CN103701736B

CN103701736B - Lte***中的干扰抑制方法及装置

Info

Publication number: CN103701736B
Application number: CN201310752937.XA
Authority: CN
Inventors: 吴刚; 倪立华
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2017-08-25
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN103701736A

Abstract

本申请提供了一种LTE***中的干扰抑制方法及装置，该方法包括：确定子帧中受干扰的位置；使用受干扰的位置来计算干扰矩阵；根据干扰矩阵，对子帧进行干扰抑制。本申请能够提高干扰抑制的准确性。

Description

LTE***中的干扰抑制方法及装置

技术领域

本申请涉及测试技术领域，特别是涉及一种长期演进（Long Term Evolution，LTE）***中的干扰抑制方法及装置。

背景技术

在实际网络规划中，LTE***多采用同频组网方式，***内会产生同频干扰。此外，由于LTE***也需要同其他制式的通信***相邻，因此，也经常会受到时分同步码分多址（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA）、全球移动通信***（Global System for Mobile Communications，GSM）等***的杂散或者互调干扰，对LTE的服务质量，尤其是上行业务造成不良影响。

目前，在LTE接收机中，多采用干扰拒绝合并（Interference RejectionCombining，IRC）算法对干扰进行抑制，IRC均衡算法公式如下：

x＝(H^HSH+C)^-1H^HSy；

其中，x为均衡结果，y为天线信号，H为信道估计结果，即，信道估计值，而为N_R×N_R的干扰噪声协方差矩阵；为N_T×N_T的发射信号协方差矩阵，N_R为接收天线数，N_T为发射天线数。该算法的关键在于取得较准确的H、C_n、以及S。

在现有技术中，通过一个子帧中的两个导频符号计算整个子帧的H和S，或者通过一个子帧的前7个OFDM符号中的导频符号计算前7个OFDM符号的H和S，通过一个子帧的后7个OFDM符号中的导频符号计算后7个OFDM符号的H和S。

在实际测试过程中，LTE***也会受到其他***的杂散或者互调干扰，使用现有技术中的干扰机制方法，干扰抑制的准确性不高。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种LTE***中的干扰抑制方法及装置，能够提高干扰抑制的准确性。

为了解决上述问题，本申请公开了一种LTE***中的干扰抑制方法，包括：确定子帧中受干扰的位置；使用受干扰的位置来计算干扰矩阵；根据干扰矩阵，对子帧进行干扰抑制。

优选地，确定子帧中受干扰的位置包括：确定子帧中受干扰的正交频分复用OFDM符号；使用受干扰的位置来计算干扰矩阵包括：使用受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵。

优选地，确定子帧中受干扰的OFDM符号，包括：确定子帧中的两个导频符号均受到干扰；使用受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵，包括：使用子帧中的两个导频符号计算干扰矩阵和信道估计值。

优选地，确定子帧中受干扰的OFDM符号，包括：确定子帧中的第一导频符号受到干扰，子帧中的第二导频符号未受到干扰；使用受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵，包括：使用第一导频符号计算干扰矩阵，使用第二导频符号计算信道估计值。

优选地，确定子帧中受干扰的OFDM符号，包括：确定子帧中的两个导频符号均未受到干扰，确定子帧中的N个数据OFDM符号受到干扰，其中，N为正整数；使用受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵，包括：使用N个数据OFDM符号计算干扰矩阵，使用两个导频符号计算信道估计值。

优选地，根据干扰矩阵，对子帧进行干扰抑制，包括：

使用下式对子帧中的受干扰的OFDM符号进行干扰抑制：

x＝(H^HSH+C)^-1H^HSy；

其中，x为均衡结果，y为天线信号，H为信道估计结果，干扰矩阵为N_R×N_R的干扰矩阵协方差矩阵；为N_T×N_T的发射信号协方差矩阵，N_R为接收天线数，N_T为发射天线数。

优选地，确定子帧中受干扰的OFDM符号包括：检测子帧中每个OFDM符号的功率；判断子帧中的第一OFDM符号的功率与子帧中的第二OFDM符号的功率之差是否大于第一阈值，其中，第一OFDM符号是子帧中功率最小的OFDM符号；如果是，则确定第二OFDM符号是受干扰的OFDM符号。

优选地，确定子帧中受干扰的OFDM符号包括：检测子帧中每个OFDM符号的功率；确定子帧中OFDM符号的功率的平均值；判断子帧中的第三OFDM符号的功率与平均值之差是否大于第一阈值；如果是，则确定第三OFDM符号是受干扰的OFDM符号。

为了解决上述问题，本申请公开了一种LTE***中的干扰抑制装置，包括：确定单元，用于确定子帧中受干扰的位置；计算单元，用于使用受干扰的位置来计算干扰矩阵；干扰抑制单元，用于根据干扰矩阵，对子帧进行干扰抑制。

优选地，确定单元用于确定子帧中受干扰的正交频分复用OFDM符号；计算单元用于使用受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

在本申请中，首先确定子帧中受干扰的位置，并根据受干扰的位置来计算干扰矩阵S，然后，使用S对子帧进行干扰抑制。通过使用受干扰的位置来计算S，来实现准确估计出S，准确的S能够提高干扰抑制的准确性，因此，本申请能够起到提高干扰抑制的准确性的效果。

附图说明

图1是根据现有技术的GSM帧结构的示意图；

图2是根据现有技术的LTE帧结构的示意图；

图3是根据现有技术中的LTE帧和GSM帧重叠的第一种情况的示意图；

图4是根据现有技术中的LTE帧和GSM帧重叠的第二种情况的示意图；

图5是根据现有技术中的LTE帧和GSM帧重叠的第三种情况的示意图；

图6是根据本发明实施例一的一种LTE***中的干扰抑制方法的流程图；

图7是根据本发明实施例三的一种LTE***中的干扰抑制装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

在现有技术中，LTE***可能会收到其他制式***的干扰。以GSM***为例，GSM***的下行频段为935～960MHz，如果发射***线性度不够，可能产生2次谐波，谐波频率为1870～1920，这正好为LTE的F频段。如果GSM天线和LTE的天线隔离度不高，则GSM的谐波就可能对LTE***上行数据产生强干扰。

图1所示为GSM的帧结构，其中，GSM的基本时隙为0.577ms，图2为LTE***的帧结构图，如图2所示，LTE***的基本时隙为1ms；因此，GSM同LTE的信道就可能有以下3种叠加情况：

1、如图3所示，部分GSM时隙同LTE上行子帧叠加，GSM只干扰到LTE上行子帧的一个导频符号；

2、如图4所示，全部GSM时隙均同LTE上行子帧叠加，LTE上行子帧的两个导频符号均受到干扰；

3、如图5所示，只有少部分GSM同LTE上行子帧叠加，GSM未干扰到LTE上行子帧的导频符号；

对于第1种和第2种情况，LTE***中至少能有一个导频能用于估计S；但是，并不是所有数据符号均受到干扰，现有技术使用同样的S矩阵对所有数据符号进行干扰抑制，可能会对未受到干扰的数据符号产生额外的抑制，降低了干扰抑制的准确性，影响了数据传输的质量。对于第3种情况，由于导频没有受到干扰，所以使用导频估计的S是不准确的，降低了干扰抑制的准确性。

为了解决上述问题，本申请提出一种LTE***中的干扰抑制方案，在该方案中，首先确定子帧中受干扰的位置，根据受干扰的位置来计算干扰矩阵S，从而能够准确估计出S，使用准确的S能够提高干扰抑制的准确性。

参照图6，示出了本申请一种LTE***中的干扰抑制方法，该方法可以用于抑制LTE***受到的***间干扰。LTE***中的基站可以使用该方法。如图6所示，该方法包括：

步骤602，确定子帧中受干扰的位置。

在具体实现时，可以以正交频分复用（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM）符号为粒度确定子帧中受干扰的位置，也可以是以其他单位为粒度确定子帧中受干扰的位置。本实施例以OFDM符号为例进行说明，其他单位也可以采用类似的方式，在此不再赘述。

当以OFDM符号作为粒度时，可以确定一个子帧中每个OFDM符号是否都受到干扰，也可以仅判断该子帧中的两个导频符号是否受到干扰，如果两个导频信号均为受到干扰，则可以进一步判断该子帧中的其他OFDM符号是否受到干扰。

在本发明实施例的一个优选实例中，可以通过以下方式之一来确定子帧中受干扰的位置：

方式一、检测子帧中每个OFDM符号的功率；判断子帧中的第一OFDM符号的功率与子帧中的第二OFDM符号的功率之差是否大于第一阈值，其中，第一OFDM符号是子帧中功率最小的OFDM符号；如果是，则确定第二OFDM符号是受干扰的OFDM符号，否则，确定第二OFDM符号是不受干扰的OFDM符号。

方式二、检测子帧中每个OFDM符号的功率；确定子帧中OFDM符号的功率的平均值；判断子帧中的第三OFDM符号的功率与平均值之差是否大于第一阈值；如果是，则确定第三OFDM符号是受干扰的OFDM符号，否则，确定第三OFDM符号是不受干扰的OFDM符号。

通过上述方式，可以方便地确定哪些OFDM符号是受干扰的符号

步骤604，使用受干扰的位置来计算干扰矩阵。

当以OFDM符号作为粒度时，可以使用受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵。

当一个子帧中的两个导频符号均受到干扰时，可以使用这两个导频符号计算干扰矩阵和信道估计值，计算的方式可以采用现有的计算方法，在此不再赘述。在本实施例中，使用受到干扰的导频符号来计算干扰矩阵，从而提高了干扰矩阵的准确性，如前所述，干扰抑制的效果和S的准确性有关，因此，随着干扰矩阵的准确性的提高，干扰抑制的效果也随之提高了。

当子帧中的第一导频符号受到干扰，第二导频符号未受到干扰时，使用收到干扰的第一导频符号计算干扰矩阵，使用未收到干扰的第二导频符号计算信道估计值。在本实施例中，使用受到干扰的导频信号计算干扰噪声，使用未收到干扰的导频信号计算信道估计值，这同时提高了干扰矩阵和信道估计值的准确性，如前所述，干扰抑制的效果与S和H的准确性有关，因此，随着干扰矩阵和信道估计值的准确性的提高，干扰抑制的效果也随之提高了。

当子帧中的两个导频符号均未受到干扰，且该子帧中的N个数据OFDM符号受到干扰时，使用这N个数据OFDM符号来计算干扰矩阵，使用两个导频符号计算信道估计值，其中，N为正整数。当导频符号未收到干扰时，使用导频信号得到的干扰矩阵是不准确的，在本实施例中，通过使用受到干扰的数据符号（数据OFDM符号）来计算干扰矩阵，提高了干扰噪声的准确性。需要说明的是，使用数据符号来计算干扰矩阵的方式和采用导频符号计算干扰矩阵的方式是相同的，因此，在此不再赘述。

步骤606，根据干扰矩阵，对子帧进行干扰抑制。

在具体实现过程中，可以使用下式对子帧中的受干扰的OFDM符号进行干扰抑制：

x＝(H^HSH+C)^-1H^HSy；

在本实施例中，首先确定子帧中受干扰的位置，并根据受干扰的位置来计算干扰矩阵S，然后，使用S对子帧进行干扰抑制。通过使用受干扰的位置来计算干扰矩阵S，来实现准确估计出S，准确的S能够提高干扰抑制的准确性，因此，本实施例能够起到提高干扰抑制的准确性的效果。

实施例二

本发明实施例还提供了一种LTE***中的干扰抑制方法，在本实施例中，LTE***中的设备，例如，LTE基站能够智能检测干扰所在的时域位置，判断当前的干扰叠加情况，例如，当前干扰属于上述3中叠加情况中的哪一种；在判断出干扰叠加情况之后，对不同的叠加情况采取不同的抗干扰方法。

由于LTE***上行子帧内所有符号均采用统一功率发射，所以1ms时间内不同符号间的功率不会相差太大；如果相差较大，必定是受到了某种干扰信号的叠加；因此，可以通过这一特性判断干扰的时域位置。在自动判断干扰的时域叠加位置的过程中，在判断的颗粒度上，可以采用OFDM符号级，也可以采用其他的颗粒度，下面以OFDM符号为粒度进行说明，判断受干扰位置的方法可以包括：

LTE射频前端将空口信号进行下变频到基带，并进行模数转换器（Analog-DigitalConverter，ADC）采样；

对ADC采样的基带信号逐个OFDM符号求取符号总功率P(0),P(1)…P(13)；

寻找功率最小的符号，Pmin；

将所有符号的功率同最小符号功率比较，如果差距大于αdb，则认为该符号受到***外干扰，此时可以将干扰标识置为1，即，Interfere_flag(symbol_index)=1，否则，认为该符号未受到***外干扰，此时可以将干扰标识置为0，即，Interfere_flag(symbol_index)=0。

在确定干扰的时域位置之后，可以根据判决结果采取不同的策略对干扰进行抑制。例如，如果在一个子帧中，有一个导频符号受到了干扰而另一个符号没有受到干扰，则使用没有受到的干扰的导频符号计算信道估计值H，此时获得的H比较准，使用受到干扰的导频符号计算干扰矩阵S，此时得到的S比较准；如果一个子帧的两个导频符号都受到了干扰，则使用待均衡符号所在时隙的两个导频符号来计算得到H以及S；如果一个子帧的两个导频符号都没有受到干扰，则通过导频符号无法计算出S，此时，可以采用受到干扰的符号数据（即，数据符号或数据OFDM符号）计算S，由于在这些符号所在的频域资源位置上，干扰信号强度远大于信号强度，所以直接使用频域符号数据，也能取得干扰的协方差矩阵，得到S。

上面描述的方法是根据功率差来判断干扰位置的，但本申请并不限于此，也可以采用其他的判断方法来判断干扰位置，只要能够判断出干扰位置即可。

本实施例的干扰抑制方法的流程可以由伪代码表示为：

在本实施例中，首先确定子帧中受干扰的位置，并根据受干扰的位置来计算干扰矩阵S，然后，使用S对子帧进行干扰抑制。通过使用受干扰的位置来计算干扰矩阵S，来实现准确估计出S，准确的S能够提高干扰抑制的准确性，因此，本实施例能够起到提高干扰抑制的准确性的效果。通过本实施例，在面对***内的同频干扰有较好的抑制效果的同时，对***间的干扰也能有较好的抑制效果。

实施例三

如图7所示，示出了一种LTE***中的干扰抑制装置，该装置可以是LTE***中的基站，该装置可以用于实现上述方法实施例中的方法，因此，上述方法实施例中的特征可以结合到本实施例中。如图7所示，该装置包括：

确定单元72，用于确定子帧中受干扰的位置；

计算单元74，用于使用受干扰的位置来计算干扰矩阵；

干扰抑制单元76，用于根据干扰矩阵，对子帧进行干扰抑制。

在本发明实施例的一个优选实例中，确定单元72用于确定子帧中受干扰的OFDM符号；计算单元74用于使用受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵。

在本发明实施例的一个优选实例中，确定单元72用于确定子帧中的两个导频符号均受到干扰；计算单元74用于使用子帧中的两个导频符号计算干扰矩阵和信道估计值。

在本发明实施例的一个优选实例中，确定单元72用于确定子帧中的第一导频符号受到干扰，子帧中的第二导频符号未受到干扰；计算单元74用于使用第一导频符号计算干扰矩阵，使用第二导频符号计算信道估计值。

在本发明实施例的一个优选实例中，确定单元72用于确定子帧中的两个导频符号均未受到干扰，确定子帧中的N个数据OFDM符号受到干扰，其中，N为正整数；计算单元74用于使用N个数据OFDM符号计算干扰矩阵，使用两个导频符号计算信道估计值。

在本发明实施例的一个优选实例中，干扰抑制单元76用于使用下式对子帧中的受干扰的OFDM符号进行干扰抑制：

x＝(H^HSH+C)^-1H^HSy；

在本发明实施例的一个优选实例中，确定单元72用于：检测子帧中每个OFDM符号的功率；判断子帧中的第一OFDM符号的功率与子帧中的第二OFDM符号的功率之差是否大于第一阈值，其中，第一OFDM符号是子帧中功率最小的OFDM符号；如果是，则确定第二OFDM符号是受干扰的OFDM符号。

在本发明实施例的一个优选实例中，确定单元72用于：检测子帧中每个OFDM符号的功率；确定子帧中OFDM符号的功率的平均值；判断子帧中的第三OFDM符号的功率与平均值之差是否大于第一阈值；如果是，则确定第三OFDM符号是受干扰的OFDM符号。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于***实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本申请所提供的一种LTE***中的干扰抑制方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种长期演进LTE***中的干扰抑制方法，其特征在于，包括：

确定子帧中受干扰的位置；包括：确定所述子帧中受干扰的正交频分复用OFDM符号；

使用所述受干扰的位置来计算干扰矩阵；包括：使用所述受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵和信道估计值；

根据所述干扰矩阵和所述信道估计值，对所述子帧进行干扰抑制；

其中，确定所述子帧中受干扰的OFDM符号，包括：确定所述子帧中的两个导频符号均受到干扰；使用所述受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵和信道估计值，包括：使用所述子帧中的两个导频符号计算所述干扰矩阵和信道估计值；

确定所述子帧中受干扰的OFDM符号，包括：确定所述子帧中的第一导频符号受到干扰，所述子帧中的第二导频符号未受到干扰；使用所述受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵和信道估计值，包括：使用所述第一导频符号计算所述干扰矩阵，使用所述第二导频符号计算信道估计值；

确定所述子帧中受干扰的OFDM符号，包括：确定所述子帧中的两个导频符号均未受到干扰，确定所述子帧中的N个数据OFDM符号受到干扰，其中，N为正整数；使用所述受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵和信道估计值，包括：使用所述N个数据OFDM符号计算所述干扰矩阵，使用所述两个导频符号计算信道估计值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述干扰矩阵和所述信道估计值，对所述子帧进行干扰抑制，包括：

使用下式对所述子帧中的受干扰的OFDM符号进行干扰抑制：

x＝(H^HSH+C)^-1H^HSy；

其中，x为均衡结果，y为天线信号，H为所述信道估计结果，所述干扰矩阵为N_R×N_R的干扰矩阵协方差矩阵；为N_T×N_T的发射信号协方差矩阵，N_R为接收天线数，N_T为发射天线数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述子帧中受干扰的OFDM符号包括：

检测所述子帧中每个OFDM符号的功率；

判断所述子帧中的第一OFDM符号的功率与所述子帧中的第二OFDM符号的功率之差是否大于第一阈值，其中，所述第一OFDM符号是所述子帧中功率最小的OFDM符号；

如果是，则确定所述第二OFDM符号是受干扰的OFDM符号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述子帧中受干扰的OFDM符号包括：

检测所述子帧中每个OFDM符号的功率；

确定所述子帧中OFDM符号的功率的平均值；

判断所述子帧中的第三OFDM符号的功率与所述平均值之差是否大于第一阈值；

如果是，则确定所述第三OFDM符号是受干扰的OFDM符号。

5.一种长期演进LTE***中的干扰抑制装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定子帧中受干扰的位置；所述确定单元还用于确定所述子帧中受干扰的正交频分复用OFDM符号；

计算单元，用于使用所述受干扰的位置来计算干扰矩阵；所述计算单元还用于使用所述受干扰的OFDM符号计算干扰矩阵和信道估计值；

干扰抑制单元，用于根据所述干扰矩阵和所述信道估计值，对所述子帧进行干扰抑制；

其中，所述确定单元还用于确定子帧中的两个导频符号均受到干扰；所述计算单元还用于使用子帧中的两个导频符号计算干扰矩阵和信道估计值；

所述确定单元还用于确定子帧中的第一导频符号受到干扰，子帧中的第二导频符号未受到干扰；所述计算单元还用于使用第一导频符号计算干扰矩阵，使用第二导频符号计算信道估计值；

所述确定单元还用于确定子帧中的两个导频符号均未受到干扰，确定子帧中的N个数据OFDM符号受到干扰，其中，N为正整数；所述计算单元还用于使用N个数据OFDM符号计算干扰矩阵，使用两个导频符号计算信道估计值。