CN104160671B - 无线网络中的信道估计 - Google Patents

Abstract

本发明的方面通常涉及无线通信，且更具体地说涉及执行具有修改以改进系统性能的信道估计。方面通常包含在用户设备UE处接收当前子帧中的来自基站的参考信号，及执行信道估计，其中所述信道估计至少部分基于所述当前子帧中接收的所述参考信号、所述UE的移动性特性及在所述当前子帧之前的子帧的配置。

Description

无线网络中的信道估计

根据35U.S.C.§119主张优先权

本专利申请案主张2012年3月9日申请的第61/609,087号美国临时专利申请案的权益，且其被让与本受让人。

技术领域

本发明大体上涉及通信系统，且更明确地说，涉及用于启用非去交错信道估计的方法及设备。

背景技术

广泛地部署无线通信系统以提供各种电信服务，例如电话、视频、数据、消息传递及广播等。典型的无线通信系统可使用多址技术，其能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发射功率)来支持与多个用户的通信。此类多址技术的实例包含码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA系统)及时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。

各种电信标准中已采用这些多址技术以提供使得不同无线装置能够在城市、国家、地区及甚至全球层级上进行通信的共同协议。新兴的电信标准的实例为长期演进(LTE)。LTE为由第三代合作伙伴计划(3GPP)颁布的通用移动电信系统(UMTS)移动标准的增强集合。其经设计以通过频谱效率而较好地支持移动宽带因特网接入，降低成本，改进服务，利用新频谱，及使用下行链路(DL)上的OFDMA、上行链路(UL)上的SC-FDMA及多输入多输出(MIMO)天线技术与其它开放标准较好地集成。然而，随着对移动宽带接入的需求持续升高，LTE技术中需要进一步改进。优选地，这些改进应适用于其它多址技术及使用这些技术的电信标准。

发明内容

在本发明的一方面中，提供用于无线通信的方法。方法通常包含在用户设备(UE)处接收当前子帧中的来自基站的参考信号，及执行信道估计，其中信道估计至少部分基于当前子帧中接收的参考信号、UE的移动性特性及在当前子帧之前的子帧的配置。

在本发明的一方面中，提供用于无线通信的设备。设备通常包含用于在用户设备(UE)处接收当前子帧中的来自基站的参考信号的装置，及用于执行信道估计的装置，其中信道估计至少部分基于当前子帧中接收的参考信号、UE的移动性特性及在当前子帧之前的子帧的配置。

在本发明的一方面中，提供用于无线通信的设备。设备通常包含至少一个处理器及耦合到所述至少一个处理器的存储器。至少一个处理器通常经配置以在用户设备(UE)处接收当前子帧中的来自基站的参考信号，及执行信道估计，其中信道估计至少部分基于当前子帧中接收的参考信号、UE的移动性特性及在当前子帧之前的子帧的配置。

在本发明的一方面中，提供一种用于无线通信的计算机程序产品。计算机程序产品通常包含计算机可读媒体，其具有用于在用户设备(UE)处接收当前子帧中的来自基站的参考信号及执行信道估计的代码，其中信道估计至少部分基于当前子帧中接收的参考信号、UE的移动性特性及在当前子帧之前的子帧的配置。

附图说明

图1为说明网路架构的实例的图。

图2为说明接入网路的实例的图。

图3为说明LTE中的DL帧结构的实例的图。

图4为说明LTE中的UL帧结构的实例的图。

图5为说明用于用户及控制平面的无线电协议架构的实例的图。

图6为说明根据本发明的某些方面的接入网路中的演进型节点B及用户设备的实例的图。

图7为概念地说明根据本发明的某些方面的电信系统中的帧结构的实例的框图。

图8说明根据本发明的某些方面的TDD-LTE标准中的帧中的下行链路/上行链路(DL/UL)配置的实例列表。

图9说明根据LTE标准的特别子帧中的DwPTS/UpPTS配置的实例列表。

图10说明根据本发明的某些方面的具有开销信号的LTE帧的实施例。

图11说明根据本发明的某些方面的用于执行TDD-LTE系统中的信道估计的实例操作。

图12到14说明根据本发明的某些方面的UE可在软复位与多普勒进阶之间进行选择同时执行信道估计的情形。

具体实施方式

下文结合附图阐述的详细描述既定作为对各种配置的描述，且并不希望表示可实践本文所述的概念的仅有配置。所述详细描述为了提供对各种概念的透彻理解而包含特定细节。然而，对于所属领域的技术人员而言显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在某些情况下，以框图形式展示了熟知结构及组件以便避免混淆此些。

现将参考各种设备及方法来呈现电信系统的若干方面。将通过各种块、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“元件”)在以下详细描述中描述及在附图中说明这些设备及方法。这些元件可使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实施。此些元件是实施为硬件还是软件取决于特定应用及施加于整个系统的设计约束。

借助于实例，元件或元件的任何部分或元件的任何组合可用包含一或多个处理器的“处理系统”来实施。处理器的实例包含微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑装置(PLD)、状态机、门控逻辑、离散硬件电路及经配置以执行遍及本发明描述的各种功能的其它合适的硬件。处理系统中的一或多个处理器可执行软件。软件应广泛地解释为意味着指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件封装、例程、子例程、对象、可执行代码、执行线程、程序、功能等，不管其是被称作软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其它者。

因此，在一或多个示范性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固体或其任何组合中实施。如果以软件来实施，那么可将所述功能作为一或多个指令或代码存储在计算机可读媒体上或编码为计算机可读媒体上的一或多个指令或代码。计算机可读媒体包含计算机存储媒体。存储媒体可为可由计算机接入的任何可用媒体。借助于实例而非限制，此些计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于运载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机接入的任何其它媒体。如本文所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。

图1为说明其中可实践本发明的的实例LTE网络架构100的图。

LTE网络架构100可被称为演进型包系统(EPS)100。EPS100可包含一或多个用户设备(UE)102、演进型UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)104、演进型包核心(EPC)110、本地订户服务器(HSS)120、及运营商的IP服务122。EPS可与其它接入网路互连，但为简单起见那些实体/接口并未图示。如图所示，EPS提供包交换服务，然而，如熟习此项技术者将容易理解，遍及本发明呈现的各种概念可扩展到提供电路交换服务的网络。

E-UTRAN包含演进型节点B(eNB)106及其它eNB 108。eNB 106朝向UE102提供用户及控制平面协议终端。eNB106可经由X2接口(例如，回程)连接至其它eNB 108。eNB106也可被称作基站、基站收发器台、无线电基站、无线电收发器、收发器功能、基本服务集合(BSS)、扩展服务集合(ESS)或某其它合适的术语。eNB106为UE102提供到EPC110的接入点。UE102的实例包含蜂窝式电话、智能电话、会话起始协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、卫星无线电、全球定位系统、多媒体装置、视频装置、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、相机游戏控制台或任何其它类似功能装置。UE102还可由所属领域的技术人员称作移动台、订户台、移动单元、订户单元、无线单位、远程单元、移动装置、无线装置、无线通信装置、远程装置、移动订户台、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、用户端或某一其它合适的术语。

eNB106由S1介面连接到EPC110。EPC110包含移动性管理实体(MME)112、其它MME114、服务网关116及包数据网(PDN)网关118。MME112为处理UE102与EPC110之间的发信的控制节点。通常，MME112提供承载及连接管理。经由服务网关116传送所有用户IP包，所述服务网关自身连接到PDN网关118。PDN网关118提供UEIP地址分配以及其它功能。PDN网关118连接到运营商的IP服务122。运营商的IP服务122可包含因特网、企业内部网、IP多媒体子系统(IMS)及PS流式传输服务(PSS)。

图2为说明LTE网络架构中的接入网络200的实例的图。在此实例中，接入网络200被分成数个蜂窝式区(小区)202。一或多个低功率等级eNB208可具有与小区202中的一或多者重叠的蜂窝式区210。低功率等级eNB208可被称为远程无线电头端(RRH)。低功率等级eNB208可为超微型小区(例如，本地eNB(HeNB))、微微蜂窝或微型小区。宏eNB204各自经指派给相应的小区202且经配置以为小区202中的所有UE206提供到EPC110的接入点。在接入网络200的此实例中不存在集中式控制器，但在替代的配置中可使用集中式控制器。eNB204负责包含无线电承载控制、准入控制、移动性控制、日程安排、安全性及到服务网关116的连通性的所有无线电相关功能。

接入网络200采用的调制及多址方案可取决于部署的特定电信标准而变化。在LTE应用中，在DL上使用OFDM且在UL上使用SC-FDMA以支持频分双工(FDD)及时分双工(TDD)两者。如所属领域的技术人员将从以下详细描述中容易理解，本文中呈现的各种概念较适合于LTE应用。然而，这些概念可容易扩展到采用其它调制及多址技术的其它电信标准。借助于实例，这些概念可扩展到演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO及UMB是由第三代移动通信标准化伙伴项目2(3GPP2)颁布作为CDMA2000标准家族的部分且采用CDMA来提供到移动台的宽带因特网接入的空中接口标准。这些概念还可扩展到采用宽带CDMA(W-CDMA)及CDMA的其它变化形式(例如TD-SCDMA)的全球陆地无线接入(UTRA)；采用TDMA的全球移动通信系统(GSM)；及演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20及采用OFDMA的快闪OFDM。在来自3GPP组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE及GSM。在来自3GPP2组织的文档中描述了CDMA2000及UMB。所采用的实际无线通信标准及多址技术将取决于特定的应用及强加于系统上的总设计约束。

eNB204可具有支持MIMO技术的多个天线。使用MIMO技术使得eNB204能够采用空间域来支持空间多路复用、波束成形及发射分集。空间多路复用可用以在相同频率上同时发射不同数据流。数据流可被发射到单个UE206以增加数据速率或发射到多个UE206以增加整个系统容量。通过空间预译码每一数据流(例如，应用振幅及相位的按比例缩放)及随后在DL上经由多个发射天线发射每一空间预译码的流来实现此情形。空间预译码的数据流到达具有不同空间签名的UE206处，空间签名使得UE206中的每一者能够恢复以所述UE206为目的地的一或多个数据流。在UL上，每一UE206发射空间预译码数据流，这使得eNB204能够识别每一空间预译码数据流的源。

在信道条件良好时通常使用空间多路复用。当信道条件较不有利时，波束成形可用以将发射能量集中于一或多个方向。此情形可通过对数据进行空间预译码以供经由多个天线发射来实现。为实现小区边缘处的良好覆盖，可结合发射分集使用单个流波束成形发射。

在下面的详细描述中，将参考支持DL上的OFDM的MIMO系统来描述接入网络的各种方面。OFDM为调节OFDM符号内的数个副载波之上的数据的扩频技术。副载波在精确频率处间隔开。间距提供使得接收器能够恢复来自副载波的数据的“正交性”。在时域中，保护间隔(例如，循环前缀)可添加到每一OFDM符号以对抗OFDM符号干扰。UL可使用呈DFT扩展OFDM信号形式的SC-FDMA来补偿高峰值平均功率比(PAPR)。

图3为说明LTE中的DL帧结构的实例的图300。帧(10ms)可被分成具有索引0到9的10个同样大小的子帧。每一子帧可包含两个连续时隙。资源栅格可用以表示两个时隙，每一时隙包含资源块。资源栅格被分成多个资源要素。在LTE中，资源块含有频域中的12个连续的副载波，及对于每一OFDM符号中的正常循环前缀含有时域中的7个连续OFDM符号或84个资源要素。对于扩展循环前缀，资源块含有时域中的6个连续OFDM符号且具有72个资源要素。如指示为R302、304的某些资源要素包含DL参考信号(DL-RS)。DL-RS包含小区特定RS(CRS)(有时也称为共同RS)302及UE特定RS(UE-RS)304。仅在对应物理DL共享信道(PDSCH)所映射的资源块上发射UE-RS304。由每一资源要素载送的位的数目取决于调制方案。因此，UE接收的资源块越多及调制方案越高，UE的数据速率越高。

在LTE中，eNB可发送用于eNB中的每一小区的主要同步信号(PSS)及次要同步信号(SSS)。可在具有正常循环前缀(CP)的每一无线电帧的子帧0及5中的每一者中分别在符号周期6及5中发送主要及次要同步信号。可由UE使用同步信号以用于小区侦测及获取。eNB可在子帧0的时隙1中在符号周期0到3中发送物理广播信道(PBCH)。PBCH可载送某一系统信息。

eNB可在每一子帧的第一符号周期中发送物理控制格式指示信道(PCFICH)。PCFICH可输送用于控制信道的符号周期的数目(M)，其中M可等于1、2或3，且可在子帧中发生改变。对于小系统带宽(例如具有小于10个资源块)，M还可等于4。eNB可在每一子帧的前M个符号周期中发送物理HARQ指示符信道(PHICH)及物理下行链路控制信道(PDCCH)。PHICH可载送用以支持混合自动重复请求(HARQ)的信息。PDCCH可载送关于UE的资源分配的信息及用于下行链路信道的控制信息。eNB可在每一子帧的剩余符号周期中发送物理下行链路共享信道(PDSCH)。PDSCH可载送用于UE的数据以经调度用于在下行链路上进行数据发射。

eNB可在由eNB使用的系统带宽的中心1.08MHz中发送PSS、SSS及PBCH。eNB可在发送这些信道的每一符号周期中发送横跨整个系统带宽的PCFICH及PHICH。eNB可在系统带宽的某些部分中将PDCCH发送到UE的群组。eNB可在系统带宽的特定部分中将PDSCH发送到特定UE。eNB可以广播方式将PSS、SSS、PBCH、PCFICH及PHICH发送到所有UE，可以单播方式将PDCCH发送到特定UE，且还可以单播方式将PDSCH发送到特定UE。

数个资源要素可在每一符号周期中是可用的。每一资源要素(RE)可涵盖符号周期中的一个副载波且可用以发送一个调制符号，所述调制符号可为实数或复值。在每一符号周期中并未用于参考信号的资源要素可布置成资源要素群组(REG)。每一REG可包含一个符号周期中的四个资源要素。PCFICH可占据符号周期0中的四个REG，所述REG横跨频率大致相等地间隔开。PHICH可占据一或多个可配置符号周期中的三个REG，所述REG可遍布于频率上。例如，用于PHICH的三个REG皆可属于符号周期0或可遍布于符号周期0、1及2中。例如，PDCCH可占据前M个符号周期中的9、18、36或72个REG，所述REG可选自可用的REG。对于PDCCH可允许REG的仅某些组合。

UE可知道用于PHICH及PCFICH的特定REG。UE可针对PDCCH搜索REG的不同组合。搜索的组合的数目通常小于PDCCH所允许的组合的数目。eNB可在UE将搜索的任何组合中将PDCCH发送到UE。

图4为说明LTE中的UL帧结构的实例的图400。用于UL的可用的资源块可分割成数据区段及控制区段。控制区段可形成在系统带宽的两个边缘处且可具有可配置的大小。控制区段中的资源块可被指派给UE以供发射控制信息。数据区段可包含控制区段中并不包含的所有资源块。UL帧结构导致包含连续副载波的数据区段，其可允许单个UE经指派数据区段中的所有连续副载波。

UE可经指派控制区段中的资源块410a、410b，以将控制信息发射到eNB。UE还可经指派数据区段中的资源块420a、420b以将数据发射到eNB。UE可在控制区段中的经指派资源块上在物理UL控制信道(PUCCH)中发射控制信息。在数据区段中的经指派资源块上在物理UL共享信道(PUSCH)中，UE可仅发射数据或发射数据及控制信息两者。UL发射可横跨子帧的两个时隙，且可在频率上跳跃。

资源块的集合可用以执行初始系统接入且实现物理随机接入信道(PRACH)430中的UL同步。PRACH430载送随机顺序且无法载送任何UL数据/发信。每一随机接入前置码占据对应于6个连续资源块的带宽。由网络指定起始频率。也就是说，随机接入前置码的发射受到某些时间及频率资源的限制。PRACH不存在跳频。在单个子帧(1ms)中或在一连串很少连续的子帧中载送PRACH尝试，且UE可仅进行每帧(10ms)单个PRACH尝试。

图5为说明LTE中的用于用户及控制平面的无线电协议架构的实例的图500。用于UE及eNB的无线电协议架构经展示具有三个层：层1、层2及层3。层1(L1层)为最低层且实施各种物理层信号处理功能。L1层将在本文中称为物理层506。层2(L2层)508在物理层506上方，且负责物理层506上方的UE与eNB之间的链接。

在用户平面中，L2层508包含终止于网络侧的eNB处的媒体接入控制(MAC)子层510、无线电链路控制(RLC)子层512及包数据汇聚协议(PDCP)514子层。尽管未图示，但UE可具有若干在L2层508上方的上层，其包含网络层(例如，IP层)(也就是说在网络侧的PDN网关118处终止)及应用层(也就是说在连接的另一端((例如，远端UE、服务器等)处终止)。

PDCP子层514提供不同无线电承载与逻辑信道之间的多路复用。PDCP子层514也提供用于上层数据包从而减少无线电发射开销的标头压缩、通过加密数据包实现的安全性及eNB之间的针对UE的切换支持。RLC子层512提供上层数据包的分段与重组、丢失数据包的重新发射及数据包的重排序以补偿归因于混合自动重复请求(HARQ)的无序接收。MAC子层510提供逻辑与传输信道之间的多路复用。MAC子层510也负责在UE当中分配一个小区中的各种无线电资源(例如，资源块)。MAC子层510也负责HARQ操作。

在控制平面中，用于UE及eNB的无线电协议架构对于物理层506及L2层508来说实质上是相同的，除了不存在用于控制平面的标头压缩功能例外。控制平面还包含层3(L3层)中的无线电资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获得无线电资源(即，无线电承载)及负责使用eNB与UE之间的RRC发信配置下层。

图6为接入网络中的与UE650通信的实例eNB610的框图。

对于从eNB610到UE650的下行链路发射，来自核心网络的上层包被提供到控制器/处理器675。控制器/处理器675实施L2层的功能。在DL中，控制器/处理器675基于各种优先级度量将标头压缩、加密、包分段及重排序、逻辑与传输信道之间的多路复用及无线电资源分配提供到UE650。控制器/处理器675也负责HARQ操作、丢失包的重新发射及到UE650的发信。

TX处理器616实施用于L1层(即，物理层)的各种信号处理功能。信号处理功能包含译码及交错以促进UE650处的前向错误校正(FEC)及基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM))映射到信号群集。经译码及调制符号随后被分裂成平行的流。每一流随后被映射到OFDM副载波，与时域及/或频域中的参考信号(例如，导频)多路复用，及随后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)组合在一起，以产生载送时域OFDM符号流的物理信道。对OFDM流进行空间预译码以产生多个空间流。从信道估计器674进行的信道估计可用以确定译码及调制方案以及用于空间处理。可从由UE650发射的参考信号及/或信道条件导出信道估计。每一空间流随后经由单独发射器618TX被提供到不同天线620。每一发射器618TX调节具有相应的空间流的RF载波以供发射。

在UE650处，每一接收器654RX经由其相应的天线652接收信号。每一接收器654RX恢复调制到RF载波上的信息且将信息提供到接收器(RX)处理器656。RX处理器656实施L1层的各种信号处理功能。RX处理器656对信息执行空间处理以恢复以UE650为目的地的任何空间流。如果多个空间流以UE650为目的地，那么所述空间流可由RX处理器656组合成单个OFDM符号流。RX处理器656随后使用快速傅里叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域转换到频域。频域信号包括用于OFDM信号的每一副载波的单独的OFDM符号流。通过确定由eNB610发射的最有可能的信号星座点来恢复及解调每一副载波上的符号及参考信号。

这些软决策可基于由信道估计器658计算的信道估计。随后解码及去交织软决策以恢复原先由eNB610在物理信道上发射的数据及控制信号。随后将数据及控制信号提供到控制器/处理器659。

控制器/处理器659实施L2层。控制器/处理器可与存储程序代码及数据的存储器660相关联。存储器660可被称为计算机可读媒体。在UL中，控制/处理器659提供传输信道与逻辑信道之间的多路分用、包重新组装、解密、标头解压缩、控制信号处理以恢复来自核心网络的上层包。随后将上层包提供到数据宿662，所述数据宿表示L2层上方的所有协议层。还可将各种控制信号提供到数据宿662以供L3处理。控制器/处理器659也负责使用确认(ACK)及/或否定确认(NACK)协议支持HARQ操作的错误检测。

在UL中，数据源667用以将上层包提供到控制器/处理器659。数据源667表示L2层上方的所有协议层。类似于结合eNB610进行的DL发射描述的功能性，控制器/处理器659通过提供标头压缩、加密、包分段及重排序以及逻辑信道与传输信道之间的基于eNB610进行的无线电资源分配的多路复用来实施用于用户平面及控制平面的L2层。控制器/处理器659也负责HARQ操作、丢失包的重新发射及到eNB610的发信。

由信道估计器658从由eNB610发射的参考信号或反馈导出的信道估计可由TX处理器668使用，以选择适当译码及调制方案，且促进空间处理。经由单独的发射器654TX将由TX处理器668产生的空间流提供到不同天线652。每一发射器654TX调节具有相应的空间流的RF载波以供发射。

根据某些方面，可通过对准在去交错停用的情况下获得的信道脉冲响应(CIR)可与在去交错启用的情况下获得的CIR对准来执行信道估计。可通过避免使用失效估计(例如，来自先前DL子帧)及不必等到去交错的CIR可用而实现性能益处。此还可允许再使用硬件设计，允许非去交错CIR，其中信道分接头长度与去交错的CIR相同。

以与结合UE650处的接收器功能描述的方式类似的方式在eNB610处来处理UL发射。每一接收器618RX经由其相应的天线620接收信号。每一接收器618RX恢复调制到RF载波上的信息，且将信息提供到RX处理器670。RX处理器670可实施L1层。

控制器/处理器675实施L2层。控制器/处理器675可与存储程序代码及数据的存储器676相关联。存储器676可被称为计算机可读媒体。在UL中，控制/处理器675提供传输信道与逻辑信道之间的多路分用、包重新组装、解密、标头解压缩、控制信号处理，以恢复来自UE650的上层包。可将来自控制器/处理器675的上层包提供到核心网络。控制器/处理器675也负责使用ACK及/或NACK协议支持HARQ操作的错误检测。

实例帧结构

图7展示用于时分双工长期演进(TDD-LTE)载波的帧结构700。如所说明，TDD-LTE载波具有长度为10ms的帧702。帧402具有两个5ms的半帧704，且半帧704中的每一者包含五个1ms的子帧706。每一子帧706可为下行链路子帧(D)、上行链路子帧(U)或特别子帧(S)。下行链路子帧及上行链路子帧可被分成两个0.5ms时隙708。特别子帧可被分成下行链路导频时隙(DwPTS)710、保护周期(GP)712及上行链路导频时隙(UpPTS)714以支持下行链路子帧到上行链路子帧的交换。取决于配置，DwPTS、UpPTS及GP的持续时间可变化，如图9中所说明。

图8说明根据LTE标准的TDD-LTE帧702中的下行链路/上行链路配置的实例列表。在此表中，D、U及S分别指示下行链路、上行链路及特别子帧706。如所说明，特别子帧S可由DwPTS710、GP712及UpPTS714字段构成。

如所说明，可针对TDD-LTE帧选择用于5ms切换点周期性及10ms切换点周期性的若干DL/UL配置。配置0、1及2具有在10msTDD-LTE帧702内的两个相同5ms半帧704。子帧0及5及DwPTS可始终为下行链路。UpPTS及在特别子帧之后的子帧可始终为上行链路。

图9说明根据LTE标准的特别子帧中的DwPTS/UpPTS配置的实例列表。表列出符号的DwPTS及UpPTS长度的九个实例变化。然而，每一配置中的DwPTS、GP及UpPTS的总长度可等于一个子帧。

对于在UL子帧之后的DL子帧(在本文中称为“uDL”子帧)，先前DL子帧可为之前的若干子帧。结果，可存在上行链路子帧之后的下行链路子帧(uDL子帧)的边缘条件及特别子帧中的DwPTS，如下文中将进一步描述。

无线网络中的实例信道估计

图10说明示范性LTE帧900中的开销信号的实例位置。如所说明，LTE帧900可被分成子帧0到9，其中每一子帧被进一步分成(按时间)两个时隙902A及902B。从0开始对时隙编号且以子帧0开始，子帧0的第二时隙可被称为时隙1，而子帧5的第二时隙可被称为时隙11。

如所说明，每一时隙可被进一步分成符号904。为了获得TDD-LTE系统中的服务，UE可需要首先检测TDD-LTE系统的主要同步信号(PSS)906、次要同步信号(SSS)908及物理广播信道(PBCH)910。

如所说明，这些开销信号可占据发射带宽的中心1.08MHz(即，6个资源块)。如所说明，可在子帧1及6的第三符号中发射PSS，且PSS可用以识别小区索引(0、1、2)及子帧定时。可在时隙1及11中的上一符号中发射可用以识别小区识别(ID)群组索引(0、1、……、167)及帧定时的SSS908。

可始终在子帧0的第二时隙(时隙1)中发射PBCH910。PBCH910可提供UE所需要的多种系统信息以在TDDLTE系统中进行通信，例如总DL发射带宽、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)配置及系统帧编号(SFN)。

为了允许在TDD-LTE小区上进行测量，除了获取PSS906、SSS908及PBCH910之外，UE还可需要检测及测量参考信号(RS)以执行信道估计。在某些状况下，为了执行信道估计，UE可需要获得在时隙1中及子帧1的前3个符号中从TDD-LTE小区的DL发射的测量，所述测量可对应于TDD-LTE帧900的时间间隔0.5～1.43ms。此外，UE还可需要获得时隙11及子帧6的前三个符号中的测量，所述测量可对应于TDD-LTE帧900的时间间隔5.92～6.43ms。

UE可测量任何给定时隙中的RS。然而，可存在在上行链路子帧(uDL)之后的下行链路子帧的边缘条件，及特别子帧中的DwPTS。此些边缘条件可产生不佳信道估计，其又可影响系统性能。

返回参看图8，具有多个UL子帧的上行链路到中心配置(例如上行链路到下行链路配置0)中可存在边缘条件。在FDD系统中，UE可具有含有具有频域及时域中的常规模式的小区特定参考信号(CRS)频调的连续下行链路子帧。因此，在连续下行链路子帧的情况下，UE可能并没有执行信道估计的问题(除了MBSFN发射以外)。

然而，在TDD系统中，UE可不具有用于测量RS及执行信道估计的连续下行链路子帧。例如，在上行链路到中心子帧配置0中，在上行链路子帧2、3及4期间，UE可不从基站接收参考信号。在此相对长周期期间，用于UE的条件可能有变化，例如UE的移动性特性(例如多普勒估计)或其到服务基站的接近性。

结果，TDD信道脉冲响应(CIR)估计可必须避免上行链路信息损坏，且考虑到经由上行链路子帧进行的信道去相关。本发明的某些方面提供用于利用LTE FDD CRS信道估计设计的技术及用于简化用于执行TDD-LTE系统中的信道估计的整个系统复杂度的实施方案。

图11说明根据本发明的某些方面的用于执行TDD-LTE系统中的信道估计的实例操作1100。可例如由UE执行操作1100。

在1102处，UE可接收当前子帧中的来自基站的参考信号。在1104处，UE可至少部分基于当前子帧中接收的参考信号、UE的移动性特性(例如，UE的多普勒估计)及在当前子帧之前的子帧的配置执行信道估计。对于某些方面，在当前DL子帧之前的子帧可包含其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的子帧(例如，图8中说明的配置0中的上行链路子帧2、3及4)。

执行信道估计可包含至少部分基于其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的在当前子帧之前的数个子帧调整UE的多普勒估计。如果UE的经调整的多普勒估计小于阈值，那么信道估计可至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号。然而，如果UE的经调整的多普勒估计大于阈值，那么可基于仅当前子帧中接收的参考信号执行信道估计。对于某些方面，只要所述UE在其中维持子帧之间的相位的连续性的高电流模式中操作，所述信道估计就可至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号。

为了改进TDD-LTE系统中的UE的系统性能同时执行信道估计，UE可依据UE的移动性特性(例如，指示UE移动的快速程度的UE的多普勒估计)及TDD上行链路/下行链路及特别子帧配置(例如，如图8及9所示)建模归因于上行链路中断的信道去相关。

换句话说，UE多普勒估计及子帧配置可在执行信道估计时一起考虑。当执行当前子帧n中的信道估计时，UE可根据因子α考虑当前子帧n中接收的参考信号与至少一个先前子帧(n-1)的组合：

y(n)＝α×x(n)+(1-α)×x(n-1)，其中0≤α≤1。

其中x(n)及x(n-1)表示接收的参考信号。因此，如果将不考虑来自先前子帧的参考信号，那么α可设定成1。另一方面，如果将不考虑来自当前子帧的参考信号(及仅考虑历史值)，那么α可设定成0。

根据某些方面，UE可通过使用保护周期中的RS符号的零系数及特别子帧的UpPTS、上行链路子帧及在UL子帧(uDL子帧)之后的DL子帧中的第一RS符号来冻结无限脉冲响应(IIR)滤波。以此方式，可跳过非下行链路子帧以便不会破坏下行链路信道估计。对于uDL子帧中的第二RS符号，UE可执行用于IIR查找表的多普勒进阶。对于某些方面，UE可至少部分基于其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的在当前DL子帧之前的数个DL子帧调整UE的多普勒估计：

DopplerEstimate_DA＝f(DopplerEstimate，(自上一DL以来丢失的CRS符号的#))。

换句话说，上述的因子α可根据UE的多普勒估计来确定。如果多普勒估计小于阈值(例如，对应于用于IIR查找表的值)，那么信道估计可至少部分基于一或多个先前下行链路子帧(即，α＜1)中接收的参考信号。在某些状况下，有效信道相位可自然地横跨子帧演进而不管UL/DL交换。有效信道可至少包含皆维持相位连续性的eNBTX及UERX。无线电发射器接收器(RTR)可允许其中维持子帧之间的相位的连续性的高电流模式。eNB的规格可加强DL连续性。

然而，如果多普勒估计大于阈值，那么信道估计可基于仅当前子帧中接收的参考信号(即，α＝1；实际上导致并未考虑先前RS的软复位)，以考虑到在UL/DL交换期间的潜在不连续的相位。此可归因于信道去相关或在eNB/UE可不能够保证交换期间的连续相位时。在某些状况下，RTR可允许可不保留相位的低电流模式。在某些状况下，列可被添加到(例如，在其末尾处)系数查找表(LUT)1.0，以自然地组合软复位与依据多普勒的多普勒进阶。

根据某些方面，可采用群组延迟以用于跳过任何无效信道估计，甚至是在下行链路子帧(例如，uDL)中时。例如，UE可采取行动以确保并不使用用于控制及数据解调的uDL子帧中的第一RS符号，因为此第一RS符号可为失效的。作为实例，UE可通过等待第一有效的信道估计变得可用的至少四个符号或等待从信道估计的相关滤波确定的群组延迟(只要是较大的那个)来使用群组延迟。

此外，在某些状况下，如果先前时隙为UL时隙，那么UE可停用TD时隙平均噪声。根据某些方面，UE可通过使用任何可用的RS符号而使得能够进行特别子帧的噪声估计。对于无线电链路监视(RLM)，UE可仅使用uDL的RS1，因为uDL中的RSO可为无效的。

图12到14说明根据本发明的某些方面的UE可在软复位与多普勒进阶之间进行选择(例如，考虑来自先前子帧的参考信号)同时执行信道估计以实现最低消息擦除率(MXR)的情形。在这些图中，使用固定IIRα系数来获得标记有“DEMO”的曲线，从而说明可依据信道条件(特定来说，多普勒频率)使用变化的IIR系数来最佳化性能。

本文中呈现的LTE TDD信道估计可利用当前FDD设计及实施方案来简化系统复杂度。然而，不同于可具有连续下行链路子帧(其具有用于信道估计更新的导频)的FDD，TDD遇到依据TDD ULDL配置的UL中断。因此，本发明的方面可提供可用当前LTE系统实施以改进信道估计性能(尤其是在TDD模式中)的技术。

应理解，所揭示过程中的步骤的特定次序或层级为示范性方法的实例。基于设计偏好，应理解可以重新布置过程中的步骤或框的特定次序或层级。此外，可组合或省略某些步骤。所附方法主张在样本次序中的多个步骤中存在的元件，并且并非意味着限于所呈现的特定的次序或层级。

如本文所使用，涉及项目列表中的“至少一者”的短语指代那些项目的任何组合，包含单成员。作为实例，“以下中的至少一者：a、b或c”既定涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。

提供先前的描述以确保所属领域的技术人员能够实践本文所描述的各个方面。这些方面的各种修改对于所属领域的技术人员而言将是显而易见的，并且本文中定义的一般原理可应用于其他方面。因此，权利要求书并不意欲限于本文中所示的方面，但应符合与语言权利要求相一致的全面范围，其中以单数形式对元件的参考并不意欲意味着“一个且仅一个”，除非特别地如此进行陈述，而是“一或多个”。除非特定地陈述是其它情况，否则术语“某些”是指一或多个。与对于所属领域的一般技术人员而言是已知的或稍后成为已知的在本发明通篇中描述的各个方面的元件等效的所有结构和功能是明确地并入本文中的并且是意图由权利要求书所涵盖的。此外本文中所公开的内容并非意图是致力于公众的，无论此类披露是否在权利要求书中明确地叙述。并没有权利要求元素将被解释为手段加功能，除非所述元素是使用短语“用于……装置”来明确地叙述的。

Claims (21)

1.一种用于无线通信的方法，其包括：

在用户设备UE处接收当前子帧中的来自基站的参考信号；及

执行信道估计，其中所述信道估计至少部分基于所述当前子帧中接收的所述参考信号、所述UE的多普勒估计及在所述当前子帧之前的子帧的配置，其中所述多普勒估计是至少部分基于在所述当前子帧之前的、其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的数个子帧来调整的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述当前子帧之前的子帧包括其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的子帧。

3.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述UE的所述经调整的多普勒估计小于阈值，那么所述信道估计至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号来执行。

4.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述UE的所述经调整的多普勒估计大于阈值，那么基于仅所述当前子帧中接收的参考信号执行所述信道估计。

5.根据权利要求1所述的方法，其中只要所述UE在其中维持子帧之间的相位的连续性的高电流模式中操作，所述信道估计就至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述执行所述信道估计包括：

针对其中所述下行链路参考信号的发射受限制或不存在的所述子帧中的参考信号符号使用零系数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行所述信道估计包括：

使用群组延迟跳过所述当前子帧中的至少第一参考信号符号。

8.一种用于无线通信的设备，其包括：

用于在用户设备UE处接收当前子帧中的来自基站的参考信号的装置；及

用于执行信道估计的装置，其中所述信道估计至少部分基于所述当前子帧中接收的所述参考信号、所述UE的多普勒估计及在所述当前子帧之前的子帧的配置，其中所述多普勒估计是至少部分基于在所述当前子帧之前的、其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的数个子帧来调整的。

9.根据权利要求8所述的设备，其中在所述当前子帧之前的子帧包括其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的子帧。

10.根据权利要求8所述的设备，其中如果所述UE的所述经调整的多普勒估计小于阈值，那么所述信道估计至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号来执行。

11.根据权利要求8所述的设备，其中如果所述UE的所述经调整的多普勒估计大于阈值，那么基于仅所述当前子帧中接收的参考信号执行所述信道估计。

12.根据权利要求8所述的设备，其中只要所述UE在其中维持子帧之间的相位的连续性的高电流模式中操作，所述信道估计就至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述用于执行所述信道估计的装置包括：

用于针对其中所述下行链路参考信号的发射受限制或不存在的所述子帧中的参考信号符号使用零系数的装置。

14.根据权利要求8所述的设备，其中所述用于执行所述信道估计的装置包括：

用于使用群组延迟跳过所述当前子帧中的至少第一参考信号符号的装置。

15.一种用于无线通信的设备，其包括：

至少一个处理器，其经配置以：

在用户设备UE处接收当前子帧中的来自基站的参考信号；及

执行信道估计，其中所述信道估计至少部分基于所述当前子帧中接收的所述参考信号、所述UE的多普勒估计及在所述当前子帧之前的子帧的配置；及

存储器，其耦合到所述至少一个处理器，其中所述多普勒估计是至少部分基于在所述当前子帧之前的、其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的数个子帧来调整的。

16.根据权利要求15所述的设备，其中在所述当前子帧之前的子帧包括其中下行链路参考信号的发射受限制或不存在的子帧。

17.根据权利要求15所述的设备，其中如果所述UE的所述经调整的多普勒估计小于阈值，那么所述经配置以执行的至少一个处理器包括执行信道估计，其中所述信道估计至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号。

18.根据权利要求15所述的设备，其中如果所述UE的所述经调整的多普勒估计大于阈值，那么基于仅所述当前子帧中接收的参考信号执行所述信道估计。

19.根据权利要求15所述的设备，其中只要所述UE在其中维持子帧之间的相位的连续性的高电流模式中操作，所述信道估计就至少部分基于一或多个先前下行链路子帧中接收的参考信号。

20.根据权利要求16所述的设备，其中执行所述信道估计包括：

针对其中所述下行链路参考信号的发射受限制或不存在的所述子帧中的参考信号符号使用零系数。

21.根据权利要求15所述的设备，其中执行所述信道估计包括：

使用群组延迟跳过所述当前子帧中的至少第一参考信号符号。