JP5686792B2

JP5686792B2 - アンテナ較正の方法及びシステム

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Inventors: チェンホンル
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Description

本発明は、通信分野に関し、特にアンテナ較正の方法及びシステムに関する。

従来、直交周波数分割多重-時分割複信システム（OFDM-TDD, Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Time Division Duplex）において、端末の間の同一周波数の干渉を低下して、セルエッジのスループット及びカバー範囲を増加するために、基地局（eNodeB）に小さいアレイ素子間隔を有するマルチアンテナビーム形成技術を導入する。形成の正確性及び信頼性を保証するために、アンテナアレイに較正を行い、アレイの各パスの振幅と位相の誤差を減少する必要がある。

従来の技術において、直交周波数分割多重（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）システムのアンテナ較正技術は、主に、各の発信アンテナの発信の周波数領域パイロットシーケンスを受信した後、受信端で各の発信アンテナパスの周波数領域応答を共同推定し、そして、各の反射アンテナ周波数領域の応答の差別を補償して、これにより、各の発信アンテナの発信電気パスの周波数領域較正を実現し、その他、複数の発信パスが同時に較正している際、周波数分割又はコード分割の方式を利用してパス間の干渉を低下させることができる。

ところで、アンテナ較正用パス及び通信システム用パスが同じ、通信システムの正常仕事を影響しないように、較正検出パイロット信号が通信データを輸送しない時に輸送すべきである。時分割複信（TDD,Time Division Duplex）のタイムスロット構造に対して、普通に、下りパイロットタイムスロット（DwPTS,Downlink Pilot Time Slot）と上りパイロットタイムスロット(UpPTS,Uplink Pilot Time Slot)との間のメインガードタイムスロット（GP,Guard Period）において較正検出パイロット信号を輸送する。しかし、DwPTSタイムスロット下り信号のエコーがGPにおける較正信号を干渉し、これにより、較正効果を影響することになる。従来の技術において、循環プレフィックスを増加することによりチャンネルハングオーバによる干渉影響を減少し、循環プレフィックスの長さを選択することにより下りパイロットエコーが較正パイロット符号に対する影響を減少し、循環プレフィックスが長いほど、有効的な較正パイロット符号がアイドルタイムスロットの後部に位置され、これにより、合理的に循環プレフィックスの長さを選択することにより、干渉を循環プレフィックス信号のみに存在することを提出する。

上記処理方法は、DwPTSの干渉を低下することだけ考えたが、循環プレフィックスの長さを増加することで有効的な較正パイロット信号をUpPTSタイムスロットまでに延長することなるのを考えなく、これにより、正常の上り通信を影響することだけでなく、較正精度もそれに従って低下する。同時に、早めに送信したランダムアクセス信号が存在すると、さらに、較正パイロット信号とランダムアクセス信号との間の相互干渉が発生することにもなる。

従来の技術における較正検出パイロット信号が通信システムの正常通信を干渉することに考え、本発明を提出し、このため、本発明の主の目的は、従来の技術に存在している前記問題を解決するためのアンテナ較正の方法及びシステムを提供することである。

上記発明の目的を実現するために、本発明は、アンテナ較正の方法を提供する。

本発明によるアンテナ較正の方法は、
発信端が、発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点をグループ化して、前記グループ化によって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定するステップと、
発信端が、前記周波数領域較正パイロット信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得し、且つ前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を利用してタイムドメイン発信信号を構造して受信端に送信するステップと、
前記受信端が、受信した前記タイムドメイン発信信号を前記タイムドメイン完全較正パイロット信号に回復するステップと、
前記受信端が、前記タイムドメイン完全較正パイロット信号によって各のグループの周波数領域の応答を取得し、且つ前記各のグループの周波数領域応答によって較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を取得するステップと、
前記受信端が、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答によって前記較正パスの補償係数を確定するステップとを含む。

好ましくのは、前記発信端が発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対しグループ化することは、具体的に、
前記発信端が1つ以上の発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対しグループ化することを含む。

好ましくのは、前記発信アンテナが二つ以上である際、発信端が前記タイムドメイン発信信号を受信端に送信した後、前記方法は、さらに、
前記受信端が前記タイムドメイン発信信号を1つの受信較正パスにオーバーラップして受信することを含む。

好ましくのは、前記発信端が前記発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点をグループ化することは、具体的に、
サブキャリア周波数点のグループ化のグループ数を確定することと、
前記サブキャリア周波数点の周波数大きさによって各のサブキャリア周波数点を、第1グループから最後のグループまでの順番で順次にグループ化し、もし前記サブキャリア周波数点の個数が前記グループ数より大きい場合、残りのサブキャリア周波数点を再び順次に第1グループから最後のグループまでに分けることと、
各のグループにおける前記サブキャリア周波数点の個数を確定することとを含む。

好ましくのは、前記グループ数が前記サブキャリア周波数点の総個数を整除する。

好ましくのは、前記グループ数が4または8である。

好ましくのは、前記発信端が前記グループ化によって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定することは、具体的に、
前記発信端が各のグループにおける前記サブキャリア周波数点の個数によって基本シーケンスを確定し、且つ前記基本シーケンスによって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定することを含む。

好ましくのは、多パスの同時発信較正を行う際、前記方法は、さらに、
前記発信端がコード分割多重の方式を利用して各の較正パスの周波数領域較正パイロット信号を確定することを含む。

好ましくのは、前記コード分割多重のパイロットシーケンスがZadoff_chu基本シーケンスである。

好ましくのは、前記発信端は、前記周波数領域較正パイロット信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得し、且つ前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を利用してタイムドメイン発信信号を構造して受信端に送信することは、具体的に、
前記発信端が前記周波数領域較正パイロット信号をグループ化した後の相応のサブキャリア周波数点にマッピングして、且つ残りのマッピングされていないサブキャリア周波数点の位置にゼロ値を充填して、前記発信アンテナの周波数領域信号を取得することと、
前記発信端が前記発信アンテナの周波数領域信号を発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号に転換することと、
前記発信端が前記グループ数によって前記発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号をセクション分割し、且つその中のいずれの一つのセクションの信号を選択して有効的な較正信号とすることと、
前記発信端が前記有効的な較正信号に対し前後ゼロ補足の操作をして、前記発信アンテナのタイムドメイン発信信号を構造することと、
前記発信端が前記タイムドメイン発信信号を前記受信端に送信することとを含む。

好ましくのは、前記受信端が受信した前記タイムドメイン発信信号を前記タイムドメイン完全較正パイロット信号に回復することは、
前記受信端が前記タイムドメイン発信信号に対しゼロ消去操作を行って、前記有効的な較正信号を得ることと、
前記受信端が前記有効的な較正信号に対して回復し、タイムドメイン完全較正パイロット信号を得る。

好ましくのは、前記受信端が回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号によって各のグループの周波数領域応答を取得することは、
前記受信端が前記回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号を周波数領域信号に転換することと、
前記受信端が較正パスの各グループの周波数領域パイロットによって較正パスの各グループの周波数領域応答を取得する。

好ましくのは、前記受信端が回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号によって各のグループの周波数領域応答を取得することは、さらに、
前記受信端は各受信アンテナに対し、各のグループのタイムドメイン完全較正パイロット信号をオーバーラップした後、快速のフーリエ変換を行って、前記受信アンテナの周波数領域信号に転換し、且つ較正パスの各グループの周波数領域パイロットによって、較正パスの各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定すること、
又は、前記受信端が各受信アンテナの各グループのタイムドメイン完全較正パイロット信号に対して快速のフーリエ変換を行って、前記受信アンテナ各グループの周波数領域信号に変換し、且つ前記各グループの周波数領域パイロットによって、各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定することとを含む。

好ましくのは、前記受信端は、前記各グループの周波数領域応答によって、すべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を取得することは、
前記受信端が各の較正パスに対して、直接に各のサブキャリア周波数点グループの対応の周波数点の周波数領域応答を併合して、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得すること、
又は、前記受信端が各較正パスに対して、各グループのサブキャリア周波数点の周波数応答に対して、確定した周波数応答を利用して周波数応答がないサブキャリア周波数点に対し補間を行って、且つ各サブキャリア周波数点に対応する複数の周波数応答を平均して、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を得ること、
又は、前記受信端が各較正パスに対して、1つのグループのサブキャリア周波数点の周波数応答を選択して、確定した周波数応答を利用して周波数応答がないサブキャリア周波数点に対し補間を行って、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を得ることを含む。

好ましくのは、前記受信端が前記各グループの周波数領域応答によって、すべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得した後、前記方法は、さらに、
前記受信端が繰り返して前記各のグループの周波数領域応答及び前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得する操作を実行し、複数のすべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得することと、
前記受信端が前記複数のすべてのサブキャリアの周波数領域応答に対し平均操作を行って、前記複数のすべてのサブキャリアの周波数領域応答の平均値を取得することとを含む。

好ましくのは、前記受信端が前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答によって前記較正パスの補償係数を確定することは、
前記受信端が前記平均値によって前記較正パスの補償係数を確定することを含む。

好ましくのは、前記受信端が前記平均値によって前記較正パスの補償係数を確定した後、前記方法は、さらに、
前記受信端が前記補償係数によって前記較正パスに対し相応の補償を行うことを含む。

上記目的を実現するために、本発明はまたアンテナ較正システムを提供する。

本発明によるアンテナ較正システムは、発信端と受信端を備えて、
前記発信端は、発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点にグループ化して、前記グループによって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定し、且つ前記周波数領域較正パイロット信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得し、前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を利用してタイムドメイン発信信号を構造して前記受信端に送信することに用いられ、
前記受信端は、受信した前記タイムドメイン発信信号を前記タイムドメイン完全較正パイロット信号に回復して、前記タイムドメイン完全較正パイロット信号によって各のグループの周波数領域応答を取得して、且つ前記各のグループの周波数領域応答によって前記較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を取得し、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答によって前記較正パスの補償係数を確定することに用いられる。

前記発信端は、
１つ以上の発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対しグループ化して、前記グループによって前記１つ以上の発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定するための周波数領域較正パイロットシーケンス発生ユニットと、
前記周波数領域較正パイロット信号をグループ化した後の相応のサブキャリア周波数点にマッピングし、前記１つ以上の発信アンテナの周波数領域信号を取得するための周波数領域較正パイロットシーケンスマッピングユニットと、
前記周波数領域信号を前記１つ以上の発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号に変換するための第1変換ユニットと、
前記タイムドメイン完全較正パイロット信号をセクション分割して、その中のいずれの一つのセクションの信号を選択して有効的な較正信号とし、且つ前記１つ以上の発信アンテナのタイムドメイン発信信号を構造するためのタイムドメイン発信信号発生ユニットとを含む。
前記受信端は、
前記タイムドメイン発信信号を前記タイムドメイン完全較正パイロット信号に回復するためのタイムドメイン較正パイロット回復ユニットと、
前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を前記周波数領域信号に変換するための第2変換ユニットと、
前記周波数領域信号によって各のグループの周波数領域応答を確定するためのサブキャリア周波数応答推定ユニットと、
前記各のグループの周波数領域応答によって前記１つ以上の較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を確定するためのチャンネル周波数応答総合ユニットと、
多回で取得した前記１つ以上の較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答に平均操作を行って、１つ以上の較正パスのすべてのサブキャリアの周波数領域応答の均一値を取得するためのチャンネル周波数応答平滑ユニットと、
複数の較正パスの均一値によって前記１つ以上の較正パスの補償係数を確定するための補償係数確定ユニットとを含む。

本発明の技術案を採用して、サブキャリアグループ化の方式で規則のタイムドメイン較正パイロット信号を構造し、較正パイロットタイムドメインの送信時間の長さを減少して、従来の技術における較正検出パイロット信号が通信システムの正常通信を干渉する問題を解決して、これにより、アンテナ較正パイロット信号の発信がDwPTS及びUpPTSの影響を避けて、且つ正常通信を影響しない状況に較正推定精度を向上させる。

図1は、本発明実施例によるアンテナ較正の方法のフローチャートである。図2は、本発明実施例による発信端が各の発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対しグループ化する模式図である。図3は、本発明実施例によるアンテナ較正方法の詳細処理のフローチャートである。図4は、本発明実施例によるアンテナ較正システムのブロック図である。

従来の技術に存在している較正検出パイロット信号が通信システムの正常通信を干渉する問題を解決するために、本発明は、アンテナ較正の方法及びシステムを提供して、本発明の技術方案において、発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に規則的にグループ化して、毎度に1グループのサブキャリアの周波数応答を推定して、そして、各グループの周波数応答を総合して各の発信アンテナの補償係数を計算取得して、そのうち、該補償係数が各の発信アンテナに対して相応の補償を行うためである。発信アンテナのサブキャリア周波数点に規律的にグループ化したので、発信アンテナの発信待ちのタイムドメイン信号も一定の規律性を有し、このため、実際の発信際、その中の一部の時間帯に対応する信号を選択して発信すればよく、他の面で言うと、発信アンテナがGPで発信したタイムドメイン信号が三つの部分からなり、第1部分はゼロ値を充填し、実際の較正信号がDwPTS信号の影響を受けないように保護するためであり、第2部分は選択したタイムドメイン較正信号セクションであり、第3部分は依然としてゼロ値を充填し、UpPTS信号及び早めに上り送信したランダムアクセス信号との相互干渉を避けるためである。

以下、図面を参考して本発明の好ましい実施例に対して説明し、ここで記載の好ましい実施例が本発明を説明及び解釈するためのものであり、本発明を限定することができないことを理解すべきである。

本発明の実施例には、アンテナ較正の方法を提供し、図1は、本発明実施例によるアンテナ較正の方法のフローチャートであり、図1に示すように、以下のステップを含み、
ステップS102、発信端が発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に規律的にグループ化し、グループによって各の発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定し、そのうち、発信端が1つ又は複数の発信アンテナを含むことができる。

具体的に、図2に示すように、図2は、本発明の実施例によって発信端が各の発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対し規律的にグループ化する模式図であり、発信端は、図2によって各の発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対して規律的にグループ化する。発信端は、まず、サブキャリア周波数点グループのグループ数を確定する必要があり、そのうち、グループ数で発信アンテナにおけるサブキャリア総周波数点数が割り切れる必要があり、好ましくて、グループ数が4又は8であってもよい。そして、発信端は、サブキャリア周波数点の周波数大きさによって各のサブキャリア周波数点を、第1グループから最後のグループまでの順番で順次にグループ化し、サブキャリア周波数点の個数がグループ数よりも大きい場合、残りのサブキャリア周波数点を再び順次に第1グループから最後のグループまでに分ける。図2に示すように、サブキャリア周波数点の総個数がN_ca個、グループ数がM個である場合、サブキャリア周波数点f₁を第1グループに分配し、f₂を第2グループに分配し、f₃を第3グループに分配し、そのように、f_Mを第Mグループに分配し、f_M+1から始め、再び第1グループから分配し、即ち、f_M+1を第1グループに分配し、f_M+2を第2グループに分配し、f_M+3を第3グループに分配し、f _Ncaを第Mグループに分配し、最後に、発信端が、さらに、各のグループにおけるサブキャリア周波数点の個数を確定する必要があり、各のグループサブキャリア周波数点の個数がN_caをMで割る個数である。

その中、発信端がグループによって各発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定する処理は、具体的に、発信端が各のサブキャリア周波数点グループにおけるサブキャリア周波数点の個数によって基本シーケンスを確定して、即ち、基本シーケンスの長さが各のグループにおけるサブキャリア周波数点の個数と同じであり、且つ基本シーケンスによって各の発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定する。

それに、発信較正が多パスで同時較正である際、各の発信アンテナ周波数領域パイロット信号を発生する方式は、コード分割多重の方式が好ましいであるが、それに限定しなく、そのうち、コード分割多重の基本シーケンスが好ましくてZadoff_chu基本シーケンスである。

ステップS102の後に、1つ又は複数の発信アンテナにおける各サブキャリア周波数点グループに対して、第1グループサブキャリア周波数点から始め、各のグループサブキャリア周波数点に対し下記のステップS104~ステップS106を執行する。

ステップS104、発信端が周波数領域較正パイロット信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得して、且つタイムドメイン完全較正パイロット信号を利用してタイムドメイン発信信号を構造して受信端に送信する。

具体的に、ステップS104は以下の処理を含み、
1、第1グループのサブキャリア周波数点グループから、発信端が各の発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号をグループ化した後のサブキャリア周波数点グループにおける相応のサブキャリア周波数点にマッピングし、且つ残りのマッピングしていないサブキャリア周波数点の位置にゼロ値を充填し、各の発信アンテナの周波数領域信号を取得し、
2、発信端が各の発信アンテナの周波数領域信号に対して快速のフーリエ逆変換（IFFT,Inverse Fast Fourier Transform）を行って、各の発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得し、
3、発信端がグループ数によって各の発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号に対しセクション分割し、例えば、グループ数がMであると、各の発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号をMセクションに分け、且つその中のいずれの一つのセクションの信号を選択して有効的な較正信号とし、
4、発信端が有効的な較正信号に対し前後ゼロ補足の操作を行って、各の発信アンテナのタイムドメイン発信信号を構造し、そのうち、前後ゼロ値補足がDwPTS干渉を避けることができ、及び、UpPTS及び早めに上り送信したランダムアクセス信号との衝突を避けることができ、ゼロ補足の長さがサブキャリアのグループ数を変化することによって調整でき、
5、発信端がタイムドメイン発信信号を受信端に送信する。
ステップS106、受信端が受信較正パスにおいてタイムドメイン発信信号を受信し、且つ受信したタイムドメイン発信信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を回復する。

好ましくて、発信アンテナが少なくとも2つの場合に、受信端がタイムドメイン発信信号を1つの受信較正パスにオーバーラップして受信し、その後、受信端が受信したタイムドメイン発信信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を回復し、且つ回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号によって各のグループの周波数領域応答を取得する。具体的に、発信端がタイムドメイン発信信号を受信端に送信した後、受信端がタイムドメイン発信信号にゼロ消去操作を行って、有効的な較正信号を得て、そして、タイムドメイン完全較正パイロット信号の規律性によって有効的な較正信号を利用して回復し、各の発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得する。

ステップS108、繰り返してステップS104〜ステップS106を執行し、且つ各の発信アンテナの各のグループのタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得した後、各の発信アンテナの各のグループの対応のサブキャリアの周波数領域信号に変換し、且つ関係算法を利用して各発信アンテナ周波数領域パイロットによって各発信アンテナの各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定する。

ステップS108において、各発信アンテナの各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定することは、以下の2つの推定方式を含むが、これに限定しない、
1、各の受信アンテナに対して、各のグループのタイムドメイン完全較正パイロット信号をオーバーラップした後、快速のフーリエ変換（FFT,Fast Fourier Transform）を行って、該受信アンテナの周波数領域信号に変換して、そして、関係算法を利用して較正パスの各グループの周波数領域パイロットによって各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定し、
2、各の受信アンテナの各のグループのタイムドメイン完全較正パイロット信号にFFTを行って、該受信アンテナの該グループの周波数領域信号に変換し、そして、関係算法を利用して各グループの周波数領域パイロットによって各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定する。

ステップS110、受信端は、各のグループの周波数領域応答によって各の較正パスのすべてのサブキャリアの周波数点の周波数領域応答を取得する。
ステップS110において、各サブキャリアグループ推定した周波数応答を総合して各較正パスのすべてのサブキャリアの周波数応答を得ることは、以下の3種の総合方式を含むが、これに限定しない、
1、各の較正パスに対して、直接に各のサブキャリアグループの対応の周波数点の推定周波数応答を併合してそのすべてのサブキャリアの周波数応答を取得し、
2、各の較正パスに対して、各グループのサブキャリアの推定した周波数応答に対して、推定した周波数応答を利用して周波数応答がないサブキャリア周波数点に対し補間を行って、そして、各のサブキャリアに対応する複数の周波数応答を平均し、
3、各の較正パスに対して、1グループのサブキャリアの推定した周波数応答を選択して、推定した周波数応答を利用して周波数応答がないサブキャリア周波数点に対して補間を行って、すべてのサブキャリアの周波数応答を得る。

ステップS110の後に、各の較正パスのサブキャリア周波数応答に対して推定平滑を行い、具体的に、発信端および受信端は、各のグループの周波数領域応答及びすべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得した操作を繰り返して執行し、各のサブキャリアの複数の周波数領域応答を取得する必要があり、受信端が各のサブキャリアの複数の周波数領域応答に対し平均操作を行って、各のサブキャリアの均一周波数領域応答値を得る。即ち、ステップS104〜S108をN回で繰り返し、各較正パスの各のサブキャリアに対してN個の推定した周波数応答を取得でき、N個の推定値に対して均一して、平滑した後の各較正パスのすべてのサブキャリア周波数応答を得る。

ステップS112、受信端がすべてのサブキャリアの周波数領域応答によって各の較正パスの補償係数を確定し、そのうち、該補償係数が各の較正パスに対して相応の補償を行うためである。好ましくて、各の較正パスのサブキャリア周波数応答に対して推定平滑を行う場合に、受信端が均一値によって各の較正パスの補償係数を確定することができる。

以下、実例を結合して、本発明の上記技術方案に対して詳しくて説明する。

関係技術において、マルチアンテナ較正が受信較正及び発信較正に分けられる。そのうち、発信較正がマルチアンテナ順次発信発信較正、マルチアンテナ同時発信較正及びマルチアンテナグループ化順次発信発信較正に分けられることができる。受信較正とは、発信端が1本のアンテナで較正パイロット信号を送信し、受信端が多本のアンテナで同時に受信し、各の受信アンテナが1つの受信較正パスを対応して該受信アンテナの周波数領域応答を取得し、これにより、その補償係数を確定する。マルチアンテナ順次発信発信較正とは、発信端の多本の発信アンテナが順次に較正パイロット信号を発信し、各の時間で1本のアンテナのみ較正パイロット信号を発信し、受信端が1本の受信アンテナで受信し、マルチアンテナ同時較正の発信較正とは、発信端の多本の発信アンテナが同時に較正パイロット信号を送信し、受信端が1本の受信アンテナで複数の発信アンテナからのオーバーラップ信号を受信し、マルチアンテナグループ化順次発信の発信較正とは、発信端の多本の発信アンテナが複数のグループに分け、各のグループに1本以上の発信アンテナを含み、複数のグループが順次に較正パイロット信号を発信し、各の時間に1グループにおける多本のアンテナのみが、同時に較正パイロット信号を発信し、受信端が1本の受信アンテナで1グループの複数の発信アンテナからのオーバーラップ信号を受信する。

上記から、マルチアンテナグループ化順次及びマルチアンテナ順次発信の発信較正における各の時間の発信アンテナにとって、マルチアンテナ同時較正の発信較正における発信アンテナ総数が減少して又は1であることに相当し、このため、マルチアンテナ順次及びマルチアンテナグループ化順次発信の発信較正がいずれもマルチアンテナ同時較正の発信較正の特例に見なすことができる。なお、受信較正がマルチアンテナ順次発信の発信較正にとって、マルチアンテナ同時較正の発信較正における発信アンテナ総数が1であり、受信アンテナが複数であることに相当する。

以下、図3を参考してマルチアンテナ同時発信較正を例として技術方案の実施に対して詳しく説明し、
1、発信端が各発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を発生する。
ステップS301、発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点総数がN_caとすると、N_caを均一にMグループに分け、各のグループのサブキャリア周波数点数がN_crであり、分配方式が図2に示す。
ステップS302、長さがN_crであるZadoff_chu基本シーケンスを発生し、各発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号が基本シーケンスに対する異なる位相シフト

によって得られる。発生したZadoff_chu基本シーケンスが

であると、各の発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号

が以下のように表し、

ただし、各のパスの位相シフトパラメータ

であり、

が各の発信アンテナの索引番号に対応し、

が各の発信アンテナのパイロットシーケンスの位相差を制御し、

が同時較正の発信アンテナ数よりも大きくすべき、且つ

であることを満足する。

2、発信端がグループ化順番に従って各のグループ周波数領域較正パイロット信号に対し以下のステップを執行し、
ステップS303、発信端周波数領域較正パイロット信号マッピング。
各の発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号

を、図2に示すサブキャリア分配模式図によって相応のサブキャリアにマッピングし、他のサブキャリア位置にゼロ値を充填し、各の発信アンテナ周波数領域信号を得て、第本の発信アンテナの第Mグループの周波数領域信号が

である。

ステップS304、発信端タイムドメイン完全較正パイロット信号セクション。
各の発信アンテナ周波数領域信号

に対してIFFT変換し、その対応のタイムドメイン完全較正パイロット信号

を得る。そして、グループ数によってタイムドメイン完全較正パイロット信号に対しセクション分割を行って、且ついずれの1つのセクションの信号を選択して送信の有効的な較正信号とする。そうすると、第

本の発信アンテナで送信しようとする有効的な較正信号シーケンス

が

ただし、qが選択したセクション分割索引番号を表す。

ステップS305、発信端がタイムドメイン発信信号を発生して且つ送信する。
選択タイムドメインセクションの有効的な較正信号シーケンス

に対して、前後にゼロ値補足を行って各の発信アンテナタイムドメイン発信信号

を構造して、且つ送信する。

が以下のように表し、

ただし、N_DWが、DwPTS干渉時間帯を避けるためのサンプル点数を表し、N_GPは一体のGPのサンプル点数を表す。

サブキャリアグループ数Mを変わることによって、DwPTS干渉を避けることと、UpPTS及び早めに上り送信したランダムアクセス信号との衝突を避けることとに利用される時間帯の長さを変化することができる。

ステップS306、受信端は、受信したタイムドメイン信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を回復する。受信したタイムドメイン信号

にゼロ消去を行い、受信した有効的なタイムドメインセクション較正信号

を取得し、
そして、タイムドメイン完全較正パイロット信号の規律性によって完全のタイムドメイン較正信号

を回復する。

を例として、第1グループのパイロット信号にとって：

第2グループのパイロット信号にとって：

第3グループのパイロット信号にとって：

第4グループのパイロット信号にとって：

以上の各式において

である。

3、各の発信較正パスの各グループの周波数応答を取得する。
ステップS307、受信端が各の発信較正パス（即ち、各の発信アンテナから較正受信アンテナまでのパスである）の各グループの周波数応答を推定する。
第1種の推定方法に対して、各のグループのタイムドメイン完全較正パイロット信号をオーバーラップした後、FFT変換して

を得て、各の発信較正パス周波数領域パイロット信号によって、タイムドメイン関係算法を利用して各発信較正パスの各グループの対応のサブキャリアの周波数応答

を推定し、
第2種の推定方法に対して、各のグループの回復した完全タイムドメイン較正信号

に対してFFT変換して

を得て、各の発信較正パス周波数領域パイロット信号によってタイムドメイン関係算法を利用して各発信較正パスの各グループの対応のサブキャリアの周波数応答

推定し、
好ましくて、チャンネル推定の正確性をさらに向上するために、サブキャリアの周波数応答

が、タイムドメインノイズ低下した後処理をさらに経過してからして得てもよい。

4、各の発信較正パスのすべてのサブキャリアの周波数応答を取得する。
ステップS308、受信端が各のサブキャリアグループによって推定した周波数応答を総合して各の発信較正パスのすべてのサブキャリアの周波数応答

を取得する。
第1種の総合方法に対して、直接併合法：

であり、
第2種の総合法に対して、まず、各のグループに対して既存のサブキャリアの周波数応答

を利用して補間を行って、該グループのすべてのサブキャリアにおける周波数応答

を得て、そして、グループの間で均一して各発信較正パスのすべてのサブキャリアの周波数応答

を得る。

第3種の総合法に対して、任意に1グループのサブキャリアの周波数応答

を選択して補間を行って、該グループのすべてのサブキャリアにおける周波数応答

を得て、そして、それを各の発信較正パスのすべてのサブキャリアの周波数応答

とする。

5、各の発信較正パスのサブキャリア周波数応答推定平滑。
ステップS309、各の発信較正パスのすべてのサブキャリアに対してN個の推定した周波数応答を取得し、N個の推定値を平均して平滑した後の各発信較正パスのすべてのサブキャリア周波数応答

を得る。

6、各発信較正パスの補償係数を計算する。
ステップS310、平滑した後の周波数応答によって各発信較正パスの補償係数を計算する。補償係数によって各発信較正パスに対し相応の補償を行って、これにより、各の発信パスの周波数応答を一致にする。各発信較正パスの最大パワーの均一値を求め、

各のパスにおける補償係数が、

であり、
相応の補償係数によって発信のデータに補償して、アンテナ発信較正機能を実現する。

なお、マルチアンテナ順次発信の発信較正に対して、発信端の各の発信アンテナが順次にステップ305を執行し、較正信号を送信し、受信端が相応の時刻に繰り返してステップ306及びステップ307を執行し、各発信較正パス（即ち、各発信アンテナから較正受信アンテナまでのパスである）の各グループの周波数応答を推定する。

マルチアンテナグループの順次発信の発信較正に対して、発信端の各のグループ発信アンテナが順次にステップ305を執行して較正信号を送信し、受信端が相応の時刻に繰り返してステップ306及びステップ307を執行し、各のグループの発信較正パス（即ち、各グループの発信アンテナから較正受信アンテナまでのパスである）の各グループの周波数応答を推定する。

受信較正に対して、受信端の各の受信アンテナが並行にステップ306及びステップ307を執行し、各対応の受信較正パス（即ち較正アンテナから各受信アンテナまでのパスである）の各グループの周波数応答を推定する。

本発明は、さらに、アンテナ較正システムを提供し、図4に示すように、図4が本発明の実施例によるアンテナ較正システムのブロック図であり、本発明の実施例によるアンテナ較正システムは、発信端40、例えば送信機、及び受信端42、例えば受信機を含む。そのうち、発信端40は、周波数領域較正パイロットシーケンス発生ユニット401、周波数領域較正パイロットシーケンスマッピングユニット402、第1変換ユニット403、及びタイムドメイン発信信号発生ユニット404を含み、受信端42は、タイムドメイン完全較正パイロット回復ユニット420、第2変換ユニット421、サブキャリア周波数応答推定ユニット422、チャンネル周波数応答総合ユニット423、チャンネル周波数応答平滑ユニット424、及び補償係数確定ユニット425を含む。以下、図4を結合して、上記各のユニットに詳しく説明する。

周波数領域較正パイロットシーケンス発生ユニット401は、周波数領域較正パイロットシーケンスマッピングユニット402に接続し、1つ以上の、即ち、少なくとも1つの発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点をグループ化し、グループによって1つ以上の発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定することに用いられる。

周波数領域較正パイロットシーケンスマッピングユニット402は、第1変換ユニット403に接続して、周波数領域較正パイロット信号をグループ化した後の相応のサブキャリア周波数点にマッピングし、1つ以上の発信アンテナの周波数領域信号を得ることに用いられる。

第1変換ユニット403は、タイムドメイン発信信号発生ユニット404に接続し、周波数領域信号をIFFTによって1つ以上の発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号に変換することに用いられる。

タイムドメイン発信信号発生ユニット404は、タイムドメイン完全較正パイロット信号をセクション分割し、その中の任意の一つのセクションの信号を選択して有効的な較正信号とし、且つ1つ以上の発信アンテナのタイムドメイン発信信号を構造することに用いられる。

タイムドメイン完全較正パイロット回復ユニット420は、タイムドメイン発信信号をタイムドメイン完全較正パイロット信号に回復することに用いられる。

第2変換ユニット421は、タイムドメイン完全較正パイロット信号を周波数領域較正パイロット信号に変換することに用いられる。

サブキャリア周波数応答推定ユニット422は、周波数領域較正パイロット信号によって各のグループの周波数領域応答を確定することに用いられる。

チャンネル周波数応答総合ユニット423は、各のグループの周波数領域応答によって1つ以上の較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を確定することに用いられる。

チャンネル周波数応答平滑ユニット424は、多回取得した1つ以上の較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答に対して平均操作を行って、1つ以上の較正パスのすべてのサブキャリアの周波数領域応答の均一値を得ることに用いられる。

補償係数確定ユニット425は、複数の較正パスの均一値によって1つ以上の較正パスの補償係数を確定することに用いられる。

以下、アンテナ較正システムがアンテナ較正を行う際の処理プロセスに詳しく説明する。

まず、周波数領域較正パイロットシーケンス発生ユニット401によって発信アンテナサブキャリアのグループ数を決定し、且つ周波数領域パイロットシーケンスを発生し、周波数領域較正パイロットシーケンスマッピングユニット402は、グループ化している際に設置されたグループ索引によってパイロットシーケンスを相応のサブキャリアにマッピングし、マッピングした後の周波数領域較正信号を第1変換ユニット403に送信し、第1変換ユニット403が各発信アンテナにおける周波数領域信号をタイムドメインにIFFT変換し、タイムドメイン完全較正パイロット信号をタイムドメイン発信信号発生ユニット404に送信し、タイムドメイン発信信号発生ユニット404において各の本の発信アンテナにおけるタイムドメイン完全較正パイロット信号に対しセクション分割を行って、任意にその中の1つのセクションを選択して且つ前後にゼロ値を充填してGP時間長さのタイムドメイン発信信号を構造し、発信機に送って送信させる。

発信機において、各の本の発信アンテナにおける信号が独立に送信し、受信機において、オーバーラップした後の1つ以上の発信アンテナが発信したタイムドメイン発信信号を受信し、タイムドメイン完全較正パイロット回復ユニット420に送信して、タイムドメイン完全較正パイロット回復ユニット420において受信した信号をゼロ消去して、且つグループ化のルールを利用してタイムドメイン完全較正パイロットを回復し、第2変換ユニット421に送信して、第2変換ユニット421が回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号を周波数領域信号に変換し、サブキャリア周波数応答推定ユニット422に送入し、サブキャリア周波数応答推定ユニット422において関係算法を利用して1つ以上の較正パスの対応のサブキャリア位置の周波数応答を推定し、推定した周波数応答をチャンネル周波数応答総合ユニット423に送信し、チャンネル周波数応答総合ユニット423は、キャッシュメモリにおける各グループの推定した周波数応答によって1つ以上の較正パスのすべてのサブキャリア位置の周波数応答を総合して、チャンネル周波数応答平滑ユニット424に送信し、チャンネル周波数応答平滑ユニット424は、キャッシュメモリにおける多回得られた1つ以上の較正パスのすべてのサブキャリアの周波数応答に対し平滑を行って、平滑した後の1つ以上の較正パスのすべてのサブキャリアの周波数応答を得て、補償係数確定ユニット425に送信し、補償係数確定ユニット425において1つ以上の較正パスの補償係数を計算する。

上記のように、本発明の技術案を採用して、サブキャリアグループ化の方式で規律のタイムドメイン較正パイロット信号を構造することにより、較正パイロットタイムドメインの送信時間の長さを減少して、従来の技術における較正検出パイロット信号が通信システムの正常通信を干渉する問題を解決して、これにより、アンテナ較正パイロット信号の発信がDwPTS及びUpPTSの影響を避けて、且つ正常通信を影響しない状況で較正推定精度を向上することができる。

上記のことは、本発明の好ましい実施例だけであり、本発明を限定することがなく、当業員にとって、本発明は、各種の変更及び変化を有することができる。本発明の精神及び原則の内で、いずれの修正、相当入れ替え、改善などがいずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。

Claims

アンテナ較正の方法であって、
発信端が、発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点をグループ化して、サブキャリア周波数点のグループ化のグループ数を確定し、前記グループ化によって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定するステップと、
発信端が、前記周波数領域較正パイロット信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得し、且つ前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を利用してタイムドメイン発信信号を構造して受信端に送信するステップと、
前記受信端が、受信した前記タイムドメイン発信信号を前記タイムドメイン完全較正パイロット信号に回復するステップと、
前記受信端が、前記タイムドメイン完全較正パイロット信号によって各グループの周波数領域の応答を取得し、且つ前記各グループの周波数領域応答によって較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を取得するステップと、
前記受信端が、前記すべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答によって前記較正パスの補償係数を確定するステップとを含み、
発信端が前記グループ化によって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定することは、具体的に、
前記発信端が各グループにおける前記サブキャリア周波数点の個数によって基本シーケンスを確定し、且つ前記基本シーケンスによって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定することを含むことを特徴とするアンテナ較正の方法。
前記発信端が発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対しグループ化することは、具体的に、
前記発信端が1つ以上の発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点に対しグループ化することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
前記発信アンテナが二つ以上である際、発信端が前記タイムドメイン発信信号を受信端に送信した後、前記方法は、さらに、
前記受信端が前記タイムドメイン発信信号を1つの受信較正パスにオーバーラップして受信することを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
前記発信端が前記発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点をグループ化することは、具体的に、
前記サブキャリア周波数点の周波数大きさによって各サブキャリア周波数点を、第1グループから最後のグループまでの順番で順次にグループ化し、もし前記サブキャリア周波数点の個数が前記グループ数より大きい場合、残りのサブキャリア周波数点を再び順次に第1グループから最後のグループまでに分けることと、
各グループにおける前記サブキャリア周波数点の個数を確定することとを含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
前記グループ数が前記サブキャリア周波数点の総個数を整除することを特徴とする請求項4に記載の方法。
前記グループ数が4または8であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
多パスの同時発信較正を行う際、前記方法は、さらに、
前記発信端がコード分割多重の方式を利用して各較正パスの周波数領域較正パイロット信号を確定することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
前記コード分割多重のパイロットシーケンスがZadoff_chu基本シーケンスであることを特徴とする請求項7に記載の方法。
前記発信端は、前記周波数領域較正パイロット信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得し、且つ前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を利用してタイムドメイン発信信号を構造して受信端に送信することは、具体的に、
前記発信端が前記周波数領域較正パイロット信号をグループ化した後の相応のサブキャリア周波数点にマッピングして、且つ残りのマッピングされていないサブキャリア周波数点の位置にゼロ値を充填して、前記発信アンテナの周波数領域信号を取得することと、
前記発信端が前記発信アンテナの周波数領域信号を発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号に転換することと、
前記発信端が前記グループ数によって前記発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号をセクション分割し、且つその中のいずれの一つのセクションの信号を選択して有効的な較正信号とすることと、
前記発信端が前記有効的な較正信号に対し前後ゼロ補足の操作をして、前記発信アンテナのタイムドメイン発信信号を構造することと、
前記発信端が前記タイムドメイン発信信号を前記受信端に送信することとを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
前記受信端が受信した前記タイムドメイン発信信号を前記タイムドメイン完全較正パイロット信号に回復することは、
前記受信端が前記タイムドメイン発信信号に対しゼロ消去操作を行って、前記有効的な較正信号を得ることと、
前記受信端が前記有効的な較正信号に対して回復し、タイムドメイン完全較正パイロット信号を得ることを含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
前記受信端が回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号によって各グループの周波数領域応答を取得することは、
前記受信端が前記回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号を周波数領域信号に転換することと、
前記受信端が較正パスの各グループの周波数領域パイロットによって較正パスの各グループの周波数領域応答を取得することとを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
前記受信端が回復したタイムドメイン完全較正パイロット信号によって各グループの周波数領域応答を取得することは、さらに、
前記受信端は各受信アンテナに対し、各グループのタイムドメイン完全較正パイロット信号をオーバーラップし、快速のフーリエ変換を行って、前記受信アンテナ各グループの周波数領域信号に転換し、且つ較正パスの各グループの周波数領域パイロットによって、較正パスの各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定すること、
又は、前記受信端が各受信アンテナの各グループのタイムドメイン完全較正パイロット信号に対して快速のフーリエ変換を行って、前記受信アンテナ各グループの周波数領域信号に変換し、且つ前記各グループの周波数領域パイロットによって、各グループの対応のサブキャリアの周波数応答を推定することとを含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
前記受信端は、前記各グループの周波数領域応答によって、すべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を取得することは、
前記受信端が各較正パスに対して、直接に各サブキャリア周波数点グループの対応の周波数点の周波数領域応答を併合して、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得すること、
又は、前記受信端が各較正パスに対して、各サブキャリア周波数点グループの周波数応答に対して、確定した周波数応答を利用して周波数応答がないサブキャリア周波数点に対し補間を行って、且つ各サブキャリア周波数点に対応する複数の周波数応答を平均して、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を得ること、
又は、前記受信端が各較正パスに対して、1つのグループのサブキャリア周波数点の周波数応答を選択して、確定した周波数応答を利用して周波数応答がないサブキャリア周波数点に対し補間を行って、前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を得ることを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
前記受信端が前記各グループの周波数領域応答によって、すべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得した後、前記方法は、さらに、
前記受信端が繰り返して前記各グループの周波数領域応答及び前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得する操作を実行し、複数のすべてのサブキャリアの周波数領域応答を取得することと、
前記受信端が前記複数のすべてのサブキャリアの周波数領域応答に対し平均操作を行って、前記複数のすべてのサブキャリアの周波数領域応答の平均値を取得することとを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
前記受信端が前記すべてのサブキャリアの周波数領域応答によって前記較正パスの補償係数を確定することは、
前記受信端が前記平均値によって前記較正パスの補償係数を確定することを含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
前記受信端が前記平均値によって前記較正パスの補償係数を確定した後、前記方法は、さらに、
前記受信端が前記補償係数によって前記較正パスに対し相応の補償を行うことを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
発信端と受信端を備えるアンテナ較正システムであって、
前記発信端は、発信アンテナにおけるサブキャリア周波数点にグループ化して、サブキャリア周波数点のグループ化のグループ数を確定し、前記グループによって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定し、且つ前記周波数領域較正パイロット信号によってタイムドメイン完全較正パイロット信号を取得し、前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を利用してタイムドメイン発信信号を構造して前記受信端に送信することに用いられ、
前記受信端は、受信した前記タイムドメイン発信信号を前記タイムドメイン完全較正パイロット信号に回復して、前記タイムドメイン完全較正パイロット信号によって各グループの周波数領域応答を取得して、且つ前記各グループの周波数領域応答によって較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答を取得し、前記すべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答によって前記較正パスの補償係数を確定することに用いられ、
発信端が前記グループ化によって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定することは、具体的に、
前記発信端が各グループにおける前記サブキャリア周波数点の個数によって基本シーケンスを確定し、且つ前記基本シーケンスによって前記発信アンテナの周波数領域較正パイロット信号を確定することを含むことを特徴とするアンテナ較正システム。
前記発信端は、
前記周波数領域較正パイロット信号をグループ化した後の相応のサブキャリア周波数点にマッピングし、前記１つ以上の発信アンテナの周波数領域信号を取得するための周波数領域較正パイロットシーケンスマッピングユニットと、
前記周波数領域信号を前記１つ以上の発信アンテナのタイムドメイン完全較正パイロット信号に変換するための第1変換ユニットと、
前記タイムドメイン完全較正パイロット信号をセクション分割して、その中のいずれの一つのセクションの信号を選択して有効的な較正信号とし、且つ前記１つ以上の発信アンテナのタイムドメイン発信信号を構造するためのタイムドメイン発信信号発生ユニットとを含むことを特徴とする請求項17に記載のシステム。
前記受信端は、
前記タイムドメイン完全較正パイロット信号を前記周波数領域信号に変換するための第2変換ユニットと、
前記周波数領域信号によって各グループの周波数領域応答を確定するためのサブキャリア周波数応答推定ユニットと、
多回で取得した前記１つ以上の較正パスのすべてのサブキャリア周波数点の周波数領域応答に平均操作を行って、１つ以上の較正パスのすべてのサブキャリアの周波数領域応答の均一値を取得するためのチャンネル周波数応答平滑ユニットと、
複数の較正パスの均一値によって前記１つ以上の較正パスの補償係数を確定するための補償係数確定ユニットとを含むことを特徴とする請求項18に記載のシステム。