一种干扰消除方法和装置与流程

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种干扰消除方法和装置。

背景技术：

随着移动产业的快速发展，LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统部署已成全球之势。而1800MHz频谱凭借优秀的覆盖能力，已成为LTE系统部署的首选。但是1800MHz频谱资源稀缺，且目前大多用于GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)系统部署。由于现阶段GSM系统在很多区域还存在相当数量的热点，运营商无法直接将所有GSM系统的1800MHz频谱重新规划成LTE系统的1800MHz频谱进行全网部署。另外，50％运营商的1800M带宽为10M～25M，无法同时满足GSM系统及LTE系统的大带宽需求，让GSM系统和LTE系统的频谱资源不再受限于固定配置，而是实现频谱资源按需分配，在GSM系统话务闲时LTE系统可以独享共享频谱，在GSM话务忙时GSM可以独享共享频谱；即GSM系统和LTE系统的频谱动态共享。GSM系统和LTE系统的频谱动态共享如图1所示。

由于GSM系统和LTE系统共建在1800MHz频谱上属于同频组网，共享频谱内GSM系统的载波能量会泄露到LTE系统的频谱内，对LTE系统的边带频谱会产生强干扰，导致LTE系统解调性能下降，误码率增加，所以，LTE系统亟需对GSM系统产生的干扰进行抑制或消除。

现有技术中，一种常见的抑制或消除干扰方法为IRC(Interference Rejection Combining，干扰抑制合并)技术，例如LTE系统小区间抑制或消除的主要方法即为IRC技术，如图2所示，IRC技术是通过接收信号或者经过导频后的接收信号计算出干扰信号和白噪声的协方差矩阵，利用干扰信号和白噪声的协方差矩阵对接收信号进行干扰抑制合并，从而对干扰信号起到抑制作用的分集合并技术。

由于GSM系统为窄带信号，同等水平条件下，GSM系统的信号功率比LTE系统的信号功率强，由于干扰信号功率的强弱对干扰协方差矩阵的准确性影响较大，故在GSM系统和LTE系统存在共享频谱场景下，采用IRC技术对GSM系统产生的干扰进行抑制或消除时，不能有效地消除或抑制干扰信号，可能会导致LTE系统中eNodeB (envoled NobeB，演进型基站)误码率抬升，吞吐率下降。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种干扰消除方法和装置，用以降低频谱共享场景下第一通信系统中的干扰，从而提高第一通信系统的吞吐率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种干扰消除方法，所述方法应用于第一小区，所述第一小区具有邻区第二小区，其中，所述第一小区属于第一通信系统，所述第二小区属于第二通信系统，所述第一小区和所述第二小区存在共享频谱，所述方法包括：

所述第一小区的基站对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；其中，所述上行信号包括所述第一小区内用户设备发送的第一上行信号以及所述第二小区内用户设备发送的第二上行信号；

根据所述干扰预消除信号的信道响应估计值，对所述干扰预消除信号进行干扰消除。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，在所述第一小区的基站对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号之前，所述方法还包括：

获取所述第二上行信号的能量值；

若所述第二上行信号的能量值大于第一门限，则所述第一小区的基站，根据预设策略对接收的所述上行信号进行干扰预消除。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述获取所述第二上行信号的能量值包括：

获取所述第二小区的频点；

计算包含所述第二小区频点在内的M个子载波的能量值，得到所述第二上行信号的能量值，其中，所述12≤M≤60。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述M个子载波包含以所述第二通信系统的频点为中心选取的12个子载波。

结合第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述获取所述第二小区的频点，包括：

所述第一小区接收协调器发送的所述第二小区的频点。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述预设策略包括：第一预设策略或第二预设策略，其中，

第一预设策略包括：将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型，对所述统计模型进行干扰重构；在频域内对重构后的干扰信号进行对消；

第二预设策略包括：所述第一小区的基站接收所述第二小区的基站发送的解调后的软比特或译码后的原始比特流，并根据所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息对解调后的软比特或译码后的原始比特流进行干扰重构；在频域内对重构后的干扰信号进行对消。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第一小区的基站对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号，包括：

若所述M个子载波的能量值大于第一门限且小于第二门限；则根据所述第一预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；

若所述M个子载波的能量值大于所述第二门限，则根据所述第二预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号。

结合第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型，对所述统计模型进行干扰重构，包括：

根据所述第二小区的频谱特性将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型：

根据所述统计模型及重构表达式Y＝H*X对所述干扰信号进行重构，得到Y₁＝[y(0),y(1),...,y(K-1)]^T，其中，K为需要对消的子载波的数量，H为K*M阶干扰系数矩阵；

其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引。

结合第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述根据所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息对解调后的软比特或译码后的原始比特流进行干扰重构，包括：

估计出所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的道信息；

通过过采样将所述解调后的软比特或译码后的原始比特流处理为位于所述第一小区采样率上的基带信号；

根据所述第一小区的子载波数将所述基带信号变换为频域信号，并从所述频域信号中选取中间M个子载波，记为：R＝[r(0),r(1),...,r(M-1)]^T；

根据重构公式y＝h*R对所述解调后的软比特或译码后的原始比特流进行重构，得到Y₂，其中，h为K*M阶干扰系数矩阵，K为需要对消的子载波的数量。

结合第一方面的第五种可能的实现方式至第一方面的第八种可能的实现方式中的任意一种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述在频域内对重构后的干扰信号进行对消，包括：

判断所述第二小区的载波与所述第一小区中心子载波之间的位置关系；

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的左边时，按照公式x_1c(k)＝x(k)-Y(k-n_c-L)对所述重构后的干扰信号进行消除；其中，Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；k＝n_c+L,...,n_c+L+K-1；K为需要对消的子载波的数量；L为需要对消的第一个子载波距离所述第二小区中心频点的距离；

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的右边时，按照公式x_2c(k)＝x(k)-Y(k-n_c+L+K)，其中，Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；k＝n_c-L-K,...,n_c-L-1；K为需要对消的子载波的数量；L为需要对消的第一个子载波距离所述第二小区中心频点的距离。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述计算包含所述第二小区频点的M个子载波的能量值，包括：

根据公式计 算包含所述第二小区频点的M个子载波的能量值；其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引，RSSI为所述M个子载波的能量值。

结合第一方面，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，在所述第一小区对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号之前，包括：

将上行信号中的每个OFDM符号进行时域加窗；

对进行时域加窗后的所述OFDM符号的循环前缀加到对应的所述OFDM符号的尾部。

第二方面，本发明实施例提供一种干扰消除装置，所述装置应用于第一小区，所述第一小区具有邻区第二小区，其中，所述第一小区属于第一通信系统，所述第二小区属于第二通信系统，所述第一小区和第二小区存在共享频谱，所述装置包括：

干扰预消除单元，用于所述第一小区的基站对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；其中，所述上行信号包括所述第一小区内用户设备发送的第一上行信号以及所述第二小区内用户设备发送的第二上行信号；

干扰消除单元，用于根据所述干扰预消除信号的信道响应估计值，对所述干扰预消除信号进行干扰消除。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

获取单元，用于获取所述第二上行信号的能量值；

判断单元，用于判断所述第二上行信号的能量值是否大于第一门限；

所述干扰预消除单元具体用于，在所述判断单元确定所述第二上行信号的能量值大于第一门限之后，对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二可能的实现方式中，所述获取单元，包括：

获取模块，用于获取所述第二小区的频点；

计算模块，用于计算包含所述第二小区频点在内的M个子载波的 能量值，得到所述第二上行信号的能量值，其中，所述12≤M≤60。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述M个子载波包含以所述第二通信系统的频点为中心选取的12个子载波。

结合第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述获取模块具体用于：

接收协调器发送的所述第二小区的频点。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述干扰预消除单元包括第一预消除模块或第二预消除模块，所述第一预消除模块用于执行第一预设策略；

所述第一预消除模块具体包括：第一重构模块，用于将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型；对所述统计模型进行干扰重构；第一对消模块，用于在频域内对重构后的干扰信号进行对消；

所述第二预消除模块用于执行第二预设策略；

所述第二预消除模块具体包括：第二重构模块，用于接收所述第二小区的基站发送的解调后的软比特或译码后的原始比特流，并根据所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息对解调后的软比特或译码后的原始比特流进行干扰重构；第二对消模块，用于在频域内对进行干扰重构后的干扰信号进行对消。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述判断单元还用于：判断所述M个子载波的能量值是否大于第一门限小于第二门限；

所述干扰预消除单元还具体用于，在所述M个子载波的能量值大于第一门限小于第二门限之后，根据所述第一预消除模块进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；

所述干扰预消除单元还具体用于，在所述M个子载波的能量值大于所述第二门限之后，根据所述第二预消除模块进行干扰预消除，得到干扰预消除信号。

结合第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能 的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，所述第一重构模块具体用于：

根据所述第二小区的频谱特性将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型：

根据所述统计模型及重构表达式Y＝H*X对所述干扰信号进行重构，得到Y₁＝[y(0),y(1),...,y(K-1)]^T，其中，K为需要对消的子载波的数量，H为K*M阶干扰系数矩阵；

其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引。

结合第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，所述第二重构模块具体用于：

估计出所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号的信道信息；

通过过采样将所述解调后的软比特或译码后的原始比特流处理为位于所述第一小区采样率上的基带信号；

根据所述第一小区的子载波数将所述基带信号变换为频域信号，并从所述频域信号中选取中间M个子载波，记为：R＝[r(0),r(1),...,r(M-1)]^T；

根据重构公式y＝h*R对所述解调后的软比特或译码后的原始比特流进行重构，得到Y₂；其中，h为K*M阶干扰系数矩阵，K为需要对消的子载波的数量。

结合第二方面的第五种可能的实现方式至第二方面的第八种可能的实现方式中的任意一种可能的实现方式，在第二方面的第九种可能的实现方式中，所述第一对消模块和第二对消模块具体用于：

判断所述第二小区的载波与所述第一小区中心子载波之间的位置关系；

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的左边时，按照公式x_1c(k)＝x(k)-Y(k-n_c-L)对所述重构后的干扰信号进行消除；其中，Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；k＝n_c+L,...,n_c+L+K-1；K为需要对消的子载波的数量；L为需要对消的第一个子载波距离所述第二小 区中心频点的距离；

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的右边时，按照公式x_2c(k)＝x(k)-Y(k-n_c+L+K)，其中，Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；k＝n_c-L-K,...,n_c-L-1；K为需要对消的子载波的数量；L为需要对消的第一个子载波距离所述第二小区中心频点的距离。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第十种可能的实现方式中，所述计算模块具体用于：

根据公式计算包含所述第二小区频点的M个子载波的能量值；其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引，RSSI为所述M个子载波的能量值。

结合第二方面，在第二方面的第十一种可能的实现方式中，所述装置还包括时域加窗单元，所述时域加窗单元具体用于：

将上行信号中的每个OFDM符号进行时域加窗；

对进行时域加窗后的所述OFDM符号的循环前缀加到对应的所述OFDM符号的尾部。

本发明实施例提供一种干扰消除方法，应用于第一小区，所述第一小区具有邻区第二小区，其中，所述第一小区属于第一通信系统，所述第二小区属于第二通信系统，所述第一小区和第二小区存在共享频谱，所述第一小区的基站对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；根据所述干扰预消除信号的信道响应估计值，消除所述干扰预消除信号中的干扰信号，本发明通过对存在共享频谱的第一小区和第二小区根据预设策略进行干扰预消除，由于对干扰进行预消除之后所得干扰预消除信号中的干扰强度减弱，再根据干扰预消除信号的信道响应估计值对干扰做进一步消除，提高了干扰预消除信号的信道响应估计值的准确性，从而可以较好的对干扰进行消除或者抑制，减少第一通信系统上行误码率的同时提高了第一通信系统上行吞吐率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中GSM和LTE频谱动态共享示意图；

图2为现有技术中采用干扰抑制合并技术的干扰消除示意图；

图3为本发明实施例提供的一种干扰消除方法的应用场景示意图；

图4a为本发明实施例提供的一种干扰消除方法的流程示意图一；

图4b为本发明实施例提供的一种干扰消除方法进行时域加窗的机构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种干扰消除方法的流程示意图二；

图6为本发明实施例提供的一种干扰消除装置的结构示意图一；

图7为本发明实施例提供的一种干扰消除装置的结构示意图二；

图8为本发明实施例提供的一种干扰消除装置的结构示意图三；

图9为本发明实施例提供的一种干扰消除装置的结构示意图四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的技术方案可以应用于各种无线通信网络，例如：全球移动通信(global system for mobile communication，简称为GSM)系统、码分多址(code division multiple access，简称为CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code division multiple access，简称为WCDMA)系统、通用移动通信(universal mobile telecommunication system，简称为UMTS)系统、通用分组无线业务(general packet radio service，简称为GPRS)系统、长期演进(long term evolution，简称为LTE)系统、先进的长期演进(long term evolution advanced，简称为LTE-A)系统、全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access，简称为WiMAX)系统等。术语“网络”和“系统”可以相互替换。本发明实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。 另外，本发明实施例中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例中所述第一通信系统和第二通信系统可以分别为上述任意两种不同的无线通信网络，且该两种不同的无线通信网络之间存在共享频谱。例如，第一通信系统和第二通信系统可以分别为WCDMA系统和LTE系统，GSM系统和LTE系统，WCDMA系统和GSM系统等，本发明对此不进行限制，因为对于存在共享频谱的任意两个异系统之间进行干扰抑制或者消除的原理和处理方式与GSM系统和LTE系统存在共享频谱的处理方式相同，仅是示例性的，本发明实施例中以第一通信系统和第二通信系统分别为LTE系统和GSM系统为例进行说明。并不具有任何特殊的指示含义。

如图3所示，提供了一种LTE系统和GSM系统存在共享频谱的应用场景，第一小区属于LTE系统，第二小区属于GSM系统，第一小区和第二小区互为邻区。其中，第二小区边缘的用户设备(user equipment，简称为UE)可能会对第一小区的基站产生上行干扰。

其中，在本发明实施例中，基站(base station，简称为BS)可以是与UE或其它通信站点如中继站点，进行通信的设备，基站可以提供特定物理区域的通信覆盖。例如，基站具体可以是GSM或CDMA中的基站收发台(Base Transceiver Station，简称为BTS)或基站控制器(Base Station Controller，简称为BSC)；也可以是UMTS中的节点B(Node B，简称为NB)或者UMTS中的无线网络控制器(Radio Network Controller，简称为RNC)；还可以是LTE中的演进型基站(envoled Node B，简称为ENB或eNodeB)；或者，也可以是无线通信网络中的提供接入服务的其他接入网设备，本发明并不限定。示例性的，在图3所示的应用场景中，第一小区的基站可以为eNodeB，第二小区的基站可以为BTS。

在本发明实施例中，UE可以分布于整个无线网络中，每个UE可以是静态的或移动的。UE可以称为终端(terminal)，移动台(mobile station)，用户单元(subscriber unit)，站台(station)等。UE可以为蜂窝电话(cellular phone)，个人数字助理(personal digital assistant，简称为PDA)，无线调制解调器(modem)，无线通信设备，手持设备(handheld)，膝上型电脑(laptop computer)，无绳电话(cordless phone)，无线本地环路(wireless local loop，简称为WLL)台等。当UE应用于M2M方式通信时，UE可以称为M2M终端，具体可以是支持M2M通信的智能电表、智能家电等。

如图4所示，本发明实施例提供了一种干扰消除方法，应用于第一小区，第二小区为所述第一小区的邻区，其中，所述第一小区属于第一通信系统，所述第二小区属于第二通信系统，所述第一通信系统和第二通信系统存在共享频谱(如图3所示)，所述方法包括：

S1、所述第一小区的基站对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号。

S2、根据所述干扰预消除信号的信道响应估计值，对所述干扰预消除信号进行干扰消除。

本发明实施例提供的干扰消除方法可以由eNodeB来执行。

本发明实施例提供一种干扰消除方法，通过对存在共享频谱的第一小区和第二小区根据预设策略进行干扰预消除，由于对干扰进行预消除之后所得干扰预消除信号中的干扰强度减弱，再根据干扰预消除信号的信道响应估计值对干扰做进一步消除，提高了干扰预消除信号的信道响应估计值的准确性，从而可以较好的对干扰进行消除或者抑制，减少了第一通信系统上行误码率，同时提高了第一通信系统上行吞吐率。

示例性的，第一通信系统为LTE系统，第二通信系统为GSM系统。

如图3所示，所述上行信号可以包括位于所述LTE系统的第一小区内的UE1发送的第一上行信号及位于GSM系统内的第二小区中的UE2发送的第二上行信号，其中，对于第一小区来说，第一小区接收的第二上行信号为干扰信号。

本发明实施例一种优选的实例中，在步骤S1之前，所述方法还包括：

S3、获取所述第二上行信号的能量值；

其中，第二上行信号的能量值可以用第二上行信号中M个子载波的能量值的和来表示。

其中，可以通过多种方式获取所述第二上行信号的能量值，本发明实施例对此不进行限定，仅是示例性的，例如，具体可以通过以下 步骤A1-A2获取所述第二上行信号的能量值：

A1、获取所述第二小区的频点；

其中，获取所述第二小区的频点的方式有多种，本发明实施例对此不进行限定，仅是示例性的，本发明实施例可以通过以下两种可能实现的方式获取所述第二小区的频点。

第一种可能实现的方式包括：

Eco(eCoordinator，协调器)获取第二小区的频点；

Eco将接收到的所述第二小区的频点发送给所述第一小区的基站。

第二种可能实现的方式包括：

第一小区的基站向Eco发送请求，所述请求用于指示所述Eco获取所述第二小区的频点；

所述Eco根据所述请求获取所述第二小区的频点并将其反馈至所述第一小区的基站。

其中，Eco分别与MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)、S-GW以及第二小区对应的基站控制器以及与第一小区对应的第一通信系统相连，用于提供第二通信系统和第一通信系统间协同业务处理。其中，第一通信系统可以为LTE系统，第二通信系统可以为GSM/UMTS系统。

第二小区对应的基站控制器从MME获取第二小区的频点，并将所述第二小区的频点上报给Eco。

A2、计算包含所述第二小区频点的M个子载波的能量值，其中，所述12≤M＜60。

优选的，为了减少系统运算复杂量，在实际操作中一般选取40个子载波，进一步优选的，所述M个子载波为：按照预设带宽，以所述第二小区的频点为中心选取的12个子载波。

其中，本发明实施例对预设带宽的具体带宽值不进行限定，在实际应用中可以根据需要进行设置。

示例性的，本发明实施例提供一种用于计算包含所述第二小区频点的M个子载波的能量值的公式：

其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引，RSSI 为所述M个子载波的能量值。

例如，当所述M个子载波为：按照预设带宽，以所述第二小区的频点为中心选取的12个子载波时，该12个子载波的能量值为：

RSSI＝|x(n_c-5)|²+|x(n_c-4)|²+...+|x(n_c)|²+|x(n_c+1)|²+|x(n_c+2)|²+...+|x(n_c+6)|²。

S4、若所述第二上行信号的能量值大于第一门限，则所述第一小区的基站，根据预设策略对接收的上行信号进行干扰预消除。

其中，第一门限可以根据实际需要进行设置，本发明实施例不进行具体限定，例如，当对第一小区的信号质量要求比较低时，可以将所述第一门限设置的比较高，当对第一小区的信号质量要求比较高时，可以将所述第一门限设置的比较低，优选的，本发明实施例中的第一门限为-95dBm。

因为干扰信号的强弱对于干扰信号的信道响应估计值影响较大，在干扰信号比较弱时，直接采用根据干扰信号的信道响应估计值消除干扰信号的方法效果较好。而在干扰信号比较强时，直接采用根据干扰信号的信道响应估计值消除干扰信号的方法效果较差。本发明实施例通过设置第一门限，一方面，在第二上行信号(干扰信号)的能量值大于第一门限时，通过S1对上行信号进行干扰预消除，能够降低所述第二上行信号的能量值，提高信道响应估计值的准确性，从而可以较好的对所述第一小区接收的第二上行信号进行干扰消除和抑制；另一方面，在第二上行信号(干扰信号)的能量值小于等于第一门限时，可以直接采用现有的干扰消除技术(例如，IRC技术)对第二上行信号进行消除，可以减少干扰消除方法的复杂度以及降低成本，提高效率。

其中，IRC技术的具体步骤为：获取所述上行信号的自相关矩阵；通过所述上行信号的自相关矩阵估计所述干扰信号的协方差矩阵；根据所述干扰信号的协方差矩阵，通过干扰抑制合并技术对所述第一通信系统和第二通信系统之间的所述干扰信号进行消除或抑制。

IRC技术的关键在于计算干扰信号的协方差矩阵，干扰信号的协方差矩阵估计的准确性会对IRC技术的性能产生很大的影响，干扰信号的协方差矩阵的具体计算公式如下：

LTE系统接收信号：

干扰信号的协方差矩阵：

由此可知，干扰信号的强弱对于干扰信号协方差矩阵估计的准确性影响较大，在干扰信号比较强时，干扰信号的协方差矩阵估计的准确性会变差。本发明实施例通过对第一小区的基站接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除后，使得上行信号中的干扰信号的干扰强度减弱，然后通过IRC技术计算其干扰协方差矩阵，由于此时的干扰信号强度比较弱，从而提高了所获得的干扰信号协方差矩阵估计准确性，进而可以较好的对干扰进行消除或者抑制，减少了第一通信系统上行误码率，同时提高了第一通信系统上行吞吐率。

本发明实施例的另一实例中，预设策略可以包括：第一预设策略或第二预设策略，下面分别进行说明。

1、第一预设策略包括：将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型，对所述统计模型进行干扰重构；在频域内对重构后的干扰信号进行对消。

其中，将干扰预消除信号中的干扰信号构建为统计模型的方式有多种，本发明实施例对此不进行限定，例如，具体可以通过a1-b1将干扰预消除信号中的干扰信号构建为统计模型：

a1、根据所述第二小区的频谱特性将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型：

其中，M为将第一小区接收到的所述上行信号进行频域转换后得到的N个频域数据中，以第二小区的频点为中心选取的；

b1、根据所述统计模型及重构表达式Y＝H*X对所述干扰信号进行重构，得到Y₁＝[y(0),y(1),...,y(K-1)]^T，其中，K为需要对消的子载波的数量，H为K*M阶干扰系数矩阵；

其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引。

其中，H为根据第二小区的频谱特性利用信道估计算法得到的干扰系数矩阵，例如，MMSE(Minimum Mean Square Error，最小均方误差)算法和LS算法，为了有效地消除干扰信号和噪声，优选的，本发明实 施例采用MMSE算法得到干扰系数矩阵H。

为了降低干扰消除方法的复杂性，在具体实施过程中，可以预先根据第二小区的频谱特性计算所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号对应的干扰系数矩阵H，然后将所述干扰系数矩阵H存储起来，在需要对所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号进行重构时，第一小区的基站可以通过直接读取所述干扰系数矩阵H，并根据重构表达式Y＝H*X对所述干扰信号进行重构。

2、第二预设策略包括：所述第一小区的基站接收所述第二小区的基站发送的解调后的软比特或译码后的原始比特流，并根据所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息对解调后的软比特或译码后的原始比特流进行干扰重构；在频域内对重构后的干扰信号进行对消。

其中，根据所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息对解调后的软比特或译码后的原始比特流进行干扰重构，本发明实施例对此不进行限定，例如，具体可以通过a2-d2将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息对解调后的软比特或译码后的原始比特流进行干扰重构：

a2、估计出所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息；

其中，干扰信号的信道信息是指在无线通信领域，第二小区对第一小区造成干扰的干扰信号在通信链路的信道属性。即第二小区的信道的信号散射(Scattering),环境衰弱(fading，multipath fading or shadowing fading),距离衰减(power decay of distance)等信息。

其中，估计所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息的方式有多种，本发明实施例在此不进行限定，示例性的可以通过以下方式估计所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息：

基于LTE系统的三种已知信道模型，例如，ETU(Extended Typical Urban model，扩展典型城市信道模型)，EVA(Extended Vehicular A model，扩展车辆信道模型)，EPA(Extended Pedestrian A model，扩展步行者信道模型)得出三种信道信息，并将三种信道信息存储起来，然后第一小区根据LTE系统测量的时延扩展值，在需要对所述第一小 区的基站接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息进行估计时直接读取相应的信道信息。

b2、通过过采样将所述解调后的软比特或译码后的原始比特流处理为位于所述第一小区采样率上的基带信号；

其中，本发明实施例中第二小区的基站把解调之后软比特或译码后的原始比特流传给第一小区的基站，第一小区的基站对软比特或比特流按照第二小区UE发射机原理处理为第二小区的基带信号，再通过过采样滤波器将所述解调后的软比特或译码后的原始比特流采样到第一小区采样率上，得到基带信号。

c2、根据所述第一小区的子载波数将所述基带信号变换为频域信号，并从所述频域信号中选取中间M个子载波，记为：

R＝[r(0),r(1),...,r(M-1)]^T；

其中，可以通过多种方式将基带信号变换为频域信号，本发明实施例对此不进行信号，示例性的，本发明实施例可以根据第一小区的子载波数通过FFT(Fast Fourier Transformation，快速离散傅里叶变换)将基带信号变换为与第一小区子载波数一致的频域信号。

d2、根据重构公式y＝h*R对所述解调后的软比特或译码后的原始比特流进行重构，得到Y₂；其中，h为K*M阶干扰系数矩阵，K为需要对消的子载波的数量。

本发明再一种优选的实例中，所述第一小区对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号，可以包括：

若所述M个子载波的能量值大于第一门限且小于第二门限；则根据所述第一预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；

若所述M个子载波的能量值大于所述第二门限，则根据所述第二预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号。

其中，第二门限可以根据实际需要进行设置，本发明实施例不进行具体限定，例如，当对第一小区的信号质量要求比较低时，可以将所述第二门限设置的比较高，当对第一小区的信号质量要求比较高时，可以将所述第二门限设置的比较低，优选的，本发明实施例中的第二门限为-70dBm。

本发明实施例通过设置第二门限，一方面，在第二上行信号的能 量值(干扰信号的能量值)大于第一门限且小于第二门限时，可以通过第一预设策略对所述第一小区的基站接收的上行信号进行干扰预消除，以降低所述上行信号中第二上行信号的能量，从而提高信道响应估计值得准确性，从而可以较好的消除第一小区的基站接收的第二上行信号；另一方面，在所述第二上行信号的能量值大于所述第二门限时，第一小区的基站可以采用第二预设策略对上行信号进行干扰消除和抑制，本发明实施例通过设置第二门限将所述第二上行信号的能量值进行划分，从而选取更加有效的预设策略对上行信号进行干扰预消除，从而可以有效地消除第一小区的基站接收的第二上行信号。

需要说明的是，当第一小区的基站接收的上行信号中包含所述第二小区的基站的第二上行信号时，可以通过设置第一门限和第二门限来选择预设策略，也可以直接使用预设策略中的任意一个对上行信号中的第二上行信号进行消除和抑制，例如，第一小区的基站可以固定使用第一预设策略对第一小区的基站接收的上行信号中的第二上行信号进行消除和抑制，也可以固定使用第二预设策略对第一小区的基站接收的上行信号中的第二上行信号进行消除和抑制，也可以将第一预设策略和第二预设策略级联后对第一小区的基站接收的上行信号中的第二上行信号进行消除和抑制，本发明实施例对此不进行限定。

其中，在第一预设策略和第二预设策略中，所述对重构后的干扰信号进行对消，包括：

判断所述第二小区的载波与所述第一小区中心子载波之间的位置关系。

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的左边时，按照公式x_1c(k)＝x(k)-Y(k-n_c-L)对所述重构后的干扰信号进行消除；其中，k＝n_c+L,...,n_c+L+K-1；Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；K为需要对消的子载波的数量；L为需要对消的第一个子载波距离所述第二小区中心频点的距离；

其中，本发明实施例对于判断所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的左边的具体方式不进行限定，示例性的，本发明实施例可以通过比较所述第二通信系统的频点与所述第一通信系统的频点之间的关系，若所述第二通信系统的频点小于所述第一通信系统的 频点，则所述第一小区的载波处于所述第一小区中心子载波的左边，若所述第二通信系统的频点大于所述第一通信系统的频点，则所述第一小区的载波处于所述第一小区中心子载波的右边。

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的右边时，按照公式x_2c(k)＝x(k)-Y(k-n_c+L+K)，其中，Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；k＝n_c-L-K,...,n_c-L-1；K为需要对消的子载波的数量；L为需要对消的第一个子载波距离所述第二小区中心频点的距离。

其中，本发明实施例对K具体数值不进行限定，当所述M个子载波的能量比较大时，即所述第二小区对所述第一小区的干扰信号非常强时，可以将所述K的具体数值设置的比较大，即可以通过增加对消第二小区子载波的数量将所述第二上行信号的能量减弱，当所述M个子载波的能量比较小时，即所述第二小区对所述第一小区的干扰信号比较弱时，可以将所述K的具体数值设置的比较小，即可以通过对消少量第二小区子载波的数量将所述第二上行信号的能量减弱，由于每个第二小区边缘用户设备的数量不一定，对第一小区的干扰信号强度也不一定，所述K的具体数值可以视实际情况而定。

为了更好的消除第一小区距离第二小区频点较远处的第一小区的基站接收到的第二小区的干扰信号，本发明实施例还可以包括：

将上行信号中的每个OFDM符号进行时域加窗；

其中，可以通过时域加窗算法(例如，Nyquist窗，梯形窗)对上行信号中的每个OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)符号进行时域加窗，即对接收到的每个OFDM符号加梯形窗，优选的，本发明实施例梯形窗对上行信号进行时域加窗。

如图4b所示，由于加梯形窗会把每个OFDM符号尾部的一部分有用信号滤掉，而CP(循环前缀，Cyclic Prefix)就是尾部的复制，所以把进行时域加窗后的CP加到每个OFDM符号的尾部合并，这样可以弥补时域加梯形窗对有用信号带来的影响，故本发明实施例还包括：

对进行时域加窗后的所述OFDM符号的循环前缀加到对应的所述OFDM符号的尾部。

优选的，本发明实施例在第一小区的基站对接收的的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号之前还包括对上行信号进行频域转换。

如图5所示，下面通过具体实施例对上述干扰消除方法进行说明。

本发明实施例可以应用于任意两种不同的无线通信网络中，且该两种不同的无线通信网络之间存在共享频谱，仅是示例性的，本发明实施例仍以图3所示的一种LTE系统和GSM系统存在共享频谱的应用场景进行说明。其中，LTE系统和GSM系统均可以配置有多个小区，在本发明实施例中仅以第一小区和第二小区为例进行说明；

600、将上行信号中的每个OFDM符号进行时域加窗；对进行时域加窗后的所述OFDM符号的循环前缀加到对应的所述OFDM符号的尾部；

601、第一小区的基站对接收的上行信号进行频域转换；

其中，所述上行信号可以包括位于所述LTE系统的第一小区内的用户设备1发送的第一上行信号以及位于GSM系统内的第二小区的边缘中的用户设备2发送的第二上行信号，其中，位于第二小区的边缘中的用户设备2发送的第二上行信号可以包括所有可能对所述第一小区造成干扰的第二上行信号；

其中，对上行信号进行频域转换的方式有多种，可以通过频域转换模块对上行信号进行频域转换也可以通过其他形式对上行信号进行频域转换，本发明实施例对此不进行限定。

602、判断第一小区的基站接收到的所述第二上行信号的能量值是否大于第一门限，若是则执行步骤603,若否，则执行步骤604；

603、判断所述第二上行信号的能量值是否小于第二门限，若是则执行步骤605，若否，则执行步骤606；

其中，判断所述第二上行信号的能量值是否小于第二门限的方法，可以参考上述实施例，本发明在此不再赘述。

604、采用干扰抑制合并技术对所述第二上行信号进行干扰消除。

其中，干扰抑制合并技术的具体过程可如上述实施例所述，本发明在此不再赘述。

605、采用第一预设策略对第二上行信号进行干扰预消除，然后执行步骤607；

其中，第一预设策略的中的具体实施方式可以参考如上述实施例，本发明在此不再赘述。

606、采用第二预设策略对上行信号进行干扰预消除，然后执行步骤607；

其中，第二预设策略的中的具体实施方式可以参考如上述实施例，本发明在此不再赘述。

607、在频域内对重构后的干扰进行对消，然后执行步骤604；

其中，在频域内对重构后的干扰进行对消的具体方法可以参见上述实施例，本发明在此不再赘述。

本发明实施例提供一种干扰消除方法，本发明实施例通过判断第二小区的能量值从而选取合适的预设策略进行干扰预消除，由于对第二小区给第一小区带来的干扰信号按照第二小区的能量值来选择预设策略，可以有效地削弱第二小区带给第一小区的干扰信号强度，从而再通过干扰抑制合并技术对预消除后的干扰信号进行消除，由于对干扰进行预消除之后所得干扰预消除信号中第二小区带给第一小区的干扰信号强度减弱，再根据干扰预消除信号的信道响应估计值对干扰做进一步消除，提高了干扰预消除信号的信道响应估计值的准确性，从而可以较好的对干扰进行消除或者抑制，减少了第一通信系统上行误码率从而提高了第一通信系统上行吞吐率。

本发明实施例提供一种干扰消除装置，该干扰消除装置中的各个功能单元与上述实施例中干扰消除装置方法相对应，具体可以参考本发明上述实施例中的描述，本发明实施例在此不再赘述。如图6所示，该干扰消除装置，应用于第一小区，所述第一小区具有邻区第二小区，其中，所述第一小区属于第一通信系统，所述第二小区属于第二通信系统，所述第一小区和第二小区存在共享频谱，所述装置包括：

干扰预消除单元201，用于所述第一小区的基站对接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；其中，所述上行信号包括所述第一小区内用户设备1发送的第一上行信号以及所述第二小区内用户设备2发送的第二上行信号；

干扰消除单元202，用于根据所述干扰预消除信号的信道响应估计值，对所述干扰预消除信号进行干扰消除。

本发明实施例提供一种干扰消除装置，本发明实施例通过判断第二小区的能量值从而选取合适的预设策略进行干扰预消除，由于对第二小区给第一小区带来的干扰信号按照第二小区的能量值来选择预设策略，可以有效地削弱第二小区带给第一小区的干扰信号强度，从而再通过干扰抑制合并技术对预消除后的干扰信号进行消除，由于对干 扰进行预消除之后所得干扰预消除信号中第二小区带给第一小区的干扰信号强度减弱，再根据干扰预消除信号的信道响应估计值对干扰做进一步消除，提高了干扰预消除信号的信道响应估计值的准确性，从而可以较好的对干扰进行消除或者抑制，减少了第一通信系统上行误码率从而提高了第一通信系统上行吞吐率。

可选的，如图7所示，所述干扰预消除单元201，还包括：

获取单元203，用于获取所述第二上行信号的能量值；

判断单元204，用于判断所述第二上行信号的能量值是否大于第一门限，在所述判断单元204确定所述第二上行信号的能量值大于第一门限之后，所述干扰预消除单元201对所述第一小区的基站接收的上行信号，根据预设策略进行干扰预消除，得到干扰预消除信号。

优选的，如图7所示，所述获取单元203，包括：

获取模块2031，用于获取所述第二小区的频点；

计算模块2032，用于计算包含所述第二小区频点在内的M个子载波的能量，得到所述第二上行信号的能量值，其中，所述12≤M≤60。

其中，优选的，所述M个子载波包含以所述第二通信系统的频点为中心选取的12个子载波。

优选的，所述获取模块2031具体用于：

接收Eco发送的所述第二小区的频点。

可选的，如图8所示，所述干扰预消除单元201包括第一预消除模块2011和第二预消除模块2012；

需要说明的是，所述干扰预消除单元201可以只包括第一预消除模块2011，也可以只包括第二预消除模块，如图9所示，也可以同时包含第一预消除模块和第二预消除模块，具体实施过程中可以根据第二上行信号的能量值进行设置，本发明实施例在此不再限定。

所述第一预消除模块2011用于执行第一预设策略；

如图9所示，所述第一预消除模块2011具体包括：第一重构模块，用于将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型；对所述统计模型进行干扰重构；第一对消模块，用于在频域内对重构后的干扰信号进行对消；

所述第二预消除模块用于执行第二预设策略；

如图9所示，所述第二预消除模块具体包括：第二重构模块，用于接收所述第二小区的基站发送的解调后的软比特或译码后的原始比 特流，并根据所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号的信道信息对解调后的软比特或译码后的原始比特流进行干扰重构；第二对消模块，用于在频域内对重构后的干扰信号进行对消。

优选的，所述判断单元204还用于：判断所述M个子载波的能量值是否大于第一门限小于第二门限；

所述干扰预消除单元201还具体用于，在所述M个子载波的能量值大于第一门限小于第二门限之后，根据所述第一预消除模块2011进行干扰预消除，得到干扰预消除信号；

所述干扰预消除单元201还具体用于，在所述M个子载波的能量值大于所述第二门限之后，根据所述第二预消除模块2012进行干扰预消除，得到干扰预消除信号。

优选的，所述第一重构模块20121具体用于：

根据所述第二小区的频谱特性将所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号构建为统计模型：

根据所述统计模型及重构表达式Y＝H*X对所述干扰信号进行重构，得到Y₁＝[y(0),y(1),...,y(K-1)]^T，其中，K为需要对消的子载波的数量，H为K*M阶干扰系数矩阵；

其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引。

为了降低干扰消除装置的复杂度，在实际操作过程中可以将所述干扰系数矩阵H根据第二小区的频谱特性预先计算好，存储在存储器中，在需要时可以通过读取存储在所述存储器中数值，所述存储器可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；所述存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；所述存储器还可以包括上述种类的存储器的组合，示例性的，本发明实施例的存储器选择随机存取存储器。

优选的，所述第二重构模块20121具体用于：

估计出所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号的信道信息；

其中，可以通过以下方式估计出所述第一小区的基站接收到的所述上行信号中的干扰信号的信道信息，例如：基于LTE系统的三种已知信道模型，例如，ETU，EVA，EPA得出三种信道信息，并将三种信道信息存储在存储器中，然后第一小区根据LTE系统测量的时延扩展值，在需要对所述第一小区接收到的所述上行信号中干扰信号的信道信息进行估计时直接读取存储在所述存储器中的信道信息。所述存储器可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；所述存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；所述存储器还可以包括上述种类的存储器的组合，示例性的，本发明实施例的存储器选择随机存取存储器。

通过过采样将所述解调后的软比特或译码后的原始比特流处理为位于所述第一小区采样率上的基带信号；

根据所述第一小区的子载波数将所述基带信号变换为频域信号，并从所述频域信号中选取中间M个子载波，记为：R＝[r(0),r(1),...,r(M-1)]^T；

根据重构公式y＝h*R对所述解调后的软比特或译码后的原始比特流进行重构，得到Y₂；其中，h为K*M阶干扰系数矩阵，K为需要对消的子载波的数量。

优选的，所述第一对消模块20112和第二对消模块20122具体用于：

判断所述第二小区的载波与所述第一小区中心子载波之间的位置关系；

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的左边时，按照公式x_1c(k)＝x(k)-Y(k-n_c-L)对所述重构后的干扰信号进行消除；其中，k＝n_c+L,...,n_c+L+K-1；Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；K为需要对消的子载波的数量；L为需要对消的第一个子载波距离所述第二小区中心频点的距离；

当所述第二小区的载波处于所述第一小区中心子载波的右边时，按照公式x_2c(k)＝x(k)-Y(k-n_c+L+K)，其中，Y为重构后的干扰信号，取自Y₁或Y₂；k＝n_c-L-K,...,n_c-L-1；K为需要对消的子载波的数量；L为需 要对消的第一个子载波距离所述第二小区中心频点的距离。

需要说明的是，在具体实施过程中，可以将第一对消模块20112和第二对消模块20122设置成一个干扰对消模块。

优选的，所述计算模块2032具体用于：

其中，n_c为所述第二小区载波映射到所述第一小区子载波的索引，RSSI为所述M个子载波的能量值。

优选的，所述干扰消除装置20还包括时域加窗单元，所述时域加窗模块具体用于：

将上行信号中的每个OFDM符号进行时域加窗；

对进行时域加窗后的所述OFDM符号的循环前缀加到对应的所述OFDM符号的尾部。

优选的，所述干扰消除装置20还包括，频域转换单元，用于将上行信号进行频域转换。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。