[发明专利]通信基站及其波束赋形方法

说明书

本发明涉及移动通信领域，公开了一种通信基站及其波束赋形方法。本发明中，该通信基站的波束赋形方法包括以下步骤：基站接收来自移动终端的基于卫星导航系统的第一定位信息；根据第一定位信息向卫星导航系统的地基增强系统发送差分定位请求；根据地基增强系统返回的差分改正值对第一定位信息进行差分解算，得到第二定位信息；根据第二定位信息和基站天线的已知位置信息计算基站在三维空间上与移动终端的方位角，通过基站的天线在该方位角上向移动终端形成定向波束。该通信基站的波束赋形方法能够改善无线通信的链路质量，提高小区吞吐量。

技术领域

本发明涉及移动通信和卫星导航领域，特别涉及移动通信中的波束赋形技术。

背景技术

波束赋形(Beamforming，BF)是一种基于天线阵列的信号预处理技术。波束赋形通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，从而能够获得明显的阵列增益。因此，波束赋形技术在扩大覆盖范围、改善边缘吞吐量以及干扰抑止等方面都有很大的优势。由于波束赋形带来的空间选择性，使得波束赋形与SDMA之间具有紧密的联系。实际系统中应用的波束赋形技术可能具有不同的目标，如侧重链路质量改善(覆盖范围扩展、用户吞吐量提高)或者针对多用户问题(如小区吞吐量与干扰消除/避免)。

现有技术中，基于卫星定位技术的波束赋形方法，由于移动终端的定位精度较低，水平存在5～10米误差、高程存在10～20米误差，导致三维空间上基站天线与移动终端的方位角测算不准确，方位角测算值与实际值偏差较大，不利于波束赋形算法的应用，不利用于窄细波束的形成。

此外，现有差分定位技术一般在移动终端侧进行高精度定位解算，存在高功耗的问题，移动终端还需要获取实时差分数据，存在高流量的问题。

因此，目前亟需一种基于差分定位增强技术的基站波束赋形方法，能够改进现有波束赋形和差分定位技术，达到移动终端和基站天线只存在厘米级误差的定位精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通信基站及其波束赋形方法，能够改善无线通信的链路质量，提高小区吞吐量。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种通信基站的波束赋形方法，包括以下步骤：

基站接收来自移动终端的基于卫星导航系统的第一定位信息；

根据第一定位信息向卫星导航系统的地基增强系统发送差分定位请求；

根据地基增强系统返回的差分改正值对第一定位信息进行差分解算，得到第二定位信息；

根据第二定位信息和预先设定的基站的天线位置信息计算基站在三维空间上与移动终端的方位角，通过基站的天线在该方位角上向所述移动终端形成定向波束。

本发明的实施方式还公开了一种通信基站，包括：

第一定位信息接收单元，用于接收来自移动终端的基于卫星导航系统的第一定位信息；

差分定位请求单元，用于根据第一定位信息接收单元接收到的第一定位信息向卫星导航系统的地基增强系统发送差分定位请求；

差分解算单元，用于根据差分定位请求单元得到的地基增强系统返回的差分改正值对第一定位信息接收单元接收到的第一定位信息进行差分解算，得到第二定位信息；

方位角计算单元，用于根据差分解算单元得到的第二定位信息和预先设定的基站的天线位置信息计算基站在三维空间上与移动终端的方位角；

波束赋形单元，用于通过基站的天线在方位角计算单元计算出的方位角上向移动终端形成定向波束。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：