專利名稱：用于在多輸入多輸出通信系統(tǒng)中接收信號(hào)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種通信系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種在MIMO(多輸入多輸出)通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收裝置和方法。
背景技術(shù)：
典型來(lái)說(shuō)，與有線信道環(huán)境中發(fā)射的信號(hào)相比，移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線信道環(huán)境中發(fā)射的射頻信號(hào)由于包括多徑干擾影化、傳播衰減、時(shí)變?cè)肼暫透蓴_的各種因素而失真。由多徑干擾引起的衰減(fading)與反射體或用戶即用戶終端的移動(dòng)性以及在接收信號(hào)中與干擾信號(hào)混合的實(shí)際發(fā)射信號(hào)緊密相關(guān)。因此，接收的信號(hào)是具有嚴(yán)重失真的發(fā)射信號(hào)，這就降低了移動(dòng)通信系統(tǒng)的整體性能。因此，由于衰減現(xiàn)象可以使接收信號(hào)的振幅和相位失真，它便成為射頻信道環(huán)境中阻礙高速數(shù)據(jù)通信的主要因素。由此，信號(hào)衰減已經(jīng)成為活躍的研究范圍。移動(dòng)通信系統(tǒng)中的高速數(shù)據(jù)傳輸要求盡量減小諸如衰減的無(wú)線信道固有的損失以及用戶之間的干擾。作為一種防止由衰減導(dǎo)致的不穩(wěn)定通信的途徑，可以采用多種方案。眾多多樣性方案中的一種是采用多個(gè)天線的空間分集方案。該空間分集方案可以被劃分成(branch into)接收分集、發(fā)射天線分集和MIMO。通過(guò)利用多個(gè)接收天線來(lái)獲得接收天線分集并通過(guò)使用多個(gè)發(fā)射天線分集來(lái)獲得發(fā)射天線分集。MIMO是一種用于使用多個(gè)接收天線和多個(gè)發(fā)射天線的方案。
MIMO通信系統(tǒng)使用在每一個(gè)發(fā)射機(jī)(例如，Node B)和接收機(jī)(例如用戶設(shè)備(UE))中的多個(gè)天線。MIMO方案適用于下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)的傳輸。因此，正在積極地研究MIMO方案。如果發(fā)射天線和接收天線之間的信道是獨(dú)立相同分布的(IID)信道，發(fā)射和接收天線M的數(shù)量相等，并且?guī)捄桶l(fā)射功率是恒定的，則MIMO方案具有的平均信道容量大約是單輸入單輸出(SISO)方案的M倍，由此帶來(lái)信道容量的高增益。在MIMO通信系統(tǒng)中為不同的發(fā)射天線使用相同的擴(kuò)展碼能夠使編碼可重復(fù)使用，并由此帶來(lái)比SISO方案更高的數(shù)據(jù)速率增益。
MIMO通信系統(tǒng)的一個(gè)主要實(shí)例是每一天線速率控制(Per-Antenna RateControl)(PARC)通信系統(tǒng)?，F(xiàn)在將參考圖1和2來(lái)描述PARC通信系統(tǒng)。
圖1是一個(gè)典型的PARC通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的方塊圖。
在描述圖1之前，假設(shè)發(fā)射機(jī)使用M個(gè)發(fā)射天線和J個(gè)擴(kuò)展碼，其中M和J都是整數(shù)。因此發(fā)射機(jī)可以同時(shí)發(fā)射M×J個(gè)用戶數(shù)據(jù)流。
參考圖1，將被發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)流首先被提供給多路分解器(DEMUX)100。DEMUX100根據(jù)發(fā)射天線的數(shù)量M來(lái)多路分解用戶數(shù)據(jù)流。確切地說(shuō)，DEMUX100將用戶數(shù)據(jù)流分離成M個(gè)用戶數(shù)據(jù)流并一對(duì)一相對(duì)應(yīng)地將第一至第M用戶數(shù)據(jù)流順序地提供給第一至第M信號(hào)處理器110至114。
第一至第M信號(hào)處理器110至114每一個(gè)都包括編碼器、交織器(interleaver)和調(diào)制器。它們根據(jù)預(yù)定的編碼方法來(lái)編碼它們的輸入用戶數(shù)據(jù)流，其中該預(yù)定的編碼方法為根據(jù)預(yù)定的交織方法來(lái)交織已編碼的數(shù)據(jù)、以及根據(jù)預(yù)定的調(diào)制方法來(lái)調(diào)制已交織的數(shù)據(jù)。第一到第M信號(hào)處理器110至114的輸出每一個(gè)都被提供給第一至第J擴(kuò)展單元120至124中的對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展器。每一個(gè)擴(kuò)展單元包括M個(gè)擴(kuò)展器。也就是說(shuō)，第一擴(kuò)展單元120包括M個(gè)擴(kuò)展器，該M個(gè)擴(kuò)展器分別從第一至第M信號(hào)處理器110至114接收信號(hào)、用第一擴(kuò)展碼(SC1)乘以接收的信號(hào)，并將乘積分別提供給第一至第M加法器130至134。在這種方法中，第J擴(kuò)展單元124包括M個(gè)擴(kuò)展器，該M個(gè)擴(kuò)展器分別從第一至第M信號(hào)處理器110至114中接收信號(hào)，用第J擴(kuò)展碼(SCJ)乘以所接收的信號(hào)，并將乘積分別提供給第一至第M加法器130至134。因此，這些在相同的信號(hào)處理器中處理的擴(kuò)展信號(hào)被輸出到相同的加法器。
第一至第M加法器130至134相加接收的信號(hào)并分別將其輸出到第一至第M發(fā)射天線140至144(發(fā)射天線1至發(fā)射天線M)。
雖然圖1中沒有顯示，在被提供給發(fā)射天線140至144之前，第1至第M加法器130至134的輸出應(yīng)經(jīng)過(guò)包括加擾、數(shù)模轉(zhuǎn)換和濾波的附加信號(hào)處理以便可以通過(guò)無(wú)線傳播。用s1(t)、s2(t)、...、sM(t)來(lái)表示把信號(hào)供應(yīng)給發(fā)射天線140至144。
如上所述，PARC通信系統(tǒng)利用多個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)擴(kuò)展用戶數(shù)據(jù)流并通過(guò)發(fā)射天線來(lái)發(fā)射擴(kuò)展的信號(hào)。通常將多個(gè)擴(kuò)展碼施加到每一個(gè)發(fā)射天線，由此實(shí)現(xiàn)有效碼再使用并提高資源效率。
正在研究的MIMO通信系統(tǒng)僅僅考慮了平坦衰減信道環(huán)境。因此，已經(jīng)僅為平坦衰減信道環(huán)境提供了很多PARC接收機(jī)結(jié)構(gòu)。提供的這些PARC接收機(jī)結(jié)構(gòu)包括最小均方差(MMSE)和作為MMSE和S IC的組合的連續(xù)干擾消除(MMSE-SIC)。
現(xiàn)在將描述SIC方案。
通常，干擾消除(IC)是一種用于在接收機(jī)處產(chǎn)生干擾信號(hào)和消除干擾信號(hào)的方案。在此，干擾信號(hào)被當(dāng)成除了將被檢測(cè)的期望信號(hào)之外的接收信號(hào)的剩余信號(hào)。
存在有兩個(gè)IC方案SIC和平行干擾消除(PIC)。SIC方案還被分為判定-反饋(decision-feedback)和Bell Labs Layered Space-Time(BLAST)。在SIC方案中，以信號(hào)強(qiáng)度的降序從接收的信號(hào)中檢測(cè)信號(hào)。具體地說(shuō)，首先利用其硬判決值從接收的信號(hào)中消除最強(qiáng)的信號(hào)，即最強(qiáng)的干擾信號(hào)。然后利用其硬判決值從剩余信號(hào)中消除次強(qiáng)干擾信號(hào)。通過(guò)重復(fù)進(jìn)行這個(gè)過(guò)程，檢測(cè)出最終期望的信號(hào)。
如上所述，SIC方案非常依靠先前的估計(jì)。如果先前的估計(jì)包含誤差，則干擾就顯著地增強(qiáng)，從而降低性能。也就是說(shuō)，隨著在更強(qiáng)信號(hào)的估計(jì)值中產(chǎn)生誤差，性能下降就變得更嚴(yán)重。
已經(jīng)提出了各種用于解決該問題的方法。在它們當(dāng)中，有局部SIC(PSIC)、并行檢測(cè)以及球面檢測(cè)。根據(jù)PSIC方案，僅從接收的信號(hào)取消小部分最強(qiáng)信號(hào)，如果最強(qiáng)信號(hào)的比是1，則這部分的比就在0和1之間。該并行檢測(cè)方案僅向已經(jīng)發(fā)射最強(qiáng)信號(hào)的發(fā)射天線施加最大似然(ML)檢測(cè)，由此增加最強(qiáng)信號(hào)的可靠性。通過(guò)ML檢測(cè)，該球面檢測(cè)方案從星座上盡可能接近的點(diǎn)產(chǎn)生具有適當(dāng)半徑的球面并估計(jì)球面內(nèi)部的碼元。
對(duì)于PARC接收機(jī)的應(yīng)用，MMSE-SIC比MMSE執(zhí)行得更好?，F(xiàn)在將參考圖2描述PARC接收機(jī)。
圖2是一個(gè)典型的PARC通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的方框圖。
在描述圖2之前，假設(shè)接收機(jī)使用N個(gè)接收天線和J個(gè)擴(kuò)展碼。當(dāng)發(fā)射天線的數(shù)量可以等于接收天線的數(shù)量時(shí)，假設(shè)他們與圖2中的描述不同。參考圖2，第一至第N接收天線200至204(接收天線q至接收天線N)每一個(gè)都從圖1中描述的所有發(fā)射天線140至144中接收信號(hào)。
第一至第N接收天線200至204將接收的信號(hào)提供給它們相對(duì)應(yīng)的解擴(kuò)展器220至228。具體地說(shuō)，第一接收天線200將它的接收信號(hào)分別輸出到第(1-1)至第(1-J)擴(kuò)展器220至222，第二接收天線202將它的接收信號(hào)分別輸出到第(2-1)至第(2-J)擴(kuò)展器223至225，并以此方式繼續(xù)，直到第N接收天線204將它的接收信號(hào)分別輸出到第(N，1)至第(N，J)擴(kuò)展器226至228為止。
第(1-1)至第(1-J)解擴(kuò)展器220至222利用與在發(fā)射機(jī)中使用的相同的J個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展從第一接收天線220接收的信號(hào)，并將解擴(kuò)展的信號(hào)分別輸出到第一至第J MMSE接收機(jī)230至234。具體地說(shuō)，第(1-1)解擴(kuò)展器220利用SC1來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第一MMSE接收機(jī)230，而第(1-2)解擴(kuò)展器221利用SC2來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第二MMSE接收機(jī)232。以同樣的方式，第(1-J)解擴(kuò)展器222利用SC J來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第J MMSE接收機(jī)234。
第(2-1)至第(2-J)解擴(kuò)展器223至225利用與在發(fā)射機(jī)中使用的相同的J個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展從第二接收天線202接收的信號(hào)，并將解擴(kuò)展的信號(hào)分別輸出到第一至第J MMSE接收機(jī)230至234。具體地說(shuō)，第(2-1)解擴(kuò)展器223利用SC1來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第一MMSE接收機(jī)230，而第(2-2)解擴(kuò)展器224利用SC2來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第二MMSE接收機(jī)232。以同樣的方式，第(2-J)解擴(kuò)展器225利用SC J來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第J個(gè)MMSE接收機(jī)234。
以這種方法，第(N-1)至第(N-J)解擴(kuò)展器226至228利用與在發(fā)射機(jī)中使用的相同的J個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展從第N接收天線204接收的信號(hào)，并將解擴(kuò)展的信號(hào)分別輸出到第一至第J MMSE接收機(jī)230至234。具體地說(shuō)，第(N，1)解擴(kuò)展器226利用SC1來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第一MMSE接收機(jī)230，而第(N-2)解擴(kuò)展器227利用SC2來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第二MMSE接收機(jī)232。以同樣的方式，第(N-J)解擴(kuò)展器228利用SC J來(lái)解擴(kuò)展所接收的信號(hào)并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第J MMSE接收機(jī)234。
第一至第J MMSE接收機(jī)234每一個(gè)都通過(guò)MMSE從所接收的信號(hào)中檢測(cè)相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)流。具體地說(shuō)，第一MMSE接收機(jī)230通過(guò)MMSE從源自于第(1-1)、(2-1)、...、(N-1)解擴(kuò)展器220、223、...、226接收的信號(hào)中檢測(cè)用戶數(shù)據(jù)流，第二MMSE接收機(jī)232通過(guò)MMSE從源自于第(1-2)、(2-2)...(N-2)解擴(kuò)展器221、224...227的信號(hào)來(lái)檢測(cè)用戶數(shù)據(jù)，以同樣的方式，第J MMSE接收機(jī)234通過(guò)MMSE從源自于第(1-J)、(2-J)、...、(N-J)解擴(kuò)展器222、225、...、228接收的信號(hào)中檢測(cè)用戶數(shù)據(jù)流。因此，第一至第J MMSE接收機(jī)230至234每一個(gè)都分別接收利用相同的擴(kuò)展碼解擴(kuò)展的信號(hào)。
多路復(fù)用器(MUX)240分別多路復(fù)用從第一至第J MMSE接收機(jī)230至234接收的信號(hào)。包括解碼器、去交織器和解調(diào)器的信號(hào)處理器250以與編碼相對(duì)應(yīng)的解碼方法來(lái)解碼多路復(fù)用的信號(hào)，以與交織相對(duì)應(yīng)的去交織方法來(lái)去交織已解碼的信號(hào)，并以與在發(fā)射機(jī)中的調(diào)制相對(duì)應(yīng)的解調(diào)方法來(lái)解調(diào)去交織的信號(hào)。在此可以假設(shè)信號(hào)處理器250順序地分別檢測(cè)從第一至第M發(fā)射天線140至144發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)流。信號(hào)處理器250將具有最強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的用戶數(shù)據(jù)流輸出到信號(hào)再現(xiàn)器260。信號(hào)強(qiáng)度是信號(hào)對(duì)干擾和噪聲比(SINR)的測(cè)量值。為了簡(jiǎn)練，假設(shè)用戶數(shù)據(jù)流以第M發(fā)射天線144＜...＜第二發(fā)射天線142＜第一發(fā)射天線140的次序增強(qiáng)。
信號(hào)再現(xiàn)器260通過(guò)處理來(lái)自信號(hào)處理器250的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)原始發(fā)射的信號(hào)，即，在發(fā)射機(jī)中以信號(hào)處理的方式通過(guò)第一發(fā)射天線140發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)流，并將所再現(xiàn)的信號(hào)輸出到第一至第N減法器210至214。信號(hào)再現(xiàn)器260包括編碼器、交織器和調(diào)制器，其以預(yù)定的編碼方法來(lái)編碼接收信號(hào)，以預(yù)定的交織方法來(lái)交織所編碼的信號(hào)，并以發(fā)射機(jī)的調(diào)制方法來(lái)調(diào)制已交織的信號(hào)。
第一減法器210從通過(guò)第一接收天線200接收的信號(hào)中減去再現(xiàn)的信號(hào)，并將得到的結(jié)果信號(hào)輸出到第(1-1)至(1-J)解擴(kuò)展器220至222。第二減法器212從通過(guò)第二接收天線200接收的信號(hào)中減去再現(xiàn)的信號(hào)，并將得到的結(jié)果信號(hào)分別輸出到第(2-1)至(2-J)解擴(kuò)展器223至225。以同樣的方式，第N減法器214從通過(guò)第N接收天線204接收的信號(hào)中減去再現(xiàn)的信號(hào)，并將得到的結(jié)果信號(hào)分別輸出到第(N-1)至(N-J)解擴(kuò)展器226至228。
對(duì)最強(qiáng)至最弱的用戶數(shù)據(jù)流重復(fù)執(zhí)行上述操作。因此，當(dāng)PARC通信系統(tǒng)中的多個(gè)發(fā)射天線的效果連續(xù)降低時(shí)，接收機(jī)可以精確地檢測(cè)由發(fā)射機(jī)發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)流。
其間，實(shí)際的無(wú)線信道環(huán)境類似于頻率選擇性衰減信道環(huán)境，在MIMO通信系統(tǒng)中考慮的空間信道模型(SCM)考慮了六條路徑。然而，如先前描述的，MIMO通信系統(tǒng)的當(dāng)前研究受限于衰減信道環(huán)境。因此，需要有在諸如頻率選擇性衰減信道環(huán)境的實(shí)際的無(wú)線信道環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的MIMO通信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是至少實(shí)質(zhì)上解決上述問題和/或缺陷，并至少提供以下優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在MIMO通信系統(tǒng)中接收信號(hào)、考慮到頻率選擇性衰減信道環(huán)境的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在MIMO通信系統(tǒng)中使用MMSE-SIC方案的信號(hào)接收裝置和方法。
通過(guò)在MIMO通信系統(tǒng)中提供一種信號(hào)接收裝置和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在一種在MIMO通信系統(tǒng)中在具備多個(gè)接收天線的接收機(jī)中通過(guò)多個(gè)發(fā)射天線從發(fā)射機(jī)接收信號(hào)的方法中，所述接收機(jī)以預(yù)定的第一方法來(lái)均衡(equa1ize)在每一個(gè)接收天線接收的第一接收信號(hào)，并將所均衡的信號(hào)分類成相應(yīng)的發(fā)射天線信號(hào)。該方法利用在發(fā)射機(jī)中使用的多個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展每一個(gè)已均衡的發(fā)射天線信號(hào)。然后，接收機(jī)檢測(cè)在解擴(kuò)展的發(fā)射天線信號(hào)之中的最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)，并通過(guò)以預(yù)定的第二方法解碼該最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)來(lái)校驗(yàn)在該最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)中的誤差。接收機(jī)將校驗(yàn)的最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)再現(xiàn)成干擾信號(hào)，并通過(guò)從第一接收信號(hào)中減去該干擾信號(hào)來(lái)產(chǎn)生第二接收信號(hào)。接收機(jī)以第一方法均衡第二接收信號(hào)以及將所均衡的信號(hào)分類成除了最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)之外的相應(yīng)的發(fā)射天線信號(hào)。接著，重復(fù)執(zhí)行該方法的步驟直到已經(jīng)均衡了所有的接收信號(hào)為止。


結(jié)合附圖根據(jù)下面的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中圖1是在傳統(tǒng)的PARC通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的方框圖；圖2是在傳統(tǒng)的PARC通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的方框圖；圖4是說(shuō)明在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)的接收機(jī)中的信號(hào)接收的流程圖；
圖5是用于二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)的曲線圖，其比較傳統(tǒng)的信號(hào)接收方法和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)接收方法的性能；以及圖6是用于正交相移鍵控(QPSK)的曲線圖，其比較傳統(tǒng)的信號(hào)接收方法和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)接收方法的性能。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。在下面的描述中，為簡(jiǎn)明起見，不再詳細(xì)描述眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)。
假定本發(fā)明實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)具有以與圖1中描述的傳統(tǒng)PARC發(fā)射機(jī)相同的方式配置的發(fā)射機(jī)。也就是說(shuō)，發(fā)射機(jī)利用M個(gè)發(fā)射天線和J個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)發(fā)射用戶數(shù)據(jù)流。
如前所述，MIMO通信系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀局限于衰減信道環(huán)境。然而，實(shí)際的無(wú)線信道環(huán)境接近于頻率選擇性衰減信道環(huán)境，并且MIMO通信系統(tǒng)中考慮的SCM考慮了六條路徑。因此，假定從本發(fā)明實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)中發(fā)射的信號(hào)經(jīng)過(guò)頻率選擇性衰減信道。因此，重新配置了用于MIMO通信系統(tǒng)的接收機(jī)以便在MIMO通信系統(tǒng)中在頻率選擇性衰減信道環(huán)境下接收這種信號(hào)。
首先將描述由MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)，即，圖1中描述的傳統(tǒng)的PARC通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)。
參照?qǐng)D1的上述描述，發(fā)射機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)速率來(lái)多路分離用于傳送的用戶數(shù)據(jù)流。多路分離的用戶數(shù)據(jù)流須經(jīng)信號(hào)處理。具體地說(shuō)，它們被根據(jù)預(yù)定的編碼方法進(jìn)行編碼、根據(jù)預(yù)定的交織方法進(jìn)行交織、并根據(jù)預(yù)定的調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制。利用J個(gè)擴(kuò)展碼對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展并通過(guò)M個(gè)發(fā)射天線以該數(shù)據(jù)速率來(lái)發(fā)射處理的信號(hào)?；趶慕邮諜C(jī)反饋的信道質(zhì)量信息(CQI)來(lái)確定數(shù)據(jù)速率、編碼方法和調(diào)制方法。例如，CQI可以是M個(gè)發(fā)射天線的SINR。由于J個(gè)擴(kuò)展碼被共同施加到M個(gè)發(fā)射天線的每一個(gè)天線，代碼再使用提高了資源效率。
用s(t)來(lái)表示從M個(gè)發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)。s(t)最好是從各個(gè)第一至第M發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)s1(t)、s2(t)、...、sM(t)的組合。
s(t)＝［s1(t)s2(t)...sM(t)]T...公式(1)
在此T是矩陣轉(zhuǎn)置算子。
假定J個(gè)擴(kuò)展碼具有擴(kuò)展因子SF，并且任意第j擴(kuò)展碼cj[k](其中k＝1，2，...，SF)與任何其它擴(kuò)展碼正交并且被歸一化。
該發(fā)射機(jī)可以為在碼元周期(symbol period)發(fā)射M×J個(gè)用戶數(shù)據(jù)流。用bjm(其中m＝1，2，...，M而j＝1，2，...，J)表示從第m發(fā)射天線發(fā)射的第j個(gè)碼元，而用C＝[c1c2...cJ]表示正交的、歸一化的具有SF的擴(kuò)展碼。利用該擴(kuò)展碼，用戶數(shù)據(jù)流被轉(zhuǎn)變成碼片級(jí)(chip level)信號(hào)。在此，來(lái)自第m發(fā)射天線的第k個(gè)碼片信號(hào)sm(k)被表示成sm(k)=Σj=1Jcj(k)bjm,m=1,2,···,M]]>......公式(2)如果用考慮了衰減選擇性信道環(huán)境的碼片(chip)的單位來(lái)表示的均衡器長(zhǎng)度(equalizer length)是E，則公式(2)等同于sm(k)＝[sm(k)，sm(k+1)，...，sm(k+E+L-2)]T......公式(3)在此，L是信號(hào)路徑的數(shù)量。
參考圖3，現(xiàn)在將描述按照本發(fā)明實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)中的接收機(jī)結(jié)構(gòu)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的方框圖。
在描述圖3之前，假定接收機(jī)使用N個(gè)接收天線和J個(gè)擴(kuò)展碼。雖然發(fā)射天線的數(shù)量可以等于接收天線的數(shù)量，但仍假定這些數(shù)量不相等，如圖3中描述的。
參考圖3，第一至第N接收天線300至304(接收天線1至接收天線N)每一個(gè)都從圖1中描述的所有發(fā)射天線140至144接收信號(hào)。
第一至第N接收天線300至304給MMSE接收機(jī)320提供接收信號(hào)。在第一階段，信號(hào)旁路(bypass)第一至第N減法器310至314，但是在以下階段，從第一至第N減法器310至314輸出的信號(hào)被提供給MMSE接收機(jī)320。具體地說(shuō)，在第一階段，將在接收天線300至304處接收的信號(hào)直接傳送到MMSE接收機(jī)320。在后面的階段，接收信號(hào)被分別供給到減法器310至314。減法器310至314從接收信號(hào)中減去從信號(hào)再現(xiàn)器370接收的再現(xiàn)信號(hào)，并將得到的結(jié)果信號(hào)提供給MMSE接收機(jī)320。用rn(k)來(lái)表示在任意第N接收天線處接收的任意第k個(gè)碼片信號(hào)。
下面將描述在MIMO通信系統(tǒng)中的接收機(jī)中的接收信號(hào)。
發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的無(wú)線信道是一種頻率選擇性衰減信道并且用H表示該頻率選擇性衰減信道的特性。在頻率選擇性衰減信道上的N個(gè)接收天線處接收的碼片級(jí)信號(hào)被表示為r(k)=Σm=1MH(;m)sm(k)+n(k)=Hs(k)+n(k)]]>r1(k)r2(k)...rN(k)=H11H12...H1MH21H22...H2M............HN1HN2...HNMs1(k)s2(k)...sM(k)+n1(k)n2(k)...nN(k)]]>...公式(4)這里，r(k)是接收機(jī)的所有接收信號(hào)的第k碼片(chip)信號(hào)，sm(k)是從第m發(fā)射天線發(fā)射的第k信號(hào)，n(k)是被加到第k碼片信號(hào)的噪聲向量，而H(；m)是從第m發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)在到達(dá)第n接收天線之前表現(xiàn)出的信道特性。在此，H(；m)＝[H1mH2m...HNm]T。表示從第m發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)在到達(dá)第n接收天線之前表現(xiàn)出的信道特性的信道矩陣HNM為Hnm=H(nm)0...00H(nm)...0............00...H(nm)]]>...公式(5)這里H(NM)是HNM的元素矩陣。
H(nm)=h1,l-1(nm)h1,l-2(nm)...h1,0(nm)h2,l-1(nm)h2,l-2(nm)...h2,0(nm)............hP,l-1(nm)hP,l-2(nm)...hP,0(nm)]]>...公式(6)這里P是每一碼片重復(fù)取樣(oversample)數(shù)。
而接收的信號(hào)rn(k)為rn(k)＝[rn1(k)，rn2(k)，...，rnP(k)，...，rn1(k+E-1)，rn2(k+E-1)，...，rnP(k+E-1)]T....公式(7)噪聲向量n(k)是具有零平均值和方差 的復(fù)合高斯隨機(jī)變量。
nn(k)＝[nn1(k)，...，nnP(k)，...，nn1(k+E-1)，...，nnP(k+E-1)]T....公式(8)同時(shí)，MMSE接收機(jī)320通過(guò)MMSE計(jì)算用于第一至第M發(fā)射天線140至144的權(quán)值，并利用該權(quán)值來(lái)均衡從發(fā)射天線140至144發(fā)射的信號(hào)。具體地說(shuō)，MMSE接收機(jī)320將為第一發(fā)射天線140計(jì)算的權(quán)值施加到第一發(fā)射天線信號(hào)，并將得到的結(jié)果信號(hào)提供給第(1-1)至第(1-J)解擴(kuò)展器330至332，以及將為第二發(fā)射天線142計(jì)算的權(quán)值施加到第二發(fā)射天線信號(hào)，并分別將得到的結(jié)果信號(hào)提供給第(2-1)至第(2-J)解擴(kuò)展器333至335。以這種方式，MMSE接收機(jī)320將為第M發(fā)射天線144計(jì)算的權(quán)值施加到第M發(fā)射天線信號(hào)并分別將得到的結(jié)果信號(hào)提供給第(M-1)至第(M-J)解擴(kuò)展器336至338。
因此，MMSE接收機(jī)320的輸出為WMMSE=H*(HH*+σn2IPNE)-1,ZMMSE(k)=WMMSEr(k)]]>...公式(9)這里，WMMSE表示通過(guò)MMSE為第一至第M發(fā)射天線140至144計(jì)算的權(quán)值。
WMMSE＝[w1w2...wM]T。w1是用于第一發(fā)射天線140的權(quán)值，w2是用于第二發(fā)射天線142的權(quán)值，以及wM是用于第M發(fā)射天線144的權(quán)值。
當(dāng)MMSE在本發(fā)明的實(shí)施例中用于均衡時(shí)，可以使用迫零(zeroforcing)(ZF)來(lái)代替MMSE。在這種情況下，r(k)的ZF均衡的信號(hào)為WZF＝H*(HH*)-1，ZXF(k)＝WZFr(k)...公式(10)這里，WZF表示通過(guò)ZF為第一至第M發(fā)射天線140至144計(jì)算的權(quán)值。在公式(10)中，WZF＝[w1w2....wM]T。其中，w1是用于第一發(fā)射天線140的權(quán)值，w2是用于第二發(fā)射天線142的權(quán)值，以及wm是用于第M發(fā)射天線144的權(quán)值。
第(1-1)至第(1-J)解擴(kuò)展器330至332利用與發(fā)射機(jī)中使用的相同的J個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展從MMSE接收機(jī)320接收的信號(hào)，并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第一MUX 340。第(2-1)至第(2-J)解擴(kuò)展器333至335利用J個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展從MMSE接收機(jī)320接收的信號(hào)，并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第二MUX 342。以同樣的方式，第(M-1)至第(M-J)解擴(kuò)展器336至338利用J個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展從MMSE接收機(jī)320接收的信號(hào)，并將解擴(kuò)展的信號(hào)輸出到第M MUX 344。在展開(dispreading)之后，碼片級(jí)信號(hào)被轉(zhuǎn)變成碼元級(jí)信號(hào)。
第一MUX 340多路復(fù)用從第(1-1)至(1-J)解擴(kuò)展器330至332接收的信號(hào)，第二MUX 342多路復(fù)用從第(2-1)至(2-J)解擴(kuò)展器333至335接收的信號(hào)，并且以這種方式，最后的第M MUX 344多路復(fù)用從第(M-1)至(M-J)解擴(kuò)展器336至338接收的信號(hào)。
每一個(gè)第一至第M信號(hào)處理器350至354具有解碼器、去交織器和解調(diào)器。第一信號(hào)處理器350以與發(fā)射機(jī)的編碼、交織和調(diào)制方法相對(duì)應(yīng)的解碼、去交織和解調(diào)方法來(lái)解碼、去交織和解調(diào)從第一MUX 340接收的信號(hào)。第二信號(hào)處理器352以所述解碼、去交織和解調(diào)方法來(lái)解碼、去交織和解調(diào)從第二MUX 342接收的信號(hào)。以這種方法，第M信號(hào)處理器354以所述解碼、去交織和解調(diào)方法來(lái)解碼、去交織和解調(diào)從第M MUX 344接收的信號(hào)。誤差校驗(yàn)器360從第一至第M信號(hào)處理器350至354接收已處理的信號(hào)。
誤差校驗(yàn)器360的輸入信號(hào)是從發(fā)射機(jī)發(fā)射的碼元bjm的估算值 如之前描述的，依照本發(fā)明實(shí)施例的MIM0通信系統(tǒng)中的接收機(jī)采用MMSE-SIC方案。SIC是一種首先消除最強(qiáng)信號(hào)的方案，即，來(lái)自接收信號(hào)的最強(qiáng)干擾信號(hào)使用其硬判決值，然后來(lái)自剩余信號(hào)的次強(qiáng)干擾信號(hào)使用其硬判決值，并通過(guò)重復(fù)執(zhí)行這個(gè)過(guò)程來(lái)檢測(cè)最終期望的信號(hào)。信號(hào)強(qiáng)度可以為測(cè)量的SINR或其它的相似信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量值。由于SIC方案的使用，所以以SINR的遞減次序來(lái)產(chǎn)生干擾信號(hào)。通過(guò)下面方程式利用公式(9)中描述的MMSE接收機(jī)320的均衡器矩陣和信道矩陣來(lái)計(jì)算SINRSINRin=|wmΓm,l|2Σi=1,i≠mMΣj=1E+L-1|wmΓi,j|2+Σj=2E+L-1|wmΓm,l|2+MwmRnwmH]]>......公式(11)這里，Г＝H(；m)T＝[Г1，1Г1，2...Г1，E+L-1...ГM，1ГM，2...ГM，E+L-1]，Rn是有關(guān)噪聲向量的相關(guān)矩陣，SINRm是第m個(gè)發(fā)射天線信號(hào)的SINR。
假定這些SINR以第M發(fā)射天線144＜...＜第二發(fā)射天線142＜第一發(fā)射天線140的次序增強(qiáng)(SINR1≥SINR2≥...≥SINRM)。
也就是說(shuō)，首先消除來(lái)自第一發(fā)射天線140的信號(hào)，然后消除來(lái)自第二發(fā)射天線142的信號(hào)，諸如此類推。如相關(guān)技術(shù)說(shuō)明中描述的，SIC方案非常依靠于先前的檢測(cè)估計(jì)。如果在先前階段中錯(cuò)誤地檢測(cè)了碼元，則干擾會(huì)顯著增強(qiáng)，由此降低性能。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在消除干擾信號(hào)以便防止使用SIC方案帶來(lái)的性能下降之前，改善了干擾信號(hào)的可靠性。誤差校驗(yàn)器360最終負(fù)責(zé)改善干擾信號(hào)可靠性的操作。改善干擾信號(hào)可靠性相當(dāng)于改善具有最強(qiáng)SINR的發(fā)射天線信號(hào)的可靠性。
通過(guò)在干擾消除處理中的ML檢測(cè)來(lái)在由φ＝{v1，v2，...，vQ}給出的調(diào)制的所有的信號(hào)星座點(diǎn)之中順序地檢測(cè)來(lái)自最高SINR發(fā)射天線的距離具有下標(biāo)j(j＝1，2，...，J)的碼元最近的碼元星座點(diǎn)，然后通過(guò)MMSE來(lái)計(jì)算具有最小化誤差范數(shù)(minimum error norm)的星座點(diǎn)。這些估計(jì)的碼元被輸入到誤差校驗(yàn)器360。從第一至第M信號(hào)處理器350至354輸出的碼片級(jí)信號(hào)，即輸入到誤差校驗(yàn)器360的最終信號(hào)被表示為b~=b~11b~21...b~J1b~12b~22...b~J2............b~1Mb~2M...b~JM]]>......公式(12)這里 表示來(lái)自第一至第M發(fā)射天線140至144的估計(jì)碼元，而 表示從第m發(fā)射天線發(fā)射的第j碼元的估算值。
假定在MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中J個(gè)擴(kuò)展碼中的每一個(gè)在調(diào)制方案中都利用Q個(gè)星座點(diǎn)來(lái)調(diào)制數(shù)據(jù)。還假定接收機(jī)中的接收信號(hào)的估算值是具有在解擴(kuò)展信號(hào)和在調(diào)制方案中調(diào)制的信號(hào)之間最短距離的星座點(diǎn)，并通過(guò)發(fā)射機(jī)來(lái)發(fā)射。從而，從M個(gè)發(fā)射天線發(fā)射的發(fā)射天線碼元是b=b11b12...b1Jb21b22...b2J............bM1bM2...bMJ=[b1b2...bJ],bmj∈Φ={v1,v2,...,vQ}]]>......公式(13)并由下列向量進(jìn)行ML解碼星座點(diǎn)向量xj＝[x1jx2j...xMj]T，xmj∈φ，Φ＝{v1，v2，...，vQ}解擴(kuò)展信號(hào)向量zj＝[z1jz2j...zMj]Tϵj(z|x)=||ej(z|x)||=||zj-α2MHxj||,j=1,2,...,J]]>b^jML=minx∈Φϵj(z|x),j=1,2,...,J]]>......公式(14)
即，公式(14)表示來(lái)自所有M個(gè)發(fā)射天線的碼元的ML解碼。
然而，在本發(fā)明中，只有在接收信號(hào)中充當(dāng)干擾信號(hào)的最強(qiáng)SINR發(fā)射天線碼元經(jīng)過(guò)ML解碼，從而在MMSE-SIC方案中增強(qiáng)了發(fā)射天線碼元的可靠性。
例如，如果M＝4，J＝8，并且以M＝1，2，3，4的次序進(jìn)行SIC處理，則接收信號(hào)的估計(jì)碼元是 ......公式(15)在第一通道內(nèi)，對(duì)在第一行中來(lái)自具有最強(qiáng)SINR的第一發(fā)射天線的碼元進(jìn)行ML解碼。順序地，對(duì)來(lái)自多達(dá)第四發(fā)射天線的碼元進(jìn)行ML解碼。
誤差檢測(cè)器360通過(guò)下列方程式以公式(12)中描述的 來(lái)校驗(yàn)誤差e(b1J=vq)=r-HCb~(b1j=vq),q=1,2,...,Q]]>......公式(16)qmin(j)=minvq∈Φξ(b1j=vq)=minvq∈Φ||e(b1j=vq)||]]>.....公式(17)以及b~1j=vqmin(j)]]>.....公式(18)以上述方式，誤差校驗(yàn)器360通過(guò)ML解碼而對(duì)最強(qiáng)SINR發(fā)射天線碼元(諸如第一發(fā)射天線碼元)執(zhí)行誤差校驗(yàn)處理。信號(hào)再現(xiàn)器370通過(guò)以與MIMO通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中使用的相同的方式處理已校驗(yàn)的信號(hào)，來(lái)再現(xiàn)發(fā)射的信號(hào)，并將再現(xiàn)的信號(hào)提供給第一至第N減法器310至314。信號(hào)再現(xiàn)器370包括編碼器、交織器和調(diào)制器。因此，它以發(fā)射機(jī)中使用的編碼、交織和調(diào)制方法來(lái)編碼、交織和調(diào)制校驗(yàn)的碼元。
第一減法器310從在第一接收天線300處接收的信號(hào)中減去再現(xiàn)信號(hào)，并將得到的結(jié)果信號(hào)提供給第(1-1)至(1-J)解擴(kuò)展器330至332。第二減法器312從在第二接收天線302處接收的信號(hào)中減去再現(xiàn)信號(hào)，并分別將得到的結(jié)果信號(hào)提供給第(2-1)至(2-J)解擴(kuò)展器333至335。以這種方式，第N減法器314從在第N接收天線304處接收的信號(hào)中減去再現(xiàn)信號(hào)，并分別將得到的結(jié)果信號(hào)提供給第(M-1)至(M-J)解擴(kuò)展器336至338。
利用最強(qiáng)至最弱SINR來(lái)對(duì)用戶數(shù)據(jù)流重復(fù)進(jìn)行上述操作，以便接收機(jī)精確地檢測(cè)由發(fā)射機(jī)發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)流，從而降低多個(gè)發(fā)射天線的影響。
干擾消除處理總結(jié)如下。
步驟1檢測(cè)最強(qiáng)SINR發(fā)射天線信號(hào)并從接收的信號(hào)將其消除。
如果r(1)(k)＝r(k)、H(1)＝H，以及W(1)＝WMMSE，則校驗(yàn)的估計(jì)碼元被假定為(1)。從(1)中檢測(cè)最強(qiáng)SINR發(fā)射天線碼元并將其再現(xiàn)。從r(1)(k)中消除再現(xiàn)的碼元。得到的結(jié)果信號(hào)r(2)(k)被表示成r(2)(k)=Σm=1MH(;m)sm(k)-H(;1)s^1(k)+n(k)]]>.....公式(19)步驟2檢測(cè)次強(qiáng)SINR發(fā)射天線信號(hào)。
由于從接收的信號(hào)中消除了最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)，即，從信道矩陣H(1)中消除了最強(qiáng)SINR發(fā)射天線信號(hào)已經(jīng)經(jīng)過(guò)的信道分量，所以用于剩余信號(hào)H(2)＝[H(；2)H(；3)...H(；M)]的信道矩陣具有(M-1)個(gè)信道分量。以與步驟1相同的方式，利用用于r(2)(k)的MMSE導(dǎo)致W(2)=H(2)*(H(2)H(2)*+σn2IPNE)-1]]>.....公式(20)Z(2)＝W(2)r(2)(k).....公式(21)通過(guò)利用每個(gè)擴(kuò)展碼(j＝1，2，...，J)展開MMSE均衡的信號(hào)Z(2)來(lái)計(jì)算碼元向量(2)。然后從(2)中再現(xiàn)第二碼片級(jí)發(fā)射天線信號(hào)2(k)，并將其從r(2)(k)中移除。因此，r(3)(k)=Σm=1MH(;m)sm(k)-Σj=12H(;2)s^2(k)+n(k)]]>.....公式(22)重復(fù)執(zhí)行步驟1和步驟2直到最后的發(fā)射天線信號(hào)，從而檢測(cè)了所有的發(fā)射天線信號(hào)。這種操作被概括為r(m)(k)=Σm=1MH(;m)sm(k)-Σj=1m-1H(;j)s^j(k)+n(k)]]>.....公式(23)
已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)中的接收機(jī)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在參考圖4將描述MIMO通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收。
圖4是一個(gè)流程圖，它描述在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的MIMO通信系統(tǒng)中的接收機(jī)中的信號(hào)接收。
參考圖4，接收機(jī)將表示發(fā)射信號(hào)檢測(cè)的計(jì)數(shù)的變量i設(shè)置為初始值，并在步驟411中設(shè)置發(fā)射天線數(shù)量M。在步驟413中，接收機(jī)從發(fā)射機(jī)的M個(gè)發(fā)射天線接收信號(hào)。接收機(jī)確定是否已經(jīng)在步驟415中為每個(gè)發(fā)射天線完全檢測(cè)了用戶數(shù)據(jù)。如果已完成用戶數(shù)據(jù)檢測(cè)，則接收機(jī)就中止流程。反之，如果沒有完成用戶數(shù)據(jù)檢測(cè)，則接收機(jī)就進(jìn)行到步驟417。
接收機(jī)在步驟417中通過(guò)MMSE來(lái)均衡接收的信號(hào)，利用J個(gè)擴(kuò)展碼在步驟419中解擴(kuò)展已均衡的信號(hào)，并在步驟421中測(cè)量每一個(gè)發(fā)射天線信號(hào)的SINR。在步驟423中，接收機(jī)利用最強(qiáng)SINR來(lái)選擇發(fā)射天線信號(hào)。接收機(jī)在步驟425中將i增1(i＝i+1)。
在步驟427中，接收機(jī)比較i和M。如果i超過(guò)M，則接收機(jī)就跳至步驟431。如果i等于或小于M，則接收機(jī)就進(jìn)行步驟429。接收機(jī)通過(guò)在步驟429中的ML型誤差準(zhǔn)則來(lái)在最強(qiáng)SINR發(fā)射天線信號(hào)內(nèi)校驗(yàn)誤差，并在步驟431中從校驗(yàn)的發(fā)射天線信號(hào)中提取用戶數(shù)據(jù)。在步驟433中，接收機(jī)再現(xiàn)來(lái)自用戶數(shù)據(jù)的發(fā)射信號(hào)。接收機(jī)在步驟435中從接收的信號(hào)中移除再現(xiàn)信號(hào)并返回到步驟415。
參考圖5和6，將在性能方面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)接收和典型的信號(hào)接收進(jìn)行比較。
圖5是在BPSK情況下描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)接收方法和傳統(tǒng)信號(hào)接收方法的性能的曲線圖。
參考圖5，以誤碼率(BER)來(lái)測(cè)量性能。為了模擬，假定信道環(huán)境是具有四條信號(hào)通道(L＝4)的頻率選擇性衰減信道環(huán)境，發(fā)射和接收天線的數(shù)量給定為N，擴(kuò)展碼的擴(kuò)展因子是16(SF＝16)，每一碼片重復(fù)取樣數(shù)是2(P＝2)，以及擴(kuò)展碼數(shù)是8(J＝8)。
可以表明的是，依照本發(fā)明實(shí)施例來(lái)改進(jìn)的MMSE-SIC(EMMSE-SIC)具有最好的BER性能，并以MMSE-SIC、MMSE和SF的順序降低。
圖6是在QPSK情況下描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)接收方法和傳統(tǒng)的信號(hào)接收方法的性能的曲線圖。
參考圖6，用BER來(lái)比較性能。為了模擬，假定信道環(huán)境是具有四條信號(hào)通道(L＝4)的頻率選擇性衰減信道環(huán)境，發(fā)射和接收天線的數(shù)量給定為N，擴(kuò)展碼的擴(kuò)展因子是16(SF＝16)，每一碼片重復(fù)取樣數(shù)是2(P＝2)，以及擴(kuò)展碼數(shù)是8(J＝8)。
可以表明的是，依照本發(fā)明實(shí)施例來(lái)提高的MMSE-SIC(EMMSE-SIC)具有最好的BER性能，并以MMSE-SIC、MMSE和SF的順序降低。
根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例，在MMSE-SIC方案的應(yīng)用中，MIMO通信系統(tǒng)中的接收機(jī)在將被當(dāng)作干擾信號(hào)而消除的發(fā)射天線信號(hào)中來(lái)校驗(yàn)誤差，由此提高接收信號(hào)的解調(diào)可靠性。也就是說(shuō)，在確保具有最強(qiáng)SINR的發(fā)射天線信號(hào)的可靠性之后，其被當(dāng)作干擾信號(hào)消除。因此，典型的MMSE-SIC方案的誤差概率是最小的，從而提供可靠的信號(hào)傳輸和接收。
雖然已經(jīng)參考其特定最佳實(shí)施例顯示并描述了本發(fā)明，在不脫離由附權(quán)值利要求書所定義的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種在多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中在具有多個(gè)接收天線的接收機(jī)中通過(guò)多個(gè)發(fā)射天線從發(fā)射機(jī)接收信號(hào)的方法，包括步驟(1)以預(yù)定的第一方法均衡在每一個(gè)接收天線處接收的第一接收信號(hào)，并將均衡的信號(hào)分類成相應(yīng)的發(fā)射天線信號(hào)；(2)利用在發(fā)射機(jī)中使用的多個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展每一個(gè)均衡的發(fā)射天線信號(hào)；(3)檢測(cè)解擴(kuò)展的發(fā)射天線信號(hào)之中的最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)，并通過(guò)以預(yù)定的第二方法解碼該最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)來(lái)校驗(yàn)在該最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)中的誤差；(4)將已校驗(yàn)的最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)再現(xiàn)成干擾信號(hào)；(5)通過(guò)從第一接收信號(hào)中減去該干擾信號(hào)來(lái)產(chǎn)生第二接收信號(hào)；(6)以預(yù)定的第一方法來(lái)均衡第二接收信號(hào)，并將所均衡的信號(hào)分類成除了最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)之外的相應(yīng)的發(fā)射天線信號(hào)；以及(7)重復(fù)執(zhí)行步驟(2)至(6)直到已經(jīng)均衡了所有的接收信號(hào)為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)是具有最高信號(hào)對(duì)干擾和噪聲比(SINR)的發(fā)射天線信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一方法是最小均方差(MMSE)方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二方法是最大似然(ML)解碼。
5.一種在多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中在具有多個(gè)接收天線的接收機(jī)中通過(guò)多個(gè)發(fā)射天線從發(fā)射機(jī)接收信號(hào)的裝置，包括接收機(jī)，用于以預(yù)定的第一方法來(lái)均衡在每一個(gè)接收天線處接收的第一接收信號(hào)，將均衡的信號(hào)分類成相應(yīng)的發(fā)射天線信號(hào)，以第一方法均衡在預(yù)定的控制下產(chǎn)生的第二接收信號(hào)，以及將均衡的信號(hào)分類成除了最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)之外的相應(yīng)的發(fā)射天線信號(hào)；多個(gè)解擴(kuò)展器，用于利用在發(fā)射機(jī)中使用的多個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展每一個(gè)發(fā)射天線信號(hào)；誤差校驗(yàn)器，用于檢測(cè)在已解擴(kuò)展的發(fā)射天線信號(hào)之中的最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)，并通過(guò)以預(yù)定的第二方法解碼該最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)來(lái)校驗(yàn)在該最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)中的誤差；信號(hào)再現(xiàn)器，用于將所校驗(yàn)的最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)再現(xiàn)成干擾信號(hào)；以及多個(gè)減法器，用于通過(guò)從第一接收信號(hào)中減去干擾信號(hào)來(lái)產(chǎn)生第二接收信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)是具有最高信號(hào)對(duì)干擾和噪聲比(SINR)的發(fā)射天線信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，第一方法是最小均方差(MMSE)方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，第二方法是最大似然(ML)解碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，還包括多個(gè)多路復(fù)用器，用于多路復(fù)用從解擴(kuò)展器接收的解擴(kuò)展信號(hào)并將已多路復(fù)用的信號(hào)輸出到誤差校驗(yàn)器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于在MIMO通信系統(tǒng)中接收信號(hào)的裝置和方法。在所述信號(hào)接收方法中，以預(yù)定的第一方法來(lái)均衡在每一個(gè)接收天線處接收的第一接收信號(hào)。利用發(fā)射機(jī)中使用的多個(gè)擴(kuò)展碼來(lái)解擴(kuò)展每一個(gè)已均衡的發(fā)射天線信號(hào)。為了誤差校驗(yàn)，在解擴(kuò)展的發(fā)射天線信號(hào)之中檢測(cè)最強(qiáng)的發(fā)射天線信號(hào)，并以預(yù)定的第二方法來(lái)進(jìn)行解碼。將所校驗(yàn)的最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)再現(xiàn)成干擾信號(hào)。通過(guò)從第一接收信號(hào)中減去干擾信號(hào)來(lái)產(chǎn)生第二接收信號(hào)并以第一方法來(lái)均衡該第二接收信號(hào)。對(duì)除了最強(qiáng)發(fā)射天線信號(hào)之外的已均衡的發(fā)射天線信號(hào)重復(fù)進(jìn)行上述操作。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1697362SQ20051007831
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者吳玄錫, 俞炫碩, 李慧正, 崔鎮(zhèn)圭, 文庸石, 李賢培, 林永析 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社