TWI383626B - 無線通訊系統中用於加強型的頻道估計之系統以及方法 - Google Patents

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Description

無線通訊系統中用於加強型的頻道估計之系統以及方法
本揭示內容係關於多工式通訊領域，且更特定而言係關於藉由加強頻道估計來改良多輸入多輸出("MIMO")系統之效能之系統以及方法。
本專利申請案主張2007年1月2日申請之名為"無線通訊系統中用於加強型的頻道估計之方法(Method for Enhanced Channel Estimation in Wireless Communication Systems)"之臨時申請案第60/883,090號之優先權，其讓與給其受讓人並藉此明確地以其全文引用之方式併入本文中。
用於無線通訊之IEEE 801.11n標準(其預計在2008晚些時候定稿)將多輸入多輸出(MIMO)多工合併至由802.11標準之先前版本所採用之正交頻分多工(OFDM)技術中。MIMO系統具有與非多工式系統相比得到顯著加強之通量及/或得到增加之可靠性之優點。
並非將一來自一單一發射天線之單一序列化資料流發送至一單一接收天線，一MIMO系統將該資料流劃分成多個流，該多個流(例如)由多個發射天線在同一頻道中同時並行調變並傳輸。在該接收端處，一個或多個MIMO接收天線鏈接收該多個傳輸之資料流之一線性組合，此取決於可供每一單獨傳輸選擇之多個路徑。然後，如下文將更詳細闡述處理該等資料流。
一般而言，一MIMO系統採用多個發射天線及多個接收天線來進行資料傳輸。一由N T 個發射天線及N R 個接收天線 形成之MIMO頻道可支援多達NS個資料流，其中N s min{N T , N R }。
在一無線通訊系統中，首先將欲傳輸之資料調變至一射頻(RF)載波信號上，以產生一更適於藉由一無線頻道傳輸之RF調變信號。一般而言，對於一MIMO系統，可產生並同時自該N T 個發射天線傳輸多達N T 個RF調變信號。該等傳輸之RF調變信號可經由該無線頻道中之若干傳播路徑到達該N R 個接收天線。所接收之信號與所傳輸之信號之關係可描述如下：y k =H k T[s k ]+n k ,k =0,1,…,N f -1　　　(方程式1)其中指標k 標識副載波且N f 係副載波數量；y k 係對應於該N R 個接收天線中每一天線處所接收之信號之N R 個組件之一複向量；s k 係代表源資料流之符號向量；H k 係一其組件代表該頻道之複增益之N R ×N T 矩陣；且n k 係一代表每一接收天線處所接收之雜訊之向量。T[s k ]代表將符號向量s k 映射至該N T 個發射天線之發射器空間處理。(在本文說明中，除非另有規定，使用下列注解規約：黑體大寫字母代表矩陣；黑體小寫字母代表向量；而斜體字母代表標量。)
傳播路徑之特性通常因例如(舉例而言)衰落、多路徑及外部干擾等多種因素而隨時間變化。因此，所傳輸之RF調變信號可經歷不同之頻道條件(例如，不同之衰落及多路徑效應)且可與不同之複增益及信雜比(SNR)相關聯。在方程式(1)中，此等特性編碼成頻道響應矩陣H k 。
為獲得高的效能，通常需要表徵無線頻道之響應H k 。頻道之響應可藉由諸如頻譜雜訊、信雜比、位元速率或其他 效能參數之參數來加以描述。例如，為了如下文所述對傳輸至接收器之資料實施空間處理，發射器可能需要知道頻道響應。同樣地，接收器可能需要知道頻道響應以對所接收之信號實施空間處理從而恢復所傳輸之資料。
本文揭示在一無線通訊系統中用於加強頻道響應估計之方法及裝置。在一實施例中，一種在一無線通訊系統中用於最佳化頻道估計之方法包括：自該通訊系統中之一個或多個頻道中選擇一選定頻道；針對該選定頻道，確定一初始頻道估計；將該初始頻道估計變換成一包含一樣本序列之初始時域脈衝響應估計；自該樣本序列選擇一樣本子序列；藉由將該初始時域脈衝響應估計中不處於該選定樣本子序列中之該等樣本設定至零來產生一截短時域脈衝響應估計；使用該選定頻道之該截短時域脈衝響應估計來計算一時域加權脈衝響應估計；並藉由將該時域加權脈衝響應估計變換成頻域來計算該選定頻道之一最大似然頻道估計。在一變化形式中，選擇該樣本子序列進一步包括：確定一頻道響應持續時間；並自該初始時域脈衝響應估計選擇一最佳化樣本序列作為該樣本子序列，其中該最佳化樣本序列具有一等於該頻道響應持續時間之持續時間且經選擇以使該最佳化樣本序列中之能量最大化。在另一變化形式中，確定該頻道響應持續時間進一步包括接收該頻道響應持續時間作為一輸入。在再一變化形式中，確定該頻道響應持續時間進一步包括自一組預定義值選擇該頻道響應持續時間。在再一變化形式中，自一組預定義持續時間值 選擇該頻道響應持續時間進一步包括針對該組預定義值中之每一值提供一最佳化子序列，其中該最佳化子序列係一等於彼值之持續時間子序列，該最佳化子序列經選擇以使其能量超過一臨限值之彼子序列中所有樣本之能量之和最大化；並自該組預定義值選擇一其對應最佳化子序列具有最高能量之值作為該頻道響應持續時間。在再一變化形式中，該選定值係其對應最佳化子序列具有最高能量之最小值。在再一變化形式中，該方法進一步包括將一循環移位應用至該最大似然頻道估計。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個發送天線。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個接收天線。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由該等發送天線中之一者與該等接收天線中之一者構成之發送-接收對，該方法進一步包含：針對該通訊系統中之每一頻道，重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由複數個資料流中之一者與該等接收天線中之一者構成之流-接收對，該方法進一步包含：針對該通訊系統中之每一頻道，重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。
在另一實施例中，一種在一通訊系統中用於最佳化頻道估計之裝置包括：一接收天線；一接收器，其經調適用於自該接收天線接收一信號；一初始頻道估計器模組，其經調適用於自該通訊系統中之一個或多個頻道中選擇一選定頻道並根據該接收信號來針對該選定頻道確定一初始頻道 估計；一變換模組，其經調適用於將該初始頻道估計變換成一包含一樣本序列之初始脈衝響應估計；一濾波模組，其經調適用於自該樣本序列選擇一樣本子序列並藉由將該初始脈衝響應估計中不處於該選定樣本子序列中之該等樣本設定至零來產生一截短初始脈衝響應估計；及一最大似然頻道估計模組，其經調適用於使用該選定頻道之該截短時域脈衝響應估計來計算一時域加權脈衝響應估計並藉由將該時域加權脈衝響應估計變換成頻域來計算該選定頻道之一最大似然頻道估計。在一變化形式中，該濾波模組進一步經調適用於確定一頻道響應持續時間並自該初始時域脈衝響應估計選擇一最佳化樣本序列作為該樣本子序列，其中該最佳化樣本序列具有一等於該頻道響應持續時間之持續時間且經選擇以使該最佳化樣本序列中之能量最大化。在另一變化形式中，該濾波模組進一步經調適用於接收該頻道響應持續時間作為一輸入。在再一變化形式中，該濾波模組進一步經調適用於自一組預定義值選擇該頻道響應持續時間。在再一變化形式中，該濾波模組經調適用於針對該組預定義值中之每一值提供一最佳化子序列，其中該最佳化子序列係一等於彼值之持續時間子序列，該最佳化子序列經選擇以使其能量超過一臨限值之彼子序列中所有樣本之能量之和最大化；並自該組預定義值選擇一其對應最佳化子序列具有最高能量之值作為該頻道響應持續時間。在再一變化形式中，該選定值係其對應最佳化子序列具有最高能量之最小值。在再一變化形式中，該接收天線係複數個接收天線中之一者。在再一變化形式中，該通 訊系統中之每一頻道皆對應於一由一發送天線與該接收天線構成之發送-接收對。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由一資料流與該接收天線構成之流-接收對。
在再一實施例中，一種攜載用於實施一在一通訊系統中用於最佳化頻道估計之方法之指令的機器可讀媒體包括：自該通訊系統中之一個或多個頻道中選擇一選定頻道；針對該選定頻道，確定一初始頻道估計；將該初始頻道估計變換成一包含一樣本序列之初始時域脈衝響應估計；自該樣本序列選擇一樣本子序列；藉由將該初始時域脈衝響應估計中不處於該選定樣本子序列中之該等樣本設定至零來產生一截短時域脈衝響應估計；使用該選定頻道之該截短時域脈衝響應估計來計算一時域加權脈衝響應估計；並藉由將該時域加權脈衝響應估計變換成頻域來計算該選定頻道之一最大似然頻道估計。在一變化形式中，選擇該樣本子序列進一步包括：確定一頻道響應持續時間；並自該初始時域脈衝響應估計選擇一最佳化樣本序列作為該樣本子序列，其中該最佳化樣本序列具有一等於該頻道響應持續時間之持續時間且經選擇以使該最佳化樣本序列中之能量最大化。在另一變化形式中，確定該頻道響應持續時間進一步包括接收該頻道響應持續時間作為一輸入。在再一變化形式中，確定該頻道響應持續時間進一步包括自一組預定義值選擇該頻道響應持續時間。在再一變化形式中，自一組預定義持續時間值選擇該頻道響應持續時間進一步包 括：針對該組預定義值中之每一值，提供一最佳化子序列，其中該最佳化子序列係一等於彼值之持續時間子序列，該最佳化子序列經選擇以使其能量超過一臨限值之彼子序列中所有樣本之能量之和最大化；並自該組預定義值選擇一其對應最佳化子序列具有最高能量之值作為該頻道響應持續時間。在再一變化形式中，該選定值係其對應最佳化子序列具有最高能量之最小值。在再一變化形式中，該方法進一步包括將一循環移位應用至該最大似然頻道估計。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個發送天線。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個接收天線。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由該等發送天線中之一者與該等接收天線中之一者構成之發送-接收對，且該方法進一步包含針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由複數個資料流中之一者與該等接收天線中之一者構成之流-接收對，且其中該方法進一步包含針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。
在再一實施例中，一種在一通訊系統中用於加強頻道估計之方法包括：自該通訊系統中之一個或多個頻道中選擇一選定頻道；針對該選定頻道，確定一包括一頻域樣本序列之初始頻道估計；確定該初始頻道估計之一相位斜率； 藉由自該初始頻道估計移除該相位斜率來產生一平坦相位頻道估計；並藉由將一平滑函數應用至該平坦相位頻道估計來產生該選定頻道之一加強型頻道估計。在一變化形式中，確定該初始頻道估計之該相位斜率包括確定該初始頻道估計中之該頻域樣本序列之一平均相位斜率。在另一變化形式中，確定該初始頻道估計之該相位斜率包括確定該通訊系統中所有頻道之一平均相位斜率，每一頻道皆包含一由該至少一個發送天線中之一者與該至少一個接收天線中之一者構成之對。在再一變化形式中，將一平滑函數應用至該平坦相位頻道估計進一步包括計算該頻域樣本序列中預定數量個毗鄰樣本之一加權平均。在再一變化形式中，該加權平均係根據下列公式計算出： 其中H φ (k )係該平坦相位頻道估計中之該頻域樣本序列中之一第k個樣本，H sm ,φ (k )係對應於該第k個樣本之該加權平均值，N 係該加權平均中之該預定樣本數，N f 係該平坦相位頻道估計中之樣本總數，且A i 係權重係數。在再一變化形式中，N =3，A -1 =0.25，A 0 =0.5，且A 1 =0.25。在再一變化形式中，產生一加強型頻道估計進一步包括將該相位斜率恢復到該加強型頻道估計。在再一變化形式中，產生一加強型頻道估計進一步包括將一循環移位插入至該 頻道估計中。在再一變化形式中，該方法包括將一循環移位應用至該最大似然頻道估計。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個發送天線。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個接收天線。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由該等發送天線中之一者與該等接收天線中之一者構成之發送-接收對，該方法進一步包含針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至產生該選定頻道之一加強型頻道估計之所有步驟。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由複數個資料流中之一者與該等接收天線中之一者構成之流-接收對，該方法進一步包含針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至產生該選定頻道之一加強型頻道估計之所有步驟。
在再一實施例中，一種在一通訊系統中用於加強頻道估計之裝置包括：一接收天線；一接收器，其經調適用於自該接收天線接收一信號；一初始頻道估計器模組，其經調適用於選擇一對應於該接收天線及至少一個發送天線中之一者之頻道並根據該接收信號來針對該選定頻道確定一初始頻道估計，該初始頻道估計包含一頻域樣本序列；一相位修改模組，其經調適用於確定該初始頻道估計之一相位斜率並藉由自該初始頻道估計移除該相位斜率來產生一平坦相位頻道估計；及一平滑模組，其經調適用於藉由將一平滑函數應用至該平坦相位頻道估計來產生該選定頻道之一加強型頻道估計。在一變化形式中，該相位修改模組進 一步經調適用於藉由確定該初始頻道估計中之該頻域樣本序列上之一平均相位斜率來確定該初始頻道估計之該相位斜率。在另一變化形式中，該相位修改模組進一步經調適用於藉由確定該通訊系統中所有頻道之一平均相位斜率來確定該初始頻道估計之該相位斜率，每一頻道皆包含一由該至少一個發送天線中之一者與該至少一個接收天線中之一者構成之對。在再一變化形式中，該平滑模組進一步經調適用於計算該頻域樣本序列中預定數量個毗鄰樣本之一加權平均。在再一變化形式中，該加權平均係根據下列公式計算出 其中H φ (k )係該平坦相位頻道估計中之該頻域樣本序列中之一第k個樣本，H sm ,φ (k )係對應於該第k個樣本之該加權平均值，N 係該加權平均中之該預定樣本數，N f 係該平坦相位頻道估計中之樣本總數，且A i 係權重係數。在再一變化形式中，N =3，A -1 =0.25，A 0 =0.5，且A 1 =0.25。在再一變化形式中，該裝置進一步包括一經調適用於將該相位斜率恢復到該加強型頻道估計之相位恢復模組。在再一變化形式中，該裝置進一步包括一經調適用於將一循環移位插入至該頻道估計中之移位模組。在再一變化形式中，該接收天線係複數個接收天線中之一者。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由一發送天線與該接 收天線構成之發送-接收對。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由一資料流與該接收天線構成之流-接收對。
在再一實施例中，一種攜載用於實施一在一通訊系統中用於加強頻道估計之方法之指令之機器可讀媒體包括：自該通訊系統中之一個或多個頻道中選擇一選定頻道；針對該選定頻道，確定一包括一頻域樣本序列之初始頻道估計；確定該初始頻道估計之一相位斜率；藉由自該初始頻道估計移除該相位斜率來產生一平坦相位頻道估計；並藉由將一平滑函數應用至該平坦相位頻道估計來產生該選定頻道之一加強型頻道估計。在一變化形式中，確定該初始頻道估計之該相位斜率包含確定該初始頻道估計中之該頻域樣本序列上之一平均相位斜率。在另一變化形式中，確定該初始頻道估計之該相位斜率包括確定該通訊系統中所有頻道之一平均相位斜率，每一頻道皆包含一由該至少一個發送天線中之一者與該至少一個接收天線中之一者構成之對。在再一變化形式中，將一平滑應函數應用至該平坦相位頻道估計進一步包括計算該樣本序列中預定數量個毗鄰樣本之一加權平均。在再一變化形式中，該加權平均係根據下列公式計算出 其中H φ (k )係該平坦相位頻道估計中之該頻域樣本序列中 之一第k個樣本，H sm ,φ (k )係對應於該第k個樣本之該加權平均值，N 係該加權平均中之該預定樣本數，N f 係該平坦相位頻道估計中之樣本總數，且A i 係權重係數。在再一變化形式中，N =3，A - =0.25，A 0 =0.5，且A 1 =0.25。在再一變化形式中，產生一加強型頻道估計進一步包括將該相位斜率恢復到該加強型頻道估計。在再一變化形式中，產生一加強型頻道估計進一步包括將一循環移位插入至該頻道估計中。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個發送天線。在再一變化形式中，該通訊系統包括一個或多個接收天線。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由該等發送天線中之一者與該等接收天線中之一者構成之發送-接收對，且該方法進一步包括針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至產生該選定頻道之一加強型頻道估計之所有步驟。在再一變化形式中，該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由複數個資料流中之一者與該等接收天線中之一者構成之流-接收對，且該方法進一步包括針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至產生該選定頻道之一加強型頻道估計之所有步驟。
本發明在其應用方面不僅限於下文說明中所列舉或該等圖中所示之構造細節及組件配置。本發明可具有其他實施例且以各種方式來實踐或實施。而且，本文中所使用之措詞及術語旨在說明之目的而不應視為限制性的。本文中對 "包括"、"包含"、或"具有"、"納含"、"涉及"、及其變化形式之使用旨在涵蓋隨後所列出之術語及其等效物以及增列項目。在本文中，"例示性"一詞用於意指"用作一實例、例子或例解"。本文中描述為"例示性"之任一實施例或設計皆未必應視為較其他實施例或設計為佳或有利。
例示性MIMO系統
圖1顯示一具有一個進接點(AP)110及一個或多個站臺(STA)120之例示性無線網路100。進接點110通常係一站臺，例如一固定站臺，其與例如一基地台或一基地收發器子系統(BTS)、一節點或其他進接點之站臺通訊。進接點110可耦合至一資料網路130，且可經由資料網路130與其他器件通訊。
站臺120可係任一可經由一無線媒體與另一站臺通訊之器件。站臺亦可稱作下列裝置，且可納含下列裝置之功能中之某些或全部功能：一終端、一進接終端、一使用者終端、一行動台、一行動器件、一遠端台、一使用者設備、一使用者器件、一使用者代理、一訂戶台、一訂戶單元、或其他類似器件。在各例示性實施例中，站臺係下列裝置中之一者或多者：一蜂巢式電話、一無繩電話、一對話啟動協定(SIP)電話、一無線局部迴路(WLL)台、一手持式器件、一無線器件、一個人數位助理(PDA)、一膝上型電腦、一計算器件、一無線資料機卡、一媒體器件(例如，一HDTV、一DVD播放器、一無線揚聲器、一相機、一攝錄一體機、一網路攝影機等)、或其他使用者器件。站臺 120可與進接點110通訊。或者，一站臺120亦可與另一站臺120對等通訊。不管怎樣，任何站臺120皆可包括或可用作一發射器、一接收器、或兩者。
在一例示性實施例中，進接點110係一無線網路接線器且站臺120係一個或多個配備有無線網路適配器之電腦。在一替代例示性實施例中，進接點110係一蜂巢式通訊台且站臺120係一個或多個老巢式電話、傳呼機或其他通訊器件。熟習此項技術者將瞭解其他可通常表示成圖1中所示之系統。
進接點110可配備有一單一天線112或多個天線112以供資料傳輸及接收。同樣地，每一站臺120亦可配備有一單一天線112或多個天線112以供資料傳輸及接收。在圖1中所示之例示性實施例中，進接點110配備有多個(例如兩個或四個)天線112，站臺120a及120b各自配備有一單一天線112，且站臺120c配備有多個天線112。一般而言，可使用任意數量之天線112；未必站臺120具有彼此相同數量之天線112或站臺120具有與進接點110相同數量之天線112。
圖2顯示站臺120及122(圖1中之站臺120)之方塊圖。站臺120配備有N T 個天線920a…t，且站臺122配備有N R 個天線952a…．r。每一天線皆可係一實體天線或一天線陣列。
在一例示性實施例中，於站臺120處，一發射(TX)資料處理器914接收來自一資料來源912之訊務資料及來自一控制器930之其他資料。所接收之資料可包括任一種類之經編碼原始資料，例如語音資料、視訊資料、或任何其他可 藉由無線網路傳輸之資料。TX資料處理器914處理(例如格式化、編碼、交錯及符號映射)該資料並產生資料符號。一TX空間處理器916多工處理導頻符號與該等資料符號，對該等經多工資料符號及導頻符號實施發射器空間處理，並為多達t 個發射器(TMTR)918a…t提供多達N T 個輸出符號流。每一發射器918皆處理(例如調變、轉換至類比、濾波、放大及升頻轉換)其輸出符號流並產生一經調變信號。來自發射器918a…t之多達N T 個經調變信號分別自天線920a…t予以發射。
在一例示性實施例中，於站臺122處，N R 個天線952a…r自站臺120接收該等經調變信號，且每一天線952皆將一所接收之信號提供至一相應接收器(RCVR)954a…r。每一接收器954皆處理(例如濾波、放大、降頻轉換、數位化及解調變)其所接收之信號並提供所接收之符號。一接收(RX)空間處理器956對所接收之符號實施偵測並提供資料符號估計。一RX資料處理器958進一步處理(例如解交錯及解碼)該等資料符號估計並將經解碼之資料提供至一資料儲集器960。
對於在站臺122處朝另一方向(自站臺122至站臺120)之傳輸，來自一資料來源962之訊務資料及來自一控制器970之其他資料由一TX資料處理器964予以處理，連同導頻符號予以多工處理並由一TX空間處理器966予以空間處理，並且由該多達N R 個發射器954a…r進一步處理，以產生經由天線952a…r發射之多達N R 個經調變信號。在站臺120 處，來自站臺122之經調變信號由N T 個天線920a…t予以接收，由該多達N T 個接收器918a…t予以處理，由一RX空間處理器922予以空間處理，並由一RX資料處理器924進一步處理以恢復站臺122所發送之資料。
控制器/處理器930及970分別控制站臺120及122處之運算。記憶體932及972分別儲存用於站臺120及122之資料及程式碼。
MIMO-OFDM信號
如上所述，在一具有N T 個發射天線及N R 個接收天線之MIMO-OFDM系統中，等效基帶接收信號可由下列方程式表示(在副載波k中)y k =H k T[s k ]+n k, k =0,1,…,N f -1　　　(方程式1)其中y k 係N R 元素接收向量，H k 係N R xN T MIMO頻道矩陣，n k 係一N R 元素加性白高斯雜訊(AWGN)向量，且T[s k ]係一對代表發射器空間處理(亦即，映射至N T 個發射天線)之N S 元素發射調變符號向量之變換。N S 係平行空間流之數量，其中N S <=最小{N T ,N R }，且N f 係所使用副載波之數量。
一般而言，可在一MIMO-OFDM通訊系統中採用一種或多種空間處理技術。各種空間處理技術對應於信號符號至發射天線之不同映射T[s k ]。可使用空間處理來改良通訊，例如，改良該頻道之信雜比或該頻道之通量。這方面的實例包括：直接映射(DM)：當採用DM時，發射器處理T[s k ]僅僅係Is k ，其中I係N T xN T 麼正矩陣。在此種情況下，N S 相同於N T 及N R >=N T 。根據此方法，將每一副載波(該發射符號向量s k 之每一元素)映射至其本身之發送天線。
特徵向量導引(ES)：當使用ES時，發射器處理由T [s k ]=s k 表示，其中副載波k 之發射導引矩陣係自該單值分解(SVD)H k 中導出。因此，在一ES方法中，H k =U k S k ，其中U k 及V k 係麼正矩陣，且S k 係一納含呈降序形式之H k 之特徵值之平方根的正實值對角矩陣。特定而言，由N s 行V k 組成。
空間擴散(SS)：在空間擴散情況下，發射器處理可由T [s k ]=W k s k 表示，其中W k 係一其行規範正交之N T xN S 擴散矩陣。此矩陣可例如係一與循環發射多樣相結合之單一頻率獨立的麼正矩陣(例如一阿達瑪或傅立葉矩陣)，因此所得到之擴散矩陣為 其中由頭N S 行阿達瑪或傅立葉矩陣組成。為了使W k 隨頻率變化，給每一發射天線指配一引入一線性相移之循環延遲，其由矩陣C k 表示。此循環變換可由該N T xN T 對角矩陣表示於頻域中 其中δ iT 係發射天線之延遲時間間隔iT 。
除上述技術外或補充上述技術，亦可利用其他技術，包括波束形成、時空區塊編碼、或頻空區塊編碼。
初始頻道估計
不管是否採用上述技術，亦不管採用上述技術中之哪種 技術，一旦接收到一信號，則接收器必須分離並變調納含於該信號中之該N S 個資料流。在一實施例中，此係藉由應用空間均衡來實現，但亦可採用其他技術來分離該等流。根據一對由接收器所看到之有效頻道之估計來計算均衡器加權。對於上述技術而言，有效頻道在DM情況下僅僅係H k ，在ES情況下僅僅係H k ，且在SS情況下僅僅係H k W k 。可單獨地針對每一副載波k ，在頻域中實施對用於空間均衡之初始頻道估計之確定。
在某些實施例中，一初始頻道估計係使用一訓練序列來獲得。在此一實施例中，一發射器發送一其中已藉由下述方式使該等空間流正交化之MIMO訓練序列：應用一正交覆蓋矩陣(在IEEE 802.11n中通常就是這樣)、採用音調交錯(亦即，傳輸一單一空間流上之每一副載波中之所有該等訓練符號)、或某一其他方法。接收器藉由下述方式來計算該等MIMO頻道矩陣係數(針對每一副載波)之一估計：將所接收之符號與該已知訓練序列相關聯，以有效地移除該調變。當使用一訓練序列時，將相同之空間映射應用至將應用至該資料有效負載之訓練序列，以使接收器所看到之有效頻道對於兩者均相同。因此，亦可應用使用該訓練序列所計算出之頻道估計來分離並調變資料信號。
應注意，在例如IEEE 802.11n之系統中，可對DM、ES及SS傳輸方案兩者應用一針對每一資料流之附加循環以避免意外波束形成效應。類似於上文所提及之每天線循環移位，此循環移位可由一N S xN S 對角矩陣表示於頻域中 其中δ is 對流i S 之延遲時間間隔。
一般而言，每天線及每流循環移位導致副載波上之經減小相位相干性。然而，只要接收器知道發射器處應用了哪些循環移位，其便可在計算該有效頻道估計時得到補償。在每流循環移位情況下，此容易藉由將該初始有效頻道估計乘以複共軛在頻域中進行。為了移除每天線循環移位，接收器先前必須撤消空間映射矩陣之效應以將該信號與每一發送天線分離。為此，接收器需要準確地知道發送端處使用了哪種映射。
在某些實施例中，一旦獲得一初始頻道估計(使用一上述訓練序列，或藉由任一其他方法)，則可將一平滑運算或一雜訊濾波運算應用至該初始頻道估計，從而改良該初始頻道估計之品質。在一典型實施例中，接收器可在平滑或雜訊濾波後將循環移位併入該頻道估計中以保持對於所接收之MIMO訓練序列及後續資料有效負載兩者相同之有效頻道。
時域最大似然雜訊濾波
圖3顯示一用於使用最大似然雜訊濾波來改良一初始頻道估計之例示性方法之方塊圖。可將關於雜訊濾波所述之程序個別地及單獨地應用至每一對發射與接收天線之間的N T N R 個SISO頻道(或N S N R 頻道，若使用N S 個流至N T 個發射天線之任一空間映射(例如ES或SS)的話)中之每一者。
在下文說明中，為簡化注解，省略了副載波指標k 。另 外，黑體大寫字母標記頻域向量及矩陣，而黑體小寫字母標記其時域等效值。
一單一SISO頻道(亦即，一MIMO系統中之N T N R 個或N S N R 個頻道中之一選定頻道)之一頻域頻道估計H LS 可表示如下H LS =F ．[h 0 ] T +N 　　　(方程式4)其中F 係一N f xN f 傅立葉矩陣，且h =[h0 h1 …h N h-1 ]係該選定頻道之時域脈衝響應。時域脈衝響應h 之持續時間為N h ，其中N h <N p ，亦即該脈衝響應納含於持續時間為N p 之OFDM循環前綴中。0 係一具有長度N f -N h 之零之列向量，串聯向量[h 0 ]係由零填寫至長度N f 之時域脈衝響應向量h 。N 係一N f x1加性白高斯雜訊(AWGN)向量。N 係一具有零平均及協方差C NN 之高斯隨機變量，因此H LS 係一具有平均F [h 0 ] T 及協方差C NN 之高斯隨機變量。
對應於有限持續時間脈衝響應之H LS 之部分可稱作H LS 之"信號部分"。該信號部分納含於由H Ls 之平均跨越之子空間中。因此，可按下述方式來分離僅信號及僅雜訊子空間：H LS =[F h F n ]．[h 0 ] T +N 　　　(方程式5)其中F h 及F n 係傅立葉變換(DFT)矩陣、快速傅立葉變換(FFT)陣列或其他時間-頻繁變換陣列。F h 及F n 分別具有大小N f xN h 及N f x(N f -N h )。所減小之空間信號可表示如下 其中標記對由=( F h )- 所表示之F h 之Moore-Penrose僞 逆轉。隨機變量v 係具有零平均及協方差陣列之高斯。因此，經減小空間信號之對數似然函數為
相對h 之對數似然函數之最大化產生H 之最大似然(ML)估計器：
可藉由將H LS 之信號部分與雜訊部分分離並濾除雜訊分量來確定一選定頻道之最大似然頻道估計。參考圖3，一用於達到目的之例示性方法如下。
一旦選定一頻道(304)，則可藉由任何方法(例如上文所述之訓練序列方法)來確定初始頻域頻道估計H LS (308)。在一例示性實施例中，獲得頻域頻道估計(步驟308)可包括補償每流循環移位之H LS ，且其中所使用之任何空間映射均補償該空間映射及每天線循環移位。
在一實例性實施例中，藉由計算H LS 之逆快速傅立葉變換(IFFT)來將該初始頻域頻道估計變換(310)成其時域等效值-初始時域脈衝響應估計h LS ：h LS =F H ．H LS 　　　(方程式9)
在一實例性實施例中，藉由下述方式來實現雜訊濾波：確定(314)捕獲初始時域脈衝響應估計h LS 之最大能量部分之N h 個樣本之子序列，其中N h 係脈衝響應持續時間。可藉由下述方式針對固定N h 確定最大能量子序列：將一具有長度N h 之窗口定位於該h LS 向量中之不同起始點處並選擇使該窗口內能量最大化之窗口位置。或者，可藉由只選擇其 能量超過一臨限值之彼等樣本來確定該最大能量子序列。另外，未必預先知道脈衝響應持續時間N h ；在某些實施例中，必須選擇或確定(312)N h 之值。下文將進一步說明一些用於選擇或確定N h 之值之方式。
一旦確定(314)捕獲初始時域脈衝響應估計h LS 之最大能量部分之該N h 個樣本之子序列，則截短(318)h LS 。在一實施例中，藉由下述方式來截短初始時域脈衝響應估計h LS ：將不屬於該最大能量子序列之彼等(N f -N h 個)樣本設定至零，以有效地濾除雜訊。步驟308、310、312、314及318共同實施方程式8中之最大似然估計器之最右邊矩陣向量乘法。
使用經濾波(經截短)之初始脈衝響應估計h max ，可根據下列方程式來計算(320)該時域加權脈衝響應估計
將h ML 重新變換成該頻域(322)產生所選定MIMO頻道之頻域最大似然頻道估計H ML ：H ML =F ．h ML =F h ．h ML 　　　　(方程式12)
可針對所有該N T N R 個發射-接收天線對(或N S N R 個頻道，若應用任一空間映射的話)重複此程序，以產生所有頻道之完全最大似然MIMO頻道估計(324)。
另外，如上文所提及，在某些實施例中，可將該等循環移位併入該頻道估計中以保持對於所接收之MIMO訓練序列及後續資料有效負載兩者相同之有效頻道。
如上文所提及，在某些實施例中，給脈衝響應持續時間N h 指配一預定義值。理想地，N h 之該預定義值係一在捕獲該脈衝響應能量之大部分與濾波雜訊之間的可接受權衡；若N h 太小，則該濾波過程將扔掉太多信號樣本。但是，若其太大，則該雜訊濾波將無效。
在其他實施例中，可經由一演算法來確定(312)N h 。一用於自一組預定義值中選擇一最佳N h 之方法之例示性實施例顯示於圖4之流程圖中。在圖4所示之方法中，該處理器記住一組M 個預定義值N h {w 0 ,w 1 ,…,w M }。既定該雜訊底部位準之估計為N 0 ，圖4中所示之方法確定此組中N h 之最佳選擇、以及初始時域脈衝響應估計 h Ls 之該N f 個樣本內具有大小N h 之最大能量窗口之位置。
在圖4所示之實施例中，若欲使用(402)一預定N h ，則可繞過(420)用於選擇N h 之方法。否則，選擇(404)第一個備選N h 值w 0 。然後，按下述方式來確定具有最大能量之具有長度w 0 之子序列。在初始時域脈衝響應估計 h LS 中之每一起始位置處考量一具有長度w 0 之窗口。針對每一起始位置，總和(408，412)具有長度w 0 之窗口中除其能量未超過該臨限能量(雜訊底部N 0 )之總和點以外之所有點之能量。連同所對應之能量保存產生具有長度w 0 之窗口內之最高總和能量之起始位置(412)。針對該組中之每一備選N h 重複此過程。最後，選擇(418)具有最大能量之N h 值來用於計算該最大似然頻道響應估計。若多於一個備選N h 值產生最大能量(或者，另一選擇為，若多於一個N h 值超過一預定最大 能量臨限值)，則選擇最短的此備選N h 值。在圖3之步驟318中，所關聯之起始位置確定欲將初始時域脈衝響應估計 h LS 中哪些(N f -N h 個)樣本設定至零。
可以各種方式來構建上述改良式頻道估計技術。舉例而言，該等技術可構建於硬體、軟體、或其一組合中。對於硬體構建形式而言，此等技術之各處理單元可構建於一個或多個應用專用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、數位信號處理器件(DSPD)、可程式化邏輯器件(PLD)、場可程式化閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、其他設計用於執行本文所述功能之電子單元、或其一組合中。
對於軟體構建形式而言，本文所述之技術可由包括可由一個或多個處理器實施來執行本文所述功能之指令之模組(例如程序、功能等等)構建而成。該等指令可儲存於一可移除式媒體或可由一個或多個處理器(例如控制器970)讀取並執行之類似媒體上之記憶體單元(例如圖2中之記憶體972)中。該(等)記憶體單元可構建於處理器內部或處理器外部，在此種情況下，該(等)記憶體單元可經由此項技術中已知之各種途徑通訊耦合至處理器。
圖5顯示一設計用於實施上文所述之改良式頻道估計方法之系統之例示性實施例之方塊圖。此方塊圖中每一元件可構建於硬體、軟體、或其一組合(例如先前段落中所述之硬體及軟體組件)中。另外，在某些實施例中，圖5中所示之模組可組合成多用途模組；同樣地，圖5中之每一模 組本身可包含一個實施部分所述功能之模組或子模組。
在一例示性實施例中，該系統包括一天線502，天線502可係一實體天線或一天線陣列，且可係該MIMO系統中複數個天線中之一者。天線502連接至接收器模組504，接收器模組504可放大所接收之信號並實施任何所期望之預處理。一頻道估計器模組508(例如)藉由上文所提及之訓練序列方法或藉由任一其他合適之方法來計算所選定頻道之一初始頻域頻道估計H LS 。一變換模組510將初始頻域頻道估計H LS 變換成時域以獲得初始時域脈衝響應估計h LS 。如上文結合圖3及4所述，一濾波器模組512選擇欲設定至零之初始時域脈衝響應估計h LS 之部分，以產生經截短之脈衝響應估計。最後，一最大似然頻道估計器模組514使用經截短之初始脈衝響應估計來計算所選定頻道之頻域最大似然頻道估計H ML 。然後，可將頻域最大似然頻道估計H ML 傳給其他處理器模組以供用於處理傳入資料流。
頻域平滑
圖6圖解闡釋頻域平滑之一例示性實施例，一用於加強初始頻道估計之替代方法之流程圖。此方法處理頻域樣本。如同在上述時域最大似然雜訊濾波方法中一樣，可將該頻域平滑程序應用至每一對發射與接收天線之間的該N T N R 個SISO頻道(或N S N R 個頻道，若使用N S 個流至N T 個發射天線之任一空間映射(例如ES或SS)之的話)中之每一者。
一旦選擇(602)一頻道，則可藉由任一方法(例如上述訓 練序列方法)來確定(604)所選定頻道之初始頻域頻道估計H LS 。在一例示性實施例中，獲得初始頻域頻道估計H LS (步驟604)可包括補償每流循環移位，且其中所使用之任何空間映射均補償該空間映射及該等每天線循環移位。
一旦確定初始頻域頻道估計H LS ，則下一步驟(608)將估計H Ls 之該N f 個樣本上之平均相位斜率φ：
φ=tan-1 (Im(P )/Re(P ))　　　　(方程式14)
在一替代實施例中，替代計算單頻道初始頻道估計H LS 上之平均相位斜率，而是可在所有該N T N R (或N S N R )個SISO頻道上平均該相位斜率。
一旦計算出該平均相位斜率，則將其自具有初始頻道估計H LS 之該N f 個樣本移除(610)。
H φ (k )=H LS (k )．e -j φk 　　　(方程式15)
移除該平均相位斜率後，可藉由下述方式來獲得(612)一經平滑之頻道估計：取某一數量N 之毗鄰樣本之一加權平均；亦即，用在其兩側上具有某一數量之樣本之彼樣本之加權平均來替換初始頻道估計H Ls 中之每一樣本，以減輕該頻道估計中之有效雜訊。在一實施例中，使用下列平滑函數：
其中{A i }標記權重係數。在一例示性實施例中，N =3，A -1 =0.25，A 0 =0.5，且A 1 =0.25。端點(k =0,…(N -1)/2及k =N f -(N +1)/2,…N f -1)需要對上述公式稍加修改，此乃因在具有該加權平均之中心樣本之前(在低端處)或之後(在高端處)不存在包括平均之樣本。此可藉由(例如)當接近該等端點時減少該加權平均中之樣本數量來加以解決。在一例示性實施例中，當該中心樣本相距這兩個端點比(N-1)/2更靠近時，可調整該加權平均以使用某一更小數量N' 之樣本，其中N' <N 。例如，將要使用一個對該加權平均之修改。
當k <(N -1)/2時，且 當k >N f -(N -1)/2-1時。當在該頻道估計之端點附近使用一數量N' <N 之樣本時，亦必須調整該N' 個權重係數A i 以使其之和仍為1。
最後，當完成該平滑時，可在步驟614中重新使在步驟610中移除之相位斜率倍增以獲得該選定頻道之經平滑頻道估計H sm ： H sm (k )= H sm , φ (k )‧e j φk 　　　　(方程式20)
在一替代實施例中，針對所有該N T N R 個發射-接收天線對重複此程序(618)，以產生完全平滑之MIMO頻道估計。
在某些實施例中，接收器亦將任何循環移位重新插入至 該頻道估計中以保持對於所接收之MIMO訓練序列及後續資料有效負載相同之有效頻道。
當在其中採用特徵向量導引之實施例中將上文所述之頻域平滑應用至MIMO訓練時，可能需要藉由修改發射器導引矩陣V k 來加強接收器處副載波之間的某一類型之相位連續性。由此保持經導引頻道(HV )之頻率相干性。換句話說，其確保方程式13及14中關於各樣本間相變異係平滑且近似線性之假定之準確度。特徵向量係相移不變式以使經修改矩陣仍為一特徵向量矩陣。兩種用於加強發射器處相位連續性之例示性替代形式係相位連續導引及正實第一元素導引。對於相位連續導引而言，發射器導引矩陣V k 可修改如下： 由此計算一對鄰近樣本之導引矩陣V k 中之相位差，並相應地調整該導引矩陣，從而產生一具有相位連續性之經修改導引矩陣。或者，可將下述修改應用至V k 以實現正實第一元素導引：
如同最大似然頻道估計技術一樣，本文所述之頻域平滑頻道估計技術同樣可以各種方式構建而成。舉例而言，該等技術可構建於硬體、軟體、或其一組合中。對於硬體構建形式而言，此等技術之各處理單元可構建於一個或多個應用專用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、數位信號處理器件(DSPD)、可程式化邏輯器件(PLD)、場可程 式化閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、其他設計用於執行本文所述功能之電子單元、或其一組合中。
對於軟體構建形式而言，本文所述之技術可由包括可由一個或多個處理器執行來實施本文所述功能之指令之模組(例如程序、功能等等)構建而成。該等指令可儲存於一可移除式媒體或可由一個或多個處理器(例如處理器970)讀取並執行之類似媒體上之記憶體單元(例如圖2中之記憶體972)中。該(等)記憶體單元可構建於處理器內部或處理器外部，在此種情況下，其可經由此項技術中已知之各種途徑通訊耦合至處理器。
圖7顯示一設計用於實施上文所述之改良式頻道估計方法之系統之例示性實施例之方塊圖。此方塊圖中之每一元件皆可構建於硬體、軟體、或其一組合(例如先前段落中所述之硬體及軟體組件)中。另外，在某些實施例中，圖7中個別顯示之模組可組合成多用途模組；同樣地，圖7中之每一模組本身可包含一個實施部分所述功能之模組或子模組。
在一例示性實施例中上，該系統包括一天線702，天線702可係一實體天線或一天線陣列，且可係該MIMO系統中複數個天線中之一者。天線702連接至接收器模組704，接收器模組704可放大所接收之信號並實施任何所期望之預處理。一頻道估計器模組708例如藉由上文所述提及之訓練序列方法或藉由任何其他合適之方法來計算所選定頻道 之一初始頻域頻道估計H LS 。
如上文結合圖6所述，一相位修改模組710計算該平均相位並將其自該初始頻域頻道估計移除。亦如上文結合圖6所述，一平滑模組712將一平滑函數應用至該頻道估計。一相位恢復模組714將該相位斜率恢復至該頻道估計。最後，在其中採用此等移位之實施例中，一移位模組718恢復任何循環移位。然後，可將經移位頻道估計傳給其他處理器模組以供用於處理傳入資料流。
提供對所揭示實施例之上述說明旨在使熟習此項技術者能夠製作或使用本發明。熟習此項技術者將易知此等實施例之各種修改，且本文所界定之一般原理亦可在不背離本發明之範疇之狀況下應用至其它實施例。本發明意欲與本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致。
上文所述包括一個或多個實施例之實例。當然，不可能出於說明前述實施例之目的而說明各組件或方法之所有可構想組合，但熟習此項技術者可知，各個實施例亦可存在諸多進一步之組合及排列。因此，所述實施例旨在囊括所有此等仍歸屬於隨附申請專利範圍之範疇內之改變、修改及變化形式。
100‧‧‧無線網路
110‧‧‧進接點
112‧‧‧站臺
114‧‧‧站臺
116‧‧‧站臺
120‧‧‧站臺
122‧‧‧站臺
130‧‧‧資料網路
502‧‧‧天線
504‧‧‧接收器模組
508‧‧‧頻道估計器模組
510‧‧‧變換模組
512‧‧‧濾波器模組
514‧‧‧最大似然頻道估計器模組
702‧‧‧天線
704‧‧‧接收器模組
708‧‧‧頻道估計器模組
710‧‧‧相位修改模組
712‧‧‧平滑模組
714‧‧‧相位恢復模組
718‧‧‧移位模組
912‧‧‧資料來源
914‧‧‧發射(TX)資料處理器
916‧‧‧TX空間處理器
918a‧‧‧發射器
918t‧‧‧發射器
920a‧‧‧天線
920t‧‧‧天線
922‧‧‧RX空間處理器
924‧‧‧RX資料處理器
930‧‧‧控制器/處理器
932‧‧‧記憶體
952r‧‧‧天線
952a‧‧‧天線
954r‧‧‧接收器
954a‧‧‧接收器
956‧‧‧接收(RX)空間處理器
958‧‧‧RX資料處理器
960‧‧‧資料儲集器
962‧‧‧資料來源
964‧‧‧TX資料處理器
966‧‧‧TX空間處理器
970‧‧‧控制器/處理器
972‧‧‧記憶體
參照附圖將瞭解根據本發明之系統以及方法之例示性實施例，該等附圖並非旨在按比例繪製。在該等圖中，展示於各圖式中之每一相同或幾乎相同之組件皆由一相同指示符代表。為清晰起見，並非所有組件均可標記於所有圖 中。在該等圖中：結合附圖閱讀上文列舉之詳細闡述，將更易於瞭解本發明之特徵及性質，於所有圖式中，相同之參考符號標識對應之組件。
圖1係一例示性無線網路之示意圖。
圖2係一例示性發射台與一接收台之方塊圖。
圖3係一用於算計一最大似然頻道估計之例示性方法之流程圖。
圖4係一用於選擇一脈衝響應持續時間N h 之例示性方法之流程圖。
圖5係一用於計算一最大似然頻道估計之例示性系統之方塊圖。
圖6係一用於計算一經平滑之頻道估計之例示性方法之流程圖。
圖7係一用於計算一經平滑之頻道估計之例示性系統之方塊圖。
120‧‧‧站臺
122‧‧‧站臺
912‧‧‧資料來源
914‧‧‧發射(TX)資料處理器
916‧‧‧TX空間處理器
918a‧‧‧發射器
918t‧‧‧發射器
920a‧‧‧天線
920t‧‧‧天線
922‧‧‧RX空間處理器
924‧‧‧RX資料處理器
930‧‧‧控制器/處理器
932‧‧‧記憶體
952r‧‧‧天線
952a‧‧‧天線
954r‧‧‧接收器
954a‧‧‧接收器
956‧‧‧接收(RX)空間處理器
958‧‧‧RX資料處理器
960‧‧‧資料儲集器
962‧‧‧資料來源
964‧‧‧TX資料處理器
966‧‧‧TX空間處理器
970‧‧‧控制器/處理器
972‧‧‧記憶體

Claims (31)

  1. 一種在一通訊系統中用於最佳化頻道估計之方法，該方法包括：自該通訊系統中之一個或多個多重資料流頻道中選擇一選定頻道，該一個或多個多重資料流頻道每一者包括複數個資料流；針對該選定頻道確定一初始頻道估計；將該初始頻道估計變換成一包含一樣本序列之初始時域脈衝響應估計；基於該初始時域脈衝響應估計之一最大能量而自該樣本序列中選擇一樣本子序列；藉由將該初始時域脈衝響應估計中不處於該選定樣本子序列中之該等樣本設定至零來產生一截短時域脈衝響應估計；使用該選定頻道之該截短時域脈衝響應估計來計算一時域加權脈衝響應估計；及藉由將該時域加權脈衝響應估計變換成頻域來計算該選定頻道之一最大似然頻道估計。
  2. 如請求項1之方法，其中選擇該樣本子序列進一步包含：確定一頻道響應持續時間；及自該初始時域脈衝響應估計中選擇一最佳化樣本序列作為該樣本子序列，其中該最佳化樣本序列具有一等於該頻道響應持續時間之持續時間，且經選擇以使該最佳 化樣本序列中之能量最大化。
  3. 如請求項2之方法，其中確定該頻道響應持續時間進一步包含：接收該頻道響應持續時間作為一輸入。
  4. 如請求項2之方法，其中確定該頻道響應持續時間進一步包含：自一組預定義值中選擇該頻道響應持續時間。
  5. 如請求項4之方法，其中自一組預定義持續時間值中選擇該頻道響應持續時間進一步包含：針對該組預定義值中之每一值，找出一最佳化子序列，其中該最佳化子序列係一等於彼值之持續時間子序列，該最佳化子序列經選擇以使彼子序列中其能量超過一臨限值之所有樣本之能量之和最大化；及自該組預定義值中選擇一其對應最佳化子序列具有最高能量之值作為該頻道響應持續時間。
  6. 如請求項5之方法，其中該選定值係其對應最佳化子序列具有最高能量之最小值。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含將一循環移位應用至該最大似然頻道估計。
  8. 如請求項1之方法，其中該通訊系統包括一個或多個發送天線。
  9. 如請求項8之方法，其中該通訊系統包括一個或多個接收天線。
  10. 如請求項9之方法，其中該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由該等發送天線中之一者與該等接收天線中之一者構成之發送-接收對，該方法進一步包含針對該通訊系 統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。
  11. 如請求項9之方法，其中該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由複數個資料流中之一者與該等接收天線中之一者構成之流-接收對，該方法進一步包含針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。
  12. 一種在一通訊系統中用於最佳化頻道估計之裝置，該裝置包含：一接收天線；一接收器，其經調適用於自該接收天線接收一信號；一初始頻道估計器模組，其經調適用於自該通訊系統中之一個或多個多重資料流頻道中選擇一選定頻道並根據該接收信號來針對該選定頻道確定一初始頻道估計，該一個或多個多重資料流頻道每一者包括複數個資料流；一變換模組，其經調適用於將該初始頻道估計變換成一包含一樣本序列之初始時域脈衝響應估計；一濾波模組，其經調適用於基於該初始時域脈衝響應估計之一最大能量而自該樣本序列中選擇一樣本子序列並藉由將該初始脈衝響應估計中不處於該選定樣本子序列中之該等樣本設定至零來產生一截短初始時域脈衝響應估計；及一最大似然頻道估計模組，其經調適用於使用該選定 頻道之該截短時域脈衝響應估計來計算一時域加權脈衝響應估計並藉由將該時域加權脈衝響應估計變換成頻域來計算該選定頻道之一最大似然頻道估計。
  13. 如請求項項12之裝置，其中該濾波模組進一步經調適用於確定一頻道響應持續時間並自該初始時域脈衝響應估計中選擇一最佳化樣本序列作為該樣本子序列，其中該最佳化樣本具有一等於該頻道響應持續時間之持續時間且經選擇以使該最佳化樣本序列中之能量最大化。
  14. 如請求項13之裝置，其中該濾波模組進一步經調適用於接收該頻道響應持續時間作為一輸入。
  15. 如請求項13之裝置，其中該濾波模組進一步經調適用於自一組預定義值中選擇該頻道響應持續時間。
  16. 如請求項15之裝置，其中該濾波模組經調適用於：針對該組預定義值中之每一值找出一最佳化子序列，其中該最佳化子序列係一等於彼值之持續時間子序列，該最佳化子序列經選擇以使彼子序列中其能量超過一臨限值之所有樣本之能量之和最大化；並自該組預定義值中選擇一其對應最佳化子序列具有最高能量之值作為該頻道響應持續時間。
  17. 如請求項16之裝置，其中該選定值係其對應最佳化子序列具有最高能量之最小值。
  18. 如請求項12之裝置，其中該接收天線係複數個接收天線中之一者。
  19. 如請求項18之裝置，其中該通訊系統中之每一頻道皆對 應於一由一發送天線與該接收天線構成之發送-接收對。
  20. 如請求項18之裝置，其中該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由一資料流與該接收天線構成之流-接收對。
  21. 一種機器可讀媒體，其攜載用於執行一在一通訊系統中用於最佳化頻道估計之方法之指令，該方法包含：自該通訊系統中之一個或多個多重資料流頻道中選擇一選定頻道，該一個或多個多重資料流頻道每一者包括複數個資料流；針對該選定頻道確定一初始頻道估計；將該初始頻道估計變換成一包含一樣本序列之初始時域脈衝響應估計；基於該初始時域脈衝響應估計之一最大能量而自該樣本序列中選擇一樣本子序列；藉由將該初始時域脈衝響應估計中不處於該選定樣本子序列中之該等樣本設定至零來產生一截短時域脈衝響應估計；使用該選定頻道之該截短時域脈衝響應估計來計算一時域加權脈衝響應估計；及藉由將該時域加權脈衝響應估計變換成頻域來計算該選定頻道之一最大似然頻道估計。
  22. 如請求項21之機器可讀媒體，其中選擇該樣本子序列進一步包含：確定一頻道響應持續時間；及自該初始時域脈衝響應估計中選擇一最佳化樣本序列 作為該樣本子序列，其中該最佳化樣本子序列具有一等於該頻道響應持續時間之持續時間且經選擇以使該最佳化樣本序列中之能量最大化。
  23. 如請求項22之機器可讀媒體，其中確定該頻道響應持續時間進一步包含：接收該頻道響應持續時間作為一輸入。
  24. 如請求項22之機器可讀媒體，其中確定該頻道響應持續時間進一步包含：自一組預定義值中選擇該頻道響應持續時間。
  25. 如請求項24之機器可讀媒體，其中自一組預定義持續時間值中選擇該頻道響應持續時間進一步包含：針對該組預定義值中之每一值，找出一最佳化子序列，其中該最佳化子序列係一等於彼值之持續時間子序列，該最佳化子序列經選擇以使彼子序列中其能量超過一臨限值之所有樣本之能量之和最大化；及自該組預定義值中選擇一其對應最佳化子序列具有最高能量之值作為該頻道響應持續時間。
  26. 如請求項25之機器可讀媒體，其中該選定值係其對應最佳化子序列具有最高能量之最小值。
  27. 如請求項21之機器可讀媒體，其中該方法進一步包含將一循環移位應用至該最大似然頻道估計。
  28. 如請求項21之機器可讀媒體，其中該通訊系統包括一個或多個發送天線。
  29. 如請求項28之機器可讀媒體，其中該通訊系統包括一個 或多個接收天線。
  30. 如請求項29之機器可讀媒體，其中該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由該等發送天線中之一者與該等接收天線中之一者構成之發送-接收對，其中該方法進一步包含針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。
  31. 如請求項29之機器可讀媒體，其中該通訊系統中之每一頻道皆對應於一由複數個資料流中之一者與該等接收天線中之一者構成之流-接收對，且其中該方法進一步包含針對該通訊系統中之每一頻道重複自選擇一選定頻道至計算該選定頻道之一最大似然頻道估計之所有步驟。
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