CN101741461B - 邻区干扰消除方法、装置和接收机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种邻区干扰消除方法、装置及接收机，其中的方法之一包括以下步骤：根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频的位置；根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受该相邻小区干扰的RE；在数据解调时，将所述受相邻小区干扰的RE解调出的数据的软比特置为0。本发明实施例考虑了相邻小区公共导频带来的干扰问题，反映出了受相邻小区干扰RE位置上的数据的真实干扰情况，提高了检测的精度。

Description

邻区干扰消除方法、装置和接收机

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种邻区干扰消除方法、装置和接收机。

背景技术

LTE(长期演进)是3GPP正在制定的下一代无线通信标准，具有更高的频谱利用率和传输速度以及较低的传输时延等优点。在LTE小区规划中，公共导频的位置与小区ID(标识，Identifier)绑定，相邻小区通常采用频率上错开的方式，以减少相邻小区公共导频对本小区公共导频的直接干扰。

在LTE系统中，数据的传输是以时频资源块为单位的。时间上一个无线帧长度为10ms，包含10个子帧，每个子帧1ms，每个子帧包含2个时隙，每个时隙包含7个(正常CP时)或者6个OFDM符号(扩展CP时)。频率上是由多个子载波构成，一个OFDM符号下的一个子载波叫做一个资源单元(RE)。12个子载波和一个时隙构成一个资源块(RB)。

某些场景下，可能有些RB上是有承载数据业务传输的，有些RB上是没有承载数据业务传输的，但不管RB有没有承载数据业务，所有RB上的公共导频是一直发的，那么，在那些没有承载数据业务的RB内，本小区的数据在一些时频资源位置上(这些位置正好对应相邻小区公共导频的时频资源位置)就受到了相邻小区公共导频的干扰。

现有技术中，一般是基于MMSE(Minimum mean square error，最小均方误差)准则的IRC(干扰对消)算法对本小区信号进行信号估计的，是基于本小区公共导频计算的，反映的只是本小区的信道干扰情况，而现有技术没有考虑相邻小区公共导频的RE位置上本小区的数据上存在的相邻小区公共导频的干扰，使其信号处理不准确，系统性能受到了影响。

发明内容

本发明实施例提供一种邻区干扰消除方法、装置及接收机，以解决现有方案由于邻区干扰导致信号处理不准确的问题。

一方面，提供了一种邻区干扰消除方法，包括：根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受该相邻小区干扰的RE；在数据解调时，将所述受相邻小区干扰的RE解调出的数据的软比特置为0。

另一方面，提供了一种邻区干扰消除方法，包括：根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受该相邻小区干扰的RE；利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定所述受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

一方面，提供了一种邻区干扰消除装置，包括：第一邻区公共导频确定模块，用于根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；第一干扰确定模块，用于根据相邻小区公共导频的位置确定出本小区受相邻小区干扰的RE；第一处理模块，用于在数据解调时，根据相邻小区公共导频的位置将本小区受相邻小区干扰的RE解调出的数据的软比特置为0。

另一方面，提供了一种邻区干扰消除装置，包括：第二邻区公共导频确定模块，用于根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；第二干扰确定模块，用于确定受相邻小区干扰的RE；第二处理模块，用于利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定所述受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

一方面，提供了一种接收机，包括：第一邻区公共导频确定模块，用于根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；第一干扰确定模块，用于根据相邻小区公共导频的位置确定出本小区受相邻小区干扰的RE；第一处理模块，用于在数据解调时，根据相邻小区公共导频的位置将本小区受相邻小区干扰的RE解调出的数据的软比特置为0。

另一方面，提供了一种接收机，包括：第二邻区公共导频确定模块，用于根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；第二干扰确定模块，用于确定受相邻小区干扰的RE；第二处理模块，用于利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定所述受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

本发明实施例的方法、装置和接收机，在对接收信号的处理过程中，考虑了相邻小区公共导频带来的干扰，反映出了受干扰RE位置上的数据的真实干扰情况，提高了信号检测的精度。

附图说明

图1为本发明一实施例邻区干扰消除方法流程图；

图2为本发明实施例受相邻小区干扰的RE示意图；

图3为本发明另一实施例邻区干扰消除方法流程图；

图4为本发明另一实施例邻区干扰消除方法流程图；

图5为本发明另一实施例邻区干扰消除方法流程图；

图6为本发明一实施例邻区干扰消除装置结构示意图；

图7为本发明另一实施例邻区干扰消除装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过确定受邻区干扰的RE位置，继而对该RE位置的数据进行处理，从而消除邻区干扰。

参见图1，本发明一实施例提供了一种邻区干扰消除方法，可以包括：

S101，根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频的位置；

其中，公共导频的位置是固定的，并且与小区标识(ID)绑定的，那么根据相邻小区ID查询预置的小区ID-公共导频对应关系就可以确定相邻小区公共导频的位置。其中，相邻小区ID的具体获取方式可以为：通过检测相邻小区的同步信道获取小区的ID。例如，LTE系统中支持的小区个数为504个，分为168个物理层小区ID组，每组内包含三种不同的小区ID标识，LTE中的同步信道包括主同步信道和辅同步信道，在检测相邻小区的同步信道时，首先检测相邻小区的主同步信道，检测出相邻小区物理层小区ID组的组内标识，然后检测相邻小区的辅同步信道，检测出相邻小区的物理层小区ID组标识，由此，可确定出相邻小区ID。

S102，根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受该相邻小区干扰的RE；

如图2所示，本小区在相邻小区公共导频位置上的RE会受到该相邻小区公共导频的干扰。因此，确定出了相邻小区公共导频的位置，也就可以确定出本小区受该相邻小区干扰的RE。

S103，在数据解调时，将受相邻小区干扰的RE解调出的数据的软比特置为0。

接收端接收到发送端的数据是调制数据，因此要进行解调，解调后得到的软比特信息，作为后续信道译码的输入。

软比特表征的是比特似然比，即信息比特为1和为0的概率之比。例如，用6bit的软比特来表示，从-32，-31，...，32这64个数，从而来表示0，1之间的概率，这64个数表示了这个bit为0或1的可能性，比如-32表示为0的可能性最大，31表示为1的可能性最大，其余类推。软比特为0时，代表0和1的概率相等。在数据解调时，可以将受相邻小区干扰的RE位置上解调出的数据的软比特置为0，而在其他RE位置上则可以正常输出软比特。

可见，上述实施例的方法，可以适用于任何存在邻区公共导频干扰的场景，在解调时把受相邻小区干扰RE位置上的软比特设置为0，从而使其对数据的解调没有贡献，达到消除相邻小区干扰的效果。

在小区的数据业务很少的轻负载环境下(比如，通话业务的典型轻负载环境为午夜)，但是公共导频是一直都在发送的，此时相邻小区的公共导频就对本小区的数据产生了较大的干扰，在此时消除相邻小区的干扰时，性能增益非常明显，因此，本实施例的方法可以只在轻负载的场景下启动，本发明另一实施例提供了一种邻区干扰消除方法，如图3所示，该方法包括：

S301，根据小区的当前的负载和预设的负载门限获取小区的负载情况；

本步骤中，将小区当前的负载与预设的负载门限比较可以获取小区的负载情况，例如，如果小区当前的负载小于或等于预设的负载门限，可以认为小区当前的负载情况为轻负载，执行S302；而如果小区的当前负载大于预设的负载门限时，则可以不执行本实施例的后续步骤。需要说明的是，本步骤中，可以周期性的获取小区的当前负载，并将小区的当前的负载和预设的负载门限进行比较。预设的负载门限的取值可以根据实际需要进行设定。

S302，根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频的位置；

S303，根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受该相邻小区干扰的RE；

S304：在数据解调时，将所述受相邻小区干扰的RE解调出的数据的软比特置为0。

以上S302-S304的处理方式可以参考S101-S103的相关描述，此处不再赘述。

需要说明的是，S302-S303也可以在S301之前执行。

可见，通过图1、3所示的实施例，在解调时把受相邻小区干扰RE位置的数据的软比特设置为0，从而使其对数据的解调没有贡献，达到消除相邻小区干扰的问题。

在确定出本小区受该相邻小区干扰的RE后，本发明实施例也可以通过其它方式对受相邻小区干扰的RE进行处理，从而进行邻区干扰消除，如图4所示，本发明另一实施例提供了一种邻区干扰消除方法，可以包括：

S401，根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频干扰的位置；

S402，根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受该相邻小区干扰的RE；

其中S401-S402中的具体处理过程可以参考S101-S102中的相关描述，此处不再赘述。

S403：利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

加权系数一般采用MMSE的准则来计算的，其目的是来均衡信道以及噪声对数据带来的影响。现有方案在计算这个加权系数时没有考虑到邻区公共导频这块的干扰，缺点是没有反映出有干扰位置上数据的真实受干扰情况，导致数据检测性能下降。

而本发明实施例通过相邻小区信道估计，确定所述受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数具体过程可以为：

1、对相邻小区进行信道估计，获取相邻小区的信道系数；

2、利用相邻小区的信道系数以及没有受相邻小区干扰的RE上数据的干扰噪声协方差系数，获取受相邻小区干扰的RE位置上数据的干扰噪声协方差系数；

3、利用受相邻小区干扰的RE上数据的干扰噪声协方差系数以及本小区信道系数，确定受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

对于相邻小区或者本小区的信道系数的获取方式可以参考现有技术，此处不再赘述。下面对加权系数的确定过程详细介绍。

S4031，通过如公式(1)的方式获取本小区所有RE上公共的干扰噪声协方差系数，把它作为没有受相邻小区的公共导频干扰的RE上的干扰噪声协方差系数R_uu；

R_uu＝E[(H_ls-H)(H_ls-H)^H]                (1)

其中，H_ls为对本小区进行基于最小平方的信道估计得到的信道系数、H为滤波后的本小区信道系数；其中，H是在H_ls基础上再通过滤波处理得到的降噪后的信道估计系数。

S4032，通过如公式(2)的方式获取没有受相邻小区干扰的RE上的数据的加权系数w_MMSE ^H；

$w_{\mathrm{MMSE}}^H=H^H{({\mathrm{HH}}^H+R_{\mathrm{uu}})}^{-1}---\left(2\right)$

S4033，通过信道估计获取相邻小区的信道系数H_inf；其中，H_inf可以是基于最小平方的信道估计得到的信道系数，也可以是在最小平方的信道估计得到的信道系数基础上的滤波后的信道系数。

S4034，通过如公式(3)的方式获取受相邻小区干扰的RE上的干扰噪声

协方差系数R_uu，Inf。

$R_{\mathrm{uu},\mathrm{Inf}}=H_{\inf }{H}_{\mathrm{Inf}}^H+R_{\mathrm{uu}}---\left(3\right)$

需要说明的是，公式(3)中是在假设本小区的发射功率和相邻小区的发射功率相等的情况下得到的，如果本小区的发射功率和相邻小区的发射功率不相等的话，可以在H_infH_Inf ^H前面乘以一个系数，这个系数为相邻小区和本小区的发射功率比值。

S4035，通过如公式(4)的方式，获取受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数w_{MMSE_Inf} ^H。

$w_{\mathrm{MMSE}\_\mathrm{Inf}}^H=H^H{({\mathrm{HH}}^H+R_{\mathrm{uu},\mathrm{Inf}})}^{-1}---\left(4\right)$

需要说明的是，以上只是举例说明了其中一种获取受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数的方式，实际上利用受相邻小区干扰的RE上数据的干扰噪声协方差系数以及本小区信道系数得到受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数还可以存在其他的变型方式，此处不一一举例。

接收端在接收到数据后，把获取到的加权系数w_{MMSE_Inf} ^H与接收的数据相乘，从而可以得到对发射端信号的估计值。

在小区的数据业务很少的轻负载环境下(比如，通话业务的典型轻负载环境为午夜)，但是公共导频是一直都在发送的，此时相邻小区的公共导频就对本小区的数据产生了较大的干扰，在此时消除相邻小区的干扰时，性能增益非常明显，因此，本实施例的方法可以只在轻负载的场景下启动，本发明另一实施例提供了一种邻区干扰消除方法，参见图5，该方法包括：

S501，根据小区的当前的负载和预设的负载门限获取小区的负载情况；

本步骤中，将小区当前的负载与预设的负载门限比较可以获取小区的负载情况，例如，如果小区当前的负载小于或等于预设的负载门限，可以认为小区当前的负载情况为轻负载，执行S502；而如果小区的当前负载大于预设的负载门限时，则可以不执行本实施例的后续步骤。需要说明的是，本步骤中，可以周期性的获取小区的当前负载，并将小区的当前的负载和预设的负载门限进行比较。预设的负载门限的取值可以根据实际需要进行设定。

S502，根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频干扰的位置；

S503，根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受该相邻小区干扰的RE；

S504：利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

以上S502-S504的处理方式可以参考S401-S403的相关描述，此处不再赘述。

需要说明的是，S502-S503也可以在S501之前执行。

可见，在图4、5所示实施例的方法中，对于受相邻小区干扰的RE上数据，在干扰消除时，考虑到相邻小区信道系数，从而可消除相邻小区公共导频对本小区的干扰。

综上，本发明实施例提供的方法，考虑了相邻小区公共导频带来的干扰问题，反映出了受干扰RE位置上的数据的真实干扰情况，提高了信号检测的精度。

此外，本发明实施例提供的一种邻区干扰消除装置，该装置可以位于接收机侧，具体可是接收机本身，也可以是接收机内部的功能实体，可通过软件、硬件或软硬件结合实现。

参见图6，该装置包括：

第一邻区公共导频确定模块601，用于根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频的位置；

第一干扰确定模块602，用于根据第一邻区公共导频确定模块601确定的相邻小区公共导频的位置确定受相邻小区干扰的RE；

第一处理模块603，用于在数据解调时，将第一干扰确定模块602确定的受相邻小区干扰的RE解调出的数据的软比特置为0。

其中，第一邻区公共导频确定模块601通过如下方式确定相邻小区公共导频的位置：检测相邻小区的同步信道，获得相邻小区ID；根据相邻小区ID查询预置的小区ID-公共导频对应关系，确定相邻小区公共导频的位置。

该装置还包括：第一负载确定模块604，根据小区的当前的负载和预设的负载门限获取小区的负载情况。具体地，如果小区当前的负载小于或等于预设的负载门限，认为小区当前的负载情况为轻负载，启动第一处理模块603或者第一邻区公共导频确定模块601。其中，预设的负载门限的取值可以根据实际需要进行设定。

可见，通过该装置，在解调时把受相邻小区干扰RE位置的数据的软比特设置为0，从而使其对数据的解调没有贡献，达到消除相邻小区干扰的问题。

需要说明的是，以上邻区干扰消除装置的各个模块的具体工作原理和处理过程可以参考图1或图3所示实施例中的相关描述。

本发明实施例提供另一种邻区干扰消除装置，该装置可以位于接收机侧，具体可是接收机本身，也可以是接收机内部的功能实体，可通过软件、硬件或软硬件结合实现。

参见图7，该装置可以包括：

第二邻区公共导频确定模块701，用于根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频的位置；

第二干扰确定模块702，用于根据第二邻区公共导频确定模块701确定的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受相邻小区干扰的RE；

第二处理模块703，用于利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

其中，第二邻区公共导频确定模块701通过如下方式确定相邻小区公共导频的位置：检测相邻小区的同步信道，获得相邻小区ID；根据相邻小区ID查询预置的小区ID-公共导频对应关系，确定相邻小区公共导频的位置。

进一步地，第二处理模块703包括：

相邻小区信道系数获取子模块7031，用于获取相邻小区的信道系数；

干扰噪声协方差系数获取子模块7032，用于利用相邻小区信道系数以及没有受相邻小区干扰的RE上数据的干扰噪声协方差系数，获取受相邻小区干扰RE上数据的干扰噪声协方差系数；

加权系数计算子模块7033，用于利用所述受相邻小区干扰RE上数据的干扰噪声功率以及本小区信道系数，确定所述受相邻小区干扰的RE上数据的加权系数。

进一步地，该装置还可以包括：第二负载确定模块704，根据小区的当前的负载和预设的负载门限获取小区的负载情况。具体地，如果小区当前的负载小于或等于预设的负载门限，认为小区当前的负载情况为轻负载，启动第二处理模块703或者第二邻区公共导频确定模块701。预设的负载门限的取值可以根据实际需要进行设定。

需要说明的是，以上邻区干扰消除装置的各个模块的具体工作原理和处理过程可以参考图4或图5所示实施例中的相关描述。

可见，通过该装置，通过对于受相邻小区干扰的RE上数据，在干扰消除时，考虑到相邻小区信道系数，从而可消除相邻小区公共导频对本小区的干扰。

综上，本发明实施例提供的装置，在对接收信号的处理过程中，考虑了相邻小区公共导频带来的干扰问题，反映出了受相邻小区干扰RE位置上的数据的真实干扰情况，提高了信号检测的精度。

本发明实施例还提供了一种接收机，包括如图6或图7所示的邻区干扰消除装置。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例的方法的过程可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时执行上述方法中的对应步骤。所述的存储介质可以如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种邻区干扰消除方法，其特征在于，包括：

根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；

根据确定出的相邻小区公共导频的位置确定出本小区受所述相邻小区干扰的资源单元；

利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定所述受相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数；

所述利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定所述受相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数包括：

对相邻小区进行信道估计，获取相邻小区的信道系数；

利用相邻小区的信道系数以及没有受相邻小区干扰的资源单元上数据的干扰噪声协方差系数，获取受相邻小区干扰资源单元上数据的干扰噪声协方差系数；

利用所述受相邻小区干扰资源单元上数据的干扰噪声协方差系数以及本小区信道系数，通过以下方式获取所述受相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数：

$w_{\mathrm{MMSE}\_\mathrm{Inf}}^H=H^H({\mathrm{HH}}^H+R_{\mathrm{uu},\mathrm{Inf}}{)}^{-1};$

其中，

为受所述相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数，H为本小区信道系数，R_uu,Inf为受所述相邻小区干扰的资源单元上数据的干扰噪声协方差系数；

通过以下方式获取所述R_uu,Inf：

$R_{\mathrm{uu},\mathrm{Inf}}=H_{\inf }{H}_{\inf }^H+R_{\mathrm{uu}};$

其中，H_inf为相邻小区信道系数，R_uu为没有受相邻小区干扰的资源单元上数据的干扰噪声协方差系数。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据相邻小区的标识确定相邻小区公共导频的位置包括：

检测相邻小区的同步信道，获得相邻小区标识；

根据相邻小区标识查询预置的小区标识-公共导频对应关系，确定相邻小区公共导频的位置。

3.根据权利要求1-2任一项所述方法，其特征在于，还包括：

根据小区的当前的负载和预设的负载门限获取小区的负载情况，如果所述小区的当前的负载小于或等于预设的负载门限，则执行利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数确定所述受相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数的步骤。

4.一种邻区干扰消除装置，其特征在于，包括：

第二邻区公共导频确定模块，用于根据相邻小区的标识确定所述相邻小区公共导频的位置；

第二干扰确定模块，用于根据所述第二邻区公共导频确定模块确定的相邻小区公共导频的位置确定本小区受相邻小区干扰的资源单元；

第二处理模块，用于利用相邻小区的信道系数和本小区的信道系数，确定所述本小区受相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数；

所述第二处理模块包括：

相邻小区信道估计获取子模块，用于获取相邻小区的信道系数；

干扰噪声协方差系数获取子模块，用于利用所述相邻小区信道系数以及没有受相邻小区干扰的资源单元上数据的干扰噪声协方差系数，获取受相邻小区干扰资源单元上数据的干扰噪声协方差系数；

加权系数计算子模块，用于利用所述受相邻小区干扰资源单元上数据的干扰噪声协方差系数以及本小区信道系数，获取所述受相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数；

通过以下方式获取所述受相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数：

$w_{\mathrm{MMSE}\_\mathrm{Inf}}^H=H^H({\mathrm{HH}}^H+R_{\mathrm{uu},\mathrm{Inf}}{)}^{-1};$

其中，

为受所述相邻小区干扰的资源单元上数据的加权系数，H为本小区信道系数，R_uu,Inf为受所述相邻小区干扰的资源单元上数据的干扰噪声协方差系数；

通过以下方式获取所述R_uu,Inf：

$R_{\mathrm{uu},\mathrm{Inf}}=H_{\inf }{H}_{\inf }^H+R_{\mathrm{uu}};$

其中，H_inf为相邻小区信道系数，R_uu为没有受相邻小区干扰的资源单元上数据的干扰噪声协方差系数。

5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，

所述第二邻区公共导频确定模块，通过检测相邻小区的同步信道，获得相邻小区标识，根据所述相邻小区标识查询预置的小区标识-公共导频对应关系，确定所述相邻小区公共导频的位置。

6.根据权利要求4或5任一项所述装置，其特征在于，还包括：

第二负载确定模块，用于根据小区的当前的负载和预设的负载门限获取小区的负载情况，如果小区当前的负载小于或等于预设的负载门限，启动所述第二处理模块或者所述第二邻区公共导频确定模块。

7.一种接收机，包括如权利要求4-6任意一项所述的邻区干扰消除装置。

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