本發(fā)明涉及一種包括至少兩個(gè)天線單元的通信節(jié)點(diǎn)布置。各天線單元包括至少一個(gè)信號(hào)端口和至少一個(gè)天線元件，并且各信號(hào)端口至少間接連接到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的天線元件。

本發(fā)明還涉及一種用于確定至少兩個(gè)天線單元之間的相對(duì)位置和相對(duì)方位的方法，其中各天線單元使用至少一個(gè)信號(hào)端口。

背景技術(shù)：

為了優(yōu)化覆蓋范圍和容量，可以以許多種方式來配置高級(jí)基站；基站無線電架構(gòu)例如可以包括若干更多或更少的相同天線單元(即，被置于可以用作構(gòu)件塊的一個(gè)公共天線單元中的天線和無線電裝置)。這種天線單元例如可以裝配有兩個(gè)單獨(dú)的無線電裝置；針對(duì)每個(gè)極化有一個(gè)無線電裝置。將許多這種天線單元構(gòu)件塊放置在一起可以促進(jìn)具有可擴(kuò)展特性的模塊化站點(diǎn)配置，并且配置可以被稱為基站星座。

蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)問題是，在多個(gè)有源單元經(jīng)由光或電i/q鏈路(還被稱為cpri(通用公共無線電接口)鏈路)被置于天線塔高處時(shí)，而基帶處理位于地面上。

通過將天線單元用作公共構(gòu)件塊組件，基站系統(tǒng)可以被設(shè)置有用于不同覆蓋范圍和容量場景的不同數(shù)量的輻射元件。該構(gòu)件塊然后可以被用于創(chuàng)建適于不同場景(諸如廣域、中程或局域)的不同類型的基站。同樣，天線孔徑可以被設(shè)計(jì)為適應(yīng)特殊的覆蓋范圍場景(諸如高層建筑)，這意味著天線孔徑可以被配置為在水平或垂直域或這兩者中展開。然后通過使用一個(gè)或更多個(gè)天線單元將系統(tǒng)配置為促進(jìn)mimo(多輸入多輸出)和/或小區(qū)特定的波束成型。

通過計(jì)算用于各輻射元件的相位和幅度權(quán)重來創(chuàng)建小區(qū)特定的波束成型。在計(jì)算小區(qū)特定的波束成型所需的陣列激勵(lì)時(shí)，基帶處理需要各獨(dú)立天線元件或至少各天線單元的位置和方位。各輻射元件的相對(duì)位置可以由位置矩陣來表示，其中各元件位置(x,y,z)存儲(chǔ)在具有維數(shù)nx3的公共矩陣中，其中n為基站中輻射元件的總數(shù)。

基站星座中天線單元的相對(duì)位置作為用于上述基帶處理以及用于oss(作業(yè)支持系統(tǒng))的信息而相關(guān)。對(duì)于oss，信息可以用于使基站如何被配置可視化。

在當(dāng)前系統(tǒng)中，當(dāng)包括所有輻射元件時(shí)，位置矩陣通過設(shè)計(jì)已知。然而，對(duì)于將天線單元用作根據(jù)上述內(nèi)容的構(gòu)件塊以模塊化樣式創(chuàng)建的系統(tǒng)，概念需要系統(tǒng)被配置有正確的設(shè)置信息，其中各元件的位置可連同各元件相對(duì)于地球重力的方位一起可用。

由此，需要找到正確的信號(hào)映射，其中安裝以高效且可靠方式映射到基帶端口。該需要對(duì)于具有傳統(tǒng)饋線電纜的舊有基站也是相關(guān)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于獲取關(guān)于基站星座的數(shù)據(jù)的手段，其中基站包括天線單元構(gòu)件塊。

該目的借助于包括至少兩個(gè)天線單元的通信節(jié)點(diǎn)布置來實(shí)現(xiàn)。各天線單元包括至少一個(gè)信號(hào)端口和至少一個(gè)天線元件，并且各信號(hào)端口至少間接連接到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的天線元件。各天線單元包括至少一個(gè)傳感器單元，該至少一個(gè)傳感器單元被布置為感測其相對(duì)于預(yù)定參考延伸的方位。通信節(jié)點(diǎn)布置包括至少一個(gè)控制單元，并且被布置為將各測試信號(hào)饋送到至少兩個(gè)不同信號(hào)端口中的每個(gè)信號(hào)端口。對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)布置被布置為經(jīng)由至少一個(gè)其他信號(hào)端口接收測試信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)布置被布置為基于所接收的測試信號(hào)確定天線單元的相對(duì)位置，并且基于從傳感器單元接收的數(shù)據(jù)確定天線單元的相對(duì)方位。

該目的借助于用于確定至少兩個(gè)天線單元之間的相對(duì)位置和相對(duì)方位的方法來實(shí)現(xiàn)，其中各天線單元使用至少一個(gè)信號(hào)端口。該方法包括以下步驟：

-將各測試信號(hào)饋送到至少兩個(gè)不同的信號(hào)端口中的每個(gè)信號(hào)端口。

-對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，經(jīng)由至少一個(gè)其他信號(hào)端口接收所述測試信號(hào)。

-基于所接收的測試信號(hào)確定所述天線單元的相對(duì)位置。

-基于從傳感器單元接收的數(shù)據(jù)確定所述天線單元的相對(duì)方位，該傳感器單元在各天線單元中被使用，用于感測其相對(duì)于預(yù)定參考延伸的方位。

根據(jù)示例，通信節(jié)點(diǎn)布置被布置為一次將相應(yīng)的測試信號(hào)饋送到一個(gè)信號(hào)端口中。

根據(jù)另一個(gè)示例，控制單元被布置為從所接收的測試信號(hào)形成散射矩陣，并且從散射矩陣提取定位矩陣。定位矩陣包括所述天線單元的相對(duì)位置。

根據(jù)另一個(gè)示例，控制單元被布置為根據(jù)所述被確定的相對(duì)位置和所述被確定的相對(duì)方位來控制至少一個(gè)通風(fēng)(ventilation)布置。

根據(jù)另一個(gè)示例，至少一個(gè)天線單元包括至少一個(gè)收發(fā)器布置，并且所述至少一個(gè)天線單元的各信號(hào)端口被布置為發(fā)送和接收數(shù)字基帶信號(hào)。對(duì)于所述至少一個(gè)天線單元中的每個(gè)天線單元，通信節(jié)點(diǎn)布置例如可以被布置為經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口向至少兩個(gè)不同的天線元件中的每個(gè)天線元件饋送相應(yīng)的測試信號(hào)。對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)布置被布置為經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口從至少一個(gè)其他天線元件接收測試信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)布置然后被布置為基于所接收的測試信號(hào)確定所述天線元件的相對(duì)位置，并且基于從傳感器單元接收的數(shù)據(jù)確定所述天線元件的相對(duì)方位。

根據(jù)另一個(gè)示例，至少一個(gè)天線單元被連接到至少一個(gè)收發(fā)器布置，其中這種天線單元的各信號(hào)端口被布置為發(fā)送和接收rf(射頻)信號(hào)。

根據(jù)另一個(gè)示例，通信節(jié)點(diǎn)布置包括至少一個(gè)基帶處理單元。各這種基帶處理單元包括端口的第一集合和端口的第二集合，并且被布置為根據(jù)所獲取數(shù)據(jù)將端口的第一集合中所包括的至少兩個(gè)第一集合端口連接到端口的第二集合中所包括的至少兩個(gè)第二集合端口。端口的第一集合中的每個(gè)端口至少間接地連接到信號(hào)端口。

根據(jù)另一個(gè)示例，控制單元被布置為檢測端口的第一集合至少間接連接到哪些信號(hào)端口。

根據(jù)另一個(gè)示例，控制單元被布置為組合所述被確定的相對(duì)位置與所述被確定的相對(duì)方位，以形成總矩陣?？刂茊卧€被布置為將總矩陣與一組預(yù)定義的天線矩陣進(jìn)行比較，并且選擇與總矩陣最佳對(duì)應(yīng)的預(yù)定義的天線矩陣。

其他示例根據(jù)從屬權(quán)利要求是明顯的。

借助于本發(fā)明獲得若干優(yōu)點(diǎn)，例如：

-提供自動(dòng)的且可重配置的節(jié)點(diǎn)布置；以及

-使得正確的天線單元能夠映射到正確的基帶端口。這將縮短站點(diǎn)部署時(shí)間，并使得引入由于錯(cuò)誤連接或放置零件而引起的錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)最小化。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中：

圖1顯示了通信節(jié)點(diǎn)布置的示意立體圖；

圖2顯示了通信節(jié)點(diǎn)布置的第一示例的示意圖；

圖3顯示了通信節(jié)點(diǎn)布置的第二示例的示意圖；以及

圖4顯示了用于確定通信節(jié)點(diǎn)布置中的至少兩個(gè)天線單元之間的相對(duì)位置和相對(duì)方位的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，存在在無線通信網(wǎng)絡(luò)70中示意性地指示的通信節(jié)點(diǎn)布置1。參照顯示了第一示例的圖2，通信節(jié)點(diǎn)布置1包括具有第一天線單元2、第二天線單元3、第三天線單元4以及第四天線單元5的模塊化配置。

各天線單元2、3、4、5包括對(duì)應(yīng)的第一信號(hào)端口8、第二信號(hào)端口9、第三信號(hào)端口10以及第四信號(hào)端口11和對(duì)應(yīng)的第一傳感器單元29、第二傳感器單元30、第三傳感器單元31以及第四傳感器單元32，其中各傳感器單元29、30、31、32被布置為感測其相對(duì)于預(yù)定參考延伸35(在該示例中為垂直延伸)的方位。這里，第二天線單元3被安裝為使得沿著第二天線單元3的縱向延伸來延伸的參考延伸71呈現(xiàn)對(duì)垂直延伸35的角度α。在其他平面中偏離垂直延伸35的形式的方位當(dāng)然也被檢測。

第一天線單元2包括第一天線元件14、第二天線元件15、第三天線元件16、第四天線元件17以及第一收發(fā)器布置37。第一信號(hào)端口8經(jīng)由第一收發(fā)器布置37被連接到這些天線元件14、15、16、17。

對(duì)應(yīng)地，第二天線單元3包括第五天線元件18和第二收發(fā)器布置38，其中第二信號(hào)端口9經(jīng)由第二收發(fā)器布置38被連接到第五天線元件18。此外，第三天線單元4包括第六天線元件19和第三收發(fā)器布置39，其中第三信號(hào)端口10經(jīng)由第三收發(fā)器布置39被連接到第六天線元件19。最后，第四天線單元5包括第七天線元件20和第四收發(fā)器布置40，其中第四信號(hào)端口11經(jīng)由第四收發(fā)器布置40被連接到第七天線元件20。

通信節(jié)點(diǎn)布置1還包括控制單元63和基帶控制單元45，其中基帶處理單元45包括端口的第一集合47和端口的第二集合49。端口的第一集合47包括四個(gè)第一集合端口51、52、53、54，其中第一端口51連接到第一信號(hào)端口8，第二端口52連接到第二信號(hào)端口9，第三端口53連接到第三信號(hào)端口10，并且第四端口54連接到第四信號(hào)端口11。

端口的第二集合49包括經(jīng)由基帶無線電端口的集合73連接到基帶無線電布置72的四個(gè)第二集合端口57、58、59、60?；鶐幚韱卧?5被布置為執(zhí)行端口的第一集合47與端口的第二集合49之間的映射，使得第一集合端口51、52、53、54連接到合適的第二集合端口57、58、59、60。

通信節(jié)點(diǎn)布置1被布置為將第一發(fā)送的測試信號(hào)饋送到第一信號(hào)端口8中，并且經(jīng)由其他信號(hào)端口9、10、11接收對(duì)應(yīng)的第一接收的測試信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)布置1被布置為對(duì)于每個(gè)信號(hào)端口重復(fù)這一點(diǎn)，即，將發(fā)送的測試信號(hào)饋送到一個(gè)信號(hào)端口中，并且經(jīng)由其他信號(hào)端口接收對(duì)應(yīng)的接收的測試信號(hào)，一次一個(gè)。

基于所接收的測試信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)布置1被布置為確定天線單元2、3、4、5的相對(duì)位置，并且還基于從傳感器單元29、30、31、32接收的數(shù)據(jù)確定天線單元2、3、4、5的相對(duì)方位。

對(duì)于第一天線單元2，存在連接到四個(gè)單獨(dú)的天線元件14、15、16、17的一個(gè)收發(fā)器布置37。這意味著，取決于第一收發(fā)器布置的特性，可以獲得獨(dú)立天線元件的相對(duì)位置。如果第一收發(fā)器布置37不能在到四個(gè)天線元件14、15、16、17的信號(hào)與來自這四個(gè)天線元件的信號(hào)之間進(jìn)行分離，則如上所述僅獲得第一天線單元2的相對(duì)位置。

但如果第一收發(fā)器布置37被布置為在到四個(gè)天線元件14、15、16、17的信號(hào)與來自這四個(gè)天線元件的信號(hào)之間進(jìn)行分離，則通信節(jié)點(diǎn)布置1被布置為將第一發(fā)送的測試信號(hào)饋送到第一天線元件14中，并且經(jīng)由第一信號(hào)端口8從其他天線元件15、16、17、并且經(jīng)由其他信號(hào)端口9、10、11從其他天線元件18、19、20接收對(duì)應(yīng)的第一接收的測試信號(hào)。

然后，因?yàn)槠渌炀€單元3、4、5在該示例中各僅包括一個(gè)天線元件18、19、20，所以通信節(jié)點(diǎn)布置1被布置為一次將發(fā)送的測試信號(hào)饋送到一個(gè)天線元件中，并且一次從所有的其他天線元件接收對(duì)應(yīng)的第一接收的測試信號(hào)，并且對(duì)于所有天線元件重復(fù)該操作。以該方式，將獲得所有獨(dú)立天線元件14、15、16、17；18、19、20的相對(duì)位置。

天線元件通過與彼此之間的相互方位和距離以及天線元件的尺寸和形狀成比例的因數(shù)耦合到彼此。通過一次將功率注入到一個(gè)天線或天線元件中并且測量所有其他天線或天線元件中的耦合信號(hào)的功率和相位，確定各天線對(duì)或天線元件對(duì)之間的耦合因數(shù)。

在稍后將討論的第二示例中，將公開其他類型的天線和信號(hào)端口。

所獲數(shù)據(jù)可以被用于若干目的，例如：

-基帶處理單元45被布置為執(zhí)行端口映射，根據(jù)所獲數(shù)據(jù)將第一集合端口51、52、53、54連接到第二集合端口57、58、59、60。這樣，錯(cuò)誤連接得以補(bǔ)償。

-如果在旁瓣抑制和eirp/eis(等效各向同性輻射功率/有效各向同性靈敏性)方面具有受控特性的波束成型是目標(biāo)，則關(guān)于每個(gè)獨(dú)立天線元件的位置的知識(shí)是必要的。

-進(jìn)一步地，如對(duì)于第一天線單元2指示的，存在可控的多個(gè)通風(fēng)布置69a、69b、69c(適當(dāng)?shù)貫轱L(fēng)扇)。提供關(guān)于第一天線單元2的相對(duì)位置和方位的知識(shí)的所獲得的數(shù)據(jù)然后被用于控制風(fēng)扇69a、69b、69c，使得對(duì)于第一天線單元獲得最佳冷卻。雖然未顯示，但類似的通風(fēng)布置也可以被用于其他天線單元3、4、5?？刂骑L(fēng)扇可以包括調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)方向和速度。還可想得到的是風(fēng)扇可以借助于伺服電機(jī)或類似物傾斜。

為了根據(jù)上述內(nèi)容獲得相對(duì)位置，控制單元63被布置為由所接收的測試信號(hào)形成散射矩陣s，并且從散射矩陣s提取定位矩陣r。定位矩陣r包括所述天線單元2、3、4、5和/或天線元件的相對(duì)位置，并且可以被描述為：

其中yn和zn與坐標(biāo)位置有關(guān)。r的最左列中的零意指所有天線單元2、3、4、5和/或天線元件位于同一平面中；在通常情況下，r的最左列可以包括多個(gè)不同x值x1,x2,...xn。

散射矩陣s可以被描述為：

因?yàn)閷?duì)角線保持關(guān)于匹配的信息，所以不關(guān)注散射矩陣的對(duì)角線。其他矩陣元素保持關(guān)于互耦合的信息。互耦合可以通過在進(jìn)行對(duì)互耦合的所有組合的測量的同時(shí)發(fā)送測試信號(hào)來確定。

方位矩陣o被形成為：

o＝[α1α1...αn]。

方位矩陣o包括天線單元2、3、4、5的相對(duì)方位。

在下文中，將描述用于從散射矩陣s提取位置矩陣r的方式的三個(gè)不同示例。

根據(jù)用于提取位置矩陣r的第一示例，控制單元63被布置為通過將散射矩陣與具有對(duì)應(yīng)定位矩陣的預(yù)定義散射矩陣的集合進(jìn)行比較來從散射矩陣s提取定位矩陣r。然后，選擇與由所接收的測試信號(hào)形成的散射矩陣s最佳匹配的預(yù)定散射矩陣和對(duì)應(yīng)定位矩陣。

根據(jù)用于提取位置矩陣r的第二示例，控制單元63被布置為通過以下方式來從散射矩陣s提取定位矩陣r：從所發(fā)送的測試信號(hào)的幅度和相位之間以及所接收的測試信號(hào)的幅度和相位之間的比較確定傳輸特性?；谶@些比較，發(fā)送天線單元與接收天線單元之間的距離被確定。

根據(jù)用于提取位置矩陣r的第三示例，各測試信號(hào)包括之前已知的數(shù)據(jù)序列。控制單元63被布置為基于所有發(fā)送的測試信號(hào)與所有接收的測試信號(hào)的相關(guān)、以及發(fā)送的測試信號(hào)與接收的測試信號(hào)之間的檢測的時(shí)間差來從散射矩陣s提取定位矩陣r。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D3描述通信節(jié)點(diǎn)布置1’的第二示例。

通信節(jié)點(diǎn)布置1’包括第一天線單元6和第二天線單元7。每個(gè)天線單元6、7包括對(duì)應(yīng)的第一信號(hào)端口12和第二信號(hào)端口13以及對(duì)應(yīng)的第一傳感器單元33和第二傳感器單元34，其中，各傳感器單元33、34被布置為感測其相對(duì)于預(yù)定參考延伸36(在該示例中為垂直延伸)的方位。這里，第二天線單元7被安裝，使得沿著第二天線單元7的縱向延伸來延伸的參考延伸75呈現(xiàn)對(duì)垂直延伸36的角度β。在其他平面中偏離垂直延伸36的形式的方位當(dāng)然也被檢測。

第一天線單元6包括第一天線元件21、第二天線元件22、第三天線元件23以及第四天線元件24。第一天線單元6包括連接到第一天線元件21的第一收發(fā)器布置41、連接到第二天線元件22的第二收發(fā)器布置42、連接到第三天線元件23的第三收發(fā)器布置43以及連接到第四天線元件24的第四收發(fā)器布置44。第一信號(hào)端口12經(jīng)由信號(hào)分配器/組合器76被連接到收發(fā)器布置41、42、43、44。

第二天線單元7包括第一天線元件25、第二天線元件26、第三天線元件27以及第四天線元件28。天線元件25、26、27、28合適地經(jīng)由分布網(wǎng)絡(luò)直接連接到第二信號(hào)端口13。第二信號(hào)端口13被連接到第五收發(fā)器布置64，該第五收發(fā)器布置64關(guān)于第二天線單元7在外部，并且具有收發(fā)器端口77。第二信號(hào)端口13被布置為發(fā)送和接收rf(射頻)信號(hào)。

通信節(jié)點(diǎn)布置1’還包括控制單元69和基帶處理單元46，其中基帶處理單元46包括端口的第一集合48和端口的第二集合50。端口的第一集合48包括兩個(gè)第一集合端口55、56，兩個(gè)端口中，第一端口55連接到第一信號(hào)端口12，并且第二端口56連接到收發(fā)器端口77。

端口的第二集合50包括經(jīng)由基帶無線電端口的集合79連接到基帶無線電布置78的兩個(gè)第二集合端口61、62。基帶處理單元46被布置為執(zhí)行端口的第一集合48與端口的第二集合50之間的映射，使得第一集合端口55、56連接到合適的第二集合端口61、62。

對(duì)于第一天線單元6，通信節(jié)點(diǎn)布置1’被布置為將第一發(fā)送的測試信號(hào)饋送到第一天線元件21中，并且經(jīng)由第一信號(hào)端口8從其他天線元件22、23、24、并且經(jīng)由第二信號(hào)端口13和收發(fā)器端口77從其他天線元件25、26、27、28接收對(duì)應(yīng)的第一接收的測試信號(hào)。這一操作利用對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送的測試信號(hào)、第三發(fā)送的測試信號(hào)以及第四發(fā)送的測試信號(hào)、針對(duì)第一天線單元6的天線元件21、22、23、24重復(fù)，一次一個(gè)。

對(duì)于第二天線單元7，不可能區(qū)分單獨(dú)的天線元件，并且這里通信節(jié)點(diǎn)布置1’被布置為經(jīng)由收發(fā)器端口77將第五發(fā)送的測試信號(hào)饋送到第二信號(hào)端口13中，并且經(jīng)由第一信號(hào)端口8從第一天線單元6的天線元件22、23、24接收對(duì)應(yīng)的第五接收的測試信號(hào)。

對(duì)于第一天線單元6，可以確定所有獨(dú)立天線元件21、22、23、24的相對(duì)位置，并且對(duì)于第二天線單元7，可以確定天線單元7本身的相對(duì)位置，而不是確定獨(dú)立天線元件25、26、27、28的相對(duì)位置。方位矩陣o被形成為與第一示例中相同，并且包括天線單元6、7的相位方位。

與第一示例中相同，確定散射矩陣s、定位矩陣r以及總矩陣z。矩陣可以被用于與第一示例中相同的目的。

對(duì)于兩個(gè)示例，通常，定位矩陣r已經(jīng)被描述為包括從測試信號(hào)的連續(xù)發(fā)送和接收獲取的相對(duì)位置。然而，為了能夠執(zhí)行對(duì)如之前提及的波束成型和通風(fēng)布置的控制，也需要方位矩陣o的方位數(shù)據(jù)。因此，方位矩陣o和定位矩陣r被組合以形成總矩陣z。借助于總矩陣z，可以計(jì)算用于期望波束成型(諸如例如，波束控制和束成形)的正確天線激勵(lì)。

此外，通過將總矩陣z與預(yù)定義天線矩陣的集合進(jìn)行比較，可以選擇與總矩陣z最佳對(duì)應(yīng)的預(yù)定義天線矩陣，然后確定所估計(jì)的天線配置。

由此，可以通過使用天線之間存在耦合因數(shù)的事實(shí)、并且通過使用加速計(jì)或陀螺儀、使得基站或其他節(jié)點(diǎn)布置能夠可自配置或重配置來確定天線或集成基站在蜂窩站點(diǎn)中的方位和相對(duì)位置。

具有天線元件的位置矩陣，可以將各天線單元映射到正確的基帶無線電端口73、79。這可以使用例如tdd(時(shí)分雙工)技術(shù)用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的安裝以及具有傳統(tǒng)饋線電纜的舊有基站的安裝中。對(duì)于fdd(頻分雙工)系統(tǒng)，應(yīng)在各接收器支路中添加檢測器，這使得能夠檢測各發(fā)送器頻帶中的耦合能量。

此外，借助于總矩陣z，可以更好地估計(jì)并優(yōu)化節(jié)點(diǎn)布置的冷卻能力，并且優(yōu)化能耗。這是因?yàn)槔鋮s凸緣的方位和冷卻能力存在依賴性，并且存在控制風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)、保證冷卻空氣與熱力學(xué)定律一致地向上流動(dòng)的可能性。同樣，可以考慮無線電單元關(guān)于彼此的方位和位置、保證來自一個(gè)無線電核心的暖風(fēng)流最低限度的重用于另一個(gè)無線電單元中，來進(jìn)一步優(yōu)化冷卻能力和能耗。

方位傳感器單元29、30、31、32；33、34以任意合適的方式連接到控制單元63、69，在附圖中，它們連接到相應(yīng)信號(hào)端口。對(duì)于天線單元2、3、4、5；6包括至少一個(gè)收發(fā)器布置37；38、39、40；41、42、43、44的情況，cpri(通用公共無線電接口)可以用于通信，并且對(duì)于收發(fā)器單元64關(guān)于天線單元7在外部的情況，可以使用aisg(天線接口標(biāo)準(zhǔn)組)協(xié)議。還可能的是方位傳感器單元29、30、31、32；33、34經(jīng)由無線鏈路或經(jīng)由有線連接二者之一被單獨(dú)控制。

通風(fēng)布置69a、69b、69c；70a、70b、70c連接到電源80、81，該電源可以以與方位傳感器單元29、30、31、32；33、34相同的方式控制并且連接到控制單元63、69。各電源80、81經(jīng)由在圖2和圖3中用虛線指示的合適的電源總線連接被連接到通風(fēng)布置69a、69b、69c；70a、70b、70c。

該部署可以通過將該自配置方法用于有源天線陣列來簡化，其中，基站自身確定輻射元件的獨(dú)立位置(在適用的情況下)。

陣列幾何布置可以手動(dòng)配置或自動(dòng)檢測。通過使用就在站點(diǎn)部署之后要被應(yīng)用的測試信號(hào)的具體模式，節(jié)點(diǎn)布置可以通過確定各輻射元件的位置來發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)配置自己(在適用的情況下)。

參照?qǐng)D4，本公開還涉及了一種用于確定至少兩個(gè)天線單元2、3、4、5；6、7之間的相對(duì)位置和相對(duì)方位的方法。各天線單元2、3、4、5；6、7使用至少一個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12、13，其中方法包括以下步驟：

65：將相應(yīng)測試信號(hào)饋送到至少兩個(gè)不同的信號(hào)端口8、9、10、11；12、13中。

66：對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，經(jīng)由至少一個(gè)其他信號(hào)端口接收所述測試信號(hào)。

67：基于接收的測試信號(hào)確定所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)位置。

68：基于從傳感器單元29、30、31、32；33、34接收的數(shù)據(jù)確定所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)方位，該傳感器單元在各天線單元2、3、4、5；6、7中被使用，用于感測其相對(duì)于預(yù)定參考延伸35、36的方位。

本公開不限于上述示例，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)自由變化。例如，不必一次一個(gè)地將信號(hào)饋送到信號(hào)端口和/或天線元件，取決于測試信號(hào)的類型，可以同時(shí)在許多或所有信號(hào)端口和/或天線元件發(fā)送測試信號(hào)和接收測試信號(hào)。

通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’包括至少兩個(gè)天線單元2、3、4、5；6、7，并且各天線單元2、3、4、5；6、7包括至少一個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12、13和至少一個(gè)天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24；25、26、27、28。每個(gè)信號(hào)端口至少間接連接到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的天線元件；這意味著對(duì)于一些示例，存在信號(hào)端口與對(duì)應(yīng)的天線元件之間連接的一個(gè)或更多個(gè)組件，諸如例如收發(fā)器布置37；38、39、40；41、42、43、44。

對(duì)于天線單元2、3、4、5；6包括至少一個(gè)收發(fā)器布置37；38、39、40；41、42、43、44的情況，對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口8、9、10、11；12被合適地布置為發(fā)送和接收數(shù)字基帶信號(hào)。連接可以為銅或光纖的形式，在后者的情況下，數(shù)字基帶信號(hào)在光纖電纜中光學(xué)地傳送。

本公開可以對(duì)于不同的無線電系統(tǒng)技術(shù)(諸如例如，之前提及的tdd和fdd)來實(shí)現(xiàn)。

所示出的示例僅用于傳達(dá)本公開的理解；自然而然地，天線單元的數(shù)量和各天線單元中天線元件的數(shù)量可以變化。具有集成收發(fā)器單元的天線單元的多個(gè)陣列例如可以被定位在鄰域中的不同位置處，并且然后天線單元、基帶處理以及基帶無線電管理的所有控制可以完全或部分地在可以關(guān)于鄰域遠(yuǎn)程的中心位置中執(zhí)行。

在所述示例中，通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’已經(jīng)被顯示為包括一個(gè)控制單元63、74?？刂茊卧臄?shù)量及其確切位置當(dāng)然可以變化，示例示意性公開了一個(gè)可能的示例。

測試信號(hào)例如為單cw(連續(xù)波)、經(jīng)調(diào)制utra(umts(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))地面無線接入)信號(hào)、e-utra(演進(jìn)umts(地面無線電接入))信號(hào)或具有用于計(jì)算時(shí)間差的相關(guān)特性的信號(hào)中的至少一個(gè)。

所有或一些天線單元可以為單極化或雙極化的。

通常，本公開涉及一種包括至少兩個(gè)天線單元2、3、4、5；6、7的通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’。各天線單元2、3、4、5；6、7包括至少一個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12、13和至少一個(gè)天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24；25、26、27、28，其中每個(gè)信號(hào)端口至少間接地被連接到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24；25、26、27、28。各天線單元2、3、4、5；6、7包括至少一個(gè)傳感器單元29、30、31、32；33、34，該至少一個(gè)傳感器單元被布置為感測其相對(duì)于預(yù)定參考延伸35、36的方位。通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’包括至少一個(gè)控制單元63、74，并且被布置為將相應(yīng)測試信號(hào)饋送到至少兩個(gè)不同信號(hào)端口8、9、10、11；12、13中的每個(gè)信號(hào)端口中。對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’被布置為經(jīng)由至少一個(gè)其他信號(hào)端口接收測試信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’被布置為基于所接收的測試信號(hào)確定所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)位置，并且基于從傳感器單元29、30、31、32；33、34接收的數(shù)據(jù)確定所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)方位。

根據(jù)示例，通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’可以被布置為一次將相應(yīng)測試信號(hào)饋送到一個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12、13中。

根據(jù)另一個(gè)示例，所述控制單元63、74可以被布置為從接收的測試信號(hào)形成散射矩陣s并從散射矩陣s提取定位矩陣r。定位矩陣r包括所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)位置。

所述控制單元63、74可以被布置為通過以下來從散射矩陣s提取定位矩陣r：將散射矩陣與具有對(duì)應(yīng)定位矩陣的預(yù)定義散射矩陣的集合進(jìn)行比較，并且然后選擇與由所接收的測試信號(hào)形成的散射矩陣s最佳匹配的預(yù)定義散射矩陣和對(duì)應(yīng)定位矩陣。

另選地，所述控制單元63、74可以被布置為通過以下來從散射矩陣s提取定位矩陣r：從所發(fā)送的測試信號(hào)的幅度與相位之間以及所接收的測試信號(hào)的幅度與相位之間的比較確定傳輸特性，以及基于所述比較確定發(fā)送天線單元與接收天線單元之間的距離。

另選地，每個(gè)測試信號(hào)可以包括之前已知的數(shù)據(jù)序列，并且所述控制單元63、74可以被布置為基于所有所發(fā)送的測試信號(hào)與所有所接收的測試信號(hào)的相關(guān)以及所發(fā)送的測試信號(hào)與所接收的測試信號(hào)之間的所檢測的時(shí)間差來從散射矩陣s提取定位矩陣r。

根據(jù)另一個(gè)示例，所述控制單元63、74可以被布置為根據(jù)被確定的所述相對(duì)位置和被確定的所述相對(duì)方位來控制至少一個(gè)通風(fēng)布置69a、69b、69c；70a、70b、70c。

根據(jù)另一個(gè)示例，至少一個(gè)天線單元2、3、4、5；6可以包括至少一個(gè)收發(fā)器布置37；38、39、40；41、42、43、44，其中所述至少一個(gè)天線單元2、3、4、5；6的每個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12然后被布置為發(fā)送和接收數(shù)字基帶信號(hào)。對(duì)于至少一個(gè)天線單元3、4、5；6，單獨(dú)的收發(fā)器布置38、39、40；41、42、43、44可以連接到各天線元件18、19、20；21、22、23、24。

對(duì)于所述至少一個(gè)天線單元2；3、4、5；6中的每個(gè)天線單元，通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’可以被布置為經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口8、9、10、11；12向至少兩個(gè)不同的天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24中的每個(gè)天線元件饋送相應(yīng)的測試信號(hào)。對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’然后被布置為經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口8、9、10、11；12從至少一個(gè)其他天線元件接收測試信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’然后進(jìn)一步被布置為基于所接收的測試信號(hào)確定所述天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24的相對(duì)位置，并且基于從傳感器單元29、30、31、32；33、34接收的數(shù)據(jù)確定所述天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24的相對(duì)方位。

根據(jù)另一個(gè)示例，至少一個(gè)天線單元7連接到至少一個(gè)收發(fā)器布置64，其中所述至少一個(gè)天線單元6的每個(gè)信號(hào)端口13被布置為發(fā)送和接收rf(射頻)信號(hào)。

根據(jù)另一個(gè)示例，通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’可以包括至少一個(gè)基帶處理單元45、46，其中所述至少一個(gè)基帶處理單元45、46中的每個(gè)基帶處理單元包括端口的第一集合47、48和端口的第二集合49、50。通信節(jié)點(diǎn)布置1、1’然后被布置為根據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)將端口的第一集合47、48中所包括的至少兩個(gè)第一集合端口51、52、53、54；55、56連接到端口的第二集合49、50中所包括的至少兩個(gè)第二集合端口57、58、59、60；61、62，其中端口的第一集合47、48中的各端口至少間接地被連接到信號(hào)端口8、9、10、11；12、13。所述控制單元63、74可以被布置為檢測端口的第一集合47、48至少間接地被連接到哪些信號(hào)端口。

根據(jù)另一個(gè)示例，測試信號(hào)可以為經(jīng)調(diào)制的信號(hào)。

根據(jù)另一個(gè)示例，測試信號(hào)可以為單cw(連續(xù)波)、經(jīng)調(diào)制的utra(umts(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))地面無線電接入)信號(hào)、e-utra(演進(jìn)umts(地面無線電接入))信號(hào)或具有用于計(jì)算時(shí)間差的相關(guān)特性的信號(hào)中的至少一個(gè)。

根據(jù)另一個(gè)示例，所述控制單元63、74可以被布置為組合所確定的所述相對(duì)位置與所確定的所述相對(duì)方位，以形成總矩陣z，其中所述控制單元63、74被布置為將總矩陣z與預(yù)定義天線矩陣的集合進(jìn)行比較，并且以選擇與總矩陣z最佳對(duì)應(yīng)的預(yù)定義天線矩陣。

通常，本公開還涉及一種用于確定至少兩個(gè)天線單元2、3、4、5；6、7之間的相對(duì)位置和相對(duì)方位的方法，其中各天線單元2、3、4、5；6、7使用至少一個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12、13。方法包括以下步驟：

65：將相應(yīng)測試信號(hào)饋送到至少兩個(gè)不同的信號(hào)端口8、9、10、11；12、13中。

66：對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，經(jīng)由至少一個(gè)其他信號(hào)端口接收所述測試信號(hào)；

67：基于所接收的測試信號(hào)確定所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)位置；以及

68：基于從傳感器單元29、30、31、32；33、34接收的數(shù)據(jù)確定所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)方位，該傳感器單元在每個(gè)天線單元2、3、4、5；6、7中被使用，用于感測其相對(duì)于預(yù)定參考延伸35、36的方位。

根據(jù)示例，方法包括以下步驟：一次將相應(yīng)的測試信號(hào)饋送到一個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12、13中。

根據(jù)另一個(gè)示例，方法包括以下步驟：從所接收的測試信號(hào)形成散射矩陣s；以及從散射矩陣s提取定位矩陣r，其中定位矩陣r包括所述天線單元2、3、4、5；6、7的相對(duì)位置。

根據(jù)另一個(gè)示例，從散射矩陣s提取定位矩陣r的步驟可以包括將散射矩陣與具有對(duì)應(yīng)定位矩陣的預(yù)定義散射矩陣的集合進(jìn)行比較；以及選擇與由所接收的測試信號(hào)形成的散射矩陣s最佳匹配的預(yù)定義散射矩陣和對(duì)應(yīng)定位矩陣。

另選地，從散射矩陣s提取定位矩陣r的步驟可以包括：從所發(fā)送的測試信號(hào)的幅度與相位之間以及所接收的測試信號(hào)的幅度與相位之間的比較確定傳輸特性；以及基于所述比較確定發(fā)送天線單元與接收天線單元之間的距離。

另選地，從散射矩陣s提取定位矩陣r的步驟可以包括：將之前已知的數(shù)據(jù)序列用于每個(gè)測試信號(hào)；以及通過使所有已發(fā)送的測試信號(hào)與所有接收的測試信號(hào)相關(guān)、并使用發(fā)送的測試信號(hào)與接收的測試信號(hào)之間的所檢測的時(shí)間差來從散射矩陣s提取定位矩陣r。

根據(jù)另一個(gè)示例，所確定的所述相對(duì)位置和所確定的所述相對(duì)方位可以在控制至少一個(gè)通風(fēng)布置69a、69b、69c；70a、70b、70c時(shí)被使用。

根據(jù)另一個(gè)示例，至少一個(gè)天線單元2、3、4、5；6的每個(gè)信號(hào)端口8、9、10、11；12被用于發(fā)送和接收數(shù)字基帶信號(hào)。對(duì)于所述至少一個(gè)天線單元2；3、4、5；6中的每個(gè)天線單元，方法可以包括以下步驟：

-經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口8、9、10、11；12向至少兩個(gè)不同的天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24中的每個(gè)天線元件饋送相應(yīng)測試信號(hào)；

對(duì)于每個(gè)這種測試信號(hào)，經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口8、9、10、11；12從至少一個(gè)其他天線元件接收所述測試信號(hào)；

-基于所接收的測試信號(hào)確定所述天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24的相對(duì)位置；以及

-基于從傳感器單元29、30、31、32；33、34接收的數(shù)據(jù)確定所述天線元件14、15、16、17；18、19、20；21、22、23、24的相對(duì)方位。

根據(jù)另一個(gè)示例，至少一個(gè)信號(hào)端口12被用于發(fā)送和接收rf射頻信號(hào)。

根據(jù)另一個(gè)示例，端口的第一集合47、48中的至少兩個(gè)第一集合端口51、52、53、54；55、56根據(jù)所確定的相對(duì)位置和相對(duì)方位被連接到端口的第二集合49、50中的至少兩個(gè)第二集合端口57、58、59、60；61、62，其中端口的第一集合47、48中的每個(gè)端口至少間接連接到信號(hào)端口8、9、10、11；12、13。

根據(jù)另一個(gè)示例，方法包括以下步驟：檢測端口的第一集合47、48至少被間接地連接到哪些信號(hào)端口。

根據(jù)另一個(gè)示例，經(jīng)調(diào)制的信號(hào)被用作測試信號(hào)。

根據(jù)另一個(gè)示例，單cw(連續(xù)波)、經(jīng)調(diào)制的utra(umts(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))地面無線電接入)信號(hào)、e-utra(演進(jìn)umts(地面無線電接入))信號(hào)或具有用于計(jì)算時(shí)間差的相關(guān)特性的信號(hào)中的至少一個(gè)被用作測試信號(hào)。

根據(jù)另一個(gè)示例，方法包括以下步驟：組合所確定的所述相對(duì)位置與所確定的所述相對(duì)方位，以形成總矩陣z；將總矩陣z與預(yù)定義天線矩陣的集合進(jìn)行比較；以及選擇與總矩陣z最佳對(duì)應(yīng)的預(yù)定義天線矩陣。