[发明专利]大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法

说明书

本发明公开一种大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法。该大规模天线设备包括：天线阵列基带单元和多个天线模块阵列，其中：天线阵列基带单元，用于分别调整各个天线模块阵列的方向角度，使得各个天线模块阵列的覆盖方向相同或不同。本发明通过将多个模块化天线阵列组合成一个大规模天线阵列，从而实现大规模天线阵列灵活部署，提高大规模天线可维护性，同时也便于组合成不同的大规模天线形态。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法。

背景技术

随着4G LTE移动通信系统大规模商用，面向下一代通信系统的5G通信技术研究也逐步开展，其中大规模天线技术(Massive MIMO)作为5G的核心技术之一，已成为提升网络容量的重要手段。Massive MIMO系统采用大量天线阵子，并通过对每个天线阵子发送信号的幅度相位调整，提供更多的空间自由度，从而实现基站和多个用户在相同时频资源上的复用通信，提升系统的频谱效率。

当前大规模天线基站主要天线形态为天线阵子、天线射频单元、基带单元的一体化基站，如图1a和图1b所示。这种基站的优点是集成度高，但是由于大规模天线系统射频通道多，也导致成本高，部署和维护复杂，例如64射频单元的大规模天线需要维护64射频端口正常工作，1个端口故障，需要64端口整体拆除维护。同时一旦天线结构固定后，不容易调整天线结构，例如一个天线定型为4×8×2(4行×8列×2极化)的64天线通道后，难以改变为8×4×2结构或者2×16×2结构的天线。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种大规模天线设备和大规模天线设备数据传输方法，实现大规模天线阵列灵活部署，提高大规模天线可维护性，同时也便于组合成不同的大规模天线形态。

根据本发明的一个方面，提供一种大规模天线设备，包括天线阵列基带单元和多个天线模块阵列，其中：

天线阵列基带单元，用于分别调整各个天线模块阵列的方向角度，使得各个天线模块阵列的覆盖方向相同或不同。

在本发明的一个实施例中，所述大规模天线设备还包括联接件，其中：

一个天线模块阵列对应一个联接件；

每个联接件包括模块天线支撑件和传输光纤，其中：

模块天线支撑件，用于调节天线模块阵列的方向角度；

传输光纤，用于在天线模块阵列和基带单元之间传输数据。

在本发明的一个实施例中，天线阵列基带单元包括基带处理模块和数据控制模块，其中：

基带处理模块，用于完成收发信号基带处理，完成用户信道估计，根据信道信息对大规模天线进行预编码处理和赋形，并根据信道信息生成天线模块阵列移相网络的移相控制数据；

数据控制模块，用于在天线阵列基带单元和天线模块阵列之间传输数据。

在本发明的一个实施例中，天线阵列基带单元还包括天线控制模块和/或阵列天线校准模块，其中：

天线控制模块，用于根据基站配置生成天线模块阵列控制信号，以调整天线模块阵列的方向；

阵列天线校准模块，用于完成对全部天线模块阵列的天线校准功能，完成天线模块阵列间校准对齐，完成天线模块阵列的校准因子计算。

在本发明的一个实施例中，阵列天线校准模块用于控制各个天线模块阵列的校准网络，完成移相网络和射频模块的天线校准。

在本发明的一个实施例中，每个天线模块阵列包括天线辐射模块、馈电网络、射频模块和数据传输模块，其中：

天线辐射模块，由天线阵子构成，用于完成电磁信号转换；