CN106162726A - 一种td-scdma***中的多小区联合检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种TD-SCDMA***中的多小区联合检测方法，包括：对参与联合检测的多小区中的需要检测解调信号的本小区，将本小区的所有同频邻区信号作为干扰信号，进行所述本小区的信道估计；根据所述本小区的信道估计的结果计算干扰噪声总功率，所述干扰噪声总功率包括所有同频邻区的信号功率和高斯噪声功率；根据参与所述联合检测的多小区中除所述本小区外其他各小区的信道估计结果和多小区联合检测的能力，计算通过多小区联合检测消除的邻区干扰信号功率；从所述干扰噪声总功率中减去所述消除的邻区干扰信号功率，得到实际干扰噪声功率；根据所述实际干扰噪声功率进行所述多小区联合检测，确定所述本小区的信号检测结果。应用本申请，能够提高联合检测性能。

Description

一种TD-SCDMA***中的多小区联合检测方法

技术领域

本申请涉及通信***中的信号检测技术，特别涉及一种TD-SCDMA***的多小区联合检测方法。

背景技术

同其他移动通信***一样，TD-SCDMA***要面对同频干扰问题。同频干扰会严重影响信号的传输质量，影响TD-SCDMA***的业务性能。TD-SCDMA***内的同频干扰分为两种，一种是在***中由于无线通信信道的时变性和多径效应，形成的小区内部的干扰，其中主要包括同一个用户数据之间存在符号间干扰(ISI)，以及同小区内部其他用户信号造成的用户间多址干扰；另一种是小区间干扰，指的是其他同频小区之间多用户信号造成的干扰。在TD-SCDMA***中采用多用户联合检测技术，综合考虑同时占用某个信道的所有用户或某些用户，消除或减弱其他用户对任一用户的影响，并同时检测出所有用户或某些用户的信息。它的基本思想是通过挖掘有关干扰用户(本区干扰用户和邻区干扰用户)信息(信号到达时间、使用的扩频序列、信号幅度等)来消除多址干扰，进而提高信号检测的稳定性。不再像传统的检测器那样忽略***中其他用户的存在将多个用户的信号在时域和频域上混叠的信号分离出来。

目前TD-SCDMA***中一般采用基于最小均方误差准则(MMSE)的多小区联合检测算法(MCJD)。多小区联合检测算法同时考虑本小区用户相互间的干扰和同频邻小区用户对本区用户的干扰。

基于MMSE的联合检测算法，***模型如下：

e＝Ad+n

其中e是接收到的码片级序列，d是符号数据序列，n是码片级的噪声序列，A是由信道冲击响应构成的***矩阵。基于MMSE的联合检测算法通过下式对发送符号d进行估计：

${\hat{d}}_{\mathrm{MMSE}}={(A^H{R}_n^{-1}A+R_d^{-1})}^{-1}{A}^H{R}_n^{-1}e$

其中R_n是噪声序列n的互相关矩阵，R_d是符号数据序列d的互相关矩阵。通常不考虑噪声和符号数据时间和空间维度上的互相关系数，上式简化为：

${\hat{d}}_{\mathrm{MMSE}}={(A^{H}A+{\mathrm{\σ}}^{2}I)}^{-1}{A}^{H}e$

其中I为单位矩阵，σ²为估计的干扰噪声功率。上式便是目前TD-SCDMA***中普遍使用的联合检测算法。

在采用上述MMSE联合检测算法时，需要计算出***矩阵A和干扰噪声功率σ²。***矩阵A和干扰噪声功率σ²计算的准确程度直接影响到联合检测算法的性能。

***矩阵A和干扰噪声功率σ²则根据多小区信道估计的结果进行计算。多小区信道估计算法通常采用干扰消除的算法将本区和邻区用户的信道冲击响应估计出来，如下式所示

h_本区＝h+n₁

h_邻区＝h_邻区1+h_邻区2+…+h_邻区n+n₂

然后根据估计出的信道冲击响应h_本区＝h+n₁计算干扰噪声功率用于联合检测。

但是，上述联合检测方法在实际应用中的信号检测性能不高。

发明内容

本申请提供一种TD-SCDMA***中的多小区联合检测方法，能够提高联合检测的性能。

为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案：

一种TD-SCDMA***中的多小区联合检测方法，包括：

对参与联合检测的多小区中的需要检测解调信号的本小区，将本小区的所有同频邻区信号作为干扰信号，进行所述本小区的信道估计；

根据所述本小区的信道估计的结果计算干扰噪声总功率，所述干扰噪声总功率包括所有同频邻区的信号功率和高斯噪声功率；

根据参与所述联合检测的多小区中除所述本小区外其他各小区的信道估计结果和多小区联合检测的能力，计算通过多小区联合检测消除的邻区干扰信号功率；

从所述干扰噪声总功率中减去所述消除的邻区干扰信号功率，得到实际干扰噪声功率；

根据所述实际干扰噪声功率进行所述多小区联合检测，确定所述本小区的信号检测结果。

由上述技术方案可见，通过本申请的处理，能够将联合检测中不可以消除的一部分信号功率计入干扰噪声功率，用于联合检测，这样能够获取更加准确的信号检测结果，提高信号检测性能。

附图说明

图1为本申请中联合信号检测方法的基本流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

在背景技术给出的联合检测方法中，由于计算出的本区信道冲击响应已经将邻区干扰信号的信道冲击响应分离出来，这时计算的干扰噪声功率只包含噪声n₁的功率。但在实际情况中由于基站解调处理能力的限制，多小区联合检测仅能将部分的邻小区信号纳入联合检测进行消除。而剩余部分的邻小区信号无法纳入联检进行消除，则对于本区造成干扰。但现有算法计算的干扰噪声功率仅包括噪声功率，不包括干扰功率，计算出的估值比实际值小，因此将该估值用于联合检测后才导致联检性能下降。

基于上述分析，本申请中，在进行信道冲击响应计算时，可以先只估计本小区的信道估计，而不将邻小区的信道冲击响应消除掉，邻小区信号作为干扰信号保留在本小区信道估计值中。然后根据干扰噪声估计算法估计出干扰噪声的功率，该估计值包括所有的同频邻区信号功率和高斯噪声功率。接着根据多小区联合检测的能力和多小区信道估计算法估计出的邻小区信道估计结果，将可以纳入多小区联合检测的同频邻区信号功率计算出来。最后将估计出的包括所有的同频邻区信号功率和高斯噪声功率减去可以通过多小区联合检测消除的邻区信号功率，便是剩余的同频干扰信号和噪声的功率。该功率值即是***真正受到的同频干扰信号功率值与接收到的高斯噪声功率的和，即是在多小区联合检测算法中需要使用的干扰噪声功率σ²。

图1为本申请中联合检测方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：

步骤101，对于参与联合检测的各小区中的需要检测解调信号的本小区A，计算小区A的信道估计，将所有同频邻区信号当作干扰信号。

其中，信道估计可以采用已有的信道估计算法，例如，采用通用的迫零信道估计算法，详细算法不再详述。

h_本区＝h+I+n＝h+(h_邻区1+…+h_邻区n+n)，h为本区A当前的信道冲击响应，I为邻区干扰信号，n高斯噪声。

步骤102，根据本小区A的信道估计结果计算干扰噪声总功率。

这里的干扰噪声总功率值包括接收到的小区A的所有同频邻区的信号功率和高斯噪声功率。干扰噪声总功率的估计算法采用已有的通用估计算法，不再详述。

(包括接收到的邻区信号功率和噪声功率)

P_I为接收的所有同频邻区干扰信号功率之和；P_邻区n为接收到的邻区n的信号功率值，为高斯噪声功率值。

步骤103，根据***多小区联合检测的能力和参与联合检测的各个小区中除本小区A之外其他小区的信道估计结果，计算通过多小区联合检测消除的邻区干扰信号功率。

h_n为可以纳入多小区联合检测消除的同频邻小区的信道估计值，根据***解调能力共M个同频邻小区信号可以被纳入联检消除。

步骤104，计算***的实际干扰噪声功率。

这里，实际干扰噪声功率σ²即为多小区联合检测***真正受到的同频干扰信号的功率值与接收到的高斯噪声功率的和：

将前述干扰噪声总功率代入上式，可以得到实际干扰噪声功率为：

其中P_邻区M+1+…P_邻区n为联合检测无法消除的同频干扰噪声功率。

步骤105，将计算出的实际干扰噪声功率σ²代入联合检测算法进行信号检测。

例如，采用MMSE联合检测算法时，即通过进行信号检测。

至此，本申请中的方法流程结束。通过上述处理，能够将联合检测中不可以消除的一部分信号功率计入干扰噪声功率，用于联合检测，这样能够获取更加准确的信号检测结果，提高信号检测性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (1)

1.一种TD-SCDMA***中的多小区联合检测方法，其特征在于，包括：

对参与联合检测的多小区中的需要检测解调信号的本小区，将本小区的所有同频邻区信号作为干扰信号，进行所述本小区的信道估计；

根据所述本小区的信道估计的结果计算干扰噪声总功率，所述干扰噪声总功率包括所有同频邻区的信号功率和高斯噪声功率；

根据参与所述联合检测的多小区中除所述本小区外其他各小区的信道估计结果和多小区联合检测的能力，计算通过多小区联合检测消除的邻区干扰信号功率；

从所述干扰噪声总功率中减去所述消除的邻区干扰信号功率，得到实际干扰噪声功率；

根据所述实际干扰噪声功率进行所述多小区联合检测，确定所述本小区的信号检测结果。