CN101500248B

CN101500248B - 一种天线校准方法及装置

Info

Publication number: CN101500248B
Application number: CN2008100573135A
Authority: CN
Inventors: 侯云哲; 索士强; 肖国军; 孙韶辉
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: CN101500248A

Abstract

本发明实施例提供了一种天线校准方法及装置，基站NodeB的校准信号处理模块利用可用时频资源产生校准信号；将所述通过NodeB的射频RF收发模块和校准RF收发模块后返回所述校准信号处理模块；根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整。由于通过将NodeB发出的校准信号再返回NodeB来实现天线校准，不需要UE协助，因此，不需要空中接口信令支持就能够实现天线校准。

Description

一种天线校准方法及装置

技术领域

本发明涉及射频传输技术领域，特别涉及一种天线校准方法及装置。

背景技术

在传统的基于时分双工(TDD，Time Division Duplex)模式的时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code DivisonMultiple Access)***中，天线校准技术已被成功的应用。天线校准的主要目的是使NodeB天线阵中各个天线的射频(RF)链路电气特性一致，并且各上/下行射频链路的电气特性也一致。这里，称天线及其对应的链路为RF收发模块。可见，基站(NodeB)中，包括多个RF收发模块。另外，NodeB中还包括校准信号处理模块，用于天线校准。

在TDD模式下，上/下行处于同样的频点；在频分双工(FDD，FrequencyDivision Duplex)模式下，上/下行处于不同的频点。在TDD模式和FDD模式下，校准的目的是相同的。

在长期演进(LTE，Long Term Envolution)***中，目前讨论用以下方式实现天线校准，如图1所示：

步骤101：NodeB以预先设定的标准选择UE。

步骤102：步骤101选中的UE对校准需要的参数进行估计，向NodeB发送测量报告。

步骤103：NodeB在接收到所有被选中UE的测量报告之后，根据接收到的测量报告中的校准系数进行链路调整。

这里所述的链路调整可以包括：NodeB根据校准系数估计RF链路需要的校准补偿参数，用估计的校准补偿参数，补偿NodeB的RF链路。

现有的天线校准方法中，需要空中接口的信令支持，并且需要标准支持，而且利用UE来协助校准，UE在校准中需要完成参数测量和发送测量报告等工作，增加了UE的实现复杂度。

发明内容

本发明实施例提供了一种天线校准方法，不需要空中接口信令支持就能够实现天线校准。

本发明实施例还提供了一种天线校准装置，不需要空中接口信令支持就能够实现天线校准。

以下为本发明实施例提供的技术方案：

一种天线校准方法，该方法包括：

确定可用时频资源，基站NodeB的校准信号处理模块利用可用时频资源产生校准信号；

将所述校准信号通过NodeB的射频RF收发模块和校准RF收发模块后返回所述校准信号处理模块；

根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整；

以预设的时间计时，计时结束后，返回所述确定可用时频资源的步骤；

所述确定可用时频资源包括：

指定不能用于承载用户数据或控制命令的时频资源，将所述时频资源作为可用时频资源；

或者，包括：

查找除了指定用于承载用户数据或控制命令的时频资源以外，剩余的空闲时频资源，将所述剩余时频资源作为可用时频资源；

或者，包括：

采用一个或一个以上保护时隙(GP，Gard Period)作为可用时频资源。

一种天线校准装置，该装置包括：NodeB的校准信号处理模块、NodeB的RF收发模块、校准模块、资源调度模块和计时模块；

所述NodeB的校准信号处理模块用于利用可用时频资源产生校准信号，接收返回的校准信号，根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整；

所述校准模块用于将NodeB的校准信号处理模块产生的校准信号通过NodeB的RF收发模块和校准RF收发模块后，再返回所述校准信号处理模块；

所述资源调度模块用于接收来自计时模块的资源调度消息，接收到所述资源调度消息后，指定不能用于承载用户数据或控制命令的时频资源，将所述时频资源作为可用时频资源发送至NodeB的校准信号处理模块；

或者用于：接收来自计时模块的资源调度消息，接收到所述资源调度消息后，查找除了指定用于承载用户数据或控制命令的时频资源以外，剩余的空闲时频资源，将所述剩余时频资源作为可用时频资源发送至NodeB的校准信号处理模块；

或者用于：接收来自计时模块的资源调度消息，接收到所述资源调度消息后，采用一个或一个以上GP作为可用时频资源发送至NodeB的校准信号处理模块；

所述NodeB的校准信号处理模块进一步用于接收来自资源调度模块的可用时频资源，接收到所述时频资源后，再利用可用时频资源产生校准信号，在根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整之后，向计时模块发送触发消息；

所述计时模块用于在接收到来自NodeB的校准信号处理模块的触发消息后，以预设的时间计时，计时结束后，向资源调度模块发送资源调度消息。

从上述技术方案中可以看出，本发明实施例提供的天线校准方法及装置，通过将NodeB发出的校准信号再返回NodeB来实现天线校准，不需要UE协助，因此，不需要空中接口信令支持就能够实现天线校准。

附图说明

图1为现有技术中天线校准方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的天线校准方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的天线校准方法的流程图；

图4为本发明实施例二中三种确定可用时频资源的实现方式下时频资源的示意图；

图5为本发明实施例二中发射校准的流程图；

图6为本发明实施例二中接收校准的流程图；

图7为本发明实施例三提供的天线校准装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

第一实施例：

图2为本发明实施例提供的天线校准方法流程图。如图2所示：

步骤200：基站NodeB的校准信号处理模块利用可用时频资源产生校准信号。

步骤201：将步骤200产生的校准信号，通过NodeB的射频RF收发模块和校准RF收发模块后返回所述校准信号处理模块。

本步骤可以具体为：

A、将NodeB的校准信号处理模块产生的校准信号发送至NodeB的RF收发模块，所述NodeB的RF收发模块将接收到的校准信号调制到第一频点，将调制后的校准信号耦合到校准RF收发模块，所述校准RF收发模块将来自NodeB的RF收发模块的校准信号在第一频点解调后返回至所述校准信号处理模块；

B、将NodeB的校准信号处理模块产生的校准信号发送至校准RF收发模块，所述校准RF收发模块将接收到的校准信号调制到第二频点，将调制后的校准信号耦合到所述NodeB的RF收发模块，所述NodeB的RF收发模块将来自校准RF收发模块的校准信号在第二频点解调后返回至校准信号处理模块。

其中，步骤A和步骤B可以先后执行，所述第一频点和第二频点相同。例如在TDD模式下，可以先执行步骤A，再执行步骤B。

另外，步骤A和步骤B也可以同时执行，所述第一频点和第二频点不同。例如在FDD模式下。

步骤202：根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整。

本步骤可以具体为：NodeB的校准信号处理模块根据来自校准RF收发模块的校准信号获取发射校准系数，根据来自NodeB的RF收发模块的校准信号获取接收校准系数。

另外，在所述基站NodeB的校准信号处理模块利用可用时频资源产生校准信号之前，该方法可以进一步包括：确定可用时频资源。

在所述根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整之后，该方法可以进一步包括：以预设的时间计时，计时结束后，返回所述确定可用时频资源的步骤。

其中，所述确定可用时频资源可以采用以下方式实现：

方式一：指定不能用于承载用户数据或控制命令的时频资源，将所述时频资源作为可用时频资源。

方式二：查找除了指定用于承载用户数据或控制命令的时频资源以外，剩余的空闲时频资源，将所述剩余时频资源作为可用时频资源。

方式三：采用一个或一个以上保护时隙(GP，Gard Period)作为可用时频资源。由于GP内不承载数据或控制信令，采用该方式，可以一次性对宽频带进行校准。

下面对本发明实施例提供的天线校准方法作进一步详细说明。

第二实施例：

图3为本发明实施例提供的天线校准方法的流程图。如图3所示：

步骤301：确定可用时频资源。

其中，所述确定可用时频资源可以采用以下方式实现：

图4为步骤301三种实现方式下时频资源的示意图，图中Calibration表示指定不能用于承载用户数据或控制命令的时频资源，Idle表示除了指定用于承载用户数据或控制命令的时频资源以外，剩余的空闲时频资源，Data/Control表示用于承载数据或控制命令的时频资源，Subframe表示子帧，DwPTS表示下行导频信道，UpPTS表示上行导频信道，PRB表示时频资源块，i表示第i个时频资源块，本实施例中，假设有M个时频资源块。

方式三：采用一个或一个以上GP作为可用时频资源。由于GP内不承载数据或控制信令，采用该方式，可以一次性对宽频带进行校准。

需要说明的是，如果当前为初始上电，NodeB还没有允许用户接入，此时所有时频资源都是可用时频资源，因此不需要执行本步骤。

步骤302：同时进行发射校准和接收校准。

本步骤还可以为：进行发射校准，然后再进行接收校准。

本步骤还可以为：进行接收校准，在进行发射校准。

发射校准和接受校准具体流程可以参见图5和图6的详细说明。

步骤303：以预设的时间计时，计时结束后，返回步骤300。

假设预设的时间为T，周期T一般以小时为单位，例如将周期T静态配置为1小时。通过本步骤，实现了以周期T进行发射校准和接收校准，能够跟踪RF链路的电器特性随时间发生的变化。

图5为发射校准的流程图。如图5所示：

步骤501：基站NodeB的校准信号处理模块利用可用时频资源产生校准信号。

步骤502：将步骤501产生的校准信号发送至NodeB的RF收发模块。

步骤503：所述NodeB的RF收发模块将接收到的校准信号调制到第一频点。

步骤504：将调制后的校准信号耦合到校准RF收发模块。

步骤505：所述校准RF收发模块将来自NodeB的RF收发模块的校准信号在第一频点解调后返回至所述校准信号处理模块。

步骤506：NodeB的校准信号处理模块根据来自校准RF收发模块的校准信号获取发射校准系数，并根据所述校准系数进行校准调整，执行步骤303。

图6为接收校准的流程图。如图6所示：

步骤601：NodeB的校准信号处理模块利用可用时频资源产生校准信号。

步骤602：将步骤601产生的校准信号发送至校准RF收发模块。

步骤603：所述校准RF收发模块将接收到的校准信号调制到第二频点。

步骤604：将步骤603调制后的校准信号耦合到所述NodeB的RF收发模块。

步骤605：所述NodeB的RF收发模块将来自校准RF收发模块的校准信号在第二频点解调后返回至校准信号处理模块。

步骤606：NodeB的校准信号处理模块根据来自NodeB的RF收发模块的校准信号获取接收校准系数，并根据所述校准系数进行校准调整，执行步骤303。

本实施例中，假设为FDD模式，第一频点与第二频点不同，因此，可以在发射校准的同时进行接收校准。例如，可以在FDD模式下采用一个双工器连接在校准信号处理模块和RF收发模块之间，进行信号的同时收发，进而可以实现发射校准和接受校准的同时进行。

如果在TDD模式下，第一频点和第二频点相同，发射校准和接收校准可以先后执行。例如，先执行发射校准，再执行接收校准；或者先执行接收校准，再执行发射校准。

以上所述方法中，RF收发模块中对校准信号的收发以及调制解调，具体是由所述RF收发模块中的RF链路来实现的，RF收发模块中的天线并未在天线校准中执行操作，但是作为一个完整的RF收发模块，天线是不可缺少的。这里所述RF收发模块是指NodeB的RF收发模块或校准RF收发模块。

基于以上方法，本发明实施例还提供了一种天线校准装置，下面就具体实施方式对本发明实施例提供的装置作进一步详细说明。

第三实施例：

图7为本发明实施例提供的天线校准装置的结构图。如图7所示：

本发明实施例提供的天线校准装置包括：NodeB的校准信号处理模块701、NodeB的RF收发模块702和校准模块703。

NodeB的校准信号处理模块701用于利用可用时频资源产生的校准信号，接收返回的校准信号，根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整。

校准模块703用于将NodeB的校准信号处理模块701产生的校准信号通过NodeB的RF收发模块702和校准RF收发模块7032后，再返回所述校准信号处理模块701。

校准模块703包括校准耦合网络703 1和校准RF收发模块7032。

NodeB的RF收发模块702用于接收NodeB的校准信号处理模块701产生的校准信号，将接收到的校准信号调制到第一频点，将调制后的校准信号发送至校准耦合网络7031。

校准耦合网络7031用于将来自NodeB的RF收发模块702的校准信号耦合至校准RF收发模块7032。

校准RF收发模块7032用于将来自校准耦合网络7031的校准信号在第一频点解调，将解调后的校准信号返回所述NodeB的校准信号处理模块701。

以上所述装置可以实现发射校准，另外，本发明实施例提供的天线校准装置还能够实现接收校准。

校准RF收发模块7032进一步用于接收NodeB的校准信号处理模块701产生的校准信号，将接收到的校准信号调制到第二频点，将调制后的校准信号发送至校准耦合网络7031。

校准耦合网络7031进一步用于接收来自校准RF收发模块7032的校准信号耦合至所述NodeB的RF收发模块702。

NodeB的RF收发模块702进一步用于将来自校准耦合网络的校准信号在第二频点解调，将解调后的校准信号返回校准信号处理模块701。

另外，本发明实施例提供的天线校准装置还可以进一步包括双工器704。

双工器704用于将来自NodeB的校准信号处理模块701的上行信号发送给NodeB的RF收发模块702和/或校准RF收发模块7032，同时，将来自NodeB的RF收发模块702和/或校准RF收发模块7032的下行信号发送给NodeB的校准信号处理模块701。

所述上行信号为NodeB的校准信号处理模块发送给NodeB的RF收发模块和/或校准RF收发模块的校准信号。

所述下行信号为NodeB的RF收发模块和/或校准RF收发模块发送给NodeB的校准信号处理模块的校准信号。

例如，在FDD模式下，可以采用双工器704来实现发射校准和接收校准的同时进行，第一频点和第二频点不相等。

另外，以上所述第一频点可以和第二频点相等。例如在在TDD模式下，上行RF链路和下行RF链路频点相同。

为了周期性进行发射校准和接收校准，本发明实施例提供的天线校准装置还可以进一步包括资源调度模块705和计时模块706。

资源调度模块705用于接收来自计时模块706的资源调度消息，接收到所述资源调度消息后，指定不能用于承载用户数据或控制命令的时频资源，将所述时频资源作为可用时频资源发送至NodeB的校准信号处理模块；

或者用于：接收来自计时模块706的资源调度消息，接收到所述资源调度消息后，查找除了指定用于承载用户数据或控制命令的时频资源以外，剩余的空闲时频资源，将所述剩余时频资源作为可用时频资源发送至NodeB的校准信号处理模块；

或者用于：接收来自计时模块706的资源调度消息，接收到所述资源调度消息后，采用一个或一个以上GP作为可用时频资源发送至NodeB的校准信号处理模块。

在此情况下，NodeB的校准信号处理模块701用于接收来自资源调度模块705的可用时频资源，接收到所述时频资源后，再利用可用时频资源产生校准信号，接收NodeB的RF收发模块705和/或校准RF收发模块7032返回的校准信号，根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整，在根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整之后，向计时模块706发送触发消息。

计时模块706用于在接收到来自NodeB的校准信号处理模块701的触发消息后，以预设的时间计时，计时结束后，向资源调度模块705发送资源调度消息。

以上所述装置中，RF收发模块中对校准信号的收发以及调制解调，具体是由所述RF收发模块中的RF链路来实现的，RF收发模块中的天线并为在天线校准中执行操作，但是作为一个完整的RF收发模块，天线是不可缺少的。这里所述RF收发模块是指NodeB的RF收发模块或校准RF收发模块。

从上述技术方案中可以看出，本发明实施例提供的天线校准方法及装置，通过将NodeB发出的校准信号再返回NodeB来实现天线校准，不需要UE协助，因此，不需要空中接口心灵支持就能够实现天线校准。

而且，由于不需要UE协助，本发明实施例提供的天线校准方法及装置也不需要制定相关标准。另外，由于不需要在UE中增加复杂的功能模块来协助天线校准，大大降低了UE的实现复杂度，也不会减少UE的待机时间。而且，鉴于网络中UE的数量远大于基站的数量，可以大大降低建网成本以及网络***的复杂度。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种天线校准方法，其特征在于，该方法包括：

根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整；以预设的时间计时，计时结束后，返回所述确定可用时频资源的步骤；

所述确定可用时频资源包括：

或者，包括：

采用一个或一个以上保护时隙GP作为可用时频资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将校准信号通过NodeB的射频RF收发模块和校准RF收发模块后返回所述校准信号处理模块包括：

将校准信号发送至NodeB的RF收发模块，所述NodeB的RF收发模块将接收到的校准信号调制到第一频点，将调制后的校准信号耦合到校准RF收发模块，所述校准RF收发模块将来自NodeB的RF收发模块的校准信号在第一频点解调后返回至所述校准信号处理模块；

将校准信号发送至校准RF收发模块，所述校准RF收发模块将接收到的校准信号调制到第一频点，将调制后的校准信号耦合到所述NodeB的RF收发模块，所述NodeB的RF收发模块将来自校准RF收发模块的校准信号在第一频点解调后返回至校准信号处理模块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校准信号通过NodeB的射频RF收发模块和校准RF收发模块后返回所述校准信号处理模块包括：

将校准信号发送至校准RF收发模块，所述校准RF收发模块将接收到的校准信号调制到第二频点，将调制后的校准信号耦合到所述NodeB的RF收发模块，所述NodeB的RF收发模块将来自校准RF收发模块的校准信号在第二频点解调后返回至校准信号处理模块。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据返回的校准信号获取校准系数包括：

NodeB的校准信号处理模块根据来自校准RF收发模块的校准信号获取发射校准系数，根据来自NodeB的RF收发模块的校准信号获取接收校准系数。

5.一种天线校准装置，其特征在于，该装置包括：NodeB的校准信号处理模块、NodeB的RF收发模块、校准模块、资源调度模块和计时模块；

所述NodeB的校准信号处理模块用于利用可用时频资源产生的校准信号，接收返回的校准信号，根据返回的校准信号获取校准系数并根据所述校准系数进行校准调整；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述校准模块包括校准耦合网络和校准RF收发模块；

所述NodeB的RF收发模块用于接收NodeB的校准信号处理模块产生的校准信号，将接收到的校准信号调制到第一频点，将调制后的校准信号发送至校准耦合网络；

所述校准耦合网络用于将来自NodeB的RF收发模块的校准信号耦合至校准RF收发模块；

所述校准RF收发模块用于将来自校准耦合网络的校准信号在第一频点解调，将解调后的校准信号返回所述NodeB的校准信号处理模块。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述校准RF收发模块进一步用于接收NodeB的校准信号处理模块产生的校准信号，将接收到的校准信号调制到第二频点，将调制后的校准信号发送至校准耦合网络；

所述校准耦合网络进一步用于接收来自校准RF收发模块的校准信号耦合至所述NodeB的RF收发模块；

所述NodeB的RF收发模块进一步用于将来自校准耦合网络的校准信号在第二频点解调，将解调后的校准信号返回校准信号处理模块。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括双工器；

所述双工器用于将来自NodeB的校准信号处理模块的上行信号发送给NodeB的RF收发模块和/或校准RF收发模块，同时，将来自NodeB的RF收发模块和/或校准RF收发模块的下行信号发送给NodeB的校准信号处理模块；

所述上行信号为NodeB的校准信号处理模块发送给NodeB的RF收发模块和/或校准RF收发模块的校准信号；