專利名稱：采用遞歸濾波的信道估計(jì)方法和具有干擾感知解調(diào)的多載波接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一些實(shí)施例屬于無線通信系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實(shí)施例屬于無
線網(wǎng)絡(luò)，譬如寬帶無線接入(BWA)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的一些實(shí)施例屬于多載 波接收器(譬如正交頻分復(fù)用(OFDM)接收器)中的干擾消除。
背景技術(shù)：
移動(dòng)站接收和處理來自服務(wù)基站的信號(hào)的能力可能會(huì)受干擾信號(hào)的影 響，特別受來自采用相同頻率子載波的其他基站的干擾的影響。在BWA網(wǎng) 絡(luò)的情況下，BWA網(wǎng)絡(luò)的不同基站可以是時(shí)間同步的，而且可以采用多路 傳輸方案(譬如正交頻分多址OFDMA)的相同子載波將下行鏈路(DL) 幀并行發(fā)送到它們的相關(guān)移動(dòng)站。這樣就使在存在其他(即干擾)基站情 況下運(yùn)行的移動(dòng)站很難接收和處理來自服務(wù)基站的信號(hào)。
BWA網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)問題是多普勒感應(yīng)載波間干擾(ICI)，這是相鄰 子載波之間的干擾。多普勒感應(yīng)ICI也許是由于信道隨時(shí)間變化的速度以及 移動(dòng)站的速度引起的。多普勒感應(yīng)ICI使對(duì)來自服務(wù)基站的信號(hào)的解碼變得 很困難。
所以一般來講，需要擁有能夠在存在干擾基站的情況下運(yùn)行的接收器、 降低和/或消除來自其他基站的干擾的方法以及能夠消除和/或降低多普勒 感應(yīng)ICI的接收器。


圖1A表示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的無線網(wǎng)絡(luò)；
圖1B表示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、帶有多扇區(qū)基站的無線網(wǎng)絡(luò)；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的多載波接收器的功能框圖3是根據(jù)本發(fā)明的些實(shí)施例的信道估計(jì)器的框圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的下行鏈路幀；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的干擾消除過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面的說明和附圖充分說明了本發(fā)明的多個(gè)特定實(shí)施例，以使那些本 領(lǐng)域人員能夠?qū)崿F(xiàn)這些實(shí)施例。其他實(shí)施例可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電 氣的、過程的和其他的變化。示例僅僅代表可能的變動(dòng)。除非明確要求， 否則，諸獨(dú)立的部件和功能都是可選的，而且運(yùn)行順序也可以改變。 一些 實(shí)施例的多個(gè)部分和特征可以被包含在其他實(shí)施例的部分和特點(diǎn)之中，或 者被用來代替其他實(shí)施例的部分和特征。在權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的一 些實(shí)施例包含了這些權(quán)利要求的所有可用的對(duì)等實(shí)施例。在本文中，僅僅 是為了方便而采用術(shù)語"發(fā)明"來單獨(dú)地或集體地表示本發(fā)明的諸實(shí)施例， 如果實(shí)際上公布了不止一個(gè)實(shí)施例，那么決不是要將這個(gè)申請(qǐng)的范圍限定 為任何單個(gè)的發(fā)明或者發(fā)明構(gòu)思。
圖1A表示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的無線網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)100包括移 動(dòng)站(MS) 102、服務(wù)基站(BS) 104以及一個(gè)或多個(gè)干擾基站(BS) 106。 干擾基站106和服務(wù)基站104可以是相鄰的基站。移動(dòng)站102和服務(wù)基站 104通過主要信道105通信。干擾基站106可以在與移動(dòng)站102及服務(wù)基站 104所使用頻譜相同的頻譜內(nèi)和其他移動(dòng)站(未示出)通信。服務(wù)基站104 和干擾基站106可以使用相同的子載波集合來進(jìn)行它們的通信。來自干擾 基站106的干擾信號(hào)可以由移動(dòng)站102通過干擾信道107加以接收。在一 些實(shí)施例中，無線網(wǎng)絡(luò)100可以是BWA網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局 限于此。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，移動(dòng)站102可以通過天線103接收信號(hào)， 而且可以通過對(duì)已接收信號(hào)的獨(dú)立子載波進(jìn)行適當(dāng)加權(quán)來明顯降低甚至基 本消除來自一個(gè)或多個(gè)干擾基站106的干擾。在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102
按照逐符號(hào)方式執(zhí)行遞歸濾波過程來為主信道105以及一個(gè)或多個(gè)干擾信 道107生成和更新信道估計(jì)以便在生成權(quán)重時(shí)使用。
在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以根據(jù)前同步符號(hào)中的標(biāo)識(shí)符來識(shí)別 被認(rèn)為是主要干擾源的干擾基站106。在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以生 成供被確認(rèn)為主要干擾源的干擾基站106使用的子載波調(diào)制序列。
在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以按照逐個(gè)符號(hào)方式采用遞歸濾波過 程來對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻子載波為主信道105和干擾信道107遞歸生成和/或更新信 道估計(jì)。在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以采用導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列同時(shí) 為服務(wù)基站104和干擾基站106生成和/或更新這些信道估計(jì)。在一些實(shí)施 例中，遞歸濾波過程也可以采用在導(dǎo)頻子載波上接收到的信號(hào)以便為 OFDMA幀的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)遞歸生成和更新這些信道估計(jì)。
在一些實(shí)施例中，利用對(duì)主信道105的信道估計(jì)和對(duì)干擾信道107的 信道估計(jì)，移動(dòng)站102可以對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻子載波按照逐符號(hào)方式計(jì)算干擾相 關(guān)矩陣。在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102還可以對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻子載波按照逐符 號(hào)方式根據(jù)干擾相關(guān)矩陣和對(duì)主信道105的信道估計(jì)來計(jì)算權(quán)重。在一些 實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以為每個(gè)導(dǎo)頻子載波內(nèi)插權(quán)重以便為每個(gè)數(shù)據(jù)子 載波生成權(quán)重。后面將會(huì)對(duì)這些實(shí)施例作更為詳細(xì)的說明。
在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以生成信道估計(jì)以供在均衡正交頻分 復(fù)用(OFDM)信號(hào)時(shí)使用。在這些實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以包括信道估 計(jì)器，該信道估計(jì)器可以分配遞歸濾波器的2階或更多階(即維數(shù))來用 服務(wù)基站104去跟蹤主信道105。在這些實(shí)施例中，信道估計(jì)器可以分配該 遞歸濾波器的附加階來跟蹤最重要的一個(gè)或多個(gè)干擾信道107。該遞歸濾波 器對(duì)已接收信號(hào)的導(dǎo)頻子載波執(zhí)行逐符號(hào)的遞歸濾波，以便對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻子 載波為該主信道按照逐符號(hào)方式生成信道估計(jì)。在一些實(shí)施例中，該遞歸 濾波器的階可以指該遞歸濾波器被設(shè)計(jì)成處理的矩陣維數(shù)。后面將會(huì)對(duì)這 些實(shí)施例作更為詳細(xì)的說明。
在能夠感知干擾的實(shí)施例中，可以在符號(hào)解調(diào)的過程中應(yīng)用對(duì)主信道 105的信道估計(jì)和對(duì)干擾信道107的信道估計(jì)來為每個(gè)子載波生成位度量。
在這些實(shí)施例中，該位度量可以代表既受主信道105的信道估計(jì)影響又受 干擾信道107的信道估計(jì)影響的預(yù)定位值(譬如1或0)的概率。后面也會(huì) 對(duì)這些實(shí)施例作更為詳細(xì)的說明。
在一些實(shí)施例中，移動(dòng)站102可以至少部分地消除已接收信號(hào)的子載 波之間的多普勒感應(yīng)ICI。在這些實(shí)施例中，該信道估計(jì)器可以根據(jù)對(duì)幀的 諸序列符號(hào)的信道估計(jì)之間的差來為每個(gè)子載波生成信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)。對(duì)每 個(gè)子載波被而言，該信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)可以被應(yīng)用于信道均衡頻域信號(hào)以便降 低和/或基本消除諸子載波之間的所有多普勒感應(yīng)ICI。后面也會(huì)對(duì)這些實(shí) 施例作更為詳細(xì)的說明。
圖1B表示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、帶有多扇區(qū)基站的無線網(wǎng)絡(luò)。 無線網(wǎng)絡(luò)150包括多扇區(qū)基站118以及多個(gè)移動(dòng)站，這些移動(dòng)站通?？梢?用移動(dòng)站102、 108和110來表示。多扇區(qū)基站118采用相同的頻譜來提供 多個(gè)扇區(qū)(譬如扇區(qū)112、 114和116)之內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)通信，而且在一些 實(shí)施例中采用相同的一組子載波。在這些實(shí)施例中，多扇區(qū)基站118和扇 區(qū)112中的移動(dòng)站102通信，多扇區(qū)基站118和扇區(qū)116中的移動(dòng)站108 通信，多扇區(qū)基站118和扇區(qū)114中的移動(dòng)站110通信。在這些實(shí)施例中， 多扇區(qū)基站118在主信道115上和移動(dòng)站102通信，而多扇區(qū)基站118在 其他信道(未示出)上和移動(dòng)站108和110通信。多扇區(qū)基站118和移動(dòng) 站108及110之間的通信可以生成移動(dòng)站102和多扇區(qū)基站118之間的干 擾信道117。在一些實(shí)施例中，無線網(wǎng)絡(luò)150可以是BWA網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然本發(fā) 明的范圍并不局限于此。
在一些多扇區(qū)實(shí)施例中，發(fā)送到不同扇區(qū)的移動(dòng)站的幀的前同步符號(hào) 可以采用不同的子載波集，而這些幀的數(shù)據(jù)部分可以采用相同的子載波。 在一些多扇區(qū)實(shí)施例中，多扇區(qū)基站118可以采用三個(gè)正交子載波集中的 一個(gè)來在每個(gè)扇區(qū)之內(nèi)發(fā)送前同步符號(hào)，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于 此。
在這些多扇區(qū)實(shí)施例中，多扇區(qū)基站118可以采用每個(gè)第三子載波來 在特定扇區(qū)之內(nèi)發(fā)送前同步符號(hào)，當(dāng)然本發(fā)明的范圍并不局限于此。因?yàn)槎嗌葏^(qū)基站118可以在每個(gè)扇區(qū)采用不同的子載波集，所以移動(dòng)站102的 信道估計(jì)器可以為主信道115生成初始信道估計(jì)，而且采用該前同步符號(hào) 為干擾信道117生成初始信道估計(jì)，當(dāng)然本發(fā)明的范圍并不局限于此。這 些初始信道估計(jì)可以被用來初始化該遞歸濾波器，這一點(diǎn)在后面將會(huì)予以 更為詳細(xì)的說明。
在這些多扇區(qū)實(shí)施例中，圖IB所示的移動(dòng)站102可以對(duì)應(yīng)于移動(dòng)站 102 (圖1A)。多扇區(qū)基站U8也可以是服務(wù)基站，譬如基站104 (圖1A)。 干擾信道117可以對(duì)應(yīng)于干擾信道107 (圖1A),而主信道115可以對(duì)應(yīng) 于主信道105 (圖1A)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的多載波接收器的功能框圖。多載波 接收器200可以適合用來作為移動(dòng)站102 (圖1A)的接收器部分，當(dāng)然其 他接收器設(shè)計(jì)也是適用的。
多載波接收器200可以包括接收多載波信號(hào)的天線203和射頻(RF) 電路204，從而對(duì)所接收到的信號(hào)做下變頻并使其數(shù)字化。RF電路204可 以生成數(shù)字時(shí)域信號(hào)205。天線203可以對(duì)應(yīng)于移動(dòng)站102 (圖1A和圖1B) 的天線103 (圖1A和圖1B)。
多載波接收器200可以包括傅立葉變換電路206,對(duì)數(shù)字時(shí)域信號(hào)205 進(jìn)行傅立葉變換以便生成多個(gè)頻域信號(hào)207。在一些實(shí)施例中，傅立葉變換 電路206可以為所接收到的多載波通信信號(hào)的每個(gè)子載波提供頻域信號(hào)207 中的一個(gè)信號(hào)。在一些實(shí)施例中，傅立葉變換電路206可以執(zhí)行離散傅立 葉變換(DFT)，譬如快速傅立葉變換(FFT)，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不 局限于此。
多載波接收器200還可以包含信道估計(jì)器200以便根據(jù)頻域信號(hào)207 為每個(gè)數(shù)據(jù)子載波生成信道估計(jì)221。在一些實(shí)施例中，信道估計(jì)221可以 包含每個(gè)數(shù)據(jù)子載波的權(quán)重。多載波接收器200還可以包含信道均衡器208 以便根據(jù)信道估計(jì)221來為頻域信號(hào)207的子載波做加權(quán)，從而為每個(gè)子 載波生成信道均衡的頻域信號(hào)209。根據(jù)實(shí)施例，由信道均衡器208做加權(quán) 可以抑制干擾信號(hào)，特別是如上所述的從最主要的干擾基站106 (圖1A)
來的傳輸或者從多扇區(qū)基站118 (圖IB)的扇區(qū)來的傳輸。在一些實(shí)施例 中，經(jīng)過信道均衡的頻域信號(hào)209可以包含每個(gè)數(shù)據(jù)子載波的子符號(hào)。在 一些實(shí)施例中，信道估計(jì)器220可以為該主信道生成信道估計(jì)221，為諸干 擾信道生成信道估計(jì)225，以及/或者從所接收到的信號(hào)219的數(shù)據(jù)符號(hào)的 前同步符號(hào)和導(dǎo)頻子載波來生成信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)223。所接收到的信號(hào)219可 以包含頻域信號(hào)207。關(guān)于信道估計(jì)器220如何生成信道估計(jì)221的問題， 將留待以后做更為詳細(xì)的說明。
在一些實(shí)施例中，多載波接收器200可以包含多普勒感應(yīng)ICI消除電路 210以便降低和/或基本消除來自所接收到的信號(hào)的多普勒感應(yīng)ICI。在一些 實(shí)施例中，多普勒感應(yīng)ICI消除電路210可使用信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)223。在一些 實(shí)施例中，多普勒感應(yīng)ICI消除電路210可以為每個(gè)數(shù)據(jù)子載波生成頻域信 號(hào)211 。多普勒感應(yīng)ICI消除電路210可以是多載波接收器200的優(yōu)選部件。 多普勒感應(yīng)ICI的降低和/或消除將在后面做更為詳細(xì)的討論。
多載波接收器200還可以包括符號(hào)解調(diào)器214來解調(diào)頻域信號(hào)211的 子符號(hào)，而且為每個(gè)數(shù)據(jù)子載波生成位度量215。在一些實(shí)施例中，符號(hào)解 調(diào)器214可以是正交調(diào)幅(QAM)解調(diào)器，頻域信號(hào)211的子符號(hào)可以包 含每個(gè)數(shù)據(jù)子載波的QAM符號(hào)，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。在能 夠感知干擾的一些實(shí)施例中，符號(hào)調(diào)制器214可以采用對(duì)干擾信道107 (圖 1A)的信道估計(jì)225以及對(duì)主信道105 (圖1A)的信道估計(jì)221來降低和 /或可能消除干擾信道對(duì)隨后執(zhí)行的解碼運(yùn)算的影響。
多載波接收器220還可以包含解交織器216來對(duì)位度量215執(zhí)行解交 織運(yùn)算以便生成解交織的位度量217。在一些實(shí)施例中，解交織器216可以 對(duì)位塊執(zhí)行解交織運(yùn)算，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。
多載波接收器200還可以包括糾錯(cuò)解碼器218來對(duì)位度量217執(zhí)行糾 錯(cuò)解碼運(yùn)算以便生成解碼的輸出位流。在這些實(shí)施例中，位度量215可以 代表能夠采用軟決策解碼器執(zhí)行解碼的概率(譬如軟位)，而不是實(shí)際硬 位。在這些實(shí)施例中，糾錯(cuò)解碼器218可以是軟決策解碼器，譬如Viterbi 解碼器，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。在這些實(shí)施例中，干擾信道
的干擾影響可以通過符號(hào)解調(diào)器214降低，該解調(diào)器在生成位度量215時(shí) 考慮了對(duì)不同子載波的各種干擾值，以便改善由解碼器218執(zhí)行的糾錯(cuò)解 碼。
盡管多載波接收器200被描述成具有幾個(gè)分離的功能元件，但這些功 能元件中的一個(gè)或多個(gè)也可以加以組合，而且可以采用軟件配置的元件(譬 如包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的處理元件)以及/或者其他硬件元件的組 合來實(shí)施。舉例來說， 一些元件可以包含一個(gè)或多個(gè)微處理器、DSP、專用 集成電路(ASIC)以及至少用來執(zhí)行本文所述功能的各種硬件和邏輯電路 的組合。在一些實(shí)施例中，多載波接收器200的功能元件可以指在一個(gè)或 多個(gè)處理元件上運(yùn)行的 一個(gè)或多個(gè)處理過程。
在一些實(shí)施例中，多載波接收器200可以是在多載波通信信道上發(fā)送 和接收OFDMA通信信號(hào)的無線通信設(shè)備的組成部分。該多載波通信信道 可以在預(yù)定的頻率譜之內(nèi)，而且可以包含多個(gè)正交子載波。在一些實(shí)施例 中，這些正交子載波可以是空間排列密集的OFDM子載波。每個(gè)子載波在 其他子載波的實(shí)際中心頻率處可以為0，而且/或者每個(gè)子載波在一個(gè)符號(hào) 周期內(nèi)可以具有整數(shù)個(gè)周波，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。在一些 其他的實(shí)施例中，多載波接收器200可以采用擴(kuò)頻信號(hào)通信。在一些實(shí)施 例中，通信信號(hào)的頻譜可以包括2到llGHz之間的頻率，當(dāng)然，本發(fā)明的 范圍并不局限于此。
在一些實(shí)施例中，多載波接收器200可以是在BWA網(wǎng)絡(luò)(譬如微波存 取全球互通(WiMax)網(wǎng)絡(luò))之內(nèi)運(yùn)行的寬帶通信站的組成部分，當(dāng)然， 本發(fā)明的范圍并不局限于此。在一些實(shí)施例中，多載波接收器200可以按 照用于無線都市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WMAN)的IEEE 802.16-2004和/或IEEE 802.16(e)標(biāo)準(zhǔn)及其變異和演變來進(jìn)行通信，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限 于此，因?yàn)樗鼈円部梢赃m用于按照其他技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送和/或接收通信。要 了解關(guān)于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的更多信息，請(qǐng)參閱2005年5月的"IEEE Standards for Information Technology — Telecommunications and Information Exchange between Systems" — Metropolitan Area Networks — Specific
Requirements - Part 16: "Air interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" ( "IEEE信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)" 一 系統(tǒng)間的電信和信息交換 一 都市 區(qū)域網(wǎng)絡(luò) 一 特定要求—第16部分"固定無線寬帶接入系統(tǒng)的空中接 口")及其相關(guān)修正/版本。
在一些實(shí)施例中，多載波接收器200可以是便攜式無線通信設(shè)備的組 成部分，譬如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、具有無線通信能力的膝上型或便攜 式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)寫字板、無線電話、無線耳機(jī)、尋呼機(jī)、即時(shí)消息發(fā)送設(shè) 備、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、接入點(diǎn)、電視、醫(yī)療設(shè)備(譬如心率監(jiān)測儀、血壓監(jiān)測 儀等)或者可以按照無線方式接收和/或發(fā)送信息的其他設(shè)備。
天線203可以包含一個(gè)或多個(gè)定向的或全方向的天線，例如包括偶極 子天線、單極天線、貼片天線、回路天線、微帶天線或者適合RF信號(hào)傳輸 的其他類型天線。在一些實(shí)施例中，可以采用具有多重孔徑的單個(gè)天線來 作為多重天線有效地運(yùn)行。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的信道估計(jì)器的框圖。信道估計(jì)器300 可以適合用作信道估計(jì)器220 (圖2)，當(dāng)然，其他信道估計(jì)器設(shè)計(jì)也可能 是適用的。在一些實(shí)施例中，信道估計(jì)器300包括前同步初始處理電路301、 干擾識(shí)別電路304、前同步信道估計(jì)器306以及濾波器初始化電路308。
在一些實(shí)施例中，信道估計(jì)器300還包含遞歸濾波器310，以便根據(jù)已 接收信號(hào)319內(nèi)的導(dǎo)頻子載波為主信道105 (圖1A)生成信道估計(jì)311， 并為一個(gè)或多個(gè)干擾信道107 (圖1A)生成信道估計(jì)315。遞歸濾波器310 還可以采用前同步信道估計(jì)器306提供的初始信道估計(jì)307和濾波器初始 化電路308提供的初始狀態(tài)向量309來生成信道估計(jì)311和315。初始狀態(tài) 向量309可以初始化遞歸濾波器310，而且可以包含主信道及干擾信道的濾 波器階以及導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列。信道估計(jì)3U和315可以是多載波通信 信號(hào)的導(dǎo)頻子載波。己接收信號(hào)319可以對(duì)應(yīng)于已接收信號(hào)219 (圖2)。
信道估計(jì)器300還可以包含內(nèi)插器312，對(duì)導(dǎo)頻子載波的信道估計(jì)311 進(jìn)行內(nèi)插處理，以便為主信道105(圖1A)的數(shù)據(jù)子載波生成信道估計(jì)321。 在一些實(shí)施例中，內(nèi)插器312可以對(duì)信道估計(jì)315進(jìn)行內(nèi)插處理來為一個(gè)
或多個(gè)干擾信道107 (圖1A)生成信道估計(jì)325。在一些實(shí)施例中，信道 估計(jì)321和325可以包括每個(gè)數(shù)據(jù)子載波的權(quán)重。
在一些實(shí)施例中，遞歸濾波器310還生成信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)313。信道導(dǎo)數(shù) 估計(jì)313可以基于一個(gè)或多個(gè)序列符號(hào)的信道估計(jì)的差來計(jì)算以便代表信 道估計(jì)的變化率。信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)323可以由內(nèi)插器312提供，而且可以基 于信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)313來計(jì)算。
在一些實(shí)施例中，前同步初始處理電路302從己接收信號(hào)319中識(shí)別 前同步符號(hào)310。干擾源識(shí)別電路304可以從前同步符號(hào)301識(shí)別一個(gè)或多 個(gè)主要干擾基站，譬如干擾基站106 (圖1A)，而且可以從前同步標(biāo)識(shí)符 (譬如單元ID)提取種子以供濾波器初始化電路308使用。前同步信道估 計(jì)器306可以從前同步符號(hào)310為主信道105 (圖1A)生成初始信道估計(jì) 307。在一些多扇區(qū)實(shí)施例中，前同步信道估計(jì)器306還可以從前同步符號(hào) 為一個(gè)或多個(gè)干擾信道117 (圖1B)生成初始信道估計(jì)，因?yàn)閬碜圆煌?區(qū)的前同步符號(hào)可以由多扇區(qū)基站118 (圖1B)在不同子載波上發(fā)送。主 要干擾可以包括來自被干擾識(shí)別電路304判定超過預(yù)定干擾閾限的另一個(gè) 基站的干擾信號(hào)。
濾波器初始化電路308可以為遞歸濾波器310生成初始狀態(tài)向量309。 初始狀態(tài)向量309可以包含為主信道和干擾信道從已提取種子中生成的導(dǎo) 頻子載波調(diào)制序列。初始狀態(tài)向量309還可以包含分配給主信道的階數(shù)以 及分配給干擾信道的階數(shù)。在一些實(shí)施例中，濾波器初始化電路308可以 根據(jù)由干擾源識(shí)別電路304所識(shí)別的多個(gè)千擾基站106 (圖1A)選擇遞歸 濾波器310的階(即維數(shù))。在一些實(shí)施例中，濾波器初始化電路308可 以在干擾基站106 (圖1A)的數(shù)量變化時(shí)以自適應(yīng)方式來更新遞歸濾波器 310的階，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。在一些實(shí)施例中，遞歸濾波 器310的階可以根據(jù)數(shù)量、強(qiáng)度以及域者來自干擾基站106 (圖1A)的信 號(hào)的重要性以自適應(yīng)方式重新加以分配。
遞歸濾波器310可以采用初始狀態(tài)向量309以及來自已接收信號(hào)319 的每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的導(dǎo)頻子載波，通過按照逐符號(hào)方式執(zhí)行遞歸過程來為主
信道生成信道估計(jì)311，并為干擾信道生成信道估計(jì)315。在一些實(shí)施例中， 遞歸濾波器310可以是卡爾曼濾波器，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。 逐符號(hào)的遞歸過程的一些實(shí)施例將在后面更詳細(xì)地加以說明。
在一些實(shí)施例中，內(nèi)插器312可以執(zhí)行線性內(nèi)插以便從信道估計(jì)311 和信道估計(jì)315的導(dǎo)頻子載波權(quán)重來生成數(shù)據(jù)-子載波權(quán)重。在一些實(shí)施例 中，內(nèi)插器312可以執(zhí)行最優(yōu)權(quán)重計(jì)算。在這些實(shí)施例中，可以計(jì)算數(shù)據(jù)-子載波權(quán)重來抑制干擾基站106 (圖1A)的最重要的信號(hào)。在一些實(shí)施例 中，內(nèi)插器312可以應(yīng)用迫零(ZF)算法來計(jì)算數(shù)據(jù)-子載波權(quán)重，而在其 他實(shí)施例中，內(nèi)插器312可以應(yīng)用最小均方差(MMSE)算法來計(jì)算數(shù)據(jù)-子載波權(quán)重，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。
盡管信道估計(jì)器300被描述成具有幾個(gè)獨(dú)立功能元件，但這些功能元 件中的一個(gè)或多個(gè)可以加以組合，而且可以通過軟件配置元件(譬如包含 數(shù)字信號(hào)處理(DSP)的處理元件)以及/或者其他硬件元件的組合來實(shí)施。 舉例來說，某些元件可以包含一個(gè)或多個(gè)微處理器、DSP、專用集成電路
(ASIC)以及至少能夠執(zhí)行本文所述功能的各種硬件和邏輯電路的組合。 在一些實(shí)施例中，信道估計(jì)器300的功能元件可以是指在一個(gè)或多個(gè)處理 元件上運(yùn)算的一個(gè)或多個(gè)處理過程。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的下行鏈路幀。下行鏈路幀400包 括前同步符號(hào)401以及一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)404。前同步符號(hào)402可以對(duì)應(yīng) 于前同步符號(hào)301 (圖3)，而且可以包括來自每個(gè)發(fā)送基站的同步標(biāo)識(shí)符 和用于為相關(guān)基站生成子載波調(diào)制序列的相關(guān)種子，以及其他內(nèi)容。數(shù)據(jù) 符號(hào)404可以包含和能夠由遞歸濾波器310 (圖3)加以處理的導(dǎo)頻子載波 相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻子載波以及可以由信道均衡器208 (圖2)加以處理的數(shù)據(jù)子 載波。在一些實(shí)施例中，下行鏈路幀400可以是OFDMA幀，而且前同步 符號(hào)402和數(shù)據(jù)符號(hào)404可以包含OFDMA符號(hào)。盡管幀400被描述成從 基站發(fā)送到移動(dòng)站的下行鏈路幀，但本發(fā)明的范圍并不局限于此，因?yàn)楸?發(fā)明的一些實(shí)施例同樣能夠應(yīng)用于上行鏈路傳輸。
現(xiàn)在參看圖1A、圖1B、圖2、圖3和圖4，根據(jù)一些實(shí)施例，遞歸濾
波器310可以對(duì)已接收信號(hào)319的導(dǎo)頻子載波按照逐符號(hào)方式來執(zhí)行遞歸 濾波，以便為主信道生成信道估計(jì)311。濾波器初始化電路308可以分配遞 歸濾波器310的2階或更多階(維數(shù))以便用服務(wù)基站104來跟蹤主信道 105，而且可以分配遞歸濾波器310的附加階以便跟蹤最重要的一個(gè)或多個(gè) 干擾信道107。在這些實(shí)施例中，遞歸濾波器310可以對(duì)該服務(wù)基站應(yīng)用導(dǎo) 頻子載波調(diào)制序列，并對(duì)這些干擾基站應(yīng)用導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列，以便對(duì) 每個(gè)導(dǎo)頻子載波為該主信道按照逐符號(hào)方式來生成信道估計(jì)。
在一些實(shí)施例中，當(dāng)遞歸濾波器310是卡爾曼濾波器時(shí)，卡爾曼濾波 器的階數(shù)可以固定或者預(yù)先決定。在一些實(shí)施例中，該信道可以由遞歸濾 波器310模擬成4階信道。在這些實(shí)施例中，在識(shí)別出二個(gè)重要干擾基站 106時(shí)，就可以將遞歸濾波器310的2階分配給主信道105，而將l階分配 給每個(gè)干擾信道107，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。在一些實(shí)施例中， 在識(shí)別出一個(gè)重要的干擾基站時(shí)，可以將遞歸濾波器310的3階分配給該 主信道，而將1階分配給該干擾信道，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。 正如本文中所使用的那樣，遞歸濾波器310的階是指遞歸濾波器310被設(shè) 計(jì)得能夠處理的矩陣維數(shù)。
在一些實(shí)施例中，遞歸濾波器310采用與服務(wù)基站104相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻 子載波調(diào)制序列來為主信道105按照逐符號(hào)方式生成信道估計(jì)311。遞歸濾 波器310也采用與干擾基站106相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列來為干擾信 道107按照逐符號(hào)方式生成信道估計(jì)315。在這些實(shí)施例中，每個(gè)干擾基站 106可以和干擾信道107中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，而服務(wù)基站104則可以和主信道 105相關(guān)聯(lián)。
在一些實(shí)施例中，干擾源識(shí)別電路304在一開始可以從已接收前同步 符號(hào)402內(nèi)的基站標(biāo)識(shí)符(BS ID)或單元ID來識(shí)別一個(gè)或多個(gè)干擾基站 106。前同步符號(hào)402可以包含由服務(wù)基站104和一個(gè)或多個(gè)干擾基站106 進(jìn)行的、基本上時(shí)間同步的OFDM傳輸。在這些實(shí)施例中，濾波器初始化 電路308可以通過根據(jù)已識(shí)別干擾基站106的數(shù)量來分配階的數(shù)量從而跟 蹤主信道105的方式來初始化遞歸濾波器310。在一些實(shí)施例中，從干擾基
站106之一的傳輸可以根據(jù)基站的前同步符號(hào)402的信號(hào)水平和/或接收器 200從前同步符號(hào)402識(shí)別特定干擾基站的能力來加以選擇用于消除干擾， 當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。在這些實(shí)施例中，每個(gè)基站可以在由 每個(gè)基站所發(fā)送的前同步符號(hào)402內(nèi)包含不同的基站標(biāo)識(shí)符或單元ID。在 一些實(shí)施例中，服務(wù)基站104和干擾基站106中每個(gè)基站都可以在同一預(yù) 定的子載波集上同步發(fā)送前同步符號(hào)402。在一些實(shí)施例中，前同步符號(hào) 402可以包含已知的QAM符號(hào)。每個(gè)幀400都以前同步符號(hào)402開始，從 而使移動(dòng)站102和幀400時(shí)間同步，并在一開始就對(duì)粗頻偏加以糾正，等 等。
在一些多扇區(qū)基站實(shí)施例中，多扇區(qū)基站118可以在每個(gè)扇區(qū)之內(nèi)發(fā) 送的前同步符號(hào)402中包含不同的基站標(biāo)識(shí)符或單元ID。在這些多扇區(qū)實(shí) 施例中，多扇區(qū)基站118可對(duì)不同扇區(qū)內(nèi)的前同步符號(hào)采用不同的子載波。
在一些實(shí)施例中，遞歸濾波器310可以被初始化成為4階(即采用4 維矩陣進(jìn)行運(yùn)算)。當(dāng)一個(gè)干擾基站106被識(shí)別為主要干擾時(shí)，濾波器初 始化電路308可以分配4階遞歸濾波器310中的3階來跟蹤主信道105，而 且可以分配4階濾波器中的1階來跟蹤干擾信道107中的一個(gè)信道。當(dāng)二 個(gè)干擾基站106被識(shí)別為主要干擾時(shí)，濾波器初始化電路308可以分配4 階遞歸濾波器310中的2階來跟蹤主信道105，而且可以分配4階濾波器中 的2階來跟蹤與這二個(gè)已識(shí)別干擾基站106相關(guān)聯(lián)的干擾信道107。
在一些實(shí)施例中，濾波器初始化電路308可以根據(jù)由與服務(wù)基站104 相關(guān)聯(lián)的前同步符號(hào)402的成分中提取的種子為服務(wù)基站104生成導(dǎo)頻子 載波調(diào)制序列。在這些實(shí)施例中，濾波器初始化電路308還可以根據(jù)由與 每個(gè)干擾基站106相關(guān)聯(lián)的前同步符號(hào)402的成分中提取的一個(gè)或多個(gè)種 子為一個(gè)或多個(gè)干擾基站106生成導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列。在這些實(shí)施例中， 服務(wù)基站104和干擾基站106可以通過并行發(fā)送下行鏈路前同步符號(hào)402 的方式做到基本同步運(yùn)行。
在一些實(shí)施例中，遞歸濾波器310對(duì)OFDM幀的每個(gè)符號(hào)按照逐符號(hào) 方式執(zhí)行遞歸濾波。在這些實(shí)施例中，遞歸濾波器310采用從服務(wù)基站104
和一個(gè)或多個(gè)干擾基站106接收到的(即所觀察到的)導(dǎo)頻子載波為當(dāng)前 符號(hào)執(zhí)行增益更新。在這些實(shí)施例中，遞歸濾波器310可以采用對(duì)前一個(gè) 符號(hào)的信道估計(jì)、增益更新和所接收到的導(dǎo)頻子載波對(duì)當(dāng)前符號(hào)更新信道 估計(jì)。
在一些能夠感知干擾的實(shí)施例中，符號(hào)解調(diào)器214在QAM符號(hào)解調(diào)過 程中可以應(yīng)用對(duì)主信道105的信道估計(jì)221以及對(duì)一個(gè)或多個(gè)干擾信道107 的信道估計(jì)225來為每個(gè)子載波生成位度量215。在這些實(shí)施例中，位度量 215可以代表既受主信道的信道估計(jì)影響又受干擾信道的信道估計(jì)影響的 預(yù)定位值(譬如1或0)的概率。在一些實(shí)施例中，位度量215可以包括對(duì) 數(shù)似然度量，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。
在一些實(shí)施例中，接收器200可以至少部分地消除多普勒感應(yīng)ICI。在 這些實(shí)施例中，信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)223可以根據(jù)幀400的序列符號(hào)的信道估計(jì) 之間的差值來計(jì)算。多普勒感應(yīng)ICI消除電路210可以對(duì)每個(gè)子載波將信道 導(dǎo)數(shù)估計(jì)223應(yīng)用到信道均衡頻域信號(hào)209來降低或基本消除子載波之間 的多普勒感應(yīng)ICI。在這些實(shí)施例中，特定子載波的多普勒感應(yīng)ICI取決于 信道變化速度以及相鄰子載波的影響。在這些實(shí)施例中，信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)223 可以是信道傳輸函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)，而且可以代表使多普勒感應(yīng)ICI能夠被計(jì) 算并被基本消除的信道隨時(shí)間變化的度量。
傳統(tǒng)的干擾消除技術(shù)采用每個(gè)子載波的直接估計(jì)的干擾相關(guān)矩陣。直 接估計(jì)每個(gè)子載波的干擾相關(guān)矩陣可能是很困難的、計(jì)算很復(fù)雜的工作。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，干擾消除可以根據(jù)對(duì)干擾信道(譬如信道107 或信道117)的信道估計(jì)進(jìn)行，而不是根據(jù)干擾相關(guān)矩陣的直接估計(jì)進(jìn)行。
因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)的相鄰基站可以同步運(yùn)行，所以服務(wù)基站的導(dǎo)頻子載波 可能由于相鄰基站的導(dǎo)頻子載波采用和該服務(wù)基站相同的頻率而受相鄰基 站的導(dǎo)頻子載波的影響。但是如上所述，每個(gè)基站可以采用導(dǎo)頻子載波調(diào) 制序列來調(diào)制不同的導(dǎo)頻子載波集。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)頻子載波調(diào)制序 列可以包括偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于 此。正如上面所說，多扇區(qū)基站118可以采用不同的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列
來調(diào)制每個(gè)扇區(qū)中所用的導(dǎo)頻子載波。在一些實(shí)施例中，關(guān)于每個(gè)導(dǎo)頻子 載波調(diào)制序列的信息可以采用上面討論的前同步處理技術(shù)從幀標(biāo)題所包含
的標(biāo)識(shí)符以及/或者從前同步符號(hào)402來確定。舉例來說，每個(gè)基站104和 106的前同步符號(hào)402可以包括能夠從中提取種子的基站標(biāo)識(shí)符或單元ID。 該種子可以被用來選拔算法以便生成供發(fā)送該前同步符號(hào)的基站所使用的 特定子載波調(diào)制序列。服務(wù)基站104的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列可以被移動(dòng)站 102用來進(jìn)行對(duì)主信道105的信道估計(jì)。根據(jù)一些實(shí)施例，干擾基站106的 導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列可以被信道估計(jì)器220使用以通過估計(jì)這些干擾信道 的方式來計(jì)算干擾相關(guān)矩陣，從而達(dá)到進(jìn)一步干擾消除。
根據(jù)一些實(shí)施例，在特定導(dǎo)頻子載波上接收到的信號(hào)可以被表達(dá)成 x,, Hm亂("+ ￡ A W + "(" (1 )
其中x,()fc)是在天線103上對(duì)第A:個(gè)符號(hào)接收到的維數(shù)為lxNiM的信號(hào) 向量，；UW代表服務(wù)基站104的引導(dǎo)值，A("代表干擾基站106的引導(dǎo)值， 而"(A:)是可以被模擬為相加型白高斯噪聲(AWGN)的殘留噪聲。該殘留噪 聲可以包含背景接收器噪聲和弱干擾。在式(1)中，EL是代表主信道105 的信道傳遞函數(shù)的向量，而H,(其中z'-l ...Nint)是代表干擾信道107的、 從干擾基站106到移動(dòng)站102的信道傳達(dá)函數(shù)的向量。Nint代表被干擾源識(shí) 別電路304識(shí)別為主要干擾源的干擾基站106的數(shù)量。
根據(jù)一些實(shí)施例，信道傳遞函數(shù)的狀態(tài)空間動(dòng)態(tài)模型可以被遞歸濾波 器310用來同時(shí)估計(jì)主信道105和干擾信道107。遞歸濾波器310執(zhí)行的遞 歸濾波可以包含矩陣處理運(yùn)算。從計(jì)算角度上講，這些矩陣處理運(yùn)算對(duì)高 階濾波器效果更好。所以，在一些實(shí)施例中，遞歸濾波器310的階可以由 濾波初始化電路308根據(jù)最小干擾基站數(shù)目來選擇。在一些實(shí)施例中，遞 歸濾波器310的階數(shù)可以預(yù)定為或固定為預(yù)定的數(shù)目，譬如4，當(dāng)然，本發(fā) 明的范圍并不局限于此。
根據(jù)實(shí)施例，遞歸濾波器310的階可以按自適應(yīng)方式、根據(jù)它們的相 對(duì)重要性和強(qiáng)度在服務(wù)基站104 (圖1A)和干擾基站106 (圖1A)之間重
新分配。舉例來說，如果遞歸濾波器310是4階濾波器，那么從服務(wù)基站 104 (圖1A)和干擾基站106 (圖1A)來的信道就可以由遞歸濾波器310 根據(jù)下式模擬成2+2結(jié)構(gòu)，在這些公式中，2階被分配給主信道，2階被分
配給干擾信道之一
<formula>formula see original document page 22</formula> (2)
在公式(2)中，Hj;t)是代表對(duì)第k個(gè)符號(hào)的主信道105 (圖1A)信 道估計(jì)的信道傳遞函數(shù)，H,(;t)是代表對(duì)第k個(gè)符號(hào)的干擾信道(譬如最強(qiáng)
的一個(gè)干擾信道107 (圖1A))信道估計(jì)的信道傳遞函數(shù)，""和a"可以
代表模型噪聲，可以描述隨機(jī)信道特性并可以代表模型和實(shí)際信道動(dòng)態(tài)特 性之間的差異。fi^被讀作"H—點(diǎn)"，代表信道傳遞函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，而且可 以根據(jù)表達(dá)式fi^)-H(;t)-H("l)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)一些實(shí)施例， 一階導(dǎo)數(shù)以 及甚至高階導(dǎo)數(shù)可以被用來描述平穩(wěn)或快速變化的信道。
在一些實(shí)施例中，來自服務(wù)基站104 (圖1A)和干擾基站106 (圖1A) 的信道可以由遞歸濾波器310模擬成3+1結(jié)構(gòu)，其中3階被分配用來跟蹤 主信道105， 1階被分配用來跟蹤與最強(qiáng)干擾基站相關(guān)聯(lián)的干擾信道。在這 些實(shí)施例中，下列公式可以被遞歸濾波器310用來跟蹤這些信道估計(jì)
<formula>formula see original document page 22</formula>， ( 3 )
在公式(3)中，其上帶有二個(gè)點(diǎn)的H代表信道估計(jì)的二階導(dǎo)數(shù)。 在一些實(shí)施例中，在識(shí)別到二個(gè)強(qiáng)干擾基站時(shí)，來自服務(wù)基站104(圖 1A)和干擾基站106 (圖1A)的信道可以由遞歸濾波器310模擬成2+1+1 結(jié)構(gòu)，其中2階被分配用來跟蹤主信道105， 2階被分配用來跟蹤與這二個(gè) 最強(qiáng)干擾基站相關(guān)聯(lián)的二個(gè)干擾信道。在這些實(shí)施例中，下式可以被遞歸 濾波器310用來跟蹤信道估計(jì)
<formula>formula see original document page 22</formula>
在一些實(shí)施例中，信道參數(shù)(譬如// ，//,.,^ )可以被組合為擴(kuò)展?fàn)顟B(tài) 向量H。所接收到的信號(hào)該信道的狀態(tài)空間模型可以被表達(dá)成如下形式 H("1) = FHW + , (4) 柳-pr(Jt,) + "(A:)
在公式(4)中，F(xiàn)代表由l構(gòu)成的轉(zhuǎn)移矩陣，對(duì)不同濾波器階數(shù)和結(jié) 構(gòu)，F(xiàn)是不同的。公式(4)分別代表狀態(tài)空間模型和觀測模型，在一些實(shí) 施例中，被濾波器初始化電路308用來組成遞歸濾波器310，以便執(zhí)行信道 傳遞函數(shù)估計(jì)。在這些實(shí)施例中，下面所述的信道估計(jì)的遞歸過程可以對(duì) 每個(gè)符號(hào)執(zhí)行。在這些實(shí)施例中，遞歸濾波器310可以采用如下初始條件 設(shè)計(jì)
H(0) = Hprefl^，可以是由前同步信道估計(jì)器306根據(jù)前同步符號(hào)420生 成的初始信道估計(jì)；
VH，代表先驗(yàn)估計(jì)協(xié)方差；
Vn ，代表觀測加性噪聲協(xié)方差；以及
Vw，代表信號(hào)模型噪聲協(xié)方差。
在一些實(shí)施例中，遞歸濾波器310執(zhí)行的逐符號(hào)的遞歸濾波可以包括 如下運(yùn)算
K(j)-VHC/|/-l)p(/)t>C/f VH(/|_/-l)pC/) + V ]—',描述如何執(zhí)行增益更新；
HC/ + l) = FH(/) + K(j)[x(j)-pC/)rFHC/)]，描述如何生成信道估計(jì)更新；
VH(y)-[I-HC/)KC/)] VHC/|/-1)，描述如何為當(dāng)前符號(hào)生成后驗(yàn)估計(jì)協(xié)方 差；以及
VHC/ +11力- FVHC/)Fr + V"為下一個(gè)符號(hào)預(yù)測先驗(yàn)估計(jì)協(xié)方差。
利用上述按照符號(hào)逐一運(yùn)算，對(duì)主信道105 (圖1A)和干擾信道107 (圖1A)的信道估計(jì)也可以被信道均衡器208用來生成數(shù)據(jù)子載波權(quán)重以 供應(yīng)用到頻域信號(hào)207。利用上述按照符號(hào)逐一運(yùn)算，對(duì)主信道105 (圖1A) 和干擾信道107 (圖1A)的信道估計(jì)還可以被用來生成信號(hào)對(duì)干擾及噪聲 的比值(SINRf的估計(jì)以供在本發(fā)明的能夠感知干擾的實(shí)施例中使用。在 這些實(shí)施例中，SINR可以由解調(diào)器214根據(jù)下式計(jì)算
《■- " w ,
在該式中，ft代表主信道和干擾信道的信道傳遞函數(shù)的估計(jì)，62可以 正比于信號(hào)功率，而tr代表接收器噪聲。在這些能夠感知干擾的實(shí)施例中， 解調(diào)器214可以如上所述利用SINR來生成位度量215。由上式生成的SINR 值可以采用上述的逐符號(hào)的導(dǎo)頻子載波處理操作來即時(shí)地生成。這與需要 長時(shí)間(譬如幾個(gè)OFDM符號(hào)，甚至幾個(gè)幀)的干擾估計(jì)和反饋數(shù)據(jù)處理 的常規(guī)OFDM接收器不同。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的干擾消除過程的流程圖。干擾消除 過程可以由多載波接收器200 (圖2)執(zhí)行以便降低和/或消除干擾，包括 來自干擾基站的干擾，在一些實(shí)施例中，還包括多普勒感應(yīng)ICI，當(dāng)然，本 發(fā)明的范圍并不局限于此。
操作步驟502由前同步符號(hào)識(shí)別主要干擾。在一些實(shí)施例中，干擾源 識(shí)別電路304 (圖3)可以從前同步符號(hào)來識(shí)別干擾基站。在一些實(shí)施例中， 干擾源識(shí)別電路304 (圖3)可以將主要干擾識(shí)別為來自另一個(gè)基站的、超 過預(yù)定干擾閾限的干擾信號(hào)。
操作步驟504根據(jù)操作步驟502中識(shí)別出的主要干擾數(shù)量來分配遞歸 濾波器的階。在一些實(shí)施例中，遞歸濾波器的階數(shù)可以預(yù)先確定，而且可 以分配2階或更多階來跟蹤主信道，分配其余的階來跟蹤主要干擾源。在 一些實(shí)施例中，操作步驟504可以包括為被識(shí)別為主要干擾源的干擾基站 生成導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列。在一些實(shí)施例中，濾波器初始化電路308 (圖3) 可以執(zhí)行操作步驟504。
操作步驟506由所接收到的前同步符號(hào)來生成初始信道估計(jì)。在一些 實(shí)施例中，前同步信道估計(jì)器306 (圖3)可以為主信道生成初始信道估計(jì)。 在多扇區(qū)實(shí)施例中，操作步驟506可以包括由前同步符號(hào)來為干擾信道生 成初始信道估計(jì)，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。
操作步驟5 08包括初始化遞歸濾波器，譬如初始化遞歸濾波器310 (圖 3)。在一些實(shí)施例中，該遞歸濾波器可以按照被分配用來跟蹤該主信道的
階數(shù)以及被分配用來跟蹤干擾信道的階數(shù)進(jìn)行初始化。該遞歸濾波器還可
以按照操作步驟506的初始信道估計(jì)來進(jìn)行初始化。在一些實(shí)施例中，可 以向該遞歸濾波器提供為在操作步驟504中識(shí)別為主要干擾源的干擾基站 生成的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列。
操作歩驟510包括為幀的符號(hào)執(zhí)行逐符號(hào)的遞歸濾波以便為主信道和 一個(gè)或多個(gè)干擾信道生成信道估計(jì)。在一些實(shí)施例中，操作步驟510可以 由遞歸濾波器310 (圖3)采用上述公式執(zhí)行。
操作步驟512包括使所接收到的信號(hào)和主信道的信道估計(jì)均衡。操作 步驟512可以包括將權(quán)重加到頻域信號(hào)207 (圖2)，還可以包括對(duì)導(dǎo)頻子 載波信道估計(jì)311進(jìn)行內(nèi)插以便生成數(shù)據(jù)子載波信道估計(jì)321 (圖3)。
操作步驟514可以包括為每個(gè)子載波生成信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)并應(yīng)用該信道 導(dǎo)數(shù)估計(jì)來降低和/或消除多普勒感應(yīng)ICI。在一些實(shí)施例中，該信道導(dǎo)數(shù) 估計(jì)可以在操作步驟510期間生成。在一些實(shí)施例中，多普勒感應(yīng)ICI消除 電路210 (圖2)可以將該信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)應(yīng)用到信道均衡頻域信號(hào)，當(dāng)然， 本發(fā)明的范圍并不局限于此。
操作步驟516包括在QAM符號(hào)調(diào)制期間應(yīng)用該信道估計(jì)來降低干擾對(duì) 位度量的影響。操作步驟516可以在能夠感知干擾的實(shí)施例中執(zhí)行，而且 可以有助于降低來自干擾基站的干擾對(duì)該位度量的影響。在一些實(shí)施例中， 操作步驟516可以由解調(diào)器214 (圖2)執(zhí)行，該解調(diào)器可以是QAM符號(hào) 解調(diào)器，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。
盡管對(duì)過程500的各個(gè)操作步驟已經(jīng)作為獨(dú)立的操作步驟作了說明和 描述，但是，這些各個(gè)操作步驟中的一個(gè)或多個(gè)步驟可以并行執(zhí)行，而且 也不要求這些操作步驟按照所說明的順序執(zhí)行。操作步驟514和516是任 選的，當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于此。
除非特別另行說明，處理、計(jì)算機(jī)計(jì)算、計(jì)算、確定、顯示等這類術(shù) 語可以指一個(gè)或多個(gè)處理、或者計(jì)算機(jī)計(jì)算系統(tǒng)、或者類似設(shè)備的操作和/ 或過程，這些設(shè)備將處理系統(tǒng)的寄存器和內(nèi)存中表示成物理(譬如電氣) 量的數(shù)據(jù)操縱和變換為在該處理系統(tǒng)的寄存器或內(nèi)存(或者在其他這類信
息存儲(chǔ)器)中、傳輸或顯示設(shè)備中按照類似方式表示為物理量的其他數(shù)據(jù)。 而且，正如本文所采用的那樣，計(jì)算機(jī)計(jì)算設(shè)備包括與計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器 耦合的一個(gè)或多個(gè)處理元件，該可讀存儲(chǔ)器可以是易失性或非易失性存儲(chǔ) 器或者它們的組合。
本發(fā)明的一些實(shí)施例可以按照硬件、固件和軟件的一種或者組合的方 式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一些實(shí)施例還可以作為存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的命令方 式來實(shí)現(xiàn)，這些命令可以由至少一個(gè)處理器讀出并執(zhí)行，以便完成本文所 述的操作歩驟。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包含任何按照以機(jī)器(譬如計(jì)算機(jī))可 讀形式來存儲(chǔ)或傳輸信息的機(jī)制。舉例來說，機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括只讀
存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁盤存儲(chǔ)器介質(zhì)、光學(xué)存儲(chǔ) 器介質(zhì)、閃存器件、電氣、光學(xué)、聲學(xué)或其他形式的傳播信號(hào)(譬如載波、 紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)等等。
本摘要符合37 C.F.R.的1.72(b)節(jié)，該節(jié)要求摘要可使讀者能夠確認(rèn)該 技術(shù)公開的本質(zhì)和要旨。該摘要的提交是基于如下的理解它并非被用來 限制或解釋該權(quán)利要求書的范圍和含義。
在前述的詳細(xì)說明中，有時(shí)將各種特征組合到單獨(dú)的實(shí)施例之中，其 目的只是使該專利的公布變得簡明有效。這種公布專利的方法不能被解釋 為想要說明對(duì)其提出權(quán)利要求的該主題的實(shí)施例所需要的特片多于每項(xiàng) 權(quán)利要求所明確記載的特征。相反，如下的權(quán)利要求反映了發(fā)明所依賴 的特征可以少于單獨(dú)公布的實(shí)施例的全部特征。所以，特此將如下權(quán)利要 求組合到本詳細(xì)的說明書，每項(xiàng)權(quán)利要求都能代表獨(dú)立的優(yōu)選實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種生成信道估計(jì)的方法，包括將遞歸濾波器的2階或更多階分配給主信道，并將該遞歸濾波器的另外的階分配給一個(gè)或多個(gè)干擾信道；以及對(duì)已接收信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻子載波采用該遞歸濾波器執(zhí)行逐符號(hào)的遞歸濾波，以便對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻子載波為該主信道生成基于逐符號(hào)的信道估計(jì)。
2、 如權(quán)利要求l的方法，其中，執(zhí)行逐符號(hào)遞歸濾波還包括采用和服 務(wù)基站相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列以及和一個(gè)或多個(gè)干擾基站相關(guān)聯(lián)的 導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列來為所述主信道以及所述一個(gè)或多個(gè)干擾信道生成逐 符號(hào)信道估計(jì)。
3、 如權(quán)利要求2的方法，該方法還包括最初利用前同步符號(hào)內(nèi)的基站標(biāo)識(shí)符來識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)干擾基 站，該前同步符號(hào)包括由所述服務(wù)基站和所述一個(gè)或多個(gè)干擾基站實(shí)現(xiàn)的、 基本時(shí)間同步的正交頻分多址(OFDMA)傳輸；以及通過根據(jù)己識(shí)別干擾基站的數(shù)量來分配用于跟蹤所述主信道的階的數(shù) 目來初始化所述遞歸濾波器。
4、 如權(quán)利要求3的方法，其中，所述遞歸濾波器是初始化為具有4階 的卡爾曼濾波器，其中，當(dāng)一個(gè)干擾基站被識(shí)別為干擾源時(shí)，該方法包括 分配所述遞歸濾波器的4階中的3階來跟蹤所述主信道；以及 分配所述遞歸濾波器的4階中的1階來跟蹤和所述一個(gè)干擾基站相關(guān) 聯(lián)的干擾信道，以及 其中，當(dāng)二個(gè)干擾基站被識(shí)別為干擾源時(shí)，該方法還包括 分配所述遞歸濾波器的4階中的2階來跟蹤所述主信道；以及 分配所述遞歸濾波器的4階中的2階來跟蹤和該二個(gè)已識(shí)別千擾基站 相關(guān)聯(lián)的干擾信道。
5、 如權(quán)利要求3的方法，該方法還包括利用從和所述服務(wù)基站相關(guān)聯(lián)的前同步符號(hào)的分量中提取的種子來為 所述服務(wù)基站生成所述導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列；以及根據(jù)從和所述干擾基站中的每個(gè)基站相關(guān)聯(lián)的所述前同步符號(hào)的分量 中提取的一個(gè)或多個(gè)種子來為所述一個(gè)或多個(gè)干擾基站生成所述導(dǎo)頻子載 波調(diào)制序列，其中，所述服務(wù)基站和所述一個(gè)或多個(gè)干擾基站通過并行傳輸前同步 符號(hào)基本同步運(yùn)行。
6、 如權(quán)利要求1的方法，其中，對(duì)于正交頻分多址(OFDMA)幀的每個(gè)符號(hào)，執(zhí)行逐符號(hào)遞歸濾波包括采用從服務(wù)基站和一個(gè)或多個(gè)干擾基站接收到的導(dǎo)頻子載波來為當(dāng)前符號(hào)執(zhí)行增益更新；采用對(duì)前一個(gè)符號(hào)的信道估計(jì)、該增益更新和所接收到的導(dǎo)頻子載波 來為該當(dāng)前符號(hào)更新信道估計(jì)。
7、 如權(quán)利要求6的方法，其中，該逐符號(hào)遞歸濾波還包括為所述一個(gè) 或多個(gè)干擾信道生成信道估計(jì)，以及其中，該方法還包括在符號(hào)解調(diào)期間應(yīng)用對(duì)所述主信道的信道估計(jì)和 對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)干擾信道的信道估計(jì)來為每個(gè)子載波生成位度量，該位 度量代表既受所述主信道的信道估計(jì)影響又受所述一個(gè)或多個(gè)干擾信道的 信道估計(jì)影響的預(yù)定位值的概率。
8、 如權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括-根據(jù)幀的順序符號(hào)的信道估計(jì)之間的差來生成信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)； 將該信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)應(yīng)用到信道均衡頻域信號(hào)以降低所述子載波之間的多普勒感應(yīng)載波間干擾。
9、 如權(quán)利要求1的方法，該方法還包括 利用前同步符號(hào)為所述主信道生成初始信道估計(jì)；以及 采用對(duì)所述主信道的初始信道估計(jì)來初始化所述遞歸濾波器。
10、 如權(quán)利要求9的方法，其中，當(dāng)干擾基站和服務(wù)基站在不同子載 波上發(fā)送前同步符號(hào)時(shí)，該方法還包括-采用在所述不同子載波上發(fā)送的前同步符號(hào)來為所述一個(gè)或多個(gè)干擾 信道生成初始信道估計(jì)；以及采用所述一個(gè)或多個(gè)干擾信道的初始信道估計(jì)來初始化該遞歸濾波器。
11、 一種多載波接收器，包括-遞歸濾波器，對(duì)已接收信號(hào)的導(dǎo)頻子載波執(zhí)行逐符號(hào)遞歸濾波，以便 為主信道生成信道估計(jì)；以及濾波器初始化電路，將該遞歸濾波器的2階或更多階分配給與服務(wù)基 站關(guān)聯(lián)的該主信道，并將該遞歸濾波器的另外的階分配給一個(gè)或多個(gè)干擾 信道，其中，在逐符號(hào)遞歸濾波期間，該遞歸濾波器應(yīng)用該服務(wù)基站的導(dǎo)頻 子載波調(diào)制序列以及干擾基站的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列，以便對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻子 載波為該主信道生成基于逐符號(hào)的信道估計(jì)。
12、 如權(quán)利要求ll的多載波接收器，其中，所述遞歸濾波器采用和所 述服務(wù)基站相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列以及和所述一個(gè)或多個(gè)干擾基站 相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列，為所述主信道和所述一個(gè)或多個(gè)干擾信道 生成逐符號(hào)信道估計(jì)。
13、 如權(quán)利要求12的多載波接收器，其中，所述遞歸濾波器和所述濾 波器初始化電路是信道估計(jì)器的組成部分，其中，該信道估計(jì)器還包括干擾源識(shí)別電路，利用已接收前同步符號(hào) 內(nèi)的基站標(biāo)識(shí)符來初始地識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)干擾基站，該前同步符號(hào)包 括由所述服務(wù)基站和所述一個(gè)或多個(gè)干擾基站實(shí)現(xiàn)的基本時(shí)間同步的正交 頻分多址(OFDMA)傳輸，其中，所述濾波器初始化電路通過已識(shí)別干擾基站的數(shù)量分配用于跟 蹤所述主信道的階數(shù)，初始化所述遞歸濾波器。
14、 如權(quán)利要求13的多載波接收器，其中，所述遞歸濾波器是被初始 化為4階的卡爾曼濾波器，其中，當(dāng)一個(gè)干擾基站被識(shí)別為干擾源時(shí)，所述濾波器初始化電路分 配所述遞歸濾波器的4階中的3階來跟蹤所述主信道，并分配所述遞歸濾 波器的4階中的1階來跟蹤和所述一個(gè)干擾基站相關(guān)聯(lián)的干擾信道，以及其中，當(dāng)二個(gè)干擾基站被識(shí)別為干擾源時(shí)，所述濾波器初始化電路分 配所述遞歸濾波器的4階中的2階來跟蹤所述主信道，并分配所述遞歸濾 波器的4階中的2階來跟蹤和該二個(gè)已識(shí)別干擾基站相關(guān)聯(lián)的干擾信道。
15、 如權(quán)利要求13的多載波接收器，其中，所述濾波器初始化電路利 用從和所述服務(wù)基站相關(guān)聯(lián)的前同步符號(hào)的分量中提取的種子為所述服務(wù) 基站生成所述導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列，而且利用從和所述一個(gè)或多個(gè)干擾基 站的每一個(gè)基站相關(guān)聯(lián)的前同步符號(hào)的分量中提取的一個(gè)或多個(gè)種子為所 述一個(gè)或多個(gè)干擾基站中的每個(gè)干擾基站生成該導(dǎo)頻子載波調(diào)制序列，其中，所述服務(wù)基站和所述一個(gè)和多個(gè)干擾基站通過并行傳輸前同步 符號(hào)實(shí)現(xiàn)基本同步運(yùn)行。
16、 如權(quán)利要求ll的多載波接收器，其中，所述遞歸濾波器對(duì)正交頻 分多址(OFDMA)幀的每個(gè)符號(hào)執(zhí)行逐符號(hào)遞歸濾波，其中，所述遞歸濾波器采用從所述服務(wù)基站和所述一個(gè)和多個(gè)干擾基 站接收到的導(dǎo)頻子載波來為當(dāng)前符號(hào)執(zhí)行增益更新，以及其中，所述遞歸濾波器采用對(duì)先前符號(hào)的信道估計(jì)、該增益更新和所 接收到的子載波來為該當(dāng)前符號(hào)更新信道估計(jì)。
17、 如權(quán)利要求16的多載波接收器，其中，所述遞歸濾波器為所述一 個(gè)和多個(gè)干擾信道生成信道估計(jì)，以及其中，該多載波接收器還包括符號(hào)解調(diào)器，以在符號(hào)解調(diào)過程中應(yīng)用 對(duì)所述主信道的信道估計(jì)以及對(duì)所述一個(gè)和多個(gè)干擾信道的信道估計(jì)來為 每個(gè)子載波生成位度量，該位度量代表既受所述主信道的信道估計(jì)影響也 受所述一個(gè)和多個(gè)干擾信道的信道估計(jì)影響的預(yù)定位值的概率。
18、 如權(quán)利要求ll的多載波接收器，其中，所述信道估計(jì)器還根據(jù)幀 的序列符號(hào)的信道估計(jì)之間的差來生成信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)，以及其中，該多載波接收器還包括多普勒感應(yīng)載波間干擾消除電路，將該 信道導(dǎo)數(shù)估計(jì)應(yīng)用于信道均衡頻域信號(hào)，以便降低所述子波之間的多普勒 感應(yīng)載波間干擾。
19、 如權(quán)利要求ll的多載波接收器，其中，所述信道估計(jì)器包括前同 步信道估計(jì)器，以便利用該前同步符號(hào)來為所述主信道生成初始信道估計(jì)， 而且，其中，所述濾波器初始化電路采用對(duì)所述主信道的初始信道估計(jì)來初 始化所述遞歸濾波器。
20、 如權(quán)利要求19的多載波接收器，其中，當(dāng)所述干擾基站和服務(wù)基 站在不同子載波上發(fā)送前同步符號(hào)時(shí)，所述前同步信道估計(jì)器釆用在所述 不同子載波上傳輸?shù)那巴椒?hào)來為所述一個(gè)和多個(gè)干擾信道生成初始信 道估計(jì)，并且所述濾波器初始化電路采用對(duì)所述一個(gè)和多個(gè)干擾信道的初 始信道估計(jì)來初始化所述遞歸濾波器。
全文摘要
本文描述了無線網(wǎng)絡(luò)中帶有干擾感知解調(diào)的多載波接收器和采用遞歸濾波的信道估計(jì)方法的實(shí)施例。也對(duì)其他實(shí)施例作了說明并提出了權(quán)利要求。在一些實(shí)施例中，分配遞歸濾波器的階次來跟蹤主要信道以及一個(gè)或多個(gè)干擾信道以便生成信道估計(jì)。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101375567SQ200680052928
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者A·A·馬爾采夫, A·E·魯布佐夫, A·V·普德耶夫, A·V·達(dá)維多夫, S·A·蒂拉斯波爾斯凱, V·S·謝爾蓋耶夫 申請(qǐng)人:英特爾公司