WO2011130997A1

WO2011130997A1 - 估计终端移动速度的方法和装置

Info

Publication number: WO2011130997A1
Application number: PCT/CN2010/078426
Authority: WO
Inventors: 李斌; 张婷
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2011-10-27
Also published as: CN102238569A; CN102238569B

Description

估计终端移动速度的方法和装置技术领域本发明涉及无线移动通信技术领域，特别涉及一种估计终端移动速度的方法和装置。背景技术

LTE ( Long Term Evolution , 长期演进）无线通信系统是以 OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交频分复用）技术为基石出的新一代无线网络，其无线侧釆用 MIMO ( Multiple-Input Multiple-Out-put, 多输入多输出）、高阶调制以及相应的频选调度、功率控制等技术相配合，以达到更高的系统吞吐量和频谱效率。在 LTE系统中， MIMO被认为是达到用户平均吞吐量和频谱效率要求的最佳技术。为了达到该目标， LTE系统中规定了在不同的无线信道环境中，可自适应的选择釆用包括开环 CDD ( Cyclic Delay Diversity, 循环延迟冗余技术）空间复用、闭环预编码、波束赋形以及发射分集等方案在内的多种 MIMO技术。此外， LTE系统属于宽带无线通信系统，因此，由于无线信道的多径效应会在其带宽内产生相应的频率选择性衰落，可根据系统内不同用户所处的无线信道状况，为其选择合适的编码调制水平以及物理资源映射位置，以进一步提高系统性能。在 LTE无线移动通信系统中，上述包括 MIMO模式选择、频选调度以及功率控制在内的可以进一步提高系统性能的技术的实现，都需要基于事先掌握用户的无线信道信息，由此带来的信道变化情况以及算法实现的时延等问题都与用户终端 UE的移动速度密切相关。

LTE无线通信系统中，用户设备（即移动终端）与基站之间的信号是通过无线信道传播的，信道衰落的波动速度与用户终端的移动速度有着密切的关系。而且，移动通信系统始终处于动态变化的环境中，用户终端可能从静止状态到高速移动状态，也可能从市区环境到郊区环境移动等。如果可以准确地估计用户终端的移动速度，则上述算法都将会更加有效。

LTE系统中，如对于功率控制而言，如果可以准确的估计用户终端的移动速度，就可以更加准确有效地根据环境的变化，动态地改变功率控制的参数，包括功率控制的步长、周期、目标值等。又如，对于终端的下行链路发射模式选择时，可以根据 UE速度的高低情况自适应的分别选择开环 CDD空间复用及闭环预编码模式以与其实际速度对应的 MIMO技术方案。因此，对于 LTE系统而言，实现上述算法的有效保障措施就是分辨用户终端的移动速度，从而合理选择终端下行链路发射模式、功率控制等算法及其参数。现有技术中，可以在用户终端上增力口 GPS ( Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System , 导航星测时与测巨全球定位系统）的定位装置，在基站上相应设备的配合下准确地对移动终端进行定位，进而对移动终端的移动速度进行估计，但是，该方案增加了用户终端设备的成本。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种成本较低的估计终端移动速度的方法和装置。为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：一方面，提供一种估计终端移动速度的方法，包括：基站获取终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性；所述基站根据所述属性，选择终端移动速度的估计算法；所述基站根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度。进一步地，所述下行链路信道信息包括：预编码矩阵指示 PMI 和 /或秩指示 RI; 所述基站获取终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性的步骤包括：所述基站根据所述终端的下行链路发射模式，获取终端是否向所述基站反馈预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI的信息。进一步地，所述基站根据所述属性，选择终端移动速度的估计算法的步 4聚具体包括：如果所述终端的下行链路发射模式为长期演进 LTE协议 ( LTE Release 8协议 3GPP TS36.213 V8.* ) 规定的模式 3、模式 4、模式 5以及模式 6中的任意一种时，所述基站选择的估计算法为：利用所述终端给所述基站上 4艮的预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度的算法；如果所述终端的下行链路发射模式为 LTE协议（LTE Release 8协议 3GPP TS36.213 V8. * )规定的模式 1、模式 2以及模式 7中的任意一种时，所述基站选择的估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度的算法。需要说明的是，为了表述简便，本申请中使用相邻时隙表示上行时间窗内的任意两个上行时隙，而并不特指时间上紧密相邻的两个时隙。本申请中如无特殊说明，则相邻时隙均表示上行时间窗 T_up内的任意两个上行时隙。进一步地，当选择的所述估计算法为：利用所述终端给所述基站上报的预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度时，所述基站才艮据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度的步骤包括：步骤一，所述基站获取下行时间窗 T_down内，所述终端向所述基站上报的 PMI的变化概率^ w和所述终端向所述基站上 ^艮的 R! 的变化概率步骤二，所述基站根据所述 PMI的变化概率 P_PM和所述 RI的变化概率 , 计算得到下行信道变化概率 Ρ _νι¾ ; 步骤三，所述基站根据预设的下行信道变化概率与终端移动速度的对应关系，确定所述下行信道变化概率 P _wf!对应的终端的移动速度。进一步地，所述步 4聚一具体为

N

'tal Pi

凡 _r， = Num

= . RRII

m _ Num_totdJ 其中， NM _PjW为所述下行时间窗 r_d。_w„内终端反馈的 PMI 的变化次数，

Num_total 为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈 PMI的总次数， Nun^为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈的 RI的变化次数， Num_{totcd ja}为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈 RI的总次数；所述步 4聚二具体为：

其中， "和/？为力口权系数， " + /? = ι,ο≤ ≤1,0≤/?≤1。进一步地，当选择的所述估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度时，所述基站根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度的步骤包括：步骤 a, 所述基站获取第一上行时隙 tl 基站侧的第一上行链路的信道冲击响应估计数据

Η_λ；步骤 b, 所述基站获取第二上行时隙 t2基站端的第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂ , 其中， t2 - t\ < T_up , 为上行时间窗长；步骤 c, 所述基站将所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H,与所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂的对应釆样点求相关，得到上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff ; 步骤 d, 所述基站根据预设的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对应关系，确定所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H对应的终端的移动速度。进一步地，所述步骤 c之后，还包括：将所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H与上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值进行滤波处理，得到滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值。进一步地，所述步骤 d具体为：所述基站根据预设的滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对照表，查找滤波后的所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值对应的终端的移动速度。进一步地，所述的估计终端移动速度的方法，其中，所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H，为；

所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H, 为

所述上行链路相邻时隙信道冲

击响应估计数据的相关值 R_H为

其中， k为终端的序号， Ka为基站阵列的天线数量， L为 LTE系统带宽内 RE的数量； J '为序号为 k的终端相邻时隙上行所占用的相同频域位置的

RE的数量， / = 1, 2, · · · , Ζ' , J'≤ 。进一步地，所述滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 '为： ' = ( co)R + coR_H , 其中， ω为平滑滤波因子， 0 < «≤1 , 为上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值。另一方面，本发明还提供了一种估计终端移动速度的装置，包括：获取单元，用于获取终端是否向所述基站反馈终端信道数据的信息；选择单元，用于根据所述属性，选择终端移动速度的估计算法；估算单元，用于根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度。进一步地，所述获取单元具体为：根据所述终端的下行链路发射模式，获取终端是否向所述基站反馈预编码矩阵指示 ΡΜΙ和 /或秩指示 RI的信息；所述选择单元具体为：如果所述终端的下行链路发射模式为长期演进 LTE协议规定的模式 3、模式 4、模式 5 以及模式 6 中的任意一种时，则选择的估计算法为：利用所述终端给基站上 4艮的预编码矩阵指示 ΡΜΙ和 /或秩指示 RI 来估计所述终端的移动速度的算法；如果所述终端的下行链路发射模式为 LTE协议规定的模式 1、模式 2以及模式 7中的任意一种时，则选择的估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度的算法。进一步地，当选择的所述估计算法为：利用所述终端给所述基站上报的预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度时，所述估算单元包括：第一获取单元，用于获取下行时间窗 J_d。_w„内，所述终端向所述基站上报的 PMI的变化概率 Ρ_ΡΜ7和所述终端向所述基站上报的 RI的变化概率 Ρ_Μ；计算单元，用于根据所述 ΡΜΙ的变化概率和所述 RI的变化概率 Ρ_Μ , 计算得到下行信道变化概率 P _w„; 第一确定单元，用于根据预设的下行信道变化 4既率与终端移动速度的对应关系，确定所述下行信道变化 4既率对应的终端的移动速度。进一步地，当选择的所述估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度时，所述估算单元包括：第二获取单元，用于获取第一上行时隙 tl基站侧的第一上行链路的信道冲击响应估计数据第三获取单元，用于获取第二上行时隙 t2基站端的第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂ , 其中， n -t\ < T_up , 为上行时间窗长；相关单元，用于将所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据与所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂的对应釆样点求相关，得到上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff ; 第二确定单元，用于根据预设的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对应关系，确定所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff 对应的终端的移动速度。进一步地，所述估算单元还包括：滤波单元，用于将所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff与上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值进行滤波处理，得到滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值；所述第二确定单元具体为：根据预设的滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对照表，查找滤波后的所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值对应的终端的移动速度。本发明的实施例具有以下有益效果：上述方案中，所述基站根据终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性，选择终端移动速度的估计算法；所述基站根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度，相比于现有技术，不需要增加 GPS组件，因此降低了成本，并且适用于 LTE系统及各种天线形式。附图说明图 1为本发明的一种估计终端移动速度的方法的流程示意图；图 2为图 1所示的估计终端移动速度的方法中选择第一种估算算法时，步骤 13的流程示意图；图 3为图 1所示的估计终端移动速度的方法中选择第二种估算算法时，步 4聚 13的流程示意图；图 4 为本发明的一种估计终端移动速度的方法的应用场景的流程示意图；图 5为本发明的一种估计终端移动速度的装置的结构示意图；图 6为图 5所示的估计终端移动速度的装置中估算单元的结构示意图。具体实施方式为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图 1所示，为本发明的一种估计终端移动速度的方法，包括：步骤 11 , 基站获取终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性；具体步骤为：所述基站根据所述终端的下行链路发射模式，获取终端是否向所述基站反馈预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI的信息；下行链路信道信息包括：预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI。步骤 12 , 所述基站根据所述属性，选择终端移动速度的估计算法；才艮据 LTE协议 ( LTE Release 8协议 3GPP TS36.213 V8.* )的规定，当终端的下行链路发射模式为长期演进 LTE协议规定的模式 3、模式 4、模式 5 以及模式 6 中的任意一种时，终端给基站上报预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI; 当终端的下行链路发射模式为 LTE协议（ LTE Release 8协议 3GPP TS36.213 V8. * )规定的模式 1、模式 2以及模式 7中的任意一种时，则无 PMI 和 RI 信息反馈。基站可以依据该规定，在获取到所述属性后，选择终端移动速度的估计算法。步骤 12具体为：如果所述终端的下行链路发射模式为长期演进 LTE协议规定的模式 3、模式 4、模式 5 以及模式 6 中的任意一种时，所述基站选择的估计算法为：利用所述终端给所述基站上 4艮的预编码矩阵指示 PMI 和 / 或秩指示 RI 来估计所述终端的移动速度的算法；如果所述终端的下行链路发射模式为 LTE协议规定的模式 1、模式 2以及模式 7中的任意一种时，所述基站选择的估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度的算法。步骤 13 ,所述基站居选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度。上述方案中，所述基站根据终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性，选择终端移动速度的估计算法；所述基站根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度，相比于现有技术，本实施例不需要增加 GPS组件，因此降氐了成本，并且适用于 LTE系统及各种天线形式。如图 2所示，当选择的所述估计算法为：利用所述终端给所述基站上 4艮的预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度时，步骤 13包括：步骤 141 , 所述基站获取下行时间窗 r_d。_w„内，所述终端向所述基站上 4艮的 PMI的变化概率 P_PM和所述终端向所述基站上报的 RI的变化概率，具体为： = N

Num PM

Num RI

RI Num, RI 其中， NM _PjW为所述下行时间窗 r_d。_w„内终端反馈的 PMI 的变化次数，

Num_total 为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈 PMI的总次数， Nun^为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈的 RI的变化次数， Num_{totcd ja}为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈 RI的总次数。步骤 142,所述基站根据所述 PMI的变化概率和所述 RI的变化概率 , 计算得到下行信道变化概率，具体为： α "·Ρ ¹ ΡΜ + τ Ρ β.Ρ ¹ RI ' Ρ ¹ RI≠ +0 Ρ¹ PM≠ + 0 "

p

down ¹ PM■> ¹ RI ^u'-* PM

p P ≠0 P = 0 其中， "和/？为力口权系数， " + /? = ι,ο≤ ≤1,0≤/?≤1 步骤 143, 所述基站根据预设的下行信道变化概率与终端移动速度的对应关系，确定所述下行信道变化概率对应的终端的移动速度。其中，下行信道变化 4既率与终端移动速度的对应关系可以通过仿真或测试获得。如图 3所示，当选择的所述估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度时，步骤 13 包括：步骤 151 , 所述基站获取第一上行时隙 tl基站侧的第一上行链路的信道冲击响应估计数据 Ht; 步骤 152, 所述基站获取第二上行时隙 t2基站侧的第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂, 其中， t2-t\<T_up, 7 为上行时间窗长；步骤 153 , 所述基站将所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据与所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂的对应釆样点求相关，得到上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff ; 步骤 154, 所述基站居预设的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对应关系，确定所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R„对应的终端的移动速度。其中，上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对应关系可以通过仿真或测试获得。可选的，所述步骤 153之后，还包括：将所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H与上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值进行滤波处理，得到滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值；可选的，步 4聚 154可以为：所述基站居预设的滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对照表，查找滤波后的所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值对应的终端的移动速度。其中，所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H、为

所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₇ 为

所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H为：

R_H

其中， k为终端的序号， Ka为基站阵列的天线数量， L为 LTE系统带宽内 RE ( Resource Element, 资源单元）的数量；为序号为 k的终端相邻时隙上行所占用的相同频域位置的 RE ( Resource Element )的数量， = 1, 2, · · · , J' ,

L≤ 。所述滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 '为：

R' = (\ - )R + R_H , 其中， ω为平滑滤波因子， 0 < «≤1 , 为上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值。以下描述本发明的应用场景：一种 LTE无线通信系统中分辨用户终端移动速度的方法，包括：步骤一，根据该 UE的下行链路发射模式进行判断，如果 UE下行链路发射模式为模式 3、模式 4、模式 5、模式 6中的任意一种模式下时，转到步 4聚二；否则转到步 4聚四；步骤二， ΐ己录下行时间窗 ^ 内上 4艮 ΡΜΙ ( Precoding matrix indicator, 预编码矩阵指示）及 RI ( Ranking indication, 秩指示）的变化概率，分别记作 P_PJW及 ; 转到步骤三；步骤三，根据步骤二计算得到下行信道变化概率 P _w„, 比对下行信道变化 4既率与 UE移动速度估计对照门限表，估计出该终端当前的移动速度，处理过程结束。当从步骤一跳转到步骤四时，处理流程如下: 步骤四，在某一时隙 tl在基站侧获取上行链路的信道冲击响应估计数据 Η_λ；根据 LTE协议，该信道估计可以产生自上行解调参考信号（ DeModulation

Reference Signal , DMRS ) 或上行信道探测参考信号（Sounding Reference Signal, SRS); 步骤五，在后续某上行时隙 t2从基站侧获取信道冲击响应估计数据 H₂；同样，才艮据 LTE协议，该信道估计可以产生自上行解调参考信号 DMRS或上行 sounding参考信号 SRS；其中， t2 - t\ < T_up , T_up为上行时间窗长；之后将

Η_λ与 H₂对应釆样点的 CIR数据求相关，得到上行链路相前后时隙信道估计数据的相关值 R_ff ; 步骤六，对步骤五中得到的上行链路相邻前后时隙信道估计数据的相关值^与历史保存的相关值进行滤波处理，得到滤波后的上行链路相邻前后时隙信道估计数据的相关值大小；比对上行链路相邻前后时隙信道估计数据的相关值与终端移动速度估计对照门限，估计出该终端当前的移动速度，处理过程结束。本发明所提供的估计用户终端移动速度的方法，根据 UE所处 UE下行链路发射模式选择速度计算方法的方案，利用下行时间窗内 UE上报的 PMI 及 RI信息（反馈的 PMI及 RI的变^既率 )或利用上行时间窗内前后不同时隙上行链路的信道冲击响应（ CIR, channel impulse response )数据的相关值，通过比对门限的方法，估计出该终端当前移动速度。在保证估计结果准确性的同时，大大减少了运算复杂度，非常利于工程实现。以下描述本发明所述的 LTE无线通信系统中分辨用户终端移动速度方法的另一应用场景，图 4为其具体实施过程中的流程图。支设其基站端天线阵列釆用 Ka才艮天线。所述方法包括以下步 4聚：首先，基于 UE所处 UE下行链路发射模式选择算法：如果 UE下行链路发射模式为模式 3、模式 4、模式 5、模式 6中的任意一种模式时，转到利用 UE反馈的 PMI、 RI估计终端的移动速度的方案；否则，转到利用上行信道估计的相关值估计终端的移动速度的方案：利用上行信道冲击响应估计终端速度（算法 2 ), 要求其连续时隙中 UE 所处的频域位置有重合部分，即 L，不能等于 0。因此，上行信道估计相关算法需要同时满足时域和频域的要求。而利用下行反馈信息估计终端速度（算法 1 ) 则无此限制，并且反馈信息一般都为周期设置，相较于上行依靠于实时调度更为可靠，因此，算法 1优先级高。当利用 UE反馈的 PMI、 RI估计 UE运动速度时，步骤具体包括：步骤 421 , 获取下行时间窗 T_d 内上报 PMI的变化概率 P_PM和 RI的变化概率 P_w 当 UE不反馈 PMI时， P_PM为 0。当 UE不反馈 RI时， ^为 0。进一步地，步 4聚 421包括：步骤 a, 假设 Num_PM和 Nu_mR1分别为下行时间窗内 UE反馈 PMI、 RI 的变化次数。每个下行时间窗 ^„开始时，

O ; 当基站侧接收到 UE连续两个上报的 PMI值不同时，则 Nu_mpM1自加一；当基站侧接收到 UE连续两个上 4艮的 RI值不同时，则 Num_m自力口一；步骤 b, 求 ^和；

Num

層 _ Nnm_total_l_P_Pl_M

Num_RI

p R_mI = -

Num, RI 其中， —層为 ^ 内 UE反馈 PMI 的总次数， Nmn 为 Τ _η

UE反馈 RI的总次数。 T_d 的具体值可根据 PMI和 RI反馈周期配置，建议值为 100ms。步骤 422 , 计算下行信道变化概率 P _w„。根据 P_PjW及计算得到下行信道变化 4既率:

其中， "和 /?为加权系数， α+ β = \, 0≤α≤\, 0≤β≤1 , "和/？的取值和 ΡΜΙ 和 RI反馈周期等有关，建议值为" = /? = 0.5。步骤 423 , 估计终端的移动速度。根据计算得到的查找下行信道变化概率与估计的终端移动速度对应门限，从而估计出该终端当前的移动速度大小。终端移动速度的门限值可通过仿真或测试获得，可以为，在终端固定速度情况不同的无线环境中，通过仿真和测试记录所得到的该速度下对应的下行信道变化概率值，然后，根据不同速度下的变化概率值确定其判决门限。当利用上行信道估计的相关值估计终端的移动速度时，步骤具体包括：步骤 431 , 记录上行时间窗 7：„内不同时隙信道数据：

4十对 LTE通信系统，第 11个时隙第 k个用户经过信道后处理的上行链路信道冲击响应估计矩阵表示为

其中， Ka表示基站阵列天线数， L表示 LTE系统带宽内 RE的数目第 t2个时隙第 k个用户经过信道后处理的上行链路信道冲击响应估计矩阵表示为

其中， t2-t\≤T_up; 上行时间窗 T_up的取值与 UE上行调度的周期以及 UE 所占的频域位置有关， r_un的建议值为 20ms。步骤 432, 将得到的 H_n与 H_i2对应频域位置上的 CIR数据求相关，计算瞬时相关值 R_ff。计算公式如下式所示：

其中， i = l,2,'-'X , J'为前后不同时隙第 k个用户所占用的相同频域位置的 RE数目， J' = 0时 R_ff = ，为上行链路相关值的历史值。步骤 433, 平滑滤波。对瞬时相关值 R_ff与上行链路相关值的历史值 R进行平滑滤波，具体如下式所示：

Κ^, = (\-ω)Κ + ωΚ_} 得到滤波后的上行链路相邻时隙信道估计数据的瞬时相关值 , 同时，相关值 '为下一上行时间窗的历史相关值。其中， ω为平滑滤波因子，

0<ω≤1, ω取值和 UE所处的无线信道环境下的噪声和千扰大小相关，一般 ω取值为 0.3。步骤 434, 估计速度。根据滤波后的瞬时相关值 '查找相邻时隙 CIR相关值与估计的终端移动速度的对应门限，从而估计出该终端当前的移动速度大小。终端移动速度的门限值可通过仿真或测试获得，可以为，在终端固定速度情况不同的无线环境中，通过仿真和测试记录所得到的该速度下对应的上行信道变化 4既率值，然后才艮据不同速度下的变化 4既率值确定其判决门限。如图 5所示，为本发明所述的估计终端移动速度的装置，包括：获取单元 51 , 用于获取终端是否向所述基站反馈终端信道数据的信息；具体为：根据所述终端的下行链路发射模式，获取终端是否向所述基站反馈预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI的信息；选择单元 52 , 用于居所述属性，选择终端移动速度的估计算法；估算单元 53 ,用于居选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度。上述方案中，根据终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性，选择终端移动速度的估计算法；根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度，相比于现有技术，不需要增加 GPS组件，因此降低了成本，并且适用于 LTE系统及各种天线形式。所述选择单元 52具体为：如果所述终端的下行链路发射模式为长期演进 LTE协议规定的模式 3、模式 4、模式 5以及模式 6中的任意一种时，则选择的估计算法为：利用所述终端给基站上报的预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度的算法；如果所述终端的下行链路发射模式为 LTE协议规定的模式 1、模式 2以及模式 7中的任意一种时，则选择的估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度的算法。当选择的所述估计算法为：利用所述终端给所述基站上 ·ί艮的预编码矩阵指示 ΡΜΙ和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度时，如图 6所示，所述估算单元 53包括：第一获取单元 531 , 用于获取下行时间窗 J_d。_w„内，所述终端向所述基站上报的 PMI的变化概率 P_PM和所述终端向所述基站上报的 RI的变化概率 P_m；具体为：

其中， NM _PjW为所述下行时间窗 r_d。_w„内终端反馈的 PMI 的变化次数，

Num_total 为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈 PMI的总次数， Nun^为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈的 RI的变化次数， Num_{totcd ja}为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈 RI的总次数；计算单元 532 ,用于才艮据所述 PMI的变化 4既率和所述 RI的变化 4既率 , 计算得到下行信道变化概率；具体为：

"和 ^为力口权系数， + /? = 1, 0≤ ≤1, 0≤/?≤1。第一确定单元 533 , 用于居预设的下行信道变化 4既率与终端移动速度的对应关系，确定所述下行信道变化 4既率对应的终端的移动速度。当选择的所述估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度时，所述估算单元 53包括：第二获取单元 534 , 用于获取第一上行时隙 tl基站侧的第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H,；第三获取单元 535 , 用于获取第二上行时隙 t2基站端的第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂ , 其中， t2 - t\≤T_up , 7 为上行时间窗长；相关单元 536 , 用于将所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H,与所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂的对应釆样点求相关，得到上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff ; 第二确定单元 537, 用于根据预设的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对应关系，确定所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H对应的终端的移动速度。可选的，所述估算单元 53还包括：滤波单元 538 , 将所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff与上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值进行滤波处理，得到滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值；第二确定单元 537具体为：居预设的滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对照表，查找滤波后的所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值对应的终端的移动速度。所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H、为

所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H, 为

C ) O ■■■ h_L ^{(k a)}(t2) KaxL 所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H为：

其中， k为终端的序号， Ka为基站阵列的天线数量， L为 LTE系统带宽内 RE的数量； J'为序号为 k的终端相邻时隙上行所占用的相同频域位置的

RE的数量， / = 1, 2, · · ·,Ζ' , J'≤ 。所述滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 '为：

R' = (\ - )R + R_H , 其中， ω为平滑滤波因子， 0 < «≤1 , 为上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值。本发明还提供一种基站，该基站包括上述估计终端移动速度的装置。本发明的移动终端速度的估计方案，具有如下特点： ( 1 ) 利用 LTE 系统协议规定，根据 UE的下行链路发射模式分别釆用不同的参数判断速度，提高了算法的可靠性；

( 2 )基于上行时隙信道数据求相关及统计上 PMI/RI值进行判断，适用于 LTE FDD ( Frequency Division Dual, 频分双工）及 TDD ( Time Division Dual, 时分双工）系统，并且，引入滤波平滑机制，有效提高算法判断精度； ( 3 )设定不同的门限值，可适应各种不同的信道环境；

( 4 ) 现有技术的方法能对用户终端的径向移动速度提供估计，并且，其估计精度取决于用户终端对于频率偏差的测量精度，因此误差较大。本发明在保证分辩结果精度的情况下，减少了运算复杂度，适合于工程实现处理。本发明的移动终端速度的估计方法，也可以用于移动台的速度估计。所述方法实施例是与所述装置实施例相对应的，在方法实施例中未详细描述的部分参照装置实施例中相关部分的描述即可，在装置实施例中未详细描述的部分参照方法实施例中相关部分的描述即可。本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所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，包括如上述方法实施例的步骤，所述的存储介质，如：磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory, ROM ) 或随机存 4诸 ΐ己忆体 ( Random Access Memory, RAM ) 等。在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若千改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

权利要求书

1. 一种估计终端移动速度的方法，其特征在于，包括：

基站获取终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性；所述基站根据所述属性，选择终端移动速度的估计算法；所述基站根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度。

2. 根据权利要求 1所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，

所述下行链路信道信息包括：预编码矩阵指示 PMI 和 /或秩指示

RI;

所述基站获取终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性的步骤包括：所述基站根据所述终端的下行链路发射模式，获取终端是否向所述基站反馈预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI的属性。

3. 根据权利要求 2所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，所述基站根据所述属性，选择终端移动速度的估计算法的步骤具体包括：如果所述终端的下行链路发射模式为长期演进 LTE协议规定的模式 3、模式 4、模式 5以及模式 6中的任意一种时，所述基站选择的估计算法为：利用所述终端给所述基站上 4艮的预编码矩阵指示 PMI 和 / 或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度的算法；

如果所述终端的下行链路发射模式为 LTE协议规定的模式 1、模式 2以及模式 7中的任意一种时，所述基站选择的估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度的算法。

4. 根据权利要求 3所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，

当选择的所述估计算法为：利用所述终端给所述基站上 ·ί艮的预编码矩阵指示 ΡΜΙ和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度时，所述基站才艮据选择的所述估计算法 ,估计所述终端的移动速度的步骤包括：步骤一，所述基站获取下行时间窗 T_d 内，所述终端向所述基站上报的 PMI的变化概率 P_PM和所述终端向所述基站上报的 RI的变化概率 PRT, 步骤二，所述基站根据所述 PMI的变化概率 P_PM和所述 RI的变化概率 P_M , 计算得到下行信道变化概率；步骤三，所述基站根据预设的下行信道变化概率与终端移动速度的对应关系，确定所述下行信道变化概率对应的终端的移动速度。根据权利要求 4所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，

所述步 4聚一具体为：

其中， Num_PM为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈的 PMI的变化次数， Num_{total PM}为所述下行时间窗 T_dmm内终端反馈 PMI的总次数， Num_m 为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈的 RI的变化次数， Num_{total m}为所述下行时间窗 T_d 内终端反馈 RI的总次数；所述步 4聚二具体为： α " ·Ρ ¹ ΡΜ + τ Ρ β.Ρ ¹ RI ' Ρ ¹ RI≠ + 0 Ρ¹ PM≠ + 0 "

p

down ¹ PM■> ¹ RI ^U' -* PM

p P ≠0 P = 0 其中， "和/？为力口权系数， "+ /? = 1, 0≤"≤1, 0≤/?≤1

6. 根据权利要求 3所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，当选择的所述估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度时，所述基站居选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度的步骤包括：

步骤 a, 所述基站获取第一上行时隙 tl基站侧的第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H,；步骤 b, 所述基站获取第二上行时隙 t2基站端的第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂ , 其中， t2 - t\≤T_up , 7 为上行时间窗长；步骤 c, 所述基站将所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H,与所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂的对应釆样点求相关，得到上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H；步骤 d, 所述基站居预设的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对应关系，确定所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H对应的终端的移动速度。根据权利要求 6所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，所述步骤 c之后，还包括：将所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H与上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值进行滤波处理，得到滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值。根据权利要求 7所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，所述步骤 d具体为：

所述基站根据预设的滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对照表，查找滤波后的所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值对应的终端的移动速度。根据权利要求 7或 8所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H, 为；

所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂ 为

所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 RH为

Ka

1 L'

R_H ∑ ka=l

Ka Ka

d ) * o

ka=\ ka=\ 其中， k为终端的序号， Ka为基站阵列的天线数量， J为 LTE系统带宽内资源单元 RE的数量； J'为序号为 k的终端相邻时隙上行所占用的相同频 i或位置的 RE的数量， = 1,2,. ,J' , J'≤J。

10. 根据权利要求 9所述的估计终端移动速度的方法，其特征在于，

所述滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 '为：

R' = \- )R + R_H , 其中， ω为平滑滤波因子， 0<ω< \ 0<ω<\, R为上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值。

11. 一种估计终端移动速度的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取终端是否向所述基站反馈下行链路信道信息的属性；

选择单元，用于 -据所述属性，选择终端移动速度的估计算法；估算单元，用于根据选择的所述估计算法，估计所述终端的移动速度。

12. 根据权利要求 11所述的估计终端移动速度的装置，其特征在于，

所述获取单元具体为：根据所述终端的下行链路发射模式，获取终端是否向所述基站反馈预编码矩阵指示 ΡΜΙ和 /或秩指示 RI的信息；所述选择单元具体为:

如果所述终端的下行链路发射模式为长期演进 LTE协议规定的模式 3、模式 4、模式 5以及模式 6中的任意一种时，则选择的估计算法为：利用所述终端给基站上 4艮的预编码矩阵指示 PMI和 /或秩指示 RI 来估计所述终端的移动速度的算法；

如果所述终端的下行链路发射模式为 LTE协议规定的模式 1、模式 2以及模式 7中的任意一种时，则选择的估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度的算法。

13. 根据权利要求 12所述的估计终端移动速度的装置，其特征在于，

当选择的所述估计算法为：利用所述终端给所述基站上 ·ί艮的预编码矩阵指示 ΡΜΙ和 /或秩指示 RI来估计所述终端的移动速度时，所述估算单元包括：第一获取单元，用于获取下行时间窗 T_d 内，所述终端向所述基站上报的 PMI的变化概率 Pp^和所述终端向所述基站上报的 RI的变化概率计算单元，用于根据所述 PMI的变化概率和所述 RI的变化概率 P_m , 计算得到下行信道变化概率；第一确定单元，用于居预设的下行信道变化 4既率与终端移动速度的对应关系，确定所述下行信道变化 4既率对应的终端的移动速度。

14. 居权利要求 12所述的估计终端移动速度的装置，其特征在于，当选择的所述估计算法为：利用基站侧的相邻时隙上行链路的信道冲击响应数据的相关值来估计所述终端的移动速度时，所述估算单元包括：第二获取单元，用于获取第一上行时隙 tl基站侧的第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H,；第三获取单元，用于获取第二上行时隙 t2基站端的第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂ , 其中， t2 - t\≤T_up , 7 为上行时间窗长；相关单元，用于将所述第一上行链路的信道冲击响应估计数据 H 与所述第二上行链路的信道冲击响应估计数据 H₂的对应釆样点求相关，得到上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_ff；第二确定单元，用于 -据预设的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对应关系，确定所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H对应的终端的移动速度。根据权利要求 14所述的估计终端移动速度的装置，其特征在于，所述估算单元还包括：

滤波单元，用于将所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值 R_H与上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的历史相关值进行滤波处理，得到滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值；

所述第二确定单元具体为：才艮据预设的滤波后的上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值与终端移动速度的对照表，查找滤波后的所述上行链路相邻时隙信道冲击响应估计数据的相关值对应的终端的移动速度。