CN101986633B - 通信方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信方法和系统，该方法和系统用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度。移动设备从相关联的基站接收包括PSS和SSS的射频信号。移动设备通过多个MFH分支执行多频率假设测试，针对每一个分支执行PSS相关处理。得到的相关数据可被用于估算接收数据的频率偏移量。每个MFH分支被设置预期的频率偏移量。基于对应的预期频率偏移量，可在进行PSS相关处理之前基于每个MFH分支对基带信号进行频移。基于整组MFH分支上的最大PSS相关，检测出接收的PSS。通过将估算出的剩余频率偏移量和对应的预期频率偏移量相结合，可针对具有检测到的PSS的MFH分支估算出频率偏移量。

Description

通信方法和系统
技术领域
本发明涉及通信系统，更具体地说，涉及一种用于E-UTRA/LTE UE接收器内多频率假设测试中增加频移估计精确度的方法和系统。
背景技术
已经开发出了各种通信标准来提供相当高的数据速率以支持高质量服务，例如E-UTRA(演进的UMTS陆面无线存取)标准，又被称为LTE(Long TermEvolution，长期演进技术)。LTE/E-UTRA是3GPP(第三代合作伙伴计划)标准，其提供高达50Mbps的上行链路速率和高达100Mbps的下行链路速率。LTE/E-UTRA标准代表了蜂窝技术的主要进步。LTE/E-UTRA标准的设计满足现在和今后告诉数据和多媒体传输以及高容量语音支持的载波需求。LTE/E-UTRA标准给蜂窝网带来了大量技术上的好处，包括OFDM(正交频分复用)和/或MIMO(多进多出)数据通信所系统的好处。此外，OFDMA(正交频分多址)和SC-OFDMA(单载波-频分多址)被分别用于下行链路(DL)和上行链路(UL)。
移动性管理代表了LTE/E-UTRA标准的一个重要方面。由于移动设备，在LTE/E-UTRA标准中又被称为用户设备(UE)，在LTE/E-UTRA覆盖区域内移动，同步信号传输和蜂窝搜索进程的使用为移动设备或UE检测并与各个蜂窝同步提供了基础。为了与特定蜂窝通信，相关LTE/E-UTRA覆盖区内的移动设备需要确定一个或多个特定蜂窝传输参数，例如符号时序、无线帧时序、和/或蜂窝单元ID。在LTE/E-UTRA标准中，蜂窝特定信息由参考和/或同步信号传送。后者形成下行链路同步和相关LTE/E-UTRA覆盖区内移动设备处蜂窝特定信息识别的基础。两个下行链路同步信号，即主同步信号(PSS)和次同步信号(SSS)，被用于使得移动设备能够与特定蜂窝单元的传输时序同步，并从而获得蜂窝特定信息，例如天线配置指示符、全物理蜂窝单元ID、和/或蜂窝单元ID组指示符。
比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
发明内容
本发明提供了用于E-UTRA/LTE UE接收器内多频率假设测试中增加频移估计精确度的方法和/或系统，结合至少一幅附图进行了充分的展现和描述，并在权利要求中得到了更完整的阐述。
根据本发明的一方面，本发明提出一种用于通信的方法，包括：
接收射频信号，所述射频信号包括主同步序列(PSS)和次同步序列(SSS)；
在一组频率假设(MFH)分支中的每一个内执行PSS相关；
在所述一组频率假设分支中产生最大PSS相关峰值幅度的一个频率假设分支中，使用对应的PSS相关数据，为所接收的射频信号估计频率偏移量。
作为优选，所述方法进一步包括为所述一组频率假设分支中每一个确定预期的偏移量。
作为优选，所述方法进一步包括基于所述确定的预期偏移量，针对所述一组频率假设分支中每一个，对所述接收的射频信号的基带信号进行频移。
作为优选，所述方法进一步包括在所述频移至基带信号之后执行所述PSS相关。
作为优选，所述方法进一步包括基于得到的PSS相关峰值幅度，所述一组频率假设分支中每一个，为所接收的PSS选择候选PSS。
作为优选，所述方法进一步包括依据所述一组频率假设分支中所述最大PSS相关峰值幅度，从针对所述一组频率假设分支中每一个所选择的候选PSS中检测出所述接收的射频信号的所述PSS。
作为优选，所述方法进一步包括估计所述一组频率假设分支中所述产生最大PSS相关峰值幅度的频率假设分支内所述接收的射频信号的剩余频率偏移量。
作为优选，所述方法进一步包括通过将所述估计出的剩余频率偏移量与和所述一组频率假设分支中产生最大PSS相关峰值幅度的所述频率假设分支相关联的预期频率偏移量相结合，来估算出频率偏移量。
作为优选，所述方法进一步包括使用所述估算出的频率偏移量来对所述接收的射频信号进行基带处理。
作为优选，所述方法进一步包括基于所述估算出的频率偏移量来调节所述移动设备的本地参考振荡器频率。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种用于通信的系统，包括：
用于移动设备中的一个或多个处理器和/或电路，其中所述一个或多个处理器和/或电路用于：
接收射频信号，所述射频信号包括主同步序列(PSS)和次同步序列(SSS)；
在一组频率假设(MFH)分支中的每一个内执行PSS相关；
在所述一组频率假设分支中产生最大PSS相关峰值幅度的一个频率假设分支中，使用对应的PSS相关数据，为所接收的射频信号估计频率偏移量。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路为所述一组频率假设分支中每一个确定预期的偏移量。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路基于所述确定的预期偏移量，针对所述一组频率假设分支中每一个，对所述接收的射频信号的基带信号进行频移。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路在所述频移至基带信号之后执行所述PSS相关。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路基于得到的PSS相关峰值幅度，所述一组频率假设分支中每一个，为所接收的PSS选择候选PSS。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路依据所述一组频率假设分支中所述最大PSS相关峰值幅度，从针对所述一组频率假设分支中每一个所选择的候选PSS中检测出所述接收的射频信号的所述PSS。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路估计所述一组频率假设分支中所述产生最大PSS相关峰值幅度的频率假设分支内所述接收的射频信号的剩余频率偏移量。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路通过将所述估计出的剩余频率偏移量与和所述一组频率假设分支中产生最大PSS相关峰值幅度的所述频率假设分支相关联的预期频率偏移量相结合，来估算出频率偏移量。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路使用所述估算出的频率偏移量来对所述接收的射频信号进行基带处理。
作为优选，所述一个或多个处理器和/或电路基于所述估算出的频率偏移量来调节所述移动设备的本地参考振荡器频率。
本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是依据本发明的实施例的示范性LTE/E-UTRA通信系统的示意图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度；
图2是依据本发明实施例使用的LTE/E-UTRA下行链路同步信号结构的框图；
图3是依据本发明实施例的示范性移动设备的框图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度；
图4是依据本发明实施例的示范性接收器的框图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度；
图5是依据本发明实施例的示范性多频率假设子系统的示意图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的频移估计精确度；
图6是依据本发明实施例的用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度的示范性方法的流程图。
具体实施方式
本发明的实施例涉及用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度的方法和系统。移动设备从相关联的基站接收射频信号。接收的射频信号包括PSS和SSS，移动设备将其用于通过PSS同步和SSS检测来获取蜂窝特定参数。为了克服或消除与正确的PSS符号时序和/或针对接收的PSS的正确频率偏移量相关的不确定因素，移动设备可执行多频率假设(multiple frequency hypothesis，MFH)测试。
移动设备可使用一组MFH分支来执行MFH测试。移动设备可以针对一组MHF分支中的每一个分支执行PSS相关处理。得到的相关数据可被用于估算相关联的基站和用户设备本地振荡器之间存在的载波频率偏移量。该频率偏移量可基于一组MFH分支中产生最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的对应PSS相关数据来估算得到。移动设备可为每个MFH分支确定预期的频率偏移量。基于对应的预期频率偏移量，可在每个MFH分支内，将不同的频率偏移量应用于接收的PSS的基带信号。PSS相关处理可在每个分支内的信号频率偏移之后执行。基于对应的得到的PSS相关峰值幅度，移动设备可在每个MFH分支内为接收的PSS选择候选PSS。接收的PSS可以从该组MFH分支内选定的候选PSS中检测出来。检测到的PSS可与整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度相关联。使用针对产生最大PSS相关峰值幅度的MFH分支所对应的PSS相关数据，可以估算出剩余的频率偏移量。估算出的剩余频率偏移量可以和MFH分支内预期的频率偏移量相结合，得到针对该移动设备的频率偏移量。得到的频率偏移量还可以用于调节移动设备的相关联LTE/E-UTRA用户设备接收器内的参考振荡器频率。
图1是依据本发明的实施例的示范性LTE/E-UTRA通信系统的示意图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度。如图1所示，示出了LTE/E-UTRA通信系统100。LTE/E-UTRA通信系统100包括多个蜂窝单元，图中示出了蜂窝单元110-120。LTE/E-UTRA覆盖区130是蜂窝单元110和蜂窝单元120的重叠覆盖区。蜂窝单元110和120分别与基站110a和120a相关联。LTE/E-UTRA通信系统100包括多个移动设备，其中示出了移动设备112-126。移动设备112-116位于蜂窝单元110内，移动设备122-126位于蜂窝单元120内。移动设备118和119位于重叠的LTE/E-UTRA覆盖区130内。
基站例如基站110a包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于管理与蜂窝单元110内的移动设备的通信的各个方面，例如通信连接建立、连接维护和/或连接终止。基站110a可管理相关的无线资源，例如无线承载控制、无线权限控制、连接移动性控制、和/或蜂窝单元110内上行和下行通信的无线资源的动态分配。基站110a可利用物理信道和物理信号用于上行链路和下行链路通信。物理信道可携带来自较高层的信息以传送用户数据以及控制信息。物理信号例如通信信号不能传送来自较高层的信息。在LTE/E-UTRA标准内，基站110a可发送主同步信号(PSS)和次同步信号(SSS)。
基站110a可以以每5ms为基础，在每个无线帧的第一和第十一时隙的最后两个OFDM符号内发送PSS和SSS。PSS从多种zadhoff-chu序列中选出，传送蜂窝单元组内的基站或蜂窝单元的身份信息。SSS是传送有关蜂窝单元组信息的序列，用扰码序列进行了编码。该扰码可以链接或映射到例如PSS的索引。在成功时间和通过PSS同步的频率同步之后，可通过SSS检测来执行帧边界同步和/或蜂窝单元识别。PSS和SSS的传输可允许在确定蜂窝特定信息之前解决好时序和频率偏移问题。这可以降低相关移动设备例如移动设备114和移动设备118在初始蜂窝搜索和/或切换模式时的复杂度。
移动设备例如移动设备118可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于针对例如LTE/E-UTRA标准所支持的服务与基站例如基站110a通信。为了与基站110a通信，移动设备118可确定出基站110a所使用的一个或多个传输参数。这样的信息可通过例如解码来自基站110a的广播信道(BCH)信号来获得。就此而言，移动设备118可能需要同步到来自基站110a的传输的对应符号时序和帧时序，以便获取蜂窝特定信息，例如相关的蜂窝单元ID和/或天线配置。就此而言，移动设备118可每5ms从邻近或周围的基站例如基站110a和基站120a接收多个PSS和SSS。接收的多个PSS是针对该基站或蜂窝单元特定的。
移动设备118可从接收的多个PSS中检测出或选择一个特定的PSS以获取PSS同步。检测到的PSS可用于估算信道。得到的信道估计值可用于解码或检测相关联的SSS以用于帧边界同步和蜂窝单元组信息识别。移动设备118可以使用各种方法来从接收的多个PSS中检测或选择出该特定PSS。例如，移动设备118可生成多个相关参考序列(参考PSS)，每个分别与接收的多个PSS相关或相匹配。
依据本发明的实施例，可将PSS相关数据在一个或几个时隙周期上累加。得到的相关峰值可用作待考虑的可能PSS符号时序假设的指示。因此，移动设备118可依据得到的相关峰值来检测出特定PSS。此外，移动设备118可利用PSS相关数据来估算移动设备118相对于与PSS传输相关的载波频率的本地振荡器频率偏移量。例如，由于振荡器不精确，移动设备118的正确PSS符号时序和/或正确本地振荡器频率可能存在很大范围的不确定性。移动设备118的正确PSS符号时序和/或本地振荡器频率偏移量的不确定性可能会导致移动设备118在频率偏移量太大的情况下不能检测到该特定PSS。此外，该不确定性还会导致移动设备在没有出现时错误地检测特定PSS，从而不能在基站110a和移动设备118之间正确地建立同步。就此而言，移动设备118可执行多频率假设测试以进行精确的频率偏移量估算。可以在所需的频率不确定范围例如+/-15ppm内选择出一组预期的频率偏移量。可以在多频率假设测试的每个多频率假设(MFH)分支内放置一个预期频率偏移量，通过这种方式来均匀地覆盖整个预期频率不确定范围例如+/-15ppm内。
选择的预期偏移量的分辨率可基于移动设备118内的可用资源例如可用存储器来确定。依据相应选择的预期频率偏移量，为每个MFH分支调节或偏置接收的下行链路信号频率。信号频率调节或频率偏移可通过混频来实现。移动设备118可在混频后针对每个MFH分支来执行PSS相关处理。在每个MFH分支内，PSS相关数据可在一个或几个时隙内累加。得到的PSS相关峰值(可能的PSS符号时序假设)可进行比较，并且基于比较结果，可针对每个MFH分支为接收的PSS选择出候选PSS。针对每个MFH分支的候选PSS可基于相应MFH分支内的最大相关峰值来选择。在整组MFH分支内产生最大PSS相关峰值幅度的一个MFH分支内的预期频率偏移量可指出基站110a的载波频率和移动设备118的本地振荡器频率之间可能存在的粗略频率偏移量估计值。就此而言，具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的预期频率偏移量可与该MFH分支内的对应剩余频率偏移量相结合，以用于基站110a的载波频率和移动设备118的本地振荡器频率之间的精确频率偏移量估计。该剩余频率偏移量估算可使用具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的对应PSS相关数据来执行。
接收的特定PSS可以依据最高PSS相关峰值幅度从选择的候选PSS中检测出。最高PSS相关峰值幅度的位置可指出检测到的PSS的起始位置，并为相应蜂窝单元例如蜂窝单元110内的检测到的PSS提供PSS符号时序。该检测的PSS、PSS符号时序、和/或频率偏移量估计值可被移动设备118用于针对蜂窝特定信息例如帧边界和/或蜂窝单元ID组指示符的SSS检测。
在示范性的操作中，基站110a可在蜂窝单元110内使用物理信道和物理信号例如PSS和SSS来执行通信。基站110a可规律地(例如每5ms)发送基站特定PSS和SSS。为了与基站110a通信，移动设备例如移动设备118可获取从基站110a接收的PSS和SSS以确定出一个或多个传输参数。例如，移动设备118可获取PSS同步以识别PSS符号时序并估算信道。得到的信道估计值和识别出的PSS符号时序可用于为蜂窝特定信息(例如帧边界同步和/或蜂窝单元组信息)检测接收的SSS。
移动设备118可执行多频率假设测试来获取PSS符号时序和/或频率偏移量。该多频率假设测试可开始于预期频率不确定范围例如+/-15ppm内的一组预期频率偏移量。移动设备118可以以均匀覆盖整个预期频率不确定范围例如+/-15ppm的方式，给每个MFH分支分配一个唯一的预期频率偏移量。每个MFH分支可被分配有一个唯一的预期频率偏移量。在每个MFH分支内，接收的基带信号的频率可偏移该分配的预期频率偏移量。可在具有预期频率偏移量的接收基带信号上执行PSS相关处理，以获得接收的PSS。针对该接收的PSS的候选PSS可依据每个MFH分支内的最大PSS相关峰值幅度来选择。接收的PSS可从选择的候选PSS中依据整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度来检测出。得到的剩余频率偏移量可与该具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的预期频率偏移量相结合，以提供基站110a的载波频率和移动设备118的本地振荡器频率之间的频率偏移量估计值。整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度的位置可指出针对接收的PSS的PSS符号时序。
图2是依据本发明实施例使用的LTE/E-UTRA下行链路同步信号结构的框图。参见图2，示出了下行链路无线帧200。在LTE/E-UTRA标准内，下行链路无线帧200可划分成二十个相等大小的时隙，且两个连续的时隙安排在一个子帧例如子帧210内。下行链路同步信号例如PSS 210a和SSS 210b，可从基站例如基站110a和/或基站110b发送给相关的移动设备例如移动设备118，以便移动设备118可以获得针对该下行链路无线帧200的正确时序，并获得蜂窝特定信息例如相关蜂窝单元ID和/或天线配置。
PSS 210a和SSS 210b可在下行链路无线帧200的子帧0和5上发送，并占用相应子帧内的两个连续符号。PSS 210a可用于识别蜂窝单元点组内的符号时序和蜂窝单元ID。SSS 210b可用于识别帧边界，检测蜂窝单元ID组，和/或获取系统参数例如循环前缀(CP)长度。用于SSS 210b的SSS检测可开始于PSS 210a上成功的PSS同步之后。PSS同步可提供针对该下行链路无线帧200的时序和频率偏移量信息。为了获取针对该下行链路帧200的精确时序和频率偏移量，可执行多频率假设测试。针对PSS 210a的PSS相关处理可在具有频率偏移量估计的每个MFH分支内合并。通过每个MFH分支内PSS相关处理之前的混频，可将预期的频率偏移量置于每个MFH分支内与PSS 210a相关的基带信号上。通过将预期或应用的频率偏移量与MFH分支内的剩余频率偏移量相结合，可以获得针对每个MFH分支的精确频率偏移量估计值。该剩余频率偏移量可针对每个MFH分支从相应PSS相关数据中获得。针对下行链路无线帧200的整体频率偏移量估计值可在PSS 210a被检测而到后识别出。
图3是依据本发明实施例的示范性移动设备的框图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度。参见图3，示出了移动设备300，包括天线310、收发器320、主处理器330和存储器332。收发器320包括射频接收器前端324、射频发射器前端326和基带处理器322。
天线310可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于发射和/或接收电磁信号。尽管图中示出了单个天线，但本发明并不仅限于此。就此而言，收发器320可利用通用天线来发射和接收符合一个或多个无线标准的射频(RF)信号，可利用不同的天线用于每个支持的无线标准，和/或利用多个天线用于每个支持的无线标准。各种多天线配置可用于利用智能天线技术、分集和/或波束成形技术。
收发器320可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于发射和/或接收依据一种或多种无线标准例如LTE/E-UTRA标准的射频信号。
射频接收器前端324可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于处理通过LTE/E-UTRA空中接口经天线310接收到的射频信号。射频接收器前端324可将接收的射频信号转换成对应的基带信号。得到的基带信号可传送给基带处理器322进行进一步的基带处理。
射频发射器前端326可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于处理射频信号以用于传输。射频发射器前端326可从基带处理器322接收基带信号，并转换基带信号为对应的射频信号以用于通过天线310发射。
基带处理器322可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于管理和/或控制射频接收器前端324和射频发射器前端326的操作。基带处理器322可与收发器320传送基带信号。基带处理器322可对将传送给射频发射器前端326的基带信号进行处理以用于传送，和/或对来自射频接收器前端324的基带信号进行处理。接收的基带信号包括同步信号例如PSS和SSS。接收的PSS和SSS可用于获取传输时序和其它蜂窝特定信息，例如用于相关蜂窝单元内的相关的蜂窝单元ID和/或天线配置。就此而言，基带处理器322可生成多个相关参考序列(参考PSS)以用于获取正确的PSS时序和/或频率偏移量。
各种因素，例如传播延迟、多普勒偏移、和/或振荡器频率漂移，会对正确的PSS符号时序和/或频率偏移量造成很大范围的不确定性。就此而言，基带处理器322可针对精确的PSS符号时序和/或频率偏移量估计执行多频率假设测试。可以对每个具有频率偏移量估计的MFH分支执行PSS相关处理。基带处理器322可使用一组预期频率偏移量开始多频率假设测试。该组预期频率偏移量可通过均匀地覆盖整个频率不确定范围例如+/-15ppm的方式来选择。每个MFH分支可与基带处理器322选择的特定的预期或应用的频率偏移量相关联。该特定的预期频率偏移量可通过混频应用于针对每个MFH分支接收的PSS的相关联基带信号。
基带处理器322可对具有预期偏移量的信号执行PSS相关处理。就此而言，依据得到的整组MFH分支上的PSS相关峰值幅度，为所有的MFH分支选择针对接收的PSS的候选PSS。依据整组MFH分支上的最大PSS峰值幅度，可以从选择的候选PSS中检测出接收的PSS。整组MFH分支上的最大PSS峰值幅度的位置，可提供针对接收的信号的PSS符号时序。基带处理器322可以使用相应的PSS相关数据来为产生最大相关峰值幅度的MFH分支确定出剩余的频率偏移量。得到的剩余频率偏移量可与该MFH分支内的预期频率偏移量相结合，以提供基站110a的载波频率和移动设备300的本地振荡器频率之间的频率偏移量估计值。基带处理器322可基于该频率偏移量估计值来调节参考或本地振荡器频率。成功PSS同步之后，基带处理器322利用检测到的PSS、PSS符号时序和/或频率偏移量来执行其他基带处理程序，例如SSS检测，以获得蜂窝特定信息，例如蜂窝单元ID组和系统参数例如循环前缀长度。获得的蜂窝特性信息可由基带处理器322用于确保移动设备300与相关的基站例如基站110a进行正确的通信。
主处理器330可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于操作和控制收发器320的操作。主处理器330可收发器320传送数据以支持各种应用例如移动设备300上的音频流。
存储器332可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于存储信息，例如主处理器330以及基带处理器322所使用的可执行指令和数据。该可执行指令包括可应用于各种基带信号处理(例如同步和/或信道估算)的算法。存储器322可包括RAN、ROM、低延迟非易失性存储器例如闪存和/或其它合适的电子数据存储媒介。
示范性的操作中，射频接收前端324处理通过LTE/E-UTRA空中接口经天线310接收到的射频信号。接收的射频信号包括由基站例如基站110a和110b所发射的PSS和SSS。接收的射频信号可被转换成对应的基带信号，传送给基带处理器322进行进一步的基带处理。为了与特定基站例如基站110a进行通信，基带处理器322同步到蜂窝特定传输时序例如基站110a所使用的符号时序和帧边界。就此而言，基带处理器322可生成多个相关参考序列(参考PSS)来获取PSS同步。为获取正确的PSS时序和/或频率偏移量，基带处理器322可执行多频率假设测试。该多频率假设测试可开始于预期频率不确定范围例如+/-15ppm内的一组预期频率偏移量。基带处理器322可以以均匀覆盖整个预期频率不确定范围例如+/-15ppm的方式，给每个MFH分支分配一个唯一的预期频率偏移量。与接收的PSS相关的基带信号可通过混频来进行频移。频移之后，可以针对每个MFH分支执行PSS相关处理。针对该接收的PSS的候选PSS可依据每个MFH分支内的最大PSS相关峰值幅度来选择。基带处理器322可从选择的候选PSS中依据整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度来检测出接收的PSS。剩余频率偏移量可以使用具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的PSS相关数据来估算。得到的剩余频率偏移量可与该具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的预期频率偏移量相结合，以确定出基站110a的载波频率和移动设备300的参考或本地振荡器频率之间的频率偏移量估计值。基带处理器322可基于该频率偏移量估计值来调节参考或本地振荡器频率。检测到的PSS、PSS符号时序和/或频率偏移量被用来执行其他基带处理程序，例如SSS检测，蜂窝特定信息例如蜂窝单元ID和天线配置。获得的蜂窝特性信息的使用可确保主处理器330所运行的各种应用例如音频流可与相关的基站例如基站110a进行正确的通信。
图4是依据本发明实施例的示范性接收器的框图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度。参见图4，示出了接收器400。接收器400包括接收器射频前端410、基带处理器420、本地振荡器430和频率控制单元440。接收器射频前端410包括低噪放大器(LNA)412、混频器414、低通(LP)滤波器416。可变增益放大器(VGA)418。基带处理器420包括模数转换器(ADC)422、多频率假设子系统424、处理器426和存储器428。
接收器射频前端410可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于处理通过天线310接收的射频信号。接收的射频信号包括PSS和SSS。接收器射频前端410可将接收的射频信号转换成对应的基带信号，并传送给基带处理器420进行进一步的基带处理。
LNA 412可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于放大天线310接收到的射频信号。LNA 412基本上针对系统噪声会达到多低设置一个极限值。LNA 412可实现低噪性能，这对于高性能射频前端来说是很关键的。
混频器414可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，利用来自本地振荡器430的正弦信号将来自LNA 412的放大后的射频信号转译成较低的中频信号。
低通滤波器416可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于对来自混频器414的中频信号进行滤波，以便滤除不想要的信号成分。
VGA 418可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于放大来自低通滤波器416的模拟基带信号。VGA 418可为模拟基带信号设置不同的增益，以在ADC 422的输入端产生可变信号电平。
ADC 422可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于将接收自VGA418的模拟基带信号转换成对应的数字基带信号(例如字节)。ADC 422可以例如1.92MHz的模数采样率对接收的模拟基带信号进行采样，该采样率得至频率控制单元430内的参考振荡器所提供的参考频率。生成的基带信号可包括代表模拟基带信号振幅的值。该数字基带信号可与MFH子系统424通信以获取正确的PSS时序和/或频率偏移量。该数字基带信号可被传送给处理器426进行其它基带处理例如SSS检测。
MFH子系统424可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于执行多频率假设测试以获得正确的PSS时序和/或频率偏移量。MFH子系统424可使用预期频率不确定范围例如+/-15ppm内的一组预期频率偏移量来开始多频率假设测试。MFH子系统424在每个MFH分支内设置预期的频率偏移量。MFH子系统424可通过混频来对接收的PSS的基带信号进行频移。频移之后，可以针对每个MFH分支执行PSS相关处理。MFH子系统424可依据每个MFH分支内的最大PSS相关峰值幅度来选择针对该接收的PSS的候选PSS。接收的PSS可从选择的候选PSS中依据整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度来检测出。
MFH子系统424可以使用具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的PSS相关数据来估算剩余频率偏移量。得到的剩余频率偏移量可与该具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的预期频率偏移量相结合，以确定出基站110a的载波频率和接收器400的本地振荡器频率之间的频率偏移量估计值。整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度的位置可指出针对接收的PSS的PSS符号时序。MFH子系统424将检测到的PSS、PSS符号时序和/或频率偏移量传送给处理器426用于其它基带处理，例如SSS检测。MFH子系统424可传送频率偏移量估计值给频率控制单元440以调节接收器400的参考或本地振荡器频率，从而调节本地振荡器430的频率和ADC 422的采样频率。
处理器426可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于处理来自ADC422的数字基带信号。处理器426可使用来自MFH子系统424的信息例如检测到的PSS、PSS符号时序和/或频率偏移量估计值来执行各种基带处理程序，例如SSS检测。例如，处理器426基于来自MFH子系统424的检测到PSS来确定出SSS加扰码。处理器426可使用确定出的加扰码对SSS信号进行解扰。处理器426可处理解扰后的SSS信号以用于蜂窝单元ID检测。处理器426可基于MFH子系统424提供的PSS符号时序确定SSS位置。确定出的SSS位置可指出例如相关蜂窝单元内传输的帧边界。处理器426可基于确定出的SSS位置执行SSS解码，用于识别出蜂窝特定信息，例如蜂窝单元ID组、参考信号序列、和/或天线配置。各种系统参数例如循环前缀长度都可以通过SSS解码识别出来。识别出的蜂窝特定参数和系统参数可确保接收器400和相关联基站例如基站110a之间的正确通信。
存储器428可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于存储信息，例如接收器400内的相关部件例如处理器426所使用的可执行指令和数据。该可执行指令包括用于各种基带处理的算法，例如信道估算、信道均衡和/或信道编码。该数据包括时序和/或频率假设。存储器428可包括RAM、ROM、低延迟非易失性存储器例如闪存和/或其它合适的电子数据存储媒介。
本地振荡器430可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于与频率控制单元440通信以提供本地振荡器频率给接收器400的混频器414。
频率控制单元440可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于控制本地振荡器430和ADC 422的相应参考频率的设置。频率控制单元440可依据来自MFH子系统424的频率偏移量估计值，调节本地振荡器430和ADC 422的参考频率。频率控制单元440的操作可用来控制接收器400的时序和/或本地振荡器频率。
示范性操作中，接收器400可从例如天线310接收射频信号。接收的射频信号包括由基站例如基站110a和110b所发射的PSS和SSS。接收器射频前端410通过LNA 412放大接收的射频信号，并通过混频器414和低通放大器416转换成基带频率信号。该基带信号通过VGA 418放大并通过ADC 422转换成数字基带信号。该数字基带信号由MFH子系统424进行处理，以获得精确的PSS时序和/或频率偏移量。MFH子系统424可使用针对每个MFH分支选择的应用或预期频率偏移量对该数字基带信号进行频移。选择的预期偏移量的分辨率可基于可用资源例如可用存储器来确定。针对每个MFH分支，执行PSS相关处理，并且每个MFH分支都与特定选择的预期偏移量相关联。
MFH子系统424可依据整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度来检测接收的PSS。针对接收的PSS的PSS符号时序可由最大PSS相关峰值幅度的位置来指出。针对整组MFH分支上具有最大峰值幅度的MFH分支，可执行剩余频率偏移量估算。得到的剩余频率偏移量可与该具有最大PSS相关峰值幅度的MFH分支内的预期频率偏移量相结合，以确定出基站110a的载波频率和接收器400的本地振荡器频率之间的频率偏移量估计值。频率偏移量估计值可被传送给频率控制单元440以发信号给本地振荡器430和ADC 422来调节对应的参考频率。检测到的PSS、PSS符号时序和/或频率偏移量被传送给处理器426，其适用它们来执行其它基带处理或功能，例如SSS检测。
图5是依据本发明实施例的示范性多频率假设子系统的示意图，其用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的频移估计精确度。参见图5，示出了MFH子系统500，包括混频频率生成器510、一组MFH分支(图中示出了MFH分支520-560)、以及PSS峰值检测器570。MFH分支例如MFH分支524包括匹配滤波器524a、积分器524b和频移估算器524c。
混频频率生成器510可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于为该组MFH分支例如MFH分支520-560生成多个混频频率。混频频率生成器510可生成多个混频频率以便在MFH分支内设置预期频率偏移量。生成的混频频率的数量，即MFH分支的数量，可依据可用系统资源例如存储器来确定。生成的混频频率暗示着对应的时序和/或频率偏移量。混频频率生成器510可生成混频频率，使得得到的频率偏移量位于预期频率精度范围内例如+/-15ppm内。生成的混频频率可传送给MFH分支520-560，用于对从ADC 422接收的数字基带信号进行频移，以提供正确的时序和/或频率偏移量估计值。
MFH分支，例如MFH分支502，可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于执行PSS相关处理和/或正确的频率偏移量估算。MFH分支520可通过混频器522来对接收自ADC 422的数字基带信号进行频移。MFH分支520可通过PSS相关器524对具有预期频移的数字基带信号进行PSS相关处理。在MFH分支520与整组MFH分支上的最大PSS峰值幅度相关联的情况下，MFH分支520可使用得到的PSS相关数据执行剩余频率偏移量的估算。剩余频率偏移量可以与由来自混频频率生成器510的混频频率所提供的应用或预期频率偏移量相结合，来得到基站110a和相关联接收器之间的频率偏移量的精确估计值。
混频器例如混频器522可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于将从ADC 422接收的数字基带信号与来自混频频率生成器510的混频频率进行混频。该混频频率指出了针对MFH分支520的应用或预期频率偏移量。
PSS相关器例如PSS相关器524可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于执行PSS相关处理以获得PSS同步。PSS相关器524可通过匹配滤波器524a对来自混频器522的信号执行相关处理。得到的PSS相关数据可被传送给积分器524b用于识别可能的PSS时序假设。在MFH分支520与最大PSS峰值幅度相关联的情况下，得到的PSS相关数据可传送给频移估算器524c，用于估算该MFH分支520内的剩余频率偏移量。
匹配滤波器例如匹配滤波器524a可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于将来自混频器522的信号与多个本地参考PSS中的每一个进行相关。得到的PSS相关数据被提供给积分器524b以及频移估算器524c。
积分器例如积分器524b可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于将多个时隙周期内来自匹配滤波器524a的PSS相关数据累加。得到的PSS相关峰值可指出待考虑的可能PSS符号时序假设。积分器524b可依据最大相关峰值幅度识别出候选PSS。最大相关峰值的位置可指出MFH分支520内识别出的候选PSS的PSS符号时序。识别出的候选PSS和PSS符号时序可传送给PSS峰值检测器570以检测出整组MFH分支上的最大接收的PSS峰值幅度。
频移估算器例如频移估算器524c可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于估算MFH分支520内的剩余频率偏移量。就此而言，在MFH分支520与最大PSS峰值幅度相关联的情况下，频移估算器524c可使用来自匹配滤波器524a的PSS相关数据估算出剩余频率偏移量。频移估算器524c可将估算出的频率偏移量与混频器522引入的应用的或预期频率偏移量相结合，提供基站110a和相关接收器之间的频率偏移量估计值。
PSS峰值检测器570可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，用于检测MFH分支520-560内的最大PSS相关峰值。检测到的PSS可对应于整组MFH分支上的最大PSS相关峰值。针对检测出的PSS的PSS符号时序可由该最大PSS相关峰值的位置暗示出来。与针对检测到的PSS的MFH分支相关的频率偏移量，可提供基站110a和相关接收器例如接收器400之间的整体高精确度或解析度频率偏移量估计值。PSS峰值检测器570可将得到的频率估计值传送给频率控制单元440，以调节参考振荡器频率，进而调节接收器400的本地振荡器频率。PSS峰值检测器570可传送检测到的PSS、相关PSS时序和/或频率偏移量估计值给处理器426，用于其它基带信号处理，例如SSS检测。
示范性操作中，MFH子系统500通过对来自天线310的调制后射频载波信号进行处理来接收对应的数字基带信号。接收的射频信号包括PSS和SSS。接收的射频信号可针对每一MFH分支进行处理，以用于对应传输的精确时序和/或频移。每个MFH分支内，例如MFH分支520内，通过混频器522调节该数字基带信号的频率。混频器522可针对特定混频频率与混频频率生成器510通信。该特定混频频率可暗示对MFH分支520内的数字基带信号的预期频移量。该混频频率可选择成使得产生的预期频移量位于预期频率精确度范围内，例如+/-15ppm内。PSS相关器524可通过匹配滤波器524a对来自混频器522的信号执行相关处理。匹配滤波器524b将接收的信号与多个本地参考PSS中的每一个进行相关。得到的PSS相关数据被提供给积分器524b以及频移估算器524c。
积分器524b将多个时隙周期内来自匹配滤波器524a的PSS相关数据累加。得到的PSS相关峰值可指出待考虑的可能PSS符号时序假设。依据MFH分支内的最大相关峰值幅度，可识别出MFH分支520内针对接收的PSS的候选PSS。依据最大相关峰值幅度，可从整组MFH分支上识别出的候选PSS中检测出接收的PSS。最大相关峰值的位置可指出检测的PSS的PSS符号时序。在MFH分支520与最大PSS峰值幅度相关联的情况下，频移估算器524c可使用来自匹配滤波器524a的PSS相关数据估算出剩余频率偏移量。频移估算器524c可将估算出的频率偏移量与MFH分支520中应用的或预期频率偏移量相结合，提供基站110a和相关接收器之间的频率偏移量估计值。PSS峰值检测器570可传送检测到的PSS、相关PSS时序和/或频率偏移量估计值给频率控制单元440和处理器426，以分别用于频率控制和其它基带信号处理。
图6是依据本发明实施例的用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度的示范性方法的流程图。该方法起始于步骤602。步骤602中，射频接收前端324通过LTE/E-UTRA空中接口接收射频信号并在下变频转换、滤波和采样后生成数字基带信号。接收的射频信号包括PSS和SSS。该数字基带信号可源自接收的射频信号，并被传送给MFH子系统424进行处理，以获得精确的PSS时序和/或频率偏移量。步骤604中，MFH子系统424基于移动设备300的可用资源例如可用存储器，确定出一组预期频率偏移量。每个频率偏移量被应用于每个MFH分支。步骤606中，MFH子系统424依据对应的预期频率偏移量，针对每个MFH分支对来自ADC 422的数字基带信号进行频移。
步骤608中，MFH子系统424为每个MFH分支对频移后的相应数字基带信号执行PSS相关处理。例如，PSS相关器524对来自混频器522的信号执行相关处理。步骤610中，依据对应的PSS相关峰值幅度，为每个MFH分支选择针对接收的PSS的候选PSS。例如，基于来自匹配滤波器524a的PSS相关数据的最大相关峰值幅度，积分器524b选择出MFH分支520内的候选PSS。步骤612中，由峰值检测器570从选择的候选PSS中依据整组MFH分支上的最大PSS相关峰值幅度检测出接收的PSS。步骤614中，可使用相应PSS相关数据位产生最大PSS相关峰值幅度的MFH分支估算出剩余频率偏移量。例如，在MFH分支520与最大PSS峰值幅度相关联的情况下，频移估算器524c可使用来自匹配滤波器524a的PSS相关数据估算出剩余频率偏移量。步骤616中，估算出的频率偏移量与MFH分支520中应用的或预期频率偏移量相结合，提供基站110a和相关接收器例如接收器400之间的频率偏移量估计值。
在本发明用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度的方法和系统的各个示例方面中，移动设备例如移动设备114可从将基站110a接收射频信号。接收的射频信号包括PSS和SSS，其被移动设备114用于通过PSS同步和SSS检测来获取蜂窝特定参数。为了克服或消除与正确的PSS符号时序和/或针对接收的PSS的正确频率偏移量相关的不确定因素，移动设备114可通过MFH子系统424执行多频率假设测试。MFH子系统424可使用一组MFH分支例如MFH分支520-560来执行MFH测试。移动设备114可以针对一组MHF分支520-560中的每一个分支执行PSS相关处理。例如，在MFH分支520内，通过PSS相关器524执行PSS相关处理。匹配滤波器524b将接收的PSS的基带信号与多个本地参考PSS中的每一个进行相关。得到的匹配滤波器524b的输出上的相关数据可用于估算从基站110a接收的数据的载波频率偏移量。如结合图5所描述的，频率偏移量估算可使用针对产生最大PSS相关峰值幅度的MFH分支的相应PSS相关数据来执行。MFH子系统424可确定每个MFH分支520-560的预期频率偏移量。接收的PSS的基带信号可针对每个MFH分支利用混频器522基于相应预期频率偏移量进行频移。PSS相关处理可以在接收的PSS的基带信号经过频移之后执行。
在每个MFH分支520-560内，例如在MFH分支520内，积分器524b基于得到的PSS相关峰值选择出针对接收的PSS的候选PSS。选择出的候选PSS被传送给PSS峰值检测器570。峰值检测器570从整组MFH分支上识别出的候选PSS中检测出接收的PSS。检测出的PSS与最大PSS相关峰值幅度相关联。剩余频率偏移量可为整组MFH分支502-560中产生最大PSS相关峰值幅度的MFH分支估算出。估算出的频率偏移量与该MFH分支中应用的或预期频率偏移量相结合，提供基站110a和相关接收器例如接收器300之间的频率偏移量估计值。PSS峰值检测器570可传送频率偏移量估计值给处理器426，以用于进一步的基带信号处理。频率偏移量估计值可反馈给频率控制单元440。频率控制单元440基于该频率偏移量估计值控制和/或调解振荡器430的参考振荡器频率。
本发明的另一个实施例提供了一种可机读存储器，其上存储的计算机代码和/或计算机程序包括至少一个代码段，该至少一个代码段可由机器和/或计算机执行，使得该机器和/或计算机执行本申请介绍的用于增加LTE/E-UTRA用户设备接收器内的多频率假设测试中的频移估计精确度的方法和系统的各步骤。
因此，本发明可以通过硬件、软件，或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现所述方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行所述程序控制计算机系统，使其按所述方法运行。在计算机系统中，利用处理器和存储单元来实现所述方法。
本发明还可以嵌入计算机程序产品，所述程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本文中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后，a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同材料形式再现，实现特定功能。
本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种用于通信的方法，其特征在于，包括：
接收射频信号，所述射频信号包括主同步序列PSS和次同步序列SSS；
为一组多频率假设分支MFH中的每一个产生PSS相关数据；
在所述PSS相关数据中确定最大PSS相关峰值；
在产生所述最大PSS相关峰值的MFH分支中为所述射频信号估计剩余频率偏移量；以及
通过将所估计出的剩余频率偏移量与和产生所述最大PSS相关峰值的所述MFH分支相关联的频率偏移量相结合，为所述射频信号估计频率偏移量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括为所述一组多频率假设分支中每一个确定预期的偏移量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括基于所述确定的预期偏移量，针对所述一组多频率假设分支中每一个，对所述射频信号的基带信号进行频移。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在频移所述基带信号之后生成所述PSS相关数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括基于确定每个MFH分支中的最大分支PSS相关峰值，为所述一组多频率假设分支中每一个，选择候选PSS。
6.一种用于通信的系统，其特征在于，包括：
输入端口，用于接收射频信号，所述射频信号包括主同步序列PSS和次同步序列SSS；
多个多频率假设MFH分支，耦合至所述输入端口，其中，每个MFH分支被配置为：
生成PSS相关数据，
为所述射频信号估计剩余频率偏移量；以及
通过将所估计的剩余频率偏移量与预期的频率偏移量相结合，为所接收的射频信号估计频率偏移量；以及
峰值检测器，耦合至所述MFH分支，其中，所述峰值检测器被配置为通过从每个MFH分支中确定所述PSS相关数据中的最大PSS相关峰值，来确定检测的PSS。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：
混合频率生成器，耦合至所述MFH分支，其中，所述混合频率生成器被配置为在所述MFH分支中设置所述预期的频率偏移量。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述MFH分支被配置为基于所定的预期偏移量，对所述射频信号的基带信号进行频移。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述MFH分支被配置为在频移所述基带信号之后生成所述PSS数据。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述MFH分支进一步被配置为基于在每个MFH分支中确定最大分支PSS相关峰值，选择候选PSS。
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