一種干擾消除方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種干擾消除方法及裝置，該方法包括：將獲得的時域基帶信號變換到頻域；并在頻域上對變換后的所述基帶信號進(jìn)行信道估計，獲得所述基帶信號的頻域信道估計值；根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻域重構(gòu)信號；將所述頻域重構(gòu)信號變換到時域，確定干擾信號；并在時域中消除所述干擾信號，從而解決了TD-LTE同頻全雙工系統(tǒng)中的上行接收信號和下行發(fā)送信號存在頻偏導(dǎo)致的干擾問題。
【專利說明】
一種干擾消除方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種干擾消除方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 同頻全雙工技術(shù)支持在同一個頻率上同時收發(fā)信號，通過自干擾消除技術(shù)對發(fā)送 端產(chǎn)生的干擾進(jìn)行消除，從而可以解調(diào)接收信號。因此，同頻全雙工技術(shù)能夠顯著提高頻譜 利用效率。
[0003] 如果將同頻全雙工用于現(xiàn)有的時分-長期演進(jìn)（英文：Time Division - Long Term Evolution，縮寫：TD-LTE)系統(tǒng)中，可以在基站側(cè)采用同頻全雙工技術(shù)，而終端依然采 用傳統(tǒng)的時分雙工（英文：Time Division Duplexing，縮寫：TDD)方式，如圖1所示，當(dāng)終 端（英文：User Equipment，縮寫：UE) 1向基站發(fā)送上行信號時，基站向UE2發(fā)送下行信號。 為便于闡述，將UE向基站發(fā)送的信號稱之為上行接收信號，將基站向UE發(fā)送的信號稱之為 下行發(fā)送信號。在基站側(cè)，基站需要通過自干擾消除技術(shù)將給UE2的下行發(fā)送信號刪除掉， 解調(diào)得到UE1處獲得的上行接收信號。在TD-LTE系統(tǒng)中，當(dāng)TD-LTE系統(tǒng)采用上述同頻全 雙工技術(shù)后，根據(jù)現(xiàn)有常用的同頻全雙工自干擾消除辦法，下行發(fā)送信號的干擾可以在時 域直接進(jìn)行消除，但是基站獲得的上行接收信號經(jīng)過多個反射徑到達(dá)基站時，基站獲得的 上行接收信號和該基站的下行發(fā)送信號混疊在一起，如果仍然采用自干擾消除技術(shù)進(jìn)行干 擾消除，由于基站的下行發(fā)送信號的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行接收信號，對于基站來說，此時下行 發(fā)送信號會對上行接收信號造成嚴(yán)重的干擾。
[0004] 綜上所述，通常情況下，當(dāng)上行接收信號經(jīng)過多個反射徑到達(dá)基站時，通過同頻全 雙工自干擾消除進(jìn)行干擾消除時，上行接收信號殘留仍然較大，導(dǎo)致干擾消除的不徹底。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種干擾消除方法及裝置，用以解決通過同頻全雙工自干擾消除進(jìn) 行干擾消除時，上行接收信號殘留仍然較大，導(dǎo)致干擾消除的不徹底的問題。
[0006] 一種干擾消除方法包括：
[0007] 將獲得的時域基帶信號變換到頻域；并
[0008] 在頻域上對變換后的所述基帶信號進(jìn)行信道估計，獲得所述基帶信號的頻域信道 估計值；
[0009] 根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻域重構(gòu)信號；
[0010] 將所述頻域重構(gòu)信號變換到時域，確定干擾信號；并
[0011] 在時域中消除所述干擾信號。
[0012] 在時域中消除所述干擾信號之后，還包括：
[0013] 將消除干擾信號后的時域信號進(jìn)行半個子載波偏移；并
[0014] 將偏移后的時域信號變換到頻域進(jìn)行解調(diào)，獲得上行接收信號。
[0015] 根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻域重構(gòu)信號，包括：
[0016] 將所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號相乘，得到的結(jié)果為頻域重構(gòu)信 號。
[0017] 在時域中消除所述干擾信號，包括：
[0018] 在時域中，在獲得的時域基帶信號中去除變換到時域的頻域重構(gòu)信號。
[0019] -種干擾消除裝置，包括：
[0020] 頻域變換單元，將獲得的時域基帶信號變換到頻域；
[0021] 獲得單元，用于在頻域上對變換后的所述基帶信號進(jìn)行信道估計，獲得所述基帶 信號的頻域信道估計值；以及根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻域 重構(gòu)信號；
[0022] 時域變換單元，用于將所述頻域重構(gòu)信號變換到時域，確定干擾信號；
[0023] 消除單元，用于在時域中消除所述干擾信號。
[0024] 所述獲得單元，還用于將消除干擾信號后的時域信號進(jìn)行半個子載波偏移；并將 偏移后的時域信號變換到頻域進(jìn)行解調(diào)，獲得上行接收信號。
[0025] 所述獲得單元，具體用于將所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號相乘，得 到的結(jié)果為頻域重構(gòu)信號。
[0026] 所述消除單元，具體用于在時域中，在獲得的時域基帶信號中去除變換到時域的 頻域重構(gòu)信號。
[0027] 本發(fā)明在進(jìn)行干擾消除時，并非單純地在時域或者頻域進(jìn)行干擾消除，而是通過 時域和頻域相結(jié)合，在頻域進(jìn)行信道估計和信號重構(gòu)，再在時域進(jìn)行干擾消除，避免半個子 載波頻偏引起的信號失真問題，從而解決了 TD-LTE同頻全雙工系統(tǒng)中的上行接收信號和 下行發(fā)送信號存在頻偏導(dǎo)致的干擾問題。
【附圖說明】
[0028] 圖1為通常情況中，同頻全雙工技術(shù)用于TD-LTE系統(tǒng)中信號傳輸示意圖；
[0029] 圖2為TD-LTE下行發(fā)送機(jī)和上行接收機(jī)信號處理原理示意圖；
[0030] 圖3為TD-LTE采用全雙工后下行發(fā)送信號對上行接收信號造成干擾的示意圖；
[0031] 圖4為時域干擾消除方法示意圖；
[0032] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中，提出的干擾消除方法流程圖；
[0033] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中，提出的TD-LTE下行發(fā)送機(jī)和上行接收機(jī)信號處理原理示 意圖；
[0034] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中，提出的干擾消除裝置結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 針對通常情況下，當(dāng)上行接收信號經(jīng)過多個反射徑到達(dá)基站時，通過同頻全雙工 自干擾消除進(jìn)行干擾消除時，上行接收信號殘留仍然較大，導(dǎo)致干擾消除的不徹底的問題， 本發(fā)明在進(jìn)行干擾消除時，并非單純地在時域或者頻域進(jìn)行干擾消除，而是通過時域和頻 域相結(jié)合，在頻域進(jìn)行信道估計和信號重構(gòu)，再在時域進(jìn)行干擾消除，避免半個子載波頻偏 引起的信號失真問題，從而解決了 TD-LTE同頻全雙工系統(tǒng)中的上行接收信號和下行發(fā)送 信號存在頻偏導(dǎo)致的干擾問題。
[0036] 下面將結(jié)合各個附圖對本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的主要實(shí)現(xiàn)原理、【具體實(shí)施方式】及 其對應(yīng)能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)地闡述。
[0037] 在TD-LTE系統(tǒng)中，采用同頻全雙工技術(shù)時，在發(fā)送下行信號時，中心頻點(diǎn)子載波 不發(fā)送信號，而在接收上行信號時，采用將所有子載波偏移半個子載波的方式，來接收上行 信號，這樣可以避免載波泄露對直流分量的干擾。
[0038] 具體實(shí)施中，如圖2所示，在TD-LTE系統(tǒng)的接收機(jī)中，首先需要在時域進(jìn)行頻偏補(bǔ) 償，即補(bǔ)償半個子載波的頻偏后，才能將接收信號變換到頻域進(jìn)行處理。
[0039] 當(dāng)TD-LTE系統(tǒng)采用同頻全雙工技術(shù)時，基站側(cè)接收機(jī)接收到的UE發(fā)送的上行信 號和基站發(fā)送給UE的下行信號混疊在一起，如圖3所示。如果仍然采用圖2所示的上行接 收機(jī)，當(dāng)上行接收信號經(jīng)過半個子載波頻偏補(bǔ)償后變換到頻域時，每個子載波的中心頻點(diǎn) 如圖3所示的上行接收信號頻點(diǎn)，該頻點(diǎn)相對下行發(fā)送信號各子載波中心頻點(diǎn)偏移半個子 載波，由于下行發(fā)送信號的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行接收信號，此時下行發(fā)送信號會對上行接收 信號造成嚴(yán)重的干擾，且該干擾無法簡單地在頻域直接消除。
[0040] 根據(jù)同頻全雙工自干擾消除辦法，下行發(fā)送信號的干擾可以在時域直接進(jìn)行消 除，如圖4所示，將發(fā)送端的時域基帶信號經(jīng)過幅度和相位調(diào)整后傳輸?shù)浇邮諜C(jī)的基帶部 分。該方法能夠在一定程度上消除掉一些干擾，但是如果當(dāng)干擾信號經(jīng)過多個反射徑到達(dá) 接收機(jī)時，該方案無法消除多徑信號造成的干擾。
[0041] 基于此，本發(fā)明實(shí)施例提出一種干擾消除方法，如圖5所示，其具體處理流程如下 述：
[0042] 步驟51，獲得時域基帶信號。
[0043] 如圖6所示的下行發(fā)送機(jī)和上行接收機(jī)的處理流程。
[0044] 其中，經(jīng)過編碼調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波處理等獲得的時域基帶信號中包括上行 接收信號和下行發(fā)送信號，基站接收UE發(fā)送的上行信號，并需要解調(diào)獲得該上行接收信 號，但是基站自身還要向該UE以及其他UE發(fā)送下行信號，該下行發(fā)送信號會泄露到接收機(jī) 中，成為干擾信號。
[0045] 因此，本發(fā)明實(shí)施例提出的技術(shù)方案中，獲得的時域基帶信號中包括UE發(fā)送給基 站的基帶信號以及泄露到接收機(jī)中的下行發(fā)送信號。
[0046] 假設(shè)接收到的時域基帶信號為：
[0047] r = s^h^t^hi+n
[0048] 其中r是接收到的時域基帶信號，s是時域中的上行接收信號，t是時域中的下行 發(fā)送信號，hs是上行接收信號經(jīng)歷的信道響應(yīng)，h 行發(fā)送信號信號經(jīng)歷的信道響應(yīng)，η是 信道噪聲。
[0049] 步驟52,將獲得的時域基帶信號變換到頻域。
[0050] 將接收到的時域基帶信號變換到頻域，仍以步驟51中獲得的時域基帶信號為例 進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0051] 根據(jù)獲得的上行接收信號在頻域進(jìn)行信道估計，可以得到干擾信號的信道響應(yīng)。 其中，接收到的時域基帶信號經(jīng)過傅里葉變換，得到的基帶信號的頻域信道估計值：
[0052] R = FFT (r) = S · Hs+T · Η,+Ν
[0053] 其中R是得到的基帶信號的頻域信道估計值，S是頻域中的上行接收信號，Τ是頻 域中的下行發(fā)送信號，S和T存在半個載波的頻偏，氏是期望的上行接收信號經(jīng)歷的頻域信 道響應(yīng)，私是期望的上行接收信號經(jīng)歷頻域信道響應(yīng)，和本地干擾信號經(jīng)歷的頻域信道響 應(yīng)，Ν是信道噪聲的頻域表示。
[0054] 步驟53,在頻域上對變換后的基帶信號進(jìn)行信道估計，獲得基帶信號的頻域信道 估計值。
[0055] 在步驟52中的頻域接收信號中，將S · Hs+N作為信道噪聲，從而可以根據(jù)本地下 八. 行發(fā)送信號中的參考信號估算出信道響應(yīng)fif. 〇
[0056] 步驟54,根據(jù)頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻域重構(gòu)信號。
[0057] 將頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號相乘，得到的結(jié)果為頻域重構(gòu)信號。
[0058] 根據(jù)頻域中的下行發(fā)送信號頻域和信道估計結(jié)果，在頻域?qū)Ω蓴_信號進(jìn)行重構(gòu)：
[0059] 估算出信道響應(yīng)#后，根據(jù)下行發(fā)送信號，可以重構(gòu)出干擾信號：
[0060]
[0061] 其中，f是重構(gòu)的干擾信號，f是信道響應(yīng)，T是頻域中的下行發(fā)送信號。 X i
[0062] 步驟55,將頻域重構(gòu)信號變換到時域，確定干擾信號。
[0063] 將重構(gòu)的頻域干擾信號變換到時域，得到時域干擾信號的估計值：
[0064]
[0065] 其中，f是變換到時域的干擾信號，A是變換到時域的信道響應(yīng)，t是時域中的 I '? 下行發(fā)送信號。
[0066] 步驟56,在時域中消除干擾信號。
[0067] 在時域中，在獲得的時域基帶信號中去除變換到時域的頻域重構(gòu)信號。
[0068] 在時域進(jìn)行干擾信號刪除，即從接收信號中將重構(gòu)的干擾信號減去，如圖6所示， 從而得到無干擾的上行接收信號：
[0069]
[0070] 其中，j是無干擾的上行接收信號，r是接收到的時域基帶信號，f是變換到時 域的干擾信號，s是時域中的上行接收信號，hs是上行接收信號經(jīng)歷的信道響應(yīng)，η是信道 噪聲。
[0071] 可選地，在上述步驟56在時域中消除所述干擾信號之后，還包括：
[0072] 將消除干擾信號后的時域信號進(jìn)行半個子載波偏移，并將偏移后的時域信號變換 到頻域進(jìn)行解調(diào)，獲得終端發(fā)送的上行接收信號。
[0073] 將干擾刪除后的信號進(jìn)行半個子載波偏移后，變換到頻域進(jìn)行解調(diào)。此時經(jīng)過半 個子載波頻偏補(bǔ)償后，得到的頻域信號即無子載波頻偏的上行接收信號。
[0074] 相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提出一種干擾消除裝置，如圖7所示，包括：
[0075] 頻域變換單元701，將獲得的時域基帶信號變換到頻域。
[0076] 獲得單元702,用于在頻域上對變換后的所述基帶信號進(jìn)行信道估計，獲得所述基 帶信號的頻域信道估計值；以及根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻 域重構(gòu)信號。
[0077] 具體地，上述獲得單元702,具體用于將所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信 號相乘，得到的結(jié)果為頻域重構(gòu)信號。
[0078] 時域變換單元703,用于將所述頻域重構(gòu)信號變換到時域，確定干擾信號；
[0079] 消除單元704,用于在時域中消除所述干擾信號。
[0080] 具體地，上述消除單元704,具體用于在時域中，在獲得的時域基帶信號中去除變 換到時域的頻域重構(gòu)信號。
[0081] 可選地，上述獲得單元702,還用于將消除干擾信號后的時域信號進(jìn)行半個子載波 偏移；并將偏移后的時域信號變換到頻域進(jìn)行解調(diào)，獲得終端發(fā)送的上行接收信號。
[0082] 本發(fā)明實(shí)施例上述提出的技術(shù)方案中，在進(jìn)行干擾消除時，并非單純地在時域或 者頻域進(jìn)行干擾消除，而是通過時域和頻域相結(jié)合，在頻域進(jìn)行信道估計和信號重構(gòu)，再在 時域進(jìn)行干擾消除，避免半個子載波頻偏引起的信號失真問題，從而解決了 TD-LTE同頻全 雙工系統(tǒng)中的上行接收信號和下行發(fā)送信號存在頻偏導(dǎo)致的干擾問題。
[0083] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、裝置（設(shè)備）、或計算 機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方 面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的 計算機(jī)可用存儲介質(zhì)（包括但不限于磁盤存儲器、只讀光盤、光學(xué)存儲器等）上實(shí)施的計算 機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0084] 本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置（設(shè)備）和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程 圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一 流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算 機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理 器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生 用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能 的裝置。
[0085] 這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特 定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指 令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或 多個方框中指定的功能。
[0086] 這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計 算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或 其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖 一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0087] 盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造 性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu) 選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0088] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種干擾消除方法，其特征在于，包括： 將獲得的時域基帶信號變換到頻域；并 在頻域上對變換后的所述基帶信號進(jìn)行信道估計，獲得所述基帶信號的頻域信道估計 值； 根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻域重構(gòu)信號； 將所述頻域重構(gòu)信號變換到時域，確定干擾信號；并 在時域中消除所述干擾信號。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在時域中消除所述干擾信號之后，還包括： 將消除干擾信號后的時域信號進(jìn)行半個子載波偏移；并 將偏移后的時域信號變換到頻域進(jìn)行解調(diào)，獲得上行接收信號。3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的 頻域信號，獲得頻域重構(gòu)信號，包括： 將所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號相乘，得到的結(jié)果為頻域重構(gòu)信號。4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在時域中消除所述干擾信號，包括： 在時域中，在獲得的時域基帶信號中去除變換到時域的頻域重構(gòu)信號。5. -種干擾消除裝置，其特征在于，包括： 頻域變換單元，將獲得的時域基帶信號變換到頻域； 獲得單元，用于在頻域上對變換后的所述基帶信號進(jìn)行信道估計，獲得所述基帶信號 的頻域信道估計值；以及根據(jù)所述頻域信號估計值和基站發(fā)送的頻域信號，獲得頻域重構(gòu) 信號； 時域變換單元，用于將所述頻域重構(gòu)信號變換到時域，確定干擾信號； 消除單元，用于在時域中消除所述干擾信號。6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述獲得單元，還用于將消除干擾信號后的 時域信號進(jìn)行半個子載波偏移；并將偏移后的時域信號變換到頻域進(jìn)行解調(diào)，獲得上行接 收信號。7. 如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述獲得單元，具體用于將所述頻域信 號估計值和基站發(fā)送的頻域信號相乘，得到的結(jié)果為頻域重構(gòu)信號。8. 如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述消除單元，具體用于在時域中，在獲 得的時域基帶信號中去除變換到時域的頻域重構(gòu)信號。
【文檔編號】H04L25/03GK105991486SQ201510051886
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發(fā)明人】何麗峰, 沈曉冬, 王啟星, 劉光毅, 胡臻平
【申請人】中國移動通信集團(tuán)公司