CN107078402B - 波束赋形方法和设备 - Google Patents

波束赋形方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107078402B
CN107078402B CN201580000964.9A CN201580000964A CN107078402B CN 107078402 B CN107078402 B CN 107078402B CN 201580000964 A CN201580000964 A CN 201580000964A CN 107078402 B CN107078402 B CN 107078402B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polarization
dual
processing
antennas
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580000964.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107078402A (zh
Inventor
陈炜
张劲林
肖伟宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN107078402A publication Critical patent/CN107078402A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107078402B publication Critical patent/CN107078402B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种波束赋形方法和设备,此方法包括:无线网络设备将两列第一双极化天线传输的信号分别进行第一极化处理,将另外两列第二双极化天线传输的信号进行第二极化处理;对第一双极化天线对应传输的信号进行同相处理,对两列第二双极化天线传输的信号进行反相处理,最后经由对应的双极化天线发射出去,形成波束;实现了四列双极化天线传输同一波束端口输出的信号以形成波束,实现了八列双极化天线传输两个波束端口输出的信号以形成两份波束;无需增加波束端口,避免波束端口的增加导致网络资源消耗的增加;而且,由于同相处理与反相处理的信号的极化方向正交,所以形成的波束为功率合成波束,而非幅度合成波束。

Description

波束赋形方法和设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种波束赋形方法和设备。
背景技术
多入多出(英文:Multi-input and Multi-output,简称:MIMO)技术是4G以及未来5G通信的核心技术,其是基站利用无线信道环境不同方向的多径信号或者用户分布,形成若干个互不干扰的用户级波束,该用户级波束可用于传输用户业务数据,从而提升空口吞吐率。另外,基站还需要通过小区级波束在小区内传输空口控制信令、公共导频、同步等广播信息,该小区级波束称为广播波束。
现有技术中,可以通过四列双极化天线来传输基站中的两个广播波束端口输出的广播信号,以形成两广播波束。但是,随着天线数量的进一步扩展,如何实现八列双极化天线来传输基站中的两个广播波束端口输出的广播信号,以形成两广播波束,是亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种波束赋形方法和设备,用于节省因为波束端口的增加导致的网络资源的消耗。
第一方面,本发明实施例提供一种波束赋形方法,包括:
无线网络设备获取所述无线网络设备中的第一波束端口输出的信号,所述第一波束端口为所述无线网络设备的N个波束端口中的任一波束端口;所述N为大于或等于1的整数;
所述无线网络设备在将所述信号输出至两列第一双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理和同相处理,其中同相处理为将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别进行相位相同的处理;
所述无线网络设备在将所述信号输出至两列第二双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理和反相处理,其中反相处理为将后续将输出至两列第二双极化天线的信号分别进行相位相反的处理;
所述无线网络设备将同相处理及第一极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第一双极化天线,并且将反相处理及第二极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第二双极化天线;
其中,所述第一波束端口对应四列双极化天线,所述两列第一双极化天线为所述第一波束端口对应的两列双极化天线;所述两列第二双极化天线为所述第一波束端口对应的另外两列双极化天线;
其中,所述第一极化处理与所述第二极化处理为正交的极化处理。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述同相处理为等幅同相处理或非等幅同相处理;所述反相处理为等幅反相处理或者非等幅反相处理。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,当所述同相处理为等幅同相处理时,所述进行同相处理,包括:所述无线网络设备将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别与第一权值系数相乘;
当所述反相处理为等幅反相处理时,所述反相处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至两列第二双极化天线中的一列的信号与所述第一权值系数相乘,将将后续将输出至两列第二双极化天线中的另一列的信号与第二权值系数相乘;
其中,所述第一权值系数与所述第二权值系数为互为相反的权值系数。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述第一极化处理为左旋极化处理,所述第二极化处理为右旋极化处理。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与第三权值系数相乘;所述无线网络设备将后续将输出至每列第一双极化天线的第二极化方向的天线振子的信号与第四权值系数相乘;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第四权值系数相乘;所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与所述第三权值系数相乘;
其中,和第三权值系数相乘后的信号的相位,与,和第四权值系数相乘后的信号的相位,相差预设相位。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述第一极化处理为垂直极化处理,所述第二极化处理为水平极化处理。
结合第一方面的第五种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子的所述信号分别与第五权值系数相乘;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第五权值系数相乘;所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与所述第六权值系数相乘;
其中,所述第五权值系数与所述第六权值系数为互为相反的权值系数。
第二方面,本发明实施例提供一种无线网络设备,包括:N个波束端口、基带处理单元和射频处理单元;第一波束端口为所述无线网络设备的N个波束端口中的任一波束端口;所述N为大于或等于1的整数;
所述第一波束端口,用于向所述基带处理单元输出信号;
所述基带处理单元,用于获取所述无线网络设备中的所述第一波束端口输出的信号;在将所述信号输出至两列第一双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理和同相处理,其中同相处理为将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别进行相位相同的处理;在将所述信号输出至两列第二双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理和反相处理,其中反相处理为将后续将输出至两列第二双极化天线的信号分别进行相位相反的处理;
所述射频处理单元,用于获取所述基带处理单元输出的同相处理及第一极化处理后的所述信号,以及反相处理及第一极化处理后的所述信号;将同相处理及第一极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第一双极化天线,并且将反相处理及第二极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第二双极化天线;
其中,所述第一波束端口对应四列双极化天线,所述两列第一双极化天线为所述第一波束端口对应的两列双极化天线;所述两列第二双极化天线为所述第一波束端口对应的另外两列双极化天线;
其中,所述第一极化处理与所述第二极化处理为正交的极化处理。
在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述同相处理为等幅同相处理或非等幅同相处理;所述反相处理为等幅反相处理或者非等幅反相处理。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述同相处理为等幅同相处理,所述基带处理单元用于进行同相处理,包括:
用于将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别与第一权值系数相乘;
所述反相处理为等幅反相处理,所述基带处理单元用于进行反相处理时,具体包括:用于将后续将输出至两列第二双极化天线中的一列的信号与所述第一权值系数相乘,将将后续将输出至两列第二双极化天线中的另一列的信号与第二权值系数相乘;
其中,所述第一权值系数与所述第二权值系数为互为相反的权值系数。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述第一极化处理为左旋极化处理,所述第二极化处理为右旋极化处理。
结合第二方面的第三种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:
用于将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与第三权值系数相乘;将后续将输出至每列第一双极化天线的第二极化方向的天线振子的信号与第四权值系数相乘;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
用于将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第四权值系数相乘;将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与所述第三权值系数相乘;
其中,和第三权值系数相乘后的信号的相位,与,和第四权值系数相乘后的信号的相位,相差预设相位。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式,在第二方面的第五种可能的实现方式中,所述第一极化处理为垂直极化处理,所述第二极化处理为水平极化处理。
结合第二方面的第五种可能的实现方式,在第二方面的第六种可能的实现方式中,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:用于将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子的所述信号分别与第五权值系数相乘;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
用于将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第五权值系数相乘;将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与所述第六权值系数相乘;
其中,所述第五权值系数与所述第六权值系数为互为相反的权值系数。
本发明实施例提供的波束赋形方法和设备,通过将两列双极化天线传输的信号分别进行第一极化处理和同相处理,将另外两列双极化天线传输的信号进行第二极化处理和反相处理;最后将经过上述处理后的信号输出给对应的双极化天线,并经由对应的双极化天线发射出去,这些经过第一极化处理和同相处理后的信号,与,这些经过第二极化处理和反相处理后的信号在空中的传播过程中会形成波束;实现了四列双极化天线传输同一波束端口输出的信号以形成波束,进而实现了八列双极化天线传输两个波束端口输出的信号以形成两份波束;也无需增加波束端口,避免了波束端口的增加导致网络资源消耗的增加;而且,由于进行同相处理的信号与进行反相的信号的极化方向正交,实现了形成的波束在幅度上不合成,而在功率上合成的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,可以理解的,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例波束赋形方法一的流程图;
图2为本发明实施例中对第一波束端口输出的信号进行处理的第一种示意图;
图3为本发明实施例中对第一波束端口输出的信号进行处理的第二种示意图;
图4为本发明实施例提供的第一种具体实施方案的原理示意图;
图5为本发明实施例提供的基站对信号的第一种处理方式示意图;
图6a和图6b所示为第一种具体实施方案中,相应装置的一种可选结构的示意图;
图7为本发明实施例提供的第二种具体实施方案的原理示意图;
图8为本发明实施例提供的基站对信号的第二种处理方式示意图;
图9a和图9b为属于同一多天线系统时相应装置的结构示意图;
图10a为本发明实施例提供的属于不同多天线系统的基站对信号的一种处理方式示意图;
图10b和图10c为属于不同多天线系统时相应装置的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的第三种具体实施方案的原理示意图;
图12为本发明实施例提供的一种无线网络设备的示意图;
图13为本发明实施例所给的基站的结构示意图;
图14为本发明实施例所给的波束赋形系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请结合无线网络设备来描述各个方面,该无线网络设备可以为基站,基站可以用于与一个或多个用户设备进行通信,也可以用于与一个或多个具有部分用户设备功能的基站进行通信(比如宏基站与微基站,如接入点,之间的通信);该无线网络设备还可以为用户设备,用户设备可以用于一个或多个用户设备进行通信(比如D2D通信),也可以用于与一个或多个基站进行通信。用户设备还可以称为用户终端,并且可以包括系统、用户单元、用户站、移动站、移动无线终端、移动设备、节点、设备、远程站、远程终端、终端、无线通信设备、无线通信装置或用户代理的功能中的一些或者所有功能。用户设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、智能电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线设备、无线调制解调器卡和/或用于在无线系统上进行通信的其它处理设备。基站还可以称为接入点、节点、节点B、演进节点B(eNB)或某种其它网络实体,并且可以包括以上网络实体的功能中的一些或所有功能。基站可以通过空中接口与无线终端进行通信。该通信可以通过一个或多个扇区来进行。基站可以通过将所接收的空中接口帧转换成IP分组,来用作无线终端和接入网络的其余部分之间的路由器,其中所述接入网络包括互联网协议(IP)网络。基站还可以对空中接口属性的管理进行协调,并且还可以是有线网络和无线网络之间的网关。
本申请将围绕可包括多个设备、组件、模块等的系统来呈现各个方面、实施例或特征。应当理解和明白的是,各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等,并且/或者可以并不包括结合附图讨论的所有设备、组件、模块等。此外,还可以使用这些方案的组合。
另外,在本发明实施例中,“示例的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。
本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案,并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着网络架构的演变和新业务场景的出现,本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
目前一种通过四列双极化天线来传输基站中的两个波束端口输出的信号,以形成波束的方式为:在存在4列双极化天线(其中双极化可以为同极化和交叉极化两个极化方向)、两个波束端口(例如波束端口0和波束端口1)的情况下,天线之间列间距为半波长,两列双极化天线传输波束端口0的信号,另外两列双极化天线传输波束端口1的信号;以波束端口0为例,每列双极化天线包括两组双极化的天线振子,将该两列双极化天线中两组极化方向相同的天线振子传输的信号进行同相处理;将该两列双极化天线中另外两组极化方向相同的天线振子传输的信号进行反相处理。同相处理后的两个信号与反相处理后的两个信号可以形成波束,也就是形成覆盖上的互补,且这两者分别来自于不同的极化方向,因此,在空间上不会合成幅度,而会合成功率,从而使得基站的功率处理能力得到充分利用。但是,如果按照目前这种方式来实现八列双极化天线来传输基站输出的信号以形成波束,则基站中需要设置四个波束端口。但是,波束端口的增加,则需要为增加的波束端口配置对应的导频信号,增加的导频信号要占用网络资源,从而增大了网络资源的消耗。
以下以无线网络设备为基站进行描述。
图1为本发明实施例的波束赋形方法一的流程图,如图1所示,本方法可以包括:
S101、基站获取基站中的第一波束端口输出的信号。
其中,第一波束端口为所述基站的N个波束端口中的任一波束端口;N为大于或等于1的整数。可选的,N为偶数。可选的,N也可以为奇数。
本实施例中,可选的,第一波束端口对应四列双极化天线,两列第一双极化天线(第一双极化天线组)为所述第一波束端口对应的四列双极化天线中的其中两列双极化天线;两列第二双极化天线(第二双极化天线组)为所述第一波束端口对应的四列双极化天线中的其中另外两列双极化天线。
S102、基站在将所述信号输入第一双极化天线组之前,所述基站对将输入所述第一双极化天线组中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,获得两路第一极化处理后的信号。
每列第一双极化天线对应两路第一极化处理后的信号,第一双极化天线组对应四路第一极化处理后的信号。
S103、基站在将所述信号输入第二双极化天线组之前,所述基站对将输入所述第二双极化天线组中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,获得两路第二极化处理后的信号。
每列第二双极化天线对应两路第一极化处理后的信号,第二双极化天线组可以对应四路第二极化处理后的信号。
S102和S103的执行顺序本发明实施例不做限制,可以同时执行,也可以以任意的顺序执行。
每列第一双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子。每列第二双极化天线也包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子。
可选的,第一极化处理和第二极化处理可以为左旋极化和右旋极化。
可选的,第一极化处理和第二极化处理可以为垂直极化和水平极化。
示例的,如图2所示,左旋极化可以包括:将后续将输入第一双极化天线组(每列第一双极化天线)中的第一极化方向的天线振子传输的信号与第三权值系数相乘,以及将后续将输入第一双极化天线组(每列第一双极化天线)的第二极化方向的天线振子传输的信号与第四权值系数相乘,从而获得第一极化处理后的信号;右旋极化可以包括:将后续将输入第二双极化天线组(每列第二双极化天线)的第一极化方向的天线振子传输的信号与第四权值系数相乘,以及将后续将输入第二双极化天线组(每列第二双极化天线)的第二极化方向的天线振子传输的信号与第三权值系数相乘,从而获得第二极化处理后的信号。
和第三权值系数相乘后的信号的相位,与,和第四权值系数相乘后的信号的相位,相差预设相位。因此,每列第一双极化天线中第一极化方向的天线振子对应的和第三权值系数相乘后的信号,与,第二极化方向的天线振子对应的和第四权值系数相乘后的信号之间的相位差为第一预设相位;每列第二双极化天线中第一极化方向的天线振子对应的和第四权值系数相乘后的信号,与,第二极化方向的天线振子对应的和第三权值系数相乘后的信号之间的相位差为第二预设相位;第一预设相位与第二预设相位的绝对值相等,即均为预设相位,但是第一预设相位与第二预设相位之和为0;因此,第一双极化天线传输的信号与第二双极化天线传输的信号的极化方向正交。可选地,该预设相位为π/2。比如,第三权值系数为j,第四权值系数为1。
示例的,如图3所示,垂直极化可以包括:将后续将输入第一双极化天线组(每列第一双极化天线)的第一极化方向的天线振子传输的信号与第五权值系数相乘,以及将后续将输入第一双极化天线组(每列第一双极化天线)的第二极化方向的天线振子传输的信号与第五权值系数相乘,从而获得第一极化处理后的信号;水平极化可以包括:将后续将输入第二双极化天线组(每列第二双极化天线)的第一极化方向的天线振子传输的信号与第五权值系数相乘,以及将后续将输入第二双极化天线组(每列第二双极化天线)的第二极化方向的天线振子传输的信号与第六权值系数相乘,从而获得第二极化处理后的信号。其中,第五权值系数与第六权值系数互为相反,比如第五权值系数为1,第六权值系数为-1。
S104、基站在将所述信号输入第一双极化天线组前,对输入第一双极化天线组的两列第一双极化天线的信号分别进行同相处理,以及对输入第二双极化天线组的两列第二双极化天线的信号分别进行反相处理。
可选的,同相处理可以为等幅同相处理,也可以为非等幅同相处理;相应的,反相处理可以为等幅反相处理,也可以为非等幅反相处理。
可选的,如图2或图3所示,进行等幅同相处理的一种实现方式为:将后续将输入第一双极化天线组的信号分别与第一权值系数相乘。等幅同相处理在极化处理之后的情况下,可以为:将第一极化处理后的每路信号分别与第一权值系数相乘。由于第一极化处理后的每路信号均与同一权值系数相乘,所以相乘后每列第一双极化天线传输的信号实现了等幅同相处理。
可选的,如图2或图3所示,进行等幅反相处理的一种实现方式为:将后续将输入第二双极化天线组中的一列第二双极化天线中的信号与第一权值系数相乘,将后续将输入第二双极化天线组中的另一列第二双极化天线中的信号与第二权值系数相乘。等幅同相处理在极化处理之后的情况下,可以为:将第二极化处理后的一路信号与第一权值系数相乘,将第二极化处理后的另一路信号与第二权值系数相乘。其中,第一权值系数与第二权值系数为互为相反的权值系数。由于和第二极化处理后的一路信号相乘的权值系数,与,和第二极化处理后的另一路相乘的权值系数,互为相反;所以相乘后每列第一双极化天线传输的信号实现了等幅反相处理。
可选的,S104可以在S102和S103之前进行,也可以在S102和S103之后进行。相应的信号连接可以依据信号所需继续的处理进行相应的合路和/或分路处理。
S105、基站将同相处理后的第一极化处理后的信号分别对应地输出至所述第一双极化天线组中的两列第一双极化天线;并且将反相处理后的第二极化处理后的信号分别对应地输出至所述第二双极化天线组中的两列第二双极化天线。
可选的,所述第一极化处理与所述第二极化处理为相互正交的极化处理。
本方法中,基站具有多个波束端口,其用于输出多个不同的信号,基站的该多个波束端口为N个,N为大于或等于1的整数。此处以该N个波束端口的任一波束端口为例进行说明,其它的波束端口类似,此处将该任一波束端口称为第一波束端口。本实施例中,该第一波束端口输出的信号是通过该第一波束端口对应的四列双极化天线来发射,每列双极化天线包括两组极化方向不同的天线振子,也就是每列双极化天线中每个极化方向的天线振子均会传输该信号,相当于将第一波束端口的信号复制为相同的8份,并通过8组天线振子进行传输;其中,将第一波束端口对应的四列双极化天线中的两列双极化天线称为两列第一双极化天线(也简称为第一双极化天线组);将第一波束端口对应的四列双极化天线中的另外两列双极化天线称为两列第二双极化天线(也简称为第二双极化天线组);由于对第一双极化天线(组)与第二天双极化天线(组)传输的信号进行极化处理不同,所以对双极化天线(组)以第一和第二进行区别。
本方法中第一波束端口输出的信号分别经由上述两列第一双极化天线和上述两列第二双极化天线进行传输。基站获取该基站中的第一波束端口输出的信号,在将信号输入两列第一双极化天线中每列第一双极化天线前,对输入第一双极化天线的信号进行第一极化处理,获得两路第一极化处理后的信号,这样,该第一极化处理后的信号的极化方向为第一极化方向。并且基站还在将信号输入两列第二双极化天线中每列第二双极化天线前,对输入第二双极化天线的信号进行第二极化处理,获得两路第二极化处理后的信号,这样,该第二极化处理后的信号的极化方向为第二极化方向。其中,第一极化处理和第二极化处理用于使得第一极化方向与第二极化方向正交。这样,第一极化处理后的信号的极化方向与第二极化处理后的信号的极化方向正交。然后再将获得的两路的第一极化处理后的信号进行同相处理;将获得的两路第二极化处理后的信号进行反相处理。
然后基站将同相处理后的两路第一极化处理后的信号分别对应地输入至两列第一双极化天线;将反相处理后的两路第二极化处理后的信号分别对应地输入至两列第二双极化天线;然后,两列第一双极化天线分别将接收的经过第一极化处理和同相处理后的信号发送出去,两列第二双极化天线分别将接收的经过第二极化处理和反相处理后的信号发送出去。在空口,经过第一极化处理和同相处理后的信号,与,经过第二极化处理和反相处理后的信号形成波束。
进行同相处理的为经过第一极化处理的信号,进行反相处理的为经过第二极化处理的信号,由于第一极化处理与第二极化处理是正交的极化处理,所以经过第一极化处理的信号与经过第二极化处理的信号的极化方向正交;进行同相处理的信号与进行反相的信号的极化方向正交,使得两列第一双极化天线和两列第二双极化天发送出去的信号在幅度上不会合成,只会在功率上合成,从而使得基站的功率处理能力得到充分利用。而且,本实施例在满足幅度上不合成,功率上合成的条件下,同一波束端口输出的信号可以实现由四列双极化天线来传输,因此,采用本实施例的方案,若基站存在8列双极化的天线时,只需要两个波束端口就即可,节省了因为波束端口的增加导致的网络资源的消耗。
可选地,上述的同相处理为等幅同相处理,反相处理为等幅反相处理;或者,上述的同相处理为非等幅同相处理,反相处理为非等幅反相处理。
如果不对两列第一双极化天线传输的信号进行第一极化处理,也不对两列第二双极化天线的信号进行第二极化处理,由于第一双极化天线和第二双极化天线相同,这将使得第一双极化天线发射的信号与第二双极化天线发射的信号的极化方向相同,也就是获得四个极化方向相同的信号;而四个极化方向相同的信号进行同相处理和反相处理后,会导致形成的信号在幅度上合成,这会使得波束方向图发生畸形,导致波束覆盖范围与期望覆盖范围不一致,即期望覆盖的范围可能未被完全覆盖,而不期望覆盖的范围被覆盖。
上述各实施例中,同相处理和反相处理均是以等幅同相处理和等幅反相处理为例进行描述,非等幅同相处理和非等幅反相处理与此类似,仅是幅度不同,此处不再赘述。
下面以具体的实施方案对本发明进行说明。
在第一种具体实施方案中,图4为本发明实施例提供的第一种具体实施方案的原理示意图,如图4所示,基站所对应的天线系统包括8列双极化天线,分别为双极化天线1-8。本实施方案要实现四列双极化天线传输一个波束端口,本实施例的基站具有两个波束端口,分别为端口0和端口1,端口0对应双极化天线1-4,端口1对应双极化天线5-8。每列双极化天线具有两个不同极化方向的天线,一个天线的极化方向为+45°,另一个天线的极化方向为-45°。双极化天线1-4中不同极化方向的天线传输端口0的信号,其中,图4中a为端口0的信号;双极化天线5-8中不同极化方向的天线传输端口1的信号,其中,图4中b为端口1的信号。
首先,将双极化天线1-4分为两组,一组为双极化天线1和2,另一组为双极化天线3和4;将双极化天线5-8分为两组,一组为双极化天线5和6,另一组为双极化天线7和8。将同一列双极化天线的两个不同极化方向进行圆极化合成,并且属于同一组的两双极化天线的两个不同极化方向进行相同的圆极化合成;其中,圆极化包括左旋极化和右旋极化,因此,可以将双极化天线1和2分别进行左旋极化合成,将双极化天线3和4分别进行右旋极化合成,将双极化天线5和6分别进行左旋极化合成,将双极化天线7和8分别进行右旋极化合成。再将同一组的进行圆极化后的两列双极化天线进行合成波束合成,合成波束包括和波束与差波束,因此,可以将左旋极化后的双极化天线1和2进行和波束合成,将右旋极化后的双极化天线3和4进行差波束合成,将左旋极化后的双极化天线5和6进行和波束合成,将右旋极化后的双极化天线7和8进行差波束合成;这样可以保证同一端口对应的进行和波束与差波束合成的双极化天线的圆极化方向正交。因此,对于同一端口而言,合成后的和波束与差波束在方向覆盖上实现互补,而且由于合成后的和波束与差波束的极化方向不一致,因此最终形成的波束为合成后的和波束与差波束的功率合成波束,而非幅度合成波束。
要实现上述方案,基站对端口0的信号与端口1的信号的一种处理方式如图5所示,其中,第一双极化天线为双极化天线1和双极化天线2,第二双极化天线为双极化天线3和双极化天线4,第三权值系数为j,第四权值系数为-j,第一权值系数为1,第二权值系数为-1;针对端口0的信号,基站对双极化天线1、双极化天线2的极化方向为+45°的天线传输的信号a分别与权值系数j相乘,实现双极化天线1和2的左旋极化处理;对双极化天线3、双极化天线4的极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数-j相乘,实现双极化天线3和4的右旋极化处理;再对双极化天线1的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数1相乘,对双极化天线2的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数1相乘,实现双极化天线1和2的和波束合成处理;再对双极化天线3的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数1相乘,对双极化天线4的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数-1相乘,实现双极化天线3和4的差波束合成处理。
图6a和图6b所示为第一种具体实施方案中,相应装置的一种可选结构的示意图。其中图6b为图6a的简化示意。可选的,相应装置可以为通信系统中的基站。以端口0为例说明,端口0的信号分别送给和差波束合成模块,其中和波束加权权值为[1,1],差波束加权权值为[1,-1]。由于和波束和差波束需要在不同的极化上实现,因此将和波束送入极化合成模块中,实现左旋极化加权,加权值为[j,1];将差波束送入极化合成模块中,实现右旋极化,加权值为[1,j]。极化合成完成后送入射频及天线处理。图6a所示框图可以进一步简化为图6b所示框图,两者具备等效性。
在第二种具体实施方案中,图7为本发明实施例提供的第二种具体实施方案的原理示意图,如图7所示,基站所对应的天线系统包括8列双极化天线,分别为双极化天线1-8。本实施方案要实现四列双极化天线传输一个波束端口,本实施例的基站具有两个波束端口,分别为端口0和端口1,端口0对应双极化天线1-4,端口1对应双极化天线5-8。每列双极化天线具有两个不同极化方向的天线,一个天线的极化方向为+45°,另一个天线的极化方向为-45°。双极化天线1-4中不同极化方向的天线传输端口0的信号,其中,图7中a为端口0的信号;双极化天线5-8中不同极化方向的天线传输端口1的信号,其中,图7中b为端口1的信号。
首先,将双极化天线1-4分为两组,一组为双极化天线1和2,另一组为双极化天线3和4;将双极化天线5-8分为两组,一组为双极化天线5和6,另一组为双极化天线7和8。将同一列双极化天线的两个不同极化方向进行线极化合成,并且属于同一组的两双极化天线的两个不同极化方向进行相同的线极化合成;其中,线极化包括垂直极化和水平极化,因此,可以将双极化天线1和2分别进行垂直极化合成,将双极化天线3和4分别进行水平极化合成,将双极化天线5和6分别进行水平极化合成,将双极化天线7和8分别进行垂直极化合成。再将同一组的进行线极化后的两列双极化天线进行合成波束合成,合成波束包括和波束与差波束,因此,可以将垂直极化后的双极化天线1和2进行和波束合成,将水平极化后的双极化天线3和4进行差波束合成,将水平极化后的双极化天线5和6进行和波束合成,将垂直极化后的双极化天线7和8进行差波束合成;这样可以保证同一端口对应的进行和波束与差波束合成的双极化天线的线极化方向正交。因此,对于同一端口而言,合成后的和波束与差波束在方向覆盖上实现互补,而且由于合成后的和波束与差波束的极化方向不一致,因此最终形成的波束为合成后的和波束与差波束的功率合成波束,而非幅度合成波束。
要实现上述方案,基站对端口0的信号与端口1的信号的一种处理方式如图8所示,其中,第一双极化天线为双极化天线1和双极化天线2,第二双极化天线为双极化天线3和双极化天线4,第五权值系数为1,第六权值系数为-1,第一权值系数为1,第二权值系数为-1;针对端口0的信号,基站对双极化天线1、双极化天线2的极化方向为+45°的天线传输的信号a分别与权值系数1相乘,实现双极化天线1和2的垂直极化处理;对双极化天线3、双极化天线4的极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数-1相乘,实现双极化天线3和4的水平极化处理;再对双极化天线1的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数1相乘,对双极化天线2的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数1相乘,实现双极化天线1和2的和波束合成处理;再对双极化天线3的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数1相乘,对双极化天线4的极化方向为+45°的天线传输的信号a以及极化方向为-45°的天线传输的信号a分别与权值系数-1相乘,实现双极化天线3和4的差波束合成处理。
需要说明的是,上述的双极化天线1-8可以属于同一多天线系统,也可以是上述的双极化天线1-4属于一个多天线系统,而上述的双极化天线5-8属于另一个多天线系统。
图9a和图9b为属于同一多天线系统时相应装置的结构示意图。以端口0为例说明,端口0的信号分别送给和差波束合成模块,其中和波束加权权值为[1,1],差波束加权权值为[1,-1]。由于和波束和差波束需要在不同的极化上实现,因此将和波束送入极化合成模块中,实现垂直极化加权,加权值为[1,1];将差波束送入极化合成模块中,实现水平极化,加权值为[1,-1]。极化合成完成后送入射频及天线处理。图9a所示框图可以进一步简化为图9b所示框图,两者具备等效性。
图10a为本发明实施例提供的属于不同多天线系统的基站对信号的一种处理方式示意图。采用两个四列天线组成一个8天线小区。如图10a所示,天线A与天线B中各有四列交叉极化天线。第一步各自将天线A与天线B中两两相邻的天线分成两组,将同一列天线的两个不同极化方向合成为圆极化,同一组内圆极化方向相同,且两组天线极化方向不同。第二步,将同一组内等效合成的线极化天线分别合成和波束和差波束,需要保证同一广播波束端口的和波束与差波束使用不同的线极化方向的天线。图10a中,A天线和B天线4列交叉极化合成等效的4列圆极化天线,其中A天线的第1、2采用左旋极化,3、4采用右旋极化,1和2天线合成端口0的和波束,3和4天线合成端口0的差波束;B天线的第1、2天线采用右旋极化,3、4采用左旋极化,1和2天线合成端口1的和波束,3和4合成端口1的差波束。相应装置的处理示意图如图10b和图10c所示,以端口0为例说明,端口0的信号分别送给和差波束合成模块,其中和波束加权权值为[1,1],差波束加权权值为[1,-1]。由于和波束和差波束需要在不同的极化上实现,因此将和波束送入极化合成模块中,实现左旋极化加权,加权值为[j,1];将差波束送入极化合成模块中,实现右旋极化,加权值为[1,j]。极化合成完成后送入射频及天线处理。图10b所示框图可以进一步简化为图10c所示框图,两者具备等效性。
在第三种具体实施方案中,图11为本发明实施例提供的第三种具体实施方案的原理示意图,如图11所示,基站所对应的天线系统包括16列双极化天线,分别为双极化天线1-16。本实施方案要实现四列双极化天线传输一个波束端口,本实施例的基站具有四个波束端口,分别为端口0、1、2、3,端口0对应双极化天线1-4,端口1对应双极化天线5-8,端口2对应双极化天线9-12,端口3对应双极化天线13-16。每列双极化天线具有两个不同极化方向的天线,一个天线的极化方向为+45°,另一个天线的极化方向为-45°。双极化天线1-4中不同极化方向的天线传输端口0的信号,其中,图11中a为端口0的信号;双极化天线5-8中不同极化方向的天线传输端口1的信号,其中,图11中b为端口1的信号;双极化天线9-12中不同极化方向的天线传输端口2的信号,其中,图11中c为端口2的信号;双极化天线13-16中不同极化方向的天线传输端口3的信号,其中,图11中d为端口3的信号。
首先,将双极化天线1-4分为两组,一组为双极化天线1和2,另一组为双极化天线3和4;将双极化天线5-8分为两组,一组为双极化天线5和6,另一组为双极化天线7和8;将双极化天线9-12分为两组,一组为双极化天线9和10,另一组为双极化天线11和12;将双极化天线13-16分为两组,一组为双极化天线13和14,另一组为双极化天线15和16。将同一列双极化天线的两个不同极化方向进行圆极化合成,并且属于同一组的两双极化天线的两个不同极化方向进行相同的圆极化合成;其中,圆极化包括左旋极化和右旋极化。再将同一组的进行圆极化后的两列双极化天线进行合成波束合成,合成波束包括和波束与差波束;这样可以保证同一端口对应的进行和波束与差波束合成的双极化天线的圆极化方向正交。因此,对于同一端口而言,合成后的和波束与差波束在方向覆盖上实现互补,而且由于合成后的和波束与差波束的极化方向不一致,因此最终形成的波束为合成后的和波束与差波束的功率合成波束,而非幅度合成波束。具体实现过程可以参见上述第一种具体实施方案中的相关描述,此处不再赘述。
可替换地,将同一列双极化天线的两个不同极化方向进行线极化合成,并且属于同一组的两双极化天线的两个不同极化方向进行相同的线极化合成;其中,线极化包括垂直极化和水平极化。再将同一组的进行线极化后的两列双极化天线进行合成波束合成,合成波束包括和波束与差波束;这样可以保证同一端口对应的进行和波束与差波束合成的双极化天线的线极化方向正交。因此,对于同一端口而言,合成后的和波束与差波束在方向覆盖上实现互补,而且由于合成后的和波束与差波束的极化方向不一致,因此最终形成的波束为合成后的和波束与差波束的功率合成波束,而非幅度合成波束。具体实现过程可以参见上述第一种具体实施方案中的相关描述,此处不再赘述。
可选的,本发明上述各实施例中的波束端口可以为广播波束端口,上述波束端口输出的信号为广播信号,上述形成的波束为广播波束。
根据前述方法,本发明实施例还提供一种装置,如图12所示,该装置可以为无线网络设备10,该无线网络设备10对应上述方法中的无线网络设备。无线网络设备可以为基站,也可以为其他设备,在此不予限定。
该无线网络设备可以包括处理器110、存储器120、总线系统130、接收器140和发送器150。其中,处理器110、存储器120、接收器140和发送器150通过总线系统130相连,该存储器120用于存储指令,该处理器110用于执行该存储器120存储的指令,以控制接收器140接收信号,并控制发送器150发送信号,完成上述方法中无线网络设备(如基站)的步骤。其中,接收器140和发送器150可以为相同或者不同的物理实体。为相同的物理实体时,可以统称为收发器。
作为一种实现方式,接收器140和发送器150的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片实现。处理器110可以考虑通过专用处理芯片、处理电路、处理器或者通用芯片实现。
作为另一种实现方式,可以考虑使用通用计算机的方式来实现本发明实施例提供的无线接入设备。即将实现处理器110,接收器140和发送器150功能的程序代码存储在存储器中,通用处理器通过执行存储器中的代码来实现处理器110,接收器140和发送器150的功能。
无线网络设备所涉及的与本发明实施例提供的技术方案相关的概念,解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述,此处不做赘述。
可选的,本发明实施例上述所示的各方案可以在基站的基带处理单元和射频处理单元中实现,例如:基带处理单元进行上述的第一极化处理、第二极化处理、同相处理、反相处理,射频处理单元将基带处理单元处理后的信号输出给各列双极化天线。
图13为本发明实施例所给的基站的结构示意图,如图13所示,本实施例的基站可以包括:N个波束端口、基带处理单元22和射频处理单元23,所述N为大于或等于1的整数;在图13中仅示出了一个波束端口,其它波束端口类似,该波束端口称为第一波束端口21,而且该第一波束端口21为所述基站的N个波束端口中的任一波束端口;
第一波束端口21,用于向基带处理单元12输出信号;
基带处理单元22,用于获取所述基站中的所述第一波束端口21输出的信号;在射频处理单元23将所述信号输出至两列第一双极化天线之前,对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理和同相处理,其中同相处理为将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别进行相位相同的处理;在射频处理单元23将所述信号输出至两列第二双极化天线之前,对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理和反相处理,其中反相处理为将后续将输出至两列第二双极化天线的信号分别进行相位相反的处理;
射频处理单元23,用于获取基带处理单元22输出的同相处理及第一极化处理后的所述信号,以及反相处理及第一极化处理后的所述信号;将同相处理及第一极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第一双极化天线,并且将反相处理及第二极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第二双极化天线;
其中,所述第一波束端口对应四列双极化天线,所述两列第一双极化天线为所述第一波束端口对应的两列双极化天线;所述两列第二双极化天线为所述第一波束端口对应的另外两列双极化天线;
其中,所述第一极化处理与所述第二极化处理为正交的极化处理。
可选地,所述同相处理为等幅同相处理或非等幅同相处理;所述反相处理为等幅反相处理或者非等幅反相处理。
可选地,当所述同相处理为等幅同相处理时,基带处理单元22在将所述两路第一极化处理后的信号进行同相处理时,具体用于:将所述两路第一极化处理后的信号分别与第一权值系数相乘;
当所述反相处理为等幅反相处理时,基带处理单元22在将所述两路第二极化处理后的信号进行反相处理时,具体用于:将所述两路第二极化处理后的信号的其中一路信号与所述第一权值系数相乘,将所述两路第二极化处理后的信号的其中另一路信号与第二权值系数相乘;
其中,所述第一权值系数与所述第二权值系数为互为相反的权值系数。
可选地,所述第一极化处理为左旋极化处理,所述第二极化处理为右旋极化处理。
可选地,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
基带处理单元22在对输入所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理时,具体用于:将每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子传输的信号与第三权值系数相乘;以及将每列第一双极化天线的第二极化方向的天线振子传输的信号与第四权值系数相乘;
基带处理单元22在对输入所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理时,具体用于:将每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子传输的信号与所述第四权值系数相乘;以及将每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子传输的信号与所述第三权值系数相乘;
其中,和第三权值系数相乘后的信号的相位,与,和第四权值系数相乘后的信号的相位,相差预设相位。
可选地,所述第一极化处理为垂直极化处理,所述第二极化处理为水平极化处理。
可选地,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
基带处理单元22在对输入所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理时,具体用于:将每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子传输的信号分别与第五权值系数相乘;
基带处理单元22在对输入所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理时,具体用于:将每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子传输的信号与所述第五权值系数相乘;将每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子传输的信号与所述第六权值系数相乘;
其中,所述第五权值系数与所述第六权值系数为互为相反的权值系数。
本实施例的基站,可以用于执行本发明上述各方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
图14为本发明实施例所给的波束赋形系统的结构示意图,如图14所示,本实施例的波束赋形系统包括无线网络设备10(如图14中的基站30)和8N列双极化天线40,N为大于或等于2的整数;其中,基站30的结构采用图13所示的结构,其对应地,可以执行本发明上述各方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述;基站30包括2N个波束端口,每个波束端口对应四列双极化天线,因此,在本实施例的波束赋形系统中,2N个波束端口对应8N个双极化天线。需要说明的是,本实施例中的基站30中仅示出了2个波束端口,对应地,本实施例中的系统中仅示出了8列双极化天线40。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:只读内存(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种波束赋形方法,其特征在于,包括:
无线网络设备获取所述无线网络设备中的第一波束端口输出的信号,所述第一波束端口为所述无线网络设备的N个波束端口中的任一波束端口;所述N为大于或等于1的整数;
所述无线网络设备在将所述信号输出至两列第一双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理和同相处理,其中同相处理为将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别进行相位相同的处理;
所述无线网络设备在将所述信号输出至两列第二双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理和反相处理,其中反相处理为将后续将输出至两列第二双极化天线的信号分别进行相位相反的处理;
所述无线网络设备将同相处理及第一极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第一双极化天线,并且将反相处理及第二极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第二双极化天线;
其中,所述第一波束端口对应四列双极化天线,所述两列第一双极化天线为所述第一波束端口对应的两列双极化天线;所述两列第二双极化天线为所述第一波束端口对应的另外两列双极化天线;
其中,所述第一极化处理与所述第二极化处理为正交的极化处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述同相处理为等幅同相处理或非等幅同相处理;所述反相处理为等幅反相处理或者非等幅反相处理。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述同相处理为等幅同相处理时,所述进行同相处理,包括:所述无线网络设备将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别与第一权值系数相乘;
当所述反相处理为等幅反相处理时,所述反相处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至两列第二双极化天线中的一列的信号与所述第一权值系数相乘,将后续将输出至两列第二双极化天线中的另一列的信号与第二权值系数相乘;
其中,所述第一权值系数与所述第二权值系数为互为相反的权值系数。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法,其特征在于,所述第一极化处理为左旋极化处理,所述第二极化处理为右旋极化处理。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与第三权值系数相乘;所述无线网络设备将后续将输出至每列第一双极化天线的第二极化方向的天线振子的信号与第四权值系数相乘;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第四权值系数相乘;所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与所述第三权值系数相乘;
其中,和第三权值系数相乘后的信号的相位,与,和第四权值系数相乘后的信号的相位,相差预设相位。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的方法,其特征在于,所述第一极化处理为垂直极化处理,所述第二极化处理为水平极化处理。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子的所述信号分别与第五权值系数相乘;
所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第五权值系数相乘;所述无线网络设备将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与第六权值系数相乘;
其中,所述第五权值系数与所述第六权值系数为互为相反的权值系数。
8.一种无线网络设备,其特征在于,包括:N个波束端口、基带处理单元和射频处理单元;第一波束端口为所述无线网络设备的N个波束端口中的任一波束端口;所述N为大于或等于1的整数;
所述第一波束端口,用于向所述基带处理单元输出信号;
所述基带处理单元,用于获取所述无线网络设备中的所述第一波束端口输出的信号;在将所述信号输出至两列第一双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理和同相处理,其中同相处理为将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别进行相位相同的处理;在将所述信号输出至两列第二双极化天线之前,所述无线网络设备对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理和反相处理,其中反相处理为将后续将输出至两列第二双极化天线的信号分别进行相位相反的处理;
所述射频处理单元,用于获取所述基带处理单元输出的同相处理及第一极化处理后的所述信号,以及反相处理及第一极化处理后的所述信号;将同相处理及第一极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第一双极化天线,并且将反相处理及第二极化处理后的所述信号分别对应地输出至所述两列第二双极化天线;
其中,所述第一波束端口对应四列双极化天线,所述两列第一双极化天线为所述第一波束端口对应的两列双极化天线;所述两列第二双极化天线为所述第一波束端口对应的另外两列双极化天线;
其中,所述第一极化处理与所述第二极化处理为正交的极化处理。
9.根据权利要求8所述的无线网络设备,其特征在于,所述同相处理为等幅同相处理或非等幅同相处理;所述反相处理为等幅反相处理或者非等幅反相处理。
10.根据权利要求9所述的无线网络设备,其特征在于,所述同相处理为等幅同相处理,所述基带处理单元用于进行同相处理,包括:
用于将后续将输出至两列第一双极化天线的信号分别与第一权值系数相乘;
所述反相处理为等幅反相处理,所述基带处理单元用于进行反相处理时,具体包括:用于将后续将输出至两列第二双极化天线中的一列的信号与所述第一权值系数相乘,将后续将输出至两列第二双极化天线中的另一列的信号与第二权值系数相乘;
其中,所述第一权值系数与所述第二权值系数为互为相反的权值系数。
11.根据权利要求8-10任意一项所述的无线网络设备,其特征在于,所述第一极化处理为左旋极化处理,所述第二极化处理为右旋极化处理。
12.根据权利要求11所述的无线网络设备,其特征在于,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:
用于将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与第三权值系数相乘;将后续将输出至每列第一双极化天线的第二极化方向的天线振子的信号与第四权值系数相乘;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
用于将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第四权值系数相乘;将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与所述第三权值系数相乘;
其中,和第三权值系数相乘后的信号的相位,与,和第四权值系数相乘后的信号的相位,相差预设相位。
13.根据权利要求8-10任意一项所述的无线网络设备,其特征在于,所述第一极化处理为垂直极化处理,所述第二极化处理为水平极化处理。
14.根据权利要求13所述的无线网络设备,其特征在于,每列双极化天线包括第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第一双极化天线中每列第一双极化天线传输的所述信号进行第一极化处理,包括:用于将后续将输出至每列第一双极化天线的第一极化方向的天线振子和第二极化方向的天线振子的所述信号分别与第五权值系数相乘;
所述基带处理单元用于对后续将输出至所述两列第二双极化天线中每列第二双极化天线传输的所述信号进行第二极化处理,包括:
用于将后续将输出至每列第二双极化天线的第一极化方向的天线振子的所述信号与所述第五权值系数相乘;将后续将输出至每列第二双极化天线的第二极化方向的天线振子的所述信号与第六权值系数相乘;
其中,所述第五权值系数与所述第六权值系数为互为相反的权值系数。
CN201580000964.9A 2015-09-30 2015-09-30 波束赋形方法和设备 Active CN107078402B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2015/091323 WO2017054201A1 (zh) 2015-09-30 2015-09-30 波束赋形方法和设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107078402A CN107078402A (zh) 2017-08-18
CN107078402B true CN107078402B (zh) 2020-02-14

Family

ID=58422628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580000964.9A Active CN107078402B (zh) 2015-09-30 2015-09-30 波束赋形方法和设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN107078402B (zh)
WO (1) WO2017054201A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111193532B (zh) * 2018-11-14 2021-12-10 华为技术有限公司 一种网络设备、信号处理装置和天线装置
CN112186358B (zh) * 2019-07-03 2023-03-31 中国移动通信有限公司研究院 一种控制方法、装置及存储介质
CN113328769B (zh) * 2020-02-28 2022-09-02 上海华为技术有限公司 数据处理方法及其设备
CN114448473A (zh) * 2021-06-23 2022-05-06 复旦大学 一种两级波束赋形方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011091625A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Mitsubishi Electric Corp 電子走査型アレイアンテナ装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7460077B2 (en) * 2006-12-21 2008-12-02 Raytheon Company Polarization control system and method for an antenna array
JP5450827B2 (ja) * 2009-10-28 2014-03-26 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) 直交偏波を備えたデュアルビーム・アンテナ用の重みベクトルを設計する方法
US8981993B2 (en) * 2011-04-27 2015-03-17 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Beamforming methods and apparatuses
US9306291B2 (en) * 2012-03-30 2016-04-05 Htc Corporation Mobile device and antenna array therein
CN102683897B (zh) * 2012-04-20 2014-12-31 华为技术有限公司 天线、基站及波束处理方法
US8605807B1 (en) * 2012-05-22 2013-12-10 Nigel Iain Stuart Macrae Communicating distinct data over a single frequency using multiple linear polarized signals
KR101494956B1 (ko) * 2013-02-08 2015-02-23 주식회사 에이스테크놀로지 기지국 통신 시스템에 최적화된 어레이 안테나
WO2015096161A1 (zh) * 2013-12-27 2015-07-02 华为技术有限公司 一种天线阵列、信号映射的方法及基站
CN103956587B (zh) * 2014-04-21 2016-09-28 广州杰赛科技股份有限公司 双极化阵列天线单元及低剖面高隔离度mimo天线

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011091625A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Mitsubishi Electric Corp 電子走査型アレイアンテナ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107078402A (zh) 2017-08-18
WO2017054201A1 (zh) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6267336B2 (ja) プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置
CN107733493A (zh) 用于确定预编码矩阵的方法和装置
CN107078402B (zh) 波束赋形方法和设备
CN106685508B (zh) 一种数据传输方法及装置
KR20140041884A (ko) 전송 발산 방법, 및 관련 장치 및 시스템
CN107078399A (zh) 多扇区mimo有源天线系统和通信设备
CN110115103B (zh) 用于快速系统获取和信道估计的系统及方法
KR20130041820A (ko) 프리코딩 행렬을 획득하기 위한 방법 및 디바이스
EP2031768A1 (en) MIMO system based on cross polarization
CN102064870A (zh) 数据发送方法及装置
EP3394993A1 (en) Methods for communication and communication devices
CN107017925B (zh) 一种有源阵列天线的信号处理方法和装置
WO2018171786A1 (zh) 信息的传输方法和设备
CN101316129A (zh) 开环模式下共用天线系统和方法
WO2019101291A1 (en) Estimation device, communication device and methods thereof
US10164345B2 (en) Antenna arrangement
CN112088497A (zh) 对mimo无线传输进行极化优化的方法和装置
KR20160080847A (ko) 다중 사용자 동시 전송을 위한 다중 편파 전송 시스템 및 방법
CN111342868B (zh) 一种大尺度mimo的传输方法和装置
CN110832788A (zh) 用于模拟波束寻找的方法和设备
CN110972137B (zh) 一种通信方法和装置
CN116508369A (zh) 一种指示预编码矩阵的方法、用户设备、接入设备
Bai et al. An alternating iterative hybrid beamforming method for millimeter wave large-scale antenna arrays
CN104737466A (zh) 预编码矢量切换(pvs)的增强接收
WO2016001950A1 (ja) 送信制御装置及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant