一种双流波束赋形方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双流波束赋形方法及装置，涉及通信技术。在确定原始波束赋形向量后，对该原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，并使用该天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形，由于不进行信号幅度信息的匹配，不需要对原始波束赋形矢量进行限幅处理，进而提高了发射天线的发射功率。

【技术实现步骤摘要】
一种双流波束赋形方法及装置
本专利技术涉及通信技术，尤其涉及一种双流波束赋形方法及装置。
技术介绍
目前，在进行双流波束赋形时，主要采用传统的EBB(Eigen-valueBasedBeamforming，特征值赋形)算法，通过对信道估计的相关矩阵特征值分解的方式，分解得到最大和次大特征值对应的两组特征矢量，在基站的发射天线上用这两个特征矢量作为赋形向量，实现双流波束赋形。一般来说赋形向量w是一个不等幅的向量。由于受射频器件自身的限制，当使用超过天线单元最大发送功率的功率发射信号时很容易烧毁器件。因此在实际运用时，需要对功率进行限幅，假定每天线的最大功率为1/Ka，对功率进行限幅时，即对每个赋形向量做以下操作：其中abs(w)表示对向量w的每个元素求模。具体流程图如下图1所示，包括：步骤S101、利用上行SRS(SoundingReferenceSignal，探测参考信号)进行上行信道估计，得到信道矩阵H；步骤S102、确定信道相关矩阵R＝HHH；步骤S103、对信道相关矩阵进行特征值分解，得到最大和次大特征值对应的两组特征矢量作为原始波束赋形矢量；步骤S104、对天线的原始波束赋形矢量进行限幅处理，得到天线加权系数。该基于双流EBB算法的技术方案，本质上是一种基于预发射的最大比合并的方案，可以获得较好的合并增益，但是由于无线信道环境的多径影响，天线赋形元素单元会不均衡，即波束赋形矢量不等幅，而实际设备中，需要使得赋形后天线的发射功率不超过天线单元最大发送功率，所以需要采用限幅处理，即使得限幅后的波束赋形矢量为其中abs(w)表示对向量w的每个元素求模，Ka为基站的发射天线总数，进行限幅处理会使得天线发射功率有较大损失，特别是在NLOS(NonLossofSight，非直射径)信道环境下，性能损失可达5dB。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种双流波束赋形方法及装置，以提高发射天线的发射功率。一种双流波束赋形方法，包括：进行上行信道估计，确定原始波束赋形矢量；对所述原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量；通过所述天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形。一种双流波束赋形装置，包括：确定单元，用于进行上行信道估计，确定原始波束赋形矢量；处理单元，用于对所述原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量；赋形单元，用于通过所述天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形。本专利技术实施例提供一种双流波束赋形方法及装置，在确定原始波束赋形向量后，对该原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，并使用该天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形，由于不进行信号幅度信息的匹配，不需要对原始波束赋形矢量进行限幅处理，进而提高了发射天线的发射功率。附图说明图1为现有技术中双流波束赋形方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的双流波束赋形方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的较具体的双流波束赋形方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的双流波束赋形装置结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供一种双流波束赋形方法及装置，在确定原始波束赋形向量后，对该原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，并使用该天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形，由于不进行信号幅度信息的匹配，不需要对原始波束赋形矢量进行限幅处理，进而提高了发射天线的发射功率。如图2所示，本专利技术实施例提供的双流波束赋形方法包括：步骤S201、进行上行信道估计，确定原始波束赋形矢量；步骤S202、对原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量；步骤S203、通过天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形。在本专利技术实施例中，确定原始波束赋形矢量的方式仍然可以采用传统的EBB算法，当然，也可以根据实际情况采用其他类似的算法获得原始波束赋形矢量。具体的，采用EBB算法时，在步骤S201中，进行上行信道估计，确定原始波束赋形矢量，具体包括：根据上行SRS进行上行信道估计，得到信道矩阵H；确定信道相关矩阵R＝HHH，其中，HH表示矩阵H的共轭转置；根据信道相关矩阵确定原始波束赋形矢量。其中，根据信道相关矩阵确定原始波束赋形矢量，具体包括：对信道相关矩阵进行特征值分解，得到最大和次大特征值对应的两组特征矢量作为原始波束赋形矢量。本专利技术实施例中，不进行信号幅度信息的匹配，对原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，因而不需要进行限幅处理，在功率上获得的增益可以使得天线发射性能得到较大提升。具体的，本专利技术实施例提供两种对原始波束赋形矢量进行取相位处理的方法：实施例一、在该实施例中，步骤S202中对原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，具体包括：分别确定原始波束赋形矢量w1＝[w11，w12，…，w1Ka]和w2＝[w21，w22，…，w2Ka]中每个元素的相位θ1i{1≤i≤Ka}和θ2i{1≤i≤Ka}，Ka为基站发射总天线数；确定天线波束赋形矢量中的元素为：确定天线波束赋形矢量中的元素为：具体的，首先，根据EBB算法得到的原始波束赋形矢量为：w1＝[w11，w12，…，w1Ka]和w2＝[w21，w22，…，w2Ka]，确定进行取相位处理后得到的天线波束赋形矢量为：和其中Ka为基站发射天线总数；再分别根据w1和w2计算其中每元素的相位为θ1i{1≤i≤Ka}和θ2i{1≤i≤Ka}，根据得到天线波束赋形矢量和实施例二、在该实施例中，步骤S202中对原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，具体包括：确定天线波束赋形矢量中的元素为：确定天线波束赋形矢量中的元素为：Ka为基站发射总天线数，||w||表示向量w的模值。具体的，首先，根据EBB算法得到的原始波束赋形矢量为：w1＝[w11，w12，…，w1Ka]和w2＝[w21，w22，…，w2Ka]，确定进行取相位处理后得到的天线波束赋形矢量为：和其中Ka为基站发射天线总数；再根据得到天线波束赋形矢量和下面以LTE系统基站双极化天线，天线数为8的场景，对本专利技术实施例提供的双流波束赋形方法进行详细说明，如图3所示，该方法包括：步骤S301、根据上行SRS做上行信道估计，得到每个子载波信道估计矩阵Hi(i＝1，2，...，6*NPRB)，该信道估计矩阵维度为1*8，NPRB为导频所占的PRB(PhysicalResourceBlock，物理资源块)数，根据协议规定SRS是梳状放置的，一个PRB内SRS占的子载波个数为6；步骤S302、对Hi进行抽取，取每个PRB的第三个子载波信道估计值得到HPRB，j(i＝1，2，...，NPRB)，维度为1*8；步骤S303、利用HPRB，j获得全带宽的信道估计矩阵维度为NPRB*8；步骤S304、计算全带宽的信道相关矩阵R＝HHH，维数为Ka*Ka，其中Ka为基站发射天线总数8；步骤S3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双流波束赋形方法，其特征在于，包括：进行上行信道估计，确定原始波束赋形矢量；对所述原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量；通过所述天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形。

【技术特征摘要】
1.一种双流波束赋形方法，其特征在于，包括：进行上行信道估计，确定原始波束赋形矢量；对所述原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量；通过所述天线波束赋形矢量对天线进行双流波束赋形；所述对所述原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，具体包括：分别确定原始波束赋形矢量w1＝[w11,w12,…,w1Ka]和w2＝[w21,w22,…,w2Ka]中每个元素的相位θ1i{1≤i≤Ka}和θ2i{1≤i≤Ka}，所述Ka为基站发射总天线数；确定天线波束赋形矢量中的元素为：确定天线波束赋形矢量中的元素为：2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行上行信道估计，确定原始波束赋形矢量，具体包括：根据上行探测参考信号SRS进行上行信道估计，得到信道矩阵H；确定信道相关矩阵R＝HHH，其中，HH表示矩阵H的共轭转置；根据所述信道相关矩阵确定原始波束赋形矢量。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道相关矩阵确定原始波束赋形矢量，具体包括：对所述信道相关矩阵进行特征值分解，得到最大和次大特征值对应的两组特征矢量作为原始波束赋形矢量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始波束赋形矢量进行取相位处理，得到天线波束赋形矢量，具体包括：确定天线波束赋形矢量中的元素为：确定天线波束赋形矢量中的元素为：所述Ka为基站发射总天线数，||w||表示向量w的模值，w1i和w2i分别为原始波束赋形矢量w1和w2中的元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊芳，李琼，刘龙，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：