CN103874223A

CN103874223A - 确定噪声和干扰协方差度量

Info

Publication number: CN103874223A
Application number: CN201310650295.2A
Authority: CN
Inventors: A.克劳森; F.埃德
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Apple Inc; Intel Corp
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: US9276729B2; DE102013113447A1; US20140160949A1; CN103874223B

Abstract

本申请涉及确定噪声和干扰协方差度量，提供一种方法,包括:接收包含以时-频表示的二维信号图案的信号，所述二维信号图案包括在二维信号图案中预定位置处的第一参考资源元素。所述方法进一步包括基于信号图案的第一参考资源元素来确定第一协方差度量。所述方法进一步包括基于与第一参考资源元素不同的信号图案的资源元素来确定第二协方差度量。所述方法进一步包括基于第一协方差度量和基于第二协方差度量来确定接收信号的噪声和干扰协方差度量。

Description

确定噪声和干扰协方差度量

技术领域

本发明涉及确定一种接收信号的噪声和协方差度量的技术，尤其涉及一种确定例如根据长期演进标准的接收无线电信号的噪声和协方差度量的技术。

背景技术

现代蜂窝网络面临对于数据业务需求的显著增长的挑战。网络运营商需要修改其网络以增长总体容量。一个解决方案可以是放置更密集的宏小区。然而，这种解决方案可能是昂贵的并且快速移动的用户很可能需要非常频繁地执行切换。另一个解决方案可以是异构网络。一个宏小区可以被用于覆盖较大的区域，而微或微微小区可以被放置在覆盖区域内以提高某些“热点”处的容量。微微和微小区的部署可以比新宏小区的部署费用更加低廉，可以增加覆盖以及可以提高网络的总体数据吞吐量。然而，这也可能产生强干扰场景，在运营商以频率复用一为目标的情况下（即宏/微/微微小区以相同的频带进行发射）尤其如此。

3GPP标准已经在LTE的版本10中引入增强小区间干扰协调（eICIC）以支持异构网络的部署。时域eICIC在侵略者小区（aggressor cell）处引入几乎空白的子帧（ABS）。在这些子帧期间，连接到受害者小区（victim cell）并面临来自侵略者小区的强干扰的UE可以能够从受害者小区接收数据。然而，在这些ABS子帧期间，侵略者小区可能继续发射小区特定参考信号（CRS）-这些CRS信号可能会大幅降级传统技术的总体数据吞吐量。人们从而可能期望提供一种方法和设备，用于提高时域eICIC场景下的数据吞吐量，以使得性能改善显著而计算复杂度低于已知解决方案的计算复杂度。

在没有eICIC调度的情况下，类似的干扰场景也在同步网络中产生：如果侵略者小区没有针对特定资源块调度PDSCH传输，那么其继续以该资源块发射CRS信号。本发明也能够适用于此类场景。

附图说明

附图被包含以提供对各方面的进一步理解，被引入于此并且组成本说明书的一部分。附图说明各方面并与本说明一起用来解释各方面的原理。其他方面和各方面的许多期望的优势将容易被认识到，因为参考下面的详细描述将对它们有更好的理解。相同的附图标记指定对应的类似部分。

图1是在包括接收目标小区101的目标信号102的移动设备107的通信系统100中的接收RBSF（在频率方向的资源块乘以在时间方向的子帧）的示意图。当目标信号102被在通信信道105上发射时，目标信号102被干扰小区103的干扰信号104干扰。

图2是包括多个子帧205的LTE无线电帧200的示意性时-频表示，每个子帧205包括多个资源块300。

图3是涵盖如图2所示的频率方向上的一个资源块和时间方向上的一个子帧的块300的示意性时-频表示。

图4是用于接收包括第一参考资源元素的信号的方法400的示意图。

图5是被配置成接收相对于图2描述的无线电帧200的接收器电路500的框图。

图6是图示图5中描绘的接收器电路500的示例性性能的性能图600。

图7是图示用于接收包括多个资源块的无线电信号的方法700的示意图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，针对附图予以参考，附图形成本说明书的一部分，并且附图以说明发明可以被实施的特定方面的方式示出。应该理解的是，可以利用其他方面并且可以在不背离本发明的范围的情况下做出结构上或逻辑上的改变。因此，以下详细描述不被认为是限制意义，并且本发明的范围由所附权利要求所限定。

下述术语、缩略语和符号将在本文中使用：

eICIC：增强小区间干扰协调，

ABS：几乎空白子帧，

CRS：小区特定参考信号，

RE：资源元素，

IRC：干扰抑制合并，

MMSE：最小均方误差，

LTE：长期演进，

LTE-A：LTE高级（advanced），版本10和LTE的更高版本，

RF：射频，

UE：用户装置，

PDSCH：物理下行链路共享信道，

MBSFN：单频网上的多播/广播，

INR：干扰噪声比，

MCS：调制编码方案

EVA：扩展车载A信道，

QPSK：四相移相键控，

QAM：正交幅度调制，

RBSF：资源块子帧，即在频率方向的资源块乘以在时间方向的子帧。

本文所述的方法和设备可以基于二维信号图案、参考资源元素和协方差度量。应该理解的是，关于所述方法所做出的评述对于被配置成执行所述方法的对应的设备也可以保持成立，并反之亦然。例如，如果描述了特定的方法步骤，对应的设备可以包括用于执行所述方法步骤的单元，即使此类单元未被明确描述或在附图中图示。此外，应该理解的是，本文所述的各种示例性方面的特征可以相互结合，除非另有特殊指示之外。

本文所述的方法和设备可以在无线通信网络（特别是基于LTE和/或OFDM标准的通信网络）中实现。下述方法和设备可以进一步在基站（NodeB（节点B）、eNodeB（e节点B））或移动设备（或移动台或用户装置（UE））中实现。所述设备可以包括集成电路和/或无源器件并且可以根据各种技术来制造。例如，所述电路可以被设计成逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、光电路、存储电路和/或集成无源器件等。

本文所述的方法和设备可以被配置成发射和/或接收无线电信号。无线电信号可以是或可以包括无线电发射设备（或无线电发射器或发送器）以处于大约3Hz到300GHz的范围内的射频所辐射的射频信号。频率范围可以与用于产生和检测无线电波的交流电信号的频率相对应。

后文所述的方法和设备可以被设计成实现诸如长期演进（LTE）标准之类的移动标准。作为4G LTE推向市场的LTE（长期演进）是用于移动电话和数据终端的高速数据的无线通信的标准。它基于GSM/EDGE和UMTS/HSPA网络技术，使用不同无线电接口以及核心网改进提高了容量和速度。所述标准由3GPP（第三代合作伙伴计划）开发并在其版本8文档系列中详细说明，在版本9、10、11中描述其增强。

在下文中，描述了正交频分复用（OFDM）系统。OFDM是用于将数字数据编码在多个载波频率上的方案。OFDM已经发展成在诸如数字电视和音频广播、DSL宽带互联网接入、无线网络和4G移动通信之类的应用中所使用的宽带数字通信（无论是无线还是通过铜线）的普及方案。OFDM是被用作数字多载波调制方法的频分复用（FDM）方案。大量紧密间隔的正交子载波信号可以被用于携带数据。正交性可以防止子载波之间的串扰。数据可以被分成多个并行数据流或信道，每个子载波一个数据流或信道。每个子载波可以以低符号速率用传统的调制方案（诸如，正交幅度调制或四相移相键控）进行调制，在相同带宽下维持类似于传统的单载波调制方案的总数据速率。OFDM可以与编码OFDM（COFDM）和离散多音调制（DMT）本质上相同。

在下文中，描述了协方差度量、协方差矩阵、信号协方差度量、噪声协方差度量以及信号和干扰协方差度量。协方差度量将方差概念一般化到多维。例如，在二维空间中的随机点的集合的方差不能被单个数字完全表征，x和y方向上的方差也不会包含所有必要信息；称为协方差度量的2×2度量对完全表征二维方差会是必要的。协方差度量能够采用数学方式实现为协方差矩阵。

在概率论和统计中，协方差矩阵（也被已知为离差矩阵或方差协方差矩阵）是其位置i,j处的元素是随机矢量（即，随机变量的矢量）的第i个和第j个元素之间的协方差的矩阵。矢量的每个元素可以是标量随机变量，具有有限数量的观察经验值或者具有由所有随机变量的理论联合概率分布所规定的有限或无限数量的可能值。

如果列向量中的条目

（1）

是随机变量，每个具有有限的方差，那么协方差矩阵S可以是其条目(i,j)是如下协方差的矩阵：

（2）

其中，

（3）

是向量X中第i个条目的期望值。

在下文中，描述了多层异构网络，宏小区、微小区、微微小区、目标小区和干扰小区。多层异构网络（HetNet）可以被用于LET和LTE高级标准中以不仅建造单个类型的eNodeB的网络（同构网络）还部署具有不同能力、最重要的是不同的发射功率（TX-power）级别的eNodeB。这些eNodeB可以统称为宏eNodeB（MeNB）或宏小区、微eNodeB（PeNB）或微小区和微微/家庭eNodeB（HeNB）或微微小区，并且分别针对基本室外、室外热点和室内/企业覆盖而言。

宏小区可以覆盖大型小区区域（通常小区半径大约为500米到一千米之间），其中发射天线在杂波（clutter）上方并且发射功率大约为46dBm（20瓦）。它们可以给所有用户提供服务。微微小区（也称为家庭eNodeB（HeNB））可以是由最终消费者（通常在室内）安装的低功率小区。微小区可以是运营商部署的小区，具有相对于宏小区eNodeB来说有较低的发射功率-通常是较小的数量级。通常可以将它们安装在无线热点区中（例如，商场）并且它们可以为所有用户提供接入。在UE连接到微小区的场景下，微小区可以表示目标小区而宏小区可以表示提供强干扰的干扰小区。

在下文中，描述了增强小区间干扰协调（eICIC）和几乎空白子帧（ABS）。增强小区间干扰协调被用于版本10 3GPP中以避免下行链路的数据和控制信道二者上的严重的小区间干扰。eICIC可以基于采用跨载波调度的载波聚合或基于使用所谓几乎空白子帧（ABS）的时域复用（TDM）。

基于载波聚合的ICIC可以使LTE-A UE能够同时连接到多个载波。它不仅可以允许跨载波的资源分配，还可以允许在载波之间基于调度器的快速交换而没有时间消耗的切换。HetNet场景中的简单原理可以是将可用频谱分成例如两个不同的分量载波（component carrier）并给每个不同网络层分配主分量载波（PCC）。主分量载波可以是给UE提供控制信息的小区。每个网络层能够附加地在被称为辅分量载波（SCC）的其他CC上调度UE。

基于时域复用的ICIC可以周期地静默（mute）来自在整个子帧期间对其他eNodeB造成严重干扰的eNodeB的传输，以使得受害者eNodeB可以有机会来服务在这些子帧中遭受来自侵略者eNodeB的严重干扰的UE。所述静默不必是完全的，由于诸如公共参考符号（除非被配置为MBSFN子帧）、主和辅同步信号（PSS和SSS）、物理广播信道（PBCH）、SIB-1、和寻呼之类的某些信号与其关联的PDCCH可能必须被发射，即使在以其他方式静默的子帧中也是如此，例如为了避免无线电链路失败或为了向后兼容的原因。子帧静默与PSS、SSS、SIB-1和寻呼的冲突应该被最小化。因此子帧#0、#1、#5和#9中的静默应该尽可能被避免。这样静默的子帧可以被称作几乎空白子帧（ABS）。

在下文中，描述了白化滤波器、IRC接收器和MIMO检测器。噪声（和其他附加失真）通常具有非平坦幅度谱。噪声白化滤波器可以均衡信号的频谱，使其类似于白噪声频谱。噪声白化滤波器可以增强低水平谱分量并可以衰减高水平谱分量。

干扰抑制合并（IRC）是可以被用于天线分集系统中以通过使用分集信道中噪声之间的互协方差来抑制共信道干扰的技术。干扰抑制合并（IRC）可以被用作用于提高小区交叠的区域中上行链路比特率的有效的替代。干扰抑制合并（IRC）接收器可以有效改善小区边缘用户吞吐量，因为其可以抑制小区间干扰。IRC接收器通常基于最小均方误差（MMSE）准则，所述MMSE准则可能需要有高准确度的包括小区间干扰的协方差矩阵估计和信道估计。

多输入多输出（MIMO）无线通信系统在发射器和在接收器处采用多个天线以提高系统容量并实现更好的服务质量。在空分复用模式中，MIMO系统可以在不提高系统带宽的情况下通过在相同频带内并行发射多个数据流而达到更高的峰值数据速率。MIMO检测器可以被用于检测通过发射器的各个天线和接收器的各个天线之间的信道矩阵所描述的MIMO信道。

图1是在包括接收目标小区101的目标信号102的移动设备107的通信系统100中的接收RBSF（频率方向上的资源块乘以时间方向上的子帧）的示意图。当目标信号102被通过通信信道105发射时，目标信号102被干扰小区103的干扰信号104所干扰。

目标小区101的目标信号102可以例如根据LTE帧结构被表示为时-频域上的二维信号图案。信号图案可以被构建为携带可以被指定为形成网格的小方块的多个资源元素的二维网格。深色资源元素R1能够被指定为第一参考资源元素。它们可以以规律的图案在二维信号图案上布置。所述规律的图案可以是可以被用于表征目标小区101作为一种印记或标志的预定图案。白色资源元素可以被分成在网格左部分中的控制区110a和在网格右部分中的数据区112a。

干扰小区103的干扰信号104也可以以类似的方式例如根据LTE帧结构被表示为时-频域上的二维信号图案，被构造成携带形成网格的多个资源元素的二维网格。深色资源元素R2可以被指定为第二参考资源元素。它们可以以与第一参考资源元素R1类似的方式以规律的图案在二维信号图案上布置。所述规律的图案可以是用于表征干扰小区103的预定图案。然而，第二参考资源元素R2的规律图案可以与第一参考资源元素R1的规律图案不同，以便能够区分目标小区101和干扰小区103。白色资源元素可以被分成在网格左部分中的控制区110b和在网格右部分中的数据区112b。

目标小区101的目标信号102和干扰小区103的干扰信号104二者都可以通过通信信道105进行发射。在通信信道105中，两个信号102、104可以叠加从而形成公共信号，作为可以由移动设备107接收的接收信号106。

由移动设备107接收的接收信号106也可以例如根据LTE帧结构被表示为时-频域上的二维信号图案，被构造为携带形成网格的多个资源元素的二维网格。由于目标信号102和干扰信号104的叠加，当第一参考资源元素R1和第二参考资源元素R2分别被布置在目标信号和干扰信号的时-频网格中时，它们可以被布置在接收信号106的时-频网格中相同的位置。也就是说，与第一参考资源元素R1被布置在目标信号102的二维信号图案中相比，第一参考资源元素R1可以被布置在接收信号106的二维信号图案的相同的位置；并且与第二参考资源元素R2被布置在干扰信号104的二维信号图案中相比，第二参考资源元素R2可以被布置在接收信号106的二维信号图案的相同的位置。白色资源元素可以被分成在网格左部分中的控制区110c和网格右部分中的数据区112c。

在图2-3中图示还可以被表示为“资源块”或更具体地为“RBSF”（资源块子帧）的干扰信号104的二维信号图案的示例。RBSF可以被定义为具有频率方向上一个资源块的长度（例如，180kHz）和时间方向上一个子帧的长度（例如，1ms）的块。在下文描述的图3中给出RBSF 300。当参考资源元素被布置在不同位置时，图3的图示能够类似地适用于目标信号102。在图2中图示包括多个此类资源块300的无线电帧200的示例。

在图1中图示的移动设备107包括用于处理下文相对于图4描述的方法的处理电路。

在示例性实现方式中，二维信号图案包括正交频分复用系统的资源块。在示例性实现方式中，接收信号106包括包含多个无线电帧的无线电信号，每个无线电帧包括多个子帧并且每个子帧包括多个子载波，如以下相对于图3描述的。在示例性实现方式中，二维信号图案包括由子帧和多个子载波的部分确定的资源块，如以下相对于图2描述的。在示例性实现方式中，目标小区101和干扰小区103可以根据长期演进标准、尤其是根据包括增强小区间干扰协调的其版本10或更高版本来定义尺寸。在示例性实现方式中，目标小区101可以是微小区并且干扰小区103可以是异构长期演进网络的宏小区。

在带有不冲突公共参考信号（CRS）的时域eICIC场景下，在受害者小区的小区边界处的UE可以在侵略者小区的ABS子帧期间被调度。在ABS子帧期间，对于PDSCH传输的干扰可以被显著降低-然而，侵略者小区可以继续发射CRS信号（存在调度MBSFN-ABS子帧的另一个可能性；这些子帧不传输任何CRS信号-然而，许多网络运营商优先选择不调度任何MBSFN-ABS子帧）。CRS信号不与受害者小区的CRS信号冲突，并且可以呈现对于PDSCH传输的严重干扰。在图1中，图示在UE 107处接收的一个示例性RBSF。

用R1表示的块标志被受害者小区（即，目标小区101）的CRS信号所利用的资源元素。用R2表示的块标志受到由于侵略者小区103的CRS信号而引起的强干扰的资源元素。剩余的块标志控制区（即，用于数据控制的资源元素）和数据区（即，用于数据传输的资源元素）。资源块的详细结构在下文相对于图2示出。

与正常的MMSE接收器相比，用MMSE-IRC（干扰抑制合并）的线性接收器或白化滤波器随后为MMSE接收器（以下相对于图5所示的）可以提高此类场景下的数据吞吐量。提出的方法也能够适用于例如球解码器的任何其他检测器。

在LTE 版本8或更高版本中，OFDM可以是下行链路（DL）多址接入方案，而单载波频分多址接入（SC-FDMA）可以是上行链路（UL）多址接入方案。LTE 版本8和更高版本还可以支持高达20MHz的可伸缩带宽，并且可以分别使用DL/UL频率选择性和DL频率分集调度。DL子帧结构对于时分双工（TDD）和频分双工（FDD）二者可以是相同的，并且在图2中示出使用用户具体的专用参考符号和正常循环前缀。每个子帧205可以由长度0.5ms的两个时隙（对于正常循环前缀是7个OFDM符号）组成，其中参考符号位于每个时隙内。DL控制信令201可以位于前n个OFDM符号中，其中n小于或等于3并且可以每个子帧动态地改变，随后为数据传输203。时频资源网格中的每个元素可以被称为“资源元素”（RE）。多个资源元素可以形成频率方向上的资源块和时间方向上的子帧的尺度的块（RBSF）300，如以下相对于3描述的。

图3是如图2所示的资源块的示意性时-频表示300。

图2中描绘的每个DL子帧205可以包含参考信号R2、控制信息201、和数据传输203。用户被分配以资源块（RB）300为单元的数据配给量，其中资源块可以被定义为一个时隙12个资源元素。资源块300的结构在图3中示出。UL子帧结构对于FDD和TDD可以是相同的。与DL类似，每个UL子帧可以由长度0.5ms的两个时隙（对于正常循环前缀是7个DFT-S-OFDM符号）组成，其中一个参考符号位于每个时隙内。

图4是用于接收包括第一参考资源元素的信号的方法400的示意图。方法400可以应用于上文相对于图1描述的移动设备107中。

方法400包括接收包括以时-频表示的二维信号图案的信号106（在401），二维信号图案包括在二维信号图案中预定位置处的第一参考资源元素R1。方法400进一步包括基于信号图案的第一参考资源元素R1来确定第一协方差度量（在403）。方法400进一步包括基于与第一参考资源元素R1不同的信号图案的资源元素来确定第二协方差度量（在405）。方法400进一步包括基于第一协方差度量和基于第二协方差度量来确定接收信号106的噪声和干扰协方差度量（在407）。

方法400从而基于第一参考资源元素R1来确定第一协方差度量（例如，协方差矩阵），并且基于不等于第一参考资源元素R1的任何其他资源元素来确定第二协方差度量（例如，协方差矩阵）。两个协方差度量被用于确定噪声和干扰协方差度量（例如，噪声和干扰协方差矩阵）。这意味着，方法400区分接收信号106的小区特定参考信号（CRS）资源元素和其他资源元素。因此基于两个不同的协方差度量来确定而不是根据单个协方差度量（例如根据接收信号106的小区特定参考信号（CRS）资源元素确定的协方差度量）来确定噪声和干扰测量。

在方法400的实现形式中，协方差度量可以是协方差矩阵。第一和第二协方差矩阵可以针对图2所示的每个资源块200而被估计。根据受害者小区的CRS资源元素计算的协方差矩阵（即，根据目标小区101的第一参考资源元素R1计算的第一协方差矩阵）可以被用于未被任何CRS干扰所影响的所有资源元素200。对于被CRS干扰所影响的所有资源元素200来说，可以确定或估计新的协方差矩阵（即，第二协方差矩阵）。

如果存在多于一个侵略者小区（即，干扰小区103），那么可以估计更多的协方差矩阵。侵略者小区（即，所有不同的干扰小区103）的CRS元素可以位于不同的资源元素上。对于侵略者小区的带有不冲突CRS的几乎空白子帧（ABS）来说，噪声和干扰协方差矩阵在所有可能具有来自一个或多个侵略者小区的CRS干扰的资源元素上可能会不同。因此，根据对于每个侵略者小区（即，干扰小区）不同的协方差矩阵确定噪声和干扰协方差矩阵可能导致比根据仅单个协方差矩阵确定噪声和干扰协方差矩阵更好的估计。

与例如CRS消除相比，提出的方法400可以仅需要少量操作和小型存储器。在存在多个侵略者小区以及性能不必需依赖于侵略者的强度的情况下，这也可以运行良好。

为了更好的理解可以被实现在上文相对于图1描述的移动设备107中的方法400，引入下文中描述的术语。

MIMO接收器可以通过下述关系来描述。

表示发射天线的数量，并且

表示接收天线的数量。表示可以具有几乎空白子帧（ABS）的不冲突CRS侵略者小区的数量。应该注意到的是，这种情况被解决：其中冲突CRS侵略者小区的数量是零。

表示所考虑的子帧的所有资源元素（RE）

的集合，其中频域索引为

且时域索引为

。

表示受害者小区的CRS RE的

的子集。

表示受害者小区数据RE的

的子集。

表示可以在资源元素

处具有CRS的侵略者小区的索引集。对于

，可以定义如下关系：

（4）

表示对于RE对接收信号进行建模的

值的随机变量。在

并且(k,l)具有侵略者(k,l)的CRS干扰的情况下，下述方程成立：

（5）

其中，

是对发射的期望信号进行建模的值的随机变量，对于侵略者

，

值的随机变量

对发射的CRS信号进行建模，并且是对应的信道矩阵。

在ABS子帧中以及在

的情况下，假定没有冲突的侵略者CRS，下述关系成立：

（6）

其中

是对受害者小区的发射CRS进行建模的

值的随机变量。

可以是对于RE

对加性噪声进行建模的

值的严格圆对称均匀分布随机变量。

在线性检测器中，对于RE

的期望信号

可以在接收器处通过用权重

乘以接收信号来恢复，即

（7）

值得注意的是，该本说明书的剩余部分中，RE

被移除为了更容易阅读。

对于每个RBSF，可能需要多个不同的协方差矩阵估计。第一个可以被称作对于没有CRS干扰的所有RE的协方差矩阵估计。这可以被用于基于来自受害者小区的

的CRS资源元素

来估计噪声协方差矩阵

，即

（8）

并且

（9）。

此处，

表示估计信道

。从接收信号中减去目标小区的重建的接收CRS信号，并且协方差矩阵估计反映噪声加上相关信道估计误差（channel estimation error dependent）

。

其他的可以被表示为对于带有CRS干扰的RE的协方差矩阵估计。对于侵略者CRS信号所使用的每个天线端口，需要计算不同的协方差矩阵。可以需要下述步骤：

1.估计来自

的CRS干扰的资源元素上的协方差矩阵：

（10）

并且

（11）

通过假设

，对于所有的

（12）

以及

，对于所有的

（13）

值得注意的是，这可以针对每个申请者集

单独完成。

2.估计受害信号的CRS-RE上的协方差矩阵，即

（14）

并且

（15）。

1.以与对于没有CRS干扰的所有RE进行协方差矩阵估计的上述相同方式来估计噪声，即

（16）

最终的噪声和干扰协方差估计可以由下式给出：

（17）。

在方法400的示例性实现方式中，从干扰小区103接收的干扰信号104可以包括发射信号图案的第二参考资源元素R2的几乎空白子帧（ABS）。

在移动设备107的示例性实现方式中，如下面相对于图5描述的移动设备107中的白化滤波器或线性检测器可以基于噪声和干扰协方差度量来调整。

在实现于移动设备107中的方法400的示例性实现方式中，确定第一协方差度量可以包括基于信号图案的第一参考资源元素R1来确定第一信号协方差度量

；基于与第一参考资源元素R1不同的信号图案的资源元素来确定第二信号协方差度量

；以及确定第一信号协方差度量和第二信号协方差度量之间的差异作为第一协方差度量

。在下文中，本方法的此类实现形式在一个示例中描述。

基于信号图案的第一参考资源元素R1来确定第一信号协方差度量

可以通过根据上述方程（14）和（15）估计受害信号（即，目标小区101的目标信号102）的CRS-RE上的协方差矩阵来实现。这需要分别针对每个活动天线端口来完成。

在示例性实现方式中，第一信号协方差度量

可以基于二维信号图案的第一参考资源元素R1来确定。可替代地，

可以基于二维信号图案的数据资源元素来确定或者基于二维信号图案的控制资源元素来确定。

基于与第一参考资源元素R1不同的信号图案的资源元素来确定第二信号协方差度量

可以通过根据上述方程（10）到（13）估计来自

的CRS干扰的资源元素上的协方差矩阵来实现。应该注意到的是，这可以单独针对每个申请者集

来完成。

在示例性实现方式中，可以基于在二维信号图案中预定位置处的第二参考资源元素R2来确定第二信号协方差度量

。第二参考资源元素R2可以识别特定干扰小区103，本文标示为

。当接收信号106被另外的干扰小区的干扰信号所干扰时，二维信号图案可以包括在信号图案中预定位置处的另外的参考资源元素Ri，其可以识别扰乱接收信号106的另外的特定干扰小区。索引i是对于多个干扰小区中的各个干扰小区的索引。第一参考资源元素R1、第二参考资源元素R2和另外的参考资源元素Ri可以位于二维信号图案中不同的位置。

确定第一信号协方差度量和第二信号协方差度量之间的差异作为第一协方差度量

可以通过下式来实现：

（18）。

在本方法的示例性实现方式中，基于与第一参考资源元素R1不同的信号图案的资源元素来确定第二协方差度量可以根据如上述方程（8）和（9）来实现。

在示例性实现方式中，基于第一协方差度量和基于第二协方差度量来确定接收信号106的噪声和干扰协方差度量可以根据上述方程（17）来实现。

方法400可以提高时域eICIC场景下的数据吞吐量。性能可以被改善并且计算复杂度可以小于已知解决方案的计算复杂度。当应用方法400时，可以避免在需要侵略者小区的信道估计的有强干扰的场景中消除CRS信号的过程、通过用估计信道乘以CRS序列来重建接收干扰信号以及从接收信号中减去该重建信号。通过避免可能计算密集以及可能只有当侵略者小区远强于受害者小区时才可能执行最佳以及通常仅针对最强侵略者小区执行的过程，方法400和实现方法400的接收器电路的计算复杂度可以显著降低。

通过应用如上所述的方法400，可能不需要消除CRS信号。此类CRS信号消除可能需要干扰信号的完全信道估计并因此需要大量计算和用于存储所述估计的大型存储器。CRS信号消除可能在实施中非常昂贵（尤其在存在多个干扰小区的情况下）并且可能仅提供有限的性能增益。

在冲突CRS侵略者小区（即其小区特定参考信号位于与受害者小区相同的资源元素处的侵略者小区）的情况下，在第一步骤中，可以在应用方法400之前，执行联合信号估计并随后从受害者小区的小区特定参考信号中消除冲突侵略者小区的小区特定参考信号。在可替代示例性实现方式中，在应用方法400之前，可以消除最强的侵略者小区非冲突的CRS，因此方法400的复杂度和性能可以被平衡。

在示例性实现方式中，为了在（例如，在不被侵略者小区所调度的RBSF中）出现其他小区干扰CRS的情况下有改善的噪声协方差估计，方法400可以被应用于LTE内eICIC情景之外。

图5是被配置成接收相对于图2描述的无线电帧200的接收器电路500的框图。接收器电路500可以被实现在相对于图1所述的移动设备107中并且可以实现相对于图4所述的方法400。

接收器500可以包括FFT处理电路501、白化滤波器503、MIMO检测器505以及噪声和干扰协方差估计电路507。

FFT处理电路501可以被配置成处理接收信号502的快速傅里叶变换，提供频率变换的接收信号504，频率变换的接收信号504可以通过白化滤波器503来频谱白化，并且可以被传递到可以检测多路径的MIMO检测器505，以便估计信道。白化滤波器503可以通过被噪声和干扰协方差估计电路507估计的噪声和干扰协方差矩阵510来调整。噪声和干扰协方差电路507可以基于频率变换的接收信号504根据如图4所述的方法400来估计噪声和干扰协方差矩阵510。接收器电路500可以被实现在以上相对于图1所述的移动设备107中。

噪声和干扰协方差估计电路507可以通过执行以上相对于图4所述的确定第一协方差度量的动作403以及通过执行以上相对于图4所述的确定第二协方差度量的动作405来估计噪声和干扰协方差矩阵510。

噪声和干扰协方差估计电路507可以进一步通过执行基于第一协方差度量和基于第二协方差度量来确定噪声和干扰协方差度量的动作407来估计噪声和干扰协方差矩阵510。

接收器电路500可以在包括干扰小区特定参考信号元素的所有资源元素来执行修改的噪声和干扰协方差估计。该协方差估计能够被用于计算如图5所述的针对接收数据的白化滤波器，所述白化滤波器能够例如在像球解码器这样的非线性检测器的情况下使用或者直接用于像干扰抑制合并（IRC）或MMSE（如5中未示出）这样的线性检测器。

图6是图示图5中所示的接收器电路500的示例性性能的性能图600。

接收器电路500的性能被图示为实现具有10MHz带宽、16dB的干扰噪声比和EVA 5Hz信道（EVA：根据3GPP定义的扩展车载A信道）的LTE PDSCH信道的2×2系统，即两个输入和两个输出。

接收器电路500可以例如通过使用表1中所示的下述参数来实现：

表1：用于接收器电路的参数。

第一（最上的）曲线601示出在没有任何干扰的情况下可实现的数据吞吐量。第二（最下的）曲线602示出有干扰而没有ABS子帧调度的情况下的数据吞吐量。第三曲线603示出有干扰和ABS调度的情况下的性能。第四曲线604示出有干扰、ABS调度和输入缩放的情况下的性能。第五曲线605示出在有干扰和ABS子帧调度的场景下实现相对于图4所述的方法400的接收器电路500的性能。该性能非常接近第一曲线601所描述的在没有任何干扰的情况下的性能。

方法700包括接收包括多个资源块的无线电信号（在701）。方法700进一步包括基于资源块的元素来确定第一协方差矩阵，其中所述元素与干扰小区的小区特定参考信号不相符（在703）。方法700进一步包括基于资源块的元素来确定第二协方差矩阵，其中所述元素与干扰小区的小区特定参考信号相符（在705）。方法700进一步包括基于第一协方差矩阵和基于第二协方差矩阵来确定噪声和干扰协方差矩阵（在707）。

在示例性实现方式中，方法700可以进一步包括基于资源块的元素来确定另外的协方差矩阵，其中所述元素与另外的干扰小区的小区特定参考信号相符。方法700可以进一步包括基于第一协方差矩阵、第二协方差矩阵和另外的协方差矩阵来确定噪声和干扰协方差矩阵。

虽然方法400能够适用于通过通信信道接收的所有种类的信号（例如，有线或无线信号），但是方法700可以适用于无线电信号，即通过无线电通信信道接收的信号。

此外，尽管本发明的特定特征或方面可以已经相对于多个实现方式中的仅一个被公开，但是此类特征或方面可以被与对于任何给定或特定应用所期望的和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征或方面相结合。此外，在某种程度上，术语“包括”、“具有”、“带有”或其其他变形被用于详细的说明或权利要求中，此类术语以类似于术语“包含”的方式意为包含性的。此外，应该理解的是本发明的方面可以以离散电路、部分集成电路或全集成电路或编程装置来实现。同样地，术语“示例性”、“例如”和“如”仅意为示例，而不是最佳或最优的。

尽管已经在此图示和描述了特定方面，但是本领域技术人员应该认识到在不背离本发明的范围的情况下各种替代和/或等价实现方式可以被替代用于示出和描述的特定方面。本申请意在涵盖在此所论述的特定方面的任何修改或变形。

Claims

1.一种方法，包括：

接收包括以时-频表示的二维信号图案的信号，所述二维信号图案包括在二维信号图案中预定位置处的第一参考资源元素；

基于信号图案的第一参考资源元素来确定第一协方差度量；

基于与第一参考资源元素不同的信号图案的资源元素来确定第二协方差度量；以及

基于第一协方差度量和基于第二协方差度量来确定接收信号的噪声和干扰协方差度量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中接收信号包括从目标小区接收的信号和从干扰小区接收的信号的叠加。

3.根据权利要求2所述的方法，其中信号图案的第一参考资源元素识别目标小区。

4.根据权利要求2所述的方法，其中从干扰小区接收的信号包括发射信号图案的第二参考资源元素的几乎空白子帧。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于确定的噪声和干扰协方差度量来调整白化滤波器或线性检测器。

6.根据权利要求1所述的方法，其中确定第一协方差度量包括：

基于信号图案的第一参考资源元素来确定第一信号协方差度量；

基于与第一参考资源元素不同的信号图案的资源元素来确定第二信号协方差度量；以及

确定第一信号协方差度量和第二信号协方差度量之间的差异作为第一协方差度量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中确定第一信号协方差度量包括：

基于信号图案的第一参考资源元素来确定信道系数。

8.根据权利要求6所述的方法，其中确定第二信号协方差度量是基于二维信号图案中预定位置处的第二参考资源元素，所述第二参考资源元素识别特定干扰小区。

9.根据权利要求6所述的方法，其中确定第一信号协方差度量是基于二维信号图案的数据资源元素。

10.根据权利要求6所述的方法，其中确定第一信号协方差度量是基于二维信号图案的控制资源元素。

11.根据权利要求1所述的方法，其中二维信号图案包括识别扰乱接收信号的另外的特定干扰小区的二维信号图案中预定位置处的另外参考资源元素，所述方法包括：

基于信号图案的另外参考元素来确定第二协方差度量。

12.根据权利要求11所述的方法，其中第一参考资源元素和另外参考资源元素位于二维信号图案中不同的位置。

13.根据权利要求8所述的方法，其中第一参考资源元素和第二参考资源元素位于二维信号图案中不同的位置。

14.根据权利要求1所述的方法，其中二维信号图案包括正交频分复用系统的资源块。

15.根据权利要求1所述的方法，其中接收信号包括包含多个无线电帧的无线电信号，每个无线电帧包括多个子帧并且每个子帧包括多个子载波。

16.根据权利要求15所述的方法，其中二维信号图案包括由子帧和多个子载波的部分确定的资源块。

17.根据权利要求1所述的方法，其中第一协方差度量、第二协方差度量以及噪声和干扰协方差度量中的至少一个包括协方差矩阵。

18.根据权利要求2所述的方法，其中目标小区和干扰小区根据包括增强小区间干扰协调的长期演进标准定义尺寸。

19.根据权利要求2所述的方法，其中目标小区是微小区并且干扰小区是异构长期演进网络的宏小区。

20.一种接收器电路，被配置成接收包括以时-频表示的二维信号图案的信号，所述二维信号图案包括在二维信号图案中预定位置处的第一参考资源元素，所述接收器电路包括：

第一单元，被配置成基于信号图案的第一参考资源元素来确定第一协方差度量；

第二单元，被配置成基于与第一参考资源元素不同的信号图案的资源元素来确定第二协方差度量；以及

第三单元，被配置成基于第一协方差度量和基于第二协方差度量来确定接收信号的噪声和干扰协方差度量。

21.根据权利要求20所述的接收器电路，进一步包括：

第一信号协方差度量单元，被配置成基于信号图案的第一参考资源元素来确定第一信号协方差度量；

第二信号协方差度量单元，被配置成基于与第一参考资源元素不同的信号图案的资源元素来确定第二信号协方差度量；以及

差异单元，被配置成确定第一信号协方差度量和第二信号协方差度量之间的差异作为第一协方差度量。

22.根据权利要求20所述的接收器电路，进一步包括：

白化滤波器，其中接收器电路被配置成基于噪声和干扰协方差度量来调整白化滤波器；或

线性检测器，其中接收器电路被配置成基于噪声和干扰协方差度量来调整线性检测器。

23.一种方法，包括：

接收无线电信号，所述无线电信号包括多个资源块；

基于资源块的元素来确定第一协方差矩阵，其中所述元素与干扰小区的小区特定参考信号不相符；

基于资源块的元素来确定第二协方差矩阵，其中所述元素与干扰小区的小区特定参考信号相符；以及

基于第一协方差矩阵和基于第二协方差矩阵来确定噪声和干扰协方差矩阵。

24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括：

确定另外的协方差矩阵，所述另外的协方差矩阵基于资源块的元素来确定，其中所述元素与另外的干扰小区的小区特定参考信号相符；以及

基于第一协方差矩阵、第二协方差矩阵和另外的协方差矩阵来确定噪声和干扰协方差矩阵。

25.一种设备，被配置成接收包括多个资源块的无线电信号，所述设备包括：

第一协方差确定器，被配置成基于资源块的元素来确定第一协方差矩阵，其中所述元素与干扰小区的小区特定参考信号不相符；

第二协方差确定器，被配置成基于资源块的元素来确定第二协方差矩阵，其中所述元素与干扰小区的小区特定参考信号相符；以及

第三协方差确定器，被配置成基于第一协方差矩阵和基于第二协方差矩阵来确定噪声和干扰协方差矩阵。