CN101877687B - 一种下行信号的传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下行信号的传输方法，包括：为UE选择一个上行信道和该上行信道的一个上行时隙；在每个子帧基于小区内每个RRU对该上行信道的所述上行时隙的上行信号的接收信号，确定接收到该UE的所述上行信号的RRU；在接收到所述上行信号的RRU中确定接收到所述上行信号功率最大的RRU；根据接收到所述上行信号功率最大的RRU的上行接收信号，估计该UE的所述上行信号在该RRU上的多普勒频偏；根据多普勒频偏估计结果对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿；通过接收到该UE的所述上行信号功率最大的RRU，发送该UE的任意一个下行信道的下行信号。本发明能有效提高UE对下行接收信号的检测能力。

Description

一种下行信号的传输方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统中下行信号的传输技术，特别是涉及高速铁路场景下下行信号的传输方法。

背景技术

在高速铁路场景中，一个小区由多个抱杆上的远端射频单元(RRU)组成。每个抱杆上悬挂两个RRU，RRU的类型为单通道RRU。一个用户设备(UE)的上行信号通常只能被一个小区内若干个RRU接收到。

对于接收到UE上行信号的任意一个RRU，由于UE的高速移动会使该RRU接收到的UE的上行信号存在较大的多普勒频偏，而且每个RRU接收到的UE的上行信号的多普勒频偏通常不一样。目前，基站(NodeB)按照如下步骤对UE的上行信号进行检测。每个步骤的详细实现方法可以参阅现有文献，这里不再赘述。

(1)根据每个RRU的上行接收信号，确定接收到该UE上行信号的RRU。比如，小区包括8个RRU，有两个RRU接收到UE的上行信号，该步骤的目的就是基于小区内8个RRU的接收信号将这两个RRU挑选出来。

(2)对每个接收到该UE上行信号的RRU，根据该RRU的上行接收信号，估计在该RRU上该UE的上行信号的多普勒频偏。

(3)对每个接收到该UE上行信号的RRU，根据该RRU的上行接收信号进行单天线联合检测，得到该UE发送的符号序列的估计。在发送端，UE将待发送的符号序列进行扩频和载波调制，变成上行信号发送给NodeB。在接收端，NodeB确定接收到该UE上行信号的RRU，然后对每个接收到该UE上行信号的RRU，由该RRU的上行接收信号进行单天线联合检测，就可以得到该UE发送的符号序列的估计。如果小区有8个RRU，其中2个RRU接收到该UE的上行信号，那么本步骤就可以得到2个该UE发送的符号序列的估计，每个接收到该UE上行信号的RRU都有唯一的一个该UE发送的符号序列的估计。

(4)对每个接收到该UE上行信号的RRU，根据步骤(2)得到的该RRU上UE上行信号的多普勒频偏估计，对步骤(3)得到的该RRU上该UE的符号序列的估计进行多普勒频偏补偿，得到该RRU的经过多普勒频偏补偿的该UE的符号序列的估计。如果小区有8个RRU，其中2个RRU接收到该UE的上行信号，则本步骤将得到2个经过多普勒频偏补偿的该UE的符号序列的估计。

(5)对于一个UE，把步骤(4)得到的该UE的所有的经过多普勒频偏补偿的符号序列的估计进行合并，对合并得到的符号序列进行解调，然后对解调结果进行译码，得到该UE发送的信息比特序列。如果小区有8个RRU，其中2个RRU接收到该UE的上行信号，则本步骤将该UE在这2个RRU上的2个经过多普勒频偏补偿的该UE的符号序列的估计进行合并，然后对合并结果进行解调和译码，就可以得到该UE发送的信息比特序列。

在下行方向，由于UE的高速移动，UE接收到的基站(NodeB)的下行信号同样存在较大的多普勒频偏。由于UE对下行信号的频偏的跟踪能力有限，因此，在UE的移动速度很高的时候，UE对下行信号的检测能力会下降。

目前，尚未提出一种下行信号的传输方法，该方法能够提高UE在高速移动情况下对下行接收信号的检测能力。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种下行信号的传输方法，该方法能够提高UE在高速移动情况下对下行信号的检测能力。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种下行信号的传输方法，该方法包括以下步骤：

a、当用户设备(UE)接入网络后，选择一个所述UE的上行信道和该上行信道的一个上行时隙；

b、在当前第m子帧，基站根据小区内所有远端射频单元(RRU)对该UE的所述上行信道的所述上行时隙的上行信号的接收信号，确定接收到所述上行信号功率最大的RRU；根据所确定RRU的所述接收信号，确定该UE的上行信号在所确定的RRU上的多普勒频偏估计

并将所确定的RRU作为在第m+D_UL子帧发送该UE的任一下行信道的下行信号的RRU；

如果基站在第m子帧未接收到所述UE的所述上行信道的所述上行时隙的上行信号，则按照 $\hat{d}\left(m\right)=\hat{d}(m-1)-v(m-D),$ 确定所述UE的上行信号在第m子帧的多普勒频偏估计

并将在第m-1子帧确定的发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU，作为在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU；

其中，m≥1，D表示基站进行下行频偏补偿的环路时延，D_UL表示下行频偏补偿环路的上行时延，v(m)表示第m子帧的频偏补偿量，当m＝2-D，......，0时，v(m)＝0；

c、根据所述第m子帧的多普勒频偏估计确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)；

d、当所述UE在第m+D_ul子帧有下行信道时，利用所述累计频偏补偿量u(m)，对所述UE在第m+D_ul子帧的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿，并通过所述在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU，将经频偏补偿后的所述下行信号发送给所述UE；

当所述UE在第m+D_ul子帧没有下行信道时，按照v(m)＝0和u(m)＝u(m-1)，更新v(m)和u(m)。

较佳地，所述步骤c包括：

c1、根据所述第m子帧的多普勒频偏估计

按照 $c\left(m\right)=\hat{d}\left(m\right)-(u(m-1)-u(m-D)),$ 确定所述UE在第m子帧的残余频偏c(m)；其中，u(m-1)表示第m-1子帧的累计频偏补偿量；u(m-D)表示第m-D子帧累计的频偏补偿；

c2、根据所述残余频偏c(m)，计算p·c(m)；如果|p×c(m)|≤Th，则按照v(m)＝p×c(m)，确定v(m)；如果|p×c(m)|＞Th，则按照v(m)＝Sgn(c(m))×Th确定v(m)；

其中，p为预设的用于调整频偏补偿速度的参数，p∈[0，1]，Th为预设的相邻两个子帧下行频偏变化量的最大值；Sgn(x)表示提取x的符号；

c3、根据所述频偏补偿量v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)。

较佳地，所述步骤c3包括：

当m＝1时，根据所述频偏补偿量v(m)，按照u(m)＝v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)；

当在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU位于同一抱杆时，根据所述频偏补偿量v(m)，按照u(m)＝u(m-1)+v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)；

当在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不在同一抱杆上时，按照u(m)＝-β(m-1)+v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)，其中， $\mathrm{\β}(m-1)=\hat{d}(m-1)-v(m-D).$

较佳地，所述在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU属于同一抱杆的确定方法为：

判断与

之差的绝对值是否不大于一个预设的阈值f_Th，f_Th＞0，如果是，则确定在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU位于同一抱杆；

所述在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不属于同一抱杆的确定方法为：

判断与

之差的绝对值是否大于所述预设的阈值f_Th，如果是，则确定在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不在同一抱杆上。

较佳地，步骤d中的下行信道为下行链路专用物理信道(DL DPCH)、高速共享控制信道(HS-SCCH)、高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)或增强的专用信道的绝对授权信道(E-AGCH)。

较佳地，步骤a为：

当UE接入网络后，从所述UE的所有上行信道中，选择一个上行信道，从所选择的上行信道的所有时隙中，选择一个上行时隙。

较佳地，步骤a中所述选择一个上行信道为：

如果所述UE具有UL DPCH信道，则随机选择其中一个UL DPCH信道；否则，选择所述UE的非调度E-PUCH。

较佳地，步骤a中的所述上行时隙为第一上行时隙。

综上所述，本发明通过在基站侧按照上述方法对UE的下行信号进行频偏补偿，并利用接收到该UE的上行信号功率最大的RRU，将经频偏补偿后的下行信号发送给该UE，可以保证UE侧相邻两个子帧的下行接收信号的载频变化不超过预设的阈值Th，使UE能够很容易地跟踪下行接收信号的载频变化，从而可以克服高速铁路场景中产生的多普勒频偏对UE侧的下行接收信号检测性能的影响，有效地提高了UE对下行接收信号的检测能力。

附图说明

图1为高速铁路场景的组网示意图；

图2为本发明实施例一的流程图；

图3为图2中步骤203的具体流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

在高速铁路场景下，将选择接收到UE上行信号功率最大的RRU发送UE的下行信号。在UE以较高的速度经过一个小区的过程中，UE下行接收信号的频偏将有规律地变化：在同一个抱杆上两个RRU张成的覆盖区域内，当UE越来越靠近该抱杆的时候，UE下行接收信号的频偏从f向0变化，这里，f为正值；当UE越来越远离该抱杆的时候，UE下行接收信号的频偏从0向-f变化；而当UE从一个抱杆的覆盖区跑到另一个抱杆的覆盖区的时候，UE的下行接收信号会出现二倍频偏的跳变。图1为高速铁路场景的组网示意图。下面结合图1，详细说明UE下行接收信号的上述频偏变化规律。

图1中，4个抱杆上的8个RRU组成一个小区。当UE进入小区B的覆盖范围并驶向RRU1/RRU2的时候，RRU1接收到UE的上行信号最强，因此，NodeB将通过RRU1发送UE的下行信号。在UE逐渐靠近RRU1的过程中，UE接收到的RRU1的信号的频偏从f向0变化。这里，f为正值。当UE逐渐驶离RRU1/RRU2，向RRU3/RRU4靠近的过程中，RRU2接收到UE的上行信号最强。因此，NodeB将通过RRU2发送UE的下行信号。在UE逐渐远离RRU2的过程中，UE接收到的RRU2的信号的频偏从0向-f变化。当UE由于运动离开RRU1/RRU2的覆盖区，进入RRU3/RRU4的覆盖区的时候，RRU3接收到UE的上行信号最强，因此，NodeB将通过RRU3发送UE的下行信号。在UE逐渐靠近RRU3的过程中，UE接收到的RRU3的信号的频偏从f向0变化。在UE从RRU1/RRU2的覆盖区，刚进入RRU3/RRU4的覆盖区的时候，UE的下行接收信号会出现二倍频偏的跳变：下行接收信号的频偏从RRU2的接收信号的频偏-f跳变为RRU3的接收信号的频偏f。在以后UE的运动过程中，UE下行接收信号的频偏变化重复上述规律。

由于UE侧跟踪下行接收信号中上述频偏变化规律的能力有限，使得UE在运动过程中对下行信号的检测性能下降。因此，本发明提出：NodeB在发送UE的下行信号时，对UE的下行信号进行频偏补偿，使UE侧的下行接收信号的频偏不再按照上述频偏规律进行变化，而是使相邻两个子帧下行接收信号的频偏尽可能地减小，以便提高UE对下行接收信号的检测能力。

另外，由于在高速铁路场景中，一个UE的上行信号通常只被一个小区内若干个RRU接收到，且每个RRU接收到的UE的上行信号的多普勒频偏通常不一样。因此，在本发明中，在对UE的上行信号检测时，NodeB需要基于小区内所有RRU的上行接收信号确定接收到UE的上行信号的RRU，然后只是基于这些RRU的上行接收信号对该UE的上行信号进行检测。同时，NodeB需要为每个UE确定接收到该UE的上行信号的功率最大的RRU，并根据该RRU的上行接收信号估计该UE的上行信号在该RRU上的多普勒频偏。在下行方向，只在该RRU上发送该UE的下行信号，其他RRU不发送该UE的下行信号。在通过该RRU发送该UE的任意一个下行信道的下行信号时，需要根据该UE的上行信号在该RRU上的多普勒频偏的估计，对该UE的该下行信道的下行信号进行频偏补偿，然后把经过频偏补偿的该下行信道的下行信号通过该RRU发送给该UE。

实际应用中，一个UE可以有多个上行信道。如，一个UE可以有上行专用物理信道(UL DPCH)、高速共享信息信道(HS-SICH)、E-DCH物理上行信道(E-PUCH)和E-DCH随机接入上行控制信道(E-RUCCH)等上行信道。E-PUCH信道可以分为调度的E-PUCH信道和非调度的E-PUCH信道。一个UE可以同时具有调度的E-PUCH信道和非调度的E-PUCH信道，也可以只具有调度的E-PUCH信道或只具有非调度的E-PUCH信道。而且，一个UE可以同时有多个UL DPCH信道，每个UL DPCH信道可以分别承载不同的业务。通常，一个UE至少具有UL DPCH和非调度的E-PUCH这两个信道中的一个信道，且一个UE最多具有一个非调度的E-PUCH。

在UE具有不止一个上行信道的情况下，本发明将以该UE的一个上行信道为基准，通过小区内每个RRU对该上行信道在每个子帧的上行信号的接收信号，从所有RRU中确定接收到该上行信道的上行信号的RRU，然后从这些接收到该上行信道的RRU中选择接收到该UE的该上行信道功率最大的RRU。然后，通过该RRU发送该UE的任意一个下行信道的下行信号。并确定该上行信道在该RRU上的上行信号的多普勒频偏；根据该RRU上该上行信道的多普勒频偏，对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行多普勒频偏的补偿。然后将该下行信道的经过多普勒频偏补偿的下行信号，通过该RRU发送给该UE。如果上述被选择的上行信道横跨多个上行时隙，可以以该上行信道的中的一个上行时隙为基准，根据小区内所有RRU对该上行信道的该上行时隙的上行信号的接收信号，确定接收到该上行信道的该上行时隙的上行信号的RRU，从这些RRU中确定接收到该上行信道的该上行时隙的上行信号功率最大的RRU，然后通过该RRU发送该UE的任意一个下行信道的下行信号。根据该RRU对该UE的该上行信道的该时隙的上行接收信号，确定该UE的该上行信道的该上行时隙的上行信号的多普勒频偏，然后根据该频偏对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿。然后将经过频偏补偿的该下行信道的下行信号通过该RRU发送给该UE。

在上述一个UE的上行信道的选择中，如果UE具有至少一个UL DPCH，优先选择一个UL DPCH，以该UL DPCH的一个上行时隙为基准，确定接收到该UL DPCH的该上行时隙的上行信号的RRU，从这些RRU中选择接收到该UL DPCH的该上行时隙的上行信号功率最大的RRU，通过该RRU发送该UE的任意一个下行信道的下行信号。并由该RRU的该UL DPCH的该上行时隙的上行信号的接收信号，估计该UL DPCH的该上行时隙的上行信号在该RRU上的多普勒频偏，根据该频偏对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行多普勒频偏的补偿。然后，将经过多普勒频偏补偿的该下行信道的下行信号通过该RRU发送给该UE。

如果该UE不具有UL DPCH，可是该UE具有非调度的E-PUCH，则以非调度的E-PUCH的一个上行时隙为基准。从所有RRU中确定接收到该非调度的E-PUCH的该上行时隙的上行信号的RRU，从这些RRU中确定接收到该E-PUCH的该上行时隙的上行信号功率最大的RRU，并确定该E-PUCH的该上行时隙的上行信号在该RRU上的多普勒频偏。然后，通过该RRU发送该UE的任意一个下行信道的下行信号。并根据该多普勒频偏对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行多普勒频偏的补偿，将经过多普勒频偏补偿的该下行信道的下行信号通过该RRU发送给该UE。

基于上述思想，本发明主要包括如下步骤：

a、为UE选择一个上行信道和该上行信道的一个上行时隙；

b、在每个子帧基于小区内每个RRU对该上行信道的所述上行时隙的上行信号的接收信号，确定接收到该UE的该上行信道的所述上行时隙的上行信号的RRU；在接收到该UE的该上行信道的所述上行时隙的上行信号的RRU中确定接收到该UE的该上行信道的所述上行时隙的上行信号的功率最大的RRU；

c、根据接收到该UE的该上行信道的所述上行时隙的上行信号功率最大的RRU的上行接收信号，估计该UE的该上行信道的所述上行时隙的上行信号在该RRU上的多普勒频偏；

d、根据步骤c的多普勒频偏估计结果，对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿；

e、通过接收到该UE的该上行信道的所述上行时隙的上行信号功率最大的RRU，发送该UE的任意一个下行信道的下行信号；这里，任意一个下行信道的下行信号已经进行了步骤d所述的频偏补偿。

其中，步骤d中对所述UE的任意一个下行信道的下行信号的频偏补偿准则如下：

(一)NodeB的每个RRU接收UE发送的上行信号，根据每个RRU的上行接收信号确定接收到该UE上行信号的RRU，在这些RRU中确定接收到该UE上行信号功率最大的RRU，然后由该RRU的上行接收信号估计该UE的上行信号在该RRU上的多普勒频偏。由于UE在下行锁频于f₀+f，UE发送的上行信号的频率为f₀+f，NodeB接收到的UE的上行信号的频率为f₀+2f。NodeB锁频于f₀，因此该UE的上行信号的频偏为2f。这里，f表示UE刚接入网络时UE接收到的下行信号的多普勒频偏。

(二)NodeB根据估计得到的频偏，对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿。频偏补偿的方向与频偏方向相反，频偏补偿的数值与频偏的数值成正比。当频偏补偿的数值超过预先设置的阈值时，频偏补偿的数值等于阈值。通过下行频偏补偿使在下一个子帧接收到的该UE的上行信号的频偏减小，使上行接收信号的载频向NodeB的载频靠近。这种频偏补偿方法的目的在于使UE在运动过程中从一个抱杆的覆盖区跃迁到另一个抱杆的覆盖区时尽量进行无频偏切换。

图2为本发明下行信号的传输方法实施例一的示意图。如图2所示，本发明实施例一主要包括如下步骤：

步骤201、当UE接入网络后，选择一个所述UE的上行信道和该上行信道的一个上行时隙。

当UE接入网络后，从所述UE的所有上行信道中，选择一个上行信道，从所选择的上行信道的所有时隙中，选择一个上行时隙；

由于通常一个UE至少具有UL DPCH和非调度的E-PUCH中的一个信道，且一个UE最多具有一个非调度的E-PUCH。因此，本步骤中，可以按照先ULDPCH后非调度的E-PUCH的优先顺序，进行所述上行信道的选择。

本步骤所述上行信道的选择为：

在该UE的所有上行信道中，优先选择UL DPCH，如果该UE具有多个ULDPCH，则随机选择一个UL DPCH；如果该UE不具有UL DPCH，则优先选择非调度的E-PUCH。

本步骤中，在选择所述上行时隙时，可以选择任一时隙，本实施例中，将选择第一上行时隙。

按照上述方法为所述UE选定上行信道，并确定该被选择的上行信道的一个上行时隙以后，本发明实施例一的方法将基于小区内所有RRU对该UE的该上行信道的第一个上行时隙的上行信号的接收信号进行阐述。

步骤202、在当前第m子帧，小区内所有RRU对该UE的所述被选择上行信道的所述被选择上行时隙的上行信号进行接收，基站根据小区内所有RRU对所述上行信号的接收信号，确定接收到所述上行信号功率最大的RRU；根据所确定RRU的所述接收信号，确定该UE的所述上行信号在该RRU上的多普勒频偏估计

并将所确定的RRU作为在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU；

如果基站在第m子帧未接收到所述UE的所述被选择上行信道的第一个上行时隙的上行信号，则按照 $\hat{d}\left(m\right)=\hat{d}(m-1)-v(m-D),$ 确定所述UE在第m子帧的多普勒频偏估计

并将在第m+D_UL-1子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU，作为在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU。

本步骤中，当UE接入网络后，在当前第m子帧，小区内所有RRU接收该UE的该被选择的上行信道的第一个上行时隙的上行信号，NodeB根据小区内所有RRU在当前子帧m的上行接收信号，确定接收到该UE上行信号的RRU，然后在这些RRU中确定接收到该UE的上行信号功率最大的RRU，并根据该接收到UE的上行信号功率最大的RRU的上行接收信号，确定该UE的上行信号在该RRU上的多普勒频偏估计

把该接收到UE的上行信号功率最大的RRU作为发送该UE在第m+D_UL子帧的任意一个下行信道的下行信号的RRU。

这里需要说明的是：当UE接入网络后，基站只有在接收到该UE的被选择上行信道的第一个上行时隙的上行信号以后，才开始对该UE的下行信号进行频偏补偿的相关操作。而此后，如果基站在第m子帧未接收到所述UE的所述上行信道的第一个上行时隙的上行信号，则按照 $\hat{d}\left(m\right)=\hat{d}(m-1)-v(m-D),$ 确定所述UE在第m子帧的多普勒频偏估计

并把在第m+D_UL-1子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU，作为在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU。

其中，v(m-D)为第m-D子帧的频偏补偿量，当m＝1-D，......，0时，v(m)的值为0，D＝D_UL+D_DL。D表示NodeB进行下行频偏补偿的环路时延，D_UL和D_DL分别表示该下行频偏补偿环路的上行和下行时延。所述下行频偏补偿的环路包括：NodeB的每个RRU在第m子帧接收UE的上行信号，NodeB根据第m子帧每个RRU的上行接收信号，确定接收到该UE的上行信号功率最大的RRU，然后根据该RRU的上行接收信号，确定该UE的上行信号在该RRU上的多普勒频偏估计

NodeB根据UE在第m子帧的多普勒频偏估计

得到该UE在第m子帧的下行信道的累计频偏补偿量u(m)，NodeB在发送第m+D_UL子帧的任意一个下行信道的信号时，按照该累计频偏补偿量u(m)对任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿，然后在第m+D_UL子帧将经过频偏补偿的每个下信道的下行信号发送给该UE，UE根据第m+D_UL子帧的每个下行信道的接收信号进行自动频率控制(AFC)，调整该UE的载频，UE在第m+D_UL+D_DL子帧发送该UE的任意一个上行信道的上行信号时按照调整以后的载频来发送。

在实际应用中，所述基站在第m子帧未接收到UE的上行信号的场景包括：在第m子帧该UE没有被选择的上行信道或者虽然在第m子帧有被选择的上行信道但是相应的上行信道在第m子帧没有发送上行信号给NodeB。在这些场景下NodeB将无法确定接收到该UE上行信号的功率最大的RRU，因此，也就无法得到在第m子帧该UE的上行信号在该RRU上的多普勒频偏的估计

通过步骤202，确定出在当前子帧m接收到该UE的上行信号功率最大的RRU，与已有技术不同的是，本实施例把该RRU作为在第m+D_UL子帧发射该UE的任意一个下行信道的下行信号给该UE的唯一RRU，不需要在其他RRU上发送该UE的下行信号给该UE，这样处理有利于UE侧对下行接收信号进行检测。

步骤203、根据所述第m子帧的多普勒频偏估计

确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)。

如图3所示，本步骤可以采用下述方法实现：

步骤301、根据所述第m子帧的多普勒频偏估计

确定所述UE在第m子帧的残余频偏c(m)；

在第m子帧UE的残余频偏为： $c\left(m\right)=\hat{d}\left(m\right)-(u(m-1)-u(m-D));$

其中，u(m-1)表示第m-1子帧的累计频偏补偿量；u(m-D)表示第m-D子帧累计的频偏补偿；

步骤302、根据所述残余频偏c(m)，计算所述UE在第m子帧的频偏补偿量v(m)。

本步骤的具体实现方法为：

根据所述残余频偏c(m)，计算p·c(m)；如果|p×c(m)|≤Th，则按照v(m)＝p×c(m)，确定v(m)；如果|p×c(m)|＞Th，则按照v(m)＝Sgn(c(m))×Th，确定v(m)。

其中，p∈[0，1]为预设的用于调整频偏补偿速度的参数，该参数的取值可以根据实际需要设定。比如，在本实施例中，可以将该参数设置成1/8；

Th为预设的在下行信道的下行信号的频偏补偿中相邻两个子帧下行频偏变化量的最大值，该参数可根据实际需要进行配置。比如，在本实施例中，可以将该参数设置为20Hz，表示相邻的任意两个子帧之间频偏变化量的最大值为20Hz；

Sgn(x)表示提取x的符号。

在后续步骤中，利用按照上述方法得到的v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)，并根据该u(m)对该UE的下行信号进行频偏补偿，可以确保UE侧相邻两个子帧的下行接收信号的载频变化不超过预设的阈值Th，以使UE能够很容易地跟踪下行接收信号的载频变化。

步骤303、根据所述频偏补偿量v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)。

具体地，当m＝1时，即当前子帧是进行频偏补偿的第一个子帧时，本步骤可以根据所述频偏补偿量v(m)，按照u(m)＝v(m)确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)；

当m≠1时，步骤303可以采用下述方式实现：

当在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU在同一抱杆上时，本步骤可以根据所述频偏补偿量v(m)，按照u(m)＝u(m-1)+v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)。这样，可以在发送UE下行信号的RRU从当前抱杆中的一个RRU切换到该抱杆的另一个RRU的时候，确保下行频偏补偿的不间断，UE的下行接收信号不会出现频偏的跳变。

当在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不在同一抱杆上时，按照u(m)＝-β(m-1)+v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)，其中， $\mathrm{\β}(m-1)=\hat{d}(m-1)-v(m-D).$ 这样，可以在发送UE下行信号的RRU从当前抱杆中的一个RRU切换到另一个抱杆中的RRU时候，实现在两个抱杆之间进行无频差的切换，避免UE的下行接收信号出现二倍频偏的跳变。

在实际应用中，确定在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU是否位于同一抱杆的方法为：

如果

与

之差的绝对值

不大于一个预设的阈值f_Th，则确定在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU位于同一抱杆；如果

与

之差的绝对值

大于一个预设的阈值f_Th，则确定在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不在同一抱杆上。这里，f_Th＞0，在本实施例中，可以令f_Th＝100Hz。

步骤204、当所述UE在第m+D_ul子帧有下行信道时，利用所述累计频偏补偿量u(m)，对所述UE在第m+D_ul子帧的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿，并利用步骤202中确定的所述在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU，将所述频偏补偿后的该下行信道的下行信号发送给所述UE。

这里，所述下行信道包括：下行链路专用物理信道(DL DPCH)、高速共享控制信道(HS-SCCH)、高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)和E-DCH绝对授权信道(E-AGCH)；对所述UE的任意一个下行信道在第m+D_ul子帧的发送信号进行频偏补偿的具体方法如下：

设在第m+D_ul帧，该UE的任意一个下行信道的下行信号为s(m+D_ul，k)，按照 $s(m+D_{\mathrm{ul}},k)=s(m+D_{\mathrm{ul}},k)\·e^{-j2\mathrm{\π}\·u\left(m\right)\·(k-1)\·\mathrm{SF}\·T_c},$ 对s(m+D_ul，k)进行符号级频偏补偿。

这里，s(m+D_ul，k)表示该UE的任意的一个下行信道在第m+D_ul子帧发送的符号序列中的第k个符号，符号编号从1开始，k≥1；T_c表示一个码片的持续时间；SF表示该UE的该下行信道的扩频因子。

本步骤中，利用步骤203中得到的累计频偏补偿量u(m)，并按照公式 $s(m+D_{\mathrm{ul}},k)=s(m+D_{\mathrm{ul}},k)\·e^{-j2\mathrm{\π}\·u\left(m\right)\·(k-1)\·\mathrm{SF}\·T_c},$ 对该UE的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿，使得频偏补偿的方向与频偏方向相反，频偏补偿的数值与频偏的数值成正比，从而确保在UE运动过程中UE的下行接收信号频偏不会出现前述的变化规律，使UE基于该下行接收信号可以较容易地跟踪下行接收信号中载频的变化，相应地，通过对下行信号的频偏补偿，也会使基站在下一子帧接收到该UE的上行信号的频偏变小，使上行接收信号的载频向基站处为该UE配置的载频靠近，从而提高UE的下行接收信号的检测性能。

步骤205、当所述UE在第m+D_ul子帧没有下行信道时，按照v(m)＝0和u(m)＝u(m-1)，更新v(m)和u(m)。

在实际应用中，当该UE在第m+D_ul子帧没有任何下行信道时，基站计算得到的第m子帧的累计频偏补偿量将无法通过下行信号被发送给UE，该情况下，为了确保频偏补偿的连续性，基站需要按照步骤205的方法对第m子帧计算得到的频偏补偿量和累计频偏补偿量进行更新。

从上述技术方案可以看出，本发明通过在基站侧对下行信号进行频偏补偿，可以保证UE侧相邻两个子帧的下行接收信号的载频变化不超过预设的阈值Th，使UE能够很容易地跟踪下行接收信号的载频变化，从而可以克服高速铁路场景中产生的多普勒频偏对UE侧的下行接收信号检测性能的影响，有效地提高了UE对下行接收信号的检测能力。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种下行信号的传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、当用户设备UE接入网络后，选择一个所述UE的上行信道和该上行信道的一个上行时隙；

b、在当前第m子帧，基站根据小区内所有远端射频单元RRU对该UE的所述上行信道的所述上行时隙的上行信号的接收信号，确定接收到所述上行信号功率最大的RRU；根据所确定RRU的所述接收信号，确定该UE的上行信号在所确定的RRU上的多普勒频偏估计

并将所确定的RRU作为在第m+D_UL子帧发送该UE的任一下行信道的下行信号的RRU；

如果基站在第m子帧未接收到所述UE的所述上行信道的所述上行时隙的上行信号，则按照确定所述UE的上行信号在第m子帧的多普勒频偏估计

并将在第m-1子帧确定的发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU，作为在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU；

其中，m≥1，D表示基站进行下行频偏补偿的环路时延，D_UL表示下行频偏补偿环路的上行时延，v(m)表示第m子帧的频偏补偿量，当m＝2-D，......，0时，v(m)＝0；

c、根据所述第m子帧的多普勒频偏估计

确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m);

d、当所述UE在第m+D_UL子帧有下行信道时，利用所述累计频偏补偿量u(m)，对所述UE在第m+D_UL子帧的任意一个下行信道的下行信号进行频偏补偿，并通过所述在第m+D_UL子帧发送该UE的任意一个下行信道的下行信号的RRU，将经频偏补偿后的所述下行信号发送给所述UE；

当所述UE在第m+D_UL子帧没有下行信道时，按照v(m)=0和u(m)=u(m-1)，更新v(m)和u(m)。

2.根据权利要求1所述的下行信号的传输方法，其特征在于，所述步骤c包括：

c1、根据所述第m子帧的多普勒频偏估计

按照 $c\left(m\right)=\hat{d}\left(m\right)-(u(m-1)-u(m-D)),$ 确定所述UE在第m子帧的残余频偏c(m)；其中，u(m-1)表示第m-1子帧的累计频偏补偿量；u(m-D)表示第m-D子帧的累计频偏补偿；

c2、根据所述残余频偏c(m)，计算p×c(m)；如果|p×c(m)|≤Th，则按照v(m)=p×c(m)，确定v(m)；如果|p×c(m)|>Th，则按照v(m)=Sgn(c(m))×Th确定v(m)；

其中，p为预设的用于调整频偏补偿速度的参数，p∈[0,1]，Th为预设的相邻两个子帧下行频偏变化量的最大值；Sgn(x)表示提取x的符号；

c3、根据所述频偏补偿量v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)。

3.根据权利要求2所述的下行信号的传输方法，其特征在于，所述步骤c3包括：

当m＝1时，根据所述频偏补偿量v(m)，按照u(m)=v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)；

当在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU位于同一抱杆时，根据所述频偏补偿量v(m)，按照u(m)=u(m-1)+v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)；

当在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不在同一抱杆上时，按照u(m)=-β(m-1)+v(m)，确定所述UE在第m子帧的累计频偏补偿量u(m)，其中，

4.根据权利要求3所述的下行信号的传输方法，其特征在于，所述在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU属于同一抱杆的确定方法为：

判断与之差的绝对值是否不大于一个预设的阈值f_Th，f_Th>0，如果是，则确定在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU位于同一抱杆；

所述在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不属于同一抱杆的确定方法为：

判断与之差的绝对值是否大于所述预设的阈值f_Th，如果是，则确定在第m+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU与在第m-1+D_UL子帧发送所述UE下行信号的RRU不在同一抱杆上。

5.根据权利要求1所述的下行信号的传输方法，其特征在于，步骤d中的下行信道为下行链路专用物理信道(DL DPCH)、高速共享控制信道（HS-SCCH）、高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)或增强的专用信道的绝对授权信道（E-AGCH）。

6.根据权利要求1所述的下行信号的传输方法，其特征在于，步骤a为：

当UE接入网络后，从所述UE的所有上行信道中，选择一个上行信道，从所选择的上行信道的所有时隙中，选择一个上行时隙。

7.根据权利要求6所述的下行信号的传输方法，其特征在于，步骤a中所述选择一个上行信道为：

如果所述UE具有上行专用物理信道UL DPCH信道，则随机选择其中一个UL DPCH信道；否则，选择所述UE的非调度E-DCH物理上行信道E-PUCH。

8.根据权利要求1所述的下行信号的传输方法，其特征在于，步骤a中的所述上行时隙为第一上行时隙。

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