CN106209161A - 用于无线通信的连续均衡及消除与连续小型多用户检测 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于无线通信的连续均衡及消除与连续小型多用户检测。本发明描述用于在存在干扰传输的情况下恢复所需传输的技术。对于连续均衡及消除(SEC)，对所接收信号执行均衡以获得用于第一组代码信道的经均衡信号。所述第一组可包括用于一个扇区的所有代码信道、用于一个扇区的所有代码信道的子集、用于多个扇区的多个代码信道等。接着对所述经均衡信号执行数据检测以获得用于所述第一组代码信道的经检测信号。基于所述经检测信号而重构用于所述第一组代码信道的信号。接着从所述所接收信号中消除用于所述第一组代码信道的所述经重构信号。以类似方式针对至少一个额外组代码信道执行均衡、数据检测、重构及消除。

Description

用于无线通信的连续均衡及消除与连续小型多用户检测

分案申请的相关信息

本申请是国际申请号为PCT/US2007/084641、申请日为2007年11月14日、发明名称为“用于无线通信的连续均衡及消除与连续小型多用户检测”的PCT申请进入中国国家阶段后申请号为200780042389.4的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体上涉及通信，且更具体地说，涉及用于在无线通信中恢复传输的技术。

背景技术

无线多址通信系统可同时与多个无线装置(例如，蜂窝式电话)通信。此类多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统及正交FDMA(OFDMA)系统。

无线多址系统通常包括为较大地理区域提供通信覆盖的许多基站。每一基站可将数据传输到位于其覆盖区域内的一个或一个以上无线装置。给定的无线装置可接收来自服务基站的所需传输以及来自附近基站的干扰传输。这些干扰传输既定用于位于附近基站的覆盖区域内的其它无线装置，但对此给定无线装置起干扰作用。所述干扰防碍了无线装置的恢复所需传输的能力且对性能具有较大影响。

因此，此项技术中需要用以在无线通信系统中在存在干扰传输的情况下恢复所需传输的技术。

发明内容

本文描述用于在存在干扰传输的情况下恢复所需传输的技术。在称为连续均衡及消除(SEC)的一个实施例中，对所接收信号执行均衡以获得用于第一组代码信道的经均衡信号。所述第一组可包括用于一个扇区的所有代码信道、用于一个扇区的所有代码信道的子集、用于多个扇区的多个代码信道等。接着对所述经均衡信号执行数据检测以获得用于所述第一组代码信道的经检测信号。基于所述经检测信号而重构用于所述第一组代码信道的信号。接着从所述所接收信号消除用于所述第一组代码信道的所述经重构信号。以类似方式针对至少一个额外组代码信道执行均衡、数据检测、重构及消除。(例如)以用于最强扇区的最强组开始，一次针对一组代码信道执行处理。

在称为连续小型多用户检测(SMM)的另一实施例中，对所接收信号执行数据检测以获得用于第一组代码信道的经检测信号。基于所述经检测信号而重构用于所述第一组代码信道的信号。接着从所述所接收信号消除用于所述第一组代码信道的所述经重构信号。以类似方式针对至少一个额外组代码信道执行数据检测、重构及消除。如下文所描述，对于SEC及SMM以不同方式执行数据检测。

在下文中进一步详细描述本发明的各种方面及实施例。

附图说明

图1展示CDMA系统。

图2展示基站及无线装置的框图。

图3展示CDMA调制器的框图。

图4展示连续均衡及消除。

图5展示代码信道增益估计单元的框图。

图6展示用于执行连续均衡及消除的过程。

图7展示连续小型MUD。

图8展示用于执行连续小型MUD的过程。

具体实施方式

本文所描述的技术可用于各种通信系统，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA及单载波FDMA(SC-FDMA)系统。CDMA系统可实施例如cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)等无线电技术。cdma2000涵盖IS-2000、IS-856及IS-95标准。TDMA系统可实施例如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。此项技术中已知这些各种无线电技术及标准。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中描述了W-CDMA及GSM。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中描述了cdma2000。3GPP及3GPP2文献是公众可获得的。OFDMA系统利用OFDM来在正交频率副载波上在频域中传输符号。SC-FDMA系统在正交频率副载波上在时域中传输符号。为清楚起见，下文描述用于可为cdma2000系统或W-CDMA系统的CDMA系统的技术。

所述技术还可用于单输入单输出(SISO)、单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)及多输入多输出(MIMO)传输。对于数据传输来说，单输入是指一个传输天线且多输入是指多个传输天线。对于数据接收来说，单输出是指一个接收天线且多输出是指多个接收天线。为清楚起见，下文大部分描述是针对SISO传输。

图1展示具有多个基站110及多个无线装置120的CDMA系统100。基站通常是与无线装置通信的固定台，且还可称为节点B、接入点或某其它术语。每一基站110提供用于特定地理区域102的通信覆盖。术语“小区”可依据使用所述术语的上下文而指代基站及/或其覆盖区域。为了改进系统容量，可将基站覆盖区域分割成多个较小区域，例如三个较小区域104a、104b及104c。每一较小区域由相应基地收发器子系统(BTS)服务。术语“扇区”可依据使用所述术语的上下文而指代BTS及/或其覆盖区域。对于经扇区化的小区来说，用于所述小区的所有扇区的BTS通常协同定位于用于所述小区的基站内。系统控制器130耦合到基站110且提供对这些基站的协调及控制。

本文所描述的技术可用于具有经扇区化的小区的系统以及具有未经扇区化的小区的系统。在以下描述中，术语“扇区”可指代(1)用于具有经扇区化的小区的系统的BTS及/或其覆盖区域(例如，在3GPP2中)及(2)用于具有未经扇区化的小区的系统的基站及/或其覆盖区域(例如，在3GPP中)。在以下描述中，术语“扇区”及“基站”可互换使用。

无线装置120通常分散在整个系统中，且每一无线装置可为固定的或移动的。无线装置还可称为移动台、用户装备、终端、台、订户单元或某其它术语。无线装置可为蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器卡、手持式装置、膝上型计算机等。无线装置可在任何给定时刻在前向链路及反向链路上与零个、一个或多个基站通信。前向链路(或下行链路)指代从基站到终端的通信链路，且反向链路(或上行链路)指代从终端到基站的通信链路。为简单起见，图1仅展示前向链路上的传输。

图2展示基站110及无线装置120的框图，所述基站110及无线装置120可为图1中所展示的所述基站中的一者及所述无线装置中的一者。为简单起见，图2展示具有一个传输天线的基站110及具有一个接收天线的无线装置120。一般来说，基站110及无线装置120可每一者配备有任何数目的天线。为简单起见，图2仅展示用于前向链路上的数据传输的处理单元。

在基站110处，传输(TX)数据处理器210接收用于正被服务的无线装置的业务数据，对所述业务数据进行处理(例如，编码、交错及符号映射)以产生数据符号，且将所述数据符号提供到CDMA调制器220。如本文所使用，数据符号是用于数据的调制符号，导频符号是用于导频的调制符号，调制符号是用于信号群集(例如，用于M-PSK或M-QAM)中的一点的复值，符号通常是复值，且导频是由基站与无线装置两者推理得知的数据。CDMA调制器220如下文所描述地处理数据符号及导频符号且提供输出码片。传输器(TMTR)230对所述输出码片流进行处理(例如，转换为模拟、放大、滤波及上变频转换)且产生从天线232传输的前向链路信号。

在无线装置120处，天线252从基站110以及其它基站接收前向链路信号且提供所接收信号。接收器(RCVR)254对所述所接收信号进行处理(例如，滤波、放大、下变频转换及数字化)且将所接收样本提供到处理器260。处理器260可执行连续均衡及消除(SEC)及/或连续小型多用户检测(SMM)，如下文所描述。天线252可经由一个或一个以上信号路径从基站110接收前向链路信号，且所述所接收信号可包括用于基站110的一个或一个以上信号实例(或多路径)。耙型接收器270可用于处理所关注的所有多路径。处理器260或耙型接收器270提供数据符号估计，所述数据符号估计是由基站110发送到无线装置120的数据符号的估计。接收(RX)数据处理器280对数据符号估计进行处理(例如，符号解映射、解交错及解码)且提供经解码数据。一般来说，由处理器260/耙型接收器270及RX数据处理器280进行的处理分别与在基站110处由CDMA调制器220及TX数据处理器210进行的处理互补。

控制器/处理器240及290分别引导基站110及无线装置120处的操作。存储器242及292分别存储用于基站110及无线装置120的数据及程序代码。

在CDMA中，可通过不同正交代码获得多个正交代码信道。代码信道还可称为业务信道、物理信道、数据信道等。举例来说，在cdma2000中通过不同沃尔什(Walsh)代码来获得多个正交业务信道，且在W-CDMA中通过不同正交可变扩展因子(OVSF)代码来获得多个正交物理信道。代码信道可用于发送不同类型的数据(例如，业务数据、广播数据、控制数据、导频等)及/或用于不同用户的业务数据。跨越整个系统带宽缩放、组合及频谱扩展用于代码信道的数据。通过扩展代码执行频谱扩展，所述扩展代码在cdma2000中是伪随机数(PN)代码且在W-CDMA中是扰频代码。在cdma2000中，通过沃尔什代码的信道化称为“覆盖”，且频谱扩展称为“扩展”。在W-CDMA中，通过OVSF代码的信道化称为“扩展”，且频谱扩展称为“扰频”。为清楚起见，在以下描述中使用cdma2000术语(例如，覆盖、扩展、沃尔什代码及PN代码)。

图3展示基站110内的CDMA调制器220的框图。为简单起见，以下描述假设每一扇区有N个代码信道可用，且每一代码信道被指派长度为N的不同沃尔什代码，其中N可等于16、32、64、128、256或某其它值。一般来说，不同长度的正交代码可用于代码信道，且N可对应于最长正交代码的长度。为简单起见，以下描述假设N个代码信道用于N个用户，且术语“代码信道”及“用户”可互换使用。实际上，一些代码信道用于额外开销，例如导频、控制数据、广播数据等。

CDMA调制器220包括用于所述N个代码信道的N个代码信道处理器310a到310n。在每一代码信道处理器310内，乘法器312接收并以增益g_k,n缩放用于扇区k的代码信道n的数据或导频符号且提供经缩放符号。如果代码信道n未由扇区k使用，则可将增益g_k,n设定为零。沃尔什覆盖单元314通过用于代码信道n的沃尔什代码w_n信道化经缩放符号。单元314通过以下操作来执行覆盖：重复每一经缩放符号以产生N个经复制符号，且将所述N个经复制符号与沃尔什代码w_n的N个码片相乘以产生用于所述经缩放符号的N个数据码片。组合器320接收并相加用于所有N个代码信道的数据码片。PN扩展器322将经组合的数据码片与指派给扇区k的PN代码c_k相乘并产生输出码片。

在一个符号周期中的用于扇区k的输出码片在码片速率取样的情况下可以矩阵形式表达如下：

s _k＝C _k W G _k d _k＝A _k d _k， 等式(1)

其中d _k为在扇区k的N个代码信道上发送的数据符号的N×1向量，

G _k为用于扇区k的N个代码信道的增益的N×N对角矩阵，

W为在N列中含有N个沃尔什代码的N×N哈达玛(Hadamard)矩阵，

C _k为含有用于扇区k的PN代码的N个码片的N×N对角矩阵，

A _k为用于数据向量d _k的N×N处理矩阵，且

s _k为用于扇区k的输出码片的N×1向量。

为清楚起见，用粗体且加下划线的小写体文字(例如，d)来表示向量，并且用粗体且加下划线的大写体文字(例如，G)来表示矩阵。对角矩阵沿对角线含有可能的非零值且在其它地方含有零。

向量d _k含有待在一个符号周期中在N个代码信道上同时发送的N个数据符号。矩阵G _k沿对角线含有用于N个代码信道的N个增益且在其它地方含有零。N个增益确定用于N个代码信道的传输功率的量。矩阵W在N列中含有用于N个代码信道的N个沃尔什代码。如果所述代码信道具有不同沃尔什代码长度，则N等于用于所有代码信道的最长沃尔什代码，且在矩阵W中重复每一较短沃尔什代码。由于针对所有扇区使用相同沃尔什矩阵W，因此下标k不用于W。矩阵C _k沿对角线含有N个PN码片且在其它地方含有零。这些PN码片来自在一个符号周期中的用于扇区k的PN代码。向量s _k含有在一个符号周期中用于所有N个代码信道的由扇区k所传输的N个输出码片。

矩阵A _k表示由数据向量d _k所观测的所有处理且可表达为：

A _k＝C _k W G _k。 等式(2)

A _k的列表示代码信道/用户，且A _k的行表示时间。

无线装置120从包括服务扇区以及干扰扇区的K个扇区接收前向链路信号。一般来说，K可为任何值。用于每一扇区k的所接收信号在无噪声的情况下可表达为：

x _k＝H _k C _k W G _k d _k＝H _k A _k d _k， 等式(3)

其中H _k为用于扇区k的(N+Δ)×N信道响应矩阵，且

x _k为用于扇区k的所接收样本的(N+Δ)×1向量。

Δ为无线信道的延迟扩展，其以码片为单位。矩阵H _k含有用于扇区k的复合信道增益。向量x _k在不存在噪声的情况下含有在一个符号周期中的用于扇区k的N+Δ个所接收样本。为简单起见，本文的描述是针对其中d _k覆盖一个符号周期的情况。一般来说，d _k可覆盖多个符号周期(例如，先前、当前及下一符号周期)以解决符号间干扰(ISI)。在此情况下，其它矩阵的尺寸可能相应地增加。

用于所有K个扇区的在无线装置120处的所接收样本可表达为：

其中y为无线装置120处的所接收样本的(N+Δ)×1向量，且

n为无线装置120处的噪声的(N+Δ)×1向量。

一般来说，y可表示来自一个接收天线的码片速率样本(如上文所描述)、过取样数据(例如，以两倍码片速率或chipx2的样本)、来自多个接收天线的码片速率样本或来自多个接收天线的过取样数据。为简单起见，可将噪声假设为具有零平均向量及的协方差矩阵的加成性白高斯噪声(AWGN)，其中为噪声的方差，且I为沿对角线具有1且在其它地方具有零的单位矩阵。

无线装置120可使用包括连续均衡及消除(SEC)及连续小型MUD(SMM)的各种信号恢复技术来恢复来自一个或一个以上扇区的一个或一个以上传输。可(1)以每一扇区为基础应用这些技术以一次估计并消除来自一个扇区的信号或(2)以每一群组为基础应用这些技术以一次估计并消除用于一个群组的代码信道/用户的信号。为清楚起见，下文描述基于扇区的连续均衡及消除以及基于群组的连续小型MUD。

1.连续均衡及消除(SEC)

基于扇区的连续均衡及消除以顺序的次序处理K个扇区，通常以最强扇区开始且以最弱扇区结束，一次一个扇区地进行。用于每一扇区的处理包括均衡、接着数据检测，以及接着信号重构及消除。用于一个扇区s的处理可如下执行。

最初使用最小均方误差(MMSE)、最小平方(LS)或某其它均衡技术执行均衡。可基于MMSE技术导出用于扇区s的均衡器矩阵M _mmse,s，如下：

其中H _s为用于扇区s的信道响应矩阵，

为用于扇区s的总噪声及干扰的方差，且

“^H”指示共轭转置。

可基于从扇区s接收的导频来估计H _s。

还可基于最小平方技术来导出用于扇区s的均衡器矩阵M _ls,s，如下：

可针对扇区s执行均衡，如下：

其中M _s为用于扇区s的均衡器矩阵，

V _s为用于扇区s的总噪声及干扰的矩阵，且

为用于扇区s的经均衡向量，其为s _s的估计。

可使用MMSE或最小平方技术来导出均衡器矩阵M _s。

等式(7)可近似如下：

总噪声及干扰矩阵V _s可表达为：

等式(9)指示V _s受M _s、H _k及A _k影响。

可使用MMSE、最小平方或某其它数据检测技术基于经均衡向量来估计用于扇区s的数据向量d _s。可基于MMSE技术针对扇区s执行数据检测，如下：

其中R _{v v,s}为用于总噪声及干扰矩阵V _s的协方差矩阵，且

为用于扇区s的经检测数据向量，其为d _s的估计。

可如下文所描述来确定增益矩阵G _s及协方差矩阵R _{v v,s}。

总噪声及干扰矩阵V _s可近似为白色。于是可将数据向量d _s估计如下：

其中 Z _s为在V _s近似为白色的情况下用于扇区s的MMSE数据检测滤波器。由于为对角矩阵，因此求逆操作变成简单的标量求逆。

还可基于最小平方技术针对扇区s执行数据检测，如下：

其中为用于扇区s的最小平方数据检测滤波器。

还可基于匹配滤波器技术针对扇区s执行数据检测，如下：

其中为用于扇区s的匹配数据检测滤波器。

可重构用于扇区s的信号，如下：

其中为用于扇区s的经重构信号向量，其为x _s的估计。

可从所接收向量y减去经重构信号向量以获得用于下一扇区的所接收向量，如下：

其中y _s为在移除来自扇区s的信号情况下的所接收向量。

以上对等式(5)到(15)的描述是针对用于一个扇区s的均衡及消除。可针对K个扇区连续地执行相同处理。可(例如)基于从扇区接收的导频来估计用于每一扇区的所接收功率。可将所述K个扇区从最强扇区到最弱扇区地进行排序。接着可以最强扇区开始一次针对一个扇区执行连续均衡及消除。

图4展示用于连续均衡及消除的处理器260a的框图，所述处理器260a为图2中的处理器260的实施例。待在第一阶段中处理的第一扇区s1可为最强接收扇区。方框410a利用用于扇区s1的均衡器矩阵M _s1对所接收向量y执行均衡，且提供用于扇区s1的经均衡向量例如如等式(7)中所展示。方框412a利用用于扇区s1的数据检测矩阵Z _s1对经均衡向量执行数据检测且提供用于扇区s1的经检测数据向量例如如等式(11)、(12)或(13)中所展示。方框414a基于重构用于扇区s1的信号且提供用于扇区s1的经重构信号向量例如如等式(14)中所展示。加法器416a从所接收向量y减去经重构信号向量如等式(15)中所展示，且提供用于下一阶段的经修改的所接收向量y _s1。

待在第二阶段中处理的第二扇区s2可为次强接收扇区。方框410b利用用于扇区s2的均衡器矩阵M _s2对经修改的所接收向量y _s1执行均衡且提供经均衡向量方框412b利用用于扇区s2的数据检测矩阵Z _s2对经均衡向量执行数据检测且提供经检测数据向量方框414b基于重构用于扇区s2的信号且提供经重构信号向量加法器416b从经修改的所接收向量y _s1减去经重构信号向量且提供用于下一阶段的经修改的所接收向量y _s2。可以类似方式进行用于每一后续扇区的处理。

可从最强扇区到最弱扇区依序处理所述扇区。由于来自较强扇区的信号(如果有的话)已被消除，所以此做法可改进每一扇区的检测性能。还可按其它次序处理所述扇区。一般来说，由于已移除了来自较早经处理扇区的干扰信号，所以对扇区的顺序处理可引起每一后续经处理扇区的经接收信号质量逐渐改进。

无线装置可能需要恢复来自单一扇区的信号。在一实施例中，在消除来自其它扇区的信号之后，在最后阶段中处理此扇区。在另一实施例中，如上文所描述，从最强到最弱地处理K个扇区。如果所需扇区并非为被处理的最后扇区，则可将用于所需扇区的经重构信号向量加回到来自最后阶段的经修改的所接收向量y _sK，或向量于是将含有来自所需扇区的信号，且将移除来自所有其它扇区的信号。接着可处理向量以检测所需信号。

无线装置可能需要恢复来自多个扇区的信号，例如用于软越区切换。在一实施例中，在消除来自其它扇区的信号之后，在最后几个阶段中处理这些扇区。在另一实施例中，如上文所描述，从最强到最弱地处理K个扇区。对于每一所需扇区，可将用于所述扇区的经重构信号向量加回到来自最后阶段的经修改的所接收向量y _sK，且可处理所得向量以恢复来自所述扇区的信号。

在等式(11)中，协方差矩阵R _{v v,s}可估计如下。可将等式(7)重写为：

其中B _s＝M _s H _s A _s d _s。 B _s及V _s的协方差可表达为：

R _ss＝R _bb,s+R _{v v,s}。 等式(17)

的协方差可表达为：

其中E{}指示预期运算。可通过计算的外积且在多个符号周期上求平均来估计R _ss。

B _s的协方差可估计为：

可估计A _s、H _s及M _s并将其用于导出R _bb,s。

于是V _s的协方差可表达为：

可通过执行信道匹配滤波且随后执行PN解扰频及沃尔什解扩展来估计增益矩阵G _s，如下。

其中

v _s为用于扇区s的噪声及干扰的向量，且

q _s为用于扇区s的经解覆盖符号的向量。

q _s的元素的方差可表达为：

其中q_s,n为q _s的第n个元素，

α_s,n及g_s,n分别为Ω _s及G _s的第n个对角元素，且

为v _s的方差。

等式(22)中的均方运算移除了d _s中的被假设为不相关的数据符号。

可通过采取用于连续符号周期的导频信道的e_s,0的差值、计算所述差值的平方量值且过滤所述平方量值来估计噪声及干扰方差以获得的估计。接着可从E{|q_s,n|²}减去所估计得的以获得的估计，如下：

其中G_s,n为用于代码信道n的经缩放功率增益。

接着可导出用于代码信道的经缩放增益，如下：

其中g_s,pilot及G_s,pilot分别为用于扇区s的导频信道的增益及功率增益。

在等式(24)中，相对于导频信道的增益g_s,pilot而给出代码信道的增益。这是所需形式，因为信道响应矩阵H _s也是基于导频而导出的且包括导频信道的增益g_s,pilot，所述增益将由来自等式(24)的经缩放增益消除。

图5展示代码信道增益估计单元500的框图。图5展示用以估计用于一个扇区s的N个代码信道的增益的处理。在增益估计单元500内，单元510执行信道匹配滤波且将y中的接收样本与用于扇区s的H _s中的复合共轭信道增益相乘。乘法器512将单元510的输出与用于扇区s的复合共轭PN码片相乘且提供经解扩展样本。单元514对用于每一符号周期的N个经解扩展样本执行N点快速哈达玛变换(FHT)且提供用于N个代码信道的N个经解覆盖符号，所述符号为q _s的N个元素。单元514针对所有N个代码信道有效地执行沃尔什解覆盖。

单元520a计算用于每一代码信道的经解覆盖符号的平方量值。滤波器522a针对每一代码信道滤波单元520a的输出。滤波器522a的输出为等式(22)中的预期值的估计。

基于用于导频信道的经解覆盖符号来估计噪声及干扰方差。单元516针对用于导频信道的每一经解覆盖符号提供一个符号周期的延迟。加法器518从当前经解覆盖符号减去经延迟的经解覆盖符号且提供差值。由于导频符号为恒定的，所以采取差值移除了导频调制同时捕获了噪声及干扰，其中假设噪声及干扰在符号周期之间为随机的。单元520b计算来自加法器518的差值的平方量值且进一步将结果除以二以解决由加法器518进行的差值运算。滤波器522b滤波单元520b的输出且提供经估计的噪声及干扰方差

单元524从滤波器522a的输出减去噪声及干扰方差且提供用于每一代码信道的经缩放功率增益G_s,n。单元526基于用于导频信道的经缩放功率增益G_s,pilot来确定比例因子1/G_s,pilot。乘法器528将用于每一代码信道的经缩放功率增益与比例因子相乘且提供用于每一代码信道的G_s,n/G_s,pilot。单元530计算用于每一代码信道的G_s,n/G_s,pilot的平方根且提供用于所述代码信道的经缩放增益g_s,n/g_s,pilot。

可基于用于每一代码信道的经缩放增益g_s,n及用于扇区s的所接收功率来确定用于每一代码信道的所接收功率，如下：

其中P_s,pilot为用于扇区s的接收导频功率，且

P_s,n为用于扇区s的代码信道n的所接收功率。

用于代码信道的所接收功率可用于将用户排序成群组，如下文所描述。

图6展示用于执行连续均衡及消除的过程600的实施例。对所接收信号(例如，y)执行均衡以获得用于第一组代码信道的经均衡信号(例如，)(方框612)。第一组可包括用于一个扇区的所有代码信道、用于一个扇区的所有代码信道的子集、用于多个扇区的多个代码信道等。接着对用于第一组代码信道的经均衡信号执行数据检测以获得用于第一组代码信道的经检测信号(例如，)(方框614)。基于所述经检测信号来重构用于第一组代码信道的信号(方框616)。从所述所接收信号消除用于所述第一组代码信道的经重构信号(例如，)(方框618)。每一信号可包含样本、符号、码片等。

以类似方式针对至少一个额外组代码信道执行均衡、数据检测、重构及消除。确定何时存在另一组代码信道要处理(方框620)。如果答案为“是”，则过程返回到方框612以处理下一组代码信道。否则，处理并解码用于每一所需代码信道的经检测信号(方框622)。尽管为简单起见而未在图6中展示，但如果所需代码信道在已被消除的一组(例如，第一组)中，则可将用于所述组的经重构信号加回，且可再次执行均衡及数据检测以获得用于所需代码信道的更可靠的经检测信号。

可确定用于待处理的所有扇区的代码信道的所接收功率。可基于所述所接收功率而形成多组代码信道。第一组可包括具有最强所接收功率的代码信道。每一剩余组可包括具有逐渐变低的所接收功率的代码信道。可以具有最强所接收功率的第一组开始，一次一组地针对多组代码信道依序执行均衡、数据检测、重构及消除。

对于均衡来说，可根据MMSE或最小平方技术来导出用于一组代码信道的均衡器矩阵(例如，M _s)。接着可用均衡器矩阵对所接收信号执行均衡。对于数据检测来说，可估计用于一组代码信道的增益矩阵(例如，G _s)及噪声及干扰的协方差(例如，R _{v v,s})且可将其用于导出数据检测滤波器(例如，Z _s)。接着可用所述数据检测滤波器针对所述组代码信道执行数据检测。

2.连续小型MUD(SMM)

对于连续小型MUD来说，将K个扇区中的用户(或用于K个扇区的代码信道)布置成M个群组，其中M可为任何整数值。每一群组可含有预定数目的用户，例如L个用户，其中L可为任何整数值。可以各种方式布置所述用户。

在称为基于扇区的SMM的实施例中，每一群组包括一个扇区中的所有用户。在此实施例中，可形成M个用户群组，其中每一用户群组含有一个扇区中的L个用户，其中M＝K且L＝N。可对所述K个扇区从最强到最弱地进行排序。第一群组可含有最强扇区中的所有用户，第二群组可含有次强扇区中的所有用户，等等，且最后群组可含有最弱扇区中的所有用户。

在称为全局SMM的另一实施例中，估计所有扇区中的所有用户的所接收功率，例如如上文针对等式(21)到(25)所描述。接着可对用户从最强到最弱地进行排序且将其存储于列表中。第一群组可含有列表中的L个最强用户，第二群组可含有L个次强用户，等等，且最后群组可含有列表中的L个最弱用户。作为实例，在三个扇区中可能存在总共40个用户。可将所述用户布置成具有四个用户的群组。第一群组可含有四个最强用户，第二群组可含有接下来四个最强用户，等等，且第十群组可含有四个最弱用户。在此实施例中，给定群组可含有同一扇区或不同扇区中的用户。

在称为局域SMM的又一实施例中，每一群组含有一个扇区中的用户的子集。可基于用户的所接收功率来对用户进行排序，如上文针对全局SMM所描述。第一群组可含有用于同一扇区的列表中的L个最强用户，第二群组可含有用于同一扇区的列表中的接下来L个最强剩余用户，等等。或者，可以最强扇区开始，一次针对一个扇区形成群组。第一群组可含有最强扇区中的L个最强用户，第二群组可含有最强扇区中的L个次强用户，等等，且最后群组可含有最弱扇区中的L个最弱用户。作为实例，在三个扇区中可能存在总共40个用户，其中最强扇区1包括20个用户，次强扇区2包括12个用户，且最弱扇区3包括8个用户。可将用户布置成具有四个用户的群组。第一群组可含有扇区1中的四个最强用户，第二群组可含有扇区1中的接下来四个最强用户，等等，且第十群组可含有扇区3中的四个最弱用户。

用于用户群组m的所接收信号在无噪声的情况下可表达为：

x _m＝H _m C _m W _m G _m d _m＝T _m d _m， 等式(26)

其中d _m为用于群组m中的L个用户的L×1数据向量，

G _m为用于群组m中的用户的L×L增益矩阵，

W _m为用于群组m中的用户的沃尔什代码的N×L矩阵，

C _m为用于群组m中的用户的N×N PN矩阵，

H _m为用于群组m中的用户的(N+Δ)×N信道响应矩阵，

T _m为用于数据向量d _m的(N+Δ)×L系统矩阵，且

x _m为用于用户群组m的所接收样本的(N+Δ)×1向量。

向量d _m以及矩阵G _m及W _m分别含有用于群组m中的用户的数据符号、增益及沃尔什代码。这些用户可属于同一扇区或不同扇区。如果群组m中的多个用户被指派具有相同沃尔什代码的代码信道，则矩阵W _m可含有完全相同的列。C _m含有传输到群组m中的用户的用于所有扇区的PN码片。H _m含有用于群组m中的用户的信道增益。如果群组m中的用户属于一个扇区，则C _m及H _m含有用于一个扇区的PN码片及信道增益。如果群组m中的用户属于多个扇区，则C _m及H _m为含有用于这多个扇区的PN码片及信道增益的分块对角矩阵，其中每一扇区具有一个对角信道增益矩阵及一个对角PN矩阵。x _m在不存在噪声的情况下含有用于群组m中的所有用户的所接收样本。

用于用户群组m的系统矩阵可给定为：

T _m＝H _m C _m W _m G _m， 等式(27)

系统矩阵T _m表示所有处理以及由数据向量d _m所观测的信道响应。T _m的高度与时间有关(以码片数目为单位)，且T _m的宽度由用户数目确定。可针对所有K个扇区中的所有M·L个用户定义单一系统矩阵T。然而，用于此单一较大系统矩阵T的处理将为计算密集的。

用于M个用户群组的在无线装置120处的所接收样本可表达为：

连续小型MUD以顺序次序处理M个用户群组，通常以最强群组开始且以最弱群组结束，一次一个群组地进行。用于一个用户群组g的处理可执行如下。对于用户群组g，等式(28)可重写如下：

y＝T _g d _g+v _g，且 等式(29)

其中v _g为用于用户群组g的总噪声及干扰。

可基于所接收向量y并使用MMSE、最小平方或某其它数据检测技术来估计用于用户群组g的数据向量d _g。可基于MMSE技术来针对用户群组g执行数据检测，如下：

其中为用于用户群组g的数据向量d _g的协方差，且

为总噪声及干扰向量v _g的协方差。

为用于用户群组g的经检测数据向量，其为d _g的估计。可将d _g中的数据符号假设为不相关的，使得R _dd,g＝I。可将噪声及干扰假设为AWGN，使得其中为用于用户群组g的噪声及干扰的方差，其可如上文针对等式(21)到(25)所描述来估计。

接着可将等式(31)表达为：

其中为用于用户群组g的MMSE数据检测滤波器。使用矩阵求逆引理及上文所描述的针对R _dd,g及R _{v v,g}的假设来从等式(31)导出等式(32)。

还可基于最小平方技术来针对用户群组g执行数据检测，如下：

其中为用于用户群组g的最小平方数据检测滤波器。

用于用户群组g的信号可重构为如下：

其中为用于用户群组g的经重构信号向量，其为x _g的估计。

可从所接收向量y减去经重构信号向量以获得用于下一用户群组的经修改的所接收向量，如下：

其中y _g为来自用户群组g的信号被消除的经修改的所接收向量。

以上针对等式(29)到(35)的描述针对一个用户群组g。可(例如)以最强用户群组开始，一次一个用户群组地针对M个用户群组连续地执行相同处理。

图7展示用于连续小型MUD的处理器260b的框图，所述处理器260b为图2中的处理器260的另一实施例。待在第一阶段中处理的第一用户群组g1可为最强用户群组。方框712a利用用于用户群组g1的数据检测矩阵Z _g1对所接收向量y执行数据检测且提供用于用户群组g1的经检测数据向量可如等式(32)中所展示基于MMSE技术或如等式(33)中所展示基于最小平方技术来导出数据检测矩阵Z _g1。方框714a基于来重构用于用户群组g1的信号且提供用于用户群组g1的经重构信号向量例如如等式(34)中所展示。加法器716a从所接收向量y减去经重构信号向量如等式(35)中所展示，且提供用于下一阶段的经修改的所接收向量y _g1。

待在第二阶段中处理的第二用户群组g2可为次强用户群组。方框712b利用用于用户群组s2的数据检测矩阵Z _g2对经修改的所接收向量y _g1执行数据检测且提供经检测数据向量方框714b基于来重构用于用户群组g2的信号且提供经重构信号向量加法器716b从经修改的所接收向量y _g1减去经重构信号向量且提供用于下一阶段的经修改的所接收向量y _g2。可以类似方式进行用于每一后续用户群组的处理。

可从最强用户群组到最弱用户群组依序处理M个用户群组。这可改进每一用户群组的检测性能，因为来自较强用户群组的信号(如果存在的话)已被消除。还可按其它次序处理用户群组。一般来说，由于已移除了来自较早经处理的用户群组的干扰信号，因此对用户群组的顺序处理可引起每一后续经处理的用户群组的所接收信号质量逐渐改进。

无线装置可能需要恢复来自单一扇区的信号。在一实施例中，在消除来自其它用户群组的信号之后，在最后阶段中处理此扇区的所需用户群组。在另一实施例中，如上文所描述，从最强到最弱地处理M个用户群组。如果所需用户群组不是被处理的最后用户群组，则可将用于所需用户群组的经重构信号向量加回到来自最后阶段的经修改的所接收向量y _gK，或向量于是将含有来自所需用户群组的信号，且将移除来自所有其它用户群组的信号。接着可检测向量以获得所需信号。

无线装置可能需要恢复来自多个扇区的信号，例如用于软越区切换。在一实施例中，在消除来自其它用户群组的信号之后，在最后几个阶段中处理用于这些扇区的所需用户群组。在另一实施例中，如上文所描述，从最强到最弱地处理M个用户群组。对于每一所需用户群组，可将用于所述用户群组的经重构信号向量加回到来自最后阶段的经修改的所接收向量y _gK，且可处理所得向量以恢复来自所述用户群组的信号。

连续小型MUD一次针对一群组用户而非所有用户执行处理。连续小型MUD可具有某些优势。首先，待在等式(32)中求逆的矩阵的大小可远小于在针对全部MUD同时处理所有用户的情况下待求逆的矩阵的大小。其次，对M个用户群组的连续处理可引起每一后续处理的用户群组的所接收信号质量逐渐改进。

图8展示用于执行连续小型MUD的过程800的实施例。对所接收信号(例如，y)执行数据检测，以获得用于第一组代码信道的经检测信号(例如，)(方框814)。所述第一组可包括用于一个扇区的所有代码信道、用于一个扇区的所有代码信道的子集、用于多个扇区的多个代码信道等。基于经检测信号而重构用于第一组代码信道的信号(方框816)。从所述所接收信号消除用于所述第一组代码信道的所述经重构信号(例如，)(方框818)。

以类似方式针对至少一个额外组代码信道执行数据检测、重构及消除。确定何时存在另一组代码信道要处理(方框820)。如果答案为“是”，则过程返回到方框814以处理下一组代码信道。否则，处理并解码用于每一所需代码信道的经检测信号(方框822)。尽管为简单起见而未在图8中展示，但如果所需代码信道在已被消除的一组(例如，第一组)中，则可将用于所述组的经重构信号加回，且可再次执行数据检测以获得用于所需代码信道的更可靠的经检测信号。

可确定用于待处理的所有扇区的代码信道的所接收功率。可基于所述所接收功率而形成多组代码信道。第一组可包括具有最强所接收功率的代码信道。每一剩余组可包括具有逐渐变低的所接收功率的代码信道。可以具有最强所接收功率的第一组开始，一次一组地针对多组代码信道依序执行数据检测、重构及消除。

对于数据检测来说，可估计用于一组代码信道的系统矩阵(例如，T _g)及(可能)噪声及干扰方差(例如，)。可基于系统矩阵及(可能)噪声及干扰方差且根据MMSE或最小平方技术来导出数据检测滤波器(例如，Z _g)。接着可用所述数据检测滤波器针对所述组代码信道执行数据检测。

可针对连续均衡及消除(SEC)与连续小型MUD两者执行一个或一个以上迭代。每一迭代可依序处理所有扇区或用户群组。可将来自一个迭代中的最后扇区或用户群组的结果传递给下一迭代。多次循环通过扇区或用户群组消除可改进消除且提供较好性能。

可通过各种手段实施本文所描述的技术。举例来说，可在硬件、固件、软件或其组合中实施这些技术。对于硬件实施方案，可在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、经设计以执行本文所描述的功能的其它电子单元或其组合内实施用于执行本文所描述的处理的处理单元。

对于固件及/或软件实施方案，可用执行本文所描述的功能的模块(例如，程序、函数等)来实施所述技术。可将固件及/或软件代码存储于存储器(例如，图2中的存储器292)中且由处理器(例如，处理器290)执行。存储器可实施于处理器内或处理器外部。

本文中包括标题以用于参考且帮助寻找某些部分。这些标题不希望限制其下方所描述的概念的范围，且这些概念可在整个说明书的其它部分中具有适用性。

提供先前对所揭示实施例的描述以使得所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。这些实施例的各种修改将对于所属领域的技术人员来说为显而易见的，且可在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文所定义的一般原理应用于其它实施例。因此，本发明不希望限于本文所展示的实施例，而是应符合与本文所揭示的原理及新颖特征一致的最广范围。

Claims (1)

1.一种设备，其包含：

至少一个处理器，其经配置以对所接收信号执行均衡以获得用于第一组代码信道的经均衡信号，对所述经均衡信号执行数据检测以获得用于所述第一组代码信道的经检测信号，基于所述经检测信号而重构用于所述第一组代码信道的信号，从所述所接收信号中消除用于所述第一组代码信道的所述经重构信号，且针对至少一个额外组代码信道执行均衡、数据检测、重构及消除；以及

存储器，其耦合到所述至少一个处理器。