CN102195670B - 同频多小区检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同频多小区检测方法及装置，其中，该方法包括：在满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息；在轮询检测结束后静态维护干扰小区信息；根据干扰小区信息进行同频多小区联合检测。本发明可以在满足触发条件时进行轮询检测，解决现有技术实时进行轮询检测的实时维护负荷，且本发明触发轮询检测在性能上没有损失。

Description

同频多小区检测方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域中无线技术，具体地，涉及一种同频多小区检测方法及装置。

背景技术

移动通信系统中，一般采用联合检测技术提高系统的检测性能。不考虑同频邻小区的单小区联合检测对本小区内多个用户采用联合检测的方式消除用户间的干扰，而将同频邻小区的干扰用户当作噪声处理。考虑同频邻小区的多小区联合检测主要应用于同频组网环境下，消除同频干扰，提高系统检测性能。

同频网络中，每个基站会维护一个邻小区列表用于同频检测处理，该小区列表包含了小区码字信息，可以通过多种方式配置，如通过切换时得到邻小区信息进行，也可以通过网络控制器下发给基站，或者基站自己进行检测等。联合检测中按照配置的小区信息进行处理，为达到能消除所有邻小区同频干扰，会尽可能多地配置多个邻小区，通过多小区轮询测量的方式得到干扰小区。现有技术中，轮询测量主要是根据每个同频小区的入选概率进行小区选择，在小区选择过程中，对所有配置的同频邻小区进行周期轮询，每个轮询周期中记录入选的邻小区的功率大小，功率大的小区保留，并增加该小区的概率值，功率小的小区抛弃，并减小该小区的概率值，通过这种轮询的方法能选择同频干扰小区。

现有的同频干扰小区选择方式需要实时进行小区的选择与计算，同时基站需要实时动态调整小区的同频干扰小区列表，因此，造成设备负荷较大，并且实时调整要求复杂度较高。

发明内容

本发明的第一目的是提出一种同频多小区检测方法，以实现降低设备负荷。

本发明的第二目的是提出一种同频多小区检测装置，以实现降低设备负荷。

为实现上述第一目的，根据本发明的一个方面，提供了一种同频多小区检测方法，包括：在满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息；在轮询检测结束后静态维护干扰小区信息；根据干扰小区信息进行同频多小区联合检测。

优选地，根据干扰小区信息进行同频多小区联合检测的操作可以包括：根据目标小区用户以及干扰小区信息确定对目标小区有干扰的干扰小区用户：根据与目标小区用户的相关性，从干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户；根据选择的干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，进行联合数据检测。

优选地，确定对目标小区有干扰的干扰小区用户的操作可以包括：根据干扰小区信息，获取目标小区与干扰小区的信道估计；根据信道估计计算目标小区用户功率和干扰小区用户功率；根据目标小区功率最小用户，确定功率大于预设门限值的多个干扰小区用户作为目标小区的干扰小区用户。

优选地，从干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户的操作可以包括：计算干扰小区用户与目标小区功率最小用户的复合信道冲激响应的相关性；选择与基站联合检测能力数目相同的相关性计算结果高的干扰小区用户进行联合检测。

上述方案中，满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息的操作可以包括：在基站初始开启时、邻小区关系变化时或预设的轮询检测周期到达时，触发轮询检测干扰小区信息。

为实现上述第二目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种同频多小区检测装置，包括：轮询检测模块，用于满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息；存储模块，用于静态维护轮询检测结束后最新的干扰小区信息；联合检测模块，用于根据干扰小区信息进行同频多小区联合检测。

优选地，联合检测模块可以包括：确定子模块，用于根据目标小区用户以及干扰小区信息确定对目标小区有干扰的干扰小区用户；选择子模块，用于根据与目标小区用户的相关性，从干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户；数据检测子模块，用于根据选择的干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，进行联合数据检测。

优选地，轮询检测模块可以包括：触发子模块，用于基站初始开启时、邻小区关系变化时或预设的轮询检测周期到达时，触发轮询检测干扰小区信息；停止子模块，用于轮询检测干扰小区信息到达预设时间，停止轮询检测。

本发明各实施例的同频多小区检测方法及装置，可以在满足触发条件时进行轮询检测，与现有技术实时进行轮询检测相比，可以大大减轻基站实时维护轮询同频干扰小区列表信息的负荷，且在性能上没有损失。

本发明还有些实施例可以进一步根据干扰小区信息给出参与联合检测的用户选择，自动选择出干扰较强的小区进行同频多小区检测，可进一步提高多小区的检测性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明同频多小区检测方法的实施例一流程图；

图2为图1中步骤S106的实施例流程图；

图3为根据本发明同频多小区检测装置实施例一示意图；

图4为根据本发明同频多小区检测装置中联合检测模块的实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明同频多小区检测方法的实施例一流程图，如图1所示，包括：

步骤S102：同频组网中，满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息，如干扰小区列表；本实施例中采用事件触发的机制来进行干扰小区轮询检测，预设的触发条件可以是以下任意一种：

(1)、初始基站开启后触发轮询检测：当新基站初始开启后，可触发基站侧进行干扰小区轮询检测，初始触发可采用无线网络控制器(RadioNetwork Controller，简称RNC)消息触发，亦可通过操作维护中心设备(Operation and Maintenance Center-Radio，简称OMC-R)触发；

(2)、邻区关系变化后触发轮询检测：当邻区关系发生了变化，例如小区激活后，通过OMC-R会配置小区列表，若对邻区列表进行了更新，即说明邻区关系发生了变化，此时可触发基站侧进行干扰小区轮询检测；

(3)、周期性的触发轮询检测：设定轮询检测周期为T1，则检测周期时间到达时触发基站侧进行干扰小区轮询检测。

步骤S104：到达预设时间时结束轮询检测，并保存最新的干扰小区列表。步骤S102中在满足预设的触发条件时，开始轮询检测，但轮询检测有个结束时间，如轮询检测时长设定为T，当进行了T时间的检测后，基站自动停止检测，并保存更新后的同频干扰小区列表；

步骤S106：根据干扰小区列表进行后续同频多小区联合检测。

对于同频组网来说，干扰小区的选择不需要分载波分时隙实时进行计算和更新，仅进行载波级的轮询即可，而且从干扰产生的机理分析，其与组网规模，基站选址，基站天线方位角等有关系，但当网络一旦建设完成，则轮询检测一定时间后即可静态维护同频干扰小区列表供后续联合检测使用，本实施例通过触发机制进行轮询检测，在检测结束后静态维护干扰小区列表，可以减轻基站实时维护轮询同频小区列表的负荷，且在性能上没有损失。

基本最小均方误差(Minimum Mean Square Error，简称MMSE)联合检测算法如下：

$\hat{d}={(A^H{R}_n^{-1}A+R_d^{-1})}^{-1}{A}^H{R}_n^{-1}e---\left(1\right)$

其中，“H”表示共轭转置运算；A为多小区多用户的系统传输矩阵，其由用户使用的扩频码和信道冲激响应决定，设A中的元素为b，在TD-SCDMA中，A矩阵中的元素称为复合信道冲激响应，其由扩频码与信道估计的卷积运算得到；R_d为发送数据d的协方差矩阵，e为接收信号数据，R_n为系统噪声及干扰的协方差矩阵。一般认为R_d＝I，I为单位矩阵，因此公式(1)简化为：

${\hat{d}}_{\mathrm{mmse}}={(A^H{R}_n^{-1}A+I)}^{-1}{A}^H{R}_n^{-1}e---\left(2\right)$

公式(2)中，

为待检测数据的估计值，用户选择的影响会体现在天线对干扰抑制功能的R_n及对干扰消除功能的系统传输矩阵A中，并影响联合检测的检测性能。下面的图2实施例对干扰小区用户进行选择，自动选择出相关性强的小区进行联合检测，提高同频多小区的检测性能，具体参见图2。

图2为图1中步骤S106的实施例流程图，如图2所示，根据干扰小区列表进行后续同频多小区联合检测可以包括：

步骤S202：根据目标小区用户以及干扰小区信息确定对目标小区有干扰的干扰小区用户，具体可以包括：

①、根据干扰小区信息，获取目标小区与干扰小区的信道估计结果，信道估计一般是利用已知导频序列进行相关运算或者利用信号检测的方法获取。

设第n个小区第k个用户的信道估计结果为h_n ^k，N₀为干扰小区总数，W为信道估计窗长，则信道估计结果如公式(3)所示，

$h_n^k=[h_{(k,n)}^1,h_{(k,n)}^2,...,h_{(k,n)}^W],n=0...N_0---\left(3\right)$

②，根据信道估计计算目标小区用户功率和干扰小区用户功率，设第n个小区第k个用户的功率为P_n ^k，则P_n ^k如公式(4)

$P_n^k=\underset{i=1}{\overset{W}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{(k,n)}^i---\left(4\right)$

③选择目标小区功率最小用户，并记其功率为P₀ ^k；

④根据目标小区功率最小用户，确定功率大于预设门限值的干扰小区用户，具体如下：

计算干扰小区用户的功率，并与P₀ ^k比较，若大于预设的门限值，则将此干扰用户保留；若小于门限值，则不保留，将此用户类比为噪声进行抑制，其中门限值通过仿真确定，大约为-4dB；

步骤S204：根据与目标小区用户的相关性，从干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户，具体可以包括：

①计算保留下的干扰小区用户与目标小区功率最小用户的复合信道冲激响应的相关结果：

设目标小区最小功率用户复合信道冲激响应为b₁，其他干扰小区用户复合信道冲激响应为b₂，则其相关结果的计算如公式(5)：

R₁₂(n)＝b₁(n)*b₂(-n)，其中“*”为卷积运算            (5)。

求出每个相关序列的最大值，即R₁₂＝max(abs(R₁₂(n)))，其中“abs”为求绝对值运算，“max”为求最大值运算；

②选择与基站联合检测能力数目相同的相关性计算结果高的干扰小区用户进行联合检测：

将相关性结果进行排序，挑选出与目标小区最小功率用户相关性峰值较大的M个用户，M的大小和联合检测能力有关，联合检测能力为基站能同时处理的用户总数(用户总数指能同时处理的目标小区用户和干扰小区用户的总和)，如对于TD-SCDMA，能同时处理的用户总和为16，若目标小区用户为8，则M＝16-8＝8，此参数即可确定；

步骤S206：根据选择的干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，进行联合数据检测：

根据步骤S206选择出的M个用户以及目标小区用户，构造系统传输矩阵A，将未选入的干扰用户和噪声纳入R_n计算，最后根据公式(2)完成用户数据检测。

本实施例在检测到同频干扰小区列表后，可按照同频干扰小区列表，进行后续的同频联合检测处理，对于同频联合检测，根据公式(2)，由于联合检测能消除干扰，而智能天线能通过调整天线波束图抑制干扰，为充分利用联合检测和智能天线各自的优势，本实施例选择干扰小区用户对公式(2)处理过程进行了优化。由于联合检测的目的是消除多用户间的多址干扰，而干扰程度与用户复合信道冲激响应的相关性有关，相关性越好，联合检测的增益越小，相关性越差，联合检测的增益越大，因此，步骤S204对参与联合检测的用户进一步做优化选择，相对于现有的同频轮询方案和检测方案，能够自动选择出干扰较强的小区进行同频多小区检测且降低基站设备负荷，提高多小区的检测性能。

装置实施例

图3为根据本发明同频多小区检测装置实施例一示意图。如图3所示，本实施例检测装置可以位于基站内部或外部，包括：

轮询检测模块2，用于满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息，轮询检测模块2可以包括：触发子模块，用于基站初始开启时、邻小区关系变化时或预设的轮询检测周期到达时，触发轮询检测干扰小区信息；以及停止子模块，用于轮询检测干扰小区信息到达预设时间，停止轮询检测。具体预设触发条件可参见图1-2实施例相关说明，在此不对相同内容进行重复说明；

存储模块4，用于静态维护轮询检测结束后最新的干扰小区信息；

联合检测模块6，用于根据干扰小区信息进行同频多小区联合检测，具体可参见图2相关说明。

图4为根据本发明同频多小区检测装置中联合检测模块的实施例结构示意图，如图4所示，联合检测模块可以包括：

确定子模块62，用于根据目标小区用户以及干扰小区信息确定对目标小区有干扰的干扰小区用户；

选择子模块64，用于根据与目标小区用户的相关性，从干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户；

数据检测子模块66，用于根据选择的干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，进行联合数据检测。

其中，确定子模块62可以包括：信道估计获取单元，用于根据干扰小区信息，获取目标小区与干扰小区的信道估计；计算单元，用于根据信道估计计算目标小区用户功率和干扰小区用户功率；门限单元，用于根据目标小区功率最小用户，确定功率大于预设门限值的多个干扰小区用户作为目标小区的干扰小区用户。

选择子模块64可以包括：计算单元，用于计算干扰小区用户与目标小区功率最小用户的复合信道冲激响应的相关性；选择单元，用于选择与基站联合检测能力数目相同的相关性计算结果高的干扰小区用户进行联合检测。

数据检测子模块66可以包括：参数单元，用于根据选择的干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，将未选择的剩余干扰小区用户加入系统噪声协方差矩阵；检测单元，用于根据参数单元中的系统传输矩阵及系统噪声协方差矩阵进行联合数据检测。

本实施例可以根据干扰小区信息给出参与联合检测的用户选择，自动选择出干扰较强的小区进行同频多小区检测，进一步提高多小区的检测性能，具体检测步骤可参见图2的详细说明。

可通过各种手段实施本文描述的技术。举例来说，这些技术可实施在硬件、固件、软件或其组合中。对于硬件实施方案，图3和图4中各模块及单元可实施在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、其它经设计以执行本文所描述的功能的电子单元或其组合内。

对于固件和/或软件实施方案，可用执行本文描述的功能的模块(例如，过程、步骤、流程等)来实施所述技术。固件和/或软件代码可存储在存储器(例如，图3中的存储模块)中并由处理器(例如，图3中的联合检测模块3)执行，存储器可实施在处理器内或处理器外部。

本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图1-图4为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种同频多小区检测方法，其特征在于，包括：

在满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息；

在轮询检测结束后静态维护所述干扰小区信息；

根据所述干扰小区信息进行同频多小区联合检测；

其中，根据所述干扰小区信息进行同频多小区联合检测的操作包括：

根据目标小区用户以及所述干扰小区信息确定对所述目标小区有干扰的干扰小区用户：

根据与所述目标小区用户的相关性，从所述干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户；

根据选择的所述干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，进行联合数据检测。

2.根据权利要求1所述的同频多小区检测方法，其特征在于，根据目标小区用户以及所述干扰小区信息确定对所述目标小区有干扰的干扰小区用户的操作包括：

根据所述干扰小区信息，获取目标小区与干扰小区的信道估计；

根据所述信道估计计算目标小区用户功率和干扰小区用户功率；

根据目标小区功率最小用户，确定功率大于预设门限值的多个干扰小区用户作为所述目标小区有干扰的干扰小区用户。

3.根据权利要求1所述的同频多小区检测方法，其特征在于，根据与所述目标小区用户的相关性，从所述干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户的操作包括：

计算所述干扰小区用户与目标小区功率最小用户的复合信道冲激响应的相关性；

选择与基站联合检测能力数目相同的所述相关性计算结果高的干扰小区用户进行联合检测。

4.根据权利要求1所述的同频多小区检测方法，其特征在于，根据选择的所述干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，进行联合数据检测的操作包括：

根据选择的所述干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵；

将未选择的剩余干扰小区用户加入系统噪声协方差矩阵；

根据所述系统传输矩阵及所述系统噪声协方差矩阵进行联合数据检测。

5.根据权利要求1-4任一项所述的同频多小区检测方法，其特征在于，所述在满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息的操作包括：

在基站初始开启时、邻小区关系变化时或预设的轮询检测周期到达时，触发轮询检测所述干扰小区信息。

6.根据权利要求1-4任一项所述的同频多小区检测方法，其特征在于，在轮询检测结束后静态维护所述干扰小区信息的操作包括：

在轮询检测所述干扰小区信息到达预设时间，结束所述轮询检测；

保存轮询检测后最新的所述干扰小区信息。

7.一种同频多小区检测装置，其特征在于，位于基站内部或外部，包括：

轮询检测模块，用于满足预设触发条件时，轮询检测干扰小区信息；

存储模块，用于静态维护轮询检测结束后最新的所述干扰小区信息；

联合检测模块，用于根据所述干扰小区信息进行同频多小区联合检测；

其中，所述联合检测模块包括：

确定子模块，用于根据目标小区用户以及所述干扰小区信息确定对所述目标小区有干扰的干扰小区用户；

选择子模块，用于根据与所述目标小区用户的相关性，从所述干扰小区用户选择进行联合检测的干扰小区用户；

数据检测子模块，用于根据选择的所述干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，进行联合数据检测。

8.根据权利要求7所述的同频多小区检测装置，其特征在于，所述确定子模块包括：

信道估计获取单元，用于根据所述干扰小区信息，获取目标小区与干扰小区的信道估计；

计算单元，用于根据所述信道估计计算目标小区用户功率和干扰小区用户功率；

门限单元，用于根据目标小区功率最小用户，确定功率大于预设门限值的多个干扰小区用户作为所述目标小区的干扰小区用户。

9.根据权利要求7所述的同频多小区检测装置，其特征在于，所述选择子模块包括:

计算单元，用于计算所述干扰小区用户与目标小区功率最小用户的复合信道冲激响应的相关性；

选择单元，用于选择与基站联合检测能力数目相同的所述相关性计算结果高的干扰小区用户进行联合检测。

10.根据权利要求7所述的同频多小区检测装置，其特征在于，所述数据检测子模块包括：

参数单元，用于根据选择的所述干扰小区用户以及目标小区用户构造同频多小区用户的系统传输矩阵，将未选择的剩余干扰小区用户加入系统噪声协方差矩阵；

检测单元，用于根据所述参数单元中的系统传输矩阵及所述系统噪声协方差矩阵进行联合数据检测。

11.根据权利要求7-10任一项所述的同频多小区检测装置，其特征在于，所述轮询检测模块包括：

触发子模块，用于基站初始开启时、邻小区关系变化时或预设的轮询检测周期到达时，触发轮询检测所述干扰小区信息；

停止子模块，用于在所述触发子模块轮询检测所述干扰小区信息到达预设时间，停止轮询检测。

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