CN104396148B - 用于多级并行干扰消除(pic)接收器中的频域(fd)mmse均衡的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种更有效地计算在初始干扰消除之后多级并行干扰消除PIC接收器(62)中的更新的频域最小均方误差FD MMSE均衡权重的系统(25)和方法(45)。可使用已经对于初始干扰消除计算的旧的均衡权重获得更新的均衡权重(它们要在重新均衡期间使用)。不需要在均衡和解码操作的每次迭代期间在PIC接收器的每级对x矩阵求逆(其中是接收天线的数量)。而是,要求逆以获得更新的均衡权重的矩阵可以是维度nxn(其中“n”等于在无线网络中使用的传送方案中的传送层的总数)。这显著降低了在FD MMSE均衡期间确定更新的均衡权重的复杂性,由此节省了执行此类均衡的数字接收器中的计算资源。
Description
技术领域
本发明涉及无线接收器中的干扰消除。更具体地说,而非作为限制,本发明针对多级并行干扰消除(PIC)接收器中的频域(FD)最小均方误差(MMSE)均衡。
背景技术
随着无线通信和宽带服务的不断增长的需要,存在正在演进的第三代(3G)和第四代(4G)蜂窝网络(如高速分组接入(HSPA)、演进数据优化(EV-DO)、长期演进(LTE)、全球互通微波接入(WiMAX)等)来支持在容量、峰值位速率和覆盖方面的不断增长的性能。在移动通信环境(诸如第三代合作伙伴(3GPP)LTE网络)的情况下,LTE的演进的通用地面无线电接入(EUTRA)或演进的通用地面无线电接入网(E-UTRAN)空中接口可支持在下行链路中高达300Mbps速率而在上行链路中高达75Mbps速率的无线宽带数据服务。由于增大了无线网络上多媒体通信的普及,新兴技术如多输入多输出(MIMO)已经被广泛用在现代移动通信环境(例如LTE网络)中以满足对于更高数据速率和更好小区覆盖的需要,而无需增大平均传送功率或频率带宽。MIMO还改进了上行链路/下行链路峰值速率、小区覆盖以及小区吞吐量。在MIMO中,多个空间层被构造成在给定频时资源上递送多个数据流,由此线性增加信道容量。
在此要指出,MIMO是在传送器和/或接收器端使用多个天线的空间分集方案。像时间分集(不同的时隙和信道编码)和频率分集(不同信道、扩展频谱和正交频分复用(OFDM))一样,空间分集模式也可使无线电通信更鲁棒,甚至具有可变信道。基于多天线的空间分集技术也可用于增加数据速率(称为“空间复用”)。在空间复用中,数据可被划分成单独的流或层;流然后经由单独天线独立传送。当对于单个用户设备(UE)增加数据速率时,MIMO方案被称为单用户MIMO(SU-MIMO)。另一方面,当向多个用户(或UE)指配各个数据流时,它被称为多用户MIMO(MU-MIMO)。MU-MIMO在上行链路中可能是有用的,因为通过使用每UE仅一个传送天线可将UE侧上的复杂性保持在最小。
图1图示了示范MIMO信号检测系统10。如图1所示,MIMO传送的信号/符号12可通过MIMO信道14传送,并在接收器/检测器17接收(如箭头16所指示的)。检测器17的输出可包括对应于传送信号12的检测信号18。为了便于讨论和简化目的,检测器17被显示成使用频域(FD)均衡和解调单元19(在图1讨论的上下文中通常称为“均衡单元”)、解码器20、信号再生器21和干扰消除器22检测单个MIMO信号。在图1的上下文中,组件19至22可执行单个MIMO层信号的检测。然而,在实际实现(如参考图4中的接收器62所更详细讨论的)中,检测器17可包含用于干扰消除的多个并行级,并且每级又可包含用于每个接收MIMO层信号的多个层特定MIMO信号检测器。每个此类MIMO信号检测器可包含均衡单元(类似于单元19)、解码器单元(类似于解码器20)和信号再生单元(类似于信号再生器21)。可在干扰消除单元(类似于干扰消除器22)接收一级中的所有MIMO信号检测器的输出,以提供接收MIMO信号16的干扰消除。下面参考图4提供通过并行干扰消除的MIMO信号检测的更详细讨论。
要理解,每个MIMO信号可携带由若干信息位构成的传输块。使用turbo代码对传输块中的信息位编码以产生编码位序列,经常称为代码字。编码位可被交织或加扰以产生信道位序列。信道位被映射到调制符号,调制符号构成MIMO信号。在此要指出,在本文中为了方便和易于讨论,术语“信号”和“符号”可互换使用,虽然MIMO传送的信号可含有多于一个符号。而且,本文所使用的术语“符号”可指由单个天线在单次传送中传送的信息内容,不过每个此类“符号”可包含多个编码位,并且多个此类“符号”可串行级联作为来自天线的单次传送的一部分。例如在LTE网络情况下,此类传送可包含具有一个或多个子帧(未示出)的无线电帧。例如还在LTE网络情况下,MIMO信道14可接收在不同MIMO层例如由不同UE传送的MIMO信号12。LTE网络中的基站或演进的Node-B(eNodeB或eNB)(未示出)可包含接收器/检测器17以检测从信道14接收的这些MIMO信号。因为经由相同信道14传送MIMO信号/符号12,因此使用不等于零(0)的侧向分量的传送可彼此相互影响,并造成符号间干扰(ISI)。如果MIMO信道14的信道传送矩阵(或频率响应)H已知,则可在接收器(其可以是eNB或UE或二者,取决于MIMO实现)使用从多个传送天线传送的已知符号估计这些侧向分量。在获得信道传送矩阵H的估计之后,接收器经由特殊反馈信道向传送器报告信道状况(例如,在eNB作为MIMO传送器并且UE作为MIMO接收器的情况下,信道反馈可经由3G和4G蜂窝网络中的物理上行链路控制信道(PUCCH)或物理上行链路共享信道(PUSCH)从UE向基站发送),由此使得有可能传送器通过适应于改变信道条件来优化MIMO传送。在任何情况下,接收器优选在执行解调和解码之前初始执行均衡。
在图1的上下文中,接收器17可以是在迭代检测方案中组合信道均衡和解码的turbo均衡接收器,迭代检测方案通过干扰消除器22提供基于软符号(即计算的符号)的干扰消除。在基于软符号的干扰消除方案中,干扰消除量取决于由信号再生器21估计的符号的可靠性。这些软估计的符号使用有关编码位的解码器输出对数似然比(LLR)形成或计算。在turbo均衡器中,对接收符号的同一集合重复几次均衡和解码操作。(均衡和解码操作的)每次迭代由提供有以由前一模块的解码器单元递送的LLR形式的关于编码位(在传送符号中)的信道观测H以及先验信息的模块执行。为了清晰起见,在本文的讨论中,术语“turbo均衡器”(或“turbo均衡接收器”)可用于作为整体指接收器或检测器17(或类似的此类实体,诸如例如图4中的接收器62),而术语“均衡器”可用于仅指turbo均衡器的均衡部分(例如图1中的均衡单元19)。
要理解,如果符号被非常可靠地估计(例如由信号再生器21使用来自解码器20的输出),则干扰可被大大移除。相比之下,如果估计的符号不是非常可靠,则仅一小部分干扰被移除,并且可能需要重新均衡。turbo均衡器可以是多级并行干扰消除(PIC)接收器,其中接收的信号可以在初始级干扰消除之后在接连级重新均衡。在此情况下,应用在那个接连级的均衡器(类似于均衡单元19)中的均衡权重(或系数)可适应于残差干扰特性。通过对于残差干扰特性优化的更新的均衡权重,均衡器可能在抑制在初始干扰消除之后留下的任何占优势的干扰上更有效(在重新均衡期间)。
然而,适应每一个turbo均衡接收器中的均衡权重可消耗显著的计算资源。通常,均衡权重计算涉及矩阵求逆,或求解线性方程,例如使用Gauss-Seidel算法。需要求逆的矩阵的大小是x,其中是接收天线的数量(例如,在图1情况下,是接收MIMO信号16的接收天线的数量)。而且,对于每个副载波和每个MIMO层都需要均衡权重。然而,若干相邻副载波可共享相同的均衡权重。
发明内容
如上面所讨论的,在自适应均衡方案中,在每次迭代计算均衡权重可能是计算资源密集的,因为需要对x矩阵求逆,其中是接收天线的数量。由于数字接收器中的有限计算资源,对于每一个均衡级中的均衡权重求解可能不可行。当接收天线数量大(例如4或更高)时,此类计算变得特别有挑战。
因此期望,获得具有大大降低的复杂性的新的或更新的均衡权重(在初始干扰消除之后)。还期望,降低复杂性的解决方案可应用于LTE上行链路和下行链路接收,以及其它标准,不管何时频域(FD)最小均方误差(MMSE)均衡用在多级并行干扰消除(PIC)接收器内。
本公开的具体实施例提供当确定当前多级turbo均衡器中更新的均衡权重时上面提到的计算复杂性问题的解决方案。具体实施例允许在初始干扰消除之后在多级PIC接收器中更有效地计算更新的MMSE均衡权重。在具体实施例中,可使用已经对于初始干扰消除计算的旧的均衡权重获得更新的均衡权重(它们要在重新均衡期间使用)。从而,不需要在均衡和解码操作的每次迭代期间在turbo均衡器的每级对x矩阵求逆。
在一个实施例中,本公开涉及提供具有多级PIC接收器并在支持多个传送层的无线网络中操作的多天线无线通信单元中的FD MMSE均衡的方法。所述方法特征在于如下步骤:(i)使用PIC接收器,对于从通信单元中的所有接收天线接收的总信号执行初始干扰抑制,在PIC接收器的第一级中的每个传送层特定的检测器单元使用应用到总信号的传送层特定的初始均衡权重执行初始干扰抑制,其中总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号,并且其中初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;(ii)使用PIC接收器,处理至少一个均衡的层特定信号以获得总信号的清理版本作为在PIC接收器的第一级执行的初始干扰消除的结果;以及(iii)通过PIC接收器的第二级,对总信号的清理版本应用对应传送层特定的更新的均衡权重,其中第二级耦合到第一级,并且其中确定传送层特定的更新的均衡权重而不对与总信号的清理版本关联的协方差矩阵求逆。
在另一实施例中,当通信单元在支持多个传送层的无线网络中操作时,用在多天线无线通信单元中的多级PIC接收器提供FD MMSE均衡。多级PIC接收器配置成:(i)对于从通信单元中的所有接收天线接收的总信号执行初始干扰抑制,在PIC接收器的第一级中的每个传送层特定的检测器单元使用应用到总信号的传送层特定的初始均衡权重执行初始干扰抑制,其中总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号,并且其中初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;(ii)处理至少一个均衡的层特定信号以获得总信号的清理版本作为在PIC接收器的第一级执行的初始干扰消除的结果;(iii)通过使用传送层特定的初始均衡权重确定传送层特定的更新的均衡权重;以及(iv)通过PIC接收器的第二级对总信号的清理版本应用对应传送层特定的更新的均衡权重。
在另一实施例中,无线通信单元配置成在支持多个传送层的无线网络中操作。通信单元特征在于包括:多个接收天线,其中多个接收天线中的每个接收天线配置成接收所有传送层的信号;以及多级PIC接收器,其耦合到多个接收天线。多级PIC接收器配置成:(i)从多个接收天线中的所有接收天线接收总信号,其中总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号;(ii)在PIC接收器的第一级中的每个传送层特定的检测器单元使用应用到总信号的传送层特定的初始均衡权重对于总信号执行初始干扰抑制,其中初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;(iii)处理至少一个均衡的层特定信号以获得总信号的清理版本作为在PIC接收器的第一级执行的初始干扰消除的结果;以及(iv)通过PIC接收器的第二级,对总信号的清理版本应用对应传送层特定的更新的均衡权重,其中第二级耦合到第一级,并且其中确定传送层特定的更新的均衡权重而不对与总信号的清理版本关联的协方差矩阵求逆。
在另一实施例中,提供一种在具有多级PIC接收器并在支持多个传送层的无线网络中操作的多天线无线系统中的FD MMSE均衡期间确定初始干扰消除之后的更新均衡权重的方法。所述方法特征在于包括:通过使用在初始干扰消除期间应用的传送层特定的初始均衡权重获得传送层特定的更新的均衡权重;以及通过PIC接收器的对应级对由初始干扰消除产生的接收信号的清理版本应用传送层特定的更新的均衡权重。
在另一实施例中,提供一种系统,其特征在于包括:第一通信单元;以及第二通信单元。第一通信单元配置成在支持多个传送层的无线网络中操作。第二通信单元配置成经由无线网络与第一通信单元进行无线通信。第二通信单元具有多个接收天线,并且第二通信单元进一步配置成:(i)从多个接收天线中的所有接收天线接收总信号,其中总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号;(ii)使用应用到总信号的传送层特定的初始均衡权重对于总信号执行初始干扰抑制,其中初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;(iii)处理至少一个均衡的层特定信号以获得总信号的清理版本;以及(iv)对总信号的清理版本应用对应传送层特定的更新的均衡权重,其中确定传送层特定的更新的均衡权重而不对与总信号的清理版本关联的协方差矩阵求逆。
本公开的具体实施例从而可显著降低在FD MMSE均衡期间确定更新的均衡权重的复杂性,由此节省了执行此类均衡的数字接收器中的计算资源。而且,因为要在PIC接收器的每级求逆(以便获得更新的均衡权重)的矩阵可以是维度nxn(其中“n”等于在无线网络中使用的传送方案(例如MIMO)中的传送层的总数),因此当接收天线的数量大于传送天线的数量时,本文描述的解决可能特别有利。当需要被再次均衡(重新均衡)的传送层的数量小于原始接收的总层数时,所描述的解决方案也是有益的。附加地,所描述的解决方案的具体实施例可应用于LTE的上行链路和下行链路,并且从而,可在eNB和UE中的接收器中实现。
附图说明
在以下部分,将参考在附图中图示的示范实施例描述本发明,附图中:
图1图示了示范多输入多输出(MIMO)信号检测系统;
图2是可实现根据本发明一个实施例的教导的频域(FD)最小均方误差(MMSE)均衡权重更新的示范无线系统的图;
图3描绘了根据本发明的一个实施例更新FD MMSE均衡权重的示范流程图;
图4示出了根据本发明一个实施例的示范多级并行干扰消除(PIC)接收器;
图5是根据本发明一个实施例的示范移动手持机或UE的框图;以及
图6是根据本发明一个实施例的示范eNB或类似移动通信节点(或基站)的框图。
具体实施方式
在如下详细描述中,阐述了众多特定细节,以便提供本发明的透彻理解。然而,本领域的技术人员将理解,在没有这些特定细节的情况下也可以实行本发明。在其它实例中,众所周知的方法、过程、组件和电路未详细描述,以免使本发明模糊不清。附加地,应该理解,尽管本发明主要在蜂窝电话/数据网络的上下文中描述,但本发明也可在其它形式的蜂窝或非蜂窝无线网络(例如公司广域无线数据网络、点对点无线通信网络诸如无线步话机网络、卫星通信网络等等)中实现。
此说明书通篇提到“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的具体特征、结构或特性可包含在本发明的至少一个实施例中。从而,在整个此说明书各处出现的短语“在一个实施例中”或“根据一个实施例”(或具有类似意义的其它短语)不一定都指同一实施例。而且,在一个或多个实施例中可以任何适当方式组合具体特征、结构或特性。而且,根据本文讨论的上下文,类似术语可包含其复数形式,并且复数术语可包含其单数形式。类似地,带连字符号的术语(例如“预先-确定”、“子-帧”等)可偶尔与其未带连字符号的版本(例如“预先确定”、“子帧”等)互换使用,大写的项目(例如“对数似然比”)可与其未大写版本(例如“对数似然比”)互换使用,并且指示复数术语可具有撇号或没有撇号(例如UE’s或UEs)。此类偶尔可互换的使用不将被认为彼此不一致。
在开头要指出,术语“被耦合”、“被连接”、“连接”、“电连接”等在本文互换使用,一般指电/电子连接的条件。类似地,当第一实体向第二实体电发送和/或接收(不管是通过有线手段还是无线手段)信息信号(不管是含有语音信息还是非语音数据/控制信息)(不管那些信号的类型如何(模拟还是数字))时,第一实体被认为与第二实体(或多个实体)“通信”。还要指出,本文示出和讨论的各种附图(包含组件图)仅用于图示目的,并且未按比例绘制。
图2是可实现FD MMSE均衡权重更新的示范无线系统25的图。系统25可包含多个移动手持机;其中两个在图2中示出了,并且通过附图标记28和30标识。每个移动手持机28、30可包含对应的天线单元29、31。为了便于下行链路MIMO或其它空间分集方案,在一个实施例中,天线单元29、31可包含两个或更多接收天线(未单独示出)。移动手持机28、30被显示成通过载波网络32的通信节点34与无线服务提供商(或运营商)的载波网络32通信。通信节点34例如可以是3G网络中的基站、或者当载波网络是长期演进(LTE)网络时是演进的Node-B(eNodeB)或归属eNodeB(HeNB)、或者任何其它归属基站或毫微微小区,并且可向移动手持机28、30提供无线电接口。在其它实施例中,通信节点34还可包含站点控制器、接入点(AP)或能够在无线环境中操作的任何其它类型无线电接口装置。在此指出,术语“移动手持机”、“无线手持机”、“终端”和“用户设备(UE)”在本文可互换使用来指能够经由无线载波网络进行语音和/或数据通信的无线通信装置。此类移动手持机的一些示例包含蜂窝电话或数据传递设备(例如个人数字助理(PDA)或寻呼机)、智能电话(例如iPhone™、Android™、Blackberry™等)、计算机、Bluetooth®装置、或能够在无线环境中操作的任何其它类型用户装置。类似地,术语“无线网络”或“载波网络”在本文可互换使用来指便于两个用户设备(UE)之间语音和/或数据通信的无线通信网络(例如蜂窝网络)。
除了经由天线单元39向UE 28、30提供空中接口或通信信道(例如由图2中的无线链路36-37所表示的)之外,通信节点34还可例如使用从在网络32中操作的UE 28、30接收的信道反馈执行无线电资源管理(例如与在LTE系统中的eNodeB或HeNB的情况下一样)。载波网络32可支持具有多个传送层的空间分集或空间复用方案(例如MU-MIMO),并且在基站与无线终端之间的通信信道(例如射频(RF)信道)(常规上本文称为“信道”)可为在空间分集方案下在基站34与UE 28、30之间交换的信号提供管道。eNB天线单元39可包含两个或更多接收天线以支持在eNB 34的空间分集(例如通过便于从多个UE 28、30接收MIMO信号)。
在此要指出,尽管下面的讨论主要在MIMO层的上下文中提供,但本文所使用的术语“传送层”(或类似的“层”)可包含MIMO系统、由传送天线传送的没有预先编码(或射束形成)的信号或由若干传送天线传送的预先编码(或射束形成)后的信号。而且,不同层可属于相同用户或UE(例如在SU-MIMO情况下)或不同用户或UE(例如在MU-MIMO情况下)。类似地,尽管下面的讨论主要在LTE网络的上下文中提供,但当在多级PIC接收器中使用FD MMSE均衡时,所描述的解决方案还可应用于宽带码分多址(WCDMA)系统、基于WCDMA的HSPA系统、CDMA2000系统、EV-DO系统等。还有,因为所描述的解决方案可应用于LTE中的上行链路和下行链路信号接收,因此所描述的解决方案可实现在基站(例如eNB 34)或UE(例如UE的28、30)或二者中。因此,在如下讨论中,术语“无线通信单元”(或简单地“通信单元”)可用于指这些实体中的任一个——即,基站还是UE。
再次参考图2,在3G载波网络32的情况下,通信节点34可包含3G基站的功能性连同3G无线电网络控制器(RNC)的一些或所有功能性以使用下面讨论的干扰消除方法论执行MIMO信号的检测。其它类型载波网络(例如4G网络以及之外网络)中的通信节点也可以类似地配置。在一个实施例中,节点34可(用硬件、经由软件或二者)配置成根据所描述的技术实现更新的FD MMSE均衡权重的确定。例如,当通信节点34的现有硬件架构不能被修改时,均衡权重确定方法论可通过通信节点34中的一个或多个处理器(例如图6中的处理器104(或更具体地说是处理单元108))的适当编程来实现。执行程序代码(由节点34中的处理器)可使处理器确定更新的均衡权重,如本文所讨论的。类似地,UE 28、30中的一个或多个可适当地(用硬件和/或软件)配置成实现本文描述的均衡权重确定方法论。另一方面,eNB 34和UE28、30(如果在MIMO传送方案下可应用的话)可包含多级PIC接收器(例如类似于图4中的PIC接收器62的PIC接收器)作为它们处理单元的一部分(如通过图5-6中的示例所示的),并且根据所描述的解决方案配置成执行期望的权重计算。从而,在以下讨论中,尽管通信单元——不管是通信节点34还是UE 28、30中的任一个——都可被称为“执行”、“实现”或“实施”功能或过程,但对本领域技术人员显然的是,此类执行可用硬件和/或软件按期望实现。
载波网络32可包含核心网络38,其耦合到通信节点34并提供网络32中的逻辑和控制功能(例如订户账户管理、计费、订户移动性管理等)。在LTE载波网络的情况下,核心网络38可以是接入网关(AGW)。不管载波网络32的类型如何,核心网络38都可用来提供UE 28、30中的一个或多个到在载波网络32中操作的其它移动手持机以及还到载波网络32外部的其它语音和/或数据网络中的其它通信装置(例如有线或无线电话)或资源(例如因特网网站)的连接。在那一点上,核心网络38可耦合到分组交换网络40(例如因特网协议(IP)网络诸如因特网)以及电路交换网络42诸如公用交换电话网(PSTN),以实现在载波网络32中操作的装置之外的期望连接。从而,通过通信节点34到核心网络38的连接以及手持机与通信节点34的无线电链路,手持机(例如UE 28或30)的用户可无线(并且无缝)接入在运营商的载波网络32内操作的系统之外的许多不同资源或系统。
如所理解的,载波网络32可以是蜂窝电话网络或公用陆地移动网络(PLMN),其中UE 28、30可以是订户单元。然而,如前面所提到的,所描述的解决方案也可以在其它非蜂窝无线网络中实现(不管是语音网络、数据网络还是二者)。而且,载波网络32的部分可单独或者组合地包含任何目前或将来有线或无线通信网络,诸如例如PSTN或基于卫星的通信链路。类似地,还如上面所提到的,载波网络32可经由其核心网络38到IP(分组交换)网络40的连接而连接到因特网,或者可包含部分因特网作为其一部分。
在讨论根据所描述的解决方案确定更新的均衡权重的数学细节之前,参考图3提供均衡过程的简要视图,图3描绘了用于根据所描述解决方案的一个实施例更新FD MMSE均衡权重的示范流程图45。对于LTE广泛使用的均衡解决方案是FD线性MMSE均衡器,其产生所接收的每个FD符号的MMSE估计。每个FD符号的MMSE估计通过使用MMSE组合权重(即均衡权重)线性组合FD接收的信号来获得。FD接收的信号从通信单元的多个接收天线(例如基站34的天线单元39中的接收天线、多天线UE中的接收天线等)收集,并且产生的信号(即,从所有接收天线收集的信号)可被称为“总信号”。接收器(例如下面讨论的图4中的多级PIC接收器62)初始可接收在预定副载波k的总信号(在接收器的初始级),如在图3中的框47所指示的。多级PIC接收器中的这个初始级的每个MIMO信号检测器可被“指配”传送层(例如来自多个MIMO层)并且可提供总信号的那个传送层特定的处理。每个MIMO信号检测器可接收总信号,并使用初始均衡权重的集合执行初始干扰抑制(框49),由此生成每个接收的MIMO层的均衡的层特定信号。在一个实施例中,每个MIMO信号检测器可应用初始均衡权重的对应层特定集合。初始干扰抑制可跟着初始干扰消除,由此获得每个接收的MIMO层的总信号的清理版本,如在框50所指示的。在此要指出,术语“干扰消除”意味着,从总信号中获得并消除干扰的接收版本的估计。另一方面“干扰抑制”不需要估计干扰信号的接收版本,也不需要明确地从总信号中“减去”干扰。从而,干扰抑制可能没有干扰消除那么有效,但更简单。在一个实施例中,在形成均衡权重的有效组合以最大化均衡后信号干扰加噪声比(SINR)时,干扰抑制可依赖于干扰信号的统计(例如减损协方差矩阵)或接收总信号(其包含干扰)的统计(诸如例如数据协方差矩阵)。当SINR最大化时,干扰得到抑制。广义地说,干扰抑制可被视为干扰消除的一部分。
作为执行初始干扰抑制和获得总信号的清理版本(在干扰消除之后)的一部分,初始PIC接收器级的每个MIMO信号检测器可基于每个(初始)均衡的层特定信号执行解调和解码(框52),并生成每个MIMO层的接收总信号的传送层特定的估计(框54)。此后,每个估计的层信号可用在处理接收的总信号时(框56),以获得总信号的一个或多个清理版本(框50)。总信号的清理版本可以是层特定的。例如,在副载波k接收的总信号可由层信号和以及其它分量构成,包含热噪声和干扰。
层信号和在初始级中估计,并且它们的估计和然后可用于获得总信号的层特定清理版本如下。用于进一步处理层1信号的总信号的层特定清理版本可通过从层2信号中消除干扰来获得,
。
类似地,用于进一步处理层2信号的总信号的层特定清理版本可通过从层1信号中消除干扰来获得,
。
另一方面,总信号的清理版本对两层是公共的。在此情况下,和都从接收的总信号中消除,得到公共的清理信号(用于两层的)。作为均衡的下一次迭代(即重新均衡)的一部分,PIC接收器的下一级(或PIC接收器的另一级特定或公共处理部分)可配置成使用在下面所更详细讨论的显著降低的复杂性的对应初始均衡权重和矩阵逆来确定传送层特定的更新的均衡权重(框58)。在一个实施例中,每个后续PIC接收器级的此类更新的权重可由处理单元而不是PIC接收器本身确定,并且更新的权重然后可提供给PIC接收器的每个此类后续级。在流程图45中,PIC接收器的下一级然后可将更新的均衡权重应用到总信号(在框50生成)的对应清理版本,以执行如图3中在框60所指示的重新均衡。干扰消除过程然后可使用此更新的均衡信号进行重复,方式类似于在框50、52、54指示的方式,并且向前。可按设计考虑选择用于重新均衡的迭代次数(以及关联的干扰消除),因此选择PIC接收器级的数量。
图4示出了根据本发明一个实施例的示范多级PIC接收器62。要理解,多级PIC接收器可用于改进单用户(SU)和多用户(MU) MIMO接收的性能。PIC接收器62可以是turbo均衡接收器,并且可配置成执行在图3中的流程图45中图示的过程作为由此执行的turbo均衡的一部分。PIC接收器62可包含“S”级,其中的初始级被标识为图4中的级“63”。PIC接收器62中的每个后续级(为了简化在图4中未示出)在配置上可等同于级63。在PIC接收器62中,初始级(即图4中的级3)可并行处理所有接收的MIMO信号,并且从原始总接收信号中估计并消除这多个MIMO信号,如上面和下面所讨论的。PIC接收器62的每个后续级(未示出)可处理在前一级被发现有误差(例如具有循环冗余校验(CRC)故障)的所有MIMO层的信号。此类处理可使用处理的“总信号”的新清理版本,其由前一级中的干扰消除产生。如果在前一级中检测到的MIMO信号已经被视为无误差(例如具有成功的CRC校验),则可能不需要在后续级处理此类MIMO信号。每个PIC接收器级可包含多个MIMO信号检测器——每个MIMO信号检测器检测层特定MIMO信号。在图4的实施例中,处理两个MIMO层信号(分别用于层1和层n)的两个此类MIMO信号检测器64、66被显示为图示此类型接收器如何工作的示例。这两层信号可来自相同用户(SU-MIMO)或来自不同用户(MU-MIMO)。最初,“总信号”可被接收/存储在天线缓冲器68(其可以是天线单元(例如图2中的天线单元39)或PIC接收器62(如图4中所示)的一部分或PIC接收器62是其一部分的通信单元中的某种其它实体(未示出)),其可由每个MIMO信号检测器64、66存取以便进行级特定和传送层特定的信号处理。如图4所示,并行检测两层信号——即,可在接收器级63中的所有MIMO信号检测器上并行执行层特定信号的干扰消除(包含均衡、解调、解码和估计)。为此,每个MIMO信号检测器64、66可包含如图4所示的对应均衡和解调单元71-72、解码器74-75、信号再生单元77-78和用户存储器80-81。在此要指出,PIC接收器62中的每级中的每个MIMO信号检测器都可在架构上表现为类似于图1中的检测器17,然而,在具体实施例中,PIC接收器62中的每个此类级中的每个MIMO检测器可配置成按图3中的流程图45执行均衡。
如图4所示,每个MIMO信号检测器64、66从天线缓冲器68中读出原始接收的信号(即总信号),并均衡其层特定部分。在图4中,每一个解码器74-75生成在构成在对应单元71-72均衡(用于初始干扰抑制)和解调的层特定信号的符号中接收的每一个编码位的对数似然比(LLR)。这些位LLR在对应信号再生单元77-78的信号再生过程中用于获得两层信号中的每个信号的接收版本的相应估计。使用软干扰消除单元82(如“减号”箭头83-84所表示的)从总信号中消除再生(估计)的层信号,软干扰消除单元82可耦合到天线缓冲器68以从中读取总信号(如箭头85所指示的)。此类消除可导致总信号的“清理”版本,如上面所说明的。接收的总信号的清理版本可被写回到天线缓冲器68,如箭头87所指示的。干扰消除单元82可以是PIC接收器62(如图4中所示)的一部分或其中PIC接收器62是一部分的通信单元中的某一其它实体(未示出)。每个MIMO信号检测器64、66可包含级特定和层特定用户存储器80-81以存储再生的层信号的拷贝。在迭代均衡方案中(例如在执行turbo均衡的多级PIC接收器62中),每层信号通过对应的接收器级以并行方式再次均衡、解调和解码。因此,接收信号的清理版本可在每个后续级中进行更新。然而,存储在公共天线缓冲器68中的信号可能是基于层信号的早先估计的清理版本。在那种情况下,早先估计的层信号可被首先添加回(如箭头88-89和90-91所指示的)到之前的清理版本,撤销早先的干扰消除,并且然后可基于从信号再生单元77-78可得到的更新的估计层信号进行消除。例如,在两层信号和的早先讨论的示例中,可获得对应更新的估计层信号,即和。接收信号的新清理版本可通过获得和。这导致接收信号的层特定清理版本。备选地,如果使用接收信号的公共清理版本,则接收信号的新公共清理版本可通过获得。接收信号的新清理版本可用于重新均衡(或均衡的下一次迭代)——用于信号检测。
现在提供根据所描述解决方案的具体实施例的均衡权重更新的详细数学讨论。如早先提到的,每个FD符号的MMSE估计通过使用层特定MMSE均衡权重线性组合FD接收信号/符号(从多个接收天线收集的)来获得,层特定MMSE均衡权重由下式给出:
, …(1)
其中 …(2)
表示在副载波k接收的总信号的协方差矩阵,下标i用于索引(MIMO)层,k是副载波索引,是表示第i层信号的频率响应的向量(其中该向量包含一个频率响应元素每接收天线),是的Hermitian(或共轭转置),并且是捕获其它减损分量(它们可包含由未包含在基于多级PIC的turbo均衡中的其它用户信号贡献的热噪声贡献和干扰)之间的空间相关性的减损协方差矩阵。在此要指出,本文所使用的术语“信道”可指基站34与终端28、30之间的单个物理空中接口。然而,在任何两点(例如传送天线与接收天线)之间,可能存在特定有效的信道(频率)响应,概括了所有信号丢失、从障碍物弹回的信号等。任何此类两点之间的这个有效的信道响应都可由“信道系数”或“频率响应元素”表示。从而,例如,对于特定接收层信号,两个接收天线(例如在天线单元39中)可由两个信道系数表示。
在此注意到,仅为了简化和便于讨论的目的,方程(1)和(2)提供具有两个MIMO层(i=1,2)的示例。实际上,可使用多于2个的MIMO层,并且在那种情况下,更多项出现在方程(2)中。进一步说,相对于方程(1)和(2)假定,符号能量被合并到频率响应中。
均衡权重(方程(1)中)可用于组合FD接收的总信号以得到层i的副载波k的FD MMSE符号估计。此层特定估计信号S i (k)可由下式给出:
…(3)
这个简单的MMSE均衡器(基于方程(1)至(3))可实现单输入多输出(MIMO)信道中非常靠近理论(信道)容量的性能。然而,对于MIMO接收,线性MMSE均衡器性能由于存在空间复用干扰而可能远离该容量。
在MIMO情况下,在初始并行干扰抑制之后(例如在图3中框49所指示的,并且这可在图4中的多级PIC接收器62中完成),可以示出,FD MMSE更新的均衡权重的形式如下:
, …(4)
其中 …(5)
是在副载波k接收的总信号(即在初始干扰消除之后接收的总信号)的清理版本的协方差矩阵,并且可被看作干扰消除之后的层i的残差功率。从而,如果层信号被完全消除,则。在方程(4)和(5)中,引入附加下标“x”以标明这些方程中的变量对应于后(初始)干扰消除。
重新均衡的复杂性可大大驻留在每层信号的更新的均衡权重的计算中。更新的均衡权重(用于每个清理信号)的此类计算可能需要矩阵求逆。在此要指出,矩阵是x矩阵(其中是通信单元中接收MIMO层信号的接收天线的数量),并且当使用大量接收天线时重复地对此类矩阵求逆可能是计算代价高昂的。
然而,根据本发明的一个实施例,获得更新的均衡权重不需要对求逆。而是,通过使用旧的均衡权重可获得更新的均衡权重,如下面所讨论的。
从方程(2)和(5),在初始干扰消除之后接收的信号协方差矩阵(即R x (k))可与消除之前的原始矩阵(即R(k))相关,如下式给出的:
…(6)
其中 …(7)
在此要指出,根据基于软符号的干扰消除的概念(如在2011年9月J.Axnas、Y.-P.E.Wang、M.Kamuf和N.Andgart的“Successive Interference Cancellation Techniquesfor LTE Downlink” IEEE PIMRC 2011中讨论的),可使用基于解码器软输出(例如由图4中的信号再生单元77-78)形成的软符号的统计获得ε i 。作为结果,可计算方程(7)中的。
可导出在并行干扰消除之前的层1信号(即方程(1)中的W i (k)中i=1)的均衡权重,如下式给出:
…(8)
类似地,在并行干扰消除之前的层2信号(即方程(1)中的W i (k)中i=2)的均衡权重是:
…(9)
将上面两个方程写成矩阵形式,得到:
…(10)
其中:
…(11)
从而,从方程(10)看到,可获得层特定干扰消除后权重(即更新的均衡权重W x,i (k)),作为旧的均衡权重(即用于初始干扰消除的均衡权重W i (k))的函数,如下式给出的:
…(12)
方程(12)中的逆也可直接表述为和的函数。例如,根据方程(11),
…(13)
其中
…(14)
从方程(11)和(12)看到,在本文讨论的基于2MIMO层的示例中(i=1,2),需要求逆的矩阵A的大小是2x2,而不是x。换句话说,根据本发明的一个实施例,获得更新的均衡权重所需要的矩阵逆(方程(13))可取决于MIMO层的数量,但不取决于接收天线的数量。还有,如果其中一些层不需要被再次均衡(例如由于在初始干扰消除期间已经检测不到误差),则不需要计算(方程(13)中)中它们的对应列。从方程(12)和(13),要指出,的第j列是系数,它们可用于将旧的组合权重和线性相乘以得到(j=1,2)。例如,在本文讨论的基于2MIMO层的示例中(例如结合图4中的PIC接收器62),如果层2不需要被再次均衡,则仅需要的第一列。在此类情况下,进一步降低了权重更新的复杂性——即,复杂性甚至小于对2x2矩阵求逆所需的复杂性。
从方程(12)和(13)的讨论看到,所描述的解决方案可允许在多级PIC接收器中的初始干扰消除之后更有效地计算更新的MMSE均衡权重。因为方程(11)中的矩阵A的维度是传送层的数量(而不是接收天线的数量或)的函数,所以当接收天线的数量大于传送层的数量时方程(12)中的降低复杂性的矩阵逆可能是特别有利的。还有,如上面所讨论的,当需要被重新均衡的传送层的数量小于原始接收的总层数时,可进一步降低矩阵逆的复杂性。
图5是可实现所描述解决方案的示范移动手持机或UE 94的框图。UE 94可表示图2中的UE 28、30中的任一个。如图5中所示,UE 94可包含收发器96、天线单元97、处理器99和存储器100(其在一些实施例中还可包含UE的订户身份模块(SIM)卡上的存储器)。天线单元97可包含一个或多个传送天线(未示出)、一个或多个接收天线(未示出)或用于传送和接收的单个天线。因为与更新的均衡权重确定相关的所描述解决方案同样可应用于LTE中的上行链路和下行链路接收,所以图5的实施例中的UE 94还可包含用于接收下行链路信号的干扰消除的多级PIC接收器102(其可类似于图4中的接收器62)。PIC接收器102可以是所示出的UE的处理器单元99的一部分,或者可以是耦合到收发器96和处理器99以执行接收信号的期望初始处理的单独单元。也可以设计实现UE 94中多级PIC接收器62功能性的其它布置。在具体实施例中,由移动通信装置或其它形式UE所提供的上面描述的一些或所有功能性(例如使用天线单元97中的天线和收发器从eNB 34接收MIMO信号;经由PIC接收器102接收的MIMO信号的干扰消除;在重新均衡期间确定更新的均衡权重;将再生信号存储在存储器100中或处理器99的内部存储器(未示出)中;使用收发器96和天线97经由PUCCH或PUSCH向eNB 34传送信道反馈等;在SU-MIMO和MU-MIMO方案中传送和接收MIMO信号;等等)可由执行存储在计算机可读介质(诸如在图5中示出的存储器100)上的指令的UE处理器99提供。UE94的备选实施例可包含除了图5中示出的组件之外的附加组件,它们可负责实现UE 94与网络32中的基站34的通信以及提供UE的功能性的某些方面,包含任何上面描述的功能性和/或支持所描述解决方案所必需的任何功能性。
图6是根据本发明一个实施例的示范eNB或类似移动通信节点(或基站)34的框图。eNB 34可包含基带处理器104以经由耦合到eNB的天线单元39(图2中也示出了)的eNB的射频(RF)传送器105和RF接收器106单元提供与移动手持机(载波网络32中)的无线电接口。在一个实施例中,处理器104可经由天线单元39和接收器106的组合从UE 28、30接收传送(例如MU-MIMO信号),而eNB到UE 28、30的传送可经由天线单元39和传送器105的组合执行。处理器104可(用硬件和/或软件)配置成执行干扰消除并且还确定更新的均衡权重作为其一部分。在那一点,基带处理器104可包含具有多级PIC接收器109(其可类似于图4中的PIC接收器62)的处理单元108以执行本文所描述的干扰消除。在一个实施例中,PIC接收器109可以是耦合到处理单元108并且至少耦合到接收器106的单独单元以执行所接收信号的期望初始处理。也可以设计实现图6中基站34中多级PIC接收器62功能性的其它布置。处理单元108可与存储器110通信以处理和存储小区的相关信息。eNB 34中的调度器(例如图6中的调度器112)可基于若干因素(诸如例如QoS(服务质量)参数、UE缓冲器状况、从UE 28、30接收的上行链路信道反馈报告、UE能力等)提供UE 28、30的调度判定。调度器112可具有与LTE系统中eNB中的典型调度器相同的数据结构。
处理器104还可提供所需要的附加基带信号处理(例如移动装置注册、信道信号信息传送、无线电资源管理等)。处理单元108作为示例可包含通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型的集成电路(IC)和/或状态机。由移动基站、基站控制器、节点B、增强节点B、HeNB、家庭基站、毫微微基站和/或任何其它类型的移动通信节点所提供的上面描述的一些或所有功能性可由执行存储在计算机可读数据存储介质(诸如图6中示出的存储器110)上的指令的处理单元108提供。
eNB 34可进一步包含定时和控制单元114以及核心网络接口单元115,如在图6中所图示的。控制单元114可监视处理器104和网络接口单元115的操作,并且可向这些单元提供适当的定时和控制信号。接口单元115可提供用于eNB 34与核心网络38通信的双向接口以便于通过eNB 34在载波网络32操作的移动订户的管理和呼叫管理功能。
基站34的备选实施例可包含负责提供附加功能性(包含上面标识的任一功能性和/或支持所描述解决方案所必需的任何功能性)的附加组件。尽管上面在具体组合中描述了特征和元素,但是每个特征或元素可独自使用,无需其它特征和元素,或者在各种组合中具有或没有其它特征和元素。本文提供的方法论(与FD MMSE均衡中的更新的均衡权重的确定相关)可用合并在计算机可读存储介质(例如图6中的存储器110)中以便由通用计算机或处理器(例如实现经由PIC接收器109的多级PIC接收器的功能性的图6中的处理单元108)执行的计算机程序、软件或固件实现。计算机可读存储介质的示例包含只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、数字寄存器、高速缓冲存储器、半导体存储器件、磁介质(诸如内部硬盘)、磁带和可移动盘、磁光介质以及光介质(诸如CD-ROM盘和数字通用盘(DVD))。
前面描述了更有效计算初始干扰消除之后多级PIC接收器中的更新的MMSE均衡权重的系统和方法。可使用已经对于初始干扰消除计算的旧的均衡权重获得更新的均衡权重(它们要在重新均衡期间使用)。从而,不需要在均衡和解码操作的每次迭代期间在PIC接收器的每级对x矩阵求逆(其中是接收天线的数量)。而是,在PIC接收器的每级要求逆(以便获得更新的均衡权重)的矩阵可以是维度nxn(其中“n”等于在无线网络中使用的传送方案(例如MIMO)中的传送层的总数)。所描述解决方案的具体实施例从而显著降低了在FDMMSE均衡期间确定更新的均衡权重的复杂性,由此节省了执行此类均衡的数字接收器中的计算资源。如早先提到的,当接收天线的数量大于传送天线的数量时,本文描述的方法论可能特别有利。当需要被重新均衡的传送层的数量小于原始接收的总层数时,所描述的方案可能也是有益的。附加地,所提出的解决方案的具体实施例可应用于上行链路和下行链路接收,并且从而,可在eNB和UE中实现。
在此要指出,与多级PIC接收器中的更新的FD MMSE均衡权重的计算相关的所描述解决方案用适当的修改(这是本领域技术人员使用本教导可明白的)可应用于若干不同的无线系统或网络,诸如例如使用3G/4G规范的网络/系统。此类系统或网络的一些示例包含但不限于全球移动通信系统(GSM)网络、LTE网络、LTE高级网络、UTRAN/E-UTRAN网络、WCDMA系统、基于WCDMA的HSPA系统、CDMA2000系统、GSM/GSM演进的增强数据速率(GSM/EDGE)系统、EV-DO系统和WiMAX系统。
本领域技术人员将认识到,本申请中描述的创新概念可在各种各样的应用上进行修改和改变。因而,申请专利的主题的范围不应局限于上面讨论的任何特定示范教导,而是由随附权利要求定义。
Claims (20)
1.一种提供具有多级并行干扰消除PIC接收器(102,109)并在支持多个传送层的无线网络(32)中操作的多天线无线通信单元(34,94)中的频域FD最小均方误差MMSE均衡的方法,其中所述方法的特征在于如下步骤:
使用所述PIC接收器,对于从所述通信单元中的所有接收天线接收的总信号执行(49)初始干扰抑制,在所述PIC接收器的第一级(63)中的每个传送层特定的检测器单元(64,66)使用应用到所述总信号的传送层特定的初始均衡权重执行所述初始干扰抑制,其中所述总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号,并且其中所述初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;
使用所述PIC接收器,处理至少一个均衡的层特定信号以获得(50)所述总信号的清理版本作为在所述PIC接收器的所述第一级执行的初始干扰消除的结果;以及
通过所述PIC接收器的第二级,对所述总信号的所述清理版本应用(60)对应传送层特定的更新的均衡权重,其中所述第二级耦合到所述第一级,并且其中确定所述传送层特定的更新的均衡权重而不对与所述总信号的所述清理版本关联的协方差矩阵求逆。
2.如权利要求1所述的方法,其特征还在于如下步骤:
使用所述PIC接收器,确定(58)所述传送层特定的更新的均衡权重。
3.如权利要求2所述的方法,其中确定所述更新的均衡权重的步骤包含:
通过使用所述传送层特定的初始均衡权重获得所述传送层特定的更新的均衡权重。
4.如权利要求2所述的方法,其中确定所述更新的均衡权重的步骤包含:
通过对基于与所述无线通信单元中的所有接收天线关联的所述无线网络中的信道的所述传送层特定的初始均衡权重和传送层特定的频率响应的nxn矩阵求逆来获得所述传送层特定的更新的均衡权重,其中“n”表示传送层的总数。
5.如权利要求4所述的方法,其中n=2,并且其中所述nxn矩阵由下式给出:
其中η i与初始干扰消除之后第i传送层的传送层特定的信号的残差功率相关,k表示所述预定副载波,Hi(k)是表示第i传送层的所述传送层特定的信号的所述信道的所述频率响应的向量,是Hi(k)的共轭转置,并且Wi(k)表示与第i传送层关联的传送层特定的初始均衡权重。
6.如权利要求1所述的方法,其中执行初始干扰抑制的步骤包含:
跨所述PIC接收器的所述第一级中的所有层特定检测器单元并行执行检测器单元特定初始干扰抑制。
7.如权利要求1所述的方法,其中执行初始干扰抑制和获得所述总信号的所述清理版本的步骤一起包含:
在所述PIC接收器的所述第一级中的对应层特定检测器单元执行(52)所述至少一个均衡的层特定信号的解调和后续解码,由此生成对应层特定解码信号;
使用每个对应层特定解码信号生成(54)由所述通信单元在所述预定副载波接收的每个传送层特定的信号的相应估计;以及
从所述总信号中消除(56)传送层特定的估计的预定集合以获得所述总信号的所述清理版本。
8.如权利要求1所述的方法,其中每个传送层包含如下之一:
多输入多输出MIMO流;
没有预先编码而传送的信号;以及
预先编码之后传送的信号。
9.如权利要求1所述的方法,其中处理至少一个均衡的层特定信号的步骤包含:
处理所述至少一个均衡的层特定信号以获得每个对应传送层的所述总信号的层特定清理版本。
10.一种多级并行干扰消除PIC接收器(62),用在多天线无线通信单元(34,94)中以当所述通信单元在支持多个传送层的无线网络(32)中操作时提供频域FD最小均方误差MMSE均衡,其中所述多级并行干扰消除PIC接收器配置成:
对于从所述通信单元中的所有接收天线接收的总信号执行(49)初始干扰抑制,在所述PIC接收器的第一级(63)中的每个传送层特定的检测器单元(64,66)使用应用到所述总信号的传送层特定的初始均衡权重执行所述初始干扰抑制,其中所述总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号,并且其中所述初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;
处理至少一个均衡的层特定信号以获得(50)所述总信号的清理版本作为在所述PIC接收器的所述第一级执行的初始干扰消除的结果;
通过使用所述传送层特定的初始均衡权重确定(58)传送层特定的更新的均衡权重;以及
通过所述PIC接收器的第二级对所述总信号的所述清理版本应用(60)对应传送层特定的更新的均衡权重。
11.如权利要求10所述的多级并行干扰消除PIC接收器,进一步配置成:
通过对基于与所述无线通信单元中的所有接收天线关联的所述无线网络中的信道的所述传送层特定的初始均衡权重和传送层特定的频率响应的nxn矩阵求逆来获得所述传送层特定的更新的均衡权重,其中“n”表示传送层的总数。
12.如权利要求10所述的多级并行干扰消除PIC接收器,进一步配置成:
在所述PIC接收器的所述第一级中的对应层特定检测器单元执行(52)所述至少一个均衡的层特定信号的解调和后续解码,由此生成对应的层特定解码信号;
使用每个对应层特定解码信号生成(54)由所述通信单元在所述预定副载波接收的每个传送层特定的信号的相应估计;
从所述总信号中消除(56)传送层特定的估计的预定集合以获得所述总信号的所述清理版本。
13.一种无线通信单元(34,94),配置成在支持多个传送层的无线网络(32)中操作,所述通信单元特征在于包括:
多个接收天线,其中所述多个接收天线中的每个接收天线配置成接收所有传送层的信号;以及
多级并行干扰消除PIC接收器(102,109),其耦合到所述多个接收天线,其中所述多级并行干扰消除PIC接收器配置成:
从所述多个接收天线中的所有接收天线接收(47)总信号,其中所述总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号;
在所述PIC接收器的第一级(63)中的每个传送层特定的检测器单元(64,66)使用应用到所述总信号的传送层特定的初始均衡权重对于所述总信号执行(49)初始干扰抑制,其中所述初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;
处理至少一个均衡的层特定信号以获得(50)所述总信号的清理版本作为在所述PIC接收器的所述第一级执行的初始干扰消除的结果;以及
通过所述PIC接收器的第二级,对所述总信号的所述清理版本应用(60)对应传送层特定的更新的均衡权重,其中所述第二级耦合到所述第一级,并且其中确定所述传送层特定的更新的均衡权重而不对与所述总信号的所述清理版本关联的协方差矩阵求逆。
14.如权利要求13所述的无线通信单元,其中所述PIC接收器配置成向所述总信号提供频域最小均方误差FD MMSE均衡。
15.如权利要求14所述的无线通信单元,其中所述PIC接收器进一步配置成:
在所述PIC接收器的所述第一级中的对应层特定检测器单元执行(52)所述至少一个均衡的层特定信号的解调和后续解码,由此生成对应的层特定解码信号;
使用每个对应层特定解码信号生成(54)由所述通信单元在所述预定副载波接收的每个传送层特定的信号的相应估计;以及
从所述总信号中消除(56)传送层特定的估计的预定集合以获得所述总信号的所述清理版本。
16.如权利要求13所述的无线通信单元,其中所述总信号的所述清理版本包含每个对应传送层的所述总信号的层特定清理版本。
17.在一种在具有多级并行干扰消除PIC接收器并在支持多个传送层的无线网络中操作的多天线无线系统中的频域最小均方误差FD MMSE均衡期间确定初始干扰消除之后的更新均衡权重的方法中,改进特征在于包括:
通过使用在初始干扰消除期间应用的传送层特定的初始均衡权重获得(58)传送层特定的更新的均衡权重;以及
通过所述PIC接收器的对应级对由所述初始干扰消除产生的接收信号的清理版本应用(60)传送层特定的更新的均衡权重。
18.如权利要求17所述的方法,其中所述改进进一步包括:
获得所述更新的均衡权重,而不对与所述接收信号的所述清理版本关联的协方差矩阵求逆。
19.一种系统(25),其特征在于包括:
第一通信单元(34,94),其配置成在支持多个传送层的无线网络(32)中操作;以及
第二通信单元(94,34),其配置成经由所述无线网络与所述第一通信单元进行无线通信,其中所述第二通信单元具有多个接收天线,并且其中所述第二通信单元进一步配置成:
从所述多个接收天线中的所有接收天线接收(47)总信号,其中所述总信号包含由所有传送层的每个接收天线在预定副载波接收的所有信号;
使用应用到所述总信号的传送层特定的初始均衡权重对于所述总信号执行(49)初始干扰抑制,其中所述初始干扰抑制为每个传送层提供对应均衡的层特定信号;
处理至少一个均衡的层特定信号以获得(50)所述总信号的清理版本;以及
对所述总信号的所述清理版本应用(60)对应传送层特定的更新的均衡权重,其中确定所述传送层特定的更新的均衡权重而不对与所述总信号的所述清理版本关联的协方差矩阵求逆。
20.如权利要求19所述的系统,其中每个传送层包含如下之一:
多输入多输出MIMO流;
没有预先编码而传送的信号;以及
预先编码之后传送的信号。
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