CN108337020A - 用于动态地分配接收器设备内的主/从角色的方法和设备 - Google Patents

Abstract

用于分布式天线分集接收器设备的无线接收器包括：预组合组件，被布置成从天线接收RF信号并恢复和输出所述所接收RF信号内包含的信息信号；以及组合信号组件，被布置成接收由所述无线接收器的所述预组合组件输出的所述所恢复信息信号以及从另外的无线接收器产生的另外的所恢复信息信号，并且执行所述所恢复信息信号的分集合并以获得和输出增强的信息信号。该无线接收器另外包括监视组件，被布置成接收该无线接收器以及该另外的无线接收器的包内信道可靠性参数；基于该接收到的包内可靠性参数确定是否分配该分布式天线分集接收器设备的新的主接收器；以及如果确定分配新的主接收器，那么动态地重新分配该分布式天线分集接收器设备内的该主接收器。

Description

用于动态地分配接收器设备内的主/从角色的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于动态地分配分布式天线分集接收器设备内的主/从角色的方法和设备，且具体地说，涉及用于分布式天线分集接收器设备的无线接收器，该无线接收器被布置成执行用于动态地分配分布式天线分集接收器设备内的主/从角色的此方法。

背景技术

智能交通系统(Intelligent transportation system，ITS)是提供例如与运输和交通管理有关的服务并能够更好地通知各个用户且使运输网的使用更安全、更协调和更“智能”的应用程序。尽管ITS可以指所有运输模式，但是ITS在欧盟指令2010/40/EU(2010年7月7日)中被定义为信息和通信技术应用于公路运输的领域中，包括基础架构、车辆和用户以及交通管理和移动性管理中，以及用于与其它运输模式连接的系统。

已经为智能交通系统提出了各种形式的无线通信技术。IEEE802.11p是对IEEE802.11标准的核准修改，以在车载环境(Vehicular Environment，WAVE)，即车载通信系统中添加无线接入。IEEE 802.11p定义了对支持ITS应用程序所需的802.11(作为Wi-Fi出售的产品的基础)的增强。这包括高速车辆之间以及车辆与路边基础架构之间的数据交换，即所谓的V2X通信。

图1示出常规802.11p接收器的简化框图。在无线发射期间，发射信号(‘x’)由信号传播所通过的发射信道(‘H’)引起失真，并且接收器处的合成信号(‘r’)是发射信号x和信道失真H两者的组合。移动多路径信道造成时间和频率相关的衰落。此外，接收器电路将噪声添加到接收信号。这些因素产生发射误差。在接收器处，信噪比(signal to noiseratio，SNR)确定接收性能，该接收性能被测量为接收信号中的误差数目。

为了在接收器处正确地接收原始发射信号x，需要计算(或估计)发射信道H的效果并从接收信号中消除信道失真。如同例如802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac等的其它WiFi标准一样，802.11p标准是基于包的，并且每个包由前导码符号和数据符号组成。由于WiFi最初设计用于静态(室内)信道，因此标准技术是在前导码期间每个包执行一次信道估计，并且将所估计信道应用于包内的所有后续输入数据符号。对于每一新包，将估计新的信道。在图1中，在100处指示的初始信道估计路径内执行此初始信道估计。

在例如通常在V2X通信中经历移动信道的情况下，信道特征将随时间变化。因此，需要频繁地估计和追踪信道，使得不断地追踪信道变化。因此，对于涉及移动信道的V2X通信，应该比每包一次更频繁地估计信道。因此，需要在中间包以及因此使用数据符号来执行信道估计。这可以通过实施例如在110处所指示的信道追踪回路而完成。

用于进一步改进接收的一个技术是在接收侧处使用多个天线(天线分集)。发射信号将通过不同路径到达不同天线，因此会经历不同衰落和旋转，例如，一个天线上的深度衰落可以在给定时间由另一天线处的良好信号补偿。天线分集技术的一个例子是如在以引用方式并入本文中的John R.Barry、Edward A.Lee和David G.Messerschmitt的“数字通信(Digital Communication)”，斯普林格出版社第3版(2003年9月30日)中所描述的最大比值合并(Maximal Ratio Combining，MRC)。MRC使用从两个天线产生的所估计信道振幅和相位来计算从两个天线产生的信号的相干加权组合。以此方式，可以相对于单个天线实现相当大的dB增益，例如3dB增益。此分集技术改进静态和移动信道两者的接收，并且是用于V2X系统、家庭WiFi路由器等的通用技术。

为了实施天线分集，达到组合功能的每个天线需要复制接收器功能性。用于移动和分集的信道追踪是互不相关的概念并且可以组合在一个稳固的接收器架构中。此接收器架构将由和天线一样多的Rx路径组成，其中Rx路径中的每一个具有信道追踪回路。图2示出包括信道追踪以及MRC功能性的2天线分集接收器的简化框图。

接收器通常被实施为集成电路，其中特定功能被实施为硬件块、在(数字信号)处理器上运行的软件，或硬件和软件的组合。为了减少开发和制造成本，通常优选的是开发和制造能够实施不同接收器配置，例如单天线配置以及多天线分集配置的单个IC设计。然而，在使用时，此IC设计将在除了最需要的配置之外的所有配置中得不到充分利用。例如，能够实施2天线分集的IC将仅50％用于单天线配置。相比之下，简单的单天线接收器IC的开发和制造成本较低，但需要开发两个不同的IC设计，以便能够支持单天线和2天线分集配置两者。

为了克服此问题，已在美国专利申请案14/307,134，公开案号US2015/0016576(以引用方式并入本文中)中提出分布式分集架构，其中较简单的单天线接收器IC通过(数字)链路连接以使用多个IC实施天线分集。此布置实现可扩展的系统解决方案，由此通过多个较简单IC实现更复杂的功能性。此分布式分集所解决的另外一个问题是何时天线在物理上彼此间隔很远(例如，位于车辆视镜中，而另一个位于屋顶模块中)。在常规的单IC架构中，需要使用昂贵的高频同轴电缆来将位于远处的天线中的至少一个连接到接收器IC。然而，在分布式分集架构中，较简单的单天线接收器IC可以各自位于其相应天线附近，并且通过例如双绞线以数字方式连接。

图3示出如US2015/0016576中所公开的此分布式分集架构的例子的简化框图。第一接收器IC 310被布置成提供全Rx功能性，包括组合信号的分集合并(diversitycombining，MRC)和另外的处理，并且在下文中被称为主接收器。一个或多个另外的接收器IC，例如图2中所示的接收器IC 320被布置成提供多达(但不包括)分集合并的部分Rx功能性。主接收器310与从接收器320之间的数字接口330包括双向链路，由此在上行链路信道中，从接收器320发送所接收数据，并且在下行链路中，主接收器310为从接收器320提供信道估计(Tx-Est)。从接收器320可以计算其自身的信道估计，但是由于信道估计将仅从本地数据流中导出，因此所述信道估计具有比由主接收器310基于所组合数据流计算的信道估计更差的质量。

尽管图2中仅示出一个从接收器320，但是多个从接收器320例如在链中可以耦合到主接收器310，并且通过数字链路330在主接收器310与从接收器320之间交换的数据量可能非常大。

为了减小数字链路330的带宽以及因此减小数字链路的复杂性和成本，从接收器320被布置成对通过数字链路330发送到主接收器310的所接收数据执行数据压缩，并且主接收器310被布置成对从从接收器320接收的压缩数据执行解压缩。主接收器310还可以被布置成对通过数字链路330发送到从接收器320的信道估计执行压缩，并且从接收器320因此还可以被布置成对从主接收器310接收的压缩后信道估计进行解压缩。

有利的是，通过从接收器320对所接收数据执行的压缩可能是有损的，因为仅辅助数据用于改进通过主接收器310接收的主要数据流的准确度。在压缩级别与分集合并增益之间存在折衷。

此已知的分布式分集方案存在的问题是主接收器310和从接收器320通常在设计时或在无线电配置下分配有其相应的主/从角色。如果主/从角色能够进行动态分配，那么可以基于评估信道可靠性的不同参数，例如，信号强度(例如，接收信号强度指示-RSSI)、两个接收器的所估计SNR或信号与干扰加噪声比(signal tointerference plus noiseratio，SINR)、误码率(Bit Error Rate，BER)、弃包率等完成主装置的选择。具有较强信号/较高SNR/SINR的接收器应该是主接收器，并且具有较弱信号/较低SNR/SINR的接收器应该是从接收器。

然而，在低SNR情况下，信号具有相当的强度，并且难以决定哪个信号应该设定为主信号以及哪个信号应该设定为从信号。这是因为尤其在移动信道的情况下，信号强度波动。在包中的数据符号处理期间，或甚至仍在数据接收之前的前导码中，评估为较强的信号可能变较弱。由于从数据进行压缩，有时甚至积极地进行压缩，因此如果从信号变更强，那么从更强、更重要信号产生的信息将通过压缩而丢失。值得注意的是，在将两个信号中的较弱信号用作其主信号以及将较强信号用作其压缩从信号的2天线分集系统的此情况下，与简单的单天线接收器相比，性能可能较差。

上述问题不仅可适用于智能交通系统(例如，V2X系统)，而且同样可适用于具有类似基于OFDM的架构的其它通信系统，例如，DAB(数字音频广播)系统、DVB-T(地面数字视频广播)系统、世界数字广播(DRM)系统等。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于分布式天线分集接收器设备的无线接收器；所述无线接收器包括：

预组合组件，所述预组合组件被布置成从天线接收射频RF信号并恢复和输出所述所接收RF信号内包含的信息信号，以及

组合信号组件，所述组合信号组件被布置成当所述无线接收器被配置成以主接收器角色操作时，接收由所述无线接收器的所述预组合组件输出的所述所恢复信息信号以及从至少一个另外的无线接收器产生的至少一个另外的所恢复信息信号，以及执行所述所恢复信息信号的分集合并以获得和输出增强的信息信号；

其中所述无线接收器进一步包括监视组件，所述监视组件被布置成：

接收所述无线接收器以及所述至少一个另外的无线接收器的包内信道可靠性参数，

基于所述接收到的包内可靠性参数确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器，以及

如果确定分配新的主接收器，那么动态地重新分配所述分布式天线分集接收器设备内的所述主接收器。

在一个或多个实施例中，所述监视组件被布置成基于当前主接收器的包内信道可靠性参数与每个从接收器的包内信道可靠性参数之间的绝对差来确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器。

在一个或多个实施例中，所述监视组件被布置成每隔所接收数据包的n个符号确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器，其中n≥1。

在一个或多个实施例中，n基于所述所接收数据包的前一个主重新分配而进行动态配置。

在一个或多个实施例中，所述监视组件进一步被布置成：关于所述无线接收器和所述至少一个另外的无线接收器接收所接收数据包的前导码的初始信道可靠性参数；基于所述所接收初始信道可靠性参数将接收器选择为初始主接收器；以及将所述选定接收器分配为所述分布式天线分集接收器设备的所述初始主接收器。

在一个或多个实施例中，所述无线接收器进一步包括控制器组件，所述控制器组件被布置成将所述无线接收器配置成以主接收器角色和从接收器角色中的一个操作，在所述主接收器角色中，所述组合信号组件被布置成执行所述所恢复信息信号的分集合并，在所述从接收器角色中，将由所述无线接收器的所述预组合组件输出的所述所恢复信息信号传输到所述至少一个另外的无线接收器以用于分集合并；以及

所述监视组件被布置成通过发信号通知所述控制器组件将所述无线接收器配置成以所述从接收器角色操作而将所述无线接收器从所述主接收器角色重新分配到所述从接收器角色。

在一个或多个实施例中，所述控制器组件进一步被布置成通过数字链路从所述至少一个另外的无线接收器接收信号，以将所述无线接收器配置成以所述主接收器角色操作。

在一个或多个实施例中，在从所述至少一个另外的无线接收器接收所述信号以将所述无线接收器配置成以所述主接收器角色操作之后，所述控制器组件进一步被布置成通过所述数字链路接收至少一个交叉符号功能的状态的指示，以及根据所述所接收指示配置所述无线接收器的至少一个对应交叉符号功能的所述状态。

在一个或多个实施例中，在从所述监视组件接收所述信号以将所述无线接收器配置成以所述从接收器角色操作之后，所述控制器组件进一步被布置成通过数字链路将所述无线接收器的至少一个交叉符号功能的状态的指示传输到至少一个另外的无线接收器。

在一个或多个实施例中，所述监视组件被布置成通过经由所述数字链路发信号通知所述至少一个另外的无线接收器的控制器组件将所述至少一个另外的无线接收器配置成以所述主接收器角色操作而将所述至少一个另外的无线接收器从从接收器角色重新分配到主接收器角色。

在一个或多个实施例中，当被配置成以所述主接收器角色操作时，所述无线接收器被布置成：

从所述至少一个另外的无线接收器接收压缩后的所恢复信息以及包内信道可靠性参数；

对所述压缩后的所恢复信息执行解压缩，并将所述解压缩后的所恢复信息提供到所述组合信号组件以执行分集合并；以及

基于所述所接收包内信道可靠性导出所述至少一个另外的无线接收器的信道估计信息，以及将所述所导出的信道估计信息传输到所述至少一个另外的无线接收器。

在一个或多个实施例中，当被配置成以所述从接收器角色操作时，所述无线接收器被布置成：

对通过所述预组合组件输出的所恢复信息执行压缩；

将所述压缩后的所恢复信息传输到被配置成以所述主接收器模式操作的所述至少一个另外的无线接收器，以执行分集合并；

从被配置成以所述主接收器模式操作的所述至少一个另外的无线接收器接收信道估计信息；以及

基于所述所接收信道估计信息来执行信道追踪，以恢复所述所接收RF信号内包含的所述信息信号。

根据本发明的第二方面，提供一种分布式天线分集接收器设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的至少两个无线接收器。

根据本发明的第三方面，提供一种分布式无线通信系统，包括根据权利要求13所述的分布式天线分集接收器设备。

根据本发明的第四方面，提供一种动态地分配分布式天线分集接收器设备内的主/从角色的方法；所述方法包括：

接收主无线接收器以及至少一个从无线接收器的包内信道可靠性参数，

基于所述接收到的包内可靠性参数确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器，以及

如果确定分配新的主接收器，那么动态地重新分配所述分布式天线分集接收器设备内的所述主接收器。本发明的这些和其它方面将从下文中所描述的实施例显而易见且参考所述实施例进行阐明。

附图说明

将参考图式仅借助于例子描述本发明的另外的细节、方面和实施例。在附图中，相似附图标记用于识别相似或功能上类似的元件。为简单和清晰起见，示出图中的元件，并且这些元件未必按比例绘制。

图1示出常规802.11p接收器的简化框图。

图2示出包括信道追踪以及MRC功能性的2天线分集接收器的简化框图。

图3示出此分布式分集架构的例子的简化框图。

图4示出分布式天线分集接收器设备的一部分的实例实施例的简化框图。

图5示出所接收包的实例包结构。

图6至8说明动态地分配分布式天线分集接收器设备内的主/从角色的方法的部分的简化流程图。

具体实施方式

现将参考存在所示实例实施例的附图描述本发明。然而，应了解，本发明不限于在本文中所描述且如附图所示出的具体实施例，且可以在不偏离本发明概念的情况下进行各种修改和替代。

根据一些实例实施例，提出一种用于动态地配置分布式天线分集接收器设备内的主接收器和从接收器的方法和设备。例如，当从信号比主信号具有更高SNR时，交换主从的逻辑概念。因此，提出检测接收器的主/从分配何时不再合适，例如，由于发射信道的变化，以及按需要动态地重新分配主从角色。

现在参考图4，示出分布式天线分集接收器设备400的一部分的实例实施例的简化框图，该分布式天线分集接收器设备400被布置成形成分布式无线通信系统的一部分，例如，可以在智能交通系统(例如，V2X系统)、DAB系统、DVB-T系统、DRM系统或具有类似基于OFDM的架构的其它系统内实施。具体地说，图4示出被布置成形成分布式天线分集接收器400的一部分的第一无线接收器410的一部分和第二无线接收器420的一部分。尽管示出两个无线接收器410、420，但是应了解，分布式天线分集接收器400可以包括多于两个无线接收器。无线接收器410、420中的每一个被布置成耦合到相应天线415、425以及从相应天线415、425接收射频(RF)信号。图4中所示的无线接收器410、420在单独的集成电路装置400、405内单独地实施，由此使无线接收器410、420靠近其相应天线415、425定位，即使天线415、425彼此间隔很远。

无线接收器410、420中的每一个包括预组合组件430和组合信号组件440。在所示例子中，预组合组件430包括调谐器431、模数转换器432、快速傅里叶变换模块433和均衡器模块434。图4中所示的预组合组件430另外包括初始信道估计模块436，该初始信道估计模块436被布置成例如基于所接收包内的前导码符号而执行初始信道估计。图5中示出所接收包的实例包结构。信道可以初始地使用包前导码进行估计，该包前导码在图5中所示的例子中由L-STF(传统的短训练字段)和L-LTF(传统的长训练字段)组成。由于已知前导码符号，因此与预期信号相比，可以基于接收信号估计信道响应。将初始信道估计提供到均衡器组件434，该均衡器组件434使用所接收的初始信道估计来从接收信号中消除信道失真，以便恢复原始发射信号。均衡器组件434随后输出所恢复的信息信号435。

在例如通常在V2X通信中经历移动信道的情况下，信道特征将随时间变化。因此，需要频繁地估计和追踪信道，使得不断地追踪信道变化。因此，预组合组件430另外包括信道追踪组件437，该信道追踪组件437被布置成基于信道估计信息，例如，基于再编码数据符号445生成包内信道估计数据，以及在接收包期间将该包内信道估计数据提供到均衡器组件434。均衡器组件434因此可以被布置成使用最近接收到的信道估计数据来从接收信号中消除信道失真。

在所示例子中，每个无线接收器410、420的组合信号组件440包括分集合并模块441，例如，最大比值合并(Maximal Ratio Combining，MRC)模块，该分集合并模块441被布置成接收由相应预组合组件430输出的所恢复信息信号435以及从至少一个另外的无线接收器410、420产生的至少一个另外的所恢复信息信号435，例如下文更详细地描述。分集合并模块441执行所恢复信息信号435的分集合并以获得增强的信息信号。在所示例子中，在维特比解码器模块443对解映射的所恢复信号进行解码以获得包含在由接收器输出的所恢复信息信号内的数据450之前，随后通过软解映射模块442执行增强的所恢复信息信号的软解映射。在所示例子中，卷积编码器模块444被布置成对解码后数据450进行重新编码，以及将重新编码后数据符号445提供到相应预组合组件430的信道追踪组件437。

如本领域技术人员将了解，取决于所实施的算法，组合功能，例如图4中所示的例子中的MRC模块441可以位于在无线接收器410、420的接收链内的维特比解码器模块443前方的不同位置中。

无线接收器410、420中的每一个另外包括数字接口组件460，以实现相应无线接收器410、420与一个或多个另外的无线接收器之间的双向数字链路465。在所示例子中，无线接收器410、420中的每一个另外包括用于对通过数字接口组件460传输的数据进行压缩的压缩模块462，以及用于对通过数字接口组件460接收的压缩数据进行解压缩的解压缩模块464。根据一些实例实施例，无线接收器410、420中的每一个可配置成以主接收器角色和从接收器角色操作。

当被配置成以主接收器角色操作时，无线接收器410、420被布置成：通过数字链路465从以从接收器角色操作的无线接收器410、420接收压缩后的所恢复信息435和包内信道可靠性参数(例如，信号强度(例如，接收信号强度指示(信号能量)RSSI)、所估计信噪比(SNR)、信号与干扰加噪声比(SINR)、误码率(BER)、丢包率等)、对压缩后的所恢复信息执行解压缩并将解压缩后的所恢复信息提供到组合信号组件以执行分集合并，并且基于接收到的包内信道可靠性导出用于以从接收器角色操作的无线接收器410、420的信道估计信息；以及将所导出的信道估计信息传输回以从接收器角色操作的无线接收器410、420。

相反地，当被配置成以从接收器角色操作时，无线接收器410、420被布置成对由预组合组件430输出的所恢复信息435执行压缩；将压缩后的所恢复信息传输到被配置成以主接收器模式操作的无线接收器以执行分集合并；从被配置成以主接收器模式操作的无线接收器接收信道估计信息；以及基于接收到的信道估计信息执行信道追踪，以恢复包含在所接收RF信号内的信息信号。

无线接收器410、420中的每一个另外包括监视组件470。每个监视组件470被布置成(在启用时)接收分布式天线分集接收器设备400内的每个无线接收器410、420的包内信道可靠性参数；基于接收到的包内可靠性参数确定是否分配分布式天线分集接收器设备的新的主接收器；以及如果确定分配新的主接收器，那么动态地重新分配分布式天线分集接收器设备400内的主接收器。根据一些实例实施例，预期每个监视组件470可以被布置成在相应无线接收器410、420以主接收器模式操作时启用，以及在相应无线接收器410、420以从接收器模式操作时停用。以此方式，在分布式天线分集接收器设备400内，即，在分布式天线分集接收器设备400的主接收器内可以一次启用仅一个监视组件470。

图6示出例如可以在图4中所示的无线接收器410、420的监视组件470内实施的动态地分配分布式天线分集接收器设备内的主/从角色的方法的例子的简化流程图600。图6的方法在605处开始并进行到610，其中关于主接收器和一个或多个从接收器接收所接收数据包的前导码的初始信道可靠性参数。随后在620处基于接收到的初始信道可靠性参数选择初始主接收器。可以基于评估信道可靠性的各个不同参数，例如，信号强度(例如，接收信号强度指示(信号能量)RSSI)、所估计信噪比(SNR)、信号与干扰加噪声比(SINR)、误码率(BER)、丢包率等来实现主接收器的选择。因此可以将具有最强信号、最高SNR/SINR和/或最低BER/丢包率的接收器选择作为主接收器。在图6中所示的例子中，基于所接收数据包的前导码的信道可靠性参数选择初始主接收器。例如，对于图5中所示的帧结构，可以在接收由L-STF(传统的短训练字段)和L-LTF(传统的长训练字段)组成的前导码期间获得此信道可靠性参数。例如，可以在L-STF期间估计能量(RSSI)，同时可以在L-LTF期间估计SNR。图4中所示的无线接收器410、420中的一个的监视组件470被布置成执行主从角色的动态分配，该监视组件470可以直接从相应的预组合组件430接收其相应无线接收器410、420的信道可靠性参数。另一无线接收器410、420可以被布置成通过数字链路465传输其信道可靠性参数。在一些实例实施例中，可以首先将信道可靠性参数提供到压缩函数462，以在通过数字链路465传输之前对可靠性参数进行压缩，以及随后在由执行主从角色的动态分配的监视组件470接收之前通过解压缩函数464进行解压缩。或者，在SNR用于信道可靠性参数的情况下，主接收器能够从从接收器的(压缩后)所恢复信息信号435导出从接收器信道的SNR。

返回参考图6，在选择初始主接收器之后，方法进行至630，其中将初始主从角色分配给分布式天线分集接收器设备的无线接收器，其中选定的初始主接收器分配有主角色以及所有其它无线接收器分配有从角色。在所示例子中，在640处，方法随后等待，直到执行主选择的重新评估为止。例如，可以每隔所接收数据包的给定数目n个符号执行主选择的重新评估，由此确定是否分配分布式天线分集接收器设备的新的主接收器。因此，图4中所示的相关监视组件470可以被布置成确定是否每隔所接收数据包的n个符号分配分布式天线分集接收器设备的新的主接收器，其中n≥1。另外预期可以基于例如所接收数据包的前一个主重新分配而动态地配置符号的数目n。例如，n最初可以被设定成默认预定义值。在接收数据包期间，如果频繁地执行主接收器角色的重新分配，那么可以减小n的值以增加执行重新评估的频率，以便确保大部分合适的无线接收器在任何给定时间分配有主接收器角色。相反地，如果不经常执行主接收器角色的重新分配，那么可以增加n的值以减小在重新评估主选择时引发的任何处理开销和/或功率消耗。

在满足用于执行主选择的重新评估的标准(例如，已接收到定义数目n个符号)之后，方法进行至650，其中关于主接收器和从接收器接收所接收数据包的包内信道可靠性参数。可以通过当前主接收器的监视组件470从从接收器请求此包内信道可靠性参数，或从接收器可以被布置成在满足用于执行重新评估的标准之后自动地传输其包内信道可靠性参数。预期对于初始信道可靠性参数，例如，信号强度(例如，接收信号强度指示(信号能量)RSSI)、所估计信噪比(SNR)、信号与干扰加噪声比(signal to interference plus noiseratio，SINR)、误码率(bit error rate，BER)、丢包率等，可以将评估信道可靠性的相同参数用于包内信道可靠性参数。主接收器的监视组件470可以直接从相应预组合组件430接收其相应无线接收器410、420的包内信道可靠性参数，同时从接收器可以被布置成通过数字链路465将其包内信道可靠性参数传输到主接收器的监视组件470，并且在一些例子中，可以压缩格式传输通过数字链路465传输的包内信道可靠性参数。

在660处，随后基于接收到的包内信道可靠性参数执行当前主接收器分配的评估，以确定是否分配分布式天线分集接收器设备的新的主接收器。例如，此确定可以基于用于当前主接收器以及当前从接收器中的每一个的包内可靠性参数之间的绝对差。如果用于当前主接收器以及当前从接收器中的一个或多个的包内可靠性参数之间的绝对差超过阈值量，那么可以确定主接收器角色将被重新分配给当前从接收器，其中存在最大绝对差。可以通过给定标准/压缩/等的模拟导出此阈值。

在660处评估主接收器分配之后，在670处确定是否重新分配主接收器角色。如果确定重新分配主接收器角色，那么方法进行至680，其中因此重新分配主/从角色。例如，图4中所示的无线接收器410、420各自包括控制器组件475，该控制器组件475被布置成配置相应无线接收器410、420，从而以主接收器角色和从接收器角色中的一个操作，在主接收器角色中，组合信号组件440被布置成执行所恢复信息信号435的分集合并，在从接收器角色中，将由相应无线接收器410、420的预组合组件430输出的所恢复信息信号435传输到以主接收器角色操作的无线接收器以用于分集合并。以主接收器模式操作的无线接收器410、420的监视组件470因此可以被布置成通过发信号通知控制器组件475将无线接收器410、420配置成以从接收器角色操作而将相应无线接收器410、420从主接收器角色重新分配到从接收器角色。以主接收器角色操作的无线接收器410、420的控制器组件475可以另外被布置成通过经由数字链路465发信号通知所述从无线接收器410、420的控制器组件475将无线接收器410、420重新配置成以主接收器角色操作而将无线接收器410、420从从接收器角色重新分配到主接收器角色。

在680处执行主从角色的重新分配之后，方法随后返回到630。相反地，如果在670处确定不重新分配主接收器角色，那么方法直接返回到630。

图7示出例如可以在图4的无线接收器410、420的控制器组件475内实施的将无线接收器从主接收器角色重新分配到从接收器角色的方法的例子的简化流程图700。方法开始于705，其中接收例如从相应无线接收器410、420的监视组件470接收到的主从重新分配信号。在710处停用分集合并功能，例如，图4中的(MRC)模块441。在一些实例实施例中，预期还可以停用组合信号组件440内的其它处理功能性，例如，软解映射模块442、维特比解码器模块443、卷积编码器模块444等。在720处停用与从接收器的数据交换，例如，包括停用从从接收器接收所恢复信息435和包内信道可靠性参数。在730处，将交叉符号功能的状态传输到新分配的无线接收器。此交叉符号功能可以包括例如维特比状态/初始化、CRC(循环冗余校验)状态/初始化、输出数据将写入的当前地址等。所示例子中的主要交叉符号处理步骤是维特比解码过程。在新分配的主接收器中重新开始维特比处理之后，需要将维特比解码器功能初始化到与先前分配的主接收器中的维特比解码器功能相同的状态。用于初始化维特比解码器的一个可能实施方案是通过交换回溯存储器(例如，用于回溯深度＝128的128x64个位)，由此逐个地回溯蝶形决策，或替代地，仅交换过去的位(在这种情况下128个位)，回溯存储器从所述过去的位产生并且随后馈送到新分配的主接收器的维特比解码器以重新计算状态。当改变主从配置时，此第二选项需要较少带宽，但是产生另外的延迟(128个循环)。用于初始化维特比解码器的替代实施方案是通过寄存器交换，由此对于每个蝶形决策，将完整的路径存储器复制到寄存器中，使得最后解码序列可用，而不需要执行另外一个回溯步骤。从先前分配的主接收器产生的寄存器的内容因此可以与新分配的主接收器交换，并且用作新分配的主接收器内的维特比解码器的状态。此外，可能以某一性能下降为代价来获取一部分(例如，至少50％)回溯。随后，新分配的主接收器的维特比解码器可以在开始时将回溯延伸到100％长度。

在740处启用由预组合组件输出的所恢复信息的压缩。在750处启用将压缩后的所恢复信息传输到新分配的主接收器。在760处启用从新分配的主接收器接收信道估计信息。监视组件470随后在770处停用，并且方法在795处结束。

图8示出例如可以在图4的无线接收器410、420的控制器组件475内实施的将无线接收器从从接收器角色重新配置到主接收器角色的方法的例子的简化流程图800。方法开始于805处，其中从先前分配的主接收器的监视组件470接收例如通过数字链路465接收的从主重新分配信号。在810处停用由预组合组件输出的所恢复信息的压缩。在820处停用将压缩后的所恢复信息传输到先前分配的主接收器。在830处启用分集合并功能，例如，图4中的(MRC)模块441。在一些实例实施例中，预期还可以启用组合信号组件440内的其它处理功能性，例如，软解映射模块442、维特比解码器模块443、卷积编码器模块444等。在840处启用将信道估计信息传输到从接收器。在850处启用与从接收器的数据交换。在860处从先前分配的无线接收器接收交叉符号功能的状态，并且根据所接收状态配置对应的交叉功能。此交叉符号功能可以包括例如维特比状态/初始化、CRC(循环冗余校验)状态/初始化、输出数据将写入的当前地址等。监视组件470随后在870处启用，并且方法在895处结束。

因此，已在附图中描述和示出用于动态地分配分布式天线分集接收器设备内的主/从角色的方法和设备的实例实施例。有利的是，通过实现主从角色的此动态重新分配，主接收器角色可以在接收数据包期间动态地进行重新分配以确保大部分可靠信道在分集合并期间可用于主信号，并且因此甚至在例如通常在例如V2X通信、DAB通信、DRM通信等中经历移动信道的情况下，确保原始发射信号的最佳恢复，其中信道特征随时间变化。此外，通过提高性能，动态主从重新分配可以实现对交换用于相同接收质量的数据的更积极压缩。

此主从重新分配将产生由不同无线接收器410、420输出的所接收数据包的不同部分。因此，可以通过连接由不同无线接收器410、420输出的数据包的部分来重新构造所接收包。当所有无线接收器410、420将所接收数据输出到共享存储器时，以及当每个先前分配的主无线接收器在重新分配期间将输出数据的当前写入位置发送到新分配的主无线接收器时，这可以更容易地实现。在这种情况下，数据包可以自动地重新组装在共享存储器中。

在替代实施例中，所有处理功能(即，组合信号组件440内的所有功能)可以在从接收器内保持启用，由此避免对先前分配的主接收器与新分配的主接收器之间的状态交换的需求。然而，在此布置中，从接收器的维特比解码器将仅接收局部恢复的信息，该局部恢复的信息比主接收器的维特比解码器正使用的分集组合的所恢复信息差。

预期本发明不仅可适用于分布式分集，而且在松散地压缩从信号时还适用于一个芯片分集。此外，从接收器与主接收器之间的数据交换可以在RX链中的任何地方实施。例如，在图4中所示的例子中，使用均衡后的I/Q样本产生数据交换。然而，在替代实施例中，由软解映射器模块输出的LLR(对数似然比)数据可以替代地通过性能上非常相似的技术，即压缩进行交换，并且可以被使用。作为分集算法的MRC仅仅是实例分集合并技术，并且预期可以实施例如LLR组合的替代技术。还预期可以例如下至每个样本执行主从角色的子符号重新分配。然而，在全部符号上操作的其它功能将需要交换其状态，这样会增加数据交换。同样对于一些标准，将不存在符号的概念，但是当复位多个功能的状态并且可以执行简单的(不需要太多数据交换)重新配置时，可以存在其它边界。

应了解，本文所描述以及附图中所示的无线接收器410、420可以被实施为集成电路，其中不同功能被实施为硬件块、在(数字信号)处理器上运行的计算机程序代码，或硬件和软件的组合。

因此，本发明的至少部分可以在运行于计算机系统上的计算机程序中实施，至少包括在可编程设备(例如，计算机系统)上运行时用于执行根据本发明的方法的步骤，或使可编程设备执行根据本发明的装置或系统的功能代码部分。

计算机程序是一系列指令，例如，特定应用程序和/或操作系统。举例来说，计算机程序可以包括以下各项中的一种或多种：子例程、函数、程序、目标方法、目标实施方案、可执行应用程序、小程序、服务器小程序、源代码、目标代码、共享库/动载库和/或设计用于在计算机系统上执行的其它指令序列。

计算机程序可以在内部存储于有形且非暂时性计算机可读存储媒体上或经由计算机可读传输媒体传输到计算机系统。计算机程序中的全部或一些计算机程序可以提供于永久地、可移除地或远程地耦合到信息处理系统的计算机可读媒体上。有形且非暂时性计算机可读媒体可以包括(例如但不限于)任何数目的以下各者：磁性存储媒体，包括磁盘和磁带存储媒体；光学存储媒体，例如光盘媒体(例如，CD-ROM、CD-R等)和数字视频光盘存储媒体；非易失性存储器存储媒体，包括基于半导体的存储器单元，例如闪存存储器、EEPROM、EPROM、ROM；铁磁性数字存储器；MRAM；易失性存储媒体，包括寄存器、缓存器或高速缓冲存储器、主存储器、RAM等。

计算机过程通常包括执行(运行)程序或程序的部分、当前程序值和状态信息，和供操作系统用于管理过程的执行的资源。操作系统(OS)是管理计算机资源的共享且为程序员提供用于存取那些资源的接口的软件。操作系统处理系统数据和用户输入，且通过以服务的形式分配和管理任务和内部系统资源来响应用户和系统的程序。

举例来说，计算机系统可以包括至少一个处理单元、相关联的存储器和多个输入/输出(I/O)装置。当执行计算机程序时，计算机系统根据计算机程序处理信息且经由I/O装置产生所得输出信息。

在前述说明书中，已参考本发明的实施例的具体例子描述了本发明。然而，显而易见的是，可以在不脱离如所附权利要求书中所阐明的本发明的范围的情况下在本文中作出各种修改和变化且权利要求不限于上文所描述的具体例子。

此外，因为本发明的所示实施例可以在很大程度上使用本领域技术人员已知的电子组件和电路来实施，所以将不以比下文所示出的被视为必要的程度更大的任何程度来解释细节，以供理解和了解本发明的基本概念且以免模糊或分散本发明的教示。

如本文所论述的连接可以是适合于(例如)经由中间装置从相应的节点、单元或装置传送信号或将信号传送到相应的节点、单元或装置的任何类型的连接。因此，除非以其它方式暗示或陈述，否则连接可以是(例如)直接连接或间接连接。连接可以示出或描述为单个连接、多个连接、单向传输连接或双向连接。然而，不同的实施例可以改变连接的实施方案。例如，可以使用分开的单向连接而不是双向连接，且反之亦然。另外，多个连接可以替换为串行地或以时分复用的方式传送多个信号的单个连接。同样，携载多个信号的单个连接可以被分成携载这些信号的子集的各种不同连接。因此，存在用于传送信号的许多选择方案。

本领域技术人员将认识到，逻辑块之间的边界仅仅是说明性的，且替代实施例可以合并逻辑块或电路元件，或对各种逻辑块或电路元件施加功能性的替代分解。因此，应理解，在本文中描绘的架构仅仅是示例性的，并且实际上，可以实施实现相同功能性的许多其它架构。

实现相同功能性的组件的任何布置有效地“相关联”，以便实现所要的功能性。因此，本文中进行组合以实现特定功能性的任何两个组件都可以被视为彼此“相关联”，以便实现所要的功能性，而不管架构或中间组件如何。同样地，如此相关联的任何两个组件还可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”来实现所要功能性。

此外，本领域技术人员应认识到，上述操作之间的界限仅仅是说明性的。多个操作可以组合成单个操作，单个操作可以分布在另外的操作中，并且操作的执行可以在时间上至少部分地重叠。此外，替代实施例可以包括特定操作的多个实例，并且操作的次序可以在不同其它实施例中进行更改。

此外，举例来说，例子或其部分例如在任何适当类型的硬件描述语言中可以被实施为物理电路的软件或代码表示或可转化成物理电路的逻辑表示。

此外，本发明不限于在非可编程硬件中实施的物理装置或单元，而是还可以应用于能够通过根据适当的程序代码操作来执行所要的装置功能的可编程装置或单元中，例如，大型机、微型计算机、服务器、工作站、个人计算机、笔记本、个人数字助理、电子游戏、汽车和其它嵌入系统、蜂窝电话和各种其它无线装置，这些通常在本申请案中表示为“计算机系统”。

然而，其它修改、变化和替代方案也是可能的。因此，说明书和图式应被视为具有说明性意义而非限制性意义。

在权利要求书中，放置在圆括号中的任何附图标记不应被解释为限制所述权利要求。词语“包括”不排除除了权利要求中所列的那些元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。此外，如本文中所使用，术语“一”被定义为一个或多于一个。另外，权利要求书中对例如“至少一个”和“一个或多个”的介绍性短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词‘一’引入的另一权利要求要素将包括此类所引入的权利要求要素的任何特定权利要求限制为仅包括一个此类要素的发明，即使是在同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和例如“一”的不定冠词时也如此。定冠词的使用也是如此。除非另有陈述，否则例如“第一”和“第二”等术语用于任意地区别此类术语所描述的元件。因此，这些术语未必意图指示此类元件的时间优先级或其它优先级。仅凭在彼此不同的从属权利要求中叙述了某些措施这一事实，并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (10)

1.一种用于分布式天线分集接收器设备的无线接收器；其特征在于，所述无线接收器包括：

预组合组件，所述预组合组件被布置成从天线接收射频RF信号并恢复和输出所述所接收RF信号内包含的信息信号，以及

组合信号组件，所述组合信号组件被布置成当所述无线接收器被配置成以主接收器角色操作时，接收由所述无线接收器的所述预组合组件输出的所述所恢复信息信号以及从至少一个另外的无线接收器产生的至少一个另外的所恢复信息信号，以及执行所述所恢复信息信号的分集合并以获得和输出增强的信息信号；

其中所述无线接收器进一步包括监视组件，所述监视组件被布置成：

接收所述无线接收器以及所述至少一个另外的无线接收器的包内信道可靠性参数，

基于所述接收到的包内可靠性参数确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器，以及

如果确定分配新的主接收器，那么动态地重新分配所述分布式天线分集接收器设备内的所述主接收器。

2.根据权利要求1所述的无线接收器，其特征在于，所述监视组件被布置成基于当前主接收器的包内信道可靠性参数与每个从接收器的包内信道可靠性参数之间的绝对差来确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的无线接收器，其特征在于，所述监视组件被布置成每隔所接收数据包的n个符号确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器，其中n≥1。

4.根据权利要求3所述的无线接收器，其特征在于，n基于所述所接收数据包的前一个主重新分配而进行动态配置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的无线接收器，其特征在于，所述监视组件进一步被布置成：关于所述无线接收器和所述至少一个另外的无线接收器接收所接收数据包的前导码的初始信道可靠性参数；基于所述所接收初始信道可靠性参数将接收器选择为初始主接收器；以及将所述选定接收器分配为所述分布式天线分集接收器设备的所述初始主接收器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的无线接收器，其特征在于：

所述无线接收器进一步包括控制器组件，所述控制器组件被布置成将所述无线接收器配置成以主接收器角色和从接收器角色中的一个操作，在所述主接收器角色中，所述组合信号组件被布置成执行所述所恢复信息信号的分集合并，在所述从接收器角色中，将由所述无线接收器的所述预组合组件输出的所述所恢复信息信号传输到所述至少一个另外的无线接收器以用于分集合并；以及

所述监视组件被布置成通过发信号通知所述控制器组件将所述无线接收器配置成以所述从接收器角色操作而将所述无线接收器从所述主接收器角色重新分配到所述从接收器角色。

7.根据权利要求6所述的无线接收器，其特征在于，所述控制器组件进一步被布置成通过数字链路从所述至少一个另外的无线接收器接收信号，以将所述无线接收器配置成以所述主接收器角色操作。

8.一种分布式天线分集接收器设备，其特征在于，包括根据前述权利要求中任一项所述的至少两个无线接收器。

9.一种分布式无线通信系统，其特征在于，包括根据权利要求13所述的分布式天线分集接收器设备。

10.一种动态地分配分布式天线分集接收器设备内的主/从角色的方法；其特征在于，所述方法包括：

接收主无线接收器以及至少一个从无线接收器的包内信道可靠性参数，

基于所述接收到的包内可靠性参数确定是否为所述分布式天线分集接收器设备分配新的主接收器，以及

如果确定分配新的主接收器，那么动态地重新分配所述分布式天线分集接收器设备内的所述主接收器。