CN107294678A - 用于信道估计的方法和通信设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及用于信道估计的方法和通信设备。提供一种用于信道估计的方法。该方法包括：接收在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波；将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。还公开了相应的通信设备。

Description

用于信道估计的方法和通信设备

技术领域

本公开的实施例总体上涉及通信技术，更具体地，涉及用于信道估计的方法和通信设备。

背景技术

车辆对车辆(V2V)通信技术作为一种新兴通信技术受到第三代合作伙伴项目(3GPP)等标准化组织的广泛关注。利用V2V技术，可以为快速移动的车辆提供基于PC5接口的无线通信。为了满足车辆间通信对于移动速度的要求，已经提出了V2V技术需要支持高达500公里/小时的相对车速。

然而，随着车辆移动速度增加，车辆间通信所经历的无线电信道条件在时间上的变化也加快，这例如导致无线电信道的多普勒频移变得更高，并且时间选择性衰落更严重。在这种情况下，如何提高信道估计的准确性以保证车辆间通信的可靠性成为亟待解决的问题。

一种提高信道估计准确性的传统方式是在时间上更加密集地传输导频信号。这种在时间上增加导频密度的方式显然会增大信令开销，而且从实现上来看仍然不能满足对于信道估计准确性的需求。

发明内容

总体上，本公开的实施例提出用于信道估计的方法和通信设备。

在一个方面，本公开的实施例提供一种用于信道估计的方法。该方法包括：接收在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波；将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。

本公开的实施例还包括一种通信设备。该通信设备包括：接收单元，被配置为在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波；导频信号分割单元，被配置为将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及信道估计单元，被配置为至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。

在另一方面，本公开的实施例提供一种通信设备。该通信设备包括：接收器，被配置为在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波；以及处理器，被配置为：将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。

通过下文描述将会理解，根据本公开的实施例，可以利用了在频率上以相等子载波间隔开而成梳状分布的导频信号在时间上具有重复波形的这一特性，将该导频信号按照时间顺序平均分成多个导频子信号，进而可以基于多个导频子信号来执行信道估计。以此方式，在终端设备高速移动的环境下可以显著提高信道估计的准确性。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开的实施例可以在其中实施的示例环境；

图2示出了根据本公开的某些实施例的用于信道估计的示例方法的流程图；

图3示出了根据本公开的某些实施例的用于基于多个导频子信号进行信道估计的示例方法的流程图；

图4示出了根据本公开的某些实施例的用于对第一导频信号进行频率偏移补偿的示例方法的流程图；

图5示出了根据本公开的某些其他实施例的用于信道估计的示例方法的流程图；

图6示出了根据本公开的又一些实施例的用于信道估计的示例方法的流程图；以及

图7示出了根据本公开的一个实施例的示例通信设备的框图。

在所有附图中，相同或相似参考数字表示相同或相似元素。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在此使用的术语“基站”可以表示节点B(NodeB或者NB)、演进节点B(eNodeB或者eNB)、诸如微微基站、毫微微基站等的低功率节点。

在此使用的术语“终端设备”是指能够与基站之间或者彼此之间进行无线通信的任何终端设备。作为示例，终端设备可以包括移动终端(MT)、订户台(SS)、便携式订户台(PSS)、移动台(MS)或者接入终端(AT)，以及车载的上述设备。

在此使用的术语“通信设备”是指能够基于导频信号进行信道估计的任何设备。通信设备的示例包括但不限于基站和终端设备。

在此使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

如上所述，针对具有高速移动需求的V2V通信，一种用于提高信道估计准确性的传统方式是在时间上以更加密集的方式传送导频信号。例如，在正交频分复用(OFDM)系统中，在一个子帧中可以使用多达4个OFDM符号来传输导频信号(例如，解调参考信号DMRS)。显然，这种在时间上增加导频密度的方式会增大系统开销。另外，从实现上来看，基于在一个子帧中使用4个OFDM符号传输的DMRS来进行信道估计，在诸如V2V通信某些高速移动的通信环境中(例如相对速度高达500公里/小时)仍然无法提供足够的信道估计准确度。

为了解决这些以及其它潜在问题，本公开的实施例提供一种用于信道估计的方法。根据该方法，通信设备接收在频率上使用多个子载波传输的导频信号，这些子载波之间都分隔预定数目的子载波。继而，通信设备将该导频信号按照时间顺序平均分成多个导频子信号，导频子信号的数目基于子载波的预定数目而确定。由此，通信设备可以至少部分地基于这些导频子信号来执行信道估计。在此使用的术语“导频子信号”是指对导频信号在时间上进行划分后得到的导频信号的一部分。该方法利用了在频率上以相等子载波间隔开而成梳状分布的导频信号在时间上具有重复波形的这一特性，将该导频信号按照时间顺序平均分成多个导频子信号，进而可以基于多个导频子信号来执行信道估计。以此方式，在终端设备高速移动的环境下大大提高了信道估计的准确性，因为执行信道估计的时间间隔被大大缩短。

图1示出了本公开的实施例可以在其中实施的示例环境100。该环境100可以是通信网络的一部分，其包括一个基站110和两个终端设备120-1和120-2(统称为终端设备120)。图1所示的基站和终端设备的数目仅仅是出于说明之目的而无意于限制。环境100可以包括任意适当数目的基站和终端设备。

终端设备120可以与基站110之间进行蜂窝通信，并且终端设备120-1和120-2之间可以进行诸如V2V通信的设备到设备通信。该通信可以根据任何适当的通信协议来实施，包括但不限于，第一代(1G)、第二代(2.5G)、第三代(3G)、第四代(4G)通信协议、第五代(5G)通信协议和/或目前已知或者将来开发的任何其他协议。而且，该通信使用任意适当无线通信技术，包括但不限于，码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、多输入多输出(MIMO)、正交频分多址(OFDM)、和/或目前已知或者将来开发的任何其他技术。

如上所述，根据本公开的实施例的信道估计方法可以由诸如基站110和终端设备120的任意适当通信设备来执行。为描述方便，下面以终端设备120-1和120-2之间的V2V通信为例进行说明。终端设备120-1可以在频率上使用多个子载波传输导频信号(例如DMRS)，这些子载波之间都分隔预定数目的子载波。终端设备120-2在接收到该导频信号后，将该导频信号按照时间顺序平均分成多个导频子信号。所划分的导频子信号的数目是基于传输导频信号所使用的子载波之间所间隔的子载波的预定数目而确定，后文将对此进行具体描述。这样，终端设备120-2可以至少部分地基于多个导频子信号来执行信道估计。

图2示出了根据本公开的某些实施例的用于信道估计的示例方法200的流程图。可以理解方法200可以由诸如图1所示的基站110或者终端设备120的通信设备来实施。

在步骤202，接收在频率上使用多个子载波传输的导频信号，该多个子载波之间都分隔预定数目的子载波。在某些实施例中，该预定数目的子载波可以被置零。为描述方便，以下将该导频信号称为第一导频信号。根据本公开的实施例，可以根据实际需要按照任意适当子载波间隔来选择用于传输导频信号的子载波。例如，可以选择间隔一个子载波的一组子载波来传输导频信号。以其他数目的子载波作为间隔也是可行的。后文将对此进行具体描述。

在步骤204，将第一导频信号按照时间顺序平均分成多个导频子信号。该导频子信号的数目基于用于传输导频信号的多个子载波之间所分隔的子载波的预定数目而确定。为描述方便，以下将第一导频信号所分成的导频子信号称为第一导频子信号。在某些实施例中，可以按照传输导频信号所使用的多个子载波的间隔周期来确定所划分的导频子信号的数目。例如，当用于传输第一导频信号的多个子载波间隔一个子载波时，所使用的子载波的间隔周期为两个子载波，相应地可以将第一导频信号按照时间先后顺序分成两个第一导频子信号。也可以其他方式基于子载波的预定数目来确定第一导频子信号的数目。例如，当用于传输第一导频信号的多个子载波间隔三个子载波时，可以将第一导频信号在时间上平均分成四个第一导频子信号，或者备选地将其分成两个第一导频子信号。在某些实施例中，在将第一导频信号分成多个导频子信号之前可以对第一导频信号执行去除循环前缀(CP)的操作，后文将对此进行具体描述。

接下来，在步骤206，至少部分地基于多个第一导频子信号来执行信道估计。根据本公开的实施例的用于信道估计的方法，利用了在频率上以相等子载波间隔开而成梳状分布的导频信号在时间上具有重复波形的这一特性，将该导频信号按照时间顺序平均分成多个导频子信号，进而基于多个导频子信号来执行信道估计。以此方式，在时间上减小了用于执行信道估计的导频信号的时间间隔，从而提高了信道估计的准确性。特别是在终端设备高速移动的环境下，可以明显提高对于快速变化的无线电信道进行估计的准确性。

根据本公开的实施例，在步骤206中，可以使用任意适当方式来基于多个第一导频子信号来执行信道估计。下面参考图3描述一个具体示例。图3示出了根据本公开的某些实施例的用于基于多个导频子信号进行信道估计的示例方法300的流程图。

在步骤302中，通过时频变换将多个第一导频子信号变换到频域中。例如，可以对多个第一导频子信号中的每个第一导频子信号分别进行时频变换。继而，在步骤304，在频域中基于已变换的第一导频子信号来针对用于传输第一导频信号的多个子载波执行频域信道估计。例如，可以基于每个已变换到频域的第一导频子信号分别针对这些子载波执行频域信道估计。可以采用任意适当的频域信道估计算法，例如最小二乘(LS)算法和最小均方差(MMSE)算法等，后文将对此进行具体描述。

可选地，接下来，方法300进行到步骤306，在此基于步骤304的频域信道估计，通过执行频域信道插值来获得针对其他子载波的信道估计。例如，可以通过频域信道插值的方式，获得针对多个子载波之间未用于传输第一导频信号的子载波的信道估计。任意适当的插值算法都是可行的。作为示例，可以采用线性插值算法来获得针对其他子载波的信道估计。以此方式，可以将针对传输第一导频信号的多个子载波的信道估计在频域上进行扩展。在某些实施例中，除了执行插值之外，还可以执行滤波，以进一步提高信道估计的准确性。

除了通过频域信道插值来获得针对其他子载波的信道估计之外，在某些实施例中，还可以通过时域信道插值来获得信道估计在时域上的扩展。例如，在OFDM系统中，可以在一个子帧中使用至少一个OFDM符号来传输导频信号。在第一导频信号占用一个OFDM符号(为描述方便，以下称为第一OFDM符号)的实施例中，可以至少部分地基于上述在步骤304得到的频域信道估计，通过执行时域信道插值来获得针对其他OFDM符号的信道估计。根据本公开的实施例，可以采用任意适当的插值算法。例如，可以采用内插或外插算法，来获得针对其他OFDM符号的信道估计，后文将对此进行具体描述。

在一个子帧中使用多个OFDM符号来传输多个导频信号的实施例中，可以基于多个导频信号所划分的多组导频子信号来执行信道估计，以便进一步提高信道估计的准确度。例如，通信设备除了接收使用第一OFDM符号传输的第一导频信号之外，还可以接收在时间上使用第二OFDM符号传输的第二导频信号，第二导频信号在频率上与第一导频信道使用相同的子载波来传输。在此示例中，可以按照与上述参考步骤204所描述的类似的方式，将第二导频信号也按照时间顺序平均分成多个导频子信号。为描述方便，以下将第二导频信号所分成的导频子信号称为第二导频子信号。第二导频子信号的数目也基于子载波之间分隔的子载波数目而确定。继而，可以基于多个第一导频子信号和多个第二导频子信号来执行信道估计。后文将对此进行具体描述。

为了进一步提高信道估计的准确性，在对第二导频信号按照时间顺序进行划分时，可以使第二导频子信号与第一导频子信号数目相等。这样，第一导频子信号与第二导频子信号之间除了在频率上具有对应关系之外，在时间上也具有对应关系。从而，在基于多个第一导频子信号和多个第二导频子信号来执行信道估计时可以利用它们在时间上的对应关系来提高信道估计的准确性。应理解，第二导频子信号与第一导频子信号的数目不同也是可行的。

接下来继续参考图2，在某些实施例中，为了进一步提高信道估计的准确性，在步骤204中将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号之后，还可以对第一导频信号进行频率偏移补偿，继而在步骤206中基于补偿后的第一导频信号来进行信道估计。下面参考图4描述一个具体示例。图4示出了根据本公开的某些实施例的用于对第一导频信号进行频率偏移补偿的示例方法400的流程图。

在步骤402，通过时频变换将多个第一导频子信号变换到频域中。在步骤404，在频域中计算多个第一导频子信号之间的相位差。例如，在将第一导频信号按照时间顺序平均分成两个第一导频子信号的实施例中，可以在将这两个第一导频子信号变换到频域之后，针对每个子载波计算两个第一导频子信号之间的相位差。接下来，在步骤406，至少部分地基于多个第一导频子信号之间的相位差来执行频率偏移估计。在步骤408，基于该频率偏移估计，在频域中对第一导频信号进行频率偏移补偿。根据本公开的实施例，可以采用任意适当方式来执行该频率偏移补偿。例如，可以对第一导频信号进行符号内和/或符号间频率偏移补偿。另外，在某些实施例中，除了对第一导频信号进行频率偏移补偿，还可以相应地对接收到的数据信号进行频率偏移补偿。后文将对此进行具体描述。

为了提高频率偏移补偿的性能，在某些实施例中，也可以基于在时间上使用多个OFDM符号传输的多个导频信号来执行频率偏移估计。例如，在接收到分别在第一和第二OFDM符号上传输的第一和第二导频信号的实施例中，可以在将第一和第二导频信号按照与上述参考步骤204所描述的类似的方式分成多个第一导频子信号和多个第二导频子信号之后，可以基于上述步骤402至408来执行频率偏移估计和补偿。后文将对此进行具体描述。

图5示出了根据本公开的某些其他实施例的用于信道估计的示例方法500的流程图。应理解，方法500可以视为方法200应用于OFDM系统中的终端设备之间的V2V通信的一个示例实现。方法500可以通过图1所示的终端设备110来实施。

在步骤501，终端设备110对接收到的信号(包括导频信号和数据信号)进行自动增益控制(AGC)等处理后，获得所接收的信号的时间采样。接下来，方法500分别进行到步骤506(后文将对该步骤进行具体描述)和步骤502。在步骤502，提取当前子帧(SF)中的导频信号。在此示例中，导频信号是频率上使用带宽为15kHz、相隔1个子载波的N_FFT/2个子载波(例如，对应10MHz载波带宽N_FFT＝1024)、时间上在一个子帧中使用个OFDM符号来传输的DMRS，在每个DMRS OFDM符号中，这些DMRS子载波之间都分隔一个子载波。相应地，可以在当前子帧中提取出个DMRS OFDM符号。在此使用的术语“DMRS OFDM符号”是指用于传输DMRS的OFDM符号。所提取的DMRS OFDM符号可以用包含N_FFT行和列的矩阵来表示。假设在步骤501之前已经对接收信号执行了循环前缀(CP)移除。

接下来，在步骤503，将每个DMRS OFDM符号按照时间顺序平均分成两个DMRS OFDM子符号，并且对每个DMRS OFDM子符号分别执行时频变换从而将其变换到频域中。在此使用的术语“DMRS OFDM子符号”是指通过对DMRS OFDM符号在时间上进行划分而得到的DMRSOFDM符号的一部分。该时频变换可以例如采用N_FFT/2点的快速傅里叶变换(FFT)，可以由下面的等式(1)和(2)来表示：

其中，表示包含的第1行到第N_FFT/2行和所有列的矩阵，并且表示包含的第N_FFT/2+1行到第N_FFT行和所有列的矩阵。

在步骤504，针对目标频率资源(TFR)，计算每个DMRS OFDM符号所分成的两个DMRSOFDM子符号之间的相位差。此处，目标频率资源是指用于传输导频信号的子载波。在此示例中，针对所用的子载波中的每个子载波分别计算该相位差。继而，在步骤505，基于针对个DMRS OFDM符号所得的累积相位差来执行频率偏移估计。下面的等式(3)给出了频率偏移估计的一个示例：

其中，K₁和K₂分别表示目标频率资源的第一个子载波的索引以及最后一个子载波的索引，G₁和G₂表示用以排除边缘子载波以在频率偏移估计中抑制潜在的车辆间干扰，并且上角标*表示求共轭运算。

接下来，在步骤507，针对目标频率资源(TFR)，对接收的信号(包括数据信号和导频信号)在频域中进行频率偏移补偿。在此之前，如图所示，在步骤506，终端设备110从在步骤501获得的所接收的信号的时间采样中提取出当前帧的所有OFDM符号，并且通过时频变换将这些OFDM符号变换到频域。下面的等式(4)给出了频率偏移补偿的一个示例：

其中，表示针对目标频率资源、在当前子帧中的所有OFDM符号上所接收的信号的矩阵，并且该矩阵包含K＝K₂-K₁+1行和列；并且矩阵W_ICI和W_phase分别表示符号内频率偏移补偿矩阵和符号间相位偏移补偿矩阵。

如果所估计的频率偏移较大(例如大于预定阈值)，则矩阵W_ICI可以是以下等式(5)示出的矩阵的子矩阵；否则，W_ICI是单位矩阵。

其中，和分别表示N_FFT点的FFT和快速傅里叶反变换(IFFT)的变换矩阵，并且表示具有以下等式(6)所给出的对角元素的对角矩阵。

其中，j表示虚数单位。

矩阵W_ICI是的子矩阵，即符号间相位偏移补偿矩阵可以表示为如下等式(7)：

当在频域执行了频率偏移补偿后，方法500进行到步骤508，在此将经补偿的个DMRS OFDM符号变换回时域，可以例如通过N_FFT,CE点的IFFT变换、或者通过更通用的离散傅里叶反变换(IDFT)来执行该频域到时域的变换。此处，N_FFT,CE≥K；在某些情况下，N_FFT,CE＝N_FFT。变换回时域的DMRS OFDM符号可以用包含N_FFT,CE行和列的矩阵来表示。

接下来，在步骤509，与步骤503类似，将每个DMRS OFDM符号在去除循环前缀(CP)后按照时间顺序平均分成两个DMRS OFDM子符号，并且对每个DMRS OFDM子符号分别执行时频变换从而将其变换到频域中。可以如下面的等式(8)和(9)所示，采用N_FFT,CE/2点的FFT来执行该时频变换：

其中，N_F(例如N_F＝2)表示由于步骤508和509中分别使用了不同点数的IFFT和FFT而使用的调整因子。

在步骤510，基于变换到频域的多个DMRS OFDM子符号执行频域信道估计。例如，可以根据在子载波映射从和中提取有用DMRS信号，将其表示为和它们都包含K/2行和列。继而，针对所提取的DMRS信号执行频域信道估计。例如，可以通过直接将所提取的DMRS信号除以发送端所传输的DMRS信号(可以表示为和)而使用LS算法来执行该信道估计。在LS运算之后，可以如下面等式(10)和(11)所示执行线性MMSE(LMMSE)信道估计，以滤除噪声：

其中，W_LMMSE表示LMMSE信道估计矩阵，其可以表示为下面的等式(12)：

其中，W_CC和W_AC分别表示信道的互相关矩阵和自相关矩阵，其可以基于信道功率时延分布而导出。在此，由于涉及相同的子载波，所以W_CC＝W_AC。另外，γ表示SNR的线性值。

在此示例中，在等式(10)和(11)运算后得到的信道估计是针对用于传输DMRS信号的子载波的信道估计。针对其他子载波，可以通过执行线性插值来得到相应的信道估计。在所有K个子载波上的信道估计可以表示为和其都包含K行和列。

然后，方法500进行到511，在此基于频域信道估计，通过时域信道插值来获得针对其他OFDM符号(例如传输数据的OFDM符号)的信道估计。例如，可以对之前得到的频域信道估计和执行时域信道内插和外插来得到针对数据OFDM符号的信道估计。在此，数据OFDM符号是指用于传输数据信号的OFDM符号。所对应的个时刻可以表示为以下等式(13)：

类似地，所对应的个时刻可以表示为以下等式(14)：

其中，Δt表示针对载波带宽对应的基本采样间隔，例如，对于10MHz带宽的LTE载波，Δt＝1/15.36e6，并且表示DMRS OFDM符号的索引。

3GPP已经针对LTE V2V，提出了可以使用个索引为n_RS,i＝2/5/8/11(i＝1,2,3和4)的OFDM符号来传输DMRS。在这种情况下，数据OFDM符号所对应的个时刻可以表示为以下等式(15)：

在此示例中，使用了线性内插/外插来执行从个时刻到个时刻的内插/外插。应理解，其他内插/外插方式也可以是可行的。

接下来，方法500进行到步骤512，在此针对数据OFDM符号执行信道均衡和数据检测。然后，在步骤513执行解调和信道解码，并且在步骤514得到解码后的信息比特。步骤512至514所涉及的信息处理操作时本领域中已知的，在此不再赘述。

图6示出了根据本公开的又一些实施例的用于信道估计的示例方法600的流程图。应理解，方法600可以视为方法200应用于OFDM系统中的终端设备之间的V2V通信的另一示例实现。方法600也可以通过图1所示的终端设备110来实施。不同于方法500中同时对DMRSOFDM符号和数据OFDM符号进行频率偏移补偿，方法600分别对DMRS OFDM符号和数据OFDM符号进行频率偏移补偿，以便减少FFT和IFFT变换的次数，从而减少计算复杂度。

步骤601至603与步骤501至503类似。终端设备110首先在步骤601对接收到的信号(包括导频信号和数据信号)进行自动增益控制(AGC)等处理后，获得所接收的信号的时间采样。然后，方法600分别进行到步骤609(后文将对该步骤进行具体描述)和步骤602。在步骤602，提取当前子帧(SF)中的导频信号。同样，该导频信号可以是频率上使用带宽为15kHz、相隔1个子载波的N_FFT/2个子载波(例如，对应10MHz载波带宽，N_FFT＝1024)、时间上在一个子帧中使用个OFDM符号来传输的DMRS，这些子载波之间都分隔一个子载波。所提取的DMRS OFDM符号也可以用包含N_FFT行和列的矩阵来表示。

接下来，在步骤603，将每个DMRS OFDM符号在去除循环前缀(CP)后按照时间顺序平均分成两个DMRS OFDM子符号，并且对每个DMRS OFDM子符号分别执行时频变换从而将其变换到频域中。变换后的DMRS OFDM符号可以同样由等式(1)和(2)来表示。前面参考步骤501至503描述的实施方式同样适用于步骤601至603，在此不再赘述。

接下来，方法600分别进行到步骤606(后文将对该步骤进行具体描述)和步骤604，以便并行地执行频率偏移估计和信道估计。步骤604和605与步骤504和505类似。在步骤604，针对目标频率资源(TFR)，计算每个DMRS OFDM符号所分成的两个DMRS OFDM子符号之间的相位差。继而，在步骤605，基于针对个DMRS OFDM符号所得的相位差来获得频率偏移估计前面参考步骤504和505描述的实施方式同样适用于步骤604和605，在此不再赘述。

在步骤606，针对目标频率资源(TFR)，在频域中对DMRS信号进行频率偏移补偿。例如，在K/2个载波的目标频率资源上DMRSOFDM子符号的两个集合和可以表示为和其都包含K/2行和列。频率偏移补偿可以如下面的等式(16)和(17)所示：

矩阵和分别表示符号内频率偏移补偿矩阵和符号间相位偏移补偿矩阵。同样，如果所估计的频率偏移较大(例如大于预定阈值)，则矩阵可以是以下等式(18)示出的矩阵的子矩阵；否则，是单位矩阵。

其中，和分别表示N_FFT/2点的FFT和IFFT变换矩阵。同样，表示如等式(6)所示具有对角元素的对角矩阵。

矩阵是的子矩阵，即符号间频率偏移补偿矩阵可以由如下等式(19)和(20)所示：

当在频域执行了频率偏移补偿后，方法600进行到步骤607，在此基于两个DMRS信号的集合和进行频域信道估计。继而，在步骤608，基于频域信道估计，通过执行时域信道插值来获得针对数据OFDM符号的信道估计。步骤607和608与步骤510和511类似，前面参考步骤510和511描述的实施方式同样适用于步骤607和608，在此不再赘述。

如图6所示，方法600在步骤609通过时频变换将当前子帧中的数据OFDM符号变换到频域中，继而在步骤610，针对目标频率资源(TFR)，在频域中对数据信号进行频率偏移补偿。符号间相位偏移补偿矩阵可以如下面的等式(21)所示：

其中，n_datai表示第i个数据OFDM符号的索引(其中，起始索引为0)。

接下来，方法600进行到步骤611，基于在步骤608得到的信道估计对频率偏移补偿后的数据OFDM符号执行信道均衡和数据检测。然后，在步骤612执行解调和信道解码，并且在步骤613得到解码后的信息比特。同样，步骤611至613所涉及的信息处理操作时本领域中已知的，在此不再赘述。

图7示出了根据本公开的一个实施例的示例通信设备700的框图。可以理解通信设备700可以实施为图1所示的基站110或终端设备120。

如所示出的，一种通信设备700，包括：接收单元702，被配置为在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波，并且所述预定数目的子载波被置零；导频信号分割单元704，被配置为将所述第一导频信号在去除循环前缀(CP)后按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及信道估计单元706，被配置为至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。

在某些实施例中，所述信道估计单元706可以包括：时频变换单元，被配置为通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；以及第一频域信道估计单元，被配置为在所述频域中至少部分地基于已变换的第一导频子信号来针对所述多个子载波执行频域信道估计。

在某些实施例中，所述信道估计单元706还可以包括：第二频域信道估计单元，被配置为基于所述频域信道估计，利用频域中的信道插值来获得针对其他子载波的信道估计，所述其他子载波不同于所述多个子载波。

在某些实施例中，所述第一导频信号在时间上可以是使用第一正交频分复用OFDM符号传输的。所述信道估计单元706还可以包括：时域信道估计单元，被配置为至少部分地基于所述频域信道估计，利用时域中的信道插值来获得针对其他OFDM符号的信道估计，所述其他OFDM符号不同于所述第一OFDM符号。

在某些实施例中，所述第一导频信号在时间上可以是使用第一正交频分复用OFDM符号来传输的。所述接收单元702还可以被配置为：接收在时间上使用第二OFDM符号、在频率上使用所述多个子载波传输的第二导频信号。所述导频信号分割单元704还可以被配置为：将所述第二导频信号在去除循环前缀(CP)后按照时间顺序平均分成多个第二导频子信号，所述第二导频子信号的数目基于所述预定数目而确定。而且，所述信道估计单元706还可以被配置为：基于所述多个第一导频子信号和所述多个第二导频子信号来执行信道估计。

在某些实施例中，所述信道估计单元706可以包括：时频变换单元，被配置为通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；相位差计算单元，被配置为在所述频域中计算所述多个第一导频子信号之间的相位差；频率偏移估计单元，被配置为至少部分地基于所述相位差来执行频率偏移估计；频率偏移补偿单元，被配置为基于所述频率偏移估计，在所述频域中对所述第一导频信号进行频率偏移补偿；以及第一信道估计单元，被配置为至少部分地基于经频率偏移补偿的多个第一导频子信号来进行信道估计。

应当理解，通信设备700中记载的每个单元分别与参考图2至6描述的方法200至600中的每个步骤相对应。因此，上文结合图2至6描述的操作和特征同样适用于通信设备700及其中包含的单元，并且具有同样的效果，具体细节不再赘述。

通信设备700中所包括的单元可以利用各种方式来实现，包括软件、硬件、固件或其任意组合。在一个实施例中，一个或多个单元可以使用软件和/或固件来实现，例如存储在存储介质上的机器可执行指令。除了机器可执行指令之外或者作为替代，通信设备700中的部分或者全部单元可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来实现。作为示例而非限制，可以使用的示范类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)，等等。

图7中所示的这些单元可以部分或者全部地实现为硬件模块、软件模块、固件模块或者其任意组合。特别地，在某些实施例中，上文描述的流程、方法或过程可以由基站或者终端设备中的硬件来实现。例如，基站或者终端设备可以利用其发射器、接收器、收发器和/或处理器或控制器来实现方法200至600。

一般而言，本公开的各种示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑，或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。当本公开的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其他图形表示时，将理解此处描述的方框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备，或其某些组合中实施。

作为示例，本公开的实施林可以在机器可执行指令的上下文中被描述，机器可执行指令诸如包括在目标的真实或者虚拟处理器上的器件中执行的程序模块中。一般而言，程序模块包括例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等，其执行特定的任务或者实现特定的抽象数据结构。在各实施例中，程序模块的功能可以在所描述的程序模块之间合并或者分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或者分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质二者中。

用于实现本公开的方法的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言编写。这些计算机程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程的数据处理装置的处理器，使得程序代码在被计算机或其他可编程的数据处理装置执行的时候，引起在流程图和/或框图中规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在计算机上、部分在计算机上、作为独立的软件包、部分在计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是包含或存储用于或有关于指令执行系统、装置或设备的程序的任何有形介质。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备，或其任意合适的组合。机器可读存储介质的更详细示例包括带有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存储存取器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光存储设备、磁存储设备，或其任意合适的组合。

另外，尽管操作以特定顺序被描绘，但这并不应该理解为要求此类操作以示出的特定顺序或以相继顺序完成，或者执行所有图示的操作以获取期望结果。在某些情况下，多任务或并行处理会是有益的。同样地，尽管上述讨论包含了某些特定的实施细节，但这并不应解释为限制任何发明或权利要求的范围，而应解释为对可以针对特定发明的特定实施例的描述。本说明书中在分开的实施例的上下文中描述的某些特征也可以整合实施在单个实施例中。反之，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分离地在多个实施例或在任意合适的子组合中实施。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题并不限于上文描述的特定特征或动作。相反，上文描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。

Claims (18)

1.一种用于信道估计的方法，包括：

接收在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波；

将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及

至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计包括：

通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；以及

在所述频域中至少部分地基于已变换的第一导频子信号来针对所述多个子载波执行频域信道估计。

3.根据权利要求2所述的方法，其中至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计还包括：

基于所述频域信道估计，利用频域中的信道插值来获得针对其他子载波的信道估计，所述其他子载波不同于所述多个子载波。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一导频信号在时间上是使用第一正交频分复用OFDM符号来传输的，并且至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计还包括：

至少部分地基于所述频域信道估计，利用时域中的信道插值来获得针对其他OFDM符号的信道估计，所述其他OFDM符号不同于所述第一OFDM符号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一导频信号在时间上是使用第一正交频分复用OFDM符号来传输的，并且至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计包括：

接收在时间上使用第二OFDM符号、在频率上使用所述多个子载波传输的第二导频信号；以及

将所述第二导频信号按照时间顺序平均分成多个第二导频子信号，所述第二导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及

基于所述多个第一导频子信号和所述多个第二导频子信号来执行信道估计。

6.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计包括：

通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；

在所述频域中计算所述多个第一导频子信号之间的相位差；

至少部分地基于所述相位差来执行频率偏移估计；

基于所述频率偏移估计，在所述频域中对所述第一导频信号进行频率偏移补偿；以及

至少部分地基于经频率偏移补偿的多个第一导频子信号来进行信道估计。

7.一种通信设备，包括：

接收单元，被配置为在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波；

导频信号分割单元，被配置为将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及

信道估计单元，被配置为至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述信道估计单元包括：

时频变换单元，被配置为通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；以及

第一频域信道估计单元，被配置为在所述频域中至少部分地基于已变换的第一导频子信号来针对所述多个子载波执行频域信道估计。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述信道估计单元还包括：

第二频域信道估计单元，被配置为基于所述频域信道估计，利用频域中的信道插值来获得针对其他子载波的信道估计，所述其他子载波不同于所述多个子载波。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一导频信号在时间上是使用第一正交频分复用OFDM符号来传输的，所述信道估计单元还包括：

时域信道估计单元，被配置为至少部分地基于所述频域信道估计，利用时域中的信道插值来获得针对其他OFDM符号的信道估计，所述其他OFDM符号不同于所述第一OFDM符号。

11.根据权利要求7所述的设备，其中所述第一导频信号在时间上是使用第一正交频分复用OFDM符号来传输的，

其中所述接收单元还被配置为：接收在时间上使用第二OFDM符号、在频率上使用所述多个子载波传输的第二导频信号，

其中所述导频信号分割单元还被配置为：将所述第二导频信号按照时间顺序平均分成多个第二导频子信号，所述第二导频子信号的数目基于所述预定数目而确定，并且

其中所述信道估计单元还被配置为：基于所述多个第一导频子信号和所述多个第二导频子信号来执行信道估计。

12.根据权利要求7所述的设备，其中所述信道估计单元包括：

时频变换单元，被配置为通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；

相位差计算单元，被配置为在所述频域中计算所述多个第一导频子信号之间的相位差；

频率偏移估计单元，被配置为至少部分地基于所述相位差来执行频率偏移估计；

频率偏移补偿单元，被配置为基于所述频率偏移估计，在所述频域中对所述第一导频信号进行频率偏移补偿；以及

第一信道估计单元，被配置为至少部分地基于经频率偏移补偿的多个第一导频子信号来进行信道估计。

13.一种通信设备，包括：

接收器，被配置为在频率上使用多个子载波传输的第一导频信号，所述多个子载波之间都分隔预定数目的子载波；以及

处理器，被配置为：

将所述第一导频信号按照时间顺序平均分成多个第一导频子信号，所述第一导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及

至少部分地基于所述多个第一导频子信号来执行信道估计。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述处理器进一步被配置为：

通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；以及

在所述频域中至少部分地基于已变换的第一导频子信号来针对所述多个子载波执行频域信道估计。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述处理器进一步被配置为：

基于所述频域信道估计，利用频域中的信道插值来获得针对其他子载波的信道估计，所述其他子载波不同于所述多个子载波。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一导频信号在时间上是使用第一正交频分复用OFDM符号来传输的，所述处理器进一步被配置为：

至少部分地基于所述频域信道估计，利用时域中的信道插值来获得针对其他OFDM符号的信道估计，所述其他OFDM符号不同于所述第一OFDM符号。

17.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一导频信号在时间上是使用第一正交频分复用OFDM符号来传输的，所述处理器进一步被配置为：

接收在时间上使用第二OFDM符号、在频率上使用所述多个子载波传输的第二导频信号；

将所述第二导频信号按照时间顺序平均分成多个第二导频子信号，所述第二导频子信号的数目基于所述预定数目而确定；以及

基于所述多个第一导频子信号和所述多个第二导频子信号来执行信道估计。

18.根据权利要求13所述的设备，其中所述处理器进一步被配置为：

通过时频变换将所述多个第一导频子信号变换到频域中；

在所述频域中计算所述多个第一导频子信号之间的相位差；

至少部分地基于所述相位差来执行频率偏移估计；

基于所述频率偏移估计，在所述频域中对所述第一导频信号进行频率偏移补偿；以及

至少部分地基于经频率偏移补偿的多个第一导频子信号来进行信道估计。