專利名稱：一種多用戶頻偏補(bǔ)償方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCode Division MultipleAccess)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及WCDMA基站側(cè)專用信道解調(diào)過程中頻偏補(bǔ)償?shù)膶崿F(xiàn)方案。
背景技術(shù)：
寬帶碼分多址(WCDMA,Wideband Code Division Multiple Access)技術(shù)是目前3G通信中影響カ最大的一種寬度無線接入技木。
在WCDMA系統(tǒng)中接收機(jī)所收到射頻處理之后的基帶信號由于受到信道中干擾、衰落等的影響而在頻率、相位、幅度等方面都發(fā)生變化，如下面公式所表述S(t) = aeJ(^t+e)(I(t)+jQ(t)) 公式(I)其中，I(t)+jQ(t)是發(fā)射的原始信號，s(t)是接收到的基帶信號。a eJ(^t+e)是信道給信號帶來的幅度、頻率、相位上的變化，包括a-幅度、Λ ω-頻率、Θ-相位，這三個量實際上都是隨時間變化的。為了得到真正的信號，需要知道a、Λ ω、Θ的值，從而驅(qū)除信道的影響。a反映了信號幅度的變化，在最大比合并中進(jìn)行處理，對的消除頻偏估計及其頻偏補(bǔ)償完成，Θ的消除由信道估計與補(bǔ)償完成。現(xiàn)有技術(shù)中，多以多徑為單位實現(xiàn)頻偏補(bǔ)償，而且主要解決的為接收在多徑解調(diào)的過程中多徑位置發(fā)生變化，頻偏補(bǔ)償應(yīng)該如何處理的問題。如果按現(xiàn)有的方案對每個用戶的每條多徑配置不同的頻偏補(bǔ)償參數(shù)，這樣比較消耗硬件邏輯資源，不利于硬件的實現(xiàn)，而且效率不聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，如何使頻偏補(bǔ)償方案的硬件邏輯消耗較少且實現(xiàn)簡單，因此，提供ー種多用戶頻偏補(bǔ)償方法及裝置。為了解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了ー種多用戶頻偏補(bǔ)償裝置，包括緩存單元,用于緩存頻偏參數(shù)以及頻偏參數(shù)的生效時間點，所述頻偏參數(shù)包括配置的頻偏相位初始值以及頻偏相位需要改變的步長值；頻偏補(bǔ)償相位值計算単元，根據(jù)所述頻偏參數(shù)以及所述頻偏參數(shù)的生效時間點，計算出當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值；頻偏補(bǔ)償值查表単元，根據(jù)計算出的當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，查出當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值；多徑頻偏補(bǔ)償模塊，根據(jù)查出的當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。較佳地，上述裝置中，所述緩存単元中，根據(jù)用戶號和參數(shù)區(qū)間尋址以查找所緩存的頻偏參數(shù)和頻偏參數(shù)的生效時間點。其中，所述緩存単元中頻偏參數(shù)的生效時間點指在該用戶時隙頭頻偏參數(shù)開始生效。
較佳地，上述裝置中，所述多徑頻偏補(bǔ)償模塊根據(jù)查到的頻偏補(bǔ)償值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，并將復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)與復(fù)數(shù)補(bǔ)償值進(jìn)行復(fù)數(shù)相乘，得到補(bǔ)償后的復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)。本發(fā)明還公開了ー種多用戶頻偏補(bǔ)償方法，包括根據(jù)所緩存的頻偏參數(shù)以及頻偏參數(shù)的生效時間點，計算出當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，再根據(jù)計算出的當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，查出當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，根據(jù)所查出的當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，其中，所述頻偏參數(shù)包括配置的頻偏相位初始值以及頻偏相位需要改變的步長值。較佳地，上述方法中，根據(jù)用戶號和參數(shù)區(qū)間尋址以查找所緩存的頻偏參數(shù)和頻偏參數(shù)的生效時間點。其中，頻偏參數(shù)的生效時間點指在該用戶時隙頭頻偏參數(shù)開始生效。較佳地，上述方法中，根據(jù)所查到的頻偏補(bǔ)償值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，并將復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)與復(fù)數(shù)補(bǔ)償值進(jìn)行復(fù)數(shù)相乘，得到補(bǔ)償后的復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)。采用本發(fā)明實施例，能夠靈活有效的對專用信道解調(diào)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。并且本發(fā)明實施例中采用的補(bǔ)償值初始值和補(bǔ)償值可采用軟件可配的方式，這樣比較靈活，可以適應(yīng)WCDMA應(yīng)用場景的變化，可以通過軟件進(jìn)行靈活的調(diào)整，無需重新設(shè)計硬件。另外，本發(fā)明的實施例不采用存儲頻偏補(bǔ)償相位累加值，而采用記錄頻偏參數(shù)更新生效時間點方式，這樣可以在多徑位置發(fā)生偏移后，計算出來的頻偏補(bǔ)償值會自動調(diào)整到正確位置，無需重新配置頻偏補(bǔ)償參數(shù)。本發(fā)明實施例還可以使一個用戶在ー個鏈路上的多徑都能共用ー組參數(shù)，以節(jié)省存儲空間。


圖I為實施例I中多用戶頻偏補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示裝置中頻偏參數(shù)存儲結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I所示裝置中頻偏參數(shù)的生效時間點存儲結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I所示裝置中頻偏補(bǔ)償值查表單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖I所示裝置中多徑頻偏補(bǔ)償模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)ー步詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。實施例I本發(fā)明申請人發(fā)現(xiàn)在WCDMA系統(tǒng)側(cè)，由于接收機(jī)要處理多個用戶的信息，而且每個用戶的信號受到的干擾、衰落不相同，而且所處的接收時間點也不相同，故需要的頻偏補(bǔ)償值也不相同；而且接收機(jī)接收到的每個用戶可能還不止一條多徑，每條多徑位置也不完全相同，需要的頻偏補(bǔ)償值也不相同。而且如果ー個用戶在多個小區(qū)中，每個小區(qū)內(nèi)需要的頻偏補(bǔ)償值也不相同。因此，本發(fā)明申請人在本實施例中提供一種基于流水設(shè)計的多用戶頻偏補(bǔ)償裝置，該裝置結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括緩存單元,緩存著頻偏參數(shù)和頻偏參數(shù)的生效時間點；、
在本實施例中，緩存單元可以分為兩部分，一部分用于緩存頻偏參數(shù)，另一部分緩存頻偏參數(shù)的生效時間點，如圖I所示。其中，緩存單元中緩存的頻偏參數(shù)至少包括，配置的頻偏相位初始值以及頻偏相位需要改變的步長值；頻偏相位初始值可以是事先配置的，也可以是軟件配置的，而配置的頻偏相位初始值一般為ー個取值范圍。為了達(dá)到靈活處理的效果，優(yōu)選方案中采用軟件配置。在本實施例中，緩存單元中所緩存的頻偏參數(shù)的存儲空間是根據(jù)用戶號和參數(shù)區(qū)間來尋址的。頻偏參數(shù)數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)可如圖2所示。其中N代表實際應(yīng)用中需要支持的用戶個數(shù)，M代表每個用戶需要支持的子鏈路的個數(shù)。從理論上來講M和N可以取任意正整數(shù)。在實際的應(yīng)用中，可以根據(jù)實際需求，確定合適的M和N值。緩存單元中所緩存的頻偏參數(shù)的生效時間點也就是每次更新發(fā)生在哪個處理周 期。其存儲空間可以根據(jù)用戶號和參數(shù)區(qū)間來尋址的。本實施例中頻偏參數(shù)的生效時間點的存儲結(jié)構(gòu)可如圖3。頻偏補(bǔ)償相位值計算単元，根據(jù)緩存単元中的頻偏參數(shù)以及頻偏參數(shù)的生效時間點，計算出當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值；頻偏補(bǔ)償值查表単元，根據(jù)計算出的當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，查出當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值；其中，頻偏補(bǔ)償值查表単元的硬件實現(xiàn)方式可如圖4所示。多徑頻偏補(bǔ)償模塊，根據(jù)查出的當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。本實施例中，多徑頻偏補(bǔ)償模塊則根據(jù)查到的頻偏補(bǔ)償值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。最后將復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)(Q路天線數(shù)據(jù)與I路天線數(shù)據(jù))與復(fù)數(shù)補(bǔ)償值(查出的SIN值與COS值)進(jìn)行復(fù)數(shù)相乗，即可以等到補(bǔ)償后的復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)，其硬件結(jié)構(gòu)可如圖5所示。由于整個過程都是流水設(shè)計，可以提高復(fù)用的效率。實施例2本實施例介紹基于實施例I提出的多用戶頻偏補(bǔ)償裝置而實現(xiàn)多用戶頻偏補(bǔ)償?shù)姆椒?。該方法包括如下操作根?jù)所緩存的頻偏參數(shù)以及頻偏參數(shù)的生效時間點，計算出當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，再根據(jù)計算出的當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，查出當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，根據(jù)所查出的當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，其中，頻偏參數(shù)包括配置的頻偏相位初始值以及頻偏相位需要改變的步長值。具體地，以ー個IP處理32個碼片數(shù)據(jù)，頻偏補(bǔ)償相位值每64碼片變化一個步長值，將2個IP分為1024等份為例來說明。這樣ー個時隙就有80個IP，即需要80次才能處理完ー個用戶一個時隙的數(shù)據(jù)，每兩個IP需要將初始相位累加一個步長值作為新的相位對多徑進(jìn)行補(bǔ)償。而頻偏補(bǔ)償是按鏈路進(jìn)行補(bǔ)償，一個鏈路可以共用ー組補(bǔ)償參數(shù)。由于ー個用戶可能同時處于多個鏈路中，所以要對對每個不同的鏈路配置不同的頻偏補(bǔ)償參數(shù)。而且每個鏈路中可能存在不止一條多徑，而多徑的之間可能存在偏移，故每個用戶每條多徑的更新時間點可能不一樣，即每個用戶每條多徑的頻偏參數(shù)的生效時間點不同。故切換頻偏參數(shù)的時間點會不相同，每個用戶要設(shè)置2個參數(shù)區(qū)間，這樣在頻偏參數(shù)更新的那段時間每條多徑都能讀到正確的頻偏補(bǔ)償參數(shù)，軟件配置也更加簡單，不要在剛好頻偏更新的時刻配置參數(shù)，只要在最早多徑頻偏參數(shù)更新之前的一段時間內(nèi)配置下來就可以了。然后再通知一個頻偏參數(shù)的生效時間點，生效時間點到了后，硬件自動切換頻偏補(bǔ)償參數(shù)區(qū)間，讀取當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏補(bǔ)償參數(shù)。由于ー個用戶包含多條多徑，多徑之間存在偏移，在頻偏參數(shù)生效的過程中，有些多徑的解調(diào)可能進(jìn)入了新的時隙，有些多徑還在解調(diào)上個時隙的數(shù)據(jù)，故需要高低兩個區(qū)間來緩存；設(shè)置頻偏參數(shù)的生效時間點只準(zhǔn)用戶時隙頭生效，即可滿足應(yīng)用。將一次處理ー個用戶碼片數(shù)據(jù)的個數(shù)，定位一個處理周期(IP)。由于規(guī)定了毎次更新只能發(fā)生在用戶時隙頭，這樣就不用記錄用戶處于哪個IP 了，可以節(jié)省一部分緩存空間。如果實際應(yīng)用需要可以將更新周期設(shè)置的更小些，這樣只要多記錄下毎次更新發(fā)生在哪個處理周期(IP)就可以了。為了防止用戶頻偏參數(shù)的生效時間點緩存讀寫沖突，只有在頻偏參數(shù)生效時，且當(dāng)前用戶IP為O才可以寫緩存，并且寫信號要延遲一段時間才能寫入，這樣就不會同時對同一個地址進(jìn)行讀寫操作了。本實施例將2PI分為1024等份為例，故K值的取值范圍是O 1023k為計算的頻偏相位值，也即正弦、余弦查找表的地址索引，根據(jù)正弦、余弦函數(shù)的周期性，k由以下公式計算k = mod(k+Ak, 1024),其中mod為取模。K值計算方法為姆隔64碼片，在前ー個K值的基礎(chǔ)上再加上ー個Λ K ( Λ K為芯片內(nèi)嵌軟核配置的頻偏補(bǔ)償步長值)作為本次補(bǔ)償用的新K值。本實施例是根據(jù)頻偏更新是多徑的位置和多徑此時的位置，直接計算出本次做頻偏補(bǔ)償要用的K值。具體實現(xiàn)描述如下由于設(shè)計一次處理32碼片的數(shù)據(jù)，這樣每兩個IP要加上ー個ΛΚ，可以根據(jù)當(dāng)前解調(diào)信道的位置和頻偏更新的位置的差，來決定要累加多少次ΛΚ，然后再加上次頻偏更新時軟核配置的初始頻偏相位，就可以計算出此時頻偏補(bǔ)償要用的K值。計算公式為K = T* Λ Κ+Κ (頻偏更新時軟核配置的初始頻偏相位)。其中T為當(dāng)前位置相對頻偏更新位置需要累加ΛΚ的次數(shù)。故T取值范圍也只要是O 1023，大于1024時，可以按T = mod(T，1024)進(jìn)行處理。T值的計算簡單分析可知，每2IP T要自加一次，在頻偏更新時清零。這樣就可以用用戶的當(dāng)前時間減去記錄的頻偏更新時用戶時間得到，根據(jù)用戶IP(IP_ID)，時隙(S0LT_ID)，用戶幀(CFN_ID)的關(guān)系可知T的計算公式if((IP_ID[6:1]+SL0T_ID*40+CFN_ID*15*40) > (IP_ID_ini[6:1]+SL0T_ID_ini*40+CFN_ini_ID*15*40))T = ((IP_ID[6:l]+SL0T_ID*40+CFN_ID*15*40)-(IP_ID_ini[6:l]+SL0T_ID_ini*40+CFN_ID_ini*15*40)).elseT = 76800+((IP_ID[6:1]+SL0T_ID*40+CFN_ID*15*40)-(IP_ID_ini[6:1]+SL0T_ID_ini*40+CFN_ID_ini*15*40))其中帶后綴ini表示記錄的頻偏更新時的用戶時間，沒有后綴ini的表示用戶的當(dāng)前時間。由于不存毎次的累加的中間結(jié)果，故可以避免由于多徑提前或滯后而出現(xiàn)頻偏相位少累加或多累加的情況。上述操作即由頻偏補(bǔ)償相位值計算単元實現(xiàn)。根據(jù)算法實現(xiàn)原理，在解擾解擴(kuò)過程中，需要對碼片數(shù)據(jù)的結(jié)果以64碼片為步長對積分結(jié)果實施頻偏補(bǔ)償，算法實現(xiàn)中將2*PI周期進(jìn)行1024等分，將每個等分點(每個等分點記為k)的SIN函數(shù)和COS函數(shù)值固化在緩存中，為了節(jié)省存儲空間，本發(fā)明只存儲1/4周期的SIN函數(shù)和COS函數(shù)的值，其他3/4周期的SIN函數(shù)和COS函數(shù)的值由這1/4周期的值推導(dǎo)出來，推導(dǎo)公式如下。


權(quán)利要求
1.ー種多用戶頻偏補(bǔ)償裝置，其特征在于，該裝置包括 緩存單元，用于緩存頻偏參數(shù)以及頻偏參數(shù)的生效時間點，所述頻偏參數(shù)包括配置的頻偏相位初始值以及頻偏相位需要改變的步長值； 頻偏補(bǔ)償相位值計算単元，根據(jù)所述頻偏參數(shù)以及所述頻偏參數(shù)的生效時間點，計算出當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值； 頻偏補(bǔ)償值查表単元，根據(jù)計算出的當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，查出當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值； 多徑頻偏補(bǔ)償模塊，根據(jù)查出的當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在干， 所述緩存単元中，根據(jù)用戶號和參數(shù)區(qū)間尋址以查找所緩存的頻偏參數(shù)和頻偏參數(shù)的生效時間點。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在干， 所述緩存単元中頻偏參數(shù)的生效時間點指在該用戶時隙頭頻偏參數(shù)開始生效。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在干， 所述多徑頻偏補(bǔ)償模塊根據(jù)查到的頻偏補(bǔ)償值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，并將復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)與復(fù)數(shù)補(bǔ)償值進(jìn)行復(fù)數(shù)相乘，得到補(bǔ)償后的復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)。
5.ー種多用戶頻偏補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法包括 根據(jù)所緩存的頻偏參數(shù)以及頻偏參數(shù)的生效時間點，計算出當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，再根據(jù)計算出的當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，查出當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，根據(jù)所查出的當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，其中，所述頻偏參數(shù)包括配置的頻偏相位初始值以及頻偏相位需要改變的步長值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在干， 根據(jù)用戶號和參數(shù)區(qū)間尋址以查找所緩存的頻偏參數(shù)和頻偏參數(shù)的生效時間點。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在干， 頻偏參數(shù)的生效時間點指在該用戶時隙頭頻偏參數(shù)開始生效。
8.如權(quán)利要求5、6或7所述的方法，其特征在于， 根據(jù)所查到的頻偏補(bǔ)償值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償，并將復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)與復(fù)數(shù)補(bǔ)償值進(jìn)行復(fù)數(shù)相乗，得到補(bǔ)償后的復(fù)數(shù)天線數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多用戶頻偏補(bǔ)償方法及裝置，涉及寬帶碼分多址系統(tǒng)領(lǐng)域。本發(fā)明公開的裝置，包括緩存單元，用于緩存頻偏參數(shù)以及頻偏參數(shù)的生效時間點，所述頻偏參數(shù)包括配置的頻偏相位初始值以及頻偏相位需要改變的步長值；頻偏補(bǔ)償相位值計算單元，根據(jù)所述頻偏參數(shù)以及所述頻偏參數(shù)的生效時間點，計算出當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值；頻偏補(bǔ)償值查表單元，根據(jù)計算出的當(dāng)前應(yīng)該使用的頻偏相位值，查出當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值；多徑頻偏補(bǔ)償模塊，根據(jù)查出的當(dāng)前多徑解調(diào)時刻需要補(bǔ)償頻偏值，對多徑解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。采用本發(fā)明實施例，能夠靈活有效的對專用信道解調(diào)進(jìn)行頻偏補(bǔ)償。
文檔編號H04L25/03GK102651725SQ201110046808
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者鄒飛 申請人:中興通訊股份有限公司