本申请要求于 2012 年 12 月 5 日提交中国专利局、 申请号为 201210514520. 5,发明名称为 "处理干扰的方法及装置" 的中国专利申请的 优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种处理干扰的方法及装置。 背景技术

现在大多数设备到设备 （Devie-to-Device，D2D ) 传输技术中， 由于传 统终端的天线数量通常只有 1到 2根， 消除干扰的能力有限， 因此， D2D通 信使用的频谱不同于蜂窝通信的频谱， 即 D2D与蜂窝通信的频谱相互正交， 可以避免相互干扰， 但是没有充分发挥终端多天线的能力， 对资源的利用率 低。

随着天线技术的不断发展，未来的移动终端可 能具备更多的天线（比 如多达 8根的天线）， 这不仅可以提升蜂窝通信的上下行吞吐量， 还可以让 移动终端复用蜂窝通信的上行频谱进行终端之 间的直接通信（D2D通信）。即 在同样的频谱中， 既有上行用户向基站传输信号， 也有 D2D发生端向 D2D接 收端传输数据。

这种共享频谱的做法可以极大提高系统的频谱 利用率， 但是也会带 来不同模式传输之间的相互干扰。 然而借助终端的多天线能力， 上述干扰可 以在空间维度进行消除。 为了达到消除干扰的目的， D2D终端还必须具备干 扰感知的能力。

发明内容 本发明实施例提供了一种处理干扰的方法及装 置， 可以实现消除上行用 户发射的信号对 D2D接收端接收到信号的干扰。

在第一方面，本发明实施例提供了一种处理干 扰的方法，所述方法包括: 根据上行用户设备使用的第一子载波携带的第 一解调参考信号 DMRS导 频符号， 测量所述上行用户设备到 D2D接收端的上行干扰信道的干扰信道矩 阵； 所述第一子载波为 D2D发射端和所述上行用户设备共用子载波；

根据所述干扰信道矩阵计算所述上行干扰信道 的零空间矩阵；

利用所述零空间矩阵对所述 D2D接收端通过所述第一子载波接收到的来 自 D2D发射端的信号进行处理， 以消除所述信号中来自所述上行用户设备的 干扰信号。

在第二方面，本发明实施例提供了一种处理干 扰的装置，所述装置包括: 测量单元， 用于根据上行用户设备使用的第一子载波携带 的第一解调参 考信号 DMRS导频符号， 测量所述上行用户设备到 D2D接收端的上行干扰信 道的干扰信道矩阵； 所述第一子载波为 D2D发射端和所述上行用户设备共用 子载波， 将所述上行干扰信道矩阵发送至计算单元；

计算单元， 用于接收所述测量单元发送的所述干扰信道矩 阵， 根据所述 干扰信道矩阵计算所述上行干扰信道的零空间 矩阵，将所述零空间矩阵发送 至处理单元；

处理单元， 用于接收所述计算单元发送所述零空间矩阵， 利用所述零空 间矩阵对所述 D2D接收端通过所述第一子载波接收到的来自 D2D发射端的信 号进行处理， 以消除所述信号中来自所述上行用户设备的干 扰信号。 本发明实施例中， 根据上行用户设备使用的第一子载波携带的第 一解调 参考信号 DMRS导频符号， 测量所述上行用户设备到 D2D接收端的上行干扰 信道的干扰信道矩阵； 所述第一子载波为 D2D发射端和所述上行用户设备共 用子载波；根据所述干扰信道矩阵计算所述上 行干扰信道的零空间矩阵； 利 用所述零空间矩阵对所述 D2D接收端通过所述第一子载波接收到的来自 D2D 发射端的信号进行处理， 以消除所述信号中来自所述上行用户设备的干 扰信 号。从而当 D2D传输复用上行频谱时， D2D发射端可以不需要考虑如何在 D2D 接收端避免上行用户的干扰， 极大简化了 D2D传输对上行频谱进行感知的需 求。

附图说明

图 1为本发明实施例一提供的处理干扰的方法流� �图；

图 2为本发明实施例一提供的 LTE系统中上行子帧和 D2D帧结构示意图； 图 3为本发明实施例二提供的处理干扰的装置示� �图。

具体实施方式

为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面结合附图对本发明 具体实施例作进一歩的详细描述。

为方便叙述， 本申请假定蜂窝系统使用的是 LTE协议或者 LTE协议的演 进版本， 但是本发明实施例提供的装置和方法的保护范 围不限于此， 也可以 用于其他蜂窝系统。

为使本发明实施例更加清楚， 这里首先对本发明实施例的应用场景做具 体介绍：

在蜂窝系统中， 蜂窝系统的上行用户通过上行频谱， 使用多载波的传输 方式向基站发射信号， 即上行频谱的不同载波可能被分配给不同的用 户进行 上行传输。例如， LTE系统中， 不同的上行用户占用不同 OFDM的子载波。 设 备到设备 （D2D ) 发射端可能会利用上行频谱的某些载波向 D2D接收端发射 信号， D2D发射端也可能同时占用几个上行用户的子载 波， 并且 D2D接收端 预先知道 D2D发射端发射数据时所利用的载波。 例如， 当 D2D通信复用 LTE 上行频谱时， D2D通信也使用 OFDM的传输方式， 并且 OFDM符号与上行通信 的 OFDM符号同歩。 这样， 在同一个子载波上， 可能既有 D2D通信的信号， 也有上行通信的信号。

很多情况下， D2D发射端没有或者无法使用相应的干扰避免措 施 （即使 用距离自己较远的上行用户的子载波）， 在它使用的载波中 D2D接收端不仅 接收到 D2D发射端的信号还可能接收到较强的上行用户 的信号。而后者对于 D2D接收端而言是干扰信号， 需要利用终端的多天线进行处理干扰的。 为了 方便叙述， 下面把上行用户到 D2D接收端的信道称为上行干扰信道， 把 D2D 发射端到 D2D接收端的信道称为 D2D信道。

利用终端天线能力进行上行处理干扰的和 D2D信号检测的关键是获取占 用相同子载波的上行用户和 D2D发射端到 D2D接收端的信道信息。 由于 D2D 信号和上行信号是在相同的子载波上， 且 D2D接收端可能不知道上行用户发 射的具体的导频序列， 使用传统的办法很难检测出上行用户到 D2D接收端的 信道信息， 因此， 无法消除信号中的干扰信号。

图 1为本发明实施例一提供的处理干扰的方法流� �图。 如图 1所示， 本 发明实施例提供的方法包括：

S 101，根据上行用户设备使用的第一子载波携带 的第一解调参考信号 DMRS导频符号，测量所述上行用户设备到 D2D接收端的上行干扰信道的干扰 信道矩阵； 所述第一子载波为 D2D发射端和所述上行用户设备共用子载波。 具体地， 上行干扰信道可以通过其信道矩阵表征， 因此， 为了能够测量上行 干扰信道的信道矩阵， D2D接收端需要知道上行用户设备使用的第一子 载波， 以及第一子载波使用的第一 DMRS导频符号， 另外， D2D接收端虽然可以判 断出第一 DMRS导频序列的起始位置， 但却无法获知其长度， 因此， 需要先 求出第一 DMRS导频序列的长度， 并根据其长度确定第一 DMRS导频序列及第 一子带， 从而从第一子带中选择第一子载波以及从第一 DMRS导频序列中选 择第一 DMRS导频符号。 其中， 第一子带由所述 D2D发射端和所述上行用户 设备共用的所有子载波组成。

以 LTE蜂窝系统为例， 在 LTE等蜂窝系统中， 不同长度的 DMRS导频序 列有着不同的结构。 即不同长度的 DMRS导频序列的前 K个符号不是完全相 同的， 因此， 通过比较 D2D接收端实际接收到的 DMRS导频序列的前 K个符 号和现有已知的不同长度的 DMRS的前 K个符号， 可以估计出上行干扰用户 实际使用的 DMRS导频序列， 具体方法为：

首先， 可以根据上行用户设备可能使用的 DMRS导频序列的前 个符号， 和实际接收到的第一 DMRS导频序列的前 个符号， 计算所述第一 DMRS导频 序列的长度。

即可以根据公式^ = min |y - ^ |计算 '， 其中， 为所述上行用户设 备可能使用的 DMRS导频序列的长度， l≤i≤n， «为具有不同长度的 DMRS导 少」序列的种类数量， 上行用户设备可能使用的 DMRS导频序列即为现有已知 的各种导频序列的长度， Γ为由实际接收到的所述第一 DMRS导频序列的前 个符号组成的 *l维度的列向量， V ^L -为由所述上行用户设备可能使用的 个 长度为 的 DMRS导频序列的前 个符号组成的矩阵， ^=[ ,l ,..., ]， m 为长度为 的不同 DMRS导频序列的个数， 为使 取最小值的 xl维 度的列向量， 为 的最小值， 即每确定一个导频序列长度 £,， 可以 根据公式

表示；

通过上述过程计算出所有可能的 后， 可以再根据公式 ; = _ar gmi _ni , ^ 计算使 取最小值的 ,， 所述 为所述第一 DMRS导频序列的长度。

其次，可以根据第一 DMRS导频序列的长度 和公式 = _ar gmin Y-V ^L X 计算使 Y-V ^L X取最小值的 ， 其中，

的个数， y为由实际接收到的所述第一 DMRS 导频序列的前 个符号组成的 *l维度的列向量， 和 为 xl维度的列向量， ^=[ , x„/， 为由 所述上行用户设备可使用的 个长度为 的 DMRS 导频序列的前 个符号组 成的矩阵， = [vf ,V^" V ]， V ^L " X* = x _l Vf +x ₂ Vf +.. ,+ ,. Vf +...+x _m V ， l≤i≤m。 中每个元素的模值， 取模值最小的元素 χ,.对应的 ^中的向量 i 作为所述第一 DMRS导频序列。

由于每个子载波对应 DMRS导频序列的一个符号， 因此， 可以根据第一 DMRS 导频序列的长度 I：计算上行用户设备使用的第一子带所包含� �子载波 的数目， 从而可以确定第一子带。

最后， 从第一子带中选择所述第一子载波， 从第一 DMRS导频序列中选 择所述第一 DMRS导频符号， 根据所述第一子载波和所述第一 DMRS导频符号

：所述干扰信道矩阵 < 需要说明的是， D2D发射端和上行用户设备共用的每个子载波对 应的每 个上行干扰信道的干扰信道矩阵都需要测量。

可选地， 在歩骤 S101之前 D2D接收端还可以接收来自 D2D发射端的信 号以及来自所述上行用户设备的信号。为了使 得 D2D接收端能够检测上行用 户设备到自己的信道， D2D接收端接收到的信号结构有如下特点：

在时间维度上， 该信号的结构与来自上行用户设备的信号结构 一致， 即 D2D接收端接收到的信号是按照子帧的方式组织 信号的， 该子帧和来自上行 用户设备信号的子帧在时间维度上是重合的。 并且 D2D接收端接收到的来自 所述 D2D发射端的信号和来自所述上行用户设备的信 号中的 DMRS导频序列 的位置不重合。

优选地， 为了能够更好的进行上行用户设备的上行干扰 信道检测， D2D 接收端接收到的来自上行用户设备的信号中， 在有 DMRS导频序列的位置上， 对应的接收到的来自所述 D2D发射端的信号在该位置上静默。 图 2为本发明 实施例一提供的 LTE系统中上行子帧和 D2D帧结构示意图， 如图 2所示， 图 2中的 " 1 "表示上行子帧的 DMRS导频序列， " 2 "表示 D2D帧的 DMRS导频序 歹 " 3 "表示在 D2D帧在上行子帧的 DMRS导频序列处静默， 可知， 一个上 行子帧由若干个 OFDM符号构成， 其中， 在来自上行用户设备的信号在一个 子帧的两个 OFDM符号上为 DMRS导频序列的位置上， 对应的 D2D接收端接收 到的来自 D2D发射端的信号在该 OFDM符号上保持静默。

S102,根据所述干扰信道矩阵计算所述上行干扰� ��道的零空间矩阵。 具体地， 可以根据公式 g*H = o计算所述零空间矩阵， 其中， β为所述 零空间矩阵， H为所述干扰信道矩阵。 需要说明的是， D2D发射端和上行用户设备共用的每个子载波对 应的每 个上行干扰信道的零空间矩阵都需要计算。

S 103,利用所述零空间矩阵对所述 D2D接收端通过所述第一子载波接收 到的来自 D2D发射端的信号进行处理， 以消除所述信号中来自所述上行用户 设备的干扰信号。

具体地， D2D 接收端可以将其通过所述第一子载波接收到的 来自 D2D 发射端的信号乘上该子载波对应的上行干扰信 道的零空间矩阵， 再进行 D2D 信道检测和信号检测。 由于 D2D的信号检测是在上行干扰信道的零空间中进 行的， 因此， 上行干扰已经被消除。

本发明实施例中， D2D接收端根据上行用户设备使用的第一子载波 携带 的第一解调参考信号 DMRS导频符号， 测量所述上行用户设备到 D2D接收端 的上行干扰信道的干扰信道矩阵； 所述第一子载波为 D2D发射端和所述上行 用户设备共用子载波；根据所述干扰信道矩阵 计算所述上行干扰信道的零空 间矩阵； 利用所述零空间矩阵对所述 D2D接收端通过所述第一子载波接收到 的来自 D2D发射端的信号进行处理， 以消除所述信号中来自所述上行用户设 备的干扰信号。 从而当 D2D传输复用上行频谱时， D2D发射端可以不需要考 虑如何在 D2D接收端避免上行用户设备的干扰， 极大简化了 D2D传输对上行 频谱进行感知的需求。 另外， D2D接收端接收到的来自所述 D2D发射端的信 号和来自所述上行用户设备的信号中的 DMRS导频序列的位置不重合， 可以 减小进行上行干扰信道检测时的干扰。

相应地， 本发明实施例提供了一种处理干扰的装置， 图 3为本发明实施 例二提供的处理干扰的装置示意图。 如图 3所示， 所述装置包括： 测量单元 301、 计算单元 302和处理单元 303。

测量单元 301， 用于根据上行用户设备使用的第一子载波携带 的第一解 调参考信号 DMRS导频符号， 测量所述上行用户设备到 D2D接收端的上行干 扰信道的干扰信道矩阵； 所述第一子载波为 D2D发射端和所述上行用户设备 共用子载波。

需要说明的是， 上行干扰信道可以通过干扰信道矩阵表征， D2D发射端 和上行用户设备共用的每个子载波对应的每个 上行干扰信道的干扰信道矩 阵都需要测量。

计算单元 302， 用于根据所述干扰信道矩阵计算所述上行干扰 信道的零 空间矩阵。

具体地， 计算单元 302根据公式 _e *H = o计算所述零空间矩阵， 其中， β 为所述零空间矩阵， H为所述干扰信道矩阵。

需要说明的是， D2D发射端和上行用户设备共用的每个子载波对 应的每 个上行干扰信道的零空间矩阵都需要计算。

处理单元 303， 用于利用所述零空间矩阵对所述 D2D接收端通过所述第 一子载波接收到的来自 D2D发射端的信号进行处理， 以消除所述信号中来自 所述上行用户设备的干扰信号。

具体地， D2D 接收端可以将其通过所述第一子载波接收到的 来自 D2D 发射端的信号乘上该子载波对应的上行干扰信 道的零空间矩阵， 再进行 D2D 信道检测和信号检测。 由于 D2D的信号检测是在上行干扰信道的零空间中进 行的， 因此， 上行干扰已经被消除。

本发明实施例提供的测量单元 301具体包括： 第一计算子单元 310、 第 二计算子单元 31 1、 选择子单元 312和测量子单元 313。

第一计算子单元 310，用于根据上行用户设备可使用的 DMRS导频序列的 前 个符号， 和实际接收到的第一 DMRS 导频序列的前 个符号， 计算所述 第一 DMRS导频序列的长度。

上行干扰信道可以通过干扰信道矩阵表征， 因此， 为了能够测量上行干 扰信道的干扰信道矩阵， D2D接收端需要知道上行用户设备使用的第一子 载 波， 以及第一子载波使用的第一 DMRS导频符号， 另外， D2D接收端虽然可 以判断出第一 DMRS导频序列的起始位置， 但却无法获知其长度， 因此， 需 要先求出第一 DMRS导频序列的长度， 并根据其长度确定第一 DMRS导频序列 及第一子带， 从而从第一子带中选择第一子载波以及从第一 DMRS导频序列 中选择第一 DMRS导频符号。 其中， 第一子带由所述 D2D发射端和所述上行 用户设备共用的所有子载波组成。

具体地，第一计算子单元 310根据公式 ：！^！^ ^-^；^计算^，其中， ,为所述上行用户设备可能使用的 DMRS导频序列的长度， l≤i≤n， w为具有 不同长度的 DMRS导频序列的种类数量， 上行用户设备可能使用的 DMRS导频 序列即为现有已知的各种导频序列的长度， Γ为由实际接收到的所述第一 DMRS 导频序列的前 个符号组成的 *1维度的列向量， 为由所述上行用 户设备可能使用的 个长度为 的 DMRS导频序列的前 个符号组成的矩阵， _v ^ _[v ^ _V L, ^ _V L, _w 为长度为£,的不同 DMRS 导频序列的个数， 为使 取最小值的 x l维度的列向量， 为 的最小值， 即每确定 一个导频序列长度 A.，可以根据公式^ = min |m |估计出一个使 |m 取最小值的 ， 该最小值用 表示。 通过上述过程计算出所有可能的 后， 可以再根据公式 ; argmin^ EA 计算使 取最小值的 ,， 所述 为所述第一 DMRS导频序列的长度。 第 二计算子单元 311， 用于根据所述第一 DMRS导频序列的长度计算所述第一 DMRS导频序列和第一子带的位置，所述第一子� �由所述 D2D发射端和所述上 行用户设备共用子载波组成。

具体地，第二计算子单元 311根据公式 Y -V ^L X计算使 Y- V ^L X 最小值的 ， 其中， z:为所述第一 DMRS导频序列的长度， 为长度为 z:的 不同 DMRS导频序列的个数， Γ为由实际接收到的所述第一 DMRS导频序列的 前 个符号组成的 *1维度的列向量， ^和^为 x l维度的列向量， r = [ _Xl ,x ₂ ,...,x , 为由所述上行用户设备可使用的 个长度为 z:的 DMRS 导 频 序 列 的 前 个 符 号 组 成 的 矩 阵 ， ， V ^L 'X* - _Xl Vf +x ₂ Vf Vf +...+x _m V , l≤ ≤ 。 计算所述 T中每个元素的模值， 取模值最小的元素 χ,.对应的 ^中的向量 作为所述第一 DMRS导频序列。

由于每个子载波对应 DMRS导频序列的一个符号， 因此， 可以根据第一 DMRS 导频序列的长度 计算上行用户设备使用的第一子带所包含的子 载波 的数目， 从而可以确定第一子带。

选择子单元 312， 用于从所述第一子带中选择所述第一子载波， 从所述 第一 DMRS导频序列中选择所述第一 DMRS导频符号。

测量子单元 313，用于根据所述第一子载波和所述第一 DMRS导频符号测 量所述干扰信道矩阵。

可选地， 所述装置还包括接收单元 304， 用于接收来自 D2D发射端的信 号以及来自所述上行用户设备的信号。 接收单元 304接收到的来自所述 D2D发射端的信号和来自所述上行用户 设备的信号在时间上同歩并且结构一致。 接收单元 304 接收到的来自所述 D2D发射端的信号和来自所述上行用户设备的信 号中的 DMRS导频序列的位 置不重合。

优选地， 为了能够更好的进行上行用户设备的上行干扰 信道检测， 接收 单元 304接收到的来自所述上行用户设备的信号中， 在有 DMRS导频序列的 位置上， 对应的接收到的来自所述 D2D发射端的信号在该位置上静默。

本发明实施例中， D2D接收端根据上行用户设备使用的第一子载波 携带 的第一解调参考信号 DMRS导频符号， 测量所述上行用户设备到 D2D接收端 的上行干扰信道的干扰信道矩阵； 所述第一子载波为 D2D发射端和所述上行 用户设备共用子载波；根据所述干扰信道矩阵 计算所述上行干扰信道的零空 间矩阵； 利用所述零空间矩阵对所述 D2D接收端通过所述第一子载波接收到 的来自 D2D发射端的信号进行处理， 以消除所述信号中来自所述上行用户设 备的干扰信号。 从而当 D2D传输复用上行频谱时， D2D发射端可以不需要考 虑如何在 D2D接收端避免上行用户设备的干扰， 极大简化了 D2D传输对上行 频谱进行感知的需求。 另外， D2D接收端接收到的来自所述 D2D发射端的信 号和来自所述上行用户设备的信号中的 DMRS导频序列的位置不重合， 可以 减小进行上行干扰信道检测时的干扰。

专业人员应该还可以进一歩意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的 各示例的单元及算法歩骤， 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来 实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性， 在上述说明中已经按照功能 一般性地描述了各示例的组成及歩骤。这些功 能究竟以硬件还是软件方式来 执行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每 个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的 功能，但是这种实现不应认为 超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法 的歩骤可以用硬件、处理 器执行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器 ( RAM), 内存、 只读存储器 （R0M)、 电可编程 R0M、 电可擦除可编程 R0M、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-R0M、 或技术领域内所公知的任意其它形式 的存储介质中。

以上所述的具体实施方式， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行 了进一歩详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施方式而 已， 并不用于限定本发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做 的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。