[发明专利]一种到达方位角的测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种到达方位角的测量方法及装置。

背景技术

随着通信技术的发展，尤其是基于智能天线的多输入多输出(Multiple-InputMuMple-Out-put，MIMO)技术的应用，无线通信系统的性能得到了极大的提升。对于性能的提升，一个很重要的前提是物理层测量技术及应用水平得到广泛使用。到达方位角(Angle of arrival，AOA)的测量就是一个很重要的技术，它是波束赋形技术以及用户终端(UseTEquipment，UE)定位服务的关键参数。

在现有技术中，从第三代移动通信标准的时分同步码分多址技术(T·lmeDl¨vls·lon-SynchTonousCodeDl¨vls·lonMult·lpleAccess，TD-SCDMA)以来，基于AOA测量的波束表格法(GhdOfBeam，GOB)一直利用空间相关矩阵来进行测量，具体的实现步骤为:第一步:假定上行信道响应为H_l，则将空间相关矩阵记为:其中l表示第l个用户，H′_l表示矩阵H_l的共轭转置。第二步:定义导向矢量为:0(θ)＝exp[j*k*d*(N-l)*coa(θ)]，其中θ为角度，k为波数，k=2πf/c，d为阵元间距，N为天线单元数。第三步:计算每个角度θ的功率值:第四步:选择P(θ)的最大值所对应的θ值，即为用户终端的AOA的值。

根据以上描述可以看出，现有技术中利用了时域信道估计系统，虽然具有较强的实用性，但上述方法需要计算UE的空间相关矩阵，并且需要导向矢量与空间相关矩阵进行大量的乘法操作，大大增加了增强型基站的运算复杂度，不利于增强型基站的成本控制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种到达方位角的测量方法及装置，能够解决现有技术中利用时域信道估计系统导致增强型基站的运算复杂度较高的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种到达方位角的测量方法，包括:

计算天线的导向矢量;

进行用户终端的上行频域信道估计;

将所述上行频域信道估计在频域方向求平均，得到平均信道估计;

根据所述导向矢量和所述平均信道估计，计算每个角度的功率值;

选择令所述功率值最大时对应的角度，得到到达方位角。

进一步地，

所述计算天线的导向矢量包括:计算导向矢量α(θ)α(θ)＝exP[j*k*d*(N-1)*cos(θ)]，其中θ为角度，k为波数，k=2πf/c，d为阵元间距，N为天线单元数;

所述进行用户终端的上行频域信道估计包括:利用上行侦听参考信号信道估计作为到达方位角测量的输入，计算用户终端的上行侦听参考信号信道估计H_t×N，其中t表示子载波数目，N为天线单元数。

进一步地，所述将所述上行频域信道估计在频域方向求平均，得到平均信道估计，包括:将相邻4个资源块内的H_t×N在频域方向求平均，得到平均信道估计H_1×N。

进一步地，所述根据所述导向矢量和所述平均信道估计计算每个角度的功率值包括:针对不同的角度θ，计算功率值P(θ)为:P(θ)=|α(θ)*H′_1×N|²。

进一步地，所述到达方位角θ的取值范围是:θ∈(-90，90)。

另一方面，本发明还提供一种到达方位角的测量装置，包括:导向矢量计算单元、频域信道估计单元、平均信道估计单元、功率计算单元和方位角选择单元，功率计算单元与导向矢量计算单元、平均信道估计单元和方位角选择单元分别相连，平均信道估计单元还与频域信道估计单元相连，其中:

导向矢量计算单元，用于计算天线的导向矢量，并将结果输出至功率计算单元;

频域信道估计单元，用于进行用户终端的上行频域信道估计，将结果输出至平均信道估计单元;

平均信道估计单元，用于接收频域信道估计单元发送的上行频域信道估计，并在频域方向求平均，将平均信道估计结果输出至功率计算单元;

功率计算单元，用于接收导向矢量计算单元和平均信道估计单元发送的结果，计算每个角度的功率值，将结果输出至方位角选择单元;

方位角选择单元，用于接收功率计算单元发送的功率值，选择使功率值最大时对应的角度，得到到达方位角。

进一步地，