一種上行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種上行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002] 在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，用戶設(shè)備的高速運(yùn)動(dòng)會(huì)引起多普勒頻移，例如如果用戶設(shè)備 以300km/h的速度行駛，載頻為2. 6GHz，則產(chǎn)生的最大多普勒頻移約為722Hz。在上行鏈路 中，用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的多普勒頻偏最多會(huì)是兩倍的最大多普勒頻移，也就是說(shuō)，用戶設(shè) 備以300km/h的速度行駛，不考慮下行同步誤差的條件下，上行頻偏最多可以達(dá)到1444Hz。 在這種頻偏條件下，如果不采取一些措施，上行數(shù)據(jù)無(wú)法正確接收。
[0003] 在已有的頻偏估計(jì)算法中，有的采用導(dǎo)頻來(lái)進(jìn)行頻偏估計(jì)。例如LTE中利用物理 上行共享信道（PUSCH)-個(gè)子幀中的兩列導(dǎo)頻的相位差來(lái)進(jìn)行頻偏估計(jì)，這種方法可以估 計(jì)的最大頻偏在1071Hz左右，如果上行頻偏超過(guò)了這個(gè)范圍，將導(dǎo)致上行信號(hào)的不可接 收。而在高鐵等高速情況下，用戶設(shè)備的速度有可能會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)300km/h，如果載頻為 2. 6GHz，考慮到下行同步的誤差為0. Olppm，上行的頻偏將達(dá)到1444+260=1704Hz，超過(guò)了 利用導(dǎo)頻可以估計(jì)的最大頻偏范圍，這時(shí)數(shù)據(jù)將無(wú)法接收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N上行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以較好地解決上行頻偏較大時(shí)數(shù)據(jù)接 收性能較差的問(wèn)題，提高上行數(shù)據(jù)的接收效率。
[0005] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種上行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒?，包括?br>[0006] A、根據(jù)接收的上行子幀的循環(huán)前綴CP和CP對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分來(lái)進(jìn)行相位差估計(jì)， 并保存相位差估計(jì)的符號(hào)；
[0007] B、利用一個(gè)上行子幀中的導(dǎo)頻進(jìn)行相位差估計(jì)，得到估計(jì)的相位差Φ ;
[0008] C、如果利用導(dǎo)頻估計(jì)的相位差Φ的符號(hào)與保存的相位差估計(jì)的符號(hào)一致，則保 持相位差Φ值不變；如果保存的相位差估計(jì)的符號(hào)為正，Φ值為負(fù)，則將Φ加2 31作為修 正后的頻偏估計(jì)相位差；如果保存的相位差估計(jì)的符號(hào)為負(fù)，Φ值為正，則將Φ值減去2 31 作為修正后的相位差值；
[0009] D、根據(jù)修正后的相位差Φ對(duì)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。
[0010] 較佳地，步驟A包括：
[0011] Al、提取接收的上行子幀CP中的一段數(shù)據(jù)dl和OFDM符號(hào)后部對(duì)應(yīng)CP的數(shù)據(jù)d2 ;
[0012] A2、對(duì)dl和d2進(jìn)行快速傅里葉變換，得到頻域數(shù)據(jù)Dl和D2 ;
[0013] A3、對(duì)頻域數(shù)據(jù)Dl和D2對(duì)應(yīng)的子載波作相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)物理資源塊PRB的所有子 載波相關(guān)運(yùn)算的值相加得到一個(gè)復(fù)數(shù)值；
[0014] A3、對(duì)于上行子幀的每一個(gè)OFDM符號(hào)分別執(zhí)行步驟Al至A3,再將對(duì)應(yīng)于同一個(gè) PRB的復(fù)數(shù)值相加；
[0015] A5、對(duì)這些復(fù)數(shù)值取相位，保存每一個(gè)PRB的相位符號(hào)；
[0016] A6、根據(jù)用戶所占據(jù)的PRB位置，將對(duì)應(yīng)的符號(hào)值相加，如果結(jié)果為正，表示正相 位，為負(fù)表示負(fù)相位。
[0017] 較佳地，A6進(jìn)一步包括：設(shè)用戶所占據(jù)的PRB位置數(shù)為L(zhǎng)，若L>2,則將用戶所占 據(jù)的PRB分別在頭尾去掉1個(gè)PRB后再將其余PRB對(duì)應(yīng)的符號(hào)相加，如果L〈=2,則不去掉 PRB。
[0018] 從以上技術(shù)方案可以看出，根據(jù)接收的上行子幀的CP和CP對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分來(lái)進(jìn) 行相位差估計(jì)，并保存估計(jì)相位差的正負(fù)號(hào)，利用上行導(dǎo)頻估計(jì)符號(hào)間的相位差，利用保存 的頻偏估計(jì)相位差的正負(fù)號(hào)對(duì)導(dǎo)頻得到的相位差進(jìn)行校正，得到最后的補(bǔ)償相位值。本申 請(qǐng)技術(shù)方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)可以進(jìn)行更大范圍的頻偏估計(jì)，適用于用戶設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度較高 的應(yīng)用場(chǎng)景，從而較好地解決上行頻偏較大時(shí)數(shù)據(jù)接收性能較差的問(wèn)題，提高上行數(shù)據(jù)的 接收效率。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中提取CP和CP對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分的示意圖；
[0020] 圖2為兩列導(dǎo)頻的實(shí)際相位差與估計(jì)出的相位差的關(guān)系示意圖；
[0021] 圖3為載頻為2. 6GHz時(shí)，用戶設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度與頻偏的關(guān)系示意圖；
[0022] 圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種上行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒鞒虉D。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑纳闲蓄l偏補(bǔ)償?shù)姆椒?，其基本思想在于，首先，根?jù)接收的上行子幀 的循環(huán)前綴（CP)和CP對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分來(lái)進(jìn)行相位差估計(jì)，然后保存估計(jì)相位差的正負(fù)號(hào)； 接著，利用上行導(dǎo)頻估計(jì)符號(hào)間的相位差，利用保存的相位差的正負(fù)號(hào)對(duì)導(dǎo)頻得到的相位 差進(jìn)行校正，得到最后的補(bǔ)償相位值。
[0024] 為使本申請(qǐng)技術(shù)方案的技術(shù)原理、特點(diǎn)以及技術(shù)效果更加清楚，以下結(jié)合具體實(shí) 施例對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0025] 利用CP來(lái)進(jìn)行相位差估計(jì)，是提取一個(gè)上行子幀的每個(gè)正交頻分復(fù)用（OFDM)符 號(hào)的CP和CP對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分，如圖1所示，其中考慮了信道多徑延時(shí)，所以只提取了 CP的 部分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0026] 假設(shè)帶寬為20M，對(duì)提取的dl和d2進(jìn)行2048點(diǎn)的FFT變換，得到頻域數(shù)據(jù)Dl和 D2。然后對(duì)Dl和D2進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到相位差估計(jì)的符號(hào)，具體包括：提取頻域數(shù)據(jù)Dl和 D2中有用的1200點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)OFDM符號(hào)得到1200個(gè)復(fù)數(shù)值，對(duì)應(yīng)1200個(gè)子載 波。對(duì)每個(gè)物理資源塊（PRB)對(duì)應(yīng)的12個(gè)子載波的復(fù)數(shù)值相加，最后得到100個(gè)復(fù)數(shù)值， 對(duì)應(yīng)100個(gè)PRB。每個(gè)PRB對(duì)應(yīng)的一個(gè)上行子幀的14個(gè)OFDM符號(hào)得到的復(fù)數(shù)值相加。對(duì) 這些復(fù)數(shù)值取相位，相位符號(hào)表示為{-1，1}，分別表示負(fù)相位，正相位。保存100個(gè)PRB的 相位符號(hào)值。根據(jù)用戶所占據(jù)的PRB位置，將對(duì)應(yīng)的符號(hào)值相加，如果結(jié)果為正，表示正相 位，為負(fù)表示負(fù)相位。
[0027] 利用導(dǎo)頻信號(hào)估計(jì)相位差，是利用上行一個(gè)子幀中兩列導(dǎo)頻的相位差來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)終端移動(dòng)速度較快時(shí)，利用導(dǎo)頻估計(jì)的相位差和實(shí)際的相位差有差別，如圖2所示：
[0028] 如果載頻為2. 6Hz，則終端高速運(yùn)動(dòng)時(shí)上行接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生的頻偏與終端速度的關(guān) 系如圖3所示。從圖3中可以看出，當(dāng)用戶運(yùn)動(dòng)速度為222. 5km/h?445km/h時(shí)，兩列導(dǎo)頻 之間的相位差的范圍為π?2π，但實(shí)際測(cè)量的值卻為-Ji?〇。同理，當(dāng)用戶運(yùn)動(dòng)速度 為-222. 5km/h?-445km/h時(shí)，兩列導(dǎo)頻之間的相位差范圍為-π?-2 π，但測(cè)量結(jié)果的范 圍卻為0?π。
[0029] 根據(jù)上述特性，如果用戶運(yùn)動(dòng)的速度低于445km/h，根據(jù)導(dǎo)頻測(cè)得的相位差為Φ， 則：
[0030] 如果Φ與估計(jì)的相位差符號(hào)一致，則對(duì)Φ值不進(jìn)行修正。
[0031] 如果Φ與估計(jì)的相位差符號(hào)不一致，而且0 < Φ彡π，則修正φ值為：φ = φ-2 π ;如果-Ji < φ彡〇,則修正φ值為：φ = φ+2 Ji。
[0032] 后續(xù)利用Φ值對(duì)信道估計(jì)值進(jìn)行補(bǔ)償。
[0033] 假設(shè)基站由BBU和RRU組成，則本發(fā)明的具體步驟如下所示：
[0034] RRU執(zhí)行如下操作：
[0035] 步驟401 :提取接收的上行子幀CP中的一段數(shù)據(jù)dl和OFDM符號(hào)后部對(duì)應(yīng)CP的 數(shù)據(jù)d2 ;
[0036] 步驟402 :對(duì)兩者尾部補(bǔ)0到2048點(diǎn)；
[0037] 步驟403 :對(duì)dl和d2做2048點(diǎn)的FFT操作，分別得到Dl和D2 ;
[0038] 步驟404 :取Dl和D2的中間1200點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)100個(gè)PRB，1200個(gè)子載波；Dl和 D2對(duì)應(yīng)的子載波做相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)PRB的所有子載波相關(guān)運(yùn)算的值相加得到一個(gè)復(fù)數(shù)值， 最后得到100個(gè)PRB的結(jié)果。
[0039] 步驟405 :每個(gè)OFDM符號(hào)都進(jìn)行步驟401至步驟405的操作，14個(gè)符號(hào)的結(jié)果相 力口，得到最終的100個(gè)復(fù)數(shù)值。
[0040] 步驟406 :對(duì)100個(gè)復(fù)數(shù)值取相位，得到100個(gè)相位值K(n)，取相位值的符號(hào)S (η)， 將S (η)傳給BBU。
[0041] BBU 端操作：
[0042] 步驟407:根據(jù)用戶占用的L個(gè)PRB位置從S(η)中提取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)k(m)。較佳 地，如果L>2,則分別在頭尾去掉1個(gè)PRB，如果L〈=2,則不用去掉PRB。
[0043] 例如，20M帶寬下有100個(gè)PRB，某個(gè)用戶可能只占用了其中5個(gè)PRB，則只需要提 取這5個(gè)PRB的相位值符號(hào)組成數(shù)據(jù)k (m)。20M帶寬下，η為1?100,代表PRB的序號(hào)， m為用戶的PRB序號(hào)，如果某個(gè)用戶分配了 5個(gè)PRB，則m為1?5。
[0044] 步驟408 :對(duì)k (m)相加，得到S。例如，用戶占用了 5個(gè)PRB，則k (m)的值有可能為 [1，-1，1，1廣1]，相加后S值為1，表不最后結(jié)果為正，如果k (m)的值為[1，-1，-1，-1，_1]， 相加后S值為-3,表示最后結(jié)果為負(fù)。
[0045] 步驟409 :根據(jù)導(dǎo)頻計(jì)算相位差識(shí)》
[0046] 步驟410 :如果供與S符號(hào)一致，執(zhí)行步驟412,否則執(zhí)行步驟413。
[0047] 步驟411 :如果S>0,則爐=滬+2*瓦，否則P =妒-2*;r
[0048] 步驟412 :用P對(duì)用戶信道估計(jì)值進(jìn)行補(bǔ)償。
[0049] 以上所述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，凡在 本申請(qǐng)技術(shù)方案的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申 請(qǐng)保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種上行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，包括? A、 根據(jù)接收的上行子幀的循環(huán)前綴CP和CP對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分來(lái)進(jìn)行相位差估計(jì)，并保 存相位差估計(jì)的符號(hào)； B、 利用一個(gè)上行子幀中的導(dǎo)頻進(jìn)行相位差估計(jì)，得到估計(jì)的相位差Φ ; C、 如果利用導(dǎo)頻估計(jì)的相位差Φ的符號(hào)與保存的相位差估計(jì)的符號(hào)一致，則保持相 位差Φ值不變；如果保存的相位差估計(jì)的符號(hào)為正，Φ值為負(fù)，則將Φ加2 31作為修正后 的頻偏估計(jì)相位差；如果保存的相位差估計(jì)的符號(hào)為負(fù)，Φ值為正，則將Φ值減去2π作 為修正后的相位差值； D、 根據(jù)修正后的相位差Φ對(duì)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A包括： Al、提取接收的上行子幀CP中的一段數(shù)據(jù)dl和OFDM符號(hào)后部對(duì)應(yīng)CP的數(shù)據(jù)d2 ; A2、對(duì)dl和d2進(jìn)行快速傅里葉變換，得到頻域數(shù)據(jù)Dl和D2 ; A3、對(duì)頻域數(shù)據(jù)Dl和D2對(duì)應(yīng)的子載波作相關(guān)運(yùn)算，每個(gè)物理資源塊PRB的所有子載波 相關(guān)運(yùn)算的值相加得到一個(gè)復(fù)數(shù)值； A3、對(duì)于上行子幀的每一個(gè)OFDM符號(hào)分別執(zhí)行步驟Al至A3,再將對(duì)應(yīng)于同一個(gè)PRB的 復(fù)數(shù)值相加； A5、對(duì)這些復(fù)數(shù)值取相位，保存每一個(gè)PRB的相位符號(hào)； A6、根據(jù)用戶所占據(jù)的PRB位置，將對(duì)應(yīng)的符號(hào)值相加，如果結(jié)果為正，表示正相位，為 負(fù)表示負(fù)相位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，A6進(jìn)一步包括：設(shè)用戶所占據(jù)的PRB位置 數(shù)為L(zhǎng)，若L>2,貝U將用戶所占據(jù)的PRB分別在頭尾去掉1個(gè)PRB后再將其余PRB對(duì)應(yīng)的符 號(hào)相加，如果L〈=2,則不去掉PRB。
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種上行頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒ǎǎ篈、根據(jù)接收的上行子幀的循環(huán)前綴CP和CP對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)部分來(lái)進(jìn)行相位差估計(jì)，并保存相位差估計(jì)的符號(hào)；B、利用一個(gè)上行子幀中的導(dǎo)頻進(jìn)行相位差估計(jì)，得到估計(jì)的相位差φ；C、如果利用導(dǎo)頻估計(jì)的相位差φ的符號(hào)與保存的相位差估計(jì)的符號(hào)一致，則保持相位差φ值不變；如果保存的相位差估計(jì)的符號(hào)為正，φ值為負(fù)，則將φ加2π作為修正后的頻偏估計(jì)相位差；如果保存的相位差估計(jì)的符號(hào)為負(fù)，φ值為正，則將φ值減去2π作為修正后的相位差值；D、根據(jù)修正后的相位差φ對(duì)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行相位補(bǔ)償。本申請(qǐng)技術(shù)方案可以較好地解決上行頻偏較大時(shí)數(shù)據(jù)接收性能較差的問(wèn)題，提高上行數(shù)據(jù)的接收效率。
【IPC分類】H04L27-26
【公開號(hào)】CN104580049
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310472816
【發(fā)明人】于小紅, 陶雄強(qiáng)
【申請(qǐng)人】普天信息技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月11日