DE602004004574T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Entzerrerung in einem Empfänger eines CDMA Systems - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Entzerrerung in einem Empfänger eines CDMA Systems Download PDF

Info

Publication number
DE602004004574T2
DE602004004574T2 DE602004004574T DE602004004574T DE602004004574T2 DE 602004004574 T2 DE602004004574 T2 DE 602004004574T2 DE 602004004574 T DE602004004574 T DE 602004004574T DE 602004004574 T DE602004004574 T DE 602004004574T DE 602004004574 T2 DE602004004574 T2 DE 602004004574T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
received signal
filtering
output
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE602004004574T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004004574D1 (de
Inventor
Laurence E. New York Mailaender
John G. Andover Proakis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucent Technologies Inc filed Critical Lucent Technologies Inc
Publication of DE602004004574D1 publication Critical patent/DE602004004574D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004004574T2 publication Critical patent/DE602004004574T2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/7103Interference-related aspects the interference being multiple access interference
    • H04B1/7105Joint detection techniques, e.g. linear detectors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • H04L25/03057Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception with a recursive structure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03433Arrangements for removing intersymbol interference characterised by equaliser structure
    • H04L2025/03439Fixed structures
    • H04L2025/03445Time domain
    • H04L2025/03471Tapped delay lines
    • H04L2025/03484Tapped delay lines time-recursive
    • H04L2025/0349Tapped delay lines time-recursive as a feedback filter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • In CDMA-Zellsystemen, wie zum Beispiel UMTS, werden Benutzerdaten unter Einsatz mehrerer orthogonaler Codes übertragen. Zum Beispiel werden Benutzerdaten von K Quellen, bk, Spreizsequenzen, sk zugewiesen und als ein Kompositsignal über einen streuenden Kanal h (zum Beispiel eine Luftschnittstelle) übertragen. Ein solcher Zeitstreuungs-Mehrpfadkanal, der einen einzigen Chip oder mehrere überspannt, verursacht zwei getrennte Arten von Verschlechterung: Code-zu-Code-Interferenz aufgrund von Verlust von Orthogonalität unter den Codes (MAI) sowie gewöhnliche Intersymbolinterferenz (ISI). Die Auswirkung von ISI kann bei Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen, wie zum Beispiel HSDPA, bei welchen die Anzahl von Chips pro Symbol nur 16 beträgt, signifikant sein.
  • Beide der oben beschriebenen Verschlechterungen können durch lineares Entzerren auf Chipebene am Empfänger gehandhabt werden. Der lineare Entzerrer geht einer Entspreizungsoperation für jede Quelle voraus. Eine bemerkenswerte Eigenschaft des Entzerrers auf Chipebene besteht darin, dass nur ein einziger Entzerrer erforderlich ist, um alle Spreizcodes zu korrigieren. Um die Systemkapazität weiter zu verbessern, wäre es wünschenswert, auf Chipniveau Entzerren mit Entscheidungsrückführung zu verwenden. Da das Signal-Rausch-Verhältnis des Chips jedoch extrem niedrig ist und das Kompositsignal eine extrem breite Konstellation hat, sind Beschlüsse auf einzelnen Chips unzuverlässig. Um das zu überwinden, wurde zuvor vorgeschlagen, Hypothesen-Feedback zu verwenden, bei dem mehrere Entzerrer parallel laufen, wobei jeder von einer möglichen Datensymbolhypothese abhängig ist. Während das zum Reduzieren von ISI eines einzelnen Benutzers sehr effektiv sein kann, ist es extrem komplex, wenn alle Hypothesen für alle K-Benutzer enthalten sind, wie das bei der Ab wärtsverbindung erforderlich wäre. In einem QPSK-System mit 16 Spreizcodes gibt es zum Beispiel 416 = 4,3 × 109 mögliche Hypothesen.
  • Frank et al. (US 2003/035469 A1) offenbart eine Erfindung, die eine lineare Standardentzerrung mit geringstem quadratischem Fehler mit paralleler Interferenzaufhebung für die Symbolbestimmung in einer Vorwärtsverbindung eines CDMA-Kommunikationssystems bereitstellt, das mehrere Codekanäle benutzt. Das offenbarte Verfahren filtert linear ein empfangenes Signal, um ein erstes Filtersignal zu bilden, entspreizt und demoduliert das erste gefilterte Signal und stellt mehrere Symbolschätzungen für alle entsprechenden Codekanäle bereit. Ein geschätztes übertragenes Signal wird aus mehreren Symbolschätzungen erzeugt, und mit einer Kanalschätzung, um ein gefiltertes geschätztes übertragenes Signal zu schaffen. Ein Restsignal wird als ein Unterschied zwischen dem empfangenen Signal und dem geschätzten empfangenen Signal bestimmt, Signal, das linear gefiltert wird und dann mit dem geschätzten übertragenen Signal kombiniert wird, um ein verbessertes geschätztes übertragenes Signal zu bilden. Dieses geschätzte übertragene Signal wird entspreizt und verwendet, um eine nächste Vielzahl von Symbolschätzungen für einen ausgewählten Codekanal der Vielzahl von Codekanälen zum drauf folgenden Gebrauch in der Fehlerkorrektur und beim Decodieren bereitzustellen.
  • Kambiz et al. (WO 02/15505A) offenbart ein Vorfilter für einen Entzerrer, der einstellbare Filterkoeffizienten und rechnerisch effiziente Verfahren zum Berechnen der Filterkoeffizienten für ein Vorfilter in einem Entzerrer mit Entscheidungsrückführung hat, der einen schnellen Toeplitz-Algorithmus verwendet. Der offenbarte Entzerrer funktioniert in zwei Betriebsarten: eine Trainingsbetriebsart und einer Trappingbetriebsart. Die Trainingsbetriebsart erlaubt es dem Empfänger, einen ursprünglichen Satz von Filterkoeffizienten zu schätzen, der verwendet wird, wenn der Empfänger beginnt, Benutzerdaten zu empfangen. Während des Trainingbetriebs schätzt der Prozessor die Impulsantwort des Kommunikationskanals und, basierend auf der Schätzung der Kanalimpulsantwort, erzeugt er ein System linearer Gleichungen, die gelöst werden können, um die Filterkoeffizienten zu bestimmen. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Operationen zum Finden der Filterkoeffizienten zu verstärken, indem die Strukturcharakteristiken des Kanals genutzt werden.
  • Smee et al. („Adaptive feedforward/feedback detection architectures for wideband CDMA") offenbart einen Reverse-Link-Detektor, der Mehrfachzugangsinterferenz und Intersymbolinterferenz anhand eines Feedforward-Filters, das linear einen Abtastwert an dem Ausgang eines Satzes paralleler Filter mit gleichem Chip unterdrückt, und ein Feedback-Filter, das erfasste Symbole linear verarbeitet. Die offenbarte Architektur bedingt das Teilen des Inhalts des Feedforward-Filters und Feedback-Filters unter Benutzern, um eine effiziente rekursive Multibenutzer-Fehlerquadratanpassung zu den Fehlerkoeffizienten mit geringstem quadratischen Fehler zu ermöglichen.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Verfahren und ein Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung sind in dem unabhängigen Anspruch, auf welchen der Leser nun verwiesen wird, dargelegt. Bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
  • Bei dem Verfahren und Gerät zum Empfängerverarbeiten von CDMA-Signalen folgt auf das lineare Entzerren mindestens eines empfangenen Signals die nicht lineare Symbolschätzung jedes Symbolstroms in dem empfangenen Signal. Bei einer beispielhaften Ausführungsform erfolgt das lineare Entzerren auf Chipniveau des empfan genen Signals (zum Beispiel vor dem Entzerren), und die Symbolschätzung erfolgt auf dem Symbolniveau des empfangenen Signals (zum Beispiel nach dem Entspreizen). Eine Annährung des empfangenen Originalsignals, das aus den geschätzten Symbolströmen gebildet wird, wird dann gefiltert. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung findet dieses Filtern auf Chipniveau des empfangenen Signals statt, und der Ausgang dieses Filterns stellt den Einfluss mindestens eines der vergangenen und zukünftigen Chips auf einem aktuellen Chip des empfangenen Signals dar. Der Ausgang aus diesem Filtern wird mit dem Ausgang des Filterns des empfangenen Signals kombiniert, um das entzerrte empfangene Signal zu erzeugen.
  • Wie unten unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlicher beschrieben, gilt die vorliegende Erfindung für Einzeleingangs-Einzelausgangs-(SISO)-Kommunikationssysteme, Mehrfacheingang-Mehrfachausgang (MIMO oder BLAST)-Kommunikationssysteme, Übertragungsdiversitäts-Kommunikationssysteme usw.
  • KURZDARSTELLUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird dank der ausführlichen Beschreibung, die unten gegeben wird, und der begleitenden Zeichnungen, die allein veranschaulicht gegeben werden und wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen, besser verstanden, und wobei:
  • 1 eine beispielhafte Ausführungsform eines Geräts zum erfindungsgemäßen Empfängerverarbeiten veranschaulicht,
  • 2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der Filterabgriffe anpassend bestimmt werden,
  • 3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen MIMO-Systems veranschaulicht,
  • 4 eine Ausführungsform der Symbolschätzungsstruktur der Ausführungsform der 3 veranschaulicht, und
  • 5 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Empfängerverarbeitungsstruktur für ein Übertragungsdiversitätssystem veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts zur Empfängerverarbeitung. Wie gezeigt, tastet ein Sampler 10 die Chips eines von einer Antenne 8 empfangenen Signals ab, um ein empfangenes Signal zu erzeugen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform oversampled der Sampler 10 die Chips, so dass zumindest zwei Abtastwerte pro Chip erzielt werden. Ein linearer Entzerrer 12 verarbeitet das empfangene Signal, um ein lineares entzerrtes Signal zu erzeugen. Das lineare Entzerren, das von dem linearen Entzerrer ausgeführt wird, läuft gemäß einem gut bekannten linearen Entzerrungsalgorithmus ab. Das lineare entzerrte Signal wird durch Mischen des linearen entzerrten Signals mit den jeweiligen Spreizcodes s1, ..., sk an den Mischern 14 entspreizt. Akkumulatoren 16, die mit den Mischern 14 verbunden sind, sammeln die entspreizten Chips, die von den Mischern 14 erzeugt werden. Ein Symbolschätzer 18, der mit jedem Akkumulator 16 verbunden ist, führt eine nicht lineare Softschätzung von Symbolen in dem Ausgangsstrom von dem Akkumulator 16 durch. Jeder Symbolschätzer 18 ist zum Beispiel ein optimal-bedingter Durchschnittsschätzer, der Softschätzungen der einzelnen Symbole erzielt. Die geschätzten Symbolströme werden von den Mischern 20 neu gespreizt und an einem Addierglied 22 kombiniert, um eine Schätzung
    Figure 00060001
    der Originalchipsequenz
    Figure 00060002
    zu erzeugen. Die Sequenz „korrekter" Chipentscheidungen wird als der Eingang zu einem Feedback-Filter 24 verwendet.
  • Wie unten ausführlicher beschrieben, erzeugt das Feedback-Filter 24 einen Ausgang, der den Einfluss darstellt, den vergangene und zukünftige Chips auf einen aktuellen Chip in dem empfangenen Signal haben. Eine Verzögerung 26 verzögert das empfangene Signal, und ein Feedforward-Filter 28 filtert das empfangene Signal. Bei einer beispielhaften Ausführungsform verzögert die Verzögerung 26 das empfangene Signal um eine Zeitspanne, um das lineare Entzerrungssignal zu erzeugen und das lineare Entzerrungssignal zu entspreizen, erfassen und neu zu spreizen. Das erlaubt es den Symbolschätzern 18, Symbolentscheidungen basierend auf zukünftigen Chips zu machen, und das Feedback-Filter 24 kann einen Ausgang erzeugen, der den Einfluss darstellt, den vergangene und zukünftige Chips auf einen aktuellen Chip in dem empfangenen Signal haben, das von dem Feedforward-Filter 28 ausgegeben wird. Es ist klar, dass die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so eingerichtet werden kann, dass das Feedback-Filter 24 einen Ausgang erzeugt, der den Einfluss nur vergangener Chips auf einen aktuellen Chip darstellt. Ein zweiter Kombinator 30 subtrahiert den Ausgang des Feedback-Filters 24 von dem Ausgang des Feedforward-Filters 28, um Schätzungen der aktuellen Chips in dem empfangenen Signal mit dem schädlichen Einfluss vergangener und zukünftiger Chips unterdrückt und/oder entfernt zu erzeugen. Das verarbeitete empfangene Signal, das von dem zweiten Kombinator 30 ausgegeben wird, kann dann gespreizt und wie in 1 gezeigt akkumuliert werden, um die individuellen Symbolströme zu erzeugen. Wie unten ausführlicher beschrieben, werden das Feedback-Filter 24 und das Feedforward-Filter 28 gemeinsam unter Einsatz eines Prozesses erzeugt, der der Entzerrung mit Entscheidungsrückführen ähnlich ist.
  • FF bezeichnet die Anzahl von Chips in dem Feedforward-Filter 28, FB die Anzahl in dem Feedback-Filter 24 und P den Oversamplingfaktor des Samplers 10. Der Vektor der empfangenen Abtastwerte, der in dem Feedforward-Filter enthalten ist, lautet
    Figure 00070001
    oder rk = Γ(h)xk + nk (0.2 )wobei rk der Vektor der empfangenen Abtastwerte ist, Γ(h) L Echos (Mehrwegverzögerungsverzerrung) eines Kanals für jeden empfangenen Abtastwert darstellt, xk der k. übertragene Abtastwerte und nk das Rauschen für den Abtastwert k ist.
  • f(i) und b(i) bezeichnen jeweils den i. Feedforward- und Feedbackabgriff. Die Schätzung des Chipwerts bei der Verzögerung d beträgt
    Figure 00070002
    wobei die Termini den Feedforward-, kausalen Feedback- und antikausalen Feedback-Abschnitten entsprechen. Die Gewichte des MMSE-(geringster quadratischer Fehler)-Abgriffs werden gefunden aus der Lösung von
    Figure 00070003
    wobei definiert wird
    Figure 00080001
    wobei c die aktuellen oder ursprünglichen Abgriffe der Feedforward- und Feedback-Filter 24 und 28 sind und v der Vektor der Eingänge in die Feedforward- und Feedback-Filter 24 und 28 ist.
  • Die über das Orthogonalitätskonzept erzielte Lösung lautet
    Figure 00080002
    wobei σx die Signalleistung ist, σn die Rauschleistung ist, h die komplexen Zahlen sind, die die Kanalimpulsantwort bei der Verzögerung L darstellen, und wobei Rp die Kovarianzmatrix des empfangenen Signals ist
    Figure 00080003
  • Jeder bedingte Durchschnittsschätzer 18 ist
    Figure 00080004
    wobei s das geschätzte Symbol ist, ∀si das Alphabet möglicher Symbole darstellt, r der Ausgang des Akkumulators 16 ist und p(r/si) die Wahrscheinlichkeit von r ist und
    Figure 00090001
    . Angesichts der Wahrscheinlichkeit des komplexen Skalars r, lautet der Korrelatorausgang
    Figure 00090002
    wobei g ein Verstärkungsfaktor ist, der von der linearen Entzerrungsverstärkung abhängt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird zum Beispiel g als gleich der Spreizverstärkung angesetzt. Für den Fall von QPSK mit Symbolalphabet di = (± 1 ± j)/√2 findet man, dass der Schätzer wie folgt lautet:
    Figure 00090003
  • Ähnliche Ausdrücke findet man in dem Fall von 8-PSK, 16-QAM usw.
  • Bei einer Ausführungsform führt ein Controller (nicht gezeigt) an dem Empfänger Messungen aus und empfängt sie, um die Variablen zu erzeugen, die in den oben beschriebenen Gleichungen verwendet werden, um die Abgriffe für das Feedback-Filter 24, die Abgriffe für das Feedforward-Filter 28 zu erzeugen und die Variablen zu erzeugen, die von den Schätzern 18 zum Erzeugen der Symbolschätzung sopt verwendet werden. Da die Variablen in den oben genannten Gleichungen gut bekannt sind und die Messungen, die zum Erzeugen dieser Variablen erforderlich sind, gut bekannt sind, werden diese Prozesse hier nicht ausführlich beschrieben. Das empfangene Signal ist zum Beispiel bekannt, wenn der Sender Pilotsignale sendet, und auf dieser Basis können die Signal leistung, die Rauschleistung usw. abgeleitet werden.
  • 2 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Abgriffe des linearen Entzerrers 12 durch einen ersten anpassenden Prozessor 40 bestimmt werden, und die Abgriffe des Feedforward-Filters 28 und Feedback-Filters 24 von einem zweiten anpassenden Prozessor 42 bestimmt werden. Der erste und der zweite anpassende Prozessor 40 und 42 verwenden einen anpassenden Algorithmus, um die Abtastgewichte [w, f, b] zu bestimmen. Das kann unter Einsatz von Standard LMS [mittlerer quadratischer Fehler], RLS [rekursiver geringster quadratischer Fehler], Chipniveau, Symbolniveau usw. erfolgen, Algorithmen, die gemäß dem Stand der Technik gut bekannt sind. Die Abgriffe des Feedforward- und Feedback-Filters 24 und 28 können zum Beispiel durch LMS gemäß dem folgenden Ausdruck bestimmt werden: ck+1 = ck + μvk(xpilot(k – d) – cHk v).
  • Wie oben beschrieben, kann das „Referenzsignal", das für den anpassenden Algorithmus verwendet wird, CDMA-Pilotcodes xpilot, gewöhnliche Trainingssymbole oder CDMA-Pilotcode(s) kombiniert mit teilweiser Kenntnis der verkehrstragenden Signale sein. Wenn diese teilweise Kenntnis nicht verwendet wird, ist ein zusätzlicher Korrelator für den Pilotkanal nützlich, um Rauschen aus dem Fehlersignal zu eliminieren. Alternativ können so genannte „blinde" oder „halbblinde" Schätzungsalgorithmen verwendet werden.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen betrafen SISO (Einzeleingangs-Einzelausgangs)-Systeme. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf SISO-Systeme beschränkt, sondern gilt auch für andere Systemtypen, wie zum Beispiel MIMO (Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs) und Übertragungsdiversitätssysteme.
  • 3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen MIMO-Systems. Das MIMO-System wird mit M Übertragungsantennen und N Empfangsantennen gezeigt. Die Empfängerverarbeitungsstruktur, die in 3 gezeigt ist, ist analog zu der der 1, mit der Ausnahme, dass aufgrund der vielfachen Mehrwegkanäle der lineare Entzerrer und die Filter in dem MIMO-System auf Matrix basieren.
  • Spezifisch zeigt 3 die Sampler 110, die jeweils die Chips eines Signals abtasten, das von einer der N Empfangsantennen empfangen wird, um ein empfangenes Signal zu erzeugen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform führen die Sampler 110 ein Oversampling der Chips aus, so dass zumindest zwei Abtastwerte pro Chip erzielt werden. Ein. linearer Matrixentzerrer 112 verarbeitet die empfangenen Signale, um lineare entzerrte Signale zu erzeugen. Die von dem linearen Matrixentzerrer ausgeführte lineare Entzerrung wird gemäß einem wohlbekannten Matrixlinearentzerrungsalgorithmus durchgeführt. Die linearen entzerrten Signale werden jeweils von einer Symbolschätzungsstruktur 150 empfangen. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform der Symbolschätzungsstruktur. Wie gezeigt, entspreizt ein Entspreizer 114 das lineare entzerrte Signal durch Mischen des linearen entzerrten Signals mit den jeweiligen Entspreizcodes s1, ..., sk unter Einsatz von Mischern. Eine räumliche Whitening-Einheit 116 wandelt die restliche Interferenz und das Rauschen um, so dass ihre räumliche Kovarianz gleich der Identitätsmatrix in gut bekannter Art ist, wie zum Beispiel in der U.S. Patentanmeldung Nr. US 2004139137 mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING AN INVERSE SQUARE ROOT OF A GIVEN POSITIVE-DEFINITE HERMITIAN MATRIX eingereicht am 01.10.2003 offenbart.
  • Ein gemeinsamer Symbolschätzer 118 führt eine gleichzeitige nicht lineare Softschätzung von M Symbolen in dem Ausgangsstrom der räumlichen Whitening-Einheit 116 aus. Eine Verarbeitung mit nahezu maximaler Wahrscheinlichkeit mit Hard- oder Softausgängen, wie zum Beispiel der Sphärendecodieralgorithmus, kann durch den gemeinsamen Symbolschätzer 118 ausgeführt werden. Alternativ kann der so genannte „V-Blast"-Prozess des subtrahierenden Typs verwendet werden. Unten folgt ein weiteres Beispiel eines Schätzungsprozesses, der von dem gemeinsamen Symbolschätzer 118, der dem bedingten Durchschnittsschätzer des Vektors von M Symbolen entspricht, ausgeführt wird:
    Figure 00120001
    wobei
    Figure 00120002
    und wobei CM einen M-dimensionalen Vektor möglicher Konstellationspunkte darstellt.
  • Die Softsymbolwerte werden dann neu gespreizt und Beiträge von den K Codes werden von den Neuspreizer 120 summiert. Das Ergebnis ist eine Schätzung der Chips, die von jeder der M Quellen übertragen werden. Diese werden nun in dem Matrix-Feedback-Filter 124 in 3 verwendet, das Chipinterferenz gleicher Antenne sowie Chipinterferenz anderer Antenne heraussubtrahiert, wenn der Ausgang davon mit dem Ausgang des Matrix-Feedforward-Filters 28 durch Addierglieder 130 kombiniert wird. Das Matrix-Feedforward-Filter 128 hat wieder einen verzögerten Eingang aufgrund der Verzögerungen 126, je eine pro empfangenem Signal. Bei einer Ausführungsform wird ein zweiseitiges Feedback-Filter 124 verwendet (um vergangene sowie auch zukünftige Chips zu subtrahieren) während bei einer anderen Ausführungsform das Filter 124 einseitig ist. Die Ausgänge von den Addiergliedern 130 werden entsprecht und Whitening wird für jeden Spreizcode erfasst.
  • Die mit dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbundenen Filter sind Matrixfilter [W, F, B]. Die Matrix-Feedback- und Feedforward-Filter 124 und 128 können wie folgt berechnet werden, wobei die Schätzung eines Chips von dem m. Sender wie folgt lautet:
    Figure 00130001
    wobei alle empfangenen räumlichen Signale verwendet werden, und das Feedback subtrahiert alle potentiellen Kreuzkopplungen zwischen Sendern (vergangene und zukünftige) aus. Man löst nun
    Figure 00130002
    wobei Folgendes definiert wurde
  • Figure 00130003
  • Die Lösung wird wieder durch das Orthogonalitätskonzept erzielt
    Figure 00130004
    wobei definiert wurde:
    Figure 00140001
    wobei ed ein Vektor nur mit Nullen mit Ausnahme einer einzigen 1 in der d. Position ist.
  • Wie bei der Ausführungsform der 1, kann die Lösung 1.16 in geschlossener Form direkt berechnet werden oder alternativ kann die Implementierung auf der Grundlage eines anpassenden Filterns (LMS, RLS usw.) unter Einsatz alleiniger Trainings- oder Pilotsignale von den verschiedenen Übertragungsantennen wie für 2 beschrieben verwendet werden.
  • Übertragungsdiversitätssysteme verwenden mehrere Übertragungsantennen und eine oder mehrere Empfangsantennen, um einen einzelnen Datenstrom zu senden (anders als MIMO). Das Übertragungsdiversitätssystem kann durch einen Codierer und Decodierer definiert werden. Bei dem UMTS-Übertragungsdiversitätssystem mit offener Schleife (STTD) mit zwei Antennen werden zum Beispiel zwei Symbole gleichzeitig codiert. Der Codierer sendet in aufeinander folgenden Zeitschlitzender
    Figure 00150001
    der Antenne 1 und
    Figure 00150002
    der Antenne 2. Der Decoder bildet dann zwei Kombinationen der empfangenen Signale
    Figure 00150003
    und
    Figure 00150004
    . Diese typische Operation der Übertragungsdiversität geht davon aus, dass der Funkkanal nicht zeitstreuend war.
  • Zum Korrigieren der Zeitzerstreuung ist es möglich, den linearen Entzerrer wie in 3 gesehen zu verwenden. Das System sollte mindestens so viele Empfangsantennen wie Übertragungsantennen haben, um korrekt zu funktionieren. Die Anzahl der Entzerrerausgänge ist gleich der Anzahl der Übertragungsantennen. Dieser lineare Entzerrer ist gleich wie der zuvor für MIMO-Systeme beschriebene.
  • 5 veranschaulicht eine Ausführungsform der Empfängerverarbeitungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Übertragungsdiversitätssystem. wie gezeigt, ist die Empfängerverarbeitungsstruktur gleich wie die in 3 veranschaulichte, mit der Ausnahme, dass die Symbolschätzerstrukturen 150, die in 3 gezeigt sind, mit einer Symbolschätzerstruktur 160 ersetzt wurden. Daher werden nur diese Unterschiede im Sinne der Kürze beschrieben. Wie gezeigt, folgen auf den linearen Entzerrer ein Übertragungsdiversitätsdecoder 162 und die Symbolschätzer 18. Die Symbole werden dann von einem Übertragungsdiversitätscodierer 164 codiert, der einen wiederhergestellten Chipstrom gibt. Wenn in der Abwärtsverbindung auch weitere Signale vorhanden sind, sollten sie rekonstruiert werden, und ihre Chips gemeinsam summiert, um Gesamtübertragungsströme zu ergeben. Diese werden in den Feedback- und Feedforward-Filtern 124 und 128 wie oben beschrieben verwendet. An dem Ausgang der Addierglieder 130 kann wieder ein Übertragungsdiversitätsdecoder verwendet werden, und das Empfängerverarbeiten wird normal fortgesetzt (FEC-Decodieren usw.).
  • Mit dieser Beschreibung der Erfindung ist es klar, dass diese auf viele Arten variiert werden kann. Während Aspekte der vorliegenden Erfindung eventuell unter Bezugnahme auf Empfängerverarbeiten von Abwärtsverbindungs-CDMA-Signalen beschrieben wurden, gilt die vorliegende Erfindung auch für die Aufwärtsverbindung, zum Beispiel werden orthogonale Aufwärtsverbindungssignale gesendet. Solche Variationen dürfen nicht als ein Abweichen von dem Geltungsbereich der Erfindung betrachtet werden, und alle solchen Änderungen sind in dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung enthalten.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Empfängerverarbeiten von CDMA-Signalen, umfassend: Ausführen linearen Entzerrens an mindestens einem empfangenen Signal, um mindestens ein linear entzerrtes Signal zu erzeugen, Entspreizen jedes linear entzerrten Signals, um einen oder mehrere Signalströme zu erzeugen, die mit jedem linearen entzerrten Signal verbunden sind, Schätzen von Symbolen in jedem Signalstrom, um dazugehörende Symbolschätzungssignalströme zu erzeugen, Neuspreizen der Symbolschätzungssignalströme, die zu jedem linear entzerrten Signal gehören, um ein Kompositsignal zu erzeugen, das zu jedem linearen entzerrten Signal gehört, Verzögern und Filtern des empfangenen Signals in einem ersten Filter (28), Filtern des Kompositsignals in einem zweiten Filter (24), um einen Ausgang zu erzeugen, der einen Einfluss mindestens eines vergangener oder zukünftiger Chips auf einen aktuellen Chip in dem gefilterten empfangenen Signal darstellt, und Kombinieren des gefilterten empfangenen Signals mit dem gefilterten Kompositsignal, um eine Schätzung des aktuellen Chips zu erzeugen, wobei der Einfluss mindestens eines der vergangenen und zukünftigen Chips auf den aktuellen Chip unterdrückt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Schätzens das Ausführen einer nicht linearen Soft-Beschlussschätzung von Symbolen in jedem Signalstrom aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Filterns des Kompositsignals einen Ausgang erzeugt, der einen Einfluss der vergangenen Chips auf einen aktuellen Chip in dem gefilterten empfangenen Signal darstellt, und der Schritt des Kombinierens aus dem Subtrahieren des Ausgangs des Schritts des Filterns des Kompositsignals von dem gefilterten empfangenen Signal besteht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Filterns des Kompositsignals einen Ausgang erzeugt, der einen Einfluss vergangener und zukünftiger Chips auf einen aktuellen Chip in dem gefilterten empfangenen Signal erzeugt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Filterns einen Ausgang erzeugt, der einen Einfluss zukünftiger Chips auf einen aktuellen Chip in dem gefilterten empfangenen Signal darstellt, und der Schritt des Kombinierens aus dem Subtrahieren des Ausgangs des Schritts des Filterns des Kompositsignals von dem gefilterten empfangenen Signal besteht.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner aufweist: Erzeugen von Filterabgriffen für das erste und das zweite Filter (24, 28), die zum Filtern des empfangenen Signals und Filtern des Kompositsignals verwendet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Erzeugens von Filterabgriffen anpassend die Filterabgriffe für das erste und das zweite Filter (24, 28) erzeugt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Entspreizens jedes linear entzerrte Signal in einen oder mehrere Datensymbolströme entspreizt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens ein empfangenes Signal Symbole für mehr als einen Benutzer enthält.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedes empfangene Signal mit einem Signal verbunden ist, das von einer anderen Antenne (110) empfangen wird.
DE602004004574T 2003-11-10 2004-10-29 Verfahren und Vorrichtung zur Entzerrerung in einem Empfänger eines CDMA Systems Active DE602004004574T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US703500 2003-11-10
US10/703,500 US20050100052A1 (en) 2003-11-10 2003-11-10 Method and apparatus for receiver processing in a CDMA communications system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004004574D1 DE602004004574D1 (de) 2007-03-22
DE602004004574T2 true DE602004004574T2 (de) 2007-10-31

Family

ID=34435576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004004574T Active DE602004004574T2 (de) 2003-11-10 2004-10-29 Verfahren und Vorrichtung zur Entzerrerung in einem Empfänger eines CDMA Systems

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050100052A1 (de)
EP (1) EP1530300B1 (de)
JP (1) JP2005151555A (de)
KR (1) KR20050045836A (de)
CN (1) CN1617459A (de)
DE (1) DE602004004574T2 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100605861B1 (ko) * 2004-02-02 2006-08-01 삼성전자주식회사 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 통신 시스템의 신호수신 장치 및 방법
US7324583B2 (en) * 2004-02-13 2008-01-29 Nokia Corporation Chip-level or symbol-level equalizer structure for multiple transmit and receiver antenna configurations
US7532667B2 (en) * 2004-11-05 2009-05-12 Interdigital Technology Corporation Pilot-directed and pilot/data-directed equalizers
US7483480B2 (en) * 2004-11-24 2009-01-27 Nokia Corporation FFT accelerated iterative MIMO equalizer receiver architecture
JP4666150B2 (ja) * 2005-05-31 2011-04-06 日本電気株式会社 Mimo受信装置、受信方法、および無線通信システム
US7929597B2 (en) * 2005-11-15 2011-04-19 Qualcomm Incorporated Equalizer for a receiver in a wireless communication system
WO2007072306A2 (en) * 2005-12-19 2007-06-28 Nxp B.V. Receiver with chip-level equalisation
US7920661B2 (en) * 2006-03-21 2011-04-05 Qualcomm Incorporated Decision feedback equalizer for code division multiplexed signals
US20080089403A1 (en) * 2007-11-26 2008-04-17 Nokia Corporation Chip-level or symbol-level equalizer structure for multiple transmit and receiver antenna configurations
EP2299603A1 (de) * 2009-09-17 2011-03-23 ST-Ericsson (France) SAS Verfahren zur Verarbeitung von MIMO-Datenströmen in einem 3GPP-HSDPA-Empfänger und Empfänger zu dessen Durchführung
CN114006797A (zh) * 2021-12-30 2022-02-01 元智科技集团有限公司 一种用于高速视频通信的多天线均衡接收方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914982A (en) * 1997-06-13 1999-06-22 Rockwell Semiconductor Systems, Inc. Method and apparatus for training linear equalizers in a PCM modem
US6775322B1 (en) * 2000-08-14 2004-08-10 Ericsson Inc. Equalizer with adaptive pre-filter
US6956893B2 (en) * 2001-08-20 2005-10-18 Motorola, Inc. Linear minimum mean square error equalization with interference cancellation for mobile communication forward links utilizing orthogonal codes covered by long pseudorandom spreading codes
US7027504B2 (en) * 2001-09-18 2006-04-11 Broadcom Corporation Fast computation of decision feedback equalizer coefficients
US20030161258A1 (en) * 2002-02-22 2003-08-28 Jianzhong Zhang Apparatus, and associated method, for a multiple-input, multiple-output communications system
US7027503B2 (en) * 2002-06-04 2006-04-11 Qualcomm Incorporated Receiver with a decision feedback equalizer and a linear equalizer
US7469003B2 (en) * 2002-06-11 2008-12-23 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for adaptive channel equalization using decision feedback
US6920333B2 (en) * 2002-09-12 2005-07-19 George L. Yang Decision feedback equalizer with embedded coherent signal combiner

Also Published As

Publication number Publication date
CN1617459A (zh) 2005-05-18
US20050100052A1 (en) 2005-05-12
JP2005151555A (ja) 2005-06-09
KR20050045836A (ko) 2005-05-17
EP1530300B1 (de) 2007-01-31
EP1530300A1 (de) 2005-05-11
DE602004004574D1 (de) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69412288T2 (de) Verfahren und gerät für mehrbenutzer interferenz verminderung
DE60024127T2 (de) Verfahren und empfänger zum weissmachen einer signalstörung in einem kommunikationssystem
DE60214061T2 (de) Turbo-Empfänger und das entsprechende Verfahren für ein MIMO System
DE69433602T2 (de) Direktsequenz-Kodemultiplexvielfachzugriffsempfänger mit Mehrbenutzerinterferenzkompensator
DE112006001299B4 (de) Verfahren zum Verringern der Störung bei einem Funksystem
DE69925378T2 (de) Adaptive kanalcharakterisierung mittels dekodierten symbolen
DE69733270T2 (de) Verfahren und gerät zur detektion eines digitalen symbols unter verwendung von antwortschätzungen des übertragungsmediums
DE69832483T2 (de) Spreizspektrumempfänger zur Verminderung von Nachbarsymbolstörungen
DE69835349T2 (de) Selbstsynchronisierende entzerrungstechniken und systeme
DE602005006005T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur unterdrückung von kommunikationssignal-störungen
EP1367759B1 (de) Empfänger zur Interferenzunterdrückung für TDMA-und/oder FDMA-Übertragung
DE69606433T2 (de) Verfahren und anordnung zur entzerrung von mehrfachantennensignalen für mehrfachelementempfang in gegenwart von störungen und mehrwegausbreitungen
DE602004009808T2 (de) Iteratives decodierungs- und entzerrungsverfahren und vorrichtung für kommunikation mit mehreren sende- und empfangsantennen
DE602004004574T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entzerrerung in einem Empfänger eines CDMA Systems
EP1320200B1 (de) Verfahren für die Übertragung von Signalen zwischen einer ersten und zweiten Funkstation und Funkstation
DE102011000686A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Auswahl eines Weges aus einem geschätzten Verzögerungsprofil eines Funksignals
DE60019091T2 (de) Funkkommunikationssystem
DE602005000860T2 (de) Chip-Entzerrer für einen Spreizspektrum-Empfänger
DE69531214T2 (de) Verfahren und empfänger zur interferenzunterdrückung
DE60027199T2 (de) Störsignalunterdrückung in cdma-systemen
DE69528006T2 (de) Verfahren zur Durchführung von einer mehrkanalen Entzerrung in einem Rundfunkempfänger bei Störungen und Mehrwegeausbreitung
DE19901877B4 (de) Verfahren zum Gewinnen von Informationen über Störungen im Empfänger eines Nachrichtenübertragungssystems
DE60010553T2 (de) Interferenzunterdrückungsverfahren
DE60316477T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur vorkodierung eines mehrträgersignals
DE112011100361T5 (de) Ein Funkempfänger in einem kabellosen Kommunikationssystem

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition