CN107258106B

CN107258106B - 通信设备、接入节点及其方法

Info

Publication number: CN107258106B
Application number: CN201580076943.5A
Authority: CN
Inventors: 马里奥·科斯塔; 菲利普·金兹伯格; 古那·黑德比
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: US10531465B2; US20180007678A1; EP3259945A1; WO2016146167A1; EP3259945B1; CN107258106A

Abstract

本发明涉及通信设备和接入节点。通信设备(100)包括：处理器(102)和定向天线(104)；其中所述定向天线(104)被配置为接收指示针对接入节点(300)的校准请求(CR)的第一信号S₁；其中所述处理器(102)被配置为响应于所述校准请求(CR)生成定向信标信号S_DB；其中所述定向天线(104)还被配置为向所述接入节点(300)发送所述定向信标信号S_DB。接入节点(300)包括：处理器(302)和天线阵列(304)；其中所述天线阵列(304)被配置为从至少一个通信设备(100)接收定向信标信号S_DB；其中所述处理器(302)被配置为基于所述定向信标信号S_DB来校准所述天线阵列(304)。此外，本发明还涉及对应的方法，计算机程序和计算机程序产品。

Description

通信设备、接入节点及其方法

技术领域

本发明涉及通信设备和接入节点。此外，本发明还涉及对应的方法，计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

在无线通信系统中，由用户节点(UNd)发送并由接入节点(AN)接收的上行链路(UL)信号，具有受散射环境影响，尤其是受诸如建筑物，车辆，以及用于AN的安装设备的反射影响的天线阵列。这些传播效应可以包括本领域公知的交叉极化和互耦。对于多输入多输出(MIMO)通信目的或对于基于到达时间(ToA)的定位，不需要知道这些传播效应或缺陷对天线阵列的总体影响。UNd的示例是长期演进(LTE)术语中的用户设备，并且AN的示例是基站和接入点。

然而，需要关于这种缺陷的信息，以便基于到达角(AoA)实现UNd的高精度的定位。这种操作称为天线阵列的校准或天线校准。如果不执行天线阵列的校准，则AoA估计不能用于定位。天线阵列的校准意味着获得天线阵列的行为，特别是天线阵列如何对来自无线通信系统的区域中的不同方向/位置的无线电信号做出反应。在这方面，天线阵列的校准是软件过程。

以下常规解决方案可用于校准天线阵列：

天线阵列的校准在暗室中进行；

传播信道与天线阵列的校准一同被估计，这被称为自动校准；

在部署天线阵列的站点进行专门的测量活动；和

使用用于天线阵列校准的预编码和/或波束成形的UL数据传输。

然而，上述传统解决方案具有相当多的限制。

在暗室中校准天线阵列不会获得安装平台或其它安装设备的影响，所述天线阵列被部署在该安装平台或其它安装设备处，例如，灯柱等。

自动校准技术由于大量的缺陷而不实用，并且通常导致病态问题。

专门的测量活动昂贵且耗时。例如，在超密集无线通信系统中，每平方公里有大约300个天线阵列(每个天线阵列安装在不同的灯柱上)。为了校准单个天线阵列，需要在不同位置进行许多专门测量。每个天线阵列所需的测量数量取决于所期望的角网格密度。对于1度的角网格，则需要360x180个测量。角网格的高密度导致更准确的位置估计。

在UL数据传输中，数据符号通常不被网络所知。在天线阵列校准中，网络需要知道UL信号，以避免增益和相位模糊。此外，在MIMO无线通信中使用的大多数预编码器和波束形成器采用信道的多径分量来用于复用或分集增益。然而，这在天线阵列校准中是不期望出现的。事实上，在天线阵列校准中，多径分量的功率应当最小化。理想地，UNd仅向UNd和天线阵列之间的LoS分量分配功率。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种减轻或解决常规解决方案的缺点和问题的解决方案。

本发明的实施例的另一个目的是提供一种用于改进天线阵列的校准的解决方案。

在本说明书和相应权利要求中的“或”应被理解为包括“与”和“或”的数学OR，并且不被理解为XOR(异或)。

上述目的由独立权利要求的主体解决。本发明的其它有利的实施形式可以在从属权利要求中找到。

根据本发明的第一方面，利用用于无线通信系统的通信设备实现上述和其他目的，所述通信设备包括：

处理器，和

定向天线；

其中所述定向天线被配置为接收指示针对接入节点的校准请求的第一信号S₁；

其中所述处理器被配置为响应于所述校准请求生成定向信标信号S_DB；

其中所述定向天线还被配置为向所述接入节点发送所述定向信标信号S_DB。

通信设备可以是用于无线通信的用户设备或接入节点。通信设备应当具有定向天线并且具有在无线通信系统中向接入节点发送定向信标信号S_DB的能力。

被配置为响应于从接入节点接收到校准请求而朝向接入节点发送定向信标信号S_DB的本通信设备意味着相对于常规解决方案的许多优点。

本通信设备使得以快速，鲁棒，具有成本效益的方式校准部署在无线网络中的天线阵列并且考虑传播障碍的影响的解决方案成为了可能。因此不需要或不再要求专门的测量活动。由于在诸如5G的未来无线通信系统中预期的远程无线电单元(RRU)的巨大密度，这显得尤为重要。RRU可以被理解为集中式无线电接入网络的接入节点(或基站)。此外，利用根据第一方面的通信设备可以提高定位精度。

因此，具有定向天线的每个通信设备可以用作校准节点，而不管通信设备是静态的还是移动的。因此，在接入节点处的校准操作可以连续地进行，并且同时无线通信系统处于正常操作下。这意味着节省成本并且对无线通信系统的操作的较少干扰。

在根据第一方面的通信设备的第一可能实现形式中，第一信号S₁还指示接入节点的空间位置。

利用该实现形式，通信设备不必计算接入节点的空间位置。因此，定向信标信号的更快传输是可能实现的，并且也需要更少的通信设备的处理资源。

在根据第一方面的第一可能实现形式或第一方面本身的通信设备的第二可能实现形式中，第一信号S₁还指示从通信设备朝向接入节点的方向。

利用这种实现形式，定向信标信号的更快的传输是可能实现的，并且因为在第一信号S₁中给出了方向，因而甚至还需要通信设备的更少的处理资源。

在根据第一方面的第一或第二可能实现形式或第一方面本身的通信设备的第三可能实现形式中，

所述定向天线还被配置为从所述接入节点接收第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求，以及

所述定向天线还被配置为响应于所述移动性信标请求向所述接入节点发送移动性信标信号S_MB。

利用该实现形式，接入节点可以计算通信设备的定位。通信设备的定位由接入节点用于其天线阵列的校准。利用该实现形式，还可以估计通信设备和接入节点之间的无线电信道。

在根据第一方面的前述可能实现形式中的任何一个或者第一方面本身的通信设备的第四可能实现形式中，定向信标信号S_DB在公共传输频带中发送。

公共传输频带应当被理解为使得通信设备的定向天线和接入节点的天线阵列使用相同的传输频带用于校准信令。

利用该实现形式，可以获取接入节点的天线阵列的频率相关效应。

根据本发明的第二方面，利用用于无线通信系统的接入节点实现上述和其他目的，所述接入节点包括：

处理器，和

天线阵列；

其中所述天线阵列被配置为从至少一个通信设备接收定向信标信号S_DB；

其中所述处理器被配置为基于所述定向信标信号S_DB来校准所述天线阵列。

被配置为接收定向信标信号S_DB并且使用它们用于校准天线阵列的本接入节点暗含着相对于常规解决方案的许多优点。

本接入节点可以以快速，鲁棒，具有成本效益的方式校准天线阵列，并且考虑传播障碍的影响。这对于常规解决方案是不可能实现的。

因此在根据本解决方案的实施例的包括接入节点的无线通信系统中不需要或不要求专门的测量活动。由于在诸如5G的未来无线通信系统中预期的RRU的巨大密度，这显得尤为重要。

具有定向天线的每个通信设备可以由接入节点用作校准节点。无论通信设备是静态的还是移动的。因此，在接入节点处的校准操作可以连续地进行，并且同时无线通信系统处于正常操作下。因此，在无线通信系统中的成本节约和时间节约校准是可能实现的。

在根据第二方面的接入节点的第一可能实现形式中，天线阵列还被配置为向通信设备发送第一信号S₁，第一信号S₁指示针对接入节点的校准请求。

利用该实现形式，接入节点可以控制何时应该进行校准。

在根据第二方面的第一可能实现形式或第二方面本身的接入节点的第二可能实现形式中，第一信号S₁还指示接入节点的空间位置。

在根据第二方面的第一或第二可能实现形式或第二方面本身的接入节点的第三可能实现形式中，第一信号S₁还指示从通信设备朝向接入节点的方向。

在根据第二方面的前述可能实现形式中的任何一个或者第二方面本身的接入节点的第四可能实现形式中，

所述天线阵列还被配置为向所述通信设备发送第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求，以及

所述天线阵列还被配置为从所述通信设备接收移动性信标信号S_MB；以及

所述处理器还被配置为基于所述移动性信标信号S_MB来估计所述通信设备的空间位置，以及

所述处理器还被配置为在校准所述天线阵列时使用所述通信设备的所估计的空间位置。

利用该实现形式，接入节点可以计算通信设备的定位。通信设备的定位由接入节点用于其天线阵列的校准。

在根据第二方面的第四种可能的实现形式的接入节点的第五种可能的实现形式中，

所述处理器还被配置为使用到达时间方法或观察的到达时间方法来估计所述通信设备的空间位置。

通过使用所提及的方法，通过这种实现形式，非常精确的估计是可能实现的，从而进一步改进天线阵列的校准。

在根据第二方面的前述可能实现形式中的任何一个或者第二方面本身的接入节点的第六可能实现形式中，

所述处理器还被配置为使用校准算法基于所述天线阵列的有效孔径分布函数EADF来校准所述天线阵列。

利用该实施方式，可以更快地进行天线阵列的校准过程。

根据本发明的第三方面，利用用于无线通信系统的方法实现上述和其他目的，所述方法包括：

接收指示针对接入节点的校准请求的第一信号S₁，

响应于所述校准请求生成定向信标信号S_DB，和

向所述接入节点发送所述定向信标信号S_DB。

在根据第三方面的方法的第一可能实现形式中，第一信号S₁还指示接入节点的空间位置。

在根据第三方面的第一可能实现形式或第三方面本身的方法的第二可能实现形式中，第一信号S₁还指示从通信设备朝向接入节点的方向。

在根据第三方面的第一或第二可能的实现形式或第三方面本身的方法的第三可能的实现形式中，所述方法还包括：

从所述接入节点接收第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求，以及

响应于所述移动性信标请求向所述接入节点发送移动性信标信号S_MB。

在根据第三方面的任何前述可能的实现形式，或第三方面本身的方法的第四可能的实现形式中，定向信标信号S_DB在公共传输频带传输。

根据本发明的第四方面，利用用于无线通信系统的方法实现上述和其他目的，所述方法包括：

从至少一个通信设备接收定向信标信号S_DB；

基于所述定向信标信号S_DB来校准所述天线阵列。

在根据第四方面的方法的第一可能实现形式中，所述方法还包括：

向所述通信设备发送第一信号S₁，所述第一信号S₁指示针对所述接入节点的校准请求。

在根据第四方面的第一可能实现形式或第四方面本身的方法的第二可能实现形式中，第一信号S₁还指示接入节点的空间位置。

在根据第四方面的第一或第二可能实现形式或第四方面本身的方法的第三可能实现形式中，第一信号S₁还指示从通信设备朝向接入节点的方向。

在根据第四方面的前述可能实施形式中的任一个或第四方面本身的方法的第四可能实现形式中，所述方法还包括：

向所述通信设备发送第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求，以及

从所述通信设备接收移动性信标信号S_MB；和

基于所述移动性信标信号S_MB来估计所述通信设备的空间位置，和

在校准所述天线阵列时使用所述通信设备的所估计的空间位置。

在根据第四方面的第四可能实现形式的方法的第五可能实现形式中，所述方法还包括：

使用到达时间方法或观察的到达时间方法来估计所述通信设备的空间位置。

在根据第四方面的前述可能实施形式中的任一个或第四方面本身的方法的第六可能实现形式中，所述方法还包括：

使用校准算法基于所述天线阵列的有效孔径分布函数EADF来校准所述天线阵列。

根据第三方面或第四方面的方法的优点与根据第一和第二方面的相应装置权利要求的优点相同。

本发明还涉及具有程序代码的计算机程序，当由处理器运行时，所述程序使所述处理器执行根据本发明的任何方法。此外，本发明还涉及包括计算机可读介质和所述计算机程序的计算机程序产品，其中所述计算机程序包括在计算机可读介质中，并且包括以下组中的一个或更多个：ROM(只读存储器)，PROM(可编程ROM)，EPROM(可擦除PROM)，闪存，EEPROM(电EPROM)和硬盘驱动器。

从下面的详细描述中，本发明的进一步应用和优点将是显而易见的。

附图说明

附图旨在阐明和解释本发明的不同实施例，其中：

图1示出了根据本发明实施例的通信设备；

图2示出了根据本发明实施例的方法；

图3示出了根据本发明实施例的接入节点；

图4示出了根据本发明实施例的另一个方法；

图5示出了根据本发明实施例的无线通信系统中的方法的流程图；

图6示出了根据本发明实施例的无线通信系统中的信令方面；

图7示出了根据本发明实施例的无线通信系统的另一些方面；

图8示出了根据本发明实施例的无线通信系统的另一些方面；和

图9示出了根据本发明实施例的校准方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的通信设备100。通信设备100包括处理器102和定向天线104。定向天线104被配置为在无线通信系统500中发送和接收无线通信信号。特别地，定向天线104被配置以向无线通信系统500的一个或更多个接入节点发送无线通信信号以及从无线通信系统500的一个或更多个接入节点接收无线通信信号。

在图1所示的实施例中，通信设备100的处理器102通过可选的收发器单元106(虚线)而被耦合。定向天线104还被配置为接收包括在由接入节点发送的第一信号S₁中的校准请求(CR)。CR是来自接入节点300(参见例如图3)的请求，其希望校准其自己的天线阵列。

CR由收发器106转发到通信设备的处理器102用于进一步处理。处理器102的处理包括响应于CR的接收而产生定向信标信号S_DB。定向信标信号S_DB被从处理器102转发到定向天线104。定向天线104被配置为在无线通信系统500中向接入节点发送信标信号S_DB。

图2示出了根据本发明实施例的对应方法。方法200可以在通信设备100中执行，诸如图1所示的通信设备。方法200包括接收202指示用于接入节点的CR的第一信号S₁的步骤。该方法还包括响应于CR生成204定向信标信号S_DB的步骤。方法200最后包括向接入节点发送206定向信标信号S_DB的步骤。

图3示出了根据本发明实施例的接入节点300；接入节点300包括处理器302和天线阵列304。处理器302和天线阵列304通过在本示例中的收发器单元306和通信装置(用虚线箭头示出)可通信地彼此耦合。接入节点300的天线阵列304被配置为从至少一个通信设备100接收定向信标信号S_DB。然而，天线阵列304还可以从多个通信设备接收方向信标信号。定向信标信号被转发到接入节点300的处理器302。在接收到定向信标信号之后，处理器302被配置为基于定向信标信号来校准天线阵列。在这方面，使用了在下文描述中解释的校准算法/方法。

图4示出了根据本发明实施例的对应方法400。方法400可以在接入节点300中执行，诸如图3所示的接入节点。方法400包括从至少一个通信设备100接收402定向信标信号S_DB的步骤。方法400还包括基于定向信标信号S_DB来校准天线阵列304的步骤。

因此，本发明的实施例提出使用能够利用定向信标信号进行定向传输的通信设备来辅助校准无线通信系统的接入节点处的天线阵列。这种定向传输可以处于与接入节点300的天线阵列使用的频带相同的频带中。

通信设备100可以配备有天线阵列或其他类型的定向天线，例如允许在无线通信系统500中允许定向传输的漏波天线。

接入节点300的天线阵列304通常是被配置用于定位和/或无线通信的天线的布置。天线阵列304可以以例如线性或圆形几何形状进行布置。形成天线阵列304的天线元件(图中未示出)的数量可以在接入节点300之间变化，并且范围为从单个元件到数十个元件。这些天线阵列304例如用于MIMO通信以及用于移动(或静态)通信设备的高精度定位。

此外，通信设备300是静态的还是移动的都没有关系。根据本发明的实施例的通信设备100在本公开中也称为校准节点(CaNd)。CaNd的示例包括车辆和相邻接入节点或者通常具有合适能力的任何用户设备。

由通信设备100发送以辅助无线电接入网络的天线阵列的校准的定向信标信号的示例是：

其中

表示已知信号和用于定向传输的波束形成器权向量。这里，N_u表示在通信设备100处包括天线阵列的元件的数量，并且角度

表示在校准下相对于通信设备100的接入节点300的位置。这样的角度可以由无线通信系统500的无线电接入网络提供。波束形成权向量如下：

其中

表示通信设备100处的天线阵列的响应向量。

根据又一实施例，第一信号S₁还指示接入节点300的空间位置。空间位置可以例如以笛卡尔坐标表示。

根据实施例，第一信号S₁还指示从通信设备100朝向接入节点300的方向。该方向可以在例如球面坐标中表示。

根据实施例，接入节点300的天线阵列304还被配置为向通信设备100发送第二信号S₂。第二信号S₂指示移动性信标请求(MBR)。通信设备的定向天线104响应于MBR向接入节点300发送移动性信标信号S_MB。接入节点300的天线阵列304还被配置为从通信设备100接收移动性信标信号S_MB。处理器302还被配置为基于移动性信标信号S_MB来估计通信设备100的空间位置。通信设备100的估计的空间位置此后被接入节点300的处理器302用于校准天线阵列304。

处理器302可以使用本领域中公知的方法来估计通信设备100的空间位置。两种这样的方法是到达时间方法或观察的到达时间方法。所提及的方法获取定向信标信号从通信设备100传播到接入节点300所需的行进时间。

根据又一实施例，通信设备100的定向天线104和接入节点300的天线阵列304针对与天线校准相关的上述信令使用相同的频带。这意味着在公共传输频带中发送定向信标信号S_DB。

图5示出了根据本校准用解决方案的通信设备100和接入节点300之间的交互，而图6示出了通信设备100和接入节点300之间的无线通信系统500中的信令方面。

在图5中，接入节点300将第一信号S₁发送至通信设备100以启动校准。第一信号S₁包括如上所述的CR。通信设备100接收第一信号S₁，然后向接入节点300发送定向信标信号S_DB。接入节点300接收定向信标信号S_DB并以合适的校准方法使用定向信标信号S_DB。

图6中示出了用于无线通信系统500中的天线阵列的校准的实施例的消息序列图。无线电接入网络请求通信设备100进行定向信标信号传输。这通过无线电接入网络发送包括CR消息的第一信号S₁来实现。注意，在图6的示例中，由旨在校准其天线阵列304的接入节点300发送CR。然而，无线通信系统500的其他网络实体可以在无线通信系统500中发送和/或控制校准。其他网络实体可以例如是其他接入节点、诸如无线电网络控制器的中央控制节点、或配置用于在无线通信系统500的整体或部分中控制校准的专门的网络校准控制节点。

CR消息由通信设备100接收，并且响应于CR，通信设备100在朝向接入节点300的方向上发送定向信标信号。这种定向信标信号用于在接入节点300处校准天线阵列304。

在图6所示的实施例中，无线电接入网络可以请求通信设备100广播移动性信标信号S_MB，以便在校准过程之前估计通信设备100的位置。在第二信号S₂中从接入节点300到通信设备100的发送的移动性信标请求(MBR)消息中请求了移动性信标。在该示例中，第二信号S₂由接入节点300发送，但是其他网络实体可以发送第二信号S₂。移动性信标可以是由无线电接入网络有规律地使用的宽带或窄带传输，以便估计通信设备100的位置。为了清楚起见，本示例考虑单个接入节点300和通信设备100。然而，可以使用多个通信设备同时校准接入节点300的天线阵列。

当无线通信系统500的无线电接入网络决定在接入节点300处校准天线阵列时，无线电接入网络向通信设备100(那些能进行定向传输的通信设备)发送CR消息，该通信设备100具有接入节点的相对位置(相对于通信设备位置的接入节点位置)，且配备有需要被校准的天线阵列。现在起到CaNd作用的通信设备100向接入节点300的位置发送定向信标S_DB。这些定向信标S_DB用于校准接入节点300的天线阵列。

从上面的通信设备100的描述可以理解，接入节点300还被配置为根据本发明的实施例向通信设备发送第一信号S₁中的一个或更多个CR。还可以从描述中理解，CR可以由无线通信系统500的其他网络实体发送。CR的目的是激活可以辅助校准过程的通信设备100。图7和图8示出了在城市环境中的该示例，其中汽车和公共汽车被公园和建筑物围绕。

图7和图8示出了所提出的用于在无线通信系统500中校准天线阵列的本解决方案。在该示例中，无线通信系统500被设置在城市环境中。

在图7中，接入节点300a，300b，300c，300d将CR发送到能够在无线通信系统500中进行定向信标传输的通信设备100a，100b。CR用于校准接入节点300a的天线阵列。

在图8中，通信设备100a，100b通过在校准下朝向接入节点300a的位置进行定向信标信号传输来进行响应。在图8的示例中，还注意到，通信设备100a，100b在城市交通中作为汽车和公共汽车而移动。

在接收到来自通信设备100a，100b的定向信标信号之后，处于校准下的接入节点300a执行其自己的天线阵列304的校准。接下来描述由通信设备100a，100b发送的所提出的定向信标信号S_DB和用于进行校准计算的所提出的算法。

因此，根据又一实施例，接入节点300的处理器302还被配置为使用基于天线阵列304的有效孔径分布函数EADF的校准算法来校准天线阵列304。

图9示出了根据所提及的实施例的其中使用了EADF的校准算法。令

表示在接收到定向信标信号时校准下的天线阵列104的输出。这里，t表示由校准下的接入节点300接收定向信标信号的时刻(time-instant)，N表示包括天线阵列的天线的数量。还令

表示校准下的天线阵列的EADF。EADF是天线阵列304响应函数的简化描述，并且它被定义为天线阵列的校准矩阵的2-D离散傅立叶变换。这里，M分别表示EADF的模式数。参考图9，校准算法涉及并且包括：

·在F1中，基于来自C1中的通信设备(CD)100的定向信标信号以及可选地基于来自E1的CD 100的估计位置来计算信道矩阵。

·在F2中，使用在F1中计算的信道矩阵和来自E2的预定义噪声协方差矩阵来确定(卡尔曼)增益矩阵。

·在E3中，如果来自先前定向信标信号的EADF将用于校准算法，则获取来自先前定向信标信号的EADF的协方差矩阵，并在F2中将其用于确定增益矩阵。

·在F3中，基于来自F2的(卡尔曼)增益矩阵和来自F1的信道矩阵来更新EADF的协方差矩阵。可选地，来自E3的先前定向信标信号的EADF的协方差矩阵也在F3中使用。

·在F4中，基于来自C1的定向信标信号来更新EADF，并且来自E4的先前信标信号的EADF和增益矩阵在F2中使用。

·在D1中，确定是否应当在校准算法中使用更多的定向信标信号。如果在D1中为是，校准算法返回至F1。如果D1中为否，校准算法来到F5。

·在F5中，校准算法完成，并且更新的EADF被存储为校准的天线阵列，例如，在存取节点300的存储器(未示出)中。EADF的协方差矩阵也存储在F5中。可选地，在校准算法需要确定可选输入到F1的CD 100的位置的情况下，校准算法来到E1。

此外，根据本发明的任何方法可以在具有程序代码的计算机程序中实现，当由处理器运行时，所述程序代码使所述处理器执行所述方法的步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质可以包括基本上任何存储器，诸如ROM(只读存储器)，PROM(可编程只读存储器)，EPROM(可擦除PROM)，闪存，EEPROM(电可擦除PROM)，或硬盘驱动器。

通信设备100可以是用户设备或无线电网络节点。此外，接入节点300可以是用户设备或无线电网络节点。

无线电网络节点或者也称为基站，例如，在一些无线电网络中，无线电基站(RBS)可以被称为发送器“eNB”，“eNodeB”，“NodeB”或“B节点”，这取决于所使用的技术和术语。基于传输功率，进而也是小区的大小，无线电网络节点可以具有不同的类别，例如宏eNodeB，家庭eNodeB或微型基站(pico base station)。无线电网络节点可以是站(STA)，其是包含符合IEEE 802.11的介质访问控制(MAC)和到无线介质(WM)的物理层(PHY)接口的任何设备。

诸如LTE中的用户设备(UE)，移动站，无线终端和/或移动终端的用户设备能够在无线通信系统，有时也被称为蜂窝无线电系统中进行无线通信。用户设备还可以被称为具有无线能力的移动电话，蜂窝电话，平板计算机或手提计算机。本上下文中的用户设备可以是例如通过无线电接入网络能够与另一实体，例如另一接收器或服务器来传送语音和/或数据的便携式，口袋中存储，手持，计算机包含或车载的移动设备。用户设备可以是站(STA)，其是包含符合IEEE 802.11的介质访问控制(MAC)和到无线介质(WM)的物理层(PHY)接口的任何设备。

此外，本领域技术人员认识到，本通信设备100和接入节点300包括用于执行本解决方案的例如功能，装置，单元，元件等形式的必要的通信能力。其它此类装置，单元，元件和功能的示例是：处理器，存储器，缓冲器，控制逻辑，编码器，解码器，速率匹配器，解速率匹配器，映射单元，乘法器，决策单元，选择单元，交换机，交织器，解交织器，调制器，解调器，输入，输出，天线，放大器，接收器单元，发送器单元，DSP，MSD，TCM编码器，TCM解码器，电源供给单元，馈电线，通信接口，通信协议等，一并被合理安排用于执行本解决方案。

特别地，本设备的处理器可以包括以下的一种或更多种实例，例如，中央处理单元(CPU)，处理单元，处理电路，处理器，专用集成电路(ASIC)，微处理器或者可以解释和执行指令的其他处理逻辑。表述“处理器”因此可以表示包括多个处理电路的处理电路，例如上述的任何，一些或全部处理电路。处理电路还可以执行数据处理功能，该数据处理功能用于数据输入，输出和包括数据缓冲和设备控制功能的数据处理，例如呼叫处理控制，用户界面控制等。

最后，应当理解，本发明不限于上述实施例，而是还涉及并包括在所附独立权利要求的范围内的所有实施例。

Claims

1.一种用于无线通信系统(500)的通信设备(100)，其特征在于，所述通信设备(100)包括：

处理器(102)，和定向天线(104)；

其中所述定向天线(104)被配置为接收指示针对接入节点(300)的校准请求CR的第一信号S₁；

其中所述处理器(102)被配置为响应于所述校准请求CR生成定向信标信号S_DB；

其中所述定向天线(104)还被配置为向所述接入节点(300)发送所述定向信标信号S_DB；

其中所述定向天线(104)还被配置为从所述接入节点(300)接收第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求MBR，以及

其中所述定向天线(104)还被配置为响应于所述移动性信标请求MBR向所述接入节点(300)发送移动性信标信号S_MB。

2.根据权利要求1所述的通信设备(100)，其中，所述第一信号S₁还指示所述接入节点(300)的空间位置。

3.根据权利要求1所述的通信设备(100)，其中所述第一信号S₁还指示从所述通信设备(100)朝向所述接入节点(300)的方向。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的通信设备(100)，其中，所述定向信标信号S_DB在公共传输频带中发送。

5.一种用于无线通信系统(500)的接入节点(300)，所述接入节点(300)包括：

处理器(302)，和

天线阵列(304)；

其中所述天线阵列(304)被配置为从至少一个通信设备(100)接收定向信标信号S_DB，所述定向信标信号S_DB是响应于所述接入节点(300)的校准请求CR生成的；

其中所述处理器(302)被配置为基于所述定向信标信号S_DB来校准所述天线阵列(304)；

其中所述天线阵列(304)还被配置为向所述通信设备(100)发送第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求MBR，以及

其中所述天线阵列(304)还被配置为从所述通信设备(100)接收移动性信标信号S_MB；以及

其中所述处理器(302)还被配置为基于所述移动性信标信号S_MB来估计所述通信设备(100)的空间位置，以及

其中所述处理器(302)还被配置为在校准所述天线阵列(304)时使用所述通信设备(100)的所估计的空间位置。

6.根据权利要求5所述的接入节点(300)，

其中所述天线阵列(304)还被配置为向所述通信设备(100)发送第一信号S₁，所述第一信号S₁指示针对所述接入节点(300)的所述校准请求CR。

7.根据权利要求6所述的接入节点(300)，其中，所述第一信号S₁还指示所述接入节点(300)的空间位置。

8.根据权利要求6所述的接入节点(300)，其中所述第一信号S₁还指示从所述通信设备(100)朝向所述接入节点(300)的方向。

9.根据权利要求5所述的接入节点(300)，

其中所述处理器(302)还被配置为使用到达时间方法或观察的到达时间方法来估计所述通信设备(100)的空间位置。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的接入节点(300)，

其中所述处理器(302)还被配置为使用校准算法基于所述天线阵列(304)的有效孔径分布函数EADF来校准所述天线阵列(304)。

11.一种用于无线通信系统(500)的方法，所述方法(200)包括：

通信设备(100)接收(202)指示针对接入节点(300)的校准请求CR的第一信号S₁，

所述通信设备(100)响应于所述校准请求CR生成(204)定向信标信号S_DB，

所述通信设备(100)向所述接入节点(300)发送(206)所述定向信标信号S_DB，

所述通信设备(100)从所述接入节点(300)接收第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求MBR，以及

所述通信设备(100)响应于所述移动性信标请求MBR向所述接入节点(300)发送移动性信标信号S_MB。

12.一种用于无线通信系统(500)的方法，所述方法(400)包括：

接入节点(300)从至少一个通信设备(100)接收(402)定向信标信号S_DB，所述定向信标信号S_DB是响应于所述接入节点(300)的校准请求CR生成的；

所述接入节点(300)基于所述定向信标信号S_DB来校准(404)天线阵列(304)；

所述接入节点(300)向所述通信设备(100)发送第二信号S₂，所述第二信号S₂指示移动性信标请求MBR；

所述接入节点(300)从所述通信设备(100)接收移动性信标信号S_MB；

所述接入节点(300)基于所述移动性信标信号S_MB来估计所述通信设备(100)的空间位置；以及

所述接入节点(300)在校准所述天线阵列(304)时使用所述通信设备(100)的所估计的空间位置。

13.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于执行根据权利要求11或12所述的方法。