专利名称：上行链路sdma导频估计的制作方法
技术领域：
概括地说，下面的描述内容涉及通信系统，具体地说，涉及上行链路SDMA导频估 计。
背景技术：
为了解决对无线通信系统的不断增长的带宽要求，设计开发了不同的方案，以使 得多个用户终端能够在达到较高的数据吞吐量的同时通过共享信道资源与单个接入点进 行通信。多输入或多输出(MIMO)技术代表了这样的一种方式，即，近期出现的用于下一代 通信系统的热门技术。在若干新兴的无线通信标准(如电气工程师协会(IEEE)802. 11标 准)中已经采用了 MIMO技术。IEEE 802. 11表示IEEE 802. 11委员会为近距离通信(例 如，从几十米至几百米)开发的一组无线局域网(WLAN)空中接口标准。空分多址(SDMA)是一种多址方案，其使得在同一时间发往不同的接收机的多路 流能够共享相同的频率信道，由此就能够提供较大的用户容量。SDMA是蜂窝无线系统中通 用且典型的MIMO方案。在上行链路SDMA传输中，由于不同的上行链路用户(接入终端) 之间的频率误差和相位噪声差，每一路空间流可呈现出不同的公共相位误差。在上行链路 SDMA传输中，可使用多种方法来估计每位用户的公共相位误差。
发明内容
在本发明的一个方面，一种用于通信的装置包括处理系统，用于接收多路空间 流，其中，所述空间流中的每路空间流包括具有至少一个相移导频信号的符号。所述处理系 统还用于计算所述相移导频信号的最小均方误差(MMSE)估计；使用所述匪SE估计来估 计所述符号的相位误差。在本发明的另一个方面，一种用于通信的方法包括接收多路空间流，其中，所述 空间流中的每路空间流包括具有至少一个相移导频信号的符号。所述方法还包括计算所 述相移导频信号的MMSE估计；使用所述MMSE估计来估计所述符号的相位误差。在本发明的另一个方面，一种用于通信的装置包括用于接收多路空间流的模块， 其中，所述空间流中的每路空间流包括具有至少一个相移导频信号的符号。所述装置还包 括用于计算所述相移导频信号的MMSE估计的模块；用于使用所述MMSE估计来估计所述 符号的相位误差的模块。在本发明的另一个方面，一种用于无线通信的计算机程序制品包括机器可读介质。所述介质编有指令，所述指令执行用于接收多路空间流，其中，所述空间流中的每路空 间流包括具有至少一个相移导频信号的符号；计算所述相移导频信号的MMSE估计；使用所 述MMSE估计来估计所述符号的相位误差。在本发明的另一个方面，接入点包括无线网络适配器，用于为对等节点提供通往 网络的回程连接；处理系统。所述处理系统用于接收多路空间流，其中，所述空间流中的 每路空间流包括具有至少一个相移导频信号的符号；计算所述相移导频信号的MMSE估计； 使用所述MMSE估计来估计所述符号的相位误差。
在后面的具体实施例和附图部分将对本发明的这些示例性方面和其它示例性方 面进行描述，其中图1是无线通信网络的图解；图2是示例性无线节点的框图；图3是图2中的信道估计器的各种功能块的图解；依据实际作法，为简明起见会将一些附图简化。因此，所述附图并不会描绘出给定 装置(例如，设备)或方法的全部部件。最后，在说明书和附图部分，类似的附图标记用于 表示类似的特征。
具体实施例方式下面将参照附图对本发明的各个方面进行更详尽的描述。然而，本发明可以体现 为多种不同的形式，不应当解释为限于本发明通篇描绘的任何特定结构或功能。而是，这些 方面被提供用以使得公开内容详尽且完整，并能向本领域普通技术人员更详尽的传达本发 明的保护范围。根据本文的内容，本领域普通技术人员应当认识到，本发明的保护范围旨在 涵盖本文公开的发明的任何方面，无论这些方面是单独实现还是结合本发明的任何其它方 面来实现。比方说，可使用本文所阐述的任何数量个方面来实现一种装置或是执行一种方 法。此外，本发明的保护范围旨在涵盖使用其它结构、功能或除本发明描述的各个方面以外 或与本发明描述的各个方面不同的结构和功能的装置或方法。应当理解，本文所公开的本 发明的任何方面可由权利要求中的一项或多项要素来体现。现在将参照图1示出无线网络的若干方面。示出的无线网络100具有若干无线节 点，一般来说指定为节点110和120。每个无线节点都能够进行接收和/或发射。在随后的 具体描述中，对下行链路通信而言，术语“接入点，，表示发射节点，术语“接入终端”表示接 收节点；而对上行链路通信而言，术语“接入点”表示接收节点，术语“接入终端”表示发射 节点。然而，本领域普通技术人员很容易理解，其它术语或专门用语也可用于接入点和/或 接入终端。举个例子，接入点可以称作为基站、基站收发台、站、终端、节点、作为接入点的接 入终端或一些其它合适的术语。接入终端可以称作为用户终端、移动站、用户站、站、无线设 备、终端、节点或一些其它合适的术语。本发明通篇描述的各个方面旨在应用于全部合适的 无线节点，而不论它们的特定专门用语。无线网络100能够支持分布于一地理区域的任意数量的接入点向接入终端120提 供覆盖。系统控制器130可用于协调并控制接入点，以及让接入终端120接入其它网络(例如，互联网)。为了简单起见，示出了一个接入点110。一般来说，接入点是向地理覆盖区域 内的接入终端提供回程服务的固定终端，当然，在一些应用中接入点可以是移动的。接入终 端可以是固定的或者移动的，其使用接入点的回程服务或是参与同其它接入终端的对等通 信。接入终端的例子包括电话(例如，蜂窝电话)、膝上型计算机、台式计算机、个人数字 助理(PDA)、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、摄像机、游戏机控制台或任何其它合适 的无线节点。无线网络100支持MIMO技术。使用MIMO技术，接入点110能够使用SDMA与多个 接入终端120进行通信。如在本发明的背景技术部分所说明的，SDMA是多址方案，其使得 同时发往不同的接收机的多路流能够共享相同的频率信道，由此也就能够提供较大的用户 容量。这是通过对每路数据流进行空间预编码，并随后在下行链路上通过不同的发射天线 发射经过空间预编码的每路流来实现的。经过空间预编码的数据流到达具备不同空间特征 (spatial signature)的接入终端，这使得每个接入终端120都能够恢复出指定发往该接 入终端120的数据流。在上行链路上，每个接入终端120发射经过空间预编码的数据流，这 使得接入点110能够标识出经过空间预编码的每路数据流的源。一个或多个接入终端120配备有多付天线，以实现特定功能。在这样的配置下，接 入点110处的多付天线可用来同多天线接入点进行通信，以便在无需额外的带宽或发射功 率的情况下提升数据吞吐率。这可以通过将发射机处的高数据率信号分解成多个具有不同 的空间特征的较低速率数据流来实现，由此也就使得接收机能够将这些流分成多个信道且 适当地组合所述流以恢复出高速率数据信号。尽管下文的内容部分描述了同样支持MIMO技术的接入终端，然而，接入点110还 可以支持不支持MIMO技术的接入终端。这种方式使得以往版本的接入终端(例如，“传统” 终端)仍旧能够部署于无线网络中，从而延长了它们的有效期，并允许适当地引入较新的 MIMO接入终端。在下面的详细描述中，将参照能够支持任何合适的无线技术(如正交频分复用 (OFDM))的MIMO系统来描述本发明的各个方面。OFDM是将数据分布在若干以精确频率间 隔开来的子载波上的扩频技术。这种间隔提供“正交性”，这使得接收机能够从子载波中恢 复出数据。OFDM系统实行IEEE 802. 11或一些其它空中接口标准。其它合适的无线技术包括例如，码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)或任何其它 合适的无线技术或这些合适的无线技术的任意组合。CDMA系统可实行IS-2000、IS-95、 IS-856、宽带CDMA(WCDMA)或一些其它合适的空中接口标准。TDMA系统可实行全球移动通 信系统(GSM)或一些其它合适的空中接口标准。本领域普通技术人员将很容易明白，本发 明的各个方面并不限于任何特定无线技术和/或空中接口标准。图2是示出了示例性无线节点的概念性框图。在发射模式下，TX数据处理器202 用于从数据源201接收数据，对该数据进行编码(例如，Turbo码)，以便在接收节点处进行 前向纠错(FEC)。编码过程将生成一连串的码符号，TX数据处理器202将这些码符号组合 起来并映射到信号星座图，以生成一连串的调制符号。在无线节点实行OFDM的过程中，将调制符号从TX数据处理器202提供至OFDM调 制器204。OFDM调制器将调制符号分解成若干并行流，并随后使用一些调制星座图将每路 流映射至子载波。随后，对每一组子载波执行快速傅里叶逆变换(IFFT)以生成时域OFDM符号，其中，每个OFDM符号都具有一组子载波。OFDM符号分布于多个数据分组的有效负载 上。在至少一种无线节点配置结构中，在每个数据分组中将至少一个导频信号连同有 效负载一起携带。导频通常是由导频单元203生成的非数据承载的扩频信号，其能够为接 收机所用以获取一个或多个关联数据承载(业务)信号信道的时序，并提供相位参考以用 于对这些关联业务信道进行相干解调。OFDM调制器204将导频信号分解为若干并行流，并 随后使用一些调制星座图将每路流映射至子载波。随后，对每一组子载波执行IFFT，以生成 构成导频信号的一个或多个时域OFDM符号。随后，在向TX空间处理器205提供数据分组 之前，先将导频信号附于每个数据分组所携带的有效负载之后。TX空间处理器205对数据分组执行空间处理。这可以通过如下方式来实现将数 据分组空间预编码至若干经过空间预编码的流，并随后将每路经过空间预编码的流经由收 发机206提供至不同的天线208。每个收发机206使用经过预编码的相应流来调制RF载 波，以便在无线信道上进行传输。在接收模式下，每个收发机206通过它们各自的天线208接收信号。每个收发机 206都可用于恢复出调制到RF载波的信息，并将该信息提供给RX空间处理器210。RX空间处理器210对所述信息执行空间处理，以恢复出发往无线节点200的任何 空间流所携带的数据分组。该空间处理可根据信道相关矩阵反演(CCMI)、最小均方误差 (MMSE)、软干扰消除(SIC)或一些其它合适的技术来执行。OFDM解调器212恢复出在OFDM符号中的每个子载波上携带的数据(在数据分组 的有效负载中)，并将所述数据多路传送到包括导频信号的调制符号流中。OFDM解调器212 使用快速傅里叶变换(FFT)将流从时域转换到频域。频域信号包括每个子载波的不同的流。信道估计器215从OFDM解调器接收包括导频信号的流，并估计信道响应。一般来 说，由于通过无线信道进行传输的原因，每个导频信号都会发生相移。计算对相移导频信号 的MMSE估计，使用该MMSE估计来估计相位误差并随后来估计信道响应。将该信道响应提 供给RX数据处理器214。RX数据处理器214用于将调制符号转换回信号星座图中的正确点(correct point)。由于在无线信道中存在噪声和其它干扰，调制符号可能无法与原始信号星座图中 的准确的点的位置相对应。使用信道估计，RX数据处理器214通过寻找接收到的点同信号 星座图中有效符号的位置之间的最小距离来检测最有可能发射的是哪一个调制符号。比方 说，在Turbo码的情况下，可使用这些软决策来计算与给定的调制符号相关联的码符号的 对数似然比(LLR)。随后，在将起初所发射的数据提供给数据宿218之前，RX数据处理器 214使用码符号LLR序列和相位误差估计，以对该数据进行解码。图3是示出了信道估计器的功能的流程图。值得注意的是，信道估计器的输入就 是OFDM解调器212 (见图2、对信号进行FFT处理后的输出。由此，在上行链路SDMA导频 估计中，在对接收到的上行链路符号执行FFT处理之后，针对接收机j、符号m和导频k的所 接收到的导频值。^为
权利要求
1.一种用于通信的装置，包括处理系统，用于接收多路空间流，其中，所述空间流中的每路空间流都包括具有至少一 个相移导频信号的符号，所述处理系统还用于计算所述相移导频信号的最小均方误差(MMSE)估计； 使用所述MMSE估计来估计所述符号的相位误差。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理系统还用于 计算信道状态信息；使用所述信道状态信息来计算所述MMSE估计。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述处理系统还用于 基于每个符号计算所述信道状态信息。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述处理系统还用于 使用如下方程来计算所述MMSE估计
5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述处理系统还用于 存储所述导频信号的副本；根据计算出的所述MMSE估计和所述导频信号的副本，估计所述符号的相位误差。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述处理系统还用于在估计所述相位误差时，对所述导频信号的副本和所述空间流中的一路空间流的信道 状态信息进行相位旋转，以补偿所述空间流中的所述一路空间流的循环延迟。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述处理系统还用于 使用如下方程估计所述相位误差
8.根据权利要求2所述的装置，其中，所述符号包括多个子载波，所述处理系统还用基于每个子载波计算所述信道状态信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述处理系统还用于 使用如下方程计算所述MMSE估计
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述处理系统还用于 存储所述导频信号的副本；根据所述MMSE估计和所述导频信号的副本，估计所述符号的相位误差t
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述处理系统还用于 使用如下方程估计所述相位误差
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理系统还用于从同一源接收所述空间流中的至少两路空间流，所述处理系统还用于对所述空间流中的至少两路空间流的相位误差估计取平均。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理系统还用于从同一源接收所述空间流中的至少两路空间流；所述处理系统 还用于计算信道状态信息，对所述流中的至少两路流的信道状态信息取平均， 使用取平均后的信道状态信息来计算所述MMSE估计。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述处理系统还用于 使用如下方程计算所述MMSE估计
15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理系统还用于 使用所述相位误差估计来检测在所述符号中携带的数据。
16.一种用于通信的方法，包括接收多路空间流，其中，所述空间流中的每路空间流包括具有至少一个相移导频信号 的符号；计算所述相移导频信号的最小均方误差(MMSE)估计； 使用所述MMSE估计来估计所述符号的相位误差。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括计算信道状态信息，其中，所述MMSE估计是 使用所述信道状态信息来计算的。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述信道状态信息是基于每个符号来计算的。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述MMSE估计是使用如下方程来计算的 hm =Kl ^HHtHJ1HiXk0
20.根据权利要求18所述的方法，还包括存储所述导频信号的副本，其中，所述相位 误差是根据计算出的所述MMSE估计和所述导频信号的副本来估计的。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，估计所述相位误差包括对所述导频信号的副本和所述空间流中的一路空间流的信道状态信息进行相位旋转， 以补偿所述空间流中的所述一路空间流的循环延迟。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述相位误差是使用如下方程来估计的
23.根据权利要求17所述的方法，其中，所述符号包括多个子载波，并且其中，所述fi道状态信息是基于每个子载波来计算的。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述MMSE估计是使用如下方程来计算的
25.根据权利要求23所述的方法，还包括存储所述导频信号的副本，其中，所述符号 的相位误差是根据计算出的MMSE估计和所述导频信号的副本来估计的。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述相位误差是使用如下方程来估计的Φ· = angle{(snINss +HhmHJ-' HHJmk)。
27.根据权利要求16所述的方法，其中，接收到的所述多路空间流包括源自同一源的 至少两路空间流；所述方法还包括对所述至少两路空间流的相位误差估计取平均。
28.根据权利要求16所述的方法，其中，接收到的所述多路空间流包括源自同一源的 至少两路空间流；所述方法还包括对所述至少两路空间流的信道状态信息取平均，其中，所述MMSE估计是使用取平均后 的信道状态信息来计算的。
29.根据权利要求观所述的方法，其中，所述MMSE估计是使用如下方程来计算的
30.根据权利要求16所述的方法，其中，估计出的相位误差用于检测在所述符号中携 带的数据。
31.一种用于通信的装置，包括用于接收多路空间流的模块，其中，所述空间流中的每路空间流包括具有至少一个相 移导频信号的符号；用于计算所述相移导频信号的最小均方误差(MMSE)估计的模块； 用于使用所述MMSE估计来估计所述符号的相位误差的模块。
32.根据权利要求31所述的装置，还包括用于计算信道状态信息的模块，其中，用于 计算所述匪SE估计的模块用于使用所述信道状态信息来计算所述MMSE估计。
33.根据权利要求32所述的装置，其中，用于计算信道状态信息的模块用于 基于每个符号计算信道状态信息。
34.根据权利要求33所述的装置，其中，用于计算匪SE估计的模块用于 使用如下方程来计算所述估计
35.根据权利要求33所述的装置，还包括用于存储所述导频信号的副本的模块，其 中，用于估计相位误差的模块用于根据计算出的MMSE估计和所述导频信号的副本来估计相位误差。
36.根据权利要求35所述的装置，其中，用于估计所述相位误差的模块还包括相位旋转模块，用于对所述导频信号的副本和所述空间流中的一路空间流的信道状态 信息进行相位旋转，以补偿所述空间流中的一路空间流的循环延迟。
37.根据权利要求35所述的装置，其中，用于估计所述相位误差的模块用于 使用如下方程估计所述相位误差
38.根据权利要求32所述的装置，其中，所述符号包括多个子载波，并且其中，用于计 算信道状态信息的模块用于基于每个子载波计算信道状态信息。
39.根据权利要求38所述的装置，其中，用于计算匪SE估计的模块用于 使用如下方程来进行计算
40.根据权利要求38所述的装置，还包括用于存储所述导频信号的副本的模块；其 中，用于估计相位误差的模块用于使用计算出的MMSE估计和所存储的所述导频信号的副本来估计相位误差。
41.根据权利要求40所述的装置，其中，用于估计相位误差的模块用于 使用如下方程估计相位误差
42.根据权利要求31所述的装置，其中，接收到的所述多路空间流包括源自同一源的 至少两路空间流；所述装置还包括用于对所述至少两路空间流的相位误差估计取平均的模块。
43.根据权利要求31所述的装置，其中，接收到的所述多路空间流包括源自同一源的 至少两路空间流；所述装置还包括用于对所述流中的至少两路流的信道状态信息取平均的模块，其中，用于计算MMSE估 计的模块用于使用取平均后的信道状态信息来进行计算。
44.根据权利要求43所述的装置，其中，用于计算所述MMSE估计的模块用于 使用如下方程计算所述估计
45.根据权利要求31所述的装置，其中，用于估计相位误差的模块用于检测在所述符 号中携带的数据。
46.一种用于无线通信的计算机程序制品，包括编码有指令的机器可读介质，其中，所述指令可执行用于接收多路空间流，其中，所述空间流中的每路空间流包括具有至少一个相移导频信号 的符号；计算所述相移导频信号的最小均方误差(MMSE)估计； 使用所述MMSE估计来估计所述符号的相位误差。
47.一种接入点，包括无线网络适配器，用于为对等节点提供通往网络的回程连接； 处理系统，用于接收多路空间流，其中，所述空间流中的每路空间流包括具有至少一个相移导频信号 的符号；计算所述相移导频信号的最小均方误差(MMSE)估计； 使用所述MMSE估计来估计所述符号的相位误差。
全文摘要
本发明描述了用于通信的系统和/或方法，在通信过程中接收多路空间流。这些空间流中的每路空间流都包括具有至少一个相移导频信号的符号。计算相移导频信号的最小均方误差(MMSE)估计，并使用该MMSE估计来估计符号的相位误差。
文档编号H04L27/00GK102124709SQ200980132044
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月17日 优先权日2008年8月20日
发明者D·J·R·范尼 申请人:高通股份有限公司