天线的选择方法及相关产品技术

本申请实施例公开了一种天线的选择方法和相关产品，涉及无线通信领域，该天线的选择方法包括：检测目标角度，该目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度，该接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合与该发送终端进行信号传输；获取与该目标角度对应的N种天线组合，该N种天线组合包含于该M种天线组合；通过该N种天线组合中的目标天线组合接收该发射终端发射的信号，该目标天线组合为该N种天线组合中的任一种。本申请实施例中，仅需进行到达角度估计及查表计算即可选出高质量的天线组合，时间开销大幅度降低，可实现快速天线选择。天线选择。天线选择。

【技术实现步骤摘要】
天线的选择方法及相关产品


[0001]本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线的选择方法及相关产品。

技术介绍

[0002]天线选择问题是无线通信领域的关键问题。当前，多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)无线系统日益普及，每个射频通道经常会配置多个天线单元，当每个射频通道选择不同的天线单元时，将会形成不同的天线组合。每种天线组合将形成不同的空间方向图，进而在不同方向形成不同程度的增益。选择可提供最大增益的天线组合，从而提升通信覆盖距离，增加系统吞吐率，是改善通信质量的关键所在。
[0003]现有的天线选择方法采用穷举遍历法，其通过遍历所有的天线组合，并测量每个天线组合下两个终端之间的通信传速速率、误码率、丢包率等指标评估当前组合的信道质量，之后，依据信道质量优劣，选择信道质量最佳的天线组合作为最优天线组合进行后继通信传输。该方法虽然可以有效地选择出信道质量最优的天线组合，但该方法需要遍历所有可能的天线组合，需要遍历的天线组合数量会随着射频通道个数以及每个射频通道可供选择的天线个数呈指数关系增长，对于大规模MIMO系统，射频通道个数以及天线个数通常较大，传统的基于穷举遍历法的天线选择方法将消耗大量时间。现有天线选择方法时间开销大且频繁被触发，限制了其在大规模MIMO系统中的应用。

技术实现思路

[0004]本申请实施例公开了一种天线的选择方法及相关产品，该方法通过利用各天线组合在各个入射方向角(Angle of Arrival，AOA)方向上的增益相对稳定的特性，离线构建可以描述各天线组合在各个AOA方向上信道质量优劣的角度天线组合质量关系表；在线进行天线选择时，利用信道测量信息估计出发送终端的AOA信息以及所述角度天线组合质量关系表得到高质量天线组合。角度天线组合质量关系表在天线选择之前离线构建，在线进行天线选择时，仅需进行AOA估计及查表计算，时间开销大幅度降低。因此，该方法减少了天线选择的时间开销，可对天线进行更快速地选择。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种天线的选择方法，该方法包括：接收终端检测目标角度，所述目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度，所述接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合接收所述发射终端发射的信号；所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合，所述N种天线组合包含于所述M种天线组合，所述N小于所述M，所述M、N为大于1的整数；所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号，所述目标天线组合为所述N种天线组合中的任一种。
[0006]所述到达角度表示所述发射终端信号到达所述接收终端的入射方向角AOA。由于在AOA变化幅度不大的情况下，一组确定的天线组合在该AOA范围中的增益相对稳定。因此，所述方法通过实时获取发射终端发出的信号到达接收终端的AOA，并根据该AOA和该AOA下所述M种天线组合下所述发射终端和所述接收终端的通信质量，选择出所述M种天线组合中
通信质量较好的N种天线组合，再对所述N种天线组合进行检测，选择N种天线组合中通信质量较好的天线组合作为所述目标天线组合；而后，所述接收终端将采用所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。应理解，所述目标角度与所述N种天线组合的对应关系在所述目标角度检测之前已经存储于所述接收终端中；此外，所述接收终端中还存储了其他多个AOA(与所述目标角度不同)下，与该AOA中各到达角度对应的多个天线组合(在对应的到达角度下所述M种天线组合中通信质量较好的天线组合)。因此，在本方法中，获取到信号的AOA之后，可以根据该AOA迅速获取在该AOA下所述M种天线组合中通信质量较好的N种天线组合，之后只需对该N种天线组合进行检测，选出通信质量最好的组合进行信号的传播即可，无需每次在对天线组合进行选择时都对M种天线组合的通信质量进行检测，在保证天线组合通信质量的前提下，极大地提高了天线组合的选择速度。
[0007]在第一方面一个可选的实现方式中，所述N种天线组合包含于P种天线组合，所述P种天线组合为到达角度为所述目标角度时，所述M种天线组合中通信质量居于前P的P种天线组合，所述P为大于1的整数。
[0008]由于所述到达角度与所述N种天线组合的对应关系是通过一开始在多个到达角度下，分别对所述M种天线组合的通信质量进行遍历检测，再获取每个到达角度下该M种天线组合中通信质量较好的组合得来，因此，在本申请实施例中，通过获取每个到达角度下该M种天线组合中通信质量排在1
‑
P的天线组合，在后续天线组合的选择过程中，可以最大程度保证选取到的目标组合为所述M种天线组合中通信质量最好的组合。
[0009]在第一方面一个可选的实现方式中，所述N种天线组合为所述P种天线组合中通信质量居于前N的N种天线组合。
[0010]结合所述说明，同理，在本申请实施例中通过获取每个到达角度下该P种天线组合中通信质量排在1
‑
N的天线组合，在后续天线组合的选择过程中，可以最大程度保证选取到的目标组合为所述M种天线组合中通信质量最好的组合。
[0011]在第一方面一个可选的实现方式中，所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合包括：在所述目标角度与历史角度之间的差值大于目标阈值的情况下，获取与所述目标角度对应的N种天线组合，所述历史角度为在检测所述目标角度之前检测到的所述发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度。
[0012]应理解，由于在AOA相对稳定的情况下，一组确定的天线组合的增益是比较稳定的。因此，在AOA的具体数值变化不大的情况下，所述M种天线组合通信质量不会随着AOA的微小变化发生明显的变化。因此，在本申请实施例中，通过对AOA的实时监测以及AOA的角度变化差值进行判断，在差值明显的情况下才对天线组合进行重新选择，可以减少不必要的天线重选操作，进一步降低了天线选择的时间开销。
[0013]在第一方面一个可选的实现方式中，所述接收终端检测到所述目标角度的时刻与检测到所述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值。
[0014]由于在本方法中，对AOA的检测是实时进行的，当AOA的角度时刻进行变化但变化速率极其微小时，若只选择相邻时刻检测到的AOA之间的差值作为判断是否要重新选择天线组合的条件时，由于AOA的角度时刻变化速率极其微小时，所以所述差值可能会一直无法满足天线组合的重选条件。例如，当AOA一开始为1度(此时目标天线组合为所述M种天线组合中的组合1)且AOA每秒变化0.5度，所述间隔阈值为1度时，所述目标角度与历史角度之间
的差值将始终为0.5度，当AOA变化为2度时，此时目标角度与历史角度之间的差值依然为0.5度，并未满足所述间隔阈值，但此时AOA的变化程度已经较大，组合1很可能已经不再是该AOA下所述M种天线组合中通信质量靠前的组合。因此，在本申请实施例中，通过对AOA检测的时间间隔进行判断，在时间间隔达到所述间隔阈值的情况下，在对所述AOA的差值进行判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线的选择方法，其特征在于，包括：接收终端检测目标角度，所述目标角度为发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度，所述接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合接收所述发射终端发射的信号；所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合，所述N种天线组合包含于所述M种天线组合，所述N小于所述M，所述M、N为大于1的整数；所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号，所述目标天线组合为所述N种天线组合中的任一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N种天线组合包含于P种天线组合，所述P种天线组合为到达角度为所述目标角度时，所述M种天线组合中通信质量居于前P的P种天线组合，所述P为大于1的整数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述N种天线组合为所述P种天线组合中通信质量居于前N的N种天线组合。4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合包括：在所述目标角度与历史角度之间的差值大于目标阈值的情况下，所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合，所述历史角度为在检测所述目标角度之前检测到的所述发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接收终端检测到所述目标角度的时刻与检测到所述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合包括：所述接收终端从参考数据表中获取与所述目标角度对应的所述N种天线组合，所述参考数据表包括：Q个到达角度，以及在所述Q个到达角度中每个达到角度所对应的两个或两个以上的天线组合，所述Q个到达角度包括所述目标角度。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号包括：在所述N种天线组合下，所述接收终端检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的丢包率；所述接收终端将所述N种天线组合中传输数据时丢包率较低的天线组合确定为所述目标天线组合；所述接收终端通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。8.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号包括：所述接收终端在所述N种天线组合下，检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的信噪比；所述接收终端将所述N种天线组合中传输数据时信噪比较高的天线组合确定为所述目标天线组合；所述接收终端通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。9.一种天线的选择装置，其特征在于，包括：
检测单元，用于检测目标角度，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洁，王洪玉，王琪，杜振国，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：