[發明專利]一種應用于智能天線系統的廣播波束賦形方法

無效

• 申請號: 200610031065.8
• 申請日: 2006-09-12
• 公開（公告）號: CN101145818A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 曾召華;段義軍
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04Q7/36;H04B7/26;H01Q21/00
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技術領域

本發明涉及移動通信系統中智能天線系統的波束賦形方法，特別是一種應用于智能天線系統的廣播波束賦形方法。

背景技術

對于任何移動通信系統來說，在有限的功放條件下，得到盡可能大的廣播波束全向覆蓋和業務信道覆蓋，始終是追求的目標。同時為了保證終端正確接收廣播信息和全向信息，總是盡最大可能的能量進行發射。

智能天線技術的出現，能夠針對業務信道進行波束賦形，通過抑制噪聲和干擾，大大提高了能量利用效率，降低了功放成本；但對于廣播波束，一般簡單的做法就是多天線全向賦形，最大限度地保證其廣播波束水平方向圖為“近似等圓”。因此對于FDD系統來說，廣播波束所消耗的能量占用的比重相對較大，大大降低了業務波束的覆蓋范圍；對于TDD系統來說，一般需要占用特定的時隙，降低了頻帶利用率，如TD-SCDMA系統和PHS系統。

同時對于特定的PHS系統，由于每個時隙只有一個用戶，采用智能天線系統以后，造成業務波束的覆蓋遠遠大于廣播波束的覆蓋；對于TD-SCDMA系統而言，存在同樣的問題，TSO時隙上P-CCPCH(Primary?Common?Control?Physical?Channel，主公共控制物理信道)的覆蓋和DwPTS(Downlink?Pilot?Time?Slot，下行導頻時隙)的覆蓋成為系統下行覆蓋受限的首要障礙。

更為嚴重的：(1)以目前的TD-SCDMA系統而言，在宏蜂窩同頻布網環境，一個UE通常至少能收到6個扇區的同頻P-CCPCH和DwPTS(在前期實驗網中，UE端反映能收到10個小區的導頻)，以TSO只配P-CCPCH而言，P-CCPCH和DwPTS的C/I(載波干擾比)通常情況下只有-8dB(Eb/N0＝4dB)，而正常的解調Eb/NO(比特能量噪聲比)，在城市宏蜂窩環境，Eb/NO一般應該在7-10dB，因此導致UE登錄、選擇網絡、解調廣播信息、鄰區測量極其困難，存在較大的誤差，雖然N頻點補償協議的提出(一般3頻點)，C/I提高到-3dB(Eb/NO＝9dB)，從表象上看，N頻點可以減緩、克服此問題，但可能實際中還不夠，例如，TSO通常再配了3個物理碼道的S-CCPCH(Secondary?Common?Control?Physical?Channel，輔助公共控制信道)，即使在3頻點下，P-CCPCH的C/I通常情況下也只有-7dB(Eb/NO＝5dB)，達不到正常的解調C/I；(2)由于TD-SCDMA系統獨特的TDD結構，目前實驗網已經反映出來的近端的TSO、DwPTS在空中的反射、折射，遠處基站的TSO、DwPTS直射，這些下行信號造成對上下行間保護時間間隔GP、UpPTS(Uplink?Pilot?Time?Slot，上行導頻時隙)上行信號的嚴重干擾，如圖1所示。其結果是UE隨機接入困難，校正系統成功困難；雖然目前采用了N頻點和獨特的處理解調算法，但沒有真正解決TDD系統這種獨特的干擾問題。

同時對于多天線系統而言，系統中某些陣元或其通道意外失效是完全可能的事情，當部分陣元失效以后，將造成廣播波束的方向圖“失真”，并且隨著失效陣元個數的增加和失效陣元的不同位置組合，廣播波束的方向圖已經變得不可控制，將造成小區某些地方基本沒有導頻覆蓋，而小區有些地方覆蓋異常增大，嚴重影響鄰小區，造成更嚴重的導頻“污染”。對于陣元失效，雖然可以采取一定的補償措施，但仿真表明，僅對某些少量情況下的失效，有些效果，但對于絕大部分情況，效果有限。

以下是UE的工作過程，以TD-SCDMA系統為例：

UE開機后，首先搜索DwPTS信號，然后通過匹配濾波，找到特定的系統組號，然后根據系統組號，進一步確定所使用的擾碼和基本Midamble碼，然后解調TSO上P-CCPCH碼道，從中讀出BCH(Broadcast?Channel，廣播信道)的廣播信息。

對于UE而言，只要開機讀出了廣播信息，直到下次開機前，一般不會再去讀取BCH信息，即此時BCH信息對于此UE而言是多余的，除非系統BCH信息改變，系統通知尋呼通知UE，UE才會再次讀取BCH，或者UE下行失步，需要重新同步。在通常的情況下，只是檢測P-CCPCH的接收信號碼道功率RSCP，為切換做測量準備。

同時對于系統而言，總是按照一定的周期循環地進行BCH信息廣播，一般周期為幾十毫秒到1秒之間；對于DwPTS而言，每5毫秒重復發送一次。

發明內容