CN102195671B - 同频多小区联合检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同频多小区联合检测方法及检测系统。其中同频多小区联合检测方法，包括：根据不同频点或时隙承载的业务使用的扩频因子的大小选择以RNC通知基站的基带单元或基带单元自动检测的方式获取同频邻小区用户信息。本发明的同频多小区联合检测方法及检测系统，根据配置业务使用的扩频因子的情况，一方面用来选择以RNC通知基站的基带单元或基站的基带单元自动检测的方式获取同频邻小区用户信息，这样避免了由于RNC通知过多同频邻小区的配置信息，而对Iub接口信息传输带来巨大压力，同时也降低了基带单元自动检测时误检的概率，提高数据检测的性能。

Description

同频多小区联合检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及一种无线技术，尤其涉及一种同频多小区联合检测方法及检测系统。 

背景技术

同频多小区联合检测算法包括多小区信道估计、同频邻区信息获取、多小区联合检测等步骤。在现有技术中，同频邻区用户信息获取和多小区联合检测都有多种不同的实现方案。 

同频邻区用户信息获取，目的是获取同频邻区用户使用的信道化码信息，以此构造参与联合检测的多小区多用户的系统矩阵。有两种方式获取，一种是通过Iub接口，由无线网络控制器(Radio Network Controller，简称RNC)通知给目标基站同频干扰小区的码道分配和占用信息；一种是基带单元盲检测，对于TD-SCDMA系统，在3GPP TS 25.221标准中明确定义了midambleshift(训练序列移位)、扩频因子和信道化码间的映射对应关系，因此，在默认使用default midamble(缺省训练序列)分配方式的情况下，只要能判断出该用户的扩频因子，即可确定其信道化码，即，基带单元SF盲检测方案。 

对于同频邻区用户信息获取，采用RNC通知的方式，不会增加基带处理设备的复杂度，基带单元直接利用RNC通知的信息进行联合检测，但由于RNC很难判断周围究竟哪个同频邻小区对本区的干扰强，为了提高信息的准确性，需要通知很多同频邻小区的配置信息，难免对Iub口信息传输带来压力，而且实际网络中干扰具有实时动态变化的特点，因此信息需要实时更新。并且随着高速上行链路分组接入(High Speed Uplink Packet Access，简称HSUPA)技术的引入，上行共享信道资源是Node B实时调度，无法再通过Iub口信令的方式通知邻区的上行共享信道资源分配情况。而采用基带单元盲检测的方式，能够做到实时检测并根据实时的信道估计结果判断强干扰小区，提高联合检测的性能，但相比于前者，盲检测存在一定的误检概率，从而带来一些性能损失。 

多小区联合检测目前有以下两种实现方案： 

1)基本的最小均方误差(Minimum Mean-Square Error，简称MMSE)联合检测方案，表达式如下： 

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

其中，“H”表示共轭转置运算，A为多小区多用户的系统矩阵，R_d为发送数据d的协方差矩阵，e为接收信号，R_n为噪声及干扰的协方差矩阵。一般认为R_d＝I，因此上式简化为： 

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

2)简化的MMSE联合检测方案 

若将干扰假设为白噪声，则2式可进一步简化为： 

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

对于多小区联合检测方案，在设备处理能力一定时，采用简化的MMSE联合检测方案能够处理更多码道；而采用基本的MMSE联合检测方案，能够对方向性干扰进行抑制合并，代价是能够处理的码道数会少于前者。在多数用户都使用较大扩频因子的情况下，第一种方案可以让更多的同频邻小区用户干扰通过联合检测方式消除，此时性能优于第二种方案；而对多数用户都使用较小扩频因子的情况，两种方案通过联合检测方式能够抑制的同频邻小区用户干扰差别不大(因为用户扩频因子较小时，联合检测消耗的码道较多)，但第二种方案还能利用方向性干扰抑制合并的方法，对不能参与联合检测的干扰进行抑制，因而性能优于第一种方案。 

从以上分析可以看出，在设备处理能力一定的情况下，不同的实现方案在不同业务中体现出不同的性能，目前一般设备实现时只采用其中一种方案，这样导致很多情况下同频多小区联合检测算法性能不能达到最优。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种同频多小区联合检测方法及检测系统，可以减少Iub接口的负担，并降低了基带单元自动检测时误检的概率，使检测算法在不同的业务配置下都能获得较好的性能，并且提高数据检测的性能。 

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种同频多小区联合检测方法，包括：根据不同频点或时隙承载的业务使用的扩频因子的大小选择以RNC通知基站的基带单元或基站的基带单元自动检测的方式获取同频邻小区用户信息。 

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种同频多小区联合检测系统，包括：选择控制单元，用于根据扩频因子的大小生成控制信号，发送至RNC或基站的基带单元；基带单元，用于根据所述控制信号自动检测同频邻小区的用户信息；RNC，用于根据所述控制信号将同频邻小区的用户信息通知给基带单元。 

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种同频多小区联合检测方法，包括：根据不同频点或时隙承载的业务中不同大小的扩频因子使用的频率选择相应的多小区联合检测方案。 

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，本发明的还提供一种同频多小区联合检测系统，包括：检测选择单元，用于根据不同频点或时隙承载的业务中不同大小的扩频因子使用的频率选择相应的多小区联合检测方案；基带单元，用于根据所述检测选择单元确定的多小区联合检测方案进行检测。 

本发明的同频多小区联合检测方法及检测系统，根据配置业务使用的扩频因子的情况，一方面用来选择以RNC通知基站的基带单元或基站的基带单元自动检测的方式获取同频邻小区用户信息，这样避免了由于RNC通知过多同频邻小区的配置信息，而对Iub接口信息传输带来巨大压力，同时也降低了基带单元自动检测时误检的概率，提高数据检测的性能；另一方面用来选择采用基本的MMSE联合检测方案或简化的MMSE联合检测方案，以提高数据检测性能。 

附图说明

图1是本发明同频多小区联合检测方法的流程图； 

图2是本发明同频多小区联合检测系统的结构图； 

图3是本发明另一同频多小区联合检测系统的结构图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。 

方法实施例 

如图1所示，同频多小区联合检测主要包括以下步骤： 

步骤12，多小区信道估计； 

步骤14，同频邻区用户信息的获取； 

步骤16，多小区联合检测。 

如图2所示，本实施例的同频多小区联合检测实施例主要是对上述步骤14进行改进，步骤14具体包括： 

步骤142，根据扩频因子的大小选择获取同频邻小区用户信息的方式； 

步骤144，以RNC通知基站的基带单元的方式获取同频邻小区用户信息； 

步骤146，以基站的基带单元自动检测的方式获取同频邻小区用户信息。 

本实施例中，可以设置当扩频因子较小，例如为SF1或SF2时，同频邻小区用户信息由RNC通知基带单元；当扩频因子较大，例如为SF4、SF8或SF16时，同频邻小区用户信息由基带单元自动检测。或者，也可以设置当扩频因子为SF1时，同频邻小区用户信息由RNC通知基带单元；当扩频因子为SF2、SF4、SF8或SF16时，同频邻小区用户信息由基带单元自动检测。 

由于RNC通知会存在一定时延，在邻区出现一个使用小扩频因子(如SF1、SF2)的用户时，基带单元在接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之前，已经为该同频邻小区用户分配了扩频因子，则在接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之后，更新该同频邻小区用户信息。 

另外，利用RNC通知的方法不适合用于高速下行链路分组接入(HighSpeed Downlink Packet Access，简称HSDPA)、高速上行链路分组接入(High Speed Uplink Packet Access，简称HSUPA)等共享信道，因为这些信道的资源调度是在基站内实现的，因此，需要采用基带单元自动检测的方式获得同频邻区用户信息。 

优选地，对于采用基带单元自动检测的方式获得同频邻区用户信息的情况，根据不同频点或时隙承载的业务中各种扩频因子的数量设定基带单元自动检测的扩频因子的范围。在某个频点或时隙承载的所有业务中某种扩频因子较少出现或不存在，那该频点或该时隙的基带单元自动检测时可以不考虑这个扩频因子的检测，只检测其余的扩频因子，以减少基带单元 自动检测时误检的概率，从而降低性能损失。 

例如，如果在某个频点或时隙承载的所有业务中大多数情况下使用的扩频因子都较大，使用小扩频因子的情况较少或没有，那该频点或该时隙的基带单元可以不考虑小扩频因子(如SF1，SF2)的检测，只检测较大的扩频因子(如SF4，SF6和SF8)，以减少自动检测时误检的概率，从而降低性能损失。或者是如果在某个频点或时隙承载的所有业务中大多数情况下使用的扩频因子都较小，使用大扩频因子的情况较少或没有，那该频点或该时隙的基带单元可以不考虑大扩频因子的检测，只检测较小的扩频因子。 

更优地，针对上述步骤16，本实施例中还可以根据不同频点或时隙承载的业务中不同大小的扩频因子使用的频率选择相应的多小区联合检测方案。 

例如：在某个频点或时隙承载的所有业务中多数情况下使用的扩频因子都较大，使用小扩频因子的情况较少或没有，那该频点或该时隙的基带单元可以采用简化的MMSE联合检测方案。如果在某个频点或时隙承载的所有业务中各种扩频因子都普遍存在，或者是多数情况下使用的扩频因子都较小，那该频点或该时隙的基带单元可以采用基本的MMSE联合检测方案。这样能将尽可能多的同频邻区用户放入联合检测中，利用方向性干扰抑制合并的方法进行抑制，从而获得较好的性能。 

装置实施例

如图3所示，本发明同频多小区联合检测系统，包括： 

选择控制单元302，用于根据扩频因子的大小生成控制信号，发送至RNC206或基带单元304； 

基带单元304，用于根据控制信号自动检测同频邻小区的用户信息； 

RNC306，用于根据控制信号将同频邻小区的用户信息通知给基带单元。 

优选地，基带单元304，当接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之前，已经为该同频邻小区用户分配了扩频因子，则在接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之后，更新该同频邻小区用户信息。 

优选地，基带单元304，在自动检测之前，根据不同频点或时隙承载的 业务中各种扩频因子的数量设定基带单元自动检测的扩频因子的范围。 

更优地，本实施例还包括：检测选择单元308，用于根据不同频点或时隙承载的业务中不同大小的扩频因子使用的频率选择相应的多小区联合检测方案；基带单元304，用于根据检测选择单元308确定的多小区联合检测方案进行检测。 

下面以TD-SCDMA系统上行为例进行说明。 

3G标准中规定了众多的业务类型，包含所有被定义的扩频因子(SF1、SF2、SF4、SF8、SF16)。但在实际3G TD-SCDMA系统实施中，R4频点的主要业务为12.2K语音(上行扩频因子使用SF8)和CS64K(上行扩频因子使用SF2)，以及一部分PS业务(上行扩频因子跟PS速率有关)，一般使用SF1(速率为128k或384k)的业务较少。而H频点(即HSDAP、HSUPA、HSPA等系统中共享信道所在频点)，主要是PS业务，分共享业务时隙和非共享业务时隙，共享业务时隙使用的扩频因子跟资源调度方式有关，若采用时分的调度方式，则一般采用较小的扩频因子如SF1；非共享业务时隙承载的是控制信道以及上行伴随信道，控制信道一般采用SF16的扩频因子，上行伴随信道使用的扩频因子跟PS调度速率有关，一般使用小扩频因子的情况较少。另外在网络规划中一般是R4频点和H频点独立组网。 

因此，可以针对不同的频点和时隙承载的主要业务的特点来选择最优的同频多小区联合检测算法实现方案： 

1、对于R4频点，如果大部分业务使用的扩频因子都较大，该频点的基带单元可以采用： 

方案A， 

同频邻区用户信息获取方式：基带单元进行自动检测，只检测SF2～SF16或SF4～SF16范围内的扩频因子， 

检测方案：简化的MMSE联合检测方案； 

或者方案B， 

同频邻区用户信息获取方式：基带单元进行自动检测，只检测SF4～SF16或SF8～SF16范围内的扩频因子，RNC通知方式，只通知使用SF2或SF2和SF4的同频邻区用户信息， 

检测方案：简化的MMSE联合检测方案。 

2、对于H频点的非共享业务时隙，如果PS上行速率较低，对应上行伴随信道的扩频因子较大，该时隙的基带单元可以采用： 

方案C， 

同频邻区用户信息获取方式：基带单元进行自动检测，只检测SF2～SF16或SF4～SF16范围内的扩频因子， 

检测方案：简化的MMSE联合检测方案； 

或者方案D， 

同频邻区用户信息获取方式：基带单元进行自动检测，只检测SF4～SF16或SF8～SF16范围内的扩频因子，RNC通知方式，只通知使用SF2或SF2和SF4的同频邻区用户信息， 

检测方案：简化的MMSE联合检测方案。 

3、对于H频点的共享业务时隙，该时隙的基带单元可以采用： 

方案D， 

同频邻区用户信息获取方式：基带单元进行自动检测，检测的扩频因子的范围可以根据实际调度情况确定， 

检测方案：基本的MMSE联合检测方案。 

本发明的同频多小区联合检测方法及检测系统，通过根据使用的扩频因子的大小来选择以RNC通知基站的基带单元或基站的基带单元自动检测的方式获取同频邻小区用户信息，这样避免了由于RNC通知过多同频邻小区的配置信息，而对Iub接口信息传输带来巨大压力，同时也降低了基带单元自动检测时误检的概率，提高数据检测的性能。 

另外，通过根据不同频点或时隙承载的业务中各种扩频因子的数量设定基带单元自动检测的扩频因子的范围，在某个频点或时隙承载的所有业务中某种扩频因子较少出现或不存在，那该频点或该时隙的基带单元自动检测时可以不考虑这个扩频因子的检测，只检测其余的扩频因子，以减少基带单元自动检测时误检的概率，从而降低性能损失。 

再有，通过根据不同频点或时隙承载的业务中不同大小的扩频因子使用的次数选择相应的多小区联合检测方案，如果在某个频点或时隙承载的所有业务中多数情况下使用的扩频因子都较大，使用小扩频因子的情况较少或没 有，那该频点或该时隙的基带单元可以采用简化的MMSE联合检测方案，这样能将尽可能多的同频邻区用户放入联合检测中进行干扰消除，从而获得较好的性能。如果在某个频点或时隙承载的所有业务中各种扩频因子都普遍存在，或者是多数情况下使用的扩频因子都较小，那该频点或该时隙的基带单元可以采用基本的MMSE联合检测方案，这样能将无法参与联合检测的干扰利用方向性干扰抑制合并的方法进行抑制，从而获得较好的性能。 

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。 

Claims (8)

1.一种同频多小区联合检测方法，其特征在于，包括：

根据不同频点或时隙承载的业务使用的扩频因子的大小选择以RNC通知基站的基带单元或基带单元中自动检测的方式获取同频邻小区用户信息：

当扩频因子为SF1或SF2时，同频邻小区用户信息由RNC通知基带单元，当扩频因子为SF4、SF8或SF16时，同频邻小区用户信息由基带单元自动检测；

或当扩频因子为SF1时，同频邻小区用户信息由RNC通知基带单元，当扩频因子为SF2、SF4、SF8或SF16时，同频邻小区用户信息由基带单元自动检测。

2.根据权利要求1所述的同频多小区联合检测方法，其特征在于，

当基带单元接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之前，已经为该同频邻小区用户分配了扩频因子，则在接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之后，更新该同频邻小区用户信息。

3.根据权利要求1所述的同频多小区联合检测方法，其特征在于，当同频邻小区用户信息由基带单元自动检测时，根据不同频点或时隙承载的业务中各种扩频因子的数量设定基带单元自动检测的扩频因子的范围。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的同频多小区联合检测方法，其特征在于，还包括：根据不同频点或时隙承载的业务中不同大小的扩频因子使用的频率选择相应的多小区联合检测方案：

当频点或时隙承载的业务中较大扩频因子使用的次数较多时，该频点或时隙的基带单元采用简化的MMSE联合检测方案；

或

当频点或时隙承载的业务中较小扩频因子使用的次数较多时，该频点或时隙的基带单元采用基本的MMSE联合检测方案。

5.一种同频多小区联合检测系统，其特征在于，包括：

选择控制单元，用于当扩频因子为SF1或SF2时，生成用于控制同频邻小区用户信息由RNC通知基带单元的控制信号并发送到RNC，当扩频因子为SF4、SF8或SF16时，生成用于控制同频邻小区用户信息由基带单元自动检测的控制信号并发送到基站的基带单元；

或当扩频因子为SF1时，生成用于控制同频邻小区用户信息由RNC通知基带单元的控制信号并发送到RNC，当扩频因子为SF2、SF4、SF8或SF16时，生成用于控制同频邻小区用户信息由基带单元自动检测的控制信号并发送到基站的基带单元；

基带单元，用于根据所述控制信号自动检测同频邻小区的用户信息；

RNC，用于根据所述控制信号将同频邻小区的用户信息通知给基带单元。

6.根据权利要求5所述的同频多小区联合检测系统，其特征在于，

所述基带单元，当基带单元接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之前，已经为该同频邻小区用户分配了扩频因子，则在接收到RNC通知的同频邻小区用户信息之后，更新该同频邻小区用户信息。

7.根据权利要求5所述的同频多小区联合检测系统，其特征在于，

所述基带单元，在自动检测之前，根据不同频点或时隙承载的业务中各种扩频因子的数量设定基带单元自动检测的扩频因子的范围。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的同频多小区联合检测系统，其特征在于，还包括：

检测选择单元，用于根据不同频点或时隙承载的业务中不同大小的扩频因子使用的频率选择相应的多小区联合检测方案，当频点或时隙承载的业务中较大扩频因子使用的次数较多时，该频点或时隙的基带单元采用简化的MMSE联合检测方案；或当频点或时隙承载的业务中较小扩频因子使用的次数较多时，该频点或时隙的基带单元采用基本的MMSE联合检测方案；

所述基带单元，用于根据所述检测选择单元确定的多小区联合检测方案进行检测。

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