專利名稱：下行波束賦形方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種下行波束賦形方法及裝置，屬于第三代移動通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
波束賦形技術(shù)的基本原理是通過改變各天線單元的權(quán)重，在空間形成方向性波束，主波束對期望用戶設(shè)備(User Equipment，簡稱UE)的信號進行跟蹤，而在干擾UE方向形成零陷，這樣就大大降低了系統(tǒng)的干擾，提高了頻率利用率。現(xiàn)有的時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，簡稱TD-SCDMA)通信系統(tǒng)中需要應用智能天線技術(shù)，該智能天線可同時產(chǎn)生多個波束，按照通信終端的分布，在360度的范圍內(nèi)實現(xiàn)下行波束賦形?，F(xiàn)有技術(shù)直接用當前子幀的瞬時空間協(xié)方差矩陣進行賦形計算，但在誤塊率性能方面還有待提高。另外，現(xiàn)有技術(shù)在進行下行波束賦形時首先要計算上行波束當前子幀的瞬時空間協(xié)方差矩陣，然后進行歸一化以及自適應平滑處理，以求得當前子幀的空間協(xié)方差矩陣的平均值用于計算賦形矢量。現(xiàn)有技術(shù)中在計算空間協(xié)方差矩陣的平均值時，需要保留上一子幀的空間協(xié)方差矩陣的平均值，并與當前子幀的空間協(xié)方差矩陣的瞬時值做遞歸平均，得到當前子幀的空間協(xié)方差矩陣的平均值?？梢?，這種方法需要存儲上一子幀的空間協(xié)方差矩陣的平均值，因此需要占用較大的存儲量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種下行波束賦形方法及裝置，用以提高誤塊率性能并減少運算過程中占用的存儲量。本發(fā)明一方面提供一種下行波束賦形方法，其中包括獲取并保存與待賦形的下行波束對應的上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值；根據(jù)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方
差矩陣；對所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣；根據(jù)所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值對所述下行波束進行波束賦形。本發(fā)明另一方面提供一種下行波束賦形裝置，其中包括獲取模塊，用于獲取并保存與待賦形的下行波束對應的上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值；重構(gòu)模塊，用于根據(jù)獲取模塊獲取并保存的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣；平滑模塊，用于對重構(gòu)模塊生成的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩
4陣；賦形模塊，用于根據(jù)平滑模塊得到的所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值對所述下行波束進行波束賦形。本發(fā)明通過保存上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣，而不再存儲上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣，因此降低了運算過程中占用的存儲量；另外，通過采用經(jīng)過平滑濾波處理后的當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣進行下行波束賦形，與現(xiàn)有技術(shù)中采用當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣直接進行下行波束賦形的方式相比，具有更優(yōu)的誤塊率性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明所述下行波束賦形方法實施例一的流程圖；圖2為本發(fā)明所述下行波束賦形方法實施例二的流程圖；圖3為TU3信道條件下的性能仿真對比曲線圖；圖4為TU50信道條件下的性能仿真對比曲線圖；圖5為RA120信道條件下的性能仿真對比曲線圖；圖6為本發(fā)明所述下行波束賦形裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明所述下行波束賦形裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為本發(fā)明所述下行波束賦形方法實施例一的流程圖，如圖所示，該方法包括如下步驟步驟101，獲取并保存與待賦形的下行波束對應的上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值。其中，所述上一子幀是相對于當前子幀而言的，由于TD-SCDMA通信系統(tǒng)采用時分雙工技術(shù)，因此一個子幀中既包括上行波束的信息也包括下行波束的信息。對下行波束的賦形就是基于上下行信道對稱原理基于上行波束的信息實施的。由于上一子幀是接收機已經(jīng)處理過的子幀，因此獲取其平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值是完全可能的。步驟102，根據(jù)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣。具體地，可以根據(jù)公式食np^^-CW^MOIwf重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣RHPrew^5其中，w表示所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值，con j ()表示進行共軛運算，Ot表示進行轉(zhuǎn)置運算。 步驟103，對所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣。 具體地，可以根據(jù)公式+(I-^)=ltR 進行所述平滑濾波
M^xx^usea i\. ^xxcPrevWM^ ^ Va 1^J k^xx,norm
處理，得到所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣^ 咖d其中，& 表示所述上一子幀平
~ ,Vex Pr evious
均空間協(xié)方差矩陣，^ttimwn表示所述當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣，K表示遞歸因子步驟104，根據(jù)所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值對所述下行波束進行波束賦形。本實施例所述方法通過保存上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣，而不再存儲上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣，因此降低了運算過程中占用的存儲量。另外，采用經(jīng)過平滑濾波處理后的當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣進行下行波束賦形，與現(xiàn)有技術(shù)中采用當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣直接進行下行波束賦形的方式相比， 具有更優(yōu)的誤塊率性能。圖2為本發(fā)明所述下行波束賦形方法實施例二的流程圖，如圖所示，該方法包括如下步驟步驟201，獲取并保存與待賦形的下行波束對應的上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值。其中關(guān)于上一子幀的說明，可參見上述方法實施例一的相關(guān)內(nèi)容，此處不再贅述。步驟202，根據(jù)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣。具體的計算公式可參見上述方法實施例一的相關(guān)內(nèi)容，此處不再贅述。步驟203，對重構(gòu)后得到的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣進行歸一化處理，得到上一子幀平均空間歸一化協(xié)方差矩陣。
具體地，可以根據(jù)公式歸
權(quán)利要求
1.一種下行波束賦形方法，其特征在于包括獲取并保存與待賦形的下行波束對應的上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值；根據(jù)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣；對所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣；根據(jù)所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值對所述下行波束進行波束賦形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下行波束賦形方法，其特征在于所述根據(jù)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣包括根據(jù)公式=⑶重構(gòu)所述上一子巾貞平均空間協(xié)、方差矩陣^iprewras，其中，w表示所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下行波束賦形方法，其特征在于所述對所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣包括根據(jù)公式^ used = K*R +(l-K)*R 進行所K^xx__usea丄、XcpreW0w5 丁 V1 x^J Λ、χχ^norm述平滑濾波處理，得到所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣^ used其中，纟表示所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣，表示所述當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣，κ表示遞歸因子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下行波束賦形方法，其特征在于重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣之后還包括對重構(gòu)后得到的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣進行歸一化處理，得到上一子幀平均空間歸一化協(xié)方差矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的下行波束賦形方法，其特征在于對重構(gòu)后得到的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣進行歸一化處理，得到上一子幀平均空間歸一化協(xié)方差矩陣包括:根據(jù)公式=RXX Pr evious進行所述歸一化處理，得到所述上一子幀平均空間歸一化協(xié)方差矩陣^ ΡΜ-β-其中，益p 表示所述上一子幀平均空間協(xié)方差,XX Pr evious矩陣，trace ()表示計算矩陣的跡。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的下行波束賦形方法，其特征在于對所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理包括對所述上一子幀平均空間歸一化協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理。
7.一種下行波束賦形裝置，其特征在于包括獲取模塊，用于獲取并保存與待賦形的下行波束對應的上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值；重構(gòu)模塊，用于根據(jù)獲取模塊獲取并保存的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣；平滑模塊，用于對重構(gòu)模塊生成的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣；賦形模塊，用于根據(jù)平滑模塊得到的所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值對所述下行波束進行波束賦形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于還包括歸一化模塊，用于當重構(gòu)模塊重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣之后對重構(gòu)后得到的所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣進行歸一化處理，得到上一子幀平均空間歸一化協(xié)方差矩陣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述平滑模塊還用于對歸一化模塊進行歸一化處理后得到的所述上一子幀平均歸一化空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理，得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種下行波束賦形方法及裝置，其中方法包括獲取并保存與待賦形的下行波束對應的上行波束的上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值；根據(jù)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值重構(gòu)所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣；對所述上一子幀平均空間協(xié)方差矩陣及所述上行波束的當前子幀瞬時空間協(xié)方差矩陣進行平滑濾波處理得到當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣；根據(jù)所述當前子幀平均空間協(xié)方差矩陣的權(quán)值對所述下行波束進行波束賦形。本發(fā)明具有更優(yōu)的誤塊率性能且有利于降低了運算過程中占用的存儲量。
文檔編號H04B7/06GK102377465SQ201010249759
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者張堅強, 李小捷, 趙瓊 申請人:華為技術(shù)有限公司, 鼎橋通信技術(shù)有限公司