在接收机电路中处理数据和接收机电路的制作方法
【专利摘要】公开了在接收机电路中处理数据和接收机电路。一种方法包括接收包括基于码本的第一码本条目预编码的第一数据的信号，其中，所述码本包括至少一个其他码本条目，对一组矩阵求平均以获得平均矩阵，其中，该组矩阵的每个矩阵是基于至少一个其他码本条目的各其他码本条目而确定的，以及基于平均矩阵来确定协方差矩阵。
【专利说明】在接收机电路中处理数据和接收机电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信。特别地，本发明涉及接收机电路和由此类接收机电路执行的方法。
【背景技术】
[0002]在无线电通信系统中，可以调度多个移动站以共享相同的频率和时间资源，其中可能发生同信道干扰。包括在移动站中的接收机电路可以处理包括此类干扰的接收信号以便检测最初由发射机发送的数据。接收机电路和由接收机电路执行的方法必须不断地得到改进。特别地，改进接收机电路中的数据检测可能是期望的。
【专利附图】
【附图说明】
[0003]当结合附图来阅读时，在以下详细描述中，使得本公开的各方面以示例的方式变得更加显而易见，在所述附图中:
图1是根据本公开的方法100的示意性方框图；
图2是根据本公开的接收机电路200的示意性方框图；
图3是根据本公开的方法300的示意性方框图；
图4是根据本公开的接收机电路400的示意性方框图；
图5是根据本公开的方法500的示意性方框图；
图6A和6B是图示出接收机电路的性能的图；
图7A和7B是图示出接收机电路的性能的图；以及 图8是图示出接收机电路的性能的图。
【具体实施方式】
[0004]在以下详细描述中，对形成其一部分的附图进行参考，并且在其中以图示的方式示出其中可以实施本公开的实施例。应理解的是在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以实现结构或逻辑修改。可以将本文所述的各种示例性实施例的特征相互组合，除非具体地另外说明。因此，不应以限制性意义来理解以下详细描述，并且由所附权利要求来限定本公开的范围。
[0005]如在本说明书中采用的术语“耦合”和/或“连接”并不意图一般地意指必须将元件直接地耦合或连接在一起。可以在“耦合”或“连接”元件之间提供中间元件。然而，虽然不局限于该意义，还可以将术语“耦合”和/或“连接”理解成可选地公开其中元件被直接地耦合或连接在一起而没有在“耦合”或“连接”元件之间提供中间元件的实施方式。
[0006]如在本说明书中采用的，在在详细描述或权利要求中使用术语“包括”、“具有”、“带有”或其其他变体的程度上，此类术语意图以与术语“包括”类似的方式是包括性的。术语“示例性”仅仅意图作为示例，而不是最好的或最佳的。
[0007]可以用分立电路、部分为集成电路或完全为集成电路来实现在本文中指定的设备。另外，可以在单个半导体芯片上或被相互连接的多个半导体芯片上实现根据本公开的设备。应理解的是可以用软件或用专用硬件或部分地用软件且部分地用专用硬件来实现指定设备的部件。
[0008]根据本公开的设备可以以方框图的形式图示出。应理解的是此类方框图的分离方框不一定涉及实际上被分离的硬件或软件部件。而是，还可能的是可以以单个部件的形式来实现多个此类方框或者可以以多个部件的形式来实现单个方框。
[0009]下面，描述根据本公开的各种方法。应理解的是可以通过添加其他方法步骤来修改每个方法。特别地，可以通过结合各其他方法描述的一个或多个方法步骤来扩展一种方法。还可以通过本说明书的所有其他部分推导出附加方法步骤，除非另外具体地说明。还应理解的是可以以任意方式将单独方法的指定特征组合，导致为了简单起见而未明确地描述的其他实施例。
[0010]结合所述方法进行的评论还可以对被配置成执行该方法的相应接收机电路适用，并且反之亦然。例如，如果指定了特定方法步骤，则相应的接收机电路可以包括用以执行所述方法步骤的单元，即使在图中未明确地描述或图示出此类单元。
[0011]在本文中描述的方法和设备可以在各种无线通信网络中使用，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交 FDMA (OFDMA)、单载波 FDMA (SC-FDMA)网络等。此类无线电通信系统(或网络或系统)可以包括经由无线电通信网络来发射无线电通信信号的发射机。发射机可以是基站或包括在用户的设备中的发射设备，诸如移动无线电收发机、手持式无线电设备或任何类似设备。由发射机发射的无线电通信信号可以被接收机接收到，诸如移动无线电收发机或移动站中的接收设备。举例来说，移动站可以以蜂窝式电话、智能电话、平板PC、膝上型计算机等为代表。例如，在本文中描述的接收机电路可以是移动站的一部分，使得在下文中可以以同义词方式使用术语“移动站”和“接收机电路”。应注意的是还可以将基站称为“节点B”或“eNode B”，并且还可以将移动站称为“用户设备”(UE)0
[0012]可以根据在发射机和接收机两者处提供多个天线的使用的多输入多输出(MIMO)技术来操作在本文中描述的方法和设备。应理解的是还可以针对接收机处仅一个天线的情况来操作所述方法和设备。MMO是无线通信标准的一部分，诸如IEEE 802.1ln (W1-Fi),4G、3GPP长期演进(LTE)、WiMAX和HSPA+。就此而论，可以使用术语“空间复用”，其对应于MMO无线通信中的传输技术且其可以用来从基站的多个发射天线中的每一个发射独立且分开编码的数据信号，即所谓的流。类似地，移动站可以借助于多个接收天线来接收多个流。空间复用中的数据编码可以是基于开环方法或闭环方法。
[0013]多用户(MU) MMO方案允许多个移动站共享频率和时间域中的相同资源、即相同资源块，并在空间域上复用其信号。可以将MU-MMO视为空分多址(SDMA)方案的扩展版本。在3G/HSPA MU-MIMO中，移动站还可以共享相同的时间和信道化代码(例如正交可变扩频因子(OVSF)/扩频代码)。在MU-MMO中，基站可以调度多个移动站以用于数据传输。然后可以同时地从基站向被调度的移动站发射数据。特别地，专用于各移动站的信号可以对应于各定向数据束。在数据传输期间，可能发生从基站发射到共同调度移动站的数据流之间的干扰。可以将此类干扰称为“同信道”干扰。请注意，在本文中使用的术语“感兴趣移动站”和“共同调度移动站/干扰移动站”并不是指的是相同移动站，而是对应于两个不同用户的两个不同移动站。
[0014]在本文中描述的方法和设备可以利用UE调度或UE配对。在MU-MMO中，可以通过在相同的时间和频率资源上调度多个移动站来增加总和吞吐量，即所有移动站的数据速率的总和。特别地，可以将在相同时间和频率资源上调度两个移动站称为UE配对。应理解的是可以在相同时间和频率资源上调度超过两个移动站。
[0015]在本文中描述的方法和设备可以利用码本条目，例如预编码权值、预编码矢量、预编码矩阵等。在SU-MIMO系统中，预编码方案可以是基于以可以被选择成使接收机输出端处的信号功率和因此的链路吞吐量最大化的权值对从基站的发射天线发射的多个数据流加权。在MU-MMO系统中，可以例如将预编码权值选择为使总和容量最大化。MU-MIMO可以得到基于码本反馈的预编码或双码本方法的支持。在实践中，可以将包括多个预定预编码权值(或预编码矢量或预编码矩阵)的预编码码本存储在基站中，使得可以基于信道信息从码本中选择适当的权值，例如预编码矩阵指示符(PMI)、信道状态信息(CSI)和/或信道质量指示符(CQI)。替换地，可以由基站在预定时间和/或周期性地确定预编码权值。例如可以在3GPP标准中找到用于码本和码本条目的示例。
[0016]在无线电通信系统中，可以根据所采用的基站的发射天线端口的数目来定义不同的码本。码本可以提供预编码支持以用于可变数目的层(数据流)到同一目标移动站的同时传输。PMI是针对给定数目的发射天线端口(例如，在LTE中为1、2、4个且对于LTE-A而言达到8个)定义的码本中的指标。为了保持上行链路反馈的量受到限制，移动通信标准可能仅支持报告PMI以及信道质量指示符(CQI)。
[0017]当矢量a和b之间的标量积等于零时,预编码矢量a和b是相互正交的。标量积可以取决于所考虑的矢量空间和该矢量空间的元素(或矢量)的表示。两个预编码矢量a和b之间的标量积可以特别地对应于表达式aHb，其中，H表示复(或厄密)共轭。以类似方式，两个预编码矩阵A和B之间的标量积可以特别地对应于表达式trace (AHB)，其中，函数trace (.)对应于作为矩阵的其自变量的轨迹(trace)。
[0018]图1图示出根据本公开的包括方法步骤I至3的方法100。在I处，接收信号，其中，该信号包括基于码本的第一码本条目预编码的第一数据，其中，该码本包括至少一个其他码本条目。在2处，对一组矩阵求平均以获得平均矩阵，其中，该组矩阵的每个矩阵是基于至少一个其他码本条目中的各其他码本条目而确定的。在3处，基于平均矩阵来确定协
方差矩阵。
[0019]图2图示出根据本公开的接收机电路200。可以结合方法100来阅读接收机电路200的操作，但其不限于此。接收机电路200被配置成接收包括基于码本的码本条目预编码的数据的信号，其中，所述码本包括至少一个其他码本条目。接收机电路200包括被配置成对一组矩阵求平均以获得平均矩阵的第一单元4，其中，该组矩阵的每个矩阵是基于所述至少一个其他码本条目中的各其他码本条目而确定的(参见方法100的方法步骤2)。接收机电路200还包括第二单元5，其被配置成基于平均矩阵来确定协方差矩阵(参见方法100的方法步骤3)。
[0020]下面更详细地描述方法100和接收机电路200以及其扩展。就此而论，可以指定在图中为了明了起见而未示出的其他方法步骤和其他接收机电路部件。应理解的是接收机电路200可以包括被配置成执行在本说明书中描述的任何方法步骤的一个或多个附加部件。此外，还可以将接收机电路200配置成作为发射机电路进行操作。接收机电路200还可以包括执行所述方法步骤中的一个或多个所需的所包括部件之间的一个或多个(电)连接。
[0021]现在对MU-MMO系统进行示例性参考，其中，基站在相同时间-频率资源上同时地与许多的K个移动站通信。应注意的是可以将就此进行的评论应用于相应的SU-MIMO系统。该基站可以包括任意数目的Ntx > I个发射天线，并且K个移动站中的每一个可以包括一个或多个接收天线。
[0022]可以用下式来表示由基站在任意时刻发射的预编码数据X
【权利要求】
1.一种方法，包括: 在接收机处接收包括基于码本的第一码本条目预编码的第一数据的信号，其中，所述码本包括至少一个其他码本条目； 使用接收机的求平均单元对一组矩阵求平均以获得平均矩阵，其中，该组矩阵的每个矩阵是基于至少一个其他码本条目中的各其他码本条目而确定的；以及基于平均矩阵来确定协方差矩阵。
2.权利要求1的方法，还包括: 基于协方差矩阵使接收信号均衡。
3.权利要求1的方法，其中，所述第一码本条目和所述至少一个其他码本条目中的每一个分别地是预编码矢量或预编码矩阵。
4.权利要求1的方法，其中，所述第一码本条目和所述至少一个其他码本条目形成完整码本。
5.权利要求1的方法，其中，所述第一码本条目与所述至少一个其他码本条目中的每一个基本上正交。
6.权利要求1的方法 ，其中，对所述矩阵组求平均包括确定矩阵组的算术平均。
7.权利要求1的方法，其中，所述平均矩阵的条目对应于矩阵组中的矩阵的各条目的平均值。
8.权利要求1的方法，还包括: 基于接收信号来确定信道估计，其中，进一步基于信道估计来确定矩阵组中的每个矩阵。
9.权利要求1的方法，还包括: 确定包括在接收信号中的噪声的方差，其中，所述协方差矩阵还取决于噪声方差。
10.权利要求1的方法，还包括: 在接收信号之前接收被配置成在接收机处识别第一码本条目的信息。
11.权利要求1的方法，其中: 所述接收机包括第一接收机电路； 所述第一数据专用于第一接收机电路； 所述接收信号还包括专用于第二、不同接收机电路的第二数据；以及第二数据被基于码本的第二码本条目预编码，其中，所述第二码本条目与第一码本条目基本上正交。
12.权利要求11的方法，其中: 所述第一接收机电路被包括在第一移动站中；以及 所述第二接收机电路被包括在第二、不同移动站中。
13.权利要求11的方法，其中，所述第二码本条目在确定协方差矩阵式是第一接收机电路不知道的。
14.权利要求11的方法，其中，所述第一数据和所述第二数据由基站同时地在同一时间-频率资源上发射。
15.权利要求11的方法，其中，所述第一数据和所述第二数据由基站同时地在同一时间和信道化/扩频代码上发射。
16.权利要求11的方法，其中，所述第一数据包括第一定向数据束且所述第二数据包括第二定向数据束。
17.权利要求1的方法，其中，所述接收信号包括从第一无线电小区发射的数据和从第二、不同无线电小区发射的数据。
18.权利要求1的方法，其中，所述接收信号是基于多用户多输入多输出技术接收到的。
19.一种被配置成接收包括基于码本的码本条目预编码的数据的信号的接收机电路，其中，所述码本包括至少一个其他码本条目，该接收机电路包括: 第一单元，被配置成对一组矩阵求平均以获得平均矩阵，其中，该组矩阵的每个矩阵是基于至少一个其他码本条目中的各其他码本条目而确定的；以及第二单元，被配置成基于平均矩阵来确定协方差矩阵。
20.权利要求19的接收机电路，还包括: 信道估计器，被配置成基于接收信号来确定信道估计并向第一单元提供信道估计以供在确定矩阵组中的每个矩阵时使用。
21.—种方法,包括: 接收包括基于码本的码本条目预编码的数据的信号，其中，所述码本包括至少一个其他码本条目； 基于接收信号来确定信道估计； 对一组矩阵求平均以获得平均矩阵，其中，该组矩阵的每个矩阵是基于信道估计和至少一个其他码本条目中的各其他码本条目而确定的； 基于平均矩阵来确定协方差矩阵；以及 基于协方差矩阵使接收信号均衡。
22.一种被配置成接收包括基于码本的码本条目预编码的数据的信号的接收机电路，其中，所述码本包括至少一个其他码本条目，该接收机电路包括: 信道估计器，被配置成基于接收信号来确定信道估计； 被配置成对一组矩阵求平均以获得平均矩阵的单元，其中，该组矩阵的每个矩阵是基于至少一个其他码本条目中的各其他码本条目和信道估计而确定的； 被配置成基于平均矩阵来确定协方差矩阵的单元；以及 被配置成基于协方差矩阵来使接收信号均衡的单元。
23.—种方法,包括: 接收包括基于码本的码本条目预编码的数据的信号，其中，所述码本包括至少一个其他码本条目；以及 基于所述至少一个其他码本条目来确定平均协方差矩阵。
【文档编号】H04B1/10GK103580705SQ201310318541
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】R.巴尔拉杰, T.肖兰, B.巴迪克 申请人:英特尔移动通信有限责任公司