CN103873130A

CN103873130A - 多输入多输出（mimo）接收器中的干扰和噪声估计

Info

Publication number: CN103873130A
Application number: CN201310650265.1A
Authority: CN
Inventors: R.巴尔拉杰; B.巴迪克; T.肖兰
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG; Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: US8873683B2; US20140161157A1; CN103873130B; DE102013112768B4; DE102013112768A1

Abstract

本发明涉及多输入多输出（MIMO）接收器中的干扰和噪声估计。一种接收器电路接收包括来自分配给UE的第一天线端口的第一参考信号的信号。接收器电路包括解扰和解扩展单元，解扰和解扩展单元使用第一天线端口的扩展码和分派给UE的加扰序列来解扩展和解扰信号以生成第一天线端口信号。解扰和解扩展单元使用第二天线端口的扩展码和分派给UE的加扰序列来解扩展和解扰信号，其中第二天线端口未分配给UE，以生成第二天线端口信号。信道估计器基于第一天线端口信号生成第一天线端口的信道估计。估计单元基于第一天线端口信号、信道估计和第二天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量。

Description

多输入多输出(MIMO)接收器中的干扰和噪声估计

技术领域

本发明涉及无线电通信领域，并且更具体地，涉及在无线电网络（尤其蜂窝无线电网络）的多天线传输系统中传输和检测信号的技术。

背景技术

在无线电通信系统中，多用户设备（UE）可以共享相同的频率和时间资源使得可能发生相互干扰。接收器电路和由接收器电路执行的数据检测方法必须经常地改进。尤其，可能希望改进多用户多输入多输出系统中的移动通信接收器的接收质量和性能。

附图说明

附图被包括以提供对实施例的进一步理解以及被合并到本描述中并且构成本描述的部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释实施例的原理。其它实施例和实施例的许多预期的优点将被容易地了解，因为通过参考后面的详细描述它们变得更容易理解。

图1示意地图示了MIMO系统的配置。

图2示意地图示了配置为针对一层生成解调参考信号（DM-RS）的MIMO系统的方块图。

图3示意地图示了给两个天线端口和两个使用的加扰ID的配置的层的示例性分配。

图4示意地图示了给四个天线端口和一个使用的加扰ID的配置的层的示例性分配。

图5示意地图示了给八个天线端口和一个使用的加扰ID的配置的层的示例性分配。

图6示意地图示了在UE的多输入多输出（MIMO）接收器中估计干扰和噪声的示例性方法。

图7示意地图示了接收器电路的示例性方块图。

图8示意地图示了配置为估计干扰和噪声协方差度量的单元的示例性方块图。

图9和10是图示了接收器电路的性能的曲线图。

具体实施方式

在后面，参考附图描述实施例，其中贯穿全文通常利用相似的参考数字来指代相似的元件。在后面的描述中，出于解释的目的，阐述许多具体的细节以便提供对实施例的一个或多个方面的全面的理解。然而，对于本领域技术人员可能明显的是，可以用这些具体细节的较少程度来实践实施例的一个或多个方面。因此，后面的描述不要以限制的意义理解，并且保护的范围由所附的权利要求限定。

概括的各个方面可以体现在各种形式中。后面的描述通过图示的方式示出了在其中可以实践各个方面的各种结合和配置。要理解，描述的方面和/或实施例仅是示例并且在不脱离本公开的范围的情况下可以利用其它方面和/或实施例并且可以做出结构和功能修改。另外，虽然可以仅相对于几个实施方式中的一个公开实施例的特定特征或方面，但是这样的特征或方面可以与其它实施方式的一个或多个其它特征或方面结合，因为对于任何给定的或特定的应用而言这可能是希望的和有利的。另外，就在详细描述或权利要求中使用术语“包括”、“具有”、“带有”或它们的其它变体来说，这样的术语意图以类似于术语“包含”的方式是包括性的。而且，术语“示例性”仅表示作为示例，而不是最好或最优的。

在后面，单独地或参考彼此地描述了各种方法和接收器电路。要理解连同描述的方法做出的解释也可以适用于配置为执行该方法的对应的接收器电路并且反之亦然。例如，如果描述了具体的方法步骤，则对应的接收器电路可以包括用于执行该描述的方法步骤的单元，即使这样的单元在图中没有明确地描述或图示。

本文中描述的方法和接收器电路可以基于或可以支持用于调制数据的任意（尤其数字的）调制方案。例如，可以根据正交幅值调制（QAM）调制方案、二进制相移键控（BPSK）调制方案、正交相移键控（QPSK）调制方案、8QAM调制方案、16QAM调制方案、64QAM调制方案或任何其它适合的调制方案来调制接收的符号流的符号。

本文中描述的方法和接收器电路可以用于各种无线通信网络，诸如码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）和单载波FDMA（SC-FDMA）网络。术语“网络”、“系统”和“无线通信系统”可以同义地使用。CDMA网络可以实施无线电技术诸如通用陆地无线电接入（UTRA），cdma2000等。UTRA包括宽带CDMA（W-CDMA）和其它CDMA变体。cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实施无线电技术诸如全球移动通信系统（GSM）及其衍生物诸如例如增强数据速率GSM演进（EDGE）、增强通用分组无线电服务（EGPRS）等。OFDMA网络可以实施无线电技术诸如演进的UTRA（E-UTRA）、超移动宽带（UMB）、IEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.16（WiMAX）、IEEE 802.20、Flash-OFDM.RTM.等。UTRA和E-UTRA是通用移动通信系统（UMTS）的部分。尤其，本文中描述的方法和接收器电路可以用在支持多个预定义的调制方案或调制字母的移动通信标准的框架中。例如基于GSM/EDGE和UMTS/HSPA（高速分组接入）技术的3GPP长期演进（LTE）标准支持QPSK、16-QAM和64-QAM。类似地，WiMAX和无线LAN中的每个支持BPSK、QPSK、16-QAM和64-QAM。

在无线电通信系统中，使用通过一个或多个无线电通信信道传输一个或多个无线电通信信号的传输器。传输器可以是基站（BS）或包括在用户装置（诸如移动无线电收发器、手持无线电装置或任何类似的装置）中的传输装置。基站还可以称为“NodeB”或“eNodeB”。由传输器传输的无线电通信信号可以由接收器（诸如移动无线电收发器或移动站、手持无线电装置或任何类似的装置中的接收装置）接收。本文中描述的接收器电路可以例如包括在这些接收器中。移动站还可以称为“用户设备”（UE）。

本文中描述的方法和接收器电路可以涉及在传输器和接收器两者处提供多个天线的使用的多输入多输出（MIMO）系统。本文中描述的方法和接收器电路还可以涉及在接收器处仅具有一个天线的系统。MIMO是无线通信标准（诸如例如IEEE 802.11n（Wi-Fi）、4G、3GPP长期演进（LTE）、WiMAX（尤其WiMAX 802.16e-2005）和HSPA+（尤其版本7和后面的版本））的部分。可以根据这些标准或其它标准中的一个或多个来操作本文中描述的方法和接收器电路。

本文中使用的术语“空间多路复用”对应于用于从基站的不同传输天线传输独立和单独地编码的数据信号（所谓的数据流）的MIMO无线通信中的传输技术。类似地，借助于多个接收天线，UE可以接收多个传输的数据流。这些独立的数据流在本领域中也称为“层”。空间多路复用中的数据的编码可以基于开环方法或闭环方法。

当个体数据流（层）被分派给单个用户时，这称为单用户（SU）MIMO。另外，当个体数据流（层）被分派给几个用户时，这称为多用户（MU）MIMO。使用MU-MIMO传输的益处是横跨安装在物理分布的UE上的接收天线的自然地独立的信号。MU-MIMO方案允许多UE共享例如频域和时域中的相同的资源，即相同的资源块，并且在空间域上多路复用它们的信号。MU-MIMO可以被视为空分多址（SDMA）方案的延伸版本。在3G/HSPA MU-MIMO中，UE还可以共享例如时间和信道化码（例如正交可变扩展因子（OVSF）/扩展码）中的相同的资源。

对于MU-MIMU，基站可以为用MU-MIMO的数据传输调度UE组。然后同时地并且在相同的资源单元（resource element）上将传输数据从基站传输到调度的UE。在数据传输期间，可能发生从基站传输到共同调度的UE的数据流（层）之间的干扰。在MU-MIMO中，为了适当地检测在目标UE或分配UE（即所关注的用户的UE）处接收的数据符号，抑制来自共同调度的UE（即干扰UE）的干扰可能是有帮助的。注意术语“目标UE/分配UE”和“共同调度UE/干扰UE”不指代相同的UE，而是对应于不同且通常远程用户的不同的移动站。分派给干扰UE的数据流（层）在目标UE处可能引起层间干扰。为了减轻层间干扰，可以在目标UE处检测被调度用于干扰UE的数据符号。检测可以基于或可以包括最大似然（ML）算法或近ML算法诸如例如球解码、QRD-M、SIC等。

图1是具有一个基站BS的SU-MIMO或MU-MIMO系统的配置的示意性图示。MIMO系统可以以例如相同的时间和频率资源将L个数据流（层）传输给N个用户（移动站UEn，n=1、2、…N）。L和N是整数，其中L≥N。这里，第n个用户的MIMO信道矩阵由H _n表示。为了容易标记起见，所关注的用户（目标UE）的MIMO信道矩阵简单地写为H，即没有索引。

因为MU-MIMO目的在于以相同的资源（例如时间和频率资源）传输多个用户的数据流，不失一般性，通过示例的方式在单个载波时（例如对于诸如OFDM的多载波系统的每个子载波）来描述下面使用的表示。

BS可以例如配备有N_Tx个传输天线并且目标UE可以配备有N_Rx个接收天线。因此，H可以由N_Rx × N_Tx 矩阵来表示。分派给其它用户的其它UE（即{UE1, UE2, ... UE_N} \ {UE}）也例如可以配备有例如N_Rx个接收天线。在这种情况中，每个MIMO信道矩阵H_n是N_Rx × N_Tx维的。

下行链路参考信号是占用下行链路时间-频率网格中的具体资源单元的预定义的信号。解调参考信号（DM-RS）是下行链路参考信号的一种类型。它们意图被终端（UE）用于对物理下行链路信道的信道估计。通过示例的方式，在LTE中，它们用于在传输模式（TM）TM7、TM8或TM9的情况中对物理下行链路共享信道PDSCH的信道估计。解调参考信号（DM-RS）还称为UE专用参考信号。当小区专用参考信号不可以使用时，UE专用参考信号可以与基于非码本的预编码一起使用。

DM-RS在LTE的第一版本中被第一次引入，LTE的第一版本是3GPP版本8。在版本8中，TM7的DM-RS限制为单个层传输，即没有空间多路复用。分别地在版本9中和在版本10中引入的TM8和TM9支持等级1 SU-MIMO（即使用一个层）和针对多达四个共同调度的UE的MU-MIMO（即多达四层）。为了解释起见，参考LTE。然而，即使本文中使用了LTE术语诸如例如DM-RS、PDSCH等，但是要理解本公开是更一般的并且不局限于LTE。

如图2中示出的，对于由BS传输的每个数据流或层，BS可以例如配备有生成预编码的和功率分配的UE专用参考信号（例如DM-RS）的单元100。根据图2，UE专用参考信号生成器（称为DM-RS生成器110）生成复参考符号作为DM-RS，其中每个复参考符号

被分派给具有索引i（其中i是1和L之间的整数）、正交扩展码（诸如例如正交覆盖码（OCC））和具有索引SCID的UE专用加扰序列的层。尤其

Figure 2013106502651100002DEST_PATH_IMAGE003

可以包括OCC和加扰序列的乘积。

然后可以在预编码和功率分配单元120中对复数参考符号

进行预编码和功率分配。通过预编码，层被映射到天线端口。更具体地，层的每个符号与复权重相乘以调整到每个天线或来自每个天线的信号的幅值和相位。预编码可以用于期望方向上的多流波束成形以在数据流被分派到的相应UE处增加接收的信号增益。为了这个目的，预编码可以使用传输器（即BS）处的信道状态信息（CSI）的知识。

通过功率分配，每个DM-RS可以以与其相对的功率有关的因子进行缩放。功率分配的因子可以合并到预编码向量的系数中。

每个DM-RS通过例如波束成形技术被导向个体UE。层的数量可以例如等于或大于DM-RS的数量。层的数量可以例如与天线端口的数量相同或大于天线端口的数量。上面参照的天线端口不一定对应于具体的物理天线。天线端口可以理解为对应于DM-RS的传输。在LTE规范中使用的稍微更一般的定义是：当且仅当两个接收信号已在相同的天线端口上传输，则可以假定它们已经历相同的全信道。

在预编码和功率分配单元120中信号的预编码和功率分配之后，将信号从N_Tx个传输天线130传输到具有N_Rx个接收天线150的UE 140。由接收天线150接收的信号在UE 140中被解扩展和解扰。

通过示例的方式，对于针对具有两个加扰ID SCID（0和1）的两个加扰序列在两个天线端口p（7和8）上的两层传输的情况，针对在信道上传输的DM-RS的系统函数y_DM-RS可以表达如下：

(1)。

这里，是由BS分配给具有天线端口p和加扰ID SCID的DM-RS的功率，

是用于天线端口p和加扰ID SCID的预编码向量，n表示噪声，例如具有方差

Figure 2013106502651100002DEST_PATH_IMAGE007

的加性白高斯噪声（AWGN），以及h_p,SCID是用于天线端口p和加扰ID SCID的有效信道。

在当传输两个层时的情况中，可以使用两个天线端口和单个加扰序列。使用相同加扰序列的两个天线端口是正交的。这种情况可被称为正交DM-RS情况。

在图3中图示了针对当使用多于两个并且多达四个层时的情况使用两个加扰序列的用两个天线端口的传输的情形。四个象限301、302、303和304表示可能被使用的不同的层。在左边的两个象限301和303表示使用天线端口7的层，其中象限301的层使用加扰ID SCID 0并且象限303的层使用加扰ID SCID 1。在右边的两个象限302和304表示使用天线端口8的层，其中象限302的层使用加扰ID SCID 0并且象限304的层使用加扰ID SCID 1。象限之间的箭头每个指示正交关系。使用具有加扰ID SCID 0的加扰序列的天线端口7的信号与使用具有加扰ID SCID 0的相同加扰序列的天线端口8的信号正交。使用具有加扰ID SCID 1的加扰序列的天线端口7的信号与使用具有加扰ID SCID 1的相同加扰序列的天线端口8的信号正交。然而，所有其它层是彼此不正交的，也即是说，具有SCID 0的天线端口7与具有加扰ID SCID 1的天线端口7不正交并且与具有加扰ID SCID 1的天线端口8不正交，以及具有加扰ID SCID 0的天线端口8与具有加扰ID SCID 1的天线端口8不正交并且与具有加扰ID SCID 1的天线端口7不正交。这个配置可以称为非正交DM-RS。

在当将两个层传输到第一UE和将两个层传输到与第一UE共同调度的第二UE时的情况中，可以使用具有加扰ID SCID 0的天线端口7和8用于到第一UE的两层传输和使用具有加扰ID SCID 1的天线端口7和8用于到共同调度的第二UE的两层传输。

图4图示了使用单个加扰ID（例如加扰ID 0）的针对四个天线端口7、8、9和10的另一个配置。类似于图3的配置，具有加扰ID SCID 0的天线端口7、8、9和10的传输信号彼此正交。在图4中不同层之间的正交性由箭头指示。为了简化，仅在天线端口7和8、8和9、9和10之间描绘了箭头。然而，要理解，天线端口7也与天线端口9和天线端口10正交，并且天线端口8也与天线端口10正交。在这个配置中，可以将多达四个层传输给至少一个UE。根据一个可能性，可以将一个层传输给分配的UE1而将三个层传输给第二共同调度的UE2。根据另一个可能性，可以使用天线端口7和8将两个层传输给分配的UE1而未分配天线端口9和10。通过示例的方式，图3或4中示出的配置允许例如用于2×2 MIMO的单用户（SU）双层波束成形、使用正交和准正交DM-RS的两UE双层波束成形和使用正交和准正交DM-RS的四UE单层波束成形。

图5图示了与图3和图4中类似的配置。然而，差别是如例如在LTE版本10中规定的，可以使用具有一个加扰ID（SCID=0）的多达8个天线端口。图5示出了8个天线端口7到14。类似于图3和4的配置，具有相同加扰ID SCID的天线端口7到14的传输信号彼此正交。不同层之间的正交性在图5中由箭头指示。在这个配置中，可以传输多达8个层。通过示例的方式，这允许例如用于8×8 MIMO的单用户（SU）8层波束成形。

要注意上面的配置仅是示例并且使用多个天线端口连同例如一个或多个加扰码的其它可能性对于将多个层传输到一个或多个共同调度的UE而言是可行的。

也即是说，对于例如多于两个或四个层的同时传输，使用不同的加扰序列，这引起对其它层的干扰并且由于端口之间增加的干扰而劣化信道估计性能。

图6是在UE的MIMO接收器中估计干扰和噪声的示例性方法600的流程图。方法600可以应用到UE，尤其是可以用在LTE网络中的UE。

方法600可以包括在601处接收包括从第一天线端口传输的第一参考信号的信号，第一天线端口被分配给UE。方法600可以进一步包括在603处使用与第一天线端口关联的扩展码（例如OCC）和分派给UE的加扰序列解扩展和解扰信号，从而生成第一天线端口信号。方法600可以进一步包括在605处使用与第二天线端口关联的扩展码（例如OCC）和分派给UE的加扰序列（第二天线端口未分配给该UE）解扩展和解扰信号，从而生成第二天线端口信号。方法600可以进一步包括在607处基于第一天线端口信号执行第一天线端口的信道估计，从而生成涉及第一天线端口的信道估计。方法600可以进一步包括在609处基于第一天线端口信号、信道估计和第二天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量。

因此方法600基于第一天线端口信号、涉及第一天线端口的信道估计和第二天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量，例如协方差矩阵，尤其干扰和噪声协方差矩阵。这意味着仅对分配给UE的第一天线端口执行信道估计。另外，为了确定或估计干扰和噪声协方差度量，未分配的第二天线端口作为整体可以被视为针对分配的第一天线端口的噪声和干扰。

在方法中，在601处第一参考信号可以例如是解调参考信号（DM-RS），尤其是用于对PDSCH解调的DM-RS。执行方法600的UE可以例如与LTE网络或LTE高级网络兼容。可以将信号的单个数据流（单层）或多个数据流（多层）例如从第一天线端口传输到UE。

在603和605处与第一天线端口关联的扩展码和与第二天线端口关联的扩展码可以例如是OCC。例如沃尔什（Walsh）码可以被用作OCC。

在603和605处的加扰序列可以是本领域中已知的加扰序列。加扰序列可以例如由加扰ID SCID标识。第一加扰序列的加扰ID SCID可以例如是0，并且第二加扰序列的加扰ID SCID可以例如是1。加扰序列可以不一定彼此正交。一个具体的加扰序列可以分配给目标UE。还可能的是，目标UE具有使用分配的加扰ID SCID的分配的天线端口p，并且同时共同调度的UE使用具有不同加扰ID SCID的相同的分配的天线端口p。

参考信号（例如DM-RS）的解调符号表示为

。解调符号可以用2个索引指定。第一索引可以指定使用的信道或天线端口。如果被分配给目标UE的天线端口被指定，那么如果仅存在一个分配的天线端口则第一索引可以被指定为p，并且如果存在

Figure 2013106502651100002DEST_PATH_IMAGE009

个分配的天线端口（AP）则第一索引可以被指定为。如果未被分配给目标UE的天线端口被指定，那么如果仅存在一个未分配的天线端口则第一索引可以被写为q，并且如果存在

Figure 2013106502651100002DEST_PATH_IMAGE011

个未分配的天线端口（AP）则第一索引可以被写为

。第二索引可以指定加扰序列，尤其加扰ID SCID，其可以是0和

Figure 2013106502651100002DEST_PATH_IMAGE013

之间的整数，其中

是使用的加扰序列的数量。使用等于i的加扰ID SCID（其中i是0和之间的整数）的天线端口的解调符号可以被表示为。

在方法600的示例性实施方式中，第二天线端口可以例如未被分配给另一个UE。在这种情况中，分派给另一个UE的功率是零。这种情况也称为SU-MIMO。

在方法600的另一个示例性实施方式中，信号可以例如包括从第二天线端口传输的第二参考信号并且第二天线端口可以被分配给另一个UE。这种情况也称为MU-MIMO。

可以执行在603和605处的方法而不管传输模式如何，即SU-MIMO或MU-MIMO。也即是说，在方法600中不必做出是否存在共同调度的UE的判定。这可以促进操作，因为目标UE通常不具有关于使用的传输模式的信息。另外，在MU-MIMO的情况中，可以执行在603和605处的方法而不管共同调度的UE的数量。这也可以促进操作，因为在MU-MIMO的情况中目标UE通常不具有关于共同调度的UE的数量的信息。

可以例如通过本领域中已知的信道估计算法来执行基于第一天线端口信号的第一天线端口的信道估计。解调符号

的信道估计可以表示为

。使用等于i的加扰ID SCID（其中i是0和

之间的整数）的天线端口p的解调符号的信道估计可以表示为

。

可以例如通过下列方式来获取干扰和噪声协方差度量：基于第一天线端口信号和信道估计来估计与第一天线端口有关的第一干扰和噪声协方差度量，基于第二天线端口信号来估计与第二天线端口有关的第二干扰和噪声协方差度量，和结合第一协方差度量和第二协方差度量。结合第一协方差度量和第二协方差度量可以例如包括各种统计函数。结合可以例如包括将第一干扰和噪声协方差度量与第二干扰和噪声协方差度量相加。

参照在609处的图6，使用具有加扰ID=i的加扰序列的分配的天线端口p=7的干扰和噪声协方差矩阵

的估计可以根据以下公式来计算：

, (2)

其中E表示期望算子并且H表示厄密（hermitian）共轭。

使用具有加扰ID SCID i的加扰序列的未分配的（即未分配给目标UE的）天线端口q=8的干扰和噪声协方差矩阵

的估计可以根据以下公式来计算：

. (3)。

估计的干扰和噪声协方差矩阵

可以作为

与

的和来计算:

(4)。

估计的干扰和噪声协方差矩阵

可以被干扰抑制结合器（IRC）或噪声白化滤波器所使用以抑制小区间和多用户干扰两者。

等式（2）和（3）例示了可以仅对于分配的天线端口p或如果存在

个分配的天线端口则对于这些分配的天线端口

来执行信道估计。对于未分配的天线端口q或如果存在

个未分配的天线端口则对于这些未分配的天线端口

不需要信道估计。这可以导致减少比较的复杂性和较少的信道估计误差。另外，不存在对高级信道估计方案的要求。再另外，如后面进一步将更详细地例示的，不需要用于在SU-MIMO和MU-MIMO之间判定的情景检测器。

在SU-MIMO的情况中，其中例如仅一个天线端口p被分配并且其它天线端口的功率是0，等式（1）的系统函数可以写为

(5)。

对分配的端口p的估计的噪声和干扰协方差矩阵可以表达为：

(6)

其中SF是所用OCC的扩展增益或扩展因子，其在本情况中为2，

是要计算的干扰和噪声协方差矩阵，

是干扰小区的协方差矩阵，

是加性白高斯噪声（AWGN）的功率并且I是与干扰和噪声协方差矩阵以及干扰小区的协方差矩阵具有相同大小的单位矩阵。

对于未分配端口q的估计的噪声和干扰协方差矩阵可以表达为：

(7)。

虽然没有信号存在于天线端口q中，但是在图6的605处的方法使用在未使用的码中的噪声子空间的存在来估计协方差矩阵。估计的干扰和噪声协方差矩阵

可以如等式（4）中的那样作为

与

的和来计算。

在MU-MIMO的情况中，总是存在至少一个分配的天线端口p和可能分配给共同调度的UE的至少一个未分配的天线端口q。通过示例的方式，考虑一个分配的天线端口p和三个共同调度的UE。假定分配的加扰ID是0并且三个共同调度的UE被服务（例如如图3中图示的），在这种情况下等式（1）可以写为：

(8)。

分配的天线端口p的估计的噪声和干扰协方差矩阵可以写为：

(9)。

在等式（9）的右手侧的最后两项是起源于分配的天线端口p和未分配的天线端口q两者中的未分配的加扰ID SCID的噪声和干扰项。

未分配的天线端口q的估计的噪声和干扰协方差矩阵可以写为：

(10)。

等式（10）的右手侧与等式（9）的右手侧的不同仅在于最后项，最后项是起源于具有加扰ID SCID 0的未分配的端口q的噪声和干扰项。

在这种情况中，噪声和干扰协方差矩阵可以根据等式（4）作为等式（9）和（10）的和来计算。在这种情况中，估计的协方差矩阵不仅包含干扰小区的协方差而且包括共同调度UE的协方差，这允许接收器抑制小区间和多用户干扰两者。

在方法600的实施方式中，信号可以包括从第三天线端口传输的第三参考信号，第三天线端口如第一天线端口一样被分配给UE。解扩展和解扰信号使用与第三天线端口关联的扩展码和分派给UE的加扰序列，从而生成第三天线端口信号。执行第三天线端口的信道估计是基于第三天线端口信号，从而生成涉及第三天线端口的第二信道估计。另外，在这个实施方式中，估计干扰和噪声协方差度量是基于第一天线端口信号、涉及第一天线端口的第一信道估计、第二天线端口信号、第三天线端口信号和涉及第三天线端口的第二信道估计。在这个实施方式中，第三天线端口可以具有与第一天线端口相同的功能。也即是说，使用第三天线端口，可以将第二数据流（层）传输到UE。这里，与第一天线端口关联的扩展码、与第二天线端口关联的扩展码和与第三天线端口关联的扩展码可以例如每个是正交覆盖码（OCC）。

在另一个实施方式中，方法600可以例如包括使用与第四天线端口关联的扩展码和分派给UE的加扰序列解扩展和解扰信号，其中第四天线端口未分配给UE，从而生成第四天线端口信号。这里，可以基于第一天线端口信号、涉及第一天线端口的信道估计、第二天线端口信号和第四天线端口信号来执行估计干扰和噪声协方差度量主要部分（main）。

在方法600的这个实施方式中，与第一天线端口关联的扩展码、与第二天线端口关联的扩展码和与第四天线端口关联的扩展码可以例如是正交覆盖码（OCC）。

第四天线端口可以例如未分配给另一个UE。在这种情况中，其它天线端口的功率是零。这种情况还称为SU-MIMO。

在另一种情况中，信号可以例如包括从第四天线端口传输的第四参考信号，第四天线端口被分配给另一个UE。这种情况还称为MU-MIMO。对于这两种情景，方法600可以是相同的，即可以在SU-MIMO和MU-MIMO之间没有区别。

在上面描述的所有情况中，由天线端口所使用的扩展码可以信号发送给分配的（即目标）UE。然而，可以不存在关于操作模式（SU-MIMO和MU-MIMO）和在MU-MIMO的情况中共同调度UE的数量的任何信号发送。分配的UE可以不具有关于这些信息的知识。

图7是配置为根据关于图6描述的方法600接收信号701的UE的接收器电路700的方块图。接收器电路700可以在UE或移动装置中实施。

接收器700配置为接收包括从第一天线端口传输的第一参考信号的信号701，其中第一天线端口分配给UE。第一参考信号可以例如是DM-RS，尤其是用于解调PDSCH的DM-RS。

接收器电路700包括解扰和解扩展单元703，解扰和解扩展单元703配置为使用与第一天线端口关联的扩展码SC1和可以例如具有加扰ID SCID 0并被分派给UE的加扰序列来解扩展和解扰信号701，从而生成第一天线端口信号705。扩展码SC1和具有加扰ID SCID 0的加扰序列可以例如存储在解扰和解扩展单元703中。

另外，解扰和解扩展单元703配置为使用与第二天线端口关联的扩展码SC2和分派给UE的加扰序列来解扩展和解扰信号701，其中第二天线端口未分配给UE，从而生成第二天线端口信号707。扩展码SC2也可以存储在解扰和解扩展单元703中。

与第一天线端口关联的扩展码SC1和与第二天线端口关联的扩展码SC2可以例如是正交覆盖码（OCC），例如OCC1和OCC2。第一天线端口可以例如是天线端口7，并且第二天线端口可以例如是天线端口8。用于天线端口7和8的OCC可以例如是用于天线端口p=7的[+1 +1 +1 +1] 和用于天线端口q=8的[+1 -1 +1 -1]，其中当OCC用于两个相邻的符号时扩展因子SF是2。

接收器电路700可以进一步包括信道估计器709，信道估计器709配置为基于第一天线端口信号705生成涉及第一天线端口的信道估计711。可以例如用与连同方法600和图6一起描述的相同的方式来执行信道估计。

接收器电路700可以进一步包括单元713，单元713配置为基于第一天线端口信号705、信道估计711和第二天线端口信号707来估计干扰和噪声协方差度量（INCM）715。可以例如用与连同图6的方法600描述的相同的方式执行对干扰和噪声协方差度量的估计。

进一步参照图8，配置为基于第一天线端口信号705、信道估计711和第二天线端口信号707估计干扰和噪声协方差度量715的单元713可以包括配置为基于第一天线端口信号705和信道估计711估计与第一天线端口有关的第一干扰和噪声协方差度量的第一子单元801、配置为基于第二天线端口信号707估计与第二天线端口有关的第二干扰和噪声协方差度量的第二子单元802、和配置为结合第一协方差度量和第二协方差度量以获取干扰和噪声协方差度量的第三子单元803。可以例如配置单元713使得可以执行基于第一天线端口信号、信道估计和第二天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量的示例性方法600。

所提到的协方差度量，尤其干扰和噪声协方差度量715和第一和第二干扰和噪声协方差度量可以例如是干扰和噪声协方差矩阵。

接收器电路700可以进一步包括白化滤波器（未图示出），其中接收器电路700配置为基于干扰和噪声协方差度量715调整白化滤波器。另外，接收器电路700可以进一步包括线性检测器，其中接收器电路700配置为基于干扰和噪声协方差度量715调整线性检测器。

配置为结合第一协方差度量和第二协方差度量的第三子单元803可以例如配置为将第一干扰和噪声协方差度量与第二干扰和噪声协方差度量相加以获取干扰和噪声协方差度量715。

接收器电路700可以例如配置为接收从第一天线端口传输到接收器电路700的信号701的单个数据流（层）。

信号701可以包括从第三天线端口传输的第三参考信号，其中第三天线端口分配给UE。在这种情况中，接收器电路700可以例如配置为接收信号701，解扰和解扩展单元703可以例如配置为使用与第三天线端口关联的扩展码SC3和分派给UE的加扰序列来解扩展和解扰信号701，从而生成第三天线端口信号，信道估计器709可以配置为基于第三天线端口信号执行第三天线端口的信道估计，从而生成涉及第三天线端口的第二信道估计，并且配置为估计干扰和噪声协方差度量的单元713可以配置为基于第一天线端口信号705、信道估计711、第二天线端口信号707、第三天线端口信号和第二信道估计来估计干扰和噪声协方差度量715。

与第一天线端口关联的扩展码SC1、与第二天线端口关联的扩展码SC2和与第三天线端口关联的扩展码SC3可以例如是正交覆盖码（OCC）。它们可以通过网络被信号发送给分配的UE。

接收器电路700可以例如配置为接收从第一天线端口和第三天线端口传输到接收器电路700的信号701的至少两个数据流（层）。

信号可以例如包括从第四天线端口传输的第四参考信号，第四天线端口未分配给UE。在这种情况中，接收器电路700可以配置为接收该信号，解扰和解扩展单元703可以配置为使用与第四天线端口关联的扩展码SC4和分派给UE的加扰序列来解扩展和解扰信号，从而生成第四天线端口信号，并且配置为估计干扰和噪声协方差度量的单元713可以配置为基于第一天线端口信号705、信道估计711、第二天线端口信号707和第四天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量715。

与第一天线端口关联的扩展码SC1、与第二天线端口关联的扩展码SC2和与第四天线端口关联的扩展码SC4可以例如是正交覆盖码（OCC）。它们可以通过网络被信号发送给分配的UE。

图9和10是图示了图7中描绘的接收器电路700或图6中描绘的方法600的示例性性能的曲线图。图9示出了针对具有一个干扰小区的SU-MIMO的接收器性能，并且图10示出了针对具有3个共同调度的UE和一个干扰小区的MU-MIMO的接收器性能。在图9和图10两者中，接收器电路700的性能被与根据在R1-094078，"Discussion on DM-RS for enhanced DL beamforming"，3GPP TSG RAN WG1 #58bis中公布的方法的现有技术性能相比较。

图9图示了针对使用2×2 SU-MIMO系统的一个层的传输的、接收器电路700的吞吐量（单位为Mbps）比对SNR（信噪比），2×2 SU-MIMO系统具有低相关性，实施用于DM-RS的具有10 MHz带宽的LTE PDSCH信道，具有0.5的16-QAM码率的16-QAM调制，EVA 70 Hz信道(EVA: 根据3GPP定义的扩展车辆A信道)，一个干扰小区和10 dB的INR (干扰噪声比)。

图9中示出的结果通过基于表1中示出的参数的仿真来计算：

参数	值
		带宽	10 MHz
系统配置 (TX×RX)	2×2
		信道模型	EVA 70 Hz
干扰噪声比 (INR)	10 dB
		传输模式	TM8和TM9

表1：用于接收器电路700的参数。

第一（最上部）曲线901示出了图7中描绘的接收器电路700或图6中描绘的方法600的能达到的数据吞吐量。第二（最下部）曲线902示出了对于相同参数的上面提到的现有技术方法的数据吞吐量。在-4和4dB之间的区域中，曲线901示出了比根据所比较的现有技术方法的曲线902的对应的数据吞吐量高多于4dB的数据吞吐量。

图10图示了针对使用具有一个分配的UE和三个共同调度的UE的4×2 MU-MIMO系统的一个层的传输的、接收器电路700的吞吐量（单位为Mbps）比对SNR，4×2 SU-MIMO系统具有中度相关性，实施用于DM-RS的具有10 MHz带宽的LTE PDSCH信道，具有0.5的64-QAM码率的64-QAM调制，EVA 5 Hz信道，一个干扰小区和10 dB的INR。

图10中示出的结果通过基于表2中示出的参数的仿真来计算：

参数	值
		带宽	10 MHz
系统配置 (TX×RX)	4×2
		信道模型	EVA 5 Hz
干扰噪声比 (INR)	10 dB
		传输模式	TM8和TM9

表2：用于接收器电路700的参数。

第一（最上部）曲线1001示出了图7中描绘的接收器电路700或图6中描绘的方法600的能达到的数据吞吐量。第二（最下部）曲线1002示出了对于相同参数的上面提到的现有技术方法的数据吞吐量。在较高SNR的区域中，曲线1001示出了比根据所比较的现有技术方法的曲线1002的对应的数据吞吐量高多于4dB的数据吞吐量。

虽然已关于一个或多个实施方式图示和描述了本发明，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下可以对图示的示例做出变更和/或修改。尤其关于由上面描述的部件或结构（组件、装置、电路、系统等）执行的各种功能，用于描述这样的部件的术语（包括对“装置”的参考）意图对应于（除非另外指示）如下任何部件或结构：执行所描述的部件的指定功能（例如在功能上是等同的），尽管与执行本发明的本文中图示的示例性实施方式中的功能的所公开结构在结构上不等同。

Claims

1.一种在用户设备（UE）的多输入多输出（MIMO）接收器中估计干扰和噪声的方法，包括：

在所述UE处接收包括从第一天线端口传输的第一参考信号的信号，第一天线端口被分配给所述UE；

使用与第一天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的加扰序列来解扩展和解扰所述信号，从而生成第一天线端口信号；

使用与第二天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的所述加扰序列来解扩展和解扰所述信号，第二天线端口未分配给所述UE，从而生成第二天线端口信号；

使用第一天线端口的信道估计器基于第一天线端口信号执行信道估计，从而生成涉及第一天线端口的信道估计；以及

基于第一天线端口信号、所述信道估计和第二天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括：

基于第一天线端口信号和所述信道估计来估计与第一天线端口有关的第一干扰和噪声协方差度量；

基于第二天线端口信号来估计与第二天线端口有关的第二干扰和噪声协方差度量；和

结合第一协方差度量和第二协方差度量以获取所述干扰和噪声协方差度量。

3.根据权利要求1的方法，其中第二天线端口未分配给另一个UE。

4.根据权利要求1的方法，其中所述信号进一步包括从第二天线端口传输的第二参考信号，第二天线端口被分配给另一个UE。

5.根据权利要求1的方法，其中第一参考信号是用于解调物理下行链路共享信道（PDSCH）的解调参考信号（DM-RS）。

6.根据权利要求1的方法，其中与第一天线端口关联的所述扩展码和与第二天线端口关联的所述扩展码是正交覆盖码（OCC）。

7.根据权利要求2的方法，其中结合包括将第一干扰和噪声协方差度量与第二干扰和噪声协方差度量相加。

8.根据权利要求1的方法，其中所述信号的单个数据流从第一天线端口传输到所述UE。

9.根据权利要求1的方法，其中接收的信号进一步包括从第三天线端口传输的第三参考信号，第三天线端口被分配给所述UE；

使用与第三天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的所述加扰序列来解扩展和解扰所述信号，从而生成第三天线端口信号；以及

基于第三天线端口信号执行第三天线端口的信道估计，从而生成涉及第三天线端口的第二信道估计；

基于第一天线端口信号、所述信道估计、第二天线端口信号、第三天线端口信号和第二信道估计来估计干扰和噪声协方差度量。

10.根据权利要求9的方法，其中与第一天线端口关联的所述扩展码、与第二天线端口关联的所述扩展码和与第三天线端口关联的所述扩展码是正交覆盖码（OCC）。

11.根据权利要求9的方法，其中所述接收的信号包括传输到所述UE的至少两个数据流，其中从第一天线端口传输至少一个数据流并且从第三天线端口传输至少一个其它数据流。

12.根据权利要求1的方法，进一步包括：

使用与第四天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的所述加扰序列来解扩展和解扰所述信号，第四天线端口未被分配给所述UE，从而生成第四天线端口信号；

基于第一天线端口信号、所述信道估计、第二天线端口信号和第四天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量。

13.根据权利要求12的方法，其中与第一天线端口关联的所述扩展码、与第二天线端口关联的所述扩展码和与第四天线端口关联的所述扩展码是正交覆盖码（OCC）。

14.根据权利要求12的方法，其中第四天线端口未分配给另一个UE。

15.根据权利要求12的方法，其中所述信号进一步包括从第四天线端口传输的第四参考信号，第四天线端口被分配给另一个UE。

16.根据权利要求1的方法，其中所述UE与LTE网络或LET高级网络兼容。

17.根据权利要求1的方法，其中估计与第二天线端口有关的第二干扰和噪声协方差度量独立于第二天线端口是否分配给另一个UE。

18.一种用户设备（UE）的接收器电路，配置为接收包括从第一天线端口传输的第一参考信号的信号，第一天线端口被分配给所述UE，所述接收器电路包括：

解扰和解扩展单元，配置为使用与第一天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的加扰序列来解扩展和解扰接收的信号，从而生成第一天线端口信号，并且配置为使用与第二天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的所述加扰序列来解扩展和解扰接收的信号，第二天线端口未分配给所述UE，从而生成第二天线端口信号；

信道估计器，配置为基于第一天线端口信号生成涉及第一天线端口的信道估计；以及

估计单元，配置为基于第一天线端口信号、所述信道估计和第二天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量。

19.根据权利要求18的接收器电路，其中配置为估计干扰和噪声协方差度量的所述估计单元包括：

第一子单元，配置为基于第一天线端口信号和所述信道估计来估计与第一天线端口有关的第一干扰和噪声协方差度量；

第二子单元，配置为基于第二天线端口信号估计与第二天线端口有关的第二干扰和噪声协方差度量；和

第三子单元，配置为结合第一协方差度量和第二协方差度量以获取所述干扰和噪声协方差度量。

20.根据权利要求18的接收器电路，进一步包括：

白化滤波器，其中所述接收器电路配置为基于估计的干扰和噪声协方差度量来调整白化滤波器。

21.根据权利要求18的接收器电路，进一步包括：

线性检测器，其中所述接收器电路配置为基于估计的干扰和噪声协方差度量来调整所述线性检测器。

22.根据权利要求19的接收器电路，其中所述第三子单元包括加法器。

23.根据权利要求19的接收器电路，其中所述第二子单元配置为独立于第二天线端口是否分配给另一个UE地操作。

24.根据权利要求18的接收器电路，其中接收的信号进一步包括从第三天线端口传输的第三参考信号，第三天线端口被分配给所述UE，并且其中：

所述解扰和解扩展单元配置为使用与第三天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的所述加扰序列来解扩展和解扰所述信号，从而生成第三天线端口信号；

所述信道估计器配置为基于第三天线端口信号执行第三天线端口的信道估计，从而生成与第三天线端口有关的第二信道估计；和

配置为估计干扰和噪声协方差度量的所述估计单元配置为基于第一天线端口信号、所述信道估计、第二天线端口信号、第三天线端口信号和第二信道估计来估计所述干扰和噪声协方差度量。

25.根据权利要求18的接收器电路，其中所述接收的信号进一步包括从第四天线端口传输的第四参考信号，第四天线端口未被分配给所述UE；

所述解扰和解扩展单元配置为使用与第四天线端口关联的扩展码和分派给所述UE的所述加扰序列来解扩展和解扰所述信号，从而生成第四天线端口信号；和

配置为估计干扰和噪声协方差度量的所述估计单元配置为基于第一天线端口信号、所述信道估计、第二天线端口信号和第四天线端口信号来估计干扰和噪声协方差度量。