[发明专利]消除带内干扰的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在蜂窝电信系统中在相同带宽内接收多数据流的基站和用户设备，特别是消除带内干扰的装置和方法。

背景技术

随着对于蜂窝电信系统中的移动用户的越来越高的数据速率需求的增加，一方面，在某一时刻期望对于单个用户的更快的峰值速率，另一方面，那些增加频谱效率的高级技术是更令人感兴趣的。由于可用无线电频谱的限制，高数据速率会被尽可能多的用户分享。

其中一个最有前途的技术是MIMO，该技术不仅能为每个独立用户在相同带宽中传输多个数据流，如图1所示，也可以在相同带宽中传输来自不同用户的多个数据流，如图2所示。甚至更进一步，具有不同空中接口的两个用户可以在相同带宽内传输无线电信号。

在上述情况中，来自同一用户或不同用户的交叉数据流互相干扰，因此带内干扰预期存在于每个数据流。也就是说，当解调或解码数据流1时，存在来自于数据流2的信号分量，反之亦然。该信号分量实际上是除背景噪声之外的干扰。因此，在接收器端，一些特殊的高级技术必须参与进来以减轻或消除在数据中的串扰。串行干扰消除(SIC)是减轻或消除串扰的技术之一，如图3所示。

SIC接收器的思想是利用数据能够关于CRC校验和被正确解码的情况。在所有的交叉数据流中，如果CRC被观察到，则数据流被重新解码和重新调制，然后与信道估计一起被再生。再生信号又从总的接收信号中被减去，以得到残余信号。最后对那些CRC校验和不正确的剩下的交叉数据流的残余信号进行第二次尝试解调和解码。

图4示出了叫作turbo-SIC接收器的另一个例子。通过解码后取出对数似然比(LLR)值和执行软调制以重建信号星座估计，然后像前面例子一样地再生信号，turbo-SIC接收器甚至更多地利用了CRC正确的数据流。解码后的LLR数值被认为对信号再生来说更可靠和有益。期望以复杂度为代价从Turbo-SIC得到某种大幅的性能改善。

SIC和turbo-SIC接收器都使用CRC校验和作为确定相关信号是否应该被再生的唯一标准。自然CRC校验和对单个错误比特是零容忍的，这意味着只有当所有的解码出来的比特都正确时干扰信号才能被再生，所以对解码后再生来说，这个标准实际上非常高，因此消除了大部分解码出来的比特是正确的情况的可能性。关键点是找到可替代标准，该标准不能像CRC校验和那样太严格。

发明内容

本发明提出了一种用于再生干扰信号的新标准，代替传统CRC校验和。在这个新标准中，单纯根据输入到解码器的软比特计算信用(credit)，该信用实际上就是软比特的信噪比。因此软比特或者在解调之后或者在HARQ(混合自动重传请求)组合之后能够被获得。如果信用比预定阈值大，则干扰信号被再生，并从总的接收到的信号减去该干扰信号，然后对剩下的信号尝试进行第二次解调和解码。

这个新标准实际上允许解码前再生，这意味着，如果处理时间不被允许，干扰信号甚至能够在被解码前基于软比特被再生。预定阈值可以比在解码后再生的情况下稍高一点。预定阈值能够由软件根据不同应用场景如在现有技术中一样被配置，其可以为-10dB～20dB。

本发明的一个目标是为采用多入多出技术的蜂窝电信系统提供一种消除带内干扰的装置，包括：用于接收传输信号和获得干扰数据流的接收器；用于计算信用的值的信用评估模块；用于确定信用是否高于预定阈值的判断模块；通过利用干扰数据流再生干扰信号的再生模块；用于从接收到的传输信号减去再生的干扰信号以得到目标信号的减法器；用于解调和解码目标信号的解调和解码模块。

根据本发明的某个实施方式，信用评估模块被配置成通过使用干扰数据流的软比特来计算信用的值。

根据本发明的另一实施方式，软比特是在干扰数据流的解调之后或干扰数据流的混合自动重传请求组合之后获得的。

根据本发明的又一实施方式，信用评估模块包括：用于抽取软比特的幅度x_i的抽取器；用于计算软比特x_i的平均值A₁的第一计算器；用于计算软比特x_i的平方的平均值A₂的第二计算器；用于计算软比特x_i的三次方的平均值A₃的第三计算器；用于计算决策变量的第四计算器；通过使用计算得到的决策变量Z和以下公式来计算ρ值作为信用的第五计算器：