DE602005006005T2

DE602005006005T2 - Verfahren und vorrichtung zur unterdrückung von kommunikationssignal-störungen

Info

Publication number: DE602005006005T2
Application number: DE602005006005T
Authority: DE
Inventors: Douglas Durham CAIRNS; Leonid Cary KRASNY
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2025-09-13
Also published as: WO2006029789A1; ATE392051T1; KR101194548B1; US7711035B2; EP1792412A1; DE602005006005D1; JP4838250B2; CN101023593A; JP2008514063A; US20060072485A1; CN101023593B; HK1107644A1; EP1792412B1; KR20070054724A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf drahtlose Kommunikationssysteme und bezieht sich insbesondere auf die Interferenzunterdrückung in drahtlosen Kommunikationsempfängern.
Eine Direct-Sequence-Spread-Spectrum-Modulierung wird allgemein in CDMA-Systemen genutzt (wie zum Beispiel W-CDMA, IS-95 und IS-2000). Daten, die über einen Spread-Spectrum-Träger gesendet werden sollen, werden auf Informationssymbole abgebildet und jedes Informationssymbol wird als eine Sequenz von Chips gesendet, das Bandbreiten-Spreizung zur Folge hat. Die Sequenz aus Chips, die zur Spreizung der Sendesymbole genutzt wird, wird als Spreizungscode bezeichnet.
An dem Empfänger wird das empfangene Signal entspreizt, in dem ein Entspreizcode genutzt wird, der typischerweise konjugiert zum Spreizcode ist. RAKE-Empfänger stellen einen traditionellen Zugang zum Demodulieren von CDMA-Signalen dar. RAKE-Empfänger ziehen Nutzen aus der Multipath-Übertragung, die typischerweise zwischen dem Sender und dem Empfänger existiert. Die Multipath-Übertragung des gesendeten Signals kann zu einer Zeitdispersion führen, die vielfache, auflösbare Echos (oder Strahlen) des Signals bewirkt, das an dem Emfänger empfangen werden soll. Ein RAKE-Empfänger richtet unterschiedliche seiner „Finger" (Korrelatoren) mit unterschiedlichen der Signalechos aus, und jeder Finger gibt entspreizte Werte mit der Symbolrate aus. Diese entspreizten Werte werden dann gewichtet durch das Konjugierte des entsprechenden Kanalkoeffizienten und dann summiert, um eine weiche Schätzung des gesendeten Signals zu erzeugen. Dieser Wichtungs- und Summierungsprozess wird allgemein als RAKE-Kombinieren bezeichnet.
Das Kombinieren von Multipath-Echos in der obigen Art und Weise ergibt ein verbessertes Signal-zu-Interferenz-Verhältnis (SIR bzw. Signal-to-Noise Interference Ratio), wenn weisses Rauschen der dominierende empfangene Signalbeeinträchtigungsterm am Empfänger ist. Jedoch ist ein RAKE-Kombinieren weniger optimal, wenn farbiges Rauschen der dominierende Schwächungsterm ist. Farbiges Rauschen entsteht aus Selbst-Interferenz (Intersymbol-Interferenz oder ISI) und Multinutzer-Zugangs-Interferenz bzw. Multi-user Access Interference (MAI). Da drahtlose Netzwerke mehr und mehr Nutzer auf daßelbe Spektrum drängen, und da die Signaldatenrate ansteigt, kann farbiges Rauschen problematischer werden.
Daher stellen Empfängerstrukturen, die zur Unterdrückung farbigen Rauschens geeignet sind, ein Gebiet steigenden Interesses dar. Leider haben die konventionelle Zugänge zur Interferenzunterdrückung in Umgebungen farbigen Rauschens potentiell signifikante Empfänger-Komplexitäten zur Folge. Für eine typische tragbare Kommunikationseinrichtung, wie ein zelluläres Funktelefon, ein tragbarer digitaler Assistent (PDA) oder ein drahtloser Funkrufempfänger, summiert diese Komplexität Kosten und wirkt sich unerwünscht auf die Kosten, Designzeit und Batterielebenszeit auf.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren und eine Einrichtung zum Berechnen eines weissenden Filters in Kommunikationssignal-bearbeitenden Anwendungen, wie in einem drahtlosen Kommunikationsempfänger. Eine Frequenzbereichsdarstellung eines weissenden Filters wird als eine vereinfachende Konstruktion so gebildet, daß sie im Wesentlichen von einer Unbekannten abhängt, und zwar von einem Skalierungsfaktor, der auf einem geschätzten Verhältnis aus der gesamten Leistung der Basisstation zur spektralen Leistungsdichte (PSD bzw. power spectral density) der interzellulären Interferenz plus Rauschen basiert. Ein exemplarisches Verfahren reduziert die Rechenkomplexität des Berechnens des Skalierungsfaktors, indem sie ihn auf die Modelausdrücke basiert, die in einem parametrischen Model der Schwächungskorrelationen für ein empfangenes Kommunikationssignal genutzt werden. Vorzugweise umfasst das Model einen Interferenz-Beeinträchtigungsausdruck, der durch einen ersten modelanpassenden Parameter skaliert wird, und einen Rausch-Beeinträchtigungsausdruck, der durch einen zweiten modelanpassenden Parameter skaliert wird. Alternativ kann der Skalierungsfaktor beispielsweise durch eine direkte Schätzung errechnet werden.
Daher umfasst die vorliegende Erfindung, in einer exemplarischen Ausführungsform, eine Methode des Generierens eines weissenden Filters für ein Kommunikationssignal, das von einer drahtlosen Kommunikationsnetzwerk-Basisstation gesendet wird, die ein Schätzen eines Verhältnisses aus der gesamten Sendeleistung der Basisstation zu der PSD der interzellulären Interferenz plus Rauschen, ein Berechnen eines Skalierungsfaktors basierend auf dem geschätzten Verhältnis aus der gesamten Sendeleistung der Basisstation zu der PSD der interzellulären Interferenz plus Rauschen, und ein Bestimmen eines weissenden Filters zum Weissen des Kommunikationssignals umfasst. Diese Bestimmung des weissenden Filters kann eine Funktion des Skalierungsfaktors, einer mit einem Sendepulsformungsfilters verknüpften Frequenzantwort, die an der Basisstation genutzt wird, und einer Frequenzantwort eines Ausbreitungskanals sein, durch den das Kommunikationssignal empfangen ist.
Mit der obigen Basis zur Filterbestimmung kann die Bestimmung des weissenden Filters durch Nutzung eines gespeicherten oder berechneten Wertes für die Frequenzantwort des Sendepulsformungsfilters, der für den Übertragungskanal berechneten mittleren Kanalkoeffizienten und dem Skalierungsfaktor gebildet werden. Da die Filterantwort in dem Empfänger gespeichert wird, basierend auf einer a priori Kenntnis, und die Berechnung der mittleren Kanalkoeffizienten direkt aus Pilotkanalmessungen durchgeführt werden kann, reduziert sich die Bestimmung des weissenden Filters auf die Aufgabe der Bestimmung des Skalierungsfaktors. Ein Basieren der Bestimmung des Skalierungsfaktors auf die modelanpassenden Parameter eines parametrischen Schwächungskorrelationsmodels bietet eine Methode der Vereinfachung der Bestimmung des Skalierungsfaktors. Die Nutzung individualisierter Signale – d. h. spezifischer Signale der Basisstation – von jeder der Basisstation, die zur interzellulären Interferenz beitragen, wenn solche Signale verfügbar sind, stellt einen anderen vereinfachten Zugang zur Berechnung des Skalierungsfaktors dar.
In einer Schaltungsausführung wird eine Empfangsschaltung konfiguriert, um einen weissenden Filter für ein von einer drahtlosen Kommunikationsnetzwerk-Basisstation gesendetes Kommunikationssignal zu generieren. Die exemplarische Empfangsschaltung umfasst eine Berechnungsschaltung, die konfiguriert ist, einen Skalierungsfaktor auf der Grundlage eines geschätzten Verhältnisses aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zur PSD der interzellulären Interferenz plus Rauschen zu berechnen, und eine Filterschaltung, die konfiguriert ist, einen weissenden Filter zum Weissen des Kommunikationssignals als eine Funktion des Skalierungsfaktors zu bestimmen, sowie eine Frequenzantwort, die mit dem einem Sendepulsformungsfilter verbunden ist, der in der Basisstation benutzt wird, und einer Frequenzantwort eines Ausbreitungskanals, durch den das Kommunikationssignal empfangen wird.
In einer Auführungsform wird der weissende Filter als eine Empfangsschaltung implementiert, die ein gefiltertes Signal zur Eingabe in einen RAKE-Empfänger generiert. Auf diese Weise wird eine farbige Interferenz im Kommunikationssignal vor einem RAKE-Verarbeiten unterdrückt, daß dann eine Multipath-Kanalkompensation und ein RAKE-Kombinieren bereitstellt. In einer anderen Ausführungsform wird der weissende Filter als Teil eines Chip-Entzerrungsfilters implementiert, der auch eine Kanalkompensations-Filterung enthält. Im Allgemeinen kann die Bestimmung des weissenden Filters separiert werden von der, oder Teilen der, Kanalkompensationsfilterung. Ebenso kann die Implementierung der Schaltung des weissenden Filters separiert werden von der, oder Teilen der Kanalkompensations-Filterschaltungen.
Daher kann die vorteilhafte Bestimmung des weissenden Filters in der vorliegenden Erfindung als Teil eines Zweischritt-Signalverarbeitungsverfahrens praktiziert werden, wobei das Weissen auf ein empfangenes Kommunikationssignal angewendet wird, und dann wird die Kanalkompensierung angewendet, oder ein kombiniertes Schrittverfahren, in dem das Weissen und die Kanalkompensation zusammen ausgeführt werden. Die Sachkundigen im Stand der Technik werden dies würdigen, da solche Filterprozesse linear sind, und da die Filterabfolge für die Kanalkompensation und das Weissen umgekehrt werden kann, wie es gebraucht oder erwünscht ist.
Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Merkmale und Vorteile beschränkt. Die Sachkundigen im Stand der Technik werden zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und nach dem Betrachten der begleitenden Abbildungen erkennen, in denen ähnliche oder gleichartige Elemente ähnliche Referenznummern zugeteilt wurden.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1 ist ein Diagramm einer exemplarischen drahtlosen Kommunikationseinrichtung, die entsprechend einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
2 ist ein Diagramm eines exemplarischen Kommunikationssignalflusses zwischen einem entfernten Sender und dem in 1 dargestellten Einrichtungsempfänger.
3 ist ein Diagramm einer Empfangsschaltung zur Bestimmung eines weissenden Filters in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Diagramm einer exemplarischen Verarbeitungslogik, die die Schaltungsfunktionalität der 3 verkörpert.
5 ist ein Diagramm eines exemplarischen RAKE-basierenden Empfängers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Diagramm eines exemplarischen Chip-Entzerrer-basierenden Empfängers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm einer Einfach-Eingabe-Vielfach-Ausgabe- bzw. Single-Input-Multiple-Output (SIMO) Empfänger-Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Diagramm mit exemplarischen Empfängerdetails für den Empfänger in der 7.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung spricht die Unterdrückung farbigen Rauschens an, und bietet ein Generieren eines vereinfachten weissenden Filters an. Als ein nichtlimitierendes Beispiel kann die vorliegende Erfindung dann mit signifikanten Vorteil in der drahtlosen Kommunikationseinrichtung 10 der 1 implementiert werden. Die Einrichtung 10 umfasst einen Empfänger 12, einen Sender 14, eine oder mehrere Antennen 16, einen Schalter/Duplexer 18, eine Systemsteuereinheit 20 und eine Benutzerschnittstelle 22. Die Sachkundigen im Stand der Technik werden es würdigen, daß die tatsächliche Architektur der Einrichtung 10 variiert werden kann, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und daß die dargestellte Architektur eine nichtlimitierende Grundlage zum Diskutieren exemplarischer Empfängeroperationen bereitstellt.
Mit diesem als Hintergrund, illustriert 2 einen fundamentalen Signalfluss für das drahtlose Senden von Daten von einem entfernten Sender 24 an den Empfänger 12 der Einrichtung. Der Sender 24 kann beispielsweise ein Basisstation-Sender in einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung sein. Das empfangene Signal, r(t), umfasst das gesendete Signal, s(t), jedoch mit Kanalverzerrungen, die aus der Ausbreitung durch den Sende-Medium-Kanal, G(ω), resultieren, und mit zusätzlichem weissen Rauschen. Der Medium-Kanal übermittelt Phasen- und Dämpfungsverzerrungen, die im Allgemeinen am Empfänger 12 über eine Form eines Kanal-Kompensations-Filters kompensiert werden müssen, der den konjugierten Medium-Kanal, dargestellt durch G·(ω), auf das empfangene Kommunikationssignal anwendet. Die Anwendung des Kanal-Kompensations-Filters lässt das Problem des farbigen Rauschens jedoch unbehandelt. Farbiges Rauschen in dem empfangenen Signal tritt im Allgemeinen in der Form von ISI und MAI auf.
Darum stellt 2 eine optimale konzeptuelle Implementierung der Filterung am Empfänger 12 dar, die einen „Optimalfilter im farbigen Rauschen" behandelt, in dem ein Schritt des Signal-Weissens bereitgestellt wird, gefolgt durch einen Optimierungsschritt (Optimieren auf den Composite des wahren Kanals und des weissenden Filters). Der weissende Filter, W(ω), kompensiert das empfangene Kommunikationssignal für farbiges Rauschen und die vorliegende Erfindung stellt ein vorteilhaftes Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen dessen in einer effizienten Berechnungsweise bereit.
3 stellt allgemein eine exemplarische Empfängerschaltung 30 dar, die konfiguriert ist, einen weissenden Filter gemäß der vorliegenden Erfindung zu bestimmen, und die auch konfiguriert werden kann, einen Kanal-Kompensations-Filter zu bestimmen. Tatsächlich können die zwei Filter in einigen Ausführungsformen zusammen als ein Composite-Filter bestimmt werden. Es sollte verstanden werden, daß die Empfängerschaltung 30 als Teil der Empfängerverarbeitungsschaltkreise implementiert werden kann, die einen Empfänger 12 der Einrichtung 10 umfasst, und daß sie in Hardware, Software oder einer Kombination daraus verkörpert werden kann. Zum Beispiel kann die Empfängerschaltung 30 als ein Computerprogramm implementiert werden, das gespeicherte Programminstruktionen zur Ausführung durch einen Mikroprozessor, digitalen Signalprozessor oder irgendeinen anderen digitalen Prozessor umfasst. Alternativ kann die Empfängerschaltung 30 alle oder Teile einer anwendungsspezifischen Integrierten Schaltung bzw. Application Specific Integrated Circuit (ASIC), eines feldprogrammierbaren Gate-Arryas bzw. Field Programmable Gate Array (FPGA), einer komplex-programmierbaren logischen Einrichtung bzw. Complex Programmable Logic Device (CPLD), oder dergleichen umfassen.
Trotzdem kann die Empfängerschaltung 30 als Teil der Signalverarbeitungskette für das (die) vom Empfänger 12 der Einrichtung 10 empfangene(n) Kommunikationssignal(e) implementiert werden. Insbesondere kann die Empfängerschaltung 30 konfiguriert werden, ein gefiltertes Signal aus dem empfangenen Kommunikationssignal zu generieren, wobei das gefilterte Signal als die Eingabe für einen nachfolgenden Demodulierungsprozessor dient, der das gefilterte Signal demoduliert/dekodiert, um beispielsweise gesendete Datenbits zu retten.
4 stellt allgemein eine exemplarische Bestimmung des weissenden Filters dar. Während das Weissen entweder in dem Zeit- oder dem Frequenzbereich ausgeführt werden kann, dient eine Darstellung des Frequenzbereichs des gewünschten weissenden Filters als eine vorteilhafte Basis zur Reduzierung der Berechnung auf die Bestimmung von im Wesentlichen einer Unbekannten. In einem exemplarischen Einfach-Eingabe-Einfach-Ausgabe- bzw. Single-Input-Single-Output (SISO) Zusammenhang, wird dieser Prozess am Besten verstanden durch das Bilden eines exemplarischen Composite-Filters nach,
wobei P(ω) die Frequenzantwort des Sendepulsformungsfilters ist, der mit dem empfangenen Kommunikationssignal verbunden ist, und wobei P·(ω) dem Konjugierten dieser Frequenzantwort entspricht, d. h., es entspricht der Frequenzantwort des Empfangspulsformungsfilters, G(ω) entspricht der Frequenzantwort des Ausbreitungskanals durch den das Kommunikationssignal empfangen wurde, G·(ω) entspricht dem Konjugierten dieser Frequenzantwort, I_or entspricht der gesamten Sendeleistung des das Kommunikationssignal sendenden Senders (z. B. eines Netzwerk-Basisstation-Senders in einer gegebenen Zelle oder in einem anderen abgedeckten Bereich), Φ(ω) entspricht der PSD der interzellulären Interferenz plus Rauschen am Empfänger 12 und k ist eine beliebige reelle Konstante.
Um Glg. (1) in Form der in 2 abgebildeten konzeptionell optimalen Empfänger-Filterungsstruktur abzubilden, kann man den Composite-Filter H(ω) als das Produkt des Weissens und des Kanal-Kompensationsfilters umschreiben:
Die in Glg. (2) gezeigte Form kann manipuliert werden, um mehr als eine SISO-Ausführungsform der Erfindung bereitzustellen, und vereinfacht werden auf Grundlage der Annahme, daß P(ω) a priori bekannt ist durch den Empfänger 12. Diese Annahme ist konsistent mit der Praktik der Konfigurierung einer Empfängerfilterung, um die konjugierte Antwort des Sendepulsformungsfilters zu vermitteln. Eine solche Information der Filterantwort kann in einer festen Filterstruktur am Empfänger 12 ausgeführt werden, oder kann auf einer am Empfänger 12 gespeicherten Information der Filterantwort zur Nutzung in einem digitalen Filter-Algorithmus basieren.
Eine weitere Annahme im Bezug auf Glg. (2) ist das Vorhandensein eines Pilot-Kanals (z. B. eines gemeinsamen Pilots oder CPICH in W-CDMA) und eines Mittels zum Schätzen von Kanalverzögerungen und von Netto-Kanalkoeffizienten am Empfänger 12. Mit anderen Worten sind die Frequenzantworten für die Sende- und Empfängerpulsformungsfilter, P(ω) und P·(ω) a priori am Empfänger 12 bekannt, und die Frequenzantworten für den Netto-Ausbreitungskanal und seinen Konjugierten, G(ω) und G·(ω), können direkt aus den Pilotkanalschätzungen berechnet werden. Dies lässt die gesamte Sendeleistung I_or und die PSD der interzellulären Interferenz plus Rauschen Φ(ω) als Unbekannte übrig.
Mit der Substitution
wird die Darstellung des weissenden Filters
wobei γ als ein Frequenzbereichs-Skalierungsfaktor für den Ausdruck des weissenden Filters angesehen werden kann. Somit reduziert sich die Bestimmung des weissenden Filters auf die Bestimmung von γ als das Verhältnis von I_or zu Φ(ω).
4 stellt exemplarisch eine Verarbeitungslogik zum Bestimmen des weissenden Filters, W(ω), oder seiner Ausführung in dem Zeitbereich, W(t), auf Grundlage des Skalierungsfaktors γ dar. Das exemplarische Verarbeiten beginnt mit einem Schätzen von I_or und von Φ(ω) (Schritt 100). Von dort setzt sich das Verarbeiten mit der Berechnung von γ auf Grundlage der Schätzungen für I_or und Φ(ω) (Schritt 102) fort. Mit dem somit bestimmten Skalierungsfaktor γ und mit der bekannten (oder berechneten) Frequenzantwort des Sendefilters und mit der Schätzung der Frequenzantwort des Mediumkanals, kann der weissende Filter nach Glg. (2) (Schritt 104) berechnet werden.
Obiges exemplarisches Verarbeiten kann im Zusammenhang mit spezifischen Empfängerstrukturen angewendet werden. Zum Beispiel stellt 5 eine exemplarische Auführungsform eines Chip-Entzerrers des Empfängers 12 dar. In dieser Ausführungsform umfasst der Empfänger 12 einen Empfänger-Front-End 40, einen Sucher 42, einen Verzögerungsschätzer 44, einen Kanalschätzer 46, einen Pilot-Kanal-Korrelator 48, einen Medium-Kanal-Schätzer 50, einen Verhältnis-Schätzer 52 zum Schätzen des Verhältnisses von I_or/Φ(ω), einen Chip-Entzerrer 54 und einen Verkehrs-Korrelator 56.
Der durch den Chip-Entzerrer 54 implementierten Chip-Entzerrer-Filter kann abgeleitet werden, in dem man Glg. (2) umschreibt als
Nach einem Erkennen, daß P·(ω) dem Empfängerpulsformungsfilter in dem Verarbeitungsweg des empfangenen Signals des Empfängers 12 entspricht, besteht eine primäre Aufgabe dieser Ausführungsform in der Bestimmung von H'(ω). Durch ein Modellieren des Ausdrucks der Interferenz der anderen Zellen plus Rauschen als ein weisser Gausscher Rauschprozess mit einseitiger Spektraldichte N₀, kann H'(ω) umgeschrieben werden zu
wobei γ jetzt ein realer Skalenfaktor ist, der gleich mit
ist. Die Größe des Skalenfaktors k beeinflusst die Optimalität des finalen Chip-Entzerrers nicht und wird darum ein beliebiger Wert (z. B. 1) zugewiesen. Die Hauptschätzungsaufgabe für die Chip-Entzerrer-Ausführungsform besteht demnach in der Berechnung von G(ω) und γ.
Beginnend mit einem Betrachten der Berechnung von G(ω), und für die obigen Pilotkanalannahmen, schätzt der Empfänger 12 die Kanalverzögerungen und die Netto-Kanalkoeffizienten, die die Sende- bzw. Empfangs-Signalverarbeitungseffekte beinhalten, sowie die Medium-(Ausbreitungs-)Kanaleffekte. Bei gegebenen L Kanalverzögerungen in einem Multipath-Ausbreitungskanal, können die Medium-Kanalkoeffizienten aus den Netto-Kanalkoeffizienten erhalten werden durch:
wobei τ_i die i-te durch den Verzögerungssucher angegebene Kanalverögerung ist, E_CPICH entspricht einer Energiemessung des gemeinsamen Pilotkanals bzw. common Pilot channel (CPICH), g_j entspricht dem j-ten Mediumkoeffizienten, c(τ_k) ist der Netto-Kanalkoeffizient bei Verzögerung τ_k und R_p(τ) entspricht der Pulsform-Korrelationsfunktion, gegeben als
Glg. (6) kann in einer Vektor-Matrix-Schreibweise umgeschrieben werden, wobei der konstante Faktor E_CPICH in den Medium-Kanalkoeffizienten absorbiert wird als Rpg ~ = c. (7)
Glg. (7) kann durch eine direkte Matrixinversion oder durch das Anwenden einer iterativen Technik, wie Gauss-Seidel, gelöst werden. Die Lösung liefert Medium-Kanalkoeffizienten bei den Pathverzögerungen. Eine schnelle Fouriertransformation bzw. Fast Fourier transform (FFT) kann dann für die Zeitbereichs-Mediumkoeffizienten angewendet werden, um die Frequenzantwort G(ω) des Mediumkanals zu erhalten. Somit kann ein oder mehrere FFT-Schaltungen als Teil des Empfängers 12 eingefügt werden.
Beim Betrachten der Berechnung des Skalierungsfaktors γ, kann der Empfänger 12 konfiguriert werden, eine Pilot-Kanal-basierende Schätzungstechnik zu nutzen, die auf einem parametrischen Model für die Korrelationsbeeinträchtigungen des empfangenen Kommunikationssignals basiert. Ein exemplarisches parametrisches Model ist in der Patentanmeldung US 2005 020 1447 offenbart, der die Seriennummer 10/800,167 zugewiesen ist, und die am 12. März 2004 eingereicht wurde.
Während die obig-identifizierte Anmeldung einen zusätzlichen Hintergrund und exemplarische Details enthält, enthält ein exemplarisches Model der Koomunikationssignal-Korrelationsbeeinträchtigungen einen oder mehrere Beeinträchtigungensausdrücke, die jeder mit einem Model-Anpassungsparameter skaliert werden. Die Model-Anpassungsparameter werden dann auf einer wiederkehrenden Basis als Teil eines anhaltenden Anpassungsprozesses aktualisiert, wobei der Model nach Korrelationsbeeinträchtigungsscätzungen angepasst wird. Genauer kann das parametrische Model formuliert werden als R = αRI + βRN, (8)wobei R_I einem Interferenz-Korrelationsausdruck (Matrix) entspricht, der durch den ersten Model-Anpassungsparameter α skaliert wird, und R_N entspricht einem Rausch-Korelationsausdruck (Matrix), der durch den zweiten Model-Anpassungsparameter β skaliert wird. Die Model-Anpassungsparameter werden während des Anpassungsprozesses angepasst, z. B. während eines Anpassungsverfahrens der Kleinsten Quadrate bzw. Least Squares (LS), wobei die Model-Anpassungsparameters angepasst werden, den Modelfehler zu minimieren.
Es kann gezeigt werden, daß α = 1/(E_c/I_or)_CPICH, wobei (E_c/I_or)_CPICH dem Anteil der Basisstationenergie entspricht, die an den gemeinsamen Pilotkanal gegen wird, und β = N₀. Somit kann der Parameter γ bei einer gegebenen Schätzung der Pilotkanalleistung und der Werte α und β bestimmt werden aus
wobei E{*} der statistischen Erwartung entspricht, und g ~ entspricht einer skalierten Mediumkoeffizientschätzung. Eine statistische Approximation kann genutzt werden, um das Schätzungsproblem für γ zu lösen. Ein exemplarisches Beispiel wird gegeben durch E{g ~Hg ~} = ICPICH(n) = λICPICH(n – 1) + (1 – λ)g ~Hg ~. (10)
Im obigen Ausdruck, ist I_CPICH(n) die Pilotkanalleistung für den Zeitindex n (irgendein Vielfaches der Pilotsymbolrate) und λ ist ein Wert zwischen 0 und 1.
Im obigen Sinne kann die in 5 dargestellte Empfänger-Ausführungsform dann so konfiguriert werden, daß sie betriebsbereit ist, um die Generation des weissenden Filters in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auf Grundlage einer Anzahl von exemplarischen Verarbeitungsschritten auszuführen. Diese Schritte beinhalten diese Punkte:

– Schätzen von Kanalverzögerungen durch Nutzen eines Suchers 42 und eines Verögerungsschätzers 44;
– Schätzen von Netto-Kanalkoeffizienten über einen Kanal-Schätzer 46
– Schätzen der skalierten Version von Mediumkoeffizienten mittels Gleichungen (6) und (7), wie sie in den Medium-Kanalschätzer 50 implementiert wurden;
– Schätzen von α und β mittels eines parametrischen Modellierens der empfangenen Signalbeeinträchtigungs-Korrelationen in einer Empfängerschaltung 30, einer Ausführungsform, die als Teil eines Chip-Entzerrers 54 implementiert werden kann;
– Berechnen von Mediumkoeffizienten als g = αg ~ im Chip-Entzerrer 54;
– Berechnen der FFT von g zum Erhalten von G(ω), das im Chip-Entzerrer 54 durchgeführt werden kann; und
– Berechnen des Chip-Entzerrer-Filters aus Glg. (5), das im Chip-Entzerrer 54 durchgeführt werden kann.

Beachte, daß der Chip-Entzerrer eine oder mehrere Verarbeitungsschaltung enthalten kann, die konfiguriert sind, die obigen weissenden bzw. Composite-Filter-Berechnungen durchzuführen. Beachte ferner, daß der aus dem letzten Schritt erhaltene endgültige Filter entweder im Zeit- oder Frequenzbereich implementiert werden kann, und daß die Filterung des empfangenen Kommunikationssignals, wie hier beschrieben, entweder im Zeitbereich oder im Frequenzbereich ausgeführt werden kann.
In jedem Fall arbeitet der einzelne Verkehrskorrelator 56 am gefilterten (geweissten und Kanal-entzerrten) Signal, das durch den Chip-Entzerrer 56 ausgegeben wird. Insbesondere berechnet der Verkehrskorrelator 56 Schätzungen von gesendeten in dem empfangenen Kommunikationssignal enthaltenen Symbolen, r', das in den Chip-Entzerrer 54 von dem Empfänger-Front-End 40 eingegeben wird. Als solche kann das Empfänger-Front-End 40 geräuscharme Verstärker, Analog-zu-Digital-Wandler und andere Schaltungen wie benötigt enthalten, um digitale Abtastungen zu erzeugen, die dem empfangenen Kommunikationssignal entsprechen.
Die vorliegende Erfindung kann auch in einer "überweissenden plus RAKE-" Auführungsform implementiert werden, wobei ein überweissender Filter eine gefilterte Version des empfangenen Kommunikationssignals bereitstellt für ein anschliessendes Verarbeiten durch einen RAKE-Empfänger. Der überweissende Filter unterdrückt farbiges Rauschen aus dem empfangenen Kommunikationssignal vor dem RAKE-Verarbeiten, und verbessert somit die Ausführung des RAKE-Kombinierens.
Zur Unterstützung dieser RAKE-basierten Ausführungsform der vorliegenden ERfindung, kann Glg. (2) umgeschrieben werden als
Wiederum entspricht P·(ω) dem Empfangspulsformungsfilter, und G*(ω) entspricht der Kanalkompensation, wie in der RAKE-Empfängerschaltung implementiert. Wie in der Chip-Entzerrungs-Ausführungsform der 5 liegt das primäre Bestreben dieser Ausführungsform demnach in der Bestimmung von W ^(ω). Wie zuvor kann durch ein Modellieren des Ausdrucks der interzellulären Interferenz plus Rauschen durch einen weissen Gausschen Rauschprozess mit einseitiger Spektraldichte von N₀ der weissende Filter W ^(ω) umgeschrieben werden als
Der Skalenfaktor k ^ im Zähler beeinflusst die Optimalität des finalen Ergebnisses nicht, und ihm kann ein geeigneter Wert, wie zum Beispiel 1, zugewiesen werden. Die gleichen obig beschriebenen Verfahren zur Berechnung von G(ω) und γ können hier genutzt werden, und können in einer exemplarischen RAKE-basierten Ausführungsform des Empfängers 12 implementiert werden, wie zum Beispiel in 6 dargestellt.
Wie in 6 gezeigt, umfasst der Empfänger 12 eine Empfänger-Front-End-Schaltung 60, einen Sucher 62, einen Verzögerungsschätzer 64, einen Kanalschätzer 66, einen Pilotkanal-Korrelator 68, einen Mediumkanalschätzer 70, einen Verhältnisschätzer 72 zum Schätzen von I_or/N₀, einen überweissenden Filter 74 und eine RAKE-Empfängerschaltung 76 mit einer Anzahl von Verkehrskorrelatoren ("Finger") 78 und eine RAKE-kombinierte Schaltung 80. Beachte, daß der überweissende Filter 74 konfiguriert werden kann, irgendeine oder die gesamte Funktionalität der früher beschriebenen Empfängerschaltung 30 zu enthalten, und somit ausgelegt ist, die Bestimmung des weissenden Filters durchzuführen.
Diese Bestimmung kann nach einem allgemeinen Bearbeitungsverfahren durchgeführt werden, das dem ähnlich ist, das für die Chip-Entzerrungs-Ausführungsform beschrieben wurde. Speziell umfasst ein exemplarisches Empfänger-Verarbeitungsverfahren in der RAKE-basierten Ausführungsform diese Schritte:

– Schätzen von Kanalverzögerungen durch Nutzen eines Suchers 62 und eines Verzögerungsschätzers 64;
– Schätzen von Netto-Kanalkoeffizienten über einen Kanalschätzer 66;
– Schätzen der skalierten Version der Mediumkoeffizienten mittels Gleichungen (6) und (7), wie im Mediumkanalschätzer 70 implementiert;
– Schätzen von α und β mittels parametrischen Modellierens der empfangenen Signalbeeinträchtigungs-Korrelationen in der Empfängerschaltung 30, eine Ausführungsform, die als Teil eines überweissenden Filters implementiert werden kann;
– Berechnen von Mediumkoeffizienten als g = αg ~ im überweissenden Filter 74;
– Berechnen der FFT von g zum Erhalten von G(ω), das im überweissenden Filter 74 durchgeführt werden kann;
– Berechnen von γ aus Glgn. (9) und (10), das im überweissenden Filter 74 durchgeführt werden kann; und
– Berechnen des überweissenden Filters aus Glg. (12) – Beachte, daß der finale Filter entweder im Zeit- oder im Frequenzbereich implementiert werden kann; und
– RAKE-Kombinieren des überweissenden Kommunikationssugnals zum Berechnen von Schätzungen der gesendeten Symbole in dem empfangenen Kommunikationsignal – d. h. Entspreizen des überweissenden Signals in jedem der einen oder mehreren Finger 78 entsprechend den Multipath-Verzögerungen, und Kombinieren der Finger-Ausgaben, um ein RAKE-kombiniertes Signal für ein nachfolgendes Demodulierungsverarbeiten zu bilden.

Während die obige RAKE-basierte Ausführungsform und die vorher beschriebene Chip-Entzerrer-Ausführungsform exemplarischen SISO-Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entsprechen, kann die vorliegende Ausführungsform leicht auf Einfach-Eingabe-Mehrfach-Ausgabe-(SIMO) Ausführungsformen erweitert werden. 7 stellt eine exemplarische SIMO-Ausführungsform dar, wobei der Empfänger 12 der Einrichtung 10 M Empfänger-Antennen (16-1 bis 16-M) enthält und die k-te Antenne s_k(t) empfängt. Die Antennen 16 werden an eine oder mehrere Empfängerverarbeitungs-Schaltungen 82 gekoppelt, die konfiguriert werden können, eine Ausführungsform der vorher dargestellten Empfängerschaltung 30 zur Bestimmung des weissenden Filters zu implementieren.
Im Betrieb empfängt jede Antenne 16-k das Signal s_k(t), das durch ein Durchlaufen des Datensignals s(t) durch den Ausbreitungskanal k erhalten wird. Die Impulsantwort des Ausbreitungskanals von dem Basisstation-Sender bzw. base station (BTS) transmitter an die k-te Antenne am Empfänger 12 wird mit g_k(t) mit der Fourier-Transformierten G_k(ω) bezeichnet. Somit ist das rauschfreie Signal an der k-te Antenne gegeben durch sk(t) = s(t)*gk(t), (13)wobei * die Faltung bezeichnet. Beim Betrachten der Glg. (13) kann das gesamte empfangene Signal an der k-te Antenne ausgedrückt werden als rk(t) = sk(t) + vk(t). (14)
Hier ist v_k(t) ein Rauschen, das die interzelluläre Interferenz und das thermische Rauschen an der k-te Antenne modelliert.
Es kann gezeigt werden, daß eine Entscheidungsstatistik für das Detektieren von Datensymbolen die Form hat
wobei y_k(t) das Signal an der k-te Antenne nach dem Entspreizen des empfangenen Signals r_k(t) ist, und wobei h(t, k) die Impulsantwort ist des linearen Filters mit der Frequenzantwort
Nach einem Notieren, daß Glg. (15) im Wesentlichen einen Empfänger mit M parallelen Subkanälen beschreibt, ist es vorteilhaft (16) in die Form
umzuschreiben, wobei
Man kann erkennen, daß der überweissende Filter in der obigen SIMO-Ausführungsform allgeim gebräuchlich unter den Antennen 16 ist, und daß die in 8 dargestellte Empfängerstruktur eine exemplarische Kapitalisierung dieser Allgemeinheit ist. In 8 ist der Empfänger 12 als ein Beamformer implementiert, der eine RAKE-Empfängerschaltung 84-k für jede Antenne 16-k umfasst, wobei jede Schaltung 84-k einen Pulsformungsfilter P·(ω) und einen Kanalkompensationsfilter G_k·(ω), eine RAKE-kombinierte-Schaltung 86 für das zusätzliche Kombinieren der Antennenströme (der RAKE-Ausgaben), und eine überweissende Filterschaltung 88 zum Überweissen des von der Kombinationsschaltung 86 ausgegebenen RAKE-kombinierten-Signals durch Anwenden des überweissenden Filters W ^(ω) enthält.
Es sollte vermerkt werden, daß die RAKE-Empfängerschaltungen 84 einen oder mehrere FFT-Schaltungen zum Konvertieren des empfangenen Kommunikationssignals in einen Frequenzbereich zur Verarbeitung enthalten können oder mit ihnen assoziiert werden können, oder daß die obigen Filter in den Zeitbereich transformiert werden können zur Anwendung auf die im Zeitbereich empfangene Kommunikation. Ebenfalls kann der durch die Schaltung 88 implementierte überweissende Filter bestimmt werden auf Grundlage des hier beschriebenen exemplarischen Verarbeitens in dem Frequenzbereich, aber angewendet auf das empfangene Kommunikationssignal in entweder dem Zeit- oder dem Frequenzbereich.
Auf Grund der linearen Natur des beschriebenen Verarbeitens, könnte das Überweissen weiterhin im Voraus einer jeden RAKE-Empfängerschaltung 84-1 durchgeführt werden – d. h. die Abfolge der Filterung könnte vertauscht werden. Während das Vertauschen der Abfolge eine Replikation des überweissenden Filters in jedem RAKE-verarbeitenden Weg erfordern könnte, kann eine solche Einteilung in einigen Design-Implementierungen vorteilhaft sein. Wenn zum Beispiel die Überweissen-plus-RAKE-Ausführungsform der 6 in einer modularen integrierten Schaltungsform implementiert wird, z. B. für eine ASIC/FPGA Implementierung, kann dieses elementare Modul so oft wie erforderlich für eine gegebene SIMO-Empfänger-Implementierung wiederholt werden.
Für die illustrierten SISO-Ausführungsformen kann der Ausdruck für die Interferenz der anderen Zellen plus Rausch-PSD noch wiederum als ein weisser Gausscher Rauschprozess mit einseitiger Spektraldichte von N₀ modelliert werden. Mittels diesen Models kann Glg. (18) in der Form
umgeschrieben werden. Wie bei den SISO-Ausführungsformen beeinflusst der Skalenfaktor im Zähler die Optimalität des Endergebnisses nicht, und kann zum Beispiel ein Wert 1 zugewiesen werden. Dann besteht die primäre Berechnungsaufgabe zur Bestimmung des weissenden Filters wiederum in der Berechnung des Skalierungsfaktors γ (und in der Berechnung von G_k(ω), von dem γ abhängt).
Ein exemplarisches Verarbeitungsverfahren zur Bestimmung des weissenden Filters in der SIMO-Ausführungsform ist ähnlich zu dem bzw. den vorher beschriebenen SISO-Verfahren. Ein solches verarbeiten enthält diese Schritte:

• Für jede Antenne 16-k: o Schätzen der Kanalverzögerungen; o Schätzen der Netto-Kanalkoeffizienten; o Schätzen der skalierten Version der Mediumkoeffizienten mittels Glgn. (6) und (7); o Schätzen von α_k und β_k mittels parametrischer Modelierung (oder mittels direkter Schätzung); o Berechnen der Mediumkoeffizienten als g_k = αg ~_k; o Berechnen der FFT von g_k zum Erhalten von G_k(ω); o RAKE-Kombinieren von Verkehrsdaten; o Berechnen von γ_k aus den Gleichungen (9) und (10);
• Berechnen der finalen Schätzung von γ aus dem arithmetische Mittel der γ_k, oder durch ein Auswählen von einem der γ_k;
• Berechnen des überweissenden Filters aus Glg. (19) – Beachte, daß der finale Filter in entweder den Zeit- oder dem Frequenzbereich implementiert werden kann; und
• Filtern des kombinierten Signals mit dem überweissenden Filter zum Berechnen der in dem empfangenen Kommunikationssignal enthaltenen gesendeten Symbole.

Somit sind die Empfänger-Verarbeitungsschritte für die exemplarische SIMO-Ausführungsform ähnlich mit den Verarbeitungsschritten für die exemplarische SISO-Ausführungsform (RAKE, Chip-Entzerrer), mit der Ausnahme, daß ein Teil der Verarbeitung auf einer Pro-Antennen-Basis für SIMO erledigt wird. Trotzdem sollten die Sachkundigen im Stand der Technik anerkennen, daß die vorliegende Erfindung eine vorteilhafte Basis zur Berechnung eines weissenden Filters bereitstellt, die auf einer Frequenzbereichs-Darstellung des weissenden Filters basiert, die auf im Wesentlichen eine Unbekannte reduziert ist, und zwar auf einen Skalierungsfaktor, der von einer Schätzung des Verhältnisses aus gesamter Sender-Leistung, I_or, zu der PSD der Interferenz der anderen Zellen plus Rauschen, Φ(ω), abhängt.
Während das Verhältnis mittels der Model-anpassenden Parameter aus einem parametrischen Model der empfangenen Signalbeeinträchtigungs-Korrelationen geschätzt werden kann, wie hier beschrieben, kann es auch direkt aus einer direkten Schätzung der gesamten Sendeleistung und aus einer direkten Schätzung der interzellulären Interferenz plus Rauschen geschätzt werden. Die direkte Schätzung der gesamten Sendeleistung kann basieren auf einem von der Basisstation empfangenen Wert, oder geschätzt aus der Pilotleistung, oder basieren auf irgendeinen konfigurierten Wert. Die direkte Schätzung der interzellulären Interferenz plus Rauschen kann auf Signal-Messungen erfolgen, zum Beispiel wo jede Basisstation konfiguriert ist, ein individualisiertes Signal zu senden, ganz wie in einer Trainingssequenzhäufung, oder in einem anderen identifizierenden Datenmuster, von dem die Einrichtung 10 die interzellulären Interferenzmessungen generieren kann, basierend auf dem Empfangen solcher Signale von jedem der einen oder mehreren benachbarten Basisstation-Sender.
Gleichgültig ob das Verhältnis, das für die Berechnung des Skalierungsfaktors γ genutzt wird, indirekt geschätzt wird auf Grundlage eines paramterischen Modellierens, stellt die vorliegende Erfindung jedoch viele Vorteile im Bezug auf sein Verfahren der Bestimmung des weissenden Filters bereit. Zum Beispiel kann die Chip-Entzerrer-Ausführungsform der 5 und die RAKE-Empfänger-Ausführungsform der 6 allgemein als „RAKE plus Filter" Ausführungsformen betrachtet werden, die sauber realisiert werden können in modularen Chip-Satz-artigen integrierten Schaltungsstrukturen, oder ausgeführt als synthetisierbare Bibliotheksmodule zum Nutzen in einer Chipdesign-Software. Zum Beispiel könnte ein elementarer Chip-Satz eine RAKE-Empfängerschaltung enthalten und eine Höchstleistungs-Ausführungsform würde die überweissende Filterfunktion hinzufügen. Da die überweissende Filterfunktion in Hardware und Software implementiert werden kann, oder irgendeiner Kombination davon, bietet die vorliegende Erfindung System-Designern eine wesentlicher Design-Flexibilität.
Es sollte verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung dann ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung eines weissenden Filters im Zusammenhang mit dem verarbeiten von empfangenen Kommunikationssignalen allgemein bereitstellt. Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit RAKE-Empfängerstrukturen und Chip-Entzerrer-Empfangsstrukturen implementiert werden kann, ist sie nicht beschränkt auf diese Erfindungen, noch ist sie beschränkt auf SISO- oder SIMO-Systeme, und sie hat einen allgemeinen Anwendungsbereich auf einen Bereich von Empfängertypen und Systemzusammenstellungen. Somit ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt durch die vorangegangene Diskussion, noch durch die begleitenden Abbildungen, sondern ist eigentlich beschränkt durch die folgenden Patentansprüche.

Claims

Verfahren zum Generieren eines weissenden Filters für ein Kommunikationssignal, das von einer drahtlosen Kommunikationsnetzwerk-Basisstation gesendet wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: Schätzen (100) eines Verhältnisses aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen; Berechnen (102) eines Skalierungsfaktors, der auf dem geschätzten Verhältnis aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen basiert; und Bestimmen (104) eines weissenden Filters zum Weissen des Kommunikationssignals als eine Funktion des Skalierungsfaktors, einer Frequenzantwort, die mit einem Sendepulsformungsfilter verbunden ist, der in der Basisstation benutzt wird, und einer Frequenzantwort eines Ausbreitungskanals, durch den das Kommunikationssignal empfangen wird
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schätzen (100) des Verhältnisses aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen das Unterhalten eines parametrischen Models von Kommunikationssignal-Korrelationsbeeinträchtigungen, basierend auf einem Anpassen des Models an die gemessenen Korrelationsbeeinträchtigungen, und das Berechnen (102) des Skalierungsfaktors von den Model-anpassenden Parametern des parametrischen Models umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Model einen Interferenz-Korrelationsbeeinträchtigungsausdruck umfasst, der durch einen ersten Model-Anpassungsparameter skaliert wird, und einen Rausch-Korrelationsbeeinträchtigungsausdruck, der durch einen zweiten Model-Anpassungsparameter skaliert wird, und wobei das Berechnen (102) des Skalierungsfaktors das Anwenden eines Verhältnisses aus dem ersten und dem zweiten Model-Anpassungsparameter zu einer Schätzung der Pilotkanalleistung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin ein Vorabspeichern der Frequenzantwort umfasst, die mit dem Sendepulsformungsfilter als ein bekannter Wert verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin ein auf Pilotkanalschätzungen basierendes Berechnen der Frequenzantwort des Ausbreitungskanals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das auf den Pilotkanalschätzungen basierende Berechnen der Frequenzantwort des Ausbreitungskanals das Nutzen von Pilotkanalschätzungen umfasst, um Mediumkanalkoeffizienten für den Ausbreitungskanal zu bestimmen, und das Berechnen der auf den Mediumkanalkoeffizienten basierenden Frequenzantwort des Ausbreitungskanals.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schätzen (100) eines Verhältnisses aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der Spektraldichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen ein direktes Schätzen der gesamten Basisstation- Sendeleistung, ein direktes Schätzen der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen, und das Berechnen eines Verhältnisses aus den zwei direkten Schätzungen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der weissende Filter einen überweissenden Filter (88) umfasst, und weiterhin das Erzeugen eines RAKE-kombinierten Signals, basierend auf dem Bearbeiten des Kommunikationssignals in einer RAKE-Empfängerschaltung (84-1, 84-2, 84-M), und dann das Anwenden des überweissenden Filters auf das RAKE-kombinierte Signal, um ein gefiltertes Signal zum Dekodieren zu erlangen.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend das Empfangen des Kommunikationssignals als zwei oder mehrere Kommunikationssignale an zwei oder mehreren Empfängerantennen (16-1, 16-2, 16-M), das Erzeugen eines RAKE-kombinierten Signals für jede Empfängerantenne, und das Anwenden eines überweissenden Filters (88) auf das Kommunikationssignal, das an jeder Empfängerantenne empfangen wird, oder auf eine Kombination der RAKE-kombinierten Signale, die von jeder Empfängerantenne erlangt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der weissende Filter einen überweissenden Filter (74) umfasst, und das weiterhin das Anwenden des überweissenden Filters auf das Kommunikationssignal, um ein gefiltertes Signal zu erlangen, und dann das Eingeben des gefilterten Signals in eine RAKE-Empfängerschaltung (76), um ein RAKE-kombiniertes Signal zum Dekodieren zu erlangen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des weissenden Filters zum Weissen des Kommunikationssignals das Bestimmen eines Chip-Entzerrungsfilters (54) zum Weissen und Entzerren des Kommunikationssignals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin das Anwenden des Chip-Entzerrungsfilters (54) auf das Kommunikationssignal umfasst, um ein gefiltertes Signal zu erlangen, und dann das Eingeben des gefilterten Signals in eine Korrelationsschaltung (56), um ein Datensignal zum Dekodieren zu erlangen.
Empfängerschaltung (30), die konfiguriert ist, einen weissenden Filter für ein von einer drahtlosen Kommunikationssignalnetzwerk-Basisstation gesendetes Kommunikationssignal, zu generieren, wobei die Empfängerschaltung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfasst: eine Berechnungsschaltung (32), die konfiguriert ist, einen Skalierungsfaktor zu berechnen, der auf einem geschätzten Verhältnis aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen basiert; und eine Filterschaltung (34), die konfiguriert ist, einen weissenden Filter zum Weissen des Kommunikationssignals zu bestimmen, als eine Funktion des Skalierungsfaktors, einer Frequenzantwort, in Verbindung mit einem an der Basisstation genutzten Sendepulsformungsfilter, und einer Frequenzantwort eines Ausbreitungskanals, durch den das Kommunikationssignal empfangen wird.
Empfängerschaltung (30) nach Anspruch 13, die weiterhin eine Schätzungsschaltung (52) umfasst, die konfiguriert ist, das Verhältnis aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der Spektraldichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen durch das Unterhalten eines parametrischen Models von Kommunikationssignal-Korrelationsbeeinträchtigungen basierend auf einem Anpassen des Models an gemessene Korrelationsbeeinträchtigungen zu schätzen, und wobei die Berechnungsschaltung (32) konfiguriert ist, den Skalierungsfaktor von Model-anpassenden Parametern des parametrischen Models zu berechnen.
Empfängerschaltung (30) nach Anspruch 14, wobei das Model einen Interferenz-Korrelationsbeinträchtigungsausdruck, der durch einen ersten Model-anpassenden Parameter skaliert wird, und einen Rausch-Korrelationsbeinträchtigungsausdruck, der durch einen zweiten Model-anpassenden Parameter skaliert wird, umfasst, und wobei die Berechnungsschaltung (32) den Skalierungsfaktor durch Anwenden eines Verhältnisses aus dem ersten und zweiten Model-anpassenden Parameter zu einer Schätzung der Pilotkanal-Leistung berechnet.
Empfängerschaltung nach Anspruch 13, wobei die Empfängerschaltung (30) konfiguriert ist, auf einen oder mehrere gespeicherte Werte zuzugreifen, die eine bekannte Frequenzantwort des Sendepulsformungsfilter definiert.
Empfängerschaltung nach Anspruch 13, wobei die Empfängerschaltung (30) konfiguriert ist, die Frequenzantwort des Ausbreitungskanals auf Pilotkanal-Schätzungen basierend zu berechnen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 17, wobei die Empfängerschaltung (30) konfiguriert ist, Pilotkanal-Schätzungen zu nutzen, um Mediumkanalkoeffizienten für den Ausbreitungskanal zu bestimmen, und um die Frequenzantwort des Ausbreitungskanals auf den Mediumkanalkoeffizienten basierend zu berechnen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 13, wobei die Empfängerschaltung (30) konfiguriert ist, das Verhältnis aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen durch direktes Schätzen der gesamten Basisstation-Sendeleistung, direktes Schätzen der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen, und Berechnen eines Verhältnisses aus den zwei direkten Schätzungen zu schätzen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 13, wobei der weissende Filter einen überweissenden Filter umfasst, und weiterhin einen RAKE-Empfänger (84-1, 84-2, 84-M) umfasst, der konfiguriert ist, ein RAKE-kombiniertes Signal zu generieren, das auf einer RAKE-Bearbeitung des Kommunikationssignals basiert, und wobei die Empfängerschaltung (30) konfiguriert ist, den überweissenden Filter (88) auf das RAKE-kombinierte Signal anzuwenden, um ein gefiltertes Signal zum Dekodieren zu erlangen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 8, das weiterhin zwei oder mehr Empfängerantennen (16-1, 16-2, 16-M) umfasst, die konfiguriert sind, empfangene Signale an die Empfängerschaltung (30) bereitzustellen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 13, wobei der weissende Filter einen überweissenden Filter (74) umfasst, und wobei die Empfängerschaltung konfiguriert ist, den überweissenden Filter auf das Kommunikationssignal anzuwenden, um ein gefiltertes Signal zu erlangen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 22, die weiterhin einen RAKE-Empfänger (76) umfasst, der konfiguriert ist, ein RAKE-kombiniertes Signal von dem gefilterten Signal zum Dekodieren zu erlangen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 13, wobei die Filterschaltung (34) einen Teil eines Chip-Entzerrungsfilters (54) umfasst, und wobei die Empfängerschaltung konfiguriert ist, den Chip-Entzerrungsfilter auf das Kommunikationssignal anzuwenden, um ein gefiltertes Signal zum Dekodieren zu erlangen.
Empfängerschaltung nach Anspruch 13, weiterhin umfassend einen Sucher (42, 62), um Multipath-Komponenten des Kommunikationssignals zu identifizieren, einen Verzögerungs-Schätzer (44, 64), um die entsprechenden Multipath-Ausbreitungsverzögerungen zu schätzen, einen Kanal-Schätzer (46, 66), um Netto-Ausbreitungskanalantworten zu schätzen, und einen Mediumkanal-Schätzer (50, 70), um Medium-Ausbreitungskanalantworten zu schätzen.
Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriff- bzw. broadband code division multiple access (W-CDMA) Empfänger mit einer Empfängerschaltung, die konfiguriert ist, einen weissenden Filter für einen Kommunikationssignal, das von einer Basisstation in einem W-CDMA-Netzwerk gesendet wird, zu erzeugen, wobei die Empfängerschaltung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfasst: eine Berechnungsschaltung (32), die konfiguriert ist, einen Skalierungsfaktor basierend auf einem geschätzten Verhältnis aus gesamter Basistation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen zu berechnen; und eine Filterschaltung (34), die konfiguriert ist, einen weissenden Filter zum Weissen des Kommunikationssignals zu bestimmen, als eine Funktion des Skalierungsfaktors, einer Frequenzantwort, in Verbindung mit einem an der Basisstation genutzten Sendepulsformungsfilter, und einer Frequenzantwort eines Ausbreitungskanals, durch den das Kommunikationssignal empfangen wird.
Computerlesbares Medium, das ein Computerprogramm speichert, um einen weissenden Filter zum Weissen eines Kommunikationssignals, das von einer drahtlosen Kommunikationssignalnetzwerk-Basisstation gesendet wird, zu generieren, wobei das Computerprogramm dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: Programminstruktionen zum Schätzen eines Verhältnisses aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen; Programminstruktionen zum Berechnen eines Skalierungsfaktors basierend auf dem geschätzten Verhältnis aus gesamter Basisstation-Sendeleistung zu der spektralen Leistungsdichte der interzellulären Interferenz plus Rauschen; und Programminstruktionen zum Bestimmen eines weissenden Filters zum Weissen des Kommunikationssignals als einer Funktion des Skalierungsfaktors, einer Frequenzantwort, in Verbindung mit einem an der Basisstation genutzten Sendepulsformungsfilter, und einer Frequenzantwort eines Ausbreitungskanals, durch den das Kommunikationssignal empfangen wird.