CN108370356B - 用于无线通信网络中的时间同步的无线通信设备及其中的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了无线通信设备及其中的方法，用于无线通信网络中的时间同步。所述无线通信设备通过基于由所述无线通信设备接收的同步信号执行粗略时间同步来确定第一定时(tc)，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样。所述无线通信设备通过基于所确定的第一定时(tc)和所接收的同步信号执行精细时间同步来确定第二定时(tf)。

Description

用于无线通信网络中的时间同步的无线通信设备及其中的 方法
技术领域
本文实施例涉及无线通信设备及其中的方法。具体地，它们涉及基于无线通信网络中专有的同步信号在无线通信设备中执行粗略和精细时间同步两者。
背景技术
诸如用户设备(UE)等无线通信设备又称例如无线终端、移动终端和/或移动站。UE能够在包括多个移动通信网络在内的无线通信环境中进行无线通信或操作，上述移动通信网络例如是包括第二/第三代(2G/3G)网络、3G长期演进(LTE)网络等在内的蜂窝通信网络。在这些通信网络中，通常在UE中执行由一系列同步阶段组成的小区搜索过程，通过这一系列同步阶段，UE确定对从网络节点接收到的下行链路(DL)信号进行解调以及以正确的定时向网络节点发送上行链路(UL)信号所需的时间和频率参数。
例如，在用于LTE的3GPP规范中，为了实现初始UE接入，DL信号传输是强制性的(例如，具有固定且已知的定时或周期或频率位置的同步信号)。具体而言，为了帮助UE执行小区搜索，在每个下行链路分量载波上发送两个特殊信号：主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。3G LTE网络中的时间同步由UE在两个阶段中执行。第一阶段是粗略时间同步，用于通过检测同步信号PSS来获取符号定时。从同步信号获得的粗略时间同步相当粗略，并且具有大的定时误差。第二阶段是精细时间同步，它是基于公共参考信号(CRS)获得的。由于CRS占用比同步信号宽得多的带宽，因此它提供更高得多的定时分辨率。
下一代移动通信网络(例如5G网络)目前正在兴起，其中大规模波束成形可能被用作有用的组件。一种预想的解决方案是每个网络节点具有UE能够与其连接的大量固定的窄波束，即所谓的波束网格波束成形(grid-of-beams beamforming)。因此，该设计的一个方面是使静态常通信号或波束最小化，以便减少网络节点侧的能量消耗，并减少对由相邻基站或网络节点服务的UE的干扰。因此，CRS可能不再用于5G网络。数据解调依赖于解调参考信号(DMRS)，DMRS仅存在于传输时间间隔(TTI)中，即当存在要在物理下行链路共享信道(PDSCH)上发送给UE的数据时为了进行特定于UE的传输而分配的被调度的时间间隔，并且仅位于分配有PDSCH的资源块(RB)中。
因此，3G LTE网络中的现有的时间同步解决方案不能用于下一代移动通信网络。此外，在现有技术解决方案中，同时实现高定时精度和低计算复杂度是不可能的。
发明内容
因此，本文的实施例的目的是提供一种针对无线通信网络中的无线通信设备的具有改进性能的时间同步方法。
根据本文的实施例的第一方面，该目的通过在无线通信设备中执行的用于无线通信网络中的时间同步的方法来实现。所述无线通信设备通过基于由所述无线通信设备接收的同步信号执行粗略时间同步来确定第一定时，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样。所述无线通信设备通过基于所确定的第一定时和所接收的同步信号执行精细时间同步，来确定第二定时。确定所述第一定时还包括以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择多个定时偏移值；通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计；将频域中的所述信道估计变换到时域；针对每个所选择的定时偏移值，在时域中基于其信道估计来计算信道功率；以及基于所计算的信道功率确定所述第一定时。
根据本文的实施例的第二方面，该目的通过用于无线通信网络中的时间同步的无线通信设备来实现。所述无线通信设备被配置为通过基于由所述无线通信设备接收的同步信号执行粗略时间同步来确定第一定时，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样。所述无线通信设备还被配置为通过基于所确定的第一定时和所接收的同步信号执行精细时间同步，来确定第二定时。所述无线通信设备通过被配置为执行以下操作而被配置为确定所述第一定时：以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择多个定时偏移值；通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计；将频域中的所述信道估计变换到时域；针对每个所选择的定时偏移值，在时域中基于其信道估计来计算信道功率；以及基于所计算的信道功率确定所述第一定时。
根据本文的实施例的时间同步过程可以包括仅对同步信号执行粗略时间同步和精细时间同步两者。粗略时间同步中的定时偏移的值可以以与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的粒度或小于该长度的粒度来选择，即，该定时偏移的值并非是最精细的分辨率(采样率的1个样本)。因此，要比较的定时偏移的数量可以以与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的因子大大减少，这大大降低了时间同步的计算复杂度。对于任何给定的定时偏移值，执行频域中的信道估计，并将信道估计结果变换回时域。然后，在时域中计算每个所选择的定时偏移值的信道功率，并且基于所计算的信道功率确定第一定时。
通过同样基于同一同步信号执行精细时间同步，来进一步细化第一定时。在精细时间同步之后，可以实现高定时精度(原始采样率的1个样本)。
因此，根据本文的实施例的时间同步方法具有改进的性能，其同时实现高定时精度和低计算复杂度。
附图说明
参照附图来更详细地描述本文的实施例的示例，在附图中：
图1是示出现有技术时间同步过程的框图。
图2是示出根据本文实施例的无线通信设备中的时间同步过程的框图。
图3a和图3b是描绘了根据本文实施例的无线通信设备中的方法的实施例的流程图。
图4是描绘了根据本文实施例的无线通信设备中的粗略时间同步中的信道估计的一个示例方法的流程图。
图5是描述了根据本文实施例的无线通信设备中的计算信道功率的一个示例方法的流程图。
图6是描述了根据本文实施例的无线通信设备中的确定第一定时的一个示例方法的流程图。
图7是描绘了根据本文实施例的无线通信设备中的精细时间同步中的信道估计的一个示例方法的流程图。
图8是描述了根据本文实施例的无线通信设备中的确定第二定时的一个示例方法的流程图。
图9是示出了无线通信设备的实施例的示意框图。
具体实施方式
在以下描述中，术语UE经常用于表示无线通信设备，因此这两个术语在本文中可以互换使用。作为对本文实施例的解释的一部分，将首先参照用于时间同步的现有技术解决方案来确定和讨论一些问题。
图1示出了当使用CRS时根据现有技术由UE执行的时间同步过程。如上所述，时间同步的第一阶段是通过检测PSS来获取符号定时。UE必须在没有信道的任何先验知识的情况下检测PSS，因此为了PSS定时检测而在时域中执行非相干相关，以找到与最大相关对应的定时偏移m*M，即，
Figure BDA0001686918990000041
其中i是时间索引，m是定时偏移，N是PSS时域信号长度，y[i]是时刻i在时域中的接收信号，sM[i]是时刻i具有根M副本信号的时域中的PSS。
当使用接收信号的30.72Msps的采样率(其与2048的快速傅立叶变换(FFT)大小相对应)时，时域中的PSS信号长度是2048个样本。定时偏移的最精细的分辨率是30.72Msps的采样率的1个样本。由于所涉及的相关操作的较大数量(该数量由所有可能的m值决定)和相关操作的长度(其由PSS时域信号长度N决定)，要达到最精细的符号同步，时域相关的计算复杂度非常高。
为了减少时域相关的复杂度，所接收的信号通常通过低通滤波器并被下采样，如图1中的框110所示。低通滤波器的带宽可以例如对应于中心62个子载波的带宽，然后对所接收的信号通过例如1.92Msps的采样率(其对应于128的FFT大小)进行下采样。在这种情况下，时域中的PSS信号长度是128个样本。定时偏移的最精细的分辨率是降低后的1.92Msps的采样率的1个样本，这对应于30.72Msps的采样率的16个样本。
时间同步的第一阶段中的一系列操作(如等式1中所表达)包括时域相关、绝对平方和搜索峰值，如图1中的框120、130、140所示。在这些操作之后，基于同步信号PSS获得了粗略定时，该粗略定时相当粗略，并且具有30.72Msps的采样率的(-8，8]个样本范围内的定时误差。然后，在第二阶段的后续操作中，基于CRS获得具有较高定时分辨率的精细定时同步。
可以看出，符号定时的获取是在时域中执行的，因此不可能同时实现高定时精度和低计算复杂度。当如上述过程那样为了减少计算复杂度而对所接收的信号进行下采样时，时间同步的精度也被降低。此外，该过程依赖于整个带宽上的CRS来获得精细定时，而该信号在下一代通信网络可能不存在。
本文的实施例提供了一种用于时间同步的方法，其仅对同步信号执行粗略时间同步和精细时间同步两者。由此，可以降低计算复杂度，同时仍然获得高的定时精度(精度为原始采样率的1个样本)。
图2示出了根据本文实施例的无线通信设备900中的时间同步过程。无线通信设备900可以是例如具有无线能力的用户设备、移动无线终端或无线终端、移动电话、计算机(例如平板电脑)、个人数字助理(PDA)或平板计算机(有时也称为上网本)，或能够在无线通信网络中的无线电链路上通信的任何其他无线电通信单元。如图2所示，由无线通信设备900接收的同步信号S可首先在块210中通过低通滤波器(LPF)，并且可选地被下采样。采样后，可以执行以下的一系列操作：在框220中，在频域中对定时偏移处的采样的同步信号执行信道估计；在框230中，计算信道功率，也可以在框230中计算信道重心位置；在框240中，通过例如搜索峰值来确定第一定时tc。在这些操作之后，基于同步信号获得了粗略定时tc。在粗略定时同步过程之后，基于相同的同步信号S执行精细定时过程。精细定时过程可以包括以下操作：框250中提前定时处的信道估计、框260中的相位旋转、框270中的信道功率和定时延迟、以及框280中的搜索峰值。
现在将参照图3a和图3b来描述根据图2中所示的时间同步过程在无线通信设备中执行的时间同步方法，图3a和图3b示出了根据本文实施例的时间同步方法的流程图。该方法包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。
动作310
该动作是用于确定第一定时tc的粗略时间同步。无线通信设备900通过基于由其接收的同步信号执行粗略时间同步，来确定第一定时tc。所接收的同步信号以原始采样率或者降低的采样率被采样，即，粗略时间同步可以对具有原始采样率Foriginal或者降低的采样率Freduced的所接收的同步信号执行。
由动作310确定的第一定时tc相当粗略，可以通过执行以下动作获得精细时间同步。
动作320
无线通信设备900通过基于所确定的第一定时tc和所接收的同步信号执行精细时间同步，来确定第二定时tf。
将针对具有降低的采样率Freduced的所接收的同步信号来描述动作310的详细示例性过程。根据本文的一些实施例，确定第一定时tc的动作310包括下面参照图3a描述的以下动作。
动作311
无线通信设备900以与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的粒度来选择多个定时偏移值m。
因此，定时偏移的值m以与同步信号所支持的最短循环前缀cp的长度相对应的粒度或小于该长度的粒度来选择，即，定时偏移的值m并非是最精细的分辨率(采样率的1个样本)。例如，
m＝0，cp，2cp，3cp，……
其中，cp是具有降低的采样率的最短循环前缀的长度。例如，1.92Msps的降低的采样率的cp＝9对应于30.72Msps的原始采样率下cp＝144。
动作312
无线通信设备900通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值m对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计。这对应于图2中框220所示的过程。这意味着在定时偏移m处对下采样信号执行原始离散傅立叶变换(DFT)信道估计。
动作313
无线通信设备900将频域中的信道估计变换到时域。
动作314
无线通信设备900针对每个所选择的定时偏移值m，在时域中基于其信道估计来计算信道功率Pm。这对应于图2中框230所示的过程。
动作315
无线通信设备900基于所计算的信道功率来确定第一定时tc。
如以上在动作311中所讨论的，粗略时间同步中的定时偏移的值可以以与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的粒度或小于该长度的粒度来选择，即，定时偏移的值并非是最精细的分辨率(采样率的1个样本)。因此，要比较的定时偏移的数量可以以与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的因子大大减少，这大大降低了时间同步的计算复杂度。此外，对于任何给定的定时偏移值，执行频域中的信道估计，并将信道估计结果变换回时域。然后，在时域中计算针对每个所选择的定时偏移值的信道功率，并且基于所计算的信道功率确定第一定时。与时域相关相比，频域中的信道估计进一步降低了计算复杂度。
通过对同步信号执行调整后的DFT信道估计来进一步细化第一定时tc，从而确定第二定时tf。下面将参考图3b来描述关于如何执行动作320的详细示例性过程。
根据本文的一些实施例，动作320因此可以包括以下动作。
动作321
无线通信设备900以与原始采样率的一个样本相对应的粒度，选择多个定时误差值ε。
在粗略时间同步中检测到的第一定时tc与真正的符号定时ttrue相比具有定时误差：
E＜tc-ttrue＜E
其中
Figure BDA0001686918990000081
E是最大定时误差。Noriginal是具有原始采样率的、时域中的同步信号的长度(不包括循环前缀cp)。因此
Figure BDA0001686918990000082
A是定时提前参数，其可用于对抗粗略时间同步过程中的任何正的定时误差(即，检测到的定时大于实际定时)的影响。因此，在定时提前之后，所得到的定时误差是
Figure BDA0001686918990000083
定时误差ε的假设可以以原始采样率的1个样本的粒度、在偏移定时提前的定时误差的范围中进行选择：
Figure BDA0001686918990000091
动作322
无线通信设备900通过在频域中对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计。这对应于图2中框250中所示的过程。
动作323：无线通信设备900基于每个所选择的定时误差值ε来对信道估计进行相位旋转。这对应于图2中框260所示的过程。
动作324：无线通信设备900将相位旋转后的信道估计变换到时域。
动作325：无线通信设备900针对每个所选择的定时误差值ε，在时域中基于其相位旋转后的信道估计，来计算信道功率Pε。这对应于图2中框270所示的过程。
动作326：无线通信设备900基于针对每个所选择的定时误差值ε计算出的信道功率Pε来确定第二定时tf。
如上所述，通过同样基于同一同步信号执行精细时间同步，来进一步细化第一定时。由于以与原始采样率的一个样本相对应的粒度选择定时误差值ε，在精细时间同步之后，可以实现与原始采样率的1个样本一样高的定时精度。
根据一些实施例，在动作312中执行的DFT信道估计可以包括下面参照图4详细描述的以下动作。
动作401：无线通信设备900在时域中将所接收的同步信号移位所选择的定时偏移值m；
动作402：无线通信设备900将时域中移位后的同步信号变换到频域中；
动作403：无线通信设备900选择与同步信号占用的带宽相对应的中心子载波的频率分量。
这些动作可以用下面的等式表示：
YYm[k]＝FFT(y[i+m])，i＝0，1，...，N-1
Figure BDA0001686918990000101
其中i是时间索引，N是除了循环前缀cp之外的时域中的同步信号的长度，y[i]是时刻i的时域中的所接收的同步信号，L是频域中的同步信号的长度。
动作404：无线通信设备900在频域中将所选择的频率分量与同步信号的共轭相乘，以获得针对所选择的定时偏移值m的信道估计。
动作404的结果实际上是频域中的原始信道估计，其可以用以下等式表示。直流子载波的信道估计是2个最接近的子载波的信道估计的线性平均：
Figure BDA0001686918990000102
其中SM[i]是具有根M的频域中的同步信号。
首先将频域中的原始信道估计归一化为具有单位功率。然后将信道估计转换回时域，成为时域中的信道估计，如以下等式所示。时间粒度为采样率的N/(L+1)个样本。
Figure BDA0001686918990000103
Figure BDA0001686918990000111
根据一些实施例，当确定第一定时tf时计算信道功率Pm的动作314可以包括下面参照图5描述的以下动作。
动作501：无线通信设备900针对所选择的定时偏移值m在时域中搜索信道估计中的峰值位置。这对应于图2中框240所示的过程。这给出了与同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应的时间区域中位置nm，peak处的最强的信道估计，其可以表示为：
Figure BDA0001686918990000112
动作502：无线通信设备900针对所选择的定时偏移值m，通过将其信道估计在峰值位置处以及在与峰值位置相邻的多个位置处进行组合，来计算信道功率Pm。
可以执行该动作使得在峰值位置和几个其相邻位置处的时域信道估计被用来计算信道功率Pm：
Figure BDA0001686918990000113
根据一些实施例，当基于所计算的信道功率确定第一定时tc时，动作315可以包括下面参照图6描述的以下动作。
动作601：无线通信设备900可以通过在针对每个所选定时偏移值m计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定最大定时偏移值m*M：
Figure BDA0001686918990000114
动作602：无线通信设备900可以计算信道重心位置Pcg，该信道重心位置对应于每个信道抽头的位置与其相应信道功率权重相乘的总和，表示为：
Figure BDA0001686918990000121
其中B是峰值位置任一侧的相邻位置的数量。以采样率的样本数表示的信道重心位置Pcg与定时偏移的值m相加，以表示相应的定时延迟tm：
Figure BDA0001686918990000122
动作603：无线通信设备900可以将最大定时偏移值m*M与信道重心位置相组合以获得第一定时tc，即与最大信道功率相对应的定时延迟：
Figure BDA0001686918990000123
以原始采样率的样本数表示的所获得的定时tc为：
Figure BDA0001686918990000124
如果对具有原始采样率的所接收的同步信号执行粗略时间同步，则
Figure BDA0001686918990000125
对具有原始采样率的所接收的同步信号执行精细时间同步。类似于粗略时间同步中的信道估计过程，动作322中的信道估计可以包括参考图7详细描述的以下动作。
动作701：无线通信设备900在时域中将所接收的同步信号移位由定时提前参数A调整后的所确定的第一定时tc。
动作702：无线通信设备900将移位后的时域中的同步信号变换到频域中。
动作701和702可以表示为：
YY[k]＝FFT(y[i+tc-A])，i＝0，1，...，Noriginal-1
其中定时提前参数A对应于如以上在动作321中所述的最大定时误差E.
动作703：无线通信设备900选择与同步信号的带宽相对应的中心子载波的频率分量，其可以被表达为：
Figure BDA0001686918990000131
动作704：无线通信设备900在频域中将所选择的频率分量与同步信号的共轭相乘，以获得信道估计。该动作提供了原始信道估计，其包括直流子载波的信道估计：
Figure BDA0001686918990000132
其中SM[i]是具有根M的频域中的同步信号。
将频域中的原始信道估计归一化为具有单位功率。
Figure BDA0001686918990000133
在获得信道估计之后，对信道估计应用相位旋转。根据定时误差的假设在频域中应用相位旋转，可以以任何整数和分数样本为单位执行定时估计。因此，可以以原始采样率的1个样本的粒度来执行精细定时估计。频域中的相位旋转相当于时域中的时间移位。对于定时误差假设的任何给定值，计算频域中的相位旋转序列并将其与原始信道估计相乘，然后将相位旋转后的信道估计转换回时域，表示为：
Figure BDA0001686918990000141
Figure BDA0001686918990000142
hε[n]＝IDFT(Hε[l])，l＝0，1，...，L
根据一些实施例，在动作325中计算信道功率Pε可以通过将信道估计在其原始位置处(即，无位置移位)和在多个其相邻位置处进行组合来执行：
Figure BDA0001686918990000143
根据一些实施例，在动作326中确定第二定时tf可以包括参照图8描述的以下动作。
动作801：无线通信设备900通过在针对每个所选定时误差值ε计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定最大定时误差值ε*M：
Figure BDA0001686918990000144
这对应于图2中框280所示的过程。
动作802：无线通信设备900从所确定的第一定时tc中减去最大定时误差值ε*M和定时提前参数A以获得第二定时tf。
第一粗略定时tc减去定时提前A和定时误差ε后变成定时延迟：
tε＝(tc-A)-ε
符号定时检测是要找出与最大信道功率相对应的定时延迟：
Figure BDA0001686918990000151
所获得的精细定时同步具有原始采样率的1个样本的粒度：
Figure BDA0001686918990000152
为了根据上面参照图2至图8描述的任何动作和操作来执行无线通信设备900中的用于无线通信网络中的时间同步的动作和操作，无线通信设备900包括如图9中所描绘的以下电路或模块。
无线通信设备900可以是例如具有无线能力的用户设备、移动无线终端或无线终端、移动电话、计算机(例如平板电脑)、个人数字助理(PDA)或平板计算机(有时也称为上网本)，或能够在无线通信网络中的无线电链路上通信的任何其他无线电通信单元。无线通信设备900可以包括例如确定模块910。
无线通信设备900被配置为(例如通过确定模块910被配置为)通过基于由所述无线通信设备900接收的同步信号执行粗略时间同步来确定第一定时，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样；以及通过基于所确定的第一定时tc和所接收的同步信号执行精细时间同步来确定第二定时tf。
根据本文的实施例，无线通信设备900和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为确定所述第一定时tc：以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择多个定时偏移m值。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值m对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为将频域中的所述信道估计变换到时域。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为针对每个所选择的定时偏移值m，基于其在时域中的信道估计来计算信道功率Pm。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为基于所计算的信道功率确定所述第一定时tc。
根据一些实施例，无线通信设备(900)和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为确定所述第二定时：以与所述原始采样率的一个样本相对应的粒度，选择多个定时误差值ε。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为通过在频域中对所接收的同步信号执行信道估计，来获得信道估计。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为基于每个所选择的定时误差值来对所述信道估计进行相位旋转。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为将相位旋转后的信道估计变换到时域。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为针对每个所选择的定时误差值ε，在时域中基于其相位旋转后的信道估计来计算信道功率Pε，以及基于针对每个所选择的定时误差值ε计算出的信道功率ε来确定所述第二定时tf。
根据一些实施例，无线通信设备900和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为当确定所述第一定时tf时获得信道估计：在时域中将所接收的同步信号移位所选择的定时偏移值m。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为将时域中移位后的同步信号变换到频域。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为选择与所述同步信号的带宽相对应的子载波的频率分量；以及在频域中将所选择的频率分量与所述同步信号的共轭相乘，以获得针对所选择的定时偏移值m的信道估计。
根据一些实施例，无线通信设备900和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为当确定所述第一定时tf时计算信道功率Pm：针对所选择的定时偏移值m在时域中搜索所述信道估计中的峰值位置；以及针对所选择的定时偏移值m，通过将其信道估计在所述峰值位置处以及在与所述峰值位置相邻的多个位置处进行组合，来计算所述信道功率Pm。
根据一些实施例，无线通信设备900和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为确定所述第一定时tc：通过在针对每个所选择的定时偏移值m计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定最大定时偏移值m*M，以及计算信道重心位置。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为将所述最大定时偏移值m*M与所述信道重心位置组合以获得所述第一定时tc。
根据一些实施例，无线通信设备900和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为当确定所述第二定时tf时获得信道估计：在时域中将所接收的同步信号移位由定时提前参数A调整后的所确定的第一定时tc。所述定时提前参数A对应于最大定时误差E。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为将时域中移位后的同步信号变换到频域，以及选择与所述同步信号的带宽相对应的子载波的频率分量。无线通信设备900和/或确定模块910还被配置为将所选择的频率分量与频域中的所述同步信号的共轭相乘，以获得所述信道估计。
根据一些实施例，无线通信设备900和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为针对每个所选择的定时误差值ε计算信道功率Pε：通过将信道估计在其原始位置处和在多个其相邻位置处进行组合来计算所述信道功率Pε。
根据一些实施例，无线通信设备900和/或确定模块910通过被配置为执行以下操作而被配置为基于针对每个所选择的定时误差值ε计算出的信道功率Pε确定所述第二定时tf：通过在针对每个所选择的定时误差值ε计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定最大定时误差值ε*M；以及从所确定的第一定时tc中减去所述最大定时误差值ε*M和所述定时提前参数A以获得所述第二定时tf。
本领域技术人员将理解，上述确定模块910可以指一个模块、模拟和数字电路的组合、配置有执行每个模块功能的软件和/或固件和/或任何其他数字硬件的一个或多个处理器(如图9所示的处理器920)。这些处理器中的一个或多个、模拟和数字电路的组合以及其它数字硬件可以包括在单个专用集成电路(ASIC)中，或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上，不论单独封装还是组装为片上系统(SoC)。
无线通信设备900还可以包括存储器930，存储器930包括一个或多个存储单元。存储器930被布置为用于存储信息、数据、所确定或所计算的值、以及配置，以便当在无线通信设备900中执行时执行本文的方法。
可以通过诸如无线通信设备900中的处理器920等的一个或多个处理器，结合用于执行本文的实施例的功能和动作的计算机程序代码，来实现用于无线通信网络中的时间同步的无线通信设备900中的本文的实施例。以上提到的程序代码还可以被提供为计算机程序产品，例如具有承载用于在加载到无线通信设备900中时执行本文实施例的计算机程序代码的数据载体的形式。这样的一种载体可以是CDROM盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。计算机程序代码还可以作为纯程序代码在服务器上提供并下载到无线通信设备900。
当使用单词“包括”或“包含”时，其应当被解释为非限制性的，即意味着“至少由…构成”。
本文的实施例不限于上述优选实施例。可使用各种备选、修改和等同物。因此，不应当认为上述实施例限制了由所附权利要求限定的本文的实施例的范围。

Claims (9)

1.一种在无线通信设备(900)中执行的用于无线通信网络中的时间同步的方法，所述方法包括：
通过基于由所述无线通信设备(900 )接收的同步信号执行粗略时间同步来确定(310)第一定时tc，其中所接收的同步信号以原始采样率或降低的采样率被采样；以及
通过基于所确定的第一定时和所接收的同步信号执行精细时间同步来确定(320)第二定时tf；其中
确定(310)所述第一定时包括：
以与所述同步信号所支持的最短循环前缀的长度相对应或者比所述最短循环前缀的长度小的粒度来选择(311)多个定时偏移m值；
通过在频域中针对每个所选择的定时偏移值对所接收的同步信号执行信道估计，来获得(312)信道估计，其中将在时域中移位后的所接收的同步信号变换(402)到频域来获得所述信道估计；
将频域中的所述信道估计变换(313)到时域；
针对每个所选择的定时偏移值，基于其在时域中的信道估计来计算(314)信道功率Pm；以及
基于所计算的信道功率确定(315)所述第一定时，其中确定(320)所述第二定时包括：
以与所述原始采样率的一个样本相对应的粒度，选择(321)多个定时误差值ε；
通过在频域中对所接收的同步信号执行信道估计，来获得(322)信道估计；
基于每个所选择的定时误差值来对所述信道估计进行相位旋转(323)；
将相位旋转后的信道估计变换(324)到时域；
针对每个所选择的定时误差值，在时域中基于其相位旋转后的信道估计来计算(325)信道功率Pε；以及
基于针对每个所选择的定时误差值计算出的信道功率来确定(326)所述第二定时。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当确定(320)所述第二定时时获得(322)信道估计包括：
在时域中将所接收的同步信号移位(701)由定时提前参数A调整后的所确定的第一定时来获得移位后的同步信号，其中所述定时提前参数对应于最大定时误差E；
将时域中移位后的同步信号变换(702)到频域；
选择(703)与所述同步信号的带宽相对应的子载波的频率分量；以及
在频域中将所选择的频率分量与所述同步信号的共轭相乘(704)，以获得所述信道估计。
3.根据权利要求2所述的方法，其中针对每个所选择的定时误差值计算(325)信道功率包括：
通过将信道估计在其原始位置处和在多个其相邻位置处进行组合来计算所述信道功率。
4.根据权利要求2所述的方法，其中基于针对每个所选择的定时误差值计算出的信道功率来确定(326)所述第二定时包括：
通过在针对每个所选择的定时误差值计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定(801)最大定时误差值
Figure FDA0002762902480000021
从所确定的第一定时中减去(802)所述最大定时误差值和所述定时提前参数，以获得所述第二定时。
5.根据权利要求1所述的方法，其中当确定(310)所述第一定时时获得(312)信道估计还包括：
在时域中将所接收的同步信号移位(401)所选择的定时偏移值来获得移位后的同步信号；
将时域中移位后的同步信号变换(402)到频域；
选择(403)与所述同步信号的带宽相对应的子载波的频率分量；以及
在频域中将所选择的频率分量与所述同步信号的共轭相乘(404)，以获得针对所选择的定时偏移值的信道估计。
6.根据权利要求1所述的方法，其中当确定(310)所述第一定时时计算(314)信道功率包括：
针对所选择的定时偏移值在时域中搜索(501)所述信道估计中的峰值位置；以及
针对所选择的定时偏移值，通过将其信道估计在所述峰值位置处以及在与所述峰值位置相邻的多个位置处进行组合，来计算(502)所述信道功率。
7.根据权利要求1所述的方法，其中确定(315)所述第一定时还包括：
通过在针对每个所选择的定时偏移值计算的信道功率中搜索最大信道功率，来确定(601)最大定时偏移值
Figure FDA0002762902480000031
计算(602)信道重心位置；
将所述最大定时偏移值与所述信道重心位置组合(603)以获得所述第一定时。
8.一种无线通信设备(900)，包括处理器(920)和存储器(930)，所述存储器(930)存储计算机程序代码，所述计算机程序代码在由所述处理器(920)执行时使所述无线通信设备(900)执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序代码，所述计算机程序代码在由无线通信设备中的处理器执行时使所述无线通信设备执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
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