[發(fā)明專利]實(shí)時(shí)校準(zhǔn)智能天線的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610074968.4
• 申請日: 2006-04-25
• 公開（公告）號: CN101064902A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭全成
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐移動通信設(shè)備有限公司
• 主分類號: H04Q7/36
• 分類號: H04Q7/36;H01Q3/26
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)的智能天線技術(shù)，特別是涉及一種實(shí)時(shí)校準(zhǔn)智能天線的方法。

背景技術(shù)

近年來，在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中，智能天線技術(shù)已經(jīng)成為移動通信領(lǐng)域最具吸引力的技術(shù)之一。智能天線采用空分多址技術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時(shí)隙、同碼道的信號區(qū)分開來，最大限度地利用有限的信道資源。與無方向性天線相比較，其上、下行鏈路的天線增益大大提高，降低了發(fā)射功率電平，提高了信噪比，有效地克服了信道傳輸衰落的影響。同時(shí)，由于天線波瓣直接指向用戶，減小了與本小區(qū)內(nèi)其它用戶之間，以及與相鄰小區(qū)用戶之間的干擾，而且也減少了移動通信信道的多徑效應(yīng)。智能天線技術(shù)在本質(zhì)上是利用多個(gè)通道單元空間的正交性，即空分多址復(fù)用功能，來提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。為了使智能天線能準(zhǔn)確地合成接收及發(fā)射波束，必須要知道組成此智能天線陣的各天線單元、射頻饋電電纜及射頻收發(fā)信機(jī)之間的差別，即每條發(fā)射及接收信號通過各通道鏈路后的幅度與相位變化差。所以，要使用智能天線技術(shù)，就必須知道通道間的幅度及相位變化特性，即要對每條發(fā)射及接收鏈路進(jìn)行相位及幅度補(bǔ)償，這就引入了智能天線的校準(zhǔn)過程。

智能天線的校準(zhǔn)是無線通信系統(tǒng)智能天線中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，由于射頻通道中所用的器件種類很多，而各通道所選用的器件之間又存在一定的不一致性，多個(gè)特性不一致的器件串在一起造成了通道之間的幅度及相位變化差異。而此變化差異對溫度、使用頻率及外部環(huán)境比較敏感，所以要求智能天線系統(tǒng)的校準(zhǔn)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行。

一種對智能天線陣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)的方法的發(fā)明專利申請中(申請?zhí)枮椋?2158623.3)，公開了一種對智能天線陣進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)的方法，此方法需要一條專門為了實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)功能的校準(zhǔn)鏈路。且使用校準(zhǔn)序列的方法對智能天線進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，所述校準(zhǔn)序列是由某個(gè)固定基本序列通過循環(huán)移位生成。實(shí)時(shí)校準(zhǔn)在基站運(yùn)行過程中周期性地進(jìn)行，即在發(fā)射校準(zhǔn)時(shí)，由發(fā)射鏈路發(fā)射固定電平的校準(zhǔn)序列，同時(shí)在校準(zhǔn)鏈路接收此信號；在接收校準(zhǔn)時(shí)，由校準(zhǔn)鏈路發(fā)射一個(gè)固定電平的校準(zhǔn)序列，同時(shí)在接收鏈路接收此信號，通過對接收信號進(jìn)行計(jì)算，得到待校準(zhǔn)的天線陣系統(tǒng)的接收鏈路和發(fā)射鏈路的校準(zhǔn)系數(shù)，達(dá)到實(shí)時(shí)校準(zhǔn)的目的。

另一種對智能天線陣進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)的方法的發(fā)明專利申請中(申請?zhí)枮椋?2131218.4)，公開了另外一種對智能天線陣進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)的方法，該方法不需要設(shè)置一條專門為了實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)功能的校準(zhǔn)鏈路，而是直接使用正常工作中的天線進(jìn)行。該發(fā)明在基站的空閑時(shí)隙中，順序發(fā)射每一條鏈路的發(fā)射單元校準(zhǔn)信號，同時(shí)將智能天線陣中除該條發(fā)射鏈路以外的其他鏈路置于接收狀態(tài)，并記錄接收鏈路所接收到的單元校準(zhǔn)信號。利用所接收到的全部單元校準(zhǔn)信號和傳輸系數(shù)預(yù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出各待校準(zhǔn)天線系統(tǒng)接收鏈路的接收傳輸系數(shù)矩陣與參考鏈路接收傳輸系數(shù)矩陣之比，以及發(fā)射鏈路的發(fā)射傳輸系數(shù)矩陣與參考鏈路發(fā)射傳輸系數(shù)矩陣之比，實(shí)現(xiàn)智能天線陣的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。

由上述公開的技術(shù)方案可知，第一種現(xiàn)有技術(shù)方案需要校準(zhǔn)硬件通路和校準(zhǔn)天線(或者專用的耦合電路)，其硬件成本高，容易出故障。而另一種現(xiàn)有技術(shù)方案在不使用校準(zhǔn)通路的情況下，需要對每個(gè)天線進(jìn)行順序發(fā)射，同時(shí)除該發(fā)射的天線外所有天線都進(jìn)行接收，做一次校準(zhǔn)時(shí)間長，計(jì)算量大，不易于在基站中實(shí)時(shí)應(yīng)用，而且該方案只發(fā)送一個(gè)單位數(shù)據(jù)，抗干擾性和計(jì)算精確度都不是很好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種無專用校準(zhǔn)通路的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)智能天線的方法，該方法依靠天線陣間的多個(gè)天線互相校準(zhǔn)的算法對正常工作運(yùn)行中的智能天線進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，使智能天線更趨于實(shí)用化。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)校準(zhǔn)智能天線的方法，所述方法包括步驟：

A、對智能天線進(jìn)行予校準(zhǔn)，獲得各個(gè)天線之間的傳輸因子矩陣；

B、將所述傳輸因子矩陣通過操作維護(hù)工具加載到安裝后投入使用該智能天線的無線基站中；

C、根據(jù)本小區(qū)對應(yīng)的基本訓(xùn)練序列碼及其周期移位后的碼確定各個(gè)天線的校準(zhǔn)序列，校準(zhǔn)序列長度為128碼片；將幀結(jié)構(gòu)中下行導(dǎo)頻后的保護(hù)時(shí)隙，加上行導(dǎo)頻時(shí)隙中的任意連續(xù)128碼片作為校準(zhǔn)工作時(shí)隙；

D、在基站開始運(yùn)行或正常運(yùn)行后，利用所確定的校準(zhǔn)序列對工作天線的發(fā)射通路和接收通路分別進(jìn)行兩次互校準(zhǔn)，計(jì)算各個(gè)發(fā)射通路和接收通路的補(bǔ)償因子，實(shí)現(xiàn)智能天線的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，其中，

所述計(jì)算發(fā)射通路的補(bǔ)償因子的具體實(shí)現(xiàn)過程為：