均衡结构和均衡方法技术

本发明专利技术包括一种用于无线通信系统的接收设备的均衡结构(10)， 在其中，从一个或多个发射机并行发射的两个或多个发射信号在代表 两个或多个接收数据流的接收信号矢量中被接收，所述信号包含了根 据调制方案而被调制到载波信号上的信息，其中所有可能的发射信号 都是由所述调制方案的信号星座图中的候选星座值表示的，包括：处 理器(19)，它适于计算接收信号的星座值估计，并且在所述信号星座 中确定所述估计星座值附近的多个候选星座值；量度值计算器(17)， 它适于根据所述接收信号矢量以及信道估计值与候选信号矢量的乘积 来计算量度值，每一个候选信号矢量都包含用于所述两个或多个发射 信号中的每一个的候选星座值，其中所述量度值是为所述数量的星座 值以及所述估计星座值中的每一个星座值计算的，以及最大似然检测 器(16)，它适于根据所述量度值来检测与相应的接收信号矢量具有最 小欧几里得距离的所述候选信号矢量之一，以此作为最有可能的发射 信号矢量。本发明专利技术还包括一种相应的均衡方法以及一种执行所述方法 的计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于无线通信系统中的接收设备的均衡结构和一 种无线通信系统的均衡方法，在该无线通信系统中，两个或多个发射 信号是从一个或多个发射机并行发射并且在代表两个或多个接收数据 流的接收信号矢量中被接收的，所述信号包括根据调制方案而被调制 到载波信号上的信息，其中所有可能的发射信号都是用所述调制方案 的信号星座图中的候选星座值表示的。本专利技术尤其涉及一种可以在遭遇到多用户或多信道干扰的无线通 信系统的接收机中使用或是用于该接收机的均衡结构和方法。举例来 说，在不同用户和/或不同信道占用相同频率和时隙分配的通信系统中 将会遭遇这种干扰。虽然这种干扰在通信系统中通常是不期望的，但 在某些系统中使用了这种干扰来提高数据速率、频谱效率和/或系统吞 吐量或数据速率。特别地，关于这种系统的实例是所谓的多输入多输出(MIMO )系统、码分多址(CDMA )系统、正交频分复用码分多址 (OFDM-CDMA)系统等等。MIMO系统通常包括两个或多个并行信道，这些信道占用了相同 的频率和时隙，以便提高数据速率和传输范围。对OFDM-CDMA系统 而言，举例来说，该系统是为第四代电信系统提出的。在这种情况下， OFDM是与频域扩展一起使用的，并且不同的用户或信道使用的是不 同的码。在此类系统中，接收机中使用的某些使用了 最大似然检测(MLD),以便识别和区分两个或多个用户和/或在两个 或多个通信信道中并行发射的数据符号，例如在相同时隙和相同频段 发射的数据符号。对复杂度降低的最大似然检测而言，其例子例如在 Z. Ley、 Y. Dai、 S. Sun于2005年九月11 ~ 14在德国柏林发表于IEEE PIMRC 2005 Conference的Near Optimal List MIMO Detection中公 开。本专利技术的目的是提供一种用于无线通信系统中的接收设备的均衡 结构和一种用于无线通信系统且复杂度降低的均衡方法。上述目标是 由根据权利要求1的、用于无线通信系统的接收设备的均衡结构实现5的，在该系统中，从一个或多个发射机并行发射的两个或多个发射信 号是在代表两个或多个接收数据流的接收信号矢量中被接收的，所述 信号包含了根据调制方案而被调制到载波信号上的信息，其中所有可 能的发射信号都是由所述调制方案的信号星座图中的候选星座值表示的。本专利技术的均衡结构包括适于计算接收信号的星座值估计并且在 所述信号星座中确定所述估计星座值附近的多个候选星座值的处理 器，适于根据所述接收信号矢量以及信道估计值与候选信号矢量的乘 积来计算量度值(metric value)的量度值计算器，每一个候选信号矢 量都包含用于所述两个或多个发射信号中的每一个的候选星座值，其 中所述量度值是为所述数量的星座值中的每一个星座值以及所述估计 星座值计算的，以及最大似然检测器，它适于根据所述量度值来检测 具有至相应接收信号矢量的最小欧几里得距离的所述候选信号矢量之 一，作为最可能的发射信号矢量。上述目标还可以通过根据权利要求10的均衡方法来实现。更进一 步，上述目标是通过根据权利要求19的、可直接加载到用于在无线通 信系统中接收信息信号的接收设备的内部存储器中的计算机程序来实 现的，其中该计算机程序包括软件代码，当所述软件代码在所述接收 设备中运行时，所述软件代码适于执行本专利技术的方法权利要求之一的 步骤。本专利技术的允许降低处理复杂度，同时仍旧保 持很高的性能。有利的是，在本专利技术的均衡结构中，处理器适于根据 信道估计值以及所述接收信号来为所述星座值计算所述估计。由此， 处理器有利地适于根据所述信道估计值矩阵与所述接收信号矢量的乘积来为所述星座值计算所述估计。由此，该处理器有利地适于根据所 述信道估计值的伪逆矩阵与所述接收信号矢量的乘积来为所述星座值 计算所述估计。有利的是，该处理器适于根据信道估计值、信噪值估计以及所述 接收信号来为所述星座值计算所述估计。由此，该处理器有利地适于 根据包含所述信道估计值和所述信噪值估计的逆值(inverse value )的 矩阵与所述接收信号的乘积来为所述星座值计算所述估计。由此，该 处理器有利地适于根据包含所述信道估计值和所述信噪值估计的逆值 的伪逆矩阵与所述接收信号的乘积来为所述星座值计算所述估计。6更为有利的是，在为接收信号矢量的每一个星座值计算了所述估 计之后，该处理器有利地适于根据传输质量来选择所述星座值估计之 一，以及在所述信号星座中确定处于所述被选估计星座值附近的多个 候选星座值。更为有利的是，该处理器适于在所述信号星座中确定所述估计星 座值附近的多个候选星座值，其中所述确定是通过在一个所述估计星 座值周围的所述信号星座中选择所述数量的候选星座值作为所有可用 星座值的子集来完成的。在相应的其他从属权利要求中更进一步定义了有利特征。 本专利技术在后续结合附图的优选实施例描述中被更详细地说明，其中附图说明图1示出的是实施了根据本专利技术的的MIMO通信系统实例的示意性框图2示意性说明了用于最大似然检测的处理步骤； 图3示意性示出了根据本专利技术的均衡结构的框图； 图4示意性示出了具有比特映射(bitmapping)的16QAM星座方案的实例；图5示意性示出了具有比特映射的64QAM星座方案的实例；图6示意性示出了用于根据本专利技术的16QAM实例的软判决值的输 出的分类量度表实例；图7示出具有由围绕估计星座值的16个星座点组成的子集实例的 16QAM星座方案的实例；图8示出具有由围绕估计星座点的25个星座点组成的子集实例的 64QAM星座方案的实例；图9示出具有由围绕估计星座点的32个星座点组成的子集实例的 64QAM星座方案的实例；图10示出具有由围绕估计星座值的36个星座点组成的子集实例 的64QAM星座方案的实例；图11示出根据本专利技术的局部Hs预计算处理的示意性实例。如上所述，本专利技术涉及一种用于无线通信系统中的接收设备的均 衡结构，以及一种用于无线通信系统的均衡方法。该无线通信系统可 以是依照当前已知或未来的调制方案而将信息调制到栽波信号的任何7类型的无线通信系统，其中所有可能的发射信号都是由调制方案的同 一星座中的候选星座值表示的。由此，调制方案(也被称为信号星座 方案)中的每一个星座点都被分配了一个比特映射值或星座值，其中 所述值是一个代表了实数或复数值的数字值。该无线通信系统可以是其中有一个或多个发射设备与一个或多个 接收设备进行通信的任何类型的无线通信系统。举例来说，该发射和 接收设备可以是任何可用类型或是具有任何功能的移动设备或装备、 固定设备或装备。由此，本专利技术特别涉及这样一种无线通信系统，在该系统中，从 一个或多个发射机并行发射的两个或多个信号，在包含了根据本专利技术 的均衡结构的接收机中在代表两个或多个接收数据流的接收信号矢量 中被接收。由此，举例来说，并行发射的两个或多个发射信号是在相 同的时隙和频段中发射的。例如， 一个发射机可以从两个或多个相应 发射天线并行发射两个或多个发射信号，或者各自具有一个天线的两 个或多个发射机可以以彼此并行的方式发射相应的发射信号。在接收 侧，例如在一个具有一个、两个或多个接收天线的接收机中，两个或 多个接收数据流在所谓的接收信号矢量中被接收，其中接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线通信系统的接收设备的均衡结构（１０），在该无线通信系统中，从一个或多个发射机并行发射的两个或多个发射信号在代表两个或多个接收数据流的接收信号矢量中被接收，所述信号包含了根据调制方案被调制到载波信号上的信息，其中所有可能的发射信号都是由所述调制方案的信号星座中的候选星座值表示的，包括：　处理器（１９），它适于计算接收信号的星座值的估计，并且在所述信号星座中确定所述估计星座值附近的多个候选星座值，　量度值计算器（１７），它适于根据所述接收信号矢量以及信道估 计值与候选信号矢量的乘积来计算量度值，每个候选信号矢量都包含用于所述两个或多个发射信号中的每一个的候选星座值，其中所述量度值是针对所述数量的候选星座值和所述估计星座值中的每一个星座值来计算的，以及　最大似然检测器（１６），它适于根据所 述量度值来检测距相应的接收信号矢量具有最小欧几里得距离的所述候选信号矢量之一，来作为最有可能的发射信号矢量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.28 EP 06017929.81. 一种用于无线通信系统的接收设备的均衡结构(10)，在该无线通信系统中，从一个或多个发射机并行发射的两个或多个发射信号在代表两个或多个接收数据流的接收信号矢量中被接收，所述信号包含了根据调制方案被调制到载波信号上的信息，其中所有可能的发射信号都是由所述调制方案的信号星座中的候选星座值表示的，包括处理器(19)，它适于计算接收信号的星座值的估计，并且在所述信号星座中确定所述估计星座值附近的多个候选星座值，量度值计算器(17)，它适于根据所述接收信号矢量以及信道估计值与候选信号矢量的乘积来计算量度值，每个候选信号矢量都包含用于所述两个或多个发射信号中的每一个的候选星座值，其中所述量度值是针对所述数量的候选星座值和所述估计星座值中的每一个星座值来计算的，以及最大似然检测器(16)，它适于根据所述量度值来检测距相应的接收信号矢量具有最小欧几里得距离的所述候选信号矢量之一，来作为最有可能的发射信号矢量。2. 根据权利要求1的均衡结构(10),其中所述处理器(19)适于根据信道估计值以及所述接收信号来 为所述星座值计算所述估计。3. 根据权利要求2的均衡结构(10)，其中所述处理器(19)适于根据所述信道估计值矩阵与所述接收信号矢量的乘积来为所述星座值计算所述估计。4. 根据权利要求3的均衡结构(10 ),其中所述处理器(19)适于根据所述信道估计值的伪逆矩阵与所 述接收信号矢量的乘积来为所述星座值计算所述估计。5. 根据权利要求1的均衡结构(10 ),其中所述处理器(19)适于根据信道估计值、信噪值估计以及所 述接收信号来为所述星座值计算所述估计。6. 根据权利要求5的均衡结构(10 ),其中所述处理器(19)适于根据包含所述信道估计值和所述信噪 值估计的逆值的矩阵与所述接收信号的乘积来为所述星座值计算所述 估计。7. 根据权利要求6的均衡结构(10 ),其中所述处理器(19)适于根据包含所述信道估计值和所述信噪 值估计的逆值的伪逆矩阵与所述接收信号的乘积来为所述星座值计算 所述估计。8. 根据权利要求1 7之一的均衡结构(10), 其中在为接收信号矢量的每一个数据值计算了所述星座值估计之后，所述处理器(19)适于根据传输质量来选择所述星座值估计之一 并且在所述信号星座中确定处于所述被选估计星座值附近的多个候选 星座值。9. 根据权利要求1 8之一的均衡结构(10), 其中所述处理器(19)适于在所述信号星座中确定所述估计星座值附近的多个候选星座值，其中所迷...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·斯蒂林加拉彻，
申请(专利权)人：索尼德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE