频率补偿装置及其频率补偿方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
频率补偿装置及其频率补偿方法
本专利技术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(Dopplereffect)进行补偿的频率补偿装置及其频率补偿方法。
技术介绍
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(CarrierFrequencyOffset，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(UserEquipment，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。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术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(BaseStation，BS)通信的一用户设备(UserEquipment，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。综上所述，频率补偿装置及其频率补偿方法可计算频率差值以及计算基站参数，并据以补偿第二发射频率，而能有效解决多普勒效应所造成的频移。附图说明图1为现有技术一实施例的多普勒效应的频率影响示意图；图2为本专利技术一实施例的基站与用户设备的通信示意图；图3为本专利技术一实施例的频率补偿装置的方块示意图；图4为本专利技术一实施例的频率补偿方法的流程示意图；图5为本专利技术另一实施例的频率补偿装置的方块示意图；图6为本专利技术又一实施例的频率补偿装置的方块示意图；图7为本专利技术另一实施例的频率补偿方法的流程示意图；图8为本专利技术又一实施例的频率补偿方法的流程示意图；图9为本专利技术一实施例的第二基站的示意图。附图标记20：第一基站30：用户设备40：接收模块42：偏移检测单元44：补偿单元46：第一切换开关50：发射模块52：预补偿单元54：第二切换开关60：第一基站62：第一信号涵盖范围70：第二基站72：第二信号涵盖范围80：应用层处理单元具体实施方式以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技术的人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭示的内容、权利要求书及附图，任何熟悉相关技术的人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。本专利技术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(BaseStation，BS)通信的一用户设备(UserEquipment，UE)。请同时参照图2以及图3，其分别为本专利技术一实施例的基站与用户设备的通信示意图，以及频率补偿装置的方块示意图。第一基站20可通过全球微波互联接入(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，WiMAX)或长期演进(LongTermEvolution，LTE)等无线通信协议同时与多个UE30(用户设备)进行无线通信。频率补偿装置可被配置于各个UE30之中，并可执行本频率补偿方法。UE30可以是手机、笔记本计算机、平板计算机或是可携式游戏机等电子设备，其可与第一基站20通信以取得无线上网或通话等服务。频率补偿装置包括一接收模块40以从第一基站20接收至少一第一信号，以及一发射模块50以发射一第二信号给第一基站20。接收模块40可包括一偏移(offset)检测单元42，以检测第一信号在被发射时与在被接收时之间的频率差值。其中偏移检测单元42可用以检测载波频率偏移(carrierfrequencyoffset，CFO)。发射模块50则可包括一预补偿单元52，以依据频率差值预先补偿要发给第一基站20的第二信号的一第二发射频率。根据本专利技术一实施例，第一信号可具有多个帧(frame)，而偏移检测单元42可以针对每一个帧计算对应的频率差值并进行补偿。换句话说，频率补偿方法可以是与帧同步(synchronously)进行。第一基站20以及UE30可以个别具有一振荡器以产生频率(clock)；而振荡器可以例如是一石英振荡器(quartzoscillator，或是crystaloscillator)或一陶瓷振荡器(ceramicoscillator)。且第一基站20以及UE30的振荡器可都具有高精准度，例如精准度可以是到10-12。在此先简单解释针对多普勒效应(Dopplereffect)进行补偿的概念。当第一基站20位置不会改变但UE30以一速度持续向第一基站20移动时，第一基站20发射给UE30的第一信号会具有一个频率误差。若未经补偿直接以UE30接收到的频率作为UE30发射的频率，则UE30回送给第一基站20的第二信号会具有两倍的频率误差。因此UE30要回送时，可以以比期望被接收的频率低一个频率误差的频率发出第二信号，以抵销因多普勒效应增加的频率误差。类似地，当UE30以一速度持续远离第一基站20时，则可以比期望被接收的频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率补偿装置，其特征在于，适用于与一第一基站通信的一用户设备，该频率补偿装置包括：一接收模块，具有一偏移检测单元，该偏移检测单元用以执行以下步骤：从该第一基站以一第一接收频率接收至少一第一信号；读取该第一基站发射该至少一第一信号的一第一发射频率；以及计算该第一发射频率与该第一接收频率的差值作为一频率差值；以及一发射模块，用以执行以下步骤：获得对应该第一基站的一基站参数；依据该基站参数计算一频率补偿值；依据对应该第一基站的该频率补偿值补偿一第二发射频率；以及以补偿后的该第二发射频率发出一第二信号给该第一基站。

【技术特征摘要】
1.一种频率补偿装置，其特征在于，适用于与一第一基站通信的一用户设备，该频率补偿装置包括：一接收模块，具有一偏移检测单元，该偏移检测单元用以执行以下步骤：从该第一基站以一第一接收频率接收至少一第一信号；读取该第一基站发射该至少一第一信号的一第一发射频率；计算该第一发射频率与该第一接收频率的差值作为一频率差值；以及一发射模块，用以执行以下步骤：获得对应该第一基站的一基站参数；依据该基站参数计算一频率补偿值；依据对应该第一基站的该频率补偿值补偿一第二发射频率；以及以补偿后的该第二发射频率发出一第二信号给该第一基站，其中，该基站参数为该第二发射频率除以该第一发射频率的计算结果，以及该补偿后的该第二发射频率为该第二发射频率减去该频率差值与该基站参数的乘积的计算结果；以及一应用层处理单元，用以计算得对应该第一基站的该基站参数，并将该基站参数传给该发射模块，当该应用层处理单元检测到一第二基站时，计算对应该第二基站的该基站参数并传给该偏移检测单元，以依据对应该第二基站的该基站参数补偿该第二发射频率，且该发射模块并以补偿后的该第二发射频率发出一第三信号给该第二基站。2.根据权利要求1所述的频率补偿装置，其特征在于，所述应用层处理单元，用以从一系统广播信号中读取该第一发射频率，或是从一信号涵盖范围搜寻结果中读取该第一发射频率，并将该第一发射频率传给该发射模块。3.根据权利要求1所述的频率补偿装置，其特征在于，该接收模块另包括：一补偿单元，用以利用该频率差值补偿该第一信号。4.根据权利要求1所述的频率补...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶富铭，施有彰，
申请(专利权)人：正文科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71