[发明专利]一种波束赋形中修正扇区边缘业务波束指向的方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通讯系统，具体涉及一种波束赋形中修正扇区边缘业务 波束指向的方法。

背景技术

智能天线由天线阵列构成，利用无线信号传输的空间特性和数字信号处 理技术，可以实现上行链路波达角估计以及下行链路波束赋形，从而达到降 低噪声干扰、增加容量、扩大覆盖、改善通信质量、降低发射功率和提高无 线数据传输速率的目的。

中国发明专利“一种波达角估计和波束赋形的方法”，中国申请号 CN200610074201，公开号CN1917396A，公开了一种利用天线阵列中各根 天线的信道估计，计算各用户的天线阵列的协方差矩阵；在天线阵列的覆盖 角度范围内，计算各用户对应的上行接收功率瞬时值和接收功率的递归平均 值；搜索各用户对应的上行链路接收功率递归平均值的最大值，并据此生成 该用户的下行链路波束赋形权值，实现波束赋形的方法，但是未考虑定向天 线不同方向上的发射功率及扇区边缘角度大小对扇区边缘业务波束指向的 影响。

在实际的智能天线系统中，如果采用的天线阵列不是由全向天线构成， 而是由定向天线构成的话，那么因为定向天线在各个不同的方向上的发射功 率不同，会使得扇区边缘角度上的业务波束指向出现不同程度的偏差，该偏 差的具体数值与不同厂家生产的天线有关，而且也与扇区边缘角度的大小有 关。因此需要有一套方法对波束赋形的权值进行修正，使得智能天线在使用 由定向天线构成的天线阵列的情况下，在扇区边缘也能使业务波束指向正 确。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种波束赋形中修正扇区边缘业务 波束指向的方法，能够应用于由定向天线构成的天线阵列波束赋形算法中， 对扇区边缘业务波束的指向进行修正。

本发明的上述技术问题这样解决，提供一种波束赋形中修正扇区边缘 业务波束指向的方法，包括以下步骤：

1.1)将天线阵列各根天线的单天线方向图幅度数据矩阵A_m与天线阵列 的导向矢量矩阵A进行点乘，生成含有方向图信息的导向矢量矩阵A′；

1.2)根据导向矢量矩阵A和含有方向图信息的导向矢量矩阵A′计算修正 矩阵D；

1.3)通过修正矩阵D更新原有的波束赋形权值w并赋形，即：利用修正 后的波束赋形权值w′进行波束赋形。

按照本发明提供的修正方法，所述步骤1.1)中天线阵列各根天线的单天 线方向图幅度数据矩阵表示为其中N为 基站端阵列天线数目，M为角度采样数目，a_i(θ_j)为θj方向的导向矢量，a_i(θ_j) 中，i、j是1≤i≤N，1≤j≤M的自然数。

按照本发明提供的修正方法，所述角度采样数目M＝360(度)/角度采样间 隔(度)。

按照本发明提供的修正方法，所述步骤1.1)中天线阵列的导向矢量矩阵 表示为其中ωi=2πdλsinθi,]]>(i＝1～M)，λ为波长，d为天线间距。

按照本发明提供的修正方法，所述步骤1.1)中含有方向图信息的导向矢 量矩阵表示为

按照本发明提供的修正方法，所述步骤1.2)中修正矩阵的具体计算公式 为D＝A·A′^H·(A′·A′^H)^-1。

按照本发明提供的修正方法，所述步骤1.1)和步骤1.2)中方向图的计算 公式为Gain＝w^H·A。

按照本发明提供的修正方法，所述波束赋形权值w是指向某一个方向的 波束赋形权值，为N×1的列向量；所述天线阵列的导向矢量矩阵A是N× M的矩阵，在全向天线的情况下所述天线阵列的导向矢量矩阵A的每一行都 是等幅的。