TW201713051A - 無線通訊系統中干擾秩數資訊之盲測的裝置與方法、以及晶片組 - Google Patents

無線通訊系統中干擾秩數資訊之盲測的裝置與方法、以及晶片組 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種方法。所述方法包括：接收訊號，其中所述訊號包括伺服訊號及干擾訊號；自所述所接收訊號移除所述伺服訊號以提供殘餘訊號；基於線性估算而對所述殘餘訊號進行等化；確定所述經等化訊號的樣本和；自所述樣本和確定多個特徵值；以及基於所述多個特徵值而利用假設檢驗來估算所述干擾訊號的傳輸秩數。

Description

無線通訊系統中干擾秩數之盲測的裝置與方法
本發明大體而言是有關於干擾參數之盲測，且更具體而言是有關於無線通訊系統中的干擾秩數資訊之盲測。   [優先權] 本申請案主張於2015年9月18日在美國專利及商標局提出申請且指定序列號為62/220,469的美國臨時專利申請案的優先權，所述美國臨時專利申請案的內容全文併入本案供參考。
通訊系統的干擾通道可包含小區間干擾（inter-cell interference）及多使用者干擾（multi-user interference）。通常，高階接收器可利用干擾參數來進行其偵測。干擾的秩數資訊是使用者設備（user equipment，UE）必須為其高階操作而進行盲蔽估算的多個參數中的一者。若秩數資訊為可用的，則可依序對例如預編碼索引及調變階數等其他參數進行估算。
對於伺服訊號而言，秩數資訊包含於其下行鏈路控制資訊（downlink control information，DCI）格式中，所述下行鏈路控制資訊格式在以特有的使用者身份進行加密的實體下行鏈路控制通道（physical downlink control channel，PDCCH）區上進行傳送。由於使用者身份是藉由無線電資源控制（radio resource control，RRC）傳訊來運送，因此每一使用者均可在正確的位置處對其自身的實體下行鏈路控制通道進行盲蔽地解碼。然而，由於干擾的存在，因此難以辨識實體下行鏈路控制通道的正確位置。因而，需要進行諸多試探式嘗試來對實體下行鏈路控制通道進行解碼。因此，接收器複雜度增大。
作為另一選擇，已提出例如聯合偵測（joint detection）、基於距離的（distance-based）、及基於關聯的（correlation-based）等干擾參數的盲測演算法。然而，該些演算法是複雜的且實作成本高。
提供一種方法。所述方法包括：接收訊號，其中所述訊號包括伺服訊號及干擾訊號；自所述所接收訊號移除所述伺服訊號以提供殘餘訊號；基於線性估算而對所述殘餘訊號進行等化；確定所述經等化訊號的樣本和；自所述樣本和確定多個特徵值；以及基於所述多個特徵值而利用假設檢驗來估算所述干擾訊號的傳輸秩數。
根據本發明的另一態樣，提供一種裝置。所述裝置包括：接收器，用以接收訊號，其中所述訊號包括伺服訊號及干擾訊號；訊號消除功能區塊，用以自所述所接收訊號移除所述伺服訊號，以提供殘餘訊號；等化器，用以基於線性估算來對所述殘餘訊號進行等化；求和功能區塊，用以確定所述經等化訊號的樣本和；特徵值產生器，用以自所述樣本和確定多個特徵值；以及傳輸秩數估算功能區塊，用以基於所述多個特徵值而利用假設檢驗來估算所述干擾訊號的傳輸秩數。
根據本發明的另一態樣，提供一種晶片組。所述晶片組用以：由接收器接收訊號；由伺服訊號消除功能區塊自所述所接收訊號消除伺服訊號；由等化器對干擾通道進行等化；由重新計算功能區塊重新計算雜訊分佈及訊號增益；由求和功能區塊計算所述重新計算所述雜訊分佈及所述訊號增益的結果的樣本和；由特徵值產生器產生每一可能秩數的特徵值；由機率密度函數產生器產生每一可能秩數的機率密度函數；以及由比較器對來自所述機率密度函數的機率進行比較以盲測干擾秩數資訊。
在下文中，參照附圖詳細闡述本發明的實施例。應注意，儘管相同的元件被示出於不同的圖式中，然而所述相同的元件將由相同的參考編號指定。在以下說明中，提供例如詳細配置及組件等具體細節僅是為了幫助全面理解本發明的實施例。因此，對於熟習此項技術者而言應顯而易見，在不背離本發明的範圍及精神的條件下，可對本文所述實施例作出各種改變及潤飾。另外，為清晰及簡潔性起見，不再對眾所習知的功能及構造予以贅述。以下所述用語是慮及在本發明中的功能而定義的用語，且可根據使用者、使用者的意圖、或習慣而有所不同。因此，應基於本說明書通篇的內容來確定所述用語的定義。
本發明可具有各種潤飾及各種實施例，其中以下參照附圖詳細闡述本發明的實施例。然而，應理解，本發明並非僅限於所述實施例，而是包括處於本發明的精神及範圍內的所有潤飾、等效形式、及替代形式。
儘管可能使用包括例如「第一」、「第二」等序數的用語來闡述各種元件，然而所述結構性元件不受所述用語限制。所述用語僅用於區分各個元件。舉例而言，在不背離本發明的範圍的條件下，第一結構性元件可被稱作第二結構性元件。類似地，所述第二結構性元件亦可被稱作所述第一結構性元件。本文所用用語「及/或」包括一或多個相關項的任意及所有組合。
本文所用用語僅用於闡述本發明的各種實施例，而並非旨在限制本發明。除非上下文中清楚地另外指明，否則單數形式亦旨在包含複數形式。在本發明中，應理解，用語「包括（include）」或「具有（have）」指示特徵、數目、步驟、操作、結構性元件、部件、或其組合的存在，且不排除一或多個其他特徵、數目、步驟、操作、結構性元件、部件、或其組合的存在或添加的可能性。
除非不同地定義，否則本文所用所有用語的含義皆與本發明所屬技術領域中熟習此項技術者所理解的含義相同。該些用語（如在常用辭典中所定義的用語）應被解釋為具有與其在相關技術領域中的上下文含義相同的含義，且除非本發明中清楚地定義，否則不應被解釋為具有理想化或過於正式的含義。
本發明是有關於具有低複雜度及低實作成本的一種用於干擾秩數資訊之盲測的裝置及干擾秩數資訊之盲測的方法。儘管本發明針對無線通訊系統（例如，長期演進（long term evolution，LTE））進行闡述，然而本發明並非僅限於此，而是同樣適用於其他適合的系統。
圖1是一種根據本發明實施例的裝置100，裝置100用於進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖1，裝置100包括接收器101、伺服訊號消除功能區塊103、等化器105、重新計算功能區塊107、求和功能區塊109、特徵值產生器111、機率密度函數產生器113、及比較器115。
接收器101接收訊號（例如，長期演進訊號），其中所述所接收訊號可被表達為以下方程式（1）： 其中下標S 及I 分別暗示伺服訊號及主干擾訊號。然而，本發明並非僅限於其中僅存在單一干擾訊號的情形，而是亦適用於多個干擾訊號，其中非主干擾訊號可被視為與背景雜訊組合於一起的附加雜訊。另外，是通道矩陣，是預編碼矩陣，其中k =S 或I ，且 是雜訊向量。
在本發明的實施例中，方程式（1）用於估算干擾秩數（即，中的行數）。通道矩陣的尺寸等於接收天線的數目乘以發射天線的數目，且預編碼矩陣的尺寸等於發射天線的數目乘以其秩數。通訊網路的節點（例如，長期演進無線電存取網路的演進節點B（evolved Node B，eNodeB））可選自規定的傳輸模式（transmission mode，TM）。當前，存在十種供選擇的傳輸模式。對於每一現有的傳輸模式，秩數的可行數為1或2。然而，本發明並非僅限於為1或2的秩數，而是適用於任意秩數。以下闡述一種自干擾的可行秩數選擇干擾的秩數（例如，秩數1或秩數2）的方法。
伺服訊號消除功能區塊103連接至接收器101。伺服訊號消除功能區塊103自由接收器101接收的訊號消除伺服訊號。在本發明的實施例中，伺服訊號是藉由將以上方程式（1）轉換成以下方程式（2）而消除： 其中是自所述所接收訊號消除伺服訊號的結果。
等化器105連接至伺服訊號消除功能區塊103，以對干擾通道進行等化。在本發明的實施例中，可使用線性偵測（例如，最小均方差（minimum mean-square error，MMSE））將以上方程式（2）中的所接收訊號轉換成瞬時通道矩陣的不變式。
重新計算功能區塊107連接至等化器105，以依據以下方程式（3）重新計算雜訊分佈及訊號增益： 其中應用線性偵測矩陣。應注意，預編碼矩陣及雜訊向量兩者被分別改變為 及，以補償線性偵測的效應。亦即，線性偵測並不完全移除通道矩陣。因此，及並不分別等同於及。因此，方程式（3）被近似地得出，進而使得預編碼矩陣及雜訊向量 兩者被分別重新調整成及。此步驟在確定估算準確度時是重要的。
以上方程式（3）對應於其中干擾源未發生改變的單一資源元件（resource element，RE）。具有同一干擾源的資源元件的數目相依於所述長期演進規格。
求和功能區塊109連接至重新計算功能區塊107以在具有相同的所有資源元件中對與的複共軛的移項（即，）的乘積進行求和，以產生。
特徵值產生器111連接至求和功能區塊109，以產生一定數目的特徵值，所述特徵值的數目等於可能秩數的數目（例如，對於秩數1及秩數2，存在兩個特徵值）。在本發明的實施例中，其中所述干擾秩數為1或2，關於所述秩數僅存在兩種假設（即，其為秩數1或秩數2）。
機率密度函數產生器113連接至特徵值產生器111，以產生每一可能秩數的機率密度函數。舉例而言，若存在兩個可能秩數1及2並假設所述秩數為1，則利用所確定特徵值來產生與秩數1對應的機率密度函數（PDF）。隨後，假設所述秩數為2，則利用所述所確定特徵值來產生與秩數2對應的機率密度函數。
比較器115連接至機率密度函數產生器113，以對由機率密度函數產生器113產生的機率密度函數的機率進行比較，且將更可靠的假設（例如，具有最高機率的假設）的秩數確定為所述干擾的秩數。此被稱作硬秩數。在以下所述本發明的實施例中對軟秩數進行闡述。儘管以上說明涉及秩數1及秩數2，然而本發明並非僅限於此。因此，以上方法亦適用於一定數目的大於2的秩數，進而使得與最可靠的假設相關聯的秩數被確定為相關聯干擾的秩數。
本發明的實施例提供利用基於樣本和的方法（例如，基於）及利用特徵值的統計方法而獲得的干擾秩數資訊之盲測。未使用具有任何訊號及任何參數的聯合偵測。應用例如最小均方差等線性偵測，且其近似值藉由對訊號增益及雜訊協方差加以調整而得到後補償。軟秩數及硬秩數可應用至本發明的具有低複雜度及低實作成本的實施例。
圖2是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖2，在201處接收訊號（例如，長期演進訊號），其中所述所接收訊號可被表達為以上方程式（1）。
在203處，由伺服訊號消除功能區塊自所述所接收訊號消除伺服訊號。在本發明的實施例中，藉由將以上方程式（1）轉換成以上方程式（2）來消除伺服訊號，其中是自所述所接收訊號消除伺服訊號的結果。
在205處，由等化器對干擾通道進行等化。在本發明的實施例中，可使用線性偵測（例如，最小均方差）將以上方程式（2）中的所接收訊號轉換成瞬時通道矩陣的不變式。
在207處，依據以上方程式（3）由重新計算功能區塊重新計算雜訊分佈及訊號增益，其中應用線性偵測矩陣。
在209處，在具有相同的所有資源元件中，由求和功能區塊計算與的複共軛的移項（即，）的乘積的和，以產生。
在211處，由特徵值產生器確定與可能秩數的數目相等的特徵值（例如，對於秩數1及秩數2，存在兩個特徵值）。在本發明的實施例中，其中所述干擾秩數為1或2，關於所述秩數僅存在兩種假設（即，所述秩數為1或2）。
在213處，由機率密度函數產生器計算每一可能秩數的機率密度函數。
在215處，由比較器對來自所有可能秩數的機率密度函數的機率進行比較，並將更可靠的假設（例如，具有最高機率的假設）的秩數確定為所述干擾的秩數。
圖3是一種根據本發明實施例的裝置300，裝置300用於進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖3，裝置300包括接收器301、伺服訊號消除功能區塊303、等化器305、重新計算功能區塊307、求和功能區塊309、特徵值產生器311、機率密度函數產生器313、及比較器315。
接收器301接收訊號（例如，長期演進訊號），其中所述所接收訊號可被表達為以上方程式（1）。
伺服訊號消除功能區塊303連接至接收器301。伺服訊號消除功能區塊303自由接收器301接收的訊號消除伺服訊號。在本發明的實施例中，伺服訊號是藉由將以上方程式（1）轉換成以上方程式（2）而消除，其中是自所述所接收訊號消除伺服訊號的結果。
等化器305連接至伺服訊號消除功能區塊303，以對干擾通道進行等化。在本發明的實施例中，可使用線性偵測（例如，最小均方差）將以上方程式（2）中的所接收訊號轉換成瞬時通道矩陣的不變式。
重新計算功能區塊307連接至等化器305，以依據以上方程式（3）重新計算雜訊分佈及訊號增益，其中應用線性偵測矩陣。
求和功能區塊309連接至重新計算功能區塊307以在具有相同的所有資源元件中對與的複共軛的移項（即，）的乘積進行求和，以產生。
特徵值產生器311連接至求和功能區塊309，以產生一定數目的特徵值，所述特徵值的數目等於可能秩數的數目（例如，對於秩數1及秩數2，存在兩個特徵值）。在本發明的實施例中，其中所述干擾秩數為1或2，關於所述秩數僅存在兩種假設（即，其為秩數1或秩數2）。
機率密度函數產生器313連接至特徵值產生器311，以產生每一可能秩數的機率密度函數。舉例而言，若存在兩個可能秩數1及2並假設所述秩數為1，則利用所確定特徵值來產生與秩數1對應的機率密度函數（PDF）。隨後，假設所述秩數為2，則利用所述所確定特徵值來產生與秩數2對應的機率密度函數。
比較器315連接至機率密度函數產生器313，以確定由機率密度函數產生器313產生的機率密度函數的各機率之間的比率及相對機率。此被稱作軟秩數。所有秩數的機率皆被保留以用於後續盲測操作。在本發明的實施例中，可應用軟秩數（例如，確定每一可能秩數的機率）。舉例而言，若秩數1的機率為70%且秩數2的機率為30%，則分別以70%及30%的機率對所述兩個秩數加以考量。儘管以上說明涉及秩數1及秩數2，然而本發明並非僅限於此。因此，以上方法亦適用於一定數目的大於2的秩數，進而使得與最可靠假設相關聯的秩數被確定為相關聯干擾的秩數。
圖4是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖4，在401處接收訊號（例如，長期演進訊號），其中所述所接收訊號可被表達為以上方程式（1）。
在403處，由伺服訊號消除功能區塊消除伺服訊號。在本發明的實施例中，藉由將以上方程式（1）轉換成以上方程式（2）來消除伺服訊號，其中是其中伺服訊號被消除的所接收訊號。
在405處，由等化器對干擾通道進行等化。在本發明的實施例中，可使用線性偵測（例如，最小均方差）將以上方程式（2）中的所接收訊號轉換成瞬時通道矩陣的不變式。
在407處，依據以上方程式（3）由重新計算功能區塊重新計算雜訊分佈及訊號增益，其中應用線性偵測矩陣。
在409處，在具有相同的所有資源元件中，由求和功能區塊計算與的複共軛的移項（即，）的乘積的和，以產生。
在411處，由特徵值產生器確定與可能秩數的數目相等的特徵值（例如，對於秩數1及秩數2，存在兩個特徵值）。在本發明的實施例中，其中所述干擾秩數為1或2，關於所述秩數僅存在兩種假設（即，秩數1或秩數2）。
在413處，由機率密度函數產生器計算每一可能秩數的機率密度函數。舉例而言，若存在兩個可能秩數1及2並假設所述秩數為1，則利用所確定特徵值來計算其對應的機率密度函數（PDF）。隨後，假設所述秩數為2，則利用所述所確定特徵值來計算其對應的機率密度函數。
在415處，由比率及相對機率功能區塊確定所述機率密度函數的比率及相對機率。
圖5是一種根據本發明實施例的裝置500，裝置500用於進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖5，裝置500包括接收器501、伺服訊號消除功能區塊503、等化器505、重新計算功能區塊507、求和功能區塊509、特徵值產生器511、機率密度函數產生器513、及比較器515。
接收器501接收訊號（例如，長期演進訊號）。
伺服訊號消除功能區塊503連接至接收器501，以自由接收器501接收的訊號消除伺服訊號，其中所述所接收訊號可被表達為以下方程式（4），其中方程式（4）是對以上方程式（1）的修改，且其中下標k 指示具有同一干擾源的資源元件的索引。此外，為伺服訊號及干擾訊號兩者添加功率分配矩陣，其被有效地組合成通道矩陣。方程式（4）如下：（4）。
假定傳輸模式（TM）為與小區專用參考訊號（cell-specific reference signal，CRS）相關的模式，例如傳輸模式4（例如，TM4）。然而，本發明並非僅限於小區專用參考訊號，而是可適用於其他傳輸模式。為了成功消除伺服訊號，使用者設備應知曉在第k 資源元件處其自身的通道、功率、預編碼矩陣、及其傳輸資料。可對前三個矩陣、、及進行量測。就伺服資料而言，可慮及二或更多種情景。亦即，將干擾視作雜訊並嘗試對伺服訊號進行解碼。若小區專用參考訊號通過，則不再需要進行處理。否則，所述解碼結果被重新用以產生的軟式平均值、或自截剪器功能區塊產生其硬式符號。若小區專用參考訊號樣本的數目充足，則可為小區專用參考訊號符號自身，此指示其為所述使用者設備所知。
方程式（4）的所接收訊號此時可僅由所述干擾及其通道矩陣表示。因此，以下省略下標I 。根據當前的3GPP長期演進規格，本發明的實施例在以下方程式（5）中慮及可能秩數（例如，秩數1或秩數2）的一組預編碼矩陣：。
等化器505連接至伺服訊號消除功能區塊503，以對所述干擾訊號進行等化。在本發明的實施例中，可利用線性偵測而對通道矩陣的效應進行等化。舉例而言，線性偵測方法可為但不僅限於最小均方差、逼零（Zero-forcing，ZF）偵測器、具有決策回饋的逼零偵測器、最小均方差偵測器，等等。本發明中可能使用任何將「y = Hx + n」形式改變為「y = Ax + v」形式的偵測方法，其中A接近於單位矩陣（identity matrix）。以下方程式（6）使用最小均方差作為實例。然而，本發明並非僅限於利用最小均方差進行線性偵測。（6）。
重新計算功能區塊507連接至等化器505，以依據以下方程式（7）對所述所接收訊號的雜訊分佈及訊號增益進行重新計算（例如，求近似值）：（7）。
所述雜訊向量自白雜訊改變為經最小均方差過濾的雜訊。
若通道矩陣遵循瑞雷衰落分佈（Rayleigh fading distribution），則經最小均方差過濾的雜訊的統計特性可進行分析導出。以下在方程式（8）至（13）中給出詳細展開。。
因此，所述雜訊協方差是的函數。由於是對稱的正規矩陣，因此其可被分解成以下方程式（9）：其中，方程式（10）如下：。
的預期特徵值已繪製成表。具體而言，當p = 2時，以下是由以下方程式（11）導出：使得瑞雷衰落通道矩陣的雜訊協方差可被表達為以下方程式（12）：（12） 其中方程式（13）如下：（13）。
若通道矩陣不遵循瑞雷衰落分佈、且並非獨立地且恆等地分佈（i.i.d.），則以上方程式（11）非真，且方程式（12）無法保證精確地成立。作為另一選擇，可能對直接進行量測並計算方程式（11）。另外，除非所述通道環境處於極端情形中，否則方程式（12）可近似成立。
隨後，可依據以下方程式（14）將以上方程式（7）中的所接收訊號的分佈導出成遵循具有協方差的零均值高斯分佈（zero-mean Gaussian distribution）：。
求和功能區塊509連接至重新計算功能區塊507，以依據以下方程式（15）利用以上統計結果計算伺服訊號被消除的所接收訊號的樣本和：（15）。
特徵值產生器511連接至求和功能區塊509，以產生的每一可能秩數的特徵值（例如，兩個特徵值）。
機率密度函數產生器513連接至特徵值產生器511，以產生每一可能秩數的聯合機率密度函數。舉例而言，若兩個可能秩數的兩個特徵值為及、且若為秩數1矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以下方程式（16）中所示：。
若為秩數2矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以下方程式（17）中所示：（17） 其中。干擾秩數的決策規則被簡化為以下方程式（18）：（18）。
要得到更高的估算準確度，可對訊號增益進行後補償。儘管假定以上方程式（7）中的為單位矩陣，然而其一般而言並非單位矩陣。因此，如在對雜訊向量的補償中所達成者，以下可依據以下方程式（19）來獲取：其中方程式（20）如下：。
常數可依據以下方程式（21）進行定義：其中，此可應用至以上方程式（16）及（17）中的聯合機率密度函數。詳言之，依據以下方程式（22）對被給定秩數1的聯合機率密度函數進行更新：並依據以下方程式（23）對被給定秩數2的另一聯合機率密度函數進行更新：其中。以上方程式（18）中的決策規則可與所更新機率密度函數一起使用。
比較器515連接至機率密度函數產生器513，以對來自兩個機率密度函數的機率進行比較，並將更可靠的假設（例如，具有最高機率的假設）的秩數確定為所述干擾的秩數。此被稱作硬秩數。在以下所述本發明的實施例中對軟秩數進行闡述。儘管以上說明涉及秩數1及秩數2，然而本發明並非僅限於此。因此，以上方法亦適用於一定數目的大於2的秩數，進而使得與最可靠的假設相關聯的秩數被確定為相關聯干擾的秩數。
圖6是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖6，在601處接收訊號（例如，長期演進訊號）。
在603處，自在601處接收的訊號消除伺服訊號，其中所述所接收訊號可被表達為以上方程式（4）。
在605處，對所述干擾訊號進行等化。在本發明的實施例中，可依據以上方程式（6）利用線性偵測（最小均方差）對通道矩陣的效應進行等化。
在607處，依據以上方程式（7）對所述所接收訊號的雜訊分佈及訊號增益進行重新計算（例如，求近似值）。
將所述雜訊向量自白雜訊改變為經最小均方差過濾的雜訊。
若通道矩陣遵循瑞雷衰落分佈，則可對經最小均方差過濾的雜訊的統計特性進行分析導出。以上在方程式（8）至（13）中給出詳細展開。
因此，所述雜訊協方差是的函數。由於是對稱的正規矩陣，因此其可被分解成以上方程式（9）。
的預期特徵值已繪製成表。具體而言，當p = 2時，以下是由以上方程式（11）導出，使得瑞雷衰落通道矩陣的雜訊協方差可被表達為以上方程式（12）。
若通道矩陣不遵循瑞雷衰落分佈、且並非獨立地且恆等地分佈（i.i.d.），則以上方程式（11）非真，且以上方程式（12）無法保證精確地成立。作為另一選擇，可能對直接進行量測並計算以上方程式（11）。另外，除非所述通道環境處於極端情形中，否則以上方程式（12）可近似成立。
隨後，可依據以上方程式（14）將以上方程式（7）中的所接收訊號的分佈導出成遵循具有協方差的零均值高斯分佈。
在609處，利用以上統計結果，可依據以上方程式（15）計算伺服訊號被消除的所接收訊號的樣本和。
在611處，可計算的每一可能秩數的特徵值（例如，兩個特徵值）。
在613處，計算每一可能秩數的聯合機率密度函數。舉例而言，若兩個可能秩數的兩個特徵值為及、且若為秩數1矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以上方程式（16）中所示。
相比之下，若為秩數2矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以上方程式（17）中所示。依據以上方程式（18）簡化干擾秩數的決策規則。
要得到更高的估算準確度，可對訊號增益進行後補償。儘管假定以上方程式（7）中的為單位矩陣，然而其一般而言並非單位矩陣。因此，如在對雜訊向量的補償中所達成者，以下可依據以上方程式（19）來獲取。
常數 可依據以上方程式（21）進行定義，其中，此可應用至以上方程式（16）及（17）中的聯合機率密度函數。詳言之，依據以上方程式（22）對被給定秩數1的聯合機率密度函數進行更新，並依據以上方程式（23）對被給定秩數2的另一聯合機率密度函數進行更新。以上方程式（18）中的決策規則可與該些所更新機率密度函數一起使用。
在615處，對來自兩個機率密度函數的機率進行比較，並將更可靠的假設（例如，具有最高機率的假設）的秩數確定為所述干擾的秩數。此被稱作硬秩數。在以下所述本發明的實施例中對軟秩數進行闡述。儘管以上說明涉及秩數1及秩數2，然而本發明並非僅限於此。因此，以上方法亦適用於一定數目的大於2的秩數，進而使得與最可靠的假設相關聯的秩數被確定為相關聯干擾的秩數。
圖7是一種根據本發明實施例的裝置700，裝置700用於進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖7，裝置700包括接收器701、伺服訊號消除功能區塊703、等化器705、重新計算功能區塊707、求和功能區塊709、特徵值產生器711、機率密度函數產生器713、及比較器715。
接收器701接收訊號（例如，長期演進訊號）。
伺服訊號消除功能區塊703連接至接收器701，以自由接收器701接收的訊號消除伺服訊號，其中所述所接收訊號可被表達為以上方程式（4），其中方程式（4）是對以上方程式（1）的修改，且其中下標k 指示具有同一干擾源的資源元件的索引。此外，為伺服訊號及干擾訊號兩者添加功率分配矩陣，其被有效地組合成通道矩陣。
假定傳輸模式（TM）為與小區專用參考訊號（CRS）相關的模式，例如傳輸模式4（TM4）。然而，本發明並非僅限於小區專用參考訊號，而是可適用於其他傳輸模式。為了成功消除伺服訊號，使用者設備應知曉在第k 資源元件處其自身的通道、功率、預編碼矩陣、及其傳輸資料。可對前三個矩陣、、及進行量測。就伺服資料而言，可慮及二或更多種情景。亦即，將干擾視作雜訊並嘗試對伺服訊號進行解碼。若小區專用參考訊號通過，則不再需要進行處理。否則，所述解碼結果被重新用以產生的軟式平均值、或自截剪器功能區塊產生其硬式符號。若小區專用參考訊號樣本的數目充足，則可為小區專用參考訊號符號自身，此指示其為所述使用者設備所知。
以上方程式（4）的所接收訊號此時可僅由所述干擾及其通道矩陣表示。因此，以下省略下標I 。根據當前的3GPP長期演進規格，本發明的實施例在以上方程式（5）中慮及可能秩數（例如，秩數1或秩數2）的一組預編碼矩陣。
等化器705連接至伺服訊號消除功能區塊703，以對所述干擾訊號進行等化。在本發明的實施例中，可依據以上方程式（6）利用線性偵測（最小均方差）對通道矩陣的效應進行等化。
重新計算功能區塊707連接至等化器705，以依據以上方程式（7）對所述所接收訊號的雜訊分佈及訊號增益進行重新計算（例如，求近似值）。
所述雜訊向量自白雜訊改變為經最小均方差過濾的雜訊。
若通道矩陣遵循瑞雷衰落分佈，則經最小均方差過濾的雜訊的統計特性可進行分析導出。以上在方程式（8）至（13）中給出詳細展開。
因此，所述雜訊協方差是的函數。由於是對稱的正規矩陣，因此其可被分解成以上方程式（9）。
的預期特徵值已繪製成表。具體而言，當p = 2時，以下是由以上方程式（11）導出。
若通道矩陣不遵循瑞雷衰落分佈、且並非獨立地且恆等地分佈（i.i.d.），則以上方程式（11）非真，且以上方程式（12）無法保證精確地成立。作為另一選擇，可能對直接進行量測並計算以上方程式（11）。另外，除非所述通道環境處於極端情形中，否則以上方程式（12）可近似成立。
隨後，可依據以上方程式（14）將以上方程式（7）中的所接收訊號的分佈導出成遵循具有協方差的零均值高斯分佈。
求和功能區塊709連接至重新計算功能區塊707，以依據以上方程式（15）而利用以上統計結果計算伺服訊號被消除的所接收訊號的樣本和。
特徵值產生器711連接至求和功能區塊709，以產生的每一可能秩數的特徵值（例如，兩個特徵值）。
機率密度函數產生器713連接至特徵值產生器711，以產生每一可能秩數的聯合機率密度函數。舉例而言，若兩個可能秩數的兩個特徵值為及、且若為秩數1矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以上方程式（16）中所示。
若為秩數2矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以上方程式（17）中所示。干擾秩數的決策規則被簡化為以上方程式（18）。
要得到更高的估算準確度，可對訊號增益進行後補償。儘管假定以上方程式（7）中的為單位矩陣，然而其一般而言並非單位矩陣。因此，如在對雜訊向量的補償中所達成者，以下可依據以上方程式（19）來獲取。
一般意義上，常數可依據以上方程式（21）進行定義，其中，此可應用至以上方程式（16）及（17）中的聯合機率密度函數。詳言之，依據以上方程式（22）對被給定秩數1的聯合機率密度函數進行更新，並依據以上方程式（23）對被給定秩數2的另一聯合機率密度函數進行更新。以上方程式（18）中的決策規則可與該些所更新機率密度函數一起使用。
比較器715連接至機率密度函數產生器713，以確定由機率密度函數產生器713產生的機率密度函數的各機率之間的比率及相對機率。此被稱作軟秩數。所有秩數的機率均被保留以用於後續盲測操作。在本發明的實施例中，可應用軟秩數（例如，確定每一可能秩數的機率）。舉例而言，若秩數1的機率為70%且秩數2的機率為30%，則分別以70%及30%的機率對所述兩個秩數加以考量。儘管以上說明涉及秩數1及秩數2，然而本發明並非僅限於此。因此，以上方法亦適用於一定數目的大於2的秩數，進而使得與最可靠的假設相關聯的秩數被確定為相關聯干擾的秩數。
圖8是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法進行干擾秩數資訊之盲測。
參照圖8，在801處接收訊號（例如，長期演進訊號）。
在803處，自在801處接收的訊號消除伺服訊號，其中所述所接收訊號可被表達為以上方程式（4）。
假定傳輸模式（TM）為與小區專用參考訊號（CRS）相關的模式，例如傳輸模式4（TM4）。然而，本發明並非僅限於小區專用參考訊號，而是可適用於其他傳輸模式。為了成功消除伺服訊號，使用者設備應知曉在第k 資源元件處其自身的通道、功率、預編碼矩陣、及其傳輸資料。可對前三個矩陣、,、及進行量測。就伺服資料而言，可慮及二或更多種情景。亦即，將干擾視作雜訊並嘗試對伺服訊號進行解碼。若小區專用參考訊號通過，則不再需要進行處理。否則，所述解碼結果被重新用以產生的軟式平均值、或自截剪器功能區塊產生其硬式符號。若小區專用參考訊號樣本的數目充足，則可為小區專用參考訊號符號自身，此指示其為所述使用者設備所知。
方程式（4）的接收訊號此時可僅由所述干擾及其通道矩陣表示。因此，以下省略下標I 。根據當前的3GPP長期演進規格，本發明的實施例在以上方程式（5）中慮及可能秩數（例如，秩數1或秩數2）的一組預編碼矩陣。
在805處，對所述干擾訊號進行等化。在本發明的實施例中，可依據以上方程式（6）利用線性偵測（最小均方差）對通道矩陣的效應進行等化。
在807處，依據以上方程式（7）對所述所接收訊號的雜訊分佈及訊號增益進行重新計算（例如，求近似值）。
將所述雜訊向量自白雜訊改變為經最小均方差過濾的雜訊。
若通道矩陣遵循瑞雷衰落分佈，則可對經最小均方差過濾的雜訊的統計特性進行分析導出。以上在方程式（8）至（13）中給出詳細展開。
因此，所述雜訊協方差是的函數。由於是對稱的正規矩陣，因此可將其分解成以上方程式（9）。
的預期特徵值已繪製成表。具體而言，當p = 2時，以下是由以上方程式（11）導出，使得瑞雷衰落通道矩陣的雜訊協方差可被表達為以上方程式（12）。
若通道矩陣不遵循瑞雷衰落分佈、且並非獨立地且恆等地分佈（i.i.d.），則以上方程式（11）非真，且以上方程式（12）無法保證精確地成立。作為另一選擇，可能對直接進行量測並計算以上方程式（11）。另外，除非所述通道環境處於極端情形中，否則以上方程式（12）可近似成立。
隨後，可依據以上方程式（14）將以上方程式（7）中的所接收訊號的分佈導出成遵循具有協方差的零均值高斯分佈。
在809處，利用以上統計結果，可依據以上方程式（15）計算伺服訊號被消除的所接收訊號的樣本和。
在811處，可計算的每一可能秩數的特徵值（例如，兩個特徵值）。
在813處，計算每一可能秩數的聯合機率密度函數。舉例而言，若兩個可能秩數的兩個特徵值為及、且若為秩數1矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以上方程式（16）中所示。
相比之下，若為秩數2矩陣，則所述兩個特徵值及的聯合機率密度函數如以上方程式（17）中所示。依據以上方程式（18）簡化干擾秩數的決策規則。
要得到更高的估算準確度，可對訊號增益進行後補償。儘管假定以上方程式（7）中的為單位矩陣，然而其一般而言並非單位矩陣。因此，如在對雜訊向量的補償中所達成者，以下可依據以上方程式（19）來獲取。
一般意義上，常數可依據以上方程式（21）進行定義，其中，此可應用至以上方程式（16）及（17）中的聯合機率密度函數。詳言之，依據以上方程式（22）對被給定秩數1的聯合機率密度函數進行更新，並依據以上方程式（23）對被給定秩數2的另一聯合機率密度函數進行更新。以上方程式（18）中的決策規則可與該些所更新機率密度函數一起使用。
在815處，確定所述機率密度函數的各機率之間的比率及相對機率。此被稱作軟秩數。所有秩數的機率均被保留以用於後續盲測操作。在本發明的實施例中，可應用軟秩數（例如，確定每一可能秩數的機率）。舉例而言，若秩數1的機率為70%且秩數2的機率為30%，則分別以70%及30%的機率對所述兩個秩數加以考量。儘管以上說明涉及秩數1及秩數2，然而本發明並非僅限於此。因此，上述方法亦適用於一定數目的大於2的秩數，進而使得與最可靠的假設相關聯的秩數被確定為相關聯干擾的秩數。
圖9是一種根據本發明實施例的裝置900的方塊圖，裝置900用於利用干擾秩數資訊之盲測進行預編碼矩陣索引盲測及調變階數盲測。
參照圖9，裝置900包括伺服訊號消除功能區塊901、空頻區塊碼（space frequency block code，SFBC）調變盲測功能區塊903、秩數盲測功能區塊905、預編碼矩陣索引盲測功能區塊907、及調變階數盲測功能區塊911。
伺服訊號消除功能區塊901接收訊號，自所述所接收訊號消除伺服訊號，並輸出結果。
空頻區塊碼調變盲測功能區塊903連接至伺服訊號消除功能區塊901並接收伺服訊號消除功能區塊901的輸出。空頻區塊碼調變盲測功能區塊903判斷伺服訊號消除功能區塊901的輸出是否經空頻區塊碼調變。
若伺服訊號消除功能區塊901的輸出未經空頻區塊碼調變，則將伺服訊號消除功能區塊901的輸出傳輸至秩數盲測功能區塊905。否則，將伺服訊號消除功能區塊901的輸出傳輸至調變階數盲測功能區塊911。
若秩數盲測功能區塊905自空頻區塊碼調變盲測功能區塊903接收伺服訊號消除功能區塊901的輸出，則秩數盲測功能區塊905可利用上述各裝置及/或方法中的一者來確定所述輸出的秩數。隨後，秩數盲測功能區塊905將伺服訊號消除功能區塊901的輸出及對秩數的確定傳輸至預編碼矩陣索引盲測功能區塊907。
預編碼矩陣索引盲測功能區塊907使用伺服訊號消除功能區塊901的輸出及對秩數的確定來確定伺服訊號消除功能區塊901的輸出的預編碼矩陣索引。隨後，預編碼矩陣索引盲測功能區塊907將伺服訊號消除功能區塊901的輸出及對伺服訊號消除功能區塊901的輸出的預編碼矩陣索引的確定傳輸至調變階數盲測功能區塊911。
圖10是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法利用干擾秩數資訊之盲測進行預編碼矩陣索引盲測及調變階數盲測。
參照圖10，在1001處接收訊號。
在1003處，自所述所接收訊號消除伺服訊號。
在1005處，判斷自1003得到的訊號是否經空頻區塊碼調變。
若1005的結果為經空頻區塊碼調變，則所述方法進行至1007。否則，所述方法進行至1009。
在1007處，根據自所述所接收訊號消除伺服訊號的結果來確定調變階數盲測，且所述方法中止。
在1009處，根據自所述所接收訊號消除伺服訊號的結果來確定秩數盲測，且所述方法進行至1011。秩數的盲蔽確定可使用上述各裝置及/或方法中的一者。
在1011處，利用1007的結果來確定預編碼矩陣索引盲測，並進行至1013。
在1013處，根據自所述所接收訊號消除伺服訊號的結果及1011的結果來確定調變階數盲測。
儘管已在本發明的詳細說明中闡述了本發明的某些實施例，然而在不背離本發明的範圍的條件下，可以各種形式對本發明進行修改。因此，本發明的範圍不應僅基於所闡述的實施例而確定，而是應基於隨附申請專利範圍及其等效範圍而確定。
100‧‧‧裝置
101‧‧‧接收器
103‧‧‧伺服訊號消除功能區塊
105‧‧‧等化器
107‧‧‧重新計算功能區塊
109‧‧‧求和功能區塊
111‧‧‧特徵值產生器
113‧‧‧機率密度函數產生器
115‧‧‧比較器
201、203、205、207、209、211、213、215‧‧‧步驟
300‧‧‧裝置
301‧‧‧接收器
303‧‧‧伺服訊號消除功能區塊
305‧‧‧等化器
307‧‧‧重新計算功能區塊
309‧‧‧求和功能區塊
311‧‧‧特徵值產生器
313‧‧‧機率密度函數產生器
315‧‧‧比較器
401、403、405、407、409、411、413、415‧‧‧步驟
500‧‧‧裝置
501‧‧‧接收器
503‧‧‧伺服訊號消除功能區塊
505‧‧‧等化器
507‧‧‧重新計算功能區塊
509‧‧‧求和功能區塊
511‧‧‧特徵值產生器
513‧‧‧機率密度函數產生器
515‧‧‧比較器
601、603、605、607、609、611、613、615‧‧‧步驟
700‧‧‧裝置
701‧‧‧接收器
703‧‧‧伺服訊號消除功能區塊
705‧‧‧等化器
707‧‧‧重新計算功能區塊
709‧‧‧求和功能區塊
711‧‧‧特徵值產生器
713‧‧‧機率密度函數產生器
715‧‧‧比較器
801、803、805、807、809、811、813、815‧‧‧步驟
900‧‧‧裝置
901‧‧‧伺服訊號消除功能區塊
903‧‧‧空頻區塊碼調變盲測功能區塊
905‧‧‧秩數盲測功能區塊
907‧‧‧預編碼矩陣索引盲測功能區塊
911‧‧‧調變階數盲測功能區塊
1001、1003、1005、1007、1009、1011、1013‧‧‧步驟
藉由結合附圖閱讀以下詳細說明，本發明的某些實施例的以上及其他態樣、特徵、及優點將更顯而易見，在附圖中： 圖1是一種根據本發明實施例的裝置的方塊圖，所述裝置用於利用硬秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖2是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法利用硬秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖3是一種根據本發明實施例的裝置的方塊圖，所述裝置用於利用軟秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖4是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法利用軟秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖5是一種根據本發明實施例的裝置的方塊圖，所述裝置用於利用硬秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖6是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法利用硬秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖7是一種根據本發明實施例的裝置的方塊圖，所述裝置用於利用軟秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖8是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法利用軟秩數進行干擾秩數資訊之盲測。 圖9是一種根據本發明實施例的裝置的方塊圖，所述裝置用於利用干擾秩數資訊之盲測及預編碼矩陣索引盲測進行調變階數盲測。 圖10是一種根據本發明實施例的方法的流程圖，所述方法利用干擾秩數資訊之盲測及預編碼矩陣索引盲測進行調變階數盲測。
100‧‧‧裝置
101‧‧‧接收器
103‧‧‧伺服訊號消除功能區塊
105‧‧‧等化器
107‧‧‧重新計算功能區塊
109‧‧‧求和功能區塊
111‧‧‧特徵值產生器
113‧‧‧機率密度函數產生器
115‧‧‧比較器

Claims (20)

  1. 一種方法，包括： 接收訊號，其中所述訊號包括伺服訊號及干擾訊號； 自所述所接收訊號移除所述伺服訊號以提供殘餘訊號； 基於線性估算而對所述殘餘訊號進行等化； 確定所述經等化訊號的樣本和； 自所述樣本和確定多個特徵值；以及 基於所述多個特徵值而利用假設檢驗來估算所述干擾訊號的傳輸秩數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中基於所述多個特徵值而利用假設檢驗來估算所述干擾訊號的傳輸秩數是由以下構成：基於使用者設備複雜度及盲測準確度來估算硬秩數及軟秩數中的一者。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中估算所述硬秩數包括： 計算每一可能秩數的機率密度函數； 選擇最可靠的所述機率密度函數；以及 確定與所述最可靠的機率密度函數對應的所述傳輸秩數。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中估算所述軟秩數包括： 計算每一可能秩數的比率及相對機率密度函數；以及 利用每一可能秩數的所述機率密度函數來對所述傳輸秩數進行盲測。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：對所述經等化殘餘訊號的訊號增益及雜訊向量進行調整以補償所述經等化殘餘訊號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中移除所述伺服訊號是由以下構成：自所述所接收訊號移除所述伺服訊號，以使得所述所移除訊號由表示，其中HI 是干擾訊號的通道矩陣，其中WI 是所述干擾訊號的預編碼矩陣，xI 是所述干擾訊號，且其中n 是雜訊向量。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中移除所述伺服訊號是由以下構成：自所述所接收訊號移除所述伺服訊號，以使得所述所移除訊號由表示，其中是干擾訊號的通道矩陣，其中是所述干擾訊號的預編碼矩陣，是所述干擾訊號，其中是雜訊向量，且其中k 指示具有共同干擾源的資源元件的索引。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中確定與所述最可靠的機率密度函數對應的所述傳輸秩數是由對所述機率密度函數進行比較構成。
  9. 一種裝置，包括： 接收器，用以接收訊號，其中所述訊號包括伺服訊號及干擾訊號； 訊號消除功能區塊，用以自所述所接收訊號移除所述伺服訊號，以提供殘餘訊號； 等化器，用以基於線性估算來對所述殘餘訊號進行等化； 求和功能區塊，用以確定所述經等化訊號的樣本和； 特徵值產生器，用以自所述樣本和確定多個特徵值；以及 傳輸秩數估算功能區塊，用以基於所述多個特徵值而利用假設檢驗來估算所述干擾訊號的傳輸秩數。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的裝置，其中所述傳輸秩數估算功能區塊更用以基於使用者設備複雜度及盲測準確度來估算硬秩數及軟秩數中的一者。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中所述傳輸秩數估算功能區塊更用以藉由以下來估算所述硬秩數： 計算每一可能秩數的機率密度函數； 選擇最可靠的所述機率密度函數；以及 確定與所述最可靠的機率密度函數對應的所述傳輸秩數。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中所述傳輸秩數估算功能區塊更用以藉由以下來估算所述軟秩數： 計算每一可能秩數的比率及相對機率密度函數；以及 利用每一可能秩數的所述機率密度函數來對所述傳輸秩數進行盲測。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的裝置，更包括： 空頻區塊碼調變盲測功能區塊，連接至所述伺服訊號消除功能區塊及所述裝置； 預編碼矩陣索引盲測功能區塊，連接至所述裝置；以及 調變階數盲測功能區塊，連接至所述空頻區塊碼調變盲測功能區塊及所述預編碼矩陣索引盲測功能區塊。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的裝置，其中所述訊號消除功能區塊用以自所述所接收訊號移除所述伺服訊號，以使得所述所移除訊號由表示，其中HI 是干擾訊號的通道矩陣，其中WI 是所述干擾訊號的預編碼矩陣，xI 是所述干擾訊號，且其中n 是雜訊向量。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的裝置，其中所述訊號消除功能區塊用以自所述所接收訊號移除所述伺服訊號，以使得所述所移除訊號由表示，其中是干擾訊號的通道矩陣，其中是所述干擾訊號的預編碼矩陣，是所述干擾訊號，其中是雜訊向量，且其中k指示具有共同干擾源的資源元件的索引。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中所述預編碼矩陣索引盲測功能區塊用以確定硬秩數或軟秩數。
  17. 一種晶片組，用以： 由接收器接收訊號； 由伺服訊號消除功能區塊自所述所接收訊號消除伺服訊號； 由等化器對干擾通道進行等化； 由重新計算功能區塊重新計算雜訊分佈及訊號增益； 由求和功能區塊計算所述重新計算所述雜訊分佈及所述訊號增益的結果的樣本和； 由特徵值產生器產生每一可能秩數的特徵值； 由機率密度函數產生器產生每一可能秩數的機率密度函數；以及 由比較器對來自所述機率密度函數的機率進行比較以盲測干擾秩數資訊。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的晶片組，更用以： 由空頻區塊碼調變盲測功能區塊判斷所述自所述所接收訊號消除所述伺服訊號的結果是否經空頻區塊碼調變； 若所述自所述所接收訊號消除所述伺服訊號的結果經空頻區塊碼調變，則實行所述自所述所接收訊號消除所述伺服訊號的結果的調變階數盲測，否則： 自所述秩數盲測的結果確定預編碼矩陣索引盲測；以及 實行所述自所述所接收訊號消除所述伺服訊號的結果的調變階數盲測、所述秩數盲測、及所述預編碼矩陣索引盲測。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的晶片組，其中所述晶片組更用以由所述伺服訊號消除功能區塊自所述所接收訊號消除所述伺服訊號，以使得所述所消除訊號由表示，其中HI 是干擾訊號的通道矩陣，其中WI 是所述干擾訊號的預編碼矩陣，xI 是所述干擾訊號，其中n 是雜訊向量。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的晶片組，其中所述晶片組更用以由所述伺服訊號消除功能區塊自所述所接收訊號消除所述伺服訊號，以使得所述所消除訊號由表示，其中是干擾訊號的通道矩陣，其中是所述干擾訊號的預編碼矩陣，是所述干擾訊號，其中是雜訊向量，且其中k 指示具有共同干擾源的資源元件的索引。
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