CN102273088B - 具有改进的sir估计的mimo接收器和对应方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法和对应接收器产品，该方法包括：通过无线多输入多输出数据信道来接收多个数据流，由此在所有多个接收天线处从所有多个发送天线中接收每个数据流而相应加权已施加给如从每个不同发送天线发送的每个流；通过共同导频信道来接收共同导频信号；接收对加权的指示；从在接收天线处接收的多个中提取个别数据流；并且将加权和共同导频信号与关于提取的数据流的信息一起用来针对每个流计算相对于来自所述数据流中的一个或者多个其它数据流的干扰的信号功率的估计。

Description

具有改进的SIR估计的MIMO接收器和对应方法
技术领域
本发明涉及估计多输入多输出系统中的信号-干扰比。
背景技术
随着WCDMA 3GPP标准的第5版而开始出现朝着基于分组的无线网络的会聚，其中在高速物理下行链路共享信道（HS-PDSCH）上引入自适应调制和编码以利用用户设备的良好信道条件以便实现高的瞬时数据速率并且因此最大化系统性能。多个天线在基站（在WCDMA术语中为节点-B（node-B））处和多个天线在用户设备（UE）处的使用允许实现甚至更高的峰值速率。为了利用这一优点，近来已在WCDMA 3GPP标准的第7版中引入多输入多输出（MIMO）HS-PDSCH模式[3GPP TS 25.214, “Technical Specification Group Radio Access Network; Physical layer procedures (FDD)”, Mars 2008, Section 9]。
如图1a中所示，按照第7版，在MIMO模式中操作的节点-B可以发送多达两个HS-PDSCH数据流，每个数据流具有不同天线预编码权值，这些权值用来最小化在接收器处的流间干扰。
图1a示出了可在MIMO模式中操作的节点-B发送器2的部分的示意框图。在操作中，主要传送块通过主要传送处理模块41处理、然后在主要码分乘法器61处乘以节点-B的扰频代码和UE的扩频代码以生成主要HS-PDSCH流。主要HS-PDSCH流的第一实例然后在第一主要加权乘法器81处乘以第一主要加权因子w1用于经由第一天线141发送到所讨论的UE，而主要HS-PDSCH流的第二实例在第二主要加权乘法器82处乘以第二主要加权因子w2用于经由第二天线142发送到相同UE。因此主要HS-PDSCH流经由两个天线141和142但是以施加的不同加权被发送到UE。
如果节点-B调度器已选择向UE同时发送两个HS-PDSCH流，则此外辅助传送块通过辅助传送处理模块42处理、然后在辅助码分乘法器61处乘以节点-B的扰频代码和相同UE的扩频代码以生成辅助HS-PDSCH流。辅助HS-PDSCH流的第一实例然后在第一辅助加权乘法器83处乘以第一辅助加权因子w3用于经由第一天线141发送到UE，而主要HS-PDSCH流的第二实例在第二辅助加权乘法器82处乘以第二辅助加权因子w4用于经由第二天线142发送到相同UE。因此辅助HS-PDSCH流也以施加的不同加权经由两个天线141和142发送到UE。主要和辅助HS-PDSCH流的第一实例在第一初始加法器101处求和，而主要和辅助HS-PDSCH流的第二实例在第二初始加法器102处求和。另外，第一初始加法器101的输出在第一附加加法器121处与第一共同导频信道CPICH1求和，而第二初始加法器102的输出在第二附加加法器122处与第二共同导频信道CPICH2求和。
如图1b中示意所示，每个发送天线141和142向在UE的接收器的每个（两个）接收天线161和162发送。然后接收器的工作是从在两个相应接收天线161和162处接收的实例的不同组合中提取两个个别主要和辅助数据流。
因此，节点-B调度器可以选择在给定传送时间间隔中向UE发送一个或者两个传送块，因此能够发送从这样的块导出的多达两个对应HS-PDSCH流。
类似布置可以应用于通过乘以如本领域佛人技术人员将熟悉的不同扩频代码而向其它UE发送其它主要和辅助流。这在图1中由图的向后进入页面的虚线重复所表示。
也注意该布置可以推广到任何数目n=1…N的流和任何数目m=1…M的天线，其中从所有M天线发送每个流并且流n与天线m的每个组合由相应加权因子wn,m加权。在一般情况下，发送的流的最大数目无需等于发送和/或接收天线的数目。
在WCDMA 3GPP系统中引入MIMO模式要求UE具有估计在主要与辅助流之间的信号-干扰比（SIR）的能力以便能够解调接收的信号并且生成复合的PCI和CQI。预编码控制指示（PCI）是对UE的优选权值的指示。信道质量指示符（CQI）是UE基于估计的SIR计算的并且在上行链路上向节点-B反馈的度量。节点-B然后可以使用报告的CQI以调节向UE的后续发送以便改进性能，如例如在3GPP规范中所描述的。
注意：噪声加上干扰（                                               ）包括在流之间和在CDMA扩频代码（甚至相同用户的代码）之间的干扰。例如在表达式中，是噪声加上在代码之间的干扰（这有时仅称为噪声，在严格意义上为误称），其中是针对相同代码的在流之间的干扰。将在下面的描述中使用这一术语。
MIMO模式因此应用于高速物理下行链路共享信道（HS-PDSCH）并且使用预编码权值以改进性能。然而由于对发送的信号的预编码和在HS-PDSCH上缺乏专用导频的情况下，需要应用新技术以估计SIR。
一般而言，当使用预编码权值时，（a）在与数据流相同的物理信道上向UE发送专用导频或者（b）在不同物理信道上向UE用信号通知（signal）预编码权值。
专用导频在闭环发送分集模式1中用于WCDMA 3GPP标准的下行链路物理信道（DPCH）[3GPP TS 25.211, “Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Channels and Mapping of Transport Channels onto Physical Channels (FDD)”, December 2005, Section 5.3]并且也在[Brian Banister, “Adaptive Antenna Method and Apparatus,” 第6952455号美国专利申请, 于2005年10月4日提交]中被提出。专用导频在被使用时允许直接估计数据流所经历的有效信道，该有效信道是预编码权值和无线电信道的复合。专用导频也允许估计在接收器前端（瑞克（rake）处理器或者均衡器）的输出处的SIR，该接收器前端捕获在接收器处理中引入的任何缺陷。
备选地，在不同物理信道上用信号通知预编码权值可以节省专用导频所消耗的一些发送资源。然而这也具有如下弊端：接收器无法直接访问数据流所经历的有效信道，该有效信道必须改为使用用信号通知的权值和从共同导频信道（CPICH）估计的信道来计算。目前通过使用有效信道、在CPICH上测量的噪声和计算的均衡器（或者瑞克）系数的公式来完成在这一情况下的SIR的估计[R4-070180, Signal model for multi-stream Type 3 reference receiver, Ericsson, February 2007]。
通过这一公式来计算SIR并未捕获接收器的缺陷并且在MIMO的情况下由于信道估计误差而不能评估流间干扰。
发明内容
根据本发明，提供一种使用共同导频信道和MIMO下行链路数据信道以计算相对于流间干扰功率的信号功率的新估计方法。
根据本发明的一个方面，提供一种操作无线接收器的方法，该方法包括：通过无线多输入多输出数据信道来接收多个数据流，由此在接收器的所有多个接收天线处从发送器的所有多个发送天线中接收每个数据流而相应加权已施加给如从每个不同发送天线发送的每个流；通过为所述接收器和一个或者多个其它接收器所共用的共同导频信道接收共同导频信号；接收对所述加权的指示；从在所述接收天线处接收的多个提取个别数据流；将所述加权和共同导频信号与关于提取的数据流的信息一起用来针对每个所述流计算相对于来自所述数据流中的一个或者多个其它数据流的干扰的信号功率的估计；并且基于所述估计执行以下步骤中的至少一个：对所述数据流进行解码；以及反馈与从接收器到发送器的信道质量有关的度量用于在通过所述信道的后续发送中使用。
通过基于个别提取的数据流的信息执行估计，本发明有利地捕获实际接收器实施的任何缺陷（例如信道估计误差、不正确的噪声建模、定点实施等）并且因此改进系统性能。
另外与基于估计的信道和均衡器系数的已知SIR计算方法比较，本发明的方法可以允许减少的实施复杂性；例如在优选实施例中，它仅要求约为每时隙CPICH符号数目（10个CPICH符号/时隙）的操作次数。
另外，本发明的方法无需要求噪声（功率或交叉天线/时间相关）或者物理信道的相对功率的任何知识，这使该方法很鲁棒。
在实施例中，所述估计的计算可以包括计算信号功率和干扰功率并且据此确定相对于干扰功率的信号功率的估计。
相对于干扰功率的信号功率的所述估计可以是相对于干扰功率和噪声功率的信号功率的估计。
所述估计的计算可以包括计算信号功率、干扰功率和噪声功率中的每一个并且据此确定相对于干扰和噪声功率的信号功率的估计。
该方法可以包括测量在每个个别提取的数据流中接收的总功率，并且在所述计算中使用所述信息可以包括使用总功率的所述测量。
所述计算可以包括：（i）针对每个提取的数据流，使用来自共同导频信道的对应导频流以生成用于每个天线的等效信道响应的相应估计；（ii）使用所述估计的信道响应和所述加权以计算导频流的信号功率、噪声功率和干扰功率的估计；并且（iii）将来自导频流的信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计与在每个提取的数据流中的接收功率的所述测量一起用来计算来自其它数据流的信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计。
所述接收可以包括通过2×2无线多输入多输出数据信道来接收仅两个数据流，由此在接收器的两个接收天线二者处从发送器的两个发送天线二者中接收每个数据流。
个别数据流的所述提取可以包括通过均衡器和瑞克处理器之一处理来自接收天线的输入。
可以在数据流的解扰频和解扩频之后执行所述计算。可以在对所述数据流的对数似然比计算之前执行所述计算。可以在所述数据流的解码之前执行所述计算。
信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计的计算可以包括计算信号功率与干扰加上噪声功率之比。
可以未使用用于所述信道的专用导频信号而改为通过使用所述加权、共同导频信道和所述提取的数据流的信息来执行所述计算。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括当在处理器上执行时将执行任何上述方法的步骤的代码。
根据本发明的另一方面，提供一种接收器，该接收器包括：多个接收天线，用于通过无线多输入多输出数据信道来接收多个数据流，由此在所有所述多个接收天线处从发送器的所有多个发送天线中接收每个数据流而相应加权已施加给如从每个不同发送天线发送的每个流；并且用于通过为所述接收器和一个或者多个其它接收器所共用的共同导频信道来接收共同导频信号；其中该接收器还包括处理装置，该处理装置被配置成：接收对所述加权的指示；从在所述接收天线处接收的多个中提取个别数据流；将所述加权和共同导频信号与关于提取的数据流的信息一起用来针对每个所述流计算相对于来自所述数据流中的一个或者多个其它数据流的干扰的信号功率的估计；并且基于所述估计，执行以下步骤中的至少一个：对所述数据流进行解码，以及反馈与从接收器到发送器的信道质量有关的度量用于在通过所述信道的后续发送中使用。
根据本发明的另一方面，提供一种对应用户设备。
附图说明
为了更好地理解本发明并且示出可以如何将它付诸实践，现在将通过例子方式参照以下附图，其中：
图1a是节点-B发送器的部分的示意框图，
图1b是MIMO发送的示意表示，
图2a是UE接收器的部分的示意框图，
图2b是在发送分集模式中的发送的CPICH符号序列的示意表示，并且
图3是吞吐量性能的曲线图。
具体实施方式
在本发明的优选实施例中，提供一种使用CPICH和HS-PDSCH信道以估计SIR并且因此捕获接收器中的任何缺陷且改进系统性能的SIR估计方法。具体而言，优选实施例提供一种使用WCDMA下行链路共同导频信道（CPICH）、HS-PDSCH接收的数据和在高速共享控制信道（HS-SCCH）上用信号通知的预编码控制指示（PCI）的、用于MIMO SIR估计的方法。该方法利用接收的信号的结构并且在固有地考虑接收器的任何缺陷的同时估计SIR。
再次参照图1a，使用预编码控制指示（PCI）在下行链路HS-SCCH上向UE用信号通知由节点-B（2）使用的预编码权值并且把它们量化如下：
，
，
。
CPICH1和CPICH2是分别在第一发送天线141和第二发送天线142上发送的CPICH信号。两个CPICH模式在MIMO活动时是可能的。在一个模式中，主要CPICH是在发送分集模式中，在该情况下CPICH1对应于第一发送天线141的主要导频图案而CPICH2是第二发送天线142的主要导频图案[3GPP TS 25.211, “Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Channels and Mapping of Transport Channels onto Physical Channels (FDD)”, December 2005, Section 5.3]。在另一模式中，主要CPICH不在发送分集模式中，在该情况下辅助CPICH存在并且对应于在第二发送天线142上发送的导频信号CPICH2。
关于术语这一点，注意术语数据信道在这里与导频信道对照使用而术语数据流、数据信号等与导频序列对照使用。所谓数据信道是指用于发送实际用户数据（即用户希望通信的信息）的信道。这不同于用来发送预定的固定导频序列因此不能用来发送用户数据的导频信道。类似地，在数据信道上发送的数据信号或者数据流不同于在控制信道上发送的控制信号（例如PCI报告），因为这些同样不传送用户数据。
图2a示出了可在MIMO模式中操作的UE接收器18的部分的示意框图。接收器18包括接收天线161和162、双流均衡器22、均衡器系数计算模块20、HS-PDSCH解扩频模块24、CPICH解扩频模块26、SIR估计模块30以及LLR计算和解码模块28。每个接收天线161和162耦合到均衡器22的相应信号输入。均衡器22输出对应于与HS-PDSCH解扩频模块24的相应输入并且也与CPICH解扩频模块26的相应输入耦合的相应均衡器流。均衡器系数计算模块20输出对应于与均衡器22的控制输入耦合的均衡器流。如CPICH解扩频模块26一样，HS-PDSCH模块24输出对应于两个相应均衡器流，每个与SIR估计模块30以及LLR计算和解码模块28的相应信号输入耦合。SIR估计模块30被耦合以接收在HS-SCCH控制信道上用信号通知的MIMO预编码权值，并且它的输出对应于与LLR计算和解码模块28的相应控制输入耦合的相应流。均衡器22以及其它模块20、24、26、28和30中的每一个优选地为存储于UE的存储介质上并且在UE的一个或者多个中央处理单元（CPU）上执行的软件，尽管它们中的每一个或者任一个可以备选地是专用硬件逻辑单元或者硬件与软件的组合。
在图2a中，流数目沿着接收链被维持恒定并且等于二。一般而言，流数目可以不同于二并且可以沿着接收链改变。
在操作中，每个天线接收主要和辅助数据流的不同实例的相应组合并且向均衡器22提供该组合信号作为相应输入。均衡器系数计算模块20为待输出的两个均衡器流供应系数，均衡器22使用这些系数以然后将这些组合信号分离成与分别如在MIMO处理之前首先在发送器2处生成的两个数据流对应的单独均衡器流。
注意UE可以备选地将瑞克处理器而不是码片（chip）级均衡用于信号检测。在图2a中，为了简化起见，已假设使用码片级均衡；然而本发明适用于码片级均衡和瑞克处理。每流使用均衡器来完成均衡。流均衡器被设计成均衡感兴趣的流同时取消来自另一流的干扰（在双流发送的情况下）。在当仅发送一个流时的情况下，仅应用一个均衡器。为了简化起见，术语‘MIMO均衡器’可以用来指代在发送两个流的情况下的双流均衡和在仅发送一个流的情况下的单流均衡。
为了能够对在信号检测级（均衡器22或者瑞克）的输出处的数据流进行解码，UE需要估计每个流上的信号功率和噪声加上干扰功率，如图2a中所示的。所讨论的干扰是在相同扩频代码上向相同UE发送的两个数据流之间的干扰。如上文提到的，“噪声”在以下描述中指代来自其它扩频代码的干扰加上热噪声，在严格意义上为误称。在这里，第i个数据流（i=1,2）的信号功率表示为，而干扰加上噪声功率表示为。SIR定义为与之间的比。在以下例子中，所谓SIR的估计是指和的估计。
均衡器向HS-PDSCH解扩频模块24和CPICH解扩频模块26的相应输入供应均衡流。通过应用相关解扩频代码，CPICH解扩频模块24输出源于发送器2的相应数据流，并且CPICH解扩频模块26输出导频流。CPICH解扩频模块24向SIR估计模块30以及LLR计算和解码模块28的相应输入供应相应数据流，并且CPICH解扩频模块也向SIR估计模块30供应导频流。
如下面进一步具体讨论的，根据本发明的优选实施例，SIR估计模块30使用（i）通过HS-SCCH在UE处接收的用信号通知的MIMO预编码权值、（ii）由均衡器22和CPICH解扩频模块26提取的CPICH流以及（iii）由均衡器22和HS-PDSCH解扩频模块24提取的个别数据流的信息来为每个数据流计算SIR的估计。
SIR估计模块30向LLR计算和解码块30的相应输入（每个数据流对应一个输入）供应SIR估计，该LLR计算和解码块使用这些SIR估计以输出解码的数据。
SIR估计块也可以使用估计的SIR以确定待向节点B反馈的CQI报告，节点B然后可以用本领域中已知的方式使用该CQI报告以调节它的后续发送从而改进性能。
现在描述一种具有特别改进的性能的优选SIR计算。
如提到的，优选实施例使用CPICH信号和在MIMO均衡器的输出处的HS-PDSCH数据流以及来自解码的HS-SCCH消息的预编码权值的知识来估计MIMO HS-PDSCH信道的SIR。通过以下步骤执行该估计。
第一步骤是从CPICH信号生成在MIMO均衡器的输出处的四个等效信道响应。具体算法依赖于是否使用辅助CPICH或者主要CPICH是否在发送分集模式中。
第二步骤是使用预编码权值和等效信道响应以计算在每个流均衡器的输出处的信号、干扰和噪声功率。
第三步骤是使用从均衡的CPICH计算的信号、干扰和噪声功率以及HS-PDSCH每流数据以便估计HS-PDSCH均衡数据流的SIR。
现在更具体描述第一步骤的优选例子，即从CPICH生成在MIMO均衡器的输出处的四个等效信道响应。当MIMO模式活动时，为了使两个发送天线的信道估计成为可能，则从第一天线发送主要CPICH而从第二天线发送辅助CPICH，或者主要CPICH在发送分集模式中，在该情况下每发送天线发送不同图案（参见图2b）。下表中的符号S为常数：。
在使用辅助CPICH的情况下，符号S的恒定图案在主要和辅助CPICH上。在第i个流均衡器（i=1, 2）的输出处，和表示在乘以S的复共轭之后在第k个符号索引处的解扩频的主要和辅助CPICH信号。这些可以写为：
，
其中是在第i个流均衡器的输出处从天线t所见的信道而是加性噪声项。这一噪声项在解扩频的主要和辅助CPICH信号上具有相同功率：
。
在使用主要CPICH发送分集图案的情况下，在第i个流均衡器（i=1, 2）的输出处，表示在第k个符号索引处的解扩频CPICH信号，其中：
，
其中。如从图2b可见的，量证实以下性质：
。
利用上述性质生成：
，
这同样可以建模为：
，
尽管在这一情况下噪声功率为先前情况的噪声功率的一半：
。
现在更具体描述第二步骤的优选例子，即使用预编码权值和等效信道响应以计算在每个流均衡器的输出处的信号、干扰和噪声功率。使用与预编码权值组合的在第一步骤中生成的在等效输出处的等效信道响应，有可能合成对每个流的预编码和均衡的效果。表示在第i个流均衡器的输出处从每个流l所见的合成响应。
。
这可以写为：
，
其中（分别）是由流1（分别流2）在第i个流均衡器的输出处所见的有效信道。和是加性噪声并且针对在相同第i个流均衡器输出上的两个流具有相同功率。在使用辅助CPICH的情况下，
，
其中在发送分集CPICH图案的情况下：
。
根据这一点，有可能使用本领域中已知的任何算法以计算每流响应的估计和CPICH上的噪声功率的估计。
在MIMO均衡器被设计成执行每流均衡的情况下，均衡器i被设计成在试图去除来自其它流的贡献时对流i进行均衡。在这一情况下，可以针对每个流均衡器生成在CPICH上的信号和干扰功率估计：
流均衡器1：信号功率，干扰功率
流均衡器2：信号功率，干扰功率。
现在更具体描述第三步骤的优选例子，即计算在HS-PDSCH上的信号、干扰和噪声功率。
在双流发送的情况下，第i个流均衡器（i=1, 2）的输出和在HS-PDSCH代码的解扩频之后的数据流信号可以写为：
其中（l=1, 2）是第l个流的发送数据符号，是加性噪声。在HS-PDSCH解扩频的输出处的噪声功率是在CPICH的输出处的噪声功率的缩放版本：
，
其中标量λ是CPICH和HS-PDSCH信道的扩频因子之比。HS-PDSCH噪声功率的估计因此简单地是从CPICH获得的噪声功率估计的缩放版本：
。
两个发送数据流（i=1, 2）具有相同功率。令γ为在HS-PDSCH和CPICH的解扩频数据之间的功率比，HS-PDSCH解扩频的输出的总功率为：
。
可以通过平均相应信号能量来容易生成每HS-PDSCH流的总功率的估计。
可以如下估计每流功率γ：
。
针对第i个流在HS-PDSCH信道上的信号功率和噪声加上干扰功率因此可以估计为：
，
。
注意：Ptot是HS-PDSCH流的总功率（包括有用信号、干扰和噪声功率）：因此P tot  = P S  + I+ P v 。
在单流发送的情况下，仅应用流1的均衡器。在HS-PDSCH代码的解扩频之后，数据流信号可以写为：
。
由于不存在干扰流，所以HS-PDSCH解扩频的输出的总功率为：
。
因此可以估计信号功率和噪声加上干扰为：
，
。
为了评估上文详述的解决方案的有效性，已进行了仿真。这些仿真针对在[3GPP TS 25.101, “Technical Specification Group Radio Access Network; User Equipment (UE) Radio Transmission and Reception (FDD)”, Mars 2008, Section 9.2.4A]中描述的固定参考信道来测量MIMO HSDPA性能。主要流使用传送块大小17548和16-QAM星座，其中辅助流使用传送块大小9719和QPSK星座。假设移动速度为3km/h的平坦衰落信道传播条件。图3示出了不同小区几何形状的吞吐量性能，其中小区几何形状定义为从想要的小区接收的总下行链路功率与由其它小区接收的总功率之间的比。将用于SIR估计的方法（在图3中标为“优选实施例”）与其中通过使用估计的信道和均衡器系数的公式来计算SIR的情况（“SIR计算”）以及与其中信道和SIR均理想地为接收器所知的通用（genie）情况（“通用SIR”）进行比较。标记为“优选实施例、通用信道”的曲线对应于其中信道理想地为接收器所知的优选实施例的SIR估计。如从图3显而易见的，“通用SIR”曲线表示任何其它技术的性能上界。“优选实施例”曲线示出了与“SIR计算”相比的多达2Mbps的吞吐量增益。针对其中可能采用MIMO发送的中等到高几何形状，实现这一增益。比较“优选实施例、通用信道”与“通用SIR”示出了当去除信道估计误差的影响时优选实施例的SIR估计方式针对大多数几何形状范围造成不多于0.3dB的下降（吞吐量下降0.3Mbps）。这示出了“优选实施例”与“通用SIR”相比的下降几乎完全归因于不理想的均衡（基于包含误差的信道估计的均衡器计算）而非归因于提出的SIR估计方法。一旦UE已计算SIR值，SIR然后就可以用来计算信道质量指示符（CQI）值，该值是UE向节点-B报告的指示信道条件的度量。例如在当前3GPP规范中，每流CQI定义为：
CQI = f(SIRdB)
其中SIRdB是以分贝为单位的测量SIR（即SIRdB = 10log10(SIR)）。f(.)是将SIRdB映射成CQI值的函数，f(.)可以根据实施方式而改变。当然，这也意味着SIRdB = 10log10(信号功率)-10log10(干扰+噪声)，因而注意计算比可以意味着在对数标度的情况下执行减法而不是除法。
将理解，仅通过例子方式描述上文实施例。例如，上文在对3GPP WCDMA第7版标准的改进方面进行了描述，但是本领域的技术人员将理解，在这里公开的教导可以应用于将来LTE（长期演进）标准或者其它多输入多输出通信标准或者类型。另外将理解，可以使用瑞克处理来代替均衡器。另外尽管上文在2×2 MIMO系统方面进行了描述，但是本领域的技术人员将理解，本发明可以推广到从任何数目的发送天线向任何数目的接收天线发送的任何数目的流。另外本领域的技术人员可以认识到对上文详述的具体等式的其它变化同时仍然利用如在这里公开的发明原理（例如包括不同CQI定义）。给定在这里的公开，本领域的技术人员可以显而易见其它应用和配置。本发明的范围不受描述的实施例限制而仅由所附权利要求限制。

Claims (30)

1.一种操作无线接收器的方法，所述方法包括：
通过无线多输入多输出数据信道来接收多个数据流，由此在所述接收器的所有多个接收天线处从发送器的所有多个发送天线中接收每个数据流而相应加权已施加给如从每个不同发送天线发送的每个流；
通过为所述接收器和一个或者多个其它接收器所共用的共同导频信道来接收共同导频信号；
接收对所述加权的指示；
从在所述接收天线处接收的所述多个数据流中提取个别数据流；
将所述加权和所述共同导频信号与关于提取的数据流的信息一起用来针对每个所述流计算相对于来自所述数据流中的一个或者多个其它数据流的干扰的信号功率的估计；以及
基于所述估计，执行以下步骤中的至少一个：对所述数据流进行解码，以及反馈与从所述接收器到所述发送器的信道质量有关的度量用于在通过所述信道的后续发送中使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述估计的计算包括计算信号功率和干扰功率并且据此确定相对于干扰功率的信号功率的估计。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中相对于干扰功率的信号功率的所述估计是相对于干扰功率和噪声功率的信号功率的估计。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述估计的计算包括计算信号功率、干扰功率和噪声功率中的每一个并且据此确定相对于干扰和噪声功率的信号功率的估计。
5.根据权利要求1或者2所述的方法，其中所述方法包括测量在每个所述个别提取的数据流中接收的总功率，并且在所述计算中使用所述信息包括使用总功率的所述测量。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述计算包括：
（i）针对每个提取的数据流，使用来自所述共同导频信道的对应导频流以生成用于每个天线的等效信道响应的相应估计；
（ii）使用所述估计的信道响应和所述加权以计算所述导频流的信号功率、噪声功率和干扰功率的估计；并且
（iii）将来自所述导频流的信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计与在每个提取的数据流中的接收功率的测量一起用来计算来自其它数据流的信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计。
7.根据权利要求1或者2所述的方法，其中所述接收包括通过2×2无线多输入多输出数据信道来接收仅两个数据流，由此在所述接收器的两个接收天线二者处从所述发送器的两个发送天线二者中接收每个数据流。
8.根据权利要求1或者2所述的方法，其中个别数据流的所述提取包括通过均衡器和瑞克处理器之一处理来自所述接收天线的输入。
9.根据权利要求1或者2所述的方法，其中在所述数据流的解扰频和解扩频之后执行所述计算。
10.根据权利要求1或者2所述的方法，其中在对所述数据流的对数似然比计算之前执行所述计算。
11.根据权利要求1或者2所述的方法，其中在所述数据流的解码之前执行所述计算。
12.根据权利要求3所述的方法，其中信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计的计算包括计算信号功率与干扰加上噪声功率之比。
13.根据权利要求1或者2所述的方法，其中未使用用于所述信道的专用导频信号而改为通过使用所述加权、共同导频信道和所述提取的数据流的信息来执行所述计算。
14.根据权利要求6所述的方法，其中所述步骤（iii）包括通过计算在导频与数据流之间的信号功率比来估计每流功率：
，
并且估计针对第i个流在所述数据信道上的信号功率和噪声加上干扰功率为：
，
；
其中是第i个导频流的信号功率，是在第i个导频流上的干扰功率，是在第i个流中测量的总功率，而是在第i个流中的噪声功率。
15.一种接收器，包括：
多个接收天线，用于通过无线多输入多输出数据信道来接收多个数据流，由此在所有所述多个接收天线处从发送器的所有多个发送天线中接收每个数据流而相应加权已施加给如从每个不同发送天线发送的每个流；并且用于通过为所述接收器和一个或者多个其它接收器所共用的共同导频信道来接收共同导频信号；
其中所述接收器还包括处理装置，并且所述处理装置包括：
用于接收对所述加权的指示的装置；
用于从在所述接收天线处接收的所述多个数据流中提取个别数据流的装置；
用于将所述加权和所述共同导频信号与关于提取的数据流的信息一起用来针对每个所述流计算相对于来自所述数据流中的一个或者多个其它数据流的干扰的信号功率的估计的装置；以及
用于基于所述估计，执行以下步骤中的至少一个的装置：对所述数据流进行解码，以及反馈与从所述接收器到所述发送器的信道质量有关的度量用于在通过所述信道的后续发送中使用。
16.根据权利要求15所述的接收器，其中所述处理装置被配置成通过计算信号功率和干扰功率并且据此确定相对于干扰功率的信号功率的估计来计算所述估计。
17.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成把相对于干扰功率的信号功率的所述估计计算为相对于干扰功率和噪声功率的信号功率的估计。
18.根据权利要求16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成通过计算信号功率、干扰功率和噪声功率中的每一个并且据此确定相对于干扰和噪声功率的信号功率的估计来计算所述估计。
19.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成测量在每个所述个别提取的数据流中接收的总功率，并且在所述计算中使用所述信息包括使用总功率的所述测量。
20.根据权利要求18所述的接收器，其中所述处理装置被配置成通过以下操作来执行所述计算：
（i）针对每个提取的数据流，使用来自所述共同导频信道的对应导频流以生成用于每个天线的等效信道响应的相应估计；
（ii）使用所述估计的信道响应和所述加权以计算所述导频流的信号功率、噪声功率和干扰功率的估计；并且
（iii）将来自所述导频流的信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计与在每个提取的数据流中的接收功率的测量一起用来计算来自其它数据流的信号功率、噪声功率和干扰功率的所述估计。
21.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述接收器包括用于通过2×2无线多输入多输出数据信道来接收仅两个数据流的仅两个接收天线，由此在所述接收器的两个接收天线二者处从所述发送器的两个发送天线二者中接收每个数据流。
22.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成通过对来自所述接收天线的输入执行均衡处理和瑞克处理之一来提取所述个别数据流。
23.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成在所述数据流的解扰频和解扩频之后执行所述计算。
24.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成在对所述数据流的对数似然比计算之前执行所述计算。
25.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成在所述数据流的解码之前执行所述计算。
26.根据权利要求17所述的接收器，其中所述处理装置被配置成通过计算信号功率与干扰加上噪声功率之比来执行信号功率、噪声功率和干扰功率的所述计算。
27.根据权利要求15或者16所述的接收器，其中所述处理装置被配置成未使用用于所述信道的专用导频信号而改为通过使用所述加权、共同导频信道和所述提取的数据流的信息来执行所述计算。
28.根据权利要求20所述的接收器，其中所述处理装置被配置成通过经过计算在导频与数据流之间的信号功率比来估计每流功率而执行步骤（iii）：
，
并且估计针对第i个流在所述数据信道上的信号功率和噪声加上干扰功率为：
，
；
其中是第i个导频流的信号功率，是在第i个导频流上的干扰功率，是在第i个流中测量的总功率，而是在第i个流中的噪声功率。
29.一种用户设备，包括：
多个接收天线，用于通过无线多输入多输出数据信道来接收多个数据流，由此在所有所述多个接收天线处从发送器的所有多个发送天线中接收每个数据流而相应加权已施加给如从每个不同发送天线发送的每个流；并且用于通过为所述接收器和一个或者多个其它接收器所共用的共同导频信道来接收共同导频信号；
其中所述接收器还包括处理装置，所述处理装置被配置成：
接收对所述加权的指示；
从在所述接收天线处接收的所述多个数据流中提取个别数据流；
将所述加权和所述共同导频信号与关于提取的数据流的信息一起用来针对每个所述流计算相对于来自所述数据流中的一个或者多个其它数据流的干扰的信号功率的估计；并且
基于所述估计，执行以下步骤中的至少一个：对所述数据流进行解码，以及反馈与从所述接收器到所述发送器的信道质量有关的度量用于在通过所述信道的后续发送中使用。
30.一种操作无线接收器的设备，所述设备包括：
用于通过无线多输入多输出数据信道来接收多个数据流，由此在所述接收器的所有多个接收天线处从发送器的所有多个发送天线中接收每个数据流而相应加权已施加给如从每个不同发送天线发送的每个流的单元；
用于通过为所述接收器和一个或者多个其它接收器所共用的共同导频信道来接收共同导频信号的单元；
用于接收对所述加权的指示的单元；
用于从在所述接收天线处接收的所述多个数据流中提取个别数据流的单元；
用于将所述加权和所述共同导频信号与关于提取的数据流的信息一起用来针对每个所述流计算相对于来自所述数据流中的一个或者多个其它数据流的干扰的信号功率的估计的单元；以及
用于基于所述估计，执行以下中的至少一项的单元：对所述数据流进行解码，以及反馈与从所述接收器到所述发送器的信道质量有关的度量用于在通过所述信道的后续发送中使用。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0820535D0 (en) 2008-11-10 2008-12-17 Icera Inc Communication system and method
GB2466070B (en) * 2008-12-12 2014-04-30 Nokia Corp An apparatus
US8699553B2 (en) * 2010-02-19 2014-04-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Data-aided SIR estimation
CN102783050B (zh) * 2010-02-25 2015-05-13 索尼公司 用于在多载波广播系统中发送数据的发送装置和方法
US8953713B2 (en) * 2010-11-08 2015-02-10 Qualcomm Incorporated System and method for uplink multiple input multiple output transmission
US9007888B2 (en) 2010-11-08 2015-04-14 Qualcomm Incorporated System and method for uplink multiple input multiple output transmission
US9084207B2 (en) 2010-11-08 2015-07-14 Qualcomm Incorporated System and method for uplink multiple input multiple output transmission
US9380490B2 (en) 2010-11-08 2016-06-28 Qualcomm Incorporated System and method for uplink multiple input multiple output transmission
US9516609B2 (en) 2010-11-08 2016-12-06 Qualcomm Incorporated System and method for uplink multiple input multiple output transmission
US9497773B2 (en) 2012-02-08 2016-11-15 QUALOCOMM Incorporated Method and apparatus for enhancing resource allocation for uplink MIMO communication
EP2664091A4 (en) * 2011-01-13 2017-11-01 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Estimation of channel quality indicator using additional reference signals
JP5184690B1 (ja) * 2011-11-04 2013-04-17 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 受信器
CN103490805B (zh) * 2011-11-08 2016-09-07 华为技术有限公司 Mimo系统中发送数据流的方法和装置
US20150072719A1 (en) * 2011-12-13 2015-03-12 Kyocera Corporation Mobile terminal, wireless communication system and wireless communication method
CN106233684B (zh) * 2014-05-08 2019-11-29 华为技术有限公司 无线通信网络节点中的信道估计
JP2016051973A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 富士通株式会社 受信装置および受信処理方法
CN105634626B (zh) * 2014-11-07 2019-02-22 联芯科技有限公司 空时发送分集系统中信道质量指示符的测量方法及系统
CN113114323B (zh) * 2021-04-22 2022-08-12 桂林电子科技大学 一种mimo系统的信号接收方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1399436A (zh) * 2001-07-19 2003-02-26 英特尔公司 闭环发送分集模式中根据预测数据得出更为精确的估计
CN1438781A (zh) * 2002-02-14 2003-08-27 富士通株式会社 估计干扰功率的无线接收机
CN1691539A (zh) * 2004-04-30 2005-11-02 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于多入多出无线通信系统的通用多入多出－联合检测方法和装置
CN1957540A (zh) * 2004-03-29 2007-05-02 艾利森电话股份有限公司 扩频系统中的损害相关估计

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5852630A (en) * 1997-07-17 1998-12-22 Globespan Semiconductor, Inc. Method and apparatus for a RADSL transceiver warm start activation procedure with precoding
US7936810B2 (en) * 2005-09-08 2011-05-03 Texas Instruments Incorporated Delayed combining of frequency-domain equalized wireless channels with large delay-spreads
KR100996023B1 (ko) * 2005-10-31 2010-11-22 삼성전자주식회사 다중 안테나 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법
CN101536353B (zh) 2006-11-13 2014-03-05 艾利森电话股份有限公司 用于mimo系统中基于导频模式控制信令的方法和装置
US20080233902A1 (en) 2007-03-21 2008-09-25 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for communicating precoding or beamforming information to users in mimo wireless communication systems
TWI446740B (zh) 2007-04-30 2014-07-21 Koninkl Philips Electronics Nv 在多重輸出入背景中的通信方法
JP4888245B2 (ja) * 2007-06-25 2012-02-29 富士通株式会社 受信品質測定方法及び送信電力制御方法ならびにそれらの装置
GB0820535D0 (en) 2008-11-10 2008-12-17 Icera Inc Communication system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1399436A (zh) * 2001-07-19 2003-02-26 英特尔公司 闭环发送分集模式中根据预测数据得出更为精确的估计
CN1438781A (zh) * 2002-02-14 2003-08-27 富士通株式会社 估计干扰功率的无线接收机
CN1957540A (zh) * 2004-03-29 2007-05-02 艾利森电话股份有限公司 扩频系统中的损害相关估计
CN1691539A (zh) * 2004-04-30 2005-11-02 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于多入多出无线通信系统的通用多入多出－联合检测方法和装置

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