CN105900493A - 一种发射信号的方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提出了一种发射信号的方法、装置，方法包括：基站确定波束的方向和所述波束的发射功率；所述基站根据所述波束的发射功率，在所述波束的方向上发射信号；其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。根据本发明实施例的方案，指向不同小区重叠覆盖的区域的波束的发射功率要小于未指向不同小区重叠覆盖区域的波束的发射功率，从而降低了对所述不同小区重叠覆盖区域内的干扰功率。
Description
本发明实施例涉及通信技术，特别是涉及波束赋形技术领域。
波束赋形(Beamforming)又叫空域滤波，是一种使用传感器阵列定向发送和接收信号的信号处理技术。波束赋形技术通过调整相位阵列的基本单元的参数，使得某些角度的信号获得相长干涉，而另一些角度的信号获得相消干涉。波束赋形既可以用于信号发射端，又可以用于信号接收端。
在移动通信领域，波束赋形技术已经随着多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)***的推广而得到广泛应用。通过波束赋形技术，MIMO***可以获得分集增益和阵列增益，这两种增益被统称为波束赋形增益。
为了获得更大的波束赋形增益，一方面天线阵列中的天线数量增加，这使得形成更窄波束成为可能；另一方面天线阵列的分布形态也由传统的一维线阵向二维平面阵和三维立体阵列演进，这使得波束赋形能够不仅在一个方向或者维度上进行调整，也可以从多个方向或者维度上进行调整。
在现实的应用场景中，移动通信网络中的相邻小区或者扇区的覆盖范围之间可能存在重叠覆盖的区域，在这些区域中，用户设备接收到的不同小区或者扇区的信号互相成为干扰。以长期演进计划(Long Term Evolution，LTE)***为例，LTE为典型的干扰受限***，对于LTE***中的用户设备UE而言，其信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)由信号功率和干扰功率主导。当LTE***的UE处在相邻小区或者扇区的重叠覆盖区域时，参与形成重叠覆盖的信号之间互为干扰，UE无论选择哪个小区或者扇区，另一小区或者扇区的信号都会对UE的正常通信产生干扰，降低了通信的质量。
综而言之，现有技术的问题在于，小区或者扇区重叠覆盖范围内存在干
扰。
发明内容
本本发明实施例提出了一种发射信号的方法、装置和***，用于解决现有技术中小区或者扇区重叠覆盖范围内存在干扰的问题。
第一方面，本发明实施例提出了一种发送信号的方法，所述方法包括：
基站确定波束的方向和所述波束的发射功率；
所述基站根据所述波束的发射功率，在所述波束的方向上发射信号；
其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；
其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；
其中，所述第二波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域以外的区域。
第二方面，本发明实施例提出了一种发射信号的装置，所述装置包括处理器和收发器，其中：
所述处理器用于确定波束的方向和所述波束的发射功率；
所述收发器用于根据所述波束的发射功率，在所述波束的方向上发射信号；
其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；
其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；
其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。
第三方面，本发明实施例提出了一种发射信号的装置，所述装置包括确定模块，用于确定波束的方向和波束的发射功率；
发射模块，用于根据所述波束的反射功率，在所述波束的方向上发射信号；
其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；
其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；
其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。
根据本发明实施例的方案，基站确定波束的方向和所述波束的发射功率，所述波束至少包括第一波束和第二波束，所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率，并且所述第一波束的方向不同小区重叠覆盖的区域以外的区域，如此指向不同小区重叠覆盖的区域的波束的发射功率要小于未指向不同小区重叠覆盖区域的波束的发射功率，因此在重叠覆盖的区域的第一波束对在该区域的其他波束的干扰小，从而降低了对所述不同小区重叠覆盖区域内的干扰功率。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例提供的一种移动通信***的应用场景图；
图2是根据本发明实施例提供一种发送信号的方法的流程图；
图3是根据本发明实施例提供一种发送信号的装置的框图；
图4是根据本发明实施例提供一种发送信号的装置的框图；
图5是根据本发明是实力提供的一种发送信号的方法流程图；
图6是根据本发明是实力提供的一种应用场景示意图；
图7是根据本发明是实力提供的一种应用场景示意图。
本发明实施例提出了一种发射信号的方法、装置和***，基站在发射信
号时，指向小区重叠覆盖区域内的波束使用更小的发射功率，实现了在小区重叠覆盖区域内降低干扰的效果。
实施例1
图1描述了本发明实施例提供的一种移动通信***的应用场景，场景中包括具有第一基站101、第二基站102、第一终端103。其中，所述第一基站101和所述第二基站102各自形成的小区直接存在重叠覆盖区域；所述第一终端103位于所述重叠覆盖区域内。
在通信过程中，处在所述重叠覆盖区域内的第一终端103若选择与所述第一基站101进行通信，则所第二基站102的发射信号会对第一终端103与第一基站101之间的通信形成干扰；反之亦然。
为了降低在不同小区或不同者扇区之间重叠覆盖区域内的干扰问题，本发明实施例提出一种发送信号的方法，在本发明实施例中提到的基站可以是支持波束赋形技术的通信设备，具体包括但不限于LTE基站、演进型LTE基站、微基站、无线路由器、无线中继器。图2示出了本发明实施例的方法的步骤，步骤包括：
步骤201，基站确定波束的方向和所述波束的发射功率；
步骤202，所述基站根据所述波束的发射功率，在所述波束的方向上发射信号；
其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；
其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；
其中，所述第二波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域以外的区域。
其中所述基站至少形成第一波束和第二波束，所述第一波束的方向不同于所述第二波束的方向，所述第一波束的发射功率不同于所述第二波束的发射功率。
在具体的实施过程中，由于在基站形成的波束中，指向不同小区重叠覆盖区域的波束的发射功率要小于不指向不同小区重叠覆盖区域的波束的发射功率，因此对于处在不同小区重叠覆盖区域内的用户设备而言，其接收到的信号的功率相对来说就小了。由于在小区重叠覆盖区域内，如前所述，那么当信号的接收功率变小后，相对于其他信号的干扰功率也就响应减小，从而实现了降低干扰功率的效果。
可选的，垂直方向倾角小于预设阈值的波束所对应的区域；其中，波束的方向包括垂直方向倾角，所述垂直方向倾角具体为波束的主瓣方向与所述波束的主瓣方向在水平面的投影的夹角。在具体的实施过程中，对于如图1所示的场景，基站分布在地表。对于基站的形成的波束，其垂直方向倾角越小，则所述波束照射的距离就越远；换言之，若所述波束的垂直方向倾角越小，则所述波束指向的位置就越容易接近不同小区之间的重叠覆盖区域，当所述波束的垂直方向倾角小于一定阈值时，则认为所述波束对应的区域即使不同小区之间的重叠覆盖区域。通过设置阈值的方法来根据波束的角度设定波束的发射功率在工程上容易实现。
本发明实施例不限定基站形成的任何两个波束之间的方向不同且发射功率不同，也不限定基站在同一时间至少形成两个波束。
可选的，所述基站根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率。具体的方法可以包括以下之一或者组合：
①所述基站根据波束的方向，设置所述波束对应的发射功率值。例如，基站根据第一波束的方向，为第一波束设置1瓦的反射功率；根据第二波束的方向，为第二波束设置2瓦的发射功率。
②所述基站根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的比值。例如，基站根据第一波束方向，为第一波束设置相对参考功率值的比值为0.8；基站根据第二波束方向，为第二波束设置相对参考功率值的比值为1.2；参考功率值为1瓦，那么第一波束的发射功率为0.8瓦，第二波
束的发射功率为1.2瓦。
③所述基站根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的衰减值。例如，基站根据第一波束方向，为第一波束设置相对参考功率值的衰减值为6dB；基站根据第二波束方向，为第二波束设置相对参考功率值的衰减值为3dB；参考功率值为1瓦即30dBm，那么第一波束的发射功率为24dBm即0.25瓦，第二波束的发射功率为27dBm即0.5瓦。
④所述基站根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的增量值。例如，基站根据第一波束方向，为第一波束设置相对参考功率值的增量值为3dB；基站根据第二波束方向，为第二波束设置相对参考功率值的增量值为6dB；参考功率值为1瓦即30dBm，那么第一波束的发射功率为33dBm即2瓦，第二波束的发射功率为36dBm即4瓦。
可选的，在具体的实现过程中，在实施步骤101之前，还可以包括：基站获取波束的方向。基站获取波束的方向的方法包括至少两种：根据预定义的方式确定波束的方向；基站根据用户设备UE发送的消息确定波束的方向。
具体来说，基站根据预定义的方式确定波束的方向的方法可以包括有：基站主动形成波束，由于基站根据内置的参数或者规则形成波束，因此基站也已经具有了与波束方向相关的信息，因此可以确定波束的方向；基站读取当前各个天线振子或者天线振子组的相位和/或幅度信息，根据读取到的信息，计算出波束的方向。
具体来说，基站与UE进行通信，可以通过UE发送的消息确定波束的方向。可选的，基站可以根据UE发送的波束序号来确定所述波束的方向；可选的，基站可以根据UE发送的天线端口序号来确定所述波束的方向；可选的，基站可以根据UE发送的预编码矩阵序号来确定所述波束的方向。
可选的，在具体的实现过程中，波束由所述基站形成的方法可以包括：基站通过天线阵子上的加权值形成，其中加权值可以为相位加权值和/或幅度加权值。具体来说，一种可能的实现方式为：基站包括一个天线阵列，天线
阵列由多个天线振子组成；基站通过调节激励每个天线振子的馈源信号的相位和/或幅度，实现在不同天线阵子辐射的电磁信号的相长干涉或者相消干涉，从而形成在一定方向上的波束。
根据本发明实施例的方法，基站形成的波束中，指向不同小区重叠覆盖的区域的波束的发射功率要小于未指向不同小区重叠覆盖区域的波束的发射功率，从而降低了对所述不同小区重叠覆盖区域内的干扰功率。
实施例2
图3示出了本发明实施例提出了一种发射信号的装置，装置包括处理器301和收发器302，其中：
所述处理器301用于确定波束的方向和所述波束的发射功率；
所述收发器302用于根据所述波束的发射功率，在所述波束的方向上发射信号；其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。
可选的，所述不同小区重叠覆盖的区域包括：垂直方向倾角小于预设阈值的波束所对应的区域。
其中，波束的方向包括垂直方向倾角，所述垂直方向倾角具体为波束的主瓣方向与所述波束的主瓣方向在水平面的投影的夹角。
可选的，所述处理器301用于，根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率。
可选的，所述处理器301用于根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率包括：所述处理器301用于根据波束的方向，设定所述波束对应的发射功率值；或者
所述处理器301用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于
参考功率值的比值；或者
所述处理器301用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的衰减值；或者
所述处理器301用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的增量值。
根据本发明实施例的方法，所述装置在形成的波束中，指向不同小区重叠覆盖的区域的波束的发射功率要小于未指向不同小区重叠覆盖区域的波束的发射功率，从而降低了对所述不同小区重叠覆盖区域内的干扰功率。
实施例3
图4示出了本发明实施例提出了一种发射信号的装置，装置包括确定模块401和发射模块402，其中：
确定模块401，用于确定波束的方向和波束的发射功率；
发射模块402，用于根据所述波束的反射功率，在所述波束的方向上发射信号；其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。
可选的，所述不同小区重叠覆盖的区域包括：垂直方向倾角小于预设阈值的波束所对应的区域；其中，波束的方向包括垂直方向倾角，所述垂直方向倾角具体为波束的主瓣方向与所述波束的主瓣方向在水平面的投影的夹角。
可选的，所述确定模块401用于，根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率。
可选的，所述确定模块401用于，根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率包括：所述确定模块401用于根据波束的方向，设定所述波束对
应的发射功率值；或者
所述确定模块401用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的比值；或者
所述确定模块401用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的衰减值；或者
所述确定模块401用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的增量值。
根据本发明实施例的方法，所述装置在形成的波束中，指向不同小区重叠覆盖的区域的波束的发射功率要小于未指向不同小区重叠覆盖区域的波束的发射功率，从而降低了对所述不同小区重叠覆盖区域内的干扰功率。
实施例4
本发明实施例提出一种方法，用以降低处在小区覆盖重叠区域内通信设备接收时干扰的问题，同时也可以降低服务小区的通信设备的发射功率。本发明实施例提出的方法的实施步骤包括：
501，第一通信设备根据波束的方向，确定所述波束的发射功率；
502，所述第一通信设备根据所述波束的发射功率，发射信号；
其中所述波束由第一通信设备形成；
其中，所述波束的方向包括垂直方向倾角，一种可选的对垂直方向倾角的定义方法为，波束的主瓣方向与所述波束的主瓣方向在水平的投影的夹角。所述第一设备可以至少形成第一波束和第二波束，所述第一波束的垂直方向倾角小于所述第二波束的垂直方向倾角，所述第一波束的发射功率小于第二波束的发射功率。
可选的，另一种对垂直方向倾角的定义方法为，波束的主瓣方向与直角坐标系z轴正方向的夹角。其中，所述直角坐标系包括两两正交的x，y，z轴，其中z轴垂直于地面，正方向由地面指向天空。
结合图1的情景，在具体的实施过程中，由于第一通信设备所形成的波束中，垂直维度倾角较小的波束对应的区域包括本小区的边缘地区；本小区的边缘区域往往也是相邻小区的边缘区域，因此在现实场景中不可避免的出现小区重叠覆盖的情景。在小区重叠覆盖区域内，不同的第一通信设备形成的波束之间互为干扰信号；若提高对应小区重叠覆盖区域内的波束的发射功率，处在此区域的第二通信设备接收信号的信干噪比没有提升，信道容量也没有提高；若降低对应小区重叠覆盖区域内的波束的发射功率，处在此区域的第二通信设备接收信号的干扰功率下降，尽管由于有用信号的发射功率可能也下降从而导致信干噪比没有提升，但是第一通信设备节省了功率，能量的利用率得到提高。
因此，通过根据波束的垂直维度倾角，控制或者调整波束的发射功率——为较小的垂直维度倾角的波束配置相对于较大的垂直维度倾角的波束而言较低的发射功率，不仅降低了在小区重叠覆盖区域内的干扰功率，也节省了用以为小区提供服务的第一通信设备的发射功率。
在具体的实现过程中，结合具体的实施场景，可能不是为较小的垂直维度倾角的波束设置更小的发射功率，甚至可能恰恰相反。图6示出了另一种可能的现实场景：场景中包括第一高层建筑物601和第二高层建筑物602，在第一高层建筑物601的不同高度上分别设置第一基站603和第二基站604，用以为第二高层建筑物602不同高度的用户提供服务。那么根据上面的分析，可以知道，第一基站603和第二基站604的根据波束的垂直维度倾角进行设置，波束垂直方向倾角较小的波束对应的发射功率大于波束垂直方向倾角较大的波束对应的波束的发射功率，从而可以获得降低小区重叠覆盖区域内的干扰功率、节省第一基站603和第二基站604的发射功率的效果。
由于本实施例是结合实施例1对一种具体情景的说明，因此在实施例1中关于第一通信设备获取波束的方向的方法、根据波束的方向确定波束的发射功率的方法等的说明，在本实施例中也都适用，本实施例对此不再赘述。
实施例5
本实施例在实施例1的基础上，结合一种具体的情景对本发明实施例的内容进行说明。图7示出了一种在移动通信网络中的典型情景，对应于实施例1中的描述，图7中的基站对应第一通信设备，图7中的用户设备UE对应第二通信设备，当然结合其他的场景，第一通信设备或者第二通信设备的具体形式可能有所变化，本发明对此不作限制。
图7示出的场景中包括：一个基站设置点，在基站设置点上可能设置有一个或者多个基站；以基站设置点为顶点，一个或者多个基站形成多个扇区，本场景中具体包括第一扇区、第二扇区、第三扇区，每个扇区覆盖120°的范围。场景中还包括第一UE701，第二UE702。其中，第一UE702位于第一扇区的中间位置，第二UE702位于第一扇区和第二扇区的交界位置。
在场景中，形成扇区的基站基于波束赋形技术，可以产生多个水平维度方向的波束，多个不同水平维度方向的波束覆盖120°的扇区范围。由于波束总是具有一定宽度的，因此，在具体的实现过程中，扇区的交界位置会存在重叠覆盖，也就是说，在图7的场景中，位于第一扇区和第二扇区的交界位置的第二UE702可能同时接收到包括在第一扇区的波束和包括在第二扇区的波束。与实施例2中处在小区重叠覆盖区域内的UE的境遇类似，本场景中的第二UE702遭受的干扰问题严重，换言之，扇区在相邻重叠覆盖区域内可能存在同频干扰。
本发明实施例提出的方法可以用以解决上述问题，即降低处在扇区覆盖重叠区域内通信设备接收时干扰的问题，同时也可以降低服务小区的通信设备的发射功率。本发明实施例提出的方法的实施步骤包括：
801，第一通信设备根据波束的方向，确定所述波束的发射功率；
802，所述第一通信设备根据所述波束的发射功率，发射信号；
其中所述波束由第一通信设备形成；
其中，所述波束的方向包括水平方向角度，一种可选的对水平方向角度的定义包括：所述波束的主瓣方向，与所述波束所在的扇区与相邻扇区的公共边界的最小夹角；其中，所述相邻扇区与所述波束的所在扇区具有公共顶点，且所述第一通信设备位于所述公共顶点。其中，所述公共顶点对应于图7示出的场景中的基站设置点。
所述第一通信设备在水平方向可以至少形成角度不同的第一波束和第二波束，其中第一波束的水平方向角度小于第二波束的水平方向角度，所述第一波束的发射功率小于第二波束的发射功率。更具体的，第一波束的方向更靠近扇区之间公共边界，第二波束的方向相对于第一波束的方向而言更加远离扇区之间的公用边界，则更具波束的方向，设置第一波束的发射功率小于第二波束的发射功率。
结合图7的场景，在具体的实施过程中，第一扇区由第一基站形成，第二扇区可以但不限于由第一基站形成。第一UE701处于第一扇区靠近中心的位置，相应的，第一基站形成水平方向角度较大的波束用以服务第一UE701或者处在第一UE701附近的UE；第二UE702处于第一扇区靠近边界的位置，相应的，第一基站形成水平方向角度较小的波束用以服务第二波束UE702或者处于第二UE702附近的UE。
第二UE702由于处在第一扇区和第二扇区的交界位置，因此会同时接收到第二扇区对应此区域的波束和第一扇区的所述水平方向角度较小的波束。这两种波束互为干扰信号；若所述两种波束的发射功率都提高，那么处在此区域的第二UE702的接收信号的信干噪比没有提升，信道容量也没有提高；若所述两种波束的发射功率都降低，那么第二UE702的接收信号中干扰信号的功率降低，尽管由于有用信号的功率可能同时下降导致信干噪比没有提升，但是处在基站设置点的第一基站由于降低了发射功率，即节省了功率，能量的利用率得到了提高。
因此，通过根据波束的水平维度角度，控制或者调整波束的发射功
率——为较小的水平维度角度的波束配置相对于较大的水平维度角度的波束而言较低的反射功率，不仅降低了在扇区重叠覆盖区域内的干扰功率，也节省了用以为扇区提供服务的第一通信设备的发射功率，从而提高了能量的利用率。
由于本实施例是结合实施例1对一种具体情景的说明，因此在实施例1中关于第一通信设备获取波束的方向的方法、根据波束的方向确定波束的发射功率的方法等的说明，在本实施例中也都适用，本实施例对此不再赘述。
实施例6
本发明实施例在实施例1的基础上，提出了一种控制波束发射功率的方法。本发明实施例方法的步骤包括：
901，第一通信设备根据第二通信设备发送的预编码矩阵指示PMI，从码本中选择预编码矩阵；
可选的，在具体的实施过程中，在执行步骤901前，还包括，第二通信设备根据第一通信设备的参考信号，确定预编码矩阵，并向所述第一通信设备发送对应所述预编码矩阵的预编码矩阵指示PMI。
在具体的实施过程中，第二通信设备上应用或者存储的码本可以是第一通信设备上应用或者存储的码本的一个子集，第一通信设备根据第二通信设备发送的PMI，可以第一通信设备的码本中确定所述第二通信设备所选择的预编码矩阵。
902，所述第一通信设备根据所述预编码矩阵，确定对应的波束的方向和发射功率；
所述第一通信设备根据所述预编码矩阵对应波束的方向和发射功率，发射所述波束；
其中，所述码本中至少包括第一预编码矩阵和第二预编码矩阵，所述第一预编码矩阵对应的波束的方向与所述第二预编码矩阵对应的波束的方向不同，所述第一预编码矩阵对应的波束的发射功率与所述第二预编码矩阵对
应的波束的发射功率不同。
在具体的实现过程中，可选的，码本中的预编码矩阵W满足：
W＝αV
其中所述V为功率归一化的预编码矩阵，即有||V||2＝1，α为功率因子，可以为1.2,1.0,0.8,0.5,0.25等，本发明对此不作限定，但至少在码本中至少有两个预编码矩阵对应的功率因子α不相同；功率归一化的预编码矩阵V与对应的波束的方向有关。例如，如图10所示，第一通信设备在垂直维度上包括间距均匀的四个天线振子，天线振子之间的间距为d，d≠0，发射信号的波长为λ。若第一通信设备形成的波束的垂直维度发射信号离开角为那么，对应的功率归一化预编码矩阵V为：
其中，与之对应的，若第一通信设备选择的预编码矩阵的功率归一化预编码为上述的V，那么可以根据V确定所述第一通信设备形成的波束的垂直维度发射信号离开角
又例如，码本中的预编码矩阵W可以由水平向和垂直向的预编码矢量构成，其中WH为水平维度的预编码矢量，WV为垂直维度的预编码矢量，为克罗内科乘积运算，α为功率因子。
本发明实施例不对第一通信设备的天线阵列中天线阵子的数量、分布形式进行限定。
在具体的实现过程中，可选的，一种根据所述预编码矩阵确定对应的波束方向和发射功率的方法为：第一通信设备根据预编码矩阵的相位确定对应的波束的方向，根据预编码矩阵的幅度或者功率确定对应的波束的发射功率。结合以上两个例子的说明可以知道，可选的，第一通信设备根据预编码矩阵
的相位确定波束的方向，即为根据预编码矩阵W的功率归一化预编码矩阵V确定的过程，在上例中有所说明此处不再赘述；第一通信设备根据预编码矩阵的幅度或者功率确定波束的发射功率的方法，即为根据预编码矩阵W的功率因子α确定波束的发射功率，更具体的，功率因子α可以是对一个参考功率值的衰减、放大，或者功率因子α直接对应一个发射功率值，本实施例对此不作限定。
基于以上所述的这种通过预编码矩阵确定波束的方向和波束的发射功率的方法，可以灵活的根据波束的方向设置波束的发射功率。相对于无法根据波束的方向调整波束的发射功率的现有技术而言，这种灵活配置的方法为降低通信设备组网间的相互干扰、提高网络容量、降低功耗提供了一种可行的方法。
在具体的实施过程中，码本中预编码矩阵对应的波束的方向和波束的发射功率相关，具体的相关方式可以与具体的应用场景相关。例如，结合图1的场景以及实施例4中对图1的场景的说明，第一基站401的码本中至少包括第一预编码矩阵W1和第二预编码矩阵W2，所述第一预编码矩阵对应的波束的垂直方向倾角，小于所述第二预编码矩阵对应的波束的垂直方向倾角，所述第一预编码矩阵对应的波束的发射功率小于所述第二预编码矩阵对应的波束的发射功率。更具体的，第一预编码矩阵W1的相位对应于其对应波束的方向，W1的功率因子对应其对应波束的发射功率；第二预编码矩阵W2的相位对应于其对应波束的方向，W2的功率因子对应其对应波束的发射功率。根据本实施例提出的方法，不仅可以达到实施例4中降低发射功率、减小小区重叠区域干扰功率的效果，还可以结合现有的根据预编码矩阵选择波束的方法进行实现，具有广泛的应用前景。
又例如，结合图7的场景以及实施例4中对图7的场景的说明，形成第一扇区的基站的码本中至少包括第一预编码矩阵W1和第二预编码矩阵W2，所述第一预编码矩阵对应的波束的水平方向角度，小于所述第二预编码矩阵
对应的波束的水平方向角度，所述第一预编码矩阵对应的波束的发射功率小于所述第二预编码矩阵对应的波束的发射功率。更具体的，第一预编码矩阵W1的相位对应于其对应波束的方向，W1的功率因子对应其对应波束的发射功率；第二预编码矩阵W2的相位对应于其对应波束的方向，W2的功率因子对应其对应波束的发射功率。根据本实施例提出的方法，不仅可以达到实施例3中降低发射功率、减小小区重叠区域干扰功率的效果，还可以结合现有的根据预编码矩阵选择波束的方法进行实现，具有广泛的应用前景。
由于本实施例是结合实施例1对一种具体情景的说明，因此在实施例1中关于第一通信设备获取波束的方向的方法、根据波束的方向确定波束的发射功率的方法等的说明，在本实施例中也都适用，本实施例对此不再赘述
实施例7
本发明实施例提出了一种控制波束发射功率的方法，方法的步骤包括：
1001，第二通信设备根据第一通信设备发送的参考信号，从码本中选择预编码矩阵；
1002，所述第二通信设备向所述第一通信设备发送所述预编码矩阵对应的预编码矩阵指示PMI，所述PMI用于指示所述第一通信设备确定对应的预编码矩阵；
其中，所述码本中至少包括第一预编码矩阵和第二预编码矩阵，所述第一预编码矩阵对应的波束的方向和所述第二预编码矩阵对应的波束的方向不同，所述第一预编码矩阵对应的波束的发射功率与所述第二预编码矩阵对应的波束的发射功率不同。
可选的，在具体的实施步骤1001的过程中，参考信号可以包括信道状态信息参考信号(channel state information Reference Signal，CSI RS)或者解调参考信号(demodulation RS，DM RS)或者小区特定的参考信号(cell-specific RS，CRS)。第二通信设备可以通过接收无线资源控制(Radio
Resource Control，RRC)信令或者下行控制信息DCI)或者基于小区标识ID得到所述参考信号的资源配置并在对应的资源或者子帧得到参考信号。
可选的，在具体的实施步骤1001的过程中，所述第二通信设备根据第一通信设备发送的参考信号，从码本中选择预编码矩阵可以包括：所述第二通信设备根据所述参考信号，确定秩指示，所述秩指示对应于可用的传输层数；所述第二通信设备根据所述秩指示，从码本中选择预编码矩阵。
可选的，在具体的实施步骤1001过程中，码本中的预编码矩阵W满足：
W＝αV
其中所述V为功率归一化的预编码矩阵，即有||V||2＝1，α为功率因子，可以为1.2,1.0,0.8,0.5,0.25等，本发明对此不作限定，但至少在码本中至少有两个预编码矩阵对应的功率因子α不相同；功率归一化的预编码矩阵V与对应的波束的方向有关。例如，如图10所示，第一通信设备在垂直维度上包括间距均匀的四个天线振子，天线振子之间的间距为d，d≠0，发射信号的波长为λ。若第一通信设备形成的波束的垂直维度发射信号离开角为那么，对应的功率归一化预编码矩阵V为：
其中，与之对应的，若第一通信设备选择的预编码矩阵的功率归一化预编码为上述的V，那么可以根据V确定所述第一通信设备形成的波束的垂直维度发射信号离开角
又例如，码本中的预编码矩阵W可以由水平向和垂直向的预编码矢量构成，其中WH为水平维度的预编码矢量，WV为垂直维度的预编码矢量，为克罗内科乘积运算，α为功率因子。
本发明实施例不对第一通信设备的天线阵列中天线阵子的数量、分布形式进行限定。
可选的，在实施步骤1001的过程中，第二通信设备根据第一通信设备发送的参考信号，从码本中选择预编码矩阵的方法包括：第二通信设备根据所述参考信号，得到信道估计，基于预定义的准则，例如信道容量或者吞吐量最大化的准则或者弦距最小化准则，从所述码本中选择预编码矩阵。基于预定义的准则选择预编码矩阵为现有技术，在此不赘述。
可选的，在实施步骤1001的过程中，第二通信设备根据第一通信设备发送的参考信号，从码本中选择预编码矩阵的方法包括：根据所述参考信号，从码本子集中选择预编码矩阵。可选的，所述码本子集是预定义的；或者由第二通信设备上报的码本子集。
可选的，在实施步骤1002的过程中，所述第二通信设备向所述第一通信设备发送所述预编码矩阵对应的预编码矩阵指示PMI，所述PMI用于指示所述第一通信设备确定对应的预编码矩阵，一种可选的方法包括：所述向基站发送预编码矩阵指示PMI，包括向基站发送预编码矩阵指示PMI,所述PMI可以只包含一个具体取值，此时，所述PMI直接指示预编码矩阵W，例如，共有256个不同的预编码矩阵，则可以用PMI＝0，…，255分别指示标号为0，1，…255的预编码矩阵W；
另一种可选的方法包括，向第一通信设备发送预编码矩阵指示PMI1和PMI2。进一步地，所述预编码矩阵指示PMI1和PMI2可能具有不同的时间域或者频域颗粒度；或者PMI1和PMI2分别表示不同的周期或者带宽的信道特性,或者基于不同的子帧周期或者子带大小得到。进一步地,所述预编码矩阵指示PMI1，和PMI2可以以不同的时间周期向第一通信设备发送。
可选的，所述向第一通信设备发送预编码矩阵指示PMI,可以是第二通信设备通过物理上行控制信道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)或者物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)向第
一通信设备发送预编码矩阵指示PMI。
基于以上所述的这种通过预编码矩阵确定波束的方向和波束的发射功率的方法，可以灵活的根据波束的方向设置波束的发射功率。相对于无法根据波束的方向调整波束的发射功率的现有技术而言，这种灵活配置的方法为降低通信设备组网间的相互干扰、提高网络容量、降低功耗提供了一种可行的方法。
在具体的实施过程中，码本中预编码矩阵对应的波束的方向和波束的发射功率相关，具体的相关方式可以与具体的应用场景相关。例如，结合图4的场景以及实施例4中对图4的场景的说明，第一基站401的码本中至少包括第一预编码矩阵W1和第二预编码矩阵W2，所述第一预编码矩阵对应的波束的垂直方向倾角，小于所述第二预编码矩阵对应的波束的垂直方向倾角，所述第一预编码矩阵对应的波束的发射功率小于所述第二预编码矩阵对应的波束的发射功率。更具体的，第一预编码矩阵W1的相位对应于其对应波束的方向，W1的功率因子对应其对应波束的发射功率；第二预编码矩阵W2的相位对应于其对应波束的方向，W2的功率因子对应其对应波束的发射功率。根据本实施例提出的方法，不仅可以达到实施例2中降低发射功率、减小小区重叠区域干扰功率的效果，还可以结合现有的根据预编码矩阵选择波束的方法进行实现，具有广泛的应用前景。
又例如，结合图7的场景以及实施例5中对图7的场景的说明，形成第一扇区的基站的码本中至少包括第一预编码矩阵W1和第二预编码矩阵W2，所述第一预编码矩阵对应的波束的水平方向角度，小于所述第二预编码矩阵对应的波束的水平方向角度，所述第一预编码矩阵对应的波束的发射功率小于所述第二预编码矩阵对应的波束的发射功率。更具体的，第一预编码矩阵W1的相位对应于其对应波束的方向，W1的功率因子对应其对应波束的发射功率；第二预编码矩阵W2的相位对应于其对应波束的方向，W2的功率因子对应其对应波束的发射功率。根据本实施例提出的方法，不仅可以达到实施
例3中降低发射功率、减小小区重叠区域干扰功率的效果，还可以结合现有的根据预编码矩阵选择波束的方法进行实现，具有广泛的应用前景。
Claims (12)
- 一种发射信号的方法，其特征在于，包括：基站确定波束的方向和所述波束的发射功率；所述基站根据所述波束的发射功率，在所述波束的方向上发射信号；其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同小区重叠覆盖的区域包括：垂直方向倾角小于预设阈值的波束所对应的区域；其中，波束的方向包括垂直方向倾角，所述垂直方向倾角具体为波束的主瓣方向与所述波束的主瓣方向在水平面的投影的夹角。
- 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率。
- 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率包括：所述基站根据波束的方向，设定所述波束对应的发射功率值；或者所述基站根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的比值；或者所述基站根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的衰减值；或者所述基站根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的增量值。
- 一种发射信号的装置，其特征在于，包括处理器和收发器，其中：所述处理器用于确定波束的方向和所述波束的发射功率；所述收发器用于根据所述波束的发射功率，在所述波束的方向上发射信号；其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。
- 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述不同小区重叠覆盖的区域包括：垂直方向倾角小于预设阈值的波束所对应的区域；其中，波束的方向包括垂直方向倾角，所述垂直方向倾角具体为波束的主瓣方向与所述波束的主瓣方向在水平面的投影的夹角。
- 根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述处理器用于，根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率。
- 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器用于根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率包括：所述处理器用于根据波束的方向，设定所述波束对应的发射功率值；或者所述处理器用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考 功率值的比值；或者所述处理器用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的衰减值；或者所述处理器用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的增量值。
- 一种发射信号的装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定波束的方向和波束的发射功率；发射模块，用于根据所述波束的反射功率，在所述波束的方向上发射信号；其中，所述波束至少包括第一波束和第二波束，其中所述第一波束的发射功率小于所述第二波束的发射功率；其中，所述第一波束的方向指向不同小区重叠覆盖的区域；其中，所述第二波束的方向不指向不同小区重叠覆盖的区域。
- 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述不同小区重叠覆盖的区域包括：垂直方向倾角小于预设阈值的波束所对应的区域；其中，波束的方向包括垂直方向倾角，所述垂直方向倾角具体为波束的主瓣方向与所述波束的主瓣方向在水平面的投影的夹角。
- 根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于，根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率。
- 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于，根据所述波束的方向，确定所述波束的发射功率包括：所述确定模块用于根据波束的方向，设定所述波束对应的发射功率值；或者所述确定模块用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的比值；或者所述确定模块用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的衰减值；或者所述确定模块用于根据波束的方向，设置所述波束的发射功率相对于参考功率值的增量值。
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