[发明专利]一种获取波束增益的方法及装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及通信的技术领域，尤其涉及一种获取波束增益的方法及装置。

背景技术

多输入多输出(Multi-input Multi-output，MIMO)技术是现有的通信系统中较常采用的一种增加系统容量的方法，基站端配置更多的天线会带来更大的性能增益，尤其是在目前研究较为热烈的Massive MIMO中。基站的天线数目可以达到128天线、256天线甚至更多，天线数目的增多会有更大的空间分辨率，可以更高精度的对准用户，但是其潜在的问题是需要在一个更大的搜索空间中去找到适合某一个UE的方向。

在时分双工(TimeDivisionDuplex，TDD)系统中可以较好的利用上下行的互易性，基站端通过UE发送的上行导频信号可以较为精确的估计用户的信号方向，但是在天线数目和UE数目都较多的情况下，其搜索计算复杂度较高。

现有方案中较多采用的是逐角度遍历搜索的方式，在搜索过程中采用相关值最大的方法来找到最优波束的方向，这样计算量会非常大，且较为耗时。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种获取波束增益的方法及装置，旨在解决如何快速找到波束增益的峰值点的问题。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，一种获取波束增益的方法，所述方法包括：

获取基站端的空间信道矩阵，并对所述空间信道矩阵进行重新排列；

对排列后的空间信道矩阵进行第一次傅里叶变换，对所述第一次傅里叶变换后的空间信道矩阵进行第二次傅里叶变换，所述第一次傅里叶变换用于获得垂直面内的不同角度获得的增益；所述第二次傅里叶变换用于获得水平面内的不同角度获得的增益；

对所述第二次傅里叶变换后的空间信道矩阵取梯度，空间增益极值点为梯度等于0的点。

优选地，所述对所述空间信道矩阵进行重新排列，包括：

对信道矩阵H数据进行重新排列，得到

其中，所述基站端的天线配置为N^V×N^H，N^V为行数，N^H为列数。

优选地，所述对信道矩阵H数据进行重新排列，得到包括：

正常的信道的维度为1*N_V N_H，重排按照天线的阵列大小，重排后的矩阵为N_V×N_H。

优选地，所述对排列后的空间信道矩阵进行第一次傅里叶变换，对所述第一次傅里叶变换后的空间信道矩阵进行第二次傅里叶变换，包括：

对排列后的空间信道矩阵的行进行第一次傅里叶变换，再对所述第一次傅里叶变换后的空间信道矩阵的列进行第二次傅里叶变换；或者，

对排列后的空间信道矩阵的列进行第一次傅里叶变换，再对所述第一次傅里叶变换后的空间信道矩阵的行进行第二次傅里叶变换。

优选地，所述对排列后的空间信道矩阵的行进行第一次傅里叶变换，包括：

对H₁的行进行Nfft1点的FFT变换，

其中，函数FFT(a，b，c)，a表示M*N的矩阵；b取值为‘Row’，和‘Col’两种，其中‘Row’表示对矩阵a的行进行FFT变换，‘Col’表示对矩阵a的列进行FFT变换；c表示FFT点数；

Nfft1表示对水平内的180度角度范围内的角度采样点数。

优选地，所述再对所述第一次傅里叶变换后的空间信道矩阵的列进行第二次傅里叶变换，包括：

对Hp₁的列进行Nfft2点的FFT变换，Hp₂＝FFT(Hp₁，′Col′，Nfft₂)∈C_{Nfft1，Nfft2}；

其中，Hp₂为空间不同的角度对应的增益二维图，所述Nfft2表示对垂直面内的180度角度范围内的角度采样点数。

优选地，所述对所述第二次傅里叶变换后的空间信道矩阵取梯度，空间增益极值点为梯度等于0的点，包括：

对Hp₂取梯度，找到所对应的点为空间增益极值点。

第二方面，一种获取波束增益的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取基站端的空间信道矩阵；

排列模块，用于对所述空间信道矩阵进行重新排列；