CN106506100A - 一种天线校准方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线校准方法及装置，该方法为，适用于没有校准网络的分布式多天线系统，不再选择某固定的射频天线通道作为参考射频天线通道，而是通过待校准射频天线通道和相邻射频天线通道互相收发送校准序列，并将相邻射频天线通道作为参考通道，然后基于参考通道的校准参数，计算待校准射频天线通道的校准参数。这样，计算多个待校准射频天线通道时，是依次传递校准各个待校准射频天线通道。实现的校准不受天线数目、校准网络和参考射频天线通道选择的影响，并且，由于相邻射频天线通道距离较近，相比于选择固定参考通道的校准方法信噪比提升，提高了校准精度。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线校准方法及装置。
背景技术
随着无线通信系统中数据流量的快速增加，对于无线通信系统的容量的要求越来越高，目前，“隐形”基站，得到了广泛的关注，“隐形”基站实现了无线基站部署与环境的完美融合，同时通过空分多址技术实现了系统容量的提高，是中国移动“绿色与柔性”5G研发理念的重要组成部分。“隐形”基站采用大规模天线系统(Large-scale Antenna System，LSAS)技术和紧凑型有源射频天线模块(SmarTile)，其中SmarTile采用高集成，低功耗，低成本的类终端射频集成电路(Radio Frequency Integrated Circuit，RFIC)实现，多个SmarTile可以灵活组成与周围环境相匹配的阵列形状。
在LASA中，实现多用户多输入多输出(Multi User Multiple Input MultipleOutput，MU-MIMO)波束赋形的关键是获取精确的下行信道矩阵。其中，获取下行信道矩阵，基站可以利用估计得到的上行信道矩阵和信道之间的互易性来实现。但是由于发送端和接收端的射频链路存在误差，使得信道互易性遭到破坏，从而影响了波束赋形的性能。因此，实际中，LASA需要进行射频通道校准。
现有技术中，目前主流厂商的校准方案是，针对传统集中式天线架构的多天线系统的基于校准网络的校准方法，该方法要求射频拉远单元(Radio RemoteUnit，RRU)含有额外的校准通道和校准网络。
例如，系统中部署8天线，基于现有技术下的基于校准网络的校准方法具体操作过程如下：
1、发送端校准过程为：
首先，通过基站，射频通道1，射频通道2，射频通道3，…，射频通道8同时发送校准序列x，校准通道0接收各个射频通道发送的校准序列x，其接收信号分别为y1，y2，y3，…，y8，具体表示为：
y1＝r0*t1*x，y2＝r0*t2*x，y3＝r0*t3*x，…，y8＝r0*t8*x
其中，r0表示校准通道0接收到的射频信道频域响应，t1表示射频通道1发送的射频信道频域响应，t2表示射频通道2发送的射频信道频域响应，t3表示射频通道3发送的射频信道频域响应，…，t8表示射频通道8发送的射频信道频域响应。
然后，校准通道0根据各个接收信号分别计算各个射频通道对应的校准参数，较佳的，可以以射频通道1为基准，分别计算得到射频通道2，射频通道3，…,射频通道8的校准参数，校准参数记为α2，α3，…，α8，具体表示为：
α2＝y1/y2＝t1/t2，α3＝y1/y3＝t1/t3，…，α8＝y1/y8＝t1/t8
最后，通过校准网络在发送端每个射频通道的频域分别周期性的补偿校准参数，完成发送端的校准。
2、接收端校准过程为：
首先，校准通道0发送校准序列x，射频通道1，射频通道2，射频通道3，…，射频通道8同时接收校准通道0发送的校准序列x，其接收信号分别为y′1，y′2，y′3，…，y′8，具体表示为：
y′1＝r1*t0*x，y′2＝r2*t0*x，y′3＝r3*t0*x，…，y′8＝r8*t0*x
其中，t0表示校准通道0发送的射频信道频域响应，r1表示射频通道1接收到的射频信道频域响应，r2表示射频通道2接收到的射频信道频域响应，r3表示射频通道3接收到的射频信道频域响应，…，r8表示射频通道8接收到的射频信道频域响应。
然后，各射频通道基于各自的接收信号分别计算各个射频通道的校准参数，较佳的，可以射频通道1为基准，分别计算得到射频通道2，射频通道3，…,射频通道8的校准参数，校准参数记为β2，β3，…，β8，具体表示为：
β2＝y′1/y′2＝r1/r2，β3＝y′1/y′3＝r1/r3，…，β8＝y′1/y′8＝r1/r8
最后，通过校准网络在接收端各个射频通道的频域分别周期性的补偿校准参数，完成接收端的校准。
由此可见，针对传统集中式天线架构的多天线系统的基于校准网络的校准方法，要求RRU中必须有校准通道和校准网络。但是，由于基于SmarTile的大规模天线系统中每个SmarTile是独立的射频天线单元，不含有校准网络，因此上述方法不能应用于基于SmarTile的大规模天线系统。
现有技术中，另一种校准方案是，针对分布式多天线系统的互易性校准方法，该方法为选择某个天线作为固定参考天线，然后通过该参考天线与其他天线之间互相收发校准序列，进而计算得到校准参数，实现上下行信道的互易性校准。
例如，系统中有n+1根天线，基于现有技术下的互易性校准方法的具体操作过程如下：
首先，较佳的，可以选择射频天线通道0作为参考射频天线通道，并通过基站参考射频天线通道0发送校准序列x，射频天线通道1，射频天线通道2，…，射频天线通道n同时接收参考射频天线通道0发送的校准序列x，其接收信号分别为y10，y20，…，yn0，具体表示为：
y10＝r1*t0*h10*x，y20＝r2*t0*h20*x，…，yn0＝rn*t0*hn0*x
其中，t0表示参考射频天线通道0发送的射频信道频域响应，r1表示射频天线通道1接收到的射频信道频域响应，r2表示射频天线通道2接收到的射频信道频域响应，…，rn表示射频天线通道n接收到的射频信道频域响应，h10表示参考射频天线通道0到射频天线通道1间的空间信道系数，h20表示参考天线0到射频天线通道2间的空间信道系数，…，hn0表示参考天线0到射频天线通道n间的空间信道系数。
然后，射频天线通道1，射频天线通道2，…，射频天线通道n同时发送校准序列x，参考射频天线通道0同时接收各个射频天线通道发送的校准序列x，其接收信号分别y01，y02，…，y0n，具体表示为：
y01＝r0*t1*h01*x，y02＝r0*t2*h02*x，…，y0n＝r0*tn*h0n*x
其中，r0表示参考射频天线通道0接收到的射频信道频域响应，t1表示射频天线通道1发送的射频信道频域响应，t2表示射频天线通道2发送的射频信道频域响应，…，tn表示射频天线通道n发送的射频信道频域响应，h01表示射频天线通道1到参考天线0间的空间信道系数，h02表示射频天线通道2到参考天线0间的空间信道系数，…，h0n表示射频天线通道n到参考天线0的空间信道系数。
进而，根据各射频天线通道收发的信号，计算各个射频天线通道对应的互易性校准参数，参考射频天线通道0的校准参数记为γ0，设定γ0＝1，射频天线通道1，射频天线通道2，…，射频天线通道n的校准参数分别记为γ1，γ2，…，γn，具体表示为：
γ1＝y10/y01＝r1/t1*t0/r0，γ2＝y20/y02＝r2/t2*t0/r0，
…，γn＝yn0/y0n＝rn/tn*t0/r0
最后，根据计算得到的各个射频天线通道的校准参数，在发送端各相应的射频天线通道分别周期性的补偿校准参数，从而保证补偿后的各发送信道和接收信道的比值一致，即
由此可见，现有技术中，针对分布式多天线系统的互易性校准方法，需要选择某个射频天线通道作为固定参数射频天线通道，在大规模天线系统中，射频天线通道的数目会很多，这样，远处射频天线通道与参考射频天线通道的距离会很远，导致不同射频天线通道的信噪比可能会相差几十dB，降低了校准过程实现的效率及校准性能。
发明内容
本发明实施例提供一种天线校准方法及装置，以提高校准过程实现的效率及校准性能。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种天线校准方法，包括：
通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号；
确定上述待校准射频天线通道的参考通道，上述参考通道为上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道中的一个；
根据上述待校准射频天线通道从参考通道上获得的接收信号，以及上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得的接收信号，结合上述参考通道的校准参数，计算上述待校准射频天线通道的校准参数；
采用上述待校准射频天线通道的校准参数对上述待校准射频天线通道进行补偿。
本发明实施例，适用于没有校准网络的分布式多天线系统，这样减少了射频天线架构的硬件实现复杂度，而且不再选择某固定的射频天线通道作为参考射频天线通道，而是通过待校准射频天线通道和相邻射频天线通道互相收发送校准序列，并将相邻射频天线通道作为参考通道，然后基于参考通道的校准参数，计算待校准射频天线通道的校准参数，这样，计算多个待校准射频天线通道时，是依次传递校准各个待校准射频天线通道，因此，实现的校准不受天线数目、校准网络和参考射频天线通道选择的影响，提高了校准性能；
而且，只在相邻射频天线通道间发送校准序列，因此，校准序列的发送功率较固定，防止了由于射频天线通道间距离变化导致频繁调整校准序列的发送功率，降低了校准实现复杂度。
较佳的，通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号，包括：
若上述待校准射频天线通道仅存在一个相邻射频天线通道，则通过上述待校准射频天线获得的接收信号为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)；
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道，r(m)为上述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为上述相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为上述相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为上述相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声；
若上述待校准射频天线通道存在两个相邻射频天线通道，则通过上述待校准射频天线获得的接收信号分别为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)，
y(m)(m+1)＝r(m)*t(m+1)*h(m)(m+1)*x+n(m)(m+1)
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示上述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道，m+1表示上述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道，r(m)为上述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为上述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道的发送信道系数，t(m+1)为上述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为上述第一相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，h(m)(m+1)为上述第二相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为第一相邻射频天线通道和第二相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为上述第一相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声，n(m)(m+1)为上述第二相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声。
较佳的，计算上述待校准射频天线通道的校准参数，具体包括：
确定上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号；
确定上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得的接收信号；
确定上述参考通道的校准参数；
计算上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号与上述参考通道从待校准射频天线通道获得的接收信号的比值；
将上述比值乘以上述参考通道的校准参数，得到上述待校准射频天线通道的校准参数。
较佳的，通过待校准射频天线通道从参考通道上获得接收信号时，或/和，通过上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得接收信号时，对接收的接收信号进行粗频偏补偿和细频偏补偿。
本发明实施例中，对接收的接收信号进行粗频偏补偿和细频偏补偿，考虑了分布式时钟造成的频偏，保证了校准序列收发的准确性。
较佳的，若存在多个待校准射频天线通道，则计算每一个待校准射频天线通道的校准参数时，先计算其中一个待校准射频天线通道的校准参数；
将上述一个待校准射频天线通道作为第一参考通道，基于上述第一参考通道的校准参数，计算上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
将上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道再作为第二参考通道，基于上述第二参考通道的校准参数，计算上述第二参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
依次计算各个待校准射频天线通道的校准参数，直至计算完成。
一种天线系统校准装置，包括：
获取单元，用于通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号；
确定单元，用于确定上述待校准射频天线通道的参考通道，上述参考通道为上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道中的一个；
计算单元，用于根据上述待校准射频天线通道从参考通道上获得的接收信号，以及上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得的接收信号，结合上述参考通道的校准参数，计算上述待校准射频天线通道的校准参数；
校准单元，用于采用上述待校准射频天线通道的校准参数对上述待校准射频天线通道进行补偿。
本发明实施例，适用于没有校准网络的分布式多天线系统，这样减少了射频天线架构的硬件实现复杂度，而且不再选择某固定的射频天线通道作为参考射频天线通道，而是通过待校准射频天线通道和相邻射频天线通道互相收发送校准序列，并将相邻射频天线通道作为参考通道，然后基于参考通道的校准参数，计算待校准射频天线通道的校准参数，这样，计算多个待校准射频天线通道时，是依次传递校准各个待校准射频天线通道，因此，实现的校准不受天线数目、校准网络和参考射频天线通道选择的影响，提高了校准性能；
而且，只在相邻射频天线通道间发送校准序列，因此，校准序列的发送功率较固定，防止了由于射频天线通道间距离变化导致频繁调整校准序列的发送功率，降低了校准实现复杂度。
较佳的，通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号时，获取单元具体用于：
若上述待校准射频天线通道仅存在一个相邻射频天线通道，则通过上述待校准射频天线获得的接收信号为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)；
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道，r(m)为上述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为上述相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为上述相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为上述相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声；
若上述待校准射频天线通道存在两个相邻射频天线通道，则通过上述待校准射频天线获得的接收信号分别为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)，
y(m)(m+1)＝r(m)*t(m+1)*h(m)(m+1)*x+n(m)(m+1)
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道，m+1表示待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道，r(m)为上述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为上述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道的发送信道系数，t(m+1)为上述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为上述第一相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，h(m)(m+1)为上述第二相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为第一相邻射频天线通道和第二相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为上述第一相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声，n(m)(m+1)为上述第二相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声。
较佳的，计算上述待校准射频天线通道的校准参数时，计算单元具体用于：
确定上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号；
确定从获取单元得到的上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得的接收信号；
确定上述参考通道的校准参数；
计算上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号与上述参考通道从待校准射频天线通道获得的接收信号的比值；
将上述比值乘以上述参考通道的校准参数，得到上述待校准射频天线通道的校准参数。
较佳的，获取单元进一步用于：
通过待校准射频天线通道从参考通道上获得接收信号时，或/和，通过上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得接收信号时，对接收的接收信号进行粗频偏补偿和细频偏补偿。
本发明实施例中，在校准序列收发的过程中，考虑了分布式时钟造成的频偏，进行了频偏估计及补偿，保证了校准序列收发的准确性。
较佳的，计算单元进一步用于：
若存在多个待校准射频天线通道，则计算每一个待校准射频天线通道的校准参数时，先计算其中一个待校准射频天线通道的校准参数；
将上述一个待校准射频天线通道作为第一参考通道，基于上述第一参考通道的校准参数，计算上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
将上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道再作为第二参考通道，基于上述第二参考通道的校准参数，计算上述第二参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
依次计算各个待校准射频天线通道的校准参数，直至计算完成。
附图说明
图1为本发明实施例中天线系统校准方法流程示意图；
图2为本发明实施例中校准序列所占时频资源；
图3为本发明实施例中天线系统校准装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了提高LSAS中校准过程实现的效率及校准性能，本发明实施例中，不再选择某固定的射频天线通道作为参考射频天线通道，而是通过每一个射频天线通道依次发送校准序列，相邻的射频天线通道接收相应射频天线通道发送的校准序列，并依次计算每一个射频天线通道的校准参数，这样，实现的校准不受天线数目和参考射频天线通道选择的影响，提高了校准性能。
下面通过具体实施例对本发明方案进行详细描述，当然，本发明并不限于以下实施例。
参阅图1所示，为本发明实施例中天线系统校准方法流程示意图，其具体处理流程如下所示：
步骤100：通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号。
本发明实施例中，相邻射频天线通道互相收发校准序列，以待校准射频天线通道为射频天线通道m为例，通过射频天线通道m发送校准序列，同时接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号，具体分为以下两种情况：
第一种情况为：若射频天线通道m的相邻射频天线通道有一个，为m-1，则通过射频天线通道m获得的接收信号为y(m)(m-1)，具体表示为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)；
其中，r(m)为射频天线通道m的接收信道系数，t(m-1)为射频天线通道m-1的发送信道系数，h(m)(m-1)为射频天线通道m-1到射频天线通道m的近场耦合空间信道系数，x为射频天线通道m-1发送的校准序列，n(m)(m-1)为射频天线通道m-1到射频天线通道m的噪声；
第二种情况为：若射频天线通道m的相邻射频天线通道有两个，分别为m-1和m+1，则通过射频天线通道m获得的接收信号分别为y(m)(m-1)和y(m)(m+1)，具体表示为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)，
y(m)(m+1)＝r(m)*t(m+1)*h(m)(m+1)*x+n(m)(m+1)
其中，r(m)为射频天线通道m接收信道系数，t(m-1)为射频天线通道m-1发送信道系数，t(m+1)为射频天线通道m+1发送信道系数，h(m)(m-1)为射频天线通道m-1到射频天线通道m的近场耦合空间信道系数，h(m)(m+1)为射频天线通道m+1到射频天线通道m的近场耦合空间信道系数，x为校准序列，n(m)(m-1)为射频天线通道m-1到射频天线通道m的噪声，n(m)(m+1)为射频天线通道m+1到射频天线通道m的噪声。
进一步地，本发明实施例中，通过相邻射频天线通道互相收发校准序列，即待校准射频天线通道从参考通道上获得接收信号时，或/和，通过上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得接收信号时，对接收的接收信号进行粗频偏补偿和细频偏补偿。
步骤110：确定上述待校准射频天线通道的参考通道，上述参考通道为上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道中的一个。
执行步骤110时，具体分为以下两种情况：
第一种情况为：第一次进行天线校准，则将位于指定位置的射频天线通道确定为基准射频天线通道；或者，随机选取一个射频天线通道作为基准射频天线通道；
较佳的，设定射频天线通道1为基准射频天线通道，并将射频天线通道1的校准参数设定为1；然后除射频天线通道1之外的待校准射频天线通道，例如待校准射频天线通道为射频天线通道m，则射频天线通道m以相邻的射频天线通道m-1为参考通道。
第二种情况为：不是第一次进行天线校准时，只需确定待校准射频天线通道的参考通道即可，例如待校准射频天线通道为射频天线通道m，则射频天线通道m以相邻的射频天线通道m-1为参考通道。
步骤120：根据上述待校准射频天线通道从参考通道上获得的接收信号，以及上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得的接收信号，结合上述参考通道的校准参数，计算上述待校准射频天线通道的校准参数。
根据步骤110的执行结果，执行步骤120时，具体分为两种情况：
第一种情况为：第一次进行天线校准时，射频天线通道1的校准参数设定为1，然后计算待校准射频天线通道的校准参数，具体为：
首先，将射频天线通道1的校准参数记为α1，且α1＝1；
然后，计算上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号与上述参考通道从待校准射频天线通道获得的接收信号的比值；
最后，将上述比值乘以上述参考通道的校准参数，得到上述待校准射频天线通道的校准参数，例如，以待校准射频天线通道为射频天线通道m为例，射频天线通道m的校准参数为αm＝αm-1*y(m)(m-1)/y(m-1)(m)。
第二种情况为：不是第一次进行天线校准时，计算待校准射频天线通道的校准参数，具体为：
首先，计算上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号与上述参考通道从待校准射频天线通道获得的接收信号的比值；
然后，将上述比值乘以上述参考通道的校准参数，得到上述待校准射频天线通道的校准参数，例如，以待校准射频天线通道为射频天线通道m为例，射频天线通道m的校准参数为αm＝αm-1*y(m)(m-1)/y(m-1)(m)。
步骤130：采用上述待校准射频天线通道的校准参数对上述待校准射频天线通道进行补偿。
在执行步骤130时，是采用待校准射频天线通道的校准参数，在待校准射频天线通道的发送端进行补偿，其中，可以是周期性的补偿或非周期性的补偿，但在实际操作中，为了更加方便，通常采用周期性补偿的方式。
进一步地，若存在多个待校准射频天线通道，计算每一个待校准射频天线通道的校准参数时，具体操作步骤为：
首先，基于上述实施例，计算其中一个待校准射频天线通道的校准参数；
然后，将上述一个待校准射频天线通道作为第一参考通道，基于上述第一参考通道的校准参数，计算上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
进而，将上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道再作为第二参考通道，基于上述第二参考通道的校准参数，计算上述第二参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
最后，依次计算各个待校准射频天线通道的校准参数，直至计算完成。
基于上述实施例，进一步地，在不同场景下，通过各个射频天线通道发送校准序列所占用的时频资源是不同的，参阅图2所示，具体包括两种场景：
第一种场景为：在刚开机时，进行射频天线通道的初始化校准，通过射频天线通道发送的校准序列，参阅图2中(a)所示，单次校准序列占用2个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号，则10ms可以完成70次校准序列的收发过程。例如，假设LSAS中有128根天线，则20ms内可以完成1次初始化校准过程；
第二种场景为：开机稳定后，进行射频天线通道的周期性校准，通过射频天线通道发送的校准序列，参阅图2中(b)所示，单次校准序列占用2个OFDM符号，则10ms完成单次次校准序列的收发过程。例如，假设LSAS中有128根天线，则1.5ms内可以完成1次周期性校准过程。
实际中，长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统的一次完整的校准过程约为30分钟，因此基于上述两种情况下完成的校准过程时间满足校准时间要求。
基于上述实施例，进一步地，本发明实施例中，相邻射频天线通道互相收发校准序列，获得相应的接收信号，其中校准序列的收发流程，具体为：
假设射频天线通道m-1发送校准序列，相邻射频天线通道m接收该校准序列。
首先，射频天线通道m-1发送的校准序列，进行快速傅里叶逆变换(InverseFast Fourier Transform，IFFT)，得到时域信号，并将得到的时域信号添加循环前缀(Cyclic Prefix，CP)，之后发送该添加CP的时域信号，完成校准序列的发送过程。例如，射频天线通道m-1发送的校准序列以ZC序列为例，且在20M带宽下，其长度为599。将长度为599的ZC序列，进行2048点的IFFT，其中IFFT的长度可根据需求选择不同的长度，得到长度为2048的ZC时域序列；对上述ZC时域序列添加CP，其中CP的长度为1024，得到最后的用于发送的时域信号，并通过射频天线通道m-1将该时域信号发送出去。
然后，射频天线通道m接收到上述添加CP的时域信号，进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)，得到对应的频域信号；将上述频域信号与本地校准序列进行频域相关操作后，再进行IFFT，去CP操作及FFT，得到射频天线通道m获得的接收信号，完成校准序列的接收过程。
下面以LASA中有4个SmarTile为例对上述实施例作出进一步详细说明。
首先射频天线通道1、射频天线通道2、射频天线通道3和射频天线通道4完成相邻射频天线通道校准序列的收发过程，具体分为以下过程：
步骤1、射频天线通道1发送校准序列x，相邻的射频天线通道2接收射频天线通道1发送的校准序列，获得接收信号为y21，具体表示为：
y21＝r2*t1*h21*x+n21；
步骤2、射频天线通道2发送校准序列x，相邻的射频天线通道1和射频天线通道3接收射频天线通道1发送的校准序列，获得接收信号分别为y12和y32，具体表示为：
y12＝r1*t2*h12*x+n12，y32＝r3*t2*h32*x+n32；
步骤3、射频天线通道3发送校准序列x，相邻的射频天线通道2和射频天线通道4接收射频天线通道3发送的校准序列，获得接收信号分别为y23和y43，具体表示为：
y23＝r2*t3*h23*x+n23，y43＝r4*t3*h43*x+n43；
步骤4、射频天线通道4发送校准序列x，相邻的射频天线通道3接收射频天线通道4发送的校准序列，获得接收信号为y34，具体表示为：
y34＝r3*t4*h34*x+n34；
然后，将射频天线通道1设定为基准射频天线通道，并设定其校准系数为1；除射频天线通道1之外的其他射频参考通道都以相邻的前一个射频天线通道为参考射频天线通道。
进而，计算每一个射频天线通道的校准系数，具体为：射频天线通道1的校准系数为设定的1，射频天线通道2的校准系数为y21/y12，射频天线通道3的校准系数为y32/y23，射频天线通道4的校准系数为y43/y34。
进一步，计算每一个射频天线通道的校准参数，具体为：射频天线通道1的校准参数记为α1，且α1＝1；
射频天线通道2的校准参数为：
α2＝y21/y12＝t1/r1*(r2/t2)+n2；
射频天线通道3的校准参数为：
α3＝(y21/y12)*(y32/y23)＝t1/r1*(r3/t3)+n3；
射频天线通道4的校准参数为：
α4＝(y21/y12)*(y32/y23)*(y43/y34)＝t1/r1*(r4/t4)+n4。
最后，在发送端对每一个射频天线通道进行相应的校准参数补偿。
基于上述实施例，参阅图3所示，本发明实施例中，一种天线系统校准装置，具体包括：
获取单元30，用于通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号；
确定单元31，用于确定上述待校准射频天线通道的参考通道，上述参考通道为上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道中的一个；
计算单元32，用于根据上述待校准射频天线通道从参考通道上获得的接收信号，以及上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得的接收信号，结合上述参考通道的校准参数，计算上述待校准射频天线通道的校准参数；
校准单元33，用于采用上述待校准射频天线通道的校准参数对上述待校准射频天线通道进行补偿。
较佳的，通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号时，获取单元30具体用于：
若上述待校准射频天线通道仅存在一个相邻射频天线通道，则通过上述待校准射频天线获得的接收信号为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)；
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道，r(m)为上述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为上述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为上述相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为上述相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为上述相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声；
若上述待校准射频天线通道存在两个相邻射频天线通道，则通过上述待校准射频天线获得的接收信号分别为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)，
y(m)(m+1)＝r(m)*t(m+1)*h(m)(m+1)*x+n(m)(m+1)
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示上述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道，m+1表示上述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道，r(m)为上述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为上述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道的发送信道系数，t(m+1)为上述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为上述第一相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，h(m)(m+1)为上述第二相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为第一相邻射频天线通道和第二相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为上述第一相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声，n(m)(m+1)为上述第二相邻射频天线通道到上述待校准射频天线通道的噪声。
较佳的，计算上述待校准射频天线通道的校准参数时，计算单元32具体用于：
确定上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号；
确定上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得的接收信号；
确定上述参考通道的校准参数；
计算上述待校准射频天线通道从上述参考通道上获得的接收信号与上述参考通道从待校准射频天线通道获得的接收信号的比值；
将上述比值乘以上述参考通道的校准参数，得到上述待校准射频天线通道的校准参数。
较佳的，获取单元30进一步用于：
通过待校准射频天线通道从参考通道上获得接收信号时，或/和，通过上述参考通道从上述待校准射频天线通道获得接收信号时，对接收的接收信号进行粗频偏补偿和细频偏补偿。
较佳的，计算单元32进一步用于：
若存在多个待校准射频天线通道，则计算每一个待校准射频天线通道的校准参数时，先计算其中一个待校准射频天线通道的校准参数；
将上述一个待校准射频天线通道作为第一参考通道，基于上述第一参考通道的校准参数，计算上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
将上述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道再作为第二参考通道，基于上述第二参考通道的校准参数，计算上述第二参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
依次计算各个待校准射频天线通道的校准参数，直至计算完成。
综上所述，本发明实施例，不再选择某固定的射频天线通道作为参考射频天线通道，而是通过待校准射频天线通道和相邻射频天线通道互相收发送校准序列，并将相邻射频天线通道作为参考通道，然后基于参考通道的校准参数，计算待校准射频天线通道的校准参数，这样，计算多个待校准射频天线通道时，是依次传递校准各个待校准射频天线通道，因此，实现的校准不受天线数目、校准通道和参考射频天线通道选择的影响，提高了校准性能，适用于没有校准网络的分布式多天线系统，这样减少了射频天线架构的硬件实现复杂度；
而且，只在相邻射频天线通道间发送校准序列，因此，校准序列的发送功率较固定，防止了由于射频天线通道间距离变化导致频繁调整校准序列的发送功率，降低了校准实现复杂度；同时，在校准序列收发的过程中，考虑了分布式时钟造成的频偏，进行了频偏估计及补偿，保证了校准序列收发的准确性。
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实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例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 (10)
1.一种天线校准方法，其特征在于，包括：
通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号；
确定所述待校准射频天线通道的参考通道，所述参考通道为所述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道中的一个；
根据所述待校准射频天线通道从参考通道上获得的接收信号，以及所述参考通道从所述待校准射频天线通道获得的接收信号，结合所述参考通道的校准参数，计算所述待校准射频天线通道的校准参数；
采用所述待校准射频天线通道的校准参数对所述待校准射频天线通道进行补偿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号，包括：
若所述待校准射频天线通道仅存在一个相邻射频天线通道，则通过所述待校准射频天线获得的接收信号为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)；
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示所述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道，r(m)为所述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为所述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为所述相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为所述相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为所述相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的噪声；
若所述待校准射频天线通道存在两个相邻射频天线通道，则通过所述待校准射频天线获得的接收信号分别为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)，
y(m)(m+1)＝r(m)*t(m+1)*h(m)(m+1)*x+n(m)(m+1)
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道，m+1表示待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道，r(m)为所述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为所述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道的发送信道系数，t(m+1)为所述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为所述第一相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，h(m)(m+1)为所述第二相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为第一相邻射频天线通道和第二相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为所述第一相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的噪声，n(m)(m+1)为所述第二相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的噪声。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述待校准射频天线通道的校准参数，具体包括：
确定所述待校准射频天线通道从所述参考通道上获得的接收信号；
确定所述参考通道从所述待校准射频天线通道获得的接收信号；
确定所述参考通道的校准参数；
计算所述待校准射频天线通道从所述参考通道上获得的接收信号与所述参考通道从待校准射频天线通道获得的接收信号的比值；
将所述比值乘以所述参考通道的校准参数，得到所述待校准射频天线通道的校准参数。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，进一步包括：
通过待校准射频天线通道从参考通道上获得接收信号时，或/和，通过所述参考通道从所述待校准射频天线通道获得接收信号时，对接收的接收信号进行粗频偏补偿和细频偏补偿。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
若存在多个待校准射频天线通道，则计算每一个待校准射频天线通道的校准参数时，先计算其中一个待校准射频天线通道的校准参数；
将所述一个待校准射频天线通道作为第一参考通道，基于所述第一参考通道的校准参数，计算所述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
将所述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道再作为第二参考通道，基于所述第二参考通道的校准参数，计算所述第二参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
依次计算各个待校准射频天线通道的校准参数，直至计算完成。
6.一种天线校准装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号；
确定单元，用于确定所述待校准射频天线通道的参考通道，所述参考通道为所述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道中的一个；
计算单元，用于根据所述待校准射频天线通道从参考通道上获得的接收信号，以及所述参考通道从所述待校准射频天线通道获得的接收信号，结合所述参考通道的校准参数，计算所述待校准射频天线通道的校准参数；
校准单元，用于采用所述待校准射频天线通道的校准参数对所述待校准射频天线通道进行补偿。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，通过待校准射频天线通道接收相邻射频天线通道发送的校准序列，获得相应的接收信号时，所述获取单元具体用于：
若所述待校准射频天线通道仅存在一个相邻射频天线通道，则通过所述待校准射频天线获得的接收信号为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)；
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示所述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道，r(m)为所述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为所述待校准射频天线通道的相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为所述相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为所述相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为所述相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的噪声；
若所述待校准射频天线通道存在两个相邻射频天线通道，则通过所述待校准射频天线获得的接收信号分别为：
y(m)(m-1)＝r(m)*t(m-1)*h(m)(m-1)*x+n(m)(m-1)，
y(m)(m+1)＝r(m)*t(m+1)*h(m)(m+1)*x+n(m)(m+1)
其中，m表示待校准射频天线通道，m-1表示所述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道，m+1表示所述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道，r(m)为所述待校准射频天线通道的接收信道系数，t(m-1)为所述待校准射频天线通道的第一相邻射频天线通道的发送信道系数，t(m+1)为所述待校准射频天线通道的第二相邻射频天线通道的发送信道系数，h(m)(m-1)为所述第一相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，h(m)(m+1)为所述第二相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的近场耦合空间信道系数，x为第一相邻射频天线通道和第二相邻射频天线通道发送的校准序列，n(m)(m-1)为所述第一相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的噪声，n(m)(m+1)为所述第二相邻射频天线通道到所述待校准射频天线通道的噪声。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，计算所述待校准射频天线通道的校准参数时，所述计算单元具体用于：
确定所述待校准射频天线通道从所述参考通道上获得的接收信号；
确定所述参考通道从所述待校准射频天线通道获得的接收信号；
确定所述参考通道的校准参数；
计算所述待校准射频天线通道从所述参考通道上获得的接收信号与所述参考通道从待校准射频天线通道获得的接收信号的比值；
将所述比值乘以所述参考通道的校准参数，得到所述待校准射频天线通道的校准参数。
9.如权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，所述获取单元进一步用于：
通过待校准射频天线通道从参考通道上获得接收信号时，或/和，通过所述参考通道从所述待校准射频天线通道获得接收信号时，对接收的接收信号进行粗频偏补偿和细频偏补偿。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元进一步用于：
若存在多个待校准射频天线通道，则计算每一个待校准射频天线通道的校准参数时，先计算其中一个待校准射频天线通道的校准参数；
将所述一个待校准射频天线通道作为第一参考通道，基于所述第一参考通道的校准参数，计算所述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
将所述第一参考通道的相邻待校准射频天线通道再作为第二参考通道，基于所述第二参考通道的校准参数，计算所述第二参考通道的相邻待校准射频天线通道的校准参数；
依次计算各个待校准射频天线通道的校准参数，直至计算完成。
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