3d波束下的用戶服務(wù)模式選擇方法、導(dǎo)頻信息發(fā)送及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的用戶服務(wù)模式選擇計(jì)算，尤其涉及一種3D波束下的用戶 服務(wù)模式選擇方法、導(dǎo)頻信息發(fā)送方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)的不斷增加以及用戶通信業(yè)務(wù)量的增大，傳統(tǒng)的二維（2D)天 線配置已不能滿足用戶的需求。高通、阿朗、D0C0M0、諾西及沃達(dá)豐等公司成立了先進(jìn)無線 接 口技術(shù)（Advanced Radio Interface Technologies for4G Systems，ARTIST4G)工作組，其 中，小區(qū)分裂、動(dòng)態(tài)三維（3D)預(yù)編碼技術(shù)、動(dòng)態(tài)下傾角調(diào)整等3D多天線技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，在 提高小區(qū)用戶總吞吐率和平均吞吐率等方面，引起了業(yè)界的深度重視。
[0003] 基于自適應(yīng)天線系統(tǒng)（Adaptive Antenna System, AAS)的3D波束賦形技術(shù)可以根 據(jù)用戶的位置調(diào)整波束堅(jiān)直維的輻射角度，為3D雙波束場景的實(shí)現(xiàn)提供了必要的理論依 據(jù)。
[0004] 在3D雙波束的場景中，基站通過3D波束賦形技術(shù)，在空間同時(shí)生產(chǎn)共用同一時(shí)頻 資源的兩個(gè)不同堅(jiān)直維輻射角度的波束，輻射角度偏向于小區(qū)中心的為內(nèi)波束，輻射角度 偏向于小區(qū)邊緣的為外波束。這兩個(gè)波束可以同時(shí)為不同的用戶提供服務(wù)，增加小區(qū)內(nèi)服 務(wù)的用戶數(shù)，也可以同時(shí)服務(wù)于同一用戶，提高用戶的通信性能。由此，具體如何利用這內(nèi) 外兩個(gè)波束為用戶提供滿足通信質(zhì)量要求的服務(wù)的同時(shí)，又能僅可能的提升通信系統(tǒng)的容 量，成為現(xiàn)有技術(shù)需要解決的一個(gè)重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種3D波束下的用戶服務(wù)模式選擇方法及裝 置，以解決小區(qū)通信容量與通信質(zhì)量之間的矛盾；另外本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種導(dǎo)頻信 息發(fā)送方法及裝置，以降低系統(tǒng)的繁忙度。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明第一方面提供一種3D波束下的用戶服務(wù)模式選擇方法，所述方法包括：
[0008] 本發(fā)明第一方面提供一種3D波束下的用戶服務(wù)模式選擇方法，所述方法包括：
[0009] 比較待服務(wù)用戶總數(shù)與調(diào)度單元總數(shù)；
[0010] 當(dāng)所述待服務(wù)用戶總數(shù)小于所述調(diào)度單元總數(shù)時(shí)，各用戶均選用所述單用戶服務(wù) 模式；
[0011] 當(dāng)所述待服務(wù)用戶總數(shù)不小于所述調(diào)度單元總數(shù)時(shí)，選取滿足預(yù)設(shè)條件的J個(gè)用 戶組采用多用戶服務(wù)模式；其中，每一個(gè)用戶組包括采用同一時(shí)頻資源進(jìn)行下行通信的兩 個(gè)所述待服務(wù)用戶；所述J為大于1的整數(shù)，且2J不大于所述待服務(wù)用戶總數(shù)的整數(shù)；
[0012] 所述用戶服務(wù)模式包括單用戶服務(wù)模式和多用戶服務(wù)模式；
[0013] 在所述單用戶服務(wù)模式下，一個(gè)時(shí)頻資源僅對(duì)應(yīng)一個(gè)用于通信的波束；
[0014] 在所述多用戶服務(wù)模式下，一個(gè)時(shí)頻資源通過空分復(fù)用對(duì)應(yīng)至少兩個(gè)用于通信的 波束。
[0015] 優(yōu)選地，
[0016] 所述待服務(wù)用戶包括已確定用戶服務(wù)模式的待服務(wù)用戶，及未確定用戶服務(wù)模式 的待服務(wù)用戶；
[0017] 所述J個(gè)用戶組中每一用戶組，至少有一個(gè)用戶為所述未確定用戶服務(wù)模式的待 服務(wù)用戶。
[0018] 優(yōu)選地，所述選取滿足預(yù)設(shè)條件的J個(gè)用戶組包括：
[0019] 計(jì)算在所述多用戶模式下各用戶的信噪比；
[0020] 依據(jù)所述多服務(wù)模式下各用戶的信噪比，確定每一用戶組的下行信道容量；
[0021] 選取信道容量大于第一閾值的J個(gè)用戶組或選取信道容量最大的J個(gè)用戶組。
[0022] 優(yōu)選地，
[0023] 對(duì)應(yīng)于同一時(shí)頻資源的所述波束分為內(nèi)波束和外波束；
[0024] 所述計(jì)算在所述多用戶模式下各用戶的信噪比包括：
[0025] 利用以下公式計(jì)算出各用戶對(duì)應(yīng)內(nèi)波束的信噪比SINRβ及對(duì)應(yīng)外波束的信噪比 SmR 外；
[0028] 所述為第m個(gè)內(nèi)波束對(duì)應(yīng)的信噪比；所述為第n個(gè)外波束對(duì)應(yīng) 的信噪比；所述m及所述η均為不小于1的整數(shù)；
[0029] 在所述多用戶服務(wù)模式下，通過以下公式計(jì)算每一用戶的信噪比SINRgj^ ;
[0034] 所述SINRftMi^為在多用戶服務(wù)模式下內(nèi)波束對(duì)應(yīng)的信噪比；
[0035] 所述SINRmmj^為在多用戶服務(wù)模式下外波束對(duì)應(yīng)的信噪比；
[0036] 所述w#分別為外波束對(duì)應(yīng)的權(quán)矢量；
[0037] 所述w ^分別為內(nèi)波束對(duì)應(yīng)的權(quán)矢量；
[0038] 所述SINR^^表征的是外波束對(duì)內(nèi)波束的干擾；
[0039] 所述SINRftsfc^表征的是內(nèi)波束對(duì)外波束的干擾。
[0040] 優(yōu)選地，
[0041] 所述依據(jù)所述多服務(wù)模式下各用戶的信噪比，確定每一用戶組的下行信道容量 為：依據(jù)以下公式確定每一用戶組的下行信道容量THRgj^ ;
[0042] THR 多用戶=log2 (1+SINR 內(nèi) / 多用戶）+log2 (1+SINR外 / 多用戶）
[0043] 所述SINRft/為多用戶模式下采用內(nèi)波束通信的用戶的信噪比；
[0044] 所述SINR^_/為多用戶模式下采用內(nèi)波束通信的用戶的信噪比。
[0045] 優(yōu)選地，
[0046] 所述單用戶服務(wù)模式包括第一單用戶服務(wù)模式、第二單用戶服務(wù)模式及第三單用 戶服務(wù)模式；
[0047] 所述第一單用戶服務(wù)模式為發(fā)射一個(gè)波束，且所發(fā)射的波束用于單個(gè)用戶的下行 傳輸；
[0048] 所述第二單用戶服務(wù)模式為發(fā)射至少兩個(gè)承載相同的信息的波束，且所發(fā)射的至 少兩個(gè)波束用于單個(gè)用戶的下行傳輸；
[0049] 所述第三單用戶服務(wù)模式為發(fā)射至少兩個(gè)承載不同的信息的波束，且所發(fā)射的至 少兩個(gè)波束均用于單個(gè)用戶的下行傳輸。
[0050] 優(yōu)選地，
[0051] 所述當(dāng)所述待服務(wù)用戶總數(shù)小于所述調(diào)度單元總數(shù)時(shí)，各用戶均選用所述單用戶 服務(wù)模式為：
[0052] 當(dāng)所述待服務(wù)用戶總數(shù)小于所述調(diào)度單元總數(shù)時(shí)，依據(jù)各單用戶服務(wù)模式對(duì)應(yīng)的 信噪比選用所述第一單用戶服務(wù)模式、所述第二單用戶服務(wù)模式或所述第三單用戶服務(wù)模 式。
[0053] 優(yōu)選地，
[0054] 在所述依據(jù)各單用戶服務(wù)模式對(duì)應(yīng)的信噪比選用所述第一單用戶服務(wù)模式、所述 第二單用戶服務(wù)模式或所述第三單用戶服務(wù)模式之前，所述方法還包括：
[0055] 利用以下公式計(jì)算出各用戶對(duì)應(yīng)內(nèi)波束的信噪比SINR β及對(duì)應(yīng)外波束的信噪比 SmR 外；
[0058] 所述為第m個(gè)內(nèi)波束對(duì)應(yīng)的信噪比；所述為第η個(gè)外波束對(duì)應(yīng) 的信噪比；所述m及所述η均為不小于1的整數(shù)；
[0059] 當(dāng)所述SINRft及所述SINRm均不小于第一閾值時(shí)，選用所述第一單用戶服務(wù)模式、 所述第二單用戶服務(wù)模式或所述第三單用戶服務(wù)模式；
[0060] 當(dāng)所述SINRfi不小于所述第一閾值，且SINR#小于第一閾值時(shí)，選用所述第一單用 戶服務(wù)模式，且選用所述SINR^所對(duì)應(yīng)的波束用于用戶的下行通信；
[0061] 當(dāng)所述SINRfi小于所述第一閾值，且SINR#不小于第一閾值時(shí)，選用所述第一單用 戶服務(wù)模式，且選用所述SINRm所對(duì)應(yīng)的波束用于用戶的下行通信。
[0062] 優(yōu)選地，
[0063] 在所述SINRft及所述SINRm均不小于第一閾值時(shí)，選用所述第一單用戶服務(wù)模式、 所述第二單用戶服務(wù)模式或所述第三單用戶服務(wù)模式時(shí)，所述方法還包括：
[0064] 依據(jù)用戶通信需求，選用所述第一單用戶服務(wù)模式、所述第二單用戶服務(wù)模式或 所述第三單用戶服務(wù)模式。
[0065] 本發(fā)明第二方面提供一種導(dǎo)頻信息發(fā)送方法，所述方法包括：
[0066] 確定發(fā)送導(dǎo)頻信息的波束個(gè)數(shù)N ;其中，所述N為不小于1的整數(shù)，且不大于端口 總數(shù)；
[0067] 形成N個(gè)導(dǎo)頻信息；不同的所述導(dǎo)頻信息承載在不同的波束上，由不同的端口發(fā) 送；
[0068] 將N個(gè)所述導(dǎo)頻信息承載N個(gè)所述波束上發(fā)送。
[0069] 本發(fā)明第三方面提供一種3D波束下的用戶服務(wù)模式選擇裝置，所述裝置包括：
[0070] 比較單元，用于比較待服務(wù)用戶總數(shù)與調(diào)度單元總數(shù)；
[0071] 第一選用單元，用于當(dāng)所述待服務(wù)用戶總數(shù)小于所述調(diào)度單元總數(shù)時(shí)，各用戶均 選用所述單用戶服務(wù)模式；
[0072] 第二選用單元，用于當(dāng)所述待服務(wù)用戶總數(shù)不小于所述調(diào)度單元總數(shù)時(shí)，選取滿 足預(yù)設(shè)條件的J個(gè)用戶組采用多用戶服務(wù)模式；其中，每一個(gè)用戶組包括采用同一時(shí)頻資 源進(jìn)行下行通信的兩個(gè)所述待服務(wù)用戶；所述J為大于1的整數(shù)，且2J不大于所述待服務(wù) 用戶總數(shù)的整數(shù)；
[0073] 所述用戶服務(wù)模式包括單用戶服務(wù)模式和多用戶服務(wù)模式；
[0074] 在所述單用戶服務(wù)模式下，一個(gè)時(shí)頻資源僅對(duì)應(yīng)一個(gè)用于通信的波束；
[0075] 在所述多用戶服務(wù)模式下，一個(gè)時(shí)頻資源通過空分復(fù)用對(duì)應(yīng)至少兩個(gè)用于通信的 波束。
[0076] 進(jìn)一步地，
[0077] 所述待服務(wù)用戶包括已確定用戶服務(wù)模式的待服務(wù)用戶，及未確定用戶服務(wù)模式 的待服務(wù)用戶；
[0078] 所述J個(gè)用戶組中每一用戶組，至少有一個(gè)用戶為所述未確定用戶服務(wù)模式的待 服務(wù)用戶。
[0079] 進(jìn)一步地，
[0080] 所述第一選用單元包括：
[0081] 第一計(jì)算模塊，用于計(jì)算在所述多用戶模式下各用戶的信噪比；
[0082] 確定模塊，用于依據(jù)所述多服務(wù)模式下各用戶的信噪比，確定每一用戶組的下行 信道容量；
[0083] 第一選取模塊，用于選取信道容量大于第一閾值的J個(gè)用戶組或選取信道容量最 大的J個(gè)用戶組。
[0084] 進(jìn)一步地，
[0085] 對(duì)應(yīng)于同一時(shí)頻資源的所述波束分為內(nèi)波束和外波束；
[0086] 所述第一計(jì)算模塊，具體用于利用以下公式計(jì)算在所述多用戶模式下各用戶的信 噪比；

[0091] 所述SINRft為各用戶對(duì)應(yīng)內(nèi)波束的信噪比；所述SINRm及對(duì)應(yīng)外波束的信噪比； 所述沒WSfmirt為第m個(gè)內(nèi)波束對(duì)應(yīng)的信噪比；所述》MC?4為第η個(gè)外波束對(duì)應(yīng)的信噪 t匕；所述m及所述η均為不小于1的整數(shù)；所述SINR ^為在多用戶服務(wù)模式下內(nèi)波束 對(duì)應(yīng)的信噪比；所述SINR^gp為在多用戶服務(wù)模式下外波束對(duì)應(yīng)的信噪比；所述w#分別 為外波束對(duì)應(yīng)的權(quán)矢量；
[0092] 所述w ^分別為內(nèi)波束對(duì)應(yīng)的權(quán)矢量；所述SINRw^表征的是外波束對(duì)內(nèi)波束的 干擾；所述SINRfisfc^表征的是內(nèi)波束對(duì)外波束的干擾。
[0093] 進(jìn)一步地，
[0094] 所述確定模塊，具體用于依