CN102037665B - 无线通信系统中数据导频比的估计 - Google Patents

Abstract

描述了用于估计数据导频比的技术。终端可接收发送给多个终端的导频并且可接收专门发送给该终端的数据。终端可基于收到导频来估计信道增益和噪声方差。终端随后可基于收到数据y以及所估计的信道增益h和噪声方差σ²来估计数据导频比。在一种设计中，终端可确定度量并且可跨多个收到数据码元对该度量取平均以获得数据导频比。终端可经由多个天线接收导频和数据并且可跨这些天线组合收到数据以获得组合数据。终端可基于来自这多个天线的收到导频来估计信噪干扰比(SINR)，并且随后可基于该组合数据以及所估计的SINR来估计数据导频比。

Description

无线通信系统中数据导频比的估计

背景

I.领域

本公开一般涉及通信，尤其涉及用于估计无线通信系统中的数据导频比(D2P)的技术。

II.背景

无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等各种通信服务。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源来支持多个用户的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA(OFDMA)系统、以及单载波FDMA(SC-FDMA)系统。

在无线通信系统中，基站可向一个或更多个终端传送话务数据、控制数据以及导频。如本文中所使用的，术语“数据”可以指话务数据或控制数据。话务数据也常常被称为用户数据、分组数据等。控制数据也常常被称为开销数据、信令等。导频是基站和终端双方先验已知的数据。终端可出于各种目的而使用导频，诸如信道估计、解调、解码等。

基站可在特定功率电平传送数据并且可在相同或不同的功率电平向终端传送导频。终端可能需要查明数据导频比(D2P)，其为数据的发射功率与导频的发射功率之比。D2P对于话务数据也可称为话务导频比(T2P)、对于控制数据也可称为开销导频比(O2P)、也可称为数据与导频之间的功率偏移量等。例如，D2P可被解调器和/或解码器用来演算其判决度量。在D2P未知时准确地估计D2P是合需的。

概述

本文中描述了用于基于收到导频和数据来估计数据导频比的技术。在一种设计中，终端可接收(例如，在共享信道上发送给多个终端的)导频并且还可接收(例如，在该共享信道上发送给该终端的)数据。终端可基于收到导频来估计信道增益和噪声方差。终端随后可基于收到数据以及所估计的信道增益和噪声方差来估计数据导频比。

在一种设计中，终端可基于收到数据y和所估计的噪声方差σ²来确定第一个量(例如，|y|²-σ²)。终端可基于所估计的信道增益h来确定第二个量(例如，|h|²)。终端随后可基于该第一和第二个量来估计数据导频比。

收到数据可包括多个收到数据码元。在一种设计中，终端可确定度量其中i为收到数据码元的索引。终端可跨多个收到数据码元对该度量取平均，并基于经平均度量来确定数据导频比。在另一种设计中，终端可跨这些收到数据码元对该度量的分子取平均，跨这些收到数据码元对该度量的分母取平均，并基于经平均的分子和经平均的分母来确定数据导频比。在又一种设计中，终端可用比例缩放因子(例如，|h_i|²)对该度量的分子进行比例缩放，用该比例缩放因子对该度量的分母进行比例缩放，跨这些收到数据码元对经比例缩放的分子取平均，跨这些收到数据码元对经比例缩放的分母取平均，并基于经平均的经比例缩放分子和经平均的经比例缩放分母来确定数据导频比。

终端可经由多个接收天线接收导频和数据，并且可跨这些天线例如通过最大比值合并(MRC)来组合收到数据以获得组合数据。终端可基于经由每个接收天线接收到的导频来估计该天线的信道增益和噪声方差。终端可基于关于这多个接收天线的所估计的信道增益和噪声方差来估计信噪干扰比(SINR)。终端随后可基于组合数据z以及所估计的SINR来估计数据导频比。在一种设计中，终端可使用以上描述的任何取平均方案基于度量来估计数据导频比。

终端可出于各种目的而使用数据导频比，诸如解调和解码。以下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。

附图简述

图1示出无线通信系统。

图2示出至多个终端的共享信道的传输。

图3示出用于接收数据和导频的过程。

图4示出用于接收数据和导频的装置。

图5示出用于传送数据和导频的过程。

图6示出用于传送数据和导频的装置。

图7示出基站和终端的框图。

详细描述

本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA以及SC-FDMA系统。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。CDMA系统可实现诸如cdma2000、通用地面无线电接入(UTRA)等无线电技术。OFDMA系统可实现诸如超移动宽带(UMB)、演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等无线电技术。长期演进(LTE)使用E-UTRA，其在下行链路上采用OFDMA而在上行链路上采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA和LTE在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。cdma2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。为了清楚起见，以下针对UMB对这些技术的某些方面进行描述，并且在以下大多描述中使用了UMB术语。UMB在公众可获得的2007年8月的题为“Physical Layerfor Ultra Mobile Broadband(UMB)Air Interface Specification(用于超移动宽带(UMB)空中接口规范的物理层)”的3GPP2 C.S0084-001中描述。

图1示出了无线通信系统100，其也可被称为接入网(AN)。为简单化，图1中仅示出了一个基站110和3个终端120a、120b和120c以及一个网络控制器130。基站是与终端通信的站。基站也可被称为接入点、B节点、演进型B节点等。网络控制器130可耦合至一组基站并为这些基站提供协调和控制。网络控制器130可以是单个网络实体或网络实体集合。

终端可以是驻定的或移动的，并且亦可被称为接入终端(AT)、移动站、用户装备、订户单元、台等等。终端可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线通信设备、无线调制解调器、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话等。终端可在前向链路和/或反向链路上与基站通信。前向链路(或即下行链路)是指从基站至终端的通信链路，而反向链路(或即上行链路)是指从终端至基站的通信链路。本文中所描述的技术可由终端用来估计前向链路的D2P以及由基站用来估计反向链路的D2P。为清楚起见，以下大部分描述针对终端对D2P的估计。

基站可向每个终端传送数据和专用导频。每个终端可使用其专用导频进行信道估计以及解调和解码其数据。不同的终端可能位于不同位置并且可观测到不同的信道状况。基站可针对每个终端设置数据和导频的功率电平，以使得能在该终端处以充分的强度接收到数据和导频。每个终端的D2P可以是固定的并且可被信令给终端并被终端知晓。

系统可支持前向链路控制信道以向终端发送控制数据。若控制信道是发送给个体终端的单播信道，则在单独的控制信道上向每个终端发送小有效载荷和专用导频可能是非常昂贵的，并且可能代表对可用无线电资源的低效使用。

为了改善效率，基站可向每个终端传送数据并向多个终端传送公共导频。例如，可使用共享控制信道以单播方式向每个终端发送控制数据并以多播或广播方式向接收该共享控制信道的所有终端发送公共导频。每个终端可使用公共导频进行信道估计以及解调和解码其单播控制数据。公共导频的功率电平可被设置成使得即使具有最差信道状况的终端也能以充分的强度接收该导频。给每个终端的控制数据的功率电平可基于该终端的信道状况单独设置。类似地，可使用共享数据信道以单播方式向每个终端发送话务数据并以多播或广播方式向接收该共享数据信道的所有终端发送公共导频。

图2示出至多个终端的共享信道的示例传输。可在用于共享信道的无线电资源上向各终端发送数据码元和导频码元。无线电资源在利用正交频分复用(OFDM)或单载波频分复用(SC-FDM)的系统中可包括资源元素。每个资源元素可对应于一个码元周期里的一个副载波。无线电资源对于其他复用方案也可对应于其他类型的资源。

在图2中所示的示例中，导频码元(用“P”标记)可在预定功率电平上发送并且可跨用于共享信道的无线电资源分布。给每个终端的数据码元可在为该终端选择的功率电平上发送，并且也可跨无线电资源分布。如图2中所示，可对给不同终端的数据码元使用不同的功率电平。每个终端的D2P可取决于给该终端的数据码元的功率电平以及接收共享信道的所有终端共有的导频码元的功率电平。

在另一设计中，可对不同的终端群使用不同的导频码元群。基站可基于使用每个导频码元群的所有终端中的最大允许D2P来设置该导频码元群的功率电平，以确保良好的解调性能并改善功率效率。可对不同的导频码元群使用不同的功率电平，并且该导频功率电平可跨用于共享信道的无线电资源变化。

针对每个终端的数据功率电平可基于该终端的信道状况来调节，并且该终端的D2P可相应地变化。在具有快变信道状况的移动环境中，每个终端的D2P可迅速变化以跟踪变化的信道状况。D2P变化可能是相对快速的，并且以快的速率来信令D2P值可能消耗过多无线电资源。

在一方面，D2P可基于收到导频和数据来估计。收到数据可包括话务数据和/或控制数据并且可被发送给特定终端。导频可包括发送给多个终端的公共导频和/或发送给特定终端的专用导频。D2P可基于如以下描述的各种方案来估计。

终端处的收到数据码元可表达为：

$y_i=h_i\·x_i\·\sqrt{D2P}+n_i,$ 式(1)

其中i是以相同D2P传送给终端的数据码元的索引，

x_i是第i个所传送数据码元，

h_i是所传送数据码元x_i的复信道增益，

D2P是数据功率与导频功率之比，

n_i是与x_i无关的加性随机噪声且具有方差以及

y_i是收到数据码元。

所传送的数据码元对于M元相移键控(M-PSK)可具有等于D2P乘以导频功率的功率。所传送的数据码元对于正交调幅(QAM)可具有等于D2P乘以导频功率的平均功率。

终端可使用本领域已知的各种信道估计技术基于收到导频码元来估计信道增益h_i和噪声方差出于简单化，以下描述假定没有信道估计误差，从而所估计的信道增益和噪声方差等于实际的信道增益和噪声方差。

在一种设计中，可如下基于收到数据码元以及所估计的信道增益和噪声方差来估计D2P：

$D2P\_{\mathrm{est}}_i=\frac{{\left|y_i\right|}^2-{\mathrm{\σ}}_i^2}{{\left|h_i\right|}^2},$ 式(2)

其中D2P_est_i为对D2P的无偏估计，从而D2P_est_i的期望等于D2P。由于所估计的可能大于|y_i|²，因此式(2)中的分子项可被约束为等于0或更大并且可被给出为

即使只有一个所传送数据码元时，式(2)也可被用于估计D2P，在这种情形中索引i仅取一个值。式(2)假定没有信道估计误差。在实践中，所估计的信道增益和噪声方差通常具有一些误差。若信道估计误差小，则来自式(2)的D2P估计可相对准确。

多个数据码元可被传送给终端。通过跨这多个数据码元取平均，可以获得更准确的D2P估计。在一种设计中，可如下基于多个收到数据码元来估计D2P：

$D2P{\_\mathrm{est}}_a=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\left|y_i\right|}^2-{\mathrm{\σ}}_i^2}{{\left|h_i\right|}^2}.$ 式(3)

在另一种设计中，可如下基于多个收到数据码元来估计D2P：

${D2P\_\mathrm{est}}_b=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}({\left|y_i\right|}^2-{\mathrm{\σ}}_i^2)}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_i\right|}^2}.$ 式(4)

在又一种设计中，可如下基于多个收到数据码元来估计D2P：

${D2P\_\mathrm{est}}_c=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}({\left|y_i\right|}^2-{\mathrm{\σ}}_i^2)\·{\left|h_i\right|}^2}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_i\right|}^4}.$ 式(5)

式(3)到(5)每一个中的分子项可按若干种方式被约束为非负(即，等于0或更大)。在一种设计中，可如式(3)到(5)中所示地执行取平均，且结果可被约束为非负，例如若其为负则设为0。在另一种设计中，关于索引i的每个值，分子项可被约束为非负，且可对非负量执行取平均。分子项也可用其他方式被约束为非负。

在所估计的信道增益和噪声方差没有误差时，来自式(3)到(5)的D2P估计是无偏的。式(5)对具有高信道质量的收到数据码元(或观测)赋予更高权重。因此，来自式(5)的D2P估计可具有更低的噪声方差和更好的性能。应使用充分的算术范围和精度来计及与计算分母中信道增益的4次幂相关联的较快比特增长。式(4)具有比式(5)低的计算复杂度并且可以提供相当的性能，尤其是若信道增益间没有太多变化。

式(3)到(5)代表用于通过跨多个数据码元取平均来估计D2P的三种设计。取平均也可以用其他方式来执行。例如，分子项和分母项|h_i|²可被按比例缩放|h_i|的其他幂、其他比例缩放因子等。此外，取平均可对任何数量的具有相同D2P的数据码元执行。例如，基站可在不同瓦块上以相同的功率电平向终端发送携带多个数据码元的前向链路控制信道(例如，CQI信道)。不同瓦块中的导频可具有不同的功率电平。每个瓦块中的数据码元可具有相同的D2P，而不同瓦块中的数据码元可具有不同的D2P。可相应地执行取平均。

式(2)到(5)示出噪声方差是因每个数据码元而异的并且由下标i标示。也可对所有数据码元估计噪声方差并给出为σ²。该噪声方差可用于式(3)到(5)中的每个数据码元，因此对于i的所有值，一般而言，可对每个收到数据码元、所有收到数据码元或每个收到数据码元子集估计噪声方差。

终端可具有多个接收天线并且可经由这多个接收天线接收所传送的数据码元。来自每个接收天线的收到数据码元可表达为：

$y_{\mathrm{ij}}=h_{\mathrm{ij}}\·x_i\·\sqrt{D2P}+n_{\mathrm{ij}},$ 式(6)

其中j为终端处的接收天线的索引，

h_ij是接收天线j上对数据码元x_i的复信道增益，

n_ij是接收天线j上对数据码元x_i的加性随机噪声，以及

y_ij是来自接收天线j的收到数据码元。

终端可如下通过最大比值合并(MRC)来组合来自所有接收天线的收到数据码元：

$z_i=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{h_{\mathrm{ij}}^{*}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}^2}\·y_{\mathrm{ij}},---\mathrm{Eq}\left(7\right)$

其中是接收天线j的噪声n_ij的方差，

是用于接收天线j的比例缩放因子，

“*”标示复共轭，以及

z_i是组合数据码元。

终端可使用本领域已知的各种信道估计技术基于来自每个天线的收到导频码元来估计该天线的信道增益h_ij和噪声方差比例缩放因子指示接收天线j的收到信号质量。

基站可在瓦块中传送数据和导频。瓦块可以是由N个码元周期中的M个副载波构成的块，并且也可被称为资源块、时频块等。对于UMB，瓦块覆盖8个码元周期中的16个副载波。对于LTE，资源块覆盖6或7个码元周期中的12个副载波。终端对于每个瓦块可跨所有接收天线组合收到数据码元。终端随后可以就像组合数据码元是从一个天线获得的一样处理组合数据码元。诸如收到数据码元y_ij、信道增益h_ij和噪声方差等因天线而异的量可能不是可用的。相反，组合数据码元z_i和SINR估计可能是可用的。SINR估计可表达为：

${\mathrm{SINR}}_i=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\left|h_{\mathrm{ij}}\right|}^2}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}^2},$ 式(8)

其中SINR_i是对所传送数据码元x_i的SINR估计。SINR也可被称为信噪比(SNR)、收到信号质量等。

组合数据码元可如下表达为SINR的函数：

$z_i=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\left|h_{\mathrm{ij}}\right|}^2\·x\·\sqrt{D2P}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}^2}+{\tilde{n}}_i={\mathrm{SINR}}_i\·x_i\·\sqrt{D2P}+{\tilde{n}}_i,$ 式(9)

其中是数据码元x_i的总噪声，其具有方差SINR_i。

式(9)中的组合数据码元具有与式(1)中的收到数据码元相同的形式。具体而言，式(1)中的h_i可用式(9)中的SINR_i替换。式(1)中的噪声n_i具有方差而式(9)中的噪声具有方差SINR_i。因此，可使用式(2)到(5)中所示的任何设计来估计D2P。例如，可如下使用式(4)中所示的设计基于组合数据码元来估计D2P：

${D2P\_\mathrm{est}}_d=\frac{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}({\left|z_i\right|}^2-{\mathrm{SINR}}_i)}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{SINR}}_i^2}.$ 式(10)

可使用式(2)、(3)或(5)或其他某个等式中所示的设计基于组合数据码元来估计D2P。可基于以上描述的任何设计将分子项约束为非负。

式(3)、(4)、(5)和(10)可被用于估计具有相同D2P的传输的D2P。共享控制信道可在多个瓦块上发送，并且终端的D2P在不同瓦块中可以有所不同。例如，可在不同瓦块中使用不同的导频功率电平，同时给终端的数据功率电平在所有瓦块中可以相同。在一种设计中，可基于来自每个瓦块的数据码元和导频码元为该瓦块估计D2P。在另一种设计中，可基于来自所有瓦块的所有数据码元和所有导频码元估计单个D2P。在又一种设计中，可如下基于来自每个瓦块的导频码元以及来自所有瓦块的数据码元为该瓦块估计D2P：

${D2P\_\mathrm{est}}_e=\frac{\underset{k=1...T}{\mathrm{\Σ}}\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\left|z_{\mathrm{ki}}\right|}^2-{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{ki}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{ki}}}}{T\·\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{ki}}},$ 式(11)

其中k是瓦块索引以及i是瓦块内的码元索引，

T是瓦块数目，每个瓦块具有相同的导频功率电平，

z_ki是来自瓦块k的组合数据码元，以及

SINR_ki是组合数据码元z_ki的SINR估计。

式(11)中的设计通过对分子项使用更多数据码元以更好地取平均以及通过使用来自每个瓦块的导频码元可为每个瓦块提供更准确的D2P估计。

终端可出于各种目的而使用D2P导频，诸如解调、解码等。例如，D2P估计可用于演算由Turbo编码器或其他某种类型的编码器生成的码比特的先验对数似然比(LLR)。该LLR随后可作为输入被提供给Turbo解码器并用于推导经解码数据。D2P估计还可被解调器和解码器用来演算其他判决度量。

图3示出了用于在无线通信系统中接收数据和导频的过程300的设计。过程300可由终端(如以下所描述的)或由其他某个实体来执行。终端可接收例如在共享信道上发送给多个终端的导频(框312)。终端还可接收例如在共享信道上发送给该终端的数据(框314)。对于框312和314，终端可接收通过OFDM在多个副载波上发送的至少一个导频码元和至少一个数据码元。终端还可经由其他某种复用方案接收导频和数据码元。在任何情形中，终端可基于收到导频来估计信道增益和噪声方差(框316)。终端随后可基于收到数据以及所估计的信道增益和噪声方差来估计数据导频比(框318)。在框318的一种设计中，终端可基于收到数据y和所估计的噪声方差σ²来确定第一个量(例如，|y|²-σ²)。终端可基于所估计的信道增益h来确定第二个量(例如，|h|²)。终端随后可基于该第一和第二个量来估计数据导频比。

收到数据可包括多个收到数据码元。数据导频比可基于度量来估计，其中y_i表示第i个收到数据码元，h_i表示关于第i个收到数据码元的所估计信道增益，以及表示关于第i个收到数据码元的所估计噪声方差。在一种设计中，终端可跨多个收到数据码元对该度量取平均，并基于经平均度量来确定数据导频比，例如，如式(3)中所示。在另一种设计中，终端可跨多个收到数据码元对该度量的分子取平均，跨多个收到数据码元对该度量的分母取平均，并基于经平均的分子和经平均的分母来确定数据导频比，例如，如式(4)中所示。在又一种设计中，终端可用基于所估计的信道增益确定的比例缩放因子(例如，|h_i|²)对该度量的分子进行比例缩放，用该比例缩放因子对该度量的分母进行比例缩放，跨多个收到数据码元对经比例缩放的分子取平均，跨多个收到数据码元对经比例缩放的分母取平均，并基于经平均的经比例缩放分子和经平均的经比例缩放分母来确定数据导频比，例如，如式(5)中所示。该度量的分子或者基于该度量的分子导出的量可被约束为非负。

终端可经由多个接收天线接收导频和数据并且可(例如，通过MRC)跨多个接收天线组合收到数据以获得组合数据。对于框316，终端可基于经由每个接收天线接收到的导频来估计该天线的信道增益h_ij和噪声方差终端随后可基于对这多个接收天线所估计的信道增益和噪声方差来估计SINR。例如，如式(8)中所示。对于框318，终端可基于组合数据和所估计的SINR来估计数据导频比。组合数据可包括多个组合数据码元。数据导频比随后可基于度量来估计，其中z_i表示第i个组合数据码元，以及SINR_i表示关于第i个组合数据码元的所估计SINR。终端可使用以上描述的任何取平均方案对该度量取平均以获得数据导频比。该度量的分子或者基于该度量的分子导出的量可被约束为非负。

终端可基于收到数据以及所估计的数据导频比来推导码比特的LLR(框320)。终端随后可解码LLR以获得经解码数据(框322)。

图4示出了用于在无线通信系统中接收数据和导频的装置400的设计。装置400包括：用于接收例如在共享信道上发送给多个终端的导频的模块412、用于接收例如在共享信道上发送给特定终端的数据的模块414、用于基于收到导频来估计信道增益和噪声方差的模块416、用于基于收到数据以及所估计的信道增益和噪声方差来估计数据导频比的模块418、用于基于收到数据以及所估计的数据导频比来推导码比特的LLR的模块420、以及用于解码LLR以获得经解码数据的模块422。

图5示出了用于在无线通信系统中传送数据和导频的过程500的设计。过程500可由基站(如以下所描述的)或由其他某个实体来执行。基站可在预定功率电平上向多个终端发送导频(框512)。基站可在基于关于多个终端中的每个终端的数据导频比确定的功率电平上向该终端发送数据(框514)。每个终端可基于发送给该终端的数据以及发送给多个终端的导频确定其数据导频比。对于框514，基站可接收来自每个终端的信道质量指标(CQI)信息。基站可基于从每个终端接收到的CQI信息来确定发送给该终端的数据的功率电平。基站可变动发送给每个终端的数据的功率电平而不通知该终端对功率电平的改变(框516)。

在另一种设计中，基站可基于从每个终端接收到的CQI信息以及目标功率电平来确定发送给该终端的数据的功率电平。基站随后可选择导频的功率电平，以使得其满足使用该导频的多个终端中需要最高数据发射功率提升的终端的D2P。该设计可被视为框512和514中所示的设计的等效技术方案。一般而言，发送给每个终端的数据的功率电平以及导频的功率电平可用各种方式来设置以达成每个终端的合需性能。

在一种设计中，发送给每个终端的数据可包括控制数据。基站可在共享控制信道上向多个终端发送导频和控制数据。在另一种设计中，发送给每个终端的数据可包括话务数据。基站可在共享数据信道上向多个终端发送导频和话务数据。

图6示出了用于在无线通信系统中传送数据和导频的装置600的设计。装置600包括：用于在预定功率电平上向多个终端发送导频的模块612、用于在基于关于多个终端中的每个终端的数据导频比确定的功率电平上向该终端发送数据的模块614、以及用于变动发送给每个终端的数据的功率电平而不通知该终端对功率电平的改变的模块616。

图4和6中的模块可包括处理器、电子设备、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器等、或其任何组合。

图7示出基站110和作为图1中的终端之一的终端120的设计的框图。在此设计中，基站110装备有T个天线734a到734t，并且终端120装备有R个天线752a到252r，其中一般而言T≥1且R≥1。

在基站110处，发射处理器720可接收来自数据源712的给终端的话务数据并且可接收来自控制器/处理器740的给终端的控制数据。发射处理器720可基于为每个终端选择的一个或更多个调制和编码方案来处理给该终端的数据并提供要给所有终端的数据码元。发射处理器720还可生成导频码元。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器730可将数据码元与导频码元进行复用，在适用的情况下对经复用码元执行空间处理(例如，预编码)，并将T个输出码元流提供给T个调制器(MOD)732a到732t。每个调制器732可以处理各自的输出码元流(例如，针对OFDM)以获得输出码片流。每个调制器732可以进一步处理(例如，转换到模拟、放大、滤波、以及上变频)输出码片流以获得前向链路信号。来自调制器732a到732t的T个前向链路信号可分别经由T个天线734a到734t被发射。

在终端120处，天线752a到752r可接收来自基站110的前向链路信号，并将收到信号分别提供给解调器(DEMOD)754a到754r。每个解调器754可以调理(例如，滤波、放大、下变频、以及数字化)各自的收到信号以获得采样并且可以进一步处理这些采样(例如，针对OFDM)以获得收到导频码元和收到数据码元。信道估计器794可获得来自所有R个解调器754a到754r的收到导频码元并且可基于收到导频码元估计信道增益、噪声方差和/或SINR。MIMO检测器/组合器760可获得来自所有R个解调器754a到754r的收到数据码元，对收到数据码元执行MIMO检测或MRC组合，以及提供组合数据码元。接收处理器770可以处理(例如，解调、解交织、以及解码)这些组合数据码元，将给终端120的经解码话务数据提供给数据阱772，以及将给终端120的经解码控制数据提供给控制器/处理器790。

在反向链路上，在终端120处，来自数据源778的话务数据和来自控制器/处理器790的控制数据(例如，CQI信息)可由发射处理器780处理，在适用的情况下由TX MIMO处理器782进一步处理，由调制器754a到754r调理，并被传送给基站110。在基站110处，来自终端120的反向链路信号可被天线734接收到，由解调器732调理，由MIMO检测器/组合器736处理，并由接收处理器738进一步处理以获得由终端120传送的话务数据和控制数据。

控制器/处理器740和790可分别指导基站110处和终端120处的操作。控制器/处理器790可执行或指导图3中的过程300和/或其他用于本文所描述的技术的过程。控制器/处理器740可执行或指导图5中的过程500和/或其他用于本文所描述的技术的过程。存储器742和792可分别为基站110和终端120存储数据和程序代码。调度器744可调度终端进行前向链路和/或反向链路上的数据传输并可向被调度的终端提供资源指派。

本领域技术人员将可理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和强加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类设计决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。

结合本文公开描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或更多个示例性设计中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合需程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘和碟包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供前面对本公开的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本公开。对本公开的各种改动对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖特征一致的最广义的范围。

Claims (25)

1.一种用于无线通信的方法，包括：

基于收到导频估计信道增益和噪声方差；以及

基于收到数据以及所估计的信道增益和噪声方差来估计数据导频比，

其中所述收到数据包括多个收到数据码元，并且其中所述数据导频比是基于度量来估计的，

其中i为所述收到数据码元的索引，y_i表示第i个收到数据码元，h_i表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的信道增益，以及表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的噪声方差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收在共享信道上发送给多个终端的导频；以及

接收在所述共享信道上发送给特定终端的数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计数据导频比包括

基于所述收到数据和所述所估计的噪声方差确定第一个量|y|²-σ²，

基于所述所估计的信道增益确定第二个量|h|²；以及

基于所述第一和第二个量来估计所述数据导频比

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计数据导频比包括

跨所述多个收到数据码元对所述度量取平均，以及

基于经平均的度量来确定所述数据导频比。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计数据导频比包括

跨所述多个收到数据码元对所述度量的分子取平均，

跨所述多个收到数据码元对所述度量的分母取平均，以及

基于经平均的分子和经平均的分母来确定所述数据导频比。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计数据导频比包括

用基于所述所估计的信道增益确定的比例缩放因子对所述度量的分子进行比例缩放，

用所述比例缩放因子对所述度量的分母进行比例缩放，

跨所述多个收到数据码元对经比例缩放的分子取平均，

跨所述多个收到数据码元对经比例缩放的分母取平均，以及

基于经平均的经比例缩放分子和经平均的经比例缩放分母来确定所述数据导频比。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计数据导频比包括将所述度量的分子或基于所述度量的分子导出的量约束为非负。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述收到数据以及所估计的数据导频比来推导码比特的对数似然比（LLR）；以及

解码所述LLR以获得经解码数据。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收通过正交频分复用（OFDM）在多个副载波上发送的至少一个导频码元和至少一个数据码元，其中所述收到导频包括接收到的所述至少一个导频码元并且所述收到数据包括接收到的所述至少一个数据码元。

10.一种用于无线通信的方法，包括：

经由多个接收天线接收导频；

经由所述多个接收天线接收数据；

跨所述多个接收天线组合所述收到数据以获得组合数据；

基于来自所述多个接收天线的收到导频来估计信干噪比（SINR）；以及

基于所述组合数据以及所估计的SINR来估计数据导频比，

其中所述组合数据包括多个组合数据码元，并且其中所述数据导频比是基于度量来估计的，

其中i为所述组合数据码元的索引，z_i表示第i个组合数据码元，以及SINR_i表示关于所述第i个组合数据码元的所估计的SINR。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述估计SINR包括：

基于经由每个接收天线接收到的导频来估计该接收天线的信道增益和噪声方差，以及

基于关于所述多个接收天线的所估计的信道增益和噪声方差来估计所述SINR。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述组合收到数据包括通过最大比值合并（MRC）跨所述多个接收天线组合所述收到数据以获得所述组合数据。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述估计数据导频比包括将所述度量的分子或基于所述度量的分子导出的量约束为非负。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述组合数据包括来自多个资源块的组合数据码元，并且其中所述数据导频比是基于来自每个资源块的导频码元以及来自所述多个资源块的组合数据码元为该资源块估计的。

15.一种用于无线通信的设备，包括：

用于基于收到导频估计信道增益和噪声方差的装置；以及

用于基于收到数据以及所估计的信道增益和噪声方差来估计数据导频比的装置，

其中所述收到数据包括多个收到数据码元，并且其中所述数据导频比是基于度量来估计的，

其中i为所述收到数据码元的索引，y_i表示第i个收到数据码元，h_i表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的信道增益，以及表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的噪声方差。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述用于估计数据导频比的装置包括

用于基于所述收到数据和所述所估计的噪声方差确定第一个量|y|²-σ²的装置，

用于基于所述所估计的信道增益确定第二个量|h|²的装置；以及

用于基于所述第一和第二个量来估计所述数据导频比的装置。

17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述用于估计数据导频比的装置包括

用于跨所述多个收到数据码元对所述度量的分子取平均的装置，

用于跨所述多个收到数据码元对所述度量的分母取平均的装置，以及

用于基于经平均的分子和经平均的分母来确定所述数据导频比的装置。

18.一种用于无线通信的设备，其特征在于，包括：

用于经由多个接收天线接收导频的装置；

用于经由所述多个接收天线接收数据的装置；

用于跨所述多个接收天线组合所述收到数据以获得组合数据的装置；以及

用于基于来自所述多个接收天线的收到导频来估计信干噪比（SINR）的装置，

用于基于所述组合数据以及所估计的SINR来估计所述数据导频比的装置，

其中所述组合数据包括多个组合数据码元，并且其中所述数据导频比是基于度量来估计的，

其中i为所述组合数据码元的索引，z_i表示第i个组合数据码元，以及SINR_i表示关于所述第i个组合数据码元的所估计的SINR。

19.一种传送用于无线通信的数据和导频的方法，包括：

在预定功率电平上向多个终端发送导频；以及

在基于关于多个终端中的每个终端的数据导频比确定的功率电平上向该终端发送数据，每个终端基于发送给该终端的所述数据以及发送给所述多个终端的所述导频来估计关于该终端的所述数据导频比，

其中所述数据包括多个收到数据码元，并且其中所述数据导频比是基于度量来估计的，

其中i为所述收到数据码元的索引，y_i表示第i个收到数据码元，h_i表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的信道增益，以及表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的噪声方差。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

基于发送给所述多个终端的所述数据的功率电平以及所述多个终端的目标数据导频比来确定所述导频的所述预定功率电平。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

变动发送给每个终端的所述数据的功率电平而不通知该终端对所述功率电平的改变。

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，并非基于所述终端的数据导频比确定功率电平，所述方法替代地包括：

接收来自所述多个终端中的每个终端的信道质量指标（CQI）信息；以及

基于从每个终端接收到的所述CQI信息来确定发送给该终端的数据的功率电平。

23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，发送给每个终端的数据包括控制数据，并且其中在共享控制信道上向所述多个终端发送所述导频和控制数据。

24.一种用于无线通信的装置，包括：

用于在预定功率电平上向多个终端发送导频的装置，以及

用于在基于关于多个终端中的每个终端的数据导频比确定的功率电平上向该终端发送数据的装置，每个终端基于发送给该终端的所述数据以及发送给所述多个终端的所述导频来估计关于该终端的所述数据导频比，

其中所述数据包括多个收到数据码元，并且其中所述数据导频比是基于度量来估计的，

其中i为所述收到数据码元的索引，y_i表示第i个收到数据码元，h_i表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的信道增益，以及表示关于所述第i个收到数据码元的所估计的噪声方差。

25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，还包括：

用于变动发送给每个终端的数据的功率电平而不通知该终端对所述功率电平的改变的装置。