【技术实现步骤摘要】
本申请涉及大规模多天线系统，尤其涉及一种通道分配方法及相关装置。
技术介绍
1、当前4g、5g无线通信系统中，多天线技术是提升无线空口性能的最为关键的技术。天线以及通道自由度越多，多天线技术能提供的性能增益越明显。目前商用部署正从以4t4r(2transmit 2receive，2发2收)、8t8r((8transmit 8receive，8发8收))为代表的多天线技术，向所谓的大规模多天线(massive mimo，mm)系统演进。以频分双工(frequencydivision duplex，fdd)中频1.8、2.1g频点为例，业界公认的mm系统多由32收发接口(32trx)以及相应天线构成，它能提供强大的波束赋形以及空分复用增益。
2、通常业界使用基于水平8通道自由度，垂直2通道自由度的双极化32trx架构构成中频mm。此时由于水平具有8通道驱动天线，可以获得较强的水平波束赋形能力，但是垂直维仅分配了2个通道做赋形，这就造成了垂直波束的增益和波束覆盖范围比较受限。当前的常规方案限制了整个mm的性能收益，尤其对于垂直维敏感的场景，例如密集城区、高楼覆盖等。
3、因此，如何提供一种通道自由度分配方法，可以让mm在多天线硬件能力上可以更好的支持垂直波束赋形，同时水平波束赋形能力也能保持较优，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种通道分配方法及相关装置，解决波束的扫描范围较窄或者波束增益有损失的问题。
2、第
3、获取有效天面口径和系统工作波长。通过获取有效天面口径和mm系统的工作波长，计算合理的通道数，当确定了天线阵面上通道的水平、垂直排列，即实现了通道自由度在空间上的分配。
4、根据系统工作波长，计算在有效天面口径范围内且符合半波长原理的水平通道数x，其中x为大于2的整数。由于0.5波长间距的天线通道排列能够实现较为理想的波束赋形效果和适当的波束扫描范围，满足水平面覆盖需求，因此水平通道自由度的选择基于半波长原理。计算得到的水平通道数x表示为每一行的通道数量。
5、获取系统的可用通道数。当确认了水平方向上的通道数后，通过获取系统的可用通道数，可以计算得到垂直方向上的通道数。
6、将可用通道数除以水平通道数后向上取整，获得垂直通道数y。采用将可用通道数除以水平通道数后向上取整，获得垂直通道数y，可以理解的是，该垂直通道数y，实际上是垂直方向上的最大的通道数。
7、将通道数按照水平方向数量为x、垂直方向数量为y的矩阵排列，并计算x和y的乘积，得到所需通道数。由于在计算垂直通道数y时采用了向上取整，因此水平x列、垂直y行的天线通道的数量可能会大于可用通道数，因此还需计算x和y的乘积，得到所需通道数。
8、若所需通道数等于可用通道数，则将天线通道按照x×y矩阵分配。若可用通道数除以水平通道数后得到的商为整数，那么直接将天线通道按照x×y矩阵分配，实现了通道资源在水平、垂直维上的高效分配。
9、若所需通道数大于可用通道数，则计算所需通道数与可用通道数之差，得到空缺通道数t。若可用通道数除以水平通道数后得到的商不为整数，那么由于进行了向上取整，则会出现所需通道数大于可用通道数的情况，即总的可用通道自由度小于水平x列，垂直y行均匀排列所需的通道数。因此，计算空缺通道数t。
10、若t为奇数，则将垂直通道数加一，重新计算所需通道数。需要将上述空缺的通道数从均匀排列的通道矩阵中扣除，得到最终的通道分配方案，扣减的方法是将空缺的t个通道均匀的在矩阵的两端去除。由于对称原则在通道自由度分配中也很重要，有利于mm形成的波束具有良好的波形特征，因此若t为奇数，则无法实现均匀的在水平方向上的两端对称的扣减自由度，因此需要将垂直通道数加1，并重新计算所需通道数
11、将空缺通道数分成z组，每组包括n个通道，其中，z为大于0且小于x的偶数，n为自然数。
12、分别在矩阵的前z/2列和后z/2列上扣减n个通道。
13、通过将t分成2,4,6,…组，以使得可以在x×y矩阵前后分别扣减若干个自由度，使得扣减后的通道总数与可用通道数一致，从而得到了满足可用通道数的通道自由度分配方法。
14、本实施例中，通过先确定水平通道数量，在根据可用通道数数量得到垂直通道数数量，实现了水平、垂直通道资源的更充分利用，通常情况下，通过本申请实施例所提供的方法计算得到的垂直通道数大于2，因此还能够更好的支持垂直波束赋形效果。
15、在一个可能的实现方式中，获取天面有效口径和系统工作波长，具体包括：
16、获取天面有效口径和系统工作频点；
17、将光速除以系统工作频点，得到系统工作波长。
18、本实施例中，系统的工作波长可以通系统工作频点计算得到，因此也可以通过获取系统工作频点，将光速除以系统工作频点，得到系统工作波长。
19、在一个可能的实现方式中，根据系统工作波长，计算在有效天面口径范围内且符合半波长原理的水平通道数x，具体包括：
20、将有效天面口径除以系统工作波长的一半后取整，得到水平通道数x。
21、本实施例中，由于0.5波长间距的天线通道排列能够实现较为理想的波束赋形效果和适当的波束扫描范围，计算有效天面口径除以系统工作波长得到结果可能出现小数部分，但是水平通道数需为整数，因此，对于小数部分的处理，可以遵循四舍五入、向上取整、向下取整等原则。最终得到的水平通道数大致满足与半波长相乘后的乘积，近似等于水平方向上的有效天面口径。
22、在一个可能的实现方式中，分别在矩阵的前z/2列和后z/2列上扣减n个通道之后，还包括：
23、将矩阵的前z/2列和后z/2列上的通道居中排列。
24、本实施例中，在对前z/2列和后z/2列上的通道进行扣减后，剩余的通道为了能满足相对于水平中线对称需求可以居中排列，使得排列后的通道相对于水平中线和垂直中线对称。
25、在一个可能的实现方式中，还包括：
26、计算通道数为y的中间列的第一波束的导频发送权值，第一波束的导频发送权值满足：二维码本波束经过第一波束的导频发送权值实现的波束赋形效果与垂直通道数为2时实现的波束赋形效果最优逼近；
27、根据第一导频发送权值，分别计算中间列的其他y-1个波束的导频发送权值；
28、根据中间列的导频发送权值，计算通道数为y-n的边列的导频发送权值，边列的导频发送权值满足：二维码本波束经过边列的导频发送权值实现的波束赋形效果，与，二维码本波束经过中间列的导频发送权值实现的波束赋形效果，最优逼近。
29、本实施例中，要计算按照上述方法排列的通道中的波束发送权值，首先需要遵循的原则是，中间列的最大垂直通道数上的波束在经过对应的波束发送权值之后所实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种天线通道分配方法，其特征在于，应用于无线通信系统，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取天面有效口径和系统工作波长，具体包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述系统工作波长，计算在所述有效天面口径范围内且符合半波长原理的水平通道数X，具体包括：
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，分别在所述矩阵的前Z/2列和后Z/2列上扣减n个通道之后，还包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
6.一种天线通道分配装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
8.一种无线通信天线，其特征在于，包括天线阵面，所述天线阵面上的射频通道上按照权利要求1至5中任一所述的方法排列。
9.根据权利要求8所述的无线通信天线，其特征在于，所述天线阵面的每一列上连接的天线振子总数相同。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被通信装置执行时，使得
11.一种计算机程序产品，包括程序，其特征在于，当所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-5任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种天线通道分配方法，其特征在于，应用于无线通信系统，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取天面有效口径和系统工作波长，具体包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述系统工作波长，计算在所述有效天面口径范围内且符合半波长原理的水平通道数x，具体包括：
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，分别在所述矩阵的前z/2列和后z/2列上扣减n个通道之后，还包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
6.一种天线通道分配装置，其特征在于，包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：张晴川，朱孝龙，
申请(专利权)人：上海华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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