[发明专利]移动通信系统中多普勒漂移的补偿

说明书

本发明涉及移动通信系统中多普勒漂移的补偿。

在移动通信系统中，相对于基站正在移动的移动台发出的信号会受到众所周知的多普勒效应的影响，这导致了在基站处所接收到的频率相对于移动台所发送的频率的频移。这一频移在此被称为多普勒漂移。多普勒漂移取决于移动台相对于基站的移动速度和方向。因此，根据移动台相对于基站的移动方向，多普勒效应会造成频率的增大或减小。多普勒漂移的幅度取决于移动台相对于基站的移动速度。

现有的移动通信设备提供了一种多普勒补偿，其中，基站中的在特定信道上选择特定信号的频率检测电路可考虑到信号的一定量的多普勒漂移。

实现多普勒补偿的一种技术如我们以前的申请PCT/EP97/00489中所述。

这种技术按以下步骤实现：

确定接收信号的信道的信道脉冲响应；

利用该信道脉冲响应来估算接收信号的选定部分的数据比特；

利用该信道脉冲响应和所估算的比特来产生一个参考矢量；

利用该参考矢量和接收信号的选定部分来确定多普勒特性；和

利用该多普勒特性来为该接收信号提供多普勒漂移补偿。

在检测快速移动的移动台所发送的信号时，多普勒漂移会带来特别的难题。如果能校正多普勒漂移，就能更精确地检测接收信号。

本发明涉及上述参考技术的一种改进方案，该改进方案旨在提供一种多普勒校正方法，不管移动台的速度多快，这种方法都能很好地运用。在低移动速率时，多普勒漂移小，因此校正会降低性能。而在高速率时，需要校正来改进信号检测。本发明人找到了一种折衷办法，使得，对于高移动速率，接收机性能可得到改善，反之在低移动速率时，性能下降最小。

根据本发明的一个方面，它提供了一种方法，用于补偿移动通信系统中移动台与基站之间所发送的信号的多普勒漂移，这种方法包括：

确定接收信号的两个选定部分的多普勒特性，对于每个选定部分，多普勒特性都呈相位偏移形式；和

将较大的相位偏移作为多普勒特性，来为接收信号提供多普勒漂移补偿。

根据本发明的另一个方面，它提供了一种系统，用于补偿移动通信系统中移动台与基站之间所发送的信号的多普勒漂移，这种系统包括：

用于确定接收信号的两个选定部分的多普勒特性的电路，对于每个部分，多普勒特性都呈相位偏移形式；和

用于根据作为接收信号的多普勒特性的较大的相位偏移来实现多普勒漂移补偿的电路。

意想不到的是，总是取较大的相位偏移，接收信号的信号估算才会有改善。接收信号的选定部分可以是分开的也可以是重叠的。在所述实施方式中，一个选定部分靠近接收信号的中部，而另一选定部分远离中部，当然选定部分的位置可以有很多其他可能性。

再者，也可以取两个以上的选定部分，并将三个或三个以上选定部分上的较大的偏移作为多普勒特性，用以实现多普勒漂移补偿。

多普勒特性可用一种参考矢量来确定，这种参考矢量是利用为接收该信号的信道所确定的信道脉冲响应和通过该信道脉冲响应所估算的估算数据比特来产生的。这可以参见我们以前的申请PCT/EP97/00489中所述的技术。

为了更好地理解本发明并说明本发明如何实施，可参照附图中所举的例子，其中：

图1是移动通信系统中的信号脉冲串的示意图；

图2是用于实现改进型多普勒漂移补偿的电路的框图；和

图3是信号脉冲串的另一示意图，图中示出了一个以上的选定部分。

图1示出了根据GSM标准的移动通信系统中的常规脉冲串。该图表示基站处接收到的脉冲串。对于根据GSM标准的TDMA系统，移动台发送这些脉冲串，作为基站控制器所分配的频率信道上的调制信号。一个频率信道可以支持多达8个脉冲串，每个脉冲串与各自的呼叫有关，其中每个呼叫被分配了一个发送该脉冲串的时隙。根据GSM标准的TDMA系统的进一步的细节在此不再描述，因为对熟练技术人员而言是已知的。

该常规脉冲串包括两个58比特的分组(DATA)，这两个分组位于26比特的训练序列(TRS)的两侧。加在该常规脉冲串的每一端的是3比特的尾比特(TS)。训练序列(TRS)是一个预定的比特序列，它由移动台(MS)所发送并为基站控制器(BSC)所知。在基站处，可利用它来估算发送该脉冲串的信道的脉冲响应。所发送的实际信息置于脉冲串的数据比特(DATA)中。