專利名稱：用于實(shí)現(xiàn)改善的頻域信道估計(jì)的信號(hào)消隱的制作方法
用于實(shí)現(xiàn)改善的頻域信道估計(jì)的信號(hào)消隱背景相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2009年5月11日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)S/N. 61/177，196的權(quán)益， 該申請(qǐng)通過(guò)援引全部納入于此。領(lǐng)域本公開一般涉及無(wú)線通信系統(tǒng)中的中繼器，尤其涉及用于在回波消去中繼器中進(jìn)行反饋延遲控制的方法和裝置。無(wú)線通信系統(tǒng)和技術(shù)已成為我們進(jìn)行通信的方式中的重要部分。然而，提供覆蓋對(duì)于無(wú)線服務(wù)供應(yīng)商而言可能是重大挑戰(zhàn)。一種拓展覆蓋的方式是部署中繼器。一般而言，中繼器是接收信號(hào)、放大該信號(hào)并且傳送經(jīng)放大信號(hào)的設(shè)備。

圖1示出了在蜂窩電話系統(tǒng)的上下文中的中繼器110的基本圖示。中繼器110包括施主天線115 作為對(duì)諸如基站125之類的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的示例網(wǎng)絡(luò)接口。中繼器110還包括服務(wù)天線 120(亦稱為“覆蓋天線”)作為對(duì)移動(dòng)設(shè)備130的移動(dòng)接口。在工作中，施主天線115與基站125處于通信狀態(tài)，而服務(wù)天線120與移動(dòng)設(shè)備130處于通信狀態(tài)。在中繼器110中，使用前向鏈路電路系統(tǒng)135來(lái)放大來(lái)自基站125的信號(hào)，而使用反向鏈路電路系統(tǒng)140來(lái)放大來(lái)自移動(dòng)設(shè)備130的信號(hào)。有許多配置可被用于前向鏈路電路系統(tǒng)135和反向鏈路電路系統(tǒng)140。有許多類型的中繼器。在一些中繼器中，網(wǎng)絡(luò)接口和移動(dòng)接口兩者均是無(wú)線的，而在其他中繼器中，使用有線的網(wǎng)絡(luò)接口。一些中繼器用第一載波頻率來(lái)接收信號(hào)并且用不同的第二載波頻率來(lái)發(fā)射經(jīng)放大信號(hào)，而其他中繼器使用相同的載波頻率來(lái)接收和發(fā)射信號(hào)。對(duì)于“相同頻率”的中繼器而言，一個(gè)特殊的挑戰(zhàn)在于管理由于發(fā)射出的信號(hào)中的一些可能漏泄回接收電路系統(tǒng)并且再次被放大和發(fā)射而發(fā)生的反饋。現(xiàn)有的中繼器使用數(shù)種技術(shù)來(lái)管理反饋；例如，中繼器被配置成提供這兩個(gè)天線之間的物理隔絕，使用濾波器，或者可以采用其他技術(shù)。概述本文中公開的系統(tǒng)、裝置和方法允許中繼器能力得以增強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，描述了一種用于為無(wú)線通信系統(tǒng)中的無(wú)線中繼器估計(jì)反饋信道的方法。該無(wú)線中繼器具有用于接收一接收信號(hào)和發(fā)射經(jīng)放大的信號(hào)的第一天線和第二天線，該接收信號(hào)是要被中繼的遠(yuǎn)程信號(hào)與因該無(wú)線中繼器的第一天線同第二天線之間的反饋信道導(dǎo)致的反饋信號(hào)的總和。該方法包括使用頻域信道估計(jì)并將指示經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)第一天線與第二天線之間的反饋信道；將該導(dǎo)頻信號(hào)的采樣群聚成具有N個(gè)采樣的塊，N是為頻域信道估計(jì)所執(zhí)行的快速傅里葉變換(FFT)運(yùn)算的大小；在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱該導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣，K比N小得多；以及使用該導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊、以及接收信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊來(lái)生成反饋信道估計(jì)，其中導(dǎo)頻信號(hào)的每一具有N個(gè)采樣的塊包括K個(gè)消隱掉的采樣。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，描述了一種具有用于接收一接收信號(hào)和發(fā)射經(jīng)放大的信號(hào)的第一天線和第二天線的無(wú)線中繼器，其中該接收信號(hào)是要被中繼的遠(yuǎn)程信號(hào)與因第一天線同第二天線之間的反饋信道導(dǎo)致的反饋信號(hào)的總和。該無(wú)線中繼器包括接收電路系統(tǒng)，配置成從第一天線和第二天線中的一個(gè)天線接收該接收信號(hào)；回波消去器，配置成訪問(wèn)反饋信號(hào)估計(jì)并從該接收信號(hào)中消去該反饋信號(hào)估計(jì)；延遲元件，配置成在回波消去器之前或之后引入第一延遲；以及發(fā)射電路系統(tǒng)，配置成放大延遲了的經(jīng)回波消去的信號(hào)以生成要被發(fā)射的經(jīng)放大的信號(hào)。該回波消去器包括信道估計(jì)塊，其被配置成使用頻域信道估計(jì)并將指示經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)反饋信道。頻域信道估計(jì)作用于對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)，N是FFT運(yùn)算的大小。回波消去器還包括導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路，其被配置成在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣，K比N小得多。該信道估計(jì)塊被配置成使用導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊以及接收信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊來(lái)生成反饋信道估計(jì)，其中導(dǎo)頻信號(hào)的每一具有N個(gè)采樣的塊包括 K個(gè)消隱掉的采樣。該信道估計(jì)塊還基于反饋信道估計(jì)來(lái)生成反饋信號(hào)估計(jì)。附圖簡(jiǎn)述圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的中繼器的簡(jiǎn)化圖示。圖2示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的中繼器環(huán)境的圖示。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在其中可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻采樣消隱方法的回波消去中繼器的框圖。圖4解說(shuō)了常規(guī)的信道估計(jì)算法中接收采樣、導(dǎo)頻采樣與反饋信道之間的關(guān)系。圖5解說(shuō)了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在應(yīng)用導(dǎo)頻采樣消隱方法的信道估計(jì)算法中接收采樣、導(dǎo)頻采樣與反饋信道之間的關(guān)系。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在其中可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻采樣消隱方法的中繼器的詳細(xì)框圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可被應(yīng)用在導(dǎo)頻采樣消隱方法中的消隱電路的示意圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的消隱控制器506的示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的消隱控制器506中的斜坡計(jì)數(shù)器的示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的消隱電路500中的信號(hào)的時(shí)序圖。詳細(xì)描述在結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述之后，所公開的方法和裝置的性質(zhì)、目的和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得更加明顯。諸如以上所描述的那些中繼器之類的現(xiàn)有技術(shù)中繼器可以為蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)或類似網(wǎng)絡(luò)提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。然而，現(xiàn)有的中繼器配置可能并不適合于某些應(yīng)用。例如，現(xiàn)有的中繼器配置可能不適合于可能更難以獲得中繼器天線之間的合意隔絕的室內(nèi)覆蓋應(yīng)用 (例如，為住宅或企業(yè)環(huán)境中繼信號(hào))。不僅如此，在一些傳統(tǒng)的中繼器實(shí)現(xiàn)中，目標(biāo)是達(dá)成盡可能高的合理增益而同時(shí)維持穩(wěn)定的反饋環(huán)路(環(huán)路增益小于單位一)然而，增大中繼器增益會(huì)致使隔絕更加困難，因?yàn)槁┬够厥┲魈炀€中的信號(hào)會(huì)增大。一般而言，環(huán)路穩(wěn)定性需求要求從覆蓋天線漏泄回施主天線中的信號(hào)比遠(yuǎn)程信號(hào)(要被中繼的信號(hào))低得多。那么，中繼器的輸出處最大可達(dá)成的信號(hào)干擾/噪聲比(SINR)就與中繼器的輸入處的遠(yuǎn)程信號(hào)的SINR相同。高增益和改善的隔絕形成了要求現(xiàn)代中繼器實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)需求，對(duì)于那些用于室內(nèi)應(yīng)用的中繼器而言尤甚。本文中的系統(tǒng)和技術(shù)為無(wú)線中繼器提供了中繼器的施主天線(對(duì)于前向鏈路傳輸?shù)氖纠詾椤敖邮仗炀€”)與覆蓋天線(對(duì)于前向鏈路傳輸而言為“發(fā)射天線”)之間改善的隔絕。另外，在一些實(shí)施例中，本文中的系統(tǒng)和技術(shù)提供了采用干擾消去或回波消去來(lái)顯著改善隔絕的獨(dú)特的中繼器設(shè)計(jì)。在一些實(shí)施例中，使用本文中提供的用于準(zhǔn)確估計(jì)信道的改善的信道估計(jì)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)干擾消去和回波消去。有效的回波消去要求對(duì)漏泄信道有非常準(zhǔn)確的信道估計(jì)。一般而言，信道估計(jì)越準(zhǔn)確，消去的程度就越高，并且因此有效隔絕的程度就越高。本文中，“干擾消去”或“回波消去”是指減少或消除中繼器的天線之間的漏泄信號(hào)量的技術(shù)；即“干擾消去”是指對(duì)估計(jì)的漏泄信號(hào)的消去，其提供對(duì)實(shí)際漏泄信號(hào)的部分或完全消去。圖2示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的中繼器210的操作環(huán)境200的圖示。圖2的示例解說(shuō)了前向鏈路傳輸；即，來(lái)自基站225的遠(yuǎn)程信號(hào)140旨在送給移動(dòng)設(shè)備230。在環(huán)境 200中，如果沿著基站225與移動(dòng)設(shè)備230之間的路徑227的未經(jīng)中繼的信號(hào)不能提供充分的信號(hào)以便在移動(dòng)設(shè)備230處接收到有效的語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)通信，那么可以使用諸如中繼器210之類的中繼器。具有增益G和延遲Δ的中繼器210被配置成使用服務(wù)天線220向移動(dòng)設(shè)備230中繼在施主天線215上從基站225接收到的信號(hào)。中繼器210包括用于放大通過(guò)施主天線215從基站225接收到的信號(hào)并通過(guò)服務(wù)天線220向移動(dòng)設(shè)備230發(fā)射該信號(hào)的前向鏈路電路系統(tǒng)。中繼器210還可包括用于放大來(lái)自移動(dòng)設(shè)備230的信號(hào)并將其發(fā)射回基站225的反向鏈路電路系統(tǒng)。在中繼器210處，遠(yuǎn)程信號(hào)s (t)作為輸入信號(hào)被接收， 并且該遠(yuǎn)程信號(hào)s(t)作為中繼的或經(jīng)放大的信號(hào)y(t)被中繼，其中。理想情況下，增益G會(huì)是很大的，中繼器的固有延遲Δ會(huì)是很小的，輸入SINR在中繼器210的輸出處將得以維持(這對(duì)于數(shù)據(jù)話務(wù)支持而言可能是特別重要的)，并且僅合意載波會(huì)被放大。實(shí)踐中，中繼器210的增益受到施主天線215與服務(wù)天線220之間的隔絕的限制。 如果增益太大，那么中繼器可能由于信號(hào)漏泄而變得不穩(wěn)定。信號(hào)漏泄是指在其中從一個(gè)天線(在圖2中為服務(wù)天線220)發(fā)射的信號(hào)的一部分被另一天線(在圖2中為施主天線 215)接收到的現(xiàn)象，如由圖2中的反饋路徑222所示的那樣。在沒(méi)有干擾消去或其他技術(shù)的情況下，作為中繼器的正常操作的一部分，該中繼器將會(huì)放大此亦被稱為漏泄信號(hào)的反饋信號(hào)，并且經(jīng)放大的反饋信號(hào)將再次由服務(wù)天線220發(fā)射。由于信號(hào)漏泄和高中繼器增益而對(duì)經(jīng)放大的反饋信號(hào)的重復(fù)發(fā)射可能導(dǎo)致中繼器不穩(wěn)定。另外，中繼器210中的信號(hào)處理具有固有的不可忽略的延遲△。中繼器的輸出SINR取決于RF非線性度和其他信號(hào)處理。因此，往往得不到上述理想的中繼器工作特性。最后，在實(shí)踐中，合意載波可能取決于中繼器部署于其中的操作環(huán)境或市場(chǎng)而變化。要提供僅放大合意載波的中繼器并不總是可能的。在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了適合于室內(nèi)覆蓋(例如，企業(yè)、住宅、或類似用途)的中繼器。該中繼器具有約70dB或以上的有效增益，該增益是對(duì)于中等大小住宅中的覆蓋而言充足的增益的示例。另外，該中繼器具有小于1的環(huán)路增益以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性(環(huán)路增益被稱為發(fā)射天線與接收天線之間的反饋環(huán)路的增益)并且具有充分的穩(wěn)定性余裕量和很低的輸出噪聲本底。在一些實(shí)施例中，該中繼器具有大于80dB的總隔絕。在一些實(shí)施例中， 該中繼器采用干擾/回波消去來(lái)達(dá)成很高程度的有效隔絕，這顯然具有比對(duì)目前可得的中繼器的要求更大的挑戰(zhàn)性。本發(fā)明的一些實(shí)施例利用信道估計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的回波消去程度。通過(guò)以充分的準(zhǔn)確度來(lái)估計(jì)反饋信道(天線之間的信道)，回波消去之后的殘差能夠顯著低于遠(yuǎn)程信號(hào)以便實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)定性而言合意的環(huán)路增益余裕。在其中能夠部署本發(fā)明的中繼器的通信系統(tǒng)包括基于紅外、無(wú)線電、和/或微波技術(shù)的各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。此類網(wǎng)絡(luò)可包括例如無(wú)線廣域網(wǎng)(WWAN)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、 無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)等。WffAN可以是碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)、頻分多址(FDMA)網(wǎng)絡(luò)、正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)絡(luò)、單載波頻分多址(SC-FDMA)網(wǎng)絡(luò)，等等。⑶MA 網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)諸如^嫩2000、寬帶^嫩(1-^嫩)等一種或更多種無(wú)線電接入技術(shù)(RAT)。 CDMA2000涵蓋IS-95、IS-2000和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、 數(shù)字高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)(D-AMPS)、或其他某種RAT。GSM和W-CDMA在來(lái)自名為“第三代伙伴項(xiàng)目”(3GPP)的聯(lián)盟的文獻(xiàn)中描述。CDMA2000在來(lái)自名為“第三代伙伴項(xiàng)目2”(3GPP2) 的聯(lián)盟的文獻(xiàn)中描述。3GPP和3GPP2文獻(xiàn)是公眾可獲取的。WLAN可以是IEEE 802. Ilx網(wǎng)絡(luò)，并且WPAN可以是藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、IEEE 802. 15x、或其他某種類型的網(wǎng)絡(luò)。本文中所描述的這些系統(tǒng)和技術(shù)也可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何組合。信道估計(jì)技術(shù)準(zhǔn)確的信道估計(jì)對(duì)于原頻中繼器中對(duì)漏泄信號(hào)的高保真度基帶消去而言是很重要的。在典型的中繼器中，用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻信號(hào)是正被放大并向移動(dòng)設(shè)備(下行鏈路或即前向鏈路)或者向基站(上行鏈路或即反向鏈路)發(fā)射的經(jīng)放大信號(hào)。該經(jīng)放大信號(hào)在前向或反向鏈路傳輸兩者中均從發(fā)射天線漏泄到接收天線。亦被稱為反饋信號(hào)的漏泄信號(hào)與合意的遠(yuǎn)程信號(hào)一起被接收天線接收到。在干擾消去中繼器中，該反饋信號(hào)被估計(jì)并且隨后被消掉。干擾消去增進(jìn)了中繼器的天線之間的有效隔絕。如果充分準(zhǔn)確地估計(jì)出反饋信道，那么就能夠幾乎完全扣除掉反饋信號(hào)。信道估計(jì)越準(zhǔn)確，則中繼器就能夠承受輸出信號(hào)越多的放大而同時(shí)維持穩(wěn)定所需的隔絕。換言之，中繼器的信道估計(jì)的準(zhǔn)確性與中繼器的可達(dá)成的增益直接有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種回波消去中繼器在頻域中實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)。頻域信道估計(jì)提供特定的優(yōu)點(diǎn)，諸如復(fù)雜度降低以及穩(wěn)健性提高。然而，通過(guò)使用快速傅里葉變換-快速傅里葉逆變換(FFT-IFFT)類型的處理來(lái)進(jìn)行的頻域信道估計(jì)通常依賴于信號(hào)中的循環(huán)前綴來(lái)維持正交性。在中繼器應(yīng)用中應(yīng)用頻域信道估計(jì)的問(wèn)題在于，“導(dǎo)頻”事實(shí)上只不過(guò)是要被發(fā)射的信號(hào)(即，來(lái)自基站/移動(dòng)單元的原始信號(hào))并且在該“導(dǎo)頻”信號(hào)中沒(méi)有插入的循環(huán)前綴以確保不同“頻糟”的正交性。眾所周知，缺乏循環(huán)前綴或者等效地具有比循環(huán)前綴長(zhǎng)的信道會(huì)在信道估計(jì)中引入誤差項(xiàng)，這些誤差項(xiàng)包括諸如采樣間干擾(ISI)和載波間干擾(ICI)之類的加性誤差、以及乘性誤差，因此會(huì)使信道估計(jì)的性能降格。本文中提供的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法使得能夠在實(shí)為所發(fā)射的信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)中缺乏循環(huán)前綴的情況下在回波消去中繼器中使用頻域信道估計(jì)。更具體地，本文中提供的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通過(guò)導(dǎo)頻采樣消隱來(lái)改善回波消去中繼器中的頻域信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在其中可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻采樣消隱方法的回波消去中繼器的框圖。參照?qǐng)D3，回波消去中繼器310在施主天線(記為輸入節(jié)點(diǎn)340)上接收要被中繼的遠(yuǎn)程信號(hào)s[k]并且在服務(wù)天線(記為輸出節(jié)點(diǎn)370)上生成要被發(fā)射的輸出信號(hào) y[k]。從服務(wù)天線返回施主天線的信號(hào)漏泄導(dǎo)致輸出信號(hào)y[k]的一部分在遠(yuǎn)程信號(hào)被該中繼器接收到之前漏泄回并被添加至該遠(yuǎn)程信號(hào)。信號(hào)漏泄被表示為反饋信道hDO，記為輸出節(jié)點(diǎn)370與輸入節(jié)點(diǎn)340之間的信號(hào)路徑354。因此，中繼器310實(shí)際上在節(jié)點(diǎn)343上接收到作為遠(yuǎn)程信號(hào)s[k]與反饋信號(hào)w[k]的總和的接收信號(hào)r[k]作為輸入信號(hào)。圖3 中的加法器342僅是象征性的并且被包括是為了解說(shuō)接收信號(hào)r[k]中諸信號(hào)分量并且不代表中繼器310的操作環(huán)境中實(shí)際的信號(hào)加法器。作為回波消去中繼器的中繼器310作用于估計(jì)反饋信號(hào)4k]以消掉接收信號(hào)中的非合意反饋信號(hào)分量。為此目的，中繼器310包括用于估計(jì)反饋信道h[k]的信道估計(jì)塊350以及用于估計(jì)反饋信號(hào)并從接收信號(hào)中消去估計(jì)的反饋信號(hào)的回波消去器344。更具體地，接收信號(hào)r[k]被耦合至加法器，該加法器作用于從接收信號(hào)r[k]中扣除反饋信號(hào)估計(jì)訶A:]。只要反饋信號(hào)估計(jì)何λ]是準(zhǔn)確的，那么非合意反饋信號(hào)就從接收信號(hào)中被移除并且實(shí)現(xiàn)了回波消去。在本實(shí)施例中，消去后信號(hào)Pl·](節(jié)點(diǎn)345)被耦合至向該消去后信號(hào)提供增益G的可變?cè)鲆婕?jí)348。由增益級(jí)348提供的增益G由應(yīng)用增益控制算法的增益控制塊380控制以維持中繼器310的穩(wěn)定性。增益級(jí)348在輸出節(jié)點(diǎn)370上生成輸出信號(hào) y[k]以供在服務(wù)天線上發(fā)射。圖3僅解說(shuō)了與本發(fā)明的信道估計(jì)操作有關(guān)系的元件。中繼器310可包括未在圖 3中示出但是在本領(lǐng)域中已知用以實(shí)現(xiàn)完整的中繼器操作的其它元件。如以上所描述的，中繼器中對(duì)不具有循環(huán)前綴的導(dǎo)頻信號(hào)使用FFT-IFFT類型的處理的頻域信道估計(jì)在加性噪聲和乘性噪聲誤差項(xiàng)方面帶來(lái)了挑戰(zhàn)。加性噪聲包括ICI和 ISI項(xiàng)，其由FFT-IFFT處理的循環(huán)卷積因?qū)ьl信號(hào)中缺乏循環(huán)前綴而不等效于合意的線性卷積之故而產(chǎn)生。乘性噪聲向信道估計(jì)引入偏差。一般而言，假定H是對(duì)中繼器中的反饋信道的理想信道估計(jì)，則作為缺乏循環(huán)前綴的結(jié)果的實(shí)際信道估計(jì)變成α Η+Μ+Ζ，其中M表示隨機(jī)噪聲，Z是加性噪聲項(xiàng)ICI和ISI，并且α是乘性噪聲項(xiàng)。通常，α非常接近1但是若α偏離值1則會(huì)影響估計(jì)的準(zhǔn)確性。更具體地，可以如下解說(shuō)導(dǎo)致ICI和ISI誤差的信道估計(jì)算法。令H表示理想的反饋信道估計(jì)，P表示導(dǎo)頻信號(hào)的快速傅里葉變換p = FFT (導(dǎo)頻)；并且R表示接收信號(hào)的快速傅里葉變換R = FFT (rx信號(hào))，則反饋信道估計(jì)泠被給出為
權(quán)利要求
1.一種用于為無(wú)線通信系統(tǒng)中的無(wú)線中繼器估計(jì)反饋信道的方法，所述無(wú)線中繼器具有用于接收一接收信號(hào)和發(fā)射經(jīng)放大的信號(hào)的第一天線和第二天線，所述接收信號(hào)是要被中繼的遠(yuǎn)程信號(hào)與因所述無(wú)線中繼器的所述第一同第二天線之間的反饋信道導(dǎo)致的反饋信號(hào)的總和，所述方法包括使用頻域信道估計(jì)并且將指示所述經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)所述第一天線與所述第二天線之間的所述反饋信道；將所述導(dǎo)頻信號(hào)的采樣群聚成具有N個(gè)采樣的塊，N是為所述頻域信道估計(jì)執(zhí)行的快速傅里葉變換(FFT)運(yùn)算的大??；在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣，K比N小得多；以及使用所述導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊以及所述接收信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊來(lái)生成反饋信道估計(jì)，其中所述導(dǎo)頻信號(hào)的每一具有N個(gè)采樣的塊包括K個(gè)消隱掉的采樣。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣包括將所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣的能級(jí)減小到零或者接近零的值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣包括在兩個(gè)或更多個(gè)采樣上逐漸地將所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣的所述能級(jí)減小到零或者接近零的值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣包括施加窗函數(shù)以消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣，所述窗函數(shù)具有從未門控狀態(tài)向門控狀態(tài)的逐漸過(guò)渡以及從門控狀態(tài)向未門控狀態(tài)的逐漸過(guò)渡。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，施加窗函數(shù)以消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣包括施加具有下降區(qū)間、零區(qū)間和上升區(qū)間的窗函數(shù)，在所述下降區(qū)間中所述K個(gè)采樣的第一子集的能級(jí)從所述未門控狀態(tài)被減小到零或者接近零的值，在所述零區(qū)間中所述 K個(gè)采樣的第二子集的能級(jí)被維持在零處或者接近零的值處，在所述上升區(qū)間中所述K個(gè)采樣的第三子集的能級(jí)從所述零或所述接近零的值被增大到所述未門控狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，施加具有下降區(qū)間、零區(qū)間和上升區(qū)間的窗函數(shù)包括施加在其中所述下降區(qū)間和所述零區(qū)間被定位在所述具有N個(gè)采樣的塊的末尾處并且所述上升區(qū)間被定位在所述具有N個(gè)采樣的塊的開始處的窗函數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣包括在為所述頻域信道估計(jì)執(zhí)行所述快速傅里葉變換運(yùn)算之前消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣包括用循環(huán)前綴的T個(gè)采樣替代所述K個(gè)采樣。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，生成反饋信道估計(jì)包括使用所述導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊以及所述接收信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊并且應(yīng)用最大比值合并來(lái)生成所述反饋信道估計(jì)，其中所述導(dǎo)頻信號(hào)的每一具有N個(gè)采樣的塊包括K個(gè)消隱掉的采樣。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將指示所述經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)所述反饋信道包括取所述無(wú)線中繼器的發(fā)射電路系統(tǒng)中在發(fā)射濾波器之前或之后的信號(hào)作為所述導(dǎo)頻信號(hào)。
11.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將指示所述經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)所述反饋信道包括取所述無(wú)線中繼器的發(fā)射電路系統(tǒng)中在發(fā)射濾波器之前或之后的信號(hào)作為所述導(dǎo)頻信號(hào)。
12.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將指示所述經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)所述反饋信道包括取所述無(wú)線中繼器的發(fā)射電路系統(tǒng)中在發(fā)射濾波器之前或之后的信號(hào)作為所述導(dǎo)頻信號(hào)。
13.一種無(wú)線中繼器，其具有用于接收一接收信號(hào)和發(fā)射經(jīng)放大的信號(hào)的第一天線和第二天線，所述接收信號(hào)是要被中繼的遠(yuǎn)程信號(hào)與因所述第一天線同所述第二天線之間的反饋信道導(dǎo)致的反饋信號(hào)的總和，所述中繼器包括接收電路系統(tǒng)，配置成從所述第一天線和所述第二天線中的一個(gè)天線接收所述接收信號(hào)；回波消去器，配置成訪問(wèn)反饋信號(hào)估計(jì)，并從所述輸入信號(hào)中消去所述反饋信號(hào)估計(jì)；延遲元件，配置成在所述回波消去器之前或之后引入第一延遲；以及發(fā)射電路系統(tǒng)，配置成放大延遲了的經(jīng)回波消去的信號(hào)以生成要被發(fā)射的所述經(jīng)放大的信號(hào)，其中所述回波消去器包括信道估計(jì)塊，配置成使用頻域信道估計(jì)并將指示所述經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)所述反饋信道，所述頻域信道估計(jì)作用于對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)，N是所述FFT運(yùn)算的大?。灰约皩?dǎo)頻信號(hào)消隱電路，配置成在每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣， K比N小得多，其中所述信道估計(jì)塊被配置成使用所述導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊以及所述接收信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊來(lái)生成反饋信道估計(jì)，其中所述導(dǎo)頻信號(hào)的每一具有N個(gè)采樣的塊包括K個(gè)消隱掉的采樣，所述信道估計(jì)塊還基于所述反饋信道估計(jì)來(lái)生成所述反饋信號(hào)估計(jì)。
14.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述回波消去器還包括用于接收所述接收信號(hào)和所述反饋信號(hào)估計(jì)的加法器，所述加法器被配置成從所述接收信號(hào)中扣除所述反饋信號(hào)估計(jì)以生成經(jīng)回波消去的信號(hào)。
15.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述發(fā)射電路系統(tǒng)包括發(fā)射濾波器，并且所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路在所述發(fā)射濾波器之前或之后的每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣。
16.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路作用于將所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣的能級(jí)減小到零或者接近零的值以消隱所述K個(gè)采樣。
17.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路作用于在兩個(gè)或更多個(gè)采樣上逐漸地將所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣的能級(jí)減小到零或者接近零的值以消隱所述K個(gè)采樣。
18.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路作用于施加窗函數(shù)以消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣，所述窗函數(shù)具有從未門控狀態(tài)向門控狀態(tài)的逐漸過(guò)渡以及從門控狀態(tài)向未門控狀態(tài)的逐漸過(guò)渡。
19.如權(quán)利要求18所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述窗函數(shù)具有下降區(qū)間、零區(qū)間和上升區(qū)間，在所述下降區(qū)間中所述K個(gè)采樣的第一子集的能級(jí)從所述未門控狀態(tài)被減小到零或者接近零的值，在所述零區(qū)間中所述K個(gè)采樣的第二子集的能級(jí)被維持在零或者接近零的值處，在所述上升區(qū)間中所述K個(gè)采樣的第三子集的能級(jí)從所述零或所述接近零的值被增大到所述未門控狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求18所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述窗函數(shù)具有定位在所述具有 N個(gè)采樣的塊的末尾處的下降區(qū)間和零區(qū)間以及定位在所述具有N個(gè)采樣的塊的開始處的上升區(qū)間。
21.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路作用于在為所述頻域信道估計(jì)執(zhí)行所述快速傅里葉變換運(yùn)算之前消隱所述K個(gè)采樣。
22.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路作用于用循環(huán)前綴的T個(gè)采樣來(lái)替代所述K個(gè)采樣。
23.如權(quán)利要求19所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路包括消隱控制器，其用于生成定義所述下降區(qū)間的位置和歷時(shí)的下降信號(hào)以及定義所述上升區(qū)間的位置和歷時(shí)的上升信號(hào)，所述零區(qū)間是在所述下降區(qū)間與所述上升區(qū)間之間的位置；遞增/遞減計(jì)數(shù)器，其響應(yīng)于所述下降信號(hào)和所述上升信號(hào)而生成計(jì)數(shù)地址，所述遞增/遞減計(jì)數(shù)器在所述下降信號(hào)或上升信號(hào)之一被斷言時(shí)被使能，所述計(jì)數(shù)地址在所述下降信號(hào)被斷言時(shí)從首個(gè)計(jì)數(shù)遞增計(jì)數(shù)到末個(gè)計(jì)數(shù)并且在所述上升信號(hào)被斷言時(shí)從所述末個(gè)計(jì)數(shù)遞減計(jì)數(shù)到所述首個(gè)計(jì)數(shù)；存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)與所述窗函數(shù)相關(guān)聯(lián)的窗系數(shù)，所述存儲(chǔ)器由所述計(jì)數(shù)地址編索引以提供窗系數(shù)；以及乘法器，其用于將所述K個(gè)采樣中的每個(gè)采樣與所述窗系數(shù)相乘以根據(jù)所述窗函數(shù)來(lái)消隱所述K個(gè)采樣。
24.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述信道估計(jì)塊被配置成使用所述導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊以及所述接收信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊并且應(yīng)用最大比值合并來(lái)生成所述反饋信道估計(jì)，其中所述導(dǎo)頻信號(hào)的每一具有N個(gè)采樣的塊包括K個(gè)消隱掉的采樣。
25.如權(quán)利要求17所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述發(fā)射電路系統(tǒng)包括發(fā)射濾波器，并且所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路在所述發(fā)射濾波器之前或之后的每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣。
26.如權(quán)利要求18所述的無(wú)線中繼器，其特征在于，所述發(fā)射電路系統(tǒng)包括發(fā)射濾波器，并且所述導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路在所述發(fā)射濾波器之前或之后的每一具有N個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的所述K個(gè)采樣。
27.一種無(wú)線中繼器，其具有用于接收一接收信號(hào)和發(fā)射經(jīng)放大的信號(hào)的第一天線和第二天線，所述接收信號(hào)是要被中繼的遠(yuǎn)程信號(hào)與因所述第一天線同所述第二天線之間的反饋信道導(dǎo)致的反饋信號(hào)的總和，所述中繼器包括用于從所述第一天線和所述第二天線中的一個(gè)天線接收所述接收信號(hào)的裝置； 用于從所述輸入信號(hào)中消去反饋信號(hào)估計(jì)的裝置；用于在從所述輸入信號(hào)中消去所述反饋信號(hào)之前或之后引入第一延遲的裝置； 用于放大延遲了的經(jīng)回波消去的信號(hào)以生成要被發(fā)射的所述經(jīng)放大的信號(hào)的裝置， 其中所述用于消去的裝置包括用于使用頻域信道估計(jì)并將指示所述經(jīng)放大的信號(hào)的信號(hào)用作導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)估計(jì)所述反饋信道的裝置，所述頻域信道估計(jì)作用于對(duì)所述導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)，N是所述FFT運(yùn)算的大?。灰约坝糜谠诿恳痪哂蠳個(gè)采樣的塊中消隱所述導(dǎo)頻信號(hào)的K個(gè)采樣的裝置，K比N小得多， 其中所述用于估計(jì)所述反饋信道的裝置使用所述導(dǎo)頻信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊以及所述接收信號(hào)的具有N個(gè)采樣的塊來(lái)生成反饋信道估計(jì)，其中所述導(dǎo)頻信號(hào)的每一具有N 個(gè)采樣的塊包括K個(gè)消隱掉的采樣，所述用于估計(jì)所述反饋信道的裝置還基于所述反饋信道估計(jì)來(lái)生成所述反饋信號(hào)估計(jì)。
全文摘要
一種無(wú)線中繼器包括信道估計(jì)塊，其使用頻域信道估計(jì)來(lái)估計(jì)該中繼器的天線之間的反饋信道。該中繼器包括導(dǎo)頻信號(hào)消隱電路，其消隱掉導(dǎo)頻信號(hào)的選中數(shù)目個(gè)采樣以改善信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。在另一實(shí)施例中，該中繼器用循環(huán)前綴來(lái)替代導(dǎo)頻信號(hào)的T個(gè)采樣。
文檔編號(hào)H04B7/155GK102422564SQ201080021215
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者D·A·高爾, G·D·巴里克, M·M·王, S·J·霍華德, T·田, T·賈羅辛斯基 申請(qǐng)人:高通股份有限公司