CN113330695B - 信道估计中的数据符号的锚定过程 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于多输入多输出(MIMO)系统中的信道估计的设备、方法、装置和计算机可读存储介质。MIMO系统包括配置有多个接收天线的接收器和配置有多个发送天线的发送器。在示例实施例中，从由多个接收天线从多个发送天线接收的多个信号中，基于信道估计检测多个数据符号。基于用于调制模式的星座点集合来调整检测到的多个数据符号，该调制模式是由发送器使用的并且与多个信号相关联。基于调整后的多个数据符号更新信道估计。

Description

信道估计中的数据符号的锚定过程
技术领域
本公开的实施例总体上涉及通信领域，并且具体地涉及用于多输入多输出(MIMO)系统中的信道估计的设备、方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
信道状态信息(CSI)是在多输入多输出(MIMO)系统中实现预期的高容量增益的一个重要因素。在实际系统中，CSI可以通过信道估计来确定。例如，传统上，可以使用训练符号或导频符号来估计信道系数。随着大规模MIMO(mMIMO)系统中用户设备(UE)数目的增加，准确估计信道所需要的导频序列的长度增加，从而导致频谱效率降低。
在第五代(5G)系统中，大规模MIMO(mMIMO)是关键技术之一。在mMIMO系统中，增强型移动宽带(eMBB)和超可靠低延迟通信(URLLC)用例将需要极大的数据速率、超高的可靠性、超低的延迟和极大的用户移动性，这会导致信道估计的准确性变得更加重要。
发明内容
总体上，本公开的示例实施例提供了用于多输入多输出(MIMO)系统中的信道估计的设备、方法、装置和计算机可读存储介质。
第一方面，在MIMO系统中提供了一种用于信道估计的设备。MIMO系统包括配置有多个接收天线的接收器和配置有多个发送天线的发送器。该设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使该设备从由多个接收天线从多个发送天线接收的多个信号中，基于信道估计检测多个数据符号。还使该设备基于星座点集合来调整检测到的多个数据符号，该星座点集合用于由发送器使用的并且与多个信号相关联的调制模式。还使该设备还基于调整后的多个数据符号更新信道估计。
在第二方面，在MIMO系统中提供了一种信道估计的方法。MIMO系统包括配置有多个接收天线的接收器和配置有多个发送天线的发送器。在该方法中，从由多个接收天线从多个发送天线接收的多个信号中，基于信道估计检测多个数据符号。基于星座点集合来调整检测到的多个数据符号，该星座点集合用于由发送器使用的并且与多个信号相关联的调制模式。基于调整后的多个数据符号更新信道估计。
在第三方面，提供了一种装置，该装置包括用于执行根据第二方面的方法的部件。
在第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，在其上存储有计算机程序。计算机程序在由设备的处理器执行时使该设备执行根据第二方面的方法。
应当理解，概述部分不旨在标识本公开的实施例的关键或基本特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述，本公开的其他特征将变得容易理解。
附图说明
现在将参考附图描述一些示例实施例，在附图中：
图1示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例环境；
图2示出了根据本公开的一些示例实施例的示例方法的流程图；
图3(a)至图3(f)示出了根据本公开的一些示例实施例的在不同测试情况下EAM和EM过程的性能比较的图；
图4示出了根据本公开的一些示例实施例的被简化以满足产品要求的EAM过程的5Gmax实现的性能；以及
图5示出了适合于实现本公开的实施例的设备的简化框图。
在整个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。
具体实施方式
现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。应当理解，这些示例实施例仅出于说明的目的进行描述并且帮助本领域技术人员理解和实现本公开，而没有对本公开的范围提出任何限制。本文中描述的公开可以以除下面描述的方式之外的各种其他方式来实现。
在下面的描述和权利要求中，除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。
如本文中使用的，术语“发送器”是指能够发送信号的设备。如本文中使用的，术语“接收器”是指能够接收信号的设备。发送器或接收器可以由任何合适的设备或者作为其一部分来实现，包括例如网络设备或终端设备。
如本文中使用的，术语“网络设备”是指在通信网络的网络侧的任何合适的设备。网络设备可以包括通信网络的接入网络中的任何合适的设备，例如包括基站(BS)、中继、接入点(AP)、节点B(NodeB或NB)、演进型NodeB(eNodeB或eNB)、千兆NodeB(gNB)、远程无线电模块(RRU)、无线电头端(RH)、远程无线电头端(RRH)、低功率节点(诸如毫微微、微微)等。
如本文中使用的，术语“终端设备”是指能够、被配置用于、被布置用于和/或可操作用于与网络设备或通信网络中的另外的终端设备进行通信的设备。通信可以涉及使用电磁信号、无线电波、红外信号和/或适合于在空中传送信息的其他类型的信号来发送和/或接收无线信号。在一些实施例中，终端设备可以被配置为在没有直接人类交互的情况下发送和/或接收信息。例如，在由内部或外部事件触发时，或者响应于来自网络侧的请求，终端设备可以按预定调度向网络设备发送信息。
终端设备的示例包括但不限于用户设备(UE)，诸如智能电话、支持无线的平板计算机、膝上型计算机嵌入式设备(LEE)、膝上型计算机安装设备(LME)和/或无线用户驻地设备(CPE)。为了讨论的目的，将参考UE作为终端设备的示例来描述一些实施例，并且术语“终端设备”和“用户设备”(UE)可以在本公开的上下文中互换使用。
如本文中使用的，术语“电路系统”可以是指以下中的一个或多个或全部：
(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)；以及
(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分，这些部分联合工作以使诸如移动电话或服务器等装置执行各种功能；以及
(c)需要软件(例如，固件)来运行但是当不需要软件来操作时其可以不存在的(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分。
电路系统的这种定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如本申请中使用的，术语电路系统也涵盖纯硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器及其(或它们的)随附软件和/或固件的一部分的实现。术语电路系统还涵盖(例如并且如果适用于特定权利要求元素)用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。术语“包括”及其变体应当理解为开放术语，表示“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应当理解为“至少一个其他实施例”。下面可以包括其他定义(无论是显式的还是隐式的)。
如本文中使用的，术语“第一”、“第二”等在本文中可以用于描述各种元素，这些元素不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元素与另一元素区分开。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元素可以被称为第二元素，并且类似地，第二元素可以被称为第一元素。如本文中使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列术语的任何和所有组合。
如上所述，在mMIMO系统中，信道估计的准确性变得更加重要。可能需要非常长的导频序列来改进信道估计(诸如信道系数的估计)的质量。半盲信道估计可以用于改进信道估计的准确性，同时实现频谱高效率，从而实现5G关键用例。在半盲信道估计中，除了导频符号，还可以使用未知数据符号。这样，所需要的导频符号的数目可以减少，而准确性仍然能够较高。作为结果，可以平衡信道估计的准确性和导频序列的长度。
下面将讨论半盲信道估计的示例过程。在MIMO或mMIMO系统中，信道估计一般可以使用等式(1)描述如下：
y＝Hx+z (1)
其中：
·y表示每个接收天线上的接收符号，其是大小为(Nr，Num)的复矩阵，其中Nr表示接收天线的数目，Num表示时域中的接收信号的数目(或发送符号的数目)。
·H表示信道估计矩阵，其是大小为(Nr，Nt)的复矩阵，其中Nt表示发送天线的数目。
·x表示每个发送天线上的发送符号，它是一个大小为(Nt，Num)的复矩阵。
·z表示每个接收天线上的接收噪声，其是大小为(Nr，Num)的复向量。
在半盲信道估计中，Num＝pNum+dNum，其中pNum表示接收器已知的导频符号的数目，dNum表示接收器未知的数据符号的数目。假定y＝(yp yd)和x＝(xp xd)，等式(1)可以改写为：
(yp yd)＝H(xp xd)+z
(2)
因此，信道估计矩阵H是通过使用已知的y和xp来估计的。与纯粹基于导频的估计相比，一个主要问题是需要估计未知的xd以得到相对准确的信道估计矩阵并且减少所需要的导频符号长度。
传统上，期望值最大化(EM)过程可以用于mMIMO系统中的半盲信道估计。EM过程是一个迭代过程，其中每次迭代涉及两个步骤：分别称为步骤E和步骤M。在步骤E中，计算数据符号的期望值。在步骤M中，使用数据符号的估计值来更新信道估计矩阵。
下面将讨论示例EM过程。
输入：
y：接收信号，其大小为(Nr，Num)，包括(Nr，pNum)个导频信号和(Nr，dNum)个数据信号。
x：所发送的导频和数据符号，其大小为(Nt，Num)，包括(Nt，pNum)个导频符号和(Nt，dNum)个数据符号。
σ2：噪声功率，其中导频和数据符号被归一化为离散高斯随机变量N(0，1)。
输出：
H：估计的信道估计矩阵，其大小为(Nr，Nt)。
初始化：
ite：迭代次数，例如，ite＝4。
H：信道估计矩阵H由基于导频符号信息的最小均方误差(MMSE)算法来初始化。
EM过程主例程：
对于i＝0到ite：
步骤E：使用以下等式(3)和(4)计算数据符号的期望值ud
和协方差值∑：
ud＝(NHH+σ2I)-1HHYd
(3)
∑＝σ2(HHH+σ2I)-1 (4)
步骤M：使用等式(5)计算信道估计矩阵：
Figure BDA0003171501760000071
输出：H
#EM算法主例程结束
在上述等式(3)中，H表示在上次迭代中导出的信道估计矩阵，I表示对角单位矩阵。
EM过程只涉及信道估计的频域过程。然而，信道估计的准确性对于mMIMO系统来说还不够好。特别是在使用诸如16正交调幅(16-QAM)、64-QAM等高阶调制的情况下，与仅基于导频符号的MMSE算法相比，基于EM的信道估计得到的增益更小。
另外，EM过程是基于封闭形式的解，并且该过程基于数据符号是连续高斯随机变量的假定。然而，实际上，一个数据符号只能分配给几个离散调制值之一。这种不恰当的假定会导致EM过程发生不可避免的估计误差。此外，在将数据符号视为离散值的情况下，EM过程将变得非常复杂。
本公开的实施例提供了一种半盲信道估计中数据符号的锚定过程。该锚定过程是针对检测符号的后处理。利用这个过程，在MIMO或多用户MIMO(MU-MIMO)系统中，配置有多个接收天线的接收器从每个配置有多个发送天线的一个或多个发送器接收信号，然后基于信道估计从这些信号中检测多个数据符号。该数据符号基于用于调制模式或方案的星座点集合而被调整。该调制模式或方案是在发送器处使用的并且与接收信号相关联。例如，如果检测到的数据符号已经跟与调制模式相关联的一个星座值足够接近，则可以将此星座值分配给该检测到的数据符号。因此，可以基于调整后的数据符号来更新信道估计。
这种锚定方案允许在半盲信道估计中使用具有离散值的数据符号，而不限于如传统EM过程使用的高斯随机变量。基于调整后的数据符号，可以改进信道估计的准确性。
图1示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例环境100。作为MIMO或mMIMO系统的一部分的环境100包括发送器110和接收器120。应当理解，一个发送器和一个接收器仅出于说明的目的被示出，而无意于对本公开的范围提出任何限制。环境100可以包括适用于实现本公开的实施例的任何合适数目的发送器和接收器。
发送器110和接收器120可以通过任何合适的设备或者作为其一部分来实现。在一些实施例中，发送器110可以在网络设备处实现，而接收器120可以在终端设备处实现。在环境100是中继通信网络的一部分的实施例中。在该示例中，发送器110可以在网络设备处实现，而接收器120可以在中继处实现，反之亦然。在一些其他实施例中，在设备到设备(D2D)通信中，发送器110和接收器120可以都在终端设备处实现，备选地，这可以被称为侧链或车辆到一切(V2X)。
发送器110与接收器120之间的通信可以遵循任何合适的通信标准或协议，诸如通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、第五代(5G)NR、无线保真(Wi-Fi)和全球微波接入互操作性(WiMAX)标准，并且采用任何合适的通信技术，包括例如多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、蓝牙(Bluetooth)、ZigBee和机器类型通信(MTC)、增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超可靠低延迟通信(uRLLC)技术。在一些实施例中，诸如单用户MIMO(SU-MIMO)和多用户MIMO(MU-MIMO)技术等MIMO技术可以用于环境100中的通信。
发送器110设置有多个发送天线。接收器120设置有多个接收天线。接收器120可以基于由多个接收天线从每个配置有多个发送天线的一个或多个发送器接收的信号来执行信道估计。在本公开的各种示例实施例中，由接收器120基于信道估计从接收信号中检测多个数据符号。对于检测到的数据符号之一，接收器120基于在发送器110处使用的并且与接收信号相关联的调制模式的星座点集合来调整检测到的数据符号。然后，基于调整后的数据符号更新信道估计。
图2示出了根据本公开的一些实施例的示例方法200的流程图。方法200可以在如图1所示的接收器120处实现。为了讨论的目的，将参考图1描述方法200。
在框205处，接收器120从由多个接收天线从发送器110的多个发送天线接收的多个信号中，基于信道估计检测多个数据符号。信道估计可以是使用任何合适的方法获得的当前信道估计。这种检测可以利用已经存在或将在未来开发的检测数据符号的任何合适的方法。本公开的范围在此方面不受限制。作为示例，发送器110可以用多个发送天线同时发送多个数据符号。因此，接收器120可以使用MMSE算法或其他算法来检测这些数据符号。
在框210处，接收器120基于用于调制模式的星座点集合来调整检测到的数据符号，该调制模式是由发送器110使用的并且与接收信号相关联。在一些实施例中，数据符号可以由OFDM符号来实现。接收器120可以通过由发送器110发送的显式或隐式指示而知道调制模式。例如，发送器110可以向接收器120通知用于所发送的信号的调制模式。调制模式也可以预先定义并且是发送器110和接收器120两者已知的。
在一些示例实施例中，接收器120可以一个接一个地调整数据符号。例如，在发送器110使用正交相移键控(QPSK)调制进行调制的情况下，每个星座点可以由具有实部和虚部的复数值表示，实部和虚部都选自值集合{-1，1}。可以基于与星座点集合中的星座点的至少一个比较来调整每个检测到的数据符号。
在一些示例实施例中，可以基于调制模式的较近的星座点来调整检测到的数据符号。例如，当检测到的数据符号被映射到调制模式的星座上时，如果检测到的数据符号非常接近星座点，则可以将检测到的数据符号调整为对应于该星座点。
在一些示例实施例中，检测到的数据符号和星座点都可以包括实部和虚部。在本公开的上下文中，分配给实值的符号可以被认为具有为零的虚部。为了讨论的目的，星座点的实部将被称为参考实部，而星座点的虚部将被称为参考虚部。
可以基于调制数据符号的实部与星座点的参考实部之间的距离(称为第一距离)和调制数据符号的虚部与星座点的参考虚部之间的距离(称为第二距离)中的至少一项来调整数据符号。在一些示例实施例中，可以基于第一距离和/或第二距离与阈值距离的比较来调整检测到的数据符号。例如，如果确定第一距离或第二距离低于阈值距离，则可以将检测到的数据符号的实部或虚部调整为参考实部或虚部。
在一些示例实施例中，可以将检测到的数据符号调整为限制在预定范围内。例如，检测到的数据符号的值可以限制为星座点集合的最大值(或较大值)和最小值(或较小值)。
在一些示例实施例中，如果星座点的参考实部的值(称为第一参考值)大于阈值的值，则确定检测到的数据符号的实部的值(称为第一值)是否大于第一参考值。如果是，则可以将第一值调整为第一参考值。如果星座点的参考虚部的值(称为第二参考值)大于阈值的值，则确定检测到的数据符号的虚部的值(称为第二值)是否大于第二参考值。如果是，则可以将第二值调整为第二参考值。
在一些示例实施例中，如果星座点的参考实部的第一参考值低于阈值的值，则确定检测到的数据符号的实部的第一值是否低于第一参考值。如果是，则可以将第一值调整为第一参考值。如果星座点的参考虚部的第二参考值低于阈值的值，则确定检测到的数据符号的虚部的第二值是否低于第二参考值。如果是，则可以将第二值调整为第二参考值。
可以理解，用于选择星座点集合的实部或虚部的较大值和星座点集合的实部或虚部的较小值的阈值可以根据实际需要来确定。
基于多个调整后的数据符号，接收器120在框215处更新信道估计。可以使用利用数据符号的任何合适的方法来实现信道估计。例如，可以使用利用EM算法的半盲信道估计。
为了进一步提高信道估计的准确性，在一些示例实施例中，可以迭代地执行框205处的数据符号的检测、框210处的数据符号的调整和框215处的信道估计的更新。在迭代操作中，第一次可以使用以任何合适方式初始化的信道估计来检测数据符号。
可以将根据本公开的实施例的锚定过程添加到如上所述的常规EM过程中并且从而对其进行改进。下面将描述具有附加锚定过程的示例EM过程。在该示例中，锚定过程在复数空间中执行。检测到的符号可以表示为复数值。因此，锚定过程分别应用于实部和虚部。
调制模式的星座点的值集合(简称“SMV”)可以定义如下，例如：
对于QPSK，SMV可以是：
SMV＝{-1，1}}
(6)
对于16QAM，SMV可以是：
SMV＝{-3，-1，1，3}
(7)
所发送的数据符号可以使用不同调制模式。这表示，不同数据符号可以具有不同SMV。这个示例锚定过程如下所示。
输入：
xd：检测到的数据符号，其大小为(Nt，dNum)。
SMV：星座点的值集合。
输出：
xd：调整后的数据符号，其大小为(Nt，dNum)。
初始化：
anRate：锚定速率，例如，anRate＝0.25。
stepvalue：计算SMV的stepvalue，即，相邻星座点之间的最近距离。例如，在上述等式(6)和(7)中，stepvalue＝2。
锚定过程主例程：
对于xd中的每个x：
如果real(x)大于或小于SMV中的最大值或最小值，则将real(x)设置为SMV中的最大值或最小值，其中real(x)表示x的实部的值。
如果imag(x)大于或小于SMV中的最大值或最小值，则将imag(x)设置为SMV中的最大值或最小值，其中imag(x)表示x的虚部的值。
对于xd中的每个x：
在SMV中找到x的最接近值：
realV＝argminv∈SMV|v-real(x)|
(8)
imagV＝argminv∈SMV|v-imag(x)|
(9)
如果|realV-real(x)|＜anRate*stepValue，则设置：real(X)＝realV。
如果|imagV-imag(x)|＜anRate*stepValue，则设置：imag(x)＝imagV。
输出：调整后的xd
#锚定过程的主例程结束
在该示例锚定过程中，仅出于说明目的将anRate指定为0.25。anRate的其他值也是可行的。
具有附加锚定过程的EM过程在本文中被称为EAM过程。示例EAM算法的主例程如下所示：
对于i＝0到ite：
步骤E：基于等式(3)和(4)的数据符号的期望值和协方差。
步骤A：对检测到的数据符号应用锚定过程。
步骤M：基于等式(5)计算信道估计。
与EM过程相比，锚定过程可以提高信道估计的性能。图3(a)至图3(f)示出了根据本公开的一些示例实施例的在不同测试情况下EAM和EM过程的性能比较的图。
这些测试用例基于以下规范化：
·针对BPSK调制情况使用基于实值的仿真。对于复数调制情况，数据符号的调整被解耦合为实部的调整和虚部的调整。基于实值的信道估计矩阵的大小为(2Nr，2Nt)。所发送的数据符号矩阵的大小为(2Nt，Num)。
·信道估计矩阵H由正态分布N(0，1)生成，对于BPSK调制情况，通过σ2＝-1/sqrt(2Nt)归一化，或者对于复数调制情况，通过σ2＝-1/sqrt(2Nt)归一化。
·所发送的符号x是从SMV中均匀随机选择的，SMV中的元素被归一化为N(0，1)个离散高斯变量。
·噪声由正态分布N(0，1)生成，并且由σ2＝-1/SNR归一化。
·对于每种情况，仿真10000个样本数据。
·信道估计矩阵首先基于导频信息通过MMSE算法进行初始化。
·对于BPSK调制情况，总共使用4次迭代，对2次和4次迭代的信道估计矩阵结果进行比较。
·对于16QAM调制情况，总共使用8次迭代，对4次和8次迭代的信道估计矩阵结果进行比较。
·在导频符号仿真中，由所有用户的所有导频符号组成的矩阵(大小为pNum*Nt)是一个满秩矩阵。
导频符号可以是在发送器110和接收器120两者处已知的任何合适的序列。例如，可以使用解调参考信号(DMRS)。
图3(a)示出了情况1中的图，其中Nr＝20，Nt＝8，调制＝BPSK，Num＝48(pNum＝8，dNum＝40)。图3(b)示出了情况2中的图，其中Nr＝20，Nt＝8，调制＝BPSK，Num＝52(pNum＝12，dNum＝40)。图3(c)示出了情况3中的图，其中Nr＝20，Nt＝8，调制＝BPSK，Num＝56(pNum＝16，dNum＝40)。图3(d)示出了情况4中的图，其中Nr＝30，Nt＝8，调制＝16QAM，Num＝56(pNum＝16，dNum＝40)。图3(e)示出了情况5中的图，其中Nr＝30，Nt＝8，调制＝16QAM，Num＝60(pNum＝20，dNum＝40)。图3(f)示出了情况6中的图，其中Nr＝30，Nt＝8，调制＝16QAM，Num＝60(pNum＝24，dNum＝40)。
表1示出了EM和EAM过程与MMSE算法相比的MIMO检测增益。
表1
情况 EM增益 EAM增益
1 ～1.5dB >5dB
2 ～1.5dB >4dB
3 ～1dB ～3dB
4 ～1dB ～5dB
5 <1dB ～4dB
6 <1dB >3dB
如所示出的，与EM过程相比，EAM过程具有较好的检测准确性。在高阶调制情况下，例如，对于16QAM情况，EM过程与MMSE算法相比无法取得太大增益，但EAM过程与MMSE算法相比可以得到较高增益。此外，与EM过程相比，EAM过程可以通过运行更多次迭代来得到更多额外增益。但是，锚定过程不会引起太多计算资源，这表示，EAM过程具有与EM过程相当的计算复杂度。
图4示出了被简化以满足产品要求的EAM过程的5Gmax实现的性能。在该实现中，使用verizone 28Ghz(cmWave)，50km/h的扩展行人A(EPA)信道，并且只执行1次迭代。
如果扩展到更加实际的信道和调制编码方案(MCS)和秩，由5Gmax仿真器对产品简化的EAM的执行的总体概述如表2所示：
表2
Figure BDA0003171501760000151
Figure BDA0003171501760000161
可以看出，EAM过程可以在产品仿真器中的实际移动信道中得到显著增益。
在一些实施例中，一种能够执行方法200的装置可以包括用于执行方法200的相应步骤的部件。该部件可以以任何合适的形式实现。例如，该部件可以在电路系统或软件模块中实现。
在一些示例实施例中，该装置包括：用于从由接收器的多个接收天线从发送器的多个发送天线接收的多个信号中基于信道估计检测多个数据符号的部件；用于基于用于调制模式的星座点集合来调整检测到的多个数据符号的部件，该调制模式是由发送器使用的并且与多个信号相关联；以及用于基于调整后的多个数据符号更新信道估计的部件。
在一些示例实施例中，用于调整检测到的多个数据符号的部件可以包括用于针对检测到的多个数据符号中的检测到的数据符号而基于检测到的数据符号与星座点集合中的星座点的至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件。
在一些示例实施例中，检测到的数据符号可以包括实部和虚部，并且星座点可以包括参考实部和参考虚部。
在一些示例实施例中，用于基于至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件可以包括：用于确定检测到的数据符号的实部与星座点的参考实部之间的第一距离、以及检测到的数据符号的虚部与星座点的参考虚部之间的第二距离中的至少一项的部件；以及用于基于第一距离和第二距离中的至少一项与阈值距离的至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件。
在一些示例实施例中，用于基于第一距离和第二距离中的至少一项的至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件可以包括：用于响应于第一距离被确定而确定第一距离是否低于阈值距离的部件；以及用于响应于确定第一距离低于阈值距离而将检测到的数据符号的实部调整为星座点的参考实部的部件。
在一些示例实施例中，用于基于第一距离和第二距离中的至少一项的至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件可以包括：用于响应于第二距离被确定而确定第二距离是否低于阈值距离的部件；以及用于响应于确定第二距离低于阈值距离，将检测到的数据符号的虚部调整为星座点的虚实部的部件。
在一些示例实施例中，星座点的参考实部的第一参考值可以大于阈值的值。在这些实施例中，用于基于至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件可以包括：用于确定检测到的数据符号的实部的第一值是否大于第一参考值的部件；以及用于响应于确定第一值大于第一参考值，将第一值调整为第一参考值的部件。
在一些示例实施例中，星座点的参考虚部的第二参考值可以大于阈值的值。在这些实施例中，用于基于至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件可以包括：用于确定检测到的数据符号的虚部的第二值是否大于第二参考值的部件；以及用于响应于确定第二值大于第二参考值而将检测到的数据符号的虚部的第二值调整为第二参考值的部件。
在一些示例实施例中，星座点的参考实部的第一参考值可以低于阈值的值。在这些实施例中，用于基于至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件可以包括：用于确定检测到的数据符号的实部的第一值是否低于第一参考值的部件；以及用于响应于确定第一值低于第一参考值而将第一值调整为第一参考值的部件。
在一些示例实施例中，星座点的参考虚部的第二参考值可以低于阈值的值。在这些实施例中，用于基于至少一个比较来调整检测到的数据符号的部件可以包括：用于确定检测到的数据符号的虚部的第二值是否低于第二参考值的部件；以及用于响应于确定第二值大于第二参考值而将检测到的数据符号的虚部的第二值调整为第二参考值的部件。
在一些示例实施例中，多个数据符号的检测、检测到的多个数据符号的调整和信道估计的更新可以被迭代地执行。
在一些示例实施例中，该装置还可以包括用于在接收器处从发送器接收调制模式的指示的部件。
图5是适合于实现本公开的实施例的设备500的简化框图。设备500可以在如图1所示的接收器120处实现。
如所示出的，设备500包括处理器510、耦合到处理器510的存储器520、耦合到处理器510的通信模块530和耦合到通信模块530的通信接口(未示出)。存储器520至少存储程序540。通信模块530用于例如经由多个天线进行双向通信。通信接口可以表示通信所必需的任何接口。
假定程序540包括程序指令，该程序指令在由相关联的处理器510执行时使得设备500能够根据本公开的实施例进行操作，如本文中参考图1、图2、图3(a)至图3(f)和图4讨论的。本文中的实施例可以通过由设备500的处理器510可执行的计算机软件来实现，或者通过硬件来实现，或者通过软件和硬件的组合来实现。处理器510可以被配置为实现本公开的各种实施例。
存储器520可以是适合于本地技术网络的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，作为非限制性示例，诸如非暂态计算机可读存储介质、基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。尽管在设备500中仅示出了一个存储器520，但是在设备500中可以存在几个物理上不同的存储器模块。处理器510可以是适合于本地技术网络的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括以下中的一种或多种：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备500可以具有多个处理器，诸如在时间上从属于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。
如以上参考图1、图2、图3(a)至图3(f)和图4描述的所有操作和特征同样适用于设备500并且具有类似效果。为了简化的目的，将省略细节。
通常，本公开的各种实施例可以用硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以用硬件来实现，而其他方面可以用可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现。虽然本公开的实施例的各个方面被示出和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是应当理解，作为非限制性示例，本文中描述的框、装置、系统、技术或方法可以用硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合来实现。
本公开还提供了有形地存储在非暂态计算机可读存储介质上的至少一个计算机程序产品。该计算机程序产品包括计算机可执行指令，诸如程序模块中包括的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在目标真实或虚拟处理器上的设备中执行以执行如以上参考图1、图2、图3(a)至图3(f)和图4所述的方法200。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据结构的例程、程序、库、对象、类、组件、数据类型等。程序模块的功能可以在各种实施例中根据需要而在程序模块之间进行组合或拆分。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质中。
用于执行本公开的方法的程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得这些程序代码在由处理器或控制器执行时引起在流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全在机器上执行，部分在机器上执行，作为独立软件包执行，部分在机器上并且部分在远程机器上执行，或者完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，计算机程序代码或相关数据可以由任何合适的载体来承载，以使得设备、装置或处理器能够执行如上所述的各种处理和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质。
计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、或者其任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例包括具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、光学存储设备、磁存储设备、或其任何合适的组合。
此外，尽管以特定顺序描绘了操作，但是这不应当被理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或以连续的顺序执行或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。同样，尽管以上讨论中包含若干具体的实现细节，但是这些细节不应当被解释为对本公开的范围的限制，而应当被解释为可以是特定于特定实施例的特征的描述。在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施例中或以任何合适的子组合来实现。
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本公开，但是应当理解，所附权利要求书中定义的本公开不必限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。
已经描述了技术的各种实施例。作为上述内容的补充或替代，描述以下示例。以下任何示例中描述的特征可以与本文中描述的任何其他示例一起使用。

Claims (26)

1.一种用于多输入多输出系统中的信道估计的设备，所述多输入多输出系统包括配置有多个接收天线的接收器和配置有多个发送天线的发送器，所述设备包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
从由所述多个接收天线从所述多个发送天线接收的多个信号中，基于信道估计检测多个数据符号；
基于用于调制模式的星座点集合来调整检测到的所述多个数据符号，所述调制模式是由所述发送器使用的并且与所述多个信号相关联；以及
基于调整后的所述多个数据符号更新所述信道估计。
2.根据权利要求1所述的设备，其中使所述设备通过以下方式调整检测到的所述多个数据符号：
针对检测到的所述多个数据符号中的检测到的数据符号，基于所述检测到的数据符号与所述星座点集合中的星座点的至少一个比较来调整所述检测到的数据符号。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述检测到的数据符号包括实部和虚部，并且所述星座点包括参考实部和参考虚部。
4.根据权利要求3所述的设备，其中使所述设备通过以下方式基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号：
确定所述检测到的数据符号的所述实部与所述星座点的所述参考实部之间的第一距离、以及所述检测到的数据符号的所述虚部与所述星座点的所述参考虚部之间的第二距离中的至少一项；以及
基于所述第一距离和所述第二距离中的所述至少一项与阈值距离的至少一个比较来调整所述检测到的数据符号。
5.根据权利要求4所述的设备，其中使所述设备通过以下方式基于所述第一距离和所述第二距离中的所述至少一项的所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号：
响应于所述第一距离被确定，确定所述第一距离是否低于所述阈值距离；以及
响应于确定所述第一距离低于所述阈值距离，将所述检测到的数据符号的所述实部调整为所述星座点的所述参考实部。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其中使所述设备通过以下方式基于所述第一距离和所述第二距离中的所述至少一项的所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号：
响应于所述第二距离被确定，确定所述第二距离是否低于所述阈值距离；以及
响应于确定所述第二距离低于所述阈值距离，将所述检测到的数据符号的所述虚部调整为所述星座点的所述参考虚部。
7.根据权利要求3所述的设备，其中所述星座点的所述参考实部的第一参考值大于阈值，并且使所述设备通过以下方式基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号：
确定所述检测到的数据符号的所述实部的第一值是否大于所述第一参考值；以及
响应于确定所述第一值大于所述第一参考值，将所述第一值调整为所述第一参考值。
8.根据权利要求3所述的设备，其中所述星座点的所述参考虚部的第二参考值大于阈值，并且使所述设备通过以下方式基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号：
确定所述检测到的数据符号的所述虚部的第二值是否大于所述第二参考值；以及
响应于确定所述第二值大于所述第二参考值，将所述检测到的数据符号的所述虚部的所述第二值调整为所述第二参考值。
9.根据权利要求3所述的设备，其中所述星座点的所述参考实部的第一参考值低于阈值，并且使所述设备通过以下方式基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号：
确定所述检测到的数据符号的所述实部的第一值是否低于所述第一参考值；以及
响应于确定所述第一值低于所述第一参考值，将所述第一值调整为所述第一参考值。
10.根据权利要求3所述的设备，其中所述星座点的所述参考虚部的第二参考值低于阈值，并且使所述设备通过以下方式基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号：
确定所述检测到的数据符号的所述虚部的第二值是否低于所述第二参考值；以及
响应于确定所述第二值低于所述第二参考值，将所述检测到的数据符号的所述虚部的所述第二值调整为所述第二参考值。
11.根据权利要求1所述的设备，其中使所述设备迭代地检测所述多个数据符号、调整检测到的所述多个数据符号并且更新所述信道估计。
12.根据权利要求1所述的设备，其中还使所述设备：
在所述接收器处从所述发送器接收所述调制模式的指示。
13.一种在多输入多输出系统中的信道估计的方法，所述多输入多输出系统包括配置有多个接收天线的接收器和配置有多个发送天线的发送器，所述方法包括：
从由所述多个接收天线从所述多个发送天线接收的多个信号中，基于信道估计检测多个数据符号；
基于用于调制模式的星座点集合来调整检测到的所述多个数据符号，所述调制模式是由所述发送器使用的并且与所述多个信号相关联；以及
基于调整后的所述多个数据符号更新所述信道估计。
14.根据权利要求13所述的方法，其中调整检测到的所述多个数据符号包括：
针对检测到的所述多个数据符号中的检测到的数据符号，基于所述检测到的数据符号与所述星座点集合中的星座点的至少一个比较来调整所述检测到的数据符号。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述检测到的数据符号包括实部和虚部，并且所述星座点包括参考实部和参考虚部。
16.根据权利要求15所述的方法，其中基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号包括：
确定所述检测到的数据符号的所述实部与所述星座点的所述参考实部之间的第一距离、以及所述检测到的数据符号的所述虚部与所述星座点的所述参考虚部之间的第二距离中的至少一项；以及
基于所述第一距离和所述第二距离中的所述至少一项与阈值距离的所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号。
17.根据权利要求16所述的方法，其中基于所述第一距离和所述第二距离中的所述至少一项的所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号包括：
响应于所述第一距离被确定，确定所述第一距离是否低于所述阈值距离；以及
响应于确定所述第一距离低于所述阈值距离，将所述检测到的数据符号的所述实部调整为所述星座点的所述参考实部。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中基于所述第一距离和所述第二距离中的所述至少一项的所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号包括：
响应于所述第二距离被确定，确定所述第二距离是否低于所述阈值距离；以及
响应于确定所述第二距离低于所述阈值距离，将所述检测到的数据符号的所述虚部调整为所述星座点的所述参考虚部。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述星座点的所述参考实部的第一参考值大于阈值，并且基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号包括：
确定所述检测到的数据符号的所述实部的第一值是否大于所述第一参考值；以及
响应于确定所述第一值大于所述第一参考值，将所述第一值调整为所述第一参考值。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述星座点的所述参考虚部的第二参考值大于阈值，基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号包括：
确定所述检测到的数据符号的所述虚部的第二值是否大于所述第二参考值；以及
响应于确定所述第二值大于所述第二参考值，将所述检测到的数据符号的所述虚部的所述第二值调整为所述第二参考值。
21.根据权利要求15所述的方法，其中所述星座点的所述参考实部的第一参考值低于阈值，并且基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号包括：
确定所述检测到的数据符号的所述实部的第一值是否低于所述第一参考值；以及
响应于确定所述第一值低于所述第一参考值，将所述第一值调整为所述第一参考值。
22.根据权利要求15所述的方法，其中所述星座点的所述参考虚部的第二参考值低于阈值，并且基于所述至少一个比较来调整所述检测到的数据符号包括：
确定所述检测到的数据符号的所述虚部的第二值是否低于所述第二参考值；以及
响应于确定所述第二值低于所述第二参考值，将所述检测到的数据符号的所述虚部的所述第二值调整为所述第二参考值。
23.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个数据符号的所述检测、检测到的所述多个数据符号的所述调整和所述信道估计的所述更新被迭代地执行。
24.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在所述接收器处从所述发送器接收所述调制模式的指示。
25.一种用于多输入多输出系统中的信道估计的装置，所述多输入多输出系统包括配置有多个接收天线的接收器和配置有多个发送天线的发送器，所述装置包括：
用于从由所述多个接收天线从所述多个发送天线接收的多个信号中基于信道估计检测多个数据符号的部件；
用于基于用于调制模式的星座点集合来调整检测到的所述多个数据符号的部件，所述调制模式是由所述发送器使用的并且与所述多个信号相关联；以及
用于基于调整后的所述多个数据符号更新所述信道估计的部件。
26.一种计算机可读存储介质，包括存储在其上的程序指令，所述指令在由设备的处理器执行时使所述设备执行根据权利要求13至24中任一项所述的方法。
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