[发明专利]一种实现波束成型的方法及基站

权利要求书

1.一种实现波束成型的方法，其特征在于，包括：

根据综合信道误差模型和下行链路模型建立下行波束优化模型；

根据建立的下行波束优化模型，获取最优波束成型矩阵优化目标；

分别获取基站所在服务小区和基站所在协作簇内除服务小区之外的各小区的信道矩阵及各信道矩阵分别对应的非理想参数；

根据获得的各信道矩阵及其各自对应的非理想参数，和所述最优波束成型矩阵优化目标，获取所述基站的波束成型矩阵，所述基站根据获得的波束成型矩阵发送下行数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立下行波束优化模型之前，该方法还包括：所述基站利用时分复用TDD系统的信道互易性建立所述综合信道误差模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述基站利用时分复用TDD系统的信道互易性建立所述综合信道误差模型，具体包括：

根据所述基站的信道状态信息CSI的实际值和估计值，获得估计误差模型；

根据所述基站的信道状态信息CSI在估计时刻的估计值和传输时刻的实际值，获得延时误差模型；

将所述延时误差模型代入所述估计误差模型，得到所述综合信道误差模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立下行波束优化模型包括：

将所述综合信道误差模型聚合成矩阵形式，得到矩阵形式的综合信道误差模型；

根据得到的矩阵形式的综合信道误差模型和所述下行链路模型，获取服务小区的表示通信质量的指标；

对所有服务小区的表示通信质量的指标做求和运算，以最小化表示通信质量的指标之和为目标，以及以各个基站的发射功率小于预定功率作为限制条件，得到下行波束优化模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取服务小区的表示通信质量的指标，包括：

根据得到的矩阵形式的综合信道误差模型和下行链路模型，通过限制各个服务小区的接收系数相同，得到服务小区的表示通信质量的指标。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取基站所在服务小区和基站所在协作簇内除所述服务小区之外的各小区的信道矩阵及各信道矩阵分别对应的非理想参数，包括：

接收所述服务小区内的所有终端设备UE发送的第一训练序列信号，根据接收到的第一训练序列信号获取所述服务小区的信道矩阵及其对应的非理想参数；

接收所述协作簇内除所述服务小区之外的小区内的所有终端设备UE发送的第二训练序列信号，根据接收到的第二训练序列信号获取所述协作簇内除所述服务小区之外的小区的信道矩阵及其对应的非理想参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据接收到的第一训练序列信号获取所述服务小区的信道矩阵及其对应的非理想参数，包括：

根据接收到的第一训练序列信号，使用已有的信道估计算法获得所述服务小区的信道矩阵；

根据获取的所述服务小区的信道矩阵，所述基站测量所述服务小区的信道矩阵对应的非理想参数，得到所述服务小区的信道矩阵对应的非理想参数。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据接收到的第二训练序列信号获取所述协作簇内除所述服务小区之外的小区的信道矩阵及其对应的非理想参数，包括：

根据接收到的第二训练序列信号，使用已有的信道估计算法获得所述协作簇内除所述服务小区之外的小区的信道矩阵；

根据获取的所述协作簇内除所述服务小区之外的小区的信道矩阵，所述基站测量所述协作簇内除所述服务小区之外的小区的信道矩阵对应的非理想参数，得到所述协作簇内除所述服务小区之外的小区的信道矩阵对应的非理想参数。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据建立的下行波束优化模型，获取最优波束成型矩阵优化目标包括：

根据下行波束优化模型，得到所述下行波束优化模型的拉格朗日函数；

以表示通信质量的指标和接收系数为优化变量，对所述下行波束优化模型的拉格朗日函数进行求偏导数运算，得到所述下行波束优化模型的拉格朗日函数的最优化条件KTT；

根据得到的最优化条件KTT和发射功率最大作为约束条件建立联立方程组，求解方程组获取所述最优波束成型矩阵优化目标。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述表示通信质量的指标包括平均均方误差AMSE。