[发明专利]正交频分复用系统的干扰检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是涉及一种正交频分复用系统的干扰检测方法及系统。

背景技术

当前出现了一些免许可系统，比如WRAN、WLAN等系统。这系统的特征是其工作频段是不需要授权的。在工作频段内，这些免许可系统需要和授权系统进行共存，比如WRAN系统需要和授权系统DTV进行共存。免许可系统首先不能对许可系统进行干扰，当一旦发现许可、授权系统使用某个频段时，免许可系统必须无条件的退出该频段，并跳转到其他的频段上继续工作。这种工作模式，也就是通常说的频谱池(SP)系统，许可用户(LU)具有使用频谱的优先权利，免许可用户(也叫RU租借用户，SU第二用户)在不影响LU的前提下可以使用这些频段。

另外，在实现上述功能时，LU用户是没有业务检测RU用户信号的，也就是当RU用户不存在。RU用户承担了不对LU用户造成干扰的所有义务。

WRAN网络是一种新兴的网络技术，为偏远地区、较低密度人口地区提供高带宽大范围的覆盖。WRAN系统是一种免许可运营(license-exempt operation)的系统，WRAN网络使用认知无线电技术，寻找LU(许可用户)的空闲频带进行通信。比如在DTV(无线数字电视)的VHF/UHF等许可频带中，寻找没有被占用的频段来作为WRAN网络的承载频段。

当前的WRAN系统的物理技术使用基于TDD的正交频分复用多址OFDMA技术进行通信。每个帧结构分为两个子帧，一个下行子帧，经过一个保护时间(可以插入TRG或者SSS滑动自共存时隙)，后面跟着一个上行的子帧。其中下行子帧包含一个Preamble，CPE可以用来进行同步和信号估计；然后是FCH，帧控制头，用来承载当前帧的信息，比如当前帧中是否包含US-MAP消息，DS-MAP消息、UCD消息，DCD消息；其中US-MAP和DS-MAP分别用来给各CPE分配下行和上行信道分配。

在每帧里面，从下行子帧到上行子帧之间插入一个TTG保护时隙，该时隙的主要作用是为了BS的RF(射频)可以有充足的时间由发送转变为接收。同样，对于当前帧的上行子帧和下一帧的下行子帧之间也有一个RTG保护时隙，该保护时隙主要是为了确保BS能够接收所有CPE的信号。

WRAN为了检测LU用户的信号，使用QP(静默时间)来专门检测LU用户信号。比如在某些帧的TTG或者RTG中调度QP(静默时间)来专门检测用户信号。这种调度一般使用能量检测进行快速检测，所以调度时间非常短。在快速检测到某个子带存在干扰后，再后续的某个帧中调度一个时间较长的QP，进一步检测LU用户信号的特征，便于确定LU用户的类型。

QP的插入，要求整个系统在QP期间都保持静默，因此存在如下缺点：

1)对系统的调度提出了较高的要求；

2)QP时间很短，虽然QP之间保持静默，如果存在多径，QP也不能太短。例如有的QP调度为几十微秒到几百微秒，在大覆盖范围WRAN，其多径延迟是可能达到这个时间，或者吞噬部分QP时间，造成干扰检测结果不准确。

3)使用QP，浪费了系统的通信时间，降低了系统使用效率。

4)检测的及时性和QP的调度周期有关系的。QP调度频繁，才能保证对LU信号检测的及时性；但是QP调度频繁，又造成了对系统的资源的浪费，从而降低了系统使用效率。

在许多技术中(例如CDMA系统，正交频分复用OFDM系统)，干扰检测技术有使用星座图上的坐标误差平方的期望值计算干扰和噪音的功率：

σ²＝E[(Y_k，i-X_k，i)²]

这里，Y_k，i是接收的数据，已经经过均衡的接收信号；而X_k，i是已知的发送信号。

对于正交频分复用OFDM系统而言，假定发送机在i时刻在子载波k发送的信号为X_k，i；H_k，i在i时刻在子载波k的信道；Y_k，i是本系统接收机在i时刻在子载波k接收信号，I_k，i是其他系统发送机在i时刻在子载波k上的干扰信号。其关系如下：

Y_k，i＝X_k，i×H_k，i+I_k，i+n_k，i