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。3GPPRAN 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.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；
[0009] B.接收来自所述用户设备的垂直预编码矩阵索引；
[0010] C.基于所述垂直预编码矩阵索引，从垂直预编码码本z= {W(0 1)，1 = 1， 2，…，U中获取相应的垂直预编码码字作为垂直预编码矩阵，其中L为所述垂直预 编码码本中的预编码码字的数目，W( Θ 1) = [wW ( Θ 1)，W? ( Θ 1)，…，wW ( Θ ι)]τ，
Ιμχμ为对角阵，为下倾角，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；
[0011] 化W所述垂直预编码矩阵对待发送下行数据进行预编码处理后发送至用户设备。
[0012] 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：
[0013] 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；
[0014] b.基于接收到的所述参考信号，视帽下行矩阵信道Η =出W，H?，…，山^]，其中
，hW为从所述用户设备的天线至所述基站的第η行天线 的矩阵信道；
[001引 C.根据所述下行矩阵信道，基于预定准则，从垂直预编码码本Ζ = (W(0i)，1 = 1，2，…，U中选择相应的垂直预编码码字，其中L为所述垂直预编 码码本中的预编码码字的数目，W(0i) = [wW(0i)，W?(0i)，一,1^(01)]^
Imxm为对角阵，θι为下倾角，d为所述基站的 垂直天线单元的间距，λ为波长，N为所述基站的垂直天线单元的数目，Μ为所述基站的水 平天线单元的数目，R为所述用户设备的天线数目；
[0016] d.将所述垂直预编码码字的索引作为垂直预编码矩阵索引反馈至所述基站。
[0017] 根据本发明的又一个方面，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：
[0018] 第一发送单元，用于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；
[0019] 第一接收单元，用于接收来自所述用户设备的垂直预编码矩阵索引；
[0020] 选择单元，用于基于所述垂直预编码矩阵索引，从垂直预编码码本Z = {W( Θ 1)， 1 = 1，2，…，U中获取相应的垂直预编码码字作为垂直预编码矩阵，其中L为所述垂 直预编码码本中的预编码码字的数目，W(0i) = [wW(0i)，Ι?(θι)，…，wW(0i)]T，
Imxm为对角阵，为下倾角，N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；
[0021] 预编码处理单元，用于W所述垂直预编码矩阵对待发送下行数据进行预编码处理 后发送至用户设备。
[0022] 根据本发明的又一个方面，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：
[0023] 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；
[0024] 信道估计单元，用于基于接收到的所述参考信号，测量下行矩阵信道Η =出W， Η?,…，hW]，其中
：《 = U、，W，hW为从所述用户设备的天线至所述 基站的第η行天线的矩阵信道；
[00巧]第二选择单元，用于根据所述下行矩阵信道，基于预定准则，从垂直预编码码 本Ζ= {W(0i)，1 = 1，2，…，U中选择相应的垂直预编码码字，其中L为所述垂直 预编码码本中的预编码码字的数目，W(0i) = [wW(0i)，w?(0i)，…，wW(0i)]T，
Imxm为对角阵，θι为下倾角，d为所述基站的 垂直天线单元的间距，λ为波长，N为所述基站的垂直天线单元的数目，Μ为所述基站的水 平天线单元的数目，R为所述用户设备的天线数目；
[0026] 第二发送单元，用于将所述垂直预编码码字的索引作为垂直预编码矩阵索引反馈 至所述基站。
[0027] 本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。
【附图说明】
[002引通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它 特征、目的和优点将会变得更加明显：
[0029] 图1示出了传统的水平波束成形方案的网络结构示意图；
[0030] 图2示出了根据本发明的一个实施例的垂直波束成形方案的网络结构示意图；
[0031] 图3示出了根据本发明的一个实施例的调整指向用户设备的垂直波束的下倾角 的方法流程图。
[0032] 在图中，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。
【具体实施方式】
[0033] 下文中将对本发明的各实施例进行详细描述。
[0034] 图2的ΜΙΜΟ通信系统示出了基站10,