[发明专利]干扰消除小区检测的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及干扰消除领域，特别是用于LTE-Advanced(Long Term Evolution Advanced,无线通信长期演进系统)中HetNet（Heterogeneous Network，异构网络）中的干扰消除小区检测的方法及装置。

背景技术

无线蜂窝系统中，网络由无数的蜂窝小区进行某一地域的广域无缝覆盖。频谱资源对于无线网络极其宝贵，为获得较高的频谱利用效率，通常采用复用因子为1的模式进行频谱复用组网，也即是每个小区均可重复使用系统所有的可用频谱资源。由此带来多小区间的共信道同频干扰，蜂窝系统中的多小区间同频干扰成为制约网络容量进一步提升的关键因素。在无线通信长期演进系统中，异构网络的概念和技术被引入，以大幅提高系统容量。异构网络即在传统宏小区覆盖中增加一些LPN(Low Power Node,低功率节点)小区，这些低功率节点小区覆盖半径小，复用宏小区系统的频谱资源，从而可卸载宏小区的负荷到这些低功率节点小区中。异构网络的引入，使得同频干扰变得更加复杂和严峻。由此，对无线通信长期演进系统的终端提出了更高的要求，需要对复杂恶劣的同频干扰进行重点考虑，增强终端的干扰处理能力。

图1为异构网络多小区环境示意图，其中，以基站为中心，围绕基站的三个六边形为基站通过三扇区方向性天线覆盖的三个不同方向的宏小区。由于各宏小区和低功率节点小区复用相同的系统频谱资源，处于网络中的UE（User Equi pment，用户设备）将接收到来自周围宏小区基站发送的信号以及低功率节点发送的信号，由于地理位置的极大差异，用户设备观察到的这些信号将具有极大差异的能量与时延特性。如图1所示，某一用户设备期望的有用信号（来自目标基站）只有一个，而其干扰信号数可能高达几十个，甚至这些干扰信号中的某些能量比期望信号的能量更高，由此带来极大的SINR（Signal to interference plus Noise Ratio，信干噪比）恶化，在如此恶劣的环境下如何提高信号的检测性能与保证用户设备的可靠通信极具挑战性。

小区检测是成功进行通信的第一步，对终端性能的影响以及最终用户体验都是至关重要的。由于异构网络中各种小区（同构的或异构的）都会在相同或不同资源上发射同步信号，小区检测（包括初始小区检测，以及为切换的邻区检测等）所用的SCH（Synchronization Channel，同步信道）是遭受较强干扰的信道之一，对异构网络场景下的小区检测提出了更高的挑战。另一方面，由于同步信道仅为公共参考信道间的干扰，可以通过检测邻区的少数几个系统参数，对干扰进行估计和重构，有利于进行干扰消除，从而可提升小区检测性能。

目前经典干扰消除检测算法为高通所提供的SDC（Successive Detection and Cancellation，串行检测干扰消除）方案。串行检测干扰消除技术中，用户设备将来自强小区的信号（例如导频）从接收信号中减掉，可极大降低强小区干扰，从而使得弱小区信号也可被检测到。

用户设备基于接收到的混叠信号进行多小区检测，对各小区发送的复用因子为1的公共导频信号进行检测，或对各小区发送的复用因子大于1的低复用度导频信号进行检测等。用户设备判断检测到小区的信号是否足够强，若足够强，用户设备将从接收信号中消除该小区带来的干扰，并基于干扰消除后的信号继续检测其它小区。基于接收信号强度从最强小区到最弱小区，用户设备串行检测一小区集合中的小区。用户设备首先检测集合中最强的小区，并进行干扰消除，基于干扰消除后的信号检测集合中的次强小区，依次进行。当检测到小区信号不足够强时或集合中所有小区均已被检测到时，用户设备将终止小区检测操作。

现有的串行检测干扰消除小区检测算法流程如图2所示。初始时，搜索小区集合Ω中的最强信号小区，小区k。若小区k信号足够强，即进行干扰消除操作，并从集合Ω中移除小区k。重复此过程，直到集合Ω为空。若小区信号不是足够强，直接结束搜索。

现有技术在进行小区多径搜索前如何判断当前接收信号里的最强小区并不清楚，如何确定小区搜索集合Ω也不清楚。长期演进LTE系统中小区数为504个，若按504个小区的总集合进行搜索，复杂度将十分巨大。另外，小区间按小区强度从强到弱进行串行干扰消除，小区内按多径强度从强到弱进行串行干扰消除，从全局看也不是最优的。因此，总结起来，现有方案的缺点主要有两个，一是复杂度高；二是非系统全局多径强度排序干扰消除，干扰消除不够彻底。

发明内容