3D-MIMO系统中基于波束形状匹配的分布式干扰协调方法

摘要

本发明3D-MIMO系统中基于波束形状匹配的分布式干扰协调方法，通过在每个水平扇区内初始化基站各垂直扇区波束方向，根据用户3D位置确定每个用户所属的初始服务波束，并根据每个垂直波束内用户的仰角信息更新该波束方向及半功率波束宽度；将更新后的波束方向及半功率波束宽度代入所建立的优化问题，搜索出最优的天线权值，从而使得不同垂直扇区波束的干扰最小，提高了信干噪比，保证了系统性能。本发明对于只调整倾角的方案，最大的好处在于同时调整天线波束的指向及半功率波束带宽，其不仅追求目标方向上的天线增益，而且对其它方向上的干扰进行抑制，使得各波束更精确地服务用户。通过调整半功率波束宽度扩大覆盖范围，有效提升边缘用户的服务质量。

主权项

3D‑MIMO系统中基于波束形状匹配的分布式干扰协调方法，其特征在于，包括如下步骤，第一步，在一个用户3D分布的多小区3D‑MIMO系统中，将每小区划分为多个水平扇区，其中每个水平扇区划分为多个的垂直扇区；每个水平扇区的基站天线为一个面天线阵，该天线阵列按列划分为多个子阵，每个子阵生成一个波束服务一个垂直扇区，天线子阵列数由对应扇区内用户数决定；在每个水平扇区内，基站初始化各垂直扇区波束主方向；第二步，根据用户3D位置确定每个用户所属的初始服务波束，并根据每个垂直波束内用户的仰角信息更新该服务波束主方向及半功率波束宽度；第三步，将更新后的服务波束主方向及半功率波束宽度代入所建立的以实际子阵列天线增益与期望增益的均方误差最小化为目标的优化问题，搜索出最优的天线权值，使不同垂直扇区波束干扰最小。