CN103378886A - 一种rru天线校准方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种RRU天线校准方法、装置及系统。其中该方法包括：根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数；根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数；根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线的发射通道和接收通道进行校准，使得天线的收发通道比例一致。本发明的RRU天线校准方法、装置及系统，通过RRU间或天线侧连接，对各个RRU的校准端口进行校准，再利用校准端口对RRU内的天线进行校准，从而实现对RRU间天线的校准，保证TDD系统上下行信道的互易性，精确度较高，对设备改进较小，节约成本。

Description

一种RRU天线校准方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及一种无线技术，尤其涉及一种RRU天线校准方法、装置及系统。

背景技术

协作多点(Coordinated multi-point，简称CoMP)传输技术在多个小区间引入协作，利用基站端共享的信道、用户数据或调度信息，减低/协调多小区间干扰，从而有效提升系统吞吐量尤其是小区边缘用户的服务质量。

在CoMP联合发送(JT)系统中，基站需要知道下行信道信息以对用户数据进行预处理。如果通过用户反馈信道信息的方式获取下行信道，则大量的信息反馈会对系统性能造成较大的影响。对于时分双工(TDD)系统，由于收发共用同一个传播信道(频率相同)，理论上可认为上行传播信道等于下行传播信道，即上行信道和下行信道具有互易性。正因如此，TDD系统中的发射端(比如基站)可利用用户发送的上行导频信号检测出上行信道进而得到下行信道。

然而，在物理实现上，每根天线的射频端需要两套电路来分别完成信号的发送和接收，如图1所示。由于硬件方面的工艺误差，加上放大器的非线性失真，很难实现射频端的两套电路具有完全一样的特性。另外，每个射频电路的特征响应也随着环境(如温度，湿度等)和时间的变化而变化。这样，从对基带信号的影响上看，天线i的发送通道和接收通道等效的对信号乘以了不同的系数，即Ti和Ri。这导致了信道的互易性受损。

实际下行信道H_DL(矩阵形式，假设基站发送天线数为N_BS，用户接收天线数为N_UE)，N_UE×N_BS维：

H_DL＝R_UE·H·T_BS

实际上行信道(N_BS×N_UE维)为：

H_UL＝R_BS·HT·T_UE

而基站利用上下行互易性得到的下行信道(N_UE×N_BS维)为：

${\hat{H}}_{\mathrm{DL}}=H_{\mathrm{UL}}^T=T_{\mathrm{UE}}\·H\·R_{\mathrm{BS}}$

其中，R_BS和T_UE是对角阵，对角线元素分别表示基站每个天线上的接收复增益和用户每个天线上的发送复增益。T表示发送通道，R表示接收通道，下标BS表示基站侧的，下标UE表示用户侧的。

${\hat{H}}_{\mathrm{DL}}=H_{\mathrm{UL}}^T$

$=T_{\mathrm{UE}}\·H\·R_{\mathrm{BS}}$

$=T_{\mathrm{UE}}\·R_{\mathrm{UE}}^{-1}\·H_{\mathrm{DL}}\·T_{\mathrm{BS}}^{-1}\·R_{\mathrm{BS}}$

$=C_{\mathrm{UE}}\·H_{\mathrm{DL}}\·C_{\mathrm{BS}}$

$=\left(\begin{array}{ccc}{c}_{\mathrm{UE},1}{e}^{j{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{UE},1}}& & \\ & O& \\ & & c_{\mathrm{UE},N_{\mathrm{UE}}}{e}^{j{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{UE},N_{\mathrm{UE}}}}\end{array}\right)\·H_{\mathrm{DL}}\·\left(\begin{array}{ccc}{c}_{\mathrm{BS},1}{e}^{j{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{BS},1}}& & \\ & O& \\ & & c_{\mathrm{BS},N_{\mathrm{BS}}}{e}^{j{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{BS},N_{\mathrm{BS}}}}\end{array}\right)$

其中，

(1≤i≤N_UE)表示用户端的第i根天线的校准误差，(1≤i≤N_BS)表示基站端的第i根天线的校准误差。

表示利用上下行信道互易性得到的下行信道，不等于实际的下行信道。

为了能够利用检测的上行信道得到下行信道信息，需要对基站端和用户端的天线进行校准，如图2所示。其校准目标是通过在基站端和用户端的天线的收通道或发通道分别乘上一个校准补偿系数，以使校准后每根天线的收发通道系数比例一致。即能够满足：

其中，

表示基站端的第i根天线的校准补偿系数，

表示用户端的第i根天线的校准补偿系数，

表示公式对于任意第i根天线都成立。事实上，用户端的天线校准系数不一致对基站端的下行预处理影响有限。因此，实际中可只对基站端天线进行校准近似实现上下行信道互易。

在CoMP-JT系统，多个基站同时为某一用户服务，形成一个虚拟的多输入多输出(MIMO)系统。为了利用信道互易性消除小区间干扰，要求用户的协作基站端的所有天线的收发通道比例一致。

现有技术中，主要利用空口对射频拉远模单元(Radio Remote Unit，简称RRU)间天线进行校准，包括以下两种方式：

a)对比上下行信道信息进行校准

在基站端获得上行信道和下行信道，再进行比较，获得校准系数。由于涉及空口校准导频信号的设计以及开销的增加，该方案较难实现。

b)利用UE反馈小区间相位差实现基站间天线校准

该方案中，基站利用UE反馈的基站间相位误差，计算出校准系数再实施补偿。该方案需要UE反馈小区间信息，并且校准系数计算的准确程度强烈依赖于反馈量的大小，精确程度较难保证。

现有的RRU间天线收发通道校准方案，需要利用空口获得信道信息来进行相应的校准，占用了空口资源。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种RRU天线校准方法、装置及系统，可实现对RRU间天线的校准，精确度较高，对设备改进较小，节约成本，节约空口资源。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种RRU天线校准方法，包括：根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数；根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数；根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线的发射通道和接收通道进行校准，使得天线的收发通道比例一致。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU天线校准设备，包括：

RRU间校准系数计算装置，根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数；RRU内校准系数计算装置，根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数；RRU天线校准装置，根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线的发射通道和接收通道进行校准，使得天线的收发通道比例一致。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU间校准系数计算装置，包括：接接收模块，用于接收参考校准端口通过各RRU校准端口相互连接而获取的所有校准端口的发射通路发射的校准信号，及所有校准端口的接收通路通过各RRU校准端口相互连接而获取的参考校准端口发送的校准信号；第一计算模块，用于以其中一个校准端口作为参考校准端口，计算其他校准端口发射通路发射的校准信号与参考校准端口发射通路发射的校准信号的比值，得到RRU间发射通路校准系数；第二计算模块，用于计算其他校准端口接收通路获取的校准信号与参考校准端口接收通路获取的校准信号的比值，得到RRU间接收通路校准系数。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU间校准系数计算装置，包括：接收模块，用于接收参考校准端口通过各RRU校准端口相互连接而获取的其他校准端口的发射通路发的发射的校准信号，及其他校准端口的接收通路通过各RRU校准端口相互连接而获取参考校准端口发送的校准信号；计算模块，用于计算参考校准端口的收发通路系数比与其他校准端口的收发通路系数比之间的比例，得到其他校准端口对应的RRU间比例校准系数。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU内校准系数计算装置，包括：接收模块，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；第一计算模块，用于计算各个天线发射的校准信号与校准端口发射的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内发射通路校准系数；第二计算模块，用于计算各个天线获取的校准信号与校准端口获取的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内接收通路校准系数。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU内校准系数计算装置，包括：接收模块，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；计算模块，用于计算校准端口的收发通路系数比与各个天线的收发通路系数比之间的比例，得到各个天线对应的RRU内比例校准系数。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU天线校准装置，包括：接收模块，用于接收各个天线对应的RRU间校准系数和RRU内校准系数；补偿系数计算模块，用于根据所述RRU间校准系数和RRU内校准系数计算各个天线的补偿系数。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU天线校准系统，包括基带处理单元BBU、多个RRU及其对应的天线，其中RRU天线校准设备位于BBU中，每个RRU中包含校准端口，校准端口和天线之间设有分路合路器，该分路合路器位于RRU内或位于RRU和天线之间，将各个RRU校准端口的分路合路器通过电缆连接。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU天线校准系统，包括BBU、多个RRU及其对应的天线，其中RRU天线校准设备位于BBU中，每个RRU中包含校准端口，校准端口在天线侧设有分路合路器，将各个RRU校准端口天线侧的分路合路器通过电缆连接。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU天线校准系统，包括多个RRU及其对应的天线，每个RRU中包含RRU天线校准设备和校准端口，校准端口和天线之间设有分路合路器，该分路合路器位于RRU内或位于RRU和天线之间，将各个RRU校准端口的分路合路器通过电缆连接，每个RRU的RRU天线校准设备之间通过电缆连接。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种RRU天线校准系统，其特征在于，包括多个RRU及其对应的天线，每个RRU中包含RRU天线校准设备和校准端口，校准端口在天线侧设有分路合路器，将各个RRU校准端口天线侧的分路合路器通过电缆连接，每个RRU的RRU天线校准设备之间通过电缆连接。

本发明的RRU天线校准方法、装置及系统，通过RRU校准端口侧的连接或天线侧的连接接收和发送校准信号，对各个RRU的校准端口进行校准；利用校准端口对RRU内的天线进行校准，从而实现对多个RRU间天线的校准，使得基站的所有天线的收发通道比例一致，保证TDD系统上下行信道的互易性，精确度较高，对设备改进较小，节约成本，节约空口资源。

附图说明

图1是现有技术TDD系统中信号发送和接收示意图；

图2是现有技术通过空口对基站端和用户端的天线进行校准示意图；

图3是本发明RRU天线校准方法实施例的流程图；

图4是本发明RRU天线校准方法另一实施例的流程图；

图5是本发明RRU间校准系数计算装置实施例的结构图；

图6是本发明RRU间校准系数计算装置另一实施例的结构图；

图7是本发明RRU内校准系数计算装置实施例的结构图；

图8是本发明RRU内校准系数计算装置另一实施例的结构图；

图9是本发明RRU天线校准装置实施例的结构图；

图10是本发明RRU天线校准设备实施例的结构图；

图11是本发明RRU天线校准系统实施例的连接方式示意图；

图12是本发明RRU天线校准系统实施例的另一连接方式示意图；

图13是本发明RRU天线校准系统实施例的再一连接方式示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。假设基站内有3个扇区，及对应3个RRU，每扇区有8根天线。RRU内校准以校准端口为参考；RRU间校准以第一个RRU的校准端口为参考校准端口。

收发通道系数分别用r_ij和t_ij表示，其中，第一个下标i＝1、2、3，表示第i个RRU；第二个下标j＝0、1、...8，j＝0时表示校准端口，j＝1、2、...8表示第j根天线。

用x_i，jk表示第i个RRU内部，第j个天线接收到的第k个天线发送的校准信号。用y_ij表示第i个RRU的校准端口接收到的第j个RRU校准端口发送的校准信号。

RRU内天线发通道、收通道补偿系数分别用α_ij、β_ij表示，其中，第一个下标i＝1、2、3，表示第i个RRU；第二个下标j＝0、1、...8，j＝0时表示校准端口，j＝1、2、...8表示第j根天线。第i个RRU的RRU间发通道、收通道补偿系数分别用

θ_i表示。

本发明中，各RRU校准端口相互连接。

方法实施例一

如图3所示，本发明RRU天线校准方法实施例包括：

步骤302，根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算各个RRU的校准端口对应的RRU间校准系数，具体如下：

(1)计算各个校准端口发射通路对应的RRU间发射通路校准系数：

a、全部校准端口的发射通路发射校准信号s；

b、参考校准端口的接收通路接收各个校准端口(包括参考校准端口自身)发射的校准信号：

y₁₁＝r₁₀t₁₀s，y₁₂＝r₁₀t₂₀s，y₁₃＝r₁₀t₃₀s；

c、得出多个校准端口的发射通路的特性差异：

$\frac{y_{12}}{y_{11}}=\frac{r_{10}{t}_{20}}{r_{10}{t}_{10}}=\frac{t_{20}}{t_{10}},\frac{y_{13}}{y_{11}}=\frac{r_{10}{t}_{30}}{r_{10}{t}_{10}}=\frac{t_{30}}{t_{10}};$

d、计算各校准端口对应的RRU间发射通路校准系数：

(2)计算各个校准端口接收通路对应的RRU间接收通路校准系数：

a、参考校准端口的发射通路发射校准信号s；

b、全部校准端口的接收通路接收校准信号：

y₁₁＝r₁₀t₁₀s，y₂₁＝r₂₀t₁₀s，y₃₁＝r₃₀t₁₀s；

c、得出多个校准端口的接收通路的特性差异：

$\frac{y_{21}}{y_{11}}=\frac{r_{20}{t}_{10}}{r_{10}{t}_{10}}=\frac{r_{20}}{r_{10}},\frac{y_{31}}{y_{11}}=\frac{r_{30}{t}_{10}}{r_{10}{t}_{10}}=\frac{t_{30}}{t_{10}};$

d、计算各校准端口对应的RRU间接收通路校准系数：

${\mathrm{\θ}}_1=1,{\mathrm{\θ}}_2=\frac{y_{11}}{y_{21}},{\mathrm{\θ}}_3=\frac{y_{11}}{y_{31}};$

步骤304，根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数：

(1)计算每个天线对应的RRU内发射通道校准系数α_ij：

a、所有天线包括校准端口的发射通道发送校准信号s；

b、从校准端口的接收通道收回校准信号：

x_1，00＝r₁₀t₁₀s，x_1，01＝r₁₀t₁₁s，...，x_1，08＝r₁₀t₁₈s；

c、计算各天线发射通道对应的RRU内发射通道校准系数：

$\frac{x_{\mathrm{1,01}}}{x_{\mathrm{1,00}}}=\frac{r_{10}{t}_{11}}{r_{10}{t}_{10}}=\frac{t_{11}}{t_{10}},\frac{x_{\mathrm{1,02}}}{x_{\mathrm{1,00}}}=\frac{r_{10}{t}_{12}}{r_{10}{t}_{10}}=\frac{t_{12}}{t_{10}},\·\·\·,\frac{x_{\mathrm{1,08}}}{x_{\mathrm{1,00}}}=\frac{r_{10}{t}_{18}}{r_{10}{t}_{10}}=\frac{t_{18}}{t_{10}},$

${\mathrm{\α}}_{10}=1,{\mathrm{\α}}_{11}=\frac{x_{\mathrm{1,01}}}{x_{\mathrm{1,00}}},\·\·\·,{\mathrm{\α}}_{18}=\frac{x_{\mathrm{1,08}}}{x_{\mathrm{1,00}}};$

(2)计算每个天线对应的RRU内接收通道校准系数β_ij：

a、校准端口的发射通道发送校准信号s；

b、从有天线包括校准端口的接收通道收回该校准信号：

x_1，00＝r₁₀t₁₀s，x_1，10＝r₁₁t₁₀s，...，x_1，80＝r₁₈t₁₀s；

c、计算各天线接收通道对应的RRU内接收通道校准系数：

$\frac{x_{\mathrm{1,10}}}{x_{\mathrm{1,00}}}=\frac{t_{10}{r}_{11}}{t_{10}{r}_{10}}=\frac{r_{11}}{r_{10}},\·\·\·,\frac{x_{\mathrm{1,80}}}{x_{\mathrm{1,0}}}=\frac{t_{10}{r}_{18}}{t_{10}{r}_{10}}=\frac{r_{18}}{r_{10}},$

${\mathrm{\β}}_{10}=1,{\mathrm{\β}}_{11}=\frac{x_{\mathrm{1,10}}}{x_{\mathrm{1,00}}},\·\·\·,{\mathrm{\β}}_{18}=\frac{x_{\mathrm{1,80}}}{x_{\mathrm{1,00}}};$

步骤306，根据RRU间校准系数和RRU内校准系数对天线进行校准：

(1)计算各个天线发射通道的补偿系数为：

保证参与协作的每根天线的发射通道等效系数：

(2)计算各个天线接收通道的补偿系数为：β_ijθ_i，保证参与协作的每根天线的接收通道等效系数：θ_iβ_ijr_ij＝r₁₀。

上述实施例的RRU天线校准方法，通过RRU校准端口侧的连接或天线侧的连接接收和发送校准信号，首先对各个RRU的校准端口进行校准；再利用校准端口对RRU内的天线进行校准，从而实现对多个RRU间天线的校准，使得基站的所有天线的收发通道比例一致，保证TDD系统上下行信道的互易性，精确度较高，对设备改进较小，节约成本，节约空口资源。

方法实施例二

如图4所示，本发明RRU天线校准方法另一实施例包括：

步骤402，根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算各个RRU的校准端口对应的RRU间比例校准系数，具体如下：

a、除参考校准端口(第1个RRU的校准端口)外的其他校准端口的发射通路发射校准信号s；

b、参考校准端口的校准端口的接收通路接收校准信号：

y₁₂＝r₁₀t₂₀s，y₁₃＝r₁₀t₃₀s；

c、参考校准端口的发射通路发射校准信号s；

d、除参考校准端口外其他校准端口的接收通路接收校准信号：

y₂₁＝r₂₀t₁₀s，y₃₁＝r₃₀t₁₀s；

e、确定出其他校准端口的收发通道系数比ε_i0和参考校准端口的收发通道系数比ε₁₀的比例关系w_i，即为RRU间比例校准系数：

$w_1=1,w_2=\frac{y_{21}}{y_{12}}=\frac{r_{20}{t}_{10}s}{r_{10}{t}_{20}s}=\frac{t_{10}/r_{10}}{t_{20}/r_{20}}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{10}}{{\mathrm{\ϵ}}_{20}},w_3=\frac{y_{31}}{y_{13}}=\frac{r_{30}{t}_{10}s}{r_{10}{t}_{30}s}=\frac{t_{10}/r_{10}}{t_{30}/r_{30}}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{10}}{{\mathrm{\ϵ}}_{30}};$

步骤404，根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算各个天线对应的RRU内比例校准系数，具体计算过程如下：

a、接收RRU内各个天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内各个天线及校准端口的接收通路接收到的校准信号：

x_1，00＝r₁₀t₁₀s，x_1，01＝r₁₀t₁₁s，...，x_1，08＝r₁₀t₁₈s，

x_1，00＝r₁₀t₁₀s，x_1，10＝r₁₁t₁₀s，...，x_1，80＝r₁₈t₁₀s；

b、计算各个天线的收发通路系数比为ε_ij＝t_ij/r_ij；

c、z_ij表示第i个RRU的第j根天线收发通道系数比ε_ij与校准端口收发通道系数比ε_i0的比例关系，即RRU内比例校准系数：

$z_{11}=\frac{r_{11}{t}_{10}s}{r_{10}{t}_{11}s}=\frac{t_{10}/r_{10}}{t_{11}/r_{11}}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{10}}{{\mathrm{\ϵ}}_{11}},\·\·\·,z_{18}=\frac{r_{18}{t}_{10}s}{r_{10}{t}_{18}s}=\frac{t_{10}/r_{10}}{t_{18}/r_{18}}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{10}}{{\mathrm{\ϵ}}_{18}};$

步骤406，利用RRU内比例校准系数z_ij和RRU间比例校准系数w_i对各天线进行校准：

计算各个天线发射通道的补偿系数为：

以保证参与协作的每根天线的收发通道比例相同：

另外，如果已对RRU内天线进按照上述方法实施例一中步骤304计算每个天线对应的RRU内发射通道校准系数α_ij和RRU内发射通道校准系数β_ij，并进行了校准，则计算各个天线发射通道的补偿系数为：

以保证参与协作的每根天线的收发通道比例相同：

本实施例的RRU天线校准方法，由于RRU间天线校准仅用于保证TDD下CoMP传输的信道互易性，可以将校准的要求变为保证所有参与协作的RRU的每根天线的收发通道系数比ε_ij＝t_ij/r_ij相同。与上述方法实施例一相比，在RRU间校准阶段，参考校准端口不需要接收自身发送的校准信号，在RRU内校准阶段，校准端口不需要接收自身发送的校准信号。通过RRU校准端口侧的连接或天线侧的连接接收和发送校准信号，首先对各个RRU的校准端口进行校准；再利用校准端口对RRU内的天线进行校准，从而实现对多个RRU间天线的校准，使得基站的所有天线的收发通道比例一致，保证TDD系统上下行信道的互易性，精确度较高，对设备改进较小，节约成本，节约空口资源。

上述方法实施例中，RRU间校准系数的计算和RRU内校准系数的计算不分先后顺序，可以同时进行。

基于方法实施例一的发明构思，如图5所示，本发明提供一种RRU间校准系数计算装置实施例，包括：

接收模块51，用于接收参考校准端口通过各RRU校准端口相互连接而获取的所有校准端口的发射通路发射的校准信号，及所有校准端口的接收通路通过各RRU校准端口相互连接而获取的参考校准端口发送的校准信号；

第一计算模块52，用于以其中一个校准端口作为参考校准端口，计算其他校准端口发射通路发射的校准信号与参考校准端口发射通路发射的校准信号的比值，得到RRU间发射通路校准系数；

第二计算模块53，用于计算其他校准端口接收通路接收的校准信号与参考校准端口接收通路接收的校准信号的比值，得到RRU间接收通路校准系数。

基于方法实施例二的发明构思，如图6所示，本发明提供一种RRU间校准系数计算装置实施例，包括：

接收模块61，用于接收参考校准端口通过各RRU校准端口相互连接而获取的其他校准端口的发射通路发的发射的校准信号，及其他校准端口的接收通路通过各RRU校准端口相互连接而获取参考校准端口发送的校准信号；

计算模块62，用于计算参考校准端口的收发通路系数比与其他校准端口的收发通路系数比之间的比例，得到其他校准端口对应的RRU间比例校准系数。

上述RRU间校准系数计算装置实施例，通过RRU校准端口侧的连接或天线侧的连接接收和发送校准信号，对各个RRU的校准端口进行校准，从而实现对多个RRU间天线的校准，使得基站的所有天线的收发通道比例一致，保证TDD系统上下行信道的互易性，精确度较高，对设备改进较小，节约成本，节约空口资源。

基于方法实施例一的发明构思，如图7所示，本发明提供一种RRU内校准系数计算装置实施例，包括：

接收模块71，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；

第一计算模块72，用于计算各个天线发射的校准信号与校准端口发射的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内发射通路校准系数；

第二计算模块73，用于计算各个天线接收到的校准信号与校准端口接收到的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内接收通路校准系数。

基于方法实施例二的发明构思，如图8所示，本发明提供一种RRU内校准系数计算装置实施例，包括：

接收模块81，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的到校准端口发送的校准信号；

计算模块82，用于计算校准端口的收发通路系数比与各个天线的收发通路系数比之间的比例，得到各个天线对应的RRU内比例校准系数。

上述RRU内校准系数计算装置实施例，对各RRU内天线的收发通道进行校准，使得RRU内天线收发通道比例一致，保证TDD系统上下行信道的互易性。

基于方法实施例的发明构思，如图9所示，本发明还一种RRU天线校准装置实施例，包括：

接收模块91，用于接收各个天线对应的RRU间校准系数和RRU内校准系数；补偿系数计算模块92，用于根据所述RRU间校准系数和RRU内校准系数计算各个天线的补偿系数。

针对方法实施例一，该RRU天线校准装置中，接收模块91，接收各个天线对应的RRU间发射通道校准系数RRU间接收通道校准系数θ、RRU内发射通路校准系数α和RRU内接收通路校准系数β；补偿系数计算模块92，计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU间发射通道校准系数

与RRU内发射通路校准系数α的乘积

计算各个天线接收通道的补偿系数为RRU间接收通道校准系数θ与RRU内接收通路校准系数β的乘积βθ。

针对方法实施例二，该RRU天线校准装置中，接收模块91，接收各个天线对应的RRU内比例校准系数z和RRU间比例校准系数w；补偿系数计算模块92，计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU内比例校准系数z与RRU间比例校准系数w的乘积，即zw。

上述RRU天线校准装置实施例，通过根据RRU间校准系数和RRU内校准系数计算各个天线的补偿系数，实现对多个RRU间天线的校准，使得基站的所有天线的收发通道比例一致，保证TDD系统上下行信道的互易性，精确度较高，对设备改进较小，节约成本，节约空口资源。

基于方法实施例的发明构思，如图10所示，本发明还提供一种RRU天线校准设备实施例，包括：

RRU间校准系数计算装置，根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数；

RRU内校准系数计算装置，根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数；

RRU天线校准装置，根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线的发射通道和接收通道进行校准，使得天线的收发通道比例一致。

针对方法实施例一，该设备中，RRU间校准系数计算装置101，用于接收参考校准端口获取的所有校准端口的发射通路发射的校准信号，及所有校准端口的接收通路获取的参考校准端口发送的校准信号；以其中一个校准端口作为参考校准端口，计算其他校准端口发射通路发射的校准信号与参考校准端口发射通路发射的校准信号的比值，得到RRU间发射通路校准系数；以其中一个校准端口作为参考校准端口，计算其他校准端口接收通路获取的校准信号与参考校准端口接收通路获取的校准信号的比值，得到RRU间接收通路校准系数；

RRU内校准系数计算装置102，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；计算各个天线发射的校准信号与校准端口发射的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内发射通路校准系数；计算各个天线接收到的校准信号与校准端口接收到的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内接收通路校准系数；

RRU天线校准装置103，接收各个天线对应的RRU间发射通道校准系数

RRU间接收通道校准系数θ、RRU内发射通路校准系数α和RRU内接收通路校准系数β；计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU间发射通道校准系数

与RRU内发射通路校准系数α的乘积

计算各个天线接收通道的补偿系数为RRU间接收通道校准系数θ与RRU内接收通路校准系数β的乘积βθ。

针对方法实施例二，该设备中，RRU间校准系数计算装置101，用于接收参考校准端口获取的其他校准端口的发射通路发射的校准信号，及其他校准端口的接收通路获取的参考校准端口发送的校准信号；计算参考校准端口的收发通路系数比与其他校准端口的收发通路系数比之间的比例，该比例为其他校准端口的发射通路与接收通路的比例，得到其他校准端口对应的RRU间比例校准系数；

RRU内校准系数计算装置102，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；计算校准端口的收发通路系数比与各个天线的收发通路系数比之间的比例，得到各个天线对应的RRU内比例校准系数；

RRU天线校准装置103，接收各个天线对应的RRU内比例校准系数z和RRU间比例校准系数w；计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU内比例校准系数z与RRU间比例校准系数w的乘积，即zw。

本发明实施例中的RRU天线校准设备可以设置于RRU内或基带处理单元(Base band Unit，简称BBU)内。

如图11所示，本发明RRU天线校准系统包括：BBU、多个RRU及其对应的天线，其中RRU天线校准设备位于RRU中，RRU天线和校准端口的收发通道通过RRU天线校准设备与BBU连接。本实施例中，在校准端口和天线之间设有分路合路器，该分路合路器位于RRU内，将各个RRU校准端口的分路合路器通过电缆连接，每个RRU的RRU天线校准设备之间通过电缆连接。各RRU的校准端口通过电缆传输校准信号，并将各自接收到的校准信号发送给RRU天线校准设备，参考校准端口对应的RRU天线校准设备将这些信号汇集起来，通过计算后获得对其他校准端口收发通道的校准系数，并将该补偿系数发送给其他校准端口的RRU天线校准设备。RRU内的天线和校准端口将发射和接收的校准信号发送给RRU天线校准设备，RRU天线校准设备通过计算后获得对RRU内天线的校准系数。RRU天线校准设备根据RRU间校准系数和RRU内校准系数计算出对于各个天线收发通道的补偿系数，对各天线收发通道进行补偿，以实现天线收发通道比例一致。

如图12所示，该分路合路器也可以位于RRU和天线这两个设备之间，这样，就不需要对现有的RRU硬件方面作出改动，只需要软件功能上的升级就可实现RRU间天线校准。

如图13所示，由于校准端口在天线侧设有分路合路器，也可以将各个RRU校准端口天线侧的分路合路器通过电缆连接，每个RRU的RRU天线校准设备之间通过电缆连接。

当RRU天线校准设备设置在BBU中时，仅将各个RRU校准端口与天线间的分路合路器通过电缆连接，或将各个RRU校准端口天线侧的分路合路器通过电缆连接。

另外，本发明的校准方案适用于同一BBU内天线的校准，也适用于多个BBU之间的天线校准。当需要对不同BBU间的多个天线进行校准时，若RRU天线校准设备设置在各个BBU中时，需要将各BBU连接起来；若RRU天线校准设备设置在各个RRU中时，则需要将各BBU的RRU连接起来。

虽然上述RRU天线校准系统实施例，采用不同的具体连接方式实现，但对天线校准的基本工作原理相同。

本发明的RRU天线校准系统，通过RRU校准端口侧的连接或天线侧的连接接收和发送校准信号，首先对各个RRU的校准端口进行校准；再利用校准端口对RRU内的天线进行校准，从而实现对多个RRU间天线的校准，使得基站的所有天线的收发通道比例一致，保证TDD系统上下行信道的互易性，精确度较高，对设备改进较小，节约成本，节约空口资源。

另外，本发明的RRU天线校准方法、装置和系统，不需要新设计校准导频，不需要反馈下行信道，也不需要小区间反馈信息，仅利用硬件实现的方式，即在RRU或者天线侧进行轻微改进，就可以对RRU间天线进行校准，实现简单并且不涉及标准化的改变。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (23)

1.一种RRU天线校准方法，其特征在于，包括：

根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数；

根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数；

根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线的发射通道和接收通道进行校准，使得天线的收发通道比例一致。

2.根据权利要求1所述的RRU天线校准方法，其特征在于，根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数包括：

以其中一个校准端口为参考校准端口，分别计算其他校准端口的RRU间发射通路校准系数和RRU间接收通路校准系数。

3.根据权利要求2所述的RRU天线校准方法，其特征在于，以其中一个校准端口为参考校准端口分别计算其他校准端口的RRU间发射通路校准系数包括：

接收参考校准端口获取的所有校准端口的发射通路发射的校准信号；

计算其他校准端口发射通路发射的校准信号与参考校准端口发射通路发射的校准信号的比值，得到RRU间发射通路校准系数。

4.根据权利要求2所述的RRU天线校准方法，其特征在于，以其中一个校准端口为参考校准端口分别计算其他校准端口的RRU间接收通路校准系数包括：

接收所有校准端口的接收通路获取的参考校准端口发送的校准信号；

计算其他校准端口接收通路获取的校准信号与参考校准端口接收通路获取的校准信号的比值，得到RRU间接收通路校准系数。

5.根据权利要求1所述的RRU天线校准方法，其特征在于，根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数包括：

以其中一个校准端口为参考校准端口，接收其他校准端口的发射通路发射的校准信号，及其他校准端口的接收通路获取的该参考校准端口发射的校准信号；

计算参考校准端口的收发通路系数比与其他校准端口的收发通路系数比之间的比例，得到其他校准端口对应的RRU间比例校准系数。

6.根据权利要求1所述的RRU天线校准方法，其特征在于，根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数包括：

接收校准端口接收通路获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号；

计算各个天线发射的校准信号与校准端口发射的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内发射通路校准系数；

接收RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发射的校准信号；

计算各个天线接收到的校准信号与校准端口获取的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内接收通路校准系数。

7.根据权利要求1所述的RRU天线校准方法，其特征在于，根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数还包括：

接收校准端口接收通路获取的RRU内各个天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内各个天线及校准端口的接收通路获取到校准端口发送的校准信号；

计算校准端口的收发通路系数比与各个天线的收发通路系数比之间的比例，得到各个天线对应的RRU内比例校准系数。

8.根据权利要求1所述的RRU天线校准方法，其特征在于，根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线进行校准包括：

当接收到各个天线对应的RRU间发射通道校准系数

RRU间接收通道校准系数θ、RRU内发射通路校准系数α和RRU内接收通路校准系数β；

计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU间发射通道校准系数

与RRU内发射通路校准系数α的乘积计算各个天线接收通道的补偿系数为RRU间接收通道校准系数θ与RRU内接收通路校准系数β的乘积βθ。

9.根据权利要求1所述的RRU天线校准方法，其特征在于，根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线进行校准包括：

当接收到各个天线对应的RRU内比例校准系数z和RRU间比例校准系数w；

计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU内比例校准系数z与RRU间比例校准系数w的乘积，即zw。

10.一种RRU天线校准设备，其特征在于，包括：

RRU间校准系数计算装置，根据各RRU校准端口通过相互连接传输的校准信号计算每个校准端口对应的RRU间校准系数；

RRU内校准系数计算装置，根据RRU内各个天线及校准端口传输的校准信号计算RRU内每个天线对应的RRU内校准系数；

RRU天线校准装置，根据所述RRU间校准系数和所述RRU内校准系数对所述天线的发射通道和接收通道进行校准，使得天线的收发通道比例一致。

11.根据权利要求10所述的RRU天线校准设备，其特征在于，

所述RRU间校准系数计算装置，用于接收参考校准端口获取的所有校准端口的发射通路发射的校准信号，及所有校准端口的接收通路获取的参考校准端口发送的校准信号；以其中一个校准端口作为参考校准端口，计算其他校准端口发射通路发射的校准信号与参考校准端口发射通路发射的校准信号的比值，得到RRU间发射通路校准系数；以其中一个校准端口作为参考校准端口，计算其他校准端口接收通路获取的校准信号与参考校准端口接收通路获取的校准信号的比值，得到RRU间接收通路校准系数；

所述RRU内校准系数计算装置，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；计算各个天线发射的校准信号与校准端口发射的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内发射通路校准系数；计算各个天线接收到的校准信号与校准端口接收到的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内接收通路校准系数；

所述RRU天线校准装置，接收各个天线对应的RRU间发射通道校准系数RRU间接收通道校准系数θ、RRU内发射通路校准系数α和RRU内接收通路校准系数β；计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU间发射通道校准系数

与RRU内发射通路校准系数α的乘积

计算各个天线接收通道的补偿系数为RRU间接收通道校准系数θ与RRU内接收通路校准系数β的乘积βθ。

12.根据权利要求10所述的RRU天线校准设备，其特征在于，

所述RRU间校准系数计算装置，用于接收参考校准端口获取的其他校准端口的发射通路发射的校准信号，及其他校准端口的接收通路获取的参考校准端口发送的校准信号；计算参考校准端口的收发通路系数比与其他校准端口的收发通路系数比之间的比例，该比例为其他校准端口的发射通路与接收通路的比例，得到其他校准端口对应的RRU间比例校准系数；

所述RRU内校准系数计算装置，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；计算校准端口的收发通路系数比与各个天线的收发通路系数比之间的比例，得到各个天线对应的RRU内比例校准系数；

所述RRU天线校准装置，接收各个天线对应的RRU内比例校准系数z和RRU间比例校准系数w；计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU内比例校准系数z与RRU间比例校准系数w的乘积，即zw。

13.一种RRU间校准系数计算装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收参考校准端口通过各RRU校准端口相互连接而获取的所有校准端口的发射通路发射的校准信号，及所有校准端口的接收通路通过各RRU校准端口相互连接而获取的参考校准端口发送的校准信号；

第一计算模块，用于以其中一个校准端口作为参考校准端口，计算其他校准端口发射通路发射的校准信号与参考校准端口发射通路发射的校准信号的比值，得到RRU间发射通路校准系数；

第二计算模块，用于计算其他校准端口接收通路获取的校准信号与参考校准端口接收通路获取的校准信号的比值，得到RRU间接收通路校准系数。

14.一种RRU间校准系数计算装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收参考校准端口通过各RRU校准端口相互连接而获取的其他校准端口的发射通路发的发射的校准信号，及其他校准端口的接收通路通过各RRU校准端口相互连接而获取参考校准端口发送的校准信号；

计算模块，用于计算参考校准端口的收发通路系数比与其他校准端口的收发通路系数比之间的比例，得到其他校准端口对应的RRU间比例校准系数。

15.一种RRU内校准系数计算装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；

第一计算模块，用于计算各个天线发射的校准信号与校准端口发射的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内发射通路校准系数；

第二计算模块，用于计算各个天线获取的校准信号与校准端口获取的校准信号的比值，得到每个天线对应的RRU内接收通路校准系数。

16.一种RRU内校准系数计算装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收校准端口获取的RRU内所有天线及校准端口的发射通路发射的校准信号，及RRU内所有天线及校准端口的接收通路获取的校准端口发送的校准信号；

计算模块，用于计算校准端口的收发通路系数比与各个天线的收发通路系数比之间的比例，得到各个天线对应的RRU内比例校准系数。

17.一种RRU天线校准装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收各个天线对应的RRU间校准系数和RRU内校准系数；

补偿系数计算模块，用于根据所述RRU间校准系数和RRU内校准系数计算各个天线的补偿系数。

18.根据权利要求17所述的RRU天线校准装置，其特征在于，

所述接收模块，接收各个天线对应的RRU间发射通道校准系数RRU间接收通道校准系数θ、RRU内发射通路校准系数α和RRU内接收通路校准系数β；

所述补偿系数计算模块，计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU间发射通道校准系数与RRU内发射通路校准系数α的乘积

计算各个天线接收通道的补偿系数为RRU间接收通道校准系数θ与RRU内接收通路校准系数β的乘积βθ。

19.根据权利要求17所述的RRU天线校准装置，其特征在于，

所述接收模块，接收各个天线对应的RRU内比例校准系数z和RRU间比例校准系数w；

所述补偿系数计算模块，计算各个天线发射通道的补偿系数为RRU内比例校准系数z与RRU间比例校准系数w的乘积，即zw。

20.一种RRU天线校准系统，其特征在于，包括基带处理单元BBU、多个RRU及其对应的天线，其中RRU天线校准设备位于BBU中，每个RRU中包含校准端口，校准端口和天线之间设有分路合路器，该分路合路器位于RRU内或位于RRU和天线之间，将各个RRU校准端口的分路合路器通过电缆连接。

21.一种RRU天线校准系统，其特征在于，包括BBU、多个RRU及其对应的天线，其中RRU天线校准设备位于BBU中，每个RRU中包含校准端口，校准端口在天线侧设有分路合路器，将各个RRU校准端口天线侧的分路合路器通过电缆连接。

22.一种RRU天线校准系统，其特征在于，包括多个RRU及其对应的天线，每个RRU中包含RRU天线校准设备和校准端口，校准端口和天线之间设有分路合路器，该分路合路器位于RRU内或位于RRU和天线之间，将各个RRU校准端口的分路合路器通过电缆连接，每个RRU的RRU天线校准设备之间通过电缆连接。

23.一种RRU天线校准系统，其特征在于，包括多个RRU及其对应的天线，每个RRU中包含RRU天线校准设备和校准端口，校准端口在天线侧设有分路合路器，将各个RRU校准端口天线侧的分路合路器通过电缆连接，每个RRU的RRU天线校准设备之间通过电缆连接。

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