[發明專利]移動通信系統中信道估計的裝置和方法

有效

• 申請號: 200980118312.X
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN102037698A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 金成洙;樸正淳;周慧強
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

技術領域

本發明一般涉及移動通信系統中信道估計的裝置和方法，并且更具體地，涉及對于存在信道功率的位置來估計信道脈沖響應(Channel?Impulse?Response，CIR)以增強信道估計器的性能的裝置和方法。

背景技術

最近，通信產業的進步和用戶對互聯網服務的需求的增長提高了對可以有效提供互聯網服務的通信系統的需求。為了響應于該需求，引入了具有足夠寬帶的寬帶無線接入(BWA)系統以滿足正在增長的對于有效提供的互聯網服務的用戶需求。

BWA系統在整體上支持語音服務以及諸如各種低速和高速數據服務和高分辨率視頻之類的多媒體應用服務。BWA系統使用2GHz、5GHz、26GHz和60GHz的寬帶基于無線介質在移動或靜止環境中接入公共交換電話網(PSTN)、公共交換數據網(PSDN)、因特網、國際移動電信(IMT)-2000網以及異步傳輸模式(ATM)網，并支持超過每秒2兆比特(Mbps)的信道傳輸速率。基于終端移動性(靜止或移動)、通信環境(室內或室外)和/或信道傳輸速率，可以將BWA系統分為寬帶無線用戶網、寬帶移動接入網和高速無線局域網(LAN)。

作為國際標準化組織的電氣和電子工程師協會(IEEE)802.16工作組使BWA系統的無線接入方案得以標準化。

與用于語音服務的傳統無線技術相比，IEEE?802.16標準使得更多的數據可以在更短的時間內在較寬的數據帶寬上進行傳輸，并且可以使所有用戶可以有效共享和利用信道(或資源)。并且，使用保證的服務質量(QoS)，用戶可以根據服務特性來享受不同質量的服務。

IEEE?802.16通信系統針對物理信道采用正交頻分復用(OFDM)/正交頻分多址(OFDMA)方案。也就是，使用OFDM/OFDMA方案，BWA系統通過使用多個副載波來發送物理信道信號，實現了高速率數據傳輸。

BWA系統使用多蜂窩(cell)結構來支持移動臺(MS)的移動性，其中每個蜂窩利用相同的頻率來實現更好的效率。然而，在這種基于多蜂窩的系統中，來自相鄰蜂窩的干擾極大地影響它的性能。

無線接入系統中的發射機編碼用于發送的信息數據，然后生成導頻信號。接著，發射機將數據碼元和導頻碼元分配到副載波，并通過快速傅立葉逆變換(IFFT)將碼元轉換為時域信號。

因而，接收機從所接收的信號中消除保護間隔，通過FFT將所接收的信號轉換為頻域信號，使用導頻信號估計信道，并使用所估計的信道來均衡單一抽頭信道。接收機使用所接收的、經信道均衡的信號來確定對數似然比(LLR)，并使用LLR通過信道解碼來生成最終的信息比特。

接收機的信道估計器估計導頻位置處的信道，使用離散傅立葉逆變換(IDFT)執行到時域的轉換，使用所轉換的信道脈沖響應(CIR)來估計信道的最大時延，通過應用適于時遲的時間窗口來僅僅提取有效CIR，并通過將DFT應用到所提取的有效CIR來轉換到頻域。

不利的是，當相對于所使用的頻帶來說保護帶的比例不可忽略時，由于頻譜泄漏而造成在頻帶邊緣處信道估計急劇惡化。

此外，因為僅僅使用信道的最大時延來應用時間窗口，所以CIR包括相當大的噪聲功率，在時間軸上具有相當多的擴散。因而，在具有低信噪比(SNR)的區域中，性能降低。

為了解決這些缺點，已經提出了應用虛擬導頻和頻域窗口的方法。該方法雖然在一定程度上幫助減少帶邊緣性能降低，但是仍然經受著由虛擬導頻生成過程的非準確性導致的性能降低以及由頻率窗口的噪聲影響導致的信道解碼性能降低。

在該方面，提出了如下串行干擾消除方法：搜索時域的最大功率的路徑，使用搜索到的路徑去除失真分量，然后搜索最大路徑。然而，當作為串行干擾消除的根本問題即初始估計值的準確度下降時，不能有效消除干擾。

發明內容

本發明被設計來至少解決上述問題和/或缺點，并至少提供下面描述的優點。因而，本發明的一方面是提供用于增強移動通信系統的信道估計性能的裝置和方法。

本發明的另一方面是提供用于搜索包括信道功率的群以增強移動通信系統的信道估計性能的裝置和方法。

本發明的還一方面是提供用于估計在其中存在信道功率的群的CIR以便增強移動通信系統的信道估計性能的裝置和方法。

根據本發明的一方面，移動通信系統中估計信道的裝置包括：信道脈沖響應(CIR)搜索器，用于選擇存在信道功率的區域；CIR估計部分，用于估計所選擇的CIR群的CIR；以及離散傅立葉變換(DFT)，用于對所估計的CIR執行DFT。