CN102315908B

CN102315908B - 一种频偏估计方法和基站

Info

Publication number: CN102315908B
Application number: CN201110287959.4A
Authority: CN
Inventors: 李彬; 苏威
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2031-09-26
Also published as: CN102315908A

Abstract

一种频偏估计方法，包括：基站当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，所述基站触发用户设备发送指定的随机接入序列；所述基站接收所述用户设备发送的指定的随机接入序列，并测量所述随机接入序列获得频偏值。本发明实施例还提供了一种基站。由于在基站需要启动频偏的区间搜索时，不按照现有的流程进行区间搜索，而是触发UE发送指定的Preamble，进而通过测量该Preamble得到准确的频偏值。较之现有技术，大大缩短了频偏估计的时间，降低了由于遍历频偏区间而不能及时获取频偏的影响，提高了系统性能。

Description

一种频偏估计方法和基站

技术领域

本发明实施例涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种频偏估计方法和基站。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex，正交频分复用)技术是LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统的一个关键技术，具有频谱利用率高、抵抗多径干扰能力强等优点；但是对频偏相对比较敏感，较小的频偏也可能使OFDM系统子载波之间的正交性遭到破坏，从而使通信质量受到较大的影响，导致系统性能大幅度下降。因此快速的频偏估计技术成为了影响系统性能的关键。

在高铁场景下，频偏估计的实现方式如下：

在初始接入过程中，频偏估计的实现方式是：eNodeB(LTE系统中的基站)对UE(User Equipment，用户设备)发送的Preamble(随机接入序列)进行测量，得到与该UE的频偏值，称该频偏值为初始频偏。

在UE接入基站之后，频偏估计的实现方式是：通过测量上行DMRS(Demodulation Reference Signal，解调参考信号)的相位差来估计eNodeB和UE之间的频偏变化，根据估计结果对初始频偏进行调整，得到频偏值。基于DMRS的频偏估计方式，对频偏的搜索范围较小，当频偏较大时，会导致频偏跟踪出错，即PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)的CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)连续出错。如果PUSCH的CRC连续出错或者UE长时间没有请求上行调度时，eNodeB会启动频偏的区间搜索，遍历所有可能的区间，进行频偏跟踪，直到CRC正确时找到对应区间，进而得到正确的频偏。其中，区间是指频偏的搜索范围。即，将整个频偏的范围分割为若干区间。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的频偏估计方法，在频偏跟踪过程中，可能需要遍历所有区间，测量多次才能得到正确的频偏值，导致频偏跟踪时间长，进而使得频偏估计时间过长，影响系统性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种频偏估计方法和基站，从而避免频偏估计时间较长的缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种频偏估计方法，包括：

基站当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，所述基站触发用户设备发送指定的随机接入序列；

所述基站接收所述用户设备发送的指定的随机接入序列，并测量所述随机接入序列获得频偏值。

一种基站，包括：

触发单元，用于当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，触发用户设备发送指定的随机接入序列；

频偏估计单元，用于接收所述用户设备发送的指定的随机接入序列，并测量所述随机接入序列获得频偏值。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中，由于在基站需要启动频偏的区间搜索时，不按照现有的流程遍历所有的区间，而是触发UE发送指定的Preamble，进而通过测量该Preamble得到准确的频偏值。由于通过Preamble测量频偏值的频偏搜索范围较大，基站通过测量一次指定的Preamble即可得到准确的频偏值，较之现有技术，大大缩短了频偏估计的时间，降低了由于遍历频偏区间而不能及时获取频偏的影响，提高了系统性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的方法流程图；

图2为本发明应用实施例提供的一种方法信令图；

图3为本发明应用实施例提供的另一种方法信令图；

图4为本发明应用实施例提供的实现方式一的流程图；

图5为本发明应用实施例提供的实现方式二的流程图；

图6为本发明应用实施例提供的实现方式三的流程图；

图7为本发明实施例提供的基站结构示意图；

图8为本发明一个应用实施例提供的基站结构示意图；

图9为本发明另一个应用实施例提供的基站结构示意图；

图10为本发明又一个应用实施例提供的基站结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种频偏估计方法，其实现方式如图1所示，具体包括如下操作：

S101、基站当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，该基站触发UE发送指定的Preamble；

其中，S101的具体实现方式可以是：该基站向所述的UE发送触发消息，该触发消息中携带Preamble的索引，以便该用户设备发送该索引指定的Preamble。

作为举例而非限定，基站可以预留多组Preamble，专用于UE在基站需要进行区间搜索时上报之用。

S102、上述基站接收UE发送的指定的Preamble，并测量该Preamble获得频偏值。

其中，基站通过测量该Preamble的相位差，进而得到频偏值。其具体实现方式可以通过现有的算法实现，这里不再赘述。

本发明实施例提供的方法可以应用在高铁、高速公路等等高速场景下，或者在UE接入后基于上行DMRS进行频偏估计的应用场景下。另外，本发明实施例提供的方法可以适用于能够支持高速场景的网络，例如LTE网络、CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)网络、GSM(Global System ofMobile communication，全球移动通讯系统)网络等等。

由于在基站当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，不按照现有的流程遍历所有的区间，而是触发UE发送指定的Preamble，进而通过测量该Preamble得到准确的频偏值。由于通过Preamble测量频偏值的频偏搜索范围较大，基站通过测量一次指定的Preamble即可得到准确的频偏值，较之现有技术，大大缩短了频偏估计的时间，降低了由于遍历频偏区间而不能及时获取频偏的影响，提高了系统性能。

在上述S102之后，本发明实施例提供的方法还可以包括：该基站测量上行DMRS，根据测量上述上行DMRS的测量结果对测量所述Preamble获得的频偏值进行调整，得到调整后的频偏值。具体的，基站测量上行DMRS的相位差，根据该相位差估计频偏变化，通过该频偏变化对测量所述Preamble得到的频偏值进行调整。

本发明实施例提供的方法，基站当前进行频偏估计的区间不正确可以是但不仅限于：该基站检测到PUSCH的CRC连续错误的次数超过预定值。可以理解的是，如果区间不正确，则基站无法基于DMRS得到正确的频偏值。当前进行频偏估计的区间不确定可以是但不仅限于：该基站检测到所述的UE没有请求上行调度的累计时间超过预定值。可以理解的是，如果区间不确定，则基站无法确定基于DMRS得到的频偏值是否是正确的。

下面将以LTE高铁场景为例，对本发明实施例在实际应用过程中的具体实现方式进行详细的说明。

高铁场景下，频偏估计的处理方式如下：

UE初始接入LTE网络的过程中，eNodeB进行频偏估计的方式如图2所示，包括如下操作：

S201、UE向eNodeB发送Preamble；

S202、eNodeB对UE发送的Preamble进行测量，得到频偏值，将初始接入过程中测量得到的频偏称作初始频偏值。

UE接入LTE网络以后，eNodeB进行频偏估计的方式如图3所示，包括如下操作：

S301、eNodeB通过测量上行DMRS得到频偏值，具体的：测量上行DMRS，根据测量上行DMRS的测量结果对初始频偏值进行调整，得到调整后频偏值。

将上行DMRS的频偏搜索范围落入的区间称为当前进行频偏估计的区间。

S302、当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，为了得到正确的频偏值，eNodeB向该UE发送触发消息，该触发消息中携带Preamble的索引。

S303、该UE接收到触发消息后，向eNodeB返回该索引指定的Preamble。

S304、eNodeB通过测量该指定的Preamble得到准确的频偏值(频偏A)。

此时，由于eNodeB得到了准确的频偏值，则S305、eNodeB继续通过测量上行DMRS得到频偏值，具体的，eNodeB测量上行DMRS，根据测量上行DMRS的测量结果对频偏A进行调整，得到调整后的频偏值。

上述处理过程中，具体可以通过检测PCSCH的CRC连续出错次数判断当前频偏估计的区间是否正确，通过检测UE没有请求上行调度的累计时间来判断是否不确定当前频偏估计的区间的正确性。则，UE接入LTE网络之后，eNodeB进行频偏估计的具体可以但不仅限于以下三种实现方式。

实现方式一如图4所示，包括如下操作：

S401、eNodeB通过测量上行DMRS得到频偏值；

S402、eNodeB判断PCSCH的CRC连续出错的次数是否超过预定值，如果是，执行S403，否则返回S401；

S403、eNodeB向该UE发送触发消息，该触发消息中携带Preamble的索引；

S404、eNodeB接收UE发送的上述索引指定的Preamble，并通过测量该指定的Preamble得到准确的频偏值(频偏A)，返回S401。

实现方式二如图5所示，包括如下操作：

S501、eNodeB通过测量上行DMRS得到频偏值；

S502、eNodeB判断UE没有请求上行调度的累计时间是否超过预定值，如果是，执行S503，否则，返回S501；

S503、eNodeB向该UE发送触发消息，该触发消息中携带Preamble的索引；

S504、eNodeB接收UE发送的上述索引指定的Preamble，并通过测量该指定的Preamble得到准确的频偏值(频偏A)，返回S501。

实现方式三如图6所示，包括如下操作：

S601、eNodeB通过测量上行DMRS得到频偏值；

S602、eNodeB判断PCSCH的CRC连续出错的次数是否超过预定值，如果是，执行S603，否则返回S601；

S603、eNodeB判断UE没有请求上行调度的累计时间是否超过预定值，如果是，执行S604，否则，返回S601；

S604、eNodeB向该UE发送触发消息，该触发消息中携带Preamble的索引；

S605、eNodeB接收UE发送的上述索引指定的Preamble，并通过测量该指定的Preamble得到准确的频偏值(频偏A)，返回S601。

应当指出的是，上述实现方式三中，对PCSCH的CRC连续出错的次数的判断、与对UE没有请求上行调度的累计时间的判断，不作时序上的限定。

本发明实施例提供的方法还可以应用在CDMA高速场景下、GSM高速场景下等等。如果应用在CDMA高速场景下，则对频偏进行估计的基站具体是指NodeB和RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)。在CDMA网络中，由NodeB触发用户设备发送指定的Preamble，并接收该指定的Preamble；在基站侧(NodeB和RNC)进行频偏估计的具体实现方式可参照现有实现方式，这里不再赘述。如果应用在GSM高速场景下，则对频偏进行估计的基站具体是指BTS(Base Transceiver Station，基站收发台)和BSC(Base StationController，基站控制器)。在GSM网络中，由BTS触发用户设备发送指定的Preamble，并接收该指定的Preamble；在基站侧(BTS和BSC)进行频偏估计的具体实现方式可参照现有实现方式，这里不再赘述。

实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供了一种基站，其实现结构如图7所示，具体包括：

触发单元701，用于当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，触发UE发送指定的Preamble；

频偏估计单元702，用于接收该UE发送的指定的Preamble，并测量该Preamble获得频偏值。

本发明实施例中，触发单元701具体包括触发子单元7013，还包括以下至少一个子单元：第一检测子单元7011、第二检测子单元7012。其中，第一检测子单元7011，用于对PUSCH的CRC连续错误的次数进行检测；第二检测子单元7012，用于对UE没有请求上行调度的累计时间进行检测；触发子单元7013，用于在第一检测子单元7011检测到PUSCH的CRC连续错误的次数超过预定值，或者第二检测子单元7012检测到所述UE没有请求上行调度的累计时间超过预定值，触发UE发送指定的Preamble。如果触发单元701包括触发子单元7013和第一检测子单元7011，则触发单元701的具体实现结构如图8所示。如果触发单元701包括触发子单元7013和第二检测子单元7012，则触发单元701的具体实现结构如图9所示。如果触发单元701包括触发子单元7013、第一检测子单元7011和第二检测子单元7012，则触发单元701的具体实现结构如图10所示。

本发明实施例中，触发单元701具体用于：当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，向所述UE发送触发消息，所述触发消息中携带Preamble的索引，以便UE发送所述索引指定的Preamble。

测量所述Preamble获得频偏值之后，频偏估计单元702还用于：测量上行DMRS，根据测量上行DMRS的测量结果对在测量所述Preamble获得的频偏值进行调整，得到调整后的频偏值。

本发明实施例提供的装置应用在高铁、高速公路等等高速场景下，或者在UE接入后基于上行DMRS进行频偏估计的应用场景下。另外，本发明实施例提供的方法适用于能够支持高速场景的网络，例如LTE网络、CDMA网络、GSM网络等等。由于在基站需要启动频偏的区间搜索时，不按照现有的流程进行区间搜索，而是触发UE发送指定的Preamble，进而通过测量该Preamble得到准确的频偏值。较之现有技术，大大缩短了频偏估计的时间，降低了由于遍历频偏区间而不能及时获取频偏的影响，提高了系统性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种频偏估计方法，其特征在于，包括：

基站当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，所述基站触发用户设备发送指定的随机接入序列，包括：所述基站向所述用户设备发送触发消息，所述触发消息中携带随机接入序列的索引，以便用户设备发送所述索引指定的随机接入序列；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述随机接入序列获得频偏值之后，该方法还包括：

所述基站测量上行解调参考信号，根据测量所述上行解调参考信号的测量结果对测量所述随机接入序列获得的频偏值进行调整，得到调整后的频偏值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站当前进行频偏估计的区间不正确是指：

所述基站检测到物理上行共享信道的循环冗余校验连续错误的次数超过预定值；

所述基站当前进行频偏估计的区间不确定是指：

所述基站检测到所述用户设备没有请求上行调度的累计时间超过预定值。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法应用在高速场景下。

5.一种基站，其特征在于，包括：

触发单元，用于当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，触发用户设备发送指定的随机接入序列，具体用于当前进行频偏估计的区间不正确或不确定时，向所述用户设备发送触发消息，所述触发消息中携带随机接入序列的索引，以便用户设备发送所述索引指定的随机接入序列；

6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，测量所述随机接入序列获得频偏值之后，所述频偏估计单元还用于：测量上行解调参考信号，根据测量所述上行解调参考信号的测量结果对测量所述随机接入序列获得的频偏值进行调整，得到调整后的频偏值。

7.根据权利要求5或6所述的基站，其特征在于，所述触发单元包括触发子单元，还包括以下至少一个子单元：第一检测子单元、第二检测子单元；

所述第一检测子单元用于，对物理上行共享信道的循环冗余校验连续错误的次数进行检测；

所述第二检测子单元用于，对所述用户设备没有请求上行调度的累计时间进行检测；

所述触发子单元用于，在所述第一检测子单元检测到物理上行共享信道的循环冗余校验连续错误的次数超过预定值、或者在所述第二检测子单元检测到所述用户设备没有请求上行调度的累计时间超过预定值，触发用户设备发送指定的随机接入序列。

8.根据权利要求5或6所述的基站，其特征在于，所述基站应用在高速场景下。