分布式多输入多输出系统的空中互易性校准的制作方法

本公开涉及提供分布式多输入多输出(mimo)系统中的空中(ota)互易性。更具体地，本发明涉及为d-mimo系统的ota互易性提供有效校准。

背景技术：

具有d-mimo的天线系统能够在诸如体育场、热闹场所和街道级场景等场景中提供大的增益。在d-mimo系统中，若干个物理上分开的无线电单元用来形成多天线mimo系统。所采用的无线电单元通常是微型无线电单元。

通过对d-mimo系统中的所有天线使用相干联合传输，可以实现高ota增益。相干联合传输是指，在所有发射天线分支之间，以在用户设备(ue)的位置处实现波束成形增益的方式对下行链路(dl)传输进行波束成形。

对于时分双工(tdd)系统，可以通过确保天线系统中的天线分支之间的特定互易性来实现相干。由于ota信道是互易的，因此互易性相干对于tdd系统而言足够了，并且来自每个ue的上行链路(ul)信号可以用来创建要用于dl传输的波束成形权重。

在许多无线电单元被分配到不同的物理位置并且每个无线电单元包括多个发射机和接收机的情况下，难以实现高精度的天线校准。在这种情况下，在所谓的远程无线电单元(rru)内部校准中，高精度射频(rf)校准必须由额外的校准网络硬件来辅助。无线电单元位于不同物理位置的分布式天线也需要在所谓的rru间校准中进行校准。

在天线分支之间提供互易性的方法通常包括在空中测量定义的天线对之间的信号，并相互校准每个天线对。对于每个这样的天线对，通常执行一次测量。为了校准d-mimo系统中的所有天线分支，需要执行多次测量。

当应用校准专用的ota测量时，正在进行的流量被中断，以使得流量信号不对校准信号造成干扰。d-mimo系统越大，所需要的测量的数量就越多，由此对正在进行的流量产生的影响越来越大。

如果没有到天线系统中的所有其他天线的路径损耗足够低的单个天线(从而实现所述单个天线与所述所有其他天线之间的通信)，那么，也难以实现天线校准。通常执行涉及不同天线(使用不同锚定点)的若干次测量，从而每个校准事件需要多个ota测量。

同一个无线电单元内的天线通常彼此具有高耦合性。例如，在2t2r或4t4r无线电单元中，过高的耦合性将无法使一个天线处于发射模式，而使另一天线处于接收模式，这是因为接收到的信号很容易变得太高并在接收机处导致明显的饱和。

因此，需要一种改进的技术来避免或至少减少与d-mimo系统中的天线的ota相干校准相关联的问题。

技术实现要素：

本文的示例性实施例的目的是根据所附的独立权利要求并通过根据从属权利要求的示例性实施例来解决上述问题中的至少一些，并且提供分布式多输入多输出系统的互易性校准。

根据本公开的实施例，该目的和其他目的是通过一种分布式多输入多输出系统的空中互易性校准的方法来实现的。该分布式多输入多输出系统包括两个单独的天线组，其中，所述两个单独天线组的至少第一组中的天线i的每个天线对具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗，第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值，其中，每个天线i具有接收机减损ri和发射机减损ti。该方法包括：在第一持续时间期间，由所述两个单独的天线组的第一组中的天线i的每个发射机发射相互正交的信号ci，并由第二组中的天线j的每个接收机接收信号yj。该方法还包括：在第二持续时间期间，由第二组中的天线j的每个发射机发射相互正交的信号cj，并由第一组中的天线i的每个接收机接收信号yi，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。该方法还包括：基于接收到的信号yi，yj、相互正交的信号ci，cj以及假定的空中信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri、发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系。另外，该方法包括：基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机tj的至少一个比额，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj的至少一个比额，从而在分布式多输入多输出系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

该目的和其他目的是通过一种能够进行空中互易性校准的分布式多输入多输出系统来实现的。该系统包括两个单独的天线组，其中，所述两个天线组的第一组的天线i的每个天线对适于具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗。第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值。每个天线i具有接收机和发射机，其分别具有接收机减损ri和发射机减损ti。第一天线组中的天线i的每个发射机适于在第一持续时间期间发射相互正交的信号ci。所述两个天线组的第二组中的天线j的每个接收机适于在第一持续时间期间接收信号yj。第二天线组中的天线j的每个发射机适于在第二持续时间期间发射相互正交的信号cj。第一天线组中的天线i的每个接收机适于在第二持续时间期间接收信号yi，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。该系统还包括处理单元，该处理单元适于连接到第一天线组的天线i和第二天线组的天线j。该处理单元包括处理电路和存储器。所述存储器包含可由所述处理电路执行的指令，从而所述处理单元操作用于：在第一持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个发射机以发射相互正交的信号ci。该处理单元还操作用于：在第一持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个接收机以接收信号yj。该处理单元还操作用于：在第二持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个发射机以发射相互正交的信号cj，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。该处理单元还操作用于：在第二持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个接收机以接收信号yi。该处理单元还操作用于：基于接收到的信号yi，yj、相互正交的信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri、发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系。另外，该处理单元还操作用于：基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额(quota)，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj与发射机减损ti的至少一个比额，从而在分布式多输入多输出系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

该目的和其他目的是通过一种能够在分布式多输入多输出系统中进行空中互易性校准的处理单元来实现的。所述系统包括两个单独的天线组，其中，所述两个天线组的第一组中的天线i的每个天线对适于具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗，第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值，每个天线具有接收机和发射机，其分别具有接收机减损ri和发射机减损ti。该处理单元适于连接到第一天线组的天线i和第二天线组的天线j。此外，该处理单元包括处理电路和存储器，其中，存储器包含可由所述处理电路执行的指令，从而所述处理单元操作用于：在第一持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个发射机以发射相互正交的信号ci。该处理单元还操作用于：在第一持续时间期间启动所述两个天线组的第二组中的天线j的每个接收机以接收信号yj。该处理单元还操作用于：在第二持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个发射机以发射相互的正交信号cj，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。该处理单元还操作用于：在第二持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个接收机以接收信号yi。该处理单元还操作用于：基于接收到的信号yi，yj、正交信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri、发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系。另外，该处理单元还操作用于：基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj与发射机减损ti的至少一个比额，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

所描述的示例和实施例具有以下优点和优选特征中的一项或多项：

由于仅需要在两个场合下进行校准测量，因此，优势在于：当在运行时间期间执行校准时(例如，每分钟执行一次校准)，降低了甚至最小化了对正在进行的流量的影响。

对于每次天线校准，本文的实施例还允许具有若干参考天线或锚定点。这解决了在至少一个天线对的路径损耗过高从而意味着它们无法彼此通信的分布式多输入多输出系统中校准天线的问题。通过考虑若干锚定点，可以在这种分布式多输入多输出系统中校准所有天线。

通过考虑若干天线分支，即，通过使若干天线分支穿过(thread)一个锚定路径，可以达到期望的校准精度。仅需要最小数量的测量，并且为了提高精度，可以通过迭代来考虑所述若干天线分支之间的所有可能的链路。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述实施例，在附图中：

图1示意性地示出了根据本公开实施例的具有4天线d-mimo系统的场景；

图2示意性地示出了根据本公开实施例的5天线d-mimo系统内的ue天线场景；

图3示出了与本公开实施例有关的d-mimo系统内的握手图；

图4示出了根据本公开实施例的在处理单元中执行的方法动作的流程图；

图5示意性地示出了根据本公开实施例的d-mimo系统；以及

图6示意性地示出了根据本公开实施例的处理单元。

具体实施方式

在以下描述中，将参考附图更详细地描述示例性实施例。出于说明而非限制的目的，阐述了具体的细节，比如特定的示例和技术，以便提供透彻的理解。

因此，需要一种改进的技术来避免或至少减少与d-mimo系统中的互易性校准相关联的问题。

本公开的实施例仅基于两种测量来提供包括多个天线或天线分支在内的d-mimo系统的校准。本文中的单个测量被认为是两个或更多个天线的同时发射和接收。

本文的实施例基于在若干天线分支上同时发射正交校准信号，而在发射期间，在若干其他天线分支处接收正交的校准信号的信号分量。

即使d-mimo系统包括有实际上无法“听到”对方(即具有太高的路径损耗)的天线对，所提出的实施例仍能为该系统提供互易性校准。仅需要校准信号同时发射和接收的两种单独的测量或者场合。

实施例提供了一种仅根据所述两种测量对包括若干天线分支的d-mimo系统进行校准的方法和装置。由于仅需要在两种场合下进行校准测量，因此，当在运行时间期间执行校准时(例如，每分钟执行一次校准)，降低了或甚至最小化了对正在进行的流量的影响。

对于每次天线校准，本文的实施例还允许具有若干参考天线或锚定点。这解决了在至少一个天线对的路径损耗过高从而意味着它们无法彼此通信的d-mimo系统中校准天线的问题。通过考虑若干锚定点，可以在这种d-mimod-mimo系统中校准所有天线。

通过考虑若干天线分支，即，通过使若干天线分支穿过(thread)一个锚定路径，可以达到期望的校准精度。仅需要最小数量的测量，并且为了提高精度，可以通过迭代来考虑所述若干天线分支之间的所有可能的链路。

图1示意性地示出了具有4天线d-mimo系统的场景，该4天线d-mimo系统包括第一天线102、第二天线104、第三天线106和第四天线108。第一天线102和第二天线104共同位于第一无线电单元110中，而第三天线106和第四天线108共同位于第二无线电单元112中。第一无线电单元110和第二无线电单元112通过可以设置在中央节点中的处理单元w114(例如，数字单元du)相互连接。

无线电单元110，112中的每一个包括用于在每个天线的发射机与接收机之间切换的发射机/接收机开关t/r。发射机减损(impairment)和接收机减损分别表示为ti和ri。每个发射机和接收机减损包括增益和相位。

图1中的箭头表示相应的天线对i和j之间的ota信道路径，这些路径在本文中用于互易性校准。

需要注意的是，本文使用的参数被定义为窄带实体，这意味着可以认为它们在整个带宽上是平坦的，所述带宽通常是正交频分复用(ofdm)系统的子载波带宽。

这就意味着，每个无线或ota信道以及每个发射机/接收机都可以在该带宽上由具有幅度和相位的复数表示。

在宽带响应的情况下，可以通过借助于快速傅里叶变换(fft)运算将测得的宽带响应和传递函数划分为窄带部分来实现校准。涉及fft和逆fft(ifft)的运算被认为是浅显易懂的，并且在此不再进行赘述。

在下文中，将结合图1来描述实施例。要由每个天线发射的校准信号被表示为ci。从天线i到天线j的无线电信道响应或路径响应被表示为hij。与天线i相关联的发射机减损被表示为ti，与天线i相关联的接收机减损被表示为ri。在接收机i处接收到的信号被表示为yi。

而且，本文中所有天线不能相互通信。某些天线对之间的路径损耗不允许所述天线对之间进行通信。在某些情况下，路径损耗太高，因此，将仅以零信号强度或太低的信号强度接收由所述天线对中的一个天线发射的信号，这使得无法通过天线对进行通信。

此外，在某些天线之间，尤其是在同一个无线电单元内的天线分支之间，天线彼此之间可以具有耦合性，如果在同一无线电单元内使用一个天线分支进行发射并同时使用另一个天线分支进行接收，则这种耦合性使接收机饱和。实际上，同一无线电单元内的天线彼此之间通常无法进行通信。

因此，在图1中，在无线电单元110中的第一天线102与第二天线104内部之间没有箭头，并且在无线电单元112中的第三天线106与第四天线108内部之间没有箭头。

第一天线102和第二天线104形成第一天线组。由于这两个天线位于同一无线电单元中，因此，第一天线与第二天线之间的路径损耗太低，这是由于这两个天线之间的耦合性太高而造成的。

第三天线106和第四天线108形成第二天线组。类似地，由于这两个天线(即，第三天线和第四天线)位于同一无线电单元中，因此，第三天线与第四天线之间的路径损耗太低，这是由于这两个天线之间的耦合性太高而造成的。

在第一持续时间或所谓的第一测量期间，第三天线106使用所述第三天线106的发射机减损t3发射正交信号c3，并且第四天线108使用所述第四天线108的发射机减损t4发射正交信号c4。

在所述第一持续时间或所谓的第一测量期间，第一天线102使用所述第一天线102的接收机减损r1接收信号y1。而且，在所述第一持续时间或所谓的第一测量期间，第二天线104使用所述第二天线104的接收机减损r2接收信号y2。

在第三天线106发射时，第三天线106通过无线电信道响应或路径响应h13将正交信号c3发射给第一天线102，并且通过无线电信道响应或路径响应h23将正交信号c3发射给第二天线104。

在第三天线发射正交信号c3的同时，第四天线108通过无线电信道响应或路径响应h14将正交信号c4发射给第一天线102，并且通过无线电信道响应或路径响应h24将正交信号c4发射给第二天线104。

因此，在该第一持续时间期间，来自第一天线组的天线接收信号，而来自第二天线组的天线发射正交信号。

因此，可以使用下面的等式[1]和[2]来描述在该场景中描述的第一测量：

y1＝c3·t3·h13·r1+c4·t4·h14·r1[1]

y2＝c3·t3·h23·r2+c4·t4·h24·r2[2]

类似地，在第二持续时间或所谓的第二测量期间，第一天线102使用所述第一天线102的发射机减损t1发射正交信号c1。

此外，第二天线104使用所述第二天线104的发射机减损t2发射正交信号c2。

在所述第二持续时间或所谓的第二测量期间，第三天线106使用所述第三天线106的接收机减损r3接收信号y3。而且，在所述第二持续时间或所谓的第二测量期间，第四天线108使用所述第四天线108的接收机减损r4接收信号y4。

在第一天线102发射时，第一天线102通过无线电信道响应或路径响应h31将正交信号c1发射给第三天线106，并且通过无线电信道响应或路径响应h41将正交信号c1发射给第四天线108。

在第一天线发射正交信号c1的同时，第二天线104通过无线电信道响应或路径响应h32将正交信号c2发射给第三天线106，并且通过无线电信道响应或路径响应h42将正交信号c2发射给第四天线108。

因此，在该第二持续时间期间，来自第一天线组的天线发射信号，而来自第二天线组的天线接收信号。

因此，可以使用下面的等式[3]和[4]来描述在该场景中描述的第二测量：

y3＝c1·t1·h31·r3+c2·t2·h32·r3[3]

y4＝c1·t1·h41·r4+c2·t2·h42·r4[4]

应注意，第一测量和第二测量必须在时间上接近地执行，以便可以将信道响应的特性估计为互易的，其中hij＝hji。

同时从同一个天线组内的天线发射的信号需要是正交的。在本文，c1和c2在第一测量期间必须彼此正交。在此，c3和c4在第二测量期间彼此之间必须彼此正交。正交性可以通过相互发送时域和/或频域正交序列ci和cj或者通过在彼此略微偏移的频率栅格上发送序列来实现。

对于互易性校准或相对dl-ul校准，期望的是，相对于d-mimo系统内天线对的所有组合的rj/tj，获得第一天线组的天线的接收机减损与发射机减损的比额(quota)，即ri/ti。

通过使用代入，可以改写等式[1]至[4]。

对于等式[1]，令

x13＝t3·h13·r1[5]

x14＝t4·h14·r1[6]

并且对于等式[2]，令

x23＝t3·h23·r2[7]

x24＝t4·h24·r2[8]

类似地，对于等式[3]，令

x31＝t1·h31·r3[9]

x32＝t2·h32·r3[10]

并且对于等式[4]，令

x41＝t1·h41·r4[11]

x42＝t2·h42·r4[12]

现在，分别使用等式[5]至[12]将等式[1]至[4]改写为等式[13]至[16]：

现在，可以通过使用校准信号ci的正交性来求解等式[13]至[16]以得到xij。由于校准信号ci是正交的，因此，每个测得的yi在这里可以被划分为两项，根据这两项可以在知晓ci时下求解xij。

此外，对于相干窗口内的时分双工(tdd)(即，已经在所述时窗内执行了两种测量)，可以认为信道响应是互易的，因此，hij＝hji适用。通过将这种信道互易性应用于求解出的xij，可以得到以下关系。

按照ri/ti的形式来将等式[17]至[20]改写为rj/tj的函数，由此得到等式[21]至[24]。

注意，等式[21]将天线3与天线1相关，而等式[22]将天线3与天线2相关。因此，这里可以将天线3和4与天线1或天线2相关。天线1和天线2在此可以用作所谓的补偿锚定点，即，所有其他天线与其相关的天线。在下文，天线1用作补偿锚定点。

等式[21]和[23]将天线3和4与天线1直接相关。

通过组合等式[21]和[22]，得到将天线2与天线1相关的等式[25]。

替代地，通过组合等式[23]和[24]，得到也将天线2与天线1相关的等式[26]。

等式[25]和[26]均包括用于将天线2与天线1相关的两级补偿。与一级补偿或关系相比，两级补偿或关系意味着，该关系可能没有那么明确地定义，如对于上述天线3或4那样。

可以看出，等式[25]和[26]是相对于r1/t1对r2/t2的独立的估计。

来自等式[25]和[26]的两个独立的估计的均值消除了一些统计误差，并因此产生对比额的改进的估计。

在完成等式[21]至[26]之后，现在可以相对于锚定天线来应用每个天线的校准补偿。

要注意的是，校准实现的是，对于i＝2、3或4，比额ri/ti等于比额r1/t1。

令

ri/ti＝r1/t1xcf[27]

其中，cf是基于所确定的等式[21]至[26]而获得的校准因子。根据等式[28]，通过将每个ri/ti乘以校准因子的倒数(即1/cf)来得到校准后的比额ri*/ti*。

ri*/ti*＝ri/tix1/cf[28]

校准后的比额ri*/ti*满足对互易性校准的要求，即，在本示例内，对于i＝2、3或4，比额ri/ti等于比额r1/t1。

因此，对于特定比额r1/t1，可以针对互易性来计算比额ri/ti，其中i＝2、3或4。可以通过校准如下项来校准ri/ti比额：1)接收机减损ri，2)发射机减损ti，或3)接收机减损ri和发射机减损ti两者。

在调节了测得的比额使得满足等式之后，在d-mimo系统中已经实现了互易性校准。每个接收机和发射机减损包括增益和相位，这意味着，可以通过对减损的不止单一的设置来实现校准。

因此，已经描述了如何仅根据两种测量(即，在两个单独的持续时间上发射和接收校准信号ota)来实现互易性校准。

图2示意性地示出了根据本公开实施例的5天线d-mimo系统内的ue天线场景。该5天线d-mimo系统包括天线1201；天线2202；天线3203；天线4204；以及天线5205。根据所示场景，用户设备(ue)206位于天线1201与天线5205之间的位置。需要注意的是，存在从天线1201到天线2202的响应路径，即h21，以及从天线2202到天线1201的响应路径，即h12。还存在从天线2202到天线3302的响应路径，即h32，以及从天线3203到天线2202的响应路径，即h23。类似地，在天线3203与天线4204之间以及天线4204与天线5205之间存在响应路径。但是实际上，在天线1201与天线5205之间没有响应路径。这种实际上不存在的响应路径也可以被认为是等同于比上限路径损耗阈值更高的路径损耗，使得至少对于实际用途，两个天线，即1和5，之间的路径损耗与不存在路径是无差别的。

这可以由高墙或建筑物等表示，从而极大地降低了天线1与天线5之间的任何潜在路径响应。

例如，通过使用根据现有技术的传统方法，直接路径响应是天线校准的关键性前提条件。

这与本公开形成了对比，在本公开中，可以计算出天线1与天线5之间的关系，而不会受到这两个天线之间的链路或路径的任何弱路径响应的不利影响。

5天线d-mimo中的天线被划分为两个单独的天线组：天线组1和天线组2。天线组1包括天线1、天线3和天线5。天线组2包括天线2和天线4，并且因而与天线组1是分开的。

需要注意的是，天线组1内的天线之间的响应路径通常具有高于上限响应阈值的路径损耗。

如何划分天线以形成两个天线组不在本公开的范围之内。然而，可以简要提及的是，基于随机实验，锚定路径成对地包括天线与所有其他节点之间的最强路径响应。天线1对天线2的路径响应最强。然后，天线2对天线3的另一响应最强，以此类推。此处的实线箭头表示当前场景中的锚定路径。将天线划分为天线组的一种方式可以是将沿着锚定路径的每隔一个天线分组到第一天线组中，并将其余的天线分组到第二组中。因此，相邻天线将被划分到单独的不同天线组中。

根据本公开，对于这种d-mimo系统的互易性校准，需要进行两种测量。

因此，现在执行同一天线组中所有天线对校准信号的发射以及另一天线组中所有天线的同时接收。

在第一持续时间期间(即在第一测量中)，在天线1201、天线3203以及天线5205处发射正交校准信号，同时在第二天线组的天线2和天线4处进行接收。

天线2202检测到的信号具有使用天线1201的发射机减损t1发射的正交信号c1的一个分量，以及使用天线3203的发射机减损t3发射的正交信号c3的另一个分量。

天线4204检测到的信号具有使用天线3203的发射机减损t3发射的正交信号c3的一个分量，以及使用天线5205的发射机减损t5发射的正交信号c5的另一个分量。

遵循与结合图1所述的模式类似的模式，以下由天线2和天线4接收的信号变为：

y2＝c1·t1·h21·r2+c3·t3·h23·r2[29]

y4＝c3·t3·h43·r4+c5·t5·h45·r4[30]

在第二持续时间期间(即在第二测量中)，天线2和天线4发射正交校准信号，同时在天线1201、天线3203和天线5205处接收信号。

与上述类似，分别使用接收机减损r1、r3和r5接收的信号变为：

y1＝c2·t2·h12·r1[31]

y3＝c2·t2·h32·r3+c4·t4·h34·r3[32]

y5＝c4·t4·h54·r5[33]

这里需要注意的是，天线1201仅接收从天线2发射的信号。天线3203接收具有从天线2202发射的第一分量和从天线4204发射的第二分量的信号。天线5仅接收从天线4204发射的信号。

通过应用与图1所应用的代入类似的代入并执行类似的计算(假定互易性在互易性窗口内是有效的)，可以实现以下关系：

因此，从等式[34]至[37]中获得所谓的校准因子cf，可以使用该校准因子来校准或重新计算比额，使得接收机与发射机减损的任何两个比额是相等的。

在上述天线的附加天线对的情况下，可以通过减少源于不同测量路径的随机误差源来提高校准精度。

因此，已经证实，互易性校准可以通过在两个时间场合进行测量来获得，即仅根据两种测量来获得。

图3示出了与本公开实施例有关的分布式多输入多输出(d-mimo)系统30内的握手图。该d-mimo系统30包括第一天线组32、第二天线组34和处理单元36。第一天线组32和第二天线组34连接到处理单元36(未示出)。所述第一天线组和所述第二天线组的至少第一天线组中的天线i的每个天线对具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗，其中第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值。每个路径具有高于第一路径损耗阈值的路径损耗意味着，每个路径响应比对应的第一路径响应阈值更弱。每个路径具有低于第二路径损耗阈值的路径损耗意味着，每个路径响应比对应的路径响应阈值更强。

如上所述的路径损耗(即在阈值之外)意味着，要在所述至少第一天线组内接收的信号质量不足以用于数据的接收。

同时，当从这两个单独的天线组中的一个天线组发射时，阈值内的路径损耗使得能够实现另一个天线组的足够信号质量的接收。

以下握手图包括：

动作s302：第一天线组32向第二天线组34发射正交信号。

动作s304：在s302的同时，第二天线组34从第一天线组32接收信号。

动作s306：第二天线组34向第一天线组32发射正交信号。

动作s308：在s306的同时，第一天线组32从第二天线组34接收信号。

动作s310：第二天线组34向处理单元36发送与接收到的信号有关的信息。此信息通常包括在动作s304中接收到的信号的强度。

动作s312：第一天线组32向处理单元36发送与接收到的信号有关的信息。此信息通常包括在动作s306中接收到的信号的强度。

动作s314：处理单元36相对于rj/tj确定ri/ti以实现互易性。此动作基于步骤s310和s312中的接收到的信号，并且还基于d-mimo中的假定的互易性。

动作s316：处理单元38基于所确定的比额的关系来校准天线；所述关系在动作s314中确定。校准后的天线使得一个天线组中天线的接收机减损与发射机减损的比额等于另一天线组中天线的接收机减损与发射机减损的比额。

图4示出了根据本公开实施例的在处理单元中执行的方法动作的流程图。

这些动作形成了d-mimo系统的ota互易性校准的方法的一个或多个实施例。该d-mimo系统包括两个单独的天线组，其中，所述两个单独的天线组的至少第一组中的天线i的每个天线对具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗，第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值，其中，每个天线i具有接收机减损ri和发射机减损ti，该方法包括以下动作：

动作42：在第一持续时间期间，由第一组中的天线i的每个发射机发射s302正交信号ci，并由所述两个单独的天线组的第二组中的天线j的每个接收机接收s304信号yj。

动作44：在第二持续时间期间，由第二组中的天线j的每个发射机发射s306正交信号cj，并由第一组中的天线i的每个接收机接收s308信号yi，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。

动作46：基于接收到的信号yi，yj、正交信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri和发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系。

动作48：基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

在该方法内，发射42、44、s302、s306相互正交信号可以包括：发射与从同一天线组内的天线发射的所有其他校准信号正交的校准信号。

在该方法内，由第一天线组或第二天线组中的每个所述天线发射42、44、s302、s306可以包括：由第一天线组或第二天线组中的每个所述天线同时发射。

在该方法内，由第一天线组或第二天线组中的每个天线接收42、44、s304、s308可以包括：由第一天线组或第二天线组中的每个所述天线同时接收。

在该方法内，校准48、s316接收机减损ri与发射机减损ti的比额可以包括：调节接收机减损ri、发射机减损ti、或者接收机减损ri和发射机减损ti两者。

本公开还包括一种用于dmimo系统的ota互易性校准的计算机程序，该计算机程序包括指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时，使该至少一个处理器执行根据上述任一动作的方法。

本公开还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有如上所述的计算机程序。

图5示意性地示出了根据本公开实施例的d-mimo系统50。该d-mimo系统能够进行空中(ota)互易性校准。该系统包括两个单独的天线组32、34、52、54，其中，所述两个天线组的第一组的天线i的每个天线对适于具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗。第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值。每个天线具有接收机和发射机，其分别具有接收机减损ri和发射机减损ti。第一天线组中的天线i的每个发射机适于在第一持续时间期间发射相互正交的信号ci。所述两个单独的天线组的第二组中的天线j的每个接收机适于在第一持续时间期间接收信号yj。第二天线组中的天线j的每个发射机适于在第二持续时间期间发射相互正交信号cj。第一天线组中的天线i的每个接收机适于在第二持续时间期间接收信号yi，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。

系统50还包括处理单元36、56，其适于连接到第一天线组的天线i和第二天线组的天线j。处理单元36、56操作用于：在第一持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个发射机以发射相互正交的信号ci。处理单元36、56还操作用于：在第一持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个接收机以接收信号yj。处理单元36、56还操作用于：在第二持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个发射机以发射相互正交信号cj，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。处理单元36、56还操作用于：在第二持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个接收机以接收信号yi。此外，处理单元操作用于：基于接收到的信号yi，yj、相互正交的信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri和发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系。另外，处理单元操作用于：基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj的至少一个比额，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

系统内的处理单元36、56还可以操作用于：启动与要从同一天线组内的天线发射的所有其他校准信号正交的校准信号的发射。

系统的处理单元36、56还可以操作用于：同时启动第一天线组或第二天线组中的每个所述天线以进行发射。

系统的处理单元36、56还可以操作用于：同时启动第一天线组或第二天线组中的每个所述天线以进行接收。

系统的处理单元36、56还可以操作用于：基于接收到的信号yi，yj、相互正交的信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri与发射机减损ti的比额与第二天线组的接收机减损rj与发射机减损tj的比额之间的关系。需要注意的是，信号ci是相互正交的。还应注意的是，信号cj是相互正交的。

系统的处理单元36、56还可以操作用于：调节接收机减损ri、发射机减损ti、或者接收机减损ri和发射机减损ti两者，使得满足无线电响应互易性的所确定的关系，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

系统50的处理单元36、56可以包括位于中央节点内的波束成形处理单元，优选地为数字单元(du)。

本公开还包括能够进行空中(ota)互易性校准的分布式多输入多输出(d-mimo)系统30、50。该d-mimo系统具有两个单独的天线组，其中，所述两个单独的天线组的至少第一组中的天线i的每个天线对具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗，第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值，其中，每个天线i具有接收机减损ri和发射机减损ti。该d-mimo系统适于：

-在第一持续时间期间，由第一组中的天线i的每个发射机发射相互正交的信号ci，并由所述两个单独的天线组的第二组中的天线j的每个接收机接收信号yj；

-在第二持续时间期间，由第二组中的天线j的每个发射机发射相互正交的信号cj，并由第一组中的天线i的每个接收机接收信号yi，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的；

-基于接收到的信号yi，yj、正交信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri和发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系；以及

-基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

图6示意性地呈现了能够进行分布式多输入多输出(d-mimo)系统中的空中(ota)互易性校准的处理单元36、56、60。该d-mimo系统包括两个单独的天线组32、34、52、54，其中，所述两个天线组的第一组的天线i的每个天线对适于具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗，第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值。每个天线具有接收机和发射机，其分别具有接收机减损ri和发射机减损ti。处理单元36、56、60适于连接到所述两个单独的天线组的第一天线组的天线i和第二天线组的天线j。此外，处理单元36、56、60包括处理电路62和存储器64，其中，存储器64包含可由所述处理电路62执行的指令，由此处理单元36、56、60操作用于：在第一持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个发射机以发射相互正交的信号ci。处理单元36、56、60还操作用于：在第一持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个接收机以接收信号yj。处理单元36、56、60还操作用于：在第二持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个发射机以发射相互正交的信号cj，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。处理单元36、56、60还操作用于：在第二持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个接收机以接收信号yi。处理单元36、56、60还操作用于：基于接收到的信号yi，yj、正交信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri和发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系。另外，处理单元36、56、60还操作用于：基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

处理单元36、56、60还可以操作用于：启动与要从同一天线组内的天线发射的所有其他校准信号正交的校准信号的发射。

处理单元36、56、60还可以操作用于：同时启动第一天线组或第二天线组中的每个所述天线以进行发射。

处理单元36、56、60还可以操作用于：同时启动第一天线组或第二天线组中的每个所述天线以进行接收。

处理单元36、56、60还可以操作用于：基于接收到的信号yi，yj、相互正交的信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri与发射机减损ti的比额与第二天线组的接收机减损rj与发射机减损tj的比额之间的关系。

处理单元36、56、60还可以操作用于：调节接收机减损ri、发射机减损ti、或者接收机减损ri和发射机减损ti两者，使得满足无线电响应互易性的所确定的关系，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

处理单元36、56、60可以包括位于中央节点内的波束成形处理单元，优选地为数字单元(du)。

另外，本公开包括一种能够进行d-mimo系统的ota互易性校准的处理单元。该d-mimo系统包括两个单独的天线组32、34、52、54，其中，所述两个天线组的第一组的天线i的每个天线对适于具有高于第一路径损耗阈值或低于第二路径损耗阈值的路径损耗，第一路径损耗阈值大体上高于第二路径损耗阈值。每个天线具有接收机和发射机，其分别具有接收机减损ri和发射机减损ti。处理单元适于连接到第一天线组的天线i和第二天线组的天线j。处理单元36、56、60适于：在第一持续时间期间启动第一天线组中的天线i的每个发射机以发射相互正交的信号ci。处理单元36、56、60还适于：在第一持续时间期间启动所述两个单独的天线组的第二组中的天线j的每个接收机以接收信号yj。处理单元36、56、60还适于：在第二持续时间期间启动第二天线组中的天线j的每个发射机以发射相互正交的信号cj，其中，第一持续时间和第二持续时间在时间上是分开的。处理单元36、56、60还适于：在第二持续时间期启动第一天线组中的天线i的每个接收机以间接收信号yi。处理单元36、56、60还适于：基于接收到的信号yi，yj、相互正交的信号ci，cj以及假定的ota信道互易性，确定第一天线组的接收机减损ri和发射机减损ti与第二天线组的接收机减损rj和发射机减损tj之间的关系。另外，处理单元36、56、60适于：基于无线电响应互易性的所确定的关系，相对于接收机减损rj与发射机减损tj的至少一个比额，校准接收机减损ri与发射机减损ti的比额，使得接收机减损ri与发射机减损ti的比额等于接收机减损rj至少一个比额，从而在d-mimo系统中提供第一天线组和第二天线组中的天线的互易性校准。

本文所描述的示例和实施例具有以下优点和优选特征中的一项或多项：

由于仅需要在两个场合下进行校准测量，因此，优势在于：当在运行时间期间执行校准时(例如，每分钟执行一次校准)，降低了甚至最小化了对正在进行的流量的影响。

对于每次天线校准，本文的实施例还允许具有若干参考天线或锚定点。这解决了在至少一个天线对的路径损耗过高从而意味着它们无法彼此通信的分布式多输入多输出系统中校准天线的问题。通过考虑若干锚定点，可以在这种分布式多输入多输出系统中校准所有天线。

通过考虑若干天线分支，即，通过使若干天线分支穿过(thread)一个锚定路径，可以达到期望的校准精度。仅需要最小数量的测量，并且为了提高精度，可以通过迭代来考虑所述若干天线分支之间的所有可能的链路。

可以进一步注意到，上述实施例仅作为示例给出，并且不应是对本示例性实施例的限制，这是因为其他解决方案、用途、目的和功能在所附的专利权利要求书所要求保护的实施例范围内是显而易见的。

缩略语

d-mimo分布式多输入多输出

dl下行链路

du数字单元

fft快速傅立叶变换

ifft快速傅里叶逆变换

ofdm正交频分复用

ota空中

rf射频

rru远程无线电单元

tdd时分双工

ue用户设备

ul上行链路。