[發明專利]使用波束成形進行鄰信道干擾抑制

有效

• 申請號: 200780014992.1
• 申請日: 2007-03-16
• 公開（公告）號: CN101432977A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: M·洛佩茨
• 申請（專利權）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B7/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王洪斌;王小衡

技術領域

技術領域涉及無線電通信，特別涉及改進對鄰信道干擾(ACI)的抑制。

背景技術

圖1示出了示例性蜂窩無線通信系統2。多個移動站(MS)10(有時稱作 移動終端、用戶設備等)位于由小區C1到C6覆蓋的地理服務區域。無線電基 站(RBS)4位于由小區C1到C6覆蓋的地理服務區域內，并作為移動站10和 無線通信系統2之間的接口。無線電基站4通常連接到基站控制器(BSC)6或 無線電網絡控制器(RNC)，其繼而連接到一個或多個核心網絡節點，如移動交 換中心(MSC)、服務GSM支持節點(SGSN)等。BSC?6可以連接到其他BSC， 核心網絡節點通常耦合到外部網絡，例如公共交換電話網(PSTN)8和/或因特 網。

圖1中的無線通信系統2只有一個允許使用的受限頻帶。在允許頻帶中為 每個小區分配一組信道。每組信道在隔開一定數量的小區之后被重新使用，這 樣相鄰的小區就被分配了不同組的信道，以減少/減輕同信道干擾。因而，對于 將頻譜分成窄頻帶的無線通信系統-如GSM來說，通常需要精細的頻率規劃。

盡管網絡規劃者盡最大的努力，一定程度的鄰信道干擾(ACI)也是不可避 免的。因為信號頻譜的帶寬大于載波間的間隔，所以相鄰載波頻率上兩個信號 的能量常常導致不希望的干擾。鄰信道干擾的一個例子在圖2的曲線圖中示出。 信道1的高頻部分溢出到信道2的低頻部分，干擾了信道1上的期望信號。這 種相鄰干擾的結果是頻譜效率的損失。用戶可能經歷掉話、較低數據速率或者 其他中斷，運營商可能因為容量的損失和較低用戶滿意度而遭受收入的損失。

抑制ACI的一種方式是使用預置帶通或低通濾波器(模擬的或數字的)。盡 管這種預置濾波器在ACI存在時通常可以很好地對其進行抑制，但是使用它們 的代價就是會對接收機的靈敏度造成相當大的損害。換句話說，這些濾波器將 一些期望信號和ACI一起除去了。更具體地，這樣的濾波器“削減(clip)”了 期望信號的能量，從而增強了抑制相鄰干擾的能力，但是其代價是降低了在熱 噪聲存在的情況下對微弱信號進行檢測和解碼的能力。因為其沒有考慮ACI而 操作，所以即使在沒有ACI存在時預置ACI也濾除/削弱了期望信號的一些頻譜。 另一個問題是同信道干擾抑制隨著窄的帶通/低通濾波而減弱。

隨著系統的發展，例如，EDGE被引入到GSM中，已經開始應用新的調制 技術。以EDGE為例，引入了8PSK調制。8PSK調制比以前所使用的調制需要 更寬的濾波器，這是因為8PSK調制的信號對符號間干擾(ISI)非常敏感。窄 的帶通或低通濾波器增加了ISI。EDGE中所使用的更寬的濾波器還提高了接收 機靈敏度，但是代價是降低了相鄰干擾抑制的有效性。

響應這種困難的辦法是使用自適應ACI抑制算法，該算法分析接收到的信 號，查找任何類型的干擾，并且如果發現某些干擾，那么嘗試對其進行抑制。 一種自適應ACI抑制算法是基于統計模型的，其中估計的干擾被“裝入(fit)” 給定的數學模型或模型族中。自適應ACI抑制算法基于對訓練符號和可能的負 載數據的分析，從而產生對干擾的頻譜或自相關的估計。然后這些干擾估計被 用于設計自適應ACI抑制濾波器，其通常以軟件來實現。這種方法的優點在于 如果不存在鄰信道干擾，那么就不進行ACI濾波。從而，接收機的靈敏度不會 降級。

自適應ACI抑制方法的問題是這種基于軟件的干擾抑制濾波器通常是次優 的。首先，執行估計可用的樣本數量常常很少。其次，無線電環境非常不友好， 導致即使在單個傳輸脈沖的持續時間內，期望信號和干擾也有很大變化。第三， 由于計算工作量的原因，即使干擾的頻譜可能相當復雜，例如，當存在多個同 時的干擾信號時，也必須使用相對簡單的模型對其進行近似。所有這三點都會 導致相對不準確的干擾估計，并因此導致次優的干擾抑制濾波。另一種自適應 算法需要對輸入信號進行濾波，并在原始和經濾波信號的質量估計之間進行一 些比較。這些算法是自組的(ad-hoc)，難以(或者實際上不可能)進行理論上 的分析，必須單獨基于仿真進行調諧，而且常常沒有良好的性能。

目的在于根據上述指出的問題提供改進鄰信道干擾(ACI)抑制的技術。

發明內容