一种通信系统中下行信道估计方法和装置与流程

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种通信系统中下行信道估计方法和装置。

背景技术：

现有技术中，LTE(Long Term Evolution)系统下行信道的频域响应可以通过对子帧的导频图案进行插值计算获得，其中基于端口7和端口8的用户导频图案如图1所示。如果采用图1所示的导频图案，在频域方向上，可以利用线性插值估计出没有导频信号的子载波对应的信道频域响应，在时域方向上，可以利用线性插值估计出没有导频信号的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号对应的信道频域响应。

但是当LTE的子帧为短子帧时，如每个子帧长度0.5ms，每个PRB(Physical resource block，物理资源块)在时域上包括7个OFDM符号，在频域上包括24个子载波，在这样的短子帧结构中，由于导频信号位于每个子帧的最后2个OFDM符号，进行时域的线性插值计算时，如果导频信号前面的OFDM符号变化速率很快，而导频信号距离前面的OFDM符号又较远，由插值计算的特性知道，被测插值点距离插值节点越远，误差越大，外插值法误差更大。此时利用插值法很难精准地估算出距离导频信号较远的OFDM符号所对应的信道响应，通过插值法计算得到的信道估计值精度不高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，如何改变下行信道中DMRS导频图案中的DMRS的位置，以提高通过插值计算得到的信道估计值的精确度，并减少接收导频信号的等待时延。

针对上述问题，本发明提出了一种通信系统中下行信道估计方法，包括：

获取预设5G系统中DMRS的导频图案；

对所述DMRS导频图案进行插值计算；

将插值计算的结果作为所述5G系统的信道估计值输出，

其中，所述DMRS导频图案中的DMRS位于所述5G系统的子帧的载波中第3和第4个OFDM符号。

优选地，所述预设5G系统中每个子帧长度0.5ms，，每个无线帧包含20个子帧，每个PRB在时域上包括7个OFDM符号，在频域上包括24个子载波。

优选地，每5个子载波中有一个DMRS。

优选地，对所述DMRS导频图案进行插值计算包括：

根据所述DMRS在时域上进行外插值计算；

根据所述DMRS在频域上进行内插值计算。

优选地，所述外插值计算包括：

在时域上以所述DMRS为节点，对节点两侧的OFDM符号进行插值计算，获取不同符号对应的信道频域响应。

优选地，所述内插值计算包括：

在频域上以所述DMRS为节点，对每两个节点之间的OFDM符号进行插值计算，获取不同载波对应的信道频域响应。

本发明还提出了一种基于上述方法的下行信道估计装置，包括：

获取单元：获取预设5G系统中DMRS的导频图案；

计算单元，对所述DMRS导频图案进行插值计算；

输出单元，将插值计算的结果作为所述5G系统的信道估计值输出，

其中，所述DMRS导频图案中的DMRS位于所述5G系统的子帧的载波中第3和第4个OFDM符号。

优选地，所述预设5G系统中每个子帧长度0.5ms，每个无线帧包含20个子帧，每个PRB在时域上包括7个OFDM符号，在频域上包括24个子载波。

优选地，每5个子载波中有一个DMRS。

优选地，所述计算单元包括：

外插值计算单元，用于根据所述DMRS在时域上进行外插值计算；

内插值计算单元，用于根据所述DMRS在频域上进行内插值计算。

优选地，所述外插值计算单元用于在时域上以所述DMRS为节点，对节点两侧的OFDM符号进行插值计算，获取不同符号对应的信道频域响应；

所述内插值计算单元用于在频域上以所述DMRS为节点，对每两个节点之间的OFDM符号进行插值计算，获取不同载波对应的信道频域响应。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种通信系统中下行DMRS设计方法，通过将DMRS的位置由每个子帧的最后2个OFDM符号，调整为每个子帧的第3和第4个OFDM符号，使得插值计算的节点位于子帧的中间位置，这样可以在节点两侧进行插值，被测插值点距离节点更近，插值计算的误差相对较小，通过插值计算得到的被测插值点所对应的信道响应更逼近真实情况，相比现有技术，提高了通过插值计算得到的信道估计值的精确度，并减少接收导频信号的等待时延。

附图说明

图1为本发明背景技术提供基于端口7和端口8的用户导频图案；

图2为本发明一实施例提供的一种通信系统中下行信道估计方法流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的预设5G系统中的无线帧结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的预设5G系统中下行物理信道配置 示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种下行信道估计装置的示意框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图2所示，根据本发明一个实施例的通信系统中下行DMRS(Demodulation Reference signal，解调参考信号)设计方法，包括：

S1、获取预设5G(5-Generation，第五代移动通信技术)系统中DMRS的导频图案；

S2、对DMRS导频图案进行插值计算；

S3、将插值计算的结果作为预设5G系统的信道估计值输出，

其中，DMRS导频图案中的DMRS位于预设5G系统的子帧的载波中第3和第4个OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)符号。

由上述方法可知，在预设5G系统中，将DMRS放在每个子帧的第3和第4个OFDM符号，使得插值计算的节点位于子帧的中间位置，这样可以在节点两侧进行插值，被测插值点距离节点更近，插值计算的误差相对较小，通过插值计算得到的被测插值点所对应的信道响应更逼近真实情况，提高了通过插值计算得到的信道估计值的精确度，并减少接收导频信号的等待时延。

优选地，预设5G系统中每个子帧长度0.5ms，每个无线帧包含20 个子帧，每个PRB(Physical resource block，物理资源块)在时域上包括7个OFDM符号，在频域上包括24个子载波。

预设5G系统中每个无线帧包含20个子帧，每个子帧长度0.5ms，这种短子帧设计可以将通信系统的传输时延降低到1ms，满足即将到来的第五代移动通信系统所要求的空口时延，同时，由于无线帧仍然为10ms，可以和4G(4-Generation，第四代移动通信技术)保持兼容，另外，由于频率上包括24个子载波，扩展了PRB的频率范围，相比现有技术，预设5G系统采用短子帧，降低了空口时延，还能使传输的数据量保持不变。

需要说明的是，预设5G系统中每个PRB包含的载波数量是可以设置的，比如7个OFDM符号，36个子载波，这时同样一个PRB，相比现有技术可以承载更多的数据量。

预设5G系统中的无线帧结构如图3所示。

在预设的5G系统中，由于采用的是短子帧结构，一个PRB在时域上包括7个OFDM符号，在频域上包括24个子载波，如果按现有LTE系统的相关协议，将DMRS放在子帧的最后2个OFDM符号，即第6和第7个OFDM符号是DMRS，DMRS左侧还有5个OFDM符号需要进行插值以估算出对应符号位的信道响应。进行插值计算时，第6和第7个DMRS为插值节点，当距离DMRS较远的第1～3个OFDM符号变化速率较快时，此时按第6和第7个符号位的DMRS对应的信道响应去估算被测插值点第1～3个OFDM符号对应的信道响应，在OFDM符号高速移动下会和真实情况偏差较大。

而本发明提出的这种下行DMRS设计方法，将DMRS放在第3和第4个OFDM符号，DMRS一侧有2个OFDM符号，一侧有3个OFDM符号，当两侧的OFDM符号变化速率较快时，由于两侧OFDM符号皆距离DMRS较近，利用DMRS对应的信道响应去估算两侧OFDM符号对应的信道响应，误差相比现有技术要小。

优选地，每5个子载波中有一个DMRS。

预设5G系统中下行物理信道配置示意图如图4所示，每5个子载波中有一个DMRS，而不是在每个子载波中放置1个DMRS信号，有利于节约频域资源，使载波能传输更多的数据信息。

优选地，对DMRS导频图案进行插值计算包括：

根据DMRS在时域上进行外插值计算；

根据DMRS在频域上进行内插值计算。

优选地，外插值计算包括：

在时域上以DMRS为节点，对节点两侧的OFDM符号进行插值计算，获取不同符号对应的信道频域响应。

优选地，内插值计算包括：

在频域上以DMRS为节点，对每两个节点之间的OFDM符号进行插值计算，获取不同载波对应的信道频域响应。

在时域上根据DMRS进行插值计算，可以获得各个OFDM符号对应的信道频域响应；在频域上根据DMRS进行插值计算，可以获得各个载波对应的信道频域响应。

如图5所示，一种基于上述方法的信道估计装置10，包括：

获取单元11，获取预设5G系统中DMRS的导频图案；

计算单元12，对DMRS导频图案进行插值计算；

输出单元13，将插值计算的结果作为预设5G系统的信道估计值输出，

其中，DMRS导频图案中的DMRS位于子帧中第3和第4个OFDM符号。

优选地，预设5G系统中每个子帧长度0.5ms，每个无线帧包含20个子帧，每个PRB在时域上包括7个OFDM符号，频域上包括24个子载波。

优选地，每5个子载波中有一个DMRS。

如图5所示，优选地，计算单元包括：

外插值计算单元121，用于根据DMRS在时域上进行外插值计算；

内插值计算单元122，用于根据DMRS在频域上进行内插值计算。

优选地，外插值计算单元121用于在时域上以DMRS为节点，对节点两侧的OFDM符号进行插值计算，获取不同符号对应的信道频域响应；

内插值计算单元122用于在频域上以DMRS为节点，对每两个节点之间的OFDM符号进行插值计算，获取不同载波对应的信道频域响应。

综上，通过将DMRS的位置由每个子帧的最后2个OFDM符号，调整为每个子帧的第3和第4个OFDM符号，使得插值计算的节点位于子帧的中间位置，这样可以在节点两侧进行插值，被测插值点距离节点更近，插值计算的误差相对较小，通过插值计算得到的被测插值点所对应的信道响应更逼近真实情况，相比现有技术，提高了通过插值计算得到的信道估计值的精确度，并减少接收导频信号的等待时延。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。