大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法技术

本发明专利技术公开一种大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法。该大规模天线设备包括：天线阵列基带单元和多个天线模块阵列，其中：天线阵列基带单元，用于分别调整各个天线模块阵列的方向角度，使得各个天线模块阵列的覆盖方向相同或不同。本发明专利技术通过将多个模块化天线阵列组合成一个大规模天线阵列，从而实现大规模天线阵列灵活部署，提高大规模天线可维护性，同时也便于组合成不同的大规模天线形态。

【技术实现步骤摘要】
大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法
本专利技术涉及移动通信领域，特别涉及一种大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法。
技术介绍
随着4GLTE移动通信系统大规模商用，面向下一代通信系统的5G通信技术研究也逐步开展，其中大规模天线技术(MassiveMIMO)作为5G的核心技术之一，已成为提升网络容量的重要手段。MassiveMIMO系统采用大量天线阵子，并通过对每个天线阵子发送信号的幅度相位调整，提供更多的空间自由度，从而实现基站和多个用户在相同时频资源上的复用通信，提升系统的频谱效率。当前大规模天线基站主要天线形态为天线阵子、天线射频单元、基带单元的一体化基站，如图1a和图1b所示。这种基站的优点是集成度高，但是由于大规模天线系统射频通道多，也导致成本高，部署和维护复杂，例如64射频单元的大规模天线需要维护64射频端口正常工作，1个端口故障，需要64端口整体拆除维护。同时一旦天线结构固定后，不容易调整天线结构，例如一个天线定型为4×8×2(4行×8列×2极化)的64天线通道后，难以改变为8×4×2结构或者2×16×2结构的天线。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法，实现大规模天线阵列灵活部署，提高大规模天线可维护性，同时也便于组合成不同的大规模天线形态。根据本专利技术的一个方面，提供一种大规模天线设备，包括天线阵列基带单元和多个天线模块阵列，其中：天线阵列基带单元，用于分别调整各个天线模块阵列的方向角度，使得各个天线模块阵列的覆盖方向相同或不同。在本专利技术的一个实施例中，所述大规模天线设备还包括联接件，其中：一个天线模块阵列对应一个联接件；每个联接件包括模块天线支撑件和传输光纤，其中：模块天线支撑件，用于调节天线模块阵列的方向角度；传输光纤，用于在天线模块阵列和基带单元之间传输数据。在本专利技术的一个实施例中，天线阵列基带单元包括基带处理模块和数据控制模块，其中：基带处理模块，用于完成收发信号基带处理，完成用户信道估计，根据信道信息对大规模天线进行预编码处理和赋形，并根据信道信息生成天线模块阵列移相网络的移相控制数据；数据控制模块，用于在天线阵列基带单元和天线模块阵列之间传输数据。在本专利技术的一个实施例中，天线阵列基带单元还包括天线控制模块和/或阵列天线校准模块，其中：天线控制模块，用于根据基站配置生成天线模块阵列控制信号，以调整天线模块阵列的方向；阵列天线校准模块，用于完成对全部天线模块阵列的天线校准功能，完成天线模块阵列间校准对齐，完成天线模块阵列的校准因子计算。在本专利技术的一个实施例中，阵列天线校准模块用于控制各个天线模块阵列的校准网络，完成移相网络和射频模块的天线校准。在本专利技术的一个实施例中，每个天线模块阵列包括天线辐射模块、馈电网络、射频模块和数据传输模块，其中：天线辐射模块，由天线阵子构成，用于完成电磁信号转换；馈电网络，用于在发送时负责将电信号输入到天线辐射模块，接收时负责将天线辐射模块接收的电信号传回射频模块；射频模块，用于完成基带信号到射频信号的数模模数转换；数据传输模块，用于天线阵列基带单元和天线模块阵列之间传输数据。在本专利技术的一个实施例中，每个天线模块阵列还包括校准网络、移相网络和子阵列控制模块中的至少一项，其中：校准网络，用于接收和发送天线校准信号；移相网络，用于改变发送到馈电网络的电信号相位；子阵列控制模块，用于接收天线阵列基带单元传输的天线模块阵列控制信息，调整天线模块阵列方向角度。在本专利技术的一个实施例中，校准网络设置在移相网络和射频模块之前；校准网络用于实现对射频模块和移相网络的天线校准。在本专利技术的一个实施例中，所述大规模天线设备为大规模天线基站。在本专利技术的一个实施例中，所述多个天线模块阵列可根据部署场景排列组合成多种不同形式的天线模块阵列。根据本专利技术的另一方面，提供一种大规模天线设备传输方法，包括：天线阵列基带单元的基带处理模块根据用户信道信息完成用户数据预编码处理，其中大规模天线设备包括天线模块阵列和天线阵列基带单元，天线模块阵列包括多个天线模块阵列；天线阵列基带单元的将传输数据发送到各天线模块阵列，其中所述传输数据包括预编码数据；各天线模块阵列将预编码数据进行射频发送。在本专利技术的一个实施例中，所述传输数据还包括天线校准数据；所述方法还包括：天线阵列基带单元的天线校准模块通过天线模块阵列的校准网络完成天线模块阵列的移相网络和射频模块的天线校准；所述各天线模块阵列将预编码数据进行射频发送还包括：各天线模块阵列将预编码数据进行校准处理后，进行射频发送。在本专利技术的一个实施例中，所述方法还包括：天线阵列基带单元的天线控制模块调整各天线模块阵列的方向角度。在本专利技术的一个实施例中，所述传输数据还包括移相控制数据；所述方法还包括：天线阵列基带单元的基带处理模块根据用户信道信息生成天线模块阵列移相网络的移相控制数据；各天线模块阵列将移相控制数据送到移相网络进行数据移相传输。本专利技术通过将多个模块化天线阵列组合成一个大规模天线阵列，从而实现大规模天线阵列灵活部署，提高大规模天线可维护性，同时也便于组合成不同的大规模天线形态。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a和图1b为现有面阵大规模天线设备一个实施例的示意图。图2为本专利技术大规模天线设备第一实施例的示意图。图3为本专利技术大规模天线设备第二实施例的示意图。图4a为本专利技术一个实施例中体育馆场景的示意图。图4b为本专利技术大规模天线设备调整模块阵列的角度以适应图4a场景的示意图。图5为本专利技术图3实施例的4个模块化阵列的第一部署示意图。图6为本专利技术图3实施例的4个模块化阵列的第二部署示意图。图7为本专利技术大规模天线设备第三实施例的示意图。图8为本专利技术大规模天线设备第四实施例的示意图。图9为本专利技术大规模天线设备第五实施例的示意图。图10为本专利技术大规模天线设备传输方法第一实施例的示意图。图11为本专利技术大规模天线设备传输方法第二实施例的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大规模天线设备，其特征在于，包括天线阵列基带单元和多个天线模块阵列，其中：天线阵列基带单元，用于分别调整各个天线模块阵列的方向角度，使得各个天线模块阵列的覆盖方向相同或不同。

【技术特征摘要】
1.一种大规模天线设备，其特征在于，包括天线阵列基带单元和多个天线模块阵列，其中：天线阵列基带单元，用于分别调整各个天线模块阵列的方向角度，使得各个天线模块阵列的覆盖方向相同或不同。2.根据权利要求1所述的大规模天线设备，其特征在于，还包括多个联接件，其中：每个联接件包括模块天线支撑件和传输光纤，其中：模块天线支撑件，用于调节天线模块阵列的方向角度；传输光纤，用于在天线模块阵列和基带单元之间传输数据。3.根据权利要求1或2所述的大规模天线设备，其特征在于，天线阵列基带单元包括基带处理模块和数据控制模块，其中：基带处理模块，用于完成收发信号基带处理，完成用户信道估计，根据信道信息对大规模天线进行预编码处理和赋形，并根据信道信息生成天线模块阵列移相网络的移相控制数据；数据控制模块，用于在天线阵列基带单元和天线模块阵列之间传输数据。4.根据权利要求3所述的大规模天线设备，其特征在于，天线阵列基带单元还包括天线控制模块和/或阵列天线校准模块，其中：天线控制模块，用于根据基站配置生成天线模块阵列控制信号，以调整各个天线模块阵列的方向；阵列天线校准模块，用于完成对所有天线模块阵列的天线校准功能，完成天线模块阵列间的校准对齐，完成天线模块阵列的校准因子计算。5.根据权利要求4所述的大规模天线设备，其特征在于，阵列天线校准模块用于控制各个天线模块阵列的校准网络，完成移相网络和射频模块的天线校准。6.根据权利要求1或2所述的大规模天线设备，其特征在于，每个天线模块阵列包括天线辐射模块、馈电网络、射频模块和数据传输模块，其中：天线辐射模块，由天线阵子构成，用于完成电磁信号转换；馈电网络，用于在发送时负责将电信号输入到天线辐射模块，接收时负责将天线辐射模块接收的电信号传回射频模块；射频模块，用于完成基带信号到射频信号的数模模数转换；数据传输模块，用于天线阵列基带单元和天线模块阵列之间传输数据。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋峥，韩斌，梁林，陈鹏，杨峰义，毕奇，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11