JP6507260B2

JP6507260B2 - チャネル推定方法及び装置、記憶媒体

Info

Publication number: JP6507260B2
Application number: JP2017549401A
Authority: JP
Inventors: ウー，ハオ; リュウ，ユアン; ワン，カイ
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-08-25
Publication date: 2019-04-24
Anticipated expiration: 2035-08-25
Also published as: EP3273654A1; JP2018511246A; CN106034094A; WO2016150094A1; EP3273654A4

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特に直交周波数分割多重化システムのためのチャネル推定方法及び装置、記憶媒体に関する。

ロングタームエボリューションＬＴＥ（ＬＴＥ：ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：Ｔｈｅ３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）組織により制定されたユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ：ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｙｓｔｅｍ）技術標準のロングタームエボリューション結果である。直交周波数分割多重化システム（ＯＦＤＭ：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は、高いスペクトル利用効率及び良好な耐マルチパス性能を有する高速伝送技術として広く注目されている。ＭＳ（ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ）は、ＢＳ（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）がＭＳからＢＳまでのチャネル応答を知るように、ＢＳにパイロット信号を送信することができ、ＢＳはチャネル応答を用いて、ビームフォーミング、等化計算、チャネル測定などの操作を行うことができる。

一般的なチャネル推定方法には、主に、ＬＳ（ＬｅａｓｔＳｑｕａｒｅｓ）チャネル推定アルゴリズム、時間周波数領域変換のチャネル推定アルゴリズムなどがある。ＬＳチャネル推定アルゴリズムは簡単に実現できるが、推定精度が低く、特に信号対雑音比が低い場合にガウスノイズの影響を受けやすい。時間周波数領域変換のチャネル推定アルゴリズムは、周波数領域チャネル応答を時間領域へ変換してフィルタリングを行い、フィルタリングの完了の後、また周波数領域へ変換する。時間周波数領域変換のチャネル推定アルゴリズムは、周波数領域チャネル応答が時間領域へ変換される場合、周波数領域チャネル応答末尾ゼロ埋めの方法でチャネル推定の性能を向上させることができるが、末尾ゼロ埋めの方法は、高い信号対雑音比において性能が深刻に劣化される。

したがって、当業者にとっては、どのやって低い信号対雑音比及び高い信号対雑音比のいずれにおいても高い性能を備えるチャネル推定方法を提供するのかが、早急に解決すべきである技術的問題になっている。

本発明の実施例は、従来のチャネル推定方法が低い信号対雑音比又は高い信号対雑音比において性能が低い問題を解決するための、チャネル推定方法及び装置、記憶媒体を提供する。

本発明の実施例によれば、チャネル推定方法が提供され、一実施例では、前記方法は、パイロット信号を受信するステップと、パイロット信号の信号対雑音比に基づいて、パイロット位置における第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成するステップと、を含む。

上記の技術的案では、上記実施例におけるパイロット信号の信号対雑音比に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するステップは、パイロット信号の信号対雑音比を算出し、信号対雑音比を所定値と比較して比較結果を得て、比較結果に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果の拡張方法を特定し、特定した拡張方法に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するステップを含む。

上記の技術的案では、上記実施例における比較結果に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果の拡張方法を特定するステップは、信号対雑音比が所定値より小さい場合、末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張し、信号対雑音比が所定値より大きい場合、線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するステップを含む。

上記の技術的案では、上記実施例における第１のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、

上記の技術的案では、上記実施例は、第２のＬＳチャネル推定結果を取得した後、第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うステップをさらに含む。

本発明の実施例によれば、チャネル推定装置がさらに提供され、一実施例では、前記装置は、パイロット信号を受信するように構成される受信モジュールと、パイロット信号の信号対雑音比に基づいて、パイロット位置における第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成するように構成される処理モジュールと、を備える。

上記の技術的案では、上記実施例における処理モジュールは、パイロット信号の信号対雑音比を算出し、信号対雑音比を所定値と比較し、比較結果に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果の拡張方法を特定し、特定した拡張方法に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するようにさらに構成される。

上記の技術的案では、上記実施例における処理モジュールは、信号対雑音比が所定値より小さい場合、末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張し、信号対雑音比が所定値より大きい場合、線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するようにさらに構成される。

であり、
処理モジュールが末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
処理モジュールが線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、

上記の技術的案では、上記実施例は、第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うように構成されるノイズ低減モジュールをさらに備える。

本発明の実施例に提供されたチャネル推定方法及び装置、記憶媒体によれば、パイロット信号の信号対雑音比に基づいて、パイロット位置における第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成することで、異なる信号対雑音比に基づいて、従来のＬＳチャネル推定アルゴリズムに対して異なる拡張を実行できるように、従来のチャネル推定アルゴリズムに対する拡張を実現して、低い信号対雑音比及び高い信号対雑音比のいずれにおいても高い性能を備えることができ、従来のチャネル推定方法が低い信号対雑音比又は高い信号対雑音比において性能が低い問題が解決された。

本発明の実施例１に提供されたチャネル推定装置を示す図である。本発明の実施例２に提供されたチャネル推定方法のフローチャートである。本発明の実施例３に提供されたチャネル推定方法のフローチャートである。

以下、具体的な実施形態と添付の図面を併せて、本発明の実施例をさらに詳細に説明する。

実施例１
図１は、本発明の実施例１に提供されたチャネル推定装置を示す図である。図１から分かるように、本実施例では、本発明の実施例に提供されたチャネル推定装置１は、パイロット信号を受信するように構成される受信モジュール１１と、パイロット信号の信号対雑音比に基づいて、パイロット位置における第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成するように構成される処理モジュール１２と、を備える。

いくつかの実施例では、上記実施例における処理モジュール１２は、パイロット信号の信号対雑音比を算出し、信号対雑音比を所定値と比較し、比較結果に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果の拡張方法を特定し、特定した拡張方法に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するようにさらに構成される。

いくつかの実施例では、上記実施例における処理モジュール１２は、信号対雑音比が所定値より小さい場合、末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張し、信号対雑音比が所定値より大きい場合、線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するようにさらに構成される。

いくつかの実施例では、上記実施例における第１のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
処理モジュール１２が末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
処理モジュール１２が線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、

いくつかの実施例では、図１に示すように、上記実施例は、第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うように構成されるノイズ低減モジュール１３をさらに備える。

いくつかの実施例では、上記実施例におけるノイズ低減モジュール１３は、時間周波数領域変換アルゴリズムを利用して第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うようにさらに構成される。

実際の応用では、前記受信モジュール１１、前記処理モジュール１２及びノイズ低減モジュール１３は、いずれも中央処理ユニット（ＣＰＵ：ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ：ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）により実現されることができ、前記ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡは、いずれもチャネル推定装置１に内蔵されることができる。

実施例２
図２は、本発明の実施例２に提供されたチャネル推定方法を示す図である。図２から分かるように、本実施例では、本発明の実施例に提供されたチャネル推定方法は、下記のステップが含まれる。

Ｓ２０１：パイロット信号を受信する。

Ｓ２０２：パイロット信号の信号対雑音比に基づいて、パイロット位置における第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成する。

いくつかの実施例では、上記実施例におけるパイロット信号の信号対雑音比に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するステップは、パイロット信号の信号対雑音比を算出し、信号対雑音比を所定値と比較し、比較結果に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果の拡張方法を特定し、特定した拡張方法に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するステップを含む。

いくつかの実施例では、上記実施例における比較結果に基づいて第１のＬＳチャネル推定結果の拡張方法を特定するステップは、信号対雑音比が所定値より小さい場合、末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張し、信号対雑音比が所定値より大きい場合、線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張するステップを含む。

であり、

いくつかの実施例では、上記実施例は、第２のＬＳチャネル推定結果を取得した後、第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うステップをさらに含む。

いくつかの実施例では、上記実施例における第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うステップは、時間周波数領域変換アルゴリズムを利用して第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うステップを含む。

本発明の実施例によれば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体がさらに提供され、この記憶媒体は、上記図２に示すようなチャネル推定方法を実行するための命令セットを含む。

実施例３
図３は、本発明の実施例３に提供されたチャネル推定方法を示す図である。図３から分かるように、本実施例では、本発明の実施例に提供されたチャネル推定方法は、下記のステップが含まれる。

Ｓ３０１：基地局がパイロット信号を受信するとともに、それに基づいて信号対雑音比（ＳＩＮＲ）を算出する。

基地局は、フィルタリングされたパイロット信号エネルギー及びノイズエネルギーを利用してＳＩＮＲを算出できる。

Ｓ３０２：基地局がパイロット位置に対してＬＳチャネル推定を行って、第１のＬＳチャネル推定結果を得る。

Ｓ３０３：ＳＩＮＲに基づいて第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を得る。

具体的には、
推定して得られたＳＩＮＲが所定値ＳＩＮＲ_Thresholdより小さい場合、末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張し、拡張して得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
推定されたＳＩＮＲが所定値ＳＩＮＲ_Thresholdより大きい場合、線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張し、拡張して得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、

実際の応用では、所定値ＳＩＮＲ_Thresholdは、実際の需要に応じて特定でき、柔軟に設定できる。

Ｓ３０４：時間周波数領域変換方法によって、第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減を行う。

次の数式に従って時間領域ノイズ電力を算出し、

ノイズ低減処理は、具体的には、下記のように実行する。

以上から分かるように、本発明の実施によれば、少なくとも以下のような技術効果が奏される。

パイロット信号の信号対雑音比に基づいて、パイロット位置における第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成することで、異なる信号対雑音比に基づいて、従来のＬＳチャネル推定アルゴリズムに対して異なる拡張を実行できるように、従来のチャネル推定アルゴリズムに対する拡張を実現して、低い信号対雑音比及び高い信号対雑音比のいずれにおいても高い性能を備えることができ、従来のチャネル推定方法が低い信号対雑音比又は高い信号対雑音比において性能が低い問題が解決された。

当業者であれば、本発明の実施例が方法、システム、又はコンピュータプログラム製品として提供されてもよいことが理解されるべきである。したがって、本発明は、ハードウェアの実施例、ソフトウェアの実施例、又は、ソフトウェア及びハードウェアの態様を組み合わせた実施例の形態を採用できる。また、本発明は、コンピュータ使用可能なプログラムコードを含む１つ又は複数のコンピュータ使用可能な記憶媒体（磁気ディスクストレージ及び光ストレージなどが含まれるが、これらに限定されない）で実施するコンピュータプログラム製品の形態を採用できる。

本発明は、本発明の実施例に係る方法、機器（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照して説明されている。コンピュータプログラム命令によりフローチャート及び／又はブロック図における各フロー及び／又はブロック、及びフローチャート及び／又はブロック図におけるフロー及び／又はブロックの組み合わせを実現してもよいことが理解されるべきである。これらのコンピュータプログラム命令を汎用コンピュータ、専用コンピュータ、内蔵プロセッサー、又は、他のプログラマブルデータ処理機器のプロセッサーに提供して１つの機械を生成して、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理機器のプロセッサーによって実行される命令が、フローチャートの１つのフロー又は複数のフロー及び／又はブロック図の１つのブロック又は複数のブロックで指定された機能を実現するための装置を生成するようにさせることができる。

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能なメモリに記憶された命令が命令装置を含む製品を生成するように、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理機器が特定の方法で作動するようにガイドできるコンピュータ読み取り可能なメモリに記憶されてもよく、この命令装置は、フローチャートにおける１つのフロー又は複数のフロー及び／又はブロック図における１つのブロック又は複数のブロックで指定された機能を実現する。

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラマブル機器で一連の操作手順を実行して、コンピュータが実現する処理を生成するように、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理機器にロードされてもよく、これにより、コンピュータ又は他のプログラマブル機器で実行される命令が、フローチャートにおける１つのフロー又は複数のフロー及び／又はブロック図における１つのブロック又は複数のブロックで指定された機能を実現するための手順を提供する。

以上は、本発明の実施形態に過ぎず、なお、当業者にとっては、本発明の実施例の原理を逸脱することなく、いくつかの改良及び変更を行うことができ、これらの改良及び変更も本発明の実施例の保護範囲に入ると見なすべきである。

本発明の実施例によれば、パイロット信号の信号対雑音比に基づいて、パイロット位置における第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成することで、異なる信号対雑音比に基づいて、従来のＬＳチャネル推定アルゴリズムに対して異なる拡張を実行できるように、従来のチャネル推定アルゴリズムに対する拡張を実現して、低い信号対雑音比及び高い信号対雑音比のいずれにおいても高い性能を備えることができ、従来のチャネル推定方法が低い信号対雑音比又は高い信号対雑音比において性能が低い問題が解決された。

Claims

パイロット信号を受信するステップと、
前記パイロット信号の信号対雑音比を算出するステップと、
前記信号対雑音比を所定値と比較するステップと、
前記信号対雑音比が前記所定値より小さい場合、末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成するステップと、
前記信号対雑音比が前記所定値より大きい場合、線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成するステップと、を含む
チャネル推定方法。
前記第１のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、

請求項１に記載のチャネル推定方法。
前記第２のＬＳチャネル推定結果を取得した後、前記第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うステップをさらに含む
請求項１又は２に記載のチャネル推定方法。
パイロット信号を受信するように構成される受信モジュールと、
前記パイロット信号の信号対雑音比を算出し、前記信号対雑音比を所定値と比較し、前記信号対雑音比が前記所定値より小さい場合、末尾ゼロ埋めの方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成し、前記信号対雑音比が前記所定値より大きい場合、線形接続方法を利用して第１のＬＳチャネル推定結果を拡張して、第２のＬＳチャネル推定結果を生成するように構成される処理モジュールと、を備える
チャネル推定装置。
前記第１のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
前記処理モジュールが末尾ゼロ埋めの方法を利用して前記第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、
前記処理モジュールが線形接続方法を利用して前記第１のＬＳチャネル推定結果を拡張する場合、得られる第２のＬＳチャネル推定結果は、

であり、

請求項４に記載のチャネル推定装置。
前記チャネル推定装置は、前記第２のＬＳチャネル推定結果に対してノイズ低減処理を行うように構成されるノイズ低減モジュールをさらに備える
請求項４又は５に記載のチャネル推定装置。
コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、請求項１〜３のいずれか１項に記載のチャネル推定方法を実行するための命令セットを含む
記憶媒体。