LTE通信网络中根据PSS信号的信道估计过程及其接收器制造技术

技术编号:7351984 阅读:652 留言:0更新日期:2012-05-18 22:23
一种长期演进(LTE)通信系统中的信道估计方法,所述方法包括步骤:自接收的信号中提取主同步信号(PSS),且还包括步骤:使基于所述PSS的最小二乘方(LS)信道估计覆盖64个子载波,以便促进MMSE信道估计。优选地,所述覆盖是通过对没有分配所述PSS的特定子载波(#-32,d.c.(直流))进行插值而实现的。所述方法包括步骤:-对含有PSS的62个子载波进行LS信道估计(40);-通过对没有分配给所述PSS的子载波进行插值(41)来重构对64个中央子载波的LS信道估计;-进行(42)逆DFT(离散傅里叶变换)或逆FFT(快速傅里叶变换);-提取(43)前L个采样,L对应于信道的长度;-乘以(44)-将产生的信号补零(45)至长度64;-进行(46)DFT或FFT。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线通信领域,且更具体地涉及LTE通信网络中基于PSS信号的信道估计过程以及实现同样功能的接收器。
技术介绍
数字无线通信正广泛应用于全世界,尤其是具有正交频分复用(OFDM系统)的最新发展以及最新演进,即所谓的长期演进(LTE)系统。当用户设备(UE)希望访问LTE网络,它必须发起小区搜索过程,该小区搜索过程由一系列同步步骤组成,通过该同步步骤UE确定尤其用于解调下行链路且用于获得关键的系统参数的时间和频率参数。在LTE中,小区搜索过程是基于对各小区中广播的两个特定的同步信号的使用,即所谓的主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。同步信号(PSS和SSS)是长度62的序列,该长度62的序列映射到独立于传输带宽的中央的62个独立的子载波(不包括直流(d.c.)),如图1所示。总体而言,在LTE中,最大的时间单位是10ms无线帧,该无线帧分成10个1ms子帧,各子帧分成两个0.5ms的时隙。各时隙根据循环前缀的长度包括6到7个OFDM符号。在频域中,资源以12个子载波的单位分组,且在一个时隙期间的12个子载波的各块被称为资源块(RB),资源块被分成持续时间为一个OFDM符号的资源粒子(RE)。请读者参考关于LTE的文献,尤其是如下文件:2009年,作者为SESIA Stefania、TOUFIK Issam、BAKER Mattew、Wilely的“LTE-THE UMTS Long Term Evolution:from Theory to Practice”(LTE-UMTS长期演进:从理论到实践)。图2显示包括两个广播的PSS和SSS信号的LTE子帧的常规结构。如本领域技术人员所知,为进行同步,UE首先检测PSS,接着PSS检测被用于对提供小区标识的SSS解码,这样的后续提取还要用于对导频信号或基准信号的解码,所述导频信号或基准信号用于获得关键系统参数且还用于实现对信道的精确估计。当导频信号的解码允许信道估计时,尽快地允许这样的信道估计可能会很有用,且尤其是在同步的第一阶段,PSS的提取时。这样的信号估计是十分理想的,因为它显著改善后续同步阶段的有效性;特别地,对信道的了解允许设计者考虑已知的更有效的相关SSS检测方法。因此,需要保持信道估计尽可能简单,以便降低复杂性以及所需的数字处理资源的量。这正是本专利技术要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的基于主同步信号(PSS)的信道估计方法。本专利技术的另一目的在于提供一种新的基于PSS信号的具有低复杂程度的最小均方误差(MMSE)信道估计的方法。还专利技术的又一目的在于提供用于LTE通信网络的接收器,该接收器实现基于PSS信号的、具有低复杂程度的信道估计。本专利技术的上述以及其它目的通过长期演进(LTE)通信系统中的信道估计方法而实现,所述方法包括步骤:自接收的信号中提取主同步信号(PSS),且还包括步骤:使基于所述PSS的最小二乘方(LS)信道估计覆盖(span)64个子载波,以便促进所述MMSE信道估计。在一实施方式中,提供对特定子载波,即没有分配给PSS的d.c.和#-32进行插值。优选地,通过将两个相邻的子载波进行平均来对所述d.c.子载波进行插值。优选地,通过子载波#-31来对缺少的子载波-32进行插值。在一实施方式中,所述方法包括步骤:-对62个含有PSS的子载波进行最小二乘方(LS)信道估计;-在没有分配给所述PSS的子载波中插值所述估计的信道,以具有对64个中央子载波的插值后的LS信道估计;-对插值后的信道估计进行逆离散傅里叶变换(IDFT)或逆快速傅里叶变换(IFFT);-提取前L个样值,且L对应于信道的长度(还被称为信道延迟扩展);-乘以(FLHFL+σ2Ch-1)-1;]]>-将产生的信号补零到长度64;-进行离散傅里叶变换(DFT)或快速傅里叶变换(FFT);FL是通过选择N×N的DFT或FFT矩阵的前L列而获得的64×L的矩阵,σ2是噪声方差,且Ch是信道时域冲击响应协方差矩阵。其它实施方式对应于假定Ch、σ2或L为未知的若干情况。实际上,在另一实施方式中,所述方法包括步骤:-对62个子载波进行最小二乘方(LS)信道估计,所述子载波含有PSS(步骤50);-通过对两个缺少的子载波进行插值而重构对64个中央子载波的LS信道估计(步骤51);-对插值后的信道估计进行IFFT(或IDFT)(步骤52);-提取前L个样值(步骤53);-将它们补零到长度64(步骤54);-对结果进行DFT或FFT(步骤55)可替选地,所述方法包括步骤:-对62个含有PSS的子载波进行最小二乘方(LS)信道估计(步骤60);-通过对两个缺少的子载波进行插值来重构对64个中央子载波的LS信道估计(步骤61);-对插值后的信道估计进行IFFT(步骤62);-提取前L个样值(步骤63);-产生的1×L矢量乘以其中IL是L维的单位矩阵(步骤64);-将产生的信号补零到长度64(步骤65);-对结果进行DFT或FFT(步骤66)。在另一变型中,所述方法包括步骤:-对62个包含PSS的子载波进行最小二乘方(LS)信道估计(步骤70);-通过对两个缺少的子载波进行插值来重构对64个中央子载波的LS信道估计(步骤71);-对插值后的信道估计进行IFFT(步骤72)-提取最前面的对应于循环前缀(CP)长度的样值(步骤73);-将它们补零到长度64(步骤74);-对结果进行DFT或FFT(步骤75)。可替选地,所述方法包括步骤:-对62个包含PSS的子载波进行最小二乘方(LS)信道估计(步骤80);-通过对两个缺少的子载波进行插值来重构对64个中央子载波的LS信道估计(步骤81);-对插值后的信道估计进行IFFT(步骤82);-保持Ch中对应于存在非零抽头的样值,且在其它地方置零(步骤83);-对结果进行FFT(步骤84)。在又一变型中,所述方法包括步骤:-对62个包含PSS的子载波进行最小二乘方(LS)信道估计(步骤90);-通过对两个缺少的子载波进行插值来重构对64个中央子载波的LS信道估计(步骤91);-对插值后的信道估计进行IFFT(步骤92);-保持N个最强的样值(对样值的幅度或功率进行比较),且在其它地方置零,(该最强还可以被限制于CP中本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.19 EP 09368020.51.一种长期演进(LTE)通信系统中的信道估计方法,所述方法包括步骤:
自接收的信号中提取主同步信号(PSS),且还包括步骤:用基于所述PSS的最
小二乘方(LS)信道估计(对携带PSS的62个子载波进行的)覆盖64个子载
波,以便促进所述信道估计。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括的覆盖是通过对
没有分配给所述PSS的特定子载波(#-32,d.c.)进行插值而实现的。
3.如权利要求2所述的方法,其中,通过将两个相邻的子载波进行平均来
对所述d.c.子载波进行插值。
4.如权利要求2所述的方法,其中,通过子载波-31来对子载波-32进行插
值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
-对没有分配给所述PSS的子载波的LS信道估计进行插值(41);
-进行(42)逆离散傅里叶变换(IDFT)或逆快速傅里叶变换(IFFT);
-提取(43)前L个样值,所述L对应于所述信道的长度;
-乘以(44)(FLHFL+σ2Ch-1)-1,]]>其中,FL是通过选择64×64的DFT矩阵的前L列而获得的矩阵,σ2是噪
声方差,且Ch是信道时域冲击响应协方差矩阵;
-对产生的信号补零(45)至长度64;
-进行(46)离散傅里叶变换(DFT)或快速傅里叶变换(FFT)。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
-通过对两个缺少的子载波进行插值而重构对64个中央子载波的LS信道估
计(步骤51);
-对插值后的信道估计进行IFFT(步骤52);
-提取前L个样值(步骤53);
-将它们补零到长度64(步骤54);
-对结果进行DFT或FFT(步骤55)。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
-通过对两个缺少的子载波进行插值来重构对64个中央子载波的LS信道估
计(步骤61);
-对插值后的信道估计进行IFFT(步骤62);
-提取前L个样值(步骤63);
-乘以其中IL是L维的单位矩阵(步骤64);
-将产生的信号补零到长度64(步骤65);
-对结果进行DFT或FFT(步骤66)。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德里亚·安科拉伊萨姆·陶菲克
申请(专利权)人:意法爱立信有限公司意法爱立信法国有限公司
类型:发明
国别省市:

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