用于无线通信网络中的时间同步的无线通信设备及其中的方法技术

公开了无线通信设备及其中的方法，用于无线通信网络中的时间同步。所述无线通信设备通过基于由所述无线通信设备接收的同步信号执行粗略时间同步来确定第一定时(tc)，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样。所述无线通信设备通过基于所确定的第一定时(tc)和所接收的同步信号执行精细时间同步来确定第二定时(tf)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线通信网络中的时间同步的无线通信设备及其中的方法
本文实施例涉及无线通信设备及其中的方法。具体地，它们涉及基于无线通信网络中专有的同步信号在无线通信设备中执行粗略和精细时间同步两者。
技术介绍
诸如用户设备(UE)等无线通信设备又称例如无线终端、移动终端和/或移动站。UE能够在包括多个移动通信网络在内的无线通信环境中进行无线通信或操作，上述移动通信网络例如是包括第二/第三代(2G/3G)网络、3G长期演进(LTE)网络等在内的蜂窝通信网络。在这些通信网络中，通常在UE中执行由一系列同步阶段组成的小区搜索过程，通过这一系列同步阶段，UE确定对从网络节点接收到的下行链路(DL)信号进行解调以及以正确的定时向网络节点发送上行链路(UL)信号所需的时间和频率参数。例如，在用于LTE的3GPP规范中，为了实现初始UE接入，DL信号传输是强制性的(例如，具有固定且已知的定时或周期或频率位置的同步信号)。具体而言，为了帮助UE执行小区搜索，在每个下行链路分量载波上发送两个特殊信号：主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。3GLTE网络中的时间同步由UE在两个阶段中执行。第一阶段是粗略时间同步，用于通过检测同步信号PSS来获取符号定时。从同步信号获得的粗略时间同步相当粗略，并且具有大的定时误差。第二阶段是精细时间同步，它是基于公共参考信号(CRS)获得的。由于CRS占用比同步信号宽得多的带宽，因此它提供更高得多的定时分辨率。下一代移动通信网络(例如5G网络)目前正在兴起，其中大规模波束成形可能被用作有用的组件。一种预想的解决方案是每个网络节点具有UE能够与其连接的大量固定的窄波束，即所谓的波束网格波束成形(grid-of-beamsbeamforming)。因此，该设计的一个方面是使静态常通信号或波束最小化，以便减少网络节点侧的能量消耗，并减少对由相邻基站或网络节点服务的UE的干扰。因此，CRS可能不再用于5G网络。数据解调依赖于解调参考信号(DMRS)，DMRS仅存在于传输时间间隔(TTI)中，即当存在要在物理下行链路共享信道(PDSCH)上发送给UE的数据时为了进行特定于UE的传输而分配的被调度的时间间隔，并且仅位于分配有PDSCH的资源块(RB)中。因此，3GLTE网络中的现有的时间同步解决方案不能用于下一代移动通信网络。此外，在现有技术解决方案中，同时实现高定时精度和低计算复杂度是不可能的。
技术实现思路
因此，本文的实施例的目的是提供一种针对无线通信网络中的无线通信设备的具有改进性能的时间同步方法。根据本文的实施例的第一方面，该目的通过在无线通信设备中执行的用于无线通信网络中的时间同步的方法来实现。所述无线通信设备通过基于由所述无线通信设备接收的同步信号执行粗略时间同步来确定第一定时，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样。所述无线通信设备通过基于所确定的第一定时和所接收的同步信号执行精细时间同步，来确定第二定时。确定所述第一定时还包括以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择多个定时偏移值；通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计；将频域中的所述信道估计变换到时域；针对每个所选择的定时偏移值，在时域中基于其信道估计来计算信道功率；以及基于所计算的信道功率确定所述第一定时。根据本文的实施例的第二方面，该目的通过用于无线通信网络中的时间同步的无线通信设备来实现。所述无线通信设备被配置为通过基于由所述无线通信设备接收的同步信号执行粗略时间同步来确定第一定时，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样。所述无线通信设备还被配置为通过基于所确定的第一定时和所接收的同步信号执行精细时间同步，来确定第二定时。所述无线通信设备通过被配置为执行以下操作而被配置为确定所述第一定时：以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择多个定时偏移值；通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计；将频域中的所述信道估计变换到时域；针对每个所选择的定时偏移值，在时域中基于其信道估计来计算信道功率；以及基于所计算的信道功率确定所述第一定时。根据本文的实施例的时间同步过程可以包括仅对同步信号执行粗略时间同步和精细时间同步两者。粗略时间同步中的定时偏移的值可以以与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的粒度或小于该长度的粒度来选择，即，该定时偏移的值并非是最精细的分辨率(采样率的1个样本)。因此，要比较的定时偏移的数量可以以与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的因子大大减少，这大大降低了时间同步的计算复杂度。对于任何给定的定时偏移值，执行频域中的信道估计，并将信道估计结果变换回时域。然后，在时域中计算每个所选择的定时偏移值的信道功率，并且基于所计算的信道功率确定第一定时。通过同样基于同一同步信号执行精细时间同步，来进一步细化第一定时。在精细时间同步之后，可以实现高定时精度(原始采样率的1个样本)。因此，根据本文的实施例的时间同步方法具有改进的性能，其同时实现高定时精度和低计算复杂度。附图说明参照附图来更详细地描述本文的实施例的示例，在附图中：图1是示出现有技术时间同步过程的框图。图2是示出根据本文实施例的无线通信设备中的时间同步过程的框图。图3a和图3b是描绘了根据本文实施例的无线通信设备中的方法的实施例的流程图。图4是描绘了根据本文实施例的无线通信设备中的粗略时间同步中的信道估计的一个示例方法的流程图。图5是描述了根据本文实施例的无线通信设备中的计算信道功率的一个示例方法的流程图。图6是描述了根据本文实施例的无线通信设备中的确定第一定时的一个示例方法的流程图。图7是描绘了根据本文实施例的无线通信设备中的精细时间同步中的信道估计的一个示例方法的流程图。图8是描述了根据本文实施例的无线通信设备中的确定第二定时的一个示例方法的流程图。图9是示出了无线通信设备的实施例的示意框图。具体实施方式在以下描述中，术语UE经常用于表示无线通信设备，因此这两个术语在本文中可以互换使用。作为对本文实施例的解释的一部分，将首先参照用于时间同步的现有技术解决方案来确定和讨论一些问题。图1示出了当使用CRS时根据现有技术由UE执行的时间同步过程。如上所述，时间同步的第一阶段是通过检测PSS来获取符号定时。UE必须在没有信道的任何先验知识的情况下检测PSS，因此为了PSS定时检测而在时域中执行非相干相关，以找到与最大相关对应的定时偏移m*M，即，其中i是时间索引，m是定时偏移，N是PSS时域信号长度，y[i]是时刻i在时域中的接收信号，sM[i]是时刻i具有根M副本信号的时域中的PSS。当使用接收信号的30.72Msps的采样率(其与2048的快速傅立叶变换(FFT)大小相对应)时，时域中的PSS信号长度是2048个样本。定时偏移的最精细的分辨率是30.72Msps的采样率的1个样本。由于所涉及的相关操作的较大数量(该数量由所有可能的m值决定)和相关操作的长度(其由PSS时域信号长度N决定)，要达到最精细的符号同步，时域相关的计算复杂度非常高。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在无线通信设备(900)中执行的用于无线通信网络中的时间同步的方法，所述方法包括：通过基于由所述无线通信设备(120)接收的同步信号执行粗略时间同步来确定(310)第一定时tc，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样；以及通过基于所确定的第一定时和所接收的同步信号执行精细时间同步来确定(320)第二定时tf；其中确定(310)所述第一定时包括：以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择(311)多个定时偏移m值；通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值对所接收的同步信号执行信道估计，来获得(312)信道估计；将频域中的所述信道估计变换(313)到时域；针对每个所选择的定时偏移值，基于其在时域中的信道估计来计算(314)信道功率Pm；以及基于所计算的信道功率确定(315)所述第一定时。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在无线通信设备(900)中执行的用于无线通信网络中的时间同步的方法，所述方法包括：通过基于由所述无线通信设备(120)接收的同步信号执行粗略时间同步来确定(310)第一定时tc，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样；以及通过基于所确定的第一定时和所接收的同步信号执行精细时间同步来确定(320)第二定时tf；其中确定(310)所述第一定时包括：以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择(311)多个定时偏移m值；通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值对所接收的同步信号执行信道估计，来获得(312)信道估计；将频域中的所述信道估计变换(313)到时域；针对每个所选择的定时偏移值，基于其在时域中的信道估计来计算(314)信道功率Pm；以及基于所计算的信道功率确定(315)所述第一定时。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定(320)所述第二定时包括：以与所述原始采样率的一个样本相对应的粒度，选择(321)多个定时误差值ε；通过在频域中对所接收的同步信号执行信道估计，来获得(322)信道估计；基于每个所选择的定时误差值来对所述信道估计进行相位旋转(323)；将相位旋转后的信道估计变换(324)到时域；针对每个所选择的定时误差值，在时域中基于其相位旋转后的信道估计来计算(325)信道功率Pε；以及基于针对每个所选择的定时误差值计算出的信道功率来确定(326)所述第二定时。3.根据权利要求2所述的方法，其中当确定(320)所述第二定时时获得(322)信道估计包括：在时域中将所接收的同步信号移位(701)由定时提前参数A调整后的所确定的第一定时，其中所述定时提前参数对应于最大定时误差E；将时域中移位后的同步信号变换(702)到频域；选择(703)与所述同步信号的带宽相对应的子载波的频率分量；以及在频域中将所选择的频率分量与所述同步信号的共轭相乘(704)，以获得所述信道估计。4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中针对每个所选择的定时误差值计算(325)信道功率包括：通过将信道估计在其原始位置处和在多个其相邻位置处进行组合来计算所述信道功率。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中基于针对每个所选择的定时误差值计算出的信道功率来确定(326)所述第二定时包括：通过在针对每个所选择的定时误差值计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定(801)最大定时误差值ε*M；从所确定的第一定时中减去(802)所述最大定时误差值和所述定时提前参数，以获得所述第二定时。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中当确定(310)所述第一定时时获得(312)信道估计还包括：在时域中将所接收的同步信号移位(401)所选择的定时偏移值，；将时域中移位后的同步信号变换(402)到频域；选择(403)与所述同步信号的带宽相对应的子载波的频率分量；以及在频域中将所选择的频率分量与所述同步信号的共轭相乘(404)，以获得针对所选择的定时偏移值的信道估计。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中当确定(310)所述第一定时时计算(314)信道功率包括：针对所选择的定时偏移值在时域中搜索(501)所述信道估计中的峰值位置；以及针对所选择的定时偏移值，通过将其信道估计在所述峰值位置处以及在与所述峰值位置相邻的多个位置处进行组合，来计算(502)所述信道功率。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中确定(315)所述第一定时还包括：通过在针对每个所选择的定时偏移值计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定(601)最大定时偏移值m*M；计算(602)信道重心位置；将所述最大定时偏移值与所述信道重心位置组合(603)以获得所述第一定时。9.一种无线通信设备(900)，用于无线通信网络中的时间同步，所述无线通信设备(900)被配置为：通过被配置为基于由所述无...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亥，李韶华，汪剑锋，郑艳利，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE