基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法和装置，采用在5G NR通信协议框架下周期性发送的SRS信号计算信号功率与噪声，采用最小二乘法准则LS算法计算出信道估计响应。此外，本发明专利技术还对SRS信号的信道响应进行时偏估计和补偿，得出更加精确的最终信道估计，以减小干扰信号噪声对估计性能的影响，提升信号功率计算的准确性，从而得到更为准确的SNR估计值，进而改善5G小基站系统的通信质量。进而改善5G小基站系统的通信质量。进而改善5G小基站系统的通信质量。

【技术实现步骤摘要】
基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法和装置


[0001]本专利技术涉及移动通信
，尤其是涉及一种基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法和装置。

技术介绍

[0002]在移动通信5G小基站系统中，一般采用SRS（sounding reference signal，探测参考信号）进行SNR（signal noise ratio，信噪比）的测量。SNR是指对接收信号中的信息和噪声功率或能量分别进行估计和测量，并计算信息和噪声之比。信噪比是衡量移动通信5G系统质量的重要指标。一方面，系统使用SNR参数衡量信道质量，另一方面可以通过SNR 参数优化系统中其它算法模块的性能。随着高速通信系统的快速发展，对SNR估计的要求也越来越高，要求准确度更高、性能更好、计算更简单且实现更容易。
[0003]目前，5G小基站系统计算SNR估计方法为最大似然(Maximum Likelihood) 估计法，该方法是利用接收到的频域信号y，采用最小二乘法准则(leastsquare,ls)算法计算出信道估计响应H，然后利用y
‑
H
×
x（x为本地生成的SRS序列信号）计算出信号噪声Ni。最后计算出信噪比SNR=H
×
x/(y
‑
H
×
x)。由于5G小站系统设计规格需求及性能方面因素考虑，在配置SRS参数时，考虑频间干扰，将采用2梳分的配置，此时用户发送的SRS配置为comb4，梳分偏移combOffset的值为0，2（即每个RB中的0，2，4，6，8，10位置上的RE为SRS信号，1，3，5，7，9，11位置上的RE即为干扰信号）。于是在整个带宽上，只在上存在SRS信号，所有的基数载波上的数据为底噪。此种配置能够使得有效数据在频域映射时错开，从而降低频间干扰，保证性能要求。在实际测试中发现，在时偏较大的场景下，传统的LS最小二乘法则算法计算信道估计响应H不够精确，从而导致SNR测量不准确的问题。因此，信道估计响应计算越精确，SNR计算越准确，对整个5G小基站系统性能提升具有至关重要的作用。
[0004]因此，亟需提出一种信道估计更准确的SNR估计方法和装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法和装置，其信道估计更准确。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，包括以下步骤：S1.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引， l为OFDM符号， r为接收天线；S2.根据3GPP协议生成本地发生序列Xsrs(k,l,p)；其中，p为发送天线端口索引；S3.依据所述SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)和所述本地发生序列Xsrs(k,l,p) ，基于最小二乘估计算法，计算得到粗信道估计；
S4.对所述粗信道估计进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到中间信道估计；其中，所述，是SRS的端口数，Nu是用户数，S5.利用所述中间信道估计进行时偏估计，得到时偏值TA；S6.依据所述时偏值TA对所述中间信道估计和所述SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)进行时偏补偿，得到补偿信道估计和补偿测量信号Ysrs(k,l,r)；S7.依据MMSE均衡算法对所述补偿信道估计进行插值滤波处理，得到不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)及MMSE矩阵Φ(k')；S8.依据所述协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k
′
,l
′
)，再依据所述权值w(k,l;k
′
,l
′
)对所述补偿信道估计进行RE级插值运算，得到最终信道估计；S9.依据所述最终信道估计和所述本地发生序列Xsrs(k,l,p)计算频带上的信号功率Pu；依据所述补偿测量信号Ysrs(k,l,r)，所述最终信道估计和所述本地发生序列Xsrs(k,l,p)计算出频带上的噪声功率Ni；S10.依据所述频带上的信号功率Pu和所述频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式，确定中间信噪比SNR
′
；S11.根据所述中间信噪比SNR
′
和所述协方差矩阵，得到新的MMSE矩阵；然后，返回所述步骤S6进行再一次依序逐步计算，直到所述步骤S8依据所述信噪比计算公式得到最终信噪比SNRest。
[0007]2.如权利要求1所述的基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：所述粗信道估计=。
[0008]更进一步的，所述步骤S4进一步包括：
所述中间信道估计。
[0009]更进一步的，所述步骤S5进一步包括：所述时偏值TA=
ꢀꢀ
；其中，；为4096，若为两梳分，则L=2
×
，若为四梳分，则L=4
×
，angle为反正切函数；所述步骤S6进一步包括：所述补偿信道估计；所述补偿测量信号Ysrs(k,l,r)=。
[0010]更进一步的，所述步骤S7进一步包括：所述协方差矩阵；其中，为信道传播最大时延量，为载波空间，为整个带宽的载波索引值，为SRS载波索引值；所述MMSE矩阵 ；其中，SNR0为初始信噪比；在所述步骤S11中，所述新的MMSE矩阵。
[0011]更进一步的，所述步骤S8进一步包括：所述权值；更进一步的，所述步骤S9进一步包括：所述频带上的信号功率Pu；其中，所述，所述为的转置共轭；所述频带上的噪声功率Ni；其中，，所述是的转置共轭。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种基于SRS的5G小基站系统SNR估计装置，其特征在于，包括第一信号单元，第二信号单元，第一运算单元，第二运算单元，时偏单元，
信道估计单元和信噪比计算单元；所述第一信号单元从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)；以及依据所述时偏单元生成的时偏值TA，将所述SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)进行时偏补偿，得到补偿测量信号Ysrs(k,l,r)；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线；所述第二信号单元根据3GPP协议生成本地发生序列Xsrs(k,l,p)；其中，p为发送天线端口索引；所述第一运算单元用于依据最终信道估计和所述本地发生序列Xsrs(k,l,p)计算频带上的信号功率Pu；所述信道估计单元用于计算所述最终信道估计；所述最终信道估计依据权值w(k,l;k
′
,l
′
) 对补偿信道估计进行RE级插值运算得到；所述权值w(k,l;k
′
,l
′
) 依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k' )计算得到；所述不同时刻不同子载波间协方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线；S2.根据3GPP协议生成本地发生序列Xsrs(k,l,p)；其中，p为发送天线端口索引；S3.依据所述SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)和所述本地发生序列Xsrs(k,l,p) ，基于最小二乘估计算法，计算得到粗信道估计；S4.对所述粗信道估计进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到中间信道估计；其中，所述，是SRS的端口数，Nu是用户数，S5.利用所述中间信道估计进行时偏估计，得到时偏值TA；S6.依据所述时偏值TA对所述中间信道估计和所述SRS测量信号Y
′
srs(k,l,r)进行时偏补偿，得到补偿信道估计和补偿测量信号Ysrs(k,l,r)；S7.依据MMSE均衡算法对所述补偿信道估计进行插值滤波处理，得到不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)及MMSE矩阵Φ(k')；S8.依据所述协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k
′
,l
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)，再依据所述权值w(k,l;k
′
,l
′
)对所述补偿信道估计进行RE级插值运算，得到最终信道估计；S9.依据所述最终信道估计和所述本地发生序列Xsrs(k,l,p)计算频带上的信号功率Pu；依据所述补偿测量信号Ysrs(k,l,r)，所述最终信道估计和所述本地发生序列Xsrs(k,l,p)计算出频带上的噪声功率Ni；S10.依据所述频带上的信号功率Pu和所述频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式，确定中间信噪比SNR
′
；S11.根据所述中间信噪比SNR
′
和所述协方差矩阵，得到新的MMSE矩阵；然
后，返回所述步骤S6进行再一次依序逐步计算，直到所述步骤S8依据所述信噪比计算公式得到最终信噪比SNRest。2.如权利要求1所述的基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：所述粗信道估计=。3.如权利要求1所述的基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：所述中间信道估计。4.如权利要求1所述的基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S5进一步包括：所述时偏值TA=；其中，；为4096，若为两梳分，则L=2
×
，若为四梳分，则L=4
×
，angle为反正切函数；所述步骤S6进一步包括：所述补偿信道估计 ；所述补偿测量信号Ysrs(k,l,r)=。5.如权利要求1所述的基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S7进一步包括：所述协方差矩阵；其中，为信道传播最大时延量，为载波空间，为整个带宽的载波索引值，为SRS载波索引值；所述MMSE矩阵；其中，SNR0为初始信噪比；在所述步骤S11中，所述新的MMSE矩阵。6.如权利要求1所述的基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S8进一步包括：
所述权值；所述最终信道估计；其中，T表示矩阵转置。7.如权利要求1所述的基于SRS的5G小基站系统SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S9进一步包括：所述频带上的信号功率Pu；其中，所述，所述为的转置共轭；所述频带上的噪声功率Ni；其中，，所述是的转置共轭。8.一种基于SRS的5G小基站系统SNR估计装置，其特征在于，包括第一信号单元，第二信号单元，第一运算单元，第二运算单元，时偏单元，信道估计单元和信噪比计算单元；所述第一信号单元从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号Y
′
srs(k...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵强，史涛，许秋平，
申请(专利权)人：深圳国人无线通信有限公司，
类型：发明
国别省市：