天线校准方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种天线校准方法和设备，涉及无线通信领域，用于简化天线校准的实现流程并提高天线校准的准确度。本发明实施例提供的方案中，基带单元BBU生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将校准控制信息和校准序列发送给该远端射频单元RRU；RRU在下行子帧上接收到校准控制信息和校准序列后，根据校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU；BBU根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。采用本方案，可以简化天线校准的实现流程并提高天线校准的准确度。
【专利说明】天线校准方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线校准方法和设备。
【背景技术】
[0002]天线校准(Antenna Calibration, AC)是时分同步码分多址长期演进(TD-SCDMALong Term Evolution TD-LTE)系统生产测试及商用过程中重要的测试项目及操作流程。总的说来，通过收发测试数据，调整发送和接收数据，以保证各路发送和接收射频通道频域幅相的一致性。
[0003]AC又称为周期校准，包括发校准和收校准；发校准是指工作天线发校准数据，校准天线将数据收回；收校准是指校准天线发校准数据，工作天线将数据收回。收发校准的过程如图1所不。
[0004]AC的已有的实现方案主要有下面两种:
[0005]第一种:基带信号处理器通过发送射频通道发送校准序列，校准序列经接收耦合网络到达校准通道，校准信号处理器通过校准通道接收校准序列；校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的校准序列计算校准系数，并发送给基带信号处理器；基带信号处理器在信号发射过程中根据校准系数进行系数补偿，使得发送射频通道的幅度相位一致。
[0006]上述方案中并未描述校准控制信息的传递和使用方式，仅描述了校准序列的传递方式。按照上述方案天线校准功能需要校准信号处理器和基带信号处理器两者相互配合完成，而且校准信号处理器必须具备的基本模块有射频单元，校准系数计算单元，基带信号处理器必须具备的基本模块有射频单元，校准序列生成和发送模块，系数补偿模块，校准控制信息生成和分发模块，同时校准信号处理器和基带信号处理器间要进行校准控制信息和校准系数的传递，基带信号处理器的校准序列发送模块和射频单元及校准信号处理器的射频单元都需要分别在正确的时刻点获取到校准控制信息才能保证校准序列从发送到收回的正确性。此方案中显然校准控制信息的传输途径和校准序列的发送、接收途径都做不到一致。
[0007]第二种:基站的校准信号处理模块利用可用时频资源产生校准信号；将校准信号通过基站的射频收发模块和校准射频收发模块后返回校准信号处理模块；根据返回的校准信号获取校准系数并根据校准系数进行校准调整。
[0008]上述方案中并未描述校准控制信息的传递和使用方式，仅描述了校准序列的传递方式。按照上述方案天线校准功能在基站中实现，基站必须具备的基本模块有射频单元，校准系数计算模块，系数补偿模块，校准序列生成和发送模块，校准控制信息生成、分发模块，且校准控制信息要在正确的时刻分别传递给射频单元和校准序列生成和发送模块才能保证校准序列的发送和回收的正确性。
[0009]综上，上述现有的两种AC实现方法的缺点为各子系统间的交互和配合较多，增加了联调的难度，在实际应用中出现问题的概率较大，比如由于各软件子系统的中断处理或进程交互异常，处理时延变化等因素影响校准控制信息(简称AC控制字)按预期时间点的下发，导致AC控制字和校准序列在传输中的位置关系不正常，最终影响开关的控制和正确校准数据的回收等，在实际应用中AC出现了大量问题，涉及子系统较多，定位解决的难度较大，耗费大量的人力和时间，简化AC的流程和减少子系统间交互，降低软硬件实现成本变
得非常必要。
【发明内容】
[0010]本发明实施例提供一种天线校准方法和设备，用于简化天线校准的实现流程并提高天线校准的准确度。
[0011 ] 一种天线校准方法，该方法包括:
[0012]基站的基带单元BBU在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将所述校准控制信息和校准序列发送给该基站的远端射频单元RRU ;其中发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系；
[0013]RRU在下行子帧上接收到所述校准控制信息和校准序列后，根据所述校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU;
[0014]BBU根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。
[0015]一种基站，该基站包括:
[0016]基带单元BBU，用于在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将所述校准控制信息和校准序列发送给该基站的远端射频单元RRU ;其中发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系；以及，根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整；
[0017]RRU，用于在下行子帧上接收到所述校准控制信息和校准序列后，根据所述校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU。
[0018]本发明实施例提供的方案中，基站的BBU在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将校准控制信息和校准序列发送给该基站的RRU ;其中发送校准控制信息使用的下行子帧与发送校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系；RRU在下行子帧上接收到校准控制信息和校准序列后，根据校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU ；BBU根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。可见，本方案中的天线校准流程减少了模块间的交互，从而简化了天线校准的实现流程；并且，本方案中，BBU将校准控制信息和校准序列通过下行子帧传递给RRU，也即校准控制信息和校准序列复用BBU和RRU间的数据通道传输，发送校准控制信息使用的下行子帧与发送校准序列使用的下行子帧之间具有预设的位置关系，校准控制信息和校准序列可以在正确的时刻传递给RRU，从而保证了 RRU的正确操作以保证校准序列的发送和回收的正确性，进而提高了天线校准的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为现有技术中的天线校准示意图；
[0020]图2为本发明实施例提供的方法流程示意图；
[0021]图3A为本发明实施例中的模块结构示意图；
[0022]图3B为本发明实施例中的AC控制字和校准序列位置示意图；
[0023]图4为本发明实施例提供的基站结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了简化天线校准的实现流程并提高天线校准的准确度，本发明实施例提供一种天线校准方法。
[0025]参见图2，本发明实施例提供的天线校准方法，包括以下步骤:
[0026]步骤20:基站的基带单元(BBU)在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将生成的校准控制信息和校准序列发送给该基站的远端射频单元(RRU);其中发送校准控制信息使用的下行子帧与发送校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系；
[0027]这里，校准控制信息是指示是否执行天线校准、以及在执行天线校准时所执行的校准类型的信息，可以自行定义校准控制信息数值代表的含义；
[0028]步骤21 =RRU在下行子帧上接收到BBU发来的校准控制信息和校准序列后，根据校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU ；
[0029]步骤22 =BBU根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。
[0030]进一步的，BBU在不需要执行天线校准时，也生成校准控制信息，通过下行子帧将生成的校准控制信息发送给RRU ；RRU在下行子帧上接收到校准控制信息后，根据接收到的校准控制信息确定不需要执行天线校准。
[0031]这里，校准控制信息可以是每一无线帧都携带，RRU对每一无线帧都根据该无线帧中携带的校准控制信息判定是否需要执行天线校准以及在需要执行天线校准时是执行发校准或是收校准。
[0032]具体的，步骤21中按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU，具体实现可以如下:
[0033]在根据校准控制信息确定执行发校准后，通过工作天线发送校准序列，通过校准天线接收发出的校准序列，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU ；
[0034]在根据校准控制信息确定执行收校准后，通过校准天线发送校准序列，通过工作天线接收发出的校准序列，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU。
[0035]具体的，步骤20中BBU发送校准控制信息使用的下行子帧与发送校准序列使用的下行子帧的位置关系具体为:
[0036]发送校准控制信息使用的下行子帧与发送校准序列使用的下行子帧位于同一无线帧中，且发送所述校准控制信息与发送所述校准序列的资源位置占用无线帧中发送无效信号的资源位置，且发送所述校准控制信息的资源位置在时间上提前于发送所述校准序列的资源位置。
[0037]发校准序列和收校准序列不能出现在同一无线帧中，即同一无线帧中或者有发校准序列和校准控制信息，或者有收校准序列和校准控制信息，或者只有校准控制信息没有校准序列。
[0038]举例说明，LTE的无线帧结构包含10个Ims子帧，分别为子帧O到子帧9，发送校准控制信息使用的下行子帧为一个无线帧中的子帧I ;在校准控制信息指示进行发校准时，发校准的校准序列在子帧I中；在校准控制信息指示进行收校准时，收校准的校准序列在子帧6中；
[0039]当然，发送校准控制信息和发送校准序列间的位置关系并不局限于上述方式，还可以是其他任何方式，只要未占用有用信号的位置且校准控制信息在校准序列之前，以及BBU和RRU对该位置关系预先达成一致的理解即可。
[0040]较佳的，BBU使用与RRU间的下行数据通路将所述校准控制信息和校准序列发送给RRU，从而复用BBU与RRU间的下行数据通路传输校准控制信息和校准序列，以合理利用传输资源。
[0041]下面结合具体实施例对本发明进行说明:
[0042]如图3A所示，射频单元即RRU，除射频单元以外的部分即为BBU ;AC控制字即校准控制信息，AC即天线校准。
[0043]以LTE系统为例，具体实现方法如下:
[0044]LTE的一个无线帧包含10个Ims的子巾贞，分别为子帧O到子帧9，在每个IOms的无线巾贞中，AC控制字位于子巾贞I的第一个采样点,每个IOms的无线巾贞的子巾贞I的第一个采样点都要放AC控制字(控制字的不同数值区分是否做AC校准，以及在做AC校准时是做收校准还是发校准)，而校准序列只在要做AC的无线帧下发，发校准的校准序列在子帧I发，收校准的校准序列在子帧6发，这样AC控制字和校准序列就和其它下行子帧数据一起传到RRU, RRU截取并判断AC控制字，进行AC的开关控制即可。收到的校准数据随正常的上行数据一起传回给BBU，BBU进行AC相关处理。整个流程简化清晰，减少了系统间交互。LTE无线帧中AC控制字和校准序列的位置示意图如图3B所示。
[0045]具体流程如下:
[0046]步骤一:在需要执行天线校准时，BBU的校准序列生成模块生成AC控制字和校准序列，组帧模块将AC控制字放在无线帧的子帧I的第一个采样点发送给射频单元，若执行发校准，则将校准序列放在无线帧的子帧I的保护间隔(Guard Period, GP)时隙中发送给射频单元，若执行收校准，则将校准序列放在无线帧的子帧6的GP时隙中发送给射频单元;
[0047]步骤二:若射频单元在子帧I上接收到AC控制字且判定为做发校准，则通过AC开关控制执行发校准，将得到的校准数据随正常的上行数据一起通过上行子帧发送给BBU;若射频单元在子帧I上接收到AC控制字且判定为做收校准，则通过AC开关控制执行收校准，将得到的校准数据随正常的上行数据一起通过上行子帧发送给BBU ;
[0048]步骤三:BBU的校准系数计算模块根据接收到的校准数据得到校准系数，补偿模块根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。
[0049]参见图4，本发明实施例提供一种基站，该基站包括:
[0050]BBU40，用于在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将所述校准控制信息和校准序列发送给该基站的RRU ;其中发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系；以及，根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。
[0051]RRU41，用于在下行子帧上接收到所述校准控制信息和校准序列后，根据所述校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU。
[0052]进一步的，所述BBU40还用于:
[0053]在不需要执行天线校准时，生成校准控制信息，通过下行子帧将所述校准控制信息发送给RRU ；
[0054]所述RRU41还用于:在下行子帧上接收到所述校准控制信息后，根据接收到的校准控制信息确定不需要执行天线校准。
[0055]进一步的，所述RRU40用于:
[0056]在根据所述校准控制信息确定执行发校准后，通过工作天线发送校准序列，通过校准天线接收发出的校准序列，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU ；
[0057]在根据所述校准控制信息确定执行收校准后，通过校准天线发送校准序列，通过工作天线接收发出的校准序列，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU。
[0058]进一步的，发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧的位置关系具体为:
[0059]发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧位于同一无线帧中，且发送所述校准控制信息与发送所述校准序列的资源位置占用无线帧中发送无效信号的资源位置，且发送所述校准控制信息的资源位置在时间上提前于发送所述校准序列的资源位置。
[0060]进一步的，发送所述校准控制信息使用的下行子帧为一个无线帧中的子帧I ;
[0061]在所述校准控制信息指示进行发校准时，发送所述校准序列使用的下行子帧为子帧I;在所述校准控制信息指示进行收校准时，发送所述校准序列使用的下行子帧为子帧6。
[0062]所述BBU用于:使用与RRU间的下行数据通路将所述校准控制信息和校准序列发送给RRU。
[0063]综上，本发明的有益效果包括:
[0064]本发明实施例提供的方案中，基站的BBU在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将校准控制信息和校准序列发送给该基站的RRU ;其中发送校准控制信息使用的下行子帧与发送校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系；RRU在下行子帧上接收到校准控制信息和校准序列后，根据校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU ；BBU根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。可见，本方案中的天线校准流程减少了模块间的交互，从而简化了天线校准的实现流程，降低了实现时的软硬件成本，还可以简化天线校准调试过程，降低实现难度，减少应用中发生问题的概率，降低问题定位难度，同时，可以消除不同厂商AC设计的差异，有利于实现不同厂家的BBU和RRU互通。
[0065]并且，本方案中，BBU将校准控制信息和校准序列通过下行子帧传递给RRU，也即校准控制信息和校准序列复用BBU和RRU间的数据通道传输，发送校准控制信息使用的下行子帧与发送校准序列使用的下行子帧之间具有预设的位置关系，不需要将校准控制信息生成和分发给其他子系统，将校准控制信息，校准序列打入帧结构中随业务数据传递到RRU即可，实现了硬件的最简化和复用，以及，校准控制信息和校准序列可以保证以正确的位置关系传递给RRU，从而保证了 RRU的正确操作以保证校准序列的发送和回收的正确性。
[0066]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。
[0067]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。
[0068]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。
[0069]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。
[0070]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明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。
【权利要求】
1.一种天线校准方法，其特征在于，该方法包括: 基站的基带单元BBU在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将所述校准控制信息和校准序列发送给该基站的远端射频单元RRU ;其中发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系; RRU在下行子帧上接收到所述校准控制信息和校准序列后，根据所述校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU; BBU根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，BBU在不需要执行天线校准时，生成校准控制信息，通过下行子帧将所述校准控制信息发送给RRU ； RRU在下行子帧上接收到所述校准控制信息后，根据接收到的校准控制信息确定不需要执行天线校准。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU，具体包括: 在根据所述校准控制信息确定执行发校准后，通过工作天线发送校准序列，通过校准天线接收发出的校准序列，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU ； 在根据所述校准控制信息确定执行收校准后，通过校准天线发送校准序列，通过工作天线接收发出的校准序列 ，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧的位置关系具体为: 发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧位于同一无线帧中，且发送所述校准控制信息与发送所述校准序列的资源位置占用无线帧中发送无效信号的资源位置，且发送所述校准控制信息的资源位置在时间上提前于发送所述校准序列的资源位置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，发送所述校准控制信息使用的下行子帧为一个无线帧中的子帧I ; 在所述校准控制信息指示进行发校准时，发送所述校准序列使用的下行子帧为子帧I ;在所述校准控制信息指示进行收校准时，发送所述校准序列使用的下行子帧为子帧6。
6.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，BBU使用与RRU间的下行数据通路将所述校准控制信息和校准序列发送给RRU。
7.—种基站，其特征在于，该基站包括: 基带单元BBU，用于在需要执行天线校准时，生成校准控制信息和校准序列，通过下行子帧将所述校准控制信息和校准序列发送给该基站的远端射频单元RRU ;其中发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧具有预设的位置关系；以及，根据接收到的校准数据得到校准系数，并根据该校准系数对上下行信号进行校准调整； RRU，用于在下行子帧上接收到所述校准控制信息和校准序列后，根据所述校准控制信息确定是执行发校准或是收校准，按照确定结果执行相应的天线校准，将得到的校准数据通过上行子帧发送给BBU。
8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，所述BBU还用于: 在不需要执行天线校准时，生成校准控制信息，通过下行子帧将所述校准控制信息发送给RRU ； 所述RRU还用于:在下行子帧上接收到所述校准控制信息后，根据接收到的校准控制信息确定不需要执行天线校准。
9.如权利要求7所述的基站，其特征在于，所述RRU用于: 在根据所述校准控制信息确定执行发校准后，通过工作天线发送校准序列，通过校准天线接收发出的校准序列，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU ； 在根据所述校准控制信息确定执行收校准后，通过校准天线发送校准序列，通过工作天线接收发出的校 准序列，将接收到的校准序列作为校准数据通过上行子帧发送给BBU。
10.如权利要求7所述的基站，其特征在于，发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧的位置关系具体为: 发送所述校准控制信息使用的下行子帧与发送所述校准序列使用的下行子帧位于同一无线帧中，且发送所述校准控制信息与发送所述校准序列的资源位置占用无线帧中发送无效信号的资源位置，且发送所述校准控制信息的资源位置在时间上提前于发送所述校准序列的资源位置。
11.如权利要求10所述的基站，其特征在于，发送所述校准控制信息使用的下行子帧为一个无线帧中的子帧I ; 在所述校准控制信息指示进行发校准时，发送所述校准序列使用的下行子帧为子帧I;在所述校准控制信息指示进行收校准时，发送所述校准序列使用的下行子帧为子帧6。
12.如权利要求7-11中任一所述的基站，其特征在于，所述BBU用于: 使用与RRU间的下行数据通路将所述校准控制信息和校准序列发送给RRU。
【文档编号】H04W72/04GK103442441SQ201310344520
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】林碧影 申请人:大唐移动通信设备有限公司