CN104734755B - 一种信号传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号传输方法及装置，用以实现在基站的天线与UE天线进行信号传输时，通过基站天线位置的调整，使得基站天线极化方向与UE天线极化方向匹配，从而减小信号传输过程中的损耗。该方法包括：当接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值；根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数；根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。

Description

一种信号传输方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号传输方法及装置。

背景技术

在网络飞速发展的时代，用户设备(UE)对网络的依赖也越来越重要。不管是走在路上还是呆在家里，用户都需要无线网络覆盖，所以就要求基站具有强大的无线覆盖功能。

然而，随着科技的发展，室内无线覆盖方式也越来越多，可以通过室内分布***、室外宏站穿透室内或者室内部署小型化基站等方式来解决。但前两种方式由于考虑成本性、站址的选择和实施限制因素等因素的影响，因此室内小型化基站的应用越来越广泛。

对于小型化基站来说，其主要应用内置天线或小型化外置天线，覆盖十几米至几十米的范围，UE应用环境主要以视距为主。在这种环境下，基站天线和UE天线的极化方式是否匹配，将对UE的接收性能产生显著影响。

在现有技术中，一般采用垂直极化和双极化天线来接收UE的来波。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号就会变小，也就是发生极化损失。例如，当用+45°极化天线接收垂直极化或水平极化波时，或者，当用垂直极化天线接收+45°极化波或-45°极化波时，都会产生极化损失。当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，或者用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离。

而且，对于室外天线的应用，由于无线环境的复杂性，由于各种折射反射造成多径，会导致空间信道在基站天线或UE天线附近产生较大的角度扩散，从而导致接收侧某一极化方向上的信号，会有部分耦合到交叉极化的天线上。就是说即使UE由于手持或放置因素，导致基站天线和UE天线极化不匹配，但由于角度扩散的影响，导致基站天线和UE天线极化混淆，也可能会缓解信号传输功率的损耗。

但是对于室内小型化基站应用的视距环境，空间信道中不同极化信号间的能量耦合较小，在室内由于UE手持或放置因素导致的天线极化不匹配，将造成信号传输功率的损耗无法弥补。

所以现有技术中，小型化基站的天线与UE天线在进行信号传输时，因为基站的天线极化方向与UE天线的极化方向不匹配，造成了极大的损耗。

发明内容

本发明实施例提供了一种信号传输方法及装置，用以实现在基站的天线与UE天线进行信号传输时，通过基站天线位置的调整，使得基站天线的极化方向与UE天线的极化方向匹配，从而减小信号传输过程中的损耗。

本发明实施例提供了一种信号传输方法，该方法包括：

当接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值；

根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数；

根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。

具体地，通过该方法，首先当基站天线接收到用户设备UE的信号时，该UE信号有一定的极化方向，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值，然后根据所有信道估计值，确定天线位置的调整参数，最后根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，使得基站天线极化方向与UE天线的极化方向匹配，然后利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。用以实现在基站的天线与UE天线在进行信号传输时，通过基站天线位置的调整，使得基站天线的极化方向与UE天线的极化方向匹配，从而减小信号传输中的损耗。

较佳地，根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数，包括：

确定天线的当前位置，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数。

较佳地，所述天线的当前位置，包括：天线当前的水平夹角和天线当前的竖直夹角；其中，天线当前的水平夹角为天线在水平面的投影与第一方向轴的第一夹角，天线当前的竖直夹角为该天线在竖直面的投影与第二方向轴的第二夹角，且第一方向轴与第二方向轴相互垂直，第一方向轴位于水平面上，第二方向轴位于竖直面上。

较佳地，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值，包括：

将所述水平面和所述竖直面分别划分为n个角度区间，得到N个角度区间组合，其中，N等于n的平方，每一角度区间组合包括一水平面的角度区间和一竖直面的角度区间，对第i个角度区间组合，计算当天线采用该第i个角度区间组合对应的位置接收信号时的信道估计值：

H_LS,i＝r(k)·s^*(k)·(xsinα_icosβ_i+ycosα_i)

其中，H_LS,i代表第i个角度区间组合的信道估计值；

r(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号；

s^*(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号的共轭转置；

α_i代表第i个角度区间组合中竖直面的角度；

β_i代表第i个角度区间组合中水平面的角度；

y代表第二方向轴上的单位向量；

x代表第三方向轴上的单位向量。

具体地，因为基站天线不确定UE天线的放置位置，所以基站天线需要将所有角度区间组合中在接收到该UE信号时对应的值进行信道估计，用以确定基站天线处于哪个角度区间组合中时，接收到该UE天线的信号时损失最小。

较佳地，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数包括：

将得到的N个信道估计值分别进行取模，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度；

根据天线的当前的水平角度以及所述目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及所述目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度。

较佳地，当接收到多个不同UE的信号时，该方法还包括：

计算所述多个不同UE对应的天线的水平调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的水平调整角度；

以及，计算所述多个不同UE对应的天线的竖直调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

具体地，通过该方法，基站天线可以根据接收到的多个不同UE的信号，进行自由选择将哪个UE所对应的水平调整角度和竖直调整角度最终作为该天线的水平调整角度和竖直调整角度。

本发明实施例提供的一种信号传输装置，该装置包括：

信道估计单元，用于当接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值；

确定单元，用于根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数；

调整单元，用于根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。

具体地，通过该装置，首先当基站天线接收到用户设备UE的信号时，该UE信号有一定的极化方向，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值，然后根据所有信道估计值，确定天线位置的调整参数，最后根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，使得基站天线极化方向与UE的极化方向匹配，然后利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。用以实现在基站的天线与UE天线在进行信号传输时，通过基站天线位置的调整，使得基站天线的极化方向与UE天线的极化方向匹配，从而减小信号传输中的损耗。

较佳地，所述确定单元，具体用于：

确定天线的当前位置，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数。

较佳地，所述天线的当前位置，包括：天线当前的水平夹角和天线当前的竖直夹角；其中，天线当前的水平夹角为天线在水平面的投影与第一方向轴的第一夹角，天线当前的竖直夹角为该天线在竖直面的投影与第二方向轴的第二夹角，且第一方向轴与第二方向轴相互垂直，第一方向轴位于水平面上，第二方向轴位于竖直面上。

较佳地，所述信道估计单元，在对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值时，具体用于：

将所述水平面和所述竖直面分别划分为n个角度区间，得到N个角度区间组合，其中，N等于n的平方，每一角度区间组合包括一水平面的角度区间和一竖直面的角度区间，对第i个角度区间组合，计算当天线采用该第i个角度区间组合对应的位置接收信号时的信道估计值：

H_LS,i＝r(k)·s^*(k)·(xsinα_icosβ_i+ycosα_i)

其中，H_LS,i代表第i个角度区间组合的信道估计值；

r(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号；

s^*(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号的共轭转置；

α_i代表第i个角度区间组合中竖直面的角度；

β_i代表第i个角度区间组合中水平面的角度；

y代表第二方向轴上的单位向量；

x代表第三方向轴上的单位向量。

具体地，因为基站天线不确定UE天线的放置位置，所以基站天线需要将在所有角度区间组合中接收到该UE发送的信号时对应的值进行信道估计，用以确定基站天线处于哪个角度区间组合时，接收到该UE发送的信号的损失最小。

较佳地，所述确定单元，在根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数时，具体用于：

将得到的N个信道估计值分别进行取模，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度；

根据天线的当前的水平角度以及所述目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及所述目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度。

较佳地，当接收到多个不同UE的信号时，所述确定单元，还用于：

计算所述多个不同UE对应的天线的水平调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的水平调整角度；

以及，计算所述多个不同UE对应的天线的竖直调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

具体地，通过该装置，基站天线可以根据接收到多个不同UE的信号，进行自由选择将哪个UE所对应的水平调整角度和竖直调整角度最终作为该天线的水平调整角度和竖直调整角度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种信号传输方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种信号传输方法的坐标示意图；

图3为本发明实施例提供的一种信号传输方法的具体流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种信号传输方法的另一坐标示意图；

图5为本发明实施例提供的一种信号传输装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种信号传输方法及装置，用以实现在基站的天线与UE天线进行信号传输时，通过基站天线位置的调整，使得基站天线极化方向与UE天线极化方向匹配，从而减小信号传输过程中的损耗。

具体地，当基站天线接收UE天线发送的来波时，该来波具有一定的极化方向，为使基站天线的极化方向与该来波的极化方向一致，需要调整基站天线的位置，使得基站天线位置与UE天线的位置一致，从而使得基站天线的极化方向与UE天线的极化方向匹配，从而减小信号传输过程中的损耗。其中，极化是指电磁波在发送的过程中的矢量特性，即振动方向，例如，水平极化是指电波的振动方向是水平方向，垂直极化是指电波的振动方向是垂直方向。

参见图1，本发明实施例提供的一种信号传输方法，该方法包括：

S101、当接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值；

其中，本发明实施例中所述的信号传输方法，是指在基站的天线与UE天线进行信号传输时，当基站天线接收到UE天线发送的信号时，将该UE的信号进行信道估计，得到信道估计值。

具体地，当基站天线接收到UE天线发送的信号时，不确定该UE天线的放置位置，也就是不清楚该UE天线的水平位置和竖直位置。所以需要基站天线对其在水平方向和竖直方向的所有可能进行信道估计。

其中，将基站天线所在的水平面和竖直面分别划分为n个角度区间，得到N个角度区间组合，其中，N等于n的平方，每一角度区间组合包括一水平面的角度区间和一竖直面的角度区间，对每一角度区间组合进行信道估计。例如，对第i个角度区间组合，计算当天线采用该第i个角度区间组合对应的位置接收信号时的信道估计值：

H_LS,i＝r(k)·s^*(k)·(xsinα_icosβ_i+ycosα_i)

其中，H_LS,i代表信道估计值；

r(k)代表该天线接收到UE的第k个信号；

s^*(k)代表该天线接收到UE的第k个信号的共轭转置；

α_i代表第i个角度区间组合中竖直面的角度；

β_i代表第i个角度区间组合中水平面的角度；

x代表第三方向轴上的单位向量，第三方向轴垂直于竖直面；

y代表第二方向轴上的单位向量，第二方向轴是指垂直于水平面的轴。

S102、根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数；

其中，在确定天线位置的调整参数之前，还需要确定该天线的当前位置，且天线的当前位置，包括：天线当前的水平夹角和天线当前的竖直夹角；其中，天线当前的水平夹角为天线在水平面的投影与第一方向轴的第一夹角，天线当前的竖直夹角为该天线在竖直面的投影与第二方向轴的第二夹角，且第一方向轴与第二方向轴相互垂直，第一方向轴位于水平面上，第二方向轴位于竖直面上。

具体地，参见图2，第一方向轴为图中Z轴，第二方向轴为图中的Y轴，第一夹角为图中的β夹角，第二夹角为图中的α夹角。

需要说明的是，本发明实施例中确定该天线的当前位置的方法，是应用一个重力感应传感器和一个振动装置，用以测量该天线的位置。具体地，当基站天线在初始安装启动或者重启动的时，自动激活振动装置使基站的天线产生动作，重力传感器通过该天线的动作，获得该天线所在空间坐标系的水平和竖直角度。参见图2中所示，该天线在水平面的投影与第一方向轴Z轴的第一夹角β为该天线的当前的水平角度，该天线在竖直面的投影与第二方向轴Y轴的第二夹角α为该天线的当前的竖直角度。

其中，根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数，包括：确定天线的当前位置，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数。

具体地，将得到的N个信道估计值分别进行取模，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度；根据天线的当前的水平角度以及目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度。其中，天线的水平调整角度和天线的竖直调整角度为天线位置的调整参数，且水平调整角度可以用θ_target表示，竖直调整角度可以用表示。

S103、根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。

其中，根据该调整参数对该天线进行位置调整时，当该天线接收到多个不同UE的信号时，根据不同的需求可以确定代天线的不同的调整参数。其中，包括几下几种情况：

(1)为了减小所有不同UE在信号传输过程中的损耗时，可以计算所述多个不同UE对应的天线的水平调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的水平调整角度；以及，计算所述多个不同UE对应的天线的竖直调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的竖直调整角度。

(2)为了减小所有不同UE在发送或者接收信号最多的UE在信号传输过程中的损耗，则将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

其中，判断发送或者接收信号最多的UE的方法，包括：基站可以通过在上行处理时，将获得上行UE的吞吐量信息为标准，进行判断。当然，用于判断发送或者接收信号最多的UE的方法有很多种，本发明实施例不做具体限定。

(3)为了减小所有不同UE在发送或者接收信号最少的UE在信号传输过程中的损耗，则将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

其中，判断发送或者接收信号最少的UE的方法，包括：基站可以通过在上行处理时，将获得上行UE的误块率BLER和/或失步信息为标准，进行判断。当然，用于判断发送或者接收信号最少的UE的方法有很多种，本发明实施例不做具体限定。

下面，实施例1，详细描述本发明实施例提供的信号传输方法。

实施例1

参见图3，本发明实施例提供的一种信号传输方法，包括步骤：

S301、基站启动时，通过重力感应传感器获取外置天线的当前的水平角度和竖直角度。

S302、基站获取信道估计的优化策略和参数。

其中，信道估计的参数包括：信道估计时将天线的水平面和竖直面分别划分为多个角度区间的n值，信道估计的周期T。

其中，信道估计的计算是以周期T为单位，且信道估计的计算值可以以T为周期进行加权平均。

信道估计的优化策略包括：减小所有不同UE在信号传输过程中的损耗，或者，减小所有不同UE在发送或者接收信号最多的UE在信号传输过程中的损耗，或者，减小所有不同UE在发送或者接收信号最少的UE在信号传输过程中的损耗。

具体地，当天线接收多个不同UE的信号时，需要考虑不同的UE极化匹配的要求不同，所以可以有如下优化策略。

(1)为了减小所有不同UE在信号传输过程中的损耗时，可以计算所述多个不同UE对应的天线的水平调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的水平调整角度；以及，计算所述多个不同UE对应的天线的竖直调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的竖直调整角度；

(2)为了减小所有不同UE在发送或者接收信号最多的UE在信号传输过程中的损耗，则将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

(3)为了减小所有不同UE在发送或者接收信号最少的UE在信号传输过程中的损耗，则将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

S303、天线自动调整开关op_switch是否开启，若是，则执行步骤S304，否则，执行步骤S309。

其中，所述的天线自动调整开关，用以基站可以选择是否需要进行天线的自动调整。

S304、UE是否上报移动性测量，若是，则执行步骤S309，否则执行步骤S305。

其中，移动性测量是以长期演进(Long Term Evolution，LTE)为例，主要是指现有通信协议中的36.331中定义的EVENT A和EVENT B事件。当基站接收到该事件后，来进行切换处理。

如果基站天线与UE天线极化匹配时，也是在信道通信条件较好的时候应用，所以考虑到室内小型化基站应用范围主要为几十米，只有在UE没有任何移动性测量上报时使用。例如，当UE处于小区边缘，接收信号不好，则会上报移动性测量。

S305、根据步骤S302中确定的信道估计的参数，将天线所在的水平面和竖直面分别划分为多个角度区间的n值，共组成N个角度区间组合，且N＝n²。将N个角度区间组合，计算当天线分别采用该个角度区间组合时，对应的位置接收到该UE的信号时的信道估计值。

S306、判断是否到达信道估计周期T，如果是，则执行步骤S307，否则执行步骤S305。

S307、对周期时间T内，根据步骤S302中确定的信道估计的优化策略，将得到的N个信道估计值分别进行取模，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度。

S308、根据天线的当前的水平角度以及目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度；根据确定的水平调整角度和竖直调整角度对所述天线进行位置调整。

S309、基站的天线与该UE进行信号传输。

实施例2

实施例2详细描述本发明实施例中所述的信道估计方法。

具体地，现有技术中信道估计方法有很多种，本发明实施例采用匹配滤波的算法对该信道估计值的计算过程进行详细描述。

参见图4，假设基站小区利用与竖直面夹角为±α的双极化天线进行传输，UE天线假设为垂直于水平面放置，且该UE天线与水平面的夹角为β。

具体地，X轴表示第三方向轴水平参考方向，Y轴表示第二方向轴竖直参考方向，Z轴表示第三方向轴双极化天线主波束参考方向，O点为X、Y和Z轴的交点，α表示双极化天线1在XOY平面上的投影与Y轴之间的夹角，即竖直夹角，β表示UE来波在XOZ平面上的投影与Z轴的夹角，即水平夹角。

例如，假设该双极化天线1所对应的α＝45°，双极化天线2所对应的-α＝-45°。

当UE利用UE天线进行发送探测信号s(k)给基站天线时，则基站的α角度的双极化天线1和-α角度的双极化天线2分别接收到的该UE天线发送的探测信号s(k)分别为r₁(k)和r₂(k)。则

r₁(k)＝s(k)·(xsinαcosβ+ycosα)

r₂(k)＝-s(k)·(xsinαcosβ+ycosα)

其中，x代表第三方向轴X轴上的单位向量；y代表第二方向轴Y轴上的单位向量。

基站天线需要对该接收到的信号r₁(k)和r₂(k)进行信道估计，利用现有技术中信道估计公式，H_LS＝r₁(k)·s^*(k)对每根天线上接收到的UE发送的信号进行信道估计。

具体信道估计时，因为基站天线不知道终端天线的放置方式，所以信道估计时需要将基站天线所在水平面和竖直面所有方向进行信道估计，其中，将水平面和竖直面分别划分为n个角度区间，每个角度空间以δ为间隔，得到N个角度区间组合，其中，N等于n的平方，每一角度区间组合包括一水平面的角度区间和一竖直面的角度区间。然后对每个角度区间组合进行信道估计。则对第i个角度区间组合，计算当双极化天线1采用该第i个角度区间组合对应的位置接收信号时的信道估计值：

H_LS,i＝r(k)·s^*(k)·(xsinα_icosβ_i+ycosα_i)

其中，H_LS,i代表第i个角度区间组合的信道估计值；

r(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号；

s^*(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号的共轭转置；

α_i代表第i个角度区间组合中竖直面的角度；

β_i代表第i个角度区间组合中水平面的角度；

x代表X轴上的单位向量；

y代表Y轴上的单位向量。

然后，对N个角度区间组合得到的信道估计值取模计算，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度；根据天线的当前的水平角度以及所述目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及所述目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度。

例如，当δ＝15°，则n＝12，那么N＝144。即当每个角度空间以15°为间隔，将水平面和竖直面分别划分为12个角度区间，则得到144个角度区间组合。假设计算第二个角度区间组合为α＝30°，β＝30°的信道估计值，则双极化天线1在第二角度区间组合中的信道估计值为：

H_LS,2＝r(k)·s^*(k)·(xsin30°cos30°+ycos30°)

其中，x代表X轴上的单位向量，y代表Y轴上的单位向量j，r(k)代表该天线接收到该UE的第k个信号，s^*(k)代表该天线接收到该UE的第k个信号的共轭转置。

然后对H_LS求模，得到abc(H_LS,2)。

当对144个角度区间组合求模后，比较所有模值，然后确定模值最大的那个角度区间组合所对用的水平面的角度区间和竖直面的角度区间。例如，当计算出当α₂＝30°，β₂＝30°时，对应的信道估计模值最大，则当该基站的双极化天线1与该UE进行信号传输时，该基站的双极化天线1在XOY平面上的投影与Y轴之间的夹角应该为30°，在XOZ平面上的投影与Z轴的夹角应该为30°。

并且，将模值最大的那个角度区间组合所对用的水平面的角度区间作为该天线在水平面上的目标调整值，角度区间组合所对用的竖直面的角度区间作为该天线在竖直面上的目标调整值，其中，水平面上的目标调整值用θ_{t arg et}表示，竖直面上的目标调整值用表示。则θ_{t arg et}＝βi,当α_i＝30°，β_i＝30°所对应的角度区间组合模值最大，则θ_{t arg et}＝30°，

其中，因为已知双极化天线1当前的位置，即双极化天线1与竖直面的夹角为α＝45°，双极化天线1与水平面的夹角为β＝90°；又因为水平面上的目标调整值θ_{t arg et}＝30°，竖直面上的目标调整值所以，该双极化天线1的调整参数为：水平面需要调整角度为60°(90°-30°＝60°)，竖直面需要调整角度为15°(45°-30°＝15°)。

同理，双极化天线2的调整参数计算过程与双极化天线1的调整参数计算过程相同，此处不再赘述。

实施例2详细描述了基站利用匹配滤波对接收到的UE的信号信道估计，当然，现有技术中有很多信道估计算法，本发明实施例只是以匹配滤波举例说明，如果利用其他算法，同样能达到该效果的算法，都属于本发明保护范围。

需要说明的是，因为基站对应多根天线，所以在进行信道估计时，可以同时对多跟天线进行信道估计。

参见图5，本发明实施例提供的一种信号传输装置，该装置包括：

信道估计单元51，用于当接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值；

确定单元52，用于根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数；

调整单元53，用于根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。

较佳地，所述确定单元52具体用于：

确定天线的当前位置，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数。

较佳地，所述天线的当前位置，包括：天线当前的水平夹角和天线当前的竖直夹角；其中，天线当前的水平夹角为天线在水平面的投影与第一方向轴的第一夹角，天线当前的竖直夹角为该天线在竖直面的投影与第二方向轴的第二夹角，且第一方向轴与第二方向轴相互垂直，第一方向轴位于水平面上，第二方向轴位于竖直面上。

较佳地，所述信道估计单元51，在对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值时，具体用于：

将所述水平面和所述竖直面分别划分为n个角度区间，得到N个角度区间组合，其中，N等于n的平方，每一角度区间组合包括一水平面的角度区间和一竖直面的角度区间，对第i个角度区间组合，计算当天线采用该第i个角度区间组合对应的位置接收信号时的信道估计值：

H_LS,i＝r(k)·s^*(k)·(xsinα_icosβ_i+ycosα_i)

其中，H_LS,i代表第i个角度区间组合的信道估计值；

r(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号；

s^*(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号的共轭转置；

α_i代表第i个角度区间组合中竖直面的角度；

β_i代表第i个角度区间组合中水平面的角度；

y代表第二方向轴上的单位向量；

X代表第三方向轴上的单位向量。

较佳地，所述确定单元52，在根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数时，具体用于：

将得到的N个信道估计值分别进行取模，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度；

根据天线的当前的水平角度以及所述目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及所述目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度。

较佳地，当接收到多个不同UE的信号时，所述确定单元52，还用于：

计算所述多个不同UE对应的天线的水平调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的水平调整角度；

以及，计算所述多个不同UE对应的天线的竖直调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

信道估计单元51、确定单元52、调整单元53都可以由处理器和收发机等实体装置实现。

综上所述，本发明实施例提供的一种信号传输方法，包括，首先当基站天线接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值，然后根据所有信道估计值，确定天线位置的调整参数，最后根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输。用以实现在基站的天线与UE天线在进行信号传输时，通过基站天线位置的调整，使得基站天线的极化方向与UE天线的极化方向匹配，从而减小信号传输中的损耗。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种信号传输方法，其特征在于，该方法包括：

当接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值；

根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数；

根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输；

其中，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值，包括：

将天线所在的水平面和竖直面分别划分为n个角度区间，得到N个角度区间组合，其中，N等于n的平方，每一角度区间组合包括一水平面的角度区间和一竖直面的角度区间，对第i个角度区间组合，计算当天线采用该第i个角度区间组合对应的位置接收信号时的信道估计值：

H_LS,i＝r(k)·s^*(k)·(x sinα_icosβ_i+y cosα_i)

其中，H_LS,i代表第i个角度区间组合的信道估计值；

r(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号；

s^*(k)代表所述UE发送的第k个信号的共轭转置；

α_i代表第i个角度区间组合中竖直面的角度；

β_i代表第i个角度区间组合中水平面的角度；

y代表第二方向轴上的单位向量，所述第二方向轴位于竖直面；

x代表第三方向轴上的单位向量，所述第三方向轴垂直于竖直面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数，包括：

确定天线的当前位置，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述天线的当前位置，包括：天线当前的水平夹角和天线当前的竖直夹角；

其中，天线当前的水平夹角为天线在水平面的投影与第一方向轴的第一夹角，天线当前的竖直夹角为该天线在竖直面的投影与第二方向轴的第二夹角，且第一方向轴与第二方向轴相互垂直，第一方向轴位于水平面上。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数包括：

将得到的N个信道估计值分别进行取模，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度；

根据天线的当前的水平角度以及所述目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及所述目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当接收到多个不同UE的信号时，该方法还包括：

计算所述多个不同UE对应的天线的水平调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的水平调整角度；

以及，计算所述多个不同UE对应的天线的竖直调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。

6.一种信号传输装置，其特征在于，该装置包括：

信道估计单元，用于当接收到用户设备UE的信号时，对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值；

确定单元，用于根据所述信道估计值，确定天线位置的调整参数；

调整单元，用于根据所述调整参数对所述天线进行位置调整，并利用调整后的天线与所述UE进行信号传输；

其中，所述信道估计单元，在对所述UE的信号进行信道估计，得到信道估计值时，具体用于：

将天线所在水平面和竖直面分别划分为n个角度区间，得到N个角度区间组合，其中，N等于n的平方，每一角度区间组合包括一水平面的角度区间和一竖直面的角度区间，对第i个角度区间组合，计算当天线采用该第i个角度区间组合对应的位置接收信号时的信道估计值：

H_LS,i＝r(k)·s^*(k)·(x sinα_icosβ_i+y cosα_i)

其中，H_LS,i代表第i个角度区间组合的信道估计值；

r(k)代表该天线接收到所述UE的第k个信号；

s^*(k)代表所述UE发送的第k个信号的共轭转置；

α_i代表第i个角度区间组合中竖直面的角度；

β_i代表第i个角度区间组合中水平面的角度；

y代表第二方向轴上的单位向量，所述第二方向轴位于竖直面；

x代表第三方向轴上的单位向量，所述第三方向轴垂直于竖直面。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定天线的当前位置，根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述天线的当前位置，包括：天线当前的水平夹角和天线当前的竖直夹角；

其中，天线当前的水平夹角为天线在水平面的投影与第一方向轴的第一夹角，天线当前的竖直夹角为该天线在竖直面的投影与第二方向轴的第二夹角，且第一方向轴与第二方向轴相互垂直，第一方向轴位于水平面上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定单元，在根据所述信道估计值，以及天线的当前位置，确定天线位置的调整参数时，具体用于：

将得到的N个信道估计值分别进行取模，将得到的模值最大的信道估计值对应的水平面的角度区间和竖直面的角度区间分别作为天线调整的目标水平角度和目标竖直角度；

根据天线的当前的水平角度以及所述目标水平角度，确定天线的水平调整角度；根据天线的当前的竖直角度以及所述目标竖直角度，确定天线的竖直调整角度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当接收到多个不同UE的信号时，所述确定单元，还用于：

计算所述多个不同UE对应的天线的水平调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的水平调整角度；

以及，计算所述多个不同UE对应的天线的竖直调整角度的平均值，将该平均值最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最多的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度；

或者，

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的水平调整角度最终作为该天线的水平调整角度；

将接收到多个不同UE信号最少的UE对应的天线的竖直调整角度最终作为该天线的竖直调整角度。