CN104753831A - 一种检测邻区天线端口数的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测邻区天线端口数的方法，包括：根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号，获得频域信道估计；将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计；根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比；根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量。本发明实时检测出当前干扰邻区确切的天线端口数目，为邻区CRS干扰消除等处理提供必要的先验信息，有助于进一步提高终端的同频抗干扰能力。

Description

一种检测邻区天线端口数的方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种检测邻区天线端口数的方法及装置。

背景技术

在LTE***中，对于同频干扰，现有技术采用基站间资源协调的方法解决，简称小区间干扰协调（ICIC，Inter-Cell Interference Coordinate）。其基本思想是通过管理无线资源使得小区间干扰得到控制，是一种考虑多个小区中资源使用和负载等情况而进行的多小区无线资源管理方案。

然而，通过ICIC技术只能较好地解决小区间业务数据的干扰，并不能解决小区间参考信号（RS，Reference Signal）的互相干扰。对于典型的小区参考信号（CRS，Cell specific Reference Signal），基站侧都是全带宽发送，对于这类干扰信号，目前的干扰协调技术是无法解决的。

在LTE无线通信***中，同频多小区干扰消除技术中，首先需要知道邻区天线端口数，该信息是邻区干扰消除必需的先验信息。通常，在已知小区号（CellID）的情况下，可以获得该小区的本地CRS信号，从而重建该小区的CRS接收信号，并进行干扰消除。在进行干扰信号的重建和消除前，急需解决邻区天线端口数检测的问题，才能正确地进行干扰消除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测邻区天线端口数的方法及装置，以解决现有干扰协调技术无法解决小区间参考信号互相干扰的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种检测邻区天线端口数的方法，包括：

根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号，获得频域信道估计；

将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计；

根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比；

根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量。

优选的，在所述的检测邻区天线端口数的方法中，在获得频域信道估计的步骤中，采用最小二乘法根据频域参考信号RS处的接收信号和本地参考信号处的参考信号，获得频域信道估计。

优选的，在所述的检测邻区天线端口数的方法中，在将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计的步骤中，通过将频域信道估计通过补零的方式将所述频域信道估计的维数补成2的整数次幂后，再对频域信道估计做2的整数次幂的离散傅里叶逆变化，以获得时域信道估计。

优选的，在所述的检测邻区天线端口数的方法中，在根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量的步骤中，将邻区天线端口时域信噪比做运算后与一预设的天线端口数判断门限做比较，从而判断邻区天线端口的数量。

优选的，在所述的检测邻区天线端口数的方法中，所述邻区天线的数量为四根，在根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量的步骤中，

先将天线端口2的时域信噪比与天线端口0的时域信噪比与进行比较判断，若天线端口2存在，则判断邻区天线端口的数量为4个；

反之，则将天线端口1的时域信噪比与天线端口0的时域信噪比与进行比较判断，若天线端口1存在，则判断邻区天线端口的数量为2个；反之则邻区天线端口的数量为1个。

相应的，本发明还提供一种检测邻区天线端口数的装置，包括：

频域信道估计单元，用于根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号，获得频域信道估计；

离散傅里叶逆变化变换单元，用于将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计；

信噪比计算单元，用于根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比；

天线端口数判断单元，用于根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量。

优选的，在所述的检测邻区天线端口数的装置中，在频域信道估计单元中，采用最小二乘法根据频域参考信号RS处的接收信号和本地参考信号处的参考信号，获得频域信道估计。

优选的，在所述的检测邻区天线端口数的装置中，在离散傅里叶逆变化变换单元中，通过将频域信道估计通过补零的方式将所述频域信道估计的维数补成2的整数次幂后，再对频域信道估计做2的整数次幂的离散傅里叶逆变化，以获得时域信道估计。

优选的，在所述的检测邻区天线端口数的装置中，在天线端口数判断单元中，将邻区天线端口时域信噪比做运算后与一预设的天线端口数判断门限做比较，从而判断邻区天线端口的数量。

本发明提供的检测邻区天线端口数的方法及装置，具有以下有益效果：本发明实时检测出当前干扰邻区确切的天线端口数目，为邻区CRS干扰消除等处理提供必要的先验信息，有助于进一步提高终端的同频抗干扰能力。

附图说明

图1是本发明检测邻区天线端口数的装置的示意图；

图2是本发明检测邻区天线端口数的方法的示意图；

图3是本发明实施例1的检测邻区天线端口数的方法检测流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的检测邻区天线端口数的方法及装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

随着无线通信技术的发展和LTE（Long Term Evolution，长期演进)通信***在全球范围内的兴起，无线资源日趋紧张。为了提高LTE***的频谱利用率，同频组网成为一种有效的解决方案。在同频组网的LTE***中，每个本地小区存在与其使用相同频率的多个其他小区，从而互相之间形成同频干扰。

在LTE***中，信道估计是MIMO（多入多出）检测、测量、反馈等关键技术的基础。通常，LTE中使用参考信号（RS，Reference Signal）进行信道估计。这些RS对于固定的Cell ID来说是确定的，也就是说对于RS这种确定的同频干扰信号，我们可以进行重建和消除。然而，在对干扰进行重建和消除之前，首先需要检测这些干扰是否存在，以及干扰小区存在多少个天线端口等。

请参考图1，其是本发明检测邻区天线端口数的装置的示意图。如图1所示，本发明提供一种检测邻区天线端口数的装置，解决了如何实时检测出邻区的天线端口数的问题，所述检测邻区天线端口数的装置包括：频域信道估计单元101、离散傅里叶逆变化变换单元102、信噪比计算单元103和天线端口数判断单元104；

所述频域信道估计单元101用于根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号，获得频域信道估计；

所述离散傅里叶逆变化变换单元102用于将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计；

所述信噪比计算单元103用于根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比；

所述天线端口数判断单元104用于根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量。

相应的，请参考图2，其是本发明检测邻区天线端口数的方法的示意图。如图2所示，本发明提供一种检测邻区天线端口数的方法，包括：

S201：根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号，获得频域信道估计；

S202：将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计；

S203：根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比；

S204：根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量。

【实施例1】

以LTE中典型的主流的两发两收的天线配置为例，且针对一个带RS的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术）符号进行描述。具体方法如下:

S201：根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号获得频域信道估计

在一个优选的实施例中，采用LS（Least Square，最小二乘）算法进行频域信道估计。

LS估计如下公示所示：其中，为频域信道估计的结果；为频域RS处的接收信号；为本地RS处的参考信号，r为接收天线编号，p为发送天线端口号，r∈{0,1},p∈{0,1}。

进一步的，和都是向量，维数为当前符号中单个天线端口的RS个数，与***带宽有关。特别的，在本实施例中，假设***带宽为20M，则单个天线端口的RS数为200个，

即： $\begin{array}{c}{\hat{H}}_{\mathrm{LS}}^{(r,p)}={[{\hat{h}}_{\mathrm{LS},0}^{(r,p)},{\hat{h}}_{\mathrm{LS},1}^{(r,p)}...,{\hat{h}}_{\mathrm{LS},199}^{(r,p)}]}^T\\ {\tilde{G}}^{(r,p)}={[{\tilde{g}}_0^{(r,p)},{\tilde{g}}_1^{(r,p)}...,{\tilde{g}}_{199}^{(r,p)}]}^T\\ {\tilde{R}}^{\left(p\right)}={[{\tilde{r}}_0^{\left(p\right)},{\tilde{r}}_1^{\left(p\right)}...,{\tilde{r}}_{199}^{\left(p\right)}]}^T\end{array}$

S202：将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化(IDFT变换)，获得时域信道估计

由于宽带***下，频域可能存在较强的频率选择性衰落，所以从频域较难判断出邻区的天线端口数。所以，需要通过IDFT把频域信道估计变换到时域，然后再进一步进行判断。

在一个优选的实施例中，本实施例通过IFFT（Inverse Fast Fourier Transform，快速离散傅里叶逆变化）来快速实现IDFT。

具体的，在该步骤中，首先把频域信道估计通过补零的方法，把频域信道估计的维数补成2的整数次幂；优选的，在本实施例中，将维数补到256，得到信道估计为 ${\tilde{H}}_{\mathrm{LS}}^{(r,p)}={[{\tilde{h}}_{\mathrm{LS},0}^{(r,p)}{\tilde{h}}_{\mathrm{LS},1}^{(r,p)}...,{\tilde{h}}_{\mathrm{LS},255}^{(r,p)}]}^T$ 其中，

${\tilde{h}}_{\mathrm{LS},i}^{(r,p)}=\left\{\begin{array}{cc}{\hat{h}}_{\mathrm{LS},i}^{(r,p)}& 0\≤i\≤199\\ 0& 200\≤i\≤255\end{array}\right.$

接着，对频域信道估计做256点的IFFT变换，得到时域信道冲激响应 $H_{\mathrm{cir}}^{(r,p)}=[h_{\mathrm{cir},0}^{(r,p)},h_{\mathrm{cir},1}^{(r,p)},...,h_{\mathrm{cir},255}^{(r,p)}]:$ $H_{\mathrm{cir}}^{(r,p)}=\mathrm{IFFT}\left({\tilde{H}}_{\mathrm{LS}}^{(r,p)}\right);$

S203：根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比SNR^(p)；

具体的，在该步骤中，根据时域信道冲激响应分别计算天线端口的信号功率和噪声功率。

首先，计算的抽头功率为：

$\mathrm{po}{w}_{\mathrm{cir}}^{(r,p)}={[{\left|h_{\mathrm{cir},i=0}^{(r,p)}\right|}^2,{\left|h_{\mathrm{cir},i=1}^{(r,p)}\right|}^2,...,{\left|h_{\mathrm{cir},i=255}^{(r,p)}\right|}^2]}^T$

特别的，在本实施例中，设定最大抽头功率作为信号功率。信号功率根据下式计算：

$\mathrm{po}{e}_{\max }^{(r,p)}=\max \left\{\mathrm{po}{w}_{\mathrm{cir},i}^{(r,p)}\right\},i=0,...,255$

接着，取后128个抽头的功率平均作为噪声功率，认为时域信道冲激响应的后半部分都是噪声抽头（噪声抽头的选择可能受抽头能量泄漏、提前接收等影响，需要进行相应位置调整）。

噪声功率根据下式计算：

${\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{noise}}^{(r,p)}=\frac{1}{128}\·\underset{128}{\overset{255}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{po}{w}_{\mathrm{cir},i}^{(r,p)}$

最后，定义第r个接收天线上第p个天线端口的信噪比SNR^(r,p)，根据下式计算： $\mathrm{SN}{R}^{(r,p)}=\mathrm{po}{w}_{\max }^{(r,p)}/{\mathrm{\Γ}}_{\mathrm{noise}}^{(r,p)}$

进一步的，对同一天线端口的两根接收天线的的信噪比进行平均：

SNR^(p)＝(SNR^(0,p)+SNR^(1,p))/2

S204：根据所有邻区天线端口时域信噪比SNR(p)判断邻区天线端口的数量。

具体的，在该步骤中，根据步骤S203获得的天线端口时域信噪比SNR^(p)，根据下式进行判断：

其中，α为天线端口数判断的门限，根据实验的需要进行设定，在本实施例中，选用10dB。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。例如，以四发四收的天线为例进行描述，在检测方法上与两发两收的天线相同，但在检测流程上有所不同。在此，具体阐述四发四收的天线的检测流程，而检测方法就不在赘述。

四天线端口检测时，先计算天线端口2（或者联合天线端口3计算）的信噪比，与天线端口0进行比较判断。假设天线端口2存在，则判为4天线端口；否则再计算天线端口1的信噪比，与天线端口0进行比较判断。假设天线端口1存在，则判为2天线端口，否则判为1天线端口。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种检测邻区天线端口数的方法，其特征在于，包括：

根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号，获得频域信道估计；

将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计；

根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比；

根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量。

2.如权利要求1所述的检测邻区天线端口数的方法，其特征在于，在获得频域信道估计的步骤中，采用最小二乘法根据频域参考信号RS处的接收信号和本地参考信号处的参考信号，获得频域信道估计。

3.如权利要求1所述的检测邻区天线端口数的方法，其特征在于，在将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计的步骤中，通过将频域信道估计通过补零的方式将所述频域信道估计的维数补成2的整数次幂后，再对频域信道估计做2的整数次幂的离散傅里叶逆变化，以获得时域信道估计。

4.如权利要求1所述的检测邻区天线端口数的方法，其特征在于，在根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量的步骤中，将邻区天线端口时域信噪比做运算后与一预设的天线端口数判断门限做比较，从而判断邻区天线端口的数量。

5.如权利要求1-4中任一所述的检测邻区天线端口数的方法，其特征在于，所述邻区天线的数量为四根，在根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量的步骤中，

先将天线端口2的时域信噪比与天线端口0的时域信噪比与进行比较判断，若天线端口2存在，则判断邻区天线端口的数量为4个；

反之，则将天线端口1的时域信噪比与天线端口0的时域信噪比与进行比较判断，若天线端口1存在，则判断邻区天线端口的数量为2个；反之则邻区天线端口的数量为1个。

6.一种检测邻区天线端口数的装置，其特征在于，包括：

频域信道估计单元，用于根据频域RS处的接收信号和本地RS处的参考信号，获得频域信道估计；

离散傅里叶逆变化变换单元，用于将所述频域信道估计进行离散傅里叶逆变化，获得时域信道估计；

信噪比计算单元，用于根据所述时域信道估计计算每个邻区天线端口的时域信噪比；

天线端口数判断单元，用于根据所有邻区天线端口时域信噪比判断邻区天线端口的数量。

7.如权利要求6所述的检测邻区天线端口数的装置，其特征在于，在频域信道估计单元中，采用最小二乘法根据频域参考信号RS处的接收信号和本地参考信号处的参考信号，获得频域信道估计。

8.如权利要求6所述的检测邻区天线端口数的装置，其特征在于，在离散傅里叶逆变化变换单元中，通过将频域信道估计通过补零的方式将所述频域信道估计的维数补成2的整数次幂后，再对频域信道估计做2的整数次幂的离散傅里叶逆变化，以获得时域信道估计。

9.如权利要求6所述的检测邻区天线端口数的装置，其特征在于，在天线端口数判断单元中，将邻区天线端口时域信噪比做运算后与一预设的天线端口数判断门限做比较，从而判断邻区天线端口的数量。