用于极化波束的时间、空间分离和信道非互易性校正的方法及利用其的多重波束天线装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于极化波束的时间、空间分离和信道非互易性校正的方法及利用其的多重波束天线装置。根据本发明专利技术的一方面，多重波束天线装置具有包括用于形成多个发射波束的发射天线单元及用于形成多个接收波束的接收天线单元的阵列天线。多重波束天线装置利用相互不同的两种正交极化，将极化波束在时间上及空间上进行分离并且校正因时间上极化分离而产生的信道非互易性。生的信道非互易性。生的信道非互易性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于极化波束的时间、空间分离和信道非互易性校正的方法及利用其的多重波束天线装置


[0001]本专利技术涉及通常蜂窝通信系统中可使用的天线装置，更具体地，涉及一种通过在时间上及空间上分离(separation)极化波束(polarized beams)，并校正(correction)因极化分离产生的信道非互易性的方法及利用其的天线装置。

技术介绍

[0002]此部分记载的内容只是单纯地用于提供本专利技术的背景信息，并不构成现有技术。
[0003]为了满足4G(第四代)通信系统商用化之后呈增加趋势的无线数据流量需求，正全力进行改善的5G(第五代)通信系统或者pre
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5G通信系统的开发。
[0004]为此，5G通信系统或者pre
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5G通信系统也称为后4G网络(Beyond 4GNetwork)通信系统或者后LTE(Long Term Evolution)系统(Post LTE)系统。
[0005]为了实现更高的数据传输速率，正在考虑在更高频率(mmWave)频带(例如60GHz频带)中实现5G通信系统。为了减少超高频带的传播路径损耗并增加传输距离，5G通信系统中正在讨论波束成形(beamforming)、大规模多输入多输出(massive MIMO)、全维MIMO(Full Dimensional MIMO，FD
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MIMO)、阵列天线(array antenna)及大规模天线(large scale antenna)技术。
[0006]此外，为了改善系统网络，5G通信系统中正在开发基于进化的小型小区、先进的小型小区(advanced small cell)、云无线接入网络(cloud radio access network，cloud RAN)、超密集网络(ultra
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dense network)、设备到设备通信(Device to Device communication，D2D)通信、无线回程(wireless backhaul)、移动网络(moving network)、协作通信(cooperative communication)、协作多点(Coordinated Multi
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Points，CoMP)、接收端干扰消除(interference cancellation)等技术。
[0007]此外，在5G系统中，作为高级编码调制(Advanced Coding Modulation，ACM)已经开发了FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation)和SWSC(Sliding Window Superposition Coding)，作为高级接入技术已经开发了FBMC(Filter Bank Multi Carrier)、NOMA(Non Orthogonal Multiple Access)及SCMA(Sparse Code Multiple Access)等。
[0008]在5G通信系统中，为了克服因超高频带(例如mmWave)的特性引起的路径损失的问题，正利用波束成形方法来提高信号增益。

技术实现思路

[0009](一)要解决的技术问题
[0010]本专利技术的一方面，旨在提供一种利用两种不同正交极化，将极化波束在时间上及空间上进行分离，并对因极化分离产生的信道非互易性进行校正的方法及利用其的多重波束天线装置。
[0011](二)技术方案
[0012]根据本专利技术的一个方面，提供一种利用两种正交极化的多重波束天线装置中执行的方法。所述多重波束天线装置具有包括用于形成多个发射波束的发射天线单元及用于形成多个接收波束的接收天线单元的阵列天线。
[0013]所述方法包括：由与各发射波束关联的一对发射信道对应的发射信号，生成多个发射极化成分；对与各发射波束关联的一对发射信道，输出所述多个发射极化成分中与第一正交极化对应的一对发射极化成分或者与第二正交极化对应的一对发射极化成分，以使空间上相邻的发射波束具有相互不同的正交极化。
[0014]在一实施例中，所述方法进一步包括：为了进行信道非互易性校正，基于与各接收波束关联的一对接收信道所对应的接收信号生成多个接收极化成分的步骤；以及将所述多个接收极化成分中，与朝空间上相同的方向形成的发射波束的正交极化对应的一对接收极化成分输出至与各接收波束关联的一对接收信道的步骤。可选地，所述方法进一步包括：为了进行信道非互易性校正，基于与各接收波束关联的一对接收信道对应的接收信号，生成与各接收波束在空间上朝相同方向形成的发射波束的正交极化相应的极化转换信号的步骤。
[0015]根据本专利技术的另一方面，提供一种利用两种正交极化的多重波束天线装置。所述天线装置包括：阵列天线，其包括用于形成多个发射波束的发射天线单元及用于形成多个接收波束的接收天线单元；发射极化合成部，其由与各发射波束关联的一对发射信道对应的发射信号生成多个发射极化成分；发射极化分配部，其对与各发射波束关联的一对发射信道输出所述多个发射极化成分中与第一正交极化对应的一对发射极化成分或者与第二正交极化对应的一对发射极化成分，以使空间上相邻的发射波束具有相互不同的正交极化。
[0016]在一实施例中，所述天线装置进一步包括：接收极化合成部，其为了进行信道非互易性校正，基于与各接收波束关联的一对接收信道所对应的接收信号生成多个接收极化成分；以及接收极化分配部，其将所述多个接收极化成分中，朝空间上相同方向形成的发射波束的正交极化所对应的一对接收极化成分输出至与各接收波束关联的一对接收信道。可选地，所述天线装置进一步包括：极化转换部，其由与各接收波束关联的一对接收信道对应的接收信号，生成极化转换信号，所述极化转换信号与各接收波束在空间上朝相同方向形成的发射波束的正交极化相应。
[0017](三)有益效果
[0018]如上所述，通过采用包括发射天线单元和接收天线单元的阵列天线，根据本专利技术的天线装置在实现TDD(Time Division Duplexing)过程中，无需进行可恶化信号损失和NF(noise figure，噪音指数)的切换操作。
[0019]此外，根据本专利技术的天线装置通过将多重波束向空间上的各方向分离从而可扩展小区覆盖范围，通过多重波束的极化分离(即，空间上的极化分离)可减少波束间的相关关系，从而可进一步提高通信品质。
[0020]进一步地，根据本专利技术的天线装置通过对从接收天线单元输入的接收信号进行极化转换(conversion)或者极化合成(composition)和极化分配，从而可校正因空间及时间上极化分离产生的上行链路信道和下行链路信道之间的信道非互易性。
附图说明
[0021]图1是用于说明现有的天线装置中产生的NF恶化问题的示意图。
[0022]图2a至图2d分别是概略地图示可实现本公开的技术的天线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由利用两种正交极化的多重波束天线装置执行的方法，所述多重波束天线装置具有阵列天线，所述阵列天线包括用于形成多个发射波束的发射天线单元及用于形成多个接收波束的接收天线单元，所述方法包括以下步骤：由与各发射波束关联的一对发射信道对应的发射信号，生成多个发射极化成分；对与各发射波束关联的一对发射信道，输出所述多个发射极化成分中与第一正交极化对应的一对发射极化成分或者与第二正交极化对应的一对发射极化成分，以使空间上相邻的发射波束具有相互不同的正交极化；以及由与各接收波束关联的一对接收信道对应的接收信号，生成多个接收极化成分；以及从所述多个接收极化成分中将空间上朝相同方向形成的发射波束的正交极化对应的一对接收极化成分输出至与各接收波束关联的一对接收信道。2.如权利要求1所述的方法，其中，当与所述第一正交极化对应的一对发射极化成分发射到具有所述第一正交极化的所述发射天线单元时，形成具有所述第一正交极化的发射波束，当与所述第二正交极化对应的一对发射极化成分发射到具有所述第一正交极化的所述发射天线单元时，形成具有基于极化合成的所述第二正交极化的发射波束。3.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包括调整所述一对发射极化成分的振幅和相位，以校正与各发射波束关联的一对发射路径之间的振幅和相位特性的偏差的步骤。4.如权利要求1所述的方法，其中，包括当分配的发射波束的正交极化与关联的发射天线单元的正交极化特性不同时，调解一对发射极化成分的振幅和相位，以校正与所述分配的发射波束关联的一对发射路径之间的振幅和相位特性的偏差的步骤。5.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包括调整所述一对接收极化成分的振幅和相位，以校正与各接收波束关联的一对接收路径之间的振幅和相位特性的偏差的步骤。6.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包括当与分配的接收波束关联的接收天线单元的正交极化特性与空间上朝相同方向形成的发射波束的正交极化不同时，调整一对接收信号的振幅和相位，以校正与所述分配的接收波束关联的一对接收路径之间的振幅和相位特性的偏差的步骤。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述发射天线单元与所述接收天线单元具有相互不同的正交极化特性。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述发射天线单元与所述接收天线单元具有相同的正交极化特性。9.一种多重波束天线装置，其利用两种正交极化，所述装置包括：阵列天线，其包括用于形成多个发射波束的发射天线单元及用于形成多个接...

【专利技术属性】
技术研发人员：文荣灿，允敏先，吴泰烈，权景勋，
申请(专利权)人：株式会社KMW，
类型：发明
国别省市：