对预编码向量或关于该预编 码向量的信息的盲估计中。 0058 图 2 以示例性方式示出校正器 301 以及估计单元 310 的结构框图。估计单元 310 说 明 书 CN 103095359 A 15 13/17 页 16 是用于对关于用于配对 UE-2。
49、 的预编码向量的信息进行盲估计的单元。 0059 估计单元 310 可以具有 NR个输入端, 这些输入端分别与 UE-1 的接收天线之一连 接。经由这些输入端, 可以顺序地向估计单元 310 输送所接收的根据等式 (2.1) 的数据向 量。 估计单元310具有输出端, 经由该输出端估计单元310输出关于所估计的、 用于配对UE 的预编码向量的信息。该信息被输送给校正器 301。该信息可以是用于配对 UE 的所估 计的、 完整的预编码向量, 但是还可能的是, 该信息是从预编码向量中推导出的参 数和 / 或仅包含关于该向量的子信息。 0060 如在图2中示出的, 可以向估计单元310输送所估计的MIMO信道矩阵、 所通 知的用于所观察的UE-1的预编码向量以及预编码向量码本。 用于基于这些输入参 数估计关于预编码向量的信息的适当算法已在前面阐述过。 0061 校正器 301 基于所接收的数据向量 (参见等式 (2.1)) 、 所通知的预编码向量、 关于预编码向量的盲估计的信息以及例如噪声NC和可选的附加信息对物理信道进行校 。