一种全双工数字域自干扰信道估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全双工数字域自干扰信道估计方法及系统，该方法包括：为网络模式一和网络模式二各自分配两个相邻的时隙资源；其中，网络模式一和网络模式二所对应的资源块分别用于各自的频段资源但在时间上对齐；基于分配的时隙资源，采用时分复用的方式完成参考信号的导频映射；基于映射的参考信号分别在网络模式一阶段和网络模式二阶段进行信道状态信息估计，得到多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息；分别对多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息进行频域均值滤波，得到优化的上行信道的信道状态信息和优化的互调干扰信道的信道状态信息。本发明专利技术可准确估计自干扰信道和上行信道的信道状态信息，为后续干扰消除工作提供参考和支持。

【技术实现步骤摘要】
一种全双工数字域自干扰信道估计方法及系统
本专利技术涉及多载波系统的互调自干扰消除
，特别涉及一种全双工数字域自干扰信道估计方法及系统。
技术介绍
由于射频器件的非线性特性、可靠频谱资源日益枯竭等因素，正交频分复用OFDM等终端多载波系统，存在潜在的互调自干扰问题，尤其是在非独立组网NSA架构下，LTE与5GNR在现有的频谱规划中面临严重的自干扰问题，尤其是通过PCB辐射的、上行发送端对下行接收端的互调自干扰。为兼容现有频谱规划及协议要求，必须采取相关措施抑制接收端自干扰，避免灵敏度回退问题。目前关于互调自干扰问题的解决方案包括以下几点：1)优化射频器件线性性能射频器件尤其是功率放大器的非线性效应是造成互调干扰的根本原因。针对不同选型的器件，研究、优化相关技术指标，设计预失真等方案，以减少器件的非线性效应。但器件性能的优化是一个长期的研究开发工作，且需要匹配不同的器件，因此该方案实现成本较高。2)增加干扰消除模块参考全双工自干扰消除方法，如空域自干扰消除方法、模拟域消除法与数字域消除法。空域自干扰消除利用天线的自然隔离度、方向性、自由度等参数，通过数字和模拟操作，降低进入接收机的自干扰信号功率。模拟域自干扰消除通过设计模拟电路重建出自干扰信号，然后从接收机前端的接收信号中减去，实现模拟自干扰抑制。数字域自干扰消除对自干扰进行建模和信道估计，从接收信号中减去重建的自干扰，实现干扰抵消。但在模拟域进行互调干扰消除的可行性仍需进一步研究，并且该消除方法也不可避免地会引入新的干扰问题。<br>3)时频调度常用的资源调度分为频选调度和时分调度。下行频选调度主要原理是依据用户反馈的下行信道的信道状态信息CSI，在频域上为用户分配较好的子带资源。其本质的想法是利用无线信道在频域上质量变化的自由度，来优化链路性能，避开小区间的干扰。时分调度则按上下行时隙配比进行分配，网络给出上下行时隙配比，终端根据配比合理控制收发。例如，当终端存在互调干扰问题时，在接收侧可暂停接收避开互调干扰存在的时段。但时频调度需要根据干扰强度、时隙配比等情况暂停某一端的发射或接收工作，甚至会涉及较为复杂的网络改造问题，会降低系统的吞吐量，影响网络峰值速率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全双工数字域自干扰信道估计方法及系统，旨在针对“PCB泄露”干扰信道传播引起的互调干扰问题，准确估计自干扰信道和上行信道的信道状态信息CSI，为后续的干扰消除工作提供参考和支持。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种全双工数字域自干扰信道估计方法，其包括：为网络模式一和网络模式二各自分配两个相邻的时隙资源；其中，网络模式一和网络模式二所对应的资源块分别用于各自的频段资源但在时间上对齐；基于分配的时隙资源，采用时分复用的方式完成参考信号的导频映射；基于映射的参考信号分别在网络模式一阶段和网络模式二阶段进行信道状态信息估计，得到多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息；分别对多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息进行频域均值滤波，得到优化的上行信道的信道状态信息和优化的互调干扰信道的信道状态信息。进一步地，基于分配的时隙资源，采用时分复用的方式完成参考信号的导频映射，包括：在网络模式一的信道估计阶段，在选定的符号和资源粒子上映射用于上行信道估计的网络模式一参考信号RS1；并在剩余的符号的资源粒子上映射用于互调干扰信道估计的网络模式一参考信号RS2，同时在网络模式二相应的对齐时隙上，在相同的符号位置上映射用于互调干扰信道估计的网络模式二参考信号RS3；RS2和RS3同时经过非线性系统，产生互调过程和第一互调参考信号；在网络模式二信道估计阶段，在选定的符号和资源粒子上映射用于上行信道估计的网络模式二参考信号RS4；并在剩余的符号的资源粒子上映射用于互调干扰信道估计的网络模式二参考信号RS5，同时在网络模式一相应的对齐时隙上，在相同的符号位置上映射用于互调干扰信道估计的网络模式一参考信号RS6；RS5和RS6同时经过非线性系统，产生互调过程和第二互调参考信号。进一步地，基于映射的参考信号分别在网络模式一阶段和网络模式二阶段进行信道状态信息估计，得到多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息，包括：在网络模式一的信道估计阶段，以时分复用的方式在子帧中插入柱状导频，同时在网络模式二的子帧中辅助插入柱状导频，基于RS1估计得到网络模式一的上行信道的信道状态信息CSI1，基于RS3得到网络模式二的上行信道的信道状态信息CSI2，基于第一互调参考信号得到互调干扰信道的信道状态信息CSI3；在网络模式二的信道估计阶段，以时分复用的方式在子帧中插入柱状导频，同时在网络模式一的子帧中辅助插入柱状导频，基于RS4估计得到网络模式二的上行信道的信道状态信息CSI4，基于RS6得到网络模式一的上行信道的信道状态信息CSI5，基于第二互调参考信号得到互调干扰信道的信道状态信息CSI6。进一步地，分别对多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息进行频域均值滤波，得到优化的上行信道的信道状态信息和优化的互调干扰信道的信道状态信息，包括：对CSI3和CSI6在各个资源粒子取平均值，实现频域均值滤波，得到优化的互调干扰信道的信道状态信息；对CSI1和CSI5各个资源粒子取平均值，实现频域均值滤波，得到优化的网络模式一的上行信道的信道状态信息；对CSI2和CSI4各个资源粒子取平均值，实现频域均值滤波，得到优化的网络模式二的上行信道的信道状态信息。进一步地，所述互调干扰信道的信道状态信息的估计方法包括：对接收解调得到的频域信息，进行离散傅里叶变换，得到第一变换信号；对所述第一变换信号进行置零，以实现信号去噪，得到去燥后信号；对所述去燥后信号进行两次逆傅里叶变换，然后再对经过两次逆傅里叶变换后的信号进行时域去噪操作，以完成互调干扰信道的信道状态信息的计算。另一方面，本专利技术还提供一种全双工数字域自干扰信道估计系统，其包括：帧结构设计模块，所述帧结构设计模块用于为网络模式一和网络模式二各自分配两个相邻的时隙资源；其中，网络模式一和网络模式二所对应的资源块分别用于各自的频段资源但在时间上对齐；导频映射模块，所述导频映射模块用于基于分配的时隙资源，采用时分复用的方式完成参考信号的导频映射；信道状态信息估计模块，所述信道状态信息估计模块用于基于映射的参考信号分别在网络模式一阶段和网络模式二阶段进行信道状态信息估计，得到多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息；估计结果优化模块，所述估计结果优化模块用于分别对多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息进行频域均值滤波，得到优化的上行信道的信道状态信息和优化的互调干扰信道的信道状态信息。进一步地，所述导频映射模块具体用于：在网络模式一的信道估计阶段，在选定的符号和资源粒子上映射用于上行信道估计的网络模式一参考信号RS1；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全双工数字域自干扰信道估计方法，其特征在于，包括：/n为网络模式一和网络模式二各自分配两个相邻的时隙资源；其中，网络模式一和网络模式二所对应的资源块分别用于各自的频段资源但在时间上对齐；/n基于分配的时隙资源，采用时分复用的方式完成参考信号的导频映射；/n基于映射的参考信号分别在网络模式一阶段和网络模式二阶段进行信道状态信息估计，得到多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息；/n分别对多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息进行频域均值滤波，得到优化的上行信道的信道状态信息和优化的互调干扰信道的信道状态信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种全双工数字域自干扰信道估计方法，其特征在于，包括：
为网络模式一和网络模式二各自分配两个相邻的时隙资源；其中，网络模式一和网络模式二所对应的资源块分别用于各自的频段资源但在时间上对齐；
基于分配的时隙资源，采用时分复用的方式完成参考信号的导频映射；
基于映射的参考信号分别在网络模式一阶段和网络模式二阶段进行信道状态信息估计，得到多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息；
分别对多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息进行频域均值滤波，得到优化的上行信道的信道状态信息和优化的互调干扰信道的信道状态信息。


2.如权利要求1所述的全双工数字域自干扰信道估计方法，其特征在于，基于分配的时隙资源，采用时分复用的方式完成参考信号的导频映射，包括：
在网络模式一的信道估计阶段，在选定的符号和资源粒子上映射用于上行信道估计的网络模式一参考信号RS1；并在剩余的符号的资源粒子上映射用于互调干扰信道估计的网络模式一参考信号RS2，同时在网络模式二相应的对齐时隙上，在相同的符号位置上映射用于互调干扰信道估计的网络模式二参考信号RS3；RS2和RS3同时经过非线性系统，产生互调过程和第一互调参考信号；
在网络模式二信道估计阶段，在选定的符号和资源粒子上映射用于上行信道估计的网络模式二参考信号RS4；并在剩余的符号的资源粒子上映射用于互调干扰信道估计的网络模式二参考信号RS5，同时在网络模式一相应的对齐时隙上，在相同的符号位置上映射用于互调干扰信道估计的网络模式一参考信号RS6；RS5和RS6同时经过非线性系统，产生互调过程和第二互调参考信号。


3.如权利要求2所述的全双工数字域自干扰信道估计方法，其特征在于，基于映射的参考信号分别在网络模式一阶段和网络模式二阶段进行信道状态信息估计，得到多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息，包括：
在网络模式一的信道估计阶段，以时分复用的方式在子帧中插入柱状导频，同时在网络模式二的子帧中辅助插入柱状导频，基于RS1估计得到网络模式一的上行信道的信道状态信息CSI1，基于RS3得到网络模式二的上行信道的信道状态信息CSI2，基于第一互调参考信号得到互调干扰信道的信道状态信息CSI3；
在网络模式二的信道估计阶段，以时分复用的方式在子帧中插入柱状导频，同时在网络模式一的子帧中辅助插入柱状导频，基于RS4估计得到网络模式二的上行信道的信道状态信息CSI4，基于RS6得到网络模式一的上行信道的信道状态信息CSI5，基于第二互调参考信号得到互调干扰信道的信道状态信息CSI6。


4.如权利要求3所述的全双工数字域自干扰信道估计方法，其特征在于，分别对多个上行信道和互调干扰信道的信道状态信息进行频域均值滤波，得到优化的上行信道的信道状态信息和优化的互调干扰信道的信道状态信息，包括：
对CSI3和CSI6在各个资源粒子取平均值，实现频域均值滤波，得到优化的互调干扰信道的信道状态信息；
对CSI1和CSI5各个资源粒子取平均值，实现频域均值滤波，得到优化的网络模式一的上行信道的信道状态信息；
对CSI2和CSI4各个资源粒子取平均值，实现频域均值滤波，得到优化的网络模式二的上行信道的信道状态信息。


5.如权利要求1所述的全双工数字域自干扰信道估计方法，其特征在于，所述互调干扰信道的信道状态信息的估计方法包括：
对接收解调得到的频域信息，进行离散傅里叶变换，得到第一变换信号；
对所述第一变换信号进行置零，以实现信号去噪，得到去燥后信号；
对所述去燥后信号进行两次逆傅里叶变换，然后再对经过两次逆傅里叶变换后的信号进行时域去噪操作，以完成互调干...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中山，张明洋，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11