CN103348601B - 无线接收机的配置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及无线接收机和用于配置无线接收机的方法，所述方法包括以下动作：针对向无线接收机发送信号的信道，确定(S1)几何因子，所述几何因子是指示无线接收机处的小区间干扰加噪声功率的度量；确定(S2)所确定的几何因子的方差，所述方差是指示几何因子在时间上的变化或改变率的度量；以及基于几何因子和几何因子的方差，来配置(S3)无线接收机。

Description

无线接收机的配置

技术领域

本发明总体涉及可配置的无线接收机，更具体地涉及基于信道几何特性的估计来配置无线接收机。

背景技术

在WCDMA(宽带CDMA)系统中，无线接收机必须在各种操作条件下有效地对数据进行解调和解码。影响接收机性能的一些操作条件包括：信道频散、接收机速度、和信道几何特性(发射机功率与累积干扰加噪声功率的比)。理想地，给定操作条件，无线接收机应获得可能的最佳性能。最大化性能的一种方式是固定接收机配置。备选地，接收机可以检测操作条件并重新配置自身(适应性配置)。

为了在给定操作条件下获得可能的最佳性能，固定配置接收机必须被设计为处理最差情况操作条件。例如，无线接收机必须被配置为处理极高速和高度频散的信道以及无移动和平坦的信道。这样的接收机在功率、计算复杂度和芯片面积方面是极其昂贵的，因此不实用。相反，受限的固定接收机配置关注于特定范围的操作条件，以降低接收机成本和复杂度。虽然该方式通常良好地适用于预期范围的操作条件，当实际操作条件不同于预期操作条件时，总体接收机性能劣化。该劣化可能是显著的，并且严重影响接收机在低SIR(信号干扰比)下提供例如峰值数据速率和鲁棒性能的能力。

其他类型的传统接收机具有可重配置的均衡器。在一些情况下，根据接收机速度重新配置均衡器。例如，在低速度下采用非参数化均衡器，否则采用参数化均衡器。在其他情况下，根据信道频散重新配置均衡器。例如，均衡器可以采用等间隔的均衡器指峰(符号级)或均衡器抽头(码片级)的栅格。此时，栅格间隔和范围(即，指峰/抽头的数目)根据信道频散而变化。在上述情况中的每一种情况下，仅根据接收机速度或信道频散重新配置均衡器限制了接收机适应性。

发明内容

基于信道几何特性和信道几何特性的方差，实现了无线接收机的适应性配置。根据实施例，无线接收机可以包括：几何因子处理模块、几何因子方差处理模块和信号处理电路，例如但不限于SIR(信号干扰比)估计模块、功率估计模块、解扩模块、低通滤波器、合并权重产生模块、系数估计模块、同步控制信道干扰消除器模块等。

几何因子处理模块被配置为可操作地针对向无线接收机发送信号的信道，确定几何因子。所述几何因子可以是指示无线接收机处的小区间干扰(即，其他小区干扰)加噪声功率的度量或估计等。可以例如基于SIR值等或基于SIR值的倒数等(可能与缩放因子相乘)，来确定几何因子。受益于本公开的本领域技术人员意识到：可以通过其他适当的度量和/或估计等来确定几何因子。

几何因子方差处理模块被配置为可操作地确定几何因子的几何因子方差。几何因子方差是几何因子在时间上的变化或改变率的度量。在数学上，几何因子的方差可以例如对应于几何因子的分布。几何因子可以以周期方式或随机方式变化。受益于本公开的本领域技术人员意识到：除了此处公开的度量和/或估计等，还可以通过任意适当的度量和/或估计等来确定几何因子的方差。

可以基于几何因子和几何因子的方差来配置一个或更多个接收机信号处理电路。例如，可以响应于几何因子和几何因子的方差来配置一个或更多个信号处理电路所实现的功能或算法。附加地或备选地，还可以响应于几何因子和几何因子的方差来配置输入至信号处理电路的参数。在每种情况下，提供高度适应于干扰条件的无线接收机。

可以按如下方式概括此处描述的实施例。

一个实施例涉及用于配置无线接收机的方法。所述方法包括以下动作：针对向无线接收机发送信号的信道，确定几何因子，所述几何因子是指示无线接收机处的小区间干扰加噪声功率的度量；确定所确定的几何因子的方差，所述方差是指示几何因子在时间上的变化或改变率的度量；以及基于几何因子和几何因子的方差，来配置无线接收机。

确定几何因子可以包括以下动作：在无线接收机处估计信号干扰比SIR；以及基于SIR估计，来确定几何因子。

可以基于由无线接收机根据通过导频信道发送的导频信号导出的信道估计，来估计SIR，所述导频信道具有无线接收机未知的发送功率电平，并且其中，在无线接收机处估计导频信道的发送功率电平；并且基于导频信道发送功率电平估计与SIR估计之比，确定几何因子。

确定几何因子可以包括以下动作：由无线接收机计算合并权重和净信道系数；确定合并权重和净信道系数之间的相关度；以及基于合并权重和净信道系数之间的相关度，确定几何因子。

可以响应于所述相关度在无线接收机所设置的特定的第一阈值以上，将几何因子设置为指示相对较高的干扰程度的第一值；以及否则，将几何因子设置为指示相对较低的干扰程度的第二值。

确定几何因子包括以下动作：计算当无线接收机被配置为最大比合并接收机时的第一SIR值以及当无线接收机被配置为均衡接收机时的第二SIR值；以及基于第一和第二SIR值的比，确定几何因子。

确定几何因子的方差可以包括以下动作：计算几何因子的平均值；计算所述几何因子和所述平均值的比；获得所述比和所述比的倒数中的最大值；以及基于所述最大值确定几何因子的方差。

确定几何因子的方差可以包括以下动作：计算几何因子的平均；针对几何因子的若干采样，计算几何因子的平均和几何因子的所述采样值中的每一个之间的差；计算每个差的和的均值；以及基于所述均值确定几何因子的方差。

确定几何因子的方差可以包括以下动作：获得几何因子的频率分量，所述几何因子随时间变化；以及通过分析频率分量所表示的能量的量，来确定几何因子的方差。

配置无线接收机可以包括以下动作：基于几何因子和几何因子的方差，配置接收机的一个或更多个接收机信号处理电路所实现的一个或更多个功能或算法；和/或基于几何因子和几何因子的方差，配置输入至接收机信号处理电路的一个或更多个参数。

配置无线接收机可以包括以下动作：根据几何因子和几何因子的方差，确定无线接收机用于消除干扰的均衡器指峰或均衡器抽头的数目。

响应于几何因子在特定的第二阈值以下并且几何因子的方差在特定的第三阈值以上，可以禁用无线接收机处的均衡，并且可以将无线接收机配置为进行最大比合并。

配置无线接收机可以包括以下动作：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于无线接收机的一个或更多个信号处理电路所产生的一个或更多个估计的滤波的量。

配置无线接收机可以包括以下动作：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于无线接收机所产生的非参数化损害协方差估计和SIR估计中至少一个的滤波的量。

配置无线接收机可以包括以下动作：根据几何因子和几何因子的方差，确定在参数化均衡期间由无线接收机估计的参数的数目。

配置无线接收机可以包括以下动作：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于无线接收机所接收的符号的软缩放的量，所述符号受到由下行链路同步信道引起的干扰。

配置无线接收机可以包括以下动作：根据几何因子和几何因子的方差，确定是启用还是禁用无线接收机的干扰消除器模块电路，并且其中，干扰消除器模块电路能够操作用于抑制由下行链路同步信道引起的干扰。

另一实施例涉及无线接收机。所述无线接收机包括：几何因子处理电路，能够操作用于针对向无线接收机发送信号的信道，确定几何因子，所述几何因子是指示无线接收机处的小区内干扰加噪声功率的度量；几何因子方差处理电路，能够操作用于确定几何因子的方差，所述方差是指示几何因子在时间上的变化或改变率的度量。所述无线接收机能够操作为基于几何因子和几何因子的方差来进行配置。

无线接收机可以包括：信号干扰比SIR估计电路，能够操作用于产生SIR估计，并且几何因子处理电路可以操作用于基于SIR估计确定几何因子。

无线接收机可以包括：SIR估计电路，能够操作用于基于由无线接收机根据通过导频信道发送的导频信号导出的信道估计，来估计SIR，所述导频信道具有无线接收机未知的发送功率电平。无线接收机还可以包括：功率估计电路，能够操作用于在无线接收机处估计导频信道的发送功率电平。此处，几何因子处理电路可以操作用于基于导频信道发送功率电平估计与SIR估计之比，确定几何因子。

无线接收机可以包括：合并权重产生电路，能够操作用于计算合并权重和净信道系数；系数估计电路，能够操作用于确定合并权重和净信道系数之间的相关度。此处，几何因子处理电路可以操作用于基于合并权重和净信道系数之间的相关度，确定几何因子。

几何因子处理电路可以操作用于响应于所述相关度在特定的第一阈值以上，将几何因子设置为指示相对较高的干扰程度的第一值；以及否则，将几何因子设置为指示相对较低的干扰程度的第二值。

无线接收机可以包括：SIR估计电路，能够操作用于计算当无线接收机被配置为最大比合并接收机时的第一SIR值以及当无线接收机被配置为均衡接收机时的第二SIR值。此处，几何因子处理电路可以操作用于基于第一和第二SIR值的比，确定几何因子。

几何因子方差处理电路可以操作用于：计算几何因子的平均值，计算所述几何因子和所述平均值的比，获得所述比和所述比的倒数中的最大值，并基于所述最大值确定几何因子的方差。

几何因子方差处理电路可以操作用于：计算几何因子的平均；针对几何因子的若干采样，计算几何因子的平均和几何因子的所述采样值中的每一个之间的差；计算每个差的和的均值；以及基于所述均值确定几何因子的方差。

几何因子方差处理电路可以操作用于：获得几何因子的频率分量，所述几何因子随时间变化；以及通过分析频率分量所表示的能量的量，来确定几何因子的方差。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：基于几何因子和几何因子的方差，配置接收机的一个或更多个接收机信号处理电路所实现的一个或更多个功能或算法；和/或基于几何因子和几何因子的方差，配置输入至接收机信号处理电路的一个或更多个参数。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定用于干扰消除的均衡器指峰或均衡器抽头的数目。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：响应于几何因子在特定阈值以下并且几何因子的方差在特定阈值以上，在无线接收机处禁用均衡，并启用最大比合并。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于一个或更多个信号处理电路所产生的一个或更多个估计的滤波的量。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于非参数化损害协方差估计和SIR估计中至少一个的滤波的量。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定在参数化均衡期间估计的参数的数目。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于无线接收机所接收的符号的软缩放的量，所述符号受到由下行链路同步信道引起的干扰。

几何因子处理电路和几何因子方差处理电路中的至少一个可以操作用于：根据几何因子和几何因子的方差来确定是启用还是禁用干扰消除器电路，干扰消除器电路能够操作用于抑制由下行链路同步信道引起的干扰。

当然，本发明不限于上述特征和优点。本领域技术人员在阅读了以下详细描述并阅览了附图时将意识到附加的特征和优点。

应强调的是：术语“包括/包含”在此处使用时指定了所述特征、整体、步骤或组件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、组件或其群组的存在或附加。

附图说明

图1示出了包括几何因子处理模块的接收机的实施例的框图。

图2示出了以不同路径延迟采样的导频信号的信号图。

图3示出了以不同路径延迟采样的导频信号的信号图，基于固定间隔估计所述导频信号的功率。

图4是示出了根据本方案的实施例的方法的流程图。

图5是示例所获得的几何因子信号的频率分量的分布的示意图。

图6示出了示例改变的小区间干扰电平图案。

具体实施方式

图1示出了通过信道120与无线接收机110通信的无线发射机100的实施例。接收机110包括基带处理器130。各种信号处理模块包括在基带处理器130中或与基带处理器130相关联。信号处理模块被配置为基于输入至模块的参数可操作地执行各种功能或算法，使接收机110能够正常工作。一个或更多个信号处理模块被配置为基于针对向接收机110发送信号的信道120确定的几何因子和几何因子的方差可操作地进行配置。可以在上行链路方向(即，移动台到基站)或下行链路方向(即，基站到移动台)上向接收机110发送信号。在任一情况下，几何因子可以是来自所有其他小区的干扰(其他小区/小区间干扰)和噪声(损害)以及无线电噪声的度量。几何因子可以是例如无线接收机110所接收的总发送功率与无线接收机110处的总干扰加噪声功率之比的度量。

因此，接收机110包括几何因子处理模块140，所述几何因子处理模块140包括在基带处理器130中或与基带处理器130相关联，所述处理模块140可以例如被配置为基于下式可操作地确定几何因子ρ

$\mathrm{\ρ}=\frac{{\hat{I}}_{\mathrm{or}}}{I_{\mathrm{oc}}}---\left(1\right)$

其中，I_oc是无线接收机110处的总干扰加噪声功率，是接收机110所接收的总发射机功率或者至少接收机110所接收的总发送功率的估计部分。对于同一小区中每个用户，信道几何因子ρ是位置相关值。对于接近于发射机100的位置，干扰可能相对较低(即，高几何特性)，而对于接近于小区边缘的位置，干扰可能相对教导(即，低几何特性)。根据几何因子ρ配置一个或更多个信号处理模块使接收机110能够易于适配于改变的干扰条件，例如通过增加吞吐量和/或降低差错率来改进接收机性能和可靠性。

以下参照符号级均衡和码片级均衡，来描述用于确定几何因子ρ的各种其他实施例。自然地，几何因子处理模块140可以被配置为根据这些实施例可操作地确定几何因子ρ。本领域技术人员将意识到：此处在符号级均衡的上下文中描述的技术可以易于适配于码片级均衡，反之亦然。

根据用于确定几何因子ρ的一个实施例，几何因子处理模块140使用基于导频的SIR估计来计算几何因子ρ。无线接收机110包括SIR估计模块142，SIR估计模块142用于基于根据导频信道(如在UMTS(通用移动电信系统)及其他CDMA通信系统中使用的CPICH(公共导频信道))导出的信道估计，来产生基于导频的SIR估计。SIR估计模块142所计算的SIR值与导频信道的发送功率成比例。相应地，如果导频信道的发送功率被配置为较高，在相同的几何特性下SIR估计也将为较高。然而，由于来自发射机100(例如基站)的导频发送功率在无线接收机110处是未知的，导频发送功率不能直接用于计算几何因子ρ。相反，估计导频发送功率，然后使用该估计来计算几何因子ρ。

纯粹为了说明性的目的，下面参照导频信道CPICH来描述各种功率估计实施例。

一个导频信道发送功率估计实施例利用以下事实：CPICH功率相对于总发送功率是固定的，并且可由发射机100配置为例如-12dBm，但可以在-7dBm和-15dBm之间变化。对于WCDMA应用，无线接收机110经由应用可变增益的AGC(自动增益控制)控制接收信号的幅度。AGC后的接收功率电平是固定的。固定的接收信号电平允许最佳的信号均衡。接着，将AGC控制的信号发送至各种接收机解扩器，包括作为解扩器模块144一部分的CPICH解扩器。

所有CPICH解扩器输出处的总功率保持恒定，而与由AGC补偿导致的衰落无关并且与任意多径分布中的子路径能量无关，只要指峰/抽头布置和路径搜索器模块146所选择的均衡器指峰(符号级均衡)或均衡器抽头(码片级均衡)捕捉来自这些路径(即，指峰/抽头所覆盖的所有路径)的能量。均衡器指峰/抽头分别被设置为指峰/抽头布置和路径搜索器模块146所选择的特定路径延迟。图2示出了以特定固定间隔采样的示例接收CPICH信号，每个间隔对应于特定的路径延迟τ。信号曲线下方的面积表示总CPICH信号功率。为了精确计算功率，由低通滤波器模块148对采样的CPICH信号进行滤波。接着，在低通滤波后，由功率估计模块150对采样的CPICH信号的总功率进行积分。

如果指峰/抽头覆盖全部信号路径，对所采样的CPICH信号的总能量进行积分。得到的总CPICH能量确定相对于总发送功率的CPICH功率电平。在大多数实际情况下，指峰/抽头的采样栅格覆盖大部分CPICH能力。能量中未被指峰/抽头覆盖的一小部分可能导致对CPICH功率的较小的低估。未被指峰/抽头栅格覆盖的并且因此不可用于功率积分的附加路径的功率可能例如基于路径搜索器报告使它们的功率得以估计(相对于主要路径)。功率估计模块150可以在CPICH功率的总估计中包括针对这些附加路径延迟中的每一个的功率估计。不要求高度精确的CPICH功率估计(以及因此几何特性)，并且+/-1至2dR内的精度通常是足够的。

在另一导频信道发送功率估计实施例中，不经由滤波和积分来估计导频信道的发送功率。而是由功率估计模块150用矩形来近似所采样的导频信号曲线下方的面积，如图3所示。每个矩形面积表示针对指峰/抽头延迟τ_n的CPICH幅度乘以间隔距离d。CPICH幅度可以按以下给出的方式被转换为即时功率估计，如

${\mathrm{CPICH}\_\mathrm{power}}_{\mathrm{current}}=\underset{\mathrm{sum}\_\mathrm{over}\_\mathrm{peaks}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{power}\_\mathrm{estimates}}_{\mathrm{CPICH}}\left(\mathrm{\τ}\right)---\left(2\right).$

给定导频功率估计，可以按以下给出的方式计算几何因子ρ

$\mathrm{\ρ}=\frac{{\mathrm{CPICH}\_\mathrm{power}}_{\mathrm{filtered}}}{{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{filtered}}}\·d+\mathrm{offset}---\left(3\right)$

其中

SIR_filtered(n)＝λ_ASIR_filtered(n-1)+(1-λ_A)SIR_current           (4)

并且

CPICH_power_filtered(n)＝λ_BCPICH_power_filtered(n-1)+

(1-λ_B)CPICH_power_current           (5)

式(4)和(5)分别使用缩放常数λ_A和λ_B，在多个时隙上对基于时隙的SIR和CPICH估计进行平滑或滤波。SIR_{GRAKR_current}和CPICH_power_{GRAKE_current}是当前的基于时隙的SIR和CPICH功率估计，分别对应于时隙n。功率估计模块150可以根据式(2)获得基于时隙的CPICH功率估计CPICH_power_{GRAKE_current}。SIR估计模块142可以按以下给出的方式获得导频信道的基于时隙的SIR估计

${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{current}}=\frac{{\left|{\hat{w}}^H\hat{h}\right|}^2}{{\hat{w}}^H{\hat{R}}_u\hat{w}}---\left(6\right)$

或者等效地

${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{current}}={\hat{w}}^H\hat{h}---\left(7\right).$

在式(6)和(7)中，表示合并权重计算模块152所计算的G-Rake合并权重。可以在符号级或码片级应用合并权重。在任一方式下，表示由系数估计器模块154确定的估计的净信道系数，是同样由系数估计模块154产生的对损害协方差矩阵的估计，H表示共轭转置。式(3)中的偏移值可通过仿真导出，并且取决于数字实现方面(如指峰/抽头间隔)，并且还可以包括对未被指峰/抽头覆盖的路径延迟的补偿。根据上述第二导频发送功率估计实施例，由解扩模块144以指峰/抽头布置和路径搜索器模块146所选择的路径延迟对导频信号进行解扩，以产生解扩的导频信号值。功率估计模块150将每个解扩的导频信号值与如图3所示的延迟间隔距离d相乘。对结果求和，以产生如式(2)给出的无线接收机100处导频信道的发送功率电平的即时估计。

根据以上作为示例给出的任一导频信道发送功率估计实施例，优选地，几何因子处理模块140基于如式(3)给出的导频信道功率估计(可选地进行如式(4)和(5)给出的附加平滑)，来计算信道几何因子ρ。

根据用于确定几何因子ρ的另一实施例，几何因子处理模块140使用合并权重相关信息来计算几何因子ρ。例如，当环境为噪声受限时，均衡简化为最大比合并。如此，可以考虑用于最大比合并(即，Rake)的权重和用于均衡(即，G-Rake)的权重之间的相关。最大比合并和均衡合并权重的相关系数由以下给出：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{weights}}=\frac{{\hat{w}}^H\hat{h}}{\sqrt{\left({\hat{w}}^H\hat{w}\right)\left({\hat{h}}^H\hat{h}\right)}}---\left(8\right)$

上式还可以被写为

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{weights}}=\frac{{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{GRAKE}\_\mathrm{current}}}{\sqrt{\left({\hat{w}}^H\hat{w}\right)\left({\hat{h}}^H\hat{h}\right)}}---\left(9\right)$

式(8)给出的即时相关系数可能是有噪声的。相应地，可以按以下给出的方式应用平滑/滤波，来增加可靠性，

$\widetilde{\mathrm{\σ}}\left(n\right)=\mathrm{\β}\widetilde{\mathrm{\σ}}(n-1)+(1-\mathrm{\β}){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{weights}}---\left(10\right)$

其中，0≤β≤1。

由于合并权重和净信道系数间的高相关指示较低的信道几何特性，几何因子处理模块140可以按以下给出的方式为几何因子ρ赋值：

if σ(n)＞σ_thresh

else低几何特性，且ρ＝ρ_low

then高几何特性，且ρ＝ρ_high                  (11)

阈值σ_thresh是可以通过仿真和/或测量确定的相关阈值。此外，ρ_low和ρ_high优选地与分别与稍后更详细地描述的几何因子阈值ρ_{thresh_low}和ρ_{thresh_high}对等。

根据用于确定几何因子ρ的又一实施例，基于SIR信息来计算几何因子ρ。在噪声受限环境下，经由最大比合并估计的SIR与经由G-Rake均衡估计的SIR非常相似。因此，两个SIR值的比提供与几何因子有关的信息。在一个实施例中，几何因子处理模块140按以下给出的方式确定几何因子ρ：

$\mathrm{\ρ}=\frac{{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{RAKE}\_\mathrm{filtered}}}{{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{GRAKE}\_\mathrm{filtered}}}---\left(12\right)$

其中，SIR_{GRAKE_filtered}由式(4)给出，时间采样n处的SIR_{RAKE_filtered}由以下给出：

SIR_{RAKE_filtered}(n)＝λ_CSIR_{RAKE_filtered}(n-1)+(1-λ_C)SIR_{RAKE_current}

                                  (13)

可以通过合并软符号值来产生SIR值。再次，可以如缩放常数λ_C所指示的，在若干时隙上对Rake SIR估计SIR_{RAKE_filtered}应用平滑或滤波。式(13)中的当前Rake SIR值SIR_{RAKE_current}可由下式获得：

${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{GRAKE}\_\mathrm{current}}=\frac{{\left|{\hat{h}}^H\hat{h}\right|}^2}{{\hat{h}}^H{\hat{R}}_u\hat{h}}---\left(14\right)$

其中，如以上说明的，表示所估计的净信道系数，是损害协方差的估计。

应强调的是：可以基于任何适当的SIR值等(例如在以上式4、6、7或13中确定的SIR值或其他SIR值)，来确定几何因子ρ。此外，备选地，可以基于SIR值的倒数等(可能与缩放因子等相乘)，来确定几何因子ρ。受益于本公开的本领域技术人员意识到：可以多种方式，使用任意适当的度量或估计等来获得几何因子ρ，提供与当前提到的相同或相似的结果。

下面，关注于几何因子ρ的方差ρ_v的确定。方差ρ_v是几何因子ρ在时间上的变化或改变率的度量。在数学上，几何因子ρ的方差ρ_v可以例如对应于几何因子ρ的分布。几何因子ρ可以以周期方式或随机方式变化。

可以想到用于获得几何因子的方差的多种方法。一种示例方法可以例如基于几何因子的快和慢分量。

为此，可以例如假设几何因子ρ＝x(n)，其中，x(n)是例如：x(n)＝SIR(n)或x(n)＝I(n)，即，时间采样n处的导频信道CPICH SIR值或干扰值。在式x(n)＝SIR(n)中可以使用任意适当的SIR值，例如，根据以上式4、6、7或13中任一个确定的SIR值。

例如，将x(n)的平均值(慢分量)计算为

y_ave(n)＝λ₁(x(n)-y_ave(n-1))+y_ave(n-1)          (15)

此处，滤波器系数λ₁和λ₂可以被设置为较小的值，如1/512等。

接着，计算快和慢分量之比：

$r\left(n\right)=\frac{x\left(n\right)}{y_{\mathrm{ave}}\left(n\right)}---\left(16\right)$

为了确保始终具有大于一(1)的值，可以例如形成

$z\left(n\right)=\max (r\left(n\right),\frac{1}{r\left(n\right)})---\left(17\right)$

接着，例如，将z(n)滤波为

z_filt(n)＝λ₂(z(n)-z_filt(n-1))+z_filt(n-1)            (18)

接着，可以基于z_filt(n)值来进行对改变的小区间干扰电平的检测。换言之，此处，几何因子ρ的方差ρ_v由z_filt(n)值指示。

在另一示例方法中，可以例如根据教科书定义来计算几何因子ρ的方差ρ_v。即，如果ρ是几何特性的长期平均并且是其采样，则将几何因子ρ的方差ρ_v计算为

${\mathrm{\ρ}}_v=\frac{1}{N-1}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(\mathrm{\ρ}-{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n)}^2---\left(19\right)$

其中，N是采样数目。

在又一示例方法中，几何因子ρ的方差ρ_v可以例如由随时间变化的几何因子ρ的频率分量来指示。几何因子ρ信号的频率分量可以例如通过采集(例如，按以上指示的确定的)几何因子的若干连续采样来获得。接着，可以使用这些采样作为将所获得的几何因子信号变换至频域的变换方案的输入值。变换方案可以例如是本领域技术人员熟知的适当的傅里叶变换等。

图5是示例的几何因子信号的频率分量的分布的示意图。为了简单起见，假设示例的几何因子信号具有八(8)个频率分量f₀-f₇。每个频率分量f₀-f₇由竖条表示。特定条在x轴上的位置指示所考察的条表示的频率。特定条的高度指示所考察的条表示的频率分量的量值(即，能量)。此处，可以例如通过分析频率分量所表示的能量的量，来获得几何因子ρ的方差ρ_v。例如，当特定频率阈值(例如20Hz)以上的频率分量所表示的能量总量超过功率阈值(例如，几何因子的频谱中总能量/功率的30％)时，可以认为几何因子ρ的方差ρ_v较高。

可以通过如图6所示的改变的小区间干扰电平图案来示意几何因子ρ的方差ρ_v。此处，几何因子ρ每24ms(12个TTI)在高几何因子ρ(在图6中由α₁指示)和低几何因子ρ(在图6中由α₂指示)之间改变。图6对应于在3GPP TS 25.101 V9.5.0(2010-09)规范的图9.1中示出的测试情形。参照该测试情形，当几何因子ρ每24ms在高值和较低值之间改变时，可以认为几何因子ρ的方差ρ_v较高，并且当几何因子ρ更慢地改变(例如，每100ms或者每200ms或甚至更慢在高值和较低值之间改变)时或者当无论衰落条件如何几何因子ρ实质上根本不改变时，可以认为几何因子ρ的方差ρ_v较低。

受益于本公开的本领域技术人员意识到：可以多种其他方式，使用任意其他适当的度量或估计等来获得几何因子ρ的方差ρ_v，提供与当前提到的相同或相似的结果。

接着，使用几何因子ρ和几何因子ρ的方差ρ_v来配置无线接收机110的一个或更多个信号处理模块。此处使用的术语“配置”指：构成整个无线接收机110的信号处理模块所执行的各种子算法的控制、功能和/或互连，以及子算法参数设置。信号处理模块可以专用或共享硬件、软件、固件或其特定组合来实现。基于这样的认识，可以基于信道几何特性来配置一个或更多个信号处理模块。

根据一个配置实施例，无线接收机110用于干扰消除的均衡器指峰(符号级均衡)或均衡器抽头(码片级均衡)的数目由几何因子处理模块140确定。在低几何特性情形下，减小指峰/抽头的数目并仅使用最强的指峰/抽头是有益的。对于其他几何特性情形，更多的指峰/抽头是有益的。在一个示例指峰/抽头配置实施例中，按以下给出的方式确定指峰/抽头的数目：

if ρ＜ρ_{threshold_low}(即，ρ低，ρ_v可以高或低)

then选择N1个指峰/抽头进行干扰消除，

else if ρ＜ρ_{threshold_high}且ρ_v＞ρ_{v_threshold}(即，ρ中等，ρ_v高)

then选择N1个指峰/抽头进行干扰消除，

else if ρ＜ρ_{threshold_high}(即，ρ中等，ρ_v低)

then使用N2个指峰/抽头进行干扰消除(N2≥N1)，

else if ρ_v＞ρ_{v_threshold}(即，ρ高，ρ_v高)

then使用N2个指峰/抽头进行干扰消除(N2≥N1)，

else使用N3个指峰/抽头进行干扰消除(N3＞N2≥N1)(即，ρ高，ρ_v低)                   (20)

其中，ρ是先前计算的几何因子，ρ_v是先前计算的几何因子的方差，ρ_{threshold_low}是较低的阈值，ρ_{threshold_high}是较高的上阈值，ρ_{v_threshold}是方差阈值，高于所述方差阈值的方差ρ_v被认为较高。

一般地，在纯示例实施例中，ρ_{threshold_low}可以是0dR，ρ_{threshold_high}可以是15dR，ρ_{v_threshold}可以是5(无量纲)。在一些实施例中，当几何因子降至较低的阈值以下时，禁用均衡。在该情形下，对无线接收机110进行配置以进行最大比合并。

根据另一配置实施例，根据几何因子ρ，来对系数估计模块154所产生的非参数化损害协方差矩阵估计进行滤波。较低的信道几何特性导致这种矩阵有噪声，因此增加的滤波能够实现改进的均衡性能。较少的滤波对于中等和高的几何因子是有益的，从而可以支持较高的接收机速度。在一个实施例中，可由几何因子处理模块140根据几何因子ρ按以下给出的方式来确定应用于非参数化损害协方差矩阵估计的滤波常数：

if ρ＜ρ_{threshold_low}(即，ρ低，ρ_v可以高或低)

then ${\hat{R}}_u\left(n\right)={\mathrm{\α}}_{\mathrm{low}}{\hat{R}}_u(n-1)+(1-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{low}}){\hat{R}}_u$

else if ρ＜ρ_{threshold_high}且ρ_v＞ρ_{v_threshold}(即，ρ中等，ρ_v高)

then再次 ${\hat{R}}_u\left(n\right)={\mathrm{\α}}_{\mathrm{low}}{\hat{R}}_u(n-1)+(1-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{low}}){\hat{R}}_u$

else if ρ＜ρ_{threshold_high}(即，ρ中等，ρ_v低)

then ${\hat{R}}_u\left(n\right)={\mathrm{\α}}_{\mathrm{medium}}{\hat{R}}_u(n-1)+(1-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{medium}}){\hat{R}}_u,$

else if ρ_v＞ρ_{v_threshold}(即，ρ高，ρ_v高)

then再次 ${\hat{R}}_u\left(n\right)={\mathrm{\α}}_{\mathrm{medium}}{\hat{R}}_u(n-1)+(1-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{medium}}){\hat{R}}_u,$

else ${\hat{R}}_u\left(n\right)={\mathrm{\α}}_{\mathrm{high}}{\hat{R}}_u(n-1)+(1-{\mathrm{\α}}_{\mathrm{high}}){\hat{R}}_u$ (即，ρ高，ρ_v低)      (21)

其中，是与时隙n相对应的滤波后的协方差矩阵估计，是协方差矩阵的当前的基于时隙的估计，并且优选地0≤α_high≤α_medium≤α_low≤1

所应用的滤波是一种IIR(无限冲激响应)滤波，其中，不同的α值确定滤波器带宽。在纯示例实施例中，α_high≈0,90，α_low≈0,99。

针对其他接收机算法的参数估计的滤波也能够根据几何因子ρ和几何因子ρ的方差ρ_v变化。在一些滤波器配置实施例中，无论直接应用于导频还是间接应用于算法的最终输出，基于导频信息的算法也受益于增加的滤波。例如，AFC(自动频率控制)、AGC和SIR估计算法均基于导频序列，并且在低几何特性情形下可以对输入的导频序列或算法输出进行更强的滤波(即，滤波算法中更长的记忆)。就协方差估计而言，较少的滤波对于中等和高的几何特性情形是有益的。

在纯粹代表性的滤波器配置实施例中，几何因子处理模块140按以下给出的方式基于几何因子ρ和几何因子方差ρ_v对SIR估计模块142所产生的SIR估计进行滤波：

if ρ＜ρ_{threshold_low}(即，ρ低，ρ_v可以高或低)

then SIR_filt(n)＝λ_lowSIR_filt(n-1)+(1-λ_low)SIR_inst

else if ρ＜ρ_{threshold_high}且ρ_v＞ρ_{v_threshold}(即，ρ中等，ρ_v高)

then再次SIR_filt(n)＝λ_lowSIR_filt(n-1)+(1-λ_low)SIR_inst

else if ρ＜ρ_{threshold_high}(即，ρ中等，ρ_v低)

then SIR_filt(n)＝λ_mediumSIR_filt(n-1)+(1-λ_medium)SIR_inst

else if ρ_v＞ρ_{v_threshold}(即，ρ高，ρ_v高)

then再次SIR_filt(n)＝λ_mediumSIR_filt(n-1)+(1-λ_medium)SIR_inst

else SIR_filt(n)＝λ_highSIR_filt(n-1)+(1-λ_high)SIR_inst(即，ρ高，ρ_v低)

                       (22)

其中，SIR_filt(n)是与时隙n相对应的滤波后的SIR估计，SIR_inst是例如按式(6)或(7)给出的当前的基于时隙的SIR估计，并且0≤(λ_low，λ_medium，λ_low)≤1。

具体滤波参数取决于几何特性估计、接收机实现细节、以及其他因素(如，信道频散等)。可以根据仿真来估计或通过测量来确定最佳参数。

在又一配置实施例中，由几何因子处理模块140确定无线接收机110被配置为参数化G-Rake接收机时使用的所估计的参数的数目。例如，对于高几何因子，很难可靠地估计白噪声的缩放因子，这是由于在这些条件下缩放因子很小。如果白噪声缩放因子被设置为较小的固定值并且仅估计损害缩放因子，可以获得改进的性能。在一个实施例，当几何特性的方差ρ_v较低时，仅针对高几何特性情形估计损害缩放因子。对于低和中等的几何特性情形，以及当几何特性的方差ρ_v较高时对于高几何特性情形，估计白噪声和损害缩放因子。

在又一配置实施例中，根据几何因子ρ和几何因子的方差ρ_v，来确定应用于无线接收机110所接收的符号的软缩放的量，所述符号受到由下行链路SCH(同步控制信道)引起的干扰。例如，在与SCH同步码片序列相同的时间期间发送的符号受到来自SCH的附加干扰。对于功率控制的发送情形，当发送功率下降时，SCH干扰在高几何特性情形下成为问题。如此，未消除的SCH干扰变得更为显著，并且接收机110通过降低受SCH序列影响的软比特的幅度而受益。在一个实施例中，当几何特性的方差ρ_v较低时，针对高几何因子，几何因子处理模块140对于受SCH影响的符号提供一个软比特缩放，并且针对低以及中等的几何因子，以及当几何特性的方差ρ_v较高时针对较高的几何特性情形提供另一软比特缩放。几何因子处理模块140还能够根据几何因子ρ和几何因子的方差ρ_v，来启用或禁用SCH干扰消除模块156。SCH消除模块156通常针对中等至高几何特性情形提供最大益处，这是由于对于较低的几何特性，信道噪声高于SCH干扰。因此，当几何特性的方差ρ_v较低时针对中等和高信道几何特性情形启用SCH消除模块156，并针对低几何特性以及在方差ρ_v较高时针对中等几何特性禁用SCH消除模块156，改善了接收机性能。此外，几何因子处理模块140还可以针对中等或高的几何因子选择适当的SCH消除器参数。

考虑到以上一系列变型和应用，应理解：本发明不由之前的描述限定，也不由附图限定。相反，本发明仅由以下权利要求及其法律等效来限定。

Claims (28)

1.一种配置无线接收机的方法，包括：

针对向无线接收机发送信号的信道，确定(S1)几何因子，所述几何因子是指示无线接收机处的小区间干扰加噪声功率的度量；

确定(S2)所确定的几何因子的方差，所述方差是指示几何因子在时间上的变化或改变率的度量；以及

基于几何因子和几何因子的方差，来配置(S3)无线接收机。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定(S1)几何因子包括：

在无线接收机处估计信号干扰比SIR；以及

基于SIR估计，来确定几何因子。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：

基于由无线接收机根据通过导频信道发送的导频信号导出的信道估计，来估计SIR，所述导频信道具有无线接收机未知的发送功率电平；

在无线接收机处估计导频信道的发送功率电平；

基于导频信道发送功率电平估计与SIR估计之比，确定几何因子。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定(S1)几何因子包括：

由无线接收机计算合并权重和净信道系数；

确定合并权重和净信道系数之间的相关度；以及

基于合并权重和净信道系数之间的相关度，确定几何因子。

5.根据权利要求4所述的方法，包括：

响应于所述相关度在无线接收机所设置的特定的第一阈值以上，将几何因子设置为指示相对较高的干扰程度的第一值；以及

否则，将几何因子设置为指示相对较低的干扰程度的第二值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定(S1)几何因子包括：

计算当无线接收机被配置为最大比合并接收机时的第一SIR值以及当无线接收机被配置为均衡接收机时的第二SIR值；以及

基于第一和第二SIR值的比，确定几何因子。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，确定(S2)几 何因子的方差包括：

计算几何因子的平均值，

计算所述几何因子和所述平均值的比，

获得所述比和所述比的倒数中的最大值，

基于所述最大值确定几何因子的方差。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，确定(S2)几何因子的方差包括：

计算几何因子的平均，

针对几何因子的若干采样，计算几何因子的平均和几何因子的所述采样值中的每一个之间的差，

计算每个差的和的均值，

基于所述均值确定几何因子的方差。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，确定(S2)几何因子的方差包括：

获得几何因子的频率分量，所述几何因子随时间变化，以及

通过分析频率分量所表示的能量的量，来确定几何因子的方差。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，配置(S3)包括：基于几何因子和几何因子的方差，配置接收机的一个或更多个接收机信号处理电路所实现的一个或更多个功能或算法；和/或基于几何因子和几何因子的方差，配置输入至接收机信号处理电路的一个或更多个参数。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，配置(S3)包括：根据几何因子和几何因子的方差，确定无线接收机用于消除干扰的均衡器指峰或均衡器抽头的数目。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：响应于几何因子在特定的第二阈值以下并且几何因子的方差在特定的第三阈值以上，在无线接收机处禁用均衡，并将无线接收机配置为进行最大比合并。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，配置(S3)包括：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于无线接收机的一个或更多个信号处理电路所产生的一个或更多个估计的滤波的量。

14.根据权利要求13所述的方法，包括：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于无线接收机所产生的非参数化损害协方差估计和SIR估计中至少一个的滤波的量。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，配置(S3)包括：根据几何因子和几何因子的方差，确定在参数化均衡期间由无线接收机估计的参数的数目。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，配置(S3)包括：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于无线接收机所接收的符号的软缩放的量，所述符号受到由下行链路同步信道引起的干扰。

17.根据权利要求10所述的方法，包括：根据几何因子和几何因子的方差，确定是启用还是禁用无线接收机的干扰消除器电路，并且其中，干扰消除器电路能够操作用于抑制由下行链路同步信道引起的干扰。

18.一种无线接收机(110)，包括：

几何因子处理电路(140)，能够操作用于针对向无线接收机发送信号的信道，确定几何因子，所述几何因子是指示无线接收机处的小区内干扰加噪声功率的度量；

几何因子方差处理电路(160)，能够操作用于确定几何因子的方差，所述方差是指示几何因子在时间上的变化或改变率的度量；

其中：

所述无线接收机(110)能够操作为基于几何因子和几何因子的方差来进行配置。

19.根据权利要求18所述的无线接收机，包括：信号干扰比SIR估计电路(142)，能够操作用于产生SIR估计，并且其中，几何因子处理电路(140)能够操作用于基于SIR估计确定几何因子。

20.根据权利要求18至19中任一项所述的无线接收机，其中，所述几何因子方差处理电路(160)能够操作用于：计算几何因子的平均值，计算所述几何因子和所述平均值的比，获取所述比和所述比的倒数中的最大值，并基于所述最大值确定几何因子的方差。

21.根据权利要求18至19中任一项所述的无线接收机，其中，所 述几何因子方差处理电路(160)能够操作用于：计算几何因子的平均；针对几何因子的若干采样，计算几何因子的平均和几何因子的所述采样值中的每一个之间的差；计算每个差的和的均值；并基于所述均值确定几何因子的方差。

22.根据权利要求18至19中任一项所述的无线接收机，其中，所述几何因子方差处理电路(160)能够操作用于

获得几何因子的频率分量，所述几何因子随时间变化，以及

通过分析频率分量所表示的能量的量，来确定几何因子的方差。

23.根据权利要求18至19中任一项所述的无线接收机，其中，几何因子处理电路(140)和几何因子方差处理电路(160)中的至少一个能够操作用于：基于几何因子和几何因子的方差，配置接收机的一个或更多个接收机信号处理电路所实现的一个或更多个功能或算法；和/或基于几何因子和几何因子的方差，配置输入至接收机信号处理电路的一个或更多个参数。

24.根据权利要求23所述的无线接收机，其中，几何因子处理电路(140)和几何因子方差处理电路(160)中的至少一个能够操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定用于干扰消除的均衡器指峰或均衡器抽头的数目。

25.根据权利要求24所述的无线接收机，其中，几何因子处理电路(140)和几何因子方差处理电路(160)中的至少一个能够操作用于：响应于几何因子在特定阈值以下并且几何因子的方差在特定阈值以上，在无线接收机处禁用均衡，并启用最大比合并。

26.根据权利要求23所述的无线接收机，其中，几何因子处理电路(140)和几何因子方差处理电路(160)中的至少一个能够操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定应用于一个或更多个信号处理电路所产生的一个或更多个估计的滤波的量。

27.根据权利要求23所述的无线接收机，其中，几何因子处理电路(140)和几何因子方差处理电路(160)中的至少一个能够操作用于：根据几何因子和几何因子的方差，确定在参数化均衡期间估计的参数的数目。

28.根据权利要求23所述的无线接收机，其中，几何因子处理电路(140)和几何因子方差处理电路(160)中的至少一个能够操作用于：根据几何因子和几何因子的方差来确定是启用还是禁用干扰消除器电路，并且，干扰消除器电路能够操作用于抑制由下行链路同步信道引起的干扰。