專利名稱：利用ofdm專用導(dǎo)頻音調(diào)的迭代信道和干擾估計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線數(shù)字通信系統(tǒng)，尤其涉及這種系統(tǒng)中信道特性和干擾電平的估計。
背景技術(shù)：
對無線數(shù)字通信和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的需求越來越高。當(dāng)傳送含有數(shù)據(jù)的幀、分組或信元時，大多數(shù)字通信信道中固有地具有引入的誤差。這種誤差通常是由電干擾或熱噪聲引起的。數(shù)據(jù)傳輸誤差率部分地取決于運送數(shù)據(jù)的媒介。基于銅的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的典型比特誤差率是10-6的數(shù)量級。光纖的典型比特誤差率是10-9或更小。另一方面，無線傳輸系統(tǒng)可能具有10-3或更高的誤差率。無線傳輸系統(tǒng)的這種較高的比特誤差率給經(jīng)由這種系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)的編碼和解碼帶來一定的困難。部分地由于其數(shù)學(xué)上的易處理性以及部分地由于其應(yīng)用于很多種物理通信信道，加性高斯白噪聲(AWGN)模型常用于描述大多數(shù)通信信道中的噪聲的特性。
通常在發(fā)射機處以控制的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以包括冗余。隨后接收機使用冗余來克服通過信道發(fā)送數(shù)據(jù)時引入其中的噪聲和干擾。例如，根據(jù)某種編碼方案，發(fā)射機可以用n個比特來編碼k個比特，其中n大于k。對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼所引入的冗余量由比率n/k確定，比率n/k的倒數(shù)稱為編碼率。編碼器生成代表n比特序列的碼字，并將其傳送到與通信信道接口的調(diào)制器。調(diào)制器將每個接收到的序列映射成符號。在M-ary信號傳輸中，調(diào)制器將每個n比特序列映射成M＝2n個符號中的一個。除二進(jìn)制外的其他形式的數(shù)據(jù)也可以被編碼，但是通常將數(shù)據(jù)表示為二進(jìn)制數(shù)字序列。
常常需要估計信道和干擾電平。在前向鏈路(FL)上，已知已經(jīng)使用了公共導(dǎo)頻符號。在正交頻分復(fù)用(OFDMA)系統(tǒng)中，這種公共導(dǎo)頻符號典型地分散在由所有用戶共享的整個帶寬上。在傳統(tǒng)的單天線發(fā)射中，所有的用戶可以采用這種公共導(dǎo)頻符號來進(jìn)行FL信道估計。在蜂窩應(yīng)用中常用的帶寬和信道相干時間的值呈現(xiàn)了尤其有用的公共導(dǎo)頻音調(diào)。然而，公共導(dǎo)頻符號被廣播給所有用戶，因此不適于運送特定用戶特征(signature)。

發(fā)明內(nèi)容
在時變多載波多用戶系統(tǒng)中同時進(jìn)行對信道特性和干擾電平的估計。為了執(zhí)行估計，通過所述信道發(fā)送多個數(shù)據(jù)符號和專用導(dǎo)頻符號。然后，為干擾電平選擇初始估計值。將該干擾電平的該初始估計值與所接收到的導(dǎo)頻符號一起用于提供所述信道的第一估計。將所述信道的第一估計用于確定所述干擾電平的新的更新值，又迭代地將該干擾電平的新的更新值用于更新所述信道的第一估計的值。該迭代持續(xù)，直到所述干擾電平和信道的迭代更新的值滿足預(yù)定約束。隨后使用所述數(shù)據(jù)符號和該信道的最終更新值來提供該信道的第二估計。
在一些實施例中，第一和第二信道估計 與所述干擾電平的初始估計值 相關(guān)，如下式所示H^(p)H^(d):=RPPRdP(RPP+(EP/I^0)-1INp)-1x,]]>在上式中，Rpp、Rdd和Rdp是信道的協(xié)方差矩陣R的元素，如下所示
R=RppRdp*RdpRdd,]]>Rpp具有Np×Np個元素，Rdp具有Nd×Np個元素，以及Rdd具有Nd×Nd個元素。另外，Np是所發(fā)送的導(dǎo)頻符號的數(shù)目，Nd是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目，Ep是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，x是所接收的導(dǎo)頻符號的向量。
根據(jù)另一實施例，為了簡化計算，將導(dǎo)頻信道協(xié)方差矩陣Rpp進(jìn)行本征分解，以進(jìn)一步簡化數(shù)學(xué)運算。在該實施例中，信道估計 和 與 相關(guān)，如下所示H^(p)H^(d):=B(Λ+(EP/I^0)-1INP)-1U*x,]]>在該實施例中，矩陣B定義如下B:=UΛRdpU,]]>其中，U是與Rpp的主分量對應(yīng)的本征向量的Np×m酉矩陣，Λ是相關(guān)聯(lián)的主本征值的m×m對角矩陣，其中m是如下定義的Rpp的數(shù)值秩Rpp＝UΛU*由于m代表頻率和時間中信道的自由參量(自由度)的數(shù)目，所以可以將m選擇為小于Np，而沒有明顯的性能損失。因此，在一個實施例中，將m選擇為小于Np兩倍或更多倍。在其他實施例中，可以將Np設(shè)定為m的上限。在OFDMA系統(tǒng)的一些實施例中，可以將m選擇為小于10。影響m的部分因素一方面是所期望的性能，另一方面是復(fù)雜度。


圖1示出了適用于經(jīng)由一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的多個通信設(shè)備；圖2是在無線通信系統(tǒng)的發(fā)送端中布置的一些塊的高級塊圖；圖3是在無線通信系統(tǒng)的接收端中布置的一些塊的高級塊圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明，在數(shù)據(jù)符號之間布置的多個專用導(dǎo)頻符號，以允許對信道特性和干擾電平的同時估計。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，同時進(jìn)行時變多載波多用戶OFDMA系統(tǒng)中的信道特性和干擾電平的估計。根據(jù)本發(fā)明，為了估計信道和干擾電平，在前向鏈路(FL)傳輸中，將多個導(dǎo)頻符號與數(shù)據(jù)符號相鄰地布置。在OFDMA系統(tǒng)中，典型地將專用導(dǎo)頻符號以某種統(tǒng)一的方式置于用戶的業(yè)務(wù)頻帶中，以獲得頻率和時間上的信道內(nèi)插。公共導(dǎo)頻符號與專用導(dǎo)頻符號的相對帶寬效率與以下兩個數(shù)的對比有關(guān)用公共導(dǎo)頻估計的與總共享帶寬對應(yīng)的寬帶信道中自由度的總數(shù)，和為每個用戶分配的窄帶子信道中自由度的數(shù)目與這種窄帶子信道的數(shù)目的乘積。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，專用導(dǎo)頻音調(diào)的使用提供了許多優(yōu)點。第一，分散在用戶業(yè)務(wù)帶寬上的專用導(dǎo)頻音調(diào)可以用于估計用戶可見的干擾電平，尤其是在同步多小區(qū)設(shè)計中，其中可以假設(shè)在任何給定的子信道上干擾電平是準(zhǔn)靜態(tài)的。第二，專用導(dǎo)頻符號可以支持對于任何子信道用戶敏感信號傳輸?shù)男诺拦烙?，該用戶敏感信號傳輸諸如自適應(yīng)射束形成。在信道敏感信號傳輸中，可以根據(jù)希望的信道敏感信號傳輸發(fā)送一組專用導(dǎo)頻信號。已知，公共導(dǎo)頻符號被廣播給所有用戶，因此不適于運送特定用戶特征，而根據(jù)本發(fā)明的專用導(dǎo)頻音調(diào)適于運送特定用戶特征。
在沒有信道或干擾電平的任何先前估計的情況下，使用專用導(dǎo)頻符號來同時和迭代地估計信道和干擾電平。執(zhí)行估計的算法在基于某經(jīng)驗干擾電平值的魯棒最小均方誤差估計(RMMSE)步驟和干擾估計步驟之間交替。除非另外指明，應(yīng)該理解，以下描述的每個標(biāo)量、向量分量或矩陣元素可以是復(fù)數(shù)。這里使用的關(guān)于字母數(shù)字符號的標(biāo)示約定將標(biāo)量表示為斜體符號，將向量表示為小寫粗體符號，將矩陣表示為大寫粗體符號。
圖1示出了無線網(wǎng)絡(luò)10的例子，如圖所示，其用于發(fā)射機/接收機12、14和發(fā)射機/接收機16、18之間的通信。發(fā)射機/接收機12、14、16、18中的每一個可以具有單個或多個發(fā)射/接收天線。雖然示出的是分開的發(fā)射和接收天線，但是天線可用于既發(fā)送又接收信號。形成用于發(fā)送信號的信道的自由空間介質(zhì)通常具有噪聲，其影響接收的信號。通常在接收機端估計傳輸信道的特性和由噪聲引起的干擾電平。
圖2是無線傳輸系統(tǒng)100的發(fā)射端的簡化塊圖。所示的無線傳輸系統(tǒng)部分地包括編碼器110、空間-頻率交織器120、調(diào)制器130、160、OFDMA塊140、170和發(fā)射天線150、180。調(diào)制器130、OFDMA塊140和發(fā)射天線150布置在第一發(fā)送路徑115中；調(diào)制器160、OFDMA塊170和發(fā)射天線180布置在第二發(fā)送路徑125中。雖然所示的無線發(fā)送系統(tǒng)的示例性實施例100只包括兩個發(fā)送路徑，可以理解，無線發(fā)送系統(tǒng)100可以包括多于兩個發(fā)送路徑。無線接收系統(tǒng)的一個或多個接收天線接收由發(fā)射天線150、180發(fā)射的數(shù)據(jù)。
圖3是無線傳輸系統(tǒng)200的接收端的簡化塊圖。所示的無線傳輸系統(tǒng)200部分地包括接收天線205、255、前端塊210、260、解調(diào)器215、265、空間-頻率解交織器220、270和解碼器225、285。所示的無線傳輸系統(tǒng)200包括一對接收傳輸路徑，可以理解，無線傳輸系統(tǒng)200可以包括多于兩個傳輸路徑。
下面的算法使用經(jīng)由無線通信系統(tǒng)的前向鏈路(FL)或反向鏈路(RL)發(fā)送的導(dǎo)頻音調(diào)進(jìn)行信道和干擾電平的估計。假設(shè)具有由fs間隔開的N個正交調(diào)制符號的OFDMA傳輸。假設(shè)發(fā)射機在接收機已知的如圖4所示的給定時間頻率模式上發(fā)送導(dǎo)頻符號。還假設(shè)為給定用戶指定子信道，該子信道包括Nd個數(shù)據(jù)(即業(yè)務(wù))符號和Np個導(dǎo)頻符號，將它們一起用于估計信道和干擾電平。將該子信道內(nèi)的每個符號被定義為由一對(k，n)來表征，其中k代表音調(diào)索引(0≤k＜N)，n代表OFDMA符號索引。
下面給出RMMSE的原理的簡單描述。假設(shè)Sd和Sp表示分別與業(yè)務(wù)和專用導(dǎo)頻符號相關(guān)的所有音調(diào)/OFDMA符號對的集合。還假設(shè)H是與包括業(yè)務(wù)和導(dǎo)頻符號的整組Ns＝(Na+Np)個符號對應(yīng)的頻域中的復(fù)信道幅度的Ns×1向量。相應(yīng)的，可以將H定義如下H=[H1,...,HNS]T]]>不失一般性，假定H的前Np項表示為H(p)，對應(yīng)于導(dǎo)頻符號，而H的其余Nd項表示為H(d)，對應(yīng)于業(yè)務(wù)符號。相應(yīng)的，二階信道模型和觀察模型可以定義如下x=EpH(p)+I0n,E{HH*}=R,---(1)]]>其中，Ep是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，I0是每個導(dǎo)頻/業(yè)務(wù)符號的組合的干擾和噪聲能量，n是歸一化的干擾，假定其與零均值單位方差循環(huán)高斯獨立同分布，R是信道的期望Ns×Ns協(xié)方差矩陣。在式(1)中，為了簡單，假設(shè)導(dǎo)頻符號具有單位值，例如，導(dǎo)頻值是恒定模數(shù)(PSK)。
式(1)提供了導(dǎo)頻和業(yè)務(wù)信道的最小均方誤差(MMSE)估計，分別表示如下H^(p)=RPP(RPP+(EP/I0)-1INP)-1x,]]>H^(d)=RdP(RdP+(EP/I0)-1INP)-1x,---(2)]]>R=RppRdp*RdpRdd,---(3)]]>其中RPP＝Np×Np’Rdd×Nd×Nd，和
RdP＝Nd×Np，其中INp是單位矩陣。
如果接收機處已知干擾電平I0，則式(2)提供期望的業(yè)務(wù)信道估計。估計的精確度依賴于I0的值。I0的高估會促使更多的平均，從而提高時間/頻率上信道去相關(guān)的作用。I0的低估會提高干擾的影響。因此，對于I0知道得越精確，對信道的估計就越精確，尤其是當(dāng)導(dǎo)頻開銷(Np)很小時。
根據(jù)本發(fā)明的該迭代的信道和干擾電平估計包括將RMMSE估計器與基于在先估計

的干擾估計步驟進(jìn)行交替，如下所示

其中k是整數(shù)。
隨后將估計

用于后面的信道估計(RMMSE)步驟中。下面的表I示出了迭代信道和干擾估計算法中使用的偽碼和相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)式。

的初始值，即I0％，是基于對系統(tǒng)中可用干擾電平的知識而選擇的。I0％的保守選擇(即，如果假設(shè)I0％的初始估計顯著大于實際I0)可以在早期避免估計誤差的擴(kuò)散。然而，如果導(dǎo)頻能量預(yù)算很小，則可能需要I0％的積極選擇(即，如果假設(shè)I0％的初始估計顯著小于實際I0)；否則，執(zhí)行該迭代算法將不能改進(jìn)估計精確度。
表I

表I中的迭代過程的收斂可能帶來一定困難。由于更新的非線性形式，穩(wěn)定性分析可能變得難以處理。以下是關(guān)于統(tǒng)計行為的一些啟發(fā)式參量。首先，信道和干擾估計誤差方差呈現(xiàn)出單調(diào)行為。信道估計誤差方差的減小可以帶來干擾功率估計誤差的減小。同樣，更精確的干擾功率估計可以改進(jìn)信道估計精確度。另外，例如通過設(shè)定I^0=I~0]]>而導(dǎo)致的信道估計的異常行為，可能在干擾功率估計的下一步提高 。如果這樣提高 ，則在下一步期間獲得的導(dǎo)頻觀察中使用更保守的 值。因此，表I中描述的迭代過程提供了 的穩(wěn)定值。在上述數(shù)值計算的一些實施例中，使用5到10次迭代來估計信道和干擾電平。
與表I中所示的算法相關(guān)聯(lián)的一種數(shù)學(xué)運算是矩陣求逆，重復(fù)執(zhí)行該矩陣求逆來更新 的值。對于實際的子信道大小和相應(yīng)的導(dǎo)頻符號數(shù)目(Np＞10)，該運算可以是復(fù)數(shù)運算。根據(jù)本發(fā)明，為了處理這種情況，基于導(dǎo)頻信道協(xié)方差矩陣RPP的本征分解進(jìn)行簡化，如下所示RPP＝UΛU*(7)式(7)中，U是與RPP的m個主分量對應(yīng)的本征向量的Np×m酉矩陣，Λ是相關(guān)聯(lián)的非零本征值的m×m對角矩陣，其中m是RPP的數(shù)值秩。
下面的表II是根據(jù)本發(fā)明定義了一種算法并執(zhí)行有關(guān)代數(shù)的偽碼和相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)式，該算法是通過將式(7)與表1中所示的算法進(jìn)行組合而得到的。
表II

對角矩陣的逆等價于m個標(biāo)量逆。可以使用較大的存儲量來存儲與矩陣B和U相關(guān)聯(lián)的值。通過截取與RPP的主分量相關(guān)聯(lián)的數(shù)m，可以減少該存儲器需求。因為m表示頻率和時間中信道的自由參量(自由度)的數(shù)目，所以可以將m選擇為小于Np，而沒有明顯的性能損失。這樣，在一個實施例中，m被選擇為小于Np兩倍或更多倍。在另外的實施例中，Np可以是m的上限。在OFDMA系統(tǒng)的一些實施例中，可以將m選擇為小于10。影響m的因素一方面是所期望的性能，另一方面是復(fù)雜度。
該信道和干擾電平估計可以使用一個或多個軟件模塊的各種代碼來實現(xiàn)，該一個或多個軟件模塊形成程序，并作為指令/數(shù)據(jù)由例如中央處理單元執(zhí)行，或者該信道和干擾電平估計可以使用被具體配置和專用于確定信道和干擾電平的硬件模塊實現(xiàn)。或者，在這兩個實施例中，可以使用軟件和硬件模塊的組合來實現(xiàn)信道和干擾電平估計。
可以各種方式實現(xiàn)這里描述的技術(shù)。例如，這些技術(shù)可以實現(xiàn)在硬件、軟件或兩者的組合中。對于硬件實現(xiàn)，用于信道估計的處理單元可以實現(xiàn)在一個或多個專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器件(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、設(shè)計用于執(zhí)行這里所描述功能的其它電子單元、或他們的組合中。對于軟件，可以通過執(zhí)行這里描述的功能的模塊(例如，過程、功能等)來實現(xiàn)。
上面已經(jīng)描述了一種或多種實施方式的例子。當(dāng)然不可能為了描述上述實施例而描述每個可想到的部件或方法的組合，但是本領(lǐng)域任何普通技術(shù)人員都能理解，各種實施例的另外的組合和變換是可能的。因此，所描述的實施例旨在包括落在所附權(quán)利要求的實質(zhì)和范圍之內(nèi)的所有這樣的變形、改進(jìn)和修改。另外，就用在詳細(xì)描述或權(quán)利要求中的術(shù)語“包含(include)”來說，該術(shù)語旨在表示非排他的，類似于術(shù)語“包括(comprise)”作為權(quán)利要求中的過渡性詞語被采用時所解釋的那樣。
權(quán)利要求
1.一種對無線通信系統(tǒng)的信道和干擾電平進(jìn)行估計的方法，該計算機實現(xiàn)方法包括接收通過所述信道發(fā)送的多個數(shù)據(jù)符號；接收布置在所述多個數(shù)據(jù)符號之間并通過所述信道發(fā)送的多個專用導(dǎo)頻符號；指定所述干擾電平的估計值；依據(jù)所述干擾電平的所述估計值，確定通過所接收到的專用導(dǎo)頻符號定義的所述信道的估計值；依據(jù)所述信道的所述估計值和所接收到的專用導(dǎo)頻符號，修改所述干擾電平的所述估計值；依據(jù)所述干擾電平的所述修改的估計值，修改所述信道的所述估計值；重復(fù)上述修改步驟，直到所述干擾電平和信道的所述修改的估計值滿足預(yù)定條件；以及依據(jù)滿足所述預(yù)定條件的所述干擾電平和所述信道的所述修改的估計值，確定通過所接收到的數(shù)據(jù)符號定義的所述信道的第二估計值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述計算機實現(xiàn)方法應(yīng)用于經(jīng)由無線通信系統(tǒng)的前向鏈路接收的符號，其中該無線通信系統(tǒng)是OFDMA系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述計算機實現(xiàn)方法應(yīng)用于經(jīng)由無線通信系統(tǒng)的反向鏈路接收的符號，其中該無線通信系統(tǒng)是OFDMA系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述信道的第一估計值 和所述信道的第二估計值 通過所述干擾電平的第一估計值 定義，如下所示H^(p)H^(d):=RPPRdP(RPP+(EP/I^0)-1INp)-1x,]]>其中，RPP、Rdd和RdP是向量R的元素，如下所示R=RppRdp*RdpRdd,]]>其中，R是信道H的協(xié)方差矩陣，其中，RPP具有Np×Np個元素，RdP具有Nd×Np個元素，以及Rdd具有Nd×Nd個元素，其中，Np是所發(fā)送的導(dǎo)頻符號的數(shù)目，Nd是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目，其中，EP是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，其中，x是所接收的導(dǎo)頻符號的向量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述信道的第一估計值 和所述信道的第二估計值 通過所述干擾電平的第一估計值 定義，如下所示H^(p)H^(d):=B(Λ+(EP/I^0)-1INp)-1U*x,]]>其中，B:=UΛRdpU,]]>其中，U是與RPP的非零主分量對應(yīng)的本征向量的Np×m酉矩陣，Λ是相關(guān)聯(lián)的非零本征值的m×m對角矩陣，其中m是RPP的數(shù)值秩，其中Rpp＝UΛU*，其中RPP、Rdd和RdP是向量R的元素，如下所示R=RppRdp*RdpRdd,]]>其中R是信道H的協(xié)方差矩陣，其中RPP具有Np×Np個元素，RdP具有Nd×Np個元素，以及Rdd具有Nd×Nd個元素，其中Np是所發(fā)送的導(dǎo)頻符號的數(shù)目，Nd是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目，其中EP是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，其中x是所接收的導(dǎo)頻符號的向量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中Np大于m。
7.一種對無線通信系統(tǒng)的信道和干擾電平進(jìn)行估計的裝置，該裝置包括用于接收通過所述信道發(fā)送的多個數(shù)據(jù)符號的第一模塊；用于接收布置在所述多個數(shù)據(jù)符號之間并通過所述信道發(fā)送的多個專用導(dǎo)頻符號的第二模塊；用于指定所述干擾電平的估計值的第三模塊；用于依據(jù)所述干擾電平的所述估計值，確定通過所接收到的專用導(dǎo)頻符號定義的所述信道的估計值的第四模塊；用于依據(jù)所述信道的所述估計值和所接收到的專用導(dǎo)頻符號，修改所述干擾電平的所述估計值的第五修改模塊；用于依據(jù)所述干擾電平的所述修改的估計值，修改所述信道的所述估計值的第六修改模塊；其中所述第五和第六修改模塊被進(jìn)一步配置為繼續(xù)它們各自的修改操作，直到所述干擾電平和所述信道的所述修改的估計值滿足預(yù)定條件；以及用于依據(jù)滿足所述預(yù)定條件的所述干擾電平和所述信道的所述修改的估計值，確定通過所接收到的數(shù)據(jù)符號定義的所述信道的第二估計值的第七模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述裝置確定無線通信系統(tǒng)的前向鏈路的所述信道的第一和第二估計，其中該無線通信系統(tǒng)是OFDMA系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述裝置確定無線通信系統(tǒng)的反向鏈路的所述信道的第一和第二估計，其中該無線通信系統(tǒng)是OFDMA系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述信道的第一估計值 和所述信道的第二估計值 通過所述干擾電平的第一估計值 定義，如下所示H^(p)H^(d):=RPPRdP(RPP+(EP/I^0)-1INp)-1x,]]>其中RPP、Rdd和RdP是向量R的元素，如下所示R=RppRdp*RdpRdd,]]>其中R是信道H的協(xié)方差矩陣，其中RPP具有Np×Np個元素，RdP具有Nd×Np個元素，以及Rdd具有Nd×Nd個元素，其中Np是所發(fā)送的導(dǎo)頻符號的數(shù)目，Nd是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目，其中EP是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，其中x是所接收的導(dǎo)頻符號的向量。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述信道的第一估計值 和所述信道的第二估計值 通過所述干擾電平的第一估計值 定 義，如下所示H^(p)H^(d):=B(Λ+(EP/I^0)-1INp)-1U*x,]]>其中B:=UΛRdpU,]]>其中，U是與RPP的非零主分量對應(yīng)的本征向量的Np×m酉矩陣，Λ是相關(guān)聯(lián)的非零本征值的m×m對角矩陣，其中m是RPP的數(shù)值秩，其中RPP＝UΛU*，其中RPP、Rdd和RdP是向量R的元素，如下所示R=RppRdp*RdpRdd,]]>其中R是信道H的協(xié)方差矩陣，其中RPP具有Np×Np個元素，RdP具有Nd×Np個元素，以及Rdd具有Nd×Nd個元素，其中Np是所發(fā)送的導(dǎo)頻符號的數(shù)目，Nd是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目，其中EP是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，其中x是所接收的導(dǎo)頻符號的向量。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中Np大于m。
13.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七模塊是硬件模塊。
14.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七模塊是軟件模塊。
15.、如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七模塊包括軟件模塊和硬件模塊。
16.一種對無線通信系統(tǒng)的信道和干擾電平進(jìn)行估計的裝置，該裝置包括用于接收通過所述信道發(fā)送的多個數(shù)據(jù)符號的裝置；用于接收布置在所述多個數(shù)據(jù)符號之間并通過所述信道發(fā)送的多個專用導(dǎo)頻符號的裝置；用于指定所述干擾電平的估計值的裝置；用于依據(jù)所述干擾的第一估計值，確定通過所接收到的專用導(dǎo)頻符號定義的所述信道的估計值的裝置；用于依據(jù)所述信道的所述估計值和所接收到的專用導(dǎo)頻符號，修改所述干擾電平的所述估計值的裝置；用于依據(jù)所述干擾電平的所述修改的估計值，修改所述信道的所述估計值的裝置，其中所述修改裝置被進(jìn)一步配置為繼續(xù)他們各自的修改操作，直到所述干擾電平和所述信道的所述修改的估計值滿足預(yù)定條件；以及用于依據(jù)滿足所述預(yù)定條件的所述干擾電平和所述信道的所述修改的估計值，確定通過所接收到的數(shù)據(jù)符號定義的所述信道的第二估計值的裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述裝置確定無線通信系統(tǒng)的前向鏈路的所述信道的第一和第二估計，其中該無線通信系統(tǒng)是OFDMA系統(tǒng)。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述裝置確定無線通信系統(tǒng)的反向鏈路的所述信道的第一和第二估計，其中該無線通信系統(tǒng)是OFDMA系統(tǒng)。
19.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述信道的第一估計值 和所述信道的第二估計值 通過所述干擾電平的第一估計值 定 義，如下所示H^(p)H^(d):=RPPRdP(RPP+(EP/I^0)-1INp)-1x,]]>其中RPP、Rdd和RdP是向量R的元素，如下所示R=RppRdp*RdpRdd,]]>其中R是信道H的協(xié)方差矩陣，其中RPP具有Np×Np個元素，RdP具有Nd×Np，個元素，以及Rdd具有Nd×Nd個元素，其中Np是所發(fā)送的導(dǎo)頻符號的數(shù)目，Nd是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目，其中EP是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，其中x是所接收的導(dǎo)頻符號的向量。
20.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述信道的第一估計值 和所述信道的第二估計值 通過所述干擾電平的第一估計值 定義，如下所示H^(p)H^(d):=B(Λ+(Ep/I^0)-1INp)-1U*x,]]>其中B:=UΛRdpU]]>，其中U是與RPP的非零主分量對應(yīng)的本征向量的Np×m酉矩陣，Λ是相關(guān)聯(lián)的非零本征值的m×m對角矩陣，其中，m是RPP的數(shù)值秩，其中Rpp＝UΛU*，其中RPP、Rdd和RdP是向量R的元素，如下所示R=RppRdp*RdpRdd,]]>其中R是信道H的協(xié)方差矩陣，其中RPP即具有Np×Np個元素，RdP具有Nd×Np個元素，以及Rdd具有Nd×Nd個元素，其中Np，是所發(fā)送的導(dǎo)頻符號的數(shù)目，Nd是所發(fā)送的數(shù)據(jù)符號的數(shù)目，其中EP是每個導(dǎo)頻符號的導(dǎo)頻能量，其中x是所接收的導(dǎo)頻符號的向量。
21.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中Np大于m。
全文摘要
在時變多載波多用戶系統(tǒng)中同時進(jìn)行對信道特性和干擾電平的估計。為了執(zhí)行估計，通過信道發(fā)送多個數(shù)據(jù)符號和專用導(dǎo)頻符號。然后，為干擾電平選擇初始估計值。將干擾電平的初始估計值與所接收到的導(dǎo)頻符號一起用于提供信道的第一估計。將信道的第一估計用于確定干擾電平的新的更新值，又迭代地將該新的更新值用于更新信道的第一估計的值。該迭代持續(xù)，直到干擾電平和信道的迭代更新值滿足預(yù)定約束。隨后使用數(shù)據(jù)符號和信道的最終更新值來提供信道的第二估計。在時變多載波多用戶系統(tǒng)中同時進(jìn)行對信道特性和干擾電平的估計。為了執(zhí)行估計，通過信道發(fā)送多個數(shù)據(jù)符號和專用導(dǎo)頻符號。然后，為干擾電平選擇初始估計值。將干擾電平的初始估計值與所接收到的導(dǎo)頻符號一起用于提供信道的第一估計。將信道的第一估計用于確定干擾電平的新的更新值，又迭代地將該新的更新值用于更新信道的第一估計的值。該迭代持續(xù)，直到干擾電平和信道的迭代更新值滿足預(yù)定約束。隨后使用數(shù)據(jù)符號和信道的最終更新值來提供信道的第二估計。在迭代更新OFDM系統(tǒng)中的信道估計和噪聲方差的過程中使用MMSE方法。
文檔編號H04L27/26GK101019390SQ200580031081
公開日2007年8月15日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者阿列克謝·戈羅霍夫, 阿維尼施·阿格拉瓦爾, 達(dá)南杰伊·阿肖克·戈爾 申請人:高通股份有限公司