專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射 處理方法及裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)智能天線陣列根據(jù)干擾信號(hào)的空間特征，通過(guò)各天線單元的加權(quán)系數(shù) 調(diào)整將陣列天線方向圖的零陷對(duì)準(zhǔn)干擾用戶(hù)，這樣可以降低來(lái)自(射向)干擾 用戶(hù)的信號(hào)功率。在小區(qū)邊緣，由于波束賦形提高了接收端的接收功率，使得
小區(qū)覆蓋的范圍得到了擴(kuò)展。雙極化陣列分為兩組，如圖1所示， 一般采用±45° 交叉極化陣列，+45°極化天線陣和-45。極化天線陣的信號(hào)相關(guān)性較弱，若采用 傳統(tǒng)的波束賦形方法，在無(wú)線信道變化較快的場(chǎng)景，性能惡化嚴(yán)重，環(huán)境比較 復(fù)雜的場(chǎng)景收不到有效的效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決采用傳統(tǒng)的波束賦形方法，在無(wú)線信道變化較快的場(chǎng)景，性能惡 化嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理 方法，雙極化陣列天線根據(jù)極化陣列分為兩組，包括
對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理；
不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射賦形處理后的信號(hào)。同時(shí)本發(fā)明實(shí)施 例還提供一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理裝置，雙極化陣列天線根據(jù) 極化陣列分為兩組，包括
賦形處理模塊用于對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處
理；延遲發(fā)射模塊用于不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射賦形處理模塊賦 形處理后的信號(hào)。由上述本發(fā)明提供的具體實(shí)施方案可以看出，正是由于將波 束賦形與延遲分集進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而取得了在用戶(hù)終端接收時(shí)，有時(shí)間分集的效 果，使得采用傳統(tǒng)的波束賦形方法，在無(wú)線信道變化較快的場(chǎng)景，性能得到提 升。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)雙極化陣列天線結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明才是供的第一實(shí)施例方法流程圖； 圖3為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例賦形發(fā)射示意圖； 圖4為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例組間延遲發(fā)射示意圖； 圖5為本發(fā)明提供的第二實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例將波束賦形與延遲分集方法結(jié)合，并根據(jù)系統(tǒng)時(shí)隙結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)，提出基于雙極化天線的下行發(fā)射處理方法，該方法的目的在于根據(jù)信道的 實(shí)際情況在同一極化方向陣列內(nèi)進(jìn)行波束賦形，在不同極化方向間進(jìn)行延遲發(fā) 射，并根據(jù)實(shí)際信道狀況來(lái)調(diào)整延遲時(shí)間，及延遲信號(hào)與原信號(hào)的功率分配， 而且結(jié)合雙極化天線不同極化方向的特點(diǎn)(不同極化方向信號(hào)的相關(guān)性與來(lái)波 方向有關(guān))，可對(duì)延遲信號(hào)做隨機(jī)相位旋轉(zhuǎn)處理以得到較穩(wěn)定的分集效果
在這里，雙極化天線的下行發(fā)射處理過(guò)程包含兩部分內(nèi)容，對(duì)雙極化陣列 天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理，不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射 賦形處理后的信號(hào)。
本發(fā)明提供的第 一 實(shí)施例是一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理方 法，方法流程如圖2所示，包括
步驟10:對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理，作為優(yōu)選的方案為在在同一極化方向陣列內(nèi)進(jìn)行波束賦形，即組內(nèi)分別進(jìn)行波束賦形處
理。其中步驟10又可具體分為以下步驟
步驟101:對(duì)不同極化方向接收到的上行信號(hào)完成實(shí)際信道估計(jì)及后處理。 對(duì)于N+N的雙極化陣列天線，兩組陣列的后處理后的信道估計(jì)結(jié)果分別
為
hi,1,夂2，…， r和、,A,…Aw]7;其中[A1,A2,…,Aw]表示第一組天線
陣列的信道估計(jì)矩陣，[/^,/^,…,/^]表示第二組天線陣列的信道估計(jì)矩陣。T
表示轉(zhuǎn)置運(yùn)算。
步驟102:根據(jù)兩組天線系統(tǒng)的信道估計(jì)結(jié)果，計(jì)算波束賦形系數(shù)w, w計(jì) 算可以采用特征值波束賦形的方法亦可以采用固定波束賦形的方法，設(shè)兩組天 線波束賦形系數(shù)分別為
W！ = [W,,, W12 ，…,Ww ]H和W2 = [W21, ,…,>V2W ]H ;其中[W , W12 ,…,]表示第 一組
天線的賦形系數(shù)矢量，[w"，^"…，w^]表示第二組天線的賦形系數(shù)矢量。其中N 表示組內(nèi)天線數(shù)，H表示進(jìn)行共輒轉(zhuǎn)置運(yùn)算。
步驟103:將賦形系數(shù)w與相應(yīng)天線發(fā)射的信號(hào)相乘，對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行賦 形發(fā)射，發(fā)射方式如圖3所示。
對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理，也可以不在不同組 內(nèi)分別進(jìn)行波束賦形處理，而是對(duì)雙極化陣列天線整個(gè)下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波 束賦形處理，過(guò)程類(lèi)似此處不再贅述。
步驟20:不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射賦形處理后的信號(hào)，即組間 延遲發(fā)射。
不同極化方向采取延遲^發(fā)射的方式，如圖4所示，其中步驟20又可具 體分為以下步驟
步驟201:根據(jù)已有的信道估計(jì)結(jié)果，確定信道估計(jì)結(jié)果的實(shí)際長(zhǎng)度^ (『w^ ,其中"為接收到的最后一條路徑的信號(hào)的時(shí)間，^為接收到的
6第 一條路徑的信號(hào)的時(shí)間)，如在TD-CDMA系統(tǒng)中一 N+N雙才及化陣列天線信 道估計(jì)結(jié)果的實(shí)際長(zhǎng)度^為6chips。
步驟202:根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度^為6chips,確定延遲發(fā)射時(shí)延長(zhǎng)度^ ,作為優(yōu) 選方案，這里要確保滿(mǎn)足如下關(guān)系，即^+^<『，且^s^，『為分配給用 戶(hù)的信道估計(jì)窗長(zhǎng)。如^^8chips,根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度^為6chips，確定延遲發(fā)射時(shí) 延長(zhǎng)度^-lchip;
或『40chips,根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度^為6chips,確定延遲發(fā)射時(shí)延長(zhǎng)度^為 1 chip 、 2chip或3chip;
或『48chips,根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度『"為6chips，確定延遲發(fā)射時(shí)延長(zhǎng)度^為 lchip-6chips任意之一。
以上實(shí)施例只是作為優(yōu)選方案，除了上述優(yōu)選方案外，如^^8chips,根據(jù)
實(shí)際長(zhǎng)度^為6chips，確定延遲發(fā)射時(shí)延長(zhǎng)度^二2chip,也同樣可行，只是考 慮到實(shí)際實(shí)現(xiàn)，無(wú)法給信道估計(jì)結(jié)果留出余量；
如『二8chips，根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度^為6chips，確定延遲發(fā)射時(shí)延長(zhǎng)度^:3chip， 也同樣可行，只是這個(gè)時(shí)候已經(jīng)出窗，會(huì)損失本用戶(hù)的功率，且很可能會(huì)對(duì)其 他用戶(hù)造成干擾；
如『48chips,根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度^為6chips,確定延遲發(fā)射時(shí)延長(zhǎng)度
^=7chip,也同樣可行，只是用戶(hù)實(shí)際檢測(cè)窗長(zhǎng)進(jìn)行了不必要的增加。
步驟203:根據(jù)賦形權(quán)值調(diào)整每組天線的發(fā)射功率。本步驟只是優(yōu)選方案 中可選步驟。
這步處理相當(dāng)于在兩組天線優(yōu)化功率分配，但不利于分集增益的獲取，由
兩組天線發(fā)射功率比來(lái)分配功率，其中發(fā)射功率比
XPD有關(guān)，在相關(guān)性
較大時(shí)，可以獲得功率增益。步驟204:對(duì)于延遲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)相位旋轉(zhuǎn)，通過(guò)相位旋轉(zhuǎn)改變延遲 發(fā)射信號(hào)波形，等效為改變了信道特性，使得雙極化天線間的相關(guān)性對(duì)延遲發(fā) 射的分集增益影響不大，隨才幾相位旋轉(zhuǎn)因子為c°s(。 + 7 * sin(0 ,其中^為0 ~ h均 勾分布的隨機(jī)數(shù)(或偽隨機(jī)數(shù))。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的方案，將波束賦形與延遲分集進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而取得了在用戶(hù) 終端接收時(shí)，有時(shí)間分集的效果，使得采用傳統(tǒng)的波束賦形方法，在無(wú)線信道 變化較快的場(chǎng)景，性能得到提升。
本發(fā)明提供的第二實(shí)施例是一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理裝 置，雙極化陣列天線根據(jù)極化陣列分為兩組，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括
賦形處理模塊30:用于對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處
理；
延遲發(fā)射模塊40:用于不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射賦形處理模塊 30賦形處理后的信號(hào)。
進(jìn)一步，賦形處理模塊30還包括
賦形處理子模塊310:用于不同極化陣列天線組分別進(jìn)行組內(nèi)波束賦形處 理。
進(jìn)一步，賦形處理子模塊310還包括
賦形系數(shù)運(yùn)算模塊3110:用于賦形處理子模塊310對(duì)不同極化陣列天線組 分別進(jìn)行組內(nèi)波束賦形處理時(shí)，采用特征值波束賦形的方法或采用固定波束賦 形的方法計(jì)算不同極化陣列天線組組內(nèi)波束賦形系數(shù)。
進(jìn)一步，延遲發(fā)射模塊40還包括
功率調(diào)整模塊410:用于根據(jù)賦形系數(shù)運(yùn)算模塊3110計(jì)算出的每組天線的
賦形系數(shù)調(diào)整每組天線的發(fā)射功率，兩組天線發(fā)射功率比=^，，為其中一
IWI
組天線波束賦形系數(shù)，W2為其中另 一組天線波束賦形系數(shù)。 進(jìn)一步，延遲發(fā)射模塊40還包括相位旋轉(zhuǎn)模塊420:用于對(duì)賦形處理子模塊310賦形處理后需延遲發(fā)射的 信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)相位旋轉(zhuǎn)，改變延遲發(fā)射信號(hào)波形。 進(jìn)一步，賦形處理模塊30還包括
獲取模塊320:用于賦形處理模塊30對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn) 行波束賦形處理時(shí)，得到信道估計(jì)結(jié)果； 延遲發(fā)射模塊40還包括
實(shí)際長(zhǎng)度確定模塊430:根據(jù)獲取模塊320得到的信道估計(jì)結(jié)果，確定信 道估計(jì)結(jié)果的實(shí)際長(zhǎng)度；
時(shí)延長(zhǎng)度確定模塊440:用于根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度確定模塊確定的實(shí)際長(zhǎng)度確定 下行延遲發(fā)射的時(shí)延長(zhǎng)度。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā) 明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
9
權(quán)利要求
1、一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理方法，雙極化陣列天線根據(jù)極化陣列分為兩組，其特征在于，包括對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理；不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射賦形處理后的信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理具體為對(duì)不同極化陣列天線組分別進(jìn)行組內(nèi)波束賦形處理。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)不同極化陣列天線組分別進(jìn)行組內(nèi)波束賦形處理時(shí)，采用特征值波束賦形的方法或采用固定波束賦形的方法計(jì)算不同極化陣列天線組組內(nèi)波束賦形系數(shù)。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)每組天線的賦形系數(shù)調(diào)整每組天線的發(fā)射功率，兩組天線發(fā)射功率比=^, w,為其中一組天線波束賦形系數(shù)，W2為其中另一組天線波束賦形系數(shù)。
5、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)賦形處理后需延遲發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)相位旋轉(zhuǎn)，改變延遲發(fā)射信號(hào)波形。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理時(shí)，得到信道估計(jì)結(jié)果；確定信道估計(jì)結(jié)果的實(shí)際長(zhǎng)度；根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度確定下行延遲發(fā)射的時(shí)延長(zhǎng)度。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，下行延遲發(fā)射的時(shí)延長(zhǎng)度的取值滿(mǎn)足如下關(guān)系，『《+^<『，且^^K，其中^為實(shí)際長(zhǎng)度，^為下行延遲發(fā)射的時(shí)延長(zhǎng)度，PF為分配給用戶(hù)的信道估計(jì)窗長(zhǎng)。
8、 一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理裝置，雙極化陣列天線根據(jù)極化陣列分為兩組，其特征在于，包括賦形處理模塊用于對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理；延遲發(fā)射模塊用于不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射賦形處理模塊賦形處理后的信號(hào)。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，賦形處理模塊還包括賦形處理子^f莫塊用于不同極化陣列天線組分別進(jìn)行組內(nèi)波束賦形處理。
10、 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，賦形處理子模塊還包括賦形系數(shù)運(yùn)算模塊用于賦形處理子模塊對(duì)不同極化陣列天線組分別進(jìn)行組內(nèi)波束賦形處理時(shí)，采用特征值波束賦形的方法或采用固定波束賦形的方法計(jì)算不同極化陣列天線組組內(nèi)波束賦形系數(shù)。
11、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，延遲發(fā)射模塊還包括功率調(diào)整模塊用于根據(jù)賦形系數(shù)運(yùn)算模塊計(jì)算出的每組天線的賦形系數(shù)調(diào)整每組天線的發(fā)射功率，兩組天線發(fā)射功率比=1^， w,為其中一組天線波<formula>formula see original document page 3</formula>束賦形系數(shù)，W2為其中另一組天線波束賦形系數(shù)。
12、 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，延遲發(fā)射模塊還包括相位旋轉(zhuǎn)模塊用于對(duì)賦形處理子模塊賦形處理后需延遲發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)相位旋轉(zhuǎn)，改變延遲發(fā)射信號(hào)波形。
13、 如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，賦形處理模塊還包括獲取模塊用于賦形處理模塊對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理時(shí)，得到信道估計(jì)結(jié)果；延遲發(fā)射模塊還包括實(shí)際長(zhǎng)度確定模塊根據(jù)獲取模塊得到的信道估計(jì)結(jié)果，確定信道估計(jì)結(jié)果的實(shí)際長(zhǎng)度；時(shí)延長(zhǎng)度確定模塊用于根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度確定模塊確定的實(shí)際長(zhǎng)度確定下行延遲發(fā)射的時(shí)延長(zhǎng)度。
全文摘要
公開(kāi)了一種基于雙極化陣列天線的下行發(fā)射處理方法及裝置，為了解決采用傳統(tǒng)的波束賦形方法，在無(wú)線信道變化較快的場(chǎng)景，性能惡化嚴(yán)重的問(wèn)題，該方法包括對(duì)雙極化陣列天線下行待發(fā)射信號(hào)進(jìn)行波束賦形處理；不同極化陣列天線組間下行延遲發(fā)射賦形處理后的信號(hào)，由于將波束賦形與延遲分集進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而取得了在用戶(hù)終端接收時(shí)，有時(shí)間分集的效果，使得采用傳統(tǒng)的波束賦形方法，在無(wú)線信道變化較快的場(chǎng)景，性能得到提升。
文檔編號(hào)H01Q3/26GK101499835SQ20081005730
公開(kāi)日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者任世巖, 孫長(zhǎng)果, 徐紅艷, 桑東升, 蔡月民 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司