[发明专利]改善突发干扰变化期间无线电网中的信道估计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线电信网络领域，更确切地涉及改善突发干扰变化期间 宽带SIMO/MIMO蜂窝无线电网中的信道估计的方法(使用的缩略词在说 明书末尾给出)。本发明适合于，但不局限于，在对于宽带多小区无线系统 的基站接收机中使用，所述系统基于邻近小区内的频率重用，以及如果需 要的话，在相同的小区中使用SDMA技术。本发明在蜂窝系统中具有特殊 的应用，所述系统基于：

·物理层的OFDM调制和TDMA接入，例如WiMAX和IEEE 802. 16-2004第16部分：用于固定用户台的固定宽带无线接入系统的空中接口。

·物理层的OFDMA-TDMA接入，例如WiMAX和IEEE 802.16e第16 部分：用于固定和移动用户台的固定和移动宽带无线接入系统的空中接口。

·ETSI TS 102 177宽带无线电接入网(BRAN)；HIPERMAN；物理 (PHY)层。

通过权利要求所涵盖的任何明显的修改，本发明还适用于属于用户台 和/或点对点链路的接收机。

本发明适用于具有单个发射天线和至少两个接收天线的多小区SIMO 系统。第一改善在于具有N_R＞2个接收天线的SIMO系统。第二改善在于具 有N_T个发射天线和N_R个接收天线的MIMO系统。本发明的方法通过与一些 先验知识和一些对于噪声和干扰的统计假设一起，仅计算从N_R个天线接收 的N_R个信号来估计信道响应。

背景技术

已知，多径衰落以及来自相同或邻近小区中用户台的同信道干扰是接 收机输出端SINR恶化的主要来源。通常多小区干扰由假设是常数的协方差 矩阵(或噪声功率)计算，并在接收到的信号上应用空间滤波器(以及只 要可用，在发射机中应用预滤波器)以改善输出端中的SINR。

多天线(SIMO/MIMO)是获得更大SINR值的已知方式。在设计天线 阵时，分集和波束形成是两种不同策略，其根据必须对比的特定减损是干 扰或是衰落而典型地采用。当设计天线阵和接收机处理的时候，可使用一 些自由度。

·面向分集的方案利用空间复用增益来减少衰落容限。与载波波长λ相 比使用了大的天线间距，如大于5-8λ，从而信号在不同天线处不相关，并 且信号可以由基于分集的算法、例如MRC进行处理。该算法需要所有天线 处信道响应的知识。

·用于干扰抑制的面向波束形成的方案，使用直至λ/2的小间距，从而 信号在不同天线处完全相关，以及采用波束形成技术(例如MVDR)来滤 除干扰。所使用的算法需要信道响应和干扰功率的空间特征两者的知识。

在相同申请人的名称为：METHOD FOR THE ESTIMATION AND TRACKING OF CHANNEL MODES IN MULTICARRIER COMMUNICA- TION SYSTEMS的欧洲专利申请EP 03425721中，描述了一种用于MIMO 应用的无需DOAs明确计算而估计多OFDM信道响应(按照说明，例如IEEE 2004或802.16e)的方法。相应地，多信道响应被模型化为打包到信道矩阵 的一连串N_R×N_T FIR滤波器组，其元素都是未知的且必须进行估计，以便 向接收机提供已估计的信道响应用于检测发射数据序列。最初所述接收机 相应于一些映射到固定数量的OFDM子载波(导频)以及与发射天线单意 性相关联的训练序列而执行LS信道矩阵估计。所述导频子载波恰好被分配 为传送帧的报头，所述传送帧依赖于信道的变化性计划(所述报头)速率： 如果是快变化性，训练数据实际上还能在每一个OFDM符被发送。所述在 接收训练序列上所执行的信道估计利用存储在接收机中的这些序列的拷 贝。物理参数特征化所述信道，例如：小区维数，多径延迟/角度模式，干 扰的数量和角度位置，等等，所述物理参数在信道矩阵组成中没有明确， 然而信道估计是精确的，因为信道矩阵的元素隐含地反映了所述物理参数 的作用。