[发明专利]多径波束成形方法及实现多径波束成形的终端

说明书

技术领域

本发明涉及多输入多输出(MIMO，Multiple Input and Multiple Output)通信系统的波束成形(beamforming)技术，尤其涉及一种多径波束成形方法及实现多径波束成形的终端。

背景技术

MIMO系统由于其有效提高信道容量而在长期演进(LTE，Long-TermEvolution)、高级长期演进(LTE-A，Advanced Long-Term Evolution)的研究中倍受人们关注。

波束成形技术主要是通过控制波束方向来进行工作的，利用天线阵列结构获得特征方向的波束，还通过用户终端所在方位来区分用户终端，从而可以实现多个用户复用相同的时间、和频率资源，可以获得明显的波束能量增益，可以完善小区覆盖和MIMO系统容量，减小MIMO系统干扰和增加MIMO系统容量，提高链路可靠性，提高峰值速率。同时，波束成形技术也可以利用用户信号最强的方向进行控制波束，以利用多径信道环境中最强的几条径进行数据传输。波束成形技术比较适合用于空旷的郊区场景，也可以用于复杂的城区环境。对于小天线间距(如0.5λ)情况下，更加适合于应用波束成形(beamforming)技术，有利于控制波束指向。

在单用户MIMO模式中，可以通过设计合适的发射天线和接收天线的权值矢量来对多个数据流通过多个层同时进行传输，并可以使多个层的数据之间并行传输，去除层间干扰。在多用户MIMO模式中，可以通过设计合适的发射天线和接收天线的权值矢量来设计赋形波束的方向，区分多用户的信号，去除用户间干扰。

目前的波束成形技术，主要是针对单层数据流的波束成形，对于单用户MIMO模式来说，终端侧将直接对待发送的上行数据流进行波束成形处理，并发送到基站侧，待发的上行数据流为单层。

对于即将开始制定的第三代合作伙伴计划(3GPP，Third GenerationPartnership Projects)Rel-10标准来说，MIMO系统的基站侧天线数目将会扩展至8个以上，终端侧天线数目将会扩展至4个以上，如此，对于波束成形技术来说，就需要控制波束成形所使用的路径，需要将现有的单流波束成形技术扩展至多流波束成形技术，以便更充分合理的利用空间信道资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多径波束成形方法及实现多径波束成形的终端，以实现波束成形中所使用路径的控制。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种多径波束成形方法，所述方法包括：

用户设备(UE)得到能够进行数据传输的各空间路径的上行信号到达接收侧的信噪比；

所述UE根据所得到各空间路径的上行信号到达接收侧的信噪比，确定用于进行当前数据传输的空间路径；

所述UE对所确定空间路径上传输的数据流进行波束成形处理，并发射到接收侧。

在上述方案中，所述UE得到能够进行数据传输的各空间路径的上行信号到达接收侧信噪比的过程，包括：所述UE找到能够进行数据传输的各空间路径，并得到各空间路径的上行信号到达接收侧的增益倍数，计算各空间路径的上行信号到达接收侧的增益倍数与自身链路信噪比的乘积，得到各空间路径的上行信号到达接收侧的信噪比。

在上述方案中，所述UE根据所得到各空间路径的上行信号到达接收侧的信噪比，确定用于进行当前数据传输的空间路径的过程，具有为：

所述UE将所得到各空间路径的上行信号到达接收侧的信噪比与预先配置的信噪比门限值进行比较，将上行信号到达接收侧的信噪比大于所述信噪比门限值的各空间路径确定为用于进行当前数据传输的空间路径。

在上述方案中，所述UE对所确定空间路径上传输的数据流进行波束成形处理，并发射到接收侧的过程，包括：

所述UE得到所确定用于进行当前数据传输的各空间路径的发射权值，并对所述各空间路径上的数据流进行编码、调制、加载各层的专用导频，根据所得到的发射权值，对所述各空间路径上的数据流进行加权处理后，发送给接收侧。

在上述方案中，所述UE得到所确定用于进行当前数据传输的各空间路径的发射权值，包括：

所述UE根据所确定用于进行当前数据传输的各空间路径的方向角，得到所述各空间路径的发射权值，再对所得到的发射权值进行正交化处理、以及归一化之后，得到相互正交的、且模值为1的发射权值。

本发明还提供了一种实现多径波束成形的终端，所述终端包括：获得单元、确定单元和发送单元；其中，