[發(fā)明專利]用于適配波束圖案的方法、控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580077496.5
• 申請日: 2015-03-06
• 公開（公告）號: CN107408966B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉爾斯·曼霍爾姆;斯文·彼得森;史蒂芬·約翰遜
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04B7/0452
• 分類號: H04B7/0452;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 潘劍穎

本公開涉及用于適配由服務(wù)一個(gè)或多個(gè)用戶UE1、UE2的至少一個(gè)陣列天線21?23產(chǎn)生的波束圖案的方法和控制系統(tǒng)。每個(gè)陣列天線包括孔徑內(nèi)的多個(gè)天線子陣列24，并且被配置為使用固定波束集41來向服務(wù)區(qū)域提供覆蓋，每個(gè)固定波束的波束圖案覆蓋所述服務(wù)區(qū)域的一部分，所述波束圖案是通過向所述天線子陣列應(yīng)用權(quán)重產(chǎn)生的。所述方法包括：針對每個(gè)固定波束產(chǎn)生116若干權(quán)重集，其中，每個(gè)權(quán)重集在主方向產(chǎn)生類似的覆蓋并且在其他方向產(chǎn)生低于一個(gè)或多個(gè)閾值的旁瓣級別；針對每個(gè)固定波束存儲(chǔ)118所述權(quán)重集；從調(diào)度器34；91接收120關(guān)于至少兩個(gè)固定波束的信息，其中，第一固定波束25；96和第二固定波束26；94向所述一個(gè)或多個(gè)用戶UE1、UE2提供覆蓋；基于所述第二固定波束94的主方向上的旁瓣級別95針對所述第一固定波束25；96選擇權(quán)重集，以及基于所述第一固定波束96的主方向上的旁瓣級別97針對所述第二固定波束26；94選擇權(quán)重集，以最小化所述第一固定波束和所述第二固定波束之間的干擾；以及當(dāng)產(chǎn)生相應(yīng)的波束圖案時(shí)，向天線子陣列應(yīng)用122針對每個(gè)固定波束選擇的權(quán)重集。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于適配通過如獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分限定的陣列天線產(chǎn)生的波束圖案的方法。本公開還涉及用于適配通過陣列天線產(chǎn)生的波束圖案的控制系統(tǒng)以及包括這一控制系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

固定多波束天線系統(tǒng)是電信系統(tǒng)中的若干個(gè)可能實(shí)現(xiàn)之一。原理是具有相當(dāng)大的固定波束集，其中每個(gè)波束覆蓋節(jié)點(diǎn)的服務(wù)區(qū)域的一部分，并且所有波束一起覆蓋具有兩個(gè)正交極化的完整期望服務(wù)區(qū)域。

在這樣的系統(tǒng)中，UE和節(jié)點(diǎn)之間的下行鏈路和上行鏈路傳輸可以通過利用最適合的波束子集(即給出最佳鏈路預(yù)算并具有最佳SIR的波束)來進(jìn)行調(diào)度。同時(shí)，也可以通過使用另一波束子集來調(diào)度其他UE，其中假設(shè)干擾可以保持為足夠低，即不同波束子集之間的空間隔離是足夠的。

實(shí)現(xiàn)多波束天線系統(tǒng)的一種方式是利用陣列天線并使每個(gè)波束對應(yīng)于元件激勵(lì)(元件權(quán)重)集。

像所有系統(tǒng)中一樣，固定多波束系統(tǒng)的一個(gè)問題是，信號將不僅通過期望的波束發(fā)送和接收，而是還會(huì)經(jīng)由旁瓣發(fā)射和接收，即波束之間的空間隔離取決于波束的旁瓣級別。通過旁瓣發(fā)送和接收的信號將表現(xiàn)為對經(jīng)由其他波束發(fā)送的其他信號的干擾，并且將使得針對多個(gè)用戶(MU-MIMO)或單個(gè)用戶(SU-MIMO)的同時(shí)發(fā)送和/或接收不太有利。

因此，波束之間的良好隔離要求每個(gè)波束不僅具有期望的覆蓋區(qū)域，而且還具有覆蓋區(qū)域外的低旁瓣級別，以便對其它波束產(chǎn)生較低干擾。

當(dāng)使用陣列天線時(shí)，應(yīng)為所期望的波束覆蓋以及低旁瓣級別確定針對每個(gè)波束的元件權(quán)重。然而，一般來說，低旁瓣級別的要求意味著降低孔徑效率的懲罰。在下行鏈路中，在有源陣列天線實(shí)現(xiàn)的情況下，較差的PA利用率將是一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個(gè)目的是提供一種用于在與現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)相比具有改進(jìn)的空間隔離和信號干擾比的具有一個(gè)或多個(gè)用戶的天線系統(tǒng)中適配波束圖案的方法。

所述目標(biāo)可使用一種用于適配由使用多個(gè)空間MIMO數(shù)據(jù)流服務(wù)一個(gè)或多個(gè)用戶的陣列天線產(chǎn)生的波束圖案的方法實(shí)現(xiàn)。所述陣列天線包括孔徑內(nèi)的多個(gè)子陣列。所述陣列天線被配置為使用固定波束集向服務(wù)區(qū)域提供覆蓋。每個(gè)固定波束的波束圖案只覆蓋服務(wù)區(qū)域的一部分，并且波束圖案是通過向天線子陣列應(yīng)用權(quán)重產(chǎn)生的。

所述方法包括：

a)針對每個(gè)固定波束產(chǎn)生若干權(quán)重集。每個(gè)權(quán)重集在主方向(即主瓣)中產(chǎn)生類似的覆蓋，并且在與主方向不同的其他方向上產(chǎn)生低于一個(gè)或多個(gè)閾值的旁瓣級別。其他方向?qū)?yīng)于屬于固定波束集的有限數(shù)量的固定波束的主方向；

b)針對每個(gè)固定波束存儲(chǔ)所述權(quán)重集；

c)從調(diào)度器接收關(guān)于意欲用于通信目的的至少兩個(gè)固定波束的信息，其中，第一固定波束向第一用戶提供覆蓋，以及第二固定波束向第二用戶提供覆蓋；