CN107517175B - 上行频偏纠正方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种上行频偏纠正方法和装置，其中方法包括：确定接收到用户设备UE数据的有效RRU个数；根据所确定的有效RRU个数，触发相应的接收数据处理过程；其中，当所述有效RRU为一个时，在对该RRU上的接收数据在频域进行信道估计和均衡处理后，将所述处理结果转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正；当所述有效RRU为多个时，将每个有效RRU上的接收数据在进行解资源映射之后、均衡处理之前转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正，将所述频偏纠正的结果转换至频域后进行所述均衡处理。采用本发明，可以有效消除频域数据的频偏，提高数据接收性能。

Description

上行频偏纠正方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种上行频偏纠正方法和装置。

背景技术

在通信系统中，终端的高速运动会引起多普勒频移，例如，如果终端以300km/h的速度行驶，载频为2.6GHz，则产生的最大多普勒频移可以达到722Hz。在上行链路中，终端的运动带来的多普勒频移会达到是两倍的上述最大多普勒频偏，也就是说，终端以300km/h的速度行驶，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。

分布式天线系统通过采用基带处理单元(BBU)+射频拉远单元(RRU)的网络结构实现多小区合并，一个BBU带多个RRU，扩展了单个小区的覆盖范围。在分布式天线系统情况下，UE发送的信号到达RRU时的多普勒频移将不同，这样，对UE发送的信号进行频偏估计时，需要对不同RRU的接收信号分别进行估计。

在目前的LTE系统上行频偏纠正算法中，通常是在对经解资源映射后的接收信号进行频偏估计后，在频域进行信道估计过程中利用频偏估计结果消除由于频偏引起的OFDM符号之间的相位差。

在实际应用中，频偏的影响不仅体现在相邻OFDM符号之间的固定相位差，同时还体现在频域数据的频偏。图1为LTE系统上行业务信道数据的接收过程示意图，如图1所示：接收数据经过快速傅利叶变换(FFT)操作后，从时域转变到频域，在频域进行信道估计和均衡，然后经过逆傅利叶变换(IDFT)又变换到时域，在时域进行解调解码等操作。

假设估计出的频偏为Δf，则上行基站接收到的数据为：

其中，y(k)是无频偏时的接收信号，N为FFT的点数，k＝0,1,…,N-1,F为载频。

y'(k)经过FFT变换到频域后，得到：

其中，Y(m)为y(k)的FFT变换结果。

为OFDM符号的固定相位，两个相邻的OFDM符号的固定相位差为φ，且有

N_cp为OFDM前缀的长度。

要完全消除频偏的影响，既需要消除OFDM符号间的固定相位差φ，同时还需要消除频域数据的频偏(即将上述公式2中的

恢复为Y(m))。对于OFDM符号间的固定相位差φ，目前采用上述传统的频偏消除方法在信道估计过程中即可进行消除，但是，对于频域数据的频偏，目前还没有相应的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种上行频偏纠正方法和装置，可以有效消除频域数据的频偏，提高数据接收性能。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种上行频偏纠正方法，包括：

确定接收到用户设备UE数据的有效RRU个数；

根据所确定的有效RRU个数，触发相应的接收数据处理过程；其中，当所述有效RRU为一个时，在对该RRU上的接收数据在频域进行信道估计和均衡处理后，将所述处理结果转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正；当所述有效RRU为多个时，将每个有效RRU上的接收数据在进行解资源映射之后、均衡处理之前转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正，将所述频偏纠正的结果转换至频域后进行所述均衡处理。

一种上行频偏纠正装置，包括：

有效RRU确定单元，用于确定接收到UE数据的有效RRU个数；

数据处理单元，用于根据所确定的有效RRU个数，触发相应的接收数据处理过程；其中，当所述有效RRU为一个时，在对该RRU上的接收数据在频域进行信道估计和均衡处理后，将所述处理结果转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正；当所述有效RRU为多个时，将每个有效RRU上的接收数据在进行解资源映射之后、均衡处理之前转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正，将所述频偏纠正的结果转换至频域后进行所述均衡处理。

综上所述，本发明提出的上行频偏纠正方法和装置，在对接收到的UE数据进行处理时，根据有效RRU个数，分别在时域进行数据符号的频偏纠正，可以有效消除频域数据的频偏，从而提高数据接收性能。

附图说明

图1为LTE系统上行业务信道数据的接收过程示意图；

图2为本发明实施例的方法流程示意图；

图3为本发明实施例的装置结构示意图。

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。

本发明的核心思想是：接收到UE数据后，首先判断接收UE数据的有效RRU的个数，如果是单个RRU，则在对接收数据进行均衡处理和逆傅利叶(IDFT)变换之后再进行数据符号的频偏纠正；如果是多个RRU，则每个有效RRU上的接收数据在解资源映射后、均衡处理前转换到时域，在时域进行数据符号的频偏纠正。如此，可以较好地消除频偏的影响，提高数据接收的性能。

图2为本发明实施例的方法流程示意图，如图2所示，该上行频偏纠正方法实施例主要包括：

步骤201、确定接收到用户设备UE数据的有效RRU个数。

本步骤，用于确定当前接收到UE数据的有效RRU，以便在后续数据处理过程中根据有效RRU的个数据采取不同的频偏纠正处理广式。

所述有效RRU个数的具体确定方法为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。

步骤202、根据所确定的有效RRU个数，触发相应的接收数据处理过程；其中，当所述有效RRU为一个时，在对该RRU上的接收数据在频域进行信道估计和均衡处理后，将所述处理结果转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正；当所述有效RRU为多个时，将每个有效RRU上的接收数据在进行解资源映射之后、均衡处理之前转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正，将所述频偏纠正的结果转换至频域后进行所述均衡处理。

本步骤中，当有效RRU个数为一个时，和现有的接收数据处理过程所不同的是：在对接收数据进行信道估计、均衡处理并经逆傅利叶变换转换至时域后，需要对该时域转换结果进行数据符号的频偏纠正，以实现对频域数据的频偏消除。

当有效RRU个数为多个时，和现有的接收数据处理过程所不同的是：每个有效RRU上的接收数据在进行解资源映射之后、均衡处理之前，需要先转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正，然后再将所述频偏纠正的结果转换至频域，如此，便可消除每个有效RRU上的频域数据的频偏。这样，此后再基于每个有效RRU上的消除了频域数据的频偏的数据进行均衡处理以及后续的接收处理操作，便可得到完全消除了频偏影响的数据。

较佳地，当所述有效RRU为一个时，接收数据处理过程具体可采用下述步骤实现：

步骤a1、对有效RRU上的接收信号进行傅利叶变换。

本步骤具体可采用现有技术实现，在此不再赘述。

步骤a2、对所述傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值。

本步骤具体可采用现有技术实现，在此不再赘述。

步骤a3、利用所述频偏估计值进行信道估计，并根据所述信道估计结果和所述解资源映射结果进行均衡处理。

本步骤中通过信道估计可以消除OFDM符号间的固定相位差。

本步骤具体可采用现有技术实现，在此不再赘述。

步骤a4、对所述均衡处理结果进行逆傅利叶变换。

本步骤具体可采用现有技术实现，在此不再赘述。

步骤a5、利用所述频偏估计值，对所述逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正。

本步骤与现有系统所不同的是，在进行逆傅利叶变换转换至时域后，需要对数据符号进行频偏纠正，完成该频偏纠正后，再进行解调解码操作，如此，可以消除频域数据的频偏，从而可以在数据接收处理过程中较好的消除频偏的影响、提高数据的接收性能。

步骤a6、对所述频偏纠正的结果进行解调解码操作。

本步骤具体可采用现有技术实现，在此不再赘述。

较佳地，当所述有效RRU为多个时，接收数据处理过程具体可采用下述步骤实现：

步骤b1、对于每个有效RRU上的接收信号进行第一次傅利叶变换。

步骤b2、对于每个有效RRU，对该有效RRU的所述第一次傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值。

步骤b3、对于每个有效RRU，利用该有效RRU的所述频偏估计值，进行信道估计，对该有效RRU的所述解资源映射的结果进行第一次逆傅利叶变换，利用所述频偏估计值，对所述第一次逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正，对该频偏纠正后的结果进行第二次傅利叶变换。

本步骤，与现有系统数据接收处理所不同的是：对于每个有效RRU，在完成对接收数据的解资源映射后，需要进行逆傅利叶变换将解资源映射处理结果转换至时域，以便进行数据符号的频偏纠正，达到消除每个有效RRU上的频域数据的频偏的目的，然后再将所述频偏纠正的结果转换至频域，以便进行后续的均衡处理。

步骤b4、利用所有有效RRU的所述第二次傅利叶变换结果和所述信道估计结果，进行均衡处理，对所述均衡处理结果进行第二次逆傅利叶变换，对所述第二次逆傅利叶变换的结果进行解调解码操作。

本步骤具体可采用现有技术实现，在此不再赘述。

较佳地，上述步骤a5和步骤b3中都可以按照公式：

对转换至时域的结果

进行所述数据符号的频偏纠正。

其中，

为转换至时域的结果，M为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点数，n为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点序号，n＝0,1,2,…M-1，F为载频，Δf为有效RRU上接收所述UE数据的频偏估计值。

α为一相位偏差参数，用于消除频偏，在实际应用中，可由本领域技术人员根据实际需要根据当前的Δf确定合适取值，较佳地，可按照

确定该α的取值。

图3为与上述方法相对应的一种上行频偏纠正装置结构示意图，如图3所示，该装置主要包括：有效RRU确定单元和数据处理单元。

有效RRU确定单元，用于确定接收到用户设备UE数据的有效RRU个数。

数据处理单元，用于根据所确定的有效RRU个数，触发相应的接收数据处理过程；其中，当所述有效RRU为一个时，在对该RRU上的接收数据在频域进行信道估计和均衡处理后，将所述处理结果转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正；当所述有效RRU为多个时，将每个有效RRU上的接收数据在进行解资源映射之后、均衡处理之前转换至时域，对转换至时域的结果进行数据符号的频偏纠正，将所述频偏纠正的结果转换至频域后进行所述均衡处理。

较佳地，所述数据处理单元，用于按照

对转换至时域的结果进行所述数据符号的频偏纠正；其中，

为转换至时域的结果，M为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点数，n为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点序号，n＝0,1,2,…M-1，α为相位偏差参数，F为载频，Δf为有效RRU上接收所述UE数据的频偏估计值。

较佳地，

较佳地，所述数据处理单元，用于当所述有效RRU为一个时，对有效RRU上的接收信号进行傅利叶变换；对所述傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值；利用所述频偏估计值进行信道估计，并根据所述信道估计结果和所述解资源映射结果进行均衡处理；对所述均衡处理结果进行逆傅利叶变换；利用所述频偏估计值，对所述逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正；对所述频偏纠正的结果进行解调解码操作。

较佳地，所述数据处理单元，用于当所述有效RRU为多个时，对于每个有效RRU上的接收信号进行第一次傅利叶变换；对于每个有效RRU，对该有效RRU的所述第一次傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值；对于每个有效RRU，利用该有效RRU的所述频偏估计值，进行信道估计，对该有效RRU的所述解资源映射的结果进行第一次逆傅利叶变换，利用所述频偏估计值，对所述逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正；对所述频偏纠正的结果进行解调解码操作。

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 (6)

1.一种上行频偏纠正方法，其特征在于，包括：

确定接收到用户设备UE数据的有效射频拉远单元RRU个数；

根据所确定的有效RRU个数，触发相应的接收数据处理过程；

其中，当所述有效RRU为一个时，所述接收数据处理过程包括：

对有效RRU上的接收信号进行傅利叶变换；

对所述傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值；

利用所述频偏估计值进行信道估计，并根据所述信道估计结果和所述解资源映射结果进行均衡处理；

对所述均衡处理结果进行逆傅利叶变换；

利用所述频偏估计值，对所述逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正；

对所述频偏纠正的结果进行解调解码操作；

当所述有效RRU为多个时，所述接收数据处理过程包括：

对于每个有效RRU上的接收信号进行第一次傅利叶变换；

对于每个有效RRU，对该有效RRU的所述第一次傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值；

对于每个有效RRU，利用该有效RRU的所述频偏估计值，进行信道估计，对该有效RRU的所述解资源映射的结果进行第一次逆傅利叶变换，利用所述频偏估计值，对所述第一次逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正，对该频偏纠正后的结果进行第二次傅利叶变换；

利用所有有效RRU的所述第二次傅利叶变换结果和所述信道估计结果，进行均衡处理，对所述均衡处理结果进行第二次逆傅利叶变换，对所述第二次逆傅利叶变换的结果进行解调解码操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照

对转换至时域的结果进行所述数据符号的频偏纠正；其中，

为转换至时域的结果，M为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点数，n为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点序号，n＝0,1,2,…M-1，α为相位偏差参数，F为载频，Δf为有效RRU上接收所述UE数据的频偏估计值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

4.一种上行频偏纠正装置，其特征在于，包括：

有效RRU确定单元，用于确定接收到用户设备UE数据的有效RRU个数；

数据处理单元，用于根据所确定的有效RRU个数，触发相应的接收数据处理过程；其中，当所述有效RRU为一个时，对有效RRU上的接收信号进行傅利叶变换；对所述傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值；利用所述频偏估计值进行信道估计，并根据所述信道估计结果和所述解资源映射结果进行均衡处理；对所述均衡处理结果进行逆傅利叶变换；利用所述频偏估计值，对所述逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正；对所述频偏纠正的结果进行解调解码操作；当所述有效RRU为多个时，对于每个有效RRU上的接收信号进行第一次傅利叶变换；对于每个有效RRU，对该有效RRU的所述第一次傅利叶变换的结果进行解资源映射，并计算对应的频偏估计值；对于每个有效RRU，利用该有效RRU的所述频偏估计值，进行信道估计，对该有效RRU的所述解资源映射的结果进行第一次逆傅利叶变换，利用所述频偏估计值，对所述逆傅利叶变换的结果进行所述数据符号的频偏纠正；对所述频偏纠正的结果进行解调解码操作。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述数据处理单元，用于按照

对转换至时域的结果进行所述数据符号的频偏纠正；其中，

为转换至时域的结果，M为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点数，n为转换至时域时所采用的逆傅利叶变换的采样点序号，n＝0,1,2,…M-1，α为相位偏差参数，F为载频，Δf为有效RRU上接收所述UE数据的频偏估计值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

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