CN103166893B - Lte系统最大时延扩展估计的实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置，其中，通过同时进行多个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所处的步骤不同，使得同一资源块能够被多个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计所利用，从而相对于并行方式降低了对资源块的需求量。同时，由于后续含有参考符号的OFDM符号的用时将部分被该前一含有参考符号的OFDM符号的用时周期所吸收，从而相对于串行方式减少了用时。即通过本发明提供的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置，兼具了并行方式与串行方式的优点，或者大大地改善了并行方式或者串行方式的缺点。

Description

LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置。

背景技术

LTE(LongTermEvolution，长期演进)系统是第三代移动通信(3G)系统的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE系统改进并增强了3G系统的空中接入技术，采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)和MIMO(MultipleInputMultipleOutput，多输入多输出)作为其无线网络演进的唯一标准。在20NHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高了小区容量，降低了系统延迟。

最大时延扩展估计是移动通信信道估计的一部分，最大时延扩展估计直接决定定时提前接收量的设定。另外，若采用MMSE(MinimumMeanSquaredError，最小均方误差)进行插值，最大时延扩展也是其必要参数之一。因此，最大时延扩展估计的准确性影响着信道估计的准确性，从而影响整个接收机的性能。

现有技术中，最大时延扩展估计的方法，包括：获取每个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计；对每个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计进行平均，平均后的值即为此次信道估计的最大时延扩展估计。而获取每个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计具体包括如下步骤：

步骤1：信道响应的抽取，从LS(LeastSquares，最下二乘)中抽取2ⁿ个值，当不足2ⁿ时可填0补充；

步骤2：IDFT变换(FFT)，对抽取的序列进行2ⁿ点的反傅里叶变换；

步骤3：计算各抽头功率，对IDFT变换(FFT)的结果求解其功率值，并得到最大功率值及平均功率值；

步骤4：确定含有参考符号的OFDM符号的抽头门限，根据最大功率值及平均功率值确定抽头门限；

步骤5：确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展，找出大于抽头门限的最大抽头序号和第二大抽头序号从而得到时延扩展所占用的抽头数

${\mathrm{\τ}}_{\max }^{(r,p)}={\mathrm{\τ}1}_{\max }^{(r,p)}-{\mathrm{\τ}2}_{\max }^{(r,p)}$

即确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展。

而现有技术又通过两种方法对最大时延扩展估计予以实现，分别包括并行方式及串行方式。

若采用并行方式实现最大时延扩展估计时，当有N个含有参考符号的OFDM符号时，N个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计同时进行，便需要N份资源块，特别是IDFT变换(FFT)所用到的RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)资源，例如：MIMO为2*2，每个时隙有2个含有参考符号的OFDM符号，即一共8个含有参考符号的OFDM符号的情况下，便需要8份资源块，对资源的需求相当大。当然，其优点是用时少，由于8个含有参考符号的OFDM符号的最大时延扩展估计的实现是同时进行的，即相当于1个含有参考符号的OFDM符号的用时。

若采用串行方式实现最大时延扩展估计时，当有N个含有参考符号的OFDM符号时，N个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计顺序进行，完成一个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计之后，再进行下一个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，同样在8个含有参考符号的OFDM符号的情况下，需要8个含有参考符号的OFDM符号的用时，即耗时相当长。当然，其优点是对资源块的需求小，由于8个含有参考符号的OFDM符号是顺次在同一资源块上予以实现最大时延扩展估计的，因此，相当于只需要1个含有参考符号的OFDM符号的资源块。

现有技术中，两种实现最大时延扩展估计的方式都比较极端，或者需要大量的资源块，或者需要很长的用时。因此，亟需一种最大时延扩展估计的实现方式，其能够兼具并行方式与串行方式的优点，或者能够大大地改善并行方式或者串行方式的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置，以解决现有技术中实现最大时延扩展估计时对资源块的需求或者用时过大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种LTE系统最大时延扩展估计的实现方法，包括：

对含有参考符号的OFDM符号进行如下操作，以得到含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计：

步骤1：信道响应的抽取；

步骤2：对步骤1的结果进行反傅里叶变换；

步骤3：对步骤2的结果求解其功率值，并得到最大功率值及平均功率值；

步骤4：根据步骤3的结果，确定抽头门限；

步骤5：根据步骤3及步骤4的结果，确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展；

其中，同时进行多个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所处的步骤不同；

根据各含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，得到信道的最大时延扩展估计。

可选的，在所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法中，对于同一含有参考符号的OFDM符号，步骤1的结果流水线的传输给步骤2，步骤2的结果流水线的传输给步骤3。

可选的，在所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法中，当当前含有参考符号的OFDM符号进行步骤3时，下一含有参考符号的OFDM符号进行步骤1。

可选的，在所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法中，对于同一含有参考符号的OFDM符号，将步骤3的结果以连续两个功率值为一组，存储于存储器的同一地址中。

可选的，在所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法中，利用乒乓机制的存储器存储步骤3的结果。

可选的，在所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法中，当当前含有参考符号的OFDM符号进行步骤5，并通过读取乒乓机制的存储器中的乒/乓存储器获取步骤3的结果时；下一个含有参考符号的OFDM符号进行步骤3，并将结果写入乒乓机制的存储器中的乓/乒存储器。

本发明还提供一种LTE系统最大时延扩展估计的实现装置，包括：

抽取模块，用以信道响应的抽取；

变换模块，用以对抽取模块的输出进行反傅里叶变换；

求解模块，用以对变换模块的输出求解其功率值，并得到最大功率值及平均功率值；

门限模块，用以确定抽头门限；

第一估计模块，用以确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展；

其中，同时有多个含有参考符号的OFDM符号利用上述各模块进行时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所利用的模块不同；

第二估计模块，用以得到信道的最大时延扩展估计。

可选的，在所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现装置中，所述抽取模块的结果流水线的传输给所述变换模块，所述变换模块的结果流水线的传输给所述求解模块。

可选的，在所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现装置中，所述求解模块包括乒乓机制的存储器，分别用以当前含有参考符号的OFDM符号的功率值读取及下一含有参考符号的OFDM符号的功率值写入。

在本发明提供的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置中，通过同时进行多个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所处的步骤不同，使得同一资源块能够被多个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计所利用，从而相对于并行方式降低了对资源块的需求量。同时，在一个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计所占用的周期内，又有多个含有参考符号的OFDM符号正在进行时延扩展估计，由此，后续含有参考符号的OFDM符号的用时将部分被该前一含有参考符号的OFDM符号的用时周期所吸收，从而相对于串行方式减少了用时。即通过本发明提供的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置，兼具了并行方式与串行方式的优点，或者大大地改善了并行方式或者串行方式的缺点。

附图说明

图1是本发明实施例的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法的流程示意图；

图2是本发明实施例的LTE系统最大时延扩展估计的实现装置的模块示意图；

图3是本发明实施例的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法的时序示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法和装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

在本发明的实施例中，提供了一种LTE系统最大时延扩展估计的实现方法。具体的，请参考图1，其为本发明实施例的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法的流程示意图。如图1所示，所述LTE系统最大时延扩展估计的实现方法包括：

对含有参考符号的OFDM符号进行如下操作，以得到含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计：

步骤1：信道响应的抽取；

步骤2：对步骤1的结果进行反傅里叶变换；

步骤3：对步骤2的结果求解其功率值，并得到最大功率值及平均功率值；

步骤4：根据步骤3的结果，确定抽头门限；

步骤5：根据步骤3及步骤4的结果，确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展；

其中，同时进行多个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所处的步骤不同；

根据各含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，得到信道的最大时延扩展估计。

相应的，在本发明的实施例中，还提供了一种LTE系统最大时延扩展估计的实现装置。所述LTE系统最大时延扩展估计的实现装置2包括：

抽取模块20，用以信道响应的抽取；

变换模块21，用以对抽取模块20的输出进行反傅里叶变换；

求解模块22，用以对变换模块21的输出求解其功率值，并得到最大功率值及平均功率值；

门限模块23，用以确定抽头门限；

第一估计模块24，用以确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展；

其中，同时有多个含有参考符号的OFDM符号利用上述各模块进行时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所利用的模块不同；

第二估计模块25，用以得到信道的最大时延扩展估计。

具体的，以LTE系统中，MIMO为2×2，每个时隙有2个含有参考符号的OFDM符号为例，即需要做8个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计。可同时参考图3，其为本发明实施例的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法的时序示意图，其中，图3仅示意性的画出了4个含有参考符号的OFDM符号的时序示意图。

首先，通过抽取模块20执行第一个含有参考符号的OFDM符号的步骤1：信道响应的抽取(可参见图3中步骤1的第一个高电平)，在此，以带宽20M，间隔＝2为例，则，将抽取1024个值。

在本实施例中，步骤1的结果流水线的传输给变化模块21以执行步骤2，即步骤1抽取一个值，就传输给步骤2。由此，在图3的时序图中观察到的情况是，步骤2与步骤1几乎同时进行。通过该流水线的操作，对步骤1的输出结果将不需要占用存储器，从而降低了对资源块的需求。

变换模块21在接收了来自抽取模块20的结果后，对抽取的序列进行1024点反傅里叶变换，并向求解模块22输出经过反傅里叶变换后的结果以执行步骤3。在此，可参考图3中步骤2的第二行时序图，在进行第一个含有参考符号的OFDM符号(或者称当前含有参考符号的OFDM符号)的步骤2的输出过程中，可开始进行第二个含有参考符号的OFDM符号(或者称下一个含有参考符号的OFDM符号)的信道响应的抽取过程。

同时，步骤2的结果也是流水线的传输给求解模块22以执行步骤3，因此，在图3的时序图中观察到的情况是，步骤3进行求解各抽头的功率值与步骤2的输出结果几乎同时进行。同样的，通过该流水线的操作，对步骤2的输出结果将不需要占用存储器，从而降低了对资源块的需求。

在此，也相当于在第一个含有参考符号的OFDM符号执行步骤3的时候，第二个含有参考符号的OFDM符号开始执行步骤1，同时该第二个含有参考符号的OFDM符号的步骤1的结果也流水线的传输给变换模块21，由于该变换模块21又正在将第一个含有参考符号的OFDM符号的结果流水线的传输给求解模块22，因此，第二个含有参考符号的OFDM符号对变换模块22的占用正好与第一个含有参考符号的OFDM符号对变换模块22的占用相继进行，既没有产生冲突，又没有浪费时间，即在保证了可靠性的基础上，又降低了时间成本。

对于第一个含有参考符号的OFDM符号，正在求解模块22中求功率值，并得到功率的最大值及平均值。由于后续步骤5：确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展时需要读取所有的功率值，因此，在本实施例中，对于步骤3所得到的功率值结果需要通过存储器予以存储。具体的，所述求解模块22包括一乒乓存储器，将第一个含有参考符号的OFDM符号的功率值存储于乒乓存储器的乒存储器中。

此外，在本实施例中，将连续两个功率值作为一组，存储于存储器的同一地址中。例如，将第1个及第2个功率值为一组，存储于存储器的“AA”地址中，从而，使得后续第一估计模块24执行步骤5时，能够快速读取功率值，降低了用时。

接着，求解模块22将功率的最大值及平均值传输给门限模块23，所述门限模块23执行步骤4：确定第一个含有参考符号的OFDM符号的抽头门限。所述抽头门限的确定只需通过一乘法计算便可迅速得到，在此，由于该步骤的执行速度非常快，故图3中未示出。

接着，对于第一个含有参考符号的OFDM符号，第一估计模块24从求解模块22读取功率值，从门限模块23获取抽头门限，以执行步骤5：确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展。具体的，在第一个含有参考符号的OFDM符号通过第一估计模块24读取乒存储器中的功率值以执行步骤5的过程中，第二个含有参考符号的OFDM符号也开始执行步骤3，通过求解模块22获取功率值，可对应参考图3中步骤3的第二高电平以及步骤5的第一个高电平。此时，乒存储器中存储有第一个含有参考符号的OFDM符号的功率值；因此，第二个含有参考符号的OFDM符号在执行步骤3后得到的结果将存储于乓存储器中，从而，避免了数据冲突。等到第三个含有参考符号的OFDM符号进入求解模块22执行步骤3时，乒存储器中的第一个含有参考符号的OFDM符号的数据已完全被读取，可对应参考图3中步骤3的第三个高电平以及步骤5的第一个高电平，由此，第三个含有参考符号的OFDM符号又可以使用乒存储器存储功率值。从而，提高了存储器的使用频率，节省了存储器的占用量。通过第一估计模块24的查找与计算之后，第一个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计便得到了。陆续的，第二个至第八个含有参考符号的OFDM符号的时延估计也将得到。最后，可根据该八个含有参考符号的OFDM符号的时延估计，通过第二估计模块25求取一平均值，便可获取此次信道的最大时延扩展估计。

请继续参考图3，除了第一个含有参考符号的OFDM符号的步骤1期间未对其他含有参考符号的OFDM符号同时进行操作，其余时刻，则都同时对多个含有参考符号的OFDM符号进行操作，由此，相对于串行方式，便大大地节省了时间，同时，对于同一份资源进行了反复利用，相对于并行方式，也大大地节省了资源块。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1.一种LTE系统最大时延扩展估计的实现方法，其特征在于，包括：

对含有参考符号的OFDM符号进行如下操作，以得到含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计：

步骤1：信道响应的抽取；

步骤2：对步骤1的结果进行反傅里叶变换；

步骤3：对步骤2的结果求解其功率值，并得到最大功率值及平均功率值；

步骤4：根据步骤3的结果，确定抽头门限；

步骤5：根据步骤3及步骤4的结果，确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展；

其中，同时进行多个含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所处的步骤不同；对于同一含有参考符号的OFDM符号，步骤1的结果流水线的传输给步骤2，步骤2的结果流水线的传输给步骤3；当当前含有参考符号的OFDM符号进行步骤3时，下一含有参考符号的OFDM符号进行步骤1；

根据各含有参考符号的OFDM符号的时延扩展估计，得到信道的最大时延扩展估计。

2.如权利要求1所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法，其特征在于，对于同一含有参考符号的OFDM符号，将步骤3的结果以连续两个功率值为一组，存储于存储器的同一地址中。

3.如权利要求1至2中的任一项所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法，其特征在于，利用乒乓机制的存储器存储步骤3的结果。

4.如权利要求3所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现方法，其特征在于，当当前含有参考符号的OFDM符号进行步骤5，并通过读取乒乓机制的存储器中的乒/乓存储器获取步骤3的结果时；下一个含有参考符号的OFDM符号进行步骤3，并将结果写入乒乓机制的存储器中的乓/乒存储器。

5.一种LTE系统最大时延扩展估计的实现装置，其特征在于，包括：

抽取模块，用以信道响应的抽取；

变换模块，用以对抽取模块的输出进行反傅里叶变换；

求解模块，用以对变换模块的输出求解其功率值，并得到最大功率值及平均功率值；

门限模块，用以确定抽头门限；

第一估计模块，用以确定含有参考符号的OFDM符号的时延扩展；

其中，同时有多个含有参考符号的OFDM符号利用上述各模块进行时延扩展估计，每个含有参考符号的OFDM符号所利用的模块不同；对于同一含有参考符号的OFDM符号，信道响应的抽取的结果流水线的传输给变换模块，变换模块输出的结果流水线的传输给求解模块；当当前含有参考符号的OFDM符号进行求解时，下一含有参考符号的OFDM符号进行信道响应的抽取；

第二估计模块，用以得到信道的最大时延扩展估计。

6.如权利要求5所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现装置，其特征在于，所述抽取模块的结果流水线的传输给所述变换模块，所述变换模块的结果流水线的传输给所述求解模块。

7.如权利要求5所述的LTE系统最大时延扩展估计的实现装置，其特征在于，所述求解模块包括乒乓机制的存储器，分别用以当前含有参考符号的OFDM符号的功率值读取及下一含有参考符号的OFDM符号的功率值写入。