专利名称：频偏估计方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种频偏估计方法及装置。
背景技术：
对于基于正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing,简称为 OFDM)或者正交频分多址(Orthogonal Frequency Division M ultiple Access,简称为0FDMA)技术的无线通信系统来说，发射机与接收机之间的定时同步是一个非常关键的问题。如果发射机与接收机之间的频率存在偏差，将导致接收信号在频域内发生偏移，这种偏移表现为两方面。图I是根据相关技术的频偏分类示意图，如图I所示，110^表示频率偏移量是载波间隔的整数倍部分，也称之为“粗”频率偏移部分，其中n是一个正整数；而6 Qci表示绝对值不超过载波间隔的部分，称为“细”频率偏移部分。可以看到，粗频率偏移将使接收信号在频率上偏移几个载波间隔，但并不破坏OFDM或OFDMA子载波的正交性，载 波之间并没有能量的泄露。考虑到实际的OFDM或OFDMA系统，通常都在频带边缘设有保护带，只要粗频率偏移的大小没有超出保护带的范围，接收侧并不会丢失任何的信息，通过某种手段即可恢复全部的发射信息。而细频率偏移却会破坏OFDM或OFDMA传输系统子载波之间的正交性，引入载波间干扰(Inter-Carrier Interference,简称为ICI),它的存在将会使OFDM或OFDMA系统性能受到较大的影响。因而，本发明只关注细频率偏部分。现有的OFDM或OFDMA系统，估计频偏的方法通常是在接收机的前端集中处理，通过一定的时域和/或者频域训练符号来估计并校正频偏，其估计校正频偏的效果受到干扰、噪声、频偏大小等各种因素的影响，其性能往往不太理想。也就是说，在基带处理的后端系统往往带有一部分的残留频偏，图2是根据相关技术的频偏在系统中产生位置的示意图，如图2所示。若该残留频偏较大，则可能直接造成较严重的ICI，影响系统性能。即使残留频偏不大，由于实际系统的载波同步不是每个OFDM或OFDMA符号都进行的，因而在一段OFDM或OFDMA符号内，某个固定的载波频偏可能导致相位误差的累积，影响诸如联合时域频域的信道估计等模块的性能。因而在基带处理时，有必要通过更有效的频偏估计技术，检测估计出基带信号的残留频偏，并予以某种矫正或补偿。图3是根据相关技术的上行小区同频干扰的示意图，如图3所示，在强干扰噪声环境下，信号强度比较低且干扰比较大，此时采用接收机前端进行频偏估计的准确率比较低。针对相关技术中频偏估计的准确率比较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种频偏估计方法及装置，以至少解决上述频偏估计的准确率比较低的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种频偏估计方法，包括获取接收端所有天线上物理资源单元内的导频子载波上的接收信号；使用接收信号确定所有天线上物理资源单元的频偏；使用物理资源单元的频偏确定接收端的频偏。进一步地，使用接收信号确定所有天线上物理资源单元的频偏包括使用接收信号确定接收信号的解扰数据ry (k)，i为接收信号所在的天线的序号，j为接收信号所在天线的物理资源单元的序号，k为接收信号所在物理资源单元的导频子载波的序号；使用解扰数据ru(k)确定解扰数据ru(k)对应的物理资源单元的频偏。优选地，使用解扰数据ri, j(k)确定其对应的物理资源单元的频偏包括将解扰数据ru(k)划分为Ne个载波集合对，其中，每个载波集合对包括两个载波集合^={am,(l\-,aml(NCm)}^2 = Ka (1)，…， 2 (& )}，am, Jk)，affl,2(k)为导频子载波的解扰数据rM(k)，且其对应元素所在的正交频分复用(OFDM)符号或者正交频分多址(OFDMA)符号索引差为Dm，/ = 1，…，& ，表示第m个载波集合对的每个载波集合的载波个数，m = I,…，Ne ;使用以下公式确定解扰数据!Ti, j(k)对应的物理资源单元的频偏Qi,j: 3,;，其中，9 m表不第m个载波集合对求得的频偏，m = I,…，NC。
N0 m=\
. NCm、！广 I NcmV优选地，Qni由以下公式之一确定式=a喂/eT—X，
认气 ^ J [.jyCm I=I JJ
I NCm
或者t = ZanS^(0Xam 2(/)) , angle为求复数的相位函数。优选地，使用物理资源单元的频偏确定接收端的频偏包括以下之一确定接收端的频偏e ^为物理资源单元的频偏e i,」，i = 1，…，nEx, j = 1，…，Neb的平均值，i为接收信号所在的天线的序号，Nex为天线总数，j为接收信号所在天线的物理资源单元的序号，Neb为每根天线的物理资源单元的总数；确定接收端的频偏9 C1为满足9_n-9Th< 0 i,
em_+eTh的所有e M的几何平均值，其中ett为设定的门限值，e_n为每根接收天线上每个物理资源单元上的频偏0 i,」，1，…，Nex, j = 1，…，Neb的平均值；如果9 i,」> 0的9 i, j个数N+大于0 i,」< 0的0 i, j个数N_，确定接收端的频偏0 ^为所有9 i,」> 0的
0i, j的平均值；如果9 i, j > 0的0 i, j个数N+小于0 i,」< 0的0 i, j个数N_，确定接收端的频偏e ^为所有0 W < 0的0 的平均值。根据本发明的另一方面，提供了一种频偏估计装置，包括获取模块，用于获取接收端所有天线上物理资源单元内的导频子载波上的接收信号；第一确定模块，用于使用接收信号确定所有天线上物理资源单元的频偏；第二确定模块，用于使用物理资源单元的频偏确定接收端的频偏。优选地，第一确定模块包括第三确定模块，用于使用接收信号确定接收信号的解扰数据ry (k)，i为接收信号所在的天线的序号，j为接收信号所在天线的物理资源单元的序号，k为接收信号所在物理资源单元的导频子载波的序号；第四确定模块，用于使用解扰数据ry(k)确定解扰数据ru(k)对应的物理资源单元的频偏。优选地，第四确定模块包括划分模±夹，用于使用解扰数据kj(k)划分为Ne个载波集合对，其中，每个载波集合对包括两个载波集合
=Ki(I),(^Cm)},=K2(l),---,^2(^cm)} ；ama(k), am,2(k)为导频子载波 Lj (k)，且其对应元素所在的正交频分复用OFDM符号或者正交频分多址OFDMA符号索引差为Dm，/ = 1，…，#Cm，ivCm表示第m个载波集合对的每个载波集合的载波个数，，m = 1，Ng ；第五确定模块，用于使用以下公式之一确定解扰数据rqGO对应的物理资源单元的频偏
权利要求
1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括 获取接收端所有天线上物理资源单元内的导频子载波上的接收信号； 使用所述接收信号确定所述所有天线上物理资源单元的频偏； 使用所述物理资源单元的频偏确定所述接收端的频偏。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，使用所述接收信号确定所述所有天线上物理资源单元的频偏包括 使用所述接收信号确定所述接收信号的解扰数据(k)，i为所述接收信号所在的天线的序号，j为所述接收信号所在天线的物理资源单元的序号，k为所述接收信号所在物理资源单元的导频子载波的序号； 使用所述解扰数据rq(k)确定所述解扰数据rq(k)对应的所述物理资源单元的频偏。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使用所述解扰数据ry(k)确定其对应的所述物理资源单元的频偏包括 将所述解扰数据^ j (k)划分为Ne个载波集合对，其中，每个所述载波集合对包括两个载波集合
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，Θm由以下公式之一确定
5.根据权利要求I至4中任一项所述的方法，其特征在于，使用所述物理资源单元的频偏确定所述接收端的频偏包括以下之一 确定所述接收端的频偏Θ ^为所述物理资源单元的频偏Θ J j, i = 1，···，ΝΚχ, j = I,…，Neb的平均值，其中，i为所述接收信号所在的天线的序号，Nkx为天线总数，j为所述接收信号所在天线的物理资源单元的序号，Neb为每根天线的物理资源单元的总数；确定所述接收端的频偏Θ O为满足Θ mea -θ i, J彡θ fflean+ θ Th的所有θ i, j的几何平均值，其中Θ Th为设定的门限值，θπ_为每根接收天线上每个物理资源单元上的频偏= ...,Nex,j = l，…，Nkb的平均值； 如果Θ j > O的Qi, J个数N+大于θ j < O的Qi, J个数N_，确定所述接收端的频偏θ ο为所有Θ i,j > O的Qi j的平均值；如果Θ i,」> O的Θ ^个数N+小于Θ i,」< O的Θ i,j个数N_，确定所述接收端的频偏Θ ^为所有Θ u < O的Θ 的平均值。
6.一种频偏估计装置，其特征在于，包括 获取模块，用于获取接收端所有天线上物理资源单元内的导频子载波上的接收信号； 第一确定模块，用于使用所述接收信号确定所述所有天线上物理资源单元的频偏； 第二确定模块，用于使用所述物理资源单元的频偏确定所述接收端的频偏。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括 第三确定模块，用于使用所述接收信号确定所述接收信号的解扰数据rM(k)，i为所述接收信号所在的天线的序号，j为所述接收信号所在天线的物理资源单元的序号，k为所述 接收信号所在物理资源单元的导频子载波的序号； 第四确定模块，用于使用所述解扰数据rq(k)确定所述解扰数据rq(k)对应的所述物理资源单元的频偏。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块包括 划分模块，用于将所述解扰数据ry(k)划分为Ne个载波集合对，其中，每个所述载波集合对包括两个载波集合I = ^am,l⑴，…，am,l (NCm )},义2 = Iflm,2⑴，…，am,2 (^Cm W，am,:⑴am,2(1)为导频子载波的解扰数据，且其对应元素所在的正交频分复用OFDM符号或者正交频分多址OFDMA符号索引差为Dm，/ = V-，#Cm，表示第m个载波集合对的每个载波集合的载波个数，m= I, ···, Ng ； 第五确定模块，用于使用以下公式之一确定所述解扰数据对应的所述物理资源单元的频偏Θ i,j :
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，Θm由以下之一的公式确定
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括 第六确定模块，用于确定所述接收端的频偏Θ ^为所述物理资源单元的频偏0M，i =1，-,Nex, j = I,…，Nkb的平均值，其中，i为所述接收信号所在的天线的序号，Nkx为天线总数，j为所述接收信号所在天线的物理资源单元的序号，Neb为每根天线的物理资源单元的总数；或 第七确定模块，用于确定所述接收端的频偏Qtl为满足θ .J ^ θ mean+ θ Th的所有ΘΜ的几何平均值，其中0Th为设定的门限值，θπ_为每根接收天线上每个物理资源单元上的频偏Q^pi = I, ···, NEx, j = I, ···, Neb的平均值；或 第八确定模块，用于Θμ_>0的个数N+大于Θμ<0的个数1时，确定所述接收端的频偏Θ ^为所有Θ u > O的Θ 的平均值；或 第九确定模块，用于θυ>0的0吣个数N+小于Θμ<0的0吣个数1时，确定所述接收端的频偏Θ ^为所有θ U < O的θ 的平均值。·
全文摘要
本发明公开了一种频偏估计方法及装置，该方法包括获取接收端所有天线上物理资源单元内的导频子载波上的接收信号；使用接收信号确定所有天线上物理资源单元的频偏；按照预定算法使用物理资源单元的频偏确定接收端的频偏。通过本发明，提高了频偏估计的准确性。
文档编号H04L25/03GK102761505SQ20111011145
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者宁迪浩, 朱登魁, 肖华华, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司