一种通用公共无线接口上进行通道校正的方法和系统.pdf

本发明公开了一种通用公共无线接口上进行通道校正的方法，所述方法包括，在至少两个中射频通道的一侧注入激励的校正信号；所述激励的校正信号经过相应的中射频通道后，采集所述至少两个中射频通道另一侧输出的校正信号，得到相应的采集的校正信号；所述激励的校正信号和采集的校正信号通过设置的通用公共无线接口校正信号传输机制，由通用公共无线接口进行传输；分别比较所述至少两个中射频通道的采集信号和激励信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数；根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。通过本发明实施例所述的方法，能够通过CPRI接口，实现对中射频通道进行校正。

1、  一种通用公共无线接口上进行通道校正的方法，其特征在于，所述方法包括：
在至少两个中射频通道的一侧注入激励的校正信号；
所述激励的校正信号经过相应的中射频通道后，采集所述至少两个中射频通道另一侧输出的校正信号，得到相应的采集的校正信号；
所述激励的校正信号和采集的校正信号通过设置的通用公共无线接口校正信号传输机制，由通用公共无线接口进行传输；
分别比较所述至少两个中射频通道的采集信号和激励信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数；
根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。

2、  如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述设置通用公共无线接口上进行校正信号传输的机制具体为：在TDD模式下，在上行或者下行子帧中，校正信号和正常数据混合在一起传输；在上行或者下行数据子帧对应没有数据发送的时刻，传输校正信号。

3、  如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述设置通用公共无线接口上进行校正信号传输的机制具体为：在CPRI帧的控制字区或者IQ数据区定义校正信号字段；通过校正信号字段，将校正信号在多个连续的CPRI帧中串行的传输。

4、  如权利要求1，2，3中所述的方法，其特征在于，所述校正信号为数字信号。

5、  如权利要求4中所述的方法，其特征在于，在所述至少两个中射频通道注入相同激励的校正信号。

6、  如权利要求5中所述的方法，其特征在于，在上行通道校正时，在天线端口注入激励信号；在下行通道校正时，从基带部分注入激励信号。

7、  一种通用公共无线接口上进行通道校正的系统，其特征在于，所述系统包括激励信号产生单元，校正信号传输单元，采集信号单元，通道补偿单元；
所述激励信号产生单元产生激励的校正信号，并注入至少两个中射频通道的一侧；
所述采集信号单元在所述至少两个中射频通道的另一侧采集经过所述至少两个中射频通道后得到校正信号；
所述校正信号传输单元通过设置的传输机制传输所述激励信号产生单元产生的激励的校正信号和所述采集信号单元采集的校正信号；
所述通道补偿单元分别比较所述至少两个中射频通道的采集的校正信号和激励的校正信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数，并根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。

8、  如权利要求7中所述的系统，其特征在于，所述校正信号传输单元中设置的传输机制具体为：
在TDD模式下，在上行或者下行子帧中，校正信号和正常数据混合在一起传输；在上行或者下行数据子帧对应没有数据发送的时刻，传送校正信号。

9，  如权利要求7中所述的系统，其特征在于，所述校正信号传输单元中设置的传输机制具体为：
在CPRI帧的控制字区或者IQ数据区定义校正信号字段；通过校正信号字段，将校正信号在多个联系的CPRI帧中串行的传输。

10、  一种通用公共无线接口，其特征在于，所述通用公共无线接口包括校正信号传输单元，所述校正信号传输单元通过设置的传输机制传输校正信号。

11、  如权利要求10中所述的通用公共无线接口，其特征在于，所述校正信号传输单元中设置的传输机制具体为：
在TDD模式下，在上行或者下行子帧中，校正信号和正常数据混合在一起传输；在上行或者下行数据子帧对应没有数据发送的时刻，传送校正信号。

12，  如权利要求10中所述的通用公共无线接口，其特征在于，所述校正信号传输单元中设置的传输机制具体为：
在CPRI帧的控制字区或者IQ数据区定义校正信号字段；通过校正信号字段，将校正信号在多个连续的CPRI帧中串行的传输。

13、  一种基站设备，其特征在于，包含如权利要求10，11，12所述的通用公共无线接口模块。

一种通用公共无线接口上进行通道校正的方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种通用公共无线接口上进行通道校正的方法和系统。
背景技术
通用公共无线接口(Common Public Radio Interface，简称“CPRI”)是由行业合作多家公司公开发表的关于移动通信无线基站内部关键接口的规范。CPRI规范是业界关于这个关键接口的一个公共规范，提供了一套基站关键内部接口的通用标准。CPRI负责定义无线设备控制器(Radio EquipmentController，简称“REC”)与无线设备(Radio Equipment，简称“RE”)之间的无线基站的关键内部接口。制定该标准的目的在于创建一个面向蜂窝基站的开放型市场，从而大幅度地减少长期以来一直与基站设计相伴的庞大的开发工作量和昂贵的成本。
CPRI行业合作专注于一个关于第三代(3rd Generation，简称“3G”)移动通信系统基站的设计，该设计通过指定一个新的接口把无线基站分成一个无线部分和一个控制部分。这使得基站的各个部分都能更好地从各自领域的技术进步中获益。
为使整个无线产业受益，CPRI规范可以被通过公开的渠道获得。对网络运营商而言，关键的好处是可以获得更丰富的无线基站产品系列并且以更短的推向市场的时间适应于所有网络部署规划。CPRI规范同时也使得基站制造商和部件供应商可以专注于其核心竞争力相关的研究和开发活动中。CPRI规范也可用于新架构，而且不受限于模块尺度或者预先定义的功能划分。
CPRI行业合作不仅能使基站制造商能够把精力集中在核心技术能力的研发上，并且能够使用于不同厂商制造的设备。该规范带来的最主要的益处是，让被引入的新技术得以更快的发展，并且使基站制造商能够为运营商提供更加丰富的产品系列，同时以更短的时间将产品投向市场。同时运营商也会受益于更加广泛的产品选择、更加灵活的解决方案和网络部署效率的进一步提高。
CPRI的创始企业将齐心致力于开创一个竞争性的移动网络零部件行业，并且通过开放CPRI接口，使整个无线行业受益。CPRI将对现有的标准化组织，如第三代移动通信合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)起到补充作用，其开发的通用接口将被应用于移动系统的无线基站产品中。
对于3G移动通信系统，比如宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，简称“WCDMA”)，CPRI规范用于实现基带控制单元和射频单元之间的第一、二层(L1、L2)通信协议。基于CPRI规范，可以提高基带单元和射频单元之间接口的通用性，也有利于不同厂商的基带和射频模块之间实现互联。
在多天线系统中，中射频通道往往存在不一致性，包括通道的增益、相位和时延等参数。这些通道的不一致性会严重影响系统的性能。因此，需要对中射频通道进行校正设计，将中射频模块上不同通道的不一致性进行校正，以保持不同的中射频通道的特性能保持一致。
在实现本发明的过程中，发明人发现，当前的CPRI标准不支持对校正信号的传输，进而在校正信号需要通过CPRI接口传输的情况下，无法对中射频通道进行校正，从而无法解决多天线系统中，中射频通道的不一致性问题。
发明内容
本发明实施例提供一种通用公共无线接口上进行通道校正的方法，解决了当前在校正信号需要通过CPRI接口传输的情况下，无法对中射频通道进行校正的技术问题。
本发明实施例的方法是通过如下技术方案实现的：
在至少两个中射频通道的一侧注入激励的校正信号；
所述激励的校正信号经过相应的中射频通道后，采集所述至少两个中射频通道另一侧输出的校正信号，得到相应的采集的校正信号；
所述激励的校正信号和采集的校正信号通过设置的通用公共无线接口校正信号传输机制，由通用公共无线接口进行传输；
分别比较所述至少两个中射频通道的采集信号和激励信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数；
根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。
另外，本发明实施例还提供了一种通用公共无线接口上进行通道校正的系统，所述系统包括激励信号产生单元，校正信号传输单元，采集信号单元，通道补偿单元；
所述激励信号产生单元产生激励的校正信号，并注入至少两个中射频通道的一侧；
所述采集信号单元在所述至少两个中射频通道的另一侧采集经过所述至少两个中射频通道后得到校正信号；
所述校正信号传输单元通过设置的传输机制传输所述激励信号产生单元产生的激励的校正信号和所述采集信号单元采集的校正信号；
所述通道补偿单元分别比较所述至少两个中射频通道的采集的校正信号和激励的校正信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数，并根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。
上述技术方案具有如下有益效果：在本发明实施例中，通过在多天线系统中引入中射频通道的校正设计以及相应的CPRI接口上的校正信号传输机制，实现了在校正信号需要通过CPRI接口传输的情况下，对中射频通道进行校正的目的，保证了在多天线系统中，中射频通道参数的一致性。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的通用公共无线接口上进行通道校正的逻辑结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的通用公共无线接口上进行通道校正的物理实现结构图；
图3为发明实施例1提供的通用公共无线接口上进行通道校正的方法流程图；
图4为本发明实施例2提供的TDD模式下CPRI接口上数据发送时序关系图；
图5为本发明实施例2提供的TDD模式下CPRI接口上的校正数据传输示意图；
图6为本发明实施例3提供的CPRI接口帧中IQ数据区和控制字区的定义示意图；
图7为本发明实施例3提供的CPRI接口中HDLC信息传递示意图；
图8为本发明实施例4供的通用公共无线接口上进行通道校正的系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发明实施例进行详细说明。
参见图1，为本发明实施例1的通用公共无线接口上进行通道校正的方法的逻辑结构示意图。
本发明实施例1的校正的原理是：将被校正对象设计在一个闭环的通路中，通过对比注入被校正对象前后的已知信号，来得到校正信息，校正信号通过CPRI接口进行传输。
注入被校正对象前的信号，定义为激励的校正信号；
注入被校正对象后的信号，定义为采集的校正信号。
如图1所示，被校正对象是中射频模块(即RE)，通过校正设计，将中射频模块上不同通道的不一致性校正掉，使得不同的中射频通道的特性能保持一致。图1中示出了校正模块(CAL，Calibration)作为一个新增的模块，和REC、RE之间的关系。图1所示的结构为本发明逻辑结构示意，并非实际的物理实现结构，在本实施例1中，图1的一个物理实现结构可以如错误！未找到引用源。所示，校正模块(CAL)将被分成两个部分，被分别放置在REC和RE侧。激励校正信号和采集校正信号，都通过CPRI接口来传输。图中虚线表示通过CPRI接口的校正信号的传输。
参考图3，为本发明实施例1的方法流程图，
步骤S301、在至少两个中射频通道的一侧注入激励的校正信号；
所述在CPRI接口上传输的校正信号一般为数字信号，具体的信号形式和大小可以不作限制。如错误！未找到引用源。所示，中射频通道的校正通常可以有两种设计形式，1、校正模块需要从REC侧注入、或者采集校正信号。2、校正模块只需要从RE侧注入、或者采集校正信号。不管采用那种方式，都能够实现将被校正对象设计在一个闭环的通路中，通过对比注入被校正对象前后的已知信号，来得到校正信息的目的，本发明实施例不对具体的激励校正信号和采集校正信号的所在侧进行限制。
步骤S302、所述激励的校正信号经过相应的中射频通道后，采集所述至少两个中射频通道另一侧输出的校正信号，得到相应的采集的校正信号；
所述激励的校正信号和采集的校正信号通过设置的通用公共无线接口校正信号传输机制，由通用公共无线接口进行传输；
步骤S303、分别比较所述至少两个中射频通道的采集信号和激励信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数；
根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。
例如，注入中射频通道1的激励的校正信号大小为A，经过中射频通道1后，得到的采集的校正信号大小为A1；注入中射频通道2的激励的校正信号大小为B，经过中射频通道2后，得到的采集的校正信号大小为B2；那么，对于中射频通道1来说，注入的激励的校正信号和采集的校正信号的比为A/A1；对于中射频通道2来说，注入的激励的校正信号和采集的校正信号的比为B/B2。这样，通过比较A/A1和B/B2，就可以得知两个通道的一致性差异情况，根据差异情况，可以对相应的中射频通道进行补偿。
为了实现方便，一般，对于不同的中射频通道，注入的激励的校正信号是相同的，例如都是C，经过不同的中射频通道后，可以分别得到C1，C2，C3等采集的校正信号，通过比较C/C1，C/C2，C/C3等大小，即可得知不同中射频通道对相同信号的影响情况，从而得知不同中射频通道的一致性差异情况，进而根据差异情况，对相应的中射频通道进行补偿。
本领域普通技术人员可以知道，以上仅仅是本发明的具体实施例，具体的通道个数，校正信号类型，激励的校正信号和采集的校正信号的比较形式以及后续对中射频通道的补偿形式等，都可以依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有可改变之处。
需要说明的是，中射频通道的校正一般分为上行校正和下行校正。
上行校正的过程是，校正模块在不同的天线端口注入相同的激励信号，经过中射频不同通道接收后，得到采集信号，将不同通道的采集信号和原始激励信号对比后，就得到了不同通道的一致性差异参数，根据这些参数，对不同通道进行补偿，就完成了上行通道的校正。
下行校正的过程是，校正模块通过BB、或者直接在RE上，对不同中射频通道注入已知的激励信号，经过中射频不同通道后，在天线端口由校正模块统一得到采集信号，将不同通道的采集信号和原始激励信号对比后，就得到了不同通道的一致性差异参数，根据这些参数，对不同通道进行补偿，就完成了下行通道的校正。
结合本发明实施例1中所述的通道校正方法，在进行通道校正时，需要解决校正信号的传输问题，本发明实施例2提出了TDD(Time Division Duplex，时分双工)模式下，CPRI接口上进行校正信号传输的解决办法。
参考图4，在TDD模式下，CPRI接口上上下行的数据传输有图4所示的时序关系。在一个TDD帧周期中包含一个上行子帧和一个下行子帧，下行子帧和上行子帧占据不同的时刻。根据CPRI接口定义，下行方向在下行子帧对应时刻，CPRI接口上有数据发送，下行方向在上行子帧对应时刻，CPRI接口没有数据发送；同样，上行方向在上行子帧对应时刻，CPRI接口才有数据发送；上行方向在在下行子帧对应时刻，CPRI接口没有数据发送。
参考图5，在本发明实施例2中，校正上行通道时，在上行子帧对应的时刻，通过CPRI接口在下行方向上，从REC发送激励信号给RE，由RE将激励信号注入到中射频的上行通道中。这样，需要采集的校正信号，在上行通道中和正常数据混合在一起，通过CPRI接口在上行方向上，从RE发送给REC。
同理，校正下行通道时，在下行子帧对应的时刻，激励信号和正常数据混合在一起，通过CPRI接口在下行方向上，从REC发送给RE，由RE将激励信号注入到中射频的下行通道中，并采集到通过下行通道的校正数据。这样，采集的校正信号，通过CPRI接口在上行方向上，从RE发给REC。
这样，就完成了校正数据的传输，也就通过CPRI接口实现了通道校正的功能。
本发明实施例3提供了另一种在CPRI中进行校正信号传输的方法，并且能够支持校正信号独立于CPRI接口中原有的其他信息的传输。本发明实施例3仅适用于TDD模式，并且能够适用于其他通信模式，如FDD(FrequencyDivision Duplex，频分双工)模式。
本发明实施例3在CPRI的帧中，为校正信号定义单独的字段。可以在控制字区(control word)、或者IQ数据区(IQ data block)定义，如图6所示。
如果在控制字区定义，按照CPRI标准的定义，可以选定某1个或几个控制字作为校正信号字段。控制字的定义如表1所示。表1圆圈中的每个单元格，可以对应一个控制字的定义。
这里需要说明的是，并不仅仅是下表中reserved、vendor specific的单元格可以定义一个控制字作为校正信号字段，对于已经有定义的单元格，如果仍然有较大的富余空间，也可以继续利用，定义控制字作为校正信号的字段。

表1  CPRI接口中对控制字的定义
如果IQ数据去定义单独的字段，如果在IQ数据区，和原有的IQ数据分别占据不同的bit位置，根据校正信号的带宽，占据1个或几个bit。校正信号在IQ数据区的排列、以及发送的时序关系，和IQ信号的定义相同。IQ数据区如图6所示。
在此基础上，校正信号将会以串行数据的形式在多个CPRI帧中传输，传输形式和CPRI接口中HDLC(High-Level Data Link Control，高级数据链路控制)通道相似，即从多个CPRI帧中提取校正信号，按照时间先后次序，组合成完整的校正信号，如图7所示。
例如，确定在CPRI帧中的IQ数据区，采用两个bits用来作为校正信号的传输。那末对于接收端，在连续的CPRI帧中，将这两个bits的数据按照时间先后次序，组合成一个串行的数据序列。对这个串行的数据序列，再根据用户的自定义，就能解出校正信号。
如图8示，本发明实施例4提供了一种通用公共无线接口上进行通道校正的系统，所述系统包括激励信号产生单元801，校正信号传输单元802，采集信号单元803，通道补偿单元804；
所述激励信号产生单元产生激励的校正信号，并注入至少两个中射频通道的一侧；
所述采集信号单元在所述至少两个中射频通道的另一侧采集经过所述至少两个中射频通道后得到校正信号；
所述校正信号传输单元通过设置的传输机制传输所述激励信号产生单元产生的激励的校正信号和所述采集信号单元采集的校正信号；
所述通道补偿单元分别比较所述至少两个中射频通道的采集的校正信号和激励的校正信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数，并根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。
所述校正信号传输单元中设置的传输机制可以具体为：
在TDD模式下，在上行或者下行子帧中，校正信号和正常数据混合在一起传输；在上行或者下行数据子帧对应没有数据发送的时刻，传送校正信号。
另外，所述校正信号传输单元中设置的传输机制还可以具体为：
在CPRI帧的控制字区或者IQ数据区定义校正信号字段；通过校正信号字段，将校正信号在多个连续的CPRI帧中串行的传输。
本发明实施例5还提供了一种通用公共无线接口，所述通用公共无线接口包括校正信号传输单元，所述校正信号传输单元通过设置的传输机制传输校正信号。
所述校正信号传输单元中设置的传输机制具体为：
在TDD模式下，在上行或者下行子帧中，校正信号和正常数据混合在一起传输；在上行或者下行数据子帧对应没有数据发送的时刻，传送校正信号。
另外，所述校正信号传输单元中设置的传输机制还可以具体为：
在CPRI帧的控制字区或者IQ数据区定义校正信号字段；通过校正信号字段，将校正信号在多个连续的CPRI帧中串行的传输。
本发明实施例6还提供了一种基站设备，该基站设备包含了上述实施例5中描述的通用无线接口模块，从而使得该基站具备了通过所述通用无线接口模块，进行通道校正的功能。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：
在至少两个中射频通道的一侧注入激励的校正信号；
所述激励的校正信号经过相应的中射频通道后，采集所述至少两个中射频通道另一侧输出的校正信号，得到相应的采集的校正信号；
所述激励的校正信号和采集的校正信号通过设置的通用公共无线接口校正信号传输机制，由通用公共无线接口进行传输；
分别比较所述至少两个中射频通道的采集信号和激励信号，得到所述至少两个中射频通道的一致性差异参数；
根据所述一致性差异参数，对所述中射频通道进行补偿。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上对本发明所提供的一种通用公共无线接口上进行通道校正的方法和系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。