專利名稱：一種終端空間到達(dá)角度的上報方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通訊領(lǐng)域，主要是多天線陣列覆蓋區(qū)域下終端空間到達(dá)角度的上 報方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess,簡稱TD-SCDMA)系統(tǒng)中通用地面無線接入網(wǎng)(Universal TerrestrialRadio Access Network，簡稱UTRAN)中采用多天線陣列同時覆蓋交疊區(qū)域的 方式解決移動終端在高速移動的情景下因頻繁切換或切換時間過短造成的掉話問題。第三 代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Pro ject，簡稱 3GPP) TS 25. 433 技術(shù)規(guī)范 R7版本中定義了小區(qū)分組的概念，允許一個小區(qū)由多個小區(qū)分組(Cell Portion，簡稱CP) 組成，這就使多組陣列天線同組一個小區(qū)成為了一種可能的配置。隨著社會的發(fā)展，人們對自身所在電磁環(huán)境關(guān)注越來越成為一個敏感問題，傳統(tǒng) 的天線陣列多采用6-8根天線按照特定的順序排布，相比單天線體積明顯龐大很多，造成 了人們對此類天線產(chǎn)生更多電磁輻射的誤解，產(chǎn)生不必要的施工阻力。另外，從工程角度上 看，風(fēng)阻系數(shù)過大，也不利于天線的穩(wěn)定，因此產(chǎn)生了雙極化天線等一系列小型化陣列，雙 極化天線是一種典型的雙陣列天線組。雙極化天線中的極化正交方向分為水平/垂直類 型，以及正/負(fù)45度類型。多組陣列天線中，兩組天線分開距離較大時，空間特性較為獨立。為了能更好的平 滑過渡到未來的多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Out-put，簡稱ΜΙΜΟ)系統(tǒng)，采 用多組陣列天線覆蓋同一區(qū)域?qū)蔀橐环N主流趨勢，而多組陣列天線不一定按照相同的 朝向排布，天線朝向可以帶有相對的夾角。傳統(tǒng)的定位手機(jī)終端位置的方法中，多采用測量到達(dá)角度(Angle ofArrival，簡 稱Α0Α)的方法用于定位方向，以及移動終端上報同步偏差定位距離的方法來估算終端相 對發(fā)送天線的相對位置，其中測量到達(dá)角度的方式一般是基于譜估計的方法，包括以下步 驟1)信道估計得到各天線的h向量。2)根據(jù)向量組計算得到空間相關(guān)矩陣。3)計算最大特征值得到空間相關(guān)矩陣的最大特征向量。4)使用特征向量與天線陣列的導(dǎo)向適量表求相關(guān)序列，取相關(guān)結(jié)果最大值導(dǎo)向適 量對應(yīng)的角度為估算出的到達(dá)角度。這種方法估算出來的到達(dá)角度僅具有單一平面的空間特性。現(xiàn)有技術(shù)中，天線陣 列一般均垂直于地面設(shè)置。在街區(qū)覆蓋場景下，往往天線陣列設(shè)置于樓頂?shù)雀┮曇苿咏K端 的位置，而終端朝向或背向大樓移動時，終端相對于天線的角度未改變，則無法判斷終端在 水平面上的移動。在城市的室外觀景電梯的覆蓋場景下，終端在垂直平面的運動行進(jìn)中，也 無法描述終端的垂直空間位置的變化。同樣，居民樓中很難做到樓層內(nèi)的室內(nèi)天線覆蓋，往往采用室外天線覆蓋室內(nèi)的方式，因此目前測量到達(dá)角度的方法僅僅描述水平面內(nèi)的終端 分布，而不能描述這種場景下各樓層間的終端干擾分布。傳統(tǒng)的根據(jù)單一平面的到達(dá)角度 估計終端位置的方法存在定位不準(zhǔn)且空間特性不強的問題，導(dǎo)致根據(jù)此測量判定的終端干 擾誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種終端空間到達(dá)角度的上報方法及系統(tǒng)，提供 終端的立體到達(dá)角度，使系統(tǒng)更精確的估計終端的空間位置。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種終端空間到達(dá)角度的上報方法，包括基站 測量移動終端的二維空間的到達(dá)角度，并同時上報所述移動終端在二維空間中各正交平面 上的到達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述方法還具有以下特點上報方法具體包括基站以小區(qū)為單位測量所述移動終端的到達(dá)角后，將此到達(dá) 角在水平平面和垂直平面上作投影，獲得所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá) 角度和垂直到達(dá)角度，并同時上報所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述方法還具有以下特點基站在上報所述移動終端的水平到達(dá)角度的上報消息中增加垂直到達(dá)角度測量 單元，在此垂直到達(dá)角度測量單元中攜帶所述移動終端的垂直到達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述方法還具有以下特點上報方法具體包括基站通過各小區(qū)分組的天線陣列分別測量所述移動終端的到 達(dá)角后，將各到達(dá)角在水平平面和垂直平面作投影，得到投影線與此天線陣列的法線的夾 角，獲得各小區(qū)分組的天線陣列對應(yīng)的所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá)角 度和垂直到達(dá)角度，并同時上報各小區(qū)分組對應(yīng)的所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到 達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述方法還具有以下特點基站以小區(qū)分組為單位分別上報各小區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的水 平到達(dá)角度，并在以小區(qū)為單位的詳細(xì)測量值單元中攜帶最佳小區(qū)分組的天線陣列測量到 的移動終端的垂直到達(dá)角度；或者；基站以小區(qū)分組為單位分別上報各小區(qū)分組的天線陣 列測量到的移動終端的水平到達(dá)角度，并在上報消息中增加各小區(qū)分組的垂直分量詳細(xì)測 量值單元，在各小區(qū)分組的垂直分量詳細(xì)測量值單元中攜帶此小區(qū)分組的陣列天線測量到 的移動終端的垂直到達(dá)角度。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種終端空間到達(dá)角度的上報系統(tǒng)，包括基站， 所述基站包括空間到達(dá)角度測量模塊和空間到達(dá)角度上報模塊，所述空間到達(dá)角度測量模 塊，用于測量移動終端的二維空間的到達(dá)角度；空間到達(dá)角度上報模塊，用于同時上報所述 移動終端在二維空間中各正交平面上的到達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還具有以下特點所述空間到達(dá)角度測量模塊，還用于以小區(qū)為單位測量所述移動終端的到達(dá)角 后，將此到達(dá)角在水平平面和垂直平面上作投影，獲得所述移動終端的二維空間的到達(dá)角 度即水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度，并同時上報所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度；所述空間到達(dá)角度上報模塊，還用于同時上報所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直 到達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還具有以下特點所述空間到達(dá)角度上報模塊，還用于在上報所述移動終端的水平到達(dá)角度的上報 消息中增加垂直到達(dá)角度測量單元，在此垂直到達(dá)角度測量單元中攜帶所述移動終端的垂 直到達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還具有以下特點空間到達(dá)角度上報模塊，還用于通過各小區(qū)分組的天線陣列分別測量所述移動終 端的到達(dá)角后，將各到達(dá)角在水平平面和垂直平面作投影，得到投影線與此天線陣列的法 線的夾角，獲得各小區(qū)分組的天線陣列對應(yīng)的所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平 到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度；所述空間到達(dá)角度上報模塊，還用于同時上報各小區(qū)分組對應(yīng) 的所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還具有以下特點空間到達(dá)角度上報模塊，還用于以小區(qū)分組為單位分別上報各小區(qū)分組的天線陣 列測量到的移動終端的水平到達(dá)角度，并在以小區(qū)為單位的詳細(xì)測量值單元中攜帶最佳小 區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的垂直到達(dá)角度；或者，以小區(qū)分組為單位分別上報 各小區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的水平到達(dá)角度，并在上報消息中增加各小區(qū)分 組的垂直分量詳細(xì)測量值單元，在各小區(qū)分組的垂直分量詳細(xì)測量值單元中攜帶此小區(qū)分 組的陣列天線測量到的移動終端的垂直到達(dá)角度。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有AOA測量的單一空間特性，為進(jìn)一步增強終端干擾判決準(zhǔn)確 性，提出空間AOA測量定位的概念。本發(fā)明添加了一個額外的以水平面為0度角的垂直方 向夾角，引入了單小區(qū)分組的二維AOA測量上報概念，添加了垂直AOA測量，復(fù)用無效位置 用于上報垂直方向的AOA值。本發(fā)明提供終端的立體到達(dá)角度的方法，使系統(tǒng)更精確的估 計終端的空間位置，提高干擾定位的空間特性定位，可有效地解決高落差區(qū)域的干擾定位 問題，典型的應(yīng)用包括中高層居民住宅樓覆蓋的終端干擾定位，垂直觀光電梯的垂直位置 定位等。


圖1是實施例中終端空間到達(dá)角度的上報系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是實施例中以雙極化天線為例說明空間到達(dá)角度獲得方法的示意圖；圖3是實施例中以天線陣列以非垂直地面方式分布時空間到達(dá)角度獲得方法的 示意圖。
具體實施例方式實施例中，如圖1所示，終端空間到達(dá)角度的上報系統(tǒng)中包括基站和無線網(wǎng)絡(luò)控 制器，基站向無線網(wǎng)絡(luò)控制器上報終端的空間到達(dá)角度。此基站包括空間到達(dá)角度測量模 塊和空間到達(dá)角度上報模塊。所述空間到達(dá)角度測量模塊，用于測量移動終端的二維空間的到達(dá)角度。所述空 間到達(dá)角度測量模塊的功能實現(xiàn)方式包括以下兩種方式一，空間到達(dá)角度測量模塊以小區(qū)為單位測量所述移動終端的到達(dá)角后，將此到達(dá)角在水平平面和垂直平面上作投影，獲 得所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度，并同時上報所述 移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度。二，空間到達(dá)角度測量模塊通過各小區(qū)分組的 天線陣列分別測量所述移動終端的到達(dá)角后，將各到達(dá)角在水平平面和垂直平面作投影， 得到投影線與此天線陣列的法線的夾角，獲得各小區(qū)分組的天線陣列對應(yīng)的所述移動終端 的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度。空間到達(dá)角度上報模塊，用于同時上報所述移動終端在二維空間中各正交平面上 的到達(dá)角度，典型的，指移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度，在上報所述移動終端的 水平到達(dá)角度的上報消息中增加垂直到達(dá)角度測量單元，在此垂直到達(dá)角度測量單元中攜 帶所述移動終端的垂直到達(dá)角度。在空間到達(dá)角度測量模塊通過各小區(qū)分組的天線陣列分別測量移動終端的到達(dá) 角時，空間到達(dá)角度上報模塊同時上報各小區(qū)分組對應(yīng)的所述移動終端的水平到達(dá)角度和 垂直到達(dá)角度。上報方式為空間到達(dá)角度上報模塊以小區(qū)分組為單位分別上報各小區(qū)分 組的天線陣列測量到的移動終端的水平到達(dá)角度，并在以小區(qū)為單位的詳細(xì)測量值單元中 攜帶最佳小區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的垂直到達(dá)角度；或者，以小區(qū)分組為單 位分別上報各小區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的水平到達(dá)角度，并在上報消息中增 加各小區(qū)分組的垂直分量詳細(xì)測量值單元，在各小區(qū)分組的垂直分量詳細(xì)測量值單元中攜 帶此小區(qū)分組的陣列天線測量到的移動終端的垂直到達(dá)角度。本實施例中，終端空間到達(dá)角度的上報方法包括基站測量移動終端的二維空間 的到達(dá)角度，并同時上報所述移動終端在二維空間中各正交平面上的到達(dá)角度。本發(fā)明中的二維空間典型的是指自然的水平平面和垂直平面這兩個正交平面構(gòu) 成的二維空間，但本發(fā)明中不限制于此自然的水平平面和垂直平面。如有其它實施需要， 可以定義與自然的水平平面和垂直平面成一定角度的兩個正交平面，均適用于本發(fā)明的思想。實施例一實施例一適用于以小區(qū)為單位測量移動終端的到達(dá)角度的實施情況。測量方法包括基站以小區(qū)為單位測量所述移動終端的到達(dá)角后，將此到達(dá)角在 水平平面和垂直平面上作投影，獲得所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá)角度 和垂直到達(dá)角度?，F(xiàn)有25. 433標(biāo)準(zhǔn)中定義了 AOA測量結(jié)構(gòu)體。表1為TD-SCDMA UTRAN中詳細(xì)測量 值(9. 2. 1. 24Dedicated Measurement Value)結(jié)構(gòu)體中到達(dá)角度上報的相關(guān)結(jié)構(gòu)體。AOA LCR單元中用于指示移動終端的水平到達(dá)角度。表 權(quán)利要求
1.一種終端空間到達(dá)角度的上報方法，其特征在于，基站測量移動終端的二維空間的到達(dá)角度，并同時上報所述移動終端在二維空間中各 正交平面上的到達(dá)角度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上報方法具體包括基站以小區(qū)為單位測量所述移動終端的到達(dá)角后，將此到達(dá)角在 水平平面和垂直平面上作投影，獲得所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá)角度 和垂直到達(dá)角度，并同時上報所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基站在上報所述移動終端的水平到達(dá)角度的上報消息中增加垂直到達(dá)角度測量單元， 在此垂直到達(dá)角度測量單元中攜帶所述移動終端的垂直到達(dá)角度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上報方法具體包括基站通過各小區(qū)分組的天線陣列分別測量所述移動終端的到達(dá)角 后，將各到達(dá)角在水平平面和垂直平面作投影，得到投影線與此天線陣列的法線的夾角，獲 得各小區(qū)分組的天線陣列對應(yīng)的所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá)角度和 垂直到達(dá)角度，并同時上報各小區(qū)分組對應(yīng)的所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基站以小區(qū)分組為單位分別上報各小區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的水平到 達(dá)角度，并在以小區(qū)為單位的詳細(xì)測量值單元中攜帶最佳小區(qū)分組的天線陣列測量到的移 動終端的垂直到達(dá)角度；或者；基站以小區(qū)分組為單位分別上報各小區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的水平到 達(dá)角度，并在上報消息中增加各小區(qū)分組的垂直分量詳細(xì)測量值單元，在各小區(qū)分組的垂 直分量詳細(xì)測量值單元中攜帶此小區(qū)分組的陣列天線測量到的移動終端的垂直到達(dá)角度。
6.一種終端空間到達(dá)角度的上報系統(tǒng)，包括基站，其特征在于，所述基站包括空間到達(dá)角度測量模塊和空間到達(dá)角度上報模塊，所述空間到達(dá)角度測量模塊，用于測量移動終端的二維空間的到達(dá)角度；空間到達(dá)角度上報模塊，用于同時上報所述移動終端在二維空間中各正交平面上的到 達(dá)角度。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空間到達(dá)角度測量模塊，還用于以小區(qū)為單位測量所述移動終端的到達(dá)角后，將 此到達(dá)角在水平平面和垂直平面上作投影，獲得所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水 平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度，并同時上報所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度；所述空間到達(dá)角度上報模塊，還用于同時上報所述移動終端的水平到達(dá)角度和垂直到 達(dá)角度。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空間到達(dá)角度上報模塊，還用于在上報所述移動終端的水平到達(dá)角度的上報消息 中增加垂直到達(dá)角度測量單元，在此垂直到達(dá)角度測量單元中攜帶所述移動終端的垂直到 達(dá)角度。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，空間到達(dá)角度上報模塊，還用于通過各小區(qū)分組的天線陣列分別測量所述移動終端的 到達(dá)角后，將各到達(dá)角在水平平面和垂直平面作投影，得到投影線與此天線陣列的法線的 夾角，獲得各小區(qū)分組的天線陣列對應(yīng)的所述移動終端的二維空間的到達(dá)角度即水平到達(dá) 角度和垂直到達(dá)角度；所述空間到達(dá)角度上報模塊，還用于同時上報各小區(qū)分組對應(yīng)的所述移動終端的水平 到達(dá)角度和垂直到達(dá)角度。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，空間到達(dá)角度上報模塊，還用于以小區(qū)分組為單位分別上報各小區(qū)分組的天線陣列測 量到的移動終端的水平到達(dá)角度，并在以小區(qū)為單位的詳細(xì)測量值單元中攜帶最佳小區(qū)分 組的天線陣列測量到的移動終端的垂直到達(dá)角度；或者，以小區(qū)分組為單位分別上報各小 區(qū)分組的天線陣列測量到的移動終端的水平到達(dá)角度，并在上報消息中增加各小區(qū)分組的 垂直分量詳細(xì)測量值單元，在各小區(qū)分組的垂直分量詳細(xì)測量值單元中攜帶此小區(qū)分組的 陣列天線測量到的移動終端的垂直到達(dá)角度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種終端空間到達(dá)角度的上報方法及系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括基站，所述基站包括空間到達(dá)角度測量模塊和空間到達(dá)角度上報模塊，所述空間到達(dá)角度測量模塊，用于測量移動終端的二維空間的到達(dá)角度；空間到達(dá)角度上報模塊，用于同時上報所述移動終端在二維空間中各正交平面上的到達(dá)角度。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有AOA測量的單一空間特性，為進(jìn)一步增強終端干擾判決準(zhǔn)確性，提出空間AOA測量定位的概念。本發(fā)明提供終端的立體到達(dá)角度的方法，使系統(tǒng)更精確的估計終端的空間位置，提高干擾定位的空間特性定位，可有效地解決高落差區(qū)域的干擾定位問題。
文檔編號H04B7/08GK102111204SQ200910260718
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者李剛, 段然, 趙瀟宇 申請人:中興通訊股份有限公司