CN101208828A - 用于无线通信系统的天线阵列校准 - Google Patents

Abstract

本发明描述通过以下步骤促进在无线网络中校准天线阵列(200)的系统和方法：产生来自天线的发射链(202，…，210)的发射信号的副本或发射信号，且将其提供到所述阵列中的一个或一个以上天线的接收链供进行比较以获得增益失配测量值。可针对所述阵列中的每个天线执行此类比较，以有助于获得多个测量值，依据所述多个测量值可产生增益失配估计。另外，可基于所述失配估计来校准所述阵列和/或其中的个别天线。

Description

用于无线通信系统的天线阵列校准

相关申请案的交叉参考

本申请案根据35 U.S.C.§119(e)主张2005年4月22日申请的题为“Antenna ArrayCalibration For Wireless Communication Systems”的第60/674,190号美国临时专利申请案的权益，所述申请案的全文以引用方式并入本文中。

技术领域

以下描述内容一般涉及无线通信，且尤其涉及通过评估和补偿与阵列中发射和接收链相关的增益失配来校准天线阵列。

背景技术

无线网络连接系统已经成为全世界大多数人用以进行通信的惯用手段。无线通信装置已经变得更小且更强大，以便满足消费者需要且改进便携性和便利性。移动装置(例如蜂窝式电话)的处理功率的增加已经导致对无线网络传输系统的需求的增加。此类系统通常不能像经由其进行通信的蜂窝式装置那样容易地进行更新。随着移动装置能力扩增，可能难以用有助于完全利用新且改进的无线装置能力的方式维持较旧的无线网络系统。

更明确地说，基于分频的技术通常通过将频谱划分为多个均匀带宽块来将其分割为多个不同信道，举例来说，可将分配用于无线蜂窝式电话通信的频带的划分分割成30个信道，每个信道可承载语音会话或对于数字服务来说，承载数字数据。每个信道一次仅可指派给一个用户。一种常用变体是正交分频技术，其有效地将整个系统带宽分割成多个正交子频带。这些子频带还称为音、载波、子载波、箱和/或频道。每个子频带与可用数据调制的子载波相关联。对于基于分时的技术，根据时间将频带划分成循序时间片或时间槽。信道的每个用户具备用于以循环方式发射和接收信息的时间片。举例来说，在任何给定时间t处，一用户能够在一段时间内访问信道。接着，访问切换到另一用户，所述用户具有一段时间来发射和接收信息。“轮流”循环持续下去，且最终每个用户具备多个发射和接收突发。

基于分码的技术通常以在任何时间处可用的某一范围内的多个频率来传输数据。一般来说，将数据数字化且在可用带宽上进行传播，其中可将多个用户置于所述信道上，且可向各个用户指派唯一序列代码。用户可在同一宽带频谱块中传输，其中每个用户的信号通过其各自唯一传播代码在整个带宽上传播。这种技术可提供用于共享，其中一个或一个以上用户可同时进行发射和接收。此类共享可通过扩展频谱数字调制来实现，其中将用户的位流进行编码且以伪随机方式在非常宽的信道上传播。接收者经设计以辨识相关联的唯一序列代码并解开所述随机化以便以相关方式收集特定用户的位。

典型的无线通信网络(例如，采用分频、分时和分码技术)包括一个或一个以上提供覆盖区域的基站和一个或一个以上可在所述覆盖区域内发射和接收数据的移动(例如，无线)终端。典型的基站可针对广播、多播和/或单播服务同时发射多个数据流，其中数据流是对于相关移动终端可独立接收的数据的流。所述基站的覆盖区域内的移动终端可关注于接收一个、一个以上或所有由合成流承载的数据流。同样，移动终端可将数据发射到基站或另一移动终端。基站与移动终端之间或移动终端之间的此类通信可由于信道变化和/或干扰功率变化的缘故而遭到降级。举例来说，前述变化可影响针对一个或一个以上移动终端的基站调度、功率控制和/或速率预测。

当结合时域双工(TDD)信道传输技术采用天线阵列和/或基站时，可实现非常大的增益。实现这些增益的关键假定是，由于发射和接收的TDD性质，前向链路(FL)和反向链路(RL)两者观测到对应于共同载波频率的大致相同的物理传播信道。然而，实际上，整个发射和接收链(其可包括模拟前端和数字取样发射器及接收器，以及物理布线和天线结构)致力于接收器所经历的全部信道响应。换句话说，接收器将了解发射器数字到模拟转换器(DAC)的输入与接收器模拟到数字转换器(ADC)的输出之间的全部或等效信道，其可包含发射器的模拟链、物理传播信道、物理天线阵列结构(包括布线)以及模拟接收器链。

鉴于至少以上内容，此项技术中需要一种在用于无线网络系统的天线阵列中改进增益评估和操纵的系统和/或方法。

发明内容

下文展现对一个或一个以上实施例的简要概述，以便提供对这些实施例的基本理解。此概述不是对所有所涵盖的实施例的详尽概述，且不希望指出所有实施例的主要或关键元件或勾勒出任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化形式展现一个或一个以上实施例的一些概念，以作为对稍后展现的更详细描述的序言。

根据一个或一个以上实施例和其相应揭示内容，结合在无线网络环境中校准天线阵列来描述各个方面。根据一个方面，可将来自所述阵列中的一个或一个以上天线的发射信号的副本提供到一个或一个以上天线(包括从中获得副本的天线)的接收链，并将其与接收链输出信号进行比较以确定所述阵列中的整体增益失配。可获得阵列中每个天线的增益失配的测量值，以有助于确定由于阵列中天线的接收链引起的增益失配和由于阵列中天线的发射链引起的增益失配。至少部分基于此类测量值，可校准阵列中的天线以补偿非所需大的增益。

根据一个方面，一种在无线网络中校准天线阵列的方法包含将来自第一天线的发射链的输出发射信号提供到第一天线的接收链，且将输出发射信号与输出接收链信号进行比较，并确定第一整体增益失配测量值A_n。可针对阵列中所有天线重复此过程，以获得A_n的N个测量值，其中N是阵列中天线的数目。接着可将输出发射信号与来自阵列中下一天线的接收链输出信号进行比较，以获得整体增益失配测量值B_n，且可针对阵列中的每个天线以类似方式反复进行，直到获得B_n的N-1个测量值为止。接着可至少部分基于A_n的N个测量值和B_n的N-1个测量值来确定由于接收器链和发射链引起的增益失配。

根据相关方面，一种校准天线阵列的方法包含将来自第一天线的发射链的输出发射信号的副本提供到阵列中所有天线的接收链，且将输出发射信号的副本与阵列中每个天线处的输出接收链信号进行比较，并确定第一整体增益失配测量值A_n。可针对阵列中的每个天线反复执行所述方法，以收集A_n的N个测量值，其中N是阵列中天线的数目。接着可将来自阵列中每个天线的输出发射信号的副本提供到第一天线的接收链，且将其与第一天线的输出接收链信号进行比较，以确定第二整体增益失配测量值B_n，可针对阵列中的每个天线反复执行所述操作以收集B_n的N个测量值。接着可至少部分基于A_n的N个测量值和B_n的N个测量值来确定由于接收器链和发射链引起的增益失配。

根据另一方面，一种促进在无线网络中校准天线阵列的设备可包含：校准组件，其针对阵列中的每个天线产生接收链输出信号的模型；取样组件，其针对阵列中的每个天线产生发射链输出信号的副本；以及失配估计组件，其确定可由阵列中天线的发射链和阵列中天线的接收链引起的增益失配。所述校准组件可针对每个天线将发射信号副本与接收增益输出信号进行比较，以产生多个失配测量值，其接着可用于促进天线校准以减轻与接收器链和/或发射链相关联的不良增益。

根据又一方面，一种促进在无线网络中校准天线阵列并减轻增益失配的设备可包含用于复制从阵列中的每个天线发射的发射链输出信号的装置，以及用于将每个天线的发射链输出信号副本与来自阵列中每个天线的接收链输出信号进行比较以获得多个增益失配测量值的装置。所述设备可进一步包含用于估计由于阵列中的天线的发射链引起的增益失配和由于阵列中的接收链引起的增益失配的装置。另外，所述设备可包含用于补偿增益失配以校准阵列的装置。

再一方面涉及一种其上存储有计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述指令用于产生从天线阵列中的每个天线发射的发射链输出信号的副本，且将每个天线的发射链输出信号副本与来自阵列中每个天线的接收链输出信号进行比较以获得多个增益失配测量值。所述计算机可读媒体可进一步包含用于至少部分基于多个增益失配测量值来确定阵列中的增益失配且用于通过产生预乘数来补偿增益失配的指令，其中可通过所述预乘数来调节待发射的信号。

另一方面提供一种执行用于在无线网络环境中校准天线阵列的指令的微处理器，所述指令包含产生从天线阵列中的每个天线发射的发射链输出信号的副本，将每个天线的发射链输出信号副本与来自阵列中每个天线的接收链输出信号进行比较以获得多个增益失配测量值，至少部分基于所述多个增益失配测量值来确定整体增益失配，产生预乘数(可通过所述预乘数来调节待发射的信号)，且使用所述预乘数来校准阵列中的每个天线。

为了实现前述和相关目的，所述一个或一个以上实施例包含所附权利要求书中全面描述并明确指出的特征。以下描述内容和附图详细陈述所述一个或一个实施例的特定说明性方面。然而，这些方面可仅指示其中可采用各种实施例的原理的多种方式中的一些方式，且期望所描述的实施例包括所有此类方面及其等效物。

附图说明

图1说明根据本文描述的各个方面的包含接收器链和发射器链的天线布置。

图2说明可利用根据各个实施例的技术进行校准的包含N个天线的天线阵列。

图3说明可根据本文描述的一个或一个以上方面进行校准的包含N个天线的天线阵列。

图4说明根据各个方面促进校准天线阵列以补偿增益失配的系统。

图5说明根据各个方面促进天线阵列校准和补偿增益失配误差的系统。

图6说明根据一个或一个以上方面促进在无线通信环境中校准具有N个天线的阵列的系统。

图7说明根据一个或一个以上方面在无线通信环境中促进天线阵列校准的系统。

图8说明用于横越天线阵列和/或横越其中个别的天线确定增益失配以促进天线阵列校准的方法。

图9说明根据一个或一个以上实施例用于表示失配误差的方法。

图10说明根据本文陈述的各个方面用于校准天线阵列的方法。

图11说明用于校准天线阵列的方法。

图12说明用于当采用自动增益控制时校准天线阵列的方法。

图13说明可结合本文描述的各种系统和方法所采用的无线网络环境。

具体实施方式

现在参看图式描述各个实施例，其中相同参考标号始终用于指代相同元件。在以下描述中，出于解释目的，陈述许多特定细节以便提供对一个或一个以上实施例的彻底理解。然而，显然可在没有这些特定细节的情况下实践此类实施例。在其它实例中，以方框图形式展示众所周知的结构和装置，以便有助于描述一个或一个以上实施例。

如本申请案中所使用，期望用术语“组件”、“系统”等来指代计算机相关实体，硬件、硬件与软件的组合、软件或执行软件。举例来说，组件可以是(但不限于)在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。一个或一个以上组件可驻留在过程和/或执行线程内，且组件可定位在一个计算机上且/或分布在两个或两个以上计算机之间。而且，可由上面存储有各种数据结构的各种计算机可读媒体进行执行这些组件。所述组件可借助于本地和/或远程过程来通信，例如根据具有一个或一个以上数据包的信号来通信(例如，借助于所述信号与其它系统通信来自与处于本地系统、分布式系统中和/或经由例如因特网等网络的一个组件交互的另一组件的数据)。

另外，本文结合订户站来描述各种实施例。订户站还可称为系统、订户单元、移动站、移动装置、远程站、访问点、基站、远程终端、访问终端、用户终端、用户代理、用户设备等。订户站可以是蜂窝式电话、无绳电话、对话起始协议(SIP)电话、无线本地回路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持装置或连接到无线调制解调器的其它处理装置。

此外，本文描述的各种方面或特征可实施为使用标准编程和/或工程技术的方法、设备或制品。本文所使用的术语“制品”期望包含可从任何计算机可读装置、载体或媒体存取的计算机程序。举例来说，计算机可读媒体可包括(但不限于)磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)……)、智能卡、快闪存储器装置(例如，卡、棒、键驱动器……)和集成电路，所述集成电路例如为只读存储器、可编程只读存储器和电可擦除可编程只读存储器。

现在参看图式，图1说明根据本文描述的各个方面的天线布置100，其包含接收器链102和发射器链104。接收器链102包含降频转换器组件106，其在接收时将信号降频转换为基带。降频转换器组件106以操作方式连接到自动增益控制(AGC)组件108，其评估所接收信号的强度且自动调节施加到所接收信号的增益，以将接收器链102维持在其相关联的线性操作范围内且提供恒定信号强度以供通过发射器链104输出。将了解，对于本文描述的一些实施例，AGC组件108可为任选的(例如，不需要结合每个实施例执行自动增益控制)。AGC组件108以操作方式耦合到模拟到数字(A/D)转换组件110，所述模拟到数字(A/D)转换组件110在信号由数字低通滤波器(LPF)112平滑化之前将所接收信号转换为数字格式，所述LPF 112可减轻所接收信号中的短期振动。最终，接收器链102可包含接收器处理器114，其处理所接收信号且可将所述信号传送到发射器链104的一个或一个以上组件。

发射器链104可包含发射器处理器116，其从接收器链102接收信号(例如，发射器接收最初由接收器链102接收且经受与其组件相关联的各种过程的信号，……)。发射器处理器116以操作方式耦合到脉冲整形器118，所述脉冲整形器118可有助于操纵待发射的信号，使得可将信号整形为位于带宽限制内，同时减轻且/或消除符号间干扰。一旦被整形，信号便可在经受发射器链104中的操作上相关联的低频滤波器(LPF)122以进行平滑化之前经历由D/A转换器组件120所作的数字到模拟(D/A)转换。脉冲放大器(PA)组件124可在由升频转换组件126升频转换到基带之前放大脉冲/信号。

天线布置100可以是天线阵列中多个此类布置中的一者。可结合时域双工(TDD)信道传输协议采用此类阵列，所述TDD信道传输协议可导致不良增益。根据本文描述的各种实施例，可通过校准阵列中的天线100来减轻不良增益。TDD通常涉及应用时域多址(TDMA)协议来分离传入信号与传出信号。TDD可在前向和反向链路不对称且数据传输速度可变的情况下促进有限带宽的动态分配。

一般来说，TDD传输协议促进物理传播信道的信道互换性。因此，在反射器链104与接收器链102的模拟部分的传送特征和/或其样本之间观测到显著差异的情况下，可能不会假定等效信道和/或反射器/接收器变化的互换性。当校准天线阵列100时，可利用对当应用于等效信道时在各个模拟组件处观测到的变化量值和其对互换性假定准确性的影响的理解，以便促进校准过程。此外，在天线阵列系统的情况下，发射和接收侧两者上的每个天线100具有发射器链104和接收器链102。每个天线100的发射器链104通常不会在阵列中的所有天线100上展现相同属性。这对于每个天线100的接收器链102也是如此。在此类情况下，可校准天线阵列100以有助于补偿个别天线100之间的增益失配。

举例来说，失配可归因于天线100的物理结构。此类失配可包括(例如)互耦效应、塔效应、对元件位置的一知半解、由于天线布线引起的振幅和/或相位失配等。另外，失配可归因于每个天线100的发射器链104和/或接收器链102中的硬件元件。举例来说，此类失配可与模拟滤波器、I和Q不平衡、所述链中的低噪声放大器或脉冲放大器的相位和/或增益失配、各种非线性效应等相关联。

当进行校准以补偿互耦、与天线阵列元件的物理结构相关的其它非理想效应和/或布线时，可使用失真矩阵C来表达此类非理想实例的效应，使得“失真”天线阵列信道向量可描述为：

$\stackrel{\‾}{h}=C\·h---\left(1\right)$

一般来说，在天线元件大致相同且天线塔设计将其不良失真效应最小化的情况下，失真矩阵C不需要依赖于信道向量h。

在利用角度和/或到达估计的天线阵列应用中，可假定到达阵列的信号将具有最小或没有角度扩展，使得可估计并补偿失真矩阵C。相反地，当没有做出关于角度扩展的任何假定(明确的或暗示的)且仅需要估计向量h时，那么可将失真矩阵C视为整个物理传播信道的一部分，且仅需要估计合成信道向量h来促进天线阵列的校准。失真矩阵C在此情况下的效应使得合成信道向量h可具有异型相关矩阵。

为了校准天线阵列，提供示范性数学模型来表示其中天线100的接收器链102与发射器链104之间的失配误差，但可采用其它模型来结合本文描述的方法和系统来实现阵列校准。另外，虽然相对于频域信号和阵列校准来描述各种方面，将了解可同样在时域中执行校准(例如，使用窄带信号等)。举例来说，可考虑接收链102，且出于说明和简化目的，可假定对第n个天线100的接收器链102的输入包含单个射频音，使得失配误差可表示为：

x_n(t)＝Re{s(t)·e^j(ω+Ω)t}    (2)

一旦通过降频转换组件106已将信号降频转换为数字基带，输出信号便可表示为：

$y_n\left({\mathrm{kT}}_s\right)=(1+{\mathrm{\ϵ}}_n)e^{\mathrm{j\Ωk}{T}_s}\·s\left(t\right)+v_n\left(k{T}_s\right)---\left(3\right)$

其中ε_n是表示添加到接收器链102的总体复合失配增益(例如，I和Q不平衡等)的复常数，且v_n表示沿着接收器链102的附加失真效应(例如，A/D DC偏移、A/D量化噪声和/或动态范围效应、AGC等)。因此，在接收器链102的末端处，接收器链102输出处的整体信道可表示为：

${\tilde{h}}_n={\mathrm{\α}}_n\·h_n+v_n---\left(4\right)$

其中α_n＝1+ε_n。

天线阵列可经设计以使得在每个天线100处附加测量值v_n可比与白高斯噪声、干扰等相关联的附加效应小得多，且因此可在一些实施例中忽略(例如，除测量值的影响以外，还可通过求出许多帧的测量值的平均值来将噪声最小化，……)。因此，相对于接收链102失配来校准天线100可结合估计倍增失配增益α_n(n＝1，...，N)来执行。给定这些失配估计，可如下对其进行补偿：

${\hat{h}}_n=\frac{{\mathrm{\α}}_n^{*}}{{\left|{\mathrm{\α}}_n\right|}^2}\·{\hat{h}}_n,n=1,...,N---\left(5\right)$

以类似方式，由于发射链104引起的与发射天线信道的失配可建模为：

${\hat{h}}_n={\mathrm{\β}}_n\·h_n---\left(6\right)$

在此情况下，相对于发射链104失配来校准阵列相当于估计倍增失配增益β_n(n＝1，...，N)。给定这些失配估计，可如下通过将来自天线n的发射信号预相乘来对其进行补偿：

${\hat{s}}_n=\frac{{\mathrm{\β}}^{*}}{{\left|{\mathrm{\β}}_n\right|}^2}\·s_n,n=1,...,N---\left(7\right)$

尽管图1描绘并描述接收器链102和发射器链104的一个实施例，但可利用其它布局和结构。举例来说，可在接收器链102和发射器链104中使用不同数目的组件。另外，还可用不同装置和结构来替代。

图2说明包含N个天线的天线阵列200，其可根据各种实施例利用技术来校准。如描绘的，阵列200包含第一天线202、第二天线204和第三天线206，以及倒数第二个(n-1)天线208和最后一个(第n个)天线210。天线202、204、206、208和210每一者具有由“TX”表示的发射端和由“RX”表示的接收端，其每一者可分别类似于相对于图1描述的发射链和接收链。

根据一个方面，校准技术可使用实际的发射信号来补偿RX/TX链增益失配。如相对于图1所描述的，使得α_n和β_n分别表示天线n(其中n＝1，...，N)的接收链和发射链失配。举例来说，在传输期间或在接收器链不在接收信号的其它时间，可将来自发射链TX N天线n 210的发射信号的副本或从发射链TX N天线n 210发射的信号提供到天线n 210的接收链RX N。可将发射信号的副本与天线n 210的接收链RX N的输出处的信号进行比较，以获得测量值A_n＝α_n·β_n来描述整体失配。为了促进阵列200中所有天线的校准，可收集N个测量值{A_n}_1...n。

根据相关方面，可将来自天线n 210的输出TX N的信号的副本提供到天线n-1 208的接收链RX(N-1)。可执行从天线n的发射器链TX N输出的信号与在天线n-1 208的接收链RX(N-1)的输出处的信号的比较，以获得测量值B_n＝α_n-1·β_n来确定整体失配。可收集N-1个测量值{B_n}_2...N以促进阵列200的校准。给定所述N个测量值{A_n}_1...N和所述N-1个测量值{B_n}_2...N，可估计接收链失配增益{α_n}_1...N，直到任何任意常数α，如下：设α₁＝α，那么

${\mathrm{\α}}_n=\mathrm{\α}\·\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Π}}}\frac{A_i}{B_i},n=2,...,N---\left(8\right)$

类似地，给定所述N个测量值{A_n}_1...N和所述N-1个测量值{B_n}_2...N，我们可容易看到，可估计发射链失配增益{β_n}_1...N，直到任何任意常数β，如下。设β₁＝β，那么

${\mathrm{\β}}_n=\mathrm{\β}\·\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Π}}}\frac{B_i}{A_{i-1}}---\left(9\right)$

图3说明包含N个天线的天线阵列300，其可根据本文所描述的一个或一个以上方面进行校准。阵列300包含多个天线1-N，如相对于图2所描述的。在发射期间或在接收链不接收信号的任何其它时间期间，可将来自任何天线1-N的发射信号的副本或从任何天线1-N发射的信号提供到阵列300中所有其它天线的接收链。可将给定天线的发射信号的副本与所有接收链的输出处的信号进行比较，以确定阵列中整体失配的测量值A_n＝α_n·β₁。可取得N个测量值{A_n}_1...N，且可估计接收链失配增益{α_n}_1...N，直到任意常数α，如下：设α₁＝α，那么

${\mathrm{\α}}_n=\mathrm{\α}\·\frac{A_n}{A_1},n=2,...,N---\left(10\right)$

随后，在接收链不接收的相同或另一时期期间，可连续地将来自所有天线1到N的发射信号的副本提供到第一天线302的接收链，例如在与其相关联的天线端口处。可将从天线1到N发射的信号的副本与在第一天线302的接收链的输出处的输出信号进行比较，以获得整体失配测量值B_n＝α₁·β_n。可收集N个测量值{B_n}_1...N，且可估计发射链失配增益{β_n}_1...N，直到任何常数β，如下：设β₁＝β，那么

${\mathrm{\β}}_n=\mathrm{\β}\·\frac{B_n}{B_1},n=2,...,N---\left(11\right)$

因为失配随时间变化缓慢，所以可随着时间求出此类估计的平均值，以减轻与附加噪声等相关联的任何不利效应。

将了解，本文相对于图2和3描述的功能和/或过程可结合处理器和存储器(例如相对于图1所述的处理器)来执行。另外，将了解，尽管前述方面和/或实施例结合窄带信号和/或测量带宽来描述天线校准，但此类校准技术可结合OFDM、OFDMA等信号来执行。在此类情况下，可在不同射频音处测量信号，使得每个信号本身是窄带信号。此外，在采用自动增益控制的情形中，可针对多个增益设置重复天线阵列校准，以考虑到不同增益设置下的元件失配，而不管整个阵列上的恒定增益。

另外，可采用一个或一个以上信号分配器和/或开关来测量失配增益。举例来说，图2的方法可采用1到2和/或2到1分配器，而图3的方法可采用8到1和1到8分配器，且可考虑到与采用此类分配器相关的任何增益和/或相位失配。

图4说明系统400，其根据各个方面促进校准天线阵列以补偿增益失配。所述系统包含校准组件402，其以操作方式与天线阵列404和取样组件406相关联。校准组件402可促进通信信号的数学模型的产生和操纵，以评估ε_n，如上文相对于图1详细描述。另外，校准组件402可评估与正被评估的天线的接收器链相关联的失真效应v_n。校准组件402结合取样组件406可针对阵列404中所有天线1-N执行以上操作的多次反复，以确定阵列404中每个天线1-N的每个接收器链输出的整体输出信道表示。举例来说，可将上文详细描述的每个接收器输出信号表示为：

${\tilde{h}}_n={\mathrm{\α}}_n\·h_n+v_n---\left(4\right)$

其中α_n＝1+ε_n。

将了解，可如相对于图1描述那样且结合上文相对于图2和3陈述的一个或一个以上方面来执行前述操作。举例来说，在评估阵列404中每个天线的接收器链输出时，校准组件402可指导取样组件406检索来自第一天线的发射信号的副本或从天线阵列404中的第一天线发射的信号，且校准组件402可将所述副本提供到阵列404中第一天线的接收链输出，以与第一天线的接收链的末端处的信号输出进行比较。以类似方式，校准组件402可将从第一天线发射的信号的副本提供到阵列404中第二天线的接收链以进行比较，以此类推。

图5说明系统500，其根据各个方面促进天线阵列校准并补偿增益失配误差。所述系统500包含校准组件502，其以操作方式耦合到天线阵列504和取样组件506，如上文相对于图4详细描述的。校准组件502包含失配估计组件508，其分析接收器链输出信号并建模和/或在接收器链输出信号与由取样组件506和校准组件504提供的发射信号副本之间进行比较。校准组件502可利用由失配估计组件508估计的接收链失配来校准阵列504中的每个天线，所述失配估计组件508可确定阵列504中N个天线的倍增失配增益α_n(n＝1，...，N)。给定这些失配估计，可如下通过校准组件502对其进行补偿：

${\hat{h}}_n=\frac{{\mathrm{\α}}_n}{{\left|{\mathrm{\α}}_n\right|}^2}\·{\tilde{h}}_n,n=1,...,N---\left(5\right)$

类似地且相对于图1所描述，由于每个天线的发射链引起的与发射天线信道的失配可由失配估计组件508建模为：

${\hat{h}}_n={\mathrm{\β}}_n\·h_n---\left(6\right)$

相对于发射链失配来校准阵列可包含估计倍增失配增益β_n(n＝1，...，N)。给定这些失配估计，校准组件502可通过使来自天线n的发射信号进行预乘来补偿失配，如下：

${\hat{s}}_n=\frac{{\mathrm{\β}}_n^{*}}{{\left|{\mathrm{\β}}_n\right|}^2}\·s_n,n=1,...,N---\left(7\right)$

为了微调阵列504且完成校准过程，依据哪个过程最适合系统设计目标且/或根据可应用于特定天线阵列的任何其它限制等，校准组件502可采用上文相对于图2和/或图3详细描述的过程。

图6说明系统600，其根据一个或一个以上方面促进在无线通信环境下校准具有N个天线的阵列。所述系统600包含校准组件602，其可以操作方式耦合到天线阵列604和取样组件606。校准组件602可对阵列604中每个天线的接收器链输出信号建模并进行操纵，且用以与来自阵列604中一个或一个以上天线的发射信号副本进行比较。校准组件602进一步包含失配估计器608，其将接收器链输出信号与发射器链输出信号副本进行比较，以确定与其相关的增益失配估计，所述增益失配估计可用于校准阵列604，如相对于前述图式所描述的。

系统600可另外包含存储器610，其可以操作方式耦合到校准组件602且存储与阵列校准相关的信息、输出信号表示/副本和/或比较信息、相关联的失配估计数据、校准数据等，以及与校准天线阵列604相关的任何其它合适信息。处理器612可以操作方式连接到校准组件602(和/或存储器610)，以促进与信号建模、失配估计、天线校准等相关的信息的分析。将了解，处理器612可以是专用于分析和/或产生由校准组件602接收的信息的处理器、控制系统600的一个或一个以上组件的处理器和/或分析并产生由校准组件602接收的信息并控制系统600的一个或一个以上组件的处理器。

存储器610可另外存储与产生信号副本和模型/表示、失配估计等相关联的协议，使得系统600可采用所存储的协议和/或算法来实现天线校准和/或失配补偿，如本文描述。将了解，本文描述的数据存储(例如，存储器)组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可包括易失性和非易失性存储器两者。以说明方式而并非限制方式，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，其充当外部高速缓冲存储器。以说明方式而并非限制方式，RAM可以许多形式使用，例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)和直接Rambus RAM(DRRAM)。主题系统和方法的存储器610期望包含(但不限于)这些和任何其它合适类型的存储器。

图7说明系统700，其根据一个或一个以上方面在无线通信环境下促进天线阵列校准。所述系统700可包含校准组件702，其以操作方式耦合到天线阵列704和取样组件706，所述天线阵列704和取样组件706每一者进一步在操作上彼此相关联。校准组件702可产生阵列704中每个天线的接收器链输出信号的模型并操纵所述信号，以与来自阵列604中一个或一个以上天线的发射信号副本进行比较。校准组件702包含失配估计器708，其将接收器链输出信号与发射器链输出信号副本进行比较，以确定与其相关的增益失配估计，所述增益失配估计又可用于校准阵列704，如相对于前述图式所描述的。

系统700可另外包含存储器710和处理器712，如上文相对于图6所详细描述。此外，AI组件714可以操作方式与校准组件702相关联，且可作出关于阵列校准、失配估计、信号建模等的推断。如本文中所使用，术语“推断”一般指从经由事件和/或数据俘获的一组观测中推理或推断系统、环境和/或用户的状态的过程。举例来说，推断可用来识别特定情形或动作，或可产生状态上的概率分布。推断可以是概率性的——也就是说，基于数据和事件考虑因素来计算所关注的状态上的概率分布。推断还可指用于由一组事件和/或数据构成较高级事件的技术。此类推断导致由一组所观测事件和/或所存储的事件数据构造新事件或动作，无论所述事件是否在时间上紧密相互关联，且无论所述事件和数据来自一个事件和数据来源还是若干个事件和数据来源。

根据实例，AI组件714可至少部分基于(例如)发射/接收进度、处理限制、资源可用性等来推断恰当的校准技术和/或采用此类技术的方式。根据此实例，可确定在其中天线的接收链可能不活动(例如，从发射链等接收信号的副本)(例如这可由于传入的紧急信号、高通信流量等引起)的时期期间阵列中的特定天线正在接收信号。AI组件714结合处理器712和/或存储器710可确定特定天线的接收链被占用，且可推断出校准技术可能被暂停，所述天线可能被忽略并指定用于稍后评估等。在此类情况下，AI组件714可以能够减轻传输成本并增加通信效率的最有效方式来促进天线阵列校准。根据另一实例，AI组件714可推断出可以各个增益水平反复执行校准技术，例如当在天线阵列中利用自动增益控制时。将了解，前述实例在本质上是说明性的，且不希望限制可由AI组件714作出的推断的范围或AI组件714作出此类推断所使用的方式。

参看图8到12，说明与产生补充性系统资源指派相关的方法。举例来说，方法可涉及TDMA环境、OFDM环境、OFDMA环境、CDMA环境或任何其它合适的无线环境下的天线阵列校准。尽管出于解释简单目的，将所述方法展示并描述为一系列动作，但应知道并了解，所述方法不受动作次序限制，因为根据一个或一个以上实施例，一些动作可以不同次序且/或与除本文所展示并描述的动作以外的其它动作同时发生。举例来说，所属领域的技术人员将了解并理解，可替代地将方法表示为一系列相关状态或事件，例如以状态图表示。此外，并非需要所有说明的动作来根据一个或一个以上实施例实施方法。

图8说明用于确定整个天线阵列和/或其中个别天线的增益失配以促进校准天线阵列的方法800。在802处，可通过将从第一天线的发射链的输出发射的信号或来自其的发射信号的样本与和第一天线相关联的接收器链输出信号进行比较来评估增益失配α_n和β_n。可接着将所述发射信号样本与第二天线的接收器链输出信号进行比较以确定其之间的增益失配。可在804处执行多次反复，以针对整个阵列收集测量值。举例来说，可将从第二天线发射链发射的信号的副本提供到第三天线的接收器链以确定其之间的失配增益，且依此类推，直到已经收集了所有天线的增益失配为止。在806处，可根据相对于前述图式描述的协议来校准天线阵列。

举例来说，可结合方法800采用相对于图2陈述的校准技术来实现天线校准，使得将各自传输信号的副本提供到阵列中循序相邻天线的接收器链，以便确定增益失配。另外且/或替代地，可结合方法800采用图3的校准技术来促进天线阵列校准，使得将第一天线的发射信号的副本提供到阵列中所有其它天线的接收器链以确定α_n，且将所有其它天线的发射信号的副本提供到第一天线的接收器链以确定β_n。

图9说明用于根据一个或一个以上实施例表示失配误差的方法900。在902处，可接收器链输入信号(例如，由天线接收的信号)进行分析并建模，如相对于等式(2)所陈述的。

x_n(t)＝Re{s(t)·e^j(ω+Ω)t}    (2)

在904处，可将输入信号降频转换为基带，且可如等式(3)中陈述的那样表示接收器链的输出信号。

$y_n\left({\mathrm{kT}}_s\right)=(1+{\mathrm{\ϵ}}_n)e^{\mathrm{j\Ωk}{T}_s}\·s\left(t\right)+v_n\left(k{T}_s\right)---\left(3\right)$

可在906处估计分别由接收链和发射链引起的天线的倍增失配增益α_n和β_n，如相对于等式(4)和(6)所陈述的。

${\tilde{h}}_n={\mathrm{\α}}_n\·h_n{+v}_n---\left(4\right)$

${\hat{h}}_n={\mathrm{\β}}_n\·h_n---\left(6\right)$

在908处，可使信号进行预乘，如相对于等式(5)和(7)所描述的。

${\hat{h}}_n=\frac{{\mathrm{\α}}_n^{*}}{{\left|{\mathrm{\α}}_n\right|}^2}\·{\hat{h}}_n,n=1,...,N---\left(5\right)$

${\hat{s}}_n=\frac{{\mathrm{\β}}_n^{*}}{{\left|{\mathrm{\β}}_n\right|}^2}\·s_n,n=1,...,N---\left(7\right)$

最后，在910处，可相对于接收链和发射链失配估计来校准天线阵列。天线阵列的校准可利用相对于图2和3描述的校准技术中的一者来执行，在下文中进一步详细描述所述技术。

图10说明用于根据本文陈述的各个方面校准天线阵列的方法1000。在1002处，当接收器链不接收信号时(例如，在发射期间)，可将从第一天线(天线n)的发射链处发射的信号的副本提供到天线n的接收器链。在1004处，可将天线n的接收器链输出信号与发射信号副本进行比较，以确定整体增益失配A_n。在1006处，可针对阵列中所有其它天线(1到n-1)重复1002和1004的动作，以收集总共N个测量值(例如，阵列中所述N个天线的每一者的一个测量值)。

在1008处，随后或与动作1002-1006同时，可将来自天线n的发射信号的副本提供到天线n-1的接收链。在1010处，可将天线n-1的接收链输出与天线n的发射信号副本进行比较，以确定整体失配B_n。在1012处，可针对阵列中所有其它天线(1到n-1)重复动作1008和1010，以收集N-1个测量值。

在1014处，可基于A_n的N个测量值和B_n的N-1个测量值来产生对由于接收链α_n和发射链β_n引起的增益失配的估计，使得：

${\mathrm{\α}}_n=\mathrm{\α}\·\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Π}}}\frac{A_i}{B_i},n=2,...,N---\left(8\right)$

以及

${\mathrm{\β}}_n=\mathrm{\β}\·\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Π}}}\frac{B_i}{A_{i-1}}---\left(9\right)$

图11说明用于利用与上文相对于图3描述的技术类似的技术来校准天线阵列的方法1100。在1102处，在发射期间或在阵列中的天线的接收链不接收时，可将来自天线n的发射链的发射信号的副本提供到所述阵列中所有天线(1到n)的接收链。在1104处，可将来自天线n的发射信号的副本与来自各个天线1到n的各个接收链的输出信号进行比较，以确定整体失配A_n。在1106处，可重复动作1102和1104以获得A_n的N个测量值(例如，可针对阵列中每个天线反复执行动作1102和1104)。

在1108处，随后或同时且当接收链不接收时，可将来自天线1到n的所有发射信号的副本提供到天线1的接收链。在1110处，可将天线1的接收链输出信号与所有发射信号的副本进行比较，以确定整体失配B_n。在1112处，可针对每个天线反复执行动作1108和1110，以收集B_n的N个测量值。

在1114处，给定A_n的N个测量值和B_n的N个测量值，可估计接收链失配α_n和发射链失配β_n，使得：

${\mathrm{\α}}_n=\mathrm{\α}\·\frac{A_n}{A_1},n=2,...,N,---\left(10\right)$

以及

${\mathrm{\β}}_n=\mathrm{\β}\·\frac{B_n}{B_1},n=2,...,N---\left(11\right)$

图12说明用于在采用自动增益控制时校准天线阵列的方法1200。在1202处，可使用图2、3、10和/或11的方法来确定当前增益水平处的A_n和B_n。在1204处，可重复动作1202以收集恰当数目的测量值(例如，A_n的N个测量值和B_n的N或N-1个测量值，这取决于所采用的技术)。在1206处，可如相对于前述图式描述那样且根据在当前增益水平处在1204处获得的测量值来校准天线阵列。在1208处，可确定是否在天线阵列中采用自动增益控制(AGC)。如果1208处的确定指示未采用AGC，那么可终止方法1200。

然而，如果1208处的确定指示AGC在天线阵列中是有效的，那么在1210处，可在多个增益水平处重复校准过程。举例来说，在1210处，可调节阵列的增益水平，且所述方法可返回到1202以进行进一步的反复。另外，可反复执行方法1200，直到已经在结合AGC技术利用的每个增益水平处发生测量和/或校准为止。当将来再次采用此类增益时，可采用所存储的与各个增益相关的校准模型。

图13展示示范性无线通信系统1300。出于简单起见，无线通信系统1300描绘一个基站和一个终端。然而，应了解，系统可包括一个以上基站和/或一个以上终端，其中额外基站和/或终端可与下文描述的示范性基站和终端大致类似或不同。另外，应了解，基站和/或终端可采用本文描述的系统(图1-7)和/或方法(图8-12)来促进其之间的无线通信。

现在参看图13，在下行链路上，在访问点1305处，发射(TX)数据处理器1310对业务数据进行接收、格式化、编码、交错和调制(或符号映射)并提供调制符号(“数据符号”)。符号调制器1315接收并处理所述数据符号和导频符号，并提供符号流。符号调制器1320在适当子频带上对数据和导频符号进行多路复用，向每个未使用的子频带提供为零信号值，并针对每个符号周期获得所述N个子频带的一组N个发射符号。每个发射符号可以是数据符号、导频符号或零信号值。可在每个符号周期中连续发送导频符号。将了解，导频符号可被时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)、正交频分多路复用(OFDM)、码分多路复用(CDM)等。符号调制器1320可使用N点IFFT将每组N个发射符号变换成时域，以获得含有N个时域小片的“变换”符号。符号调制器1320通常重复每个变换符号的一部分以获得相应符号。重复部分被称为循环前缀且用以抵抗无线信道中的延迟扩展。

发射器单元(TMTR)1320接收符号流并将其转换成一个或一个以上模拟信号，且进一步调节(例如，放大、过滤和升频转换)所述模拟信号，以产生适合在无线信道上传输的下行链路信号。接着，通过天线1325将下行链路信号发射到终端。在终端1330处，天线1335接收下行链路信号并将接收到的信号提供到接收器单元(RCVR)1340。接收器单元1340调节(例如，过滤、放大和降频转换)接收到的信号并将经过调节的信号进行数字化以获得样本。符号解调器1345移除附属于每个符号的循环前缀，使用N点FFT将每个接收到的变换符号变换成频域，在每个符号周期获得N个子频带的N个接收到的符号，并将接收到的导频符号提供到处理器1350以进行信道估计。符号解调器1345进一步从处理器1350接收对下行链路的频率响应估计，对接收到的数据符号执行数据解调以获得数据符号估计(其是对发射数据符号的估计)，并将数据符号估计提供到RX数据处理器1355，所述处理器对数据符号估计进行解调(即，符号解映射)、解交错和解码以恢复所发射的业务数据。由符号解调器1345和RX数据处理器1355进行的处理与在访问点1300处分别由符号调制器1315和TX数据处理器1310进行的处理互补。

在上行链路上，TX数据处理器1360处理业务数据并提供数据符号。符号调制器1365接收并多路复用数据符号以及导频符号，执行调制并提供符号流。可在已指派给终端1330以用于导频传输的子频带上传输导频符号，其中上行链路的导频子频带的数目可与下行链路的导频子频带的数目相同或不同。接着，发射器单元1370接收并处理符号流以产生上行链路信号，通过天线1335将所述上行链路信号发射到访问点1310。

在访问点1310处，通过天线1325接收来自终端1330的上行链路信号，并通过接收器单元1375对其进行处理以获得样本。接着，符号解调器1380处理所述样本，并提供接收到的导频符号和对上行链路的数据符号估计。RX数据处理器1385处理所述数据符号估计，以恢复由终端1335发射的业务数据。处理器1390针对在上行链路上传输的每个活动终端执行信道估计。多个终端可同时在上行链路上在其各自指派的导频子频带组上发射导频，其中所述导频子频带组可以交错。

处理器1390和1350分别在访问点1310和终端1335处引导(例如，控制、协调、管理等)操作。各个处理器1390和1350可与存储程序代码和数据的存储器单元(未图示)相关联。处理器1390和1350也可执行计算以分别对上行链路和下行链路推导出频率和脉冲响应估计。

对于多址系统(例如，频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统等)，多个终端可同时在上行链路上发射。对于此类系统，可在不同终端间共享导频子频带。在每个终端的导频子频带跨越整个操作频带(可能除了频带边缘以外)的情况下，可使用信道估计技术。将需要此类导频子频带结构以获得每个终端的频率多样性。可通过各种手段来实施本文中描述的技术。举例来说，可用硬件、软件或其组合来实施这些技术。对于硬件实施方案，可在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它经设计以执行本文中描述的功能的电子单元或其组合内实施用于信道估计的处理单元。对于软件，可通过执行本文中描述的功能的模块(例如，程序、功能等)来实施。软件代码可存储在存储器单元中并由处理器1390和1350来执行。

上文已经描述的内容包括一个或一个以上实施例的实例。当然，不可能为了描述上述实施例而描述组件或方法的每个可想到的组合，但所属领域的技术人员可认识到，各种实施例的许多进一步组合和布置是可能的。因此，期望所描述的实施例涵盖所有此类属于所附权利要求书的精神和范围内的改变、修改和变化。此外，就术语“包括”在具体实施方式或权利要求书中的使用来说，期望此类术语是包括性的，类似于术语“包含”在用作权利要求中的过渡词时对“包含”的解释。

Claims (47)

1.一种在无线网络中校准天线阵列的方法，其包含：

将来自第一天线的发射链的输出发射信号的副本提供到所述第一天线的接收链；

以及

将所述输出发射信号的所述副本与输出接收链信号进行比较，并确定第一整体增益失配测量值A_n。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含针对所述阵列中的n个天线反复进行比较以收集A_n的n个测量值，其中n是整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其包含：

将来自所述第一天线的所述输出发射信号的所述副本提供到第二天线的接收链；

以及

将所述输出发射信号的所述副本与所述第二天线的输出接收链信号进行比较，并确定第二整体增益失配测量值B_n。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含针对所述阵列中的n-1个天线反复进行以收集B_n的n-1个测量值，其中n是整数。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含至少部分基于A_n的所述n个测量值和B_n的所述n-1个测量值来确定接收器链失配和发射链失配。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含采用时域双工协议在所述无线网络中发射和接收信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含在所述接收链待用时期期间将所述发射信号的所述副本提供到所述接收链以进行比较。

8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含在所述第一天线正发射时期期间将所述发射信号的所述副本提供到所述接收链以进行比较。

9.根据权利要求1所述的方法，其中提供副本包含提供多个信号的副本，且比较所述副本包含比较所述副本中的每一者并确定所述第一整体增益失配测量值为所述多个副本的失配测量值的平均值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个信号对应于在不同时期发射的信号。

11.一种在无线网络中校准天线阵列的方法，其包含：

将来自第一天线的发射链的输出发射信号提供到所述阵列中的所有天线的接收链；以及

将所述输出发射信号与所述阵列中的每个天线处的输出接收链信号进行比较，并确定第一整体增益失配测量值A_n。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含针对所述阵列中的每个天线反复执行所述方法以收集A_n的n个测量值，其中n是整数。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包含：

将来自所述阵列中的每个天线的输出发射信号的副本提供到所述第一天线的接收链；以及

将所述输出发射信号与所述第一天线的输出接收链信号进行比较，并确定第二整体增益失配测量值B_n。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包含针对所述阵列中的每个天线反复执行所述方法以收集B_n的n个测量值，其中n是整数。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含至少部分基于A_n的所述n个测量值和B_n的所述n个测量值来确定接收链失配和发射链失配。

16.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含采用时域双工协议在所述无线网络中发射和接收信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含在所述接收链待用时期期间将所述发射信号提供到所述接收链以进行比较。

18.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含在所述第一天线正发射时期期间将所述发射信号提供到所述接收链以进行比较。

19.根据权利要求11所述的方法，其中提供所述发射信号包含将来自所述第一发射器链的多个发射信号提供到所述阵列中的所有天线的接收链，且比较包含比较所述阵列中所有天线的所述接收链处的所述发射信号中的每一者并确定所述第一整体增益失配测量值为所述多个发射信号的失配测量值的平均值。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个发射信号对应于在不同时期发射的信号。

21.一种促进校准天线阵列的设备，其包含：

校准组件，其针对所述阵列中的每个天线产生接收链输出信号；

取样组件，其针对所述阵列中的天线产生发射链输出信号的副本；以及

失配估计组件，其确定可归因于所述阵列中天线的发射链和所述阵列中天线的接收链的增益失配。

22.根据权利要求21所述的设备，所述校准组件将第一天线发射链输出的副本提供到所述第一天线的接收链。

23.根据权利要求22所述的设备，所述校准组件将所述第一天线的所述发射链输出的所述副本与所述第一天线的所述接收链输出信号进行比较以确定失配测量值A_n。

24.根据权利要求23所述的设备，所述校准组件针对所述阵列中的每个天线执行发射链输出信号与接收链输出信号的反复比较以获得A_n的n个测量值，其中n是所述阵列中的天线数目。

25.根据权利要求24所述的设备，所述校准组件将所述第一天线发射链输出信号的所述副本提供到所述阵列中的下一天线的接收链，且执行比较以确定失配测量值B_n。

26.根据权利要求25所述的设备，所述校准组件针对所述阵列中的每个天线执行所述第一天线发射链输出信号与下一天线接收链输出信号的反复比较以获得B_n的n-1个测量值，其中n是所述阵列中的天线数目。

27.根据权利要求26所述的设备，所述失配估计组件至少部分基于A_n的所述n个测量值和B_n的所述n-1个测量值来估计所述天线阵列上由于接收链而引起的增益失配。

28.根据权利要求27所述的设备，所述失配估计组件至少部分基于A_n的所述n个测量值和B_n的所述n-1个测量值来估计所述天线阵列上由于发射链而引起的增益失配。

29.根据权利要求28所述的设备，所述校准组件产生乘数，使所述阵列中的一个或一个以上天线的所述发射链输出信号预乘以所述乘数以补偿由于所述天线阵列中的所述接收器链和所述发射链中的至少一者引起的增益失配来校准所述阵列。

30.根据权利要求21所述的设备，所述校准组件针对每个天线将由所述取样组件产生的给定天线发射链输出信号的副本提供到所述阵列中的每个天线的所述接收链，且将所述阵列中的每个天线的接收链输出信号与所述发射链输出信号副本进行比较以获得n个增益失配测量值A_n，其中n是所述阵列中的天线数目。

31.根据权利要求30所述的设备，所述校准组件针对每个天线将来自所述阵列中的每个天线的发射链输出信号的副本提供到所述给定天线的所述接收链，且将所述发射链输出信号的所述副本与所述给定天线的接收链输出信号进行比较以获得n个增益失配测量值B_n，其中n是所述阵列中的天线数目。

32.根据权利要求31所述的设备，所述失配估计组件至少部分基于A_n的所述n个测量值和B_n的所述n个测量值来估计所述天线阵列上由于发射链而引起的增益失配。

33.根据权利要求32所述的设备，所述校准组件产生乘数，使所述阵列中的一个或一个以上天线的所述发射链输出信号预乘以所述乘数以补偿由于所述天线阵列中的所述接收器链和所述发射链中的至少一者引起的增益失配来校准所述阵列。

34.根据权利要求31所述的设备，其中所述无线网络采用时域双工通信协议。

35.根据权利要求34所述的设备，在发射时期期间执行发射链输出信号与接收链输出信号的比较。

36.根据权利要求21所述的设备，其中所述失配估计组件通过求出多个发射链输出信号的增益失配的平均值来确定增益失配。

37.一种促进在无线网络中校准天线阵列并减轻增益失配的设备，其包含：

用于复制从所述阵列中的每个天线发射的发射链输出信号的装置；以及

用于将每个天线的所述发射链输出信号副本与来自所述阵列中的每个天线的接收链输出信号进行比较以获得多个增益失配测量值的装置。

38.根据权利要求37所述的设备，其进一步包含用于估计由于所述阵列中天线的所述发射链而引起的增益失配和由于所述阵列中所述接收链而引起的增益失配的装置。

39.根据权利要求38所述的设备，其进一步包含用于补偿增益失配以校准所述阵列的装置。

40.根据权利要求39所述的设备，所述用于补偿的装置产生乘数，发射信号预乘以所述乘数以弥补所估计的增益失配。

41.根据权利要求37所述的设备，所述无线网络采用时分双工信道传输技术。

42.一种计算机可读媒体，其上存储有用于执行以下操作的计算机可执行指令：

产生从天线阵列中的天线发射的发射链输出信号；以及

将每个天线的所述发射链输出信号与来自所述天线的接收链输出信号进行比较以获得多个增益失配测量值。

43.根据权利要求42所述的计算机可读媒体，其进一步包含用于至少部分基于所述多个增益失配测量值来确定由于所述阵列中天线的所述接收链而引起的增益失配的指令。

44.根据权利要求43所述的计算机可读媒体，其进一步包含用于通过产生预乘数来补偿接收链增益失配的指令，其中可通过所述预乘数来调节待发射的信号。

45.根据权利要求42所述的计算机可读媒体，其进一步包含用于至少部分基于所述多个增益失配测量值来确定由于所述阵列中天线的所述发射链而引起的增益失配的指令。

46.根据权利要求45所述的计算机可读媒体，其进一步包含用于通过产生预乘数来补偿发射链增益失配的指令，其中可通过所述预乘数来调节待发射的信号。

47.根据权利要求42所述的计算机可读媒体，其进一步包含用于在所述接收链不接收输入信号时将发射链输出信号与接收链输出信号进行比较的指令。

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