[發(fā)明專利]移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)、移動(dòng)通信裝置及其頻率控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980145074.1
• 申請(qǐng)日: 2009-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN102210106A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大賀敬之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04B1/26
• 分類號(hào): H04B1/26;H04B1/16;H04B1/707
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 宋鶴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)，更具體而言涉及相對(duì)于固定安裝的基站高速移動(dòng)的移動(dòng)通信裝置以及該裝置的頻率控制方法。

背景技術(shù)

在以CDMA(碼分多址)蜂窩電話系統(tǒng)為代表的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，需要經(jīng)常性地考慮由移動(dòng)站的移動(dòng)引起的無線電環(huán)境的變化。由取決于反射波的影響和移動(dòng)站的移動(dòng)速度的多普勒效應(yīng)(Doppler?effect)引起的頻率誤差的發(fā)生是不可避免的。如果移動(dòng)站處的接收頻率由于移動(dòng)而偏離了當(dāng)移動(dòng)站靜止時(shí)的接收頻率，即基站處的發(fā)送頻率，則無法對(duì)數(shù)據(jù)正確解調(diào)。因此，移動(dòng)站設(shè)有反饋機(jī)構(gòu)，用以估計(jì)基站側(cè)的基準(zhǔn)頻率并校正頻率誤差。

作為示例，將簡(jiǎn)要描述PTL中公開的CDMA移動(dòng)電話裝置中的自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)。

圖1是示出一般的CDMA移動(dòng)電話裝置中的收發(fā)器部的示例的示意性框圖。移動(dòng)電話裝置設(shè)有電壓控制型基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路10，該電路10生成充當(dāng)整個(gè)裝置的操作定時(shí)的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)鐘。利用由基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路10生成的基準(zhǔn)時(shí)鐘作為基準(zhǔn)頻率，PLL(鎖相環(huán))電路11生成接收本地信號(hào)和發(fā)送本地信號(hào)并將它們分別輸出到無線電接收器部12和無線電發(fā)送器部13。

無線電接收器部12通過使用接收本地信號(hào)對(duì)接收高頻信號(hào)執(zhí)行下變頻和準(zhǔn)同步檢測(cè)并將其作為接收數(shù)字基帶信號(hào)輸出到耙指電路14。耙指電路14對(duì)于每個(gè)耙指把接收數(shù)字基帶信號(hào)的解調(diào)信號(hào)輸出到RAKE電路15并且把導(dǎo)頻數(shù)據(jù)輸出到頻率偏置估計(jì)電路16，并且RAKE電路15通過使用來自頻率偏置估計(jì)電路16的頻率偏置量來生成接收數(shù)據(jù)。

頻率偏置估計(jì)電路16基于來自每個(gè)耙指的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)計(jì)算接收頻率偏置以輸出到RAKE電路15，并且還把從這些偏置合成的頻率偏置輸出到累積器電路17。累積器電路17把這種合成的頻率偏置的累積值作為控制電壓數(shù)據(jù)輸出到基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路10。這樣，從基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路10輸出的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率通過頻率偏置估計(jì)被自動(dòng)控制，從而接收頻率的變動(dòng)可被校正。根據(jù)這樣校正后的頻率時(shí)鐘，用于下變頻和用于正交解調(diào)的本地信號(hào)被生成并輸出到無線電接收器部12。類似地，根據(jù)校正后的頻率時(shí)鐘，用于上變頻和用于正交調(diào)制的本地信號(hào)被生成并輸出到無線電發(fā)送器部13。順便說一下，發(fā)送數(shù)據(jù)被信道編解碼器18通過預(yù)定的方案編碼并被輸出到無線電發(fā)送器部13。

注意，移動(dòng)站的基準(zhǔn)時(shí)鐘被配置為跟隨來自基站的下行鏈路信號(hào)頻率的原因是，與移動(dòng)站中包含的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路相比，基站中包含的基準(zhǔn)時(shí)鐘生成電路對(duì)于溫度的變化和振動(dòng)更穩(wěn)定。從而，整個(gè)系統(tǒng)的頻率的穩(wěn)定性增強(qiáng)了。

另外，在PTL?2中公開了一種系統(tǒng)，除了如上所述的自動(dòng)頻率控制之外，該系統(tǒng)還設(shè)有多普勒頻移處理器裝置，以便即使頻率校正的范圍加寬，也能進(jìn)行準(zhǔn)確的校正。在此系統(tǒng)中，移動(dòng)站被配置為通過使用GPS(全球定位系統(tǒng))接收器測(cè)量其移動(dòng)速度和位置并計(jì)算由多普勒效應(yīng)引起的頻率偏移，從而控制電壓控制振蕩器并調(diào)整本地頻率(參見PTL?2的圖2和3)。

[引文列表]

[專利文獻(xiàn)]

PTL?1：日本專利申請(qǐng)未實(shí)審公布No.2001-157263

PTL?2：日本專利申請(qǐng)未實(shí)審公布No.2001-119333

發(fā)明內(nèi)容

[技術(shù)問題]

然而，反饋系統(tǒng)一般有誤差。特別是當(dāng)接收高頻信號(hào)的頻率隨時(shí)間的變化變得更迅速時(shí)，通過上述頻率偏置估計(jì)來跟隨頻率變化的能力降低，從而導(dǎo)致更大的誤差。以下，作為示例，將描述當(dāng)移動(dòng)站高速經(jīng)過基站時(shí)發(fā)生的多普勒效應(yīng)。

首先，假定由基站發(fā)送的下行鏈路信號(hào)的頻率是f_o[Hz]，將考慮移動(dòng)站在從基站看的角度θ的方向上以速度v[m/s]移動(dòng)的情況。在此情況下，在移動(dòng)站處測(cè)量到的從基站到達(dá)的電磁波的頻率f_d[Hz]一般可由以下式子表示。

[數(shù)學(xué)式1]