[发明专利]用于估计移动通信终端中的多普勒扩展的设备和方法无效

专利信息
申请号: 200980142492.5 申请日: 2009-09-11
公开(公告)号: CN102197675A 公开(公告)日: 2011-09-21
发明(设计)人: 菲利普·扎利奥 申请(专利权)人: 日本电气株式会社
主分类号: H04W28/18 分类号: H04W28/18
代理公司: 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 代理人: 宋鹤
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 用于 估计 移动 通信 终端 中的 多普勒 扩展 设备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明大体上涉及包括一个或多个移动通信设备的通信系统,具体地涉及对这样的移动通信设备处的多普勒扩展(Doppler spread)的估计。

背景技术

当移动通信设备例如在车辆中以非零速度移动时或者甚至在移动通信设备正被步行者使用时,从基站到移动通信设备的下行链路无线电信号经历被称为“衰落(fading)”的过程。衰落表现为所接收信号的相位和幅度的相对较慢的伪随机变化。以“多普勒扩展”的形式测量的变化速度与移动通信设备的移动速度相关。

多普勒扩展是与多普勒偏移不同的现象。多普勒偏移是由移动通信设备与基站之间的径向速度造成的、在移动通信设备处的频率明显改变。多普勒偏移通常通过通信设备的自动频率控制环路来消除。

可以以使得活动的移动通信设备在其天线处估计多普勒扩展的方式来设计移动通信系统。该估计随后被报告给基站,基站使用此信息来改善向各个个体移动通信设备的无线电资源分配。例如,基站可以选择向移动较快的移动通信设备分配具有高带宽和低占空因数的短传输突发(burst),并向移动较慢的移动通信设备分配具有较低总带宽的长突发。在两种情况中,用于每一个移动通信设备的平均数据速率将是相同的(例如参见专利文献1和专利文献2)。但是,如果移动通信设备还报告下行链路信号的瞬时质量——例如在3GPP WCDMA或3GPP LTE OFDM系统中的代码质量指示器(CQI),并且基站在其峰值下行链路信号(CQI)质量的时刻向高速移动通信设备进行发送,则能够提高总平均接收质量。

文献列表

专利文献

PTL 1:JP-T-2002-523967

PTL 2:JP-T-2002-523962

发明内容

(技术问题)

但是,用于估计移动通信设备处的多普勒扩展的现有技术要求定位设备(例如,GPS接收器)、对绝对时间或频率基准的访问、对移动通信设备自身频率基准的非常精确的校准、或者来自基站的辅助。

因此,需要以比当前可能的方式更高效且较不麻烦的方式来提供对移动通信设备处的多普勒扩展的估计。而且,希望提供改善或克服了已知多普勒扩展估计技术的一个或多个缺点的、用于估计移动通信设备中的多普勒扩展的方法和设备。

(问题的解决方案)

根据本发明第一方面,提供了一种对移动通信设备中的多普勒扩展进行估计的方法,该方法包括:

(a)在一系列所选子载波频率中的每一子载波频率处,从一系列时隙的每一时隙中选择信道估计;

(b)在每一所选子载波频率处对所选信道估计执行数字傅立叶变换(DFT),从而计算出不同频率槽处的DFT分量;

(c)针对每一不同频率槽对所有所选子载波频率处的DFT分量求和;

(d)检测下述频率槽:在该频率槽处,求和得出的DFT分量首次下降到预定阈值以下;以及

(e)将检测出的频率槽转换为多普勒扩展估计。

包含这些步骤的方法使用信道估计,这些信道估计是移动通信设备为了正确接收下行链路而在任意情况中必须计算的。关于衰落过程的信息被使用这些信道估计来导出,以导出移动通信设备处的多普勒扩展的估计。

方便地,步骤(b)包括在每一所选子载波频率处对所选信道估计实施戈泽尔算法。不是在整个传入信号的带宽上均匀地计算快速傅立叶变换算法,戈泽尔算法着眼于特定的预定频率,因而使得对估计多普勒速度的方法的运算要求最小化。

信道估计优选地是从接收到的每一时隙的第一符号处的导频符号计算出的。而且,所选子载波频率优选地在传输带宽中均匀地间隔开。

在本发明的实践示例性实施例中,在步骤(b)中在每一所选子载波频率处从所选信道估计计算出的DFT分量可以在通过步骤(c)被求和之前,被分开来存储在缓冲器中。

为了进一步使多普勒扩展估计所涉及的运算要求最小化,步骤(b)可以涉及仅针对第一组N_dft个最低频率槽计算DFT分量,其中,N_dft是预定整数。

本发明的另一个方面提供了一种估计移动通信设备的速度的方法,包括:通过执行上述方法来估计移动通信设备中的多普勒扩展;将多普勒扩展估计转换为所述移动通信设备的估计速度。这种运算可用来提高例如与移动通信设备相关联的位置服务的精确度,以在GPS信号并不一直可用的“城市峡谷”环境中向导航系统填入位置数据。

本发明的另一方面提供了一种用于估计移动通信设备中的多普勒扩展的多普勒扩展估计器,该估计器包括用于执行上述多普勒扩展估计方法的一个或多个计算块。

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