CN102027636B - 校准相位阵列天线的射频路径 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于校准包括多个天线在内并操作在正交频分复用(OFDM)时分双工(TDD)模式下的基站的方法。该方法的一个实施例包括一种校准TDD无线通信系统中的包括多个天线在内的基站的方法，用于针对目标移动台来对前向链路业务数据进行波束方向控制。每个天线经由发射/接收开关与对应无线电装置相连，发射/接收开关被配置为在接收路径和发射路径之间切换。该方法包括：经由与第一无线电装置和第二无线电装置耦合的第一跨接缆线、从第一无线电装置发射第一信号，使得该第一信号由第二无线电装置接收。该方法还包括：经由耦合在第一和第二无线电装置之间的第二跨接缆线、从第二无线电装置发射第二信号，使得该第二信号由第一无线电装置接收。该方法还包括：基于第一或第二信号中的至少一个，确定可以应用于从第二无线电装置发射的业务信号的相对权重。

Description

校准相位阵列天线的射频路径

技术领域

本发明大体上涉及通信系统，更具体地涉及无线通信系统。

背景技术

无线通信系统典型地包括基站，用于提供无线连接以覆盖诸如小区或小区的扇区之类的地理区域。基站通过空中接口与小区或扇区内的移动单元进行通信。空中接口支持从基站至移动单元的下行链路(或前向链路)通信以及从移动单元至基站的上行链路(或后向链路)通信。上行链路和下行链路通信使用相应的上行链路和下行链路信道，上行链路和下行链路信道可以通过使用载波频率、调制、编码、频率/时间复用、多天线技术或其组合来实现。用于定义上行链路和/或下行链路信道的标准和协议的示例包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、多输入多输出(MIMO)、码分多址(CDMA)、正交频分多址(OFDMA)、空分多址(SDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。

天线阵列可以用于使波束转向前向链路中的目标移动台，并控制由基站所服务的扇区的覆盖区域。例如，包括紧密分隔的天线的相位阵列系统可以用于控制天线阵列的波束宽度(例如，波束成形)并控制天线主瓣的指向方向(例如，波束方向控制)。基站可以使用天线阵列来使前向链路业务信号的波束转向扇区中的目标移动台，从而降低发射功率并且提高其扇区以及相邻扇区中的整体同信道干扰水平。在使用波束方向控制来使包含业务信息在内的各个窄波束定向至不同的移动台时，来自基站的公共广播信道由扇区内的所有移动台同时接收，并且必须具有比各个业务波束更宽的波束宽度，以便覆盖整个扇区覆盖区域。公共广播信道的波束是固定的，并且指向扇区的中心线。

天线阵列发射的公共广播信道的波束宽度通常比阵列中的任何单个天线的波束宽度更窄。例如，在具有半波长天线间隔的天线阵列中，垂直极化天线的波束宽度为大约110°，而横向极化天线的波束宽度为大约90°然而，针对配置有三页小区布局的三扇区基站，希望的扇区波束宽度典型地为65°。尽管具有65°波束宽度的单个天线已经商业化，但是，在紧密间隔的天线阵列中难以实现波束宽度这么小的天线。为了使用紧密间隔的天线阵列来实现公共广播信道的希望扇区波束宽度，需要通过波束成形，使用两个或多个天线来使公共广播信道变窄。这还有助于在功率放大器之间共享公共信道的发射功率。总而言之，针对从基站到移动台的传输，存在两种类型的波束成形：(1)包含业务和移动台专用信息在内的转向目标移动台的单个窄波束，(2)包含公共广播信道在内的指向扇区的中心线以覆盖在扇区覆盖内的所有移动台的较宽的扇区宽度的固定波束。

为了使用紧密间隔的多天线来形成波束，需要进行校准以使幅度和相位在无线电装置和天线之间的路径中的所有天线分支之间相等。由来自无线电装置的数字信号之间的相位差确定天线阵列的出射角度。通常在无线电装置中通过使用校准信号来测量适当路径中的幅度和相位差来数字地执行校准。然后可以将校准系数或权重应用于接收或发射信号，以补偿路径差。在更一般的频分双工(FDD)系统中，前向和反向链路中的载波频率是不同的。因此，必须以不同的频率在前向链路和反向链路中执行分离的校准。然而，在时分双工(TDD)系统中，前向链路和反向链路通过占用不同的时隙而共享相同的载波频率。理想地，按照互易性，天线处的前向链路增益和无线电接收机处的反向链路增益是彼此互为倒数的。如果无线电装置对反向链路中从移动台接收的信号的幅度和相位进行估计，则该幅度和相位等于接收信号的倒数。

在实际实现中，放大器的相位响应可以根据不同单元而变化，并且变化也可以是频率相关的。由于针对接收(低噪声放大器)和发射(功率放大器)路径使用分离的放大器，因此互易性并不针对所有分支都成立。因此，需要在所有分支之间校准发射/接收放大器环路。该校准可以实现针对移动台的业务信号的适当波束方向控制。互易性针对主要包括接地设备与塔台顶部的天线之间的RF缆线在内的从放大器到天线的部分仍然成立。因此，针对TDD系统中的业务信号，不需要针对该RF缆线部分的校准。然而，如果需要固定波束成形以发射公共广播信道，则需要RF缆线部分的校准。出射角度通常在视轴处或0°。

针对OFDM TDD系统所提出的一种校准技术使用一个移动单元天线来测量从基站的天线阵列中的每个天线发射的导频信号的相位和幅度或者复合增益。例如，移动单元可以测量基站无线发射的前向链路导频信道的复合增益。前向链路导频信道可以使用不同的子载波来识别发射导频的分支，使得移动单元可以分离来自天线的信号。移动单元将所有分支的复合增益反馈回基站。同时，基站测量通过所有基站天线接收的反向链路信号的复合增益。以前向链路增益与反向链路增益的比值，来计算复合校准系数集合。由于TDD的互易性，该校准系数集合与移动台在扇区内的位置无关，这是因为前向和反向链路的信道传播的空中部分是相同的，并且(理论上)它们在计算比值中抵消。通过将校准系数与目标移动台的对应反向链路复合增益相乘，来计算每个移动单元的最终前向链路波束方向控制权重。由于校准系数与移动台的位置无关，所以从一个移动单元导出的系数可以应用于在相同扇区的不同位置处的其它移动单元。

这种移动台辅助的校准方法具有三个主要缺点。首先，尽管仅需要在良好RF条件下来自一个移动单元的增益值，但是所有移动单元都必须具有反馈属性，以便它们能够向基站发送回增益信息。从不只一个移动单元接收的信息是冗余的。其次，该校准方法并不校准RF缆线以使得基站可以在视轴中发射固定波束宽度的公共广播信道；在三扇区系统中波束宽度通常为65°。第三，放大器之间的相位和幅度无法在较宽的带宽(例如，20MHz)上彼此跟踪。因此，需要将带宽划分为小的子带，并且必须在较小的带宽上对每个子带进行校准。

一种备选校准方法依赖于紧密间隔天线之间的耦合。在该方法中，从一个天线发射校准信号，同时阵列中的其它天线接收与发射的校准信号相对应的耦合信号。耦合信号由对应的无线电接收机接收并处理。在天线处，从每个耦合信号的相位和幅度减去对应的耦合因子，来导出校准系数。因此，校准路径包括所有的缆线和RF组件，但是并不包括天线耦合。该方法有两个缺点，首先，一对天线之间的耦合因子必须在一定的容限范围内是已知的。不利地，耦合因子通常并不可靠地知晓。例如，由于近场条件的高灵敏度和制造精度，尤其是在较高的载波频率下，耦合值可能在不同单元之间变化很大。此外，耦合值可能由于随着时间的衰减和天气条件和/或其它效应而变化。耦合值的变化会损害校准的精度。在制造过程中需要天线阵列单元之间的耦合匹配。其次，一个天线必须处于发射模式而其它天线处于接收模式，因此，在校准过程期间波束方向控制将中断。

发明内容

所公开的主题涉及解决上述一个或多个问题的影响。下面给出了所公开主题的一种简化概括，以便提供对所公开主题的一些方面的基本理解。该概括并不是所公开主题的详尽论述。该概括并不意在识别所公开主题的关键或重要的元素、或者描绘所公开主题的范围。其唯一目的在于以简化形式呈现某些概念，作为将在后面进行描述的更加具体的说明的前序。

在一个实施例中，提供了一种用于校准包括多个天线在内的、并操作在OFDM TDD模式下的基站的方法。该方法的一个实施例包括一种校准TDD无线通信系统中的包括多个天线在内的基站的方法，用于针对目标移动台来对前向链路业务数据进行波束方向控制。每个天线经由发射/接收开关与对应无线电装置相连，发射/接收开关被配置为在接收路径和发射路径之间切换。该方法包括：经由与第一无线电装置和第二无线电装置耦合的第一跨接缆线，从第一无线电装置发射第一信号，使得该第一信号由第二无线电装置接收。该方法还包括：经由耦合在第一和第二无线电装置之间的第二跨接缆线，从第二无线电装置发射第二信号，使得该第二信号由第一无线电装置接收。该方法还包括：基于第一或第二信号中的至少一个，确定可以应用于从第二无线电装置发射的业务信号的相对权重。

附图说明

参考下面的说明，结合附图，可以理解所公开的主题，在附图中，类似的参考数字标识类似的元件，在附图中：

图1在概念上示意了使用具有两个天线的天线阵列来支持无线通信的基站的第一示例性实施例；

图2在概念上示意了使用具有以菊花链式(daisy-chained)校准配置的四个天线的天线阵列来支持无线通信的基站的第二示例性实施例；以及

图3在概念上示意了使用具有以并联校准配置的四个天线的天线阵列来支持无线通信的基站的第三示例性实施例。

尽管所公开的主题可容许各种修改和替换形式，但是作为示例在附图示出并且在这里详细描述了其特定实施例。然而，应该理解，这里的特定实施例的描述并不意在将所公开的主题限制于公开的特定形式，相反，其意在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有修改、等同和替换。

具体实施方式

下面描述示意性实施例。为了简明起见，在该说明书中并不描述实际实现的所有特征。当然可以认识到，在开发任意这类实际实施例中，可以进行各种实现特定的决定来实现开发者的特定目标，例如符合系统相关和商业相关的限制，这些限制在不同实现中是不同的。此外，可以认识到，开发努力也许是复杂并且费时的，然而对于受益于本公开的本领域技术人员而言，仅仅是常规的。

现在参考附图来描述所公开的主题。仅仅为了解释的目的而在附图中示意性地示出了各种结构、系统和设备，并且不以对于本领域技术人员而言公知的细节来使得本发明模糊。然而，包括附图以描述和解释所公开主题的示意性示例。这里使用的词语和短语应该被理解和解释为具有与相关技术领域的技术人员对这些词语和短语的理解相同的含义。这里，术语或短语的特殊定义(即与本领域技术人员理解的通常和习惯的含义不同的定义)并不意在由这些术语或短语的惯常使用表示。在术语或短语意在具有特殊含义的情况下(即与本领域技术人员所理解的含义不同的含义)，这种特殊定义将在说明书中以定义的方式明确给出，直接地、毫无疑义地提供术语或短语的特殊定义。

图1在概念上示意了使用在塔台顶部105处部署的天线阵列来支持无线通信的基站100的第一示例性实施例。在所示意的实施例中，基站100包括无线电装置110(无线电装置0和无线电装置1)，用于产生信号以通过空中接口发射并且通过空中接口接收其服务的移动台发射的信号。天线阵列中的天线115以特征载波波长的半波长分隔。然而，受益于本公开的本领域技术人员应该认识到，备选实施例可以包括附加的天线阵列分支，这将在这里进行描述。

每个天线115通过RF缆线125与基站100中的带阻滤波器(blockfilter)120相连。带阻滤波器120与发射/接收开关130相连。当发射/接收开关130处于发射模式时，从无线电装置110至天线115的路径包括由功率放大器135及其相关缆线组成的发射部分。当发射/接收开关130处于接收模式时，从天线115至无线电装置110的路径包括由低噪声放大器(LNA)140和相关缆线组成的接收部分。一对跨接的长度匹配的缆线145用于经由两端的定向耦合器147，将发射信号功率的一小部分从发射路径耦合到其它分支的接收路径。跨接缆线145的添加创建了包括无线电发射机、功率放大器、跨接缆线、低噪声放大器和无线电接收机的校准环路。如这里所使用的，“长度匹配的缆线”指代具有相同设计和材料的缆线，被切割为几乎相同长度以使得信号相位在几度内匹配。例如，跨接的长度匹配的缆线145可以在PCS波段内在几千米内匹配。

基站100还包括信号发生器150，用作整个操作波段上的校准信号的源。信号发生器150可以用于产生与特定子载波或在载波频率的范围内分布的多音频相对应的单音频。外部产生的校准音频可以与来自移动单元的反向链路OFDM数据重叠，但是具有更高的功率，例如比该数据强＞20dB。重叠的移动台子载波可能受损，但是仅在一个或两个符号的持续时间上受损。期望每天仅执行校准几次。信号发生器150与功分器155相连，以经由长度匹配的缆线160将所产生的信号分配给天线115。

可以针对收发机部分和缆线部分分离地执行系统的幅度和相位校准。收发机部分包括无线电装置110的发射和接收子系统以及用于进行发射的功率放大器135和用于进行接收的低噪声放大器(LNA)140。缆线部分可以包括从RF缆线125顶部起至无线电接收机110的路径。在所示意的实施例中，收发机部分被设计用于向各个移动单元进行时分双工(TDD)波束方向控制，并且缆线部分被设计用于向天线阵列所服务的扇区或小区内的所有移动单元发射公共广播信道。

可以确定校准环路的收发机部分和/或缆线部分的分支的增益并将其用于校准不同的发射路径。在所示意的实施例中，针对无线电装置0和无线电装置1，功率放大器135以及与无线电装置110和开关130相连的短缆线的组合增益分别表示为T₀和T₁。类似地，LNA 140以及与无线电装置110和开关130相连的短缆线的增益分别表示为R₀和R₁。在天线0和天线1处接收的来自移动单元的反向链路信号分别表示为A₀和A₁。信号A₀和A₁包括信号幅度、到达角度和天线增益。从TDD开关130起至塔台顶部105处的天线115的RF缆线125的增益表示为C₀和C₁。所有变量都是复值。在无线电装置0和无线电装置1处的接收信号是：

S₀＝A₀C₀R₀        (1)

以及

S₁＝A₁C₁R₁        (2)

为了向移动单元发射前向链路信号，如果两个功率放大器135是相同的，分支1中无线电装置处的基带信号应该由以下权重加权：

$W_1=\frac{A_0{C}_0{R}_0}{A_1{C}_1{R}_1}---\left(3\right)$

然而，功率放大器135的频率响应通常不同，这需要向无线电装置110产生的基带信号应用不同的权重。

为了解决两个功率放大器110及其连接缆线之间的差异，可以确定功率放大器增益的差值。分支0和分支1中发射路径的增益是：

G_T0＝T₀C₀    (4)

和

G_T1＝T₁C₁    (5)

假设分支0中发射信号的幅度是单位1，即

B₀＝1        (6)

则分支1的发射信号是

$B_1=\frac{T_1{C}_1}{T_0{C}_0}{W}_1=\frac{A_0{T}_1{R}_0}{A_1{T}_0{R}_1}---\left(7\right)$

这是在考虑功率放大器差异之后可以应用于无线电装置1中的基带发射信号的权重。

可以使用收发机校准环路，通过放大器校准来测量比值

以校准每个分支的收发机部分。如上所述，收发机校准环路包括无线电装置110中发射和接收子系统中的电路以及每个分支上的功率放大器135和LNA 140(包括与每个放大器的输入和输出相连的短缆线)。如图1所示，两根长度匹配的缆线145连接在两个分支之间。每根缆线145与功率放大器135的输出以及另一分支的LNA 140的输入相连。长度匹配的缆线145的每一端通过定向耦合器147连接。定向耦合器位于TDD发射/接收开关130之前。一个无线电装置110的输出信号由另一分支的接收机耦合并接收。例如，每个无线电装置110可以产生在导频信道上发射的导频信号。导频信号的一小部分以及所有其它发射信号可以从一个无线电装置110的发射路径指向到另一无线电装置110的接收路径。

在该示意中，无线电装置0发射的信号的一部分被耦合并路由到无线电装置1中的接收机。可以按照T₀R₁，通过导频信号或校准信号来测量复合增益。类似地，另一对的复合增益是T₁R₀。这些增益的比值是：

$G_1=\left(\frac{T_1{R}_0}{T_0{R}_1}\right)---\left(8\right)$

将增益比值代入(7)

$B_1=\frac{A_0}{A_1}{G}_1---\left(9\right)$

这是在无线电装置0处的发射信号的因子为单位1时可以应用于无线电装置1处的发射信号的复合因子。通常，放大器在频率响应中具有线性部分。相同设计和组件的放大器的带宽上的群时延的差通常足够小而不会影响波束方向控制。在这种情况下，带宽中心处的单个校准足以在带宽内调整所有波束方向控制放大器的相位响应。另一可能的失配的源来自于收发机中的模拟滤波器。带宽内的幅度和相位波动通常足够小而不会影响波束方向控制。然而，如果波动足够大以影响所需的波束方向控制精度时，可以使用采用多音频校准源的子带校准。

如果使得公共广播信道波束成形为标称波束宽度，例如65°，则可以实现缆线校准。这里，缆线指代从TDD开关130起至塔台顶部105处的天线115端口的RF缆线125(包括带阻滤器120)。在一个实施例中，在基站100处，信号发生器150产生单音频信号，并且经由小RF缆线发射到塔台顶部105。在塔台顶部使用功分器155对信号进行划分并经由定向耦合器分发到天线115。每个天线阵列中的分发缆线160是长度匹配的，并且在每个天线阵列中构建有定向耦合器162。当处于接收模式中时，校准信号同时由所有接收机接收。分支0和分支1的复合增益分别是C₀R₀和C₁R₁。相对于分支0中增益的分支1的增益是：

$H_1=\frac{C_1{R}_1}{C_0{R}_0}---\left(10\right)$

为了以视轴发射波束，信号的相位和幅度应该近似相等。假定天线0处的发射信号是单位1，即

E₀＝1        (11)

并且天线1处的发射信号是

$E_1=\frac{C_0{T}_0}{C_1{T}_1}---\left(12\right)$

将(8)中的G₁和(10)中的H₁代入(12)

$E_1=\frac{1}{G_1{H}_1}---\left(13\right)$

这是在无线电装置0处的发射信号的因子为单位1时应用于无线电装置1的发射信号的复合因子。带阻滤波器在相位和幅度上有波动。波动通常足够小而不会影响波束方向控制。然而，如果波动太大而影响波束方向控制，则如在收发机校准中所述的，可以使用采用多音频校准源的子带校准。

上述校准方法可以扩展到具有不只两个天线的天线阵列。可以有两种配置：菊花链式和并联。这些配置是上述方法的变型。差异在于实现。菊花链式配置的小缺点在于当在中间的一个分支中出现校准误差时可能使得误差传播到其它分支。

图2在概念上示意了使用菊花链式校准配置来支持无线通信的基站200的第二示例性实施例。基站200和塔台顶部205的第二示例性实施例与第一示例性实施例的差别在于包括更大的天线阵列。在所示意的实施例中，基站200包括用于产生信号以在空中接口上发射以及接收通过空中接口发射的信号的无线电装置210(无线电装置0-3)。无线电装置210是基站200和塔台顶部205内的四个分支(或信号路径)的一部分。在每个分支的一端是无线电装置210，在每个分支的另一端是天线215，天线215形成塔台顶部205处的天线阵列的一部分。天线阵列中的天线215以特征载波波长的半波长分离。每个天线215通过RF缆线225与带阻滤器220相连。带阻滤波器220与发射/接收开关230相连。每个分支的发射部分包括功率放大器235以及其相关联的缆线，而每个分支的接收部分包括低噪声放大器(LNA)240以及其相关联的缆线。

长度匹配的缆线245用于将每个分支的发射路径耦合到相邻分支的接收路径。例如，跨接长度匹配的缆线245可以在PCS频带中在几千米内匹配。在图2所示的菊花链式配置中，连续的分支对耦合在一起。例如，一个分支的发射路径耦合到下一分支的接收路径。类似的连续跨接连接应用于其它分支。针对RF缆线校准，信号发生器250用作在频带中心处或附近或者在整个操作频带上的所选频率间隔处的校准信号的源。信号发生器250用于产生与特定子载波或在载波频率范围内分布的多音频相对应的单音频。信号发生器250与功分器255相连，以经由长度匹配的缆线260将所产生的信号分配给天线215。

可以使用上面结合图1所述的技术的通用版本来执行发射部分的校准。在图2所示的示意性实施例中，四个分支的放大器校准因子给定为：

B′₀＝1        (14)

$B_1^{\′}=\frac{A_0}{A_1}{G}_1^{\′},$ 其中 $G_1^{\′}=\left(\frac{T_1{R}_0}{T_0{R}_1}\right)---\left(15\right)$

$B_2^{\′}=\frac{A_1}{A_2}{G}_2^{\′}{B}_1^{\′},$ 其中 $G_2^{\′}=\left(\frac{T_2{R}_1}{T_1{R}_2}\right)---\left(16\right)$

$B_3^{\′}=\frac{A_2}{A_3}{G}_3^{\′}{B}_2^{\′},$ 其中 $G_3^{\′}=\left(\frac{T_3{R}_2}{T_2{R}_3}\right)---\left(17\right)$

四个分支的缆线校准因子给定为：

E′₀＝1        (18)

$E_1^{\′}=\frac{1}{G_1^{\′}{H}_1^{\′}},$ 其中 $H_1^{\′}=\frac{C_1{R}_1}{C_0{R}_0}---\left(19\right)$

$E_2^{\′}=\frac{E_1^{\′}}{G_2^{\′}{H}_2^{\′}},$ 其中 $H_2^{\′}=\frac{C_2{R}_2}{C_1{R}_1}---\left(20\right)$

$E_3^{\′}=\frac{E_2^{\′}}{G_3^{\′}{H}_3^{\′}},$ 其中 $H_3^{\′}=\frac{C_3{R}_3}{C_2{R}_2}---\left(21\right)$

图3在概念上示意了使用具有以并联校准配置的天线阵列来支持无线通信的基站的第三示例性实施例。该第三示例性实施例与第一示例性实施例和第二示例性实施例的不同在于：指定一个分支用作参考并且使用并联的长度匹配缆线将其耦合到其它分支的每个分支。在所示意的实施例中，分支0被指定为参考分支。如图3所示，这种并联配置将分支1与分支0配对、分支2与分支0配对、分支3与分支0配对，如此等等。配对是通过将发射和接收耦合端口中的每个均划分为三个输出、每个输出耦合到其它分支的对应耦合分支来实现的。四个分支的放大器校准因子给定为：

B″₀＝1        (22)

$B_1^{\′\′}=\frac{A_0}{A_1}{G}_1^{\′\′},$ 其中 $G_1^{\′\′}=\left(\frac{T_1{R}_0}{T_0{R}_1}\right)---\left(23\right)$

$B_2^{\′\′}=\frac{A_0}{A_2}{G}_2^{\′\′},$ 其中 $G_2^{\′\′}=\left(\frac{T_2{R}_0}{T_0{R}_2}\right)---\left(24\right)$

$B_3^{\′\′}=\frac{A_0}{A_3}{G}_3^{\′\′},$ 其中 $G_3^{\′\′}=\left(\frac{T_3{R}_0}{T_0{R}_3}\right)---\left(25\right)$

四个分支的缆线校准因子给定为：

E″₀＝1        (26)

$E_1^{\′\′}=\frac{1}{G_1^{\′\′}{H}_1^{\′\′}},$ 其中 $H_1^{\′\′}=\frac{C_1{R}_1}{C_0{R}_0}---\left(27\right)$

$E_2^{\′\′}=\frac{1}{G_2^{\′\′}{H}_2^{\′\′}},$ 其中 $H_2^{\′\′}=\frac{C_2{R}_2}{C_0{R}_0}---\left(28\right)$

$E_3^{\′\′}=\frac{1}{G_3^{\′\′}{H}_3^{\′\′}},$ 其中 $H_3^{\′\′}=\frac{C_3{R}_3}{C_0{R}_0}---\left(29\right)$

这里描述的校准技术的实施例提供一种用于校准TDD OFDM系统的简单、可靠且高精度的技术。这里描述的技术相对于其它方法具有多个优点。例如，这里描述的校准技术不会中断商用移动单元的正常操作，并且不依赖于来自移动单元的回送信息，从而提高了可靠性并且减少了反向链路上的开销负荷。这里描述的技术的实施例包括校准塔台上的RF缆线以允许进行公共广播信道的波束宽度调整的选项。此外，添加到基站以实施这里描述的技术的附加硬件很少且成本较低。RF塔台缆线的校准并不依赖于相邻天线之间的耦合，从而消除了校准精度的不确定性，并且可以同时执行对所有天线的校准，从而减少了校准时间。将最小量的计算用于计算校准权重，并且该技术可应用于包括UMB、LTE和WiMAX在内的多种无线通信标准和/或协议。

所公开主题的部分及其对应详细描述是以计算机存储器中的软件或对数据比特的算法和运算的符号表示呈现的。本领域技术人员通过这些描述和表示有效地向其它本领域技术人员传达其工作的主旨。如这里所使用的，且如其通常所使用的，术语“算法”被理解为导致希望结果的自给步骤序列。这些步骤需要物理量的物理操作。通常，尽管不是必须的，这些量采取光、电或磁信号的形式，能够被存储、转换、组合、比较或操作。用这些信号指代比特、值、元素、符号、字符、术语、数字等被证明有时是方便的，这主要是为了一般的使用。

然而，应该认识到，所有这些和类似术语与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的简便标记。无法特别指出，否则，或者根据讨论显而易见的，诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等之类的术语指代计算机系统或类似电子计算设备的动作和处理，用于将计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理、电子量的数据操作并转换为计算机系统的存储器或寄存器内或其它这种信息存储器、传输或显示设备内的类似地表示为物理量的其它数据。

注意，所公开主题的软件实现方案典型地编码在某种形式的程序存储介质上，或者在某种类型的传输介质上实现。程序存储介质可以是磁的(例如，软盘、USB驱动器或硬盘驱动器)或者光的(例如，光盘只读存储器或“CD ROM”)，并且可以是只读的或者随机访问的。类似地，传输介质可以是双绞线、同轴线、光纤或本领域公知的某种其它适当的传输介质。所公开主题不局限于任何给定实施方式的这些方面。

上面公开的特定实施例仅仅是示意的，可以以对于受益于这里的教导的本领域技术人员而言显而易见的不同但是等效的方式修改和实践所公开的主题。此外，除了在所附权利要求中所述的限制之外，对这里示出的构造或设计的细节没有任何限制。因此，显然，可以改变或修改上面公开的特定实施例，并且这些变化被认为在所公开的主题的范围内。相应地，请求保护的范围是如所附权利要求所提出的范围。

Claims (9)

1.一种校准时分双工(TDD)无线通信系统中的包括多个天线在内的基站的方法，用于针对目标移动台来对前向链路业务数据进行波束方向控制，每个天线经由发射/接收开关与对应无线电装置相连，发射/接收开关被配置为在接收路径和发射路径之间切换，所述方法包括：

经由与第一无线电装置和第二无线电装置耦合的第一跨接缆线，从第一无线电装置发射第一信号，使得该第一信号由第二无线电装置接收；

经由耦合在第一无线电装置和第二无线电装置之间的第二跨接缆线，从第二无线电装置发射第二信号，使得该第二信号由第一无线电装置接收，其中，所述第一跨接缆线和所述第二跨接缆线是长度匹配的跨接缆线；以及

基于所述第一信号和所述第二信号中的至少一个，确定应用于从第二无线电装置发射的业务信号的相对权重。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，发射第一信号包括：发射第一导频信号信道上的导频信号和已知内容的校准信号中的至少一个，并且发射第二信号包括：发射第二导频信号信道上的导频信号和已知内容的校准信号中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

经由第一跨接缆线发射第一信号包括：经由如下第一跨接缆线发射第一信号，该第一跨接缆线耦合至通过位于第一无线电装置的功率放大器的输出处的定向耦合器与第一无线电装置相关联的发射路径、和通过位于第二无线电装置的低噪声放大器的输入处的定向耦合器与第二无线电装置相关联的接收路径；经由第二跨接缆线发射第二信号包括：经由如下第二跨接缆线发射第二信号，该第二跨接缆线连接通过位于第二无线电装置的功率放大器的输出处的定向耦合器与第二无线电装置相关联的发射路径、和通过位于第一无线电装置的低噪声放大器的输入处的定向耦合器与第一无线电装置相关联的接收路径；以及

发射第一信号和第二信号包括：经由第一和第二长度匹配的跨接缆线发射第一和第二信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

确定相对权重包括：确定与第一无线电装置相关联的发射路径的增益和与第二无线电装置相关联的接收路径的增益的第一乘积，

确定相对权重包括：确定与第二无线电装置相关联的发射路径的增益和与第一无线电装置相关联的接收路径的增益的第二乘积，

确定相对权重包括：根据第一乘积和第二乘积的第一比值来确定相对权重，以及

所述基站包括连接在每个天线和对应发射/接收开关之间的RF缆线，发射/接收开关连接至每个无线电装置的接收路径和发射路径，

所述方法包括：确定应用于由第一和第二无线电装置所产生的分别用第一和第二天线进行发射的信号的第二相对杈重。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定第二相对权重包括：确定与第一天线相连的第一RF缆线的增益和第一无线电装置的接收路径的增益的第三乘积。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定第二相对权重包括：确定与第二天线相连的第二RF缆线的增益和第二无线电装置的接收路径的增益的第四乘积。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，

确定第二相对权重包括：基于第三乘积和第四乘积的第二比值，确定第二相对权重，

确定第二相对权重包括：基于第一比值和第二比值的乘积来确定第二相对权重，

确定第二相对权重包括：确定应用于第一和第二无线电装置所产生的公共广播信号的第二相对权重，以及

确定第二相对权重包括：基于由基站中的单音频发生器或多音频发生器提供给第一和第二天线的信号来确定第二相对权重。

8.根据权利要求4所述的方法，包括：确定应用于由多个无线电装置所产生的通过多个天线发射的信号的多个第一相对杈重，所述多个无线电装置以菊花链式配置和并联配置中的至少一种耦合。

9.根据权利要求8所述的方法，包括：确定应用于由多个无线电装置所产生的通过所述多个天线发射的信号的多个第二相对权重。

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