CN104022986B - 一种降低多天线干扰的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低多天线干扰的方法和装置，所述多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区，所述方法包括：对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值；根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。本发明避免多天线同时对一个用户设备进行发送和接收而造成的信道干扰，达到了降低多天线之间的信道干扰的效果。

Description

一种降低多天线干扰的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种降低多天线干扰的方法和装置。

背景技术

无线蜂窝网络中，由于频谱资源非常有限，也为了达到最大频谱利用效率，普遍采用同频组网的方式。然而随着系统负荷的提升，干扰显著增大。对于下行信道来说，可以应用频分、时分、码分、空分等技术来规避干扰。但对于其中的下行控制信道，在已应用上述技术的基础上，可以继续应用多天线阵列的空间区分特性，进一步降低干扰。

对于当前多天线阵列应用，典型的为八天线阵列组网，图1为采用广播权值赋形方案的八天线到两端口的映射方案示意图，图2为采用无功率损失方案的八天线到两端口的映射方案示意图。图1中天线x1、x2、x3和x4映射到端口Port1，天线x5、x6、x7和x8映射到端口Port0；图2中天线x1、x2、x5和x6映射到端口Port0，天线x3、x4、x7和x8映射到端口Port1。为了降低多天线干扰，下行信道均已通过各类策略，实现了频分、时分和码分等规避方案。对于空域来说，在物理下行共享信道(Physical Downlink Shared CHannel，PDSCH)可以采用空间复用、空间分集和赋形等多种单独策略或组合策略。而对于下行控制信道，如物理下行控制信道(Physical Downlink Control CHannel，PDCCH)，为了保证其性能，采取了空间分集方式。

控制信道	PDCCH	PHICH	PUCCH	PRACH F0	PRACH F4
						最大允许空间路径损耗[dB]	132.70	134.15	149.34	146.36	138.54
最大覆盖距离[公里]	0.48	0.53	1.45	1.19	0.71

表1

表1为无线蜂窝网络中同频组网的链路预算表，从表1中获知PDCCH的最大覆盖距离最小，为0.48公里，PDCCH是最受限因素。但是其覆盖距离也接近了500米，对于移动通信演进来说，分层覆盖小区是发展趋势，PDCCH的最大覆盖距离并未受到覆盖的限制，更可能是同频边界处造成的干扰受限。

而目前降低干扰受限的方案主要还是考虑了覆盖的情况，将多天线合并增益重点考虑在扩展覆盖方面。由于多天线发射方式与2天线空间分集无明显区别，所以八天线在下行控制信道(如PDCCH)使用上并不会带来质量上的好处。所以在密集市区组网的环境下，扩展覆盖可能造成资源浪费。

同时，对于智能终端大量涌现的无线网络中，永远在线业务要求的控制信令资源传输需求巨大，所以，下行控制信道的负荷，与业务信道(如PDSCH)的负荷并不相称，需要考虑更多的干扰避免和消除技术。

发明内容

本发明提供一种降低多天线干扰的方法和装置，以解决无线蜂窝网络的同频组网场景中，扩展天线覆盖范围无法降低干扰，反而造成资源浪费的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种降低多天线干扰的方法，所述多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区，所述方法包括：

对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值；

根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

优选地，所述根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收，包括：

比较所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角的大小；

从所述N组子阵列中选择扇区的方向角大于所述方向性信息平滑值的子阵列进行信号发送和接收。

优选地，所述对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值之后，所述方法还包括：

判断交换分配开关是否开启；所述交换分配开关用于控制是否启用所述N组子阵列；

当所述交换分配开关开启时，执行所述根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收的操作。

优选地，所述对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值，包括：

将所述获取到的用户设备的方向性信息存入队列；

计算所述队列中的方向性信息的平均值作为所述方向性信息平滑值，或者对所述队列中的方向性信息按比例加权得到所述方向性信息平滑值。

优选地，所述每组子阵列中的天线映射到M个端口，M为正整数；

所述从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收，包括：

从所述N组子阵列中被选择的子阵列的M个端口中选择发送信号的端口进行信号发送，从所述被选择的子阵列的M个端口中选择接收信号的端口进行信号接收。

本发明还公开了一种降低多天线干扰的装置，所述多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区，所述装置包括：

平滑处理模块，用于对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值；

子阵列选择模块，用于根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

优选地，所述子阵列选择模块包括：

比较子模块，用于比较所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角的大小；

选择子模块，用于从所述N组子阵列中选择扇区的方向角大于所述方向性信息平滑值的子阵列进行信号发送和接收。

优选地，还包括：

判断模块，用于在所述平滑处理模块对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值之后，判断交换分配开关是否开启；所述交换分配开关用于控制是否启用所述N组子阵列；以及，

当所述交换分配开关开启时，所述子阵列选择模块根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

优选地，所述平滑处理模块包括：

存入子模块，用于将所述获取到的用户设备的方向性信息存入队列；

计算加权子模块，用于计算所述队列中的方向性信息的平均值作为所述方向性信息平滑值，或者对所述队列中的方向性信息按比例加权得到所述方向性信息平滑值。

优选地，所述每组子阵列中的天线映射到M个端口，M为正整数；

所述子阵列选择模块在从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收时：

从所述N组子阵列中被选择的子阵列的M个端口中选择发送信号的端口进行信号发送，从所述被选择的子阵列的M个端口中选择接收信号的端口进行信号接收。

与背景技术相比，本发明包括以下优点：

本发明提供的降低多天线干扰的方案中，将多天线划分为N组不同方向的子阵列，而且不限制子阵列中天线的组合方式，通过对获取的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值，进而根据方向性信息平滑值与N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，判断选择哪个子阵列对该用户设备进行信号发送和接收，实现小区内不同方位的用户设备选择对应的子阵列进行信号发送和接收，避免多天线同时对一个用户设备进行发送和接收而造成的信道干扰，达到了降低多天线之间的信道干扰的效果。

附图说明

图1是采用广播权值赋形方案的八天线到两端口的映射方案示意图；

图2是采用无功率损失方案的八天线到两端口的映射方案示意图；

图3是本发明实施例中一种降低多天线干扰的方法流程图；

图4是本发明实施例中八天线通过广播赋形映射到两套端口的方案示意图；

图5是本发明实施例中两组子阵列覆盖区域示意图；

图6是本发明实施例中另一种降低多天线干扰的方法流程图；

图7是本发明实施例中一种降低多天线干扰的装置结构示意图；

图8是本发明实施例中另一种降低多天线干扰的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本发明提供的一种降低多天线干扰的方法和装置。

实施例一

详细介绍本发明实施例提供的一种降低多天线干扰的方法。

本实施例中的多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区。本实施例中的多天线分为N组不同方向的子阵列，不限制极化方式(垂直极化、水平极化或双极化等类型)，也不限制天线数量。

参照图3，示出了本发明实施例中一种降低多天线干扰的方法流程图。

步骤100，对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值。

用户设备上行发送信道探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)，上行基站通过多天线接收到用户设备上行发送的SRS，估计出用户设备方向性信息，并在物理层对用户设备方向性信息进行平滑处理。

其中，所述用户设备方向性信息可以包括用户设备到达角度(Angle of Arrival，AOA)，AOA为用户设备相对于基站天线的角度信息。

步骤102，根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，可以进一步判断用户设备相对于基站所在小区的扇区天线法向偏离的方向角，从而在所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

综上所述，本实施例提供的降低多天线干扰的方案中将多天线划分为N组不同方向的子阵列，而且不限制子阵列中天线的组合方式，通过对获取的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值，进而根据方向性信息平滑值与N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，判断选择哪个子阵列对该用户设备进行信号发送和接收，实现小区内不同方位的用户设备选择对应的子阵列进行信号发送和接收，避免多天线同时对一个用户设备进行发送和接收而造成的信道干扰，达到了降低多天线之间的信道干扰的效果。

实施例二

详细介绍本发明实施例提供的一种降低多天线干扰的方法。

本实施例中的多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区，每组子阵列中的天线映射到M个端口，M为正整数。本实施例中的多天线分为N组不同方向的子阵列，不限制极化方式(垂直极化、水平极化或双极化等类型)，也不限制天线数量。

如图4所示，多天线以八天线为例，分为两组不同方向的子阵列，其中，天线1、天线2、天线5和天线6分为子阵列1，天线1和天线2映射到端口Port2，天线5和天线6映射到端口Port1；天线3、天线4、天线7和天线8分为子阵列2，天线3和天线4映射到端口Port3，天线7和天线8映射到端口Port4。

由于上述子阵列1和子阵列2的广播赋形系统不同，可以将小区广播方向图分解为以小区天线法向偏左和偏右两个部分，如图5所示，六边形为小区覆盖范围，六边形的一个顶点处设立有基站，虚线覆盖区域为子阵列1的覆盖区域，即以小区天线法向偏左部分；实线覆盖区域为子阵列2的覆盖区域，即以小区天线法向偏右部分。子阵列1的覆盖区域和子阵列2的覆盖区域的并集，与六边形小区面积基本重合，可以保证小区内的用户设备正常收发信息。

参照图6，示出了本发明实施例中一种降低多天线干扰的方法流程图。

步骤200，对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值。

优选地，所述步骤200可以包括：

子步骤2001，将所述获取到的用户设备的方向性信息存入队列。

将所述获取到的用户设备的方向性信息存入一个队列，每次一个新获取到的方向性信息入队，同时，一个旧的方向性信息出队。

子步骤2002，计算所述队列中的方向性信息的平均值作为所述方向性信息平滑值，或者对所述队列中的方向性信息按比例加权得到所述方向性信息平滑值。

步骤202，判断交换分配(Switch_divide)开关是否开启。

所述交换分配开关用于控制是否启用所述N组子阵列，所述交换分配开关可以通过交换站的输出信道OM配置。

当所述交换分配开关开启时，执行步骤204；当所述交换分配开关关闭时，本流程结束，此时可以直接通过多天线对用户设备进行信号发送和接收，而不需要采用子阵列。

步骤204，根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

优选地，所述步骤204可以包括：

子步骤2041，比较所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角的大小。

所述方向性信息可以为用户设备到达角，如果上述交换分配关开开启，则可以比较用户设备到达角与子阵列对应的各自的扇区的方向角的大小。

子步骤2042，从所述N组子阵列中选择扇区的方向角大于所述方向性信息平滑值的子阵列进行信号发送和接收。

例如，用户设备到达角为60°，子阵列1对应的扇区的方向角为120°，子阵列1对应的扇区的方向角大于用户设备到达角，则选择子阵列1对该用户设备进行信号发送和接收。

优选地，所述步骤204中从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收，进一步可以为：

从所述N组子阵列中被选择的子阵列的M个端口中选择发送信号的端口进行信号发送，从所述被选择的子阵列的M个端口中选择接收信号的端口进行信号接收。

例如，如上所述，选择子阵列1对用户设备进行信号发送和接收，具体可以选择子阵列1的端口Port1进行信号发送，选择子阵列1的端口Port2进行信号接收。

综上所述，本实施例提供的降低多天线干扰的方案中，将多天线划分为N组不同方向的子阵列，而且不限制子阵列中天线的组合方式，通过对获取的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值，进而根据方向性信息平滑值与N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，判断选择哪个子阵列对该用户设备进行信号发送和接收，实现小区内不同方位的用户设备选择对应的子阵列进行信号发送和接收，避免多天线同时对一个用户设备进行发送和接收而造成的信道干扰，达到了降低多天线之间的信道干扰的效果。

其次，通过配置交换分配开关控制是否启用N组子阵列，可以根据实际情况选择是否应用子阵列方案降低多天线间的信道干扰。

实施例三

详细介绍本发明实施例提供的一种降低多天线干扰的装置。

本实施例中的多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区。所述装置可以包括：平滑处理模块300，子阵列选择模块302。

下面详细介绍各模块的功能以及各模块之间的关系。

参照图7，示出了本发明实施例中一种降低多天线干扰的装置结构示意图。

平滑处理模块300，用于对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值。

子阵列选择模块302，用于根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

综上所述，本实施例提供的降低多天线干扰的方案中，将多天线划分为N组不同方向的子阵列，而且不限制子阵列中天线的组合方式，通过对获取的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值，进而根据方向性信息平滑值与N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，判断选择哪个子阵列对该用户设备进行信号发送和接收，实现小区内不同方位的用户设备选择对应的子阵列进行信号发送和接收，避免多天线同时对一个用户设备进行发送和接收而造成的信道干扰，达到了降低多天线之间的信道干扰的效果。

实施例四

详细介绍本发明实施例提供的一种降低多天线干扰的装置。

本实施例中的多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区，所述每组子阵列中的天线映射到M个端口，M为正整数。所述装置可以包括：平滑处理模块400，判断模块402，子阵列选择模块404。

其中，所述平滑处理模块400可以包括：

存入子模块4001，计算加权子模块4002。

所述子阵列选择模块404可以包括：

比较子模块4041，选择子模块4042。

下面分别详细介绍各模块、各子模块的功能以及各模块、各子模块之间的关系。

参照图8，示出了本发明实施例中一种降低多天线干扰的装置结构示意图。

平滑处理模块400，用于对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值。

优选地，所述平滑处理模块400可以包括：

存入子模块4001，用于将所述获取到的用户设备的方向性信息存入队列。

计算加权子模块4002，用于计算所述队列中的方向性信息的平均值作为所述方向性信息平滑值，或者对所述队列中的方向性信息按比例加权得到所述方向性信息平滑值。

判断模块402，用于在所述平滑处理模块400对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值之后，判断交换分配开关是否开启；所述交换分配开关用于控制是否启用所述N组子阵列。

子阵列选择模块404，用于根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

当上述交换分配开关开启时，所述子阵列选择模块404根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

优选地，所述子阵列选择模块404可以包括：

比较子模块4041，用于比较所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角的大小。

选择子模块4042，用于从所述N组子阵列中选择扇区的方向角大于所述方向性信息平滑值的子阵列进行信号发送和接收。

优选地，所述子阵列选择模块404在从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收时，从所述N组子阵列中被选择的子阵列的M个端口中选择发送信号的端口进行信号发送，从所述被选择的子阵列的M个端口中选择接收信号的端口进行信号接收。

综上所述，本实施例提供的降低多天线干扰的方案中，将多天线划分为N组不同方向的子阵列，而且不限制子阵列中天线的组合方式，通过对获取的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值，进进而根据方向性信息平滑值与N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，判断选择哪个子阵列对该用户设备进行信号发送和接收，实现小区内不同方位的用户设备选择对应的子阵列进行信号发送和接收，避免多天线同时对一个用户设备进行发送和接收而造成的信道干扰，达到了降低多天线之间的信道干扰的效果。

其次，通过配置交换分配开关控制是否启用N组子阵列，可以根据实际情况选择是否应用子阵列方案降低多天线间的信道干扰。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明实施例所提供的一种降低多天线干扰的方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种降低多天线干扰的方法，其特征在于，所述多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区，所述方法包括：

对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值；所述用户设备的方向性信息包括用户设备到基站天线的角度信息；

根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收，包括：

比较所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角的大小；

从所述N组子阵列中选择扇区的方向角大于所述方向性信息平滑值的子阵列进行信号发送和接收。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值之后，所述方法还包括：

判断交换分配开关是否开启；所述交换分配开关用于控制是否启用所述N组子阵列；

当所述交换分配开关开启时，执行所述根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收的操作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值，包括：

将所述获取到的用户设备的方向性信息存入队列；

计算所述队列中的方向性信息的平均值作为所述方向性信息平滑值，或者对所述队列中的方向性信息按比例加权得到所述方向性信息平滑值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每组子阵列中的天线映射到M个端口，M为正整数；

所述从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收，包括：

从所述N组子阵列中被选择的子阵列的M个端口中选择发送信号的端口进行信号发送，从所述被选择的子阵列的M个端口中选择接收信号的端口进行信号接收。

6.一种降低多天线干扰的装置，其特征在于，所述多天线分为N组不同方向的子阵列，N为正整数，每组子阵列对应各自的扇区，所述装置包括：

平滑处理模块，用于对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值；所述用户设备的方向性信息包括用户设备到基站天线的角度信息；

子阵列选择模块，用于根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述子阵列选择模块包括：

比较子模块，用于比较所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角的大小；

选择子模块，用于从所述N组子阵列中选择扇区的方向角大于所述方向性信息平滑值的子阵列进行信号发送和接收。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于在所述平滑处理模块对获取到的用户设备的方向性信息进行平滑处理，得到方向性信息平滑值之后，判断交换分配开关是否开启；所述交换分配开关用于控制是否启用所述N组子阵列；以及，

当所述交换分配开关开启时，所述子阵列选择模块根据所述方向性信息平滑值与所述N组子阵列对应的各自的扇区的方向角，从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述平滑处理模块包括：

存入子模块，用于将所述获取到的用户设备的方向性信息存入队列；

计算加权子模块，用于计算所述队列中的方向性信息的平均值作为所述方向性信息平滑值，或者对所述队列中的方向性信息按比例加权得到所述方向性信息平滑值。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述每组子阵列中的天线映射到M个端口，M为正整数；

所述子阵列选择模块在从所述N组子阵列中选择子阵列进行信号发送和接收时：

从所述N组子阵列中被选择的子阵列的M个端口中选择发送信号的端口进行信号发送，从所述被选择的子阵列的M个端口中选择接收信号的端口进行信号接收。