用于lte系统的联合的小区标识检测和小区测量的方法和移动设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于LTE系统的联合小区标识检测和小区测量的方法和移动设备。该方法包括：接收第一OFDM码元；提取第一OFDM码元的第一接收到的小区特定的参考子载波；接收第二OFDM码元；提取第二OFDM码元的第二接收到的小区特定的参考子载波；通过计算第一接收到的小区特定的参考子载波与第二接收到的小区特定的参考子载波的共轭的标量积而生成接收到的子载波对；提供参考序列，其包括针对小区ID的所有可能组合的参考子载波对；将接收到的子载波对与每个参考子载波对相关以生成与每个小区ID相关联的小区特定的相关值；通过搜索最高的相关值并将与最高的相关值相关联的小区ID分配给最强小区来确定最强小区的小区ID。
【专利说明】用于LTE系统的联合的小区标识检测和小区测量的方法和移动设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于LTE系统的联合的小区标识检测和小区测量的方法和移动设备。
【背景技术】
[0002]3GPP LTE是一种使用正交频分复用(OFDM)的通信标准。由于其用于低复杂度接收机实施方式的潜力，OFDM对于高数据速率传输具有特别的吸引力。
[0003]在OFDM中，传输带宽被分裂为具有相同宽度的等间隔正交子带。在信道脉冲响应的持续时间不超过保护间隔的持续时间的前提下，并且如果无线电传播信道条件足够慢地变化，则保持正交性。通过对诸如子载波间距和保护间隔持续时间的系统参数的适当选择，满足这两个要求。则通过简单公式Yu=Iik, i.xkj !+nkj!
[0004]来描述一个数据码元的传输。这里，X是被发射的码元，h是复衰减系数，η是随机噪声采样，I是相对应的被接收的码元，k是OFDM子载波索引，以及I是OFDM码元索引。
[0005]噪声采样以噪声方差<为特征。在针对所有不同的(k，I)对具有不同的值的情况下，该公式适用于在图1中被图示的时间-频率平面中的全部码元。上述内容适用于具有一个发射(Tx)天线的通信方案。
[0006]其中在发射侧和接收侧都使用多天线的OFDM通信方案被称作多输入多输出(MIMO) 0FDM。在这种情况下，时间-频率平面内的每个元素符合公式yk,!=Hkjx.xk,^nkj 1；
[0007]其中，X是被发射的码元的矢量，H是复衰减系数的矩阵，η是随机噪声采样矢量，y是相应的接收到的码元矢量。随机噪声矢量以其协方差矩阵Onn为特征。
[0008]在其中发生从一个发射机到多个接收机的传输的多用户系统中，可以将时间-频率平面中的区域分配给不同的用户。3GPP LTE标准在下行链路、即从基站到终端的传输方向中使用这种正交频分复用接入(OFDMA)。在LTE中，时间-频率平面中的每个元素被称作资源元素，并且整个时间-频率平面被划分成所谓的资源块，所述资源块为频率方向上的12个子载波乘以时间方向上6或7个(取决于循环前缀持续模式)OFDM码元的矩形，如图2中所图示的。
[0009]LTE标准描述了蜂窝网络，在该蜂窝网络中将所提供的地区划分成小区，每个小区配备有服务该小区中的移动站的基站。在LTE术语中，基站被称作“演进节点B”(eNB)，并且移动站或终端被称作用户设备 (UE)。在LTE中，网络的全部小区运行在相同的中心频率，即频率再用因子是1，这意味着任何移动站将会经历来自网络中相邻小区的干扰。来自相邻小区的干扰取决于临近小区中使用的和没有使用的资源块的模式。由于处理复杂度限制和受限的带宽资源，当网络变得承载有越来越多的用户时，移动站处的接收越来越多地从噪声受限操作转变到干扰受限操作。此外，朝向干扰的基站的通信信道是随时间变化的且是频率选择性的。因此，在LTE网络中当移动站接收信号时，噪声和干扰的混合通常在时间和频率方向两者上都变化。[0010]因此，如果UE希望连接到小区或者UE已经连接到LTE小区并希望连接到另一个LTE小区，则每个小区需要被唯一地标识。为了这一目的，基站在主要同步信号(PSS)和次要同步信号(SSS)内传输小区标识(小区ID)。在LTE中具有504个唯一的物理层小区标识，它们被分为168个具有三个标识的组。三个PSS序列被用来指示组内的小区标识，并且168个SSS序列被用来指示组的标识。
[0011]在移动无线电接收机中，为了使能可靠的数据接收，需要执行多个参数估计任务，例如，时间同步估计、频率同步估计、信道估计、干扰水平估计、多普勒扩展估计、功率时延曲线估计、反馈信息估计。将PSS检测用于时隙定时检测和物理层ID检测。将SSS检测用于无线电帧检测、循环前缀(CP)长度检测和TDD / FDD检测。SSS检测是基于频域中的相干解调。参见图3，这在弱小区被具有相同PSS的强小区叠加的情况下尤其成为问题。弱小区的信道估计被具有相同PSS的强小区严重地损害。在这种情况中，在多个帧上求平均以及对信道估计的低通滤波并没有帮助，因为干扰并非白噪声类的。
[0012]诸如图4中所图示的，为了信道估计的目的，参考码元(子载波)被多路复用到LTE下行链路传输方案的时间-频率平面中。参考码元是在接收机处已知的、并被用于参数估计任务的数据码元。
[0013]图5示出用于确定接收到的参考码元的接收功率的最先进技术水平的结构。在时域51中或在频域54中提取出接收到的参考码元。在接收到的参考码元是在时域51中被提取出来的情况下，执行精细频率校正和组合52，并且通过FFT53将所述接收到的参考码元转换到频域。在频域参考子载波(码元)提取54之后，解调56所述接收到的参考码元，并通过计算标量积45将其与接收机处已知的参考码元的序列相关。为了消除噪声的目的，可以在多个子帧上进行平均57。
[0014]所有的参考子载波被QPSK调制，目的在于保持所传输的波形的峰均功率比为低的。3GPP 技术规范 36.211 “Physical Channels and Modulation”(发布版本 8)中提供
的参考信号序列可以被写为:
【权利要求】
1.一种用于通信的方法，所述方法包括: 在移动设备中: 接收包括第一接收到的小区特定的参考子载波的第一 OFDM码元； 提取所述第一 OFDM码元的所述第一接收到的小区特定的参考子载波； 接收包括第二接收到的小区特定的参考子载波的第二 OFDM码元； 提取所述第二 OFDM码元的所述第二接收到的小区特定的参考子载波； 通过计算所述第一接收到的小区特定的参考子载波与所述第二接收到的小区特定的参考子载波的共轭的标量积，而生成接收到的子载波对； 提供参考序列，所述参考序列包括针对小区ID的所有可能的组合的参考子载波对，其中，参考子载波对是分别与所述第一和第二接收到的小区特定的参考子载波在时间-频率网格中的相同资源元素处的第一小区特定的参考子载波与第二小区特定的参考子载波的共轭的标量积； 将所述接收到的子载波对与所述参考序列的每个参考子载波对相关，以用于生成多个小区特定的相关值中的与每个小区ID相关联的小区特定的相关值； 通过在所述多个小区特定的相关值中搜索最高的相关值并将与所述最高的相关值相关联的小区ID分配给最强小区的小区ID，来确定最强小区的小区ID。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，针对包含在所述第一和所述第二OFDM码元内的特定数目的多个小区特定的参考子载波，生成接收到的子载波对的序列，其中，针对所述序列内的每个接收到的子载波 对，生成与每个小区ID相关联的相关值，并且其中，通过合计在所述LTE时间-频率网格的频率轴上的每个接收到的子载波对的相关值，生成所述多个小区特定的相关值中的与每个小区ID相关联的单个相关值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过合计在时间轴和频率轴上的每个接收到的子载波对的相关值，生成所述多个小区特定的相关值中的与每个小区ID相关联的单个相关值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考序列包括针对小区ID和循环前缀的长度的全部可能组合的参考子载波对。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和所述第二OFDM码元是LTE时间-频率网格上的分离的3个或6个OFDM码元。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过计算所述LTE时间-频率网格的相同频率仓或相邻频率仓的两个小区特定的参考子载波的标量积，而生成所述接收到的子载波对。
7.根据权利要求1所述的方法，其中生成接收到的子载波对包括在多个无线电帧上对标量积求平均。
8.根据权利要求1所述的方法，其中以降序的方式对所述多个小区特定的相关值进行排序，并且对所述多个小区特定的相关值执行干扰消除以确定剩余的干扰小区的小区ID。
9.根据权利要求8所述的方法，其中针对预定义数目的N个最高相关值，以最高的相关值.= CORd作为开始，根据下式执行连续的干扰消除:
CORi = COR1-1i^oCORmRCCiim i = 1...Λ/ -1.其中，RCCiim是小区特定的参考子载波i和小区特定的参考子载波m之间的互相关。
10.根据权利要求8所述的方法，其中对剩下的相关值根据下式执行干扰消除:
11.根据权利要求1所述的方法，其中通过强力评估或白名单来提供所述参考序列。
12.根据权利要求1所述的方法，其中至少两个另外的OFDM码元被用于生成接收到的小区特定的参考子载波对。
13.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述多个小区特定的相关值执行信道估计，并且其中，重建所传输的码元并将其从所述接收到的小区特定的参考子载波中消除。
14.一种移动设备,包括 用于接收包括第一接收到的小区特定的参考子载波的第一 OFDM码元的装置； 用于提取所述第一 OFDM码元的所述第一接收到的小区特定的参考子载波的装置； 用于接收包括第二接收到的小区特定的参考子载波的第二 OFDM码元的装置； 用于提取所述第二 OFDM码元的所述第二接收到的小区特定的参考子载波的装置；用于通过计算所述第一接收到的小区特定的参考子载波与所述第二接收到的小区特定的参考子载波的共轭的标量积而生成接收到的子载波对的装置； 用于提供参考序列的装 置，所述参考序列包括针对小区ID和循环前缀的长度的所有可能组合的参考子载波对，其中，参考子载波对是第一小区特定的参考子载波与第二小区特定的参考子载波的共轭的标量积； 用于将所述接收到的子载波对与所述参考序列的每个参考子载波对相关以生成多个小区特定的相关值的装置； 用于通过在所述多个小区特定的相关值内搜索最高的相关值并将与最高的相关值相关联的小区ID分配给最强小区的小区ID来确定最强小区的小区ID的装置。
【文档编号】H04L27/26GK103813362SQ201310756732
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】浦天延, V·奥厄 申请人:英特尔移动通信有限责任公司