CN108605031A - 以最小采样率操作的nb-iot接收器 - Google Patents
以最小采样率操作的nb-iot接收器 Download PDFInfo
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Abstract
本文中呈现的解决方案公开了减小在处理所接收的信号中的多个OFDM符号的每个OFDM符号时引起的符号间抖动的方法。对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，方法包括接收由以减小的采样率对OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本，其中减小的采样率引起在多个OFDM符号之间的符号间抖动。方法进一步包括确定与OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，将OFDM符号的样本变换成多个频率域资源元素，以及使用样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移。方法随后通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。还公开了对应窄带无线接收器、窄带无线接收器设备、抖动补偿电路和计算机程序产品。
Description
背景技术
物联网（IoT）是几乎所有对象被连接到互联网的想象，其中对象能够是从简单的传感器到诸如交通工具的精密机械的任何事物。第三代合作伙伴项目（3GPP）当前正规定与长期演进（LTE）有着很强共性但在更窄带宽上操作的新种类的无线电接入技术（RAT）。新RAT被称为窄带IoT（NB-IoT）。规范工作当前在进行，并且关于部署情形和双工模式、下行链路信道和信号、上行链路信道和信号、及信道栅（channel raster）的以下决定已于2015年11月在3GPP RAN1#83会议上被做出。
关于部署情形和双工模式，规定了三个部署情形：
·独立部署；
·在常规LTE小区之间的保护频带中的部署；以及
·在常规LTE小区的频带内的部署。
频分双工（FDD）和时分双工（TDD）模式两者都在范围中，但在不同发布中被覆盖（例如，FDD是在发布13中，但该解决方案应与在以后发布中被引入的TDD前向兼容）。
关于下行链路信道和信号，下行链路子载波间隔被提议为15 kHz并且NB-IoT下行链路系统带宽被提议为200 kHz，带有180 kHz的有效带宽（例如，等同于常规LTE小区中的物理资源块）。考虑了对于循环前缀的两个配置：普通和扩展。图4示出（以时间频率表示）对于普通循环前缀（NCP）和对于扩展循环前缀（ECP）的示范下行链路资源网格，其中阴影区域指示了NB-IoT特定的同步信号可在哪里被调度。由网络节点使用的传送端口的数量被假设成是一或二，其中对于后者，假设了空间频率块编码（SFBC）。已被指定的NB-IoT特定的信道在某种程度上是广播信道（NB-PBCH）、下行链路控制信道（NB-PDCCH或NPDCCH）、和下行链路共享信道（NB-PDSCH）。应注意，命名未结束，而所指示的名称在这里用于区分信道和在常规LTE小区中的其对应物。系统信息经由在NB-PBCH上被传送并且对于其的格式和分配预先已知的主控信息块（MIB）和经由在NB-PDSCH上被传送的系统信息块被提供。
另外，引入了例如窄带主同步信号（NB-PSS或NPSS）和窄带副同步信号（NB-SSS或NSSS）的新同步信号，带有例如NB-PSS的单一实例和NB-SSS的504个实例。同步信号在正携带同步信号的每个子帧中占用固定数量的正交频分复用（OFDM）符号。同步信号不占用子帧中的前3个OFDM符号，并且对于其中在常规LTE小区的带宽中部署NB-IoT的情形，如果必需，则该常规LTE小区的小区特定参考信号（CRS）将穿刺（puncture）NB-PSS或NB-SSS。对于普通循环前缀，假设NB-PSS和NB-SSS跨越9或11个OFDM符号（将被向下选择为一个值），并且在该跨度内，6到11个OFDM符号携带同步信息（将被向下选择为一个值）。对于扩展循环前缀，对应数字分别是9个OFDM符号和6到9个OFDM符号。对于带内情形，NB-PSS和NB-SSS相对于在常规LTE小区中的CRS功率级别被提升了6 dB。NB-PSS和NB-SSS的重复率可能不同。例如，20ms和80 ms的重复率已分别被提议。
关于上行链路信道和信号，对于上行链路传送提议了两个解决方案：使用例如3.75 kHz和15 kHz带宽的两个配置的任一配置的单音传送和使用单载波频分多址（SC-FDMA）方案中的15 kHz子载波间距的多音传送。关于上行链路信号的细节仍在研究中。
关于信道栅，虽然由于更稀疏的信道栅在标准化主体中仍在讨论中所以它不能被排除，但信道栅被假设成是100 kHz。当前LTE解决方案或者以可能不合需要地增加对应装置的财务和/或功率成本的采样率进行操作，或者以不合需要地降低性能的有成本效益的采样率进行操作。因此，仍存在对于改进的处理解决方案的需要，特别是对于NB-IoT装置。
发明内容
本文中呈现的解决方案补偿在以减小的采样率对正交频分复用（OFDM）符号进行采样时引起的符号间抖动，例如以某一采样率，该采样率小于符号间距离能够由整数数量的样本表示所按的采样率。为此，本文中呈现的解决方案将对于采样的OFDM符号产生的每个资源元素旋转与该资源元素对应的相位偏移，其中相位偏移对应于表示在实际的样本开始时间与希望的样本开始时间之间的差的样本偏移。
一个示范实施例包括一种减小在处理所接收的信号中的多个OFDM符号中的每个OFDM符号时引起的符号间抖动的方法。对于多个OFDM符号中的每个OFDM符号，该方法包括接收由以减小的采样率对OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本，其中减小的采样率引起所述多个OFDM符号之间的符号间抖动。该方法进一步包括确定与该OFDM符号的符号号码对应的样本偏移、将该OFDM符号的样本变换成多个频率域资源元素、以及使用该样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移。该方法随后通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。
另一示范实施例包括一种配置成减小在处理所接收的信号中的多个OFDM符号中的每个OFDM符号时引起的符号间抖动的窄带无线接收器。窄带无线接收器包括接收器接口电路、频率变换电路和抖动补偿电路。接收器接口电路配置成，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，接收由以减小的采样率对OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本，其中减小的采样率引起在所述OFDM符号之间的符号间抖动。频率变换电路配置成，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，将该OFDM符号的样本变换成多个频率域资源元素。抖动补偿电路配置成，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，确定与该OFDM符号的符号号码对应的样本偏移、使用该样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移、以及通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。
另一示范实施例包括一种用于减小在处理由以减小的采样率对所接收的无线电信号中的多个OFDM符号中的每个OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本时所引起的符号间抖动的抖动补偿电路，其中减小的采样率引起在所述OFDM符号之间的符号间抖动。抖动补偿电路配置成，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，接收从OFDM符号的无线电样本的频率变换得出的多个频率域资源元素、确定与该OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，使用该样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移，以及通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。
另一示范实施例包括一种存储在非暂态计算机可读介质中的计算机程序产品，其用于控制抖动补偿电路以减小在处理由以减小的采样率对所接收的无线电信号中的多个OFDM符号中的每个OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本时引起的符号间抖动，其中减小的采样率引起在所述OFDM符号之间的符号间抖动。计算机程序产品包括软件指令，当其在抖动补偿电路上运行时促使抖动补偿电路，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，接收从OFDM符号的无线电样本的频率变换得出的多个频率域资源元素、确定与该OFDM符号的符号号码对应的样本偏移、使用该样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移、以及通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。
另一示范实施例包括一种配置成减小在处理所接收的信号中的多个OFDM符号中的每个OFDM符号时引起的符号间抖动的窄带无线接收器设备。窄带无线接收器设备包括接收器接口模块、频率变换模块和抖动补偿模块。接收器接口模块配置成，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，接收由以减小的采样率对OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本，其中减小的采样率引起在所述OFDM符号之间的符号间抖动。频率变换模块配置成，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，将该OFDM符号的样本变换成多个频率域资源元素。抖动补偿模块配置成，对于多个OFDM符号的每个OFDM符号，确定与该OFDM符号的符号号码对应的样本偏移、使用该样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移、以及通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。
附图说明
图1示出根据一个示范实施例的用于减小符号间抖动的方法。
图2示出例如NB-IoT收发器的示范收发器的框图。
图3示出例如NB-IoT收发器的另一示范收发器的框图。
图4示出对于NCP和ECP的示范下行链路资源网格。
图5示出对于NCP和ECP的示范OFDM符号位置。
图6示出对于NCP的示范符号开始偏移抖动。
图7示出由符号间抖动引起的示范相位影响。
图8示出根据一个示范实施例的用于减小符号间抖动的方法。
图9示出示范NB-IoT物理层架构的框图。
具体实施方式
为了成本和功率节省，希望设计支持窄带（NB）操作（例如NB-IoT）的无线通信装置以使用尽可能低的采样率进行操作。对于最小LTE小区带宽的采样率一般是每秒1.92百万样本（MS/s），对于该采样率，普通循环前缀变成对于时隙中的第一个OFDM符号的10个样本和在剩余OFDM符号中的9个样本。由于对于10和9，除了1外没有公约数（common divider），这意味着在以比1.92 MS/s更低的采样率对NB-IoT小区采样时，符号间距离不再能够由整数数量的样本表示，并且因此循环前缀长度之一或两者将变成样本的有理非整数数量。
因此，抖动将相对于采样的OFDM符号开始位置而产生。抖动可影响信道估计以及可被理解为定时漂移，其两者均可使接收器性能降级。另外，抖动影响服务小区和/或邻居小区测量性能。
在与数据接收同时地测量频率内邻居小区（其与服务小区相比一般具有不同定时）时，诸如补偿当在无线电中采样无线电样本时已经有的抖动的方法不起作用，并且将因此要求另外的无线电时间以执行邻居小区测量。更长的无线电时间导致更大的功率消耗，并且将因此缩短NB-IoT装置在电池不得不被替换或充电之前能够操作的时间。
因此，存在对于如下的方法和设备需要：其使得接收器能以最小采样率进行操作而不遭受小数（fractional）采样偏移的影响，而且同时允许同时数据接收和频率内邻居小区测量，以及频率间邻居小区测量。
图1示出用于处理由例如图2的无线通信装置200的此类窄带无线通信装置所接收的信号的一个示范方法150。下文概括描述提及图1和2两者的实施例。在一些实施例中，装置可包括但不限于平板计算机、个人计算机、移动电话、机顶盒、传感器和摄像机。
无线通信装置200包括根据NB操作（例如，NB-IoT操作）经由天线230与远程装置/网络无线地通信的传送器210和接收器220。传送器210根据任何适当的无线通信过程和/或标准来生成射频（RF）信号，并且向天线230输送那些RF信号以用于传送到远程装置、网络节点等。接收器220接收来自天线230的无线信号（例如，NB-IoT信号），并且根据适当的通信过程和/或标准处理它们。
根据本文中呈现的解决方案，接收器220减小在由天线230所接收的信号中的OFDM符号之间的符号间抖动，其中符号间抖动至少部分是在接收器220以小于最小采样率的减小的采样率对OFDM符号采样时引起的，其中最小采样率是符号间距离能够由整数数量的样本表示所按的最低采样率。为此，并且对于所接收的OFDM符号的每个OFDM符号，接收器220执行图1的方法150。接收器220接收通过以减小的采样率对OFDM符号（即，所接收的OFDM符号之一）采样所产生的多个无线电样本（框152）。在一个实施例中，无线电样本通过OFDM符号的等距采样来产生。接收器220确定与OFDM符号的符号号码对应的样本偏移（框154）、将OFDM符号的样本变换成多个频率域资源元素（框156），其中每个资源元素（RE）包含由OFDM符号的一个子载波携带的信息。接收器220随后使用样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移（框158）。在一个示范实施例中，接收器220可使用样本偏移和对应资源元素的频率来确定相位偏移。为减小符号间抖动，接收器220使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素（框160）。例如，接收器220可按对应相位偏移的配对（conjugate）来旋转每个资源元素。
为实现图1的方法150，接收器220可包括接收器接口电路222、频率变换电路224和抖动补偿电路226。对于每个所接收的OFDM符号，接收器接口电路222接收通过以减小的采样率对OFDM符号（即，所接收的OFDM符号之一）采样所产生的多个无线电样本，其中减小的采样率引起在OFDM符号之间的符号间抖动。在一个实施例中，无线电样本通过OFDM符号的等距采样所产生。频率变换电路224将OFDM符号的样本变换成多个频率域资源元素。例如，频率变换电路224可包括快速傅立叶变换（FFT）电路，例如，16点FFT电路。抖动补偿电路226确定与OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，并且使用样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移。在一些实施例中，抖动补偿电路226可使用样本偏移和对应资源元素的频率来确定相位偏移。抖动补偿电路226随后通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。例如，抖动补偿电路226可按对应相位偏移的共轭来旋转每个资源元素。
在一些实施例中，接收器220还可以可选地包括附加处理电路，其使用相位旋转的资源元素来生成对接收器用于处理数据有用的信息。例如，接收器220可以可选地包括信道估计电路230、检测电路232、和/或跟踪电路234。信道估计电路230使用相位旋转的资源元素来生成信道估计。检测电路232使用相位旋转的资源元素来检测一个或多个邻居小区。跟踪电路234使用相位旋转的资源元素来跟踪邻居小区定时的定时改变。将领会的是，由信道估计电路230使用的相位旋转的资源元素可以与由检测电路232和/或跟踪电路234使用的相位旋转的资源元素相同或不同。在一些实施例中，信道估计电路230可使用第一相位旋转的资源元素，而检测电路232和/或跟踪电路234可使用第二相位旋转的资源元素。在此情况下，第一相位旋转的资源元素对于从服务小区所接收的OFDM符号被生成，并且由信道估计电路230用于生成对于服务小区的信道估计，而第二相位旋转的资源元素对于从邻居小区所接收的OFDM符号被生成，并且由检测电路232和/或跟踪电路234用于生成有关邻居小区的信息。在对于不同小区生成不同的相位旋转的资源元素时，将领会的是，接收器220可使用串联的相同电路系统来对于不同小区生成相位旋转的资源元素，或者接收器220可包括接口、频率变换和抖动补偿电路的多个集合，其并联操作以对于不同小区生成相位旋转的资源元素。
将领会的是，其它装置可实现图1的方法150。例如，图3中示出的无线通信设备300可包括图示的传送器模块310、接收器模块320和天线330，其中接收器模块320可使用图示的接收器接口模块322、频率变换模块324、和抖动补偿模块326来实现方法150以减小在所接收的OFDM符号之间的符号间抖动。类似地，接收器320可包括信道估计模块330、检测模块332、和/或跟踪模块334来执行本文中描述的信道估计、检测、和/或跟踪操作。
本领域技术人员将也容易认识到，本文中描述的方法150可被实现为用于由一个或多个计算装置来执行的存储的计算机程序指令，所述一个或多个计算装置例如微处理器、数字信号处理器（DSP）、FPGA、ASIC、或其它数据处理电路。存储的程序指令可被存储在例如电、磁、或光学存储器装置的机器可读介质上。存储器装置可包括ROM和/或RAM模块、闪速存储器、硬盘驱动器、磁光盘驱动器、光盘驱动器和技术领域已知的其它存储介质。例如，方法150可使用包括软件指令的抖动补偿处理器来实现，软件指令当在抖动补偿处理器上运行时促使抖动补偿处理器执行图1的方法150。另外，抖动补偿处理器可执行软件指令以执行本文中描述的信道估计、检测和/或跟踪功能。
本文中呈现的解决方案涉及对于在接收小区时由以比1.92 MS/s更低采样率（例如每秒240、320或480千样本（KS/s））采样而引起的OFDM符号开始定时中的抖动的相位补偿。本文中呈现的解决方案可用于服务小区测量、服务小区数据接收、和/或邻居小区测量。
本文中呈现的解决方案允许更低采样率（例如240、320或480 KS/s）由NB-IoT无线无线电装置使用。这进而允许实现更廉价的装置，因为与如果接收和处理以1.92 MS/s采集的样本相比，使用更低采样率要求更少存储器用于缓冲和/或不那么强大的数字信号处理器（DSP）和/或中央处理单元（CPU）。另外，使用减小的采样率也引起更低的功率消耗。
在一些实施例中，本文中呈现的解决方案允许同时的数据接收和频率内邻居小区测量，并且由此与其中抖动被补偿已经在无线电中的方案（其一次只能对于一个小区定时（服务小区或邻居小区）进行）相比，显著减小无线电时间。
对于普通循环前缀配置，时隙中第一OFDM符号的循环前缀是160 T S ，并且对于该时隙中的剩余OFDM符号，循环前缀是144 T S ，其中T S =1/（15000·2048）秒表示在LTE中使用的基本时间单位。净OFDM符号的长度是2048 T S 。在常规LTE系统中假设的最低采样率1.92MS/s，普通循环前缀变成对于在每个时隙中的第一OFDM符号的10个样本和对于剩余OFDM符号的9个样本，并且净OFDM符号因此变成128个样本。
在10与9之间没有非平凡整数公约数。因此，如果在接收器侧进一步减小采样率，则普通循环前缀将是小数。例如，将采样率减小到八分之一240 kS/s时，根据该采样率每个净OFDM符号是16个样本，普通循环前缀对于时隙中的第一OFDM变成1.25个样本和在剩余OFDM符号中是1.125个样本。这带来了定时抖动，其也影响在接收器中的OFDM符号开始位置。对于扩展循环前缀，长度变成4个样本，因此，在该情况中无抖动出现。参见图5，其示出对于普通和扩展循环前缀配置的子帧中的OFDM符号位置，以及表1，其示出与在240 kS/s的净OFDM符号的开始有关的符号开始位置和偏移。图6中进一步图示了对于240 kS/s的采样率的符号开始偏移抖动效应。应注意的是，此抖动与一个时隙的周期性是确定性的，并且时隙能够由整数数量的样本表示。因此，此情形不同于在其中例如由计时中的抖动引起的抖动的情况（此类效应将紧接着在这里讨论的抖动出现）。
在网络节点侧可能不会遇到相同问题，因为至少对于带内和保护频带情况，预期NB-IoT小区将由处理在频率上与NB-IoT小区重叠或相邻的常规LTE小区的相同网络节点处理，并且其因此将以至少1.92 MS/s进行操作。
表1：FFT开始位置和偏移
因为循环前缀等于从净OFDM符号开始到循环前缀的净OFDM符号偏差的周期性延伸，因此，在时间域OFDM符号被变换成频率域资源元素（RE）时，更低采样率带来了线性相位。作为在利用循环OFDM系统中的设计指导方针，OFDM符号开始应被选取在循环前缀的中间以减小符号间干扰。对于扩展循环前缀和所选择的采样率240 kS/s，线性相位将对于所有OFDM符号是相同的，因为偏移是不变的（表1），但对于普通循环前缀配置，由于循环前缀的小数长度，所以线性相位分量将以确定性的方式在OFDM符号基础上变化。不同子载波上的RE将看到不同相位影响，如图7中所示出的，其如示出在采样率对于16点FFT是240 kS/s时的相位影响。
根据本文中呈现的解决方案，对抖动的补偿在已将时间域OFDM符号变换成频率域RE后被应用。补偿包括将每个RE乘以由于在OFDM符号的开始位置中的抖动而引起的线性相位的共轭。在时间域偏移与关于具体RE的相位影响之间的关系可通过如下等式给出：
（1）
其中Δm表示对于时隙中的第m个OFDM符号的OFDM符号采样偏移（表1），N表示在所选择的采样率下的净OFDM符号的长度（例如，在采样率为240 kS/s时是16），并且k表示子载波索引。在这里，假设子载波6是直流电流（DC）载波（因此，等式的k-6部分），并且进一步假设不同于常规LTE，DC载波未被丢弃。实施例可轻松地适于其它情形，其中例如DC载波被丢弃和/或任何其它载波是DC载波。对于时隙中的第m个OFDM符号的第k个子载波的抖动进行补偿因此包括将对应RE乘以，其中*表示复共轭。
图8示出本文中呈现的解决方案的一个示范流程图。在此示范解决方案中，接收器对于要接收的小区确定OFDM符号号码和关联符号开始抖动（框100），确定由符号开始抖动产生的关于每个RE的相位影响（框110），并且按所确定的相位影响的共轭来旋转每个RE（框120）。更具体地说，框100的符号开始抖动确定包括基于采样率，确定对于给定OFDM符号号码在FFT输入开始与实际OFDM符号的开始之间的偏移将是多大。这能够被实时计算，或者能够从预定义表中检索，例如以上对于情况240 kS/s的表1。框110的相位影响确定包括在子载波的基础上计算由在框100中确定了的符号开始偏移产生的线性相位。这能够被实时计算（例如，如以上的），或者能够从预定义表中检索。框120的旋转包括，对于每个子载波，使共轭以产生，并且将对于第m个OFDM符号和第k个子载波的RE乘以，这消除由符号开始偏移带来的线性相位。该过程对于在TTI/子帧/时隙中的所有OFDM符号被重复进行（并且因此在传送时间间隔（TTI）/子帧/时隙中每OFDM符号的不同相位补偿）。
图9示出用于相关下行链路部分的示范NB-IoT物理层（PHY）架构。RF电路以例如240 kS/s将样本输送到基带电路。样本被PHY数据解调单元用于进行的数据解调（通用控制、专用控制、广播、单播和多播数据）。要被解调的每个时间域OFDM符号要进行FFT（在240kS/s的情况下是16点），并且对应于12个RE（由于12个子载波）的12个输出被馈送到补偿符号开始抖动的抖动补偿电路/模块（抖动补偿）。
之后，RE被馈送到信道估计器、信道分析器、和组合器及解映射器。信道估计器使用以前已知信号来估计传播信道，以前已知信号例如导频/参考符号（其可以是通用或专用的）或者同步信号。如果两个传送器（TX）端口被网络节点使用，则存在两个无线电路径到由NB-IoT装置使用的单个RX天线。组合权重计算器单元得到信道估计，并且确定组合通过两个无线电路径所接收的数据的最佳方式。它将组合权重提供给组合器和解映射器，其在组合数据时使用权重。组合器和解映射器将由RE携带的组合的调制符号转换成软比特，其随后被馈送到数据解码器或控制解码器以用于解码。
从RF电路所接收的相同样本可也被用于新频率内邻居小区的检测、和/或用于检测到的邻居小区的跟踪和测量。主同步信号检测由NB-PSS检测器在时间域中执行。一旦NB-PSS已被检测到，则通过检测唯一地提供小区的物理层身份的关联NB-SSS来确定检测到的小区的身份。NB-SSS在频率域中操作，并且因此在经变换和抖动补偿的RE上操作。在邻居小区上应用实施例时，将相对于邻居小区而不是如上相对于服务小区来确定OFDM符号号码m。
检测到的邻居小区的信号强度和信号质量由小区功率和质量估计器测量以便确定任何邻居小区是否将更适合作为服务小区。测量在频率域中在已知信号上执行，已知信号例如导频/参考符号（其可以是通用或专用的）和/或同步信号。在某些实现中，也可以存在单独的小区跟踪单元，其可在频率域中操作、跟踪邻居小区的小区定时改变。备选的是，它可以是在作为输入的时间域数据上操作，在此情况下，实施例也被包括在小区跟踪单元内。
在频率间邻居小区检测和测量的情况下，没有来自服务小区的同时数据接收。在这里，解决方案无论如何都是有益的，因为它允许多个已经检测到的频率间邻居小区的测量被同时执行，同时还搜索新小区。通常在每个频率间载波上有NB-IoT装置可见的多个小区，每个小区一般带有不同帧定时。如果对于邻居小区之一，采样率在无线电中已被调整以匹配OFDM符号开始，则它将不适合用于其它邻居小区或用于小区检测。因此，每个小区测量和小区搜索活动将不得不按顺序方式执行，导致更长的小区检测时间和更长时间的触发事件。在许多情形中，它将也例如由不得不使用比如果活动被并行所使用无线电时间的更多无线电时间、或者由来自在次佳小区中停留太长的后果而增加装置的功耗。通过本文中呈现的解决方案，采集的数据能够被同时用于所有活动，并且在有多少小区能够并行被测量上加以限制的只是缓冲和处理能力。
根据一个示范实施例的方法在NB-IoT装置的接收器中被实现，其中接收器以比对采集OFDM符号的序列而无符号间抖动所要求的速率更小的采样率进行操作。在此实施例中，方法包括，在TTI/时隙/子帧中的每个单独OFDM符号（用于相应小区）上，接收等距采样的无线电样本，确定OFDM符号号码和关联抖动，确定对抖动的RE中的每个RE的相位影响，将OFDM符号变换到频率域（RE）中，以及旋转每个RE以消除以前确定的相位影响。
在一个示范实施例中，从查找表中确定每OFDM符号的相位补偿，其中一旦确定了OFDM定时，便确定查找表。在另一示范实施例中，使用与服务小区关联的定时和使用关于至少一个其它频率内相邻小区的定时，进行在样本的所接收的集合（OFDM符号的集合）上的每OFDM符号的相位补偿。
本文中公开的各种元素被描述为或者表示某种电路，例如，传送器、接收器、接收器接口电路、频率变换电路、抖动补偿电路、信道估计电路、检测电路、跟踪电路等。这些电路的每个电路可在硬件中和/或在包括专用集成电路（ASIC）的控制器或处理器上执行的软件（包括固件、驻留软件、微代码等）中被实施。
另外的实施例是：
28. 一种抖动补偿电路（226），用于减小在处理通过以减小的采样率对所接收的无线电信号中的多个正交频分（OFDM）符号中的每个OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本时引起的符号间抖动，其中该减小的采样率引起在OFDM符号之间的符号间抖动，该抖动补偿电路配置成，对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号：
接收从OFDM符号的无线电样本的频率变换得出的多个频率域资源元素；
确定与OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，所述样本偏移表示在实际样本开始时间与希望的样本开始时间之间的差；
使用样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移；以及
通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。
29. 如实施例28的抖动补偿电路，其中该抖动补偿电路通过使用样本偏移和对应资源元素的频率确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移来确定相位偏移。
30. 如实施例28-29的抖动补偿电路，其中该抖动补偿电路通过按相位偏移的共轭来旋转每个资源元素来旋转每个资源元素。
31. 如实施例28-30的抖动补偿电路，其中减小的采样率小于符号间距离能够由整数数量的样本表示所按的最小采样率。
32. 如实施例28-31的抖动补偿电路，其中减小的采样率小于每秒1.92百万个样本。
33. 如实施例28-32的抖动补偿电路，其中无线电样本由OFDM符号的等距采样所产生。
35. 一种窄带无线接收器设备（320），配置成减小在处理所接收的信号中的多个正交频分复用（OFDM）符号中的每个OFDM符号时引起的符号间抖动，该窄带无线接收器设备包括：
接收器接口模块（322），配置成，对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号，接收通过以减小的采样率对OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本，其中减小的采样率引起在OFDM符号之间的符号间抖动；
频率变换模块（324），配置成，对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号，将OFDM符号的样本变换成多个频率域资源元素；以及
抖动补偿模块（326），配置成，对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号：
确定与OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，所述样本偏移表示在实际样本开始时间与希望的样本开始时间之间的差；
使用样本偏移确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移；以及
通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小符号间抖动。
36. 如实施例35的窄带无线接收器设备，其中抖动补偿模块通过使用样本偏移和对应资源元素的频率确定对于资源元素中的每个资源元素的相位偏移来确定相位偏移。
37. 如实施例35-36的窄带无线接收器设备，其中抖动补偿模块通过按对应相位偏移的共轭来旋转每个资源元素来旋转每个资源元素。
38. 如实施例35-37的窄带无线接收器设备，其中减小的采样率小于符号间距离能够由整数数量的样本表示所按的最小采样率。
39. 如实施例35-38的窄带无线接收器设备，其中减小的采样率小于每秒1.92百万个样本。
40. 如实施例35-39的窄带无线接收器设备，其中相位旋转的资源元素对应于邻居小区，该窄带无线接收器进一步包括配置成使用相位旋转的资源元素来检测邻居小区的检测模块（332）。
41. 如实施例35-40的窄带无线接收器设备，其中相位旋转的资源元素对应于邻居小区，该窄带无线接收器进一步包括配置成使用相位旋转的资源元素跟踪邻居小区的定时改变的跟踪模块（334）。
42. 如实施例35-41的窄带无线接收器设备，其中OFDM符号包括从服务小区所接收的第一OFDM符号，并且其中相位旋转的资源元素对应于服务小区，该窄带无线接收器进一步包括配置成使用相位旋转的资源元素生成对于服务小区的信道估计的信道估计模块（330）。
43. 如实施例42的窄带无线接收器设备：
其中抖动补偿模块进一步配置成：
确定与第二OFDM符号的第二符号号码对应的第二样本偏移；
将第二OFDM符号的样本变换成多个频率域第二资源元素；
使用第二样本偏移确定对于第二资源元素中的每个第二资源元素的第二相位偏移；以及
通过使用对应第二相位偏移来旋转每个第二资源元素以生成第二相位旋转的资源元素来减小符号间抖动；以及
窄带无线接收器进一步包括配置成使用第二相位旋转的资源元素检测一个或多个邻居小区的检测模块。
44. 如实施例42的窄带无线接收器设备：
其中抖动补偿模块进一步配置成：
确定与第二OFDM符号的第二符号号码对应的第二样本偏移；
将第二OFDM符号的样本变换成多个频率域第二资源元素；
使用第二样本偏移确定对于第二资源元素中的每个第二资源元素的第二相位偏移；以及
通过使用对应第二相位偏移来旋转每个第二资源元素以生成第二相位旋转的资源元素来减小符号间抖动；以及
该窄带无线接收器进一步包括配置成使用第二相位旋转的资源元素跟踪邻居小区定时的定时改变的跟踪模块。
45. 如实施例44的窄带无线接收器设备，进一步包括配置成使用第二相位旋转的资源元素检测邻居小区的检测模块。
46. 如实施例35-45所述的窄带无线接收器设备，其中无线电样本通过OFDM符号的等距采样产生。
47. 如实施例35-46的窄带无线接收器设备，其中该窄带无线接收器设备包括窄带物联网无线接收器设备。
48. 如实施例35-47的窄带无线接收器设备，其中该窄带无线接收器设备被包括在装置中。
49. 如实施例48的窄带无线接收器设备，其中所述装置包括以下中的一项：平板计算机、个人计算机、移动电话、机顶盒、传感器和摄像机。
当然，在不脱离实施例的实质特性的情况下，本文中呈现的解决方案可以采用不同于本文特定陈述的那些方式的其它方式来执行。所述实施例在所有方面均要被视为是说明性的而不是限制性的，并且在随附实施例的含义和等效范围的范围内的所有改变旨在被涵盖于其中。
Claims (28)
1.一种减小在处理所接收的信号中的多个正交频分复用（OFDM）符号中的每个OFDM符号时引起的符号间抖动的方法，所述方法并包括，对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号：
接收（152）通过以减小的采样率对OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本，其中所述减小的采样率引起在所述多个OFDM符号之间的符号间抖动；
确定（154）与所述OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，所述样本偏移表示在实际样本开始时间与希望的样本开始时间之间的差；
将所述OFDM符号的所述样本变换（156）成多个频率域资源元素；
使用所述样本偏移确定（158）对于所述资源元素中的每个资源元素的相位偏移；以及
通过使用对应相位偏移来旋转（160）每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小所述符号间抖动。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定所述相位偏移包括使用所述样本偏移和所述对应资源元素的频率来确定对于所述资源元素中的每个资源元素的所述相位偏移。
3.如权利要求1-2所述的方法，其中旋转每个资源元素包括按所述对应相位偏移的共轭来旋转每个资源元素。
4.如权利要求1-3所述的方法，其中所述减小的采样率小于符号间距离能够由整数数量的样本表示的最小采样率。
5.如权利要求1-4所述的方法，其中所述减小的采样率小于每秒1.92百万个样本。
6.如权利要求1-5所述的方法，其中所述相位旋转的资源元素对应于邻居小区，所述方法进一步包括使用所述相位旋转的资源元素检测所述邻居小区。
7.如权利要求1-6所述的方法，其中所述相位旋转的资源元素对应于邻居小区，所述方法进一步包括使用所述相位旋转的资源元素跟踪所述邻居小区的定时改变。
8.如权利要求1-5所述的方法，其中所述OFDM符号包括从服务小区所接收的第一OFDM符号，并且其中所述相位旋转的资源元素对应于所述服务小区，所述方法进一步包括使用所述相位旋转的资源元素生成对于所述服务小区的信道估计。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
确定与第二OFDM符号的第二符号号码对应的第二样本偏移；
将所述第二OFDM符号的样本变换成多个频率域第二资源元素；
使用所述第二样本偏移确定对于所述第二资源元素中的每个第二资源元素的第二相位偏移；
通过使用对应第二相位偏移来旋转每个第二资源元素以生成第二相位旋转的资源元素来减小所述符号间抖动；
使用所述第二相位旋转的资源元素检测一个或多个邻居小区。
10.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
确定与第二OFDM符号的第二符号号码对应的第二样本偏移；
将所述第二OFDM符号的样本变换成多个频率域第二资源元素；
使用所述第二样本偏移确定对于所述第二资源元素中的每个第二资源元素的第二相位偏移；
通过使用对应第二相位偏移来旋转每个第二资源元素以生成第二相位旋转的资源元素来减小所述符号间抖动；
使用所述第二相位旋转的资源元素跟踪邻居小区定时的定时改变。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括使用所述第二相位旋转的资源元素检测所述邻居小区。
12.如权利要求1-10所述的方法，其中所述无线电样本通过所述OFDM符号的等距采样产生。
13.一种窄带无线接收器（220），配置成减小在处理所接收的信号中的多个正交频分复用（OFDM）符号时引起的符号间抖动，所述窄带无线接收器包括：
接收器接口电路（222），所述接收器接口电路配置成：对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号，接收由以减小的采样率对OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本，其中所述减小的采样率引起在所述OFDM符号之间的符号间抖动；
频率变换电路（224），所述频率变换电路配置成：对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号，将所述OFDM符号的所述样本变换成多个频率域资源元素；以及
抖动补偿电路（226），所述抖动补偿电路配置成：对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号：
确定与所述OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，所述样本偏移表示在实际样本开始时间与希望的样本开始时间之间的差；
使用所述样本偏移确定对于所述资源元素中的每个资源元素的相位偏移；以及
通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小所述符号间抖动。
14.如权利要求13所述的窄带无线接收器，其中所述抖动补偿电路通过使用所述样本偏移和对应资源元素的频率来确定对于所述资源元素的每个资源元素的所述相位偏移来确定所述相位偏移。
15.如权利要求13-14所述的窄带无线接收器，其中所述抖动补偿电路通过按所述对应相位偏移的共轭旋转每个资源元素来旋转每个资源元素。
16.如权利要求13-15所述的窄带无线接收器，其中所述减小的采样率小于符号间距离能够由整数数量的样本表示的最小采样率。
17.如权利要求13-16所述的窄带无线接收器，其中所述减小的采样率小于每秒1.92百万个样本。
18.如权利要求13-17所述的窄带无线接收器，其中所述相位旋转的资源元素对应于邻居小区，所述窄带无线接收器进一步包括配置成使用所述相位旋转的资源元素检测所述邻居小区的检测电路（232）。
19.如权利要求13-18所述的窄带无线接收器，其中所述相位旋转的资源元素对应于邻居小区，所述窄带无线接收器进一步包括配置成使用所述相位旋转的资源元素跟踪所述邻居小区的定时改变的跟踪电路（234）。
20.如权利要求13-17所述的窄带无线接收器，其中所述OFDM符号包括从服务小区所接收的第一OFDM符号，并且其中所述相位旋转的资源元素对应于所述服务小区，所述窄带无线接收器进一步包括配置成使用所述相位旋转的资源元素生成对于所述服务小区的信道估计的信道估计电路（230）。
21.如权利要求20所述的窄带无线接收器：
其中所述抖动补偿电路进一步配置成：
确定与第二OFDM符号的第二符号号码对应的第二样本偏移；
将所述第二OFDM符号的样本变换成多个频率域第二资源元素；
使用所述第二样本偏移确定对于所述第二资源元素中的每个第二资源元素的第二相位偏移；以及
通过使用对应第二相位偏移来旋转每个第二资源元素以生成第二相位旋转的资源元素来减小所述符号间抖动；以及
所述窄带无线接收器进一步包括配置成使用所述第二相位旋转的资源元素检测一个或多个邻居小区的检测电路。
22.如权利要求20所述的窄带无线接收器：
其中所述抖动补偿电路进一步配置成：
确定与第二OFDM符号的第二符号号码对应的第二样本偏移；
将所述第二OFDM符号的样本变换成多个频率域第二资源元素；
使用所述第二样本偏移确定对于所述第二资源元素中的每个第二资源元素的第二相位偏移；以及
通过使用对应第二相位偏移来旋转每个第二资源元素以生成第二相位旋转的资源元素来减小所述符号间抖动；以及
所述窄带无线接收器进一步包括配置成使用所述第二相位旋转的资源元素跟踪邻居小区定时的定时改变的跟踪电路。
23.如权利要求22所述的窄带无线接收器，进一步包括配置成使用所述第二相位旋转的资源元素检测所述邻居小区的检测电路。
24.如权利要求13-23所述的窄带无线接收器，其中所述无线电样本通过所述OFDM符号的等距采样产生。
25.如权利要求13-24所述的窄带无线接收器，其中所述窄带无线接收器包括窄带物联网无线接收器。
26.如权利要求13-25所述的窄带无线接收器，其中所述窄带无线接收器被包括在装置中。
27.如权利要求26所述的窄带无线接收器，其中所述装置包括以下中的一项：平板计算机、个人计算机、移动电话、机顶盒、传感器和摄像机。
28.一种存储在非暂态计算机可读介质中的计算机程序产品，所述计算机程序产品用于控制抖动补偿电路（226）减小在处理由以减小的采样率对所接收的无线电信号中的多个正交频分复用（OFDM）符号的每个OFDM符号进行采样所产生的多个无线电样本时引起的符号间抖动，其中所述减小的采样率引起在所述OFDM符号之间的符号间抖动，所述计算机程序产品包括软件指令，所述软件指令当在所述抖动补偿电路上运行时促使所述抖动补偿电路对于所述多个OFDM符号的每个OFDM符号：
接收从OFDM符号的所述无线电样本的频率变换得出的多个频率域资源元素；
确定与所述OFDM符号的符号号码对应的样本偏移，所述样本偏移表示在实际样本开始时间与希望的样本开始时间之间的差；
使用所述样本偏移确定对于所述资源元素中的每个资源元素的相位偏移；以及
通过使用对应相位偏移来旋转每个资源元素以生成相位旋转的资源元素来减小所述符号间抖动。
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