WO2011157229A1 - 天线间功率平衡方法及装置、基站 - Google Patents

天线间功率平衡方法及装置、基站 Download PDF

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张劲林
肖暄
吕芳芳
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    • H04W52/42—TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity

Definitions

  • the present application claims to be filed on June 18, 2010 with the Chinese Patent Office, application number 201010207844.5, and the Chinese patent application entitled “Power Balance Method and Device between Antennas, Base Station” and in 2011
  • the priority of the Chinese Patent Application No. 201110161960.2, entitled “Inter-antenna Power Balance Method and Apparatus, Base Station” is hereby incorporated by reference.
  • the present invention relates to the field of wireless communication technologies, and in particular, to a method and device for balancing power between antennas, and a base station.
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • FIG. 1 is a schematic diagram of networking of MIMO and HSDPA in a primary tuner mode, where MIMO, Primary Common Pilot Channel (P-CPICH), HSDPA, and R99 are both single-shot and on two PAs.
  • the signals of MIMO and HSDPA are all on one carrier frequency fl, only the signal of R99 is on the other carrier frequency G, and PA1 is the two frequencies of fl and G, and ⁇ 2 has only one frequency of fl, which leads to the power of the power amplifier PA1 and the power amplifier PA2. unbalanced.
  • the antennas are The power balance is achieved by multiplying the output signal from a single antenna with an orthogonal Virtual Antenna Mapping (VAM) matrix to achieve the power balance of the two amplifiers.
  • VAM Virtual Antenna Mapping
  • Embodiments of the present invention provide a method and apparatus for balancing power between antennas, and a base station, so that signals output by the antenna generate different phases, so that different phases of the output signals enable HSDPA performance to generate fluctuations.
  • an inter-antenna power balancing method including:
  • An inter-antenna power balancing device including:
  • a matrix processing module configured to multiply n virtual antenna signals by an orthogonal matrix to obtain n intermediate adjustment signals, where 1 is an integer > 2;
  • phase rotation module configured to perform phase rotation on the m intermediate adjustment signals of the n intermediate adjustment signals by using a corresponding rotation phase, where m is an integer, and lmn, so that at least n physical antenna signals output through the antenna are There is a phase difference between the two physical antenna signals.
  • a base station is also provided, including the above-described inter-antenna power balancing device.
  • the technical solution provided by the foregoing embodiment is obtained by multiplying a virtual antenna signal by a VAM matrix.
  • the signal is phase rotated so that the signals output by the antenna produce different phases, so that the different phases of the output signals can cause HSDPA performance to fluctuate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of networking of MIMO and HSDPA in a primary tuner mode
  • FIG. 2 is a flowchart of a power balance method between antennas according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for balancing power between antennas according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an antenna according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a left and right phase sweeping process in a power balance method between antennas according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for balancing power between antennas according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an antenna according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a left and right phase sweeping process in a power balance method between antennas according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for balancing power between antennas according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an antenna according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a left and right phase sweeping process in a power balance method
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for balancing power between antennas according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a power balance device between antennas according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a base station according to an embodiment of the present invention. Schematic diagram of the structure.
  • FIG. 2 is a flowchart of a power balance method between antennas according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 2, the method can include:
  • Step 21 Multiply the n virtual antenna signals by the orthogonal matrix to obtain n intermediate adjustment signals, where 1 is an integer of >2;
  • VAM matrix ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ _ ⁇ ( ⁇ 1
  • Sl, S2 is the output signal of the power amplifier, also known as the physical antenna signal.
  • the VAM matrix By multiplying VI and V2 by the VAM matrix, the power is equally divided between the two physical antennas, that is, the power balance between PA1 and PA2 is achieved.
  • the VAM matrix can be seen as part of the wireless channel and is invisible to the receiving end, so no changes need to be made to UE reception. It should be noted that the VAM matrix can be in various forms, and this embodiment is described by taking ⁇ as an example. Further, the above description has been made on the case of a dual antenna, and it is understood that the same applies to the case of other multiple antennas.
  • Step 22 Perform phase rotation on the m intermediate adjustment signals of the n intermediate adjustment signals by using a corresponding rotation phase, where m is an integer, and lmn, so that at least two of the n physical antenna signals output through the antenna are There is a phase difference between the physical antenna signals.
  • all the intermediate adjustment signals may be phase-rotated, or one or more of the intermediate adjustment signals may be phase-rotated by using a corresponding rotation phase, as long as there is a phase difference between the physical antenna signals output through the antenna.
  • the phase difference of the physical antenna signals output through the antenna may be such that there is a phase difference between at least two physical antenna signals.
  • the different phases of the output signals can cause fluctuations in HSDPA performance, so that HSDPA performance can be improved while maintaining power balance between the antennas.
  • the phase rotation of the intermediate adjustment signal may be implemented by multiplying m intermediate adjustment signals as shown in FIG. 4, wherein ⁇ ⁇ is a rotation phase corresponding to the m intermediate adjustment signals. .
  • phase used for phase rotation can be continuously updated within a range of 2 ⁇ , which may include: updating the value of ⁇ ⁇ in a 2 ⁇ period, and subsequently performing phase rotation on the m intermediate adjustment signals by using the updated ⁇ ⁇ .
  • PhaseNum indicates the number of values of ⁇ ⁇ updated in a preset 2 ⁇ period. See the description of the embodiment shown in Figure 5 for details.
  • the value of ⁇ ⁇ can be continuously updated.
  • the method in this embodiment may further include the following steps:
  • Step 23 Output the n physical antenna signals through an antenna.
  • the raw channel quality indicates the CQI to select and lock an optimal phase for phase rotation. Specifically, it can include:
  • Step 1 Obtain CQI statistics values for the locking decision reported by the user equipments in each phase; for example, average the CQIs reported in the same rotation phase in at least one 2 ⁇ cycle to obtain a CQI average value in the same rotation phase. ; CQI averaging over the same rotational phase is filtered to obtain CQI statistics for the lock decision at each rotational phase.
  • Step 2 Find the largest CQI statistic value from the obtained CQI statistic value for the lock decision; for the lock judgment obtained by all the phases used for phase rotation in the current 2 ⁇ period Find the largest CQI statistic in the CQI statistic.
  • Step 3 Determine whether to lock the phase corresponding to the largest CQI statistic value by using the CQI statistic value for the lock decision. If the optimal phase is found according to the largest CQI statistic, the optimal phase is the phase corresponding to the largest CQI statistic; the CQI statistic for the lock decision at each rotational phase in the current 2 ⁇ period will be averaged, Obtaining the first average value; the index value is [the index of the optimal phase minus the number of times the value of ⁇ ⁇ is updated within a 2 ⁇ period /4, the index of the optimal phase plus the value of updating ⁇ ⁇ in a 2 ⁇ period CQI statistic for the lock decision at the phase within /4], averaged to obtain a second average; CQI statistic for non-locking decision obtained by all phases used for phase rotation Averaged to obtain a third average value; the index value is [the index of the optimal phase minus the number of times the value of ⁇ ⁇ is updated in a 2 ⁇ period /4, the index of the optimal phase plus a ⁇ ⁇ in a
  • the fourth average value and the third average value is greater than the unlock state determination threshold value
  • the difference between the second average value and the first average value is greater than the lock state determination threshold value
  • the fourth average value and the The difference between the three average values is greater than the lock state decision threshold value, and the optimal phase is locked.
  • the phase adjustment of the m intermediate adjustment signals can be continued by using the locked optimal phase in the subsequent process, thereby further improving the HSDPA performance. See the description of the embodiment shown in Figure 6 for details.
  • the technical solution provided by the foregoing embodiment performs phase rotation on the signal obtained by multiplying the virtual antenna signal and the orthogonal matrix, so that the signals output by the antenna generate different phases, and for the polarized antenna, the different phases of the output signals enable the HSDPA performance to be Fluctuations are generated to improve HSDPA performance while maintaining power balance between the antennas.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for power balance between antennas according to another embodiment of the present invention.
  • the dual antenna is taken as an example to illustrate that the phase rotation of only one of the virtual antenna signals and the orthogonal matrix is performed.
  • the method may include the following content.
  • Step 51 Rotate the phase ⁇ of the intermediate adjustment signal multiplied by the virtual antenna and the VAM matrix.
  • the output signal shown in FIG. 4 as an example, the virtual antenna signals vl, V2 and such as 1 ⁇ intermediate VAM matrix obtained by multiplying the adjustment signal vl ten V 2, ⁇ vl- V of spin 2 ⁇ vl- ⁇ 2
  • phase difference between the antenna signal s i and the physical antenna signal s2, which may improve the performance of the HSDPA.
  • the phase rotation of ⁇ vl + ⁇ v2 may also be performed.
  • the example is not limited to this.
  • Step 52 Output a physical antenna signal through the antenna.
  • the antenna Ant1 outputs the physical antenna signal s i
  • the antenna Ant2 outputs the physical antenna signal s2 . Since there is a phase difference between the physical antenna signal si and the physical antenna signal s2, combined with a corresponding scheduling algorithm, such as a user with better scheduling performance (a Proportional-Fair (PF) scheduling algorithm can be used), thereby utilizing the user's
  • PF Proportional-Fair
  • the diversity gain may increase the throughput of the cell.
  • the HSDPA performance can be improved by the corresponding scheduling algorithm.
  • Step 53 Update the value of the phase ⁇ in a 2 ⁇ period, and then perform phase rotation on at least one intermediate adjustment signal of the plurality of intermediate adjustment signals by using the value updated ⁇ .
  • phaseNum is the number of phases of the periodic rotation, which can be any natural number.
  • the process of the phase adjustment can be referred to as phase cycle rotation.
  • FIG. 6 is a flowchart of a power balance method between antennas according to another embodiment of the present invention.
  • the method can include a training phase and a work phase.
  • the phase rotation is performed in 2 ⁇ cycles, and the UE reception quality is counted.
  • the training phase can include a 2 ⁇ period or multiple 2 ⁇ periods until an optimal phase is locked.
  • the training phase ends and enters the working phase.
  • a 2 ⁇ cycle is called a training cycle.
  • This training phase increases the optimal phase search and lock state decisions based on the phase period rotation of the embodiment shown in FIG.
  • the optimal phase is set, working according to the set working cycle, and continuing to enter the training phase after the working cycle.
  • the training phase and the working phase can be performed on a periodic basis, and the length of the cycle can be set according to actual needs.
  • the working phase can also be terminated by the base station and enter the training phase if the optimal phase is not brought to improve HSDPA performance.
  • the algorithm parameters of the training phase can be as shown in Table 1.
  • the number of large rotating phases When implemented, the actual rotational phase can be configured by parameters.
  • the algorithm variables in the training phase can be as shown in Table 2.
  • the training phase can include:
  • Step 61 Adjust the phase.
  • Step 62 Perform statistics on performance of different phases.
  • the CQI may be a CQI reported by the UE according to the antenna output signal of the base station, that is, after receiving the signal sent by the base station, the UE may obtain the CQI based on the received signal.
  • the specific performance statistics can be as follows:
  • the flag When receiving the CQI reported by the UE, if the UE is in the data transmission state, the flag is set to count the CQI reported by the UE in the digital transmission state.
  • the UE in the state of the number of packets can also report the CQI, and the CQI can be counted. Therefore, it can be identified which CQIs reported by the UE need to be counted. For example, if the CQI flag reported by the UE in the data transmission state is set to 1, the CQI flag reported by the UE in the non-number transmission state is set to 0, and when the CQI is counted, only the CQI with the flag 1 is counted, and the CQI is counted.
  • the way can be as follows:
  • Step 63 Filter performance of different phases.
  • the current phase is ⁇ /3, then the CQI reported by the UE under ⁇ /3 in the first TrainPrd, the CQI reported by the UE under ⁇ /3 in the second TrainPrd, ..., in the current TrainPrd
  • the CQI reported by the UE at ⁇ /3, and by dividing by the number of CQIs, the CQI average value of ⁇ /3 is obtained.
  • Alpha filtering is performed on the CQI statistic values obtained for the lock decision corresponding to the same phase in different training cycles:
  • StsCqiLock[PrdCnt] StsCqiLock[PrdCnt] x (1- alphalock) + CqiMean[i] ⁇ alphalock;
  • CqiMean[i] is the average of CQI of ⁇ /3.
  • the CQI statistic used for the lock decision at ⁇ /3 of the current TrainPrd is equal to the alpha filter value of the CQI statistic for locking the decision and the CQI average of ⁇ /3 at ⁇ /3 of the previous TrainPrd.
  • StsCqiUnlock[PrdCnt] StsCqiUnlock[PrdCnt] *(1- alphaunlock) + CqiMean[i] x alphaunlock
  • CqiMean[i] is the average of CQI of ⁇ /3.
  • the CQI statistic for the non-locking decision under ⁇ /3 of the current TrainPrd is equal to the alpha filter value of the CQI statistic for the non-locked decision and the CQI average of ⁇ /3 for the previous TrainPrd.
  • the CQI statistic value is filtered in the manner of the alpha filtering. It is to be understood that the filtering may be performed in other manners.
  • Step 64 Determine whether all phases have been traversed
  • judging whether all the phases are traversed can be realized by judging whether a training period is completed; if all the phases are traversed, step 65 is performed; otherwise, step 61 is performed, and the signals outputted by the next phase are continuously adjusted. The phase difference.
  • Step 65 Find an optimal phase
  • Step 66 Lock the phase decision.
  • TempMeanl mean(StsCqiLock [0, ⁇ , TrainPrd -1]), ie the first average above;
  • TempMean2 mean(StsCqiLock [x - TrainPrd /4, ... , ... , TrainPrd /4]) , ie the above second average value;
  • CQI average for non-locking decisions at all phases: TempMean3 mean(StsCqiUnlock [0, ⁇ , TrainPrd -1]) , the third average above;
  • Step 67 When the working phase is entered, the counter is started to count, and the physical antenna signal is continuously adjusted by the locked phase, that is, the phase rotation is performed;
  • Step 68 Determine whether the current working period is by comparing the counting size of the counter with the value of the set working period. If yes, if the counting is less than the value of the working period, proceed to step 67; otherwise, end the working phase. Go to step 61 and enter the training phase.
  • the CQI statistics are performed in the following ways:
  • Performance filtering of different phases is performed for each UE in the following manner:
  • loop processing i 0: TrainPrd -1 ;
  • Optimal phase finding can be performed for each UE in the following ways: For each UE in the cell, the maximum value MaxCqi[m] can be found in StsCqi [m][0, ..., TrainPrd -1], and the index is x[m], and the phase corresponding to the maximum value is Optimal phase.
  • the UE may be sorted according to the determined optimal phase of each UE, for example, according to the order of the optimal phase from small to large, and then, when the UE is scheduled, the UE may be scheduled according to the optimal phase from small to large.
  • the optimal phase of the first UE is set by using the determined optimal phase of the first UE, for example, determining that the optimal phase of the A user is alpha, and the optimal phase of the B user Beta, then when scheduling to the A user, set the optimal phase of the A user to alpha.
  • scheduling to the B user set the optimal phase of the B user to beta. It can be understood that the optimal phase can also be from large to small.
  • the order is scheduled for the UE, so that scheduling all users in the order of the optimal phase size is equivalent to sweeping 2 ⁇ .
  • the optimal phase can be set separately for each user, so that the optimal phase is more targeted, so that the performance of each user can be optimized, and the overall performance is also You can get optimization. Further, on the basis that the optimal phase already exists, when it is necessary to perform the phase sweep again, the phase traversal of the full range at [0, 2 ⁇ ] may not be performed, but the left and right ranges of the optimal phase may be scanned and Find the optimal phase. Yet another embodiment of the present invention also provides a process of scanning and finding an optimal phase in the left and right range of the optimal phase in the power balance method between antennas. As shown in FIG. 7, the process may include the following.
  • Step 71 Based on the optimal phase determined in a previous work cycle, the phase is set about the optimal phase determined in the previous work cycle.
  • the phase setting range can be [OptimiumPhase-d* Optim OptimiumPhase+d* ⁇ ! ] , where 2d+l is the number of phase updates during this phase sweep, ⁇ i is the amplitude of each phase adjustment, and the d and ⁇ values can be arbitrarily set.
  • the phase can be adjusted once every time the left and right phase adjustment period ProPrd is passed.
  • the period of the process of scanning and finding the optimal phase in the left and right range of the optimal phase is (2d+l)*ProPrd', and the period can be referred to as the left and right phase sweep period, and the left and right phase sweep period
  • PrdCnt changes at the boundary of ProPrd, PrdCnt++, that is, the value of PrdCnt is increased by 1, that is, the value of PrdCnt is different, corresponding to different phases, where PrdCnt varies by [_d, d].
  • £ sets the starting scan phase to be OptimiumPhase-d* ⁇ ! , then the next adjusted phase is OptimiumPhase+ ( -d+1 ) * ⁇ 1 ⁇
  • the left and right sweep phase adjustment period ProPrd can be set according to actual needs.
  • step 72 statistics are performed on the performance of different phases.
  • step 71 there are 2d+1 phases in total, which can be under the 2d+l phase, according to
  • the CQI reported by the UE performs performance statistics, and obtains the CQI accumulation sum in the same phase in different left and right phase sweep phases. For detailed statistics, refer to the related description in step 62.
  • step 73 the performance of the different phases is filtered.
  • CqiMean, [i] is the CQI mean value of the same phase counted in the phase setting mode of step 71
  • CqiSum, [i] is the cumulative sum of CQI statistics at each phase, CqiCnt, [i] for each phase The number of CQI reports reported under the statistics.
  • StsCqi' [PrdCnt] is the CQI statistic value in the left and right phase sweep period.
  • Step 74 Determine whether all phases have been traversed
  • determining whether to traverse all the phases can be realized by judging whether or not a left and right phase sweep period is completed; if all the phases are traversed, step 75 is performed; otherwise, step 71 is performed to continue to adjust the output signal with the next phase. The phase difference between them.
  • Step 75 Find an optimal phase
  • the phase corresponding to the maximum value can be taken as the optimal phase, and if the maximum value of StsCqi [-d,d] has two or more identical Value, then it can be considered that the optimal phase is not found, and the optimal phase in the previous duty cycle can be used as the optimal phase.
  • step 76 can be performed to enter the working phase.
  • Step 76 Enter the working phase, start the counter at the time of entering the working phase, and continue to adjust the physical antenna signal with the optimal phase determined in step 75.
  • Step 77 Determine whether the current working period is by comparing the counting size of the counter with the value of the set working period. If yes, if the counting is less than the value of the working period, proceed to step 76; otherwise, end the working phase. , enter the left and right phase sweep phase, go to step 71.
  • the optimum phase is determined by sweeping the left and right phases, and the new optimal phase can be tracked relatively quickly, which is less expensive.
  • an Auto Phase Control (APC) duty cycle it is also possible to achieve entry by adding an Auto Phase Control (APC) duty cycle.
  • APC Auto Phase Control
  • the judgment of the training phase or the phase of the left and right phase sweeping that is to say, when it is judged that it is not in the working cycle, that is, when the working cycle is reached (the reaching of the working cycle means the end of one working cycle), it can be further judged whether the APC working cycle is reached, if If the APC work cycle is not reached (the APC work cycle means an APC work cycle is over), then the left and right phase sweep phase shown in Figure 7 is entered. If the APC work cycle is reached, the training phase shown in steps 61-66 is entered.
  • determining whether the APC duty cycle is in progress can be implemented by a counter or a timer.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of an inter-antenna power balance device according to an embodiment of the present invention.
  • the device includes: a matrix processing module 91, a phase rotation module 92, and an antenna 93.
  • the matrix processing module 91 is configured to multiply the n virtual antenna signals by the orthogonal matrix to obtain n intermediate adjustment signals, where 1 is an integer >2; and the phase rotation module 92 is used to m of the n intermediate adjustment signals.
  • the intermediate adjustment signal is phase rotated by a corresponding rotational phase, where m is an integer, and lmn, such that there is a phase difference between at least two of the n physical antenna signals output through the antenna; when 11 ⁇ 1 There is an intermediate adjustment signal without phase rotation in the physical antenna signal.
  • the antenna 93 is for outputting n physical antenna signals.
  • the phase rotation module 92 is specifically configured to multiply the m intermediate adjustment signals to achieve phase rotation, wherein ⁇ ⁇ is a rotation phase corresponding to the m intermediate adjustment signals, where p is 1 to m.
  • the inter-antenna power balance device may further include: a phase update module 94, configured to update the value of ⁇ ⁇ in a 2 ⁇ cycle when the set period is reached or when the preset condition is met, where
  • Phase update module 94 is further configured to update the number of times the value of ⁇ ⁇ in the cycle does not reach a 2 ⁇ PhaseNum continue to update the value of ⁇ ⁇ .
  • the inter-antenna power balance device may further include: a first CQI statistic value obtaining module 95, a first maximum CQI statistic value obtaining module 96, and a first optimal phase determining module 97.
  • the first CQI statistic value obtaining module 95 is configured to obtain a CQI statistic value for the lock decision corresponding to the user equipment in each rotation phase.
  • the first maximum CQI statistic acquisition module 96 is operative to find the largest CQI statistic from the acquired CQI statistic for the lock decision.
  • the first optimal phase decision module 97 is configured to determine whether to lock the phase corresponding to the maximum CQI statistic using the CQI statistic for the lock decision.
  • the first CQI statistic value obtaining module 95 may include: a first CQI averaging submodule 951, and a first filtering submodule 952.
  • the first CQI averaging sub-module 951 is configured to average the CQIs reported in the same rotational phase in at least one 2 ⁇ cycle to obtain a CQI average value in the same rotational phase; the first filtering sub-module 952 is configured to use the same rotational phase The lower CQI average is filtered to obtain CQI statistics for the lock decision at the respective rotational phases.
  • the first optimal phase determination module 97 includes: an optimal phase acquisition sub-module 971, a first average value acquisition sub-module 972, a second average value acquisition sub-module 973, a third average value acquisition sub-module 974, and a fourth average acquisition. Sub-module 975, phase lock determination sub-module 976.
  • the optimal phase acquisition sub-module 971 is configured to find an optimal phase according to the maximum CQI statistic value, where the optimal phase is a phase corresponding to the maximum CQI statistic value;
  • the CQI statistic values for the lock decision at the respective rotation phases of the current 2 ⁇ period are averaged to obtain a first average value;
  • the second average value acquisition sub-module 973 is used for
  • the index value is [the index of the optimal phase minus the number of times the value of ⁇ ⁇ is updated within a 2 ⁇ period /4, and the index of the optimal phase plus the number of times the value of ⁇ ⁇ is updated within a 2 ⁇ period
  • the CQI statistic value for the lock decision under the phase within /4] is averaged to obtain a second average value;
  • the third average value acquisition sub-module 974 is used to obtain the phase for all phase rotations
  • the CQI statistic values for the non-locking decision are averaged to obtain a third average value;
  • the fourth average value obtaining sub-module 975
  • the phase lock determination sub-module 976 may be specifically configured to: when the difference between the fourth average value and the third average value is greater than the non-lock state determination threshold value, the difference between the second average value and the first average value is greater than The locked state decision threshold value, and in the case where the difference between the fourth average value and the third average value is greater than the lock state decision threshold value, the optimal phase is locked.
  • the phase rotation module 92 can be specifically configured to phase rotate the m intermediate adjustment signals with the locked optimal phase when the optimal phase is locked.
  • the inter-antenna power balancing device may further include: an operating state setting module 98, configured to set a value of the working state locking flag according to the case of locking the optimal phase. If the optimal phase is not locked, the working state setting module 98 sets the value of the working state lock flag for indicating the locked optimal phase to 0; in the case of locking the optimal phase, the working state setting module 98 sets the value of the work status lock flag to 1.
  • an operating state setting module 98 configured to set a value of the working state locking flag according to the case of locking the optimal phase. If the optimal phase is not locked, the working state setting module 98 sets the value of the working state lock flag for indicating the locked optimal phase to 0; in the case of locking the optimal phase, the working state setting module 98 sets the value of the work status lock flag to 1.
  • the setting of the value of the working state lock flag is described in the above method embodiment.
  • the inter-antenna power balancing device may further include: a lock continuation determining module 99, configured to determine whether to continue phase rotation of the m intermediate adjustment signals with an optimal phase according to the set working period, and the specific determining method is detailed. See the description in the above method embodiment.
  • the inter-antenna power balancing device may further include: a first scheduling module, It is used to schedule users by using a proportional fair scheduling algorithm, so that the user's diversity gain can be utilized, and the throughput rate of the cell can be improved. Further, the HSDPA performance can be improved by the corresponding scheduling algorithm.
  • the power balance device between the antennas performs phase rotation on the signal obtained by multiplying the virtual antenna signal and the VAM matrix, so that the signals output by the antenna generate different phases.
  • the different phases of the output signals can make the HSDPA Performance fluctuations can improve HSDPA performance while maintaining power balance between the antennas.
  • an inter-antenna power balancing device which may include:
  • the matrix processing module is configured to multiply the n virtual antenna signals by the orthogonal matrix to obtain n intermediate adjustment signals, where 1 is an integer > 2; and the phase rotation module is used to m intermediate n of the n intermediate adjustment signals
  • the adjustment signal uses a corresponding rotation phase for phase rotation, where m is an integer, and lmn, such that there is a phase difference between at least two of the n physical antenna signals output through the antenna; when m ⁇ n, physical There is an intermediate adjustment signal in the antenna signal that is not phase rotated.
  • the antenna is used to output n physical antenna signals.
  • the phase rotation module is specifically configured to multiply the m intermediate adjustment signals to achieve phase rotation, wherein ⁇ ⁇ is a corresponding rotation phase of the m intermediate adjustment signals, which is l ⁇ m.
  • the intermediate adjustment signal performs phase rotation.
  • the apparatus may further include: a second CQI statistic value acquisition module, a second maximum CQI statistic value acquisition module, and a second optimal phase determination module.
  • the second CQI statistic value obtaining module is configured to obtain CQI statistic values corresponding to each UE in each rotation phase.
  • the second largest CQI statistic value obtaining module is configured to find a maximum CQI statistic value corresponding to each UE from the acquired CQI statistic values corresponding to the UEs.
  • the second optimal phase decision module is configured to use a phase corresponding to a maximum CQI statistic corresponding to each of the UEs as an optimal phase of the respective UEs.
  • the second CQI statistic value obtaining module may include: a second CQI averaging submodule and a second filtering submodule.
  • the second CQI averaging sub-module is configured to average CQIs reported in the same rotation phase in at least one 2 ⁇ period of each UE to obtain CQI average values of the UEs in the same rotation phase;
  • the CQI average values of the UEs in the same rotation phase are filtered to obtain CQI statistics values of the UEs in the respective rotation phases.
  • the apparatus in this embodiment may further include a second scheduling module.
  • the second scheduling module is configured to schedule the UE according to the current scheduling algorithm, and when scheduling to the first UE, set the first UE according to the optimal phase of the first UE that is searched by the second optimal phase determining module.
  • Optimal phase; or, the second scheduling module is configured to sort according to the size of the optimal phase of each UE determined by the second optimal phase determination module, for example, sorting according to the optimal phase from small to large, and then scheduling the UE The UE may be scheduled according to the optimal phase from small to large.
  • the optimal phase of the first UE is set by using the determined optimal phase of the first UE, for example, determining ⁇
  • the optimal phase of the user is alpha, the beta of the optimal phase of the B user.
  • the optimal phase of the A user is alpha.
  • the optimal phase of the B user is set the optimal phase of the B user to be beta. It can be understood that the UE can also be scheduled in descending order of the optimal phase, so that scheduling all users in the order of the optimal phase is equivalent to sweeping the phase 2 ⁇ .
  • the optimal phase can be set separately for each user, so that the optimal phase is more targeted, so that the performance of each user can be optimized, and the overall performance is also You can get optimization. Further, on the basis that the optimal phase already exists, when it is necessary to sweep the phase again, only the left and right scanning phases can be performed.
  • the inter-antenna power balancing device according to still another embodiment of the present invention It can also include:
  • a second phase update module configured to center on an optimal phase determined in a previous work cycle, and perform phase setting on an optimal phase determined in the previous work cycle, where the phase setting includes: A left and right sweep phase adjustment cycle, in [OptimiumPhase-d* ⁇ ! , OptimiumPhase+d* ⁇ ! The value of the phase is updated sequentially in the range, where OptimiumPhase is the optimal phase determined in the previous working cycle, 2d+l is the number of phase updates during the phase scan, and ⁇ i is the phase update every time. Amplitude.
  • d and ⁇ can be set arbitrarily. For example, if the starting scanning phase is OptimiumPhase-d* ⁇ , then the next adjusted phase is OptimiumPhase+ ( -d+1 ) * ⁇
  • the phase rotation module can be further used for phase rotation according to the phase set by the second phase update module.
  • the device may further comprise a summation module for performing statistics on the CQIs of the same phase in different left and right phase sweep phases according to the CQI reported by the UE in the 2d+1 phases of the left and right phase sweep phases.
  • CqiSum[PrdCnt,] + Report CQI; CqiCnt[PrdCnt'] ++ .
  • the device may further include a filtering module, configured to accumulate and acquire CQI average values in the same phase according to CQIs acquired in the same phase obtained by the summing module, and obtain filtered CQI statistical values according to the average value, where the filtered CQI statistics are obtained.
  • the device may further include a traversal determination module, configured to determine whether all phases are traversed, that is, whether the number of phase updates reaches 2d+l, and the second phase update module continues to perform phase when the number of phase updates has not reached 2d+l Settings.
  • the phase rotation module continues to adjust the phase difference between the output signals with the next phase.
  • the apparatus can also include an optimal phase finding module for determining a maximum value in the filtered CQI statistic for each phase and determining a phase corresponding to the maximum value as the optimal phase.
  • the optimal phase finding module can take the phase corresponding to the maximum value as the optimal phase, and if the maximum value of StsCqi [-d,d] has two or If two or more identical values are used, it can be considered that the optimal phase is not found, and the optimal phase finding module can use the optimal phase in the previous duty cycle as the optimal phase.
  • the lock continuation determination module of the device in this embodiment may be further configured to start the counter counting after the optimal phase finding module determines the optimal phase, and continue to determine the most optimal phase finding module when the duty cycle is not reached.
  • the phase adjustment physical antenna signal when the duty cycle is reached, starts the second phase update module, and then enters the left and right phase sweep phase again.
  • the device in this embodiment determines the optimal phase by sweeping the left and right phases, and can track the new optimal phase relatively quickly, at a low cost.
  • the device may further include an APC work cycle judging module, configured to determine whether the APC work cycle is reached when the work cycle judging module judges that the work cycle is reached, and if the APC work cycle is not reached, start the second phase update module, thereby Entering the left and right phase sweep phase, if the APC work cycle is reached, the phase update module 94 is activated to enter the training phase.
  • determining whether the APC duty cycle is in progress can be implemented by a counter or a timer. It should be noted that the implementation or interaction process of the modules or sub-modules in the foregoing embodiments of the power balancing device may be referred to the related description of the method embodiments.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station includes means 101 for improving the performance of the HSDPA while maintaining power balance between the antennas.
  • the device 101 can be any of the inter-antenna power balancing devices provided by the above device embodiments.
  • the base station performs phase rotation on the signal obtained by multiplying the virtual antenna signal and the VAM matrix by the power balance device between the antennas, so that the signals output by the antenna generate different phases.
  • different phases of the output signals can be made.
  • the HSDPA performance fluctuates, thereby improving HSDPA performance while maintaining power balance between the antennas.

Landscapes

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Description

天线间功率平衡方法及装置、 基站 本申请要求于 2010 年 06 月 18 日提交中国专利局、 申请号为 201010207844.5、 发明名称为"天线间功率平衡方法及装置、基站"的中国专 利申请以及于 2011 年 06 月 16 日提交中国专利局、 申请号为 201110161960.2、 发明名称为"天线间功率平衡方法及装置、 基站"的中国申 请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 本发明涉及无线通讯技术领域， 具体涉及一种天线间功率平衡方法及 装置、 基站。
背景技术 宽带码分多址（ Wideband Code Division Multiple Access， WCDMA )开 放网络接口 R7协议引入多进多出 （ Multiple Input Multiple Output, MIMO ) 技术， MIMO技术是高速下行分组接入（ High Speed Downlink Packet Access， HSDPA ) 的增强技术， 用于成倍地提高峰值吞吐率。 在 HSDPA向 MIMO 技术过渡期间， 往往出现同一载频共用 MIMO与 HSDPA的现象。
当出现 MIMO与 HSDPA共载频时，为了避免发分集模式下 HSDPA的 性能下降， 可以选用主辅导频模式， 如图 1所示。 图 1为 MIMO和 HSDPA 在主辅导频模式下的组网示意图， 其中， MIMO、主公共导频信道（ Primary Common Pilot Channel, P-CPICH ), HSDPA和 R99都采用单发， 两个 PA 上的 MIMO和 HSDPA的信号都在一个载频 fl上， 只有 R99的信号在另一 个载频 G上， 且 PA1是 fl和 G两个频率， ΡΑ2只有 fl一个频率， 导致功 放 PA1与功放 PA2上的功率不平衡。
现有技术中， 为了保持 MIMO和传统 HSDPA共用的情况下的天线间 的功率平衡，通过将单个天线上输出的信号与正交的虚拟天线映射（ Virtual Antenna Mapping, VAM )矩阵相乘， 来达到两个功放的功率平衡。
但是， 将所有输出的信号与该 VAM矩阵相乘后输出， HSDPA的性能 不存在波动， 进而使得 HSDPA性能得不到提升。
发明内容 本发明实施例提供了一种天线间功率平衡方法及装置、 基站， 以使得 天线输出的信号产生不同的相位，从而输出信号的不同相位使得 HSDPA性 能能够产生波动。
本发明实施例具体可以通过如下技术方案实现：
一方面， 提供了一种天线间功率平衡方法， 包括：
将 n个虚天线信号与正交矩阵相乘， 得到 n个中间调整信号， 其中， n 为 > 2的整数；
对所述 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号采用相应的旋转相位 进行相位旋转， 其中 m为整数， 且 l m n， 使得通过天线输出的 n个物 理天线信号中至少有两个物理天线信号之间存在相位差。
还提供了一种天线间功率平衡装置， 包括：
矩阵处理模块， 用于将 n个虚天线信号与正交矩阵相乘， 得到 n个中 间调整信号， 其中， 1 为> 2的整数；
相位旋转模块， 用于对所述 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号 采用相应的旋转相位进行相位旋转， 其中 m为整数， 且 l m n， 使得通 过天线输出的 n个物理天线信号中至少有两个物理天线信号之间存在相位 差。
还提供了一种基站， 包括上述天线间功率平衡装置。
上述实施例提供的技术方案通过对虚天线信号与 VAM 矩阵相乘后的 信号进行相位旋转， 使得天线输出的信号产生不同的相位， 从而输出信号 的不同相位使得 HSDPA性能能够产生波动。
附图说明 图 1为 MIMO和 HSDPA在主辅导频模式下的组网示意图；
图 2为本发明一实施例提供的一种天线间功率平衡方法的流程图；
MIMO和 HSDPA共载波组网时采用 VAM矩阵的示意图； 图 5为本发明另一实施例提供的一种天线间功率平衡方法的流程图； 图 6为本发明又一实施例提供的一种天线间功率平衡方法的流程图； 图 7为本发明又一实施例提供的在天线间功率平衡方法中左右扫相过 程示意图；
图 8为本发明又一实施例提供的一种天线间功率平衡方法的流程图； 图 9为本发明实施例提供的天线间功率平衡装置的结构示意图； 图 10为本发明实施例提供的基站的结构示意图。
具体实施方式 为使本发明的目的、 技术方案、 及优点更加清楚明白， 下面结合附图 并举实施例， 对本发明提供的技术方案进一步详细描述。
图 2为本发明一实施例提供的一种天线间功率平衡方法的流程图。 如 图 2所示， 该方法可以包括：
步骤 21、将 n个虚天线信号与正交矩阵相乘，得到 n个中间调整信号， 其中， 1 为 > 2的整数；
如图 3所示， 主辅导频模式下的 MIMO和 HSDPA共载波组网时采用 VAM矩阵（ VAM矩阵为正交矩阵的一种，本发明实施例以 VAM举例说明）。 其中， VI 、 V2 为 VAM 输入信号， 称为虚天线信号。 VAM 矩阵 (αη αη Λ _ ϊ (^ 1
； Sl、 S2为功放输出信号， 也称为物理天线信号,
2 a 21 a 22 J 2 1 -1
VI、 V2通过与 VAM矩阵相乘， 使得功率在两个物理天线上等分， 即达到 了 PA1与 PA2上的功率平衡。 而 VAM矩阵可以被看作是无线信道的一部 分， 对接收端来说是不可见的， 因此对 UE接收不需做任何改变。 需要说明的是， VAM矩阵可以有多种形式，本实施例以^ 为例 进行了说明。 并且， 以上是以双天线的情况进行说明的， 可以理解的是， 对于其他多天线的情况也同样适用。
步骤 22、 对所述 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号采用相应的 旋转相位进行相位旋转， 其中 m为整数， 且 l m n， 使得通过天线输出 的 n个物理天线信号中至少有两个物理天线信号之间存在相位差。
换句话说， 本实施例可对所有的中间调整信号进行相位旋转， 也可对 其中的一个或多个采用相应的旋转相位进行相位旋转， 只要使通过天线输 出的物理天线信号存在相位差即可。 此处， 使通过天线输出的物理天线信 号存在相位差可以是至少有两个物理天线信号之间存在相位差。
由于通过天线输出的物理天线信号之间存在相位差， 从而输出信号的 不同相位使得 HSDPA性能能够产生波动，使得在保持天线间功率平衡的同 时可以提高 HSDPA性能。
上述步骤 22中， 对中间调整信号进行相位旋转的方式可如图 4所示， 通过将 m个中间调整信号与 相乘实现， 其中， θρ为与所述 m个中间 调整信号相应的旋转相位。
当 m > l时， 则不同的中间调整信号可采用不同的旋转相位进行旋转， 此时， m个中间调整信号与 相乘， 其中， θρ为与所述 m个中间调整信 号相应的旋转相位， p为中间调整信号的序号， p e [ 1 , m]。 如第 1个中间调 整信号对应的旋转相位 θΐ 7 第 2个中间调整信号对应的旋转相位 θ2， …， 第 m个中间调整信号对应的旋转相位 em。
需要说明的是， 当 n〉 m > l时， 不同的中间调整信号中全部或部分也 可采用相同的旋转相位进行旋转。
进一步地， 相位旋转所采用的相位可在 2π范围内不断更新， 从而可以 包括： 在一个 2π周期内更新 θρ的取值， 后续采用更新后的 θρ对 m个中间 调整信号进行相位旋转。
其中， 更新 θρ的取值的方式可以为：
6 =上一次相位旋转的相位 +27i/PhaseNum， PhaseNum表示预设的一个 2 π周期内更新 θρ的取值的个数。 详见图 5所示实施例的说明。
进一步地，如果一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数未达到 PhaseNum, 则可以继续更新 θρ的取值。
进一步地， 本实施例的方法还可以包括如下步骤：
步骤 23、 通过天线输出所述 η个物理天线信号。
当 m < n时， 物理天线信号中存在未经相位旋转的中间调整信号。 生的信道质量指示 CQI， 来选取并锁定一个最优的相位进行相位旋转。 具 体地， 可包括：
步骤一、 获取各个相位下的用户设备对应上报的用于锁定判决的 CQI 统计值；如，对至少一个 2π周期中的相同旋转相位下上报的 CQI进行平均， 得到相同旋转相位下的 CQI平均值； 对相同旋转相位下的 CQI平均值进行 滤波， 从而得到各个旋转相位下用于锁定判决的 CQI统计值。
步骤二、 从获取的用于锁定判决的 CQI统计值中找到最大的 CQI统计 值； 如通过当前 2π周期内所有用来进行相位旋转的相位得到的用于锁定判 决的 CQI统计值中找到最大的 CQI统计值。
步骤三、 利用用于锁定判决的 CQI统计值判定是否锁定与最大的 CQI 统计值对应的相位。 如才艮据最大的 CQI统计值找到最优相位， 最优相位为 与最大的 CQI统计值对应的相位；将通过当前 2π周期内各个旋转相位下的 用于锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第一平均值； 将索引值为 [最优 相位的索引减去一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4, 最优相位的索引加 上一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4]内的相位下的用于锁定判决的 CQI 统计值， 进行平均， 得到第二平均值； 将通过所有的用来进行相位旋转的 相位得到的用于非锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第三平均值； 将 索引值为 [最优相位的索引减去一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4, 最优 相位的索引加上一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4]内的相位下的用于非 锁定判决的 CQI统计值， 进行平均， 得到第四平均值； 根据第一平均值、 第二平均值、 第三平均值、 第四平均值判定是否锁定最优相位。 具体地， 如果第四平均值与第三平均值的差大于非锁定状态判决门限值、 第二平均 值与第一平均值的差大于锁定状态判决门限值， 且第四平均值与第三平均 值的差大于锁定状态判决门限值， 锁定最优相位。
当锁定最优相位时， 可以在后续的过程中持续利用锁定的最优相位对 m个中间调整信号进行相位旋转， 从而可以进一步提升 HSDPA性能。 详见 图 6所示实施例的说明。
上述实施例提供的技术方案通过对虚天线信号与正交矩阵相乘后的信 号进行相位旋转， 使得天线输出的信号产生不同的相位， 而对于极化天线， 输出信号的不同相位使得 HSDPA性能能够产生波动，从而在保持天线间功 率平衡的同时能够提高 HSDPA性能。
图 5 为本发明另一实施例提供的一种天线间功率平衡方法的流程图。 本实施例中， 以双天线为例说明， 支设只对其中一个虚天线信号与正交矩 阵相乘后的信号进行相位旋转， 如图 5所示， 该方法可以包括如下内容。 步骤 51、 对虚天线与 VAM矩阵相乘后的中间调整信号旋转相位 θ。 以图 4所示输出信号为例，对虚天线信号 vl、v2与如^ 1 的 VAM 矩阵相乘得到的中间调整信号 vl十 V2、 ^vl- V2中的 ^vl- ^^2旋
2 2 2 2 2 2 转相位 θ， 得到物理天线信号 s2。 即 s2 = ( ^vl- ^v2 ) ej9 c 而物理天
2 2 线信号 S i = U V2 , 即物理天线信号等同于中间调整信号。 这样， 物
2 2
理天线信号 s i与物理天线信号 s2之间存在相位差， 从而可能提高 HSDPA 的性能。 此外， 需要说明的是， 也可以是对 ^vl + ^v2进行相位旋转， 也可以
2 2 同时对^ vl+ v2、 ^vl- ^V2进行相位旋转 （旋转的相位不同）， 本实
2 2 2 2
施例对此不 #丈限定。
步骤 52、 通过天线输出物理天线信号。
仍以图 4为例， 天线 Antl输出物理天线信号 s i， 天线 Ant2输出物理 天线信号 s2。 由于物理天线信号 s i与物理天线信号 s2之间存在相位差， 结合相应的调度算法， 例如调度性能较好的用户 （可以采用比例公平 ( Proportional-Fair, PF )调度算法）， 从而可以利用用户的分集增益， 有可 能提高小区的吞吐率， 进一步地， 通过相应的调度算法， 可以提高 HSDPA 性能。
步骤 53、在一个 2π周期内更新相位 Θ的取值， 后续采用取值更新后的 Θ对多个中间调整信号中的至少一个中间调整信号进行相位旋转。
其中， 更新相位 Θ的方式可以为： θ = Θ + 27i/PhaseNum， PhaseNum为 周期旋转的相位个数， 可以为任意自然数。 此处， 可以将该相位调整的过 程称为相位周期旋转。 对相位 Θ进行调整后， 继续执行步骤 51 ~步骤 53， 直至使得物理天线 信号之间的相位差遍历 0 ~ 2π， 在所有的旋转到的相位下， 可以一直都调度 CQI较高的用户， 也就是利用用户的分集增益， 提高小区的吞吐率， 可以 提高 HSDPA的性能。
当 Θ完成一个 2π周期内的更新（也就是对 Θ的更新次数达到 PhaseNum ) 后， 在后续的 Θ更新周期中， Θ的初始值可以任意取值。
图 6为本发明又一实施例提供的一种天线间功率平衡方法的流程图。 如图 6所示， 该方法可以包括训练阶段和工作阶段。 在训练阶段， 按 2π周 期进行相位旋转， 并统计 UE接收质量。 训练阶段可包括一个 2π周期， 也 可包括多个 2π周期， 直至锁定一个最优相位。 锁定最优相位则训练阶段结 束， 进入工作阶段。 这里将一个 2π周期称为一个训练周期。 该训练阶段在 图 5所示实施例的相位周期旋转的基础上， 增加了最优相位的寻找和锁定 状态判决。 在工作阶段， 设定最优相位， 根据设定的工作周期工作， 超过 工作周期则继续进入训练阶段。 其中训练阶段、 工作阶段可以按周期进行， 该周期的长短可以根据实际需要设置。 工作阶段也可以在最优相位没有带 来提高 HSDPA性能的情况下， 由基站结束， 进入训练阶段。
为了便于描述， 首先对训练阶段和工作阶段涉及的参数、 变量进行说 明。 具体地， 训练阶段的算法参数可以如表 1所示。
表 1
• 参数名
• 备注
称
• ΜΑΧ_ΡΗΑ
• 周期旋转的最大相位个数
SE-NUM
• pr oPrd • 调整一次相位的处理周期
• 训练周期， 最大值为
MAX— PHASE— NUM, 即 Tra inPr =
• Tra inPr MAX_PHASE_N醫。 为了实现相位
d 个数设置的灵活性， 设定一个最
大的旋转相位个数， 实现时， 可 通过参数配置实际的旋转相位
Figure imgf000011_0001
训练阶段的算法变量可以如表 2所示。
表 2
Figure imgf000011_0002
工作阶段算法变量可以如表 3所示。 替 （细 第 26条) 表 3
Figure imgf000012_0001
其中， 训练阶段可以包括：
步骤 61、 调整相位。
每经过一个 ProPrd时间， 调整一次相位， 使用调整后的相位对一个虚 天线信号与正交矩阵相乘后的信号进行相位旋转。 而在一个训练周期内， PrdCnt在 ProPrd的边界处发生变化： PrdCnt++即 PrdCnt的值加 1，即 PrdCnt 的值不同，则对应不同的相位， 因此， PrdCnt = ( PrdCnt + 1 ) mod TrainPrd; 以避免出现 PrdCnt > TrainPrd的情况。
在 ProPrd的边界处设定 的值, θ = ( 2x/ TrainPrd ) x PrdCnt。 其中， ΙτΙ TrainPrd表示将一个 2?r等分为 TrainPrd个相同的相位。当 TrainPrd等于 MAX— PHASE— NUM时， ΙτΙ TrainPrd=27r/PhaseNum ,当前 6>也可用 0 = 6 上 一个） + 27r/PhaseNum计算得到。 假设 2ττ/ TrainPrd=27r/PhaseNum=7r/3， 则 一个 2ΤΓ内 PrdCnt有 6个取值： 1、 2、 3、 4， 5、 6分别对应相位： ττ/3、 2ττ/3、 π、 4π/3、 5π/3、 2π;假设当前相位为第 4个，则可用（ 2π/ TrainPrd ) x PrdCnt= ( π/3 ) x 4=4π/3计算得到，也可用 θ = θ(上一个）+ 27r/PhaseNimn+7r/3=47r/3 计算得到。
经过设定的 ^的相位调整，各天线输出的信号之间存在相应的相位差。 需要说明的是， 以上相位设置的过程与图 2所示实施例中的思想是一 致的， 此处旋转相位的更新是以 ProPrd为周期的。
步骤 62、 对不同相位的性能进行统计。
此处， 可以在不同的相位下， 根据 UE上报的 CQI进行性能统计。 而 该 CQI可以是 UE根据基站的天线输出信号上报的 CQI， 也就是说在接收 到基站发送的信号后， UE可以基于接收到的信号获得 CQI。
具体的性能统计的方式可以如下：
当收到 UE上报的 CQI时， 如果该 UE处于数传状态， 则设置标志， 以 统计数传状态下的 UE上报的 CQI。由于无数传状态下的 UE也会上报 CQI， 而这个 CQI是可以不需要统计的， 因此可以标识出哪些 UE上报的 CQI需 要统计。如将处于数传状态的 UE上报的 CQI的标志设置为 1，将处于非数 传状态的 UE上报的 CQI的标志设置为 0， 统计 CQI时， 可以仅统计标志 为 1的 CQI， 统计 CQI的方式可以如下：
CqiSum[PrdCnt] + = 上报 CQI;
CqiCnt[PrdCnt] ++ 。
例如，假设步骤 61中的 θ =π/3，则可以将 CQI累加到之前每个 TrainPrd 中 θ =π/3的性能， 即每次 UE根据经过 θ =π/3的相位调整输出的信号上报 的 CQI累加在一起。假设 θ =π/3时 PrdCnt为 1，则将每个 2π周期内 PrdCnt 为 1时接收到的 CQI进行累加。 并统计截止当前， 所有 θ =π/3的情况下接 收到的 CQI的个数。
步骤 63、 对不同相位的性能进行滤波。
可以计算同一相位下的 CQI平均值 CqiMean[i]： 例:^ i = 0: TrainPrd- 1 ; CqiMean[i] = CqiSum[i] I CqiCnt[i]；
此处， i=0表示索引为 0， i= TrainPrd- 1表示索引为 TrainPrd- 1。 4叚设当 前相位为 π/3， 则累加第一个 TrainPrd中的 π/3下 UE上报的 CQI、 第二个 TrainPrd中的 π/3下 UE上报的 CQI， ...， 当前 TrainPrd中的 π/3下 UE上 报的 CQI， 并通过除以 CQI的个数， 得到 π/3的 CQI平均值。
对不同的训练周期中相同的相位对应获得的用于锁定判决的 CQI统计 值做 alpha滤波：
StsCqiLock[PrdCnt] = StsCqiLock[PrdCnt] x (1- alphalock) + CqiMean[i] χ alphalock;
仍以 π/3为例， 其中 CqiMean[i]为 π/3的 CQI平均值。 当前 TrainPrd的 π/3下用于锁定判决的 CQI统计值等于上一个 TrainPrd的 π/3下用于锁定判 决的 CQI统计值与 π/3的 CQI平均值的 alpha滤波值。
对不同的训练周期中用于非锁定判决的 CQI 统计值做 alpha 滤波： StsCqiUnlock[PrdCnt] = StsCqiUnlock[PrdCnt] *(1- alphaunlock) + CqiMean[i] x alphaunlock
仍以 π/3为例， 其中 CqiMean[i]为 π/3的 CQI平均值。 当前 TrainPrd的 π/3下用于非锁定判决的 CQI统计值等于上一个 TrainPrd的 π/3下用于非锁 定判决的 CQI统计值与 π/3的 CQI平均值的 alpha滤波值。
以上以 alpha滤波的方式对 CQI统计值进行滤波，可以理解的是，还可 以通过其他方式进行滤波， 本发明实施例对此不做限定。
步骤 64、 判断是否已遍历完所有的相位；
此处， 判断是否遍历完所有的相位可以通过判断是否完成一个训练周 期来实现； 若遍历完所有的相位， 则执行步骤 65; 否则， 执行步骤 61， 继 续用下一个相位调整输出的信号之间的相位差。
步骤 65、 寻找最优相位；
在 StsCqiLock [0, ... , TrainPrd-1]中寻找最大值。 设该最大值对应的相位 (即最优相位） 的索引为 x， 即 OptimiumPhaseldx = x。
步骤 66、 锁定相位判决。
进行锁定相位判决的方式可以如下：
可以利用步骤 63中计算出的用于锁定判决的 CQI统计值及用于非锁定 判决的 CQI统计值获取以下四个平均值：
所有相位下用 于锁定判决的 CQI 平均值： TempMeanl = mean(StsCqiLock [0, ··· , TrainPrd -1]), 即上述第一平均值 ；
最优相位及其附近相位下用于锁定判决的 CQI平均值： TempMean2 = mean(StsCqiLock [x - TrainPrd /4, ... , ... , TrainPrd /4]) ，即上述第二平均值； 所有相位下用于非锁定判决的 CQI 平均值： TempMean3 = mean(StsCqiUnlock [0, ··· , TrainPrd -1]) ， 即上述第三平均值；
最优相位及其附近相位下用于非锁定判决的 CQI平均值： TempMean4 = mean(StsCqiUnlock [x - TrainPrd/4…… x+TrainPrd/4]) ， 即上述第四平均值； 如果 TempMean4 - TempMean3< UnlockThreshold,则步骤 65找到的 最优相位处于非锁定状态， WorkLockFlg = 0, 继续执行步骤 61 ; 否则， 如果 ( TempMean2 - TempMeanl > LockThreshold ) && (TempMean4 - TempMean3> LockThreshold), 则步骤 65找到的最优相位处于锁定状态， WorkLockFlg = 1， 执行步骤 67， 进入工作阶段。
步骤 67、 进入工作阶段时启动计数器进行计数， 持续以锁定相位调整 物理天线信号， 即进行相位旋转；
步骤 68、 通过将计数器的计数大小与设定的工作周期的值进行比较， 判断当前是否处于工作周期， 若是， 如当计数小于工作周期的值时， 则继 续执行步骤 67; 否则， 结束工作阶段， 执行步骤 61， 进入训练阶段。
以上训练阶段中进行性能统计以及确定最优相位时， 是没有区分用户 的， 也就是说是小区级的性能统计和最优相位的确定， 可以理解是， 还可 以进行用户级的性能统计和最优相位确定， 即针对小区中不同用户在不同 相位下进行性能统计， 并根据性能统计结果确定出不同用户的最优相位， 其性能统计的方式与小区级的性能统计方式基本类似， 所不同的是要针对 小区中每个 UE进行统计， 下面将介绍具体方式。
首先介绍该在用户级的性能统计过程中的参数含义， 如表 4所示。
表 4
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通过以下方式进行 CQI的统计：
CqiSum[m][PrdCnt] += 上报 CQI ；
CqiCnt[m] [PrdCnt] ++ ；
通过以下方式对每个 UE进行不同相位的性能滤波：
对小区中每个 UE ， 循环处理 i = 0: TrainPrd -1 ;
CqiMean[m][i] = CqiSum[m] [i] / CqiCnt[m] [i] ；
对不同的训练周期中 CQI统计值做 alpha滤波：
StsCqi[m] [PrdCnt] = StsCqi[m] [PrdCnt] * (1- + CqiMean[m] [i] *alphalock ；
可以通过以下方式针对每个 UE进行最优相位寻找： 对小区中的每个 UE，可以在 StsCqi [m][0, ...， TrainPrd -1]中寻找最大值 MaxCqi[m]， 设其索引为 x[m]， 该最大值对应的相位为最优相位。
当针对每个用户确定出最优相位后， 可以不做锁定判定， 直接进入工 作阶段， 在工作阶段中， 可以通过如下方式设置用户的最优相位：
1.按照当前的调度算法对 UE进行调度， 当调度到某个 UE， 如第一 UE 时， 根据寻找出来的第一 UE的最优相位来设定第一 UE的最优相位； 或者
2.可以根据确定的各个 UE的最优相位的大小进行排序， 例如按照最优 相位从小到大的顺序排序， 然后在调度 UE时，可以根据最优相位从小到大 的顺序对 UE进行调度， 在调度到第一 UE时， 就用确定出来的该第一 UE 的最优相位来设置第一 UE的最优相位， 例如确定出来 A用户的最优相位 是 alpha, B用户的最优相位的 beta, 那么调度到 A用户时， 设置 A用户的 最优相位为 alpha, 调度到 B用户时， 设置 B用户的最优相位为 beta, 可以 理解的是，也可以按照最优相位从大到小的顺序对 UE进行调度，如此按照 最优相位的大小顺序将所有用户调度一遍相当于扫相 2 π。
通过以上的方式确定出用户级的最优相位， 可以针对每个用户单独设 置最优相位， 使得最优相位更有针对性， 从而可以使得每个用户的性能都 可以得到优化， 那么总体性能也就可以得到优化。 进一步地， 在已经存在最优相位的基础上， 当需要再次扫相时， 可以 不进行在 [0,2 π ]进行全范围的相位遍历， 而是在该最优相位的左右范围内 扫描并寻找最优相位。 本发明又一实施例还提供了在天线间功率平衡方法 中的在该最优相位的左右范围内扫描并寻找最优相位的过程， 如图 7所示， 该过程可以包括以下内容。
步骤 71， 以前一个工作周期中确定的最优相位为基础， 在该前一个工 作周期中确定的最优相位左右进行相位设置。
其中， 可以采用如下方式在该前一个工作周期中确定的最优相位左右 进行相位设置：
4叚设前一个工作周期中确定的最优相位为 OptimiumPhase,则相位设置 的范围可以是 [OptimiumPhase-d* Θ OptimiumPhase+d* Θ！] ， 其中， 2d+l 为在此次相位扫描过程中的相位更新的次数， Θ i为每次相位调整的幅度， 而 d和 Θ 々取值可以任意设置。
可以每经过一个左右扫相调整周期 ProPrd，调整一次相位。 可以理解的 是， 该最优相位的左右范围内扫描并寻找最优相位的过程的周期为（2d+l ) *ProPrd' , 可以将该周期称为左右扫相周期， 在该左右扫相周期内， PrdCnt 在 ProPrd，的边界处发生变化： PrdCnt++即 PrdCnt的值加 1， 即 PrdCnt的值 不同， 则对应不同的相位， 其中 PrdCnt的变化范围为 [_d， d] 。 例如， £设 起始的扫描相位是 OptimiumPhase-d* Θ！, 那么下一个调整后的相位是 OptimiumPhase+ ( -d+1 ) * θ 1 ο 其中， 此处的左右扫相调整周期 ProPrd，可 以根据实际需要设置。
步骤 72， 对不同相位的性能进行统计。
上述步骤 71中， 共存在 2d+l个相位， 可以在该 2d+l个相位下， 根据
UE上报的 CQI进行性能统计，得到不同左右扫相阶段中相同相位下的 CQI 累加和。 具体的统计方式可以参考步骤 62中的相关描述。
步骤 73， 对不同相位的性能进行滤波。
此处， 对不同相位的性能进行滤波的方式与步骤 63中对不同相位的性 能进行滤波的方式类似， 所不同的是， 此处可以不进行锁定判决， 例如， 可以计算同一相位下的 CQI平均值 CqiMean，[i]:
i = -d:d; CqiMean'[i] = CqiSum' [i] / CqiCnt'[i];
其中 CqiMean，[i]为采取步骤 71的相位设置方式所统计的同一相位下的 CQI均值， CqiSum，[i] 为在每一个相位下统计的 CQI 累加和， CqiCnt，[i] 为每个相位下统计的 CQI上报的个数。
通过以下的滤波操作， 可以得到 CQI统计值做 alpha滤波后的结果： StsCqi'[PrdCnt] = StsCqi' [PrdCnt] x (1- alphalock) + CqiMean'[i] x alphalock;
此处， StsCqi' [PrdCnt]为在左右扫相周期中的 CQI统计值。
步骤 74、 判断是否已遍历完所有的相位；
此处， 判断是否遍历完所有的相位可以通过判断是否完成一个左右扫 相周期来实现； 若遍历完所有的相位， 则执行步骤 75; 否则， 执行步骤 71， 继续用下一个相位调整输出的信号之间的相位差。
步骤 75、 寻找最优相位；
在 StsCqi [-d,d]中寻找最大值， 该最大值对应的相位为最优相位。 支设 该最大值对应的相位（即最优相位）的索引为 y， 即 OptimiumPhaseldy = y。
如果 StsCqi [-d,d]中的最大值只有一个， 那么可以将该最大值对应的相 位作为最优相位，而如果 StsCqi [-d,d]的最大值有两个或两个以上的相同值， 则可以认为没有找到最优相位， 可以使用前一个工作周期中的最优相位作 为最优相位。
在步骤 75后可以执行步骤 76， 进入工作阶段。
步骤 76、 进入工作阶段， 进入工作阶段时时启动计数器进行计数， 持 续以步骤 75中确定的最优相位调整物理天线信号。
步骤 77， 通过将计数器的计数大小与设定的工作周期的值进行比较， 判断当前是否处于工作周期， 若是， 如当计数小于工作周期的值时， 则继 续执行步骤 76; 否则， 结束工作阶段， 进入左右扫相阶段， 执行步骤 71。
可以理解的是， 可以将图 7所示的确定最优相位的过程称为左右扫相 阶段。
以上实施例中， 通过左右扫相来确定最优相位， 可以比较快速地跟踪 新的最优相位， 付出的代价较小。
进一步地， 在以上图 6和图 7所示的实施例的基础上， 还可以通过增 加一个自动相位控制 （ Auto Phase Control, APC )工作周期来实现是否进入 训练阶段或者进入左右扫相阶段的判断， 也就说当判断出不处于工作周期 时， 即到达工作周期时（到达工作周期意味着一个工作周期结束）， 可以进 一步判断是否到达 APC工作周期，如果没有到达 APC工作周期（到达 APC 工作周期意味着一个 APC工作周期结束）， 则进入图 7所示的左右扫相阶 段， 如果到达 APC工作周期， 则进入步骤 61-66所示的训练阶段， 具体的 流程可以参考图 8所示， 在图 8中， 只是简单地示意 APC工作周期的控制 过程， 对于训练阶段和左右扫相阶段的过程没有完整示出， 具体可见图 6 和图 7所示实施例。
其中， 一个 APC工作周期包括至少一个训练周期、 至少两个工作周期 和至少一个左右扫相周期， 例如 APC 工作周期=一个训练周期 + ( N+1 ) * 工作周期 +N*左右扫相周期， 其中 N为自然数， 可以任意设置。
可以理解的是， 判断是否处于 APC工作周期可以通过计数器或者定时 器实现。
图 9为本发明实施例提供的天线间功率平衡装置的结构示意图。如图 9 所示， 该装置包括： 矩阵处理模块 91、 相位旋转模块 92及天线 93。 矩阵 处理模块 91用于将 n个虚天线信号与正交矩阵相乘， 得到 n个中间调整信 号， 其中， 1 为> 2的整数； 相位旋转模块 92用于对 n个中间调整信号中 的 m个中间调整信号采用相应的旋转相位进行相位旋转， 其中 m为整数， 且 l m n， 使得通过天线输出的 n个物理天线信号中至少有两个物理天 线信号之间存在相位差； 当 11 < 1 时， 物理天线信号中存在未经相位旋转的 中间调整信号。 天线 93用于输出 n个物理天线信号。 其中， 相位旋转模块 92可具体用于将 m个中间调整信号与 相乘， 实现相位旋转， 其中， θρ 为所述 m个中间调整信号相应的旋转相位， p为 l〜m。
本发明实施例提供的天线间功率平衡装置还可包括：相位更新模块 94， 用于当设定周期到达时或者满足预设条件时，在一个 2π周期内更新 θρ的取 值， 其中， 更新 θρ的取值包括： θρ=上一次相位旋转的相位 +27i/PhaseNum， PhaseNum表示预设的一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数； 此时， 相位旋 转模块 92具体用于后续采用更新后的 θρ对 m个中间调整信号进行相位旋 转。
相位更新模块 94还用于在一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数未达到 PhaseNum的情况下， 继续更新 θρ的取值。
本发明实施例提供的天线间功率平衡装置还可包括： 第一 CQI统计值 获取模块 95、 第一最大 CQI统计值获取模块 96、 第一最优相位判定模块 97。
第一 CQI统计值获取模块 95用于获取各个旋转相位下的用户设备对应 上报的用于锁定判决的 CQI统计值。 第一最大 CQI统计值获取模块 96用 于从获取的用于锁定判决的 CQI统计值中找到最大的 CQI统计值。 第一最 优相位判定模块 97用于利用所述用于锁定判决的 CQI统计值判定是否锁定 与所述最大的 CQI统计值对应的相位。
第一 CQI统计值获取模块 95可包括： 第一 CQI平均子模块 951、 第一 滤波子模块 952。
第一 CQI平均子模块 951用于对至少一个 2π周期中的相同旋转相位下 上报的 CQI进行平均， 得到相同旋转相位下的 CQI平均值； 第一滤波子模 块 952用于对所述相同旋转相位下的 CQI平均值进行滤波， 从而得到所述 各个旋转相位下用于锁定判决的 CQI统计值。
第一最优相位判定模块 97包括： 最优相位获取子模块 971、 第一平均 值获取子模块 972、第二平均值获取子模块 973、第三平均值获取子模块 974、 第四平均值获取子模块 975、 相位锁定判定子模块 976。
最优相位获取子模块 971用于根据所述最大的 CQI统计值找到最优相 位， 所述最优相位为与所述最大的 CQI统计值对应的相位； 第一平均值获 取子模块 972 用于将通过当前 2π周期各个旋转相位下的用于锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第一平均值； 第二平均值获取子模块 973用于 将索引值为 [所述最优相位的索引减去一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4, 所述最优相位的索引加上一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4]内的相位下 的用于锁定判决的 CQI统计值， 进行平均， 得到第二平均值； 第三平均值 获取子模块 974用于将通过所述所有的用来进行相位旋转的相位得到的用 于非锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第三平均值； 第四平均值获取 子模块 975用于将索引值为 [所述最优相位的索引减去一个 2π周期内更新 θρ 的取值的次数 /4, 所述最优相位的索引加上一个 2π周期内更新 θρ的取值的 次数 /4]内的相位下的用于非锁定判决的 CQI统计值， 进行平均， 得到第四 平均值； 相位锁定判定子模块 976用于根据所述第一平均值、 第二平均值、 第三平均值、 第四平均值判定是否锁定所述最优相位。 如所述相位锁定判 定子模块 976可具体用于在所述第四平均值与所述第三平均值的差大于非 锁定状态判决门限值、 第二平均值与第一平均值的差大于锁定状态判决门 限值， 且第四平均值与第三平均值的差大于锁定状态判决门限值的情况下， 锁定所述最优相位。
所述相位旋转模块 92可具体用于当锁定最优相位时， 利用锁定的最优 相位对所述 m个中间调整信号进行相位旋转。
本发明实施例提供的天线间功率平衡装置还可包括： 工作状态设定模 块 98， 用于根据锁定最优相位的情况， 设定工作状态锁定标志的值。 如在 不锁定最优相位的情况下， 工作状态设定模块 98将用于表示锁定最优相位 的工作状态锁定标志的值设定为 0; 锁定最优相位的情况下， 工作状态设定 模块 98将工作状态锁定标志的值设定为 1。 工作状态锁定标志的值的设定 用途详见上述方法实施例中的说明。
本发明实施例提供的天线间功率平衡装置还可包括： 锁定继续判断模 块 99， 用于根据设定的工作周期判断是否继续以最优相位对 m个中间调整 信号进行相位旋转， 具体判断方法详见上述方法实施例中的说明。
本发明实施例提供的天线间功率平衡装置还可包括： 第一调度模块， 用于采用比例公平调度算法对用户进行调度， 从而可以利用用户的分集增 益， 有可能提高小区的吞吐率， 进一步地， 通过相应的调度算法， 可以提 高 HSDPA性能。
需要说明的是， 本实施例中天线间功率平衡装置的实现方式和交互过 程可以参考相应方法实施例的描述， 此处不再赘述。
本实施例中，天线间功率平衡装置通过对虚天线信号与 VAM矩阵相乘 后的信号进行相位旋转， 使得天线输出的信号产生不同的相位， 对于极化 天线， 输出信号的不同相位能够使得 HSDPA性能的产生波动， 从而可以在 保持天线间功率平衡的同时提高 HSDPA性能。
此外， 除了可以进行小区级的最优相位的寻找， 还可以进行用户级的 最优相位的寻找， 本发明又一实施例提供了一种天线间功率平衡装置， 该 装置可以包括：
矩阵处理模块、 相位旋转模块及天线。 矩阵处理模块用于将 n个虚天 线信号与正交矩阵相乘， 得到 n个中间调整信号， 其中， 1 为> 2的整数； 相位旋转模块用于对 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号采用相应的 旋转相位进行相位旋转， 其中 m为整数， 且 l m n， 使得通过天线输出 的 n个物理天线信号中至少有两个物理天线信号之间存在相位差； 当 m < n 时， 物理天线信号中存在未经相位旋转的中间调整信号。 天线用于输出 n 个物理天线信号。 其中， 相位旋转模块可具体用于将 m个中间调整信号与 相乘， 实现相位旋转， 其中， θ ρ为所述 m个中间调整信号相应的旋转 相位， 为 l〜m。
进一步地， 该装置还可以包括： 相位更新模块， 用于当设定周期到达 时或者满足预设条件时， 在一个 2π周期内更新 θρ的取值， 其中， 更新 θρ 的取值包括： 6 =上一次相位旋转的相位 +27i/PhaseNum， PhaseNum表示预 设的一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数； 此时， 相位旋转模块具体用于后 续采用更新后的 θρ对 m个中间调整信号进行相位旋转。 该装置还可以包括： 第二 CQI统计值获取模块、 第二最大 CQI统计值 获取模块、 第二最优相位判定模块。
第二 CQI统计值获取模块用于获取各个旋转相位下的各个 UE对应的 CQI统计值。 第二最大 CQI统计值获取模块用于从获取的各个 UE对应的 CQI统计值中找到与每个 UE对应的最大的 CQI统计值。 第二最优相位判 定模块用于将与所述每个 UE对应的最大的 CQI统计值对应的相位作为所 述各个 UE的最优相位。
第二 CQI统计值获取模块可包括： 第二 CQI平均子模块、 第二滤波子 模块。
第二 CQI平均子模块用于对各个 UE的至少一个 2 π周期中的相同旋转 相位下上报的 CQI进行平均， 得到相同旋转相位下的各个 UE的 CQI平均 值； 第二滤波子模块用于对所述相同旋转相位下的各个 UE的 CQI平均值 进行滤波， 从而得到所述各个旋转相位下的各个 UE的 CQI统计值。
可以理解的是， 本实施例中， 在第二最优相位判定模块确定出各个 UE 的最优相位后， 可以进入工作阶段。 进一步地， 本实施例中的装置还可以 包括第二调度模块。该第二调度模块用于按照当前的调度算法对 UE进行调 度,在调度到第一 UE 时， 根据第二最优相位判定模块寻找出来的第一 UE 的最优相位来设定第一 UE的最优相位；或者，该第二调度模块用于根据第 二最优相位判定模块确定的各个 UE的最优相位的大小进行排序，例如按照 最优相位从小到大的顺序排序，然后在调度 UE时，可以根据最优相位从小 到大的顺序对 UE进行调度， 在调度到第一 UE时， 就用确定出来的第一 UE的最优相位来设置第一 UE的最优相位，例如确定出来 Α用户的最优相 位是 alpha, B用户的最优相位的 beta, 那么调度到 A用户时， 设置 A用户 的最优相位为 alpha, 调度到 B用户时， 设置 B用户的最优相位为 beta, 可 以理解的是，也可以按照最优相位从大到小的顺序对 UE进行调度，如此按 照最优相位的大小顺序将所有用户调度一遍相当于扫相 2 π。 通过以上的方式确定出用户级的最优相位， 可以针对每个用户单独设 置最优相位， 使得最优相位更有针对性， 从而可以使得每个用户的性能都 可以得到优化， 那么总体性能也就可以得到优化。 进一步地， 在已经存在最优相位的基础上， 当需要再次扫相时， 可以 只进行左右扫相， 在图 9所示的装置的基础上， 本发明又一实施例的天线 间功率平衡装置还可以包括：
第二相位更新模块， 用于以前一个工作周期中确定的最优相位为中心， 在所述前一个工作周期中确定的最优相位左右进行相位设置， 其中， 所述 进行相位设置包括： 每经过一个左右扫相调整周期， 在 [OptimiumPhase-d* Θ ！, OptimiumPhase+d* Θ！] 范围内依次更新相位的取值， 其中， OptimiumPhase为前一个工作周期中确定的最优相位， 2d+l 为在此次相位 扫描过程中的相位更新的次数， Θ i为每次相位更新的幅度。
而 d 和 Θ 的取值可以任意设置， 例如， 支设起始的扫描相位是 OptimiumPhase-d* Θ， 那么下一个调整后的相位是 OptimiumPhase+ ( -d+1 ) * θ
而相位旋转模块可以进一步用于根据第二相位更新模块设置的相位进 行相位旋转。
该装置还可以包括求和模块， 用于在左右扫相阶段的 2d+l个相位下， 根据 UE上报的 CQI进行统计,得到不同左右扫相阶段中相同相位下的 CQI 累力口和。
例如可以采用如下方式： CqiSum[PrdCnt，] + = 上报 CQI； CqiCnt[PrdCnt'] ++ 。
该装置还可以包括滤波模块， 用于根据求和模块获取的相同相位下的 CQI累加和获取相同相位下的 CQI平均值， 并根据该平均值获取滤波后的 CQI统计值，其中，获取滤波后的 CQI统计值的方式可以为 StsCqi，[PrdCnt] = StsCqi'[PrdCnt] x (1- alphalock) + CqiMean' [i] x alphalock，其中 CqiMean，[i] 为同一相位下的 CQI均值， StsCqi，[PrdCnt] 为 CQI统计值。
该装置还可以包括遍历判断模块， 用于判断是否遍历完所有的相位， 即判断相位更新的次数是否达到 2d+l， 在还没有达到 2d+l次时， 第二相位 更新模块继续进行相位的设置。 而相位旋转模块继续用下一个相位调整输 出的信号之间的相位差。
该装置还可以包括最优相位寻找模块，用于在各个相位下的滤波后 CQI 统计值中确定出最大值， 并将与该最大值对应的相位确定为最优相位。
如果 StsCqi [-d,d]中的最大值只有一个， 那么最优相位寻找模块可以将 该最大值对应的相位作为最优相位， 而如果 StsCqi [-d,d]的最大值有两个或 两个以上的相同值， 则可以认为没有找到最优相位， 最优相位寻找模块可 以使用前一个工作周期中的最优相位作为最优相位。
本实施例中的装置的锁定继续判断模块还可以进一步用于在最优相位 寻找模块确定出最优相位后， 启动计数器计数， 在没有到达工作周期时， 持续以最优相位寻找模块确定的最优相位调整物理天线信号， 在到达工作 周期时， 启动第二相位更新模块， 从而再次进入左右扫相阶段。
本实施例中的装置， 通过左右扫相来确定最优相位， 可以比较快速地 跟踪新的最优相位， 付出的代价较小。
进一步地， 该装置还可以包括 APC工作周期判断模块， 用于在工作周 期判断模块判断到达工作周期时， 判断是否到达 APC工作周期， 如果没有 到达 APC工作周期， 则启动第二相位更新模块， 从而进入左右扫相阶段， 如果到达 APC工作周期， 则启动相位更新模块 94， 进入训练阶段。 其中， 一个 APC工作周期包括至少一个训练周期、 至少两个工作周期和至少一个 左右扫相周期， 例如 APC工作周期=一个训练周期 + ( N+1 ) *工作周期 +N* 左右扫相周期， 其中 N为自然数， 可以任意设置。 可以理解的是， 判断是 否处于 APC工作周期可以通过计数器或者定时器实现。 需要说明的是， 以上各个天线间功率平衡装置实施例中的模块或者子 模块的实现方式或者交互过程可以参考方法实施例的相关描述。
图 10为本发明实施例提供的基站的结构示意图。 如图 10所示， 该基 站包括装置 101，用于在保持天线间功率平衡的同时，提高 HSDPA的性能。 所述装置 101可为上述装置实施例提供的任一种天线间功率平衡装置。
本实施例中，基站通过天线间功率平衡装置对虚天线信号与 VAM矩阵 相乘后的信号进行相位旋转， 使得天线输出的信号产生不同的相位， 对于 极化天线， 输出信号的不同相位能够使得 HSDPA性能的产生波动， 从而可 以在保持天线间功率平衡的同时提高 HSDPA性能。
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： ROM、 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精神和范围。

Claims

权利要求
1、 一种天线间功率平衡方法， 其特征在于， 包括：
将 n个虚天线信号与正交矩阵相乘， 得到 n个中间调整信号， 其中， n 为 > 2的整数；
对所述 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号采用相应的旋转相位 进行相位旋转， 其中 m为整数， 且 l m n， 使得通过天线输出的 n个物 理天线信号中至少有两个物理天线信号之间存在相位差。
2、 根据权利要求 1所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 所述对 所述 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号采用相应的旋转相位进行相 位旋转包括： 将所述 m个中间调整信号与 相乘， 其中， θρ为与所述 m 个中间调整信号相应的旋转相位， p为中间调整信号的序号， p e [l,m]。
3、 根据权利要求 2所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 所述方 法还包括：
当设定的调整相位的周期到达时或者满足预设条件时， 在一个 2π周期 内更新 θρ的取值，后续采用更新后的 θρ对 m个中间调整信号进行相位旋转； 其中， 所述更新 θρ的取值包括：
6 =上一次相位旋转的相位 +27i/PhaseNum， PhaseNum表示预设的一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数。
4、根据权利要求 1-3任一项所述的天线间功率平衡方法，其特征在于， 还包括： 通过天线输出所述 η个物理天线信号。
5、 根据权利要求 4所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 所述通 过天线输出所述 η个物理天线信号之后还包括：
获取各个旋转相位下的用于锁定判决的信道质量指示 CQI统计值； 从获取的用于锁定判决的 CQI统计值中找到最大的 CQI统计值； 利用所述用于锁定判决的 CQI统计值判定是否锁定与所述最大的 CQI 统计值对应的相位。
6、 根据权利要求 5所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 所述获 取各个旋转相位下的用于锁定判决的 CQI统计值， 包括：
对至少一个 2π周期中的相同旋转相位下上报的 CQI进行平均，得到相 同旋转相位下的 CQI平均值；
对所述相同旋转相位下的 CQI平均值进行滤波， 从而得到所述各个旋 转相位下用于锁定判决的 CQI统计值。
7、 根据权利要求 6所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 所述利 用所述用于锁定判决的 CQI统计值判定是否锁定与所述最大的 CQI统计值 对应的相位包括：
才艮据所述最大的 CQI统计值找到最优相位， 所述最优相位为与所述最 大的 CQI统计值对应的相位；
将通过当前 2π周期各个旋转相位下的用于锁定判决的 CQI统计值进行 平均， 得到第一平均值；
将索引值为 [所述最优相位的索引减去一个 2π周期内更新 θρ的取值的 次数 /4, 所述最优相位的索引加上一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4]内 的相位下的用于锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第二平均值；
将通过所有的用来进行相位旋转的相位得到的用于非锁定判决的 CQI 统计值进行平均， 得到第三平均值；
将索引值为 [所述最优相位的索引减去一个 2π周期内更新 θρ的取值的 次数 /4, 所述最优相位的索引加上一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4]内 的相位下的用于非锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第四平均值； 根据所述第一平均值、 第二平均值、 第三平均值、 第四平均值判定是 否锁定所述最优相位。
8、 根据权利要求 7所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 根据所 述第一平均值、 第二平均值、 第三平均值、 第四平均值判定是否锁定所述 最优相位包括：
如果所述第四平均值与所述第三平均值的差大于非锁定状态判决门限 值、 第二平均值与第一平均值的差大于锁定状态判决门限值， 且第四平均 值与第三平均值的差大于锁定状态判决门限值， 锁定所述最优相位。
9、 根据权利要求 7或 8所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 当 锁定最优相位时， 利用锁定的最优相位对所述 m个中间调整信号进行相位 旋转。
10、 根据权利要求 9所述的天线间功率平衡方法， 其特征在于， 所述 利用锁定的最优相位对所述 m个中间调整信号进行相位旋转之后还包括： 根据设定的工作周期判断是否继续以所述最优相位对所述 m个中间调 整信号进行相位旋转。
11、 根据权利要求 1-10任一项所述的方法， 其特征在于， 所述方法还 包括：
如果在前一个工作周期已经存在最优相位， 以所述已经存在的最优相 位为中心进行相位设置。
12、 根据权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述以所述已经存在 的最优相位为中心进行相位设置包括：
每经过一个左右扫相调整周期 ， 在 [OptimiumPhase-d* Θ ！, OptimiumPhase+d* Θ！] 范围内依次更新相位的取值， 其中， OptimiumPhase 为前一个工作周期中确定的最优相位， 2d+l为在此次相位扫描过程中的相 位更新的次数， Θ！为每次相位更新的幅度。
13、 根据权利要求 12所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 得到 2d+l个相位下的， 各个相位下的 CQI累加和；
根据所述累加和获取相同相位下的 CQI平均值， 并根据所述 CQI平均 值进行滤波， 获取各个相位下的滤波后的 CQI统计值；
在各个相位下的滤波后的 CQI统计值中确定出最大值， 将与所述最大 值对应的相位确定为最优相位。
14、根据权利要求 11-13任一项所述的方法， 其特征在于， 所述方法还 包括：
在到达工作周期时， 判断是否到达自动相位控制 APC工作周期； 如果到达所述 APC工作周期， 执行所述在一个 2π周期内更新 θρ的取 值的步骤； 或者，
如果没有达到所述 APC工作周期， 执行在所述前一个工作周期中确定 的最优相位左右进行相位设置的步骤；
其中， 所述 APC工作周期至少包括至少一个训练周期、 至少两个所述 工作周期和至少一个左右扫相周期， 所述工作周期为控制处于工作阶段的 周期， 所述左右扫相周期等于（2d+l ) *左右扫相调整周期， 所述训练周期 为在 [0,2 π ]进行全范围的相位遍历以确定并锁定最优相位的周期。
15、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述通过天线输出所 述 η个物理天线信号之后还包括：
获取各个旋转相位下的对应于各个用户设备 CQI统计值；
根据所述对应于各个用户设备 CQI统计值确定所述各个用户设备的最 大 CQI统计值；
将与所述各个用户设备的最大 CQI统计值对应的相位确定为所述各个 用户设备的最优相位。
16、 根据权利要求 15所述的方法， 其特征在于， 所述将与所述各个用 户设备的最大 CQI统计值对应的相位确定为所述各个用户设备的最优相位 之后， 所述方法还包括：
按照当前的调度算法对所述用户设备进行调度， 当调度第一用户设备 时，根据所述第一用户设备的最优相位来设定所述第一 UE的最优相位； 或 者，
根据所述各个用户设备的最优相位的大小顺序调度所述各个用户设 备， 当调度第一用户设备时， 根据所述第一用户设备的最优相位来设定所 述第一 UE的最优相位。
17、 根据权利要求 15或 16所述的方法， 其特征在于， 所述获取各个 旋转相位下的对应于各个用户设备 CQI统计值包括：
对应于所述各个用户设备， 得到所述各个旋转相位下的 CQI累加和； 根据所述累加和获取各个旋转相位下的 CQI平均值， 并根据所述 CQI 平均值进行滤波，获取各个旋转相位下的滤波后的对应于各个用户设备 CQI 统计值。
18、 一种天线间功率平衡装置， 其特征在于， 包括：
矩阵处理模块， 用于将 n个虚天线信号与正交矩阵相乘， 得到 n个中 间调整信号， 其中， 1 为> 2的整数；
相位旋转模块， 用于对所述 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号 采用相应的旋转相位进行相位旋转， 其中 m为整数， 且 l m n， 使得通 过天线输出的 n个物理天线信号中至少有两个物理天线信号之间存在相位 差。
19、 根据权利要求 18所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 相位旋转模块对所述 n个中间调整信号中的 m个中间调整信号采用相应的 旋转相位进行相位旋转包括： 将所述 m个中间调整信号与 相乘， 其中， θρ为所述 m个中间调整信号相应的旋转相位， p为中间调整信号的序号， p G [l,m]。
20、 根据权利要求 19所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 天线间功率平衡装置还包括：
相位更新模块，用于当设定周期到达时或者满足预设条件时，在一个 2π 周期内更新所述 θρ的取值， 其中， 所述更新 θρ的取值包括：
6 =上一次相位旋转的相位 +27i/PhaseNum， PhaseNum表示预设的一个 2π周期内更新 θρ的取值的次数； 所述相位旋转模块后续采用更新后的 θρ对 m个中间调整信号进行相位 旋转。
21、 根据权利要求 20所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 相位更新模块还用于在一个 2π 周期内更新 θρ的取值的次数未达到 PhaseNum的情况下， 继续更新 θρ的取值。
22、根据权利要求 18-21任一项所述的天线间功率平衡装置，其特征在 于， 所述天线间功率平衡装置还包括：
信道质量指示 CQI统计值获取模块， 用于获取各个旋转相位下的用于 锁定判决的 CQI统计值；
最大 CQI统计值获取模块， 用于从获取的用于锁定判决的 CQI统计值 中找到最大的 CQI统计值；
最优相位判定模块， 用于利用所述用于锁定判决的 CQI统计值判定是 否锁定与所述最大的 CQI统计值对应的相位。
23、 根据权利要求 22所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 CQI统计值获取模块包括：
CQI平均子模块， 用于对至少一个 2π周期中的相同旋转相位下上报的 CQI进行平均， 得到相同旋转相位下的 CQI平均值；
滤波子模块， 用于对所述相同旋转相位下的 CQI平均值进行滤波， 从 而得到所述各个旋转相位下用于锁定判决的 CQI统计值。
24、 根据权利要求 22或者 23所述的天线间功率平衡装置， 其特征在 于， 所述最优相位判定模块包括：
最优相位获取子模块，用于根据所述最大的 CQI统计值找到最优相位， 所述最优相位为与所述最大的 CQI统计值对应的相位；
第一平均值获取子模块， 用于将通过当前 2π周期各个旋转相位下的用 于锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第一平均值；
第二平均值获取子模块， 用于将索引值为 [所述最优相位的索引减去一 个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4, 所述最优相位的索引加上一个 2π周期 内更新 θρ的取值的次数 /4]内的相位下的用于锁定判决的 CQI统计值进行平 均， 得到第二平均值；
第三平均值获取子模块， 用于将通过所有的用来进行相位旋转的相位 得到的用于非锁定判决的 CQI统计值进行平均， 得到第三平均值；
第四平均值获取子模块， 用于将索引值为 [所述最优相位的索引减去一 个 2π周期内更新 θρ的取值的次数 /4, 所述最优相位的索引加上一个 2π周期 内更新 θρ的取值的次数 /4]内的相位下的用于非锁定判决的 CQI统计值进行 平均， 得到第四平均值；
相位锁定判定子模块， 用于根据所述第一平均值、 第二平均值、 第三 平均值、 第四平均值判定是否锁定所述最优相位。
25、 根据权利要求 24所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 相位锁定判定子模块具体用于在所述第四平均值与所述第三平均值的差大 于非锁定状态判决门限值、 第二平均值与第一平均值的差大于锁定状态判 决门限值， 且第四平均值与第三平均值的差大于锁定状态判决门限值的情 况下， 锁定所述最优相位。
26、 根据权利要求 24或 25所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述相位旋转模块具体用于当锁定最优相位时， 利用锁定的最优相位对所 述 m个中间调整信号进行相位旋转。
27、 根据权利要求 26所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 还包 括：
锁定继续判断模块， 用于根据设定的工作周期判断是否继续以所述锁 定的最优相位对所述 m个中间调整信号进行相位旋转。
28、根据权利要求 18-21任一项所述的天线间功率平衡装置，其特征在 于， 所述装置还包括：
第二 CQI统计值获取模块， 用于获取各个旋转相位下的各个用户设备 对应的 CQI统计值；
第二最大 CQI统计值获取模块， 用于从所述第二 CQI统计值获取模块 获取的各个用户设备对应的 CQI统计值中找到与各个用户设备对应的最大 的 CQI统计值；
第二最优相位判定模块，用于将与所述每个用户设备对应的最大的 CQI 统计值对应的相位作为所述各个用户设备的最优相位。
29、 根据权利要求 28所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 第二 CQI统计值获取模块包括：
第二 CQI平均子模块， 用于对各个用户设备的至少一个 2 π周期中的 相同旋转相位下上报的 CQI进行平均， 得到相同旋转相位下的各个用户设 备的 CQI平均值；
第二滤波子模块， 用于对所述相同旋转相位下的各个用户设备的 CQI 平均值进行滤波， 从而得到所述各个旋转相位下的各个用户设备的 CQI统 计值。
30、 根据权利要求 28或者 29所述的天线间功率平衡装置， 其特征在 于， 所述装置还包括：
第二调度模块， 用于按照当前的调度算法对所述用户设备进行调度， 当调度第一用户设备时， 根据所述第二最优相位判定模块确定的第一用户 设备的最优相位来设定所述第一 UE的最优相位； 或者，
所述第二调度模块用于根据所述各个用户设备的最优相位的大小顺序 调度所述各个用户设备， 当调度第一用户设备时， 根据所述第二最优相位 判定模块确定的第一用户设备的最优相位来设定所述第一 UE的最优相位。
31、根据权利要求 18-27任一项所述的天线间功率平衡装置，其特征在 于， 所述装置还包括：
第二相位更新模块， 用于以前一个工作周期中确定的最优相位为中心， 在所述前一个工作周期中确定的最优相位左右进行相位设置； 所述相位旋转模块进一步用于根据所述第二相位更新模块设置的相位 进行相位旋转。
32、 根据权利要求 31所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 第二相位更新模块具体用于每经过一个左右扫相调整周期， 在 [OptimiumPhase-d* Θ ！, OptimiumPhase+d* Θ！] 范围内依次更新相位的取 值， 其中， OptimiumPhase为前一个工作周期中确定的最优相位， 2d+l 为 在此次相位扫描过程中的相位更新的次数， Θ i为每次相位更新的幅度。
33、 根据权利要求 32所述的天线间功率平衡装置， 其特征在于， 所述 装置还包括：
求和模块， 用于得到 2d+l个相位下的， 各个相位下的 CQI累加和； 滤波模块，用于根据所述求和模块得到的累加和获取相同相位下的 CQI 平均值，并根据所述 CQI平均值进行滤波，获取各个相位下的滤波后的 CQI 统计值；
最优相位寻找模块， 用于在各个相位下的滤波后的 CQI统计值中确定 出最大值， 将与所述最大值对应的相位确定为最优相位。
34、 根据权利要求 32或者 33所述的天线间功率平衡装置， 其特征在 于， 所述装置还包括：
遍历判断模块， 用于判断是否相位更新的次数是否达到 2d+l次； 如果没有达到 2d+l次时，所述第二相位更新模块继续进行相位的设置。
35、根据权利要求 31-34任一项所述的天线间功率平衡装置，其特征在 于， 所述装置还包括自动相位控制 APC工作周期判断模块， 用于在到达工 作周期时， 判断是否到达 APC工作周期， 如果没有到达 APC工作周期， 启 动第二相位更新模块， 如果到达 APC工作周期， 启动相位更新模块；
其中， 所述 APC工作周期至少包括至少一个训练周期、 至少两个所述 工作周期和至少一个左右扫相周期， 所述工作周期为控制处于工作阶段的 周期， 所述左右扫相周期等于（2d+l ) *左右扫相调整周期， 所述训练周期 为在 [0,2 π ]进行全范围的相位遍历以确定并锁定最优相位的周期。
36、 一种基站， 其特征在于， 包括上述权利要求 18-35任一项所述的天 线间功率平衡装置。
37、根据权利要求 36所述的基站，其特征在于，所述基站还包括天线， 所述天线用于输出所述 η个物理天线信号。
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