专利名称：基于角度信息的发射多播赋形方法及系统的制作方法
基于角度信息的发射多播赋形方法及系统技术领域
本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种利用智能天线来提高TD-SCDMA(时 分同步码分多址)集群通信中组呼、群呼等群发业务中目标用户接收信号质量的方法及系 统。
背景技术：
随着空时信号处理技术的发展，智能天线技术在移动通信领域得到了广泛的应 用，其主要利用相关度较高的天线阵列来对发射或接收的信号进行处理，获取天线阵列增 益来提高系统的性能，这种方法又称波束赋形。发射波束赋形是指发射端根据已知的信道 信息，产生一个最优发射权值，对发射信号进行预处理，使发射信号在空间叠加，形成一个 主瓣对准目标用户的下行波束，从而提高目标用户的信噪比，起到提高用户接收信号质量 的作用。
目前TD-SCDMA的智能天线波束赋形基本上属于点到点赋形的范畴，即基站根据 移动台的上行空时信道特征，通过特征值分解的方式生成最优的赋形权值，然后进行发射， 在提供下行赋形增益的同时，还提供了多小区间的干扰抑制能力。
TD-SCDMA集群业务是一种群发业务。在群发业务中，基站端向一个用户组内的多 个目标用户发送相同的数据。由于用户组内的目标用户随机分布在小区内，并且在这类业 务中，基站无法及时地获得目标用户的信道信息，因此需要设计一种适合于TD-SCDMA集群 通信系统的新的波束赋形方法。发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于角度信息的波束赋形方法及系统，该 发明在群发业务中相对于没有采用波束赋形的系统能够显著提高目标用户的接收信噪比。
一种基于角度信息的发射多播赋形方法，该方法包括以下步骤角度信息计算步 骤，计算各目标用户移动台与智能天线参考平面之间的角度；空间特征计算步骤，基于所述 角度，计算群组内各目标用户移动台所处角度的空间特征；赋形向量计算步骤，基于所述空 间特征，计算多播发射波束赋形向量；数据发送步骤，利用所述多播波束赋形向量对群发信 号进行波束赋形并发送。
所述空间特征计算步骤中的空间特征用％表示，^的计算方法为
权利要求
1.一种基于角度信息的发射多播赋形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 角度信息计算步骤，计算各目标用户移动台与智能天线参考平面之间的角度；空间特征计算步骤，基于所述角度，计算群组内各目标用户移动台所处角度的空间特征；赋形向量计算步骤，基于所述空间特征，计算多播发射波束赋形向量； 数据发送步骤，利用所述多播波束赋形向量对群发信号进行波束赋形并发送。
2.根据权利要求1所述的一种基于角度信息的发射多播赋形方法，其特征在于，所述 空间特征计算步骤中的空间特征用％表示，a,的计算方法为
3.根据权利要求1所述的一种基于角度信息的发射多播赋形方法，其特征在于，所述 赋形向量计算步骤包括i)赋形增益计算步骤计算群组内各目标用户在衰落信道下接收信噪比的赋形增益Gi Gi =w//ai.afw = |w^a,|2其中W为多播发射波束赋形向量，Bi为第i个目标用户所处角度的空间特征；ii)赋形向量计算步骤上式在满足准则1或准则2的情况下，计算出多播发射波束赋形向量w ； 所述准则1为群组内所有目标用户的平均赋形增益Gi最大，且多播发射波束赋形向 量w的模为1 ；所述准则2为群组内目标用户获得的最小赋形增益Gi最大，且多播发射波束赋形向 量w的模为1。
4.一种基于角度信息的发射多播赋形系统，其特征在于，该系统包括角度信息计算模块，用于计算各目标用户移动台与智能天线参考平面之间的角度； 空间特征计算模块，用于基于所述角度，计算群组内各目标用户移动台所处角度的空 间特征；赋形向量计算模块，用于基于所述空间特征，计算多播发射波束赋形向量； 数据发送模块，利用所述多播波束赋形向量对群发信号进行波束赋形并发送。
5.根据权利要求4所述的一种基于角度信息的发射多播赋形系统，其特征在于，所述 空间特征计算模块计算得到的空间特征用％表示，a,的计算方法为
6.根据权利要求4所述的一种基于角度信息的发射多播赋形系统，其特征在于，所述 赋形向量计算模块包括i)赋形增益计算单元，用于计算群组内各目标用户在衰落信道下接收信噪比的赋形增 益Gi
全文摘要
本发明属于移动通信技术领域，具体公开了一种基于角度信息的多播发射波束赋形的方法及系统。本发明采用目标移动台的角度信息来代替传统赋形算法中使用的完整信道信息，更加适合于无法及时获得信道信息的集群通信系统中。本发明还使用波束赋形增益来代替传统赋形算法中使用的信噪比作为新的赋形优化目标，这样就不会涉及到具体的信道信息。本发明涉及的流程分为三个步骤首先由基站获得移动台的角度信息，然后基于波束赋形增益作为优化目标生成波束赋形向量，最后将波束赋形向量与信号结合，完成发射。本发明能够显著的提高集群通信的群发业务中目标用户的接收信噪比，非常适合应用于集群通信系统中。
文档编号H04B7/06GK102035588SQ20101057643
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者孔勇, 朱刚, 王正浩, 谈振辉, 门家强 申请人:北京交通大学