CN102714518B - 用于无线通信的干扰消去的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于使用干扰消去（IC）来改善无线通信系统的容量的技术。在提前解码和IC方面，从用户向基站传送的帧可在整个帧被基站接收之前被解码。该帧的其余部分随后可在其接收前在基站处被重构，并从接收信号消去以减少对从其他用户接收的帧的干扰。在用于提前解码和IC的功率控制方面，本地基站处的功率控制目标电平可响应于成功提前解码帧而被调整，而不影响整个外环功率控制操作。其他方面包括用于利用其他用户的信号的IC以改善解码出给定用户的帧的概率的晚解码技术、以及使用信道重新估计的话务信道解调的技术。

Description

用于无线通信的干扰消去的方法和装置
技术领域
本发明一般涉及数字通信，尤其涉及用于通过使用干扰消去来改善无线数字通信系统的容量的技术。
背景
无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、分组数据等各种类型的通信。这些系统可以基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、或其他多址技术。此类系统可遵循诸如第三代伙伴项目2(3gpp2，或“cdma2000”)、第三代伙伴(3gpp，或“W-CDMA”)或长期演进(“LTE”)之类的标准。在设计此类通信系统时，希望在给定可用资源的前提下使系统能够可靠支持的容量或用户数量最大化。
在无线通信系统的一方面，两个单元之间的传输常常采用某个程度的冗余来防备收到信号中有差错。例如，在cdma2000无线通信系统中从接入终端(AT)至基站(BS)的反向链路(RL)传输上，可以采用诸如分数速率码元编码和码元重复之类的冗余。在cdma2000系统中，将经编码码元编组成称为功率控制群(PCG)的子段并在空中传送，其中固定数目的PCG定义帧。
虽然信号冗余(诸如cdma2000中采用的信号冗余)可允许在存在噪声的情况下准确地恢复所传送的信号，但此类冗余可能对该无线通信系统的其他用户(例如，对在其他反向链路上与该BS通信的其他AT)造成不必要的干扰。该干扰可能不期望地降低系统容量。
将希望提供用于改善采用冗余的数字通信系统的效率的技术。
在无线通信系统的另一方面，两个单元之间的传输可包括话务信号以及具有已知数据内容的导频信号。虽然导频信号可辅助接收机(例如，BS)从话务信号恢复数据，但由一个AT发送的导频信号可能不期望地对由其他AT向该BS发送的话务和导频信号造成干扰。将希望提供用于在存在导频干扰的情况下改善解调和解码话务信号的准确性的技术。
概述
本公开的一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的方法，该方法包括：从收到信号估计导频以生成首轮导频估计；从收到信号消去首轮导频估计以生成第一经消去信号；从第一经消去信号估计干扰信号以生成干扰估计；从第一经消去信号消去该干扰估计以生成经干扰消去的信号；从经干扰消去的信号重新估计导频以生成第二导频估计；以及使用第二导频估计来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复数据。
本公开的另一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的方法，该方法包括：从收到信号估计第一用户导频以生成首轮导频估计；从收到信号消去首轮导频估计以生成第一经消去信号；根据从第一经消去信号推导出的信号重新估计第一用户导频以生成第二导频估计；使用第二导频估计来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复第一用户的数据；以及若成功恢复该数据，则：基于已成功解码的数据重构第一用户导频，以及从收到信号消去重构出的第一用户导频。
本公开的又一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的装置，该装置包括：首轮和残留导频估计/重构块，其配置成：生成第一用户导频的首轮估计；从收到信号消去首轮估计以生成第一经消去信号；从第一经消去信号估计干扰信号以生成干扰估计；从第一经消去信号消去该干扰估计以生成经干扰消去的信号；以及通过从经干扰消去的信号重新估计第一用户的导频来生成第一用户导频的第二估计；以及解调器，其配置成使用第一用户导频的第二估计来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复第一用户的数据。
本公开的又一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的装置，该装置包括：首轮和残留导频估计/重构块，其配置成：生成第一用户导频的首轮估计；从收到信号消去该首轮估计以生成第一经消去信号；以及根据从第一经消去信号推导出的信号重新估计第一用户导频以生成第二导频估计；以及解调器，其配置成使用第二导频估计来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复第一用户数据；并且该首轮和残留导频估计/重构块被进一步配置成：若成功恢复该数据，则基于已成功解码的数据重构第一用户导频，以及从收到信号消去重构出的第一用户导频。
本公开的又一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的设备，该设备包括：用于对收到信号执行对第一用户的导频的首轮导频干扰消去以生成第一经消去信号的装置；用于从第一经消去信号估计和消去干扰信号以生成经干扰消去的信号的装置；以及用于使用重新估计的第一用户导频来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复第一用户数据的装置。
本公开的又一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的设备，该设备包括：用于对收到信号执行对第一用户的导频的首轮导频干扰消去以生成第一经消去信号的装置；用于使用重新估计的第一用户导频生成第二导频估计来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复第一用户的数据的装置；以及用于若成功恢复该数据，则基于已成功解码的数据重构第一用户导频、以及从收到信号消去重构出的第一用户导频的装置。
本公开的又一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的计算机程序产品，该产品包括：计算机可读介质，包括：用于使计算机对收到信号执行对第一用户的导频的首轮导频干扰消去以生成第一经消去信号的代码；用于使计算机从第一经消去信号估计和消去干扰信号以生成经干扰消去的信号的代码；以及用于使计算机使用重新估计的第一用户导频来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复第一用户数据的代码。
本公开的又一方面提供了一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的计算机程序产品，该产品包括：计算机可读介质，包括：用于使计算机对收到信号执行对第一用户的导频的首轮导频干扰消去以生成第一经消去信号的代码；用于使计算机使用重新估计的第一用户导频生成第二导频估计来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复第一用户的数据的代码；以及用于使计算机若成功恢复该数据，则基于已成功解码的数据重构第一用户导频、以及从收到信号消去重构出的第一用户导频的代码。
附图简述
图1解说现有技术无线通信系统。
图2解说现有技术发射机结构和/或过程的示例，其可在例如图1的接入终端处实现。
图2A解说通过图2中所解说的这些操作块处理的数据的状态。
图3解说CDMA通信系统中由多个用户向基站传送的示例信道。
图4解说接收机，其可在基站处实现以接收和处理由用户传送的信号。
图5解说用于从复合信号r干扰消去用户的帧的方法的示例性实施例。
图6解说根据本公开的提前解码和干扰消去(IC)技术的示例性时序图。
图7解说根据本公开的用于从r干扰消去已成功提前解码的帧的示例性方法。
图8解说根据本公开的技术的功率控制(PC)方案的示例性实施例。
图8A解说用于实现所描述的功率控制技术的装置的示例性实施例。
图8B解说用于实现针对处于软切换的用户所描述的功率控制技术的装置的示例性实施例。
图9解说根据本公开另一方面的晚解码技术的示例性实施例。
图10解说根据本公开的供基站实现晚解码的方法的示例性实施例。
图11解说根据本公开的接收机的替换示例性实施例。
图12解说在图11的接收机中执行首轮PIC、TIC、以及残留PIC的方法。
图13解说了图12中引述的残留PIC框所执行的操作的示例性实施例。
图14解说根据本公开的方法的示例性实施例。
图15A-15D解说根据在其中可以应用本公开的原理的UMTS来工作的示例现有技术无线电网络。
详细描述
下面结合附图阐述的详细描述旨在作为本发明的示例性实施例的描述，而非旨在表示能在其中实践本发明的仅有示例性实施例。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实施例。本详细描述包括具体细节以提供对本发明的示例性实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明的示例性实施例。在一些实例中，公知的结构和设备以框图形式示出以免湮没本文给出的示例性实施例的新颖性。
在本说明书和权利要求书中，将理解，当一元件被称为“连接至”或“耦合至”另一元件时，该元件可以直接连接或耦合至该另一元件或者可以存在居间元件。相反，当一元件被称为“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件时，不存在居间元件。
图1解说了现有技术无线蜂窝通信系统100，其中附图标记102A到102G指代蜂窝小区，附图标记160A到160G指代基站，而附图标记106A到106G指代接入终端(AT)。通信信道包括用于从基站(BS)160至接入终端(AT)106的传输的前向链路(FL)(也被称为下行链路)、以及用于从AT106至BS160的传输的反向链路(RL)(也被称为上行链路)。AT106也被称为远程站、移动站、订户站、或简称为用户。接入终端(AT)106可以是移动的或固定的。每条链路可纳入不同数目的载波频率。此外，接入终端106可以是通过无线信道或通过有线信道(例如使用光纤或同轴电缆)来通信的任何数据设备。接入终端106还可以是包括但不限于PC卡、致密闪存、外置或内置调制解调器、或者无线或有线电话的数种类型的设备之中的任一种。
现代通信系统被设计成使用特定信道分配方法来允许多个用户接入共用通信介质。本领域已知众多的多址技术，诸如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、空分多址、极分多址、码分多址(CDMA)、以及其他类似的多址技术。取决于具体的多址技术，信道分配可以采取各种形式。例如，在FDMA系统中，总频谱被划分成数个较小的子带，并且每个用户被给予其自己的子带以接入通信链路。替换地，在TDMA系统中，每个用户在周期性重现的时隙期间被给予整个频谱。在CDMA系统中，每个用户在所有时间被给予整个频谱，但通过使用码来区别其传输。
在通信系统100的某些实现中，AT可处于被称为软切换的情形，例如其中AT在前向链路和/或反向链路上同时与多个BS通信。例如，AT106J被示为处于两个BS160A和160B之间的软切换中。由该AT进行的反向链路传输可在这两个BS中的每一个BS处被接收，这两个BS中的任一者或两者可向该AT传送回功率控制(PC)命令以调整AT发射功率。
在某些实现中，BS160C和160D可以是还与基站控制器(BSC)(未示出)或无线电网络控制器(RNC)通信的基收发机站(BTS)。BSC可以例如处理各AT间的无线电信道分配、来自AT的信道质量测量、控制从BTS到BTS的切换等。
虽然本公开的某些示例性实施例在下文可能是针对根据cdma2000标准的操作来描述的，但本领域普通技术人员将领会，这些技术可以通过相应的修改而现成地应用于其他数字通信系统。例如，本公开的这些技术还可应用于基于W-CDMA(或3gpp、或UMTS)无线通信标准和/或任何其他通信标准的系统。此外，虽然本公开的某些示例性实施例在下文可能是针对无线通信系统的反向链路上的操作来描述的，但本领域普通技术人员将领会，这些技术不必被局限于无线通信系统的反向链路。例如，本文使用的“用户”可具体表示在反向链路上与BS通信的AT，但也可通用地表示在通信链路上与任何其他单元通信的任何通信单元。构想了这样的替换示例性实施例是落在本公开的范围之内的。
图2解说现有技术发射机结构和/或过程的示例，其可在例如图1的接入终端106处实现。图2中所示的功能和组件可由软件、硬件、或软件与硬件的组合来实现。可向图2添加其他功能以作为图2中所示的功能的补充或替代。图2A解说通过图2中所解说的这些操作块处理的数据的状态。
图2中，数据源200将数据d(t)或200a提供给FQI/编码器202。FQI/编码器202可以向该数据d(t)附加帧质量指示符(FQI)，诸如循环冗余校验(CRC)。FQI/编码器202还可以使用一种或更多种编码方案来编码该数据和FQI以提供经编码码元202a。每一种编码方案可包括一种或更多种类型的编码，例如卷积编码、Turbo编码、块编码、重复编码、其他类型的编码、或完全无编码。其他编码方案可包括自动重复请求(ARQ)、混合式ARQ(H-ARQ)、以及增量冗余重复技术。不同类型的数据可用不同的编码方案来编码。经编码信息和FQI也在图2A中被示为202a。
交织器204在时间上交织经编码数据码元202a以对抗衰落，并且生成码元204a。信号的经交织码元204a可以由帧格式块205映射到预定义的帧格式以产生帧205a。在一种实现中，帧格式可以将帧指定为由多个子片段构成。在一种实现中，子片段可以是帧沿着给定维度(例如，时间、频率、码、或任何其他维度)的任何相继部分。帧可以由固定的多个此类子片段构成，每个子片段包含分配给该帧的码元总数中的一部分。例如，在根据W-CDMA标准的示例性实施例中，子片段可以被定义为隙。在根据cdma2000标准的实现中，子片段可被定义为功率控制群(PCG)。例如，图2A解说了经交织码元204a被分段成构成帧205a的多个(即，S个)子片段。
在某些实现中，帧格式还可指定随经交织码元204a包括例如控制码元(未示出)。此类控制码元可包括例如功率控制码元、帧格式信息码元、等等。
调制器206调制帧205a以生成经调制数据206a。调制技术的示例包括二进制相移键控(BPSK)和正交相移键控(QPSK)。调制器206还可重复经调制数据序列。调制器206还可用Walsh覆盖(即，Walsh码)来扩展经调制数据以形成码片流。调制器206还可使用伪随机噪声(PN)扩展器以一个或更多个PN码(例如，短码、长码)来扩展该码片流。
基带至射频(RF)转换块208可将经调制信号206a转换成RF信号以作为信号210a经由天线210在无线通信链路上传送给一个或更多个基站接收机。
图3解说CDMA通信系统中由多个用户向基站传送的示例信道300。注意，这些示例性信道和用户仅是为了解说目的而示出的，并且并不意味着将本公开的范围限于所示的任何特定的信道或用户的配置。
在图3中，用户A、用户B和用户C被示为向单个基站(BS)传送。来自每个用户的传输(TX)包括导频信号和话务信号。在一些实现中，每个用户的导频信号被复用到与话务分开的码上以允许接收机(例如，基站)将导频与话务分开。导频可以使用其他信道化方案来替换地或进一步复用，例如，导频和话务可以被调制到分开的正交相位(例如，I和Q)载波上。导频可包含例如其信号内容被接收机先验已知的所传送序列以辅助接收机例如解调相应的话务数据。注意，如在本说明书和权利要求书中所使用的，术语“话务”包括其数据内容不被接收机先验已知的任何信道。因此，术语“话务”既可涵盖与cdma2000系统中的话音话务相关联的数据又可涵盖与“开销信道”相关联的数据(诸如ACK消息、功率控制消息等)。
在图3中，来自每个用户的话务信号在时间上被进一步格式化为多个帧，其中每个帧被进一步格式化为多个(例如，16个)子片段或“功率控制群”(PCG)。注意，如图3中所示，由任何用户传送的帧的开始和停止时间一般不必与由其他用户传送的帧的开始和停止时间重合。
在BS处，接收和处理包含所有用户的导频和话务信号的总和的复合信号以恢复由每个用户传送的数据。在图3中所指示的现有技术中，BS仅在接收到对应于一帧的所有PCG时才开始解码该帧。例如，BS仅在接收到来自用户A的PCG#15之后才解码用户A的帧，对于用户B和用户C是类似的。
图4解说接收机400，其可在基站处实现以接收和处理由用户传送的信号。图4中所示的功能和组件可由软件、硬件、或软件与硬件的组合来实现。可向图4添加其他功能以作为图4中所示的功能的补充或替代。尽管下面描述了基站处的干扰消去，但本文的概念可现成地应用于通信系统的用户或任何其他组件。
在图4中，一个或更多个天线401接收来自所有用户的复合信号r401a。例如，r可对应于所有用户所传送的导频和话务信号的总和，如早先参照图3所描述的。收到信号r401a被提供给RF至基带转换块402，该RF至基带转换块402可调理(例如，滤波、放大、下变频)并数字化该收到信号以生成数字采样。
解调器404可解调该收到信号以提供关于每个用户的恢复出的码元。对于cdma2000，解调尝试通过(1)信道化经解扩的采样以将接收到的导频和话务离析到其各自相应的码道上，以及(2)用恢复出的导频来相干解调经信道化的话务以提供经解调数据来恢复数据传输。解调器404可包括用于存储关于所有用户接收到的复合信号r的采样的收到采样缓冲器412(也被称为联合前端RAM、FERAM、或采样RAM)、用于解扩并处理与相异的多径和/或用户对应的多个信号实例的耙式(Rake)接收机414、以及经解调码元缓冲器416(也被称为后端RAM、BERAM、或经解调码元RAM)。注意，可以有多个经解调码元缓冲器416，每个经解调码元缓冲器416对应于特定的用户。
解交织器406解交织来自解调器404的数据。
解码器408可解码经解调数据以恢复出经解码数据比特经解码数据可被提供给数据阱410。
在图4中，经解码数据比特被进一步示为被输入到干扰重构块460以重构已解码用户对存储在FERAM中的复合信号r的贡献。块460包括编码器462、交织器464、帧格式块465、以及调制器466，用于例如根据图2中解说的操作来重构由用户原始传送的信号的副本。块460进一步包括滤波器468，滤波器468以FERAM分辨率(例如以2x码片率)来形成收到的用户采样。在示例性实施例中，可以用从本领域已知的信道估计技术推导出的信道估计来对滤波器468的增益进行加权。随后，在称为话务干扰消去(TIC)的过程中，使用话务消去块461从FERAM412移除或消去已解码用户对FERAM的贡献。
如图4中进一步示出的，提供了用于执行导频干扰消去(PIC)的导频估计/重构块470。块470可以从FERAM412中的采样消去用户的导频信号，以使得对每个用户的话务信号的解调和解码可以在没有来自该用户和其他用户的导频信号的干扰的情况下进行。用于执行PIC的技术在本文早先引用的例如美国专利申请序列号12/484,572中公开。
以下给出对接收机400中的FERAM412和BERAM416的功能的进一步描述。
在示例性实施例中，FERAM412和BERAM416可以是环形缓冲器。FERAM412存储收到采样(例如，以2x码片率)并且为所有用户所共用。BERAM416存储如由解调器的耙式接收机414生成的收到信号的经解调码元。每个用户可具有不同的BERAM，因为经解调码元是通过用因用户而异的PN序列来解扩并跨诸耙指进行组合来获得的。在示例性实施例中，每个耙指可以估计其自己的相应导频，并且当后续使用本领域已知的PIC技术从FERAM消去所估计的导频时，可以使用推导出所估计的导频的相应耙指的偏移来消去该所估计的导频。
图5解说用于从复合信号r干扰消去用户的帧的方法500的示例性实施例。
在框505处，接收复合信号r并将其存储在FERAM中。
在框510处，为单个用户解调和解交织信号r以产生码元y，码元y被存储在BERAM中。
在框520处，在针对一用户接收到整个帧(即，包括所有PCG)时，解码这些码元y。
在框525处，确定FQI(例如，由图2中的FQI/编码器块202附加的FQI)是否通过。如果是，则该方法前进至框530。如果否，则该方法前进至框540。注意，在一些示例性实施例中，FQI不必是在发射机处显式地附加到帧的FQI，而是可以代替地包括例如收到帧的能量度量或其他度量。
在框530处，对存储在FERAM中的信号执行干扰消去(IC)。例如，如早先参照图4描述的，已成功解码的帧的经解码数据比特被输入干扰重构块，并且可从FERAM消去重构出的话务信号。从FERAM消去的干扰例如可改善成功解码另一用户的帧的可能性。
在框540处，对于该帧结束IC。
本领域普通技术人员将领会，虽然由框511总体地表示的操作(即，框520-540)被示为应用于单个用户的单个帧，但是将理解，框511的多个实例可被现成地执行以处理多个用户的多个帧，以对复合信号r执行IC。
在本公开的一方面，描述了用于组合干扰消去和提前解码的技术，其中在接收到整个帧之前就尝试解码一用户的帧的数据比特d(t)。用于提前解码的机制在本文早先引用的例如美国专利申请序列号12/252,544中进一步描述。
图6解说根据本公开的示例性提前解码和干扰消去(IC)技术的示例性时序图600。注意，时序图600仅是为解说目的而示出的，而不意图将本公开的范围限于本文所示的任何特定参数。本领域普通技术人员还将领会，本文所引述的具体PCG号仅是用于解说目的，而不意图限定本公开的范围。
在图6中，用户A在反向链路上向BS传送包括多个PCG的帧。BS如由用户A所传送地那样接收这些PCG，并且在接收到与该帧相关联的所有PCG之前(即根据提前解码技术)尝试解码该帧。在图6中，可能的解码尝试每4个PCG发生一次，例如，在接收到PCG#3之后、在接收到PCG#7之后、在接收到PCG#11之后、以及在接收到PCG#15之后。本领域普通技术人员将领会，提前解码尝试可在不同于每4个PCG一次的其他间隔上发生，并且构想了此类替换示例性实施例是落在本公开的范围之内的。
在所示的示例中，接收到PCG#7之后的解码尝试导致成功解码，于是对应于整个帧的数据比特被BS知晓。在该帧的成功解码之后，可根据本公开执行后向IC610a和前向IC610b两者。
在示例性实施例中，后向IC610a包括重构在成功解码之前接收到的PCG(即，图6中的PCG#0到7)中包含的话务信号，并从FERAM消去重构出的信号。后向IC610a可通过例如从FERAM中存储的信号中移除与已成功解码的用户的PCG相关联的干扰而有益于对其他用户的话务信号的解码。
在示例性实施例中，前向IC610b包括使用数据比特重构已成功解码的帧的待接收PCG(即，图6中的PCG#8到15)中的话务信号，并从复合信号r消去重构出的信号。类似于后向IC610a，前向IC610b也有益于对其他用户的话务信号的解码，且对于前向消去还具有无需与首次解调和解码r中的用户信号相关联的等待时间的附加优点。在示例性实施例中，前向IC610b可与用于其余PCG的导频干扰消去(PIC)同时执行，例如在解调任何话务信道之前。
在示例性实施例中，由用户A向基站进行的反向链路传输(例如，话务信号)可被定义为第一信道，而另一用户至相同基站的传输(未示出)可被定义为第二信道。将领会，使用上文描述的后向和前向IC技术消去第一信道可有利地有益于基站处对第二信道的解码。在前向IC的情形中，第一信道的此类消去可例如使用与第一信道的已成功提前解码的帧的其余PCG相对应的所生成预期接收信号来完成。
图7解说根据本公开的用于从r干扰消去已成功提前解码的帧的示例性方法700。
在框705处，接收复合信号r并将其存储在FERAM中。
在框710处，为单个用户解调和解交织信号r以产生码元y。在示例性实施例中，关于一用户的码元y可被存储在相应的BERAM中。
在框715处，检查是否可为该用户对FERAM中存储的信号尝试解码。如果是，则该方法前进至框720。将领会，所尝试的解码可以是如本文先前描述的提前解码尝试。在示例性实施例中，解码可例如在该帧的每4个收到PCG尝试一次，如图6中所示的。在替换示例性实施例中，可以任何其他间隔来尝试解码，并且构想了此类替换示例性实施例是落在本公开的范围之内的。
在框720处，用于该用户的BERAM中所存储的码元y被解码，并在框725处检查与经解码比特相关联的FQI是否通过。如果是，则该方法前进至框730。如果否，则该方法前进至框735，在此确定是否已到达该帧末尾。如果尚未到达该帧末尾，则该方法返回框715，否则该方法前进至框750。
在框730处，对已存储在FERAM中的信号执行后向IC，如先前例如参照图6中的610a描述的那样。随后，在框740处，对该帧的其余PCG(若有)中的信号执行前向IC，例如，如先前参照图6中的610b描述的那样。
在框750处，对于该帧结束IC。
本领域普通技术人员将领会，虽然由框711总体地表示的操作(即，框720-750)在图7中被示为应用于单个用户的单个帧，但框711的多个实例可被现成地执行以处理多个用户的多个帧，以对复合信号执行IC。构想了此类替换示例性实施例是落在本公开的范围之内的。
在示例性实施例中，本公开的提前解码和IC技术可与功率控制技术相组合，以例如在帧继BS处的成功提前解码之后的其余部分期间减小用户的发射功率。图8解说根据本公开的技术的功率控制(PC)方案的示例性实施例。
在图8中，用户A在反向链路上向BS传送构成帧的多个PCG，如本文先前参照图6所描述的。在所示的示例性实施例中，BS在接收到PCG#7之后成功地提前解码该传输。在接收到PCG#7后的时间tD后，根据本领域公知的功率控制技术，BS应用负功率控制(PC)偏移以命令用户A相对于上一个收到PCG降低其发射功率。在所示的示例性实施例中，该负PC偏移为-3dB。将领会，由BS在成功提前解码之后应用的负功率控制偏移有利地减少了用户A为了已提前解码帧的其余部分而对其他用户造成的干扰。
随后，在下一帧开始之前，BS可使功率控制偏移回升到0dB，从而用户A可以恰适的功率电平传送下一帧的第一个PCG。在示例性实施例中，BS从下一帧开头之前的预定数目个PCG开始使功率控制偏移回升到0dB，以计及用户调整其发射功率的能力的转换率上的任何限制。例如，若用户A能够在每PCG调整1dB的最大转换率下调整其发射功率且负PC偏移为-3dB，则BS可从下一帧之前至少3个PCG开始使其功率控制偏移从-3dB回升到0dB。在替换示例性实施例中(未示出)，BS可以其他方式来降低或升高其功率控制偏移，例如在多个PCG上有+/-1dB/PCG增量。构想了此类替换示例性实施例是落在本公开的范围之内的。
在示例性实施例中，图8中所示的PC偏移可被直接应用于如通过本领域公知的外环功率控制(OLPC)技术设置的功率控制目标电平。此类OLPC技术可例如动态地调整功率控制目标电平以维持BS处的目标误帧率或其他目标度量。
图8A解说用于实现所描述的功率控制技术的装置的示例性实施例800A。在图8A中，功率控制设置点计算模块810A被耦合到解码器408的输出。功率控制设置点计算模块810A可被配置成在成功解码第一信道之后从初始设置点起减小用于第一信道的功率控制设置点，以及用于在接收第一信道的第二部分结束时或之后使用于第一信道的功率控制设置点返回到初始设置点。
功率控制设置点计算模块810A可被耦合到功率控制命令生成器820A，功率控制命令生成器820A用于基于该功率控制设置点生成用于被解码用户的功率控制命令。
功率控制命令生成器820A可被耦合到RF传输模块830A和双工器840A，双工器840A允许在接收链和发射链之间共享天线401。
在示例性实施例中，本文参照图8描述的功率控制技术可应用于其中用户或AT处于软切换的情形，如早先参照图1的通信系统100所描述的。在示例性实施例中，中央BSC可维护指派给该AT的单个OLPC环。该OLPC环的目标功率电平被提供给与处于软切换的AT通信的多个BTS中的每个BTS。每个BTS根据内环功率控制(ILPC)环向该AT传送功率控制命令(例如，在前向链路上)以根据OLPC目标电平调整AT发射功率。
在示例性实施例中，当AT处于软切换时，这多个BTS中的每个BTS可根据上文描述的原理本地地对从该AT接收的信号执行提前解码。这多个BTS中的一个或更多个BTS可成功提前解码来自该AT的帧，于是这一个或更多个BTS可对由BSC提供的OLPC目标电平应用图8中所示的PC偏移。在示例性实施例中，响应于接收到来自多个BTS(其中一些可能尚未成功提前解码该AT的帧)的功率控制命令，该AT可被配置成减小其发射功率电平——若这些BTS的功率控制命令中有任一个指示AT这样做。将领会，以此方式，AT的实际发射功率被控制为“各下降之或(OR)”。因此，一旦任何BTS在软切换期间成功提前解码，就可成功地命令AT减小其发射功率电平，而不会扰乱由BSC维护和更新的OLPC目标电平。
图8B解说用于实现针对处于软切换的用户所描述的功率控制技术的装置800B的示例性实施例。装置800B用于处理用于处于软切换的用户的功率控制命令。装置800B可例如在AT中实现。
在图8B中，接收机810B被示为用于接收来自与处于软切换的用户通信的多个基站中的每个基站的功率控制命令。每个功率控制命令可指示该用户针对帧的单个功率控制群(PCG)调整发射功率。
功率控制命令处理模块820B被耦合到接收机810B。功率控制命令处理模块820B下调用于PCG的发射功率——若其被任何接收到的功率控制命令指示这样做。功率控制命令处理模块820B被耦合到发射功率调整块830B，发射功率调整块830B控制发射机840B的发射功率。
图9解说根据本公开另一方面的晚解码技术的示例性实施例。在图9中，用户A、用户B和用户C向基站(BS)接收机(未示出)传送帧。BS在910处在接收到PCG#11之后成功解码用户C的帧，并且在920处在接收到PCG#15之后成功解码用户B的帧。然而，BS甚至在接收到帧#1的PCG#15之后，即在帧#1的标称帧跨度912的标称终点913处，也不能成功解码用户A的帧#1。注意，帧#1的标称帧跨度912表示用户A向BS传送对应于帧#1的PCG的时间段。
在被称为晚解码的技术中，BS甚至在帧#1的标称帧跨度912结束之后继续尝试解码用户A的帧#1。在示例性实施例中，BS继续尝试解码用户A的帧#1直至帧#1的虚拟帧跨度914的虚拟终点915，其中虚拟帧跨度914被选取为长于标称帧跨度912。在所示的示例性实施例中，帧#1的虚拟帧跨度914延伸至帧#2(即，用户A在帧#1之后发送的帧)的PCG#7末尾。将领会，虽然BS在帧#1的标称终点913之后不再为帧#1接收到附加PCG，但在标称终点913之后对帧#1的解码尝试仍可获益于在标称终点913之后发生的其他用户(例如，用户C和B)的干扰减少。
前述内容是通过考虑来自帧#1的收到PCG的收到码元能量(Eb)以及在帧#1的虚拟帧跨度上由于其他用户造成的干扰功率(Nt)来解说的。如图9中所示，虽然帧#1的Eb在930处增大仅直至标称终点913，但帧#1的Nt在940处减小直至虚拟终点915。这导致帧#1在其虚拟帧跨度914的整个历时上的Eb/Nt950的净增大。如图9中所示，BS最终在960处成功解码帧#1。
在示例性实施例中，虚拟帧跨度914可被选取为充分长以允许该帧的解码获益于其他用户的IC，同时也不会长到超过每个用户的反向链路帧的可接受等待时间。在图9中所示的示例性实施例中，虚拟帧跨度914为24个PCG。在替换示例性实施例中，虚拟帧跨度914可以是任何其他时间跨度，例如32个PCG。在某些示例性实施例中，可取决于每个用户的需求(例如，等待时间需求)为在反向链路上向基站传送的多个AT中的每个AT提供单独的虚拟帧跨度。
在示例性实施例中，为了反映来自本文公开的晚解码技术的性能增益，可仅在虚拟帧跨度已流逝之后才更新OLPC环。
图10解说根据本公开的供BS实现晚解码的方法的示例性实施例1000。注意，方法1000仅是为解说目的而示出的，而不意图将本公开的范围限定于所示的任何特定方法。
在图10中，在框505处，接收复合信号r并将其存储在FERAM中。
继框505之后是多个框510.1到510.N，其中N对应于并发地在反向链路上接收的用户数目。在示例性实施例中，框510.1到510.N中的每一个可以是如图5中所示的用于解调和解交织单个用户的码元yn的框510的实例，其中n是从1到N的索引。根据本文早先描述的原理，关于每个用户的经解调和经解交织码元yn可被存储在相应的BERAM中。将领会，框510.1到510.N中表示的操作可根据例如本领域已知的排优先级技术而并行地、相继地、或以这两者的组合来执行。
在图10中，框510.1到510.N中的每一个可跟随有多个框711.n.1到711.n.V，其中V对应于下文进一步描述的晚解码缓冲器大小。为便于解说，图10中仅示出用于第一解调/解交织框510.1的框711.1.1到711.1.V。本领域普通技术人员从图10将领会，可向框510.2到510.N提供类似的框，并且一般而言，晚解码缓冲器大小V无需跨所有框510.1到510.N是均匀的。构想了这样的示例性实施例是落在本公开的范围之内的。
在示例性实施例中，框711.1.1到711.1.V中的每一个可以是用于使用已成功提前解码的帧的所估计数据比特对复合信号r执行IC的框711的实例。例如，框711.1.1到711.1.V中的每一个可包括图7中所示的方法711的框715-750。除非另行注明，否则这些框可执行与针对图7中的相应框所描述的那些操作类似的操作。将理解，为便于解说而未在每个框711.1.1中示出的多个框仍可存在于实际的示例性实施例中。
在图10的框711.1.1中具体示出了框715.1.1，框715.1.1确定是否可为该用户对写入FERAM的信号尝试解码。将领会，在其中实现根据本公开的晚解码技术的示例性实施例中，可甚至在帧的标称终点之后(即，直至虚拟终点)对该帧尝试解码，如本文早先描述的。例如，对于图9中解说的用户A的帧#1，框715.1.1可每4个PCG就尝试解码帧#1，直至虚拟终点915。
框711.1.1中还具体示出了框735.1.1，框735.1.1确定是否已到达帧末尾。将领会，在其中实现根据本公开的晚解码技术的示例性实施例中，将在框735.1.1确定的帧末尾对应于虚拟帧的末尾，而非标称帧的末尾。
将领会，根据本文描述的晚解码技术，接收机一般可并发地尝试解码一用户的多个帧，因为一个帧的虚拟帧跨度可与该相同用户的另一帧的标称(和/或虚拟)帧跨度交迭。例如，在图9中，帧#1的虚拟帧跨度与用户A的帧#2的标称(和虚拟)帧跨度交迭，并且例如在接收到帧#2的PCG#4之后对帧#2执行的解码尝试可在仍对帧#1执行解码尝试的同时发生。为了适应对多个帧的此类并发解码尝试，接收机可为每个用户提供框711的多个(V个)实例，例如711.n.1到711.n.V，其中V对应于如本文早先提到的晚解码缓冲器大小。
将领会，V可基于针对正接收的特定类型的帧所确定的虚拟帧跨度来动态地选取。例如，对于图9的用户A，设置V等于2可能就足够了，因为给定所示的虚拟帧跨度914，一般不会要求接收机并发地解码2个以上帧。
在本公开的另一方面，提供了用于执行残留导频干扰消去(PIC)以获得精细信道估计、以及用此类精细信道估计执行后续话务解调的技术，如本文将参照图11-13进一步描述的。
图11解说根据本公开的接收机的替换示例性实施例1100。除非另行注明，否则图4和图11中相似地标记的块可执行相似功能。接收机1100包括首轮和残留导频估计/重构块1120，其耦合至导频存储器1130，与话务重构块460和话务消去块461相组合。在示例性实施例中，接收机1100的操作可如图12中所描述地进行。
图12解说了在图11的接收机1100中执行首轮PIC、TIC、以及残留PIC的方法1200。
在框1202处，连续地接收采样并将其存储到FERAM(例如，图11中的FERAM412)中。
在框1204处，为多个用户1到N执行首轮导频估计。用于首轮导频估计的技术本领域是公知的，且在本文早先引用的例如美国专利申请序列号12/484,572中进一步描述。
在框1205处，所估计的导频到被存储在导频存储器(例如图11中的导频存储器1130)中以供稍后在残留PIC中使用。存储在存储器中的关于多个用户1到N的导频估计也被记为到
在框1206处，通过从FERAM412中所存储的采样减去在框1204处获得的导频估计来执行首轮导频干扰消去(PIC)。
在框1208处，为所有用户对FERAM412中的采样执行残留PIC。预期残留导频估计将比在框1204处执行的首轮导频估计更准确，这是由于例如因已在框1206处执行了首轮PIC而导致FERAM412中存在较少程度的干扰。在框1208-1216的先前迭代期间，由于本文稍后描述的在框1212处执行的TIC，残留PIC也可获益。
在示例性实施例中，在框1208处执行的操作可以是图13中所示的残留PIC框1208.1所解说的那些操作。在示例性实施例中，框1208处的残留PIC可利用在框1205处存储在存储器中、并在框1207处从存储器读取的从首轮导频估计获得的导频估计。
注意，在框1208处的残留PIC期间获得的导频估计(即，残留导频估计)可被用于在框1205处进一步更新导频存储器。以此方式，可总是向导频存储器提供最新的导频估计。
在框1210处，选择未解码用户群G。
在框1212处，执行话务信道解调。在示例性实施例中，话务信道解调可使用从例如在框1208处执行的残留导频干扰消去获得的信道估计来执行。在示例性实施例中，此类信道估计可对应于导频存储器中所存储的最新导频估计，例如通过在框1207处从存储器读取所存储的导频估计。在示例性实施例中，此类信道估计可对应于残留导频估计如本文参照图13进一步描述的。
进一步在框1212处，基于经解调的话务信道来尝试对关于G中的用户的话务进行解码。
在框1214处，通过基于解码出的数据重构话务信号、并且从FERAM412中的采样r(t)消去重构出的信号来为已成功解码的用户执行TIC。在示例性实施例中，用于重构话务信号的信道估计也可基于存储在导频存储器中、并在框1207处从该存储器读取的导频估计。
在框1216处，检查是否有更多用户要解码。如果是，则该方法返回框1208。如果否，则该方法返回框1204。
图12A解说了图12中引述的残留PIC框1208所执行的操作的示例性实施例1208.1。可以例如在图11中的耙式接收机414的每个耙指解调器中提供1260中所示的框的实例，其中为与每个用户n相关联的相异多径指派分开的耙指。
在图12中，FERAM412中所存储的信号被耦合至信道n估计块1270.n。在信道n估计块1270.n中，加法器1271.n首先加回先前(例如在图12中的框1205处)为用户n存储的导频信号信道估计块1272.n随后基于已知导频码型来计算与用户n相关联的导频信号pn(t)的“残留导频估计”在示例性实施例中，在可用的情况下，可进一步基于为用户n重新编码已成功解码的话务比特。在示例性实施例中，残留导频估计可被存储在存储器(例如，导频存储器1130)中以用于解调话务信号。
随后，使用消去加法器1274.n从块1272.n的输出减去所存储的导频信号以推导与残留导频估计之间的残差。在被称为残留PIC的过程中使用消去加法器1276从信号减去1274.n的输出以生成输出信号1276a。
图13解说了在图11的接收机1100中执行首轮PIC、TIC、以及残留PIC的方法的替换示例性实施例1300。
在框1302处，连续地接收采样并将其存储在FERAM中。
在框1304处，为多个用户1到N执行首轮导频估计。在示例性实施例中，首轮估计的导频可被存储在存储器中以在稍后用于例如残留导频干扰消去。
在框1306处，通过从FERAM412中所存储的采样减去在框1304处获得的导频估计来执行首轮导频干扰消去(PIC)。
在框1306之后，该方法前进到框1307.1处的用户1处理。在所示的示例性实施例中，框1307.1可进一步包括如下文描述的多个框。本领域普通技术人员将领会，框1307.1中的操作也可按需重复，例如对其他用户2到N使用框1307.2到1307.N(未示出)。
在框1308处，在为用户1执行信道解调之前重新估计该用户的信道。在示例性实施例中，此类“重新估计的信道”可比基于首轮导频估计关于该用户的信道估计更准确，这是由于例如在框1306处是为所有用户执行首轮PIC。此外，为后续用户重新估计的信道(例如在用于用户n的框1307.n(未示出)中的相应框1308处执行的)可获益于已对先前用户1到n-1执行的干扰消去。
在框1310处，使用在框1308处推导出的重新估计的信道为用户1执行信道解调。
本领域普通技术人员将领会，在某些示例性实施例中，在框1308-1310处的信道重新估计和信道解调可跨多个耙指执行，并且这些结果例如在BERAM中相组合。
在框1312处，对经解调码元尝试解码，并确定解码是否成功。如果是，则该方法前进至框1314。如果否，则该方法前进至框1318。
在框1314处，根据本文早先描述的原理，为该用户的已成功解码的帧执行后向TIC。
在框1316处，还对FERAM中的采样执行残留PIC以移除已成功解码的用户的导频对尚待解码的其他用户造成的可能干扰。在示例性实施例中，残留PIC可基于数据扩增信道估计(DACE)来进行，如本文早先引用的共同待审申请美国专利申请序列号12/484,572中进一步描述的。在示例性实施例中，残留PIC可利用在框1304之后存储在存储器中的首轮导频估计，如本文早先参照图12A描述的。
在框1316之后，该方法前进至框1322，在此例如根据用于用户2的框1307.2(未示出)执行对下一用户的处理。
在框1318，检查接收到的当前PCG是否是该用户的最后一个PCG。在示例性实施例中，“最后一个”PCG可被定义为虚拟帧的最后一个PCG，如本文早先参照图9描述的。替换地，“最后一个”PCG可被定义为标称帧、或任何其它类型的帧的最后一个PCG。如果是，则该方法前进至框1320。如果否，则该方法前进至框1322，在此执行对下一用户的处理。
在框1320处，可对FERAM中的采样执行残留PIC。例如，残留PIC可如本文早先参照图12A所描述地那样执行。
图14解说根据本公开的方法的示例性实施例1400。注意，方法1400仅是为解说目的而示出的，而不意图将本公开的范围限定于所示的任何特定方法。所示的方法用于从包括导频和干扰信号的收到信号恢复数据。
在框1410处，该方法从收到信号估计导频以生成首轮导频估计。在示例性实施例中，首轮导频估计可根据本领域已知的首轮导频估计技术(例如，如参照图13的框1304描述的那样)来生成。
在框1420处，该方法从收到信号消去首轮导频估计以生成第一经消去信号。在示例性实施例中，该操作对应于关于待解调用户的首轮PIC，如参照图13的框1306描述的。
在框1430处，该方法从第一经消去信号估计干扰信号以生成干扰估计。在示例性实施例中，该干扰信号可以是收到信号中存在的关于其他用户的一个或更多个导频。在示例性实施例中，该干扰信号也可以是如从例如根据本公开的提前解码技术知晓的与待解调用户相关联的话务信号，或与其他用户相关联的话务信号。
在框1440处，该方法从第一经消去信号消去该干扰估计以生成经干扰消去的信号。在示例性实施例中，该操作对应于关于其他用户的首轮PIC，如参照图13的框1306描述的。在示例性实施例中，消去的干扰估计也可以是关于待解调用户的经消去话务信号。
在框1450处，该方法从经干扰消去的信号重新估计导频以生成第二导频估计。在示例性实施例中，该操作对应于为残留PIC执行的操作，如参照图13的框1308描述的。例如，第二导频估计可对应于残留导频估计
在框1460处，该方法使用第二导频估计来解调从收到信号推导出的信号以从收到信号恢复数据。该操作可对应于例如图13的框1312处执行的操作。
虽然已参照cdma2000系统描述了本公开的某些示例性实施例，但是将领会，所公开的技术可现成地应用于替换系统。本文参照图15A-15D进一步描述了根据在其中可以应用本公开的原理的UMTS来工作的示例现有技术无线电网络。注意，图15A-15D仅是为了解说背景目的而示出的，并且不意图将本公开的范围限于根据UMTS来操作的无线电网络。
图15A解说了现有技术无线电网络的示例。在图15A中，B节点110、111、114和无线电网络控制器141-144是被称为“无线电网络”、“RN”、“接入网”或“AN”的网络的部分。该无线电网络可以是UMTS地面无线电接入网(UTRAN)。UMTS地面无线电接入网(UTRAN)是其所包含的构成UMTS无线电接入网的B节点(或基站)和用于B节点的控制装备(或无线电网络控制器(RNC))的统称。这是能够既载送实时电路交换话务类型又载送基于IP的分组交换话务类型的3G通信网络。UTRAN为用户装备(UE)123-127提供空中接口接入方法。由UTRAN提供UE与核心网之间的连通性。无线电网络可以在多个用户装备设备123-127之间传输数据分组。
UTRAN由以下四个接口内部地或外部地连接至其他功能实体：Iu、Uu、Iub和Iur。UTRAN经由被称为Iu的外部接口附连至GSM核心网121。无线电网络控制器(RNC)141-144(在图15B中示出)支持该接口，图15A中示出了其中的141、142。另外，RNC通过被标记为Iub的接口来管理被称为B节点的基站的集合。Iur接口将两个RNC141、142彼此相连接。UTRAN很大程度上独立于核心网121，这是因为RNC141-144由Iur接口互连。图15A公开了使用RNC、B节点以及Iu和Uu接口的通信系统。Uu也是外部的并且将B节点与UE相连接，而Iub是将RNC与B节点相连接的内部接口。
无线电网络可如上所述地被进一步连接至该无线电网络之外的其他网络，诸如公司内联网、因特网、或者常规的公共交换电话网，并且可以在每个用户装备设备123-127与此类外部网络之间传输数据分组。
图15B解说通信网络100B的所选组件，包括耦合至B节点(或基站或无线基收发机站)110、111和114的无线电网络控制器(RNC)(或基站控制器(BSC))141-144。B节点110、111、114通过相应的无线连接155、167、182、192、193、194与用户装备(或远程站)123-127通信。RNC141-144为一个或更多个B节点提供控制功能性。无线电网络控制器141-144通过移动交换中心(MSC)151、152耦合至公共交换电话网(PSTN)148。在另一示例中，无线电网络控制器141-144通过分组数据服务器节点(“PDSN”)(未示出)耦合至分组交换网络(PSN)(未示出)。各种网络元件(诸如无线电网络控制器141-144与分组数据服务器节点)之间的数据互换可以使用任何数目种协议来实现，例如网际协议(“IP”)、异步传输模式(“ATM”)协议、T1、E1、帧中继、和其他协议。
RNC充当多种角色。第一，RNC可以控制对尝试使用B节点的新移动台或服务的准许。第二，从B节点或基站的观点来看，RNC是控制RNC。控制准许确保了移动台被分配最多达网络可用的无线电资源(带宽和信噪比)。这是B节点的Iub接口终止之处。从UE或移动台的观点来看，RNC充当服务RNC，其中该RNC终止移动台的链路层通信。从核心网的观点来看，服务RNC为UE终止Iu。服务RNC还控制对尝试在其Iu接口上使用核心网的新移动台或服务的准许。
对于空中接口而言，UMTS最常使用被称为宽带码分多址(或W-CDMA)的宽带扩频移动空中接口。W-CDMA使用直接序列码分多址信令方法(或CDMA)来区别用户。W-CDMA(宽带码分多址)是第三代移动通信标准。W-CDMA是从面向语音通信的具有有限数据能力的第二代标准GSM(全球移动通信系统)/GPRS演进而来的。W-CDMA的首个商用部署基于称为W-CDMA版本99的标准版本。
版本99规范定义了两种实现上行链路分组数据的技术。最常见的是，要么使用专用信道(DCH)要么使用随机接入信道(RACH)来支持数据传输。然而，DCH是用于支持分组数据服务的主要信道。每个远程站123-127使用正交可变扩展因子(OVSF)码。OVSF码是促成唯一地标识个体通信信道的正交码，如本领域技术人员将领会的。另外，使用软切换来支持微分集并且随DCH采用闭环功率控制。
伪随机噪声(PN)序列常在CDMA系统中用于扩展所传送的数据，包括所传送的导频信号。传送PN序列的单个值所用的时间被称为码片，并且这些码片变化的速率被称为码片率。直接序列CDMA系统的设计中所固有的是接收机将其PN序列与B节点110、111、114的那些PN序列对齐。一些系统(诸如由W-CDMA标准定义的那些系统)使用每个基站的称为主加扰码的唯一PN码来区分基站110、111、114。W-CDMA标准定义了两个用于加扰下行链路的Gold码序列，一个Gold码序列用于同相分量(I)而另一个Gold码序列用于正交分量(Q)。I和Q PN序列在不进行数据调制的情况下在整个蜂窝小区上被一起广播。此广播被称为公共导频信道(CPICH)。所生成的PN序列被截成38,400个码片的长度。38,400个码片的周期被称为无线电帧。每个无线电帧被划分成15个称为隙的相等区段。W-CDMA B节点110、111、114相对于彼此异步地工作，因此一个基站110、111、114的帧定时的知识并不转译成任何其他B节点110、111、114的帧定时的知识。为了获取此知识，W-CDMA系统使用同步信道和蜂窝小区搜索技术。
3GPP版本5及更晚版本支持高速下行链路分组接入(HSDPA)。3GPP版本6及更晚版本支持高速上行链路分组接入(HSUPA)。HSDPA和HSUPA分别是使得能够在下行链路和上行链路上进行高速分组数据传输的信道和过程的集合。版本7HSPA+使用3种增强来改善数据率。第一，版本7HSPA+引入了对在下行链路上的2x2MIMO的支持。通过MIMO，下行链路上所支持的峰值数据率为28Mbps。第二，在下行链路上引入较高阶调制。在下行链路上使用64QAM允许21Mbps的峰值数据率。第三，在上行链路上引入较高阶调制。在上行链路上使用16QAM允许11Mbps的峰值数据率。
在HSUPA中，B节点110、111、114允许若干用户装备设备123-127同时以某个功率电平进行发射。这些准予是通过使用在短期基础上(每数十毫秒)分配资源的快速调度算法来指派给用户的。对HSUPA的快速调度良好地适于分组数据的阵发本质。在高活跃时段期间，用户可以得到可用资源中的较大百分比，而在低活跃时段期间得到较少带宽或者得不到带宽。
在3GPP版本5HSDPA中，接入网的基收发机站110、111、114在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)上向用户装备设备123-127发送下行链路有效载荷数据，并且在高速共享控制信道(HS-SCCH)上发送与下行链路数据相关联的控制信息。有256个用于数据传输的正交可变扩展因子(OVSF或Walsh)码。在HSDPA系统中，这些码被划分成通常用于蜂窝电话(语音)的版本1999(旧式系统)码以及用于数据服务的HSDPA码。对于每个传输时间区间(TTI)而言，向启用HSPDA的用户装备设备123-127发送的专用控制信息向该设备指示码空间内的哪些码将被用来向该设备发送下行链路有效载荷数据以及将被用于下行链路有效载荷数据的传输的调制。
通过HSDPA操作，可以使用15个可用的HSDPA OVSF码来为不同的传输时间区间调度去往用户装备设备123-127的下行链路传输。对于给定的TTI而言，每个用户装备设备123-127取决于该TTI期间分配给该设备的下行链路带宽可以正在使用该15个HSDPA码中的一个或更多个HSDPA码。如已经提到的，对于每个TTI而言，控制信息向用户装备设备123-127指示码空间内的哪些码将被用来向该设备发送下行链路有效载荷数据(除了无线电网络的控制数据以外的数据)以及将被用于下行链路有效载荷数据的传输的调制。
在MIMO系统中，有N(发射天线的数目)乘以M(接收天线的数目)条从发射天线到接收天线的信号路径，并且这些路径上的信号不是相同的。MIMO创建多条数据传输管道。这些管道在空-时域中是正交的。管道的数目等于系统的秩。由于这些管道在空-时域中是正交的，因而它们彼此之间创建的干扰很小。通过恰当地组合这NxM条路径上的信号，用恰当的数字信号处理来实现这些数据管道。注意，传输管道并不对应于天线发射链或者任何一条特定的传输路径。
通信系统可以使用单载波频率或者多载波频率。每条链路可纳入不同数目的载波频率。此外，接入终端123-127可以是通过无线信道或通过有线信道(例如使用光纤或同轴电缆)来通信的任何数据设备。接入终端123-127可以是多类设备之中的任一类，包括但不限于PC卡、致密闪存、外置或内置调制解调器、或者无线或有线电话。接入终端123-127也被称为用户装备(UE)、远程站、移动站或订户站。另外，UE123-127可以是移动的或者固定的。
已与一个或更多个B节点110、111、114建立活跃话务信道连接的用户装备123-127被称为活跃用户装备123-127，并且被认为处在话务状态中。处在与一个或更多个B节点110、111、114建立活跃话务信道连接的过程中的用户装备123-127被认为处在连接建立状态中。用户装备123-127可以是通过无线信道或者通过有线信道(例如，使用光线或同轴电缆)来通信的任何数据设备。用户装备123-127用来向B节点110、111、114发送信号的通信链路被称为上行链路。B节点110、111、114用来向用户装备123-127发送信号的通信链路被称为下行链路。
下文描述图15C，其中明确地示出B节点110、111、114和无线电网络控制器141-144与分组网络接口146对接。(注意，在图15C中，出于简单化仅示出一个B节点110、111、114。)B节点110、111、114和无线电网络控制器141-144可以是无线电网络服务器(RNS)66的一部分，该RNS66在图15A和图15C中被示为环绕一个或更多个B节点110、111、114和无线电网络控制器141-144的虚线。从B节点110、111、114中的数据队列172检索要传送的相关联的数据量并将该数据量提供给信道元件168以传输至与数据队列172相关联的用户装备123-127(图15C中未示出)。
无线电网络控制器141-144通过移动交换中心151、152与公共交换电话网(PSTN)148对接。另外，无线电网络控制器141-144在通信系统100B中与B节点110、111、114对接。另外，无线电网络控制器141-144与分组网络接口146对接。无线电网络控制器141-144协调通信系统中的用户装备123-127与被连接至分组网络接口146和PSTN148的其他用户之间的通信。PSTN148通过标准电话网络(图15C中未示出)与用户对接。
无线电网络控制器141-144包含许多选择器元件136，尽管为简单化而在图15C中仅示出一个。每个选择器元件136被指派成控制一个或更多个B节点110、111、114与一个远程站123-127(未示出)之间的通信。如果选择器元件136尚未被指派给给定的用户装备123-127，则通知呼叫控制处理器140需要寻呼该用户装备123-127。呼叫控制处理器140随后指导B节点110、111、114寻呼该用户装备123-127。
数据源122包含要传送给给定的用户装备123-127的数据量。数据源122将数据提供给分组网络接口146。分组网络接口146接收该数据并将该数据路由至选择器元件136。选择器元件136随后将该数据传送给与目标用户装备123-127处于通信状态的B节点110、111、114。在示例性实施例中，每个B节点110、111、114维护数据队列172，该数据队列172存储要传送给用户装备123-127的数据。
对于每个数据分组而言，信道元件168插入必要的控制字段。在示例性实施例中，信道元件168对数据分组和控制字段执行循环冗余校验(CRC)编码并插入一组码尾比特。数据分组、控制字段、CRC奇偶校验比特以及码尾比特构成经格式化的分组。在示例性实施例中，信道元件168随后编码该格式化的分组并交织(或重排序)经编码分组内的码元。在示例性实施例中，用Walsh码来覆盖经交织分组并用短PNI和PNQ码来扩展该经交织分组。此经扩展数据被提供给RF单元170，RF单元170正交调制、滤波并放大信号。通过天线在空中将下行链路信号发射到下行链路。
在用户装备123-127处，下行链路信号由天线接收并被路由至接收机。接收机对信号进行滤波、放大、正交解调和量化。经数字化的信号被提供给解调器，在解调器处该信号用短PNI和PNQ码来解扩并用Walsh码来解覆盖。经解调数据被提供给解码器，该解码器执行B节点110、111、114处所进行的信号处理功能的逆操作，尤其是解交织、解码和CRC校验功能。经解码数据被提供给数据阱。
图15D解说用户装备(UE)123-127的实施例，其中UE123-127包括发射电路164(包括PA108)、接收电路109、功率控制器107、解码处理器158、处理单元103以及存储器116。
处理单元103控制UE123-127的操作。处理单元103也可被称为CPU。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储器116向处理单元103提供指令和数据。存储器116的一部分还可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
可被实现在无线通信设备(诸如蜂窝电话)中的UE123-127还可包括外壳，该外壳包含发射电路164和接收电路109以允许在UE123-127与远程位置之间传送和接收数据(诸如音频通信)。发射电路164和接收电路109可被耦合至天线118。
UE123-127的各种组件由总线系统130耦合在一起，除数据总线之外，该总线系统130还可包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。然而，出于清晰的目的，各种总线在图15D中被解说为总线系统130。UE123-127还可包括用于处理信号的处理单元103。还示出了功率控制器107、解码处理器158和功率放大器108。
所讨论的方法的各个步骤还可以被存储为位于B节点110、111、114中的存储器161中的软件或固件43形式的指令，如图15C中所示。这些指令可以由图15C中的B节点110、111、114的控制单元162来执行。替换地或者结合地，所讨论的方法的各个步骤可以被存储为位于UE123-127中的存储器116中的软件或固件42形式的指令。这些指令可以由图15D中的UE123-127的处理单元103来执行。
本领域技术人员将理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
本领域的技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的示例性实施例来描述的各种说明性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能集，但此类设计决策不应被解释为致使脱离本发明的示例性实施例的范围。
结合本文中公开的示例性实施例描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中所公开的示例性实施例所描述的方法或算法的步骤可以直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦式可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质。示例存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或更多个示例性实施例中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来承载或存储以指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。另外，任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文所用的碟(disk)和盘(disc)包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软碟和蓝光盘，其中碟常常磁学地再现数据，而盘用激光光学地再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供前面对所公开的示例性实施例的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他示例性实施例而不会脱离本发明的精神或范围。由此，本发明并非旨在被限定于本文中所示出的这些示例性实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最宽泛的范围。除了受到根据所附权利要求的限定以外，本发明不应受其他任何限定。

Claims (26)

1.一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的方法，所述方法包括：
从所述收到信号估计所述导频以生成首轮导频估计；
从所述收到信号消去所述首轮导频估计以生成第一经消去信号；
从所述第一经消去信号估计所述干扰信号以生成干扰估计；
从所述第一经消去信号消去所述干扰估计以生成经干扰消去的信号；
从所述经干扰消去的信号重新估计所述导频以生成第二导频估计；以及
使用所述第二导频估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述收到信号推导出的所述信号是所述经干扰消去的信号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰信号包括第二用户导频。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述经干扰消去的信号重新估计所述导频包括：
将所述首轮导频估计加到所述经干扰消去的信号以生成重构出的信号；以及
从所述重构出的信号估计所述第二导频估计。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在解调从所述收到信号推导出的所述信号之前从所述经干扰消去的信号消去所述第二导频估计，从所述收到信号推导出的所述信号包括从所述经干扰消去的信号消去所述第二导频估计的结果。
6.一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的方法，所述方法包括：
从所述收到信号估计所述第一用户导频以生成首轮导频估计；
从所述收到信号消去所述首轮导频估计以生成第一经消去信号；
根据从所述第一经消去信号推导出的信号重新估计所述第一用户导频以生成第二导频估计；
使用所述第二导频估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复所述第一用户的数据；以及
若成功恢复所述数据，则：基于已成功解码的数据重构所述第一用户导频，以及从所述收到信号消去重构出的第一用户导频。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
若成功恢复所述数据，则：从成功重构出的数据重构第一用户数据信号，以及从所述收到信号消去重构出的第一用户数据信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据信号包括话务信号。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
从所述收到信号估计第二用户导频，以及从所述收到信号消去所估计的第二用户导频以生成第三经消去信号；
根据从所述第一经消去信号推导出的信号重新估计所述第二用户导频以生成第三导频估计，重新估计所述第二用户导频在从所述收到信号消去所述重构出的第一用户数据信号之后执行；
使用所述第三导频估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复第二用户数据。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
若未成功恢复所述数据，则：重新估计所述第一用户导频，以及在所述第一用户的帧末尾从所述收到信号消去所述重新估计的导频。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述帧是所述第一用户的虚拟帧。
12.一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的装置，所述装置包括：
首轮和残留导频估计/重构块，其配置成：
生成所述第一用户导频的首轮估计；
从所述收到信号消去所述首轮估计以生成第一经消去信号；
从所述第一经消去信号估计所述干扰信号以生成干扰估计；
从所述第一经消去信号消去所述干扰估计以生成经干扰消去的信号；以及
通过从所述经干扰消去的信号重新估计所述第一用户的导频来生成所述第一用户导频的第二估计；以及
解调器，其配置成使用所述第一用户导频的第二估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复所述第一用户的数据。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，从所述收到信号推导出的所述信号是所述经干扰消去的信号。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述干扰信号包括第二用户导频。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述首轮和残留导频估计/重构块被配置成通过将所述首轮导频估计加到所述经干扰消去的信号以生成重构出的信号、以及从所述重构出的信号估计所述第一用户导频的第二估计来生成所述第二估计。
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述首轮和残留导频估计/重构块被进一步配置成通过将所述首轮导频估计加到所述经干扰消去的信号以生成重构出的信号来生成所述第二估计，以及在解调从所述收到信号推导出的所述信号之前从所述经干扰消去的信号消去所述第一用户导频的所述第二估计，从所述收到信号推导出的所述信号包括从所述经干扰消去的信号消去所述第二估计的结果。
17.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置包括基站。
18.一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的装置，所述装置包括：
首轮和残留导频估计/重构块，其配置成：
生成所述第一用户导频的首轮估计；
从所述收到信号消去所述首轮估计以生成第一经消去信号；以及
根据从所述第一经消去信号推导出的信号重新估计所述第一用户导频以生成第二导频估计；以及
解调器，其配置成使用所述第二导频估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复第一用户数据；并且
所述首轮和残留导频估计/重构块被进一步配置成：若成功恢复所述数据，则基于已成功解码的数据重构所述第一用户导频，以及从所述收到信号消去重构出的第一用户导频。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述首轮和残留导频估计/重构块被进一步配置成：若成功恢复所述数据，则从成功重构出的数据重构第一用户数据信号，以及从所述收到信号消去重构出的第一用户数据信号。
20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述数据信号包括话务信号。
21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述首轮和残留导频估计/重构块被进一步配置成：从所述收到信号估计第二用户导频，并从所述收到信号消去所估计的第二用户导频以生成第三经消去信号；以及根据从所述第一经消去信号推导出的信号重新估计所述第二用户导频以生成第三导频估计，重新估计所述第二用户导频在从所述收到信号消去所述重构出的第一用户数据信号之后执行，所述解调器被进一步配置成：使用所述第三导频估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复第二用户数据。
22.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述首轮和残留导频估计/重构块被进一步配置成：若未成功恢复所述数据，则：重新估计所述第一用户导频，以及在所述第一用户的帧末尾从所述收到信号消去所述重新估计的导频。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述帧是所述第一用户的虚拟帧。
24.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置包括基站。
25.一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的设备，所述设备包括：
用于从所述收到信号估计所述导频以生成首轮导频估计的装置；
用于从所述收到信号消去所述首轮导频估计以生成第一经消去信号的装置；
用于从所述第一经消去信号估计所述干扰信号以生成干扰估计的装置；
用于从所述第一经消去信号消去所述干扰估计以生成经干扰消去的信号的装置；
用于从所述经干扰消去的信号重新估计所述导频以生成第二导频估计的装置；以及
用于使用所述第二导频估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复数据的装置。
26.一种用于从包括第一用户导频和干扰信号的收到信号恢复数据的设备，所述设备包括：
用于从所述收到信号估计所述第一用户导频以生成首轮导频估计的装置；
用于从所述收到信号消去所述首轮导频估计以生成第一经消去信号的装置；
用于根据从所述第一经消去信号推导出的信号重新估计所述第一用户导频以生成第二导频估计的装置；
用于使用所述第二导频估计来解调从所述收到信号推导出的信号以从所述收到信号恢复所述第一用户的数据的装置；以及
用于若成功恢复所述数据，则基于已成功解码的数据重构所述第一用户导频、以及从所述收到信号消去重构出的第一用户导频的装置。
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