[发明专利]协方差矩阵估计方法及装置

说明书

技术领域

本方法涉及用于估计无线通信系统中通信信号的协方差矩阵的迭代方法。此外，本发明还涉及此类协方差矩阵的使用方法、对应设备、一种计算机程序以及一种计算机程序产品。

背景技术

在多小区场景中，网络用户(例如，3GPP LTE系统中的UE)不仅会接收来自服务小区的信号，而且会接收来自通信系统的其他小区的干扰信号。3GPP在LTE系统中提出频率复用因子为1，这意味着干扰通常会很高。在下行链路中，UE会受到来自邻近e-NodeB的信号的干扰。在上行链路中，e-NodeB会受到已分配给同频无线资源的邻近小区中其他UE的信号的干扰。图1示出了此种通信系统中的下行链路干扰和上行链路干扰。

如图1所示，下行链路/上行链路干扰会降低接收器性能。为了实现最佳接收器性能，可以联合检测指定信号和干扰信号。然而，这种联合检测通常不可行，因为不存在解码干扰信号和联合解码所需的必要信息，例如，轶指示符(RI)、预编码矩阵指示符(PMI)、解调编码方案(MCS)、无线资源分配等。必要信息的缺失还使干扰信号的检测和消除变得非常困难。

通过测量/估计干扰的统计数据，可以显著减轻干扰的影响。例如，众所周知，最小均方差(MMSE)接收器利用干扰加噪声的经估计的协方差矩阵可以显著提高吞吐量(TPUT)性能。此种MMSE接收器被称为如MMSE IRC(干扰拒绝合并)接收器。协方差矩阵还可以用在其他类型的接收器中。例如，在最大似然(ML)或类ML接收器中，该协方差矩阵用于对干扰加噪声进行预白化。

一般来说，干扰统计数据测量/估计的越好，就可以实现更好的接收器性能。

在现有技术中，有若干用于估计干扰加噪声的协方差矩阵的非迭代方法为大家所熟知。然而，此类非迭代方法的性能不令人满意。

另一种方法是使用估计干扰的协方差的迭代方法。例如，基于来自涡轮解码器或多入多出(MIMO)检测器的的对数似然比(LLR)输出，可以再生来自服务小区的传输信号，其通常称为软符号。这些符号可以从用于估计干扰加噪声的协方差矩阵的接收信号中减去，如下

其中为再生的软符号，为基于单个数据资源元素(RE)的数据的协方差矩阵估计。然而，由于不够准确，大多数方法会取上述的协方差矩阵样本的平均值以得到更好的估计质量。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种消除或解决现有技术解决方案中的缺点和问题的解决方案。

根据本发明的第一方面，上面所提及的和其他目的通过一种用于估计无线通信系统中通信信号的协方差矩阵的迭代方法实现，其中所述无线通信系统中的通信信号包括参考符号和数据符号；所述方法包括以下步骤：接收在无线信道上传输的至少一个通信信号，所述接收通信信号包括预期给接收器节点的至少一个指定通信信号和一个或多个干扰通信信号；所述方法进一步包括以下步骤：

a)基于所述接收通信信号的参考符号计算参考符号协方差矩阵估计

b)在第一迭代步骤中将所述参考符号协方差估计输入到检测器或解码器中以获得已解调的或已解码的通信信号，并且随后在后续迭代中将所述来自步骤e)的协方差估计输出输入到所述检测器或解码器中，从而为每次迭代获得更新的已解调或已解码的通信信号；

c)将所述已解调或已解码的通信信号输入到符号发生器中以获得再生的通信信号；

d)基于所述再生的通信信号的数据符号为每次迭代计算更新的数据协方差矩阵估计

e)将所述参考符号协方差矩阵估计和所述更新的数据协方差矩阵估计进行组合以基于所述组合的协方差矩阵估计获得协方差矩阵估计输出；以及

f)转发所述协方差矩阵估计的输出到步骤b)中的检测器或解码器，从而为每次迭代获得所述更新的已解调或已解码的通信信号。

根据实施例，所述方法进一步包括以下步骤：在滤波窗口上滤波所述参考符号协方差矩阵估计和所述更新的数据协方差矩阵估计所述滤波窗口定义了一组资源块，RB或RE，其中RB包括多个RE。