CN105577589A - 一种提升lte多载波系统可靠性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的提升LTE多载波系统可靠性的方法可以根据所述多载波动态干扰的中心频率，逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数；根据所述的干扰消除参数对所述每个子载波连续进行实时干扰消除操作，得到干扰消除后的连续输出序列；以及根据所述干扰消除后的连续输出序列，连续检测多载波动态干扰是否发生载波切换，若发生载波切换，则逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数；通过本发明，不仅可以实时获取动态干扰分布，也可以实时更新干扰消除参数，大幅提高了系统性能。

Description

一种提升LTE多载波系统可靠性的方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种提升LTE多载波系统可靠性的方法。

背景技术

在未来的移动通信系统中，高带宽、高速率的数据服务是必不可少的，这就要求无线通信技术能有效消除无线信道衰落对传输的不利影响，并达到更高的频谱效率，同时还要兼顾用户间的平等性。

LTE(长期演进)是由3GPP(第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(通用移动通信系统)技术标准的长期演进。LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输率；以及为了取得分集复用增益，LTE系统也逐渐采用多载波和动态调制的技术进行传输。

然而对于不同的子载波进行动态调制时，不管是在时域还是频域，都难以实时获取动态干扰分布，这导致干扰消除参数无法实时更新，系统传输性能会受到较大影响。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种提升LTE多载波系统可靠性的方法，所述方法包括：

S1、设定干扰检测单元中的初始干扰消除参数，多载波接收单元对接收到的时域信号y(n)进行时频变换，得到子载波序列yⁱ(n)上对应的频域Yⁱ(K)序列，根据所述频域Yⁱ(K)序列得到对应的多载波动态干扰的每个中心频率f；

S2、根据所述多载波动态干扰的中心频率f，逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数；

S3、根据所述的干扰消除参数对所述每个子载波yⁱ(n)连续进行实时干扰消除操作，得到干扰消除后的连续输出序列eⁱ(n)；

S4、根据所述干扰消除后的连续输出序列eⁱ(n)，连续检测多载波动态干扰是否发生载波切换，若发生载波切换，则逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数，并结合步骤S2中心频率f校正载波切换时刻前后多个样点的信号干扰消除输出；若未发生载波切换，则回到步骤S3继续检测。

根据本发明的实施方式，所述步骤S2中若载波切换检测信息表明在序列yⁱ(n)内未发生载波切换，干扰检测单元干扰消除参数调整方法为：

干扰消除参数与当前序列利用希尔伯特变换检测到的多载波动态干扰中心频率f1相对应，此时干扰消除参数向量为：

α_f1＝[α_f1,1,α_f1,2,...,α_f1,M]^T，α_f1,k＝α_0,k*e^j*2π*k*f1，其中，α_0,k为初始干扰消除参数向量中第k个参数，k∈[1,M]，α_f1,k是在α_0,k的初始上发生2π*k*f1的相位偏移，M为干扰检测单元阶数。

根据本发明的实施方式，所述步骤S2中若时域载波切换检测信息表明在序列yⁱ(n)内发生了载波切换，干扰检测单元干扰消除参数调整方法为：

在载波切换时刻后的干扰消除参数与利用希尔伯特变换变换得到的下一子载波序列yⁱ⁺¹(n)的多载波动态干扰的中心频率f2相对应，在载波切换时刻后的干扰消除参数向量为：

α_f2＝[α_f2,1,α_f2,2,...,α_f2,M]^T，α_f2,k＝α_0,k*e^j*2π*k*f2，其中，α_0,k为初始干扰消除参数向量中第k个参数，k∈[1,M]，α_f1,k是α_0,k发生2π*k*f1的相位偏移，M为干扰检测单元阶数。

根据本发明的实施方式，所述步骤S3中实时干扰消除对子载波序列连续进行实时干扰消除包括：利用先前时间点的检测值预测当前时刻的多载波动态干扰的信号值，再利用相应的接收信号减去预测出来的当前时刻的多载波动态干扰信号。

本发明的提升LTE多载波系统可靠性的方法可以根据所述多载波动态干扰的中心频率，逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数；根据所述的干扰消除参数对所述每个子载波连续进行实时干扰消除操作，得到干扰消除后的连续输出序列；以及根据所述干扰消除后的连续输出序列，连续检测多载波动态干扰是否发生载波切换，若发生载波切换，则逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数；通过本发明，不仅可以实时获取动态干扰分布，也可以实时更新干扰消除参数，大幅提高了系统性能。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的提升LTE多载波系统可靠性的方法流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种提升LTE多载波系统可靠性的方法，如附图1所示，所述方法包括：

S1、设定干扰检测单元中的初始干扰消除参数，多载波接收单元对接收到的时域信号y(n)进行时频变换，得到子载波序列yⁱ(n)上对应的频域Yⁱ(K)序列，根据所述频域Yⁱ(K)序列得到对应的多载波动态干扰的每个中心频率f；所述i是指第i个子载波；

S2、根据所述多载波动态干扰的中心频率f，逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数；

S3、根据所述的干扰消除参数对所述每个子载波yⁱ(n)连续进行实时干扰消除操作，得到干扰消除后的连续输出序列eⁱ(n)；

S4、根据所述干扰消除后的连续输出序列eⁱ(n)，连续检测多载波动态干扰是否发生载波切换，若发生载波切换，则逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数，并结合步骤S2中心频率f校正载波切换时刻前后多个样点的信号干扰消除输出；若未发生载波切换，则回到步骤S3继续检测。

根据本发明的实施方式，所述步骤S1中初始干扰消除参数用最优干扰消除参数向量α₀表示，则初始干扰消除参数为其中，最优干扰消除参数向量α₀是在多载波动态干扰下中心频率为0MHz的干扰检测单元初始干扰消除参数，S为信噪比，II为干噪比，I为单位矩阵，

$R=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\φ}}_{jj}\left(0\right)& {\mathrm{\φ}}_{jj}\left(1\right)& \mathrm{\Λ}& {\mathrm{\φ}}_{jj}\left(M-1\right)\\ {\mathrm{\φ}}_{jj}^{*}\left(1\right)& {\mathrm{\φ}}_{jj}\left(0\right)& \mathrm{\Λ}& {\mathrm{\φ}}_{jj}\left(M-2\right)\\ M& M& \mathrm{\Λ}& M\\ {\mathrm{\φ}}_{jj}^{*}\left(M-1\right)& {\mathrm{\φ}}_{jj}^{*}\left(M-2\right)& \mathrm{\Λ}& {\mathrm{\φ}}_{jj}\left(0\right)\end{array}\right],$

P＝[φ_jj(1),φ_jj(2),...,φ_jj(M)]^T，

φ_jj(k)是中心频率为0MHz的多载波动态干扰信号的自协方差函数，干扰检测单元干扰消除参数阶数为M，α₀＝[α_0,1,α_0,2,...,α_0,M]^T是最优干扰消除参数向量，T是矩阵的转置。

根据本发明的实施方式，所述步骤S2中若载波切换检测信息表明在序列yⁱ(n)内未发生载波切换，干扰检测单元干扰消除参数调整方法为：

干扰消除参数与当前序列利用希尔伯特变换检测到的多载波动态干扰中心频率f1相对应，此时干扰消除参数向量为：

α_f1＝[α_f1,1,α_f1,2,...,α_f1,M]^T，α_f1,k＝α_0,k*e^j*2π*k*f1，其中，α_0,k为初始干扰消除参数向量中第k个参数，k∈[1,M]，α_f1,k是在α_0,k的初始上发生2π*k*f1的相位偏移，M为干扰检测单元阶数。

根据本发明的实施方式，所述步骤S2中若时域载波切换检测信息表明在序列yⁱ(n)内发生了载波切换，干扰检测单元干扰消除参数调整方法为：

在载波切换时刻后的干扰消除参数与利用希尔伯特变换变换得到的下一子载波序列yⁱ⁺¹(n)的多载波动态干扰的中心频率f2相对应，在载波切换时刻后的干扰消除参数向量为：

α_f2＝[α_f2,1,α_f2,2,...,α_f2,M]^T，α_f2,k＝α_0,k*e^j*2π*k*f2，其中，α_0,k为初始干扰消除参数向量中第k个参数，k∈[1,M]，α_f1,k是α_0,k发生2π*k*f1的相位偏移，M为干扰检测单元阶数。

根据本发明的实施方式，所述步骤S3中实时干扰消除对子载波序列连续进行实时干扰消除包括：利用先前时间点的检测值预测当前时刻的多载波动态干扰的信号值，再利用相应的接收信号减去预测出来的当前时刻的多载波动态干扰信号。

根据本发明的实施方式，所述当前时刻的多载波动态干扰的信号值可用以下公式表示：

$v^i\left(n\right)=\underset{i=1}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{f,i}*y^i(n-i),$

其中，α_f,i为与中心频率为f所对应的干扰检测单元参数，yⁱ(n)为接收信号，vⁱ(n)为预测干扰消除得到的多载波动态干扰信号，M为干扰检测单元阶数。

根据本发明的实施方式，所述执行干扰消除后的信号为：

eⁱ(n)＝yⁱ(n)-vⁱ(n)，

其中，yⁱ(n)为接收信号，vⁱ(n)为预测干扰消除得到的多载波动态干扰信号，eⁱ(n)为多载波动态干扰消除后的信号。

根据本发明的实施方式，所述步骤S4中，检测载波切换是否发生可通过对干扰消除后的输出序列进行检测，来判断是否发生载波切换，检测公式为：

$X\left(n\right)=\frac{1}{L}\underset{i=0}{\overset{L-1}{\Σ}}|e^i(n-1){|}^2>TH,$

其中TH为检测门限，L为平滑长度，若X(n)大于设定的门限值，则发生载波切换；若不大于设定门限值，则未发生载波切换，eⁱ(n-i)是为多载波动态干扰消除后的信号。

根据本发明的实施方式，所述步骤S4中，对所述干扰消除输出做相应的校正方法是：对载波切换时刻附近的多个错误样点进行赋零操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种提升LTE多载波系统可靠性的方法，所述方法包括：

S1、设定干扰检测单元中的初始干扰消除参数，多载波接收单元对接收到的时域信号y(n)进行时频变换，得到子载波序列yⁱ(n)上对应的频域Yⁱ(K)序列，根据所述频域Yⁱ(K)序列得到对应的多载波动态干扰的每个中心频率f；

S2、根据所述多载波动态干扰的中心频率f，逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数；

S3、根据所述的干扰消除参数对所述每个子载波yⁱ(n)连续进行实时干扰消除操作，得到干扰消除后的连续输出序列eⁱ(n)；

S4、根据所述干扰消除后的连续输出序列eⁱ(n)，连续检测多载波动态干扰是否发生载波切换，若发生载波切换，则逐个频率调整对应的干扰检测单元的干扰消除参数，并结合步骤S2中心频率f校正载波切换时刻前后多个样点的信号干扰消除输出；若未发生载波切换，则回到步骤S3继续检测；

所述步骤S2中若载波切换检测信息表明在序列yⁱ(n)内未发生载波切换，干扰检测单元干扰消除参数调整方法为：

干扰消除参数与当前序列利用希尔伯特变换检测到的多载波动态干扰中心频率f1相对应，此时干扰消除参数向量为：

α_f1＝[α_f1,1,α_f1,2,...,α_f1,M]^T，α_f1,k＝α_0,k*e^j*2π*k*f1，其中，α_0,k为初始干扰消除参数向量中第k个参数，k∈[1,M]，α_f1,k是在α_0,k的初始上发生2π*k*f1的相位偏移，M为干扰检测单元阶数；

所述步骤S2中若时域载波切换检测信息表明在序列yⁱ(n)内发生了载波切换，干扰检测单元干扰消除参数调整方法为：

在载波切换时刻后的干扰消除参数与利用希尔伯特变换变换得到的下一子载波序列yⁱ⁺¹(n)的多载波动态干扰的中心频率f2相对应，在载波切换时刻后的干扰消除参数向量为：

α_f2＝[α_f2,1,α_f2,2,...,α_f2,M]^T，α_f2,k＝α_0,k*e^j*2π*k*f2，其中，α_0,k为初始干扰消除参数向量中第k个参数，k∈[1,M]，α_f1,k是α_0,k发生2π*k*f1的相位偏移，M为干扰检测单元阶数；

所述步骤S3中实时干扰消除对子载波序列连续进行实时干扰消除包括：利用先前时间点的检测值预测当前时刻的多载波动态干扰的信号值，再利用相应的接收信号减去预测出来的当前时刻的多载波动态干扰信号。