[发明专利]一种TD‑LTE中继系统频偏估计的方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及适用于无线通信网络的业务或设施，具体地说是一种TD-LTE中继系统频偏估计的方法。

背景技术

TD-LTE是移动通信标准在技术上的一次飞跃，在移动通信系统的发展中起到承上启下的作用。TD-LTE系统根据现有的频谱分配方案，在较高频段能够获得大宽带的频谱，但同时也增加了高频段的路损和穿透损，导致无线信号的覆盖范围减小，因此在R10协议中引入了中继技术来解决上述问题。而在TD-LTE中继系统中，作为核心多址技术的正交频分复用（简称OFDM）技术对频率的偏移非常敏感，精确的频率同步对保持其子载波间的正交性相当重要。同时由于TDD的双工方式，发送和接收使用同一载波频率的不同时隙，使得系统对用户、中继和基站三者的频率同步要求也非常高，尤其是被视为透明传输中转站的中继与基站精准的频率同步是保证整个通信系统信息可靠传输的前提。

目前一些文献中出现的频偏估计算法能较好的对载波频偏进行估计，同时也存在一些缺点。其中，对于数据辅助的频偏估计算法来说，同步的速度快和精度较高，但是估计范围有限，而且传输效率较低；对于非数据辅助的频偏估计算法，它虽然不会降低系统的传输效率，估计范围可达到整个载波空间，但是一般算法的计算复杂度高。因此为TD-LTE中继系统寻找一种大范围、高精度和低复杂度的频偏估计方法成为当前无线通信行业备受关注的研究热点。

对LTE系统频偏估计技术研究的现有技术是：

[1]文献“TD-LTE系统小区初搜及算法研究”详细地介绍了LTE系统中小区搜索流程，包括定时同步、频率同步、扇区ID和小区组ID检测等，其中频率同步采用了一种基于PSS（主同步信号）的最大似然算法，估算出较为精确的小数倍频偏估计结果。但是该仿真只能在确定带宽和IFFT点数的情况下才可以完成，而实际中继系统在使用时并不能确定传输带宽和IFFT的点数，因此需要考虑实际的传输带宽。

[2]文献“A New Timing Synchronization and Cell Search Procedure Resistant to Carrier Frequency Offsets for3GPP-LTE Downlink”中介绍了首先利用SSS（辅同步信号）完成初始定时同步检测以及小数倍载波频率偏移的补偿，然后利用PSS联合整数倍频偏进行补偿最后得到精确的小区ID的方法。该方法效果相对较好，而且计算复杂度较低。但是在实际中，整数倍频偏对系统影响更为严重，需要在应用时结合实际适当调整实现顺序。

[3]文献“An Improved Joint Detection of Integer Frequency Offset and Sector Cell Index for LTE Downlink”一文介绍了小数倍频偏采用ML算法，而在进行整数倍频偏估计时利用PSS信号的对称性，使计算复杂度减半，这样可以降低成本损耗。但文中介绍的方法主要是针对LTE的FDD版本，对于TDD-LTE中继系统则需要进一步改进应用。

总之，目前对LTE系统频偏估计技术研究的现有技术未能解决载波频率偏移的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种TD-LTE中继系统频偏估计的方法，该方法在定时同步较理想的前提下，针对中继系统传输带宽的不确定性，解决了中继端的频偏估计的问题，实现了中继端接收到的信号与基站端的发送信号频率同步。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种TD-LTE中继系统频偏估计的方法，其方法步骤包括：

第一步，从中继端的接收信号中获取同步信号的位置以及小区标识组内的小区ID号和小区组ID号信息，由此得到中继接收的同步信号序列

（1）先对中继端的接收信号进行时域A/D采样，然后通过低通滤波器得到PSS/SSS信号所在的频带，参照TD-LTE技术的标准可以知道，物理层的同步信号包括主同步信号PSS和辅同步信号SSS，每个同步信号占用1个OFDM符号的时间长度，每5ms传输一次，无论传输带宽是多少，同步信号始终是在频域上占用下行频带中心1.08MHz的带宽，

（2）根据定时同步过程中得到的同步信号位置信息，得到接收到的PSS/SSS信号，