一種針對(duì)上行信道的多普勒預(yù)補(bǔ)償方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種針對(duì)上行信道的多普勒頻偏預(yù)補(bǔ)償方法，包括如下步驟：A、用戶(hù)設(shè)備UE接收來(lái)自基站的下行子幀，估計(jì)出下行子幀的多普勒頻偏；B、UE根據(jù)所述下行子幀多普勒頻偏對(duì)所要發(fā)送的上行子幀進(jìn)行多普勒頻偏預(yù)補(bǔ)償，再發(fā)送上行子幀。本發(fā)明方案可以避免由于UE高速移動(dòng)造成的多普勒頻移所導(dǎo)致的上行信號(hào)質(zhì)量變差的問(wèn)題。該方案尤其適用于高速列車(chē)上的無(wú)線通信。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種針對(duì)上行信道的多普勒預(yù)補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種針對(duì)上行信道的多普勒預(yù)補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)高速鐵路不斷地建設(shè)和提速，在高鐵上進(jìn)行高質(zhì)量的通信成為亟待解決的問(wèn)題。
[0003]目前高鐵的覆蓋網(wǎng)絡(luò)包括全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)，寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)，碼分多址(CDMA)系統(tǒng)等。這些網(wǎng)絡(luò)存在著傳輸數(shù)據(jù)率低，掉話率高，用戶(hù)體驗(yàn)差等問(wèn)題。正在興起的長(zhǎng)期演進(jìn)項(xiàng)目(LTE)系統(tǒng)具有更高的速率、更高的頻譜效率、更靈活的載波帶寬及更好的系統(tǒng)兼容性等特點(diǎn)，充分滿足寬帶無(wú)線接入的需求，真正實(shí)現(xiàn)了固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的融合，因此向LTE演進(jìn)是高鐵通信發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0004]LTE能夠提供簡(jiǎn)單、高效、低時(shí)延、低造價(jià)的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以提供安全的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。另外，LTE基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，允許電信運(yùn)營(yíng)商和鐵路運(yùn)營(yíng)商共同開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的車(chē)一地通信系統(tǒng)，并重用已部署的站點(diǎn)和設(shè)備，節(jié)省投資成本。由于LTE系統(tǒng)具有以上優(yōu)點(diǎn)，因此基于TD_LTE的基礎(chǔ)的高速鐵路寬帶通信系統(tǒng)將是高鐵通信系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向。
[0005]高鐵通信中需要解決的問(wèn)題之一是高速列車(chē)的封閉性很好，信號(hào)的穿透損耗比較大。為了解決車(chē)體穿透損耗的問(wèn)題，可以采用列車(chē)基站的方式。列車(chē)基站包括安裝在高鐵車(chē)廂外的第一收發(fā)信機(jī)以及安裝在車(chē)廂內(nèi)的第二收發(fā)信機(jī)。第一收發(fā)信機(jī)與地面上的射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)統(tǒng)一進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收，而列車(chē)上的UE則與列車(chē)車(chē)廂內(nèi)的第二收發(fā)信機(jī)進(jìn)行通信。
[0006]高鐵通信中存在的另一個(gè)問(wèn)題是高速運(yùn)動(dòng)引起的多普勒頻移，高鐵信道模型一般為萊斯信道，直射徑的能量很強(qiáng)，所以在高鐵通信中，主要考慮由直射徑所引起的多普勒頻移，而不考慮多普勒擴(kuò)展。
[0007]多普勒頻移的后果是使得接收信號(hào)頻率發(fā)生偏移，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量變差。LTE系統(tǒng)中，上行傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)時(shí)隙只有一列導(dǎo)頻。而高鐵在運(yùn)行中由于速度較高，會(huì)產(chǎn)生多普勒頻偏擴(kuò)展，從而使信道變化很快。每個(gè)時(shí)隙(5ms)內(nèi)只有一列導(dǎo)頻將無(wú)法滿足信道估計(jì)的要求。所以，高速情況下，如果不采取相應(yīng)的措施，上行的用戶(hù)數(shù)據(jù)將無(wú)法正確接收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種針對(duì)上行信道的多普勒預(yù)補(bǔ)償方法，提高上行信道的信號(hào)傳輸質(zhì)量。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種針對(duì)上行信道的多普勒預(yù)補(bǔ)償方法，包括如下步驟:
[0010]A、用戶(hù)設(shè)備UE接收來(lái)自基站的下行子幀，估計(jì)出下行子幀頻偏；
[0011]B、UE根據(jù)所述下行子幀頻偏對(duì)所要發(fā)送的上行子幀進(jìn)行頻偏預(yù)補(bǔ)償，再發(fā)送上行子幀。[0012]較佳地，步驟A之前進(jìn)一步包括:通過(guò)UE端的GPS設(shè)備進(jìn)行UE端晶振頻率的校準(zhǔn)，使UE的頻率與基站的頻率保持一致；
[0013]所述下行子幀頻偏為下行子幀頻率相對(duì)于晶振頻率的頻偏。
[0014]較佳地，所述下行子幀頻偏為F，頻偏預(yù)補(bǔ)償為-F。
[0015]較佳地，所述UE為列車(chē)基站或與地面基站進(jìn)行無(wú)線通信的設(shè)備。
[0016]從以上技術(shù)方案可以看出，UE對(duì)所要發(fā)送的上行子幀進(jìn)行頻偏預(yù)補(bǔ)償后再發(fā)送上行子幀，可以避免由于UE高速移動(dòng)造成的多普勒頻移造成的上行信號(hào)質(zhì)量變差的問(wèn)題。該方案尤其適用于高速列車(chē)上的無(wú)線通信。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種針對(duì)上行信道的多普勒預(yù)補(bǔ)償方法流程示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0018]由于高鐵上的所有用戶(hù)的數(shù)據(jù)通過(guò)列車(chē)基站進(jìn)行收發(fā)(列車(chē)基站下面簡(jiǎn)稱(chēng)為UE)，然后再與基站進(jìn)行通信，所以可以認(rèn)為每個(gè)上下行子幀中基本上都會(huì)有UE的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送或接收，上下行的多普勒頻偏基本相同。本發(fā)明的基本思想是通過(guò)下行估計(jì)的多普勒頻偏對(duì)上行發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行多普勒頻偏預(yù)補(bǔ)償。
[0019]為使本發(fā)明技術(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)本發(fā)明方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0020]在本發(fā)明實(shí)施例中，首先需要在UE端安裝GPS設(shè)備，通過(guò)GPS進(jìn)行UE的晶振頻率的校準(zhǔn)，使UE的頻率與地面基站的頻率保持一致。
[0021]UE接收到來(lái)自地面基站的下行數(shù)據(jù)后，先進(jìn)行頻偏估計(jì)，由于UE端安裝了 GPS，UE端的晶振和地面基站晶振是對(duì)準(zhǔn)的，所以可以通過(guò)下行數(shù)據(jù)估計(jì)出傳輸中由于UE運(yùn)動(dòng)而引入的多普勒頻移。然后根據(jù)得到的多普勒頻移對(duì)上行發(fā)送信號(hào)進(jìn)行頻偏的預(yù)補(bǔ)償，消除多普勒頻移的影響。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種針對(duì)上行信道的多普勒預(yù)補(bǔ)償方法流程如圖1所示，包括如下步驟:
[0023]步驟101:通過(guò)UE端的GPS設(shè)備進(jìn)行UE端的晶振頻率的校準(zhǔn)，使UE端的頻率與地面基站的頻率保持一致。
[0024]步驟102:UE接收到地面基站發(fā)送的下行子幀后，根據(jù)接收的下行子幀進(jìn)行頻偏估計(jì)，估計(jì)出相對(duì)于晶振標(biāo)準(zhǔn)頻率的頻偏F。該頻偏即為UE運(yùn)動(dòng)所引起的多普勒頻移F。
[0025]步驟103:UE對(duì)所要發(fā)送的上行子幀進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償頻偏-F，再發(fā)送上行子幀。
[0026]由于信號(hào)傳輸中會(huì)引入F的多普勒頻移，與預(yù)補(bǔ)償頻偏-F正好抵消，所以基站端接收到的信號(hào)的頻偏將會(huì)很小。
[0027]步驟104:地面基站對(duì)接收的上行子幀進(jìn)行均衡、解調(diào)、解碼等操作，得到最后的接收數(shù)據(jù)。
[0028]本發(fā)明方案除了適用于高鐵上的UE與地面基站的通信，也可以適用于其他高速運(yùn)動(dòng)的UE與基站通信的情形。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種針對(duì)上行信道的多普勒頻偏預(yù)補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如下步驟: A、用戶(hù)設(shè)備UE接收來(lái)自基站的下行子幀，估計(jì)出下行子幀多普勒頻偏； B、UE根據(jù)所述下行子幀多普勒頻偏對(duì)所要發(fā)送的上行子幀進(jìn)行多普勒頻偏預(yù)補(bǔ)償，再發(fā)送上行子幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A之前進(jìn)一步包括:通過(guò)UE端的GPS設(shè)備進(jìn)行UE端晶振頻率的校準(zhǔn)，使UE的頻率與基站的頻率保持一致； 所述下行子幀頻偏為下行子幀頻率相對(duì)于晶振頻率的頻偏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行子幀頻偏為F，頻偏預(yù)補(bǔ)償為-F。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE為列車(chē)基站或與地面基站進(jìn)行無(wú)線通信的設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK103428138SQ201210150376
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】于小紅, 馮紹鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司