一种联合信道估计方法及相关设备

技术领域

本申请实施例涉及数据处理领域，尤其涉及一种联合信道估计方法及相关设备。

背景技术

移动无线通信系统的性能很大程度上受到无线信道的影响，如阴影衰落和频率选择性衰落等，使得接入网设备和终端设备之间的传播路径非常复杂。无线信道并不像有线信道固定并可预见，而是具有很大的随机性。因此在移动无线通信系统的相干检测中就需要对信道进行估计，信道估计的精度将直接影响整个系统的性能。

在现有的新空口(new radio，NR)网络协议中，接入网设备和终端设备可以为信道配置一个前置导频和零或三个附加导频，也可以为信道配置两个前置导频，零或两个附加导频，该前置导频和附加导频用于进行信道估计。终端设备的移动速度越快，对导频的时域密度要求越高。现有的信道估计方案，通常是先根据每个导频信号进行信道估计，然后进行频偏估计和频偏相位补偿，最后进行物理上行共享信道数据符号信道估计。

现有的信道估计方案中，一方面只能根据已经配置的导频信号进行信道估计，当终端的移动速度加快，只能通过增加导频的方式来保证正常的信道估计质量，造成了网络资源浪费；另一方面，当配置的导频信号数量到达协议支持的最大值时，信道估计的性能就无法提升。

发明内容

本申请实施例提供了一种联合信道估计方法及相关设备，用于在不增加导频的情况下提升信道估计性能。

本申请实施例提供了一种联合信道估计方法，该方法用于在不增加导频的情况下提升信道估计性能，该方法包括：若接入网设备确定终端设备满足预设条件，接入网设备调整第一子帧slot和第二slot之间的幅度差异；接入网设备消除第一slot和第二slot的定时差异；接入网设备确定第一slot和第二slot对应的联合信道估计值。

该种可能的实现方式中，接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，并消除第一slot和第二slot的定时差异，从而确定第一slot和第二slot对应的联合信道估计值，一方面使得接入网设备可以在不附加导频的情况下依然可以进行信道估计；另一方面，在配置的导频数量达到协议上限时，接入网设备依然可以提升信道估计的性能。

在第一方面的一种可能的实现方式中，上述接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，包括：接入网设备获取终端设备第一slot的功率回退量和第二slot的功率回退量，第一slot和第二slot为相邻的slot；接入网设备将第一slot和第二slot的幅度差异值转化为幅度差异线性值，幅度差异值为第一slot的功率回退量和第二slot的功率回退量的差值；接入网设备将幅度差异线性值与第二slot的导频的信道估计值相乘。

该种可能的实现方式中，具体提供了一种相邻的第一slot和第二slot幅度拉齐的方法。

在第一方面的一种可能的实现方式中，上述接入网设备消除第一slot和第二slot的定时差异，包括：接入网设备确定定时调整估计值；接入网设备根据定时调整估计值对第一slot的定时进行调整。

该种可能的实现方式中，具体提供了接入网设备调整第一slot和第二slot之间的定时差异的方法，提升了本申请实施例的可实现性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，上述接入网设备确定终端设备满足预设条件包括：接入网设备确定第一slot和第二slot的用户调度资源块的位置相同，且接入网设备确定终端设备没有定时调整；或接入网设备确定第一slot和第二slot的用户调度资源块的位置相同。

该种可能的实现方式中，接入网设备可以确定可以进行联合信道估计的预设条件，因此用户可以相应地调节进行联合信道估计设备，使得本申请实施例可以灵活实现。

在第一方面的一种可能的实现方式中，上述接入网设备确定第一slot和第二slot对应的联合信道估计值，包括：接入网设备根据第一slot调整后的定时、幅度差异线性值和第一slot和第二slot的导频的信道估计值的乘积确定联合信道估计值。

本申请实施例中，接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，并消除第一slot和第二slot的定时差异，从而确定第一slot和第二slot对应的联合信道估计值，一方面使得接入网设备可以在不附加导频的情况下依然可以进行信道估计；另一方面，在配置的导频数量达到协议上限时，接入网设备依然可以提升信道估计的性能。

本申请第二方面提供一种接入网设备，该接入网设备具有实现上述第一方面或第一方面任意一种可能实现方式的方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，例如：确定模块。

本申请第三方面提供一种接入网设备，该接入网设备包括至少一个处理器、存储器、输入/输出(input/output，I/O)接口以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机执行指令，当计算机执行指令被处理器执行时，处理器执行如上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的方法。

本申请第四方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机可读存储介质，当计算机执行指令被处理器执行时，处理器执行如上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的方法。

本申请第五方面提供一种存储一个或多个计算机执行指令的计算机程序产品，当计算机执行指令被处理器执行时，处理器执行如上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式的方法。

本申请第六方面提供了一种芯片系统，该芯片系统包括至少一个处理器，至少一个处理器用于实现上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中所涉及的功能。在一种可能的设计中，芯片系统还可以包括存储器，存储器，用于保存处理人工智能模型的装置必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中，接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，并消除第一slot和第二slot的定时差异，从而确定第一slot和第二slot对应的联合信道估计值，一方面使得接入网设备可以在不附加导频的情况下依然可以进行信道估计；另一方面，在配置的导频数量达到协议上限时，接入网设备依然可以提升信道估计的性能。

附图说明

图1为信道估计方法的一个流程示意图；

图2为信道估计方法的一个网络架构图；

图3为本申请实施例中联合信道估计方法的一个流程示意图；

图4为本申请实施例中联合信道估计方法的另一个流程示意图；

图5为本申请实施例中接入网设备的一个结构示意图；

图6为本申请实施例中接入网设备的另一个结构示意图；

图7为本申请实施例中无线移动通信系统的一个结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种联合信道估计方法及相关设备，用于在不增加导频的情况下提升信道估计性能。

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，移动无线通信系统的性能很大程度上受到无线信道的影响，如阴影衰落和频率选择性衰落等，使得接入网设备和终端设备之间的传播路径非常复杂。无线信道并不像有线信道固定并可预见，而是具有很大的随机性。因此在移动无线通信系统的相干检测中就需要对信道进行估计，信道估计的精度将直接影响整个系统的性能。在现有的新空口(new radio，NR)网络协议中，接入网设备和终端设备可以为信道配置一个前置导频和零或三个附加导频，也可以为信道配置两个前置导频，配置零或两个附加导频，该前置导频和附加导频用于进行信道估计。终端设备的移动速度越快，对导频的时域密度要求越高。现有的信道估计方案，通常是先根据每个导频信号进行信道估计，然后进行频偏估计和频偏相位补偿，最后进行物理上行共享信道数据符号信道估计。

如图2所示，本申请实施例中，所涉及到的接入网设备是一种部署在无线接入网中为终端设备提供无线通信功能的装置。接入网设备可以包括各种形式的宏基站、微基站即小站、中继站和接入点等。在采用不同的无线接入技术的系统中，接入网设备的名称可能会有所不同，例如全球移动无线通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)或码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)网络中的基站收发信台(BaseTransceiver Station，BTS)，宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)中的NB(NodeB)，长期演进(Long Term Evolution，LTE)中的eNB或eNodeB(Evolutional NodeB)。接入网设备还可以是云无线接入网络(Cloud Radio AccessNetwork，CRAN)场景下的无线控制器。接入网设备还可以是5G网络中的基站设备或者未来演进的PLMN网络中的接入网设备。接入网设备还可以是可穿戴设备或车载设备。接入网设备还可以是传输接收节点(Transmission and Reception Point，TRP)。

本申请实施例中，所涉及到的终端设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。终端设备可以是移动站(Mobile Station，MS)、用户单元(subscriber unit)、蜂窝电话(cellularphone)、智能电话(smart phone)、无线数据卡、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，简称：PDA)电脑、平板型电脑、无线调制解调器(modem)、手持设备(handset)、膝上型电脑(laptop computer)和机器类型通信(Machine Type Communication,MTC)等终端设备。

基于包括上述接入网设备和终端设备的移动无线通信系统，下面对本申请实施例中的联合信道估计方法进行描述：

请参阅图3，本申请实施例中联合信道估计方法的一个流程包括：

301、接入网设备接收终端设备发送的导频信号。

接入网设备接收终端设备发送的导频信号。该导频信号可以包括前置导频和附加导频。

302、接入网设备确定终端设备满足预设条件。

接入网设备确定终端设备满足可以进行联合信道估计的预设条件。具体地，若接入网设备确定第一子帧slot和第二slot的用户调度资源块的位置相同，则接入网设备确定终端设备满足预设条件，即接入网设备确定可以进行联合信道估计。

具体地，该预设条件可以是第一子帧slot和第二slot的用户调度资源块的位置相同，也可以是终端设备没有定时调整，除此之外，也可以是其他与终端设备相关的预设条件，例如可以是第一子帧slot和第二slot的用户调度资源块的位置相同，并且终端设备没有定时调整；具体此处不做限定。

本申请实施例中，接入网设备确定终端设备有没有定时调整，具体可以是：接入网设备将调度物理资源块(physical resource block，PRB)进行分段，然后确定第一子帧slot和第二slot的最大频偏估计差值，该子帧为无线帧的子帧，第一slot和第二slot为相邻的子帧，该最大频偏估计差值为第一slot和第二slot的每段PRB的频偏估计值的多个差值中的最大值，然后接入网设备确定该最大频偏估计差值是否大于预设值，若该最大频偏估计差值大于预设值，则接入网设备确定终端设备没有定时调整，若该最大频偏估计差值小于预设值，则接入网设备确定终端设备有定时调整。

一种可能的实现方式中，若接入网设备确定终端设备并不满足可以进行联合信道估计的预设条件，则接入网设备并不会进行接下来的幅度调整、定时调节和联合信道估计，而是进行原有的单导频信道估计。

303、接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异。

接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异。具体地，第一slot和第二slot之间的幅度差异实质上是功率谱密度不同带来的差异。功率谱密度，即接入网设备的实际发功功率分摊在每个资源要素(Resource Element，RE)上的能量。接入网设备的实际发功功率为接入网设备的发功功率减去功率回退量。接入网设备的实际发功功率越大，总的RE数量越少，谱密度也就越大。第一slot和第二slot作为相邻的slot，对应的RE数量和接入网设备的发功功率往往是相同的。因此，为了调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，往往通过调整第一slot和第二slot之间的功率回退量差异来实现。

接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异具体包括如下几个步骤：

a、接入网设备获取终端设备第一slot的功率回退量和第二slot的功率回退量，第一slot和第二slot对应的调制方式不同，从而影响第一slot和第二slot的功率回退量不同，第一slot和第二slot为相邻的slot。第一slot和第二slot的功率回退量不同也可能是其他因素影响，具体此处不做限定。

b、接入网设备将第一slot和第二slot的幅度差异值转化为幅度差异线性值，幅度差异值为第一slot的功率回退量和第二slot的功率回退量的差值。

c、接入网设备将幅度差异线性值与第二slot的导频的信道估计值相乘，该乘积即为第二slot修正后的导频信道估计值，从而实现对第二slot的导频信道估计值进行修正。

304、接入网设备消除第一slot和第二slot的定时差异。

接入网设备先确定定时调整的估计值，然后接入网设备根据定时调整估计值对第一slot的定时进行调整，从而实现消除第一slot与第二slot的定时差异。该定时为定时提前(timing advance，TA)，一般用于UE上行传输，该定时提前指为了将用户设备上行包在希望的时间到达基站设备，预估由于距离引起的射频传输时延，提前相应时间发出数据包的提前量。

具体地，接入网设备先假设定时调整值在{-nTs，nTs}这个区间内，该Ts为定时的单位，根据假设的定时调整值确定slot间的相位偏差，然后再与实际值做匹配搜索处理，取匹配度最高的作为定时调整估计值。然后接入网设备再根据定时调整估计值对定时进行调整，具体调整方法如下：

H

其中，k是指子载波索引，t是指符号索引，这里可以将t改成nslot＝1，e为常数，L为系统保护边带，S

305、接入网设备确定联合信道估计值。

接入网设备根据确定调整后的定时和幅度差异线性值与第一slot和第二slot的导频的信道估计值的乘积，确定联合信道估计值。具体计算方法如下：

H

其中，W1和W2是加权系数，上式表示通过两个导频信道估计插值得到数据符号信道估计值。J为步骤303中第一slot和第二slot的幅度差异线性值。

下面对本申请实施例中的接入网设备进行描述，请参阅图5，本申请实施例提供的一种接入网设备500，该接入网设备可以为上述图3中接入网设备，该接入网设备500包括：

第二确定模块501，用于确定第一slot和第二slot的用户调度资源块的位置相同。具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤301：接入网设备确定终端设备满足预设条件，这里不再赘述。

一种可能的实现方式中，上述第二确定模块501包括：

第三确定单元502，用于确定第一slot和第二slot的最大频偏估计差值，最大频偏估计差值为第一slot和第二slot的每段PRB的频偏估计值的差的最大值；具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤302：接入网设备确定终端设备满足预设条件，这里不再赘述。

第四确定单元503，用于若大于预设值，则确定终端设备没有定时调整。具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤302：接入网设备确定终端设备满足预设条件，这里不再赘述。

调整模块504，用于若接入网设备确定终端设备满足预设条件，调整第一slot和第二slot之间的幅度差异；具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤303：接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，这里不再赘述。

上述调整模块504包括：

获取单元505，用于获取终端设备第一slot的功率回退量和第二slot的功率回退量，第一slot和第二slot为相邻的slot；具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤303：接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，这里不再赘述。

转化单元506，用于将第一slot和第二slot的幅度差异值转化为幅度差异线性值，幅度差异值为第一slot的功率回退量和第二slot的功率回退量的差值；具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤303：接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，这里不再赘述。

第一确定单元507，用于确定幅度差异线性值与第二slot的导频的信道估计值的乘积。具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤303：接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异，这里不再赘述。

消除模块508，用于消除第一slot和第二slot的定时差异；具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤304：接入网设备消除第一slot和第二slot的定时差异，这里不再赘述。

上述消除模块508包括：

第二确定单元509，用于确定定时调整估计值；具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤304：接入网设备消除当前TTI与下一个TTI的定时差异，这里不再赘述。

调整单元510，用于根据定时调整估计值对当前TTI的定时进行调整。具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤304：接入网设备消除当前TTI与下一个TTI的定时差异，这里不再赘述。

第一确定模块511，用于确定第一slot和第二slot对应的联合信道估计值。该第一确定模块511具体用于根据第一slot调整后的定时、幅度差异线性值和第一slot和第二slot的导频的信道估计值的乘积确定联合信道估计值。具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤305：接入网设备确定联合信道估计值，这里不再赘述。

本实施例中，接入网设备可以执行前述图3中任一项所示实施例中接入网设备所执行的操作，具体此处不再赘述。

图6是本申请实施例提供的一种接入网设备结构示意图，该接入网设备600可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)601和存储器605，该存储器605中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。

其中，存储器605可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器605的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对接入网设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器601可以设置为与存储器605通信，在接入网设备600上执行存储器605中的一系列指令操作。

其中，中央处理器601用于执行存储器605中的计算机程序，以使得接入网设备600用于执行：若接入网设备确定终端设备满足预设条件，接入网设备调整第一slot和第二slot之间的幅度差异；接入网设备消除第一slot和第二slot的定时差异；接入网设备确定第一slot和第二slot对应的联合信道估计值；具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤301-305，此处不再赘述。

接入网设备600还可以包括一个或一个以上电源602，一个或一个以上有线或无线网络接口603，一个或一个以上输入输出接口604，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等。

该接入网设备600可以执行前述图3所示实施例中接入网设备所执行的操作，具体此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图7是本申请实施例提供的一种移动无线通信系统结构示意图，该移动无线通信系统700可以包括接入网设备701和终端设备702，该接入网设备701和终端设备702分别可以执行前述图3中任一项所示实施例中接入网设备所执行的操作，具体实现方式，请参考图3所示实施例中步骤301-305，此处不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。