CN1615597A - 用于减少干扰的移动终端内的多用户检测 - Google Patents

Abstract

通过给移动终端(4)提供多用户检测器(41，42，43)，能够改善类似直接序列－码分多址***或DS－CDMA***的通信***中的移动终端(4)内的干扰消除。这些多用户检测器需要其它移动终端(2，3，5，6，7，8，9)的扩展代码，在基站(1)内可获得这些扩展代码，并因此需要发送这些扩展代码给所述移动终端(4)。通过进一步将其它移支终端(2，3，5，6，7，8，9)的功率信息发送给移动终端(4)，选择器(52)能在所述移动终端(4)内进行智能选择，并选择最重要的扩展代码，从而减少计算复杂性。通过在基站(1)内定位一个选择器(22)，也能在所述基站内进行智能选择。最好逐个天线扇区和/或根据天线扇区进行选择，在这种情况下需要使用其它移动终端(2，3，5，6，7，8，9)的方向信息。

Description

用于减少干扰的移动终端内的多用户检测

技术领域

本发明涉及包括基站和移动终端的电信***，所述基站包括用来生成扩展代码的发生器，并且至少一个移动终端包括用来降低干扰的干扰消除器。

本发明还涉及用于包括基站和移动终端的电信***中的一种基站，所述基站包括用来生成扩展代码的发生器，并且至少一个移动终端包括用来降低干扰的干扰消除器，而且本发明涉及用于包括基站和移动终端的电信***中的一种移动终端，所述基站包括用来生成扩展代码的发生器，并且所述移动终端包括用来降低干扰的干扰消除器，本发明还涉及用于在移动终端内减少干扰的一种方法，该方法包括在基站中生成扩展代码的步骤，本发明还涉及一种通过基站的处理器运行的处理器程序产品，用于包括所述基站和移动终端的电信***的基站内，所述处理器程序产品包括用于在所述基站内生成扩展代码的生成功能，并且至少一个移动终端包括用来降低干扰的干扰消除器，本发明还涉及一种通过移动终端的处理器运行的处理器程序产品，用于包括基站和移动终端的电信***的移动终端内，其中所述基站包括用来生成扩展代码的发生器，并且所述处理器程序产品包括用来降低干扰的干扰消除功能。

这种电信***例如是直接序列码分多址***或DS-CDMA***。

背景技术

一种现有技术的电信***可从US 6,222,833 B1中公知，其公开包括用来生成扩展代码的发生器的基站。这种发生器被耦合到多用户检测器，其具有带匹配滤波器的相关***，用来解扩展接收信号(通过将接收信号与扩展代码相关联)并提供每个多用户的采样，一个缩减器(reductor)耦合到所述相关***，用来降低这些采样中的多址联接干扰(Multiple Access Interference)或MAI，和一个耦合到所述缩减器的用来恢复多用户消息的决策器。现有技术的移动终端包括干扰消除器，用来分散减少多址联接干扰或MAI，它可以按数据辅助检测器和非数据辅助检测器进行分类。数据辅助检测器自适应学习MAI的结构，而非数据辅助检测器作为随机处理来对待MAI，其中随机处理的统计量将进行估算。

然而，特别地，由于所述自适应学习(这是一种缓慢收敛处理过程)和/或所述估算(这是一种不精确处理过程)的结果而使得移动终端内的干扰消除不充分，所以公知的电信***是有缺点的。

发明内容

本发明的目的特别地是提供一种在前序中所述的电信***，其中改善移动终端内的干扰消除。

按照本发明的电信***的特征在于，所述基站包括耦合到所述发生器的一个发射机，用于发送包括至少部分的其它移动终端的扩展代码的信息给所述至少一个移动终端，所述至少一个移动终端包括用来接收所述信息的接收机，所述干扰消除器包括耦合到所述接收机的多用户检测器，用于使用所述信息来减少干扰。

通过提供具有多用户检测器的所述至少一个移动终端，其中多用户检测器需要包括其它移动终端的扩展代码的信息，以便能够比普通(分散式)干扰消除器更多地减少多址联接干扰或MAI，移动终端内的干扰消除得以大大改善。由于所述移动终端现在需要所述信息，已经为它自己用途获得这一信息的基站将被配备用于向移动终端发送这一信息的发射机，而移动终端因此将被配备用于接收这一信息的接收机。基站从而使用公共控制信道用于向几个或所有移动终端广播这一信息，或使用一个终端专用控制信道用于向一个移动终端发送这一信息，或使用数据信道用于向一个移动终端发送这一信息。

特别地，本发明基于多用户检测器是比普通(分散式)干扰消除器更好的干扰消除器的见识，并且特别地基于移动终端内的多用户检测器所需的信息可以从基站发送给移动终端的基本思想。

特别地，本发明解决这一问题的办法是提供一种在前序中所述的电信***，其中改善移动终端内的干扰消除以及改善电信***的容量。

权利要求2中所限定的根据本发明的电信***的第一实施例的优点在于，耦合到所述移动终端中的所述接收机的所述选择器通过选择将由所述移动终端中的所述多用户使用的一部分所述信息来减少移动终端中的计算复杂性。该选择器利用其它移动终端的功率信息(类似功率电平)进行智能选择，例如通过将这一功率信息与一个门限值进行比较并响应于比较结果选择最重要的扩展代码，例如仅仅选择其功率电平大于所述门限值的那些其它移动终端的扩展代码。由于利用与由于以较低功率发射(例如靠近基站的结果)而使其功率电平小于所述门限值的其余的其他移动终端相比要高(例如远离基站的结果)的功率发射，所以这些其它移动终端将引起大部分的干扰。

权利要求3中所限定的根据本发明的电信***的第二实施例的优点在于，位于所述发生器和所述发射机之间的所述选择器通过选择将向所述至少一个移动终端发送的许多其它移动终端的扩展代码和功率信息来降低移动终端内的计算复杂性并减少将广播/发送的信息量。该选择器例如通过利用其它移动终端的功率信息(功率电平)进行智能选择，例如通过将这一功率信息与一个门限值进行比较，并且响应于比较结果来选择最重要的扩展代码，例如仅仅选择其功率电平大于所述门限值的那些其它移动终端的扩展代码来进行智能选择。由于利用与由于以较低功率发射(例如靠近基站的结果)而使其功率电平小于所述门限值的其余其他移动终端相比要高(例如远离基站的结果)的功率发射，所以这些其它移动终端将引起大部分的干扰。

权利要求4中所限定的根据本发明的电信***的第三实施例的优点在于，所述信息还包括其它移动终端的方向信息，所述信息允许在移动终端内以及在基站内更加智能地完成所述选择。包括具有天线扇区的智能天线的基站能够在第一天线扇区内的移动终端和第二扇区内的移动终端之间进行识别，这允许在移动终端内以及在基站内逐个天线扇区和/或根据天线扇区执行所述选择。

按照本发明的基站、按照本发明的移动终端、按照本发明的方法以及按照本发明的处理器程序产品的实施例对应着按照本发明的电信***的实施例。

本发明的这些及其它各方面从下文中所述的实施例中将是显而易见的并将结合这些实施例进行阐述。

附图说明

图1以方框图形式表示按照本发明的电信***，其包括本发明的基站和本发明的移动终端；和

图2表示按照本发明的基站和按照本发明的移动终端。

具体实施方式

图1表示按照本发明的电信***，其包括根据本发明的基站1和根据本发明的移动终端2-9。基站1包括用于将一个小区划分成八个扇区的智能天线：第一扇区包括终端2-6，其中终端2-5在远处并且利用较高功率发射，而终端6更靠近基站1并且利用较低功率发射，第二扇区包括利用较高功率发射的终端7，等等，并且第八扇区包括终端8、9，其中终端8利用较低功率发射，而终端9利用较高功率发射。

图2表示按照本发明的基站1和按照本发明的移动终端4。

基站1包括控制器10，其具有耦合到发生器21和耦合到选择器22的一个处理器20。处理器20的输出端被耦合到发射机16的输入端，而发射机16的输出端被耦合到双工器15的输入端，双工器15的输入/输出端被耦合到一个用于移动通信30的智能天线，并且双工器15的一个输出端被耦合到接收机14的一个输入端，接收机14的输出端被耦合到相关***13的一个输入端和处理器20的一个输入端。相关***13例如包括各自耦合到处理器20的匹配滤波器，用于解扩展接收的信号并且提供每个多用户的采样，这些匹配滤波器的输出端被耦合到缩减器12的输入端，该缩减器例如包括组合器，通常是每个匹配滤波器一个组合器，用于将来自这一匹配滤波器的采样与所有其它滤波器的适配采样进行组合，以减少采样中的多址联接干扰或MAI。所述组合器的输出被耦合到决策器11的输入端，该决策器例如每一输入端包括一个比较器以及耦合到所有比较器上用于恢复多用户消息的一个组合电路。所述比较器均被耦合到处理器20，并且所述组合电路被耦合到处理器20。所述缩减器12被认为是一个多用户检测器，或缩减器12连同相关***13和/或决策器11一起被认为是一个多用户检测器。

移动终端4包括控制器40，其包括耦合到存储器51和耦合到选择器52的一个处理器50。移动终端4还包括发射机46，其输出端被耦合到双工器45的输入端，双工器45的输入/输出端被耦合到用于移动通信30的天线，并且双工器45的一个输出端被耦合到接收机44的一个输入端，接收机44的一个输出端被耦合到相关***43的一个输入端和处理器50的一个输入端。相关***43例如包括均耦合到处理器50的匹配滤波器，用于解扩展接收的信号和提供每个多用户的采样，这些匹配滤波器的输出端被耦合到缩减器42的输入端，该缩减器包括例如组合器，通常每一个匹配滤波器一个组合器，用于将来自这一匹配滤波器的采样与所有其它滤波器的适配采样进行组合，以减少采样中的多址联接干扰或MAI。所述组合器的输出端被耦合到决策器41的输入端，该决策器例如每一输入端包括一个比较器以及耦合到所有比较器上用于恢复预定发送至这一移动终端4的消息的一个组合电路。所述比较器各自耦合到处理器50，并且所述组合电路被耦合到处理器50。所述缩减器42被认为是一个多用户检测器，或缩减器42连同相关***43和/或决策器41一起被认为是一个多用户检测器。

现有技术终端不包括多用户检测器，但包括例如能够以数据辅助检测器和非数据辅助检测进行分类的分散式干扰消除器。数据辅助检测器自适应学习多址联接干扰或MAI的结构，而非数据辅助检测器将MAI视为其统计量将进行估算的随机处理过程来对待。结果，由于所述自适应学习(这是一种缓慢收敛处理过程)和/或所述估算(这是一种不精确的处理过程)，终端内的消除干扰不充分。

按照本发明的移动终端4包括一个多用户检测器，其形式为例如缩减器42，还可能一起具有相关***41和/或决策器43。按照本发明的基站1包括通过处理器20耦合到发生器21的发射机16，用于向所述移动终端4发送包括(至少部分)其它移动终端2，3，5，6，7，8，9的扩展代码的信息，所述移动中端4包括用于接收所述信息的接收机44。

通过为所述移动终端4提供多用户检测器41，42，43，其需要包括其它移动终端2，3，5，6，7，8，9的扩展代码的信息，以便能够比普通(分散式)干扰消除器更多地降低多址联接干扰或MAI，移动终端4内的干扰消除大大得以改善。由于所述移动终端4现在需要所述信息，所以已为其自身用途获得该信息的基站1将装备有发射机16，用于向移动终端4发送这一信息，而移动终端4因此将装备有用于接收这一信息的接收机44。基站1从而采用公共控制信道用于向几个或所有移动终端广播这一信息(在这种情况下通常是将所有相关终端的所有扩展代码发送到所有相关终端)，或利用一个终端专用控制信道或数据信道用于非广播地向一个移动终端发送这一信息(在这种情况下通常是将所有相关终端2-9的所有扩展代码发送到所有相关终端2-9，但是交替地只发送仅仅其它终端2，3，5，6，7，8，9的扩展代码到终端4)。

通过为所述移动终端4提供经由处理器50耦合到所述接收机44的所述选择器52，现在可以选择将由所述移动终端内的所述多用户检测器41，42，43使用的一部分所述信息，以减少移动终端4内的计算复杂性。选择器52利用发送给移动终端4的其它移动终端2，3，5，6，7，8，9的功率信息(例如类似功率电平)进行智能选择，例如通过将这些功率电平与一个门限值相比较，并且响应于比较结果选择最重要的扩展代码，例如仅仅选择其功率电平大于所述门限值的那些其它移动终端2，3，5，7，9的那些扩展代码。由于发射功率比因为利用较低功率发射(例如靠近基站1的结果)而使其功率电平小于所述门限值的其余的其他移动终端6，8要高(例如远离基站1的结果)，所以这些其它移动终端2，3，5，7，9将引起大部分的干扰。

通过为基站1提供位于经由处理器20的所述多用户检测器11，12，13与所述发射机16之间的所述选择器22，能够选择要发送给移动终端4的许多其它移动终端2，3，5，7，9的功率信息和扩展代码，从而减少移动终端4内的计算复杂性并且减少将要广播/发送的信息量。选择器22利用其它移动终端2，3，5，6，7，8，9的功率信息(例如类似功率电平)进行智能选择，例如通过将这些功率电平与一个门限值相比较，并且响应于比较结果选择最重要的扩展代码，例如仅仅选择其功率电平大于所述门限值的那些其它移动终端2，3，5，7，9的扩展代码。由于发射功率比因为利用较低功率发射(例如靠近基站1的结果)而使其功率电平小于所述门限值的其余其他移动终端6，8要高(例如远离基站1的结果)，这些其它移动终端2，3，5，7，9将造成大部分的干扰。

在基站1例如具有智能天线的情况下，可以将一个小区例如划分成八个扇区，并且基站1能够识别第一扇区、第二扇区等等内的移动终端，并且给每个移动终端分配方向信息，例如定义所述移动终端所处的扇区。然后，如下能够甚至更加智能地完成所述选择。

在基站1内，选择器22能够选择将发送给所述移动终端4的许多其它移动终端2，3，5，6，7，8，9的扩展代码和功率信息，以减少移动终端4内的计算复杂性并且减少需要广播/发送的信息量。选择器22例如利用其它移动终端2，3，5，6，7，8，9的方向信息进行智能选择，例如通过将这一方向信息与移动终端4的方向信息相比较，并且响应于比较结果选择最重要的扩展代码，例如仅仅选择位于和移动终端4相同的扇区内的那些其它移动终端2，3，5，6的扩展代码。由于位置靠近移动终端4，所以这些其它移动终端2，3，5，6将引起大部分的干扰。

在移动终端4内，选择器52能够选择由所述多用户检测器41，42，43使用的所述信息的一部分，以减少移动终端4内的计算复杂性。选择器52利用其它移动终端2，3，5，6，7，8，9的方向信息进行智能选择，例如通过将这一方向信息与移动终端4的方向信息相比较，并且响应于比较结果选择最重要的扩展代码，例如仅仅选择和移动终端4位于同一扇区内的那些其它移动终端2，3，5，6的扩展代码。由于位置靠近移动终端4，所以这些其它移动终端2，3，5，6将造成大部分的干扰。

本发明基于这样的见识，即多用户检测器是比普通的(分散式)干扰消除器更好的干扰消除器，并且本发明基于这样的基本思想，即移动终端内的多用户检测器所需的信息可以从基站发送给移动终端。特别地，本发明解决问题的办法是提供一种电信***，其中改善移动终端内的干扰消除并且改善电信***的容量。

在广播代码时，基站1能够从所述扇区独立广播，在这种情况下，至少需要向具有多用户检测器的那些终端(一般地所有终端)发送同一小区内一般所有终端的扩展代码及可能的功率信息和/或方向信息。基站1还能每个扇区广播，在这种情况下，至少需要向这一扇区内具有多用户检测器的那些终端(一般地这一扇区内的所有终端)发送同一小区内一般所有终端的扩展代码及可能的功率信息。在非广播方式发送代码/信息时，基站1能够从所述扇区独立地发送，在这种情况下至少需要向具有多用户检测器的终端发送同一小区内其它终端的扩展代码及可能的功率信息和/或方向信息。基站1还能每个扇区发送，在这种情况下，至少需要向这一扇区内具有多用户检测器的一个终端发送同一小区内其它终端的扩展代码及可能的功率信息。

从基站1发送给移动终端4的代码和信息是由发生器21生成的并通过处理器20和发射机16以及双工器15以代码信号的形式发送给移动终端4的。在移动终端4内，所述代码信号经由双工器45到达接收机44。然后，根据选择和/或接收信道，将所述代码信号直接提供给处理器50，或通过多用户检测器41，42，43间接提供给处理器50，从而利用相关***43例如首先仅仅采用已知的移动终端4的扩展代码，并且利用缩减器42减少这一代码信号内的多址联接干扰或MAI，并且利用决策器41恢复代码和信息。

通常，在所述基站1向一个移动终端发送其它移动终端的扩展代码、功率信息和/或方向信息的情况下，这一移动终端的扩展代码、功率信息和/或方向信息也要发送给这一移动终端，或这一移动终端已获得这一代码和/或信息。所述扩展代码可以是正式的(official)扩展代码或可以替换地是用来(临时地或不受限制地)识别终端的识别代码。所述功率信息也可以是用来指示用于发射的功率/能量电平的能量信息，而所述方向信息可以是角度信息或用于限定扇区的定义信息。

所示出或没有表示出的各个方框可以是100％硬件、100％软件、或二者的混合。所示出的或没有表示出的各个方框可以与所示出的和/或没有表示出的其它方框集成。特别地控制器10内的发生器21、，选择器22和处理器20一般可以相互集成，而控制器40内的选择器52和处理器50一般也可以相互集成。相关***13，43可以通过其自己的处理器/存储器(并行)实现、或通过预定用于执行所有相关性(并行和/或串行)的一个处理器/存储器、或通过与处理器20，50协作的匹配滤波器(并行和/或串行)、或通过由处理器20，50运行的软件来实现。缩减器12，42包括组合器，通常每一匹配滤波器一个组合器，用来将这一匹配滤波器的采样与所有其它滤波器的采样进行组合，以减少这些采样内的多址联接干扰或MAI。这些组合器可以通过其自己的处理器/存储器(并行)实现、或通过预定用于执行所有相关性(并行和/或串行)的一个处理器/存储器、或通过与处理器20，50协作的组合器(并行和/或串行)、或通过由处理器20，50运行的软件来实现，所述处理器/存储器以及处理器20，50关注每个组合器的对所有其它滤波器的采样的所述适配。所述组合器的输出端被耦合到决策器11，41的输入端，例如每一输入端包括一个比较器，和包括一个耦合到所有比较器的组合电路，用来在基站1内恢复多用户消息并在移动终端4内恢复预定给移动终端4的消息。所述比较器各自耦合到处理器20，50，并且所述组合电路被耦合到处理器20，50。当然，由于移动终端4不需要恢复来自其它终端的多用户消息，而仅仅需要多用户检测器41，42，43来消除移动终端4内部的干扰，因此缩减器42和决策器41比基站1内的缩减器12和决策器11相对要简单一些。接收机14，44一般包括混频器和解调器，并且还可以包括转换器、缓冲器，而且可以例如连同发射机16，46一起形成收发信机的一部分。双工器15，45也可以利用转换器、分支、混合物等等来实现。

Claims (12)

1.一种电信***，包括基站(1)和移动终端(2-9)，所述基站(1)包括用来生成扩展代码的发生器(21)，并且至少一个移动终端(4)包括用来降低干扰的干扰消除器，其特征在于，所述基站(1)包括耦合到所述发生器(21)的一个发射机(16)，用来将包括至少部分其它移动终端的扩展代码的信息发送给所述至少一个移动终端(4)，所述至少一个移动终端(4)包括用来接收所述信息的接收机(44)，所述干扰消除器包括耦合到所述接收机(44)的多用户检测器(41，42，43)，用于使用所述信息来减少干扰。

2.按照权利要求1的电信***，其特征在于，所述信息还包括其它移动终端的功率信息，所述至少一个移动终端(4)包括耦合到所述接收机(44)的选择器(52)，用来根据所述功率信息选择将由所述多用户检测器(41，42，43)使用的许多其它移动终端(2，3，5，6，7，8，9)的至少部分扩展代码。

3.按照权利要求2的电信***，其特征在于，所述基站(1)包括位于所述发生器(21)和所述发射机(16)之间的选择器(22)，用来选择将发送给所述至少一个移动终端(4)的许多其它移动终端(2，3，5，6，7，8，9)的至少部分扩展代码和功率信息。

4.按照权利要求2或3的电信***，其特征在于，所述信息还包括至少一部分其它移动终端的方向信息。

5.一种基站(1)，用于包括所述基站(1)和移动终端(2-9)的电信***中，所述基站(1)包括用来生成扩展代码的发生器(21)，并且至少一个移动终端(4)包括用来降低干扰的干扰消除器，其特征在于，所述基站(1)包括耦合到所述发生器(21)的发射机(16)，用来将包括至少部分其它移动终端的扩展代码的信息发送给所述至少一个移动终端(4)，所述至少一个移动终端(4)包括用来接收所述信息的接收机(44)，所述干扰消除器包括耦合到所述接收机(44)的多用户检测器(41，42，43)，用于使用所述信息来减少干扰。

6.按照权利要求5的基站(1)，其特征在于，所述基站(1)包括位于所述发生器(21)和所述发射机(16)之间的选择器(22)，用来选择将发送给所述至少一个移动终端(4)的许多其它移动终端(2，3，5，6，7，8，9)的至少部分扩展代码和功率信息。

7.一种移动终端(4)，用于包括基站(1)和移动终端(2-9)的电信***中，所述基站(1)包括用来生成扩展代码的发生器(21)，所述移动终端(4)包括用来消除干扰的干扰消除器，其特征在于，所述移动终端(4)包括接收机(44)，用来接收源自所述基站(1)的包括至少部分其它移动终端的扩展代码的信息，所述干扰消除器包括耦合到所述接收机(44)的多用户检测器(41，42，43)，用来使用所述信息来减少干扰，并且所述基站(1)包括耦合到所述发生器(21)的发射机(16)，用来向所述移动终端(4)发送所述信息。

8.按照权利要求7的移动终端(4)，其特征在于，所述信息还包括其它移动终端的功率信息，所述至少一个移动终端(4)包括耦合到所述接收机(44)的选择器(52)，用来根据所述功率信息选择将由所述多用户检测器(41，42，43)使用的许多其它移动终端(2，3，5，6，7，8，9)的至少部分扩展代码。

9.用于在移动终端内减少干扰的一种方法，该方法包括在基站中生成扩展代码的步骤，其特征在于，该方法包括以下步骤：向移动终端发送包括至少部分其它移动终端的扩展代码的信息；在所述移动终端内接收所述信息；以及在所述移动终端内使用所述信息来减少干扰。

10.按照权利要求9的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：至少选择将在所述移动终端内使用的所述信息的一部分，所述信息还包括其它移动终端的功率信息，或选择将发送给所述移动终端的许多其它移动终端的至少部分扩展代码和功率信息。

11.通过基站的处理器运行的一种处理器程序产品，用于包括所述基站和移动终端的电信***的基站内，所述处理器程序产品包括用于在所述基站内生成扩展代码的生成功能，并且至少一个移动终端包括用来降低干扰的干扰消除器，其特征在于，所述处理器程序产品包括发送功能，用来响应于所述生成功能而向所述至少一个移动终端发送包括至少部分其它移动终端的扩展代码的信息，所述至少一个移动终端包括用来接收所述信息的接收机，所述干扰消除器包括耦合到所述接收机的多用户检测器，用于使用所述信息来减少干扰。

12.通过移动终端的处理器运行的一种处理器程序产品，用于包括基站和移动终端的电信***的移动终端内，所述基站包括用来生成扩展代码的发生器，并且所述处理器程序产品包括用来降低干扰的干扰消除功能，其特征在于，所述处理器程序产品包括接收功能，用来接收源自所述基站的包括至少部分其它移动终端的扩展代码的信息，所述干扰消除功能包括多用户检测功能，用来响应于所述接收功能而使用所述信息来减少干扰，而且所述基站包括耦合到所述发生器的发射机，用来向所述移动终端发送所述信息。

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