CN102474329B - 使用盲处理和解码的最优化物理广播信道接收 - Google Patents
使用盲处理和解码的最优化物理广播信道接收 Download PDFInfo
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Abstract
接收器接收来自物理广播信道信号的信息，其中所述接收器包含利用关于使用多少发射天线发射信号的假设的盲处理和解码单元。检测指示使用多少发射天线的已接收信号特性。存储列表中的每个发射天线假设表示使用多少发射天线。对于每一个存储的假设，至少部分地基于检测的信号特性确定概率值。假设列表被修改成将概率值与发射天线假设中的相应假设相关联。修改的列表用于提供天线假设概率，并且盲处理和解码单元操作成使得它开始于最可能的天线假设并继续逐渐不太可能的天线假设，直到发生成功解码或者已经进行了所有天线假设。
Description
技术领域
本发明涉及蜂窝通信系统，并且更具体地说，涉及用于接收例如有关蜂窝通信系统中物理广播信道的信息的技术和设备。
背景技术
为了便于如下讨论，本文使用符合第三代演进UTRAN(E-UTRAN)、3G长期演进(LTE)标准的术语和网络配置(因为这些是已知的，并且对本领域技术人员而言是容易理解的)。然而，使用这个术语和这些配置只是用于示例而不是限制的目的。此文档中描述的各个发明方面同样可应用于符合不同标准的许多不同移动通信系统。
在移动蜂窝标准的即将到来的演进(如全球移动通信系统(GSM)和宽带码分多址(WCDMA))中，可能出现新的传输技术，如正交频分复用(OFDM)。而且，为了在现有无线电频谱中具有从现有蜂窝系统到新的高容量高数据速率系统的平滑迁移，新系统必须能够利用可变大小的带宽。为此目的，已经开发了LTE系统。可被看作3G WCDMA标准的演进的是新的灵活蜂窝系统。这个系统在下行链路中将使用OFDM作为多址技术(称为OFDMA)，并且在上行链路中使用单载波频分多址(SC-FDMA)。这些选择支持具有范围从1.4MHz到20MHz带宽分配的若干可能部署的极大频谱灵活性。而且，对于最大带宽将支持高达并超过100Mb/s的数据速率。然而，期望LTE将不仅用于高速率服务，而且用于低速率服务，如语音。由于对于传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)设计LTE，因此IP语音(VoIP)将可能是携带话音的服务。
图1例证了包括若干小区103的移动通信服务区域101，诸如LTE系统服务区域。位于小区中的用户设备(UE)(例如UE 105)由那个小区中的天线服务。天线耦合到通信系统中的节点，使得可以通过通信系统在UE与其它设备之间路由通信数据。
图2中描绘了简化的小区规划图。核心网络(未示出)连接到一个或多个演进的UTRAN节点B(eNodeB)(201-1，201-2)(一般通过附图标记201提及)。每个eNodeB 201能够与同一网络中的每隔一个eNodeB 201通信。在图2中可以看到，一个eNodeB 201连接到一个或多个天线203-1、203-2、...、203-M(一般由附图标记203提及)。eNodeB 201是处理一组小区的传输和接收的逻辑节点。逻辑上，小区的天线属于eNodeB，但它们不一定位于同一天线地点。由此，一个eNodeB 201可负责一个或多个小区。是服务小区不从同一天线地点发射的能力使NodeB相比其它类型系统中称为“基站收发器(BTS)”、“基站(BS)”或“无线电基站(RBS)”的有所不同。然而，在本说明书中，术语“基站”用作通用术语，而不是系统特定术语，以进一步强调本发明不仅仅限于在特定示范系统中的应用。
LTE物理层下行链路传输基于OFDM。基本LTE下行链路物理资源由此可看作图3所例证的时频网格，其中在一个OFDM符号间隔期间每个所谓的“资源单元”对应于一个OFDM子载波。
如图4中所例证的，频域中的下行链路子载波被编组成资源块，其中每个资源块由12个接连的子载波组成，持续时间为一个0.5ms时隙(当使用正常循环前缀时(如所例证的)为7个OFDM符号，或者当使用扩展的循环前缀时为6个OFDM符号)，对应于180kHz的标称资源块带宽。
下行链路子载波(包含DC子载波)的总数量，由此等于Nc＝12·NRB+1，其中NRB是可由12·NRB个可用子载波形成的资源块的最大数量。LTE物理层规范实际上允许下行链路载波由任何数量的资源块组成，范围从NRB-min＝6并且上升，对应于范围从大约1MHz直到远远超出20MHz的标称传输带宽。至少从物理层规范的角度，这允许非常高程度的LTE带宽/频谱灵活性。
图5a和5b例证了LTE下行链路传输的时域结构。每个1ms子帧500都由两个长度为Tslot＝0.5ms(＝15360·Ts，其中每个时隙包括15360个时隙单位TS)的时隙组成。每个时隙然后由若干OFDM符号组成。
子载波间距Δf＝15kHz对应于有用的符号时间Tu＝1/Δf≈66.7μs(2048·TS)。总的OFDM符号时间然后是有用符号时间和循环前缀长度TCP之和。定义两个循环前缀长度。图5a例证了正常循环前缀长度，其允许每时隙传递7个OFDM符号。对于时隙的第一OFDM符号，正常循环前缀的长度TCP是160·Ts≈5.1μs，并且对于其余OFDM符号是144·Ts≈4.7μs。图5b例证了扩展循环前缀，因为其大小较长，其仅允许每时隙传递6个OFDM符号。扩展循环前缀的长度TCP-e是512·Ts≈16.7μs。
将观察到，在正常循环前缀的情况下，时隙的第一OFDM符号的循环前缀长度比其余OFDM符号的长度长一点。这个的原因只是填满整个0.5ms时隙，因为每时隙的时间单位TS数量(15360)不可均匀地分7份。
当将资源块的下行链路时域结构考虑进去(即在0.5ms时隙期间使用12个子载波)时，将看到，对于正常循环前缀的情况(图4中例证的)，每个资源块由12.7＝84个资源单元组成，并且对于扩展循环前缀的情况(未示出)，是12·6＝72个资源单元。
在每个资源块内都存在一组资源单元，也称为参考符号，设置成已知值。这些在图6中例证了，其示出了对于一个天线端口的正常CP长度情况的小区特定的参考符号布置。参考符号例如可由用户设备(UE)用于估计下行链路信道以便进行相干检测。参考符号还用作部分LTE移动性功能，如下所述。
尽管图6示出了单个天线端口的情况，但是LTE中的下行链路配置成与多个发射天线一起工作。然而，对于所有配置，图6示出的模式不都是相同的。而是，对于在eNodeB的多个天线端口定义不同的参考符号模式。(“天线端口”可以是单个天线或配置成一起操作的多个物理天线。)LTE系统允许eNodeB使用高达4个小区特定天线端口，其中对于每一种可能性使用资源单元内的不同参考符号模式。
终端的操作的另一个重要方面是移动性，其方面包含小区搜索和控制数据的获取。小区搜索是终端找到它可潜在地连接到的小区所用的进程。作为小区搜索进程的一部分，终端获得小区的身份，并估计所标识小区的帧定时。小区搜索进程还提供对接收有关广播信道的系统信息所必需的参数的估计，其中含有访问系统所需的其余参数。
为了避免复杂的小区规划，物理层小区身份的数量应该充分大。例如，根据LTE标准的系统支持504个不同小区身份。这些504个不同小区身份被分成各3个身份的168个组。
为了降低小区搜索的复杂性，LTE的小区搜索通常在构成类似于WCDMA的3步小区搜索进程的过程的多个步骤中进行。在这个进程中为了帮助终端，LTE在下行链路上提供了主同步信号和辅同步信号。这在图7中例证了，图7例证了LTE系统的无线电接口的结构。LTE系统的物理层包含具有10ms持续时间的通用无线电帧700。图7例证了LTE频分双工(FDD)系统的一个此类帧700。每个帧具有20个时隙(编号0至19)，每个时隙具有0.5ms的持续时间，其正常情况下由7个OFDM符号组成。子帧由2个相邻时隙构成，并因此具有1ms的持续时间，正常情况下由14个OFDM符号组成。主同步信号和辅同步信号是特定序列，插入到子帧0和5中每一个帧的第一时隙中的最后2个OFDM符号中。除了同步信号之外，小区搜索进程的部分操作还利用在所发射信号中的已知位置发射的参考信号。
在小区搜索过程的第一步骤中，移动终端使用主同步信号找到5ms时隙的定时。注意，在每个帧中发射两次主同步信号。这个的一个原因是简化呼叫例如从GSM系统到LTE系统的切换。然而，每帧发射两次主同步信号产生了模糊性，因为不可能知道检测的主同步信号是与时隙#0还是与时隙#5相关联(见图7)。从而，在小区搜索进程的这一点，关于帧定时存在5ms模糊性。
在许多情况下，同步多个小区中的定时，使得在相邻小区中开始的帧在时间上一致。这个的一个原因是使MBSFN能够操作。然而，相邻小区的同步操作还导致不同小区中的主同步信号的传输同时发生。如果在所有此类小区中使用同一主同步信号，则基于主同步信号的信道估计因此将反映来自那些小区的合成信道。对于在不同小区中不同的辅同步信号的相干解调，需要来自所关注小区的信道的估计，不是来自所有小区的合成信道的估计。因此，LTE系统支持主同步信号的多个(目前为3个)序列。为了使特定小区的信号的相干接收能够在具有时间同步小区的部署中进行，允许相邻小区使用不同主同步序列来缓解上述信道估计问题。如果在小区中使用的主同步信号与小区身份组内的身份之间存在一对一的映射，则在第一步骤中还可确定小区身份组内的身份。
在下一步骤，终端检测小区身份组并确定帧定时。这通过观察在其中发射辅同步信号的时隙对来进行。为了区分位于子帧#0与子帧#5中的辅同步信号，以形式(S1，S2)构造辅同步信号。如果(S1，S2)是允许的序列对，其中S1和S2分别表示子帧#0和#5中的辅同步信号，则反向对(S2，S1)不是有效序列对。通过利用这个属性，终端可解决由小区搜索进程中第一步骤引起的5ms定时模糊性，并且确定帧定时。而且，因为每个组合(S1，S2)表示小区组中的特定小区，因此还从第二小区搜索步骤获得小区组身份。小区身份然后可用于确定参考(或导频)信号序列及其在时频网格中的分配。
同步信号以分配的带宽为中心占用62个资源单元。62个资源单元每侧上的5个资源单元设置成0，产生总共72个资源单元，其中在子帧#0和#5期间可发现同步信号，如上所述。为了区分辅同步信号S1与辅同步信号S2，每个信号都创建为一对序列的函数。也就是说，和如图8例证的。每一个序列都是31个不同M序列之一，其实质上是某一pn序列。
UE优选包含将每个序列对和排序与小区组标识符和帧定时信息相关联(即，序列对的排序是指示子帧0还是子帧5)的查找表，使得UE能容易地识别小区组和帧定时。
一旦小区搜索进程完成，终端就接收系统信息以获得控制与这个小区通信所必需的其余参数(例如在小区中使用的传输带宽)。这个信息的时间限制的接收具有重要意义，因为它间接影响初始小区搜索进程。而且，为新的LTE系统的实际影响是，它们不会以100％覆盖率开始，而是相反将随时间被引入地理区域。因此，从传统系统(例如GSM/WCDMA)到LTE的移动性将是将要求快速获取系统信息的重要功能。
通常，在小区搜索进程期间已经成功识别了小区并且已经确定以令人满意的信号强度接收该小区的信号之后，UE将试图获取包含在那个小区的主信息块(MIB)中的信息。以比较低的码率对MIB进行编码。通过称为物理BCH(PBCH)的物理信道的四个接连无线电帧在广播信道(BCH)传输块上广播已编码MIB。已编码MIB的开头被放在满足nf mod4＝0的每个无线电帧中，其中nf是无线电子帧号。仅OFDM符号的72个中间子载波可用于PBCH传输(排除了预留用于参考信号的子载波)，并且PBCH传输仅发生在子帧0的时隙1中的OFDM符号0、1、2和3上。
由于UE不知道它当前正在接收PBCH块的四个部分(子块)中的哪个，因此PBCH获取过程的目的是获取MIB信息并且还解决40ms定时不确定性。通过盲解码过程获得子帧号(SFN)的2个最低有效位(LSB)，其中对PBCH(子)块成功解码是UE已经正确假设SFN的LSB的指示。
在测量进程上还存在功耗方面。终端接收数据所需的时间量(“RX开”时间)应该尽可能小，服从上述要求。这对于PBCH接收的情况是特别重要的，因为在空闲模式期间执行这个进程，并且其性能对移动终端的待机时间具有直接影响。
PBCH被编码，并且比率与大约1/40的有效编码率匹配。这意味着，如果存在充分好的无线电条件，则对部分地接收的BCH传输块(即少于所有4个子块)进行解码的尝试可能成功。
LTE系统利用多天线技术，也就是说，在接收器和/或发射器处使用多个天线，结合或多或少先进的信号处理。多天线技术可用于改进接收性能。这种接收技术利用关于在发射侧上使用多少天线的信息。然而，通过信令未明确给出这个信息，因此重要的是，接收器能够进行正确的解码假定(例如发送器正在用于传输的天线数量)。
这个问题的简单解决方案涉及顺序地对已接收信号进行解码，进行每一个可能的天线假设(例如1、2或4个天线)或其静态置换(staticpermutation)。虽然这种方法是简单的，但是它们引起了过量的解码尝试和需要接收的过量子帧。将商业上低端的终端考虑进去，低成本和功耗具有重要意义。在这种应用中，上面所述的直接的常规解决方案可能不充分。
因此，存在对于改进大多数简单PBCH获取方法以便在仍满足充分性能的同时降低硬件成本和功耗的方法和设备的需要。
发明内容
应该强调，术语“包括”当用在这个说明书中时用于说明存在所叙述的特征、整数、步骤或组件；但是使用这些术语不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、组件或它们的组。
根据本发明的一个方面，前述和其它目的实现在操作无线电接收器接收来自在物理广播信道上发射的信号的信息的方法和设备，其中所述无线电接收器包含根据要求关于使用多少发射天线发射所述信号进行假设的盲解码器算法操作的盲处理和解码单元。这种操作包含接收信号。检测指示使用多少发射天线发射所述信号的已接收信号的一个或多个特性。访问发射天线假设的存储列表，其中每一个发射天线假设都表示使用多少发射天线发射所述信号。对于存储在所述列表中的每一个所述发射天线假设，至少部分地基于检测的所述已接收信号的一个或多个特性确定概率值。将发射天线假设的存储列表修改成将所述概率值与所述发射天线假设中的相应假设相关联。使用发射天线假设的修改的存储列表提供天线假设概率，并且所述盲处理和解码单元操作成使得它开始于最可能的天线假设并继续逐渐不太可能的天线假设，直到已经发生所述信号的成功解码或者已经进行了所有天线假设。
在一些实施例中，确定发射天线假设的概率值包括根据检测的已接收信号的一个或多个特性确定是否使用若干可能天线中的特定天线发射所述信号。
在一些实施例中，确定发射天线假设的概率值还至少部分地基于与所述发射天线假设相关联的之前存储的概率值。例如，确定概率值可包含对表示使用若干可能天线中的特定天线发射信号的似然性的概率值与和若干可能天线中的特定天线相关联的一个或多个之前存储的概率值求平均。
在一些实施例中，检测指示使用多少发射天线发射信号的已接收信号的一个或多个特性包含检测在已接收信号内在预定义时间和频率位置是否存在参考符号
在一些实施例中，物理广播信道跨越多个无线电帧，并且无线电接收器的操作包含盲处理和解码单元识别包含信息初始部分的无线电帧。
在一些实施例中，所述信息是主信息块。
附图说明
通过结合附图阅读如下具体实施方式将理解本发明的目的和优点，附图中：
图1例证了包括若干小区的移动通信服务区域，诸如LTE系统服务区域。
图2是简化的小区规划图。
图3是例证LTE资源单元结构的时频网格。
图4例证了频域中的下行链路子载波如何被编组成资源块。
图5a和5b例证了LTE下行链路传输的时频结构。
图6示出了对于一个天线端口的正常CP长度情况的小区特定参考符号布置。
图7例证了LTE系统的无线电接口的结构。
图8例证了可如何发射辅同步信号序列。
图9在一方面是在移动通信系统的一个或多个组件中执行的、实现PBCH块获取的示范步骤/过程的流程图。
图10在一方面是根据示范实施例中的本发明方面在移动通信系统的一个或多个组件中执行的示范步骤/过程的流程图。
图11是根据本发明方面操作的示范UE的框图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的各种特征，其中相似的部分用相同附图标记标识。
现在将结合若干示范实施例更详细描述本发明的各种方面。为了便于理解本发明，根据要由计算机系统的单元或能够执行编程指令的其它硬件执行的动作序列描述本发明的许多方面。将认识到，在每一个实施例中，各种动作可由专用电路(例如互连以执行专用功能的模拟和/或离散逻辑门)、由用适当指令集编程的一个或多个处理器或二者的组合来执行。本文使用术语“配置成”执行一个或多个所描述动作“的电路”来指任何此类实施例(即一个或多个专用电路和/或一个或多个编程处理器)。而且，本发明还可被看作完全在含有将使处理器执行本文描述的技术的适当计算机指令集合的任何形式的计算机可读载体或存储介质(诸如固态存储器、磁盘或光盘)内实施。由此，本发明的各种方面可以许多不同的形式实施，并且所有此类形式都视为在本发明的范围内。对于本发明各种方面中的每一方面，上面所描述的任何此类形式的实施例在本文中都可称为“配置成”执行所描述的动作“的逻辑”，或备选地称为执行所描述动作“的逻辑”。
符合本发明的实施例的一个方面涉及UE采用盲解码机制确定特定小区的eNodeB用于发射系统信息的发射器天线数量。确定的数然后用在PBCH盲解码技术中，其解决LTE 40ms定时不确定性，并还揭示实际上使用多少发射天线。在最好情况下(其中总是准确地确定发射器天线数量)，解码尝试次数降低了66％(相比常规技术)。这些改进技术除别的以外还实现了UE中的功率节省。
在一些实施例的方面中，确定特定小区的eNodeB用于发射系统信息的发射器天线数量基于确定在已接收信号中检测到多少参考信号。
在备选实施例的方面中，确定特定小区的eNodeB用于发射系统信息的发射器天线数量基于检测已接收信号的平均信噪比(SNR)。
现在将在下面更详细地描述上面和其它方面。
为了便于读者理解由各种发明方面实现的益处，这些将与不利用这些方面的技术相对照。在一个此类示例中，图9在一方面是在移动通信系统的一个或多个组件中执行的实现PBCH块获取的示范步骤/过程的流程图。图9还可看作描绘包括配置成执行本文所述功能的各种电路的移动通信系统800。
方案开始于变量的初始化(步骤901)。在这个实施例中，这涉及初始化两个变量：变量#TxAntennas被初始化成值1，而另一个变量x被初始化成值0。现在说明这些变量的含义。首先将理解，在这个非常简单的实施例中，UE没有关于使用多少TX天线发射PBCH块的信息。从而，UE盲目地进行仅使用一个TX天线(TxAntennas＝1)的初始假定，并试图使用这个假定对PBCH块解码。如果解码证明是不正确的，则将盲目地进行不同的假定(例如TxAntennas＝2)，并再试一次。如果这次也失败了，则UE进行又一盲假定(例如TxAntennas＝4)，并保持这样做，直到所有可能性都用尽。(在示范实施例中，仅有3种可能性，即1、2或4个TX天线。)
还将想到，在示范实施例中，在4个接连无线电帧的过程上传递编码PBCH块，传递编码PBCH块的每个无线电帧在本文都称为“PBCH子块”。因为编码并根据无线电信道条件，所以UE有可能基于比所有4个PBCH子块少的子块成功地对PBCH信息解码。由此，变量x表示已经接收到的PBCH子块数量。因为定时不确定性，所以UE接收的第一PBCH子块可表示4个子块中的第一、第二、第三或第四子块中的任一个。本领域的技术人员由此将容易认识到，可能必要的是(在此示范实施例中)，UE在它能够解决定时不确定性并正确地对PBCH块解码(例如，如果首先接收的PBCH子块实际上是四个中的第二个，则UE将首先接收第二、第三和第四个，之后则能够按顺序读取高达所有四个——第一、第二、第三和第四——由此能够对PBCH块解码)之前接收多至7个子块。从而，这将在下面进一步讨论，简单的策略涉及在进行关于使用多少TX天线发射PBCH块的不同盲猜测之前接收并尝试解码高达7个PBCH子块。
在初始化局部变量之后，UE接收PBCH子块(步骤903)。这包含激活接收器电路在子帧0的时隙1中的72个中心频率上捕获符号0-3。接收器电路包含众所周知的电路，诸如FFT、检测的信道传播路径的均衡、解调和解扰电路。由此，这些单元的任何进一步描述都超出各种发明方面的范围。
局部变量x递增(步骤905)，使得它将准确地表示已经接收了多少PBCH子块用于有关使用的TX天线数量的给定猜测。UE电路然后当它试图解码接收的PBCH符号时利用有关TX天线数量的猜测(步骤907)。这个解码操作可应用于迄今为止接收的所有符号(例如从一个或多个PBCH子块)，以便改进成功解码的机会。
解码是否成功由通过标准定义的三个循环冗余检验(CRC)掩码(CRC0、CRC1和CRC2)中的任一个指示。三个接收值(CRC0、CRC1和CRC2)中任一个与三个局部计算的值中相应值之间的匹配指示PBCH块的解码成功。因此，UE检验以查看对于三个CRC掩码中的任一个是否存在匹配(判定块909)。如果如此(从判定块909出来的“是”路径)，则已经成功完成解码。UE因此能并且确实报告了PBCH信息，其包含MIB、40ms定时和eNodeB正在使用的TX天线数量(步骤915)。PBCH接收然后完成(步骤917)。
然而，如果没有CRC检验是好的(从判定块909出来的“否”路径)，则执行进一步接收处理。未成功处理的一个可能性涉及如下事实：信道条件可能要求接收更多PBCH子块，或者定时不确定性要求接收更多PBCH子块。因此，UE测试变量x以确定是否已经接收到最大数量的必要PBCH子块(在此示例中是7)(判定块911)。如果不是(从判定块911出来的“否”路径)，则处理返回到步骤903，激活另一个PBCH子块的接收和另一个随后的解码尝试。
然而，如果已经接收到最大数量的必要PBCH子块(例如7个)，则解码失败的原因可能是由于关于eNodeB正在使用的TX天线数量的不正确猜测。从而，如果已经接收到最大必要数量的PBCH子块(从判定块911出来的“是”路径)，则重新开始初始化该循环，这次用关于TX天线数量的另一猜测。有关TX天线数量的猜测(即变量#TxAntennas)被盲目地递增到下一猜测，并且指示接收的子块数量的变量x被复位成值0(步骤913)。处理然后返回到步骤903以重新尝试PBCH接收，这次用有关eNodeB正在使用的TX天线数量的不同猜测。
在符合本发明的实施例方面，通过进行有关eNodeB正在使用的TX天线数量的智能假设来改进PBCH接收性能。这将在图10中例证，图10在一方面是根据示范实施例中的本发明方面在移动通信系统的一个或多个组件中执行的示范步骤/过程的流程图。图10还可看作描绘包括配置成执行本文所述功能的各种电路的移动通信系统1000。
方案开始于将局部变量x初始化成值0(步骤1001)。如较早说明的那样，在四个接连无线电帧的过程上传递编码PBCH块，传递编码PBCH块的每个无线电帧在本文称为“PBCH子块”。因为编码并根据无线电信道条件，UE有可能基于比所有四个PBCH子块少的子块成功解码PBCH信息。由此，变量x表示已经接收到的PBCH子块数量。因为定时不确定性，UE接收的第一PBCH子块可表示4个子块中的第一、第二、第三或第四子块中的任一个。本领域的技术人员由此将容易认识到，(在此示范实施例中)可能必要的是，UE在它能够解决定时不确定性并正确地解码PBCH块(例如，如果首先接收的PBCH子块实际上是四个中的第二个，则UE将首先接收第二、第三和第四个，之后则能够按顺序读取高达所有四个——第一、第二、第三和第四——由此能够解码PBCH块)之前接收多至7个子块。从而，在此利用的策略涉及在被迫进行有关使用多少TX天线发射PBCH块的不同假设之前接收并尝试解码高达7个PBCH子块。(在下面将看到，实际上有可能，但不一定，在接收所有最大必要(例如7个)PBCH子块之前改变有关TX天线数量的假设，如果看起来这种改变将增大成功解码可能性的话则进行此操作。)
在初始化局部变量x之后，UE接收PBCH子块(步骤1003)。这包含激活接收器电路在子帧0的时隙1中的72个中心频率上捕获符号0-3。接收器电路包含众所周知的电路，诸如FFT、检测的信道传播路径的均衡、解调和解扰电路。由此，这些单元的任何进一步描述都超出各种发明方面的范围。
接下来，在符合本发明的实施例方面，基于已接收信号的一个或多个特性估计eNodeB正在使用的TX天线数量(步骤1005)。在一个非限制性示例中，可基于位于已接收信号中的参考符号估计TX天线数量。例如，在使用类似于参考信号接收功率(RSRP)的测量的方法中，可获得粗略信道估计，并应用适当的滤波。然后，计算每个路径上的功率。组合每一个RX天线的结果，使得获得来自每一个TX天线(例如在我们的3GPP示例中是TX天线0、1、2和3)的接收功率。每个TX天线在时/频网格中的已知位置发射导频/参考信号。由此，所生成的RSRP表示已接收信号与已知参考信号模式之间的相关性的度量；这种相关性揭示TX天线的存在。这些相关值因此被馈送到判定块，该判定块例如通过与阈限值相比较而生成有关eNodeB正在使用多少天线(例如1、2或4个)的有见识的(informed)假设。在一些实施例中，例如通过可编程阈限值进行判定。可使用根据模拟导出的阈限值使特定TX天线有资格存在/取消特定TX天线存在的资格。
所描述的进行关于eNodeB正在使用的TX天线数量的智能假设的方法只是一个示例；其它方法也有可能，并且适合于用在符合本发明的备选实施例中。
TX天线假设的结果被合并到存储列表中(步骤1007)。在示范实施例中，假设列表含有TX天线的可能数量和相关联的量度或概率值。在之前接收的PBCH子块中导出的每个天线的量度/概率值可以被改写。备选地，可通过例如求每一个可能TX天线的量度/概率值的平均，将这种信息与最近确定的值组合。
接下来，基于在TX天线假设列表中获得的信息进行最可能的天线配置假设(步骤1009)。(图10中的虚线表示信息流。)然后处理(步骤1011)作为P-BCH块接收(步骤1003)的输出生成的已接收信号，在其中利用目前的TX天线假设(即，在步骤1011执行的处理取决于假定存在多少/哪些可能的TX天线)。这种处理例如可包含解调。在一些实施例中，在此也执行符号解扰。在备选实施例中，后面可作为解码过程的一部分执行解扰。
局部变量x也递增(步骤1013)，使得它将准确地表示已经接收了多少PBCH子块用于有关正在使用的TX天线数量的给定假设。UE电路然后当它试图解码接收的PBCH符号时利用有关TX天线数量的假设(步骤1015)。这个解码操作可应用于迄今为止接收的所有符号(例如来自一个或多个PBCH子块)，以便改进成功解码的机会。不同解码假设的数量根据实施例可有所不同。
解码是否成功由通过标准定义的三个循环冗余检验(CRC)掩码(CRC0、CRC1和CRC2)中的任一个指示。三个接收值(CRC0、CRC1和CRC2)中任一个与三个局部计算的值中相应值之间的匹配指示PBCH块的解码成功。在备选实施例中，该技术可最优化成仅检验当前正在测试的天线假设的CRC(即，CRC0与只1个TX天线的情况相关；CRC1与2个TX天线的情况相关；并且CRC3与4个TX天线的情况相关)。因此，在第一实施例中，UE检验以查看对于3个CRC掩码中的任一个是否存在匹配(判定块1017)(在最优化实施例中，UE检验以查看对于与当前假设相关联的CRC是否存在匹配)。如果如此(从判定块1017出来的“是”路径)，则已经成功完成解码。UE因此能并且确实报告了PBCH信息，其包含MIB、40ms定时和eNodeB正在使用的TX天线数量(步骤1029)。PBCH接收然后完成(步骤1031)。
然而，如果没有CRC检验是好的(从判定块1017出来的“否”路径)，则执行进一步接收处理。未成功处理的一个可能性涉及如下事实：信道条件可能要求接收更多PBCH子块，或者定时不确定性要求接收更多PBCH子块。因此，UE测试变量x以确定是否已经接收到最大数量的必要PBCH子块(在此示例中是7)(判定块1019)。如果不是(从判定块1019出来的“否”路径)，则处理返回到步骤1003，激活接收另一个PBCH子块和另一个随后的解码尝试。在此将观察到，由于在步骤1003后将进行新的天线假设，因此在PBCH接收时的下一尝试可应用与刚刚已经使用的不同的TX天线假设，即便尚未接收到最大数量的子块(例如7个)的全部也是如此。这种方法可对性能有益。然而，在备选实施例中，目前的TX天线假设可保持不变，直到已经接收到最大数量(例如7个)PBCH子块的全部并进行了解码尝试为止。
如果已经接收到最大数量的必要PBCH子块(例如7个)，则解码失败的原因可能是由于关于eNodeB正在使用的TX天线数量的不正确假设。从而，如果已经接收到最大必要数量的PBCH子块(从判定块1019出来的“是”路径)，则从TX天线假设列表中选择下一最可能的TX天线假设(步骤1021)。如果结果是已经尝试了所有可能的TX天线假设(例如3个假设)(从判定块1023出来的“是”路径)，则PBCH接收已经失败，并且这被报告为PBCH接收过程的输出(步骤1025)。然后终止处理(步骤1027)。
然而，如果另一个TX天线假设保持被尝试(从判定块1023出来的“否”路径)，则处理返回到步骤1011，在此基于之前存储的来自PBCH接收的输出(即步骤1003的输出)和最近的TX天线假设再次尝试PBCH子块处理。然后如之前所描述的那样重复处理。为了实现处理效率，变量x不需要被复位成0，而是相反可保持在其目前值，因为PBCH处理(步骤1011)和解码(步骤1015)将对于之前已经存储的、来自之前执行的循环迭代的最大数量(例如7个)必要PBCH子块操作。在备选实施例中，没有必要基于之前存储的PBCH子块执行第二和随后迭代。相反，变量x可复位成0，并且处理相反可返回到步骤1003以允许接收和处理新接收的一个或多个PBCH子块。
在某一点将确定已经对最大数量的必要PBCH子块尝试了所有可能的TX天线假设(从判定块1023出来的“是”路径)，并且处理然后将结束，如之前描述的那样(即失败处理)。
图11是如上所述根据本发明方面操作的示范UE1100的框图。在由控制器电路1101生成的控制信号的指导下操作各种单元。控制器电路使UE执行诸如已经参考图10描述的处理。为了便于理解相关方面，已经从图中省略了控制电路的许多控制信号。本领域的技术人员将认识到，这种信号将从控制器电路1101传播到UE 1100内的一个或多个单元。
还为了简化图解，UE 1100例证为具有单个天线1103，其在发射器部分1105与接收器单元(下面进一步描述)之间共享。本领域技术人员将认识到，在一些实施例中，UE 1100可包含并利用多于一个天线(例如在多输入多输出--所谓的“MIMO”--实现中)，并且在一些实施例中，可对于接收和传输路径单独提供专用天线。
已接收信号由天线1103提供给PBCH接收电路1107。PBCH接收电路1107配置成执行包含上面相对于步骤1003描述的那些功能的功能。因为在后面的处理中将(可能多次)参考PBCH接收电路1107的输出，所以PBCH接收电路1107的输出被提供给PBCH符号存储单元1109。
PBCH接收电路1107的输出还被提供给TX天线假设电路1111。如早前参考步骤1005所描述的那样，TX天线假设电路1111配置成基于接收的信号进行目前的TX天线假设。由TX天线假设电路生成的假设被提供给TX天线假设列表存储单元1113，其维护早前描述的TX假设列表。还如上所述，目前的TX天线假设和相关联的量度/概率值可简单地存储在TX天线假设列表存储单元1113中，或备选地可在存储前与之前存储的值组合。这种组合例如可在由控制器电路1101生成的控制信号的指导下执行。
控制器电路1101还使TX天线假设被选择，其以最可能的假设开始，并在需要时继续下一最可能的，以循环方式依次类推。所选的TX天线假设被提供给PBCH处理电路1115，其配置成执行包含上面已经参考步骤1011描述的处理。PBCH处理电路1115的输出被提供给盲PBCH解码器电路1117，其配置成执行包含上面已经参考步骤1015描述的处理。PBCH处理电路1115和盲PBCH解码器电路1117一起可被看作构成盲符号处理和解码单元。
控制器电路1101检验盲PBCH解码器电路1117的输出(例如通过CRC检验)，并检测是否已经正确接收和解码PBCH块。如果如此，则提供解码的符号以在UE中进行进一步处理，这在本领域中是已知的。否则，如早前描述的那样，控制器电路1117指导UE的电路在PBCH接收时进行另外的尝试。
符合各种发明方面的实施例通过使用智能生成的TX天线假设列表降低了PBCH接收复杂性。基于已接收信号的一个或多个特性生成存储在TX天线假设列表中的量度/概率值。这种方法得到许多益处，包括与PBC接收相关联的较低功耗以及系统信息接收平均速度的增大。
例如，在总是正确猜测TX天线数量的最好情况下，相比处理电路进行关于eNodeB正在使用多少TX天线的无根据猜测的最简单PBCH接收方法，解码尝试次数降低了66％。并且甚至在最坏情况的方案(其中TX天线假设列表内容未正确表示哪些TX天线配置最可能)中，各种发明实施例执行得不会比最简单方法更差。
已经参考具体实施例描述了本发明。然而，本领域技术人员将容易明白，有可能以特定形式而不是上述实施例的形式实施本发明。所描述的实施例只是例证性的，并不应该看作以任何方式限制。本发明的范围由所附权利要求书给出，而不是前面的说明书，并且落入权利要求书范围内的所有改变和等效方案都意图包含在其中。
Claims (14)
1.一种操作无线电接收器以接收来自在物理广播信道上发射的信号的信息的方法，其中所述无线电接收器包含根据要求关于使用多少发射天线发射所述信号进行假设的盲解码器算法操作的盲处理和解码单元，所述方法包括：
接收信号；
检测指示使用多少发射天线发射所述信号的已接收信号的一个或多个特性；
访问发射天线假设的存储列表，其中每一个所述发射天线假设表示使用多少发射天线发射所述信号；
对于存储在所述列表中的每一个所述发射天线假设确定概率值，每个概率值至少部分地基于检测的所述已接收信号的一个或多个特性；
将发射天线假设的所述存储列表修改成将所述概率值与所述发射天线假设中的相应假设相关联；以及
使用发射天线假设的修改的存储列表提供发射天线假设概率，并操作所述盲处理和解码单元，使得所述盲处理和解码单元开始于最可能的发射天线假设并继续逐渐不太可能的发射天线假设，直到已经发生所述信号的成功解码或者已经进行了所有发射天线假设。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定发射天线假设的所述概率值包括：
根据检测的所述已接收信号的一个或多个特性确定是否使用若干可能天线中的特定天线发射所述信号。
3.如权利要求2所述的方法，其中确定发射天线假设的概率值还至少部分地基于与所述发射天线假设相关联的之前存储的概率值。
4.如权利要求3所述的方法，其中确定发射天线假设的所述概率值包括：
对表示使用所述若干可能天线中的所述特定天线发射所述信号的似然性的概率值与和所述若干可能天线中的所述特定天线相关联的一个或多个之前存储的概率值求平均。
5.如权利要求1所述的方法，其中检测指示使用多少发射天线发射所述信号的已接收信号的一个或多个特性包括：
检测在所述已接收信号内在预定义时间和频率位置是否存在参考符号。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述物理广播信道跨越多个无线电帧，并且所述方法包括：
所述盲处理和解码单元识别包含所述信息的初始部分的无线电帧。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述信息是主信息块。
8.一种在用于接收来自在物理广播信道上发射的信号的信息的无线电接收器中的设备，其中所述无线电接收器包含根据要求关于使用多少发射天线发射所述信号进行假设的盲解码器算法操作的盲处理和解码单元，所述设备包括：
配置成接收所述信号的电路；
配置成检测指示使用多少发射天线发射所述信号的已接收信号的一个或多个特性的电路；
配置成访问发射天线假设的存储列表的电路，其中每一个所述发射天线假设表示使用多少发射天线发射所述信号；
配置成对于存储在所述列表中的每一个所述发射天线假设确定概率值的电路，每个概率值至少部分地基于检测的所述已接收信号的一个或多个特性；
配置成将发射天线假设的存储列表修改成将所述概率值与所述发射天线假设中的相应假设相关联的电路；以及
配置成使用发射天线假设的修改的存储列表提供发射天线假设概率并操作所述盲处理和解码单元，使得所述盲处理和解码单元开始于最可能的发射天线假设并继续逐渐不太可能的发射天线假设直到已经发生所述信号的成功解码或者已经进行了所有发射天线假设的电路。
9.如权利要求8所述的设备，其中配置成确定发射天线假设的所述概率值的电路包括：
配置成根据检测的所述已接收信号的一个或多个特性确定是否使用若干可能天线中的特定天线发射所述信号的电路。
10.如权利要求9所述的设备，其中配置成确定发射天线假设的概率值的电路还至少部分地基于与所述发射天线假设相关联的之前存储的概率值确定所述概率值。
11.如权利要求10所述的设备，其中配置成确定发射天线假设的所述概率值的电路包括：
配置成对表示使用所述若干可能天线中的所述特定天线发射所述信号的似然性的概率值与和所述若干可能天线中的所述特定天线相关联的一个或多个之前存储的概率值求平均的逻辑。
12.如权利要求8所述的设备，其中配置成检测指示使用多少发射天线发射所述信号的已接收信号的一个或多个特性的电路包括：
配置成检测在所述已接收信号内在预定义时间和频率位置是否存在参考符号的逻辑。
13.如权利要求8所述的设备，其中所述物理广播信道跨越多个无线电帧，并且所述设备包括：
所述盲处理和解码单元，包含配置成识别包含所述信息的初始部分的无线电帧的电路。
14.如权利要求8所述的设备，其中所述信息是主信息块。
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