一种高速移动信道下宽带专网的可靠传输方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的高速移动信道下宽带专网的传输方法，用户终端以一定的导频插值间隔，在宽带协议规定的用于发送数据的符号的子载波上进行打孔，插入预设的高速辅助导频参考序列，并将打孔后的频域数据信号转换为射频信号发送至无线基站；无线基站对射频信号进行解析，提取常规导频符号和高速辅助导频符号，并分别根据本地已知的常规导频参考信息和高速辅助导频参考信息进行精确的信道估计，以及高速场景的频偏估计，解决了现有技术中导频资源受限导致的高速移动信道下频偏估计的相位模糊问题，以及信道估计的时域插值精度问题，提高了高速信道的解调性能，保证数据的可靠传输。

【技术实现步骤摘要】
一种高速移动信道下宽带专网的可靠传输方法及装置
本专利技术涉及无线通信物理层数字信号处理
，更具体的，涉及一种高速移动信道下宽带专网的可靠传输方法及装置。
技术介绍
宽带LTE由于具有频谱效率高，网络延迟小，支持实时图像传输等优势在专网应用中越来越广泛。然而专网应用场景包括高速列车调度系统、轨道交通调度系统等。面对如此高速场景下大多普勒频移引起的恶劣的无线通信环境，物理层上行共享信道PUSCH传输性能受到了极大的挑战，容易出现无法解调数据、短期掉话甚至脱网，严重影响通信质量，无法满足专网高可靠性的基本要求。UE高速移动一方面引起接收信号的频偏效应，使得接收机需要实时调整本地振荡器的频率以补偿和跟踪信号的频率变化，如果多普勒频移一旦超过接收机频率跟踪的范围，频偏估计和补偿将产生相位模糊，最终导致解调失败；另一方面带来多普勒扩展导致信道时变效应，需要接收机实时跟踪信道状态的变化以做出准确的均衡来抵消信道衰落效应。准确的频率偏差以及信道状态信息获取需要足够的导频符号辅助。然而，协议规定的导频资源的时域间隔已经固定，随着UE移动速度的增加，这种导频资源往往不足以支持接收机获得准确的信道状态信息，最终由于时域导频资源受限，接收机性能严重恶化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种高速移动信道下宽带专网的传输方法及装置，通过子载波打孔的方式插入高速辅助导频参考信息，进行精确的信道估计，提高宽带专网在高速信道下的解调能力。具体技术方案如下：一种高速移动信道下宽带专网的传输方法，应用于无线基站，包括：接收来自用户终端的射频信号，并对所述射频信号进行解析，得到常规导频符号和高速辅助导频符号；根据本地已知的常规导频参考信息对所述常规导频符号进行信道估计，得到常规导频符号的信道估计值；依据所述本地已知的高速辅助导频参考信息对所述高速辅助导频符号的特定子载波进行信道估计，并根据特定子载波的信道估计值和高速辅助导频插值间隔得到其他子载波位置的信道估计值，从而得到高速辅助导频符号的信道估计值；根据所述常规导频符号与高速辅助导频符号的信道估计值，获取导频符号间的相干系数矩阵，所述导频符号间的相干系数矩阵中包括导频符号间的相干系数；依据所述导频符号间的相干系数，计算所述用户终端的最大多普勒频移；根据所述用户终端的最大多普勒频移，计算最优导频插值间隔；将所述最优导频差值间隔通过下行信道发送到所述用户终端中，使所述用户终端根据所述最优导频插值间隔同步更新高速辅助导频插值间隔。优选的，所述接收来自用户终端的射频信号，并对所述射频信号进行解析，得到常规导频符号和高速辅助导频符号，包括：接收来自用户终端的射频信号，根据宽带协议规定的常规导频符号的位置，对所述射频信号进行解析，提取常规导频符号；按照与所述用户终端约定的高速辅助导频插值间隔，对所述射频信号进行解析，得到所述用户终端在子载波上的打孔位置；根据所述打孔位置提取所述用户终端在所述打孔位置插入的高速辅助导频符号。优选的，在所述得到高速辅助导频符号的信道估计值，之后还包括：对所述常规导频符号与所述高速辅助导频符号的各个所述子载波位置的信道估计值求相干累加和，计算高速场景的频率偏差估计值，并根据所述高速场景的频率偏差估计值对所述射频信号进行补偿。优选的，在所述依据所述导频符号间的相干系数，计算所述用户终端的最大多普勒频移，之后还包括：根据所述用户终端的最大多普勒频移、所述导频符号间的相干系数矩阵，以及导频符号的信道估计值，进行多阶的维纳滤波插值，得到非导频符号的信道估计值，并根据所述非导频符号的信道估计值，对所述射频信号进行解调。优选的，所述根据所述用户终端的最大多普勒频移、所述导频符号间的相干系数矩阵，以及导频符号的信道估计值，进行多阶的维纳滤波插值，得到非导频符号的信道估计值，包括：根据所述用户终端的最大多普勒频移和非导频符号与导频符号间的时间间隔，计算非导频符号与导频符号间的相干系数矩阵；根据所述非导频符号与导频符号间的相干系数矩阵、所述导频符号间的相干系数矩阵，以及噪声方差，计算维纳滤波系数；根据所述维纳滤波系数和导频符号的信道估计值，计算非导频符号的信道估计值。一种高速移动信道下宽带专网的传输装置，应用于无线基站，包括：解析单元，用于接收来自用户终端的射频信号，并对所述射频信号进行解析，得到常规导频符号和高速辅助导频符号；第一估计单元，用于根据本地已知的常规导频参考信息对所述常规导频符号进行信道估计，得到常规导频符号的信道估计值；第二估计单元，用于依据所述本地已知的高速辅助导频参考信息对所述高速辅助导频符号的特定子载波进行信道估计，并根据特定子载波的信道估计值和高速辅助导频插值间隔得到其他子载波位置的信道估计值，从而得到高速辅助导频符号的信道估计值；获取单元，用于根据所述常规导频符号与高速辅助导频符号的信道估计值，获取导频符号间的相干系数矩阵，所述导频符号间的相干系数矩阵中包括导频符号间的相干系数；第一计算单元，用于依据所述导频符号间的相干系数，计算所述用户终端的最大多普勒频移；第二计算单元，用于根据所述用户终端的最大多普勒频移，计算最优导频插值间隔；插值间隔反馈单元，用于将所述最优导频差值间隔通过下行信道发送到所述用户终端中，使所述用户终端根据所述最优导频插值间隔同步更新高速辅助导频插值间隔。优选的，所述解析单元包括：第一解析子单元，用于接收来自用户终端的射频信号，根据宽带协议规定的常规导频符号的位置，对所述射频信号进行解析，提取常规导频符号；第二解析子单元，用于按照与所述用户终端约定的高速辅助导频插值间隔，对所述射频信号进行解析，得到所述用户终端在子载波上的打孔位置；获取子单元，用于根据所述打孔位置提取所述用户终端在所述打孔位置插入的高速辅助导频符号。优选的，所述装置还包括：高速频偏估计单元，用于对所述常规导频符号与所述高速辅助导频符号的各个所述子载波位置的信道估计值求相干累加和，计算高速场景的频率偏差估计值，并根据所述高速场景的频率偏差估计值对所述射频信号进行补偿。优选的，所述装置还包括：维纳滤波插值单元，用于根据所述用户终端的最大多普勒频移、所述导频符号间的相干系数矩阵，以及导频符号的信道估计值，进行多阶的维纳滤波插值，得到非导频符号的信道估计值，并根据所述非导频符号的信道估计值，对所述射频信号进行解调。一种高速移动信道下宽带专网的传输方法，应用于用户终端，包括：确定高速辅助导频插值间隔；根据所述高速辅助导频插值间隔，在宽带协议规定的用于发送数据的符号的子载波上进行打孔，插入预设的高速辅助导频参考序列，得到打孔后的频域数据信号；将所述打孔后的频域数据信号转换为射频信号，以供发送至无线基站。优选的，所述确定高速辅助导频插值间隔，包括：判断在预设时间段内是否接收到无线基站发送的最优导频插值间隔；若是，将所述最优导频插值间隔确定为高速辅助导频插值间隔；若否，将与所述无线基站预先约定的导频插值间隔确定为高速辅助导频插值间隔。一种高速移动信道下宽带专网的传输装置，应用于用户终端，包括：确定单元，用于确定高速辅助导频插值间隔；插入单元，用于根据所述高速辅助导频插值间隔，在宽带协议规定的用于发送数据的符号的子载波上进行打孔，插入预设的高速辅助导频参考序列，得到打孔后的频域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速移动信道下宽带专网的传输方法，其特征在于，应用于无线基站，包括：接收来自用户终端的射频信号，并对所述射频信号进行解析，得到常规导频符号和高速辅助导频符号；根据本地已知的常规导频参考信息对所述常规导频符号进行信道估计，得到常规导频符号的信道估计值；依据所述本地已知的高速辅助导频参考信息对所述高速辅助导频符号的特定子载波进行信道估计，并根据特定子载波的信道估计值和高速辅助导频插值间隔得到其他子载波位置的信道估计值，从而得到高速辅助导频符号的信道估计值；根据所述常规导频符号与高速辅助导频符号的信道估计值，获取导频符号间的相干系数矩阵，所述导频符号间的相干系数矩阵中包括导频符号间的相干系数；依据所述导频符号间的相干系数，计算所述用户终端的最大多普勒频移；根据所述用户终端的最大多普勒频移，计算最优导频插值间隔；将所述最优导频差值间隔通过下行信道发送到所述用户终端中，使所述用户终端根据所述最优导频插值间隔同步更新高速辅助导频插值间隔。

【技术特征摘要】
1.一种高速移动信道下宽带专网的传输方法，其特征在于，应用于无线基站，包括：接收来自用户终端的射频信号，并对所述射频信号进行解析，得到常规导频符号和高速辅助导频符号；根据本地已知的常规导频参考信息对所述常规导频符号进行信道估计，得到常规导频符号的信道估计值；依据所述本地已知的高速辅助导频参考信息对所述高速辅助导频符号的特定子载波进行信道估计，并根据特定子载波的信道估计值和高速辅助导频插值间隔得到其他子载波位置的信道估计值，从而得到高速辅助导频符号的信道估计值；根据所述常规导频符号与高速辅助导频符号的信道估计值，获取导频符号间的相干系数矩阵，所述导频符号间的相干系数矩阵中包括导频符号间的相干系数；依据所述导频符号间的相干系数，计算所述用户终端的最大多普勒频移；根据所述用户终端的最大多普勒频移，计算最优导频插值间隔；将所述最优导频差值间隔通过下行信道发送到所述用户终端中，使所述用户终端根据所述最优导频插值间隔同步更新高速辅助导频插值间隔。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自用户终端的射频信号，并对所述射频信号进行解析，得到常规导频符号和高速辅助导频符号，包括：接收来自用户终端的射频信号，根据宽带协议规定的常规导频符号的位置，对所述射频信号进行解析，提取常规导频符号；按照与所述用户终端约定的高速辅助导频插值间隔，对所述射频信号进行解析，得到所述用户终端在子载波上的打孔位置；根据所述打孔位置提取所述用户终端在所述打孔位置插入的高速辅助导频符号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述得到高速辅助导频符号的信道估计值，之后还包括：对所述常规导频符号与所述高速辅助导频符号的各个所述子载波位置的信道估计值求相干累加和，计算高速场景的频率偏差估计值，并根据所述高速场景的频率偏差估计值对所述射频信号进行补偿。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述依据所述导频符号间的相干系数，计算所述用户终端的最大多普勒频移，之后还包括：根据所述用户终端的最大多普勒频移、所述导频符号间的相干系数矩阵，以及导频符号的信道估计值，进行多阶的维纳滤波插值，得到非导频符号的信道估计值，并根据所述非导频符号的信道估计值，对所述射频信号进行解调。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户终端的最大多普勒频移、所述导频符号间的相干系数矩阵，以及导频符号的信道估计值，进行多阶的维纳滤波插值，得到非导频符号的信道估计值，包括：根据所述用户终端的最大多普勒频移和非导频符号与导频符号间的时间间隔，计算非导频符号与导频符号间的相干系数矩阵；根据所述非导频符号与导频符号间的相干系数矩阵、所述导频符号间的相干系数矩阵，以及噪声方差，计算维纳滤波系数；根据所述维纳滤波系数和导频符号的信道估计值，计算非导频符号的信道估计值。6.一种高速移动信道下宽带专网的传输装置，其特征在于，应用于无线基站，包括：解析单元，用于接收来自用户终端的射频信号，并对所述射频信号进行解析，得到常规导频符号和高速辅助导频符号；第一估计单元，用于根据本地已知的常规导频参考信息对所述常规导频符号进行信道估计，得到常规导频符号的信道估计值；第二估计单元，用于依据所述本地已知的高速辅助导频参考信息对所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁尧，李鹏，辛小枫，
申请(专利权)人：海能达通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44