專利名稱：迭代信道預(yù)測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于預(yù)測通信信道參數(shù)的系統(tǒng)、方法和技術(shù)，并且適用于例如預(yù)測由無線通信信道引起的衰減和相位改變。
背景技術(shù)：
可歸于通信信道的幅度和相移經(jīng)常隨著時(shí)間而改變。在無線通信信道的情況下，這樣的改變可起因于多個(gè)不同因素中的任一個(gè)，該多個(gè)不同因素例如涉及與移動(dòng)無線器件的移動(dòng)相關(guān)，和/或與在兩個(gè)通信器件(例如蜂窩電話和基站)之間的環(huán)境中的改變相關(guān)，而無論任一器件的任何移動(dòng)。
為了正確地解釋所接收的數(shù)據(jù)，希望無線接收器能夠針對(duì)其中接收到數(shù)據(jù)的每個(gè)時(shí)間幀預(yù)測或估計(jì)這樣的參數(shù)。不幸的是，除了信道本身的特性隨時(shí)間改變的事實(shí)之外，噪聲(通常被建模為白高斯噪聲)也破壞任何所發(fā)送的信息，從而使得對(duì)信道的精確預(yù)測或估計(jì)更困難。
經(jīng)常使用其中發(fā)送器不僅發(fā)送信息符號(hào)而且也定期發(fā)送預(yù)定值(通常被稱為導(dǎo)頻信號(hào))的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)。然后，在所接收的信號(hào)中與預(yù)期的導(dǎo)頻的任何偏離可以歸因于通信信道或噪聲。信道估計(jì)和信道預(yù)測兩者的主要問題是要能夠在存在這樣的噪聲的情況下刻畫信道的特征。
除了使用導(dǎo)頻信號(hào)用于信道估計(jì)之外，也可以將所接收的信息符號(hào)用于此目的。即，通?？梢约俣ㄋ邮蘸徒獯a的符號(hào)是正確的，從而可以基于所實(shí)際接收的信號(hào)通過將此實(shí)際接收的信號(hào)與所假定的被發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)相比較來估計(jì)信道。
信道預(yù)測技術(shù)一般依賴于下述假設(shè)信道特征從一個(gè)時(shí)間幀到下一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并且經(jīng)常可以被建模為隨著時(shí)間平滑地并且不太快地改變的函數(shù)。因此，信道預(yù)測使用根據(jù)一個(gè)或多個(gè)時(shí)間幀的信道估計(jì)，以便預(yù)測在不同時(shí)間幀的信道。從頻率域的角度來看，所述預(yù)測技術(shù)一般操作為低通濾波器，用于濾除所增加的較高頻噪聲，由此改善信道測量信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)。
一種類型的信道預(yù)測僅僅使用過去和當(dāng)前的信道估計(jì)來預(yù)測下一個(gè)隨后的信道值。不幸的是，這些技術(shù)經(jīng)常受損于精度限制，基本上需要外插(extrapolation)到下一個(gè)時(shí)間幀。
在某些實(shí)現(xiàn)中，在信道預(yù)測之前，使用過去、當(dāng)前和隨后的信道估計(jì)來進(jìn)行過濾操作。這樣的濾波的目的是在預(yù)測之前降低信道估計(jì)噪聲。換言之，噪聲信道估計(jì)被過濾，然后被輸入到信道預(yù)測器中。從信道估計(jì)器的觀點(diǎn)看，改進(jìn)了輸入SNR。但是，這樣的技術(shù)所引入的延遲要求信道估計(jì)器更加遠(yuǎn)離增強(qiáng)的信道估計(jì)地預(yù)測信道，由此減損了預(yù)測。
換句話說，這樣的技術(shù)中所使用的濾波趨向于降低采樣噪聲，但是由于增加的預(yù)測距離該附加的延遲使得預(yù)測更困難，特別是當(dāng)信道迅速改變時(shí)。為了進(jìn)一步降低采樣噪音，該濾波器需要較長的延遲。結(jié)果，對(duì)于采樣SNR增強(qiáng)存在限制，這是因?yàn)檩^長的濾波一般將減少SNR增強(qiáng)的采樣的益處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過使用以重復(fù)的方式增強(qiáng)采樣的迭代技術(shù)降低采樣噪聲而解決這個(gè)問題。在優(yōu)選實(shí)施例中，在進(jìn)行最后的預(yù)測之前統(tǒng)一地增強(qiáng)所有的采樣。
因此，在一個(gè)方面，本發(fā)明針對(duì)用于預(yù)測通信信道參數(shù)的系統(tǒng)、方法和技術(shù)。在特定的實(shí)施例中，估計(jì)在多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值，使用多個(gè)信道估計(jì)來預(yù)測在多個(gè)這樣的先前時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值，然后，使用該預(yù)測來更新該信道估計(jì)，重復(fù)后者的預(yù)測和估計(jì)步驟直到已經(jīng)滿足了特定的條件。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于預(yù)測通信信道參數(shù)的系統(tǒng)，包括前向預(yù)測模塊，后向預(yù)測模塊和估計(jì)模塊。前向預(yù)測模塊多次重復(fù)地實(shí)例化前向預(yù)測引擎，在每次重復(fù)時(shí)輸入與多個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一多個(gè)信道估計(jì)，并且輸出與在所述第一多個(gè)信道估計(jì)的任何一個(gè)之后的時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道預(yù)測。后向預(yù)測模塊多次重復(fù)地實(shí)例化后向預(yù)測引擎，在每次重復(fù)時(shí)輸入與多個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二多個(gè)信道估計(jì)，并且輸出與在所述第二多個(gè)信道估計(jì)的任何一個(gè)之前的時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道預(yù)測。估計(jì)模塊多次重復(fù)地實(shí)例化估計(jì)模塊引擎，在每次重復(fù)時(shí)輸入(i)由所述前向預(yù)測模塊或后向預(yù)測模塊中的至少一個(gè)進(jìn)行的信道預(yù)測和(ii)對(duì)于同一時(shí)間點(diǎn)的信道估計(jì)，以及然后輸出對(duì)于該同一時(shí)間點(diǎn)的經(jīng)更新的信道估計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于預(yù)測通信信道參數(shù)的系統(tǒng)，包括估計(jì)模塊，預(yù)測模塊，再估計(jì)模塊和推論模塊。估計(jì)模塊通過估計(jì)通信信道參數(shù)的值，由此獲得多個(gè)信道估計(jì)。預(yù)測模塊通過使用多個(gè)信道估計(jì)，由此獲得多個(gè)通信信道參數(shù)的預(yù)測值。再估計(jì)模塊通過多個(gè)預(yù)測值，由此更新多個(gè)信道估計(jì)。推論模塊，使用多個(gè)更新的信道估計(jì)，預(yù)測一個(gè)通信信道參數(shù)。
利用上述迭代布置，通常可以獲得良好的信道預(yù)測結(jié)果，而不必引入大的延遲。
上述的發(fā)明內(nèi)容僅僅意欲提供對(duì)本發(fā)明的一般特性的簡述。通過參考權(quán)利要求和結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的隨后的詳細(xì)說明，可以獲得對(duì)本發(fā)明的更完整的理解。


圖1是圖示按照本發(fā)明代表性實(shí)施例的用于預(yù)測信道采樣的技術(shù)的流程圖。
圖2圖示按照本發(fā)明代表性實(shí)施例的用于預(yù)測技術(shù)中的一系列前向預(yù)測。
圖3圖示了按照本發(fā)明代表性實(shí)施例的用于預(yù)測技術(shù)中的一系列后向預(yù)測。
圖4是圖示用于實(shí)現(xiàn)圖1中所示技術(shù)的系統(tǒng)的一部分的方框圖。
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)代表性實(shí)施例中，本發(fā)明使用具有p階的信道預(yù)測器，其中，基于在時(shí)間m-1、m-2、…、m-p的信道采樣來預(yù)測在時(shí)間m的信道。在當(dāng)前的討論中使用下面的符號(hào) 在迭代k和時(shí)間m的信道預(yù)測； 在迭代k和時(shí)間m的信道估計(jì)；以及hm在時(shí)間m的最后信道預(yù)測。
因此，對(duì)于p階的預(yù)測，用于預(yù)測在時(shí)間m+1的信道所需要的采樣是h^m-1(k),h^m-1(k),...,h^m-p+1(k).]]>
圖1是圖示按照本發(fā)明代表性實(shí)施例的、用于使用在多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的信道估計(jì)來預(yù)測信道采樣的技術(shù)的流程圖。為了圖示本構(gòu)思，下面的討論經(jīng)常引用如下示例，其中，使用由先前的2p個(gè)信道采樣(m，m-1，…，m-2p+1)組成的集合來預(yù)測第m+1個(gè)采樣。但是，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，這個(gè)示例僅僅為了便利說明，并且可以以多種不同的方式來應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)。
參見圖1，最初，在步驟12中，在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)(例如，相等間隔的點(diǎn)m、m-1、…，m-2p+1中的每個(gè))測量主題通信信道(例如包括無線通信鏈路)。優(yōu)選地使用基于所發(fā)送和接收的導(dǎo)頻信號(hào)的任何公知技術(shù)來進(jìn)行這樣的測量。結(jié)果產(chǎn)生的測量用于初始化在所測量的時(shí)間點(diǎn)(例如，h^m(0),h^m-1(0),...,h^m-2p+1(0)]]>)的信道估計(jì)。
接著，在步驟14和16中，使用多個(gè)信道估計(jì)(例如，如在步驟12中產(chǎn)生的，或如下更詳細(xì)討論的，如在先前的迭代中經(jīng)增強(qiáng)的)，在多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)預(yù)測通信信道的值。在優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)于進(jìn)行了信道估計(jì)的所有相同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測。如圖1中所示，優(yōu)選地使用兩種不同的技術(shù)——前向預(yù)測(步驟14)和后向預(yù)測(步驟16)——來進(jìn)行這樣的預(yù)測。雖然順序地示出了步驟16在步驟14之后，但是替代地可以以相反的順序或甚至同時(shí)地實(shí)現(xiàn)這樣的步驟。
在步驟14中，對(duì)于至少一些時(shí)間點(diǎn)——優(yōu)選的是在本技術(shù)處理的采樣集合中的后一半——進(jìn)行前向預(yù)測?？梢允褂萌魏喂那跋蝾A(yù)測技術(shù)來用于此目的。但是，在優(yōu)選實(shí)施例中，使用二階或三階多項(xiàng)式的最優(yōu)擬合(best-fit)的技術(shù)。
可以參見圖2來查看步驟14所執(zhí)行的前向預(yù)測處理的一個(gè)示例。如圖2所示，將使用先前采樣的集合45(它包括2p個(gè)采樣m、m-1、…、m-2p+1)來預(yù)測第m+1個(gè)采樣50的值。假定在步驟12期間對(duì)于集合45中的2p個(gè)采樣的每個(gè)產(chǎn)生了估計(jì)。
優(yōu)選地，使用一系列滑動(dòng)、重疊窗口來在步驟14中計(jì)算期望的預(yù)測以獲得期望的信道預(yù)測h^m(k-1),h^m-1(k-1),...,h^m-p+1(k-1)]]>(例如，分別使用窗口52-55的每個(gè)中的估計(jì)來預(yù)測采樣52’-55’的每個(gè))。例如，通過使用窗口52內(nèi)的p個(gè)采樣——其包括h^m-1(k-1),h^m-2(k-1),...,h^m-p(k-1)]]>——的前向預(yù)測來獲得對(duì)應(yīng)于第m個(gè)采樣52’的 更一般而言，如圖2中所示，優(yōu)選地要前向預(yù)測的每個(gè)采樣基于在其緊前的信道估計(jì)的子集。
當(dāng)然，前向預(yù)測集合45內(nèi)的所有采樣或者需要減少用于預(yù)測較早的信道采樣的采樣的數(shù)目或使用來自集合45外部的估計(jì)(即，更早的采樣)。但是，主要由于缺少將產(chǎn)生的增強(qiáng)的一致性，所以這兩種方法都不讓人相信能提供滿意的結(jié)果。
因此，在步驟16中，對(duì)于在集合45的前半部分中的信道采樣進(jìn)行后向預(yù)測。除了以逆時(shí)(time-inversed)的方式來進(jìn)行之外，優(yōu)選地使用步驟14中用于前向預(yù)測的相同預(yù)測技術(shù)來進(jìn)行這樣的預(yù)測。但是，在替代實(shí)施例中，對(duì)于步驟14和16使用不同的預(yù)測技術(shù)。
圖3圖示了上述示例中的后向預(yù)測的產(chǎn)生。在此同樣，優(yōu)選地使用一系列滑動(dòng)、重疊窗口來進(jìn)行期望的預(yù)測。對(duì)于該步驟16，優(yōu)選地期望的信道預(yù)測是h~m-p(k-1),h~m-p-1(k-1),...,h~m-2p+1(k-1).]]>這樣，例如，在窗口62-65的每個(gè)內(nèi)的估計(jì)優(yōu)選地分別用于預(yù)測采樣62’-65’的每個(gè)。例如，通過使用在窗口62內(nèi)的p個(gè)采樣——其包括h^m-p+1(k-1),h^m-p+2(k-1),...,h^m(k-1)]]>——的后向預(yù)測來獲得對(duì)應(yīng)于第(m-p)個(gè)采樣62’的 更一般而言，如圖3所示，要后向預(yù)測的每個(gè)采樣優(yōu)選地基于在其緊后的信道估計(jì)的子集。
返回圖1，在步驟18中，組合所述預(yù)測和估計(jì)以便提供新的估計(jì)。在優(yōu)選實(shí)施例中，在步驟14和16期間，對(duì)于集合45內(nèi)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行了預(yù)測，因此集合45內(nèi)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)優(yōu)選地既有預(yù)測也有估計(jì)。優(yōu)選地，通過將其先前的估計(jì)與其當(dāng)前的預(yù)測組合而更新集合45內(nèi)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的估計(jì)?？梢允褂肒alman(卡爾曼)濾波器、使用任何其他類型的加權(quán)平均或以任何其他公知的方式來實(shí)現(xiàn)這樣的組合。
在步驟20中，對(duì)是否已經(jīng)滿足了指定的完成標(biāo)準(zhǔn)(它可以是預(yù)定的或?qū)崟r(shí)(on-the-fly)指定的)進(jìn)行確定。如果滿足，則處理進(jìn)行到步驟22。如果沒有滿足，則處理返回到步驟14，以進(jìn)行預(yù)測和估計(jì)更新的下一迭代。在該步驟20中可以使用各種不同的完成標(biāo)準(zhǔn)中的任何一個(gè)，包括在固定數(shù)目的迭代后停止處理、步驟18中所產(chǎn)生的估計(jì)與在先前的迭代(或跨越最后幾個(gè)迭代)中所產(chǎn)生的估計(jì)相比改變量沒有超過指定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)、或上述標(biāo)準(zhǔn)的任何組合。
最后，在步驟22中，使用來自步驟18的最后迭代的估計(jì)中的一些或全部對(duì)于下一個(gè)信道采樣(例如m+1)進(jìn)行預(yù)測。在優(yōu)選實(shí)施例中，向預(yù)測器中輸入h^m(k),h^m-1(k),...,h^m-p+1(k),]]>以便獲得hm+1。
注意，前述的迭代技術(shù)能夠產(chǎn)生一種通信信道預(yù)測，它一般具有比需要相同的延遲量的傳統(tǒng)技術(shù)更大的準(zhǔn)確性。這樣的提高的準(zhǔn)確性的一些原因包括對(duì)于所有預(yù)測和估計(jì)使用單個(gè)數(shù)據(jù)集合、對(duì)于所有預(yù)測使用單個(gè)窗口大小、本發(fā)明的對(duì)前向和后向預(yù)測的組合。
圖4是圖示上述技術(shù)的步驟14、16和18以及最后的預(yù)測步驟22的最后迭代(迭代k)的方框圖。如下更詳細(xì)地所述的，可以依賴于與特定實(shí)現(xiàn)相關(guān)的更新靈活性、性能和速度上的期望折中(trade-off)來以軟件、硬件或固件的任何組合來實(shí)現(xiàn)圖4中圖示的每個(gè)模塊。
在圖4中，前向預(yù)測模塊14對(duì)應(yīng)于上述的前向預(yù)測步驟14，并且被示出為包括多個(gè)前向預(yù)測引擎14’。同樣，依賴于特定的實(shí)現(xiàn)和期望的折中，前向預(yù)測引擎14’可以或者是物理上分立的部件、同一物理引擎的單獨(dú)實(shí)例化(instantiation)或上述的任何組合。在任何情況下，使用已經(jīng)從先前的迭代(即，在本示例中為k-1)接收的估計(jì)對(duì)于多次重復(fù)而實(shí)例化這樣的引擎的一個(gè)或多個(gè)。在每個(gè)示例(case)下的結(jié)果是對(duì)于信道采樣之一即在用于進(jìn)行預(yù)測的采樣的組之后的那個(gè)采樣的新預(yù)測。
類似地，后向預(yù)測模塊16對(duì)應(yīng)于上述后向預(yù)測步驟16，并且被示出為包括多個(gè)后向預(yù)測引擎16’。依賴于特定的實(shí)現(xiàn)和期望的折中，后向預(yù)測引擎16’可以是物理上分立的部件、同一物理引擎的單獨(dú)的實(shí)例化或上述的任何組合。在任何情況下，使用已經(jīng)從先前的迭代(即，在本示例中為k-1)接收的估計(jì)對(duì)于多次重復(fù)來實(shí)例化這樣的引擎的一個(gè)或多個(gè)。在每個(gè)示例下的結(jié)果是對(duì)于信道采樣之一即在用于進(jìn)行預(yù)測的采樣的組之前的那個(gè)采樣的新預(yù)測。
模塊14和16優(yōu)選地一起產(chǎn)生集合45內(nèi)的每個(gè)采樣的預(yù)測。更優(yōu)選地，使用相同大小的窗口和僅僅使用來自集合45內(nèi)的采樣來產(chǎn)生每個(gè)這樣的預(yù)測。
估計(jì)模塊18對(duì)應(yīng)于上述步驟18，并且被示出為包括多個(gè)估計(jì)引擎18’。根據(jù)特定的實(shí)現(xiàn)和期望的折中，估計(jì)引擎18’可以是物理上分立的部件、同一物理引擎的不同的實(shí)例化或上述的任何組合。在任何情況下，使用已經(jīng)從先前的迭代(即，在本示例中為k-1)接收的估計(jì)以及已經(jīng)由模塊14和16在當(dāng)前的迭代(即，在本示例中的k)中產(chǎn)生的預(yù)測對(duì)于多次重復(fù)來實(shí)例化這樣的引擎的一個(gè)或多個(gè)。在每個(gè)示例下的結(jié)果是對(duì)于信道采樣之一的新預(yù)測。如上所述，每個(gè)估計(jì)引擎18’優(yōu)選地將針對(duì)僅單個(gè)采樣的估計(jì)和預(yù)測組合，以便提供針對(duì)該同一采樣的新的經(jīng)更新的估計(jì)。另外，優(yōu)選地針對(duì)集合45內(nèi)的每個(gè)采樣產(chǎn)生新的經(jīng)更新的估計(jì)。
前向預(yù)測模塊22對(duì)應(yīng)于上述步驟22。它優(yōu)選地以與個(gè)體的前向預(yù)測引擎14’相同的方式來運(yùn)行，并且僅僅使用集合45內(nèi)的當(dāng)前估計(jì)的一部分(例如后半部分)以便產(chǎn)生用于新信道采樣(例如，本示例中的m+1)的最后的預(yù)測。所預(yù)測的信道采樣優(yōu)選地在由前向預(yù)測模塊14、后向預(yù)測模塊16和估計(jì)模塊18先前產(chǎn)生預(yù)測和估計(jì)的任何時(shí)間點(diǎn)之后。在任何情況下，可以然后使用新產(chǎn)生的預(yù)測來用于解碼在對(duì)應(yīng)的時(shí)間幀期間接收的符號(hào)值。
系統(tǒng)環(huán)境一般而言，除非明確指出，否則可以使用一個(gè)或多個(gè)可編程通用計(jì)算器件來實(shí)踐在此所述的所有系統(tǒng)、方法和技術(shù)。這樣的器件通常將包括，例如，例如經(jīng)由公用總線而彼此互連的下面的部件中的至少一些一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)；只讀存儲(chǔ)器(ROM)；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)；用于(例如使用諸如串行端口、并行端口、USB連接的硬件連接，或固件連接，或使用諸如藍(lán)牙或802.11協(xié)議之類的無線協(xié)議)與其他器件連接的輸入/輸出軟件和電路；用于(例如使用硬件連接，諸如以太網(wǎng)卡，或無線協(xié)議，諸如碼分多址(CDMA)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、藍(lán)牙、802.11協(xié)議，或任何其他的基于蜂窩的或非基于蜂窩的系統(tǒng))連接到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的軟件和電路，在本發(fā)明的許多實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)繼而連接到因特網(wǎng)或任何其他的網(wǎng)絡(luò)；顯示器(諸如陰極射線管顯示器、液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示器、聚合體(polymeric)發(fā)光顯示器或任何其他的薄膜顯示器)；其他的輸出器件(諸如一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器、耳機(jī)和打印機(jī))；一個(gè)或多個(gè)輸入器件(諸如鼠標(biāo)、觸摸板、圖形輸入板、觸敏顯示器或其他定點(diǎn)器件(pointing device)、鍵盤、小鍵盤、麥克風(fēng)和掃描儀)；大容量存儲(chǔ)單元(諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器)；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；可拆卸存儲(chǔ)讀取/寫入器件(諸如用于對(duì)于RAM、磁盤、磁帶、光磁盤、光盤等讀取和寫入)；調(diào)制解調(diào)器(例如，用于發(fā)送傳真或用于經(jīng)由撥號(hào)連接而連接到因特網(wǎng)或任何其他的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))。在運(yùn)行中，到由這樣的通用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的程度的用于實(shí)現(xiàn)上述方法和功能的處理步驟通常初始被存儲(chǔ)在大容量存儲(chǔ)器(例如硬盤)中，被下載到RAM中，然后被CPU從RAM中提出執(zhí)行。但是，在一些情況下，所述處理步驟初始被存儲(chǔ)在RAM或ROM中。
可以從各種銷售商獲得用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的適當(dāng)器件。在各種實(shí)施例中，依賴于任務(wù)的規(guī)模和復(fù)雜程度來使用不同類型的器件。適當(dāng)?shù)钠骷ù笮陀?jì)算機(jī)、多處理器計(jì)算機(jī)、工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)和更小的計(jì)算機(jī)，諸如PDA、無線電話或任何其他設(shè)備或器件，無論是單機(jī)、硬連線連接到網(wǎng)絡(luò)或無線連接到網(wǎng)絡(luò)的。
另外，雖然上面描述了通用可編程器件，但是在替代實(shí)施例中，取代(或補(bǔ)充)使用一個(gè)或多個(gè)專用的處理器或計(jì)算機(jī)。一般，應(yīng)當(dāng)注意，除非明確注明，否則可以以軟件、硬件、固件或這些的任何組合來實(shí)現(xiàn)如上所述的任何功能，并且根據(jù)公知的工程折中來選擇特定的實(shí)現(xiàn)。更具體地，當(dāng)以固定、預(yù)定或邏輯的方式來實(shí)現(xiàn)上述功能時(shí)，可以通過編程(例如軟件或固件)、邏輯部件(硬件)的適當(dāng)布置或所述兩者的任何組合來實(shí)現(xiàn)如上所述的功能，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以容易地明白這一點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明也涉及機(jī)器可讀的媒體，其上存儲(chǔ)了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和功能的程序指令。這樣的媒體包括例如磁盤、磁帶、光可讀媒體諸如CD ROM和DVD ROM、或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器諸如PCMCIA卡、各種類型的存儲(chǔ)卡、USB存儲(chǔ)器等。在各種情況中，所述介質(zhì)可以采取便攜項(xiàng)的形式，諸如微型盤驅(qū)動(dòng)器或小盤、磁盤、碟、盒、筒、卡、棒等，或者它可以采取相對(duì)較大或不能移動(dòng)的項(xiàng)的形式，諸如在計(jì)算機(jī)或其他器件中提供的硬盤驅(qū)動(dòng)器、ROM或RAM。
上述的說明主要著重于電子計(jì)算機(jī)和器件。但是，應(yīng)當(dāng)明白，可以替代地使用任何其他的計(jì)算或其他類型的器件，諸如使用電、光、生物和化學(xué)處理的任何組合的器件。
另外的考慮雖然在無線通信系統(tǒng)的情境下一般地描述了本發(fā)明，但是術(shù)語“信道”在此在一般的含義上被使用，并且指的是通過其發(fā)送信號(hào)的任何介質(zhì)。例如，所述信道可以包括無線環(huán)境、銅線、光纖或甚至存儲(chǔ)介質(zhì)。在每種情況中，由于通過所述信道傳輸?shù)挠绊?，所接收的信?hào)與所發(fā)送的信號(hào)不同。
上面描述了本發(fā)明的幾個(gè)不同的實(shí)施例，其中每個(gè)這樣的實(shí)施例被描述為包括特定的特征。但是，我們的本意在于，如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將理解的，結(jié)合任何單個(gè)實(shí)施例的討論所描述的特征并不限于該實(shí)施例，而是可以以各種組合被包括在和/或被布置在任何其他的實(shí)施例中。
類似地，在上面的討論中，功能有時(shí)被歸屬于特定的模塊或部件。但是，功能一般可以按照期望而被重新分布在任何不同的模塊或部件之間，在一些情況下完全排除了對(duì)特定部件或模塊的需要，和/或需要增加新的部件或模塊。如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將理解的，優(yōu)選地參見本發(fā)明的特定實(shí)施例按照公知的工程折中來進(jìn)行功能的精確分布。
因此，雖然已經(jīng)參見本發(fā)明的示例性實(shí)施例和附圖而詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員很清楚，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種適配和修改。因此，本發(fā)明并不限于在附圖中所示和上述的精確實(shí)施例。而是，旨在所有不脫離本發(fā)明的精神的這樣的改變被認(rèn)為落入僅由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)要求于2005年9月20日提交的題為“具有統(tǒng)一的SNR增強(qiáng)的迭代信道預(yù)測”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/718,825號(hào)的權(quán)益，所述申請(qǐng)通過引用而被并入本文，如同全文在此給出。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)測通信信道參數(shù)的方法，包括(a)估計(jì)在多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值，由此獲得多個(gè)信道估計(jì)；(b)使用多個(gè)信道估計(jì)來預(yù)測在多個(gè)所述先前的時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值；(c)使用在步驟(b)中進(jìn)行的預(yù)測來更新信道估計(jì)；并且(d)重復(fù)步驟(b)-(c)直到滿足指定條件。
2.按照權(quán)利要求1的方法，還包括步驟(e)在完成步驟(d)后，使用所述信道估計(jì)來前向預(yù)測在一時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中，在步驟(e)中針對(duì)其預(yù)測通信信道參數(shù)的值的時(shí)間點(diǎn)在針對(duì)其在步驟(a)-(c)中先前產(chǎn)生預(yù)測和估計(jì)的任何時(shí)間點(diǎn)之后。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其中，在每個(gè)迭代，針對(duì)所述多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的每個(gè)預(yù)測值。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所述步驟(b)包括前向和后向預(yù)測通信信道參數(shù)的值。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中，在所述步驟(b)中，后向預(yù)測在所述多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的前一批的通信信道參數(shù)的值，并且前向預(yù)測在所述多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的后一批的通信信道參數(shù)的值。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其中，在所述步驟(b)中，后向預(yù)測在所述多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的大約前半部分的通信信道參數(shù)的值，并且前向預(yù)測在所述多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的大約后半部分的通信信道參數(shù)的值。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中，在步驟(d)中的所述指定條件包括固定數(shù)目的迭代的完成。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其中，在步驟(d)中的所述指定條件包括相對(duì)于先前迭代的改變量在指定的門限值內(nèi)的條件。
10.一種用于預(yù)測通信信道參數(shù)的系統(tǒng)，包括(a)前向預(yù)測模塊，其多次重復(fù)地實(shí)例化前向預(yù)測引擎，在每次重復(fù)時(shí)輸入與多個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一多個(gè)信道估計(jì)，并且輸出與在所述第一多個(gè)信道估計(jì)的任何一個(gè)之后的時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道預(yù)測；(b)后向預(yù)測模塊，其多次重復(fù)地實(shí)例化后向預(yù)測引擎，在每次重復(fù)時(shí)輸入與多個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二多個(gè)信道估計(jì)，并且輸出與在所述第二多個(gè)信道估計(jì)的任何一個(gè)之前的時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信道預(yù)測；(c)估計(jì)模塊，其多次重復(fù)地實(shí)例化估計(jì)模塊引擎，在每次重復(fù)時(shí)輸入(i)由所述前向預(yù)測模塊或后向預(yù)測模塊中的至少一個(gè)進(jìn)行的信道預(yù)測和(ii)對(duì)于同一時(shí)間點(diǎn)的信道估計(jì)，以及然后輸出對(duì)于該同一時(shí)間點(diǎn)的經(jīng)更新的信道估計(jì)。
11.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，還包括預(yù)測模塊，其輸入多個(gè)經(jīng)更新的信道估計(jì)，并且輸出對(duì)于指定時(shí)間點(diǎn)的最后信道估計(jì)。
12.按照權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中，所述指定時(shí)間點(diǎn)在針對(duì)其由所述前向預(yù)測模塊、所述后向預(yù)測模塊和所述估計(jì)模塊先前產(chǎn)生預(yù)測和估計(jì)的任何時(shí)間點(diǎn)之后。
13.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中，所述前向預(yù)測模塊和所述后向預(yù)測模塊的每個(gè)使用信道估計(jì)的多個(gè)重疊窗口來產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的信道預(yù)測。
14.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中，所述輸入到前向預(yù)測模塊的信道估計(jì)是從在先前迭代中運(yùn)行的估計(jì)模塊接收的。
15.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中，所述后向預(yù)測模塊中的所述后向預(yù)測模塊使用等同地同樣預(yù)測技術(shù)，但是以逆時(shí)的方式。
16.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)測技術(shù)是多項(xiàng)式預(yù)測技術(shù)。
17.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于存儲(chǔ)用于預(yù)測通信信道參數(shù)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行處理步驟，所述處理步驟包括(a)估計(jì)在多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值，由此獲得多個(gè)信道估計(jì)；(b)使用多個(gè)信道估計(jì)來預(yù)測在多個(gè)所述先前的時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值；(c)使用在步驟(b)中進(jìn)行的預(yù)測來更新信道估計(jì)；并且(d)重復(fù)步驟(b)-(c)知道滿足指定條件。
18.一種用于預(yù)測通信信道參數(shù)的系統(tǒng)，包括估計(jì)模塊，通過估計(jì)通信信道參數(shù)的值，由此獲得多個(gè)信道估計(jì)；預(yù)測模塊，通過使用多個(gè)信道估計(jì)，由此獲得多個(gè)通信信道參數(shù)的預(yù)測值；再估計(jì)模塊，通過多個(gè)預(yù)測值，由此更新多個(gè)信道估計(jì)；和推論模塊，使用多個(gè)更新的信道估計(jì)，預(yù)測一個(gè)通信信道參數(shù)。
19.按照權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)測模塊和再估計(jì)模塊重復(fù)迭代直到滿足指定條件。
20.按照權(quán)利要求18-19中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，所述指定條件包括相對(duì)于先前迭代的改變量在指定的門限值內(nèi)的條件。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于預(yù)測通信信道參數(shù)的系統(tǒng)、方法和技術(shù)。在一個(gè)代表性實(shí)施例中，估計(jì)在多個(gè)先前的時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值，使用多個(gè)信道估計(jì)來預(yù)測在多個(gè)這樣的先前的時(shí)間點(diǎn)的通信信道參數(shù)的值，然后使用該預(yù)測來更新信道估計(jì)，并且重復(fù)后者的預(yù)測和估計(jì)步驟直到滿足指定條件。
文檔編號(hào)H04L25/02GK1960556SQ20061015432
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者姜仁成, 李云侯 申請(qǐng)人:開曼群島威睿電通股份有限公司