本發(fā)明有關(guān)于通過盲測(blinddetection)的干擾消除方法及裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)代人使用用戶裝置提供的各種通信服務(wù)(例如電話、視頻、數(shù)據(jù)、消息等等)。此外,多存取技術(shù)可支持多用戶間的系統(tǒng)資源共享。
長期演進是由3gpp發(fā)布的演進電信標準以更好支持移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)存取。lte的優(yōu)點是改進的頻譜效率、更低的成本、改進的服務(wù)、使用新頻譜以及與其他開放標準更好地融合。lte也可支持多輸入多輸出(multiple-inputandmultiple-output,mimo)技術(shù)。
無線通信網(wǎng)絡(luò)的基站可支持多個ue(用戶裝置)。ue可透過下行鏈路和上行鏈路與基站通信。下行鏈路指的是從基站到ue的通信鏈路;且上行鏈路指的是從ue到基站的通信鏈路。在下行鏈路上,從基站到目標ue的傳輸可能遭受來自其他相鄰基站或其他傳輸器(例如3g基站或wifi站)的干擾。該干擾包括(來自其他相鄰基站的)共信道干擾和(從服務(wù)基站到其他相鄰ue的)共同調(diào)度ue干擾。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種干擾消除裝置及方法。
在本發(fā)明的一個實施例中,提供一種干擾消除裝置,包括:前端處理電路,用于接收至少一干擾信號和所需信號;內(nèi)部處理電路,用于信道/噪聲估計且用于抑制該干擾信號;以及多輸入多輸出處理電路,用于根據(jù)該抑制的干擾信號盲測該干擾信號的干擾參數(shù),且用于從該所需信號中消除該干擾信號且根據(jù)該檢測的干擾參數(shù)和來自該內(nèi)部處理電路的該信道/噪聲估計解調(diào)該所需信號。
在本發(fā)明的另一個實施例中,提供一種干擾消除方法,包括:接收至少一干擾信號和所需信號;對該干擾信號和該所需信號執(zhí)行信道/噪聲估計抑制且抑制該干擾信號;根據(jù)該抑制的干擾信號盲測該干擾信號的干擾參數(shù);以及從該所需信號中消除該干擾信號且根據(jù)該檢測的干擾參數(shù)和該信道/噪聲估計解調(diào)該所需信號。
本發(fā)明提供的裝置精確執(zhí)行干擾消除,改進裝置性能。
附圖說明
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例用于消除干擾的用戶裝置的模塊示意圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實施例mimo處理電路的模塊示意圖。
圖3和圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施例在低snr情形中提升性能的兩種可能實現(xiàn)的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例消除干擾的ue的模塊示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將參照本發(fā)明的一些實施例,附圖中所示為這些實施例的示例。
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例用于消除干擾的用戶裝置的模塊示意圖。示例ue可包括移動電話、智能電話、會話初始化協(xié)議(sessioninitiationprotocol,sip)電話、筆記本電腦、個人數(shù)字助理(pda)、衛(wèi)星無線電以及全球定位系統(tǒng)等等。此外,對于本ue可指的是移動站、移動單元/裝置/終端/客戶端、用戶裝置單元、無線單元/裝置/終端/客戶端、遠程單元/裝置/終端/客戶端或其他可用終端技術(shù)。領(lǐng)域技術(shù)人員
在本發(fā)明的實施例中,ue從服務(wù)基站接收所需信號。然而,ue可能接收來自相鄰基站的干擾信號及/或來自服務(wù)基站的干擾信號(其原本由該服務(wù)基站服務(wù)傳輸至另一ue)。將來自相鄰基站的干擾信號稱為共信道(co-channel)干擾;且將來自服務(wù)基站用于其他相鄰ue的干擾信號稱為共調(diào)度(co-scheduled)干擾。干擾信號引入干擾至接收的所需信號且因此需要消除接收信號中的干擾。
因此,為消除共信道干擾及/或共調(diào)度干擾而不從服務(wù)基站及/或相鄰基站接收額外控制信息,ue盲估調(diào)制類型參數(shù)。調(diào)制類型參數(shù)包括qpsk、16qam及64qam。
盲估僅在ue端根據(jù)接收的信號進行。在實施例中,該估計為盲目進行的而不具有服務(wù)/相鄰基站提供的參數(shù)。
ue通過使用盲估的參數(shù)消除來自接收的信號的干擾。
如圖1所示,ue100包括天線111a和111b、數(shù)字前端處理電路(digitalfrontend,dfe)電路115a和115b、快速傅里葉變換(fft)單元117a和117b、第一空間增白(spatialwhitening,sw)電路120、信道/噪聲估計單元(chanel/noiseestimator,ce/ne)130、第二空間增白(sw)電路140、盲干擾參數(shù)檢測器150以及多輸入多輸出(mimo)解調(diào)器160。為簡潔,可省略其他元件,例如比特率處理(bitrateprocessing,brp)電路、渦輪解碼器等等。此外,盡管圖1顯示ue100包括兩個天線11a和11b,本發(fā)明并不限于此。dfe電路和fft電路可合稱為前端處理電路。ce/ne和sw電路可合稱為內(nèi)部處理電路。盲干擾參數(shù)檢測器150和mimo解調(diào)器16可合稱為mimo處理電路。
ue可具有多個天線11a和11b以支持用于空間復(fù)用、波束成形的mimo技術(shù),并傳輸該多樣性??臻g復(fù)用通常在信道情況良好時使用。多媒體的增長使用和無線裝置中的流擴大了帶寬的需求。增加帶寬的一個實現(xiàn)是使用多傳輸天線及/或多接收天線以用于傳輸/接收信號。多天線的使用提供數(shù)據(jù)吞吐量和鏈路范圍的顯著增長而無需額外的帶寬或傳輸功率。增長的數(shù)據(jù)吞吐量可由通過天線多樣性的更高頻譜效率及鏈路可靠性實現(xiàn)。此外,詞匯mimo的“輸入”及“輸出”指的是承載信號的無線電信道,并非具有天線的裝置。
多用戶(mu)-mimo可利用多個獨立移動通信裝置的可訪問性(accessibility)來增加每個獨立裝置的通信容量。mu-mimo致能終端同時傳輸(或接收)信號至/自同一頻帶中的多用戶。波束成形允許由不同天線傳輸?shù)亩嘈盘柦Y(jié)構(gòu)上疊加以增加接收信號的幅度。
根據(jù)此實施例,ue100的一部分,例如dfe115a和115b可下變換(down-convert)至少一接收信號(通過ue的至少一天線111a和111b接收)并檢測前綴(preamble)。根據(jù)dfe115a和115b檢測的前綴,ue100可執(zhí)行時間和頻率同步、信道估計、量化及信道解碼。例如,ce/ne130可執(zhí)行信道/噪聲估計操作。
在圖1中,由第一sw電路120將空間增白運用于來自fft單元117a和117b的結(jié)果。在一個可能示例中,將接收信號輸入至第一空間增白電路120以及該接收信號的用于流的信道響應(yīng)矩陣。接收信號和信道響應(yīng)矩陣可被乘以使用從ce/ne130的噪聲估計推導(dǎo)的增白矩陣。通過此做法,可增強檢測和解碼??臻g增白電路采用估計的噪聲。換言之,sw電路120/140將抑制干擾信號。
在實際系統(tǒng)中,可使用指定的傳輸導(dǎo)頻估計信道響應(yīng)矩陣,例如3gpp規(guī)范中的參考信號或ofdm系統(tǒng)中傳輸?shù)钠渌愋偷膶?dǎo)頻。
ue透過天線接收至少一干擾信號和至少一所需信號。ue然后對接收信號實現(xiàn)各種信號處理功能(例如,空間處理)以恢復(fù)用于ue的任意空間流。如果多個空間流指定用于ue,則可將這些空間流組合成單一符號流,其中該單一符號流是由fft單元117a和117b從時域轉(zhuǎn)換到頻域的。頻域信號包括用于信號每個子載波的分離符號流。
信道響應(yīng)矩陣和接收的信號可乘以一個常數(shù),該常數(shù)與來自ce/ne130的估計噪聲成正比??蓪男诺纁e/ne130推導(dǎo)的信道估計用于選擇適當?shù)木幋a和調(diào)制機制,以便于空間處理。
同樣地,將來自fft單元117a和117b的結(jié)果輸入ce/ne130以用于估計信道及/或噪聲。也將來自ce/ne130的信道/噪聲輸入至sw電路120和140。
盲干擾參數(shù)檢測器150可檢測干擾信號的干擾參數(shù)(interferenceparameter,ip)(例如,調(diào)制類型參數(shù)、預(yù)編碼參數(shù)、功率參數(shù)等等)。在本領(lǐng)域中,由服務(wù)基站將所需信號(目標為ue100)的調(diào)制類型參數(shù)、預(yù)編碼參數(shù)及功率參數(shù)通知至ue,然而,ue并不知道干擾信號的調(diào)制類型參數(shù)、預(yù)編碼參數(shù)及功率參數(shù)。因此,在本發(fā)明的揭露中,僅由ue盲測干擾信號的干擾參數(shù),而無來自相鄰基站(在共信道干擾情形中)及/或來自服務(wù)基站(在共調(diào)度ue干擾情形中)的額外控制信息。
盲測可包括確定是否接收信號的調(diào)制格式為bpsk、16qam及64qam的其中一個。
mimo解調(diào)器160可根據(jù)該盲干擾參數(shù)檢測器150的輸出(即盲測參數(shù))消除干擾并解調(diào)信號。干擾消除是指消除由相鄰或服務(wù)基站造成的接收信號的干擾。此外,mimo解調(diào)器160可消除來自接收信號的不需要的符號。信號解調(diào)是解調(diào)來自第二sw電路140的信號。在實施例中,mimo解調(diào)器160接收三個輸入:來自盲干擾參數(shù)檢測器150的干擾參數(shù)、來自ce/ne130的信道估計及來自sw電路140的增白結(jié)果。mimo解調(diào)器160可包括非線性搜索模塊,用于執(zhí)行信號/數(shù)據(jù)解調(diào),為簡潔在此省略細節(jié)。此外,為簡潔消除干擾的細節(jié)和數(shù)據(jù)/信號解調(diào)的細節(jié)在此省略。
圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實施例mimo處理電路的模塊示意圖。mimo處理電路200包括偽(psedudo)預(yù)處理電路210、盲干擾參數(shù)檢測器220及mimo解調(diào)器230。盲干擾參數(shù)檢測器220和mimo解調(diào)器230類似或相同于盲干擾參數(shù)檢測器150和mimo解調(diào)器160,因此省略其具體操作。
預(yù)處理電路210用于分離/解耦合(decouple)該干擾信號和該所需信號。在信號分離之后,該偽預(yù)處理電路將該所需信號輸入至mimo解調(diào)器230以用于信號/數(shù)據(jù)解調(diào),并將該干擾信號輸入至該盲干擾參數(shù)檢測器220以用于盲干擾參數(shù)檢測。
在信噪比(signaltonoiseratio,snr)很低時,通過線性搜素進行的噪聲抑制(例如mmse(最小平均平方差))的性能可能優(yōu)于非線性搜素(例如ml(最大形似))。因此,在本發(fā)明實施例中,提出兩者實現(xiàn)以提高在低snr情形時的性能。
圖3和圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施例在低snr情形中提升性能的兩種可能實現(xiàn)的示意圖。
如圖3所示,mimo解調(diào)器包括ml解調(diào)器310、mmse解調(diào)器320、mi(交互信息(mutualinformation))單元330和340、比較器350及復(fù)用器360。ml解調(diào)器為非線性搜素模塊,且mmse解調(diào)器為線性搜素模塊。
圖3顯示了并行ml和mmse解調(diào)機制。即,ml解調(diào)和mmse解調(diào)并發(fā)進行。
在由ml解調(diào)器310和mmse解調(diào)器320分別進行ml解調(diào)和mmse解調(diào)之后,可獲取對數(shù)似然比(log-likelihoodratio,llr)值llr_ml和llr_mmse。然后,mi單元330及340逐個子載波地獲取llr值llr_ml和llr_mmse的平均交互信息。然后,比較器350比較llr值llr_ml和llr_mmse以輸出標志信號flag,其指示llr值llr_ml和llr_mmse的平均交互信息中的哪一個更大。標志信號flag用于控制復(fù)用器360進行選擇。即,如果標志信號flag指示llr值llr_ml更大(例如flag=1),則復(fù)用器360選擇ml解調(diào)器310的解調(diào)輸出作為輸出。相反地,如果標志信號flag指示llr值llr_mmse更大(例如flag=0),則復(fù)用器360選擇mmse解調(diào)器320的解調(diào)輸出作為輸出。在圖3中,mi單元330和340、比較器350及復(fù)用器360可合稱為選擇器。
如圖4所示,mimo解調(diào)器包括ml解調(diào)器410、mmse解調(diào)器420、判斷單元430及復(fù)用器440。ml解調(diào)器410相同或類似于圖1的解調(diào)器160。由ml解調(diào)算法從llr對數(shù)總和表達式中指數(shù)項的第一和第二最大項推導(dǎo)ml解調(diào)器410的輸出的可靠性。如果判斷單元430判斷從ml解調(diào)器410的輸出可靠性大于閾值(這意味著ml解調(diào)器410輸出良好的解調(diào)結(jié)果),則判斷單元430控制復(fù)用器440以選擇ml解調(diào)器410的解調(diào)輸出作為輸出。相反,如果判斷單元430判斷從ml解調(diào)器ml410的輸出可靠性小于可靠性閾值(這意味著ml解調(diào)器410輸出不好的解調(diào)結(jié)果),則判斷單元430控制復(fù)用器440以選擇mmse解調(diào)器420的解調(diào)輸出作為輸出。在圖4中,判斷單元430和復(fù)用器440也可合稱為選擇器。
因此,通過上述兩種實現(xiàn),即使對于低snr的情形,mimo解調(diào)和消除干擾的性能仍然是足夠好的。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例消除干擾的ue的模塊示意圖。如圖5所示,ue500更包括微處理器510。測量電路(圖未示)耦接于dfe115a/115b且檢測干擾信號的數(shù)量。測量電路的檢測結(jié)果輸入至微處理器510。而且,在fft操作后,fft117a/117b更通知微處理器510關(guān)于所需信號的數(shù)目。微處理器510識別mimo能力參數(shù)(其指示mimo解調(diào)器160可處理的干擾信號和所需信號的數(shù)目上限)。因此,基于該干擾信號的數(shù)目,該所需信號的數(shù)目以及mimo能力參數(shù),微處理器510通知ce/ne130關(guān)于ce/ne130必須估計多少信道/噪聲。此外,在微處理器510被通知后,mimo解調(diào)器160將知道m(xù)imo解調(diào)器必須處理的干擾信號的數(shù)目和所需信號的數(shù)目。
例如,如果干擾信號的數(shù)目是2,所需信號的數(shù)目也是2,且mimo能力參數(shù)為4(例如,其指示mimo解調(diào)器160可處理兩個干擾信號和兩個所需信號),則微處理器510通知ce/ne130估計兩個信道和兩個噪聲。在此情形中,mimo解調(diào)器160從兩個所需信號中消除兩個干擾信號。
在另一示例中,如果干擾信號的數(shù)目是3,所需信號的數(shù)目是1,且mimo能力參數(shù)為4(例如,其指示mimo解調(diào)器160可處理兩個干擾信號和兩個所需信號),則微處理器510通知ce/ne130估計兩個信道和兩個噪聲。在此情形中,mimo解調(diào)器160將選擇具有較大幅值的兩個干擾信號并從所需信號中消除兩個選擇的干擾信號。
在另一示例中,如果干擾信號的數(shù)目是1,所需信號的數(shù)目是3,且mimo能力參數(shù)為4(例如,其指示mimo解調(diào)器160可處理一個干擾信號和三個所需信號),則微處理器510通知ce/ne130估計三個信道和一個噪聲。在此情形中,mimo解調(diào)器160將消除三個所需信號的每個的干擾信號。
在另一示例中,如果干擾信號的數(shù)目是2,所需信號的數(shù)目是1,且mimo能力參數(shù)為4(例如,其指示mimo解調(diào)器160可處理兩個干擾信號和一個所需信號),則微處理器510通知ce/ne130估計一個信道和兩個噪聲。在此情形中,mimo解調(diào)器160將從所需信號中消除兩個干擾信號。
在本發(fā)明的實施例中,由于干擾參數(shù)被實際和精確估計/檢測,將改進ue的性能。這是由于精確執(zhí)行了干擾消除。
在本發(fā)明的其他實施例中,可組合盲干擾參數(shù)檢測器和mimo解調(diào)器。換言之,mimo解調(diào)器可執(zhí)行數(shù)據(jù)/信號解調(diào),盲測干擾參數(shù)并消除干擾。
盡管上述實施例處理兩個信號(一個所需信號和一個干擾信號),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明并不限于此。根據(jù)本發(fā)明描述和精神,本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道如何處理更多信號(一或多個所需信號以及一或多個干擾信號),此亦在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的實施例可運用在無線通信系統(tǒng)中,例如lte/lte-a系統(tǒng)、wi-fi系統(tǒng)及3g系統(tǒng)等等。
在本發(fā)明可能實施例中,cn/ne和mimo解調(diào)器可結(jié)合至單一模組(其可合稱為mimo解調(diào)器)。
本發(fā)明雖為說明的目的以若干特定實施例進行描述,應(yīng)理解,但本發(fā)明并不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求所設(shè)定的范圍內(nèi),當可對上述實施例的些許特征作些許修改、潤飾和組合。因此,本發(fā)明范圍由后續(xù)權(quán)利要求和其等同定義保護。