一种三维多输入多输出垂直码本设计方法技术

本发明专利技术公开了一种三维多输入多输出垂直码本设计方法，包括1)初始化变量i＝0，计算初始的外环下倾角θmax，令计算第i个码字的衰减为δ的波束方向θi；3)计算第i个码字波束对应的衰减为δ的内环下倾角4)令i＝i+1返回步骤2继续计算直至θmin覆盖范围对应的最下倾斜角；5)根据得到的θ0,θ1,...,θi计算垂直码字，得到垂直码本。本发明专利技术方法克服了传统的DFT码本仅仅从均匀划分倾斜角的角度设计垂直码本，从水平面上接收信号功率的角度设计码本，提高了所设计码本的效率。并且可以控制最大的衰减情况，提高了设计的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种三维多输入多输出垂直码本设计方法
本专利技术涉及一种三维多输入多输出垂直码本设计方法，属于无线通信

技术介绍
大规模MIMO带来的好处主要体现在以下几个方面:第一,大规模MIMO的空间分辨率与现有MIMO相比显著增强,能深度挖掘空间维度资源,使得网络中的多个用户可以在同一时频资源上利用大规模MIMO提供的空间自由度与基站同时进行通信,从而在不需要增加基站密度和带宽的条件下大幅度提高频谱效率。第二,大规模MIMO可将波束集中在很窄的范围内,从而大幅度降低干扰。第三,可大幅降低发射功率,从而提高功率效率。目前大部分的信道模型都是二维的，与二维信道相适应的波束成形主要是针对水平面上的波束成形。然而根据最新的信道测量的结果，无线信道的传播路径在垂直方向上也有较大的角度扩展。采用均匀平面阵列(UPA)等结构的天线阵列可以在水平方向和垂直方向波束赋形，这极大的提高链路增益，并且降低了对相邻站点的干扰。为了降低系统的反馈量，接收机不是直接的反馈信道状态信息，而是根据位置和接收信噪比等信息选择最优的波束成形权重值，该权重值保存在预先设计好的码本中，因此，接收端仅仅需要反馈该权重值在码本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维多输入多输出垂直码本设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)初始化变量i＝0，计算初始的外环下倾角θmax，θmax的计算公式如下；θmax=atan(RhBS)]]>  (公式1)其中，R为基站的覆盖范围的半径，hBS为基站相对于移动台的高度，atan(·)表示反正切函数；定义变量(2)计算第i个码字的波束方向θi，即搜索θi，使得如下公式成立：R1(θi)=(cos(θi(u))cos(θi))2|AF(θi(u);θi)|Nt(v)=δ]]>  (公式2)其中，δ表示允许的衰减，表示波束方向为θ...

【技术特征摘要】
1.一种三维多输入多输出垂直码本设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)初始化变量i＝0，计算初始的外环下倾角θmax，θmax的计算公式如下；(公式1)其中，R为基站的覆盖范围的半径，hBS为基站相对于移动台的高度，atan(·)表示反正切函数；定义变量(2)计算第i个码字的波束方向θi，即搜索θi，使得如下公式成立：(公式2)其中，δ表示允许的衰减，表示波束方向为θi的波束在方向的阵列因子，的计算公式如下：(公式3)其中，表示均匀平面阵列垂直方向的天线数，Θ(θi)＝cos(θi)×dv/λ，dv表示垂直方向天线间隔，λ表示波长；(3)得到第i个码字的波束方向θi后，计算第i个码字的内环下倾角即搜索使得如下公式成立：(公式4)表示波束方向为θi的波束在方向的阵列因子；(4)判断是否成立，若进入步骤(5)，否则，令i＝i+1，返回步骤(2)，其中，θmin为覆盖范围对应的最小倾斜角，当要求覆盖的区域为一个从R′到R的环形区域时，θmin＝atan(R′/hBS)，当要求覆盖的区域为范围为R的圆时，θmin＝0；(5)根据步骤(2)计算得到的θ0,θ1,...,θi，计算垂直码字cj，j＝1,…,i，cj的计算公式如下；(公式5)码字c0,c1,...,ci即构成了垂直码本。2.根据权利要求1所述的一种三维多输入多输出垂直码本设计方法，其特征在于，步骤(2)中在区间上搜索θi，其中为满足如下方程的θi的值：

【专利技术属性】
技术研发人员：何世文，吴波，黄永明，王海明，杨绿溪，张军，洪伟，江华，
申请(专利权)人：江苏中兴微通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32