CN102469475B

CN102469475B - 一种无线通信系统中干扰抵消的方法及其装置

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Publication number: CN102469475B
Application number: CN201010552281.3A
Authority: CN
Inventors: 李焱; 易立强; 李双喜
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Sanechips Technology Co Ltd
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: WO2012065413A1; CN102469475A

Abstract

一种无线通信系统中干扰抵消的方法及其装置，其方法主要包括由UE执行的以下步骤：通过对接收信号进行检测，获得目标小区相关信息；根据所述目标小区的辅同步信号SSS进行信道估计；利用所述信道估计重构主同步信号PSS和辅同步信号SSS；用重构的主同步信号PSS和辅同步信号SSS抵消所述接收信号中的目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，得到抵消了所述目标小区的干扰的接收信号；对于所述抵消了目标小区干扰的接收信号，重复执行上述步骤，直至得到抵消了能够搜索到的所有目标小区的干扰的接收信号。这样可以大大增强同频小区的检测性能，尤其是信号较弱的同频邻区。

Description

一种无线通信系统中干扰抵消的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种无线通讯信号干扰抵消的方法及其装置，尤其适用于小区测量时对信号干扰抵消的方法及其装置。

背景技术

无线通信系统中，尤其是在蜂窝通信中，测量对于小区切换，重选有着非常重要的作用。首先，UE(User Equipment)需要识别出同频或者异频邻小区ID和定时信息，然后才能进行测量。其次，在下一代移动网络中需要支持的ANR(automatic neighbor relation)功能也对UE检测相邻小区的能力提出了较高的要求。最后，即使相邻小区的Cell ID由E-nodeB下发，UE也需要检测出相应小区的定时。当同一频点上的2个或多个小区的信号强度相差较大时，由于PN序列的相关特性、噪声等影响，弱小区的检测会很困难。

在LTE系统中，由于相互不同小区的信号干扰，容易导致UE检测小区时出现困难。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决UE检测小区时容易受不同小区信号干扰的问题，本发明采用干扰抵消的方法，利用先检测出来的较强小区的信息。通过利用辅同步序列进行信道估计，把重构的频域信号转换到时域，然后再进行抵消。这样可以大大增强同频小区的检测性能，尤其是信号较弱的同频邻区。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种无线通信系统中干扰抵消的方法，包括由UE执行的以下步骤：

A)通过对接收信号进行检测，获得目标小区相关信息；

B)根据所述目标小区的辅同步信号SSS进行信道估计；

C)利用所述信道估计重构主同步信号PSS和辅同步信号SSS；

D)用重构的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，按照所述目标小区的定时信息抵消所述接收信号中的目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，得到抵消了所述目标小区的干扰的接收信号；

E)对于所述抵消了目标小区干扰的接收信号，重复执行上述步骤A)～D)，直至得到抵消了能够检测到的所有目标小区的干扰的接收信号。

其中，步骤B)具体为：

利用所获得的目标小区的ID和定时信息，确定所述目标小区的辅同步信号，并利用所述辅同步信号进行频域的信道估计，确定估计的信道频域响应。

其中，步骤C)具体为：

利用所述估计的信道频域响应以及本地生成的主同步信号和辅同步信号分别重构出主同步频域信号和辅同步频域信号，并将重构出的主同步频域信号和辅同步频域信号分别转换成主同步时域信号和辅同步时域信号。

其中，步骤D)具体为：

利用所述目标小区的定时信息，将所述主同步时域信号和辅同步时域信号分别与接收信号中的所述目标小区的主同步信号和辅同步信号进行抵消。

另外，步骤B)中：

利用所搜索的目标小区的ID和定时信息，生成本地辅同步信号；

利用接收的所述小区辅同步信号和本地生成的辅同步信号进行频域的最小二乘法(LS)信道估计；

对所述信道估计的信道频域响应进行平滑处理。

其中，对上述信道估计的信道频域响应进行平滑处理为使用FFT方法进行平滑处理。

其中，步骤C)还包括：

将重构的主同步时域信号和辅同步时域信号的循环前缀分别进行重构；确定重构循环前缀后的主同步时域信号和辅同步时域信号。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种无线通信系统中干扰抵消的装置，包括UE，UE包括：

检测模块，用于通过对接收信号进行检测，获得目标小区相关信息；直至得到抵消了能够检测到的所有目标小区的干扰的接收信号；

信道估计模块，根据所述目标小区的辅同步信号SSS进行信道估计；

重构模块，利用所述信道估计重构主同步信号PSS和辅同步信号SSS；

抵消模块，用重构的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，按照所述目标小区的定时抵消所述接收信号中的目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，得到抵消了所述目标小区的干扰的接收信号

其中，所述的信道估计模块还包括：

平滑模块，用于对所述信道估计的信道频域响应进行平滑处理。

另外，所述的重构模块还用于对主同步时域信号和辅同步时域信号的循环前缀进行重构。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：本发明针对LTE系统的特点，采用干扰抵消的方法，利用先检测出来的较强小区的信息。通过利用辅同步序列进行信道估计，把重构的频域信号转换到时域，然后再进行抵消。然后继续进行检测，对检测出来的次强小区继续抵消，直至再无新的小区检出。这样可以大大增强同频小区的检测性能，尤其是信号较弱的同频邻区。同时，由于信道估计，信号重构等步骤都可以利用已有模块，因此基本上不需要增加硬件资源；有效解决了UE检测小区时容易受不同小区信号干扰的问题。

附图说明

图1是本发明无线通信系统中干扰抵消实现方法的流程图；

图2是本发明无线通信系统中干扰抵消方案框图；

图3是本发明无线通信系统中信号重构框图；

图4是本发明无线通信系统中信号抵消框图；

图5是本发明无线通信系统中干扰抵消装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明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。

本发明中一种无线通信系统中干扰抵消的方法，其流程图如图1所示，包括由UE执行的以下步骤：

S11，通过对接收信号进行检测，获得目标小区相关信息；(获得的目标相关信息包括目标小区的ID和定时信息)

S12，根据所述目标小区的辅同步信号SSS进行信道估计；

S13，利用所述信道估计重构主同步信号PSS和辅同步信号SSS；

S14，用重构的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，按照所述目标小区的定时抵消所述接收信号中的目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，得到抵消了所述目标小区的干扰的接收信号；

对于所述抵消了目标小区干扰的接收信号，重复执行上述步骤S11)～S14)，直至得到抵消了能够搜索到的所有目标小区的干扰的接收信号。

其抵消时具体方案图，如图2所示，

其中，步骤S12)具体为：

利用所检测的目标小区的ID和定时信息，确定所述目标小区的辅同步信号，并利用所述辅同步信号进行频域的信道估计，确定估计的信道频域响应。

其中还包括，利用所检测的目标小区的ID和定时信息，生成本地辅同步信号；

对所述信道估计的信道频域响应进行平滑处理。

其中，步骤S13)具体为：

其中，将重构的主同步时域信号和辅同步时域信号的循环前缀分别进行重构；确定重构循环前缀后的主同步时域信号和辅同步时域信号。

其中，步骤S14)具体为：

其中，上述步骤S11中检测的目标小区可以是一个也可以是多个，如果是多个目标小区时，在S11步骤中需要获得多个目标小区的相关信息；并在S12步骤中对多个目标小区分别进行信道估计；在S13步骤中，利用S12步骤中对多个目标小区的信道估计，分别重构出每个目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS；然后在S14步骤中按照多个目标小区各自的定时信息同时抵消接收信号中的多个目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS；从而实现对多个目标小区的同时抵消。

最后再重复执行上述步骤，直至得到抵消了能够搜索到的所有目标小区的干扰的接收信号。

其干扰抵消时具体方案图，如图2所示，首先对接受的信号进行选择，选择目标小区信号，确定后进行信号的重构，并将重构后的信号与接收到信号进行抵消，然后再搜索其他目标小区。

上述的扫频方法概括为以下工作步骤：

第一步：选择目标小区(Cell_cancel)

在不同的阶段，目标小区会有所区别。在初始小区搜索状态，需要先检测出最强小区。在驻留以后，则以服务小区为目标小区。通常情况下，服务小区也是最强的小区。此时，Cell_cancel的定时信息，小区ID和CP(循环前缀)模式都为已知。

第二步：信道估计

首先，根据选定小区Cell_cancel的ID和定时信息，利用其辅同步信号(SSS)做信道估计，下面给出一种常用的信道估计方法(也可以用其它方法进行信道估计)

首先对接收信号做频域的LS(最小二乘法)估计：

H_LS＝FFT(r_ssch)·S_ID

其中，S_ID为本地产生的辅同步信号，r_ssch为接收到的选定小区的辅同步信号，FFT为快速傅里叶变换方法，H_LS为经过LS估计后的得到的信道估计结果。

为了提高性能，需要近一步对上述信道估计的结果进行平滑处理，例如常用的FFT方法：

H_ssch＝FFT{W·IFFT(H_LS)}

其中，W为窗函数，具体的窗口大小与信道冲击相应的长度有关，也可以固定设置为CP长度，IFFT为快速傅里叶逆变换方法，H_ssch为经平滑之后的估计出的辅同步信道。

信道估计之后为对信号的重构，其具体框图如图3所示，

第三步：信号重构

利用估计的信道，和本地生成的PSS(主同步信号)和SSS(辅同步信号)，可以分别重构出频域信号。经过IFFT后，转换成时域的信号，进行干扰抵消。其具体重构方式为：

s_psch＝IFFT{S_pss·H_ssch}，s_ssch＝IFFT{S_sss·H_ssch}

其中，S_pss为本地生成的主同步信号，S_sss为本地生成的辅同步信号，其分别进行快速傅里叶逆变换(IIFT)后，转换成主同步时域信号(s_psch)和辅同步时域信号(s_ssch)。

其中，在进行干扰抵消之前，还需要将信号的循环前缀(CP)也进行重构。即将PSCH(主同步信道)和SSCH(辅同步信道)信号的尾部长度为N_CP的信号放在OFDM符号的前面，组成一个长度为N+N_CP的序列。N_CP为循环前缀的长度。具体表示为

s_cancell-psch＝[s_psch(N-N_CP+1:N)，s_psch]，s_cancell-ssch＝[s_ssch(N-N_CP+1:N)，s_ssch]

其中N为OFDM符号的长度，s_cancell-psch为重构循环前缀后的主同步时域信号，s_cancell-ssch为重构循环前缀后的辅同步时域信号。

信号重构之后是信号的干扰抵消，其结构框图如图4所示，

第四步：干扰抵消

根据小区Cell_cancel的定时信息，分别在PSCH和SSCH到来的时刻进行抵消：

r′_psch＝r_psch-s_cancell-psch

r′_ssch＝r_ssch-s_cancell-ssch

其中，r_psch为接受到的主同步信号，r′_psch为经过抵消后的主同步信号，r_ssch为接受到的辅同步信号，r′_ssch为经过抵消后的辅同步信号。

重构的信号可以用于抵消当前接收的信号，也可以抵消下一个周期的信号(同步信号以5ms为周期发送)。如果必要时可以对接收信号做缓存，待重构信号后再进行抵消。

第五步：小区搜索

对抵消干扰后的小区，再重新进行小区搜索。如果检测又检测到新的小区，则再回到第一步继续抵消。

其中，上述第一步中选择目标小区也可以是多个目标小区；多个目标小区时，可以对多个目标小区分别进行第二步的信道估计；并在第三步中对多个目标小区分别进行信号重构；最后在第四步中对多个目标小区的信号同时抵消；然后再执行第五步的小区搜索。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种无线通信系统中干扰抵消的装置，如图5所示，包括UE，UE内包括：

抵消模块，用重构的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，按照所述目标小区的定时抵消所述接收信号中的目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，得到抵消了所述目标小区的干扰的接收信号。

其中，信道估计模块还包括：

另外，重构模块还包括对主同步时域信号和辅同步时域信号的循环前缀进行重构。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种无线通信系统中干扰抵消的方法，其特征在于，包括由UE执行的以下步骤：

A)通过对接收信号进行检测，获得目标小区的ID和定时信息，以便在接收信号中抵消目标小区的干扰；

B)根据所述目标小区的辅同步信号SSS进行信道估计，估计出信道频域响应；

C)利用所述估计出的信道频域响应重构主同步信号PSS和辅同步信号SSS；

D)用重构的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，按照所述目标小区的定时信息分别抵消所述接收信号中的目标小区的主同步信号PSS和辅同步信号SSS，得到抵消了所述目标小区的干扰的接收信号；

E)对于所述抵消了目标小区干扰的接收信号，重复执行上述步骤A)～D)，直至得到抵消了能够检测到的所有目标小区的干扰的接收信号；

其中，所述步骤C)具体为：

2.根据权利要求1所述无线通信系统中干扰抵消的方法，其特征在于，所述步骤B)具体为：

3.根据权利要求1所述无线通信系统中干扰抵消的方法，其特征在于，所述步骤D)具体为：

4.根据权利要求2所述的无线通信系统中干扰抵消的方法，其特征在于，所述的步骤B)中：

对所述信道估计的信道频域响应进行平滑处理。

5.根据权利要求4所述的无线通信系统中干扰抵消的方法，其特征在于，所述的对上述信道估计的信道频域响应进行平滑处理为使用FFT方法进行平滑处理。

6.根据权利要求1所述的无线通信系统中干扰抵消的方法，其特征在于，所述步骤C)还包括：

7.一种无线通信系统中干扰抵消的装置，包括UE，其特征在于，UE包括：

检测模块，用于通过对接收信号进行检测，获得干扰的目标小区的ID和定时信息，以便在接收信号中抵消目标小区的干扰；直至得到抵消了能够检测到的所有目标小区的干扰的接收信号；

信道估计模块，根据所述目标小区的辅同步信号SSS进行信道估计，估计出信道频域响应；

重构模块，利用估计出的信道频域响应重构主同步信号PSS和辅同步信号SSS，具体为：

利用所述估计的信道频域响应以及本地生成的主同步信号和辅同步信号分别重构出主同步频域信号和辅同步频域信号，并将重构出的主同步频域信号和辅同步频域信号分别转换成主同步时域信号和辅同步时域信号；

8.根据权利要求7所述的无线通信系统中干扰抵消的装置，其特征在于，所述的信道估计模块还包括：

9.根据权利要求7所述的无线通信系统中干扰抵消的装置，其特征在于，所述的重构模块还用于对主同步时域信号和辅同步时域信号的循环前缀进行重构。