CN102790636B - 一种智能天线校准序列的发送方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能天线校准序列的发送方法，包括：a、在每次发送校准序列前，连续接收N次GP数据，并取N次接收的GP数据的幅度信息进行平均，得到平均序列GP_P；所述N为预设的整数；b、根据所述平均序列GP_P，确定未受干扰的序列区间；若所述未受干扰的序列区间长度L大于或等于当前校准序列的长度，则在所述未受干扰的序列区间内发送所述校准序列；否则，不发送当前校准序列，并执行步骤c；c、根据所述未受干扰的序列区间长度L，更新当前校准序列的长度，在所述未受干扰的序列区间内发送更新长度后的校准序列。

Description

一种智能天线校准序列的发送方法

技术领域

本发明涉及通信系统的天线校准技术，特别涉及一种智能天线校准序列的发送方法。

背景技术

在时分-同步码分复用多址接入(TD-SCDMA)系统和长期演进(LTE)系统中，基于智能天线的波束赋形技术已被广泛应用，而波束赋形性能在很大程度上取决于智能天线校准的效果。目前针对TD-SCDMA系统的时域校准算法和针对LTE系统的频域校准算法已被开发，并得到应用。这两种校准算法均基于信道估计的原理，都需要在基带或拉远无线单元(RRU)发送校准序列。目前TD-SCDMA系统和TD-LTE系统的校准序列均在特殊时隙(子帧)的保护间隔(GP)中发送，如图1所示。

根据协议要求，在GP不需要发送任何数据，其作用是上下行时隙(子帧)转换的保护。在实际应用中，由于基站间可能存在的非理想同步而带来的干扰，GP可能存在干扰数据，比如远处基站的下行同步时隙(DwPTS)会对目标基站的GP产生干扰，收发信功放的切换占用GP的时间，本基站发射上行同步时隙(UpPTS)也可能会进入GP等。图2给出了远处基站对目标基站的干扰示意图，其中增强型基站(eNB)0为目标基站，eNB1和eNB2为远处干扰基站。

在目前的天线校准算法设计中，考虑到收发信功放的切换、DwPTS或者UpPTS可能会进入GP，在GP的中间部分进行校准序列的发送，具体的发送位置根据经验值预先确定，在之后每次的天线校准中，都在预先确定好的相同位置上发送校准序列。

但是在上述天线校准算法中，仅考虑了收发信功放的切换、DwPTS和UpPTS，而未考虑进入到GP中的其他干扰数据，尤其对于TD-LTE系统，在普通CP下，存在9种特殊子帧配置，最小的GP仅一个正交频分复用(OFDM)符号，不能完全避免其他基站对天线校准序列的干扰，不能保证校准精度的有效性，从而不能充分发挥智能天线的优势。

发明内容

本发明提供了一种智能天线校准序列的发送方法，能够避免天线校准序列发送时所受的干扰，从而保证校准精度的有效性。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种智能天线校准序列的发送方法，包括：

a、在每次发送校准序列前，连续接收N次空闲保护间隔GP数据，并取N次接收的GP数据的幅度信息进行平均，得到平均序列GP_P；所述N为预设的整数；

b、根据所述平均序列GP_P，确定GP范围内未受干扰的序列区间；若所述未受干扰的序列区间长度L大于或等于当前校准序列的长度，则在所述未受干扰的序列区间内发送当前校准序列；否则，不发送当前校准序列，并执行步骤c；

c、根据所述未受干扰的序列区间长度L，更新当前校准序列的长度，使L大于或等于更新后的校准序列长度，并在所述未受干扰的序列区间内发送更新长度后的校准序列。

较佳地，在首次执行步骤c前，该方法进一步包括：增强型基站eNodeB通知用户UE不发送SRS，并返回步骤a，若不是，则继续执行步骤c。

较佳地，在所述连续接收N次空闲GP数据时，接收的起始位置为GP的第M个Ts，其中，M为预先根据收发信功放的切换时间确定的整数。

较佳地，所述M＝9。

较佳地，所述确定未受干扰的序列区间包括：

将所述平均序列GP_P中的元素依次与预设的阈值进行比较，若连续n个元素均小于所述阈值，则将所述连续n个元素中的第一个元素作为所述未受干扰的序列区间的起始点；所述n为预设的整数；

在所述连续n个元素后，将第一个大于所述阈值的元素的前一个元素，作为所述未受干扰的序列区间的结束点。

较佳地，所述n＝10。

较佳地，所述取N次接收的GP数据的幅度信息进行平均为：对N次接收的GP数据的幅度模值进行平均，或者，对N次接收的GP数据的功率值进行平均。

较佳地，所述在未受干扰的序列区间内发送当前校准序列为：从所述未受干扰的序列区间起始点开始发送当前校准序列。

较佳地，根据计算精度要求和资源耗费量确定所述N。

由上述技术方案可见，本发明中，在每次发送校准序列前，连续接收N次空闲GP数据，并取N次接收的GP数据的幅度信息进行平均，得到平均序列GP_P；然后，根据该平均序列GP_P，确定未受干扰的序列区间；若该序列区间的长度L大于或等于当前校准序列的长度，则在该序列区间内发送当前校准序列，否则，不发送当前校准序列，而是根据未受干扰的序列区间长度L，更新当前校准序列的长度，之后，再在未受干扰的序列区间内发送更新长度后的校准序列。通过上述方式，能够在发送天线校准序列前，确定GP范围内未受干扰的位置，有效确定校准序列的发送位置，从而避免了因干扰对校准精度的影响。

附图说明

图1为目前智能天线校准序列发送位置示意图；

图2为远处基站对目标基站的干扰示意图；

图3为本发明实施例中智能天线校准序列发送方法的流程示意图；

图4为接收N次空闲GP数据的功率平均示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明的基本思想是：在每次发送校准序列前，对空闲GP进行实时测量，在测量出的无干扰区域内发送校准序列。

下面通过具体实施例说明本发明的具体实现。图3为本发明实施例中智能天线校准序列发送方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括：

步骤301，在每次发送校准序列前，连续接收N次空闲GP数据。

其中，N为预设的整数。由于本发明是通过N次GP数据的统计来确定GP当前所受的干扰，因此N越大，统计的GP数据所反应的干扰状况越准确，但是，相应耗费的时间和硬件资源也越多。基于此，在设置N时，可以在时间和硬件资源、所统计干扰的准确性要求之间进行平衡。

进一步地，本实施例中接收空闲GP数据时，优选地，在GP的第M个Ts处开始接收。其中，M是根据收发信功放的切换时间设置的整数，这样，在接收的GP数据中，可以将收发信功放切换所占用的时间去除掉，在考虑干扰时，就不需要考虑相应的收发信功放的切换了。

步骤302，取N次接收的GP数据的幅度信息进行平均，得到平均序列GP_P。

在进行平均处理时，是将GP序列中相同位置上的N次数据进行平均，从而得到一个平均序列GP_P。由于本发明中需要确定的是GP中受到的干扰，因此不需要考虑GP数据的相位信息，只考虑幅度信息，所以对GP数据的幅度信息进行平均。具体地，可以采用对GP数据的幅度模值进行平均，或者也可以对GP数据的功率值进行平均等。图4为接收N次GP数据进行功率平均后得到的平均序列GP_P。

步骤303，根据平均序列GP_P确定GP范围内未受干扰的序列区间。

平均序列GP_P反应了GP序列的平均幅度信息，根据该幅度信息和预设的阈值，确定出一连续的未受干扰的区间，用于传输校准序列。其中，阈值的设定可以根据设备的实际测量来确定，属于本领域的常用手段，这里就不再赘述。

具体未受干扰的序列区间可以采用多种方式确定。本实施例中，采用如下方式来确定：

将平均序列GP_P中的元素依次与预设的阈值进行比较，若连续n个元素均小于该阈值，则将这连续n个元素中的第一个元素作为未受干扰的序列区间的起始点；并在该连续n个元素后，将第一个大于阈值的元素的前一个元素，作为未受干扰的序列区间的结束点。其中，n为预设的整数，用于去除偶然因素的影响，例如可以取n＝10。

上述本实施例中确定未受干扰的序列区间的方式可以采用如下伪代码实现：

T_start＝0； \\起始位置初始化

T_end＝0；   \\结束位置初始化

For n＝1:2040

如果从第n′个Ts开始，连续10个Ts的GP_P值均小于阈值P_noise，则记T_start＝n′；

如果GP_P[m’]＞P_noise，则记T_end＝m’-1；

End

步骤304，计算步骤303确定出的未受干扰的序列区间长度L。

L＝结束点-起始点+1，也即L＝T_end-T_start+1。

步骤305，判断L是否大于或等于的当前校准序列长度L′，若是，则执行步骤306；否则不发送当前校准序列，并执行步骤307。

本步骤用于判断未受干扰的序列区间是否足够用于传输当前校准序列。当L≥L′时，认为足够传输，执行步骤306开始发送校准序列；否则，认为不够传输当前校准序列，则不发送当前校准序列，执行步骤309减少校准序列长度进行发送。

步骤306，在未受干扰的序列区间内发送当前校准序列。

本步骤在发送的当前校准序列时，可以从未受干扰的序列区间的起始点开始发送，也可以选取未受干扰序列区间中的一部分发送的当前校准序列，只要能在该序列区间范围内将当前校准序列全部发送出去即可。

步骤307，根据未受干扰的序列区间长度L，更新当前校准序列的长度，使L大于或等于更新后的校准序列长度，在未受干扰的序列区间内发送更新长度后的校准序列。

由于当前校准序列长度小于L，因此如果直接发送的当前校准序列，会受到干扰，可以将当前校准序列更新为较短长度的校准序列，使L大于或等于更新后的校准序列长度，这样，就可以在未受干扰的序列区间内发送更新后的校准序列。例如，若当前校准序列为1024点，可以更新为512点的校准序列。

至此，本实施例中基本的校准序列发送方法流程结束。通过上述方式，在每次进行校准序列发送前，可以实时确定出GP中没有干扰的区域，并利用该区域进行校准序列的发送，这样，可以避免校准序列收到干扰，能够保证天线校准精度的有效性。

UE在UpPTS发送的可能进入GP的信号包括SRS(sounding referencesignal)和物理随机接入信道(PRACH)信号。其中，PRACH信号的幅度一般远小于天线校准序列的幅度，因此不会对天线校准序列造成干扰；而SRS则可能对天线校准序列造成干扰，因此进一步地，当每次发送校准序列时，第一次发现未受干扰的序列区间不够传输当前校准序列时，优选地，可以在更新当前校准序列前，尝试利用eNodeB对UpPTS上承载的SRS进行有针对性的调度，以避免承载有SRS信号的UpPTS进入GP，从而空出更大的区间用于传输当前校准序列。具体可以通过如下操作实现：

在首次执行步骤307之前，进一步包括：

步骤308，eNodeB通知UE不发送SRS，并返回步骤301。

eNodeB通过对UE的调度，避免UE发送SRS，从而可以避免本基站的UpPTS不会进入GP，再重新接收N次GP数据进行测量，以判断新的未受干扰的区间是否足够用于传输当前校准序列。由于上述本发明的整个过程耗时不会太长，只是占用几个ms，因此在此期间内不发送SRS，不会对用户有明显影响。

由上述本发明的具体实现可见，相对于目前校准算法，本发明通过测量GP中干扰数据的位置，有效确定校准序列的发送位置，从而避免了因干扰对校准精度的影响。同时，考虑到校准在基带实现，为了有效避免在某些特殊子帧配置时GP过短，从而影响校准序列的发送，可以根据测量值对UpPTS的承载进行干预，尽量避免UpPTS占用GP。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种智能天线校准序列的发送方法，其特征在于，该方法包括：

a、在每次发送校准序列前，连续接收N次空闲保护间隔GP数据，并取N次接收的GP数据的幅度信息进行平均，得到平均序列GP_P；所述N为预设的整数；

b、根据所述平均序列GP_P，确定GP范围内未受干扰的序列区间；若所述未受干扰的序列区间长度L大于或等于当前校准序列的长度，则在所述未受干扰的序列区间内发送当前校准序列；否则，不发送当前校准序列，并执行步骤c；

c、根据所述未受干扰的序列区间长度L，更新当前校准序列的长度，使L大于或等于更新后的校准序列长度，并在所述未受干扰的序列区间内发送更新长度后的校准序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在首次执行步骤c前，该方法进一步包括：增强型基站eNodeB通知用户UE不发送SRS，并返回步骤a。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述连续接收N次空闲保护间隔GP数据时，接收的起始位置为GP的第M个Ts，其中，M为预先根据收发信功放的切换时间确定的整数，Ts为采样周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述M＝9。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定未受干扰的序列区间包括：

将所述平均序列GP_P中的元素依次与预设的阈值进行比较，若连续n个元素均小于所述阈值，则将所述连续n个元素中的第一个元素作为所述未受干扰的序列区间的起始点；所述n为预设的整数；

在所述连续n个元素后，将第一个大于所述阈值的元素的前一个元素，作为所述未受干扰的序列区间的结束点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述n＝10。

7.根据权利要求1到3中任一所述的方法，其特征在于，所述取N次接收的GP数据的幅度信息进行平均为：对N次接收的GP数据的幅度模值进行平均，或者，对N次接收的GP数据的功率值进行平均。

8.根据权利要求1到3中任一所述的方法，其特征在于，所述在未受干扰的序列区间内发送当前校准序列为：从所述未受干扰的序列区间起始点开始发送当前校准序列。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据计算精度要求和资源耗费量确定所述N。