CN108233984B

CN108233984B - 一种干扰抑制方法及装置

Info

Publication number: CN108233984B
Application number: CN201611146831.5A
Authority: CN
Inventors: 邹飞
Original assignee: Sanechips Technology Co Ltd
Current assignee: Sanechips Technology Co Ltd
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2036-12-13
Also published as: EP3557771A4; CN108233984A; WO2018107664A1; EP3557771B1; ES2895250T3; EP3557771A1; HUE056641T2

Abstract

本发明公开了一种干扰抑制方法及装置，其中，所述方法包括：根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵；根据上行采样天线数据进行多径匹配；根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵；根据指定用户信道估计值以及指定用户信号自相关逆矩阵计算指定用户合并权重；基于所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调。

Description

一种干扰抑制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域中的抗干扰技术，尤其涉及一种干扰抑制方法及装置。

背景技术

用户对通讯需求爆发式的增长，推动无线传输技术不断向前发展，各种新技术新方法不断被应用。多天线阵列技术已经广泛应用于第三代合作伙伴计划(3GPP，3rdGeneration Partnership Project)中，而在实际应用中，用户可能会受到本小区其他用户或者相邻小区的干扰，这些干扰将严重降低数据信道的解调性能。为了提供解调性能，采用提高接收信号的信噪比的方式来降低干扰的影响。在实际使用中，通常采用的最大比合并(Maximal Ratio Combining，MRC)及干扰抑制合并(Interference Reject Combining，IRC)这两种技术来提高信噪比。

相对于传统的MRC技术来说，IRC技术是一种更高级的RAKE接收机，它不光考虑了时间特性的干扰，而且考虑了空间特性的干扰，因而抗干扰性能有明显提升，有效改善上行链路的信号质量，提升上行信号的解调性能。使用IRC算法抑制干扰的关键是获得干扰和噪声的相关矩阵以及加权向量，精确获得干扰与噪声的相关特性对IRC算法的性能有很大的影响。对每个用户分别计算干扰与噪声的相关矩阵并求逆，能得到更好的增益，但是整个基带处理单元(BBU，Building Baseband Unit)RAKE接收机需要处理的用户数众多，如果对每个用户都分别计算干扰与噪声的相关矩阵并求逆，这样会导致整个系统的运算复杂度过高，无法实现。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种干扰抑制方法及装置。

一方面，本发明实施例提供了一种干扰抑制方法，所述方法包括：

根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵；

根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；

根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵；

根据指定用户信道估计值以及所述指定用户信号自相关逆矩阵计算指定用户合并权重；

基于所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调。

本发明实施例中，所述根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵，包括：

根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵；

根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵。

本发明实施例中，所述根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配的步骤：

在根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之前进行；

在根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之后进行；

在根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之后，在根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之前进行。

本发明实施例中，所述根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵，包括：

根据采样位置索引以及码片索引计算小区共用信号自相关矩阵。

本发明实施例中，所述根据上行采样天线数据进行多径匹配，包括：

查找小区内指定用户多天线上延迟相同的多径；

将延迟相同的多径存放于同一结构体，且每条多径信息只能存放在一个结构体中。

本发明实施例中，所述根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵，包括：

根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置；

基于所述采样位置，结合天线索引，从小区共用信号自相关逆矩阵中选出所述采样位置上的指定用户信号自相关逆矩阵。

本发明实施例中，所述根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置，包括：

对于指定用户能匹配成功的多径，根据能匹配成功的多径中各多径的延迟关系获得采样位置；

对于指定用户未能匹配成功的多径，根据未能匹配成功的多径对应的多径延迟得到采样位置。

另一方面，本发明实施例还提供了一种干扰抑制装置，所述装置包括：

确定单元，用于根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵；

匹配单元，用于根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；

获取单元，用于根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵；

计算单元，用于根据指定用户信道估计值以及所述指定用户信号自相关逆矩阵计算指定用户合并权重；

处理单元，用于基于所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调。

本发明实施例中，所述确定单元，还用于：

根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵；

本发明实施例中，所述匹配单元还用于：

在所述确定单元根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之前，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；

在所述确定单元根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之后进行，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；

在所述确定单元根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之后，且在所述确定单元根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之前，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配。

本发明实施例中，所述确定单元，还用于：

本发明实施例中，所述匹配单元，还用于：

查找小区内指定用户多天线上延迟相同的多径；

本发明实施例中，所述获取单元，还用于：

根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置；

本发明实施例中，所述获取单元，还用于：

本发明实施例的技术方案中，根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵；根据上行采样天线数据进行多径匹配；根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵；根据指定用户信道估计值以及指定用户信号自相关逆矩阵计算指定用户合并权重；基于所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调。通过本发明实施例提出的干扰抑制方法及装置，能够解决BBU侧RAKE接收机进行IRC处理时运算复杂度过高的问题，在大幅降低运算复杂度的同时，也能同样大大提高上行数据信道解调性能。

附图说明

图1为本发明实施例的一种干扰抑制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的4天线多径匹配成功示意图；

图3为本发明实施例的4天线时多径匹配的示意图；

图4为本发明实施例的4天线配置时进行多径匹配的流程图；

图5为本发明实施例的某个指定用户的多径延迟示例图；

图6为本发明实施例的4天线配置时指定用户信号自相关矩阵示意图；

图7为本发明实施例的2天线多径匹配成功示意图；

图8为本发明实施例的2天线时多径匹配的示意图；

图9为本发明实施例的2天线时计算指定用户自相关矩阵的流程图；

图10为本发明实施例的干扰用户/受益用户＝6dB的RAKE与RAKE_IRC仿真对比图；

图11为本发明实施例的实现干扰抑制方法的一种架构框图；

图12为本发明实施例的一种干扰抑制装置的结构组成示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

实施例一

图1为本发明实施例的干扰抑制方法的流程示意图，应用于室内基带处理单元(BBU，Building Baseband Unit)侧，如图1所示，所述干扰抑制方法包括以下步骤：

步骤101：根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵。

这里，所述上行采样天线数据是采样的上行链路的天线数据。其中，这里所述的天线一般指接收天线。

本实施例中，所述小区共用信号自相关逆矩阵，是远端射频模块(RRU，RemoteRadio Unit)每个时隙的共用信号自相关逆矩阵。

一般来说，BBU与RRU之间采用光纤传输，RRU再通过同轴电缆及功分器(耦合器)等连接至天线，即主干采用光纤，支路采用同轴电缆。对于下行方向：光纤从BBU直接连到RRU，BBU和RRU之间传输的是基带数字信号，这样基站可以控制某个用户的信号从指定的RRU通道发射出去，这样可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。对于上行方向：用户手机信号被距离最近的通道收到，然后从这个通道经过光纤传到基站，这样也可以大大降低不同通道上用户之间的干扰。

在一可选实施方式中，所述根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵，包括：

步骤101a：根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵；

步骤101b：根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵。

也就是说，先计算小区共用信号自相关矩阵，然后再根据计算得到的小区共用信号自相关矩阵，计算小区共用信号自相关逆矩阵。

步骤102：根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配。

可选地，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配的步骤，在根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之前实施；或

在根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之后实施；或

在根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之后，在根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之前实施；

与根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵、根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵，同步实施。

也就是说，步骤102与步骤101的执行顺序，包括：

步骤102在步骤101a之前实施；或

步骤102在步骤101b之后实施；或

步骤102在步骤101a之后，步骤101b之前实施；或

步骤102与步骤101a、步骤101b同步实施。

在一实施方式中，所述根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配，包括：

查找小区内指定用户多天线上延迟相同的多径；

这里，所述指定用户是RRU对应的RAKE用户，多径匹配的目的是查找N根天线上延迟相同的多径。

可选地，所述根据上行采样天线数据进行多径匹配之后，还包括：

设置与天线数量N相匹配的N个结构体，用于存放多径匹配结果；

其中一个结构体用于存放没有匹配成功的多径信息，而剩余的N-1个结构体分别用于存放匹配成功数目不同的多径信息。

下面以多径精度为1/8码片，天线数量为4进行说明。

图2示出了4天线多径匹配成功示意图，如图2所示，图2示出了3种匹配成功可能的情况，即4根天线上的延迟最大偏差不超过1/4码片的，视作匹配成功。在实际系统中，4条多径匹配成功的概率比较小。更多的时候，是3条多径或者2条多径的延迟偏差不超过1/4码片，这样的情况视为局部匹配。

图3示出了4天线时多径匹配的示意图，如图3所示，从图3上可以看到有一组是4条多径匹配成功，一组是3条多径匹配成功，两组是2条多径匹配成功，天线2上还有1条多径没有匹配成功。

具体地，设天线1、天线2、天线3、天线4上各径的延迟分别组成向量delay1、delay2、delay3和delay4。定义4个结构体match1，match2，match3和match4。其中，match1中存放的是没有匹配成功的多径信息；match2中存放的是匹配成功的2条多径的信息；match3中存放的是匹配成功的3条多径的信息；match4中存放的是匹配成功的4条多径的信息。每条多径信息只能存放在一个结构体里，即4条匹配成功的多径，不能再取其中几条分别算2条匹配或者3条匹配，以此类推。

图4示出了4天线配置时进行多径匹配的流程图，如图4所示，该流程主要包括：

步骤401：4条天线的数据分别存放到4个向量，然后执行步骤402；

步骤402：从delay1中按顺序选一条径，然后执行步骤403；

步骤403：判断delay2中是否有径和该径相匹配，如果有，执行步骤404；如果没有，执行步骤410；

步骤404：判断delay3中是否有径和已配对的2条径匹配，如果有，执行步骤405；如果没有，执行步骤407；

步骤405：判断delay4中是否有径和已配对的3条径匹配，如果有，执行步骤406；如果没有，执行步骤408；

步骤406：已配对的4条径存入match4；

步骤407：delay4中是否有径和已配对的2条径匹配，如果有，执行步骤408；如果没有，执行步骤409；

步骤408：已匹配的3条径存入match3；

步骤409：已配对的2条径存入match2；

步骤410：delay3中是否有径和该径匹配，如果有，执行步骤411；如果没有，执行步骤413；

步骤411：delay4中是否有径和已配对的2条径匹配，如果有，执行步骤412；如果没有，执行步骤413；

步骤412：已匹配的3条径存入match3；

步骤413：判断delay4中是否有径和该径匹配，如果有，执行步骤414；如果没有，执行步骤415；

步骤414：已匹配的2条径存入match2；

步骤415：该径存入match1，然后执行步骤416；

步骤416：从delay2中选择未匹配过的径，然后执行步骤417；

步骤417：判断delay3中是否有径和该径匹配，如果有，执行步骤418；如果没有，执行步骤420；

步骤418：delay4中是否有径和已配对的2条径匹配，如果有，执行步骤419；如果没有，执行步骤421；

步骤419：已匹配的3条径存入match3；

步骤420：delay4中是否有径和该径匹配，如果有，执行步骤421；如果没有，执行步骤422；

步骤421：已匹配的2条径存入match2；

步骤422：该径存入match1，然后执行步骤423；

步骤423：delay3中选择未匹配过的径，然后执行步骤424；

步骤424：delay4中是否有径和该径匹配，如果有，执行步骤425；如果没有，执行步骤426；

步骤425：已匹配的2条径存入match2；

步骤426：该径存入match1，然后执行步骤427；

步骤427：delay3中所有径查询完后，delay4中剩余的径存入match1。

一般来说，同一RRU对应的RAKE用户数量很多，不可能对每个RAKE用户分别计算干扰与噪声的相关矩阵并求逆，这样会导致整个系统的运算复杂度过高，无法实现。对应于同一个RRU的所有RAKE用户而言，它们都共用该RRU上多根天线的数据，可以利用天线数据计算接收信号的自相关矩阵，作为干扰与噪声协方差矩阵的近似估计，并求得自相关逆矩阵。

为了同一个RRU对应的RAKE用户能共用一个信号相关逆矩阵，步骤101a中的小区共用信号自相关矩阵，必须要覆盖所有RAKE用户的多径延迟。

图5为本发明实施例的某个指定用户的多径延迟示例图。在图5中，T_C为码片时间。假定该指定用户为用户1，且用户1具有以码片周期为单位的时间0和1/2的两条径。按照常规的做法，用户1估计第一条多径与其自身的相关性时，需要将时间0的码片抽样乘以自身的共轭，然后将该积与对应于时间对(1,1)、(2,2)等的其他积求平均，从而得到第一条多径的自相关性。该相关性在此记为为R(0,0)，其中，第一索引表示抽样相位，第二索引表示两个码片抽样之间的滞后。对于第二条多径来说，用户1将对应于时间对(1/2,1/2)、(3/2,3/2)等的积求平均。这里，也可以使用过去的抽样，以便R(x,y)在x上是周期性的，其中，周期为1。

下面，以处理精度为1/Y码片，N天线为例，进行详细描述。

如果每个码片上存在Y个抽样，那么对于x来说，只需要考虑Y个值，即x＝0、x＝1/Y、x＝2/Y、x＝3/Y、…、x＝(Y-1)/Y。首先，需要合并的是同一条多径延迟位置上的所有天线分集信号，所以需要计算某一多径延迟位置上所有天线分集信号的自相关矩阵。以图5为例，假设有N根接收天线，某一多径延迟位置τ上所有天线分集信号为r(τ)＝[r₁(τ) r₂(τ)... r_N(τ)]^T；那么，多径延迟位置τ时刻的天线分集信号自相关阵为R(τ)＝r(τ)*r^H(τ)，是一个N*N的方阵。因为R(τ)＝R(τ+T_C)，即以码片为周期循环，所以使用R(τ)，τ∈[0,T_C)即可覆盖所有RAKE用户的多径位置。

所有RAKE用户的多径延迟都可以映射到

中，每一个多径延迟位置的天线分集信号的自相关矩阵均来自R(i_S)，i_S∈{0,1,...Y}。应用到某一个具体的RAKE用户，若某条多径延迟为τ，则有映射关系：

i_S＝mod(τ,Y) (公式1)

其中，i_S∈{0,1,...Y}，对应于每个码片内

采样位置。

可选地，小区共用信号自相关矩阵是每个时隙计算一次。

设z_U(k,i_A)为一个时隙内所有有效的Y倍采样的天线数据。其中，k∈[0,2560*Y-1]，为天线数据的样本索引；i_A∈{1,2,...,N}，为天线索引。设该时隙内，样本索引为k_U的N个天线数据构成的向量为：

u(k_U)＝[z_U(k_U,1) ... z_U(k_U,N)]^T

该向量对应的自相关矩阵为：

设每时隙下有2560个码片，分别计算每个码片内Y个采样位置上的信号自相关矩阵后，再将每个采样位置上2560个矩阵进行平均，可获得该时隙共用信号自相关矩阵，即：

其中：i_S∈{0,1,...,Y}，为采样位置索引；i_C为码片索引。

这里，计算得到的R_rake_tmp(i_S)不仅可表示N根天线上信号的自相关矩阵，还包含了N根天线上各自进行信号自相关运算的结果。那么，计算共用信号自相关逆矩阵时，需要根据天线条数分别进行。

设该时隙内，指定采样位置上的共用信号自相关矩阵为

从前文所述可知，a₁₁对应的是天线1上信号的自相关矩阵，a₂₂对应的是天线2上信号的自相关矩阵,a_NN对应的是天线2上信号的自相关矩阵。对于这种只有一根天线的情况，求解信号自相关逆矩阵只需根据天线索引计算a₁₁或a₂₂的倒数即可，如

将该采样位置上，两根天线上的自相关逆矩阵按天线索引排列，形成向量为：

将该时隙内，不同采样位置上得到的

按采样位置进行存放，得到的Y*2的矩阵为invR1_tmp(i_S)。

对于求解N根天线的信号自相关逆矩阵，则按下式进行：

其中，A^*＝(A_ij)_n×n。

将该时隙内，不同采样位置上得到的A^-1按采样位置进行存放，得到的Y*2*2的矩阵为invR2_tmp(i_S)。

步骤103：根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵。

在一可选实施方式中，所述根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵，包括：

根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置；

在一具体实施方式中，所述根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置，包括：

设用户1有匹配成功的n条径，它们的延迟分别为

其中，i_A1,…,i_An对应的是天线索引，r₁,…,r_n对应的多径索引，n∈{2,3,4}。需要利用各延迟的相互关系来获得采样位置，然后查找对应的矩阵。根据图2所示多径匹配的判断准则，采样位置的确定也分3种情况：

当n条径的延迟相同，即：

则

将τ₁代入公式1计算采样位置。

当n条径的最大延迟和最小延迟相差1/8码片，即：

则

将τ₁代入公式1计算采样位置。

当n条径的最大延迟和最小延迟相差1/4码片，即

则

将τ₁代入公式1计算采样位置。

得到匹配成功的n条多径对应的采样位置后，结合天线索引，即可从R_rake中选出该采样位置上自相关逆矩阵。

而对于用户1上未能匹配的多径，将根据其多径延迟和天线索引从共用信号自相关逆矩阵中查找其对应的元素。

仍以图3中4条天线上的多径匹配结果为例，对于4条径匹配成功的情况，选择最小多径延迟1，然后带入公式1，得到采样位置1，然后这4条多径对应的矩阵就是R_rake(1)，如图6中多径匹配结果1所示。对于局部匹配的情况，比如天线1、3、4上有3条径匹配成功，选择最小多径延迟29，带入式

得到τ₁为30，将30带入公式1，得到的采样位置为6，则从R_rake(6)选择天线1，3，4对应的元素构成这3条径对应的矩阵，即图6中多径匹配结果5所示黑色部分。对于没有匹配成功的多径，直接根据多径延迟得到采样位置1，然后从R_rake(1)中选择第2个对角线元素，即为其自相关矩阵，如图6中匹配结果4所示。这5组多径匹配结果得到的矩阵即为该用户的信号自相关矩阵。

其他用户对应的信号自相关阵也是采用同样的方法进行计算，在此不再赘述。

步骤104：根据指定用户信道估计值以及指定用户信号自相关逆矩阵计算指定用户合并权重。

在一可选实施方式中，所述根据指定用户信道估计值以及指定用户信号自相关逆矩阵计算指定用户合并权重之前，还包括：

根据控制信道调整解调的结果进行指定用户信道估计值的计算。

在一可选实施方式中，进行控制信道调整解调的方式，包括：

根据上行采样天线数据以及多径信息进行控制信道调整解调。

在一可选实施方式中，确定多径信息的方式，包括：

对指定用户多径位置进行搜索及确定；

基于搜索及确定的结果获得多径信息。

在一可选实施方式中，RAKE用户进行空间IRC处理时，合并权重的计算会根据多径匹配的结果分情况进行：

对于匹配成功的两条多径，需先挑出这两条多径上的精确信道估计值，组成2*5的矩阵：

RCE(r,l,b_C)＝[c_SF(r,b_C) c_SF(l,b_C)]^T

其中，RCE(r,l,b_c)表示精确信道估计矩阵；c_SF(r,b_C)表示多径r上的精确信道估计值；c_SF(l,b_C)表示多径l上的精确信道估计值；r表示多径匹配成功的第一条多径；l表示多径匹配成功的第二条多径；b_C是符号索引，取值范围0～N。

由于信号自相关逆矩阵是按天线1、天线2的顺序计算所得，为了便于计算，上式中第一行用来存放天线1上多径对应的精确信道估计值，第二行存放天线2上多径对应的精确信道估计值。

结合得到的这两条多径对应的信号自相关矩阵，对这两条多径进行空间IRC的计算公式为：

tmp_RCE(r,l,b_c)＝invR2(i_S)*RCE(r,l,b_c)；

其中，tmp_RCE(r,l,b_c)表示这条多径的合并权重矩阵；invR2(i_S)表示这条多径对应的信号自相关阵；

对于匹配不成功的径，先查找其对应的精确信道估计值，组成1*5的向量：

RCE(r,r,b_c)＝c_SF(r,b_c)

结合得到的这条多径对应的信号自相关逆矩阵，对这条多径进行IRC处理的计算公式为：

tmp_RCE(r,r,b_c)＝invR1(i_S)*RCE(r,r,b_c)；

其中，RCE(r,r,b_c)中的两个r，表示未匹配成功多径号。

需要说明的是，当N较大时，当N>＝3时，此时自相关矩阵的维度N*N，直接求解逆阵的运算复杂度太高，可参考ARAKE接收机的方法，利用高斯-赛德尔迭代法求解线性方程组，从而获得合并权重。

设此时N条多径对应的自相关矩阵为tmp_R_N，合并权重为：

迭代初始值为：

RICE_N(b_C,m,0)＝0，

迭代过程为：

其中，RICE_N(b_C,p,k)表示合并权重值，k为迭代次数，初始设置为3，m对应多经索引。

步骤105：基于所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调。

在一可选实施方式中，所述基于所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调，包括：

根据上行采样天线数据、多径信息、以及所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调。

进一步地，所述方法还包括：

将指定用户的数据信道调制解调后的数据输出至BBU侧。

本发明实施例的技术方案中，由于同一RRU对应的RAKE用户数量很多，不可能对每个RAKE用户分别计算干扰与噪声的相关矩阵并求逆，这样会导致整个系统的运算复杂度过高，无法实现。对应于同一个RRU的所有RAKE用户而言，它们都共用该RRU上多根天线的数据，可以利用天线数据计算接收信号的自相关矩阵，作为干扰与噪声协方差矩阵的近似估计，并求得自相关逆矩阵。然后根据各个RAKE用户的多径延迟，通过简单的矩阵操作，便可获得各个用户自身的信号自相关矩阵的逆矩阵，从而使得RAKE用户以最小的计算量获得IRC增益。

通过本发明实施例提出的方法，能够解决BBU侧RAKE接收机进行IRC处理时运算复杂度过高的问题，在大幅降低运算复杂度的同时，也能同样大大提高上行数据信道解调性能。

实施例二

下面结合具体实施场景对本发明的干扰抑制方法做详细描述。

示例性地，以处理精度为1/8码片，N天线为例，进行详细描述。

如果每个码片上存在8个抽样，那么对于x来说，只需要考虑8个值，即x＝0、x＝1/8、x＝1/4、x＝3/8、x＝1/2、x＝5/8、x＝3/4、x＝7/8。所有RAKE用户的多径延迟都可以映射到

中，每一个多径延迟位置的天线分集信号的自相关矩阵均来自R(i_S)，i_S∈{0,1,...,7}。应用到某一个具体的RAKE用户，若某条多径延迟为τ，则有映射关系：

i_S＝mod(τ,8) (公式2)

其中，i_S∈{0,1,...,7}，对应于每个码片内

采样位置。

设z_U(k,i_A)为一个时隙内所有有效的8倍采样的天线数据。其中，k∈[0,2560*8-1]，为天线数据的样本索引；i_A∈{1,2,...,N}，为天线索引。设该时隙内，样本索引为k_U的N个天线数据构成的向量为：

u(k_U)＝[z_U(k_U,1) z_U(k_U,2)]^T

该向量对应的自相关矩阵为：

设该时隙内，指定采样位置上的共用信号自相关矩阵为

从前文所述可知，a₁₁对应的是天线1上信号的自相关矩阵，a₂₂对应的是天线2上信号的自相关矩阵。对于这种只有一根天线的情况，求解信号自相关逆矩阵只需根据天线索引计算a₁₁或a₂₂的倒数即可，如

将该时隙内，不同采样位置上得到的

按采样位置进行存放，得到的Y*2的矩阵为invR1_tmp(i_S)。

对于求解两根天线的信号自相关逆矩阵，则按下式进行：

进一步地，以处理精度为1/8码片，2天线为例，进行详细描述。

图7示出了两根天线的多径匹配成功示意图，图7中Case1-Case3，表示两天线上两条多径的延迟偏差不超过1/4码片；图7中Case1-Case5，表示两天线上两条多径的延迟偏差不超过1/2码片。下面举例来说明多径匹配的具体过程。

分别将两根天线上的多径根据搜索结果进行排列。用

来表示多径延迟。其中，i_A∈{1,2}，为天线索引，r为多径索引。设两根天线上分别有n和m条径。

天线1上排序后各径的延迟形成向量：

delay1＝[τ_1,1 τ_1,2 … τ_1,n]

天线2上排序后各径的延迟形成向量：

delay2＝[τ_2,1 τ_2,2 … τ_2,m]

以偏差1/4码片来判定多径匹配的步骤为：

以天线1上各径的延迟作为参考。首先，在delay2中查找和τ_1,1偏差的绝对值不超过1/4码片的多径，如果有，则匹配成功，并记录这两条多径；如果没有，则继续在delay2查找和τ_1,2偏差的绝对值不超过1/4码片的多径；依次进行……。

需要注意的是，每次在delay2上的查找操作，都是针对未匹配过的多径顺序进行。

目前系统中，相同天线上两条多径的延迟偏差不小于3/4码片。为确保多径匹配是优先选择偏差小的两条多径，以偏差1/2码片来判定多径匹配需分两步进行：

第一步，判断是否有偏差1/4码片的多径。以天线1上各径的延迟作为参考。首先，在delay2中查找和τ_1,1偏差的绝对值不超过1/4码片的多径，如果有，则匹配成功，并记录这两条多径；如果没有，则继续在delay2查找和τ_1,2偏差的绝对值不超过1/4码片的多径；依次进行……

第二步，判断是否有偏差1/2码片的多径，这是针对第一步结束后未匹配的多径进行，依旧是以天线1上各径的延迟作为参考。设第一步结束后，delay1中有延迟τ_1,i没匹配成功，在delay2中没匹配的多径中查找和τ_1,i偏差的绝对值不超过1/2码片的多径，如果有，则匹配成功，并记录这两条多径；如果没有，则继续对delay1中下一条多径进行匹配……

需注意的是，匹配完成后，可能delay1和delay2中还存在未匹配的多径。

图8为两根天线的多径匹配示意图，如图8所示，delay1＝[1 13 29]，delay2＝[211 19]，则匹配后的结果为：两对成功匹配的多径，两条未配对的多径。

图9示出了计算指定用户自相关矩阵的流程示意图，如图9所示，设用户1有匹配成功的两条径，它们的延迟分别为τ_1,a和τ_2,b。需要利用τ_1,a和τ_2,b的相互关系来获得采样位置，然后查找对应的矩阵。根据多径匹配的判断准则，采样位置的确定也分5种情况：

当两条径的延迟相同，即τ_1,a＝τ_2,b＝τ₁时，直接利用τ₁按式(公式2)计算采样位置。

当两条径的延迟相差1/8码片，即|τ_1,a-τ_2,b|＝1时，则τ₁＝min(τ_1,a,τ_2,b)，将τ₁代入式(公式2)计算采样位置。

当两条径的延迟相差1/4码片，即|τ_1,a-τ_2,b|＝2时，则τ₁＝(τ_1,a+τ_2,b)/2，同样也是将τ₁代入式(公式2)计算采样位置。

当两条径的延迟相差3/8码片，即|τ_1,a-τ_2,b|＝3时，则τ₁＝min(τ_1,a,τ_2,b)+1，然后将τ₁代入式(公式2)计算采样位置。

当两条径的延迟相差1/2码片，即|τ_1,a-τ_2,b|＝4时，则τ₁＝(τ_1,a+τ_2,b)/2，同样也是将τ₁代入式(公式2)计算采样位置。

其中，case1-3是对应于两条多径的延迟偏差不超过1/4码片的情形。

得到匹配成功的两条多径对应的采样位置后，即可从invR2(i_S)选出该采样位置上自相关逆矩阵。

对于用户1上未能匹配的多径，将根据天线索引分别查找其自相关逆矩阵。设天线1上匹配不成功的多径的延迟为τ_1,i，将τ_1,i代入式(公式2)得到采样位置后，从invR1(i_S)中查找天线1上该采样位置对应的元素。而天线2上匹配不成功的多径，设其延迟为τ_2,j，按照同样的方法得到采样位置后，从invR1(i_S)中查找天线2上该采样位置对应的元素。

可见，与单纯按用户分别计算干扰与噪声相关矩阵及求逆的算法比较，降低了整个系统的运算复杂度，使IRC干扰与噪声的相关矩阵及求逆的计算量降低到可以接受的范围。

本实施例所述技术方案，提出了不按用户进行自相关矩阵计算，而是按照同一RRU天线进行自相关矩阵计算，作为干扰与噪声的协方差矩阵的近似估计，大大简化了系统的运算的复杂程度。根据用户多径延时，采用简单算法，通过共用自相关矩阵及逆矩阵得到不同用户的自身的相关矩阵及逆矩阵，保证每个用户能获得更大的增益。

图10为本发明实施例的干扰用户/受益用户＝6dB的RAKE与RAKE_IRC仿真对比图，从图10可以看出，与现有RAKE技术相比，能获得更大的数据解调增益，大幅提高数据解调增益的效果，提高了信号的信噪比，达到了提高系统容量的目的。

实施例三

图11为本发明实施例的RAKE_IRC架构框图，如图11所示，该架构图主要包括上采样模块A、共用信号自相关矩阵生成模块B、用信号自相关矩阵求逆模块C、多径搜索模块D、多径匹配计算模块F、指定用户的信号自相关逆矩阵生成模块G、指定用户信号权重计算模块H、控制信道解调模块M、数据信道解调模块E、RCE(refined channel estimate)计算模块P；其中，

上采样模块A，负责对天线数据进行插值计算，以提高采样精度；

共用信号自相关矩阵生成模块B，负责生成小区(RRU)每个时隙的共用信号自相关矩阵；

共用信号自相关矩阵求逆模块C，负责生成小区(RRU)每个时隙的共用信号自相关逆矩阵；

多径搜索模块D，负责对用户多径的位置进行搜索及确定；

多径匹配计算模块F，负责根据多径搜索的结果，对指定用户的多个多径进行匹配的判定和计算；

指定用户的信号自相关逆矩阵生成模块G，负责根据指定用户多径匹配的判定结果及共用信号自相关逆矩阵，获取指定用户自相关逆矩阵。

指定用户信号权重计算模块H，负责计算指定用户信号权重；

控制信道解调模块M，负责对控制信道进行调制解调；

数据信道解调模块E，负责对数据信道进行调制解调；

RCE(refined channel estimate)计算模块P，负责根据控制信道调整解调的结果进行信道估计计算。

其中A、C、D、M、E、P使用的现有技术。

本领域技术人员应当理解，本发明实施例框架图中各模块的功能，可参照前述干扰抑制方法的相关描述而理解，在此不再赘述。

本发明实施例提出了RAKE IRC解调方案，对原来的单纯RAKE解调方案进行了有效升级，在保留原有架构的基础上只用增加新的计算模块即可实现，具有良好的兼容性。

实施例四

本实施例提供了一种干扰抑制装置，所述干扰抑制装置的组成结构示意图如图12所示，所述干扰抑制装置包括：

确定单元21，用于根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵；

匹配单元22，用于根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；

获取单元23，用于根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵；

计算单元24，用于根据指定用户信道估计值以及所述指定用户信号自相关逆矩阵计算指定用户合并权重；

处理单元25，用于基于所述指定用户合并权重，对指定用户的数据信道进行调制解调。

在一可选实施方式中，所述确定单元21，还用于：

根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵；

在一可选实施方式中，所述匹配单元22还用于：

在所述确定单元21根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之前，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；

在所述确定单元21根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之后进行，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；

在所述确定单元21根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之后，且在所述确定单元21根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之前，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配。

在一可选实施方式中，所述确定单元21，还用于：

在一可选实施方式中，所述匹配单元22，还用于：

查找小区内指定用户多天线上延迟相同的多径；

在一可选实施方式中，所述获取单元23，还用于：

根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置；

在一可选实施方式中，所述获取单元23，还用于：

本领域技术人员应当理解，本发明实施例的干扰抑制装置中各处理单元的功能，可参照前述干扰抑制方法的相关描述而理解，本发明实施例的干扰抑制装置中各处理单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。

本实施例中，所述干扰抑制装置中的确定单元21、匹配单元22、获取单元23、计算单元24、处理单元25，在实际应用中可由所述干扰抑制装置或所述干扰抑制装置所属终端中的中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessor)或可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)等实现。

本发明实施例的干扰抑制装置，能够解决BBU侧RAKE接收机进行IRC处理时运算复杂度过高的问题，在大幅降低运算复杂度的同时，也能同样大大提高上行数据信道解调性能。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种干扰抑制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵，其中，所述小区共用信号自相关逆矩阵覆盖所有RAKE用户的多径延迟；

根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配，其中，所述指定用户多径匹配包括：查找指定用户多天线上延迟相同的多径；

2.根据权利要求1所述的干扰抑制方法，其特征在于，所述根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵，包括：

根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵；

3.根据权利要求2所述的干扰抑制方法，其特征在于，所述根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配的步骤：

在根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之前进行；或，

在根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之后进行；或，

在根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之后，且在根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之前进行。

4.根据权利要求2所述的干扰抑制方法，其特征在于，所述根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵，包括：

5.根据权利要求1所述的干扰抑制方法，其特征在于，所述根据上行采样天线数据进行多径匹配，包括：

查找小区内指定用户多天线上延迟相同的多径；

6.根据权利要求1所述的干扰抑制方法，其特征在于，所述根据指定用户多径匹配结果以及多径信息，从所述小区共用信号自相关逆矩阵中获取指定用户信号自相关逆矩阵，包括：

根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置；

7.根据权利要求6所述的干扰抑制方法，其特征在于，所述根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置，包括：

8.一种干扰抑制装置，其特征在于，所述装置包括：

确定单元，用于根据上行采样天线数据确定小区共用信号自相关逆矩阵，其中，所述小区共用信号自相关逆矩阵覆盖所有RAKE用户的多径延迟；

匹配单元，用于根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配，其中，所述指定用户多径匹配包括：查找指定用户多天线上延迟相同的多径；

9.根据权利要求8所述的干扰抑制装置，其特征在于，所述确定单元，还用于：

根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵；

10.根据权利要求9所述的干扰抑制装置，其特征在于，所述匹配单元还用于：

在所述确定单元根据上行采样天线数据计算小区共用信号自相关矩阵之前，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；或，

在所述确定单元根据小区共用信号自相关矩阵得到小区共用信号自相关逆矩阵之后进行，根据上行采样天线数据进行指定用户多径匹配；或，

11.根据权利要求9所述的干扰抑制装置，其特征在于，所述确定单元，还用于：

12.根据权利要求8所述的干扰抑制装置，其特征在于，所述匹配单元，还用于：

查找小区内指定用户多天线上延迟相同的多径；

13.根据权利要求8所述的干扰抑制装置，其特征在于，所述获取单元，还用于：

根据指定用户多径匹配结果以及多径信息计算采样位置；

14.根据权利要求13所述的干扰抑制装置，其特征在于，所述获取单元，还用于：