專利名稱：移動終端調(diào)整頻偏的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及時分碼分多址TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)領域，尤其涉及TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)在高速環(huán)境下的終端調(diào)整頻偏的方法和裝置。
背景技術：
碼分多址具有容量大、抗多徑衰落能力強和頻帶利用率高等優(yōu)點，已成為第三代移動通信無線傳輸技術的主流，其中TD-SCDMA(時分同步碼分多址)就是具有代表性的系統(tǒng)，目前已經(jīng)被廣泛應用。 隨著我國高速公路的陸續(xù)修建，鐵路不斷地提速，高速交通運輸已經(jīng)大范圍開始應用，并大步向前發(fā)展。需要在高速交通工具上進行通訊業(yè)務的終端用戶也越來越多，這就要求網(wǎng)絡覆蓋能提供良好的通信服務質(zhì)量。 由于終端的移動，會在基站和終端之間產(chǎn)生多普勒頻移，在移動通信系統(tǒng)中，特別
是高速場景下，這種頻移尤其明顯。多普勒頻移將使接收機和發(fā)射機之間產(chǎn)生頻率誤差，多
普勒頻移會影響鏈路性能，還會對系統(tǒng)得容量和覆蓋產(chǎn)生影響。 多普勒頻移的大小和相對運動速度大小有關，它們之間的關系是 力二-會xvxcos6^ 其中，9為終端移動方向和信號傳播方向之間的夾角；V是終端運動速度；C為電磁波傳播速度；f。為載波頻率。 較高速的交通工具速度一般在150km 250km范圍內(nèi)，在今后幾年內(nèi)，陸續(xù)會有不少交通路段的速度達到300 350km/h。在此速度范圍內(nèi)，多普勒頻移超過400Hz，基站和終端必須完成足夠的頻偏補償才能滿足業(yè)務質(zhì)量要求。 對于接收機來說，估計和發(fā)射機之間的頻率誤差并完成頻率誤差校正是接收機必須完成的功能。終端接收到fd的頻移，終端鎖定下行信號頻率后發(fā)送上行信號。終端和基站的相對運動方向不同，會產(chǎn)生正負不同的頻偏，設f。是基站的發(fā)射頻率，當終端向遠離基站的方向運動時，會產(chǎn)生負頻偏-fd，基站接收的頻率是f。-2 □ fd，終端接收到的頻率是f。-fd ;當終端向靠近基站的方向運動時，會產(chǎn)生正頻偏fd，基站接收的頻率是f。+2 □ fd，終端接收到的頻率是f。+fd，如圖1所示，當終端在兩個基站之間運動，從一個基站駛向另一個基站的時候，終端為了完成小區(qū)重選和切換過程，需要相繼接收相鄰兩個小區(qū)的信號，這時兩個小區(qū)的下行信號之間會出現(xiàn)頻率跳變，從頻率f。-fd調(diào)到頻率f。+fd，終端將會有2*fd的頻率跳變。過大的頻率偏移量會造成通信質(zhì)量下降，嚴重的時候會導致下行鏈路中斷。
終端如果對這種頻偏跳變情況進行補償，那么系統(tǒng)性能將大大降低，尤其是當頻偏較大時(對應終端運動速度較高時)。因此尋找簡單穩(wěn)定的終端頻偏調(diào)整方式對工程實現(xiàn)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種移動終端調(diào)整頻偏的方法和裝置，通過提前將頻偏調(diào)整到服務小區(qū)和鄰小區(qū)綜合決定的頻偏上，從而避免了終端從服務小區(qū)向鄰小區(qū)轉(zhuǎn)移時所產(chǎn)生的頻率跳變問題。 為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的
—種移動終端調(diào)整頻偏的方法，該方法包括如下步驟
終端檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度； 終端判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否大于門限
若是，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算下行頻偏，并以此頻偏作為移動終端的頻偏估計值； 若否，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算服務小區(qū)下行頻偏，根據(jù)最強鄰小區(qū)的廣播信道計算最強鄰小區(qū)的下行頻偏，并合并這兩個頻偏作為移動終端的頻偏估計值，用平滑的終端頻偏估計值校正終端本地載波頻率。 終端檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度可以通過測量時分同步碼分多址系統(tǒng)的下行同步碼或者主公共控制物理信道的接收信號碼功率獲得。 當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差大于門限時，終端根據(jù)服務小區(qū)的下行同步碼計算下行頻偏值。 當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差小于或等于門限時，終端根據(jù)服務小區(qū)的下行同步碼計算服務小區(qū)的下行頻偏值Af^v^，n，根據(jù)最強鄰小區(qū)的下行同步碼計算鄰小區(qū)的下行頻偏值A fPrinmy—Mighb。y所述終端的下行頻偏估計值△ ftOTinal的合并方法為 A fterminal — Ct * A fService—ceii+ (1_ Ct ) * A fPrimary—neighb0r—cell
i iSCf^e ice ceii 其中，"="^^-+ - P為鄰小區(qū)權重因子，取值范圍
iU>Lr"Service ceU卞八JL廠Primaryjieighbor cell
為0 < 13《2，取值由仿真或者實際場景確定，RSCPSCTVire 為服務小區(qū)的下行信號強度，RSCPPriMy neighbOT eell為最強鄰小區(qū)的下行信號強度。 較優(yōu)的實施方式是，終端對頻偏估計值再次濾波，其濾波方法為A乂enninai H = ^ * A,enninal H—丄+ (1 - * Verminal" 其中Afte^^表示第n子幀上計算得到的瞬時終端下行頻偏估計值，e為濾波
系數(shù)，0< ￡ 〈1，濾波后的A/t^^"作為第n子幀的終端平滑下行頻偏估計值，并以此終端
平滑下行頻偏估計值作為校正終端本地載波頻率的值。 所述門限為服務小區(qū)占優(yōu)門限，可通過仿真或無線場景測試獲得。 本發(fā)明的移動終端調(diào)整頻偏的裝置，包括用于檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播
信號強度的下行廣播信號強度檢測單元，此外還包括 廣播信號強度判斷單元，連接所述下行廣播信號強度檢測單元的輸出端，用于判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否大于門限； 頻偏估計值計算單元，連接所述廣播信號強度判斷單元的輸出端，當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差大于門限時，根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算下行頻偏，并以此頻偏作為移動終端的頻偏估計值；當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度
之差小于或等于門限時，根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算服務小區(qū)下行頻偏，根據(jù)最強鄰小區(qū)
的廣播信道計算最強鄰小區(qū)的下行頻偏，并合并這兩個頻偏作為移動終端的頻偏估計值。 本發(fā)明的移動終端調(diào)整頻偏的裝置還包括連接所述頻偏估計值計算單元輸出端
的頻偏估計值濾波單元，用于對頻偏估計值進行濾波，并以濾波輸出值作為校正終端本地
載波頻率的值。 本發(fā)明移動終端調(diào)整頻偏的方法和裝置與現(xiàn)有技術方法相比具有如下優(yōu)點終端在發(fā)生小區(qū)重選或者小區(qū)切換過程前，提前將頻偏調(diào)整到由服務小區(qū)和鄰小區(qū)綜合決定的頻偏上，避免了終端從服務小區(qū)向鄰小區(qū)轉(zhuǎn)移時所面臨的頻偏突變問題，提高了終端在高速移動環(huán)境下的性能。同時該方法和裝置也適用于低速運動的終端，在提高終端高速移動時性能的同時對低速運動的終端性能沒有影響。


圖1是終端移動過程中的頻偏示意圖； 圖2是本發(fā)明移動終端調(diào)整頻偏的方法實施例的流程 圖3為本發(fā)明移動終端調(diào)整頻偏的裝置實施例的結(jié)構方框圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。 如圖3所示，本發(fā)明移動終端調(diào)整頻偏的裝置包括依次連接的下行廣播信號強度檢測單元1、廣播信號強度判斷單元2、頻偏估計值計算單元3以及頻偏估計值濾波單元4。其中， 所述下行廣播信號強度檢測單元1用于檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度； 所述廣播信號強度判斷單元2連接下行廣播信號強度檢測單元1的輸出端，用于
判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否大于門限； 所述頻偏估計值計算單元3連接廣播信號強度判斷單元2的輸出端，根據(jù)廣播信
號強度判斷單元2的判斷結(jié)果計算頻偏估計值。當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播
信號強度之差大于門限時，根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算下行頻偏，并以此頻偏作為移動
終端的頻偏估計值；當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差小于或等于門限
時，根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算服務小區(qū)下行頻偏，根據(jù)最強鄰小區(qū)的廣播信道計算最
強鄰小區(qū)的下行頻偏，并合并這兩個頻偏作為移動終端的頻偏估計值。 所述頻偏估計值濾波單元4連接頻偏估計值計算單元3的輸出端，用于對頻偏估
計值進行濾波，并以濾波輸出值作為校正終端本地載波頻率的值。 如圖2所示，本發(fā)明的移動終端調(diào)整頻偏的方法包括如下步驟 步驟202，終端檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度。 步驟204，終端判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否大于門限，若是，至步驟206 ;若否，至步驟208。 步驟206，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算下行頻偏，并以此頻偏作為移動終端
6的頻偏估計值。 步驟208，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算服務小區(qū)下行頻偏，根據(jù)最強鄰小區(qū) 的廣播信道計算最強鄰小區(qū)的下行頻偏，并合并這兩個頻偏作為移動終端的頻偏估計值。
在步驟202中，終端檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度可以通過測量 TD-SCDMA系統(tǒng)的SYNC_DL (下行同步碼)和PCCPCH (Primary Common ControlPhysical Channel,主公共控制物理信道)信道的RSCP (Received Signal CodePower，接收信號碼功 率)獲得。 在步驟204中，終端判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否 大于門限的過程如下所述 RSCPServicecell_RSCPprimary—neighbor—ceU 〉 Threshold 其中RSCPSCTviee 。ell為服務小區(qū)的下行信號強度；RSCPPrimary neighbOT 。ell為下行信號強 度最強的鄰小區(qū)的下行信號強度threshold為"服務小區(qū)占優(yōu)門限"，通過仿真或者無線 場景測試獲得。 步驟206中，終端根據(jù)服務小區(qū)的DwPTS(下行同步碼)計算下行頻偏值A fSCTvice— rell，并以A fSCTvire—。ell作為終端的下行頻偏估計值A ftOTinal去校正終端本地載波頻率。
步驟208中，終端根據(jù)服務小區(qū)的DwPTS(下行同步碼)計算下行頻偏值A fSCTvire— ，根據(jù)最強鄰小區(qū)的DwPTS (下行同步碼)計算下行頻偏值A fPHm y—MighbOT—rell ，并將 △ fSCTvi。e—。ell和△ fMnmy—neighbOT—。ell合并作為終端的下行頻偏估計值△ ftOTinal去校正終端本 地載波頻率。作為一個實施例，本發(fā)明給出的合并方法為 A fterminal — Ct * A fService—ceii+ (1_ Ct ) * A fPrimary—neighbor—cell 其中，《="^^-屮詢y「p- 13為鄰小區(qū)權重因子，取值范圍
AJ^廠Service—cell卞〃 ^^^尸Prima[y—neighbor—cell
為0 < 13《2，取值由仿真或者實際場景確定。 可選的并可優(yōu)化的，在步驟206和208中，終端可以對A fteMinal再次濾波并以濾 波值輸出值作為校正本地載波頻率的值，本發(fā)明給出的方法如下 A乂國na," =s*A/temtaal"—, +(1 —f)*A/temmal 其中A ftCTminaln表示第n子幀(subframe)上通過步驟206或者步驟208計算得到
的瞬時"終端下行頻偏估計值"，e為濾波系數(shù)，0< e < 1，濾波后的A/t^m^作為第n子
幀的"終端平滑下行頻偏估計值"，并以此"終端平滑下行頻偏估計值"去校正終端本地載波頻率。 步驟206和208中終端通過TD-SCDMA小區(qū)廣播的DwPTS (下行同步碼)信號計算下行 頻偏值AfSCTvire—的方法可以采用眾所周知的針對下行同步碼序列的序列相關法來計算。
經(jīng)過上述頻偏調(diào)整過程，終端將在發(fā)生小區(qū)重選或者小區(qū)切換過程前，提前將頻 偏調(diào)整到由服務小區(qū)和鄰小區(qū)綜合決定的頻偏上，避免了終端從服務小區(qū)向鄰小區(qū)轉(zhuǎn)移時 所面臨的頻偏突變問題，提高了終端在高速移動環(huán)境下的性能。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種移動終端調(diào)整頻偏的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟終端檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度；終端判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否大于門限若是，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算下行頻偏，并以此頻偏作為移動終端的頻偏估計值；若否，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算服務小區(qū)下行頻偏，根據(jù)最強鄰小區(qū)的廣播信道計算最強鄰小區(qū)的下行頻偏，并合并這兩個頻偏作為移動終端的頻偏估計值，用平滑的終端頻偏估計值校正終端本地載波頻率。
2. 根據(jù)權利要求1所述的移動終端調(diào)整頻偏的方法，其特征在于終端檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度是通過測量時分同步碼分多址系統(tǒng)的下行同步碼或者主公共控制物理信道的接收信號碼功率獲得。
3. 根據(jù)權利要求1所述的移動終端調(diào)整頻偏的方法，其特征在于當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差大于門限時，終端根據(jù)服務小區(qū)的下行同步碼計算下行頻偏值。
4. 根據(jù)權利要求1所述的移動終端調(diào)整頻偏的方法，其特征在于當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差小于或等于門限時，終端根據(jù)服務小區(qū)的下行同步碼計算服務小區(qū)的下行頻偏值Af^vi。w根據(jù)最強鄰小區(qū)的下行同步碼計算鄰小區(qū)的下行頻偏值AfMmary—neighbOT—een，所述終端的下行頻偏估計值AftOTinal的合并方法為A f terminal Ct * A f Service—cell+ (1Ct ) * A f primary—neighbor—cell其中，"=^^-- P為鄰小區(qū)權重因子，取值范圍為<formula>formula see original document page 2</formula>0< 13《2，取值由仿真或者實際場景確定，RSCP^v^，n為服務小區(qū)的下行信號強度，RSCPPriMy neighbOT eell為最強鄰小區(qū)的下行信號強度。
5. 根據(jù)權利要求1至4任一項所述的移動終端調(diào)整頻偏的方法，其特征在于終端對頻偏估計值再次濾波，其濾波方法為<formula>formula see original document page 2</formula>其中Aft^^m表示第n子幀上計算得到的瞬時終端下行頻偏估計值，e為濾波系數(shù)，0< e < 1，濾波后的A^I二作為第n子幀的終端平滑下行頻偏估計值，并以此終端平滑下行頻偏估計值作為校正終端本地載波頻率的值。
6. 根據(jù)權利要求1至4任一項所述的移動終端調(diào)整頻偏的方法，其特征在于所述門限為服務小區(qū)占優(yōu)門限，通過仿真或無線場景測試獲得。
7. —種移動終端調(diào)整頻偏的裝置，包括用于檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度的下行廣播信號強度檢測單元(l)，其特征在于還包括廣播信號強度判斷單元(2)，連接所述下行廣播信號強度檢測單元(1)的輸出端，用于判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否大于門限；頻偏估計值計算單元(3)，連接所述廣播信號強度判斷單元(2)的輸出端，當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差大于門限時，根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算下行頻偏，并以此頻偏作為移動終端的頻偏估計值；當服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差小于或等于門限時，根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算服務小區(qū)下行頻偏，根據(jù)最強鄰小區(qū)的廣播信道計算最強鄰小區(qū)的下行頻偏，并合并這兩個頻偏作為移動終端的頻偏估計值。
8.根據(jù)權利要求7所述的移動終端調(diào)整頻偏的裝置，其特征在于還包括連接所述頻偏估計值計算單元(3)輸出端的頻偏估計值濾波單元(4)，用于對頻偏估計值進行濾波，并以濾波輸出值作為校正終端本地載波頻率的值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動終端調(diào)整頻偏的方法和裝置，其方法包括如下步驟終端檢測服務小區(qū)和鄰小區(qū)的下行廣播信號強度；終端判斷服務小區(qū)和最強的鄰小區(qū)的下行廣播信號強度之差是否大于門限，若是，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算下行頻偏，并以此頻偏作為移動終端的頻偏估計值；若否，終端根據(jù)服務小區(qū)的廣播信道計算服務小區(qū)下行頻偏，根據(jù)最強鄰小區(qū)的廣播信道計算最強鄰小區(qū)的下行頻偏，并合并這兩個頻偏作為移動終端的頻偏估計值，用平滑的終端頻偏估計值校正終端本地載波頻率。本發(fā)明可避免終端從服務小區(qū)向鄰小區(qū)轉(zhuǎn)移時所面臨的頻偏突變問題，提高了終端在高速移動環(huán)境下的性能，同時也適用于低速運動的終端。
文檔編號H04W24/08GK101771434SQ20081024197
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權日2008年12月26日
發(fā)明者李萍, 馬毅華 申請人:中興通訊股份有限公司