JP5186600B2 - 移動通信における周波数オフセットの推定・補償の方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、移動通信分野に関し、特に、高速移動の環境で発生する移動通信における周波数オフセットの推定・補償の方法及びシステムに関する。

符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）は、容量が大きく、耐マルチパス減衰能力が強く、及び周波帯の利用率が高いなどの利点を持つため、既に第三世代移動通信無線伝送技術の主流になっている。特に、時分割同期符号分割多重接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ−Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）と帯域幅−符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）システムは、とても人気があって、現在、広くに応用されている。長期進化型（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ） プロジェクトは、近年の３ＧＰＰ（３ＧＰＰ：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）でスタートされる最大の新技術研究・開発のプロジェクトであって、３Ｇの無線アクセス技術を改善して強め、現在の無線通信分野の研究焦点技術になっている。

独立革新・研究・開発の能力が次々に向上し、高速道路が続々と建造し、鉄道が続いてスピード・アップすることに伴い、高速交通輸送は、既に広い範囲で応用され、且つ大幅に進める。また、列車で移動通信サービスを用いる端末ユーザーがだんだん多くなり、サービスがますます豊富になるため、ネットワークのカバーが良い通信サービス品質とより高いシステム容量を要求することになる。

端末の移動によって、基地局と端末の間にドップラーシフトが発生するため、移動通信システムにおいて、特に高速場面の下、このようなシフトが特に明らかになる。ドップラーシフトは、受信機と送信機の間に周波数誤差を発生させて、上りアクセス成功率、切替成功率の他、さらにシステムの容量とカバーに影響を与える。

ドップラーシフトの大きさは相対移動速度の大きさと関係があって、それらの間の関係が

である。

は、端末の移動方向と信号の伝送方向とのアングルであり、

は、端末の移動速度であり、Ｃは、電磁波伝播速度であり、

は、キャリヤー周波数である。

端末の移動速度は、一般的に、１５０ｋｍ〜２５０ｋｍであり、今後の数年以内、続々と多くの交通道路の速度は、３００ｋｍ／ｈ〜３５０ｋｍ／ｈに達することがある。この速度範囲で、ドップラーシフトが４００Ｈｚを超えるため、基地局と端末が十分な周波数オフセット補償技術をサポートしてサービス品質の要求を満足することが必要となる。

受信機にとっては、送信機との周波数誤差を推定して周波数誤差の補正を完成する機能を持たなければならない。端末が受信した信号の周波数は

のシフトがあると、端末は下り信号周波数をロックして上り信号を送信し、送信機が受信した上り信号の周波数は

のソフトがある。

端末と基地局の相対移動の方向が異なるため、プラス・マイナスの異なる周波数オフセットが発生する。図１が端末移動過程における周波数オフセットを示す図である。

が基地局の送信周波数であるとし、端末が基地局から離れる方向に移動すると、マイナスの周波数オフセット

が発生され、端末が受信した周波数は

であり、基地局が受信した周波数は

である。端末が基地局に近くの方向に移動すると、プラスの周波数オフセット

が発生され、端末が受信した周波数は

であり、基地局が受信した周波数は

である。端末は、２つの基地局の間に移動し、１つの基地局から他の基地局へ移動すると、周波数ホッピングを発生して、周波数

から周波数

にホッピングし、

の周波数のホッピングがある。

が基地局の受信機、それとも端末の受信機に対して、１つの大きい挑戦となる。大きすぎる周波数オフセットによって通信品質が低下し、酷い場合サービスが中断され、特に、高速移動環境の下でサービスが中断される。

周波数オフセットを正確に推定して補償することができないと、システムの性能が大きく下がり、特に周波数オフセットがより大きい場合（対応の端末の移動速度がより高い場合）に大きく下がるため、周波数オフセットを補正する性能が良く、安定の周波数オフセットの推定及び補償を実現する方法を探すことは、プロジェクトの実現に対して重要な意義を持つ。

上述したものに基づいて、本発明は、上り基地局が２倍の周波数オフセットを受信し、端末の周波数オフセットがホッピングすることに近似する問題について、受信機が有効に周波数オフセットを推定して補償する方法を提供する。

本発明の目的としては、従来技術の不足を克服するために、基地局と端末の周波数オフセット推定及び補償能力を向上し、受信機の性能が周波数オフセット補正能力を制限される問題を解決できる移動通信における周波数オフセットの推定・補償方法を提供することにある。

前のＮ回の周波数オフセットに対する推定・補正した後のデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲの記録によって、補償して得たデータの測定値が設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成するかを判定し、はいの場合、ステップ２に入り、いいえの場合、ステップ３に入るステップ１と、ヒストリー周波数オフセットスムージングの方法を採用して周波数オフセットを推定及び補償して、その後、フローを終了させるステップ２と、マルチブランチの周波数オフセット計算法を採用して周波数オフセットを推定及び補償して、最適なブランチが対応する周波数オフセット値を選択して、データ補償を行うステップ３と、を備え、当該最適なブランチは、最大のＳＩＲ、または巡回冗長検査（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）が正しく、またはビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）が一番小さいのうち、少なくとも１種の多種組合せを含むが、これに限られない移動通信における周波数オフセットの推定・補正方法。

ステップ１には記録されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを取得する過程がさらに含まれる。具体的には、ビット長がＮであるリンク品質状態レジスターＲとリンク品質カウンターＣｏｕｎｔを設置し、Ｎが正整数であって、リンク品質に対する要求によってリンク品質閾値Ｑを設定し、優先的にＳＩＲ閾値

を設定し、補償して得たデータの測定値がリンク品質閾値Ｑより大きいか、優先的なＳＩＲがＳＩＲ閾値

より大きいかを判定し、はいの場合、前記リンク品質状態レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、いいえの場合０に更新し、前記リング品質カウンターＣｏｕｎｔの値が前記リンク品質状態レジスターＲにおける数値が１であるビット数であり、前記リンク品質閾値がシミュレーション或いは外部の実際的な環境によってテストして得たリンク品質閾値

であり、それに相応して、前記ステップ１において、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値

より大きいと、前記ステップ１に入り、リンク品質閾値以下であると前記ステップ３に入る。

前記ステップ２において、具体的には、以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

を初期周波数オフセット値としてデータ或いはパイロットを補償して、補償されたデータ或いはパイロットの残りの周波数オフセット値を推定し、前記残りの周波数オフセットでデータを補償し、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを計算し、ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である。

前記ステップ３において、具体的には、複数の異なる初期周波数オフセット値を設定してそれぞれにデータ或いはパイロットを補償し、それぞれ補償されたデータ或いはパイロットに対して残りの周波数オフセットを推定して補償し、各ブランチを補償したデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲまたはＣＲＣまたはＢＥＲまたはそれらの組合せを計算するが、これに限られない。最大のＳＩＲまたはＣＲＣが正しくまたはＢＥＲが一番小さいのうち、少なくとも１種の組合せを含む最適なブランチの補償データ、初期周波数オフセット及び残りの周波数オフセットを選択する。

前記ステップ２において、さらに、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

より大きいと、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット

が以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット値

と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ、次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

であるように出力し、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

よりも以下であると、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを０に更新し、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

が

に等しいように出力し、その後、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新する。

前記ステップ３において、さらに、最大のＳＩＲまたはＣＲＣが正しくまたはＢＥＲが一番小さいのうち、少なくとも１種の組合せを含む最適なブランチの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

より大きいと、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット

が前記ＳＩＲの最大のブランチの初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ次回の周波数オフセット推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット

が

であるように出力し、最大のＳＩＲまたはＣＲＣが正しくまたはＢＥＲが一番小さいのうち、少なくとも１種の組合せを含む最適なブランチの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

よりも以下であると、リンク品質レジスターＲの１ビットを０に更新し、今回の周波数オフセット値

が前回の以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット

が

に等しいように出力し、その後、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新し、ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である。

移動通信における周波数オフセットの推定及び補償システムは、判定ユニットと、周波数オフセット推定及び補償ユニットと、データ補償ユニットとを備える。

判定ユニットは、前のＮ回の周波数オフセットに対する推定・補償した後のデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲの記録によって、補償して得たデータの測定値が設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成するかを判定する。

周波数オフセット推定・補償ユニットは、設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成すると、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法を採用して周波数オフセットを推定・補償する。

データ補償ユニットは、設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成しないと、マルチブランチの周波数オフセット計算法を採用して周波数オフセットを推定・補償して、最適なブランチが対応する周波数オフセットを選択して、データ補償を行う。

また、当該システムは、取得ユニットと。取得ユニットは記録されたデータ信号電力対干渉電力比ＳＩＲを取得し、前記取得の実現方式としては、ビット長がＮであるリンク品質状態レジスターＲとリンク品質カウンターＣｏｕｎｔを設置することで、Ｎが正整数であって、リンク品質に対する要求によってリンク品質閾値Ｑを設定し、補償して得たデータの測定値が前記リンク品質閾値Ｑより大きいと、前記リンク品質状態レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、いいえの場合０に更新する。

前記周波数オフセット推定・補償ユニットは、さらに、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値

より大きいと、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法を採用して周波数オフセットを推定及び補償する。

前記データ補償ユニットは、さらにリンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値

よりも以下であると、マルチブランチの周波数オフセット計算法を採用して周波数オフセットを推定及び補償して、最適なブランチが対応する周波数オフセットを選択して、データ補償を行う。

前記周波数オフセット推定・補償ユニットは、さらに、以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

を初期周波数オフセット値としてデータ或いはパイロットを補償して、補償されたデータ或いはパイロットの残りの周波数オフセットを推定し、前記残りの周波数オフセットでデータを補償し、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを計算し、ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である。

前記データ補償ユニットは、さらに、複数の異なる初期周波数オフセットを設定してそれぞれにデータ或いはパイロットを補償し、それぞれに補償されデータ或いはパイロットに対して残りの周波数オフセットを推定して補償し、各ブランチを補償したデータを計算し、最適なブランチの補償データ、初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値を選択する。

前記周波数オフセット推定・補償ユニットは、さらに、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

より大きい場合では、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット

が以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット値

と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ、次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

が

であるように出力し、或いは、補償されたデータのＳＩＲがＳＩＲ閾値

よりも以下である場合では、さらに、リンク品質レジスターＲにおける１ビットを０に更新し、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット

が

に等しいように出力し、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新する。

前記データ補償ユニットは、さらに、最適なブランチのＳＩＲがＳＩＲ閾値

より大きい場合では、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット

が前記ＳＩＲの最大の初期周波数オフセットと残りの周波数オフセットとの総計であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット

が

であるように出力し、或いは、
最適なブランチの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

よりも以下である場合では、さらに、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを０に更新し、今回の周波数オフセット

が前回の以前の推定結果を累算した周波数オフセット

であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

が

に等しいように出力し、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新し、ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である。

本発明が開示した移動通信における周波数オフセットの推定・補償方法は、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法より周波数オフセットの推定・補正を行って、マルチブランチの試みの方法を採用して信頼できる初期周波数オフセット補正値を提供して、両者を結び付けることで有効に基地局と端末との相対周波数オフセットを推定して、受信機の周波数オフセットに対する推定・補償範囲を広げ、基地局と端末の周波数オフセット推定・補償能力を向上することができる。本発明に係る方法によれば、高速で移動の環境で大きい周波数オフセットがある場合にも、受信機は、周波数オフセットを正確、安定的に補正して、通信サービス品質に信頼できる保障を提供することができる。マルチブランチの試み回数が少なく、計算量が大きくないので、プロジェクトの実現にとって１種の良い方法となる。

端末の移動過程における周波数オフセットを示す図である。 本発明の１つの実施例に係る周波数オフセット推定方法のフローチャートである。

以下、図面と具体的な実施形態を結び付けて本発明をさらに詳しく説明する。

図２に本発明の１つの実施例を詳しく説明する。ここで説明する優先的な実施例は、本発明を説明及び解釈するためだけであって、本発明を限定するものではないと理解すべきである。

以下、技術案は、ユーザーｋについて説明し、全てのユーザーの周波数オフセットに対する推定及び補償案が同じである。ｎは、周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号を表す。

初期化リンクの品質状態レジスターは

であって、

のビット長がＮであり、

の各ビットが１回の受信されたリンクの品質状態を表し、０がリンク品質状態が良くないことを代表し、１がリンク品質状態が良いことを代表する。リングの品質カウンター

が全ビット０に初期化され、ここでそれに対して左から右への入りの方式を採用して更新して管理するが、右から左への入りに定義されてもよい。

図２に示すように、まずリンクの品質カウンター

が閾値

より大きいかを判定し、はいの場合、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法を採用してデータの周波数オフセットを推定して補償し、いいえの場合、マルチブランチの周波数オフセット計算法を採用してデータの周波数オフセットを推定して初期補償して、さらに以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法の以前の推定結果を累算した初期周波数オフセットを計算する。

の大きさは、マルチブランチの試みの回数と関連して、シミュレーション或いは外部の実際的な環境によってテストして得られたリンク品質閾値であって、当該値の設定が無線場面でテストより得られることができ、異なる場面に異なる値を配置することができる。

の場合、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法を採用してデータを推定して補償する。以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット値

でデータ

を初期補償し、当該以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット値

が、前回の周波数オフセットの推定出力に由来するため、前回の周波数オフセット値がないと、当該初期値は

であり、その後、初期周波数オフセットを補償した後のデータの残りの周波数オフセット値

を推定して、残りの周波数オフセットを補償して、データ

を得て、補償されたデータ

のデータ信号電力対干渉電力比

を計算する。

周波数オフセット値を取得したらデータを補償し、つまり、今回の受信された周波数オフセットがあるデータに対して周波数オフセットを補償する。補償方法は、公知的常識であって、即ち、異なる位置にあるデータについて、周波数オフセットを時間に関する位相オフセットに換算してデータを補償する。

ここでの残りの周波数オフセットの補償は、初期周波数オフセットを補償したデータに対してさらに周波数オフセットを推定する。推定の方法は、唯一ではなく、従来技術に調べられることができる。データに対して信号電力対干渉電力比ＳＩＲ或いはＣＲＣ或いはＢＥＲを計算することも通信分野における公知的常識である。

以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法或いはマルチブランチの周波数オフセット計算法によって推定されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲ_ｋ，ｎが信号電力対干渉電力比閾値

より大きいかを判定し、

がシミュレーション或いは無線場面でのテストによって得られることができ、はいの場合、リンク品質レジスター

の最新状態位置を１に更新し、

、今回の周波数オフセット値の推定出力

であり、いいえの場合、リンク品質レジスター

の最新状態位置を０に更新し、

今回の周波数オフセットの推定出力

である。

最後、次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット

を出力する。ｐがスムーズ因子である。

リンク品質カウンター

を更新する。

の場合、データに対してマルチブランチデータ周波数オフセットの推定及び補償を行って、以前の推定結果を累算した周波数オフセットをスムージングに計算する方法による初期値を計算する。

Ｍ個のブランチにおいて、異なるブランチの初期周波数オフセット

を用いて、

それぞれにデータ

を初期に補償して、データに対して周波数オフセットを補償して位相を補正する。この初期値

が設定された値であって、シミュレーションより確定されることができ、ｍの個数が受信機の能力によって設定されることができる。

各初期周波数オフセットを補償したデータの残りの周波数オフセット

を推定して、残りの周波数オフセットを補償して、データ

を得る。

各ブランチを補償したデータ

の信号電力対干渉電力比

或いはＣＲＣ或いはＢＥＲを計算して、１本の最適なブランチ、即ち、最大のＳＩＲ或いはＣＲＣが正しい或いはＢＥＲが一番小さいの中に、少なくとも１種の組合せを含むブランチに対して推定された周波数オフセット補償データを出力して、当該ブランチの補償データ

と今回の周波数オフセット値

を出力する。ｉ０が選択されたブランチの番号である。

推定されたデータの信号電力対干渉電力比

がＳＩＲ閾値

より大きいかを判定し、はいの場合、リンク品質レジスター

の最新状態位置を１に更新し、

今回の周波数オフセットの推定出力

であり、いいえの場合、リンク品質レジスター

の最新状態位置を０に更新し、

今回の周波数オフセット値の推定出力が

であり、即ち、今回の周波数オフセット値の推定出力が前回の以前の推定結果を累算した周波数オフセットを更新せずに採用する。

最後、次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット：

を出力する。

リンク品質カウンター

を更新する。

本発明は、全てのＣＤＭＡシステム、特にＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムと全てのＳＣＤＭＡに適用して、さらにＯＦＤＭシステム、特にＬＴＥシステムに適用する。いかなる信号処理、通信などの知識背景を持つエンジニアは、本発明によって相応の周波数オフセットの推定及び補償の方法と装置をデザインすることができ、それが全て本発明の精神と範囲に含まれるべきである。

本技術案は、下記のステップを含む。
ステップ１において、リンク品質状態レジスターＲとリンク品質カウンターＣｏｕｎｔを設置し、ＣｏｕｎｔがレジスターＲにおける１の個数に等しく、Ｃｏｕｎｔが以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法による

より大きいかを判定し、はいの場合、ステップ２に入って、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法によるデータの周波数オフセットス推定及び補償を行い、いいえの場合、ステップ３に入って、マルチブランチデータ周波数オフセットの推定及び補償を行って、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法による初期値を計算する。

ステップ２において、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法によって周波数オフセットの推定及び補償を行う。

本ステップは、下記のサブステップをさらに含むことができる。

ステップ２１において、以前の推定結果を累算した周波数オフセットでデータ或いはパイロットを補償する。

ステップ２２：周波数オフセットを初期に補償した後データ或いはパイロットの残りの周波数オフセットを推定して、残りの周波数オフセットを補償する。

ステップ２３において、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを計算する。

ステップ３において、マルチブランチデータ周波数オフセットの推定及び補償を行って、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法による初期値を計算する。

本ステップは、下記のサブステップをさらに含むことができる。

ステップ３１において、複数の異なる周波数オフセットを異なるブランチの初期周波数オフセットとしてそれぞれデータ或いはパイロットを補償する。

ステップ３２において、それぞれ各ブランチを、初期周波数オフセットを補償したデータ或いはパイロットに対して残りの周波数オフセットの推定及び補償を行う。

ステップ３３において、各ブランチを補償したデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲ、ＣＲＣ、ＢＥＲ或いはそれらの組合せを計算するがこれに限られない。

ステップ３４において、最大の信号電力対干渉電力比或いはＣＲＣが正しい或いはＢＥＲが一番小さいのうち、少なくとも１種の組合せを含む１本の最適なブランチの補償データ、ＳＩＲ及び周波数オフセット値を出力して、推定周波数オフセットが当該ブランチの初期周波数オフセット＋当該ブランチの残りの周波数オフセット値を出力する。

ステップ４において、推定されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値より大きいかを判定し、はいの場合、ステップ５に入って、いいえの場合、ステップ６に入る。

ステップ５において、リンク品質状態レジスターＲに更新し、最新状態位置が１であり、今回の周波数オフセットの推定出力が以前の推定結果を累算した周波数オフセット＋残りの周波数オフセットである。

ステップ６において、リンク品質状態レジスターＲに更新し、最新状態位置が０であり、今回の周波数オフセットの推定出力が以前の推定結果を累算した周波数オフセットである。

ステップ７において、次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセットを出力する。

次回の以前の推定結果を累算した周波数オフセット値は＝

ステップ８において、リング品質カウンターＣｏｕｎｔを更新する。

当該案は、基地局と携帯電話に適用することができるが、これに限られない。

受信機のハードウエアの能力内で、ブランチの数を増加して周波数オフセット補正の範囲を広くすることができる。

上記案を実現するために、本発明は、移動通信における周波数オフセットの推定及び補償システムを提供する。当該システムは、前のＮ回の周波数オフセットの推定、補償後のデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲの記録によって、補償して得たデータの測定値が設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成するかを判定する判定ユニットと、設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成すると、以前の推定結果を累算した周波数オフセットをスムージングに計算する方法を採用して周波数オフセットを推定して補償する周波数オフセット値推定・補償ユニットと、設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成しないと、マルチブランチの周波数オフセット計算方法を採用して周波数オフセットを推定して補償して、最適なブランチが対応する周波数オフセットを選択して、データ補償を行うデータ補償ユニットと、を備える。

ここで、当該システムは、記録されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを取得する取得ユニットをさらに備える。前記取得ユニットの実現方式は、ビット長がＮであるリンク品質状態レジスターＲとリンク品質カウンターＣｏｕｎｔを設置することで、Ｎが正整数であって、リンク品質に対する要求によってリンク品質閾値Ｑを設定し、補償して得たデータの測定値がリンク品質閾値Ｑより大きいと、リンク品質状態レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、いいえの場合、０に更新する。

周波数オフセット値推定及び補償ユニットは、さらに、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値

より大きいと、以前の推定結果を累算した周波数オフセットをスムージングに計算する方法を採用して周波数オフセットを推定して補償する。

データ補償ユニットは、さらに、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値

よりも以下であると、マルチブランチの周波数オフセット計算方法を採用して周波数オフセットを推定して補償して、最適なブランチ、即ち、最大のＳＩＲ或いはＣＲＣが正しい或いはＢＥＲが最も小さい少なくとも１種の組合せを含むブランチが対応する周波数オフセットを選択して、データ補償を行う。

以下、周波数オフセット推定及び補償ユニットとデータ補償ユニットをそれぞれ説明する。

周波数オフセットの推定・補償ユニットは、さらに、以前の推定結果を累算した周波数オフセット

を初期周波数オフセットとしてデータ或いはパイロットを補償し、補償されたデータ或いはパイロットの残りの周波数オフセットを推定し、残りの周波数オフセットでデータを補償し、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを計算する。

その中、１種の場合としては、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

より大きい。

この場合、周波数オフセット推定・補償ユニットは、さらに、リンク品質レジスターＲの１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット値

が以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

であるように出力する。

他の場合は、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

よりも以下である場合である。

この場合、周波数オフセット推定・補償ユニットは、さらに、リンク品質レジスターＲの１ビットを０に更新し、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な履歴周波数オフセット

が

に等しいようにを出力し、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新する。

データ補償ユニットは、さらに、複数の異なる初期周波数オフセット値を設定してそれぞれにデータ或いはパイロットを補償し、各補償されたデータ或いはパイロットに対して残りの周波数オフセットを推定して補償し、各ブランチを補償したデータを計算し、最大のＳＩＲまたはＣＲＣが正しくまたはＢＥＲが一番小さいのうち、少なくとも１種の組合せを含む最適なブランチの補償データ、初期周波数オフセット及び残りの周波数オフセットを選択する。

その中、１種の場合としては、最適なブランチ、即ち、最大のＳＩＲ或いはＣＲＣが正しい或いはＢＥＲが一番小さい１種の組合せを含むブランチの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

より大きい場合である。

この場合、データ補償ユニットは、さらに、リンク品質レジスターＲの１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット値

が信号電力対干渉電力比の最大のブランチの初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な履歴周波数オフセット値

であるように出力する。

他の場合は、最適なブランチ、即ち、最大のＳＩＲ或いはＣＲＣが正しい或いはＢＥＲが一番小さい少なくとも１種の組合せを含むブランチの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値

よりも以下である場合である。

この場合、データ補償ユニットは、さらに、リンク品質レジスターＲの１ビットを０に更新し、今回の周波数オフセット

が前回の以前の推定結果を累算した周波数オフセット値

であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット

に等しく、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新する。

上述したものは、本発明の実施形態だけであるが、本発明を限定することに用いられるものではなく、当業者にとっては、様々な変更と変化を実施することができる。実質及び要旨を逸脱しない範囲で、当業者が本発明に対して行った様々の修正、等同切替、改良などは、本発明の特許請求の範囲に含まれると理解すべきである。

Claims (14)

1. 前のＮ回の周波数オフセットに対する推定・補償した後のデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲの記録によって、補償して得たデータの測定値が設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成するかを判定し、はいの場合、ステップ２に入り、いいえの場合、ステップ３に入るステップ１と、
   以前の推定結果を累算した周波数オフセットのスムージングの方法を採用して周波数オフセットを推定して補償して、その後、流れを終了させるステップ２と、
   マルチブランチの周波数オフセット計算法を採用して周波数オフセットを推定して補償して、最適なブランチが対応する周波数オフセット値を選択して、データ補償を行うステップ３と
   を備える移動通信における周波数オフセットの推定・補償方法。
2. 前記ステップ１には記録されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを取得する過程がさらに含まれ、具体的には、
   ビット長がＮであるリンク品質状態レジスターＲとリンク品質カウンターＣｏｕｎｔを設置し、Ｎが正整数であって、リンク品質に対する要求によってリンク品質閾値Ｑを設定し、
   補償して得たデータの測定値が前記リンク品質Ｑより大きいかを判定し、はいの場合、前記リンク品質状態レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、いいえの場合、０に更新し、前記リンク品質カウンターＣｏｕｎｔの値が前記リンク品質状態レジスターＲにおける数値が１であるビット数であり、前記リンク品質閾値Ｑがシミュレーション或いは外部の実際的な環境によってテストして得たリンク品質閾値
   であり、
   それに相応して、前記ステップ１には、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値
   より大きいと、ステップ２に入り、リンク品質閾値以下であるとステップ３に入る
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ステップ２において、具体的には、
   以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
   を初期周波数オフセット値としてデータ或いはパイロットを補償して、補償されたデータ或いはパイロットの残りの周波数オフセット値を推定し、前記残りの周波数オフセット値でデータを補償し、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを計算し、
   ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ステップ３において、具体的には、
   複数の異なる初期周波数オフセット値を設定してそれぞれにデータ或いはパイロットを補償し、それぞれに補償されたデータ或いはパイロットに対して残りの周波数オフセット値を推定して補償し、各ブランチを補償したデータを計算し、最適なブランチの補償データ、初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値を選択する
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記ステップ２において、さらに、
   補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値
   より大きいと、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット値
   が以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット値
   と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ、次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
   であるように出力し、
   補償されたデータのＳＩＲがＳＩＲ閾値
   よりも以下であると、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを０に更新し、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
   に等しいように出力し、
   リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新する
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. 前記ステップ３において、さらに、
   最適なブランチの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値
   より大きいと、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット値
   が前記ＳＩＲの最大のブランチの初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
   であるように出力し、
   最適なブランチの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値
   よりも以下であると、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを０に更新し、今回の周波数オフセット
   が前回の以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
   であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
   に等しいように出力し、
   リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新し、
   ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. リンク品質状態レジスターＲの初期値を全て０に設置することをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
8. 異なるブランチの初期周波数オフセット値がシミュレーションより確定されることをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
9. 前のＮ回の周波数オフセットを推定して補償した後のデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲの記録によって、補償して得たデータの測定値が設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成するかを判定する判定ユニットと、
   設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成すると、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法を採用して周波数オフセットを推定して補償する周波数オフセット推定・補償ユニットと、
   設定されたリンク品質閾値Ｑの要求を達成しないと、マルチブランチの周波数オフセット計算法を採用して周波数オフセットを推定して補償して、最適なブランチが対応する周波数オフセット値を選択して、データ補償を行うデータ補償ユニットと、備える
   ことを特徴とする移動通信における周波数オフセットの推定・補償システム。
10. 記録されたデータ信号電力対干渉電力比ＳＩＲを取得する取得ユニットをさらに備え、
    前記取得の実現方式は、ビット長がＮであるリンク品質状態レジスターＲとリンク品質カウンターＣｏｕｎｔを設置することで、Ｎが正整数であって、リンク品質に対する要求によってリンク品質閾値Ｑを設定し、補償して得たデータの測定値が前記リンク品質閾値Ｑより大きいと、前記リンク品質状態レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、さもなくば０に更新し、
    前記周波数オフセット推定及び補償ユニットは、さらに、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値
    より大きいと、以前の推定結果を累算した周波数オフセットスムージングの方法を採用して周波数オフセットの推定・補償を行い、
    前記データ補償ユニットは、さらに、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔがリンク品質閾値
    よりも以下であると、マルチブランチの周波数オフセット計算法を採用して周波数オフセットの推定及び補償を行って、最適なブランチが対応する周波数オフセットを選択して、データ補償を行う
    ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記周波数オフセット推定・補償ユニットは、さらに、以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
    を初期周波数オフセット値としてデータ或いはパイロットを補償して、補償されたデータ或いはパイロットの残りの周波数オフセット値を推定し、前記残りの周波数オフセット値でデータを補償し、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲを計算し、
    ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 前記データ補償ユニットは、さらに、複数の異なる初期周波数オフセット値を設定してそれぞれにデータ或いはパイロットを補償し、それぞれに補償されたデータ或いはパイロットに対して残りの周波数オフセット値を推定して補償し、各ブランチを補したデータを計算し、最適なブランチの補償データ、初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値を選択する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
13. 前記周波数オフセットの推定及び補償ユニットは、さらに、補償されたデータの信号電力対干渉電力比ＳＩＲがＳＩＲ閾値
    より大きい場合では、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット
    が以前の推定結果を累算した初期周波数オフセット値
    と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ、次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット
    であるようにを出力し、
    補償されたデータのＳＩＲがＳＩＲ閾値
    よりも以下である場合では、さらに、リンク品質レジスターＲにおける１ビットを０に更新し、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
    に等しいように出力し、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
14. 前記データ補償ユニットは、さらに、最適なブランチのＳＩＲがＳＩＲ閾値
    より大きい場合では、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを１に更新し、今回の周波数オフセット値
    が前記ＳＩＲの最大の初期周波数オフセット値と残りの周波数オフセット値との総計であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
    であるように出力し、
    最適なブランチのＳＩＲがＳＩＲ閾値
    よりも以下である場合では、さらに、前記リンク品質レジスターＲにおける１ビットを０に更新し、今回の周波数オフセット値
    が前回の以前の推定結果を累算した周波数オフセット値
    であり、且つ次回の周波数オフセットの推定の必要な以前の推定結果を累算した周波数オフセット
    に等しいように出力し、リンク品質カウンターＣｏｕｎｔを更新し、
    ここで、ｋがユーザの番号であり、ｎが周波数オフセットアルゴリズムを実行するデータユニットの番号である
    ことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。