[发明专利]一种3D波束赋形方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及到一种3D波束赋形方法及设备。

背景技术

异构网络是区别于传统同构网络模型的新型网络结构。异构网络增加了低功率发射节点，包括微基站(Microcell)、微微基站(Picocell)、毫微微基站(Femtocell)、中继(Relay)和射频拉远节点(RRH)等。跟宏蜂窝基站相比，上述几种基站体积小，发射功率低，覆盖范围小，但是比宏基站更容易部署。异构网络部署多种类型基站覆盖重叠，可以解决覆盖“盲区”和“忙区”的问题，尤其是适用于解决室内和热点地区的覆盖问题，可以显著提升系统的容量并提高系统的频谱效率。

波束赋形技术最早应用于智能天线中，基站动态调整下行波束的水平方向，使波束指向所服务的用户，从而增大接收功率并且减小对其他用户的干扰。水平波束赋形不能解决处于相同水平方向的用户之间的干扰问题，因此，近年来出现了控制波束下倾角的技术。通过动态调整波束倾角，不仅可以有效抑制相同径向的用户之间的干扰，而且有效解决了小区边缘用户接收功率低，小区中心盲区问题。随着技术的发展，近年来出现了同时调整波束水平角和下倾角的技术，即3D波束赋形，3D波束赋形需要基站之间交互更多的信息，复杂度高，现有技术都是对小区进行水平和垂直分区，每个分区对应固定的角度，灵活性不高。

异构网络中多种类型基站的覆盖区域重叠，会产生大量小区边缘区域，在小区边缘区域的用户容易受到相邻基站的干扰。3D波束赋形技术通过将较细的波束指向所服务的用户，可以提高用户接收功率并且降低对其他用户的干扰，有效提高信干比。在异构网络中使用3D波束赋形技术对吞吐量提升有很大的潜力。然而，如果在小区边缘，相邻小区的用户距离很近的场景下，直接将波束指向用户，势必会带来更强的干扰，不仅对系统吞吐量提升没有贡献，甚至反而会带来吞吐量下降。

发明内容

本发明提供了一种3D波束赋形方法及设备，能够较好的降低异构网络中相邻小区之间的干扰，提高系统的吞吐量。

本发明提供了一种3D波束赋形方法，其特征在于，应用于异构网络中，所述异构网络中至少一个宏小区包含一个宏基站和至少一个低功率基站，所述一个宏基站和至少一个低功率基站均作为接入点构成接入点组GN，每一个接入点在一个时隙内使用一个波束为一个用户服务，该方法包括：

获取当前时隙需要服务的各个用户的位置信息；

根据获取到的位置信息确定各个用户的总吞吐量相对于波束角向量αβ的函数其中所述波束角向量αβ为（α₁，α₂……α_S，β₁，β₂……β_S），其中α_s用于表示第s个接入点发送的波束的波峰所在的直线在水平面上的投影与预设的水平轴X之间的夹角，β_s用于表示第s个接入点发送的波束的波峰所在的直线与水平面的夹角，S为用户的个数，R_s(αβ)为第s个用户对应的数据传输速率；

使用迭代算法确定使最大的波束角向量αβ_M；

根据获取到的波束角向量αβ_M调整各个接入点发送的波束的波束角。

优选的，所述根据获取到的位置信息确定各个用户的总吞吐量相对于波束角向量αβ的函数具体包括：

根据获取到的位置信息确定各个接入点到每一个用户的大尺度衰落相对于波束角向量αβ的函数；

取作为各个用户的总吞吐量相对于波束角向量αβ的函数，其中，

属于集合为大于0的整数；