在无线网络的基站中用于校准天线互易性的方法及装置 技术领域 本发明涉及无线通信网络， 尤其涉及在无线网络的基站中用于通过空口校准合作 式多点协作处理的基站的天线的方法及其装置。
背景技术 信 道 互 易 (reciprocity) 特 性，也 即 上 下 行 频 率 对 称 的 特 性，在 LTE-A(Advanced-Long Term Evolution) 时分复用双工 (Time Division Duplex， TDD) 系统 中具有良好的应用前景。 业界普遍地接受上、 下行互易的假设， 并利用该假设有效地估计信 道。然而， 在实际应用中， 由于接收机和发射机的射频电路不同， 尤其是基站侧的接收机和 发射机的射频电路不同， 因此， TDD 系统中的上、 下行之间的互易性很难保证。对于基于 TDD 上、 下行互易的系统而言， 系统的性能对于上、 下行的误差十分敏感， 微小的上、 下行之间的 误差可能会带来极大的性能的下降。因此， TDD 系统互易性的校准吸引了业界的兴趣。
TDD 系统上、 下行互易性的空中接口 (Over The Air， OTA) 的校准， 因为不需要引 入额外的硬件设备， 成为了确保 TDD 系统上、 下行信道互易性的一个有效的方法。
R1-094623 提出了一种对时分双工 (Time Division Duplexing， TDD) 的多点协作 处理系统的空中下载校准方法， 该校准方法可以避免在每个 CoMP 基站收发器中的资源消 耗量较大的互易校准， 但是 R1-101016 中的一些分析表明 OTA 校准的质量受限于 UE 的信道 质量。 在 CoMP 过程中， UE 需要测量其与相关的 CoMP 基站之间的所有的上行以及下行信道。 如果未对上述所有信道进行测量而只测量了上述所有信道中的部分信道， 则校准效果会较 差， 这也直接降低了 CoMP 的性能。
另外， 对 CoMP 过程， 现有的 OTA 校准需要相关 UE 精确测量其与所有的位于其所在 的 CoMP 簇中的基站的下行和上行信道。 这一点在 CoMP 过程中其实是很难完成的， 因为即使 某 UE 并未位于所有 CoMP 小区的边缘， 该 UE 也很可能位于至少一个 CoMP 小区的边缘。这 可能因测量值不够准确而使得空口信道的校准性能变差。
因 此， 现 有 技 术 中 存 在 一 系 列 问 题， 例如如何更优地进行用户终端的选 择， 以 及 如 何 配 置 所 选 择 的 UE 以 校 准 CoMP 基 站 所 配 置 的 天 线， 尤其对于多点协作 (Coordinated-Multi Point， CoMP) 的 TDD 系统而言， 选择哪些用户终端以及如何使用选择 的用户终端对其与 CoMP 基站之间的矩阵信道的互易性进行校准尚缺乏技术方案。
发明内容
针对背景技术中的上述缺陷， 本发明提出了一种在无线网络的基站中用于校准天 线互易性的方法， 用于在 CoMP 的应用场景中选择用于校准 CoMP 基站所配置天线的校准用 户终端以及配置所选择的用户终端所应校准的 CoMP 基站的天线， 从而使得 CoMP 基站可以 基于该选择的 UE 进行矩阵信道的互易性的校准。
根据本发明的一个实施例， 提供了一种在无线网络的基站中用于校准天线互易性 的方法， 其中， 多个基站用于进行合作式多点协作处理， 该方法包括 ： 基于预定规则， 从多个用户终端中确定多个校准用户终端天线以及确定多个校准用户终端天线分别所应校准的 多个基站的天线， 其中， 多个校准用户终端天线用于校准多个基站的天线， 预定规则为 ： 多 个校准用户终端天线的数目 L， 多个校准用户终端天线中的每个校准用户终端天线所校准 的多个基站所配置的天线的数目 K 与多个基站的天线个数 M 满足 KL ≥ M+L-1 的关系 ； 以及 多个校准用户终端天线与多个基站所配置的天线之间的信道质量指标均大于一阈值 ； 基于 多个校准用户终端， 根据所确定的校准关系， 校准多个基站的天线互易性 ； 其中， 校准关系 指多个校准用户终端与其分别所应校准的多个基站的天线之间的对应关系。
在本发明的另一实施例中， 上述校准步骤还包括 ： 根据多个基站的互易误差与多 个校准用户终端的互易误差的比值， 确定多个基站的互易误差相对于多个校准用户终端中 的第一校准用户终端的互易误差的比值， 或者多个基站的互易误差相对于多个基站所配置 的天线中的第一天线的互易误差的比值 ； 根据多个基站的互易误差相对于多个校准用户终 端中的第一校准用户终端的互易误差的比值， 或者多个基站的互易误差相对于多个基站所 配置的天线中的第一天线的互易误差的比值， 生成基站侧上行信道校准权重矩阵 ； 根据基 站侧上行信道校准权重矩阵以及上行信道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。
根据本发明的另一实施例， 还提供了一种在无线网络的基站中用于校准天线互易 性的装置， 其中， 多个基站用于进行合作式多点协作处理， 该装置包括校准用户终端确定模 块， 用于基于第一预定规则， 从多个用户终端中确定多个校准用户终端 ； 其中， 多个校准用 户终端用于校准多个基站的天线， 以及第一预定规则为多个校准用户终端与多个基站所配 置的天线之间的信道质量指标均大于一阈值 ； 校准关系确定模块， 用于基于第二预定规则 确定多个校准用户终端分别所应校准的多个基站的天线 ； 其中， 第二预定规则为 ： 多个校 准用户终端的数目 L， 多个校准用户终端中的每个校准用户终端所校准的多个基站所配置 的天线的数目 K 与多个基站的天线个数 M 满足 KL ≥ M+L-1 的关系 ； 校准模块， 用于基于多 个校准用户终端， 根据所确定的校准关系， 校准多个基站的天线互易性 ； 其中， 校准关系指 多个校准用户终端与其分别所应校准的多个基站的天线之间的对应关系。
在本发明的另一实施例中， 上述校准模块还包括互易误差的比值确定模块， 用于 根据多个基站的互易误差与多个校准用户终端的互易误差的比值， 确定多个基站的互易误 差相对于多个校准用户终端中的第一校准用户终端的互易误差的比值或者多个基站的互 易误差相对于多个基站所配置的天线中的第一天线的互易误差的比值 ； 基站侧上行信道校 准权重矩阵生成模块， 用于根据多个基站的互易误差相对于多个校准用户终端中的第一校 准用户终端的互易误差的比值或者多个基站的互易误差相对于多个基站所配置的天线中 的第一天线的互易误差的比值， 生成基站侧上行信道校准权重矩阵 ； 上行信道转置矩阵确 定模块， 用于根据基站侧上行信道校准权重矩阵以及上行信道转置矩阵， 确定经过校准的 上行信道转置矩阵。
本发明的方法中根据信道质量的指标确定多个校准用户终端， 以及基于上述多个 校准用户终端， 并根据上述多个用户终端与多个 CoMP 基站的天线之间的校准关系， 校准多 个基站的天线互易性， 这引入了 TDD CoMP 应用场景下的一种全新的互易性校准方案， 相对 于仅仅基于一个校准用户终端进行互易性校准， 提高了选择校准用户终端的灵活度， 并提 高了信道测量以及互易性校准的精确度。 通过实验可得 ： 相对于目前的空口校准， 通过本发 明的一实施例的校准方法， 可使互易性性能增益在小区平均水平上达到 21％， 而在小区边缘处的互易性性能增益达到 23％。
上述实验系在符合 LTE-R10 标准的实验条件下完成， 实验参数见表 1 所示 ：
表 1 互易性校准实验系统参数 同时上述实验的具体结果见表 2 所示 ：
表 2 互易性校准实验结果
另外， 本发明的校准方法不必向基站或用户终端中引入额外的硬件设备， 并且在 一定程度上可以取代目前基站中的自校准 (self-calibration) 而独立完成 CoMP 基站的互 易性的校准。
但如果根据本发明的另一实施例中的校准方法， 将本发明的上述实施例中的校准 方法与目前基站中的自校准组合使用， 则会取得更好的校准性能 ( 如表 2 所示 )。 附图说明 通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。
图 1 为根据本发明的一个实施例的可实现互易性的系统模型的方框图 ；
图 2 为根据本发明的一个实施例的多个 UE 与 CoMP 基站之间的拓扑结构图 ；
图 3 为根据本发明的一个实施例的用于校准天线互易性的方法流程图 ；
图 4 为根据本发明的一个实施例的用于校准天线互易性的方法的校准步骤的流 程图 ；
图 5 为根据本发明的一实施例的用于校准天线互易性的装置的结构示意图 ；
其中， 相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置 ( 模块 )。
具体实施方式 基于多入多出 (MIMO) 的互易在 TDD 下行传输中十分重要， 因为相比较于用户终端 而言， eNB 具有更高的计算能力。并且， 基站可以获取所有用户信道的信息从而可以综合考 虑全部信道矩阵， 以全局最优的方式执行预编码。 因此， 本发明的下述实施例主要针对下行 的 SU/MU 的 MIMO 信道。
图 1 示出了可实现互易性的系统模型的方框图， 该图示出的上行信道模型 13、 下 行信道模型 14， 表示至少一个用户终端 11 与至少一个基站 12 之间的矩阵信道 ( 图中仅以 一条信道示意 )， 其中的上行信道模型 13 也是至少部分的本发明的方法实施例所主要应用 的对象。
如图 1 所示， 系统中有多种互易误差发生作用。 在该模型中， H 代表矩阵信道响应， 公式或符号中的下标 ‘b’ 代表基站或 eNB， ‘m’ 代表用户设备 ( 例如， 用户终端 )， ‘AI’ 代表 空中接口， ‘UL’ 和 ‘DL’ 分别代表上行链路和下行链路， ‘t’ 和 ‘r’ 分别代表发送机和接收 机。非对称接口可通过在两侧进行白化滤波而补偿。本发明的实施例主要针对射频失配类 的互易误差的估计和校准。
在图 1 所示的系统中， 一般地， 从射频电路上看， 无线发送机可能与接收机 ( 其信 道响应模型分别为 Hbr 和 Hbt) 大不相同。通过包括 eNB 和 UE 两侧的发送机 / 接收机的电路 响应， 基带到基带的信道响应可通过下列公式描述 ：
HDL ＝ HmrHAI， DLHbt
(1)
HUL ＝ HbrHAI， ULHmt
互易误差可通过如下方式定义 ：
其中， Em 是移动终端侧互易误差， Eb 是 eNB 侧的互易误差。(·)-1 代表矩阵的逆操 作。将上述互易误差的定义分别引入公式 1 中。有效的下行和上行信道可通过下式导出 ：该公式 2 建立了基带到基带的具有射频失配的上行和下行链路的互易模型。
空中下载互易误差估计和校准的目标是 ： 根据空中下载基带到基带的 HDL 和 HUL 的 测量， 估计 eNB 侧互易误差 Eb 以及 UE 侧互易误差 Em， 并从用户信号中补偿上述误差， 从而 确保 MIMO 性能。
当然， 本领域技术人员应当理解， 对于 CoMP 的应用场景， 多个 CoMP 基站也可以作 为一个超级 eNB， 同时多个 CoMP UE 可以作为一个超级 UE。这不会影响上述互易误差的建 模。
对于实际的系统， 通过前导信令， 例如， 3GPP LTE-A 系统中的下行 CSI-RS 和上行 SRS， HDL 和 HUL 可测量。因此， 在下面 3 式中， 将保留两个未知矩阵 Eb 和 Em。并且， 本发明的 下述实施例， 也主要针对矩阵 Eb 和 Em 被保留的情况。
应当注意 ： Eb 和 Em 都是对角矩阵。不失一般性， 假定 HUL 的所有元素是非零的， 则 公式 3 可为 ：
其中， diag-1(·) 代表将对角矩阵转换成列向量的操作， 以及 ./ 代表矩阵点除 (dot-division)
两边取对数并将右侧移至左侧， 线性方程可以被转换为 AX ＝ 0 的形式。这个矩阵 方程的解取决于其系数矩阵的秩。
其中， 1N×1 或 0N×1 是其中元素全部为 1 或 0 的列向量， IN×N 是一个 N×N 维的实体 矩阵。通过使用数学的归纳法， 可证明 ：
rank(A) ＝ M+N-1 (5)
通过选择 em， eNB 侧互易误差可被定义为 ： 1 作为参考，
通过再选择 em， UE 侧互易误差如下式所示 ： 1 作为参考，
当基站 / 终端两侧的互易误差都以 em， 基站校准权重可通过下式计算 ： 1 来表达时，而校准用户终端的校准权重为 ： wm， i ＝ 1， ...， M i ＝ em， i， 以及校准操作可通过下式表示 ：其中 ：
Wm ＝ diag(wm， wm， ...， wm， 1， 2， M)
Wb ＝ diag(wb， wb， ...， wb， 1， 2， N)
应当注意， 在式 7 中， 只需要一个终端天线以用来执行相关的基站天线校准。为了 提高性能， 对 Eb 的估计可采用来自多个终端天线的均值。但条件是在具有不同终端天线的 Eb 的估计中， 需要有一个普通基站天线被用为参考。 在终端侧天线的校准中， 也可以采用相 似的平均操作。
图 2 为根据本发明的一个实施例的多个 UE 与 CoMP 基站之间的拓扑结构图。图中 包括基站 121、 基站 122、 基站 123， 上述三个基站用于进行站点内 (intra-site) 合作式多点 协作处理 (CoMP)， 并参与互易性校准。其中， 基站 121 配置有天线 T1、 T2、 T3、 T4， 基站 122 配置有天线 T5、 T6、 T7、 T8， 基站 123 配置有天线 T9、 T10、 T11、 T12。基站 121， 基站 122 以 及基站 123 周围辖区内存在有三个用户终端 ： UE111， UE112， UE113。并且上述三个用户终 端可提供空口校准测量。不失一般性， 这里， 假定每个用户终端配置有一个天线， 则用户终 端的天线的数目即为用户终端的数目。
图 3 为根据本发明的一个实施例的用于校准天线互易性的方法流程图。图中所示 的方法包括确定校准 UE 以及校准 UE 与 CoMP 基站之间的校准对应关系的步骤 S301， 校准天 线互易性的步骤 S302。
在步骤 S301 中， 基站 121、 基站 122、 基站 123 或其组合， 基于预定规则， 从多个用 户终端中确定多个校准用户终端以及确定多个校准用户终端分别所应校准的多个基站的 天线， 其中， 多个校准用户终端用于校准多个基站的天线， 预定规则为 ： 多个校准用户终端 的数目 L， 多个校准用户终端中的每个校准用户终端所校准的多个基站所配置的天线的数 目 K 与多个基站的天线个数 M 满足 KL ≥ M+L-1 的关系 ； 以及多个校准用户终端与多个基站 所配置的天线之间的信道质量指标均大于一阈值。
例如， 基站 121、 基站 122、 基站 123 或其组合， 在该实施例中基于预定规则， 可以从 UE111， UE112 和 UE113 中选择两个或三个用户终端作为校准时使用的校准用户终端。
同时， 根据上述给出的预定规则， 本领域技术人员应当明了， 可以通过枚举法选 择出满足上述预定规则的校准用户终端以及确定该校准用户终端分别应当基站 121、 基站 122、 基站 123 之中的天线的数目。
传统的校准方法需要从某个 UE 的天线至图 2 中的三个基站的 12 个天线的所有的 信道都有足够好的信道质量。但是， 很明显地， 一个 UE， 例如 UE1， 位于基站 3 的覆盖范围之 外， 因此从 UE1 至基站 3 的信道质量比较差。
此处， 在该实施例中， 对式 3 中的系数矩阵 4 改进， 假定所有的 UE 天线对同样数目 的基站天线进行校准， 同时， 所有基站天线都被同样数目的终端天线校准。 令 K 代表每个 UE
所校准的基站天线的数目， L 代表校准每个基站天线的 UE 天线的数目。为了确保相关的校 准对于 M 个基站天线和 N 个 UE 天线依然可行， 需要维护系数矩阵 4 的秩， 例如， 一般地， 应 当满足下式 ：
KL ≥ M+L-1 (9)
因此， K 和 L 应当为自然数并满足 ：
或者， 其等价形式为 ：式 10 给出了在校准 UE 的天线数目给定的情况下， 被每个 UE 天线所校准的基站天 线的最小数目。或者是在每个校准 UE 所校准的基站天线的数目给定的情况下， 所需要的校 准 UE 的天线的最低数目。例如， 待校准的基站天线的数目以及校准终端天线的数目， 被每 个校准 UE 的天线所校准的基站天线的最小数目之间的关系， 可以通过表 3 的形式给出， 当 然， 也可以通过穷举法给出更多的满足公式 9 的组合。
a) 给定校准 UE 的参与校准的天线数量
b) 给定被每个校准 UE 的天线所校准的基站天线的数量表 3 多个校准用户终端校准 CoMP 基站时的基站或校准 UE 的天线的最小数量
在上述表 3 中， 应当注意到 ： 当空口校准中包含有多个 UE 天线时， 在满足公式 9 中 的预定规则的条件下， 每一个基站天线并不需要被所有的 UE 天线所校准。
另外， 在步骤 S301 中的预定规则中所涉及的信道质量指标包括但不限于以下至 少一项 ： 信噪比， 信干噪比， 自动反馈重传的 ACK/NACK 通知个数。例如， 该信道质量指标可 以为信道的信干噪比大于 10dB。
在根据表 3 中通过公式 9 以枚举方式产生的各种可能的候选方案中， 假定上述实 施例使用表 3(b) 中的最后一个选项方案， 即 “被每个 UE 天线所校准的基站天线的最低数量 K” 为 8， 而 “提供校准的 UE 的天线数量 L” 为 2。
并且， 假定根据信干噪比大于 10dB 的信道质量指标阈值进一步地确定 UE111 和UE112 为校准 UE， 而 UE113 因信道质量指标不符合要求而不参与校准。
同时， 由于 “被每个 UE 天线所校准的基站天线的最低数量 K”为 8， 在 UE111 和 UE112 与基站 121、 基站 122 以及基站 123 所配置的天线 T1 ～ T12 之间， 可有多种校准的 拓扑关系。这里， 考虑到信道质量的因素， 不失一般性地将校准关系确定为 ： UE111 对天线 T1 ～ T8 进行校准， 而 UE112 对天线 T5 ～ T12 进行校准。
在步骤 S302 中， 基站 121、 基站 122、 基站 123 或其组合， 基于多个校准用户终端， 根据所确定的校准关系， 校准多个基站的天线互易性。例如， 首先， 基站 121、 基站 122、 基站 123 或其组合， 确定基站 121、 基站 122、 基站 123 的 12 个天线 T1 ～ T12 的互易误差分别相 对于任一天线的互易误差的比值， 上述的任一天线为校准系统中的基站或 UE 所配置的天 线。 接着， 根据上述比值生成基站侧上行信道校准权重矩阵， 以及根据生成的基站侧上行信 道校准权重矩阵以及上行信道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。从而当基站 121、 基站 122 以及基站 123 或其组合， 因上述的上行信道转置矩阵得到校准而使基站系统 的天线的互易误差得到校准， 从而后续的预编码或 MIMO 处理或波束复形 (Beamforming) 的 性能也得到提高。
图 4 为根据本发明的一个实施例的用于校准天线互易性的方法的校准步骤的流 程图。如图所示， 校准步骤 S302 具体包括确定基站互易误差与校准 UE 互易误差相对大小 的步骤 S3021， 校准权重矩阵生成步骤 S3022， 上行信道转置矩阵确定步骤 S3033。 在步骤 S3021 中， 根据多个基站的互易误差与多个校准用户终端的互易误差的比 值， 确定多个基站的互易误差相对于多个校准用户终端中的第一校准用户终端的互易误差 的比值。
在该实施例中， 基站 121、 基站 122、 基站 123 或其组合， 根据基站 121、 基站 122、 基 站 123 所配置的天线的互易误差与两个校准 UE111 和 UE112 的互易误差的比值， 确定基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线的互易误差相对于 UE111 的天线的互易误差的比值。当然， 可替换地， 也可以确定基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线的互易误差相对于 UE112 的天线 的互易误差的比值。
通过选择 UE111 的互易误差 em， 作为参考， 分别以下式 1 和 UE112 的互易误差 em， 2， 表达基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线的互易误差
从上述 12 式中可得 ：其中，因此， 在该实施例中， 基站 121、 基站 122、 基站 123 的互易性， 可以通过使用下述的 相对于 UE111 的互易误差的校准权重而被校准 ：
在步骤 S3022 中， 根据多个基站的互易误差相对于多个校准用户终端中的第一校 准用户终端的互易误差的比值， 生成基站侧上行信道校准权重矩阵。
在该实施例中， 基站 121、 基站 122、 基站 123 或其组合根据基站 121、 基站 122、 基 站 123 的天线的互易误差相对于校准 UE111 的互易误差的比值， 利用上述权重生成基站侧 上行信道校准权重矩阵， 如下式所示 ：
Wb ＝ diag(wb， wb， ...， wb， (14) 1， 2， 12)
接着， 在步骤 S3023 中， 根据基站侧上行信道校准权重矩阵以及上行信道转置矩 阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。
例如， 可以根据以下公式确定经过校准的上行信道转置矩阵 ：
其中，表示所确定的经过校准的上行信道转置矩阵，表示校准前上行信道转置矩阵， Wb 表示基站侧上行信道校准权重矩阵。
在本发明的另一实施例中， 步骤 S3022 之前还包括多个基站分别进行自校准的步 骤， 以及步骤 S3022 还包括分别对基站侧上行信道校准权重矩阵中的多个基站中每一基站 各自所配置的天线所对应的上行信道校准权重取均值， 以该均值作为多个基站中每一基站 各自所配置的天线所对应的上行信道校准权重以生成基站侧上行信道均值校准权重矩阵。 接着， 步骤 S3023 还包括根据基站侧上行信道均值校准权重矩阵以及上行信道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。
在该实施例中的步骤 S3022 之前， 基站 121、 基站 122、 基站 123 分别进行自校准。 上述基站自校准完成之后， 在步骤 S3022 基站 121、 基站 122、 基站 123 或其组合对公式 14 中的 (Wb， Wb， Wb， Wb， (Wb， 5， Wb， 6， Wb， 7， Wb， 8) 以及 (Wb9， Wb， 10， Wb， 11， Wb， 12) 三个 1， 2， 3， 4)、 子组的权重分别取均值得到。并以三个均值 生成基站侧上行信道均值校准权重矩阵， 可以以下式表示 ：
取代对应的权重以
接着， 步骤 S3023 中， 根据上述基站侧上行信道均值校准权重矩阵以及上行信道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。
例如， 可以根据以下公式确定经过校准的上行信道转置矩阵 ：
其中，表示所确定的经过校准的上行信道转置矩阵，表示校准前上行信道转置矩阵。
可选地， 步骤 S302 还包括根据多个校准用户终端中的第一校准用户终端的互易 误差相对于多个基站的互易误差的比值， 生成终端侧上行信道校准权重矩阵。 例如， 通过选 择基站 121、 基站 122、 基站 123 所配置的天线 T1 ～ T12 的互易误差 eb， 1 ～ eb， 12 作为参考， 分别表达校准 UE111 和 UE112 的天线的互易误差， 例如 ：
而后续的终端侧上行信道校准权重矩阵 Wm 生成过程中的公式推导过程类似于式 13 →式 14 的推导过程， 此处不再赘述。
接着， 在步骤 S3023 中， 根据基站侧上行信道校准权重矩阵 Wb、 上行信道转置矩阵 以及终端侧上行信道校准权重矩阵 Wm， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。 例如， 根据以下 公式进一步确定经过校准的上行信道转置矩阵
其中，表示进一步确定的经过校准的上行信道转置矩阵，表示校准前上行信道转置矩阵， Wm 表示终端侧上行信道校准权重矩阵， Wb 表示基站侧上行信道校准权 重矩阵。
在该实施例中， 步骤 S3021 中的多个基站的互易误差与多个校准用户终端的互易 误差的比值为对应的基站与校准用户终端之间的下行信道响应相对于上行信道响应的比 值， 如式 12 所示， 可选地， 在步骤 S3021 之前还包括， 基站 121、 基站 122、 基站 123 分别发送 或者联合发送信令至多个校准用户终端， 例如 UE111 和 UE112， 该信令指示 UE111 和 UE112 将其分别测得的下行信道响应的测量值， 例如式 12 中的 hdl， hdl， 对 11、 25 等发送至多个基站 ； 应地， 基站 121、 基站 122、 基站 123 接收来自多个校准用户终端， 例如 UE111 和 UE112， 的信 令， 该信令包括 UE111 和 UE112 测得的上述下行信道响应的测量值。
可选地， 在上述实施例中， 在步骤 S3021 之前还包括响应于来自多个校准用户终 端， 例如 UE111 和 UE112， 的参考信号， 获取对应的上行信道响应的测量值， 例如式 12 中的 hul， hul， 参考信号包括但不限于信道探测参考信号， 解调参考信号。 11、 25 等。其中， 优选地， 在该实施例中， 步骤 S3021 之前还包括， 接收来自一个用户终端的校准请 求信令， 或者接收来自多个用户终端的联合的校准请求信令。即基站 121、 基站 122、 基站 123 所进行的校准， 可以由某 UE 单独发起， 也可以由某几个 UE 联合发起。 当然， 也可以由基 站侧主动发起。
在本发明的另一实施例中， 在步骤 S302 中， 还可以根据多个基站的互易误差与多 个校准用户终端的互易误差的比值， 确定多个基站的互易误差相对于多个基站所配置的天 线中的第一天线的互易误差的比值。
例如， 可以直接利用式 12 中第一式变形得到 ：
将上述新得到的变形式 15 代入式 13 中可得到基站 121、 基站 122、 基站 123 的天 线 T1 ～ T12 互易误差相对于基站 121、 基站 122、 基站 123 所配置的天线中天线 T1 的互易 误差的比值， 此处不再赘述。
进而， 基站 121、 基站 122、 基站 123 可以根据三个基站所配置的天线 T1 ～ T12 的 互易误差相对于本实施例中的三个基站所配置的天线中的第一天线， 例如本实施例中的天 线 T1， 的互易误差的比值， 生成基站侧上行信道校准权重矩阵。 本步骤类似于图 4 所示的实 施例中的步骤 S3022， 此处不再赘述。
接着， 基站 121、 基站 122、 基站 123 根据基站侧上行信道校准权重矩阵以及上行信 道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵， 此处不再赘述。
这里， 本领域技术人员应当理解 ： 上述的基站的互易误差即指的是基站所配置的 天线的互易误差， 同样地， 用户终端的互易误差即指的是用户终端所配置的天线的互易误 差。
图 5 为根据本发明的一实施例的用于校准天线互易性的装置 200 的结构示意图。 该装置包括校准用户终端确定模块 201、 校准关系确定模块 202 以及校准模块 203。
其中， 多个基站用于进行合作式多点协作处理， 上述的校准用户终端确定模块 201， 用于基于第一预定规则， 从多个用户终端中确定多个校准用户终端 ； 其中的多个校准 用户终端， 例如 UE111 和 UE112， 用于校准多个基站的天线， 以及第一预定规则为多个校准 用户终端与多个基站所配置的天线之间的信道质量指标均大于一阈值。
校准关系确定模块 202， 用于基于第二预定规则确定多个校准用户终端分别所应 校准的多个基站的天线 ； 其中， 第二预定规则为 ： 多个校准用户终端的数目 L， 多个校准用 户终端中的每个校准用户终端所校准的多个基站所配置的天线的数目 K 与多个基站的天 线个数 M 满足 KL ≥ M+L-1 的关系。
校准模块 203， 用于基于多个校准用户终端， 根据所确定的校准关系， 校准多个基 站的天线互易性。
在该实施例中， 校准用户终端确定模块 201， 基于预定规则， 可以从 UE111， UE112 和 UE113 中选择两个或三个用户终端作为校准时使用的校准用户终端。
同时， 根据上述给出的预定规则， 本领域技术人员应当明了， 可以根据 KL ≥ M+L-1 公式， 通过枚举法选择出满足上述预定规则的校准用户终端以及确定该校准用户终端分别 应当校准基站 121、 基站 122、 基站 123 之中的天线的数目。
另外， 校准用户终端确定模块 201 所基于第一预定规则中的信道质量指标包括但 不限于以下至少一项 ： 信噪比， 信干噪比， 自动反馈重传的 ACK/NACK 通知个数。例如， 该信 道质量指标为信道的信干噪比大于 10dB。
在本发明的另一实施例中， 校准模块 203 还包括第一互易误差的比值确定模块、 第一基站侧上行信道校准权重矩阵生成模块以及第一上行信道转置矩阵确定模块。
第一互易误差的比值确定模块， 用于根据多个基站的互易误差与多个校准用户终 端的互易误差的比值， 确定多个基站的互易误差相对于多个校准用户终端中的第一校准用 户终端的互易误差的比值。
第一基站侧上行信道校准权重矩阵生成模块， 用于根据多个基站的互易误差相对 于多个校准用户终端中的第一校准用户终端的互易误差的比值， 生成基站侧上行信道校准 权重矩阵。
第一上行信道转置矩阵确定模块， 用于根据基站侧上行信道校准权重矩阵以及上 行信道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。
在该实施例中， 首先， 第一互易误差的比值确定模块根据基站 121、 基站 122、 基 站 123 所配置的天线的互易误差与两个校准 UE111 和 UE112 的互易误差的比值， 确定基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线的互易误差相对于 UE111 的天线的互易误差的比值。当然， 可替换地， 也可以确定基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线的互易误差相对于 UE112 的天线 的互易误差的比值。
通过选择 UE111 的互易误差 em， 作为参考， 分别以下式 1 和 UE112 的互易误差 em， 2， 表达基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线的互易误差
从上述 12 式中可得 ：其中，因此， 在该实施例中， 基站 121、 基站 122、 基站 123 的互易性， 可以通过使用下述的 相对于 UE111 的互易误差的校准权重而被校准 ：
接着， 第一基站侧上行信道校准权重矩阵生成模块根据基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线的互易误差相对于校准 UE111 的互易误差的比值， 利用上述权重生成基站侧上 行信道校准权重矩阵， 如下式所示 ：
Wb ＝ diag(wb， wb， ...， wb， (14’ ) 1， 2， 12)
接着， 第一上行信道转置矩阵确定模块， 例如， 可以根据以下公式确定经过校准的 上行信道转置矩阵 ：
其中，表示所确定的经过校准的上行信道转置矩阵，表示校准前上行信道转置矩阵， Wb 表示基站侧上行信道校准权重矩阵。
可选地， 装置 200 还包括终端侧上行信道校准权重矩阵生成模块。
终端侧上行信道校准权重矩阵生成模块， 用于根据多个校准用户终端中的第一校 准用户终端的互易误差相对于多个基站的互易误差的比值， 生成终端侧上行信道校准权重 矩阵。
同时， 装置 200 中的第一上行信道转置矩阵确定模块还用于根据基站侧上行信道 校准权重矩阵、 上行信道转置矩阵以及终端侧上行信道校准权重矩阵， 确定经过校准的上 行信道转置矩阵。
例如， 通过选择基站 121、 基站 122、 基站 123 所配置的天线 T1 ～ T12 的互易误差 eb， 分别表达校准 UE111 和 UE112 的天线的互易误差， 例如 ： 1 ～ eb， 12 作为参考，
而后续的终端侧上行信道校准权重矩阵 Wm 生成过程中的公式推导过程类似于式 13’ →式 14’ 的推导过程， 此处不再赘述。
接着， 第一上行信道转置矩阵确定模块根据基站侧上行信道校准权重矩阵 Wb、 上 行信道转置矩阵以及终端侧上行信道校准权重矩阵 Wm， 确定经过校准的上行信道转置矩 阵。例如， 可以根据以下公式进一步确定经过校准的上行信道转置矩阵
其中，表示进一步确定的经过校准的上行信道转置矩阵，表示校准前上行信道转置矩阵， Wm 表示终端侧上行信道校准权重矩阵， Wb 表示基站侧上行信道校准权 重矩阵。
在本发明的另一实施例中， 校准模块 203 还包括第二互易误差的比值确定模块、 第二基站侧上行信道校准权重矩阵生成模块以及第二上行信道转置矩阵确定模块。
第二互易误差的比值确定模块， 用于根据多个基站的互易误差与多个校准用户终 端的互易误差的比值， 确定多个基站的互易误差相对于多个基站所配置的天线中的第一天 线的互易误差的比值 ；
第二基站侧上行信道校准权重矩阵生成模块， 用于根据多个基站的互易误差相对 于多个基站所配置的天线中的第一天线的互易误差的比值， 生成基站侧上行信道校准权重 矩阵 ；
第二上行信道转置矩阵确定模块， 用于根据基站侧上行信道校准权重矩阵以及上 行信道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵。
例如， 第二互易误差的比值确定模块可以通过公式 12’ ， 即基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线 T1 ～ T12 的互易误差与校准用 UE 111、 UE112 所配置的天线的互易误差的比 值， 确定天线 T1 ～ T12 的互易误差相对于天线 T1 ～ T12 中的某一天线的互易误差的比值。
例如， 可以直接利用式 12’ 中第一式变形得到 ：
将上述新得到的变形式 15’ 代入式 13’ 中可得到基站 121、 基站 122、 基站 123 的 天线 T1 ～ T12 互易误差相对于基站 121、 基站 122、 基站 123 所配置的天线中天线 T1 的互 易误差的比值， 此处不再赘述， 当然， 此处本领域技术人员应当理解 ： 也可以选择 T2、 T11 或 其他天线中的任意一个天线作为参考， 以对基站 121、 基站 122、 基站 123 的天线 T1 ～ T12 互易误差做类似于公式 13’ 的表达。
进而， 第二基站侧上行信道校准权重矩阵生成模块可以根据三个基站所配置的天 线 T1 ～ T12 的互易误差相对于本实施例中的三个基站所配置的天线中的第一天线， 例如本 实施例中的天线 T1， 的互易误差的比值， 生成基站侧上行信道校准权重矩阵。
接着， 第二上行信道转置矩阵确定模块根据基站侧上行信道校准权重矩阵以及上 行信道转置矩阵， 确定经过校准的上行信道转置矩阵， 此处不再赘述。
本领域技术人员应能理解， 本发明中所称的各装置既可以由硬件模块实现， 也可 以由软件中的功能模块实现， 还可以由集成了软件功能模块的硬件模块实现。
本领域技术人员应能理解， 上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例 中出现的不同技术特征可以进行组合， 以取得有益效果。 本领域技术人员在研究附图、 说明 书及权利要求书的基础上， 应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利 要求书中， 术语 “包括” 并不排除其他装置或步骤 ； 不定冠词 “一个” 不排除多个 ； 术语 “第 一” “第二” 、 用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不 应被理解为对保护范围的限制。 权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件 或软件模块来实现。 某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技 术特征进行组合以取得有益效果。