波束选择方法、装置以及通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种波束选择方法、装置以及通信系统。所述波束选择方法包括：基站接收多个用户设备反馈的多个波束编号；计算所述多个波束编号中不相同波束编号的个数S；将所述个数S与MTXRU进行比较；根据比较结果确定用于形成波束的加权向量。通过本发明专利技术实施例，可以获得TXRU加权所需要的MTXRU个加权向量，并且加权向量对应用户设备端选取的最优波束，能够更好地应用于大规模MIMO系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种大规模多输入多输出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)系统中波束选择方法、装置以及通信系统。
技术介绍
毫米波(mmWave)技术和大规模MIMO技术是未来第五代移动通信技术研究的两个候选技术，二者联用可以为系统提供更宽的传输带宽及更多的天线数，进而提升系统性能。然而，天线数目和子载波数目的增多将会使得基带预编码技术难以实现。一方面是处理复杂度较高，每个子载波上均需进行大维度的矩阵相乘计算，系统复杂度随着天线数和带宽增加而显著增大。另一方面，若实现灵活的基带预编码技术，每个物理天线均需配置一套射频链(RF chian)，包括放大器、混频器、数模转换器和模数转换器等，系统造价较高。若将预编码技术放到射频单元上去做，每个符号执行一次大维度矩阵运算，将大大降低系统复杂度，但是系统性能也会相应下降。混合基带和射频的预编码(波束成型)由于综合了基带预编码和射频预编码的优点，可以在基带和射频上共同执行预编码操作，更加适合于大规模MIMO系统的应用，达到系统性能(灵活性)和复杂度的有效折衷。在当前3GPP RAN4的自适应天线系统(AAS，Adaptive Antenna System)研究中，定义了收发单元(TXRU，Transceiver Units)包括多个发送单元(TXU)和接收单元(RXU)。TXU将基站AAS的基带信号作为输入，提供射频发送信号的输出。射频发送的输出通过一个无线分配网络(RDN，Radio Distribution Network)分配到天线阵列上。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
但是，专利技术人发现：目前仅对虚拟化模型进行了定义，并不存在如何对波束或者用于形成波束的离散傅里叶变换(DFT，Discrete Fourier Transform)向量进行选择的方案，不能更好地应用于大规模MIMO系统中。本专利技术实施例提供了一种波束选择方法、装置以及通信系统。期望获得TXRU加权所需要的MTXRU个加权向量，更好地应用于大规模MIMO系统中。根据本专利技术实施例的第一个方面，提供一种波束选择装置，配置于具有平面天线阵列的基站中；所述平面天线阵列包括多个天线粒子，所述多个天线粒子在垂直方向上形成多列以及在水平方向上形成多行；所述波束选择装置包括：编号接收单元，接收多个用户设备反馈的多个波束编号；个数计算单元，计算所述多个波束编号中不相同波束编号的个数S；比较单元，将所述个数S与MTXRU进行比较；其中所述MTXRU为垂直方向的每列同一极化方向上M个天线粒子连接的收发单元数目；以及向量确定单元，根据比较结果确定用于形成波束的加权向量。根据本专利技术实施例的第二个方面，提供一种波束选择方法，应用于具有平面天线阵列的基站；所述平面天线阵列包括多个天线粒子，所述多个天线粒子在垂直方向上形成多列以及在水平方向上形成多行；所述波束选择方法包括：基站接收多个用户设备反馈的多个波束编号；计算所述多个波束编号中不相同波束编号的个数S；将所述个数S与MTXRU进行比较，其中所述MTXRU为垂直方向的每列同一极化方向上M个天线粒子连接的收发单元数目；根据比较结果确定用于形成波束的加权向量。根据本专利技术实施例的第三个方面，提供一种通信系统，所述通信系统包括：基站，具有包括多个天线粒子的平面天线阵列，所述多个天线粒子在垂直方向上形成多列以及在水平方向上形成多行；其中MTXRU为垂直方向的每列同一极化方向上M个天线粒子连接的收发单元数目；所述基站接收多个用户设备反馈的多个波束编号；计算所述多个波束编号中不相同波束编号的个数S；将所述个数S与MTXRU进行比较；以及根据比较结果确定用于形成波束的加权向量。本专利技术实施例的有益效果在于：基站接收多个用户设备反馈的多个波束编号；计
算不相同波束编号的个数S；将所述个数S与MTXRU进行比较；以及根据比较结果确定用于形成波束的加权向量。由此，可以获得TXRU加权所需要的MTXRU个加权向量，并且加权向量对应用户设备端选取的最优波束，能够更好地应用于大规模MIMO系统中。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术实施例的特定实施方式，指明了本专利技术实施例的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是同极化天线配置的平面天线阵列的一结构示意图；图2是交叉极化天线配置的平面天线阵列的一结构示意图；图3是TXRU虚拟化模型1中每一列同一极化方向的M个天线粒子与MTXRU个TXRU的连接关系的示意图；图4是TXRU虚拟化模型2中每一列同一极化方向的M个天线粒子与MTXRU个TXRU的连接关系的示意图；图5是本专利技术实施例的波束选择方法的一示意图；图6是本专利技术实施例的波束选择方法的另一示意图；图7是本专利技术实施例的波束选择装置的一示意图；图8是本专利技术实施例的波束选择装置的另一示意图；图9是本专利技术实施例的基站的一构成示意图；图10是本专利技术实施例的通信系统的一示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术实施例的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。图1和图2给出本专利技术实施例相关的两种平面天线阵列结构的示意图，图1是同极化天线配置的平面天线阵列的一结构示意图，图2是交叉极化天线配置的平面天线阵列的一结构示意图。如图1所示，在垂直方向上每列放置M个同一个极化方向的天线粒子(也可称为物理天线粒子)，在水平方向上共放置N列。如图2所示，在垂直方向上每列放置M个交叉极化天线对，水平方向上共放置N列交叉极化天线对。即，垂直一列上每个极化方向有M个物理天线粒子，水平一行上每个极化方向有N个物理天线粒子。这两种天线配置可以表示为(M,N,P)，其中P表示极化维度的数量，P＝1时为同极化配置，即如图1所示；P＝2时为交叉极化配置，即如图2所示。其中每列同一极化方向的M个天线粒子连接MTXRU个TXRU，总的TXRU数量为MTXRU×N×P。在上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波束选择装置，配置于具有平面天线阵列的基站中；所述平面天线阵列包括多个天线粒子，所述多个天线粒子在垂直方向上形成多列以及在水平方向上形成多行；所述波束选择装置包括：编号接收单元，接收多个用户设备反馈的多个波束编号；个数计算单元，计算所述多个波束编号中不相同波束编号的个数S；比较单元，将所述个数S与MTXRU进行比较；其中所述MTXRU为垂直方向的每列同一极化方向上M个天线粒子连接的收发单元数目；以及向量确定单元，根据比较结果确定用于形成波束的加权向量。

【技术特征摘要】
1.一种波束选择装置，配置于具有平面天线阵列的基站中；所述平面天线阵列包括多个天线粒子，所述多个天线粒子在垂直方向上形成多列以及在水平方向上形成多行；所述波束选择装置包括：编号接收单元，接收多个用户设备反馈的多个波束编号；个数计算单元，计算所述多个波束编号中不相同波束编号的个数S；比较单元，将所述个数S与MTXRU进行比较；其中所述MTXRU为垂直方向的每列同一极化方向上M个天线粒子连接的收发单元数目；以及向量确定单元，根据比较结果确定用于形成波束的加权向量。2.根据权利要求1所述的波束选择装置，其中，所述向量确定单元包括：第一确定单元，在所述个数S小于或等于所述MTXRU的情况下，将所述多个波束编号对应的离散傅里叶变换向量确定为所述加权向量。3.根据权利要求1所述的波束选择装置，其中，所述向量确定单元还包括：排序单元，在所述个数S大于所述MTXRU的情况下，将S个所述波束编号进行排序；距离计算单元，计算排序后相邻两个波束编号之间的距离以获得S个距离值；距离判断单元，判断所述S个距离值中的最小值是否小于预设门限值；以及第二确定单元，在所述最小值大于或等于所述预设门限值的情况下，选择被所述用户设备反馈次数最多的前MTXRU个波束编号所对应的离散傅里叶变换向量作为所述加权向量。4.根据权利要求3所述的波束选择装置，其中，所述向量确定单元还包括：编号更新单元，在所述最小值小于所述预设门限值的情况下，将所述最小值对应的两个波束编号同时更新为与其他波束编号不同的波束编号；并且，所述个数计算单元还用于重新计算不相同波束编号的个数S。5.根据权利要求4所述的波束选择装置，其中，所述向量确定单元还包括：编号计算单元，计算其中，j是大于或等于1的正整数，bi和bi+1分别为所述最小值对应的两个波束编号；编号判断单元，判断bi的小数部分是否为(1/2)x，其中x为大于或等于1的正整
\t数；在bi的小数...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋磊，王昕，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP