專利名稱：用于定時(shí)提前回路的延遲估計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例大體上涉及無線通信系統(tǒng)、方法、設(shè)備和計(jì)算 機(jī)程序，更具體而言，涉及使發(fā)射機(jī)與接收機(jī)時(shí)間同步的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在本說明書和/或附圖中可能出現(xiàn)的各種縮寫被如下定義
3GPP第三代合作伙伴計(jì)劃
EDGE增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率全球演進(jìn)
GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)
GERANGSM/EDGE無線電接入網(wǎng)絡(luò)
GPRS通用分組無線電服務(wù)
(E)GPRS增強(qiáng)型 GPRS
UTRAN通用地面無線電接入網(wǎng)
UE用戶設(shè)備
MS移動(dòng)站
EUTRAN演進(jìn) UTRAN (也稱為 LTE)
LTE長期演進(jìn)
OFDMA正交頻分多址 SC-FDMA單載波頻分多址
UL DL
RACH
LSE
BLER
SNR
BPSK
QPSK
QAM
VoIP
上行鏈路 下行鏈路 隨機(jī)接入信道
最小二乘方誤差(least square error)
誤塊率(block error rate)
信噪比
二進(jìn)制相移鍵控 正交移相鍵控 正交調(diào)幅 IP語音電話
在蜂窩式通信系統(tǒng)中，與所使用的多址接入方法或調(diào)制方法無關(guān)，需要在網(wǎng)絡(luò)接 入節(jié)點(diǎn)(例如，基站或Node B (節(jié)點(diǎn)B)或在LTE中為eNB)與移動(dòng)設(shè)備(例如，MS或UE)之 間存在定時(shí)提前回路(timing advance loop)。例如，對于GSM/EDGE系統(tǒng)、OFDMA系統(tǒng)、以 及對于諸如LTE系統(tǒng)之類的SC-FDMA系統(tǒng)，定義了定時(shí)提前回路。定時(shí)提前回路的目的是 在一定的時(shí)間分辨率內(nèi)在網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)UL信號(hào)(來自移動(dòng)設(shè)備的傳輸)的對準(zhǔn)。通 過使UL信號(hào)時(shí)間對準(zhǔn)，可以稍微地放松網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)接收機(jī)設(shè)計(jì)，而在某些多址接入方案 中，諸如在OFDMA中，可以更容易地保持來自多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的UL傳輸之間的信號(hào)正交性。
可以如下概述用于初始同步的一般過程1.移動(dòng)設(shè)備同步到基站DL傳輸以實(shí)現(xiàn)定時(shí)同步的粗略估計(jì)。在該估計(jì)中不包括 信號(hào)傳播延遲的影響。2.移動(dòng)設(shè)備發(fā)送消息(例如，RACH消息)，基站檢測該消息并由此估計(jì)定時(shí)。3.基站向移動(dòng)設(shè)備發(fā)送信號(hào)以調(diào)整其定時(shí)，以使得在基站接收機(jī)處使后續(xù)傳輸對 準(zhǔn)。4.移動(dòng)設(shè)備相應(yīng)地調(diào)整傳輸定時(shí)。在執(zhí)行初始同步過程之后，移動(dòng)設(shè)備傳輸?shù)亩〞r(shí)可能由于傳播延遲的變化而變 化。移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)和移動(dòng)設(shè)備與基站的振蕩器之間的頻率誤差的存在會(huì)產(chǎn)生相同的結(jié) 果。定時(shí)提前回路針對傳播延遲的這些變化進(jìn)行調(diào)整。該過程如下1.基站借助于延遲估計(jì)方法來估計(jì)延遲的變化。2.基站向移動(dòng)設(shè)備發(fā)送信號(hào)以調(diào)整移動(dòng)設(shè)備的傳輸定時(shí)以補(bǔ)償傳播延遲的估計(jì)變化。3.移動(dòng)設(shè)備對傳輸定時(shí)進(jìn)行所請求的調(diào)整。在傳統(tǒng)方法中，基站測量來自比在沒有延遲估計(jì)的情況下將需要的更長的時(shí)間窗 的信道脈沖響應(yīng)。完成這一項(xiàng)是為了獲得關(guān)于由移動(dòng)設(shè)備發(fā)送的信號(hào)的預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間之前 和之后的脈沖響應(yīng)的信息。還已針對一段時(shí)間的突發(fā)對來自預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間之前、到達(dá)時(shí)和 之后的脈沖響應(yīng)能量求平均。該判定隨后向移動(dòng)設(shè)備發(fā)送信號(hào)以基于最大脈沖響應(yīng)能量使 已經(jīng)執(zhí)行的其定時(shí)延遲或提前。傳統(tǒng)時(shí)間對準(zhǔn)技術(shù)不是最佳的，并且需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的非限制性、示例性實(shí)施例，克服了前述及其它問題，并實(shí)現(xiàn)其它優(yōu)
點(diǎn)ο依照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第一方面，一種方法包括使用至少兩個(gè)估計(jì)器 (estimator)來測量接收到的信號(hào)事件的信道脈沖響應(yīng)；獲得用于每個(gè)所測量的信道脈沖 響應(yīng)的信道估計(jì)；在多個(gè)接收到的信號(hào)事件內(nèi)對所獲得的信道估計(jì)求平均并在由殘留信號(hào) 功率所指示的方向上確定定時(shí)調(diào)整。依照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第二方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存 儲(chǔ)程序指令，該程序指令的執(zhí)行導(dǎo)致操作，所述操作包括使用至少兩個(gè)估計(jì)器來測量接收 到的信號(hào)事件的信道脈沖響應(yīng)；計(jì)算用于每個(gè)所測量的信道脈沖響應(yīng)的信道估計(jì)；在多個(gè) 接收到的信號(hào)事件內(nèi)對所計(jì)算的信道估計(jì)求平均并在由殘留信號(hào)功率所指示的方向上確 定定時(shí)調(diào)整。依照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的另一方面，提供了一種設(shè)備，其包括射頻接收機(jī)和 包括至少兩個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器以及計(jì)算單元的定時(shí)調(diào)整單元，所述至少兩個(gè)信道脈 沖響應(yīng)估計(jì)器包括準(zhǔn)時(shí)(on-time)估計(jì)器以及早估計(jì)器(early estimator)和遲估計(jì)器 (late estimator)中的至少一個(gè)。該計(jì)算單元可配置為獲得用于每個(gè)所測量的信道脈沖響 應(yīng)的信道估計(jì)并在多個(gè)接收到的信號(hào)事件內(nèi)對所獲得的信道估計(jì)求平均以依照殘留信號(hào) 功率來確定定時(shí)調(diào)整。
依照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的另一方面，提供了一種設(shè)備，其包括用于從移動(dòng)通 信單元接受射頻信號(hào)的裝置和用于提供定時(shí)提前回路的一部分的裝置，其包括用于估計(jì)信 道脈沖響應(yīng)的至少第一和第二裝置，所述信道脈沖響應(yīng)包括準(zhǔn)時(shí)響應(yīng)以及早和遲響應(yīng)中的 至少一個(gè)。提供裝置還包括用于獲得用于每個(gè)所測量的信道脈沖響應(yīng)的信道估計(jì)的裝置、 用于在預(yù)定固定數(shù)目的幀/子幀內(nèi)或在動(dòng)態(tài)確定的數(shù)目的幀/子幀內(nèi)對所獲得的信道估計(jì) 求平均的裝置、以及用于依照殘留信號(hào)功率來確定定時(shí)調(diào)整的裝置。


當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀時(shí)，在以下詳細(xì)說明中，本發(fā)明的示例性實(shí)施例的前述及其它 方面會(huì)更加明顯，在附圖中圖1是圖表，其繪制對于多個(gè)調(diào)制類型而言BLER與SNR(任意單位)的關(guān)系并描 繪與39樣本信道估計(jì)器相對比地使用47樣本信道估計(jì)器的情況下的增益損失。圖2圖示了原始情況下的殘留信號(hào)功率(在這種情況下通過使用噪聲方差(noise variance) Pn來測量)，其中，最大值處于偏移(offset) 0 (選擇準(zhǔn)時(shí)估計(jì)器)。圖3圖示了最大值通常處于偏移8，其中，遲估計(jì)器是有效的，并且其中，延遲補(bǔ)償 的和將總延遲補(bǔ)償引導(dǎo)到正確方向。圖4圖示了在遲估計(jì)器的情況下彼此進(jìn)行延遲和偏移補(bǔ)償，導(dǎo)致所有最強(qiáng)抽頭 (tap)與遲估計(jì)器相關(guān)聯(lián)，這非常清楚地指示應(yīng)沿著哪個(gè)方向在網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的接收機(jī)中 校正延遲。圖5 8是描繪模擬的結(jié)果的圖表，其中，圖5圖示了傳統(tǒng)47樣本長的估計(jì)(采 取 16QAM、比率 2/3、TU 5MHz 信道、30km/h)；圖6示出依照本發(fā)明的實(shí)施例的三個(gè)估計(jì)器系統(tǒng)的使用，在與圖5中的傳統(tǒng)方法 相同的條件下應(yīng)用；圖7針對不同的調(diào)制格式將傳統(tǒng)單估計(jì)方法與依照本發(fā)明的實(shí)施例的多估計(jì)方 法進(jìn)行對比；以及圖8圖示了在SNR增大時(shí)丟失的估計(jì)抽頭的恢復(fù)。圖9是適合于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)備的框圖。圖10是圖示用圖9中所示的數(shù)據(jù)處理器來執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序指令的方法和結(jié)果的 邏輯流程圖。
具體實(shí)施例方式雖然上所討論的傳統(tǒng)方法一般在復(fù)雜性方面相對較低，但存在與此相關(guān)的某些性 能問題。例如，如果相對于所估計(jì)的信道抽頭的總數(shù)而言，要估計(jì)的附加信道脈沖響應(yīng)抽 頭的數(shù)目是相當(dāng)大的，則性能損失是顯著的。作為非限制性示例，在LTE模擬中已檢測到 0. 3dB或以上的損失。作為示例，圖1繪制對于多個(gè)調(diào)制類型而言BLER與SNR的關(guān)系并描繪與39樣本 信道估計(jì)器相對比地使用47樣本信道估計(jì)器的情況下的增益損失。另外，存在與使用信道脈沖響應(yīng)能量作為判定標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的某些問題。在具有大 能量的某些信道抽頭不在測量窗口內(nèi)的那些情況下，基于LSE的估計(jì)器開始將噪聲放大。這引起脈沖響應(yīng)噪聲水平的大幅度增加，導(dǎo)致能量測量被誤導(dǎo)(大的能量源于噪聲水平增 加)。首先參考圖9，圖9用于圖示適合于在實(shí)施本發(fā)明的示例性實(shí)施例時(shí)使用的各種 電子設(shè)備的簡化框圖。在圖9中，無線網(wǎng)絡(luò)1適合于經(jīng)由BS 12與MS 10的通信。網(wǎng)絡(luò)1可 以包括可以提供到網(wǎng)絡(luò)16的連接性的網(wǎng)絡(luò)控制元件(NCE) 14，所述網(wǎng)絡(luò)16例如是電信網(wǎng)絡(luò) 和/或因特網(wǎng)。MS 10包括數(shù)據(jù)處理器(DP) 10A、存儲(chǔ)程序(PROG) IOC的存儲(chǔ)器(MEM) 10B、以 及用于與BS 12的雙向無線通信的至少一個(gè)適當(dāng)射頻(RF)收發(fā)機(jī)10D，其還包括DP 12A、 存儲(chǔ)PROG 12C的MEM 12B、以及至少一個(gè)適當(dāng)?shù)腞F收發(fā)機(jī)12D。可以經(jīng)由數(shù)據(jù)路徑13將 BS 12耦合到還包括DP 14A和存儲(chǔ)相關(guān)聯(lián)PROG 14C的MEM14B的NCE 14。如下文將更詳 細(xì)討論的，可以至少將PROG 12C假設(shè)為包括程序指令，所述程序指令在被相關(guān)聯(lián)DP 12A執(zhí) 行時(shí)使得電子設(shè)備能夠依照本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行操作。MS 10可以包括編解碼器IOE和為其預(yù)定目的進(jìn)行操作所需的其它功能，諸如用 于進(jìn)行語音呼叫，其可以是VoIP呼叫。BS 12被示為包括與收發(fā)機(jī)12D的RF接收機(jī)部分 相關(guān)聯(lián)的信道估計(jì)器12E，具體而言是早(12E-a)、準(zhǔn)時(shí)(12E_b)和遲(12E-C)信道估計(jì)器。 這些信道估計(jì)器對經(jīng)采樣的接收(Rx)信號(hào)(例如，對源于對Rx信號(hào)執(zhí)行的模數(shù)轉(zhuǎn)換操作 的樣本)進(jìn)行操作。還示出了定時(shí)調(diào)整單元12F，其可以被視為包括收發(fā)機(jī)12D的RF接收 機(jī)部分的功能、估計(jì)器12E、以及DP 12A的功能的至少一部分。應(yīng)當(dāng)指出的是盡管下面在噪聲方差估計(jì)器的背景下討論估計(jì)器12E，這不是對本 發(fā)明的實(shí)施的限制，因?yàn)樵谄渌鼘?shí)施例中，作為兩個(gè)非限制性示例，估計(jì)器可以是SNR估計(jì) 器，或者其可以是誤比特概率(bit error probability, BEP)估計(jì)器。作為一個(gè)示例，BEP 估計(jì)技術(shù)的實(shí)施例可以在Pekka KyiiSti和Mikko Smly的美國專利號(hào)7，028, 232B2,Error Estimation Method and Apparatus 中找至丨J。一般而言，MS 10的各種實(shí)施例可以包括但不限于蜂窩式電話、具有無線通信能力 的個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、具有無線通信能力的便攜式計(jì)算機(jī)、具有無線通信能力的諸如數(shù)字 相機(jī)之類的圖像捕捉設(shè)備、具有無線通信能力的游戲設(shè)備、具有無線通信能力的音樂存儲(chǔ) 和播放工具、允許無線因特網(wǎng)訪問和瀏覽的因特網(wǎng)工具，以及結(jié)合了此類功能的組合的便 攜式單元或終端?？梢杂媚鼙籅S 12的DP 12A執(zhí)行的計(jì)算機(jī)軟件、或用硬件、或用軟件和硬件的組 合來實(shí)施本發(fā)明的示例性實(shí)施例。MEM 10B、12B和14B可以是適合于本地技術(shù)環(huán)境的任何類型且可以使用任何適當(dāng) 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，諸如基于半導(dǎo)體的存儲(chǔ)設(shè)備、閃速存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)設(shè)備和系統(tǒng)、光 學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備和系統(tǒng)、固定存儲(chǔ)器和可移動(dòng)存儲(chǔ)器。DP 10A、12A和14A可以是適合于本地技 術(shù)環(huán)境的任何類型，并且作為非限制性示例可以包括通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、微處理器、 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和基于多核處理器架構(gòu)的處理器中的一個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明的示例性實(shí)施例至少部分地涉及以以下各項(xiàng)為特征的方法(還對圖10進(jìn) 行參考)10A.第一步驟使用圖9所示的早、準(zhǔn)時(shí)和遲估計(jì)器12E中的至少兩個(gè)和可能的全 部三個(gè)來測量信道脈沖響應(yīng)。所有估計(jì)包括相同或不同數(shù)目的信道脈沖響應(yīng)抽頭，并且只 有準(zhǔn)時(shí)估計(jì)被用于檢測。因此，準(zhǔn)時(shí)估計(jì)不被來自早和遲估計(jì)的附加估計(jì)噪聲所破壞，并且不招致靈敏度損失。10B.下一步驟使用由早、準(zhǔn)時(shí)和遲估計(jì)器12E中的至少兩個(gè)所測量的不同脈沖響 應(yīng)來計(jì)算至少兩個(gè)、或可能三個(gè)(根據(jù)在步驟IOA中使用了多少估計(jì)器)不同的信道估計(jì) (諸如噪聲方差估計(jì))。10C.另一步驟針對一段時(shí)間的突發(fā)對不同的信道估計(jì)求平均。10D.另一步驟使用殘留信號(hào)的功率作為用于判定應(yīng)沿著哪個(gè)方向來調(diào)整定時(shí)的 標(biāo)準(zhǔn)。作為非限制性示例，這可以通過使用噪聲方差估計(jì)或在另一個(gè)實(shí)施例中使用SNR估 計(jì)或在另一實(shí)施例中使用BEP估計(jì)作為用于殘留信號(hào)功率的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施。在前述方法中，塊IOA的步驟有效地測量時(shí)間軸上的兩個(gè)或更多位置(例如，早、 準(zhǔn)時(shí)和遲)處的信號(hào)的噪聲方差。在前述方法中，可以以各種方式來實(shí)現(xiàn)塊IOB的步驟。一般而言，計(jì)算噪聲方差可 以取決于BS收發(fā)機(jī)12D的接收機(jī)的實(shí)施方式。在一般意義上，獲得噪聲方差估計(jì)使用信 道脈沖響應(yīng)估計(jì)與平滑的(smoothed)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)之間的差，其中，平滑的信道脈沖 響應(yīng)估計(jì)源于對信號(hào)的某些部分進(jìn)行加重(emphasize)并對信號(hào)的其它部分進(jìn)行去加重 (de-emphasize)的函數(shù)。對于在頻域內(nèi)處理信號(hào)的特定接收機(jī)實(shí)施例而言，可以使用以下 等式noise_variance_estimate = mean (abs(channel—estimate—smoother氺channel—estimate))2其中，“mean”是算術(shù)平均，“abs”是絕對(absolute)，并且“smoother”是對信號(hào) 的某些部分進(jìn)行加重且對信號(hào)的其它部分進(jìn)行去加重(抑制)的濾波函數(shù)。此等式又被應(yīng) 用于由估計(jì)器12E所輸出的早、準(zhǔn)時(shí)和遲信道估計(jì)中的至少兩個(gè)。在圖9的實(shí)施例中，可以 由數(shù)據(jù)處理器12A來執(zhí)行此計(jì)算，或者其可以由專用硬件(例如，包括乘法器等的硬件單 元)、或由DP 12與專用硬件(和/或固件)的組合來執(zhí)行，其全部都可以是用于定時(shí)調(diào)整 單元12F的適當(dāng)實(shí)施例。應(yīng)注意的是示例性實(shí)施例不限于僅在頻域內(nèi)使用。在前述方法中，可以通過在一定數(shù)目的幀內(nèi)求平均來獲得定時(shí)判定以實(shí)現(xiàn)塊10C 的步驟。作為非限制性示例，可以使用200_iterations(例如，100個(gè)幀，其可以對應(yīng)于如在 例如LTE系統(tǒng)中的200個(gè)子幀)。然而，還可以使迭代(iteration)的數(shù)目是動(dòng)態(tài)的(變 量，與常量相反)，其可能在某些應(yīng)用中特別有用，諸如在VoIP應(yīng)用中?？梢詫D10所示的各種塊視為方法步驟、和/或源于計(jì)算機(jī)程序代碼的操作的操 作、和/或被構(gòu)造成執(zhí)行(一個(gè)或多個(gè))相關(guān)聯(lián)功能的多個(gè)耦合邏輯電路元件。圖2圖示了在最大值處于偏移0(即，選擇了準(zhǔn)時(shí)估計(jì)器12E_b)的情況下的(在 這種情況下通過使用噪聲方差Pn所測量的)殘留信號(hào)功率。在本圖中，Rx信號(hào)被延遲一 個(gè)樣本。圖3圖示了最大值典型地處于偏移值8，其中，遲估計(jì)器12E-C是有效的，并且其 中，延遲補(bǔ)償?shù)暮脱刂_的方向引導(dǎo)總延遲補(bǔ)償。在本圖中，Rx信號(hào)被延遲七個(gè)樣本。圖4圖示了在遲估計(jì)器12E-C的情況下彼此進(jìn)行延遲和偏移補(bǔ)償，導(dǎo)致所有最強(qiáng) 抽頭與遲估計(jì)器相關(guān)聯(lián)。因此，這可以清楚地指示在BS 12的接收機(jī)中應(yīng)沿著哪個(gè)方向校 正延遲。在本圖中，Rx信號(hào)被延遲八個(gè)樣本。
上述方法提供了用于執(zhí)行用于定時(shí)提前回路的延遲估計(jì)的可容易地實(shí)施的且在 算法上健壯的技術(shù)。根據(jù)所執(zhí)行的模擬，至少一些傳統(tǒng)系統(tǒng)即使具有5MHz帶寬也可能丟失最弱的抽 頭。本發(fā)明的示例性實(shí)施例以5MHz帶寬Rx信號(hào)正確地操作。另外，即使最弱的抽頭丟失，如 果SNR增大，也可以將其恢復(fù)，而傳統(tǒng)系統(tǒng)看起來一旦最弱的抽頭丟失，就不能將其恢復(fù)。如上所述，可以使用三個(gè)單獨(dú)的信道估計(jì)，或者可以使用少于三個(gè)信道估計(jì)。例 如，在一個(gè)實(shí)施例中，將準(zhǔn)時(shí)估計(jì)與早估計(jì)一起使用，隨后在另一時(shí)間將其與遲估計(jì)一起使 用。這可以被布置為使得大約50%的時(shí)間使用早估計(jì)，并在剩余的時(shí)間使用遲估計(jì)。這可 以甚至在360km/h的MS 10速度下輕易地實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該注意，360km/h的速度意味著傳播延遲 在500個(gè)子幀期間改變約一個(gè)樣本。一個(gè)可以是例如檢查傳播延遲之前的50或100個(gè)子 幀。因此，雖然可以使用兩個(gè)附加信道估計(jì)(早和遲)，但僅一個(gè)附加估計(jì)就足夠的，并且此 外，不需要不斷地進(jìn)行更新。為了避免進(jìn)行關(guān)于三個(gè)噪聲估計(jì)(早、準(zhǔn)時(shí)和遲)的“硬(hard)”判定，可以使 用質(zhì)心(質(zhì)量的中心)法。與使用硬判定方法(其中“最低噪聲方差獲勝”)相比，質(zhì)心法 通過記錄噪聲方差的質(zhì)心來計(jì)算“軟”判定的數(shù)目。這實(shí)現(xiàn)了不同的平均周期(averaging period)的組合，以便平均周期變成動(dòng)態(tài)的。作為示例，對50個(gè)子幀求平均是適當(dāng)?shù)??？梢?使用附加因數(shù)來控制動(dòng)態(tài)積分時(shí)間。該質(zhì)心法實(shí)現(xiàn)了傳播延遲的更快校正(特別是在用于 早、準(zhǔn)時(shí)和遲估計(jì)的噪聲方差值之間存在顯著差異的情況下)，并且使得將單獨(dú)測量結(jié)果結(jié) 合在一起成為可能。進(jìn)一步關(guān)于質(zhì)心法，這種方法源自對以下類比(analogy)的使用噪聲方差被視 為沿著無重量桿(weightless rod)定位(再次請注意，作為示例，噪聲方差可以替代地是 SNR或BEP估計(jì))。準(zhǔn)時(shí)估計(jì)器12E-b位于桿的中間，早估計(jì)器12E_a位于桿的一端且遲估 計(jì)器12E-C位于另一端。當(dāng)在每個(gè)求平均回合(round)中為桿定義估計(jì)器的中心點(diǎn)時(shí)，確定 估計(jì)器12E的數(shù)量和位置(轉(zhuǎn)矩(torque))。如果質(zhì)心的滑動(dòng)平均值(sliding average) 距桿的中間超過一定量的偏移，則校正定時(shí)提前，以使得質(zhì)量中心將被移回桿的中間。此質(zhì)心法的使用使得求平均回合的數(shù)目是動(dòng)態(tài)的，并從而避免由固定數(shù)目的求平 均回合的使用而引起的問題。如果所有求平均回合沿著相同方向移動(dòng)質(zhì)量中心的滑動(dòng)平均 值，則定時(shí)提前的校正將比在求平均回合的數(shù)目固定的情況下將發(fā)生時(shí)更快地發(fā)生。另外， 估計(jì)器12E之間的差越大，可以越快地校正定時(shí)提前。此外，依照本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使得系統(tǒng)能夠通過改變檢測器的寬度在SNR 充分地增大時(shí)再次對最弱抽頭進(jìn)行定位(即，通過改變早、準(zhǔn)時(shí)和遲估計(jì)器12E之間的距 離)。例如，假設(shè)距離通常被設(shè)置在_2和+2樣本(相對于準(zhǔn)時(shí)樣本而言)，并且該距離被 保持達(dá)四個(gè)平均周期，繼之以使用-20和+20樣本達(dá)一個(gè)平均周期，并且執(zhí)行此操作達(dá)五個(gè) 周期循環(huán)。然而，應(yīng)注意的是可能不是在所有的實(shí)施例中都需要改變檢測器寬度，因?yàn)橐寻l(fā) 現(xiàn)使用_2至+2樣本窗在SNR從相對低的值增大之后再次對最弱抽頭進(jìn)行定位?，F(xiàn)在參照圖5 8來討論某些模擬結(jié)果。對于本討論，假設(shè)模擬器生成用于定時(shí) 提前的-10至+10樣本鋸齒形曲線，并且定時(shí)提前每500個(gè)子幀改變一個(gè)樣本。在此解決 方案中，檢測器試圖跟蹤定時(shí)提前的變化。圖5、6和8所示的誤差+校正曲線應(yīng)為零(實(shí)際上，由于特定的模擬器操作，-ι是目標(biāo))，意味著所有生成的定時(shí)提前被消除。圖5圖示了傳統(tǒng)的47樣本長的估計(jì)(采取16QAM、比率2/3、TU 5MHz、30km/h)。 請注意，在圖5中，傳統(tǒng)方法導(dǎo)致系統(tǒng)仍離開正確位置約+10樣本。在所使用的TU信道中， 這意味著最弱抽頭在接收機(jī)之外，并且在16QAM的情況下導(dǎo)致顯著的增益損失。圖6示出依照本發(fā)明的實(shí)施例的在與圖5中的傳統(tǒng)方法相同的條件下應(yīng)用的三個(gè) 估計(jì)器系統(tǒng)的使用，并示出與圖5的傳統(tǒng)方法相比所實(shí)現(xiàn)的優(yōu)越的(superior)操作。在窄帶寬操作的情況下，依照本發(fā)明的改進(jìn)系統(tǒng)也可能丟失最弱抽頭，如果SNR 低的話，但是如果SNR增大，則能夠再次對最弱抽頭進(jìn)行定位。這是重要的特征，因?yàn)門U信 道中的最弱抽頭的丟失在BPSK (當(dāng)SNR低時(shí)，使用BPSK)的情況下僅意味著約0. 1 0. 3dB 的增益損失，但是當(dāng)使用16QAM時(shí)、即當(dāng)SNR高時(shí)，意味著更加顯著的增益損失。這可以在 圖7的圖表中清楚地看到，該圖表將用于BPSK、QPSK和16QAM調(diào)制方法的傳統(tǒng)47樣本長的 單估計(jì)與三估計(jì)方法(BPSK和QPSK)相對比。圖8圖示了在SNR增大(并假設(shè)約416kHz帶寬的TU信道)時(shí)找到丟失的(最 弱)抽頭的系統(tǒng)的操作。一般而言，可以在硬件或?qū)Ｓ秒娐贰④浖?、邏輯或其任何組合中實(shí)現(xiàn)各種示例性實(shí) 施例。例如，可以在硬件中實(shí)現(xiàn)某些方面，同時(shí)可以在可以由控制器、微處理器或其它計(jì)算 設(shè)備執(zhí)行的固件或軟件中實(shí)現(xiàn)其它方面，不過本發(fā)明不限于此。雖然可以將本發(fā)明的示例 性實(shí)施例的各種方面示為并描述為框圖、流程圖、或使用某些其它圖示，但應(yīng)理解的是可以 在作為非限制性示例的硬件、軟件、固件、專用電路或邏輯、通用硬件或控制器或其它計(jì)算 設(shè)備或其某些組合中實(shí)現(xiàn)本文所描述的這些塊、設(shè)備、系統(tǒng)、技術(shù)或方法。同樣地，應(yīng)認(rèn)識(shí)到可以在諸如集成電路芯片和模塊之類的各種組件中實(shí)施本發(fā)明 的示例性實(shí)施例的至少一些方面。集成電路的設(shè)計(jì)大體上是高度自動(dòng)化的過程。復(fù)雜且強(qiáng) 大的軟件工具可用于將邏輯級(jí)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)備好被制造在半導(dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體電路設(shè) 計(jì)。此類軟件工具可以使用沿用已久的設(shè)計(jì)規(guī)則以及預(yù)存設(shè)計(jì)模塊的庫來自動(dòng)地對導(dǎo)體布 線并將組件定位于半導(dǎo)體襯底上。一旦用于半導(dǎo)體電路的設(shè)計(jì)已完成，就可以將采用標(biāo)準(zhǔn) 化電子格式(例如Opus、⑶SII等)的設(shè)計(jì)結(jié)果發(fā)送到半導(dǎo)體制造機(jī)構(gòu)以便制造為一個(gè)或 多個(gè)集成電路器件。在結(jié)合附圖和隨附權(quán)利要求閱讀時(shí)，鑒于前述說明，各種修改和變更對于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員而言變得顯而易見。僅作為某些示例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以嘗試不同、類似或 等價(jià)計(jì)算和求平均技術(shù)、準(zhǔn)時(shí)估計(jì)器和早/遲估計(jì)器之間的樣本偏移、估計(jì)器的抽頭數(shù)目 等的使用。然而，本發(fā)明的講授內(nèi)容的所有此類和類似修改仍落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，雖然上文已在諸如E-UTRAN(UTRAN-LTE)系統(tǒng)之類的各種無線通信系統(tǒng)的 背景下描述了示例性實(shí)施例，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的示例性實(shí)施例不限于僅供這一種特定類 型的無線通信系統(tǒng)使用，并且他們可以有利地在除上文具體參考的那些之外的無線通信系 統(tǒng)中使用。應(yīng)注意的是術(shù)語“連接”、“耦合”或其任何變體意指兩個(gè)或更多元件之間的直接或 間接的任何連接或耦合，并且可以包含被“連接”或“耦合”在一起的兩個(gè)元件之間的一個(gè) 或多個(gè)中間元件的存在。元件之間的耦合或連接可以是物理的、邏輯的、或其組合。如本文 所采用的，可以將兩個(gè)元件視為通過使用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線、電纜和/或印刷電連接、以及通過使用電磁能而被“連接”或“耦合”在一起，作為多個(gè)非限制性和非排他性示例，所述電磁 能諸如具有在射頻區(qū)、微波區(qū)和光學(xué)(可見和不可見兩者)區(qū)中的波長的電磁能。
此外，可以有利地使用本發(fā)明的示例的某些特征而無需其它特征的相應(yīng)使用。同 樣地，應(yīng)將前述說明視為僅僅說明本發(fā)明的原理、講授內(nèi)容、示例和示例性實(shí)施例，且并不 對其進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括使用至少兩個(gè)估計(jì)器來測量接收到的信號(hào)事件的信道脈沖響應(yīng)；獲得用于每個(gè)所測量的信道脈沖響應(yīng)的信道估計(jì)；在多個(gè)接收到的信號(hào)事件內(nèi)對所獲得的信道估計(jì)求平均；以及在由殘留信號(hào)功率所指示的方向上確定定時(shí)調(diào)整。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，第一估計(jì)器是準(zhǔn)時(shí)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器，并且其中，第二 估計(jì)器是早信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器。
3.權(quán)利要求1的方法，其中，第一估計(jì)器是準(zhǔn)時(shí)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器，并且其中，第二 估計(jì)器是遲信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器。
4.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，獲得信道估計(jì)使用信道脈沖響應(yīng)估計(jì)與平滑的信 道脈沖響應(yīng)估計(jì)之間的差來獲得噪聲方差估計(jì)，其中，平滑的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)源于對信 號(hào)的某些部分進(jìn)行加重并對信號(hào)的其它部分進(jìn)行去加重的函數(shù)。
5.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，求平均在預(yù)定的固定數(shù)目的幀/子幀內(nèi)發(fā)生。
6.權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)的方法，其中，求平均在動(dòng)態(tài)確定的數(shù)目的幀/子幀內(nèi)發(fā)生。
7.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，所述至少兩個(gè)估計(jì)器在時(shí)間上相互偏移至少兩個(gè) 接收到的信號(hào)樣本時(shí)間。
8.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，求平均包括使用質(zhì)量中心技術(shù)。
9.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，所述估計(jì)器是多抽頭估計(jì)器。
10.任何前述權(quán)利要求的方法，其中，由使用殘留信號(hào)功率形成的信噪比來指示定時(shí)調(diào) 整的方向。
11.一種存儲(chǔ)程序指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序指令的執(zhí)行導(dǎo)致包括以下各 項(xiàng)的操作使用至少兩個(gè)估計(jì)器來測量接收到的信號(hào)事件的信道脈沖響應(yīng)；計(jì)算用于每個(gè)所測量的信道脈沖響應(yīng)的信道估計(jì)；在多個(gè)接收到的信號(hào)事件內(nèi)對所計(jì)算的信道估計(jì)求平均；以及在由殘留信號(hào)功率所指示的方向上確定定時(shí)調(diào)整。
12.權(quán)利要求11的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，第一估計(jì)器是準(zhǔn)時(shí)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器，并 且其中，第二估計(jì)器是早信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器和遲信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器中的至少一個(gè)。
13.權(quán)利要求11或12的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，計(jì)算信道估計(jì)使用信道脈沖響應(yīng)估計(jì) 與平滑的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)之間的差來計(jì)算噪聲方差估計(jì)，其中，平滑的信道脈沖響應(yīng)估 計(jì)源于對信號(hào)的某些部分進(jìn)行加重并對信號(hào)的其它部分進(jìn)行去加重的函數(shù)。
14.權(quán)利要求11 13中的任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，求平均在預(yù)定的固定數(shù)目 的幀/子幀內(nèi)發(fā)生。
15.權(quán)利要求11 13中的任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，求平均在動(dòng)態(tài)確定的數(shù)目 的幀/子幀內(nèi)發(fā)生。
16.權(quán)利要求11 15中的任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述至少兩個(gè)估計(jì)器在時(shí) 間上相互偏移至少兩個(gè)接收到的信號(hào)樣本時(shí)間。
17.權(quán)利要求11 16中的任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，求平均包括使用質(zhì)量中心技術(shù)。
18.權(quán)利要求11 17中的任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述估計(jì)器是多抽頭估計(jì)器。
19.權(quán)利要求11 18中的任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，由使用殘留信號(hào)功率形成 的信噪比來指示定時(shí)調(diào)整的方向。
20.一種設(shè)備，包括射頻接收機(jī)；以及定時(shí)調(diào)整單元，該定時(shí)調(diào)整單元包括包含準(zhǔn)時(shí)估計(jì)器以及早估計(jì)器和遲估計(jì)器中的至 少一個(gè)的至少兩個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器，所述定時(shí)調(diào)整單元還包括可配置為獲得用于每個(gè) 所測量的信道脈沖響應(yīng)的信道估計(jì)并在多個(gè)接收到的信號(hào)事件內(nèi)對所獲得的信道估計(jì)求 平均以依照殘留信號(hào)功率來確定定時(shí)調(diào)整的計(jì)算單元。
21.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，所述計(jì)算單元使用信道脈沖響應(yīng)估計(jì)與平滑的信道脈 沖響應(yīng)估計(jì)之間的差來獲得噪聲方差估計(jì)，其中，平滑的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)源于對信號(hào)的 某些部分進(jìn)行加重并對信號(hào)的其它部分進(jìn)行去加重的函數(shù)。
22.權(quán)利要求20或21的設(shè)備，其中，所述計(jì)算單元在預(yù)定的固定數(shù)目的幀/子幀內(nèi)求 平均，或者在動(dòng)態(tài)確定的數(shù)目的幀/子幀內(nèi)求平均。
23.權(quán)利要求20 22中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器在 時(shí)間上相互偏移至少兩個(gè)接收到的信號(hào)樣本時(shí)間。
24.權(quán)利要求20 23中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其中，由使用殘留信號(hào)功率形成的信噪比來 指示定時(shí)調(diào)整的方向。
25.權(quán)利要求20 24中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其包含在無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)中。
26.一種設(shè)備，包括用于從移動(dòng)通信單元接收射頻信號(hào)的裝置；以及用于提供定時(shí)提前回路的一部分的裝置，包括用于估計(jì)包括準(zhǔn)時(shí)響應(yīng)以及早和遲響應(yīng) 中的至少一個(gè)的信道脈沖響應(yīng)的至少第一和第二裝置，所述提供裝置還包括用于獲得用 于每個(gè)所測量的信道脈沖響應(yīng)的信道估計(jì)的裝置、用于在預(yù)定的固定數(shù)目的幀/子幀內(nèi)或 在動(dòng)態(tài)確定的數(shù)目的幀/子幀內(nèi)對所獲得的信道估計(jì)求平均的裝置、以及用于依照殘留信 號(hào)功率來確定定時(shí)調(diào)整的裝置，其中，由使用殘留信號(hào)功率形成的信噪比來指示定時(shí)調(diào)整 的方向。
27.權(quán)利要求26的設(shè)備，其中，所述獲得裝置使用信道脈沖響應(yīng)估計(jì)與平滑的信道脈 沖響應(yīng)估計(jì)之間的差來獲得噪聲方差估計(jì)，其中，平滑的信道脈沖響應(yīng)估計(jì)源于對信號(hào)的 某些部分進(jìn)行加重并對信號(hào)的其它部分進(jìn)行去加重的函數(shù)。
28.權(quán)利要求26或27的設(shè)備，其包含在無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)中。
全文摘要
一種設(shè)備包括射頻接收機(jī)和包含至少兩個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器的定時(shí)調(diào)整單元。所述至少兩個(gè)信道脈沖響應(yīng)估計(jì)器包括準(zhǔn)時(shí)估計(jì)器及早估計(jì)器和遲估計(jì)器中的至少一個(gè)。該設(shè)備還包括計(jì)算單元，所述計(jì)算單元可配置為獲得用于每個(gè)所測量的信道脈沖響應(yīng)的信道估計(jì)并在多個(gè)接收到的信號(hào)事件內(nèi)對所獲得的信道估計(jì)求平均以依照殘留信號(hào)功率來確定定時(shí)調(diào)整。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101999212SQ200980112701
公開日2011年3月30日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月11日
發(fā)明者J·P·卡賈萊南, M·韋尼卡, O·皮雷南 申請人:諾基亞公司;諾基亞西門子通信公司