專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)發(fā)送方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及數(shù)據(jù)發(fā)送方法以及數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。
背景技術(shù)：
在TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，時(shí)分同步碼分多址)系統(tǒng)中采用波束寬度為90°的單元波束天線(xiàn)通過(guò)賦形系數(shù)合成波束寬度為65°廣播波束；在LTE (Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn))中，倘若采用65°單元波束，仍考慮4+4 雙極化這一 8天線(xiàn)的天線(xiàn)形態(tài)，那么問(wèn)題在于如何由65°的單元波束天線(xiàn)產(chǎn)生65°廣播波
束ο廣播覆蓋的一個(gè)重要要求即為廣播波束的寬度，廣播波束太寬，相鄰扇區(qū)間的重疊區(qū)域越大，造成扇區(qū)間干擾增大；而廣播波束太窄，相鄰扇區(qū)重疊區(qū)域越小，過(guò)小的重疊區(qū)域造成切換帶過(guò)小，降低切換成功率以及穿越小區(qū)域終端(UE)的掉話(huà)率增大；當(dāng)廣播波束寬度小到一定程度，相鄰小區(qū)間重疊區(qū)域消失，出現(xiàn)覆蓋空洞。在3G系統(tǒng)，通過(guò)大量的仿真和實(shí)際組網(wǎng)的驗(yàn)證，扇區(qū)覆蓋下，每個(gè)扇區(qū)的廣播波束寬度的典型取值為65°，其中波束寬度指3dB波束寬度。在原有TD-LTE(TD-SCDMA長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)中，基站側(cè)采用8天線(xiàn)，目前典型的為 4+4雙極化，每個(gè)天線(xiàn)的單元波束的波束寬度為90°。同一極化的4根天線(xiàn)通過(guò)固定加權(quán)合成為一個(gè)端口，端口呈現(xiàn)65°波束覆蓋，由此獲得兩個(gè)65°波束覆蓋的端口，兩端口以 SFBC形式進(jìn)行廣播和控制信道的發(fā)送，采用兩個(gè)端口目的是獲得分集增益，廣播/控制信道的覆蓋仍呈現(xiàn)為65°波束覆蓋，因此廣播波束可以指端口的波束覆蓋或者廣播/控制信道的覆蓋。在寬頻天線(xiàn)(FAD天線(xiàn))設(shè)計(jì)中，目前考慮采用單元方向圖為65°的單元天線(xiàn)。此時(shí)，如何獲得65°的廣播波束要求，已有的方法均關(guān)注于如何將多根65°單元波束天線(xiàn)合為一端口，使該端口呈現(xiàn)65°廣播波束覆蓋特性現(xiàn)有方案1 扇區(qū)賦形方案，優(yōu)化加權(quán)系數(shù)將多根65°單元天線(xiàn)合成端口，端口滿(mǎn)足廣播波束要求；現(xiàn)有方案2 循環(huán)延遲分集(⑶D)方案，即一個(gè)端口下的多根天線(xiàn)采用⑶D方式進(jìn)行合成?，F(xiàn)有方案3 極化合成方案，同一位置的兩根極化天線(xiàn)通過(guò)[11]/[1_1]等效為垂直極化/水平極化天線(xiàn)，對(duì)應(yīng)為一個(gè)天線(xiàn)端口?，F(xiàn)有方案4 ⑶D+極化合成方案，組成端口的所有天線(xiàn)中，同一位置的不同的極化天線(xiàn)通過(guò)極化合成方法合成，不同位置的天線(xiàn)通過(guò)CDD方式合成?，F(xiàn)有方案1屬于傳統(tǒng)成熟方案。然而，對(duì)于上述現(xiàn)有方案具有以下缺陷對(duì)于現(xiàn)有方案1 扇區(qū)賦形方案，此為傳統(tǒng)的8天線(xiàn)廣播波束產(chǎn)生方法，由65°單元波束通過(guò)天線(xiàn)賦形系數(shù)加權(quán)得到65°廣播波束難度很高，因?yàn)檎Ｙx形合成的廣播波束寬度一定小于65°單元波束寬度。即在廣播波束寬度和權(quán)效率之間存在矛盾要求的廣播波寬度越接近65°則所能得到的權(quán)效率越低；對(duì)于現(xiàn)有方案2:⑶D方案，該方法的關(guān)鍵問(wèn)題是由于導(dǎo)頻也需要經(jīng)過(guò)⑶D操作， 等效于增大信道的頻率選擇性，因此降低了信道估計(jì)的精度；雖然在時(shí)域看，端口呈現(xiàn)為 65°，但在局部的某一個(gè)頻點(diǎn)上觀察，端口的覆蓋不一定為65°，具體由頻率和組成端口的各天線(xiàn)間的時(shí)延決定，而LTE系統(tǒng)為頻分多路復(fù)用(FDM)系統(tǒng)。對(duì)于現(xiàn)有方案3 極化合成方案，其關(guān)鍵是由于各天線(xiàn)的極化合成等效極化的不穩(wěn)定性，這樣帶來(lái)兩方面的問(wèn)題第一，UE采用一定的極化天線(xiàn)接收帶來(lái)的極化失配問(wèn)題； 第二，對(duì)于空分復(fù)用(SDM)性能的影響，因?yàn)榇a本設(shè)計(jì)并不是針對(duì)任意天線(xiàn)極化形態(tài)設(shè)計(jì)的。對(duì)于現(xiàn)有方案4 其可以看作是為了減小端口數(shù)而對(duì)現(xiàn)有方案3的一個(gè)改進(jìn)，其同時(shí)存在現(xiàn)有方案2和現(xiàn)有方案3的缺點(diǎn)。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖
中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)在TD-SCDMA系統(tǒng)中只能采用波束寬度為90°單元波束天線(xiàn)通過(guò)扇區(qū)賦形系數(shù)合成波束寬度為65°廣播波束的缺陷，本發(fā)明解決了在LTE中，如何降低合成難度和功率損失，提高信道估計(jì)精度的技術(shù)問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)；基站將端口賦形系數(shù)與端口的各個(gè)頻段進(jìn)行對(duì)應(yīng)，其中，不同的頻段對(duì)應(yīng)不同的端口賦形系數(shù)；以及基站利用端口將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端。優(yōu)選地，基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)包括 基站選取0°方向的陣列響應(yīng)作為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)；基站將基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)共軛進(jìn)行矢量點(diǎn)乘得到與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的端口賦形系數(shù)；以及基站選取端口賦形系數(shù)的方向。優(yōu)選地，基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)包括 基站對(duì)波束寬度為65°的多個(gè)單元天線(xiàn)進(jìn)行賦形以產(chǎn)生端口波束，將與所得到的端口波束相對(duì)應(yīng)的賦形系數(shù)作為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)；基站將基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)共軛進(jìn)行矢量點(diǎn)乘得到與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的端口賦形系數(shù)；基站選取端口賦形系數(shù)的方向。優(yōu)選地，對(duì)端口中的波束寬度為65°的單元波束進(jìn)行賦形以產(chǎn)生端口波束是通過(guò)遺傳算法或凸優(yōu)化算法得到的。優(yōu)選地，基站選取端口賦形系數(shù)的方向包括以基準(zhǔn)端口波束的波束寬度為間隔進(jìn)行均勻采樣，以得到多個(gè)角度；以及將多個(gè)角度作為端口賦形系數(shù)的方向。優(yōu)選地，基站選取端口賦形系數(shù)的方向包括以任意波束寬度為間隔進(jìn)行均勻采樣，以得到N個(gè)角度，并組成初始角度集合，其中，初始角度集合為S= {6J, i = 1,…，N;將Qi方向上的端口波束設(shè)定為Ρρ(θ) =Pprrf(O)a(O),其中，！^b(O)為廣播波束， β(Θ)為端口陣列響應(yīng)，Ppref ( θ )為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)對(duì)應(yīng)的端口波束，將所選角度集合設(shè)定為T(mén)= {θ」}，其中，J= {j}，將剩余角度集合設(shè)定為L(zhǎng)，并且將定義覆蓋誤差設(shè)定為
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，包括基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)； 所述基站將所述端口賦形系數(shù)與端口的各個(gè)頻段進(jìn)行對(duì)應(yīng)，其中，不同的所述頻段對(duì)應(yīng)不同的所述端口賦形系數(shù)；以及所述基站利用所述端口將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)包括所述基站選取0°方向的陣列響應(yīng)作為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)；所述基站將所述基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)共軛進(jìn)行矢量點(diǎn)乘得到與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的端口賦形系數(shù)；以及所述基站選取所述端口賦形系數(shù)的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)包括所述基站對(duì)波束寬度為65°的多個(gè)單元天線(xiàn)進(jìn)行賦形以產(chǎn)生端口波束，將與所得到的端口波束相對(duì)應(yīng)的賦形系數(shù)作為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)；所述基站將所述基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)共軛進(jìn)行矢量點(diǎn)乘得到與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的端口賦形系數(shù)； 所述基站選取所述端口賦形系數(shù)的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述對(duì)端口中的波束寬度為 65°的單元波束進(jìn)行賦形以產(chǎn)生端口波束是通過(guò)遺傳算法或凸優(yōu)化算法得到的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述基站選取所述端口賦形系數(shù)的方向包括以基準(zhǔn)端口波束的波束寬度為間隔進(jìn)行均勻采樣，以得到多個(gè)角度；以及將所述多個(gè)角度作為所述端口賦形系數(shù)的方向
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述基站選取所述端口賦形系數(shù)的方向包括以任意波束寬度為間隔進(jìn)行均勻采樣，以得到N個(gè)角度，并組成初始角度集合，其中， 所述初始角度集合為S = { θ J，i = 1，…，N ；將Qi方向上的端口波束設(shè)定為ρρ( θ) =ppref(e)a(e)，其中， ^Β(θ)為廣播波束， β(Θ)為端口陣列響應(yīng)，Ppref ( θ )為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)對(duì)應(yīng)的端口波束，將所選角度集合設(shè)定為T(mén)= {θ」}，其中，J= {j}，將剩余角度集合設(shè)定為L(zhǎng)，并且將定義覆蓋誤差設(shè)定為
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述基站將所述端口賦形系數(shù)與端口的各個(gè)頻段進(jìn)行對(duì)應(yīng)包括所述基站將所述端口賦形系數(shù)按照所述端口賦形系數(shù)的方向從-90°到90°進(jìn)行排列以形成端口賦形系數(shù)序列，并將頻段進(jìn)行排列形成頻段序列；以及所述基站將所述頻段序列中的所述頻段依次與所述端口賦形系數(shù)序列中的所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，在將所述頻段序列中的所述頻段依次與所述端口賦形系數(shù)序列中的所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)的過(guò)程中，當(dāng)與所述端口賦形系數(shù)序列中的最后一個(gè)所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)的所述頻段不是最后一個(gè)頻段時(shí)，將所述頻段序列中的剩余頻段依次與所述端口賦形系數(shù)序列中的所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述端口所具有的線(xiàn)陣是均勻線(xiàn)陣或者非均勻線(xiàn)陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包括廣播/控制信道的數(shù)據(jù)以及使用公共端口傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，所述頻段是物理資源塊所對(duì)應(yīng)的頻率范圍。
12.—種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，包括計(jì)算模塊，用于使基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)； 匹配模塊，用于使所述基站將所述端口賦形系數(shù)與端口的各個(gè)頻段進(jìn)行對(duì)應(yīng)，其中，不同的所述頻段對(duì)應(yīng)不同的所述端口賦形系數(shù)；以及發(fā)送模塊，用于使所述基站利用所述端口將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括基準(zhǔn)選取子模塊，用于使所述基站選取0°方向的陣列響應(yīng)作為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)； 計(jì)算子模塊，用于使所述基站將所述基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)共軛進(jìn)行矢量點(diǎn)乘得到與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的端口賦形系數(shù)；以及方向選取子模塊，用于使所述基站選取所述端口賦形系數(shù)的方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括 基準(zhǔn)選取子模塊，用于使所述基站對(duì)波束寬度為65°的多個(gè)單元天線(xiàn)進(jìn)行賦形以產(chǎn)生端口波束，將與所得到的端口波束相對(duì)應(yīng)的賦形系數(shù)作為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)；計(jì)算子模塊，用于使所述基站將所述基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)共軛進(jìn)行矢量點(diǎn)乘得到與各個(gè)方向的陣列響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的端口賦形系數(shù)；方向選取子模塊，用于使所述基站選取所述端口賦形系數(shù)的方向。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述對(duì)端口中的波束寬度為 65°的單元波束進(jìn)行賦形以產(chǎn)生端口波束是通過(guò)遺傳算法或凸優(yōu)化算法得到的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述方向選取子模塊用于以基準(zhǔn)端口波束的波束寬度為間隔進(jìn)行均勻采樣，以得到多個(gè)角度；以及用于將所述多個(gè)角度作為所述端口賦形系數(shù)的方向。
17.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述方向選取子模塊用于以任意波束寬度為間隔進(jìn)行均勻采樣，以得到N個(gè)角度，并組成初始角度集合，其中，所述初始角度集合為S = { θ J，i = 1，…，N ；將Qi方向上的端口波束設(shè)定為Ρρ( θ ) =ppref(e)a(e)，其中， ^Β(θ)為廣播波束， β(Θ)為端口陣列響應(yīng)，Ppref ( θ )為基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)對(duì)應(yīng)的端口波束，將所選角度集合設(shè)定為T(mén)= {θ」}，其中，J= {j}，將剩余角度集合設(shè)定為L(zhǎng)，并且將定義覆蓋誤差設(shè)定為
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述匹配模塊用于使所述基站將所述端口賦形系數(shù)按照所述端口賦形系數(shù)的方向從-90°到90°進(jìn)行排列以形成端口賦形系數(shù)序列，并將頻段進(jìn)行排列形成頻段序列；以及用于使所述基站將所述頻段序列中的所述頻段依次與所述端口賦形系數(shù)序列中的所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，在將所述頻段序列中的所述頻段依次與所述端口賦形系數(shù)序列中的所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)的過(guò)程中，當(dāng)與所述端口賦形系數(shù)序列中的最后一個(gè)所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)的所述頻段不是最后一個(gè)頻段時(shí)，將所述頻段序列中的剩余頻段依次與所述端口賦形系數(shù)序列中的所述端口賦形系數(shù)相對(duì)應(yīng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述端口所具有的線(xiàn)陣是均勻線(xiàn)陣或者非均勻線(xiàn)陣。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包括廣播/控制信道的數(shù)據(jù)以及使用公共端口傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述頻段是物理資源塊所對(duì)應(yīng)的頻率范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括基站根據(jù)基準(zhǔn)端口賦形系數(shù)和陣列響應(yīng)計(jì)算出多個(gè)端口賦形系數(shù)；基站將端口賦形系數(shù)與端口的各個(gè)頻段進(jìn)行對(duì)應(yīng)，其中，不同的頻段對(duì)應(yīng)不同的端口賦形系數(shù)；以及基站利用端口將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端。此外，本發(fā)明還公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。由此，本發(fā)明通過(guò)采用多個(gè)端口賦形系數(shù)，每個(gè)端口賦形系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)窄于單元波束的端口波束，從而降低合成難度和功率損失，提高信道估計(jì)精度，以實(shí)現(xiàn)覆蓋要求。
文檔編號(hào)H04B7/06GK102457322SQ20101060320
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者于洋, 張靜, 李傳軍, 高卓 申請(qǐng)人:電信科學(xué)技術(shù)研究院