[发明专利]实时校准智能天线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统的智能天线技术，特别是涉及一种实时校准智能天线的方法。

背景技术

近年来，在无线通信技术领域中，智能天线技术已经成为移动通信领域最具吸引力的技术之一。智能天线采用空分多址技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来，最大限度地利用有限的信道资源。与无方向性天线相比较，其上、下行链路的天线增益大大提高，降低了发射功率电平，提高了信噪比，有效地克服了信道传输衰落的影响。同时，由于天线波瓣直接指向用户，减小了与本小区内其它用户之间，以及与相邻小区用户之间的干扰，而且也减少了移动通信信道的多径效应。智能天线技术在本质上是利用多个通道单元空间的正交性，即空分多址复用功能，来提高系统的容量和频谱利用率。为了使智能天线能准确地合成接收及发射波束，必须要知道组成此智能天线阵的各天线单元、射频馈电电缆及射频收发信机之间的差别，即每条发射及接收信号通过各通道链路后的幅度与相位变化差。所以，要使用智能天线技术，就必须知道通道间的幅度及相位变化特性，即要对每条发射及接收链路进行相位及幅度补偿，这就引入了智能天线的校准过程。

智能天线的校准是无线通信系统智能天线中的一项关键技术，由于射频通道中所用的器件种类很多，而各通道所选用的器件之间又存在一定的不一致性，多个特性不一致的器件串在一起造成了通道之间的幅度及相位变化差异。而此变化差异对温度、使用频率及外部环境比较敏感，所以要求智能天线系统的校准应能够实时进行。

一种对智能天线阵系统进行实时校准的方法的发明专利申请中(申请号为：02158623.3)，公开了一种对智能天线阵进行实时校准的方法，此方法需要一条专门为了实现校准功能的校准链路。且使用校准序列的方法对智能天线进行实时校准，所述校准序列是由某个固定基本序列通过循环移位生成。实时校准在基站运行过程中周期性地进行，即在发射校准时，由发射链路发射固定电平的校准序列，同时在校准链路接收此信号；在接收校准时，由校准链路发射一个固定电平的校准序列，同时在接收链路接收此信号，通过对接收信号进行计算，得到待校准的天线阵系统的接收链路和发射链路的校准系数，达到实时校准的目的。

另一种对智能天线阵进行实时校准的方法的发明专利申请中(申请号为：02131218.4)，公开了另外一种对智能天线阵进行实时校准的方法，该方法不需要设置一条专门为了实现校准功能的校准链路，而是直接使用正常工作中的天线进行。该发明在基站的空闲时隙中，顺序发射每一条链路的发射单元校准信号，同时将智能天线阵中除该条发射链路以外的其他链路置于接收状态，并记录接收链路所接收到的单元校准信号。利用所接收到的全部单元校准信号和传输系数预校准数据，分别计算出各待校准天线系统接收链路的接收传输系数矩阵与参考链路接收传输系数矩阵之比，以及发射链路的发射传输系数矩阵与参考链路发射传输系数矩阵之比，实现智能天线阵的实时校准。

由上述公开的技术方案可知，第一种现有技术方案需要校准硬件通路和校准天线(或者专用的耦合电路)，其硬件成本高，容易出故障。而另一种现有技术方案在不使用校准通路的情况下，需要对每个天线进行顺序发射，同时除该发射的天线外所有天线都进行接收，做一次校准时间长，计算量大，不易于在基站中实时应用，而且该方案只发送一个单位数据，抗干扰性和计算精确度都不是很好。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种无专用校准通路的实时校准智能天线的方法，该方法依靠天线阵间的多个天线互相校准的算法对正常工作运行中的智能天线进行实时校准，使智能天线更趋于实用化。

为解决上述问题，本发明提供一种实时校准智能天线的方法，所述方法包括步骤：

A、对智能天线进行予校准，获得各个天线之间的传输因子矩阵；

B、将所述传输因子矩阵通过操作维护工具加载到安装后投入使用该智能天线的无线基站中；

C、根据本小区对应的基本训练序列码及其周期移位后的码确定各个天线的校准序列，校准序列长度为128码片；将帧结构中下行导频后的保护时隙，加上行导频时隙中的任意连续128码片作为校准工作时隙；

D、在基站开始运行或正常运行后，利用所确定的校准序列对工作天线的发射通路和接收通路分别进行两次互校准，计算各个发射通路和接收通路的补偿因子，实现智能天线的实时校准，其中，

所述计算发射通路的补偿因子的具体实现过程为：