5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及5G小基站的DMRS信号的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DMRS信号计算信号功率与噪声，并依据每个UE的DMRS信号的增益因子得到最合适的DMRS信号，防止出现近点功率饱和问题。此外，本发明专利技术还对DMRS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响应，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信噪比，进而改善5G小基站系统的通信质量。改善5G小基站系统的通信质量。改善5G小基站系统的通信质量。

【技术实现步骤摘要】
5G小基站的DMRS信号的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5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法和装置。

技术介绍

[0002]目前，随着通信技术的日益提升，5G小基站接入的用户数量也越来越多，由于受到无线信道多径的影响，DMRS（demodulation
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reference
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signal，解调参考信号）在空间传输存在延迟，不同UE（用户终端）的SRS到达5G小基站时的时延不同。一般认为无线信道是服从瑞丽或者莱斯分布的，时偏的影响会导致信号接收功率和信噪比SNR（signal
‑
to
‑
noiseratio，信噪比）会有一定幅度的变化，变化幅度跟实际的信道情况有关。根据实际环境实测数据发现，在时偏较大或近点测量出现功率饱和的场景下，计算出的每个UE的DMRS信道估计响应H不够精确，会导致解调门限降低，信噪比测量不准确的问题。
[0003]有鉴于此，有必要针对目前的DMRS信号时偏计算方法出现的防控近点功率饱和，信噪比计算不准确等问题进行进一步的改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法和装置，其可防止近点功率饱和并可提高信噪比准确度。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种5G小基站的DMRS信号的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每个UE的DMRS信号Y<br/>DMRS,μ
(k,l,r)，并计算出每个UE的DMRS信号Y
DMRS,μ
(k,l,r)的增益因子，得到DMRS增益信号 ；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引， l为前置导频所在的OFDM符号， r为接收天线，μ为用户索引；S2.根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成每个UE的天线端口P
i
的DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)；其中，P
i
为发送天线端口索引；S3.依据DMRS增益信号 和DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应 ；S4.对每个UE的粗信道响应 进行连续N
m
子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应 ；其中，所述 ， 是DMRS的端口数，N
u
是用户数， ；S5.利用所述每个UE的中间信道响应 进行时偏估计，得到时偏值TA，并求出所有时偏值TA的平均时偏值TA
est
；
S6.依据所述平均时偏值TA
est
对所述每个UE的中间信道响应 进行时偏补偿，得到每个UE的补偿信道响应 ；S7.对所述每个UE的补偿信道响应 进行连续N
m
子载波平滑去干扰处理，得到新的中间信道响应 ，依据新的中间信道响应 计算时偏估计，得到新的时偏值TA，再依据新的时偏值TA对新的中间信道响应 进行时偏补偿，得到新的补偿信道响应 ；S8.依据MMSE均衡算法对所述新的补偿信道响应 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')；S9.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;k
′
)，再依据所述权值w(k;k
′
)对所述新的补偿信道响应 进行RE级插值运算，再对插值后的信道响应 进行解时偏补偿，得到最终信道响应 ；S10.依据所述最终信道响应 和所述DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)计算频带上每个UE的信号功率Pu，依据所述DMRS增益信号 ，所述最终信道响应 和所述DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)计算出频带上的噪声功率Ni；S11.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
′
；S12.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S9进行再一次依序逐步计算，直到所述步骤S11依据所述信噪比计算公式得到最终信噪比 。
[0006]更进一步的，所述步骤S1进一步包括：所述增益量信号 ；其中，增益因子 ；增益值 ，功率 ；所述步骤S3进一步包括：所述每个UE的端口索引为0的粗信道响应 ；所述每个UE的端口索引为1的粗信道响应 。
[0007]更进一步的，所述步骤S4进一步包括：所述每个UE的中间信道响应 。
[0008]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，L=2
×ꢀ
， angle()为反正切函数；所述平均时偏值
ꢀꢀ
；所述步骤S6进一步包括：所述补偿信道响应。
[0009]更进一步的，所述步骤S8进一步包括：所述协方差矩阵 ；其中，i为复数， 为信道传播最大时延量， 为载波空间， k为整个带宽的载波索引值， 为DMRS载波索引值；所述MMSE矩阵 ；其中，SNR0为初始信噪比；在所述步骤S12中，所述新的MMSE矩阵 。
[0010]更进一步的，所述步骤S9进一步包括：所述权值 ；所述插值后的信道响应 ；其中，T表示矩阵转置；所述最终信道响应 。
[0011]更进一步的，所述步骤S10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5G小基站的DMRS信号的SNR估计装置，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每个UE的DMRS信号Y
DMRS,μ
(k,l,r)，并计算出每个UE的DMRS信号Y
DMRS,μ
(k,l,r)的增益因子，得到DMRS增益信号 ；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引， l为前置导频所在的OFDM符号， r为接收天线，μ为用户索引；所述第二信号单元根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成每个UE的天线端口P
i
的DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)；其中，P
i
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响应 和所述DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)计算频带上每个UE的信号功率Pu；
所述信道估计单元用于计算所述最终信道响应 ；所述最终信道响应 依据权值w(k;k
′
) 对新的补偿信道响应 进行RE级插值运算和解时偏补偿得到；所述权值w(k;k
′
)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G小基站的DMRS信号的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每个UE的DMRS信号Y
DMRS,μ
(k,l,r)，并计算出每个UE的DMRS信号Y
DMRS,μ
(k,l,r)的增益因子，得到DMRS增益信号 ；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引， l为前置导频所在的OFDM符号， r为接收天线，μ为用户索引；S2.根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成每个UE的天线端口P
i
的DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)；其中，P
i
为发送天线端口索引；S3.依据DMRS增益信号和DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应；S4.对每个UE的粗信道响应进行连续N
m
子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应；其中，所述，是DMRS的端口数，N
u
是用户数，；S5.利用所述每个UE的中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值TA，并求出所有时偏值TA的平均时偏值TA
est
；S6.依据所述平均时偏值TA
est
对所述每个UE的中间信道响应进行时偏补偿，得到每个UE的补偿信道响应；S7.对所述每个UE的补偿信道响应进行连续N
m
子载波平滑去干扰处理，得到新的中间信道响应，依据新的中间信道响应计算时偏估计，得到新的时偏值TA，再依据新的时偏值TA对新的中间信道响应进行时偏补偿，得到新的补偿信道响应；S8.依据MMSE均衡算法对所述新的补偿信道响应进行插值滤波处理，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')；S9.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;k
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)，再依据所述权值w(k;k
′
)对所述新的补偿信道响应进行RE级插值运算，再对插值后
的信道响应进行解时偏补偿，得到最终信道响应；S10.依据所述最终信道响应和所述DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)计算频带上每个UE的信号功率Pu，依据所述DMRS增益信号，所述最终信道响应和所述DMRS发生序列X
DMRS,μ
(k,l,p)计算出频带上的噪声功率Ni；S11.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
′
；S12.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S9进行再一次依序逐步计算，直到所述步骤S11依据所述信噪比计算公式得到最终信噪比。2.如权利要求1所述的5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：所述增益量信号；其中，增益因子；增益值，功率；所述步骤S3进一步包括：所述每个UE的端口索引为0的粗信道响应；所述每个UE的端口索引为1的粗信道响应。3.如权利要求1所述的5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：所述每个UE的中间信道响应。4.如权利要求1所述的5G小基站的DMRS信号的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，L=2
×
， angle()为反正切函数；所述平均时偏值 ；所述步骤S6进一步包括：所述每个UE的补偿信道响应。5.如权利要求1所述的5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S8进一步包括：所述协方差矩阵；其中，i为复数， 为信道传播最大时延量， 为载波空间，k为整个带宽的载波索引值，为DMRS载波索引值；所述MMSE矩阵；其中，SNR0为初始信噪比；在所述步骤S12中，所述新的MMSE矩阵。6.如权利要求1所述的5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S9进一步包括：所述权值；所述插值后的信道响应；其中，T表示矩阵转置；所述最终信道响应。7.如权利要求1所述的5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S10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5G小基站的DMRS信号的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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵强，刘利国，
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：