专利名称：在分组接收机中消除干扰信号的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种分组数据通信系统，特别涉及一种用于在码分多址(CDMA)第一代(evolution)数据和语音(1x EVDV)通信系统的接收机中消除低功率干扰信号的设备和方法，其中，所述码分多址(CDMA)第一代数据和语音(1x EVDV)通信系统是高速分组数据通信系统。
背景技术：
通常，在CDMA 1x EVDO通信系统中，发射机使用正交相移键控(QPSK)方案作为语音信号信道的调制方案，并通过功率控制以足够高的功率传送信号，以克服信道错误。接收机通过瑞克接收器(rake receiver)来合并多路径信号，以增大信噪比(SNR)。
然而，用于CDMA 1x EVDV通信系统的高速分组数据传送方案已经发展为根据信道条件自适应地选择信道码的调制方案和码率(信息信号与奇偶校验信号的比率)而无需功率控制的方案。也就是说，在CDMA 1x EVDV通信系统中，当移动台位于基站附近并具有良好的信道条件时，它通过使用具有高码率的高阶调制方案(例如，16-正交幅度调制(16-QAM))来传送信号。然而，当移动台位置远离基站并具有差信道条件时，它通过使用具有低码率的低阶调制方案(例如，QPSK)来传送信号。当使用低阶调制方案时，每个频带的可传送信息量不利地受到限制，而有利的是，传送信号的功率不需要很高。相比之下，当使用高阶调制方案时，每个频带的可传送信息量有利地增大，而不利的是，传送信号的功率必须较高。此外，当使用更高阶的调制方案时，与使用现有的QPSK调制方案时相比，信噪比必须更高，以便令人满意地接收信号。为了提高接收机的性能，有必要移除码片单元信号之间的干扰信号，该干扰信号在现有系统中并不是个大问题。
图1是图示在CDMA 1x EVDV通信系统中使用的信道示例的图。CDMA1x EVDV通信系统采用用于高速数据传送的自适应调制和编码(AMC)方案、以及混合自动重传请求(HARQ)方案。存在调制方案、编码方案和重传的若干可能组合，所以除了分组数据信道(PDCH)之外，还分配了分组数据控制信道(PDCCH)。以便将关于所述可能组合的信息传递给接收机。参考图1，这两个信道彼此时间同步，并被以预定的时间(1.25、2.5或5毫秒)传送。因此，为了接收分组数据，必须首先将分组数据控制信道解调制和信道解码，以获取其信息，并且对于这一时间周期，必须将分组数据信号存储在缓冲器中。
图2是图示CDMA 1x EVDV通信系统中的前向分组数据信道(F-PDCH)发射机的结构的方框图。
将参考图2简要描述F-PDCH发射机的操作。通过PDCH接收的数据包括具有预定大小的分组。在CRC加法器201中，将循环冗余校验(CRC)位添加到输入的数据分组中。在尾位加法器(tail bit adder)202和增强编码器(turboencoder)203中对CRC加法器201的输出进行信道编码(在这里为增强编码)。信道编码的目的是给信息增加冗余度(redundancy)，使得该信息变得耐错。与原始信息分组相比，所获得的信息的尺寸更大。信道编码后的分组被称为“编码分组”。在信道交织器(interlever)204中，对编码分组进行信道交织。信道交织减小了在时间上的连续错误的影响。加法器205和加扰模式生成器206将信道交织器204的输出加扰。加扰防止了输入信号具有特定的模式。在通过子分组选择器207、QPSK/8-PSK/16-QAM码元映射器(symbol mapper)208、码元解复用器(DEMUX)209调制之后，加扰信号被传送给第一到第NWalsh(沃什)包装器(coverer)210、以及Walsh码片单元信号加法器211。
图3是图示CDMA 1x EVDV通信系统中的一般的分组数据接收机示例的方框图。
将参考图3简要描述分组数据接收机的操作。在指状器(finger)部件300中，将所接收的信号乘以伪随机噪声(PN)码，并且，随后，将结果乘以对应信道的Walsh码，以恢复各个指状器的调制码元信息。在合并器301和304中，合并各个指状器的输出，以便合并多路径信号。在解交织器(deinterlever)302和Viterbi(维特比)解码器303中，从合并器301的输出计算用于接收分组数据的控制信息，并且，对于此时间周期，将通过合并器304和并行-串行(P/S)转换器305产生的分组数据信号存储在缓冲器306中。根据分组数据接收控制信息，通过度量生成器(metric generator)307、解交织器308和增强解码器309将存储在缓冲器306中的分组数据信息解码。
图4是图示根据调制方案的码元错误率(SER)和信噪比(SNR)之间关系的示例的图。在图4的图中，水平轴代表当没有信道编码器时每个位的SNR。每个调制码元而不是每个位的SNR比这高。
参考图4，对于固定的码元错误率，当调制方案具有更高的阶时(即，当M增大时)，必需的SNR变得更高，从而相对增大了干扰信号的影响。也就是说，当使用低阶调制方案时，干扰信号的影响被先前的噪声信号掩盖，所以该影响不显著。然而，当使用高阶调制方案时，噪声信号的影响相对减小，所以噪声信号的影响相对显著。
图5是图示由于多路径信号干扰导致SNR变坏的示例的图。具体地说，图5是图示当在双路径信道模型中将幅度为1的干扰信号施加到一条路径、并将另一路径的干扰信号幅度从0.1调整到1时信噪比如何改变的图。在图5中，Ior/Ioc代表从所希望的基站接收的信号与从所有其它基站接收的信号的比率，而SNR是指所接收的信号-噪声比，其中，对于该SNR，即使是由于多路径引起的干扰信号也被考虑在内。如图5所示，当来自其它基站的干扰信号具有高电平(即，Ior/Ioc低)时，尽管多路径信号的幅度增大，但SNR的变化不那么显著。然而，在来自其它基站的干扰信号具有低电平的时候，当多路径干扰信号的幅度增大时，SNR收敛为非常低的值。
用于移除这种干扰信号的方案粗略地分为使用信道均衡器的方案和使用串行干扰消除器(SIC)以及并行干扰消除器(PIC)的方案。
图6是图示在分组数据通信系统的接收器中使用的一般的线性信道均衡器示例的方框图。
将参考图6描述线性信道均衡器的操作。均衡器指状器601将所接收的信号滤波，并且，乘法器602将均衡滤波器601的输出乘以PN码。在导频信号的Walsh码为0即DC信号的假设下，由加法器603和延迟器604组成的累加器周期性地累加乘法器602的输出，以产生导频信号的估计值。当分配另一个码时，将对应的码在累加之前相乘。根据估计值和实际值之间的差，更新均衡滤波器601的滤波系数。以类似的方式，将均衡滤波器601的输出施加到将其乘以PN码的乘法器605，并将乘法器605的输出施加到将其乘以对应于信道的Walsh码的乘法器606。此外，将乘法器606的输出施加到以一定的周期将其累加的、由加法器607和延迟器608组成的累加器。通过这样的过程，计算了分组数据的实际估计值。
图7是图示在分组数据通信系统的接收机中使用的一般的并行干扰消除器示例的方框图。
将参考图7描述并行干扰消除器的操作。将所接收的信号施加到将其滤波的瑞克滤波器701，并将瑞克滤波器701的输出施加到判定块702，其中，在所述判定块中，对对应的数据进行临时判定。PIC 703根据临时判定值产生估计的干扰信号，并从原始信号中减去该估计的干扰信号，从而在某种程度上移除干扰信号。当临时判定值没有错误、并且利用已知的信道特性补偿干扰信号时，可以立刻完全移除该干扰信号。然而，由于不能同时满足这两个条件，因此不会立刻完全移除干扰信号。通过由判定块704、PIC 709和判定块710重复上述过程，干扰信号被完全消除。
上述干扰消除器假设它们接收到模拟-数字(A/D)转换器的完整输出，并且，不存在设计用来通过将干扰消除器关联到高速分组数据信道的特性来提供有效结构的系统。用于将干扰消除器布置在接收机前部而不考虑高速分组数据信道特性的结构存在几个问题。其中，移动台中的最大问题是干扰消除器将始终工作，从而增大了移动台的功率消耗。信道均衡器包括大量的乘法器，并且，并行干扰消除器也需要大量的乘法。由于以若干用户共享一个信道这样的方式构建高速分组数据信道，因此实际分配给一个移动台的时隙数目可能不大。然而，由于移动台不能在接收给定时隙之前确定是否在该时隙上承载了所希望的分组信息，并且干扰消除器被布置在接收机的前部，因此干扰消除器必须始终开机，导致安装在移动台上的电池的寿命减小。例如，在极端的情况中，如果使用传统干扰消除方案，则即使没有分组被传送到给定移动台，干扰消除器也持续进行不必要的操作，从而浪费移动台的电池电力。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够改善分组数据通信系统中的接收机的接收性能的干扰消除设备和方法。
本发明的另一目的是提供一种能够使分组数据通信系统中的移动台的功率消耗最小化的干扰消除设备和方法。
根据本发明的一个方面，提供一种用于在分组数据通信系统的分组数据接收机中消除干扰信号的设备，其中，通过分组数据信道和分组数据控制信道来传送和接收数据，分组数据信道与分组数据控制信道时间同步。该设备包括缓冲器，用于临时存储在通过多条路径接收之后合并的分组数据信道上的信号，直到分组数据控制信道被解码为止，干扰消除控制器，用于分析通过将分组数据控制信道解码而获得的分组数据控制信道信息，并在确定要接收的有效分组数据存在于当前时隙中时，输出干扰消除命令信号；以及干扰消除部件，用于接收从缓冲器输出的分组数据信道信号，并在接收到干扰消除命令信号时从分组数据信道信号中消除干扰信号。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在分组数据通信系统的分组数据接收机中消除干扰信号的方法，其中，通过分组数据信道和分组数据控制信道传送和接收数据，所述分组数据信道与分组数据控制信道时间同步。该方法包括以下步骤临时存储在通过多条路径接收之后合并的分组数据信道上的信号，直到分组数据控制信道被解码为止；基于通过将分组数据控制信道解码而获得的分组数据控制信道信息，确定要接收的有效分组数据是否存在于当前时隙中；当要接收的有效分组数据存在于当前时隙中时，输出干扰消除命令信号；以及响应于干扰消除命令信号，从所存储的分组数据信道信号中消除干扰信号。
根据本发明的再一方面，提供一种用于接收分组数据通信系统中的分组数据的设备，其中，通过分组数据信道和分组数据控制信道传送和接收用户数据，所述分组数据信道与分组数据控制信道时间同步。该设备包括指状器，用于将通过分组数据信道和分组数据控制信道接收的多路径信号乘以Walsh码，以便对分组数据信道信号进行相位校正，并输出分组数据控制信道信号和相位校正后的分组数据信道信号；合并器，用于将指状器输出的分组数据信道信号合并在码片单元中；缓冲器，用于临时存储从合并器输出的信号，直到分组数据控制信道被完全解码为止。该设备还包括干扰消除控制器，用于分析解码后的分组数据控制信道上的信息，并在确定要接收的有效分组数据存在于当前时隙中时，输出干扰消除命令信号；干扰消除部件，用于接收缓冲器的输出信号，并在从干扰消除控制器接收到干扰消除命令信号时，从缓冲器的输出信号中消除干扰信号；以及Walsh解包器(decoverer)，用于将干扰消除部件的输出信号转换为码元信号。
根据结合附图的以下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚，其中图1是图示在码分多址(CDMA)第一代数据和语音(1x EVDV)通信系统中使用的信道示例的图；图2是图示CDMA 1x EVDV通信系统中的前向分组数据信道(F-PDCH)发射机示例的方框图；图3是图示CDMA 1x EVDV通信系统中一般的分组数据接收机示例的方框图；图4是图示根据调制方案的码元错误率(SER)和信噪比(SNR)之间的关系示例的图；图5是图示由于多路径信号干扰引起的SNR变化的示例的图；图6是图示在分组数据通信系统的接收机中使用的一般的线性信道均衡器示例的方框图；图7是图示在分组数据通信系统的接收机中使用的一般的并行干扰消除器示例的方框图；图8是图示根据本发明实施例的高速分组数据接收机示例的方框图；图9A和9B是图示根据本发明第一实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除部件和该干扰消除部件中包括的干扰消除器的示例的方框图。
图10A和10B是图示根据本发明第一实施例的干扰消除器中包括的Walsh包装器和Walsh解包器的示例的方框图；图11是图示根据本发明第一实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除控制器的控制操作示例的流程图；图12是图示根据本发明第一实施例的用于由干扰消除部件移除干扰信号的过程示例的流程图；图13是图示根据本发明第一实施例的数据速率改善的示例的图；图14是图示根据本发明第二实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除部件示例的方框图；和图15是图示根据本发明第三实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除部件示例的方框图。
具体实施例方式
现在将参考附图详细描述本发明的若干实施例。在附图中，用相同的附图标记来表示相同或相似的元件。在以下描述中，为简明起见，省略了对合并在此的已知功能和结构的详细描述。
本发明提供这样的方法，用于将信道均衡器和干扰消除器如串行干扰消除器或并行干扰消除器布置在分组数据通信系统(或CDMA 1x EVDV通信系统)的接收机中的分组数据信道(PDCH)解码缓冲器的后级，首先将分组数据控制信道(PDCCH)解码，然后根据分组数据控制信道的解码结果及其信道条件随意地启动干扰消除器。以这一方式，与传统干扰消除方法相比，新的干扰消除方法减小了接收机的功率消耗。
图8是图示根据本发明实施例的高速分组数据接收机示例的方框图。
将参考图8描述高速分组数据接收机的操作。指状器部件801对所接收的信号进行处理。指状器部件801对所接收的信号进行相位校正，以便合并多路径信号。在不将所接收的信号乘以PN码的情况下，对所接收的分组数据信道信号进行相位校正，并且，合并器805合并从指状器部件801接收的多路径信号。在这里，与利用码元信号合并多路径信号的传统方法不同的是，将多路径信号合并在码片单元信号(unit of chip singal)中，并将合并结果存储在缓冲器806中。对于在接收到处理分组数据信道所需要的控制信息时存储分组数据，缓冲器806是必要的。
通过合并器802、解交织器803和Viterbi解码器804，将从指状器部件801接收的分组数据控制信道信号解码。干扰消除控制器813基于从Viterbi解码器804输出的分组数据控制信道信息以及来自硬件或软件的附加控制信息，确定干扰消除操作是否必要，并仅在必要时才将干扰消除命令信号提供给干扰消除部件807。这里，可以仅通过分组数据控制信道信息，或者通过分组数据控制信道信息和附加控制信息二者，来确定是否启动干扰消除部件807。
分组数据控制信道信息包括(i)解码错误信息，指示是否正常进行了解码，(ii)从通过将分组数据控制信道信息解码而获得的解码值中提取的、关于分组数据信道的调制方案的信息，以及(iii)关于在信道编码器中使用的码率的信息。关于调制方案的信息是指示调制方案是QPSK、8-PSK还是16-QAM的信息。对于本领域技术人员来说应当显而易见的是即使仅利用所述信息类型之一，也有可能确定是否启动干扰消除部件。此外，附加控制信息包括关于多路径信号的信息和关于信道条件的信息(信噪比Ior/Ioc)。
用于使用附加控制信息来确定是否启动干扰消除部件807的方法可包括由于干扰信号的影响根据所使用的调制方案变得不同，因此仅对特定调制方案启动干扰消除部件807的方法；用于根据调制方案为Ior/Ioc设置不同的阈值，并仅当Ior/Ioc高于或等于所设置的阈值时才启动干扰消除部件807的方法；以及，用于仅当在信道编码器中使用的码率高于或等于特定码率时才启动干扰消除部件807的方法。
干扰消除控制器813分析分组数据控制信道的输出，以确定在当前时隙是否有要接收的有效分组数据，并仅当有效分组数据存在于当前时隙中时才启动干扰消除部件807。如果有效分组数据不存在，则干扰消除控制器813禁止干扰消除部件807，从而避免不必要的能量消耗。应当注意，在实际实施中，干扰消除控制器813可以使用比上述结构更复杂的算法。例如，如果确定有效分组数据存在于当前时隙中，则干扰消除控制器813将多路径信号的干扰功率和来自移动台所属的基站的信号与来自另一基站的信号的功率比Ior/Ioc进行比较，并且仅当前者的影响相对更高时才启动干扰消除部件807。可以通过分别提供干扰估计器、Ior/Ioc估计器、以及用于基于调制方案根据特定算法确定是否启动干扰消除部件的判定块，来获得这样的实施。本发明的实施例没有提供上述算法的标准形式。因此，在产生用于干扰消除部件的控制信号时，无论使用哪种判定标准，都可以应用本发明的实施例。如果难以测量干扰信号，则可以实施干扰消除控制器813，以便在Ior/Ioc低于预定阈值时禁止干扰消除部件807。这样，通过移除多路径信号的干扰而获得的增益不高。这里，根据调制方案，预定阈值可具有不同的值。例如，16-QAM的预定阈值一般高于QPSK。
仅当从干扰消除控制器813接收到干扰消除命令信号时，干扰消除部件807才使用信道均衡器和并行干扰消除器(PIC)来消除干扰信号。Walsh解包器808将干扰消除后的输出进行Walsh解包，使得将码片单元信号转换为码元信号，并且，最后通过度量生成器809、解交织器810和增强解码器811将Walsh解包器808的输出解码。
不是将在指状器级接收的与多路径信号匹配的信号进行码元解码，而是具有这种结构的高速分组数据接收机直接将码片单元信号存储在缓冲器中，并在将分组数据控制信道解码之后使用解码信息将分组数据信道解码。现在将描述用于从基于码片单元的分组数据信号中移除干扰信号以便将分组数据信道解码的干扰消除部件示例，其中，所述基于码片单元的分组数据信号从缓冲器输出。
图9A和9B是图示根据本发明第一实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除部件、以及该干扰消除部件中包括的干扰消除器的示例的方框图。图10A和10B图示了根据本发明实施例的干扰消除器中包括的Walsh包装器和Walsh解包器的详细结构。
参考图9A和9B，用于高速分组数据接收机的干扰消除部件807包括多个干扰消除器910a、910b、…、910n。每个干扰消除器910包括Walsh解包器911，用于将从缓冲器806输出的码片单元信号Walsh解包为Walsh码元；判定块912，用于判定Walsh解包后的码元；以及Walsh包装器，用于Walsh包装判定块912的输出。此外，干扰消除器910包括PN包装器914，用于PN包装Walsh包装器913的输出；信道估计器916，用于估计从缓冲器806输出的信号的信道；干扰生成器915，用于通过将PN包装器914连接到信道估计器916来估计干扰信号成分；以及减法器917，用于移除所估计的干扰信号。
参考图10A，Walsh解包器911包括乘法器1011a、1011b、…、1011n，用于将从缓冲器806输出的码片单元信号乘以它们唯一的Walsh码；累加器1012a、1012b、…、1012n，用于以一定的周期累加乘法器1011a、1011b、…、1011n的输出；以及并行-串行(P/S)转换器1013，用于在传送前对累加后的信号进行串行转换。每个累加器1012包括加法器，连接到其关联的乘法器1011；以及延迟器D，用于延迟加法器的输出，然后将延迟后的信号提供给加法器以供累加。
参考图10B，Walsh包装器913包括串行-并行(S/P)转换器1021，用于对从判定块912输出的信号进行并行转换；乘法器1022a、1022b、…、1022n，用于将并行转换后的信号乘以它们唯一的Walsh码；累加器1023a、1023b、…、1023n，用于以一定的周期累加乘法器1022a、1022b、…、1022n的输出；以及求和器1024，用于对从累加器1023a、1023b、…、1023n输出的信号求和。每个累加器1023包括加法器，连接到其关联乘法器1022；以及延迟器D，用于延迟加法器的输出，然后将延迟后的信号提供给加法器以供累加。
如上所述，本发明的实施例集中于干扰消除控制器813和干扰消除部件807，并且旨在通过根据高速分组数据信道的特性布置和控制干扰消除部件，并仅在必要时才启动干扰消除部件，来使操作功率最小化。此外，在本发明的实施例中。在缓冲器的后续级进行干扰消除。使得多路径信号被合并在指状器部件801的码片单元信号中，并且在Walsh解包器808中，该码片单元信号被转换为码元信号。无论使用哪个干扰消除部件，都可以应用本发明的实施例，并且，不管所使用的干扰消除器部件的类型是什么，本发明的实施例都可以达到其目的。
现在，将参考附图描述在具有这种结构的高速分组数据接收机中进行的干扰消除操作。
图11是图示根据本发明第一实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除控制器的控制操作示例的流程图。在图11中，用于确定干扰消除操作是否必要的标准包括确定有效分组数据的存在或缺失、以及确定Ior/Ioc值是否高于或等于预定阈值。
参考图8和11，在步骤1102，干扰消除控制器813接收从Viterbi解码器804输出的解码后的PDCCH信息，以及表示来自所希望的基站的信号和来自其它基站的信号的功率比的Ior/Ioc值，然后进行到步骤1104。在步骤1104，干扰消除控制器813基于解码后的PDCCH信息，确定在当前时隙是否有正在接收的有效分组数据。如果有效分组数据不存在，则干扰消除控制器813返回步骤1102。否则，如果有效分组数据存在，则干扰消除控制器813进行到步骤1106。在步骤1106，干扰消除控制器813确定Ior/Ioc值是否高于或等于为特定调制方案唯一地设置的预定阈值。如果Ior/Ioc值低于该阈值，则干扰消除控制器913返回步骤1102。否则，如果Ior/Ioc值高于或等于阈值，则干扰消除控制器813进行到步骤1108。在这里，可以将阈值适当地设置为通过消除多路径干扰信号而获得的增益变得可忽略不计的Ior/Ioc值。换句话说，“Ior/Ioc值低于阈值”是指与多路径干扰信号相比，从其它基站接收到的信号功率相对太高，使得通过移除多路径干扰信号而获得的增益变得可以忽略不计。在步骤1108，干扰消除控制器813产生干扰消除命令信号，并将所产生的干扰消除命令信号提供给干扰消除部件807。通过重复上述过程，干扰消除控制器813可在必要时启动干扰消除部件807。
现在，将参考附图描述在从干扰消除控制器813接收到干扰消除命令信号之后干扰消除部件807的操作。
图12是图示根据本发明第一实施例的用于由干扰消除部件移除干扰信号的过程示例的流程图。在步骤1200，干扰消除部件807确定是否从干扰消除控制器813接收到命令信号。如果没有接收到命令信号，则干扰消除部件807等待命令信号。然而，如果接收到命令信号，则在步骤1201，干扰消除部件807在该干扰消除部件807中的第一干扰消除器910a处从缓冲器806接收信号单元，即分组数据信息。
在步骤1202，干扰消除部件807通过由Walsh解包器911对所接收的信号单元进行Walsh解包，来产生Walsh码元信号，然后在步骤1203，通过判定块912确定该Walsh码元信号的传送等级之一。
在步骤1204，干扰消除部件807通过Walsh包装器913、利用对应的Walsh码来Walsh包装Walsh码元信号。在步骤1205，干扰消除部件807通过PN包装器914将Walsh包装后的信号乘以PN码，以将该信号转换为其原始信号格式，然后将其输出提供给干扰生成器915。这里，由于输入到判定块912的信号包括噪声成分，因此输入信号并不准确地等于所传送的信号，而是可能包括错误。在此过程中，第一干扰消除器910a中的信道估计器916对从缓冲器806输出的信号单元进行信道估计，并将估计结果提供给干扰生成器915。
在步骤1206，干扰消除部件807通过干扰生成器915，使用从PN包装器914转换的信号和从信道估计器916接收的信道估计结果信息，来估计实际信号中包括的干扰信号成分。在步骤1207，干扰消除部件807通过减法器917消除所估计的干扰信号成分。
随后，在步骤1208，干扰消除部件807确定当前干扰消除器是否是最后的干扰消除器910n。作为确定的结果，如果当前干扰消除器不是最后的干扰消除器910n，则在步骤1209，干扰消除部件807将干扰消除后的分组数据信息提供到第二干扰消除器910b，然后返回步骤1202。否则，如果当前干扰消除器是最后的干扰消除器910n，则在步骤1210，干扰消除部件807最终输出干扰消除后的分组数据信息。将步骤1202到1207的过程重复施加到后续的干扰消除器，以通过若干干扰消除操作精确地消除干扰信号。这样的干扰消除操作可表示为
式(1) =A·Ik+Σl=1L(L-1)hl·Ik-kl+nk′]]>在式(1)中，第一项代表乘以信道增益的传送信号，第二项代表多路径信号中的干扰信号，而第三项代表噪声成分。式(1)示出了在指状器部件801消除传统干扰信号的干扰消除方法。可以看出，由于将来自各个指状器的合并后的多路径信号而不是干扰信号视为原始信号，在原始信号中包括基于单元的干扰信号。此外，如果可以估计Ik和干扰信号模式h1，则可以从式(1)中移除第二项。
可以借助于通过Walsh解包器911和判定块912来判定传送信号的等级、并随后进行反向过程，来进行对Ik的估计，并且，该估计在Walsh解包器911中进行。关于h1的信道估计在信道估计器916中进行。
图13图示了通过这样的干扰消除操作提高的数据速率的示例。图13的图示出了当应用本发明的实施例时一个用户可以传送的提高了的数据量。这里，由“瑞克(Rake)”代表的曲线示出了使用传统瑞克接收机的情况，而由PIC1和PIC2代表的曲线分别示出了仅使用第一干扰消除器的情况和仅使用第二干扰消除器的情况。
如上所述，本发明第一实施例提供了一种干扰消除设备和方法，其中，在每个干扰消除器中包括信道估计器。然而，下面的本发明第二实施例提供了这样的干扰消除设备和方法，其中在干扰消除部件中仅包括一个信道估计器。
图14是图示根据本发明第二实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除部件示例的方框图。
参考图8和14，干扰消除部件807包括多个干扰消除器1410a、1410b、…、1014n；以及信道估计器1420，用于估计从缓冲器806输出的码片单元信号的信道，并将估计结果传送到干扰消除器1410a、1410b、…、1014n。
干扰消除器1410a、1410b、…、1014n的每一个接收从缓冲器806输出的码片单元信号、以及从信道估计器1420输出的信道估计信息。这里，除信道估计器1420以外的干扰消除器1410a、1410b、…、1014n结构与根据本发明第一实施例的干扰消除器910相同。
信道估计器1420通过接收从合并器805和缓冲器806输出的信号来估计分组数据信道，并将估计结果提供给干扰消除部件807和Walsh解包器808。信道估计器1420以导频信号经过有限冲击响应(FIR)或无限冲击响应(IIR)滤波器这样的方式来实施，并且信道估计器1420使用信道信息α(m)来估计hn，其中，由每个指状器801中包括的信道估计器(未示出)使用导频信号来估计所述信道信息α(m)。应当注意，也可以在中央处理单元中由软件进行信道估计。
具有这种结构的干扰消除部件可以通过使用单个信道估计器来减小其硬件复杂度。包括这种干扰消除部件的分组数据接收机与本发明第一实施例相同，并且该干扰消除部件响应于来自干扰消除控制器的命令信号而消除干扰信号。
如上所述，本发明的第一和第二实施例提供了一种包括多个干扰消除器的干扰消除设备和方法，其中，所述干扰消除器具有用于估计判定多等级信号所必需的基准等级信号的装置。然而，下面的本发明第三实施例提供了包括干扰消除器的干扰消除设备和方法，其中，所述干扰消除器具有从干扰消除器中排除了判定装置以便减小硬件复杂度的结构。
图15是图示根据本发明第三实施例的用于高速分组数据接收机的干扰消除部件示例的方框图。
参考图9A和15，干扰消除部件807包括多个干扰消除器910a、910b、…、910n。干扰消除器910a、910b、…、910n的每一个包括信道估计器1510，用于从缓冲器806的输出信号估计信道；干扰生成器1520，用于接收所估计的信道上的信息，并估计来自从缓冲器806输出的码片单元信号的干扰信号；以及减法器1530，用于移除所估计的干扰信号。
除了每个干扰消除器中的判定操作以外，具有这种结构的干扰消除部件的操作与本发明第一实施例的操作基本上相同，所以将省略对其的详细描述。此外，包括干扰消除部件的分组数据接收机的操作与本发明第一实施例的操作基本相同，并且该干扰消除部件响应于来自干扰消除控制器的命令信号而消除干扰信号。
如可以从前面的描述理解，本发明提供了这样的方法，用于将干扰消除部件布置在用于分组数据通信系统的接收机中的PDCH解码缓冲器的后续级，首先将分组数据控制信道(pDCCH)解码，然后根据PDCCH的解码结果及其信道条件来任选地启动干扰消除器。以这一方式，与传统的干扰消除方法相比，新的干扰消除方法可以减小移动台的功率消耗。
尽管参考本发明的特定实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种在传送和接收分组数据信道和分组数据控制信道的分组数据通信系统中的信号接收设备，该设备包括指状器，用于处理通过分组数据信道和分组数据控制信道接收的多路径信号，并输出处理后的分组数据信道信号和处理后的分组数据控制信道信号；合并器，用于将从指状器输出的分组数据信道信号合并在码片单元中；干扰消除部件，用于从合并后的分组数据信道信号中消除干扰信号；以及解码器，用于将干扰消除部件的输出信号解码。
2.如权利要求1所述的信号接收设备，还包括缓冲器，用于存储从合并器输出的分组数据信道信号。
3.如权利要求1所述的信号接收设备，其中，干扰消除部件位于指状器和解码器之间。
4.如权利要求1所述的信号接收设备，还包括干扰消除控制器，用于分析通过将分组数据控制信道解码获得的信息，并且仅当确定要接收的有效分组数据存在于当前时隙中时，才将干扰消除命令信号输出到干扰消除部件。
5.如权利要求1所述的信号接收设备，还包括干扰消除控制器，用于当确定有效分组数据存在于当前时隙中时，根据通过将分组数据控制信道解码而获得的分组数据控制信道信息中的所使用的调制方案，将干扰消除命令信号输出到干扰消除部件。
6.如权利要求1所述的信号接收设备，还包括干扰消除控制器，用于当确定有效分组数据存在于当前时隙中时，接收来自所希望的基站的信号与来自其它基站的信号的功率比，并仅当该功率比高于或等于预定阈值时才将干扰消除命令信号输出到干扰消除部件，其中，根据所使用的调制方案来唯一地设置所述预定阈值。
7.如权利要求1所述的信号接收设备，还包括干扰消除控制器，用于仅当有效分组数据存在于当前时隙中、并且发射机中使用的信道编码器的码率高于或等于预定阈值时，才将干扰消除命令信号输出到干扰消除部件。
8.如权利要求1所述的信号接收设备，其中，解码器包括Walsh解包器，用于将干扰消除器的输出进行Walsh解包；度量生成器，用于从Walsh解包器的输出产生度量；解交织器，用于将度量生成器的输出解交织；以及增强解码器，用于将解交织器的输出增强解码。
9.一种用于在分组数据通信系统的接收机中消除干扰信号的方法，其中，通过分组数据信道和分组数据控制信道来传送和接收数据，该方法包括以下步骤处理通过分组数据信道和分组数据控制信道接收的多路径信号，并输出处理后的分组数据信道信号和处理后的分组数据控制信道信号；将处理后的分组数据信道信号合并在码片单元中；读取合并后的分组数据信道信号，并从所读取的分组数据信道信号中消除干扰信号；以及将干扰消除后的分组数据信道信号解码。
10.如权利要求9所述的方法，还包括存储合并后的分组数据信道信号的步骤。
11.如权利要求9所述的方法，还包括以下步骤分析通过将分组数据控制信道解码而获得的信息，并仅当确定要接收的有效分组数据存在于当前时隙中时，才输出干扰消除命令信号。
12.如权利要求11所述的方法，其中，输出干扰消除命令信号的步骤包括以下步骤当确定有效分组数据存在于当前时隙中时，根据通过将分组数据控制信道解码而获得的分组数据控制信道信息中的所使用的调制方案，输出干扰消除命令信号。
13.如权利要求11所述的方法，其中，输出干扰消除命令信号的步骤包括以下步骤当确定有效分组数据存在于当前时隙中时，接收来自所希望的基站的信号与来自其它基站的信号的功率比；以及仅当该功率比高于或等于预定阈值时，才输出干扰消除命令信号，其中，根据所使用的调制方案唯一地设置所述预定阈值。
14.如权利要求11所述的方法，其中，输出干扰消除命令信号的步骤包括以下步骤仅当有效分组数据存在于当前时隙中、并且发射机中使用的信道编码器的码率高于或等于预定阈值时，才输出干扰消除命令信号。
15.如权利要求9所述的方法，其中，将干扰消除后的分组数据信道信号解码的步骤包括以下步骤将干扰消除后的分组数据信道信号进行Walsh解包；从Walsh解包后的信号的输出产生度量；将度量解交织；以及使用解交织后的度量将干扰消除后的分组数据信道信号进行增强解码。
全文摘要
公开了一种用于在分组数据通信系统的分组数据接收器中消除干扰信号的设备和方法，其中，通过分组数据信道和分组数据控制信号来传送和接收数据。分组数据信号和分组数据控制信道时间同步。缓冲器临时存储在通过多条路径接收之后合并的分组数据信道上的信号，直到分组数据控制信道被解码为止。干扰消除控制器分析分组数据控制信道信息，并仅当确定要接收的有效分组数据存在于当前时隙中时，才输出干扰消除命令信号。干扰消除部件接收从缓冲器输出的分组数据信道信号，并仅当接收到干扰消除命令信号时，才从分组数据信道信号中消除干扰信号。
文档编号H04L12/56GK1695358SQ200380100781
公开日2005年11月9日 申请日期2003年10月2日 优先权日2002年10月5日
发明者许书源, 安成佑, 裵相珉 申请人:三星电子株式会社