[发明专利]波束成形方法和系统

权利要求书

1.一种波束成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取通信终端的三维位置信息，根据所述三维位置信息计算本基站与所述通信终端之间的相对位置，根据所述相对位置计算本基站与所述通信终端之间的三维角度信息；

根据所述相对位置和三维角度信息计算本基站的下倾角和所述通信终端对应的波束成形矢量；

根据所述下倾角和波束成形矢量对发射信号进行波束成形。

2.根据权利要求1所述的波束成形方法，其特征在于，根据所述相对位置和三维角度信息计算所述通信终端对应的波束成形矢量的步骤包括：

根据所述三维角度信息建立本基站与所述通信终端之间的信道模型；

根据所述信道模型计算所述通信终端对应的波束成形矢量。

3.根据权利要求2所述的波束成形方法，其特征在于，根据所述信道模型计算所述通信终端对应的波束成形矢量的步骤包括：

根据以下公式计算波束成形矢量：

wu=huH/|hu|;]]>

式中，w_u为第u个通信终端的波束成形矢量，h_u为第u个通信终端的信道模型，H表示共轭转置操作。

4.根据权利要求1所述的波束成形方法，其特征在于，所述下倾角为基站指向通信终端方向的下倾角。

5.根据权利要求1所述的波束成形方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据所述相对位置和三维角度信息计算天线增益；

根据所述天线增益计算本基站与所述通信终端之间的下行链路的信道增益矢量；

根据所述信道增益矢量和所述相对位置计算所述通信终端的信干噪比；

根据所述信干噪比计算所述通信终端的吞吐量；

根据所述吞吐量计算所述下倾角。

6.根据权利要求5所述的波束成形方法，其特征在于，根据所述三维角度信息计算天线增益的步骤包括：

根据以下公式计算天线增益：

A(Δφ_u,Δθ_u)＝A_H(Δφ_u)+A_V(Δθ_u)；

其中，

AV(Δθu)=-min{12(ΔθuHPBWV)2,SLLV};]]>

Δφ_u＝φ_u-φ_BS；

Δθ_u＝θ_u-θ_BS；

式中，A(Δφ_u,Δθ_u)表示天线增益，SLL_H和SLL_V分别表示水平面和竖直面旁瓣等级，HPBW_H和HPBW_V分别表示水平面和竖直面的半功率波束宽度，φ_u、φ_BS、θ_u和分别θ_BS表示水平方向上基站与用户之间的夹角，水平方向基站天线阵列的瞄准角，竖直方向上基站天线与用户之间的夹角以及竖直方向上基站天线下倾角度，A_m代表水平波束的最大天线增益。