一种频偏处理方法及设备的制作方法

专利名称：一种频偏处理方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种频偏处理方法及设备。
背景技术：
UE相对于基站移动的时候会产生多普勒频移，多普勒频移的大小与UE运动速度、 UE运动方向与入射波方向的夹角有关，多普勒频移fd的定义如下fd=-x fhxcos(0)
Cν为UE移动速度，c为光在自由空间中的传播速度，θ为UE的运动方向与入射波 之间的夹角，fh为载波频率。现有UE采用的AFC(Automatic Frequency Control,自动频率控制)方案基于由 检测后数据符号完成的一次频偏估计的结果，在每个AFC的控制周期内估计出的平均频偏 值的大小，根据这个频偏的大小增加或减小本振频率，增加或减少频率的步长值f_step是 固定的。即如果当前计算得到的平均频偏值大于0，AFC则下调本振f_step (HZ)；在一 个AFC周期内的平均频偏值;^小于0，UE通过AFC上调本振f_st印(HZ)，图1为UE现有 AFC控制方案功能框示意图，UE现有的AFC控制方案如图1所示。根据多普勒频移的定义，UE的移动速度越高，则多普勒频移越大。随着高速铁路和磁悬浮铁路的发展，移动通信中UE的移动速度将会有很大的提 高，高的可达300-400Km/h，例如上海磁悬浮铁路的火车移动速度已经高达431km/hour，在 这样的速度环境下会引入很大的多普勒频移；这样也就导致了现有技术存在如下不足若 UE 一直驻留在同一个小区，其AFC方案尚能正常跟踪，但当UE在相邻两个小区之间发生高 速切换的时候，由于入射波方向的变化，会导致多普勒频移从负最大值到正最大值的跳变， 此时采用AFC控制方案需要很长的时间才能进入稳定状态，这样会使UE的性能恶化，特别 是对时延要求敏感的业务，很容易导致掉话。

发明内容
本发明解决的技术问题在于提供了一种频偏处理方法及设备。本发明实施例中提供了一种频偏处理方法，包括如下步骤网络侧设备估算终端的频偏；网络侧设备将所述频偏通知所述终端。较佳地，在2G网络中，所述网络侧设备包括基站、BSC (Base StationController, 基站控制器)；基站估算终端的频偏后上报BSC ；BSC将所述频偏通知所述终端。较佳地，在3G网络中，所述网络侧设备包括基站、RNC (Radio NetworkController, 无线网络控制器)；
基站估算终端的频偏后上报RNC ；RNC将所述频偏通知所述终端。较佳地，基站通过Node B应用部分NBAP信令或操作维护OM信令向RNC上报所述频偏。较佳地，基站通过NBAP信令向RNC上报所述频偏，具体为在NBAP信令增加频偏专用测量；基站在接收到RNC发送的频偏专用测量上报请求后，按NBAP信令协议上报频偏测 量结果，所述测量结果包括所述频偏。较佳地，在LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络中，所述网络侧设备为 eNB (演进基站)；eNB估算终端的频偏；eNB将所述频偏通知所述终端。较佳地，进一步包括所述终端根据所述频偏调整本振。较佳地，网络侧设备将所述频偏通知所述终端，是在所述终端进行小区切换时通 知终端。较佳地，在3G系统，网络侧设备通过物理信道重配置信令将所述频偏通知所述终端；或，在LTE系统，网络侧设备通过RRC(Radio Resource Control，无线资源控制) 连接重配置消息将所述频偏通知所述终端。较佳地，进一步包括网络侧设备使用下面公式对频偏进行估算fPi (η) = (1-ρ)* ·ρ“η-1)+ρ* ·(1_ιι1“η)其中i表示第i个终端，η表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi (η)表示第η个子帧 的上行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为 上行初始频偏估计值fcLuli (0)。较佳地，所述终端根据所述频偏调整本振时按以下方式调整本振调整量为fC2-fCl-fd_ul，其中fCl为源小区频点，fc2为目的小区频点是， fd_ul为网络侧通知所述终端的所述频偏。较佳地，进一步包括当网络侧设备通知的所述频偏低于最小门限时，终端在本振调整中不采用网络侧 设备通知的所述频偏；当网络侧设备通知的所述频偏高于最大门限时，终端在本振调整中用最大门限值 进行调整，所述最大门限值根据终端移动速度来确定。较佳地，所述最大门限值为/_max = 2*fd — max = 2χ,其中v
为终端移动速度，C为光在自由空间中的传播速度，fh为载波频率。较佳地，网络侧设备根据终端所使用的下列信道中的一个或者其组合估算终端的 频偏专用信道DCH、包括高速下行分组接入HSDPA和高速上行分组接入HSUPA的专用物理信道DPCH、包括HSUPA的增强形专用信道E-DCH。本发明实施例中还提供了一种频偏处理系统，包括网络侧设备，用于估算终端的频偏，并将所述频偏通知所述终端；终端，用于根据所述频偏调整本振。较佳地，所述网络侧设备进一步用于在所述终端进行小区切换时将所述频偏通知终端。较佳地，所述网络侧设备进一步用于在3G系统中通过物理信道重配置信令将所 述频偏通知所述终端；或，在LTE系统中通过RRC连接重配置消息将所述频偏通知所述终端。本发明实施例中提供了一种网络侧设备，包括估算模块，用于估算终端的频偏；发送模块，用于将所述频偏通知所述终端。较佳地，进一步包括平滑处理模块，用于使用下面公式对频偏进行递归fPi (η) = (1-ρ)* ·ρ“η-1)+ρ* ·(1_ιι1“η)其中i表示第i个终端，η表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi (η)表示第η个子帧 的上行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为 上行初始频偏估计值fcLuli (0)。较佳地，所述估算模块进一步用于根据终端所使用的下列信道中的一个或者其组 合估算终端的频偏DCH、包括 HSDPA 和 HSUPA 的 DPCH、包括 HSUPA 的 E-DCH。较佳地，在2G网络中，所述估算模块为基站，所述发送模块为BSC ；在3G网络中，所述估算模块为基站，所述发送模块为RNC ；在LTE网络中，所述估算模块与发送模块位于eNB。较佳地，在3G网络中，所述估算模块进一步用于通过NBAP信令或OM信令向发送 模块上报所述频偏。较佳地，所述估算模块进一步用于在NBAP信令增加频偏专用测量；在接收到发送 模块发送的频偏专用测量上报请求后，按NBAP信令协议上报频偏测量结果，所述测量结果 包括所述频偏。较佳地，所述发送模块进一步用于在所述终端进行小区切换时将所述频偏通知终端。较佳地，所述发送模块进一步用于在3G系统，通过物理信道重配置信令将所述频 偏通知所述终端；在LTE系统，通过RRC连接重配置消息将所述频偏通知所述终端。本发明实施例中提供了一种终端，包括接收模块，用于接收网络侧设备通知的频偏；调整模块，用于根据所述频偏调整本振。较佳地，所述调整模块进一步用于根据所述频偏调整本振时按以下方式调整本振调整量为fC2-fCl-fd_ul，其中fCl为源小区频点，fc2为目的小区频点是， fd_ul为网络侧设备通知所述终端的所述频偏。
较佳地，所述调整模块进一步用于当网络侧设备通知的所述频偏低于最小门限 时，在本振调整中不采用网络侧设备通知的所述频偏；当网络侧设备通知的所述频偏高于 最大门限时，在本振调整中用最大门限值进行调整，所述最大门限值根据终端移动速度来 确定。较佳地，所述调整模块进一步用于采用/—11^ = 2*力_11^二2!^><_/；为最大门
限值，其中v为终端移动速度，c为光在自由空间中的传播速度，fh为载波频率。本发明有益效果如下本发明实施中，由网络侧设备估算终端的频偏，并将频偏通知终端。因此，终端能 够根据网络侧提供的频偏调整本振。由于本发明实施中，终端能够从网络侧得到用于AFC 的频偏调整量，而不是仅仅依赖于终端自身的AFC，因此也就具备了更好的频偏处理能力。进一步的，网络侧设备将频偏通知终端是在终端进行小区切换时通知终端，由于 按现有终端的AFC处理将不能解决在高速进行小区切换时出现的频偏突变现象，因此，按 本发明实施中的方式，此时的终端能够根据网络侧提供的频偏对本频进行调整，因而能够 有效的解决在终端高速进行小区切换时出现的频偏会发生较大的变化或频率跳变的情况。综上，相比较于终端现有的AFC控制方案，本发明实施中将高速频偏放在网络侧 (基站)来估计，从而大大降低了对终端的要求，显著增强了终端对于高速网络环境的适应 能力，且实现方案简单，特别是能够让终端在高速切换时快速、可靠地跟踪和锁定到目标小 区。


图1为本发明背景技术中UE现有AFC控制方案功能框图；图2为本发明实施例中频偏处理方法实施流程示意图，图3为本发明实施例中3G系统中的频偏处理方法实施流程示意图；图4为本发明实施例中UE在小区切换时的频偏参数表达示意图；图5为本发明实施例中RNC内切换过程实施流程示意图；图6为本发明实施例中LTE系统中的频偏处理方法实施流程示意图；图7为本发明实施例中LTE系统中Intra-MME/Serving Gateway的切换过程实施 流程示意图；图8为本发明实施例中频偏处理系统结构示意图；图9为本发明实施例中频偏处理系统结构示意图；图10为本发明实施例中网络侧设备结构示意图；图11为本发明实施例中基站结构示意图；图12为本发明实施例中无线网络控制器结构示意图；图13为本发明实施例中用户UE结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行说明。发明人在发明过程中注意到现有的UE的AFC控制方案无法适应高速快变的网络环境，当用户高速移动或者在相邻小区间进行高速切换的时候，UE解调性能明显恶化。首先，现有UE只采用数据符号的一次频偏估计方法，由于数据符号频偏估计算法 本身的频偏估计的范围较少，因而无法准确估计出用户高速移动而产生的、较大幅度的多 普勒频偏，因此也就会严重影响高速网络环境下UE的AFC系统对于本振频率调整的准确程 度，影响UE的性能。其次，现有UE的AFC方案频率跟踪速度较慢，在低速慢变的网络环境下有较好的 性能，但是当用户高速移动(如400km/hOUr)或在相邻小区间高速切换的时候，由于UE的 频偏会发生较大的变化或频率跳变，此时现有的AFC控制方案需要很长的时间才能够使得 UE的本振频率进入稳定状态，而这种情况会导致UE的性能恶化。基于此，本发明实施例中提供了一种频偏处理方法，下面进行说明。图2为频偏处理方法实施流程示意图，如图所示，在进行频偏处理时可以包括如 下步骤步骤201、网络侧设备估算终端的频偏；步骤202、网络侧设备将所述频偏通知所述终端。实施中，在2G网络中，网络侧设备包括基站、BSC ；则在此方案下，将由基站估算终 端的频偏后上报BSC ；BSC将频偏通知终端。在3G网络中，网络侧设备包括基站、RNC ；则在此方案下，基站估算终端的频偏后 上报RNC ；RNC将频偏通知终端。在LTE网络中，网络侧设备即是eNB (演进基站)；则在此方案下，由eNB估算终端 的频偏，并将频偏通知终端。由上述实施方式可以看出，在本发明实施中是由网络侧设备估算终端的频偏，并 将频偏通知终端。因此，终端能够根据网络侧提供的频偏调整本振。由于终端能够从网络 侧得到用于AFC的频偏调整量，而不是仅仅依赖于终端自身的AFC，因此也就具备了更好 的频偏处理能力。在实际实施过程中，可以由能够对终端进行频偏估计的功能实体来进行 估算，并将估算结果传至具备向终端传输该信息的功能实体，然后由该实体将频偏信息告 知终端；对本领域技术人员来说，可以根据实际的网络设备或者实体功能来进行，如上例的 2G中的基站与BSC、3G中的基站与RNC、LTE中的eNB，显然，在未来的网络架构中也可以按 当时的设备功能选择相应的设备来实施本发明实施例中提供的方案。下面对各通信系统下的实施方式进行说明，实施例中，在作上位描述时，对用户侧 的设备用语为终端，这是考虑到UE是3G及以后使用的词，2G时称为MS (Mobile Station, 移动台)，实施例中的终端将在不同场合使用不同用语。下面对3G系统中本发明的的实施进行说明，容易理解的是，将下面的实施例中的 RNC的功能交由BSC执行，即为2G系统的实施方式；基站及RNC的功能交由eNB执行，即为 LTE系统的实施方式。图3为3G系统中的频偏处理方法实施流程示意图，如图所示，在进行频偏处理时 可以包括如下步骤步骤301、基站估算UE的频偏；步骤302、基站向RNC上报所述频偏；步骤303、RNC将所述频偏通知UE ；
在RNC通知UE后，还可以进一步包括步骤304、UE根据所述频偏调整本振。由于本发明实施中，UE能够从网络侧得到用于AFC的频偏调整量，而不是仅仅依 赖于UE自身的AFC，因此也就具备了更好的频偏处理能力。S卩，RNC将频偏通知UE是在UE 进行小区切换时通知UE。由于高速下的UE进行小区切换是较为典型的情形，因此以之为例进行说明，高速 是指在该速度下进行小区切换时UE的频偏会发生较大的变化或频率跳变。在切换时，UE跟网络建立连接之后由基站估计UE的频偏，并上报给RNC，在切换时 RNC通过切换或其他信令将频偏通知UE，UE利用这个频偏来调整本振，从而快速取得它跟 目标小区的频率同步。实施中，针对在切换时的频偏估算，基站估算UE的频偏为UE多普勒频偏的两倍。 下面进行说明。图4为UE在小区切换时的频偏参数表达示意图，如图所示，源小区Cell_l的频点 是fc1;目标小区Cell_2的频点是fc2，UE在源小区的多普勒频偏是W1,在目标小区是fd2， UE在源小区的接收频率是fCjfd1, UE在目标小区的接收频率是fc2+fd2，则有fdi=zxfhx cos(^-ex) = ~^cxfhx COS(O1)fd2 = 7 χ Λ X cos(6>2) = 7 χ λ X cos(6>2)一般情况下切换都处于两个小区的相邻地带，这时可以认为θ i θ 2 JI，因此 JM1 ^ -fd2o目前的UE都具有AFC功能，在源小区时UE本振通过AFC跟踪能工作在 ^+ ^， 按照目前的处理方式它切换到目标小区时会本振会增加一个频偏调整量fc2_fCl，这样它将 在fcdfdi上接收实际频率为fc2+fd2的目标小区数据，若认为fdi ^ _fd2，那么UE切换到 目标小区时频偏将约为I Zfd11或I 2fd21，当UE速度为400km/h时该频偏将高达1. 5kHZ。从上面的分析可知，若UE能获取高速运动引起的频偏，并将其用于切换时的本振 调整，那它将能迅速取得跟目标小区的频率同步。因此，本发明实施时该频偏将由网络侧进 行估计并通知UE。如图4所示，源小区测量得到的UE上行频偏是Zfd1 (为UE多普勒频偏的两倍， 因为UE工作在fcAfdi)，这频偏经过RNC通知UE，UE切换时给本振增加一个频偏调整量 fc2-fC1Ifd1,本振频率变为Fcdfd1Ifd1 = fC^fd1,目标小区数据的频率为fc2+fd2，UE切 换到目标小区时频偏为I fc^+fdi I ^ 0 ( 一般可以认为W1 ^ -fd2)。实施中，UE根据所述频偏调整本振时可以按以下方式调整本振调整量为fC2-fCl-fd_ul，其中位工为源小区频点，fc2为目的小区频点是， fd_ul为RNC通知所述UE的所述频偏。具体的，使用网络侧估计的上行频偏来调整UE本振的基本过程则可以如下小区切换前源小区对各UE上行频偏fd_ul进行估计和处理后上报给RNC，结合上 面切换时的描述，具体取值时fd_ul可以为UE多普勒频偏的两倍；RNC通知UE进行切换的同时将源小区估计的频偏fd_ul告诉UE ；UE在切换时根据两个小区的频率差和fd_ul进行本振调整。比如源小区频点是fCl，目的小区频点是fc2，那UE的本振调整量是fc2-fci-fd_ul，实施中可以认为多普勒频偏 是对称的，即UE从源小区移动到目的小区时，若在源小区的多普勒频偏是fd = fd_ul/2，那 目的小区就是_fd。进一步的，在实施中可以进行对频偏进行平滑处理，S卩，基站可以使用下面公式对 频偏进行递归后向RNC上报fPi (η) = (1-ρ)* ·ρ“η-1)+ρ* ·(1_ιι1“η)其中i表示第i个UE，n表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi(n)表示第η个子帧的 上行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为上 行初始频偏估计值fcLuli (0)。实施中，基站可以根据UE所使用的下列信道中的一个或者其组合估算UE的频 偏DCH(Dedicated channel，专用信道)、DPCH(Dedicated Physical Channel，专 用物理信道)，包括HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入) 和 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行分组接入)、E-DCH(Enhanced Dedicated Channel，增强形专用信道)，包括HSUPA。即，用来估计频偏的信道可以是DCH、DPCH(HSDPA和HSUPA)、E-DCH(HSUPA)等该 UE使用的任意一个或多个上行信道；实施中，基站可以通过NBAP(NodeB Application Part,Node B应用部分)信令或 0M(0&M =Operation and Maintenance，操作维护)信令向RNC上报所述频偏。基站通过NBAP信令向RNC上报所述频偏，可以具体为在NBAP信令增加频偏专用测量；基站在接收到RNC发送的频偏专用测量上报请求 后，按NBAP信令协议上报频偏测量结果，所述测量结果包括所述频偏。具体的，源小区将各UE上行频偏上报RNC频偏信息时可以用NBAP信令承载。根据NBAP协议，当某个UE跟网络建立连接后，它所在小区会根据RNC发 起的专用测量主动向RNC上报对该UE的测量结果，测量种类有sir (信干扰 比)，transmitted-code-power(发射信号码功率)，rscp (接收信号码功率)， rx-timing-deviation-LCR(接收定时偏离)，angle-0f-Arrival_LCR(A0A 测量即用户来波 方向测量)等。RNC可以对不同的测量类型设置不同的上报周期。因此，利用NBAP信令承载频偏信息实现起来较为简单增加一个频偏专用测量， 该测量可以在连接建立后立即启用或是在切换前才启用。启用后源小区就可以将根据设置 的上报周期定期上报频偏。RNC和UE之间的频偏传输可以通过物理信道重配置或其他信令承载。由于源小区 已经对UE上行频偏做过平滑处理，因此RNC可以直接将收到的最近一个频偏值传给UE。图5为RNC内切换过程实施流程示意图，图中NodeB_T为目标基站、NodeB_S为源 基站，如图所示，可以包括如下步骤步骤 501、RNC 向 NodeB_S 发送 Dedicated Measurement Initiation Request (专 用测量启动请求)消息，该消息中携带FOE information (FOE信息)，其中FOE表示频偏测 量；Hf 502>NodeB_S ( ι] RNCjIlHlDedicated Measurement Initiation Response
11用测量启动相应)消息，该消息中携带FOE information ；步骤503、NodeB_S 向 RNC 上报 Dedicated Measurement R印ort (专用测量报告) 消息，该报告消息包括FOE information ；步骤504、RNC 向 NodeB_T 发送 RL Setup Request (RL 建立请求，RL =Radio Link, 无线链路)消息；步骤505、NodeB_T 向 RNC 返回 RL Setup Response (RL 建立响应)；步骤506、吣(^8_11与1^(之间在ALCAP(AccessLink Control ApplicationPart, 接入链路控制应用部分)通过Iub接口建立数据传输承载；步骤507、NodeB_S 向 RNC 上报 Dedicated Measurement Report 消息，消息携带 FOE information ；步骤508、RNC经NodeB_S向UE发送Physical Channel Reconfig Req(物理信道 重配置请求)消息，消息中携带FOE Information ；步骤509、UE 进行 Adjust with FOE&HandOver (频偏调整并切换)；步骤510、NodeB_T 向 RNC 发送 RL Setup Restoration (RL 建立恢复)消息；步骤511、UE 经 NodeB_T 向 RNC 发送 Physical Channel Reconfig Complete (物 理信道重配置完成)消息。实施中，UE在源小区(NodeB_S)建立连接后，RNC向源小区发起上行频偏专用测 量初始化请求(Dedicated Measurement Initiation Request (FOEinformation)),之后 源小区将按设置的周期定期上报该UE的上行频偏(Dedicated MeasurementReport (FOE information))。RNC可以在命令UE进行切换之前的任意时刻发起频偏专用测量，只要能保 证它在命令UE切换之前能获取该UE在源小区的上行频偏；当RNC判决要向目标小区进行切换后，向UE发送物理信道重配请求Physical Channel Reconfig Req (with FOE Information)，源小区最新上报的频偏信息通过这个信 令传递给UE;UE收到物理信道重配请求之后，先根据源和目标小区的频点和请求消息中的频偏 信息进行本振调整，然后按照正常流程完成切换。实施中，由于频偏信息的传输方向为源小区至源RNC至UE，因此在RNC内(源和目 标小区属于同一 RNC)和RNC间(源和目标小区属于不同RNC)切换时的频偏处理方法都是
一样的。下面对LTE系统中的实施方式进行说明。图6为LTE系统中的频偏处理方法实施流程示意图，如图所示，在进行频偏处理时 可以包括如下步骤步骤601、eNB估算UE的频偏；步骤602、eNB将频偏通知UE ；在基站通知终端后，还可以进一步包括步骤603、UE根据频偏调整本振。实施中，eNB可以在跟UE的连接建立之后开始测量UE的频偏，在命令UE进行切 换时将测量频偏通过RRC切换命令通知UE，UE在切换时根据两个小区的频率差和fd_ul进 行本振调整。下面进行说明。
图 7 为 LTE 系统中 Intra-MME/Serving Gateway (MME 内 / 服务网关，其中MME Mobility Management Entity，移动性管理实体)的切换过程实施流程示意图，图中Source eNB为源基站、Target eNB为目标基站，如图所示，可以包括如下步骤步骤701、源基站向UE下发测量控制消息(Measurement Control)；步骤702、UE向源基站发送测量报告(Measurement Reports)；步骤703、源基站根据UE测量和RRM(Radio Resource Management，无线资源管 理)信息做切换判决；步骤704、源基站向目标基站发送切换请求(Handover Request)；步骤705、目标基站做接纳控制(Admission Control)；步骤706、目标基站向源基站发送切换响应(Handover Request ACK)；步骤707、源基站向UE发送RRC连接重配置消息(RRCConn. Reconf. incl. mobility Control information),消息中携带 FOE Information ；步骤708、终端进行Adjust with FOE&HandOver (频偏调整并切换)。具体实施中，在上述实施方式中，为了降低频偏估计误差的影响，可以设立最大和 最小门限，当频偏低于最小门限时，UE在本振调整中不用估计的频偏；当频偏高于最大门 限时，UE在本振调整中用最大门限值。即，在实施中还可以进一步包括当RNC通知的所述频偏低于最小门限时，UE在本振调整中不采用RNC通知的所述 频偏；当RNC通知的所述频偏高于最大门限时，UE在本振调整中用最大门限值进行调 整，所述最大门限值根据UE移动速度来确定。最大门限值可以为/ — max = 2 * Λ _max = 2 * | x Λ ,其中v为ue移动
速度，c为光在自由空间中的传播速度，fh为载波频率。基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种频偏处理系统、网络侧设备、终 端，由于这些设备解决问题的原理频偏处理方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法 的实施，重复之处不在赘述。图8为频偏处理系统结构示意图，如图所示，系统中可以包括网络侧设备801，用于估算终端的频偏，并将所述频偏通知所述终端；终端802，用于根据所述频偏调整本振。实施中，网络侧设备801估算终端的频偏，并将频偏通知终端，终端802则根据频 偏调整本振。实施中，网络侧设备可以进一步用于在所述终端进行小区切换时将所述频偏通知 终端。网络侧设备还可以进一步用于在3G系统中通过物理信道重配置信令将所述频偏 通知所述终端；或，在LTE系统中通过RRC连接重配置消息将所述频偏通知所述终端。下面进行具体说明。下面为3G中的频偏系统实施方式，相应的，在2G系统中将RNC的功能交由BSC执 行即可。在LTE系统中，频偏系统的网络侧设备则由eNB实施。图9为频偏处理系统结构示意图，如图所示，系统中可以包括
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基站901，用于估算UE的频偏，并向RNC902上报所述频偏；RNC902，用于将所述频偏通知UE。实施中，在系统中还可以进一步包括UE903，用于根据所述频偏调整本振。则在实施中，基站901估算UE的频偏，并向RNC902上报所述频偏；然后RNC902将 所述频偏通知UE ；UE903根据所述频偏调整本振。实施中，RNC可以进一步用于在所述UE进行小区切换时将所述频偏通知UE。RNC还可以进一步用于通过物理信道重配置信令将所述频偏通知所述UE。基站还可以进一步用于估算UE的频偏为UE多普勒频偏的两倍。基站还可以进一步用于使用下面公式对频偏进行递归后向RNC上报fPi (n) = (l-p)*fpi(n-l)-fd_uli(n)其中i表示第i个UE，n表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi(n)表示第η个子帧的 上行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为上 行初始频偏估计值fcLuli (0)。实施中，UE可以进一步用于根据所述频偏调整本振时按以下方式调整本振调整量为fC2-fCl-fd_ul，其中位工为源小区频点，fc2为目的小区频点是， fd_ul为RNC通知所述UE的所述频偏。基站可以进一步用于根据UE所使用的下列信道中的一个或者其组合估算UE的频 偏DCH、包括 HSDPA 和 HSUPA 的 DPCH、包括 HSUPA 的 E-DCH。 基站可以进一步用于通过NBAP信令或OM信令向RNC上报所述频偏。基站还可以进一步用于在NBAP信令增加频偏专用测量；在接收到RNC发送的频偏 专用测量上报请求后，按NBAP信令协议上报频偏测量结果，所述测量结果包括所述频偏。UE可以进一步用于当RNC通知的所述频偏低于最小门限时，在本振调整中不采用 RNC通知的所述频偏；当RNC通知的所述频偏高于最大门限时，UE在本振调整中用最大门限 值进行调整，所述最大门限值根据UE移动速度来确定。具体的，诎可以进一步用于采用/_11^ = 2*力_111狀=21><_/；为最大门限值，
其中v为UE移动速度，c为光在自由空间中的传播速度，fh为载波频率。图10为网络侧设备结构示意图，如图所示，网络侧设备中可以包括估算模块1001，用于估算终端的频偏；发送模块1002，用于将所述频偏通知所述终端。实施中，网络侧设备还可以进一步包括平滑处理模块1003，用于使用下面公式对频偏进行递归fPi (η) = (1-ρ)* ·ρ“η-1)+ρ* ·(1_ιι1“η)其中i表示第i个终端，η表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi (η)表示第η个子帧 的上行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为 上行初始频偏估计值fcLuli (0)。实施中，平滑处理模块可以与估算模块相连，发送模块从估算模块获取平滑处理 后的频偏，该实施方式如图10所示，当然也可以在估算模块估算后交由平滑处理模块处理，然后发送模块从平滑处理模块获取需发送的、平滑处理后的频偏，该方式可以参见图11 所示。估算模块可以进一步用于根据终端所使用的下列信道中的一个或者其组合估算 终端的频偏DCH、包括 HSDPA 和 HSUPA 的 DPCH、包括 HSUPA 的 E-DCH。在3G网络中，估算模块还可以进一步用于通过NBAP信令或OM信令向发送模块上 报所述频偏。估算模块可以进一步用于在NBAP信令增加频偏专用测量；在接收到发送模块发 送的频偏专用测量上报请求后，按NBAP信令协议上报频偏测量结果，所述测量结果包括所 述频偏。发送模块可以进一步用于在所述终端进行小区切换时将所述频偏通知终端。发送模块还可以进一步用于在3G系统，通过物理信道重配置信令将所述频偏通 知所述终端；在LTE系统，通过RRC连接重配置消息将所述频偏通知所述终端。具体实施中，网络侧设备在2G网络中，估算模块为可以基站，发送模块为BSC ；在 3G网络中，估算模块为基站，发送模块为RNC ；在LTE网络中，所述估算模块与发送模块位于 eNB。下面进行具体说明。本实施例是3G系统下网络侧设备的基站与RNC的实施方式，其中涉及RNC的实施 部分，在2G中调整成BSC来执行即可。图11为基站结构示意图，如图所示，基站中可以包括估算模块1101，用于估算UE的频偏；发送模块1102，用于向RNC上报所述频偏。实施中，估算模块可以进一步用于估算UE的频偏为UE多普勒频偏的两倍。具体的，基站中还可以进一步包括平滑处理模块1103，用于使用下面公式对频偏进行递归后给发送模块向RNC上 报fPi (η) = (1-ρ)* ·ρ“η-1)+ρ* ·(1_ιι1“η)其中i表示第i个UE，n表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi(n)表示第η个子帧的 上行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为上 行初始频偏估计值fcLuli (0)。估算模块还可以进一步用于根据UE所使用的下列信道中的一个或者其组合估算 UE的频偏 DCH、包括 HSDPA 和 HSUPA 的 DPCH、包括 HSUPA 的 E-DCH。发送模块可以进一步用于通过NBAP信令或OM信令向RNC上报所述频偏。发送模块还可以进一步用于在NBAP信令增加频偏专用测量；在接收到RNC发送的 频偏专用测量上报请求后，按NBAP信令协议上报频偏测量结果，所述测量结果包括所述频 偏。图12为无线网络控制器结构示意图，如图所示，RNC中可以包括接收模块1201，用于接收基站上报的频偏；
通知模块1202，用于将所述频偏通知UE。实施中，通知模块可以进一步用于在所述UE进行小区切换时将所述频偏通知UE。通知模块还可以进一步用于通过物理信道重配置信令将所述频偏通知所述UE。下面对终端的实施方式进行说明，实施中终端以3G系统下的UE为例进行说明，容 易知道，无论是2G系统、LTE系统还是未来的通信系统中，终端只需按标准改进，只要能接 收网络侧设备发送的频偏信息，并用来调整本振即可实现本发明实施例中的技术方案。图13为用户设备结构示意图，如图所示，UE中可以包括接收模块1301，用于接收RNC通知的频偏；调整模块1302，用于根据所述频偏调整本振。实施中，调整模块可以进一步用于根据所述频偏调整本振时按以下方式调整本振调整量为fC2-fCl-fd_ul，其中fCl为源小区频点，fcx为目的小区频点是， fd_ul为RNC通知所述UE的所述频偏。调整模块还可以进一步用于当RNC通知的所述频偏低于最小门限时，在本振调整 中不采用RNC通知的所述频偏；当RNC通知的所述频偏高于最大门限时，UE在本振调整中 用最大门限值进行调整，所述最大门限值根据UE移动速度来确定。调整模块还可以进一步用于采用/_ max ==_/；为最大门 限值，其中v为UE移动速度，c为光在自由空间中的传播速度，fh为载波频率。为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。 当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。由上述实施方式可知，本发明在实施过程中从实际环境中多普勒频偏的变化情况 出发，根据频偏会在切换时变化很大导致AFC无法正常跟踪的特点，提出了一种频偏处理 方案。由于本发明实施中是由网络侧来估计UE频偏，在切换时UE根据网络侧估计的频偏 来调整UE本振，因此能非常有效地提高UE在高速网络环境或UE在相邻小区间高速切换情 况下的性能，同时也不影响UE在低速移动等小频偏环境下的解调性能。相比较于UE现有的AFC控制方案，本发明实施中将高速频偏放在网络侧(基站) 来估计，从而大大降低了对UE的要求，显著增强了 UE对于高速网络环境的适应能力，且实 现方案简单，能够让UE在高速切换时快速、可靠地跟踪和锁定到目标小区。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产 品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一 流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算 机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理 器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生 用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能 的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图 一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种频偏处理方法，其特征在于，包括如下步骤网络侧设备估算终端的频偏；网络侧设备将所述频偏通知所述终端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在2G网络中，所述网络侧设备包括基站、基 站控制器BSC;基站估算终端的频偏后上报BSC ； BSC将所述频偏通知所述终端。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在3G网络中，所述网络侧设备包括基站、无 线网络控制器RNC ；基站估算终端的频偏后上报RNC ； RNC将所述频偏通知所述终端。
4.如权利要求3任一所述的方法，其特征在于，基站通过NodeB应用部分NBAP信令或 操作维护OM信令向RNC上报所述频偏。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基站通过NBAP信令向RNC上报所述频偏，具 体为在NBAP信令增加频偏专用测量；基站在接收到RNC发送的频偏专用测量上报请求后，按NBAP信令协议上报频偏测量结 果，所述测量结果包括所述频偏。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在长期演进LTE网络中，所述网络侧设备为 演进基站eNB ；eNB估算终端的频偏；eNB将所述频偏通知所述终端。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括 所述终端根据所述频偏调整本振。
8.如权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，网络侧设备将所述频偏通知所述终 端，是在所述终端进行小区切换时通知终端。
9.如权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，在3G系统，网络侧设备通过物理信道重配置信令将所述频偏通知所述终端； 或，在LTE系统，网络侧设备通过无线资源控制RRC连接重配置消息将所述频偏通知所 述终端。
10.如权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，进一步包括 网络侧设备使用下面公式对频偏进行估算fPi (n) = (1-p) ^fpi (n-1) +p^fd^li (η)其中i表示第i个终端，η表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi (η)表示第η个子帧的上 行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为上行 初始频偏估计值fcLuli (0)。
11.如权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述频偏调整本振 时按以下方式调整本振调整量为fC2-fCl-fd_ul，其中fCl为源小区频点，fc2为目的小区频点是，fd_ul为网络侧通知所述终端的所述频偏。
12.如权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，进一步包括当网络侧设备通知的所述频偏低于最小门限时，终端在本振调整中不采用网络侧设备 通知的所述频偏；当网络侧设备通知的所述频偏高于最大门限时，终端在本振调整中用最大门限值进行 调整，所述最大门限值根据终端移动速度来确定。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述最大门限值为/—max fd _max = 2 =i^ χ ，其中v为终端移动速度，c为光在自由空间中的传播速度，fh为载波频率。
14.如权利要求ι至7任一所述的方法，其特征在于，网络侧设备根据终端所使用的下 列信道中的一个或者其组合估算终端的频偏专用信道DCH、包括高速下行分组接入HSDPA和高速上行分组接入HSUPA的专用物理信 道DPCH、包括HSUPA的增强形专用信道E-DCH。
15.一种频偏处理系统，其特征在于，包括网络侧设备，用于估算终端的频偏，并将所述频偏通知所述终端； 终端，用于根据所述频偏调整本振。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述网络侧设备进一步用于在所述终端 进行小区切换时将所述频偏通知终端。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述网络侧设备进一步用于在3G系统中 通过物理信道重配置信令将所述频偏通知所述终端；或，在LTE系统中通过RRC连接重配置 消息将所述频偏通知所述终端。
18.—种网络侧设备，其特征在于，包括 估算模块，用于估算终端的频偏；发送模块，用于将所述频偏通知所述终端。
19.如权利要求18所述的网络侧设备，其特征在于，进一步包括 平滑处理模块，用于使用下面公式对频偏进行递归fPi (n) = (1-p) ^fpi (n-1) +p^fd^li (η)其中i表示第i个终端，η表示子帧数，ρ表示递归因子，fPi (η)表示第η个子帧的上 行估计频偏递归值，fcLulifc)表示第η个子帧的上行频偏估计结果，初始值fPi(0)为上行 初始频偏估计值fcLuli (0)。
20.如权利要求18所述的网络侧设备，其特征在于，所述估算模块进一步用于根据终 端所使用的下列信道中的一个或者其组合估算终端的频偏DCH、包括 HSDPA 和 HSUPA 的 DPCH、包括 HSUPA 的 E-DCH。
21.如权利要求18所述的网络侧设备，其特征在于，在2G网络中，所述估算模块为基站，所述发送模块为BSC ； 在3G网络中，所述估算模块为基站，所述发送模块为RNC ； 在LTE网络中，所述估算模块与发送模块位于eNB。
22.如权利要求21所述的网络侧设备，其特征在于，在3G网络中，所述估算模块进一步 用于通过NBAP信令或OM信令向发送模块上报所述频偏。3
23.如权利要求22所述的网络侧设备，其特征在于，所述估算模块进一步用于在NBAP 信令增加频偏专用测量；在接收到发送模块发送的频偏专用测量上报请求后，按NBAP信令 协议上报频偏测量结果，所述测量结果包括所述频偏。
24.如权利要求18所述的网络侧设备，其特征在于，所述发送模块进一步用于在所述 终端进行小区切换时将所述频偏通知终端。
25.如权利要求18所述的网络侧设备，其特征在于，所述发送模块进一步用于在3G系 统，通过物理信道重配置信令将所述频偏通知所述终端；在LTE系统，通过RRC连接重配置 消息将所述频偏通知所述终端。
26.—种终端，其特征在于，包括接收模块，用于接收网络侧设备通知的频偏；调整模块，用于根据所述频偏调整本振。
27.如权利要求26所述的终端，其特征在于，所述调整模块进一步用于根据所述频偏 调整本振时按以下方式调整本振调整量为fC2-fCl-fd_ul，其中fCl为源小区频点，fc2为目的小区频点是，fd_ul 为网络侧设备通知所述终端的所述频偏。
28.如权利要求26或27所述的终端，其特征在于，所述调整模块进一步用于当网络侧 设备通知的所述频偏低于最小门限时，在本振调整中不采用网络侧设备通知的所述频偏； 当网络侧设备通知的所述频偏高于最大门限时，在本振调整中用最大门限值进行调整，所 述最大门限值根据终端移动速度来确定。
29.如权利要求28所述的终端，其特征在于，所述调整模块进一步用于采用 /-max = 〗*/,—max = 21xy；为最大门限值，其中v为终端移动速度，c为光在自由空间 中的传播速度，fh为载波频率。
全文摘要
本发明公开了一种频偏处理方法及设备，包括网络侧设备估算终端的频偏；网络侧设备将所述频偏通知所述终端，终端根据所述频偏调整本振。本发明能大大降低了对终端的要求，显著增强了终端对于高速网络环境的适应能力，且实现方案简单，特别是能够让终端在高速切换时快速、可靠地跟踪和锁定到目标小区。
文档编号H04W88/08GK101902774SQ20091015858
公开日2010年12月1日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年5月27日
发明者周海军, 张英, 桑东升, 罗斐琼, 胡海静 申请人:大唐移动通信设备有限公司