[发明专利]用户站频率误差校正

说明书

本发明涉及用于无线电通信系统用户站频率同步的一种方法和涉及一种如此形成的用户站。

在无线电通信系统内，数据(例如语音，图像信息或其它数据)借助电磁波经无线电接口传输。无线电接口涉及在基站和用户站之间的通信连接，其中用户站可以是移动站或固定无线站。这时电磁波的幅射用载频进行，该载频处于为有关系统提供的频带内。对于未来的无线电通信系统，例如UMTS(通用移动通信系统)或其它第3代系统提供在频带约2000MHz的频率。

在无线电通信系统内，在基站和用户站之间只允许很小的频率偏移，为了保持检测故障的概率极微小。当基站可以相对简单地达到极高的频率精确度时，对于用户站由于价格、大小和耗电的原因频率偏移是不可避免的。该频率偏移应该通过用户站对基站的频率同步降低到足够小的剩余偏差。

在GSM移动无线电系统中(GSM：全球移动通信系统)已知频率校正通过基站自身的无线电信息块的评估用于确定通过移动站的频率误差。根据J.Eberspcher，H.-J.Vogel“GSM全球移动通信系统”Teubner Verlag，1997，83-84页，该无线电信息块相当于具有对载频固定间隔的未调制的载波。以此预先确定了测量范围，并且测量精度只可以通过在移动站内相应的高开销的分析电路来提高。

本发明的任务是提供一种用户站频率同步的方法，该方法充分利用无线电接口的资源，并且使准确的频率同步成为可能。本任务通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求13的特征的用户站解决。本发明的有益的扩展引用从属权利要求。

在本发明的无线通信系统用户站频率同步的方法中，用户站经无线电接口与一基站连接。用户站接收基站的至少两个分离的测量序列，并且对其分析，其中，用户站知道两个测量序列的时间间隔。决定在两个测量序列之间的相位差，并且由相位差求出频率偏差。因此可以根据频率偏差再调整频率标准。

这种测量序列可以短，也可以极频繁发射，因此几乎不约束无线电技术的资源，并且为了求差值有多种可能的途径，它们导至快速和很准确的频率同步。

根据本发明的有益的扩展，测量序列相当于在无线电信息块内的中间码(Mittambel)或领示信号或其一部分，其中，提供中间码或领示信号用于信道评估。另可选择地，除中间码或领示信号外还发送测量序列。两者也可以彼此组合。为了信道评估有规律地发送中间码或领示信号并且使用户站熟悉其信号形状。对频率同步的分析利用意味着没有附加的资源要求。附加的测量序列也可以在正常方式不发射中间码或领示信号的位置上通过较大数目的测量点补充或代替频率同步。

根据本发明的另外的有益扩展，测定在彼此相继的测量序列或非彼此相继的测量序列之间的相位差。测量序列的间隔越大，则相位差的测量准确度越高。间距越小，则测量范围越大。

因此，当首先用大测量范围测量，接着在另一步骤中用较高测量准确度进行测量，对用户站频率同步具有优点。一种迭代法单意地并且较高准确度求出正确的频率。在用户站运行期间，频率同步可以以有利方式周期地重复。

在基站信号内测量序列的安排可以与对测量范围和准确度的要求相适应。有益的可能途径是：

对于无线电信号块类的传输，在无线电信号块开始和结束处安排测量序列，

对于连续的传输，在数据传输段开始和结束处安排测量序列。

在移动无线电应用中，必须考虑到信号的多径传播。因此，在用户站接收信号内，在接收测量序列开始，前面过去的信号部分的影响还起作用，并且叠加在测量序列上。为了提高测量准确性，为确定相位差不考虑测量序列的开始，而首先考虑在一个迂回传播时间运行后到达的部分测量序列。

在本发明的另一扩展中，在求出频率偏差前将测出的相位差求均值。在确定平均值和方差时人们额外地得到测量值可靠性的一种量度。

本发明的方法可以有利地在具有CDMA用户分离的无线电通信系统内(CDMA码分多址)无论在FDD或在TDD模式(FDD频分双工，TDD时分双工)内使用。根据具有TD-CDMA(时分CDMA)用户分离TDD传输法和必要时根据天线的方向选择性幅射图，在具有无线电接口的无线电通信系统内应用是尤为有益的。为了通过附加码的分配或扩展因子的改变充分利用软容量增加的优点，频带是宽带的并且数据部分是用用户或信道专用的扩展码扩展的。

本发明的实施例依靠附图详细说明如下，即：

图1示出移动无线电网的方框图，

图2示出TDD和FDD传输法的信道结构的简图，

图3示出依靠TDD传输法的下行方向的相位差测量，