專利名稱：波束賦形方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種波束賦形方法及裝置。
背景技術(shù)：
無線信道因為電磁波多徑反射和散射效應(yīng)引入了通常所說的衰落，信道衰落對于通信質(zhì)量的影響表現(xiàn)為在接收端信號檢測差錯概率的增加。為了對抗衰落，信道編碼，交織等技術(shù)在無線通信中廣泛應(yīng)用，以降低接收機(jī)信號檢測差錯概率。同時，使用多天線接收(Single Input Multiple Output,簡稱為 SIM0)或多天線發(fā)射(Multiple Input SingleOutput，簡稱為MISO)的多天線技術(shù)，利用空間分集與信道編碼相結(jié)合也能很好的對抗信道衰落。波束賦形(Beamforming)是一種基于自適應(yīng)天線原理的下行多天線發(fā)射分集(Transmit Diversity)MISO技術(shù)。它結(jié)合了自適應(yīng)天線技術(shù)的優(yōu)點，利用天線陣列 對波束的匯成和指向的進(jìn)行控制，可以自適應(yīng)地調(diào)整其方向圖以跟蹤終端信號的變化。Beamforming的特點是能夠以較低的代價換得天線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、頻譜利用率、業(yè)務(wù)質(zhì)量等性能的提高，在消除干擾、擴(kuò)大小區(qū)覆蓋半徑、降低系統(tǒng)成本、提高系統(tǒng)容量方面具有不可比擬的優(yōu)越性。信道Sounding是一種終端發(fā)探測信號通知基站的機(jī)制，終端向基站發(fā)ChannelSounding波形。通過時分雙工(Time Division Duplex,簡稱為TDD)系統(tǒng)信道互易性，基站能夠知道基站側(cè)到終端側(cè)信道的信道響應(yīng)。這種機(jī)制使基站能夠知道OFDMA系統(tǒng)中Sounding信號帶寬內(nèi)的信道響應(yīng)的質(zhì)量，基站可以根據(jù)不同終端Sounding信號帶寬內(nèi)的信道響應(yīng)的質(zhì)量，選擇信道質(zhì)量好的頻帶給該終端作為通信頻帶。這種機(jī)制使基站能夠測量上行信道響應(yīng)，當(dāng)發(fā)射和接收硬件恰好校準(zhǔn)時，基站可以根據(jù)測量的上行信道響應(yīng)，估計下行信道響應(yīng)。由SS向BS提供信道響應(yīng)信息(或信道狀態(tài)信息CSI)的Sounding技術(shù)與Beamforming技術(shù)相結(jié)合，就能夠很好的獲取Beamforming賦形權(quán)值極大提高Beamforming技術(shù)的無線鏈路性能。下面對Beamforming的原理進(jìn)行介紹設(shè)M是MISO系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)發(fā)射天線數(shù)，接收機(jī)的接收信號可以表示為
My = Y4hJx j+n
爿(1)其中，比是發(fā)射天線j到接收天線的信道衰落，Xj是天線j發(fā)送的符號。在假設(shè)各發(fā)射天線到接收天線信道衰落獨立的條件下，設(shè)各發(fā)射天線上的發(fā)射信號為Wj, j = 1,2,…，M (2)
M 2這里Wj 滿足 Z hi =1
尸1(3)以上限制是為了保證不增加多天線發(fā)射時的發(fā)射總功率。將公式(2)代入公式(I)，可以得到
權(quán)利要求
1.一種波束賦形方法，其特征在于，包括 獲取Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)； 使用所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點與下行數(shù)據(jù)所在頻點的對應(yīng)關(guān)系確定所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)進(jìn)行插值處理的權(quán)值； 使用所述插值處理的權(quán)值確定波束賦形的權(quán)值，并使用所述波束賦形的權(quán)值對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行波束賦形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，使用所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點與下行數(shù)據(jù)所在頻點的對應(yīng)關(guān)系確定所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)進(jìn)行插值處理的權(quán)值包括 使用如下公式確定所述插值處理的權(quán)值W =+R2QXff)—1K1，其中，Rhp為所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點與所述下行數(shù)據(jù)所在頻點的信道響應(yīng)相關(guān)矩陣，Rpp為Sounding信號帶寬內(nèi)頻點之間的相關(guān)矩陣，cr 2為噪聲，X為Sounding信號序列，Xh為Sounding信號序列矩陣的非奇異矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，獲取Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)包括使用如下公式確定Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)& Hls=^其中r是基站接收到的終端在Sounding頻點發(fā)射的信號，S是終端發(fā)射波形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，使用所述插值處理的權(quán)值確定波束賦形的權(quán)值包括 使用如下公式確定波束賦形的權(quán)值丑，其中為Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述插值處理為最小均方差麗SE插值處理。
6.一種波束賦形裝置，其特征在于，包括 獲取模塊，用于獲取Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)； 處理模塊，用于使用所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點與下行數(shù)據(jù)所在頻點的對應(yīng)關(guān)系確定所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)進(jìn)行插值處理的權(quán)值； 確定模塊，用于使用所述插值處理的權(quán)值確定波束賦形的權(quán)值； 波束賦形模塊，用于使用所述波束賦形的權(quán)值對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行波束賦形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊用于使用如下公式確定所述插值處理的權(quán)值W昇=，其中，Rhp為所述Sounding信號帶寬內(nèi)頻點與所述下行數(shù)據(jù)所在頻點的信道響應(yīng)相關(guān)矩陣，Rpp為Sounding信號帶寬內(nèi)頻點之間的相關(guān)矩陣，cr 2為噪聲，X為Sounding信號序列,Xh為Sounding信號序列矩陣的非奇異矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊用于使用如下公式確定Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)& Hls =—其中R是基站接收到的終端在Sounding^ls :^，頻點發(fā)射的信號，S是終端發(fā)射波形。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述波束賦形模塊用于使用如下公式確定波束賦形的權(quán)值丑=WHls，其中先為Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的裝置，其特征在于，所述插值處理為最小均方差麗SE插值處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波束賦形方法及裝置，該方法包括獲取Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)；使用Sounding信號帶寬內(nèi)頻點與下行數(shù)據(jù)所在頻點的對應(yīng)關(guān)系確定Sounding信號帶寬內(nèi)頻點的信道響應(yīng)進(jìn)行插值處理的權(quán)值；使用插值處理的權(quán)值確定波束賦形的權(quán)值，并使用波束賦形的權(quán)值對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行波束賦形。通過本發(fā)明，提高了波束賦形的準(zhǔn)確率。
文檔編號H04B7/08GK102801454SQ20111013933
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者楊蕓霞 申請人:中興通訊股份有限公司