專利名稱：一種波束賦形方法、裝置及基站設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種波束賦形方法、裝置及基站設(shè)備。
背景技術(shù)：
波束賦形技術(shù)是一種基于小間距天線陣列的線性預(yù)處理技術(shù)，能夠根據(jù)用戶的信道特征，通過調(diào)整天線陣列中各天線單元的激勵，使天線波束方向圖形狀變?yōu)橹付ǖ牟ㄊ螤?，從而達(dá)到擴大覆蓋、提高系統(tǒng)容量、降低干擾的目的。
采用TDD(Time Division Duplex，時分雙工)方式的移動通信系統(tǒng)即TDD系統(tǒng)， 例如 TD-SCDMA (Time Division Synchronous CDMA,時分同步 CDMA ;CDMA :Code Division Multiple Access,碼分多址接入)系統(tǒng)、TD-LTE(TD-SCDMA Long Term Evolution, TD-SCDMA的長期演進(jìn))系統(tǒng)、LTE-A(LTE-Advanced)系統(tǒng)等，利用智能天線進(jìn)行波束賦形。 下面，以TD-SCDMA系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。
現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)中，智能天線由含有多個天線單元的天線陣列和與每個天線單元對應(yīng)的具有先進(jìn)數(shù)字信號處理技術(shù)的收發(fā)信機組成。智能天線可以動態(tài)產(chǎn)生多個波束方向圖，每個波束都指向一個特定的UE (User Equipment,用戶設(shè)備),這種波束方向圖能自適應(yīng)地跟蹤任一 UE。
現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)中，引入了 8天線配置，采用基于最大信噪比特征分解算法的智能天線波束賦形技術(shù)，具體算法介紹如下
步驟1、計算出上行多天線的信號相關(guān)矩陣Rxx和上行多天線的信號噪聲矩陣Rnn, 根據(jù)Rxx和Rnn 得到上行多天線的信噪比矩陣Rsnk,具體計算方法如公式[I]所示_7] Rsm=RxxKl[I]
步驟2、對上行多天線的信噪比矩陣Rsnk進(jìn)行特征值分解，具體分解方式如公式[2]所示'/I1 O L ο Γ^'Γ O JLy L O P，
Rsnr = ΡλΡ' = P2 L T581Γθη隱L 1 28J M M O MM [2]0 0L /I8JLi38
其中，P表示分解后的向量矩陣[P1 P2 L P8] ； λ表示分解后的特征值對角陣 OL O'Q °Μ ,其中特征值為λ1、λ 2. . . λ 8 ;ρ'表示P的轉(zhuǎn)置矩陣。O O L /I8
步驟3、選擇最大特征值對應(yīng)的特征向量作為下行賦形向量，具體的，針對公式[2]的分解結(jié)果，選擇λ” λ2... λ 8中的最大值對應(yīng)的特征向量作為下行賦形向量。
本發(fā)明人在發(fā)明過程中發(fā)現(xiàn)，上述基于最大信噪比特征值分解算法的智能天線波束賦形技術(shù)，適用于信道有明顯的主特征方向且空間方向保持不變的情況。但是，無線信道特征是時變的，最適合UE的空間方向并不一定是穩(wěn)定的。并且，利用特征值分解獲得的下行賦形向量將持續(xù)一個時隙，但在一個時隙內(nèi)，有可能在時間維度上存在方向空洞，導(dǎo)致 UE無法正確接收信號，上述情況通常出現(xiàn)在無線信道突變時，例如UE的移動或者突然的遮擋，都會導(dǎo)致方向空洞。同時，當(dāng)前時隙的下行賦形向量是基于對無線信道在前時隙的上行信道估計，存在一定的時間間隔，信道并不是完全互易的。
特別是對于TDD系統(tǒng)來說上、下行存在時間間隔，在上行i時隙信道估計的最大特征值對應(yīng)的特征向量，未必適用于下行j時隙信道，并且i時隙和j時隙的時間間隔越大， 適用性會越低，也就是說采用上行信道估計的最大特征值對應(yīng)的特征向量作為下行賦形向量并不可靠，很可能出現(xiàn)方向空洞，導(dǎo)致下行賦形向量與無線信道并不匹配。進(jìn)一步，對于傳輸用戶平面信息的業(yè)務(wù)信道來說，其波束賦形的成形效果是一種窄波束，也提升了方向空洞及類似事件的發(fā)生概率。如圖1所示，為導(dǎo)致波束賦形不可靠的一種具體場景，可以看出，在上行i時隙NodeB (基站)接收UE發(fā)送的上行信號，NodeB基于上行i時隙的多天線信號進(jìn)行信道估計，采用上行信道估計的最大特征值對應(yīng)的特征向量作為下行賦形向量， 在下行j時隙對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形后發(fā)射，但是上行i時隙和下行 j時隙之間存在時間間隔，在該時間間隔內(nèi)UE發(fā)生了移動，因此出現(xiàn)了方向空洞，導(dǎo)致下行賦形向量與無線信道并不匹配，UE無法正確接收信號。
可見，現(xiàn)有TDD系統(tǒng)采用的智能天線波束賦形技術(shù)，存在著方向空洞問題，導(dǎo)致波束賦形的可靠性較差，UE無法正確接收信號，從而降低了用戶通信的穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種波束賦形方法、裝置及基站設(shè)備，用以解決現(xiàn)有智能天線波束賦形技術(shù)中存在的方向空洞問題，從而提升波束賦形的可靠性，保障用戶實現(xiàn)穩(wěn)定通 目。
本發(fā)明實施例提供一種波束賦形方法，包括
基于上行信道估計獲取用戶設(shè)備UE的主特征方向向量；
使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量；
利用合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形。
本發(fā)明實施例提供一種波束賦形裝置，包括
獲取單元，用于基于上行信道估計獲取用戶設(shè)備UE的主特征方向向量；
合成單元，用于使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量;
波束賦形單元，用于利用所述合成單元合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形。
本發(fā)明實施例還提供一種基站設(shè)備，包括上述波束賦形裝置。
本發(fā)明實施例提供的波束賦形方法、裝置及基站設(shè)備，在下行賦形向量中引入了廣播信道賦形向量，采用廣播信道賦形向量和基于上行信道估計獲取到的UE的主特征方向向量兩者合成的方式，由于廣播信道賦形向量主要用于覆蓋整個小區(qū)，避免出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)，相對固定且穩(wěn)定，因此能夠在保持波束賦形抑制小區(qū)干擾能力的基礎(chǔ)上，有效彌補方向空洞問題，從而提升波束賦形的可靠性，保障用戶實現(xiàn)穩(wěn)定通信。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致波束賦形不可靠的具體場景示意圖2a為業(yè)務(wù)信道波束賦形的成形效果示意圖2b為廣播信道波束賦形的成形效果示意圖3為本發(fā)明實施例中波束賦形方法流程圖；·
圖4為TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實施例中TD-SCDMA系統(tǒng)的波束賦形流程圖6為本發(fā)明實施例中基站設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實施例中波束賦形裝置框圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例旨在提供一種健壯的波束賦形方法，用以彌補現(xiàn)有智能天線波束賦形技術(shù)中存在的方向空洞問題，下行賦形向量中引入廣播信道賦形向量，采用廣播信道賦形向量和基于上行信道估計獲取到的UE的主特征方向向量兩者合成的方式，從而在抑制小區(qū)干擾的同時提升波束賦形的可靠性，保障用戶實現(xiàn)穩(wěn)定通信。
本發(fā)明人在發(fā)明過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有TDD系統(tǒng)中包括兩種賦形波束得到小區(qū)覆蓋的全向波束和針對UE的賦形波束。廣播信道必需使用全向波束，覆蓋整個小區(qū)，業(yè)務(wù)信道通常使用賦形波束，覆蓋單個UE。業(yè)務(wù)信道波束賦形的成形效果示意圖如圖2a所示，廣播信道波束賦形的成形效果示意圖如圖2b所示。業(yè)務(wù)信道波束賦形的本質(zhì)是根據(jù)上行多天線的信道沖擊響應(yīng)，獲取相應(yīng)的下行賦形向量，不同的下行賦形向量會產(chǎn)生不同的波束方向圖，其主要目的是將輻射能量集中于UE位置，形成窄波束，再結(jié)合功率控制，降低整個區(qū)域的輻射能量，在保證用戶正常通信的基礎(chǔ)上提升整個區(qū)域的SNR(信噪比)；而廣播信道也有其相關(guān)的賦形向量，本發(fā)明實施例中稱為廣播信道賦形向量，其主要用于覆蓋整個小區(qū)，避免出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)，所以廣播信道賦形向量相對固定且穩(wěn)定，能夠有效的解決方向空洞問題。
基于上述兩種賦形波束、以及業(yè)務(wù)信道波束賦形和廣播信道波束賦形的特點，在業(yè)務(wù)信道波束賦形時，為了提升波束賦形的可靠性，同時保留波束賦形抑制小區(qū)干擾的特性，本發(fā)明實施例提供一種波束賦形方法，采用將業(yè)務(wù)信道的賦形波束和廣播信道的全向波束相結(jié)合的方式。
以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，并且在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的波束賦形方法，包括如下步驟
S301、基于上行信道估計獲取UE的主特征方向向量；
S302、使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量；
S303、利用合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形。
在S301的具體實施中，UE的主特征方向向量的獲取方法，具體可以包括如下步驟
步驟a、基于上行信道估計獲得UE的上行多天線的信道特征矩陣；
上行多天線的信道特征矩陣可以為上行多天線的信噪比矩陣Rsnk，通過上行多天線的信號相關(guān)矩陣Rxx與上行多天線的信號噪聲矩陣Rnn的逆矩陣進(jìn)行矩陣乘法運算得到， 具體計算方法為Aak =RxxRnI。上行多天線的信道特征矩陣也可以直接采用上行多天線的信號相關(guān)矩陣Rxx。
步驟b、對UE的上行多天線的信道特征矩陣進(jìn)行特征值分解，將最大特征值對應(yīng)的特征向量確定為UE的主特征方向向量；對上行多天線的信道特征矩陣進(jìn)行特征值分解的方法請參考背景技術(shù)，具體不再贅述。
在S302的具體實施中，本發(fā)明實施例提供一種較佳的基于下行負(fù)荷合成下行賦形向量的方法，當(dāng)下行負(fù)荷較低時，波束賦形以提升可靠性為主要目的，當(dāng)下行負(fù)荷較高時，波束賦形以抑制小區(qū)干擾為主要目的，也就是說根據(jù)下行負(fù)荷確定廣播信道賦形向量和UE的主特征方向向量所占的權(quán)重，廣播信道賦形向量所占的權(quán)重隨著下行負(fù)荷的降低而單調(diào)增加，相應(yīng)的，UE的主特征方向向量所占的權(quán)重隨著下行負(fù)荷的降低而單調(diào)減少； 具體的，下行賦形向量的合成可以通過公式[3]實現(xiàn)
P = fi ( β )p1+f2 ( β )p2[3]
其中，ρ表示下行賦形向量，p1表示UE的主特征方向向量，P2表示廣播信道賦形向量，β表示下行負(fù)荷表示主特征方向向量所占的權(quán)重，f2(i3)表示廣播信道賦形向量所占的權(quán)重為β的單調(diào)增函數(shù)且4(0)+4(3) =^ 1，相應(yīng)的， ·2(β)為β的單調(diào)減函數(shù)且O彡f2(i3) ( I。
較佳的，可以預(yù)先配置調(diào)節(jié)適應(yīng)因子α，α的取值可以根據(jù)經(jīng)驗選取，并且根據(jù)實際情況可以靈活調(diào)整。具體通過公式Κβ) = α*β, α彡O實現(xiàn)，f2(i3)具體通過公式f2(i3) = 1-α*β實現(xiàn)，即廣播信道賦形向量所占的權(quán)重與下行負(fù)荷成反比，UE的主特征方向向量所占的權(quán)重與下行負(fù)荷成正比，則公式[3]具體采用如下形式，如公式[4] 所示
ρ = ( α * β )ρ1+(1- α * β )ρ2, α 彡 O [4]
當(dāng)然，具體實施中 ^β)和&(0)也可以采用其它具體的函數(shù)形式，只要滿足f: ( β )為β的單調(diào)增函數(shù)，f2 ( β )為β的單調(diào)減函數(shù)，且f: ( β ) +f2 ( β ) = I， O ^ f! (β ) ^ 1,0 ^ f2(^) ^ I 即可。
本發(fā)明實施例提供的波束賦形方法，適用于TD-SCDMA系統(tǒng)、TD-LTE系統(tǒng)、LTE-A系統(tǒng)等各種利用智能天線進(jìn)行波束賦形的TDD系統(tǒng)。其中
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，下行負(fù)荷β可以采用時隙碼道利用率，TD-SCDMA系統(tǒng)單時隙碼道數(shù)為16，當(dāng)前時隙的碼道使用數(shù)與即將分配的碼道數(shù)之和用X表示，則β = χ/16 ；
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，β也可以采用載波碼道利用率，下行載波總碼道數(shù)用A表示， 則A=下行時隙數(shù)*16，當(dāng)前載波的碼道使用數(shù)與即將分配的碼道數(shù)之和用y表示，β =y/A0
與TD-SCDMA系統(tǒng)中下行負(fù)荷β的計算方式類似，在TD-LTE系統(tǒng)中下行負(fù)荷β 可以采用時隙/載波RB (Resource Block,資源塊)利用率。
從更廣的意義來說,下行負(fù)荷β也可以為小區(qū)使用功率與小區(qū)最大發(fā)射功率之 t匕。從更廣的范圍來說，下行負(fù)荷β也可以為UE所在區(qū)域的下行負(fù)荷，例如UE所在區(qū)域的碼道/RB利用率、或者UE所在區(qū)域的使用功率與該區(qū)域中各小區(qū)最大發(fā)射功率之和的比值。
需要說明的是，使用廣播信道賦形向量和UE的主特征方向向量合成下行賦形向量時，廣播信道賦形向量和UE的主特征方向向量所占的權(quán)重也可以根據(jù)其它因素確定，例如干擾抬升、上行/下行信噪比等，具體實施方式
可以參照基于下行負(fù)荷的實施方式，不再贅述。
下面以TD-SCDMA系統(tǒng)為例對本發(fā)明實施例提供 的波束賦形方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
TD-SCDMA系統(tǒng)采用了如圖4所示的巾貞結(jié)構(gòu)一個IOms Radio Frame (無線巾貞)由兩個5ms Subframe (子巾貞)組成，每個Subframe又分為長度為O. 675ms的七個常規(guī)時隙 (Time Slot, TS)和三個特殊時隙，三個特殊時隙分別為=DwPTS (下行導(dǎo)頻時隙)、GP (保護(hù)間隔)和UpPTS (上行導(dǎo)頻時隙)。在這7個常規(guī)時隙中，TSO總是分配給下行鏈路，TSl總是分配給上行鏈路。上行鏈路的時隙和下行鏈路的時隙之間由一個轉(zhuǎn)換點分開，在TD-SCDMA 系統(tǒng)中的每個5ms的Subframe中，有兩個轉(zhuǎn)換點(UL到DL和DL到UL)?；谏鲜鯰D-SCDMA 系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)，假設(shè)UE使用TSl為上行時隙上傳數(shù)據(jù)，TS4為下行時隙接收數(shù)據(jù)，則波束賦形過程如圖5所示
S501、NodeB在上行時隙TSl通過智能天線接收UE的上行多天線信號；
S502、NodeB根據(jù)接收到的上行多天線信號，基于上行信道估計得到UE的上行多天線的信號相關(guān)矩陣Rxx和上行多天線的信號噪聲矩陣Rnn ；
S503, NodeB計算上行多天線的信噪比矩陣Rsnk，具體計算方法為尺胃=RxxRnI ；
S504、NodeB對上行多天線的信噪比矩陣Rsnk進(jìn)行特征值分解，具體計算方法為 Rsne = PW ;
具體實施中，NodeB也可以直接對上行多天線的信號相關(guān)矩陣Rxx進(jìn)行特征值分解；
S505、NodeB選擇最大特征值對應(yīng)的特征向量作為UE的主特征方向向量p1，獲取下行時隙TS4的下行負(fù)荷β，以及從小區(qū)信息中提取廣播信道賦形向量P2 ；
S506、NodeB利用下行負(fù)荷β、主特征方向向量ρ1、以及廣播信道賦形向量ρ2合成下行賦形向量P，具體可以采用如下計算方法P = (α bkQ-a )ρ2，α ^ O, α為預(yù)先配置的調(diào)節(jié)適應(yīng)因子；
S507,NodeB在下行時隙TS4利用下行賦形向量P對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形后，通過智能天線發(fā)射。
基于同一技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種波束賦形裝置，該波束賦形裝置一般設(shè)置在基站設(shè)備中，如圖6所示，基站設(shè)備中設(shè)置有本發(fā)明實施例提供的波束賦形裝置601，波束賦形裝置601與智能天線602和上行信道估計單元603相連，上行信道估計單元603與聯(lián)合檢測單元604相連。其中
智能天線602由含有多個天線單元6021的天線陣列和與每個天線單元6021對應(yīng)的具有先進(jìn)數(shù)字信號處理技術(shù)的收發(fā)信機6022組成，通過智能天線602接收所有UE向基站發(fā)送的上行多天線信號；
上行估計單元603對所有UE的上行多天線信號進(jìn)行上行信道估計，可以得到每一個UE的上行多天線的信號相關(guān)矩陣、上行多天線的信號噪聲矩陣等提供給波束賦形裝置 601 ；
聯(lián)合檢測單元604能夠根據(jù)上行信道估計單元估計的無線信道，對所有UE的上行多天線信號同時進(jìn)行檢測，得到所有UE的上行數(shù)據(jù)；
波束賦形裝置601基于上行信道估計可以獲取每一個UE的主特征方向向量，針對每一個UE，可以根據(jù)下行負(fù)荷、廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量；波束賦形裝置601利用合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形；波束賦形后的下行數(shù)據(jù)通過智能天線發(fā)射給UE。
其中，波束賦形裝置的一種可能結(jié)構(gòu)，如圖7所示，具體包括
獲取單元701，用于基于上行信道估計獲取UE的主特征方向向量；
合成單元702，用于使用廣播信道賦形向量和獲取單元701獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量；其中，廣播信道賦形向量可以預(yù)先配置在波束賦形裝置中，也可以在使用時由波束賦形裝置從小區(qū)信息中直接獲??；
波束賦形單元703，用于利用合成單元702合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE 的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形。
較佳的，合成單元702的一種可能結(jié)構(gòu)，具體包括
負(fù)荷確定子單元7021，用于確定下行負(fù)荷；
權(quán)重確定子單元7022，用于根據(jù)下行負(fù)荷確定廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量所占的權(quán)重，其中，廣播信道賦形向量所占的權(quán)重隨著下行負(fù)荷的降低而單調(diào)增加；
合成子單元7023，用于使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量，并基于權(quán)重確定子單元7022確定出的權(quán)重合成下行賦形向量。
其中，負(fù)荷確定子單元7021，具體用于確定下行負(fù)荷為時隙碼道/資源塊利用率、 或者載波碼道/資源塊利用率、或者小區(qū)使用功率與小區(qū)最大發(fā)射功率之比、或者UE所在區(qū)域的碼道/資源塊利用率、或者UE所在區(qū)域的使用功率與該區(qū)域中各小區(qū)最大發(fā)射功率之和的比值。
較佳的，獲取單元701的一種可能結(jié)構(gòu)，具體包括
矩陣確定子單元7011，用于基于上行信道估計獲得上行多天線的信道特征矩陣；
特征值分解子單元7012，用于對矩陣確定子單元7011獲得的信道特征矩陣進(jìn)行特征值分解，將最大特征值對應(yīng)的特征向量確定為UE的主特征方向向量。
本發(fā)明實施例提供的波束賦形方法、裝置及基站設(shè)備，在下行賦形向量中引入了廣播信道賦形向量，采用廣播信道賦形向量和基于上行信道估計獲取到的UE的主特征方向向量兩者合成的方式，由于廣播信道賦形向量主要用于覆蓋整個小區(qū)，避免出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)，相對固定且穩(wěn)定，因此能夠在保持波束賦形抑制小區(qū)干擾能力的基礎(chǔ)上，有效彌補方向空洞問題，從而提升波束賦形的可靠性，保障用戶實現(xiàn)穩(wěn)定通信。
進(jìn)一步，在合成下行賦形向量時根據(jù)下行負(fù)荷確定廣播信道賦形向量和UE的主特征方向向量的權(quán)重，在下行負(fù)荷較低的情況下，提升廣播信道賦形向量的權(quán)重，降低主特征方向向量的權(quán)重，以提高每個用戶的可靠性，有效避免方向空洞的出現(xiàn)導(dǎo)致掉話；在下行負(fù)荷較高的情況下，降低廣播信道賦形向量的權(quán)重，提升主特征方向向量的權(quán)重，以有效降低小區(qū)干擾，提升覆蓋區(qū)域的SNR，也就提高了整體用戶的可靠性。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘 若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種波束賦形方法，其特征在于，包括 基于上行信道估計獲取用戶設(shè)備UE的主特征方向向量； 使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量； 利用合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量，具體包括 根據(jù)下行負(fù)荷確定廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量所占的權(quán)重，所述廣播信道賦形向量所占的權(quán)重隨著下行負(fù)荷的降低而單調(diào)增加；并基于確定出的權(quán)重合成下行賦形向量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述下行賦形向量的合成通過公式p=A(^)Pkf2(P)P2實現(xiàn)；其中，P表示所述下行賦形向量，P1表示所述主特征方向向量，P2表示所述廣播信道賦形向量，P表示所述下行負(fù)荷，表示所述主特征方向向量所占的權(quán)重，f2(^)表示所述廣播信道賦形向量所占的權(quán)重，A(P)為P的單調(diào)增函數(shù)且f I ( ^ ) +f2 ( ^ ) = 1,0 ^) ( I。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述A(P)具體通過公式(0) = a^,a彡0實現(xiàn)，所述f2(0)具體通過公式f2(0) =l-a*P實現(xiàn)，其中a為預(yù)先配置的調(diào)節(jié)適應(yīng)因子。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述下行負(fù)荷包括時隙碼道/資源塊利用率、或者載波碼道/資源塊利用率、或者小區(qū)使用功率與小區(qū)最大發(fā)射功率之比、或者UE所在區(qū)域的碼道/資源塊利用率、或者UE所在區(qū)域的使用功率與該區(qū)域中各小區(qū)的最大發(fā)射功率之和的比值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于上行信道估計獲取UE的主特征方向向量，具體包括 基于上行信道估計獲得UE的上行多天線的信道特征矩陣； 對所述信道特征矩陣進(jìn)行特征值分解，將最大特征值對應(yīng)的特征向量確定為UE的主特征方向向量。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述上行多天線的信道特征矩陣包括上行多天線的信號相關(guān)矩陣；或者，上行多天線的信噪比矩陣，所述上行多天線的信噪比矩陣由上行多天線的信號相關(guān)矩陣與上行多天線的信號噪聲矩陣的逆矩陣進(jìn)行矩陣乘法運算得到。
8.一種波束賦形裝置，其特征在于，包括 獲取單元，用于基于上行信道估計獲取用戶設(shè)備UE的主特征方向向量； 合成單元，用于使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量; 波束賦形單元，用于利用所述合成單元合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述合成單元，具體包括 負(fù)荷確定子單元，用于確定下行負(fù)荷； 權(quán)重確定子單元，用于根據(jù)下行負(fù)荷確定廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量所占的權(quán)重，所述廣播信道賦形向量所占的權(quán)重隨著下行負(fù)荷的降低而單調(diào)增加； 合成子單元，用于使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量，并基于所述權(quán)重確定子單元確定出的權(quán)重合成下行賦形向量。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述負(fù)荷確定子單元，具體用于確定下行負(fù)荷為時隙碼道/資源塊利用率、或者載波碼道/資源塊利用率、或者小區(qū)使用功率與小區(qū)最大發(fā)射功率之比、或者UE所在區(qū)域的碼道/資源塊利用率、或者UE所在區(qū)域的使用功率與該區(qū)域中各小區(qū)最大發(fā)射功率之和的比值。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元，具體包括 矩陣確定子單元，用于基于上行信道估計獲得UE的上行多天線的信道特征矩陣；特征值分解子單元，用于對所述矩陣確定子單元獲得的信道特征矩陣進(jìn)行特征值分解，將最大特征值對應(yīng)的特征向量確定為UE的主特征方向向量。
12.—種基站設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求8至11任一所述的波束賦形裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波束賦形方法、裝置及基站設(shè)備，用以解決現(xiàn)有智能天線波束賦形技術(shù)中存在的方向空洞問題。所述波束賦形方法，包括基于上行信道估計獲取UE的主特征方向向量；使用廣播信道賦形向量和獲取到的主特征方向向量合成下行賦形向量；利用合成的下行賦形向量對承載發(fā)送給UE的下行數(shù)據(jù)的波束進(jìn)行賦形。本方案能夠提升波束賦形的可靠性，保障用戶實現(xiàn)穩(wěn)定通信。
文檔編號H04B7/04GK103023543SQ20111028150
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者張華 , 張新程, 賈東燕, 湯利民, 趙旭凇, 白承灝, 郭曉鵬, 徐德平, 胡恒杰, 趙海寧, 李源 申請人:中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司