CN109690981A - 在使用未许可频带的无线通信系统中校准天线相位的方法和装置 - Google Patents

在使用未许可频带的无线通信系统中校准天线相位的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及用于使用IoT技术来支持超出4G系统的更高数据传输速率的5G通信系统的融合的通信技术及其系统。可以以5G通信技术和物联网相关技术为基础将本公开应用于智能服务(例如，智能家居、智能建筑、智慧城市、智能汽车或联网汽车、医疗保健、数字教育、零售业务、安全和安全相关服务等)。根据本发明的实施例的在使用未许可频带的无线通信系统中的天线间相位校准装置的操作方法包括以下步骤：在执行先听后讲(LBT)时计算LBT处理时间；基于所述LBT处理时间，选择对天线间相位进行校准的校准模式；以及根据所选择的校准模式，对天线间相位进行校准。

Description

在使用未许可频带的无线通信系统中校准天线相位的方法和 装置
技术领域
本发明提出了一种天线校准方法和结构，用于在使用未许可频带的长期演进(LTE)系统中使用波束赋形服务。这里，术语“未许可频带LTE系统”旨在包括许可辅助接入(LAA)和未许可频谱(LTE-U)系统中的LTE。
背景技术
为了满足自从部署4G通信系统以来对无线数据业务的增长需求，已经努力开发改进的5G或Pre-5G通信系统。因此，5G或Pre-5G通信系统也称为“Beyond 4G网络”或“PostLTE系统”。为了实现更高的数据速率，正在考虑在更高频率(mmWave)的频带(例如，60GHz频带)中实现5G通信系统。为了减少无线波的传播损耗并增加传输距离，正在讨论将波束赋形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束赋形和大规模天线技术用于5G通信系统。此外，在5G通信系统中，基于先进的小型小区、云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协同多点传输(CoMP)、接收端干扰消除等，正在进行系统网络改进的开发。在5G系统中，已经开发了混合FSK和QAM调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)作为高级编码调制(ACM)和滤波器组多载波(FBMC)，以及非正交多址接入(NOMA)和稀疏码多址接入作为高级接入技术。
互联网是人类生成和消费信息的以人为中心的连接网络，现在正在发展为物联网(IoT)，在物联网中，诸如事物之类的分布式实体在没有人为干预的情况下交换和处理信息。通过与云服务器连接，物联网技术和大数据处理技术相结合的万物互联(IoE)已经出现。由于物联网的实施需要诸如“传感技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”等技术要素，最近已经对传感器网络、机器到机器(M2M)通信、机器类型通信(MTC)等进行了研究。这样的IoT环境可以提供智能互联网技术服务，其通过收集和分析在连接的事物之间产生的数据来为人类的生活创造新的价值。通过现有信息技术(IT)和各种工业应用的融合和组合，可以将IoT应用于智能家居、智能建筑、智慧城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和先进医疗服务等多个领域。
根据这些发展，已经进行了各种尝试以将5G通信系统应用于IoT网络。例如，诸如传感器网络、机器类型通信(MTC)和机器到机器(M2M)通信的技术可以通过波束赋形、MIMO和阵列天线来实现。云无线接入网络(RAN)的应用作为上述大数据处理技术也可以被认为是5G技术和IoT技术之间的融合的示例。
天线校准是用于基于先前获取的天线相位信息来对准天线的相位的技术，作为使用天线相位信息的传输方案(例如，波束赋形)的必要部分。为了实现天线校准技术，有必要基于预定的校准信号来估计每个天线的相位。
在许可频带通信系统中，通过利用时分双工(TDD)保护周期，在数据传输暂停(关闭服务)期间或在没有数据传输暂停(在服务中)期间执行用于波束赋形的天线相位校准，从而不受数据传输的影响。
在没有任何数据传输影响的情况下进行校准的原因是，如果数据传输和相位估计过程在每个天线相位估计(基于由调制解调器产生并回送到Rx接收器的校准信号而执行)期间没有彼此隔离，则基于校准信号的相位估计会导致相位估计性能的劣化。
与传统的许可频带通信不同，未许可频带通信在数据传输之前需要进行载波侦听。因此，考虑到载波侦听过程，需要对校准适合于未许可频带通信的天线相位的方法进行研究。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种用于在使用未许可频带的无线通信系统中校准天线的相位而不会有任何性能劣化的方法和装置。
解决问题的方案
根据本发明的一个方面，在未许可频带内工作的无线通信系统中的天线间相位校准装置的操作方法包括：在先听后讲(LBT)操作期间计算LBT处理时间；基于所述LBT处理时间，选择对天线的相位进行校准的校准模式；以及在所选择的校准模式下，对天线的相位进行校准。
优选地，所述校准模式是通过天线模块与调制解调器之间的预配置路径来发送用于校准天线的相位的天线特定校准信号的方式。
优选地，所述校准模式是时分模式、频分模式以及码分模式中的一种，在所述时分模式中所述校准信号在天线特定时间点处通过预配置路径进行传输，在所述频分模式中所述校准信号以天线特定频率通过所述预配置路径进行传输，在所述码分模式中所述校准信号按照天线特定正交码序列通过所述预配置路径进行传输。
优选地，选择所述校准模式包括：将所述LBT处理时间与第一校准处理时间进行比较；以及如果所述LBT处理时间大于所述第一校准处理时间，则选择所述时分校准模式或所述频分校准模式。
优选地，选择所述校准模式包括：如果所述LBT处理时间等于或小于所述第一校准处理时间，则将所述LBT处理时间与第二校准处理时间进行比较；以及如果所述LBT处理时间大于所述第二校准处理时间，则选择所述码分校准模式。
优选地，所述码分校准模式与保持正交性的Walsh码、Hadamard码、Zadoff-Chu码等中的一种相关联。
优选地，基于LBT优先级类别，确定所述LBT处理时间。
优选地，基于发射天线的数量、校准天线的相位所需的时间以及验证所述校准所需的时间来确定所述第一校准处理时间，其中所述第一校准处理时间随子载波而变化。
优选地，基于校准天线的相位所需的时间以及验证所述校准所需的时间来确定所述第二校准处理时间，其中所述第二校准处理时间随子带而变化。
根据本发明的另一方面，在未许可频带内工作的无线通信系统中的天线间相位校准装置，包括：收发器，所述收发器被配置为发送和接收信号；以及控制器，所述控制器被配置为进行控制以：在先听后讲(LBT)操作期间计算LBT处理时间；基于所述LBT处理时间选择对天线的相位进行校准的校准模式；在所选择的校准模式下，对天线的相位进行校准。
发明的有益效果
本发明的天线相位校准方法和装置在校准天线的相位方面是有利的，其在未许可频带内没有任何性能下降并且能够在先听后讲(LBT)过程期间执行天线相位校准。
附图说明
图1是示出LAA系统中的LBT过程的流程图。
图2是示出根据本发明实施例的与未许可频带LTE系统中的上行链路校准相关联的数据流的图。
图3是示出根据本发明的实施例的与未许可频带LTE系统中的下行链路校准相关联的数据流的图。
图4是示出根据本发明的实施例的时分校准信号结构的图。
图5是示出根据本发明的实施例的频分校准信号结构的图。
图6是示出根据本发明的实施例的码分校准信号结构的图。
图7是示出根据本发明的实施例的无线通信系统中的天线间相位校准装置的操作方法的流程图。
图8是示出在图7中描绘的步骤中选择补偿模式的方法的流程图。
图9是示出根据本发明的实施例的无线通信系统中的天线间相位校准装置的配置的框图。
具体实施方式
参考附图详细描述了本发明的示例性实施例。贯穿附图使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。可以省略对这里包含的公知功能和结构的详细描述，以避免模糊本发明的主题。
可以省略对本领域公知的并且与本发明无关的技术规范的详细描述以避免模糊本发明的主题。这旨在省略不必要的描述，以便清楚地说明本发明的主题。
出于同样的原因，在附图中夸大、省略或简化了一些元件。在实践中，元件可以具有与附图中所示那些元件的尺寸和/或形状不同的尺寸和/或形状。贯穿整个附图，同一或等同的部件由相同的附图标记表示。
通过参考示例性实施例的以下详细描述和附图，可以更容易地理解本发明的优点和特征以及实现方法。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的示例性实施例。相反的是，提供这些示例性实施例是为了使本发明彻底和完整，并且将本发明的构思完全传达给本领域的技术人员，并且本发明将仅由所附权利要求来限定。贯穿本说明书，相同的附图标记表示相同的元件。
将理解的是，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得通过计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令来创建用于实现流程图和/或框图中指定的功能/行为的装置。这些计算机程序指令也可以存储在非暂时性计算机可读存储器中，该非暂时性计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运行，使得存储在非暂时性计算机可读存储器中的指令产生制造嵌入指令装置的方法，其实现在流程图和/或框图中指定的功能/动作。计算机程序指令还可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列可操作的步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供了用于实现流程图和/或框图中指定的功能/动作的步骤。
此外，各个框图可以示出包括用于执行特定逻辑功能的至少一个或更多个可执行指令的模块、片段或代码的部分。此外，应当注意的是，可以在若干修改中以不同的顺序执行块的功能。例如，可以基本上同时执行两个连续的块，或者可以根据它们的功能以相反的顺序执行它们。
根据本发明的各种实施例，术语“模块”，意指但不限于软件或硬件组件，诸如，执行某些任务的现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。模块可以有利地被配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配置为在一个或更多个处理器上执行。因此，作为示例，模块可以包括组件(诸如，软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、过程、功能、属性、进程、子例程、程序代码片段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。组件和模块的功能可以组合成更少的组件和模块，或者进一步分为更多的组件和模块。此外，组件和模块可以被实现为使得它们在装置或安全多媒体卡中执行一个或更多个CPU。
参考附图详细描述了本发明的示例性实施例。可以省略对这里包含的公知功能和结构的详细描述，以避免模糊本发明的主题。此外，考虑到本发明中的功能来定义以下术语，并且它们可以根据用户或操作者的意图以及使用等而变化。因此，应当在本说明书的全部内容的基础上进行定义。在以下的描述中，术语“基站(BS)”表示用于向终端分配资源的实体，并且旨在包括节点B、演进节点B(eNB)、无线接入单元、基站控制器和网络节点中的至少一个。术语“终端”旨在包括用户设备(UE)、移动站(MS)、蜂窝电话、智能电话、计算机和具有通信功能的多媒体系统。术语“下行链路(DL)”表示从基站到终端的无线传输路径，终端“上行链路(UL)”表示从终端到基站的无线传输路径。尽管该描述针对作为示例的LTE或LTE-A系统，但是本发明可应用于具有类似技术背景和信道格式的其他通信系统。例如，本发明可应用于LTE-A之后正在开发的5G移动通信技术(5G新无线(NR))。本领域的技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明甚至可以应用于略微修改的其他通信系统。
天线校准是用于基于先前获取的天线相位信息来对准天线的相位的技术，这对于利用天线相位信息的传输方案(例如，波束赋形)是必需的。为了实现天线校准技术，有必要基于预定的校准信号来估计每个天线的相位。
本发明提出了一种在未许可频带LTE系统中使用波束赋形服务的天线校准方法和结构。这里，术语“未许可频带LTE系统”旨在包括许可辅助接入(LAA)和未许可频谱(LTE-U)系统中的LTE。
LAA系统的特征在于使用类型3的帧结构来在未许可频带内发送/接收数据并且仅在传输信道为空时检测能量和Wi-Fi前导码以发送数据。这种先听后讲(LBT)操作是通过独特的载波侦听操作来执行的。在LAA系统中，不识别上行链路和下行链路频带，并且标准不限制使用支持任何波束赋形(BF)的发送模式(TM)，例如TM 8/9/10。因此，支持BF的TM应该需要传输(Tx)天线特定的相位校准。
类似地，为了与Wi-Fi共存，LTE-U系统采用LBT或利用暂停LTE数据传输的传输关闭时段以便Wi-Fi设备传输数据。而且，由于对LTE-U系统中的BF传输没有特定限制，因此支持BF的TM应该需要Tx天线特定的相位校准。
本发明提出了一种天线校准方法和结构，用于工作在LBT模式的诸如LAA和LTE-U的系统。
图1是示出LAA系统中的LBT过程的流程图。
LBT操作以在未许可频带内以通过9us的扩展空闲信道评估(ECCA)周期侦听载波并使用随机选择的回退计数器(BO)确定足以进行数据传输的时间段的方式来执行。
LBT过程应当根据协议在未许可频带内发送数据之前被执行。因此，在利用诸如LAA系统的未许可频带的通信系统中，应该考虑LBT过程来执行天线校准。即使在许可频带内，也应该执行天线校准，以免中断预定的数据传输。
本发明提出了一种用于在诸如LAA和LTE-U系统的未许可频带LTE通信系统中的载波侦听操作期间执行天线校准的方法。因为必须通过接收天线继续监视载波以进行数据传输，所以相对应的接收天线路径应当被构造成与需要校准的天线路径不同。
LAA和LTE-U系统采用与传统LTE系统相同的符号持续时间和子载波音调间隔。也就是说，最小校准符号的符号持续时间约为70us。然而，根据延迟时段和BO计数，LAA系统中的LBT过程所需的时间在从27us到几ms的范围内变化。
因此，为了在LBT过程期间执行天线校准，必须在有限的时间段内完成对多个天线的校准操作；因此，需要一种仅在LBT操作所需的时间大于校准操作所需的时间时才执行校准操作的方法。
图1示出了在LAA系统中执行LBT操作的装置的操作方法。
在步骤S100，正在执行LBT操作的装置可以发送数据。在步骤110，该装置可以确定是否进一步发送数据。
如果在步骤S110确定没有要进一步发送的数据，则在步骤S120，装置可以将其数据发送模式设置为空闲模式。
如果在步骤S110确定还有要发送的数据，则在步骤S130，装置可以在预定范围内随机选择BO计数器的值。在步骤S140，可以根据确认应答/否认应答(A/N)反馈来更新该预定范围。该预定范围可以等于竞争窗口的大小并表示为[0，Q-1]。
在步骤S150，装置可以检查延迟时段以确定在延迟时段中的ECCA时隙期间，数据发送模式是否为空闲模式。如果确定在ECCA时隙期间数据发送模式为空闲模式，则装置可以在步骤S160将BO计数器的值减1。如果确定在ECCA时隙期间数据发送模式不是空闲模式，则装置可以在步骤S170确定BO计数器的值是否为0。如果确定BO计数器的值为0，则过程进行到装置可以发送数据的步骤S100。
如果在步骤S170确定BO计数器的值不为0，则在步骤S180，装置可以在一个ECCA时隙期间侦听介质。也就是说，LBT操作可以在未许可频带内以通过以9us的ECCA周期侦听载波的方式来执行。
在步骤S190，装置可以确定其数据发送模式是否为工作模式。如果确定数据发送模式为工作模式，则过程进行到步骤S150，使得装置执行后续的操作。
如果在步骤S190确定数据发送模式不是工作模式，则装置可以将BO计数器的值减1，并且过程进行到步骤S170，使得装置执行后续的操作。
图2是示出根据本发明的实施例的与未许可频带LTE系统中的上行链路校准相关联的数据流的图，图3是示出根据本发明的实施例的与未许可频带LTE系统中的下行链路校准相关联的数据流的图。
参考图2和图3，天线模块200和300各自具有多个天线端口#0至#3、校准端口#CAL和载波侦听端口#CS。在本公开中，建立在校准端口#CAL和调制解调器250(或350)之间的路径可以被称为校准路径。
载波侦听端口#CS连接到LBT块220，该LBT块220可以执行能量检测和功率检测以控制(或处理)LBT操作。
此外，可以存在多个介于天线模块200和300与调制解调器250和350之间的Tx/RxSW、数字上变频器(DUC)、数模转换器(DAC)、数字下变频器(DDC)和模数转换器(ADC)。
为了应用Tx波束赋形，由于用于Tx波束赋形的Tx BF权重是基于在信道互易性的假设下估计的上行链路信道信息来计算的，因此必须执行用于校准Rx天线的上行链路(UL)校准以及用于校准Tx天线的下行链路(DL)校准。
可以以这样的方式执行UL校准：调制解调器250如图2所示通过校准路径将校准信号发送到天线模块200的天线#0至#3，并且接收从各个天线回送的信号。
调制解调器250基于从天线模块200的各个天线#0至#3回送的信号来计算天线模块200的各个天线#0至#3的相位。因为可以在UL校准过程中清楚地区分从各个天线回送的信号，所以不需要对发送校准信号的时间、频率以及代码进行限制。
然而，在图3所描述的DL校准过程中，调制解调器350将DL校准信号1、2、3和4发送到天线模块300的各个Tx天线#0至#3，并接收通过校准Rx路径#CAL 350以组合方式从天线模块300回送的信号。
调制解调器350基于以这种方式回送的校准信号来估计天线的相位。因此，应当以不同的时间、频率以及代码来生成信号1、2、3和4，使得调制解调器350能够将从天线模块300的天线#0至#3回送的信号彼此区分开。
也就是说，校准信号应当在时域中的不同时隙中、在频域中的不同子带中或者在代码域中的不同正交码序列中进行传输。
本发明提出了时分、频分和码分DL校准信号结构以及用于依据DL校准信号结构来计算LBT处理时间的方法。参考图4至图6描述DL校准信号结构。
图4是示出根据本发明的实施例的时分校准信号结构的图。
参考图4，时分校准信号结构被设计为使得Tx天线特定DL校准信号在不同的时隙中被传输。传输作为带有全带宽校准能力的信号的相应的校准信号，从而以一定的时间间隔来校准串联的天线。
在使用该校准结构的情况下，所需的LBT处理时间满足公式1的关系。
[公式1]
LBT processing time≥(#of Tx antennas)×(calibration phasecalculation time+calibration verification time)＝calibration processing time
这里，“#of Tx antennas”表示Tx天线的数量，“calibration phase calculationtime”表示在已发送的校准信号已经回送到调制解调器之后计算相位所需的时间，“calibration verification time”表示紧跟着相位计算在调制解调器处进行相位补偿之后调制解调器验证校准是否正确进行所需的时间。
也就是说，LBT处理时间(LBT processing time)应当等于或大于时分校准信号结构中的校准处理时间(calibration processing time)。
图5是示出根据本发明的实施例的频分校准信号结构的图。
参考图5，频分校准信号结构被设计为使得Tx天线特定DL校准信号在不同的频率子带中传输。传输作为具有子带校准功能的信号的相应的校准信号，以同时校准在不同子带上工作的天线。在使用该校准结构的情况下，所需的LBT处理时间满足公式2的关系。
[公式2]
LBT processing time≥((#of Tx antennas)/(#of subbands))×#of subbands×(calibration phase calculation time+calibration verification time)＝#of Txantennas×(calibration phase calculation time+calibration verification time)＝calibration processing time
这里，“#of Tx antennas”表示Tx天线的数量，“#of subbands”表示子带的数量，“calibration phase calculation time”表示在已发送的校准信号被回送到调制解调器之后计算相位所需的时间，“calibration verification time”表示调制解调器在相位计算之后的调制解调器的相位补偿之后验证校准是否正确进行所需的时间。
也就是说，LBT处理时间(LBT processing time)应当等于或大于频分校准信号结构中的校准处理时间(calibration processing time)。
图6是示出根据本发明的实施例的码分校准信号结构的示意图。
参考图6，码分校准信号结构被设计为使得DL校准信号按照每个Tx天线特定的不同正交码序列作为全带宽校准能力信号被同时发送。相应的校准信号作为全带宽校准能力的信号被发送。同时发送并同时接收天线特定校准信号，并利用代码的正交性来校准天线。在使用该校准结构的情况下，所需的LBT处理时间满足公式3的关系。
[公式3]
LBT processing time≥(calibration phase calculation time+calibrationverification time)＝calibration processing time
这里，“calibration phase calculation time”表示在已发送的校准信号已经回送到调制解调器之后计算相位所需的时间，“calibration verification time”表示调制解调器在相位计算之后的调制解调器的相位补偿之后验证校准是否正确进行所需的时间。
也就是说，LBT处理时间应当等于或大于码分校准信号结构中的校准处理时间。
因为天线特定校准信号在相同时隙中同时被发送，所以满足公式3的关系的LBT处理时间小于用于时分和频分校准信号结构的LBT处理时间。
虽然码分校准方案就LBT处理时间短而言是有利的，但由于使用必须区分码分复用的天线特定信号而强加的代码正交性以及校准过程的复杂性，它在序列限制方面也存在缺点。此外，由于只有当天线的频率特性在子带上是平坦的时才能将在子带上累积的代码彼此区分开，所以难以在天线相位响应是频率选择的环境中使用码分校准方案。与时分和频分校准方案相比，这导致了使用码分校准方案的灵活性降低的缺点。
为了与码分校准信号一起使用，代码序列必须满足以下要求。
-当每个子带进行累积时，可以基于代码正交性来彼此区分天线特定序列。
-需要足够数量的至少足以区分每个子带中的天线正交码。
如果某些代码生成了满足要求的代码序列，则这些代码可以用于生成码分校准信号；这种代码可以包括Walsh码、Hadamard码、Zadoff-Chu码和其他保证正交性的其他代码。使用具有这种特性的序列，可以如下计算每个天线的相位响应。
[公式4]
Z(k)＝∑hm(k)*Xm(k)
这里，Xm(k)表示校准序列信号中与第m个天线的第k个频率对应的校准信号，hm(k)表示与第m个天线的第k个子载波对应的相位响应。由各个天线同时发送的信号Xm(k)在接收器处按天线进行组合，在第k个频率上接收到的信号表示为Z(k)。
这里，因为是根据代码序列特性来实现的，所以可以通过从公式4导出的公式5来计算第m个天线的第k个子载波上的响应Rm(k)。
[公式5]
因为Rm(k)是通过子带累积进行计算的，所以应当将相同的响应Rm(k)应用于Ntone个子载波。也就是说，需要假设天线相位特性在子带的N个音调中是平坦的。
表1中总结了上述三种校准方案的特征。
[表1]
如表1所示，尽管与码分校准方案相比需要较长的校准处理时间，但是时分/频分校准方案能够在全带宽上以子载波为单位执行校准，从而改善了校准的准确性，并且能够适用于需要足够LBT时间并要求精确校准的情况。
同时，尽管需要相对短的校准处理时间，但是以子带为单位执行校准的码分校准方案适合于在较短的LBT时间期间通过子带进行天线相位跟踪。
在LAA和LTE-U系统中，已经根据要发送的数据的类型预先确定了基于LBT的载波侦听所需的时间。在LAA系统中，最小和最大LBT时间已经由表2中列出的LBT优先级类型确定。也就是说，已经预配置了最小和最大LBT时间，并且被称为BO计数的随机变量决定了LBT时间。
[表2]
LBT优先级类型 最小LBT时间(us) 最大LBT时间(us)
1 52 88
2 88 160
3 178 610
4 214 9286
在LTE-U系统中，通过用于与Wi-Fi共存的载波侦听自适应传输方案，根据信道上存在的装置和数据量可变地确定LTE传输开/关持续时间。
本发明提出了一种用于在LBT执行时间或传输关闭的时间段大于校准所有天线所需的总校准处理时间时执行校准操作的方法。在LAA系统中，可以基于要传输的数据的LBT优先级类别来预先计算LBT所需的时间，并根据LBT执行时间来选择校准模式。在LTE-U系统中，可以通过CSAT过程根据传输关闭的时间段来选择校准模式。
上述过程与图7的LAA校准过程相同。如图8所示，通过用“LBT处理时间”代替“传输关闭时间”，该过程可适用于LTE-U系统。
图7是示出根据本发明的实施例的无线通信系统中的天线间相位校准装置的操作方法的流程图。如图7所示，天线间相位校准装置可以在LAA系统中执行校准过程。
天线间相位校准装置可以在基站内实现。根据另选实施例，天线间相位校准装置可以在终端内实现。
在步骤S700，天线相位校准方法可以选择校准模式。在校准模式中，天线特定校准信号通过预配置的路径在天线模块和调制解调器之间传送，以校准包括在天线模块中的天线的相位。
根据实施例，校准模式可以是时分模式、频分模式以及码分模式中的一种，在时分模式中校准信号在天线特定时间点处通过预配置路径进行传输，在频分模式中校准信号以天线特定频率通过预配置路径进行传输，在码分模式中校准信号按照天线特定正交码序列通过预配置路径进行传输。
码分校准模式可以与诸如Walsh码、Hadamard码和Zadoff-Chu码之类的正交码中的一种相关联。
在步骤S710，在天线间相位校准装置内实现的调制解调器可以发送校准信号。
在步骤S720，天线间相位校准装置可以执行天线校准和校准验证。天线间相位校准装置可以基于校准信号来计算天线的相位，补偿天线的相位，并验证校准。
在步骤S730，天线间相位校准装置可以确定LBT操作是否完成，如果确定LBT操作已完成，则在步骤S740发送数据。
图8是示出用于在图7中描绘的步骤处选择补偿模式的方法的流程图。
在步骤S800，天线间相位校准装置可以计算LBT处理时间。可以根据LBT优先级类别来确定LBT处理时间。
根据实施例，可以考虑与LBT优先级类别相关联的最小LBT时间来确定LBT处理时间。
天线间相位校准装置可以在步骤S810处将LBT处理时间与第一校准处理时间进行比较，如果LBT处理时间大于第一校准处理时间，则在步骤S820处选择时分校准模式或频分校准模式。
这里，可以基于发射天线的数量、校准天线的相位所需的时间以及验证校准所需的时间来确定第一校准处理时间；其中第一校准处理时间可以随子载波而变化。
如果LBT处理时间等于或小于第一校准处理时间，则天线间相位校准装置可以在步骤S830将LBT处理时间与第二校准处理时间进行比较，如果LBT处理时间大于第二校准处理时间，则在步骤S840选择码分校准模式。
这里，可以基于校准天线的相位所需的时间和验证校准所需的时间来确定第二校准处理时间，并且第二校准处理时间可以随子带而变化。
图9是示出根据本发明的实施例的无线通信系统中的天线间相位校准装置的配置的框图。
参考图9，天线间相位校准装置900可以包括收发器910、控制器920和存储单元930。
收发器910负责在天线间相位校准装置900的无线通信期间发送和接收数据。收发器910可以与另一节点或装置传送信号。收发器910可以包括对发送信号进行上变频和放大的RF发送器以及对接收信号进行低噪声放大和下变频的RF接收器。
收发器910可以将通过无线信道接收的数据输出到控制器920，并通过无线信道从控制器920发送数据。
控制器920可以控制功能块之间的信号流，以便天线间相位校准装置900如本发明的实施例中所描述的那样进行操作。详细地，控制器920可以在LBT操作期间计算LBT处理时间，基于LBT处理时间选择用于校准天线的相位的校准模式，并且在所选择的校准模式中校准天线的相位。
校准模式可以是时分模式、频分模式以及码分模式中的一种，在时分模式中校准信号在天线特定时间点处通过预配置路径进行传输，在频分模式中校准信号以天线特定频率通过预配置路径进行传输，在码分模式中校准信号按照天线特定正交码序列通过预配置路径进行传输。
为了实现该功能，控制器920可以包括校准模式选择器921。
校准模式选择器921可以将LBT处理时间与第一校准处理时间进行比较，如果LBT处理时间大于第一校准处理时间，则选择时分校准模式或频分校准模式。
如果LBT处理时间等于或小于第一校准处理时间，则校准模式选择器921可以将LBT处理时间与第二校准处理时间进行比较，如果LBT处理时间大于第二校准处理时间，则选择码分校准模式。
存储单元930可以存储天线间相位校准装置900的操作所需的程序和数据，并且可以被划分为程序区和数据区。
尽管已经使用特定术语描述了本发明的优选实施例，但是为了帮助理解本发明，说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的。本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。

Claims (15)

1.一种在未许可频带内工作的无线通信系统中的天线间相位校准装置的操作方法，所述方法包括：
在先听后讲(LBT)操作期间计算LBT处理时间；
基于所述LBT处理时间，选择对天线的相位进行校准的校准模式；以及
在所选择的校准模式下，对天线的相位进行校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准模式是通过天线模块与调制解调器之间的预配置路径来发送用于校准天线的相位的天线特定校准信号的方式。
3.根据利要求2所述的方法，其中，所述校准模式是时分模式、频分模式以及码分模式中的一种，在所述时分模式中所述校准信号在天线特定时间点处通过所述预配置路径进行传输，在所述频分模式中所述校准信号以天线特定频率通过所述预配置路径进行传输，在所述码分模式中所述校准信号按照天线特定正交码序列通过所述预配置路径进行传输。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，选择所述校准模式包括：
将所述LBT处理时间与第一校准处理时间进行比较；以及
如果所述LBT处理时间大于所述第一校准处理时间，则选择所述时分校准模式或所述频分校准模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，选择所述校准模式包括：
如果所述LBT处理时间等于或小于所述第一校准处理时间，则将所述LBT处理时间与第二校准处理时间进行比较；以及
如果所述LBT处理时间大于所述第二校准处理时间，则选择所述码分校准模式。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述码分校准模式被配置为使用正交码。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于LBT优先级类别，确定所述LBT处理时间。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，基于发射天线的数量、校准天线的相位所需的时间以及验证所述校准所需的时间来确定所述第一校准处理时间，其中所述第一校准处理时间随子载波而变化。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，基于校准天线的相位所需的时间以及验证所述校准所需的时间来确定所述第二校准处理时间，其中所述第二校准处理时间随子带而变化。
10.一种在未许可频带内工作的无线通信系统中的天线间相位校准装置，所述装置包括：
收发器，所述收发器被配置为发送和接收信号；以及
控制器，所述控制器被配置为进行控制以：在先听后讲(LBT)操作期间计算LBT处理时间；基于所述LBT处理时间选择对天线的相位进行校准的校准模式；以及在所选择的校准模式下，对天线的相位进行校准。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述校准模式是通过天线模块与调制解调器之间的预配置路径来发送用于校准天线的相位的天线特定校准信号的方式。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述校准模式是时分模式、频分模式以及码分模式中的一种，在所述时分模式中所述校准信号在天线特定时间点处通过所述预配置路径进行传输，在所述频分模式中所述校准信号以天线特定频率通过所述预配置路径进行传输，在所述码分模式中所述校准信号按照天线特定正交码序列通过所述预配置路径进行传输。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述控制器被配置为进行控制以：将所述LBT处理时间与第一校准处理时间进行比较；如果所述LBT处理时间大于所述第一校准处理时间，则选择所述时分校准模式或所述频分校准模式。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述控制器被配置为进行控制以：如果所述LBT处理时间等于或小于所述第一校准处理时间，则将所述LBT处理时间与第二校准处理时间进行比较；如果所述LBT处理时间大于所述第二校准处理时间，则选择所述码分校准模式。
15.根据权利要求12所述的装置，其中，所述码分校准模式被配置为使用正交码。
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