提供了一种用于在生成发射信号以通过无线链路的信道从发射机节点的发射机（逻辑天线）发射到接收者节点时确定将被发射机节点使用的调制控制信息和参考信号设计的方法和系统。调制控制信息被发射机节点用来将源数据转换成信息承载信号，并且该信息承载信号被与符合参考信号设计的参考信号组合以便产生发射信号。所述方法包括（a）从多个候选参考信号设计中选择候选参考信号设计，（b）确定用于信道的信道状态信息，（c）根据信道状态信息来确定用于所述信道的信噪比信息，以及（d）针对多个候选调制控制信息中的每一个，使用信噪比信息来确定用于所述信道的质量指示。然后针对所述多个中的每个候选参考信号设计重复所述步骤（a）至（d）。然后，从确定的质量指示中选择获胜的质量指示，并且然后将与获胜的质量指示相关联的候选参考信号设计和候选调制控制信息的组合输出到发射节点。用这种方法，可以针对可能参考信号设计和可能调制控制信息的每个组合确立质量指示，并且因此不仅考虑使用每个可能参考信号设计可实现的固有信道估计准确度，而且还考虑到针对每个可能调制控制信息的信道效应的数据传输效率和稳健性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在生成发射信号以通过无线链路的信道从发射机节点的发射机 发射到接收者节点时确定将被发射机节点使用的调制控制信息和参考信号设计的系统和 方法。
技术介绍
在无线网络内，通常将存在需要相互通信的多个节点，并且在各种节点之间建立 无线通信链路以支持此类通信。考虑无线电信网络，针对下行链路通信路径，发射机节点 (例如基站（BS))可能需要与多个接收者节点(诸如移动站（MS)/最终用户设备（UE)的项 目）通信。类似地，针对上行链路通信路径，多个发射机节点（例如MS/UE)可能需要与特定 接收者节点(例如BS)通信。 每个发射机节点可提供一个或多个发射机，并且每个发射机可由一个或多个物理 天线形成。针对每个天线，将电信号转换成电磁(无线电）波。可将一个或多个物理天线分 组以形成逻辑天线。针对每个逻辑天线，将提供无线通信的信道。 穿过此类无线通信信道的无线信号(诸如射频（RF)信号)经受多次反射、衍射和散 射效应。因此，从逻辑天线发射的原始信号将经由多个路径到达目的地接收天线。在接收 天线处观察到的信号将是原始发射信号的衰减、相移和延迟副本的叠加。 信道估计是用来表征信道的影响的过程，并且通常接收者节点将包括用于生成信 道状态信息（CSI)的信道估计器级，此类CSI包括诸如每个路径复衰减系数和路径延迟之 类的信道估计。另外，CSI还可包括误差协方差矩阵，提供信道估计的估计准确度的度量。CSI连同通过信道接收到的无线信号一起随后被馈送到接收者节点内的信道均衡 器，其负责使多路径信道的效果反向，设法恢复接收信号以尽可能紧密地与原始发射信号 匹配。在均衡期间使用信道相位的过程称为相干检测。 虽然可以利用信号的二阶和在某些情况下的更高阶统计而直接地根据接收信号 来计算CSI，但此类方案的复杂性是非常高的，要求长处理时间以保证以缓慢适应能力的收 敛，使得此方案不适合于快速时变的信道。 许多系统(包括现在在服务中的大部分电信系统）并不设法直接地根据接收信号 来计算CSI，而是替代地使用导频辅助信道估计（PACE)技术。PACE方案依赖于将信息承载 数据与已知参考数据复用，参考信号通常由称为导频或参考符号的许多符号组成。参考符 号被接收机用来计算那些参考符号的已知位置处的信道估计(通常称为导频位置)，并且然 后在数据位置处执行内插/预测以估计信道。 信道估计的准确度取决于导频密度(导频比导频和数据符号的总数的分数)。随着 导频密度增加，信道估计的质量也增加。然而，增加导频密度对数据吞吐量具有不利影响。 另外，还可以通过给导频符号分配更多发射功率来改善信道估计，但是这是以减小用于数 据符号的信噪比为代价的。还众所周知的是在某些类型的无线电信道中，导频位置还可影 响信道估计的质量。因此，存在信道估计准确度与带宽效率之间的权衡。 在多种文章中已经解决了导频设计，即相对于数据符号，导频密度、导频位置和功 率的分配，例如： 1)L.Tong,B.M.SadlerandM.Dong, "Pilot-AssistedWireless Transmission, "SignalProcessingMagazine,IEEE,vol. 21,no. 6,pp. 12-25, 2004. 2) S.Adireddy,L.TongandH.Viswanathan,"Optimalplacementoftraining forfrequency-selectiveblock-fadingchannels,〃InformationTheory,IEEE Transactionson,vol. 48,no. 8,pp. 2338 - 2353 , 2002. 3)X.Ma,L.YangandG.B.Giannakis,''OptimaltrainingforMIM0frequency-selectivefadingchannels,WirelessCommunications,IEEE Transactionson,vol. 4,no. 2,pp. 453 - 466 , 2005. 4) R.NegiandJ.Cioffi,"Pilottoneselectionforchannelestimationin amobileOFDMsystem, 〃ConsumerElectronics,IEEETransactionson,vol. 44,no. 3,pp. 1122 - 1128, 1998. 5) ff.Zhang,X. -G.Xiaandff. -K.Ma,^OnthenumberofpilotsforOFDM systeminmultipathfadingchannels, 〃Acoustics,Speech,andSignalProcessing, 2004.Proceedings.(ICASSP'04).IEEEInternationalConferenceon,vol. 4,pp. iv-381 -iv-384, 2004〇 如在上述文章1中所述，用于导频辅助传输方法的最常使用的设计准则是基于 1. 信息理论度量(参见文章2和3)， 2. 信道估计(参见文章4)，或者 3. 源估计(参见文章5)。 考虑信息理论度量法，香农容量指定跨所有可能收发机设计的最大速率，在其上 可以采取（assume)足够长的代码长度以任意小的错误概率在通信信道上发射信息。为了使 得此度量更加实用，文章2和3的作者将信道估计器约束为线性最小均方误差（MMSE)接收 机，并且然后前进至将互信息与信道估计和设计训练序列链接，其分别地使用于SIS0(参见 文章2)和MM0 (参见文章3)信道的平均互信息的下界最大化。对于正交频分复用（0FDM) 系统中的频率选择性块衰落信道而言，这些文章推断出最佳解是使用相同发射功率将导频 相等地分开放置。尽管有此强大的结果，但这些文章所使用的信息理论架构未能收获用于 在无线系统中用来与导频符号相组合地生成在信道上发射的信息承载信号的实际编码调 制方案（MCS)的系统性能。 上文识别的第二方法、即信道估计法依赖于导出作为导频的函数的信道估计，并 且使该估计上的克拉美-罗界（CRB)或MMSE(参见文章4)最小化。并不奇怪，获得了与先 前的方法相同的结果。最后，在文章5中提出了用于导频设计的第三且最终方法，其中，发 现了作为导频间距的函数的平均BER(位出错率)的闭形解。在文章5中导出的BER也用于 0FDM系统，但仅适用于QPSK调制信号。并未考虑较高阶调制，并且最重要的是完全忽视了 编码。 用于导频设计的上述方法因此具有许多限制。特别地，其设法优化接收机链的一 个特定子块，即信道估计块，而不考虑意图用来通过信道发射数据的调制和编码方案。然 而，信息承载信号针对信道效应的稳健性将根据被用于数据的调制和编码方案而显著地改 变。因此，此类已知的导频设计技术可以提供比考虑到将被用于数据的调制和编码方案实 际上需要的更高的信道估计准确度，并且如前所述，信道估计准确度的增加一般地将对带 宽效率具有不利影响，并且因此将不利地影响吞吐量。 此外，在现实环境中，在信道内经历的信道效应将随时间而改变，并且将期望本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种当生成发射信号以通过无线链路的信道从发射机节点的发射机发射到接收者节点时确定将被发射机节点使用的调制控制信息和参考信号设计的方法，所述调制控制信息被发射机节点用来将源数据转换成信息承载信号，并该信息承载信号被与符合参考信号设计的参考信号组合以便产生所述发射信号，该方法包括：a）从多个候选参考信号设计中选择候选参考信号设计；b）确定用于所述信道的信道状态信息，所述信道状态信息包括信道估计，其提供信道效应将如何随着发射信号被通过所述信道发射而修改发射信号的指示，并且所述信道状态信息还包括信道估计中的估计误差和在所述信道内经历的噪声的估计，至少基于所述所选候选参考信号设计来确定估计误差；c）根据信道状态信息来确定用于所述信道的信噪比信息；d）针对多个候选调制控制信息中的每一个，使用信噪比信息来确定用于所述信道的质量指示；e）针对所述多个中的每个候选参考信号设计重复所述步骤（a）至（d）；f）从所确定质量指示中选择获胜的质量指示；以及g）向发射节点输出与获胜的质量指示相关联的候选参考信号设计和候选调制控制信息的组合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A洛戈特蒂斯，M利塞吉科，
申请(专利权)人：艾尔斯潘网络公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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