[發(fā)明專利]一種波束控制方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710287696.4
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN108809393A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 李傳軍;蘇昕;高秋彬;塔瑪拉卡·拉蓋施;陳潤華;李輝;黃秋萍;王蒙軍
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04W72/04;H04W74/00;H04W74/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;劉偉

本發(fā)明實施例提供了一種波束控制方法和裝置，該方法包括：基站確定物理信道的類型；所述基站根據(jù)所述物理信道的類型采用相應類型的波束發(fā)送或接收所述物理信道的信號。實現(xiàn)了針對不同物理信道的綜合波束管理，解決現(xiàn)有技術中缺少針對不同物理信道的綜合波束管理方法的問題，由于能夠為不同物理信道配置不同的波束類型，進而減少接入調(diào)度。

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種波束控制方法和裝置。

背景技術

鑒于MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出)技術對于提高峰值速率與系統(tǒng)頻譜利用率的重要作用，LTE(Long Term Evolution，長期演進)/LTE-A(LTE-Advanced)等無線接入技術標準都是以MIMO+OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交頻分復用)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(tǒng)所能獲得的空間自由度，因此MIMO技術在標準化發(fā)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MU-MIMO(Multi-UserMultiple-Input Multiple-Output，多用戶MIMO)技術進行了增強，TM(TransmissionMode，傳輸模式)-8的MU-MIMO傳輸中最多可以支持4個下行數(shù)據(jù)層。Rel-10則引入支持8天線端口進一步提高了信道狀態(tài)信息的空間分辨率，并進一步將SU-MIMO(Single-UserMIMO，單個用戶MIMO)的傳輸能力擴展至最多8個數(shù)據(jù)層。Rel-13和Rel-14引入了FD-MIMO技術支持到32端口，實現(xiàn)全維度以及垂直方向的波束賦形。

為了進一步提升MIMO技術，移動通信系統(tǒng)中引入大規(guī)模天線技術。對于基站，全數(shù)字化的大規(guī)模天線可以有高達128/256/512個天線單元，以及高達128/256/512個收發(fā)單元，每個天線單元連接一個收發(fā)單元。通過發(fā)送高達128/256/512個天線端口的導頻信號，使得終端測量信道狀態(tài)信息并反饋。對于終端，也可以配置高達32/64個天線單元的天線陣列。通過基站和終端兩側的波束賦形，獲得巨大的波束賦形增益，以彌補路徑損耗帶來的信號衰減。尤其是在高頻段通信，例如30GHz頻點上，路徑損耗使得無線信號的覆蓋范圍極其有限。通過大規(guī)模天線技術，可以將無線信號的覆蓋范圍擴大到可以實用的范圍內(nèi)。

對于全數(shù)字天線陣列，每個天線單元都有獨立的收發(fā)單元，將會使得設備的尺寸、成本和功耗大幅度上升。特別是對于收發(fā)單元的模數(shù)轉換器(ADC)和數(shù)模轉換器(DAC)，近十年來，其功耗只降低了1/10左右，性能提升也比較有限。為了降低設備的尺寸、成本和功耗，基于模擬波束賦形的技術方案被提出，如圖1和圖2所示。模擬波束賦形的主要特點是通過移相器對中頻(圖1)或射頻信號(圖2)進行加權賦形。優(yōu)點在于所有發(fā)送(接收)天線只有一個收發(fā)單元，實現(xiàn)簡單，降低了成本、尺寸和功耗。

為了進一步提升模擬波束賦形性能，一種數(shù)字模擬混合波束賦形收發(fā)架構方案被提出，如圖3所示。在圖3中，發(fā)送端和接收端分別有和個收發(fā)單元，發(fā)送端天線單元數(shù)接收端天線單元數(shù)波束賦形支持的最大并行傳輸流數(shù)量為圖3的混合波束賦形結構在數(shù)字波束賦形靈活性和模擬波束賦形的低復雜度間做了平衡，具有支撐多個數(shù)據(jù)流和多個用戶同時賦形的能力，同時，復雜度也控制在合理范圍內(nèi)。

模擬波束賦形和數(shù)模混合波束賦形都需要調(diào)整收發(fā)兩端的模擬波束賦形權值和數(shù)字波束賦形權值，以使得其所形成的波束能對準通信的對端。但接入信道，控制信道與業(yè)務信道不同，接入信道或者控制信道，則是期望采用一次發(fā)送能接入或控制小區(qū)所有方向的用戶，對于窄波束而言，則很難實現(xiàn)一次發(fā)送就能接入或控制小區(qū)所有方向的用戶，但必須采用盡可能少的發(fā)送接入或控制所有方向的用戶，以提高接入或控制傳輸合理性，可靠性，以及有效性。而業(yè)務信道則不同，其針對一個用戶的傳輸，其更靈活，不存在覆蓋的要求。

然而，現(xiàn)有技術中缺少針對接入信道、控制信道以及業(yè)務信道的綜合波束管理方法。