CN102075952A - 一种干扰消除处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干扰消除处理方法及设备，包括：在占用相同时频资源进行多个数据流信号传输时，确定数据流信号的循环冗余校验校验信息；根据循环冗余校验校验信息确定检测性能好的数据流信号；将检测性能好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉重构后的数据流信号。本发明计算复杂度低，相对于理想的最大似然算法以及Turbo-SIC算法，此算算法性能已经接近理想算法，复杂度易于实现。

Description

一种干扰消除处理方法及设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种干扰消除处理方法及设备。

背景技术

上行MU-MIMO(Multi-User MIMO，多用户MIMO；MIMO：Multiple Input Multiple Output，多入多出)是一个虚拟的MIMO***，即每一个终端均发送一个数据流，但是两个或者更多的数据流占用相同的时频资源，这样从接收端来看，这些来自不同终端的数据流，可以被看作来自同一个终端上不同天线的数据流，从而构成一个MIMO***。对于MU-MIMO，信号是来自于不同终端的，容易获得信道之间的独立性。

下行MIMO，当基站将占用相同时频资源的多个数据流发送给同一个用户时，接收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷达到数据流分离的目的。

经历了不同衰落的两个码字的接收信号可以通过MUD(Multi-User Detection，多用户检测；MUD从英文翻译理解为多用户检测，但是这种方法利用了不同用户的信息，通常也叫做多用户联合检测)算法进行接收处理，获得一定的性能增益。

传统的解决多个数据流占用相同的时频资源的检测方法为前文提到的联合检测算法(MUD算法)，该算法是一种线性算法，实现复杂度低，但是由于干扰信息的存在，不可避免的带来性能上的损失。比如上行MU-MIMO，不同用户通过不同的正交码来进行区分，但由于衰落信道的影响，各用户之间存在干扰，现有的线性的MUD算法只是充分的利用有效信息，对于干扰信息不可能删除，因此算法的性能不是很理想。

为了获得最优的性能，可以考虑采用ML(Maximum Likelihood，最大似然)检测，但是ML的复杂度几乎是不可能实现的，于是有人提出将译码器与检测器结合，两者之间通过迭代交互外信息来提高检测数据的先验信息，由于检测器捕获了额外的译码增益，因此其性能一般优于或者逼近ML检测，但是仍然计算量比较大，不适宜适时实现。

因此，现有的多个数据流占用相同的时频资源的检测方法还存在一些问题，需要在原有的基础上改进算法，为了便于实现，尽量在低复杂度的前提下实现高的性能。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种干扰消除处理方法及设备，用以解决在多个数据流占用相同的时频资源时的干扰消除问题。

本发明实施例中提供了一种干扰消除处理方法，包括如下步骤：

在占用相同时频资源进行多个数据流信号传输时，确定数据流信号的CRC校验信息；

根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号；

将检测性能好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉重构后的数据流信号。

本发明实施例中提供了一种干扰消除处理设备，包括：

CRC校验模块，用于在占用相同时频资源进行多个数据流信号传输时，确定数据流信号的CRC校验信息；

信号确定模块，用于根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号；

消除处理模块，用于将检测性能好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉重构后的数据流信号。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的技术方案，计算复杂度低，相对于理想的ML算法以及Turbo-SIC算法，此算算法性能已经接近理想算法，复杂度易于实现。

附图说明

图1为本发明实施例中干扰消除处理方法实施流程示意图；

图2为本发明实施例中上行eNodeB侧基于CRC的SIC算法基本原理示意框图；

图3为本发明实施例中上行eNodeB侧基于CRC的SIC算法流程示意图；

图4为本发明实施例中下行UE侧基于CRC的SIC算法基本原理示意框图；

图5为本发明实施例中下行UE侧基于CRC的SIC算法流程图示意图；

图6为本发明实施例中干扰消除处理设备结构示意图。

具体实施方式

在目前的移动通信***中，频谱资源是受限的，无论是移动终端还是基站设备，都需要在现有的频谱资源分配规则的前提下，提升***的频带利用率，提高***本身在无线市场的竞争力。从第二代(2G)到第三代(3G)、***(4G)蜂窝移动通信***中，尤其是在以LTE(Long Term Evolution，长期演进)***为代表的准4G***中，提升***本身的频谱利用效率成为非常关键的因素。为了提升频带利用率，LTE***引入了多天线技术，在目前LTE***提出的提升频谱对于上行采用了共享频带资源的MU-MIMO技术，下行采用了利用空间复用技术的SDM(Spatial Division Multiplexing，空分复用)传输模式。无论是MU-MIMO技术还是SDM技术，经历了不同衰落的两个数据流的接收信号可以通过联合检测(MUD)算法进行接收处理，获得一定的性能增益。

为了进一步提高算法性能，本发明实施例中提出了一种适用于多流的部分反馈干扰消除SIC(Successive Interference Cancellation，串行干扰消除)算法。这是由于两个数据流所经历信道的独立性，接收端的MUD算法检测性能会有不同，为了利用码字接收信号的不同检测结果(即会存在若干个码字被正确检测而另外若干码字检测错误的情况)，将检测性能较好的码字信号进行重构，并从接收信号中减掉，从效果上来看降低了原本检测错误的码字所受的干扰。该算法实现复杂度低，能够极大的提升***性能。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图1为干扰消除处理方法实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：

步骤101、在占用相同时频资源进行多个数据流信号传输时，确定数据流信号的CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)校验信息；

步骤102、根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号；

步骤103、将检测性能好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉重构后的数据流信号。

实施中，根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号可以包括：

在存在若干数据流检测结果为检测正确，且另外若干数据流检测结果为检测错误时，确定检测正确的数据流为检测性能好的数据流信号。

具体的，本发明实施例提供的技术方案的构思在于：利用CRC的校验信息，引入反馈，重构正确的有用信号，降低接收信号的干扰。由于不同数据流信号所经历信道的独立性，接收端的MUD算法检测性能会有不同，从统计概率的角度来分析，一般情况下，由于接收信号的独立性，检测出现一对一错的情况是必然存在的，为了利用接收信号的不同检测结果，即会存在一个数据流信号被正确检测而另一个数据流信号检测错误的情况，然后将检测性能较好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉，从效果上来看降低了另一个数据流所受的干扰。

实施中，确定数据流信号的CRC校验信息可以是在接收端通过接收处理操作后进行确定的。

下面将分别通过eNodeB侧及UE侧的处理来说明如何具体实施。

一、在eNodeB侧从接收信号中减掉重构后的数据流信号后，还可以进一步包括：

对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、IDFT变换、解调、解扰，并分别对数据流信号进行译码过程。

图2为上行eNodeB侧基于CRC的SIC算法基本原理示意框图，如图所示，上行eNodeB侧的处理可以为：不同用户经过信道后在接收端通过接收处理操作(去CP(Cyclic Prefix，循环前缀)，DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)，MUD检测，IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform，离散傅里叶逆变换)，译码等过程)后，增加了CRC检测，符号重构，干扰消除，IDFT，译码过程。图中的SISO为单输入单输出(Single Input Single Output)，对于数据流是每个数据流是单独解调译码的，所以可以称为单流检测。

基于以上对原理的表述以及对原理框图的说明，下面结合具体的算法流程进行说明。

图3为上行eNodeB侧基于CRC的SIC算法流程示意图，如图所示，上行算法流程可以归结为以下几个步骤：

1、对接收信号进行CRC检测，判断Error flag(错误标志)信息。当所有用户的数据流的判断信息同对或是同错的时候不做处理，结束流程；当存在若干数据流检测正确，且存在数据流检测错误的情况出现时，进入2；

2、对判断为正确的用户的解调信息进行重构，包括信道编码、加扰、调制、DFT变换到频域的过程；

3、干扰消除过程，将重构的信号从接收信号中减掉；

4、对去掉干扰后的用户的接收信号进行检测、IDFT变换、解调、解扰；

5、对数据流信号进行译码过程。

二、在UE侧从接收信号中减掉重构后的数据流信号后，还可以进一步包括：

对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、解调、解扰，并对数据流信号进行译码过程。

图4为下行UE侧基于CRC的SIC算法基本原理示意框图，如图所示，下行UE侧的处理可以为：不同码字信号流经过信道后在接收端通过接收处理操作(去CP，DFT，MUD检测，译码等过程)后，增加了CRC检测，符号重构，干扰消除，译码过程。

基于以上对原理的表述以及对原理框图的说明，下面结合具体的算法流程进行说明。

图5为下行UE侧基于CRC的SIC算法流程图示意图，如图所示，下行算法流程可以归结为以下几个步骤：

1、对接收信号进行CRC检测，判断Error flag信息。当所***字的判断信息同对或是同错的时候不做处理，结束流程；当存在若干码字检测正确，且存在码字检测错误的情况出现时，进入2；

2、对判断为正确的码字的解调信息进行重构，包括信道编码、加扰、调制、层映射等过程；

3、干扰消除过程，将重构的信号从接收信号中减掉；

4、对去掉干扰后的接收信号进行检测、解调、解扰；

5、去掉干扰后的信号的译码过程。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种干扰消除处理设备，由于该设备解决问题的原理与一种干扰消除处理方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图6为干扰消除处理设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：

CRC校验模块601，用于在占用相同时频资源进行多个数据流信号传输时，确定数据流信号的CRC校验信息；

信号确定模块602，用于根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号；

消除处理模块603，用于将检测性能好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉重构后的数据流信号。

实施中，信号确定模块还可以进一步用于在根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号时，存在若干数据流检测结果为检测正确，且其它数据流检测结果为检测错误时，确定检测正确的数据流为检测性能好的数据流信号。

实施中，信号确定模块还可以进一步用于在接收端通过接收处理操作后确定数据流信号的CRC校验信息。

实施中，在设备位于eNodeB时，还可以进一步包括：

第一后处理模块，用于在从接收的数据流信号中减掉重构后的数据流信号后，对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、IDFT变换、解调、解扰，并分别对数据流信号进行译码过程。

实施中，在设备位于UE侧时，还可以进一步包括：

第二后处理模块，用于从接收的数据流信号中减掉重构后的数据流信号后，对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、解调、解扰，并对数据流信号进行译码过程。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

由上述实施例可见，本发明提供的技术方案构思在于，利用了CRC的校验信息，引入反馈，重构正确的有用信号，降低接收信号的干扰，该可以引申到所有的多天线***，具有广泛的应用场景。方案中利用了校验信息，具体实施中，也可以不是CRC的译码，对于非LTE***或者没有采用CRC编译码的***可以采用其它的利用译码信息的形式；

方案同时适用于上行和下行，同样适用于上行SDMA(Spatial Divison Multiple Access，空分多址接入)方案、下行双流BF(Beam forming，波束赋形)以及其它利用多天线技术实现空间资源重复利用的***以及传输模式。

本发明实施例提供的技术方案，计算复杂度低。与MUD相比，复杂度增加2-3倍；但是，相对于理想的ML算法以及Turbo-SIC算法，此算算法性能已经接近理想算法，复杂度易于实现。

利用了CRC的校验信息，CRC译码是LTE***必须的一种操作，本算法适当的利用的译码信息，对于非LTE***或者没有采用CRC编译码的***可以采用其它的利用译码信息的形式。

可以应用在多种无线环境中，只要是利用多天线技术实现共享频带资源的***都可以利用该算法思路。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种干扰消除处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

在占用相同时频资源进行多个数据流信号传输时，确定数据流信号的循环冗余校验CRC校验信息；

根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号；

将检测性能好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉重构后的数据流信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号包括：

存在若干数据流检测结果为检测正确，且其他数据流检测结果为检测错误时，确定检测正确的数据流为检测性能好的数据流信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定数据流信号的CRC校验信息是在接收端通过接收处理操作后进行确定的。

4.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，在演进基站eNodeB侧从接收的数据流信号中减掉重构后的数据流信号后，进一步包括：

对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、离散傅里叶逆变换IDFT变换、解调、解扰，并分别对数据流信号进行译码过程。

5.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，在用户设备UE侧从接收的数据流信号中减掉重构后的数据流信号后，进一步包括：

对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、解调、解扰，并对数据流信号进行译码过程。

6.一种干扰消除处理设备，其特征在于，包括：

CRC校验模块，用于在占用相同时频资源进行多个数据流信号传输时，确定数据流信号的CRC校验信息；

信号确定模块，用于根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号；

消除处理模块，用于将检测性能好的数据流信号进行重构，并从接收信号中减掉重构后的数据流信号。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，信号确定模块进一步用于在根据CRC校验信息确定检测性能好的数据流信号时，存在若干数据流检测结果为检测正确，且其他数据流检测结果为检测错误时，确定检测正确的数据流为检测性能好的数据流信号。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，信号确定模块进一步用于在接收端通过接收处理操作后确定数据流信号的CRC校验信息。

9.如权利要求6或7或8所述的设备，其特征在于，在设备位于eNodeB时，进一步包括：

第一后处理模块，用于在从接收的数据流信号中减掉重构后的数据流信号后，对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、IDFT变换、解调、解扰，并分别对数据流信号进行译码过程。

10.如权利要求6或7或8所述的设备，其特征在于，在设备位于UE侧时，进一步包括：

第二后处理模块，用于从接收的数据流信号中减掉重构后的数据流信号后，对去掉干扰后的接收的数据流信号进行检测、解调、解扰，并对数据流信号进行译码过程。

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