[发明专利]一种天线校准方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线校准方法及装置。

背景技术

在基于同频组网、以正交频分多址(OFDMA)为接入方式的先进的长期演进技术(LTE-Advanced，Long Term Evolution-Advanced)系统中，小区边缘的用户将受到相邻小区信号的干扰，使得边缘用户的服务质量和吞吐量受到严重限制。协作式无线电系统是一种较有前景的降低甚至消除干扰的技术。它是指多个基站(或者多个拉远的射频节点(RRU，Radio Remote Unit))通过协作共同接收用户信号并合并接收的信号(上行链路：用户往基站发射信号，基站接收信号)，或者通过协作将用户信号经过不同加权后共同发射加权后的用户信号(下行链路：基站往用户发射信号，用户接收信号)，从而提高小区边缘用户的服务质量和吞吐量，提高系统的频谱利用率。通常称这些共同服务用户的基站集合为协作簇。

在协作式无线电系统中，基站需要知道下行信道信息以对用户数据进行预处理。如果通过用户反馈信道信息的方式获取下行信道，则大量的信息反馈会对系统性能造成较大的影响。对于时分双工(TDD)系统，由于收发共用同一个传播信道，理论上可认为上行传播信道等于下行传播信道，即上行信道和下行信道具有互易性。正因如此，TDD系统中的发射端(比如基站)可利用用户发送到上行导频信号检测出上行信道进而得到下行信道。

然而，在物理实现上，每根天线的射频端需要两套电路来分别完成信号的发送和接收，如图1所示。由于硬件方面的工艺误差，加上放大器的非线性失真，很难实现射频端的两套电路具有完全一样的特性。另外，每个射频电路的特征响应也随着环境(如温度，湿度等)和时间的变化而变化。这样，从对基带信号的影响上看，发送通道和接收通道等效的对信号乘以了不同的系数，即Tx和Rx。这导致了信道的互易性受损。

实际系统中基站端天线i与用户端天线j之间的上下行信道模型如图2所示，其中无线传播信道h_i，j是互易的，分别是基站端收发通道系数，分别是用户端收发通道系数。实际的上下行信道可表示为：

hi,jUL=tjMShi,jriBS]]>

hi,jDL=tiBShi,jrjMS---(1)]]>

为了能够利用检测的上行信道得到下行信道信息，需要对基站端和用户端的天线进行校准。在天线校准过程中，通过直接测量收发通道系数的方式实现天线校准实现起来较为困难。通常的做法是将天线的收发通道系数的比例校准成一致，其校准目标是通过在基站端和用户端的天线的收通道或发通道分别乘上一个校准系数和以使下列条件能够满足