广播信号发射方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种广播信号发射方法和装置，该方法包括：对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列；获取多个子阵列中每个子阵列的基本权向量，该基本权向量使得每个子阵列的波束峰均功率比低于预设门限，并且使得不同子阵列的波束方向图在方向维度上互补；根据每个基本权向量中的权系数，分别对每个基本权向量对应的子阵列中的阵元上的发射信号进行加权处理得到第一信号，并应用所述阵元对第一信号进行发射。本发明专利技术保证了小区/扇区内所有移动终端能同时接收到相同质量的信号，进而实现了多天线系统中广播信号在小区或者扇区的全面覆盖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种广播信号发射方法和装置。
技术介绍
无线传输技术的频率和功率资源有限，而且受到信道衰落和干扰的影响，因此随着移动宽带和智能手机的普及，传统以语音业务为主的蜂窝移动通信网络已经很难承载移动互联网带来的爆发式数据流量。从而使得能够有效地提高频谱效率的多天线技术成为了下一代移动通信的主流技术。小区制(即蜂窝制)是现今移动通信网络的基本实现方式。基站是小区的核心和实现移动通信的关键。基站的信号发射可以分为两类专用信道和公共信道，其中，专用信道承载单个移动终端所需信息，属于基站和终端之间的点对点通信；公共信道承载小区中所有移动终端都需要的公共信息，例如长期演进(Long Term Evolution ；简称LTE)系统的广播信道(Broadcast Channel ；简称BCH)、寻呼信道(Paging Channel ；简称:PCH), 用于多媒体广播组播业务(Multimedia Broadcasting and MulticastingService ；简称 MBMS)的组播信道(Multicast Channel ；简称MCH)，这些公共信息需要同时传送到单个或多个蜂窝小区中的所有用户，更适合于以广播信号形式进行发射，因此需要一种多天线系统中的广播信号发射方法。多天线系统的无线传输信道根据天线间距和反射环境不同，可以分为相关衰落信道和独立衰落信道。若天线间距较小、周围反射物比较少或者角度扩展小时，天线之间信道衰落相关性较大；若天线间距较大，且反射比较充分、角度扩展大时，天线之间信道衰落相互独立。在宏小区(即宏蜂窝)中，由于基站的多天线系统一般架设在较高的楼顶或者山顶上，周围不存在反射物，只有天线间距大于十个波长以上时，才能形成独立衰落。现有基站的多天线系统很多具有相关衰落信道，例如，智能天线系统或者移动终端处于弱反射环境(如平原地带、水面或者草原等等)的多进多出(Multiple Input Multiple Output ；简称ΜΙΜ0)系统。由于单天线发射信号具有天然的全向覆盖特性，因此在现有的多天线系统中，可以选取多天线系统中的一个天线，并对选取的天线配置高功率放大器，以实现广播信号的小区或扇区全面覆盖。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题功率放大器成本较高、功耗较大，从而无法有效的实现小区或者扇区的全面覆盖。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种广播信号发射方法和装置，实现了多天线系统中广播信号在小区或者扇区的全面覆盖，并有效的降低了经济成本。本专利技术实施例提供一种广播信号发射方法，包括对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列；获取所述多个子阵列中每个子阵列的基本权向量，所述基本权向量使得每个子阵列的波束峰均功率比低于预设门限，并且使得不同子阵列的波束方向图在方向维度上互补；根据所述每个基本权向量中的权系数，分别对所述每个基本权向量对应的子阵列中的阵元上的发射信号进行加权处理得到第一信号，并应用所述阵元对所述第一信号进行发射。本专利技术实施例提供一种广播信号发射装置，包括划分处理模块，用于对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列；基本权向量获取模块，用于获取所述多个子阵列中每个子阵列的基本权向量，所述基本权向量使得每个子阵列的波束峰均功率比低于预设门限，并且使得不同子阵列的波束方向图在方向维度上互补；第一加权处理发射模块，用于根据所述每个基本权向量中的权系数，分别对所述每个基本权向量对应的子阵列中的阵元上的发射信号进行加权处理得到第一信号，并应用所述阵元对所述第一信号进行发射。本专利技术实施例的广播信号发射方法和装置，通过对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列，再获取所述多个子阵列中每个子阵列的基本权向量，该基本权向量使得每个子阵列的波束峰均功率比低于预设门限，并且使得不同子阵列的波束方向图在方向维度上互补，根据每个基本权向量中的权系数，分别对每个基本权向量对应的子阵列中的阵元上的发射信号进行加权处理得到第一信号，并应用阵元对该第一信号进行发射，从而使得每个子阵列的波束方向图在方向维度上具有互补性，进而使得多个子阵列的平均方向图在各个方向上的平均功率增益基本相等，保证了小区或者扇区内所有移动终端能同时接收到相同质量的信号，实现了多天线系统中广播信号在小区或者扇区各个方向上的全面覆盖，并有效的降低了经济成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术广播信号发射方法一个实施例的流程图；图2为本专利技术广播信号发射方法另一个实施例的流程图；图3为图2所示本专利技术广播信号发射方法实施例中信号发射的原理图；图4为八天线均勻线性阵列划分的结构示意图；图5为两个四天线均勻线性阵列划分的结构示意图；图6为八阵元双极化天线划分的结构示意图；图7为图2所示本专利技术广播信号发射方法实施例中信号发射的原理图；图8为本专利技术广播信号发射方法又一个实施例的流程图；图9为图8本专利技术广播信号发射方法实施中的基于Alamouti编码和相位旋转法的信号发射原理图；图10为图8本专利技术广播信号发射方法实施中的基于Alamouti编码和循环延时法的信号发射原理图；图11为图8所示本专利技术广播信号发射方法实施例中采用空时映射关系示意图；图12为图8所示本专利技术广播信号发射方法实施例中采用空频映射关系示意图；图13为图8所示本专利技术广播信号发射方法实施例中两个互补的波束方向图和平均波束方向图；图14为图8所示本专利技术广播信号发射方法实施例中更新后的两个互补的波束方向图和平均波束方向图；图15为本专利技术广播信号发射方法又一个实施例的流程图；图16为本专利技术广播信号发射方法实施例中基于时间或频率切换发射分集的信号发射原理图；图17为图15本专利技术广播信号发射方法实施例中互补的波束方向图和平均波束方向图；图18为本专利技术广播信号发射装置的一个实施例的结构示意图；图19为本专利技术广播信号发射装置的另一个实施例的结构示意图；图20为本专利技术广播信号发射装置的又一个实施例的结构示意图；图21为本专利技术广播信号发射装置的又一个实施例的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术广播信号发射方法一个实施例的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括步骤101、对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列。在本实施例中，多天线系统可以为单个天线阵列、多个天线阵列或极化天线阵列等。对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列的实现方式可以采用但不限于如下的实现方式对于单个天线阵列而言，对单个天线阵列进行划分处理，可以获取多个间隔较近的子阵列。其中，每个子本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种广播信号发射方法，其特征在于，包括：对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列；获取所述多个子阵列中每个子阵列的基本权向量，所述基本权向量使得每个子阵列的波束峰均功率比低于预设门限，并且使得不同子阵列的波束方向图在方向维度上互补；根据所述每个基本权向量中的权系数，分别对所述每个基本权向量对应的子阵列中的阵元上的发射信号进行加权处理得到第一信号，并应用所述阵元对所述第一信号进行发射。

【技术特征摘要】
1.一种广播信号发射方法，其特征在于，包括对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列； 获取所述多个子阵列中每个子阵列的基本权向量，所述基本权向量使得每个子阵列的波束峰均功率比低于预设门限，并且使得不同子阵列的波束方向图在方向维度上互补；根据所述每个基本权向量中的权系数，分别对所述每个基本权向量对应的子阵列中的阵元上的发射信号进行加权处理得到第一信号，并应用所述阵元对所述第一信号进行发射。2.根据权利要求1所述的广播信号发射方法，其特征在于，所述对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，包括对单个天线阵列进行逻辑划分处理；或者对多个天线阵列按照间隔距离进行划分处理；或者对极化天线阵列按照极化方向进行划分处理。3.根据权利要求1或2任一权利要求所述的广播信号发射方法，其特征在于，还包括 在时间维度或频率维度上对所述每个基本权向量进行更新处理，分别获取更新后的权向量；在不同的时间或频率上根据所述每个更新后的权向量中的权系数，分别对所述每个子阵列的阵元上的发射信号进行加权处理得到第二信号，并应用所述阵元对所述第二信号进行发射。4.根据权利要求3所述的广播信号发射方法，其特征在于，所述在时间维度或频率维度上对所述每个基本权向量进行更新处理，分别获取更新后的权向量，包括获取相位值Δ φ ；应用公式wNew = diag[l eJ2^L e*1)Δ Φ]w，对所述每个基本权向量w = [w1 w2, L %]工进行更新处理，分别获取更新后的权向量；其中， 表示更新后的权向量，j为虚数单位，diag[Xl. . . xn]表示由X1至、构成的对角阵。5.根据权利要求1或2任一权利要求所述的广播信号发射方法，其特征在于，还包括 依次对所述每个子阵列中的阵元上加权处理得到的所述第一信号进行延时处理得到第二信号，并应用阵元对所述第二信号进行发射。6.根据权利要求1或2任一权利要求所述的广播信号发射方法，其特征在于，还包括 对所述每个子阵列中的发射信号进行正交频分复用调制处理，获取每个子阵列对应的正交频分复用信号；根据所述每个基本权向量中的第一个权系数对所述正交频分复用信号进行加权处理得到第二信号，并应用所述子阵列的第一阵元对所述第二信号进行发射；根据所述每个基本权向量中的第二权系数至最后一个权系数对所述正交频分复用信号进行加权处理和循环延时处理后得到所述第二信号，并分别应用所述子阵列的第二阵元至最后一个阵元对所述第二信号进行发射。7.根据权利要求3所述的广播信号发射方法，其特征在于，若对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取两两互补的多个子阵列，并且所述每个子阵列包括两个阵元，所述获取所述多个子阵列中每个子阵列的基本权向量，所述基本权向量使得每个子阵列的波束峰均功率比低于预设门限，并且使得不同子阵列的波束方向图在方向维度上互补，包括分别对所述两两互补的多个子阵列中的两个互补子阵列，选取两个模相等的第一权系数，构成所述两个互补子阵列中的一个子阵列对应的基本权向量；对所述两个模相等的第一权系数的其中一个取负值，分别构成所述两两互补的多个子阵列中的两个互补子阵列中的另一个子阵列对应的基本权向量。8.根据权利要求7所述的广播信号发射方法，其特征在于，若所述子阵列包括两个阵元，所述在时间维度或频率维度上对所述每个基本权向量进行更新处理，分别获取更新后的权向量，包括选取两个模相等的第二权系数，构成所述两个子阵列中的一个子阵列对应的更新后的权向量；对所述两个模相等的第二权系数的其中一个取负值，构成所述两个子阵列中的另一个阵列对应的更新后的权向量。9.根据权利要求3所述的广播信号发射方法，其特征在于，所述对多天线系统中的天线阵列进行划分处理，获取多个子阵列之前，还包括对广播信号进行信道编码处理、星座调制处理以及空时频编码处理，获取多路码流信号；或者对广播信号进行信道编码处理和星座调制处理，获取多路符号流。10.根据权利要求9所述的广播信号发射方法，其特征在于，所述空时频编码具体包括 Alamouti编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟，杨学志，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
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