3d波束下的用户服务模式选择方法、导频信息发送及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域的用户服务模式选择计算，尤其涉及一种3D波束下的用户 服务模式选择方法、导频信息发送方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着小区内用户数的不断增加以及用户通信业务量的增大，传统的二维（2D)天 线配置已不能满足用户的需求。高通、阿朗、D0C0M0、诺西及沃达丰等公司成立了先进无线 接 口技术（Advanced Radio Interface Technologies for4G Systems，ARTIST4G)工作组，其 中，小区分裂、动态三维（3D)预编码技术、动态下倾角调整等3D多天线技术等关键技术，在 提高小区用户总吞吐率和平均吞吐率等方面，引起了业界的深度重视。
[0003] 基于自适应天线系统（Adaptive Antenna System, AAS)的3D波束赋形技术可以根 据用户的位置调整波束坚直维的辐射角度，为3D双波束场景的实现提供了必要的理论依 据。
[0004] 在3D双波束的场景中，基站通过3D波束赋形技术，在空间同时生产共用同一时频 资源的两个不同坚直维辐射角度的波束，辐射角度偏向于小区中心的为内波束，辐射角度 偏向于小区边缘的为外波束。这两个波束可以同时为不同的用户提供服务，增加小区内服 务的用户数，也可以同时服务于同一用户，提高用户的通信性能。由此，具体如何利用这内 外两个波束为用户提供满足通信质量要求的服务的同时，又能仅可能的提升通信系统的容 量，成为现有技术需要解决的一个重要问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明实施例期望提供一种3D波束下的用户服务模式选择方法及装 置，以解决小区通信容量与通信质量之间的矛盾；另外本发明实施例还提供了一种导频信 息发送方法及装置，以降低系统的繁忙度。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0007] 本发明第一方面提供一种3D波束下的用户服务模式选择方法，所述方法包括：
[0008] 本发明第一方面提供一种3D波束下的用户服务模式选择方法，所述方法包括：
[0009] 比较待服务用户总数与调度单元总数；
[0010] 当所述待服务用户总数小于所述调度单元总数时，各用户均选用所述单用户服务 模式；
[0011] 当所述待服务用户总数不小于所述调度单元总数时，选取满足预设条件的J个用 户组采用多用户服务模式；其中，每一个用户组包括采用同一时频资源进行下行通信的两 个所述待服务用户；所述J为大于1的整数，且2J不大于所述待服务用户总数的整数；
[0012] 所述用户服务模式包括单用户服务模式和多用户服务模式；
[0013] 在所述单用户服务模式下，一个时频资源仅对应一个用于通信的波束；
[0014] 在所述多用户服务模式下，一个时频资源通过空分复用对应至少两个用于通信的 波束。
[0015] 优选地，
[0016] 所述待服务用户包括已确定用户服务模式的待服务用户，及未确定用户服务模式 的待服务用户；
[0017] 所述J个用户组中每一用户组，至少有一个用户为所述未确定用户服务模式的待 服务用户。
[0018] 优选地，所述选取满足预设条件的J个用户组包括：
[0019] 计算在所述多用户模式下各用户的信噪比；
[0020] 依据所述多服务模式下各用户的信噪比，确定每一用户组的下行信道容量；
[0021] 选取信道容量大于第一阈值的J个用户组或选取信道容量最大的J个用户组。
[0022] 优选地，
[0023] 对应于同一时频资源的所述波束分为内波束和外波束；
[0024] 所述计算在所述多用户模式下各用户的信噪比包括：
[0025] 利用以下公式计算出各用户对应内波束的信噪比SINRβ及对应外波束的信噪比 SmR 外；
[0028] 所述为第m个内波束对应的信噪比；所述为第n个外波束对应 的信噪比；所述m及所述η均为不小于1的整数；
[0029] 在所述多用户服务模式下，通过以下公式计算每一用户的信噪比SINRgj^ ;
[0034] 所述SINRftMi^为在多用户服务模式下内波束对应的信噪比；
[0035] 所述SINRmmj^为在多用户服务模式下外波束对应的信噪比；
[0036] 所述w#分别为外波束对应的权矢量；
[0037] 所述w ^分别为内波束对应的权矢量；
[0038] 所述SINR^^表征的是外波束对内波束的干扰；
[0039] 所述SINRftsfc^表征的是内波束对外波束的干扰。
[0040] 优选地，
[0041] 所述依据所述多服务模式下各用户的信噪比，确定每一用户组的下行信道容量 为：依据以下公式确定每一用户组的下行信道容量THRgj^ ;
[0042] THR 多用户=log2 (1+SINR 内 / 多用户）+log2 (1+SINR外 / 多用户）
[0043] 所述SINRft/为多用户模式下采用内波束通信的用户的信噪比；
[0044] 所述SINR^_/为多用户模式下采用内波束通信的用户的信噪比。
[0045] 优选地，
[0046] 所述单用户服务模式包括第一单用户服务模式、第二单用户服务模式及第三单用 户服务模式；
[0047] 所述第一单用户服务模式为发射一个波束，且所发射的波束用于单个用户的下行 传输；
[0048] 所述第二单用户服务模式为发射至少两个承载相同的信息的波束，且所发射的至 少两个波束用于单个用户的下行传输；
[0049] 所述第三单用户服务模式为发射至少两个承载不同的信息的波束，且所发射的至 少两个波束均用于单个用户的下行传输。
[0050] 优选地，
[0051] 所述当所述待服务用户总数小于所述调度单元总数时，各用户均选用所述单用户 服务模式为：
[0052] 当所述待服务用户总数小于所述调度单元总数时，依据各单用户服务模式对应的 信噪比选用所述第一单用户服务模式、所述第二单用户服务模式或所述第三单用户服务模 式。
[0053] 优选地，
[0054] 在所述依据各单用户服务模式对应的信噪比选用所述第一单用户服务模式、所述 第二单用户服务模式或所述第三单用户服务模式之前，所述方法还包括：
[0055] 利用以下公式计算出各用户对应内波束的信噪比SINR β及对应外波束的信噪比 SmR 外；
[0058] 所述为第m个内波束对应的信噪比；所述为第η个外波束对应 的信噪比；所述m及所述η均为不小于1的整数；
[0059] 当所述SINRft及所述SINRm均不小于第一阈值时，选用所述第一单用户服务模式、 所述第二单用户服务模式或所述第三单用户服务模式；
[0060] 当所述SINRfi不小于所述第一阈值，且SINR#小于第一阈值时，选用所述第一单用 户服务模式，且选用所述SINR^所对应的波束用于用户的下行通信；
[0061] 当所述SINRfi小于所述第一阈值，且SINR#不小于第一阈值时，选用所述第一单用 户服务模式，且选用所述SINRm所对应的波束用于用户的下行通信。
[0062] 优选地，
[0063] 在所述SINRft及所述SINRm均不小于第一阈值时，选用所述第一单用户服务模式、 所述第二单用户服务模式或所述第三单用户服务模式时，所述方法还包括：
[0064] 依据用户通信需求，选用所述第一单用户服务模式、所述第二单用户服务模式或 所述第三单用户服务模式。
[0065] 本发明第二方面提供一种导频信息发送方法，所述方法包括：
[0066] 确定发送导频信息的波束个数N ;其中，所述N为不小于1的整数，且不大于端口 总数；
[0067] 形成N个导频信息；不同的所述导频信息承载在不同的波束上，由不同的端口发 送；
[0068] 将N个所述导频信息承载N个所述波束上发送。
[0069] 本发明第三方面提供一种3D波束下的用户服务模式选择装置，所述装置包括：
[0070] 比较单元，用于比较待服务用户总数与调度单元总数；
[0071] 第一选用单元，用于当所述待服务用户总数小于所述调度单元总数时，各用户均 选用所述单用户服务模式；
[0072] 第二选用单元，用于当所述待服务用户总数不小于所述调度单元总数时，选取满 足预设条件的J个用户组采用多用户服务模式；其中，每一个用户组包括采用同一时频资 源进行下行通信的两个所述待服务用户；所述J为大于1的整数，且2J不大于所述待服务 用户总数的整数；
[0073] 所述用户服务模式包括单用户服务模式和多用户服务模式；
[0074] 在所述单用户服务模式下，一个时频资源仅对应一个用于通信的波束；
[0075] 在所述多用户服务模式下，一个时频资源通过空分复用对应至少两个用于通信的 波束。
[0076] 进一步地，
[0077] 所述待服务用户包括已确定用户服务模式的待服务用户，及未确定用户服务模式 的待服务用户；
[0078] 所述J个用户组中每一用户组，至少有一个用户为所述未确定用户服务模式的待 服务用户。
[0079] 进一步地，
[0080] 所述第一选用单元包括：
[0081] 第一计算模块，用于计算在所述多用户模式下各用户的信噪比；
[0082] 确定模块，用于依据所述多服务模式下各用户的信噪比，确定每一用户组的下行 信道容量；
[0083] 第一选取模块，用于选取信道容量大于第一阈值的J个用户组或选取信道容量最 大的J个用户组。
[0084] 进一步地，
[0085] 对应于同一时频资源的所述波束分为内波束和外波束；
[0086] 所述第一计算模块，具体用于利用以下公式计算在所述多用户模式下各用户的信 噪比；
[0091] 所述SINRft为各用户对应内波束的信噪比；所述SINRm及对应外波束的信噪比； 所述没WSfmirt为第m个内波束对应的信噪比；所述》MC?4为第η个外波束对应的信噪 t匕；所述m及所述η均为不小于1的整数；所述SINR ^为在多用户服务模式下内波束 对应的信噪比；所述SINR^gp为在多用户服务模式下外波束对应的信噪比；所述w#分别 为外波束对应的权矢量；
[0092] 所述w ^分别为内波束对应的权矢量；所述SINRw^表征的是外波束对内波束的 干扰；所述SINRfisfc^表征的是内波束对外波束的干扰。
[0093] 进一步地，
[0094] 所述确定模块，具体用于依