天线通道的校正信号发送方法、装置和基站与流程

文档序号:13317516阅读:351来源:国知局
本发明涉及无线通讯
技术领域
,尤其涉及一种天线通道的校正信号发送方法、装置和基站。
背景技术
:大规模天线阵列系统(massivemimo)是第五代移动通信的关键技术之一,在实际大规模天线阵列系统中,各射频通道存在一定误差,但智能天线核心算法要求精确知道阵列流形,因此需要对天线的收发射频通道进行校正,只有通过检测和校正射频通道间的这些误差,才能使智能天线有效地控制波束方向和形状,实现智能发射和智能接收。长期演进技术(longtermevolution,简称lte)无线通信系统根据双工方式的不同分为时分双工(timedivisionduplexing,简称tdd)和频分双工(frequencydivisionduplexing,简称fdd)两种模式。对于tdd-lte,实现天线射频通道校正比较方便,因为tdd系统上行和下行使用同一频点,上下行间有保护间隔(guardperiod,简称gp),在gp中tdd系统即不接收也不发送,因此可以进行天线通道的校正处理,从而不影响无线通信数据的正常接收和发送。但对于fdd-lte,由于fdd系统上行和下行各自使用不同频点并行工作,在发送天线通道的校正信号时会占用上行或下行处理时间,损耗无线通信数据,降低系统容量。因此在fdd—lte中寻找不损耗上行或下行业务数据的校正信号发送方法,是一个亟待解决的问题。技术实现要素:有鉴于此,本发明实施例期望提供一种天线通道的校正信号发送方法、装置和基站,以达到fdd—lte中不损耗上行或下行业务数据的目的。本发明实施例的技术方案是这样实现的:一种天线通道的校正信号发送方法,包括:生成无线帧,无线帧包括:n个子帧,每个子帧包括m个正交频分复用ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由循环前缀cp和ofdm符号数据组成,其中p小于等于m;发送无线帧。如上的方法,校正信号位于ofdm符号前。如上的方法,校正信号与ofdm符号间存在保护间隔gp。如上的方法,无线帧长度为10ms,n等于10,当cp为常规cp时,m等于14;当cp为扩展cp时,m等于12。一种天线通道的校正信号发送装置,包括:生成模块和发送模块,其中,成模块,用于生成无线帧,无线帧包括:n个子帧,每个子帧包括m个正交频分复用ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由循环前缀cp和ofdm符号数据组成,其中p小于等于m;发送模块,用于发送无线帧。如上的装置,校正信号位于ofdm符号前。如上的装置,校正信号与ofdm符号间存在保护间隔gp。如上的装置,无线帧长度为10ms,n等于10,当cp为常规cp时,m等于14;当cp为扩展cp时,m等于12。一种基站,包括天线通道的校正信号发送装置,天线通道的校正信号发送装置包括:生成模块和发送模块,生成模块,用于生成无线帧,无线帧包括:n个子帧,每个子帧包括m个正交频分复用ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由循环前缀cp和ofdm符号数据组成,其中p小于等于m;发送模块,用于发送无线帧。如上的基站,校正信号位于ofdm符号前,校正信号与ofdm符号间存在保护间隔gp。本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送方法、装置和基站,生成无线帧并发送无线帧,无线帧包括n个子帧,每个子帧包括m个ofdm符号和 p个校正信号,每个正交频分复用符号(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,简称ofdm)由循环前缀(cyclicprefix,简称cp)和ofdm符号数据组成,其中p小于等于m;如此,实现了在fdd—lte中,在不损耗上行或下行业务数据的前提下发送校正信号,从而减少了系统开销,提高系统吞吐量。附图说明图1为现有lte系统的无线帧结构示意图;图2为本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送方法的流程图一;图3为本发明实施例提供的无线帧结构示意图一;图4为本发明实施例提供的无线帧结构示意图二;图5为本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送装置的结构示意图。具体实施方式在本发明各实施例中,假定lte系统带宽配置是20mhz,采样率是30.72mhz。图1为现有lte系统的无线帧结构示意图,如图1所示,一个无线帧包含10个子帧,每个子帧包含14个或12个ofdm符号,每个ofdm符号由cp和ofdm符号数据组成。对于常规cp,每个子帧包含14个ofdm符号,其中常规cp的长度有2种,分别是4.69us和5.21us;对于扩展cp,每个子帧包含12个ofdm符号,其中扩展cp的长度是16.67us。在现有无线帧结构下,当fdd—lte进行天线通道校正时(以上行天线通道校正为例),终端需要发送上行校正信号,而为了避免对上行信号的干扰,上行校正信号需要独占一个上行探测参考信号(soundingreferencesignal,简称srs)数据,假定被占用终端的srs信号周期是10ms,则每10ms有一个srs数据会被预留给上行校正信号用于天线通道的校正处理,而不能进行lte数据处理,因此会增加系统开销。需要说明的是,根据lte协议,srs信号周期还可以配置为5ms、20ms、40ms、80ms、160ms、320ms,不管哪一种配置周期,在配置周期内都会有1个srs数据被占用,不能进行lte数据处理。需要说明的是,现有无线帧结构中位于ofdm符号数据前的cp不仅包含与ofdm符号数据末尾一段相同的内容,还包含大量的冗余数据。cp用于解决多径延迟及定时误差所造成的ofdm符号间的干扰及子载波间的干扰问题,cp越长,支持的最大多径延迟扩展越长,对应的覆盖范围也就越大,但另一方面,cp越长,系统的开销也越大。因此,根据宏覆盖的要求,lte系统支持两种cp长度,即常规cp(4.69us或5.21us)和扩展cp(16.67us),支持最大多径延迟的覆盖范围能够达到几公里,但在未来5g应用中,通信基站的覆盖范围要求大大减小,比如覆盖范围通常为几十米到几百米,因此传统lte系统的cp长度存在巨大浪费。本发明则是根据这一特点,将cp长度缩短,使得原本被冗余数据占用的cp资源可以用于承载天线校正信号。本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送方法可用于fdd-lte,下面结合附图对本发明各实施例提供的天线通道的校正信号发送方法进行详细说明。图2为本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送方法的流程图。如图2所示,本实施例提供的方法具体可以由基站执行,具体的,本实施例提供的方法包括:步骤10、生成无线帧,无线帧包括:n个子帧,每个子帧包括m个ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由cp和ofdm符号数据组成。其中p小于等于m。具体的,基站生成包含校正信号的无线帧。需要说明的是,本发明实施例中的cp不同于现有lte系统的无线帧结构中的cp,本发明实施例中的cp只包含与ofdm符号数据末尾一段数据相同的内容。步骤11、发送无线帧。具体的,基站在向终端发送无线帧时,基站自身会根据无线帧中携带的校正信号对天线通道进行校正。本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送方法,应用于fdd-lte中不需要占用srs数据,而是利用cp的冗余资源承载校正信号,因此实现了在不损耗上行或下行业务数据的前提下发送校正信号,使基站能够根据校正信号进 行天线通道校正,从而减少系统开销,提高系统吞吐量。进一步的,校正信号位于ofdm符号前。具体的,图3为本发明实施例提供的无线帧结构示意图一,如图3所示,一个无线帧包括n个子帧,每个子帧包括m个ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由cp和ofdm符号数据组成,校正信号位于ofdm符号前。进一步的,无线帧长度为10ms,n等于10,当cp为常规cp时,m等于14;当cp为扩展cp时,m等于12。需要说明的是,cp与校正信号的长度之和为144ts或160ts或512ts,ts=1/30.72us,那么cp与校正信号的长度之和为4.69us或5.21us或16.67us,其中4.69us和5.21us对应于现有lte系统的常规cp,16.67us对应于现有lte系统的扩展cp。cp和校正信号的长度定义如下表1所示:表14.69us5.21us16.67us校正信号48采样点,1.56us48采样点,1.56us128采样点,4.17uscp96采样点,3.12us112采样点,3.64us384采样点,12.50us本实施例提供的无线帧结构,每个常规cp有48个采样点数据可作为校正信号,而每个1ms子帧有14个常规cp,那么每个1ms子帧就有672个采样点数据可作为校正信号,满足天线校正信号序列512个采样点的长度要求;每个扩展cp有128个采样点数据可作为校正信号,每个1ms子帧有12个常规cp,则每个1ms子帧就有1536个采样点数据可作为校正信号,满足天线校正信号序列512个采样点的长度要求,因此不需要额外占用ofdm符号数据资源,也不需要占用上、下行srs资源,从而减少了系统开销,提高了吞吐量。还需要说明的是,在fdd-lte中,按照本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送方法,基站在校正信号时间进行天线通道的校正处理,而终端在校正信号时间不作任何处理。具体来说,对于现有lte终端,接收校正信号部分,但不作处理,再接收ofdm符号部分,运用现有的cp同步处理方法,使ofdm符号数据同步,待ofdm符号数据同步后丢弃cp部分和校正信号部分。因此本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送方法对fdd—lte中终端的处理 过程不产生影响,和终端是兼容的。在另一种可行的实施方式中,校正信号与ofdm符号间存在gp。需要说明的是,本发明实施例中的gp不同于tdd系统上、下行间的gp,tdd系统的gp用于天线通道的校正处理,而本发明实施例中的gp则用于为校正信号和ofdm符号提供切换保护。具体的,图4为本发明实施例提供的无线帧结构示意图二,如图4所示,一个无线帧包括n个子帧,每个子帧包括m个ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由cp和ofdm符号数据组成,校正信号位于ofdm符号前,校正信号与ofdm符号间存在gp。需要说明的是,cp、gp与校正信号的长度之和为144ts或160ts或512ts,ts=1/30.72us,那么cp、gp与校正信号的长度之和为4.69us或5.21us或16.67us,其中4.69us和5.21us对应于现有lte系统的常规cp,16.67us对应于现有lte系统的扩展cp。cp、gp和校正信号的长度定义如下表2所示:表24.69us5.21us16.67us校正信号48采样点,1.56us48采样点,1.56us128采样点,4.17usgp16采样点,0.52us16采样点,0.52us128采样点,4.17uscp80采样点,2.60us96采样点,3.12us256采样点,8.33us本实施例提供的无线帧结构,每个常规cp有48个采样点数据可作为校正信号,而每个1ms子帧有14个常规cp,那么每个1ms子帧就有672个采样点数据可作为校正信号,满足天线校正信号序列512个采样点的长度要求;每个扩展cp有128个采样点数据可作为校正信号,每个1ms子帧有12个常规cp,则每个1ms子帧就有1536个采样点数据可作为校正信号,满足天线校正信号序列512个采样点的长度要求,因此不需要额外占用ofdm符号数据资源,也不需要占用上、下行探测参考信号srs资源,从而减少了系统开销,提高了吞吐量;同时在无线帧结构中添加了gp,为校正信号和ofdm符号提供了切换保护。本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送装置可用于fdd-lte,图5 为本发明实施例提供的天线通道的校正信号发送装置的结构示意图。如图5所示,本实施例提供的校正信号发送装置包括:生成模块50、发送模块51。其中,生成模块50,用于生成无线帧,无线帧包括:n个子帧,每个子帧包括m个ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由cp和ofdm符号数据组成,其中p小于等于m;发送模块51,用于发送无线帧。进一步的,校正信号位于ofdm符号前。进一步的,无线帧长度为10ms,n等于10,当cp为常规cp时,m等于14;当cp为扩展cp时,m等于12。进一步的,校正信号与ofdm符号间存在保护间隔gp。本实施例提供的天线通道的校正信号发送装置,可用于执行本发明实施例中的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。在实际应用中,所述生成模块50、发送模块51均可由位于发送装置中的中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、微处理器(microprocessorunit,mpu)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)或现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)等实现。本发明还提供一种基站,本发明提供的基站可用于fdd-lte,该基站包括天线通道的校正信号发送装置,天线通道的校正信号发送装置包括生成模块和发明模块,生成模块,用于生成无线帧,无线帧包括:n个子帧,每个子帧包括m个ofdm符号和p个校正信号,每个ofdm符号由cp和ofdm符号数据组成,其中p小于等于m;发送模块,用于发送无线帧。进一步的,校正信号位于ofdm符号前,校正信号与ofdm符号间存在gp。本实施例提供的基站能够根据无线帧中的校正信号自行对天线通道进行校正,从而减少系统开销,提高系统吞吐量。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,本发明可采用硬件实施例、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和光学存储器等)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。以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。当前第1页12
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