接收数据的多输入多输出检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无线通信领域，公开了一种接收数据的多输入多输出检测方法及系统。本发明专利技术中，在待检测的接收数据所处的资源块中，选择至少一个资源元素RE；分别以最大比合并MRC检测算法和干扰抑制合并IRC检测算法，计算选择的RE的检测SINR；将以MRC检测算法计算得到的检测SINR，与以IRC检测算法计算得到的检测SINR进行比较；根据比较结果，选择得到的检测SINR更优的检测算法，对待检测的接收数据进行多输入多输出检测。直接通过检测SINR的计算和比较，预判MRC和IRC两种算法的检测性能，使得本发明专利技术实施方式无需判断终端当前所处的干扰环境，即可实时而准确地进行MRC和IRC两种算法的选择和切换，从而提升了LTE终端在MIMO检测方面的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
接收数据的多输入多输出检测方法及系统
本专利技术涉及无线通信领域，特别涉及一种接收数据的多输入多输出检测方法及系统。
技术介绍
长期演进（LongTermEvolution,简称“LTE”）系统采用多输入多输出（Multiple-InputMultiple-Out-put，简称“MIMO”）-正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，简称“OFDM”）技术作为其空中接口的唯一标准。由于采用了OFDM技术，LTE系统内各子信道之间严格正交，所以，一般认为LTE系统中小区内的干扰很小，而影响系统性能的干扰主要来自小区间干扰（同频干扰）。虽然LTE系统已经采取了很多种方法应对小区间干扰，例如小区间协作、波束赋型、干扰随机化等。但由于技术和实现上的困难，小区间干扰还是不能完全消除。因此在干扰较大的情况下，终端，尤其是处于小区边缘时，还需要采用一些能消除或抑制小区间干扰的接收算法，从而达到更好的性能。对LTE终端来讲，其MIMO接收算法主要分为线性、非线性、最优检测这三种。其中线性检测算法由于实现简单，被广泛应用。最为常见的线性检测算法为最大比合并（Maximum-RatioCombining，简称“MRC”）算法，它在白噪声情况下是最优的检测算法。但是，由于邻区干扰的存在，MRC算法的性能受到了很大的限制。目前，LTE终端常采用干扰抑制合并(InterferenceRejectionCombine，简称“IRC”)算法来替换MRC算法，以在检测时尽可能抑制同频干扰。不同于传统的MRC算法，IRC算法通过估计干扰加噪声的相关特性，对其进行抑制。但是，由于干扰相关估计不准等因素，IRC算法并不适用于所有情况，它仅在邻区干扰较强的情况下有较好的性能，而在白噪声占主体的情况下性能恶化，不如MRC算法。所以，为了保证整体的性能，LTE终端需要根据当前的干扰环境，选取MRC和IRC中最适合的检测算法：在不存在邻区干扰或邻区干扰较弱时，采用MRC接收算法，在邻区干扰较强时采用IRC接收算法。因此，如何准确、实时、自适应地在MRC和IRC两种接收算法之间进行选择、切换，是终端必须要解决的一个问题。其实，这个问题不止存在于线性检测的过程中，它还可以扩展到所有依据干扰相关矩阵进行检测的算法上，例如以MRC/IRC算法为基础的有序连续干扰抵消（OrderedSuccessiveInterferenceCancellation，简称“OSIC”）算法等。MRC算法和IRC算法都是线性MIMO检测算法，其基本原理是将接收端的多个不相关的分集支路进行相位调整后，按照适当的增益系数，同相相加，再送入检测器进行检测。以单天线发送为例，MIMO线性检测算法原理示意图如图1所示，其向量形式的计算式为其中为检测符号，w为权值向量，r为接收向量，wH是w的共轭转置向量。但是，由于MRC算法和IRC算法所基于的假设不同，其具体的处理过程也不相同，这主要表现在权值向量w的生成上。由于MRC算法将所有的干扰和噪声统一看成白噪声，所以其MIMO系统模型可以假设为r＝Hs+n，其中n是方差为σ2的高斯白噪声，s为发送符号向量，H为MIMO系统的信道响应矩阵。最原始的MRC算法依据的是最大信号与干扰加噪声比（SignaltoInterferenceplusNoiseRatio，简称“SINR”）准则，由这个准则出发，可以得到它的权值向量为wMRC=h，h为待检测的发送符号s在信道响应矩阵H中对应的列。而本说明书中，将所有未考虑同频干扰，而将干扰和噪声统一看成白噪声的线性检测算法统称为MRC算法，将所有通过估计干扰加噪声的相关特性进行检测的算法统称为IRC算法。它可以依据最大SINR准则，也可以依据迫零（Zero-forcing，简称“ZF”）或最小均方误差（MinimumMeanSquareError，简称“MMSE”）准则。由于MRC算法的假设基础，它在高斯白噪声环境下是最优的，但是当邻区干扰不容忽视的时候，它的性能会明显下降。IRC算法与MRC算法不同，它将干扰和噪声的影响统一看成是有色噪声，其MIMO系统模型为其中gi,zi分别表示干扰源对于接收端的信道响应和干扰信号，L表示干扰源的个数。IRC算法需要对这个有色噪声进行估计，得到一个干扰相关矩阵Ruu。其中，Ruu的主对角线元素表现了噪声的影响，而非主对角线元素则表现了干扰的影响。IRC算法可以采用不同的准则，对应于不同的检测过程。例如，采用ZF准则时，其检测过程可表示为：采用MMSE准则时，其检测过程可表示为：其中，Ruu是估计出的干扰相关矩阵，I是单位矩阵，y是接收向量（即上文中的r），右上标-1表示矩阵的求逆，HH是H的共轭转置矩阵。由于考虑了干扰的相关性，IRC算法在同频干扰较强的情况下，性能要好于MRC算法。但是目前，非常准确地估计干扰相关阵还是无线通信领域内的一个难点。干扰相关阵估计不准，对IRC算法的性能影响很大，尤其是当白噪声占主导时，IRC算法的性能要明显差于MRC算法。所以，MIMO接收机需要根据当前的干扰情况，实时地在MRC算法和IRC算法之间进行选择、切换，以提升平均意义上的检测性能。针对这一问题，目前主要的解决方法是通过对一些测量值的观察，来判断当前终端所处的干扰环境。例如：根据邻小区的参考信号（ReferenceSignal，简称“RS”）功率测量来确定邻区干扰是否严重。如果邻区的RS功率达到一定的阀值，就判断邻区干扰较为严重，启用IRC算法。但是，LTE系统中邻区干扰的分布比较随机；例如：即使在同一个资源块（ResourceBlock，简称“RB”）内，邻小区也可能只发送了RS，而没有发送数据；所以，通过测量邻区RS功率强度来判断数据资源元素（ResourceElement，简称“RE”）上有没有同频干扰是不合理的。此外，测量值的估计不一定准确，判断的准确度不高，严重影响了现有方法的实用性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种接收数据的多输入多输出检测方法及系统，使得本专利技术的检测方法无需判断终端当前所处的干扰环境，即可实时而准确地进行MRC和IRC两种算法的选择和切换，从而提升了LTE终端在MIMO检测方面的整体性能。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种接收数据的多输入多输出检测方法，包含以下步骤：在待检测的接收数据所处的资源块中，选择至少一个资源元素RE；分别以最大比合并MRC检测算法和干扰抑制合并IRC检测算法，计算所述选择的RE的检测SINR；其中，所述选择的RE的检测SINR，表示该RE上的接收数据在经过多输入多输出检测后得到的信号与干扰加噪声比值；将以所述MRC检测算法计算得到的检测SINR，与以所述IRC检测算法计算得到的检测SINR进行比较；根据所述比较结果，选择得到的检测SINR更优的检测算法，对所述待检测的接收数据进行多输入多输出检测。本专利技术的实施方式还提供了一种接收数据的多输入多输出检测系统，包含：RE选取模块，用于在待检测的接收数据所处的资源块中，选择至少一个资源元素RE；检测SINR计算模块，用于分别以最大比合并MRC检测算法和干扰抑制合并IRC检测算法，计算所述选择的RE的检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接收数据的多输入多输出检测方法，其特征在于，包含以下步骤：在待检测的接收数据所处的资源块中，选择至少一个资源元素RE；分别以最大比合并MRC检测算法和干扰抑制合并IRC检测算法，计算所述选择的RE的检测SINR；其中，所述选择的RE的检测SINR，表示该RE上的接收数据在经过多输入多输出检测后得到的信号与干扰加噪声比值；将以所述MRC检测算法计算得到的检测SINR，与以所述IRC检测算法计算得到的检测SINR进行比较；根据所述比较结果，选择得到的检测SINR更优的检测算法，对所述待检测的接收数据进行多输入多输出检测。

【技术特征摘要】
1.一种接收数据的多输入多输出检测方法，其特征在于，包含以下步骤：在待检测的接收数据所处的资源块中，选择至少一个资源元素RE；分别以基于迫零ZF准则的最大比合并MRC检测算法和干扰抑制合并IRC检测算法，或者分别以基于最小均方误差MMSE准则的最大比合并MRC检测算法和干扰抑制合并IRC检测算法，计算所述选择的RE的检测SINR；其中，所述选择的RE的检测SINR，表示该RE上的接收数据在经过多输入多输出检测后得到的信号与干扰加噪声的比值；将以所述MRC检测算法计算得到的检测SINR，与以所述IRC检测算法计算得到的检测SINR进行比较；根据比较结果，选择得到的检测SINR更优的检测算法，对所述待检测的接收数据进行多输入多输出检测。2.根据权利要求1所述的接收数据的多输入多输出检测方法，其特征在于，所述在待检测的接收数据所处的资源块中，选择至少一个资源元素RE的步骤中，包含以下子步骤：根据终端所处信道的信道质量决定选择的RE个数；其中，信道质量越差，选择的RE个数越多。3.根据权利要求1所述的接收数据的多输入多输出检测方法，其特征在于，所述在待检测的接收数据所处的资源块中，选择至少一个资源元素RE的步骤中，在资源块中非参考信号RS的其他位置，选择所述RE。4.根据权利要求1所述的接收数据的多输入多输出检测方法，其特征在于，将以所述MRC检测算法计算得到的检测SINR，与以所述IRC检测算法计算得到的检测SINR进行比较的步骤中，包含以下子步骤：对以所述MRC检测算法计算得到的各RE的检测SINR进行求和；对以所述IRC检测算法计算得到的各RE的检测SINR进行求和；将以所述MRC检测算法计算得到的各RE的检测SINR的求和结果，与以所述IRC检测算法计算得到的各RE的检测SINR的求和结果进行比较；在根据比较结果，选择得到的检测SINR更优的检测算法的步骤中，将所述求和结果更大的相应检测算法，作为所述得到的检测SINR更优的检测算法。5.根据权利要求1至4中任一项所述的接收数据的多输入多输出检测方法，其特征在于，所述待检测的接收数据为同一资源块中的接收数据。6.根据权利要求1至4中任一项所述的接收数据的多输入多输出检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩洋，黄剑华，戚盈洁，
申请(专利权)人：联芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：