自配置通信节点布置制造技术

本发明专利技术涉及一种通信节点布置，该通信节点布置包括至少两个天线单元。各天线单元包括至少一个信号端口和至少一个天线元件，其中，各信号端口连接到至少一个对应的天线元件。各天线单元包括至少一个传感器单元，该至少一个传感器单元被布置为感测其相对于预定参考延伸的方位。通信节点布置包括至少一个控制单元，并且被布置为将各测试信号馈送到至少两个不同信号端口中的每个信号端口。对于每个这种测试信号，通信节点布置被布置为经由至少一个其他信号端口接收测试信号。通信节点布置被布置为基于所接收的测试信号确定所述天线单元的相对位置，并且基于从传感器单元接收的数据确定所述天线单元的相对方位。

【技术实现步骤摘要】
自配置通信节点布置本申请是2014年11月13日提交的、申请号为201480083346.0、专利技术名称为“自配置通信节点布置”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种包括至少两个天线单元的通信节点布置。各天线单元包括至少一个信号端口和至少一个天线元件，并且各信号端口至少间接连接到至少一个对应的天线元件。本专利技术还涉及一种用于确定至少两个天线单元之间的相对位置和相对方位的方法，其中各天线单元使用至少一个信号端口。
技术介绍
为了优化覆盖范围和容量，可以以许多种方式来配置高级基站；基站无线电架构例如可以包括若干更多或更少的相同天线单元(即，被置于可以用作构件块的一个公共天线单元中的天线和无线电装置)。这种天线单元例如可以装配有两个单独的无线电装置；针对每个极化有一个无线电装置。将许多这种天线单元构件块放置在一起可以促进具有可扩展特性的模块化站点配置，并且配置可以被称为基站星座。蜂窝网络中的另一个问题是，在多个有源单元经由光或电I/Q链路(还被称为CPRI(通用公共无线电接口)链路)被置于天线塔高处时，而基带处理位于地面上。通过将天线单元用作公共构件块组件，基站系统可以被设置有用于不同覆盖范围和容量场景的不同数量的辐射元件。该构件块然后可以被用于创建适于不同场景(诸如广域、中程或局域)的不同类型的基站。同样，天线孔径可以被设计为适应特殊的覆盖范围场景(诸如高层建筑)，这意味着天线孔径可以被配置为在水平或垂直域或这两者中展开。然后通过使用一个或更多个天线单元将系统配置为促进MIMO(多输入多输出)和/或小区特定的波束成型。通过计算用于各辐射元件的相位和幅度权重来创建小区特定的波束成型。在计算小区特定的波束成型所需的阵列激励时，基带处理需要各独立天线元件或至少各天线单元的位置和方位。各辐射元件的相对位置可以由位置矩阵来表示，其中各元件位置(x,y,z)存储在具有维数Nx3的公共矩阵中，其中N为基站中辐射元件的总数。基站星座中天线单元的相对位置作为用于上述基带处理以及用于OSS(作业支持系统)的信息而相关。对于OSS，信息可以用于使基站如何被配置可视化。在当前系统中，当包括所有辐射元件时，位置矩阵通过设计已知。然而，对于将天线单元用作根据上述内容的构件块以模块化样式创建的系统，概念需要系统被配置有正确的设置信息，其中各元件的位置可连同各元件相对于地球重力的方位一起可用。由此，需要找到正确的信号映射，其中安装以高效且可靠方式映射到基带端口。该需要对于具有传统馈线电缆的旧有基站也是相关的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于获取关于基站星座的数据的手段，其中基站包括天线单元构件块。该目的借助于包括至少两个天线单元的通信节点布置来实现。各天线单元包括至少一个信号端口和至少一个天线元件，并且各信号端口至少间接连接到至少一个对应的天线元件。各天线单元包括至少一个传感器单元，该至少一个传感器单元被布置为感测其相对于预定参考延伸的方位。通信节点布置包括至少一个控制单元，并且被布置为将各测试信号馈送到至少两个不同信号端口中的每个信号端口。对于每个这种测试信号，通信节点布置被布置为经由至少一个其他信号端口接收测试信号。通信节点布置被布置为基于所接收的测试信号确定天线单元的相对位置，并且基于从传感器单元接收的数据确定天线单元的相对方位。该目的借助于用于确定至少两个天线单元之间的相对位置和相对方位的方法来实现，其中各天线单元使用至少一个信号端口。该方法包括以下步骤：-将各测试信号馈送到至少两个不同的信号端口中的每个信号端口。-对于每个这种测试信号，经由至少一个其他信号端口接收所述测试信号。-基于所接收的测试信号确定所述天线单元的相对位置。-基于从传感器单元接收的数据确定所述天线单元的相对方位，该传感器单元在各天线单元中被使用，用于感测其相对于预定参考延伸的方位。根据示例，通信节点布置被布置为一次将相应的测试信号馈送到一个信号端口中。根据另一个示例，控制单元被布置为从所接收的测试信号形成散射矩阵，并且从散射矩阵提取定位矩阵。定位矩阵包括所述天线单元的相对位置。根据另一个示例，控制单元被布置为根据所述被确定的相对位置和所述被确定的相对方位来控制至少一个通风(ventilation)布置。根据另一个示例，至少一个天线单元包括至少一个收发器布置，并且所述至少一个天线单元的各信号端口被布置为发送和接收数字基带信号。对于所述至少一个天线单元中的每个天线单元，通信节点布置例如可以被布置为经由对应的信号端口向至少两个不同的天线元件中的每个天线元件馈送相应的测试信号。对于每个这种测试信号，通信节点布置被布置为经由对应的信号端口从至少一个其他天线元件接收测试信号。通信节点布置然后被布置为基于所接收的测试信号确定所述天线元件的相对位置，并且基于从传感器单元接收的数据确定所述天线元件的相对方位。根据另一个示例，至少一个天线单元被连接到至少一个收发器布置，其中这种天线单元的各信号端口被布置为发送和接收RF(射频)信号。根据另一个示例，通信节点布置包括至少一个基带处理单元。各这种基带处理单元包括端口的第一集合和端口的第二集合，并且被布置为根据所获取数据将端口的第一集合中所包括的至少两个第一集合端口连接到端口的第二集合中所包括的至少两个第二集合端口。端口的第一集合中的每个端口至少间接地连接到信号端口。根据另一个示例，控制单元被布置为检测端口的第一集合至少间接连接到哪些信号端口。根据另一个示例，控制单元被布置为组合所述被确定的相对位置与所述被确定的相对方位，以形成总矩阵。控制单元还被布置为将总矩阵与一组预定义的天线矩阵进行比较，并且选择与总矩阵最佳对应的预定义的天线矩阵。其他示例根据从属权利要求是明显的。借助于本专利技术获得若干优点，例如：-提供自动的且可重配置的节点布置；以及-使得正确的天线单元能够映射到正确的基带端口。这将缩短站点部署时间，并使得引入由于错误连接或放置零件而引起的错误的风险最小化。附图说明现在将参照附图更详细地描述本专利技术，附图中：图1显示了通信节点布置的示意立体图；图2显示了通信节点布置的第一示例的示意图；图3显示了通信节点布置的第二示例的示意图；以及图4显示了用于确定通信节点布置中的至少两个天线单元之间的相对位置和相对方位的方法的流程图。具体实施方式参照图1，存在在无线通信网络70中示意性地指示的通信节点布置1。参照显示了第一示例的图2，通信节点布置1包括具有第一天线单元2、第二天线单元3、第三天线单元4以及第四天线单元5的模块化配置。各天线单元2、3、4、5包括对应的第一信号端口8、第二信号端口9、第三信号端口10以及第四信号端口11和对应的第一传感器单元29、第二传感器单元30、第三传感器单元31以及第四传感器单元32，其中各传感器单元29、30、31、32被布置为感测其相对于预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信节点布置(1、1’)，所述通信节点布置(1、1’)包括至少两个天线单元(2、3、4、5；6、7)，其中每个天线单元(2、3、4、5；6、7)包括至少一个信号端口(8、9、10、11；12、13)和至少一个天线元件(14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24；25、26、27、28)，每个信号端口至少间接地连接到至少一个对应的天线元件(14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24；25、26、27、28)，其中每个天线单元(2、3、4、5；6、7)包括至少一个传感器单元(29、30、31、32；33、34)，所述至少一个传感器单元被布置为感测其相对于预定参考延伸(35、36)的方位，其中所述通信节点布置(1、1’)包括至少一个控制单元(63、74)，并且被布置为将相应测试信号馈送到至少两个不同信号端口(8、9、10、11；12、13)中的每个信号端口中，并且对于每个这种测试信号，所述通信节点布置(1、1’)被布置为经由至少一个其他信号端口接收所述测试信号，所述通信节点布置(1、1’)被布置为基于所接收的所述测试信号确定所述天线单元(2、3、4、5；6、7)的相对位置，并且基于从所述传感器单元(29、30、31、32；33、34)接收的数据确定所述天线单元(2、3、4、5；6、7)的相对方位。/n...

【技术特征摘要】
1.一种通信节点布置(1、1’)，所述通信节点布置(1、1’)包括至少两个天线单元(2、3、4、5；6、7)，其中每个天线单元(2、3、4、5；6、7)包括至少一个信号端口(8、9、10、11；12、13)和至少一个天线元件(14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24；25、26、27、28)，每个信号端口至少间接地连接到至少一个对应的天线元件(14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24；25、26、27、28)，其中每个天线单元(2、3、4、5；6、7)包括至少一个传感器单元(29、30、31、32；33、34)，所述至少一个传感器单元被布置为感测其相对于预定参考延伸(35、36)的方位，其中所述通信节点布置(1、1’)包括至少一个控制单元(63、74)，并且被布置为将相应测试信号馈送到至少两个不同信号端口(8、9、10、11；12、13)中的每个信号端口中，并且对于每个这种测试信号，所述通信节点布置(1、1’)被布置为经由至少一个其他信号端口接收所述测试信号，所述通信节点布置(1、1’)被布置为基于所接收的所述测试信号确定所述天线单元(2、3、4、5；6、7)的相对位置，并且基于从所述传感器单元(29、30、31、32；33、34)接收的数据确定所述天线单元(2、3、4、5；6、7)的相对方位。


2.根据权利要求1所述的通信节点布置(1、1’)，其中所述通信节点布置(1、1’)被布置为一次将相应测试信号馈送到一个信号端口(8、9、10、11；12、13)中。


3.根据权利要求1或权利要求2中的任一项所述的通信节点布置(1、1’)，其中所述控制单元(63、74)被布置为从所接收的所述测试信号形成散射矩阵(S)并从所述散射矩阵(S)提取定位矩阵(R)，其中所述定位矩阵(R)包括所述天线单元(2、3、4、5；6、7)的所述相对位置。


4.根据权利要求3所述的通信节点布置(1、1’)，其中所述控制单元(63、74)被布置为通过以下来从所述散射矩阵(S)提取定位矩阵(R)：将所述散射矩阵与具有对应定位矩阵的预定义散射矩阵的集合进行比较，并且继而选择与从所接收的所述测试信号形成的所述散射矩阵(S)最佳匹配的预定义散射矩阵和对应定位矩阵。


5.根据权利要求3所述的通信节点布置(1、1’)，其中所述控制单元(63、74)被布置为通过以下方式来从所述散射矩阵(S)提取定位矩阵(R)：从所发送的测试信号的幅度与相位之间以及所接收的测试信号的幅度与相位之间的比较确定传输特性以及基于所述比较确定发送天线单元与接收天线单元之间的距离。


6.根据权利要求3所述的通信节点布置(1、1’)，其中每个测试信号包括之前已知的数据序列，并且其中所述控制单元(63、74)被布置为基于所有所发送的测试信号与所有所接收的测试信号的相关性以及所发送的测试信号与所接收的测试信号之间的所检测的时间差来从所述散射矩阵(S)提取定位矩阵(R)。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的通信节点布置(1)，其中所述控制单元(63、74)被布置为根据所确定的所述相对位置和所确定的所述相对方位来控制至少一个通风布置(69a、69b、69c；70a、70b、70c)。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的通信节点布置(1、1’)，其中至少一个天线单元(2、3、4、5；6)包括至少一个收发器布置(37；38、39、40；41、42、43、44)，其中所述至少一个天线单元(2、3、4、5；6)的每个信号端口(8、9、10、11；12)被布置为发送和接收数字基带信号。


9.根据权利要求8所述的通信节点布置(1、1’)，其中对于至少一个天线单元(3、4、5；6)，单独的收发器布置(38、39、40；41、42、43、44)被连接到每个天线元件(18、19、20；21、22、23、24)。


10.根据权利要求8或权利要求9中的任一项所述的通信节点布置(1)，其中对于所述至少一个天线单元(2；3、4、5；6)中的每个天线单元，所述通信节点布置(1、1’)被布置为经由对应的信号端口(8、9、10、11；12)向至少两个不同的天线元件(14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24)中的每个天线元件馈送相应的测试信号，并且对于每个这种测试信号，所述通信节点布置(1、1’)被布置为经由对应的信号端口(8、9、10、11；12)从至少一个其他天线元件接收所述测试信号，其中所述通信节点布置(1、1’)还被布置为基于所接收的所述测试信号确定所述天线元件(14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24)的相对位置，并且基于从所述传感器单元(29、30、31、32；33、34)接收的数据确定所述天线元件(14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24)的相对方位。


11.根据权利要求1至权利要求7中的任一项所述的通信节点布置(1’)，其中至少一个天线单元(7)被连接到至少一个收发器布置(64)，其中所述至少一个天线单元(6)的每个信号端口(13)被布置为发送和接收射频RF信号。


12.根据前述权利要求中的任一项所述的通信节点布置(1、1’)，其中所述通信节点布置(1、1’)包括至少一个基带处理单元(45、46)，其中所述至少一个基带处理单元(45、46)中的每个基带处理单元包括端口的第一集合(47、48)和端口的第二集合(49、50)，并且被布置为根据所获取的所述数据将端口的所述第一集合(47、48)中所包括的至少两个第一集合端口(51、52、53、54；55、56)连接到端口的所述第二集合(49、50)中所包括的至少两个第二集合端口(57、58、59、60；61、62)，其中端口的所述第一集合(47、48)中的每个端口至少间接地被连接到信号端口(8、9、10、11；12、13)。


13.根据权利要求12所述的通信节点布置(1、1’)，其中所述控制单元(63、74)被布置为检测端口的所述第一集合(47、48)至少被间接连接到哪些信号端口。

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【专利技术属性】
技术研发人员：L·佩尔松，T·埃尔夫斯特罗姆，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE