[发明专利]一种无线直放站及其天线校准方法

说明书

本发明提供一种无线直放站及其天线校准方法，涉及通信领域。无线直放站包括：下行收发通路，用于将基站的信号发送给用户终端；上行收发通路，用于将用户终端的信号发送给基站；校准发通道，与下行收发通路以及上行收发通路连接，用于传输一校准信号给下行收发通路或者上行收发通路；校准收通道，与下行收发通路以及上行收发通路连接，用于传输经过下行收发通路或者上行收发通路传输来的信号；处理器，与校准收通道连接，用于根据校准收通道输出的信号，获取补偿下行收发通路或者所述上行收发通路的响应系数的补偿系数。本发明解决了无线直放站对上下行信道的互易性产生破坏这一问题。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种无线直放站及其天线校准方法。

背景技术

由于无线信号随着传播距离的增大而发生衰减，因此小区边缘用户和盲区用户由于信号较弱，性能较差。为了解决弱覆盖和深度覆盖问题，在目前2G现网中广泛使用了直放站改善覆盖。按照应用场景，直放站可以分为室内直放站和室外直放站。

无线直放站是对移动通信信号直接放大的一种同频中继站。它不改变原信号的频率，也不对信号所携带的信息作任何处理。

在GSM系统中，上行信号和下行信号分别使用不同的频段，即采用FDD的双工方式。因为上行信号和下行信号的频段与方向不同，所要求的信号强度也不同，因此直放站必须具备对上下行信号分别进行处理的能力，即上行和下行信号分别采用两套独立的收发通路。目前GSM系统中使用的无线直放站的结构如图1所示，其下行收发通路和上行收发通路均包括：低噪放、频段选频以及攻放。

在TD-LTE系统中，由于采用了时分的双工方式(TDD)，收发共用同一个传播信道(频率也相同)，理论上可认为上行信道等于下行信道，即上行信道和下行信道具有互易性。正因如此，TDD系统中的发射端(比如基站)可利用用户发送到上行导频信号检测出上行信道进而得到下行信道，并进行波束赋形传输，如TD-LTE系统中的TM7单流，TM8双流传输等。

然而，在物理实现上，每个天线阵子的射频端需要两套电路来分别完成信号的发送和接收，如图2所示：

实际下行信道H_DL为：

H_DL＝R_UE·H·T_BS

实际上行信道H_UL为：

H_UL＝R_BS·H^T·T_UE

而基站利用上下行互易性得到的下行信道为：

其中，R_BS和T_UE是对角阵，对角线元素分别表示BS每个天线阵子上的接收复增益和用户终端(UE)每个天线阵子上的发送复增益。T表示发送通道，R表示接收通道，下标BS表示基站侧的，下标UE表示UE侧的。N_UE和N_BS分别表示用户和基站的天线阵子数，表示UE端的第i个天线阵子的收发通道失配系数，表示BS端的第i个天线阵子的收发通道系数比例。表示利用上下行信道互易性得到的下行信道，不等于实际的下行信道。

为了能够利用检测的上行信道得到下行信道信息，需要对基站端和用户端的天线阵子进行校准，如图4所示。

其校准目标是通过在基站端和用户端的天线阵子的收通道或发通道分别乘上一个校准补偿系数，以使校准后每个天线阵子的收发通道系数比例一致。即能够满足：