[發(fā)明專利]一種頻偏預(yù)校準(zhǔn)的方法、系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910082287.6
• 申請(qǐng)日: 2009-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN101867386A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱向前;牛綱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H04B1/707
• 分類號(hào): H04B1/707;H04B7/26;H04W36/14;H04W74/08;H04W88/08
• 代理公司: 北京市德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 馬佑平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種頻偏預(yù)校準(zhǔn)的方法、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)

在移動(dòng)通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，終端設(shè)備在高速移動(dòng)狀態(tài)下也會(huì)發(fā)起業(yè)務(wù)接入請(qǐng)求，業(yè)務(wù)接入請(qǐng)求通過(guò)發(fā)起隨機(jī)接入過(guò)程來(lái)完成。高速移動(dòng)狀態(tài)下，終端用戶發(fā)起隨機(jī)接入，在隨機(jī)接入過(guò)程中可能會(huì)跨越小區(qū)，從一個(gè)蜂窩小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)蜂窩小區(qū)。根據(jù)無(wú)線通信基本原理，移動(dòng)狀態(tài)下的終端的接收信號(hào)和基站發(fā)送的信號(hào)之間會(huì)有一個(gè)多普勒頻率偏差，普勒頻偏的計(jì)算公式為：其中，θ為終端移動(dòng)方向和信號(hào)傳播方向的夾角；v是相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，由于基站位置固定，此處可等效為終端運(yùn)動(dòng)速度；C為電磁波在自由空間的傳播速度3×10⁸米/秒；f為載波頻率。

系統(tǒng)最大多普勒頻偏為：當(dāng)終端移動(dòng)方向和信號(hào)傳播方向的夾角小于90度時(shí)，多普勒頻偏為正值，夾角大于90度時(shí)，多普勒頻偏為負(fù)值。

因此，當(dāng)終端跨越小區(qū)時(shí)，必然存在接收信號(hào)多普勒頻偏跳變現(xiàn)象：在原小區(qū)的接收信號(hào)頻率為f+fd1，其中f為基站發(fā)送信號(hào)頻率，fd1為多普勒頻偏，終端遠(yuǎn)離基站，為負(fù)值，由于終端的自動(dòng)頻偏控制功能(AFC)，終端本振頻率接近f+fd1；在目標(biāo)小區(qū)的接收信號(hào)頻率為f+fd2，fd2則為正值；即，在跨越小區(qū)的過(guò)程中，終端接收信號(hào)會(huì)出現(xiàn)多普勒頻偏跳變現(xiàn)象。

當(dāng)業(yè)務(wù)接入過(guò)程跨越小區(qū)時(shí)，終端可能會(huì)處于CELL-FACH狀態(tài)。也可能出于CELL-DCH狀態(tài)下，終端使用DPCH(Dedicated?Physical?Channel，專用物理信道)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。在CELL-FACH狀態(tài)下跨越小區(qū)，需要進(jìn)行小區(qū)重選操作，從原小區(qū)重選到目標(biāo)小區(qū)；在CELL-DCH狀態(tài)下跨越小區(qū)，需要進(jìn)行小區(qū)切換操作，從原小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū)。

以小區(qū)重選為例：從原小區(qū)重選到目標(biāo)小區(qū)之后，需要接收目標(biāo)小區(qū)的廣播信息并進(jìn)行譯碼。如果出現(xiàn)頻偏跳變現(xiàn)象，即多普勒頻偏由負(fù)到正發(fā)生跳變，終端接收信號(hào)頻率和本振頻率的差值接近兩倍的最大多普勒頻偏，當(dāng)終端移動(dòng)速度達(dá)到400km/h時(shí)，多普勒頻偏為740Hz，兩倍的多普勒頻偏為1480Hz，終端本振很難在短時(shí)間內(nèi)跟蹤上頻偏的變化，導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)下行接收信號(hào)質(zhì)量下降，廣播接收時(shí)間延長(zhǎng)。會(huì)影響到CELL-FACH狀態(tài)下的業(yè)務(wù)接入過(guò)程，業(yè)務(wù)接入時(shí)延增大，甚至導(dǎo)致業(yè)務(wù)接入失敗。

以小區(qū)切換為例，同樣存在上述頻偏跳變現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致切換之后下行接收質(zhì)量嚴(yán)重下降，并且短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)，最終導(dǎo)致下行鏈路失步而掉話。

對(duì)于CELL-DCH狀態(tài)下，現(xiàn)有技術(shù)中提出了基站使用頻偏預(yù)校準(zhǔn)的方法，根據(jù)確定用戶專用上行DPCH信號(hào)的多普勒頻偏估計(jì)，對(duì)該用戶下行DPCH信號(hào)或其它信道信號(hào)進(jìn)行頻偏預(yù)校準(zhǔn)，使終端本振頻率穩(wěn)定在和基站本振頻率接近的水平上。這樣，終端跨越小區(qū)時(shí)，本振頻率和接收信號(hào)頻率之間的差值是單向多普勒頻偏，而不會(huì)出現(xiàn)兩倍的單向多普勒頻偏，明顯改善下行接收信號(hào)質(zhì)量。

對(duì)于終端而言，跨小區(qū)時(shí)，可能正處于CELL-FACH狀態(tài)下，使用小區(qū)的公共信道進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，如UpPCH(Uplink?Pilot?Channel，上行導(dǎo)頻信道)、FPACH(Fast?Physical?Access?Channel，快速物理接入信道)、PRACH(Physical?Random?Access?Channel，物理隨機(jī)接入信道)、S-CCPCH(Secondary?Common?Control?Physical?Channel，輔助公共控制物理信道)。因此，對(duì)于CELL-FACH狀態(tài)下，由于基站無(wú)法區(qū)分小區(qū)公共信道上承載的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)哪個(gè)用戶，因此無(wú)法對(duì)下行公共信道的信號(hào)進(jìn)行頻偏預(yù)校準(zhǔn)。例如，基站收到PRACH之后，不會(huì)對(duì)其中數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，無(wú)法確定該P(yáng)RACH上承載的是哪個(gè)用戶的信息。之后，下行發(fā)送對(duì)應(yīng)用戶的S-CCPCH，S-CCPCH上面承載FACH數(shù)據(jù)，基站也無(wú)法解析確定對(duì)應(yīng)的用戶，基站僅僅對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行透明的傳輸，因此基于目前的標(biāo)準(zhǔn)框架，無(wú)法對(duì)這些公共信道的信號(hào)進(jìn)行頻偏預(yù)校準(zhǔn)。

因此有必要提出一種技術(shù)方案，解決公共信道的信號(hào)的頻偏預(yù)校準(zhǔn)問(wèn)題，從而使得終端能有效降低多普勒頻偏對(duì)跨越小區(qū)時(shí)下行數(shù)據(jù)接收的影響，提升終端的接收性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是解決公共信道的信號(hào)的頻偏預(yù)校準(zhǔn)問(wèn)題，從而使得終端能有效降低多普勒頻偏對(duì)跨越小區(qū)時(shí)下行數(shù)據(jù)接收的影響，提升終端的接收性能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出了一種頻偏預(yù)校準(zhǔn)的方法，包括以下步驟：