CN101154976B - 智能天线***中部分通道失效后的补偿方法 - Google Patents

智能天线***中部分通道失效后的补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能天线***中部分通道失效后的补偿方法。针对现有智能天线***中某一个或某几个通道失效时，智能天线的下行波束赋形性能将会明显下降的问题。本发明智能天线***中部分通道失效后的补偿方法包括：(1)得到失效的上下行通道个数、失效通道号以及失效类型；(2)如果失效类型是专用信道赋形天线损坏，将本智能天线***覆盖下的所有用户的业务均摊给各有效的下行天线发射；如果失效类型是公共信道赋形天线损坏，在有效下行通道中选择发射功率最大的通道发射或下行波束赋形权值采用公共信道补偿权值。本发明完善了智能天线***对小区的覆盖，提高了小区容量和用户通话质量。

Description

智能天线***中部分通道失效后的补偿方法
技术领域
本发明涉及一种智能天线***中部分通道失效后的补偿方法，尤其涉及通讯领域的采用智能天线技术的基站。
背景技术
智能天线技术是移动通信领域内一种越来越受到重视的新技术，尤其在TDD的工作方式中，上、下行信道使用同一载频，可以认为同一用户的上下行信道是完全对称的，从而有利于智能天线技术的使用。
智能天线***由一组天线阵及相连的收发信机和先进的数字信号处理算法组成。智能天线能够根据用户的位置的变化，自适应的调整波束的指向，使得主瓣对准期望用户，零陷或旁瓣对准非期望用户，从而有效的降低基站的发射功率，达到消除干扰和提高***容量的目的。
由于现有智能天线***中部分通道失效后一般不进行补偿，当***中某一个或某几个通道失效时，智能天线的下行波束赋形性能将会明显下降。这主要表现在，对于公共信道，下行通道时，下行波束赋形方向图的不圆度将会明显变差，从而影响到小区的覆盖；对于专用信道，下行通道时，下行波束赋形方向图的主瓣可能将不能指向期望用户方向，同时可能会抬高旁瓣和零陷，从而直接影响到通话质量，并影响到覆盖和容量，而上行失效时又可能导致上行DOA估计未必准确。
申请号为CN200410009329的中国专利“智能天线阵元失效后***重新最优配置的方法”涉及一种智能天线阵元(通道)失效后智能天线的上下行通道检测及***重新最优配置的方法，并不涉及通道失效后如何来补偿下行波束赋形权值。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明智能天线***中部分通道失效后的补偿方法，能够在智能天线的基站***部分通道失效后对下行波束赋形权值进行补偿。
为了达到上述发明目的，本发明智能天线***中部分通道失效后的补偿方法，包括以下步骤：
(1)得到失效的上下行通道个数、失效通道号以及失效类型；
(2)如果失效类型是专用信道赋形天线损坏，当上行通道失效个数大于最大失效阵元数时，或下行通道失效个数大于最大失效阵元数时，或上行通道失效个数等于最大失效阵元数且剩余有效上行通道为非几何位置连续时，或下行通道失效个数等于最大失效阵元数且剩余有效下行通道为非几何位置连续时，将本智能天线***覆盖下的所有用户的业务均摊给各有效的下行天线发射；
如果失效类型是公共信道赋形天线损坏，当下行通道失效个数等于最大失效阵元数且剩余有效下行通道为几何位置连续时，或下行通道失效个数大于零且小于最大失效阵元数时，公共信道赋形天线损坏后下行波束赋形权值采用公共信道补偿权值，其他情况下，公共信道赋形天线损坏后在有效下行通道中选择发射功率最大的通道发射。
上述的智能天线***中部分通道失效后的补偿方法中，所述步骤(2)中均摊具体为：每根有效下行天线分摊的最大用户数为不小于用户总数除以有效下行天线个数所得商的最小整数。
本发明智能天线***中部分通道失效后的补偿方法，通过在智能天线的基站***部分通道失效后对下行波束赋形权值进行补偿，完善了智能天线***对小区的覆盖，提高了小区容量和用户通话质量。
附图说明
图1为下行波束赋形权值补偿算法实现相关模块图；
图2为专用信道阵元(通道)失效补偿算法实现流程图；
图3为公共信道阵元(通道)失效补偿算法实现流程图；
图4为8天线线阵平面示意图；
图5为8天线线阵阵元0失效公共信道赋形补偿结果；
图6为8天线线阵阵元0、1、2、3失效公共信道赋形补偿结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
本发明下面就将部分通道失效后的下行波束赋形权值补偿方法的原理描述如下：
第一步，根据通道故障检测结果得到上下行通道的失效类型：
在该步骤主要完成上下行通道的失效个数及失效通道号的计算，其中将上下行通道的失效个数分别记为UlErrNum及DlErrNum。
第二步，根据第一步的计算结果来计算下行波束赋形权值。设阵元数为Ka，上行能够准确估计出DOA、下行能够准确波束赋形的最大失效阵元数为N，特别的，当Ka＝8时，N＝4。
本步骤的具体实施过程为：
1、当UlErrNum＝0，DlErrNum＝0时，下行波束赋形权值按正常处理流程得到，无须补偿处理；
2、对于专用信道赋形，如果有天线损坏，分为以下几种情况处理：
1)当0≤UlErrNum≤N-1时，上行DOA估计结果有效，又可以分为以下两种情况：
a)当1≤DlErrNum≤N-1，下行波束赋形权值按正常处理流程得到，无须补偿处理；
b)当DlErrNum＝N，且为几何位置连续的N个通道有效时，下行波束赋形权值按正常处理流程得到，无须补偿处理；
c)当DlErrNum＝N，且非几何位置连续的N个通道有效时，不同用户的业务平均分摊到不同的单根天线上发射。具体的业务分摊准则为，
设用户数为UeNum，有效下行天线个数为DlActNum(DlActNum≠0)，则每根天线分摊的最大用户数为
Figure G061F2649020060928D000041
从第一根有效天线开始，依次分摊Ku个用户，直至所有用户分摊完毕为止；
d)当DlErrNum≥N+1时，不同用户的业务按情况c)的业务分摊准则平均分摊到不同的单根天线上发射；
2)当UlErrNum＝N，且为几何位置连续的N个通道有效时，上行DOA估计结果有效，按情况1)处理；
3)对于其他上行失效情况，无论下行失效与否，DOA估计没有参考价值，此时下行不能利用DOA信息，不同用户的业务按情况1)中c)的业务分摊准则平均分摊到不同的单根天线上发射。
3、对于公共信道赋形，如果有天线损坏，分为以下几种情况处理：
1)当1≤DlErrNum≤N-1时，下行波束赋形权值采用公共信道补偿权值(具体权值可以根据公共信道赋形不圆度要求准则仿真得到)；
2)当DlErrNum＝N，且为几何位置连续的N个通道有效时，下行波束赋形权值按情况1)处理方式处理；
3)其他情况，在有效下行阵元中选择发射功率最大的通道发射。
图5和图6分别给出了8天线线阵公共信道赋形阵元0和阵元0、1、2、3失效时的补偿结果，由补偿结果图可以看出补偿后相对补偿前的公共信道赋形效果有了明显改善。
综上所述，本发明提出了智能天线***中部分通道失效下，一种补偿思想和具体的实施方法。应当理解的是，本发明的对上述较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制。本发明适用于所有采用智能天线技术的通讯***，专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种智能天线***中部分通道失效后的补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)得到失效的上下行通道个数、失效通道号以及失效类型；
(2)如果失效类型是专用信道赋形天线损坏，当上行通道失效个数大于最大失效阵元数时，或下行通道失效个数大于最大失效阵元数时，或上行通道失效个数等于最大失效阵元数且剩余有效上行通道为非几何位置连续时，或下行通道失效个数等于最大失效阵元数且剩余有效下行通道为非几何位置连续时，将本智能天线***覆盖下的所有用户的业务均摊给各有效的下行天线发射；
如果失效类型是公共信道赋形天线损坏，当下行通道失效个数等于最大失效阵元数且剩余有效下行通道为几何位置连续时，或下行通道失效个数大于零且小于最大失效阵元数时，公共信道赋形天线损坏后下行波束赋形权值采用公共信道补偿权值，其他情况下，公共信道赋形天线损坏后在有效下行通道中选择发射功率最大的通道发射。
2.根据权利要求1所述的智能天线***中部分通道失效后的补偿方法，其特征在于：所述步骤(2)中均摊具体为：每根有效下行天线分摊的最大用户数为不小于用户总数除以有效下行天线个数所得商的最小整数。
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