[发明专利]LTE通信系统中基于信道估计与分段线性回归的天线端口数快速检测方法

说明书

本发明涉及LTE通信系统中基于信道估计与分段线性回归的天线端口数快速检测方法，属于移动通信技术领域。该方法包括以下步骤：(1)在解码PBCH的过程中，实现完整的信道估计，在通过参考信号实现部分信道估计的基础上，采用最小二乘法进行完整的信道估计；(2)对信道估计值提取出相位图，提取50个采样点的相位角，通过分段线性回归的方法对这些相位角进行线性拟合；(3)将拟合前后采样点的相位角作差取绝对值，预设一个判决门限γ与拟合前后采样点差值的平均值做比较，若差值平均值小于等于门限γ则代表发送端使用了该天线发送数据，进而得到发送端使用的天线端口数。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于信道估计与分段线性回归的天线端口数快速检测方法。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，LTE)是3GPP(3rd Generation PartnershipProject)主导的最新的商用公共陆地移动网络。相较于前代通信系统，其具有带宽配置灵活、数据速率高、可分组传送、延时低、覆盖域广和向下兼容等技术优势。LTE通信系统数据传输速率及系统容量的大幅提升，很大程度上归功于采用了多输入多输出(MultipleInput Multiple Output， MIMO)技术。MIMO技术能在发射端使用多个天线各自独立地发送信息，同时接收端用多个天线接收并恢复出原信息。发送端可自行选择使用1、2、4根天线发送物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)系统消息，且发送消息使用的天线在天线端口0～3中进行选择，且支持单天线发送和分集发送模式。用户终端(UserEquipment，UE)在完成初始的小区搜索和下行同步过程后进行PBCH消息解码，该操作需获取基站(Evolved Node B，eNB)下发消息使用的天线数。天线端口信息隐含于PBCH循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check， CRC)的掩码信息中，只有得到正确的天线端口数配置信息，才能成功解码PBCH系统消息。

eNodeB侧将PBCH传输块进行信道编码、速率匹配之后进行加扰和QPSK调制，经过层映射和预编码操后进行RE映射和IFFT变换过程，再进行数字上变频操作后由多天线分集传输进行信号广播。PBCH传输的MIB消息包含24bit数据，前14bit为信息比特，后10bit为空白比特。 MIB信息比特包含的内容依次为：3bit的带宽指示比特，用来指示dl-Bandwidth(n6,n15,n25,n50, n100)；3bit的PHICH config指示比特，其中1比特指示PHICH持续时间(normal/extend)，2比特指示PHICH resource数目(1/6,1/2,1,2)；后8bit用来指示SFN(System Frame Number，系统帧号)高 8位，SFN低2位通过PBCH盲检测得到。

传统的天线端口数检测方法采用盲检测的方式依次遍历解码1、2和4天线端口数的三种情况下的PBCH消息，并将解码出的PBCH消息进行CRC校验，若校验通过则解PBCH消息成功且无需重复进行后续的解码操作。该方法的盲检测复杂度不固定，当发射端使用四天线发射，则需要进行3次完整的解PBCH流程，计算量大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述的不足之处，提供一种基于信道估计与分段线性回归的天线端口数快速检测方法，该算法通过提取不同天线端口对应的小区参考信号得到信道状态信息，并将信道状态的相位信息拟合，进而判决出天线端口数。同时本算法通过分段解决了由于信道估计中相位存在跳变导致的判决错误的问题。将拟合结果与实际接收值相位作差，所得差值记为ε，设定门限γ，将天线端口0,1,2,3分别计算出的ε与γ比较，无需进行盲检测即可得到发送端使用的天线端口数目。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于信道估计与分段线性回归的天线端口数快速检测方法，包括以下步骤：