专利名称：多点传播信道中的载波相位差的检测与跟踪方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电讯系统以及无线通讯系统领域，特别涉及无线通信载波相位检测跟踪技术领域，具体是指一种多点传播信道中的载波相位差的检测与跟踪方法及其装置。
背景技术：
常见的无线移动网络包含许多小区，每一小区中设有一个或多个基站。由于小区中移动用户的位置是随机的，移动用户与服务基站之间的信道质量变化范围很大。以图1 中的移动用户120和122为例，移动用户120和122都在由基站112服务的小区内。移动用户120与基站112距离很近，因此两者之间的信道质量较高，可以实现高数据流量。另一方面，移动用户122位于受服小区的边缘，与基站112之间距离较远。在基站 112用于向移动用户122输送信号的下行信道中，下行信号的强度因距离的增加而受到更多的衰减。此外，由于移动用户122更接近相邻小区，它所受到的来自相邻小区基站114和 116的信号的干扰也更强大。因此在小区边缘，下行信道的质量会很差。再者，在移动用户 122用于向基站112输送信号的上行信道中，移动用户122的上行信号也会受位于相邻小区的移动用户1 和126的影响而变坏。所以小区边缘的上行信道质量也会很差。综上所述，小区边缘的数据流量会较当移动用户极为靠近基站时所能达到的峰值流量低很多。小区边缘的低数据流量降低了整个小区的总体数据流量，从而大大地降低了网络性能。为了改进基于数据流量的网络性能，多点传播方案最近被引入无线移动网络。参见图1，移动用户122与基站112相连，移动用户IM与基站114相连，移动用户126与基站116相连。在不采用多点传播时，每一个基站独立地与相应的移动用户通讯。以移动用户122为例，来自基站114和116的信号形成了干扰噪声。如图1所示，移动用户122位于小区边缘，来自基站114和116的干扰可以远比来自基站112和116的信号强大，从而使得移动用户122的通讯质量变得很差，进而导致极低的数据流量。多点传播方案的重点在于提高小区边缘的性能，它的原理可以描述如下。一个多点传播系统的实例见图1。基站112、114、116构成了一个协作多点传播集。移动用户122、 124、126构成了一个多点传播系统的接收集。在图1的多点传播系统中，基站112、114、116 发送的是针对移动用户122、1对、1沈信号的组合。对于每个基站来说，每个移动用户的组合权重可以是不一样的。借助精妙复杂的算法，各个基站发送的组合信号可以实现如下的效果当来自基站112，114、116的信号抵达移动用户122时，针对移动用户IM和126的信号被抵消或最小化，而针对移动用户122的信号则被最大化或增强，从而移动用户122的信号质量得到了有效的提高。同理，移动用户1 和126的信号在相应的移动用户处也得到了有效的提高。在各个基站上的信号组合普遍被称为“预编码”。对应于每个移动用户和每个基站的组合权重则构成“预编码矩阵”中的元素。移动网络中的基站信号具有广播或传播的性质。多点传播方案形成了一个多点传播信道的集合。多点传播信道具有全部抵消干扰以及为每个移动用户构造清晰信道的能力，这使得它的信道容量(一衡量网络数据流量的指标)数倍于传统的移动网络。多点传
8播方案已被LTE (长期演进技术)的先进版本采纳，并被称为CoMP (协作多点传输)，该名称源自相邻基站通过协作方式来实现多点传播。尽管多点传播可以给无线移动网络带来巨大的益处，它的性能直接取决于协作基站能否拥有下行信道的信息。在图1的多点传播系统中，每个基站必须拥有全部介于基站和移动用户间的下行信道的信息以实现干扰抵消。图1的多点传播系统有3个基站和3个移动用户，因此一共有9个下行信道。基站如何获得下行信道信息和网络的上下行信道的双工方式有关。移动网络有两种双工方式。一种是图2所示的频分双工(FDD)。在FDD方式下，上行和下行信道同时工作于两个不同的频段。另一种是图3所示的时分双工(TDD)。在TDD 方式下，上行和下行信道共用一个频段。在时域中，上行和下行信道交互工作，在时间上不重叠。还有一种仍处于概念阶段的单一频道全双工系统，在这个系统中，两个无线设备(比如，一个基站和一个移动用户)在同一频段上进行全双工通讯。然而这种双工方式要进入实用阶段，必须要克服若干关键难题，譬如自干扰抵消和有限动态范围。在FDD无线网络中，基站可以通过来自其服务的移动用户的信号来估计上行信道，移动用户可以通过来自服务基站的信号来估计下行信道。上行和下行信道一般来讲因为位于不同的频段而并不相同，所以下行信道对基站来讲是未知的。为了实现多点传播，移动用户需要通过上行信道将下行信道信息反馈给基站。然而反馈所需要的数据率可以很高，因此会消耗掉相当一部分甚至绝大部分的上行信道容量。上行信道容量的损失削弱甚至抵消了多点传播的益处。此外，基站需要可靠地恢复反馈数据，因此反馈的信道信息需要很强的纠错编码。 然而，编码的纠错能力越强，编码解码的延迟越长。如果信道在编解码过程中发生变化，基站所获得的信道数据则已经过时了。在TDD无线网络中，上行和下行信道共用一个频段，因而上行信道和下行信道有紧密的联系。假设基站和移动用户采用相位同步的载波(即基站载波与移动用户载波的相位差为零或已知)，那么上行信道和下行信道是相同的。一旦基站估计出上行信道，自然地也就获得了下行信道的信息。当然，由于移动网络的运动性，信道会随时间而变化。因此严格说来，上行信道和下行信道并不精确相等，原因在于如图3所示的上行信道和下行信道的传输乃是在不同的时间发生。然而，一般情况下上行信道和下行信道交互工作的周期相对于无线信道的变化速度很短，因此上行信道和下行信道的差别很小，因此足以认为二者相等。由于基站只能估计与之相连的移动用户的上行信道，多点传播系统中的每个基站需要与其它协作基站交换信道估计信息。一般说来，这种交换是通过连接所有基站的高速主干回路来实现，如以太网或光缆。在图1的例子中，基站112可以估计介于基站112和移动用户122，介于基站112和移动用户124，以及介于基站112和移动用户1 的上行信道。 然后基站112将上述信道的信息发送至基站114和基站116，并从基站114和基站116获得相应的与之相连的移动用户之上行信道的信息。上述的信息交换通过高速主干回路连接 110实现。信息交换结束后，每个基站都拥有多点传输的预编码矩阵所需的整体信道信息。在实际情况中，基站载波与移动用户载波之间的相位差不仅存在而且是随机的。 因此即使在TDD网络，基站观察到的上行信道和移动用户观察到的下行信道不再相同。一种使基站获取下行信道信息的办法与FDD无线网络的情形一样，即通过移动用户经上行信道进行反馈。然而，在TDD无线网络中，上行链容量已经被共享频段的下行链所减少，因此上行信道的反馈开销对上行链容量的削弱更大。此外，在FDD网络中提到的编解码延迟的缺点也同样存在于FDD网络。基站和移动用户有可能通过复杂昂贵的手段实现相位锁定。譬如，所有的基站和移动用户可以通过全球定位基准(GPQ的参考信号实行同步。但是这需要高性能高价格的射频器件以及繁杂的信号处理算法，为此而增加的体积、成本、功耗并不适合对体积、成本、 功耗有严格限制的移动用户设备。此外。基于GPS的同步方案要求来自多个GPS卫星的直达视距信号，而这些信号常常会被建筑物和树林等障碍物所阻挡，从而连贯一致的性能质量得不到保障。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种有效进行多点传播信道中的载波相位差的检测与跟踪的方法及其装置。下面的描述作为关于本发明的若干方面的概要，提供了对这些方面的基本理解。 本概要的目的是就本发明若干方面的有关概念给出作为后续详细描述之前奏的简要介绍。在两个无线设备之间的载波相位差(CPD)的检测这一主题下，本发明的若干方面通过一些发明体现以及相关的所公布之细节而得以描述。考虑TDD网络中的一个基站和一个移动用户的情形。在一个示范性的信令协议中，移动用户发送第一训练信号(导频信号) 至基站来估计上行信道，基站发送一个训练信号至移动用户来估计下行信道。然后，移动用户发送经下行信道相位所补偿的第二训练信号至基站，基站通过来自移动用户的第二训练信号来检测CPD。或者，移动用户可以发送下行信道估计的相位至基站来检测CPD。本发明的另一方面涉及无线网络中的多点传输，该网络的双工方式可以是TDD或混合TDD/FDD。若干基站可以构成一多点传播集合以产生针对一移动用户集合的多点传播信道。多点传播集中的基站首先通过预先指定的信令协议检测出下行信道集的CPD，然后， 基站通过检测出的CPD与基站获得的相应的上行信道来获得下行信道集的信息。最后各个基站利用下行信道集来计算每个移动用户的组合权重，使得当组合信号抵达移动用户时， 该移动用户的信号得到增强，而其它移动用户的信号则被减弱或完全抵消。本发明的又一方面涉及一种无线通讯机制。在无线多输入多输出(MIMO)系统中， 两个带有多个天线的子系统可以相互通讯。对于其中一个子系统来说，它所用来向另外一个子系统发送数据的MIMO信道被称为该子系统的“发送”信道，它所用来从另外一个子系统接收数据的MIMO信道则被称为该子系统的“接收”信道。每个无线子系统可以通过预先指定的信令协议来获得其发送信道的信息，从而可以利用所获得的发送信道的信息来实现基于各种准则的预编码。本发明的再一个方面涉及另一种无线通讯机制。一个由若干无线设备组成的系统通过采用检测到的CPD来同步各设备的时钟。CPD可以用来驱动锁相环或锁频环，从而实现无线设备时钟之间的相位同步或频率同步。本发明还有一方面涉及一种装置。该装置采集一组CPD的测量数据，并根据各种准则对数据实施各种组合以产生CPD的最终检测结果。此外，还可以对检测到的CPD序列进行滤波而得到更可靠的检测和跟踪CPD随时间的变化。更进一步地，CPD的时域变化可以用包含一组参数的模型来描述，因此CDP的时变跟踪可以等效地转化为CDP模型参数的估计与跟踪。估计和跟踪随机CPD信号的参数模型中有限数目的参数与跟踪随机CPD信号本身相比，前者更加可靠，因而可以从模型中重构出更精确的CPD估计。本发明的一些方面包含了在下面即将详细描述特别是在权力要求中即将得以强调的特性，而达到了前述及与之相关的目的。随后的描述以及附图详细地阐明了本发明的一些方面中若干具有解说性的特性。必须说明的是，实现本发明诸多方面的原理有各种各样的方式，所阐述的特性仅仅代表了这些方式中的若干种。而本申请中的全篇描述则适用并涵盖本发明的全部方面以及它们的等效表达。
图1描述了一个包含一多点传播系统的无线移动网络。图2描述了 FDD系统的时域和频域特性。图3描述了 TDD系统的时域和频域特性。图4描述了 TDD系统中下行信道、上行信道、以及载波相位之间的关系。图5描述了一个应用信令协议检测CPD的示范系统。图6描述了一个检测CPD的示范性步骤。图7描述了一个采用下行信道相位反馈的、示范性的信令协议来检测CPD的示范系统。图8描述了一个基站用于获得下行信道信息的示范系统。图9描述了一个不需通过专门检测CPD而获取下行信道信息的示范系统。图10描述了一个不需通过专门检测CPD而估计下行信道信息的示范步骤。图11展示了一个通过下行信道相位反馈而获取下行信道信息的示范系统。图12描述了一个混合FDD/TDD示范系统。图13描述了一个示范性的点对点无线系统。图14描述了一个利用CPD检测实现同步的示范性无线设备系统。图15描述了一个没有第一上行导频信号的示范协议时序。图16描述了一个利用CPD信号的参数模型来跟踪CPD的示范系统。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。本申请借助附图描述了在本申请中所公开的发明主旨。描述中所引用的数字标记对应于附图中相应的元素。下文中描述了许多用于解释目的的具体细节，以期达到对发明主旨的详细理解。然而在许多情况下，将发明主旨付诸实践可能并不一定需要这些具体细节。本发明采用了若干术语来描述在各种无线网络中相互通讯的双方。比如，无线移动网络中的“基站”与“移动用户”。又比如，在点对点无线MIMO系统中，“子系统”被用来描述通讯双方的任何一方。对于某些无线网络来说，采用该类网络的专用术语会使描述更具针对性。在另外一些情形下，其中包括本发明的一些方面涵盖不止一种无线网络的情形，更普适的术语则会使描述更加精确。因此，除了上述专用术语外，“参考设备”以及“非参考设备”也被用来描述通讯的双方。参考设备和非参考设备之间的区别在于非参考设备可以依据事先确定的信令协议从参考设备所发出的信号中提取下文所描述的所需的信息。在无线移动网络中，基站属于非参考设备，而移动用户则属于参考设备。相应地，由非参考设备至参考设备的信道被称为下行信道，由参考设备至非参考设备的信道则被称为上行信道。在点对点无线MIMO系统中，上述区别则无关紧要，一个子系统可以被称之为参考设备，而另一个子系统则被称之为非参考设备，反之亦然。无线通讯网络中的多点传播系统要求协作基站拥有下行信道信息。该信息可以通过移动用户经上行信道反馈至基站。然而反馈开销会在相当程度上减小上行链容量，对于 TDD无线网络来说尤其如此。此外，如果信道变化迅速，编码与解码所带来的网络延迟会使得下行信道信息在抵达基站时已经过时。另外一种使基站与移动用户相位同步的办法是通过精密公共参考源，如GPS。对于 TDD网络中同步的基站移动用户对来说，上行信道与下行信道对等(不计已知的相位差)， 故基站可以通过从移动用户所发出的信号中估计上行信道来获得下行信道。然而，实现基站与移动用户的相位同步需要昂贵的射频器件和复杂的信号处理，这对于要求低功耗、低价格、小尺寸的移动设备来说并不现实。此外，通过GPS信号实现相位同步要求多个来自 GPS卫星的直接视距信号，当移动用户在室内、城市街道上以及树下等环境中，这样的要求不一定得到满足。所以这种方法并不能保证连贯如一的服务质量。相位差(CPD)检测图4描述了 TDD系统中下行信道hdl，上行信道hul，基站载波相位(K，以及移动用户载波相位Φω之间的关系。不计调制路径(发射路径)与解调路径(接收路径)的相位差，上述变量之间存在如下关系
/idl =( 1 )
hul =鼻-扒)h其中h为基站与移动用户之间的信道。为简单起见，图4中的h被作为标量处理。 然而需要指出的是本申请之描述可以直接推广至矩阵信道的情形，例如MIMO信道，在其中基站或移动用户配置了一个以上的天线。需要指出的是，对于诸如LTE网络中子载波等窄带信道而言，信道在频域上是平的，因此h代表相应子载波频率处的信道增益。对于信道增益随频率而变化的宽带信道来说，h则为频率的函数h = h(f)。由式(1)，下行信道与上行信道的关系为hdi =(2)由式⑵可见，如果基站与移动用户间的相位差即CPD Δ φ = (K-Ctm为已知，下行信道便可以从上行信道的信息中恢复出来。换句话说，为了从上行信道信息中导出下行信道信息，必须要首先检测CPD。图5描述了一个应用信令协议检测CPD的示范系统。在图5中，基站510包含下行导频信号装置512，上行信道估计器514和CPD检测器516。在此和后续的描述中，术语 “导频信号”与“训练信号”以及“参考信号”等等含义相同，均表示为通讯双方所知的用于信道估计的信号。如果一个导频信号在发送前还经过处理，那么处理前的导频信号则被称为“基本”导频信号。移动用户550包含下行信道估计器552，第一上行导频信号装置554 和第二上行导频信号装置阳6。下行导频信号装置512发送下行导频信号，该信号被下行信道估计器552接收以估计下行信道hdl。第一上行导频信号装置5M发送第一上行导频信号P1,该信号等同于第一“基本”上行导频信号Q1,即P1 =仏。上行信道估计器514接收并利用第一上行导频信号来估计上行信道hul。第二上行导频信号装置556利用估计出的下行信道的相位来反旋第二“基本”上行导频信号％，从而生成第二上行导频信号P2
权利要求
1.一种通讯网络中的通讯方法，该网络具有至少一个参考设备和至少一个非参考设备，其特征在于，该方法包括(a)从上述非参考设备经下行信道发送一下行导频信号至上述参考设备，(b)在上述参考设备端从上述下行导频信号中产生一下行信道估计，(c)从上述参考设备端发送至少一个来自一上行链信号集合的上行链信号至上述非参考设备，其中，至少一个上述上行链信号依赖于在上述参考设备端的上述下行信道估计，以及(d)从由上述非参考设备接收到的上述上行链信号来计算载波相位差CPD；据此，上述非参考设备获取了上述载波相位差CPD的值。
2.根据权利要求1所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于(a)上述上行链信号集合包含一第一上行导频信号和一第二上行导频信号，其中，上述第二上行导频信号由一个第二基本上行导频信号在上述参考设备端被反旋而得到，反旋的相位即为上述下行信道估计的相位，以及(b)上述第二上行导频信号被发送至上述非参考设备以计算上述载波相位差CPD。
3.根据权利要求2所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，计算上述载波相位差 CPD进一步包括(a)在上述非参考设备端从上述第二上行导频信号中消去上述第二基本上行导频信号，以及(b)从消去上述第二基本上行导频信号后的上述第二上行导频信号中检测载波相位差CPD。
4.根据权利要求2所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述第二基本上行导频信号与上述第一上行导频信号相同。
5.根据权利要求1所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述上行链信号集合包含上述第一上行导频信号和至少一个下行信道相位，上述第一上行导频信号和上述下行信道相位被发送至上述非参考设备以计算上述载波相位差CPD。
6.根据权利要求5所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，计算上述载波相位差 CPD进一步包括(a)在上述非参考设备端通过上述第一上行导频信号生成一上行信道估计，以及(b)由上述上行信道估计和上述下行信道相位计算上述载波相位差CPD，据此，上述非参考设备获取了上述载波相位差CPD的值。
7.根据权利要求1所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，进一步包括(a)在上述网络中的上述非参考设备端，由上述上行链信号生成一上行信道估计，以及(b)由上述载波相位差CPD和上述上行信道估计生成一下行信道估计，据此，上述非参考设备获取了上述下行信道的估计。
8.根据权利要求7所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述网络为一多点传播系统，上述非参考设备为一基站，上述参考设备为一移动用户，进一步包括(a)将生成上述下行信道估计之步骤重复若干遍，直到上述基站获取了上述多点传播系统中全部上述移动用户的相应下行信道，(b)基站之间通过主干回路网络交换下行信道估计，使得在交换之后，所有上述基站都拥有了所有的下行信道估计，以及(C)通过上述下行信道估计计算预编码矩阵，据此，上述多点传播系统得以使用上述预编码矩阵。
9.根据权利要求7所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述网络为一点对点无线多输入多输出系统，该系统包含一第一子系统和一第二子系统，进一步包括重复地执行在上述非参考设备端生成上述下行信道估计之步骤两遍，并且(a)在第一次执行上述步骤时，上述第一子系统被指定为上述非参考设备，上述第二子系统被指定为上述参考设备，据此，上述第一子系统获取了作为其发送信道估计的上述下行信道估计，以及(b)在第二次执行上述步骤时，上述第一子系统被指定为上述参考设备，上述第二子系统被指定为上述非参考设备，据此，上述第二子系统获取了作为其发送信道估计的上述下行信道估计。
10.根据权利要求1所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述网络为一点对点无线多输入多输出系统，该系统包含一第一子系统和一第二子系统，上述第一子系统作为上述非参考设备，上述第二子系统作为上述参考设备，进一步包括(a)在上述非参考设备端，由上述上行链信号生成一上行信道估计，(b)在上述非参考设备端，由上述载波相位差CPD和上述上行信道估计生成一下行信道估计，上述非参考设备端的上述下行信道估计亦为上述第一子系统的发送信道估计，(c)在上述非参考设备端经上述下行信道发送上述载波相位差CPD至上述参考设备，以及(d)在上述参考设备端，由上述载波相位差CPD和上述下行信道估计生成一上行信道估计，上述参考设备端的上述上行信道估计亦为第二子系统的发送信道估计，据此，上述第一子系统和上述第二子系统都获取了上述发送信道估计。
11.根据权利要求1所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，进一步包括(a)将上述非参考设备的时钟通过上述载波相位差CPD而实现与上述参考设备的时钟同步，以及(b)重复执行时钟同步步骤若干遍，直至所有上述非参考设备都同步于上述参考设备。
12.根据权利要求11所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，时钟同步进一步包括通过锁相环实现相位同步。
13.根据权利要求11所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，时钟同步进一步包括通过锁频环实现频率同步。
14.根据权利要求1所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述网络的双工方式为时分双工。
15.根据权利要求1所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述网络的双工方式为混合时分双工与频分双工。
16.一种通讯网络中的通讯方法，该网络具有至少一个参考设备和至少一个非参考设备，其特征在于，该方法包括(a)从上述非参考设备经下行信道发送一下行导频信号至上述参考设备，(b)在上述参考设备端，由上述下行导频信号产生一下行信道估计，(C)在上述参考设备端经上行信道发送一第一上行导频信号至上述非参考设备，(d)在上述非参考设备端，由上述第一上行导频信号生成一上行信道估计，(e)经上述上行信道发送一第二上行导频信号，上述第二上行导频信号依赖于在上述参考设备端的上述下行信道估计，以及(f)在上述非参考设备端生成一下行信道估计，据此，上述非参考设备获取了上述下行信道估计。
17.根据权利要求16所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述网络为一多点传播系统，上述非参考设备为一基站，上述参考设备为一移动用户。
18.根据权利要求16所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述第二上行导频信号由一个第二基本上行导频信号在上述参考设备端被反旋而得到。反旋的相位即为上述下行信道估计的相位。
19.根据权利要求16所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，生成上述下行信道估计进一步包括(a)在上述非参考设备端，从上述第二上行导频信号中消去上述第二基本上行导频信号，以及(b)反旋上述上行信道估计，反旋的相位为上述第二上行导频信号在消去上述第二基本上行导频信号后的相位。
20.一种通讯网络中的通讯方法，包括(a)获取两个相互通讯的通讯设备之间的一新的载波相位差CPD的测量值，(b)将上述载波相位差CPD建模为一个依赖于上述两个相互通讯的通讯设备之间的频率差和一初始相位的函数，(c)由一上述载波相位差CPD数值的时间序列来计算上述频率差和上述初始相位，从而得到一频率差的估计和一初始相位的估计，以及(d)通过上述依赖于上述频率差和上述初始相位的函数，利用上述频率差的估计和上述初始相位的估计来重构上述载波相位差CPD，据此，重构的载波相位差CPD被认为是上述新的载波相位差CPD的测量值的更精确的版本。
21.根据权利要求20所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述新的载波相位差CPD的测量值经上述两个相互通讯的通讯设备之间的信令协议而获得。
22.根据权利要求20所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，上述依赖于上述频率差和上述初始相位的函数关于时间是线性的。
23.根据权利要求20所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，进一步包括通过对多个估计进行组合而细化上述频率差的估计和上述初始相位的估计。
24.根据权利要求23所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，对多个估计进行的组合进一步包括至少下列之一(a)平均，以及(b)滤波。
25.根据权利要求20所述的通讯网络中的通讯方法，其特征在于，进一步包括在时间上连续地重复由上述新的载波相位差CPD的测量值来重构上述载波相位差CPD的步骤，据此，上述重构的载波相位差CPD用于跟踪上述新的载波相位差CPD的测量值随时间的变化。
26.一个用于通讯网络的装置，该网络具有至少一个参考设备和至少一个非参考设备， 其特征在于，该装置包括(a)一在上述非参考设备端的下行导频信号发送器，用来在上述非参考设备端经下行信道发送下行导频信号至上述参考设备，(b)一在上述参考设备端的下行信道估计器，用来在上述参考设备端由上述下行导频信号产生一下行信道估计，(c)一在上述参考设备端的包含至少一个上行链发送器之集合，用来在上述参考设备端发送至少一个来自一上行链信号集合的上行链信号至上述非参考设备，其中，至少一个上述上行链信号依赖于上述参考设备端的下行信道估计，以及(d)一在上述非参考设备端的载波相位差CPD检测器，用来通过上述上行链信号计算上述载波相位差CPD ；据此，上述载波相位差CPD检测器将检测出的载波相位差CPD提供给上述非参考设备。
27.根据权利要求沈所述的用于通讯网络的装置，其特征在于(a)上述上行链信号集合包含一第一上行导频信号和一第二上行导频信号，上述第二上行导频信号由一个第二基本上行导频信号在上述参考设备端被反旋而得到，反旋的相位即为上述下行信道估计的相位，以及(b)在上述参考设备端的上述上行链发送器之集合包含一第二上行导频信号发送器， 该发送器将上述第二上行导频信号发送至上述非参考设备，使上述载波相位差CPD检测器得以计算上述载波相位差CPD。
28.根据权利要求27所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述载波相位差CPD检测器首先从上述第二上行导频信号中消去上述第二基本上行导频信号，然后从消去上述第二基本上行导频信号的上述第二上行导频信号中检测上述载波相位差CPD。
29.根据权利要求27所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述第二基本上行导频信号与上述第一上行导频信号相同。
30.根据权利要求沈所述的用于通讯网络的装置，其特征在于(a)上述上行链信号的集合包含上述第一上行导频信号和至少一个下行信道相位，(b)在上述参考设备端的上行链发送器之集合包含一第一上行导频信号发送器和一下行信道相位发送器，以及(c)上述第一上行导频信号发送器将上述第一上行导频信号、上述下行信道相位发送器将上述下行信道相位，发送至上述非参考设备，使得上述载波相位差CPD检测器得以计算上述载波相位差CPD。
31.根据权利要求30所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，进一步包括一在上述非参考设备端的上行信道估计器，用来产生一上行信道估计，以使上述载波相位差CPD检测器得以计算上述载波相位差CPD。
32.根据权利要求31所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述载波相位差CPD检测器通过上述上行信道估计和上述下行信道相位来检测上述载波相位差CPD。
33.根据权利要求沈所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，进一步包括(a) 一在上述网络中的上述非参考设备端的上行信道估计器，用来生成一上行信道估计，以及(b) 一在上述非参考设备端的下行信道估计器，用来由上述载波相位差CPD和在上述非参考设备端的上述上行信道估计生成一下行信道估计。
34.根据权利要求33所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述网络为一多点传播系统，上述非参考设备为一基站，上述参考设备为一移动用户，进一步包括(a)一第一控制器，用来将生成上述下行信道估计之操作重复若干遍，直到上述基站获取了上述多点传播系统中全部上述移动用户的相应下行信道，(b)一主干回路网络，(c)一第二控制器，用来促成上述多点传播系统中所有上述基站经上述主干回路网络来交换上述下行信道估计，从而在交换之后，每一上述基站都拥有所有上述下行信道估计， 以及(d)一计算机处理器，用来通过上述下行信道估计计算预编码矩阵，据此，上述多点传播系统得以使用上述预编码矩阵。
35.根据权利要求33所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述网络为一点对点无线多输入多输出系统，该系统包含一第一子系统和一第二子系统，进一步包括一信令协议控制器，用来重复执行在上述非参考设备端生成上述下行信道估计之操作两遍，并且(a)在第一次执行上述操作时，上述第一子系统被指定为上述非参考设备，上述第二子系统被指定为上述参考设备，据此，上述第一子系统获取了作为其发送信道估计的上述下行信道估计，以及(b)在第二次执行上述操作时，上述第一子系统被指定为上述参考设备，上述第二子系统被指定为上述非参考设备，据此，上述第二子系统获取了作为其发送信道估计的上述下行信道估计。
36.根据权利要求沈所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述网络为一点对点无线多输入多输出系统，该系统包含一第一子系统和一第二子系统，上述第一子系统作为上述非参考设备，上述第二子系统作为上述参考设备，进一步包括(a)一在上述非参考设备端的上行信道估计器，用来由上述上行链信号生成一上行信道估计，(b)一在上述非参考设备端的下行信道估计器，用来由上述载波相位差CPD和上述上行信道估计生成一下行信道估计，上述非参考设备端的上述下行信道估计亦为上述第一子系统的发送信道估计，(c)一在上述非参考设备端的载波相位差CPD发送器，用来将上述载波相位差CPD经上述下行信道发送至上述参考设备，以及(d)一在上述参考设备端的上行信道估计器，用来在上述参考设备端由上述载波相位差CPD和上述下行信道估计生成一上行信道估计，上述参考设备端的上述上行信道估计亦为第二子系统的发送信道估计，据此，上述第一子系统和上述第二子系统都获取了上述发送信道估计。
37.根据权利要求沈所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，进一步包括(a) 一在上述非参考设备端的同步模块，用来将上述非参考设备的时钟通过上述载波相位差CPD而实现与上述参考设备的时钟同步，以及CN 102546491 A(b) 一信令协议控制器，用来重复执行时钟同步操作若干遍，直至所有上述非参考设备都同步于上述参考设备。
38.根据权利要求37所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述同步模块进一步包括一锁相环模块。
39.根据权利要求37所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述同步模块进一步包括一锁频环模块。
40.根据权利要求沈所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述网络的双工方式为时分双工。
41.根据权利要求沈所述的用于通讯网络的装置，其特征在于，上述网络的双工方式为混合时分双工与频分双工。
全文摘要
本发明涉及一种借助信令协议来获取相互通讯的通讯设备之间之载波相位差(CPD)的方法和相应的装置。两异地设备之间的随机CPD可以通过在此描述的信令协议来测量；在获得CPD信息之后，通讯设备亦可获取其出行信道(发送信道)之信息，从而避免了在一些无线通讯系统中被考虑和/或被应用的信道信息反馈。本发明还涉及一种通过CPD实现两个或以上设备间时钟同步的方法和相应的装置，以及跟踪时变CPD信号以获得可靠的CPD的测量和跟踪环运行的方法和相应的装置。在此涉及的方法和装置的应用包括无线多点传播系统(在LTE-advanced系统中又被称为CoMP)、点对点无线MIMO系统、以及一般性的无线设备网络。
文档编号H04L25/02GK102546491SQ20121002758
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月8日 优先权日2011年3月21日
发明者王晓安 申请人:王晓安