使用正交时间频率空间调制的导频信号的信道获取制造技术

用于在正交时间、频率和空间(OTFS)通信系统中执行信道估计的技术包括：接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号，其中，导频信号部分包括OTFS域中复用在一起的多个导频信号；基于最小均方误差(MMSE)优化标准在时频域中执行二维信道估计；以及使用从二维信道估计获得的信道估计来恢复信息比特。

Channel Acquisition of Pilot Signals Using Orthogonal Time-Frequency-Space Modulation

The techniques used to perform channel estimation in orthogonal time, frequency and space (OTFS) communication systems include: receiving wireless signals including data signal and pilot signal parts, in which pilot signal parts include multiple pilot signals multiplexed in OTFS domain; performing two-dimensional channel estimation in time-frequency domain based on minimum mean square error (MMSE) optimization criteria; and using binary channel estimation from OTFS domain. The channel estimation obtained by dimensional channel estimation is used to recover information bits.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用正交时间频率空间调制的导频信号的信道获取相关申请的交叉引用本专利文件要求于2016年3月31日提交的专利技术名称为“CHANNELACQUISITIONUSINGORTHOGONALTIMEFREQUENCYSPACEMODULATEDPILOTSIGNALS(使用正交时间频率空间调制的导频信号的信道获取)”的第62/316,437号美国临时申请的优先权。上述专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利文件涉及无线通信，更具体地，涉及正交时间频率空间(OTFS)域调制信号的接收器侧处理。
技术介绍
由于无线用户设备数量以及这些设备可生成或消耗的无线数据量的爆炸性增长，当前的无线通信网络正在快速耗尽带宽以适应数据流量的这种高增长并且为用户提供高质量的服务。电信行业正致力于提出能够满足无线设备和网络的性能需求的下一代无线技术。
技术实现思路
本文件公开了用于从包括OTFS导频信号的接收到的信号执行信道估计或信道获取的接收器侧技术。在一个示例性方面，公开了用于从接收到的信号恢复信息比特的无线通信方法，该方法是由无线通信接收器实现的。该方法包括：接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号，其中，导频信号部分包括在正交时间频率空间(OTFS)域中复用在一起的多个导频信号；基于最小均方误差(MMSE)优化标准在时频域中执行二维信道估计；以及使用从二维信道估计获得的信道估计来恢复信息比特。在另一示例性方面，公开了用于从接收到的信号中恢复信息比特的技术，该技术是由无线通信接收器实现的。该技术包括：在通信信道上接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号，其中，导频信号部分包括在正交时间频率空间(OTFS)域中复用在一起的多个导频信号；将接收的无线信号变换为延迟时域信号；应用延迟时域掩码以将对于延迟时域信号的多个导频信号的贡献中的每个分离成对应的单独接收导频信号贡献；使用单独接收导频信号贡献来估计多个导频信号的延迟时域位置处的通信信道估计；以及内插通信信道估计以获得整个通信信道估计。在又一示例性方面，公开了用于从接收到的信号中恢复信息比特的无线通信方法，该方法是由无线通信接收器实现的。该方法包括：在通信信道上接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号，其中，导频信号部分包括在正交时间频率空间(OTFS)域中复用在一起的多个导频信号；通过应用二维辛傅里叶变换将接收到的无线信号变换为延迟多普勒域信号；应用延迟多普勒域掩码以将对于时频域信号的多个导频信号的贡献中的每个分离成对应的单独接收导频信号贡献；使用单独接收导频信号贡献来估计多个导频信号的延迟多普勒域位置处的通信信道估计；以及内插通信信道估计以获得整个通信信道估计。本专利文献中描述了这些和其他特征。附图说明本文中所描述的附图用于提供对本申请的进一步的理解并构成本申请的一部分。示例实施例及其图示用于解释技术，而不是限制其范围。图1示出示例性通信网络。图2是示出时频网格分解为三个部分的示例性分解的图。图3是示出内插问题的示例的图。在下行链路信道子网格上接收失真的导频之后，远程装置估计数据网格的过去部分上的信道。图4是示出预测问题的示例的图。远程装置估计数据网格的未来部分上的信道。图5是示出时频域中的信道的示例的图。图6是示出延迟多普勒域中的信道的示例的图。图7是示出延迟时域中的信道的示例的图。图8示出延迟多普勒平面上的线性调频序列的示例。平面的跨度在延迟维度中是1/df并且在多普勒维度中是1/(Ndt)。图9是示出在延迟时域中由单个远程装置的天线接收到的信号的示例的图。图10是示出示例性内插问题的图。左图：在导频子网格上测量到的信道响应。右图：期望的信道响应。图11是示出一维内插问题的示例的图。对于每个延迟值τ，使用导频子网格上的信道值来估计数据网格上的信道。图12是示出三次样条内插的结果的示例的图。上图：示出完整样条。下图：放大到期望进行信道估计的区域。样条提供出色的信道估计器。图13示出了具有比多普勒周长大的延迟周长的环的示例。图14示出当k＝N-1且M＝1时的导频(红色)和数据(绿色)的t-f平面的示例。图15是示出在延迟多普勒平面中的8个导频(4×2)的封包的示例的图。图16示出在延迟多普勒平面中在网格点(5+i50,9+j18)中具有20个导频的示例性实施例，其中，i＝0至49，j＝0,1。图17是图16中的示例性导频的放大图。图18是示出在通过具有两个延迟多普勒路径(示出4个导频)的信道之后的接收导频的示例的图。图19示出了高于-40dB的接收导频峰值的接收信号水平的标记的示例。图20示出t-f网格的示例，其示出与数据(绿色)复用的两个时频封包的基准信号(红色、紫色)的位置。图21示出在通过具有两个延迟多普勒路径(示出2个导频)的信道之后的接收导频的示例。图22示出了接收到的导频峰值高于-40dB的接收到的信号水平的标记的示例。图23示出在t-f平面中所示的图14的导频P1和P2的实部的示例。图24示出示例性无线通信接收方法的流程图。图25示出另一示例性无线通信接收方法的流程图。图26示出另一示例性无线通信接收方法的流程图。图27示出无线收发器设备的示例。最佳实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对各种实施例进行详细说明。除非另有说明，否则本文件的实施例和实施例中的特征可彼此组合。目前的无线技术预期无法满足无线通信中不断增长的需求。许多行业组织已开始致力于对下一代无线信号互操作性标准进行标准化。由第三代合作伙伴计划(3GPP)致力的第五代(5G)是一个这样的示例，并且其在整个文件中使用以用于解释的目的。然而，所公开的技术可在其他无线网络和系统中使用。本文件中使用章节标题以提高描述的可读性，并且不以任何方式将讨论仅限于各个章节。图1示出可实现所公开的技术的示例性通信网络100。网络100可包括基站发送器，基站发送器向一个或多个接收器102发送无线信号s(t)(下行链路信号)，接收到的信号被表示为r(t)，其可位于各种位置中，包括建筑物内部或外部以及移动车辆中。接收器可向通常位于无线发送器附近的基站发送上行链路传输。本文中描述的技术可在接收器102处实施。如本文中所解释的，可以不同方式执行包括OTFS导频和数据的无线信号的信道获取或信道估计。在一些实施例中，OTFS导频信号可为例如OTFS域脉冲的形式。1.引言本文公开了使用基于OTFS的导频的不同信道获取机制。基于OTFS的导频的理论和实现方案在[1]中描述。本文重点介绍使用这些导频来估计信道的多种不同方式。2.信道获取在OTFS的范例中，信道被理解为两个域：时频域。在该域中，信道通过乘法起作用，并且看似二维波的线性组合。延迟多普勒域。在该域中，信道通过卷积起作用，并且看似二维正弦的线性组合。两个信道域通过辛傅里叶变换相关联。信道获取过程包括导频分离、信道内插和/或信道预测。下面的章节将示出可在包括混合域的不同域中执行信道获取的不同方式。出于本文件的目的，我们假设时频网格被划分为两个或更多个部分。精细网格用于数据传输，一个或多个粗子网格用于信道获取(导频传输)。图2示出具有两个信道获取子网格的数据网格的示例，其中，一个用于下行链路，而一个用于上行链路信道获取。在下行链路子网格上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于从接收到的信号恢复信息比特的无线通信方法，所述方法由无线通信接收器实施，所述方法包括以下步骤：接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号，其中，所述导频信号部分包括在正交时间频率空间(OTFS)域中复用在一起的多个导频信号；基于最小均方误差(MMSE)优化标准在时频域中执行二维信道估计；以及使用从所述二维信道估计获得的信道估计来恢复信息比特。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 US 62/316,4371.用于从接收到的信号恢复信息比特的无线通信方法，所述方法由无线通信接收器实施，所述方法包括以下步骤：接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号，其中，所述导频信号部分包括在正交时间频率空间(OTFS)域中复用在一起的多个导频信号；基于最小均方误差(MMSE)优化标准在时频域中执行二维信道估计；以及使用从所述二维信道估计获得的信道估计来恢复信息比特。2.如权利要求1所述的方法，其中，执行所述二维信道估计包括：识别所述导频信号部分的子集，其中，从所述导频信号部分的所述子集获得所述时频域中的初步信道估计；使用在二维观察窗内接收到的所述无线信号的样本来估计所述初步信道估计；以及通过内插和/或预测所述初步信道估计来获得所述信道估计。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述初步信道估计是使用来自所有时域采样示例的样本估计的。4.如权利要求2所述的方法，其中，所述初步信道估计是根据所述初步信道估计，使用来自与少于所有时域采样示例对应的子集的样本来估计的。5.如权利要求2所述的方法，其中，估计操作包括：使用所述导频信号部分的所述子集来计算有限脉冲响应(FIR)维纳滤波器估计。6.无线通信设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器存储指令，当所述指令被执行时使所述处理器实施无线通信接收方法，所述指令包括：用于接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号的指令，其中，所述导频信号部分包括在正交时间频率空间(OTFS)域中复用在一起的多个导频信号；用于基于最小均方误差(MMSE)优化标准在时频域中执行二维信道估计的指令；以及使用从所述二维信道估计获得的信道估计来执行信息比特恢复。7.如权利要求6所述的设备，其中，用于估计所述二维信道估计的指令包括：用于识别所述导频信号部分的子集的指令，其中，从所述导频信号部分的所述子集获得所述时频域中的初步信道估计；用于使用在二维观察窗内接收到的所述无线信号的样本来估计所述初步信道估计的指令；以及用于通过内插和/或预测所述初步信道估计来获得所述信道估计的指令。8.如权利要求7所述的设备，其中，用于估计所述初步信道估计的所述指令包括：用于使用来自所有时域采样示例的样本来估计所述初步信道的指令。9.如权利要求7所述的设备，其中，所述初步信道估计是根据所述初步信道估计，使用来自与少于所有时域采样示例对应的子集的样本来估计的。10.如权利要求7所述的设备，其中，估计操作包括：使用所述导频信号部分的所述子集来计算有限脉冲响应(FIR)维纳滤波器估计。11.用于从接收到的信号恢复信息比特的无线通信方法，所述方法由无线通信接收器实施，所述方法包括以下步骤：在通信信道上接收包括数据信号部分和导频信号部分的无线信号，其中，所述导频信号部分包括在正交时间频率空间(OTFS)域中复用在一起的多个导频信号；将接收到的无线信号变换成延迟时域信号；应用延迟时域掩码以将对于所述延迟时域信号的所述多个导频信号的贡献中的每个分离成对应的单独接收导频信号贡献；使用所述单独接收所述导频信号贡献来估计所述多个导频信号的延迟时域位置处的所述通信信道估计；以及内插所述通信信道估计以获得整个通信信道估计。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述变换是使用傅里叶变换执行的。13.如权利要求11所述的方法，其中，所述延迟时域掩码包括方形掩码。14.如权利要求11所述的方法，其中，所述内插是对于所述延迟时域中的多个延迟值跨时间执行的。15.如权利要求11所述的方法，其中，所述估计包括：基于所述单独接收导频信号贡献使用样条近似技术来估计所述通信信道估计，其中在所述样条近似技术中，计算分段连续多项式。16.如权利要求11所述的方法，其中，所述估计包括：基于所述接收导频信号贡献使用最小均方误差标准来估计所述通信信道估计。17.如权利要求11所述的方法，其中，所述估计包括：通过将对所述单独接收导频信号贡献应用频率变换而得到的高频系数归零来应用带宽约束，估计所述通信信道估计。18.如权利要求11所述的方法，其中，所述内插包括：使用多项式近似进行内插。19.如权利要求11所述的方法，还包括：使用从所述二维信道估计获得的信道估计来恢复信息比特。20.如权利要求19所述的方法，其中，恢复所述信息比特包括：执行符号解调以恢复信息比特。...

【专利技术属性】
技术研发人员：约阿夫·希伯伦，什洛莫·塞利姆·拉吉布，龙尼·哈达尼，米哈伊尔·特萨特尼斯，克莱顿·安布罗斯，吉姆·德尔菲尔德，罗伯特·范菲勒，
申请(专利权)人：凝聚技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US