专利名称：一种基于零陷展宽的自适应多用户波束成形方法
技术领域：
本发明涉及多输入多输出(MMO: Multiple Input and Multiple Output)无
线移动通信系统中的智能天线波束赋形技术，更具体地，涉及一种基于波束 零陷展宽的自适应多用户波束成形(beamforming)方法。
背景技术：
多输入多输出系统由于可以有效提高信道容量，已成为LTE的研究中一 项倍受人们关注的技术。
针对多用户使用的预编码方法的基本思想是发射端发射机已知所有用 户的信道信息，根据所有用户的信道信息，通过多用户信号分离算法对于多 用户间的信号进行分离，消除用户之间的干扰，达到同时同频传输多用户信 号的目的。
要使用该预编码方法，对于下行链路来讲，基站(如NodeB)需要知道 多个用户各自的下行信道矩阵，这类基于信道信息进行用户间千扰消除的 MU-MMO方法存在的瓶颈是在FDD模式下，得到信道信息是比较困难的， 利用码本反馈信道信息需要耗费很大的开销且反馈的信道矩阵准确性低。
为了应对上述困难，波束成形的方法通过用户所在方位来区分用户，从 而可以实现多个用户复用相同的时间频率资源。对于小天线间距)情 况下的MIMO系统，更加适合于应用波束成形技术。
在多用户MIMO模式中，可以通过设计合适的发射天线和接收天线的权 值矢量来设计赋形波束的方向，区分多用户的信号，去除用户间千扰。
但是，如何在不使用编码的情况下，仅仅利用多天线技术，多用户同时 同频复用系统资源一直是尚未解决的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于波束零陷展宽的自适应多用户 波束成形方法，使得至少2个用户可以利用相同的时、频、码资源，复用系 统资源。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于零陷展宽的自适应多用 户波束成形方法，包括
权值码本的生成预先选取多组波达角即DOA角度组合，每组包含N 个预先选取的DOA角度，采用零陷展宽算法计算出各组N个用户的发射权 值后进行正交化，得到各用户最终的发射权值并作为码本保存，N为要复用 相同资源的用户数量，N^2;
自适应多用户波束成形基站接收上行信号，估计出各用户所在位置对 应的DOA角度，将满足分组约束条件的N个用户分入一个用户组，对每一 用户组，根据其中N个用户的DOA角度，从预先选取的DOA角度组合中匹 配到一组最接近的DOA角度组合，按所述码本中该该匹配到的DOA角度组
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点
所述复用相同资源的用户数量N等于2，自适应多用户波束成形时，基 站将两个用户分入同 一用户组时采用的分组约束条件包括
对于任意两个用户Uj、 Uk，用户Uj的DOA角度A和用户Uk的DOA角 度《需满足I《一《1》5xAP;其中，5的取值范围为0.5《5《2， z^为 零陷展宽算法所使用的零陷宽度值，M<40° 。
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点所述3 的取it范围为1《5<1.5。
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点采用 8天线时，A^的取值范围为25°<A^《30°。
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点所述分组约束条件还包括对于任意两个用户Uj、 Uk，用户Uj的DOA 角度《和用户Uk的DOA角度《需满足I《-《—其中，使用8根发 送天线时A->10°， -使用4才艮发送天线时A^>20°。
进一步地，上迷的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点使用 8根发送天线时> 20° ， 4吏用4才艮发送天线时> 40° 。
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点所述 分组约束条件还包括以下条件中的一种或两种
对于任一用户的峰均比，需满足峰均比 > 峰均比门限值；其中，若基站 根据接收到的上行信号得到用户Ui对应的波束图主瓣的增益值为P"波束图 增益的均值为Q,,则用户U,的峰均比为Pi/Qi;所述峰均比门限值大于2;
对于任一用户的旁瓣主瓣增益比，需满足旁瓣主瓣增益比<旁瓣主瓣增益 比门限值；其中，若基站根据接收信号得到用户Ui所对应的波束图中除主瓣 外增益最大的方向的波束增益值为A;用户Ui所对应的波束图的主瓣波束增 益值《，则所述旁瓣主瓣增益比为iVg;所述旁瓣主瓣增益比门限值小于-5dB。
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点在权 值码本的生成过程中，计算用户发射权值的方法如下
假定用户组中包含的用户为仏，...,Uw, Ui, Ui + 1,...,UN，各用户对应的 DOA角度为3,…,6U,《，S+1， ...， 对于用户组中的用户Ui,是用该用 户Ui的DOA角度《作为主瓣方向，并以该组中其他用户的DOA角度《，...， Sv S+,， ...， ^作为零陷方向，釆用零陷展宽算法生成该用户Ui的发射权 值，Ki復
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点在权 值码本的生成过程中，选取DOA角度组合的方法如下
预定义扫描角度的粒度间隔;将N个用户的DOA角度分别从-60。 ~ 60。以A-为间隔进行遍历取值，N个用户协同取值时即得到((120。/A^)+lf种 DOA角度组合，将该"120°/ °)+《种DOA角度组合作为预先选取的DOA角度组合，或者至少将该((120。/Af)+1)种DOA角度组合中满足所迷分组约 束条件的部分DOA角度组合作为预先选取的DOA角度组合，所述预先选取 的DOA角度指从-60° ~ 60°以^为间隔进行遍历取值得到的DOA角度。
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点
自适应多用户波束成形过程中，进行DOA角度组合的匹配时，对每一用 户组，是根据其中每一用户的DOA角度，分别从预先选取的角度值中选出与 其差值的绝对值最小的一个取值，将选出的N个取值构成的DOA角度组合 作为所匹配到的一组最接近的DOA角度组合。
进一步地，上述的自适应多用户波束成形方法还可具有以下特点A-的 取值范围为3°~6°。
可以看出，本发明给出了一种用于多用户波束成形的方案，利用波束零 陷展宽技术和权值正交化技术，配合几种分组约束条件，可以使得至少2个 用户利用相同的时、频、码资源，复用系统资源。本发明在不使用编码的情 况下，仅仅利用多天线技术，实现了多用户同时同频复用系统资源。
图1是本发明实施例基于零陷展宽的自适应多用户波束成形方法的流程
图2是在随机输入信号序列长度为15时得到的零陷展宽波束图； 图3是在随机输入信号序列长度为15时得到的另一零陷展宽波束图； 图4是随机输入信号序列长度为1500时得到的零陷展宽波束图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细阐述，以两个用户配对复用相 同资源的情况为例，但本发明不限于两用户的情况。
图1示出了本实施例方法的流程图，首先需完成权值码本的生成，在自适应多用户波束成形时使用。权值码本的生成即要计算并存储所有可能发生
的情况下两个用户的发射权值，具体包括
第一步预定义扫描角度的粒度间隔A-， A^的取值范围较佳为3°~6°;
第二步将两个用户的DOA (Direction of Arrival,波达角)角度分别从 -60°~60°以z^为间隔进行遍历取值，每个用户需计算的情况有(12(T/A^)+l 种，两用户协同取值时可以得到《120。/A0。)+1)2种DOA角度组合，每种DOA 角度组合中包括两个预先选取的DOA角度；
所谓预先选取的DOA角度是从-60° ~ 60°以A0为间隔进行遍历取值得到 的DOA角度，例如，在A^的取值为5°时，该预先选取的DOA角度即为-60°, -55。， -50°， ......0°， 5°， ......， 55°, 60°。因此该步得到的DOA角度组合也
可称为预先选取的DOA角度组合。
对于一些明显不满足下文中的分组约束条件的DOA角度组合也可以在 计算前排除。如可以排除{-60°, -60°}或{-60°， -57°}等等00八角度组合。但 至少要将该((12(r/A^) + f种DOA角度组合中满足所述分组约束条件的部分 DOA角度组合作为预先选取的DOA角度组合。不过这并非是必须的。
第三步对于《l2(r/Ar)+iy种DOA角度组合进行遍历，对每种DOA角 度组合，根据零陷展宽算法得到两个用户分别使用的固定的发射权值；
对于两用户的MMO,每组内两个用户(用户一，用户二}，对应的DOA 角度分别为g，《为例，每个用户一列发射权值。根据零陷展宽算法，组内 每个用户生成波束权值在该用户自己的DOA方向形成主瓣，在组内其它用户 DOA方向生成零陷。
当有N个用户被分为同一组时即同时工作时，假定用户组中包含的用户 为U！,..., Ui, Ui +!,...,UN，各用户对应的DOA角度为《，...,《—,，《，《+1 ，...，
对于用户组中的用户Ui，是用该用户Ui的DOA角度S作为主瓣方向， 并以该组中其他用户的DOA角度《，…，《—,，《+1， ...， 6^作为零陷方向， 采用零陷展宽算法生成用户Ui的发射权值，Ki《N。
第四步对每种DOA角度组合内的两个用户的发射权值进行正交化，将本发明对具体的正交化算法并不做限定，如可以釆用Gram-Schmidt (施 密特)正交化算法对组内用户的发射权值进行正交化。
假定用户一和用户二的发射权值分别为ul、 u2;正交化后用户一和用户 二的发射权值分别vl、 v2，则有
<formula>formula see original document page 10</formula>
上式中(O表示内积，即m2"1"; l卜ll表示取^t。
下面以为用户二生成发射权值为例说明 一下第三步的运算。
用户二的主瓣方向^ =《，干扰的入射角度即零陷方向为《，在数据失 配的情况下，角度的最大变化量即零陷宽度为A^ (M的取值范围可参下文 零陷展宽约束条件中的介绍)，按两点分布考虑。入射角左边扰动为/7/^, 右边4尤动为《Ae， ；？为左^尤动幅度，《为右4尤动幅度，且p +《-l。
先根据零陷方向《和零陷宽度M计算用户二的协方差矩阵R，具体的计 算过程如下
由于千扰功率的大小只影响零陷的深度，可〗叚设两个千扰的功率相等。 这样，两个干扰形成的左扰动导向矢量(即《+pA6方向对应的导向矢量) 的+/ ^)和右扰动导向矢量(即《-《Ae方向对应的导向矢量)"的-^A。为
<formula>formula see original document page 10</formula> (式1 )
<formula>formula see original document page 10</formula> (式2 ) 在(式1 )和(式2 )中，记
<formula>formula see original document page 10</formula>; 如 果A6很小则有
<formula>formula see original document page 10</formula> (式3 )
<formula>formula see original document page 10</formula> (式4 )
把(式3),(式4)分别代入(式l)和(式2)可以看到，对于固定的 入射角，|cos《|si，考虑最大的角度扩散，在这里取lcos《卜l，这样设A^"A^这样，(式l)、(式2)可以变化为
<formula>formula see original document page 11</formula>(式5)
<formula>formula see original document page 11</formula> (式6)
其中，"(50为零陷中心方向导向矢量。
记(式5 )(式6 )中的^=;z"sin《，并且令<formula>formula see original document page 11</formula> (式7 ) <formula>formula see original document page 11</formula>式8 ) 这样，接收的信号可以表示为
<formula>formula see original document page 11</formula> (式9 )
<formula>formula see original document page 11</formula>(式10 )
其中Z+(0表示从《+ pA6入射的干扰信号，而X力)表示从^ -《^入射的
干扰信号；s(o表示输入信号，"(/)表示噪声信号。
分别取两个干扰信号形成的协方差矩阵，并且由于万5" 二/和(X" =/, 所以有
<formula>formula see original document page 11</formula>(式11 )
<formula>formula see original document page 11</formula> (式12 )
其中，，尸为S(/)的协方差，/为单位矩阵。
由于(式ll)、(式12)是在信号分成两部分的基础上得出的协方差矩 阵，需要将两个矩阵进行算术平均，这样得到的协方差矩阵为
<formula>formula see original document page 11</formula> (式13 )
得到用户二的协方差矩阵R后，将其带入线性约束最小方差算法(LCMV 准则)公式，得到用户二的带有零陷的发射权值W,从而完成波束赋形算法。
线性约束最小方差算法在某个线性约束条件下，使阵列输出的方差最小。 线性约束最小方差算法公式为w = ir、(^)[Z(^)7r^(A)]"V,其中，g为归一化常数。
采用以上步骤可计算得到用户二的发射权值。对于用户一，如果取& = 《，以用户二的主瓣方向《为零陷方向，采用上述步骤可以计算得到用户一 的发射权值。
在另 一实施方式中，计算用户二的协方差矩阵R时还可以采用另 一种方 式，即根据零陷方向《、零陷宽度A6、左扰动幅度p以及NodeB估计得到的 接收信号中用户二对应的原始协方差矩阵》来计算，具体过程如下
从(式13)可以看出，由于矩阵B和C没有入射角信息，最终得到的协 方差矩阵为接收信号协方差矩阵的算术运算，扰动的均值m为
m = (2/ -， (式14)
均值的不同代表扰动中心位置的不同，显然p=0.5时扰动中心在入射角 的方向；纟尤动的方差S2为
2:2=4厶62; (卜/7) (式15)
作为扰动和中心角偏差的一种度量，方差越大，则表示对扰动的影响越 大，当； =0.5时^达到最大。由于扰动，^表示对扰动抑制，从而影响接收 信号的信干噪比。
此外，观察(公式7 )和(公式8 )可知，当/ = 0.5时有S=C，由于5 和C均为以指数函数为特征值的对角矩阵，设》中的元素^， l"j《M， M 为々的行数；那么对于其中的元素^经过万紐"的运算以后为
^ exp((/ -力Ap / 2) (式16 )
而经过(^》(:运算以后的元素为
^exp(C/-z)一2) (式17)
其中，exp(x)表示Z。
经过(式13 )的运算可以把矩阵对应元素做平均得到矩阵R,矩阵R中 的对应元素为
rv = ^ cos((,'-力A伊/ 2) (式18 )从(式18)可以看到，经过(式13 )的运算以后得到的矩阵为接收信号 协方差矩阵对应元素的运算，定义矩阵T，其中的元素为
<formula>formula see original document page 13</formula> (式19)
对矩阵》做如下运算
<formula>formula see original document page 13</formula>(式20)
其中，"。"表示Hadamard (哈达玛特)积。经过上述运算得到的矩阵 (以式20或式18表示)和式13得到的矩阵一样，但可以减少运算量。
在实际运行时按以下步骤完成自适应多用户波束成形
步骤A:基站接收各用户的上行信号，利用MUSIC、 C叩on等DOA估 计算法分别估计出各用户所在的位置对应的DOA角度；
步骤B:根据预设的分组约束条件，对各用户进行配对得到一个或多个 用户组，每一用户组中包含两个用户；
本实施例分组约束条件包括与用户的DOA角度有关的零陷展宽的约束 条件和权值正交化的约束条件，还可以增加波束图峰均比的约束条件和波束 图旁瓣主瓣增益比的约束条件。
步骤C:对每一用户组，根据该用户组中每一用户的DOA角度，分别从 -60°~60。以A^为粒度间隔的预先选取的DOA角度取值中选出与其差值的绝 对值最小的一个取值，调用由选出的两个取值构成的DOA角度组合对应的发 射权值码本，作为该两个用户下行信号发射所使用的最终的发射权值。
以上是两用户的情况，对于更多用户的情况也可以通过遍历得到这些用 户的每种DOA角度组合，并通过零陷展宽算法得到每种DOA角度组合对应 的一组发射权值，正交化后保存为发射权值的码本。在实际运行时，也可以 按上述步骤对用户分组，并匹配到相应的码本，进而得到各用户的发射权值， 完成自适应多用户波束成形。
下面逐一介绍一下步骤B中的几种约束条件，应说明的是，以下条件仅作为示例，本发明不限于下文介绍的这些示例。
分组约束条件包括零陷展宽约束条件，权值正交化约束条件，峰均比 约束条件，旁瓣主瓣增益比约束条件；下面分别进行详细介绍。
>零陷展宽约束条件
对于任意两个用户用户i和用户j,当其所在位置对应的DOA角度分 别为《和《时，零陷展宽约束条件为 I《■-《■ 一xA/9;
其中，3为常数，取值范围为0.5《3《2;优选地1<<5《1.5。
上述A《为零陷宽度，是零陷展宽算法中的一个重要参数，这个参数表示 零陷展宽算法所设置的零陷应该达到的宽度。根据仿真验证，当M小于40 度时，零陷范围内波束能量几乎为零，性能较好；当M大于40度时，零陷 范围内会有波束凸起，不利于使用。
因此，在后续步骤采用零陷展宽算法计算发射权值时，A^取值不应大于 40度；但是A6取值过小也达不到零陷展宽的目的，采用8天线时，AP优选 的取值范围为25~30度。
>权值正交化约束条件
对于任意两个用户用户i和用户j,当其所在位置对应的DOA角度分 别为《和《时，权值正交化约束条件为I《-《12A0。
使用8根发送天线时> 10° ，优选地，A- > 20° 。
使用4根发送天线时△》> 20°,优选地，> 40° 。
由于两组权值之间的正交是两数据流间无干扰的必要条件，正交化后有 可能实现两数据流间无干扰；若ul、 u2为正交化前的权值，vl， v2为正交化 后的权值，对u2做正交化后，得到的权值v2对应的波束在ul主方向形成零 陷，即正交化不影响形成零陷的性能。
通过大量仿真验证，得到以下结论
当使用8根发送天线时，当两权值向量对应的波束中心角间隔大于20度 时，可以认为正交化对波束性能没有影响；当使用4根发送天线时，当两权值向量对应的波束中心角间隔大于40度 时，可以认为正交化对波束性能没有影响；
但是，当两权值向量对应的波束中心角间隔过于接近时(例如，使用8 根发送天线时间隔小于20度，使用4根发送天线时间隔小于40度)波束发 生形变，原因在于权值v2所产生的波束既要在u2方向形成主瓣，又要在ul 方向形成零陷，由于波束宽度的原因，这一点是无法做到的，所以波束就会 发生非所要求的形变。
也就是说，如果用户i和用户j不满足上述权值正交化约束条件，则不适 于采用零陷展宽算法生成权值，即不能将用户i和用户j分在一组进行后续的 采用零陷展宽算法生成权值的操作。
>峰均比约束条件
这个约束条件是限制NodeB的接收信号中用户所对应的波束图主瓣的增 益与该用户所对应的波束图增益均值的比需要大于一门限值(称为峰均比门 限值)，这样保证了当主瓣的增益不是足够大时，将不能通过约束条件，从 而不能进行后续的多用户波束赋形算法，即不能将该用户与其它用户分为一 组。
峰均比约束条件为峰均比 > 峰均比门限值。
其中，若NodeB根据接收信号得到用户i对应的波束图主瓣的增益值为 Pi，用户i对应的波束图增益的均值为Qi,则用户i的峰均比为Pi/Qi。
上述峰均比门限值可通过仿真确定，峰均比门限值可以大于2。
>旁瓣主瓣增益比约束条件
这个约束条件是限制NodeB的接收信号中用户所对应的波束图最大旁瓣 的增益与主瓣增益的比必须小于一门限值(称为旁瓣主瓣增益比门限值)， 这样保证了若旁瓣的增益过大时不能通过约束条件，从而不能进行后续的多 用户波束赋形算法，即不能将该用户与其它用户分为 一组。
若NodeB根据接收信号找到用户所对应的波束图中除主瓣外增益最大的 方向(即主瓣边零陷以外的方向)后，估计得到此方向的波束增益值为g; 该用户所对应的波束图的主瓣波束增益值《，则旁瓣主瓣增益比约束条件为尸2/《 <旁瓣主瓣增益比门限值。
旁瓣主瓣增益比门限值可以通过仿真确定，例如，旁瓣主瓣增益比门限
值的取值范围可以是小于或等于0dB,优选地，旁瓣主瓣增益比门限值可以 等于-5dB。
在上述4个分组约束条件中，零陷展宽约束条件为必须满足的条件，即 同一用户组中的任意两个用户的DOA角度必须满足零陷展宽约束条件。而其 余3个约束条件为可选的条件。如可以只采用零陷展宽约束条件和4又值正交 化约束条件进行用户配对。
下面将结合附图对本发明根据零陷展宽算法生成的发射权值对应的波束 图进行描述，以验证采用零陷展宽算法生成的发射权值的有效性。
仿真验证中要求在45°和-30°两个方向形成零陷，而在10°方向形成主瓣。 如附图所示，图2和图3为按本发明方法，随机输入信号x的序列长度为15 时所形成的波束图，图4为按本发明方法，随机输入信号x的序列长度为1500 时所形成的波束图。从附图中可以看出无论输入信号序列长短，所生成的波 束都可以满足展宽的零陷和主瓣的方向。只是序列较短时，由于输入信号的 随机性，所生成的波束图不稳定，旁瓣有时会比较大。随着输入信号序列长 度的增加，算法所生成的波束图趋于稳定，且旁瓣增益不断减小。
权利要求
1、一种基于零陷展宽的自适应多用户波束成形方法，包括权值码本的生成预先选取多组波达角即DOA角度组合，每组包含N个预先选取的DOA角度，采用零陷展宽算法计算出各组N个用户的发射权值后进行正交化，得到各用户最终的发射权值并作为码本保存，N为要复用相同资源的用户数量，N≥2；自适应多用户波束成形基站接收上行信号，估计出各用户所在位置对应的DOA角度，将满足分组约束条件的N个用户分入一个用户组，对每一用户组，根据其中N个用户的DOA角度，从预先选取的DOA角度组合中匹配到一组最接近的DOA角度组合，按所述码本中该匹配到的DOA角度组合对应的N个用户的发射权值发射该用户组中各用户的下行信号。
2、 如权利要求1所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于所述复用相同资源的用户数量N等于2,自适应多用户波束成形时，基 站将两个用户分入同 一用户组时采用的分组约束条件包括对于任意两个用户Uj、 Uk，用户Uj的DOA角度《和用户Uk的DOA角 度《需满足1《-^ >^<A6>;其中，s的取值范围为0.5《S《2， AP为 零陷展宽算法所使用的零陷宽度值，A<9<40° 。
3、 如权利要求2所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于，所述 3的取值范围为1《5《1.5。
4、 如权利要求2所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于，釆用 8天线时，M的取值范围为25°<A0<3O°。
5、 如权利要求2所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于，所述分组约束条件还包括对于任意两个用户Uj、 Uk,用户Uj的DOA 角度《和用户Uk的DOA角度《需满足I A-《^A^;其中，使用8根发 送天线时A^>10°, 4吏用4才艮发送天线时A^>20°。
6、 如权利要求5所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于，使用8根发送天线时A->2(T,使用4根发送天线时A0>4(T。
7、 如权利要求2或5中任一权利要求所迷的自适应多用户波束成形方 法，其特征在于，所述分组约束条件还包括以下条件中的一种或两种对于任一用户的峰均比，需满足峰均比〉峰均比门限值；其中，若基站 根据接收到的上行信号得到用户1^对应的波束图主瓣的增益值为Pi，波束图 增益的均值为Qi，则用户Ui的峰均比为Pi/Qi;所述峰均比门限值大于2;对于任一用户的旁瓣主瓣增益比，需满足旁瓣主瓣增益比<旁瓣主瓣增益 比门限值；其中，若基站根据接收信号得到用户Ui所对应的波束图中除主瓣 外增益最大的方向的波束增益值为A;用户Ui所对应的波束图的主瓣波束增 益值S,则所述旁瓣主瓣增益比为iV《；所述旁瓣主瓣增益比门限值小于-5犯
8、 如权利要求1 、 2或5所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在 于，在权值码本的生成过程中，计算用户发射权值的方法如下#_定用户组中包含的用户为Uh…,Uw, Ui, Ui+1,...,UN，各用户对应的 DOA角度为3,.《，《+,， ...， 对于用户组中的用户Ui，是用该用 户Ui的DOA角度S作为主瓣方向，并以该组中其他用户的DOA角度《，...， ^U,《+1， ...， ^作为零陷方向，采用零陷展宽算法生成该用户U的发射权 值，1《i《N。
9、 如权利要求8所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于，在权 值码本的生成过程中，选取DOA角度组合的方法如下预定义扫描角度的粒度间隔M;将N个用户的DOA角度分别从-60。~ 60。以A^为间隔进行遍历取值，N个用户协同取值时即得到((120。/Af )+lf种 DOA角度组合，将该((120。/A(^+《种DOA角度组合作为预先选取的DOA 角度组合，或者至少将该((120。/A^)+1)^种DOA角度组合中满足所述分组约 束条件的部分DOA角度组合作为预先选取的DOA角度组合，所述预先选取 的DOA角度指从-60° ~ 60°以^为间隔进行遍历取值得到的DOA角度。
10、 如权利要求1或9所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于自适应多用户波束成形过程中，进行DOA角度组合的匹配时，对每一用 户组，是根椐其中每一用户的DOA角度，分别从预先选取的DOA角度中选 出与其差值的绝对值最小的一个取值，将选出的N个取值构成的DOA角度 组合作为所匹配到的一组最接近的DOA角度组合。
11、如权利要求9所述的自适应多用户波束成形方法，其特征在于 的取值范围为3°~6°。
全文摘要
一种基于零陷展宽的自适应多用户波束成形方法，预先选取多组波达角即DOA角度组合，每组包含N个用户的DOA角度，采用零陷展宽算法计算出各组N个用户的发射权值后进行正交化，得到各用户最终的发射权值并作为码本保存，N为要复用相同资源的用户数量，N≥2；波束成形时，基站接收上行信号，估计出各用户所在位置对应的DOA角度，将满足分组约束条件的N个用户分入一个用户组，对每一用户组，根据其中N个用户的DOA角度，从预先选取的DOA角度组合中匹配到一组最接近的DOA角度组合，使用所述码本中该DOA角度组合对应的N个用户的发射权值。本发明使得至少2个用户可以利用相同的时、频、码资源，复用系统资源。
文档编号H04B7/04GK101425832SQ20081017701
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月10日 优先权日2008年11月10日
发明者周 支, 阳 郭, 巍 魏 申请人:中兴通讯股份有限公司