调整指向用户设备的垂直波束的下倾角的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信系统，尤其涉及在多输入多输出（ΜΙΜΟ)系统中调整指向用户设 备的垂直波束的下倾角的方法和装置。
【背景技术】
[0002] LTE Rel-8的ΜΙΜΟ及随后Re^lO和Re^ll的ΜΙΜΟ增加被设计为支持在基站侧 仅在方位角维度上具有自适应能力的天线配置。最近，通过使用具有2维天线结构（其提 供在俯仰角维度和方位角维度上的自适应控制）的天线系统来改进系统性能已引起广泛 关注。对于俯仰角维度的额外控制使得多种策略，例如垂直波束成形成为可能。
[0003] 垂直波束成形（VB巧期望能够增加由用户设备扣巧看到的SINR统计，其通过把 垂直方向天线图谱指向用户设备的方向同时减少对相邻小区的干扰，由此将俯仰角方向的 传输能量转向。3GPP RAN 1已经决定在LTE Re^l3中继续VBF的研究，其旨在确定支持多 达8根发射天线端口的肥专用VBF方案。
【发明内容】
[0004] 在LTE/LTE-A系统中，仅能够通过将天线阵列物理地向下倾斜一个小角度来实现 俯仰角维度的能量转向，从而将能量更多地集中于服务小区并且减少对相邻小区的干扰。 下倾角由小区中的基站的高层来半静态地调整，从而适应整个覆盖范围需求的变化，如图1 中所示。
[0005] 现有的小区专用下倾角的方案的显著缺陷在于波束不能W用户专用的方式在俯 仰角维度动态地被转向。送意味着基站无法针对每个肥的瞬时信道状态在俯仰角维度转 向能量，并且不得不在小区的所有UE中进行折中，因此，系统潜在的性能无法完全被开发。 [000引因此，有必要提供一种肥专用的VBF方案。
[0007] 根据本发明的一个方面，在一个实施例中，提供了一种在多输入多输出通信系统 的基站中用于调整指向用户设备的垂直波束的下倾角的方法，所述基站配置有2维平板天 线阵列，所述2维平板天线阵列包括多个垂直天线端口，所述方法包括W下步骤：
[0008] A. W基准下倾角权重*。（ Θ )对待发送下行数据进行加权处理后发送至用户设备， W及通过所述多个垂直天线端口发送参考信号至所述用户设备，其中所述基准下倾角权重
η = 1，...，N，Θ为基准下倾角，η为所述基站的垂直天线单 元的索引，Ν为所述基站的垂直天线单元的数目，d为所述基站的垂直天线单元的间距，λ 为波长；
[0009] Β.接收来自所述用户设备的下倾角调整索引，所述下倾角调整索引用于指示下倾 角调整量；
[0010] C.基于所述下倾角调整索引，从下倾角集合1?按牛惡群}中获取更新后的基准下 倾角，并循环执行步骤A-C直至预定条件得到满足，其中與为调整步长，杰f为下倾角调整 炎 量，出U…，主*；^ , K+1为下倾角调整量的数目； 占
[0011] 其中所述步骤B之前还包括：
[0012] -发送所述基准下倾角Θ至所述用户设备。
[0013] 根据本发明的另一个方面，在一个实施例中，提供了一种在多输入多输出通信系 统的用户设备中用于辅助基站调整指向所述用户设备的垂直波束的下倾角的方法，所述基 站配置有2维平板天线阵列，所述2维平板天线阵列包括多个垂直天线端口，所述方法包括 W下步骤：
[0014] a.接收来自基站的经由所述多个垂直天线端口发送的参考信号；
[001引b.基于接收到的所述参考信号，测J量下行矩阵信道HwmxW =比h<i,2>，...， ，. . hw,w]，并计算测量到的所述信道的功率P，其4
I每根用户设备天 线看到的矢量信道；
[001引 C. W K个备选下倾角权重梦夺&梦分别对所述信道Ηκχ巾X巾进行加权处理， ^分别获得1(个等效信道听^曲^^=比*\1,1)，1^1,2)，'"，}1'^1)，'"}1'^,)]，并分别计算 所述Κ个等效道的功率Pk ;其中所述Κ个等效信道中的第k个等效信道的基本矢量信道 为
，Θ为基准下倾角，
η = 1，...，Ν，η为所述基站的垂直天线单元的索引，Ν为所述基站的垂直天线单元的数目， d为所述基站的垂直天线单元的间距，λ为波长，攀为调整步长，免巧为下倾角调整量， 占二-生i，…，主~，Κ+1为下倾角调整量的数目，Μ为所述基站的水平天线单元的数目，R为 2、 所述用户设备的天线数目；
[0017] d.比较测量到的所述信道的功率Ρ W及所述Κ个等效信道的功率Pk，并将其中最 大功率所对应的下倾角调整索引反馈至所述基站，并且循环执行步骤a-d直至预定条件得 到满足，其中所述下倾角调整索引用于指示下倾角调整量；
[0018] 其中所述方法还包括W下步骤：
[0019] -接收来自所述基站的所述基准下倾角Θ。
[0020] 根据本发明的另一个方面，在一个实施例中，提供了一种在多输入多输出通信系 统的基站中用于调整指向用户设备的垂直波束的下倾角的装置，所述基站配置有2维平板 天线阵列，所述2维平板天线阵列包括多个垂直天线端口，所述装置包括：
[0021] 第一发送单元，用于W基准下倾角权重*。（ Θ )对待发送下行数据进行加权处理后 发送至用户设备，w及通过所述多个垂直天线端口发送参考信号至所述用户设备，其中所 述基准下倾角权重
η = 1，. . .，N，Θ为基准下倾角，η为所述 基站的垂直天线单元的索引，Ν为所述基站的垂直天线单元的数目，d为所述基站的垂直天 线单元的间距，λ为波长；
[0022] 第一接收单元，用于接收来自所述用户设备的下倾角调整索引，所述下倾角调整 索引用于指示下倾角调整量；
[0023] 更新单元，用于基于所述下倾角调整索引，从下倾角集合巧牛兔擇}中获取更 新后的基准下倾角，其中舜为调整步长，表^为下倾角调整量，<1： == ±心"，出^，Κ+1为下 倾角调整量的数目；
[0024] 所述第一发送单元，所述第一接收单元和所述更新单元循环执行直至预定条件得 到满足；
[00巧]其中所述第一发送单元还用于；发送所述基准下倾角Θ至所述用户设备。
[0026] 根据本发明的另一个方面，在一个实施例中，提供了一种在多输入多输出通信系 统的用户设备中用于辅助基站调整指向所述用户设备的垂直波束的下倾角的装置，所述基 站配置有2维平板天线阵列，所述2维平板天线阵列包括多个垂直天线端口，所述装置包 括：
[0027] 第二接收单元，用于接收来自基站的经由所述多个垂直天线端口发送的参考信 号；
[0028] 处理单元，用于基于接收到的所述参考信号，测量下行矩阵信道HkxwxW =比α U，hu,2>，...，hw,u，..hw,J，并计算测量到的所述信道的功率Ρ，其中
是 每根用户设备天线看到的矢量信道；W及WK个备选下倾角权重資+玄^>)分别对所 述信道HkXWxn)进行加权处理，W分别获得K个等效信道听XWXN)=比k(l,r)，hk(i,2)，…， h*Vu，一ιΛμ,J，并分别计算所述K个等效