[發明專利]一種波束掃描方法及相關設備

有效

• 申請號: 201610877303.0
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107888239B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 蘇昕;高秋彬;陳潤華;拉蓋施;李傳軍;王蒙軍;李輝;黃秋萍
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04B7/0408
• 分類號: H04B7/0408;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 劉松

本發明公開了一種波束掃描方法及相關設備，用以解決現有對潛在的收發波束組合進行遍歷搜索確定最佳收發波束的過程，需要占據大量的系統開銷，降低了系統效率以及降低了對信道時變的適應能力的問題。方法為：第一通信節點根據所述第一通信節點的接收機與第二通信節點的發射機之間的最佳接收波束組，確定至少一個發射波束；所述第一通信節點依次按照確定的所述至少一個發射波束通過發射機向所述第二通信節點發射信號，直至確定最佳發射波束。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種波束掃描方法及相關設備。

背景技術

鑒于多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技術對于提高峰值速率與系統頻譜利用率的重要作用，長期演進(Long Term Evolution，LTE)/先進的長期演進(LTE-Advanced，LTE-A)等無線接入技術標準都是以MIMO+正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)技術為基礎構建起來的。

MIMO技術的性能增益來自于多天線系統所能獲得的空間自由度，因此MIMO技術在標準化發展過程中的一個最重要的演進方向便是維度的擴展。在LTE Rel-8中，最多可以支持4層的MIMO傳輸。Rel-9重點對多用戶MIMO(Multi-User MIMO，MU-MIMO)技術進行了增強，傳輸模式(Transmission Mode，TM)-8的MU-MIMO傳輸中最多可以支持4個下行數據層。Rel-10則通過8端口信道狀態信息參考信號(Channel State Information-ReferenceSignals，CSI-RS)、移動臺特定的參考信號(UE-specific Reference Signal，URS)與多顆粒度碼本的引入進一步提高了信道狀態信息的空間分辨率，并進一步將單用戶MIMO(Single-User MIMO，SU-MIMO)的傳輸能力擴展至最多8個數據層。

采用傳統無源天線系統(Passive Antenna System，PAS)結構的基站天線系統中，多個天線端口水平排列，每個端口對應獨立的射頻-中頻-基帶通道，而每個端口對應的垂直維的多個陣子之間由射頻電纜連接。因此現有的MIMO技術只能在水平維通過對不同端口間的相對幅度和/或相位的調整實現對各個終端(User Equipment，UE)信號在水平維空間特性的優化，在垂直維則只能采用統一的扇區級賦形。移動通信系統中引入有源天線系統(Active Antenna System，AAS)技術之后，基站天線系統能夠在垂直維獲得更大的自由度，能夠在三維空間實現對終端級的信號優化。

在上述研究、標準化與天線技術發展基礎之上，產業界正在進一步地將MIMO技術向著三維化和大規模化的方向推進。目前，3GPP正在開展全維度MIMO(Full DimensionMIMO，FD-MIMO)技術研究與標準化工作。而學術界則更為前瞻地開展了針對基于更大規模天線陣列的MIMO技術的研究與測試工作。學術研究與初步的信道實測結果表明，大規模(Massive)MIMO技術將能夠極大地提升系統頻帶利用效率，支持更大數量的接入用戶。因此各大研究組織均將Massive MIMO技術視為下一代移動通信系統中最有潛力的物理層技術之一。

Massive MIMO技術需要使用大規模天線陣列。盡管采用全數字陣列可以實現最大化的空間分辨率以及最優MU-MIMO性能，但是這種結構需要大量的AD/DA轉換器件以及大量完整的射頻-基帶處理通道，無論是設備成本還是基帶處理復雜度都將是巨大的負擔。這一問題在高頻段、大帶寬時顯得尤為突出。