用于无线通信系统的天线阵列校准技术方案

本发明专利技术描述通过以下步骤促进在无线网络中校准天线阵列（２００）的系统和方法：产生来自天线的发射链（２０２，…，２１０）的发射信号的副本或发射信号，且将其提供到所述阵列中的一个或一个以上天线的接收链供进行比较以获得增益失配测量值。可针对所述阵列中的每个天线执行此类比较，以有助于获得多个测量值，依据所述多个测量值可产生增益失配估计。另外，可基于所述失配估计来校准所述阵列和／或其中的个别天线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
以下描述内容一般涉及无线通信，且尤其涉及通过评估和补偿与阵列中发射和接收 链相关的增益失配来校准天线阵列。
技术介绍
无线网络连接系统己经成为全世界大多数人用以进行通信的惯用手段。无线通信装 置已经变得更小且更强大，以便满足消费者需要且改进便携性和便利性。移动装置(例 如蜂窝式电话)的处理功率的增加已经导致对无线网络传输系统的需求的增加。此类系 统通常不能像经由其进行通信的蜂窝式装置那样容易地进行更新。随着移动装置能力扩 增，可能难以用有助于完全利用新且改进的无线装置能力的方式维持较旧的无线网络系 统。更明确地说，基于分频的技术通常通过将频谱划分为多个均匀带宽块来将其分割为 多个不同信道，举例来说，可将分配用于无线蜂窝式电话通信的频带的划分分割成30个 信道，每个信道可承载语音会话或对于数字服务来说，承载数字数据。每个信道一次仅 可指派给一个用户。 一种常用变体是正交分频技术，其有效地将整个系统带宽分割成多 个正交子频带。这些子频带还称为音、载波、子载波、箱和/或频道。每个子频带与可用 数据调制的子载波相关联。对于基于分时的技术，根据时间将频带划分成循序时间片或 时间槽。信道的每个用户具备用于以循环方式发射和接收信息的时间片。举例来说，在 任何给定时间t处， 一用户能够在一段时间内访问信道。接着，访问切换到另一用户， 所述用户具有一段时间来发射和接收信息。"轮流"循环持续下去，且最终每个用户具备 多个发射和接收突发。基于分码的技术通常以在任何时间处可用的某一范围内的多个频率来传输数据。一 般来说，将数据数字化且在可用带宽上进行传播，其中可将多个用户置于所述信道上，且可向各个用户指派唯一序列代码。用户可在同一宽带频谱块中传输，其中每个用户的 信号通过其各自唯一传播代码在整个带宽上传播。这种技术可提供用于共享，其中一个 或一个以上用户可同时进行发射和接收。此类共享可通过扩展频谱数字调制来实现，其 中将用户的位流进行编码且以伪随机方式在非常宽的信道上传播。接收者经设计以辨识 相关联的唯一序列代码并解开所述随机化以便以相关方式收集特定用户的位。典型的无线通信网络(例如，采用分频、分时和分码技术)包括一个或一个以上提 供覆盖区域的基站和一个或一个以上可在所述覆盖区域内发射和接收数据的移动(例如， 无线)终端。典型的基站可针对广播、多播和/或单播服务同时发射多个数据流，其中数 据流是对于相关移动终端可独立接收的数据的流。所述基站的覆盖区域内的移动终端可 关注于接收一个、 一个以上或所有由合成流承载的数据流。同样，移动终端可将数据发 射到基站或另一移动终端。基站与移动终端之间或移动终端之间的此类通信可由于信道 变化和/或干扰功率变化的缘故而遭到降级。举例来说，前述变化可影响针对一个或一个 以上移动终端的基站调度、功率控制和/或速率预测。当结合时域双工(TDD)信道传输技术采用天线阵列和/或基站时，可实现非常大的 增益。实现这些增益的关键假定是，由于发射和接收的TDD性质，前向链路(FL)和反 向链路(RL)两者观测到对应于共同载波频率的大致相同的物理传播信道。然而，实际 上，整个发射和接收链(其可包括模拟前端和数字取样发射器及接收器，以及物理布线 和天线结构)致力于接收器所经历的全部信道响应。换句话说，接收器将了解发射器数 字到模拟转换器(DAC)的输入与接收器模拟到数字转换器(ADC)的输出之间的全部 或等效信道，其可包含发射器的模拟链、物理传播信道、物理天线阵列结构(包括布线) 以及模拟接收器链。鉴于至少以上内容，此项技术中需要一种在用于无线网络系统的天线阵列中改进增 益评估和操纵的系统和/或方法。
技术实现思路
下文展现对一个或一个以上实施例的简要概述，以便提供对这些实施例的基本理解。 此概述不是对所有所涵盖的实施例的详尽概述，且不希望指出所有实施例的主要或关键 元件或勾勒出任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化形式展现一个或一个以上 实施例的一些概念，以作为对稍后展现的更详细描述的序言。根据一个或一个以上实施例和其相应揭示内容，结合在无线网络环境中校准天线阵 列来描述各个方面。根据一个方面，可将来自所述阵列中的一个或一个以上天线的发射信号的副本提供到一个或一个以上天线(包括从中获得副本的天线)的接收链，并将其 与接收链输出信号进行比较以确定所述阵列中的整体增益失配。可获得阵列中每个天线 的增益失配的测量值，以有助于确定由于阵列中天线的接收链引起的增益失配和由于阵 列中天线的发射链引起的增益失配。至少部分基于此类测量值，可校准阵列中的天线以 补偿非所需大的增益。根据一个方面， 一种在无线网络中校准天线阵列的方法包含将来自第一天线的发射 链的输出发射信号提供到第一天线的接收链，且将输出发射信号与输出接收链信号进行 比较，并确定第一整体增益失配测量值An。可针对阵列中所有天线重复此过程，以获得 An的N个测量值，其中N是阵列中天线的数目。接着可将输出发射信号与来自阵列中下 一天线的接收链输出信号进行比较，以获得整体增益失配测量值Bn，且可针对阵列中的每个天线以类似方式反复进行，直到获得Bn的N-l个测量值为止。接着可至少部分基于An的N个测量值和Bn的N-l个测量值来确定由于接收器链和发射链引起的增益失配。根据相关方面， 一种校准天线阵列的方法包含将来自第一天线的发射链的输出发射 信号的副本提供到阵列中所有天线的接收链，且将输出发射信号的副本与阵列中每个天线处的输出接收链信号进行比较，并确定第一整体增益失配测量值An。可针对阵列中的 每个天线反复执行所述方法，以收集An的N个测量值，其中N是阵列中天线的数目。接着可将来自阵列中每个天线的输出发射信号的副本提供到第一天线的接收链，且将其与第一天线的输出接收链信号进行比较，以确定第二整体增益失配测量值Bn，可针对阵 列中的每个天线反复执行所述操作以收集Bn的N个测量值。接着可至少部分基于A。的N个测量值和Bn的N个测量值来确定由于接收器链和发射链引起的增益失配。根据另一方面， 一种促进在无线网络中校准天线阵列的设备可包含校准组件，其针对阵列中的每个天线产生接收链输出信号的模型；取样组件，其针对阵列中的每个天 线产生发射链输出信号的副本；以及失配估计组件，其确定可由阵列中天线的发射链和阵列中天线的接收链引起的增益失配。所述校准组件可针对每个天线将发射信号副本与 接收增益输出信号进行比较，以产生多个失配测量值，其接着可用于促进天线校准以减 轻与接收器链和/或发射链相关联的不良增益。根据又一方面， 一种促进在无线网络中校准天线阵列并减轻增益失配的设备可包含 用于复制从阵列中的每个天线发射的发射链输出信号的装置，以及用于将每个天线的发 射链输出信号副本与来自阵列中每个天线的接收链输出信号进行比较以获得多个增益失 配测量值的装置。所述设备可进一步包含用于估计由于阵列中的天线的发射链引起的增益失配和由于阵列中的接收链引起的增益失配的装置。另外，所述设备可包含用于补偿 增益失配以校准阵列的装置。再一方面涉及一种其上存储有计算机可执行指令的计算机可读媒体，所述指令用于 产生从天线阵列中的每个天线发射的发射链输出信号的副本，且将每个天线的发射链输 出信号副本与来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在无线网络中校准天线阵列的方法，其包含：　　　　将来自第一天线的发射链的输出发射信号的副本提供到所述第一天线的接收链；以及　　　　将所述输出发射信号的所述副本与输出接收链信号进行比较，并确定第一整体增益失配测量值Ａ↓［ｎ］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾曼福齐纳吉布，阿列克谢戈罗霍夫，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]