專利名稱：一種寬帶同頻干擾噪聲估計(jì)和干擾抑制的方法及相應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 OFDM ((Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)或OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址)系統(tǒng)，具體的，涉及到0FDM/0FDMA系統(tǒng)中寬帶同頻干擾噪聲估計(jì)和干擾抑制的方法，及相應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多天線技術(shù)是無線移動通信領(lǐng)域中智能天線技術(shù)的一個(gè)重大突破，該技術(shù)可以在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，還可以利用多徑來減輕多徑衰落，并能有效地消除信道干擾、提高信道的可靠性、降低誤碼率，是新一代移動通信系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)。其已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于LTE (Long Term Evolution，長期演進(jìn))和 WiMAX(World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性)等多種無線寬帶系統(tǒng)中。
對于以蜂窩結(jié)構(gòu)布置網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)來說，相鄰小區(qū)間的同頻干擾是導(dǎo)致通信質(zhì)量下降的最重要因素之一，如

圖1所示。因?yàn)楦蓴_源為相鄰小區(qū)用戶在相同時(shí)頻資源上發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，這就要求接收端必須能較為準(zhǔn)確的估計(jì)出期望數(shù)據(jù)的信道系數(shù)、干擾信道系數(shù)或者干擾的特征才能夠進(jìn)行較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)檢測，但是當(dāng)相鄰小區(qū)之間的數(shù)據(jù)子載波和導(dǎo)頻子載波在時(shí)頻位置上重合時(shí)，就會給干擾估計(jì)帶來巨大的困難，因?yàn)楦蓴_導(dǎo)頻的重合會導(dǎo)致信道估計(jì)質(zhì)量下降，即信道估計(jì)本身攜帶干擾信息，從而使得干擾噪聲特征估計(jì)變得十分困難或者說非常不準(zhǔn)確。在此種情況下，常見的干擾抑制接收算法，比如MMSE (Minimum Mean Square Error，最小均方誤差)或者干擾抑制合并interference Rejection Combination，簡稱為^C)算法的性能都會大打折扣。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種寬帶同頻干擾噪聲的估計(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)干擾噪聲特征估計(jì)不準(zhǔn)確的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種寬帶同頻干擾噪聲估計(jì)的方法，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
對該數(shù)據(jù)流對應(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、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號和該導(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；以及
對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(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，
所述對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的頁干擾噪聲協(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
1.一種寬帶同頻干擾噪聲估計(jì)的方法，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)，包括對該數(shù)據(jù)流對應(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、 該導(dǎo)頻子載波上的接收信號和該導(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；以及對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(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，其特征在于所述對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(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)域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)域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)；所述對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(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4所述的方法，其特征在于，按式(b)計(jì)算敘；…采用的權(quán)值βω1中，1 = 1,2,…，Μ，3_大于等于其他的權(quán)值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對該數(shù)據(jù)流對應(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、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號和該導(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
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述接收數(shù)據(jù)承載區(qū)域包含的每一干擾抑制區(qū)域，均用該方法對該干擾抑制區(qū)域承載的每一數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)，或者，只有在該干擾抑制區(qū)域承載的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流對應(yīng)的導(dǎo)頻子載波個(gè)數(shù)大于或等于一設(shè)定值時(shí)，才用該方法對該干擾抑制區(qū)域中的該一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)，該設(shè)定值大于或等于所述接收端的接收天線數(shù)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一權(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與發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號的共軛相乘，得到該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值。
9.一種寬帶同頻干擾抑制的方法，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)，用該方法對其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾抑制時(shí)，包括按權(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；對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值；對該數(shù)據(jù)流對應(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，及該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值和干擾噪聲協(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。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾抑制時(shí)，還將該干擾抑制區(qū)域劃分為K個(gè)信道估計(jì)單元，每一信道估計(jì)單元為一個(gè)時(shí)域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，K為正整數(shù)；所述對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的各個(gè)導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，采用的計(jì)算公式如下
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，對所述接收數(shù)據(jù)承載區(qū)域包含的每一干擾抑制區(qū)域，均用該方法對該干擾抑制區(qū)域承載的每一數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾抑制，或者，只有在該干擾抑制區(qū)域承載的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流對應(yīng)的導(dǎo)頻子載波個(gè)數(shù)大于或等于一設(shè)定值時(shí)，才用該方法對該干擾抑制區(qū)域中的該一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾抑制，該設(shè)定值大于或等于所述接收端的接收天線數(shù)。
12.一種寬帶同頻干擾噪聲估計(jì)的系統(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，用于對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一導(dǎo)頻子載波，將該導(dǎo)頻子載波上的接收信號與發(fā)送端在該導(dǎo)頻子載波上發(fā)送的導(dǎo)頻信號的共軛相乘，得到該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值；第二裝置，用于對該數(shù)據(jù)流對應(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、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號和該導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，計(jì)算出該導(dǎo)頻子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；及第三裝置，用于對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(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，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)單元為一個(gè)時(shí)域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， M為正整數(shù)；所述第三裝置對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(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，所述第二裝置對該數(shù)據(jù)流對應(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、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號和該導(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⑴-紀(jì)⑴沖))(力(0_紀(jì)⑴沖)廣其中，為該干擾抑制區(qū)域中該數(shù)據(jù)流對應(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，yp(i)為第i個(gè)導(dǎo)頻子載波上的接收信號，&⑴為第i個(gè)導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，(力⑴-紀(jì)⑴尸⑴廣表示矩陣 (力⑴-紀(jì)⑴沖》的共軛轉(zhuǎn)置。
15.一種寬帶同頻干擾抑制的系統(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或13或14所述的系統(tǒng)相同的方式，計(jì)算得到該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的各個(gè)導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值和各個(gè)數(shù)據(jù)子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；第二裝置，用于對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的各導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值；以及第三裝置，用于對該數(shù)據(jù)流對應(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， 及該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值和干擾噪聲協(xié)方差矩陣，計(jì)算得到該數(shù)據(jù)子載波上的數(shù)據(jù)信號估計(jì)。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括第四裝置，用于將該干擾抑制區(qū)域劃分為K個(gè)信道估計(jì)單元，每一信道估計(jì)單元為一個(gè)時(shí)域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，K為正整數(shù)；所述第二裝置對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的各個(gè)導(dǎo)頻子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值的加權(quán)平均，作為該數(shù)據(jù)子載波位置的信道系數(shù)估計(jì)值，采用的計(jì)算公式如下
全文摘要
一種寬帶同頻干擾噪聲估計(jì)和干擾抑制的方法及相應(yīng)系統(tǒng)，在一干擾抑制區(qū)域內(nèi)，用該方法對其中承載的一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾噪聲估計(jì)時(shí)，包括對該數(shù)據(jù)流對應(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、該導(dǎo)頻子載波上的接收信號和該導(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；以及，對該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的每一數(shù)據(jù)子載波，將該數(shù)據(jù)流對應(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)子載波位置的干擾噪聲協(xié)方差矩陣；進(jìn)一步地，可以基于得到的干擾噪聲協(xié)方差矩陣對數(shù)據(jù)流進(jìn)行信號估計(jì)，本發(fā)明在相鄰小區(qū)存在同頻干擾時(shí)，可以準(zhǔn)確估計(jì)干擾噪聲，提高干擾抑制的效果。
文檔編號H04L25/02GK102480444SQ20101055732
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者寧迪浩, 朱登魁, 肖華華, 魯照華 申請人:中興通訊股份有限公司