一种上行频率同步的方法
【专利摘要】本申请公开了一种上行频率同步的方法，包括：A、根据接收的时域正交频分复用OFDM信号的循环前缀CP和CP对应的数据部分进行第一次频偏估计；B、根据第一次频偏估计得到的频偏对一个子帧内的导频进行相位补偿，然后根据相位补偿后的导频进行第二次频偏估计；C、将第一次频偏估计和第二次频偏估计的频偏值相加，利用相加得到的结果对相应数据进行相位补偿。相对于现有技术，本申请方案具有较大的偏估计范围，可以解决高铁情况下的多普勒频移问题。
【专利说明】一种上行频率同步的方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及移动通信【技术领域】，尤其涉及一种上行频率同步的方法。
【背景技术】
[0002] 在移动通信系统中，用户设备的高速运动会引起多普勒频移，这种情况在高铁普 及的今天尤为常见。例如如果使用用户设备的用户所乘坐的高铁以300km/h的速度行驶， 用户设备的工作载频为2. 6GHz，则产生的最大多普勒频移约为722Hz。在上行链路中，终端 的运动带来的多普勒频移最多会是两倍的最大多普勒频偏，也就是说，终端以300km/h的 速度运动，不考虑下行同步误差的条件下，上行频偏最多可以达到1444Hz。在这种频偏条件 下，如果不采取一些措施，上行数据无法正确接收。
[0003] 在已有的频偏估计算法中，有的采用导频来进行频偏估计，例如LTE中利用物理 上行共享信道（PUSCH)的一个子帧中的两列导频的相位差来进行频偏估计，这种方法可以 估计的最大频偏在1071Hz左右，如果上行频偏超过了这个范围，将导致上行信号的不可 接收。而在高铁等高速情况下，终端的速度有可能会达到甚至超过300km/h，如果载频为 2. 6GHz，考虑到下行同步的误差为0. Olppm，上行的频偏将达到1444+260=1704Hz，超过了 利用导频可以估计的最大频偏范围，这时数据将无法接收。
【发明内容】
[0004] 本申请提供了一种上行频率同步的方法，具有较大的偏估计范围，可以解决高铁 情况下的多普勒频移问题。
[0005] 本申请实施例提供的一种上行频率同步的方法，包括：
[0006] A、根据接收的时域正交频分复用0FDM信号的循环前缀CP和CP对应的数据部分 进行第一次频偏估计；
[0007] B、根据第一次频偏估计得到的频偏对一个子帧内的导频进行相位补偿，然后根据 相位补偿后的导频进行第二次频偏估计；
[0008] C、将第一次频偏估计和第二次频偏估计的频偏值相加，利用相加得到的结果对相 应数据进行相位补偿。
[0009] 较佳地，步骤A包括：
[0010] A1、根据接收的子帧提取一个0FDM符号的CP和CP对应的数据部分，分别用dl (η) 和d2 (η)表示，η=1，2,…，Ν，Ν为提取的数据长度；；
[0011] Α2、对dl (η)和d2(n)分别作Μ点的快速傅里叶变换操作，结果表示为Dl (m)和 D2(m)，m=l, 2, ...，M ;其中，N 彡 Μ 彡 2048 ;
[0012] A3、根据用户分配的物理资源块PRB位置从Dl(m)和D2(m)中提取用户对应的数 据，表示为Fl(k)和F2(k)，k=l，2,…K，K为根据用户0的PRB位置得到的Fl(k)和F2(k) 的数据个数；
[0013] A4、对FI (k)和F2 (k)做相关运算，提取相位差；
[0014] A5、对一个子帧内的14个OFDM符号重复步骤A1至步骤A4,分别得到一个相位差， 总计得到14个相位差；对这14个相位差求平均，得到平均相位差Φ 0作为第一次频偏估计 的结果。
[0015] 较佳地，步骤B包括：
[0016] 以一个子帧内的两列导频信号中的一列导频符号为基准，利用平均相位差Φ0对 该子帧内另一列导频符号进行相位补偿，利用补偿后的导频进行第二次频偏估计，得到相 位差Φ1作为第二次频偏估计的结果。
[0017] 较佳地，步骤A1中，数据长度N=Nep-N0 ;Ncp为CP数据的长度，N0值是根据定时提 前量确定的干扰数据的长度。。
[0018] 从以上技术方案可以看出，首先利用接收时域信号的CP进行频偏估计，然后再利 用接收的导频在频域对频偏进行进一步修正，将两次频偏估计的结果求和后对数据进行频 偏补偿。相对于现有技术，本申请方案具有较大的偏估计范围，可以解决高铁情况下的多普 勒频移问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本申请实施例提供的上行频率同步的方法流程示意图；
[0020] 图2为本申请实施例给出的以N0=16Ts为例给出数据的提取方法示意图。
【具体实施方式】
[0021] 在本申请提供的上行频率同步的方法中，采用了利用循环前缀（CP)联合导频来进 行上行频偏估计的方法，频偏估计范围较大，可以解决高铁情况下的多普勒频移问题。其基 本思想是：
[0022] 首先根据接收的时域正交频分复用0FDM信号的循环前缀CP和CP对应的数据部 分进行第一次频偏估计；
[0023] 接着，根据第一次频偏估计得到的频偏对一个子帧内的导频进行相位补偿，然后 根据相位补偿后的导频进行第二次频偏估计；
[0024] 最后，将第一次频偏估计和第二次频偏估计的频偏值相加，利用相加得到的结果 对相应数据进行相位补偿。
[0025] 为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实 施例对本申请技术方案进行详细阐述。
[0026] 本申请实施例提供的上行频率同步的方法流程如图1所示，包括如下步骤：
[0027] 步骤101 :根据接收的子帧提取一个正交频分复用（0FDM)符号的CP和CP对应 的数据部分，分别用dl(n)和d2(n)表示，η=1，2，···，Ν，Ν为提取的数据长度。较佳地， N=NeP_N0。Ncp为CP数据的长度，Ν0值是根据定时提前量确定的干扰数据的长度。
[0028] N0是为对抗多径干扰而设立的一个值，出于用户的定时提前量设置的考虑，若定 时提前量提前或延后标准时间，则提取数据时需要将干扰部分去掉。图2以N0=16Ts为例 给出数据的提取方法，Ts为采样点的时间间隔。
[0029] 步骤102 :对dl (η)和d2 (η)分别作M(N彡Μ彡2048)点的快速傅里叶变换（FFT) 操作，结果表示为D1 (m)和D2 (m)，m=l，2,…，Μ。例如，可以对dl和d2做128点的FFT操 作。
[0030] 步骤103 :根据用户分配的物理资源块（PRB)位置从Dl(m)和D2(m)中提取用户对 应的数据，表示为FI (k)和F2(k)，k=l，2,…K，K为根据用户0的PRB位置得到的FI (k)和 F2(k)的数据个数。
[0031] 步骤104 :对FI (k)和F2 (k)做相关运算，提取相位差
【权利要求】
1. 一种上行频率同步的方法，其特征在于，包括： A、 根据接收的时域正交频分复用OFDM信号的循环前缀CP和CP对应的数据部分进行 第一次频偏估计； B、 根据第一次频偏估计得到的频偏对一个子帧内的导频进行相位补偿，然后根据相位 补偿后的导频进行第二次频偏估计； C、 将第一次频偏估计和第二次频偏估计的频偏值相加，利用相加得到的结果对相应数 据进行相位补偿。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A包括： A1、根据接收的子帧提取一个OFDM符号的CP和CP对应的数据部分，分别用dl (η)和 d2 (η)表示，η=1，2,…，Ν，Ν为提取的数据长度； Α2、对dl(n)和d2(n)分别作Μ点的快速傅里叶变换操作，结果表示为Dl(m)和 D2(m)，m=l, 2, ...，M ;其中，N 彡 Μ 彡 2048 ; A3、根据用户分配的物理资源块PRB位置从Dl(m)和D2(m)中提取用户对应的数据，表 示为FI (k)和F2 (k)，k=l，2,…K，K为根据用户0的PRB位置得到的FI (k)和F2 (k)的数据 个数； A4、对FI (k)和F2 (k)做相关运算，提取相位差； A5、对一个子帧内的14个OFDM符号重复步骤A1至步骤A4,分别得到一个相位差，总计 得到14个相位差；对这14个相位差求平均，得到平均相位差Φ 0作为第一次频偏估计的结 果。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤B包括： 以一个子帧内的两列导频信号中的一列导频符号为基准，利用平均相位差Φ0对该子 帧内另一列导频符号进行相位补偿，利用补偿后的导频进行第二次频偏估计，得到相位差 Φ1作为第二次频偏估计的结果。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A1中，数据长度Ν=ΝεΡ_Ν0 ;Ncp为CP 数据的长度，NO值是根据定时提前量确定的干扰数据的长度。
【文档编号】H04L27/26GK104243380SQ201310231129
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月9日 优先权日:2013年6月9日
【发明者】于小红 申请人:普天信息技术研究院有限公司