多载波通信系统的频移补偿技术方案

本公开提供了一种由多载波接收机使用的频率偏置补偿技术。与传统的接收机设计相比，该技术引入了将多载波信号发射和接收中涉及的不同载波的各种频率偏置相关的新功能。该新功能可以与自动频率控制(AFC)功能结合，AFC则可以使用新功能所提供的相关信息，在将载波相关时实现明显更好的频率误差/偏置估计。作为方法方面，该频率偏置补偿技术包括以下步骤：接收调制在多个载频上的信号；导出每个载频的频率偏置，从而提供与所述多个载频相对应的多个频率偏置；将所述多个频率偏置相关；以及根据相关结果来控制对频率偏置的补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线通信系统。具体地讲，本专利技术涉及多载波通信系统的频移补偿技术。
技术介绍
通用移动通信系统(UMTS)是一种当前广泛使用的无线通信系统。在UMTS中，与在任意其他无线系统中一样，在发射机中，由于无线信道中的多普勒偏移，会引入发射机(例如基站)和接收机(例如，用户终端)之间的频率误差或偏置。这种频率偏置会导致接收机处通信性能下降，例如误比特率的上升和吞吐量的下降。因此，希望可以在接收机处补偿这些频率偏置，例如使得频率偏置减为最小，以便实现最佳性能。无线通信系统的开发商和运营商始终都具有提供持续增长的数据率的压力，然而无线电频谱是有限的资源。对这种需求的一种解决方案是高速下行链路分组接入(HSDPA) 协议，其使得传统UMTS网络可以提供更高数据传输速度和容量。传统UMTS系统中的HSDPA 是基于单个小区、或单载波操作的。因此，在接收机处针对单载波操作补偿发射机和接收机之间的频率偏置。为了实现更高的数据率，3GPP标准团体已通过了双小区(或双载波)高速下行链路分组接入(DC-HSDPA)协议，其可以在从用户终端的角度来看的峰值速率和频率比特率方面改善比特率。在DC-HSDPA中，将针对特定接收机的数据调制到不同频率的两个分立的 HSDPA载波上，然后一起向接收机发射。双载波HSDPA被包括在3GPP的发布版本8中，诸如双波段HSDPA和DC-HSUPA之类的其他变体被包括在发布版本9中。在3GPP文档“Technical Specification Group Radio Access Network ；Dual-Cell HSDPAOperations”，3GPP, TR 25. 825V. I. 0. 0 中解决了双载波操作的HSDPA特有问题。已经提出了使用多于两个载波。多载波(MC)操作涉及联合地调度两个或多个 HSDPA载波以提高每个用户终端的峰值数据率，并通过复用CELL DCH状态下的载波来提高可用频率资源的利用。在DC-HSDPA或MC-HSDPA中，存在两种载波第一种载波被称为“锚载波”，承载所有传统物理信道，包括 DPCH/F-DPCH、E-HICH、E-RGCH、E-AGCH、PICH、SCCPCH、AICH 等。另一种载波涉及“补充”载波，承载物理信道的简化集合，以降低信令开销。根据3GPP 技术规范“Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)； Multiplexing and channel coding (FDD)，，，3GPP TS25. 212 第 8. 5. 0 版本，发布版本 8，UMTS 系统中针对单载波所需的基站频率精确度对于宏基站而言是0. 05ppm。考虑DC-HSDPA情况下的两个独立载波，基站参考点处的相对频率误差可以达到0. Ippm0当前尚没有关于基站相对频率误差的3GPP需求，但是，可以假定使用相同的源来产生频率的基站可以具有低于0.Ippm的相对频率误差，这是因为可以从用户终端相对频率误差的最终值中排除在源中引入的误差。接收机处的频率偏置估计和补偿通常通过所谓的自动频率控制(AFC)功能来执行。由于用户终端通常依赖于廉价的振荡器来提供时间和/或频率参考，所以它们必需反复地估计接收/[目号和机载(on-board)参考彳目号之间的时间和频率偏置，以便正确且有效地接收和解码接收数据。显然，这对于当今的无线通信系统的多载波扩展而言也是这样。
技术实现思路
鉴于上述发展和需求，需要一种改进技术，以有效地补偿多载波无线通信系统中的频率偏置。为了满足上述需求，本专利技术提出了一种由多载波接收机使用的频率偏置补偿技术。根据第一方面，提供了一种用于多载波接收机的频率偏置补偿方法。该方法包括以下步骤接收调制在多个载频上的信号；导出每个载频的频率偏置，从而提供与所述多个载频相对应的多个频率偏置；将所述多个频率偏置相关；以及根据相关结果来控制对频率偏置的补偿。在导出每个载频的频率偏置的步骤中，可以执行以下操作根据在相应载波上接收到的信号中包括的参考符号集合，导出频率误差信号；以及针对相应载波，对关于至少一个参考符号集合的频率误差信号进行累加，以便获得累加频率误差信号。累加频率误差信号可以用在所述多个频率偏置的相关中。例如，针对每个载波，可以形成频率误差信号组， 其中该组包括关于多个参考符号集合的多个累加频率误差信号。其后，可以计算频率误差信号组之间的相关系数。所计算的相关系数可以有助于频率偏置补偿的控制。具体地，控制对频率偏置的补偿可包括将相关系数与至少一个阈值比较。根据示例性实施方式，可以使用两个或更多个阈值。例如，可以将相关系数与两个阈值比较，其中，第一阈值大于第二阈值，比较确定相关系数是否大于第一阈值和/或相关系数是否小于第二阈值。控制对频率偏置的补偿的一个实现方式执行以下操作针对每个接收天线_载波参考符号组合，计算信道估计；针对每个接收天线-载波组合，计算与参考符号集合中包括的后续符号相对应的信道估计之间的至少一个相位差；针对每个接收天线-载波组合，获得所述至少一个相位差的平均；在多个天线和载波上对平均相位差进行求和；根据求和的平均来导出频率校正值；以及使用导出的频率校正值来补偿频率偏置。在相位差计算中使用的信道估计的数目可以改变。可以将这种改变配置为动态地发生。在对平均相位差进行求和中，可以针对不同载波使用不同的加权因子。例如，对于频率偏置具有较低方差或标准偏差的载波，可以使用较高的加权因子。具有较低方差/标准偏差的频率误差通常表明参考符号不太嘈杂。控制对频率偏置的补偿的另一个实现方式包括以下操作针对每个接收天线_载波参考符号组合，计算信道估计；针对每个接收天线_载波组合，计算与参考符号集合中包括的所有符号相对应的后续信道估计之间的相位差；针对至少一个载波，在多个接收天线和参考符号集合中的符号上对相位差进行求和，从而获得求和的相位差；针对至少一个载波，根据求和的相位差，导出频率校正值；获得与所述多个载波相对应的频率校正值的加权平均；以及使用获得的平均频率校正值来补偿频率偏置。按照与上述第一实现方式类似的方式，可以针对不同载波使用不同的加权因子， 以获得加权平均。不同加权因子的值可以取决于不同载波的信号强度或信号干扰(SIR) 比。根据第二方面，由计算机程序产品来实现频率偏置补偿技术。该计算机程序产品包括程序代码部分，用于当在计算设备上执行该计算机程序产品时，执行频率偏置补偿方法以及其各种实现方式。计算设备可以是用户终端或基站，但是不局限于这些实体。计算机程序产品可以存储在计算机可读记录介质上。根据第三方面，为多载波接收机提供一种用于频率误差补偿的设备。该设备包括以下组件接收单元，配置用于接收调制在多个载频上的信号；导出单元，配置用于导出每个载频的频率偏置；相关器，配置用于将导出的与多个载频相对应的所述多个频率偏置相关；以及控制器，配置用于根据相关结果来控制对频率偏置的补偿。 导出单元还适用于根据在相应载波上接收到的信号中包括的参考符号集合，导出频率误差信号；以及针对相应载波，对关于至少一个参考符号集合的频率误差信号进行累加，以便获得累加频率误差信号。此外，相关器还适用于针对每个载波，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.07 EP 10004885.9;2010.05.12 US 61/333,9511.一种用于多载波接收机的频率偏置补偿方法，所述方法包括以下步骤接收(32)调制在多个载频上的信号；导出(34)每个载频的频率偏置；对与所述多个载频相对应的所述多个频率偏置进行相关(36);以及根据相关结果来控制(38)对频率偏置的补偿。2.根据权利要求I所述的方法，其中，导出(34)每个载频的频率偏置的步骤还包括以下步骤根据在相应载波上接收到的信号中包括的参考符号集合，导出频率误差信号；以及针对相应载波，对关于至少一个参考符号集合的频率误差信号进行累加，以便获得累加的频率误差信号。3.根据权利要求2所述的方法，其中，对频率偏置进行相关(36)的步骤包括以下步骤针对每个载波，形成频率误差信号组，该频率误差信号组包括关于多个参考符号集合的多个累加的频率误差信号；以及计算频率误差信号组之间的相关系数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，控制(38)对频率偏置的补偿的步骤包括 将相关系数与至少一个阈值比较。5.根据权利要求4所述的方法，其中，比较相关系数还包括以下步骤确定相关系数是否大于第一阈值，和/或确定相关系数是否小于第二阈值，其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。6.根据权利要求5所述的方法，其中，控制(38)对频率偏置的补偿的步骤还包括以下步骤针对每个接收天线_载波_参考符号组合，计算信道估计；针对每个接收天线_载波组合，计算与参考符号集合中包括的后续符号相对应的信道估计之间的至少一个相位差；针对每个接收天线-载波组合，获得所述至少一个相位差的平均；在多个天线和载波上对平均相位差进行求和；根据求和的平均，导出频率校正值；以及使用导出的频率校正值，补偿频率偏置。7.根据权利要求6所述的方法，还包括动态地改变在计算所述至少一个相位差中使用的信道估计的数目。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，对平均相位差进行求和包括针对不同载波使用不同的加权因子。9.根据权利要求8所述的方法，其中，对于频率偏置具有较低方差或标准偏差的载波， 使用较高的加权因子。10.根据权利要求5所述的方法，其中，控制(38)对频率偏置的补偿的步骤还包括以下步骤针对每个接收天线_载波_参考符号组合，计算信道估计；针对每个接收天线_载波组合，计算与参考符号集合中包括的所有符号相对应的后续信道估计之间的相位差；针对至少一个载波，在多个接收天线和参考符号集合中的符号上对相位差进行求和， 从而获得求和的相位差；针对至少一个载波，根据求和的相位差，导出频率校正值；获得与所述多个载波相对应的频率校正值的加权平均；以及使用获得的平均频率校正值，补偿频率偏置。11.根据权利要求10所述的方法，其中，获得频率校正值的加权平均包括针对不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·尼尔松，阿米特·辛格，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：
国别省市：