专利名称：用于检测预编码的信号的接收器和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测预编码的信号的多用户MIMO接收器以及一种可用于在多用户MMO接收器中检测预编码的信号的方法。
背景技术：
多输入多输出(MMO)传输目前在很多现代无线通信系统中引入，因为多输入多输出传输实现进一步提高的数据速率。例如，在标准化委员会3GPP TS(第三代伙伴项目技术标准化)中规范了称为长期演进(LTE)的UMTS (通用移动电信系统)的扩展，该UMTS的扩展使用MIMO传输。MIMO系统的特征在于，在发送器侧以及在接收器侧分别存在多个用于传送信号的天线和多个用于接收信号的天线。这使得可以使用空间维度来进行信息传输，由此在不提高带宽的情况下可以实现更高的谱效率和更高的数据速率。多用户(MU) MIMO传输系统使得可以在相同的资源上一即例如以相同的频率和/或在相同的时间一同时向不同的用户(接收器)传送不同的数据流。这可以通过发送器中的空间复用(所谓的“spatial multiplexing”)实现。在对针对多个用户的信号进行空间复用的情况下，在信息符号传送之前对信息符号进行预编码，以便在空间区域中对信息进行复用。用于接收器的预编码由发送器通知给相应的接收器，使得该接收器能够检测为其预编码的信号。对于其中向单个用户传送多个这样的预编码的数据流的单用户(SU) MIMO传输来说由于接收天线的近邻性必须对所传送的不同数据流的非相关性提出高的要求，而MU-MIMO传输受益于在不同(以及由此相互远离的)接收器的天线上获得的信号的自然独立性。尽管对经由相同资源传送的不同信号进行空间复用，通过一个或多个其它复用信号导致的干扰仍然构成对在所观察的接收器上检测的信号的显著干扰贡献。虽然通过在发送器中针对不同的接收器适当选择预编码向量，可以减小通过空间复用引起的干扰，但是所述干扰还是很显著并且导致接收器中的性能损失。一种用于抑制通过在相同的资源上为其它用户空间复用的信号引起的干扰的可能性在于，在接收器中检测这些信号并且由此利用干扰信号的限定性本质，即不将所述干扰信号视作白噪声。这种接收器也称为IA (Interference Aware,干扰感知)接收器。诸如 IRC (Interference Rejection Combiner,干扰拒绝组合器)和 MMSE (Minimum MeanSquare Error,最小平均方差)接收器的IA接收器因此特别适合于MU-MMO传输系统。但是，IRC和丽SE接收器目前以关于对在所观察的接收器上出现的干扰信道的完美知识为前提，干扰信号(即针对(一个或多个)其它用户的经由相同资源空间复用的传送的(一个或多个)信号)经由所述干扰信道出现。该干扰信道由用于所观察的接收器的MMO信道和用于其它在相同的资源上运行的一个或多个移动站的一个或多个预编码向量组成。所观察的接收器的MMO信道由该接收器持续估计以用于自己的信号检测的目的。但是用于其它移动站的一个或多个预编码向量通常不由基站(例如eNodeB)通知给所观察的接收器(即在所观察的移动站中的接收器)。因此，移动站不了解或者不完全了解用于其它在相同资源上运行的移动站的一个或多个预编码向量。其结果是，不存在使用IRC或MSE接收器所需要的、关于所观察的接收器上的干扰信道的完整信息。
发明内容
本发明所基于的任务是实现用于MU-MMO传输的效率高而耗费有利的接收器。此外，本发明的目标在于说明具有所述特性的检测方法。所提出的本发明所基于的任务通过独立权利要求的特征解决。扩展和实施方式是从属权利要求的主题。
下面的描述和附图用于最大程度地理解本发明的扩展和实施方式。附图与说明书一起用于阐述实施方式的基本原理。其它实施方式和实施方式的许多预定优点通过参照下面的描述得到更好的理解。在此，结合不同实施方式描述的特征可以相互组合，只要在技术上可行或者没有清楚地给出相反的内容。图1示例性示出根据一种实施方式的物理信道的发送器和接收器的连接框图。图2示例性示出根据一种实施方式的校正器和用于估计关于预编码向量的信息的单元的连接框图。图3示例性示出根据一种实施方式的校正器和用于估计关于预编码向量的信息的单元的连接框图。图4示例性示出根据一种实施方式的物理信道的发送器和接收器的连接框图。图5示出根据一种实施方式的接收器中的信号处理方法的流程图。图6示出根据一种实施方式的接收器中的信号处理方法的流程图。
具体实施例方式下面使用复数的基带符号，其利用矩阵向量代数来描述系统结构和信号处理。时间离散的变量通过用黑体的小写字母表示的向量示出。矩阵通过黑体的大写字母示出。复数值有下划线。此外，(.)Η表示厄密共轭的向量或厄密共轭的矩阵，I表示强度矩阵，E{.}表示在大括号中说明的随机变量的期望值。下面的描述以示例性方式并且不限制一般性地以MMO-OFDM (MIMO-OrthogonalFrequency Division Multiplexing,正交频分多路复用)系统为基础,该系统具有Nsubc个子载波、NT个发送天线和Nk个接收天线。这样的系统例如基于标准化委员会3GPP TS的标准LTE (长期演进)，Rel.8。即使在下面的描述中以示例性方式接管来自LTE标准的表示，在此描述的实施方式以及本发明也不限于具体的标准(例如LTE, LTE Advanced)或该标准的发布。此外，下面依据UMTS或LTE标准中的术语将由移动无线电用户用于通信的设备(移动站)表示为UE (用户设备)。该设备例如可以是移动电话、可携带计算机或任何其它设备。如在LTE标准中常见的,基站表示为eNodeB。这些表示是示例性的并且不暗示固定于具体标准。
下面出于更简单显示的原因以及不限制一般性地以示例性方式观察一种除了所观察的UE (所谓的“目标UE”)之外仅还通过使用空间复用的信号在相同的资源上运行另一个UE的系统。该另一个UE表示为配对UE (“paired UE”)。但是一般地说，在MU-MMO传输时可以存在多个这样的配对UE (通常也表示为“协调度的UE”)。因此术语“配对UE”没有暗示仅存在一个这样的配对UE。这样的MU-MMO传输的特定于子载波的系统函数可以用以下形式描述:
权利要求
1.种所观察的UE的、用于检测预编码的信号的MU-MMO接收器，包括 借助所接收的数据对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计的单元，所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行，以及 依据关于用于配对UE的预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正的校正器。
2.据权利要求1所述的MU-MMO接收器，其中对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计的单元被设计为对针对配对UE的干扰信道的统计参数进行计算和分析。
3.据权利要求2所述的MU-MMO接收器，其中所述统计参数包括针对配对UE的干扰信道的协方差矩阵。
4.据权利要求2所述的MU-MMO接收器，其中所述统计参数包括针对配对UE的干扰信道的能量。
5.据权利要求1至4之一所述的MU-MMO接收器，其中对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计的单元被设计为对信噪比进行计算和分析。
6.据权利要求5所述的MU-MMO接收器，其中对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计的单元具有变白滤波器，利用该变白滤波器将为了 MU-MIMO接收器预编码的信号转换为白噪声。
7.据权利要求2至6之一所述的MU-MMO接收器，其中所述分析包括在使用预编码向量码本的情况下应用最大似然准则。
8.据上述权利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中相同的资源表示由所观察的UE和配对UE共同使用的频率或者由所观察的UE和配对UE共同使用的时间范围或者在该频率范围和时间范围中的由所观察的UE和配对UE共同使用的元素。
9.据上述权利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计的单元在没有关于针对配对UE的干扰信道的先验知识的情况下估计所述信息。
10.据上述权利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中所述校正器是线性检测器。
11.据上述权利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中MU-MMO接收器是OFDM接收器。
12.据上述权利要求之一所述的MU-MMO接收器，其中MU-MMO接收器与LTE标准兼容。
13.种所观察的UE的MU-MMO接收器，包括: 借助所接收的数据对关于用于配对UE的第一预编码向量的信息进行盲估计的第一单元，所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行， 依据关于用于配对UE的第一预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正的第一校正器， 借助所接收的数据对关于用于配对UE的第二预编码向量的信息进行盲估计的第二单元，所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行，其中第二预编码向量不同于第一预编码向量，以及 依据关于用于配对UE的第 二预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正的第二校正器。
14.据权利要求13所述的MU-MIMO接收器，其中第一预编码向量是在估计中最可能的预编码向量，而第二预编码向量是在估计中第二最可能的预编码向量。
15.据权利要求13或14所述的MU-MMO接收器，还具有: 包含输入端的第一信道解码器，该第一信道解码器的输入端与第一校正器的输出端率禹合，以及 包含输入端的第二信道解码器，该第二信道解码器的输入端与第二校正器的输出端耦合
16.据权利要求13至16之一所述的MU-MMO接收器，还具有: 判决单元，其与第一信道解码器的输出端耦合并且判定第一信道解码器的输出端是否提供正确解码的信号，并且如果不是则激活第二信道解码器。
17.据权利要求13至15之一所述的MU-MMO接收器，还具有: 判决单元，其与第一信道解码器的输出端以及第二信道解码器的输出端耦合并且判定这些信道解码器的哪一个输出端提供正确解码的信号。
18.种用于在所观察的UE的MU-MMO接收器中检测预编码的信号的方法，该方法包括: 借助所接收的数据对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计，所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行，以及 依据关于用于配对UE的预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正。
19.据权利要求18所述的方法，其中对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计包括对针对配对UE的干扰信道的统计参数进行计算和分析。
20.据权利要求19所述的方法，其中所述统计参数包括针对配对UE的干扰信道的协方差矩阵和/或针对配对UE的干扰信道的能量。
21.据权利要求18至20之一所述的方法，其中对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计包括对信噪比进行计算和分析。
22.据权利要求19至21之一所述的方法，其中所述分析包括在使用预编码向量码本的情况下应用最大似然准则。
23.种用于在所观察的UE的MU-MMO接收器中检测预编码的信号的方法，该方法包括: 借助所接收的数据对关于用于配对UE的第一预编码向量的信息进行盲估计，所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行， 依据关于用于配对UE的第一预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正，借助所接收的数据对关于用于配对UE的第二预编码向量的信息进行盲估计，所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行，其中第二预编码向量不同于第一预编码向量，以及 依据关于用于配对UE的第二预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正。
24.据权利要求23所述的方法，其中第一预编码向量是在估计中最可能的预编码向量，而第二预编码向量是在估计中第二最可能的预编码向量。
全文摘要
一种所观察的UE的、用于检测预编码的信号的多用户MIMO接收器包括借助所接收的数据对关于用于配对UE的预编码向量的信息进行盲估计的单元，所述配对UE与所观察的UE在相同的资源上运行。该多用户MIMO接收器还包括依据关于用于配对UE的预编码向量的估计的信息对预编码的信号进行校正的校正器。还涉及一种用于检测预编码的信号的方法。
文档编号H04B7/08GK103095359SQ20121041633
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月26日 优先权日2011年10月28日
发明者T.肖兰德, B.巴迪克, R.巴尔拉杰, P.容, G.布鲁克, 白梓健, S.伊维尔斯基 申请人:英特尔移动通信有限责任公司