專利名稱：寬帶無線接入系統(tǒng)中的接收裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及寬帶無線接入(BWA)系統(tǒng)中的接收裝置和方法，特別是，用于增強(qiáng)多小區(qū)BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的解調(diào)性能的裝置和方法。

背景技術(shù)：
如本領(lǐng)域所公知的，通信系統(tǒng)已主要發(fā)展用于語音通信業(yè)務(wù)，但通信系統(tǒng)也發(fā)展用于提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和各種多媒體業(yè)務(wù)。然是，對于主要用于提供語音通信業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)來講，其仍具有較窄的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，以及需要較高的訂購費。由于這些原因，傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)已無法滿足多樣化的用戶的需求。并且，為了適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及對因特網(wǎng)業(yè)務(wù)持續(xù)增長的需求，提供一種能夠高效地提供因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)就變得非常重要。這種趨勢的結(jié)果就是，提出了這樣一種BWA系統(tǒng)，其具有的帶寬足以滿足增長的用戶需求和提供高效的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)。
除了提供語音通信業(yè)務(wù)之外，BWA系統(tǒng)還支持低速和高速的多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)(如，高質(zhì)量移動圖片)的組合。BWA系統(tǒng)是基于采用2GHz，5GHz，26GHz或60GHz寬帶的無線媒介并能夠在移動的或靜止的環(huán)境中接入公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、公共交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PSDN)、因特網(wǎng)、國際移動電信-2000(IMT-2000)網(wǎng)絡(luò)和異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)，即，BWA系統(tǒng)是能夠支持至少2Mbps信道傳輸速率的無線通信系統(tǒng)。BWA系統(tǒng)可以根據(jù)終端的移動性(靜止或移動)，通信環(huán)境(室內(nèi)或室外)以及信道傳輸速率被歸入寬帶無線本地回路、寬帶移動接入網(wǎng)絡(luò)和高速無線本地網(wǎng)絡(luò)(LAN)。
BWA系統(tǒng)的無線接入方案的標(biāo)準(zhǔn)是由電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)，特別是由IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)化組指定的，其是一個國際的標(biāo)準(zhǔn)化組織。
IEEE 802.16通信系統(tǒng)具有比用于語音通信業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)大的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。因此，IEEE 802.16通信系統(tǒng)能夠在有限時間內(nèi)發(fā)送更多的數(shù)據(jù)，以及共享所有用戶的信道(或資源)從而實現(xiàn)有效的信道利用。由于服務(wù)質(zhì)量(QoS)特征得到了保證，所以可以基于業(yè)務(wù)特性，為用戶提供多種不同質(zhì)量的業(yè)務(wù)。
IEEE 802.16通信系統(tǒng)針對物理信道采用正交頻分復(fù)用(OFDM)/正交頻分多址(OFDMA)方案，即，BWA系統(tǒng)采用OFDM/OFDMA方案通過子載波來發(fā)送物理信道信號，從而能夠高速的傳輸數(shù)據(jù)。
BWA系統(tǒng)通過多小區(qū)結(jié)構(gòu)以及在所有小區(qū)中使用相同的頻率來支持移動站(MS)的移動性從而實現(xiàn)頻率使用效率(頻譜效率)。這種多小區(qū)通信系統(tǒng)的性能受小區(qū)之間干擾的影響很大。
圖1是多小區(qū)BWA系統(tǒng)的示意圖。
參見圖1，在頻率再用因數(shù)為1的多小區(qū)環(huán)境中，在小區(qū)重疊區(qū)域內(nèi)的用戶終端110向相鄰小區(qū)120發(fā)送干擾信號。這種干擾信號對該相鄰小區(qū)120中的另一用戶終端的信號產(chǎn)生了影響，降低了解調(diào)性能。因此，在多小區(qū)系統(tǒng)中必須使用小區(qū)間干擾技術(shù)。
圖2在頻率軸上示出了在多小區(qū)BWA系統(tǒng)中小區(qū)間干擾的圖示。如圖2所示，小區(qū)間干擾被建模為頻帶中的不連續(xù)窄帶信號。
本領(lǐng)域中公知的，當(dāng)向信道解碼器提供編碼比特的硬判決值而非軟判決值時，就能夠提供較好的解碼性能。輸入的解碼器軟判決值是在信道上傳輸?shù)恼{(diào)制符號的估計值，其可以是對數(shù)似然率(LLR)。相應(yīng)頻帶的噪聲值被用來計算LLR。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，利用整個頻帶的平均噪聲值來計算LLR，其無法考慮具有圖2中所示的窄帶/不連續(xù)特性的小區(qū)間干擾。這就降低了接收機(jī)的解調(diào)性能。通常，利用相鄰導(dǎo)頻信號(或符號)相減來進(jìn)行噪聲估計。并且，對整個頻帶取平均，從而增強(qiáng)估計的精度。但是，對整個頻帶的估計噪聲值并不適用于具有窄帶干擾的基于OFDM的BWA系統(tǒng)。因此最需要的是能夠準(zhǔn)確地反映窄帶/不連續(xù)噪聲特性的噪聲估計器。
如上所述，為了增強(qiáng)BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的解調(diào)性能，需要消除多小區(qū)干擾和進(jìn)行準(zhǔn)確的噪聲估計。


發(fā)明內(nèi)容
實際上本發(fā)明的一個目的是至少解決上述問題和/或缺點，并至少提供以下優(yōu)點。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于增強(qiáng)BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的解調(diào)性能的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于消除BWA系統(tǒng)中小區(qū)間干擾的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種降低BWA系統(tǒng)中最小均方誤差(MMSE)干擾消除器的計算復(fù)雜度的裝置和方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種通過利用從中消除了所希望信號的RX信號的相關(guān)矩陣來計算BWA系統(tǒng)中濾波器系數(shù)的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種估計BWA系統(tǒng)中窄帶噪聲的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種增強(qiáng)BWA系統(tǒng)中LLR估計性能的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種降低BWA系統(tǒng)中噪聲估計器的計算復(fù)雜度的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過使用由MMSE干擾消除器所算出的參數(shù)來計算BWA系統(tǒng)中的噪聲的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在BWA系統(tǒng)中從上行信號中消除多小區(qū)干擾的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在BWA系統(tǒng)中從下行信號中消除多小區(qū)干擾的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在BWA系統(tǒng)中從接收到的控制信道信號中消除多小區(qū)干擾的裝置和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，寬帶無線通信系統(tǒng)中的接收裝置包括用于對所希望信號進(jìn)行估計的估計器；用于對從接收(RX)信號中消除估計的所希望信號后得到的信號進(jìn)行相關(guān)矩陣計算的第一計算器；和利用相關(guān)矩陣執(zhí)行干擾消除的第二計算器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，寬帶無線通信系統(tǒng)中的接收裝置包括用于對所希望信號進(jìn)行估計的估計器；用于對從RX信號中消除該估計所希望的信號后所得到的信號進(jìn)行相關(guān)矩陣計算的第一計算器；利用該相關(guān)矩陣執(zhí)行干擾消除的第二計算器；和采用相關(guān)矩陣和干擾消除濾波器的系數(shù)中的至少一個對窄帶噪聲進(jìn)行估計的噪聲估計器。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，寬帶無線通信系統(tǒng)中的接收裝置包括對前序信號的信道系數(shù)進(jìn)行估計的第一信道估計器；對在數(shù)據(jù)字段中接收到的導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)進(jìn)行估計的第二信道估計器；和通過對從RX信號的預(yù)定音中減去前序信號的信道系數(shù)或?qū)ьl信號的信道系數(shù)所獲得的信號進(jìn)行自相關(guān)來計算相關(guān)矩陣，并利用算出的相關(guān)矩陣對數(shù)據(jù)音RX信號執(zhí)行基于MMSE的干擾消除的干擾消除器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，寬帶無線通信系統(tǒng)中的接收方法包括估計所希望信號；對從RX信號中消除估計的所希望信號后得到的信號進(jìn)行相關(guān)矩陣計算；和利用相關(guān)矩陣執(zhí)行干擾消除。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，寬帶無線通信系統(tǒng)中的接收方法包括估計所希望信號；對從RX信號中消除該估計所希望的信號后所得到的信號進(jìn)行相關(guān)矩陣計算；利用該相關(guān)矩陣執(zhí)行干擾消除；和利用相關(guān)矩陣和干擾消除濾波器的系數(shù)中的至少一個估計窄帶噪聲。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，寬帶無線通信系統(tǒng)中的接收方法包括估計前序信號的信道系數(shù)；估計在數(shù)據(jù)字段中接收到的導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)；和通過對從RX信號的預(yù)定音中減去前序信號的信道系數(shù)或?qū)ьl信號的信道系數(shù)所獲得的信號進(jìn)行自相關(guān)來計算相關(guān)矩陣；以及利用算出的相關(guān)矩陣對數(shù)據(jù)音RX信號執(zhí)行基于MMSE的干擾消除。



結(jié)合附圖，通過下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述以及另外的目的，特征和優(yōu)點將會更加清楚，其中 圖1是多小區(qū)BWA系統(tǒng)的示意圖； 圖2是在頻率軸上示出的多小區(qū)BWA系統(tǒng)中的小區(qū)間干擾的圖示； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的BWA系統(tǒng)中的接收機(jī)的框圖； 圖4是BWA系統(tǒng)中B-AMC子信道結(jié)構(gòu)圖； 圖5是BWA系統(tǒng)中3時隙B-AMC子信道的結(jié)構(gòu)圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的MMSE干擾消除器的框圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的操作流程圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明施例的BWA系統(tǒng)中DL幀結(jié)構(gòu)圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的框圖； 圖10是前序的頻率特征圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明的在BWA系統(tǒng)中PUSC子信道的結(jié)構(gòu)圖； 圖12A是根據(jù)本發(fā)明的在BMA系統(tǒng)中2時隙PUSC子信道的結(jié)構(gòu)圖； 圖12B是根據(jù)本發(fā)明的在BMA系統(tǒng)中3時隙PUSC子信道的結(jié)構(gòu)圖； 圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的在BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的操作流程圖；以及 圖14是根據(jù)所采用的本發(fā)明，當(dāng)存在窄帶噪聲(載波對干擾和噪聲比(CINR))時所獲得的性能增益的圖表。

具體實施例方式 在此將結(jié)合附圖，在下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在以下描述中，由于對公知的功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行不必要的詳述會使發(fā)明難于理解，因此這里將不對其進(jìn)行詳述。另外，根據(jù)本發(fā)明的功能對這里使用的術(shù)語進(jìn)行限定。因此，術(shù)語可以依據(jù)用戶或操作者的意志和習(xí)慣而不同。由此，這里使用的術(shù)語必須基于在此的描述進(jìn)行理解。
本發(fā)明提供了一種在BWA系統(tǒng)中消除多小區(qū)干擾的技術(shù)。本發(fā)明還提供了一種利用由干擾消除器計算出的參數(shù)來估計窄帶噪聲的方案。
盡管在以下描述中列舉了基于正交頻分復(fù)用(OFDM)的寬帶無線接入(BWA)系統(tǒng)，但本發(fā)明還能夠應(yīng)用于所有的多小區(qū)通信系統(tǒng)。
在描述本發(fā)明之前，將對基于普通的最小均方誤差(MMSE)方案的干擾消除技術(shù)進(jìn)行描述。
該MMSE方案可以被表示為等式(1) W＝(HD)HR-1.....(1) 其中Y代表接收(RX)信號，如果RX天線數(shù)是NR則其表示為(NR×1)列向量，W代表MMSE濾波器的系數(shù)，如果有一個信號將要被解調(diào)，則其表示為(1×NR)行向量，

表示由MMSE濾波器估計出的發(fā)送(TX)信號，HD代表將要被解調(diào)的信號的無線信道特征，表示為(NR×1)列向量，R代表RX信號之間的相關(guān)性，用(NR×NR)矩陣表示，上標(biāo)‘-1’代表逆矩陣，上標(biāo)‘H’代表Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣。
等式(1)中的相關(guān)矩陣R可以用等式(2)表示 R＝E[YYH]＝E[(HX+N)(HX+N)H]＝HHH+σ2I.....(2) 其中X代表所有用戶終端的TX信號，如果所有用戶終端數(shù)為NU，則其表示為(NU×1)列向量，H代表RX天線和所有用戶終端之間的無線信道，表示為(NR×NU)矩陣，N代表RX天線的噪聲，表示為(NR×1)列向量，σ2表示偽噪聲(noise poser)，I代表(NR×NR)單位矩陣，上標(biāo)小H代表Hermitian矩陣。
在上述MMSE方案中，為了構(gòu)建等式(2)中的信道矩陣H，不僅要對所希望用戶終端的信道響應(yīng)(或信道系數(shù))進(jìn)行估計，還要對其他干擾用戶終端的信道響應(yīng)進(jìn)行估計。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種MMSE干擾消除器，其不同于以上的MMSE方案，不需要干擾用戶終端的信道估計。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的在BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的框圖。在上行(UL)傳輸時，該接收機(jī)可以是基站，在下行(DL)傳輸時，其可以是用戶終端。
參見圖3，接收機(jī)包括射頻(RF)處理器300、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器302、快速傅立葉變換(FFT)處理器304、子信道提取器306、信道估計器308、干擾消除器310、載波對干擾和噪聲比(載波對干擾和噪聲比(CINR))估計器312、對數(shù)似然率(LLR)計算器314、和信道解碼器315。盡管圖3中沒有示出，但假設(shè)該接收機(jī)具有多個天線。
RF處理器300包括前端單元和濾波器。RF處理器300將無線信道上接收到的RF信號下變頻為基帶信號。A/D轉(zhuǎn)換器302將從RF處理器300中接收到的模擬基帶信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(數(shù)字采樣數(shù)據(jù))。
FFT處理器304對來自于A/D轉(zhuǎn)換器302的時域采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理以輸出頻域數(shù)據(jù)。根據(jù)所采用的子信道結(jié)構(gòu)，子信道提取器306從FFT處理器304中接收到的頻域數(shù)據(jù)中有區(qū)別地提取數(shù)據(jù)信號和導(dǎo)頻信號。在圖5所示的子信道結(jié)構(gòu)的情況下，該子信道提取器306對每個給定單元提取18個導(dǎo)頻信號(2倉室×9符號)，并將其提供給信道估計器308。子信號提取器306還有區(qū)別地將提取的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號提供給干擾消除器310。
信道估計器308利用來自于子信道提取器306的導(dǎo)頻信號對所希望信號的信道系數(shù)進(jìn)行估計。信道估計有多種方法。例如，可以通過對導(dǎo)頻音取平均來最小化干擾影響。在這種情況下，考慮到無線信道的頻率選擇性，可以沿著頻率軸取每倉室(bin)的平均。對于圖5所示的子信道結(jié)構(gòu)，可以用等式(3)來表示每個倉室的估計信道
其中

是(NR×1)列向量。
除了導(dǎo)頻信號之外，也可以采用聲音信號或多種其他方法來進(jìn)行上述信道估計。
干擾消除器310利用來自于信道估計器308的信道系數(shù)和來自于子信道提取器306的導(dǎo)頻音RX信號計算相關(guān)矩陣R，并利用相關(guān)矩陣R和信道系數(shù)計算干擾消除濾波器的系數(shù)W。該相關(guān)矩陣是通過將從RX信號(導(dǎo)頻音RX信號)中減去所希望信號(信道系數(shù))而獲得的信號進(jìn)行自相關(guān)來計算出的。干擾消除器310設(shè)置干擾消除濾波器中的計算出的系數(shù)，并利用干擾消除濾波器對來自于子信道提取器306的數(shù)字信號進(jìn)行濾波，從而輸出無干擾信號。稍后將結(jié)合圖6對干擾消除器310的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
CINR估計器312利用相關(guān)矩陣R和從干擾消除器310中接收到的濾波器系數(shù)W計算CINR(或窄帶噪聲)。在另一個實施例中，CINR估計器312利用來自于干擾消除器310的濾波器系數(shù)W和來自于信道估計器308的信道系數(shù)H來計算窄帶噪聲。術(shù)語“窄帶”用于表示計算出的CINR不與整個帶寬而是與預(yù)定的帶寬(如，倉室)相對應(yīng)。計算出的CINR用作權(quán)值，用于代表LLR計算的解調(diào)信號的可靠性。稍后將結(jié)合下面的等式對CINR估計器312的詳細(xì)操作進(jìn)行描述。
LLR計算器314對來自于干擾消除器310的無干擾信號進(jìn)行解調(diào)以生成LLR，并向LLR提供CINR的權(quán)值(可靠性)，如利用來自于CINR估計器312的窄帶噪聲，LLR計算器314解調(diào)無干擾信號以生成LLR。信道解碼器315對來自于LLR計算器314的LLR進(jìn)行軟判決解碼以恢復(fù)從發(fā)射機(jī)發(fā)射的信息比特流。
圖4示出了BWA系統(tǒng)中頻帶自適應(yīng)調(diào)制和編碼(B-AMC)子信道結(jié)構(gòu)圖。
參照圖4，一個子信道總共包括54個音(或子載波)(即，18音×3符號)。這54個音由48個數(shù)據(jù)音和6個導(dǎo)頻音組成。每個導(dǎo)頻音有預(yù)定的位置并用于發(fā)送在基站和用戶終端之間預(yù)定的預(yù)定信號(如，導(dǎo)頻信號)。為了方便描述，假設(shè)導(dǎo)頻信號的值為‘1’。子信道包括頻率軸上上的18個音和時間軸上的3個符號。將頻率軸上的9個音定義為倉室，而將時間軸上的3個符號定義為時隙。
在3時隙幀結(jié)構(gòu)的情況下，如圖5所示子信道占用了時間軸上的3個時隙，即，在3時隙B-AMC幀的情況下，由子信道提取器提取出的音值被存儲在了圖5所示的二維形式中。在這種情況下，當(dāng)采用多個RX天線時，針對每個音的RX信號Y是一個(NR×1)列向量。
接下來將對干擾消除器進(jìn)行描述，該消除器用于消除采用圖5所示的子信道結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中的信號間干擾。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的MMSE干擾消除器310的框圖。
參見圖6，MMSE干擾消除器310包括相關(guān)矩陣計算器600、濾波器系數(shù)計算器602和干擾消除濾波器604。
利用來自于信道估計器308的信道系數(shù)

和來自于子信道提取器306的導(dǎo)頻音RX信號Yb，s，p，相關(guān)矩陣計算器600利用等式(4)計算相關(guān)矩陣R 其中指數(shù)b、s和p都是與等式(3)所限定的相同。
不像普通的MMSE方案，在等式(4)中從RX信號中減去所希望的信號。從RX信號中減去所希望的信號可以剩下僅有的噪聲/干擾信號，即，可以通過計算噪聲/干擾信號的平均相關(guān)來增加濾波器的收斂速度。
濾波器系數(shù)計算器602利用來自于相關(guān)矩陣計算器600的相關(guān)系數(shù)R和來自于信道估計器308的信道系數(shù)

計算濾波器系數(shù)。上述計算發(fā)生的次數(shù)可以根據(jù)所采用的濾波器系數(shù)周期而變化。如果濾波器系數(shù)被用于圖5中的每個時隙和每個倉室，則要計算出總共6個濾波器系數(shù)。同樣，如果濾波器系數(shù)用于圖5中的每三個時隙中的一個和每個倉室，則要計算出總共2個濾波器系數(shù)。在本發(fā)明的實施例中，假設(shè)考慮到硬件計算的復(fù)雜性、信道的時變速率和頻率選擇性，在后面的方法中計算濾波器系數(shù)。因此，濾波器系數(shù)Wb可以通過等式(5)算出 其中b是倉室索引，第二個等式表示濾波器系數(shù)的歸一化。
利用來自于濾波器系數(shù)計算器602的Wb，干擾消除濾波器604從相應(yīng)倉室的RX信號中消除干擾信號，以輸出所產(chǎn)生的無干擾信號。這個可以用等式(6)表示 現(xiàn)在將詳細(xì)描述CINR估計器312。
如上所述，CINR估計器312利用濾波器系數(shù)W和從干擾消除器接收到的相關(guān)矩陣R，計算CINR(或噪聲功率)。作為選擇，CINR估計器312利用濾波器系數(shù)W和信道系數(shù)H估計噪聲功率。該估計出的噪聲功率用于LLR計算。
等式(6)中的無干擾信號

可以用等式(7)表示 根據(jù)等式(7)，信號C的大小可以用等式(8)表示 C＝E[‖WbHdXd‖2]＝‖WbHd‖2＝I......(8) 在等式(8)中，由于等式(5)的歸一化，使得信號的大小為“1”。根據(jù)等式(7)，干擾I和噪聲N的大小可以用等式(9)表示 其中R表示由相關(guān)矩陣計算器600算出的相關(guān)矩陣，W表示由濾波器系數(shù)計算器602算出的濾波器系數(shù)。
因此，根據(jù)等式(8)和等式(9)，可以簡單地用等式(10)表示CINR 如果在等式(5)中不執(zhí)行濾波器系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，可以用等式(11)表示CINR 從等式(10)和等式(11)中可以看出，可以利用信道系數(shù)H和由MMSE干擾消除器計算出的參數(shù)W和R來簡單地算出CINR。
并且，在使用普通的MMSE干擾消除器時，可以利用等式(10)和等式(11)類似地計算出CINR。在這種情況下，除了所希望的RX用戶終端的信道Hd之外，還必須估計出干擾信號的信道。將估計出的干擾信號的信道稱作“HI”。當(dāng)RX天線數(shù)是NR，干擾信號數(shù)是NICI時，干擾信號的信道HI的大小是NR×NICI。
因此，當(dāng)使用普通的MMSE干擾消除器時，根據(jù)等式(10)可以用等式(12)表示相關(guān)矩陣R 其中σ2表示接收機(jī)的熱噪聲，I表示(NR×NR)單位矩陣。
如上所述，當(dāng)在接收機(jī)中使用MMSE干擾消除器時，本發(fā)明可以利用由MMSE干擾消除器計算出的參數(shù)來簡單地計算CINR?；谑欠駡?zhí)行濾波器系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，可以利用等式(10)或等式(11)計算出CINR。
圖14是示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的窄帶噪聲(CINR)時獲得性能增益的圖表。在圖14的圖表中，橫坐標(biāo)軸表示CINR，縱坐標(biāo)軸表示分組誤差率(PER)。
從圖表中可以看出，在RX強(qiáng)度(即，載波噪聲比(CNR))相同時，根據(jù)本發(fā)明，利用窄帶噪聲的LLR計算能夠提供比利用平均噪聲的LLR計算更低的PER。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例，示出的在BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的操作流程圖。在UL傳輸?shù)那闆r下，該接收機(jī)可以是基站，在DL傳輸?shù)那闆r下，其可以是用戶終端。
結(jié)合圖7，在步驟701中，接收機(jī)通過至少一個天線接收信號。通過天線接收到的信號為所希望的信號加上干擾/噪聲信號的形式。
在步驟703中，接收機(jī)將接收到的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號，并對該基帶信號進(jìn)行OFDM調(diào)制以生成頻域數(shù)據(jù)。在步驟705中，接收機(jī)依照所采用的子信道結(jié)構(gòu)，從頻域數(shù)據(jù)中有區(qū)別地提取數(shù)據(jù)信號和導(dǎo)頻信號。
在步驟707中，接收機(jī)利用提取出的導(dǎo)頻信號(或聲音信號)，估計所希望的信號的信道系數(shù)

在步驟709中，接收機(jī)從導(dǎo)頻音RX信號中減去信道系數(shù)，并自相關(guān)所得到的信號以計算出相關(guān)矩陣R。在步驟711中，接收機(jī)利用相關(guān)矩陣R和信道系數(shù)

計算干擾消除濾波器的系數(shù)W。在步驟713中，接收機(jī)利用計算出的濾波器系數(shù)W從接收(RX)信號中消除干擾信號。
在步驟715中，接收機(jī)利用相關(guān)矩陣R和濾波器系數(shù)W估計窄帶噪聲(CINR)?？梢愿鶕?jù)是否對濾波器系數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，利用等式(10)和等式(11)來計算CINR。
在步驟717中，接收機(jī)解調(diào)所得到的無干擾信號以生成LLRs，并將與CINR相應(yīng)的權(quán)值(可靠性)應(yīng)用到LLRs中。在步驟719中，接收機(jī)對LLRs進(jìn)行軟判決解碼以恢復(fù)從發(fā)射機(jī)發(fā)送來的信息比特。
通常，在BWA系統(tǒng)中，用于與用戶終端同步的前序(preamble)信號位于DL幀的開始部分，DL/UL MAP跟在前序信號之后。MAP是表示UL/DL資源分配的信息(如，數(shù)據(jù)脈沖串的位置和調(diào)制等級)。當(dāng)用戶終端由于小區(qū)間干擾等而導(dǎo)致對MAP信息解調(diào)失敗時，其與系統(tǒng)的連接可能被中斷。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例，在BWA系統(tǒng)中DL幀結(jié)構(gòu)圖。在圖8中，橫坐標(biāo)軸表示時域，縱坐標(biāo)軸表示頻域。
結(jié)合圖8，DL幀包括前序、幀控制報頭(FCH)、DL MAP、UL MAP和DL數(shù)據(jù)字段。DL前序用于小區(qū)搜索和用戶終端的初始同步。FCH包括表示幀基本結(jié)構(gòu)的信息。DL MAP包括表示DL數(shù)據(jù)脈沖串字段的信息。UL MAP包括表示UL幀結(jié)構(gòu)的信息。
用戶終端必須對DL幀的前一半中的MAP信息進(jìn)行解調(diào)以檢查承載實際業(yè)務(wù)量的數(shù)據(jù)脈沖串的位置(或資源)。因此在多小區(qū)干擾的環(huán)境中，所需要的是用于毫無誤差地接收MAP信息的干擾消除技術(shù)。
如上所述，利用信道信息(或信道系數(shù))確定干擾消除濾波器的系數(shù)W。下文中，將對依據(jù)針對干擾消除技術(shù)的信息的位置，選擇性地對采用前序信號的信道信息或?qū)ьl信號的信道信息的方案進(jìn)行描述。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的在BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的框圖。這里，假設(shè)該接收機(jī)是用戶終端的接收機(jī)。
參見圖9，該接收機(jī)包括RF處理器900、A/D轉(zhuǎn)換器902、FFT處理器904、子信道提取器906、前序信道估計器908、導(dǎo)頻信道估計器910、干擾消除器912、噪聲消除器914、LLR計算器916和信道解碼器918。盡管在圖9中沒有示出，但假設(shè)該接收機(jī)有多個天線。
RF處理器900包括前端單元和濾波器。RF處理器900將在無線信道上接收到的RF信號下變頻為基帶信號。A/D轉(zhuǎn)換器902將從RF處理器900中接收到的模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(數(shù)字采樣數(shù)據(jù))。
FFT處理器904對來自于A/D轉(zhuǎn)換器902的時域采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT處理，以輸出頻域數(shù)據(jù)。在前序接收部分中，子信道提取器906提取映射在正規(guī)音(或子載波)時隙上的前序信號，并將提取出的前序信號提供給前序信道估計器908。在數(shù)據(jù)接收部分中，根據(jù)所采用的子信道的結(jié)構(gòu)，子信道提取器906從來自于FFT處理器904的頻域數(shù)據(jù)中有區(qū)別地提取數(shù)據(jù)信號和導(dǎo)頻信號。在圖11所示的子信道結(jié)構(gòu)中，子信道提取器906每給定單元(14音×2符號)提取4個導(dǎo)頻信號，并將其提供給導(dǎo)頻信道估計器910。子信道提取器906還有區(qū)別地向干擾消除器912提供提取出的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號。
前序信道估計器908利用來自于子信道提取器906的前序信號估計服務(wù)基站的信道系數(shù)。通常，前序信號由一個OFDM符號構(gòu)成，在圖10所示的頻率軸上，以3個子載波的間隔映射該信號。在基站和用戶終端之間預(yù)先確定以3個子載波的間隔映射的信號，并將該信號用于用戶終端的信道估計中。
有多種利用前序信號的信道估計方法。在本發(fā)明實施例中，假設(shè)將簡單的線性內(nèi)插技術(shù)用于信道估計。利用等式(13)通過除以預(yù)定的信號Pi可以算出與具有前序信號的子載波(i＝...k-9，k-6，k-3，k，k+3，k+6...)相對應(yīng)的無線信道響應(yīng)(信道系數(shù)) 其中YPA是一個(Nant×1)向量。
利用線性內(nèi)插技術(shù)對針對不具有前序信號的子載波的信道系數(shù)進(jìn)行估計。例如，利用等式(14)可以計算出針對(k+1)th和(k+2)th指數(shù)的信道系數(shù) 這樣，前序信道估計器908估計所有子載波的信道系數(shù)，對估計出的信道系數(shù)求平均，并將平均信道系數(shù)

提供給干擾消除器912。
在后續(xù)的從MAP信號中消除干擾信號的過程中，估計出的前序信號的信道系數(shù)被用于計算干擾消除濾波器的系數(shù)。由于MAP信息鄰近前序，因此針對無線信道響應(yīng)不會發(fā)生大的改變的假設(shè)，采用提供準(zhǔn)確信道估計的前序的信道系數(shù)來計算干擾消除濾波器的系數(shù)?？蛇x地，可以利用MAP部分中導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)計算信道系數(shù)。
導(dǎo)頻信道估計器910利用來自于子信道提取器906的導(dǎo)頻信號對服務(wù)基站的信道系數(shù)進(jìn)行估計。利用導(dǎo)頻信號的信道估計方法有許多種。在本發(fā)明的實施例中，假設(shè)采用簡單的線性內(nèi)插技術(shù)進(jìn)行信道估計。用(Nant×1)向量表示導(dǎo)頻音RX信號Yd。在圖11所示的子信道結(jié)構(gòu)的情況下，可以利用等式(15)，通過除以一個預(yù)定信道Pi來計算出具有導(dǎo)頻信號的子載波的無線信道響應(yīng) 其中i表示頻域軸的索引。
另外，利用線性內(nèi)插技術(shù)對不具有導(dǎo)頻信號的子載波的的信道系數(shù)進(jìn)行估計。
這樣，導(dǎo)頻信道估計器910對所有子載波的信道系數(shù)進(jìn)行估計，對時隙單元中的估計出的信道系數(shù)取平均，并將平均信道系數(shù)

提供給干擾消除器912。在從相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號中消除干擾信號的過程中，估計出的導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)被用于計算干擾消除濾波器的系數(shù)。
干擾消除器912利用來自于前序信道估計器908或?qū)ьl信道估計器910的信道系數(shù)

計算相關(guān)矩陣R，接著利用相關(guān)矩陣和信道系數(shù)計算干擾消除濾波器的系數(shù)W。干擾消除器912設(shè)置干擾消除濾波器中計算出的系數(shù)，并利用干擾消除濾波器對來自于子信號提取器906的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行濾波，從而輸出無干擾信號。干擾消除器912的詳細(xì)結(jié)構(gòu)與圖6所示的相同。
噪聲消除器914利用濾波器系數(shù)W和信道系數(shù)計算CINR。在另一個實施例中，噪聲消除器914利用濾波器系數(shù)W和相關(guān)矩陣R計算CINR。計算出的CINR被用作LLR計算的調(diào)制信號的可靠性應(yīng)用的權(quán)值。
LLR計算器916對來自于干擾消除器912的無干擾信號進(jìn)行解調(diào)以生成LLR，并將CINR的權(quán)值(可靠性)應(yīng)用到LLR中。信道解碼器918對來自于LLR計算器916的LLR進(jìn)行軟判決解碼，以恢復(fù)從發(fā)射機(jī)發(fā)射的信息比特流。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的在BWA系統(tǒng)中局部使用子載波(PUSC)的子信道結(jié)構(gòu)圖。
參見圖11，一個子信道包括總共28個音(或子載波)(即，14音×2符號)。這28個音是由24個數(shù)據(jù)音和4個導(dǎo)頻音組成的。每個導(dǎo)頻音具有預(yù)先確定的位置，用于發(fā)送在基站和用戶終端之間預(yù)定的預(yù)定信號(如，導(dǎo)頻信號)。為了便于描述，假設(shè)導(dǎo)頻信號的值是“1”。一個束包括在頻率軸上的14個音和在時間軸上的2個音。將2個符號定義為時隙。
在2個或3個時隙幀結(jié)構(gòu)的情況下，如圖12A和12B所示，一個子信道占用時間軸上的2個或3個時隙。在2個時隙的B-PUSC幀中，將從子信道提取器中提取出的音值存儲在圖12A所示的二維形式中。這樣，如上所述，每個音的RX信號Y是(Nant×1)列向量。
接下來將利用圖11所示的子信道結(jié)構(gòu)對用于消除小區(qū)間干擾的干擾消除器(見圖6)進(jìn)行描述。
參見圖6，相關(guān)矩陣計算器600利用來自于前序信道估計器908或?qū)ьl信道估計器910的信道系數(shù)

和來自于子信道提取器906的導(dǎo)頻音RX信號Y來計算相關(guān)矩陣R，如以下等式(16)和(17)所示。在對MAP信號中的干擾信號進(jìn)行消除時，信道系數(shù)是前序信道系數(shù)

在對數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù)信號中的干擾信號進(jìn)行消除時，信道系數(shù)是導(dǎo)頻信道系數(shù)
其中N表示在MAP信號中導(dǎo)頻音的數(shù)量。
其中s表示PUSC時隙索引，p表示束中的導(dǎo)頻索引。
與通常的MMSE方案不同，在等式(16)和等式(17)中從RX信號中減去所希望的信號。從RX信號中減去所希望的信號就僅剩下了噪聲/干擾信號，即，能夠通過計算噪聲/干擾信號的平均相關(guān)性來提高濾波器的收斂速率。
濾波器系數(shù)計算器602利用來自于前序信道估計器908或?qū)ьl信道估計器910的信道系數(shù)

和來自于相關(guān)矩陣計算器600的相關(guān)矩陣 R來計算濾波器系數(shù)。當(dāng)采用前序信道系數(shù)時，上述計算僅被執(zhí)行一次。另一方面，當(dāng)采用數(shù)據(jù)字段的導(dǎo)頻信道系數(shù)時，上述計算的次數(shù)可以根據(jù)所用的濾波器系數(shù)的周期而改變。如果濾波器系數(shù)被用于圖12B中的每個時隙中，則必須計算出總的三個濾波器系數(shù)。利用等式(18)計算濾波器系數(shù) 干擾消除器604利用來自于系數(shù)計算器602的濾波器系數(shù)W消除RX信號中的干擾信號。這可以表示為等式(19) 圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，示出了BWA系統(tǒng)中接收機(jī)的操作流程圖。這里，假設(shè)接收機(jī)是用戶終端的接收機(jī)。
參見圖13，在步驟1301中，接收機(jī)檢測接收(RX)信號中的幀的開始。在步驟1303中，如果檢測到了幀的開始，則接收機(jī)利用幀的前序信號對信道進(jìn)行估計。例如，接收機(jī)利用前序信號計算針對子載波(導(dǎo)頻音)的無線信道響應(yīng)，并在頻率軸上執(zhí)行線性內(nèi)插以計算出整個頻帶的無線信道響應(yīng)。接收機(jī)對整個頻帶的無線信道響應(yīng)取平均以獲得前序信道系數(shù)
在步驟1305中，接收機(jī)從RX信號中提取前序信號后面的MAP信號。即，接收機(jī)從頻域數(shù)據(jù)中提取MAP信號，其中頻域數(shù)據(jù)是從RX信號中OFDM解調(diào)出的。在步驟1307中，接收機(jī)利用前序信道系數(shù)和預(yù)定音(導(dǎo)頻音)RX信號計算相關(guān)矩陣R，并利用相關(guān)矩陣R和前序信道系數(shù)計算MMSE濾波器系數(shù)。這樣，可以利用等式(16)計算相關(guān)矩陣R，可以利用等式(18)計算MMSE濾波器系數(shù)W。
在步驟1309中，接收機(jī)利用具有已計算出的濾波器系數(shù)的MMSE濾波器消除MAP信號中的干擾信號。在步驟1311中，接收機(jī)對無干擾MAP信號進(jìn)行解調(diào)和解碼以恢復(fù)MAP信息。該MAP信息包括DL/UL資源配置信息。
在步驟1313中，接收機(jī)有區(qū)別地從RX信號(數(shù)據(jù)字段的RX信號)中提取導(dǎo)頻信號和數(shù)據(jù)信號。提取出的導(dǎo)頻/數(shù)據(jù)信號是用MAP信息表示的字段(或資源)的信號。在步驟1315中，接收機(jī)利用提取出的導(dǎo)頻信號估計信道。例如，接收機(jī)計算提取出的導(dǎo)頻信號的信道響應(yīng)，并在頻率軸上執(zhí)行線性內(nèi)插以計算出子載波(數(shù)據(jù)音)的信道響應(yīng)，其中導(dǎo)頻信號不被映射在該子載波上。接收機(jī)在預(yù)定時間周期(例如，時隙)的單元內(nèi)對響應(yīng)求平均以獲得導(dǎo)頻信道系數(shù)。
在步驟1317中，接收機(jī)利用導(dǎo)頻信道系數(shù)和預(yù)定音(導(dǎo)頻音)RX信號計算相關(guān)矩陣R，并利用相關(guān)矩陣R和導(dǎo)頻信道系數(shù)計算MMSE濾波器系數(shù)W。這樣，可以利用等式(17)計算出相關(guān)矩陣R，可以利用等式(18)計算出MMSE濾波器系數(shù)W。
在步驟1319中，接收機(jī)利用具有計算出的濾波器系數(shù)的MMSE濾波器，消除數(shù)據(jù)信號中的干擾信號。在步驟1321中，接收機(jī)對無干擾數(shù)據(jù)信號進(jìn)行解調(diào)和解碼以恢復(fù)用戶信息。
如上所述，由于本發(fā)明不需要估計干擾信號的信道，所以利用干擾消除技術(shù)能夠顯著降低計算復(fù)雜度。另外，這里不需要知道其它小區(qū)的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，并且不需要單獨的算法來確定最大干擾和干擾數(shù)。并且，由于無干擾的情況與MRC(最大定量組合)方案中的相同，因此不需要根據(jù)現(xiàn)有的或無干擾信號的情況來轉(zhuǎn)換解調(diào)算法。再有，由于在LLR計算中能夠明顯反映出窄帶剩余干擾的數(shù)量，因此能夠增強(qiáng)解調(diào)性能。特別是，由于能夠增強(qiáng)對于重要控制信息(如MAP)的解調(diào)性能，因此能夠減少系統(tǒng)的斷開率。因此，由于上述結(jié)果使得系統(tǒng)容量得到了增加。
雖然結(jié)合其某些特定的實施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不背離由附加權(quán)利要求所限定的發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種形式上和細(xì)節(jié)上的改變。例如，本發(fā)明同樣可以用于其它子信道結(jié)構(gòu)和B-AMC子信道結(jié)構(gòu)以及PUSC子信道結(jié)構(gòu)。另外，將用信噪比(SNR)和信號對干擾和噪聲比(SINR)替代CINR。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)中的接收裝置，該接收裝置包括
用于對所希望信號進(jìn)行估計的估計器；
第一計算器，用于對通過消除接收RX信號中的估計出的所希望信號而獲得的信號的相關(guān)矩陣進(jìn)行計算；
利用相關(guān)矩陣執(zhí)行干擾消除的第二計算器。
2.如權(quán)利要求1所述的接收裝置，其中第二計算器基于最小均方誤差MMSE方案，執(zhí)行干擾消除。
3.如權(quán)利要求1所述的接收裝置，其中估計器估計所希望信號的平均信道系數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的接收裝置，其中接收信號是導(dǎo)頻音信號。
5.如權(quán)利要求4所述的接收裝置，其中相關(guān)矩陣R通過以下等式計算
其中N表示傳輸單元中的導(dǎo)頻音數(shù)，Yn表示第n個導(dǎo)頻音的接收信號，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，
表示傳輸單元的平均信道系數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的接收裝置，其中傳輸單元包括至少一個音和至少一個正交頻分復(fù)用OFDM符號。
7.如權(quán)利要求1所述的接收裝置，其中第二計算器包括
濾波器系數(shù)計算器，用于利用所希望信號的信道系數(shù)和相關(guān)矩陣來計算濾波器系數(shù)；和
干擾消除濾波器，用于利用濾波器系數(shù)消除數(shù)據(jù)音RX信號中的干擾信號。
8.如權(quán)利要求7所述的接收裝置，其中濾波器系數(shù)W是用以下等式計算出的
其中
表示所希望信號的信道系數(shù)，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，R表示相關(guān)矩陣。
9.如權(quán)利要求7所述的接收裝置，進(jìn)一步包括噪聲估計器，用于利用相關(guān)矩陣和濾波器系數(shù)中的至少一個來估計窄帶噪聲。
10.如權(quán)利要求9所述的接收裝置，進(jìn)一步包括
對數(shù)似然率LLR計算器，用于利用窄帶噪聲，通過對來自于第二計算器的無干擾信號進(jìn)行解調(diào)來生成LLR；和
解碼器，用于通過解碼來自于LLR計算器的LLR來恢復(fù)信息比特流。
11.如權(quán)利要求9所述的接收裝置，其中窄帶噪聲即載波對干擾和噪聲比CINR是用以下等式估計出的
其中W表示濾波器系數(shù)，R表示相關(guān)矩陣，H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，C表示信號功率，I表示干擾功率，N表示噪聲功率。
12.如權(quán)利要求9所述的接收裝置，其中窄帶噪聲CINR是用以下等式估計出的
其中W表示濾波器系數(shù)，H表示所希望信號的信道系數(shù)，C表示信號功率，I表示干擾功率，N表示噪聲功率。
13.如權(quán)利要求1所述的接收裝置，進(jìn)一步包括
前序信道估計器，用于估計前序信號的信道系數(shù)；
提取器，用于從接收信號中提取出控制信道信號；
第三計算器，用于對通過從控制信道上的預(yù)定接收信號中減去前序信號的信道系數(shù)所獲得的信號的相關(guān)矩陣進(jìn)行計算；和
第四計算器，用于采用來自于第三計算器的相關(guān)矩陣，對控制信道信號執(zhí)行基于MMSE的干擾消除。
14.如權(quán)利要求13所述的接收裝置，其中前序信道估計器計算具有前序信號的音的平均信道系數(shù)。
15.如權(quán)利要求13所述的接收裝置，其中控制信道信號是在前序信號之后接收到的MAP信號。
16.如權(quán)利要求13所述的接收裝置，其中預(yù)定的接收信號是導(dǎo)頻音信號。
17.如權(quán)利要求13所述的接收裝置，其中第四計算器包括
濾波器系數(shù)計算器，用于利用前序信號的信道系數(shù)和相關(guān)矩陣計算濾波器系數(shù)；以及
干擾消除濾波器，用于利用濾波器系數(shù)消除控制信道信號中的干擾信號。
18.如權(quán)利要求13所述的接收裝置，其中第三計算器通過以下的等式計算相關(guān)矩陣R
其中N表示控制信道信號中的導(dǎo)頻音數(shù)，Yn表示控制信道中第n個導(dǎo)頻音的接收信號，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，
表示前序信號的信道系數(shù)。
19.如權(quán)利要求17所述的接收裝置，其中濾波器系數(shù)W是通過以下等式計算出的
其中
表示前序信號的信道系數(shù)，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，R表示相關(guān)矩陣。
20.一種無線通信系統(tǒng)中的接收裝置，該接收裝置包括
第一信道估計器，用于估計前序信號的信道系數(shù)；
第二信道估計器，用于估計在數(shù)據(jù)字段中接收到的導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)；
干擾消除器，用于通過將信號進(jìn)行自相關(guān)來計算相關(guān)矩陣，該信號是從接收信號的預(yù)定音中減去前序信號的信道系數(shù)或?qū)ьl信號的信道系數(shù)而獲得的，并利用計算出的相關(guān)矩陣對數(shù)據(jù)音接收信號執(zhí)行基于MMSE的干擾消除。
21.如權(quán)利要求20的接收裝置，其中如果數(shù)據(jù)音接收信號是控制信道信號，則干擾消除器利用前序信號的信道系數(shù)計算相關(guān)矩陣；并且如果數(shù)據(jù)音接收信號是數(shù)據(jù)字段信號，則干擾消除器利用導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)計算相關(guān)矩陣。
22.如權(quán)利要求20的接收裝置，其中相關(guān)矩陣R是用以下等式計算出的
其中N表示將要被解調(diào)的字段中的導(dǎo)頻音數(shù)，Yn表示第n個導(dǎo)頻音的接收信號，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，
表示信道系數(shù)。
23.如權(quán)利要求20的接收裝置，進(jìn)一步包括
噪聲估計器，用于利用干擾消除器的濾波器系數(shù)來估計窄帶噪聲；和
LLR計算器，用于通過利用窄帶噪聲對來自于干擾消除器的無干擾信號進(jìn)行解調(diào)來生成LLR。
24.如權(quán)利要求23的接收裝置，其中窄帶噪聲即載波對干擾和噪聲比CINR是用以下等式估計出的
其中W表示MMSE濾波器的系數(shù)，H表示信道系數(shù)，C表示信號功率，I表示干擾功率，N表示噪聲功率。
25.一種無線通信系統(tǒng)中的接收方法，該接收方法包括以下步驟
估計所希望信號；
計算通過消除接收信號中的估計出的所希望信號而獲得的信號的相關(guān)矩陣；和
利用相關(guān)矩陣執(zhí)行干擾消除。
26.如權(quán)利要求25所述的接收方法，其中基于MMSE方案執(zhí)行干擾消除。
27.如權(quán)利要求25所述的接收方法，其中估計步驟對所希望信號的平均信道系數(shù)進(jìn)行估計。
28.如權(quán)利要求25所述的接收方法，其中接收信號是導(dǎo)頻音信號。
29.如權(quán)利要求25所述的接收方法，其中相關(guān)矩陣R是用以下等式計算出的
其中N表示傳輸單元中的導(dǎo)頻音數(shù)，Yn表示第n個導(dǎo)頻音的接收信號，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，
表示傳輸單元中的平均信道系數(shù)。
30.如權(quán)利要求29所述的接收方法，其中傳輸單元包括至少一個音和至少一個OFDM符號。
31.如權(quán)利要求25所述的接收方法，其中干擾消除步驟包括
利用所希望信號的信道系數(shù)和相關(guān)矩陣計算濾波器系數(shù)；和
利用濾波器系數(shù)消除數(shù)據(jù)音接收信號中的干擾信號。
32.如權(quán)利要求31所述的接收方法，其中濾波器系數(shù)W是通過以下等式計算出的
其中
表示所希望信號的信道系數(shù)，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，R表示相關(guān)矩陣。
33.如權(quán)利要求31所述的接收方法，進(jìn)一步包括利用相關(guān)矩陣和濾波器系數(shù)中的至少一個來估計窄帶噪聲。
34.如權(quán)利要求33所述的接收方法，進(jìn)一步包括以下步驟
通過利用窄帶噪聲對干擾消除所獲得的無干擾信號進(jìn)行解調(diào)來生成LLR；和
通過解碼生成的LLR來恢復(fù)信息比特流。
35.如權(quán)利要求33所述的接收方法，其中窄帶噪聲即載波對干擾和噪聲比CINR是用以下等式估計出的
其中W表示濾波器系數(shù)，R表示相關(guān)矩陣，H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，C表示信號功率，I表示干擾功率，N表示噪聲功率。
36.如權(quán)利要求33所述的接收方法，其中窄帶噪聲CINR是用以下等式估計出的
其中W表示濾波器系數(shù)，H表示所希望信號的信道系數(shù)，C表示信號功率，I表示干擾功率，N表示噪聲功率。
37.如權(quán)利要求25所述的接收方法，進(jìn)一步包括
估計前序信號的信道系數(shù)；
從接收信號中提取出控制信道信號；
對通過從控制信道上的預(yù)定接收信號中減去前序信號的信道系數(shù)所獲得的信號的相關(guān)矩陣進(jìn)行計算；和
利用計算出的相關(guān)矩陣，對控制信道信號執(zhí)行基于MMSE的干擾消除。
38.如權(quán)利要求37所述的接收方法，其中前序信道估計步驟進(jìn)一步包括對具有前序信號的音的平均信道系數(shù)進(jìn)行計算。
39.如權(quán)利要求37所述的接收方法，其中控制信道信號是在前序信號之后接收到的MAP信號。
40.如權(quán)利要求37所述的接收方法，其中預(yù)定接收信號是導(dǎo)頻音信號。
41.如權(quán)利要求37所述的接收方法，其中干擾消除步驟包括
利用前序信號的信道系數(shù)和相關(guān)矩陣計算濾波器系數(shù)；以及利用濾波器系數(shù)消除控制信道信號中的干擾信號。
42.如權(quán)利要求37所述的接收方法，其中相關(guān)矩陣R是通過以下的等式計算出的
其中N表示控制信道信號中的導(dǎo)頻音數(shù)，Yn表示控制信道中第n個導(dǎo)頻音的接收信號，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，
表示前序信號的信道系數(shù)。
43.如權(quán)利要求41所述的接收方法，其中濾波器系數(shù)W是通過以下等式計算出的
其中
表示前序信號的信道系數(shù)，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，R表示相關(guān)矩陣。
44.一種無線通信系統(tǒng)中的接收方法，該接收方法包括步驟
估計前序信號的信道系數(shù)；
估計在數(shù)據(jù)字段中接收到的導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)；
通過對信號進(jìn)行自相關(guān)來計算相關(guān)矩陣，該信號是從接收信號的預(yù)定音中減去前序信號的信道系數(shù)或?qū)ьl信號的信道系數(shù)而獲得的；以及
利用計算出的相關(guān)矩陣對數(shù)據(jù)音接收信號執(zhí)行基于MMSE的干擾消除。
45.如權(quán)利要求44的接收方法，其中如果數(shù)據(jù)音接收信號是控制信道信號，則干擾消除器利用前序信號的信道系數(shù)計算相關(guān)矩陣；并且如果數(shù)據(jù)音接收信號是數(shù)據(jù)字段信號，則利用導(dǎo)頻信號的信道系數(shù)計算相關(guān)矩陣。
46.如權(quán)利要求44的接收方法，其中相關(guān)矩陣R是用以下等式計算出的
其中N表示將要被解調(diào)的字段中的導(dǎo)頻音數(shù)，Yn表示第n個導(dǎo)頻音的接收信號，上標(biāo)小H表示Hermitian轉(zhuǎn)置矩陣，
表示信道系數(shù)。
47.如權(quán)利要求44的接收方法，進(jìn)一步包括
利用基于MMSE的干擾消除濾波器的系數(shù)來估計窄帶噪聲；和
通過利用窄帶噪聲對干擾消除步驟所獲得的無干擾信號進(jìn)行解調(diào)來生成LLR。
48.如權(quán)利要求47的接收方法，其中窄帶噪聲CINR是用以下等式估計出的
其中W表示MMSE濾波器的系數(shù)，H表示信道系數(shù)，C表示信號功率，I表示干擾功率，N表示噪聲功率。
全文摘要
提供了一種在寬帶無線接入(BWA)系統(tǒng)中增強(qiáng)接收機(jī)的解調(diào)性能的裝置和方法。一種寬帶無線接入系統(tǒng)中的接收裝置包括估計器，第一計算器和第二計算器。估計器估計所希望的信號。第一計算器對通過消除接收(RX)信號中的估計出的所希望信號而獲得的信號的相關(guān)矩陣進(jìn)行計算。第二計算器利用相關(guān)矩陣執(zhí)行干擾消除。
文檔編號H04L25/02GK101232474SQ200710307760
公開日2008年7月30日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月28日
發(fā)明者張正烈, 黃瑾喆, 駿 文, 李成鎬, 黃寅碩, 樸圣遇, 梁長薰 申請人:三星電子株式會社