[发明专利]一种上行频率补偿的方法

说明书

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率补偿的方法。

背景技术

在移动通信系统中，用户设备的高速运动会引起多普勒频移，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偏最多会是两倍的最大多普勒频移，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。

在已有的频偏估计算法中，有的采用导频来进行频偏估计。例如LTE中利用物理上行共享信道（PUSCH）一个子帧中的两列导频的相位差来进行频偏估计，这种方法可以估计的最大频偏在1071Hz左右，如果上行频偏超过了这个范围，将导致上行信号的不可接收。而在高铁等高速情况下，用户设备的速度有可能会达到甚至超过300km/h，如果载频为2.6GHz，考虑到下行同步的误差为0.01ppm，上行的频偏将达到1444+260=1704Hz，超过了利用导频可以估计的最大频偏范围，这时数据将无法接收。

发明内容

本申请提供了一种上行频率补偿的方法，相对于现有技术可以进行更大范围的频偏估计。

本申请实施例提供了一种上行频率补偿的方法，包括：

A、在进行频偏估计之前，根据用户设备的移动方向预判频偏的正负号；

B、利用一个上行子帧中的导频进行频偏估计，得到频偏估计相位差；

C、如果频偏估计值的符号与预判得到的频偏的正负一致，则保持频偏估计相位差不变；如果预判得到的频偏为正，频偏估计值为负，则将频偏估计的相位差加2π作为修正后的频偏估计相位差；如果预判得到的频偏为负，频偏估计值为正，则将频偏估计的相位差减去2π作为修正后的频偏估计相位差；

D、根据修正后的频偏估计相位差对数据上行数据进行相位补偿。

较佳地，步骤A为：利用上行定时提前量的测量结果确定用户设备的移动方向，进而预判频偏的正负号。

较佳地，所述利用上行定时提前量的测量结果确定用户设备的移动方向，进而预判频偏的正负号包括：如果上行定时提前量值小于31，确定用户设备是朝基站运动，频偏为正；如果上行定时提前量值大于31，确定用户设备背离基站运动，频偏为负。

从以上技术方案可以看出，首先根据用户设备的运动方向判定频偏的正负号，然后利用接收的导频估计频偏，根据预先得知的频偏的正负号对估计的频偏进行纠正，利用纠正后的频偏对数据进行频偏补偿。本申请技术方案相对于现有技术可以进行更大范围的频偏估计，适用于用户设备运动速度较高的应用场景。

附图说明

图1为两列导频的实际相位差与估计出的相位差的关系示意图；

图2为载频为2.6GHz时，用户设备运动速度与频偏的关系示意图；

图3为本申请实施例提供的一种上行频率补偿的方法流程图。

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。

在本申请提供的上行频率补偿的方法中，首先根据用户设备的运动方向判定频偏的正负号，然后利用接收的导频估计频偏，根据预先得知的频偏的正负号对估计的频偏进行纠正，利用纠正后的频偏对数据进行频偏补偿。

本申请实施例提供的上行频率补偿的方法流程如图3所示，包括如下步骤：

步骤301：根据用户设备的移动方向预判频偏的正负号。例如，可以利用上行定时提前量（TA）的测量来进行判断。例如，如果上行定时提前量值小于31，确定用户设备是朝基站运动，频偏为正；如果上行定时提前量值大于31，确定用户设备背离基站运动，频偏为负。

步骤302：利用一个上行子帧中的导频进行频偏估计得到频偏相位差φ。例如，上行PUSCH的一个子帧中包含两列导频，两列导频相差7个OFDM符号，对这两列导频进行如下计算：

其中，Δf为频偏值，f_c为子载波带宽，K为用户设备的PUSCH的子载波个数，F1为第1个时隙的导频，F2为第二个时隙的导频。

步骤303：根据步骤301得到的导频的正负对频偏相位差φ值进行修正。

在步骤302中得到的φ值的范围为-π＜φ≤π，在实际中，如果频偏较大，两列导频的相位差是会超过φ的范围的，φ的取值可以表示为：

如图1所示。