CN104243364B - 一种上行频偏补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种上行频偏补偿方法，包括：A、如果目标用户设备无法根据当前子帧接收的数据估计频偏，判断最近的一次频偏估计离当前子帧的时间差T是否达到设定的时间差门限值T0，若是，执行步骤C，否则执行步骤B；B、目标用户设备的频偏值F不更新，而且T=T+1；并执行步骤D；C、若所述时间差T等于设定的时间差门限值T0，则根据其他用户设备估计出的频偏值来更新目标用户设备的频偏值F，同时更新T=0；D、如果目标用户设备当前子帧有业务或控制信息，利用频偏值F对目标用户设备接收数据进行频偏校正。通过应用本申请技术方案，可以有效解决高铁通信***中上行控制信道无法估计频偏的难题，提高在高速情况下上行控制信息的接收性能。

Description

一种上行频偏补偿方法
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种上行频偏补偿方法。
背景技术
在移动通信***中，用户设备的高速运动会引起多普勒频移，特别是随着高铁的普及，这种现象变得非常普遍。例如如果用户设备以300km/h的速度行驶，载频为2.6GHz，则产生的最大多普勒频移约为722Hz。在上行链路中，用户设备的运动带来的多普勒频移最多会是两倍的最大多普勒频偏，也就是说，用户设备以300km/h的速度行驶，不考虑下行同步误差的条件下，上行频偏最多可以达到1444Hz。在这种频偏条件下，如果不采取一些措施，上行数据无法正确接收。
LTE上行控制信道是多个用户设备进行码分复用的，多个用户设备的控制信息在同一个资源块（RB）上传输，而且在物理上行控制信道（PUCCH）格式2a,2b中，每个时隙只有一列导频，可利用的资源太少，无法进行准确地频偏估计。目前的上行频偏估计算法中，无法将LTE上行控制信道中多个用户设备的频偏计算出来，因此无法进行频偏补偿，在300km/h等高速情况下，LTE上行控制信道的接收性能变差。
发明内容
本申请提供了一种上行频偏补偿方法，可以有效解决高铁通信***中上行控制信道无法估计频偏的难题，提高在高速情况下上行控制信息的接收性能。
本申请实施例提供的一种上行频偏补偿方法，包括：
A、如果目标用户设备无法根据当前子帧接收的数据估计频偏，判断最近的一次频偏估计离当前子帧的时间差T是否达到设定的时间差门限值T0，若是，执行步骤C，否则执行步骤B；
B、目标用户设备的频偏值F不更新，而且T=T+1；并执行步骤D；
C、若所述时间差T等于设定的时间差门限值T0，则根据其他用户设备估计出的频偏值来更新目标用户设备的频偏值F，同时更新T=0；
D、如果目标用户设备当前子帧有业务或控制信息，利用频偏值F对目标用户设备接收数据进行频偏校正。
较佳地，所述根据其他用户设备估计出的频偏值来更新目标用户设备的频偏值F包括：
找出当前子帧能估计出频偏的用户设备集合P1，假设这些用户设备的当前频偏值更新为Fn，n=1，2，…N，其中N表示P1中用户设备的个数，从P1中选出|Fn-F|＜F0的用户设备集合P2，其中F0为预设的频偏差值门限，然后再计算P2中所有用户设备的频偏值的平均值Fm，更新目标用户设备的F值为：F=Fm。
较佳地，该方法进一步包括：
如果目标用户设备在当前子帧可以根据接收信号估计频偏值，更新目标用户设备当前的频偏值为：F＝F*α+f(1-α)，其中α为平滑系数，根据T值的不同而取不同的值，T值越大，α值越小；
根据频偏F对目标用户设备当前子帧的数据进行频偏补偿。同时更新时间差为T=0。
较佳地，基站有多根接收天线，则每个天线都执行上述流程，或者信道相关的多个天线中选择一个天线执行上述流程。
从以上技术方案可以看出，当用户设备无法估计出频偏时，将可以估计出频偏的其他用户设备的平均频偏作为该用户的频偏，该方案很好地符合高铁车厢中多个用户设备频偏值基本相同的特点，因此可以有效解决高铁通信***中上行控制信道无法估计频偏的难题，提高在高速情况下上行控制信息的接收性能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的上行频偏补偿方法流程示意图。
具体实施方式
为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。
在高铁通信***中，同一辆列车中所有用户设备都以相同的速度前进，同一车厢中的用户设备可以认为多普勒频偏相同。当高铁以500km/h的速度行驶时，100个子帧的时间内（100ms）可以行使13.8m；若高铁以300km/h的速度行驶，则100个子帧的时间内（100ms）可以行使8.3m；所以可以认为在若干个子帧内，用户设备的多普勒频移不变。
为了解决现有技术中存在的高铁通信***中上行控制信道频偏估计困难的问题，本申请实施例提供的上行频偏补偿方法流程如图1所示，包括：
步骤101：为每个用户设备设立存储空间，用于保存用户设备的频偏值（或相位差值）和最近的一次频偏估计离当前子帧的时间差（可以以ms计时）。假设目标用户设备的频偏值和时间差为F、T，预先设定频偏差值门限F0和时间差门限T0。
步骤102：判断基于当前子帧的数据是否可以根据业务信息或控制信息估计出第一用户设备（目标用户设备）的频偏F，若是，执行步骤103，否则执行步骤104。比如说UE当前子帧有上行数据，则可以根据上行数据估计频偏，如果没有上行数据，则无法估计频偏。
步骤103：更新第一用户设备当前的频偏值为：F＝F*α+f(1-α)，其中α为平滑系数，可以根据T值的不同而取不同的值，T值越大，α值越小。根据频偏F对第一用户设备当前子帧的数据进行频偏补偿，更新时间差为T=0。并结束本流程。
步骤104：如果当前子帧包含第一用户设备的控制信息但却无法估计出第一用户设备的频偏F，判断是否T<T0，若是，执行步骤105，否则执行步骤106。
步骤105：不更新第一用户设备的F值，更新T=T+1。转至步骤109。
步骤106：找出当前子帧能估计出频偏的用户设备集合P1，这些用户设备的当前频偏值更新为Fn，n=1，2，…N。
步骤107：从用户设备集合P1中选出满足|Fn-F|＜F0的用户设备集合P2，其中F0为预设的频偏差值门限，F为存储空间中存储的第一用户设备的频偏值。
步骤108：计算用户设备集合P2中所有用户设备的频偏值的平均值Fm，更新第一用户设备的F值为：F=Fm，同时更新T=0。
步骤109：如果第一用户设备当前子帧有业务或控制信息，则利用频偏值F对数据进行频偏补偿。
如果基站接收端有多根接收天线，则每个天线都执行上述过程，也可以在信道相关的多个天线中选择一个天线执行上述过程。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种上行频偏补偿方法，其特征在于，包括：
A、如果目标用户设备无法根据当前子帧接收的数据估计频偏，判断最近的一次频偏估计离当前子帧的时间差T是否达到设定的时间差门限值T0，若是，执行步骤C，否则执行步骤B；
B、目标用户设备的频偏值F不更新，而且T＝T+1；并执行步骤D；
C、若所述时间差T等于设定的时间差门限值T0，则根据其他用户设备估计出的频偏值来更新目标用户设备的频偏值F，同时更新T＝0；
D、如果目标用户设备当前子帧有业务或控制信息，利用频偏值F对目标用户设备接收数据进行频偏校正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据其他用户设备估计出的频偏值来更新目标用户设备的频偏值F包括：
找出当前子帧能估计出频偏的用户设备集合P1，假设这些用户设备的当前频偏值更新为Fn，n＝1，2，…N，其中N表示P1中用户设备的个数，从P1中选出|Fn-F|<F0的用户设备集合P2，其中F0为预设的频偏差值门限，然后再计算P2中所有用户设备的频偏值的平均值Fm，更新目标用户设备的F值为：F＝Fm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站有多根接收天线，则每个天线都执行上述流程，或者信道相关的多个天线中选择一个天线执行上述流程。
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