[发明专利]基于频分双工系统的多用户波束赋形方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统的多用户波束赋形(beamforming)方法与装置。

背景技术

多输入多输出(MIMO，Multiple Input and Multiple Output)系统由于提高了信道容量而成为长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中一项倍受关注的技术。在多用户MIMO模式中，通过设计合适的发射天线和接收天线的权值矢量来设计赋形波束的方向，从而区分多用户的信号，去除用户间的干扰。

波束赋形的方法通过用户所在方位来区分用户，从而可以实现多个用户复用相同的时间、频率资源。对于小天线间距(0.5λ)情况，更有利于控制波束的指向。波束赋形技术主要是通过控制波束方向来进行工作的，比较适合用于空旷的郊区场景。波束赋形可以获得明显的波束能量增益，可以扩大小区的覆盖。在多用户MIMO模式中，通过设计合适的发射天线和接收天线的权值矢量来设计赋形波束的方向，控制波束的具体形状，能在期望方向形成主瓣和干扰方向形成零陷，从而去除用户间的干扰。但目前如何处理多用户之间的波束赋形问题，尚处于研究之中。特别是如何应用于FDD系统中，尚没有相关的技术方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于频分双工系统的多用户波束赋形方法与装置，在FDD系统中能快捷地实现对多用户的下行信号的波束赋形。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于频分双工系统的多用户波束赋形方法，包括：

利用零陷展宽算法确定两个以上用户终端处于各波达角时各用户终端下行信号的发射权值，并存储于网络侧；以及

网络侧根据用户终端上报的波达角信息对用户终端进行分组，并根据每组中各用户终端的波达角信息为该组中各用户终端的下行信号选择对应的发射权值，将所选择的发射权值与其对应的用户终端的下行数据流相乘后通过天线发射。

优选地，所述方法还包括：

网络侧对用户终端进行分组后，将每组中所有用户终端的波达角信息通知该组中的每个用户终端。

优选地，所述波达角为量化值。

优选地，为所述波达角的量化值分配标识的比特数，每个波达角的量化值对应于一个由所述标识的比特数组成的标识符。

优选地，所述用户终端测量出波达角角度值后，选取最接近的波达角量化值作为测量值，并上报所述测量值对应的标识符；网络侧向用户终端反馈每组中所有用户终端波达角对应的标识符。

优选地，所述网络侧根据用户终端上报的波达角信息对用户终端进行分组，具体为：

对于四天线的频分双工系统，用户终端上报的波达角之间的差值大于等于二十度时，分为一组；

对于八天线的频分双工系统，用户终端上报的波达角之间的差值大于等于十度时，分为一组。

一种基于频分双工系统的多用户波束赋形方法，包括：

利用零陷展宽算法确定两个以上用户终端处于各波达角时各用户终端下行信号的发射权值，并存储于各用户终端中；以及

用户终端接收到网络侧所分用户终端组中各用户终端的波达角信息及下行信号后，根据所述用户终端所在组中各用户终端的波达角信息确定所述下行信号所使用的发射权值，利用所述发射权值解调所述下行信号。

优选地，所述用户终端所在组确定方式为：

对于四天线的频分双工系统，用户终端的波达角之间的差值大于等于二十度时，为一组；

对于八天线的频分双工系统，用户终端的波达角之间的差值大于等于十度时，为一组。

优选地，所述波达角为量化值。

优选地，为所述波达角的量化值分配标识的比特数，每个波达角的量化值对应于一个由所述标识的比特数组成的标识符。

优选地，所述用户终端测量出波达角角度值后，选取最接近的波达角量化值作为测量值，向网络侧上报所述测量值对应的标识符；网络侧向用户终端组中各用户终端发送每组中所有用户终端波达角对应的标识符。

一种基于频分双工系统的多用户波束赋形装置，包括：

确定单元，用于利用零陷展宽算法确定两个以上用户终端处于各波达角时各用户终端下行信号的发射权值；

存储单元，用于存储两个以上用户终端处于各波达角时各用户终端下行信号所对应的发射权值；

接收单元，用于接收用户终端上报的波达角信息；

分组单元，用于根据所述接收单元所接收的波达角信息对用户终端进行分组；