[发明专利]均衡结构和均衡方法

说明书

本发明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。

本发明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均衡结构和均衡方法使用了 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。

本发明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 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。本发明的均衡结构包括：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发明的方法权利要求之一的 步骤。

本发明的均衡结构和均衡方法允许降低处理复杂度，同时仍旧保 持很高的性能。有利的是，在本发明的均衡结构中，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。