[发明专利]用于适配波束图案的方法、控制系统和通信系统

说明书

本公开涉及用于适配由服务一个或多个用户UE1、UE2的至少一个阵列天线21‑23产生的波束图案的方法和控制系统。每个阵列天线包括孔径内的多个天线子阵列24，并且被配置为使用固定波束集41来向服务区域提供覆盖，每个固定波束的波束图案覆盖所述服务区域的一部分，所述波束图案是通过向所述天线子阵列应用权重产生的。所述方法包括：针对每个固定波束产生116若干权重集，其中，每个权重集在主方向产生类似的覆盖并且在其他方向产生低于一个或多个阈值的旁瓣级别；针对每个固定波束存储118所述权重集；从调度器34；91接收120关于至少两个固定波束的信息，其中，第一固定波束25；96和第二固定波束26；94向所述一个或多个用户UE1、UE2提供覆盖；基于所述第二固定波束94的主方向上的旁瓣级别95针对所述第一固定波束25；96选择权重集，以及基于所述第一固定波束96的主方向上的旁瓣级别97针对所述第二固定波束26；94选择权重集，以最小化所述第一固定波束和所述第二固定波束之间的干扰；以及当产生相应的波束图案时，向天线子阵列应用122针对每个固定波束选择的权重集。

技术领域

本公开涉及用于适配通过如独立权利要求1的前序部分限定的阵列天线产生的波束图案的方法。本公开还涉及用于适配通过阵列天线产生的波束图案的控制系统以及包括这一控制系统的通信系统。

背景技术

固定多波束天线系统是电信系统中的若干个可能实现之一。原理是具有相当大的固定波束集，其中每个波束覆盖节点的服务区域的一部分，并且所有波束一起覆盖具有两个正交极化的完整期望服务区域。

在这样的系统中，UE和节点之间的下行链路和上行链路传输可以通过利用最适合的波束子集(即给出最佳链路预算并具有最佳SIR的波束)来进行调度。同时，也可以通过使用另一波束子集来调度其他UE，其中假设干扰可以保持为足够低，即不同波束子集之间的空间隔离是足够的。

实现多波束天线系统的一种方式是利用阵列天线并使每个波束对应于元件激励(元件权重)集。

像所有系统中一样，固定多波束系统的一个问题是，信号将不仅通过期望的波束发送和接收，而是还会经由旁瓣发射和接收，即波束之间的空间隔离取决于波束的旁瓣级别。通过旁瓣发送和接收的信号将表现为对经由其他波束发送的其他信号的干扰，并且将使得针对多个用户(MU-MIMO)或单个用户(SU-MIMO)的同时发送和/或接收不太有利。

因此，波束之间的良好隔离要求每个波束不仅具有期望的覆盖区域，而且还具有覆盖区域外的低旁瓣级别，以便对其它波束产生较低干扰。

当使用阵列天线时，应为所期望的波束覆盖以及低旁瓣级别确定针对每个波束的元件权重。然而，一般来说，低旁瓣级别的要求意味着降低孔径效率的惩罚。在下行链路中，在有源阵列天线实现的情况下，较差的PA利用率将是一个问题。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种用于在与现有技术技术相比具有改进的空间隔离和信号干扰比的具有一个或多个用户的天线系统中适配波束图案的方法。

所述目标可使用一种用于适配由使用多个空间MIMO数据流服务一个或多个用户的阵列天线产生的波束图案的方法实现。所述阵列天线包括孔径内的多个子阵列。所述阵列天线被配置为使用固定波束集向服务区域提供覆盖。每个固定波束的波束图案只覆盖服务区域的一部分，并且波束图案是通过向天线子阵列应用权重产生的。

所述方法包括：

a)针对每个固定波束产生若干权重集。每个权重集在主方向(即主瓣)中产生类似的覆盖，并且在与主方向不同的其他方向上产生低于一个或多个阈值的旁瓣级别。其他方向对应于属于固定波束集的有限数量的固定波束的主方向；

b)针对每个固定波束存储所述权重集；

c)从调度器接收关于意欲用于通信目的的至少两个固定波束的信息，其中，第一固定波束向第一用户提供覆盖，以及第二固定波束向第二用户提供覆盖；