[發明專利]用于多碼CDMA系統的MMSE空時均衡器的最優權重

有效

• 申請號: 200680043068.1
• 申請日: 2006-06-14
• 公開（公告）號: CN101310450A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: B－H·金;M·弗里;X·張
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69;H04B7/216;H03H7/30;H04L27/06;H04L27/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳煒

背景

領域

本發明一般涉及CDMA通信系統，尤其涉及用于MIMO多碼CDMA系 統的線性MMSE空時均衡器。

背景

在無線通信系統中，若干用戶共享公共頻譜內的信道。為了避免由于若干 用戶在該通信信道上同時傳送信息而導致的沖突，需要對向用戶分配可用信道 容量有某種規則。用戶接入通信信道的規則通過各種形式的多址協議來實現。 一種形式的協議稱為碼分多址(CDMA)。除對有限容量的信道提供多址分配 之外，協議還可提供其它功能。例如，協議可通過使得非預期接收機難以進行 攔截和解碼——也稱為低攔截可能性——來提供用戶彼此之間的隔離、限制用 戶之間的干擾、以及提供安全性。

在CDMA系統中，是通過編碼每個信號來使該信號與其它用戶的信號分 開。信息信號被唯一性地編碼成傳輸信號。了解用戶的碼序列的預期接收機可 解碼該傳輸信號以接收信息。該信息信號的頻譜由一碼來擴展以使得經編碼的 傳輸信號的帶寬遠大于該信息信號的原始帶寬。出于這個原因，CDMA是一種 形式的“擴頻”編碼。每個用戶的信號的能量跨信道帶寬擴展，以使得每個用 戶的信號對于其他用戶表現為噪聲。只要解碼過程能達成適當的信噪比，該信 號中的信息就可被恢復出來，(將合需用戶信號與其他用戶信號構成的“噪聲” 分離開)。影響用戶信號的信息恢復的其它因素有每個訂戶的環境中的不同狀 況，諸如衰落、蔭蔽和多徑等。蔭蔽是由例如龐大建筑物等的遮斷發射機與接 收機之間的信號傳輸路徑的物理對象所導致的干擾。多徑是作為信號行過不同 長度的多個路徑并在不同時刻到達接收機的結果而發生的一種信號畸變。多徑 也稱為通信信道的“時間擴散”。同相地接收到的信號彼此增強并在接收處產 生一更強的信號，而異相地接收到的那些信號產生弱或衰落信號。多徑衰落還 可能會隨時間變化。例如，在移動的汽車中載帶的通信單元中，多徑衰落的量 可能會快速變化。

為了提供對抗有害路徑效應的分集并提升性能，可使用多個發射和接收天 線。如果這些發射與接收天線之間的傳輸路徑是線性無關的(即，一條路徑上 的傳輸不是形成為其它路徑上的傳輸的線性組合——這通常在某種程度上為 真，則正確接收所傳送的信號的似然性隨天線數目的增加而增大。通常，隨著 發射和接收天線數目的增加，分集得以增強且性能得以提升。這種在發射機和 接收機處采用多個天線的做法被用在多輸入多輸出(MIMO)系統中。

如果在發射機或接收機處有多個天線可用，則峰值吞吐量可使用諸如空 間復用和碼重用等的技術用來提升。使用碼重用的話，分配用于傳輸的每個信 道可調制最多達M個相異的數據流，其中M是發射天線的數目。共享相同碼 的諸數據流是基于其空間特性來區分的，這要求接收機有至少M個天線。原 則上，有碼重用的情況下的峰值吞吐量是用單個天線所能達成的率的M倍。

在MIMO多碼CDMA系統中，如果空時均衡器使用使均衡器輸出碼片序 列的均方誤差最小化的最小均方誤差(MMSE)加權向量，則在不同發射天線 中重用相同擴展碼會使均衡性能降級。CDMA解擴器使流間干擾分量發生與多 徑干擾和背景噪聲分量的情形不同的畸變。這使現有技術的MIMO系統的性 能降級。

因此在本領域中需要一種可供能在不同發射天線中重用擴展碼的多輸入 多輸出(MIMO)多碼CDMA系統中使用的增強型碼片級線性空時均衡器。

概述

在一個方面中，一種CDMA接收機包括可操作地連接到數個接收天線的 空時均衡器，其中該空時均衡器應用包括作為擴展因子的函數的系數的加權向 量。

在另一方面中，一種CDMA接收機包括具有均衡系數的空時均衡器、以 及解擴器，其中這些均衡系數至少部分地是擴展因子的函數。

在又一方面中，一種方法包括：經由多個接收天線接收多個信號，其中接 收自每個接收天線的信號包括從一發射機單元傳送的一個或多個信號的組合； 以及用具有系數的加權向量來處理該信號以生成多個比特流，其中這些系數至 少部分地是擴展碼重用的函數。

在再一個方面中，一種CDMA接收機包括：用于均衡的裝置，其可操作 地連接到數個接收天線，其中該用于均衡的裝置應用包括作為擴展因子的函數 的系數的加權向量；以及用于解擴的裝置，其可操作地連接到該用于均衡的裝 置，其中該用于解擴的裝置將經均衡的度量序列分成多個調制碼元序列。

附圖簡述