CN102983956B - 一种终端的移动速度估计方法与基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端的移动速度估计方法与基站，所述方法包括：基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间；根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系估计最大多普勒频移；根据所述最大多普勒频移确定所述终端的移动速度。本发明中，通过相干时间确定的最大多普勒频移是唯一的，从而提高了根据最大多普勒频移确定的终端的移动速度的准确性。

Description

一种终端的移动速度估计方法与基站

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别是涉及一种终端的移动速度估计方法与基站。

背景技术

在移动通信系统中，终端的移动速度是一个很重要的参数，它能从底层物理层到高层的协议层来全面优化系统的性能。对于同一个终端来说，如果其移动的速度不同，那么基站也会相应的采用不同的信道估计算法来估计信道。另外，终端的移动速度估计也可应用于切换，在实际环境中，如果高速移动的终端的切换请求不能得到较快的处理，那么对于所述高速移动的终端来说，将会发生过多的掉话现象，影响用户体验。所以对终端的移动速度进行估计是非常重要的，而终端的移动速度与最大多普勒频移存在关系如公式(1)所示：

$f_d=\frac{v*f_c}{c},$    公式(1)

其中f_d为最大多普勒频移，c为真空中的光速，v为终端的移动速度，f_c为终端发送信号的载频。因此可以将估计终端的移动速度转换为估计最大多普勒频移，然后根据所述公式(1)就可以确定终端的移动速度了。

现有技术中对终端移动速度的估计是基于Jakes模型的，首先对实际环境进行以下假设：

1)在接收机的周围分布着密集的随机指向发射机阵列，电磁波的各个散射分量以相同的幅度到达接收机；

2)各个散射分量相互独立且均匀分布；

3)信道是广义宽平稳的。

在以上假设条件下，得到终端的最大多普勒频移与信道的时域自相关函数的关系如公式(2)所示：

r_h(Δt)＝J₀(2·π·f_d·Δt)，    公式(2)

其中r_h(Δt)为信道的时域自相关函数，J₀(x)为第一类零阶贝塞尔函数，Δt为导频信号DMRS的相关时间。参考图1所示，为贝塞尔函数的图形。在得到信道的时域自相关函数以后，就可以对贝塞尔函数求反函数确定最大多普勒频移f_d了。

参考图1可知，贝塞尔函数是一个非单调的函数，而一个函数必须是单调函数才能求得反函数，所以采用现有技术估计最大多普勒频移时，必须要选取贝塞尔函数的一个单调区间去求反函数，现有技术中，采用的是选取f_d·Δt∈[0,0.3827]作为单调区间来求解反函数。比如，对于图1中虚线对应的函数值，其在f_d·Δt∈[0,3]中的每个单调区间内都有一个解，采用现有技术的方法，最后选择所述虚线与所述第一单调区间的交点为确定的最大多普勒频移与相干时间的乘积(图1中的A点)，不考虑其他的解。那么，根据Jakes模型求解得到的最大多普勒频移确定的终端的移动速度可能与所述终端的实际移动速度有很大的误差，即确定的终端的移动速度不准确。

发明内容

本发明提供一种终端的移动速度估计方法与基站，以解决现有技术中，采用贝塞尔函数估计的终端的移动速度不准确的技术问题，提高终端移动速度估计的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种终端的移动速度估计方法与基站，本发明提供如下技术方案：

一种终端的移动速度估计方法，该方法包括：

基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间；

根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移；

根据所述最大多普勒频移确定所述终端的移动速度；

所述基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间，具体包括：

根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述第一导频信号和第二导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

计算第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第一自相关函数的模值；

在所述第一导频信号和第二导频信号之间，依次计算除所述第一导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第一互相关函数的模值；

在所述多个第一互相关函数的模值中查找模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，若找到，则将找到的第一互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

优选的，若没找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，则所述方法还包括：

根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述上行子帧中每一个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

计算所述上行子帧中第一个符号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第二自相关函数的模值；

在所述第一个符号和所述上行子帧中的最后一个符号之间，依次计算除所述第一个符号上第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与所述第一个符号上第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第二互相关函数的模值；

在所述多个第二互相关函数的模值中查找模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，若找到，则将找到的第二互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

优选的，若没找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，则所述方法还包括：

在时间间隔为第一预设周期的两个探测参考信号SRS之间，查找到第一个SRS的时间间隔最小且时间间隔大于或等于第二预设周期的目标导频信号，所述第一个SRS为所述两个SRS中接收时间较早的SRS；

若没找到，则进入循环判断流程，所述循环判断流程包括：将所述第二预设周期加倍之后作为第二预设周期，返回到所述查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号的步骤，直至所述第一预设周期小于所述第二预设周期；

若找到，则判断所述第一预设周期与第一个SRS与目标导频信号之间的时间间隔的差值是否大于预设阈值，若大于，则判断所述目标导频信号到第二个SRS的时间间隔是否大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔；

若是，则将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号，进入目标结果查找流程；

所述目标结果查找流程包括：

根据第三导频信号和第四导频信号依次计算所述第三导频信号和第四导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；计算第三导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第三自相关函数的模值；在所述第三导频信号和第四导频信号之间，依次计算除所述第三导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第三导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第三互相关函数的模值；在所述多个第三互相关函数的模值中查找模值为所述第三自相关函数的模值预设倍数的第三互相关函数的模值，若找到，则将找到的第三互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间；若没有找到模值为所述第三自相关函数的模值预设倍数的第三互相关函数的模值，则进入所述循环判断流程；

若否，则将所述目标导频信号作为第三导频信号，将所述第二个SRS作为第四导频信号，进入所述目标结果查找流程；

若小于，则执行将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号的步骤，进入所述目标结果查找流程。

优选的，所述根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移具体为：

根据计算最大多普勒频移，其中T_c为相干时间，f_d为最大多普勒频移。

一种基站，所述基站包括：

获取单元，用于根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间；

计算单元，用于根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移；

确定单元，用于根据所述最大多普勒频移确定所述终端的移动速度；

所述获取单元包括：

第一获取子单元，用于根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述第一导频信号和第二导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

第二获取子单元，用于计算第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第一自相关函数的模值；

第三获取子单元，用于在所述第一导频信号和第二导频信号之间，依次计算除所述第一导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第一互相关函数的模值；

第一查找子单元，用于在所述多个第一互相关函数的模值中查找模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值；

第一确定子单元，用于在查找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值时，将找到的第一互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

优选的，若没找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，则所述获取单元还包括：

第四获取子单元，用于根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述上行子帧中每一个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

第五获取子单元，用于计算所述上行子帧中第一个符号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第二自相关函数的模值；

第六获取子单元，用于在所述第一个符号和所述上行子帧中的最后一个符号之间，依次计算除所述第一个符号上第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与所述第一个符号上第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第二互相关函数的模值；

第二查找子单元，用于在所述多个第二互相关函数的模值中查找模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值；

第二确定子单元，用于在查找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值时，将找到的第二互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

优选的，若没找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，则所述获取单元还包括：

第三查找子单元，用于在时间间隔为第一预设周期的两个探测参考信号SRS之间，查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号，所述第一个SRS为所述两个SRS中接收时间较早的SRS；

第一执行子单元，用于若没找到，则进入循环判断流程，所述循环判断流程包括：将所述第二预设周期加倍之后作为第二预设周期，返回到所述查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号的步骤，直至所述第一预设周期小于所述第二预设周期；

第一判断子单元，用于在找到目标导频信号时，判断所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值是否大于预设阈值；

第二判断子单元，用于在所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值大于预设阈值时，判断所述目标导频信号到第二个SRS的时间间隔是否大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔；

第二执行子单元，用于在目标导频信号到第二个SRS之间的时间间隔大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔时，将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号，执行目标结果查找流程；

第三执行子单元，用于在目标导频信号到第二个SRS之间的时间间隔小于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔时时，将所述目标导频信号作为第三导频信号，将所述第二个SRS作为第四导频信号，执行所述目标结果查找流程；

第一触发子单元，用于所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值小于预设阈值时，执行将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号的步骤，触发所述目标结果查找流程。

优选的，所述计算单元具体用于根据计算最大多普勒频移，其中T_c为相干时间，f_d为最大多普勒频移。

本发明的技术方案中，通过上行信号估计得到终端对应的信道的相干时间，因为终端发送的上行信号是经过实际信道达到基站的，这样基站根据接收的上行信号获取的相干时间是与实际通信环境相适应的，具有实时性。然后根据相干时间与最大多普勒频移的线性关系确定的最大多普勒频移也具有实时性，且是唯一的。那么，与现有技术中采用贝塞尔函数确定最大多普勒频移的方法相比，采用相干时间估计出的最大多普勒频移就较为精确，从而提高了根据最大多普勒频移确定的终端的移动速度的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为贝塞尔函数的图形；

图2为本发明一种终端的移动速度估计方法实施例1的流程图；

图3为LTE上行子帧在时域上的结构示意图；

图4为本发明中基站根据所述终端发送的上行子帧来获取所述终端的相干时间的流程图；

图5为本发明包含5个上行子帧的两个SRS的结构示意图；

图6为本发明一种基站的结构示意图；

图7为本发明一种基站中的获取单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在实际应用中，相干时间T_c与最大多普勒频移f_d之间的关系有以下3种定义方法：

1)若相干时间定义为时间相关函数大于0的时间段长度，则相干时间近似为 $T_c\≈\frac{1}{f_d}.$

2)若相干时间定义为时间相关函数大于0.5的时间段长度，则相干时间近似为 $T_c\≈\frac{9}{16\·\mathrm{\π}\·f_d}.$

3)还可以将相干时间定义为上面两种形式的几何平均，即 $T_c\≈\sqrt{\frac{9}{16\·\mathrm{\π}\·{f_d}^2}}\≈\frac{0.423}{f_d}.$

虽然根据不同的定义形式，相干时间的计算方法不同，但是对于同一个终端来说，同一速度对应的相干时间不一样，对应的最大多普勒频移是一样的也就是说采用三种形式得到的相干时间去计算最大多普勒频移时，得到的最大多普勒频移是一样的，所以可以采用相干时间的任一定义形式来估算终端的移动速度，而且不影响估计的终端移动速度的准确度。本发明中的实施例以相干时间的第2种定义形式为例进行说明。

参考图2所示，为本发明提供的一种终端的移动速度估计方法实施例1的流程图，本实施例具体可以包括：

步骤201：基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间。

一个上行子帧的时间上的长度为1ms，即根据一个上行子帧能够获取的最大相干时间为1ms，所以当信道的相干时间大于1ms的时，采用一个上行子帧则获取不到相应的相干时间，所以对于同一个终端来说，本实施例以1ms为界限，对于相干时间小于1ms和相干时间大于1ms的情况分别进行说明。

当相干时间小于1ms时(实际是不知道相干时间的)，基站可以根据所述终端发送的上行子帧来获取相干时间，参考图3所示，为LTE上行子帧在时域上的结构示意图。其中，所述上行子帧的时间长度为1ms，包括14个SC-FDMA符号，其中第4个SC-FDMA符号和11个SC-FDMA符号为解调参考信号DMRS(也称为导频信号)，所述两个DMRS的相关时间为0.5ms。

下面对所述步骤201具体过程进行详细介绍。如图4所示，图4为步骤201中“基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间”的流程图，所述基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间具体包括：

步骤401：根据所述终端发送的上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述第一导频信号和第二导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应。

参考图3所示的上行子帧的结构示意图，其中第4个SC-FDMA符号即为所述的第一导频信号，第11个SC-FDMA符号为所述的第二导频信号，有了第一导频信号和第二导频信号后，就可以采用相关的信道估计算法来估计所述第一导频信号和第二导频信号上多个采样点对应的时域信道冲击响应；对于所述第一导频信号和第二导频信号之间的所有符号位上的多个采样点，可以在得到所述第一导频信号和第二导频信号上多个采样点对应的时域信道冲击响应的基础上，采用插值的方法计算出对应的时域信道冲击响应，因为现有技术中采用导频信号来估计信道的冲激响应的技术已经很成熟，所以本发明对其不再进行详细介绍。

步骤402：计算第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第一自相关函数的模值。

假设所述第一导频信号上的第一个采样点对应的时刻为t，记所述第一个采样点对应的时域信道冲激响应为h(t)。那么，所述第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第一自相关函数的模值为|R(0)|＝|h^*(t)h(t)|才，其中h^*(t)为h(t)的共轭转置函数。

步骤403：在所述第一导频信号和第二导频信号之间，依次计算除所述第一导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第一互相关函数的模值。

在所述第一导频信号和第二导频信号之间，计算第二个采样点对应的时域信道冲激响应与所述第一个采样点对应的时域信道冲激响应的互相关函数，记所述第一个采样点与第二个采样点之间的时间间隔为Dt₁，则第二个采样点对应的时域信道冲激响应与所述第一个采样点对应的时域信道冲激响应的互相关函数的模值为|R(Dt₁)|＝|h^*(t)h(t+Dt₁)|。

采样第二个采样点对应的时域信道冲激响应与所述第一个采样点对应的时域信道冲激响应的互相关函数的计算方法，在所述第一导频信号和第二导频信号之间，依次计算除所述第一导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的互相关函数的模值。这里将除第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的互相关函数的模值记为第一互相关函数的模值。为了方便描述，可以将每一个采样点对应的时域信道冲激响应与所述第一个采样点对应的时域信道冲激响应的互相关函数的模值记为这样一个统一的形式|R(Dt)|＝|h^*(t)h(t+Dt)|，其中Dt为计算互相关函数的两个采样点之间的时间间隔。

步骤404：在所述多个第一互相关函数的模值中查找模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，若找到，则进入步骤405，若没找到，则进入步骤406。

如果采用所述相干时间的第2种定义形式，则所述预设倍数为1/2，所述步骤404的目的为在除了第一个采样点之外的所有采样的对应的第一互相关函数的模值中查找模值为的|R(Dt)|。

步骤405：将找到的第一互相关函数的模值对应的时间确定为导频信号的相干时间。

在找到模值为的|R(Dt)|之后，所述模值为的第一互相关函数的模值对应的Dt即为确定的导频信号的相干时间。

步骤406：根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述上行子帧中每一个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应。

所述步骤406的实现方式可以参考步骤401的实现方式，不同的是所述步骤406中估计的是上行子帧中每一个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应，因为计算方式相同，这里不再赘述。

步骤407：计算所述上行子帧中第一个符号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第二自相关函数的模值；

步骤408：在所述第一个符号和所述上行子帧中的最后一个符号之间，依次计算除所述第一个符号上第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与所述第一个符号上第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第二互相关函数的模值；

步骤409：在所述多个第二互相关函数的模值中查找模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，若找到，则进入步骤410，若没找到，则进入步骤411。

步骤410：将找到的第二互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

所述步骤407-步骤410的实现方式可以参考所述步骤402-步骤405，这里不再赘述。

步骤411：在时间间隔为第一预设周期的两个探测参考信号SRS之间，查找到第一个SRS的时间间隔最小且时间间隔大于或等于第二预设周期的目标导频信号，若没找到，进入步骤412，若找到，则进入步骤413。

经过步骤401-步骤410之后，还没有获取到相干时间，则说明所述终端对应的相干时间大于1ms，在这种情况下，则继续采用所述步骤411来获取相干时间。

所述第一预设周期是SRS的周期，LTE协议中规定的终端发送SRS的周期有8种，具体为(2，5，10，20，40，80，160，320)，单位为ms。以第一预设周期为5ms为例，SRS的周期为5ms指终端在当前时刻向基站发送含有SRS的上行子帧，所述SRS在上行子帧的第14个SC-FDMA符号上，在隔5ms之后所述终端再次向基站发送一个含有SRS的上行子帧。参考图3所示的上行子帧可知，5个上行子帧的长度为5ms，所以，如果终端在两个SRS之间一直在进行业务传输，则所述两个SRS之间就包含5个上行子帧。参考图5所示，为包含5个上行子帧的两个SRS信号的结构示意图。

在实际应用中，所述终端有可能不是一直在进行业务传输，所以两个SRS之间的上行子帧数是不确定的。不管两个SRS之间的上行子帧数为多少，但是进行相干时间的估计时原理是相同的。对于两个SRS之间的上行子帧数不为5的情况，本实施例不作具体介绍。

对于第二预设周期的选取可以参考表1所示，为终端移动速度与相干时间的关系。

表1终端移动速度与相干时间的关系

所述表1中的数据是假设终端速度已知的情况下，根据所述公式(1)计算的相干时间，所述第二预设周期实际是假设的一个相干时间，参照表1中的数据，合理的设置第二预设周期，就可以估计到不同精度的终端的移动速度。

进一步的，由表1可知，终端的移动速度v＝60km/h时，对应的相干时间T_c＝1.24ms，终端的移动速度v＝30km/h时，对应的相干时间T_c＝2.48ms，同理v＝15km/h时，对应的相干时间为T_c＝4.96ms(根据表1中第4行数据计算得出)。所以采用相干时间的第2种定义时，选择周期为5ms的SRS就已经可以将速度估计到15km/h了。在实际应用中，可以将15km/h作为一个界定速度大小的标准，将速度小于15km/h的终端的移动速度统一记为15km/h。对于15km/h以下的速度不再进行具体的估计。如果需要知道15km/h以下的具体速度值，则可以选取相连的3个包含SRS的上行子帧来进行相干时间的计算。

所述步骤411实际实施的是在两个SRS之间查找到第一个SRS信号时间间隔大于或等于第二预设周期的解调参考信号DMRS，如果有多个，则在找到的多个DMRS中确定到第一个SRS信号时间间隔最小的为目标导频信号，目标导频信号与所述第一个SRS信号之间的时间间隔记为最小时间间隔。举个例子，假设第二预设周期为1.24ms，则到第一个SRS的时间间隔大于等于1.24ms的DMRS为图5中所示的除第一子帧中的两个DMRS和第二子帧中的第一个DMRS以外的所有DMRS，因为第二子帧中的第二个DMRS到第一个SRS的时间间隔最小，所以所述第二子帧中的第二个DMRS为目标导频信号。

步骤412：执行循环判断流程。

所述步骤412中所述循环判断流程具体包括如下子步骤：

子步骤A1：将所述第二预设周期增加一个步长后作为第二预设周期。

所述步长可以根据实际要求的终端的移动速度精度来设置，步长可以设置为固定步长也可以设置为可变步长，步长设置的越短，可以求得的速度的精度越高。本实施例不对步长的选取作具体的限定，为了便于说明，这里以一个第二预设周期为一个梯度、采用可变步长为例进行说明，即若第二预设周期为1.24ms，增加一个步长后变为2.48ms，在第二预设周期变为2.48ms之后，若再增加一个步长，则此时第二预设周期变为了4.96ms。

子步骤A2：返回到所述步骤411，直至所述第一预设周期小于第二预设周期。

所述子步骤A2中的第二预设周期是指在所述子步骤A1中经过增加一个步长后的第二预设周期。

步骤413：判断所述第一预设周期与所述最小时间间隔的差值是否大于预设阈值，若大于，则进入步骤414，若小于，进入步骤415。

参考所述步骤411，所述最小时间间隔为目标导频信号与所述第一个SRS的时间间隔。参考图5所示，所述的预设阈值是根据第五子帧中第2个DMRS到第二个SRS的时间间隔来确定的，本步骤中可以将所述预设阈值设置为第五子帧中第2个DMRS到第二个SRS的时间间隔，用来界定能够获取的最大相干时间。举个例子，如果所述第一预设周期与所述最小时间间隔的差值小于预设阈值(第五子帧中第2个DMRS到第二个SRS的时间间隔)，说明相干时间已经大于4.75ms，用周期为5ms的两个SRS已经获取不到相干时间了。

步骤414:判断所述目标导频信号到第二个SRS之间的时间间隔是否大于所述最小时间间隔，若是，进入步骤415，若否，进入步骤416。

所述步骤414即是要判断第二子帧中第二个DMRS到第二个SRS的时间间隔是否大于所述第二子帧中第二个DMRS到第一个SRS的时间间隔，如果大于，进入步骤415，如果小于，进入步骤416。

步骤415：将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号，执行目标结果查找流程；

所述目标结果查找流程包括以下子步骤：

子步骤B1：根据第三导频信号和第四导频信号依次计算所述第三导频信号和第四导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

子步骤B2：计算第三导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第三自相关函数的模值；

子步骤B3：在所述第三导频信号和第四导频信号之间，依次计算除所述第三导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第三导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第三互相关函数的模值；

子步骤B4：在所述多个第三互相关函数的模值中查找模值为所述第三自相关函数的模值预设倍数的第三互相关函数的模值，若找到，则进入子步骤B5，若没找到，则返回步骤412。

子步骤B5：将找到的第三互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间；

所述子步骤B1-子步骤B5的实现方式可以参考所述步骤401-步骤405，此处不再赘述。

步骤416：将所述目标导频信号作为第三导频信号，将所述第二个SRS作为第四导频信号，返回步骤415。

执行完所述步骤401-步骤415，则所述基站根据终端的上行信号获取所述终端的导频信号的相干时间的流程结束，再返回图2所示的实施例1，进入步骤202的计算最大多普勒频移的步骤。

步骤202：根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移。

以相干时间的第2种定义可以得到大多普勒频移为 $f_d=\frac{9}{16\·\mathrm{\π}\·T_c}.$

步骤203：根据所述最大多普勒频移确定所述终端的移动速度。

在所述步骤202中计算得到多普勒频移以后，就可以根据所述公式(1)中的确定终端的移动速度了。

本实施例的技术方案中，通过上行信号估计得到终端对应的信道的相干时间，因为终端发送的上行信号是经过实际信道达到基站的，这样基站根据接收的上行信号获取的相干时间是与实际通信环境相适应的，具有实时性。然后根据相干时间与最大多普勒频移的线性关系确定的最大多普勒频移也具有实时性，且是唯一的。那么，与现有技术中采用贝塞尔函数确定最大多普勒频移的方法相比，采用相干时间估计出的最大多普勒频移就较为精确，从而提高了根据最大多普勒频移确定的终端的移动速度的准确性。再者，因为实施例的技术方案中没有采用贝塞尔函数，所以并不受现有技术中所述假设条件的限制，可以应用在各种环境下。

相应的，本发明还提供一种基站，参考图6所示，为本发明一种基站的结构示意图，所述基站包括：

获取单元601，用于根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间；

计算单元602，用于根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移；

确定单元603，用于根据所述最大多普勒频移确定所述终端的移动速度。

进一步的，参考图7所示，所述获取单元601包括：

第一获取子单元701，用于根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述第一导频信号和第二导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

第二获取子单元702，用于计算第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第一自相关函数的模值；

第三获取子单元703，用于在所述第一导频信号和第二导频信号之间，依次计算除所述第一导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第一互相关函数的模值；

第一查找子单元704，用于在所述多个第一互相关函数的模值中查找模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值；

第一确定子单元705，用于在查找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值时，将找到的第一互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

进一步的，若没找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，则所述获取单元601还包括：

第四获取子单元706，用于根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述上行子帧中每一个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

第五获取子单元707，用于计算所述上行子帧中第一个符号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第二自相关函数的模值；

第六获取子单元708，用于在所述第一个符号和所述上行子帧中的最后一个符号之间，依次计算除所述第一个符号上第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与所述第一个符号上第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第二互相关函数的模值；

第二查找子单元709，用于在所述多个第二互相关函数的模值中查找模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值；

第二确定子单元710，用于在查找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值时，将找到的第二互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

进一步的，若没找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，则所述获取单元601还包括：

第三查找子单元711，用于在时间间隔为第一预设周期的两个探测参考信号SRS之间，查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号，所述第一个SRS为所述两个SRS中接收时间较早的SRS；

第一执行子单元712，第一执行子单元，用于若没找到，则进入循环判断流程，所述循环判断流程包括：将所述第二预设周期加倍之后作为第二预设周期，返回到所述查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号的步骤，直至所述第一预设周期小于所述第二预设周期；

第一判断子单元713，用于在找到目标导频信号时，判断所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值是否大于预设阈值；第二判断子单元714，用于在所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值大于预设阈值时，判断所述目标导频信号到第二个SRS的时间间隔是否大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔；

第二执行子单元715，用于在目标导频信号到第二个SRS之间的时间间隔大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔时，将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号，执行目标结果查找流程；

所述目标结果查找流程具体可以参考实施例1中的步骤415，此处不再赘述。

第三执行子单元716，用于在目标导频信号到第二个SRS之间的时间间隔小于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔时时，将所述目标导频信号作为第三导频信号，将所述第二个SRS作为第四导频信号，执行所述目标结果查找流程；

第一触发子单元717，用于所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值小于预设阈值时，执行将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号的步骤，触发所述目标结果查找流程。

本实施例的技术方案中，通过上行信号估计得到终端对应的信道的相干时间，因为终端发送的上行信号是经过实际信道达到基站的，这样基站根据接收的上行信号获取的相干时间是与实际通信环境相适应的，具有实时性。然后根据相干时间与最大多普勒频移的线性关系确定的最大多普勒频移也具有实时性，且是唯一的。那么，与现有技术中采用贝塞尔函数确定最大多普勒频移的方法相比，采用相干时间估计出的最大多普勒频移就较为精确，从而提高了根据最大多普勒频移确定的终端的移动速度的准确性。再者，因为实施例的技术方案中没有采用贝塞尔函数，所以并不受现有技术中所述假设条件的限制，可以应用在各种环境下。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种终端的移动速度估计方法，其特征在于，所述方法包括：

基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间；

根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移；

根据所述最大多普勒频移确定所述终端的移动速度；

所述基站根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间，具体包括：

根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述第一导频信号和第二导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

计算第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第一自相关函数的模值；

在所述第一导频信号和第二导频信号之间，依次计算除所述第一导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第一互相关函数的模值；

在所述多个第一互相关函数的模值中查找模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，若找到，则将找到的第一互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若没找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，则所述方法还包括：

根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述上行子帧中每一个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

计算所述上行子帧中第一个符号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第二自相关函数的模值；

在所述第一个符号和所述上行子帧中的最后一个符号之间，依次计算除所述第一个符号上第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与所述第一个符号上第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第二互相关函数的模值；

在所述多个第二互相关函数的模值中查找模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，若找到，则将找到的第二互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若没找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，则所述方法还包括：

在时间间隔为第一预设周期的两个探测参考信号SRS之间，查找到第一个SRS的时间间隔最小且时间间隔大于或等于第二预设周期的目标导频信号，所述第一个SRS为所述两个SRS中接收时间较早的SRS；

若没找到，则进入循环判断流程，所述循环判断流程包括：将所述第二预设周期加倍之后作为第二预设周期，返回到所述查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号的步骤，直至所述第一预设周期小于所述第二预设周期；

若找到，则判断所述第一预设周期与第一个SRS与目标导频信号之间的时间间隔的差值是否大于预设阈值，若大于，则判断所述目标导频信号到第二个SRS的时间间隔是否大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔；

若是，则将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号，进入目标结果查找流程；

所述目标结果查找流程包括：

根据第三导频信号和第四导频信号依次计算所述第三导频信号和第四导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；计算第三导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第三自相关函数的模值；在所述第三导频信号和第四导频信号之间，依次计算除所述第三导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第三导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第三互相关函数的模值；在所述多个第三互相关函数的模值中查找模值为所述第三自相关函数的模值预设倍数的第三互相关函数的模值，若找到，则将找到的第三互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间；若没有找到模值为所述第三自相关函数的模值预设倍数的第三互相关函数的模值，则进入所述循环判断流程；

若否，则将所述目标导频信号作为第三导频信号，将所述第二个SRS作为第四导频信号，进入所述目标结果查找流程；

若小于，则执行将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号的步骤，进入所述目标结果查找流程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移具体为：

根据计算最大多普勒频移，其中T_c为相干时间，f_d为最大多普勒频移。

5.一种基站，其特征在于，所述基站包括：

获取单元，用于根据终端的上行信号获取所述终端的信道的相干时间；

计算单元，用于根据所述相干时间与最大多普勒频移之间的线性函数关系计算最大多普勒频移；

确定单元，用于根据所述最大多普勒频移确定所述终端的移动速度；

所述获取单元包括：

第一获取子单元，用于根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述第一导频信号和第二导频信号之间每个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

第二获取子单元，用于计算第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第一自相关函数的模值；

第三获取子单元，用于在所述第一导频信号和第二导频信号之间，依次计算除所述第一导频信号上的第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与第一导频信号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第一互相关函数的模值；

第一查找子单元，用于在所述多个第一互相关函数的模值中查找模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值；

第一确定子单元，用于在查找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值时，将找到的第一互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，若没找到模值为所述第一自相关函数的模值预设倍数的第一互相关函数的模值，则所述获取单元还包括：

第四获取子单元，用于根据上行子帧中第一导频信号和第二导频信号依次计算所述上行子帧中每一个符号上的多个采样点对应的时域信道冲击响应；

第五获取子单元，用于计算所述上行子帧中第一个符号上的第一个采样点对应的时域信道冲击响应的第二自相关函数的模值；

第六获取子单元，用于在所述第一个符号和所述上行子帧中的最后一个符号之间，依次计算除所述第一个符号上第一个采样点之外的所有采样点对应的时域信道冲击响应与所述第一个符号上第一个采样点对应的时域信道冲击响应的多个第二互相关函数的模值；

第二查找子单元，用于在所述多个第二互相关函数的模值中查找模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值；

第二确定子单元，用于在查找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值时，将找到的第二互相关函数的模值对应的时间确定为信道的相干时间。

7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，若没找到模值为所述第二自相关函数的模值预设倍数的第二互相关函数的模值，则所述获取单元还包括：

第三查找子单元，用于在时间间隔为第一预设周期的两个探测参考信号SRS之间，查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号，所述第一个SRS为所述两个SRS中接收时间较早的SRS；

第一执行子单元，用于若没找到，则进入循环判断流程，所述循环判断流程包括：将所述第二预设周期加倍之后作为第二预设周期，返回到所述查找到第一个SRS的时间间隔最小且大于或等于第二预设周期的目标导频信号的步骤，直至所述第一预设周期小于所述第二预设周期；

第一判断子单元，用于在找到目标导频信号时，判断所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值是否大于预设阈值；

第二判断子单元，用于在所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值大于预设阈值时，判断所述目标导频信号到第二个SRS的时间间隔是否大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔；

第二执行子单元，用于在目标导频信号到第二个SRS之间的时间间隔大于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔时，将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号，执行目标结果查找流程；

第三执行子单元，用于在目标导频信号到第二个SRS之间的时间间隔小于目标导频信号到第一个SRS的时间间隔时时，将所述目标导频信号作为第三导频信号，将所述第二个SRS作为第四导频信号，执行所述目标结果查找流程；

第一触发子单元，用于所述第一预设周期与目标导频信号到第一个SRS的时间间隔的差值小于预设阈值时，执行将所述第一个SRS作为第三导频信号，将所述目标导频信号作为第四导频信号的步骤，触发所述目标结果查找流程。

8.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，所述计算单元具体用于根据计算最大多普勒频移，其中T_c为相干时间，f_d为最大多普勒频移。