專利名稱：具有對于無線通信的功率估計和追蹤的干擾消除的制作方法
技術領域：
本公開文本通常涉及通信，并且更具體地涉及在無線通信系統(tǒng)中 執(zhí)行干擾消除的技術。
背景技術：
—種無線多址通信系統(tǒng)可以同時與諸如蜂窩電話的多個無線設 備進行通信。這種多址系統(tǒng)的實例包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址 (TDMA)系統(tǒng)，以及頻分多址(FDMA)系統(tǒng)。無線多址系統(tǒng)典型地包括多個基站，其提供對大范圍地理區(qū)域的 通信覆蓋。每個基站可以在任何給定的時刻向其覆蓋范圍內(nèi)的一個或多個 無線設備發(fā)送數(shù)據(jù)。 一個給定的無線設備可以從服務基站接收所需的傳輸 以及來自相鄰基站的干擾傳輸。這些干擾傳旨在用于這些相鄰基站的覆蓋 范圍內(nèi)的其它無線設備，但是對此給定的無線設備產(chǎn)生干擾作用。該干擾 阻礙了無線設備解調所需傳輸?shù)哪芰?，并且對性能有很大影響。因此在本領域中需要一種用于在無線通信系統(tǒng)中存在干擾傳輸 的情況下解調所需傳輸?shù)募夹g。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述了用于在無線通信系統(tǒng)(如，CDMA系統(tǒng))中執(zhí)行干擾消 除的技術。本文所用"消除"和"抑制"是同義術語，并且可以互換使用。 該技術基于對多個正交頻段(bin)的每個頻段的功率估計來執(zhí)行干擾消除， 該正交頻段例如沃什頻段(Walsh bin)。在一個方面，通過估計這些功率估計的至少兩個分量來獲得每個 頻段的功率估計。該分量可以包括，例如信道增益、噪聲和干擾、以及頻 段增益。在一個實施例中，對于正交頻段，例如基于這些頻段的接收符號， 獲得初始信道估計^ 。然后可以根據(jù)(l)沒有傳輸?shù)目疹l段的初始功率估 計，或者(2)所有頻段的最小初始功率估計，獲得，聲和干擾估計42。對于 每個正交頻段，可以根據(jù)該頻段的初始信道估計；'，"以及導f、功率估計，獲 得頻段增益估計&"。可以根據(jù)接收導頻獲得信道增益估計《'?？梢岳镁?有用于提供良好估計性能的時間常數(shù)^J濾波器，來獲得不同的估計。然后 對每個正交頻段，可以根據(jù)信道估寸&、噪聲和干擾估計^2、以及該頻段 的頻段增益估計i，"，獲得功率估計^"。如下文所述，使用正交頻段的功率 估計來執(zhí)行干擾消除。在另一方面，在多級快速跟蹤中執(zhí)行干擾消除,。例如根據(jù)第一級 的接收符,，對第一級獲得多個正交頻段的總功率估計&'以及每個頻段的 功率估計&1。快速濾波器可以用于總功率估計，并且較慢的濾波器可以用 于每個頻段的功率估計。對第一級，根據(jù)該級的每個頻段的功率估計&:'來 執(zhí)行干擾消除。對第二級，例如根據(jù)此級的接收^號來A獲得總功率估計^2。 對第二級，分別根據(jù)第一和第二級的總功率估計&和4，2，以及第一級的每 個頻段的功率估計&1，獲得每個頻段的功率估計&，2。對第二級，根據(jù)此 級的每個頻段的功率估計&2，執(zhí)行干擾消除。在下文進一步詳細描述本發(fā)明的不同的方面和實施例。


圖1示出了具有多個基站的CDMA系統(tǒng)； [OOll]圖2示出了基站和無線設備的框圖；
圖3示出了在基站的CDMA調制器；
圖4示出了單扇區(qū)干擾消除器；
圖5示出了用于執(zhí)行干擾消除的處理；
圖6A示出了用于執(zhí)行干擾消除的另一個處理；
圖6B示出了用于獲得功率估計的處理；
圖7示出了并行多扇區(qū)干擾消除器；
圖8A示出了級聯(lián)兩扇區(qū)干擾消除器；圖8B示出了級聯(lián)多扇區(qū)干擾消除器；
圖9示出了并行兩級干擾消除器；圖IOA和IOB示出了擬線性干擾消除(QLIC)塊的兩個實施例;圖11示出了具有加速跟蹤的級聯(lián)干擾消除器；圖12A示出了用于具有加速跟蹤的第一級的QLIC模塊；圖12B示出了用于后續(xù)級的QLIC模塊；圖13示出了執(zhí)行級聯(lián)干擾消除的處理過程。
具體實施例方式本文所述的干擾消除技術可以用于各種通信系統(tǒng)，諸如CDMA、 TDMA、 FDMA、正交FDMA(OFDMA)、以及單載波FDMA(SC-FDMA) 系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)一個或多個CDMA無線電訪問技術(RAT)諸如 cdma2000、寬帶CDMA(W-CDMA )等等。cdma2000涉及IS-2000、 IS-856 以及IS-95標準。TDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)諸如GSM的RAT。這些不同的RAT 以及標準在現(xiàn)有技術中已知。在名為"第三代伙伴項目"(3GPP)的協(xié)會的文 獻中描述了 W-CDMA禾B GSM。在名為"第二代伙伴項目2"(3GPP2)的協(xié)會 的文獻中描述了 cdma2000。 3GPP和3GPP2文獻對公眾開放。OFDMA系 統(tǒng)使用OFDM來在正交的子載波上發(fā)送頻域內(nèi)的符號。SC-FDMA系統(tǒng)在 正交的子載波上發(fā)送時域內(nèi)的符號。為了清楚起見，下文中描述用于CDMA 系統(tǒng)的技術，該CDMA系統(tǒng)可以是cdma2000系統(tǒng)或者是W-CDMA系統(tǒng)。圖1示出了具有多個基站的碼分多址系統(tǒng)100。為簡單起見，圖 1僅僅示出三個基站110a、 110b和110c以及一個無線設備120.基站通常 是固定站，其與無線設備通信并且被稱作節(jié)點B(3GPP術語)、接入點等等。 每個基站110為特定地理區(qū)域提供通信覆蓋。術語"小區(qū)"術語取決于使 用該術語的上下文，指的是基站和/或其覆蓋區(qū)域。為了提高系統(tǒng)容量，基 站覆蓋區(qū)域可以被分為多個(如三個)更小的區(qū)域。每個更小的區(qū)域通過各自 的基站收發(fā)子系統(tǒng)(BTS)來進行服務。術語"扇區(qū)"取決于使用該術語的上下 文，指的是BTS和域其覆蓋區(qū)域。對于扇區(qū)化的小區(qū)，該小區(qū)的所有扇區(qū) 的BTS典型地位于該小區(qū)的基站中。以下說明書中假定每個小區(qū)被分為多 個扇區(qū)。為簡單起見，術語"基站"通常指的是小區(qū)的固定站，以及扇區(qū) 的固定站。服務基站/扇區(qū)是一種與無線設備通信的基站/扇區(qū)。
1無線設備可以是固定的或者移動的，并且還可被稱作用戶設備 (l正)(3GPP術語)、移動站(cdma2000術語)、用戶終端等等。無線設備可以 是蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、無線調制調解器卡等等。無線設備可以 在任何給定時刻與零個、 一個或者多個基站在正向或者反向鏈路上通信。 正向鏈路(或者下行)指的是從基站到無線設備的通信鏈路，反向(或者上行) 鏈路指的是從無線設備到基站的通信鏈路。為簡單起見，圖1僅僅示出正 向鏈路上的傳輸。無線設備120經(jīng)由視線以及反射的路徑從服務基站110a 接收所需傳輸，并且還經(jīng)由視線以及反射的路徑從相鄰基站110b和110c 接收干擾傳輸。圖2示出基站110i以及無線設備120的框圖?；?10i可以是 圖1所示的任何一個基站。為簡單起見，圖2示出具有一個發(fā)射天線的基 站110i以及具有一個接收天線的無線設備120。通常，基站110i和無線設 備中的每一個可以裝有任意數(shù)量的天線。為簡單起見，圖2僅僅示出用于 正向鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚韱卧?。在基?10i，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器210接收被服務的無線設備的 業(yè)務量數(shù)據(jù)，處理(如，編碼，交織以及符號映射)該業(yè)務量數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生數(shù) 據(jù)符號，并將該數(shù)據(jù)符號提供給CDMA調制器220。如本文所使用的，數(shù) 據(jù)符號是數(shù)據(jù)的調制符號，導頻符號是用于導頻的調制符號，調制符號是 用于信號星座中的點(如，用于M-PSK或者M-QAM)的復數(shù)值，符號通常 是復數(shù)值，并且導頻是由基站和無線設備二者預先知曉的數(shù)據(jù)。如下文所 述，CDMA調制器220處理該數(shù)據(jù)符號和導頻符號，并且向發(fā)射機 (TMTR)230提供一串輸出碼片流。發(fā)射機230處理(如轉換到模擬，放大， 濾波以及上變頻)該輸出碼片流，并且產(chǎn)生前向鏈路信號，并且從天線232 發(fā)射該信號。在無線設備120，天線252接收由基站110i以及其它基站發(fā)射的 前向鏈路信號。天線252將接收信號提供到接收機(RCVR)254。接收機254 處理(如濾波，放大，下變頻，數(shù)字化)接收到的信號并且將接收的采樣提供 到干擾消除器260。干擾消除器260抑制來自如下文所述的干擾基站的干 擾，并且對于服務基站已的消除了干擾的采樣提供到瑞克接收機270。天線 252可以經(jīng)由如圖1所示的一個或多個信號通路，從服務基站接收前向鏈路 信號，并且該接收信號可以包括服務基站的一個或多個信號實例(或者多
徑)。瑞克接收機270處理所有關注的多徑并且提供數(shù)據(jù)符號估計，該估計 是由服務基站所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的估計。還可用均衡器或者其它類型的接 收機來替換瑞克接收機270。接收(RX)數(shù)據(jù)處理器280處理(如符號解映射， 去交織以及解碼)該數(shù)據(jù)符號估計并且提供解碼的數(shù)據(jù)。通常，在基站110i， 瑞克接收機270和RX數(shù)據(jù)處理器280的處理與CDMA調制器220和TX 數(shù)據(jù)處理器210的處理分別是互補的?？刂破?處理器240和290分別在基站110i和無線設備120指導 操作。存儲器242和292分別存儲用于基站110i和無線設備120的數(shù)據(jù)和 程序代碼。對于CDMA，可以通過不同的正交碼獲得多個正交信道。例如， 在cdma2000中通過不同的沃什碼獲得多個正交業(yè)務量信道，并且在 W-CDMA中通過不同正交可變擴展因數(shù)(OVSF)碼獲得多個正交物理信道。 正交信道可用于發(fā)送不同類型的數(shù)據(jù)(如業(yè)務量數(shù)據(jù)，廣播數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)， 導頻等等)和/或不同無線設備的業(yè)務量數(shù)據(jù)。對該正交信道進行適當?shù)販y 量、合并，并且在整個系統(tǒng)帶寬上擴頻。用擴頻碼來執(zhí)行該擴頻，擴頻碼 是在cdma2000中是偽隨機號碼(PN)序列，在W-CDMA中是擾碼。在 cdma2000，使用沃什碼的信道化被稱作"覆蓋(covering)"，并且擴頻被稱作 "擴展(spreading)"。在W-CDMA中，使用OVSF碼的信道化被稱作"擴展 (spreading)",并且擴頻被稱作"加擾(scrambling)"。為了清楚起見，在下文 中使用cdma2000術語(如話務信道，覆蓋，擴展等等)。圖3示出基站110i中的CDMA調制器220的框圖。為簡單起見， 以下描述假定N個業(yè)務信道對每個扇區(qū)有效，并且將不同的長度為N的沃 什碼分配給每個業(yè)務信道，其中對于cdma2000， N可以等于4、 8、 16、 32、 64或者12S。通常，不同長度的正交碼可以用于業(yè)務信道，并且N可以對 應于最長的正交碼的長度。CDMA調制器220包括用于N個業(yè)務信道的N個業(yè)務信道處理 器310a到310n。在每個業(yè)務信道處理器310中，乘法器312接收業(yè)務信道 n的數(shù)據(jù)符號，并且用業(yè)務信道n的增益gi，n調節(jié)業(yè)務信道n的數(shù)據(jù)符號， 并且提供調節(jié)后的數(shù)據(jù)符號。該增益gi,n可以被設為O，如果業(yè)務信道n沒 有被使用。沃什覆蓋單元314用分配到業(yè)務信道n的沃什碼wj言道化調節(jié) 的數(shù)據(jù)符號。單元314通過重復每個調節(jié)的數(shù)據(jù)符號多次來執(zhí)行覆蓋，以
產(chǎn)生N個復制的符號，然后將N個復制的符號乘以沃什碼wn的N個碼片 來產(chǎn)生該數(shù)據(jù)符號的N個數(shù)據(jù)碼片。合成器320接收所有N個業(yè)務信道的 數(shù)據(jù)碼片并且進行相加。乘法器322將合并的數(shù)據(jù)碼片乘以分配給扇區(qū)/ 的擴頻碼并且產(chǎn)生輸出碼片?？梢杂秒x散時間來表示扇區(qū)i的輸出碼片，如下
<formula>formula see original document page 15</formula>
其中k是碼片周期的索引，
n是業(yè)務信道的索引，i是扇區(qū)的索引，
^"(L^WJ)是在碼片周期k中在業(yè)務信道n上發(fā)送的數(shù)據(jù)符號， w"(moc^， AO)是碼片周期k中業(yè)務信道n的沃什碼片， g'."扇區(qū)i中業(yè)務信道N的增益， c'(^是在碼片周期k中扇區(qū)i的擴頻碼片，并且 、")是碼片周期k中扇區(qū)i的輸出碼片。在N個碼片周期內(nèi)發(fā)送每個數(shù)據(jù)符號。在碼片周期k-W到 W + 中發(fā)送符號周期t的數(shù)據(jù)符號^W。因此，1=^^」以及 s,. (,)=s,, (Lfc/wJ)，其中"kl，，表示基數(shù)運算符(flooroperator)。為了簡明起見，
假定對于V^，""，所有的碼片周期k、符號周期t、業(yè)務信道n以及扇區(qū)i 或者k力)卜k(mo歌AO)Uc,WLi具有單元量級數(shù)據(jù)符號，沃什碼片，以及
擴頻碼片。不同扇區(qū)的擴頻碼是不相關的，其中 )'^"<>} = ^0部，力，這意味著只有當^0并且i,時，扇區(qū)i和j
的擴頻碼之間的期望值等于1。在cdma2000中不同扇區(qū)被分配相同PN序 列的不同移位版本，其中不同扇區(qū)的擴頻碼在碼片偏移量的范圍不相關。
將等式(1)表示為如下矩陣形式
&(,)=g(,).e:.2,a(o 等式(2)
其中W)呵Si, 1(t)Si. 2(t)…Su(t)]T是Nxl向量，包括將要在N個業(yè)務信道上 在符號周期t內(nèi)被發(fā)送的N個數(shù)據(jù)符號，
g是一個NxN對角矩陣，沿對角包括N個業(yè)務信道的增益，或者diag(G')={gi,，gi, 2，…，gi,n}，
是一個NxN沃什矩陣，在N列包含N個沃什碼，
GW是一個NxN對角矩陣，沿對角包括在符號周期t內(nèi)N個碼片周期 內(nèi)的N個擴展碼片，或者
diag(C"))={Ci(N't)， q(N.t+l)，…，Cj(N't+N-l)}，
Z'(0呵Xi(N't)Xi(N卄l)…Xi(N卄N-l)]T是一個Nx1向量，包括符號周期
t中扇區(qū)i的N個輸出碼片，以及 "T"表示轉置。對角矩陣沿著對角線包括可能的非零值并且其它值為零。如果業(yè) 務信道具有不同沃什碼長度，則N等于所有業(yè)務信道中最長的沃什碼長度，
每個稍短的沃什碼在矩陣:^中重復。無線設備120從基站110i和其它基站接收前向鏈路信號。從接 收機254的接收采樣可以表示為
+ 等式(3) 其中A是扇區(qū)i的信道增益，
^)是不包含在；,W中的噪聲和干擾的Nxl向量，以及
^)是包含符號周期t的N個接收采樣的Nxl向量。等式(3)假設所有的扇區(qū)都是同步的并且每個扇區(qū)存在一個單一 信號路徑(或者沒有多徑)。為了簡單起見，可以假設^)中的噪聲和干擾是 具有零均值向量和協(xié)方差矩陣為W-L的加性高斯白噪聲(AWGN)，其中 No是噪聲和干擾的變量，并且L是沿對角為1，并且其它值為O的單位矩 陣。在等式(3)中，W)是在一個符號周期中的接收向量。因為擴頻碼 的使用是短暫不相關的，所以不同符號周期的接收向量是不相關的。因此， 不同符號周期是不相關的。為了簡明起見，在下文大部分中省略了符號索 引t。通過(1)用扇區(qū)_/所使用的擴頻碼來解擴頻接收采樣以及(2)用業(yè) 務信道n的沃什碼來解覆蓋解擴頻的采樣，無線設備120可以得到在業(yè)務 信道n由給定扇區(qū)y發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的估計，如下
等式(4)
其中^'是一個NxN對角矩陣，包括扇區(qū)j的擴頻碼片， ^是一個包含所需業(yè)務信道n的沃什碼的Nxl向量， 、"是區(qū)j在業(yè)務信道n上扇發(fā)送的數(shù)據(jù)符號， ^，"是未經(jīng)干擾消除的、"估計，以及 "H"代表共軛轉置。為了從干擾扇區(qū)Z消除干擾，無線設備120可以用扇區(qū)/所使用的 擴頻碼來解擴頻接收采樣并且隨后解覆蓋解擴頻的采樣，如下
<formula>formula see original document page 17</formula> 等式(5)
其中^是包含扇區(qū)Z的N個沃什頻段的N個接收符號Nxl向量。^"的乘法 對接收到的扇區(qū)1的采樣解擴頻。由^^的乘法產(chǎn)生N個沃什頻段的接收符 號。N個沃什頻段用于N個業(yè)務信道，只要這些業(yè)務信道被分配長度N的 N個不同沃什碼。可以將N個沃什頻段視為對應于經(jīng)由7解覆蓋所獲得的 N個正交信道。向量&的協(xié)方差矩陣A可以表示為
<formula>formula see original document page 17</formula> 等式(6)
其中l(wèi)^ 'K是扇區(qū)/的信道功率增益，以及
A=^S ' 是來自其它扇區(qū)的噪聲和干擾。協(xié)方差矩陣^可以為diag(^)={&'，A'，2，'"，^}。玍的對角元素 為N個沃什頻段的測量的功率(或者本征值)。如果所有N個對角元素是相 等的，或者對于v"， A，"-4，則&是等對角的。無線設備120根據(jù)諸如線性最小均方差(LMMSE)技術，最小平 方(LS)技術等等多種技術，得到扇區(qū)j的業(yè)務信道n的符號估計。可以根據(jù) LMMSE技術得到扇區(qū)j的業(yè)務信道n的符號估計，如下
<formula>formula see original document page 17</formula>
-E.^l, .H,， 等式(7)
其中S"是s'."的LMMSE估計。等式(7)中的LMMSE符號估計可以合并等式(5)然后分解為小的 等式，如下
) 等式(8) 以及 等式(9)
^^d,,,'"^')-^", 等式(IO)
其中^是Nxl向量，包括N個干擾已消除的采樣，該采樣抑制了扇區(qū)Z的 信號分量，
A7'是一個NxN對角矩陣，記做diag(^' )={々';，々丄
^&')是^的軌跡，其是&'對角元素的和，
^'是未加權的 ，"的LMMSE估計，并且 是加權的^的LMMSE估計。等式(8)表示一個干擾扇區(qū)Z的干擾消除。在本說明書中，等式(8) 中的干擾消除被稱作擬線性干擾消除(QLIC)。向量^包括含有從抑制的扇 區(qū)Z的干擾的采樣。等式(9)指示出。、"的剩余LMMSE估計包括，如等式(4) 所示，通常由CDMA接收機所完成的簡單解擴頻和解覆蓋操作。特別地， 用所需扇區(qū)j的擴頻碼來解擴頻向量、然后用所需業(yè)務信道n的沃什碼來 解覆蓋向量。。等式(10)示出了 LMMSE調節(jié)以獲得后續(xù)解碼的加權估計。如等式(6)所示，4'的對角元素部分地由干擾扇區(qū)Z的增益矩陣^ 確定。如果扇區(qū)Z的所有N個業(yè)務信道是相等的(即，對于Vn， &"=&)則 2,=&^以及厶,"'Z，其中"是^^"(厶力時的總功率增益。如果厶,是等 對角并且沿對角包括"，則由1^(^—')的調節(jié)導致。等于^。在此情況中，等 式(9)的未加權的符號估計^"等于等式(4)的沒有干擾消除的符號估計^"。 當矩陣仏不相等時，實現(xiàn)干擾消，以便通過乘以等式(8)中的反轉的協(xié)方差
矩陣^1，更多地削弱具有較大增益的業(yè)務信道。結果，等式(8)應用 47'/,K4。的標準化的沃什頻段調節(jié)，其實現(xiàn)對干擾抑制的相關調節(jié)，同時
平均在N個沃什頻段上提供一致的總增益。圖4示出了單一扇區(qū)干擾消除器260a的框圖，其是圖2中干擾 消除器260的一個實施例。在干擾消除器260a中，乘法器412將接收的采 樣r乘以扇區(qū)Z的復共軛擴頻碼。'并提供輸入采樣。串-并(S/P)轉換器414 形成每個符號周期的N個輸入采樣的向量并且并行地提供N個輸入采樣。 快速Hadamard變換(FHT)單元416執(zhí)行每個符號周期的N個輸入采樣上的 N點FHT，并且提供N個沃什頻段的N接收符號。單元422計算每個沃什頻段的接收符號的平方量級，并且提供該 沃什頻段的功率值。濾波器24對每個沃:f十頻段的多個符號周期的功率值求 平均，并且為該沃什頻段提供功率估計A"。濾波器424提供^的對角元素 的估計。濾波器424可以由有限沖激響應(FIR)濾波器、無限沖激響應濾波 器(IIR)濾波器或者一些其它類型的濾波器實現(xiàn)。濾波器424具有一個時間 常數(shù)，其如下文所述來進行選擇。單元426計算每個沃什頻段的逆功率估 計并且提供N個逆功率估計，其是4"的對角元素的估計。加法器432將N 個逆功率估計相加并且計算&'的軌跡。單元434計算&'的逆軌跡并且提 供調節(jié)因數(shù)1/7"(&')。乘法器436將從單元426的N個逆功率估計中的每一 個乘以調節(jié)因數(shù)"WA力，并且提供N個沃什頻段的N個標準化逆功率估 計。乘法器436還可以位于乘法器446之后，如等式(8)所示。乘法器440獲得每個符號周期內(nèi)的N個沃什頻段的N個接收符 號，將每個沃什頻段的接收符號乘以該沃什頻段的標準化逆功率估計，并 且提供N個沃什頻段的N個調節(jié)的符號。單元422到440基于每個沃什頻 段執(zhí)行處理。逆FHT(IFHT)單元442對每個符號周期的N個調節(jié)符號執(zhí)行 N點IFHT，并且提供該符號周期的N個輸出采樣。并-串(P/S)轉換器444 將每個符號周期的N個輸出采樣串化。乘法器446將輸出采樣乘以扇區(qū)Z的 擴頻碼，并且提供扇區(qū)Z的干擾已消除的采樣"'。圖4中，乘法器412執(zhí)行扇區(qū)Z的解擴頻，其為在等式(8)中與^ 相乘。串-并轉換器414將每個符號周期的輸入采樣向，化。FHT單元416 執(zhí)行N個業(yè)務信道的解覆蓋，其為在等式(8)中乘以^。 FHT單元416有 效地使用沃什碼，將向量化的采樣映射為正交頻段，并且將協(xié)方差矩陣^對 角化。乘法器412、轉換器414以及FHT單元416執(zhí)行等式(5)并且提供^ 。 單元422、濾波器424以及單元426獲得^一1的估計。加法器432和單元434 計算調節(jié)因數(shù)1""(^')。乘法器436將逆功率估計標準化，其為在等式(8) 乘以""(&')。乘法器440根據(jù)這些沃什頻段的標準化的逆功率估計來調節(jié) N個沃什頻段，其為在等式(8)中乘以&'。因此，更大地衰減了具有較大功 率的沃什頻段，其降低了這些沃什頻段的干擾作用。IFHT單元442執(zhí)行N 個沃什頻段的覆蓋，其為在等式(8)乘以。乘法器446執(zhí)行扇區(qū)/的擴頻(或 者再擴頻)，其為在等式(8)乘以^?；趨f(xié)方差矩陣A'來執(zhí)行干擾消除，協(xié)方差矩陣A'具有等式(6) 中的形式。干擾消除性能依賴于精確估計A的能力。在干擾消除的環(huán)境中， 追蹤指的是在變化的操作環(huán)境下精確估計矩陣^的能力?？梢砸愿鞣N方式來估計矩陣^。在圖4所示的實施例中，通過 平均化多個符號周期內(nèi)向量A中接收符號的功率值來估計矩陣^。在此實 施例中，濾波器424可用于為所期望的操作環(huán)境提供合適的平均化。在如 下所述的另一個實施例，基于 的分量來估計矩陣^。從等式(6)， ^的對角元素可以被表示為
<formula>formula see original document page 20</formula> 等式(l 1)等式(11)指示出由扇區(qū)Z的信道增益、扇區(qū)Z中業(yè)務信道n的增 益&，"和扇區(qū)Z中的噪聲和干擾^來確定扇區(qū)Z的沃什頻段n的功率&"。增 益g""也被稱作沃什頻段n的頻段增益。信道增益&和噪聲和干擾^對所 有N個沃什頻段是相同的。可以使用現(xiàn)有技術中己知的任何信道估計方案，
根據(jù)由扇區(qū)z發(fā)射的導頻來估計信道增益^。扇區(qū)z的信道增益估計被表示
為、在實施例中，根據(jù)對應于未使用的業(yè)務信道的沃什頻段的功率估 計來估計扇區(qū)Z的噪聲和干擾。'2。未使用的業(yè)務信道具有零增益，或者 ^"=0。在此情況中，對應于空沃什頻段的功率只包括僅僅噪聲和干擾，或 者^^-^'^，其中4，"""是空沃什頻段的功率。噪聲和干擾估計可以被設為
等于空的功率估計，如下
<formula>formula see original document page 20</formula>等式(12)
其中4，""〃是4，"""的估計(如，圖4中的濾波器424)，并且《是^的估計?？?以基于來自扇區(qū)的信令，業(yè)務信道的結構等等來識別未使用的業(yè)務信道。 例如，如果干擾消除的處理在多個符號的時間間隔中執(zhí)行的(如，2N或4N)， 或者如果用零沃什碼來發(fā)送導頻，則對應于導頻沃什碼的子分支的未使用
業(yè)務信道可以用于噪聲和干擾估計。在另一個實施例，基于扇區(qū)Z的所有沃什頻段的最小功率估計來
估計扇區(qū)Z的噪聲和干擾^，如下
A^卜n^a,'J 等式(13)
可以假定該最小功率估計是用于未使用的業(yè)務信道的最小功率估計。因為 是隨機變化的，設置CT'2為最小的功率估計導致^具有負偏差以及估計噪 聲和干擾過程中?？梢允褂谜{節(jié)因數(shù)來計算負偏差。在另一實施例中，根據(jù)扇區(qū)Z的所有沃什頻段的最小功率估計的 預定數(shù)目的平均來估計在扇區(qū)z的噪聲和干擾 2 。還可以用其它方式來估計 噪聲和千擾。在一個實施例中，根據(jù)沃什頻段n的功率估計和導頻功率估計 來估計頻段增益&，"，如下
一
其中&"是沃什頻段n的功率估計，
《，一是導頻的沃什頻段的功率估計，以及
^是頻段增益g'，"的增益。 等式(14)給出了關于導頻信道增益(或者由導頻信道增益標準化)的頻段增 益估計。對于干擾消除，足以將頻段增益估計得相當正確。用所選擇的提供良好估計性能的濾波器來獲得信道增益估計 & 、噪聲和干擾估計^以及頻段增益估計l"。每個分量可以用具有各自的 濾波器，該濾波器具有用于提供該分量的精確估計的時間常數(shù)。通常，更 長的時間常數(shù)對估計錯誤的隨機波動提供更好的平均化，但是具有更差的 用于跟蹤環(huán)境中的快速變化的能力。一這對矛盾對較短的時間常數(shù)是存在的。 較短的時間常數(shù)可以用于信道增益^ ，以適應快速衰落。較長的時間常數(shù) 可以用于頻段增益估計&"并且可以被選擇來跟蹤功率控制所導致的業(yè)務 信道增益的變化，其在cdma2000中每1.25毫秒(ms)可以是0.5分貝(dB)。 較短的時間常數(shù)也可用于噪聲和干擾估計^以適應其它扇區(qū)快速衰落所導 致的信道增益^中的快速變化。可以基于計算機仿真，經(jīng)驗測量等等來選 擇不同分量的時間常數(shù)。
可以基于信道增益估計、噪聲和干擾估計以及頻段增益估計來獲
得矩陣^的元素，如下
,"=7v2.H2《+A^'2， 等式(1S)
其中&"是扇區(qū)Z的、多什頻段n的改善功率估計，其中基于A"的分量的估計 獲得該f計。矩陣&可以由N個沃什頻段，其中11=1， ...， N，的N個功 率估計&"形成，并且可用于干擾消除。圖5示出了執(zhí)行干擾消除的處理500的實施例。初次獲得時域接 收采樣(如，CDMA)或者頻域接收采樣(如，OFDM)。接收采樣用于隔絕信 號和干擾發(fā)射機4塊512)。塊512中的處理可以是一個操作，比如 cdma2000的解擴頻，W-CDMA的解擾碼等等。然后執(zhí)行分解，以獲得發(fā) 射機Z的多個正交頻段(塊516)。正交頻段還可被稱作正交信道、沃什頻段、 本征模式、模式、業(yè)務信道、物理信道等。在cdma2000中為不同沃什碼獲 得正交頻段，在W-CDMA中為不同OVSF碼獲得正交頻段。對于cdma2000 和W-CDMA可用FHT獲得該分解，對于OFDM和FDMA系統(tǒng)可用快速 傅立葉變換獲得該分解，并且對其它系統(tǒng)用其它變化獲得該分解?？梢酝ㄟ^執(zhí)行每個正交頻段的LMMSE調節(jié)來實現(xiàn)干擾消除。在 此情況中，估計發(fā)射機Z的每個正交頻段的功率(塊522)。算出每個正交頻 段的逆功率估計(塊526)。然后通過該正交頻段的逆功率估計來節(jié)調每個 正交頻段，以便更大地衰減具有較大功率估計的正交頻段(塊540)。然后 使用用于分解的逆變換來將該正交頻段變換回離散時間(塊542)。然后不進 行隔絕發(fā)射機Z的處理(塊546)。塊546中的處理可以是一種操作，諸如 cdma2000的擴頻，W-CDMA的解擾等等。圖6A示出了用于執(zhí)行干擾消除的處理600的實施例。通過估計 功率估計的至少兩個分量來獲得多個正交頻段的功率估計，如下所述(塊 610)。然后使用多個正交頻段的功率估計來執(zhí)行干擾消除(塊620)。塊610 可以對應于圖5中的塊522，并且塊620可以包括圖5中的剩余塊。圖6B示出圖6A中塊610的實施例。根據(jù)例如接收導頻(塊632) 來獲得通信信道的信道增寧估計S 。例如基于正交頻段的接收符號，獲得 正f頻段的初始功率估計^(塊634)。可以根據(jù)空正交頻段的初始功率估 計&""〃 、所有正交頻段的最小初始功率估計等，來獲得噪聲和干終估計^ (塊636)?？梢曰谡活l段的初始功率估計&"、導頻功率估計《，一以及噪聲和干擾估計 ，獲得每個正交頻段的頻段增益估計^"，如等式一(14)所 示(塊638)。具有相同或者不同時間常數(shù)的濾波器可以用于三個分量4 、 2 和l"。該信道增益《以及噪聲和干擾估計^對所有正交頻段是相同的。然 后可以基于正交頻段的信道估計^'、噪聲和干擾估計W以及頻段增益估計 &"，獲得每個正交頻段的功率估計&"，如等式(15)所示(塊640)。在圖6的實施例中，分別估計三個分量信道增益、噪聲和干擾、 以及頻段增益，并且然后進行組合以獲得正交頻段的功率增益。在其它實 施例中，可以分別估計該分量的其它組合，并且用于獲得功率估計。例如， 可以一起估計信道增益和頻段增益。圖4到6B示出了一個千擾扇區(qū)Z的干擾消除。在解調所需扇區(qū)
之前，還可以估計并且消除來自多個扇區(qū)的干擾。
每個扇區(qū)Z的消除項^被定義為
^ 等式(16)
向量&包括扇區(qū)/的信號分量以及由于等式(6)中W項所導致的 失真噪聲。向量g'代表其它扇區(qū)的干擾分量，并且如果&是等對角的則其 等于零。不同扇區(qū)的向量&是不相關的，因為不同扇區(qū)使用不同的擴頻碼。 干擾扇區(qū)Z的向量^與所需扇區(qū)j的發(fā)送向量^不相關，同樣是因為不同擴 頻碼的使用。等式(8)中^的調節(jié)因數(shù)"^^')導致從不同干擾扇區(qū)的干擾貢 獻的最佳加權。所需扇區(qū)j的發(fā)送向量^的估計可以被表示為
^_ —— 等式(n)<formula>formula see original document page 23</formula>
其中^是^的估計，并且g。"是來自其它扇區(qū)的消除信號的和。向量^包括 來自所需扇區(qū)j的信號分量以及來自其它消除的扇區(qū)的干擾分量。假設來
自每個扇區(qū)的數(shù)據(jù)符號是獨立的并且零均值，則等式(16)和(17)最大化了扇 區(qū)^的信號與噪聲和干擾比率(SINR)。向量^可以被解擴頻并且解覆蓋，以獲得來自所需扇區(qū)j的所需 業(yè)務信道n的數(shù)據(jù)符號估計，如下
^=&'& A 等式(1S)
圖7示出了并行多扇區(qū)干擾消除器260b的框圖，其是圖2中干
擾消除器260的另一個實施例。干擾消除器260b執(zhí)行多個(L)扇區(qū)的干擾 消除并且提供由這些L扇區(qū)發(fā)送的信號估計。在干擾消除器260b內(nèi)，將接收信號r(其對應于接收器254的接
收采樣)提供給L個扇區(qū)的L QLIC模塊710a到7101。每個QLIC模塊710
獲得其所分配的扇區(qū)的消除信號并且可以實現(xiàn)為如下所述。組合器720將 所有L個扇區(qū)的消除信號A到^相加，并且提供總消除信號e'。'""對于每個 扇區(qū)j，加法器712從總消除信號e'。'。'減去該扇區(qū)的消除信號。，并且提供
其它扇區(qū)消除信號e"'"，其對應于等式(17)中的項、'。對于每個扇區(qū)j，加 法器714從接收信號r減去該扇區(qū)的其它扇區(qū)消除信號e。"并且提供該扇區(qū) 的信號估計^。每個扇區(qū)的信號估計^具有來自其它移除的L-l扇區(qū)的消 除信號。加法器714a到7141分別將L個扇區(qū)的信號估計^到&提供給瑞 克接收機270中的L個指裝處理器750a到7501。每個指裝處理器750可以
執(zhí)行等式(18)所示的對其指定扇區(qū)的解調。圖7示出并行多扇區(qū)的干擾消除的實施例。根據(jù)接收信號r來并 行地獲得L個扇區(qū)的消除信號。每個扇區(qū)的消除信號的精確度受到來自所 有其它扇區(qū)的干擾的影響?；诿總€扇區(qū)的消除信號 、所有L扇區(qū)的總 消除信號e'。"以及接收信號r來獲得每個扇區(qū)的信號估計l 。還可以連續(xù)地，即序列或者級聯(lián)方式，執(zhí)行多扇區(qū)的干擾消除。 可以用L個連續(xù)級執(zhí)行L個扇區(qū)的連續(xù)干擾消除，其中每級消除來自一個 扇區(qū)的千擾?；谠谇耙患壍妮敵鰜韴?zhí)行每級的干擾消除，其將所有前面 級移除的干擾，因而比接收信號"更干凈"。連續(xù)干擾消除可以改善性能。 例如，如果不同扇區(qū)導致了不同量的干擾，則首先對于強扇區(qū)執(zhí)行干擾消 除，以抑制來自此扇區(qū)的信號分量，然后對較弱的扇區(qū)執(zhí)行干擾消除。可 以改善較弱扇區(qū)的干擾消除，因為已經(jīng)衰減了強扇區(qū)的信號貢獻。強扇區(qū) 的消除降低了較弱扇區(qū)的等式(6)中的^項，其使得較弱扇區(qū)的增益矩陣《 更突出因而改善了較弱扇區(qū)的協(xié)方差矩陣 的特性。因此，強扇區(qū)的消除
可以改善較弱扇區(qū)的干擾消除。圖8A示出了級聯(lián)兩扇區(qū)干擾消除器260c的框圖，其是圖2中 干擾消除器260的另一實施例。在此實施例中，來自扇區(qū)a的干擾被首先 消除，然后來自扇區(qū)b的干擾被消除以產(chǎn)生所需扇區(qū)j的信號估計。在干擾消除器260c中，將接收信號r提供給QLIC模塊810a，
其獲得扇區(qū)a的消除信號^。"中的上角標"1"是級序號，下角標a是此
級所正在處理的扇區(qū)。加法器812a從接收信號r中減去消除信號e二，并且 提供中間信號rl ，該中間信號rl抑制了扇區(qū)a的信號分量和失真噪聲。QLIC
模塊810b接收中間信號rl并且獲得扇區(qū)b的消除信號《。加法器812b從
接收信號r減去消除信號^并且提供信號估計^，信號估計^含有所需扇 區(qū)j的信號分量但是具有來自抑制扇區(qū)a和b的干擾。瑞克接收機270的指
裝處理器750j執(zhí)行所需扇區(qū)j的信號估計^的解調。扇區(qū)a可以是所需扇區(qū)j或者其它扇區(qū)。如果扇區(qū)a是所需扇區(qū) j，則所需扇區(qū)的信號分量被首先消除，這可以在第二級中改善來自扇區(qū)b 的干擾消除。圖8B示出了級聯(lián)多扇區(qū)干擾消除器260d的框圖，其是圖2中 干擾消除器260的另一實施例。在此實施例中，在L個級中連續(xù)地抑制L 個扇區(qū)的信號分量。在干擾消除器260d中，將接收信號r提供給QLIC模塊810a， 其獲得扇區(qū)a的干擾信號e二 。加法器812a從接收信號r中減去消除信號^并 且提供具有抑制扇區(qū)a的信號分量的中間信號rl。 QLIC模塊810b接收中 間信號rl并且提供具有抑制扇區(qū)a和b 二者的信號分量的中間信號r2。每個后續(xù)級i以類似于級2的方式進行操作。級i的QLIC模塊 810接收來自前級i-l的中間信號ri-1并且獲得分配給級i的扇區(qū)i的消除 信號￡''。級i的加法器812從中間信號ri-l減去消除信號<，并且將中間信 號ri提供給下一級，中間信號ri具有分配給當前和先前抑制的級的所有扇 區(qū)的信號分量。最后一個級的加法器8121提供中間信號rL，其具有所有L個抑制的扇區(qū)的信號分量。對每個扇區(qū)i， i=l，…，L-l，加法器814將扇區(qū)i 的消除信號e,'和中間信號rL相加，并且提供該扇區(qū)的信號估計《。中間信 號rL-l具有來自抑制扇區(qū)1到L-1的干擾，并且將該干擾提供為扇區(qū)L的 信號估計&-。在此實施例中，基于扇區(qū)的信號強度來將它們分配給各個級。例 如，可以將最強接收扇區(qū)分配給級1，可以將下一最強接收扇區(qū)分配給級2， 等等。在另一實施例中，可以將最早到達信號的扇區(qū)分配給扇區(qū)1，可以將 下一到達信號的扇區(qū)分配給級2，等等。還可以以其它方式將扇區(qū)分配給各 級。圖9示出了并行兩級干擾消除器260e的框圖，其是圖2中干擾 消除器260的另一實施例。干擾消除器260e是圖7中干擾消除器260b和 圖8A中干擾消除器260c的組合。在第一級，將接收信號r提供給L個扇區(qū)的L的QLIC模塊910a 到9101。每個QLIC模塊910基于接收信號獲得分配給其的扇區(qū)的消除信 號。組合器920a將所有L個扇區(qū)QLIC模塊910a到9101的消除信號一到4 相加，并且提供第一級的總消除信號e二。'。對于每個扇區(qū)j，加法器912從 總消除信號4'。'減去該扇區(qū)的消除信號￡1'，并且提供該扇區(qū)的其它扇區(qū)干擾 消除信號《w 。對于每個扇區(qū)j加法器914從接收信號r減去其它扇區(qū)干擾 消除信號《w并且提供該扇區(qū)的初始信號估計《。每個扇區(qū)的初始信號估計 具有來自其它L-l移除扇區(qū)的消除信號。加法器914a到9141提供L個扇 區(qū)的初始信號估計《到3^。對第二級，QLIC模塊930a到塊9301分別接收初始信號估計《到 ^ 。每個QLIC模塊930基于其初始信號估計《獲得分配給其的扇區(qū)j的消 除信號^。對每個扇區(qū)j,來自第二級的消除信號^典型地是比第一級的消 除信號^更好的扇區(qū)j的信號分,量估計，因為^是基于具有來自其它L-1抑 制扇區(qū)的干擾的初始信號估計《而獲得的。組合器920b將來自所有L個 QLIC模塊930a到9301的消除信號《到^相加，并且提供第二級的總消除 信號e'L。對每個扇區(qū)j，加法器932從總消除信號^'減去該扇區(qū)的消除信 號^，并且提供該扇區(qū)的其它扇區(qū)干擾消除信號《"對每個扇區(qū)j，加法 器934從接收信號r減去其它扇區(qū)干擾消除信號《"，并且提供該扇區(qū)的最 終信號估計&。每個扇區(qū)的最終信號估計&具有來自其它抑制L-l扇區(qū)的 信號分量。加法器934a到9341分別將L個扇區(qū)的最終信號估計^到^提 供給位于瑞克接收機270中的L個指狀處理器750a到7501。圖7到9示出了對一個或者多個扇區(qū)執(zhí)行干擾消除的一些干擾消 除器。圖7到9中每個QLIC模塊可以對一個扇區(qū)的一個信號路徑(每條路 徑處理)、 一個扇區(qū)的多信號路徑(每個扇區(qū)處理)或者多扇區(qū)的多信號路徑 (多扇區(qū)處理)獲得消除信號。由給定QLIC模塊處理的多個信號路徑可以用 于一個或多個接收天線。其它干擾消除器還可以基于此處所提供的說明來 進行設計。例如，圖9所示的實施例可以被擴展以包括多于兩個級聯(lián)的干 擾消除級。圖10A示出了 QLIC模塊1010a的框圖，其可以用于圖7到9 中的干擾消除器260b到260c中的每個QLIC模塊。為了清楚起見，圖10A 示出了在第一級正在使用的QLIC模塊1010a，使得引入的采樣是接收信號 r的接收采樣。QLIC模塊1010a包括圖4中干擾消除器260a中的所有單元。 QLIC模塊1010a進一步包括一個加法器448，其從接收采樣r中減去干擾 消除的采樣"'并且提供扇區(qū)Z的消除采樣e'。圖10B示出了QLIC模塊1010b的框圖，其還可以用于干擾消除 器260b到260e中的每個QLIC模塊。QLIC模塊1010b以合適的碼片定時 來執(zhí)行引入采樣的再采樣。因此，QLIC模塊1010b可以用于干擾消除器 260b到260e中，即使扇區(qū)未被同步并且來自這些扇區(qū)的信號在無線設備中 被接收并未進行時間校準。除了圖4中干擾消除器260a中的所有單元之外， QLIC模塊1010b包括單元410和450。單元410基于扇區(qū),的定時來執(zhí)行 引入采樣的再采樣(即，內(nèi)插)，以便與碼片同步。單元410可以以兩倍碼片 速率(或者chipx2)獲得接收采樣，并且以碼片速率并且用扇區(qū)Z的定時來產(chǎn) 生內(nèi)插采樣(或者chipxl)。單元450執(zhí)行來自加法器448的采樣的外推，并 且以相同速率并且用與弓I入采樣相同的定時來提供消除采樣。圖7到9中，每個QLIC模塊可以基于分配給該QLIC模塊的扇 區(qū)的定時來進行操作。由單元450的外推校準所有扇區(qū)的消除采樣，使得 這些采樣可以由組合器720、 920a和920b進行相加?；趨f(xié)方差矩陣^來執(zhí)行每個QLIC模塊中的干擾消除，可以基 于圖4、 IOA和IOB所示的向量A或者通過估計上文所述A的分量來估計 協(xié)方差矩陣A?？梢杂靡粋€或更多的濾波器執(zhí)行矩陣^的估計，該濾波器
具有一個或更多時間常數(shù)，該時間常數(shù)被選擇來用于提供良好估計性能并 且跟蹤操作環(huán)境中的變化。這些變化可以包括無線信道響應A的變化，由
于功率控制所導致的業(yè)務信道增益g'，"的變化(g卩，cdma2000中每1.25ms 0.5dB)，因為數(shù)據(jù)速率和/或業(yè)務信道分配的變化所導致在幀邊界的業(yè)務信 道的瞬時變化，和/或其它變化。期望當快速適應環(huán)境中的變化時，獲得^' 的精確估計。這種強力的跟蹤能力可以改善干擾消除性能。由于每一級引入的延遲，多級的級聯(lián)干擾消除器跟蹤更具挑戰(zhàn) 性?？梢愿鶕?jù)下文所述來改善對級聯(lián)干擾消除器的跟蹤性能。對于M級的級聯(lián)干擾消除器，M^2，每個級的每個扇區(qū)的干擾 消除的信號可以表示為
<formula>formula see original document page 28</formula>等式(19)
其中^一為級m中扇區(qū)Z的引入信號， ^為級m中扇區(qū)/的干擾已消除的信號，以及 4 是級m中扇區(qū)Z的協(xié)方差矩陣。
圖9中所示，引入信號等于第一級的接收信號，或者^=。并且等于每個 后續(xù)級的前級的輸入。從等式(19)，每個級的每個扇區(qū)的接收符號可以表示為
<formula>formula see original document page 28</formula>，等式(20)
其中< 是級m中扇區(qū)Z的接收符號。每個級中每個扇區(qū)的消除信號可以被表示為
<formula>formula see original document page 28</formula>等式(21)
其中g「是級m中扇區(qū)/的消除信號。每個級中每個扇區(qū)的信號估計可以被表示為
<formula>formula see original document page 28</formula>，等式(22)
其中^是級m中扇區(qū)Z的信號估計，并且 《"是級m中扇區(qū)/的其它扇區(qū)消除信號。
每個級中每個扇區(qū)的協(xié)方差矩陣 "可以被表示為:
=E{.G -至7
等式(23)
其中"^是級m中扇區(qū)/的噪聲和干擾。在第一級，引入信號中的干擾還沒有被抑制，并且"二被表示為:
等式(24)中，No是噪聲分量并且雙重和是來自其它扇區(qū)的干擾分量。在每 個后續(xù)級中，中的干擾分量被，先級中的干擾消除所降低。等式(23)和(24)指示出《以及&"與前級的QLIC操作無關。每 個級可以用濾波器來估計 、如圖IOA和IOB所示，并且可以使用^，"的 估計來獲得該級的消除信號^。在每個級的濾波器引入了延遲。因為一個 級的輸出^被提供為下一級的輸入，所以在每個級的濾波器延遲抖動到下 一級。任何給定級的總延遲等于從第一級到該級的所有級的累計延遲。延 遲可以是級聯(lián)干擾消除器的一個問題?？梢酝ㄟ^采用協(xié)方差矩陣^ 的結，來2實現(xiàn)后續(xù)級的加速跟蹤。 等式(23)指示、"是兩項的和第一項^2長|2'^對所有級相同，第二項 W'《'^對不同級是不同的(典型地對較后級更小)?？梢酝ㄟ^采用這種結構
在每個級獲得4 的正確估計。級1和m的協(xié)方差矩陣可以被表示為
A,，,A^W2.g + A^cr,VZ 和 等式(25)
4,，m = W2 .W2 ^,2 + W."二 .Z 等式(26)
兩個協(xié)方差矩陣可以被組合為
〃'o",:rZ 等式(27)
重新整理等式(26)中的項，可以被表示為
等式(28)指示可以基于級1的、"和^^^之間差的標量表示來獲得級m
等式(24)
等式(28)
的?？梢詫⒚總€級的^^的N個元素相加重新整理等式(29)中的項，^""可以被表示為
等式(29)將等式(30)替換到等式(28)中，A"可以被表示為
等式(30)
— 等式(31)
等式(31)指示出可以基于&'以及&"與^，'的軌跡來獲得 ，"。因 為該軌跡對N個沃什頻段求和的事實，其因為改善了對N個沃什頻段的平 均的可靠性，所以可以比估計^"更快地估計l的軌跡。例如，如果N428， 則可以比給定估計精度的^"快128倍地估計&"的軌跡。
可以在第一級后的每個級中獲得&< 的估計，如
~m=4'' 等式(32) 其中&，m = W ，m)是級m中扇區(qū)/的所有N個沃什頻段的總功率， L是l的估計，以及
A 是&m的估計。圖11示出了多級干擾消除器260f的框圖，其是圖2中干擾消除 器260的另一個實施例。干擾消除器260f執(zhí)行M級中一個或更多扇區(qū)的干 擾消除，其中M^2。為了簡明起見，只有涉及一個扇區(qū)Z的干擾消除的單元 才在圖11中示出并在下文說明。在第一級，QLIC模塊1110基于接收信號r獲得,區(qū)Z的消除信 號e'1 。 QLI一C模塊1110還獲得并且提供第一級的總功率估計&，1以及每頻段 功率估計^1 。組合器1120a將第一級中所有QLIC模塊的消除信號相加， 并且提供第一級的總消除信號一。'。'。組合器1112基于接收信號r扇區(qū)Z的消 除信號￡''以及總消除信號￡''。'。'，獲得扇區(qū)Z的信號估計《?？梢杂脠D9中的 加法器912和914來實施組合器1112。在每個后續(xù)級m，其中l(wèi)Sm^M， QLIC模塊1130基于引入信號(一(其是前級m-l的輸出)以及來自第一級中QLIC模塊1110的功率估計S" 和、，'來獲得扇區(qū)Z的消除信號《。組合器1120將級m中所有QLIC模塊的 消除信號相加，并且提供級m的總消除信號《。'。組合器1132基于接收信 號r、扇區(qū)/的消除信號《以及總消除信號《。'，獲得扇區(qū)Z的信號估計^"。 最后一級的組合器1132m將扇區(qū)Z的最后信號估計(提供給瑞克接收機 270中的指裝處理器7501。圖12A示出了 QLICK塊1110的實施例的框圖，其可用于級聯(lián) 干擾消除器的第一級，如圖11所示。除了圖10A中QLIC模塊1010a中所 有單元之外，QLIC模塊1110包括加法器462和濾波器464。在每個符號 周期，單元422提供N個功率值，其是N個沃什頻段的接收采樣的平方量。 加法器462將每個符號周期中來自單元422的N個功率值相加，并且提供 該符號周期的總功率值。濾波器46，用快速時間常數(shù)濾波加法器462的輸 出，并且提供第一級的總功率估計&。濾波器424用低速時間常數(shù)濾波來 I單元—422的N個功率值，并且提供N個沃什頻段的N個每頻段功率估計 ^-'到Aw.',其是第一級矩陣&'的N個對角元素。QLIC模塊1110內(nèi)的其 它單元如圖4和IOA中所述進行操作。圖12B示出了 QLIC模塊1130的實施例的框圖，其可以用于級 聯(lián)干擾消除器的第一級后的每個級。QLIC模塊1130包括除了濾波器424 的QLIC模塊1110中的所有單元。QLIC模塊1130進一步包括加法器466 和470以及分配器468。在QLIC模塊1130內(nèi)，加法器462和濾波器464獲得級m ^總 功率估ij，如一圖12A上文所述。加法器466接收第一級的總功率估計labma1 ， ,且^"減去，1 。分配器468將加法器466的輸出分為N份一并且提供量 (s'.m_S"y^。加寧器wo從第一級的QLIC模婢1110接收矩陣&'中每頻段
功率估計^，'到《，w，1，將每個每頻段功率估計&":與分配一器468的輸出相加， 并且提供N個沃什頻段的N個每頻段功率估計々^到，w，"，其是級m的矩 陣&m的N個對角元素。如圖12B所示，后續(xù)級m的每頻段功率估計可以 只用濾波器464獲得，并且不需要濾波器424。單元426到440如圖4和 10A上文所述在級m的每頻段功率估計上操作。為了達到加速跟蹤和良好的估計性能，"快速"濾波器464可以選擇用更短的時間常數(shù)來獲得》"和^，并且"慢速"濾波器424可以選擇
用更長的時間常數(shù)來獲得&1。在實施例中，慢速濾波器的時間常數(shù)可以是
近似于64符號的持續(xù)周期，其對應于cdma2000中以碼片速率1.2288Mcps 的128碼片符號的6.7ms。在實施例中，快速濾波器的時間常數(shù)可以是0 到4符號的持續(xù)周期，其對應于以碼片速率1.2288Mcps的128碼片符號的 0到416微秒(ys)。卩的時間常數(shù)對應于不濾波，在此情況中加法器462的 輸出被提供為^或^ 。其它值還可以用于快和慢速濾波器的時間常數(shù)。圖13示出了用于在多級中執(zhí)行干擾消除的處理1300的實施例。 例如基于第一級的接收符號(塊1312)，獲得第一級的多個正交頻段的總功 率估計和每頻段功率估計?？梢曰诰哂械谝粫r間常數(shù)的第一濾波器來獲 得第一級的總功率估計，該時間常數(shù)可以是零或更大?；诰哂械诙r間 常數(shù)的第二濾波器來獲得第一級的每頻段功率估計，該時間常數(shù)比第一時 間常數(shù)更大。基于第一級的每頻段功率估計來執(zhí)行第一級的干擾消除(塊 1316)。還基于第一和第二級的總功率估計和第一級的每頻段功率估計，獲 得第二級的每頻段功率估計(塊1318)?；诘诙壍拿款l段功率估計執(zhí)行 第二級的干擾消除(塊1320)。以類似于第二級的方式執(zhí)行每個后續(xù)級的處 理。無線設備可以維持一組或更多組的扇區(qū)，諸如(l)包括與無線設 備進行通信的扇區(qū)的活動組，(2)包括與活動組中的扇區(qū)相鄰的扇區(qū)的相鄰 組，(3)包括由無線設備強烈接收的扇區(qū)以及是活動組所含的候選項的候選 組，和/或(4)一些其它扇區(qū)組?？梢杂酶鞣N方式執(zhí)行干擾消除。在實施例中， 為活動組中的扇區(qū)執(zhí)行干擾消除。無線設備典型地強烈地接收這些扇區(qū)并 且進一步用定時和多徑信息來有效地執(zhí)行這些扇區(qū)的干擾消除。在另一個 實施例中，基于無線設備的處理能力為盡可能多的扇區(qū)執(zhí)行干擾消除。可 以基于他們的接收信號強度或者其它標準，為干擾消除選擇這些扇區(qū)?？梢杂筛鞣N方式來實施在此所述的干擾消除技術。例如，可以以 硬件，固件，軟件或其組合來實施這些技術。對于硬件實施例，可以將用 于執(zhí)行干擾消除的處理單元實施在一個或者多個專用集成電路(ASIC)、數(shù) 字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理設備(DSPD)可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn) 場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設 備，用于執(zhí)行在此描述的功能的其它電子單元、或者上述的組合中。對于軟件或固件實施例，可以用執(zhí)行本文描述的功能的模塊(過
程，功能等等)來實施該干擾消除技術。該軟件和/或固件代碼可以存儲在存
儲器中(圖2中的存儲器292)并且由處理器(處理器290)來執(zhí)行。該存儲器 可以實施在處理器之內(nèi)或者之外。提供了對于所公開的實施例的說明，以使得本領域任意技術人員 可以完成或者使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對本領域人員是顯而易 見的，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以將本文所定義的 一般原則應用到其它實施例。因此，本發(fā)明不限于所示實施例，而是符合 所公開的原則和新穎的特征的最廣泛的內(nèi)容。
權利要求
1.一種裝置，包括至少一個處理器，用于通過估計多個正交頻段的功率估計的至少兩個分量來獲得所述功率估計，并且使用所述多個正交頻段的所述功率估計來執(zhí)行干擾消除；以及耦合到所述至少一個處理器的存儲器。
2、 如權利要求1所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得通 信信道的信道增益估計，獲得噪聲和干擾估計，以及基于所述信道增益估 計和所述噪聲和干擾估計來獲得所述多個正交頻段的所述功率估計。
3、 如權利要求2所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得空正 交頻段的初始功率估計，并且基于所述空正交頻段的所述初始功率估計來 獲得所述噪聲和干擾估計。
4、 如權利要求2所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得所述 多個正交頻段的初始功率估計，并且基于所述多個正交頻段的所述初始功 率估計中的最小初始功率估計來獲得所述噪聲和干擾估計。
5、 如權利要求2所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于基于經(jīng)由 所述通信信道所接收的導頻來獲得所述信道增益估計。
6、 如權利要求1所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得通信 信道的信道增益估計，獲得噪聲和干擾估計，獲得所述多個正交頻段中的 每一個的頻段增益估計，并且基于所述信道增益估計、所述噪聲和干擾估 計以及所述正交頻段的所述頻段增益估計來獲得每個正交頻段的功率估 計。
7、 如權利要求6所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得每個正交頻段的初始功率估計，并且基于所述正交頻段的所述初始功率估計和 導頻功率估計來獲得每個正交頻段的所述頻段增益估計。
8、 如權利要求2所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于利用第一 濾波器來獲得所述信道增益估計，并且利用第二濾波器來獲得所述噪聲和 干擾估計。
9、 如權利要求6所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于利用第一 濾波器獲得所述信道增益估計，利用第二濾波器獲得所述噪聲和干擾估計， 利用第三濾波器獲得每個正交頻段的所述頻段增益估計。
10、 如權利要求9所述的裝置，其中所述第一、第二和第三濾波器具 有至少兩個不同的時間常數(shù)。
11、 一種方法，包括通過估計多個正交頻段的功率估計的至少兩個分量來獲得所述功率估 計；以及使用所述多個正交頻段的所述功率估計來執(zhí)行干擾消除。
12、 如權利要求ll所述的方法，其中獲得所述多個正交頻段的所述功 率估計包括獲得通信信道的信道增益估計， 獲得噪聲和干擾估計，以及基于所述信道增益估計和所述噪聲和干擾估計來獲得所述多個正交頻 段的所述功率估計。
13、 如權利要求ll所述的方法，其中獲得所述多個正交頻段的所述功 率估計包括獲得通信信道的信道增益估計， 獲得噪聲和干擾估計， 獲得所述多個正交頻段中的每一個的頻段增益估計，以及 基于所述信道增益估計、所述噪聲和干擾估計以及所述正交頻段的所 述頻段增益估計，獲得每個正交頻段的功率估計。
14、如權利要求11所述的方法，其中獲得所述多個正交頻段的所述功 率估計包括獲得通信信道的信道增益估計，獲得所述多個正交頻段的初始功率估計，基于所述初始功率估計來獲得噪聲和干擾估計，基于所述初始功率估計獲得所述多個正交頻段的頻段增益估計，以及 基于所述信道增益估計、所述噪聲和干擾估計以及所述頻段增益估計， 獲得所述多個正交頻段的所述功率估計。
15、如權利要求14所述的方法，利用第一濾波器獲得所述信道增益估 計，利用第二濾波器獲得所述噪聲和干擾估計，以及利用第三濾波器獲得 所述頻段增益估計。
16、 一種裝置，包括用于通過估計多個正交頻段的功率估計的至少兩個分量來獲得所述功 率估計的模塊；以及用于使用所述多個正交頻段的所述功率估計來執(zhí)行干擾消除的模塊。
17、 如權利要求16所述的裝置，其中所述用于獲得所述多個正交頻段 的所述功率估計的模塊包括用于獲得通信信道的信道增益估計的模塊， 用于獲得噪聲和干擾估計的模塊，用于基于所述信道增益估計和所述噪聲和干擾估計來獲得所述多個正 交頻段的所述功率估計的模塊。
18、 如權利要求16所述的裝置，其中所述用于獲得所述多個正交頻段 的所述功率估計的模塊包括用于獲得通信信道的信道增益估計的模塊， 用于獲得噪聲和干擾估計的模塊，用于獲得所述多個正交頻段中的每一個的頻段增益估計的模塊，以及 用于基于所述信道增益估計、所述噪聲和干擾估計和所述正交頻段的 所述頻段增益估計來獲得每個正交頻段的功率估計的模塊。
19、 如權利要求16所述的裝置，其中所述用于獲得所述多個正交頻段 的所述功率估計的模塊包括用于獲得通信信道的信道增益估計的模塊， 用于獲得所述多個正交頻段的初始功率估計的模塊， 用于基于所述初始功率估計來獲得噪聲和干擾估計的模塊， 用于基于所述初始功率估計來獲得所述多個正交頻段的頻段增益估計 的模塊，以及用于基于所述信道增益估計、所述噪聲和干擾估計和所述頻段增益估 計來獲得所述多個正交頻段的所述功率估計的模塊。
20、 一種裝置，包括至少一個處理器，用于在第一級中執(zhí)行干擾消除，獲得所述第一級的 至少一個功率估計，并且使用所述第一級的所述至少一個功率估計來在第 二級中執(zhí)行干擾消除；以及耦合到所述至少一個處理器的存儲器。
21、 如權利要求20所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得所 述第一級的多個正交頻段的每頻段功率估計，并且基于所述每頻段功率估 計在所述第一級中執(zhí)行干擾消除。
22、 如權利要求21所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得所 述第一級的總功率估計，并且其中所述第一級的所述至少一個功率估計包 括所述第一級的所述總功率估計和所述每頻段功率估計。
23、 如權利要求22所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于獲得所 述第二級的總功率估計，基于所述第一和第二級的所述總功率估計和所述 第一級的所述每頻段功率估計來獲得所述第二級的每頻段功率估計，并且 基于所述第二級的所述每頻段功率估計來在第二級中執(zhí)行千擾消除。
24、 如權利要求21所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于在所述 第一級中獲得所述多個正交頻段的功率值，對所述多個正交頻段的功率值 迸行求和以便獲得總功率值，并且基于所述總功率值來獲得所述第一級的 所述總功率估計，并且基于所述多個正交頻段的所述功率值來獲得所述第 一級的所述每頻段功率估計。
25、 如權利要求20所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于基于第 一濾波器來獲得所述第一級的總功率估計，基于第二濾波器來獲得所述第 一級的多個正交頻段的每頻段功率估計。
26、 如權利要求25所述的裝置，其中所述第一濾波器具有第一時間常 數(shù)，并且其中所述第二濾波器具有比所述第一時間常數(shù)更長的第二時間常 數(shù)。
27、 如權利要求25所述的裝置，其中所述第一濾波器具有為零的時間 常數(shù)。
28、 如權利要求20所述的裝置，其中對于所述第一級干擾消除，所述 至少一個處理器用于處理接收采樣以分離來自發(fā)射機的信號并且獲得輸入 采樣，用于基于第一變換來變換所述輸入采樣以獲得多個正交頻段的接收 符號，用于基于所述至少一個功率估計來獲得多個增益，用于利用所述多 個增益來調節(jié)所述接收符號以獲得調節(jié)的符號，并且用于基于第二變換來 變換所述調節(jié)的符號以獲得輸出采樣，其中所述輸出采樣中消除了來自所 述發(fā)射機的干擾。
29、 如權利要求28所述的裝置，其中對于所述第一級干擾消除，所述 至少一個處理器用于基于所述接收符號來獲得所述多個正交頻段的每頻段 功率估計，并且基于所述每頻段功率估計來獲得所述多個增益。
30、 如權利要求28所述的裝置，其中對于所述第一級干擾消除，所述 至少一個處理器用于基于所述正交頻段的接收符號來獲得每個正交頻段的 每頻段功率估計，基于所述正交頻段的所述每頻段功率估計的逆來獲得每 個正交頻段的增益，并且基于所述正交頻段的所述增益來調節(jié)每個正交頻 段的所述接收符號。
31、 如權利要求28所述的裝置，其中所述至少一個處理器用于在變換 所述輸入采樣之前基于所述發(fā)射機的定時來執(zhí)行再采樣，并且在變換所述 調節(jié)符號之后基于所述發(fā)射機的所述定時來執(zhí)行外推。
32、 一種方法，包括 在第一級中執(zhí)行干擾消除； 獲得所述第一級的至少一個功率估計；以及使用所述第一級的所述至少一個功率估計，在第二級中執(zhí)行干擾消除。
33、 如權利要求32所述的方法，其中所述在所述第一級中執(zhí)行干擾消 除包括獲得所述第一級的多個正交頻段的每頻段功率估計，以及 基于所述每頻段功率估計在所述第一級中執(zhí)行干擾消除。
34、 如權利要求32的方法，其中所述獲得所述第一級的所述至少一個 功率估計包括獲得所述第一級的總功率估計，以及獲得所述第一級的多個正交頻段的每頻段功率估計，并且其中所述第 一級的所述至少一個功率估計包括所述總功率估計和所述第一級的所述每 頻段功率估計。
35、 如權利要求34的方法，其中所述總功率估計是基于具有第一時間 常數(shù)的第一濾波器所獲得的，并且其中所述每頻段功率估計是基于具有比 所述第一時間常數(shù)更長的第二時間常數(shù)的第二濾波器所獲得的。
36、 如權利要求34的方法，其中所述在所述第二級中執(zhí)行干擾消除包括獲得所述第二級的總功率估計，基于所述第一和第二級的所述總功率估計和所述第一級的所述每頻段 功率，獲得所述第二級的每頻段功率估計，以及基于所述第二級的所述每頻段功率估計，在所述第二級中執(zhí)行干擾消
37、 一種裝置，包括 用于在第一級中執(zhí)行干擾消除的模塊； 用于獲得所述第一級的至少一個功率估計的模塊；以及 用于使用所述第一級的所述至少一個功率估計來在第二級中執(zhí)行干擾消除的模塊。
38、 如權利要求37所述的裝置，其中所述用于在第一級中執(zhí)行干擾消 除的模塊包括用于獲得所述第一級的多個正交頻段的每頻段功率估計的模塊，以及 用于基于所述每頻段功率估計來在所述第一級中執(zhí)行干擾消除的模塊。
39、 如權利要求37所述的裝置，其中所述用于獲得所述第一級的至少 一個功率估計的模塊包括用于獲得所述第一級的總功率估計的模塊，以及用于獲得所述第一級的多個正交頻段的每頻段功率估計的模塊，并且其中所述第一級的至少一個功率估計包括所述第一級的所述總功率估計和 所述每頻段功率估計。
40、如權利要求39所述的裝置，其中所述用于在所述第二級中執(zhí)行干 擾消除的模塊包括用于獲得所述第二級的總功率估計的模塊，用于基于所述第一和第二級的所述總功率估計和所述第一級的所述每 頻段功率估計來獲得所述第二級的每頻段功率估計的模塊，以及用于基于所述第二級的所述每頻段功率估計來在所述第二級中執(zhí)行干 擾消除的模塊。
全文摘要
描述了用于在無線(如CDMA)通信系統(tǒng)中執(zhí)行干擾消除的技術。在一個方面，多個正交頻段的每個頻段的功率估計是通過估計這些功率估計的至少兩個分量而獲得的。該分量可以包括，例如信道增益、噪聲和干擾，以及頻段增益?；诿款l段功率估計來執(zhí)行干擾消除。另一方面，利用快速跟蹤在多級中執(zhí)行干擾消除。獲得第一級的總功率估計和每個頻段的功率估計。獲得第二級的總功率估計。還基于第一和第二級的總功率估計以及第一級每頻段的功率估計，獲得第二級的每頻段的功率估計?；诿總€級的每頻段的功率估計，對每個級執(zhí)行干擾消除。
文檔編號H04B1/707GK101371452SQ200680045907
公開日2009年2月18日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權日2005年12月6日
發(fā)明者B·C·巴尼斯特 申請人:高通股份有限公司