本发明涉及一种用于在基于正交频分复用(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing，ofdm)的无线通信系统中估计和校正相位误差的方法和装置。
背景技术：
：为了满足自4g通信系统的部署以来已经增加的对无线数据通信量的需求，已经做出努力来开发改进的5g或者预5g(pre-5g)通信系统。因此，5g或预5g通信系统也被称为“超4g网络(beyond4gnetwork)”或“后lte系统(postltesystem)”。5g通信系统被认为是在更高频率(毫米波(mmwave))的频带(例如，60ghz频带)中实施的，以便实现更高的数据速率。为了降低无线电波的传播损耗并增大发送距离，在5g通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(multiple-inputmultiple-output，mimo)、全维mimo(fulldimensionalmimo，fd-mimo)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术。另外，在5g通信系统中，正在基于先进的小小区(smallcell)、云无线电接入网络(radioaccessnetwork，ran)、超密网、设备到设备(device-to-device，d2d)通信、无线回程、移动网络、协同通信、协作多点(coordinatedmulti-points，comp)和接收端干扰消除等进行系统网络改进的开发。在5g系统中，作为先进编码调制(advancedcodingmodulation，acm)的混合fsk(frequency-shiftkeying，频移键控)和qam(quadratureamplitudemodulation，正交振幅调制)调制(fqam)和滑动窗口叠加编码(slidingwindowsuperpositioncoding，swsc)，以及作为先进的接入技术的滤波器组多载波(filterbankmulticarrier，fbmc)、非正交多址接入(non-orthogonalmultipleaccess，noma)和稀疏代码多址接入(sparsecodemultipleaccess，scma)已经被开发出来。为了应对4g通信系统商业化后对无线数据通信量增长的需求，正在积极努力开发增强的5g或预5g通信系统。因此，5g或预5g通信系统被称为超4g通信系统或后lte系统。为了实现高数据速率，期望在5g通信系统中使用极高频率(毫米波)频带(例如，60ghz频带)。为了降低毫米波频带中的传播路径损耗并增大传播距离，针对5g通信系统正在讨论各种技术的使用(诸如波束成形、大规模mimo、全维mimo(fd-mimo)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线)。为了增强系统网络，针对5g通信系统正在开发各种技术(诸如演进型或先进的小小区、云无线接入网络(cloudran)、超密网、设备到设备(d2d)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(comp)和干扰消除)。另外，针对5g通信系统，正在针对先进编码调制(acm)开发混合fsk和qam调制(fqam)和滑动窗口叠加编码(swsc)，以及正在针对先进接入技术开发滤波器组多载波(fbmc)、非正交多址接入(noma)和稀疏码多址接入(scma)。在基于正交频分复用(ofdm)的现有无线通信系统中，针对频域中的相位误差估计，使用参考信号来估计和校正影响所有ofdm子载波的公共相位误差(commonphaseerror，cpe)，并且针对时域中的载波间干扰(inter-carrierinterference，ici)减小，使用循环前缀(cyclicprefix)在每个符号(per-symbol)的基础上估计和校正相位误差。技术实现要素：【技术问题】当符号持续时间中的相位误差快速改变时，使用循环前缀的相位误差校正可能无法显著降低载波间干扰的影响。特别地，在毫米波通信系统的情况下，由于射频集成电路(radiofrequencyintegratedcircuits，rfic)的特性会导致相位误差严重发生，因此单独在每个符号的基础上的相位误差估计可能无法防止由于载波间干扰而导致的性能降低。【技术方案】本公开提供了一种用于接收器的相位误差估计和校正的方法，该方法包括：接收时域信号，对接收到的时域信号进行滤波并且使用经滤波的时域信号来估计相位误差，其中与时域信号相关联的相关性被用于相位误差估计。优选地，进一步包括：使用所估计的相位误差对时域信号进行相位误差校正、使用快速傅立叶变换(fastfouriertransform，fft)将时域信号中的所校正的相位误差转换为频域信号、以及基于频域信号估计公共相位误差。优选地，其中基于用于校正所估计的频域相位误差的循环卷积方案来确定所校正的相位误差。优选地，其中相关性包括延迟相关性、自相关性或部分相关性中的至少一个。优选地，其中基于线性内插方案来校正所估计的相位误差。优选地，进一步包括基于经同步滤波的样本来估计符号内的若干区段中的时域的相位误差。优选地，还包括从fft输出当中的跟踪参考信号(trs)被映射到的资源中提取信号。在一个实施例中，一种能够进行相位误差估计和校正的接收器，包括：接收电路，被配置为接收时域信号；和控制器，被配置为：控制对接收到的时域信号进行滤波的过程、以及使用经滤波的时域信号来估计相位误差，其中与时域信号相关联的相关性被用于相位误差估计。优选地，其中控制器还被配置为：使用所估计的相位误差对时域信号进行相位误差校正、使用快速傅立叶变换(fft)将时域信号中的所校正的相位误差转换为频域信号、以及基于频域信号估计公共相位误差。优选地，其中基于用于校正所估计的频域相位误差的循环卷积方案来确定所校正的相位误差。优选地，其中相关性包括延迟相关性、自相关性和部分相关性中的至少一个。优选地，其中基于线性内插方案来校正所估计的相位误差。优选地，其中控制器还被配置为基于经同步滤波的样本来估计符号内的若干区段中的时域的相位误差。优选地，其中控制器还被配置为从fft输出当中的trs被映射到的资源中提取信号。在一个实施例中，一种用于发送器传送用于相位误差估计的参考信号的方法，该方法包括：生成参考信号的多个序列、确定参考信号将被映射到的资源、将参考信号映射到所确定的资源以及将所映射的参考信号传送到接收器，其中参考信号的多个序列在时域中相关。优选地，其中参考信号包括跟踪参考信号(trs)。优选地，还包括向接收器传送数据和所映射的参考信号。在一个实施例中，一种能够传送用于相位误差估计的参考信号的发送器，包括：发送电路，被配置为将参考信号传送到接收器，和控制器，被配置为：控制生成参考信号的序列的过程、确定参考信号将被映射到的资源、将参考信号映射到所确定的资源、以及将所映射的参考信号传送到接收器，其中参考信号的序列在时域中相关。优选地，其中参考信号包括跟踪参考信号(trs)。优选地，其中控制器还被配置为将数据和所映射的参考信号传送到接收器。【发明的有益效果】在本发明的特征中，接收器可以通过符号内的相位误差估计来优化信号接收性能。附图说明为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考以下结合附图的描述，其中相同的附图标记表示相同的部分：图1示出了根据本公开的实施例的发送信号的示例表示；图2示出了根据本公开的实施例的在每个符号的基础上的trs到不同频率的示例分配；图3示出了根据本公开的实施例的时域信号{x(t)}的示例第一例示；图4示出了根据本公开的实施例的时域信号{x(t)}的示例第二例示；图5示出了根据本公开的实施例的对应于时域信号{x(t)}的示例频域信号{x(f)}；图6示出了根据本公开的实施例的用于发送器的信号发送的方法的流程图；图7a示出了根据本公开的实施例的用于接收器的信号接收的方法的流程图；图7b示出了描述根据本公开的实施例的由估计器执行的详细接收操作的流程图；图7c和图7d示出了描述根据本公开的实施例的由校正器执行的详细接收操作的流程图；图8示出了根据本公开的实施例的时域中所估计的相位误差值的示例；图9示出了根据本公开的实施例的时域中的相位误差校正和fft被顺序应用之后在每个符号基础上的子载波的示例相位误差值；图10示出了根据本公开的实施例的示例发送器；图11示出了根据本公开的实施例的示例接收器；和图12示出了根据本公开的实施例的另一示例接收器。具体实施方式为了解决上述缺陷，主要目的是提供一种用于在基于ofdm的无线通信系统中估计和校正相位误差的方法和装置。具体地，本发明的一方面是提供一种用于估计符号内的相位误差的方法和装置。根据本发明的一方面，提供了一种用于接收器的相位误差估计和校正的方法。该方法可以包括：接收时域信号；对接收到的时域信号进行滤波；以及使用经滤波的时域信号来估计相位误差，其中关于时域信号的相关性用于相位误差估计。根据本发明的另一方面，提供了一种能够进行相位误差估计和校正的接收器。该接收器可以包括：接收电路，用于接收时域信号；和控制器，用于控制对接收到的时域信号进行滤波的过程、并且使用经滤波的时域信号来估计相位误差，其中关于时域信号的相关性用于相位误差估计。根据本发明的又一方面，提供了一种用于发送器传送用于相位误差估计的参考信号的方法。该方法可以包括：生成参考信号的序列；确定参考信号将被映射到的资源；将参考信号映射到所确定的资源；以及将所映射的参考信号传送到接收器，其中参考信号的序列在时域中相关。根据本发明的再一方面，提供了一种能够传送用于相位误差估计的参考信号的发送器。该发送器可以包括：发送电路，用于将参考信号传送到接收器；和控制器，用于控制生成参考信号的序列的过程、确定参考信号将被映射到的资源、将参考信号映射到所确定的资源、以及将所映射的参考信号传送到接收器，其中参考信号的序列在时域中相关。在进行下面的详细描述之前，阐述贯穿在本专利文档中使用的某些词语和短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”及其衍生词意味着包括但不限于；术语“或”是包含性的，意味着和/或；短语“与......相关联”和“与其相关联”及其衍生词可以意味着包括、被包括在......内、与......互连、包含、被包含在......内、连接到或与......连接、耦合到或与......耦合、与......通信、与......合作、交织、并列、接近、绑定到或与......绑定、具有、具有......的属性等；并且术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分，这种设备可以以硬件、固件或软件、或者其至少两个的某些组合来实施。应该注意，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的，无论是本地地还是远程地。贯穿于该专利文档提供了某些词语和短语的定义，本领域的普通技术人员应该理解，在许多情况下(即使不是大多数情况下)这种定义适用于这种定义的词语和短语的先前以及将来的使用。以下讨论的图1至图12，以及用于描述本专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅是示例性的，并且不应以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以以任何适当布置的电子设备来实施。在下文中，参考附图详细描述本发明的示例性实施例。可以省略对本领域公知的并且与本发明不直接相关的功能和结构的描述，以避免使本发明的主题模糊。在以下描述中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本公开。因此，应将这些术语解释为具有与其在说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义。本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的显著修改的情况下，本发明的主题可应用于具有相似技术背景的其他系统。根据以下结合附图的详细描述，本发明的某些实施例的方面、特征和优点将变得更加明显。各种实施例的描述仅被解释为示例性的，并不是描述本发明的每个可能的实例。对本领域技术人员来说应该清楚，对本发明的各种实施例的以下描述仅被提供用于例示的目的，并不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明的目的。贯穿整个说明书，相同的参考符号用于指代相同的部分。针对基于ofdm的现有无线通信系统中的相位误差估计，使用频域中的参考信号来估计和校正公共相位误差(cpe)。然而，在频域中，接收器只能校正公共相位误差分量，但不能校正影响载波间干扰(ici)的随机相位误差分量。在时域中，接收器可以通过使用循环前缀在每个符号的基础上估计和校正相位误差来减少ici。由于现有误差估计方案在时域中使用循环前缀，因此它能够仅在每个符号的基础上估计相位误差。然而，当符号持续时间中的相位误差快速改变时，使用循环前缀的相位误差校正可能无法显著降低载波间干扰的影响。特别地，在毫米波通信系统的情况下，由于rfic的特性会导致相位误差严重发生，因此单独在每个符号的基础上的相位误差估计可能无法防止由于载波间干扰而导致的性能降低。本发明提出了一种用于在基于ofdm的无线通信系统中估计和校正相位误差的方法和装置。具体地，有可能通过估计符号内的相位误差来优化接收器的接收性能。为此，下面的描述集中于用于发送和接收的方案。图1示出了发送信号的示例表示。参考图1，可以在时域和频域中表示典型的基于ofdm的无线通信系统的资源。在图1中，横轴100指示时间，纵轴101指示频率。由标记120指示的rb用于相位误差估计的参考信号(被称为时域参考信号或trs)。由标记110指示的rb用于数据发送。在本发明中，使用频域中密集的信号能够通过滤波变换为时域中扩展的信号的特性。更具体地，分配给trs的rb120的长度为n的频域信号{x(f)},f＝0,1,…,n-1可以通过滤波和快速傅立叶逆变换(inversefastfouriertransform，ifft)转换为均匀分布在符号140中的时域信号{x(t)},t＝0,1,…,n-1。然后，有可能在时域信号{x(t)}的基础上估计符号内的相位误差。在图1中，应该注意的是trs的频率位置可以改变。例如，trs可以位于带宽的中心或其另一部分中。图2示出了在每个符号的基础上将trs分配到不同频率的示例。用于trs的rb220在每个符号的基础上被分配到不同频率，并且其余资源是用于数据的rb210。有可能通过使用如图2所示的分配的trs来对多个频带执行信道估计。图3示出了时域信号{x(t)}的示例第一例示。如图3所示，有可能通过重复长度为l的序列x(0),x(1),…,x(l-1)r次来组成时域信号{x(t)}。即，长度为l的序列被重复r次以形成长度为n的时域信号{x(t)}(n＝l*r)。这里，标记300、310和320分别指示重复1、重复2和重复r。在这种情况下，接收器可以通过使用长度为l的序列之间的延迟相关性来获得相位差，或者通过使用长度为l的序列的自相关性来获得相位误差，以及在l的周期上校正相位误差。图4示出了时域信号{x(t)}的示例第二例示。如图4所示，有可能通过连接长度为l的序列来组成时域信号{x(t)}。即，长度为n的时域信号{x(t)}(t＝0,1,…,n-1)＝x(0),x(1),…,x(l-1),x(l),x(l+1),…,x(2l-1),…,x(n-1)。这里，标记400、410和420分别指示长度为l的序列。这种序列是时域信号的示例。时域信号{x(t)}可以由部分相关序列组成。在这种情况下，接收器可以通过获得与部分相关性的数量相同数量的相位差来校正相位误差。例如，接收器可以使用四分之一相关的序列，从而在n/4的周期上校正相位误差。二进制序列可以用于形成时域信号。例如，假设图3中的n＝16和l＝4，{x(0),x(1),x(2),x(3)}＝[1,1,1,-1]。在图4中，{x(0),x(1),x(2),x(3)}＝[-1,1,1,1]，{x(4),x(5),x(6),x(7)}＝[1,-1,1,1]，{x(8),x(9),x(10),x(11)}＝-{x(0),x(1),x(2),x(3)}，{x(12),x(13),x(14),x(15)}＝{x(4),x(5),x(6),x(7)}。诸如zadoff-chu序列的复杂序列也可以被使用。然而，本发明不限于二进制或复数序列，并且其他类型的序列可以被用于时域信号以获得接收器的性能增益。在图3或图4中，如果需要，可以减少用于相位误差估计的相关性的数量。时域信号{x(t)}可以通过快速傅立叶变换(fastfouriertransform，fft)变换为频域信号{x(f)}，如图1中所示，频域信号{x(f)}可以由发送器分配给rb120。对于滤波，发送器可以不将频域信号分配给频域中的边界资源(与图1中的x(1),x(2),…,x(n-1)不相对应的虚线资源)或其中的中心资源。接收器可以通过使用频域信号{x(f)}来估计公共相位误差。图5示出了对应于图3的时域信号{x(t)}的示例频域信号{x(f)}。在图5中，接收器可以通过使用映射到频域信号{x(f)}(m≤n)的n个值当中的特定频率资源的m个频域信号值来估计公共相位误差。类似地，在图4的时域信号{x(t)}的情况下，接收器可以通过使用映射到频域信号{x(f)}(m≤n)的n个值当中的特定频率资源的m个频域信号值来估计公共相位误差。因此，接收器可以在由发送器传送的trs的基础上使用时域信号{x(t)}来估计和校正符号内的相位误差，减少载波间干扰的影响。另外，接收器可以使用频域信号{x(f)}来校正公共相位误差。图6示出了用于发送器的信号发送的方法的流程图。参考图6，在步骤600处，发送器生成trs序列。在步骤610处，发送器确定trs要被映射到的资源。在步骤620处，发送器将trs映射到所确定的资源。在步骤630处，发送器向接收器传送trs。可以通过将fft应用于时域信号或通过使用预设序列获得trs序列。如图1或图2所示，发送器可以确定trs将要被映射到的资源。发送器可以将要发送的数据映射到trs未映射到的那些资源。图7a至图7d示出了描述用于接收器的信号接收的方法的流程图。图7a示出了用于接收器的信号接收方法的流程图。参考图7a，接收器接收时域样本。这里，样本是时域信号的单位，并且接收到的样本可以与接收到的信号互换使用。在步骤700处，接收器的估计器在接收到的时域样本的基础上估计相位误差。在步骤710处，接收器的校正器根据所估计的相位误差校正相位误差。图7b示出了描述由估计器执行的详细接收操作的流程图。参考图7b，在步骤720处，估计器的滤波器通过对接收到的时域样本进行滤波来获得trs的时域信号。在步骤730处，估计器的相位误差估计单元在经滤波的时域样本的基础上估计相位误差。接收器可以通过使用关于经滤波的时域样本的延迟相关性、自相关性和部分相关性中的至少一个来估计相位误差。根据由发送器传送的时域信号的特性可以确定使用哪种相关性。要使用的相关性可以预先设置，或者发送器可以通知接收器相关性类型。图7c和图7d示出了描述由校正器执行的详细接收操作的流程图。在图7c中，在时域样本的基础上校正相位误差。在图7d中，在频域样本的基础上校正相位误差。参考图7c，在步骤740处，校正器的相位误差校正器在所估计的相位误差和时域样本的基础上校正相位误差。这里，可以使用线性内插来校正所估计的相位误差。可以重复相位误差的估计和校正。在步骤750处，校正器的fft通过应用fft将相位误差校正的时域样本变换为频域样本。在步骤760处，校正器的公共相位误差校正器从fft输出当中的trs被映射到的资源中提取频域信号{x(f)}，并且在所提取的频域信号的基础上估计并校正公共相位误差。参考图7d，在步骤770处，校正器的fft通过应用fft将所估计的相位误差和时域样本分别变换为所估计的频域相位误差和频域样本。在步骤780处，校正器的相位误差校正器在所估计的频域相位误差和频域样本的基础上校正相位误差。这里，可以使用循环卷积来校正所估计的频域相位误差。在步骤790，校正器的公共相位误差校正器从相位误差校正的频域信号当中的trs被映射到的资源中提取信号{x(f)}，并且在所提取的信号的基础上估计和校正公共相位误差。在图7a和图7d中，结合接收器的特定组件来描述步骤。但是，本发明不限于此。图8示出了时域中的示例所估计的相位误差值。在图8中，每个符号被采样8192次并显示7个符号。细实线800表示图7中接收到的时域样本的相位误差。粗实线810表示当在每个符号的基础上使用相关性来执行相位误差估计并且应用线性内插时获得的相位误差校正值。随着相位误差在符号内极大地改变，执行一次相位误差校正可能导致如粗实线810指示的大的变化。然而，在本发明中，有可能在符号内多次执行相位误差估计，从而有效地减少误差。细虚线820、粗虚线830和实线840分别表示当在符号内执行相位误差估计并且应用线性插值两次、四次和八次时获得的相位误差校正值。能够看出，随着相位误差估计的数量增加，相位误差校正值接近由细实线800指示的相位误差值。图9图示了时域中的相位误差校正和fft被顺序应用之后，在每个符号的基础上的子载波的示例相位误差值。在图9中，粗实线900表示通过频域信号{x(f)}估计的公共相位误差。能够看出，公共相位误差被估计得相当好。表1表示当应用本发明时接收器的接收性能。这里，将毫米波相位噪声模型应用于发送器和接收器，并将误差矢量幅度(errorvectormagnitude，evm)用作接收性能指标。二进制序列被用作trs，并且符号内的相位误差估计被执行八次。从表1能够看出，现有方案能够产生大约2db的性能增益，本发明的方案与现有方案相比能够产生约7db的附加性能增益。[表格1]correctionevm(db)none-23.12existingscheme-25.07presentinvention-32.03图10示出了示例发送器。参考图10，发送器可以包括发送电路1000和控制器1010。控制器1010可以生成trs序列、确定trs将要被映射到的资源、将trs映射到所确定的资源、以及控制发送电路1000将trs传送到接收器。发送电路1000可以在控制器1010的控制下向接收器传送trs和数据。图11示出了示例接收器。参考图11，接收器1180可以包括接收电路1100、滤波器1110、相位跟踪器1130(基于trs的相位跟踪器)、相位校正器1140、资源解映射器1160、fft1150和公共相位校正器1170(基于trs的公共相位校正器)。尽管未示出，但上述组件可以在控制器的控制下操作。滤波器1110和相位跟踪器1130可以组成估计器1102。相位校正器1140、fft1150、资源解映射器1160和公共相位校正器1170可以组成校正器1104。接收电路1100可以接收时域样本。滤波器1110可以对接收到的时域样本进行滤波。相位跟踪器1130可以在经同步滤波的样本(对应于图1中的时域信号{x(t)})的基础上估计符号内的若干区段中的时域的相位误差。将所估计的相位误差输入到相位校正器1140。相位校正器1140在同步样本的基础上校正所估计的相位误差。相位校正器1140可以利用简单的线性内插来校正所估计的相位误差。fft1150通过应用fft将相位误差校正的时域样本变换为频域样本。资源解映射器1160从fft输出当中的trs映射到的资源中提取信号(对应于图1中的频域信号{x(f)})。公共相位校正器1170在所提取的频域信号的基础上估计和校正公共相位误差，从而防止由于相位误差而导致的性能降低。可替换地，fft1150可以通过应用fft将所估计的相位误差和时域样本分别变换为所估计的频域相位误差和频域样本。相位校正器1140可以在所估计的频域相位误差和频域样本的基础上校正相位误差。这里，相位校正器1140可以利用循环卷积来校正所估计的频域相位误差。资源解映射器1160可以从相位误差校正的频域信号中提取trs。公共相位校正器1170可以在提取的信号的基础上估计和校正公共相位误差。图12示出了示例接收器。参考图12，接收器1220可以包括接收电路1200和控制器1210。接收电路1200接收时域样本。控制器1210对时域样本进行滤波、在经滤波的时域样本的基础上估计相位误差、以及在所估计的相位误差的基础上校正相位误差。对于相位误差校正，控制器1210可以使用线性内插来校正时域样本的相位，或者可以在应用fft之后使用循环卷积来在校正频域样本的相位。可以重复相位误差的估计和校正。控制器1210可以从fft输出当中的trs被映射到的资源中提取信号，以及在所提取的信号的基础上估计和校正公共相位误差。在本发明的特征中，接收器可以通过符号内的相位误差估计来优化信号接收性能。尽管已经利用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包括落入所附权利要求范围内的这种改变和修改。当前第1页12