本發(fā)明涉及LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種兩流功率注水方法、裝置及基站。
背景技術(shù):
多輸入多輸出(Multi-input Multi-output,簡(jiǎn)稱MIMO)技術(shù)是使用多個(gè)(NT)發(fā)射天線和多個(gè)(NR)接收天線的無(wú)線傳輸技術(shù),它可以有效地提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的容量和鏈路傳輸性能。
在LTE系統(tǒng)中,基站向用戶設(shè)備發(fā)射信號(hào)為下行方向,用戶設(shè)備向基站發(fā)射信號(hào)為上行方向。對(duì)于LTE系統(tǒng)TM8(TransmissionMode 8,傳輸模式8),采用發(fā)射分集和波束賦形兩種MIMO技術(shù)進(jìn)行傳輸。發(fā)射分集相對(duì)于波束賦形性能更魯棒,而波束賦形相對(duì)于發(fā)射分集可以達(dá)到更低的誤碼率。在實(shí)際中,基站對(duì)下行的兩個(gè)發(fā)射信號(hào)流(簡(jiǎn)稱兩流)做波束賦形時(shí),兩流功率均分。但在信道存在一定相關(guān)性時(shí),兩流的性能有所差異,會(huì)導(dǎo)致其中一流的吞吐量提升緩慢。尤其是信道相關(guān)性較高時(shí),此時(shí)如果再?gòu)?qiáng)制使用雙流波束賦形,會(huì)導(dǎo)致總體吞吐量性能損失。
現(xiàn)有技術(shù)提供的功率注水算法基本原理為:根據(jù)反饋信息來(lái)對(duì)多流進(jìn)行功率注水。該算法存在的主要問(wèn)題是其依賴于反饋周期及UE(User Equipment,用戶設(shè)備)測(cè)量算法精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種兩流功率注水方法、裝置及基站, 在不依賴反饋周期及UE測(cè)量算法精度的情況下進(jìn)行兩流功率注水,使得基站整體下行流量有一定的提升。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是,所述的兩流功率注水方法,包括:
基于上行SRS上各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理和信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
按照兩個(gè)功率注水因子各自所占的數(shù)值比例為兩流分配發(fā)射功率比例。
進(jìn)一步的,各資源塊的信道估計(jì)值的獲取方式,包括:
在用戶設(shè)備進(jìn)行上行SRS輪發(fā)后,基站獲得上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值。
進(jìn)一步的,基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理和信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子,包括以下兩種方式:
第一種方式:先對(duì)上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理,然后基于平均處理的結(jié)果進(jìn)行信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
第二種方式:先基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行信道特征值分解,然后基于信道特征值分解的結(jié)果進(jìn)行平均處理,得到兩個(gè)功率注水因子。
進(jìn)一步的,所述第一種方式,包括:
將上行SRS中所有資源塊的信道估計(jì)值相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為H,計(jì)算出M1=HH·H,其中,HH是H的共軛轉(zhuǎn)置;將對(duì)M1進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值作為兩個(gè)功率注水因子;或者,
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;將所有資源塊的M0相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為M2,將對(duì)M2進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值作為兩個(gè)功率注水因子;
所述第二種方式,包括:
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;對(duì) M0進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值,將所有資源塊的最大特征值相對(duì)于資源塊的數(shù)量的平均值和所有資源塊的次大特征值相對(duì)于資源塊的數(shù)量的平均值作為兩個(gè)功率注水因子。
進(jìn)一步的,按照兩個(gè)功率注水因子各自所占的數(shù)值比例為兩流分配發(fā)射功率比例,包括:
在兩流中,為第一發(fā)射信號(hào)流分配的功率比例為λ1/(λ1+λ2),為第二發(fā)射信號(hào)流分配的功率比例為λ2/(λ1+λ2),其中,λ1和λ2為兩個(gè)功率注水因子,λ1≥λ2。
進(jìn)一步的,在基站側(cè)執(zhí)行的流程,還包括:
根據(jù)為兩流分配發(fā)射功率比例相應(yīng)的調(diào)整為兩流波束賦形的權(quán)值,用調(diào)整后的波束賦形的權(quán)值為兩流進(jìn)行波束賦形。
本發(fā)明還提供一種兩流功率注水裝置,包括:
計(jì)算模塊,用于基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理和信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
分配模塊,用于按照兩個(gè)功率注水因子各自所占的數(shù)值比例為兩流分配發(fā)射功率比例。
進(jìn)一步的,所述計(jì)算模塊,還用于:
在用戶設(shè)備進(jìn)行上行SRS輪發(fā)后,基站獲得用戶設(shè)備的上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值。
進(jìn)一步的,所述計(jì)算模塊,采用以下兩種計(jì)算方式:
第一種方式:先對(duì)上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理,然后基于平均處理的結(jié)果進(jìn)行信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
第二種方式:先基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行信道特征值分解,然后基于信道特征值分解的結(jié)果進(jìn)行平均處理,得到兩個(gè)功率注水因子。
進(jìn)一步的,所述第一種方式,包括:
將上行SRS中所有資源塊的信道估計(jì)值相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為H,計(jì)算出M1=HH·H,其中,HH是H的共軛轉(zhuǎn)置;將對(duì)M1進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值作為兩個(gè)功率注水因子;或者,
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;將所有資源塊的M0相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為M2,將對(duì)M2進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值作為兩個(gè)功率注水因子;
所述第二種方式,包括:
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;對(duì)M0進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值,將所有資源塊的最大特征值相對(duì)于資源塊的數(shù)量的平均值和所有資源塊的次大特征值相對(duì)于資源塊的數(shù)量的平均值作為兩個(gè)功率注水因子。
進(jìn)一步的,所述分配模塊,用于:
在兩流中,為第一信號(hào)流分配的功率比例為λ1/(λ1+λ2),為第二信號(hào)流分配的功率比例為λ2/(λ1+λ2),其中,λ1和λ2為兩個(gè)功率注水因子,λ1≥λ2。
進(jìn)一步的,所述裝置,還包括:
波束賦形模塊,用于根據(jù)為兩流分配發(fā)射功率比例相應(yīng)的調(diào)整為兩流波束賦形的權(quán)值,用調(diào)整后的波束賦形的權(quán)值為兩流進(jìn)行波束賦形。
本發(fā)明還提供一種基站,包括上述的兩流功率注水裝置。
采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明所述的兩流功率注水方法、裝置及基站,根據(jù)信道相關(guān)性來(lái)對(duì)兩流波束賦形進(jìn)行功率注水,可以不依賴反饋周期及UE測(cè)量算法精度,最終使得整 體流量相對(duì)于兩流功率均分會(huì)有一定提升。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的兩流功率注水方法流程圖;
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的兩流功率注水方法流程圖;
圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的兩流功率注水裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的兩流功率注水裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如后。
本發(fā)明第一實(shí)施例,以TM8模式為例,介紹一種兩流功率注水方法,如圖1所示,在基站側(cè)執(zhí)行的流程包括以下具體步驟:
步驟S101,基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理和信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
具體的,在步驟S101中,各資源塊的信道估計(jì)值的獲取方式,包括:
在用戶設(shè)備進(jìn)行上行SRS輪發(fā)后,基站獲得上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值。本發(fā)明實(shí)施例的上行SRS輪發(fā)特指在上行方向上的SRS輪發(fā)。
進(jìn)一步的,步驟S101可以采用以下兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn):
第一種方式:先對(duì)上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理,然后基于平均處理的結(jié)果進(jìn)行信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
第二種方式:先基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行信道特征值分解,然后基于信道特征值分解的結(jié)果進(jìn)行平均處理,得到兩個(gè)功率注水因子。
更進(jìn)一步的,所述第一種方式,包括:
將上行SRS中所有資源塊的信道估計(jì)值相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為H,計(jì)算出M1=HH·H,其中, HH是H的共軛轉(zhuǎn)置;將對(duì)M1進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值λ1和次大特征值λ2作為兩個(gè)功率注水因子;或者,
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;將所有資源塊的M0相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為M2,將對(duì)M2進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值λ1和次大特征值λ2作為兩個(gè)功率注水因子;
所述第二種方式,包括:
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;對(duì)M0進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值,將所有資源塊的最大特征值相對(duì)于資源塊的數(shù)量的平均值λ1和所有資源塊的次大特征值相對(duì)于資源塊的數(shù)量的平均值λ2作為兩個(gè)功率注水因子。
步驟S102,按照兩個(gè)功率注水因子各自所占的數(shù)值比例為兩流分配發(fā)射功率比例。
具體的,步驟S102包括:
在兩流中,為第一發(fā)射信號(hào)流分配的功率比例為λ1/(λ1+λ2),為第二發(fā)射信號(hào)流分配的功率比例為λ2/(λ1+λ2),其中,λ1和λ2為兩個(gè)功率注水因子,λ1≥λ2。
本發(fā)明第二實(shí)施例,一種TM8模式下的兩流功率注水方法,本實(shí)施例所述方法與第一實(shí)施例大致相同,區(qū)別在于,如圖2所示,本實(shí)施例的所述方法在基站側(cè)執(zhí)行的流程,還包括:
步驟S103,根據(jù)為兩流分配發(fā)射功率比例相應(yīng)的調(diào)整為兩流波束賦形的權(quán)值,用調(diào)整后的波束賦形的權(quán)值為兩流進(jìn)行波束賦形。
具體的,設(shè)兩流波束賦形的權(quán)值為W1和W2,則進(jìn)行功率注水后,得到的兩流波束賦形的權(quán)值分別為:sqrt(λ1/(λ1+λ2))*W1和sqrt(λ2/(λ1+λ2))*W2,其中sqrt(*)為取開(kāi)方運(yùn)算。
本發(fā)明第三實(shí)施例,與第一實(shí)施例對(duì)應(yīng),本實(shí)施例介紹一種TM8模式下的兩流功率注水裝置,設(shè)置于基站中,如圖3所示,所述裝置包括以下組成部分:
1)計(jì)算模塊301,用于基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理和信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
具體的,計(jì)算模塊301,還用于:
在用戶設(shè)備進(jìn)行上行SRS輪發(fā)后,基站獲得上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值。
進(jìn)一步的,所述計(jì)算模塊,采用以下兩種計(jì)算方式:
第一種方式:先對(duì)上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行平均處理,然后基于平均處理的結(jié)果進(jìn)行信道特征值分解,得到兩個(gè)功率注水因子;
第二種方式:先基于上行SRS中各資源塊的信道估計(jì)值進(jìn)行信道特征值分解,然后基于信道特征值分解的結(jié)果進(jìn)行平均處理,得到兩個(gè)功率注水因子。
更進(jìn)一步的,所述第一種方式,包括:
將上行SRS中所有資源塊的信道估計(jì)值相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為H,計(jì)算出M1=HH·H,其中,HH是H的共軛轉(zhuǎn)置;將對(duì)M1進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值λ1和次大特征值λ2作為兩個(gè)功率注水因子;或者,
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;將所有資源塊的M0相對(duì)于資源塊的數(shù)量進(jìn)行線性平均;設(shè)經(jīng)過(guò)線性平均后得到的信道估計(jì)值矩陣為M2,將對(duì)M2進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值λ1和次大特征值λ2作為兩個(gè)功率注水因子;
所述第二種方式,包括:
針對(duì)上行SRS中每個(gè)資源塊的信道估計(jì)值矩陣H0計(jì)算出M0=H0H·H0;對(duì)M0進(jìn)行信道特征值分解得到的最大特征值和次大特征值,將所有資源塊的最大特征值相對(duì)于資源塊的數(shù)量的平均值λ1和所有資源塊的次大特征值相對(duì)于資源 塊的數(shù)量的平均值λ2作為兩個(gè)功率注水因子。
2)分配模塊302,用于按照兩個(gè)功率注水因子各自所占的數(shù)值比例為兩流分配發(fā)射功率比例。
具體的,分配模塊302,用于:
在兩流中,為第一發(fā)射信號(hào)流分配的功率比例為λ1/(λ1+λ2),為第二發(fā)射信號(hào)流分配的功率比例為λ2/(λ1+λ2),其中,λ1和λ2為兩個(gè)功率注水因子,λ1≥λ2。
本發(fā)明第四實(shí)施例,一種TM8模式下的兩流功率注水裝置,本實(shí)施例所述方法與第三實(shí)施例大致相同,區(qū)別在于,如圖4所示,本實(shí)施例的所述裝置還包括:
波束賦形模塊303,用于根據(jù)為兩流分配發(fā)射功率比例相應(yīng)的調(diào)整為兩流波束賦形的權(quán)值,用調(diào)整后的波束賦形的權(quán)值為兩流進(jìn)行波束賦形。
本發(fā)明第五實(shí)施例,一種基站,可以作為實(shí)體裝置來(lái)理解,包括如第四實(shí)施例所述的兩流功率注水裝置。
本發(fā)明第六實(shí)施例,本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,介紹三個(gè)本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例。本發(fā)明實(shí)施例必須保證用戶設(shè)備支持上行信道探測(cè)參考信號(hào)SoundingRS輪發(fā),即支持LTE R9協(xié)議的UE。
應(yīng)用實(shí)例1:
本應(yīng)用實(shí)例的TM8模式下的兩流功率注水過(guò)程為:
第一步:設(shè)下行發(fā)射天線數(shù)為8,接收天線數(shù)為2,其中,對(duì)于LTE系統(tǒng)來(lái)說(shuō),考慮到SoundingRS輪發(fā),接收天線只能取2;而發(fā)射天線還可以取4。設(shè)經(jīng)過(guò)上行SRS輪發(fā)后,基站側(cè)可以得到兩根接收天線上各RB(Resource Block,資源塊)的信道估計(jì)值為:H(RB)=[H11 H12 … H18;H21 H22 … H28]。
第二步:基于各RB的信道估計(jì)值H(RB)進(jìn)行功率注水;
第三步:基于功率注水時(shí)兩流的功率分配比例調(diào)整雙流BF(BeamForming,波束賦形)的權(quán)值,根據(jù)調(diào)整后的雙流波束賦形權(quán)值進(jìn)行波束賦形。
下面介紹第二步的具體實(shí)現(xiàn)方式,第二步可分為三種方式進(jìn)行操作:
第一種方式下,第二步具體包括以下操作步驟:
步驟A1:設(shè):M(RB)=HH(RB)·H(RB),其中HH(RB)為H(RB)的共軛轉(zhuǎn)置;
步驟A2:對(duì)M(RB)進(jìn)行n個(gè)RB的線性平均,得上行SoundingRS信道估計(jì)平均值M,其中,n為上行SoundingRS輪發(fā)配置的RB數(shù)目;
步驟A3:對(duì)信道估計(jì)平均值M進(jìn)行特征值分解,得到最大特征值λ1和次大特征值λ2;
步驟A4:分配第1流的功率比例為λ1/(λ1+λ2),第2流的功率比例為λ2/(λ1+λ2)。如果此時(shí)信道相關(guān)性較高,則λ1較大,此時(shí)分配第1流的功率較大,第2流的功率較?。蝗绻诺老嚓P(guān)性低,則兩個(gè)特征值相差無(wú)幾,兩流幾乎等功率發(fā)射。
第二種方式下,第二步具體包括以下操作步驟:
步驟B1:設(shè):M(RB)=HH(RB)·H(RB),其中HH(RB)為H(RB)的共軛轉(zhuǎn)置;
步驟B2:對(duì)M(RB)進(jìn)行特征值分解得到每個(gè)RB對(duì)應(yīng)的最大特征值和次大特征值,即:λ(RB)1和λ(RB)2,其中對(duì)于每個(gè)RB而言,λ(RB)1≥λ(RB)2;
步驟B3:把所有RB的上述兩個(gè)特征值分別進(jìn)行平均,得到最大特征值和次大特征值的平均值,即:及
步驟B4:分配第1流的功率為λ1/(λ1+λ2),第2流的功率為λ2/(λ1+λ2)。如果此時(shí)信道相關(guān)性較高,則λ1較大,此時(shí)分配第1流的功率較大,第2流的功率較??;如果信道相關(guān)性低,則兩個(gè)特征值相差無(wú)幾,兩流幾乎等功率發(fā)射。
第三種方式下,第二步具體包括以下操作步驟:
步驟C1:對(duì)H(RB)進(jìn)行線性平均,得上行SoundingRS信道估計(jì)平均值H,
步驟C2:設(shè):M=HH·H,對(duì)M進(jìn)行特征值分解,得到最大特征值λ1和次大特征值λ2;
步驟C3:分配第1流的功率為λ1/(λ1+λ2),第2流的功率為λ2/(λ1+λ2)。如果此時(shí)信道相關(guān)性較高,則λ1較大,此時(shí)分配第1流的功率較大,第2流的功率較??;如果信道相關(guān)性低,則兩個(gè)特征值相差無(wú)幾,兩流幾乎等功率發(fā)射。
應(yīng)用實(shí)例2:
設(shè)下行發(fā)射天線為4,接收天線為2,則在某時(shí)刻得到上行SoundingRS信道估計(jì)值的平均值為:
H=[h11 h12 h13 h14;h21 h22 h23 h24];
需知,該信道估計(jì)平均值應(yīng)是上行SoundingRS信估的平均值。
則:M=HH·H,
對(duì)M進(jìn)行特征值分解,得最大特征值和次大特征值分別為λ1和λ2。根據(jù)上述描述方案,兩流的功率分配值分別為:λ1/(λ1+λ2)和λ2/(λ1+λ2)。設(shè)兩流波束賦形的權(quán)值為W1和W2,則重新進(jìn)行功率注水后,得到的兩流波束賦形的權(quán)值分別為:sqrt(λ1/(λ1+λ2))*W1和sqrt(λ2/(λ1+λ2))*W2,其中sqrt(*)為取開(kāi)方運(yùn)算。
應(yīng)用實(shí)例3:
設(shè)上行SoundingRS為4個(gè)RB發(fā)射,每個(gè)RB的信道估計(jì)值如下:
設(shè):M(RB)=HH(RB)·H(RB),并對(duì)其分別進(jìn)行特征值分解,得特征值分別為:
對(duì)4個(gè)RB的特征值進(jìn)行線性平均,得:
根據(jù)上述描述方案,兩流的功率分配值分別為:λ1/(λ1+λ2)和λ2/(λ1+λ2)。設(shè)兩流波束賦形的權(quán)值為W1和W2,則重新進(jìn)行功率注水后,得到的兩流波束賦形的權(quán)值分別為:sqrt(λ1/(λ1+λ2))*W1和sqrt(λ2/(λ1+λ2))*W2,其中sqrt(*)為取開(kāi)方運(yùn)算。
本發(fā)明實(shí)施例所述的兩流功率注水方法、裝置及基站,根據(jù)信道相關(guān)性來(lái)對(duì)兩流波束賦形進(jìn)行功率注水,可以不依賴反饋周期及UE測(cè)量算法精度,最終使得整體流量相對(duì)于兩流功率均分會(huì)有一定提升。
通過(guò)具體實(shí)施方式的說(shuō)明,應(yīng)當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解,然而所附圖示僅是提供參考與說(shuō)明之用,并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。