专利名称：一种小区间干扰抑制方法和通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种小区间干扰抑制方法和通信设备。
背景技术：
LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，同一小区内用户之间是正交
的，因此干扰主要来源于其他小区的用户以及频率复用引起的同道干扰。在系统建网初 期，由于用户和小区都比较少，可以等同为噪声受限系统，此时MRC (Maximum Ratio Combining,最大比合并)技术能够充分捕获各个接收分支的增益，其性能是最优的。但 是随着网络规模的扩大以及用户的增加，用户间干扰以及频率复用引起的同道干扰将起 主导作用，由于MRC合并仅仅将上述干扰当作噪声来处理，势必引起检测性能急剧恶 化，影响小区的覆盖范围、系统容量等。实际系统中，在上行方向一般采用多天线技术来增强接收信号质量，加大覆盖 范围，多天线技术的应用也为干扰抑制带来了可能。理论上说，NR根接收天线能够抑制 至多NR_NTf干扰，以LTE上行系统来说，NR根接收天线能够抑制至多NR_1个干扰。在LTE的早期研究中，提出了一些小区间干扰减轻技术，主要包括以下3类(1)小区间干扰随机化(Inter-Cell Interference Randomization)基本思想是将干 扰信号转化为随机白噪声，常用的手段包括加扰、交织、跳频等；(2)小区间干扰消除(Inter-Cell Interference Cancellation)基本原理是通过接收
机的处理增益来抑制干扰；其属于产品实现问题，因此标准中没有针对该方案进行专门 讨论；(3)小区间干扰协调 / 避免(Inter-Cell Interference Coordination/Avoidance)基
本思想是以相互协调的方法通过对各个小区的资源分配进行限制来达到尽量避免对相邻 小区造成强干扰。现有技术中存在的问题在于小区间干扰随机化通过加扰、交织、跳频等手 段，虽然能够将干扰信号转化为白噪声，但干扰功率并没有被降低，因此该方案不能提 升系统的SINR(Signal to Interference Noise Ratio，信干比)，因此不会提升系统容量。而 小区间干扰协调/避免技术通过对各个小区的资源分配进行限制来避免或者减轻小区间 的干扰，但是随着用户数量的增加，很难保证不同小区间用户资源的正交，小区间的干 扰还是不可避免，而且该技术也只能够针对临近的几个小区进行干扰协调，对于较远的 同频小区无法进行协调。
发明内容
本发明的实施例提供了一种小区间干扰抑制方法和通信设备，用于抑制小区间 的干扰。本发明的实施例提供了一种小区间干扰抑制方法，包括获取本小区中用户终端的信道响应的估计值和发送信号，根据所述估计值和发送信号获取接收信号的期望值；根据所述期望值与接收信号的实际值获取本小区的干扰和/或噪声的功率；根据所述本小区的干扰和/或噪声的功率进行干扰抑制合并。本发明的实施例还提供了一种通信设备，用于小区间干扰抑制，包括接收信号获取单元，用于获取本小区中用户终端的信道响应的估计值和发送信 号，根据所述估计值和发送信号获取接收信号的期望值；干扰噪声功率获取单元，用于根据所述接收信号获取单元获取的接收信号的期 望值与接收信号的实际值获取本小区的干扰和/或噪声的功率；干扰抑制合并单元，用于根据所述干扰噪声功率获取单元获取的本小区的干扰 和/或噪声的功率，进行干扰抑制合并。与现有技术相比，本发明具有以下优点获取接收信号的期望值，并根据接收信号的期望值与实际值获取本小区的干扰 和/或噪声的功率，进而实现对小区间干扰的抑制。通过使用本发明的实施例，实现了 对小区间干扰的抑制。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的实施例提供的小区间干扰抑制方法流程图；图2是本发明的实施例提供的一具体场景下小区间干扰抑制方法流程图；图3是本发明中提供的通信设备的结构示意图；图4是本发明中提供的通信设备的另一结构示意图。
具体实施例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做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。本发明的实施例提供了一种小区间干扰抑制方法，如图1所示，包括步骤S101、获取本小区中用户终端的信道响应的估计值和发送信号，根据所述 估计值和发送信号获取接收信号的期望值；步骤S102、根据所述期望值与接收信号的实际值获取本小区的干扰和/或噪声 的功率；步骤S103、根据所述本小区的干扰和/或噪声的功率进行干扰抑制合并。以下结合具体的应用场景，描述本发明实施例中提供的小区间干扰抑制方法的具体实施方式
。本发明实施例中提出的小区间干扰抑制的核心思想在于，通过设备的处 理增益来抑制小区间干扰，下面以LTE系统上行为例对该方案进行详细阐述。
假定小区半径较小，eNodeB接收到的多小区UE的信号基本同步，且CP(循 环前缀，Cyclic Prefix)的长度远大于无线信道的时延扩展，每个子载波近似经历平坦衰 落，那么等效的频域数学模型可以表达为r = jjcell-idoscell-ido+pjcell-idlscell-idl+ +pjce11—id(K—丄)sce11—id(K—d+n = Hs+N (1)公式(1)中H = [HcelUd0, HcelUdl, ...，HcelUd(K_1)], HcelUdl 表示小区 ID 为 i 的 UE 的信道响 应，i = 0，1...K-1，K表示干扰小区的数目；s = [scelUd0, scelUdl,…，严」d _D]T，seell」dl 表示小区 ID 为 i 的 UE 的发送信号，
i = 0，1...K-1，scelUdl g Q, Q表示星座点或者经过一些数学变换后(如DFT变换)的 等效星座点的集合，( )T表示 的转置；N表示噪声，服从均值为0方差为S 2的复高斯分布。定义HlSl = HcelUdlscdUdl,其中 i = 0，1...K—1。
⑵
=E H/,，i为邻小区干扰。
则公式(1)可以变换为
假定干扰和/或噪声的二阶统计特性(协方差矩阵)①已知，那么修正最小二乘 (LS)准则下的解应该满足公式(3)其中i,表示本小区中用户终端的发送信号的估计值。对公式(3)求偏导，可以求得此时的估计值为^^(HfO-'HJ-'HfO^r, ( )H 表示 的共轭转置。当0=艮时，此时对应的方差最小，因此如果能够获得干扰和/或噪声的协方 差矩阵，那么根据LS (Least Square，最小二乘)准则，天的估计值为
权利要求
1.一种小区间干扰抑制方法，其特征在于，包括获取本小区中用户终端的信道响应的估计值和发送信号，根据所述估计值和发送信 号获取接收信号的期望值；根据所述期望值与接收信号的实际值获取本小区的干扰和/或噪声的功率；根据所述本小区的干扰和/或噪声的功率进行干扰抑制合并。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取本小区中用户终端的信道响应的 估计值，包括根据最小二乘法或者维纳滤波算法，获取本小区中用户终端的信道响应的估计值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望值与接收信号的实际值 获取本小区的干扰和/或噪声的功率，包括I+N = I-H1S1其中，I表示邻小区干扰，N表示噪音且服从均值为0方差为δ 2的复高斯分布，r表 示接收信号的实际值，H1S1表示接收信号的期望值，i = 0，1...K-1，K表示干扰小区的 数目；具体的，H1表示小区ID为i的用户终端的信道响应的估计值，&表示小区IDSi的UE的发送信号；且I= Σ ΗΛ ；J=OJ^i以Re表示干扰和/或噪声的功率，则Re =五[(I + N)(I + N)wj= S2jRjR^S2I;根据所述本小区的干扰和/或噪声的功率进行干扰抑制合并，包括获取本小区中 用户终端的发送信号的估计值并进行干扰抑制合并，具体的，ι-]Λ Η , , Η ,或矣=H"R二H, + K2 HfRT'r；! = 0, 1...K-1 ；5, =CHfR^H, X1HfR^r, 1/《 'e其中&表示本小区中用户终端的发送信号的估计值。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取本小区中用户终端 的信道响应的估计值和发送信号前，还包括根据小区高层调度结果、和/或对物理层参数的测量结果，判断是否启动所述小区 间干扰抑制方法。是则继续。
5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望值与接收 信号的实际值获取本小区的干扰和/或噪声的功率后，还包括对所述获取的本小区的干扰和/或噪声的功率进行修正，消除冗余误差的影响。
6.—种通信设备，其特征在于，用于小区间干扰抑制，包括接收信号获取单元，用于获取本小区中用户终端的信道响应的估计值和发送信号， 根据所述估计值和发送信号获取接收信号的期望值；干扰噪声功率获取单元，用于根据所述接收信号获取单元获取的接收信号的期望值 与接收信号的实际值获取本小区的干扰和/或噪声的功率；干扰抑制合并单元，用于根据所述干扰噪声功率获取单元获取的本小区的干扰和/ 或噪声的功率，进行干扰抑制合并。
7.如权利要求6所述的通信设备，其特征在于，所述接收信号获取单元，具体用于 根据最小二乘法或者维纳滤波算法，获取本小区中用户终端的信道响应的估计值。
8.如权利要求6所述的通信设备，其特征在于， 所述干扰噪声功率获取单元，具体用于获取 I+N = I-H1S1其中，I表示邻小区干扰，N表示噪音且服从均值为0方差为δ 2的复高斯分布，r表 示接收信号的实际值，H1S1表示接收信号的期望值，i = 0，1...K-1，K表示干扰小区的 数目；具体的，H1表示小区ID为i的用户终端的信道响应的估计值，&表示小区IDSi的UE的发送信号； 以Re表示干扰和/或噪声的功率，则 所述干扰抑制合并单元，具体用于获取本小区中用户终端的发送信号的估计值并 进行干扰抑制合并，具体的，其中表示本小区中用户终端的发送信号的估计值。
9.如权利要求6至8中任一项所述的通信设备，其特征在于，还包括触发单元，用于根据小区高层调度结果、和/或对物理层参数的测量结果，判断是 否启动所述小区间干扰抑制方法，判断结果为是时通知所述获取单元。
10.如权利要求6至8中任一项所述的通信设备，其特征在于，还包括干扰噪声功率修正单元，用于对所述获取的本小区的干扰和/或噪声的功率进行修 正，消除冗余误差的影响。
全文摘要
本发明的实施例公开了一种小区间干扰抑制方法和通信设备。该方法包括获取本小区中用户终端的信道响应的估计值和发送信号，根据所述估计值和发送信号获取接收信号的期望值；根据所述期望值与接收信号的实际值获取本小区的干扰和/或噪声的功率；根据所述本小区的干扰和/或噪声的功率进行干扰抑制合并。通过使用本发明的实施例，实现了对小区间干扰的抑制。
文档编号H04B7/02GK102013902SQ200910237818
公开日2011年4月13日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者索士强, 陆会贤, 韩波 申请人:大唐移动通信设备有限公司