CN106341357A - 一种下行频偏补偿方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下行频偏补偿方法和装置，所述方法包括：检测所述移动终端所处的移动状态；当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从预存的频偏补偿值集合中选取频偏补偿值，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系；根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

Description

一种下行频偏补偿方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种下行频偏补偿方法和装置。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，LTE)是第三代移动通信(3rd Generation，3G)的后续演进技术，以其高数据速率、低时延、优化的网络架构、更大的载波带宽等独特技术优势，已经成为国际上主流的新一代宽带移动通信标准。

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)是LTE系统的关键技术之一，具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、可灵活配置系统带宽等优势。但OFDM技术对频率偏移非常敏感，频偏可能会破坏OFDM子载波之前的正交性，从而对通信质量造成极大影响，导致LTE系统的通信性能严重下降。

根据无线通信基本原理可知，终端的移动会在基站和终端之间产生多普勒频移，在移动通信系统中，特别是移动用户在高速移动过程中(例如用户设备位于高速铁路或高速公路)，多普勒频移尤其明显。多普勒频移会使接收机和发射机之前产生频率误差，影响链路性能，还会对系统容量和覆盖产生影响。多普勒频移的大小与相对运动速度有关，计算公式是：

$f_d=\frac{f}{C}\×v\×cos\mathrm{\θ}$

其中：θ为终端移动方向与信号传播方向的夹角；v是终端的移动速度；C是电磁波传播速度；f是载波频率。

目前，高速铁路的运行速度很多已经达到并超过300km/h，若载波频率为2.6GHz，则所产生的最大多普勒频偏约为722Hz。如果是磁悬浮列车，其运行速度可以达到430km/h，若载波频率为2.6GHz，最大多普勒频偏将高达1035Hz。 如果终端或基站不能采取有效方法应对如此高的多普勒频偏，则会对通信质量产生严重影响。

目前，通信系统中解决高速移动场景中多普勒频移的常用方法分为两种，一种方法是接收端对接收信号进行频偏估计，然后将得到的频率偏差预先补偿在发射信号上，例如基站根据用户设备(User Equipment，UE)的上行信号进行频偏估计，并根据频偏估计值对发送给该用户终端的下行信号进行频偏补偿。另一种方法则是接收机直接通过信道估计计算出频偏值，然后采用均衡或同步的方法进行频偏补偿。

在上述的现有技术中，第一种下行频偏的预补偿方法，需要基站具备较准确的频偏估计算法，同时需要基站具备预先补偿下行信号频偏的功能，而且为了保证每个用户设备的下行频偏预补偿的有效性，需要对每个用户设备的上行信号的频偏进行估计，因此这种预补偿机制是针对单个用户设备进行的，适用于针对单个用户设备发送的下行控制和数据信息，而不适用于面向小区内全体用户设备的信号补偿，因此该方法的适应性比较有限。

第二种方法虽然不需要发射端的配合，但是要求接收端具有较大的频偏估计范围及较高的频偏估计精度。而在实际情况中，用户设备在高速移动过程中，信道处于快速衰落的情况下，要实现快速且准确的频偏估计非常困难。

基于现有技术可知，要解决高速移动场景的下行信道多普勒频偏，需要基站根据上行信号估计频偏，同时支持利用上行信号频偏估计预先补偿下行信号的能力。如果基站不对下行信号进行预补偿，终端又无法精确估计频偏，就会造成终端无法接收下行数据的情况。

如果终端设备在高速移动场景下尝试驻留网络，首先需要读取该小区的广播消息，但广播消息面向小区内的所有用户，不能根据单个用户的上行信号的频偏对广播消息进行频偏预补偿，而只能由终端进行频偏估计，如果终端无法精确估计频偏，则会造成终端根本无法正常驻留网络的情况。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种下行频偏补偿方法和装置。

本发明实施例提供一种下行频偏补偿方法，应用于移动终端，所述方法包括：

检测所述移动终端所处的移动状态；

当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；

当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从预存的频偏补偿值集合中选取频偏补偿值，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系；

根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

较佳地，所述方法还包括：

对频偏补偿后的下行信号进行解调处理；

当正确解调频偏补偿后的下行信号时，根据所述偏补偿值和解调得到的频偏估计值，得到精确多普勒频偏值并进行存储；

判断频偏补偿后的所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

当所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，使用所述精确多普勒频偏值对所述相邻下行信号进行补偿。

较佳地，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间、速度变化趋势和频偏补偿值之间的对应关系，所述方法还包括：

当不能正确解调频偏补偿后的下行信号时，判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

当所述下行信号和所述相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，确定 所述移动终端的移动变化趋势；

根据所述移动速度区间和移动变化趋势，按照第二预设规则从所述频偏补偿值集合中再次选取频偏补偿值；

根据再次选取的所述偏补偿值对所述相邻下行信号进行频偏补偿。

较佳地，所述检测所述移动终端所处的移动状态，包括：

通过从小区广播中获取配置参数来检测所述移动终端所处的移动状态。

较佳地，所述确定所述移动终端的移动速度区间，包括：

记录所述移动终端在小区的驻留时间，将所述驻留时间与预存的移动速度区间与时间门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述时间门限为移动终端驻留同一小区时间的门限。

较佳地，所述确定所述移动终端的移动速度区间，包括：

记录所述移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换的次数，将所述次数与预存的移动速度区间与次数门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述次数门限为移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换次数的门限。

较佳地，所述确定所述移动终端的移动速度区间，包括：

使用GPS定位功能测量得到所述移动终端的速度。

较佳地，所述判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件，包括：

当收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，判断收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔是否大于预设的相邻两个下行信号的接收间隔门限；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔小于等于接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔大于接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件。

本发明实施例提供一种下行频偏补偿装置，应用于移动终端，所述装置包 括：

检测单元，用于检测所述移动终端所处的移动状态；

确定单元，用于当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；

选取单元，用于当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从预存的频偏补偿值集合中选取频偏补偿值，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系；

补偿单元，用于根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

较佳地，所述装置还包括：

解调单元，用于对频偏补偿后的下行信号进行解调处理；

计算单元，用于当正确解调频偏补偿后的下行信号时，根据所述偏补偿值和解调得到的频偏估计值，得到精确多普勒频偏值并进行存储；

判断单元，用于判断频偏补偿后的所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

所述补偿单元，还用于当所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，使用所述精确多普勒频偏值对所述相邻下行信号进行补偿。

较佳地，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间、速度变化趋势和频偏补偿值之间的对应关系；

所述判断单元，用于当不能正确解调频偏补偿后的下行信号时，判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

所述确定单元，还用于当所述下行信号和所述相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，确定所述移动终端的移动变化趋势；

所述选取单元，用于根据所述移动速度区间和移动变化趋势，按照第二预设规则从所述频偏补偿值集合中再次选取频偏补偿值；

所述补偿单元，还用于根据再次选取的所述偏补偿值对所述相邻下行信号进行频偏补偿。

较佳地，所述检测单元，用于通过从小区广播中获取配置参数来检测所述移动终端所处的移动状态。

较佳地，所述确定单元，用于记录所述移动终端在小区的驻留时间，将所述驻留时间与预存的移动速度区间与时间门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述时间门限为移动终端驻留同一小区时间的门限。

较佳地，所述确定单元，用于记录所述移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换的次数，将所述次数与预存的移动速度区间与次数门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述次数门限为移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换次数的门限。

较佳地，所述确定单元，用于使用GPS定位功能测量得到所述移动终端的速度。

较佳地，所述判断单元，用于当收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，判断收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔是否大于预设的相邻两个下行信号的接收间隔门限；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔小于等于所述接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔大于所述接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件。

由上可知，本发明实施例提出的一种高速移动场景的下行信道频偏补偿方案，在终端由于高速移动产生较大多普勒频偏的情况下，可以降低终端频偏估计校准的误差及处理复杂度，保障终端处于高速移动过程中仍具有良好的下行信号解调性能。

附图说明

图1为本发明提供的一种下行频偏补偿方法的第一实施例的实现流程图；

图2为本发明提供的一种下行频偏补偿方法的第二实施例的实现流程图；

图3为本发明提供的一种下行频偏补偿方法的第三实施例的实现流程图；

图4为本发明提供的一种下行频偏补偿装置的第一实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的一种下行频偏补偿装置的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种下行频偏补偿方法的实施例一，应用于移动终端，所述移动终端预设有频偏补偿值集合，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系；

如图1所示，所述方法包括：

步骤101、检测所述移动终端所处的移动状态；

这里，在一实施例中，所述检测所述移动终端所处的移动状态，可以包括：

通过从小区广播中获取配置参数来检测所述移动终端所处的移动状态。

为保证高铁上LTE网络的覆盖质量和性能，高铁区域通常采用LTE专网覆盖方式，相对LTE专网而言，覆盖一般低速场景的LTE网络可以称为LTE公网。LTE专网与LTE公网在布网方式和参数配置上存在差异，因此移动终端可以通过读取小区广播等方式获取配置参数来判断自己所处的小区类型(LTE专网或LTE公网)，即判断是否位于高速移动场景下。例如，LTE专网的随机接入高速标记(Highspeedflag)通过会配置为True，因此移动终端在读取SIB消息获取随机接入参数时，可以通过判断Highspeedflag取值，判断自己是否位于高速移动场景下。

在另一实施例中，所述检测所述移动终端所处的移动状态，可以包括：

计数终端下行信号接收不成功次数，并与预先设定的下行信号接收不成功次数的门限值进行比较，如果次数大于门限值，判定所述移动终端处于第一移动状态。

所述第一移动状态指所述移动终端处于高速移动场景。

步骤102、当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终 端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；

在一种实际应用中，所述移动终端预先配置有移动速度区间与时间门限的对应关系，所述时间门限为移动终端驻留同一小区时间的门限；

所述确定所述移动终端的移动速度区间，可以包括：

记录所述移动终端在小区的驻留时间，将所述驻留时间与所述时间门限进行比较，确定所述移动速度区间。

在另一种实际应用中，所述移动终端预先配置有移动速度区间与次数门限的对应关系，所述次数门限为移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换次数的门限；

所述确定所述移动终端的移动速度区间，可以包括：

记录所述移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换的次数，将所述次数与所述次数门限进行比较，确定所述移动速度区间。

在另一种实际应用中，所述确定所述移动终端的移动速度区间，可以包括：

使用GPS定位功能测量得到所述移动终端的速度。

步骤103、当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从所述频偏补偿值集合中选取频偏补偿值；

这里，所述按照第一预设规则从所述频偏补偿值集合中选取频偏补偿值，可以包括：

根据所述移动终端可正确检测下行接收信号的最大多普勒频偏来确定频偏补偿值的选取范围。

步骤104、根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

本发明提供的一种下行频偏补偿方法的实施例二，应用于移动终端，所述移动终端预设有频偏补偿值集合，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间、速度变化趋势和频偏补偿值之间的对应关系；

如图2所示，所述方法包括：

步骤201、检测所述移动终端是否处于第一移动状态；当检测到所述移动 终端处于第一移动状态时，进入步骤202；当检测到所述移动终端没有处于第一移动状态时，进入步骤214。

这里，所述第一移动状态指所述移动终端处于高速移动场景。

步骤202、确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间。

步骤203、当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从所述频偏补偿值集合中选取频偏补偿值。

步骤204、根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

步骤205、对频偏补偿后的下行信号进行解调处理。

步骤206、判断频偏补偿后的下行信号是否可以正确解调，当正确解调频偏补偿后的下行信号时，进入步骤207；当不能正确解调频偏补偿后的下行信号时，进入步骤210。

步骤207、根据所述偏补偿值和解调得到的频偏估计值，得到精确多普勒频偏值并进行存储。

步骤208、判断频偏补偿后的所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；当所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，进入步骤209；当所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件时，进入步骤202。

这里，所述移动终端设置有相邻两个下行信号的接收间隔门限，所述判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件，可以包括：

当收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，判断收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔是否大于所述接收间隔门限；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔小于等于接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔大于接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件。

步骤209、使用所述精确多普勒频偏值对所述相邻下行信号进行补偿；返回步骤206。

步骤210、判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；当所述下行信号和所述相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，进入步骤211；当所述下行信号和所述相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件时，进入步骤202。

在实际应用中，所述移动终端设置有定时器，所述定时器预先设定有下行信号接收间隔，所述定时器在所述移动终端收到下行信号时重新启动；

所述判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件包括：

当接收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，所述定时器未超时，判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件；

当接收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，所述定时器超时，判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件。

步骤211、确定所述移动终端的移动变化趋势；

步骤212、根据所述移动速度区间和移动变化趋势，按照第二预设规则从所述频偏补偿值集合中再次选取频偏补偿值；

这里，可以理解的是，在一种实际应用中，所述移动终端预先配置移动速度区间与时间门限的对应关系，所述时间门限为终端驻留同一小区时间的门限；记录所述移动终端在当前小区的驻留时间，将所述驻留时间与所述时间门限进行比较，确定所述移动速度区间；将所述驻留时间与在上一小区的驻留时间进行比较，确定所述移动变化趋势。

在另一种实际应用中，所述移动终端预先配置移动速度区间与次数门限的对应关系，所述次数门限为移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换次数的门限；

所述确定所述移动终端的移动速度区间，包括：

记录所述移动终端在当前时间间隔内小区重选或切换的次数，将所述次数与所述次数门限进行比较，确定所述移动速度区间；

将当前的所述次数与上一时间间隔的次数进行比较，确定所述移动变化趋势。

在另一种实施例中，使用GPS定位功能测量得到所述移动终端的速度，确定所述移动速度区间和所述移动变化趋势。

步骤213、根据再次选取的所述偏补偿值对所述相邻下行信号进行频偏补偿，返回步骤206。

步骤214、采用现有的低速场景的频偏估计、信道估计、检测等解调处理过程。

实施例三：用户携带正常工作的终端设备乘坐高铁的情况，参见图3所示。

步骤301：终端检测是否处于高速移动场景，如果是，进入步骤302；反之，进入步骤308。

为保证高铁上LTE网络的覆盖质量和性能，高铁区域通常采用LTE专网覆盖方式，相对LTE专网而言，覆盖一般低速场景的LTE网络可以称为LTE公网。LTE专网与LTE公网在布网方式和参数配置上存在差异，因此终端可以通过读取小区广播等方式获取配置参数来判断自己所处的小区类型(LTE专网或LTE公网)，即判断是否位于高速移动场景下。例如，LTE专网的随机接入高速标记(Highspeedflag)通过会配置为True，因此终端在读取SIB消息获取随机接入参数时，可以通过判断Highspeedflag取值，判断自己是否位于高速移动场景下。

步骤302：若终端判断目前处于高速移动场景下，则终端进入高速移动场景的下行频偏捕获阶段，终端存储高铁网络频点信息，并开始移动速度区间及变化趋势的判断。

实现方式是，终端预先配置高、中、低移动速度对应的终端驻留同一专网小区的时间门限，并记录在每一个专网小区的驻留时间，该驻留时间与时间门 限进行比较，并且与在上一专网小区的驻留时间进行比较，可以获得终端移动速度区间及变化趋势。例如，终端在专网小区2的驻留时间小于配置的高速移动速度对应的时间门限，且小于在专网小区1的驻留时间，则判断终端处于中速移动且在加速过程中。

另一种实现方式是，终端预先配置高、中、低移动速度对应的某一时间间隔内小区重选或切换次数的门限，并计数一定时间内小区重选或切换的次数，该重选或切换次数与配置的门限进行比较，并且与上一时间间隔内的重选或切换次数比较，可以获得终端移动速度区间及变化趋势。当重选或切换的次数大于配置的中速移动对应值时，判断终端已经进入中速移动状态；当重选或切换的次数大于配置的高速移动对应值时，判断终端已经进入高速移动状态；当在一定时间内终端既不在高速移动状态也不在中速移动状态，则判断进入低速移动状态。同时，该时间间隔重选或切换的次数与上一时间间隔重选或切换的次数进行比较，如果时间间隔B的重选或切换的次数小于上一时间间隔A的重选或切换的次数，则判断为终端处于减速过程中。

还有一种实现方式是，终端在步骤1中判断处于LTE专网小区后，自主启动GPS定位等功能，利用测量得到的终端移动速度，实时获取终端移动速度区间及变化趋势。

步骤303：终端在高速移动场景下，如果某一下行信号接收时刻无法正确解调下行信号，则可以认为是由于高速移动引起的较大的多普勒频偏对终端解调性能产生了影响，因此根据当前高铁网络的频点信息，以及终端移动速度区间及变化趋势，在终端预存的多普勒频偏补偿值集合中选取某一高铁频点下，某个移动速度对应的一个或多个多普勒频偏补偿值，对下行接收信号进行频偏补偿。

表1是一个载波频点(2.6GHz)下，多普勒频偏补偿值集合的举例，下面结合表1进行说明。例如，终端处于中速移动状态且在加速过程中，假如终端预存的多普勒频偏补偿值集合中与中速移动状态对应的速度区间是120km/h至250km/h，则首先选取120km/h对应的一个或多个频偏补偿值对下行接收信号 进行频偏补偿。又例如，终端处于中速移动状态且在减速过程中，则首先选取250km/h对应的一个或多个频偏补偿值对下行接收信号进行频偏补偿。

一种较优的方式是，根据终端可正确检测下行接收信号的最大多普勒频偏来确定频偏补偿值的选取范围，例如根据终端的解调性能的经验判断，终端最大可检测200km/h时的多普勒频偏并可以正确检测下行接收信号，则当终端处于中速移动状态且在加速过程中，可以在频偏补偿值集合中优先选取200km/h移动速度下的一个或多个频偏补偿值，对下行接收信号进行频偏补偿，从而提高频偏补偿和正确检测的效率。

表1

步骤304：终端对频偏补偿后的下行接收信号进行信道估计、信道检测等接收端解调处理，判断是否可以正确解调下行接收信号，如果正确接收，进入步骤307；反之，进入步骤305。

步骤305：如果终端无法正常检测经过频偏补偿后的下行接收信号，则在下一次下行信号接收时刻，判断下行信号接收间隔定时器是否超时：如果下行 信号接收间隔定时器未超时，进入步骤306；如果下行信号接收间隔定时器已超时，则定时器复位重新启动，并进入步骤302。

步骤306、终端根据移动速度区间及变化趋势，在预存的频偏补偿值集合中选取比上一次频偏补偿值对应的速度高一级或低一级速度所对应的频偏补偿值，对下行接收信号进行补偿并检测数据，同时定时器复位重新启动。返回步骤304。

例如，终端处于中速移动状态且在加速过程中，则选取比上一次频偏补偿值高一级速度对应的频偏补偿值对下行接收信号进行补偿并检测数据。

步骤307：在终端通过频偏预补偿成功检测下行信号后，终端进入下行频偏精调阶段：结合本次频偏补偿后正确检测下行信号过程得到的频偏估计值，以及本次接收检测前的频偏补偿值，计算出精确的多普勒频偏值并进行存储。

步骤308：在下一次下行信号接收时刻，终端判断下行信号接收间隔定时器是否超时：如果下行信号接收间隔定时器未超时，进入步骤309；如果下行信号接收间隔定时器已超时，则定时器复位重新启动，并进入步骤302。

步骤309：可以使用上一次精确估计的频偏值对接收信号进行补偿，保证终端在相对平稳的移动时的下行信号解调性能；返回步骤304；

步骤310：终端处于LTE公网小区，未处于高速移动场景，采用原有的低速场景的频偏估计、信道估计、检测等解调处理过程。

实施例四：终端设备在高速移动的高铁上开机的情况

实施例四与实施例三的区别，主要存在于终端是否处于高速移动场景的判断步骤中，其他处理步骤与实施例三相同。

实施例四中，终端设备在高速移动的高铁上开机，如果无法接收广播，即不能根据网络参数配置判断是否处于高速移动场景，则计数终端下行信号接收不成功次数，并与预先设定的下行信号接收不成功次数的门限值进行比较，如果次数大于门限值，则认为下行信号接收不成功可能是处于高速移动下由频偏造成，终端判断自己进入LTE专网小区，处于高速移动场景。

本发明一实施例提供一种下行频偏补偿装置，应用于移动终端，所述装置 预设有频偏补偿值集合，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系，如图4所示，所述装置包括：

检测单元401，用于检测所述移动终端所处的移动状态；

确定单元402，用于当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；

选取单元403，用于当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从所述频偏补偿值集合中选取频偏补偿值；

补偿单元404，用于根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

本发明另一实施例提供了一种下行频偏补偿装置，应用于移动终端，所述装置预设有频偏补偿值集合，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系，如图5所示，所述装置包括：

检测单元401，用于检测所述移动终端所处的移动状态；

确定单元402，用于当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；

选取单元403，用于当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从所述频偏补偿值集合中选取频偏补偿值；

补偿单元404，用于根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

所述装置还包括：

解调单元405，用于对频偏补偿后的下行信号进行解调处理；

计算单元406，用于当正确解调频偏补偿后的下行信号时，根据所述偏补偿值和解调得到的频偏估计值，得到精确多普勒频偏值并进行存储；

判断单元407，用于判断频偏补偿后的所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

所述补偿单元404，还用于当所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，使用所述精确多普勒频偏值对所述相邻下行信号进行 补偿。

在一实施例中，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间、速度变化趋势和频偏补偿值之间的对应关系；

所述判断单元407，用于当不能正确解调频偏补偿后的下行信号时，判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

所述确定单元402，还用于当所述下行信号和所述相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，确定所述移动终端的移动变化趋势；

所述选取单元403，用于根据所述移动速度区间和移动变化趋势，按照第二预设规则从所述频偏补偿值集合中再次选取频偏补偿值；

所述补偿单元404，还用于根据再次选取的所述偏补偿值对所述相邻下行信号进行频偏补偿。

在一实施例中，所述检测单元401，用于通过从小区广播中获取配置参数来检测所述移动终端所处的移动状态。

在一实施例中，所述装置预先配置有移动速度区间与时间门限的对应关系，所述时间门限为移动终端驻留同一小区时间的门限；

所述确定单元402，用于记录所述移动终端在小区的驻留时间，将所述驻留时间与所述时间门限进行比较，确定所述移动速度区间。

在一实施例中，所述装置预先配置有移动速度区间与次数门限的对应关系，所述次数门限为移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换次数的门限；

所述确定单元402，用于记录所述移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换的次数，将所述次数与所述次数门限进行比较，确定所述移动速度区间。

在一实施例中，所述确定单元402，用于使用GPS定位功能测量得到所述移动终端的速度。

在一实施例中，所述装置设置有相邻两个下行信号的接收间隔门限；

所述判断单元407，用于当收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，判断收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔是否大于所述接收间隔门限；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔小于等于接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔大于接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件。

上述各单元可以由移动终端中的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或可编程逻辑阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)实现。

综上所述可知，与现有技术相比，本发明实施例提出的下行频偏补偿技术方案具有以下优点：

1、由终端对接收到的下行信号进行频偏的预先补偿，不需要基站具备预先补偿下行信号频偏的功能，即不需要基站进行任何修改和配合。

2、终端对接收到的下行信号进行频偏的预先补偿，可以适用于任何类型的下行信号，即无论是小区级的广播或控制信息，还是用户级的数据信息都可以采用本提案的频偏补偿机制，可全面提升下行接收信号的解调性能。

3、终端通过终端侧的频偏补偿机制，采用现有的频偏估计算法，即可达到增加频偏估计范围、提到频偏估计精度的目的，无需升级处理复杂度高的频偏估计算法，可以降低高频偏时的频偏估计误差和处理复杂度，提高下行数据解调性能。

4、通过终端移动速度区间及变化趋势，选取频偏补偿集合中的频偏补偿值，同时采用迭代式的频偏补偿机制并结合相邻两次下行接收信号的频偏相关程度判断，可以有效提高频偏补偿效率，达到快速捕获下行频偏并对下行接收信号进行正确解调的目的。

5、终端对移动场景及下行频偏估计方法选择采用自适应的方式，不影响低速常规场景下的下行数据解调性能和处理复杂度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和 硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，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。

Claims (16)

1.一种下行频偏补偿方法，应用于移动终端，其特征在于，所述方法包括：

检测所述移动终端所处的移动状态；

当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；

当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从预存的频偏补偿值集合中选取频偏补偿值，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系；

根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对频偏补偿后的下行信号进行解调处理；

当正确解调频偏补偿后的下行信号时，根据所述偏补偿值和解调得到的频偏估计值，得到精确多普勒频偏值并进行存储；

判断频偏补偿后的所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

当所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，使用所述精确多普勒频偏值对所述相邻下行信号进行补偿。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间、速度变化趋势和频偏补偿值之间的对应关系，所述方法还包括：

当不能正确解调频偏补偿后的下行信号时，判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

当所述下行信号和所述相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，确定所述移动终端的移动变化趋势；

根据所述移动速度区间和移动变化趋势，按照第二预设规则从所述频偏补偿值集合中再次选取频偏补偿值；

根据再次选取的所述偏补偿值对所述相邻下行信号进行频偏补偿。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述移动终端所处的移动状态，包括：

通过从小区广播中获取配置参数来检测所述移动终端所处的移动状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述移动终端的移动速度区间，包括：

记录所述移动终端在小区的驻留时间，将所述驻留时间与预存的移动速度区间与时间门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述时间门限为移动终端驻留同一小区时间的门限。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述移动终端的移动速度区间，包括：

记录所述移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换的次数，将所述次数与预存的移动速度区间与次数门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述次数门限为移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换次数的门限。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述移动终端的移动速度区间，包括：

使用GPS定位功能测量得到所述移动终端的速度。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件，包括：

当收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，判断收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔是否大于预设的相邻两个下行信号的接收间隔门限；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔小于等于所述接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔大于所述接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件。

9.一种下行频偏补偿装置，应用于移动终端，其特征在于，所述装置包括：

检测单元，用于检测所述移动终端所处的移动状态；

确定单元，用于当检测到所述移动终端处于第一移动状态时，确定所述移动终端所处环境的频点信息以及所述移动终端的移动速度区间；

选取单元，用于当所述移动终端无法正确解调收到的下行信号时，根据所述频点信息和所述移动速度区间，按照第一预设规则从预存的频偏补偿值集合中选取频偏补偿值，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间和频偏补偿值之间的对应关系；

补偿单元，用于根据所述偏补偿值对所述下行信号进行频偏补偿。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

解调单元，用于对频偏补偿后的下行信号进行解调处理；

计算单元，用于当正确解调频偏补偿后的下行信号时，根据所述偏补偿值和解调得到的频偏估计值，得到精确多普勒频偏值并进行存储；

判断单元，用于判断频偏补偿后的所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

所述补偿单元，还用于当所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，使用所述精确多普勒频偏值对所述相邻下行信号进行补偿。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述频偏补偿值集合包括频点、移动速度区间、速度变化趋势和频偏补偿值之间的对应关系；

所述判断单元，用于当不能正确解调频偏补偿后的下行信号时，判断所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度是否满足第一预设条件；

所述确定单元，还用于当所述下行信号和所述相邻下行信号的相关度满足第一预设条件时，确定所述移动终端的移动变化趋势；

所述选取单元，用于根据所述移动速度区间和移动变化趋势，按照第二预设规则从所述频偏补偿值集合中再次选取频偏补偿值；

所述补偿单元，还用于根据再次选取的所述偏补偿值对所述相邻下行信号进行频偏补偿。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述检测单元，用于通过从小区广播中获取配置参数来检测所述移动终端所处的移动状态。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于记录所述移动终端在小区的驻留时间，将所述驻留时间与预存的移动速度区间与时间门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述时间门限为移动终端驻留同一小区时间的门限。

14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于记录所述移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换的次数，将所述次数与预存的移动速度区间与次数门限的对应关系进行比较，确定所述移动速度区间，所述次数门限为移动终端在预设时间间隔内小区重选或切换次数的门限。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于使用GPS定位功能测量得到所述移动终端的速度。

16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述判断单元，用于当收到所述下行信号之后的相邻下行信号时，判断收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔是否大于预设的相邻两个下行信号的接收间隔门限；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔小于等于所述接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度满足第一预设条件；

当收到所述下行信号和其后的相邻下行信号的时间间隔大于所述接收间隔门限时，则判定所述下行信号和其后的相邻下行信号的相关度不满足第一预设条件。