CN1965496A - 无线通信单元以及处理码分多址信号的方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理码分多址(CDMA)信号的方法(340)，包括：接收CDMA信号(405)；利用CDMA检测器处理接收的CDMA信号；以及从处理的信号中提取(420)控制信道信息。利用(450，410)所提取的控制信道信息来均衡随后接收的CDMA信号，以使均衡器系数的估计更可靠，并增加平均数据吞吐量。

Description

无线通信单元以及处理码分多址信号的方法
技术领域
本发明涉及码分多址(CDMA)检测器以及包括CDMA检测器的CDMA接收机。本发明尤其可应用于其中需要所接收的信号的均衡的通用移动电话系统(UMTS)中的CDMA接收机和检测器。
背景技术
无线通信系统，例如蜂窝电话或专用移动无线通信系统，通常提供布置在多个基站收发器(BTS)与多个用户单元间的无线电信链路，所述基站收发器对于第3代(3G)蜂窝系统，比如通用移动电信系统(UMTS)系统，其被称作节点B，而所述用户单元在UMTS系统中通常被称作用户设备(UE)。从节点B到UE的通信链路一般称作下行链路通信信道。反之，从UE到节点B的通信链路一般称作上行链路通信信道。
在这些无线通信系统中，在多个用户共享通信资源的情况下，存在多种传送信息的技术。这种共享资源的技术被命名为多址技术。存在许多的多址技术，从而将有限的通信资源如频率和/或时间划分成任意数目的物理参数，如频率信道或时间周期(时隙/帧，等等)。
本发明将针对基于UMTS标准的第3代合作伙伴计划(3GPP)通信系统来进行描述。3G通信系统采用码分多址(CDMA)技术，从而基本上所有的通信都能够使用从所有的可用时间周期中的全部各频率中选择出来的频率。实际上，通过给每一通信分配特定的码将期望的信号与不期望的信号区别开，来共享资源。这常常被称作扩频信令。在节点B和UE之间，某些通信资源(常常指信道)用于携载数据(业务)，而其他的信道用于传输控制信号，比如呼叫寻呼。
存在两类的扩频通信，它们是直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。例如，在DSSS通信系统的情况下，将信号的数据内容与宽带伪随机码相乘能够最容易地扩展信号的频谱。接收机准确地知道该扩频信号是必要的，使得接收机能够“解扩”该信号，以便恢复其原始内容。采用DSSS的蜂窝通信系统公知为直接序列码分多址(DS-CDMA)系统，在TIA-EAI标准IS-95中定义了其一个示例。因而，该系统中的各用户使用相同的无线频率(RF)和时隙，但是他们是可以通过使用各自的扩频码来相互区分的。因此，在部分的无线频谱中利用多个扩频码来分配多个通信信道。除了公共信道，每一码都被唯一分配给UE。
为解码正确的扩频码，使用特殊形式的信号接收机，其常常被称作RAKE接收机。RAKE接收机利用均衡功能来使在不同频率信道上发送时在不同时刻出现的信号均衡。这些信号还可能受多径和其他无线传播效应的影响，而这些都需要通过接收机的均衡器功能来进行补偿。
然而，在CDMA系统领域中，已知RAKE接收机在出现严重干扰，比如多址干扰(MAI)或符号间(ISI)干扰的情况下，不能提供足够的性能。因而，需要通过设计改进的扩频接收机来增强CDMA接收机的性能，特别是就UE接收机下行链路性能而言。
取代公知的RAKE接收机的最可能的候选者之一是线性码片均衡器，其被特别设计以用于下行链路信道。3GPP评估了码片均衡器的性能，很大的可能它将作为3G系统内未来版本的高速数据分组接入(HSPDA)标准的性能要求的基础。
在论文“Data detection algorithms specially designed for thedownlink of CDMA mobile radio systems”，VTC’97中，A.Klein描述了采用线性迫零和最小均方差(MMSE)技术的下行链路信道均衡器。就对解扩的用户符号进行均方误差的优化而言，在该论文中，在数据“符号”级解决了均衡问题。
实现均衡的另一手段是考虑合成的码片序列，其是小区中所有用户的扩频信号的总和。于是接收机单元中的处理器在码片级解决ZF和MMSE问题，而不是在符号级。在I.Ghauri和D.T.M.Slock的论文“Linear receiver for the DS-CDMA downlink exploiting orthogonality ofspreading sequences”中，描述了这种手段的一个示例。
如果假设该合成码片序列是独立同分布的(idd)，则可以得到前述问题的相对简单的解决方案，如T.P.Krauss，M.D.Zoltowski和G.Leus在他们的论文“Simple MMSE equalizers for CDMA downlink torestore chip sequence：comparison to zero-forcing and RAKE”所描述的。在这种情况下，不需要扩频/扰码信息，并且仅利用信道响应和噪声方差就可以得到线性均衡器的系数。
由于实践中接收机不知道信道响应，最通常的做法是使用训练序列以用于信道估计和均衡器抽头的计算。在3G蜂窝WCDMA标准中，提供码复用的“导频”信号。该导频信号用于提供训练序列，所述训练序列基本经历了与业务信道上发送的主数据相同的传播条件。然后该解码的导频信号用于信道估计和均衡器抽头(滤波器系数)的计算。在基于块的或者自适应的均衡器配置中都可以采用导频信号，如F.Petre，M.Moonen，M.Engels，B.Gyselinckx和H.De Man所著、VTC2000中出版的题为“Pilot-aided adaptive chip equalizer receiver forinterference suppression in DS-CDMA forward link”的论文中所述。
已知依靠导频信号技术的均衡器的性能可以通过半盲技术来提高，如在F.Petre，G.Leus，M.Engels，M.Moonen和H.De Man所著的题目为“Semi-blind space-time chip equalizer receivers for WCDMAforward link with code-multiplexed pilot”的在ICASSP’01中出版的论文中所述。这种技术基于利用均衡器的滤波器系数和发送的数据的优化。在这种情况下的明显的缺点是较高的复杂度，因为半盲均衡器要求用户码的自相关以及互相关特性。在长扰码的情况下，这些问题混杂在一起，因为代码从符号到符号改变。
现有的蜂窝通信系统的演化的另一重要路径是，引入自适应调制和编码(AMC)技术。AMC系统的思想是根据主要的信道条件调整调制和编码速率，并从而改变数据速率。典型的，这种系统采用特别的下行链路控制信道信令，其包括调制类型、编码速率以及解码所发送的数据所需的其他参数。已知对于“差”的信道条件，降低数据速率，而对于“好的信道”，将数据速率增加至最大程度，在该最大程度它仍然能够被UE复制。因而，通过采用AMC，增加了通信系统的平均数据吞吐量。
因此，对CDMA接收机需要提供增加的数据吞吐量，特别是对于自适应调制和编码WCDMA通信系统。
发明内容
如在所附权利要求书中所述，本发明提供了一种处理码分多址(CDMA)信号的方法、一种存储介质、一种信号处理设备、一种无线通信单元以及一种无线通信系统。
总的来说，在所接收的信号的均衡中，本发明除利用导频信号外还利用CDMA控制信道传输，以用于解码和用作训练序列，或者本发明利用CDMA控制信道传输来替代导频信号以用于解码和用作训练序列。以这样的方式，当除导频信号外也被使用时，可以更可靠地进行均衡器系数的估计。另外，通过使用更可靠的信号作为均衡器训练序列，这一机制显著地增加了最大数据吞吐量。
附图说明
将参考附图，仅以示例的方式说明本发明的实施例，在附图中：
图1示出了支持无线通信单元的无线通信系统的框图，所述无线通信单元适于支持本发明优选实施例的各种创新概念；
图2示出了如本发明优选实施例所采用的支持HSPDA(即并发数据信道和控制信道)的3G无线通信系统的时序图；
图3示出了适于支持本发明优选实施例的各种创新概念的无线通信单元的功能框图；以及
图4示出了适于支持本发明优选实施例的各种创新概念的CDMA通信单元的均衡器功能(等效于均衡器处理步骤)的功能框图。
具体实施方式
本发明的优选实施例关注于自适应调制和编码(AMC)系统中的码片均衡，在所述系统中，数据信道伴随有携载数据检测/解码过程中所使用的信息的控制信道。已知正确地解码控制信道上携载的参数以使用该控制数据，这对于能够正确地解码所接收的数据来说是很关键的。因此，控制信息的一个比特的差错可能导致所有相应的数据不可使用。
因此，一般情况，与相应数据信道的扩频因子和调制阶数相比，控制信道信息被利用例如弹性(resilient)纠错码、高扩频因子和低调制阶数而保护得较好。正是基于认识到这样的事实，本发明的发明人意识到，相对于或除过特定的额外导频信号，还可以以一种新颖的创新的方式将这种控制信息用作训练序列来“训练”CDMA接收机。基于此考虑，在进行纠错后，除导频符号外还可以使用在控制信道的解码的控制信道符号的准确度上的高置信因子，或者来代替导频符号。
首先，参考图1，其概括地示出了根据本发明优选实施例的基于蜂窝的电话通信系统100。在本发明的优选实施例中，基于蜂窝的电话通信系统100符合UMTS/3G空中接口，比如属于3G宽带CDMA(WCDMA)蜂窝标准的高速数据分组接入(HSPDA)系统，并且包含在UMTS/3G空中接口上运行的网络元素。HSPDA目标是支持高速无线应用。然而，在此所提出的技术和装置可以等同地应用到任何基于均衡器的CDMA无线通信系统，并且特别是任何实质上采用并发数据和控制信道传输的同步DS-CDMA通信系统，这也在本发明的构思之内。
多个用户单元(或UMTS命名体系中的用户设备(UE))112、114、116经无线链路118、119、120与多个基站收发器(在UMTS命名体系中被称作节点B)122、124、126、128、130和132通信。该系统包括许多其他的UE和节点B，但出于使本发明清楚的目的而未示出。
该无线通信系统，其有时也被称作网络运营商的网络域，连接到外部网络134，例如因特网。网络运营商的网络域(参考第3代UMTS进行描述)包括：
(i)核心网络，即，至少一个网关GPRS支持节点(GGSN)144和/或至少一个服务GPRS支持节点(SGSN)；以及
(ii)接入网络，即，
(a)无线网络控制器(RNC)136-140；以及
(b)UMTS节点B122-132。
UE经无线Uu接口与网络接入域中的节点B通信数据。节点B有效地工作作为基站，即，无线服务通信单元。节点B122-132经Iub接口通过基站控制器(在UMTS命名体系中被称作无线网络控制器站(RNC))136、138、140连接到外部网络。RNC负责用于多个节点B的资源的控制和分配，一个RNC通常可以控制50到100个节点B。RNC彼此通信(经由接口Iur)，以支持切换和宏分集。
RNC经Iu接口与服务网络中的SGSN通信。SGSN是负责会话控制和到位置寄存器的接口的UMTS核心网络元素。SGSN是用于许多RNC的大型的集中控制器。
在该服务网络域内，SGSN经Gn接口与GGSN通信。GGSN(170B)是负责将核心分组网络内的用户数据集中并经Yu接口隧道到最终目的地(例如，因特网服务提供商(ISP)的UMTS核心网络元素。
操作和管理中心(OMC)146工作连接到RNC 136-140及节点B122-132(为了清楚，仅以节点B126示出)。如本领域技术人员所理解的，OMC146支配和管理蜂窝电话通信系统100的多个部分。
参考经高速共享数据信道(HS-DSCH)从节点B到多个UE的HSPDA服务的传输说明了本发明的创新概念。因此，在支持这些服务时，高速共享数据信道由在小区内操作的所有用户共享。这些UE被通过它们的服务节点B分配有正交可变扩频因子(OVSF)码和对应的传输时间间隔。值得注意的，在本发明的优选实施例中，数据信道伴随有高速共享控制信道(HS-SCCH)。
在此说明的创新性概念颠覆了关于UE112-116中均衡器训练的当前的方法，在于，插入到数据传输中的导频符号不是用于训练UE的均衡器的唯一机制。将参考使用从HS-SCCH解码的与导频符号一起用于码片均衡器训练的控制符号，来说明本发明的优选实施例。然而，设想在某些情况下，在均衡器训练中，可以采用使用从HS-SCCH解码的控制符号作为唯一机制。
在正确地接收了控制符号的情况下，可以得到更好的均衡器系数的估计。如果错误地接收了控制信号，不管怎样它都无助于均衡器训练，并且对于均衡器训练具有非常负面的影响。然而，在AMC系统中，如果错误地接收了该控制，那么由于没有接收到用于解码的必要参数，不管均衡器被训练得多么糟，数据都不可能被解码。
参考图2，时序图200示出了在HSPDA CDMA系统中发送控制信道信息和真实数据之间的时间延迟。实际上，HSPDA CDMA系统支持用于导频信号的单独信道210，其与所使用的其他信道充分相关，以帮助均衡从其他信道接收的信号。在数据信道230上发送相应的数据之前，利用两个(“2560”个码片长度的)时隙240的时间延迟，经控制信道220发送控制信息。因此，UE能够监控和解码部分的控制信道220，以确定是否计划了在下一数据传送间隔在数据信道230上接收数据。通过解码用户标识信息来进行这一确定。
如果数据确实是调度用于UE的，则解码控制信道220所携载的信息的其余部分(多个)。为正确地解调和解码数据信道上正携载的全部数据，该控制信息是必要的。参考图3来说明UE所采用的来执行该解码/均衡技术的机制。
现在参考图3，其中示出了无线用户通信单元(UE)的框图，例如图1的UE112。UE112适于支持本发明的创新概念。
UE112包括天线302，其优选耦接到提供UE112内接收链和发送链间隔离的双工滤波器或天线开关304。接收机链包括接收机前端电路306(有效地提供接收、滤波以及中频或基频转换)。前端电路306扫描来自其相关节点B的信号传输。前端电路306串联到信号处理功能(一般通过数字信号处理器(DSP)来实现)308。最后的接收机电路是基带“后端”电路309，其工作连接到显示单元310。值得注意的是，耦接到基带后端电路309的信号处理功能308整合有包括均衡器功能340的CDMA检测器330。
HSPDA是自适应调制和编码系统，用户预先不知道发送的数据的调制和编码速率，或甚至不知道使用了哪些OVSF码或者多少OVSF码。根据本发明的优选实施例，信号处理器功能308已适于利用从接收的控制信道信号解码的控制信道信息。于是，信号处理功能308使用均衡器功能340内的这些控制信道信号来均衡随后接收的数据分组。将参考图4进一步描述该过程。
例如，在A.Das，F.Khan，A.Sampath和H.Su所发表的在PIMRC2002中出版的题目为“Design and performance of downlink sharedcontrol channel for HSPDA”的论文中，描述了控制信道信息经控制信道从节点B到UE的传输。
出于完整说明的考虑，UE还包括控制器314，其优选工作耦接到前端电路306，使得接收机能够经接收信号强度指示(RSSI)312功能从恢复的信息中计算接收误比特率(BER)或误帧率(FER)，或者类似的链路质量测量数据。RSSI312功能工作耦接到前端电路306。存储器设备316存储多种UE专用数据，比如解码/编码功能、时序细节、与时序有关的相邻和服务小区信息、信道、功率控制等等。定时器318工作耦接到控制器314以控制UE112内操作的时序，即时间相关的信号的传输和接收的时序。
出于完整说明的考虑，广义上，UE112的发射链实质上包括：输入设备320，比如麦克风和/或键盘，其通过信号处理器功能308串联耦接；发射机/调制电路322；以及功率放大器324。信号处理器功能308、发射机/调制电路322以及功率放大器324工作响应控制器，功率放大器的输出耦接到双工滤波器或天线开关304，这正如本领域所公知的。
现在参考图4，其中示出了均衡器功能340更具体的视图。通过具体说明过程中所涉及的数学运算，本领域技术人员可以更好地理解该均衡器功能。因此，定义CDMA传输包括列向量p、s和d，分别包含导频、控制和数据符号，其中该传输在某些时间间隔中接收。指定在该时间接收的多个导频符号‘B’。各信道的扩频因子是：数据信道-‘16’，控制信道-‘128’，导频信道-‘256’。因此，能够计算出，在相同时间间隔上接收的控制符号的数量为‘2B’，而在相同时间间隔上接收的导频符号的数量是‘16B’。
因而，可以确定各向量的维度，即：
p-B×1，s-2B×1，以及d-16B×1
假设序列cn表示非周期性扩频码，其通过OVSF码与非周期性小区专用扰码相乘而得到。
于是，定义扩频因子(SF)B×B码矩阵C为：
C = C 0 C 1 . . C sf - 1 C sf C sf + 1 . . C 2 sf - 1 . . C sf , B - 1 - - - [ 1 ]
其中，将序列cn规范化，使得CHC＝I。
根据所述定义，设
q是B×1符号向量；且
z是SF.B×1码片向量，
则积Cq和CHz分别表示扩频和解扩操作。
于是，多用户码片信号可以写成：
a p C p p + a s C s s + Σ k a k C d , k d k - - - [ 2 ]
其中：
k是用户索引；
Cp、Cs和Cd是导频、控制和用户码矩阵；以及
α是总的多用户码片序列中用户(或导频/控制)码片序列的权重。该多用户码片序列在具有脉冲响应‘h’的无线信道上发送。
所接收的信号为
y＝Hx+n                                 [3]
其中：
n是加性高斯白噪声；而
H是基于信道响应‘h’的Toeplitz卷积矩阵。
设已知信道响应，则能够容易地得出用于估计多用户码片序列的最小方均估计(MMSE)解，如I.Ghauri和D.T.M.Slock的论文“Linearreceivers for the DS-CDMA downlink exploiting orthogonality ofspreading sequences”中所描述。对于未知信道响应，可以利用导频信号，基于逐块或以逐采样自适应配置来训练均衡器。然而，本领域技术人员将理解许多的其他自适应方案也是可能的。
如果我们关注块均衡器，那么能够识别，可以通过解最小二乘(LS)极小化问题得到向量系数‘f’：
CH pYf＝p                                [4]
其中：
Y是基于向量y的Toeplitz卷积矩阵。
这一均衡器基于仅采用导频符号的已知技术。其解为：
f＝(YHCpCH pY)-1YHCpp                    [5]
或者，在不定LS问题的情况下：
f＝YHCp(CH pyyHCp)-1p                    [6]
在HSPDA系统中，正确检测控制信道是正确检测数据信道的必要条件。如果控制信息的检测不成功，则解码的数据信道当然会是错误的。因此，出于均衡的目的，假设解码的控制信息总是正确的。下面，根据本发明的优选实施例，能够利用一种可供选择的训练序列来提供相同等级的性能，或者利用解码的控制符号作为对导频序列的附加训练序列来提高均衡器性能。
参考图4，框图示出了根据本发明优选实施例的接收机均衡功能340以及在改进的均衡操作中所涉及的处理步骤。假设在块i上接收的信号yi405通过均衡滤波器fi410来处理。然后，处理后的信息实际上在控制信道信息和数据间分开。控制信道信息被利用维特比算法解调420和解码430，以纠正任何传输错误。之后，在重编码功能425中重编码很有希望没有错误的控制信息，并且将其再次调制，以产生硬判决控制符号i。该硬判决控制符号i然后用来更新均衡器系数450，以用于下一接收的数据块，即，计算fi+1。
因此，对于下一数据块，在块i+1上接收的信号yi+1号由均衡滤波器fi410处理。然后，处理的信息实际上在控制信道信息和数据之间分开。值得注意的，数据信道中包含的数据在被解调415和被在解码器功能425解码之前，被利用来自前一数据块的更新的系数来将其均衡。
在本发明的优选实施例中，估计的控制符号和导频符号都堆叠在一个向量中，并且它们的码矩阵堆叠在一个矩阵中。
p ~ i = a p · p i a s . s ^ i C ~ i C p , i C s , j - - - [ 7 ]
然后该过程通过利用如下的等式[8]解LS问题来确定fi+1：
C ~ i H Y i f i + 1 = p ~ - - - [ 8 ]
超定LS问题的解是：
f i + 1 = ( Y i H C ~ i C ~ i H Y i ) - 1 Y i H C ~ i p ~ i - - - [ 9 ]
替换的，欠定LS问题的解是：
f i + 1 = Y i H C ~ i ( C ~ i H Y i Y i H C ~ i ) - 1 p ~ i - - - [ 10 ]
值得注意的，就基于在块‘i’的观测数据计算用于块‘i+1’的系数而言，均衡器系数的估计被延迟了。这样执行是因为所估计的控制符号i在能够运算均衡器之前应当有效。为避免性能恶化，应当选择块大小使其足够小以用于信道响应在两个连续的块上不变。尽管在仅利用导频的均衡器中不存在这样的限制，但是由于在超大规模集成(VLSI)的实现方案中时序和存储器的限制，即使在仅利用导频的接收机中使用延迟估计常常也是有利的。
就其本身而言，所提出的方案的复杂度显然高于导频训练的方案的复杂度。复杂度的增加源自更大维数的码矩阵和训练数据向量。另一方面，控制信道重编码的影响是可以忽略的，因为在共享的控制信道上的符号速率是非常小的。本发明的发明人也说明了HSDPA类别“6”服务的吞吐量典型地增加～10％。
下面的表1示出了利用建议的L＝10抽头的码片均衡器，由在类别“6”服务的HSPDA系统传送的吞吐量性能的提高，并且利用等式[10]以B＝3估计系数，，以及已知技术的对比吞吐量。
表1
Ior/Ioc 描述 吞吐量(已知的) 吞吐量(建议的)
100 PB3 1263 1417
10 PB3 1053 1122
100 VA30 1347 1539
10 VA30 1135 1241
从表1可知，利用所建议的方法，增了最大吞吐量，所述增加可以为大约10％-15％。在较低的Ior/Ioc的情况下，吞吐量的增加也较低。
随着求逆的矩阵的维数增加，结果所建议的方法更加复杂。在已知的现有技术中，维数是B×B，其中B是估计块中导频符号的数目。由于在如此大小的块中，存在2B个控制符号，故在本发明优选实施例中的矩阵的维数可以达3B×3B；也即在使用所有的控制符号的情况下。这说明结构化矩阵求逆的复杂度是N2阶，其中N是矩阵的大小。
如图3中所示，设想了在接收链中可以使用单个信号处理器功能308来进行前述功能。可供选择的，可以使用多个处理器来实现接收的CDMA信号的处理。当然，可以以分立的或集成的元件形式来实现通信单元112中的各种元件，因此最终结构仅仅是基于主要的设计考虑而作出的选择。
更一般的，可以在各通信单元(UE)内以任何适当的形式实现与本发明优选实施例有关的UE112的调整。例如，可以将新的装置加到常规的通信单元，或者替换的，可以例如通过将其中的一个或多个处理器重新编程来调整常规通信单元的现有部件。这样，所需的调整可以以存储在存储介质上的处理器可实现的指令的形式来实现，例如软盘、硬盘、可编程只读存储器(PROM)、随机存取存储器(RAM)或者这些或其他存储介质的任意组合。
尽管参考无线通信设备，比如采用UMTS空中接口的移动电话，描述了本发明的优选实施例，然而，预期前述的本发明优选实施例中的无线通信设备在替换的实施例中，可以是能够采用CDMA技术的任何无线设备，例如能在自适应调制和编码WCDMA系统中操作的无线设备。
总之，本发明已经描述了改进的均衡器训练序列以及在CDMA接收机中进行均衡的方法。
可以预期，集成电路制造者可以在能够整合有均衡器和/或滤波器功能的专用集成电路或信号处理设备中采用前述的创新性概念。例如，可以预期，可以如基本参考前述接收机电路布置所描述，配置信号处理设备，来提供均衡功能，所述均衡功能考虑到了可从控制信道信号获得的保护的信息。
本发明的创新性概念有利地通过使CDMA接收机能够通过利用更准确可靠的训练序列在差的传播条件下恢复数据，从而增加了吞吐量，为CDMA接收机电路的制造商提供了显著的利益。例如，其他可供选择的均衡技术能够从在此所述的本发明创造性概念中获益，这也在本发明的预期之中。
可以进一步预期，在此所述的创新性概念可以等同地应用到多输入多输出(MIMO)系统，即，其中存在多个发射和接收天线的情况。在这一点上，多个码片均衡器将使用控制符号以用于MIMO系统中的均衡，其中所使用的块的数目可以(并且通常将)等于接收天线的数目。
实际上，在此所建议的无线通信单元及方法提供了一种更有效的低复杂度码片均衡器，其提供了改进的性能和复杂度间的折中。但是，可以预期，在此所述的创新性概念可以等同地应用到任何其他均衡器，比如CDMA系统的非线性均衡器。
将理解，如上所述的为基于CDMA的无线通信单元中的均衡器提供改进的训练信号的装置及方法，趋于提供至少一个下述优点：
(i)它使得均衡器系数的估计更加可靠；
(ii)它增加了最大数据吞吐量，大约10％-15％；以及
(iii)它使得CDMA通信系统的设计无需考虑导频信号的提供，从而增加了频谱效率。
尽管上面说明了本发明的具体及优选的实施方案，但是显然本领域技术人员可以容易地应用这些创新性概念的各种变化和修改。
因此，已经提供了无线通信单元、能够执行均衡的信号处理器以及均衡的方法，其解决了先前结合现有技术说明的均衡的问题。

Claims (25)

1.一种处理码分多址(CDMA)信号的方法(340)，所述码分多址信号包括数据信道信息和解码所述数据信道信息中使用的控制信道信息，该方法包括以下步骤：
接收CDMA信号(405)；
利用CDMA检测器处理接收的CDMA信号；
从处理的CDMA信号中提取(420)控制信道信息；并且
该方法特征在于步骤：
利用(450，410)所提取的控制信道信息来均衡随后接收的信号。
2.如权利要求1所述的方法(340)，其中，所述处理的步骤包括利用滤波器系数对接收的CDMA信号(405)滤波(410)，并且所述利用(450，410)所提取的控制信道信息来均衡随后接收的CDMA块的步骤包括利用所提取的控制信道信息作为训练序列更新(450)该滤波器系数的步骤。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法(340)，其中，除解码的导频信号外，还使用所述利用(450，410)所提取的控制信道信息的步骤，来均衡CDMA接收信号。
4.如前述任一权利要求所述的方法(340)，其中，所述利用CDMA检测器处理接收的CDMA信号的步骤包括处理并发的数据信道信息和控制信道信息。
5.如前述任一权利要求所述的方法(340)，其中，所提取的控制信道信息包括高扩频因子和低调制阶数。
6.如前述任一权利要求所述的方法(340)，其中，所述提取(420)步骤包括提取用户标识信息来识别是否应当均衡随后的数据。
7.如前述权利要求2-6的任一所述的方法(340)，其中，更新(450)滤波器系数的步骤包括利用下述等式估计滤波器系数：
f i + 1 = Y i H C ~ i ( C i H ~ Y i Y i H C i ~ ) - 1 P i ~ ·
8.如前述任一权利要求所述的方法(340)，其中，所述利用(450，410)提取的控制信道信息均衡随后接收的CDMA信号的步骤在码片均衡器上执行。
9.如前述任一权利要求所述的方法(340)，其中，所述提取的控制信息被用在自适应调制和编码系统中，作为CDMA下行链路码片均衡器的训练序列。
10.如前述任一权利要求所述的方法(340)，其中，所述提取的控制信息被用作MIMO系统中进行均衡的训练序列。
11.一种存储处理器可执行指令的存储介质，所述指令用于控制一个或多个处理器来执行任一前述权利要求所述的方法。
12.一种包括具有均衡器功能(340)的码分多址(CDMA)检测器(330)的集成电路：
其中，该集成电路特征在于，该均衡器功能(340)被配置为基于控制信道信息利用训练序列来均衡接收的信号，其中该控制信道信息携载解码数据信道中使用的信息。
13.如权利要求12所述的集成电路，其特征进一步在于，该均衡器功能(340)包括滤波器，所述滤波器被配置为接收响应于接收的控制信道信息而产生的更新的滤波器系数。
14.一种无线通信单元(112)，包括码分多址(CDMA)接收机，该接收机具有用于处理接收的CDMA信号的信号处理功能，所述CDMA信号包括数据信道信息以及用于解码所述数据信道信息的控制信道信息；以及均衡器功能(340)，其工作耦接到信号处理功能(308)以均衡接收的CDMA信号，该CDMA接收机特征在于，该信号处理功能(308)被设置来从处理的CDMA信号中提取控制信道信息，使得均衡器功能(340)利用所提取的控制信道信息来均衡随后接收的CDMA信号。
15.如权利要求14所述的无线通信单元(112)，其中，该CDMA接收机特征进一步在于，该均衡器功能(340)是利用滤波器系数均衡接收的CDMA信号的滤波器，并且所提取的控制信道信息被用作训练序列来更新该滤波器系数。
16.如权利要求14或权利要求15所述的无线通信单元(112)，其中，该信号处理功能(308)利用下面的等式估计滤波器系数：
f i + 1 = Y i H C i ~ ( C i H ~ Y i Y i H C i ~ ) - 1 P i ~ ·
17.如前述权利要求14至16的任一所述的无线通信单元(112)，其中，该均衡器功能(340)被配置来利用基于控制信道信息和一个或多个接收的导频信号两者的一个或多个训练序列来均衡所接收的CDMA信号。
18.如前述权利要求14至17的任一所述的无线通信单元(112)，其中，该信号处理器功能(308)被设置来从控制信道信息提取用户标识信息，以识别是否应当均衡随后的数据。
19.如前述权利要求14至18的任一所述的无线通信单元(112)，其中，该均衡器功能(340)是码片均衡器。
20.如前述权利要求14至19的任一所述的无线通信单元(112)，其中，该无线通信单元(112)被配置来在自适应调制和编码系统中操作。
21.如前述权利要求14至19的任一所述的无线通信单元(112)，其中，该无线通信单元(112)被配置来在CDMA MIMO系统中操作。
22.一种信号处理功能(308)，包括如权利要求14至20的任一所述的CDMA接收机。
23.一种通信系统(100)，适于支持如前述权利要求14至21的任一所述的无线通信单元(112)。
24.如权利要求23所述的通信系统(100)，其中，该通信系统(100)是自适应调制和编码系统。
25.如权利要求23所述的通信系统(100)，其中，该通信系统(100)是MIMO系统。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE403286T1 (de) * 2002-06-21 2008-08-15 Qualcomm Inc Zwischenverstärker für drahtlose lokale netzwerke
US8885688B2 (en) 2002-10-01 2014-11-11 Qualcomm Incorporated Control message management in physical layer repeater
GB0423567D0 (en) * 2004-10-23 2004-11-24 Koninkl Philips Electronics Nv Mimo system and method of operating a mimo system
KR100693555B1 (ko) * 2005-12-09 2007-03-14 주식회사 팬택 수신 성능을 개선한 디지털 멀티미디어 방송 수신장치 및이의 채널추정방법
CN101595657B (zh) 2006-09-21 2014-07-09 高通股份有限公司 用于缓解中继器之间的振荡的方法和装置
KR20090074812A (ko) * 2006-10-26 2009-07-07 퀄컴 인코포레이티드 빔 형성기를 이용한 다중 입력 다중 출력을 위한 중계기 기술
KR100843006B1 (ko) * 2006-12-27 2008-07-01 에스케이 텔레콤주식회사 칩 등화 장치 및 방법
US8504082B2 (en) * 2007-05-08 2013-08-06 Motorola Mobility Llc Increasing system capacity via utilization of end user equipment knowledge
US8102950B2 (en) 2008-02-22 2012-01-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for efficient multi-symbol detection
US8126043B2 (en) * 2008-02-22 2012-02-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for block-based signal demodulation
US8559561B2 (en) 2008-02-22 2013-10-15 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for symbol detection via reduced complexity sequence estimation processing
US8199719B2 (en) * 2008-03-13 2012-06-12 Apple Inc. Methods and apparatus for performing handover between a long term evolution (LTE) network and another type of radio access network
US8149929B2 (en) * 2008-06-17 2012-04-03 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Receiver and method for processing radio signals using soft pilot symbols
JP5213799B2 (ja) * 2009-06-05 2013-06-19 日本電信電話株式会社 受信装置および受信信号の等化方法
US9154260B2 (en) * 2010-03-26 2015-10-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for reliable transmission of control information in a wireless communication network
WO2013137911A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Song Sanquan Apparatus and system for switching equalization
KR101626326B1 (ko) * 2015-02-12 2016-06-03 충북대학교 산학협력단 채널정보 저장 방법 및 통신 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69533156T2 (de) * 1994-06-22 2005-07-14 Ntt Docomo Inc. Synchrondetektorschaltung und synchronisierungsmethode für einen digitalsignalempfänger
JPH11127208A (ja) * 1997-10-24 1999-05-11 Fujitsu Ltd パイロットシンボル及び仮判定データシンボルを用いた同期検波方法及び移動体通信用受信装置及び干渉除去装置
JPH11355849A (ja) * 1998-06-05 1999-12-24 Fujitsu Ltd パイロット及び仮判定データシンボルを用いた同期検波方法並びに移動体通信用受信装置及び干渉除去装置
US6539205B1 (en) * 1998-03-23 2003-03-25 Skyworks Solutions, Inc. Traffic channel quality estimation from a digital control channel
US7158558B2 (en) * 2001-04-26 2007-01-02 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Wideband multiple access telecommunication method and apparatus
US7099412B2 (en) * 2001-05-14 2006-08-29 Texas Instruments Incorporated Sequential decoding with backtracking and adaptive equalization to combat narrowband interference
JP3562502B2 (ja) * 2001-09-27 2004-09-08 日本電気株式会社 Ｃｄｍａ受信装置及びその装置のチャネル推定方法
JP3565344B2 (ja) * 2002-02-21 2004-09-15 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 干渉除去システム、及び、干渉除去方法
US20040001539A1 (en) * 2002-06-26 2004-01-01 Sankaran Sundar G. Training using overhead data in a wireless communications network
US6873596B2 (en) * 2003-05-13 2005-03-29 Nokia Corporation Fourier-transform based linear equalization for CDMA downlink
US7324583B2 (en) * 2004-02-13 2008-01-29 Nokia Corporation Chip-level or symbol-level equalizer structure for multiple transmit and receiver antenna configurations
US20080089403A1 (en) * 2007-11-26 2008-04-17 Nokia Corporation Chip-level or symbol-level equalizer structure for multiple transmit and receiver antenna configurations

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