[發明專利]一種物理層中繼器中實現干擾抵消的方法

無效

• 申請號: 201110293660.X
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102355433A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 吳澎
• 申請（專利權）人: 武漢中昊信科技有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明使用于一般無線通信系統，并且具體涉及物理層中繼器即增強型直放站的干擾抵消的方法。

本發明所公開的方法可用于各種無線通信網絡，諸如碼分多址(CDMA)網絡、時分多址(TDMA)網絡、頻分多址(FDMA)網絡、正交FDMA(OFDMA)網絡、單載波FDMA(SC-FDMA)網絡等。術語“網絡”和“系統”常被可互換地使用。

背景技術

在無線通信系統中，移動臺或終端接受來自基站的信號，所述基站支持在鄰近或環繞所述基站的特定地理區域內的通信鏈路或服務。由于地理和經濟的限制，在期望覆蓋區域中的一些區域內，基站的網絡并不提供足夠的通信業務。在所述覆蓋區域內的這些“間隙”和“空洞”可以通過使用中繼器而被填滿。中繼器可以提供通信服務給所述覆蓋空洞，所述空洞先前沒有被基站服務，通過轉移覆蓋區域的位置或者改變覆蓋區域的形狀，中繼器還可以增大基站的覆蓋區域。因此，中繼器在提供無線通信的過程中充當了不可或缺的任務。

物理層中繼器安裝有接收基站信號的施主天線和覆蓋基站盲區的重發天線，一般來說施主天線與重發天線的距離有限，因此重發天線的信號會部分耦合到施主天線，從而形成一個反饋鏈路，反饋鏈路的增益稱為重發天線到施主天線的隔離度I。如果從施主天線到重發天線的增益G大于隔離度I，則形成重發天線到施主天線的正反饋，從而導致中繼站的自激。中繼站的自激不僅無法完成信號的中繼轉發功能，而且會對整個無線網絡造成嚴重的干擾，對整個系統造成影響。

目前在實際無線系統的布設過程中，中繼站的選址一般受到很多限制，從而無法將施主天線和重發天線拉開足夠的距離，來增大天線的隔離度。而中繼站的增益又受限于天線隔離度。因此采用干擾抵消的方法改善重發天線和施主天線的隔離度，直接關系到中繼站的工作增益的最大值，從而關系到中繼站的覆蓋區域。更進一步，中繼站自激時對整個無線網絡造成嚴重干擾，采用干擾抵消的中繼站也能大大減少這種干擾出現的概率。

發明內容

本發明提供了一種在物理層中繼器中實現干擾抵消的方法，以改善中繼站重發天線到施主天線的隔離度，從而使得中繼站能工作在更大的增益提供更大的覆蓋范圍，也降低了中繼站自激的發生概率。

為達到上述發明目的，本發明提出了以下的技術方案：

(1)將重發天線的發射信號延時后與施主天線的接收信號進行相關運算，完成多徑信道的檢測估計。利用多徑信道的估計值，設置干擾抵消器中的濾波器系數的初始值，完成干擾抵消器的捕獲；

(2)在完成干擾抵消器的濾波器系數的捕獲后，進入到跟蹤狀態，采用時域或者頻域的自適應濾波算法，如LMS，進行干擾抵消器的濾波器系數的跟蹤細調；

(3)在干擾抵消器中設置監測裝置，隨時監測步驟(2)中的自適應濾波算法的殘余誤差。當殘余誤差超過一定門限時，干擾抵消器由跟蹤狀態轉入到捕獲狀態，進行步驟(1)的操作；然后再轉入到步驟(2)的跟蹤狀態；

其中，在所述步驟(1)中進行多徑信道的檢測估計包括以下步驟：

(11)測量重發天線發出信號到達干擾抵消器的延時值，并根據此延時值選定相關窗的起點；根據設備所處的環境確定最大多徑延時擴展，此最大多徑延時擴展即為相關窗長度；

(12)在相關窗長的范圍內，每次移動一個采樣點計算相關值，并將此相關值與預設門限比較，對每個采樣點位置確定是否存在一條多徑；

(13)確定反饋信道的多徑信道系數，干擾抵消器中濾波器的初始系數為信道系數的負值。

在所述步驟(2)中進行自適應濾波跟蹤處理包括以下步驟：

(21)施主天線接收下來的信號作為干擾抵消器的輸入；

(22)重發天線發射信號經過多徑信道，反饋到施主天線，與基站信號疊加，再進入干擾抵消模塊。為了抵消干擾，重發天線的發射信號反饋到干擾抵消模塊作為參考信號；

(23)有干擾的信號經過干擾抵消模塊的處理，輸出抵消后的無干擾信號；

所述步驟(3)進一步包括：

(31)監視自適應濾波算法的殘余誤差值，如果此殘余誤差持續增加，而且超過某個門限值，則說明自適應濾波器無法跟蹤上此時信道的變化。切換回步驟(1)中進行捕獲操作。

附圖說明

圖1為本發明物理層中繼站的干擾抵消系統方框圖；

圖2為基于信號系數直接估計的干擾抵消捕獲流程圖；

圖3為圖2中相關器的詳細示意圖；

圖4為基于自適應濾波的干擾抵消跟蹤流程圖；

具體實施方式