CN103378890B - 一种阵列天线的端口映射方法及该阵列天线端口 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列天线的端口映射方法及阵列天线端口，其中，该方法包括下列步骤：A、对经过预编码处理后的第一端口数据和第二端口数据分别进行复制，其中，第一端口数据和第二端口数据各复制成N路数据；其中，N为大于等于3的整数；B、将所述第一端口的N路数据分配到同一极化方向间隔配对的第一映射天线组中相应的天线上；将所述第二端口的N路数据分配到另一同一极化方向间隔配对的第二映射天线组中相应的天线上；C、将步骤B中各天线上分配到的数据乘以相同的系数，然后送到各天线对应的数据处理通道，并通过相应天线发射。本发明相比广播权值端口映射方式具有不损失有效发射功率、覆盖均匀的优点。

Description

一种阵列天线的端口映射方法及该阵列天线端口
技术领域
本发明涉及长期演进(Long Term Evolution，LTE)及进化版LTE(Advanced，LTE-A)无线通信***中下行多输入多输出发射技术，特别涉及一种时分双工(Time Division Duplex，TDD)-LTE***中下行物理端口信号向多物理天线映射技术。
背景技术
在第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project，3GPP)LTE物理层协议TS36.211协议中第六章下行链路(6.Downlink)，下行物理信道处理过程中，下行数据经过层映射(Layer mapper)、预编码(Precoding)、物理资源映射(Resource element mapper)后，频域数据流以物理端口数(port)为维度，由于实际应用中天线种类繁多，协议中对于物理端口数据如何映射到不同数目和类型的物理天线没有约束。
对于TDDLTE，目前常用配置为2个物理端口，8根物理天线。通常使用广播权值进行端口映射。广播波束定义为对智能天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的全向覆盖或扇区覆盖的辐射方向图。广播权值的目的是调整阵列中各阵元(天线单元)信号的幅度和相位，使各阵元发射的合成信号在各个角度上满足一定幅度，从而形成特性形状的覆盖。一种阵列天线上，不同的幅度和相位值，会得到不同的角度覆盖；通过调整广播权值，智能天线可以合成3dB宽度为30°、65°、90°的广播方向图。
例如，申请号为201010261173.0的华为技术有限公司黄晖发明的《一种OFDM多天线映射方法和装置》，以及申请号为200910077662.8的大唐移动通信设备有限公司蔡月民等发明的《一种广播权值生成方法及装置》，分别介绍了不对等广播权值及传统广播权值映射方案。
但是，上述方法对于阵元间距大于0.5倍波长、3dB宽度为65°的8单元双极化阵列，两端口配置时，很难形成一个稳定的3dB宽度为65°的广播权值，所以对于这种天线形式，需要设计出合适的满足覆盖要求的端口映射。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种阵列天线的端口映射方法及该阵列天线端口，相比广播权值端口映射方式具有不损失有效发射功率、覆盖均匀的优点。
本发明的端口映射方法，包括下列步骤：
A、对经过预编码处理后的第一端口数据和第二端口数据分别进行复制，其中，第一端口数据和第二端口数据各复制成N路数据；其中，N为大于等于3的整数；
B、将第一端口的N路数据分配到同一极化方向间隔配对的第一映射天线组中相应的天线上；将第二端口的N路数据分配到同一极化方向间隔配对的第二映射天线组中相应的天线上；
C、将步骤B中各天线上分配到的数据乘以相同的系数，然后送到各天线对应的数据处理通道，并通过相应天线发射。
其中，在所述步骤B中，同一极化方向间隔配对是指，在总数为2N的天线中，将第一极化方向的天线编号为1至N，将第二极化方向的天线编号为N+1至2N，并将第一极化方向的天线分为奇数组和偶数组，将第二极化方向的天线分为奇数组和偶数组；将第一极化方向天线的奇数组与第二极化方向天线的偶数组配对组成第一映射天线组；将第一极化方向天线的偶数组与第二极化方向天线的奇数组配对组成第二映射天线组。
本发明的阵列天线的端口，包括第一端口和第二端口，所述第一端口，将对经过预编码处理后的第一端口数据复制成N路数据，分配到同一极化方向间隔配对的第一映射天线组中相应的天线上，各天线上分配到的数据乘以相同的系数，被送到各天线对应的数据处理通道，通过相应天线发射；其中，N为大于等于3的整数；所述第二端口，将对经过预编码处理后的第二端口数据复制成N路数据，分配到另一同一极化方向间隔配对的第二映射天线组中相应的天线上，各天线上分配到的数据乘以相同的系数，被送到各天线对应的数据处理通道，通过相应天线发射。
本发明的有益效果是：依照本发明的阵列天线的端口映射方法及该阵列天线端口，可以解决两端口数据在天线间距大于0.5波长，单元水平3dB波束宽度较窄的8单元双极化阵列等覆盖的要求，相比广播权值端口映射方式具有不损失有效发射功率、覆盖均匀的优点。
附图说明
图1为本发明实施例的使用的8单元双极化阵列天线示意图；
图2是本发明实施例的端口与物理天线相映射的示意图。
具体实施方式
以下，参考附图1～2详细描述本发明的阵列天线的端口映射方法及该阵列天线端口。
本发明的阵列天线的端口映射方法，包括下列步骤：
100、对经过预编码处理后的第一端口数据和第二端口数据分别进行复制，其中，第一端口数据和第二端口数据各复制成N路数据；其中，N为大于等于3的整数；
其中，端口为LTE或LTE-A无线通信***中下行信道多物理端口。
其中，预编码处理是根据3GPPTS36.211协议中下行处理得到。
200、将所述第一端口的N路数据分配到同一极化方向间隔配对的第一映射天线组中相应的天线上；将所述第二端口的N路数据分配到另一同一极化方向间隔配对的第二映射天线组中相应的天线上；
其中，同一极化方向间隔配对是指，在总数为2N的天线中，将第一极化方向的天线编号为1至N，将第二极化方向的天线编号为N+1至2N，并将第一极化方向的天线分为奇数组和偶数组，将第二极化方向的天线分为奇数组和偶数组；将第一极化方向天线的奇数组与第二极化方向天线的偶数组配对组成第一映射天线组；将第一极化方向天线的偶数组与第二极化方向天线的奇数组配对组成第二映射天线组。
300、将步骤200中各天线上分配到的数据乘以相同的系数，然后送到各天线对应的数据处理通道，并通过相应天线发射。
上述第一端口数据为3GPPTS36.211协议中端口0，第二端口数据为3GPPTS36.211协议中端口1；或者第一端口数据为3GPPTS36.211协议中端口1，第二端口数据为3GPPTS36.211协议中端口0。
本发明的阵列天线端口，包括第一端口和第二端口。
其中，第一端口，将对经过预编码处理后的第一端口数据复制成N路数据，分配到同一极化方向间隔配对的第一映射天线组中相应的天线上，各天线上分配到的数据乘以相同的系数，被送到各天线对应的数据处理通道，通过相应天线发射；其中，N为大于等于3的整数。第二端口，将对经过预编码处理后的第二端口数据复制成N路数据，分配到另一同一极化方向间隔配对的第二映射天线组中相应的天线上，各天线上分配到的数据乘以相同的系数，被送到各天线对应的数据处理通道，通过相应天线发射。
同一极化方向间隔配对是指，在总数为2N的天线中，将第一极化方向的天线编号为1至N，将第二极化方向的天线编号为N+1至2N，并将第一极化方向的天线分为奇数组和偶数组，将第二极化方向的天线分为奇数组和偶数组；将第一极化方向天线的奇数组与第二极化方向天线的偶数组配对组成第一映射天线组；将第一极化方向天线的偶数组与第二极化方向天线的奇数组配对组成第二映射天线组。
本发明的端口为长期演进LTE或进化版长期演进LTE-A无线通信***中下行信道多物理端口。
实施例
图1是本发明实施例的8单元双极化阵列天线示意图。根据图1的天线形式将天线进行编号，编号顺序如图1所示。一种极化方向四根天线编号为1、2、3、4；另一种极化方向四根天线编号为5、6、7、8。
具体地，以TDD-LTE物理下行共享信道(Physical Downlink SharedChannel，PDSCH)两端口传输模式为TM3的业务发射为例，本发明的方法包括以下步骤：
步骤100’：对经过预编码处理的端口0和端口1的PDSCHTM3双流信号S1和S2分别进行数据复制，各复制四路，分别得到[S1 S1 S1 S1]T，[S2 S2 S2 S2]T，其中[·]T为转置操作。
步骤200’：将步骤100’得到的复制信号分别与物理天线编号对应起来，将端口0的四路数据[S1 S1 S1 S1]T与编号为1、3、6、8的四根天线对应；将端口1的四路数据[S2 S2 S2 S2T与编号为2、4、5、7的四根天线对应，得到：[S11 S13 S16 S18]T和[S22 S24 S25 S27]T；
步骤300’：将步骤200’得到[S11 S13 S16 S18]T和[S22 S24 S25 S27]T都乘以预定的系数，例如1，所以S11＝S13＝S16＝S18＝S1，S22＝S24＝S25＝S27＝S2按天线进行组合得到：S＝[S1 S2 S1 S2 S2 S1 S2 S1]T，将S按对应天线发送到各物理天线对应的数据处理通路，最终通过对应天线发射。
综上所述，依照本发明的阵列天线的端口映射方法及该阵列天线端口，可以解决两端口数据在天线间距大于0.5波长，单元水平3dB波束宽度较窄的8单元双极化阵列等覆盖的要求，相比广播权值端口映射方式具有不损失有效发射功率、覆盖均匀的优点。
以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种阵列天线的端口映射方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、对经过预编码处理后的第一端口数据和第二端口数据分别进行复制，其中，第一端口数据和第二端口数据各复制成N路数据；其中，N为大于等于3的整数；
B、将第一端口的N路数据分配到同一极化方向间隔配对的第一映射天线组中相应的天线上；将第二端口的N路数据分配到另一同一极化方向间隔配对的第二映射天线组中相应的天线上；
C、将步骤B中各天线上分配到的数据乘以相同的系数，然后送到各天线对应的数据处理通道，并通过相应天线发射；
其中，在所述步骤B中，所述同一极化方向间隔配对是指，在总数为2N的天线中，将第一极化方向的天线编号为1至N，将第二极化方向的天线编号为N+1至2N，并将第一极化方向的天线分为奇数组和偶数组，将第二极化方向的天线分为奇数组和偶数组；将第一极化方向天线的奇数组与第二极化方向天线的偶数组配对组成第一映射天线组；将第一极化方向天线的偶数组与第二极化方向天线的奇数组配对组成第二映射天线组。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一端口和第二端口为长期演进LTE或进化版长期演进LTE-A无线通信***中下行信道多物理端口。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预编码处理是根据第三代合作伙伴计划3GPP TS36.211协议进行下行处理得到。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一端口为3GPP TS36.211协议中端口0，所述第二端口为3GPP TS36.211协议中端口1。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一端口为3GPP TS36.211协议中端口1，所述第二端口为3GPP TS36.211协议中端口0。
6.一种阵列天线端口，其特征在于，包括第一端口和第二端口，
所述第一端口，将对经过预编码处理后的第一端口数据复制成N路数据，分配到同一极化方向间隔配对的第一映射天线组中相应的天线上，各天线上分配到的数据乘以相同的系数，被送到各天线对应的数据处理通道，通过相应天线发射；其中，N为大于等于3的整数；
所述第二端口，将对经过预编码处理后的第二端口数据复制成N路数据，分配到另一同一极化方向间隔配对的第二映射天线组中相应的天线上，各天线上分配到的数据乘以相同的系数，被送到各天线对应的数据处理通道，通过相应天线发射；
其中，所述同一极化方向间隔配对是指，在总数为2N的天线中，将第一极化方向的天线编号为1至N，将第二极化方向的天线编号为N+1至2N，并将第一极化方向的天线分为奇数组和偶数组，将第二极化方向的天线分为奇数组和偶数组；将第一极化方向天线的奇数组与第二极化方向天线的偶数组配对组成第一映射天线组；将第一极化方向天线的偶数组与第二极化方向天线的奇数组配对组成第二映射天线组。
7.如权利要求6所述的阵列天线端口，其特征在于，所述第一端口和第二端口为长期演进LTE或进化版长期演进LTE-A无线通信***中下行信道多物理端口。
8.如权利要求7所述的阵列天线端口，其特征在于，所述第一端口为3GPPTS36.211协议中端口0，所述第二端口为3GPP TS36.211协议中端口1；或者，所述第一端口为3GPP TS36.211协议中端口1，所述第二端口为3GPP TS36.211协议中端口0。
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