專利名稱：接收干擾功率估計方法及接收裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及通信技術領域，更具體地涉及接收干擾功率估計技術。
背景技術：
LTE(Long Term Evolution，長期演進)系統(tǒng)中，同一小區(qū)內用戶之間是正交的，因 此干擾主要來源于其他小區(qū)的用戶以及頻率復用引起的同道干擾。在系統(tǒng)建網初期，由于 用戶和小區(qū)都比較少，可以等同為噪聲受限系統(tǒng)，但是隨著網絡規(guī)模的擴大以及用戶的增 加，用戶間干擾以及頻率復用引起的同道干擾將起主導作用，因此精確的估計出該干擾對 系統(tǒng)的檢測性能、測量如SINR、CQI估計等)以及干擾協(xié)調與干擾控制機制至關重要，這里 定義接收干擾功率為同道干擾功率與噪聲功率的和值。在LTE的早期研究中，曾經考慮過如下幾種接收干擾功率估計方案方案1 空窗法空窗法是指在某些時頻資源上不發(fā)送任何信號，這樣從接收端來看，這些資源位 置就是干擾信號和噪聲的和，統(tǒng)計這些時頻資源上接收信號的功率，即為接收干擾功率。方案2 變換域法變換域法估計接收干擾功率的思想如下首先根據導頻估計出頻域的信道響 應，然后通過IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform，離散傅立葉反變換)或者 IDCT(Inverse Discrete Cosine Transformation，負離散余弦轉換)變換變換到時域，由 于期望小區(qū)的信道能量主要集中在低頻段，那么高頻段主要就是干擾和噪聲，通過加窗等 方法能夠有效地區(qū)分出有用信號和干擾部分，進而統(tǒng)計出接收干擾功率。方案3 頻域相關法頻域相關法利用導頻的頻域相關性來估計接收干擾功率，假定導頻之間的相關性 較大，那么相鄰導頻之間做相關就能比較準確地估計出期望信號功率，將期望信號功率從 總的接收信號功率中減去，即可獲得接收干擾功率。對于寬帶干擾，方案1能夠準確的估計接收干擾功率，但是在窄帶干擾情況下由 于預留資源的位置未必能夠匹配窄帶干擾，因此估計精度會有所下降。此外，由于需要預留 部分時頻資源用于接收干擾功率估計，該方案會造成資源浪費，實際可操作性不大。方案2假定了有用信號集中在低頻段，但是干擾和噪聲是分布在整個系統(tǒng)帶寬上 的，這樣本方案估計得到的接收干擾功率會存在較大誤差，并且，當需要對系統(tǒng)帶寬上的部 分頻段進行接收干擾功率估計時，本方案可實現(xiàn)性差。方案3適用范圍小，當存在多個用戶占用相同時頻資源時，此方案將不再適用，并 且使用本方案估計得到的接收干擾功率偏低，因為相關的結果中含有部分干擾信息。因此，目前需要一種估計精度較高且使用范圍較廣的接收干擾功率估計方案。

發(fā)明內容
為了解決上述問題之一，本發(fā)明提出了一種接收干擾功率估計方法，包括以下步驟根據導頻信息獲取導頻信道估計作為原始信道估計；根據所述原始信道估計獲取用戶 設備的頻域信道估計作為處理后信道估計；根據所述原始信道估計和所述處理后信道估計 獲取接收干擾功率的估計值。本發(fā)明還提出了一種接收裝置，包括原始信道估計模塊、處理后信道估計模塊和 干擾功率估計模塊。其中，所述原始信道估計模塊用于根據導頻信息獲取導頻信道估計作 為原始信道估計；所述處理后信道估計模塊用于根據所述原始信道估計獲取用戶設備的頻 域信道估計作為處理后信道估計；所述干擾功率估計模塊用于根據所述原始信道估計和所 述處理后信道估計獲取接收干擾功率的估計值。本發(fā)明所提出的接收干擾功率估計方法及接收裝置具有估計精度高、適用范圍 廣、可擴展性強等優(yōu)點。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為根據本發(fā)明的一個實施例的接收干擾功率估計方法的流程圖；圖2為根據本發(fā)明的一個實施例的接收干擾功率估計方法的流程圖；圖3為根據本發(fā)明的一個實施例的接收裝置的功能結構圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考 附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。如圖1所示為根據本發(fā)明的一個實施例的接收干擾功率估計方法100，包括以下 步驟SlOl 根據導頻信息獲取導頻信道估計作為原始信道估計。S102 根據原始信道估計獲取UE (User Equipment，用戶設備)的頻域信道估計作 為處理后信道估計。S103:根據原始信道估計和處理后信道估計獲取接收干擾功率的估計值。下面以LTE系統(tǒng)上行為例對本發(fā)明的實施例所提出的接收干擾功率估計方法進 行示例性的描述。作為本發(fā)明的一個實施例，假定eNodeB^volved NodeB，演進基站)接收 到占用相同時頻資源K個UE的信號，且CP(Cyclic Prefix，循環(huán)前綴)的長度遠大于無線 信道的時延擴展，每個子載波近似經歷平坦衰落，那么等效的頻域數學模型可以表達為r = H1S^H2Ji2+...+HKsK+N+I= Hs+N+I其中，r表示接收信號，Hi表示占用相同時頻資源的第i個UE的處理后信道估計 矩陣，i = l，2，…，K，K表示占用相同時頻資源的UE的數目。H= [H1, H2,…，HK]，s = [S1, S2,…，％]τ，其中Si表示占用相同時頻資源的第i個UE的發(fā)送信號，i = l，2，…，K， ( ”表示轉置操作。N表示噪聲，服從均值為0方差為( 的復高斯分布。I表示鄰小區(qū)干 擾，其功率值記為好。這里所說的接收干擾功率估計即為《+有。作為本發(fā)明的一個實施例，接收信號可以表示為期望信號、鄰小區(qū)干擾以及噪聲的和，因此，如果將期望信號從總的接收信號中減去，那么剩下的將主要是干擾和噪聲，需 要注意的是，在期望信號存在信道估計誤差時，要考慮冗余的誤差對估計精度的影響，理想 信道估計時不需要考慮該問題，即(《+《)=ψ-Hs|;],其中，《+《為接收干擾功率估計，H表示處理后信道估計矩陣，s表示發(fā)送信號， I · I |2表示二階范數，ε(·)表示求數學期望。如圖2所示為圖1的實施例所述的接收干擾功率估計方法一個具體示例的流程 圖，如圖所示，該示例包括以下步驟作為本發(fā)明的一個實施例，圖1所示的SlOl可以包括S201，其中，在接收端，使用 導頻信息獲得導頻信道估計，記為原始信道估計。作為本發(fā)明的一個實施例，考慮到LTE導 頻信號的形式，原始信道估計可以表示為Ηα〃 二 H^a'” ++··· + YLKejaK" + N' + Γ ,其中CIi表示第i個UE的循環(huán)移位因子，N' =N/s, I' =I/s，若發(fā)送信號s的 功率為1，則N'和Γ的功率值仍為^^和式2
Jvο作為本發(fā)明的一個實施例，圖1所示的S102可以包括S202、203、204，其中S202 對 S201 中得到的原始信道估計進行 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform，離散傅立葉反變換)變換，得到導頻信道估計的時域抽頭特性；S203 對S202中得到的時域抽頭響應進行加窗抑噪處理，獲取各個UE的時域抽頭 響應；S204 對S203中得到的各個UE的時域抽頭響應進行DFT(Discrete Fourier Transform，離散傅立葉變換)變換，得到各個UE的頻域信道估計，記為處理后信道估計，其 中，第i個UE的處理后信道估計可以表示為禮。作為本發(fā)明的一個實施例，圖1所示的S103可以包括S205 使用原始信道估計和處理后信道估計，并利用占用相同時頻資源UE之間的 正交性，可以獲得接收干擾功率的估計值，例如可以表示為(S^XllHflJ22)-Z 五(|Η, )其中，《+《為所述接收干擾功率的估計值，Hall為原始信道估計矩陣，Hi為占用 相同時頻資源的第i個用戶設備的處理后信道估計矩陣，I I · I I2表示二階范數，E( ·)表 示求數學期望。作為本發(fā)明的一個實施例，考慮到實際的取窗策略會保留一部分冗余誤差，在獲 取取窗后的信道估計時，要考慮冗余的誤差對估計精度的影響，以對接收干擾功率估計值 進行適當的補償，可以采用補償方案，例如，將上述S205可以替換為使用原始信道估計和 處理后信道估計，并利用占用相同時頻資源UE之間的正交性，可以獲得接收干擾功率的估 計值為(《+《)』(|Hj;)-i>i (|H,||;)
其中，《+《為所述接收干擾功率的估計值，Hall為原始信道估計矩陣，Hi為占用 相同時頻資源的第i個用戶設備的處理后信道估計矩陣，11 · 112表示二階范數，E( ·)表 示求數學期望，β為補償因子，且β < 1。作為本發(fā)明的一個實施例，該方法還包括S208 檢測，即接收端根據上述接收干擾功率估計值估計發(fā)送端發(fā)送的數據；S209 上報，即將估計得到的接收干擾功率上報給高層。本發(fā)明的實施例提出的接收干擾功率的估計方法通過對頻域信道估計進行 IDFT變換、加窗抑噪、DFT變換等處理獲取有用信號部分，進一步通過處理前的頻域信 道估計和抑噪后的頻域信道估計，獲取接收信號的總功率和各個用戶的有用信號接收功 率，從而得到接收干擾功率的估計值，以提升系統(tǒng)的檢測性能、提高測量如SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信號與干擾力口噪聲比)或 CQI (Channel Quality hdicator，信道質量指示)估計等的精度，并為干擾協(xié)調與干擾控制機制提供精確的參考 量。需要指出的是，本發(fā)明的實施例可以依照接收端檢測策略的不同需求進行相應的 變換，當為多用戶聯(lián)合檢測時，可以使用此方法進行接收干擾功率估計(《+《)，當為單用
戶檢測時，可以使用此方法獲得接收干擾功率和其他用戶對目標用戶的干擾功率估計。本發(fā)明的實施例所提出的接收干擾功率估計方法的適用范圍很廣，可以方便 地用于LTE的上行PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)、 PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行控制信道)信道，同樣也適用于下行 的業(yè)務、控制信道等。下面以36. 214標準中定義的測量量上行接收干擾功率的估計為例，說明本發(fā)明 的實施例的具體操作流程。對于36. 214中定義的上行接收干擾功率，需要在系統(tǒng)帶寬上按 PRB(Physical Resource Block，物理資源塊)給出接收干擾功率的估計，考慮到一般情況 下，會存在PUSCH占用的PRB和PUCCH占用的PRB，對于PUSCH占用的PRB，又存在是單用戶 占用和虛擬MU-MIMO用戶占用的情況，對于PUCCH占用的PRB，需要按照相同的時頻資源上 分布多個用戶的情況考慮，下面針對各種情況分別進行示例說明。對于PUSCH單用戶占用的PRB，接收信號可以表示為r = HlSl+N' +Γ，那么 (《+《)-H1Sf ]，示例性的估計方法包括獲取原始信道估計= Hie^" +N' + r .對上述步驟中得到的原始信道估計進行IDFT變換，得到導頻信道估計的時域抽 頭特性；對上述步驟中得到的時域抽頭響應進行加窗抑噪處理，獲取各個UE的時域抽頭 響應；獲取處理后信道估計H1 ；使用前面獲得的原始信道估計和處理后信道估計可以計算得到此時的接收干擾 功率為(《+《) = ￡(||H J22)-五(IH1I22) 對于PUSCH 虛擬 MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用戶多輸入多輸出)用戶占用的PRB (以兩個用戶為虛擬MU-MIMO用戶為例)，接收信號可以 表示為r = Hisi+H2s2+N' +1'，那么
權利要求
1.一種接收干擾功率估計方法，其特征在于，包括以下步驟 根據導頻信息獲取導頻信道估計作為原始信道估計；根據所述原始信道估計獲取用戶設備的頻域信道估計作為處理后信道估計； 根據所述原始信道估計和所述處理后信道估計獲取接收干擾功率的估計值。
2.根據權利要求1所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，根據所述原始信道估 計獲取用戶設備的頻域信道估計作為處理后信道估計的步驟包括根據所述原始信道估計獲得導頻信道估計的時域抽頭特性； 根據所述時域抽頭特性獲取各個用戶設備的時域抽頭響應；根據所述用戶設備的時域抽頭響應獲取所述用戶設備的頻域信道估計作為所述處理 后信道估計。
3.根據權利要求2所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，根據所述原始信道估 計獲得導頻信道估計的時域抽頭特性的步驟包括對所述原始信道估計進行離散傅立葉反變換，得到所述導頻信道估計的時域抽頭特性。
4.根據權利要求2所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，根據所述時域抽頭特 性獲取各個用戶設備的時域抽頭響應的步驟包括對所述時域抽頭特性進行加窗抑噪處理，以獲取各個用戶設備的時域抽頭響應。
5.根據權利要求2所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，根據所述用戶設備的 時域抽頭響應獲取所述用戶設備的頻域信道估計作為所述處理后信道估計的步驟包括對所述用戶設備的時域抽頭響應進行離散傅立葉變換，以獲取所述用戶設備的頻域信 道估計作為所述處理后信道估計。
6.根據權利要求1所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，根據所述原始信道估 計和所述處理后信道估計獲取接收干擾功率的估計值的步驟包括根據所述原始信道估計和所述處理后信道估計，利用占用相同時域資源的用戶設備之 間的正交性，獲取所述接收干擾功率的估計值。
7.根據權利要求6所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，所述接收干擾功率的 估計值根據以下公式獲得
8.根據權利要求6所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，獲取所述接收干擾功 率的估計值的步驟包括根據所述獲取處理后信道估計步驟的冗余誤差對所述接收干擾功率的估計值進行補
9.根據權利要求8所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，所述接收干擾功率的 估計值根據以下公式獲得
10.根據權利要求1所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，所述接收干擾功率包 括上行接收干擾功率和下行接收干擾功率。
11.根據權利要求10所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，所述上行接收干擾 功率的估計方法包括通過物理上行共享信道PUSCH或物理上行控制信道PUCCH的導頻信息獲取所述導頻信 道估計作為所述原始信道估計。
12.根據權利要求10所述的接收干擾功率估計方法，其特征在于，所述下行接收干擾 功率的估計方法包括通過物理下行小區(qū)專用導頻CRS信息獲取所述導頻信道估計作為所述原始信道估計。
13.一種接收裝置，其特征在于，包括原始信道估計模塊、處理后信道估計模塊和干擾 功率估計模塊，其中，所述原始信道估計模塊用于根據導頻信息獲取導頻信道估計作為原始信道估計；所述處理后信道估計模塊用于根據所述原始信道估計獲取用戶設備的頻域信道估計 作為處理后信道估計；所述干擾功率估計模塊用于根據所述原始信道估計和所述處理后信道估計獲取接收 干擾功率的估計值。
14.根據權利要求13所述的接收裝置，其特征在于，所述處理后信道估計模塊包括時 域抽頭特性獲取子模塊、用戶時域抽頭響應獲取子模塊和用戶頻域信道估計獲取子模塊， 其中，所述時域抽頭特性獲取子模塊用于根據所述原始信道估計獲得導頻信道估計的時域 抽頭特性；所述用戶時域抽頭響應獲取子模塊用于根據所述時域抽頭特性獲取各個用戶設備的 時域抽頭響應；所述用戶頻域信道估計獲取子模塊用于根據所述用戶設備的時域抽頭響應獲取所述 用戶設備的頻域信道估計作為所述處理后信道估計。
15.根據權利要求14所述的接收裝置，其特征在于，所述時域抽頭特性獲取子模塊還 用于對所述原始信道估計進行離散傅立葉反變換，得到所述導頻信道估計的時域抽頭特 性。
16.根據權利要求14所述的接收裝置，其特征在于，所述用戶時域抽頭響應獲取子模 塊還用于對所述時域抽頭特性進行加窗抑噪處理，以獲取各個用戶設備的時域抽頭響應。
17.根據權利要求14所述的接收裝置，其特征在于，所述用戶頻域信道估計獲取子模 塊還用于對所述用戶設備的時域抽頭響應進行離散傅立葉變換，以獲取所述用戶設備的頻 域信道估計作為所述處理后信道估計。
18.根據權利要求13所述的接收裝置，其特征在于，所述干擾功率估計模塊包括估計 子模塊，其用于根據所述原始信道估計和所述處理后信道估計，利用占用相同時域資源的 用戶設備之間的正交性，獲取所述接收干擾功率的估計值。
19.根據權利要求18所述的接收裝置，其特征在于，所述干擾功率估計模塊還包括補 償子模塊，其用于根據所述獲取處理后信道估計步驟的冗余誤差對所述接收干擾功率的估 計值進行補償。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種接收干擾功率估計方法和接收裝置。該方法包括以下步驟根據導頻信息獲取導頻信道估計作為原始信道估計；根據原始信道估計獲取用戶設備的頻域信道估計作為處理后信道估計；根據原始信道估計和處理后信道估計獲取接收干擾功率的估計值。本發(fā)明所提出的接收干擾功率估計方法及接收裝置具有估計精度高、適用范圍廣、可擴展性強等優(yōu)點。
文檔編號H04L25/02GK102075466SQ20091023823
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權日2009年11月23日
發(fā)明者王利利, 陸會賢 申請人:電信科學技術研究院