[发明专利]正交频分复用系统中下行信道估计的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统的信道估计，尤其是涉及正交频分复用(OFDM)系统中的下行信道估计的方法和装置。

背景技术

OFDM技术作为具有传输高速率数据业务能力的频分复用技术，一方面，相对于传统的单载波技术而言，OFDM技术能够利用简单的均衡算法提供较高的频谱效率；另一方面，在采用OFDM的系统中，不需要像传统的频分多路复用(FDM)那样在相邻的载波之间分配较宽的保护带宽，就可以避免子载波之间的相互干扰，从而节省了带宽。

目前，OFDM技术已被广泛应用在现有的通信系统中，且该技术已经体现在无线局域网标准802.11a中，以及固定无线接入标准802.16a中。另外，在移动无线通信接入系统中，第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进规划(LTE)系统也已经引入OFDM技术作为下行标准，以构建具有更高频率效率的移动无线通信接入系统。

在OFDM系统中，为了便于终端进行信道估计，在每个子帧中均插入一定数量的参考信号(RS)。每个RS在时间方向上对应一个OFDM符号，在频率方向上对应一个子载波。对每个小区来说，参考信号为终端(UE)已知的确定信号，UE可以根据接收到的RS处的数据，估计出RS处对应的信道响应。普通数据子载波(即非RS处)的频域信道响应，需要通过对RS处的频域信道估计值的插值滤波来获得，下面对现有的插值滤波算法进行简单说明：

图1是使用OFDM技术的LTE系统中CRS(Common Reference Signal，或称为Cell-specific Reference Signal)分布的一个示意图，为简化起见，图中时间t方向只画出了一个子帧的长度(普通循环前缀(CP)时)，频域f方向只画出了12个子载波，且只表示了一个发送天线端口上的CRS分布情况。图1中阴影部分表示参考信号(RS)所在的位置，尽管实际情况中不同的小区参考信号在频域上会有不同的偏移量，对不同的发射天线端口会有不同的分布，但各参考信号之间的相对位置基本与图1中相似，都采用的是这种离散的参考信号分布方法。

另外，LTE系统中还有一种DRS(Dedicated Reference Signal，或称为UE-specific Reference Signal)，DRS的信道估计与CRS类似，为了描述简单起见，以下的描述中只以CRS为例。

设g_k，l为第l个OFDM符号上第k个子载波处的接收信号，其中0≤k＜N_sc，0≤l＜N_symb，N_sc为下行子载波总数，N_symb表示一个子帧内包含的OFDM符号数，普通CP时N_symb＝14，扩展型CP时N_symb＝12。假设当前子帧中RS所在的位置(k′，l′)的集合为Γ_RS。

参照图2所示，已知技术的LTE中信道估计主要分为以下两个步骤：

S11：采用最小二乘(LS)算法估计RS处的信道响应；

S12-S13：使用最小均方误差(MMSE)插值滤波得到数据子载波(非RS处)的信道响应。其中步骤S12为频率方向的插值滤波，步骤S13为时间方向的插值滤波。

LS估计只针对RS位置进行，即针对(k′，l′)∈Γ_RS进行。LS估计利用RS处的接收信号g_k′，l′及本地生成相应位置的参考信号r_k′，l′，得到RS处的信道频响计算方法如下：