无线基站制造技术

基站执行数字预编码和模拟波束成型的组合。发送接收天线元件被分类为多个天线组。模拟波束成型器具有与多个天线组对应的多个分支。各分支具有多个子分支，各子分支连接到1个天线元件。在自校正中，从属于1个天线组的多个天线元件发送的导频信号在由属于其他天线组的天线元件接收之后，能够确定导频信号是从哪个天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个天线元件中接收的导频信号是在哪个天线元件中接收到的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线基站。
技术介绍
作为移动体通信的方式，已知TDD(时分双工)。在TDD中，由于上行链路和下行链路的频带相同，所以空间上的(ontheair)信道状态在上行链路和下行链路中基本相同。上行链路和下行链路的信道状态相同的情况被称为信道互易性(channelreciprocity)。因信道的互易性，理论上讲，基于上行链路的信道状态信息(ChannelSateInformation)，无线基站能够估计下行链路信道状态，能够决定用于下行链路的发送的参数。与基于在移动台(用户装置)中所测量的下行链路的信道状态信息而决定用于下行链路的发送的参数相比，基于上行链路的信道状态信息而决定用于下行链路的发送的参数因不需要从移动台向无线基站的下行链路的信道状态信息的报告，所以更有利。但是，实际上，由于发送电路的特性的偏差以及接收电路的特性的偏差，在TDD移动体通信系统中，在移动台中所测量的下行链路的信道状态信息与在无线基站中所测量的上行链路的信道状态信息不同。这些特性根据温度以及湿度这样的环境而变化，根据同一个装置内的天线也是不同的。以下，将这样的发送电路的特性称为发送增益，将接收电路的特性称为接收增益。因此，提出了在基于上行链路的信道系数而决定用于下行链路的发送的参数的情况下，对信道系数进行校正(例如，非专利文献1以及非专利文献2)。这样的TDD移动体通信系统中的信道系数的校正被称为无线频率特性校正(RFcalibration)或者天线校正(antennacalibration)。参照图1说明在非专利文献1中记载的天线校正。如图1所示，无线基站10具有N条发送接收天线元件111～11N，用户装置(userequipment)100具有M条发送接收天线元件1011～101M。因上行链路和下行链路的信道的互易性，下述的式(1)成立。[数1]在此，[数2]是从用户装置100的天线元件101m向无线基站10的天线元件11n的空间上的上行链路的信道增益，[数3]是从无线基站10的天线元件11n向用户装置100的天线元件101m的空间上的下行链路的信道增益。下标m是用户装置100的天线的号码，下标n是无线基站10的天线的号码。但是，无线基站10在下行链路发送中关于天线元件111～11N分别具有发送增益TeNB,1～TeNB,N，在上行链路接收中关于天线元件111～11N分别具有接收增益ReNB,1～ReNB,N。用户装置100在下行链路接收中关于天线元件1011～101M分别具有接收增益RUE,1～RUE,M，在上行链路发送中关于天线元件1011～101M分别具有发送增益TUE,1～TUE,M。因此，在无线基站10中所测量的上行链路的信道系数[数4]由下述的式(2)表示。[数5]在用户装置100中所测量的下行链路的信道系数[数6]由下述的式(3)表示。[数7]由于[数8]TUE,m·ReNB,n≠TeNB,n·RUE,m，所以[数9]因此，若无线基站10仅仅基于上行链路的信道状态而决定用于下行链路的发送的参数(例如，下行链路的发送预编码矩阵)，则所决定的参数有可能不适合用户装置100中的接收。因此，用户装置100对在各天线中发送的上行链路的信号提供校正系数(calibrationcoefficient)cUE,m，无线基站10对在各天线中发送的下行链路的信号提供校正系数ceNB,n。上行链路的校正后的信道系数[数10]由[数11]表示，且下行链路的校正后的信道系数[数12]由[数13]表示。通过对因发送增益和接收增益而产生失真的信道的互易性进行校正，所以校正后的信道系数应满足下述的式。[数14]通过适当地决定校正系数cUE,m以及ceNB,n以满足从式(2)、(3)以及(6)导出的下述的式(7)以及(8)，从而进行在非专利文献1中记载的天线校正。[数15]接着，说明从在非专利文献1中记载的天线校正的方法导出的、更具体的天线校正的方法。根据式(1)、(2)以及(3)，在不进行天线校正的情况下，上行链路的信道系数和下行链路的信道系数的关系由下述的式(9)表示。[数16]若以矩阵的形式表示式(9)，则得到式(10)。即，在不进行天线校正的情况下，上行链路的信道矩阵和下行链路的信道矩阵的关系由式(10)表示。[数17]在此，[数18]HDL是下行链路的信道矩阵，能够如下述那样表示。[数19][数20]HUL是上行链路的信道矩阵，能够如下述那样表示。[数21]因此，式(10)能够如下述的式(11)那样进行改写。[数22]式(10)以及式(11)的wn是无线基站10的参数，且wn＝TeNB,n/ReNB,n。vn是用户装置100的参数，且vm＝RUE,m/TUE,m。在进行非专利文献1中记载的天线校正的情况下，满足式(7)以及(8)。式(8)能够改写为式(12)，式(7)能够改写为式(13)。[数23]α1＝α2＝…＝αM...(12)β1＝β2＝…＝βN...(13)在此，αn是通过校正系数ceNB,n校正后的无线基站10的参数，βm是校正系数cUE,m的校正后的用户装置100的参数。αn以及βm如下所述。[数24]在进行该天线校正的情况下，上行链路的信道矩阵和下行链路的信道矩阵的关系由下述的式(14)表示。[数25]根据式(12)以及(13)，式(14)能够改写为式(15)。[数26]HDL＝α1·β1IHULI＝α1·β1HUL...(15)根据式(15)，能够理解：若校正后的参数α1以及β1或者校正系数ceNB,n以及cUE,m已知，则根据上行链路的信道矩阵[数27]HUL，估计出下行链路的信道矩阵[数28]HDL。因此，能够基于上行链路的信道矩阵，适当地决定例如下行链路的发送预编码矩阵这样的用于下行链路发送的参数。校正系数ceNB,n以及cUE,m能够根据在用户装置100中所测量的下行链路的信道信息和在无线基站10中所测量的上行链路的信道信息而计算。但是，在无线基站10的小区区域中不存在用户装置100的情况下，不能执行该计算方法。此外，用户装置100接收用于计算校正系数的专用的下行链路的导频信号并将其结果报告给无线基站10是时间资源的浪费，用户装置100的负担大。用户装置100发送用于计算校正系数的专用的上行链路的导频信号也会导致用户装置100的负担大。最近，正在研究大规模MIMO(MassiveMIMO)传输方式(例如，专利文献1、非专利文献3)。在大规模MIMO中，能够实施使用了许多的(例如，100个以上的)发送天线元件(例如，100个元件以上)的高级的波束成型(beamforming)。波束成型，是为了控制从多个发送天线元件发射的电波的波束的方向以及形状，通过对提供给发送天线元件的电信号施加权重(加权系数)，从而调整电信号的相位以及振幅的技术，包括预编码(precoding)。大规模MIMO主要在无线基站中使用。在大规模MIMO中，由于使用许多发送天线元件，所以在天线校正上花费工夫。根据在用户装置100中所测量的下行链路的信道信息和在无线基站10中所测量的上行链路的信道信息而计算校正系数ceNB,n以及cUE,m的话有可能上述的用户装置100的负担极大且从用户装置100报告的下行链路的信道信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线基站，具备：数字信号处理单元，对下行链路信号应用预编码矩阵而执行数字预编码；模拟波束成型器，对实施了所述数字预编码的下行链路信号执行赋予相当于波束成型矩阵的相位以及振幅的变化的模拟波束成型；多个发送接收天线元件，将实施了所述模拟波束成型的下行链路信号通过无线进行发送，将与在所述下行链路信号的发送中利用的频带相同的频带中的上行链路信号从用户装置通过无线进行接收；以及上行链路信号处理单元，对在所述多个发送接收天线元件中接收到的所述上行链路信号进行处理，所述发送接收天线元件被分类为多个天线组，各天线组具有多个发送接收天线元件，所述模拟波束成型器具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有用于执行所述模拟波束成型的可变移相器和振幅调整器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件，所述上行链路信号处理单元具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有接收放大器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件，所述无线基站还具备：天线发送控制单元，对来自所述多个发送接收天线元件的导频信号的发送进行控制；信道估计单元，基于在所述多个发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数；以及校正系数计算单元，基于从在所述多个发送接收天线元件中接收到的上行链路的无线信号所估计的多个信道系数，在进行下行链路发送的情况下，计算应对从所述多个发送接收天线元件发送的下行链路的无线信号提供的校正系数，在第一期间，所述天线发送控制单元仅仅使属于作为所述多个天线组之一的基准天线组的多个所述发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在属于所述基准天线组以外的天线组的多个所述发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数，在与所述第一期间不同的第二期间，所述天线发送控制单元仅仅使属于所述基准天线组以外的天线组的多个所述发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在属于所述基准天线组的多个所述发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数，所述校正系数计算单元根据在所述第一期间所估计的多个所述信道系数和在所述第二期间所估计的多个所述信道系数，计算多个所述校正系数，从属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件发送的导频信号在由属于其他天线组的多个所述发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.30 JP 2015-0927081.一种无线基站，具备：数字信号处理单元，对下行链路信号应用预编码矩阵而执行数字预编码；模拟波束成型器，对实施了所述数字预编码的下行链路信号执行赋予相当于波束成型矩阵的相位以及振幅的变化的模拟波束成型；多个发送接收天线元件，将实施了所述模拟波束成型的下行链路信号通过无线进行发送，将与在所述下行链路信号的发送中利用的频带相同的频带中的上行链路信号从用户装置通过无线进行接收；以及上行链路信号处理单元，对在所述多个发送接收天线元件中接收到的所述上行链路信号进行处理，所述发送接收天线元件被分类为多个天线组，各天线组具有多个发送接收天线元件，所述模拟波束成型器具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有用于执行所述模拟波束成型的可变移相器和振幅调整器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件，所述上行链路信号处理单元具有与所述多个天线组分别对应的多个分支，各分支具有多个子分支，各子分支具有接收放大器，各子分支连接到1个所述发送接收天线元件，所述无线基站还具备：天线发送控制单元，对来自所述多个发送接收天线元件的导频信号的发送进行控制；信道估计单元，基于在所述多个发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数；以及校正系数计算单元，基于从在所述多个发送接收天线元件中接收到的上行链路的无线信号所估计的多个信道系数，在进行下行链路发送的情况下，计算应对从所述多个发送接收天线元件发送的下行链路的无线信号提供的校正系数，在第一期间，所述天线发送控制单元仅仅使属于作为所述多个天线组之一的基准天线组的多个所述发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在属于所述基准天线组以外的天线组的多个所述发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数，在与所述第一期间不同的第二期间，所述天线发送控制单元仅仅使属于所述基准天线组以外的天线组的多个所述发送接收天线元件发送导频信号，所述信道估计单元基于在属于所述基准天线组的多个所述发送接收天线元件中接收到的导频信号，估计多个信道系数，所述校正系数计算单元根据在所述第一期间所估计的多个所述信道系数和在所述第二期间所估计的多个所述信道系数，计算多个所述校正系数，从属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件发送的导频信号在由属于其他天线组的多个所述发送接收天线元件接收之后，能够确定所述导频信号是从哪个发送接收天线元件发送的，能够确定在属于1个天线组的多个所述发送接收天线元件中接收的导频信号是在哪个发送接收天线元件中接收到的。2.如权利要求1所述的无线基站，还具备：发送侧开关，在所述第一期间以及所述第二期间，在属于1个天线组的1个发送接收天线元件发送导频信号时，防止属于该天线组的其他发送接收天线元件发送导频信号；以及接收侧开关，在所述第一期间以及所述第二期间，在属于所述上行链路信号处理单元的1个分支的1个子分支处理导频信号时，防止属于该分支的其他子分支处理导频信号。3.如权利要求1所述的无线基站，还具备：发送侧相位控制单元，在所述第一期间以及所述第二期间，在属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，使得从这些发送接收天线元件发送的导频信号的相位不同；以及接收侧开关，在所述第一期间以及所述第二期间，在属于所述上行链路信号处理单元的1个分支的1个子分支处理导频信号时，防止属于该分支的其他子分支处理导频信号。4.如权利要求1所述的无线基站，还具备：发送侧相位控制单元，在所述第一期间以及所述第二期间，在属于1个天线组的多个发送接收天线元件发送导频信号时，将从这些发送接收天线元件发送的导频信号通过不同的第一正交扩频序列进行扩频；以及接收侧相位控制单元，在所述第一期间以及所述第二期间，在属于所述上行链路信号处理单元的1个分支的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿那须本杰博，须山聪，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：日本;JP