專(zhuān)利名稱(chēng)：信道時(shí)延測(cè)量方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其是涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道時(shí)延測(cè)量方法和裝置。
背景技術(shù)：
在各種移動(dòng)通信系統(tǒng)中，信道估計(jì)信息對(duì)于接收性能都有比較大的影響，而多徑信道的時(shí)延測(cè)量值對(duì)多徑信道的信道估計(jì)值又有較大的影響。因此若能準(zhǔn)確的估計(jì)出多徑信道的時(shí)延值，則會(huì)使信道估計(jì)值更準(zhǔn)確，從而提升接收機(jī)性能。以長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)為例，LTE 下行信道估計(jì)常米用 LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error estimation,線(xiàn)性最小均方差估計(jì))算法，其基本思想為:先用LS (Least Square,最小二乘法)算法估計(jì)出LTE下行導(dǎo)頻處的信道估計(jì)值,然后在頻域和時(shí)域分別利用MMSE (Minimum Mean SquareError，最小均方差)算法進(jìn)行頻域和時(shí)域的插值，得到LTE下行信道非導(dǎo)頻處的信道估計(jì)值。在頻域MMSE插值時(shí)需要利用頻域上各個(gè)子載波信道的互相關(guān)性，各個(gè)子載波信道的互相關(guān)信息則是依據(jù)多徑信道時(shí)延測(cè)量值計(jì)算。因此在LTE下行信道估計(jì)中，若能更準(zhǔn)確的估計(jì)出多徑信道的信道時(shí)延值，則能更準(zhǔn)確的獲得各個(gè)子載波信道的互相關(guān)信息，進(jìn)而更準(zhǔn)確的估計(jì)出多徑信道的信道估計(jì)值。LTE系統(tǒng)中，為了便于終端進(jìn)行信道估計(jì)，在每個(gè)子幀均插入了一定量的參考信號(hào)(RS)。每個(gè)參考信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè) OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)符號(hào)和一個(gè)子載波。對(duì)每個(gè)小區(qū)來(lái)說(shuō)，參考信號(hào)為用戶(hù)終端(User Equipment,UE)已知的確定信號(hào)，用戶(hù)終端可以根據(jù)接收到的參考信號(hào)處數(shù)據(jù)估計(jì)出參考信號(hào)處對(duì)應(yīng)的信道響應(yīng)。利用參考信號(hào)處的信道估計(jì)值做時(shí)頻變換，得到信道時(shí)域沖激響應(yīng)，根據(jù)信道時(shí)域沖激響應(yīng)可以得到多徑信道的時(shí)延值。目前公開(kāi)的簡(jiǎn)單易行的多徑信道時(shí)延測(cè)量方法也都是基于參考信號(hào)處的接收信號(hào)進(jìn)行的。圖1是LTE中參考信號(hào)分布的一個(gè)不意圖。為簡(jiǎn)化，圖1中時(shí)間方向只畫(huà)出了一個(gè)子幀的長(zhǎng)度(普通循環(huán)前綴(CP)時(shí))，頻域方向只畫(huà)出了 12個(gè)子載波，且只表示了一個(gè)發(fā)送天線(xiàn)端口上的參考信號(hào)分布情況。圖中陰影部分表示參考信號(hào)所在的位置，實(shí)際情況中對(duì)不同的小區(qū)參考信號(hào)在頻域上會(huì)有不同的偏移量，對(duì)不同的發(fā)射天線(xiàn)端口會(huì)有不同的分布，但各參考信號(hào)之間的相對(duì)位置基本與圖中相似，都采用的是這種離散的參考信號(hào)分布方法。同時(shí)，由于在LTE系統(tǒng)中一般采快速傅里葉變換(FFT)進(jìn)行時(shí)頻變換，所以FFT的長(zhǎng)度大于實(shí)際子載波的個(gè)數(shù)，這些不存在的子載波為虛子載波，在虛子載波上沒(méi)有數(shù)據(jù)也沒(méi)有參考信號(hào)。由于LTE系統(tǒng)中存在虛子載波，虛子載波上不含有任何參考信號(hào)，因而接收端不知道虛子載波的任何信道信息。當(dāng)利用參考信號(hào)信道的頻域沖激響應(yīng)恢復(fù)信道的時(shí)域沖激響應(yīng)時(shí)，由于虛子載波處沒(méi)有參考信號(hào)的頻域沖激響應(yīng)，所以會(huì)造成信道時(shí)域沖激響應(yīng)的不準(zhǔn)和能量泄漏。在現(xiàn)有的方法中，提取頻域信道響應(yīng)時(shí)對(duì)虛子載波的處理是利用系統(tǒng)帶寬內(nèi)兩端RS處的信道響應(yīng)做平均。雖然這對(duì)能量泄露有一定的抑制作用，但仍然會(huì)造成較大的能量泄漏使信道的時(shí)域沖激響應(yīng)不準(zhǔn)，導(dǎo)致測(cè)得的時(shí)延誤差較大，從而影響接收機(jī)性倉(cāng)泛。LTE系統(tǒng)中的上述問(wèn)題也存在于其他OFDM系統(tǒng)或MMO (多輸入多輸出)-OFDM系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的信道時(shí)延測(cè)量方法和裝置，以更準(zhǔn)確地估計(jì)出信道的時(shí)延測(cè)量值。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是一種信道時(shí)延測(cè)量方法，包括以下步驟:獲得參考信號(hào)處信道的頻域信道響應(yīng)；從信道的多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)；判斷子載波位置是否是參考信號(hào)所在位置；如果子載波位置是參考信號(hào)所在位置，則直接從信道估計(jì)中提取對(duì)應(yīng)的頻域信道響應(yīng)并進(jìn)行合并；如果子載波位置不是參考信號(hào)所在位置，則判斷該子載波是否是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波；如果該子載波是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，以距離該子載波最近的參考信號(hào)處頻域信道響應(yīng)近似并進(jìn)行合并；如果該子載波不是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，利用系統(tǒng)帶寬兩端參考信號(hào)處的頻域信道響應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)性插值得到；獲得提取的頻域信道響應(yīng)；對(duì)頻域信道響應(yīng)做快速傅立葉逆變換，以得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)；計(jì)算時(shí)域信道沖激響應(yīng)的抽頭功率；根據(jù)抽頭功率計(jì)算收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的抽頭門(mén)限；以及確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的信道時(shí)延。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，是使用最小二乘算法估計(jì)出參考信號(hào)處信道的頻域信道響應(yīng)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，從信道多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)的步驟包括，每隔若干個(gè)子載波提取頻域響應(yīng)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的信道時(shí)延的步驟包括:針對(duì)每個(gè)時(shí)隙分別確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的時(shí)延擴(kuò)展；以及對(duì)各天線(xiàn)對(duì)的時(shí)延估計(jì)進(jìn)行平均。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述方法是在含虛子載波的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)接收機(jī)中執(zhí)行。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述方法是在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)接收機(jī)中執(zhí)行。本發(fā)明還提出一種信道時(shí)延測(cè)量裝置，包括:用于獲得參考信號(hào)處信道的頻域信道響應(yīng)的裝置；用于從信道的多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)的裝置；用于判斷子載波位置是否是參考信號(hào)所在位置的裝置；用于如果子載波位置是參考信號(hào)所在位置，則直接從信道估計(jì)中提取對(duì)應(yīng)的頻域信道響應(yīng)并進(jìn)行合并的裝置；用于如果子載波位置不是參考信號(hào)所在位置，則判斷該子載波是否是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波的裝置；用于如果該子載波是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，以距離該子載波最近的參考信號(hào)處頻域信道響應(yīng)近似并進(jìn)行合并的裝置；用于如果該子載波不是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，利用系統(tǒng)帶寬兩端參考信號(hào)處的頻域信道響應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)性插值得到的裝置；用于獲得提取的頻域信道響應(yīng)的裝置；用于對(duì)頻域信道響應(yīng)做快速傅立葉逆變換，以得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)的裝置；用于計(jì)算時(shí)域信道沖激響應(yīng)的抽頭功率的裝置；用于根據(jù)抽頭功率計(jì)算收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的抽頭門(mén)限的裝置；以及用于確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的信道時(shí)延的裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案在提取信道頻域沖激響應(yīng)時(shí)，如果為虛子載波，則利用系統(tǒng)帶寬內(nèi)兩端參考信號(hào)處的信道響應(yīng)做線(xiàn)性插值得到，這有助于減少虛子載波處信道頻域響應(yīng)值與實(shí)際信道頻域響應(yīng)值的誤差，同時(shí)虛子載波和非虛子載波相鄰處不會(huì)有不連續(xù)的跳變。這樣能更有效地減少?gòu)念l域變換到時(shí)域時(shí)的能量泄露量，提高時(shí)域信道沖激響應(yīng)的準(zhǔn)確度，進(jìn)而更好地估計(jì)出多徑信道時(shí)延，提高信道估計(jì)的準(zhǔn)確度，使接收機(jī)性能得到提升。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中:圖1示出LTE系統(tǒng)中參考信號(hào)分布示意圖。圖2示出本發(fā)明一實(shí)施例的信道時(shí)延測(cè)量方法流程圖。圖3示出用以執(zhí)行本發(fā)明一實(shí)施例的信道時(shí)延測(cè)量方法的裝置示意圖。圖4-圖6示出采用本發(fā)明實(shí)施例和現(xiàn)有方案的信道時(shí)延測(cè)量性能對(duì)比。圖7示出采用本發(fā)明實(shí)施例和現(xiàn)有方案的接收機(jī)性能對(duì)比。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的下述實(shí)施例描述信道時(shí)延測(cè)量方法，這一方法適用于各種正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)和多輸入多輸出-正交頻分復(fù)用(MIM0-0FDM)系統(tǒng)，例如長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)。這一方法可以在含虛子載波的 OFDM系統(tǒng)接收機(jī)中執(zhí)行，以更準(zhǔn)確的估計(jì)出多徑信道的時(shí)延值。對(duì)接收機(jī)來(lái)說(shuō)，由于參考信號(hào)位置的發(fā)送信號(hào)是已知的，假設(shè)為，若各參考信號(hào)位置的頻域信道沖激響應(yīng)表示為合^:^，則:
_4]
k J其中rG {0,1}, p G {0，l}，r為接收天線(xiàn)端口，p為發(fā)送天線(xiàn)端口，為參考信號(hào)位置處的頻域接收數(shù)據(jù)。圖2示出本發(fā)明一實(shí)施例的信道時(shí)延測(cè)量方法流程圖。參照?qǐng)D2所示，這一流程描述如下:步驟201，獲得參考信號(hào)處信道的頻域信道響應(yīng)估計(jì)。例如，可以使用LS (最小二乘)算法根據(jù)參考信號(hào)進(jìn)行估計(jì)，得到頻域信道響應(yīng)
11LS °步驟202，從信道多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)。在此，從接收機(jī)FFT的長(zhǎng)度N中，每間隔若干個(gè)(例如AN)個(gè)子載波提取頻域信道響應(yīng)/￠/)
o在步驟203，判斷提取的子載波位置是否為參考信號(hào)RS所在位置。如果提取的子載波位置為參考信號(hào)所在的位置，則如步驟205，直接從信道估計(jì)(如G {0,1},P G {0,1})中提取對(duì)應(yīng)的頻域信道響應(yīng)并進(jìn)行合并。如果提取的子載波不在參考信號(hào)所在位置，則進(jìn)一步在步驟204判斷該子載波是否為系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，如果該子載波為系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，則進(jìn)入步驟206以距離該子載波最近的參考信號(hào)處頻域信道響應(yīng)近似并進(jìn)行合并。如果提取的子載波為虛子載波(即非系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波)，則在步驟207利用系統(tǒng)帶寬兩端參考信號(hào)處的頻域信道響應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)性插值得到。因而，在步驟208提取的信道頻域沖激響應(yīng)。其示例為:
權(quán)利要求
1.一種信道時(shí)延測(cè)量方法，包括以下步驟: 獲得參考信號(hào)處信道的頻域信道響應(yīng)； 從信道的多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)； 判斷子載波位置是否是參考信號(hào)所在位置； 如果子載波位置是參考信號(hào)所在位置，則直接從信道估計(jì)中提取對(duì)應(yīng)的頻域信道響應(yīng)并進(jìn)行合并； 如果子載波位置不是參考信號(hào)所在位置，則判斷該子載波是否是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波； 如果該子載波是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，以距離該子載波最近的參考信號(hào)處頻域信道響應(yīng)近似并進(jìn)行合并； 如果該子載波不是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，利用系統(tǒng)帶寬兩端參考信號(hào)處的頻域信道響應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)性插值得到； 獲得提取的頻域信道響應(yīng)； 對(duì)頻域信道響應(yīng)做快速傅立葉逆變換，以得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)； 計(jì)算時(shí)域信道沖激響應(yīng)的抽頭功率； 根據(jù)抽頭功率計(jì)算收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的抽頭門(mén)限；以及 確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的信道時(shí)延。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用最小二乘算法估計(jì)出參考信號(hào)處信道的頻域信道響應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從信道多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)的步驟包括，每隔若干個(gè)子載波提取頻域響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的信道時(shí)延的步驟包括: 針對(duì)每個(gè)時(shí)隙分別確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的時(shí)延擴(kuò)展；以及 對(duì)各天線(xiàn)對(duì)的時(shí)延估計(jì)進(jìn)行平均。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，是在含虛子載波的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)接收機(jī)中執(zhí)行。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，是在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)接收機(jī)中執(zhí)行。
7.一種信道時(shí)延測(cè)量裝置，包括: 用于獲得參考信號(hào)處信道的頻域信道響應(yīng)的裝置； 用于從信道的多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)的裝置； 用于判斷子載波位置是否是參考信號(hào)所在位置的裝置； 用于如果子載波位置是參考信號(hào)所在位置，則直接從信道估計(jì)中提取對(duì)應(yīng)的頻域信道響應(yīng)并進(jìn)行合并的裝置； 用于如果子載波位置不是參考信號(hào)所在位置，則判斷該子載波是否是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波的裝置； 用于如果該子載波是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，以距離該子載波最近的參考信號(hào)處頻域信道響應(yīng)近似并進(jìn)行合并的裝置； 用于如果該子載波不是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，利用系統(tǒng)帶寬兩端參考信號(hào)處的頻域信道響應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)性插值得到的裝置；用于獲得提取的頻域信道響應(yīng)的裝置； 用于對(duì)頻域信道響應(yīng)做快速傅立葉逆變換，以得到時(shí)域信道沖激響應(yīng)的裝置； 用于計(jì)算時(shí)域信道沖激響應(yīng)的抽頭功率的裝置； 用于根據(jù)抽頭功率計(jì)算收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的抽頭門(mén)限的裝置；以及 用于確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的信道時(shí)延的裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的用于從信道多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)的裝置是每隔若干個(gè)子載波提取頻域響應(yīng)。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的用于確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的信道時(shí)延的裝置進(jìn)一步包括: 用于針對(duì)每個(gè)時(shí)隙分別確定收、發(fā)天線(xiàn)對(duì)的時(shí)延擴(kuò)展的裝置；以及 用于對(duì)各天線(xiàn)對(duì)的時(shí)延估計(jì)進(jìn)行平均的裝置。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，是包含在含虛子載波的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)接收機(jī)中。
11.如權(quán)利要求7所述 的裝置，其特征在于，是包含在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)接收機(jī)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信道時(shí)延測(cè)量方法和裝置。在該方法中，從信道的多個(gè)子載波處提取頻域信道響應(yīng)，并判斷子載波位置是否是參考信號(hào)所在位置；如果子載波位置是參考信號(hào)所在位置，則直接從信道估計(jì)中提取對(duì)應(yīng)的頻域信道響應(yīng)并進(jìn)行合并；如果子載波位置不是參考信號(hào)所在位置，則判斷該子載波是否是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波；如果該子載波是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，以距離該子載波最近的參考信號(hào)處頻域信道響應(yīng)近似并進(jìn)行合并；如果該子載波不是系統(tǒng)帶寬內(nèi)的子載波，利用系統(tǒng)帶寬兩端參考信號(hào)處的頻域信道響應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)性插值。從而，本發(fā)明能夠更好地估計(jì)出多徑信道時(shí)延。
文檔編號(hào)H04L27/26GK103188189SQ20111044557
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者廖偉, 康國(guó)慶, 鄧瑞楠 申請(qǐng)人:聯(lián)芯科技有限公司