[发明专利]频率补偿装置及其频率补偿方法

说明书

本发明提供一种频率补偿装置及其频率补偿方法适用于与第一基站通信的用户设备。其中频率补偿方法包括以下步骤。获得对应第一基站的基站参数。从第一基站以第一接收频率接收第一信号。读取第一基站发射第一信号的第一发射频率。计算第一发射频率与第一接收频率的差值作为频率差值。依据对应第一基站的基站参数计算频率补偿值。依据对应第一基站的频率补偿值补偿第二发射频率。以补偿后的第二发射频率发出第二信号给第一基站。如此一来，便可快速补偿多普勒效应带来的频偏。

技术领域

本发明涉及一种频率补偿装置及其频率补偿方法，特别是涉及一种可针对多普勒效应(Doppler effect)进行补偿的频率补偿装置及其频率补偿方法。

背景技术

无线通信系统是借由各种不同调变技术来让两个无线通信装置之间能以无线的方式进行数据传送。但由于一般双方的系统使用的各自的频率(clock)系统不同步，使得双方使用的频率会产生载波频率偏移(Carrier Frequency Offset，CFO)，而造成信号译码错误。

对于一对一(PtoP)的系统，双方的接受器可借由各自频率补偿技术改善此问题所造成的影响。也就是说，双方可针对唯一的特定对象进行补偿。但是对于一个基站(BaseStation，BS)与多个用户设备(User Equipment，UE)的一对多(PtoMP)的系统，作为主控端的BS并无法针对每一个UE进行接收频率调整。因此传统上是由UE根据接受频率的误差值主动修正发射频率的误差，或由BS主动通知UE修正其发射频率。

但是在一对多且UE高速移动的情况下，传统的补偿方式并无法有效补偿误差。如图1所示，在UE高速移动的情况下，同一个信号收发的频率之间会因多普勒效应(Dopplereffect)而产生剧烈的频差。且频差的正负值会因双方变得接近或远离而产生变化。一般而言，多普勒效应大概会影响1秒到10秒，在这段影响时间中，无线通信会因误差在极短期间内变动过大无法有效补偿误差而译码失败。

假设BS发射频率为fc，UE设定接收频率为fc’，由于双方的频率系统不同步所以会产生fd＝fc-fc’的频差。在传统UE主动补偿的机制下，UE可将发射频率设为fc1’+fd，以尝试使BS的接收频率仍为fc。但若UE向BS方向高速移动，UE实际的接收频率会是fc+fdop，其中fdop就是多普勒效应所造成的误差。且传统上UE会再将发射频率将为fc’+fd+fdop，故BS接收的频率也会因多普勒效应增加为fc’+fd+2*fdop，使得误差更加严重。

若是在传统由BS主动通知UE修正的机制下，却会因UE所需反应时间较长但多普勒效应的影响时间较短，而为一种较无效率的补偿方式。因此传统上尚无法在一对多且UE高速移动的情况下补偿多普勒效应。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种频率补偿装置及其频率补偿方法，其适用于与一第一基站(Base Station，BS)通信的一用户设备(User Equipment，UE)。

其中频率补偿方法包括以下步骤。获得对应第一基站的一基站参数。从第一基站以一第一接收频率接收至少一第一信号。读取第一基站发射第一信号的一第一发射频率。计算第一发射频率与第一接收频率的差值作为一频率差值。依据对应第一基站的基站参数计算一频率补偿值。依据对应第一基站的频率补偿值补偿一第二发射频率。以补偿后的第二发射频率发出一第二信号给第一基站。

频率补偿装置可包括一接收模块一发射模块。接收模块具有一偏移检测单元，且偏移检测单元用以执行以下步骤。从第一基站以第一接收频率接收第一信号。读取第一基站发射第一信号的第一发射频率。计算第一发射频率与第一接收频率的差值作为频率差值。发射模块则用以执行以下步骤。获得对应第一基站的基站参数，其中基站参数依据频率差值计算得到。依据基站参数计算频率补偿值。依据对应第一基站的频率补偿值补偿第二发射频率。以补偿后的第二发射频率发出第二信号给第一基站。