[发明专利]一种波束赋形方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种波束赋形方法。

背景技术

在多天线的无线通信系统中，可以采用波束赋形技术来提高系统性能。波 束赋形技术是一种智能天线技术，它通过采用波束赋形算法，确定基站向用户 发射下行信号的方式，从而使基站端通过较小的总发射功率就可以令用户端获 得较高的信号电平，进而获得较高的信噪比。目前采用的波束赋形技术主要有 两种：

一、GOB(Grid Of Beam)方法(又称波束扫描法)：它是基于信道特性参数， 实现基站下行指向性发射，也就是预先产生下行可选的多个加权波束，根据上 行信道参数选择其中的一个波束作为下行加权波束，使天线阵产生定向波束指 向用户，改善通信系统的性能。

二、EBB(Eigenvalue Based Beamforming)算法(即特征向量法)：根据信道 特性参数得到空间相关矩阵，对空间相关矩阵进行特征值的分解来得到下行数 据的加权矢量。这种方法主要是利用上行和下行信道的互易性，通过上行信道 的即时参数和历史数据，及时地通过对空间相关矩阵进行特征值的分解，来确 定下行加权波束，使天线阵产生定向波束指向用户，改善通信系统的性能。

在上述两种方法中，EBB方法会自动地调整系数以实现所需的空间滤波， 动态地产生波束指向用户，EBB波束赋形技术显著提高了等效发射功率，大大 降低系统内部的干扰和相邻小区之间的干扰，从而扩大系统容量，相对于GOB 算法性能提高更大。

目前在应用上述两种波束赋形方法时，是将基站的所有天线(例如，8根天 线)作为一个整体，对所有天线到用户的等效信道进行估计，再根据估计得到 的等效信道确定下行加权波束，使所有天线构成的天线阵产生定向波束指向用 户，进行信号发射。

发明内容

本发明提供一种波束赋形方法，相对于现有的波束赋形方法，能够带来 更大的系统增益。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种波束赋形方法，包括：

预先将基站侧的所有天线通过天线拉远和/或极化分组的方式分成至少两 组，同组的天线等间距分布；

利用分组后的所有天线进行下行波束赋形。

较佳地，当通过天线拉远方式将所有天线分成至少两组时，不同天线组的 组间距离为N个波长，所述N保证不同天线组不相关。

较佳地，当通过极化分组的方式将所有天线分成至少两组时，不同组的天 线间的极化方向差为x度，其中，-90＜x＜90。

较佳地，所述利用分组后的所有天线进行下行波束赋形包括：

以天线组为单位，确定每个天线组对应的下行信道的特性参数，并根据选 用的波束赋形算法确定每个天线组的下行发射权值，将发射数据以天线组为单 位，按照相应的下行发射权值进行发射。

较佳地，在以天线组为单位发射数据时，进一步将发射数据依次进行不同 的延迟在每个天线组进行发射。

较佳地，所述利用分组后的所有天线进行下行波束赋形包括：

确定所有天线作为整体对应的下行信道的特性参数，并根据选用的波束赋 形算法确定所有天线作为整体的下行发射权值，将发射数据按照确定的下行发 射权值加权后进行发射。

较佳地，所述利用分组后的所有天线进行下行波束赋形包括：

判断用户当前的移动特性是否大于预先设置的移动特性门限，若是，则以 天线组为单位，确定每个天线组对应的下行信道的特性参数，并根据选用的波 束赋形算法确定每个天线组的下行发射权值，将发射数据依次进行不同的延迟， 在每个天线组上按照相应的下行发射权值进行加权后发射；

否则，确定所有天线作为整体对应的下行信道的特性参数，并根据选用的 波束赋形算法确定所有天线作为整体的下行发射权值，将发射数据按照确定的 下行发射权值进行发射。

较佳地，所述移动特性为用户的移动速度，NodeB对用户当前的移动速度 进行估计；

或者，根据当前信道特性与历史信道特性的相关度确定移动特性。

较佳地，当不同的天线组以不同的延迟发射数据时，所有天线组的最大延 迟最大为信道估计的窗长。

较佳地，所述不同的天线组包括的天线数相同或不相同。

较佳地，同一组内的天线间距离小于一个波长。