CN116171559A - 计算发送器的evm - Google Patents

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CN116171559A CN202180056833.8A CN202180056833A CN116171559A CN 116171559 A CN116171559 A CN 116171559A CN 202180056833 A CN202180056833 A CN 202180056833A CN 116171559 A CN116171559 A CN 116171559A
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Abstract

公开了用于计算发送器的EVM的装置、方法和系统。一个装置(600)包括处理器(605)和接收器(635)，该接收器(635)经由传播信道(215)从发送器(205)接收(805)多层MIMO信号(210)。处理器(605)使用无偏线性MMSE MIMO均衡器(230)来测量(810)所接收的多层MIMO信号(210)，并且计算(815)发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器(230)的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。

Description

计算发送器的EVM
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求Colin D.Frank于2020年8月5日提交的标题为“TRANSMITTER EVMDEFINITION FOR MULTI-LAYER TRANSMISSION(用于多层传输的发送器EVM定义)”的美国临时专利申请号63/063,179的优先权，该申请通过引用并入本文。本申请还要求ColinD.Frank于2020年8月5日提交的标题为“TRANSMITTER EVM DEFINITION FOR AN ANTENNAPORT(天线端口的发送器EVM定义)”的美国临时专利申请号63/063,163的优先权，该申请通过引用并入本文。
本文公开的主题总体上涉及无线通信，并且更具体地涉及用于多层传输的发送器误差向量幅度(“EVM”)定义的配置。
背景技术
在无线通信设备中，由功率放大器创建的相位和振幅失真直接影响通信质量。在最新的通信系统协议中，用于分析功率放大器性能的最重要的测量结果是误差向量幅度(“EVM”)。这是调制准确性的测量，或功率放大器正在传送信息的程度，由RF信号的变化相位和振幅表示。EVM测量结果导致深入了解通信链路，并且是发送器性能的关键度量。
然而，由于UE内的天线之间的泄漏，即使在天线预编码器是单位矩阵的情况下，似乎也不可能独立测量天线连接器的EVM。如果EVM在未解决两个天线之间的泄漏的情况下被测量，则EVM要求无法被满足。
发明内容
公开了用于计算发送器的EVM的程序。所述程序可以由装置、系统、方法或计算机程序产品实施。
用于计算发送器的EVM的一种方法包括生成用于多输入多输出(“MIMO”)的多层传输信号，并且使用发送器经由传播信道传送生成的多层传输。该方法包括使用无偏线性最小均方误差(“MMSE”)MIMO接收器来测量所传送的多层传输信号，并且计算发送器的误差向量幅度(“EVM”)，其中每个传输层的EVM被计算为无偏线性MMSE MIMO接收器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
用于计算发送器的EVM的另一个方法包括经由传播信道从发送器接收多层MIMO信号，并且使用无偏线性MMSE MIMO均衡器测量接收到的多层MIMO信号。第二方法包括计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为无偏线性MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
附图说明
上面简要描述的实施例的更具体描述将参照在附图中图示的具体实施例来渲染。要理解的是，这些附图仅描绘了一些实施例并因此不被认为是范围的限制，实施例将通过使用附图来利用附加的特异性和细节描述和解释，其中：
图1是图示了用于计算发送器的EVM的无线通信系统的一个实施例的示意性框图；
图2是图示了用于计算发送器的EVM的通信布置的一个实施例的框图；
图3是图示了用于两层MIMO传输的发送器的一个实施例的框图；
图4是图示了用于EVM测量的MIMO接收器的一个实施例的框图；
图5是图示了可以被用于确定多层传输的发送器EVM的用户设备装置的一个实施例的框图；
图6是图示了可以被用于确定多层传输的发送器EVM的网络装置的一个实施例的框图；
图7是图示了用于确定多层传输的发送器EVM的第一方法的一个实施例的框图；以及
图8是图示了用于确定多层传输的发送器EVM的第二方法的一个实施例的框图。
具体实施方式
如本领域技术人员将了解的，实施例的各个方面可以被实施为系统、装置、方法或程序产品。因此，实施例可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式。
例如，所公开的实施例可以被实施为包括定制的超大规模集成(“VLSI”)电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管或其他离散组件的现成半导体的硬件电路。所公开的实施例还可以被实施在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等可编程硬件设备中。作为另一个示例，所公开的实施例可以包括可执行代码的一个或多个物理或逻辑块，所述可执行代码可以例如被组织为对象、程序或功能。
此外，实施例可以采取在一个或多个计算机可读存储设备中实施的程序产品的形式，所述一个或多个计算机可读存储设备存储机器可读代码、计算机可读代码和/或程序代码，在下文中其被称为代码。存储设备可以是有形的、非瞬态的和/或非传输的。存储设备可以不实施信号。在某个实施例中，存储设备仅采用信号来访问代码。
一个或多个计算机可读介质的任何组合可以被利用。该计算机可读介质可以是计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以是存储代码的存储设备。例如，该存储设备可以是但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外、全息、微机械或半导体系统、装置或设备或者前述的任何合适组合。
存储设备的更具体示例(非详尽列表)将包括以下：具有一个或多个电线的电连接、便携式计算机软磁盘、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”或闪速存储器)、便携式致密盘只读存储器(“CD-ROM”)、光学存储设备、磁性存储设备或者前述的任何合适组合。在该文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储通过或结合指令执行系统、装置或设备使用的程序的任何有形介质。
用于执行实施例的操作的代码可以是任何数量的行，并且可以按照一个或多个编程语言的任何组合来编写，所述一个或多个编程语言包括诸如Python、Ruby、Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言，和诸如“C”编程语言等的常规的程序化编程语言，和/或诸如汇编语言的机器语言。该代码可以完全在用户计算机上执行，部分在用户计算机上执行，作为独立的软件包执行，部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一个场景中，远程计算机可以通过包括局域网(“LAN”)、无线LAN(“WLAN”)或广域网(“WAN”)的任何类型的网络被连接至用户计算机，或者(例如使用互联网服务提供者(“ISP”)通过互联网)该连接可以进行至外部计算机。
此外，所描述的实施例的特征、结构或特点可以按照任何合适的方式组合。在以下描述中，许多具体细节被提供，诸如编程、软件模块、用户选择、网络交易、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等的示例，以提供对实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等实践。在其他实例中，众所周知的结构、材料或操作未被详细示出或描述，以避免混淆实施例的各个方面。
贯穿本说明书的对“一个实施例”、“实施例”或者类似语言的引用表示结合实施例描述的特定特征、结构或特点被包括在至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言贯穿本说明书出现可以但不一定全部指代相同的实施例，而是表示“一个或多个但非所有的实施例”，除非另有明确指定。术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型表示“包括但不限于”，除非另有明确指定。枚举的项目列表并不意味着任何或所有项目都是互相排斥的，除非另有明确指定。术语“一”、“一个”和“该”也指代“一个或多个”，除非另有明确指定。
如本文使用的，具有“和/或”连词的列表包括列表中的任何单个项目或列表中的项目组合。例如，A、B和/或C的列表包括仅A、仅B、仅C、A和B的组合、B和C的组合、A和C的组合或A、B和C的组合。如本文使用的，使用术语“…中的一个或多个”的列表包括列表中的任何单个项目或列表中的项目组合。例如，A、B和C中的一个或多个包括仅A、仅B、仅C、A和B的组合、B和C的组合、A和C的组合或A、B和C的组合。如本文使用的，使用术语“...中的一个”的列表包括列表中的任何单个项目中的仅一个。例如，“A、B和C中的一个”包括仅A、仅B或仅C，并且不包括A、B和C的组合。如本文使用的，“选自由A、B和C组成的组的成员”包括A、B或C中的一个并且仅一个，并且不包括A、B和C的组合。如本文使用的，“选自由A、B和C及其组合组成的组的成员”包括仅A、仅B、仅C、A和B的组合、B和C的组合、A和C的组合或A、B和C的组合。
实施例的各个方面是在下面参照根据实施例的方法、装置、系统和程序产品的示意性流程图和/或示意性框图描述的。将要理解的是，示意性流程图和/或示意性框图的每个框以及示意性流程图和/或示意性框图中的框的组合可以由代码实施。该代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施在流程图和/或框图中指定的功能/行动的部件。
该代码还可以被存储在可以引导计算机、其他可编程数据处理装置或者其他设备按照特定方式运行的存储设备中，使得在存储设备中存储的指令产生制品，该制品包括实施在流程图和/或框图中指定的功能/行动的指令。
该代码还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或者其他设备上，以使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或者其他设备上被执行以产生计算机实施的过程，使得在计算机或者其他可编程装置上执行的代码提供用于实施在流程图和/或框图中指定的功能/行动的过程。
附图中的流程图和/或框图图示了根据各种实施例的装置、系统、方法和程序产品的可能的实施方式的架构、功能性和操作。在这方面，流程图和/或框图中的每个框都可以表示模块、区段或代码部分，它包括用于实施(一个或多个)指定逻辑功能的代码的一个或多个可执行指令。
还应该注意的是，在一些可替代实施方式中，框中注释的功能可以不按照附图中注释的次序发生。例如，事实上，连续示出的两个框可以被基本上并发执行，或者这些框有时可以按照相反次序执行，取决于所涉及的功能性。可以设想在功能、逻辑或效果上等同于所图示附图的一个或多个框或其部分的其他步骤或方法。
尽管各种箭头类型和线类型可以在流程图和/或框图中被采用，但是它们被理解为不限制对应实施例的范围。的确，一些箭头或其他连接器可以被用于仅指示所描绘的实施例的逻辑流程。例如，箭头可以指示在所描绘实施例的枚举步骤之间的未指定的持续时间的等待或者监测时段。还将要注意的是，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以通过执行指定功能或行动的基于硬件的专用系统或者专用硬件和代码的组合来实施。
对每个附图中的元件的描述可以指代程序图的元件。相同的数字在所有附图中指代相同的元件，包括相同元件的可替代实施例。
通常，本公开描述了用于计算发送器的误差向量幅度(“EVM”)的机制的系统、方法和装置。在某些实施例中，所述方法可以使用在计算机可读介质上嵌入的计算机代码来被执行。在某些实施例中，装置或系统可以包括包含计算机可读代码的计算机可读介质，当由处理器执行时，计算机可读代码使装置或系统执行下面描述的解决方案的至少一部分。
解决的问题是为多层MIMO传输定义UE传送EVM。由于UE内的天线之间的泄漏，即使在天线预编码器是单位矩阵的情况下，似乎也不可能独立地测量天线连接器的EVM。如果EVM在未解决两个天线之间的泄漏的情况下被测量，则EVM要求无法被满足。
在一些实施例中，线性迫零MIMO均衡器(本文也称为线性迫零MIMO接收器)被用于确定多层传输的发送器EVM。然而，针对相同信号，由线性迫零MIMO均衡器确定的EVM大于由线性MIMO MMSE均衡器确定的EVM。然而，线性MIMO MMSE均衡器(在本文中也称为线性MIMOMME接收器)被偏置，并且因此所得的EVM测量值是不正确的。
当前，3GPP中不存在关于对于怎样传送EVM的要求应该如何针对多层MIMO来被指定的协定。在一些提议中，EVM可以针对每个MIMO层来被指定。在其他提议中，EVM可以针对每个天线连接器来被指定。
对发送器的EVM要求的目的是限制接收器处由于发送器噪声而产生的本底噪声。据推测，针对多层MIMO传输，EVM要求的目标是限制由于每个MIMO层的发送器噪声而导致的本底噪声/误差。因此，UE天线连接器处的每天线连接器EVM与gNB处的每层EVM之间的关系应该被调查。
本公开描述了使用线性无偏MMSE MIMO均衡器(在本文中也称为线性无偏MMSEMIMO接收器)，它相对于迫零MIMO均衡器减少了EVM。本公开还示出了所得EVM可由UE实现，而不取决于UE和gNB(即，5G基站)之间的传播信道。
本文描述了在传送和接收天线的数量相同的情况下，发送器天线连接器处的EVM与接收器处的每层EVM之间的关系。基于该分析，描述了如何可以在UE处定义和指定EVM以用于多层传输的解决方案。虽然下面的示例和描述在描述传送设备时可以使用UE发送器，但在其他示例中，传送设备可以是gNB或其他基站；因此，根据下面的描述确定的发送器EVM可以是UE发送器EVM、gNB发送器EVM或另一发送器的发送器EVM。
在各种实施例中，传送设备生成用于MIMO的多层传输信号，并且使用发送器经由传播信道传送所生成的多层传输信号(到评估设备)。评估设备使用线性无偏MMSE MIMO均衡器来测量所传送的多层传输信号，并且计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
图1描绘了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的无线通信系统100。在一个实施例中，无线通信系统100包括至少一个远程单元105、无线电接入网络(“RAN”)120和移动核心网络140。RAN 120和移动核心网络140形成移动通信网络。RAN 120可以由基本单元121组成，其中远程单元105使用无线通信链路123与基本单元121通信。尽管具体数量的远程单元105、基本单元121、无线通信链路123、RAN 120和移动核心网络140在图1中描绘，但本领域技术人员将认识到，任何数量的远程单元105、基本单元121、无线通信链路123、RAN 120和移动核心网络140可以被包括在无线通信系统100中。
在一个实施方式中，RAN 120符合第三代合作伙伴计划(“3GPP”)规范中指定的5G系统。例如，RAN 120可以是实施新无线电(“NR”)无线电接入技术(“RAT”)和/或长期演进(“LTE”)RAT的下一代无线电接入网络(“NG-RAN”)。在另一个示例中，RAN 120可以包括非3GPP RAT(例如Wi-
Figure BDA0004113388100000091
或电气和电子工程师协会(“IEEE”)802.11系列兼容WLAN)。在另一个实施方式中，RAN 120符合3GPP规范中指定的LTE系统。然而，更一般地，无线通信系统100可以实施某个其他开放或专有通信网络，例如全球微波接入互操作性(“WiMAX”)或IEEE802.16系列标准等其他网络。本公开不旨在被限于任何特定的无线通信系统架构或协议的实施方式。
在一个实施例中，远程单元105可以包括计算设备，诸如台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(“PDA”)、平板计算机、智能电话、智能电视(例如连接至互联网的电视)、智能设备(例如连接至互联网的设备)、机顶盒、游戏机、安全系统(包括安全相机)、车载计算机、网络设备(例如路由器、交换机、调制解调器)等。在一些实施例中，远程单元105包括可穿戴设备，诸如智能手表、健身手环、光学头戴式显示器等。而且，远程单元105可以被称为UE、订户单元、移动设备、移动站、用户、终端、移动终端、固定终端、订户站、用户终端、无线传送/接收单元(“WTRU”)、设备或在本领域中使用的其他术语。在各种实施例中，远程单元105包括订户身份和/或标识模块(“SIM”)和提供移动终端功能(例如无线电传输、切换、语音编码和解码、误差检测和校正、信令和对SIM的访问)的移动设备(“ME”)。在某些实施例中，远程单元105可以包括终端设备(“TE”)和/或被嵌入在装置或设备(例如上述计算设备)中。
远程单元105可以经由上行链路(“UL”)和下行链路(“DL”)通信信号与RAN 120中的一个或多个基本单元121直接通信。此外，UL和DL通信信号可以通过无线通信链路123携带。此处，RAN 120是向远程单元105提供对移动核心网络140的接入的中间网络。
在一些实施例中，远程单元105经由与移动核心网络140的网络连接与应用服务器151通信。例如，远程单元105中的应用107(例如Web浏览器、媒体客户端、电话和/或互联网协议话音(“VoIP”)应用)可以触发远程单元105经由RAN 120与移动核心网络140建立协议数据单元(“PDU”)会话(或其他数据连接)。然后，移动核心网络140使用PDU会话在分组数据网络150中的远程单元105和应用服务器151之间中继业务。PDU会话表示远程单元105和用户平面功能(“UPF”)141之间的逻辑连接。
为了建立PDU会话(或PDN连接)，远程单元105必须向移动核心网络140注册(在第四代(“4G”)系统的上下文中也称为“附接至移动核心网络”)。注意，远程单元105可以与移动核心网络140建立一个或多个PDU会话(或其他数据连接)。像这样，远程单元105可以具有至少一个PDU会话，以用于与分组数据网络150进行通信。远程单元105可以建立附加PDU会话，以用于与其他数据网络和/或其他通信对等体进行通信。
在5G系统(“5GS”)的上下文中，术语“PDU会话”是指通过UPF 141在远程单元105和具体数据网络(“DN”)之间提供端到端(“E2E”)用户平面(“UP”)连接性的数据连接。PDU会话支持一个或多个服务质量(“QoS”)流。在某些实施例中，QoS流和QoS简档之间可能存在一对一映射，使得属于具体QoS流的所有分组具有相同的5G QoS标识符(“5QI”)。
在4G/LTE系统的上下文中，诸如演进分组系统(“EPS”)，分组数据网络(“PDN”)连接(也称为EPS会话)在远程单元和PDN之间提供E2E UP连接性。PDN连接性程序建立EPS承载，即，远程单元105和移动核心网络140中的分组网关(“PGW”，未示出)之间的隧道。在某些实施例中，EPS承载和QoS简档之间存在一对一映射，使得属于具体EPS承载的所有分组具有相同的QoS类别标识符(“QCI”)。
基本单元121可以被分布在地理区域上。在某些实施例中，基本单元121还可以被称为接入终端、接入点、基地、基站、节点B(“NB”)、演进型节点B(缩写为eNodeB或“eNB”，也称为演进通用陆地无线电接入网络(“E-UTRAN”)节点B)、5G/NR节点B(“gNB”)、家庭节点B、中继节点、RAN节点或者本领域使用的任何其他术语。基本单元121通常是RAN——诸如RAN120——的一部分，该RAN可以包括可通信地耦合至一个或多个对应的基本单元121的一个或多个控制器。无线电接入网络的这些和其他元件未被图示，但通常是本领域的普通技术人员众所周知的。基本单元121经由RAN 120连接至移动核心网络140。
基本单元121可以经由无线通信链路123为服务区域内的多个远程单元105服务，例如小区或小区扇区。基本单元121可以经由通信信号与一个或多个远程单元105直接通信。通常，基本单元121传送DL通信信号，以在时间、频率和/或空间域中为远程单元105服务。此外，DL通信信号可以通过无线通信链路123携带。无线通信链路123可以是许可或未许可的无线电频谱中的任何合适的载波。无线通信链路123促进一个或多个远程单元105和/或一个或多个基本单元121之间的通信。注意，在未许可频谱(称为“NR-U”)上的NR操作期间，基本单元121和远程单元105通过未授权(即，共享)无线电频谱进行通信。
在一个实施例中，移动核心网络140是5GC或演进分组核心(“EPC”)，它可以被耦合至分组数据网络150，如互联网和私有数据网络等其他数据网络。远程单元105可以具有与移动核心网络140的订阅或其他账户。在各种实施例中，每个移动核心网络140属于单个移动网络操作员(“MNO”)。本公开不旨在被限于任何特定的无线通信系统架构或协议的实施方式。
移动核心网络140包括若干网络功能(“NF”)。如所描绘的，移动核心网络140包括至少一个UPF 141。移动核心网络140还包括多个控制平面(“CP”)功能，包括但不限于服务于RAN 120的接入和移动性管理功能(“AMF”)143、会话管理功能(“SMF”)145、策略控制功能(“PCF”)147、统一数据管理功能(“UDM”)和用户数据储存库(“UDR”)。尽管具体数量和类型的网络功能在图1中描绘，但本领域技术人员将认识到，任何数量和类型的网络功能可以被包括在移动核心网络140中。
(一个或多个)UPF 141负责5G架构中的分组路由和转发、分组检查、QoS处置以及用于互连数据网络(DN)的外部PDU会话。AMF 143负责终止NAS信令、NAS加密和完整性保护、注册管理、连接管理、移动性管理、访问认证和授权、安全上下文管理。SMF 145负责UPF 141的会话管理(即，会话建立、修改、释放)、远程单元(即，UE)IP地址分配和管理、DL数据通知以及用于适当业务路由的业务转向配置。
PCF 147负责统一策略框架，为CP功能提供策略规则，访问UDR中的策略决策的订阅信息。UDM负责生成认证和密钥协定(“AKA”)凭证、用户标识处置、访问授权、订阅管理。UDR是订户信息的储存库，并且可以被用于服务于多个网络功能。例如，UDR可以存储订阅数据、策略相关数据、被允许向第三方应用暴露的订户相关数据等。在一些实施例中，UDM与UDR位于同一位置，被描绘为组合实体“UDM/UDR”149。
在各种实施例中，移动核心网络140还可以包括网络储存库功能(“NRF”)(它提供网络功能(“NF”)服务注册和发现，使NF能够标识彼此中的适当服务，并且通过应用编程接口(“API”)彼此通信)、网络暴露功能(“NEF”)(负责使网络数据和资源对于客户和网络合作伙伴是可以容易地访问的)、认证服务器功能(“AUSF”)或为5GC定义的其他NF。当存在时，AUSF可以充当认证服务器和/或认证代理，从而允许AMF 143认证远程单元105。在某些实施例中，移动核心网络140可以包括认证、授权和计费(“AAA”)服务器。
在各种实施例中，移动核心网络140支持不同类型的移动数据连接和不同类型的网络切片，其中每个移动数据连接利用具体的网络切片。此处，“网络切片”指的是针对特定业务类型或通信服务而优化的移动核心网络140的一部分。例如，一个或多个网络切片可以针对增强型移动宽带(“eMBB”)服务优化。作为另一个示例，一个或多个网络切片可以针对超可靠低时延通信(“URLLC”)服务进行优化。在其他示例中，网络切片可以被优化用于机器类型通信(“MTC”)服务、大规模MTC(“mMTC”)服务、物联网(“IoT”)服务。又在其他示例中，网络切片可以针对具体应用服务、垂直服务、具体用例等部署。
网络切片实例可以由单个网络切片选择辅助信息(“S-NSSAI”)标识，而远程单元105被授权使用的网络切片集合由网络切片选择辅助信息(“NSSAI”)标识。此处，“NSSAI”是指包括一个或多个S-NSSAI值的向量值。在某些实施例中，各种网络切片可以包括网络功能的单独实例，诸如SMF 145和UPF 141。在一些实施例中，不同的网络切片可以共享一些公共网络功能，诸如AMF 143。为了便于图示，不同的网络切片未在图1中示出，但它们的支持被假设。
虽然图1描绘了5G RAN和5G核心网络的组件，但所描述的用于计算发送器的EVM的实施例适用于其他类型的通信网络和RAT，包括IEEE 802.11变型、全球移动通信系统(“GSM”，即，2G数字蜂窝网络)、通用分组无线电服务(“GPRS”)、通用移动电信系统(“UMTS”)、LTE变型、CDMA 2000、蓝牙、ZigBee、Sigfox等。
而且，在移动核心网络140是EPC的LTE变型中，所描绘的网络功能可以由适当的EPC实体代替，诸如移动性管理实体(“MME”)、服务网关(“SGW”)、PGW、家庭订户服务器(“HSS”)等。例如，AMF 143可以被映射到MME，SMF 145可以被映射到PGW的控制平面部分和/或MME，UPF 141可以被映射到SGW和PGW的用户平面部分，UDM/UDR 149可以被映射到HSS等。
在以下描述中，术语“gNB”被用于基站/基本单元，但可由任何其他无线电接入节点代替，例如RAN节点、ng-eNB、eNB、基站(“BS”)、接入点(“AP”)等。附加地，术语“UE”被用于移动站/远程单元，但可由任何其他远程设备代替，例如远程单元、MS、ME等。进一步地，操作主要在5G NR的上下文中描述。然而，下面描述的解决方案/方法也同样适用于计算发送器(例如UE发送器或gNB发送器)的EVM的其他移动通信系统。
EVM是调制准确性的度量或者远程单元105中的功率放大器正在传送信息的程度，由RF信号的变化相位和振幅表示。因此，远程单元105可以向测试设备111发送传输信号113(例如多层传输)。在接收到传输信号113时，测试设备111计算用于多层传输的发送器EVM。注意，在其他实施例中，远程单元105可以向基本单元121传送，其中基本单元121计算用于多层传输的发送器EVM。
如上面提及的，线性迫零MIMO均衡器和线性MMSE MIMO均衡器被考虑用于定义用于多层传输的EVM。本公开评估了用于定义EVM的这些均衡器，并且另外，评估了无偏线性MMSE MIMO接收器(在本文中也称为无偏线性MMSE MIMO均衡器)。
在评估这些接收器时，考虑了若干方面，包括使用该方法定义的EVM是否可以在gNB接收器处被类似地实现，而不管UE和gNB之间的传播信道如何。如果不可实现，那么使用这种方法来定义发送器EVM可能具有值得怀疑的值，因为发送器EVM无法被映射到接收器处的对应本底噪声。然而，在该贡献中，示出了针对所提出的接收器中的每个接收器，EVM不取决于UE和gNB之间的传播信道。
针对这些接收器，重要的是数据符号估计的平均值是无偏的，因为估计应该是无偏的，以便正确测量被用于计算EVM的误差。在该贡献中，示出了线性迫零MIMO接收器和线性无偏MMSE MIMO接收器数据符号估计是无偏的。然而，还示出了对于MMSE估计器的数据符号估计是有偏的，使得估计的平均值不等于真值，并且结果，用于计算EVM的误差测量具有非零平均值。
最后，本公开提供了线性迫零MIMO接收器和线性无偏MMSE MIMO接收器两者的EVM的表达式，并且示出在一般情况下，EVM将取决于预编码矩阵和层两者。此外，即使在预编码矩阵等于单位矩阵的情况下，这也是正确的。
图2是图示了用于计算发送器的EVM的通信布置200的一个实施例的框图。布置200涉及发送器205和用于计算发送器205的EVM的评估器220。如所描绘的，发送器包括多个天线。在一些实施例中，多个发送器天线(“Tx天线”)被布置为一个或多个天线端口(即，Tx天线端口)，每个天线端口包括多个天线，并且每个天线具有天线连接器。在某些实施例中，发送器205是远程单元105的一个实施例，并且评估器220是测试设备111或基本单元121的实施例。然而，在其他实施例中，发送器可以是基本单元121的实施例，其中评估器220是测试设备111或另一个基本单元121的实施例。
发送器205生成用于MIMO的多层传输信号，并且经由传播信道215将多层传输信号210传送给评估器220。根据下面的描述，评估器220使用无偏线性MMSE MIMO均衡器230测量多层传输信号210，并且计算发送器205的EVM。注意，评估器220的接收器225可以包括多个天线。在一些实施例中，多个接收器天线(“Rx天线”)被布置为一个或多个天线端口(即，Rx天线端口)，每个天线端口包括多个天线，并且每个天线具有天线连接器。重要的是，为了改进EVM准确性，多层传输信号210可以由接收器225使用与由发送器205所使用的相同数量的天线来接收。例如，Rx天线端口可以包括与发送器天线端口相同数量的天线。
图3描绘了用于两层MIMO传输的发送器205的UE实施方式300的一个示例。传送的信号由以下给出
z＝GWx+n，
其中W是秩2预编码器，数据向量x由两个数据符号组成，使得xT＝[x1 x2]。向量nT＝[n1 n2]是两个天线连接器处的发送器噪声，其协方差由∑＝E(nHn)给出。矩阵G由以下给出
Figure BDA0004113388100000161
其中g1,1和g2,2表示第一发送器和第二发送器的复数增益，并且g1,2和g2,1表示第一信号路径和第二信号路径之间的任何信号泄漏。
图4描绘了用于EVM测量的MIMO接收器和评估器(“接收器/评估器”)400的高级框图。接收器/评估器400可以由诸如gNB或另一个RAN节点的基本单元121实施，或者可以由测试设备111实施。接收器/评估器400利用用于每个天线的天线连接器被耦合至两个天线(天线#1和天线#2)。此处，接收器/评估器400接收两层MIMO信号，诸如由发送器205生成和传送的信号。
在所描绘的实施例中，接收器/评估器400包括用于每个天线的单独RF校正块，例如用于第一天线连接器的第一RF校正块405和用于第二天线连接器的第二RF校正块410。在其他实施例中，接收器/评估器400可以对两个天线连接器使用公共RF校正块，因为信号在被接收器/评估器400接收之前在信道中组合。
快速傅里叶变换(“FFT”)块415接收RF校正块405的输出，而FFT块420接收RF校正块410的输出。两个FFT块将其输出发送给信道估计块425。线性无偏MMSE MIMO接收器430从FFT块415、FFT块420和信道估计块425接收输入。线性无偏MMSE MIMO接收器430估计MIMO传输的数据符号，如下所述。
针对每个传输层，线性无偏MMSE MIMO接收器430向逆色调映射发送层估计。在所描绘的实施例中，第一逆色调映射435与第一传输层(“第1层”)相关联，并且第二逆色调映射440与第二传输层(“第2层”)相关联。
在所描绘的实施例中，接收器/评估器400包括计算第一传输层的每层EVM的第一EVM块445，并且还包括计算第二传输层的每层EVM的第二EVM块450。
为了解调两层MIMO传输，接收器(即，接收器/评估器400)必须具有至少两个接收天线。由于发送器噪声也通过传播信道，由接收器接收的信号由以下给出
y＝H(G W x+n)，
其中H是由以下给出的信道矩阵
Figure BDA0004113388100000181
并且hij表示从第j个传送天线到第i个接收天线的复数增益。
在上面的讨论中，考虑了三个不同的接收器类型来定义用于多层MIMO的UE传送EVM。线性迫零MIMO接收器和线性无偏迫零MIMO接收器已被示出对于定义EVM是可行的，因为它们具有以下两个特性。
这些估计器是无偏的，使得
Figure BDA0004113388100000182
，并且因此，用于EVM计算的误差测量具有零平均值，并且均方误差反映了预期的链路性能。
所得的EVM定义不取决于传播信道H，并且因此无论发送器(即，UE)和接收器(即，gNB)之间的信道如何，EVM都可以由接收器实现。
相反，MMSE估计器产生数据符号的有偏估计，使得
Figure BDA0004113388100000183
。因此，用于EVM计算的误差测量使用具有非零平均值，并且因此均方误差无法被直接映射到链路性能。此外，信号功率被过高估计，因为通常MMSE估计器的平均值小于真实平均值。为此原因，线性MMSEMIMO接收器不是用于定义多层MIMO传输的EVM的可行解决方案。
作为用于定义多层MIMO的发送器EVM的第一解决方案，线性迫零MIMO均衡器可以被用于定义和测量用于多层MIMO传输的传送EVM。
作为用于定义多层MIMO的发送器EVM的第二解决方案，无偏线性MMSE MIMO均衡器用于定义和测量用于多层MIMO传输的传送EVM。
关于迫零MIMO接收器，通过上面给出的模型，由接收器(即，gNB和/或测试设备)观察到的信号由以下给出
y＝H(G W x+n)
注意，如果每层参考符号被传送，则接收器可以直接测量信道H G W。如果每天线参考符号被使用，那么接收器测量信道H G并且通过乘以预编码矩阵W来估计H G W。令AZF被定义为
AZF＝(H G W)-1
然后，迫零接收器由以下给出
Figure BDA0004113388100000191
其中
vZF＝W-1G-1n
迫零接收器是无偏的，因为
Figure BDA0004113388100000192
噪声协方差由以下给出
Figure BDA0004113388100000193
其中
∑′＝G-1∑G-H
并且∑′取决于发送器前端损伤G，但与信道H无关。
线性迫零MIMO接收器的输出处的向量EVM可以被定义为
Figure BDA0004113388100000201
如果预编码器矩阵是单位矩阵I，那么
Figure BDA0004113388100000202
通过以上内容，相对于线性迫零MIMO接收器进行以下观察。此处，观察到线性迫零MIMO估计器是无偏的，使得
Figure BDA0004113388100000203
Figure BDA0004113388100000204
因此，用于EVM计算的误差测量具有零平均值，因此均方误差反映了预期的链路性能。
还观察到，由于EVM定义不取决于传播信道H，因此无论发送器(即，UE)和接收器(即，gNB)之间的信道如何，EVM都可以由接收器实现，只要信道H可逆即可。
该特性很重要，因为通过直接连接至天线连接器，由测试设备用于评估EVM的信道是单位矩阵，使得H＝I。如果EVM定义取决于传播矩阵H，那么定义和要求在由于发送器损伤而设置信道质量的下界时可能没有实际益处。
进一步观察到，除非协方差矩阵WH∑'W与单位矩阵成比例，否则EVM将取决于预编码矩阵和层两者。然而，如上所述，针对相同信号，由线性迫零MIMO均衡器确定的EVM大于由线性MIMO MMSE均衡器确定的EVM。
关于线性MMSE MIMO均衡器，线性MMSE MIMO接收器由以下给出：
Figure BDA0004113388100000211
其中可以示出
AMMSE＝WH GH HH(H G W WH GH HH+H∑HH)-1.
扩展以上结果：
Figure BDA0004113388100000212
其中
vMMSE＝WH GH HH(H G W WH GH HH+H∑HH)-1Hn.
为了计算AMMSE，接收器只需要测量和估计两个量，并且这些是复合信道H G W和均衡前接收到的发送器噪声的协方差H∑HH。如上面讨论的，接收器可以与预编码器W的知识组合使用每层参考符号或每天线参考符号来估计信道H G W。使用相同的参考符号，噪声Hn可以被估计为
Figure BDA0004113388100000213
并且由此，H∑HH可以被估计为
Figure BDA0004113388100000214
由于量H G W和H∑HH两者可以在接收器处被估计，因此线性MMSE MIMO接收器是可实施的。
给定向量数据符号x的
Figure BDA0004113388100000215
的预期值由以下给出
Figure BDA0004113388100000216
其中
Q＝WH GH(G W WH GH+∑)-1G W，
并且假设信道矩阵H是可逆的。因此，明显的是，除非Q是单位矩阵，否则估计
Figure BDA0004113388100000217
是有偏的。如果考虑数据符号的预期值，而将其他层上的符号视为噪声，那么以上向量变为
Figure BDA0004113388100000221
Figure BDA0004113388100000222
并且仅在Q1，1＝Q2,2＝1时，估计器是无偏的。然而，由于MMSE估计器总是有偏的，两个层的测量误差将具有分别由1-Q1，1和1-Q2，2给出的非零平均值，并且用于计算EVM的误差测量将是不正确的。
假设信道H是可逆的，误差vMMSE可以被简化为
vMMSE＝WHGH(G W WH GH+∑)-1n.
令P表示由以下给出的误差协方差：
Figure BDA0004113388100000223
并且注意第一层和第二层的均方误差由以下给出
Figure BDA0004113388100000224
Figure BDA0004113388100000225
值得注意的是，因为矩阵Q和P不取决于H，所以均方误差不取决于信道。
最后，如果预编码矩阵是单位矩阵，那么矩阵Q和P可以被进一步简化为
Q＝GH(G GH+∑)-1G
以及
P＝GH(G GH+∑)-1∑(G GH+∑)-1G.
通过以上内容，相对于线性MMSE MIMO接收器，观察到估计器是有偏的，使得
Figure BDA0004113388100000226
Figure BDA0004113388100000227
因此，用于EVM计算的误差测量具有非零平均值，并且因此均方误差无法被直接映射到链路性能。此外，信号功率被过高估计，因为通常MMSE估计器的平均值小于真实平均值。
基于该观察，线性MMSE MIMO接收器不适合于测量多层MIMO传输的发送器EVM。
关于无偏线性MMSE MIMO均衡器，无偏线性MMSE MIMO接收器可以通过缩放MMSE接收器来获得。具体地，令
Figure BDA0004113388100000231
其中
Figure BDA0004113388100000232
并且，与先前章节一样，
Q＝WH GH(G GH+∑)-1G W.
针对该接收器，
Figure BDA0004113388100000233
以及
Figure BDA0004113388100000234
数据符号估计是无偏的，因为
Figure BDA0004113388100000235
Figure BDA0004113388100000236
并且噪声的方差由以下给出
Figure BDA0004113388100000237
其中，与先前章节一样，
P＝WH GH(G GH+∑)-1∑(G GH+∑)-1G W
最后，线性无偏MMSE估计器的均方误差由以下给出：
Figure BDA0004113388100000241
Figure BDA0004113388100000242
并且因此，第一层和第二层的EVM由以下给出
Figure BDA0004113388100000243
Figure BDA0004113388100000244
因为矩阵Q和P不取决于信道矩阵H，所以该EVM定义不取决于传播信道H，并且因此无论UE和接收器之间的信道如何，只要信道H是可逆的，该EVM定义都可以被实现。
通过以上内容，以下观察相对于线性无偏MMSE MIMO接收器进行。
观察到估计器是无偏的，使得
Figure BDA0004113388100000245
Figure BDA0004113388100000246
因此，用于EVM计算的误差测量具有零平均值，并且均方误差反映了预期的链路性能。
还观察到，由于EVM定义不取决于传播信道H，因此无论发送器(即，UE)和接收器(即，gNB)之间的信道如何，只要信道H可逆，EVM都可以由接收器实现。
进一步观察到，除非协方差矩阵与单位矩阵成比例，那么线性无偏MMSE估计器的均方误差为
Figure BDA0004113388100000251
并且EVM将取决于预编码矩阵和层。
基于以上观察，线性迫零MIMO接收器和线性无偏MMSE MIMO接收器都是用于定义多层MIMO传输的发送器EVM的可行候选。线性MMSE MIMO接收器不应被考虑，因为所得的数据符号估计总是有偏的，并且因此，将被用于EVM计算的误差测量具有非零平均值并且是不正确的。
图5描绘了根据本公开的实施例的可以被用于计算发送器的EVM的用户设备装置500。在各种实施例中，用户设备装置500被用于实施上述一个或多个解决方案。用户设备装置500可以是上述远程单元105和/或发送器205的一个实施例。此外，用户设备装置500可以包括处理器505、存储器510、输入设备515、输出设备520和收发器525。
在一些实施例中，输入设备515和输出设备520被组合为单个设备，诸如触摸屏。在某些实施例中，用户设备装置500可以不包括任何输入设备515和/或输出设备520。在各种实施例中，用户设备装置500可以包括以下的一个或多个：处理器505、存储器510和收发器525，并且可以不包括输入设备515和/或输出设备520。
如所描绘的，收发器525包括至少一个发送器530和至少一个接收器535。在一些实施例中，收发器525与由一个或多个基本单元121支持的一个或多个小区(或无线覆盖区域)通信。在各种实施例中，收发器525可在未许可频谱上操作。而且，收发器525可以包括支持一个或多个波束的多个UE面板。附加地，收发器525可以支持至少一个网络接口540和/或应用接口545。(一个或多个)应用接口545可以支持一个或多个API。(一个或多个)网络接口540可以支持3GPP参考点，诸如Uu、N1、PC5等。其他网络接口540可以被支持，如本领域的普通技术人员理解的。
在一个实施例中，处理器505可以包括能够执行计算机可读指令和/或能够执行逻辑操作的任何已知控制器。例如，处理器505可以是微控制器、微处理器、中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)、辅助处理单元、现场可编程门阵列(“FPGA”)或类似的可编程控制器。在一些实施例中，处理器505执行在存储器510中存储的指令，以执行本文描述的方法和例程。处理器505被通信地耦合至存储器510、输入设备515、输出设备520和收发器525。
在各种实施例中，处理器505控制用户设备装置500，以实施上述UE行为。在某些实施例中，处理器505可以包括管理应用域和操作系统(“OS”)功能的应用处理器(也称为“主处理器”)和管理无线电功能的基带处理器(也称为“基带无线电处理器”)。
在各种实施例中，处理器505生成多层MIMO传输信号，并且控制收发器525经由传播信道向评估设备传送生成的多层传输信号。如本文描述的，评估设备使用无偏线性MMSEMIMO均衡器来测量所传送的多层传输信号，并且计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，多层MIMO传输包括两层MIMO传输。在这种实施例中，每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，所生成的多层MIMO传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
在一个实施例中，存储器510是计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器510包括易失性计算机存储介质。例如，存储器510可以包括RAM，包括动态RAM(“DRAM”)、同步动态RAM(“SDRAM”)和/或静态RAM(“SRAM”)。在一些实施例中，存储器510包括非易失性计算机存储介质。例如，存储器510可以包括硬盘驱动器、闪速存储器或任何其他合适的非易失性计算机存储设备。在一些实施例中，存储器510包括易失性和非易失性计算机存储介质两者。
在一些实施例中，存储器510存储与计算发送器的EVM相关的数据。例如，存储器510可以存储上述各种参数、面板/波束配置、资源指派、策略等。在某些实施例中，存储器510还存储程序代码和相关数据，诸如在装置500上操作的操作系统或其他控制器算法。
在一个实施例中，输入设备515可以包括任何已知的计算机输入设备，包括触摸板、按钮、键盘、手写笔、麦克风等。在一些实施例中，输入设备515可以与输出设备520集成在一起，例如作为触摸屏或者类似的触敏显示器。在一些实施例中，输入设备515包括触摸屏，使得文本可以使用在触摸屏上显示的虚拟键盘和/或通过在触摸屏上手写来输入。在一些实施例中，输入设备515包括两个或多个不同设备，诸如键盘和触摸板。
在一个实施例中，输出设备520被设计为输出视觉、可听和/或触觉信号。在一些实施例中，输出设备520包括能够将视觉数据输出给用户的电子可控显示器或显示设备。例如，输出设备520可以包括但不限于液晶显示器(“LCD”)、发光二极管(“LED”)显示器、有机LED(“OLED”)显示器、投影仪或者能够将图像、文本等输出给用户的类似的显示设备。作为另一个非限制性示例，输出设备520可以包括与用户设备装置500的其余部分分离但通信地耦合至其余部分的可穿戴显示器，诸如智能手表、智能眼镜、平视显示器等。进一步地，输出设备520可以是智能电话、个人数字助理、电视、台式计算机、笔记本(膝上型)计算机、个人计算机、车辆仪表板等的组件。
在某些实施例中，输出设备520包括用于产生声音的一个或多个扬声器。例如，输出设备520可以产生可听警报或通知(例如嘟嘟声或者钟声)。在一些实施例中，输出设备520包括用于产生振动、运动或者其他触觉反馈的一个或多个触觉设备。在一些实施例中，输出设备520的全部或部分可以与输入设备515集成在一起。例如，输入设备515和输出设备520可以形成触摸屏或者类似的触敏显示器。在其他实施例中，输出设备520可以位于输入设备515附近。
收发器525经由一个或多个接入网络与移动通信网络的一个或多个网络功能进行通信。收发器525在处理器505的控制下操作，以传送消息、数据和其他信号，并且还接收消息、数据和其他信号。例如，处理器505可以在特定时间选择性地激活收发器525(或其部分)，以便发送和接收消息。
收发器525包括至少一个发送器530和至少一个接收器535。一个或多个发送器530可以被用于向基本单元121提供UL通信信号，诸如本文描述的UL传输。类似地，一个或多个接收器535可以被用于从基本单元121接收DL通信信号，如本文描述的。尽管仅一个发送器530和一个接收器535被图示，但是用户设备装置500可以具有任何合适数量的发送器530和接收器535。进一步地，(一个或多个)发送器530和(一个或多个)接收器535可以是任何合适类型的发送器和接收器。在一个实施例中，收发器525包括用于通过许可无线电频谱与移动通信网络进行通信的第一发送器/接收器对和用于通过未许可无线电频谱与移动通信网络进行通信的第二发送器/接收器对。
在某些实施例中，用于通过许可无线电频谱与移动通信网络进行通信的第一发送器/接收器对和用于通过未许可无线电频谱与移动通信网络进行通信的第二发送器/接收器对可以被组合为单个收发器单元，例如执行用于与许可和未许可无线电频谱两者一起使用的功能的单个芯片。在一些实施例中，第一发送器/接收器对和第二发送器/接收器对可以共享一个或多个硬件组件。例如，某些收发器525、发送器530和接收器535可以被实施为访问共享硬件资源和/或软件资源——诸如例如网络接口540——的物理分离的组件。
在各种实施例中，一个或多个发送器530和/或一个或多个接收器535可以被实施和/或集成到单个硬件组件中，诸如多收发器芯片、片上系统、专用集成电路(“ASIC”)或其他类型的硬件组件。在某些实施例中，一个或多个发送器530和/或一个或多个接收器535可以被实施和/或集成到多芯片模块中。在一些实施例中，诸如网络接口540或其他硬件组件/电路的其他组件可以与任何数量的发送器530和/或接收器535集成到单个芯片中。在这种实施例中，发送器530和接收器535可以被逻辑配置为使用一个或多个公共控制信号的收发器525，或者被配置为在相同硬件芯片或多芯片模块中实施的模块化发送器530和接收器535。
图6描绘了根据本公开的实施例的可以被用于计算发送器的EVM的网络装置600。在一个实施例中，网络装置600可以是评估设备的一个实施方式，诸如测试设备111、基本单元121、评估器220和/或接收器/评估器400，如上所述。此外，基本网络装置600可以包括处理器605、存储器610、输入设备615、输出设备620和收发器625。
在一些实施例中，输入设备615和输出设备620被组合为单个设备，诸如触摸屏。在某些实施例中，网络装置600可以不包括任何输入设备615和/或输出设备620。在各种实施例中，网络装置600可以包括以下的一个或多个：处理器605、存储器610和收发器625，并且可以不包括输入设备615和/或输出设备620。
如所描绘的，收发器625包括至少一个发送器630和至少一个接收器635。此处，收发器625与一个或多个远程单元105通信。附加地，收发器625可以支持至少一个网络接口640和/或应用接口645。(一个或多个)应用接口645可以支持一个或多个API。(一个或多个)网络接口640可以支持3GPP参考点，诸如Uu、N1、N2和N3。其他网络接口640可以被支持，如本领域的普通技术人员理解的。
在一个实施例中，处理器605可以包括能够执行计算机可读指令和/或能够执行逻辑操作的任何已知控制器。例如，处理器605可以是微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA或类似的可编程控制器。在一些实施例中，处理器605执行在存储器610中存储的指令，以执行本文描述的方法和例程。处理器605被通信地耦合至存储器610、输入设备615、输出设备620和收发器625。
在各种实施例中，网络装置600是与一个或多个UE通信的RAN节点(例如gNB)，如本文描述的。在这种实施例中，处理器605控制网络装置600执行上述RAN行为。当作为RAN节点操作时，处理器605可以包括管理应用域和操作系统(“OS”)功能的应用处理器(也称为“主处理器”)和管理无线电功能的基带处理器(也称为“基带无线电处理器”)。
在各种实施例中，处理器605生成多层MIMO传输信号，并且控制发送器630经由传播信道向评估设备传送生成的多层传输信号。如本文描述的，评估设备使用无偏线性MMSEMIMO均衡器来测量所传送的多层传输信号，并且计算发送器630的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，多层MIMO传输包括两层MIMO传输。在这种实施例中，每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，所生成的多层MIMO传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
在各种实施例中，接收器635经由传播信道从发送器(例如UE发送器或gNB发送器)接收多层MIMO信号。处理器605使用无偏线性MMSE MIMO均衡器来测量接收到的多层MIMO信号，并且计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，当传播信道的信道矩阵H是可逆的时，用于计算发送器的EVM的EVM定义不取决于传播信道。在一些实施例中，用于计算发送器的EVM的EVM定义是用于生成多层传输信号的预编码矩阵的函数。注意，如果矩阵H具有满秩，或者等效地，如果其行列式不是零，或者等效地，如果H-1可以被定义为使得H*H-1＝I(单位矩阵)，则矩阵H是可逆的。
在一些实施例中，多层传输包括两层MIMO传输，其中每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，第一传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000311
并且第二传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000312
其中值Q1,1、Q1,2、Q2,1、Q2,2形成表示线性MMSE MIMO均衡器的矩阵Q，并且其中值P1,1、P2,2是来自表示线性MMSE MIMO均衡器的噪声协方差矩阵的矩阵P的值。
在一些实施例中，无偏线性MMSE MIMO的平均误差为零。在一些实施例中，所生成的多层传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
在一些实施例中，发送器是用于向基站传送上行链路MIMO信号的UE发送器。在这种实施例中，处理器605可以进一步使用计算的EVM定义由于发送器噪声而导致的基站的本底噪声。
在一个实施例中，存储器610是计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器610包括易失性计算机存储介质。例如，存储器610可以包括RAM，包括动态RAM(“DRAM”)、同步动态RAM(“SDRAM”)和/或静态RAM(“SRAM”)。在一些实施例中，存储器610包括非易失性计算机存储介质。例如，存储器610可以包括硬盘驱动器、闪速存储器或任何其他合适的非易失性计算机存储设备。在一些实施例中，存储器610包括易失性和非易失性计算机存储介质两者。
在一些实施例中，存储器610存储与计算发送器的EVM相关的数据。例如，存储器610可以存储上述参数、配置、资源指派、策略等。在某些实施例中，存储器610还存储程序代码和相关数据，诸如在装置600上操作的操作系统或其他控制器算法。
在一个实施例中，输入设备615可以包括任何已知的计算机输入设备，包括触摸板、按钮、键盘、手写笔、麦克风等。在一些实施例中，输入设备615可以与输出设备620集成在一起，例如作为触摸屏或者类似的触敏显示器。在一些实施例中，输入设备615包括触摸屏，使得文本可以使用在触摸屏上显示的虚拟键盘和/或通过在触摸屏上手写来输入。在一些实施例中，输入设备615包括两个或多个不同设备，诸如键盘和触摸板。
在一个实施例中，输出设备620被设计为输出视觉、可听和/或触觉。在一些实施例中，输出设备620包括能够将视觉数据输出给用户的电子可控显示器或显示设备。例如，输出设备620可以包括但不限于LCD显示器、LED显示器、OLED显示器、投影仪或者能够将图像、文本等输出给用户的类似的显示设备。作为另一个非限制性示例，输出设备620可以包括与网络装置600的其余部分分离但通信地耦合至其余部分的可穿戴显示器，诸如智能手表、智能眼镜、平视显示器等。进一步地，输出设备620可以是智能电话、个人数字助理、电视、台式计算机、笔记本(膝上型)计算机、个人计算机、车辆仪表板等的组件。
在某些实施例中，输出设备620包括用于产生声音的一个或多个扬声器。例如，输出设备620可以产生可听警报或通知(例如嘟嘟声或者钟声)。在一些实施例中，输出设备620包括用于产生振动、运动或者其他触觉反馈的一个或多个触觉设备。在一些实施例中，输出设备620的全部或一部分可以与输入设备615集成在一起。例如，输入设备615和输出设备620可以形成触摸屏或者类似的触敏显示器。在其他实施例中，输出设备620可以位于输入设备615附近。
收发器625包括至少发送器630和至少一个接收器635。一个或多个发送器630可以被用于与UE通信，如本文描述的。类似地，一个或多个接收器635可以被用于与PLMN和/或RAN中的网络功能通信，如本文描述的。尽管仅一个发送器630和一个接收器635被图示，但是网络装置600可以具有任何合适数量的发送器630和接收器635。进一步地，(一个或多个)发送器630和(一个或多个)接收器635可以是任何合适类型的发送器和接收器。
图7描绘了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的方法700的一个实施例。在各种实施例中，方法700由传送设备(诸如远程单元105、发送器205和/或用户设备装置500)和评估设备(诸如测试设备111、基本单元121、接收器/评估器400和/或网络装置600)执行，如上所述。在一些实施例中，方法700由处理器执行，诸如微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等。
方法700开始并且(即，由传送设备)生成705用于MIMO的多层传输信号。方法700包括使用发送器经由传播信道传送710所生成的多层传输信号。方法700包括使用无偏线性MMSE MIMO均衡器(即，由评估设备)测量715所传送的多层传输信号。方法700包括计算720发送器的误差向量幅度(“EVM”)。此处，每个传输层的EVM被计算为无偏线性MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。方法700结束。
图8描绘了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的方法800的一个实施例。在各种实施例中，方法800由评估设备执行，诸如测试设备111、基本单元121、接收器/评估器400和/或网络装置600，如上所述。在一些实施例中，方法800由处理器执行，诸如微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等。
方法800开始并且经由传播信道从发送器接收805多层MIMO信号。方法800包括使用无偏线性MMSE MIMO均衡器测量810接收到的多层MIMO信号。方法800包括计算815发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。方法800结束。
本文公开了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的第一系统。第一系统可以由传送设备(诸如远程单元105、发送器205和/或用户设备装置500)和评估设备(诸如测试设备111、基本单元121、接收器/评估器400和/或网络装置600)实施，如上所述。传送设备生成用于MIMO的多层传输信号，并且使用发送器经由传播信道传送所生成的多层传输信号(到评估设备)。评估设备使用无偏线性MMSE MIMO均衡器来测量所传送的多层传输信号，并且计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，当传播信道的信道矩阵H是可逆的时，用于计算发送器的EVM的EVM定义不取决于传播信道。在一些实施例中，用于计算发送器的EVM的EVM定义是用于生成多层传输信号的预编码矩阵的函数。
在一些实施例中，多层传输包括两层MIMO传输，其中每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，第一传输的EVM被计算为：
Figure BDA0004113388100000351
并且第二传输的EVM被计算为：
Figure BDA0004113388100000352
其中值Q1,1、Q1,2、Q2,1、Q2,2形成表示线性MMSE MIMO均衡器的矩阵Q，并且其中值P1,1、P2,2是来自表示线性MMSE MIMO均衡器的噪声协方差矩阵的矩阵P的值。
在一些实施例中，无偏线性MMSE MIMO的平均误差为零。在一些实施例中，所生成的多层传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
在一些实施例中，发送器包括用于向基站传送上行链路MIMO信号的用户设备发送器。在一些实施例中，评估设备可以进一步使用计算的EVM定义由于发送器噪声而导致的基站的本底噪声。
本文公开了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的第一方法。第一方法可以由包括UE发送器(例如远程单元105、发送器205和/或用户设备装置500)和接收器(例如基本单元121、测试设备109、接收器/评估器400和/或网络装置600)的系统执行，如上所述。
第一方法包括生成用于MIMO的多层传输信号，并且使用发送器经由传播信道传送所生成的多层传输信号。第一方法包括使用无偏线性MMSE MIMO均衡器测量所传送的多层传输信号，并且计算发送器的误差向量幅度(“EVM”)。此处，每个传输层的EVM被计算为无偏线性MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，当传播信道的信道矩阵H是可逆的时，用于计算发送器的EVM的EVM定义与传播信道无关。在一些实施例中，用于计算发送器的EVM的EVM定义是用于生成多层传输信号的预编码矩阵的函数。
在一些实施例中，多层传输包括两层MIMO传输，其中每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，第一传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000361
并且第二传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000362
其中值Q1,1、Q1,2、Q2,1、Q2,2形成表示线性MMSE MIMO均衡器的矩阵Q，并且其中值P1,1、P2,2是来自表示线性MMSE MIMO均衡器的噪声协方差矩阵的矩阵P的值。
在一些实施例中，无偏线性MMSE MIMO均衡器的平均误差为零。在一些实施例中，所生成的多层传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
在一些实施例中，发送器包括用于向基站传送上行链路MIMO信号的用户设备发送器。在这种实施例中，第一方法可以进一步包括使用计算的EVM定义由于发送器噪声而导致的基站的本底噪声。
本文公开了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的第一装置。第一装置可以由移动通信网络中的传送设备实施，诸如上述远程单元105、发送器205和/或用户设备装置500。第一装置包括收发器和处理器，该处理器生成多层MIMO传输信号，并且控制收发器经由传播信道向评估设备传送生成的多层传输信号。此处，评估设备使用无偏线性MMSEMIMO均衡器来测量所传送的多层传输信号，并且计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，多层MIMO传输包括两层MIMO传输。在这种实施例中，每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，所生成的多层MIMO传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
本文公开了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的第二装置。第二装置可以由评估设备实施，诸如测试设备111、基本单元121、接收器/评估器400和/或网络装置600，如上所述。
第二装置包括经由传播信道从发送器接收多层MIMO信号的接收器和使用无偏线性MMSE MIMO均衡器测量接收到的多层MIMO信号的处理器。处理器计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，当传播信道的信道矩阵H是可逆的时，用于计算发送器的EVM的EVM定义不取决于传播信道。在一些实施例中，用于计算发送器的EVM的EVM定义是用于生成多层传输信号的预编码矩阵的函数。
在一些实施例中，多层传输包括两层MIMO传输，其中每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，第一传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000381
并且第二传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000382
其中值Q1,1、Q1,2、Q2,1、Q2,2形成表示线性MMSE MIMO均衡器的矩阵Q，并且其中值P1,1、P2,2是来自表示线性MMSE MIMO均衡器的噪声协方差矩阵的矩阵P的值。
在一些实施例中，无偏线性MMSE MIMO的平均误差为零。在一些实施例中，所生成的多层传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
在一些实施例中，发送器是用于向基站传送上行链路MIMO信号的用户设备发送器。在这种实施例中，处理器可以进一步使用计算的EVM定义由于发送器噪声而导致的基站的本底噪声。
本文公开了根据本公开的实施例的用于计算发送器的EVM的第二方法。第二方法可以由评估设备执行，诸如测试设备111、基本单元121、接收器/评估器400和/或网络装置600，如上所述。第二方法包括经由传播信道从发送器接收多层MIMO信号，并且使用无偏线性MMSE MIMO均衡器测量接收到的多层MIMO信号。第二方法包括计算发送器的EVM，其中每个传输层的EVM被计算为线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
在一些实施例中，当传播信道的信道矩阵H是可逆的时，用于计算发送器的EVM的EVM定义不取决于传播信道。在一些实施例中，用于计算发送器的EVM的EVM定义是用于生成多层传输信号的预编码矩阵的函数。
在一些实施例中，多层传输包括两层MIMO传输，其中每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。在一些实施例中，第一传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000391
并且第二传输的EVM被计算为
Figure BDA0004113388100000392
其中值Q1,1、Q1,2、Q2,1、Q2,2形成表示线性MMSE MIMO均衡器的矩阵Q，并且其中值P1,1、P2,2是来自表示线性MMSE MIMO均衡器的噪声协方差矩阵的矩阵P的值。
在一些实施例中，无偏线性MMSE MIMO的平均误差为零。在一些实施例中，所生成的多层传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
在一些实施例中，发送器是用于向基站传送上行链路MIMO信号的用户设备发送器。在这种实施例中，第二方法可以包括使用计算的EVM定义由于发送器噪声而导致的基站的本底噪声。
实施例可以按照其他具体形式来实践。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附权利要求指示的，而不是由前述描述指示的。落入权利要求的等效含义和范围内的所有改变都会被包含在其范围内。

Claims (15)

1.一种用于计算发送器的误差向量幅度(“EVM”)的方法，所述方法包括：
生成用于多输入多输出(“MIMO”)的多层传输信号；
使用发送器经由传播信道传送所生成的多层传输信号；
使用无偏线性最小均方误差(“MMSE”)MIMO均衡器测量所传送的多层传输信号；以及
计算所述发送器的误差向量幅度(“EVM”)，其中，每个传输层的EVM被计算为所述无偏线性MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述传播信道的信道矩阵H是可逆的时，用于计算所述发送器的EVM的EVM定义不取决于所述传播信道。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于计算所述发送器的EVM的所述EVM定义是用于生成所述多层传输信号的预编码矩阵的函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多层传输包括两层MIMO传输，其中，每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，第一传输的EVM被计算为
Figure FDA0004113388090000011
其中，第二传输的EVM被计算为
Figure FDA0004113388090000021
其中，值Q1,1、Q1,2、Q2,1、Q2,2形成表示所述线性MMSE MIMO均衡器的矩阵Q，并且其中，值P1,1、P2,2是来自表示所述线性MMSE MIMO均衡器的噪声协方差矩阵的矩阵P的值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送器包括用于向基站传送上行链路MIMO信号的用户设备发送器，所述方法进一步包括使用所计算的EVM定义由于发送器噪声而导致的所述基站的本底噪声。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所生成的多层传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
8.一种系统，包括：
传送设备，所述传送设备：
生成用于多输入多输出(“MIMO”)的多层传输信号；以及
使用发送器经由传播信道传送所生成的多层传输信号；以及评估设备，所述评估设备：
使用无偏线性最小均方误差(“MMSE”)MIMO均衡器测量所传送的多层传输信号；以及
计算所述发送器的误差向量幅度(“EVM”)，其中，每个传输层的EVM被计算为所述线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
9.一种评估装置，包括：
接收器，所述接收器：
经由传播信道从发送器接收多层多输入多输出(“MIMO”)信号；以及
处理器，所述处理器：
使用无偏线性最小均方误差(“MMSE”)MIMO均衡器测量所接收的多层MIMO信号；以及
计算所述发送器的误差向量幅度(“EVM”)，其中，每个传输层的EVM被计算为所述线性无偏MMSE MIMO均衡器的输出处的层估计的均方误差的平方根的100倍。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，当所述传播信道的信道矩阵H是可逆的时，用于计算所述发送器的EVM的EVM定义不取决于所述传播信道。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，用于计算所述发送器的EVM的所述EVM定义是用于生成所述多层传输信号的预编码矩阵的函数。
12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述多层传输包括两层MIMO传输，其中，每个传输层的均方误差是发送器噪声的协方差的函数。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，第一传输的EVM被计算为
Figure FDA0004113388090000031
其中，第二传输的EVM被计算为
Figure FDA0004113388090000032
其中，值Q1,1、Q1,2、Q2,1、Q2,2形成表示所述线性MMSE MIMO均衡器的矩阵Q，并且其中，值P1,1、P2,2是来自表示所述线性MMSE MIMO均衡器的噪声协方差矩阵的矩阵P的值。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，所述发送器包括用于向基站传送上行链路MIMO信号的用户设备发送器，所述方法进一步包括使用所计算的EVM定义由于发送器噪声而导致的所述基站的本底噪声。
15.根据权利要求9所述的装置，其中，所生成的多层传输信号包括每层参考符号或每天线参考符号。
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