專利名稱：一種CoMP系統(tǒng)中兩基站間參考天線校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)裝置及基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及CoMP系統(tǒng)中基站間天線校準(zhǔn)的方法、實(shí)現(xiàn)上述方法的校準(zhǔn)裝置以及包含上述校準(zhǔn)裝置的基站。
背景技術(shù)：
在同頻組網(wǎng)的傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)中，小區(qū)邊緣的用戶將受到相鄰小區(qū)信號(hào)的干擾，這些干擾嚴(yán)重限制了邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量和吞吐量。多基站協(xié)作式多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)指多個(gè)基站 (或者多個(gè)拉遠(yuǎn)的射頻節(jié)點(diǎn))通過協(xié)作共同接收用戶信號(hào)并合并接收的信號(hào)(上行鏈路 用戶往基站發(fā)射信號(hào)，基站接收信號(hào))，或者通過協(xié)作將用戶信號(hào)經(jīng)過不同加權(quán)后共同發(fā)射加權(quán)后的用戶信號(hào)(下行鏈路基站往用戶發(fā)射信號(hào)，用戶接收信號(hào))，從而提高小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量和吞吐量，提高系統(tǒng)的頻譜利用率。協(xié)作式基站簇可以看成一組基站的集合，其中基站通過共享信息協(xié)作傳輸以提高吞吐量、邊緣速率和頻譜效率。一個(gè)基本的協(xié)作式多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)如圖1所示。每個(gè)協(xié)作簇包含了三個(gè)基站?；?、基站2和基站3組成一個(gè)協(xié)作式基站簇，基站4、基站5和基站6 組成另一個(gè)協(xié)作式基站簇。用戶1、用戶2和用戶3組成一個(gè)協(xié)作用戶組，基站1、基站2、基站3同時(shí)向用戶1、用戶2、用戶3服務(wù)，構(gòu)成一個(gè)虛擬的MIMO系統(tǒng)。類似的，基站4、基站 5、基站6同時(shí)向用戶4、用戶5、用戶6服務(wù)。在協(xié)作式無線電系統(tǒng)中，基站需要知道準(zhǔn)確的下行信道信息。正是利用信道的互易性的優(yōu)勢，在TDD系統(tǒng)中，基站可通過檢測出的上行信道得到下行信道。即，理想情況下， 用戶到基站端的上行信道響應(yīng)等于短時(shí)間內(nèi)基站端到該用戶的下行信道響應(yīng)。于是，理論上，基站可以不需要用戶端反饋下行信道信息而直接通過檢測的上行信道信息得到該用戶的下行信道，從而減小了系統(tǒng)的反饋開銷。事實(shí)上，信道互易性只適用于空間中的傳播信道。在物理實(shí)現(xiàn)上，每根天線的射頻端需要兩套電路來分別完成信號(hào)的發(fā)送和接收。由于硬件方面的工藝誤差，加上放大器的非線性失真，很難實(shí)現(xiàn)射頻端的兩套電路具有完全一樣的特性。另外，每個(gè)射頻電路的特征響應(yīng)也隨著環(huán)境(如溫度，濕度等)和時(shí)間的變化而變化。這樣，從對(duì)信號(hào)的影響上看，每個(gè)硬件電路實(shí)際上等效于對(duì)信號(hào)乘以了一個(gè)時(shí)變的額外的系數(shù)，而這些系數(shù)常常不相等。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺
點(diǎn)
方案1、基站/用戶天線自校準(zhǔn)方案，基站選擇一根天線作為參考天線。通過參考天線與其他天線互相發(fā)送和接收參考信號(hào)來求出基站間天線之間的匹配系數(shù)。具體如下， 首先確定一根天線作為基準(zhǔn)天線。然后，基準(zhǔn)天線發(fā)送測試信號(hào)。其他天線檢測來自基準(zhǔn)天線的信號(hào)，并基于這一檢測結(jié)果基站就可以得到合適的接收校準(zhǔn)參數(shù)?；鶞?zhǔn)天線接收其他天線發(fā)送的信號(hào)，類似的得到其他天線的發(fā)送校準(zhǔn)參數(shù)。這樣，最終基站內(nèi)部的天線都以基準(zhǔn)天線為參考，通過附加相應(yīng)的校準(zhǔn)參數(shù)彌補(bǔ)了硬件設(shè)施的不匹配實(shí)現(xiàn)了。事實(shí)上，如果UE端也如此做自校準(zhǔn)，基站到UE的信道的互易性得到保證?；竞陀脩舳夹?zhǔn)后有上/下行信道關(guān)系Hm = ^Hp其中c為一個(gè)復(fù)數(shù)，分別為實(shí)際下行和上行信道矩陣?；緝?nèi)天線自校準(zhǔn)方案只適用于單個(gè)基站內(nèi)部天線的校準(zhǔn)。對(duì)于多基站協(xié)作式多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)， 如果每個(gè)基站獨(dú)立的對(duì)其天線做校準(zhǔn)，則會(huì)導(dǎo)致協(xié)作傳輸?shù)倪@幾個(gè)基站間仍然存在天線參數(shù)比例的不一致。從而，在由所有協(xié)作基站與用戶組成的虛擬MIMO系統(tǒng)中，信道的互易性仍然得不到保證。方案2、空中接口校準(zhǔn)方案，利用UE反饋下行信道信息，BS可以完全估計(jì)出到用戶下行信道與檢測到的上行信道的誤差。該方案需要BS和UE間空口的交互。通過空中接口完成校準(zhǔn)的方案雖然能避免因天線誤差造成的基站端和具體用戶間上下行信道的不一致， 但在應(yīng)用到協(xié)作多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)中會(huì)遇到兩個(gè)問題。第一個(gè)問題是，對(duì)每一個(gè)調(diào)度上的用戶在傳輸前都需要做一次這樣的校準(zhǔn)，這就帶來了較大的系統(tǒng)反饋開銷。事實(shí)上，理論分析和仿真表明影響信道互易性的主要因素是發(fā)射端天線的不匹配，而用戶端天線的影響較小。 第二個(gè)問題是，在協(xié)作多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)中用戶到所有基站的信道不一定都很好，這會(huì)影響到通過空中接口向基站反饋的檢測信道的準(zhǔn)確性。如果用戶檢測到的信道與實(shí)際誤差較大， 必然會(huì)使得最后的校準(zhǔn)存在較大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種CoMP系統(tǒng)中兩基站間天線校準(zhǔn)的方案，以利用空中接口反饋少量信息來校準(zhǔn)兩基站間的參考天線，較好地實(shí)現(xiàn)基站間的校準(zhǔn)。為了描述本專利，需要引入?yún)f(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)這個(gè)概念。所謂協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，是指在兩個(gè)基站所覆蓋的區(qū)域內(nèi)，被選為用于協(xié)助基站間的參考天線校準(zhǔn)的具有無線通信的能力的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的主要思路是在基站間建立由基站和協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)組成的校準(zhǔn)路徑。校準(zhǔn)路徑包括待校準(zhǔn)基站節(jié)點(diǎn)和若干協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)。由校準(zhǔn)路徑上的初始參考節(jié)點(diǎn)開始，通過校準(zhǔn)路徑上相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的依次校準(zhǔn)，將初始參考節(jié)點(diǎn)天線的發(fā)送模塊與接收模塊的比例傳遞給待校準(zhǔn)的基站。即以接力的形式，最終實(shí)現(xiàn)不同基站的參考天線的發(fā)送模塊與接收模塊的比例相一致。根據(jù)本發(fā)明提出了一種用于對(duì)兩個(gè)基站進(jìn)行校準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置以及包括該校準(zhǔn)裝置的基站，所述校準(zhǔn)裝置包括確定模塊，確定網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)；收集模塊，獲取節(jié)點(diǎn)間的平均信道質(zhì)量；計(jì)算模塊，計(jì)算兩基站間的校準(zhǔn)路徑，選取起始校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)；循環(huán)模塊，從起始校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)開始，一次完成校準(zhǔn)路徑上已校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)對(duì)相鄰未校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)天線校準(zhǔn)。


圖1為一個(gè)基本的協(xié)作式多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)示意圖。圖2為本發(fā)明CoMP系統(tǒng)中兩基站間天線校準(zhǔn)方法的流程圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中由中心調(diào)度器選出的校準(zhǔn)路徑示意圖。圖4為本發(fā)明CoMP系統(tǒng)中兩基站間天線校準(zhǔn)裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提出的兩基站間天線校準(zhǔn)的方法是采用靜態(tài)方式確定網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，待校準(zhǔn)基站和協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)獲取相互間的平均信干噪比，協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)向歸屬基站反饋平均信道質(zhì)量信息，中心調(diào)度器選擇兩基站間的校準(zhǔn)路徑，在校準(zhǔn)路徑上，選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)(采用方式2)并開始進(jìn)行校準(zhǔn)路徑上相鄰兩節(jié)點(diǎn)所選天線的校準(zhǔn)。下面結(jié)合說明書附圖來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。圖2為本發(fā)明CoMP系統(tǒng)中兩基站間天線校準(zhǔn)方法的流程圖，主要流程如下步驟1、確定網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，可以采用兩種方式進(jìn)行方式1(靜態(tài)方式)在這種方式下，要求網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點(diǎn)支持協(xié)助天線校準(zhǔn)的功能。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行之初，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者或管理者對(duì)區(qū)域中的某些無線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置，開啟它們的協(xié)作校準(zhǔn)功能(即，設(shè)置為協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn))。每一個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)檢測到周圍基站的無線鏈路質(zhì)量，并確定一個(gè)信道質(zhì)量最好的基站作為其歸屬基站。隨后，協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)向它的歸屬基站報(bào)告并與歸屬基站建立通信連接。歸屬基站在統(tǒng)計(jì)了其覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)后，向這些協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)分別通告區(qū)域內(nèi)其他協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的信息(如節(jié)點(diǎn)的唯一標(biāo)識(shí)符)。歸屬基站通過與協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)周期性的信令交互，監(jiān)測區(qū)域內(nèi)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài) (如是否正常運(yùn)行等)。歸屬基站負(fù)責(zé)周期性的向區(qū)域內(nèi)所有協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)通知區(qū)域內(nèi)各個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)變化信息(如新加入了協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)或某些協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)變?yōu)椴恢С謪f(xié)作校準(zhǔn)或運(yùn)行不正常)。當(dāng)有新的節(jié)點(diǎn)被設(shè)置為協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)同樣通過信道質(zhì)量檢測歸屬基站報(bào)告并通過歸屬基站獲知其它協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)信息，而歸屬基站則向已有的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)更新區(qū)域內(nèi)的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。方式2 (動(dòng)態(tài)方式)在區(qū)域內(nèi)的所有無線節(jié)點(diǎn)設(shè)備都設(shè)有一個(gè)校準(zhǔn)優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)越高的節(jié)點(diǎn)表示其越有能力提供校準(zhǔn)的協(xié)助工作。優(yōu)先級(jí)的設(shè)置由設(shè)備的移動(dòng)狀態(tài)和其所有者的屬性確定。靜止的設(shè)備優(yōu)先級(jí)高于可移動(dòng)的設(shè)備優(yōu)先級(jí)，運(yùn)營商的設(shè)備的優(yōu)先級(jí)高于用戶終端的優(yōu)先級(jí)?；局芷谛赃x取其區(qū)域內(nèi)優(yōu)先級(jí)最高的M個(gè)節(jié)點(diǎn)作為其協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)。需要說明的是這個(gè)周期持續(xù)時(shí)間可以較長。一旦選擇好協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)后，基站與這些協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)建立連接并成為它們的歸屬基站。當(dāng)連接建立后，歸屬基站在每個(gè)周期內(nèi)， 監(jiān)測區(qū)域內(nèi)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。步驟2、待校準(zhǔn)基站和協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)獲取相互間的平均信干噪比每個(gè)基站和每個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)都選擇一根特定的天線周期性的在不同的時(shí)頻資源塊上發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)。特別的，基站選擇其自校準(zhǔn)的參考天線發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)。兩個(gè)基站通過它們的參考天線接收并檢測兩個(gè)基站區(qū)域內(nèi)的其他協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)頻信號(hào)，獲取這些協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)到它們的平均信道質(zhì)量(信干噪比)。兩個(gè)基站區(qū)域內(nèi)的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)在它們各自選中的天線上接收并檢測兩個(gè)基站和其他協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)頻信號(hào)，并獲取其它協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)和基站到其的平均信道質(zhì)量(信干噪比)。步驟3、協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)向歸屬基站反饋平均信道質(zhì)量信息每個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)通過無線的方式向歸屬基站反饋檢測到的到其他節(jié)點(diǎn)的平均信道質(zhì)量(信干噪比)。兩個(gè)基站將收到的反饋數(shù)據(jù)通過有線的方式傳給中心調(diào)度器。步驟4、中心調(diào)度器選擇兩基站間的校準(zhǔn)路徑中心調(diào)度器首先建立一個(gè)以兩個(gè)基站和區(qū)域內(nèi)所有協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)為頂點(diǎn)，任意兩個(gè)頂點(diǎn)間有一條無向邊的無向圖。無向圖中每一條邊的權(quán)重設(shè)置如下兩基站節(jié)點(diǎn)間的邊的權(quán)重設(shè)為無窮大，其余任意兩點(diǎn)間的邊的權(quán)重由函數(shù)f (SINR1, SINig確定，其中SINR1和 SINR2分別表示這兩個(gè)頂點(diǎn)代表的節(jié)點(diǎn)間雙向鏈路的平均SINR。函數(shù)f (SINR1, SINR2)具有如下特征，函數(shù)值隨著SINR1, SINIi2值的增大而減小。最后中心調(diào)度器在這個(gè)無向圖中，選擇一條連接兩個(gè)基站的權(quán)重和最小的路徑或者選擇一條連接兩個(gè)基站且路徑上的節(jié)點(diǎn)數(shù)不超過M的權(quán)重和最小的路徑。該路徑作為校準(zhǔn)路徑步驟5、在校準(zhǔn)路徑上，選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)并開始進(jìn)行校準(zhǔn)路徑上相鄰兩節(jié)點(diǎn)所選天線的校準(zhǔn)選擇起始點(diǎn)位置有兩種方式方式1 設(shè)校準(zhǔn)路徑上一共有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，依次編號(hào)為1，2，3，......，N。如果N為
奇數(shù)，選擇校準(zhǔn)路徑上第(N+1)/2個(gè)節(jié)點(diǎn)為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)。如果N為偶數(shù)，則選擇校準(zhǔn)路徑上第N/2或者(N/2)+l個(gè)節(jié)點(diǎn)作為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)。方式2 以兩個(gè)基站之一作為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)。在進(jìn)行校準(zhǔn)路徑上的校準(zhǔn)時(shí)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能處于三種狀態(tài)，分別是參考狀態(tài)，已校準(zhǔn)狀態(tài)和未校準(zhǔn)狀態(tài)。開始時(shí)，我們將這個(gè)校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)設(shè)為參考狀態(tài)，將校準(zhǔn)路徑上其他節(jié)點(diǎn)狀態(tài)均設(shè)置為未校準(zhǔn)狀態(tài)。校準(zhǔn)路徑上的校準(zhǔn)方法描述如下過程1 每一個(gè)處于參考狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)向在校準(zhǔn)路徑上與它相鄰的未校準(zhǔn)狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)反饋它檢測到的對(duì)應(yīng)未校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)到自己的及時(shí)信道響應(yīng)。反饋信道響應(yīng)之后，處于參考狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)改變自己的狀態(tài)為已校準(zhǔn)狀態(tài)。過程2 收到反饋信道的未校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)利用各自得到的反饋信道響應(yīng)值與自己檢測的信道響應(yīng)值的比值來校準(zhǔn)自己的天線，然后改變自己的狀態(tài)為參考狀態(tài)。過程3 判斷兩個(gè)基站是否都已經(jīng)是已校準(zhǔn)狀態(tài)或參考狀態(tài)。如果是，則此次校準(zhǔn)結(jié)束。如果不是，繼續(xù)執(zhí)行過程2。下面以一個(gè)具體的實(shí)施例來說明本發(fā)明提供的兩基站間天線校準(zhǔn)方法。協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的選取采用靜態(tài)方式。且協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)都正常工作。令f(SINR1;
SINR2)值等于這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的雙向鏈路的平均信噪比或信干噪比的倒數(shù)的線性組合，即 [。。39] ★ + ★如圖3所示為由中心調(diào)度器選出的校準(zhǔn)路徑。圖中，兩基站的校準(zhǔn)路徑包含了 3 個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)。選擇基站1為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)，則此次校準(zhǔn)需經(jīng)過4個(gè)時(shí)隙。在時(shí)隙1期間，協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1向基站1發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，基站1檢測得到協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1到其的當(dāng)前信道。然后基站1向協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，并向協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn) 1反饋基站檢測到的信道。協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1利用檢測得到基站1到自己的當(dāng)前信道與基站 1反饋的信道值之比作為校準(zhǔn)系數(shù)1，并將該系數(shù)加在天線的接收模塊上。理想狀態(tài)下，此時(shí)有
基站1的發(fā)送模塊系數(shù)_ 協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1的發(fā)送模塊系數(shù)基站1的接收模塊系數(shù)_協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1的接收模塊系數(shù)X校準(zhǔn)系數(shù)1在時(shí)隙2、時(shí)隙3和時(shí)隙4期間，利用同樣的方式，依次進(jìn)行協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1與協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)2的校準(zhǔn)得到校準(zhǔn)系數(shù)2、協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)2與協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)3的校準(zhǔn)得到校準(zhǔn)系數(shù)3和協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)3與基站2的校準(zhǔn)得到校準(zhǔn)系數(shù)4。于是，理想狀態(tài)下有
協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1的發(fā)送模塊系數(shù) _ 協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)2的發(fā)送模塊系數(shù)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)1的接收模塊系數(shù)χ校準(zhǔn)系數(shù)1 ~協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)2的接收模塊系數(shù)χ校準(zhǔn)系數(shù)2
協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)2的發(fā)送模塊系數(shù) _ 協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)3的發(fā)送模塊系數(shù)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)2的接收模塊系數(shù)χ校準(zhǔn)系數(shù)2 —協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)3的接收模塊系數(shù)χ校準(zhǔn)系數(shù)3
協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)3的發(fā)送模塊系數(shù) _ 基站2的發(fā)送模塊系數(shù)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)3的接收模塊系數(shù)χ校準(zhǔn)系數(shù)3 _基站2的接收模塊系數(shù)χ校準(zhǔn)系數(shù)4因此，整理可得
基站1的發(fā)送模塊系數(shù)_ 基站2的發(fā)送模塊系數(shù)基站1的接收模塊系數(shù)_基站2的接收模塊系數(shù)χ校準(zhǔn)系數(shù)4至此，兩基站間的參考天線校準(zhǔn)完成。圖4為本發(fā)明提出的一種用于對(duì)兩個(gè)基站進(jìn)行校準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置，所述校準(zhǔn)裝置包括確定模塊41、收集模塊42、計(jì)算模塊43、循環(huán)模塊44。確定模塊41，確定網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)；收集模塊42，獲取節(jié)點(diǎn)間的平均信道質(zhì)量；計(jì)算模塊43，計(jì)算兩基站間的校準(zhǔn)路徑，選取起始校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)；循環(huán)模塊44，從起始校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)開始，一次完成校準(zhǔn)路徑上已校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)對(duì)相鄰未校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)天線校準(zhǔn)。本發(fā)明中所用到的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)可以是區(qū)域內(nèi)的任何可以進(jìn)行無線通信的節(jié)點(diǎn)， 如中繼節(jié)點(diǎn)、微型基站以及小區(qū)內(nèi)的用戶等。本發(fā)明中兩基站間的校準(zhǔn)可以推廣至更多基站間校準(zhǔn)?？梢詮乃写?zhǔn)的基站中選擇一個(gè)基站作為參考校準(zhǔn)基站，其余基站作為協(xié)作校準(zhǔn)基站。只需為每一個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)基站建立一條連接它和參考校準(zhǔn)基站的校準(zhǔn)路徑，所有校準(zhǔn)路徑的參考起始點(diǎn)都從參考校準(zhǔn)基站開始，即可完成所有基站間的校準(zhǔn)。本發(fā)明可以用于單頻點(diǎn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)也可用于全頻帶校準(zhǔn)。當(dāng)對(duì)全頻帶校準(zhǔn)時(shí)，可以利用本方案對(duì)一些離散的頻點(diǎn)校準(zhǔn)然后再進(jìn)行頻域插值得到全頻帶校準(zhǔn)系數(shù)。本發(fā)明基站間參考天線的校準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況周期性的進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種基站間天線校準(zhǔn)的方案，其特征在于，包括確定出網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)；根據(jù)確定出的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)獲取待校準(zhǔn)基站與協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)相互間的平均信干噪比， 協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)向歸屬基站反饋平均信道質(zhì)量信息；確定出兩基站間的校準(zhǔn)路徑；根據(jù)校準(zhǔn)路徑，選擇以校準(zhǔn)路徑中某一校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)或以兩個(gè)基站之一作為起始節(jié)點(diǎn)并逐步完成各節(jié)點(diǎn)所選天線的校準(zhǔn)，從而完成基站間的校準(zhǔn)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，本發(fā)明中所述協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，是指在兩個(gè)基站所覆蓋的區(qū)域內(nèi)，被選為用于協(xié)助基站間的參考天線校準(zhǔn)的具有無線通信能力的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，可以是區(qū)域內(nèi)的任何可以進(jìn)行無線通信的節(jié)點(diǎn)，如中繼節(jié)點(diǎn)、微型基站以及小區(qū)內(nèi)的用戶等。確定網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，可以采用兩種方式進(jìn)行，具體包括靜態(tài)方式；動(dòng)態(tài)方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在靜態(tài)方式下，要求網(wǎng)絡(luò)中的部分節(jié)點(diǎn)支持協(xié)助天線校準(zhǔn)的功能。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行之初，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者或管理者對(duì)區(qū)域中的某些無線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置，開啟它們的協(xié)作校準(zhǔn)功能(即，設(shè)置為協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn))。每一個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)檢測到周圍基站的無線鏈路質(zhì)量，并確定一個(gè)信道質(zhì)量最好的基站作為其歸屬基站。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在動(dòng)態(tài)方式下，區(qū)域內(nèi)的所有無線節(jié)點(diǎn)設(shè)備都設(shè)有一個(gè)校準(zhǔn)優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)越高的節(jié)點(diǎn)表示其越有能力提供校準(zhǔn)的協(xié)助工作。優(yōu)先級(jí)的設(shè)置由設(shè)備的移動(dòng)狀態(tài)和其所有者的屬性確定。靜止的設(shè)備優(yōu)先級(jí)高于可移動(dòng)的設(shè)備優(yōu)先級(jí)，運(yùn)營商的設(shè)備的優(yōu)先級(jí)高于用戶終端的優(yōu)先級(jí)。基站周期性選取其區(qū)域內(nèi)優(yōu)先級(jí)最高的M個(gè)節(jié)點(diǎn)作為其協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，兩個(gè)基站通過它們的參考天線接收并檢測兩個(gè)基站區(qū)域內(nèi)的其他協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)頻信號(hào)，獲取這些協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)到它們的平均信道質(zhì)量(信干噪比)。每個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)通過無線的方式向歸屬基站反饋檢測到的到其他節(jié)點(diǎn)的平均信道質(zhì)量(信干噪比)。兩個(gè)基站將收到的反饋數(shù)據(jù)通過有線的方式傳給中心調(diào)度器。兩基站間的校準(zhǔn)路徑是由中心調(diào)度器確定的。中心調(diào)度器建立一個(gè)以兩個(gè)基站和區(qū)域內(nèi)所有協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)為頂點(diǎn)，任意兩個(gè)頂點(diǎn)間有一條無向邊的無向圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，無向圖中每一條邊的權(quán)重設(shè)置為兩基站節(jié)點(diǎn)間的邊的權(quán)重設(shè)為無窮大，其余任意兩點(diǎn)間的邊的權(quán)重由函數(shù)f (SINR1, SINR2)確定， 其中SINR1和SINR2分別表示這兩個(gè)頂點(diǎn)代表的節(jié)點(diǎn)間雙向鏈路的平均SINR。函數(shù)f (SINR1, SINR2)具有如下特征，函數(shù)值隨著SINR1, SINR2值的增大而減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求5，權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，校準(zhǔn)路徑的確定由中心調(diào)度器在這個(gè)無向圖中，選擇一條連接兩個(gè)基站的權(quán)重和最小的路徑或者選擇一條連接兩個(gè)基站且路徑上的節(jié)點(diǎn)數(shù)不超過M的權(quán)重和最小的路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，校準(zhǔn)路徑中起始校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)按如下方法選擇，設(shè)校準(zhǔn)路徑上一共有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，依次編號(hào)為1，2，3，......，N。如果N為奇數(shù)，選擇校準(zhǔn)路徑上第(N+l)/2個(gè)節(jié)點(diǎn)為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)。如果N為偶數(shù)，則選擇校準(zhǔn)路徑上第N/2或者(N/2)+l個(gè)節(jié)點(diǎn)作為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)。
9.一種兩基站間天線校準(zhǔn)的裝置，用于對(duì)兩個(gè)基站進(jìn)行天線校準(zhǔn)，所述校準(zhǔn)裝置包括確定模塊，確定網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)； 收集模塊，獲取節(jié)點(diǎn)間的平均信道質(zhì)量； 計(jì)算模塊，計(jì)算兩基站間的校準(zhǔn)路徑，選取起始校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)；循環(huán)模塊，從起始校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)開始，一次完成校準(zhǔn)路徑上已校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)對(duì)相鄰未校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)天線校準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，可以從所有待校準(zhǔn)的基站中選擇一個(gè)基站作為參考校準(zhǔn)基站，其余基站作為協(xié)作校準(zhǔn)基站。只需為每一個(gè)協(xié)作校準(zhǔn)基站建立一條連接它和參考校準(zhǔn)基站的校準(zhǔn)路徑，所有校準(zhǔn)路徑的參考起始點(diǎn)都從參考校準(zhǔn)基站開始， 即可完成所有基站間的校準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CoMP系統(tǒng)中兩基站間天線校準(zhǔn)的方法、實(shí)現(xiàn)上述校準(zhǔn)方法的裝置以及包含上述校準(zhǔn)裝置的基站，包括確定網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)；待校準(zhǔn)基站和協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)獲取相互間的平均信干噪比；協(xié)作校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)向歸屬基站反饋平均信道質(zhì)量信息；中心調(diào)度器選擇兩基站間的校準(zhǔn)路徑；在校準(zhǔn)路徑上，選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為校準(zhǔn)的起始節(jié)點(diǎn)并開始進(jìn)行校準(zhǔn)路徑上相鄰兩節(jié)點(diǎn)所選天線的校準(zhǔn)。采用本發(fā)明方案，以利用空中接口反饋少量信息來校準(zhǔn)兩基站間的參考天線，較好地實(shí)現(xiàn)基站間的校準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102170320SQ20111009498
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者王亞峰, 耿健, 裕華龍, 黃帆 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)