專利名稱：一種干擾噪聲估計(jì)和干擾抑制方法及相應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種干擾噪聲估計(jì)和干擾抑制方法及相應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信系統(tǒng)總是受到各種各樣的干擾，對(duì)于第4代以O(shè)FDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址接入)技術(shù)為基礎(chǔ)的通信系統(tǒng)而言(4G, ffimax, LTE),女臺(tái)終受至Ij 較嚴(yán)重的 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)同道干擾(Co-Channel Interference，CCI)。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，由于頻譜復(fù)用的關(guān)系，此種干擾表現(xiàn)為鄰區(qū)干擾，由于干擾源通常同時(shí)干擾多個(gè)數(shù)據(jù)載波，因而可以認(rèn)為是一種寬帶的干擾。目前，鄰區(qū)干擾控制、抑制和消除問(wèn)題是一個(gè)熱門(mén)的研究問(wèn)題，也是4G通信系統(tǒng)同頻組網(wǎng)必須要解決的問(wèn)題。主動(dòng)式的手段通常表現(xiàn)為功率控制、動(dòng)態(tài)的頻率復(fù)用、鄰區(qū)的波束和調(diào)度協(xié)作以及正在討論中的CoMP (協(xié)同多點(diǎn)傳輸)中的聯(lián)合傳輸，這些技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)就需要做較詳細(xì)的討論，需要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信令支持。而在被動(dòng)式的干擾消除技術(shù)則不依賴于信令的交互，通常由接收機(jī)完成，可以廣泛適用于各種網(wǎng)絡(luò)中。通常說(shuō)來(lái)，接收側(cè)的干擾消除往往要依賴于空間、時(shí)間和頻率三個(gè)維度的資源，考慮到第四代通信系統(tǒng)廣泛采用了多天線技術(shù)(MIMO)，在空間維度上進(jìn)行對(duì)多個(gè)天線上的信號(hào)響應(yīng)樣本的分集合并接收被MIMO系統(tǒng)廣泛的采用。一類以抑制干擾為目的的多天線分集合并算法——干擾抑制合并技術(shù)(Interference Rejection Combining，IRC)，在消除鄰區(qū)同頻干擾上體現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。但I(xiàn)RC算法需要獲得比較準(zhǔn)確的干擾協(xié)方差矩陣和每天線的信道估計(jì)，性能才會(huì)非常好，如果統(tǒng)計(jì)樣本點(diǎn)不夠多，會(huì)出現(xiàn)干擾協(xié)方差矩陣不可逆或者退化，從而造成干擾抑制效果的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種干擾噪聲的估計(jì)方法及相應(yīng)系統(tǒng)，以解決相鄰小區(qū)存在同頻干擾時(shí)信道信息估計(jì)問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種干擾噪聲估計(jì)方法，應(yīng)用于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的接收端，在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)時(shí)，該方法包括對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波，根據(jù)發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)和該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，計(jì)算得到該導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將對(duì)該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為該數(shù)據(jù)子載波位置對(duì)應(yīng)的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣；其中，該干擾抑制區(qū)域?yàn)榻邮諗?shù)據(jù)承載區(qū)域中的一時(shí)頻二維資源塊。較佳地，所述對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣，采用的計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種干擾噪聲估計(jì)方法，應(yīng)用于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的接收端，在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)時(shí)， 該方法包括對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波，根據(jù)發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)、 該導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)和該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，計(jì)算得到該導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將對(duì)該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為該數(shù)據(jù)子載波位置對(duì)應(yīng)的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣； 其中，該干擾抑制區(qū)域?yàn)榻邮諗?shù)據(jù)承載區(qū)域中的一時(shí)頻二維資源塊。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣，采用的計(jì)算公式如下
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括按式(a)計(jì)算數(shù)據(jù)子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣之前，將該干擾抑制區(qū)域劃分為一個(gè)或多個(gè)干擾噪聲估計(jì)單元，每一干擾噪聲估計(jì)單元為一個(gè)時(shí)頻二維資源塊且包含至少一個(gè)導(dǎo)頻子載波和一個(gè)數(shù)據(jù)子載波；按式(a)計(jì)算數(shù)據(jù)子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣時(shí)，為同一干擾噪聲估計(jì)單元中各個(gè)導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣，賦予相同的權(quán)值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)時(shí)， 還將該干擾抑制區(qū)域劃分為M個(gè)干擾噪聲估計(jì)單元，每一干擾噪聲估計(jì)單元為一時(shí)頻二維資源塊且包含至少一導(dǎo)頻子載波和一數(shù)據(jù)子載波，M為正整數(shù)；所述對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣，采用的計(jì)算公式如下
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波，根據(jù)發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)和該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，計(jì)算得到該導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣，采用的計(jì)算公式如下
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將對(duì)該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為該數(shù)據(jù)子載波位置對(duì)應(yīng)的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣，計(jì)算公式如下
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述α = Y或者α = 1-γ，其中，0≤Y≤L
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于 A為NKXXNkx的單位矩陣；或者，A為NKXXNkx的對(duì)角矩陣，其對(duì)角線上的元素取值為
10.如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)時(shí)， 按以下方式計(jì)算該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值將該導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)與發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)的共軛相乘，得到該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值。
11.一種干擾噪聲抑制方法，應(yīng)用于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的接收端，在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾抑制時(shí)，該方法包括將接收數(shù)據(jù)承載區(qū)域內(nèi)的時(shí)頻二維資源塊劃分為干擾抑制區(qū)域，在每一個(gè)干擾抑制區(qū)域內(nèi)，對(duì)該干擾抑制區(qū)域承載的每一數(shù)據(jù)流，按以下方式進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)按權(quán)利要求8所述的干擾噪聲估計(jì)方法，得到該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值和各數(shù)據(jù)子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將對(duì)該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為該數(shù)據(jù)子載波位置對(duì)應(yīng)的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，根據(jù)該數(shù)據(jù)子載波上的接收信號(hào)，及該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值和第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣，計(jì)算得到該數(shù)據(jù)子載波上的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)；其中，該干擾抑制區(qū)域?yàn)榻邮諗?shù)據(jù)承載區(qū)域中的一時(shí)頻二維資源塊。
12.—種干擾噪聲估計(jì)系統(tǒng)，用于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的接收端，在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)，該干擾抑制區(qū)域?yàn)榻邮諗?shù)據(jù)承載區(qū)域中的一時(shí)頻二維資源塊，該系統(tǒng)包括第一裝置，其用于對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波，根據(jù)發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)和該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，計(jì)算得到該導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；第二裝置，其用于對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣；第三裝置，其用于對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將對(duì)該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為該數(shù)據(jù)子載波位置對(duì)應(yīng)的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括第四裝置，其用于將該干擾抑制區(qū)域劃分為M個(gè)干擾噪聲估計(jì)單元，每一干擾噪聲估計(jì)單元為一時(shí)頻二維資源塊且包含至少一導(dǎo)頻子載波和一數(shù)據(jù)子載波，M為正整數(shù)；所述第二裝置對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣，采用的計(jì)算公式如下
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第一裝置對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波，根據(jù)發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)和該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，計(jì)算得到該導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣，采用的計(jì)算公式如下‘_力)=(力⑴-紀(jì)(/>(/))(力⑴-紀(jì)(/)沖)廣其中，為該干擾抑制區(qū)域中該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的第i個(gè)導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣，i = 1，…，I，I為該干擾抑制區(qū)域中該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻子載波的個(gè)數(shù)， P(i)為發(fā)送端在第i個(gè)導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)，yp(i)為第i個(gè)導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)，&⑴為第i個(gè)導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，(ΜΜ ⑴廣表示矩陣(力⑴-紀(jì)⑴沖》的共軛轉(zhuǎn)置。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于所述第三裝置對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將對(duì)該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為該數(shù)據(jù)子載波位置對(duì)應(yīng)的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣，計(jì)算公式如下 %1_D(j) = akM_D(j) + pX其中，^^dC/+)為該干擾抑制區(qū)域中該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的第j個(gè)數(shù)據(jù)子載波位置的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣，j = 1，…，J，J為該干擾抑制區(qū)域中該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)子載波個(gè)數(shù); α ^ 0 ；^ 』(/)為該干擾抑制區(qū)域中該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的第j個(gè)數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣；β > 0 ； Λ表示NkxXNkx的對(duì)角矩陣，Nkx表示所述接收端的接收天線的數(shù)目。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述α = Υ或者α = 1-γ，其中，0彡y ^ I0
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述P=,氣；或者β=,^rxXINrxXI其中，0彡y彡1卞(_/+))表示對(duì)矩陣U7+)求跡，即表示矩陣U/)中所有對(duì)角線元素的累加和；Λ· (I-Z3⑴)表示矩陣⑺的最大特征值；I為該干擾抑制區(qū)域內(nèi)導(dǎo)頻子載波的個(gè)數(shù)，Nex為接收天線數(shù)目。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于 A為NKXXNkx的單位矩陣；或者，Λ為NkxXNkx的對(duì)角矩陣，其對(duì)角線上的元素取值為
19. 一種干擾噪聲抑制系統(tǒng)，應(yīng)用于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的接收端，在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾抑制，該干擾抑制區(qū)域?yàn)榻邮諗?shù)據(jù)承載區(qū)域中的一時(shí)頻二維資源塊，該系統(tǒng)包括第一裝置，用于按照與權(quán)利要求12-18中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)相同的方式，計(jì)算得到該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值和各數(shù)據(jù)子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；第二裝置，用于對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣；第三裝置，用于對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將對(duì)該數(shù)據(jù)子載波位置的第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為該數(shù)據(jù)子載波位置對(duì)應(yīng)的第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣；第四裝置，用于對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，根據(jù)該數(shù)據(jù)子載波上的接收信號(hào)， 及該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值和第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣，計(jì)算得到該數(shù)據(jù)子載波上的數(shù)據(jù)信號(hào)估計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種干擾噪聲估計(jì)和干擾抑制方法及相應(yīng)系統(tǒng)，在干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對(duì)其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)時(shí)，包括對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波，根據(jù)發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號(hào)和該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，計(jì)算得到該導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；對(duì)該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣的加權(quán)平均，作為第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣，將對(duì)第一干擾噪聲協(xié)方差矩陣進(jìn)行對(duì)角加載后得到的結(jié)果，作為第二干擾噪聲協(xié)方差矩陣。本發(fā)明在相鄰小區(qū)存在同頻干擾時(shí)，可準(zhǔn)確估計(jì)干擾噪聲，提高干擾抑制效果。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102571659SQ20101059044
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者寧迪浩, 朱登魁, 肖華華, 魯照華 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司