多通道波束赋形方法、装置及存储介质
阅读：168发布：2020-05-12
专利汇可以提供多通道波束赋形方法、装置及存储介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 实施例 提供一种多通道波束赋形方法、装置及存储介质。该方法包括：根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束，其中，权值集合包括 相位 权值集合和幅度权值集合，不同权值集合所包含的幅度权值集合相同，不同权值集合所包含的相位权值集合不同，相位权值集合中相位权值的个数与幅度权值集合中幅度权值的个数均是根据多通道的通道个数确定的，M为大于0的偶数；根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束，得到目标下行 信号 。本申请实施例可以在无相位校准情况下，保证多通道场景下的 覆盖 网络。，下面是多通道波束赋形方法、装置及存储介质专利的具体信息内容。
1.一种多通道波束赋形方法，其特征在于，包括：
根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束，其中，所述权值集合包括相位权值集合和幅度权值集合，不同所述权值集合所包含的幅度权值集合相同，不同所述权值集合所包含的相位权值集合不同，所述相位权值集合中相位权值的个数与所述幅度权值集合中幅度权值的个数均是根据所述多通道的通道个数确定的，M为大于0的偶数；
根据所述目标下行正极化波束及所述目标下行负极化波束，得到目标下行信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束，包括：
根据所述预设的M个权值集合，对待发射信号进行波束赋形，得到M个波束，其中，所述预设的M个权值集合包括N个正极化权值集合和N个负极化权值集合，所述正极化权值集合包括正极化相位权值集合，所述负极化权值集合包括负极化相位权值集合，每个所述正极化权值集合对应一个正极化波束，每个所述负极化权值集合对应一个负极化波束，其中，M等于N的2倍；
分别计算M个所述波束对应的所有用户的专用物理控制信道DPCCH发射功率之和，其中，所述正极化波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为正极化DPCCH发射功率之和，所述负极化波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为负极化DPCCH发射功率之和；
确定N个正极化DPCCH发射功率之和中最小的正极化DPCCH发射功率之和对应的波束为所述目标下行正极化波束；
根据所述目标下行正极化波束及N个负极化DPCCH发射功率之和，确定与所述目标下行正极化波束配对的所述目标下行负极化波束。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标下行正极化波束及N个负极化DPCCH发射功率之和，确定与所述目标下行正极化波束配对的所述目标下行负极化波束，包括：
确定N个负极化DPCCH发射功率之和中最小的负极化DPCCH发射功率之和对应的波束为第一波束；
根据正负极化正交需求、所述第一波束及所述目标下行正极化波束，确定所述目标下行负极化波束。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束，包括：
周期性扫描上行波束；
确定每一周期内所述上行波束上所有用户的能量值，所述能量值包括上行正极化能量值和上行负极化能量值；
根据所述能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波束和目标上行负极化波束；
根据所述目标上行正极化波束，确定所述目标下行正极化波束；
根据所述目标上行负极化波束，确定所述目标下行负极化波束。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波束和目标上行负极化波束，包括：
确定N个上行正极化能量值中最大的上行正极化能量值对应的波束为所述目标上行正极化波束；
确定N个上行负极化能量值中最大的上行负极化能量值对应的波束为第二波束；
根据所述目标上行正极化波束、所述正负极化正交需求及所述第二波束，确定所述目标上行负极化波束。
6.根据权利要求4至5中任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标下行正极化波束及所述目标下行负极化波束，得到目标下行信号之前，还包括：
根据用户调度的优先级，通过波束码字复用动态选择用户调度，所述波束码字复用用于表示相同小区下正负极化波束采用不同码字。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据用户调度的优先级，通过波束码字复用动态选择用户调度，包括：
根据用户调度的优先级，确定当前处于最高优先级的第一待调度用户；
计算所述目标上行正极化波束上接收到的所述第一待调度用户对应的能量值为第一能量值；
计算所述目标上行负极化波束上接收到的所述第一待调度用户对应的能量值为第二能量值；
在所述第一能量值与所述第二能量值之差大于或等于第一预设值时，确定当前处于次高优先级的第二待调度用户；
计算所述目标上行正极化波束上接收到的所述第二待调度用户对应的能量值为第三能量值；
计算所述目标上行负极化波束上接收到的所述第二待调度用户对应的能量值为第四能量值；
在所述第三能量值与所述第四能量值之差小于或等于第二预设值时，确定在所述目标下行正极化波束及所述目标下行负极化波束上，同时调度所述第一待调度用户和所述第二待调度用户。
8.一种多通道波束赋形装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束，其中，所述权值集合包括相位权值集合和幅度权值集合，不同所述权值集合所包含的幅度权值集合相同，不同所述权值集合所包含的相位权值集合不同，所述相位权值集合中相位权值的个数与所述幅度权值集合中幅度权值的个数均是根据所述多通道的通道个数确定的，M为大于0的偶数；
波束赋形模块，用于根据所述目标下行正极化波束及所述目标下行负极化波束，得到目标下行信号。
9.一种多通道波束赋形装置，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当所述程序代码被执行时，用于执行如权利要求1至7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器执行时实现如权利要求1至7中任一所述的方法。
多通道波束赋形方法、装置及存储介质
技术领域
背景技术
[0002] 在多通道场景下，同极化通道间信号相干会导致波束赋形，若波束赋形不加以控制，会 影响网络覆盖和网络容量。而实际波束赋形效果同相位强相关，一般需要进行相位校准来达 成预期的波束赋形效果，即得到预期的方向图。
[0004] 但上述方法中，相位校准往往需要付出较大代价来实现，例如，在普通多天线加射频模 块场景下，相位校准只能校准到射频口，无法校准到天线口，这样，射频口至天线口之间的 路径就无法进行相位校准，导致方向图不确定；又例如，在无校准回路的射频模块上进行相 位校准时，需构建校准回路，这使得相位校准更加复杂。发明内容
[0005] 本申请实施例提供一种多通道波束赋形方法、装置及存储介质，在无相位校准情况下， 保证多通道场景下的覆盖网络。
[0006] 第一方面，本申请实施例提供一种多通道波束赋形方法，包括：根据预设的M个权值集 合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束；之后，根据目标下行正极化波束及目 标下行负极化波束，得到目标下行信号。其中，权值集合包括相位权值集合和幅度权值集合， 不同权值集合所包含的幅度权值集合相同，不同权值集合所包含的相位权值集合不同，相位 权值集合中相位权值的个数与幅度权值集合中幅度权值的个数均是根据多通道的通道个数确 定的，M为大于0的偶数。
[0008] 一种可能的实现方式中，上述根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目 标下行负极化波束，可以包括以下子步骤：
[0009] 子步骤一，根据预设的M个权值集合，对待发射信号进行波束赋形，得到M个波束。 其中，预设的M个权值集合包括N个正极化权值集合和N个负极化权值集合。正极化权值 集合包括正极化相位权值集合，负极化权值集合包括负极化相位权值集合。每个正极化权值 集合对应一个正极化波束，每个负极化权值集合对应一个负极化波束。其中，M等于N的2 倍。
[0010] 子步骤二，分别计算M个波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和。其中，正极化 波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为正极化DPCCH发射功率之和，负极化波束 对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为负极化DPCCH发射功率之和。
[0011] 子步骤三，确定N个正极化DPCCH发射功率之和中最小的正极化DPCCH发射功率之 和对应的波束为目标下行正极化波束。
[0012] 子步骤四，根据目标下行正极化波束及N个负极化DPCCH发射功率之和，确定与目标 下行正极化波束配对的目标下行负极化波束。
[0013] 一种可能的实现方式中，上述根据目标下行正极化波束及N个负极化DPCCH发射功率 之和，确定与目标下行正极化波束配对的目标下行负极化波束，可以具体为：确定N个负极 化DPCCH发射功率之和中最小的负极化DPCCH发射功率之和对应的波束为第一波束；根 据正负极化正交需求、第一波束及目标下行正极化波束，确定目标下行负极化波束。
[0014] 一种可能的实现方式中，上述根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目 标下行负极化波束，可以包括：周期性扫描上行波束；确定每一周期内上行波束上所有用户 的能量值，该能量值包括上行正极化能量值和上行负极化能量值；根据能量值及正负极化正 交需求，确定目标上行正极化波束和目标上行负极化波束；分别根据目标上行正极化波束和 目标上行负极化波束，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束。
[0015] 一种可能的实现方式中，上述根据能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波 束和目标上行负极化波束，可以包括：确定N个上行正极化能量值中最大的上行正极化能量 值对应的波束为目标上行正极化波束；确定N个上行负极化能量值中最大的上行负极化能量 值对应的波束为第二波束；根据目标上行正极化波束、正负极化正交需求及第二波束，确定 目标上行负极化波束。
[0016] 进一步地，上述根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束，得到目标下行信号之 前，还可以包括：根据用户调度的优先级，通过波束码字复用动态选择用户调度。其中，该 波束码字复用用于表示相同小区下正负极化波束采用不同码字。
[0017] 一些实施例中，根据用户调度的优先级，通过波束码字复用动态选择用户调度，可以包 括：根据用户调度的优先级，确定当前处于最高优先级的第一待调度用户；计算目标上行正 极化波束上接收到的第一待调度用户对应的能量值为第一能量值；计算目标上行负极化波束 上接收到的第一待调度用户对应的能量值为第二能量值；在第一能量值与第二能量值之差大 于或等于第一预设值时，确定当前处于次高优先级的第二待调度用户；计算目标上行正极化 波束上接收到的第二待调度用户对应的能量值为第三能量值；计算目标上行负极化波束上接 收到的第二待调度用户对应的能量值为第四能量值；在第三能量值与第四能量值之差小于或 等于第二预设值时，确定在目标下行正极化波束及目标下行负极化波束上，同时调度第一待 调度用户和第二待调度用户。
[0018] 第二方面，本申请实施例提供一种多通道波束赋形装置，包括：
[0019] 确定模块，用于根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化 波束，其中，权值集合包括相位权值集合和幅度权值集合，不同权值集合所包含的幅度权值 集合相同，不同权值集合所包含的相位权值集合不同，相位权值集合中相位权值的个数与幅 度权值集合中幅度权值的个数均是根据多通道的通道个数确定的，M为大于0的偶数；
[0020] 波束赋形模块，用于根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束，得到目标下行信 号。
[0021] 基于同一发明构思，由于该装置解决问题的需求与第一方面的方法设计中的方案对应， 因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0022] 该多通道波束赋形装置可以为基站。
[0023] 第三方面，本申请实施例提供一种多通道波束赋形装置，包括：存储器和处理器。其中， 存储器，用于存储程序代码；处理器，调用程序代码，当程序代码被执行时，用于执行如第 一方面中任一所述的方法。
[0024] 该多通道波束赋形装置可以为基站。
[0025] 第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有 计算机程序，该计算机程序由处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法。
[0026] 一种可能的设计中，本申请实施例中的确定模块和波束赋形模块的功能具体可以由对应 的网络设备中的处理器实现。
[0027] 第五方面，本申请实施例提供一种程序，当该程序被计算机执行时，用于执行如上所述 的任一项方法。
[0028] 其中，上述程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部 分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
[0029] 可选地，上述处理器可以为芯片。
[0030] 第六方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括程序指令，程序指令用于实现 如上所述的任一项方法。
[0032] 进一步地，该芯片还包括存储模块(如，存储器)，存储模块用于存储指令，处理模块用 于执行存储模块存储的指令，并且对存储模块中存储的指令的执行使得处理模块执行上述任 一方法。
[0034] 图1为本申请实施例提供的通信系统的示意图；
[0035] 图2为本申请一实施例提供的波束赋形系统的示意图；
[0036] 图3为本申请一实施例提供的多通道波束赋形方法的流程图；
[0037] 图4为本申请另一实施例提供的多通道波束赋形方法的流程图；
[0038] 图5为本申请实施例提供的一天线的结构示意图；
[0039] 图6A为本申请实施例提供的一方向图的示意图；
[0040] 图6B为本申请实施例提供的一方向图的示意图；
[0041] 图7为本申请又一实施例提供的多通道波束赋形方法的流程图；
[0042] 图8为本申请实施例提供的又一方向图的示意图；
[0043] 图9为本申请又一实施例提供的多通道波束赋形方法的流程图；图10为本申请一实施例提供的待调度用户所处波束位置示例图；
[0044] 图11为本申请一实施例提供的多通道波束赋形装置的结构示意图；
[0045] 图12为本申请另一实施例提供的多通道波束赋形装置的结构示意图。
具体实施方式
[0046] 应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以 存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这 三种情况。
[0047] 多通道波束赋形，是指多通道发射信号时，如果对该信号设置特性相位，信号的幅度可 以在空口上形成预期的相干效果，具体表现为在某些方向上信号能量更强，在某些方向上信 号能量弱，达到预期波束“变形”效果。
[0048] 本申请实施例可应用于各种制式的蜂窝移动通信系统，包括但不限于：全球移动通信 (Global System of Mobile communication，GSM)系统，码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)系统，宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access Wireless， WCDMA)系统，通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)系统，通用移动 通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)，长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统及其演进系统，通用地面无线接入网(Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)系统，新无线(New Radio，NR)系统等。另外，本申请实施例还可应 用于其他由多个信号源为终端设备提供无线服务的通信系统。
[0049] 图1为本申请实施例提供的通信系统的示意图。如图1所示，该通信系统包括网络设备11 和至少一个终端设备，这里以两个终端设备为例进行说明，该两个终端设备分别为终端设备 12和终端设备13，其中，终端设备12和终端设备13处在网络设备11覆盖范围内并与网络设备 11进行通信，以实施下述各本申请实施例提供的技术方案。
[0050] 对于终端设备12和终端设备13，这里统称为终端设备。终端设备也可以称为用户设备 (User Equipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终 端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备可以是无 线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)中的站点(STATION，ST)，可以是蜂窝 电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)设备、具有无线通 信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴 设备以及下一代通信系统，例如，第五代通信(the fifth-generation，5G)网络中的终端设备 或者未来演进的公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network，PLMN)网络中的终端设备， NR系统中的终端设备等。
[0051] 网络设备11可以是WLAN中的接入点(Access Point，AP)，GSM或CDMA中的基站 (Base Transceiver Station，BTS)，也可以是WCDMA中的基站(NodeB，NB)，还可以是 LTE中的演进型基站(Evolutional Node B，eNB或eNodeB)，或者中继站或接入点，UTRAN 中的基站控制器(Radio Network Controller，RNC)，或者车载设备、可穿戴设备以及未来 5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备，或NR系统中的新一代基站 (new generation Node B，gNodeB)等。
[0052] 图2为本申请一实施例提供的波束赋形系统的示意图。如图2所示，该波束赋形系统20 包括天线射频模块21和与该天线射频模块21耦接的波束赋形模块22。
[0053] 其中，天线射频模块21用于生成待发射信号，并将该待发射信号发送给波束赋形模块 22；波束赋形模块22用于对待发射信号按照预设的M个权值集合进行波束赋形，得到目标 下行信号。或者，天线射频模块21用于扫描上行波束，并将扫描到的上行波束发送给波束赋 形模块22；波束赋形模块22用于根据上行波束，通过上下行波束配对确定目标下行波束， 得到目标下行信号。
[0054] 该该波束赋形系统20可以通过图1所示的网络设备11实现，可以理解，该波束赋形系 统20内置于网络设备11或该波束赋形系统20为网络设备11。且，该波束赋形系统20可通 过软件和/或硬件的方式实现。
[0055] 接下来结合附图说明本申请实施例提供的多通道波束赋形方法。
[0056] 图3为本申请一实施例提供的多通道波束赋形方法的流程图。示例性地，该多通道波束 赋形方法可由图2所示的波束赋形系统20执行。参考图3，该多通道波束赋形方法包括：
[0057] S301、根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束。
[0058] 其中，权值集合包括相位权值集合和幅度权值集合，不同权值集合所包含的幅度权值集 合相同，不同权值集合所包含的相位权值集合不同，相位权值集合中相位权值的个数与幅度 权值集合中幅度权值的个数均是根据多通道的通道个数确定的，M为大于0的偶数。
[0059] 例如，M取值为2，2个权值集合分别表示为权值集合A1和权值集合A2。其中，权值 集合A1包括幅度权值集合{X11,X12,X13,X14}和相位权值集合{Y11,Y12,Y13,Y14}；权值集 合A2包括幅度权值集合{X21,X22,X23,X24}和相位权值集合{Y21,Y22,Y23,Y24}。可以理解， 幅度权值集合{X11,X12,X13,X14}与幅度权值集合{X21,X22,X23,X24}相同，但相位权值集合 {Y11,Y12,Y13,Y14}和相位权值集合{Y21,Y22,Y23,Y24}不同。
[0060] 实际应用中，当需要对待发送的下行信号进行多通道波束赋形时，波束赋形系统20通过 天线射频模块21生成待发射信号，并通过波束赋形模块22执行S301进行正负极化的下行正 交波束配对。其中，目标下行正极化波束和目标下行负极化波束二者进行正负极化的下行波 束配对，且二者正交。
[0061] S302、根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束，得到目标下行信号。
[0062] 例如，波束赋形系统20通过波束赋形模块22执行S302，得到目标下行信号。
[0063] 通过上述正负极化的下行波束配对，达到正负极化间下行波束正交，合成波束就同普通 天线覆盖基本一致，可以保证网络覆盖不受损。
[0064] 本申请实施例，首先根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负 极化波束，之后，根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束，得到目标下行信号，其 中，权值集合包括相位权值集合和幅度权值集合，不同权值集合所包含的幅度权值集合相同， 不同权值集合所包含的相位权值集合不同，相位权值集合中相位权值的个数与幅度权值集合 中幅度权值的个数均是根据多通道的通道个数确定的，M为大于0的偶数。通过上述正负极 化的下行波束配对，达到正负极化间下行波束正交，以在无相位校准情况下，保证多通道场 景下的覆盖网络。
[0065] 在上述实施例的基础上，一种可能的实现方式中，如图4所示，S301、根据预设的M个 权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束，可以包括以下子步骤：
[0066] S401、根据预设的M个权值集合，对待发射信号进行波束赋形，得到M个波束。
[0067] 其中，预设的M个权值集合包括N个正极化权值集合和N个负极化权值集合。正极化 权值集合包括正极化相位权值集合，每个正极化权值集合对应一个正极化波束。负极化权值 集合包括负极化相位权值集合，每个负极化权值集合对应一个负极化波束。其中，M等于N 的2倍。
[0068] S402、分别计算M个波束对应的所有用户的专用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，DPCCH)发射功率之和。
[0069] 其中，正极化波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为正极化DPCCH发射功率 之和，负极化波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为负极化DPCCH发射功率之和。
[0070] S403、确定N个正极化DPCCH发射功率之和中最小的正极化DPCCH发射功率之和对 应的波束为目标下行正极化波束。
[0071] S404、根据目标下行正极化波束及N个负极化DPCCH发射功率之和，确定与目标下行 正极化波束配对的目标下行负极化波束。
[0072] 可选地，该步骤可以具体为：确定N个负极化DPCCH发射功率之和中最小的负极化DPCCH发射功率之和对应的波束为第一波束；根据正负极化正交需求、第一波束及目标下行 正极化波束，确定目标下行负极化波束。
[0073] 以下通过具体实例说明上述实施例中的多通道波束赋形方法。
[0074] 为方便描述，采用2列4端口天线举例说明，其中，2列4端口天线的示意图如图5所 示。
[0075] 将360度圆周等分成n份(为方便描述，n＝8)，给出0，45，90，135，180，225，270， 315这8个相位值。
[0076] 其中，天线的方向图和相位强相关，在幅度不变情况下，方向图由相位唯一决定。在单 个通道上，射频拉远单元(Remote Radio Unit，RRU)，馈线，跳线，天线等都会引入相位。 其中，RRU是有源器件，相位在时间维度上变化。其他都是无源器件，在时间维度上较为稳 定。因此，在短时间内(取决于RRU的相位漂移速度)，天线方向图是平稳态。可以通过基 带叠加额外相位，改变极化内相位差，达到调整方向图目的。
[0077] 在一定时间周期(比如1小时)内，分别对正负极化之间相位差进行调整，调整值为0， 45，90，135，180，225，270，315这8个相位值，然后每个方向图进行所有用户的DPCCH 发射功率测量，根据所有用户的DPCCH发射功率之和进行排序，如表1所示。
[0078] 表1
[0079]
[0080] 参考表1，正极化相位差45度时，其DPCCH发射功率之和最小，因此，目标下行正极 化波束就选择该相位差，进一步，需要再选择负极化相位差同正极化进行配对。
[0081] 可以看出：负极化相位差在90度时，DPCCH发射功率之和最小。可以等效认为在相同 扇区下，达到DPCCH发射功率之和都最小时的方向图基本相当。因此，在负极化中，选择 相位差：(90+180)＝270，可以达到和相位差90度最为正交，同时和正极化相位差45度方 向图最为正交，如此就达到了下行正负极化间波束配对目的(正极化选择波束2，负极化选 择波束7)。配对后，正负极化方向图如图6A和图6B所示。图6A为正负极化完全正交互 补，实际应用中正负极化可存在一定度数的偏差。该偏差与等分360度圆周相关，如等分成 8份，最大偏差为22.5度，参考图6B。如需偏差更小，可以将360度圆周等分成更多份。在 图6A和图6B中，实线为正极化方向图，虚线为负极化方向图。
[0082] 另一种可能的实现方式中，如图7所示，S301、根据预设的M个权值集合，确定目标下 行正极化波束和目标下行负极化波束，可以包括以下子步骤：
[0083] S701、周期性扫描上行波束。
[0084] S702、确定每一周期内上行波束上所有用户的能量值。
[0085] 该能量值包括上行正极化能量值和上行负极化能量值。
[0086] S703、根据能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波束和目标上行负极化波 束。
[0087] S704、根据目标上行正极化波束，确定目标下行正极化波束。
[0088] S705、根据目标上行负极化波束，确定目标下行负极化波束。
[0089] 其中，上行波束只用于测量上行能量值(Eb值)，通过周期性扫描上行波束，得到周期 内上行波束上所有用户的能量值，进而根据能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极 化波束和目标上行负极化波束；之后，和下行波束进行配对，即可确定下行波束(包括目标 下行正极化波束和目标下行负极化波束)，而不需要频繁进行下行波束DPCCH测量，影响下 行覆盖。
[0090] 该实施例通过上下行波束配对进行波束选择，相比现有技术，无需依赖相位校准即可实 现下行波束的选择。
[0091] 在一些实施例中，S703、根据能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波束和 目标上行负极化波束，可以包括：确定N个上行正极化能量值中最大的上行正极化能量值对 应的波束为目标上行正极化波束；确定N个上行负极化能量值中最大的上行负极化能量值对 应的波束为第二波束；根据目标上行正极化波束、正负极化正交需求及第二波束，确定目标 上行负极化波束。
[0092] 可以理解，上下行波束配对，对上行波束根据某测量值(例如Eb值)进行排序，对下行 波束根据某测量值(例如DPCCH发射功率之和)进行排序；然后，根据上下行分别排序的 结果，进行上下行两两波束组合配对。
[0093] 仍以将360度圆周等分成n份(为方便描述，n＝8)，给出0，45，90，135，180，225， 270，315这8个相位值，为例进行说明。8个相位值相当于预置了8个波束。
[0094] 上行波束只用于测量，每个极化分别在8个波束中做动态扫描，如图8所示。其中，测 量周期2s，统计2s内该上行波束上所有用户的能量值，例如Eb值，一共32s完成正负极化 所有上行波束测量。然后，进行上下行波束配对。
[0095] 假设当前测量到上行波束上所有用户的Eb值和下行DPCCH发射功率之和为：
[0096] 表2
[0097]
[0098] 表3
[0099]
[0100] 参考表2和表3，目标上行正极化波束选择波束5，负极化由于波束4的Eb值最大，而 由于要达到正负极化正交覆盖，因此，负极化选择和波束4正交波束，故选择波束4相位差 再增加180度相位差对应的波束：mod(135+180,360)＝315，即目标上行负极化波束选择波 束8。
[0101] 由此完成上下波束配对，见表4。
[0102] 表4
[0103] 目标上行波束 目标下行波束
正极化 波束5 波束2
负极化 波束8 波束7
正极化 波束5 波束2
负极化 波束8 波束7
[0104] 第一次上下行波束配对完成后，后续根据上行波束变化选择下行波束。该处等效认为上 下行通道的相位差值为稳定值。因此，结合表4做以下说明：
[0105] 当前正极化上行波束5(相位差180)对应下行波束2(相位差45)。如果其他周期扫描 正极化上行选择波束3(相位差90度)，那么认为相位偏移-90度，同步认为下行相位偏移-90 度，故下行正极化应该选择：mod(45+(-90,360)＝315度，选择下行波束8。按照相同方法更 新负极化下行波束。
[0106] 图9为本申请又一实施例提供的多通道波束赋形方法的流程图。如图9所示，本实施例 中的多通道波束赋形方法可以包括以下步骤：
[0107] S901、周期性扫描上行波束。
[0108] S902、确定每一周期内上行波束上所有用户的能量值。
[0109] 该能量值包括上行正极化能量值和上行负极化能量值。
[0110] S903、根据能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波束和目标上行负极化波 束。
[0111] S904、根据目标上行正极化波束，确定目标下行正极化波束。
[0112] S905、根据目标上行负极化波束，确定目标下行负极化波束。
[0113] 其中，S901～S905分别与S701～S705相同，此处不再赘述。
[0114] S906、根据用户调度的优先级，通过波束码字复用动态选择用户调度。
[0115] 其中，波束码字复用用于表示相同小区下正负极化波束采用不同码字。
[0116] 可选地，该步骤可以包括：根据用户调度的优先级，确定当前处于最高优先级的第一待 调度用户；计算目标上行正极化波束上接收到的第一待调度用户对应的能量值为第一能量值； 计算目标上行负极化波束上接收到的第一待调度用户对应的能量值为第二能量值；在第一能 量值与第二能量值之差大于或等于第一预设值时，确定当前处于次高优先级的第二待调度用 户；计算目标上行正极化波束上接收到的第二待调度用户对应的能量值为第三能量值；计算 目标上行负极化波束上接收到的第二待调度用户对应的能量值为第四能量值；在第三能量值 与第四能量值之差小于或等于第二预设值时，确定在目标下行正极化波束及目标下行负极化 波束上，同时调度第一待调度用户和第二待调度用户。
[0117] S907、根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束，得到目标下行信号。
[0118] 该步骤同S302。
[0119] 该实施例，在完成下行正交波束配对，上下行波束配对后，对用户进行码字复用动态调 度。具体地：按照小区正常调度排序，选择当前待调度用户。确定当前的高优先级待调度用 户(即第一待调度用户)后，计算上行正负极化波束接收到的该用户的Eb值，如果正负极化 Eb值相差超过xdB(例如10dB)，则再在小区正常调度排序中选择一个用户(即第二待调度 用户)，满足上行正负极化Eb值小于-xdB(例如10dB)。此时，可以认为两个待调度用户处 在两个正交波束上，可以同时调度这两个用户，参考图10。
[0120] 若不满足上述条件，则只调度第一待调度用户。
[0121] 上述实施例通过波束码字复用动态选择待调度用户来提升容量增益。相比机器学习，波 束码字复用可获得20％～30％容量增益，从而在保证网络覆盖的同时，提升容量增益。
[0122] 仿真实验
[0123] 设定第一预设值为10dB，可进行波束码字复用调度的占比为61.9％。在Volcano传模下， 通过3D电子地图仿真，容量增益约20％～30％。
[0125] 图11为本申请一实施例提供的多通道波束赋形装置的结构示意图。如图11所示，本实 施例的多通道波束赋形装置110包括：确定模块111和波束赋形模块112。其中，[0126] 确定模块111，用于根据预设的M个权值集合，确定目标下行正极化波束和目标下行负 极化波束。其中，权值集合包括相位权值集合和幅度权值集合。不同权值集合所包含的幅度 权值集合相同，不同权值集合所包含的相位权值集合不同。相位权值集合中相位权值的个数 与幅度权值集合中幅度权值的个数均是根据多通道的通道个数确定的。M为大于0的偶数。
[0127] 波束赋形模块112，用于根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束，得到目标下 行信号。
[0128] 在一种可行的实施方式中，确定模块111可以具体用于执行以下子步骤：
[0129] 子步骤一，根据预设的M个权值集合，对待发射信号进行波束赋形，得到M个波束。 其中，预设的M个权值集合包括N个正极化权值集合和N个负极化权值集合。正极化权值 集合包括正极化相位权值集合，负极化权值集合包括负极化相位权值集合。每个正极化权值 集合对应一个正极化波束，每个负极化权值集合对应一个负极化波束。其中，M等于N的2 倍。
[0130] 子步骤二，分别计算M个波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和。其中，正极化 波束对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为正极化DPCCH发射功率之和，负极化波束 对应的所有用户的DPCCH发射功率之和为负极化DPCCH发射功率之和。
[0131] 子步骤三，确定N个正极化DPCCH发射功率之和中最小的正极化DPCCH发射功率之 和对应的波束为目标下行正极化波束。
[0132] 子步骤四，根据目标下行正极化波束及N个负极化DPCCH发射功率之和，确定与目标 下行正极化波束配对的目标下行负极化波束。
[0133] 一种可能的实现方式中，确定模块111在执行子步骤“根据目标下行正极化波束及N个 负极化DPCCH发射功率之和，确定与目标下行正极化波束配对的目标下行负极化波束”时， 可以具体用于：确定N个负极化DPCCH发射功率之和中最小的负极化DPCCH发射功率之 和对应的波束为第一波束；根据正负极化正交需求、第一波束及目标下行正极化波束，确定 目标下行负极化波束。
[0134] 进一步地，确定模块111可以具体用于：周期性扫描上行波束；确定每一周期内上行波 束上所有用户的能量值，该能量值包括上行正极化能量值和上行负极化能量值；根据能量值 及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波束和目标上行负极化波束；分别根据目标上行 正极化波束和目标上行负极化波束，确定目标下行正极化波束和目标下行负极化波束。
[0135] 可选地，确定模块111在用于根据能量值及正负极化正交需求，确定目标上行正极化波 束和目标上行负极化波束时，可以具体用于：确定N个上行正极化能量值中最大的上行正极 化能量值对应的波束为目标上行正极化波束；确定N个上行负极化能量值中最大的上行负极 化能量值对应的波束为第二波束；根据目标上行正极化波束、正负极化正交需求及第二波束， 确定目标上行负极化波束。
[0136] 进一步地，多通道波束赋形装置110还可以包括：选择模块(未示出)。
[0137] 该选择模块，用于在波束赋形模块112根据目标下行正极化波束及目标下行负极化波束， 得到目标下行信号之前，根据用户调度的优先级，通过波束码字复用动态选择用户调度。其 中，该波束码字复用用于表示相同小区下正负极化波束采用不同码字。
[0138] 一些实施例中，选择模块可以具体用于：根据用户调度的优先级，确定当前处于最高优 先级的第一待调度用户；计算目标上行正极化波束上接收到的第一待调度用户对应的能量值 为第一能量值；计算目标上行负极化波束上接收到的第一待调度用户对应的能量值为第二能 量值；在第一能量值与第二能量值之差大于或等于第一预设值时，确定当前处于次高优先级 的第二待调度用户；计算目标上行正极化波束上接收到的第二待调度用户对应的能量值为第 三能量值；计算目标上行负极化波束上接收到的第二待调度用户对应的能量值为第四能量值； 在第三能量值与第四能量值之差小于或等于第二预设值时，确定在目标下行正极化波束及目 标下行负极化波束上，同时调度第一待调度用户和第二待调度用户。
[0139] 本实施例以上所述的多通道波束赋形装置，可以用于执行上述各方法实施例中的技术方 案，其实现需求和技术效果类似，其中各个模块的功能可以参考方法实施例中相应的描述， 此处不再赘述。
[0140] 图12为本申请另一实施例提供的多通道波束赋形装置的结构示意图。如图12所示，本 实施例的多通道波束赋形装置120包括：存储器121和处理器122。其中：
[0141] 存储器121，用于存储程序代码。
[0142] 处理器122，调用程序代码，当程序代码被执行时，用于执行如上任一实施例所述的方 法。
[0143] 该多通道波束赋形装置120可以具体为基站。
[0144] 可选地，该多通道波束赋形装置120还可以包括收发器123(可以包括接收器和发射器)， 用于支持该多通道波束赋形装置120与终端设备之间的通信，收发上述方法中所涉及的信息 或者指令。
[0145] 其中，本申请实施例提供的多通道波束赋形装置120中各个模块或单元的详细描述，以 及各个模块或单元执行本申请任一方法实施例中方法步骤后所带来的技术效果可以参考本申 请方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。
[0146] 本申请实施例提供了一种多通道波束赋形装置，该多通道波束赋形装置具有实现上述任 一方法实施例中行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件 实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能中各个子功能相对应的模块。
[0147] 需要说明的是，多通道波束赋形装置120可以是网络设备，也可以是可用于网络设备内 的芯片。
[0148] 本申请实施例提供一种多通道波束赋形装置，包括用于执行上述任一方法实施例中方法 流程的至少一个处理元件(或芯片)。
[0149] 本申请实施例还提供了一种芯片，包括：处理模块与通信接口。处理模块能执行上述任 一方法实施例中方法流程。进一步地，该芯片还可以包括存储模块(如，存储器)，存储模块 用于存储指令，处理模块用于执行存储模块存储的指令，并且对存储模块中存储的指令的执 行使得处理模块执行上述任一方法实施例中方法流程。
[0150] 本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序， 计算机程序包含至少一段代码，当该至少一段代码由处理器执行时，使得该处理器实现上述 任一方法实施例中的方法流程。
[0151] 本申请实施例提供一种程序或包括程序指令的一种计算机程序产品，该程序指令在被处 理器执行时，将会使该处理器实现上述任一方法实施例中的方法流程。
[0152] 其中，上述程序指令可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可 以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
[0153] 可选地，上述处理器可以为芯片。
[0154] 所述程序指令可以以软件功能单元的形式实现并能够作为独立的产品销售或使用，存储 器可以是任意形式的计算机可读取存储介质。基于这样的理解，本申请的技术方案的全部或 部分可以以软件产品的形式体现出来，包括若干指令用以使得一台计算机设备，具体可以是 处理器，来执行本申请各个实施例中的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括： U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0155] 需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分方式。在本申请的实施例中的各功能模块可以集成在一个处理 模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。 上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
[0156] 所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以 存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对 现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该 计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个 人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方 法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光 盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0157] 在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当 使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包 括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产 生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算 机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从 一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从 一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)) 或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进 行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或 多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例 如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk (SSD))等。
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