專利名稱:移動通信終端頻偏校正方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于移動通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種移動通信終端頻偏校正的實現(xiàn)方法
及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
碼分多址具有容量大、抗多徑衰落能力強和頻帶利用率高等優(yōu)點,已成為第三代 移動通信無線傳輸技術(shù)的主流,尤其是TD-SCDMA (時分同步碼分多址)和WCDMA (寬帶碼分 多址)系統(tǒng)倍受青睞,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。 隨著我國自主創(chuàng)新能力的不斷提高,高速公路、鐵路的不斷修建,現(xiàn)代化的交通運 輸業(yè)得到很大發(fā)展。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,在列車等高速運輸工具 上進行移動通訊業(yè)務(wù)的終端用戶也越來越多,這就要求網(wǎng)絡(luò)覆蓋能提供良好的通信服務(wù)質(zhì) 由于終端的移動,會在基站和終端之間產(chǎn)生多普勒頻移,在移動通信系統(tǒng)中,特別 是高速場景下,這種頻移尤其明顯。多普勒頻移將使接收機和發(fā)射機之間產(chǎn)生頻率誤差,多 普勒頻移會影響上行接入成功率、切換成功率,還會對系統(tǒng)的容量和覆蓋產(chǎn)生影響。
多普勒頻移的大小和相對運動速度大小有關(guān),它們之間的關(guān)系是 力-Axvxc。s(9 其中,e為終端移動方向和信號傳播方向之間的夾角,v是終端運動速度,c為電 磁波傳播速度,f。為載波頻率。 頻偏在系統(tǒng)中具有一定的時間相關(guān)性,同時也會隨時間、環(huán)境的變換而改變,準確
的估計和補償頻偏是頻偏校正算法所要達到的目標。 如果不能正確估計頻偏并進行補償,那么系統(tǒng)性能將大大降低,尤其是當頻偏較
大時(對應(yīng)終端運動速度較高時),因此尋找糾頻偏性能好、實現(xiàn)穩(wěn)定的頻偏估計與補償方 法對工程實現(xiàn)具有重要意義。 在現(xiàn)有的終端頻偏校正技術(shù)方案中,移動通信終端(UE, User Equipmet)是基于 SYNC-DL(下行同步碼,downlink synchronisation Code)或者使用公共信道TS 0(時隙0, time slot 0)的訓(xùn)練序列來進行載波頻偏估計,并根據(jù)該估計的頻偏值進行頻率調(diào)整的。 采用該現(xiàn)有技術(shù)方案計算得到的頻偏信息不夠準確,誤差較大,并且當UE鎖頻后,基站收 到的上行頻率偏差將更大,從而會對基站頻偏校正能力提出更高的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,提出一種移動通信終端 頻偏校正方法,采用該方法能夠?qū)σ苿油ㄐ沤K端與本小區(qū)基站之間的下行頻偏進行更為準 確地校正;為此本發(fā)明還要提供一種采用該方法的移動通信終端頻偏校正系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明移動通信終端頻偏校正方法包括如下步驟
步驟A、終端基于下行同步碼或者廣播信道進行頻偏估計,并對終端與本小區(qū)基站
之間的下行頻偏進行第一次校正;
步驟B、解調(diào)廣播信道數(shù)據(jù); 步驟C、根據(jù)步驟B中解調(diào)得到的本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)進行頻偏估計,并對終端與
本小區(qū)基站之間的頻偏進行第二次校正。 步驟A具體可以包括 Al、終端在接收到的下行同步碼或者廣播信道的訓(xùn)練序列上進行載波頻偏估計;
A2、終端根據(jù)所述步驟Al獲取的載波頻偏估計值調(diào)整本地載波頻率,并補償接收 數(shù)據(jù)。 步驟C具體可以包括 Cl、根據(jù)解調(diào)得到的本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)對終端與本小區(qū)基站之間的頻偏進行估 計; C2、根據(jù)步驟Cl得到的終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息,對本小區(qū)的廣播 信道接收數(shù)據(jù)進行補償,并判斷補償后廣播信道鏈路質(zhì)量是否大于預(yù)定的門限,若大于,則 根據(jù)步驟Cl得到的終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息,對本地載波頻率進行調(diào)整,若 不大于,則不對本地載波頻率進行調(diào)整,結(jié)束步驟C的處理; 步驟C2中,所述預(yù)定的質(zhì)量門限可以為一個既定的信噪比門限;如果頻偏補償后
本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)的信噪比大于所述既定的信噪比門限,則認為補償后廣播信道鏈路質(zhì)
量大于所述預(yù)定的門限,反之,如果頻偏補償后本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)的信噪比不大于所述
既定的信噪比門限,則認為補償后廣播信道鏈路質(zhì)量不大于所述預(yù)定的門限。 步驟C2所述根據(jù)步驟Cl得到的終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息,對本地
載波頻率進行調(diào)整的具體方法可以為首先對所述終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息
進行濾波處理,然后根據(jù)該濾波后的信息對本地載波頻率進行調(diào)整。
作為本發(fā)明方法的一種改進,本發(fā)明方法還可以進一步包括 根據(jù)在所述步驟B中解調(diào)得到的鄰小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)對終端與鄰小區(qū)之間的頻
偏進行估計,并根據(jù)該頻偏估計信息對鄰小區(qū)的廣播信道接收數(shù)據(jù)進行補償。 補償鄰小區(qū)的廣播信道接收數(shù)據(jù)能夠提高鄰小區(qū)廣播信息接收的正確性,從而當
終端要進行小區(qū)重選或者小區(qū)切換的時候,其能夠更好地讀取鄰小區(qū)的廣播信息。 為解決上述技術(shù)問題,采用本發(fā)明方法的移動通信終端頻偏校正系統(tǒng)包括 頻偏第一次校正模塊、廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊、頻偏第二次校正模塊; 其中頻偏第一次校正模塊用于基于下行同步碼或者廣播信道的訓(xùn)練序列進行頻
偏估計,并對終端與本小區(qū)基站之間的下行頻偏進行第一次校正; 廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊用于解調(diào)廣播信道數(shù)據(jù); 頻偏第二次校正模塊用于根據(jù)所述廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊解調(diào)得到本小區(qū)廣播
信道數(shù)據(jù)進行頻偏估計,對終端與本小區(qū)基站之間的頻偏進行第二次校正。 為了提高接收鄰小區(qū)廣播信息的正確性,本發(fā)明系統(tǒng)還可以進一步包括鄰小區(qū)廣
播信道數(shù)據(jù)補償模塊,該模塊用于根據(jù)所述廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊解調(diào)得到的鄰小區(qū)廣
播信道數(shù)據(jù)對終端與鄰小區(qū)之間的頻偏進行估計,并根據(jù)該頻偏估計信息對鄰小區(qū)的廣播
信道接收數(shù)據(jù)進行補償。
本發(fā)明的有益效果為 本發(fā)明對終端與本小區(qū)基站之間的頻偏進行兩次校正,從而提高了本小區(qū)頻偏校 正的準確度;本發(fā)明還對鄰小區(qū)的廣播信道接收數(shù)據(jù)進行補償,從而提高了鄰小區(qū)廣播消 息的接收質(zhì)量,正確接收鄰小區(qū)的相關(guān)信息,同時還能降低對本小區(qū)的干擾。因此,本發(fā)明 方法/系統(tǒng)能夠有效地估計基站和終端之間的相對頻偏,使接收機能準確的、穩(wěn)定的進行 頻偏校正,尤其是移動通信環(huán)境中存在多個小區(qū)并具有不同頻偏時,為通信服務(wù)質(zhì)量提供 了可靠的保障。
圖1是是移動終端接收多小區(qū)下行導(dǎo)頻時隙示意圖;
圖2是本發(fā)明移動通信終端頻偏估計方法流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明,應(yīng)當理解的是,此 處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。下面具體以 TD-SCDMA系統(tǒng)為例進行說明。 設(shè)TD-SCDMA系統(tǒng)中有本小區(qū)A,和兩個鄰小區(qū)B、C,如圖l所示。移動終端同時收 到三個小區(qū)DwPTS(下行導(dǎo)頻時隙)上的下行信號SYNC-DL和廣播信道上的TSO(時隙0) 信號,由于終端相對于各個基站的移動速度和方向不同,因此終端與基站A、 B、 C之間存在 的頻偏就不同,尤其是在高速移動的環(huán)境中。因此,要分別估計移動終端和基站A、B、C之間 的頻偏值。 圖2是本發(fā)明移動通信終端頻偏估計方法流程圖,如圖所示,本發(fā)明移動通信終 端頻偏校正方法流程如下 終端同時接收到三個小區(qū)基站上的SYNC-DL和廣播信道TSO上的疊加信號,在 SYNC-DL上分別獲取終端和不同小區(qū)之間的頻偏信息,并實現(xiàn)載波頻偏估計。終端通過 TD-SCDMA小區(qū)廣播的SYNC-DL信號計算下行頻偏值A(chǔ) fn,Aa可以采用眾所周知的針對下行 同步碼序列的序列相關(guān)法。 終端也可以根據(jù)公共信道即廣播信道上的訓(xùn)練序列來實現(xiàn)載波頻偏估計,例如 使用PCCPCH(Primary Common Control Physical Channel,主公共控制物理信道)中的 Midamble碼(訓(xùn)練序列)來計算終端的載波頻偏值。 終端根據(jù)獲取的本小區(qū)載波頻偏信息A fml對本小區(qū)接收數(shù)據(jù)進行補償,并根據(jù) 獲取的本小區(qū)載波頻偏信息Af^對本地載波頻率進行第一次調(diào)整。終端可以對頻偏值加 以濾波,將濾波輸出值作為校正本地載波頻率的值,濾波公式如下
a7",, = + (1 - △/ "乂! 其中A fn表示第n子幀(subf rame)上計算得到的瞬時的終端與本小區(qū)基站之 間的下行頻偏估計值,e為濾波系數(shù),0< e < 1,aT^,為平滑的第n-l子幀的終端與本小 區(qū)基站之間下行頻偏估計值,濾波后的a;7"作為平滑的第n子幀的終端與本小區(qū)基站直接 下行頻偏估計值,并以此平滑的終端與本小區(qū)基站直接的下行頻偏估計值去校正終端本地載波頻率。 終端對TS0上的接收數(shù)據(jù)做信道估計,然后做多小區(qū)(本實施例即三小區(qū))聯(lián)合 檢測即解調(diào)廣播信道數(shù)據(jù),得到本小區(qū)廣播信道上承載的數(shù)據(jù)dA,以及兩個鄰小區(qū)的廣播 信道上分別承載的數(shù)據(jù)dB和dc。 分別對本小區(qū)的廣播信道數(shù)據(jù)和鄰小區(qū)的廣播信道數(shù)據(jù)做頻偏估計,估計得到移 動終端和不同基站之間的頻偏信息,即移動終端和本小區(qū)基站之間的頻偏信息A&,u,移 動終端和兩個鄰小區(qū)基站之間的頻偏信息Afe,^及Afc,n,2。頻偏估計可以采用獲取多個 符號數(shù)據(jù)的頻偏信息取平均值的方法,這樣能夠降低噪聲干擾。 據(jù)廣播信道TSO上估計得到的終端和鄰小區(qū)基站之間的頻偏信息A fB,n,2、 A fc,n, 2補償鄰小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)dB和d"得到補償后的數(shù)據(jù)^和5c 。 根據(jù)廣播信道TSO估計得到的終端和本小區(qū)基站之間的頻偏信息Af&^,補償本 小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)《,得到補償后的數(shù)據(jù)^。 計算補償本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)后,本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)的信噪比SIR,判斷估計的 數(shù)據(jù)信噪比SIR是否大于信噪比門限SIRTto, SIRTto可通過仿真或者無線場景測試獲得。
若數(shù)據(jù)信噪比SIR大于信噪比門限SIR^,則終端根據(jù)廣播信道TSO估計得到的終 端和本小區(qū)基站之間的頻偏信息A fA,n,2對本地載波頻率進行第二次調(diào)整。
終端可以對TSO數(shù)據(jù)段估計出來的頻偏值加以濾波,將濾波輸出值作為第二次校 正本地載波頻率的值,本實施例采用的濾波公式如下 a/",2二(1 — 于是,本子幀累計頻偏估計量和頻偏調(diào)整量為 a7 = a7",! + a7 ,2 = ^厶Zm +(i—s)*(a/(v41+a/ ") 若數(shù)據(jù)信噪比SIR不大于信噪比門限SIR^,則不調(diào)整終端本地載波頻率,本子幀 頻偏估計量和頻偏調(diào)整量為 a/" -^aT^+G-^^A/"" a^"作為第n+1子幀的平滑下行頻偏估計值的輸入。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,本發(fā)明可以有各 種更改和變化。本發(fā)明適用于所有應(yīng)用于所有CDMA系統(tǒng),特別是TDD-CDMA系統(tǒng)和所SCDMA 系統(tǒng)。任何具有信號處理,通信等知識背景的工程師,都可以根據(jù)本發(fā)明設(shè)計相應(yīng)的頻偏估 計和調(diào)整的方法和裝置,其均應(yīng)包含在本發(fā)明的思想和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種移動通信終端頻偏校正方法,其特征在于,包括如下步驟步驟A、終端基于下行同步碼或者廣播信道進行頻偏估計,并對終端與本小區(qū)基站之間的下行頻偏進行第一次校正;步驟B、解調(diào)廣播信道數(shù)據(jù);步驟C、根據(jù)步驟B中解調(diào)得到的本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)進行頻偏估計,對終端與本小區(qū)基站之間的頻偏進行第二次校正。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端頻偏校正方法,其特征在于,步驟A具體包括 Al、終端在接收到的下行同步碼或者廣播信道的訓(xùn)練序列上進行載波頻偏估計; A2、終端根據(jù)所述步驟A1獲取的載波頻偏估計值補償接收數(shù)據(jù),并調(diào)整本地載波頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端頻偏校正方法,其特征在于,步驟C具體包括 Cl、根據(jù)解調(diào)得到的本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)對終端與本小區(qū)基站之間的頻偏進行估計; C2、根據(jù)步驟Cl得到的終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息,對本小區(qū)的廣播信道接收數(shù)據(jù)進行補償,并判斷補償后廣播信道鏈路質(zhì)量是否大于預(yù)定的門限,若大于所述門 限,用步驟C1得到的終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息對本地載波頻率進行調(diào)整,若 不大于所述門限則結(jié)束步驟C的處理;
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信終端頻偏校正方法,其特征在于 所述預(yù)定的質(zhì)量門限為一個既定的信噪比門限;則,如果頻偏補償后本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)的信噪比大于所述既定的信噪比門限,則認為補 償后廣播信道鏈路質(zhì)量大于所述預(yù)定的門限,反之,如果頻偏補償后本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù) 的信噪比不大于所述既定的信噪比門限,則認為補償后廣播信道鏈路質(zhì)量不大于所述預(yù)定 的門限。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信終端頻偏校正方法,其特征在于,步驟C2所述用步 驟Cl得到的終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息對本地載波頻率進行調(diào)整的具體方法為首先對所述終端與本小區(qū)基站之間的頻偏估計信息進行濾波處理,然后根據(jù)該濾波后 的信息對本地載波頻率進行調(diào)整。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的移動通信終端頻偏校正方法,其特征在于,該方法還包括根據(jù)在所述步驟B中解調(diào)得到的鄰小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)對終端與鄰小區(qū)之間的頻偏進行估計,并根據(jù)該頻偏估計信息對鄰小區(qū)的廣播信道接收數(shù)據(jù)進行補償。
7. —種采用權(quán)利要求1所述移動通信終端頻偏校正方法的移動通信終端頻偏校正系統(tǒng),其特征在于該系統(tǒng)包括頻偏第一次校正模塊、廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊和頻偏第二次校正模塊; 其中頻偏第一次校正模塊用于基于下行同步碼或者廣播信道的訓(xùn)練序列進行頻偏估 計,并對終端與本小區(qū)基站之間的下行頻偏進行第一次校正; 廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊用于解調(diào)廣播信道數(shù)據(jù);頻偏第二次校正模塊用于根據(jù)所述廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊解調(diào)得到的本小區(qū)廣播信 道數(shù)據(jù)進行頻偏估計,并對終端與本小區(qū)基站之間的頻偏進行第二次校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述移動通信終端頻偏校正系統(tǒng),其特征在于 該系統(tǒng)還包括鄰小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)補償模塊;所述鄰小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)補償模塊用于根據(jù)所述廣播信道數(shù)據(jù)解調(diào)模塊解調(diào)得到的 鄰小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)對終端與鄰小區(qū)之間的頻偏進行估計,并根據(jù)該頻偏估計信息對鄰小 區(qū)的廣播信道接收數(shù)據(jù)進行補償。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠?qū)σ苿油ㄐ沤K端與本小區(qū)基站之間的下行頻偏進行準確校正的方法及系統(tǒng),其主要技術(shù)方案包括步驟A、終端基于下行同步碼或者廣播信道進行頻偏估計,并對終端與本小區(qū)基站之間的下行頻偏進行第一次校正;步驟B、解調(diào)廣播信道數(shù)據(jù);步驟C、根據(jù)解調(diào)得到的本小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)進行頻偏估計,對終端與本小區(qū)基站之間的頻偏進行第二次校正;步驟D、根據(jù)解調(diào)得到的鄰小區(qū)廣播信道數(shù)據(jù)對終端與鄰小區(qū)之間的頻偏進行估計,并根據(jù)該頻偏估計信息對鄰小區(qū)的廣播信道接收數(shù)據(jù)進行補償。采用本發(fā)明方法還能夠能夠提高鄰小區(qū)廣播信息接收的正確性,從而當終端要進行小區(qū)重選或者小區(qū)切換的時候,其能夠更好地讀取鄰小區(qū)的廣播信息。
文檔編號H04J13/00GK101753492SQ20081018027
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者李萍, 馬毅華 申請人:中興通訊股份有限公司