[发明专利]大型MIMO信道仿真器

说明书

本发明提出了一种用于测试大规模多用户多输入多输出(MU‑MIMO)无线通信系统的RF信道仿真器，包括使用空间传输信道连接RF信道仿真器和大规模MU‑MIMO无线通信系统的实例、维持无线信道互易性的校准过程、以及载波聚合的仿真。

本申请主张申请日为2016年2月18日的第62/296,614号美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明主要涉及用于测试大规模多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线通信系统的信道仿真器。

背景技术

为了满足移动数据持续快速增长的需求，无线行业需要能够实现有限频谱资源的高阶空间复用的解决方案。用于增加无线频谱空间复用的一种方法是MIMO，尤其是大规模多用户MIMO(MU-MIMO)，通常被称为大规模MIMO。在无线通信系统中，具有多个天线的无线节点、基站(BS)或用户设备(UE)可以在下行链路(DL)或上行链路(UL)中使用波束成形来增加与其他无线节点的链路上的信噪比(SNR)或信号与干扰加噪声比(SINR)，以及传输速率。具有MU-MIMO的BS可以在频率和时间块中，例如，资源块(RB)中，同时与多个UE进行波束成形，即，使用空间复用来提供容量增长而无需增加频带宽度。在大规模MIMO或大型MIMO系统中，BS可以配备有数十到数百甚至数千个发送(Tx)链和接收(Rx)链，并且同时使用相同的RB对数十个UE进行波束形成。令BS的Tx和Rx链的数量为M并且在RB上同时服务的UE的数量为K。需要能够在实时M×K个RF信道中进行仿真的硬件RF信道仿真器。在TDD系统中，期望这样的仿真器保持空中传输信道(OTA)的互易性，使得BS可以使用UL信令来估计DL OTA信道。这允许在大规模MIMO系统中的信道估计用K来缩放而不是用M，因此显着降低了大型MIMO系统中信道估计的开销。此外，大规模MIMO系统中的天线会被与所述RF电路集成，并且没有天线端口用于使用电缆将BS RF路径连接到信道仿真器。即使BS具有天线端口，使用电缆连接数十个甚至更多RF端口也是一件困难的事。目前没有满足这些需求的现有技术硬件RF信道仿真器出口。本发明提出了用于构建硬件RF信道仿真器的电路和方法，其满足大型MEVIO系统的测试需求。

附图说明

图1示出了用于使用OTA信道连接BS和RF信道仿真器配置的系统。

图2示出了当在BS和UE之间插入RF信道仿真器，并且所述BS和所述RF信道仿真器之间的连接是OTA时，保持所述OTA信道互易性的校准过程和电路。

图3示出了当在BS和UE之间插入RF信道仿真器，并且所述BS和所述RF信道仿真器之间的连接使用了电缆时，保持所述OTA信道的互易性的校准过程和电路。

图4示出了当所述BS和所述RF信道仿真器之间的连接是OTA时，支持载波聚合测试的RF信道仿真器的配置。

图5示出了当所述BS和所述RF信道仿真器之间的连接使用了电缆时，支持载波聚合测试的RF信道仿真器的配置。

图6示出了RF信道仿真器的系统配置和应用场景。

具体实施方式

现在可以参考附图，其中相同的标号始终表示相同的部件。现在描述本发明的示例性实施例。提供示例性实施例是为了说明本发明的各方面，而不应被解释为限制本发明的范围。当参考框图或流程图描述示例性实施例时，每个框可以表示用于执行方法步骤的方法步骤或装置元件。根据实现方式，相应的装置元件可以配置为硬件、软件、固件或其组合。此后，导频信号可以表示由一个天线发送的信号，用于估计发送天线与一个或多个接收天线之间的信道。它也可以称为参考信号、信道估计信号或测试信号。

在以下描述中，除非上下文另有说明，天线用于指示包括RF电路和天线的RF电路路径，例如，在混合波束形成系统中，一个RF路径可以通过波束形成电路(大多是模拟的)连接到多个天线元件。在这样的系统中，连接到相同RF路径的所有天线元件可以在基带处理中被视为单个等效天线。