專利名稱：公共開銷信道成形方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于正交頻分波束 成形系統(tǒng)的公共開銷信道成形的方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，以O(shè)FDM/OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing/ Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交步頁(yè) 分復(fù)用/正交頻分多址)為調(diào)制技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)正在成為下一 通信的主流:技術(shù)，最為典型的例子如目前WiMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access, 微波接入全球互通)、LTE (Long-Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))移動(dòng)通信系統(tǒng)。OFDM/OFDMA 移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它體制的移動(dòng)通信系統(tǒng)(如碼分多址CDMA 、 時(shí)分多址TDMA)相比，OFDM/OFDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)在寬帶數(shù) 據(jù)容量和業(yè)務(wù)質(zhì)量上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，^f旦是OFDM/OFDMA移動(dòng)通 信系統(tǒng)基站之間的干擾特點(diǎn)限制了 OFDM/OFDMA移動(dòng)通信系統(tǒng) 的容量；另一方面，隨著移動(dòng)通信用戶凄t目的迅速增加，人們對(duì) 數(shù)據(jù)和移動(dòng)通話質(zhì)量的要求不斷提高，這要求蜂窩小區(qū)在大容量 下仍要有高的凄t據(jù)和通話質(zhì)量。在降〗氐系統(tǒng)的干4尤，4是高系統(tǒng)的 容量方面，普遍采用的方法是小區(qū)扇區(qū)化4支術(shù)。4旦是扇區(qū)過多會(huì) 給系統(tǒng)帶來大量的切換負(fù)擔(dān)，因此目前的基站設(shè)備通常采用三個(gè) 扇區(qū)或者六個(gè)扇區(qū)。在Jt成市密集地區(qū)，有時(shí)需要在扇區(qū)基站的基 礎(chǔ)上進(jìn)一 步提高系統(tǒng)的容量及性能，此時(shí)需要采用其它的 一些技術(shù)，如多載波技術(shù)，智能天線技術(shù)等。另外目前隨著新建系統(tǒng)頻 點(diǎn)的提高，對(duì)系統(tǒng)的覆蓋也提出了更高的要求。
圖1示出了相關(guān)技術(shù)的扇區(qū)非智能天線OFDM/OFDMA基站 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成示意圖，由于移動(dòng)頻率資源的有限性，蜂窩結(jié)構(gòu)的 移動(dòng)通信系統(tǒng)是目前7>《人的和普遍采用的陸i也移動(dòng)通4言基站系 統(tǒng)組網(wǎng)方式。根據(jù)覆蓋地區(qū)業(yè)務(wù)量的差異，蜂窩基站可以采用全 向型基站，也可以采用扇區(qū)型基站。圖1中基站100和101是具 有三扇區(qū)結(jié)構(gòu)的基站系統(tǒng)，每個(gè)扇區(qū)具有120度覆蓋范圍。實(shí)際 系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小適當(dāng)改變扇區(qū)個(gè)數(shù)和扇區(qū)大小。
圖2示出了相關(guān)技術(shù)的扇區(qū)智能天線OFDM/OFDMA基站系 統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成示意圖，相對(duì)于扇區(qū)非智能天線蟲奪窩移動(dòng)系統(tǒng)，此系 統(tǒng)可以4是高系統(tǒng)的容量，減少基站的凄t目。其中，200是采用智 能天線系統(tǒng)的三扇區(qū)基站、201是與之相鄰的采用智能天線系統(tǒng) 的單扇區(qū)基站。每個(gè)基站扇區(qū)包含多個(gè)對(duì)應(yīng)用戶的波束和一個(gè)對(duì) 應(yīng)整個(gè)扇區(qū)的開銷信道的波束。以基站200的210扇區(qū)為例，#t 據(jù)波束分別為222、 224和226,圖中畫的波束只是示意，實(shí)際中 的波束lt會(huì)更多。實(shí)際系統(tǒng)中，用戶波束個(gè)凄史與用戶凄t和多徑凝: 有關(guān)。在扇區(qū)210中指向用戶230是波束224。基站200的212 扇區(qū)221波束〗更是共用開銷信道波束。
理論上，具有N個(gè)天線陣元的智能天線系統(tǒng)，在加性白色高 斯噪聲(AWGN)信道環(huán)境下能夠帶來的增益為10LogNdB,因 此在具有同樣陣元發(fā)射功率的情況下，智能天線系統(tǒng)可以加大基 站的覆蓋范圍，例如在路徑損耗指數(shù)11 = 4.5、使用8陣元陣列時(shí)， 意p木著覆蓋該地區(qū)所需的基站凄t比^f吏用常失見天線系統(tǒng)的基站減 少了 60%。在保持同樣覆蓋范圍的情況下，智能天線系統(tǒng)可以提 高基站系統(tǒng)的性能，降低陣元的發(fā)射功率，提高基站的成本效益。智能天線技術(shù)中通過窄波束可以將扇區(qū)進(jìn)一 步分割，與扇區(qū)化非 智能天線系統(tǒng)相比，系統(tǒng)的容量得以大大提高。如圖1所示，圖
2在圖1的每個(gè)扇區(qū)中又進(jìn)一步分成了多個(gè)波束，多個(gè)波束之間 共用開銷信道，因此減少了小區(qū)之間和小區(qū)內(nèi)多用戶的干擾，提 高了系統(tǒng)的容量。
智能天線系統(tǒng)利用天線陣列對(duì)波束方向進(jìn)4于控制，可以跟蹤 信號(hào)的變化。與全向天線和扇區(qū)天線相比，智能天線系統(tǒng)通過窄 波束可以提高天線增益，從而可以大大改善信號(hào)的4妄收質(zhì)量，且 智能天線在消除干擾、擴(kuò)大小區(qū)覆蓋半徑、降低系統(tǒng)成本、提高 系統(tǒng)容量方面具有顯著的優(yōu)越性。
在OFDM/OFDMA智能天線系統(tǒng)中，形成7 義載用戶業(yè)務(wù)4言息的 多個(gè)窄波束，以及形成一個(gè)覆蓋整個(gè)扇區(qū)的扇區(qū)波束，用于發(fā)射用 戶的7>用信息，如前導(dǎo)(preamble )信息、下4亍MAP信息(DL-MAP )、 上4亍MAP等〗言息。
目前，在7>共開銷信道研究領(lǐng)域的一種解決方案是在所有的 天線陣元上發(fā)射^^用信息?？臻g中任何一點(diǎn)的7>共信道強(qiáng)度是天 線陣元上發(fā)射^^用信息的矢量疊加和，而該解決方案中，各個(gè)陣 元矢量疊加形成7>共信道時(shí)會(huì)<吏有些區(qū)域產(chǎn)生相干疊加，佳^>共 信息的覆蓋區(qū)域減少，出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入這些盲區(qū)時(shí) 會(huì)引起通話效果下降甚至引起掉話。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的公共開銷信 道成形的方法及裝置，以解決上述^^共信道出現(xiàn)盲區(qū)，導(dǎo)致當(dāng)移動(dòng) 臺(tái)進(jìn)入這些盲區(qū)時(shí)引起通話效果下降甚至引起掉話的問題。才艮據(jù)本發(fā)明的一方面，才是供了 一種用于正交頻分波束成形系統(tǒng)
的z^共開銷信道成形的方法，包括以下步驟獲取天線陣列中陣元 的個(gè)數(shù)為N;把共用開銷信道子載波分成N份；在每個(gè)陣元上分別 發(fā)射一份不同的共用開銷信道子載波。
優(yōu)選的，把共用開銷信道子載波分成N份具體包括分成相 等的N^分。
優(yōu)選的，4巴共用開銷信道子載波分成N份具體包括分成不相 等的Nl分。
優(yōu)選的，在每個(gè)陣元上分別發(fā)射一份不同的共用開銷信道子載 波具體包括把N份共用開銷信道子載波連續(xù)地分配到N個(gè)陣元。
優(yōu)選的，在每個(gè)陣元上分別發(fā)射一份不同的共用開銷信道子載 波具體包括把N份共用開銷信道子載波隨機(jī)地分配到N個(gè)陣元。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種用于正交頻分波束成形系 統(tǒng)的公共開銷信道成形裝置，包括獲取模塊，用于獲取天線陣列 中陣元的個(gè)數(shù)為N;分割模塊，用于把共用開銷信道子載波分成N 份；發(fā)射模塊，用于在每個(gè)陣元上分別發(fā)射一份不同的共用開銷信 道子載波。
優(yōu)選的，分割模塊包括第一模塊，用于把共用開銷信道子載 波分成相等的N4分。
優(yōu)選的，分割^^莫塊還包括第二才莫塊，用于^^共用開銷信道子 載波分成不相等的N份。
優(yōu)選的，發(fā)射才莫塊包括第一分配才莫塊，用于4巴N^f分共用開銷 信道子載波連續(xù);也分配到N個(gè)陣元。優(yōu)選的，發(fā)射模塊還包括第二分配模塊，用于把N份共用開 銷信道子載波隨才幾地分配到N個(gè)陣元。
本發(fā)明因?yàn)椴捎冒压灿瞄_銷信道子載波分成N份在N個(gè)陣元 上分別發(fā)射，所以克服了公共信道出現(xiàn)盲區(qū)，導(dǎo)致當(dāng)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入這 些盲區(qū)時(shí)引起通話效果下降甚至引起掉話的問題，提高了正交頻 分波束成形系統(tǒng)的容量和性能。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其i兌明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了相關(guān)技術(shù)的扇區(qū)非智能天線OFDM/OFDMA基站 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成示意圖2示出了相關(guān)技術(shù)的扇區(qū)智能天線OFDM/OFDMA基站系 統(tǒng)網(wǎng)^^組成示意圖3示出了才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的 7>共開銷信道成形方法的流程圖4A和圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的公共開銷信道 成形方法的子載波劃分方法的示意圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的 7>共開銷信道成形裝置的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)i兌明本發(fā)明。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的 7>共開銷信道成形方法的流程圖，包括
步驟S10,獲取天線陣列中陣元的個(gè)數(shù)為N;
步驟S20,把共用開銷信道子載波分成N份；
步驟S30,在每個(gè)陣元上分別發(fā)射一份不同的共用開銷信道子 載波。
本發(fā)明中選擇陣列天線中每個(gè)陣元的水平方向角與扇區(qū)的 角度相同。因?yàn)镺FDM和OFDMA系統(tǒng)是頻分正交的多子載波系 統(tǒng)，本發(fā)明4巴共用開銷信道子載波分成N <分在N個(gè)陣元上分別發(fā) 射，這樣各個(gè)陣元矢量疊加形成公共信道時(shí)因?yàn)楦髯园l(fā)送的子載 波不同和發(fā)射內(nèi)容不同便不會(huì)產(chǎn)生相干疊加，不會(huì)形成盲區(qū)。所 以本發(fā)明克月1了7>共信道出現(xiàn)盲區(qū)，導(dǎo)致當(dāng)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入這些盲區(qū) 時(shí)引起通話效果下降甚至引起掉話的問題，提高了正交頻分波束 成形系統(tǒng)的容量和性能。
優(yōu)選的，步驟S20具體包括分成相等的N份。
優(yōu)選的，步驟S20還具體包括分成不相等的N份。
優(yōu)選的，步驟S30具體包括4巴N^f分共用開銷信道子載波連續(xù) i也分配到N個(gè)陣元。
優(yōu)選的，步驟S30具體包括把N份共用開銷信道子載波隨機(jī) i也分配到N個(gè)陣元。上述優(yōu)選實(shí)施例中，共用開銷信道子載波的分配方法可以連
續(xù)分配，也可以采用一定的算法隨機(jī)分配。連續(xù)分配是指把N份 共用開銷信道子載波連續(xù)地分配到N個(gè)天線陣元上發(fā)射。
由上可知，把共用開銷信道子載波連續(xù)的分成N份，這N份 可以相等，也可以不相等。為了達(dá)到每個(gè)陣元對(duì)應(yīng)的功》文功率的 最佳分配，N份中每份的共用開銷信道子載波最好功率相等或近 似相等。
上述優(yōu)選實(shí)施例中，采用 一定的算法隨機(jī)分配是指把N份共 用開銷信道子載波采用隨機(jī)算法隨機(jī)地分配到N個(gè)天線陣元上發(fā) 射。本發(fā)明提到采用的隨機(jī)算法并不拘泥于某種算法，而且這N ^分可以相等，也可以不相等。為了達(dá)到能量的最佳分配最好每<分 共用開銷信道子載波總功率相等或近似相等。
上述優(yōu)選實(shí)施例中，共用開銷信道子載波分成N 4分在N個(gè)陣 元上分別發(fā)射，N^f分共用開銷信道子載波與N個(gè)陣元不存在固定 的乂于應(yīng)關(guān)系，即它們可以隨4幾只于應(yīng)。
圖4A和圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的公共開銷信道 成形方法的子載波劃分方法的示意圖。
在圖4所示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，把共用開銷信道子載波分 成4份分別在4個(gè)陣元上發(fā)射。如圖4A所示，假定要發(fā)送的子 載波的總數(shù)是M個(gè)。根據(jù)不同的協(xié)議及不同的帶寬確定不同M。 圖4B是順序的4巴子載波分成4份，圖4B中4巴1到M/4個(gè)子載 波分成一份，M/4+l到M/2個(gè)子載波分成一份，M/2+l到3M/4 個(gè)子載波分成一份，3M/4+l到M個(gè)子載波分成一〗分，然后4巴上 述四份子載波分別分配到4根天線上進(jìn)行發(fā)射。圖中沒有示出建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以4巴1到M/4個(gè)子載波分成一份，分給天線1; M/4+l到M/2個(gè)子載波分成一份，分給天線2; M/2+l到3M/4 個(gè)子載波分成一4分，分纟合天線3; 3M/4+l到M個(gè)子載波分成一 份，分給天線4。
在上述優(yōu)選實(shí)施例中每份的子載波的功率相等的，采用的是 最簡(jiǎn)單的順序平均分配方式。
根據(jù)上述優(yōu)選實(shí)施例，把子載波連續(xù)的分成4份，這4份可 以相等，也可以不相等。為了達(dá)到每個(gè)陣元對(duì)應(yīng)的功》文功率的最 佳分配，4份中每份的子載波最好功率相等或近似相等。
由于本發(fā)明形成的共用開銷信道與終端通信時(shí)不需要修改 現(xiàn)在協(xié)議中的已有協(xié)i義流程，乂人而可以4艮好的應(yīng)用于現(xiàn)有的 WiMAX和LTE的OFDM/OFDMA多天線系統(tǒng)。本發(fā)明不需要增 加硬件， <更可以增加7>共信息的覆蓋，避免了盲區(qū)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn) 較簡(jiǎn)單。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的 7>共開銷信道成形裝置的方框圖，包括
獲取模塊10，用于獲取天線陣列中陣元的個(gè)數(shù)為N;
分割^t塊20,用于把共用開銷信道子載波分成N份；
發(fā)射模塊30，用于在每個(gè)陣元上分別發(fā)射一份不同的共用開銷 信道子載波。
優(yōu)選的，分割模塊20包括第一模塊，用于把共用開銷信道子 載波分成相等的N個(gè)分。優(yōu)選的，分割模塊20還包括第二模塊，用于把共用開銷信道 子載波分成不相等的N ^P分。
優(yōu)選的，發(fā)射模塊30包括第一分配模塊，用于把N份共用 開銷信道子載波連續(xù)地分配到N個(gè)陣元。
優(yōu)選的，發(fā)射模塊30還包括第二分配模塊，用于把N份共 用開銷信道子載波隨才幾地分配到N個(gè)陣元。
乂人以上的描述中，可以看出，本發(fā)明因?yàn)椴捎?巴共用開銷信道 子載波分成N ^f分在N個(gè)陣元上分別發(fā)射，所以克月良了/>共信道出 現(xiàn)盲區(qū)，導(dǎo)致當(dāng)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入這些盲區(qū)時(shí)引起通話效果下降甚至引 起掉話的問題，提高了正交頻分波束成形系統(tǒng)的容量和性能。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或 各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算 裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們 可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成 電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模 塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對(duì)于本領(lǐng)域的^支術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的^f呆護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的公共開銷信道成形方法，其特征在于，包括以下步驟獲取天線陣列中陣元的個(gè)數(shù)為N；把共用開銷信道子載波分成N份；在每個(gè)所述陣元上分別發(fā)射一份不同的所述共用開銷信道子載波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共開銷信道成形方法，其特征在于， 把共用開銷信道子載波分成N份具體包括分成相等的N份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共開銷信道成形方法，其特征在于， 把共用開銷信道子載波分成N份具體包括分成不相等的Nl分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共開銷信道成形方法，其特征在于， 在每個(gè)所述陣元上分別發(fā)射一份不同的所述共用開銷信道 子載波具體包括對(duì)巴N ^分所述共用開銷信道子載波連續(xù);也分配到所述N 個(gè)陣元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共開銷信道成形方法，其特征在于， 在每個(gè)所述陣元上分別發(fā)射一份不同的所述共用開銷信道 子載波具體包括4巴N <分所述共用開銷信道子載波隨4幾地分配到所述N 個(gè)陣元。
6. —種用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的公共開銷信道成形裝置，其 特;f正在于，包4舌獲取才莫塊，用于獲取天線陣列中陣元的個(gè)lt為N;分割模塊，用于把共用開銷信道子載波分成N份；發(fā)射模塊，用于在每個(gè)所述陣元上分別發(fā)射一份不同的 所述共用開銷信道子載波。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的公共開銷信道成形裝置，其特征在于， 分割模塊包括第一模塊，用于把所述共用開銷信道子載波分成相等的 N份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的公共開銷信道成形裝置，其特征在于， 分割模塊還包括第二模塊，用于把所述共用開銷信道子載波分成不相等 的N份。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的公共開銷信道成形裝置，其特征在于， 發(fā)射模塊包括第一分配模塊，用于把N份所述共用開銷信道子載波連 續(xù)i也分配到所述N個(gè)陣元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的公共開銷信道成形裝置，其特征在于， 發(fā)射模塊還包括第二分配模塊，用于把N份所述共用開銷信道子載波隨 才幾地分配到所述N個(gè)陣元。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于正交頻分波束成形系統(tǒng)的公共開銷信道成形的方法和裝置，方法包括以下步驟獲取天線陣列中陣元的個(gè)數(shù)為N；把共用開銷信道子載波分成N份；在每個(gè)陣元上分別發(fā)射一份不同的共用開銷信道子載波。本發(fā)明克服了公共信道出現(xiàn)盲區(qū)的問題，提高了正交頻分波束成形系統(tǒng)的容量和性能。
文檔編號(hào)H04B7/04GK101635591SQ20081013342
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者李立林, 王永貴 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司