CN102082745B - 天线校准信息的上报、天线校准因子的确定方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线校准信息的上报、天线校准因子的确定方法及设备，包括：在天线校准信息的上报时，用户设备估计基站的多根天线到用户设备的下行等效基带信道；并根据等效基带信道确定需要上报的幅度响应以及时延值后，向基站上报幅度响应以及时延值。在天线校准因子的确定中，基站根据用户设备在基站指定的时频资源上发送的上行信号确定幅度响应以及时延值；基站根据用户设备上报的幅度响应以及时延值，根据上行信号确定的幅度响应以及时延值计算天线校准因子。本发明提供的技术方案对信道估计误差以及信道多普勒扩展的敏感程度下降。

Description

天线校准信息的上报、天线校准因子的确定方法及设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种天线校准信息的上报、天线校准因子的确定方法及设备。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)系统是指在发射端和接收端都装有多根天线的系统。MIMO系统在传统的时频处理的基础上增加了空域的处理，可以进一步获得阵列处理增益和分集增益。MIMO系统中，如果发射机能够以某种方式获知信道信息，就可以根据信道特性对发送信号进行优化，以提高接收质量并降低对接收机复杂度的要求。线性预编码/波束赋形技术就是其中一种优化方法，是对抗衰落信道，降低差错概率，提高系统性能的有效手段。

多天线线性预编码/波束赋形传输技术中，基站到UE(User Equipment，用户设备)的信道信息是影响系统性能的一个重要因素。FDD(FrequencyDivision Duplex，频分双工)系统中，UE通过上行信道将估计得到的信道信息反馈给基站，占用了大量的上行信道资源，且会引入量化误差等。在TDD(TimeDivision Duplex，时分双工)系统中，上行和下行的信号在相同的载波上发送，因此上下行信道的互易性成立。所谓互易性是指上行信道和下行信道相同。利用上下行信道互易性可以由UE发送的上行信号估计出上行信道，从而获得下行信道信息，省去了大量的反馈开销。

信道的互易性对空间传播的物理信道成立。信号在基带处理完成后要经过发射电路输送到天线，而从天线接收的信号也要经过接收电路输送到基带。发射电路是指信号从基带处理单元到天线的输入端口所经过的电路，接收电路是指信号从天线的输出端口到基带处理单元所经过的电路。一般来说，发射电路和接收电路是两个不同的电路，因此由发射电路和接收电路引入的时延以及幅度增益并不相同，也就是说收发电路不匹配。发射电路和接收电路的不匹配导致上下行信道互易性并不严格成立。具体来说，记

$H_k^{\mathrm{DL}}\left(f\right)={\mathrm{\α}}_k\left(f\right)e^{-j2{\mathrm{\π\Δ}}_{k}f}{H}_k^s\left(f\right)\mathrm{\η}\left(f\right)e^{-j2\mathrm{\π\Ωf}}---\left(1\right)$

为基站的第k根天线到UE天线的下行基带等效信道，包括空间传播信道

基站第k根天线发射电路的幅度响应α_k(f)以及相位响应

UE天线接收电路的幅度响应η(f)和相位响应e^-j2πΩf，其中Δ_k和Ω分别是发射电路和接收电路引入的时延，f是频率。

UE的天线到基站的第k根天线的上行基带等效信道记为

$H_k^{\mathrm{UL}}\left(f\right)={\mathrm{\β}}_k\left(f\right)e^{-j2\mathrm{\π}{\mathrm{\Π}}_{k}f}{H}_k^s\left(f\right)\mathrm{\ω}\left(f\right)e^{-j2\mathrm{\π\Ψf}}---\left(2\right)$

包括基站第k根天线接收电路的幅度响应β_k(f)以及相位响应

UE天线发射电路的幅度响应ω(f)和相位响应e^-j2πΨf，其中∏_k和Ψ分别是发射电路和接收电路引入的时延。

对比(1)式和(2)式可以发现，即使空间传播信道相同，等效的上行基带信道和下行基带信道也可能是不同的。

将UE天线到基站的M根天线的上行基带信道写成向量的形式：

将基站的M根天线到UE天线的下行基带信道写成向量的形式：

假定下行传输方案为MRT(Maximum Ratio Transmission，最大比发送)，则根据H^UL(f)计算出的下行预编码向量(波束赋形加权值)为：

$w\left(f\right)=\frac{{\left(H^{\mathrm{UL}}\left(f\right)\right)}^H}{\left|\right|H^{\mathrm{UL}}\left(f\right)\left|\right|}$

其中(A)^H为向量A^H的复共轭转置，||A||为向量A的范数。UE接收到的信号表示为：

$r=H^{\mathrm{DL}}\left(f\right)w\left(f\right)s\left(f\right)+n\left(f\right)=H^{\mathrm{DL}}\left(f\right)\frac{{\left(H^{\mathrm{UL}}\left(f\right)\right)}^H}{\left|\right|H^{\mathrm{UL}}\left(f\right)\left|\right|}s\left(f\right)+n\left(f\right)$

$=\frac{\left(\mathrm{\η}\left(f\right)e^{-j2\mathrm{\π\Ωf}}\mathrm{\ω}\left(f\right)e^{-j2\mathrm{\π\Ψf}}\right)\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_k\left(f\right)e^{-j2\mathrm{\π}{\mathrm{\Δ}}_{k}f}{\mathrm{\β}}_k\left(f\right)e^{j2{\mathrm{\π\Π}}_{1}f}{\left|H_k^s\left(f\right)\right|}^2}{\sqrt{\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{\mathrm{\β}}_k\left(f\right)\right|}^2{\left|H_k^s\left(f\right)\right|}^2}}s\left(f\right)+n\left(f\right)$

其中，s(f)和n(f)分别是发送给UE的数据符号和加性噪声。如果上下行信道互易性严格成立，即α_k(f)＝β_k(f)且Δ_k＝∏_k，则w(f)使得UE接收的各天线的信号是同相叠加的，此时UE接收到的信号的信噪比最高。如果上下行电路不匹配，尤其是时延不同时，则无法保证各天线的信号同相叠加，使得接收信号的信噪比降低，造成性能恶化。

一种抵消上下行电路不匹配造成的影响的方法是进行天线校准：根据UE上报的信息以及/或基站测量到的信息计算出校准因子，对由上行信号估计出来的信道进行补偿调整，或者对待发送的数据进行补偿调整。

下面介绍现有技术中的两种常用天线校准方案。

校准方法1：

1、UE估计各发射天线的射频电路线缆以及发射滤波器(后面总称为发射电路)引入的时延值。UE首先在一定的频率f上估计发射天线到UE的合成信道，包括发射电路响应，空间传播信道以及接收电路响应。记第k根发射天线到UE的合成信道的相位为Θ_k(f)，该相位可以表示为：

其中，第一项表示传播信道和UE接收电路响应合成信道的相位，Δ_k是基站端第k根发射天线的发射电路引入的时延。不失一般性的，UE可以估计第k根和第1根天线的时间差Δ_k-Δ₁，具体估计方法为，将Θ_k(f)-Θ₁(f)进行线性拟合，所得到的直线的斜率即为Δ_k-Δ₁，

2、UE将上述得到的Δ_k-Δ₁量化后反馈到基站；

3、UE发送SRS(Sounding Reference signals，信道探测参考信号)信号或者其他上行信号，基站根据SRS信号或者其他上行信号估计UE天线到各接收天线的信道，并按照步骤1的方法估计出基站接收天线电路引入的时延∏_k-∏₁；

4、基站根据UE上报的Δ_k-Δ₁和估计出的∏_k-∏₁对基站估计出的上行信道进行补偿。假设基站估计出的上行信道为

则补偿之后的下行信道应该为

$H_k^{\mathrm{DL}}\left(f\right)=H_k^{\mathrm{UL}}\left(f\right)e^{({\mathrm{\Δ}}_k-{\mathrm{\Δ}}_1)f}{e}^{-({\mathrm{\Π}}_k-{\mathrm{\Π}}_1)f}.$

校准方法2：

1、UE首先在一定的频率f上估计基站发射天线到UE的合成信道，包括发射电路响应，空间传播信道以及接收电路响应。记第k根发射天线到UE的合成信道为

2、UE将上述得到的合成信道量化后反馈到基站；

3、UE发送SRS信号或者其他上行信号，基站根据SRS信号或者其他上行信号估计UE天线到各接收天线的信道

4、基站根据UE上报的

和估计出的

计算校准系数：

$c_k^{\′}=H_k^{\mathrm{DL}}\left(f\right)/H_k^{\mathrm{UL}}\left(f\right)$

不失一般性的，可以用天线1的校准系数对所有的校准系数做归一化处理：

c_k＝c′_k/c′₁

5、基站根据得到的校准系数对估计出的上行信道进行补偿得到下行信道：

$H_k^{\mathrm{DL}}\left(f\right)=H_k^{\mathrm{UL}}\left(f\right)c_k.$

现有技术的不足在于：校准方法1的问题是只能校准相位误差，无法校准幅度误差，而幅度误差对性能也有严重的影响。校准方法2可以同时校准幅度和相位误差，但是该方法直接将量化后的合成信道反馈给基站，合成信道的估计误差以及量化误差会降低校准的精度。此外，如果UE的信道随时间发生变化，UE测量时的空间传播信道和基站测量时的空间传播信道已经发生变化，致使校准系数计算不准确。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种天线校准信息的上报方法及用户设备，一种天线校准因子的确定方法及基站，用以解决在上下行信道互易性不成立时的天线校准问题。

本发明实施例中提供了一种天线校准信息的上报方法，包括如下步骤：

UE估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道；

UE根据等效基带信道确定需要上报的幅度响应ρ_k以及时延值Δ_k；

UE向基站上报ρ_k以及Δ_k。

本发明实施例中提供了一种天线校准因子的确定方法，包括如下步骤：

基站接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号；

基站根据所述上行信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道；

基站根据所述等效基带信道确定幅度响应λ_k以及时延值Π_k；

基站接收UE上报的ρ_k以及Δ_k；

基站根据λ_k以及Π_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子。

本发明实施例中提供了一种用户设备，包括：

估计模块，用于估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道；

幅度响应模块，用于根据等效基带信道确定需要上报的幅度响应ρ_k；

时延模块，用于根据等效基带信道确定需要上报的时延值Δ_k；

上报模块，用于向基站上报ρ_k以及Δ_k。

本发明实施例中提供了一种基站，包括：

上行信号接收模块，用于接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号；

合成信道模块，用于根据所述上行信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道；

幅度响应模块，用于根据所述等效基带信道确定幅度响应λ_k；

时延模块，用于根据所述等效基带信道确定时延值Π_k；

接收模块，用于接收UE上报的ρ_k以及Δ_k；

校准因子模块，用于根据λ_k以及Π_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子。

本发明有益效果如下：

在UE侧的天线校准信息的上报过程中，在UE估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道后，UE根据等效基带信道确定幅度响应ρ_k以及时延值Δ_k；然后UE向基站上报ρ_k以及Δ_k。

而在基站侧的天线校准因子的确定过程中，基站根据接收到的上行信号确定幅度响应λ_k以及时延值Π_k；然后，基站根据UE上报的ρ_k以及Δ_k、λ_k以及Π_k计算天线校准因子。

由于UE从信道信息中分离出幅度信息和相位信息并分别反馈给基站，使得基站在利用这些信息进行校准时，可以同时实现幅度和相位的校准。可见，在增加了UE的预处理过程后，便使得本发明提供的技术方案对信道估计误差以及信道多普勒扩展的敏感程度下降。

附图说明

图1为本发明实施例中天线校准信息的上报方法实施流程示意图；

图2为本发明实施例中天线校准因子的确定方法实施流程示意图；

图3为本发明实施例中用户设备结构示意图；

图4为本发明实施例中基站结构示意图。

具体实施方式

多天线技术已经成为下一代无线通信系统的关键技术之一，多天线技术中的线性预编码/波束赋形技术是对抗衰落信道，降低差错概率，提高系统性能的有效手段。TDD系统利用上下行信道的互易性，根据基站估计出的UE到基站的上行信道信息可以得到基站到UE的下行信道信息，从而计算出预编码矩阵/波束赋形权值。然而，实际系统中上下行互易性并不严格成立，本发明实施例提供的技术方案将解决在上下行信道互易性不成立时的天线校准问题。在方案中，将从UE估计出的下行信道信息中分离出幅度信息和相位信息(时延)，并反馈，然后基站利用这些信息进行校准。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

在说明过程中，将分别从UE与基站侧的实施进行说明，但这并不意味着二者必须配合实施，实际上，当UE与基站分开始实施时，其也各自解决的UE侧、基站侧的问题，只是二者结合使用时，会获得更好的技术效果。下面将分别说明UE侧的天线校准信息的上报、以及基站侧的天线校准因子的确定实施方式。

图1为天线校准信息的上报方法实施流程示意图，如图所示，在上报过程中可以包括如下步骤：

步骤101、UE估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道；

步骤102、UE根据等效基带信道确定需要上报的幅度响应ρ_k以及时延值Δ_k；

本步骤中，UE根据等效基带信道计算ρ_k以及Δ_k出来后，将这些量进行量化后才能上报，因此计算出来的和最后上报的不一定是完全相同的，实施中按常规量化处理即可。

步骤103、UE向基站上报ρ_k以及Δ_k。

实施中，在执行步骤101时，可以是在UE得到基站的通知后，UE估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道。

具体的，基站可以选择并通知特定的UE参与校准，进行校准所需的测量与反馈。选择的UE可以是信道质量好且移动速度低的UE。

实施中，在执行步骤101时，UE估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道，可以包括：

UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，包括发射电路响应、空间传播信道以及接收电路响应；

确定 $H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)={\mathrm{\α}}_k\left(f_i\right)H_k\left(f_i\right)e^{-j2\mathrm{\π}{\mathrm{\Δ}}_k{f}_i}$ ，其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道，α_k(f_i)是基站发射电路的幅度响应，是基站发射电路的相位响应。

进一步的，实施中，在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，指定的频段可以是连续的若干个PRB(Physical Resource Block，物理资源块)，频率f是其中的子载波。

实施中，在执行步骤102时，在UE根据等效基带信道确定Δ_k，可以包括：

UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，UE根据

按如下方式计算Δ_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k的估计值：

，其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道；

或者，在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考点，对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k-Δ₁后，将Δ_k-Δ₁作为Δ_k：

，其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道。

具体的，UE根据测量得到的

计算Δ_k，计算的方法可以是对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k的估计值；或者以第一根天线为参考点，得到Δ_k-Δ₁，估计的方法和Δ_k的估计方式类似。

实施中，在执行步骤102时，在UE根据等效基带信道确定ρ_k时，可以包括：

UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，UE根据

按如下方式计算ρ_k：

，其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道；

或者，

，其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道；

或者，在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值ρ′_k＝ρ_k/ρ₁；其中，

或

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，并在得到ρ′_k后将ρ′_k作为ρ_k。当然，实施中最终反馈的只有ρ_k。

具体的，UE计算幅度响应时，由于在一定的频率范围内基站天线发射电路的幅度响应是近似不变的，即：

α_k(f₁)≈α_k(f₂)≈...≈α_k(f_N)

因此可以通过下式计算得到ρ_k：

${\mathrm{\ρ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)\right|\≈{\mathrm{\α}}_k\left(f_1\right)\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k\left(f_i\right)\right|$

如果以第一根天线为参考天线，则可以得到第k根天线相对于第1根天线的幅度值ρ′_k＝ρ_k/ρ₁；其中ρ_k还可以按如下方式计算：

${\mathrm{\ρ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)\right|}^2}\≈{\mathrm{\α}}_k\left(f_1\right)\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_k\left(f_i\right)\right|}^2}.$

实施中，在执行步骤103时，UE向基站上报ρ_k以及Δ_k-Δ₁，此时UE可以将计算得到的Δ_k和ρ_k反馈到基站，其中，Δ_k可以用Δ_k-Δ₁代替，ρ_k可以用ρ′_k代替。

图2为天线校准因子的确定方法实施流程示意图，如图所示，在确定过程中可以包括如下步骤：

步骤201、基站接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号；

步骤202、基站根据所述上行信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道；

步骤203、基站根据所述等效基带信道确定幅度响应λ_k以及时延值Π_k；

步骤204、基站接收UE上报的ρ_k以及Δ_k；

步骤205、基站根据λ_k以及Π_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子。

实施中，步骤204接收的ρ_k以及Δ_k可以参见前述的实施方式，同时，步骤204与步骤201、202、203在执行顺序并不必然的时序要求，只需在执行步骤205时，能够得到λ_k以及Π_k、ρ_k以及Δ_k即可，在具体实施中可以根据需要安排步骤204的执行时间。

实施中，在执行步骤201时，UE在基站指定的时频资源上发送上行信号，例如上行探测参考信号，或者其他的导频信号。

实施中，基站接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号前，可以进一步包括：

基站通知信道质量好和/或移动速度低的UE在基站指定的时频资源上发送上行信号。

在执行步骤202中，在基站根据上行信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道，可以包括：

基站根据UE发送的上行信号以及接收到的信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道，包括UE的发射电路响应、空间传播信道以及基站接收电路响应；

确定 $H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)={\mathrm{\β}}_k\left(f_i\right)H_k\left(f_i\right)e^{-j2\mathrm{\π}{\mathrm{\Π}}_k{f}_i},$ 其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道，β_k(f_i)是基站接收电路的幅度响应，是基站接收电路的相位响应。具体实施中，这里的H_k(f_i)与步骤102中的H_k(f_i)是可能会不同。

实施中，在执行步骤203中，在基站根据所述等效基带信道确定Π_k时，可以包括：

基站根据

按如下方式计算Π_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率作为Π_k的估计值：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道；

或者，以第一根天线为参考点，对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Π_k-Π₁后，将Π_k-Π₁作为Π_k：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是的相位，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道。

实施中，在执行步骤203中，在基站根据所述等效基带信道确定幅度响应λ_k时，可以包括：

基站根据

按如下方式计算λ_k：

其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道；

或者，

其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道；

或者，以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值λ′_k＝λ_k/λ₁；其中λ_k按如下方式计算：

或

其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，并在得到λ′_k后将λ′_k作为λ_k。

具体的，在根据

计算λ_k时：

${\mathrm{\λ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)\right|\≈{\mathrm{\β}}_k\left(f_1\right)\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k\left(f_i\right)\right|,$ 其中，β_k(f_N)为基站天线接收电路的幅度响应；

或者，以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值λ′_k＝λ_k/λ₁；其中λ_k按如下方式计算：

${\mathrm{\λ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)\right|}^2}\≈{\mathrm{\β}}_k\left(f_1\right)\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_k\left(f_i\right)\right|}^2},$ 其中，β_k(f_N)为基站天线接收电路的幅度响应。

基站计算Π_k或者Π_k-Π₁，λ_k或者λ′_k＝λ_k/λ₁时，可以参考UE计算ρ_k以及Δ_k-Δ₁的实施方式，基站和UE计算λ_k以及Π_k-Π₁、ρ_k以及Δ_k-Δ₁的方式可以相同。

实施中，在执行步骤205中，在基站根据λ_k以及Π_k-Π₁、ρ_k以及Δ_k-Δ₁计算天线校准因子时，可以包括：

在

是基站接收电路的相位响应时，基站按如下方式计算校准因子：

1)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Δ}}_k-{\mathrm{\Δ}}_1)f_i}{e}^{-j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k-{\mathrm{\Π}}_1)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者，2)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Δ}}_k-{\mathrm{\Δ}}_1)f_i}{e}^{-j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k-{\mathrm{\Π}}_1)f_i};$

或者，3)、c_k(f_i)＝ρ_k/λ_k；

或者，4)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者，5)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i};$

或者，6)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Δ}}_k-{\mathrm{\Δ}}_1)f_i}{e}^{-j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k-{\mathrm{\Π}}_1)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k^{\′}/{\mathrm{\λ}}_k^{\′};$

或者，7)c_k(f_i)＝ρ′_k/λ′_k；

或者，8)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k^{\′}/{\mathrm{\λ}}_k^{\′};$

或者，9)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k;$

或者，10)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i};$

或者，11)、c_k(f_i)＝ρ_k；

或者，12)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Δ}}_k-{\mathrm{\Δ}}_1)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k;$

或者，13)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Δ}}_k-{\mathrm{\Δ}}_1)f_i};$

或者，14)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Δ}}_k-{\mathrm{\Δ}}_1)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k^{\′};$

或者，15)、c_k(f_i)＝ρ′_k；

或者，16)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k^{\′};$

或者，17)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k-{\mathrm{\Π}}_1)f_i}/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者，18)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k-{\mathrm{\Π}}_1)f_i};$

或者，19)、c_k(f_i)＝1/λ_k；

或者，20)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者，21)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i};$

或者，22)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k-{\mathrm{\Π}}_1)f_i}/{\mathrm{\λ}}_k^{\′};$

或者，23)、c_k(f_i)＝1/λ′_k；

或者，24)、 $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}/{\mathrm{\λ}}_k^{\′}.$

具体的，基站在计算校准因子时，对所有天线的校准因子同时乘以一个标量可以得到的一组新的校准因子，不影响性能。

实施中，在步骤205后还可以进一步包括：

基站按下式用校准因子对根据上行导频信号估计出的信道进行校准后，得到下行信道的估计值：

${\hat{H}}_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)=H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)c_k\left(f_i\right).$

和/或，对下行待发送的信号做预处理：

其中Y(f_i)是待发送的数据信号和导频信号，

是预处理后的信号。

其中，根据校准因子的不同计算方式，也可能是这两种方式结合，即信道用第17)到第24)个公式中的校准因子调整，待发送信号用第9)到第16)个公式的校准因子调整。

具体的，基站可以保存计算得到的校准因子，然后在随后的处理过程中就可以用保存的校准因子对根据上行导频信号估计出的信道进行校准，得到下行信道。

上面的实施过程中假设了一个UE的一根天线参与校准过程，可以得到一组校准因子。实际上也可以是多个UE的多根天线参与校准，对于每一根天线都可以得到一组校准因子。可以对这些组校准因子做进一步的处理便可以得到综合的校准因子，如取线性平均。需要注意的是，在线性平均之类的操作之前，可以对各组校准因子作归一化：c′_k(f_i)＝c_k(f_i)/c₁(f_i)。

同时，在上面的实施过程中，待校准的天线可以是同一小区内的天线，也可以是不同小区的天线。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基站、用户设备，由于这些设备解决问题的原理与天线校准信息的上报方法、天线校准因子的确定方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图3为用户设备结构示意图，如图所示，UE中可以包括：

估计模块301，用于估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道；

幅度响应模块302，用于根据等效基带信道确定需要上报的幅度响应ρ_k；

时延模块303，用于根据等效基带信道确定需要上报的时延值Δ_k；

上报模块304，用于向基站上报ρ_k以及Δ_k。

实施中，估计模块中可以包括：

测量单元，用于测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，包括发射电路响应、空间传播信道以及接收电路响应；

确定单元，用于确定 $H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)={\mathrm{\α}}_k\left(f_i\right)H_k\left(f_i\right)e^{-j2\mathrm{\π}{\mathrm{\Δ}}_k{f}_i},$

其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的合成信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道，α_k(f_i)是基站发射电路的幅度响应，是基站发射电路的相位响应。

实施中，测量单元还可以进一步用于在LTE系统中，确定所述指定的频段是连续的若干个物理资源块PRB，频率f是其中的子载波。

实施中，时延模块中可以包括第一确定单元和/或第二确定单元，其中：

第一确定单元，用于UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，根据按如下方式计算Δ_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k的估计值：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是的相位，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道；

第二确定单元，用于在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考点，对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k-Δ₁后，将Δ_k-Δ₁作为Δ_k：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道。

实施中，幅度响应模块中可以包括第三确定单元和/或第四确定单元，其中：

第三确定单元，用于UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，根据

按如下方式计算ρ_k：

${\mathrm{\ρ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)\right|,$ 或者， ${\mathrm{\ρ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right){|}^2},$ 其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道；

第四确定单元，用于在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值ρ′_k＝ρ_k/ρ₁；其中，

或

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，并在得到ρ_k后将ρ_k作为ρ_k。

实施中，估计模块还可以进一步用于在得到基站的通知后，估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道。

图4为基站结构示意图，如图所示，基站中可以包括：

上行信号接收模块401，用于接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号；

合成信道模块402，用于根据所述上行信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道；

幅度响应模块403，用于根据所述等效基带信道确定幅度响应λ_k；

时延模块404，用于根据所述等效基带信道确定时延值∏_k；

接收模块405，用于接收UE上报的ρ_k以及Δ_k；

实施中，接收ρ_k以及Δ_k可以参见前述的实施方式。

校准因子模块406，用于根据λ_k以及∏_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子。

实施中，合成信道模块中可以包括：

估计单元，用于根据UE发送的上行信号以及接收到的信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道，包括UE的发射电路响应、空间传播信道以及基站接收电路响应；

确定单元，用于确定 $H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)={\mathrm{\β}}_k\left(f_i\right)H_k\left(f_i\right)e^{-j2\mathrm{\π}{\mathrm{\Π}}_k{f}_i},$

其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道，β_k(f_i)是基站接收发射电路的幅度响应，

是基站接收电路的相位响应。

实施中，时延模块中可以包括第一确定单元和/或第二确定单元，其中：

第一确定单元，用于根据

按如下方式计算∏_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率作为∏_k的估计值：

其中，

是H_k（f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道；

第二确定单元，用于以第一根天线为参考点，对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为∏_k-∏₁后，将∏_k-∏₁作为∏_k：

，其中，是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道。

实施中，幅度响应模块中可以包括第三确定单元和/或第四确定单元，其中：

第三确定单元，用于根据按如下方式计算λ_k：

${\mathrm{\λ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)\right|,$ 或者， ${\mathrm{\λ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right){|}^2},$ 其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道；

第四确定单元，用于以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值λ′_k＝λ_k/λ₁；其中λ_k按如下方式计算：

${\mathrm{\λ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)\right|$ 或 ${\mathrm{\λ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right){|}^2},$ 其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，并在得到λ′_k后将λ′_k作为λ_k。

实施中，在基站中还可以进一步包括：

通知模块407，用于通知信道质量好和/或移动速度低的UE在基站指定的时频资源上发送上行信号。

实施中，校准因子模块还可以进一步用于在根据λ_k以及∏_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子中，在

是基站接收电路的相位响应时，按如下方式计算校准因子：

$c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i};$

或者，c_k(f_i)＝ρ_k/λ_k；

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k;$

或者，c_k(f_i)＝ρ_k；

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i};$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i};$

或者，c_k(f_i)＝1/λ_k。

实施中，基站中还可以进一步包括：

校准模块408，用于按下式用校准因子对根据上行导频信号估计出的信道进行校准后，得到下行信道的估计值：

${\hat{H}}_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)=H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)c_k\left(f_i\right);$

和/或，

对下行待发送的信号做预处理：

其中Y(f_i)是待发送的数据信号和导频信号，是预处理后的信号。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

由上述实施方式可见，在本发明提供的技术方案中，从UE估计出的下行信道信息中分离出幅度信息和相位信息(时延)，并反馈，基站再利用这些信息进行校准。

具体的，在天线校准过程中，包括：

UE估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道；

由等效基带信道计算出ρ_k以及时延值Δ_k-Δ₁；

UE反馈量化后的ρ_k以及Δ_k-Δ₁；

UE发送上行SRS信号，基站据此估计出λ_k以及∏_k-∏₁

基站计算校准因子。

在本发明提供的技术方案中，从信道信息中分离出幅度信息和相位信息并分别反馈，基站利用这些信息进行校准，可以同时实现幅度和相位的校准。由于增加了UE的预处理过程，使得本发明提供的技术方案对信道估计误差以及信道多普勒扩展的敏感程度下降。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种天线校准信息的上报方法，其特征在于，包括如下步骤：

用户设备UE估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道；

UE根据等效基带信道确定需要上报的幅度响应ρ_k以及时延值Δ_k；

UE向基站上报ρ_k以及Δ_k；

UE根据等效基带信道确定Δ_k，包括：

UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，UE根据

按如下方式计算Δ_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k的估计值：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道；

或者，在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考点，对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k-Δ₁后，将Δ_k-Δ₁作为Δ_k：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE根据等效基带信道确定ρ_k，包括：

UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，UE根据按如下方式计算ρ_k：

其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道；

或者，

其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道；

或者，在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值ρ′_k＝ρ_k/ρ₁；其中，

或

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，并在得到ρ′_k后将ρ′_k作为ρ′_k。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，UE在得到基站的通知后，估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道。

4.一种天线校准因子的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

基站接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号；

基站根据所述上行信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道；

基站根据所述等效基带信道确定幅度响应λ_k以及时延值∏_k；

基站接收UE上报的如权利要求1或2所述的ρ_k以及Δ_k；

基站根据λ_k以及∏_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基站根据所述等效基带信道确定∏_k，包括：

基站根据

按如下方式计算∏_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟舍得到的直线的斜率作为∏_k的估计值：其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道；

或者，以第一根天线为参考点，对N个频率的的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为∏_k-∏₁后，将∏_k-∏₁作为∏_k：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基站根据所述等效基带信道确定幅度响应λ_k，包括：

基站根据

按如下方式计算λ_k：

其中，为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道；

或者，

其中，

为UE到基站的笫k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道；

或者，以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值

其中λ_k按如下方式计算：

或其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，并在得到λ′_k后将λ′_k作为λ_k。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，基站接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号前，进一步包括：

基站通知信道质量好和/或移动速度低的UE在基站指定的时频资源上发送上行信号。

8.如权利要求4至7任一所述的方法，其特征在于，基站根据λ_k以及∏_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子，包括：

在

是基站接收电路的相位响应时，基站按如下方式计算校准因子：

$c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i};$

或者，c_k(f_i)＝ρ_k/λ_k；

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k;$

或者，c_k(f_i)＝ρ_k；

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i};$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k)f_i}/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{j2\mathrm{\π}({\mathrm{\Π}}_k)f_i};$

或者，c_k(f_i)＝1/λ_k。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基站按下式用校准因子对根据上行导频信号估计出的信道进行校准后，得到下行信道的估计值：

${\hat{H}}_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)=H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)c_k\left(f_i\right);$

如/或，

对下行待发送的信号做预处理：

其中Y(f_i)是待发送的数据信号和导频信号，

是预处理后的信号。

10.一种用户设备，其特征在于，包括：

估计模块，用于估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道；

幅度响应模块，用于根据等效基带信道确定需要上报的幅度响应ρ_k；

时延模块，用于根据等效基带信道确定需要上报的时延值Δ_k；

上报模块，用于向基站上报ρ_k以及Δ_k；

时延模块包括第一确定单元和/或第二确定单元，其中：

第一确定单元，用于UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到uE的等效基带信道，根据按如下方式计算Δ_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k的估计值：其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道；

第二确定单元，用于在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考点，对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Δ_k-Δ₁后，将Δ_k-Δ₁作为Δ_k：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是的相位，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的接收电路响应和空间传播信道的合成信道。

11.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，幅度响应模块包括第三确定单元和/或第四确定单元，其中：

第三确定单元，用于UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，根据

按如下方式计算ρ_k：

${\mathrm{\ρ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)\right|,$ 或者， ${\mathrm{\ρ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|H_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right){|}^2},$ 其中，

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道；

第四确定单元，用于在UE测量基站指定的频段内N个频率f上的发射天线到UE的等效基带信道，以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值ρ′_k＝ρ_k/ρ₁；其中，

或

为第k根发射天线在第i个频率上到UE的等效基带信道，并在得到ρ′_k后将ρ′_k作为ρ_k。

12.如权利要求10或11所述的用户设备，其特征在于，估计模块进一步用于在得到基站的通知后，估计基站的多根天线到UE的下行等效基带信道。

13.一种基站，其特征在于，包括：

上行信号接收模块，用于接收UE在基站指定的时频资源上发送的上行信号；

合成信道模块，用于根据所述上行信号估计出UE天线到基站接收天线的等效基带信道；

幅度响应模块，用于根据所述等效基带信道确定幅度响应λk；

时延模块，用于根据所述等效基带信道确定时延值Π_k；

接收模块，用于接收UE上报的如权利要求1或2所述的ρ_k以及Δ_k；

校准因子模块，用于根据λ_k以及Π_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子。

14.如权利要求13所述的基站，其特征在于，时延模块包括第一确定单元和/或第二确定单元，其中：

第一确定单元，用于根据按如下方式计算Π_k：

对N个频率的

的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率作为Π_k的估计值：其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道；

第二确定单元，用于以第一根天线为参考点，对N个频率的的相位做线性拟合，以拟合得到的直线的斜率/2π作为Π_k-Π₁后，将Π_k-Π₁作为Π_k：

其中，

是H_k(f_i)的相位，Θ_k(f_i)是

的相位，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，H_k(f_i)是包括了UE天线的发射电路响应和空间传播信道的合成信道。

15.如权利要求13所述的基站，其特征在于，幅度响应模块包括第三确定单元和/或第四确定单元，其中：

第三确定单元，用于根据按如下方式计算λ_k：

${\mathrm{\λ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)\right|,$ 或者， ${\mathrm{\λ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right){|}^2},$ 其中，为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道；

第四确定单元，用于以第一根天线为参考天线，按如下方式计算第k根天线相对于第1根天线的幅度值λ′_k＝λ_k/λ₁；其中λ_k按如下方式计算：

${\mathrm{\λ}}_k=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)\right|$ 或 ${\mathrm{\λ}}_k=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right){|}^2},$ 其中，

为UE到基站的第k根接收天线在第i个频率上的等效基带信道，并在得到λ′_k后将λ′_k作为λ_k。

16.如权利要求13所述的基站，其特征在于，进一步包括：

通知模块，用于通知信道质量好和/或移动速度低的UE在基站指定的时频资源上发送上行信号。

17.如权利要求13至16任一所述的基站，其特征在于，校准因子模块进一步用于在根据

以及Π_k、ρ_k以及Δ_k计算天线校准因子中，在

是基站接收电路的相位响应时，按如下方式计算校准因子：

$c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{e}^{j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_{i;}}$

或者，c_k(f_i)＝ρ_k/λ_k；

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i}{\mathrm{\ρ}}_k;$

或者，c_k(f_i)＝ρ_k；

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Δ}}_k\right)f_i};$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i}/{\mathrm{\λ}}_k;$

或者， $c_k\left(f_i\right)=e^{-j2\mathrm{\π}\left({\mathrm{\Π}}_k\right)f_i};$

或者，c_k(f_i)＝1/λ_k。

18.如权利要求17所述的基站，其特征在于，进一步包括：

校准模块，用于按下式用校准因子对根据上行导频信号估计出的信道进行校准后，得到下行信道的估计值：

${\hat{H}}_k^{\mathrm{DL}}\left(f_i\right)=H_k^{\mathrm{UL}}\left(f_i\right)c_k\left(f_i\right);$

和/或，

对下行待发送的信号做预处理：

其中Y(f_i)是待发送的数据信号和导频信号，

是预处理后的信号。

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