在無線通信系統(tǒng)中用于操作多個波束成形收發(fā)器的設(shè)備及方法
【專利摘要】提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作基站以支持多個傳播特性的方法。該方法包括：為各個傳播特性分配資源時段；發(fā)送包括關(guān)于傳播特性的信息的系統(tǒng)信息；通過資源時段中的至少一個發(fā)送具有與相關(guān)資源時段對應的傳播特性的參考信號；及接收確定關(guān)于所有傳播特性的信道質(zhì)量的反饋信息。
【專利說明】在無線通信系統(tǒng)中用于操作多個波束成形收發(fā)器的設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足對于無線數(shù)據(jù)業(yè)務的日益增加的需求，正開發(fā)無線通信系統(tǒng)以支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。已開發(fā)第四代系統(tǒng)(4G)——其正開始被商業(yè)化——以主要提高頻譜效率以便增加數(shù)據(jù)傳輸速率。然而，單獨通過頻譜效率提高技術(shù)很難滿足對無線數(shù)據(jù)業(yè)務的爆發(fā)性增加的需求。
[0003]作為解決上述問題的方案，存在一種使用非常寬的頻帶的方案。在當前移動蜂窩系統(tǒng)中使用的頻帶一般低于10GHz，并且很難確保寬頻帶。因此，存在對于在更高頻帶中確保寬帶頻率的需要。然而，隨著用于無線通信的操作頻帶變得更高，傳播路徑損耗增加。這樣，波傳播距離減小，并且服務覆蓋面積相應減小。波束成形是解決該問題的技術(shù)，即，用于降低傳播路徑損耗并增加波傳播距離。
[0004]一般情況下，波束成形通過使用多個天線沿特定方向聚集波傳播區(qū)域，或沿特定方向增加接收靈敏度的方向性。在此，一組多個天線可以被稱作天線陣列，并且天線陣列中包括的每個天線可以被稱作陣列元素?？梢圆煌愋蛠砼渲锰炀€陣列，諸如線性陣列和平面陣列。當使用波束成形時，通過增加信號方向性來增加傳輸距離，并且在除方向性的方向以外的方向幾乎不發(fā)送信號。因此，可大大降低其它信號導致的干擾。另一方面，由于因波束成形而降低信道的多徑特性，所以很難支持傳輸分集性。
[0005]因而，在應用波束成形時，優(yōu)選的是考慮通信環(huán)境和信道特性來確定是否執(zhí)行波束成形，或執(zhí)行合適類型的波束成形。因此需要一種在無線通信系統(tǒng)中支持和操作具有不同傳播特性的波束成形方案的替代方法。
[0006]以上信息被呈現(xiàn)為背景信息，以便僅有助于理解本公開。對于任何上述內(nèi)容是否適合作為相對于本發(fā)明的【背景技術(shù)】未做出任何確定，也沒有做出任何斷言。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]解決方案
[0008]本發(fā)明的各方面至少解決以上提到的問題和/或缺點及至少提供以下優(yōu)點。于是，本發(fā)明的一個方面是提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中支持不同的傳播特性的設(shè)備和方法。
[0009]本發(fā)明的另一方面是提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中選擇最佳傳播特性的設(shè)備和方法。
[0010]本發(fā)明的另一方面是提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送關(guān)于操作的傳播特性的信息的設(shè)備和方法。
[0011]本發(fā)明的另一方面是提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送用于選擇最佳傳播特性的反饋信息的設(shè)備和方法。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作基站的方法。該方法包括:為各個傳播特性分配資源時段；發(fā)送包括關(guān)于傳播特性的信息的系統(tǒng)信息；通過至少一個資源時段發(fā)送具有與相關(guān)資源時段對應的傳播特性的參考信號；及接收對于所有傳播特性確定信道質(zhì)量的反饋信息。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作終端的方法。該方法包括:接收包括關(guān)于在基站中操作的傳播特性的信息的系統(tǒng)信息；通過系統(tǒng)信息來檢測關(guān)于傳播特性的資源時段的分配；通過至少一個資源時段來檢測具有與相關(guān)資源時段對應的傳播特性的參考信號；及發(fā)送對于所有傳播特性確定信道質(zhì)量的反饋信息。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在無線通信系統(tǒng)中的基站的設(shè)備。該設(shè)備包括:控制單元，用于為各個傳播特性分配資源時段；及調(diào)制解調(diào)器，用于發(fā)送包括關(guān)于傳播特性的信息的系統(tǒng)信息，通過至少一個資源時段發(fā)送具有與相關(guān)資源時段對應的傳播特性的參考信號，及接收對于所有傳播特性確定信道質(zhì)量的反饋信息。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種無線通信系統(tǒng)中的終端的設(shè)備。該設(shè)備包括:調(diào)制解調(diào)器，用于接收包括關(guān)于在基站中操作的傳播特性的信息的系統(tǒng)信息；及控制單元，用于通過系統(tǒng)信息來檢測關(guān)于傳播特性的資源時段的分配，其中，調(diào)制解調(diào)器通過至少一個資源時段來檢測具有與相關(guān)資源時段對應的傳播特性的參考信號，及發(fā)送對于所有傳播特性確定信道質(zhì)量的反饋信息。
[0016]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，通過結(jié)合附圖的以下詳細描述，本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點及顯著特征會變得明顯，下面的詳細描述公開了本發(fā)明的示范性實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]從以下結(jié)合附圖的描述中，本發(fā)明的上述和其它方面、特征和優(yōu)點會更明顯，其中:
[0018]圖1A和IB是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中具有不同波束寬度的波束圖案的示例的圖；
[0019]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中依據(jù)數(shù)據(jù)特性來使用波束寬度的示例的圖；
[0020]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中依據(jù)元件特性來使用波束寬度的示例的圖；
[0021]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中使用偏振特性的示例的圖；
[0022]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中參考信號和信道信息反饋的示例的圖；
[0023]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中參考信號和信道信息反饋的示例的圖；
[0024]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中操作基站的過程的流程圖；
[0025]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中操作終端的過程的流程圖；
[0026]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中的基站的配置的框圖；和
[0027]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中的終端的配置的框圖。
[0028]在通篇附圖中，應當注意，使用相同的參考數(shù)字表示同樣或相似元件、特征和結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0029]提供參考附圖的以下描述來幫助全面理解由權(quán)利要求和其同等物所限定的本發(fā)明示范性實施例。包括各種特定細節(jié)以幫助理解，但這些將被認為僅僅是示范性的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認識到，在不偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下可對此處描述的實施例進行各種變化和更改。此外，為了清晰和簡明省略了對眾所周知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。
[0030]以下描述和權(quán)利要求中使用的術(shù)語和詞語不限于字面含義，而是僅僅被發(fā)明人用來使得能夠清楚和一致地理解本發(fā)明。因此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然的是，提供以下對本發(fā)明示范性實施例的描述僅僅是為了說明的目的，而不是為了限制由所附權(quán)利要求和其等同物所限定的本發(fā)明的目的。
[0031]應理解，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復數(shù)指代，除非上下文明確指示并非如此。這樣，例如，對“一個組件表面”的指代也包括對一個或多個這樣的表面的指代。
[0032]更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作具有不同特性的多個波束成形收發(fā)器的設(shè)備及方法。下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中支持具有不同傳播特性的波束成形方案的技術(shù)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的無線通信系統(tǒng)基于波束成形來操作，并且根據(jù)發(fā)送(TX)信號的利用和目的應用不同的傳播特性。此外，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的無線通信系統(tǒng)可以根據(jù)鏈路特性來應用不同的傳播特性。因此，本公開描述用于操作不同傳播特性的信息、基于此信息來選擇不同傳播特性的過程、用于發(fā)送不同傳播特性共存的信號的基站的操作和配置及接收不同傳播特性共存的信號的終端的操作和配置。
[0034]本公開考慮的傳播特性是通過天線發(fā)送/接收的信號的特性。例如，傳播特性包括波的物理特性和依據(jù)發(fā)送/接收(TX/RX)天線結(jié)構(gòu)的傳播特性。具體而言，波的物理特性包括偏振(或偏振波)特性和波的振幅(例如，強度)，并且依據(jù)TX/RX天線結(jié)構(gòu)的傳播特性包括波束圖案。根據(jù)波的傳播方向和所產(chǎn)生的電場的形式，偏振特性一般被分類為線性偏振(例如線性偏振波)和圓周偏振(例如圓周偏振波)。
[0035]信號的特性根據(jù)傳播特性而變化。這樣，根據(jù)系統(tǒng)的目的可以使用具有不同傳播特性的信號。例如，對于作為依據(jù)TX/RX天線結(jié)構(gòu)的傳播特性中的一個的波束圖案，窄波束寬度和寬波束寬度提供不同的信道傳播效果。
[0036]圖1A和IB示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中具有不同波束寬度的波束圖案的示例。
[0037]參照圖1A和1B，圖1A示出具有寬波束寬度的波束圖案，并且圖1B示出具有窄波束寬度的波束圖案。
[0038]依據(jù)波束寬度的傳播特性如下。如果波束圖案有寬波束寬度，則從天線發(fā)射的信號在空間上經(jīng)歷寬信道。極寬波束寬度的示例是沿所有方向均勻發(fā)射的各向同性圖案。在相關(guān)技術(shù)的移動通信系統(tǒng)中使用的基站的扇形天線使用覆蓋對應于扇形天線周圍的一個扇區(qū)的整個角度范圍的波束圖案。
[0039]對于具有寬波束寬度的信號，由于在空間上聚集從天線發(fā)射的信號的能量效果較小，所以天線增益相對不大。然而，通過空間上寬信道的信號的傳播增加在TX天線和RX天線之間生成獨立信號路徑的可能性。
[0040]另一方面，如果波束圖案具有窄波束寬度，則從天線發(fā)射的信號經(jīng)歷空間上的窄信道。在這種情況下，由于在空間上聚集發(fā)射信號的能量的效果較大，所以天線增益相對較大。然而，通過空間窄信道的信號的傳播降低在TX天線和RX天線之間生成獨立信號路徑的可能性。
[0041]下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例使用不同傳播特性的示例。
[0042]不同波束寬度特性可如下使用。如果系統(tǒng)只支持寬波束寬度，則天線增益低。因此，在超高頻帶中補償大路徑損耗的能力大大降級。因此，小區(qū)區(qū)域的大小大大減少。另一方面，如果系統(tǒng)只支持窄波束寬度，則點對點鏈路信道能力提高。然而，使用點對多點傳輸來發(fā)送諸如參考信號的控制信息和廣播信息的效率較低，并且增加開銷。這樣，對于系統(tǒng)來說根據(jù)所發(fā)送的信號的目的和特性使用不同波束寬度的信號是高效的。
[0043]例如，如下面參考圖2所述的，單播至終端的信號可被波束成形為窄波束，并且廣播或多播至多個終端的信號可被波束成形為寬波束。
[0044]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中依據(jù)數(shù)據(jù)特性來使用波束寬度的示例。
[0045]參照圖2，基站210發(fā)送單播數(shù)據(jù)給終端A221，發(fā)送多播數(shù)據(jù)或廣播數(shù)據(jù)給終端A221、終端B222和終端C223。在這種情況下，為了發(fā)送單播數(shù)據(jù)給終端A221，基站210形成窄波束寬度信號231，為了發(fā)送多播數(shù)據(jù)或廣播數(shù)據(jù)給終端，形成寬波束寬度信號232。然而，即使在多播數(shù)據(jù)或廣播數(shù)據(jù)的情況下，如果終端A221、終端B222和終端C223聚集在窄區(qū)域中，則基站210可形成窄波束寬度信號。
[0046]此外，可如下使用不同的波束寬度特性。戶外宏基站和戶內(nèi)毫微微蜂窩基站可使用不同波束寬度特性。宏基站在相對寬和開放的小區(qū)中提供服務。這樣，在小區(qū)中，可能由于諸如建筑物的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生傳播陰影區(qū)。這樣，通過考慮小區(qū)的大小、距終端的距離和終端的信道條件，宏基站可使用窄波束寬度傳播特性。毫微微蜂窩基站是安裝在宏基站的傳播陰影區(qū)(諸如家庭或辦公室)中的小尺寸基站，并且僅在與宏小區(qū)相比相對更小的區(qū)域中提供服務。這樣，毫微微蜂窩基站甚至可通過具有寬波束寬度傳播特性的信號來確保小區(qū)區(qū)域，因此不必通過使用窄波束寬度信號而增加開銷。這樣，如下面參考圖3所述的，可以根據(jù)小區(qū)特性使用不同的波束寬度。
[0047]圖3示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中依據(jù)小區(qū)特性來使用波束寬度的示例。
[0048]參照圖3，宏基站311使用窄波束331來與終端A321通信，并且毫微微蜂窩基站312使用寬波束332來與終端B322通信。
[0049]此外，在即使使用寬波束寬度鏈路質(zhì)量也很好的環(huán)境下，例如，基站和終端之間的距離不是很長的環(huán)境，具體而言，在毫微微蜂窩基站的情況下，基站可以通過使用具有更寬波束寬度的信號來支持多輸入多輸出(MMO)傳輸。為此，基站可以反饋來自用戶的信息(諸如信道質(zhì)量和優(yōu)選MIMO傳輸技術(shù)),根據(jù)反饋信息來確定數(shù)據(jù)傳輸方案,確定適合于所確定的數(shù)據(jù)傳輸方案的傳播特性，然后發(fā)送/接收信號。在這種情況下，整個資源可以被劃分為應用不同傳播特性的設(shè)置時段，并且關(guān)于時段分配的信息可以被通知給終端。
[0050]可如下使用不同的偏振特性。通過發(fā)射波的天線的類型來確定偏振。系統(tǒng)可通過積極使用偏振特性來提高通信性能。例如，系統(tǒng)可使用在接收處具有不同偏振特性的信號相互干擾較小的事實。當基站和終端之間的信道是視線(Line-of-Slight，LoS)時，偏振特性具有最大影響，這樣，對于在LoS信道環(huán)境中的終端，基站可發(fā)送具有與其它終端的信號的偏振特性不同的偏振特性的信號。
[0051]例如，如下面參考圖4所述的，具有不同偏振特性的信號可被發(fā)送給各個終端。
[0052]圖4示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中使用偏振特性的示例。
[0053]參照圖4，基站410發(fā)送圓周偏振信號431給終端A421，發(fā)送線性偏振信號432給終端B422。為此，基站410可包括生成圓周偏振的第一天線和生成線性偏振的第二天線。通過更積極地使用當偏振特性不同時相互干擾小的事實，基站410可經(jīng)相同資源(如，頻率資源和時間資源)發(fā)送具有不同偏振特性的信號431和432。在這種情況下，由于資源使用效率增加，所以預期系統(tǒng)容量增加。
[0054]當傳播路徑的數(shù)量減少時基于偏振特性的方案更有優(yōu)勢。因此，該方案適合于使用窄波束寬度的環(huán)境。然而，由于用戶間的傳播路徑特性是不同的，所以基站應當選擇將對其應用偏振特性的用戶，并且應當在選擇用戶時反饋來自用戶的信道信息。此外，當如上所述使用偏振特性時，基站應當向終端通知應用到終端的偏振特性。
[0055]根據(jù)上面使用傳播特性的示例，系統(tǒng)可如下操作。
[0056]基站支持多個波束圖案，并且應用具有控制信道和數(shù)據(jù)信道之間的區(qū)別的特定波束圖案。為此，基站具有生成多個波束圖案的能力。例如，當使用包括多個天線元素的陣列天線時，基站可通過用于信號發(fā)射的元素的數(shù)量來控制波束寬度。當希望形成窄波束時，基站通過所有天線元素發(fā)射信號。在這種情況下，由于波束圖案的主波瓣天線增益相對大，所以在RX終端通過信道接收到的信號具有相對大的功率。因此，鏈路的接收到的信號強度增力口。另一方面，當希望形成寬波束時，在示范性實施例中基站只通過天線元素中的一些來發(fā)射信號。在這種情況下，由于波束圖案的主波瓣的天線增益相對小，所以鏈路的接收到的信號強度小。作為另一示例，基站可通過使用由每個天線元素控制的信號的相位和幅度來控制波束寬度。作為另一示例，基站可通過一起使用基帶數(shù)字預編碼器和射頻(RF)模擬波束形成器來控制波束圖案和波束寬度。
[0057]對于具有窄波束寬度的波束圖案，由于信號只被有效地發(fā)送給空間上的窄區(qū)域，所以不適合多個終端同時接收。另一方面，對于具有寬波束寬度的波束圖案，由于信號被有效地發(fā)送給空間上的寬區(qū)域，所以適合多個終端同時接收。這樣，發(fā)送給在寬區(qū)域上分布的多個終端的信號可通過寬波束寬度的波束圖案發(fā)送，并且發(fā)送給位于窄區(qū)域中的一個終端或少量終端的信號可通過窄波束寬度的波束圖案發(fā)送。
[0058]這樣，根據(jù)信道是否用于點對點通信而不同地應用波束圖案。具體而言，系統(tǒng)可以對于用于點對點通信的信道應用窄波束寬度波束圖案，并且對于用于點對多點通信或廣播的信道應用寬波束寬度波束圖案。用于點對點通信的信道的示例包括單播數(shù)據(jù)信道和單播控制信道。用于點對多點通信或廣播的信道的示例包括用于向多個終端發(fā)送系統(tǒng)信息的信道、用于獲取終端的時間/頻率同步的同步信道和系統(tǒng)中用于發(fā)送給終端的信息的廣播信道。
[0059]此外，基站可根據(jù)終端的當前條件來改變波束圖案。波束圖案改變的示例如下。
[0060]例如，在終端通過使用具有窄波束寬度的波束圖案以一距離從基站接收數(shù)據(jù)信道的同時，當由于終端接近基站而導致路徑損耗減小時，基站可增加自適應調(diào)制和編碼(AMC)級別以增加傳輸效率并提高系統(tǒng)性能。然而，AMC相對于一個流的最大效率是通過其調(diào)制階數(shù)和編碼率確定的。這樣，當路徑損耗減小到超過最大AMC傳輸效率時，終端可以請求應用具有比當前波束寬度更寬的波束寬度的波束圖案，或可以將當前條件通知給基站，從而基站可以應用具有更寬波束寬度的波束圖案。
[0061]作為另一示例，在終端通過使用具有窄波束寬度的波束圖案接收數(shù)據(jù)信道的同時，當由于信號路徑受障礙干擾而導致RX功率快速減小時，終端可以請求改變成朝著不同方向的TX波束。然而，當由于障礙而導致朝著不同方向的TX路徑損耗不能令人滿意時，終端可以請求應用具有寬波束寬度的波束圖案，或?qū)斍皸l件通知給基站，從而基站應用具有更寬波束寬度的波束圖案。
[0062]如上所述，系統(tǒng)可以通過根據(jù)信道類型、終端條件和通信環(huán)境來應用最佳波束圖案而提高系統(tǒng)性能。當通過使用不同波束圖案操作系統(tǒng)時，基站應當向終端提供與當前波束圖案相關(guān)的信息，以便可以通過允許終端被優(yōu)先通知根據(jù)波束圖案而變化的資源的使用量和使用方法來實現(xiàn)平滑通信。
[0063]基站提供波束圖案信息的示例如下。窄波束寬度的程度不同，在小區(qū)中發(fā)送覆蓋所有區(qū)域的參考信號次數(shù)會不同。例如，如果小區(qū)中的方位角度用360度來表示，則當使用具有10度波束寬度的波束圖案的特性的波時，在不同方向發(fā)送參考信號至少執(zhí)行36次。作為另一示例，當小區(qū)被劃分成三個扇區(qū)且每個扇區(qū)有120度的方位角度時，在每個扇區(qū)發(fā)送參考信號至少執(zhí)行12次。作為再一示例，當使用具有30度波束寬度的波束圖案的特性的波時，在360度小區(qū)中需要發(fā)送至少12次參考信號并且在120度扇區(qū)中需要發(fā)送至少4次參考信號。例如，發(fā)送參考信號的次數(shù)隨波束寬度而不同，并且用于發(fā)送參考信號的資源量隨之不同。這樣，應當將指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息提供給終端。此處，參考信號也可以被稱為“同步信號”、“前導碼”、“中間碼”、“導頻信號”等等。
[0064]基站提供的波束圖案信息的另一示例如下。終端應估計來自基站的信號的路徑損耗。路徑損耗是基站的TX功率和終端的RX功率之間的差，并且基站的TX功率可以根據(jù)TX天線增益而不同。當波束寬度變化時，主波瓣的最大天線增益變化。從終端的角度來說，根據(jù)基站使用的波束圖案的波束寬的變化意味著最大TX天線增益的變化，并且也意味著有效全向發(fā)射功率(Effective Isotropic Radiated Power, EIRP)的變化。這樣，終端應當被提供關(guān)于基站支持的每個波束圖案的TX功率值以及用于計算TX功率值的相關(guān)信息。相關(guān)信息的示例可以包括關(guān)于每個波束圖案的最大TX天線增益、天線增益和基站TX功率。
[0065]基站提供的波束圖案信息的再一示例如下。當分配用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁Y源且不同的波束圖案被應用到所分配的資源時，除了波束圖案信息外，基站還向終端提供資源分配信息。例如，當時間資源時段被分成第一時段和第二時段并且當在第一時段使用寬波束寬度波束圖案且在第二時段使用窄波束寬度波束圖案時，基站向終端通知第一時段和第二時段的位置，并且終端檢測各個資源時段，然后執(zhí)行平滑通信。
[0066]總之，基站提供的波束圖案信息依據(jù)應用的波束圖案可以包括下述中的至少一個:指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息，用于計算發(fā)送參考信號的次數(shù)的相關(guān)信息，關(guān)于每個波束圖案的TX功率值，用于計算每個波束圖案的TX功率值的相關(guān)信息，每個波束圖案的最大TX天線增益和資源分配信息。
[0067]當在單播信道中系統(tǒng)操作多個波束圖案時，為了確定最佳波束圖案基站應當反饋來自終端的相關(guān)信息?；旧?，除了指示系統(tǒng)和終端之間的鏈路水平的信道質(zhì)量指示符(CQI)外，還可以包括以下項目。
[0068]當因為終端位于距基站足夠短的距離而路徑損耗非常小時，沒必要通過窄波束寬度來改進鏈路RX功率。當可能的MMO傳輸在寬信道傳播環(huán)境中是適合的時，用于終端的單播信道可以屬于使用寬波束寬度的資源時段。這樣，終端需要向基站通知關(guān)于每個波束寬度的每個波束圖案的路徑損耗值。同時，為使基站確定最佳波束圖案，終端可以反饋在系統(tǒng)中操作的多個波束圖案當中的優(yōu)選的波束圖案、波束方向等等。同時，當信號干擾小時，由于沒必要通過窄波束寬度改進鏈路RX功率，所以終端需要向基站通知干擾量。
[0069]總之，終端的反饋信息可以包括下述中的至少一個:CQI，關(guān)于每個波束圖案的路徑損耗，優(yōu)選波束圖案，優(yōu)選波束方向，關(guān)于每個波束圖案或方向的CQI及干擾量。
[0070]如上所述，當終端反饋多個項目的信息時，各個項目的反饋時段可以彼此不同。例如，反饋時段可根據(jù)各個項目的值改變頻率的統(tǒng)計而被不同地設(shè)置。例如，具有頻繁改變值的項目可以以相對短的時段被反饋，并且具有很少改變值的項目可以以相對長的時段被反饋。作為具體示例，干擾量可以以比CQI長的時段被反饋。作為另一示例，優(yōu)選波束方向可以以比CQI更長的時段被反饋。
[0071]如上所述，終端可反饋CQI。CQI可以是下述中的一個:載波對干擾和噪聲比(CINR)、信號對干擾和噪聲比(SINR)、信噪比(SNR)等等，并且可以與接收到的信號強度有關(guān)。同時，CQI可以與干擾強度有關(guān)。這樣，由于CQI隨波束圖案改變而變化，所以基站應當獲得關(guān)于每個波束圖案的CQI信息。
[0072]根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，終端可以測量關(guān)于每個波束圖案的CQI并反饋關(guān)于各個波束圖案的所有CQI。在這種情況下，用于測量CQI的干擾信號的結(jié)構(gòu)可以與以下參考圖5的描述一樣。
[0073]圖5示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中的參考信號和信道信息反饋的示例。
[0074]參照圖5，一幀被分成下行鏈路時段510和上行鏈路時段520。在圖5中，沿時間軸來劃分下行鏈路時段510和上行鏈路時段520。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，可以沿頻率軸來劃分下行鏈路時段510和上行鏈路時段520。圖5假設(shè)為各個波束圖案定義三個區(qū)段的情況。例如，區(qū)段A511可以是其中應用在所有方向均勻發(fā)射各向同性波束圖案的時段，區(qū)段B512可以是其中應用寬波束寬度波束圖案的時段，并且區(qū)段C513可以是其中應用窄波束寬度波束圖案的時段。
[0075]如圖5所示，區(qū)段A511、區(qū)段B512和區(qū)段C513都包括參考信號時段517?；窘?jīng)參考信號時段517發(fā)射由相關(guān)區(qū)段的波束圖案波束成形的一個或多個參考信號。在這種情況下，可以根據(jù)波束寬度來確定所發(fā)送的參考信號的數(shù)量。例如，當波束寬減小時，可以發(fā)送更大數(shù)量的參考信號。因此，終端通過使用經(jīng)每個區(qū)段511、512和513的參考信號時段517接收到的參考信號來測量每個波束圖案的CQI。在這種情況下，通過從基站接收到的信息，終端檢測每個區(qū)段511、512和513的位置以及在每個區(qū)段中發(fā)送參考信號的次數(shù)。然后，在上行鏈路時段520，終端通過反饋信道525來反饋每個區(qū)域的CQI信息。
[0076]在參考圖5描述的示范性實施例中，發(fā)送使用各個波束圖案的參考信號來測量所有波束圖案的CQI。這樣，由于參考信號導致的開銷和CQI信息的開銷比較大。為了降低上述開銷，可以只發(fā)送一些波束圖案的參考信號。在另一示范性實施例中，可以以預先確定的時段發(fā)送一些波束圖案的參考信號，并且可以以相對長的時段發(fā)送其它波束圖案的參考信號。例如，從特定時間點的觀點看，觀察到只發(fā)送一些波束圖案的參考信號。下面參考圖6描述只發(fā)送一些波束圖案的參考信號的示范性實施例。
[0077]圖6示出根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中的參考信號和信道信息反饋的示例。
[0078]參照圖6，一幀被分成下行鏈路時段610和上行鏈路時段620。在圖6中，沿時間軸劃分下行鏈路時段610和上行鏈路時段620。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，可沿頻率軸劃分下行鏈路時段610和上行鏈路時段620。圖6假設(shè)為各個波束圖案定義三個區(qū)段的情況。例如，區(qū)段A611可以是其中應用在所有方向均勻發(fā)射的各向同性波束圖案的時段，區(qū)段B612可以是其中應用寬波束寬度波束圖案的時段，并且時段C613可以是其中應用窄波束寬度波束圖案的時段。
[0079]如圖6所示，在區(qū)段A611，區(qū)段B612和區(qū)段C613中，只有區(qū)段A611包括參考信號時段617?；就ㄟ^參考信號時段617來發(fā)送由相關(guān)區(qū)段的波束圖案波束成形的一個或多個參考信號。因此，終端通過使用通過區(qū)段A611的參考信號時段617接收到的參考信號來測量應用到區(qū)段A611的波束圖案的CQI。在這種情況下，通過從基站接收到的信息，終端檢測每個區(qū)域611，612和613的位置以及發(fā)送參考信號的次數(shù)。然后，在上行鏈路時段620中，終端通過反饋信道625來反饋區(qū)域A611的CQI信息。
[0080]由于只反饋區(qū)域A611的CQI信息，所以基站無法知道應用于區(qū)域B612和區(qū)域C613的波束圖案。這樣，終端測量區(qū)段611、612和613的每個中的下行鏈路干擾，并通過反饋信道625提供與關(guān)于每個區(qū)段的干擾量相關(guān)的信息，從而基站可計算應用到區(qū)段B612和區(qū)段C613的波束圖案的CQI。例如，終端可以通過使用在區(qū)段B612和區(qū)段C613中發(fā)送的導頻碼元來測量干擾以用于均衡數(shù)據(jù)碼元。這里，干擾可以被稱為噪聲和干擾(NI)、熱干擾(1T)等等。因此，基站通過使用區(qū)段A611的CQI和關(guān)于每個區(qū)段的干擾量來計算每個區(qū)段的CQI。
[0081]例如，計算每個區(qū)段的CQI的過程如下。因為CQI是信號對噪聲和干擾比，所以當干擾量已知時，可計算所希望的信號的強度。例如，可以通過使用區(qū)段A611的CQI和區(qū)段A611的干擾量來計算關(guān)于應用到區(qū)段A611的波束圖案的所希望的信號的強度。然后，因為基站知道波束圖案之間的增益差，所以基站可以通過考慮增益差，根據(jù)關(guān)于應用到區(qū)段A611的波束圖案的所希望的信號的強度來計算關(guān)于應用到區(qū)段B612和區(qū)段C613的波束圖案的所希望的信號的強度，這樣可計算區(qū)段B612和區(qū)段C613的CQI。因此，基站知道干擾量和關(guān)于應用于區(qū)段B612和區(qū)段C613的波束圖案的所希望的信號的強度二者，并因此能夠計算區(qū)段B612和區(qū)段C613的CQI。[0082]參照圖6，通過反饋信道625來發(fā)送區(qū)段A611的CQI信息和每個區(qū)段的干擾量。雖然圖6沒有示出，但可以以不同的時間間隔來反饋每個區(qū)段的CQI信息和干擾量。例如，可以以比CQI信息更長的時段來反饋每個區(qū)段的干擾量。這樣做的原因是與CQI相比，干擾長時間不會有很大改變。于是，與以短時段反饋每個區(qū)段的CQI的情況相比，僅以短時段反饋一個區(qū)段的CQI并以長時段反饋與每個區(qū)段的干擾相關(guān)的信息的情況可降低整體反饋開銷。
[0083]此外，在圖6中，因為只有區(qū)段A611包括干擾信號時段617，所以由于參考信號導致的開銷被降低。隨著波束寬度減小，所需的參考信號的數(shù)量增加。因此，為了使開銷減小的效果最大化，參考信號時段617可以被包括在對其應用最寬波束寬度波束圖案的區(qū)段中。
[0084]此外，在圖6中，只有區(qū)段A611包括參考信號時段617。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，區(qū)段B612和區(qū)段C613也可以包括參考信號時段，并且從終端反饋的信息可以是區(qū)段A611的CQI和每個區(qū)段的干擾量。在這種情況下，與圖5的示范性實施例相比，由于參考信號導致的開銷是相同的，但反饋信息的量降低了。
[0085]下文中，將參考附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例、支持多個傳播特性的終端和基站的操作和配置。
[0086]圖7示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中操作基站的過程。
[0087]參照圖7，在步驟701，基站選擇要操作的一個或多個傳播特性。傳播特性可以包括下述中的至少一個:通過天線發(fā)送/接收的信號的特性、偏振特性、波強度和波束寬度。例如，基站選擇支持與終端通信的傳播特性，換言之，關(guān)于用于通信的傳播特性的候選。在這種情況下，基站可以考慮基站的通信環(huán)境。例如，如果基站是毫微微蜂窩基站，則基站可以確定只支持寬波束寬度波束圖案。根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，基于由設(shè)計者或操作者預先定義的設(shè)置信息，基站可以選擇要操作的一個或多個傳播特性。
[0088]在步驟703，基站確定要應用到每個信道的傳播特性。這里，根據(jù)發(fā)送的信號和數(shù)據(jù)的目的來劃分信道。例如，信道可以是用于傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)的廣播信道、用于傳輸同步信號的同步信道、用于業(yè)務傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信道等等。在這種情況下，基站可以基于通過相關(guān)信道發(fā)送的信號或數(shù)據(jù)的接收器范圍來確定傳播特性，即，例如，接收器數(shù)量。例如，因為廣播信道應當被多個終端接收，所以基站可以確定將寬波束寬度波束圖案應用到廣播信道。作為另一示例，因為數(shù)據(jù)信道應當被一個終端接收，所以基站可以確定將窄波束寬度波束圖案應用到數(shù)據(jù)信道。然而，為使數(shù)據(jù)信道根據(jù)終端的信道環(huán)境而適配，基站可以確定將窄波束寬度波束圖案和寬波束寬度波束圖案二者應用到數(shù)據(jù)信道。
[0089]在步驟705，基站為每個傳播特性分配資源時段。在數(shù)據(jù)信道中分配用于每個傳播特性的資源時段。例如，為了在數(shù)據(jù)信道中支持各種傳播特性，基站分配對其應用每個傳播特性的資源時段。例如，如圖5或6所示，基站可以分配對其應用具有不同波束寬度的波束圖案的區(qū)段A、區(qū)段B和區(qū)段C。如果支持不同的偏振特性，則基站可以分配用于不同的偏振特性的資源時段以使得它們在頻率軸和時間軸互相重疊。
[0090]在步驟707，基站生成關(guān)于所操作的傳播特性的系統(tǒng)信息并發(fā)送系統(tǒng)信息。換言之，基站生成并發(fā)送指示經(jīng)步驟701和703確定的事實的系統(tǒng)信息。雖然圖7沒有示出，但系統(tǒng)信息可以被周期性發(fā)送。此外，系統(tǒng)信息可經(jīng)廣播信道發(fā)送。例如，系統(tǒng)信息可以包括下述中的至少一個:指示操作的傳播特性的信息、指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息、每個傳播特性的TX功率值、每個傳播特性的最大TX天線增益、每個傳播特性的資源分配信息、指示波束方向的信息及用于確定至少一個所列項目的相關(guān)信息。
[0091]在步驟709，基站發(fā)送參考信號以用于信道質(zhì)量測量。通過各個傳播特性的資源時段中的至少一個來發(fā)送參考信號。根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，對于所有傳播特性，基站可以通過用于各個傳播特性的相應資源時段來發(fā)送具有各個傳播特性的參考信號。根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，對于一些傳播特性，基站可以通過用于相關(guān)傳播特性的資源時段來發(fā)送具有相關(guān)傳播特性的參考信號。在這種情況下，基站可以沿不同的波束方向重復發(fā)送具有一些傳播特性的參考信號。這樣，為了降低由于參考信號導致的開銷，可以以寬波束寬度發(fā)送一些傳播特性。雖然圖7沒有示出，但是可以周期性地發(fā)送參考信號。
[0092]在步驟711，基站從一個或多個終端接收與傳播特性相關(guān)的反饋信息。例如，反饋信息可以包括CQ1、干擾量、每個波束圖案的路徑損耗、優(yōu)選波束圖案和優(yōu)選波束方向中的至少一個。此處，CQI可以是關(guān)于用于各個傳播特性的相應資源時段的CQI，或關(guān)于用于各個傳播特性的一些資源時段的CQI。當反饋信息只包括關(guān)于用于各個傳播特性的一些資源時段的CQI時，反饋信息可以包括關(guān)于其它資源時段的干擾量信息。
[0093]在步驟713，基站參考反饋信息來確定要應用到一個或多個終端的傳播特性。在這種情況下，基站考慮通過反饋信息、鏈路質(zhì)量、優(yōu)選波束方向、CQ1、LoS指示、偏振特性及路徑損耗而確定的一個或多個終端的信道環(huán)境。例如，基站可以基于路徑損耗來估計距終端的距尚和彳目道環(huán)境(例如，LoS指不)。此外，基站可以基于CQI確定最佳波束圖案。如果系統(tǒng)信息包括關(guān)于一個或多個波束圖案的干擾和CQI以及僅僅關(guān)于其它波束圖案的干擾，則基站可以通過使用CQI和干擾來計算所有波束圖案的CQI。具體來說，當鏈路質(zhì)量比閥值高時，基站可以確定將寬波束寬度波束圖案應用到相關(guān)終端。此外,在LoS環(huán)境中，基站可以確定將特定偏振特性應用到相關(guān)終端。
[0094]雖然圖7沒有示出，但基站根據(jù)步驟713中的確定來分配資源給一個或多個終端，并執(zhí)行通信。這里，在步驟713中確定的傳播特性可根據(jù)每個終端的狀態(tài)而改變。例如，當終端的路徑損耗低于閥值時，基站可以將應用到終端的波束圖案改變?yōu)榫哂袑挷ㄊ鴮挾鹊牟ㄊ鴪D案。例如，當由于障礙而導致終端的路徑損耗增加時，基站可以改變應用到終端的波束圖案的波束方向或?qū)玫牟ㄊ鴪D案改變?yōu)榫哂懈鼘拰挷ㄊ鴮挾鹊牟ㄊ鴪D案。例如，當終端的路徑損耗由于距基站距離增加而增加時，基站可以將應用到終端的波束圖案改變?yōu)榫哂懈ㄊ鴮挾鹊牟ㄊ鴪D案。
[0095]在參考圖7描述的示范性實施例中，基站確定各個信道的傳播特性并確定用于每個傳播特性的資源時段。然而，根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實施例，可以省略用于確定各個信道的傳播特性的步驟703和用于確定每個傳播特性的步驟705中的至少一個。例如，當基站不根據(jù)信道來不同地應用傳播特性時，可省略步驟703。此外，例如，當在步驟701中基站確定只操作一個傳播特性時，可省略步驟703和步驟705。
[0096]圖8示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中操作終端的過程。
[0097]參照圖8，在步驟801，終端獲得同步并接收系統(tǒng)信息。具體而言，終端通過檢測同步信道來獲得與基站的同步，并且通過廣播信道接收系統(tǒng)信息。系統(tǒng)信息包括關(guān)于在基站中操作的傳播特性的信息。例如，系統(tǒng)信息可以包括下述中的至少一個:指示在基站中操作的傳播特性的信息、指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息、每個波束圖案或傳播特性的TX功率值、每個波束圖案或傳播特性的最大TX天線增益、關(guān)于每個傳播特性的資源分配信息及用于確定至少一個所列項目的相關(guān)信息。
[0098]在步驟803，終端估計每個波束圖案或傳播特性的信道質(zhì)量。終端通過使用從基站接收到的參考信號來估計信道質(zhì)量。在這種情況下，利用在基站中操作的波束圖案或傳播特性中的全部和一些來應用參考信號，并且通過為相關(guān)波束圖案或傳播特性分配的資源時段來發(fā)送利用波束圖案或傳播特性應用的參考信號。這樣，通過系統(tǒng)信息，終端確定為每個波束圖案或傳播特性分配的資源時段，在每個資源時段中是否發(fā)送參考信號，以及發(fā)送參考信號的次數(shù)，然后檢測參考信號。根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，可以在所有資源時段中發(fā)送參考信號。在這種情況下，終端可以測量所有波束圖案或各個傳播特性的CQI。另一方面，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，可以只在一個或多個資源時段中發(fā)送參考信號。在這種情況下，終端可以測量一個或多個波束圖案或傳播特性的CQI和干擾，并且只測量其它波束圖案或傳播特性的干擾。根據(jù)本發(fā)明再一示范性實施例，即使在所有資源時段中發(fā)送參考信號，終端也可以測量一個或多個波束圖案或傳播特性的CQI和干擾并且只測量其它波束圖案或傳播特性的干擾。
[0099]在步驟805，終端估計每個波束圖案或傳播特性的路徑損耗?？梢酝ㄟ^使用在步驟801接收到的系統(tǒng)信息中包括的關(guān)于每個波束圖案或傳播特性的TX功率值或通過使用用于計算TX功率值的相關(guān)信息來估計路徑損耗。例如，終端可以檢測每個波束圖案或傳播特性的TX功率值或通過使用相關(guān)信息來計算每個波束圖案或傳播特性的TX功率值，然后通過可以從TX功率中減去RX功率來估計路徑損耗。
[0100]在步驟807，終端確定優(yōu)選波束方向。可以沿不同的波束方向利用相同的傳播特性重復發(fā)送基站發(fā)送的參考信號。這樣，終端試圖在應用相同波束圖案或傳播特性的同時檢測多個不同波束方向的參考信號，并且因此檢測多個參考信號。在這種情況下，終端可以將應用到具有強RX信號強度的參考信號的TX波束方向確定為優(yōu)選TX波束方向。此外，終端可以改變RX波束并重復檢測同一 TX波束方向的信號。在這種情況下，終端可以將應用到具有強RX信號強度的參考信號的RX波束方向確定為優(yōu)選RX波束方向。
[0101]在步驟809，終端生成反饋信息并發(fā)送反饋信息給基站。反饋信息包括用于由基站確定要應用到終端的傳播特性的信息。例如，反饋信息用于通知經(jīng)步驟803至807確定的事實。例如，反饋信息可以包括下述中的至少一個:一個或多個波束圖案或傳播特性的CQ1、每個波束圖案或傳播特性的干擾量、每個波束圖案或傳播特性的路徑損耗、優(yōu)選波束圖案或傳播特性、優(yōu)選波束方向及每個優(yōu)選波束圖案或波束方向的CQI?？梢园搭A先確定的時間間隔周期性地發(fā)送反饋信息。在這種情況下，包括在反饋信息中的信息項目可以不同。例如，包括CQI和干擾量，可以以比CQI更長的時段來反饋干擾量。
[0102]在參考圖8描述的示范性實施例中，終端估計每個波束圖案或傳播特性的信道質(zhì)量，估計每個波束圖案或傳播特性的路徑損耗，并確定優(yōu)選波束方向。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，可以省略用于估計每個波束圖案或傳播特性的信道質(zhì)量的步驟803、用于估計每個波束圖案或傳播特性路徑損耗的步驟805及用于確定優(yōu)選波束方向的步驟807中的至少一個。
[0103]圖9示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中基站的配置框圖。[0104]參照圖9，基站可以包括調(diào)制解調(diào)器(modem)910、接收單元920、TXRF鏈930、波束成形單元940-1和940-2、天線陣列950-1和950-2以及控制單元960。
[0105]調(diào)制解調(diào)器910根據(jù)系統(tǒng)的物理層標準來執(zhí)行基帶信號和比特流之間的轉(zhuǎn)換。例如，根據(jù)正交頻分復用(OFDM)方案，在數(shù)據(jù)發(fā)送模式中，調(diào)制解調(diào)器910通過編碼/調(diào)制TX比特流而生成復碼元，將復雜碼元映射到副載波，并且通過逆快速傅里葉變換(IFFT)運算和循環(huán)前綴(CP)插入而生成OFDM碼元。同時，在數(shù)據(jù)接收模式中，調(diào)制解調(diào)器910將基帶信號分成OFDM碼元，通過快速傅里葉變換(FFT)運算恢復映射到副載波的信號，并且通過解調(diào)和解碼恢復接收到的比特流。接收單元910將從終端接收到的RF信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號。雖然圖中沒有示出，但接收單元910可以包括天線和RX RF鏈。
[0106]TX RF鏈930將從調(diào)制解調(diào)器910接收到的基帶數(shù)字信號流轉(zhuǎn)換成RF模擬信號。例如，TX RF鏈930可以包括放大器、混頻器、振蕩器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和濾波器。圖9只示出一個TX RF鏈930。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，基站包括多個TX RF鏈。在這種情況下，基站可以同時形成與TX RF鏈數(shù)量一樣多的多個TX波束。
[0107]波束成形單元940-1和940-2對從TX RF鏈930接收到的TX信號執(zhí)行TX波束成形。例如，每個波束成形單元940-1和940-2包括多個移相器、多個放大器、和信號加法器。例如，波束成形單元940-1和940-2將從TX RF鏈930接收到的TX信號分成與在天線陣列950-1和950-2中包括的天線數(shù)量一樣多的信號，并且調(diào)整所劃分的信號的相位和幅度。波束成形單元940-1和940-2分別對應于天線陣列950-1和950-2。
[0108]每個天線陣列950-1和950-2是一組天線，并且包括多個陣列元素。天線陣列950-1和950-2將從波束成形單元940-1和940-2接收到的信號發(fā)射給無線信道。這里，第一天線陣列950-1和第二天線陣列950-2具有不同的偏振特性。例如，第一天線陣列950-1生成圓周偏振且第二天線陣列950-2生成線性偏振。根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，可添加具有不同偏振特性的天線陣列，或可以只提供一個天線陣列。
[0109]控制單元960控制基站的整體操作。例如，控制單元960生成TX業(yè)務分組和消息并將這些提供給調(diào)制解調(diào)器910，并且解釋從調(diào)制解調(diào)器910接收到的RX業(yè)務分組和消息。具體地，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，控制單元960進行控制以支持多個傳播特性。下面將描述用于支持多個傳播特性的控制單元960的操作。
[0110]控制單元960選擇要操作的一個或多個傳播特性，確定要應用到每個信道的傳播特性，為每個傳播特性分配資源時段以及關(guān)于所操作的傳播特性的系統(tǒng)信息。例如，系統(tǒng)信息可以包括下述中的至少一個:指示所操作的傳播特性的信息、指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息、每個波束圖案的TX功率值、每個波束圖案的最大TX天線增益、每個傳播特性的資源分配信息及用于確定至少一個所列項目的相關(guān)信息。
[0111]然后，控制單元960進行控制以發(fā)送用于信道質(zhì)量測量的參考信號。通過用于各個傳播特性的資源時段中的至少一個來發(fā)送參考信號。根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，對于所有傳播特性，控制單元960可以進行控制以通過用于各個傳播特性的相應資源時段來發(fā)送具有各個傳播特性的參考信號。根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，對于一些傳播特性，控制單元960可以進行控制以通過用于相關(guān)傳播特性的資源時段來發(fā)送具有相關(guān)傳播特性的參考信號。在這種情況下，控制單元960可以在不同波束方向重復發(fā)送具有相同傳播特性的參考信號。[0112]此外，控制單元960從一個或多個終端接收與傳播特性有關(guān)的反饋信息，并且參考反饋信息來確定要應用到一個或多個終端的傳播特性。總之，反饋信息可以包括CQ1、干擾量、每個波束圖案的路徑損耗、優(yōu)選波束圖案、優(yōu)選波束方向和每個優(yōu)選波束圖案或方向的CQI中的至少一個。如果系統(tǒng)信息包括一個或多個波束圖案的干擾和CQI以及僅關(guān)于其它波束圖案的干擾，則控制單元960可以通過使用CQI和干擾來計算所有波束圖案的CQI。此外，控制單元960可以根據(jù)每個終端的狀態(tài)來改變所應用的傳播特性。
[0113]在圖9所示的示范性實施例中，基站只包括一個TX RF鏈930。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，基站可以包括多個TX RF鏈并且在TX RF鏈的前端包括數(shù)字預編碼器，而不是波束成形單元940-1和940-2，以執(zhí)行數(shù)字波束成形。此外，根據(jù)本發(fā)明再一示范性實施例，基站可以包括波束成形單元940-1和940-2以及數(shù)字預編碼器兩者，以實現(xiàn)混合波束成形。在這種情況下，波束成形單元940-1和940-2可以進一步執(zhí)行添加數(shù)字波束成形的信號當中要通過同一天線發(fā)送的信號的操作。
[0114]圖10示出根據(jù)本發(fā)明示范性實施例在無線通信系統(tǒng)中終端的配置框圖。
[0115]參照圖10，終端可以包括天線陣列1010、波束成形單元1020、RX RF鏈1030、調(diào)制解調(diào)器1040、發(fā)送單元1050及控制單元1060。
[0116]天線陣列1010是一組多個天線，并且包括多個陣列元素。波束成形單元1020對通過在天線陣列1010中包括的多個天線接收到的信號執(zhí)行RX波束成形。例如，波束成形單元1020包括多個放大器、多個移相器、和信號加法器。例如，波束成形單元1020通過調(diào)整并添加經(jīng)各個天線接收到的信號的相位來執(zhí)行RX波束成形。RX RF鏈1030將RF模擬RX信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號。例如，RX RF鏈1030可以包括放大器、混頻器、振蕩器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)及濾波器。圖10只示出一個RX RF鏈1030。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，終端可以包括多個RX RF鏈。在這種情況下，終端可以同時形成與RX RF鏈的數(shù)量一樣多的多個RX波束。
[0117]調(diào)制解調(diào)器1040根據(jù)系統(tǒng)的物理層標準來執(zhí)行基帶信號和比特流之間的轉(zhuǎn)換。例如，根據(jù)OFDM方案，在數(shù)據(jù)發(fā)送模式中，調(diào)制解調(diào)器1040通過編碼/調(diào)制TX比特流而生成復碼元，將復碼元映射到副載波，并通過IFFT運算和CP插入而生成OFDM碼元。此外，在數(shù)據(jù)接收模式中，調(diào)制解調(diào)器1040將從RX RF鏈1030接收到的基帶信號分成OFDM碼元，通過FFT運算恢復映射到副載波的信號，并通過解調(diào)和解碼來恢復接收到的比特流。
[0118]具體地，調(diào)制解調(diào)器1040測量接收到的從基站發(fā)送的同步信號的信號強度。具體而言，調(diào)制解調(diào)器1040檢測從基站發(fā)送的參考信號。此外，調(diào)制解調(diào)器1040測量接收到的所檢測的參考信號的信號強度并將接收到的信號強度提供給控制單元1060。調(diào)制解調(diào)器1040也通過使用參考信號來估計每個波束圖案的信道質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，當在為各個傳播特性分配的所有資源時段發(fā)送參考信號時，調(diào)制解調(diào)器1040可以測量各個波束圖案的CQI。另一方面，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，當只在一個或多個資源時段發(fā)射參考信號時，調(diào)制解調(diào)器1040可以測量一個或多個波束圖案的CQI和干擾并且只測量關(guān)于其它波束圖案的干擾。根據(jù)本發(fā)明再一示范性實施例，即使在所有資源時段中發(fā)送參考信號，調(diào)制解調(diào)器1040也可以測量一個或多個波束圖案的CQI和干擾并且只測量關(guān)于其它波束圖案的干擾。
[0119]發(fā)送單元1050將從調(diào)制解調(diào)器1040接收到的TX信號轉(zhuǎn)換成RX信號并將其發(fā)送給基站。雖然圖中未示出，但發(fā)送單元1050可以包括TX RF鏈和天線。
[0120]控制單元1060控制終端的整體操作。例如，控制單元1060生成TX業(yè)務分組和消息并將其提供給調(diào)制解調(diào)器1040，并解釋從調(diào)制解調(diào)器1040接收到的RX業(yè)務分組和消息。特別是，控制單元1060進行控制以生成關(guān)于傳播特性的反饋信息，以用于與支持多個傳播特性的基站通信，并發(fā)送反饋信息。下面描述控制單元1060生成/發(fā)送反饋信息的操作。
[0121]控制單元1060通過從基站接收到的系統(tǒng)信息來獲得由基站操作的傳播特性的信息。例如，系統(tǒng)信息可以包括下述中的至少一個:指示在基站中操作的傳播特性的信息、指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息、每個波束圖案的TX功率值、每個波束圖案的最大TX天線增益、每個傳播特性的資源分配信息、及用于確定至少一個所列項目的相關(guān)信息。然后，通過系統(tǒng)信息，控制單元1060控制調(diào)制解調(diào)器1040來確定為每個波束圖案分配的資源時段，在每個資源時段是否發(fā)送參考信號，及發(fā)送參考信號的次數(shù)，然后檢測參考信號。
[0122]控制單元1060估計每個波束圖案的路徑損耗?？梢酝ㄟ^使用包括在系統(tǒng)信息中的每個波束圖案的TX功率值或通過使用用于計算TX功率值的相關(guān)信息來估計路徑損耗。此外，控制單元1060確定優(yōu)選波束方向。具體而言，控制單元1060可以將應用到具有強RX信號強度的參考信號的TX波束方向確定為優(yōu)選TX波束方向，并且可以將應用到具有強RX信號強度的參考信號的RX波束方向確定為優(yōu)選RX波束方向。
[0123]控制單元1060生成反饋信息,并經(jīng)發(fā)送單元1050發(fā)送反饋信息給基站。例如，反饋信息可以包括下述中的至少一個:一個或多個波束圖案的CQ1、每個波束圖案的干擾量、每個波束圖案的路徑損耗、優(yōu)選波束圖案、優(yōu)選波束方向、以及每個優(yōu)選波束圖案或方向的CQL.可以按預先確定的時間間隔周期性地發(fā)送反饋信息，并且包括在反饋信息中的信息項目可以不同。例如，包括CQI和干擾量，可以以比CQI更長的時段來反饋干擾量。
[0124]在圖10所示的示范性實施例中，終端只包括一個RX RF鏈1030。然而，根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例，終端可以包括多個RX RF鏈并且在RX RF鏈的后端包括數(shù)字后編碼器，代替波束成形單元1020，以執(zhí)行數(shù)字波束成形。此外，根據(jù)本發(fā)明再一示范性實施例，終端可以包括波束成形單元1020和數(shù)字后編碼器二者來執(zhí)行混合波束成形。
[0125]在基于波束成形操作的無線通信系統(tǒng)中使用具有不同傳播特性的信號。這樣，可發(fā)送具有適合于在系統(tǒng)中操作的每個信道的特性的傳播特性的信號以及具有適合于基站和終端的鏈路/信道特性的傳播特性的信號。因此，通過發(fā)送為每個信道最優(yōu)化的信號可以減少開銷，并且可以最大化數(shù)據(jù)信道的傳輸效率。所以，可以提高整體系統(tǒng)性能。
[0126]應認識到，根據(jù)說明書中權(quán)利要求和描述的本發(fā)明實施例可以以硬件，軟件或硬件和軟件組合的方式實現(xiàn)。
[0127]任何這樣的軟件可被存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中。計算機可讀存儲介質(zhì)存儲一個或多個程序(軟件模塊)，一個或多個程序包含指令，當通過電子裝置中的一個或多個處理器運行時，指令使得使電子裝置執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0128]任何這樣的軟件可以以易失性或非易失性存儲器的形式存儲，例如，像ROM這樣的存儲裝置，是否可擦寫或可重復寫，或內(nèi)存的形式，例如，像RAM，內(nèi)存芯片，裝置或集成電路或光或磁可讀介質(zhì)，例如CD，DVD，磁盤或磁帶等等。應注意，存儲裝置和存儲介質(zhì)是機器可讀存儲器的實施例，其適合存儲當運行時實現(xiàn)本發(fā)明實施例的程序或包含指令的程序。
[0129]因此，實施例提供包含用于實現(xiàn)本說明書的任一權(quán)利要求所要求的裝置和方法的代碼的程序以及存儲這樣程序的機器可讀存儲器。此外，這樣的程序可經(jīng)任何介質(zhì)被電子傳遞，如通過有線或無線連接攜帶的通信信號，實施例適當?shù)匕ㄏ嗤瑑?nèi)容。
[0130]雖然已參考特定示范性實施例對本發(fā)明進行了示出和描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，在不偏離所附權(quán)利要求和其相等物定義的發(fā)明的精神和范圍的情況下可在形式或細節(jié)上做各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作基站的方法，該方法包括: 為各個傳播特性分配資源時段； 發(fā)送包括關(guān)于傳播特性的信息的系統(tǒng)信息； 通過資源時段中的至少一個來發(fā)送具有與相關(guān)資源時段對應的傳播特性的參考信號；及 接收為確定關(guān)于傳播特性中的至少一個的信道質(zhì)量的反饋信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，系統(tǒng)信息包括下述中的至少一個:指示要操作的傳播特性的信息、資源時段的分配信息、指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息、每個傳播特性的發(fā)送(TX)功率值、每個傳播特性的最大TX天線增益、指示波束方向的信息及用于確定至少一個所列項目的相關(guān)信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，反饋信息包括下述中的至少一個:每個傳播特性的信道質(zhì)量指示符(CQI)、每個傳播特性的路徑損耗、優(yōu)選傳播特性、優(yōu)選波束方向、每個波束方向的CQI以及干擾量。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，周期性地發(fā)送反饋信息，并且包括在反饋信息中的各個項目的反饋時段彼此不同。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，反饋信息包括下述中的至少一個:關(guān)于傳播特性當中一個或多個傳播特性的信道質(zhì)量指示符(CQI)和干擾量、關(guān)于其它傳播特性的干擾量、優(yōu)選傳播特性及優(yōu)選波束方向。
6.如權(quán)利要求5所 述的方法，還包括:通過使用關(guān)于一個或多個傳播特性的CQI和干擾量以及關(guān)于其它傳播特性的干擾量來確定每個傳播特性的CQI。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過每個資源時段來發(fā)送參考信號。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:確定要應用到不同類型信道的傳播特性。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定要應用到不同類型信道的傳播特性包括:確定將寬波束寬度波束圖案應用到用于發(fā)送要被多個終端接收的信號的信道。
10.一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作終端的方法，該方法包括: 接收包括關(guān)于在基站中操作的傳播特性的信息的系統(tǒng)信息； 通過系統(tǒng)信息來檢測用于傳播特性的資源時段的分配； 通過資源時段中的至少一個來檢測具有與相關(guān)資源時段對應的傳播特性的參考信號；及 發(fā)送確定關(guān)于傳播特性中的至少一個的信道質(zhì)量的反饋信息。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，系統(tǒng)信息包括下述中的至少一個:指示要操作的傳播特性的信息、資源時段的分配信息、指示發(fā)送參考信號的次數(shù)的信息、每個傳播特性的發(fā)送(TX)功率值、每個傳播特性的最大TX天線增益、指示波束方向的信息及用于確定其中至少一個所列項目的相關(guān)信息。
12.如權(quán)利要求1 1所述的方法，還包括: 通過系統(tǒng)信息來確定每個傳播特性的TX功率值；及 通過使用每個傳播特性的TX功率值來估計每個傳播特性的路徑損耗， 其中，反饋信息包括每個傳播特性的路徑損耗。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，反饋信息包括下述中的至少一個:每個傳播特性的信道質(zhì)量指示符(CQI)、每個傳播特性的路徑損耗、優(yōu)選傳播特性、優(yōu)選波束方向、每個波束方向的CQI以及干擾量。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，周期性地發(fā)送反饋信息，并且包括在反饋信息中的各個項目的反饋時段彼此不同。
15.一種被布置為 實現(xiàn)權(quán)利要求1至14中的任一方法的裝置。
【文檔編號】H04W72/04GK103828255SQ201280045539
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月19日
【發(fā)明者】樸廷鎬, 鄭首龍, 薛志允, 柳炫圭 申請人:三星電子株式會社