[发明专利]发送器和接收器中失配延迟下的载波相位差的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电讯系统以及无线通讯系统领域，特别涉及无线通信载波相位检测技术领域，具体是指一种发送器和接收器中失配延迟下的载波相位差的检测方法。

背景技术

无线移动网络的数据流量是网络性能的一个最重要的指标。数据流量越高，网络中每一小区能够服务的移动用户就越多，每一用户可以达到的数据率也就越高。然而在小区边缘，受相邻小区干扰的影响，移动用户的数据率会极低。在统计上，小区边缘较之基站附近分布着更多的移动用户，因此小区的平均数据流量会比峰值数据流量低很多。一般来说，小区平均数据流量会较峰值数据流量低一个数量级或更低。

为了改进网络性能，多点传播方案最近被引入无线移动网络。一个例子是三代无线移动网络长期演进技术的先进版本中（long-term evolution of 3^rd generation of wireless cellular network,advanced）的协作多点传输（CoMP，Coordinated Multi-Point transmission）。多点传播方案的重点在于提高小区边缘的性能，它的原理可以描述如下。一个多点传播系统的实例见图1。基站112、114、116构成了一个协作多点传播集。移动用户122、124、126构成了一个多点传播系统的接收集。在图1的多点传播系统中，基站112、114、116发送的是针对移动用户122、124、126信号的组合。对于每个基站来说，每个移动用户的组合权重可以是不一样的。借助精妙复杂的算法，各个基站发送的组合信号可以实现如下的效果：当来自基站112，114、116的信号抵达移动用户122时，针对移动用户124和126的信号被抵消或最小化，而针对移动用户122的信号则被最大化或增强，从而移动用户122的信号质量得到了显著的提高。同理，移动用户124和126的信号在相应的移动用户处也得到了显著的提高。在各个基站上的信号组合被称为“预编码”。对应于每个移动用户和每个基站的组合权重则构成“预编码矩阵”中的元素。

在移动网络中，由基站至移动用户的信道被称为下行信道，由移动用户至基站的信道则被称为上行信道。在多点传播中，协作基站需要下行信道信息。在频分双工（FDD）网络中，移动用户经上行信道将下行信道信息反馈至协作基站。然而反馈开销会占据相当大的上行信道容量。在时分双工（TDD）网络中，理论上可以通过信道互易原理（即共享同一频率的上行信道与下行信道对等）来省去绝大部分的反馈开销。因此基站可以通过估计上行信道来导出下行信道。

然而，TDD网络中的信道互易原理只适用于介于基站天线与移动用户天线之间的信道。一般来说，基站中的发送器和接收器与移动用户中的发送器和接收器具有不同的特性。因此，信道互易原理对于基站与移动用户之间的总体信道来说并不成立。在这里，基站与移动用户之间的总体信道包括基站天线与移动用户天线之间的无线信道，以及基站和移动用户中的发送链和接收链。克服信道非互易性的一种方法就是通过上行信道来反馈下行信道信息。然而这种方法会产生与FDD网络一样的反馈开销，而且由于上下行信道共用同一频率，剩下可用的上行信道容量更少。另外一种方法是对基站和移动用户中的发送接收链的差异实行校准。基站中的校准包含如下步骤：（i）移动用户发送导频信号至基站，（ii）基站从来自移动用户的导频信号中估计上行信道，（iii）基站发送导频信号至移动用户，（iv）移动用户从来自基站的导频信号中估计下行信道，（v）移动用户将全部下行信道信息反馈至基站，以及（vi）基站利用下行信道与上行信道的差别来校准发送接收链的非匹配或失配。移动用户中的校准可以类似地实现。

然而，上述校准方案因为下述缺点而不现实。第一，校准算法和详尽的信息反馈使得校准过程十分缓慢，因此对于迅速变化的信道会产生失真。第二，发送接收链的差异的一些部分是固定或缓变的，而另外一些部分是迅变的。校准过程因其缓慢只能补偿发送接收链失配中的固定或缓变部分，而对迅变部分则无能为力。第三，即使校准次数可以做到更频繁，从而能够跟踪射频失配中的迅变部分，由于通常的校准步骤需要在整个信号带宽内的全部信道信息，反馈开销会接近或达到FDD网络中的反馈开销，从而使校准失去意义。

由于缺乏有效可行的方法来对发送接收链失配进行补偿和跟踪，多点传播的益处因为没有准确的下行信道信息和/或过高的反馈开销而大大减弱。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效进行发送器和接收器中失配延迟下的载波相位差的检测的方法。