CN113541756A - 波束赋型的方法、装置、基站及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种波束赋型的方法、装置、基站及计算机可读存储介质，通过获取终端的位置信息和CSI信息，根据所述位置信息确定天线的DOA角度，并结合天线信息和所述DOA角度得到第一单极化DOA权值，根据所述CSI信息和第一单极化DOA权值得到天线的双极化DOA权值，生成了包含极化信息的且可支持多流的赋型权值，能够有效解决DOA权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。

Description

波束赋型的方法、装置、基站及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种波束赋型的方法、装置、基站及计算机可读存储介质。
背景技术
在移动通信***中，由于地空距离远，传输衰减大，SRS(Sounding referencesymbol,探测参考信号)信道估计的误差大，导致赋型权值计算不准确，利用BF(Beamforming，波束赋形)赋型效果不理想，最终影响到用户体验。地空通信***中，基站侧通常采用大规模天线，有效的赋型方式可提升用户体验。常规的波束赋型方法是基站根据自己的位置信息和终端的位置信息计算相对角度，根据角度信息以及基站天线信息，构造赋型权值，利用赋型权值进行下行数据发送。但是这种方法只能作单流，无法支持多流，赋型效果不好，影响用户体验。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种波束赋型的方法、装置、基站及计算机可读存储介质，能够解决DOA(Direction of arrival，波达方向)权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。
第一方面，本发明实施例提供一种波束赋型的方法，包括：
获取终端的位置信息和CSI(Channel state information，信道状态信息)信息；
根据所述位置信息确定天线的DOA角度；
根据天线信息和所述DOA角度得到天线的第一单极化DOA权值；
根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
第二方面，本发明实施例提供一种波束赋型的装置，包括：
获取模块，用于获取终端的位置信息和信道状态信息CSI信息；
角度确定模块，用于根据所述位置信息确定天线的波达方向DOA角度；
权值确定模块，用于根据天线信息和所述DOA角度得到天线的第一单极化DOA权值；以及用于根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
第三方面，本发明实施例提供一种基站，包括如上第二方面所述的波束赋型的装置；或者包括：
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述的波束赋型的方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上第一方面所述的波束赋型的方法。
本发明实施例包括：波束赋型的方法、装置、基站和计算机可读存储介质，通过获取终端的位置信息和CSI信息，根据所述位置信息确定天线的DOA角度，并结合天线信息和所述DOA角度得到第一单极化DOA权值，根据所述CSI信息和第一单极化DOA权值得到天线的双极化DOA权值，生成了包含极化信息的且可支持多流的赋型权值，能够有效解决DOA权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明的一个实施例提供的波束赋型的方法的流程图；
图2是本发明的另一个实施例提供的波束赋型的方法的流程图；
图3是本发明的又一个实施例提供的波束赋型的方法的流程图；
图4是本发明的实施例提供的波束赋型的装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明实施例提供了一种波束赋型的方法、装置、基站及计算机可读存储介质，能够解决DOA权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
如图1所示，图1是本发明的一个实施例提供的一种波束赋型的方法，包括但不限于步骤S110至步骤S140。
步骤S110：获取终端的位置信息和信道状态信息CSI信息。
基站通过给终端配置CSI测量资源和上报资源，让终端上报CSI信息和位置信息，其中，终端上报的CSI信息包括PMI(Precoding Matrix Indicator,预编码矩阵指示)信息和RI(Rank Indication，信道的秩)信息，还可以包括CQI(Channel Quality Information，信道质量信息)信息等。
步骤S120：根据所述位置信息确定天线的波达方向DOA角度。
基站在获取到终端的位置信息后，结合自身的位置信息计算终端和自身的相对角度，从而确定天线的DOA角度。
步骤S130：根据天线信息和所述DOA角度得到天线的第一单极化DOA权值。
基站根据天线信息和步骤S120中确定的天线的DOA角度，得到单极化的DOA权值，记为第一单极化DOA权值。其中，需要说明的是，计算第一单极化DOA权值所用到的天线信息主要包括天线阵子的数量和间距。
步骤S140：根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
基站根据终端上报的PMI信息提取极化相位差，根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
本实施例提供的波束赋型的方法，通过获取终端的位置信息和CSI信息，根据所述位置信息确定天线的DOA角度，并结合天线信息和所述DOA角度得到第一单极化DOA权值，根据所述CSI信息和第一单极化DOA权值得到天线的双极化DOA权值，生成了包含极化信息的且可支持多流的赋型权值，能够有效解决DOA权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。
参照图2，在上述波束赋型的方法中，步骤140中的根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括但不限于步骤S210和步骤S220。
步骤210：根据所述PMI信息提取极化相位差；
步骤220：根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
具体地，对于步骤S210，终端上报的CSI信息包括PMI信息和RI信息，遍历RI计算对应的极化相位差，具体如下：
For ilayer＝1：RI
Figure BDA0002816603440000031
End
其中，
Figure BDA0002816603440000032
为极化相位差，Wpmi为终端上报的所述PMI信息对应的PMI权值，k为根据所述PMI信息的端口数量设定的参数。当PMI配置的端口数量为2时，k一般取值为1；当PMI配置的端口数量为8时，k一般取值为4。为了阐述方便，下文均以PMI配置的端口数量为2的情况为例进行说明。
步骤S210中，根据所述RI信息确定计算次数，针对每一次计算，根据所述PMI信息得到对应的极化相位差，每一次计算极化相位差的公式即为：
Figure BDA0002816603440000033
其中，ilayer为当前计算次数。
参照图3，步骤220中的根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括但不限于步骤S310和步骤S320。
步骤S310：根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值计算天线的第二单极化DOA权值；
步骤S320：根据所述PMI信息和所述RI信息将所述第一单极化DOA权值和所述第二单极化DOA权值进行功率归一。
具体地，步骤S310中，第二单极化DOA权值的生成方式，具体如下：
For ilayer＝1：RI
Figure BDA0002816603440000034
End
其中，
Figure BDA0002816603440000035
为第二单极化DOA权值，WDOA为第一单极化DOA权值。步骤S310的主要目的是计算另一极化方向的权值，即第二单极化DOA权值。
另外，步骤S320通过根据PMI信息，权值按照层数进行功率归一，保证基站的发射功率满且不超功率。
最后，基站根据RI确认最终的传输方案和对应的赋型权值，用于物理下行共享信道PDSCH数据发送。
参照图4，本发明的第二方面实施例提供一种波束赋型的装置，包括获取模块410、角度确定模块420和权值确定模块430。
获取模块410用于获取终端的位置信息和信道状态信息CSI信息。
基站通过给终端配置CSI测量资源和上报资源，让终端上报CSI信息和位置信息，其中，终端上报的CSI信息包括PMI信息和RI信息，还可以包括CQI信息等。
角度确定模块420用于根据所述位置信息确定天线的波达方向DOA角度。
基站在获取到终端的位置信息后，结合自身的位置信息计算终端和自身的相对角度，从而确定天线的DOA角度。
权值确定模块430用于根据天线信息和所述DOA角度得到天线的第一单极化DOA权值；以及用于根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
基站根据天线信息和步骤S120中确定的天线的DOA角度，得到单极化的DOA权值，记为第一单极化DOA权值；基站根据终端上报的PMI信息提取极化相位差，根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
本实施例提供的波束赋型的装置，通过获取模块410获取终端的位置信息和CSI信息，角度确定模块420根据所述位置信息确定天线的DOA角度，权值确定模块430结合天线信息和所述DOA角度得到第一单极化DOA权值，根据所述CSI信息和第一单极化DOA权值得到天线的双极化DOA权值，生成了包含极化信息的且可支持多流的赋型权值，能够有效解决DOA权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。
上述波束赋型的装置中，获取模块410获取到的CSI信息包括预编码矩阵索引PMI信息，权值确定模块430中的根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括：
根据所述PMI信息提取极化相位差；
根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
具体地，终端上报的CSI信息包括PMI信息和RI信息，遍历RI计算对应的极化相位差，具体如下：
For ilayer＝1：RI
Figure BDA0002816603440000041
End
其中，
Figure BDA0002816603440000042
为极化相位差，Wpmi为终端上报的所述PMI信息对应的PMI权值，k为根据所述PMI信息的端口数量设定的参数。当PMI配置的端口数量为2时，k一般取值为1；当PMI配置的端口数量为8时，k一般取值为4。为了阐述方便，下文均以PMI配置的端口数量为2的情况为例进行说明。
上述计算过程中，根据所述RI信息确定计算次数，针对每一次计算，根据所述PMI信息得到对应的极化相位差，每一次计算极化相位差的公式即为：
Figure BDA0002816603440000051
其中，ilayer为当前计算次数。
另外，上述波束赋型的装置中，根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括：
根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值计算天线的第二单极化DOA权值；
根据所述PMI信息和所述RI信息将所述第一单极化DOA权值和所述第二单极化DOA权值进行功率归一。
具体地，第二单极化DOA权值的生成方式，具体如下：
For ilayer＝1：RI
Figure BDA0002816603440000052
End
其中，
Figure BDA0002816603440000053
为第二单极化DOA权值，WDOA为第一单极化DOA权值。步骤S310的主要目的是计算另一极化方向的权值，即第二单极化DOA权值。
另外，通过根据PMI信息，权值按照层数进行功率归一，保证基站的发射功率满且不超功率。
最后，基站根据RI确认最终的传输方案和对应的赋型权值，用于物理下行共享信道PDSCH数据发送。
本发明的第三方面实施例提供一种基站，包括如上第二方面实施例所述的波束赋型的装置；或者包括：
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述的波束赋型的方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S140、图2中的方法步骤S210至S220和图3中的方法步骤S310至S320。
本实施例提供的基站，通过获取终端的位置信息和CSI信息，根据所述位置信息确定天线的DOA角度，并结合天线信息和所述DOA角度得到第一单极化DOA权值，根据所述CSI信息和第一单极化DOA权值得到天线的双极化DOA权值，生成了包含极化信息的且可支持多流的赋型权值，能够有效解决DOA权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。
另外，本发明的第五方面实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上第一方面所述的波束赋型的方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S140、图2中的方法步骤S210至S220和图3中的方法步骤S310至S320。
本实施例提供的计算机可读存储介质，通过获取终端的位置信息和CSI信息，根据所述位置信息确定天线的DOA角度，并结合天线信息和所述DOA角度得到第一单极化DOA权值，根据所述CSI信息和第一单极化DOA权值得到天线的双极化DOA权值，生成了包含极化信息的且可支持多流的赋型权值，能够有效解决DOA权值只能作单流的问题，在多天线下可以获得更优的赋型效果，提升用户体验。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种波束赋型的方法，包括：
获取终端的位置信息和信道状态信息CSI信息；
根据所述位置信息确定天线的波达方向DOA角度；
根据天线信息和所述DOA角度得到天线的第一单极化DOA权值；
根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
2.根据权利要求1所述的波束赋型的方法，其特征在于，所述CSI信息包括预编码矩阵索引PMI信息，所述根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括：
根据所述PMI信息提取极化相位差；
根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
3.根据权利要求2所述的波束赋型的方法，其特征在于，所述CSI信息还包括信道的秩RI信息，所述根据所述PMI信息提取极化相位差，包括：
根据所述RI信息确定计算次数，针对每一次计算，根据所述PMI信息得到对应的极化相位差。
4.根据权利要求3所述的波束赋型的方法，其特征在于，所述根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括：
根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值计算天线的第二单极化DOA权值；
根据所述PMI信息和所述RI信息将所述第一单极化DOA权值和所述第二单极化DOA权值进行功率归一。
5.一种波束赋型的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取终端的位置信息和信道状态信息CSI信息；
角度确定模块，用于根据所述位置信息确定天线的波达方向DOA角度；
权值确定模块，用于根据天线信息和所述DOA角度得到天线的第一单极化DOA权值；以及用于根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
6.根据权利要求5所述的波束赋型的装置，其特征在于，所述CSI信息包括预编码矩阵索引PMI信息，所述根据所述CSI信息和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括：
根据所述PMI信息提取极化相位差；
根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值。
7.根据权利要求6所述的波束赋型的装置，其特征在于，所述CSI信息还包括信道的秩RI信息，所述根据所述PMI信息提取极化相位差，包括：
根据所述RI信息确定计算次数，针对每一次计算，根据所述PMI信息得到对应的极化相位差。
8.根据权利要求7所述的波束赋型的装置，其特征在于，所述根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值，得到天线的双极化DOA权值，包括：
根据所述极化相位差和所述第一单极化DOA权值计算天线的第二单极化DOA权值；
根据所述PMI信息和所述RI信息将所述第一单极化DOA权值和所述第二单极化DOA权值进行功率归一。
9.一种基站，其特征在于，包括如权利要求5至8任一项所述的波束赋型的装置；
或者包括：
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述的波束赋型的方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至4任意一项所述的波束赋型的方法。
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