專利名稱：一種波束賦形方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種波束賦形方法及裝置。
技術(shù)背景波束賦形:技術(shù)廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)，采用波束賦形:忮術(shù)的陣列天線一 般被稱為智能天線。智能天線通過(guò)波束賦形，將主波束對(duì)準(zhǔn)期望用戶進(jìn)行收發(fā) 信號(hào)，提高了接收端的接收功率。智能天線也可以根據(jù)干擾信號(hào)的空間特征， 通過(guò)調(diào)整各天線單元的加權(quán)系數(shù)，將陣列天線方向的零陷對(duì)準(zhǔn)干擾用戶，這樣 可以降低來(lái)自干擾用戶的信號(hào)功率。在小區(qū)邊緣，由于波束賦形提高了接收端 的接收功率，所以小區(qū)的覆蓋范圍得到了擴(kuò)展。一般來(lái)說(shuō)，波束賦形的準(zhǔn)則包括最大功率準(zhǔn)則和最大載干比準(zhǔn)則等，基于 功率準(zhǔn)則的波束賦形算法得到的加權(quán)系數(shù)矢量，使得接收端的接收功率最大， 由于實(shí)現(xiàn)的算法不同，可以得到全局的最優(yōu)解也可以得到局部的最優(yōu)解，例如， 包括^個(gè)天線單元的智能天線，接收的期望信號(hào)在多天線上構(gòu)成的信號(hào)矢量是X = [X"X2，'''， ],該信號(hào)矢量可以通過(guò)訓(xùn)練序列獲得，例如可以在時(shí)分-同步碼分多址(TD-SCDMA, Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access)系統(tǒng)中，通過(guò)放在數(shù)據(jù)段中間的中間碼進(jìn)行信道估計(jì)獲得所述信號(hào)矢量，波束賦形加權(quán)系數(shù)矢量是w-卜'，w"…， ],則通過(guò)波束賦形，使得接收信 號(hào)為<formula>formula see original document page 5</formula> 公式(1 )接收信號(hào)功率為<formula>formula see original document page 5</formula>公式(2)5其中，x和y為復(fù)數(shù)，"s、l(yf表示復(fù)數(shù)的共軛，(w)表示矢量的共軛 轉(zhuǎn)置，",表示矢量的轉(zhuǎn)置。基于最大功率的準(zhǔn)則的目標(biāo)是尋找一個(gè)加權(quán)系數(shù)矢量使得公式(2 )中的P 達(dá)到最大值、W y公式(3 )公式(3)中W帆,是使得取最大值的w,使公式(2)中的P最大 的w的解是唯一的，由公式(3)可知矩陣Kn的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量即 為W一，i，這種波束賦形方法一般叫做特征波束賦形方法，該方法可以得到全 局最優(yōu)解。一種筒化的波束賦形方法是在 一 個(gè)預(yù)設(shè)的加權(quán)系數(shù)矢量集合中找 一 個(gè)使 公式(2)中的P達(dá)到最大值的加權(quán)系數(shù)矢量，例如，將間隔一定角度的陣列 響應(yīng)矢量作為預(yù)先設(shè)置的加權(quán)系數(shù)矢量集合的方法，將待掃描的空間按一定間隔取L個(gè)角度，0-^，A，…，^J,用^表示第/個(gè)方向的方位角度，"i'…乂，假設(shè)各個(gè)方向的陣列響應(yīng)矢量為a(<Z5),所述陣列響應(yīng)矢量表示某一方向的電磁 信號(hào)在天線陣上的相對(duì)幅度相位值，那么，用該陣列響應(yīng)矢量進(jìn)行波束賦形， 則接收端得到的接收信號(hào)功率可以表示為使接收信號(hào)功率最大的角度為公式(4)公式(5 )公式(3)和公式(5)表示了智能天線波束賦形的兩種基本方法，分別為 特征波束賦形方法和固定波束賦形方法。特征波束賦形方法可以在固定的發(fā)射功率前提下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解，即在給定總 發(fā)射功率的情況下，通過(guò)各天線上發(fā)射功率的分配和相位的調(diào)整，使得終端的 接收功率最大。但是，特征波束賦形方法在各天線單元上分配的發(fā)射功率是不 相等的，在實(shí)際系統(tǒng)中，天線單元的最大發(fā)射功率是固定的，如果給天線饋入 超過(guò)其最大發(fā)射能力的功率，則包括射頻通道的天線將工作在非線性區(qū)。因此， 采用特征波束賦形方法，實(shí)際的發(fā)射功率不能達(dá)到天線陣的最大發(fā)射功率。固定波束賦形可以實(shí)現(xiàn)各天線發(fā)射功率一致，預(yù)先設(shè)置的加權(quán)系數(shù)集合可 以等幅調(diào)相，波束賦形的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，基站以天線陣的最大發(fā)射功率發(fā)射信 號(hào)，但是，采用固定波束賦形方法，無(wú)法得到全局最優(yōu)解。綜上，現(xiàn)有技術(shù)的特征波束賦形無(wú)法根據(jù)用戶終端的接收功率要求，充分 利用基站的發(fā)射功率，在用戶終端需要進(jìn)一步提高接收功率時(shí)，基站無(wú)法以最大發(fā)射功率發(fā)送信號(hào)；固定波束賦形在用戶終端的接收功率不受限制時(shí)，基站以最大發(fā)射功率發(fā)送信號(hào)，浪費(fèi)基站的發(fā)射功率，因此，現(xiàn)有技術(shù)在用戶終端 需要進(jìn)一步提高接收功率時(shí)，基站無(wú)法以最大發(fā)射功率發(fā)送信號(hào)，并且在用戶 終端的接收功率不受限制時(shí)，基站以最大發(fā)射功率發(fā)送信號(hào)，浪費(fèi)基站的發(fā)射 功率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種波束賦形方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)在用戶終端需要 進(jìn)一步提高接收功率時(shí)，基站無(wú)法以最大發(fā)射功率發(fā)送信號(hào)，以及在用戶終端 的接收功率不受限制時(shí)，基站以最大發(fā)射功率發(fā)送信號(hào)，浪費(fèi)基站的發(fā)射功率 的問(wèn)題。本發(fā)明方法包括A. 對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別獲得第一加權(quán)系數(shù)矢量 和第二加權(quán)系數(shù)矢量；B. 分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行歸一化；C. 分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第 一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值；D. 根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值，以及預(yù)先設(shè)定 的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。步驟D中利用公式確定所述加權(quán)系數(shù)矢量，其中，w，.'為所述第一加權(quán)系數(shù)矢量，w"""為所述第 二加權(quán)系數(shù)矢量，A為所述第一接收功率估計(jì)值，元為所述第二接收功率估計(jì) 值，s為預(yù)先設(shè)定的附加值，當(dāng)所述附加值為正值時(shí)，則確定加權(quán)系數(shù)矢量為 所述第一加權(quán)系數(shù)矢量，否則，確定加權(quán)系數(shù)矢量為所述第二加權(quán)系數(shù)矢量。步驟D進(jìn)一步根據(jù)碼道最大發(fā)射功率，以及預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率的比 例系數(shù)，確定加權(quán)系數(shù)矢量。步驟D中利用公式確定加權(quán)系數(shù)矢量，其中，《為目前碼道發(fā)射功率，^為預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射 功率的比例系數(shù)，4x為碼道最大發(fā)射功率。步驟D進(jìn)一步根據(jù)下行功率控制命令，確定加權(quán)系數(shù)矢量。步驟D中利用公式確定加權(quán)系數(shù)矢量，其中，PC一word為下行功控命令，當(dāng)PC—word=l時(shí)表示 提高下行發(fā)射功率，當(dāng)PC—word-O時(shí)表示降低下行發(fā)射功率。步驟C進(jìn)一步包括獲得所述第一接收功率和第二接收功率在預(yù)先設(shè)置的 時(shí)間周期內(nèi)的第 一接收功率的平均值和第二接收功率的平均值的步驟；w印,=^V,2, (》2 ^ A + f) & " ^ 7尸隨)& (pc —觸W = 1) w。p,《w， e/w步驟D為根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值的平均值和第二接收功率估計(jì)值的平均值， 以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束 賦形。本發(fā)明裝置包括加權(quán)系數(shù)矢量單元，用于對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別獲 得第 一 加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量；歸一化單元，用于分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系數(shù)矢量 進(jìn)行歸一化；接收功率估計(jì)單元，用于分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第 二加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第 一接收功率估計(jì)值和第二 接收功率估計(jì)值；波束賦形實(shí)現(xiàn)單元，用于根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估 計(jì)值，以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn) 行波束賦形。所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元包括附加值單元，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的附加值；確定加權(quán)系數(shù)矢量單元，用于根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功 率估計(jì)值，以及所述預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量； 實(shí)現(xiàn)單元，用于根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。 所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元進(jìn)一步包括比例系數(shù)單元，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率占碼道最大發(fā)射功率的 比例系凄丈；貝寸，所述確定加權(quán)系數(shù)矢量單元，進(jìn)一步用于根據(jù)碼道最大發(fā)射功率，以 及預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率的比例系數(shù)，確定加權(quán)系數(shù)矢量。 所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元進(jìn)一步包括下行功率控制命令單元，用于存儲(chǔ)下行功率控制命令的值； 貝'J，所述確定加權(quán)系數(shù)矢量單元，進(jìn)一步用于根據(jù)下行功率控制命令的值， 確定加權(quán)系數(shù)矢量。
所述接收功率估計(jì)單元包括
第 一接收功率估計(jì)值單元，用于根據(jù)所述歸 一化后的第 一加權(quán)系數(shù)矢量， 獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第一接收功率估計(jì)值；
第二接收功率估計(jì)值單元，用于根據(jù)所述歸一化后的第二加權(quán)系數(shù)矢量，
獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第二接收功率估計(jì)值。 所述接收功率估計(jì)單元進(jìn)一步包括
平均值單元，用于獲得預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期內(nèi)的所述第 一接收功率估計(jì)值 的平均值，和所述第二接收功率估計(jì)值的平均值；
貝'j，所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元，用于根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值的平均值 和第二接收功率估計(jì)值的平均值，以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，
并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別獲得第一加權(quán)系 數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量，分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系 數(shù)矢量進(jìn)行歸一化，分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系 數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率 估計(jì)值，根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值，以及預(yù)先設(shè)定 的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形的技術(shù)方 案，使得對(duì)于覆蓋功率可以滿足的用戶終端，基站以最小的發(fā)射功率滿足用戶 終端的接收功率要求，節(jié)省了基站的發(fā)射功率，降低系統(tǒng)千擾，而對(duì)于覆蓋功 率不滿足的用戶終端，可以充分利用基站的最大可發(fā)射功率來(lái)滿足用戶終端的 接收功率要求。


圖1為本發(fā)明方法的流程示意圖2為本發(fā)明方法實(shí)施例的流程示意圖3為本發(fā)明裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想為在單個(gè)天線以同樣的最大發(fā)射功率發(fā)射信號(hào)的情況 下，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的附加值，比較通過(guò)特征波束賦形方法和固定波束賦形方法 所獲得的終端的接收功率，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波 束賦形，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中的特征波束賦形方法和固定波束賦形方法的優(yōu)點(diǎn)，使 得對(duì)于覆蓋功率可以滿足的用戶終端，基站以最小的發(fā)射功率滿足用戶終端的 接收功率要求，節(jié)省了基站的發(fā)射功率，降低系統(tǒng)干擾，而對(duì)于覆蓋功率不滿 足的用戶終端，可以充分利用基站的最大可發(fā)射功率來(lái)滿足用戶終端的接收功 率要求；
其中，所述比較通過(guò)特征波束賦形方法和固定波束賦形方法所獲得的終端 的接收功率，確定加權(quán)系數(shù)矢量的步驟，還可以根據(jù)碼道的發(fā)射功率占最大發(fā) 射功率的比例，以及下行功率控制命令進(jìn)行；
所述特征波束賦形方法和固定波束賦形方法所獲得的終端的接收功率可 以是一段時(shí)間周期內(nèi)的平均值。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明方法實(shí)施例包括步驟
5101、 對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別獲得第一加權(quán)系數(shù)矢 量和第二加權(quán)系數(shù)矢量；
5102、 分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行歸一
化；
5103、 分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量， 獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第 一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值；
5104、 根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值，以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形; 例如，利用公式
確定加權(quán)系數(shù)矢量，其中，W—為第一加權(quán)系數(shù)矢量，w。P"第二加權(quán)系數(shù)矢量， A為第一接收功率估計(jì)值，^為第二接收功率估計(jì)值，所述附加值S可以設(shè)為 正值也可以設(shè)為負(fù)值，如果設(shè)定為正值，則確定加權(quán)系數(shù)矢量為第一加權(quán)系數(shù) 矢量，說(shuō)明優(yōu)先選擇特征波束賦形方法進(jìn)行波束賦形，否則，確定加權(quán)系數(shù)矢 量為第二加權(quán)系數(shù)矢量，說(shuō)明優(yōu)先選擇固定波束賦形方法進(jìn)行波束賦形，比如
s設(shè)置為ldB的話，那么只有當(dāng)使用#抓2終端接收的功率，比使用^。p"時(shí)終端
接收的功率高ldB時(shí)，才選擇^，M乍為最終的加權(quán)系數(shù)矢量；
較佳地，進(jìn)一步根據(jù)碼道最大發(fā)射功率，以及預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率的
比例系數(shù)，確定加權(quán)系數(shù)矢量； 例如，利用 >式
確定加權(quán)系數(shù)矢量，其中，《為目前碼道發(fā)射功率，"表示比例系數(shù)，^為 碼道最大發(fā)射功率，在這種實(shí)現(xiàn)方式下，當(dāng)碼道發(fā)射功率《占碼道最大發(fā)射功 率^x—定比例時(shí)，才考慮采用終端接收功率好的加權(quán)系數(shù)矢量^帆2,例如， 當(dāng)"取l時(shí)，表示當(dāng)碼道功率以滿功率發(fā)射時(shí)才考慮終端接收功率；否則，仍
然采用基于特征值分解的加權(quán)系數(shù)矢量，即;
較佳地，進(jìn)一步根據(jù)下行功率控制命令，確定加權(quán)系數(shù)矢量； 例如，利用公式
確定加權(quán)系數(shù)矢量，其中，PC一word為下行功控命令，當(dāng)PC_word=l時(shí)表示
<formula>formula see original document page 12</formula>提高下行發(fā)射功率，當(dāng)PC—word=0時(shí)表示降低下行發(fā)射功率，在這種實(shí)現(xiàn)方 式下，當(dāng)碼道發(fā)射功率占碼道最大發(fā)射功率一定比例且終端希望繼續(xù)提高下行 發(fā)射功率時(shí)，才考慮采用終端接收功率好的權(quán)系數(shù)，否則，仍然采用基于特征值分解的加權(quán)系數(shù)矢量，即^。p";較佳地，步驟S103進(jìn)一步包括獲得所述第一接收功率和第二接收功率在 預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期內(nèi)的第 一接收功率的平均值和第二接收功率的平均值的 步驟；則，步驟S104為根據(jù)所述第 一接收功率估計(jì)值的平均值和第二接收功率估計(jì)值的平均值， 以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束 賦形。參見(jiàn)圖2，本發(fā)明方法實(shí)施例包括步驟S201、通過(guò)用戶空間協(xié)方差矩陣，獲得第一加權(quán)系數(shù)矢量，進(jìn)一步通過(guò)陣 列響應(yīng)矢量，獲得第二加權(quán)系數(shù)矢量；其中，所述用戶空間協(xié)方差矩陣Rxx可以通過(guò)信道估計(jì)獲得；根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣Rxx,利用公式(3 )獲得第一加權(quán)系數(shù)矢量w根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣Rxx以及陣列響應(yīng)矢量a^),利用公式(5)獲得第二加權(quán)系數(shù)矢量w。w;S202、將所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行歸一化； 獲得w，,'和w。p'，2相同的最大值，即單個(gè)天線的最大發(fā)射功率；<formula>formula see original document page 13</formula> 通過(guò)上式，獲得w。p"和w。^相同的最大值為1;S203、分別根據(jù)歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量，獲得 終端的第 一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值；利用公式A"01g(，二.,R》—1) A =101g(|《, ，2|)獲得在單個(gè)天線以所述最大發(fā)射功率進(jìn)行發(fā)射信號(hào)的情況下，終端的第一 接收功率估計(jì)值A(chǔ)和第二接收功率估計(jì)值A(chǔ) ;5204、 判斷所述第二接收功率估計(jì)值是否大于所述第一接收功率估計(jì)值與 附加值的和，如果是，則進(jìn)行步驟S205,否則，進(jìn)行步驟S208;5205、 判斷碼道發(fā)射功率是否大于或等于碼道最大發(fā)射功率與比例系數(shù)的 乘積，如果是，則進(jìn)行步驟S206，否則，進(jìn)行步驟S208;5206、 判斷是否需要提高下行發(fā)射功率，如果是，則進(jìn)行步驟S207,否 則，進(jìn)行步驟S208;根據(jù)下行功控命令為PC—word判斷是否需要提高下行發(fā)射功率，當(dāng) PC—word=l時(shí)表示需要提高下行發(fā)射功率，當(dāng)PC—word=0時(shí)表示需要降低下 行發(fā)射功率；5207、 根據(jù)第二加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形；只有當(dāng)步驟S204、 S205和S206的判斷結(jié)果都為是時(shí)，根據(jù)第二加權(quán)系數(shù) 矢量進(jìn)行波束賦形，即采用固定波束賦形方法進(jìn)行波束賦形；5208、 根據(jù)第一加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形；當(dāng)步驟S204、 S205和S206的判斷結(jié)果有一個(gè)為否時(shí)，根據(jù)第一加權(quán)系數(shù) 矢量進(jìn)行波束賦形，即采用特征波束賦形方法進(jìn)行波束賦形。確定波束賦形加權(quán)系數(shù)矢量的方法，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行加權(quán)系數(shù)矢量的計(jì)算、 判斷和選擇，也可以周期性調(diào)整波束賦形方式確定波束賦形加權(quán)系數(shù)矢量，即 隔一定周期，調(diào)整一次賦形方式，其具體實(shí)現(xiàn)方式也可以選擇方式一4艮據(jù)預(yù)先設(shè)置的附加值，比較在預(yù)先設(shè)置的周期內(nèi)第一接收功率 估計(jì)值的均值和第二^l矣收功率估計(jì)值的均值；方式二根據(jù)預(yù)先設(shè)置的附加值，比較在預(yù)先設(shè)置的周期內(nèi)第一接收功率估計(jì)值的均值和第二接收功率估計(jì)值的均值，以及碼道平均發(fā)射功率占最大發(fā)射功率比值；方式三根據(jù)預(yù)先設(shè)置的附加值，比較在預(yù)先設(shè)置的周期內(nèi)第一接收功率 估計(jì)值的均值和第二接收功率估計(jì)值的均值、碼道平均發(fā)射功率占最大發(fā)射功 率比值，并統(tǒng)計(jì)功率控制命令；上述三種實(shí)現(xiàn)方式與實(shí)時(shí)計(jì)算加權(quán)系數(shù)矢量的實(shí)現(xiàn)方式基本相同，不同點(diǎn) 在于以終端接收功率的在一定周期內(nèi)的平均值代替終端接收功率的瞬時(shí)值，并 且調(diào)整了賦形方式之后，在一個(gè)周期內(nèi)賦形方式不變；上述三種實(shí)現(xiàn)方式的具體實(shí)現(xiàn)步驟中，也可以先計(jì)算一種加權(quán)系數(shù)矢量， 當(dāng)選擇條件成立時(shí)再計(jì)算另外一種加權(quán)系數(shù)矢量，再進(jìn)行比較選擇；例如采用方式二的時(shí)候，首先計(jì)算第二加權(quán)系數(shù)矢量^帆2,然后判斷碼道發(fā)射功率A是否滿足SML,如果滿足，則計(jì)算第一加權(quán)系數(shù)矢量w。p",并分別根據(jù)w。p"和^'p"估計(jì)終端的第一接收功率A和第二接收功率A ，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的附加值進(jìn)行比較，確定采用的加權(quán)系數(shù)矢量；如果不滿足《^4ax，則直接利用夂p"進(jìn)行波束賦形，而無(wú)需再計(jì)算w帆'；又如采用方式三的時(shí)候，首先判斷是否滿足條件PC—word=l或^" ，如果不滿足其中之一，則只計(jì)算第一加權(quán)系數(shù)矢量w，.'，并利用w"^進(jìn)行波束賦形；如果這兩個(gè)條件都滿足，再計(jì)算第一加權(quán)系數(shù)矢量w帆'和第二加權(quán)系數(shù) 矢量#，2,并分別根據(jù)w。pu和<'p。2估計(jì)終端的第 一接收功率A和第二接收功率A,并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的附加值進(jìn)行比較，確定采用的加權(quán)系數(shù)矢量。參見(jiàn)圖3,本發(fā)明裝置實(shí)施例包括加權(quán)系數(shù)矢量單元31、歸一化單元32、接收功率估計(jì)單元33和波束賦形實(shí)現(xiàn)單元34;所述接收功率估計(jì)單元33包括第一接收功率估計(jì)值單元331、第二接收功率估計(jì)值單元332和平均值單元333;所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元34包括附加值單元341 、比例系數(shù)單元342、下行功率控制命令單元343、確定加4又系凄t矢量單元344和實(shí)現(xiàn)單元345;所述加權(quán)系數(shù)矢量單元31，對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別 獲得第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量；所述歸一化單元32，分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系數(shù)矢 量進(jìn)行歸一化；所述接收功率估計(jì)單元33,分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和 第二加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第一接收功率估計(jì)值和第 二接收功率估計(jì)值；其中，所述第一接收功率估計(jì)值單元331，用于根據(jù)所述歸一化后的第一 加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第 一接收功率估計(jì)值；所述第二接收功率估計(jì)值單元332,用于根據(jù)所述歸一化后的第二加權(quán)系 數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第二接收功率估計(jì)值；所述平均值單元333，用于獲得預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期內(nèi)的所述第一接收功 率估計(jì)值的平均值，和所述第二接收功率估計(jì)值的平均值；所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元34,根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值的平均值和第二 接收功率估計(jì)值的平均值、預(yù)先設(shè)定的附加值、碼道最大發(fā)射功率、預(yù)先設(shè)置 的碼道發(fā)射功率的比例系數(shù)以及下行功率控制命令的值，確定加權(quán)系數(shù)矢量， 并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形；其中，所述附加值單元341,用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的附加值；所述比例系數(shù)單元342,用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率占碼道最大發(fā) 射功率的比例系數(shù)；所述下行功率控制命令單元343,用于存儲(chǔ)下行功率控制命令的值；所述確定加權(quán)系數(shù)矢量單元344，用于根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第 二接收功率估計(jì)值、所述預(yù)先設(shè)定的附加值、碼道最大發(fā)射功率、預(yù)先設(shè)置的 碼道發(fā)射功率的比例系數(shù)以及下行功率控制命令的值，確定加權(quán)系數(shù)矢量；所述實(shí)現(xiàn)單元345,用于根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。同固定波束賦形方法相比，特征波束賦形的優(yōu)點(diǎn)在于在發(fā)射功率一定的情 況下，能使終端接收的功率最大，在滿足終端期望的接收功率時(shí)，使得基站發(fā) 射的功率最小，有利于降低系統(tǒng)干擾，然而，特征波束賦形的缺點(diǎn)在于，每個(gè) 天線的發(fā)射功率不同，在單個(gè)天線最大發(fā)射功率的限制下，基站的總發(fā)射功率 受波束賦形的限制，這對(duì)于小區(qū)覆蓋是不利的；本發(fā)明結(jié)合了所述兩種波束賦形方法的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于覆蓋功率可以滿足的用戶終端，通過(guò)特征波束賦形降低系統(tǒng)干擾；對(duì)于覆蓋功率不滿足的用戶終端， 通過(guò)固定波束賦形來(lái)充分利用基站的最大可發(fā)射功率，因此，本發(fā)明可以根據(jù) 用戶終端的接收功率，靈活地調(diào)整基站的發(fā)射功率，最大可能地滿足了用戶終 端的千擾抑制和覆蓋的需求。本發(fā)明不僅僅限于通過(guò)比較采用特征波束賦形算法獲得的第一接收功率 估計(jì)值和采用固定波束賦形算法獲得的第二接收功率估計(jì)值，來(lái)確定加權(quán)系數(shù) 矢量，還可以比較采用其他算法獲得的接收功率估計(jì)值，來(lái)確定加權(quán)系數(shù)矢量， 并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。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(dòng)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，該方法包括以下步驟A.對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別獲得第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量；B.分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行歸一化；C.分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值；D.根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值，以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，步驟D中利用公式確定所述加權(quán)系數(shù)矢量，其中，w吼'為所述第一加權(quán)系數(shù)矢量，w印"為所述第 二加權(quán)系數(shù)矢量，A為所述第一接收功率估計(jì)值，^為所述第二接收功率估計(jì) 值，f為預(yù)先設(shè)定的附加值，當(dāng)所述附加值為正值時(shí)，則確定加權(quán)系數(shù)矢量為 所述第一加權(quán)系數(shù)矢量，否則，確定加權(quán)系數(shù)矢量為所述第二加權(quán)系數(shù)矢量。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟D進(jìn)一步根據(jù)碼道最大 發(fā)射功率，以及預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率的比例系數(shù)，確定加權(quán)系數(shù)矢量。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟D中利用公式確定加權(quán)系數(shù)矢量，其中，《為目前碼道發(fā)射功率，"為預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率的比例系數(shù)，^ax為碼道最大發(fā)射功率。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟D進(jìn)一步根據(jù)下行功率 控制命令，確定加權(quán)系數(shù)矢量。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟D中利用公式<formula>formula see original document page 3</formula>確定加權(quán)系數(shù)矢量，其中，PC—word為下行功控命令，當(dāng)PC_word=l時(shí)表示 提高下行發(fā)射功率，當(dāng)PC—word=0時(shí)表示降低下行發(fā)射功率。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，步驟C進(jìn)一步包括獲得所述 第一接收功率和第二接收功率在預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期內(nèi)的第 一接收功率的平 均值和第二接收功率的平均值的步驟；步驟D為根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值的平均值和第二接收功率估計(jì)值的平均值， 以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束 賦形。
8、 一種波束賦形裝置，其特征在于，該裝置包括加權(quán)系數(shù)矢量單元，用于對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別獲 得第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量；歸一化單元，用于分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系數(shù)矢量 進(jìn)行歸一化；接收功率估計(jì)單元，用于分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第 二加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第一接收功率估計(jì)值和第二 接收功率估計(jì)值；波束賦形實(shí)現(xiàn)單元，用于根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估 計(jì)值，以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn) 行波束賦形。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元包括 附加值單元，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的附加值；確定加權(quán)系數(shù)矢量單元，用于根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功 率估計(jì)值，以及所述預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量；實(shí)現(xiàn)單元，用于根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。
10、 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元進(jìn)一步包括比例系數(shù)單元，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率占碼道最大發(fā)射功率的 比例系凄t;貝寸，所述確定加權(quán)系數(shù)矢量單元，進(jìn)一步用于根據(jù)碼道最大發(fā)射功率，以 及預(yù)先設(shè)置的碼道發(fā)射功率的比例系數(shù)，確定加權(quán)系數(shù)矢量。
11、 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元進(jìn) 一步包括下行功率控制命令單元，用于存儲(chǔ)下行功率控制命令的值； 貝'j，所述確定加權(quán)系數(shù)矢量單元，進(jìn)一步用于根據(jù)下行功率控制命令的值， 確定加權(quán)系數(shù)矢量。
12、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述接收功率估計(jì)單元包括 第一接收功率估計(jì)值單元，用于根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第 一接收功率估計(jì)值；第二接收功率估計(jì)值單元，用于根據(jù)所述歸一化后的第二加權(quán)系數(shù)矢量， 獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第二接收功率估計(jì)值。
13、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述接收功率估計(jì)單元進(jìn) 一步包括平均值單元，用于獲得預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期內(nèi)的所述第一接收功率估計(jì)值 的平均值，和所述第二接收功率估計(jì)值的平均值；貝'J，所述波束賦形實(shí)現(xiàn)單元，用于根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值的平均值 和第二接收功率估計(jì)值的平均值，以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種波束賦形方法及裝置。本發(fā)明方法包括A.對(duì)同一碼道，根據(jù)用戶空間協(xié)方差矩陣，分別獲得第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量；B.分別對(duì)所述第一加權(quán)系數(shù)矢量和所述第二加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行歸一化；C.分別根據(jù)所述歸一化后的第一加權(quán)系數(shù)矢量和第二加權(quán)系數(shù)矢量，獲得所述碼道對(duì)應(yīng)的用戶終端的第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值；D.根據(jù)所述第一接收功率估計(jì)值和第二接收功率估計(jì)值，以及預(yù)先設(shè)定的附加值，確定加權(quán)系數(shù)矢量，并根據(jù)該加權(quán)系數(shù)矢量進(jìn)行波束賦形。本發(fā)明還公開(kāi)了一種波束賦形裝置。
文檔編號(hào)H04B7/04GK101237266SQ20071006343
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者任世巖, 孫長(zhǎng)果, 蔡月民 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司