TW201004232A - Methods and systems for effective channel estimation in OFDM systems - Google Patents

Methods and systems for effective channel estimation in OFDM systems Download PDF

Info

Publication number
TW201004232A
TW201004232A TW098116597A TW98116597A TW201004232A TW 201004232 A TW201004232 A TW 201004232A TW 098116597 A TW098116597 A TW 098116597A TW 98116597 A TW98116597 A TW 98116597A TW 201004232 A TW201004232 A TW 201004232A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
channel
weighting
initial
ecl
cir
Prior art date
Application number
TW098116597A
Other languages
English (en)
Inventor
Je-Woo Kim
Bok-Tae Sim
Ju-Won Park
Tae-Ryun Chang
Jong-Hyeon Park
Original Assignee
Qualcomm 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 Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of TW201004232A publication Critical patent/TW201004232A/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0212Channel estimation of impulse response
    • H04L25/0216Channel estimation of impulse response with estimation of channel length
    • 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
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/022Channel estimation of frequency response
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

201004232 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本公開的某些實施例一般涉及無線通訊系統,尤其涉及 正交分頻多工(OFDM)系統中的通道估計。 【先前技術】 衆所周知,在無線通訊系統期間無線通道會導致收到信 號的任意時間色散、衰減、和相移。使用正交分頻多工和迴 圈字首減輕時間色散的影響。然而,如果希望應用線性調制 方案 諸如WlMAX (微波存取全球互通性)中所用的方 案一一來編碼/解碼訊息,則可能仍需要移除通道所導致的幅 相移位。 在OFDM系統中,通道估計從可用引導頻資訊產生對無 線通道所導致的幅相移位的估計。準確估計可被用來成功地 移除無線通道的影響並允許後繼碼元解調。 【發明内容】 本公開的某些實施例一般涉及基於有效通道長度(Ecl ) 估計利用最大似然(ML )加權的無線通訊通道的通道估計以 力圖降低雜訊的影響並提供更準確的估計通道。 本公開的某些實施例提供一種用於無線通訊的方法。該 方法一般包括··從經由無線通道接收的信號形成初始通道估 201004232 計;從信號估計有效通道長度(ECL);基於ECL加權初始 通道估计以産生時域加權通道脈衝回應(CIR);以及對加權 CIR執行快速傅立葉變換(FFT )以產生最終估計通道。 本公開的某些實施例提供一種用於無線通訊的接收機。 .該接收機一般包括:初始通道估計(CE)邏輯,配置成從經 由無線通道由接收機接收的信號形成初始通道估計;ecl估 計邏輯,配置成從收到信號估計ECL;加權邏輯,配置成基 於ECL加權初始通道估計以產生時域加權CIR:以及fft邏 輯,配置成對加權CIR執行FFT以產生最終估計通道。 本公開的某些實施例提供一種用於無線通訊的裝置。該 裝置一般包括:用於從經由無線通道接收的信號形成初始通 道估計的裝置;用於從該信號估計ECL的裝置;用於基於 ECL加權初始通道估計以産生時域加權CIR的裝置;以及用 於對加權CIR執行FFT以產生最終估計通道的裝置。 本A開的某些實施例提供了 一種包含用於從收到信號準 I 確地估計無線通道的程式的電腦可讀取媒體,該程式在由處 理器執行時執行諸操作。這些操作一般包括:從收到信號形 成初始通道估計;從信號估計ECL;基於ECL加權初始通道 估计以産生時域加權CIR ;以及對加權CIR執行FFT以產生 最終估計通道。 本公開的某些實施例提供一種行動設備。行動設備一般 包括:接收機前端,用於接收經由無線通道傳送的信號; 初始CE邏輯,配置成從收到信號形成初始通道估計;ecl 估計邏輯,配置成從收到信號估計ECL :加權邏輯,配置 201004232 成基於ECL加權初始通道估計以產生時域加權CIR ;以及 FFT邏輯,配置成對加權CIR執行FFT以產生最終估計通 道0 【實施方式】 本公開的某些實施例提供用於無線通訊中通道估計的技 術和裝置。在執行初始通道估計和對有效通道長度(ECL ) 的估計之後,可應用基於ECL的加權以力圖從初始通道估計 移除雜訊並提供準確度提高的估計通道。可針對不同的通道 長度應用不同的加權。可在ECL估計期間使用閥值,並且該 閥值可以是預定的或計算出來的以力圖適於不同通道環境。 示例性無、線通tfl系、统 本公開的方法和裝置可在寬頻無線通訊系統中使用。術 語「寬頻無線」指在給定區域上提供無線、語音、網際網路 及/或資料網路存取的技術。 代表微波存取全球可互操作性的WiMAX是基於標準的 寬頻無線技術,它提供長距離上的高吞吐量寬頻連接。如今 有兩種主要的WiMAX應用:固定WiMAX和移動WiMAX。 固定WiMAX應用是點對多點,從而例如爲住戶和企業實現 寬頻存取。移動WiMAX提供寬頻速度下蜂巢網路的完全移 動性。 移動WiMAX基於OFDM(正交分頻多工)和OFDMA(正 201004232 交分頻多工存取)技術。OFDM是以近年來已被各種高資料 率通訊系統廣泛采納的數位多載波調制技術。通過使用 OFDM,傳送位元流被分成多個低速率子流。每個子流用多 個正交副載波之—來冑制並在多條m料通道之一上發 k OFDMA疋其中用戶在不同的時槽中被指派副載波的多 工存取技術。OFDMA是靈活多工存取技術,該技術可容納 具有十分不同的應用、資料率和服務f量要求的許多用戶。 無線網際網路和通訊的快速增長已導致無線通訊服務領 域中對高資料率的不斷需求。〇fdm/〇fdma系統如今被認 爲是最有前景的探索領域之一,並且是下一代無線通訊的關 鍵技術。這是由於這樣的事實:〇fdm/〇fdma㈣方案可 提供許多優於常規單載波調制方案的優點,諸如調制效率 頻譜效率、靈活性和强多徑免疫性。 IEEE 802.1 6x是爲固定和移動寬頻無線存取(时a )系 統定義空中介面的新興的標準組織。這些標準定義了至少四 個不同的實體層(PHY)和—個媒體存取控制(Mac)層。 這四個實體層中的0FDM和咖财實體層分別是固定和移 動B WA領域中最流行的^ 圖1圖解了無線通訊系統100的示例。無線通訊系統ι〇〇 可以是寬頻無線通訊系統。無線通訊系統1〇〇可爲數個細胞 服務區102提供通訊,其中每個細胞服務區可由基地台刚 來服務。基地# UH可以是與用戶終端1〇6通訊的固:站。 基地台104也可替換地被稱爲存取點、B節點、或一些其他 術語。 201004232 圖1描繪了遍布系統100的各種用戶終端1〇6。用戶終端 106可以是固定(即,靜止)的或移動的。用戶終端1〇6可 以替換地用遠端站、存取終端、終端、用戶單元、、行動站、 台、用戶裝備等稱之。用戶終端106可以是無線設僙,諸如 蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、掌上型設備、無線數據 機、膝上型電腦、個人電腦等。 可以對無線通訊系統100中基地台1〇4與用戶終端1〇6 之間的傳輸使用各種演算法和方法。例如,< 以根據 OFDM/OFDMA技術在基地台1〇4與用户終端1〇6之間發送 和接收信號。如果是這種情形,則無線通訊系統ι〇〇町以被 稱爲OFDM/OFDMA系統。 幫助進行從基地台1〇4向用戶終端1〇6的傳輸的通訊鏈 路可以被稱爲下行鏈路〗08,而幫助進行從用戶終端1〇6向 基地台104的傳輸的通訊鏈路可以被稱爲上行鏈路u〇e替 換地,下行鏈路1〇8可以被稱爲前向鏈路或前向通道,而上 行鏈路110可以被稱爲反向鏈路或反向通道。 蜂巢細胞服務區102可以被劃分爲多個扇區112。扇區 112疋蜂巢細胞服務區1〇2内的實體覆蓋區。無線通訊系統 1/0内的基地台j 〇4可以利用將功率流集中在蜂巢細胞服務 區102的特疋扇㊣U2内的天、線。這樣的天線可被稱爲定向 天線。 圖2圖解了可用在無線設備逝中的各種元件。無線設 備2是可配置成實現本文所描述的各種方法的設備的示 例無線认備202可以是基地台1 04或用戶終端1 06。 8 201004232 無線設備202可句;^1 二,,,,、線設備202的操作的處理3| 204。處理器204也可被避s Λ山上 処埋器 吧J被%爲中央處理單元(cpu)。 唯讀記憶體(ROM )和醅嬙六〜 枯 和隨機存取記憶體(RAM)兩者的記情 體2〇6可向處理器2〇4提供指令和資料。記憶體2〇6的一; 分還可包括非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM)。處理器2〇4 通常基於儲存在記憶體咖内的程式指令執行邏輯 算。記憶體206中的指合环祉#, 由 町如7可供執行以實現本文所述的方法。 無線設備202還可句 包括外设208 ’該外殼20.8可包括允許 無線設備202與遠端位置之問 ° Κ間貝枓的傳送和接收的發射 210和接收機212。發射應〇 1 λ r L ^ , ίΔ. 發射機210和接收機212可被組合成收 發機 214。天線 216 可姑 Γ破附連至外殼2〇8且電耦合至收發機 214。無線設備202還可句社〈土 -山、夕/ 通J包括(未不出)多個發射機、多個 接收機、多個收發機及/或多個天線。 無線設備202還可包括可用來檢測和量化收發機214收 到的信號的位準的信號檢測器218。信號檢測器218可檢測 諸如總能量、每僞雜訊(ΡΝ)碼片引導頻能量、功率譜密度 那樣的信號、和其他信號。無線設備2〇2還可包括用於處理 信號的數位信號處理器(Dsp) 22(^無線設備2〇2的各個元 件可通過匯流排系統222粞合在一起,除資料匯流排之外, 匯流排系統222還可包括功率匯流排、控制信號匯流排和狀 態信號匯流排。 圖3圖解了可在利用〇FDM/〇FDMA的無線通訊系統咖 内使用的發射機302的示例。發射機3 02的諸部分可在無線 設備202的發射機210中實現。發射機302可在基地台 201004232 中實現以供在下行鏈& 108上向用戶終端ι〇6傳送資料 306。發射機302也可在用戶終端1〇6中實現以供在上行鏈 路110上向基地台104傳送資料3〇6。 待傳送的資料3〇6被示爲作爲串_並(s/p)轉換器3〇8 的輸入來提供。S/P轉換器308可將傳輸資料拆分成則固並 行資料流3 1 0。 #個並行資料流310隨後可被提供作爲映射器312的輸 入。映射器312可將#個並行資料流31〇映射至#個星座點 上。映射可以使用諸如二進位相移鍵控(BpSK)、正交相移 鍵控(QPSK)、8相移鍵控(8PSK)、正交調幅(qam)等 -些調制星座來進行。因此,映射器312可輸出到固並行碼 凡流316,每個碼元流316與快速傅立葉逆變換 的ΛΜ固正交副載波之一相對應。這#個並行碼元流316可在 頻域中表示,並且可通過IFFT元件32〇變換成#個並行時 域樣本流3 1 8。 見在將&供關於術§吾的簡注。頻域中的W個並行調制等 效於頻域中的#個調制碼元,等效於頻域中的#個映射和n 點IFFT ’等效於時域中的一個(有用)〇fdm碼元,等效於 時域中的#個樣本。時域中的一個〇FDM碼元尾等效於 (每OFDM碼元保護樣本的數目)+#(每〇FDM碼元有用 樣本的數目)。 #個並行時域樣本流3丨8可通過並-串(p/s )轉換器324 轉換成OFDM/OFDMA碼元流322。保護插入元件326可將 保護區間插入.OFDM/〇FDMA碼元流322中的連續 10 201004232 OFDM/OFDMA之間。保護插入元件326的輸出隨後可通過 射頻(則前端328升頻轉換至合需的發射頻帶。天線33〇 隨後可發射得到的信號3 3 2。 圖3逛®解了可在利用〇fdm/_ma的無線通訊系統 100内使用的接收機3〇4的示例。接收機3()4的諸部分可在 無線設備2G2的接收機212中實現。接收機3()4可在用戶欲 端中實現以供在下行鏈路1〇8上接收來自基地台1〇4的 資料術。接收機3G4還可在基地台1G4中實現以供在上行 鏈路no上接收來自用戶終端1〇6的資料3〇6。 所發射的信號332被示爲在無線通道334上傳播。當由 天線330接收到信號332,時,收到信號332,可通過灯前端 328降頻轉換至基帶信號。保護移除元件326,隨後可移除由 保護插人元件326插入諸〇fdm/〇fdma碼元之間的保護區 間。 保護移除元件326,的輸出可被提供給s/p轉換器324,。 (轉換器324’可將〇FDM/〇FDMA碼元流如,分成#個並 仃時域碼7G、流3 1 8,,這些碼元流的每一個肖〃個正交副載波 之=相對應。快速傅立葉變換(FFT)元件320,可將這到固 #時域碼元流318,換至頻域並輸出則@並行 316' 〇 解映射器312’可執行曾由映射器312所執行的碼元映射 操作的逆操作,由此輪出則固並行資料流31〇,。p/s轉換器 則'可將#個並行資料流31(),組合成單個資料流浙。理: 地’此資料流遍,與作爲發射機繼的輸入提供的資料^ 11 201004232 相對應。 兔激性通道估計 現在參看圖4’其圖解了帶信號處理和通道估計的接收機 3〇4的方塊圖400。接收機304的天線330,可接收從發射機 3〇2的天線330發送的跨過無線通道&的訊息。接收機3〇4 的射頻(RF)前端可包括自動增益控制(AGC )電路402, 後者用於改變收到信號的增益以使得AGC電路402的輸出處 的所有彳§號可具有相同的幅度。作爲對AGC電路402的反镇 和控制,RF前端可包含用以測量來自AGC電路402的輸出 的增益控制信號的功率的功率測量電路404。 接收機304還可包括用於將經增益控制的收到信號從時 域變換至頻域的快速傅立葉變換(FFT )塊4〇6。FFT塊4〇6 的輸出可被發送到通道估計(CE)邏輯4〇8,後者可估計相 應副載波和碼元的通道。CE邏輯4〇8的輸出可以是通道办 的傅立葉變換。FFT塊4〇6的輸出和CE邏輯彻的輸出可 被發送給等化H 412,以力圖從收㈣號移除料;^的影響。 FFT塊406的輸出和CE邏輯4〇8的輸出還可被發送給載波 干擾加雜訊比(CINR)估計器414cCINR估計器々Μ可估 計收到信號及/或估計通道的信號功率、干擾功率、雜訊功 率、及/或CINR。 輸出自等化器412的均衡信號和來自cmR估計器414 的CINR可被輸入到對數概度比(Llr)計算塊川。在⑽ 計算塊川t,使用均衡信號、CINR和調制類型來每編碼 12 201004232 位70地計算LLR。例如,對於QAM64調制,可計算對應6 個編碼位元的6個LLR,而在QpSK調制的示例中,可計算 對應2個編碼位元的2個LLR。可將llr從llr計算塊416 發送到通道解碼器418,後者可將解映射位元解碼並輸出經 解釋的訊息。 圖5描繪了根據本公開的某些實施例的用於接收信號並 基於=知前同步碼執行通道估計的方塊圖綱。OF·訊框 中的月J同步馬碼元典型地由所用副載波集中的等間距引導 頻副載波或所有引導頻副載波構成。抵達接收機的信號可通 過傳入信號緩衝器5〇2。可在前同步碼提取邏輯5〇4中從信 號緩衝窃5 0 2的輪屮;^敗箭[gj + z民 幻榭出徒取則同步碼,並且提取出的前同步碼 可被輸人FFT塊4G6以將前同步碼從時域變換至頻域。 初始CE和ECL估計邏輯5〇5可執行任何合適的通道估 計操作,諸如最小二乘(LS)估計,以力圖從所塊傷的 輸出產生初始通道估計。在圖5中,LS估計邏輯506産生初
“始通道估計。在假定例如使用2〇〇個副载波的空時碼(NO 方法中’-個發射機可向接收機3〇4發送_個偶位置引導 頻(心=1〇〇)’而另一發射機可向接收機304發送100個奇 =導頻(%,)。初始CE邏輯5。5可產生對應偶位 置引導頻和奇位置引導頻兩者的分開的初始通道估計。 而且,在初始CE#CEL估計邏輯5〇5 _ ’有效通道長 估計邏輯515可估計通道的有效長度(^)。粗略 声血十方法可包括使用當前連接的迴圈字首(CP)的長 又d〇FDM系統支援若干cp長度;例如,職Μ系統 13 201004232 支援四個不同的CP長度:#/4、、#/16和#/32,其中# 疋FFT大小。CP長度對於特定系統概况可以是預定的,以 使得行動站(MS )可通過參考系統概况容易地確定cp長度。 在其中cp長度並非預定的某些系統中,cp長度可在捕獲過 程期間由MS來估計。 對於一些實施例,另一種更準確的方法可被用來估計 ECL,由此提供更好的CE性能。該方法可包括產生時域通 ,道脈衝回應(CIR ) ’後者可通過對LS估計邏輯5〇6所產生 的初始通道估4 (私)執行快速傅立葉逆變換()來獲 得。在圖5的示例中,可用樣本仏的數目(即,引導頻的數 目)爲100 (仏或100)。接著,可從坧產生大小爲#/2 (其中Ν爲FFF大小)的經修改的通道估計(汉^ )。可選擇 ,這是因爲在此示例中,它是最接近大於圮樣本的數目 (1〇〇)且小於FFT大小(^256)的2的次方^中與仏 的元素不對應的元素可被設爲零。然後,可對被填零的經修 〇改的通道估計執行大小爲W2的IFFT,從而得到時域CIR。 典型時域CIR在圖7中示出並在以下進行詳細描述。隨後可 從時域CIR估計ecl。 初始通道估計可由CE邏輯408處理。在MLm權引擎5〇8 中,可用加權矩陣51〇的元素加權初始通道估計,該加權矩 陣510可被預先確定並儲存在ML加權記憶體表512中。如 ,5中所圖解的’對於偶引導頻’加權矩陣510的尺寸可以 !如%父心,其中%是通道長度。對於奇 一 加權矩陣(未示出)的尺寸可以爲―。 14 201004232
可從ML加權記憶體表 & 512可具有£個不同的ml加權矩 1輯515提供的對ECL的估計(#eA), 512中選取所儲存的加權矩陣51〇而 不是計算。 如果所估計的ECL(%A)與所儲存的通道長度(沁)的 任一個皆不匹配,則可選擇與最接近%相對應的加權矩陣, 或者可選擇與大於的最接近^相對應的加權矩陣。例 如,假疋ML加權記憶體表512的ML加權丨爲與通道長度 25 (沁=25 )相關聯的加權矩陣,且ML加權2與通道長度 30 ( %=30)相關聯。如果估計ECL爲27 (i^=27),則對於 選擇與同所估tf ECL最接近的通道長度相關聯的加權矩陣 的實施例,ML加權1最有可能被選擇。對於選擇與同所估 計ECL .最揍近其比其大的通道長度相關聯的加權矩陣的其 他實施例,ML加權2最有可能被選擇。 加權引擎508的一個功能可能是要對初始通道估計執行 僞快速傅立葉逆變換(僞IFFT)或僞離散傅立葉逆變換(僞 IDFT)以力圖産生時域加權通道脈衝回應(CIR)。偽IDFT 可包括將加權矩陣51〇與加權矩陣51〇的共軛轉置相乘,對 得到的矩陣求逆,並將逆矩陣與加權矩陣510相乘。結果可 被乘以來自初始CE和ECl估計邏輯505的初始通道估計以 産生時域加權CIR。 15 201004232 爲了執行加權’可在ML加權引擎508中處理初始通道估 計(即,所提議的估計器或PE)。對於一些實施例,初始通 道估計可如圖5中所示地分成各個部分以用於並行處理,從 而加速硬體中的處理(即,減少總計算時間)。加權引擎 508中每一行的處理可包括用於執行僞ifft中的矩陣計算的 複數乘法器和複數累加器(ACC)。加權引擎5〇8的每個並行 處理行的輪出可被輸入到FFT塊52〇以將時域加權cir變換 回頻域。 因此,通道估計是初始通道估計(例如,估計)、有效 L L長度估计、加權矩陣確定、利用加權矩陣的僞、以 及抒T的級聯。因此,操作涉及通過向勒始估計的通道應用 ML加權從頻域變換至時域並變換回頻域,由此産生最終通 十("c/)。最終通道估計(丑")可以是CE邏輯的 輸出’該輪出將被等化器412和CINR估計器414所使用, 如圖4中所圖解的。 圖6圖解了用於使用龍執行通道估計的示例操作靜 =_通過確定有效通道長度(ECL)估計來在術處開 D此果時域CIR如以上所描述地被用於估計ECL,則對於 = 計算闊值。閥值可基於對時™訊分量 值=至少基於對可被視爲雜訊的分量的測量。例如,閥 分可以:L域CIR的一部分的平均功率或與之成比例,該部 刀7 U疋時域CIR内的— 例,閥值雜訊f °對於其他實施 的,因爲I: 。計算出來的闊值可能是更可取 因爲讀的可雜閥值可^ 16 201004232 閥值(rif及)可根據下式來計算 作爲可適性閥值的示例 THR = P X--j—夺 p “
PwK=\wh„\\ « = 1,2,...,iV/2 其中Pp爲比例常數,沁爲時域CIR類雜訊帶的開頭索引, A爲時域CIR類雜訊帶的末尾索引,#爲FFT大小,而户一” 爲對第《個信號的信號功率的測量。根據此式,僅索引落在 開頭和末尾索引内的時域CIR的信號被用於計算閥值^這些 點之外的信號可包括CIR及/或譜洩漏的有效分量。 、,對於某些實施例,Pp可等於!,則吏膽爲類雜訊帶的 平均功率。如果將&選擇成顯著小於1,則得到可 ,允許相當的雜訊進入最終估計通道,而如果將^選擇成顯 著大於1,則77/i?可能非期望地拒絕較低功率的有效分量。 不洽虽地選擇比例常數潜在可能地導致不準確的估計通道。
可在計算Γ历?之前基於〇FDM系統的任何合適的參 數諸如FFT的大小、通道長度、預期無線通道雜訊以及 知曉哪裡最可能存在類雜訊帶的經驗――來確定沁和义。對 於—些實施例,如果心爲OFDM系統中保護區間的長度, 則^可被設成心’而%可被設成等於#/2 _ ^。 見在參看圖7,其描述了時域CIR700,其中fft大小(Λ〇 例如爲256。可根據類雜訊帶7〇4内脈衝的平均功率來計算 喝值702。%與%之間的區域被認爲是類雜訊帶7〇4 ,在本 ;'、例中開頭索引()被選擇爲5 〇而末尾索引()被選擇 爲128。在計算出閥值7〇2之後,閥值可被用來估計有效通 17 201004232 道長度d)。-種使„值來估計ecl的方法是在特定視 窗内尋找大於閥值繼的最右索引。視窗被以是當前連接的 迎圈子首(CP)長度’或者最大可允許cp長度。估計有效 通道的長度在此示例中等於27,因爲其是大於閥值(㈣) 702的最右索引。 在604,可基於ECL來通過任意合適的手段——諸如通過 從,找表中選取加權矩陣―來確定加權矩陣。加權矩陣可 以疋如以上所描述的ML加權矩陣。加權矩陣可被預先確定 並儲存在記憶體或任何其他合適類型的電腦可讀取媒體 中。對於其他實施例,可基於ECL來計算加權矩陣。 在606 ’可使用在6〇4確定的加權矩陣對初始通道估計執 灯通道估計矩陣計算(例如,僞贿)。繼在_應用加權 之後可對移除了雜訊分量的時域CIR執行fft,以在繼 產生頻域的最終估計通道。通過向時域⑽恰當地應用加權 來移除雜訊分量’最終估計通道(如)與常規通道估計相比 可能更準確’由此更準確地移除通道的影響,從而達成〇聰 系統令成功的碼元解調。 &以上所描述的圖6的操作6〇〇可由與圖6八中所例示的手 段功此方塊600A相對應的各種硬體及/或軟體元件及/或模 、來執行。換吕之,圖6中所例示的方塊6〇2到與圖 中所例示的手段功能方塊6〇2A到6〇8A相對應。 如本文所使用的,術語「確定」包括各種各樣的動作。 例如’「確定」可包括計算、運算、處理、推導、研究、查 找(例如,在表、資料庫或其他資料結構中查找)、探知等。 18 201004232 同時,「確定」可包括接收(例如,接收資訊)、存取(例如 存取記憶體中的資料)等。同時,「確定」可包括解析 擇、選取、建立等。 選 指令和信號可使用各種不同技藝和技術中的任一種來表 示。例如,貫穿上面說明始終可能被述及的資料、指令、命 令、資訊、信號等可由電壓、電流、電磁波、磁場或=子°、 光場或光粒子、或其任何組合來表示。 結合本公開描述的各個說明性邏輯區塊、模組、以及電 路可用通用處理器、數位信號處理器(DSp)、專用積體電路 (ASIC)、現場可程式閘陣列信號(FpGA)或其他可程式邏 輯器件(PLD)、個別的門或電晶體邏輯、個別的硬體元件、 或其設計成執行本文中描述的功能的任何組合來實現或執 行。通用處理器可以是微處理器,但在替換方案中,處理器 可以是任何市售的處理器、控制器、微控制器、或狀態機。 處理器還可以被實現爲計算設備的組合,例如賺與微處理 器的組合、多個微處理器、與DSP核心協作的一個或更多個 微處理器、或任何其他此類配置。 結合本公開描述的方法或演算法的步驟可直接在硬體 中、在由處理H執行的軟體模組中、或在這兩者的組合尹體 軟體模組可駐留在本領域公知的任何形式的儲存媒體 中。可使用的儲存媒體的一些示例 匕括隨機存取記憶體 (證)、唯讀記憶體(讀)、快閃記憶體、㈣⑽記憶 體、EEPROM記憶體、暫存器、
^ 』移除磁碟、CD-ROM 軟體模組可包括單㈣令、或多條指令,且可分布在若 19 201004232 干不同的代竭段上’分布在不同的程式之間以 媒體分布。儲在树μ Α 夕调储存 _存:體到處理器以使得該處理器能從 以被整合以㈣。在替換方案中,儲存媒體可 本文所公開的方法包括用於實現所述方法的一或多個+ 這些方法步驟及/或動作可彼此互換而不會背離請 ,的軏圍。換言之,除非指定了步驟或動作的特定順序, 否%特定步驟及/或動作的順序及/或使料以修改而不 離請求項的範圍。 所描述的功能可在硬體、軟體、韌體或其任何組合中實 :。如果以軟體實現’則各功能可作爲指令或者一個或個指 令集儲存在電腦可讀取媒體或儲存媒體上。儲存媒體可以是 可被電腦存取的任何可用媒體。作爲示例而非限制,這些電 腦:讀取媒體可包括RAM、ROM、EEPR〇M、CD_R〇M或其 他光碟儲存、磁片儲存或其他磁碟儲存裝置、或可被用來攜
帶或儲存&令或資料結構形式的合需程式碼且可被電腦存 &何其他媒體°如本文所用的碟或盤包括壓縮光碟 ϋ)、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟(dvd)、軟碟和 藍光盤’其中碟常常磁學地再現資料而盤用鐳射光學 現資料。 、軟體或指令還可以在傳輸媒體上傳送。例如,如果軟體 被使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線(Da )、 或諸如紅外、無線電、以及微波等無線技術從web網站、伺 服器或其他遠端源進行傳送,則該同軸電纔、光纖電缓、雙 20 201004232 絞線、DSL、或諸如红 ^ ^ ^ ^ ^ ''卜、…、線電、以及微波等無線技術被 包括在傳輸媒體的定義之内. 此外’應當領會,用於抽士 ^ , Λ :執仃本文所描述的方法和技術的 模組及/或其他適當奘番 了被可應用的用戶終端及/或基地台 下載及/或以其他方式掸俨 X传。例如,如此的設備可被耦合至伺 服器以助於用於執行本 又所迷方去的裝置的轉移。或者,本 文所述的各種方法可經I德左驻琢, 、由儲存裝置(例如,RAM、ROM、諸 如壓縮光碟(CD)或斂塊笙香触灿‘ )及軟碟等貫體儲存媒體等)來提供,以使 得用戶終端及/或基地台一曰在 一將这储存裝置耦合至或提供給 設備就可獲得各種方法,+冰 忐此外,可利用適於爲設備提供本文 所述方法和技術的任何其他技術。 應該理解的是請求項並不限 巧业个取於以上所不的精確配置和 元件。可在本文所述的方法和裝置的布置、操作和細節上 作出各種修改、變更和變型而不會背離請求項的範圍。 【圖式簡單說明】 爲了能詳細地理解本公開上面陳述的特徵所用的方式, 可以參照實施例來對以上簡要概述進行更具體的描述,其中 些實施例在附圖中圖解。然而應該注意,附圖僅圖解了本 公開的某些典型實施例’故不應被認爲限定其範圍,因爲該 描述可以准入其他同等有效的實施例。 圖1圖解了根據本公開的某些實施例的示例無線通訊系 統0 21 201004232 圖2圖解了根據本公開的宜此香& i m + & A间的杲些實施例的可用在無線設備 中的各種元件。 圖3 @解了根據本公開的某些實施例的可在利用正交分 頻多工和正交分頻多工存取(〇fdm/〇fdma )技術的無線通 訊系統内使用的示例發射機和示例接收機。 圖4圖解了根據本發明的某些實施例的帶信號處理和通 道估計的示例接收機。 圖5圖解了根據本公開的某些實施例的基於有效通道長 度(ECL )估計使用最大似然(ml )加權以力圖減少雜訊的 準確度提高的通道估計的方塊圖。 圖6是根據本公開的某些實施例的基於ECL估計使用ML 加權的通道估計的示例操作的流程圖。 圖6A是根據本公開的某些實施例的與圖6中通道估計的 示例操作相對應的裝置的方塊圖。 圖7圖解了根據本公開的某些實施例的根據通道脈衝回 應(CIR)確定一閥值以力圖估計ECL。 【主要元件符號說明】 100 無線通訊系統 102 細胞服務區 104 基地台 106 用戶終端 22 201004232 108 下行鏈路 110 上行鏈路 112 扇區 202 無線設備 204 處理器 206 記憶體 208 外殼 210 發射機 ( 212 接收機 214 收發機 216 天線 218 信號檢測器 220 數位信號處理器 222 匯流排系統 302 發射機 304 接收機 i ./ 306 資料 306' 資料流 308 S/P轉換器 308, ρ/s轉換器 310 並行資料流 310' 並行資料流 312 映射器 312' 解映射器 23 201004232 316 碼元流 316' 並行頻域碼元流 318 並行時域樣本流 318' 並行時域碼元流 320 IFFT元件 320' 快速傅立葉變換(FFT)元件 322 OFDM/OFDMA 碼元流 322' OFDM/OFDMA 碼元流 ' 324 P/S轉換器 324' S/P轉換器 326 保護插入元件 326' 保護移除元件 328 RF前端 328' RF前端 330 天線 330' 天線 332 發射的信號 332' 收到信號 334 無線通道 400 方塊圖 402 AGC電路 404 功率測量電路 406 FFT塊 408 CE邏輯 24 201004232 412 等化器 414 CINR估計器 416 LLR計算塊 418 通道解碼器 500 方塊圖 502 信號缓衝器 504 前同步碼提取邏輯 505 初始CE和ECL估計邏輯 506 LS估計邏輯 508 ML加權引擎 510 加權矩陣 512 ML加權記憶體表 515 ECL估計邏輯 520 FFT塊 602A〜608 A 構件 700 時域CIR 702 閥值 704 類雜訊帶 25

Claims (1)

  1. 201004232 七、申請專利範圍: 1. 一種方法,包括: 從經由一無線通道接收的一信號形成一初始通道估計; 從該信號估計一有效通道長度(ECL); 基於該ECL加帛該初始通道估以産生一時域加權通道 脈衝回應(CIR);以及 對該加權CIR執行一快速傅立葉變換(fft)以產生一最 終估計通道。 2. 如靖求項1之方法,其中加權該初始通道估計之步驟 包括: 基於該ECL確定一加權矩陣;以及 使用該加權矩陣加權該初始通道估計。 如月求項2之方法’其中確定該加權矩陣之步驟包括: 存取具有多個加權矩陣的一加權表;以及 基;δ…、線通道的該估計從該多個加權矩陣選取該 加權矩陣。 4. 如請求項4+ 〈万法’其中確定該加權矩陣之步驟包括 基於該ECL計i4 u h 土 |异该加權矩陣。 5. 如請求項1 之方法’其中估計該ECL之步驟包括: 從該初始通道仕4 、拓叶產生一初始時域通道脈衝回應(CIR); 針對該初始@ a 寺域CIR確定一閥值;以及 選擇該初始睹祕 町織CIR中高於該閥值的一索引作爲該ecl。 6. 如請求項5 <方法’其中確定該閥值之步驟包括計算 26 201004232 該初始時域CIR中一類雜訊帶的一平均功率。 7. 如請求項1之方法,其中加權該初始通道估計之步驟 包括向該初始通道估計應用一僞離散傅立葉逆變換(偽 IDFT )以產生該時域加權CIR。 8. —種用於無線通訊的接收機,包括: 初始通道估計(CE )邏輯’配置成從經由一無線通道藉 由該接收機接收的一信號形成一初始通道估計; 有效通道長度(ECL )估計邏輯’配置成從該收到信號估 計一 ECL ; 加權邏輯,配置成基於該ECL加權該初始通道估計以產 生一時域加權通道脈衝回應(CIR );以及 快速傅立葉變換(FFT )邏輯,配置成對該加權CIR執行 一 FFT以產生一最終估計通道。 9_如請求項8之接收機,其中該加權邏輯被配置成存取 具有多個加權矩陣的一查找表、基於該無線通道的該估計 ij ECL從該多個加權矩陣選取一預定加權矩陣、以及使用所選 取的加權矩陣加權該初始通道估計。 1 〇·如吻求項8之接收機,其中該估計邏輯被配置成從 該初始通道估計產生一初始時域通道脈衝回應(CIR)、針對 該初始時域CIR確定一闕值、以及選擇該初始時域⑽令高 於該閥值的一索引作爲ECL。 如請求項1〇之接收機,其中該估計邏輯被配置成通 過計算該初始時域CIR中一類雜訊帶的—平均功率來確定該 閥值。 27 201004232 12. 如δ青求項8之接收機,其中該加權邏輯被配置成向 該初始通道估計應用-僞離散傅立葉逆變換(僞IDFT )以產 生該時域CIR。 13. 一種用於無線通訊的裝置,包括: 形成構件,用於從經由一無線通道接收的一信號形成一 勒始通道估計; 估计構件,用於從該信號估計一有效通道長度(ECL ); 加權構件,用於基於該ECL·加權該初始通道估計以産生 一時域加權通道脈衝回應(CIR);以及 執行構件,用於對該加權CIR執行一快速傅立葉變換 (FFT )以產生—最終估計通道。 4.如吻求項13之裝置,其中用於加權該初始通道估計 的該加權構件被配置成存取具有多個加權矩陣的一查找 表、基於該無線通道的該估計咖從該多個加權矩陣選取一 力權矩陣、以及使用所選取的加權矩陣加權該初始通道
    、如”月求項13之裝置,其中用於估計該的該估計 構件被配置成從該初始通道估計產生__初始時域通道脈衝 回應(CIR)、針對該初始時域cm確定—閥值、以及選擇該 初始時域CIR中高於該閥值的-索引作爲該ECL。 椹 h W求項15之裝置’其+用於估計該ECL的該估計 ^被配置成通過計算該初始時域⑽中—類雜訊帶的 均功率來計算該閥值。 月求項13之裝置’其中用於加權該初始通道估計 28 201004232 的該加權構件被配置成向該初始通道估計應用一僞離散傅 立葉逆變換C僞IDFT )以產生該時域CIR。 18. 如請求項13之裝置,其中用於形成一初始通道估計 的該形成構件包括最小二乘方(Ls )估計邏輯。 19. 一種包含用於從一收到信號準確地估計一無線通道 的一程式的電腦可讀取媒體,該程式在由一處理器執行時執 行包括以下的操作: 從該收到彳s號形成一初始通道估計; 從該说估計一有效通道長度(ECL); 基於該ECL加權該初始通道估計以産生一時域加權通遒 脈衝回應(CIR);以及 對該加權CIR執行一快速傅立葉變換(FFT )以產生一最 終估計通道。 20. —種行動設備,包括: 一接收機前端,用於接收經由一無線通道傳送的一信號; ^ 初始通道估計(CE)邏輯,配置成從該收到信號形成/ 初始通道估計; 有效通道長度(ECL )估計邏輯,配置成從該收到信號仿 計一 ECL ; 加權邏輯,配置成基於該ECL加權該初始通道估計以處 生一時域加權通道脈衝回應(CIR );以及 快速傅立葉(FFT)邏輯’配置成對該加權cir執行/ FFT以產生一最終估計通道。 29
TW098116597A 2008-05-19 2009-05-19 Methods and systems for effective channel estimation in OFDM systems TW201004232A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/123,408 US8731109B2 (en) 2008-05-19 2008-05-19 Methods and systems for effective channel estimation in OFDM systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201004232A true TW201004232A (en) 2010-01-16

Family

ID=40912044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098116597A TW201004232A (en) 2008-05-19 2009-05-19 Methods and systems for effective channel estimation in OFDM systems

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8731109B2 (zh)
TW (1) TW201004232A (zh)
WO (1) WO2009142962A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8478291B2 (en) * 2010-08-27 2013-07-02 Trueposition, Inc. Location accuracy improvement using a priori probabilities
CN102340476A (zh) * 2011-07-14 2012-02-01 哈尔滨工业大学 基于加权分数傅里叶变换扩展的ofdm通信系统
US8737499B2 (en) * 2011-10-17 2014-05-27 Qualcomm Incorporated Advanced interference cancellation for precoded GSM edge radio access network (GERAN)
CN102932311B (zh) * 2012-11-26 2014-12-03 哈尔滨工业大学 基于四项加权分数傅里叶变换的带宽压缩方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5488633A (en) * 1993-06-14 1996-01-30 At&T Corp. Intersymbol interference channel coding scheme
US7339999B2 (en) 2004-01-21 2008-03-04 Qualcomm Incorporated Pilot transmission and channel estimation for an OFDM system with excess delay spread
US7701917B2 (en) 2004-02-05 2010-04-20 Qualcomm Incorporated Channel estimation for a wireless communication system with multiple parallel data streams
WO2006038828A1 (en) 2004-09-29 2006-04-13 Intel Corporation Multicarrier receiver and methods of generating spatial correlation estimates for signals received with a plurality of antennas
US7548589B2 (en) 2005-06-13 2009-06-16 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for generating weights for transmit diversity in wireless communication
WO2007077608A1 (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Fujitsu Limited 通信装置及びチャネル推定方法
EP1816813A1 (en) 2006-01-23 2007-08-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Estimation of length of channel impulse response
WO2007143588A2 (en) 2006-06-01 2007-12-13 Wionics Research Channel estimation
US8428197B2 (en) * 2006-06-01 2013-04-23 Qualcomm Incorporated Enhanced channel estimation for communication system receiver
US7826572B2 (en) * 2007-06-13 2010-11-02 Texas Instruments Incorporated Dynamic optimization of overlap-and-add length

Also Published As

Publication number Publication date
US8731109B2 (en) 2014-05-20
WO2009142962A1 (en) 2009-11-26
US20090285317A1 (en) 2009-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8433002B2 (en) Methods and systems for initial FCH processing
US8155254B2 (en) Methods and systems using FFT window tracking algorithm
WO2010091214A1 (en) Method and system for low-complexity channel estimator in ofdm / ofdma systems
US9674024B2 (en) Method for transmitting a signal with a preamble and corresponding devices, signal with corresponding preamble for synchronization of a receiver
JP5347203B2 (ja) マルチパスチャネルの遅延スプレッドを推定する方法及び装置
Li et al. Super-imposed training scheme for timing and frequency synchronization in OFDM systems
Kumar et al. Error Probability of Different Modulation Schemes for OFDM based WLAN standard IEEE 802.11 a
TW201004232A (en) Methods and systems for effective channel estimation in OFDM systems
TW201014234A (en) Methods and systems for choosing cyclic delays in multiple antenna OFDM systems
JP2004533774A (ja) マルチキャリア信号伝送チャネルの伝達関数を推定するための方法とそれに対応する受信機
JP2009528753A (ja) チャネルのコヒーレンス帯域幅に基づくofdmシステムにおける最大循環遅延の特定方法
CN103415067A (zh) 一种基于探测参考信号的信噪比估计方法
Shen et al. SNR estimation algorithm based on pilot symbols for DFT-spread OFDM systems over underwater acoustic channels
KR101237452B1 (ko) Ofdm/a 시스템에서 하이브리드 mimo 방식을 위한 방법 및 시스템
Kwon et al. Cross-antenna interference cancellation and channel estimation for MISO-FBMC/QAM-based eMBMS
Adegbite et al. A selective control information detection scheme for OFDM receivers
US11533091B2 (en) Wireless MIMO transceiver system in high speed mobility and method thereof
CN111277528B (zh) 传输方法及第一通信设备
US8094735B2 (en) Methods and apparatus for maximum ratio combining for duplicated signals in OFDMA systems
Chang et al. Cyclic prefix optimization for OFDM transmission over fading propagation with bit-rate and BER constraints
Raajan et al. Estimation of DAP symbols using asynchronized OFDM system
Sivaradje et al. PERFORMANCE EVALUATION OF AN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM
Boonkajay et al. Time-Domain Selective Mapping Technique for Filtered SC-FDE
Yang et al. Symbol timing synchronization algorithms for wireless LAN systems in multipath channels
Li et al. An equalization technique for high-speed-mobile OFDM systems in Rayleigh multipath channels