专利名称：数据发送方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及数据发送方法以及数据发送装置。
背景技术：
在TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，时分同步码分多址)系统中采用波束宽度为90°的单元波束天线通过赋形系数合成波束宽度为65°广播波束；在LTE (Long Term Evolution，长期演进)中，倘若采用65°单元波束，仍考虑4+4 双极化这一 8天线的天线形态，那么问题在于如何由65°的单元波束天线产生65°广播波
束ο广播覆盖的一个重要要求即为广播波束的宽度，广播波束太宽，相邻扇区间的重叠区域越大，造成扇区间干扰增大；而广播波束太窄，相邻扇区重叠区域越小，过小的重叠区域造成切换带过小，降低切换成功率以及穿越小区域终端(UE)的掉话率增大；当广播波束宽度小到一定程度，相邻小区间重叠区域消失，出现覆盖空洞。在3G系统，通过大量的仿真和实际组网的验证，扇区覆盖下，每个扇区的广播波束宽度的典型取值为65°，其中波束宽度指3dB波束宽度。在原有TD-LTE(TD-SCDMA长期演进)系统中，基站侧采用8天线，目前典型的为 4+4双极化，每个天线的单元波束的波束宽度为90°。同一极化的4根天线通过固定加权合成为一个端口，端口呈现65°波束覆盖，由此获得两个65°波束覆盖的端口，两端口以 SFBC形式进行广播和控制信道的发送，采用两个端口目的是获得分集增益，广播/控制信道的覆盖仍呈现为65°波束覆盖，因此广播波束可以指端口的波束覆盖或者广播/控制信道的覆盖。在宽频天线(FAD天线)设计中，目前考虑采用单元方向图为65°的单元天线。此时，如何获得65°的广播波束要求，已有的方法均关注于如何将多根65°单元波束天线合为一端口，使该端口呈现65°广播波束覆盖特性现有方案1 扇区赋形方案，优化加权系数将多根65°单元天线合成端口，端口满足广播波束要求；现有方案2 循环延迟分集(⑶D)方案，即一个端口下的多根天线采用⑶D方式进行合成。现有方案3 极化合成方案，同一位置的两根极化天线通过[11]/[1_1]等效为垂直极化/水平极化天线，对应为一个天线端口。现有方案4 ⑶D+极化合成方案，组成端口的所有天线中，同一位置的不同的极化天线通过极化合成方法合成，不同位置的天线通过CDD方式合成。现有方案1属于传统成熟方案。然而，对于上述现有方案具有以下缺陷对于现有方案1 扇区赋形方案，此为传统的8天线广播波束产生方法，由65°单元波束通过天线赋形系数加权得到65°广播波束难度很高，因为正常赋形合成的广播波束宽度一定小于65°单元波束宽度。即在广播波束宽度和权效率之间存在矛盾要求的广播波宽度越接近65°则所能得到的权效率越低；对于现有方案2:⑶D方案，该方法的关键问题是由于导频也需要经过⑶D操作， 等效于增大信道的频率选择性，因此降低了信道估计的精度；虽然在时域看，端口呈现为 65°，但在局部的某一个频点上观察，端口的覆盖不一定为65°，具体由频率和组成端口的各天线间的时延决定，而LTE系统为频分多路复用(FDM)系统。对于现有方案3 极化合成方案，其关键是由于各天线的极化合成等效极化的不稳定性，这样带来两方面的问题第一，UE采用一定的极化天线接收带来的极化失配问题； 第二，对于空分复用(SDM)性能的影响，因为码本设计并不是针对任意天线极化形态设计的。对于现有方案4 其可以看作是为了减小端口数而对现有方案3的一个改进，其同时存在现有方案2和现有方案3的缺点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图
中所特别指出的结构来实现和获得。
发明内容
针对在TD-SCDMA系统中只能采用波束宽度为90°单元波束天线通过扇区赋形系数合成波束宽度为65°广播波束的缺陷，本发明解决了在LTE中，如何降低合成难度和功率损失，提高信道估计精度的技术问题。根据本发明的一种数据发送方法，包括基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数；基站将端口赋形系数与端口的各个频段进行对应，其中，不同的频段对应不同的端口赋形系数；以及基站利用端口将数据发送给终端。优选地，基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数包括 基站选取0°方向的阵列响应作为基准端口赋形系数；基站将基准端口赋形系数与各个方向的阵列响应共轭进行矢量点乘得到与各个方向的阵列响应相对应的端口赋形系数；以及基站选取端口赋形系数的方向。优选地，基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数包括 基站对波束宽度为65°的多个单元天线进行赋形以产生端口波束，将与所得到的端口波束相对应的赋形系数作为基准端口赋形系数；基站将基准端口赋形系数与各个方向的阵列响应共轭进行矢量点乘得到与各个方向的阵列响应相对应的端口赋形系数；基站选取端口赋形系数的方向。优选地，对端口中的波束宽度为65°的单元波束进行赋形以产生端口波束是通过遗传算法或凸优化算法得到的。优选地，基站选取端口赋形系数的方向包括以基准端口波束的波束宽度为间隔进行均勻采样，以得到多个角度；以及将多个角度作为端口赋形系数的方向。优选地，基站选取端口赋形系数的方向包括以任意波束宽度为间隔进行均勻采样，以得到N个角度，并组成初始角度集合，其中，初始角度集合为S= {6J, i = 1,…，N;将Qi方向上的端口波束设定为Ρρ(θ) =Pprrf(O)a(O),其中，！^b(O)为广播波束， β(Θ)为端口阵列响应，Ppref ( θ )为基准端口赋形系数对应的端口波束，将所选角度集合设定为T= {θ」}，其中，J= {j}，将剩余角度集合设定为L，并且将定义覆盖误差设定为
权利要求
1.一种数据发送方法，其特征在于，包括基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数； 所述基站将所述端口赋形系数与端口的各个频段进行对应，其中，不同的所述频段对应不同的所述端口赋形系数；以及所述基站利用所述端口将数据发送给终端。
2.根据权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于，所述基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数包括所述基站选取0°方向的阵列响应作为基准端口赋形系数；所述基站将所述基准端口赋形系数与各个方向的阵列响应共轭进行矢量点乘得到与各个方向的阵列响应相对应的端口赋形系数；以及所述基站选取所述端口赋形系数的方向。
3.根据权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于，所述基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数包括所述基站对波束宽度为65°的多个单元天线进行赋形以产生端口波束，将与所得到的端口波束相对应的赋形系数作为基准端口赋形系数；所述基站将所述基准端口赋形系数与各个方向的阵列响应共轭进行矢量点乘得到与各个方向的阵列响应相对应的端口赋形系数； 所述基站选取所述端口赋形系数的方向。
4.根据权利要求3所述的数据发送方法，其特征在于，所述对端口中的波束宽度为 65°的单元波束进行赋形以产生端口波束是通过遗传算法或凸优化算法得到的。
5.根据权利要求2或3所述的数据发送方法，其特征在于，所述基站选取所述端口赋形系数的方向包括以基准端口波束的波束宽度为间隔进行均勻采样，以得到多个角度；以及将所述多个角度作为所述端口赋形系数的方向
6.根据权利要求2或3所述的数据发送方法，其特征在于，所述基站选取所述端口赋形系数的方向包括以任意波束宽度为间隔进行均勻采样，以得到N个角度，并组成初始角度集合，其中， 所述初始角度集合为S = { θ J，i = 1，…，N ；将Qi方向上的端口波束设定为ρρ( θ) =ppref(e)a(e)，其中， ^Β(θ)为广播波束， β(Θ)为端口阵列响应，Ppref ( θ )为基准端口赋形系数对应的端口波束，将所选角度集合设定为T= {θ」}，其中，J= {j}，将剩余角度集合设定为L，并且将定义覆盖误差设定为
7.根据权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于，所述基站将所述端口赋形系数与端口的各个频段进行对应包括所述基站将所述端口赋形系数按照所述端口赋形系数的方向从-90°到90°进行排列以形成端口赋形系数序列，并将频段进行排列形成频段序列；以及所述基站将所述频段序列中的所述频段依次与所述端口赋形系数序列中的所述端口赋形系数相对应。
8.根据权利要求7所述的数据发送方法，其特征在于，在将所述频段序列中的所述频段依次与所述端口赋形系数序列中的所述端口赋形系数相对应的过程中，当与所述端口赋形系数序列中的最后一个所述端口赋形系数相对应的所述频段不是最后一个频段时，将所述频段序列中的剩余频段依次与所述端口赋形系数序列中的所述端口赋形系数相对应。
9.根据权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于，所述端口所具有的线阵是均勻线阵或者非均勻线阵。
10.根据权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于，所述数据包括广播/控制信道的数据以及使用公共端口传输的业务数据。
11.根据权利要求1所述的数据发送方法，其特征在于，所述频段是物理资源块所对应的频率范围。
12.—种数据发送装置，其特征在于，包括计算模块，用于使基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数； 匹配模块，用于使所述基站将所述端口赋形系数与端口的各个频段进行对应，其中，不同的所述频段对应不同的所述端口赋形系数；以及发送模块，用于使所述基站利用所述端口将数据发送给终端。
13.根据权利要求12所述的数据发送装置，其特征在于，所述计算模块包括基准选取子模块，用于使所述基站选取0°方向的阵列响应作为基准端口赋形系数； 计算子模块，用于使所述基站将所述基准端口赋形系数与各个方向的阵列响应共轭进行矢量点乘得到与各个方向的阵列响应相对应的端口赋形系数；以及方向选取子模块，用于使所述基站选取所述端口赋形系数的方向。
14.根据权利要求12所述的数据发送装置，其特征在于，所述计算模块包括 基准选取子模块，用于使所述基站对波束宽度为65°的多个单元天线进行赋形以产生端口波束，将与所得到的端口波束相对应的赋形系数作为基准端口赋形系数；计算子模块，用于使所述基站将所述基准端口赋形系数与各个方向的阵列响应共轭进行矢量点乘得到与各个方向的阵列响应相对应的端口赋形系数；方向选取子模块，用于使所述基站选取所述端口赋形系数的方向。
15.根据权利要求12所述的数据发送装置，其特征在于，所述对端口中的波束宽度为 65°的单元波束进行赋形以产生端口波束是通过遗传算法或凸优化算法得到的。
16.根据权利要求13或14所述的数据发送装置，其特征在于，所述方向选取子模块用于以基准端口波束的波束宽度为间隔进行均勻采样，以得到多个角度；以及用于将所述多个角度作为所述端口赋形系数的方向。
17.根据权利要求13或14所述的数据发送装置，其特征在于，所述方向选取子模块用于以任意波束宽度为间隔进行均勻采样，以得到N个角度，并组成初始角度集合，其中，所述初始角度集合为S = { θ J，i = 1，…，N ；将Qi方向上的端口波束设定为Ρρ( θ ) =ppref(e)a(e)，其中， ^Β(θ)为广播波束， β(Θ)为端口阵列响应，Ppref ( θ )为基准端口赋形系数对应的端口波束，将所选角度集合设定为T= {θ」}，其中，J= {j}，将剩余角度集合设定为L，并且将定义覆盖误差设定为
18.根据权利要求12所述的数据发送装置，其特征在于，所述匹配模块用于使所述基站将所述端口赋形系数按照所述端口赋形系数的方向从-90°到90°进行排列以形成端口赋形系数序列，并将频段进行排列形成频段序列；以及用于使所述基站将所述频段序列中的所述频段依次与所述端口赋形系数序列中的所述端口赋形系数相对应。
19.根据权利要求18所述的数据发送装置，其特征在于，在将所述频段序列中的所述频段依次与所述端口赋形系数序列中的所述端口赋形系数相对应的过程中，当与所述端口赋形系数序列中的最后一个所述端口赋形系数相对应的所述频段不是最后一个频段时，将所述频段序列中的剩余频段依次与所述端口赋形系数序列中的所述端口赋形系数相对应。
20.根据权利要求12所述的数据发送装置，其特征在于，所述端口所具有的线阵是均勻线阵或者非均勻线阵。
21.根据权利要求12所述的数据发送装置，其特征在于，所述数据包括广播/控制信道的数据以及使用公共端口传输的业务数据。
22.根据权利要求12所述的数据发送装置，其特征在于，所述频段是物理资源块所对应的频率范围。
全文摘要
本发明公开了一种数据发送方法，包括基站根据基准端口赋形系数和阵列响应计算出多个端口赋形系数；基站将端口赋形系数与端口的各个频段进行对应，其中，不同的频段对应不同的端口赋形系数；以及基站利用端口将数据发送给终端。此外，本发明还公开了一种数据发送装置。由此，本发明通过采用多个端口赋形系数，每个端口赋形系数产生一个窄于单元波束的端口波束，从而降低合成难度和功率损失，提高信道估计精度，以实现覆盖要求。
文档编号H04B7/06GK102457322SQ20101060320
公开日2012年5月16日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年10月22日
发明者于洋, 张静, 李传军, 高卓 申请人:电信科学技术研究院