專利名稱：用于信號(hào)校準(zhǔn)的智能天線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于在智能天線多載波通信系統(tǒng)中控制信號(hào)的相位和幅度的校準(zhǔn)設(shè)備和方法，并且，尤其涉及一種用于在將數(shù)據(jù)分配到載波之后的剩余載波上發(fā)送校準(zhǔn)信號(hào)、由此增加用于數(shù)據(jù)信號(hào)的頻率資源利用效率的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
智能天線系統(tǒng)是這樣的通信系統(tǒng)，其根據(jù)信號(hào)環(huán)境，使用多個(gè)天線來自動(dòng)地優(yōu)化輻射模式和/或接收模式(pattern)。從數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送的觀點(diǎn)來看，智能天線系統(tǒng)通過波束成形，以最小的功率電平、沿預(yù)計(jì)的方向發(fā)送具有期望強(qiáng)度的信號(hào)。智能天線的使用使基站(BS)能夠通過波束成形而僅將信號(hào)導(dǎo)向期望的移動(dòng)臺(tái)(MS)。因此，與到所有MS的全方向信號(hào)發(fā)送相比，智能天線還減小了信號(hào)發(fā)送所需的功率、以及干擾。由于智能天線通過主動(dòng)定位預(yù)計(jì)的MS而向發(fā)送/接收的信號(hào)施加方向性，所以，可使對(duì)在同一小區(qū)內(nèi)的其它MS的干擾最小化。由此，BS可將余下的可用功率分配給其它MS，并且，減小的對(duì)其它小區(qū)的干擾導(dǎo)致BS信道容量的增加。
基于正交頻分多址接入(OFDMA)的無線因特網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)使用很寬的頻率帶寬，并以比在傳統(tǒng)系統(tǒng)中高的功率電平將信號(hào)從BS發(fā)送到一個(gè)MS。由此，小區(qū)半徑很小。將智能天線應(yīng)用于無線因特網(wǎng)系統(tǒng)有利地增加了BS信道容量。
在將智能天線系統(tǒng)應(yīng)用于多載波OFDMA系統(tǒng)的情況中，通過對(duì)每個(gè)天線的每個(gè)正交頻率載波使用波束成形加權(quán)向量(weight vector)、以便沿所選方向引導(dǎo)每個(gè)天線波束，而執(zhí)行波束成形。波束必須在無線發(fā)送之前無任何改變的情況下到達(dá)天線，但是，由于BS中的非線性分量，波束的相位和幅度發(fā)生失真。由此，需要校準(zhǔn)來控制信號(hào)的相位和幅度。智能天線技術(shù)的總體性能取決于校準(zhǔn)的精度，即，波束方向性的精度和相位失配的最小化。通常，將校準(zhǔn)應(yīng)用于從BS指向MS的下行鏈路、以及從MS指向BS的上行鏈路。
圖1為智能天線系統(tǒng)中的傳統(tǒng)校準(zhǔn)設(shè)備的框圖。參照?qǐng)D1，以如下方式傳送發(fā)送(Tx)校準(zhǔn)信號(hào)。首先，將在BS 109的其它層的控制下、從校準(zhǔn)處理器和控制器110生成的校準(zhǔn)信號(hào)提供到基帶模塊108。隨后，將校準(zhǔn)信號(hào)通過射頻(RF)模塊而發(fā)送到天線101。RF模塊在數(shù)字上變頻器(DUC)106中對(duì)校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行過采樣(oversample)，在Tx模塊104中，將過采樣信號(hào)調(diào)制為RF信號(hào)，并將調(diào)制信號(hào)通過收發(fā)器控制板(TCB)103和耦合器-分離器102而發(fā)送到天線101。同時(shí)，在耦合器-分離器102中耦合校準(zhǔn)信號(hào)，并在校準(zhǔn)路徑中傳送該校準(zhǔn)信號(hào)。具體地，在Tx校準(zhǔn)路徑中，此校準(zhǔn)信號(hào)通過TCB 103、接收(Rx)模塊105、以及數(shù)字下變頻器(DDC)107而返回到校準(zhǔn)處理器和控制器110。
對(duì)于Rx校準(zhǔn)信號(hào)，在Rx路徑中，從校準(zhǔn)處理器和控制器110生成的校準(zhǔn)信號(hào)通過DUC 106、Tx模塊104、以及TCB 103，并且，在耦合器-合并器102中，將該校準(zhǔn)信號(hào)與在天線101處接收的信號(hào)耦合。在Rx校準(zhǔn)路徑中，耦合信號(hào)通過TCB 103、Rx模塊105、DDC 107、以及基帶模塊109而返回到校準(zhǔn)處理器和控制器110。
如上所述，通過計(jì)算從校準(zhǔn)處理器和控制器110生成的校準(zhǔn)信號(hào)與從Tx和Rx路徑反饋的校準(zhǔn)信號(hào)之間的相位差和幅度差，而為Tx校準(zhǔn)和Rx校準(zhǔn)估計(jì)校準(zhǔn)向量。
圖2圖解了傳統(tǒng)智能天線系統(tǒng)中的校準(zhǔn)原理。Tx或Rx校準(zhǔn)信號(hào)C(t)隨著其在去往天線的路徑中和反饋路徑中行進(jìn)，而在其相位和幅度上發(fā)生變化。若有N個(gè)天線，則從N條路徑接收校準(zhǔn)信號(hào)C(t)。由此，根據(jù)等式1C1(t)=α1C(t)ejθ1,calejθfeedback]]>C2(t)=α2C(t)ejθ2,calejθfeedback]]>
CN(t)=αNC(t)ejθN,calejθfeedback······(1)]]>其中，Cn(t)表示來自第n路徑的反饋校準(zhǔn)信號(hào)，而αn表示第n路徑中的衰減。θN，cal為第n路徑的相位因子，而θfeedback為反饋路徑的相位因子。
為了校準(zhǔn)向量的計(jì)算，必須從每條路徑中消除耦合器特性Rcoupler，并且，為了進(jìn)行波束成形，N個(gè)天線的相對(duì)相位必須匹配。通過等式2來計(jì)算校準(zhǔn)向量。
wc,1=conj[C1(t)/Rcoupler1C(t)]]]>wc,2=conj[C2(t)/Rcoupler2C(t)]]]>wc,N=conj[CN(t)/RcouplerNC(t)]]]>……(2)假定天線的波束成形加權(quán)向量為Wb1、Wb2、…、Wbn，則考慮了天線路徑而計(jì)算出的波束成形加權(quán)向量為Wb1Wc1、Wb2Wc2、…、WbnWcn。
必須對(duì)于所有載波而周期性地執(zhí)行校準(zhǔn)，以在例如OFDMA的多載波通信系統(tǒng)中使用智能天線。此校準(zhǔn)需要將頻率資源分配給校準(zhǔn)信號(hào)。然而，用于校準(zhǔn)信號(hào)的附加的頻率資源分配導(dǎo)致頻率資源的消耗，并且，由此，存在對(duì)于解決此問題的技術(shù)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于至少實(shí)際上解決以上問題和/或缺點(diǎn)，并至少提供以下優(yōu)點(diǎn)。因而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于在智能天線多載波通信系統(tǒng)中控制信號(hào)的相位和幅度的改進(jìn)的校準(zhǔn)設(shè)備和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于發(fā)送校準(zhǔn)信號(hào)的校準(zhǔn)設(shè)備和方法，通過所述校準(zhǔn)設(shè)備和方法，控制在將數(shù)據(jù)分配給載波之后的剩余載波上的信號(hào)的相位和幅度，由此，增加在智能天線多載波通信系統(tǒng)中用于數(shù)據(jù)信號(hào)的頻率資源利用效率。
通過提供一種用于在智能天線多載波通信系統(tǒng)中控制信號(hào)的相位和幅度的校準(zhǔn)設(shè)備和方法，而實(shí)現(xiàn)以上目的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在智能天線通信系統(tǒng)中，調(diào)度器將數(shù)據(jù)信號(hào)分配給作為數(shù)據(jù)載波的多個(gè)載波，將數(shù)據(jù)信號(hào)提供給基帶處理器，并控制校準(zhǔn)處理器和控制器生成要分配給未給其分配數(shù)據(jù)信號(hào)的非數(shù)據(jù)載波的校準(zhǔn)信號(hào)。校準(zhǔn)處理器和控制器在調(diào)度器的控制下生成非數(shù)據(jù)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)，并使用校準(zhǔn)信號(hào)和反饋校準(zhǔn)信號(hào)(通過發(fā)送路徑的校準(zhǔn)信號(hào))來計(jì)算校準(zhǔn)向量?；鶐幚砥骼眯?zhǔn)向量來校準(zhǔn)用于數(shù)據(jù)信號(hào)的波束成形加權(quán)向量，并在發(fā)送路徑中發(fā)送校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在智能天線通信系統(tǒng)中的信號(hào)校準(zhǔn)方法中，將數(shù)據(jù)信號(hào)分配給作為數(shù)據(jù)載波的多個(gè)載波。將校準(zhǔn)信號(hào)分配給未給其分配數(shù)據(jù)信號(hào)的非數(shù)據(jù)載波，并在發(fā)送路徑中發(fā)送該校準(zhǔn)信號(hào)。使用校準(zhǔn)信號(hào)和從發(fā)送路徑接收的反饋校準(zhǔn)信號(hào)來計(jì)算校準(zhǔn)向量。使用校準(zhǔn)向量來校準(zhǔn)用于數(shù)據(jù)信號(hào)的波束成形加權(quán)向量，并在發(fā)送路徑中發(fā)送校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信號(hào)。


從下面與附圖相結(jié)合的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的以上和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚，附圖中圖1為智能天線通信系統(tǒng)中的傳統(tǒng)信號(hào)校準(zhǔn)設(shè)備的框圖；圖2圖解了智能天線通信系統(tǒng)中的信號(hào)校準(zhǔn)原理；圖3圖解了在根據(jù)本發(fā)明的在智能天線通信系統(tǒng)中將載波分配給數(shù)據(jù)信號(hào)；圖4為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的校準(zhǔn)設(shè)備的框圖；圖5圖解了根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的基帶處理器的配置；圖6為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的調(diào)度器(scheduler)的框圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的校準(zhǔn)信號(hào)生成器的框圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的校準(zhǔn)向量處理器的框圖；圖9為圖解在根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中用于將載波分配給校準(zhǔn)信號(hào)的操作的流程圖；圖10為圖解在根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中用于估計(jì)校準(zhǔn)向量的操作的流程圖；以及圖11A和11B圖解了在根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值。
具體實(shí)施例方式
這里，下面將通過參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中，由于公知的功能或構(gòu)造將會(huì)以不必要的細(xì)節(jié)而使本發(fā)明模糊，所以不會(huì)詳細(xì)地描述它們。
在將智能天線應(yīng)用于諸如正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址接入(OFDMA)通信系統(tǒng)的多載波通信系統(tǒng)的情況下，需要對(duì)所有載波執(zhí)行周期性的校準(zhǔn)。
首先，將對(duì)在這樣的通信系統(tǒng)中的將載波分配給數(shù)據(jù)作出描述。
圖3圖解了在根據(jù)本發(fā)明的在智能天線通信系統(tǒng)中將載波分配給數(shù)據(jù)信號(hào)。參照?qǐng)D3，陰影方格表示具有數(shù)據(jù)信號(hào)的區(qū)域，而空白方格表示無數(shù)據(jù)信號(hào)的區(qū)域，將所述區(qū)域中的一些分配給校準(zhǔn)信號(hào)。這里示出了隨著時(shí)間而將載波分配給數(shù)據(jù)的例子。由于隨著時(shí)間的經(jīng)過、不同的MS連接到BS，所以，將頻率資源分配給數(shù)據(jù)相應(yīng)地改變，并且，無數(shù)據(jù)的載波也隨著時(shí)間的經(jīng)過而改變。
有可能通過將校準(zhǔn)信號(hào)映射到非數(shù)據(jù)載波(non-data carrier)，而校準(zhǔn)無數(shù)據(jù)的載波。在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)對(duì)非數(shù)據(jù)載波的連續(xù)校準(zhǔn)導(dǎo)致在整個(gè)頻帶上的校準(zhǔn)。因此，為了有效校準(zhǔn)整個(gè)頻帶，非數(shù)據(jù)載波必須被均勻分布在整個(gè)頻帶上。另外，除非給其分配了校準(zhǔn)信號(hào)的特定載波具有在預(yù)定時(shí)間之后(Time_threshold)再次應(yīng)用的校準(zhǔn)信號(hào)，否則，必須將校準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)制分配給載波，以便周期性地在整個(gè)頻帶上分配校準(zhǔn)信號(hào)。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的校準(zhǔn)設(shè)備的框圖。參照?qǐng)D4，附圖標(biāo)記401至410表示圖1中圖解的相同組件101至110。附圖標(biāo)記411至414表示根據(jù)本發(fā)明而進(jìn)一步提供的組件，其用于將校準(zhǔn)信號(hào)分配給載波、以及估計(jì)校準(zhǔn)向量。調(diào)度器412考慮到每個(gè)碼元(symbol)中的校準(zhǔn)而將數(shù)據(jù)信號(hào)分配給載波，并將數(shù)據(jù)信號(hào)提供到基帶處理器411。調(diào)度器412還控制校準(zhǔn)信號(hào)生成器413和校準(zhǔn)向量處理器414。具體地，調(diào)度器412控制校準(zhǔn)信號(hào)生成器413在非數(shù)據(jù)載波上生成校準(zhǔn)信號(hào)，并控制校準(zhǔn)向量處理器414使用已通過反饋路徑的反饋校準(zhǔn)信號(hào)來計(jì)算校準(zhǔn)向量。以與圖1中圖解的相同的方式而發(fā)送/接收此校準(zhǔn)信號(hào)，以進(jìn)行Tx校準(zhǔn)和Rx校準(zhǔn)。
圖5圖解了根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的基帶處理器411的配置。參照?qǐng)D5，基帶模塊408中的基帶處理器411從校準(zhǔn)處理器和控制器410的校準(zhǔn)向量處理器414接收校準(zhǔn)向量。在從BS到MS的Tx路徑中，數(shù)據(jù)映射器504將非數(shù)據(jù)載波映射到乘法器502。校準(zhǔn)器503將校準(zhǔn)向量提供到乘法器502。乘法器502將載波信號(hào)與校準(zhǔn)向量相乘，并且，逆快速傅立葉變換(IFFT)/FFT處理器501使用IFFT而調(diào)制乘積。
在從MS到BS的Rx路徑中，使用于Tx路徑的以上操作反轉(zhuǎn)。IFFT/FFT501使用FFT而解調(diào)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)。校準(zhǔn)器503將從校準(zhǔn)向量處理器414接收的校準(zhǔn)向量應(yīng)用于FFT信號(hào)。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的調(diào)度器412的框圖。參照?qǐng)D6，調(diào)度器412用來通過控制校準(zhǔn)信號(hào)生成器413而將校準(zhǔn)信號(hào)分配給載波。載波設(shè)置尋找器(finder)601找到其定時(shí)器值不超過閾值(Time_threshold)的載波，作為可給其分配數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)載波。數(shù)據(jù)分配器603將數(shù)據(jù)分配給由載波設(shè)置尋找器601找到的載波。對(duì)于數(shù)據(jù)分配器603已向其分配數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)載波，定時(shí)器602更新其定時(shí)器值。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的校準(zhǔn)信號(hào)生成器413的框圖。參照?qǐng)D7，校準(zhǔn)信號(hào)生成器413包括校準(zhǔn)信號(hào)分配器701和IFFT處理器702。校準(zhǔn)信號(hào)分配器701基于從調(diào)度器412接收的載波數(shù)據(jù)分配信息，而將校準(zhǔn)信號(hào)分配給非數(shù)據(jù)載波。IFFT處理器702使用IFFT而調(diào)制校準(zhǔn)載波信號(hào)。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的校準(zhǔn)向量處理器414的框圖。參照?qǐng)D8，校準(zhǔn)向量處理器414包括FFT處理器801、校準(zhǔn)信號(hào)獲取器802、校準(zhǔn)信號(hào)更新器803、插值器804、以及校準(zhǔn)向量計(jì)算器805。FFT處理器801按照載波分離反饋校準(zhǔn)信號(hào)。校準(zhǔn)信號(hào)獲取器802根據(jù)從調(diào)度器412接收的校準(zhǔn)載波位置信息，而測(cè)量校準(zhǔn)載波的反饋校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度。校準(zhǔn)信號(hào)更新器803每次都更新相位和幅度信息，并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。插值器804對(duì)所存儲(chǔ)的相位和幅度信息進(jìn)行插值，由此估計(jì)未給其分配校準(zhǔn)信號(hào)的載波上的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度。在大量MS連接到BS的情況下進(jìn)行該插值。校準(zhǔn)向量計(jì)算器805在從反饋校準(zhǔn)信號(hào)中消除耦合器特性之后計(jì)算校準(zhǔn)向量。
圖9為圖解在根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中用于將載波分配給校準(zhǔn)信號(hào)的操作的流程圖。參照?qǐng)D9，在BS操作之前，將用于每個(gè)載波的定時(shí)器重置為0。在步驟901中，將指示載波的變量n設(shè)為1。在步驟902中，將第n載波的定時(shí)器值與定時(shí)器閾值(Time_threshold)相比較。如果第n載波的定時(shí)器值大于該閾值，則在步驟903中，將第n載波作為不可用的數(shù)據(jù)載波而排除。在此情況下，在步驟904中，n被更新為n+1，并返回步驟902。另一方面，如果第n載波的定時(shí)器值不大于該閾值，則在步驟905中，第n載波可為數(shù)據(jù)載波。因?yàn)閿?shù)據(jù)未被分配給所有數(shù)據(jù)載波，所以，可能存在未給其分配數(shù)據(jù)的載波。在步驟906中，確認(rèn)是否分配了數(shù)據(jù)。如果未分配數(shù)據(jù)，那么，在步驟907中，將校準(zhǔn)信號(hào)分配給這樣的非數(shù)據(jù)載波。隨后，發(fā)送具有校準(zhǔn)信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的碼元。
圖10為圖解在根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中用于估計(jì)校準(zhǔn)向量的操作的流程圖。參照?qǐng)D10，在步驟1001中，將指示載波的變量n設(shè)為1。如果n小于N(載波的總數(shù))，則在步驟1005中，確認(rèn)是否將校準(zhǔn)信號(hào)分配給第n載波。如果將校準(zhǔn)信號(hào)分配給第n載波，那么，在步驟1006中，接收校準(zhǔn)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)響應(yīng)，并將校準(zhǔn)載波的相位和幅度存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。對(duì)于第n載波，如果其攜帶校準(zhǔn)信號(hào)，則利用第n地址處的第n載波上的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度來更新已經(jīng)存儲(chǔ)了先前的校準(zhǔn)載波的相位和幅度的存儲(chǔ)器。在步驟1007中，對(duì)所有載波重復(fù)此操作。隨后，在步驟1003中，使用所存儲(chǔ)的校準(zhǔn)載波的相位和幅度來對(duì)校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行插值。在步驟1004中，在從校準(zhǔn)信號(hào)中消除耦合器特性之后，為每個(gè)載波計(jì)算校準(zhǔn)向量。
圖11A和11B圖解了在根據(jù)本發(fā)明的智能天線系統(tǒng)中的反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值。在所圖解的圖11A的情況中，在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)發(fā)送校準(zhǔn)信號(hào)，并反饋校準(zhǔn)信號(hào)。通過存儲(chǔ)在時(shí)間周期內(nèi)接收的反饋校準(zhǔn)信號(hào)，可在整個(gè)頻帶上校準(zhǔn)信號(hào)。由于系統(tǒng)知曉所發(fā)送的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度，所以，它可通過將所發(fā)送的校準(zhǔn)信號(hào)的值與反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值相比較而計(jì)算校準(zhǔn)向量。由此，可使用校準(zhǔn)向量來校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度。在小量用戶連接到BS的情況中，可應(yīng)用此方法。
在所圖解的圖11B的情況中，不在整個(gè)頻帶上發(fā)送校準(zhǔn)信號(hào)，并且，由此，通過插值來估計(jì)反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值。在大量用戶連接到BS、且需要更多數(shù)據(jù)載波時(shí)可采用此方法。并且，由于系統(tǒng)知曉所發(fā)送的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度，所以，它可通過將所發(fā)送的校準(zhǔn)信號(hào)的值與反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值相比較而計(jì)算校準(zhǔn)向量。由此，可使用校準(zhǔn)向量來校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，在智能天線多載波通信系統(tǒng)中在發(fā)送之前、將載波分配給數(shù)據(jù)信號(hào)之后，將校準(zhǔn)信號(hào)分配給剩余載波。由此，增加了用于數(shù)據(jù)發(fā)送的頻率資源的效率。
盡管已通過參照本發(fā)明的特定實(shí)施例而示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不背離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在其中可作出各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種智能天線通信系統(tǒng)，其包括調(diào)度器，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)分配給作為數(shù)據(jù)載波的多個(gè)載波，將數(shù)據(jù)信號(hào)提供給基帶處理器，并控制校準(zhǔn)處理器和控制器生成要分配給未給其分配數(shù)據(jù)信號(hào)的非數(shù)據(jù)載波的校準(zhǔn)信號(hào)；校準(zhǔn)處理器和控制器，用于在調(diào)度器的控制下生成非數(shù)據(jù)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)，并使用校準(zhǔn)信號(hào)和作為通過發(fā)送路徑的校準(zhǔn)信號(hào)的反饋校準(zhǔn)信號(hào)來計(jì)算校準(zhǔn)向量；以及基帶處理器，用于利用校準(zhǔn)向量來校準(zhǔn)用于數(shù)據(jù)信號(hào)的波束成形加權(quán)向量，并在發(fā)送路徑中發(fā)送校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，校準(zhǔn)處理器和控制器包括校準(zhǔn)信號(hào)生成器，用于在調(diào)度器的控制下生成非數(shù)據(jù)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)；以及校準(zhǔn)向量處理器，用于使用校準(zhǔn)信號(hào)和反饋校準(zhǔn)信號(hào)來計(jì)算校準(zhǔn)向量。
3.如權(quán)利要求2所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，校準(zhǔn)信號(hào)生成器包括校準(zhǔn)信號(hào)分配器，用于根據(jù)從調(diào)度器接收的載波數(shù)據(jù)分配信息，而將校準(zhǔn)信號(hào)分配給非數(shù)據(jù)載波；以及IFFT處理器，用于使用IFFT而對(duì)從校準(zhǔn)信號(hào)分配器接收的校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
4.如權(quán)利要求2所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，校準(zhǔn)向量處理器包括快速傅立葉變換(FFT)處理器，用于按照載波分離反饋校準(zhǔn)信號(hào)；校準(zhǔn)信號(hào)獲取器，用于基于從調(diào)度器接收的校準(zhǔn)載波位置信息，而測(cè)量給其分配了校準(zhǔn)信號(hào)的非數(shù)據(jù)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度；校準(zhǔn)信號(hào)更新器，用于利用相位和幅度測(cè)量值來更新存儲(chǔ)器；以及校準(zhǔn)向量計(jì)算器，用于從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的相位和幅度測(cè)量值中消除耦合器特性，并根據(jù)相位和幅度測(cè)量值，使用耦合器特性來計(jì)算校準(zhǔn)向量。
5.如權(quán)利要求4所述的智能天線通信系統(tǒng)，還包括插值器，用于通過對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的相位和幅度測(cè)量值進(jìn)行插值，而估計(jì)未給其分配校準(zhǔn)信號(hào)的載波上的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度，并將所估計(jì)的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
6.如權(quán)利要求1所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，調(diào)度器包括載波設(shè)置尋找器，用于找到具有不超過閾值的定時(shí)器值的載波來作為數(shù)據(jù)載波；數(shù)據(jù)分配器，用于將數(shù)據(jù)信號(hào)分配給數(shù)據(jù)載波；以及定時(shí)器，用于更新用于數(shù)據(jù)載波的定時(shí)器值。
7.如權(quán)利要求1所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，基帶處理器包括數(shù)據(jù)映射器，用于接收由調(diào)度器分配給數(shù)據(jù)載波的數(shù)據(jù)信號(hào)；校準(zhǔn)器，用于將從校準(zhǔn)向量處理器接收的校準(zhǔn)向量應(yīng)用于數(shù)據(jù)信號(hào)；以及逆快速傅立葉變換(IFFT)處理器，用于使用IFFT而調(diào)制從校準(zhǔn)器接收的數(shù)據(jù)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，該智能天線通信系統(tǒng)為正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址接入(OFDMA)通信系統(tǒng)。
9.一種智能天線通信系統(tǒng)，其包括調(diào)度器，用于控制校準(zhǔn)信號(hào)生成器生成要分配給除了數(shù)據(jù)載波之外的非數(shù)據(jù)載波的校準(zhǔn)信號(hào)，其中，在所述數(shù)據(jù)載波上，接收了來自移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)信號(hào)；校準(zhǔn)處理器和控制器，用于在調(diào)度器的控制下生成非數(shù)據(jù)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)，并使用校準(zhǔn)信號(hào)和作為通過接收路徑的校準(zhǔn)信號(hào)的反饋校準(zhǔn)信號(hào)來計(jì)算校準(zhǔn)向量；以及基帶處理器，用于利用校準(zhǔn)向量來校準(zhǔn)用于數(shù)據(jù)信號(hào)的波束成形加權(quán)向量，并在接收路徑中發(fā)送校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，校準(zhǔn)處理器和控制器包括校準(zhǔn)信號(hào)生成器，用于在調(diào)度器的控制下生成非數(shù)據(jù)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)；以及校準(zhǔn)向量處理器，用于使用校準(zhǔn)信號(hào)和反饋校準(zhǔn)信號(hào)來計(jì)算校準(zhǔn)向量。
11.如權(quán)利要求10所述的智能天線通信系統(tǒng)，其中，該智能天線通信系統(tǒng)為OFDM(正交頻分復(fù)用)或OFDMA(正交頻分多址接入)通信系統(tǒng)。
12.一種在智能天線通信系統(tǒng)中將校準(zhǔn)信號(hào)分配給載波的方法，其包括以下步驟將第n載波的定時(shí)器值與定時(shí)器閾值(Time threshold)相比較；如果第n載波的定時(shí)器值大于該定時(shí)器閾值，則將第n載波作為不可用的數(shù)據(jù)載波而排除；如果第n載波的定時(shí)器值不大于該定時(shí)器閾值，則在第n載波上分配數(shù)據(jù)；以及如果在分配數(shù)據(jù)的步驟中未分配數(shù)據(jù)，則在第n載波上分配校準(zhǔn)信號(hào)。
13.一種在智能天線通信系統(tǒng)中估計(jì)校準(zhǔn)向量的方法，其包括以下步驟接收給其分配了校準(zhǔn)信號(hào)的載波上的反饋校準(zhǔn)信號(hào)；利用該反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值來更新具有在先前的載波上接收的反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值的存儲(chǔ)器；對(duì)于碼元的所有載波而重復(fù)接收步驟以及更新步驟；以及使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值，而計(jì)算每個(gè)載波的校準(zhǔn)向量。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，計(jì)算步驟包括從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值中消除耦合器特性，并計(jì)算每個(gè)載波的校準(zhǔn)向量。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，計(jì)算步驟包括通過估計(jì)未給其分配校準(zhǔn)信號(hào)的載波上的反饋校準(zhǔn)信號(hào)的值，而計(jì)算每個(gè)載波的校準(zhǔn)向量。
16.一種在智能天線通信系統(tǒng)中的信號(hào)校準(zhǔn)方法，其包括以下步驟將數(shù)據(jù)信號(hào)分配給作為數(shù)據(jù)載波的多個(gè)載波；將校準(zhǔn)信號(hào)分配給未給其分配數(shù)據(jù)信號(hào)的非數(shù)據(jù)載波，并在發(fā)送路徑中發(fā)送校準(zhǔn)信號(hào)；使用校準(zhǔn)信號(hào)和從發(fā)送路徑接收的反饋校準(zhǔn)信號(hào)來計(jì)算校準(zhǔn)向量；以及使用校準(zhǔn)向量來校準(zhǔn)用于數(shù)據(jù)信號(hào)的波束成形加權(quán)向量，并在發(fā)送路徑中發(fā)送校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的信號(hào)校準(zhǔn)方法，其中，校準(zhǔn)信號(hào)分配和發(fā)送步驟包括將校準(zhǔn)信號(hào)分配給非數(shù)據(jù)載波；以及調(diào)制所分配的校準(zhǔn)信號(hào)。
18.如權(quán)利要求16所述的信號(hào)校準(zhǔn)方法，其中，校準(zhǔn)和發(fā)送步驟包括接收每個(gè)數(shù)據(jù)載波上的數(shù)據(jù)信號(hào)；將校準(zhǔn)向量應(yīng)用于數(shù)據(jù)信號(hào)；以及調(diào)制向其應(yīng)用了校準(zhǔn)向量的數(shù)據(jù)信號(hào)。
19.如權(quán)利要求16所述的信號(hào)校準(zhǔn)方法，其中，計(jì)算步驟包括以下步驟按照載波分離反饋校準(zhǔn)信號(hào)；基于校準(zhǔn)載波位置信息，而測(cè)量給其分配了校準(zhǔn)信號(hào)的非數(shù)據(jù)載波上的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度；利用相位和幅度測(cè)量值來更新存儲(chǔ)器；以及從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的相位和幅度測(cè)量值中消除耦合器特性，并使用無耦合器特性的相位和幅度測(cè)量值來計(jì)算校準(zhǔn)向量。
20.如權(quán)利要求19所述的信號(hào)校準(zhǔn)方法，其中，存儲(chǔ)器更新步驟包括通過對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的相位和幅度測(cè)量值進(jìn)行插值，而估計(jì)未給其分配校準(zhǔn)信號(hào)的載波上的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度，并將所估計(jì)的校準(zhǔn)信號(hào)的相位和幅度存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
全文摘要
提供了一種用于在智能天線多載波通信系統(tǒng)中控制信號(hào)的相位和幅度的校準(zhǔn)設(shè)備和方法。在發(fā)送之前，在將載波分配給數(shù)據(jù)信號(hào)之后，將校準(zhǔn)信號(hào)分配給剩余的載波。由此，增加了用于數(shù)據(jù)發(fā)送的頻率資源效率。
文檔編號(hào)H04L1/06GK1783748SQ20051013101
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者蔡憲基, 權(quán)榮訓(xùn), 梁長(zhǎng)薰 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社