一種迭代鄰小區間干擾抑制的方法與裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于無線通信技術領域，具體設及一種基于最優貝葉斯的迭代鄰小區干擾 抑制的方法與裝置。
【背景技術】
[0002] (FDM即正交頻分復用技術，多載波調制的一種，在Ralei曲衰落信道下的一種強 大的傳輸技術。（FDM的基本原理是將一個寬頻信道分成若干正交子信道，將高速數據信號 轉換成并行的低速子數據流，調制到每個子信道上進行傳輸。將傳輸帶寬劃分成一系列正 交的子載波資源，將不同的子載波資源分配給不同的用戶實現多址。正因為子載波相互正 交，使單個小區內的用戶之間沒有干擾，然而相同頻率的信號在小區之間復用，因此針對用 戶的下行傳輸，不可避免造成蜂窩系統中鄰小區干擾（inter-cell interference,ICI)， 尤其是對小區邊緣的用戶，而該也正式需要解決的問題。
[0003] 現在主要用于鄰小區干擾抑制的技術有干擾刪除、干擾協作和干擾隨機化S種主 要技術。在使用干擾刪除時，鄰小區間需要保持同步，目標小區必須知道干擾小區的導頻結 構，才能對干擾信號進行信道估計，局限性較大。干擾協作技術如部分頻率復用、小區間功 率控制W及資源分配方案等在系統處于較輕和中等負載的情況下能夠獲得不錯的性能，但 是在滿負載的系統中，性能會有很強的衰落。干擾隨機化技術如擾碼W及跳頻能夠有效抑 制單個用戶所受干擾，而在宏觀上并沒有降低整個系統中的噪聲和干擾。交織分多址技術 能夠分開并且消除其他用戶的干擾，在較重負載的系統中有較好的使用前景。
[0004] 交織分多址（Interleave-divisionmultipleaccess,IDMA)技術通過給不同的 用戶分配不同的交織器消除干擾，相比于其他的正交多址技術具有更高的性能。IDMA依靠 交織來區分不同用戶的信號，在檢測方面可W采用逐碼迭代的多用戶檢測，從而提高了頻 譜的利用率并可W降低接收機的復雜度。通過將IDMA技術應用于OFDM中，能夠充分利用 兩種技術的優點，在多徑信道環境下提高傳輸吞吐率W及誤碼率性能。
[0005] 本發明主要針對(FDM-IDMA下行鏈路，提出一種基于最優貝葉斯的迭代鄰小區干 擾抑制的接收機，應用了本發明中所述的最優貝葉斯檢測算法。從仿真結果中可W看出，本 算法對鄰小區的干擾有良好的抑制效果，其小區邊緣用戶的信號干擾問題能得到良好的解 決。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提出一種對鄰小區的干擾有良好的抑制效果，基于最優貝葉斯 的迭代小區間干擾抑制的方法與裝置。
[0007] 本發明提出的基于最優貝葉斯的迭代小區間干擾抑制的裝置，包括：基于 0FDM-IDMA的鄰小區干擾抑制發送機與基于0FDM-IDMA的鄰小區干擾抑制接收機兩部分； 其中： 所述基于(FDM-IDMA的鄰小區干擾抑制發射機，其結構如圖2所示，包括；turbo編碼 器、擴頻器、交織器n、調制器、傅立葉反變換器（IFFT)、循環前綴（CP)、信道CHk;原始比特 流經過化rbo編碼器進行化rbo編碼，再通過擴頻器進行擴頻，隨后通過交織器31進行信 號的隨機交織，接著通過調制器將該信號調制到BPSK信號，再進行(FDM封裝處理；包括通 過傅立葉反變換器（IFFT)、循環前綴（CP)，對信號做IFFT、添加CP，封裝成帖，最后通過信 道CH,之后形成發射信號； 具體而高采用BPSK調制，第外用戶的傳輸比特流貨晚Z 開始W及=馬的 速率進行編碼，產生皆i= 1，2，...，)的編碼流；經過擴頻碼{每巧= 1，2，...，巧}后得 {而勒，|=1義...，巧，再經過交織器JI得到頻域信號的，|=1，2，...，扣^}，之后進行傅立葉 反變換（IFFT)得到時域符號{令(皆：=1義...，A.K然后添加循環前綴（CP)封裝成帖，最后經 過信道CHk發送出去。
[0008] 發射機支持k個用戶的多通道碼流合成傳輸，每個用戶的信號基于傳統的CDMA系 統進行OFDM調制。
[000引所述基于(FDM-IDMA的鄰小區干擾抑制接收機，其結構如圖3所示泡括；傅立葉 變換器（IFFT)、循環前綴（CP)、MUD、解交織器、解碼器DEC;接收的信號經過傅立葉變換器 (IFFT)進行IFFT;進行循環前綴（CP)和帖間隔（GI)的去除，然后經過MUD得到第一次的 估計信號馬《^燦1(切，然后經解交織器進行解交織得到解碼器先驗軟信息巧>^巧1的），之后 進入解碼器DEC中進行解碼得到信號的估計值斯巧），解碼后的外信息巧 1(0)再通 過交織變成多用戶檢測器先驗軟信息進03燦1的），返回到MUD中，作為下一次更新所需要的 先驗信息并更新接收信號，對信號實現軟解調； 具體說來，接收機接收信號后做傅立葉變換，得到：y=Hd+n (1) n是方差為a2的高斯白噪聲。接收的信號進行循環前綴（CP)和帖間隔（GI)的去除，再 經過MUD得到第一次估計信號馬獅(如)），然后解交織得到王(巧，之后進入DEC 中進行解碼得到信號的估計值五，解碼后的外信息巧》；：(&(巧）再通過交織 變成五心^1 返回到mud中，作為下一次更新所需要的先驗信息并更新接收信號，對 信號實現軟解調。
[0010] 本發明中，接收機的MUD中采用最優貝葉斯檢測算法，具體介紹如下： 使用一個完美的迭代接收機來模擬頻域信道傳遞函數（抑CTF)，其長片碼用MUD和DEC兩部分來轉換分離的。接下來，關注檢測算法，考慮1個符號周期的OFDM副載波，然后消除 畐峨波指數m和(FDM的符號指數j。設咕…站，Z=h，...，冷r。其上標妒代表轉 置。 用來表示觀察到的多用戶檢測器mud的先驗軟信息， 是多用戶檢測器的外信息，其由多用戶檢測器MUD產生，并傳遞給外通道解碼 器。基于每個用戶的信息都是獨立的，所W第A個用戶的外信息的對數似然比是 五"機山（而）=五?ud心峽：>-王，即是對?接收信號所做的判決檢測，其對數似然 比即是判決口限。其中，王*^^ 似 是第A個用戶的對數似然比軟信息。
[0011] 首先討論多用戶最優貝葉斯檢測的外信息，它可W用（2)來估算。
[001引
（2) 其中，義^表示排除X中的第k個元素。條件概率密度函數歹(7枯=±1，義4)可W通過 計算從聯合概率密度函數;?0，，而=±i，i'_A)中除^先驗概率中的巧丸=±1)來得到。
[0013]
當每個用戶的信息都是獨立時上式成立。先驗概率巧對可W從DEC通過交織后反饋 給MUD的14。的對數似然比中獲得，可W表示成（4 )式：
此外，條件似然函數別ypO可W表示為（5)式：
[0014] 其中# =IX.姑巧兩），巧苗由（4巧給出。然后外信息瑞w(而）通過解交織后送 至IJDEC中。同時，// =[卻，...，方^是K個用戶的信道參數，方=[而，...，％]了表示 K個用戶的發射調制符號，〇。表示高斯白噪聲的標準方差，n是噪聲（noise)的縮寫標注。
[0015] 根據上述內容，本發明提供的基于最優貝葉斯的迭代小區間干擾抑制的方法，其 步驟歸納如下：采用基于IDMA的OFDM信號發送與接收系統模型，信號在發射機經過交織器 交織并調制后發射，在接收機中通過MUD和DEC解碼器，利用最優貝葉斯檢測算法，更新接 收信號的先驗信息，降低干擾，對信號實現軟解調。本發明方法能夠在較重負載的系統中提 升小區邊緣用戶的抗干擾能力。
[0016] 上述方法中，所述的(FDM-IDMA發射系統模型，針對下行數據傳輸，各基站使用獨 立的交織器，用戶根據自己所處小區的交織器解調獲得當前的基站信號。
[0017] 上述方法中，所述的0FDM-IDMA接收系統模型，用戶接收機先進行OFDM的解調，然 后進行IDMA信號軟解調，通過MUD與DEC解碼器的迭代更新，獲得接收信號。
[0018] 上述方法中，接收符號的先驗概率巧巧）可W從DEC通過交織后反饋給MUD的 寫(巧）的對數似然比中獲得（由式（4))。上述方法中，外信息馬胃耐）通過解交織后送到DEC中（由