專利名稱：一種基站校準(zhǔn)裝置及基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基站校準(zhǔn)裝置及基站。
背景技術(shù)：
隨著通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，智能天線技術(shù)已成為移動通信中最具吸引力的技術(shù)之一， 被應(yīng)用于諸如 TD-SCDMA(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access, 時分同步碼分多址)、TD-LTE (Time Division Long Term Evolution，時分長期演進(jìn))等 TDD (Time Division Duplex，時分雙工)制式移動通信系統(tǒng)中。智能天線技術(shù)的核心包括 下行業(yè)務(wù)信道賦形，其工作原理為終端向基站發(fā)送參考信號，基站接收并解調(diào)參考信號后 估計出上行信道矩陣；基站對上行信道矩陣進(jìn)行SVD (Singular Value Decomposition，奇 異值分解)處理，得出加權(quán)向量；基于上下行信道互異性，基站采用上行信道矩陣的加權(quán)向 量對下行業(yè)務(wù)信道進(jìn)行賦形；賦形后的下行業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)依次通過發(fā)射通路、饋線和天線， 并由天線發(fā)射出去。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的采用智能天線技術(shù)的基站結(jié)構(gòu)示意圖，基帶處理單 元(C平面)完成下行業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)的賦形處理，并通過天線陣元(A平面)發(fā)射賦形后的 下行業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)。為獲得良好的賦形效果，A平面和C平面之間的多套收發(fā)單元(包括 發(fā)射通路、接收通路、饋線、天線陣元)的相位和幅度特性要保持一致。然而，由于各收發(fā)單 元的器件差異、外部環(huán)境(如溫度、濕度)以及工作頻率等變化的影響，多套收發(fā)單元間的 相位和幅度特性存在顯著的差異，無法滿足業(yè)務(wù)信道賦形的要求。因此，為了獲得理想的賦 形效果，需要對多套收發(fā)單元進(jìn)行校準(zhǔn)，即，對發(fā)射通路、接收通路、饋線和天線陣元進(jìn)行校 準(zhǔn)。由于天線陣元的校準(zhǔn)一般在天線產(chǎn)品出廠前進(jìn)行的，因此，基站在運行過程中，僅 需對收發(fā)通路和饋線進(jìn)行校準(zhǔn)。為了對收發(fā)通路和饋線進(jìn)行校準(zhǔn)，現(xiàn)有的基站校準(zhǔn)方案需 要在天線內(nèi)部(或基站內(nèi)部)引入無源校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，并在基站內(nèi)部引入校準(zhǔn)收發(fā)通路(包括 校準(zhǔn)接收通路和校準(zhǔn)發(fā)射通路)來輔助校準(zhǔn)。如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)位于天 線內(nèi)部的天線結(jié)構(gòu)示意圖，其中，校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)由微帶定向耦合器以及功率分配/合成器構(gòu)成。 為輔助校準(zhǔn)，還在校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)中額外引入一個校準(zhǔn)端口，該校準(zhǔn)端口與校準(zhǔn)收發(fā)通路相連。校 準(zhǔn)接收通道可以通過校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)從多個天線陣元耦合接收信號；校準(zhǔn)發(fā)射通道發(fā)射的信號也 可以通過校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，傳給多個天線陣元的接收通路?；谏鲜鲂?zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的基站校準(zhǔn)方案可以包含發(fā)射校準(zhǔn)和接收校準(zhǔn)。其中，發(fā) 射校準(zhǔn)方案包括基站中的各發(fā)射單元發(fā)送互相正交的校準(zhǔn)序列，該校準(zhǔn)序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)入校準(zhǔn)接收通道；校準(zhǔn)接收通道解調(diào)校準(zhǔn)序列后，把校準(zhǔn)序列發(fā)給基帶處理單元；基帶 處理單元接收校準(zhǔn)序列，并利用校準(zhǔn)序列的正交性，估計出各天線陣元對應(yīng)發(fā)射通路和電 纜的相位、幅度差異，并根據(jù)相位、幅度差異對多組發(fā)射通路和電纜間的相位和幅度誤差進(jìn) 行補償。接收校準(zhǔn)方案包括校準(zhǔn)發(fā)射通路發(fā)送校準(zhǔn)序列，該校準(zhǔn)序列通過校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入3各天線陣元對應(yīng)的接收通道；各接收通道接收校準(zhǔn)序列，并把校準(zhǔn)序列發(fā)給基帶處理單元； 基帶信號處理單元估計各天線陣元對應(yīng)接收通路的相位和幅度差異，并根據(jù)相位和幅度差 異對多組接收通路和電纜間的相位和幅度誤差進(jìn)行補償。在基站運行的過程中，環(huán)境溫度變化及器件老化會導(dǎo)致收發(fā)通路的相位和幅度特 性發(fā)生較為明顯的變化。因此，為獲得足夠高的基站校準(zhǔn)精度，現(xiàn)有的基站校準(zhǔn)方案可以每 隔一段時間執(zhí)行一次發(fā)射校準(zhǔn)和接收校準(zhǔn)。發(fā)明人在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺陷現(xiàn)有的基站校準(zhǔn)方案需要在基站內(nèi)部引入無源校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和校準(zhǔn)收發(fā)通路，且每隔 一段時間執(zhí)行一次發(fā)射校準(zhǔn)和接收校準(zhǔn)。因此，現(xiàn)有的基站校準(zhǔn)方案實現(xiàn)復(fù)雜，且實現(xiàn)成本尚ο
實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供了一種基站校準(zhǔn)裝置及基站，在無需引入校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和校準(zhǔn) 收發(fā)通路等復(fù)雜的電路的情況下，使多路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性誤差得到精確 的補償。本實用新型實施例提供了一種基站校準(zhǔn)裝置，包括存儲單元，用于存儲基站的各路收發(fā)通路和饋線的補償數(shù)據(jù)；基帶處理單元，與所述存儲單元連接，從所述存儲單元中讀取補償數(shù)據(jù)，并使用所 述補償數(shù)據(jù)對收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。優(yōu)選地，所述的裝置，還包括溫度傳感器，與基站中的各路收發(fā)通路和饋線連接，測量所述各路收發(fā)通路和饋 線所處的環(huán)境溫度；所述存儲單元，存儲基站中的各路收發(fā)通路和饋線在各環(huán)境溫度下或環(huán)境溫度范 圍內(nèi)的補償數(shù)據(jù)；所述基帶處理單元，與所述溫度傳感器連接，讀取所述溫度傳感器測量得到的環(huán) 境溫度，根據(jù)所述環(huán)境溫度從所述存儲單元中讀取相應(yīng)的補償數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述基帶處理單元，與所述基站中的各路收發(fā)通路和饋線連接，獲取所述 各路收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)，選擇其中一路收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)作為特性參考 數(shù)據(jù)，根據(jù)所述特性參考數(shù)據(jù)計算其他各路收發(fā)通路和饋線對應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，并將所述補 償數(shù)據(jù)存儲到所述存儲單元。優(yōu)選地，所述基站所處的環(huán)境溫度范圍包括多個子溫度范圍；所述基帶處理單元，獲取所述各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范圍內(nèi)的特性參 數(shù)，選擇其中一路收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)作為特性參考數(shù)據(jù)，根據(jù)所述特性參考數(shù)據(jù) 計算其他各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范圍對應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，并將所述補償數(shù)據(jù)存儲 到所述存儲單元。本實用新型實施例還提供了一種基站，包括多陣元天線，以及多路收發(fā)通路和饋 線，還包括上述基站校準(zhǔn)裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例具有以下優(yōu)點本實用新型實施例可以使多 路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性誤差得到精確的補償，獲得足夠高的基站校準(zhǔn)精度，且無需引入校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和校準(zhǔn)收發(fā)通路等復(fù)雜的電路。由于校準(zhǔn)補償時直接讀取已有的補償 數(shù)據(jù)，避免了收發(fā)通路和饋線相位/幅度特性的估算過程，降低了校準(zhǔn)運算的復(fù)雜度。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的采用智能天線技術(shù)的基站結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)位于天線內(nèi)部的天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例中的包含基站校準(zhǔn)裝置的基站的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例中的基站校準(zhǔn)裝置進(jìn)行基站校準(zhǔn)的流程圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供的技術(shù)方案中，基站設(shè)備不包含校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和校準(zhǔn)收發(fā)通 路，而是引入了用于存儲補償數(shù)據(jù)的存儲單元。在進(jìn)行基站校準(zhǔn)時，基站設(shè)備中的基帶處理 單元可以從存儲單元中讀取補償數(shù)據(jù)，并使用該補償數(shù)據(jù)對與該補償數(shù)據(jù)對應(yīng)的收發(fā)通路 和饋線的特性參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。其中，收發(fā)通路可以包括發(fā)射通路或接收通路。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。 基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的 所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。為了降低基站校準(zhǔn)方案的復(fù)雜度，在基站設(shè)備出廠前，可以測量出基站設(shè)備中的 各路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性數(shù)據(jù)，并以其中的一路收發(fā)通路和饋線的相位和幅 度特性數(shù)據(jù)作為特性參考數(shù)據(jù)，計算其他各路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性數(shù)據(jù)與該 特性參考數(shù)據(jù)之間的差值數(shù)據(jù)，并根據(jù)該差值數(shù)據(jù)得到各路收發(fā)通路和饋線對應(yīng)的補償數(shù) 據(jù)，將該補償數(shù)據(jù)存入存儲單元中?；驹O(shè)備上電后，可以從存儲單元中讀取與各路收發(fā)通 路和饋線對應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，在基帶處理單元中使用該補償數(shù)據(jù)對各路收發(fā)通路和饋線的相 位和幅度特性差異進(jìn)行補償，使各路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性與參考特性數(shù)據(jù)對 應(yīng)的收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性一致，從而完成基站校準(zhǔn)過程?？紤]到基站設(shè)備的運行過程中，收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性會隨環(huán)境溫度 的變化產(chǎn)生較為明顯的變化。為提高校準(zhǔn)精度，可以分別測量出多路收發(fā)通路和饋線在多 個溫度范圍內(nèi)的相位和幅度特性數(shù)據(jù)，并生成對應(yīng)于多個溫度范圍的補償數(shù)據(jù)。在進(jìn)行基 站校準(zhǔn)時，可以使用溫度傳感器測量各路收發(fā)通路和饋線所處的環(huán)境溫度，進(jìn)而獲知各路 收發(fā)通路和饋線所處的溫度范圍，并采用對應(yīng)于該溫度范圍的補償數(shù)據(jù)對多路收發(fā)通路和 饋線的相位和幅度特性差異進(jìn)行補償，從而完成基站校準(zhǔn)過程。如圖3所示，為本實用新型實施例中的包含基站校準(zhǔn)裝置的基站的結(jié)構(gòu)示意圖， 包括多陣元天線310，包括多根天線陣元，用于發(fā)射和接收射頻信號。該多陣元天線內(nèi) 部無校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。饋纜320，包括多根饋線，每根饋線負(fù)責(zé)一根天線陣元和一路收發(fā)通路間的射頻信 號傳輸。射頻收發(fā)單元330，包含多個收發(fā)通路，收發(fā)通路包括發(fā)射通路和接收通路。其中，發(fā)射通路負(fù)責(zé)將基帶信號轉(zhuǎn)化為大功率的射頻信號，接收通路負(fù)責(zé)將接收到的射頻信號轉(zhuǎn) 化為基帶信號。基站中的基站校準(zhǔn)裝置包括存儲單元340，用于存儲補償數(shù)據(jù)，該補償數(shù)據(jù)與基站中的各路收發(fā)通路和饋線對應(yīng)。基帶處理單元350，與存儲單元340連接，從存儲單元340中讀取補償數(shù)據(jù)，并使用 該補償數(shù)據(jù)對與該補償數(shù)據(jù)對應(yīng)的收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。上述基站校準(zhǔn)裝置，還可以進(jìn)一步包括溫度傳感器360，用于測量基站所處的環(huán)境溫度。具體地，溫度傳感器360與基站中的各路收發(fā)通路和饋線連接，可以測量基站中 的各路收發(fā)通路和饋線所處的環(huán)境溫度。相應(yīng)地，上述存儲單元340，存儲基站中的各路收發(fā)通路和饋線在各環(huán)境溫度下或 環(huán)境溫度范圍內(nèi)的補償數(shù)據(jù)；上述基帶處理單元350，與溫度傳感器360連接，讀取溫度傳 感器360測量得到的環(huán)境溫度，根據(jù)該環(huán)境溫度從存儲單元340中讀取相應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，并 使用該補償數(shù)據(jù)對收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。上述基帶處理單元350，還可以與基站中的各路收發(fā)通路和饋線連接，獲取各路收 發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)，選擇其中一路收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)作為特性參考數(shù)據(jù)， 根據(jù)該特性參考數(shù)據(jù)計算其他各路收發(fā)通路和饋線對應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，并將該補償數(shù)據(jù)存儲 到存儲單元340。其中，基站所處的環(huán)境溫度范圍可包括多個子溫度范圍。相應(yīng)地，上述基帶處理單 元350，可以獲取各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范圍內(nèi)的特性參數(shù)，選擇其中一路收發(fā) 通路和饋線的特性參數(shù)作為特性參考數(shù)據(jù)，根據(jù)該特性參考數(shù)據(jù)計算其他各路收發(fā)通路和 饋線在各個子溫度范圍對應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，并將該補償數(shù)據(jù)存儲到存儲單元340。根據(jù)目前測試儀表的相位和幅度特性的測量精度，使用本實用新型中的裝置，可 以使多路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性誤差得到精確的補償，獲得足夠高的基站校準(zhǔn) 精度，且無需引入校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和校準(zhǔn)收發(fā)通路等復(fù)雜的電路。此外，由于校準(zhǔn)補償時直接讀取 已有的補償數(shù)據(jù)，避免了收發(fā)通路和饋線相位/幅度特性的估算過程，降低了校準(zhǔn)運算的 復(fù)雜度。上述實施方式中提供的基站校準(zhǔn)裝置進(jìn)行基站校準(zhǔn)的流程，可如圖4所示，包括 以下步驟步驟401，將基站設(shè)備所處的環(huán)境溫度范圍劃分為多個子溫度范圍。例如，當(dāng)基站設(shè)備所處的環(huán)境溫度范圍為C時，可以將該環(huán)境溫度范圍劃分為多 個子溫度范圍 Cl，C2. . . Cn，其中，C = C1+C2+. . . +Cn。步驟402，測量各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范圍的相位和幅度特性數(shù)據(jù)。步驟403，基帶處理單元獲取各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范圍的相位和幅 度特性數(shù)據(jù)，選擇一路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性數(shù)據(jù)作為特性參考數(shù)據(jù)，計算其 他各路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性數(shù)據(jù)與該特性參考數(shù)據(jù)之間的差值數(shù)據(jù)。具體地，可以任意選擇一路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性數(shù)據(jù)作為特性參考 數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)各路收發(fā)通路和饋線的性能參數(shù)選擇特性參考數(shù)據(jù)對應(yīng)的收發(fā)通路和饋線，例如，選擇相位和幅度特性數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)門限的收發(fā)通路和饋線作為與特性參考數(shù)據(jù) 對應(yīng)的收發(fā)通路和饋線。步驟404，基帶處理單元根據(jù)差值數(shù)據(jù)得到各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范 圍內(nèi)的補償數(shù)據(jù)，將該補償數(shù)據(jù)存儲到存儲單元中。其中，補償數(shù)據(jù)可以與差值數(shù)據(jù)相同，也可以是差值數(shù)據(jù)的相反數(shù)。在存儲單元 中，補償數(shù)據(jù)與子溫度范圍以及收發(fā)通路和饋線的對應(yīng)關(guān)系，如表1所示。
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權(quán)利要求1.一種基站校準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括存儲單元，用于存儲基站的各路收發(fā)通路和饋線的補償數(shù)據(jù)；基帶處理單元，與所述存儲單元連接，從所述存儲單元中讀取補償數(shù)據(jù)，并使用所述補 償數(shù)據(jù)對收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括溫度傳感器，與基站中的各路收發(fā)通路和饋線連接，測量所述各路收發(fā)通路和饋線所 處的環(huán)境溫度；所述存儲單元，存儲基站中的各路收發(fā)通路和饋線在各環(huán)境溫度下或環(huán)境溫度范圍內(nèi) 的補償數(shù)據(jù)；所述基帶處理單元，與所述溫度傳感器連接，讀取所述溫度傳感器測量得到的環(huán)境溫 度，根據(jù)所述環(huán)境溫度從所述存儲單元中讀取相應(yīng)的補償數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基帶處理單元，與所述基站中的各路收發(fā)通路和饋線連接，獲取所述各路收發(fā)通 路和饋線的特性參數(shù)，選擇其中一路收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)作為特性參考數(shù)據(jù)，根據(jù) 所述特性參考數(shù)據(jù)計算其他各路收發(fā)通路和饋線對應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，并將所述補償數(shù)據(jù)存儲 到所述存儲單元。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述基站所處的環(huán)境溫度范圍包括多個子 溫度范圍；所述基帶處理單元，獲取所述各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范圍內(nèi)的特性參數(shù)， 選擇其中一路收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)作為特性參考數(shù)據(jù)，根據(jù)所述特性參考數(shù)據(jù)計算 其他各路收發(fā)通路和饋線在各個子溫度范圍對應(yīng)的補償數(shù)據(jù)，并將所述補償數(shù)據(jù)存儲到所 述存儲單元。
5.一種基站，包括多陣元天線，以及多路收發(fā)通路和饋線，其特征在于，還包括如權(quán)利 要求1至4任一項所述的基站校準(zhǔn)裝置。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種基站校準(zhǔn)裝置及基站，該基站校準(zhǔn)裝置包括存儲單元，用于存儲基站的各路收發(fā)通路和饋線的補償數(shù)據(jù)；基帶處理單元，與所述存儲單元連接，從所述存儲單元中讀取補償數(shù)據(jù)，并使用所述補償數(shù)據(jù)對收發(fā)通路和饋線的特性參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。本實用新型實施例在無需引入校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)和校準(zhǔn)收發(fā)通路等復(fù)雜的電路的情況下，使多路收發(fā)通路和饋線的相位和幅度特性誤差得到精確的補償。
文檔編號H04W88/08GK201830460SQ20102051873
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者楊光, 王東, 程廣輝, 許靈軍 申請人:中國移動通信集團(tuán)公司