CN104753833A - 一种定时估计方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种定时估计方法,包括:在每个无线帧,如果当前到达预设的开窗调整周期,则用户设备利用上一无线帧的定时偏差TA_Temp,对数据接收的起始时间进行调整;在所述调整结束后,将上一无线帧的定时偏差TA_Temp设置为0;所述用户设备判断当前无线帧是否为同步帧;当判断为非同步帧时,利用当前无线帧的导频信道估计进行定时估计,并利用所述定时估计的结果TA_pilot、预设的第一锁相环因子alpha1和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′;当判断为同步帧时,利用同步帧上的同步信号进行定时估计,并根据所述定时估计的结果TA_sync、预设的第二锁相环因子alpha2和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。本发明可以有效提高定时估计的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术,特别是涉及一种定时估计方法。
背景技术
一种无线通信***占用不连续的频谱带宽,如图1所示。每个频域为25kHz带宽的物理通道定义为一个频点,最多个频点。
该无线通信***不连续频点分为普通频点和同步频点,在普通频点中,每40个无线帧发送一次同步信号,用于保证用户设备(UE)在该普通频点上进行正常的载波同步和时间同步,发送同步信号的这种无线帧称为同步帧。同步帧的周期为1s,即每40个无线帧发送一次,放在无线帧号模40等于0的地方。在其他39个无线帧(非同步帧)中,主要进行上下行数据的传输。
普通频点的定时估计在同步帧上进行,即每40个无线帧进行一次定时估计,根据定时估计的结果调整接收窗的位置,用来降低基站和终端的定时偏差,提高***的性能。
上述每40个无线帧调整一次接收窗的位置,调整接收窗位置的过程为:当瞬时定时估计TA在[-3Ts,2Ts]之间时,按照5/8TA进行定时调整可以确保定时调整的准确度,而当瞬时突发定时较大时,定时跟踪比较缓慢,因此会影响定时估计的准确性。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种定时估计方法,该方法可以有效提高定时估计的准确性。
为了达到上述目的,本发明提出的技术方案为:
一种定时估计方法,包括:
在每个无线帧,如果当前到达预设的开窗调整周期,则用户设备利用上一无线帧的定时偏差TA_Temp,对数据接收的起始时间进行调整;在所述调整结束后,将上一无线帧的定时偏差TA_Temp设置为0;
所述用户设备判断当前无线帧是否为同步帧;
当判断为非同步帧时,利用当前无线帧的导频信道估计进行定时估计,并利用所述定时估计的结果TA_pilot、预设的第一锁相环因子alpha1和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′;
当判断为同步帧时,利用同步帧上的同步信号进行定时估计,并根据所述定时估计的结果TA_sync、预设的第二锁相环因子alpha2和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
综上所述,本发明提出的定时估计方法,在每个非同步无线帧利用导频资源进行信道估计,增加了用于定时估计的资源,缩短了定时偏差估计的周期,从而可以有效提高定时估计的准确性。
附图说明
图1一种无线通信***频谱示意图;
图2为本发明实施例一的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明的核心思想是:在每个非同步无线帧利用导频资源进行信道估计,这样可以增加用于定时估计的资源,从而缩短了定时偏差估计的周期,使定时跟踪的速度加快,这样,当瞬时突发定时较大时,定时跟踪比较快速,进而有效提高定时估计的准确性。
图2为本发明实施例一的流程示意图,如图2所示,该实施例主要包括:
步骤201、在每个无线帧,如果当前到达预设的开窗调整周期,则用户设备利用上一无线帧的定时偏差TA_Temp,对数据接收的起始时间进行调整;在所述调整结束后,将上一无线帧的定时偏差TA_Temp设置为0。
所述开窗调整周期为预设的参数,该周期通常包括若干无线帧,其具体取值可以根据***对定时性能的要求及仿真性能结果进行设置,在此不再赘述。这里,在每个无线帧中需要判断当前是不是到达开窗调整周期,如果是,则需要对用户设备的开窗位置进行调整,即利用上一无线帧的定时偏差TA_Temp对用户设备进行数据接收的起始时间进行调整,以避免定时偏差对传输的影响,具体的调整方法为本领域人员所掌握,在此不再赘述。
需要说明的是,本步骤中当进行完开窗位置的调整后,将不再存在定时偏差,因此,此时需要将当前记录的上一无线帧的定时偏差清零,以确保后续无线帧中进行定时偏差的准确估计。
步骤202、所述用户设备判断当前无线帧是否为同步帧。
本步骤中需要对同步帧进行区别,以便根据无线帧的类型分别进行定时估计。
步骤203、当判断为非同步帧时,利用当前无线帧的导频信道估计进行定时估计,并利用所述定时估计的结果TA_pilot、预设的第一锁相环因子alpha1和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
本步骤中,用于利用非同步帧的导频信道估计进行定时估计,如此可以增加用于定时估计的资源,进而可以缩短定时偏差估计的周期,使定时跟踪的速度加快,从而可以确保在瞬时突发定时较大时,实现快速定时跟踪,有效提高定时估计的准确性。
较佳地,当判断为非同步帧时,可以按照TA_Temp′=TA_Temp+alpha1·TA_pilot,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
本步骤中,所述第一锁相环因子alpha1的取值范围为[0,1],具体可由本领域技术人员根据实际需要设置合适取值。
较佳地,可以采用下述步骤利用当前无线帧的导频信道估计进行定时估计:
步骤x1、利用当前无线帧中处于前三个和最后三个导频位置的信道估计,确定频偏估计值
较佳地,可以采用下述方法计算所述
首先,按照 计算freqEsti_Pilot(i),其中,H(i)为导频位置i上的信道估计,i=1,2,3,i为导频位置编号,所述angle(·)为求相位角函数。
然后,计算得到所述
上述方法中,考虑到H(10+i)和H(i)对应于同一子载波,因此先按照来计算freqEsti_Pilot(i),然后据此进行计算如此,可以避免存在由于定时偏差带来的相位角的偏差。
步骤x2、利用所述按照对当前无线帧中前10个导频位置的每个信道估计分别进行频偏补偿,得到补偿之后的信道估计H'(l);其中, FreqIdx(1)=8;FreqIdx(2)=79;FreqIdx(3)=150;FreqIdx(4)=221;FreqIdx(5)=292;FreqIdx(6)=363;FreqIdx(7)=434;FreqIdx(8)=505;FreqIdx(9)=576;FreqIdx(9)=648;l为子载波编号。
步骤x3、按照Hp(sc)=H'(l),确定各子载波sc对应的信道估计Hp(sc);其中, vshift=mod(Ncell_ID,10),Ncell_ID为小区识别码。
这里,mod(a,b)为求模函数,即计算a模b的值。
步骤x4、利用所述Hp(sc),计算所述定时估计TA_pilot。
较佳地,本步骤可以采用下述方法实现:
步骤x41、计算 其中scIdx=1,2,3,4,5;conj(·)为共轭函数。
步骤x42、利用所述XcorrH1(scIdx),计算
步骤x43、利用所述XcorrH,计算所述angle(·)为求相位角函数。
步骤x44、利用所述计算得到所述TA_pilot。
步骤204、当判断为同步帧时,利用同步帧上的同步信号进行定时估计,并根据所述定时估计的结果TA_sync、预设的第二锁相环因子alpha2和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
较佳地,当判断为同步帧时,按照TA_Temp′=TA_Temp+alpha2·TA_sync,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
本步骤中,所述第二锁相环因子alpha2的取值范围为[0,1],具体可由本领域技术人员根据实际需要设置合适取值。
本步骤中,利用同步帧上的同步信号进行定时估计的具体方法与现有***相同,具体为:
a1、通过使用本地预存的时域同步信号PSC_time与时域接收信号Rx_PSC进行滑动相关,具体公式如下:
其中,Δ代表对接收数据滑动的样值点数,Δ=1,2,...17;K代表同步信号时域信号长度,K=448。
a2、按照[max_P,PSC_position]=max(P(Δ)),寻找相关峰最大的滑窗位置PSC_position。
a3、按照TA_sync=PSC_position-9,计算定时估计TA_sync。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种定时估计方法,其特征在于,包括:
在每个无线帧,如果当前到达预设的开窗调整周期,则用户设备利用上一无线帧的定时偏差TA_Temp,对数据接收的起始时间进行调整;在所述调整结束后,将上一无线帧的定时偏差TA_Temp设置为0;
所述用户设备判断当前无线帧是否为同步帧;
当判断为非同步帧时,利用当前无线帧的导频信道估计进行定时估计,并利用所述定时估计的结果TA_pilot、预设的第一锁相环因子alpha1和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′;
当判断为同步帧时,利用同步帧上的同步信号进行定时估计,并根据所述定时估计的结果TA_sync、预设的第二锁相环因子alpha2和上一无线帧的定时偏差TA_Temp,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用当前无线帧的导频信道估计进行定时估计包括:
x1、利用当前无线帧中处于前三个和最后三个导频位置的信道估计,确定频偏估计值
x2、利用所述按照对当前无线帧中前10个导频位置的每个信道估计分别进行频偏补偿,得到补偿之后的信道估计H'(l);其中, FreqIdx(1)=8;FreqIdx(2)=79;FreqIdx(3)=150;FreqIdx(4)=221;FreqIdx(5)=292;FreqIdx(6)=363;FreqIdx(7)=434;FreqIdx(8)=505;FreqIdx(9)=576;FreqIdx(9)=648;l为子载波编号;
x3、按照Hp(sc)=H'(l),确定各子载波sc对应的信道估计Hp(sc);其中, vshift=mod(Ncell_ID,10),Ncell_ID为小区识别码;
x4、利用所述Hp(sc),计算所述定时估计TA_pilot。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤x1包括:
按照 计算freqEsti_Pilot(i),其中,H(i)为导频位置i上的信道估计,i=1,2,3,i为导频位置编号,所述angle(·)为求相位角函数。
计算得到所述
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤x4包括:
计算 其中scIdx=1,2,3,4,5;conj(·)为共轭函数;
利用所述XcorrH1(scIdx),计算
利用所述XcorrH,计算所述angle(·)为求相位角函数;
利用所述计算得到所述TA_pilot。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当判断为非同步帧时,按照TA_Temp′=TA_Temp+alpha1·TA_pilot,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当判断为同步帧时,按照TA_Temp′=TA_Temp+alpha2·TA_sync,计算当前无线帧的定时偏差TA_Temp′。
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