一種在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計 的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 單個肥扣serEquipment,用戶設(shè)備）多普勒估計方法被用于獲取由肥的移動所 引起的頻移。
[0003] 現(xiàn)有系統(tǒng)中，訓(xùn)練信號被用于估計固定的或可變的周期。對于固定周期的一個例 子，在時間m的第n個樣本的信道參數(shù)hm(n)，n= 0, 1，'"，N-l;m= 0, 1，'"，M-l，可W由信 道估計算法來估計。如果訓(xùn)練信號的時間間隔小于信道相干時間，hmu(n)和hm(n)間的相 位差可被用于頻移估計祐+I(W)Al(H)二6心<"心頻移可W被定義為： O
[0004]
[0005] 其中，[r是復(fù)數(shù)的共輛運算，argO是復(fù)數(shù)的相位角，錢是樣本n的頻移，At是 hmw(n)和hm(n)間的時間間隔。同時，々，,+i(")C(w)的所有樣本均值可W改進(jìn)頻移估計的 性能。
[0006]
[0007] 對周期可變的情況，采樣間隔可W被調(diào)整，但是基本概念跟固定周期是一樣的。處 理可W如圖1所示。
[0008] 在LTE(LongTermEvolution,長期演進(jìn)）系統(tǒng)的上行方向，有兩種訓(xùn)練序 列。第一種是DMRS(DedicateModulationReferenceSi即al,解調(diào)參考信號），每 個TTICTransmissionTimeInterval,傳輸時間間隔）包括被調(diào)度的用戶數(shù)據(jù)，其也 包括DMRS。因此，eNB估計每個TTI的頻移，隨后平滑多個TTI的估計結(jié)果。另一種是 SRS(SoundingReferenceSi即al，探詢參考信號），eNB將配置肥在一個包括多個TTI的 周期性發(fā)送SRS。因此，eNB應(yīng)通過相鄰SRS估計頻移，隨后過濾某些周期造成的偏移。
[0009] 通常，在一個正常小區(qū)內(nèi)，各種肥的移動被假設(shè)為隨機(jī)，如圖2所示。明顯肥的 行為不能被管理。因此，送些肥的頻移是相互獨立的。很難通過聯(lián)合的多普勒估計來獲取 任何倍息。
[0010] 高鐵系統(tǒng)中的火車，W超過時速300Km的速度進(jìn)行移動。通常，送些系統(tǒng)中的肥 由特殊的基站覆蓋，該基站僅提供針對高速肥的服務(wù)，旨在解決由速度引起的問題。
[0011] 此時需引進(jìn)新的技術(shù)。例如，跳頻技術(shù)將被使用W替代頻率選擇調(diào)度。并且，化e Logical CelU共同邏輯小區(qū)）方法將被提供W減少小區(qū)間的切換，其將多于一個基站與 一個小區(qū)進(jìn)行組合，如圖3所示。
[0012] 針對更高頻移的算法需要仔細(xì)地設(shè)計。特別地，新的多普勒估計方法與信道估計 可被應(yīng)用。
[0013] 嚴(yán)格的配置應(yīng)被應(yīng)用。在LTE系統(tǒng)中，由于環(huán)境的巨變，更多更強(qiáng)的探測信號應(yīng)被 通過某一肥傳輸。
[0014] 作為對參數(shù)估計理論的一個結(jié)論，有兩種方式來改進(jìn)參數(shù)估計的性能。第一種是 增強(qiáng)信號的SINR(Si即al Inte;rference Noise Ratio,信干噪比）。第二種是收集更多樣 本。
[0015] 在高鐵的情形下有更多的需求。由于更快的信道變化，需要更迅速的頻移估計。在 一個基站的覆蓋下，多普勒信息僅可被應(yīng)用于肥的較短持續(xù)時間。
[0016] 傳統(tǒng)的方法是，在某一周期，將更多的訓(xùn)練信號源應(yīng)分配給某一肥，W增強(qiáng)估計的 準(zhǔn)確性。然而，另一方面，其意味著更少的肥可W接入一個基站。
[0017]另一種方式是系統(tǒng)中所有UE W更高的功率水平傳輸訓(xùn)練信號。該計劃存在問題。 首先，高傳輸功率將導(dǎo)致相鄰小區(qū)更多背景噪聲，其將降低整個系統(tǒng)的吞吐量。并且，UE的 最大傳輸功率是被限制的。當(dāng)肥在小區(qū)邊緣時，很難通過提高UE功率來提升估計精度。最 后但并不是最不重要的，該計劃將浪費電池的壽命。
[0018] 綜上所述，在高鐵的情形下必然存在系統(tǒng)性能的退化。
[0019] 在化L卿lase-Locked Loops,鎖相環(huán)）理論中，最大可檢測頻移與樣本周期成反 比。換句話說，更短的周期可W匹配更大的多普勒偏移。在高鐵覆蓋情況下，由火車的高速 引起巨大的頻移。在很短的持續(xù)時間內(nèi)需要更多的訓(xùn)練信號。如上所述，其同樣意味著更 少的連接肥可W接入一個基站。
[0020] 假設(shè)對在高速移動系統(tǒng)，如高速行駛的一列火車，的所有用戶設(shè)備，其頻移是相同 的。雖然用戶設(shè)備可W在該火車的車廂里移動，然而，考慮到火車的速度，用戶設(shè)備的移動 可W被忽略不計。根據(jù)先驗信息，由各種用戶設(shè)備傳輸?shù)乃械挠?xùn)練信號，可W被聯(lián)合來估 計頻移。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 本發(fā)明的目的是提供一種在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的方法與裝置。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的方法， 其中，該方法包括W下步驟：
[0023] a根據(jù)接收自多個用戶設(shè)備的接收信號，分別對所述多個用戶設(shè)備的信號進(jìn)行信 道估計，W分別獲得所述多個用戶設(shè)備的信道估計值；
[0024] b根據(jù)所述信道估計值，基于對歸一化的后/預(yù)處理方法，聯(lián)合對所述多個用戶設(shè) 備進(jìn)行多普勒估計。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種在相向移動的高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普 勒估計的方法，其中，該方法包括W下步驟：
[0026] A追蹤高速移動系統(tǒng)中所有用戶設(shè)備所經(jīng)過的基站；
[0027]B根據(jù)所述用戶設(shè)備所經(jīng)過的不同的基站序列，確定所述用戶設(shè)備的移動方向，W 將所述用戶設(shè)備分為兩組；
[0028] C針對其中每一組用戶設(shè)備，執(zhí)行如上所述在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的 方法。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行的多普勒估計的 裝置，其中，該裝置包括：
[0030] 信道估計裝置，用于根據(jù)接收自多個用戶設(shè)備的接收信號，分別對所述多個用戶 設(shè)備的信號進(jìn)行信道估計，W分別獲得所述多個用戶設(shè)備的信道估計值；
[0031] 多普勒估計裝置，用于根據(jù)所述信道估計值，基于對歸一化的后/預(yù)處理方法，聯(lián) 合對所述多個用戶設(shè)備進(jìn)行多普勒估計。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，還提供了一種eNB，包括如上所述在高速移動系統(tǒng)中進(jìn) 行多普勒估計的裝置。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，還提供了一種在相向移動的高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普 勒估計的裝置，其中，該裝置包括：
[0034] 追蹤裝置，用于追蹤高速移動系統(tǒng)中所有用戶設(shè)備所經(jīng)過的基站；
[0035] 分組裝置，用于根據(jù)所述用戶設(shè)備所經(jīng)過的不同的基站序列，確定所述用戶設(shè)備 的移動方向，W將所述用戶設(shè)備分為兩組；
[0036] 執(zhí)行裝置，用于針對其中每一組用戶設(shè)備，執(zhí)行如上所述在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行 多普勒估計的方法。
[0037] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出了一種在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的方法， 尤其是LTE或其他基于(FDM(Orthogonalhequen巧DivisionMultiplexing,正交頻分多 路復(fù)用技術(shù)）的系統(tǒng)。本發(fā)明根據(jù)接收自多個用戶設(shè)備的接收信號，分別對所述多個用戶 設(shè)備進(jìn)行信道估計，W分別獲得所述多個用戶設(shè)備的信道估計值；根據(jù)所述信道估計值，基 于對歸一化的后/預(yù)處理方法，聯(lián)合對所述多個用戶設(shè)備進(jìn)行多普勒估計；極大地增加了 訓(xùn)練信號的樣本，其可W改進(jìn)由經(jīng)典理論進(jìn)行參數(shù)估計的準(zhǔn)確性；同時，達(dá)到了對于較短周 期的需求。聯(lián)合的多普勒估計算法可W改進(jìn)高速移動系統(tǒng)中的性能，而沒有損耗。本發(fā)明 可W增加一個小區(qū)的接入UE的數(shù)量；同時，節(jié)約了單個用戶設(shè)備的傳輸功率和電池壽命。
[0038] 進(jìn)一步地，本發(fā)明還提出一種在相向移動的高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的方 法，追蹤高速移動系統(tǒng)中所有用戶設(shè)備所經(jīng)過的基站；根據(jù)所述用戶設(shè)備所經(jīng)過的不同的 基站序列，確定所述用戶設(shè)備的移動方向，W將所述用戶設(shè)備分為兩組；針對其中每一組用 戶設(shè)備，執(zhí)行如上所述在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的方法，提高了多普勒估計的準(zhǔn) 確性，改進(jìn)了系統(tǒng)性能。
【附圖說明】
[0039] 通過閱讀參照W下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0040]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行多普勒估計的一個示意圖；
[0041] 圖2示出現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行多普勒估計的另一個示意圖；
[0042]圖3示出現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行多普勒估計的又一個示意圖；
[0043] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個方面的在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的方法流程 圖；
[0044]圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的示 意圖；
[0045] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的 示意圖；
[0046] 圖7示出根據(jù)本發(fā)明又一個優(yōu)選實施例的在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的 示意圖；
[0047] 圖8示出根據(jù)本發(fā)明再一個優(yōu)選實施例的在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的 仿真結(jié)果圖；
[0048]圖9示出根據(jù)本發(fā)明另一個方面的在相向移動的高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估 計的方法流程圖；
[0049] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的在相向移動的高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普 勒估計的示意圖；
[0050] 圖11示出根據(jù)本發(fā)明又一個方面的在高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估計的裝置示 意圖；
[0051] 圖12示出根據(jù)本發(fā)明再一個方面的在相向移動的高速移動系統(tǒng)中進(jìn)行多普勒估 計的裝置示意圖。
[0052] 附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】<