[发明专利]用于无线通信系统的信道估计的体系结构和方法

说明书

背景技术

在诸如正交频分复用(OFDM)等频分无线通信中，执行信道估计以估计给定无线信道造成的信号幅移和相移。对于基于导频的信道估计，导频和数据音可分布在整个时间频率资源块阵列内，该时间频率资源块阵列通常在802.16m标准中称为物理资源单元(PRU)，并且在LTE标准中称为资源块。为执行信道估计，计算必须有规律地执行，如在一个PRU的级别。甚至在此级别，涉及大量的计算以执行信道估计。在802.16m标准中，每个通信子帧可传送预设数量的符号。在一个示例中，子帧中可用频率副载波的数量可以为1728，并且每个PRU可包含6个符号乘以18个副载波，使得一个子帧对应于96个PRU。

使用在多个信道上分布的导频的已知信道估计技术包括线性最小均方误差(LMMSE)技术。由于计算复杂性，当前信道估计技术一般情况下应用简单的一维(1-D) LMMSE运算。然而，原则上二维(2D)信道估计(例如，同时处理所有导频并且产生所有信道估计的LMMSE运算)由于其比其中先沿频率或时间轴然后沿另一轴组合导频的单维LMMSE更卓越的性能而合乎需要。使用2D LMMSE的缺陷是矩阵大小：对于使用典型资源块大小的直接2D LMMSE方案，将导频值与每个副载波上估计的信道相关的每个系数矩阵的大小可在6×108与21×126之间，这对应于导频的数量乘以PRU中副载波的数量。另外，在统计MIMO模式、交织样式、子帧持续时间等的组合时，有大约100种不同矩阵适合用于不同传送模式。因此，用于甚至2D LMMSE的简单实现的总存储大小是大约每信噪比(SNR)点120000个系数。另外，为了在可能时通过处理过去子帧的导频而使用2D LMMSE来获得改进的信道估计，计算中涉及的导频数量必须随着计算的复杂性而增大。

此外，最佳信道LMMSE估计矩阵随SNR和信道模型而变化，信道模型一般情况下由描述延迟扩散的功率延迟剖面(profile)和描述时间可变性的多普勒谱组成。存储用于SNR、信道条件和导频结构的每个组合的不同矩阵可能是不可行的，并且因此这些矩阵的在线计算是合乎需要的。然而，在直接实现中，LMMSE信道估计矩阵的计算要求复杂的矩阵运算，包括其维数是导频的数量（例如，高达21×21）的矩阵的矩阵求逆。

就这些和其它考虑因素而言，一直以来便需要所述改进。

附图说明

图1示出通信系统的一个实施例。

图2示出两阶段信道估计体系结构的一个实施例。

图3示出两阶段信道估计体系结构的另一实施例。

图4示出两阶段信道估计体系结构的另一实施例。

图5示出包括LMS自适应的信道估计体系结构的又一实施例。

图6是示范系统实施例的图。

具体实施方式

各种实施例可通常涉及采用使用频分复用的无线通信的系统。一些实施例可特别涉及用于基于传送的导频的信道估计的体系结构和方法。

在各种实施例中，两阶段信道估计技术和体系结构可应用到多输入多输出通信系统。在一些实施例中，通信系统可采用频分无线通信，频分无线通信可提供在大量间隔紧密的载波内分布的导频，其各自被指派到相应的信道集合。根据各种实施例，提供了体系结构和方法以处理来自诸如PRU或子帧的资源的导频和数据音，使得数据音的处理可以以逻辑顺序（例如，映射特定编码数据流的正交调幅(QAM)符号的顺序）执行，同时一部分信道估计以物理顺序进行。在一些实施例中，信道估计和白化(whitening)可以以物理顺序执行。

各种实施例可包括一个或多个元件。元件可包括布置为执行某些操作的任何结构。虽然实施例可通过在作为示例的某个布置中有限数量的元件进行描述，但根据给定实现的需要，实施例可在备选布置中包括或多或少的元件。要注意的是，对“一个实施例”或“实施例”的任何引用指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的短语“在一个实施例中”不一定全部指同一实施例。