专利名称：一种小区之间空口校准系统和方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯领域，特别涉及一种小区之间空口校准系统和方法。
背景技术：
在无线通讯技术领域中，由于每个基站的中频和射频通道所用的器件种类很多， 而各个基站的中频和射频通道所选用的器件又存在一定的不一致性，多个特性不一致的 器件串连在一起很可能造成通过各个基站的中频和射频通道后的信号的幅度及相位不一 致。在实际应用中，通过基站中频和射频通道后的信号被称作射频信号，而同时向同一个用 户设备(UE)发射射频信号的小区被称作协同小区。所谓小区之间空口校准，就是指，对参 与协同的各小区的基站的射频信号进行校准，使各个基站发射的射频信号的幅度和相位一 致。随着多点协作传输(CoMP)技术的发展，小区之间的波束赋形被广泛地应用，然而小区 之间波束赋形的前提就是参与协同的各小区的基站发射的射频信号的幅度和相位一致，这 就需要参与协同的各小区之间进行空口校准。但是，目前针对小区之间的空口校准还没有相应的方案，难以使参与协同的各小 区的射频信号的幅度和相位一致。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种小区之间空口校准系统，使参与协同 的各小区的射频信号的幅度和相位一致。本发明的另一目的在于提供一种小区之间空口校准方法，使参与协同的各小区的 射频信号的幅度和相位一致。为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种小区之间空口校准系统，该系统包括多个基站和用户设备UE，所述基站包 括射频信号产生单元，所述基站还包括校准单元，所述UE包括信道响应估计单元和加权 因子获取单元；其中，射频信号产生单元，用于向UE发射当前时隙的射频信号；信号响应估计单元，用于根据接收到的各个基站中射频信号产生单元产生的当前 时隙的射频信号，估计各个基站的信道脉冲响应；加权因子获取单元，用于以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应， 计算除参考基站外的其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子，并将 除参考基站外的其他基站中每个基站的加权因子传输给对应基站的校准单元；校准单元，用于使用加权因子对下一时隙待发射的射频信号施加权重。所述加权因子获取单元计算其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应 的加权因子为本基站的加权因子=参考基站的信道脉冲响应/本基站的信道脉冲响应。所述校准单元使用加权因子对待发射的射频信号施加权重为加权因子与待发射 的射频信号相乘，乘积为校准后的射频信号。
所述射频信号为联合射频信号；所述信道脉冲响应为联合信道脉冲响应。一种小区之间空口校准方法，该方法包括基站向用户设备UE发射射频信号，该 方法还包括UE根据接收到的各个基站发射的当前时隙的射频信号，估计各个基站的信道 脉冲响应；UE以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参考基站外的 其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子；UE将除参考基站外的其 他基站中每个基站的加权因子传输给对应基站；除参考基站外的其他基站使用加权因子对 下一时隙待发射的射频信号施加权重。所述UE计算其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子的方 法为本基站的加权因子=参考基站的信道脉冲响应/本基站的信道脉冲响应。所述其他基站使用加权因子对待发射的射频信号施加权重的方法为加权因子与 待发射的射频信号相乘，乘积为校准后的射频信号。所述射频信号为联合射频信号；所述信道脉冲响应为联合信道脉冲响应。由上述的技术方案可见，在本发明提供的一种小区之间空口校准系统和方法中， UE以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参考基站外的其他基站的 信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子，并将除参考基站外的其他基站中每个 基站的加权因子传输给对应基站，除参考基站外的其他基站使用加权因子对待发射的射频 信号施加权重，能够使参与协同的各小区的射频信号的幅度和相位一致。
图1为本发明所提供的一种小区之间空口校准系统的结构图；图2为本发明所提供的一种小区之间空口校准方法的流程图；图3为本发明所提供的一种小区之间空口校准方法的实施例的组网图；图4为本发明所提供的一种小区之间空口校准方法的实施例的流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本发明进一步详细说明。首先需要说明的是，在本发明中，一个基站所覆盖的范围被定义为一个小区，且各 个基站的导频是正交的。本发明所提供的一种小区之间空口校准系统包括多个基站和UE，其中，每个基 站的结构及其与UE间的连接关系均相同，在图1中仅以一个基站与UE相连为例，说明本发 明的空口校准系统。如图1所示，基站101包括射频信号产生单元1011和校准单元1012 ； UE 102包括信道响应估计单元1021和加权因子获取单元1022。射频信号产生单元1011，用于向UE 102发射当前时隙的射频信号；信号响应估计 单元1021，用于根据接收到的各个基站101中射频信号产生单元1011产生的当前时隙的射 频信号，估计各个基站101的信道脉冲响应；加权因子获取单元1022，用于以任意一个基站 101的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参考基站外的其他基站101的信道脉冲 响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子，并将除参考基站外的其他基站中每个基站101 的加权因子传输给对应基站101的校准单元1012 ；校准单元1012，用于使用加权因子对下
4一时隙待发射的射频信号施加权重。在实际应用中，若每一个基站只有一个天线阵元，则信号响应估计单元1021所接 收的来自任意一个基站的射频信号是单一的，此时，信号响应估计单元1021对此单一射频 信号进行估计，可得到此基站的信道脉冲响应；然而，实际应用中的基站往往包括若个天线 阵元，假设每一个基站包括N个天线阵元，则信号响应估计单元1021接收到的来自任意一 个基站的射频信号为该基站N个天线阵元所发射的射频信号的联合射频信号，此时，信号 响应估计单元1021对此联合射频信号进行估计，得到的信道脉冲响应为联合信道脉冲响 应。另外，信号响应估计单元1021对单一射频信号进行估计的方法为现有技术的内 容，信号响应估计单元1021对联合射频信号进行估计的方法也为现有技术的内容，在此不 予赘述。需要说明的是，所述加权因子获取单元1022将其他基站中每个基站的加权因子 传输给对应基站的校准单元，举例来说，加权因子获取单元1022将基站A的加权因子a传 输给基站A的校准单元，将基站B的加权因子b传输给基站B的校准单元。在本发明中， 加权因子获取单元1022以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参 考基站外的其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子，实质为，选择M 个基站中的任意一个基站作为参考基站，预先将所选择的参考基站的加权因子设为1，只需 计算除参考基站外的其他M-1个基站相对于参考基站的加权因子，这样，当加权因子计算 结束后，则不需要将参考基站的加权因子传输给参考基站，节省了上行传输的比特值。具体来说，加权因子获取单元1022计算其他基站相对于参考基站的方法为本基 站的加权因子=参考基站的信道脉冲响应/本基站的信道脉冲响应；当一个基站包含N个 天线阵元时，本基站的加权因子=参考基站的联合信道脉冲响应/本基站的联合信道脉冲 响应。当计算加权因子时，若各个基站的天线阵元数目不相同，本发明所提供的加权 因子计算方法也适用，具体原因为不论每个基站有多少个天线阵元，信号响应估计单元 1021均对联合射频信号进行估计，这就相当于将一个基站的若干个天线阵元的射频信号看 作一个整体来进行估计，因此所估计的联合信道脉冲响应为一个复数形式，加权因子获取 单元1022依据联合信道脉冲响应进行计算，得到的加权因子也是一个复数形式。所述使用加权因子对待发射的射频信号施加权重的方法一般为加权因子与下一 时隙待发射的射频信号相乘，乘积为校准后的射频信号；若一个基站包括N个天线阵元，则 加权因子需要对这N个天线阵元的下一时隙的联合射频信号施加权重，这就相当于对N个 天线阵元中每个天线阵元上的下一时隙待发射射频信号施加权重，具体为，加权因子与每 个天线阵元上的下一时隙待发射的射频信号相乘，乘积为每个天线阵元上的校准后的射频 信号。由此可见，当一个基站包括N个天线阵元时，本发明所提供的一种小区之间空口 校准系统的实质是对各个小区的联合射频信号进行校准，具体为，信号响应估计单元1021 对各个基站的当前时隙的联合射频信号进行估计，得到各个基站的联合信道脉冲响应；加 权因子获取单元1022，以任意一个基站的联合信道脉冲响应为参考联合信道脉冲响应， 计算除参考基站外的其他基站的联合信道脉冲响应相对于参考联合信道脉冲响应的加权因子，并将除参考基站外的其他基站中每个基站的加权因子传输给对应基站的校准单元 1012 ；校准单元1012，使用加权因子对下一时隙待发射的联合射频信号施加权重。基于上述小区之间空口校准系统，图2为本发明所提供的一种小区之间空口校准 方法的流程图，如图2所示，该流程包括以下步骤步骤201，基站向UE发射当前时隙的射频信号。步骤202，UE根据接收到的各个基站发射的当前时隙的射频信号，估计各个基站 的信道脉冲响应。步骤203，UE以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参考 基站外的其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子。步骤204，UE将除参考基站外的其他基站中每个基站的加权因子传输给对应基站。步骤205，除参考基站外的其他基站使用加权因子对下一时隙待发射的射频信号 施加权重。至此，本流程结束。下面通过一个实施例详细说明本发明所提供的一种小区之间空口校准方法，图3 为本发明所提供的一种小区之间空口校准方法的实施例的组网图，如图3所示，在本实施 例中，该系统包括基站301、基站302和UE 300，图4为本发明所提供的一种小区之间空口 校准方法的实施例的流程图，如图4所时，该流程包括以下步骤步骤401，基站301向UE 300发射当前时隙的射频信号；基站302向UE 300发 射当前时隙的射频信号M2。步骤402，UE 300对进行估计，得到基站301的信道脉冲响应；UE 300对M2 进行估计，得到基站302的信道脉冲响应H2。步骤403，以基站301的信道脉冲响应为参考，计算H2相对于的加权因子 在本步骤中，以基站301的信道脉冲响应&为参考相当于将参考基站301的加权 因子01设为1，根据、父氏ci2XH2，可得至脾 步骤404，UE 300将a 2传输给基站302。步骤405，基站302使用a 2对下一时隙待发射的射频信号M/施加权重，校准后的 射频信号M丨=a2x M2'。至此，本流程结束。可见，基于本发明提供的一种小区之间空口校准系统和方法，UE以任意一个基站 的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参考基站外的其他基站的信道脉冲响应相对 于参考信道脉冲响应的加权因子，并将除参考基站外的其他基站中每个基站的加权因子传 输给对应基站，除参考基站外的其他基站使用加权因子对下一时隙待发射的射频信号施加 权重，在实际应用中，信道脉冲响应为复数形式，因此计算所得的加权因子也为复数形式， 使用加权因子对待发射的射频信号施加权重，可对待发射的射频信号的幅度和相位进行校 正，能够使参与协同的各小区的射频信号的幅度和相位一致。
权利要求
一种小区之间空口校准系统，该系统包括多个基站和用户设备UE，所述基站包括射频信号产生单元，其特征在于，所述基站还包括校准单元，所述UE包括信道响应估计单元和加权因子获取单元；其中，射频信号产生单元，用于向UE发射当前时隙的射频信号；信号响应估计单元，用于根据接收到的各个基站中射频信号产生单元产生的当前时隙的射频信号，估计各个基站的信道脉冲响应；加权因子获取单元，用于以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参考基站外的其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子，并将除参考基站外的其他基站中每个基站的加权因子传输给对应基站的校准单元；校准单元，用于使用加权因子对下一时隙待发射的射频信号施加权重。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加权因子获取单元计算其他基站的 信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子为本基站的加权因子=参考基站的信 道脉冲响应/本基站的信道脉冲响应。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述校准单元使用加权因子对待发射的 射频信号施加权重为加权因子与待发射的射频信号相乘，乘积为校准后的射频信号。
4.根据权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，所述射频信号为联合射频信号；所 述信道脉冲响应为联合信道脉冲响应。
5.一种小区之间空口校准方法，该方法包括基站向用户设备UE发射射频信号，其特 征在于，该方法还包括UE根据接收到的各个基站发射的当前时隙的射频信号，估计各个 基站的信道脉冲响应；UE以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参 考基站外的其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子；UE将除参考 基站外的其他基站中每个基站的加权因子传输给对应基站；除参考基站外的其他基站使用 加权因子对下一时隙待发射的射频信号施加权重。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述UE计算其他基站的信道脉冲响应相 对于参考信道脉冲响应的加权因子的方法为本基站的加权因子=参考基站的信道脉冲响 应/本基站的信道脉冲响应。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述其他基站使用加权因子对待发射的 射频信号施加权重的方法为加权因子与待发射的射频信号相乘，乘积为校准后的射频信 号。
8.根据权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，所述射频信号为联合射频信号；所 述信道脉冲响应为联合信道脉冲响应。
全文摘要
本发明公开了一种小区之间空口校准方法，该方法包括基站向用户设备UE发射当前时隙的射频信号；UE根据接收到的各个基站发射的当前时隙的射频信号，估计各个基站的信道脉冲响应；UE以任意一个基站的信道脉冲响应为参考信道脉冲响应，计算除参考基站外的其他基站的信道脉冲响应相对于参考信道脉冲响应的加权因子；UE将除参考基站外的其他基站中每个基站的加权因子传输给对应的每个基站；除参考基站外的其他基站使用加权因子对下一时隙待发射的射频信号施加权重。同时，本发明还公开了一种小区之间空口校准系统，采用该方法和系统能够使参与协同的各小区的射频信号的幅度和相位一致。
文档编号H04W88/08GK101888647SQ200910084020
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者吕伯轩, 池连刚 申请人:普天信息技术研究院有限公司