用于MIMO系统互易性校准的天线阵列及通信设备技术方案

本发明专利技术提供一种用于MIMO系统互易性校准的天线阵列及通信设备。其中，天线阵列包括：校准天线和多根通信天线；其中，多根通信天线划分为两组，其中一组通信天线围成一顶部承载面且向上垂直安装于顶部承载面的四周，另一组通信天线围成一底部承载面且向下垂直安装于底部承载面的四周，顶部承载面和底部承载面相互平行且形状相同，同一组通信天线在顶部承载面或底部承载面上的投影均匀分布；校准天线向上垂直安装于顶部承载面的正中心或向下垂直安装于底部承载面的正中心；每两根通信天线的中心点之间的距离大于等于天线阵列工作时的半波长。本发明专利技术能够使得校准天线在天线阵列中顺利完成互易性校准，获得准确的校准因子。

【技术实现步骤摘要】
用于MIMO系统互易性校准的天线阵列及通信设备
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种用于MIMO系统互易性校准的天线阵列及通信设备。
技术介绍
在大规模多进多出(multipleinputmultipleoutput，MIMO)系统中多使用时分双工(TimeDivisionDuplexing，TDD)通信方式，使上下行链路在相同的频率资源的不同时隙上传输。因此在相干时间内，可以认为上行链路和下行链路的传输信号所经历的信道衰落是相同的。而在实际的使用TDD通信方式的MIMO系统中，信号的传输信道不仅包括空中的上下行链路，还包括基站内部硬件的收发链路。而收发链路由于存在工艺上的差异性，将会导致MIMO系统的总体上行信道和总体下行信道不互易，若基站直接将总体上行信道的状态当作总体下行信道的状态，则将会降低MIMO系统的性能。现较为有效的信道互易校准方法为空中传输校准方法，其核心思想是利用基站上的一路参照和一个位置固定的辅助校准模块通过训练符号的无线传输来实现基站的相对信道互易性校准。在大规模MIMO系统中基站配置有包含大量天线的天线阵列，天线阵列包括多根天线，多根天线包括校准天线和多根通信天线，由于校准天线与多根通信天线之间的排列方式会影响校准天线与多根通信天线训练符号的无线传输质量，而校准天线与多根通信天线训练符号的无线传输质量会影响互易性校准的准确性。因此，提出一种能够提升互易性校准的准确性的天线阵列成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种用于MIMO系统互易性校准的天线阵列及通信设备。第一方面，本专利技术实施例提供一种用于MIMO系统互易性校准的天线阵列，包括：校准天线和多根通信天线；其中，多根所述通信天线划分为两组，其中一组所述通信天线围成一顶部承载面且向上垂直安装于所述顶部承载面的四周，另一组所述通信天线围成一底部承载面且向下垂直安装于所述底部承载面的四周，所述顶部承载面和所述底部承载面相互平行且形状相同，同一组所述通信天线在所述顶部承载面或所述底部承载面上的投影均匀分布；所述校准天线向上垂直安装于所述顶部承载面的正中心或向下垂直安装于所述底部承载面的正中心；每两根所述通信天线的中心点之间的距离大于等于所述天线阵列工作时的半波长。进一步地，所述顶部承载面和所述底部承载面均为圆形面或正N边形面，其中，N为大于2的整数。进一步地，两组所述通信天线在所述顶部承载面或所述底部承载面上的投影相互交错或相互重叠。进一步地，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为正方形面，其中四根通信天线排列在所述顶部承载面的四个顶点处，另外四根通信天线排列在所述底部承载面的四条边的中心点处；其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(1)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，a为所述顶部承载面或所述底部承载面的边长，b为所述顶部承载面和所述底部承载面之间的距离，h1为通信天线的高度，d12≥S，d23≥S，d13≥S，λ为所述天线阵列工作时的波长。进一步地，d12＝d23＝d13，进一步地，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为圆形面，其中四根通信天线均匀排列在所述顶部承载面的边上，另外四根通信天线均匀排列在所述底部承载面的边上，所述顶部承载面上的四根通信天线与所述底部承载面上的四根通信天线相互交错；其中，其中，其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(1)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，r是所述顶部承载面或所述底部承载面的半径，b为所述顶部承载面和所述底部承载面之间的距离，h1为通信天线的高度，d12≥S，d23≥S，d13≥S，λ为所述天线阵列工作时的波长。进一步地，d12＝d23＝d13，进一步地，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为正八边形面，其中四根通信天线均匀排列在所述顶部承载面的八条边中点上，另外四根通信天线均匀排列在所述底部承载面的八条边中点上，所述顶部承载面上的四根通信天线与所述底部承载面上的四根通信天线相互交错；其中，其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(1)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，a为所述顶部承载面或所述底部承载面的边长，b为所述顶部承载面和所述底部承载面之间的距离，h1为通信天线的高度，x代表通信天线(2)根部在所述底部承载面对应位置和通信天线(1)根部之间的距离，y代表通信天线(2)根部在所述底部承载面对应位置和通信天线(3)根部之间的距离，d12≥S，d23≥S，d13≥S，λ为所述天线阵列工作时的波长。进一步地，d12＝d23＝d13，进一步地，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为正方形面，其中四根通信天线排列在所述顶部承载面的四个顶点处，另外四根通信天线排列在所述底部承载面的四个顶点处；d23＝b+h1，d13＝a，其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(1)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，a为所述顶部承载面或所述底部承载面的边长，b为所述顶部承载面和所述底部承载面之间的距离，h1为通信天线的高度，d12≥S，d23≥S，d13≥S，λ为所述天线阵列工作时的波长。进一步地，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为圆形面，其中四根通信天线均匀排列在所述顶部承载面的边上，另外四根通信天线均匀排列在所述底部承载面的边上，所述顶部承载面上的四根通信天线与所述底部承载面上的四根通信天线相互重叠；d23＝b+h1，其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(1)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，r是所述顶部承载面或所述底部承载面的半径，b为所述顶部承载面和所述底部承载面之间的距离，h1为通信天线的高度，d12≥S，d23≥S，d13≥S，λ为所述天线阵列工作时的波长。进一步地，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为正八边形面，其中四根通信天线均匀排列在所述顶部承载面的八条边中点上，另外四根通信天线均匀排列在所述底部承载面的八条边中点上，所述顶部承载面上的四根通信天线与所述底部承载面上的四根通信天线相互重叠；d本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于MIMO系统互易性校准的天线阵列，其特征在于，包括：/n校准天线和多根通信天线；其中，/n多根所述通信天线划分为两组，其中一组所述通信天线围成一顶部承载面且向上垂直安装于所述顶部承载面的四周，另一组所述通信天线围成一底部承载面且向下垂直安装于所述底部承载面的四周，所述顶部承载面和所述底部承载面相互平行且形状相同，同一组所述通信天线在所述顶部承载面或所述底部承载面上的投影均匀分布；/n所述校准天线向上垂直安装于所述顶部承载面的正中心或向下垂直安装于所述底部承载面的正中心；/n每两根所述通信天线的中心点之间的距离大于等于所述天线阵列工作时的半波长。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于MIMO系统互易性校准的天线阵列，其特征在于，包括：
校准天线和多根通信天线；其中，
多根所述通信天线划分为两组，其中一组所述通信天线围成一顶部承载面且向上垂直安装于所述顶部承载面的四周，另一组所述通信天线围成一底部承载面且向下垂直安装于所述底部承载面的四周，所述顶部承载面和所述底部承载面相互平行且形状相同，同一组所述通信天线在所述顶部承载面或所述底部承载面上的投影均匀分布；
所述校准天线向上垂直安装于所述顶部承载面的正中心或向下垂直安装于所述底部承载面的正中心；
每两根所述通信天线的中心点之间的距离大于等于所述天线阵列工作时的半波长。


2.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述顶部承载面和所述底部承载面均为圆形面或正N边形面，其中，N为大于2的整数。


3.如权利要求2所述的天线阵列，其特征在于，两组所述通信天线在所述顶部承载面或所述底部承载面上的投影相互交错或相互重叠。


4.如权利要求3所述的天线阵列，其特征在于，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为正方形面，其中四根通信天线排列在所述顶部承载面的四个顶点处，另外四根通信天线排列在所述底部承载面的四条边的中心点处；其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(1)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，a为所述顶部承载面或所述底部承载面的边长，b为所述顶部承载面和所述底部承载面之间的距离，h1为通信天线的高度，d12≥S,d23≥S,d13≥S，λ为所述天线阵列工作时的波长。


5.如权利要求4所述的天线阵列，其特征在于，d12＝d23＝d13，


6.如权利要求3所述的天线阵列，其特征在于，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为圆形面，其中四根通信天线均匀排列在所述顶部承载面的边上，另外四根通信天线均匀排列在所述底部承载面的边上，所述顶部承载面上的四根通信天线与所述底部承载面上的四根通信天线相互交错；其中，其中，其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(1)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，r是所述顶部承载面或所述底部承载面的半径，b为所述顶部承载面和所述底部承载面之间的距离，h1为通信天线的高度，d12≥S,d23≥S,d13≥S，λ为所述天线阵列工作时的波长。


7.如权利要求6所述的天线阵列，其特征在于，d12＝d23＝d13，


8.如权利要求3所述的天线阵列，其特征在于，所述通信天线的数量为8，所述校准天线的数量为1，所述顶部承载面和所述底部承载面均为正八边形面，其中四根通信天线均匀排列在所述顶部承载面的八条边中点上，另外四根通信天线均匀排列在所述底部承载面的八条边中点上，所述顶部承载面上的四根通信天线与所述底部承载面上的四根通信天线相互交错；其中，其中，d12代表通信天线(1)中心点和通信天线(2)中心点之间的距离，d23代表通信天线(2)中心点和通信天线(3)中心点之间的距离，d13代表通信天线(...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈代明，黄家豪，汪志冰，何辉，
申请(专利权)人：上海道生物联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31