波束赋形方法、通信站及移动站技术

本发明专利技术公开了一种波束赋形方法、通信站及移动站，应用于包括多个协作小区的无线通信系统，该波束赋形方法包括：每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值；每个协作小区的通信站根据权值对待发送的数据进行加权处理，并将数据发送至本小区的移动站。通过运用该波束赋形方法，解决了相关技术中二维波束赋形无法对垂直俯仰角不同的移动站进行区分处理和反馈量较大的问题，进而在减小反馈量的同时降低了不同移动站的同频干扰，提升了系统性能。

【技术实现步骤摘要】
波束赋形方法、通信站及移动站
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种波束赋形方法、通信站及移动站。
技术介绍
传统的蜂窝型网络拓扑结构，是由一个通信站对多个移动站的点对多点传输模式。对小区边缘的通信站来说，这种传输模式存在着较大的小区间同频干扰。解决这种小区间同频干扰的一个方法可以联合多个通信站，通信站间相互协作，把干扰信号变成有用信号。这种利用多个通信站与多个移动站在相同时频资源上进行通信的系统，称作多点传输。协作波束成型(CoordinatedBeamforming，简称为CB)就是应用较广泛且易于实现的多点传输技术之一，如图1所示，两个小区相互协作进行波束赋形，移动台1利用相关技术，确定小区2为其协作小区。其中，确定协作小区的方法可以是：移动站1测量其它小区所在的通信站到达移动站1的大尺度衰落，如果这个大尺度衰落与通信站1到达移动站1的大尺度衰落差值满足一门限值，则将其作为移动站1的协作小区，并把所有参与协作的小区称为移动站1的协作小区集合。对于移动台1来说，小区1是其主协作小区，而其它协作小区如小区2是其辅协作小区。同样的操作，可以确定移动站2的协作小区集合，在图1中，移动站2主协作小区为小区2，而辅协作小区为小区1。这里，辅协作小区和主协作小区是相对移动站来说的，如对于移动站1来说，协作小区集合包括小区1和小区2，其中小区1是主协作小区，小区2是辅助小区。而对于移动站2来说，协作小区集合也包括小区2和小区1，其中小区1是辅协作小区，而小区2是主协作小区。另外，协作小区集合里的小区个数可以有两个以上，且不一定是互为协作小区的。比如，移动站1的协作小区集合与移动站2的协作小区集合可以不一样。本专利技术里小区概念可以换成相应的扇区的概念。协作小区集合里的通信站，通过相互协作确定主协作小区通信站的一个权值，并用这个权值对主协作小区通信站各天线单元发送的数据进行加权处理，使阵列实时对准有用信号方向，而在干扰方向形成零点以抑制干扰信号，即通过波束赋形技术发送数据。一般来说，传统实现协作波束赋形的方法一般是指二维波束赋形，需要辅助小区的移动站反馈主协作小区通信站到该移动站的信道矩阵信息。以图1所示的协作小区系统为例，对于移动站1来说，需要反馈通信站1到移动站1的信道矩阵信息和预编码矩阵索引，通信站1也需要移动站2通过通信站2反馈通信站1到移动站2的信道矩阵信息。这种信道矩阵信息可通过预编码矩阵索引间接反馈的，这要视具体实现算法而定。通信站1通过这些反馈的预编码矩阵索引和信道矩阵信息共同决定其道移动站1的预编码矩阵，这种算法的反馈量是非常大。并且，传统的波束赋形只能区分水平方位角不一样的移动站，而对于水平方位角一样，垂直俯仰角不同的移动站是无法进行区分的。如图2和图3所示，图2示出了水平方位角不同、垂直俯仰角相同的两个移动站，图3示出了水平方位角相同、垂直俯仰角不同的两个移动站。对于图3中垂直俯仰角不同的移动站，二维波束赋形无法对其进行区分处理。
技术实现思路
本专利技术提供了一种波束赋形方法，以至少解决相关技术中二维波束赋形无法对垂直俯仰角不同的移动站进行区分处理且反馈量大的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种波束赋形方法，应用于包括多个协作小区的无线通信系统，包括：每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值；每个协作小区的通信站根据权值对待发送的数据进行加权处理，并将数据发送至本小区的移动站。优选地，每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值之前，还包括：每个协作小区的通信站将来自本小区移动站的俯仰角指示信息发送至其它协作小区的通信站，其中，俯仰角指示信息为每个协作小区的移动站计算出的本小区通信站到该移动站的俯仰角量化值；每个协作小区的通信站接收来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息，并将来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息发送给本小区的移动站；每个协作小区的移动站根据所接收到的所有协作小区通信站的俯仰角指示信息确定第一信道信息，并将第一信道信息发送给本小区的通信站；每个协作小区的通信站根据来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息确定第二信道信息，并将确定的第二信道信息发送给其它协作小区的通信站。优选地，俯仰角指示信息为俯仰角值1或俯仰角值0，其中，俯仰角值1表示垂直方向角小于等于俯仰角门限值，俯仰角值0表示垂直方向角大于俯仰角门限值，当俯仰角定义为发射波与Z轴正方向的夹角时，垂直方向角定义为俯仰角的余弦值，当俯仰角定义为发射波与Z轴负方向的夹角时，垂直方向角定义为俯仰角的正弦值。优选地，当本小区俯仰角指示信息为俯仰角值1时，第一信道信息包括本小区的预编码矩阵索引；当本小区俯仰角指示信息为俯仰角值0时，第一信道信息包括本小区的预编码矩阵索引、本小区的信道矩阵信息和所有俯仰角指示信息为俯仰角值0的协作小区的第二信道信息。优选地，协作小区间的俯仰角指示信息和/或第二信道信息的传输方式至少包括以下之一：无线广播的传输方式、光纤传输方式、同轴电缆传输方式、双绞线传输方式。优选地，第二信道信息为所有俯仰角指示信息为俯仰角值0的协作小区的通信站到本小区移动站的信道矩阵信息。优选地，信道矩阵信息为通信站到移动台的信道系数构成的矩阵的量化值或者与其相关性最小的预编码矩阵对应的预编码矩阵索引。优选地，每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值，包括：当来自本小区移动站的俯仰角指示信息为俯仰角值1时，根据本小区的预编码矩阵索引对应的预编码矩阵确定三维波束赋形的权值；否则，根据所有俯仰角指示信息为俯仰角值0的协作小区的第二信道信息和本小区的信道矩阵信息以及本小区的预编码矩阵索引对应的预编码矩阵确定三维波束赋形的权值。优选地，通过至少以下一种方式来根据所有俯仰角指示信息为俯仰角值0的协作小区的第二信道信息和本小区的信道矩阵信息以及本小区的预编码矩阵索引对应的预编码矩阵确定三维波束赋形的权值：信漏噪比方法、迫零方法、博弈论方法。根据本专利技术的另一方面，提供了一种通信站，包括：权值确定模块，用于根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值；数据发送模块，用于根据权值对待发送的数据进行加权处理，并将数据发送至本小区的移动站。优选地，通信站还包括：第一接收模块，用于接收来自本小区移动站的俯仰角指示信息，其中，俯仰角指示信息为每个协作小区的移动站计算出的本小区通信站到该移动站的俯仰角量化值；第一发送模块，用于将来自本小区移动站的俯仰角指示信息发送至其它协作小区的通信站；第二接收模块，用于接收来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息；第二发送模块，用于将来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息发送至本小区的移动站；第三接收模块，用于接收来自本小区移动站的第一信道信息；第二信道确定模块，用于根据第一信道信息和来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波束赋形方法，应用于包括多个协作小区的无线通信系统，其特征在于，包括：每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值；所述每个协作小区的通信站根据所述权值对待发送的数据进行加权处理，并将所述数据发送至所述本小区的移动站。

【技术特征摘要】
1.一种波束赋形方法，应用于包括多个协作小区的无线通信系统，其特征在于，包括：每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值；所述每个协作小区的通信站根据所述权值对待发送的数据进行加权处理，并将加权处理后的数据发送至所述本小区的移动站；其中，所述俯仰角指示信息为俯仰角值1或俯仰角值0，其中，俯仰角值1表示垂直方向角小于等于俯仰角门限值，俯仰角值0表示垂直方向角大于俯仰角门限值，当俯仰角定义为发射波与Z轴正方向的夹角时，垂直方向角定义为俯仰角的余弦值，当俯仰角定义为发射波与Z轴负方向的夹角时，垂直方向角定义为俯仰角的正弦值；当本小区俯仰角指示信息为俯仰角值1时，所述第一信道信息包括本小区的预编码矩阵索引；当本小区俯仰角指示信息为俯仰角值0时，所述第一信道信息包括本小区的预编码矩阵索引、本小区的信道矩阵信息和所有俯仰角指示信息为俯仰角值0的协作小区的通信站到本小区移动站的信道矩阵信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值之前，还包括：每个协作小区的通信站将来自本小区移动站的俯仰角指示信息发送至其它协作小区的通信站，其中，所述俯仰角指示信息为所述每个协作小区的移动站计算出的本小区通信站到该移动站的俯仰角量化值；所述每个协作小区的通信站接收来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息，并将来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息发送给本小区的移动站；每个协作小区的移动站根据本小区的俯仰角指示信息和所接收到的其它协作小区通信站的俯仰角指示信息确定第一信道信息，并将所述第一信道信息发送给本小区的通信站；每个协作小区的通信站根据所述第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息确定第二信道信息，并将确定的所述第二信道信息发送给其它协作小区的通信站。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，协作小区间的俯仰角指示信息和/或所述第二信道信息的传输方式至少包括以下之一：无线广播的传输方式、光纤传输方式、同轴电缆传输方式、双绞线传输方式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二信道信息为所有俯仰角指示信息为俯仰角值0的协作小区的通信站到本小区移动站的信道矩阵信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道矩阵信息为通信站到移动台的信道系数构成的矩阵的量化值或者与其相关性最小的预编码矩阵对应的预编码矩阵索引。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个协作小区的通信站根据来自本小区移动站的俯仰角指示信息和第一信道信息以及来自其它协作小区通信站的俯仰角指示信息和第二信道信息确定三维波束赋形的权值，包括：当来自本小区移动站的俯仰角指示信息为俯仰角值1时，根据本小区的预编码矩阵索引对应的预编码矩阵确定所述三维波束赋形的权值；否则，根据所有俯仰角指示信息为俯仰角值0的协作小区的第二信道信息和本小区的信道矩阵信息以及本小区的预编码矩阵索引对应的预编码矩阵确定所述三维波束赋形的权值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过至少以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖华华，宁迪浩，关艳峰，陈宪明，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：