CN105453453A - 基站装置、以及校准方法 - Google Patents
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Abstract
在使用多个天线元件的情况下,抑制处理时间的增大而适当地进行校准。基站装置具有:多个天线元件;合成单元,从与各所述天线元件对应的监视端口对包含参考信号的下行链路发送信号进行合成接收;信道估计单元,根据所述合成接收后的信号进行每个所述天线元件的所述参考信号的信道估计;以及校准控制单元,根据所述信道估计的结果,算出应用于各所述天线元件的校准用的校正值。
Description
技术领域
本发明涉及无线基站装置、阵列天线的校准方法。
背景技术
预想伴随着高速和大容量的无线通信的发展,今后,有源天线系统(AAS:ActiveAntennaSystem)、Massive-MIMO那样的多分支的天线结构成为主流。在多分支的天线结构中,能够对各天线元件连接单独的RF发送接收电路,对每个天线元件设定天线端口。或也能够以组合了多个天线元件的组为单位来构成天线端口。
在使用这样的天线进行开环型的通信的情况下,需要进行对齐分支间的相位的校准。若没有适当地进行校准,则对指向性的合成控制产生影响而基站的覆盖范围发生变化。分支间的相位还根据RF电路的特性等而发生变化,所以需要随时进行校准。
至此为止的校准方法一般使用已知的参考信号,但提出了生成特殊的信号用于校准的方法(例如,参照专利文献1)。在该文献中,还提出了使用实际的下行链路发送信号作为参考信号,对各天线分支依次进行切换而监视下行链路发送信号,在每次RF发送电路的放大器的发送输出等级变动时进行校准。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2005-348235号公报
发明内容
发明要解决的课题
今后,预想伴随着天线元件数的增加,校准所需的时间会增大。若校准所花费的时间增大,则在校准时产生通信系统的中断或通信波段的限制。
此外,以往的校准法中,天线元件与天线端口(天线分支)对应成为前提。今后,考虑根据方式、秩、用户复用数这样的通信类型,使用天线元件单体作为天线端口,或将天线元件编组而用作天线端口,仅凭直接使用已有的通信系统的参考信号则不能进行适当的校准。
因此,本发明提出不仅在与天线元件对应而设定端口的情况下,还在以多个天线元件构成天线端口的情况下,也抑制处理时间的增大而适当地进行校准的结构和方法。
用于解决课题的手段
作为一个方式,基站装置具有:
多个天线元件;
合成单元,从与各所述天线元件对应的监视端口,对包含参考信号的下行链路发送信号进行合成接收;
信道估计单元,根据所述合成接收后的信号,进行每个所述天线元件的所述参考信号的信道估计;以及
校准控制单元,根据所述信道估计的结果,算出应用于各所述天线元件的校准用的校正值。
作为一个结构例,基站装置具有多个由一个或多个所述天线元件构成的天线端口,所述校准控制单元对构成各所述天线端口的每个所述天线元件附加相位差,决定所述参考信号的所述信道估计的结果成为最大时的相位量,基于所述相位量,算出应用于各所述天线端口的校准用的校正值。
作为其他结构例,基站装置具有多个由一个或多个所述天线元件构成的天线端口,所述校准控制单元对构成各所述天线端口的每个所述天线元件多次重复附加随机的相位差,根据附加了所述随机的相位差时的相位量、和对应的信道估计值之间的关系,决定各所述天线元件的当前的相位状态,根据所述当前的相位状态而算出应用于各所述天线端口的校准用的校正值。
发明效果
即使在天线元件数增大的情况下,也能够使用已有的参考信号来抑制运算处理量的增大且进行适当的校准。
即使在由多个天线元件构成天线端口的情况下,也能够使用已有的参考信号进行天线元件间以及天线端口间的校准。
附图说明
图1是第1实施方式的基站装置的概略结构图。
图2是第1实施方式的校准方法的流程图。
图3是第2实施方式的基站装置的概略结构图。
图4是第2实施方式的校准方法的流程图。
图5是表示由多个天线元件构成天线端口的例子的图。
图6是第3实施方式的基站装置的概略结构图。
图7是第3实施方式的校准方法的流程图。
图8是第4实施方式的基站装置的概略结构图。
图9是第4实施方式的校准方法的流程图。
图10是第5实施方式的基站装置的概略结构图。
图11是第5实施方式的校准方法的流程图。
图12是第6实施方式的基站装置的概略结构图。
图13是第6实施方式的校准方法的流程图。
图14是第7实施方式的基站装置的概略结构图。
图15是第6实施方式的校准方法的流程图。
图16是第7实施方式的基站装置的概略结构图。
图17是第7实施方式的校准方法的流程图。
具体实施方式
<第1实施方式>
图1是第1实施方式的基站装置1的概略结构图。基站装置1具有多个天线单元11-1~11-m(适当地总称为“天线单元11”)、与各天线单元11对应而设置的监视单元15-1~11-m(适当地总称为“监视单元15”)、基于各监视单元15的输出而进行天线单元11的校准的校准体系。各天线单元11与天线元件对应。
在第1实施方式中,使用已有的参考信号用于校准。参考信号例如是信道状态测定用的CSI-RS(信道状态信息参考信号(channelStateInformationReferenceSignal))。优选CSI-RS在天线元件间或天线端口间被正交化。
在校准体系中,合成单元16对由各监视单元15监视的下行链路发送信号以同相进行合成接收。合成接收后的下行链路信号经由只让下行链路信号通过的滤波器17,通过衰减单元18衰减至接收系统的动态范围,通过RF接收电路19被频率变换为基带。在去除循环前缀后通过FFT单元20接受快速傅里叶变换的下行链路信号被供应给参考信号分离单元21。参考信号从下行链路信号被分离,被用于信道估计单元22中的信道估计。通过信道估计单元22进行每个天线单元11的信道估计,各天线单元11的信道估计值被输入至校准控制单元23。
校准控制单元23根据各信道估计值,计算对于各天线单元11的用于校准的相位和振幅的校正值。将该校正值作为校准值。校准值被供应给天线元件/端口控制单元40,各天线单元11的相位、振幅被调整。
发送用的参考信号与受到信道符合化以及数据调制的发送数据一起被输入至子载波映射单元32,进行向子载波和OFDM码元的映射以使参考信号在天线单元11之间相互正交。在天线单元11间的参考信号的正交化也可以使用正交码来进行。
在被映射到子载波且通过预编码乘法单元33被乘以预编码权重后的发送信号在天线元件/端口控制单元40中被应用了校准值后,被分配给对应的发送体系。在各发送体系中,在由IFFT单元12进行的傅里叶逆变换后附加循环前缀,通过RF发送电路13被变换为无线频率,从双工器14被输出至对应的天线单元11。向天线单元11的输出信号的一部分从监视单元15被输出至合成单元16。
关于上行链路,由各天线单元11接收到的信号被输入至RF接收电路31-1~31-m,虽未图示但经循环前缀的去除、快速傅里叶变换等而被输入至信号分离单元25。通过信道估计单元26进行使用了数据信道估计用的参考信号的数据信道的估计、和使用了控制信道估计用的参考信号的控制信道的估计。数据解调单元27使用数据信道估计值来解调数据信道,输出接收数据。控制信道解调单元28使用控制信道估计值来解调控制信道。CSI信息更新单元29从解调后的控制信道取出信道状态信息(CSI)并进行更新。天线端口结构决定单元30进行基于信道状态信息而将天线单元11分别构成为单独的天线端口、或将多个天线单元11分组而按每组构成为天线端口等天线结构的控制。在第1实施方式中,例如,天线单元11被控制为分别与单独的天线端口对应的状态。天线端口结构决定单元30基于CSI来决定预编码矢量,供应给预编码权重控制单元31。
图2是由图1的基站装置1进行的校准方法的流程图。基站装置1持续通常的通信状态(S102)。从而,进行发送数据和CSI-RS向子载波的映射、下行发送信号的合成、向各天线单元11的分配等。此外,各天线单元11与天线元件对应,且与天线端口对应。
从各天线单元(天线元件)11发送下行链路信号,且将来自对每个天线单元11设置的监视单元(监视端口)15的下行链路信号在合成单元16中以同相进行合成接收,通过只让下行信号通过的滤波器,使其衰减至接收系统的动态范围(S103)。
之后,根据所接收到的信号对每个天线元件11的CSI-RS的信道进行估计(S103)。
通过校准值控制单元23,基于信道估计值,计算用于对天线单元11-1~11-m进行校正的相位和振幅的校正值作为校准值,在天线元件/端口控制单元40中应用校准值(S104)。
在第1实施方式中,使用已有的参考信号用于校准,将来自各监视端口的下行链路信号以同相进行合成接收,基于每个天线元件的参考信号的信道估计值来决定校准值。从而,即使在天线元件的数目增加的情况下,也能够抑制运算量的增大而适当地进行校准。
<第2实施方式>
图3是第2实施方式的基站装置2的概略结构图。关于与第1实施方式的基站装置1相同的结构要素赋予相同的标号而省略重复的说明。
第2实施方式的基站装置2除了天线单元11-1~11-m之外,还具有校准用天线单元41。校准用天线单元41接收从各天线单元11辐射的辐射电场。此时,预先测定各天线单元11和校准天线单元41之间的信道信息。
由校准用天线单元41接收到的下行链路信号通过只让下行信号通过的滤波器17,通过衰减单元18衰减而被输入至RF接收电路19。参考信号分离单元21从被变换为基带且通过FFT单元20受到快速傅里叶变换的下行链路信号,检测参考信号。优选参考信号例如是CSI-RS且在天线单元11间被正交化。
信道估计单元22基于所检测到的参考信号,对每个天线单元11进行信道估计。校准控制单元23基于信道估计单元22的输出而算出用于对相位振幅进行校正的校准值。所算出的校准值被供应给天线元件/端口控制单元40,被供应给各RF发送体系的下行链路信号的相位振幅被控制。
图4是第2实施方式的校准方法的流程图。首先,预先测定各天线单元11-1~11-m和校准用天线单元41之间的信道信息(S201)。基站装置2持续通常的通信状态(S202)。将被映射到子载波且被乘以预编码权重的下行链路信号从各天线单元11发送,由校准用天线单元41接收,通过只让下行信号通过的滤波器,衰减至接收系统的动态范围(S203)。
根据所接收到的信号来估计每个天线单元11的参考信号(例如CSI-RS)的信道(S204)。在校准控制单元23中,根据各信道估计值来计算对于对应的天线单元11的用于校准的相位震幅的校正值作为校准值,在天线元件/端口控制单元40中,对每个天线单元11的下行链路信号应用校准值(S204)。
第2实施方式考虑天线安装状态下的全部影响,因此能够进行更精密的校准。
<第3实施方式>
图5-7是说明第3实施方式的校准的图。在第3实施方式中,提供在对天线端口分配多个天线单元11(天线元件)的情况、即由多个天线单元11(天线元件)构成一个天线端口的情况下也能够应用的校准法。
考虑通过如图5所示那样将多个天线元件适当编组而作为天线端口,从而根据通信环境、天线相关、方式、用户复用数、秩等而采用适当的天线结构。
例如,在图5中使用16×2×2极化波的天线的情况下,由天线元件#1~#4的水平极化波以及垂直极化波构成天线端口#1。以下同样,由四个天线元件的水平极化波和垂直极化波构成组,从而构成八个天线端口(端口#1~#8)。该天线端口结构为一例,能够通过其他编组方法而设为不同的天线端口结构。此时,除了天线端口间的校准之外,还需要进行相同的天线组内的天线元件间的校准。
图6是第3实施方式的基站装置3的概略结构图。对与第1实施方式以及第2实施方式的基站装置1、2相同的结构要素赋予相同的标号而省略重复的说明。
基站装置3具有对各监视单元15-1~15-m的输出依次进行切换的切换单元51、进行每个天线单元11-1~11-m的参考信号的信道估计的信道估计单元22、保存每个天线单元11的信道估计值的存储器52。关于监视单元15的输出的切换、信道估计值向存储器52的保存,在后面叙述。
此外,基站装置3具有根据在存储器中保存的各信道估计值而算出对于各天线单元11的校准值的校准控制单元53、对被供应给各天线单元11的发送信号应用校准值的天线元件/端口控制单元40。校准值控制单元53具有根据在存储器中保存的各信道估计值而将对于各天线单元11的用于校准的相位振幅的校正值合成而计算的校正值合成计算单元54。天线元件/端口控制单元40应用校准值,且将天线单元11按照由天线端口结构决定单元30决定的天线结构而编组。
图7表示基站装置3中的控制流程。首先,系统持续通常的通信状态(S301)。通过切换单元51对被分配给天线端口的每个天线元件(天线单元)11切换监视单元15的输出,经由由滤波器17进行的滤波、和由衰减单元18进行的衰减,将每个天线单元11的参考信号的信道估计值保存至存储器52(S302)。
此时,依次切换在天线端口间相互对应的天线元件。例如,若参照图5,则选择为端口#1的天线元件#1、与端口#2的天线元件#1对应的元件(元件#5)、与端口#3的天线元件#1对应的元件(元件#9)……,接着,如端口#1的天线元件#2、与端口#2的天线元件#2对应的元件(元件#6)、与端口#3的天线元件2对应的元件(元件#10)……那样,依次选择在天线端口间对应的天线元件。
返回图7,在关于全部天线元件(天线单元11)进行了切换后,从存储器52读出在天线端口间对应的天线元件的信道估计值并进行合成,计算校正值(S303)。例如,读出各天线端口的第1个天线元件的信道估计值并进行合成,计算用于各端口的第1个天线元件的校正值。接着,读出各天线端口的第2个天线元件的信道估计值并进行合成,计算用于各端口的第2羽个天线元件的校正值。以下同样,计算用于各端口的最后的天线元件的校正值。
第3实施方式即使在将多个天线元件编组而构成天线端口的情况下,也能够高效地进行天线端口间的校准。
<第4实施方式>
第4实施方式的校准法也能够应用于对天线端口分配多个天线元件(天线单元11)的情况下的校准。
图8是第4实施方式的基站装置4的概略结构图。对与第1实施方式~第3实施方式的基站装置1~3相同的结构要素赋予相同的标号而省略重复的说明。
在基站装置4中,校准值控制单元63具有相位差附加控制单元64。相位差附加控制单元64对构成天线端口的每个天线元件(天线单元11)附加相位差,决定信道估计值成为最大时的相位量。将其对每个天线端口而进行。存储器62存储使得信道估计值成为最大的相位差。
被赋予了相位差的下行链路信号通过与各天线单元11-1~11-m对应而设置于天线端的监视单元15-1~15-m被监视,在合成单元16中以同相被合成接收。参考信号从经过了滤波器17中的滤波、衰减单元18中的衰减、RF接收电路19中的频率变换、FFT单元20中的傅里叶变换等的下行链路信号被分离,通过信道估计单元22对每个天线单元11估计参考信号的信道。
从校准值控制单元63的相位差附加控制单元64向天线元件/端口控制单元40依次输入不同的相位差。信道估计单元22对每个天线单元11算出各相位量下的信道估计值。
校准值控制单元63将信道估计值成为最大时的相位量存储至存储器62。在全部天线端口中决定了使信道估计值成为最大的相位量被决定时,决定用于各天线端口的校准值。所决定的校准值被供应给天线元件/端口单元40。
图9表示基站4中的控制流程。首先,系统持续通常的通信状态(S401)。将来自各监视单元15-1~15-m的下行链路信号以同相进行合成接收,由只让下行链路信号通过的滤波器进行滤波,使其衰减至接收系统的动态范围(S402)。根据所接收到的信号而对每个天线元件的参考信号(CSI-RS等)的信道进行估计。
通过校准值控制单元63对构成天线端口的每个天线元件一个个端口附加相位差(S404)。直至求得使信道估计值成为最大的相位差为止重复S402-S404,将使得信道估计值成为最大的相位量存储至存储器(S405)。在各天线端口中,并行地进行S404和S405,决定全部天线端口的相位量(S406)。在天线元件/端口控制单元40中,应用所决定的校准值(相位振幅的校正值)(S407)。
在第4实施方式中,通过赋予相位差而能够在每个天线端口校正为使各天线元件的信道估计值成为最大的相位量。此外,通过赋予相位差而能够区分构成天线端口的天线元件间的参考信号。
<第5实施方式>
第5实施方式的校准法也能够应用于对天线端口分配多个天线元件(天线单元11)的情况下的校准。在第4实施方式中,在构成天线端口的天线元件间赋予相位差,求得使信道估计值成为最大的相位量。在第5实施方式中对校正天线端口的天线元件赋予随机的相位差。
图10是第5实施方式的基站装置5的概略结构图。对与第1实施方式~第4实施方式的基站装置1~4相同的结构要素赋予相同的标号而省略重复的说明。
在基站装置5中,校准值控制单元73具有随机相位差产生单元74、相位量估计单元75。随机相位差产生单元74对构成各天线端口的天线元件随机地附加相位差,将其相位量存储至存储器72。
被赋予了随机的相位差的下行链路信号通过与各天线单元11-1~11-m对应而设置于天线端的监视单元15-1~15-m被监视,在合成单元16中以同相被合成接收。参考信号从经过了滤波器17中的滤波、衰减单元18中的衰减、RF接收电路19中的频率变换、FFT单元20中的傅里叶变换等的下行链路信号被分离,通过信道估计单元22对每个天线单元11估计参考信号的信道。重复进行随机的相位差的附加、其相位量下的信道估计。
校准值控制单元73的相位量估计单元75根据多个相位量和信道估计值之间的关系,对每个天线端口估计各天线元件(天线单元11)的当前的相位量,基于所估计出的相位量,决定应用于天线元件/端口控制单元40的校准值。
图11表示基站5中的控制流程。首先,系统持续通常的通信状态(S501)。将来自各监视单元15-1~15-m的下行链路信号以同相进行合成接收,由只让下行链路信号通过的滤波器进行滤波,使其衰减至接收系统的动态范围(S502)。根据所接收到的信号对每个天线元件的参考信号(CSI-RS等)的信道进行估计。
通过校准值控制单元73,对构成天线端口的天线元件随机地附加相位差,将其相位量存储至存储器72(S504)。多次重复S502~S504(S505)。
通过校准值控制单元73,根据多个相位量和信道估计值之间的关系,估计当前的相位量(S506)。关于各天线端口并行地进行S502~S505,决定天线端口的校准值(S507)。在天线元件/端口控制单元40中应用校准值(S508)。
在第5实施方式中,通过对构成天线端口的天线元件间赋予随机相位差,从而能够对每个天线端口决定各天线元件的校准值。此外,通过赋予随机的相位差从而能够区分构成天线端口的天线元件间的参考信号。
<第6实施方式>
在第6实施方式中,通过对与各天线单元11-1~11-m对应而设置于天线端的监视单元15-1~15-m的输出的切换方法进行控制,从而高效地进行校准。考虑各天线单元11与天线元件对应,对每个天线元件设定天线端口的情况。
图12是第6实施方式的基站装置6的概略结构图。对与第1实施方式~第5实施方式的基站装置1~5相同的结构要素赋予相同的标号,省略重复的说明。
基站装置6具有将监视单元15-1~15-m的输出选择两个并进行切换的切换单元81、根据所选择的输出而设置的2体系的接收系统、信道估计单元22、校准控制单元83。
切换单元81选择与成为基准的天线单元11对应的监视单元15的输出、和与其他天线单元11对应的监视单元15的输出,依次切换与其他天线单元11对应的监视单元15的输出。例如,以端口1和端口2、端口1和端口3、端口1和端口4、……等的方式依次切换。由此,关于从全部天线单元11发出的下行链路信号的相位振幅,能够以与相同的基准天线之间的关系来监视。
与所选择的两个监视输出对应而配置RF接收电路19-1、19-2、FFT单元20-1、20-2、参考信号分离单元21-1、21-2。信道估计单元22进行当前关注的天线单元11的参考信号的信道估计。校准值控制单元83以与成为基准的天线单元11之间的关系,决定其他天线单元的校准值。
图13表示基站装置6中的控制流程。首先,系统持续通常的通信状态(S601)。从来自监视单元15-1~15-m的下行链路信号之中,选择与成为基准的天线单元11对应的监视单元15的输出、和与其他天线单元11对应的监视单元15的输出,并进行切换(S602)。
将来自所选择的两个监视单元15的下行链路信号通过只让下行信号通过的滤波器,使其衰减至接收系统的动态范围(S603)。
根据所接收到的信号,对所选择的每个天线端口(天线单元11)的参考信号(CSI-RS等)的信道进行估计(S604)。
校准值控制单元83根据各信道估计值而决定对于所关注的天线端口(天线单元11)的校准用的校正值(S605)。校准值控制单元83判断是否存在与成为基准的天线单元11组合的其他天线单元11(S607),直至其他全部天线单元11被选择为止重复S602至S605。若全部天线单元11的校准值被决定,则在天线元件/端口控制单元40中,应用校准值(S607)。
在第6实施方式中,通过将成为基准的天线单元11和其他天线单元的组合依次切换而进行信道估计,从而即使在天线单元11的数目增大的情况下也能够高效地进行校准。
<第7实施方式>
在第7实施方式中,在没有发送发送数据的定时,发送在天线间相互正交的已知的参考信号,基于参考信号而算出校准值。
图14是第7实施方式的基站装置7的概略结构图。基站装置7具有无发送定时检测单元91、与各天线单元11对应而设置的监视单元92-1~92-m。无发送定时检测单元91检测没有发送发送数据的定时,基于检测结果而向监视单元92-1~92-m供应切换信号。监视单元92-1~92-m基于切换信号,将下行链路信号的输出目的地从天线单元11-1~11-m切换为校准接收系统。
各监视单元92-1~92-m的输出被连接到切换单元96。切换单元96与来自无发送定时检测单元91的切换信号同步,与第6实施方式同样地,选择与成为基准的天线单元11对应的监视单元92的输出、和与其他一个天线单元11对应的监视单元92的输出的组。所选择的两个输出被供应给滤波器17。
所选择的两个输出通过只让下行信号通过的滤波器17,通过衰减单元18衰减为接收系统的动态范围。各输出经由RF接收电路19-1、19-2、FFT单元20-1、20-2、参考信号分离单元21-1、21-2,通过频道估计单元22估计对应的天线单元11的参考信号的信道。切换单元94中的天线单元11的选择和切换、和信道估计单元22中的对应的天线单元11的参考信号的信道估计在没有发送发送数据的定时内重复。
校准值控制单元93基于信道估计单元22的输出,决定各天线单元11(天线元件或天线端口)的用于校准的相位振幅的校正值,并作为校准值而供应给天线元件/端口控制单元40。
图15表示基站装置7中的控制流程。首先,系统持续通常的通信状态(S701)。通过无发送定时控制单元91,检测没有发送发送数据的定时,在所检测到的定时,从全部天线单元11(天线端口)在通常的发送数据的资源位置上,发送在时间、频率、或码上正交的已知的参考信号(S702)。
在所检测到的定时,从无发送定时检测单元91向各监视单元92-1~92-m发送切换信号,各监视单元92-1~92-m基于切换信号而监视下行链路信号,将监视结果输出至校准系统(S703)。
切换81基于来自无发送定时检测单元91的切换信号,在各监视单元92-1~92-m的输出之中,选择与成为基准的天线单元11对应的监视单元92的输出、和与其他1个天线单元11对应的监视单元92的输出(S704)。关于来自所选择的监视单元92的下行链路信号,进行只让下行链路信号通过的滤波,衰减至接收系统的动态范围(S705)。根据由RF接收电路19-1、19-2接收到的信号,估计所选择的每个天线单元11的已知的参考信号的信道(S706)。在没有发送发送数据的定时的期间内,重复S704~S706(S707)。
校准值控制单元93根据所选择的两个信道的估计值而决定对于对应的天线单元11的用于校准的相位振幅的校正值(S708)。在天线元件/端口控制单元40中,应用相位振幅的校正值即校准值(S709)。
在第7实施方式中,在没有发送数据的区间发送在天线间相互正交的参考信号,对所选择的两个天线单元11检测参考信号并进行信道估计,因此能够高效地进行相位振幅的比较。
第7实施方式的无发送定时的检测不仅能够应用于第6实施方式的结构、方法,还能够应用于第3实施方式的结构、方法。此外,也可以与第1、第2、第4、第5实施方式的结构、方法进行组合。在这个情况下,与来自无发送定时检测器91的切换信号同步而进行合成接收,根据与各天线端口11对应的监视单元92的输出而进行信道估计,决定校准用的校正值。
<第8实施方式>
在第8实施方式中,即使在存在发送数据的情况下,利用由调度器进行的调度,利用特定的时隙(timeslot)发送在天线间相互正交的已知的参考信号,基于参考信号进行校准。
图16是第8实施方式的基站装置8的概略结构图。基站装置8具有调度器95、和与各天线单元11对应而设置的监视单元92-1~92-m。
调度器95进行分配,以使在某时隙或频隙(frequencyslot),从全部天线单元11(天线端口)对通常的发送数据的位置,发送在时间、频率、或码上正交的已知的参考信号。
调度器95在分配的定时向监视单元92-1~92-m发送监视定时信号。监视单元92-1~92-m根据监视定时信号,进行下行链路信号在校准接收系统中的监视。
各监视单元92-1~92-m的输出被连接到合成单元94。监视单元92与来自调度器95的监视定时信号同步,与第4、5实施方式相同地,合成单元16将由各监视单元15分支的下行链路发送信号以同相进行合成接收。合成接收后的下行链路信号经由只让下行链路信号通过的滤波器17,通过衰减单元18衰减至接收系统的动态范围,通过RF接收电路19被频率变换为基带。
各输出经由RF接收电路19、FFT单元20、参考信号分离单元21,通过频道估计单元22估计对应的天线单元11的参考信号的信道。
校准值控制单元93基于信道估计单元22的输出,决定各天线单元11的用于校准的相位振幅的校正值,作为校准值而供应给天线元件/端口控制单元40。
图17表示基站装置8中的控制流程。首先,系统持续通常的通信状态(S801)。通过调度器95进行调度,以使在某时隙从全部端口对通常的发送数据的位置发送在时间、频率、或码上正交的已知的参考信号(S802)。
在分配的定时,从调度器95向各监视单元92-1~92-m发送监视定时信号,各监视单元92-1~92-m将下行链路信号的输出目的地从天线单元11切换为校准系统(S803)。
合成单元81与来自调度器95的监视定时信号同步而将来自各监视单元的下行链路发送信号以同相进行合成接收。将合成接收后的下行链路信号进行只让下行链路信号通过的滤波,使其衰减至接收系统的动态范围(S804)。根据由RF接收电路19-1、19-2接收到的信号,对所选择的每个天线单元11的已知的参考信号的信道进行估计(S805)。
校准值控制单元93根据各信道估计值而决定对于对应的天线单元11的用于校准的相位振幅的校正值(S806)。在天线元件/端口控制单元40中,应用相位振幅的校正值即校准值(S807)。
在第8实施方式中,通过调度器而预先在不会与用户数据的发送发生竞争的时隙或频隙分配在天线间正交的参考信号,根据合成接收后的信号对每个天线单元11检测参考信号并进行信道估计,因此能够高效地进行相位振幅的比较。
第8实施方式的时隙或频隙的分配也可以与第1~第6实施方式的任一结构、方法组合。
本申请基于2013年8月13日在日本特许厅申请的专利申请第2013-168067号,是包含其全部内容的申请。
Claims (10)
1.一种基站装置,其中,具有:
多个天线元件;
合成单元,从与各所述天线元件对应的监视端口,对包含参考信号的下行链路发送信号进行合成接收;
信道估计单元,根据所述合成接收后的信号,进行每个所述天线元件的所述参考信号的信道估计;以及
校准控制单元,根据所述信道估计的结果,算出应用于各所述天线元件的校准用的校正值。
2.如权利要求1所述的基站装置,其特征在于,
具有多个由一个或多个所述天线元件构成的天线端口,
所述校准控制单元对构成各所述天线端口的每个所述天线元件附加相位差,决定所述参考信号的所述信道估计的结果成为最大时的相位量,基于所述相位量,算出应用于各所述天线端口的校准用的校正值。
3.如权利要求1所述的基站装置,其特征在于,
具有多个由一个或多个所述天线元件构成的天线端口,
所述校准控制单元对构成各所述天线端口的每个所述天线元件多次重复附加随机的相位差,根据附加了所述随机的相位差时的相位量、和对应的信道估计值之间的关系,决定各所述天线元件的当前的相位状态,根据所述当前的相位状态而算出应用于各所述天线端口的校准用的校正值。
4.如权利要求1~3的任一项所述的基站装置,其特征在于,还具有:
调度器,将所述参考信号调度为,在某时隙或频隙从全部天线元件或全部天线端口相互正交而发送,
所述监视单元在所述调度器所指定的定时监视所述下行链路信号。
5.如权利要求1~3的任一项所述的基站装置,其特征在于,还具有:
定时检测单元,检测没有发送用户数据的定时,
所述监视单元根据来自所述定时检测单元的切换信号,将所述下行链路信号从各所述天线元件切换为校准接收系统。
6.一种基站装置,其特征在于,具有:
多个天线端口,分别由多个天线元件构成;
监视单元,对每个所述天线元件配置,在各所述天线元件的端部对包含参考信号的下行链路发送信号进行监视;
切换单元,对构成各所述天线端口的多个天线元件之中在所述天线端口间相互对应的所述天线元件的监视输出依次进行切换;
信道估计单元,根据所述监视输出,对每个所述天线元件的所述参考信号的信道进行估计;以及
校准控制单元,根据所述信道估计结果,算出被应用于各所述天线端口的校准用的校正值。
7.一种校准方法,其特征在于,
从与基站装置的各天线元件对应的监视端口,对包含参考信号的下行链路发送信号进行合成接收,
从所述合成接收后的信号取出所述参考信号,进行每个所述天线元件的所述参考信号的信道估计,
根据所述信道估计的结果而算出校准用的校正值。
8.如权利要求7所述的校准方法,其特征在于,
由一个或多个所述天线元件构成各天线端口,
对构成各所述天线端口的每个所述天线元件附加相位差,决定所述参考信号的所述信道估计的结果成为最大时的相位量,
基于所述相位量,算出应用于各所述天线端口的校准用的校正值。
9.如权利要求7所述的校准方法,其特征在于,
由一个或多个所述天线元件构成各天线端口,
对构成各所述天线端口的每个所述天线元件附加随机的相位差,多次重复所述相位差的附加和所述信道估计,
根据附加了所述随机的相位差时的相位量和所述信道估计值之间的关系,决定各所述天线元件的当前的相位状态,
根据所述当前的相位状态而算出应用于各所述天线端口的校准用的校正值。
10.如权利要求7~9的任一项所述的校准方法,其特征在于,
将所述参考信号调度为,在某时隙或频隙从全部天线元件或全部天线端口相互正交而发送,
在所述监视端口中在所述调度的定时监视所述下行链路信号。
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