CN104581975B - 一种基于lte的频偏处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于LTE的频偏处理方法及系统。方法包括在基站侧设置给用户设备两次PUSCH调度的最大时间间隔门限,连续译码错误的次数门限，用户设备侧在预定资源上发送所述PUSCH调度相应的PUSCH数据，基站侧使用累计频偏值对接收到的PUSCH数据做频偏补偿并实时技术算更新累计频偏值，更新后的累计频偏用于后续TTI做频偏补偿，基站侧实时维护连续译码错误计数，并根据码错误计数与连续译码错误的次数门限的比较实时调整两次PUSCH调度的最大时间间隔门限，基站侧实时维护时间间隔计数，并根据时间间隔计数与门限的比较及是否有PUSCH调度判断是否给用户设备强制发送PUSCH调度，以提高做基站侧频偏估计的频率和精度。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种基于第三代移动通信长期演进系统(以下简称LTE)的频偏处理方法及系统。
背景技术
LTE系统对载波频率偏移非常敏感，需要做到较为精确的频偏估计并及时的进行频偏补偿才能有效消除频偏的影响。具体对LTE上行链路而言，基站侧需要对用户设备发送的PUCCH(物理上行控制信道)、PUSCH(物理上行共享信道)数据进行频偏估计并及时补偿。
由于PUCCH包含的数据量较少，利用PUCCH计算出的频偏值可能不准，现有的技术一般利用PUSCH来进行频偏估计，当前估计出的频偏值再给后续的PUCCH、PUSCH做频偏补偿使用。然而当在上一次PUSCH调度后一段时间内只存在PUCCH调度而不存在PUSCH调度时或者两次PUSCH调度之间的间隔时间较大时，基站侧无法估计出较为精确的频偏值来做频偏补偿。特别是如果此时用户设备处于高速移动场景中，由于多普勒频移较大且不能获取较为精确的频偏值做频偏补偿，将导致基站侧对PUCCH、PUSCH的处理性能严重下降，甚至导致上行失步。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服上述技术缺点，提供了一种能在用户设备高速移动时对上行信号进行频偏处理的方法及系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于LTE的频偏处理方法，所述方法包括：
步骤一：在基站侧设置给用户设备两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，其中Th为大于0的整数，单位为毫秒；
步骤二：在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数门限CRC_Th，其中CRC_Th为大于0的整数；
步骤三：在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数M为0；
步骤四：基站侧给用户设备发一次PUSCH调度，并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
步骤五：用户设备侧在预定资源上发送所述PUSCH调度相应的PUSCH数据；
步骤六：基站侧使用Facc1对接收到的PUSCH数据做频偏补偿；
其中，Facc1一般为基站侧根据上一次接收到的PUSCH数据计算出的累计频偏值，特别的对于随机接入时msg3对应的PUSCH数据做频偏补偿时Facc1可以置为0或使用基站侧根据PRACH数据估算出的频偏值；
步骤七：基站侧使用频偏补偿后的数据进行信道处理并估算出当前频偏值Fpre；
步骤八：基站侧判断PUSCH译码是否正确；
进一步地，当PUSCH译码正确时，基站侧使用公式Facc2=Facc1+Fpre计算出新的累计频偏值Facc2，并且基站侧执行M=0；
进一步地，当PUSCH译码错误时，基站侧使用公式Facc2=Facc1+delta*Fpre计算出累计频偏值Facc2，并且基站侧执行M=M+1操作并比较M与CRC_Th；
进一步地，当M等于CRC_Th时，基站侧减小两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，并且将M置为0；
其中，0<delta<=1，Facc2为实时计算的累计频偏值；
步骤九：基站侧使用公式Facc1=Facc2更新频偏补偿使用的累计频偏值；
步骤十：当基站侧后续接收到用户设备发送的PUCCH或PUSCH数据时使用新的Facc1做频偏补偿；
所述方法还包括：
步骤十一：执行完步骤一到步骤三后，基站侧每个TTI判断是否有PUSCH调度并实时比较N与Th；
进一步地，相应TTI如果有PUSCH调度则基站侧给将所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
进一步地，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N<Th，基站侧执行N=N+1的计数操作；
进一步地，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N>=Th，基站侧强制给所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
进一步地，当基站侧给所述用户设备发一次PUSCH调度后，继续执行步骤五到步骤十的操作。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于LTE的频偏处理系统，系统包括用户设备和基站。
所述用户设备包含：
接收模块，用于接收来自基站调度发送模块发来的调度消息；
发送模块，用于在预定资源上给基站接收模块发送基站调度相应的上行数据；
所述基站包括：
门限设置模块，用于在基站侧给时间间隔处理模块设置给用户设备两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，其中Th为大于0的整数，单位为毫秒；用于在基站侧给连续译码错误次数处理模块设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数门限CRC_Th，其中CRC_Th为大于0的整数；
时间间隔处理模块，用于在基站侧给用户设备发一次PUSCH调度后将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0，执行完所述方法步骤一到步骤三后基站侧每个TTI判断是否有PUSCH调度并实时比较N与Th，相应TTI如果有PUSCH调度则通知基站侧调度发送模块给所述用户设备接收模块发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N<Th则基站侧执行N = N+1的计数操作，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N>=Th则通知调度发送模块强制给所述用户设备接收模块发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
连续译码错误次数处理模块，用于在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送模块发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数M为0，当PUSCH译码正确时，执行M=0；当PUSCH译码错误时，执行M=M+1操作并比较M与CRC_Th，当M等于CRC_Th时，通知门限设置模块减小两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，并且将M置为0；
调度发送模块，用于给用户设备接收模块发送调度消息，并通知时间间隔处理模块当前TTI有调度；
接收模块，用于接收来自用户设备发送模块发来的上行数据；
频偏补偿模块，用于使用频偏估计模块计算出来的Facc1对基站侧接收模块接收到的PUCCH、PUSCH数据做频偏补偿；
其中，Facc1一般为基站侧根据上一次接收到的PUSCH数据计算出的累计频偏值，特别的对于随机接入时msg3对应的PUSCH数据做频偏补偿时Facc1可以置为0或使用基站侧根据PRACH数据估算出的频偏值；
信道处理模块，用于对频偏补偿后的数据进行接收端信道处理，包括信道估计、均衡、译码等通用流程；
频偏估计模块，用于使用信道处理模块执行信道估计后的数据估算出当前频偏值Fpre，当PUSCH译码正确时使用公式Facc2=Facc1+Fpre计算出新的累计频偏值Facc2，当PUSCH译码错误时使用公式Facc2=Facc1+delta*Fpre计算出累计频偏值Facc2，使用公式Facc1=Facc2
更新频偏补偿模块使用的累计频偏值，其中0<delta<=1，Facc2为实时计算的累计频偏值。
本发明提供了一种能在用户设备高速移动时对上行信号进行频偏处理的方法及系统，基站在执行一次PUSCH调度后通过时间间隔计数与时间间隔门限值比较判断一段时间内如果没有PUSCH调度则基站强制给用户设备发PUSCH调度，所述时间间隔门限值可以通过连续译码错误计数达到连续译码错误门限值时予以减小，当PUSCH译码错误时通过引入当前频偏值系数delta灵活计算累计频偏值。
如此可以通过提高基站执行频偏估计的频率和控制译码错误时估算出的频偏值影响来估计出较为精确的频偏值，解决了当在上一次PUSCH调度后一段时间内只存在PUCCH调度而不存在PUSCH调度时或者两次PUSCH调度之间的间隔时间较大时基站侧无法估计出较为精确的频偏值来做频偏补偿而导致基站侧对PUCCH、PUSCH的处理性能严重下降甚至导致上行失步的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的系统结构示意图；
图3是本发明实施例基站侧时间间隔处理模块流程示意图；
图4是本发明实施例基站侧连续译码错误次数处理模块流程示意图；
图5是本发明实施例基站侧频偏估计模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的一个方面，提供了一种基于LTE的频偏处理方法，如图1所示，所述方法包括：
步骤一：在基站侧设置给用户设备两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，其中Th为大于0的整数，单位为毫秒；
步骤二：在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数门限CRC_Th，其中CRC_Th为大于0的整数；
步骤三：在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数M为0；
步骤四：基站侧给用户设备发一次PUSCH调度，并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
步骤五：用户设备侧在预定资源上发送所述PUSCH调度相应的PUSCH数据；
步骤六：基站侧使用Facc1对接收到的PUSCH数据做频偏补偿；
其中，Facc1一般为基站侧根据上一次接收到的PUSCH数据计算出的累计频偏值，特别的对于随机接入时msg3对应的PUSCH数据做频偏补偿时Facc1可以置为0或使用基站侧根据PRACH数据估算出的频偏值；
步骤七：基站侧使用频偏补偿后的数据进行信道处理并估算出当前频偏值Fpre；
步骤八：基站侧判断PUSCH译码是否正确；
进一步地，当PUSCH译码正确时，基站侧使用公式Facc2=Facc1+Fpre计算出新的累计频偏值Facc2，并且基站侧执行M=0；
进一步地，当PUSCH译码错误时，基站侧使用公式Facc2=Facc1+delta*Fpre计算出累计
频偏值Facc2，并且基站侧执行M=M+1操作并比较M与CRC_Th；
进一步地，当M等于CRC_Th时，基站侧减小两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，并且将M置为0；
其中，0<delta<=1，Facc2为实时计算的累计频偏值；
假定delta为0.5，CRC_Th为10，每次译码错误时只取估出的当前频偏值Fpre的0.5倍用于计算累计频偏值，当M的值等于10时减小两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，新的最大时间间隔门限Th用于后续比较；
步骤九：基站侧使用公式Facc1 = Facc2更新频偏补偿使用的累计频偏值；
步骤十：当基站侧后续接收到用户设备发送的PUCCH或PUSCH数据时使用新的Facc1做频偏补偿；
所述方法还包括：
步骤十一：执行完步骤一到步骤三后，基站侧每个TTI判断是否有PUSCH调度并实时比较N与Th；
进一步地，相应TTI如果有PUSCH调度则基站侧给将所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
进一步地，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N<Th，基站侧执行N=N+1的计数操作；
进一步地，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N>=Th，基站侧强制给所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
假定Th为40，当N>=Th时基站强制给所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0，以提高做基站侧频偏估计的频率，进而提高精度；
进一步地，当基站侧给所述用户设备发一次PUSCH调度后，继续执行步骤五到步骤十的操作。
本发明实施例的另一个方面，提供了一种基于LTE的频偏处理系统，如图2所示，系统包括用户设备和基站。
所述用户设备包含：
接收模块，用于接收来自基站的调度消息；
发送模块，用于在预定资源上发送基站调度相应的上行数据；
所述基站包括：
门限设置模块，用于在基站侧设置给用户设备两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，其中Th为大于0的整数，单位为毫秒；用于在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数门限CRC_Th，其中CRC_Th为大于0的整数；
时间间隔处理模块，如图3所示，用于在基站侧给用户设备发一次PUSCH调度后将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0，执行完所述方法步骤一到步骤三后基站侧每个TTI判断是否有PUSCH调度并实时比较N与Th，相应TTI如果有PUSCH调度则基站给将所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N<Th则基站执行N=N+1的计数操作，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N>=Th则通知调度发送模块强制给所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
连续译码错误次数处理模块，如图4所示，用于在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数M为0，当PUSCH译码正确时，执行M=0；当PUSCH译码错误时，执行M=M+1操作并比较M与CRC_Th，当M等于CRC_Th时，通知门限设置模块减小两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，并且将M置为0；
调度发送模块，用于给用户设备发送调度消息；
接收模块，用于接收来自用户设备的上行数据；
频偏补偿模块，用于使用Facc1对接收到的PUCCH、PUSCH数据做频偏补偿；
其中，Facc1一般为基站侧根据上一次接收到的PUSCH数据计算出的累计频偏值，特别的对于随机接入时msg3对应的PUSCH数据做频偏补偿时Facc1可以置为0或使用基站侧根据PRACH数据估算出的频偏值；
信道处理模块，用于对频偏补偿后的数据进行接收端信道处理，包括信道估计、均衡、译码等通用流程；
频偏估计模块，如图5所示，用于使用信道处理模块执行信道估计后的数据估算出当前频偏值Fpre，当PUSCH译码正确时使用公式Facc2=Facc1+Fpre计算出新的累计频偏值Facc2，当PUSCH译码错误时使用公式Facc2 = Facc1+delta*Fpre计算出累计频偏值Facc2，使用公式Facc1=Facc2更新频偏补偿使用的累计频偏值，其中0<delta<=1，Facc2为实时计算的累计频偏值。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (2)
1.一种基于LTE的频偏处理方法，其特征在于，包括：
步骤一：在基站侧设置给用户设备两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，其中Th为大于0的整数，单位为毫秒；
步骤二：在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数门限CRC_Th，其中CRC_Th为大于0的整数；
步骤三：在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数M为0；
步骤四：基站侧给用户设备发一次PUSCH调度，并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
步骤五：用户设备侧在预定资源上发送所述PUSCH调度相应的PUSCH数据；
步骤六：基站侧使用Facc1对接收到的PUSCH数据做频偏补偿；
其中，Facc1为基站侧根据上一次接收到的PUSCH数据计算出的累计频偏值，特别的对于随机接入时msg3对应的PUSCH数据做频偏补偿时Facc1可以置为0或使用基站侧根据PRACH数据估算出的频偏值；
步骤七：基站侧使用频偏补偿后的数据进行信道处理并估算出当前频偏值Fpre；
步骤八：基站侧判断PUSCH译码是否正确；
步骤九：基站侧使用公式Facc1＝Facc2更新频偏补偿使用的累计频偏值；
步骤十：当基站侧后续接收到用户设备发送的PUCCH或PUSCH数据时使用新的Facc1做频偏补偿；
步骤十一：执行完步骤一到步骤三后，基站侧每个TTI判断是否有PUSCH调度并实时比较N与Th；
所述步骤八包括以下内容：
当PUSCH译码正确时，基站侧使用公式Facc2＝Facc1+Fpre计算出新的累计频偏值Facc2，并且基站侧执行M＝0；
当PUSCH译码错误时，基站侧使用公式Facc2＝Facc1+delta*Fpre计算出累计频偏值Facc2，并且基站侧执行M＝M+1操作并比较M与CRC_Th；
当M等于CRC_Th时，基站侧减小两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，并且将M置为0；
其中，0<delta<＝1，Facc2为实时计算的累计频偏值；
所述步骤十一包括以下内容：
相应TTI如果有PUSCH调度则基站侧给将所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
相应TTI如果没有PUSCH调度并且N<Th，基站侧执行N＝N+1的计数操作；
相应TTI如果没有PUSCH调度并且N>＝Th，基站侧强制给所述用户设备发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
当基站侧给所述用户设备发一次PUSCH调度后，继续执行步骤五到步骤十的操作。
2.一种基于权利要求1所述方法的LTE的频偏处理系统，其特征在于，包括：用户设备和基站；
所述用户设备包含：
接收模块，用于接收来自基站调度发送模块发来的调度消息；
发送模块，用于在预定资源上给基站接收模块发送基站调度相应的上行数据；
所述基站包括：
门限设置模块，用于在基站侧给时间间隔处理模块设置给用户设备两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，其中Th为大于0的整数，单位为毫秒；用于在基站侧给连续译码错误次数处理模块设置基站侧接收到所述用户设备发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数门限CRC_Th，其中CRC_Th为大于0的整数；
时间间隔处理模块，用于在基站侧给用户设备发一次PUSCH调度后将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0，执行完所述方法步骤一到步骤三后基站侧每个TTI判断是否有PUSCH调度并实时比较N与Th，相应TTI如果有PUSCH调度则通知基站侧调度发送模块给所述用户设备接收模块发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N<Th则基站侧执行N＝N+1的计数操作，相应TTI如果没有PUSCH调度并且N>＝Th则通知调度发送模块强制给所述用户设备接收模块发一次PUSCH调度并将所述用户设备对应的时间间隔计数N置为0；
连续译码错误次数处理模块，用于在基站侧设置基站侧接收到所述用户设备发送模块发送的PUSCH数据后连续译码错误的次数M为0，当PUSCH译码正确时，执行M＝0；当PUSCH译码错误时，执行M＝M+1操作并比较M与CRC_Th，当M等于CRC_Th时，通知门限设置模块减小两次PUSCH调度的最大时间间隔门限Th，并且将M置为0；
调度发送模块，用于给用户设备接收模块发送调度消息，并通知时间间隔处理模块当前TTI有调度；
接收模块，用于接收来自用户设备发送模块发来的上行数据；
频偏补偿模块，用于使用频偏估计模块计算出来的Facc1对基站侧接收模块接收到的PUCCH、PUSCH数据做频偏补偿；
其中，Facc1为基站侧根据上一次接收到的PUSCH数据计算出的累计频偏值，特别的对于随机接入时msg3对应的PUSCH数据做频偏补偿时Facc1可以置为0或使用基站侧根据PRACH数据估算出的频偏值；
信道处理模块，用于对频偏补偿后的数据进行接收端信道处理，包括信道估计、均衡、译码等通用流程；
频偏估计模块，用于使用信道处理模块执行信道估计后的数据估算出当前频偏值Fpre，当PUSCH译码正确时使用公式Facc2＝Facc1+Fpre计算出新的累计频偏值Facc2，当PUSCH译码错误时使用公式Facc2＝Facc1+delta*Fpre计算出累计频偏值Facc2，使用公式Facc1＝Facc2更新频偏补偿使用的累计频偏值，其中0<delta<＝1，Facc2为实时计算的累计频偏值。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 430205 Hubei city of Wuhan province Jiangxia Hidden Dragon Island Tan lake two Road No. 1 Patentee after: CITIC Mobile Communication Technology Co., Ltd Address before: 430073 Hubei province Wuhan Dongxin East Lake high tech Development Zone, Road No. 5 Patentee before: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 430205 No.1 tanhu 2nd Road, Canglong Island, Jiangxia District, Wuhan City, Hubei Province Patentee after: CITIC Mobile Communication Technology Co.,Ltd. Address before: 430205 No.1 tanhu 2nd Road, Canglong Island, Jiangxia District, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: CITIC Mobile Communication Technology Co., Ltd |