CN103051365A

CN103051365A - 一种波束赋形方法及装置

Info

Publication number: CN103051365A
Application number: CN2012105637500A
Authority: CN
Inventors: 周彩云; 姜涤非; 李滢; 原瑨
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: CN103051365B

Abstract

本发明公开了通信技术领域中的一种波束赋形方法。该方法首先根据上行RACH信道得到上行信号的特征矢量；然后根据天线阵矢量和特征矢量得到上行信号的到达角度；之后通过到达角度查询赋形权值，得到与RACH对应的FACH的赋形参数；最后通过FACH的赋形参数更新下行的DPCH的赋形参数。本发明通过上行RACH信道得到的参数对下行的DPCH参数进行更新，能够对用户精确同步，同时降低了对其他用户的通信干扰。

Description

一种波束赋形方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种波束赋形方法及装置。

背景技术

CDMA系统是一个“干扰受限”的系统，它的系统容量不仅由系统带宽决定，而且在很大程度上受到自干扰的影响，要提高系统容量，就必须最大可能地降低自干扰水平。

TD-SCDMA系统中，利用下行波束赋形可以降低系统内干扰，提高系统容量。波束赋形是基站下行发送一个很重要的实现方法。

上下行信道具有对称性，下行波束赋形基于上行信道估计完成。外部干扰等原因会导致上行信道估计错误，导致下行的波束赋形系数有误，这样不但不会起到有效降低用户间的干扰的作用，还会影响下行信号的发送质量，最终对网络质量、关键绩效指标KPI造成影响。本发明对上行同步之前的专用物理信道DPCH的波束赋形提出了改进方法。

现有方法如图1所示，在用户接入以后，上行同步之前，DPCH的波束赋形方法为：

1.用户建立以后，DPCH的赋形系数初始值赋值为全向赋形系数。

2.如果测量模块检测到的上行信号的功率大于门限值，则使用测量消息中的赋形系数来计算更新用户的下行赋形系数。

如果测量模块检测到的上行信号的功率小于门限值，用户的赋形系数保持不变。

现有的DPCH的赋形方法，没有区分上行是否同步。在这种实现方法下，如果上行没有同步，基站由于收到一个强干扰或者别的用户的信号，导致测量模块中反馈的赋形参数错误，最终会影响到下行信号的发送。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种精确同步且抗干扰能力强的波束赋形方法及装置。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种波束赋形方法，该方法包括以下步骤：

S1：根据上行RACH信道得到上行信号的特征矢量；

S2：根据天线阵矢量和所述特征矢量得到上行信号的到达角度；

S3：通过所述到达角度查询赋形权值，得到与RACH对应的FACH的赋形参数；

S4：通过所述FACH的赋形参数更新下行的DPCH的赋形参数。

可选的，该方法在步骤S4后还包括：

S5：判断用户是否同步，当同步时，进一步使用测量模块的赋形参数来更新所述DPCH的赋形参数，当不同步时，不使用测量模块的赋形参数来更新所述DPCH的赋形参数。

可选的，所述步骤S3和步骤S4之间还包括：

用户随机接入基站，当随机接入成功后，为用户建立信息库。

可选的，所述步骤S2具体为：对天线阵矢量和所述特征矢量做相关运算，得到上行信号的到达角度。

可选的，述天线阵矢量和用户所在小区对应。

本发明还提供一种波束赋形装置，该装置包括：

无线网络控制单元，用于下发用户接入时对应的FACH角度；

PL单元，用于使用对应于所述FACH角度的赋形来更新DPCH赋。

可选的，PL单元还用于在用户同步的情况下使用测量模块的赋形参数来进一步更新DPCH赋形。

（三）有益效果

本发明通过上行RACH信道得到用户上行信号的特征矢量，进而得到上行信号的到达角度；精确反应了用户的位置信息；通过到达角度查询赋形权值，得到与RACH对应的FACH的赋形参数；通过FACH的赋形参数更新下行的DPCH的赋形参数，使得下行数据有针对性地发送给上行未同步的用户，保密性强，同时降低了下行数据对其他用户的通信干扰。

附图说明

图1是现有方法的DPCH的赋型处理流程；

图2是本发明波束赋形方法的流程图；

图3是用户随机接入过程图；

图4是本发明波束赋形方法一种实施方式的流程图；

图5是本发明波束赋形装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供一种波束赋形方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：

S1：根据上行随机接入信道RACH得到上行信号的特征矢量；

S3：通过所述到达角度查询赋形权值，得到与RACH对应的前向接入信道FACH的赋形参数；

S4：通过所述FACH的赋形参数更新下行的DPCH的赋形参数。

可选的，该方法在步骤S4后还包括：

可选的，所述步骤S3和步骤S4之间还包括：

可选的，述天线阵矢量和用户所在小区对应。

下面详细说明用户的随机接入过程，如图3所示，该过程包括：

用户终端UE选择上行同步序列SYNC-UL，以估算的时间和功率发送至网络节点B（如基站）；

网络节点B检测所述上行同步序列SYNC-UL，并根据检测出的SYNC-UL向用户终端UE回送同步和功率调整信号FPACH；

用户终端UE根据所述FPACH调整同步和功率,向网络节点B发送包含随机接入请求RACH的PRACH信号；

网络节点B根据PRACH信号为所述用户终端UE指配信道并继续完成接入过程和鉴权FACH。

通过上述户随机接入过程可知，FACH下发时，基站已通过上行的随机接入信道PRACH信号得出用户对于基站的相对位置与方向，所以FACH的赋形是针对这个用户的赋形，不再是全向赋形。FACH与用户具有一一对应的关系。

在用户接入以后，到用户上行同步，这段时间比较短，用户位置不会发生很大变化，所以这段时间可以采用接入过程中的FACH赋形来进行DPCH的赋形。这样不但可以使下行信号更有效的覆盖到用户，减少对其他用户的干扰，也可以避免由于同步之前测量模块中反馈的赋形参数错误，从而影响下行信号的发送质量这种问题的发生。

接下来具体说明用接入过程中的FACH赋形来进行DPCH的赋形的一个具体实现方式。

如图4所示，在用户成功接入网络节点B后，在网络节点B建立用户。在用户建立的时候，无线网络控制器RNC可以同时配置此用户在接入过程中对应FACH的角度并进行下发。用户建立以后，上行同步之前，PL使用FACH的赋形来进行DPCH的赋形；在上行同步之后，PL可正常使用测试模块的赋形参数来更新下行赋形参数，而不再使用用户在先前随机接入过程中的FACH信道的赋形，所述上行同步为网络节点B根据上行信号检测到的。

FACH与用户之间可以做到相互对应的关系。在FACH下发后，到用户链路建立这段时间不是很长，用户位置不会发生很大变化。所以在同步之前，使用FACH赋形，可以使下行的信号赋形更加准确。同时避免了上行出现误检导致的下行赋形的错误。而且下行赋形使用FACH赋形，可以使下行信号的发送赋形更有针对性，减少了对其他用户的干扰。

本发明还提供一种波束赋形装置，如图5所示，该装置包括：

无线网络控制单元，用于向PL单元下发用户接入时对应的FACH角度；

PL单元，用于使用对应于所述FACH角度的赋形来更新DPCH赋。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种波束赋形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：根据上行RACH得到上行信号的特征矢量；

S4：通过所述FACH的赋形参数更新下行的DPCH的赋形参数。

2.根据权利要求1所述的波束赋形方法，其特征还在于，该方法在步骤S4后还包括：

3.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，其特征还在于，所述步骤S3和步骤S4之间还包括：

4.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，其特征还在于，所述步骤S2具体为：对天线阵矢量和所述特征矢量做相关运算，得到上行信号的到达角度。

5.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，其特征是，所述天线阵矢量和用户所在小区对应。

6.一种波束赋形装置，其特征在于，该装置包括：

无线网络控制单元，用于下发用户接入时对应的FACH角度；

PL单元，用于使用对应于所述FACH角度的赋形来更新DPCH赋形。

7.据权利要求6所述的波束赋形装置，其特征还在于，PL单元还用于在用户同步的情况下使用测量模块的赋形参数来进一步更新DPCH赋形。