專利名稱：在無線通信系統(tǒng)的接收器中估計信干比的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無線通信系統(tǒng)的接收器中估計從發(fā)射器到接收器的無線電信道的信干比的方法。
背景技術(shù)：
在象全球移動通信系統(tǒng)(GSM)和寬帶碼分多址(WCDMA)等移動蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的即將到 來的演進中，象正交頻分復(fù)用(OFDM)等新傳輸技術(shù)可能出現(xiàn)。此外，為在現(xiàn)有無線電頻譜 中使現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)順利遷移到新的高容量高數(shù)據(jù)率系統(tǒng)，新系統(tǒng)必須能夠在靈活的帶寬中 操作。用于此類新的靈活的蜂窩系統(tǒng)的一個提議是能視為3G WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的演進的第三代 (3G)長期演進(3G LTE)。此系統(tǒng)將使用OFDM作為下行鏈路中的多址技術(shù)(稱為0FDMA)， 并且將能夠在從1. 25MHz到20MHz范圍內(nèi)的帶寬上操作。此外，對于最大帶寬，將支持高達 100Mb/s的數(shù)據(jù)率。然而，預(yù)期不但高速率服務(wù)使用3G LTE,而且象話音等低速率服務(wù)也將使用3G LTE0由于3G LTE設(shè)計用于傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)，因此，因特網(wǎng)話音協(xié)議 (VoIP)將是傳播語音的服務(wù)。為LTE選擇OFDM有多個原因。一個原因是接收器復(fù)雜性能變得較低。另一個原 因是至少在理論上OFDM允許很高效地使用可用帶寬。如果只有一個用戶在傳送，則從發(fā)射器到接收器的信道的質(zhì)量一般在不同頻率大 不相同，或者換而言之，信道被認(rèn)為是頻率選擇性的。由于OFDM中的信息在大量子載波上 傳送，因此，不同的調(diào)制和編碼能在不同子載波或子載波的群組上應(yīng)用，而不是在所有子載 波上使用相同的調(diào)制和編碼。在3G LTE中，子載波的一個此類群組是稱為資源塊的群組， 對應(yīng)于在一定的時間內(nèi)使用一定數(shù)量的子載波發(fā)送的數(shù)據(jù)。通常，在3G LTE中的資源塊由 12個子載波和七個OFDM符號組成。為在不同資源塊上應(yīng)用不同的調(diào)制和編碼，必須估計 信道的不同資源塊的質(zhì)量，例如，信噪比或信干比(SIR)，并且必須將這些估計反饋到發(fā)射 器。在不同資源塊上的不同調(diào)制和編碼允許在具有較高質(zhì)量的資源塊上傳輸比具有較低質(zhì) 量的那些資源塊上更多的信息。如通常在3G LTE(正交頻分多址-0FDMA)中的情況中一樣，在多個用戶共享可用 帶寬時，通過分配不同資源塊到不同用戶來實現(xiàn)信道的共享。對于帶有一個基站和多個移 動臺的蜂窩系統(tǒng)，從基站到不同移動臺的信道大不相同，并且一般相互獨立。在此情況下， 能通過以下方式推廣如上所述在具有良好質(zhì)量的資源塊上傳送更多信息的構(gòu)想。確定有關(guān) 用于所有用戶的所有資源塊的質(zhì)量。隨后，基站不但能判定什么是最佳的調(diào)制和編碼，而且 能判定應(yīng)為哪個用戶分配什么資源塊。雖然使用自適應(yīng)調(diào)制和編碼的可能增益是相當(dāng)大的，但在實踐中卻不太容易得 至IJ。首先，要估計信道質(zhì)量，必須傳送專用符號。自此以后，這些符號稱為信道質(zhì)量信息 (CQI)導(dǎo)頻。傳送CQI導(dǎo)頻的成本是雙倍的。首先，部分傳送功率用于傳送導(dǎo)頻而不是實際 數(shù)據(jù)。其次，由于一些符號不攜載任何用戶數(shù)據(jù)，因此，能支持的有效使用的數(shù)據(jù)率被降低。
未得到可能增益的一個原因是信道不能為發(fā)射側(cè)所知。發(fā)生此情況的一個原因是信道是隨時間變化的。這意味著即使能在接收器側(cè)極好地估計信道，在該信息變得在發(fā)射 器側(cè)可用時，信道也可能已更改。估計本身也是繁重的任務(wù)。由于頻率選擇性和隨時間變化的信道原因，快照 SIR(瞬間SIR值)難以準(zhǔn)確地進行，這造成了有偏差且有噪聲SIR估計。這又使調(diào)度器在 調(diào)制和編碼的選擇與資源塊分配中做出錯誤的判定，從而降低系統(tǒng)容量及用戶吞吐量。通常，為避免有偏差且有噪聲SIR估計，應(yīng)在盡可能多的導(dǎo)頻上進行相干累積。雖 然對于良好的信道，此操作能進行，但最差情況的信道情形，即高多普勒、錯誤計時信息及 嚴(yán)重頻率選擇性信道意味著極少的導(dǎo)頻進行相干累積，由于用于SIR估計的導(dǎo)頻數(shù)量的限 制降低了 SIR估計的準(zhǔn)確度，這增大了估計中的偏差。US 2006/0262841描述了采用幀結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)傳送的一種通信系統(tǒng)，在幀中有多個 時隙和幀中有多個導(dǎo)頻符號，諸如UMTS系統(tǒng)、其它CDMA系統(tǒng)、WLAN系統(tǒng)或GSM系統(tǒng)，即，不 在多個子載波上傳送的系統(tǒng)。它公開了根據(jù)確定的一個標(biāo)準(zhǔn)或多個標(biāo)準(zhǔn)，諸如在訂戶單元 與服務(wù)基站之間相對速度，可確定在SIR估計中從每個時間間隔包括的導(dǎo)頻符號的數(shù)量。 由于此系統(tǒng)不在不同子載波上傳送，因此，它不涉及頻率選擇性的問題。因此，需要方法和設(shè)備以實現(xiàn)能夠使估計參數(shù)適應(yīng)無線電環(huán)境的改進SIR估計方 法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種估計從發(fā)射器到接收器的無線電信道的信干比的 方法，該方法實現(xiàn)了優(yōu)化的估計性能而無論信道情形如何并因此改進了系統(tǒng)的吞吐量和容量。根據(jù)本發(fā)明，在一種在無線通信系統(tǒng)的接收器中估計從第一發(fā)射器到接收器的無 線電信道的信干比的方法中實現(xiàn)了該目的，其中，在多個子載波頻率上、通過所述無線電信 道傳送包括給定持續(xù)時間的符號的信號；以及其中在一些符號中、在一些所述子載波頻率 上調(diào)制帶有接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo)頻。該目的得以實現(xiàn)表現(xiàn)在方法包括以下 步驟為收到的導(dǎo)頻檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)；根據(jù)所述至少一 個參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組；確定每個所述第一群組中的導(dǎo)頻數(shù)量和在 第二群組中能用于非相干組合的此類第一群組的數(shù)量；從導(dǎo)頻的每個所述第一群組中收到 的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的確定的數(shù)量，確定該群組的信道估計；從在該群組中收到的導(dǎo)頻、 在每個所述第二群組中每個第一群組的確定的信道估計、在該第二群組中每個第一群組中 導(dǎo)頻的確定的數(shù)量及在該第二群組中第一群組的確定的數(shù)量，確定該第二群組的第一協(xié)方 差矩陣估計；根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號，定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣 估計的數(shù)量；將第二協(xié)方差矩陣估計確定為所述數(shù)量個第一協(xié)方差矩陣估計的平均值；以 及從所述信道估計和所述第二協(xié)方差矩陣估計確定每個所述第二群組的信干比估計。在用于相干和非相干估計SIR的S和I部分的導(dǎo)頻數(shù)量(在時間和頻率上)適應(yīng) 從服務(wù)發(fā)射器收到的信號的參數(shù)，并且確定的SIR估計進一步在根據(jù)從干擾發(fā)射器收到的 信號確定的數(shù)量個導(dǎo)頻上求平均時，實現(xiàn)了優(yōu)化的SIR估計性能而不論情形如何，并且因 此實現(xiàn)了系統(tǒng)中改進的吞吐量和容量。
檢測至少一個參數(shù)的步驟可包括檢測至少從所述第一發(fā)射器收到的信號的多普勒、時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度之一。這些參數(shù)一般影響信干比的信號部分。多普勒是接 收器相對于發(fā)射器移動的結(jié)果，因此指示信道的時間變化，而時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度 類似地指示信道的頻率選擇性。因此，這些參數(shù)允許用于估計的導(dǎo)頻數(shù)量適應(yīng)信道的時間 變化及頻率選擇性。由于從干擾發(fā)射器收到的信號的時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度指示干擾，因此，在 定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計的數(shù)量的步驟包括檢測多個干擾發(fā)射器和至少從此 類干擾發(fā)射器收到的信號的時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度之一時，也可能使估計適應(yīng)干擾情 形。在一個實施例中，確定每個所述第二群組的信干比估計的步驟包括以下步驟從 在所述第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的確定的信道估計和確定的第二協(xié)方差矩陣估計 確定在第二群組中該第一群組的臨時信干比估計；以及將該第二群組的信干比估計確定成 為該第二群組中的第一群組確定的所述臨時信干比估計的平均值。在方法進一步包括通過將為每個所述第二群組確定的信干比估計乘以補償系數(shù)， 確定偏差補償?shù)男鸥杀裙烙嫷牟襟E時，實現(xiàn)了一種實現(xiàn)偏差補償?shù)暮唵畏绞?。特別是在估 計是基于少數(shù)導(dǎo)頻時，可能需要偏差補償。在一個實施例中，在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的接收器中執(zhí)行該方法，該系統(tǒng)可以是第 三代長期演進系統(tǒng)。在后一情況下，第二群組可以是第三代長期演進系統(tǒng)中的資源塊。備選，方法可在Wimax系統(tǒng)的接收器中執(zhí)行。方法可進一步包括將所述確定的信干比估計作為信道質(zhì)量信息傳送到所述第一 發(fā)射器的步驟。這允許發(fā)射器使用信息適應(yīng)傳送數(shù)據(jù)的調(diào)制和編碼。如上所述，本發(fā)明也涉及無線通信系統(tǒng)的一種接收器，其中在多個子載波頻率上、 通過無線電信道將包括給定持續(xù)時間的符號的信號從第一發(fā)射器傳送到接收器；以及其 中在一些符號中、在一些所述子載波頻率上調(diào)制帶有接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo) 頻，接收器設(shè)置為估計所述無線電信道的信干比。在接收器包括以下部件時，實現(xiàn)了優(yōu)化的 SIR估計性能而不論情形如何，并且因此實現(xiàn)了系統(tǒng)中改進的吞吐量和容量用于為收到 的導(dǎo)頻檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)的部件；用于根據(jù)所述至少一個 參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組和用于確定在每個所述第一群組中的導(dǎo)頻數(shù) 量和在第二群組中能用于非相干組合的此類第一群組數(shù)量的部件；用于從導(dǎo)頻的每個所述 第一群組中的收到的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的確定的數(shù)量確定該群組的信道估計，以及用于 從該群組中收到的導(dǎo)頻、在該第二群組中每個第一群組的確定的信道估計、在該第二群組 中每個第一群組中的導(dǎo)頻的確定的數(shù)量及在該第二群組中第一群組的確定的數(shù)量確定該 第二群組的第一協(xié)方差矩陣估計的部件；用于根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號， 定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計的數(shù)量的部件；以及用于將第二協(xié)方差矩陣估計確定 為所述數(shù)量個第一協(xié)方差矩陣估計的平均值，以及用于從所述信道估計和所述第二協(xié)方差 矩陣估計確定每個所述第二群組的信干比估計的部件，實現(xiàn)了優(yōu)化的SIR估計性能而無論 情形如何，因此實現(xiàn)了系統(tǒng)中的改進吞吐量和容量。對應(yīng)于用于方法的上述那些實施例的實施例也適用于接收器。本發(fā)明也涉及計算機程序和帶有用于執(zhí)行上述方法的程序代碼部件的計算機可讀媒體。


下面將參照附圖更完整地描述本發(fā)明，其中圖1是3G LTE系統(tǒng)的導(dǎo)頻模式；圖2示出能在其中執(zhí)行SIR估計的接收器電路的框圖；圖3示出能用于相干和非相干累積的導(dǎo)頻的群組；以及圖4示出一個流程圖，顯示了用于SIR估計的方法的步驟。
具體實施例方式在正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中，使用了多載波方案以通過降低符號率而不降低數(shù)據(jù)率來降低符號間干擾(ISI)，在該方案中，要從發(fā)射器傳送到接收器的原數(shù)據(jù)流復(fù)用到 具有相應(yīng)的低符號率的多個并行數(shù)據(jù)流中。符號間干擾由通過其傳送信號的多徑信道的信 道脈沖響應(yīng)的延遲擴展造成。每個并行數(shù)據(jù)流通過不同的子載波頻率調(diào)制，并且結(jié)果信號 一起在同一頻帶中從發(fā)射器傳送到接收器。一般情況下，將使用大量的不同子載波頻率， 艮口，幾百或甚至幾千個頻率，并且這些頻率相互之間將很近。在接收器中，快速傅立葉變換 (FFT)用于分開并行數(shù)據(jù)流和恢復(fù)原數(shù)據(jù)流。3G長期演進(3G LTE)是使用OFDM作為下行鏈路中的多址技術(shù)的一種新的靈活移 動蜂窩系統(tǒng)的提議。下面的描述使用3G LTE作為示例，但注意的是，也能使用在對應(yīng)子載 波上傳送并行數(shù)據(jù)流的其它系統(tǒng)。如果只有一個用戶在傳送，則從發(fā)射器到接收器的信道的質(zhì)量一般在不同頻率大 不相同，或者換而言之，信道被認(rèn)為是頻率選擇性的。由于OFDM中的信息在大量子載波上 傳送，因此，不同的調(diào)制和編碼能在不同子載波或子載波的群組上應(yīng)用，而不是在所有子載 波上使用相同的調(diào)制和編碼。在3G LTE中，子載波的一個此類群組是稱為資源塊的群組， 對應(yīng)于在一定的時間內(nèi)使用一定數(shù)量的子載波發(fā)送的數(shù)據(jù)。通常，在3G LTE中的資源塊由 12個子載波和七個OFDM符號組成。為在不同資源塊上應(yīng)用不同的調(diào)制和編碼，必須估計 信道的不同資源塊的質(zhì)量，例如，信噪比或信干比(SIR)，并且必須將這些估計反饋到發(fā)射 器。在不同資源塊上的不同調(diào)制和編碼允許在具有較高質(zhì)量的資源塊上傳輸比具有較低質(zhì) 量的那些資源塊上更多的信息。如通常在3G LTE中的情況一樣，在多個用戶共享可用帶寬時，通過分配不同資源 塊到不同用戶來實現(xiàn)信道的共享。對于帶有一個基站和多個移動臺的蜂窩系統(tǒng)，從基站到 不同移動臺的信道大不相同，并且一般相互獨立。在此情況下，能通過以下方式推廣如上所 述在具有良好質(zhì)量的資源塊上傳送更多信息的構(gòu)想。確定用于所有用戶的所有資源塊上的 質(zhì)量。隨后，基站不但能判定什么是最佳的調(diào)制和編碼，而且能判定應(yīng)為哪個用戶分配什么 資源塊。為估計信道質(zhì)量，傳送了專用符號。這些符號稱為信道質(zhì)量信息(CQI)導(dǎo)頻。導(dǎo) 頻信元或?qū)ьl符號是帶有參考信息的、經(jīng)調(diào)制的、OFDM幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的在時間和頻率中分布的 信元或符號，其傳送值為接收器已知。在圖1中，示出了提議用于3G LTE的導(dǎo)頻模式。正 如能看到的一樣，在資源塊或子幀的第一和第五個OFDM符號中的每第6個子載波傳送導(dǎo)頻符號。在第五個OFDM符號中，導(dǎo)頻符號相對于第一符號中的導(dǎo)頻移位3個子載波。因此，基于這些導(dǎo)頻符號，每個用戶能估計不同資源塊的信道質(zhì)量(例如，SIR)。 然而，這不是輕松的任務(wù)。除作為頻率選擇性的之外，信道也是隨時間變化的。這意味著即 使能在接收器側(cè)極好地估計信道，在該信息變得在發(fā)射器側(cè)可用時，信道也可能已更改。能 看到對于良好的信道，即，隨頻率及時間只有小變化的信道，在資源塊內(nèi)、在頻率與時間上 對較大數(shù)量的導(dǎo)頻符號進行相干累積或者甚至對多個資源塊進行相干累積時，實現(xiàn)了最佳 結(jié)果。然而，對于頻率選擇性較強的信道，由于信道從一個子載波到另一子載波變化太大， 因此，只可能對來自少數(shù)子載波的導(dǎo)頻累積，并且類似地，對于隨時間變化較大的信道，由 于信道變化太快，因此，只可能對來自少數(shù)OFDM符號的導(dǎo)頻累積。因此，如果信道頻率選擇 性和時間變化性均極大，則只有極少導(dǎo)頻用于相干累積。對此類少數(shù)導(dǎo)頻的累積造成有偏 差且有噪聲質(zhì)量估計，但對于差的信道，這必須被接受。然而，如果對能用于差信道的少數(shù) 導(dǎo)頻的累積也用于所有其它信道，則即使在更有利的條件下，結(jié)果也將是壞的估計。在下述 方 法中，用于相干和非相干累積的導(dǎo)頻數(shù)量適應(yīng)描述信道質(zhì)量的一個或多個參數(shù)。圖2中示出能在其中使用本發(fā)明的移動臺的接收器電路1的框圖。在圖中，示出 了帶有兩根接收器天線2、3的接收器1，但正如下面將提到的一樣，天線的數(shù)量也可以不是 兩根。通過天線2、3收到信號并在前端接收器4中下變頻以及隨后 在模數(shù)轉(zhuǎn)換器5中轉(zhuǎn)換 成數(shù)字基帶信號。數(shù)字基帶信號饋送給小區(qū)搜索單元7，該單元定期執(zhí)行同步和小區(qū)搜索以 獲得服務(wù)小區(qū)(SC)及檢測到的鄰居小區(qū)(NBi)的計時估計。服務(wù)小區(qū)是傳送數(shù)據(jù)到接收 器的小區(qū)。此外，在小區(qū)搜索單元7中獲得延遲擴展信息。計時信息饋送給FFT 6，由其執(zhí) 行收到的基帶信號的FFT以獲得在頻域中的信號表示。頻域信號饋送給檢測器8，在其中檢 測收到的數(shù)據(jù)符號。頻域信號也饋送給信道估計和信干比(SIR)估計單元9，該單元估計信 道和干擾，即，信道的質(zhì)量。在信道估計單元中，也估計多普勒擴展。控制單元10接收多普 勒、計時和延遲擴展信息，并如下面將進一步詳細(xì)描述的一樣，基于該信息調(diào)整要在信道和 SIR估計單元9中使用的多個參數(shù)Nt、Nf、K、M?？刂茊卧?0也例如以估計SIR的形式將信 道質(zhì)量信息(CQI)傳送到基站側(cè)。如果假設(shè)在接收器1上的天線數(shù)量為d，在FFT 6后在時間t子載波j的收到的信 號能表示為 其中，Hj(t)是dXl復(fù)值信道向量，S 是傳送的信號，并且E^是協(xié)方差為Rj的 dXl噪聲和干擾向量。協(xié)方差Rj是dXd矩陣，定義為A 二五(五/(五/廣)，8卩，Etj(Etj)H的標(biāo)
記為E(..)的數(shù)學(xué)期望值，其中，上標(biāo)H(厄密)指示對應(yīng)向量或矩陣的復(fù)共軛轉(zhuǎn)置。信道和干擾矩陣在估計單元9中估計，并饋送給檢測器8，在其中計算匹配濾波器 以形成檢測器統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 理想的是，如果H和R估計正確，則檢測器中的SIR為 然而，由于非理想的H和R估計的原因，真正的SIR為 為估計子載波j的信道向量Hj (t)和協(xié)方差矩陣R」，利用了在部分子載波(比方 說子載波i e I)上傳送導(dǎo)頻符號。隨后，基于這些信道估計，可例如通過內(nèi)插獲得j的信 道估計，但本發(fā)明并不限于此類內(nèi)插。此外，一般能認(rèn)為協(xié)方差矩陣&在多個子載波上是 恒定的，例如，在3GPPLTE中等于12個子載波的一個資源塊上是恒定的。對于用于CQI的 SIR估計，每資源塊能估計一個SIR值，一般作為該資源塊上的平均SIR，并且下面描述了該 操作能如何進行的示例?；谟嘘P(guān)服務(wù)小區(qū)的多普勒、信道延遲擴展和計時準(zhǔn)確度信息的信息，確定在時 間(Nt)和頻率(Nf+1)上能相干組合的導(dǎo)頻符號的數(shù)量。例如，有關(guān)多普勒的信息可從舊的 信道估計獲得，而有關(guān)計時信息和信道延遲擴展的信息可例如從同步信道獲得。一般情況 下，Nt大約為2-4，而Nf是0、1或3，對應(yīng)于Nf+1為1、2或4，即，資源塊的一個、兩個或所有 四個導(dǎo)頻符號能用于相干組合。在確定Nt和Nf中，三個參數(shù)(即，多普勒、計時信息和信 道延遲擴展)每個能單獨考慮，或者它們能在例如表中組合，為三個參數(shù)的不同組合指示Nt 和Nf的提議值。Nf的較高值用于具有低延遲擴展和良好計時準(zhǔn)確度的信道，并且對應(yīng)地，Nt 的較高值用于帶有低多普勒的信道。Nt和Nf的選擇在圖3中示出，圖3類似于圖1，示出用 于3G LTE的導(dǎo)頻模式和資源塊的設(shè)置。例如，資源塊22示為其中Nt和 +1等于2，而資 源塊25示為其中Nt = 2和Nf+1 = 1。在后一情況下，這意味著導(dǎo)頻能與同一子載波上的 另一導(dǎo)頻相干組合，但不能與來自其它子載波的載波相干組合。在確定Nt和Nf后，能根據(jù)以下等式進行信道估計 要獲得R估計，先獲得在一個資源塊上非相干組合的信道估計的數(shù)量K。通過認(rèn) 為R在一個資源塊上是恒定的，能利用每資源塊的導(dǎo)頻子載波總數(shù)和用于相干組合的子載 波的數(shù)量Nf獲得K。在 +1個導(dǎo)頻子載波(在群組中)能用于通過相干組合確定信道估計 時，K將是能非相干組合的資源塊中此類群組的數(shù)量。對于3G LTE，如在圖1中所示，四個 子載波傳送每個資源塊中的導(dǎo)頻，并且因此，K = 4/(Nf+l)。因此，在圖3中，資源塊22具 有K = 2，并且資源塊25具有K = 4。其次，R估計取決于干擾情形，S卩，干擾是“AWGN狀”(即，許多等強鄰居(NB)小區(qū) 或根本無鄰居小區(qū)，即熱噪限制情形)還是主要有單個強干擾源。AWGN是加性白高斯噪聲。 一般情況下，從檢測到的鄰居小區(qū)列表，即具有此類信息的UE小區(qū)搜索和測量單元7知道 此類信息。然而，本發(fā)明并不限于從小區(qū)搜索單元獲得該信息。另一解決方案能是獲得不 同資源塊的R估計，并隨后確定R估計在多少個資源塊上是近乎恒定的，這能通過執(zhí)行假設(shè) 檢驗實現(xiàn)。如果干擾是“AWGN狀”，則干擾對于所有資源塊是近乎相等的，因此，資源塊的最終 協(xié)方差估計能通過在大數(shù)量M個資源塊上求平均而獲得。另一方面，如果有一個主導(dǎo)干擾源，則不同資源塊的干擾取決于有關(guān)干擾小區(qū)的 延遲擴展或計時準(zhǔn)確度。大的延遲擴展意味著很大的頻率選擇性，這意味著干擾在資源塊上變化，并且因此幾乎無(或只有少數(shù))資源塊能在其上求平均以獲得最終協(xié)方差估計。相反的情況對干擾信道的低延遲擴展適用，因此允許M的更大值。因此，大致地說，在有一個具有大延遲擴展的主導(dǎo)干擾源時，要使用M的更小值， 而在根本無干擾源、有一個具有小延遲擴展的主導(dǎo)干擾源或有多個干擾源時，能使用M的 更大值。例如，能從帶有依賴干擾小區(qū)的數(shù)量和那些小區(qū)的延遲擴展的預(yù)計算值的表中確 定數(shù)量M。它也能從依賴相同參數(shù)的算法計算得出。圖3示出一個示例，其中，數(shù)字M已確定為四，因此，可能在四個資源塊21、22、23 和24上求平均。因此，在參數(shù)Nt、Nf、K和M已在控制單元10中確定并饋送給信道和SIR估計單元 9時，一個資源塊的R的估計能確定為 并且，當(dāng)在M個資源塊上求平均時，該估計確定為 在已找到一個資源塊中導(dǎo)頻符號的K個群組的每個群組的信道估計應(yīng),.( )，并且已 找到該資源塊(及M > 1時的其它資源塊)的R的估計時，隨后能確定資源塊中導(dǎo)頻符號 的K個群組的每個群組的臨時SIR估計。隨后，資源塊的SIR估計作為K個臨時SIR估計 的非相干累積獲得，即， 一般情況下，以此方式計算得出的SIR估計將有偏差，特別是在只有少數(shù)導(dǎo)頻符 號能用于累積時。因此，能進行偏差補償以獲得無偏差的估計，或至少偏差更少的估計。通 過使用系數(shù)f縮放，并減去截距g，能獲得相對于等式(4)的真實SIR的無偏性，其中，f和 g是Nt、Nf、K、M和接收天線的數(shù)量d的函數(shù)。因此，偏差補償?shù)腟IR估計能表示為 f和g的確切值取決于有關(guān)信道和協(xié)方差估計的分布特征，但在高斯隨機變量的 情況下，能計算顯式的f和g。在用于CQI估計(即，快照SIR估計)的典型實現(xiàn)中，g—般 情況下很小，并且能認(rèn)為是0 ；否則，將有負(fù)SIR估計的風(fēng)險，特別是對于低SIR值。函數(shù)f 在高斯情況下能得出為 注意，在此高斯情況下，f不取決于Μ。然而，在一般情況下，f也能取決于Μ。偏差校正的SIR在信道和SIR估計單元9中獲得，并且該信息饋送給將SIR估計 (每資源塊)映射到CQI量度的控制單元10，CQI量度饋送給發(fā)射部分并傳送到使用CQI調(diào) 整調(diào)制和編碼的節(jié)點B (未示出)。圖4示出一個流程圖，顯示了上述過程。首先，在步驟101中，如上所述獲得有關(guān)服務(wù)小區(qū)，即從其收到信息的發(fā)射器的多普勒、信道延遲擴展和計時準(zhǔn)確度的信息，并且基 于此信息，在步驟102中能確定數(shù)量Nt和Nf。在確定Nt和Nf后，能根據(jù)上述等式(5)在步 驟103中確定信道估計應(yīng), 。隨后，在步驟104中，獲得在一個資源塊上非相干組合的信道估計的數(shù)量K，并且 類似地，在步驟105中，確定能在其上對協(xié)方差估計求平均的資源塊的數(shù)量M。在已確定參 數(shù)Nt、Nf、K和M時，能根據(jù)上述等式(6)，在步驟106中確定一個資源塊的協(xié)方差矩陣估計
及7"，并且隨后能根據(jù)上述等式(7)，在步驟107中在M個資源塊上對這些估計求平均。在已找到一個資源塊中導(dǎo)頻符號的K個群組的每個群組的信道估計片,.( )，并且已 找到該資源塊(及M > 1時的其它資源塊)的R的估計時，隨后能在步驟108中確定資源 塊中導(dǎo)頻符號的K個群組的每個群組的臨時SIR估計。隨后，在步驟109中根據(jù)上述等式 (8)，資源塊的SIR估計作為K個臨時SIR估計的非相干累積獲得。最后，在步驟110中，能根據(jù)等式(9)，對確定的SIR估計進行偏差補償。雖然本發(fā)明的各種實施例已描述和示出，但本發(fā)明并不限于此，而是在隨附權(quán)利要求中定義的主題范圍內(nèi)也可以其它方式實施。
權(quán)利要求
一種在無線通信系統(tǒng)的接收器(1)中估計從第一發(fā)射器到所述接收器(1)的無線電信道的信干比的方法，其中在多個子載波頻率上、通過所述無線電信道傳送包括給定持續(xù)時間的符號的信號；以及其中在一些符號中、在一些所述子載波頻率上調(diào)制帶有所述接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo)頻，其特征在于所述方法包括以下步驟·為收到的導(dǎo)頻檢測(101)從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)；·根據(jù)所述至少一個參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組(26，27；28，29，30，31)；·確定(102，104)每個所述第一群組中的導(dǎo)頻的數(shù)量(Nf，Nt)和第二群組(22，25)中能用于非相干組合的此類第一群組的數(shù)量(K)；·從導(dǎo)頻的每個所述第一群組中所述收到的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)確定(103)該群組的信道估計·從該群組中所述收到的導(dǎo)頻、在每個所述第二群組(21，22，23，24；25)中每個第一群組的所述確定的信道估計在該第二群組中每個第一群組中導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)及在該第二群組中第一群組的所述確定的數(shù)量(K)，確定(106)該第二群組的第一協(xié)方差矩陣估計·根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號，定義(105)能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計的數(shù)量(M)；·將第二協(xié)方差矩陣估計確定為所述數(shù)量(M)個第一協(xié)方差矩陣估計的平均值；以及·從所述信道估計和所述第二協(xié)方差矩陣估計確定(108，109)每個所述第二群組的信干比估計。FPA00001127651500011.tif,FPA00001127651500012.tif,FPA00001127651500013.tif,FPA00001127651500014.tif,FPA00001127651500015.tif,FPA00001127651500016.tif
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于檢測所述至少一個參數(shù)的所述步驟(101)包 括檢測至少從所述第一發(fā)射器收到的信號的多普勒、時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度之一。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估計的 所述數(shù)量(M)的所述步驟(105)包括檢測多個干擾發(fā)射器和至少從此類干擾發(fā)射器收到 的信號的時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度之一。
4.如權(quán)利要求1到3任一項所述的方法，其特征在于確定每個所述第二群組的信干比 估計的所述步驟包括以下步驟 從在該第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的所述確定的信道估計(坎( ))和所述確定的第二協(xié)方差矩陣估計(XM)確定(108)在該第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的臨時信干 比估計，以及 將該第二群組的所述信干比估計確定(109)成為該第二群組中的第一群組確定的所 述臨時信干比估計的平均值。
5.如權(quán)利要求1到4任一項所述的方法，其特征在于所述方法進一步包括通過將為每 個所述第二群組確定的所述信干比估計乘以補償系數(shù)，確定偏差補償?shù)男鸥杀裙烙嫷牟襟E(110)。
6.如權(quán)利要求1到5任一項所述的方法，其特征在于所述方法在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的 接收器中執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法在第三代長期演進系統(tǒng)的接收器中 執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述第二群組是所述第三代長期演進系統(tǒng)中 的資源塊。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述方法在Wimax系統(tǒng)的接收器中執(zhí)行。
10.如權(quán)利要求1到9任一項所述的方法，其特征在于所述方法進一步包括將所述確定 的信干比估計作為信道質(zhì)量信息傳送到所述第一發(fā)射器的步驟。
11.無線通信系統(tǒng)的一種接收器(1)，其中在多個子載波頻率上、通過無線電信道將包 括給定持續(xù)時間的符號的信號從第一發(fā)射器傳送到所述接收器(1)；以及其中在一些符號 中、在一些所述子載波頻率上調(diào)制帶有所述接收器已知其傳送值的參考信息的導(dǎo)頻，所述 接收器設(shè)置為估計所述無線電信道的信干比，其特征在于所述接收器包括 用于為收到的導(dǎo)頻檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)的部件(7，9)； 用于根據(jù)所述至少一個參數(shù)定義能用于相干組合的導(dǎo)頻的第一群組(26，27 ；28，29， 30,31)和用于確定在每個所述第一群組中的導(dǎo)頻的數(shù)量(Nf，Nt)和在第二群組(22，25)中 能用于非相干組合的此類第一群組的數(shù)量(K)的部件(10)； 用于從導(dǎo)頻的每個所述第一群組中的所述收到的導(dǎo)頻和該群組中導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)確定該群組的信道估計(々,々))，以及用于從在該群組中的所述收到的導(dǎo)頻、在每個所述第二群組(21，22，23，24，25)中每個第一群組的所述確定的信道估計(々, ( ))、在該第二群組中每個第一群組中的導(dǎo)頻的所述確定的數(shù)量(Nf，Nt)及在該第二群組中第一群組的所述確定的數(shù)量(K)確定該第二群組的第一協(xié)方差矩陣估計 (々廣)的部件(9)； 用于根據(jù)存在的從可能干擾發(fā)射器收到的信號，定義能求平均的第一協(xié)方差矩陣估 計的數(shù)量(M)的部件(10)；以及 用于將第二協(xié)方差矩陣估計確定為所述數(shù)量M個第一協(xié)方差矩陣估計的平均值，以及用于從所述信道估計和所述第二 協(xié)方差矩陣估計確定每個所述第二群組的信干比估計的部件(9)。
12.如權(quán)利要求11所述的接收器，其特征在于用于檢測所述至少一個參數(shù)的所述部件 (7,9)設(shè)置為檢測至少從所述第一發(fā)射器收到的信號的多普勒、時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度之一。
13.如權(quán)利要求11或12所述的接收器，其特征在于用于定義能求平均的第一協(xié)方差矩 陣估計的所述數(shù)量(M)的所述部件(10)設(shè)置為檢測多個干擾發(fā)射器和至少從此類干擾發(fā) 射器收到的信號的時間延遲擴展和計時準(zhǔn)確度之一。
14.如權(quán)利要求11到13任一項所述的接收器，其特征在于用于確定每個所述第二群組 的信干比估計的所述部件(9)設(shè)置為 從在所述第二群組中導(dǎo)頻的每個第一群組的所述確定的信道估計和所述確定的第二協(xié)方差矩陣估計(Am)確定 在該第二群組中該第一群組的臨時信干比估計；以及 將該第二群組的所述信干比估計確定成為該第二群組中的第一群組確定的所述臨時 信干比估計的平均值。
15.如權(quán)利要求11到14任一項所述的接收器，其特征在于用于確定信干比估計的所述 部件(9)進一步設(shè)置為通過將為每個所述第二群組確定的所述信干比估計乘以補償系數(shù) 來確定偏差補償信干比估計。
16.如權(quán)利要求11到15任一項所述的接收器，其特征在于所述接收器是正交頻分復(fù)用 系統(tǒng)的接收器。
17.如權(quán)利要求16所述的接收器，其特征在于所述接收器是第三代長期演進系統(tǒng)的接 收器。
18.如權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于所述第二群組是所述第三代長期演進系 統(tǒng)中的資源塊。
19.如權(quán)利要求16所述的接收器，其特征在于所述接收器是Wimax系統(tǒng)的接收器。
20.如權(quán)利要求11到19任一項所述的接收器，其特征在于所述接收器進一步設(shè)置為將 所述確定的信干比估計作為信道質(zhì)量信息傳送到所述第一發(fā)射器。
21.一種計算機程序，包括用于當(dāng)所述計算機程序在計算機上運行時執(zhí)行權(quán)利要求1 到10任一項所述步驟的程序代碼部件。
22.—種計算機可讀媒體，其中存儲有程序代碼部件，所述程序代碼部件用于當(dāng)所述程 序代碼部件在計算機上運行時執(zhí)行權(quán)利要求1到10任一項所述方法。
全文摘要
在無線通信系統(tǒng)的接收器(1)中估計無線電信道的信干比，其中，在一些符號中、在一些子載波上調(diào)制帶有參考信息的導(dǎo)頻。檢測從所述第一發(fā)射器收到的信號的至少一個參數(shù)，并且確定在第二群組中能相干組合的第一群組中的導(dǎo)頻數(shù)量(Nf，Nt)，以及從這些導(dǎo)頻中確定每個第一群組的信道估計(H)和每個第二群組的第一協(xié)方差估計(R)。根據(jù)存在的來自可能干擾發(fā)射器的信號，定義能夠求平均的第一協(xié)方差估計的數(shù)量(M)，并且將第二協(xié)方差估計確定為所述數(shù)量個第一協(xié)方差估計的平均值。從信道估計和第二協(xié)方差估計中，估計每個第二群組的信干比。
文檔編號H04L1/20GK101843028SQ200880114610
公開日2010年9月22日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者B·林多夫 申請人:愛立信電話股份有限公司