多输入多输出信道表现的预测方法技术

本发明专利技术提供用以预测MIMO信道中的MIMO接收器表现的方法。该方法利用具有相似表现的迭代接收器来估计MIMO或MLD解码器的表现。针对各串流，根据本发明专利技术的迭代MIMO有效信号噪声比技术将各MIMO信道的表现映射为一组有效信号噪声比。这组有效信号噪声比随后可被用于提供链路适配反馈，以协助传送器根据传播信道特性选择最适当的传输格式。或者，此信息可被用以根据信道状况改变接收器采用的处理方式，因而得以在信号状况良好时降低接收器的耗电量。

【技术实现步骤摘要】
多输入多输出信道表现的预测方法
本专利技术与无线通讯系统相关，尤其相关于预测多输入多输出(multipleinputsmultipleoutputs,MIMO)信道中的MIMO接收器的表现，特别是预测以最大似然检测(maximumlikelihooddetection,MLD)接收器作为MIMO接收器时的表现。本专利技术提供的技术能达到良好的预测准确性，且复杂度不会太高。本专利技术提出的MIMO信道MLD表现预测技术可被用以产生链路适配(linkadaptation)方案所需要的反馈信息。或者，该表现预测技术可被用于协助接收器根据传播信道特性调整其处理程序。
技术介绍
多输入多输出(multipleinputsmultipleoutputs,MIMO)处理被广泛应用于多种无线通讯系统。采用MIMO技术的目的是希望提供给使用者更高的数据传输量，同时增进系统频谱效率。借由令传送器(通常是基站或蜂窝式系统中的node-B基站)同时传输多个信息流给使用者，MIMO处理能增加数据传输量和频谱效率。接收器端可使用多种技术来撷取传送器提供的信息，例如普遍使用的线性最小均方误差(linearminimummeansquareerror,LMMSE)技术。LMMSE接收器在复杂度相当低的条件下提供了良好的预测表现。另一方面，使用表现接近于最大似然检测(maximumlikelihooddetection,MLD)接收器的接收方案，能最大化采用MIMO处理的无线通讯系统的效率。然而，若考虑MIMO信道，要以LMMSE预测MLD接收器(或是表现接近于MLD接收器的接收器)的表现是非常困难的。链级(link-level)表现预测通常被应用在两个领域：系统层级的模拟以及为链路适配(linkadaptation)产生信道质量量测的反馈信息。以预编码(pre-coding)为基础的MIMO技术在无线通讯标准中包含：Wi-Fi(可参考IEEE802.16m-2011,AmendmenttoIEEEStandardforLocalandmetropolitanareanetworks,Part16：AirInterfaceforBroadbandWirelessAccessSystems-AdvancedAirInterface)、3GPPWCDMA(可参考3GPPTS25.211,PhysicalChannelsandMappingofTransportChannelsontoPhysicalChannels(FDD)(Release7),V7.10.0)，以及3GPPLTE(可参考3GPPTS36.211,EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA);PhysicalChannelsandModulation(Release8),V8.9.0)。这些技术都需要求接收器将预测的链级表现以信道质量指示(channelqualityindicator,CQI)的形式反馈至传送器(详情可参考3GPPTS36.213,EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA);Physicallayerprocedures(Release8),V8.8.0)。随后，传送器会根据CQI信息来配合传播状况调整其传输格式。此类链路适应机制的整体目标为选择效率最佳的传输格式，并期望提高接收器正确撷取信息的几率。传输格式的效率通常是以其频谱效率表示，但其他指示(例如耗电效率)也可能被纳入考虑。CQI信息通常包含传送器所能使用的调制/编码方案的信息，以期达到一目标接收器检测表现。接收器表现可通过多种指示呈现，例如比特错误率(biterrorrate,BER)、区块错误率(blockerrorrate,BLER)及传输量。本专利技术提出的链级表现预测技术的目标为通过一组信号噪声比预测MLD接收器在特定MIMO信道中的表现。MIMO系统中的每个串流各自有不同的信号噪声比，亦即接收器在加成性白高斯噪声(additivewhiteGaussiannoise,AWGN)信道所能达到的信号噪声比。这些信号噪声比(亦称为有效信号噪声比)可用以估计采用映射功能的接收器在特定MIMO信道中的比特错误率及/或区块错误率；该映射功能是根据AWGN信道表现来决定。这些映射功能专属于接收器用以撷取传送信息的技术，其产生方式可为通过链级模拟，或是配合传送器采用的调制及编码方案的特性而产生。借由找出至少一种能达到目标表现的传输格式，接收器能利用有效信号噪声比来产生反馈CQI。正交分频多工(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,OFDM)无线通讯系统(例如3GPPLTE系统)中不同的副载波的信号噪声比可各不相同。这些信号噪声比通常会被合并为单一信号噪声比，以代表跨越整个传送信号频宽的接收器表现。本专利技术所欲解决的问题可说是预测特定MIMO信道中的接收器表现。当接收器是采用LMMSE均衡器时，此预测相对简单。预测MLD接收器于MIMO信道中的表现则较为复杂。就通过不同串流传送多个符号的联合解码(jointdecoding)而言，实在难以提出一个简单的指示来准确预测所有传送串流的解码表现。此外，实务上还另有限制预测技术的运算复杂度的需求，以期配合存在严格成本及电力限制的接收器。用以配合产生支援链路适配所需的CQI值时，预测技术亦须能针对传送器所支援的各种传输格式皆达到良好的正确性。易言之，不同的传输格式通常会采用不同的调制方案或是不同的错误校正码率，然而无论采用何种传输格式皆须维持一定的表现预测正确性。现有已有数种针对MIMO信道决定映射功能(用以产生有效信号噪声比)的现有技术。这些现有技术通常是将针对单一传送天线系统设计的方案延伸至MIMO信道方案(例如2007年3月R.Yaniv等人于IEEEC802.16e-05/141r1发表的「CINRMeasurementusingtheEESMmethod」，以及2007年5月K.Sayana等人发表的「LinkPerformancePredictionbasedonMeanMutualInformationperBit(MMIB)oftheLLRChannel」)。不幸的是，这些技术存在许多限制。首先，由于这些方法假设所有串流是使用相同的符号分布(constellation)，因此无法被广泛套用(可参考2007年4月H。Liu等人于Proc.VehicularTechnologyConference所发表的「EESMBasedLinkErrorPredictionforAdaptiveMIMO-OFDMSystem」，以及2008年K.Sayana等人于Proc.GLOBECOM发表的「ShortTermLinkPerformanceModelingforMLReceiverswithMutualInformationperBitMetrics」)。这些技术不适用于针对不同串流施以不同调制方案的系统。此外，由于这些技术缺乏完整的理论基础，实务上通常需要使用根据链级表现模拟产生的复杂查找表。比特平均交互信息(meanm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测一多输入多输出接收器的表现的方法，该多输入多输出接收器接收多个多输入多输出串流，该方法包含：以一迭代方式于一均衡器模型与一软性解映射单元模型间交换信息，以产生与该多个多输入多输出串流相关的一组信号噪声比。

【技术特征摘要】
2012.09.10 EP 12183668.81.一种预测一最大似然检测接收器的表现的方法，该最大似然检测接收器接收多个多输入多输出串流，该方法包含：提供一均衡器、一软性解映射单元及一比特解映射器；以一迭代方式于该均衡器与该软性解映射单元间交换信息，以产生与该最大似然检测接收器接收的该多个多输入多输出串流相关的多个迭代推导的有效信号噪声比；其中该交换信息的步骤包括：该均衡器输出多个初始信号噪声比到该软性解映射单元及该比特解映射器；该软性解映射单元计算该多个多输入多输出串流的一后验变异；该软性解映射单元提供该后验变异至该均衡器；该均衡器产生该多个迭代推导的有效信号噪声比；以及该均衡器输出该多个迭代推导的有效信号噪声比至该软性解映射单元及该比特解映射器。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该均衡器使用一不偏估白化匹配滤波器。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该最大似然检测接收器产生针对不同的该多个多输入多输出串流的多组迭代推导的有效信号噪声比；该方法包含：将该多组迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿贝德卡得·美得斯，西罗·瓦兰登，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71