專利名稱：一種寬帶同頻干擾噪聲估計和干擾抑制的方法及相應系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及 OFDM ((Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)或OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址)系統，具體的，涉及到0FDM/0FDMA系統中寬帶同頻干擾噪聲估計和干擾抑制的方法，及相應系統。
背景技術：
多天線技術是無線移動通信領域中智能天線技術的一個重大突破，該技術可以在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統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采用的關鍵技術。其已經被廣泛地應用于LTE (Long Term Evolution，長期演進)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中。
對于以蜂窩結構布置網絡的無線通信系統來說，相鄰小區間的同頻干擾是導致通信質量下降的最重要因素之一，如
圖1所示。因為干擾源為相鄰小區用戶在相同時頻資源上發送的數據信號，這就要求接收端必須能較為準確的估計出期望數據的信道系數、干擾信道系數或者干擾的特征才能夠進行較為準確的數據檢測，但是當相鄰小區之間的數據子載波和導頻子載波在時頻位置上重合時，就會給干擾估計帶來巨大的困難，因為干擾導頻的重合會導致信道估計質量下降，即信道估計本身攜帶干擾信息，從而使得干擾噪聲特征估計變得十分困難或者說非常不準確。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。發明內容
本發明的目的是提供一種寬帶同頻干擾噪聲的估計方法及相應系統，以解決相鄰小區存在同頻干擾時干擾噪聲特征估計不準確的問題。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種寬帶同頻干擾噪聲估計的方法，用于正交頻分復用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統的接收端，在一干擾抑制區域內，用該方法對其中承載的一個數據流進行干擾噪聲估計時，包括
對該數據流對應的每一導頻子載波，根據發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號、該導頻子載波上的接收信號和該導頻子載波位置的信道系數估計值，計算得到該導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；以及
對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；
其中，該干擾抑制區域為接收數據承載區域中的一時頻二維資源塊。
較佳地，
所述對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的頁干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，采用的計算公式如下
權利要求
1.一種寬帶同頻干擾噪聲估計的方法，用于正交頻分復用(OFDM)或正交頻分多址 (OFDMA)系統的接收端，在一干擾抑制區域內，用該方法對其中承載的一個數據流進行干擾噪聲估計時，包括對該數據流對應的每一導頻子載波，根據發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號、 該導頻子載波上的接收信號和該導頻子載波位置的信道系數估計值，計算得到該導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；以及對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣； 其中，該干擾抑制區域為接收數據承載區域中的一時頻二維資源塊。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，采用的計算公式如下
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括按式(a)計算數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣之前，將該干擾抑制區域劃分為一個或多個干擾噪聲估計單元，每一干擾噪聲估計單元為一個時域二維資源塊且包含至少一個導頻子載波和一個數據子載波；按式(a)計算數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣時，為同一干擾噪聲估計單元中各個導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，賦予相同的權值。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在一干擾抑制區域內，用該方法對其中承載的一個數據流進行干擾噪聲估計時，還將該干擾抑制區域劃分為M個干擾噪聲估計單元，每一干擾噪聲估計單元為一時域二維資源塊且包含至少一導頻子載波和一數據子載波，M為正整數；所述對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，采用的計算公式如下
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，按式(b)計算敘；…采用的權值βω1中，1 = 1,2,…，Μ，3_大于等于其他的權值。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對該數據流對應的每一導頻子載波，根據發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號、該導頻子載波上的接收信號和該導頻子載波位置的信道系數估計值，計算得到該導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，采用的計算公式如下
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述接收數據承載區域包含的每一干擾抑制區域，均用該方法對該干擾抑制區域承載的每一數據流進行干擾噪聲估計，或者，只有在該干擾抑制區域承載的一個或多個數據流對應的導頻子載波個數大于或等于一設定值時，才用該方法對該干擾抑制區域中的該一個或多個數據流進行干擾噪聲估計，該設定值大于或等于所述接收端的接收天線數。
8.如權利要求1至7中任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述在一干擾抑制區域內，用該方法對其中承載的一個數據流進行干擾噪聲估計時， 按以下方式計算該數據流對應的每一導頻子載波位置的信道系數估計值將該導頻子載波上的接收信號與發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號的共軛相乘，得到該導頻子載波位置的信道系數估計值。
9.一種寬帶同頻干擾抑制的方法，應用于正交頻分復用(OFDM)或正交頻分多址 (OFDMA)系統的接收端，在一干擾抑制區域內，用該方法對其中承載的一個數據流進行干擾抑制時，包括按權利要求8所述的干擾噪聲估計方法，得到該數據流對應的各導頻子載波位置的信道系數估計值和各數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的信道系數估計值的加權平均，作為該數據子載波位置的信道系數估計值；對該數據流對應的每一數據子載波，根據該數據子載波上的接收信號，及該數據子載波位置的信道系數估計值和干擾噪聲協方差矩陣，計算得到該數據子載波上的數據信號估計；其中，該干擾抑制區域為接收數據承載區域中的一時頻二維資源塊。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于所述在一干擾抑制區域內，用該方法對其中承載的一個數據流進行干擾抑制時，還將該干擾抑制區域劃分為K個信道估計單元，每一信道估計單元為一個時域二維資源塊且包含至少一個導頻子載波和一個數據子載波，K為正整數；所述對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各個導頻子載波位置的信道系數估計值的加權平均，作為該數據子載波位置的信道系數估計值，采用的計算公式如下
11.如權利要求9或10所述的方法，其特征在于，對所述接收數據承載區域包含的每一干擾抑制區域，均用該方法對該干擾抑制區域承載的每一數據流進行干擾抑制，或者，只有在該干擾抑制區域承載的一個或多個數據流對應的導頻子載波個數大于或等于一設定值時，才用該方法對該干擾抑制區域中的該一個或多個數據流進行干擾抑制，該設定值大于或等于所述接收端的接收天線數。
12.一種寬帶同頻干擾噪聲估計的系統，用于正交頻分復用(OFDM)或正交頻分多址 (OFDMA)系統的接收端，在一干擾抑制區域內對其中承載的一個數據流進行干擾噪聲估計， 該干擾抑制區域為接收數據承載區域中的一時頻二維資源塊，該系統包括第一裝置，用于對該數據流對應的每一導頻子載波，將該導頻子載波上的接收信號與發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號的共軛相乘，得到該導頻子載波位置的信道系數估計值；第二裝置，用于對該數據流對應的每一導頻子載波，根據發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號、該導頻子載波上的接收信號和該導頻子載波位置的信道系數估計值，計算出該導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；及第三裝置，用于對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣。
13.如權利要求12所述的系統，其特征在于該系統還包括第四裝置，用于將該干擾抑制區域劃分為M個干擾噪聲估計單元，每一干擾噪聲估計單元為一個時域二維資源塊且包含至少一個導頻子載波和一個數據子載波， M為正整數；所述第三裝置對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，采用的計算公式如下
14.如權利要求12所述的系統，其特征在于，所述第二裝置對該數據流對應的每一導頻子載波，根據發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號、該導頻子載波上的接收信號和該導頻子載波位置的信道系數估計值，計算得到該導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，采用的計算公式如下‘》=(力⑴-紀⑴沖))(力(0_紀⑴沖)廣其中，為該干擾抑制區域中該數據流對應的第i個導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣，i = 1，…，I，I為該干擾抑制區域中該數據流對應的導頻子載波的個數， P(i)為發送端在第i個導頻子載波上發送的導頻信號，yp(i)為第i個導頻子載波上的接收信號，&⑴為第i個導頻子載波位置的信道系數估計值，(力⑴-紀⑴尸⑴廣表示矩陣 (力⑴-紀⑴沖》的共軛轉置。
15.一種寬帶同頻干擾抑制的系統，應用于正交頻分復用(OFDM)或正交頻分多址 (OFDMA)系統的接收端，在一干擾抑制區域內對其中承載的一個數據流進行干擾抑制，該干擾抑制區域為接收數據承載區域中的一時頻二維資源塊，該系統包括第一裝置，用于按照與權利要求12或13或14所述的系統相同的方式，計算得到該數據流對應的各個導頻子載波位置的信道系數估計值和各個數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；第二裝置，用于對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的信道系數估計值的加權平均，作為該數據子載波位置的信道系數估計值；以及第三裝置，用于對該數據流對應的每一數據子載波，根據該數據子載波上的接收信號， 及該數據子載波位置的信道系數估計值和干擾噪聲協方差矩陣，計算得到該數據子載波上的數據信號估計。
16.如權利要求15所述的系統，其特征在于該系統還包括第四裝置，用于將該干擾抑制區域劃分為K個信道估計單元，每一信道估計單元為一個時域二維資源塊且包含至少一個導頻子載波和一個數據子載波，K為正整數；所述第二裝置對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各個導頻子載波位置的信道系數估計值的加權平均，作為該數據子載波位置的信道系數估計值，采用的計算公式如下
全文摘要
一種寬帶同頻干擾噪聲估計和干擾抑制的方法及相應系統，在一干擾抑制區域內，用該方法對其中承載的一個數據流進行干擾噪聲估計時，包括對該數據流對應的每一導頻子載波，根據發送端在該導頻子載波上發送的導頻信號、該導頻子載波上的接收信號和該導頻子載波位置的信道系數估計值，計算得到該導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；以及，對該數據流對應的每一數據子載波，將該數據流對應的各導頻子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣的加權平均，作為該數據子載波位置的干擾噪聲協方差矩陣；進一步地，可以基于得到的干擾噪聲協方差矩陣對數據流進行信號估計，本發明在相鄰小區存在同頻干擾時，可以準確估計干擾噪聲，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 優先權日2010年11月23日
發明者寧迪浩, 朱登魁, 肖華華, 魯照華 申請人:中興通訊股份有限公司