LTE物理层协议总结三

1、4.13信道估计4.13.1信道估计的概要1 .哪一信道估计方法(1)有盲估计和半盲估计(2)基于导频的信道估计(3)基于训练序列的信道估计2 .信道估计的作用(1)抵抗衰落，在估计结果中消除各子信道衰落的影响，在接收端获得正确的解调。(在OFDM无线通信系统中，一般采用如MQAM调制方式那样的多值调制方式，这需要在接收侧进行相干解调。 由于无线信道传输特性随时间变化，相干解调需要信道的瞬时状态信息，所以在系统接收侧为了得到无线信道的瞬时传输特性，需要进行信道估计(3)信道估计也可以用于校正由于频率偏移引起的信号正交性的破坏(在组合了MIMO技术的OFDM系统中，时空检测和时空解码一般需要知道

2、信道状态信息，因此在此情况下，信道估计和估计的正确性特别重要(5)对于闭环系统，发射机端同样需要获得信道状态信息，例如，采用OFDM自适应调制系统、MIMO一OFDM自适应调制系统、与信道信息合并改进时空编码发射机的MIMO系统等3 .各种方法的基本原理和指南原理(1)盲估计：虽然不需要发送特别的训练序列，但是它必须接收足够的数据符号以获得可靠的信道估计，但是有很大的处理延迟。(2)基于导频：发送端将导频插入到适当位置，接收端利用导频来恢复导频位置的信道信息，然后利用诸如内插、滤波、变换等某些处理方法来获得整个时间段的信道信息。基准(1)最小二乘误差基准(LS )(2)最小均方误差(最小均方误

3、差，MMSE )(3)最大似然标准主要用于盲估计4 .基于各种方法的使用条件、优点和缺点，确定选择哪种估计方法(1)盲估计：优点盲估计能够大幅提高系统的传输速率。缺点：处理延迟很大(2)基于训练序列和导频的信道估计比较成熟正在研究选择基于导频和训练序列的信道估计算法。OFDM系统的数学模型信道估计是按照某一标准从已知导频的x和接收信号y中求出导频上的信道的频率响应h。一般的试验类型梳型飞行员当信道的变化快(即，信道的相邻频率的变化大)时使用这样的导频。 虽然导频结构如下图所示，但在该图中导频位置在频率方向上等间隔分布，并且在具有导频分布的子信道中在时间方向上的所有位置处插入导频。分块飞行员矩形

4、飞行员。当信道的变化不太快也不太慢时使用这种导频。 如下图所示，导频结构在图中的导频码元的延迟时间、频率方向上均等间隔地分布基于导频的信道估计图4-1半盲估计算法：以两个发射和接收MIMO系统为例，对第I个天线上的第n个OFDM块的第k个子载波上的信号的频率响应由下式表示以下备注：该算法不是最简单的应该改进的。半盲估计的改进算法：举止以下基于导频的信道估计算法(基于导频的二维信道估计)举止以下基于导频的低秩二维信道估计算法的改进举止以下有多种方法从出现频率的频率来估计整个信道的频率，综合考虑来选择了DFT插值方法DFT插值法(也有其他插值法，通过综合比较来决定DFT插值法)。7 .上行链路和下

5、行链路中的信道估计的定位4.13.2基于每一类型参考信号的信道估计算法4.13.2.1下行参考信号的信道估计1 .小区专用基准信号(通常CP )小区专用参考信号(扩展CP )算法设计(一维信道估计算法)先进的频域估计再运行时域估计说明：本项目的信道估计算法均统一一维信道估计算法，估计频域，估计时域。以下行中的普通CP小区专用参考信号端口的估计分别被设计，并且设计思想基本上相同演算法以天线端口0为例X(L，k )表示在第l时隙中的第k个子载波假设x0p= x (0，0 ) x (0，6 ) x (0，12 )x (0，6k )在这里，k=0，1，2y0p= y (0，0 ) y (0，6 ) y

6、 (0，12 )y (0，6k )在这里，k=0，1，2这里，当X0p是L=0时插入的导频符号，当Y0p是L=0时接收的导频的值。以基于X0p、Y0p以LMMSE基准推定的值为基础，将X0p、Y0p分别写为X0p=X1、X2、X3、XNp-1、Y0p=Y1、Y2、Y3、YNp-1，以LMMSE基准推定的具体的步骤如下因为LMMSE规则使用LS的结果，所以首先将LS规则的结果定为：即，=* Y0p】【LMMSE规范基于MMSE规范，MMSE规范如下l】基于LMMSE准则的信道估计所以=这里Q=信道根据上述方程仅通过知道RHH获得导频处的信道响应，其中，假定OFDM系统在时变多径衰落信道上工作，系

7、统采样间隔为Ts，循环前缀为l，信道可用以下公式表示：接下来，DFT内插算法用于在L=0处获得有符号的频率响应。DFT插值算法如下所示到目前为止，通过天线端口0的L=0计算各个符号的信道响应，并且当l=1、2和3时，OFDM符号不具有导频插入，而当L=4时，OFDM符号具有导频插入，并且当L=4时，x4p= x (4，3 )在这里，k=0，1，2y4p= y (4，3 ) y (4，9 ) y (4，15 )y (0，36k )在这里，k=0，1，2这里，是在X4p是L=4时插入的导频码元，而在Y4p是L=4时接收的导频的值。基于基于X4p、Y4p以LMMSE基准估计出的值，基于以X4p=X1

8、、X2、X3、XNp-1、Y4p=Y1、Y2、Y3、YNp-1、LMMSE基准估计出的值，分别以L=4的信道频率响应一次线性插值公式如下(l，k)=(1，k) a*(4，k)-(0，k ) )a=(x-0)/4，l=1，2，3；算法和求法完全一样的值通过和线性插值求出，计算如下(l，k)=(4，k) a*(7，k)-(4，k ) )a=(x-4)/3，l=5，6；他的求法完全一样。的值通过和线性插值获得，公式如下(l，k)=(7，k) a*(11，k)-(7，k ) )a=(L-7)/4、l=8、9和10；的双曲正切值即，Z(12，k)=Y(12，k)/(11，k )(12，k)=Slice(

9、Z(12，k ) )(12，k)=Y(12，k)/(12，k )算法是一样的其它天线端口的信道估计思想与天线端口0相同，其中不重叠。 在UE侧天线1、2分别接收到从uNb侧的4个天线端口L=0发送的数据时，信道估计矩阵H0=2 .下行传输MBSFN参考信号信道估计算法(同小区专用参考信号)X(L，k )表示在第l时隙中的第k个子载波假设x2p= x (2，0 ) x (2，2 ) x (2，4 )x (2，2k )在这里，k=0，1，2y2p= y (2，0 ) y (2，2 ) y (2，4 )y (2，2k )在这里，k=0，1，2这里，X2p是当L=2时插入的导频符号，而Y2p是当L=2

10、时接收的导频的值。以根据X2p、Y2p用lmmsese法则推定的值为基础，将X2p、Y2p分别写为X2p=X1、X2、X3、XNp-1、Y2p=Y1、Y2、Y3、YNp-1，则用lmmsese法则推定的具体步骤如下因为LMMSE规则使用LS的结果，所以首先将LS规则的结果定为：即，=* Y2p】【LMMSE规范基于MMSE规范，MMSE规范如下】基于LMMSE准则的信道估计所以=这里Q=信道根据上述公式仅通过知道RHH获得导频处的信道响应，其中，假定OFDM系统在时变多径衰落信道上工作，系统采样间隔为Ts，循环前缀为l，信道可用以下公式表示：接下来，DFT插值算法用于获得L=2的有符号频率响应

11、。DFT插值算法如下所示到目前为止，已经计算了天线端口4的L=2个处的每个符号的信道响应，其中，l=0，1个处的信道估计近似为L=2个处的估计，在l=3，4，5个处的OFDM符号中具有导频插入，并且在L=6时，x6p= x (6在这里，k=0，1，2y6p= y (6，1 ) y (6，3 ) y (6，5 )y (6，1 k ) y在这里，k=0，1，2这里，是在X6p为L=6时插入的导频码元，而在Y6p为L=6时接收的导频的值。基于基于X6p、Y6p用LMMSE基准估计出的值，基于分别以X6p=X1、X2、X3、XNp-1、Y6p=Y1、Y2、Y3、YNp-1、LMMSE基准估计出的值，基

12、于L=6下的信道频率响应一次线性插值公式如下(l，k)=(2，k) a*(2，k)-(6，k ) )a=(x-2)/4，l=3，4，5；算法和求法完全一样H9的值通过和线性插值获得，计算公式如下(l，k)=(6，k) a*(10，k)-(6，k ) )a=(x-6)/4，l=7，8，9；的值用即，Z(11，k)=Y(11，k)/(10，k )(11，k)=Slice(Z(11，k ) )(11，k)=Y(11，k)/(11，k )在分别接收了uNb侧的4个天线端口L=0的时刻发送的数据，由于信道估计矩阵为H0=X(L，k )表示在第l时隙中的第k个子载波假设x1p= x (1，0 ) x (1

13、，4 ) x (1，8 )x (1，4k )在这里，k=0，1，2y1p= y (1，0 ) y (1，4 ) y (1，8 )y (1，4k )在这里，k=0，1，2这里，当X1p是L=1时插入的导频符号。当Y1p是L=1时接收的导频的值。以基于X1p、Y1p以lmmsese基准推定的值为基础，将X1p、Y1p分别写为X1p=X1、X2、X3、XNp-1、Y1p=Y1、Y2、Y3、YNp-1，则以lmmsese基准推定的具体步骤如下因为LMMSE规则使用LS的结果，所以首先将LS规则的结果定为：即，=* Y1p】【LMMSE规范基于MMSE规范，MMSE规范如下】基于LMMSE准则的信道估计

14、所以=这里Q=信道根据上述方程仅通过知道RHH获得导频处的信道响应，其中，假定OFDM系统在时变多径衰落信道上工作，系统采样间隔为Ts，循环前缀为l，信道可用以下公式表示：接下来，DFT插值算法用于获得L=1的有符号频率响应。DFT插值算法如下所示到目前为止，已经计算了天线端口4的L=1个位置的每一个符号的信道响应，其中，L=0个位置的信道估计近似为L=1个位置的估计，在L=2个位置的OFDM符号中具有导频插入，并且在L=3时，x3p= x (3，2 ) x (3在这里，k=0，1，2y3p= y (3，2 ) y (3，6 ) y (3，10 )y (3，24k )在这里，k=0，1，2这里

15、，是在X3p是L=3时插入的导频码元，而在Y3p是L=3时接收的导频的值。基于X3p、Y3p以lmmsese为基准推定的值，将X3p、Y3p分别写为X3p=X1、X2、X3、XNp-1、Y3p=Y1、Y2、Y3、YNp-1，则以lmmsese为基准推定的值为对应的载波一次线性插值公式如下(l，k)=(1，k) a*(1，k)-(3，k ) )a=(x-2)/2、L=2；算法和求法完全一样的值通过和线性插值求出，计算如下(l，k)=(3，k) a*(5，k)-(3，k ) )a=(x-3)/2、L=4；在分别接收了uNb侧的4个天线端口L=0的时刻发送的数据，在信道估计矩阵为H0=3 .终端专用参考信号估计算法(同上)4.13.2.2上行参考信号的信道估计1. PUSCH和PUCCH调用参考信号的信道估计算法PUSCH先导