[发明专利]一种频偏补偿方法及装置

说明书

本申请提供了一种频偏补偿方法及装置，基站对用户终端发送的上行信号进行检测，获取上行信号的频偏；获取基站的位置信息、所述用户终端的位置信息和运动信息，所述用户终端的运动信息包括运动速度和运动方向角；根据上行信号的频偏、基站的位置信息、所述用户终端的位置信息和运动信息，计算得到晶振误差；向所述用户终端发送携带有所述晶振误差的下行信号，使所述用户终端根据所述晶振误差进行频偏补偿。本发明实现对晶振误差和速度引起的多普勒频偏的区分，使用户终端根据晶振误差对上行信号进行频偏补偿，有效地提高了通讯性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体的，涉及一种频偏补偿方法及装置。

背景技术

高速列车是专网通信的重要应用场景。为保证列车的正常运行和对突发事件的实时处理，高速场景对专网性能提出了很高的要求。

随着技术的发展，列车速度越来越快。高速下用户终端(UE)与基站间会产生大的多普勒频偏(Doppler Shift)，影响通信质量。高速场景下，用户终端与基站间频率偏差主要来源于用户终端的晶振的偏差和速度引起的多普勒频偏。

现有技术中，用户终端会根据接收到的基站下行信号调整自身发射频率，并使用该频率发送上行信号。用户终端直接补偿频偏方案下，用户终端不区分晶振误差和速度引起的多普勒频偏。在频偏补偿时将所有频率偏差均补偿在上行发射信号上。

多普勒频偏计算公式如下：

其中，f_d为多普勒频偏，V为用户移动速度，f_c为基站发送下行信号的频率，C为光在真空中的速度，θ表示用户终端运动方向与信号传播方向的夹角。根据图1可以看到，基站侧发射下行信号与用户终端侧发射上行信号时，夹角θ大小是完全相同的。此方案会导致用户终端发送的上行信号到达基站时，出现2倍的多普勒频偏，引起系统性能下降。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种频偏补偿方法，实现了对晶振误差和速度引起的多普勒频偏的区分，准确计算晶振误差并进行补偿。

为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：

一种频偏补偿方法，应用于基站，所述方法包括：

对用户终端发送的上行信号进行检测，获取上行信号的频偏；

获取基站的位置信息、所述用户终端的位置信息和运动信息，所述用户终端的运动信息包括运动速度和运动方向角；

根据上行信号的频偏、基站的位置信息、所述用户终端的位置信息和运动信息，计算得到晶振误差；

向所述用户终端发送携带有所述晶振误差的下行信号。

可选的，所述对用户终端发送的上行信号进行检测，获取上行信号的频偏，包括：

对用户终端发送的上行信号进行检测，获取上行信号携带的导频信息；

对所述导频信息进行信道估计，得到上行信号的频偏。

可选的，所述根据上行信号的频偏、基站的位置信息、所述用户终端的位置信息和运动信息，计算得到晶振误差，包括：

根据基站的位置信息、所述用户终端的位置信息和运动方向角，计算所述用户终端运动方向与信号传播方向的夹角；

根据所述用户终端的运动速度、所述用户终端运动方向与信号传播方向的夹角、光的传播速度和基站发送下行信号的频率，计算由速度引起的多普勒频偏；

计算上行信号的频偏和所述由速度引起的多普勒频偏的差值，得到晶振误差。

可选的，在所述向所述用户终端发送携带有所述晶振误差的下行信号之后，所述方法还包括：