專利名稱：一種選擇雙極化陣列天線的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機及通信領(lǐng)域，特別是涉及選擇雙極化陣列天線的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著空時信號處理技術(shù)的發(fā)展，多天線系統(tǒng)在無線通訊領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 多天線系統(tǒng)之一的雙極化天線是一種新型天線技術(shù)，組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線。兩副極化方向的天線同時工作在收發(fā)雙工模式下，因此其最突出的優(yōu)點是節(jié)省單個定向基站的天線數(shù)量。由于雙極化天線的使用，可以帶來多種便利如提高全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，降低建設(shè)成本，使網(wǎng)絡(luò)布局更加合理等。由于其安裝的便利性，可以在一定的空間安裝更多的天線，這樣可以更好的提升系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。但是隨著天線數(shù)量的增加，對系統(tǒng)硬件的處理能力要求越來越高。當系統(tǒng)的發(fā)展無法跟上天線的發(fā)展速度時，這就需要從雙極化陣列中選擇部分天線來進行傳輸?，F(xiàn)有技術(shù)通過對鏈路進行信道估計來判斷天線信號的可靠性，以此選擇可靠性較好的天線。該方案的缺點是傳輸有用信息前需要對天線進行信道估計，這樣就會提高系統(tǒng)的運算量，增加運算復(fù)雜度。另外，在對時延要求比較高的情況，由于信道估計運算的過程較復(fù)雜，會增加天線選擇的時間，影響實際的應(yīng)用。并且采用信道估計時，要求發(fā)射端開辟一定的資源來發(fā)送冗余信息，占用資源較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種選擇雙極化陣列天線的方法及裝置，用于實現(xiàn)雙極化陣列天線的選擇，提高選擇效率，降低對系統(tǒng)的硬件要求。一種選擇雙極化陣列天線的方法，包括以下步驟獲得第一集合與第二集合中的天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合；從第一集合和第二集合中各選擇一根天線，其中選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它天線之間的距離最大。所述方法還包括步驟按照預(yù)設(shè)的方向和步長分別為第一集合和第二集合中的天線順序數(shù)字編號，其中兩個集合中的起始編號相同；從第一集合和第二集合中各選擇一根天線的步驟包括從第一集合中選擇最小編號的天線和從第二集合中選擇最大編號的天線；或者，從第一集合中選擇最大編號的天線和從第二集合中選擇最小編號的天線。當需要再一輪選擇天線時，從第一集合和第二集合的剩余可用天線中各選擇一根天線，該再一輪選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它剩余可用天線之間的距離最大。當需要再一輪選擇天線時，所述方法還包括步驟從第一集合中選擇與上一輪從第一集合中選擇的天線距離最遠的天線 ’從第二集合中選擇與本輪從第一集合中選擇天線距離最遠的天線；或者從第二集合中選擇與上一輪從第二集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第一集合中選擇與本輪從第二集合中選擇天線距離最遠的天線。當從第一集合和第二集合中選擇的天線中至少一根天線失效時，需要再一輪選擇一組天線；或者，當需要多輪選擇天線時，需要再一輪選擇一組天線。當從第一集合和第二集合中選擇的天線中至少一根天線失效時，從失效的天線所在的集合中開始選擇與上一輪從本集合中選擇的天線距離最遠的天線。通過以下方式確定天線失效當天線傳輸?shù)男盘枌?yīng)的質(zhì)量參數(shù)值低于預(yù)設(shè)的質(zhì)量門限值時確定該天線失效; 或者當天線上的電流小于預(yù)設(shè)的電流門限值時確定該天線失效。所述方法還包括步驟在選擇天線后，通過選擇的天線傳輸信號。一種用于選擇雙極化陣列天線的裝置，包括提取模塊，用于獲得第一集合與第二集合中的天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合；比較模塊，用于從第一集合和第二集合中各選擇一根天線，其中選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它天線之間的距離最大。所述裝置還包括編號模塊，用于按照預(yù)設(shè)的方向和步長分別為第一集合和第二集合中的天線順序數(shù)字編號，其中兩個集合中的起始編號相同；比較模塊具體用于從第一集合中選擇最小編號的天線和從第二集合中選擇最大編號的天線；或者，從第一集合中選擇最大編號的天線和從第二集合中選擇最小編號的天線。比較模塊還用于當需要再選擇一組天線時，從第一集合和第二集合的剩余可用天線中各選擇一根天線，該再一輪選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它剩余可用天線之間的距離最大。當需要再選擇一組天線時，比較模塊具體用于從第一集合中選擇與上一輪從第一集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第二集合中選擇與本輪從第一集合中選擇天線距離最遠的天線；或者，從第二集合中選擇與上一輪從第二集合中選擇的天線距離最遠的天線； 從第一集合中選擇與本輪從第二集合中選擇天線距離最遠的天線。所述裝置還包括觸發(fā)模塊，用于當從第一集合和第二集合中選擇的天線中至少一根天線失效時，需要再一輪選擇一組天線；或者，當需要多輪選擇天線時，需要再一輪選擇一組天線。本發(fā)明實施例將雙極化陣列天線按極化方向分成兩個集合，從兩個集合中各選擇一根天線，并且選擇的是空間位置距離最遠的兩根天線，該方案計算簡單，并且采用這兩根天線傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量較好。


圖IA為本發(fā)明實施例中選擇雙極化陣列天線的主要方法流程圖；圖IB為本發(fā)明實施例中采用全部比較的方式選擇雙極化陣列天線的方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例中通過編號選擇雙極化陣列天線的詳細方法流程圖；圖3A為本發(fā)明實施例中天線的示意圖；圖;3B為本發(fā)明實施例中選擇多組雙極化陣列天線的詳細方法流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中天線失效后重新選擇天線的方法流程圖；圖5為本發(fā)明實施例中裝置的主要結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明實施例中裝置的詳細結(jié)構(gòu)圖；圖7-11為本發(fā)明實施例中不同條件下的仿真曲線圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例將雙極化陣列天線按極化方向分成兩個集合，從兩個集合中各選擇一根天線，并且選擇的是空間位置距離最遠的兩根天線，該方案計算簡單，并且采用這兩根天線傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量較好。參見圖1A，本實施例中選擇雙極化陣列天線的主要方法流程如下步驟101 獲得第一集合與第二集合中的天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合。步驟102 從第一集合和第二集合中各選擇一根天線，其中選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它天線之間的距離最大。選擇天線的具體過程有多種實現(xiàn)方式，下面通過幾個實施例來詳細介紹。參見圖1B，本實施例中采用全部比較的方式選擇雙極化陣列天線的方法流程如下步驟111 將第一集合與第二集合中的天線進行任意組合。每個組合中包括第一集合中的一根天線和第二集合中的一根天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合。步驟112 獲得每個組合的兩根天線之間的距離。步驟113 將所有組合對應(yīng)的距離進行比較，從所有組合中選擇最大距離對應(yīng)的組合中的天線。在選擇天線后，便可利用選擇的天線進行信號傳輸。其中，步驟112中計算兩根天線之間的距離有多種方式，如根據(jù)兩根天線在基站 (或所在的其它設(shè)備)上的實際位置計算兩根天線之間的距離；或者，預(yù)先對各天線順序數(shù)字編號，通過天線之間編號的差值的絕對值確定兩根天線之間的距離。還可以有其它方式， 凡是能夠獲得兩根天線之間的距離，均適用于本實施例。本實施例主要采用編號方式獲得兩根天線之間的距離，該方式實現(xiàn)簡單，計算量較小。下面對通過該方式選擇天線的過程進行詳細介紹。參見圖2，本實施例中通過編號選擇雙極化陣列天線的詳細方法流程如下預(yù)先按極化方向?qū)⑻炀€分為多個集合，如果是雙極化陣列天線，則分為兩個集合， 一個極化方向?qū)?yīng)一個集合。參見圖3A所示，1-4號天線是一個極化方向的天線，也就是一個集合中的天線。5-8號天線是另一個集合中的天線。按照預(yù)設(shè)的方向和步長分別為第一集合和第二集合中的天線順序數(shù)字編號，其中兩個集合中的起始編號相同。以圖3A為例，
6按從左到右的方向為天線順序數(shù)字編號，如起始編號為0，步長為1，則1-4號天線的編號為 0、1、2、3，5-8號天線的編號也為0、1、2、3?；蛘撸缙鹗季幪枮?，步長為2，則1_4號天線的編號為1、3、5、7，5-8號天線的編號也為1、3、5、7。步驟201 將第一集合與第二集合中的天線進行任意組合。每個組合中包括第一集合中的一根天線和第二集合中的一根天線。步驟202 獲得每個組合的兩根天線的編號之間的差值的絕對值。步驟203 將所有組合對應(yīng)的絕對值進行比較。步驟204 從所有組合中選擇最大絕對值對應(yīng)的組合中的天線。該過程可表示為 max I j-i I，j表示第二集合中天線的編號，i表示第一集合中天線的編號，本實施例中i和j 的可能取值為0、1、2、3。由此可以得到1與8號天線及4與5號天線的距離最遠，如果需要選擇一組天線， 則可以直接從(1，8)和(4，幻中任選一組。即，從第一集合中選擇最小編號的天線和從第二集合中選擇最大編號的天線；或者，從第一集合中選擇最大編號的天線和從第二集合中選擇最小編號的天線。如果需要選擇兩組天線，則可以選擇(1，8)和0，5)。下面對選擇多組天線的過程進行詳細介紹。參見圖3B，本實施例中選擇多組雙極化陣列天線的詳細方法流程如下步驟301 確定需要選擇的天線數(shù)目。例如，需要選擇4根天線，即2組天線。步驟302 根據(jù)需要選擇的天線數(shù)目確定循環(huán)次數(shù)。例如，循環(huán)次數(shù)為4/2 = 2,4 為需要選擇的天線數(shù)目，由于是雙極化天線，所以需要除以2?；蛘?，通過需要選擇2組天線來確定循環(huán)次數(shù)為2。步驟303 從第一集合和第二集合中的一個集合內(nèi)選出最小(或最大)編號的天線。步驟304:從另一集合中選出與所述一個集合內(nèi)最小編號的天線距離最遠的天線。也就是從另一集合中選出編號最大(或最小)的天線。步驟305 判斷循環(huán)次數(shù)是否為1，如果是，則結(jié)束流程，否則繼續(xù)步驟306。步驟306 將循環(huán)次數(shù)減1。步驟307 從所述一個集合中選出與上一次循環(huán)選擇的天線距離最遠的天線。如果是第2輪選擇，也就是從所述一個集合中選出最大編號天線。步驟308 從另一集合中選出與本次循環(huán)從所述一個集合中選出的的天線距離最遠的天線。繼續(xù)步驟305。采用本實施例所述的流程選擇天線，不僅可以獲得距離最大的天線，而且選擇的天線之間的對稱性也較好。當有選擇的天線在使用過程中失效時，現(xiàn)有技術(shù)是人工到現(xiàn)場進行維護，并繼續(xù)使用已選擇的天線進行傳輸。該方式在人工維護前，失效的天線無法發(fā)揮作用，將影響信號的傳輸質(zhì)量。而本實施例在確定有天線失效時，將觸發(fā)選擇機制，重新選擇可用的天線。本實施例中確定天線失效的方式有多種，如當天線傳輸?shù)男盘枌?yīng)的質(zhì)量參數(shù)值低于預(yù)設(shè)的質(zhì)量門限值時確定該天線失效；或者，當天線上的電流小于預(yù)設(shè)的電流門限值時確定該天線失效。參見圖4，本實施例中天線失效后重新選擇天線的方法流程如下
步驟401 確定失效的一根天線，并確定該天線所在的集合，將該集合標記為“有更新”。例如，已選擇的天線是(1，8)，8號天線失效，則將第二集合標記為“有更新”，表示該集合內(nèi)的天線需要更新。步驟402 從“有更新”的集合中選擇與失效的天線距離最大的剩余可用天線。例如，從第二集合中選擇出與8號天線距離最遠的5號天線。步驟403 從另一集合中選擇與本輪從“有更新”的集合中選擇的天線距離最大的天線。例如，從第一集合中選擇出與5號天線距離最遠的4號天線。將步驟402和403中選擇出的天線用于后續(xù)傳輸，并終止失效的天線及與其配對的天線的傳輸。步驟404 將集合的標記“有更新”更新為“未更新”。步驟405 判斷是否有失效的天線，若有，則繼續(xù)步驟401，否則結(jié)束流程。如果(4，5)中4號天線再失效，則按照圖4所示的流程，從第一集合中選出與4號天線距離最遠的1號天線，再從第二集合中選擇與1號天線距離最遠的7號天線，因為8號天線已經(jīng)失效。通過以上描述了解了選擇天線的實現(xiàn)過程，該過程可由裝置實現(xiàn)，下面對該裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能進行介紹。參見圖5，本實施例中裝置主要包括提取模塊501和比較模塊502。該裝置可具體為基站或手機等。提取模塊501用于獲得第一集合與第二集合中的天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合。比較模塊502用于從第一集合和第二集合中各選擇一根天線，其中選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它天線之間的距離最大。所述裝置還包括編號模塊503，參見圖6所示。編號模塊503用于按照預(yù)設(shè)的方向和步長分別為第一集合和第二集合中的天線順序數(shù)字編號，其中兩個集合中的起始編號相同。比較模塊502從第一集合中選擇最小編號的天線和從第二集合中選擇最大編號的天線；或者，從第一集合中選擇最大編號的天線和從第二集合中選擇最小編號的天線。所述裝置還包括存儲模塊504，用于存儲第一集合和第二集合，以及保存所有天線的編號和標示等。提取模塊501可以從存儲模塊504中獲得第一集合和第二集合中的天線。比較模塊502還用于當需要再選擇一組天線時，從第一集合和第二集合的剩余可用天線中各選擇一根天線，該再一輪選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它剩余可用天線之間的距離最大。當需要再選擇一組天線時，比較模塊從第一集合中選擇與上一輪從第一集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第二集合中選擇與本輪從第一集合中選擇天線距離最遠的天線；或者，從第二集合中選擇與上一輪從第二集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第一集合中選擇與本輪從第二集合中選擇天線距離最遠的天線。所述裝置還包括觸發(fā)模塊505用于當從第一集合和第二集合中選擇的天線中至少一根天線失效時，需要再一輪選擇一組天線；或者，當需要多輪選擇天線時，需要再一輪選擇一組天線。當采用全部比較的方式時，所述裝置還包括組合模塊506用于將第一集合與第二集合中的天線進行任意組合，每個組合中包括第一集合中的一根天線和第二集合中的一根天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合。比較模塊502獲得每個組合的兩根天線之間的距離，將所有組合對應(yīng)的距離進行比較，從所有組合中選擇最大距離對應(yīng)的組合中的天線。通過編號選擇天線時，比較模塊 502獲得每個組合的兩根天線的編號之間的差值的絕對值；從所有組合中選擇最大絕對值對應(yīng)的組合中的天線。所述裝置還包括失效模塊507用于當天線傳輸?shù)男盘枌?yīng)的質(zhì)量參數(shù)值低于預(yù)設(shè)的質(zhì)量門限值時確定該天線失效；或者，當天線上的電流小于預(yù)設(shè)的電流門限值時確定該天線失效。所述裝置還包括配置模塊，用于劃分集合，確定需要選擇的天線數(shù)目，確定循環(huán)次數(shù)等該裝置的其它功能。配置模塊還可以將配置結(jié)果存儲到存儲模塊504中。以上詳細描述了所述裝置中各模塊的功能，該裝置中的所有模塊之間均可以有連接關(guān)系。用于實現(xiàn)本發(fā)明實施例的軟件可以存儲于軟盤、硬盤、光盤和閃存等存儲介質(zhì)。本實施例以選擇4根天線為例進行仿真測試，仿真環(huán)境為format (前導(dǎo)格式)0， Ncs (循環(huán)移位數(shù))=13, Logical Root index (邏輯根索引)=22，ν (檢測窗口)= 32。天線的組合方式和用戶設(shè)備的工作點如表1所示表 權(quán)利要求
1.一種選擇雙極化陣列天線的方法，其特征在于，包括以下步驟獲得第一集合與第二集合中的天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合；從第一集合和第二集合中各選擇一根天線，其中選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它天線之間的距離最大。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟按照預(yù)設(shè)的方向和步長分別為第一集合和第二集合中的天線順序數(shù)字編號，其中兩個集合中的起始編號相同；從第一集合和第二集合中各選擇一根天線的步驟包括從第一集合中選擇最小編號的天線和從第二集合中選擇最大編號的天線；或者，從第一集合中選擇最大編號的天線和從第二集合中選擇最小編號的天線。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當需要再一輪選擇天線時，從第一集合和第二集合的剩余可用天線中各選擇一根天線，該再一輪選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它剩余可用天線之間的距離最大。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當需要再一輪選擇天線時，所述方法還包括步驟從第一集合中選擇與上一輪從第一集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第二集合中選擇與本輪從第一集合中選擇天線距離最遠的天線；或者從第二集合中選擇與上一輪從第二集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第一集合中選擇與本輪從第二集合中選擇天線距離最遠的天線。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當從第一集合和第二集合中選擇的天線中至少一根天線失效時，需要再一輪選擇一組天線；或者，當需要多輪選擇天線時，需要再一輪選擇一組天線。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當從第一集合和第二集合中選擇的天線中至少一根天線失效時，從失效的天線所在的集合中開始選擇與上一輪從本集合中選擇的天線距離最遠的天線。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過以下方式確定天線失效當天線傳輸?shù)男盘枌?yīng)的質(zhì)量參數(shù)值低于預(yù)設(shè)的質(zhì)量門限值時確定該天線失效；或者當天線上的電流小于預(yù)設(shè)的電流門限值時確定該天線失效。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟在選擇天線后，通過選擇的天線傳輸信號。
9.一種用于選擇雙極化陣列天線的裝置，其特征在于，包括提取模塊，用于獲得第一集合與第二集合中的天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合；比較模塊，用于從第一集合和第二集合中各選擇一根天線，其中選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它天線之間的距離最大。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括編號模塊，用于按照預(yù)設(shè)的方向和步長分別為第一集合和第二集合中的天線順序數(shù)字編號，其中兩個集合中的起始編號相同；比較模塊具體用于從第一集合中選擇最小編號的天線和從第二集合中選擇最大編號的天線；或者，從第一集合中選擇最大編號的天線和從第二集合中選擇最小編號的天線。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，比較模塊還用于當需要再選擇一組天線時，從第一集合和第二集合的剩余可用天線中各選擇一根天線，該再一輪選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它剩余可用天線之間的距離最大。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，當需要再選擇一組天線時，比較模塊具體用于從第一集合中選擇與上一輪從第一集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第二集合中選擇與本輪從第一集合中選擇天線距離最遠的天線；或者，從第二集合中選擇與上一輪從第二集合中選擇的天線距離最遠的天線；從第一集合中選擇與本輪從第二集合中選擇天線距離最遠的天線。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括觸發(fā)模塊，用于當從第一集合和第二集合中選擇的天線中至少一根天線失效時，需要再一輪選擇一組天線；或者，當需要多輪選擇天線時，需要再一輪選擇一組天線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種選擇雙極化陣列天線的方法，用于實現(xiàn)雙極化陣列天線的選擇，提高選擇效率，降低對系統(tǒng)的硬件要求。所述方法包括獲得第一集合與第二集合中的天線，其中雙極化陣列天線中同一個極化方向的所有天線屬于一個集合；從第一集合和第二集合中各選擇一根天線，其中選擇的兩根天線之間的距離相對于第一集合與第二集合中的其它天線之間的距離最大。如果需要選擇4根天線，則選擇兩根天線后可再選擇出兩根天線。本發(fā)明還公開了用于實現(xiàn)所述方法的裝置。
文檔編號H04B7/04GK102195692SQ201010139228
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者費騰 申請人:中興通訊股份有限公司