[發(fā)明專利]一種信號(hào)傳輸方法和窄帶無(wú)線終端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710199400.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106972915B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市勵(lì)科機(jī)電科技工程有限公司
• 主分類號(hào): H04L5/00
• 分類號(hào): H04L5/00;H04W72/04;H04B7/0413
• 代理公司: 廣州科捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44560
• 代理人: 袁嘉恩

本發(fā)明闡述用于窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)傳輸信號(hào)的技術(shù)。首先基站將一塊業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)重復(fù)地放在連續(xù)N個(gè)可使用的下行子幀上發(fā)送并通知給終端，終端在錨載波上接收NPSS/NSSS/NPBCH子幀并據(jù)此進(jìn)行頻偏估計(jì)。終端在接收下行子幀后根據(jù)估計(jì)的頻偏值對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏校準(zhǔn)，最后終端將頻偏校準(zhǔn)后的多個(gè)子幀數(shù)據(jù)及其信道估計(jì)結(jié)果合并，進(jìn)行一次MIMO檢測(cè)。本發(fā)明目的在于提升窄帶無(wú)線通信中終端的降噪能力，同時(shí)降低終端的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種在窄帶無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的基帶信號(hào)傳輸方法以及窄帶無(wú)線接收機(jī)。

背景技術(shù)

在最近的通信市場(chǎng)上IoT（物聯(lián)網(wǎng)）成為行業(yè)亮點(diǎn)，諸多運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備上展示了其最新創(chuàng)新成果和應(yīng)用案例。其中，窄帶無(wú)線通信技術(shù)（NB-Iot）是運(yùn)營(yíng)商進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的關(guān)鍵。窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)需要具備低成本、低功耗、廣覆蓋、海量節(jié)點(diǎn)等優(yōu)勢(shì)，例如，一般認(rèn)為其終端節(jié)點(diǎn)的成本低于一美元，電池可以支持一年以上的待機(jī)狀態(tài)，覆蓋范圍大于幾十公里，節(jié)點(diǎn)可也達(dá)到幾十億個(gè)等等，因此其可以廣泛應(yīng)用于多種垂直行業(yè)，如遠(yuǎn)程抄表、資產(chǎn)跟蹤、智能停車(chē)、智慧農(nóng)業(yè)等。3GPP標(biāo)準(zhǔn)的首個(gè)版本在2016年6月發(fā)布，預(yù)計(jì)窄帶無(wú)線通信會(huì)在LPWA市場(chǎng)的多個(gè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，成為領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商的最佳選擇。

在窄帶無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)部署中，基站可使用的帶寬資源是寬泛的，但對(duì)于單個(gè)窄帶無(wú)線通信終端設(shè)備來(lái)說(shuō)，其上、下行帶寬最大都只占有180kHz（即一個(gè)PRB），并且當(dāng)部署在傳統(tǒng)的LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)信道可以在系統(tǒng)帶寬內(nèi)的任意一個(gè)PRB上傳輸，但下行同步信號(hào)（包括主、輔兩種同步信號(hào)）以及廣播信道（包括傳輸MIB和SIB1的物理信道）只能在特定的PRB上發(fā)送，這些特定的PRB被稱為錨定PRB，其與100kHz柵格點(diǎn)相差為固定的2.5kHz或者7.5kHz。

更具體的來(lái)說(shuō)，窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)的下行同步信號(hào)包括主、輔同步信號(hào)兩種，主同步信號(hào)用于獲取網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間、頻域同步，在每個(gè)無(wú)線幀的子幀5的錨定PRB上發(fā)送；輔同步信號(hào)用于確定小區(qū)ID， 在偶數(shù)無(wú)線幀的子幀9的錨定PRB上發(fā)送。傳送MIB消息的廣播信道在每個(gè)無(wú)線幀的子幀0的錨定PRB上發(fā)送；傳送SIB消息的廣播信道在偶數(shù)無(wú)線幀的子幀4的錨定PRB上發(fā)送。承載業(yè)務(wù)的物理信道可以分配在其余的子幀中任意的一個(gè)PRB上發(fā)送。

窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)引入了新類型的導(dǎo)頻（NRS）來(lái)幫助終端實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)，NRS導(dǎo)頻只支持1/2天線端口，導(dǎo)頻序列的生成與LTE CRS相同，只是加擾因子由LTE小區(qū)的小區(qū)ID變成為窄帶無(wú)線小區(qū)的小區(qū)ID。由此在傳輸模式方面，窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)只支持單天線接收和發(fā)射分集兩種模式。另外窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)只支持單天線接收。

在部署環(huán)境上，窄帶無(wú)線通信終端具有低信噪比、低移動(dòng)性的特點(diǎn)，其信噪比工作區(qū)間一般在[-12 dB 0dB]范圍內(nèi)，極端情況下也可能達(dá)到SNR=-20 dB，另外其移動(dòng)所造成的多普勒頻偏一般不超過(guò)5Hz。為了達(dá)到窄帶無(wú)線通信終端的低成本，制造商會(huì)采用低成本的晶振，此類晶振的精度往往是較低的，最大的殘留頻偏以0.x PPM為單位，大致是傳統(tǒng)LTE接收機(jī)的3-5倍，另一方面，在與LTE共網(wǎng)絡(luò)部署的場(chǎng)景下，如前所述，100kHz的整數(shù)倍掃頻柵格與NB-IoT的中心頻點(diǎn)實(shí)際存在著最大偏差為7.5 kHz的頻偏。上述兩方面的影響疊加，導(dǎo)致窄帶無(wú)線通信終端的最大頻偏可以達(dá)到25kHz。

申請(qǐng)?zhí)枮?017101393213的發(fā)明《窄帶無(wú)線接收機(jī)的基帶接收方法及裝置》 公開(kāi)了一種適用于窄帶無(wú)線通信的基帶接收方法，通過(guò)對(duì)信道估計(jì)結(jié)果的平均、加密以及預(yù)先定義濾波系數(shù)的頻域?yàn)V波等步驟，省略了傳統(tǒng)LTE接收中復(fù)雜的濾波系數(shù)計(jì)算、濾波、軟比特加權(quán)信噪比等運(yùn)算，大大降低了硬件的開(kāi)銷(xiāo)，從而降低了成本。但是，面對(duì)信噪比在極端的-20 dB以下場(chǎng)景，采用該發(fā)明的方案或者是其它傳統(tǒng)的LTE基帶接收方案都不能保證接收機(jī)正確地接收信號(hào)。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)在針對(duì)窄帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的極端部署場(chǎng)景，即極低信噪比（SNR=-20dB)、大頻偏（最大頻偏25kHz）的場(chǎng)景下缺乏使接收機(jī)正確接收的方案。