專利名稱：基于智能天線獲取下行信道狀態(tài)信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用智能天線技術(shù)進行通信的領(lǐng)域，尤其涉及一種基于智能天線獲取下行信道狀態(tài)信息的方法。
背景技術(shù)：
時分同步碼分多址接入系統(tǒng)是第三代移動通信系統(tǒng)的三種大國際標(biāo)準(zhǔn)中唯一采用時分雙工方式的，支持上下行非對稱業(yè)務(wù)傳輸，在頻譜利用上具有較大的靈活性。該系統(tǒng)綜合采用智能天線、上行同步、聯(lián)合檢測和軟件無線電等無線通信中的先進技術(shù)，使系統(tǒng)具有較高的性能和頻譜利用率。在時分同步碼分多址接入系統(tǒng)的演進方案中，為了得到高速率大容量的服務(wù)，需要占用更寬的帶寬，我們可以稱之為寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)。在寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的傳輸可以采用正交頻分復(fù)用方式調(diào)制，通過智能天線傳輸。在現(xiàn)有時分同步碼分多址接入系統(tǒng)的演進版本中，用戶設(shè)備(UE，User Equipment)接收到來自基站的導(dǎo)頻符號后，可以根據(jù)導(dǎo)頻符號進行信道測量，并將測量到的信道質(zhì)量信息上報基站，基站可以根據(jù)UE上報的信道質(zhì)量信息進行多用戶調(diào)度發(fā)送數(shù)據(jù)。
但是，智能天線技術(shù)是根據(jù)用戶設(shè)備所處的方位，將發(fā)送的波束進行賦形，形成一個有限寬度有方向性的波束，即將發(fā)送的能量集中到接收數(shù)據(jù)的用戶設(shè)備的方向。智能天線的導(dǎo)頻符號是有方向性的，只有接收到導(dǎo)頻符號的用戶設(shè)備才能測量下行信道的質(zhì)量并將下行信道質(zhì)量信息上報基站，其它用戶設(shè)備由于沒有接收到導(dǎo)頻符號，無法測量下行信道質(zhì)量也就無法向基站反饋下行信道質(zhì)量信息。對于采用基于正交頻分復(fù)用調(diào)制方式的智能天線技術(shù)，如何能讓基站獲得小區(qū)內(nèi)未和基站傳輸數(shù)據(jù)的用戶設(shè)備的下行信道狀態(tài)信息這個問題，現(xiàn)有的時分同步碼分多址接入系統(tǒng)的演進方案始終沒有給出一個具體的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出了一種基于智能天線獲取下行信道狀態(tài)信息的方法，主要解決的技術(shù)問題是使基站能夠獲得小區(qū)內(nèi)未和基站傳輸數(shù)據(jù)的UE的下行信道狀態(tài)信息。
該方法具體包括A、基站向接入系統(tǒng)的用戶設(shè)備UE發(fā)送包括UE發(fā)送信息的時間和UE發(fā)送信息所用的信道資源的信息；B、未和基站傳輸數(shù)據(jù)的UE通過所述基站配置的信道資源，根據(jù)所述基站配置的上報時間向所述基站發(fā)送與其相關(guān)的信息；C、基站根據(jù)接收到的所述UE的相關(guān)信息計算出該UE的下行信道狀態(tài)信息。
其中，所述步驟A中UE發(fā)送信息的時間設(shè)置成周期性的，或?qū)E發(fā)送信息的時間設(shè)置成非周期性的。
其中，所述UE向基站發(fā)送與其相關(guān)的信息具體為UE向基站發(fā)送導(dǎo)頻符號和該UE的標(biāo)志。
其中，進一步包括D11、基站向UE傳輸數(shù)據(jù)時，基站向所述UE發(fā)送數(shù)據(jù)和專用導(dǎo)頻符號；D12、UE根據(jù)接收的專用導(dǎo)頻符號進行下行信道測量；D13、UE向基站發(fā)送測量到的下行信道質(zhì)量信息。
其中，所述步驟D11中基站發(fā)送的專用導(dǎo)頻符號的設(shè)置方式為在時間域上，專用導(dǎo)頻符號占用一個時隙，或占用多個時隙；
在頻率域上，專用導(dǎo)頻符號放置在每個子載波，或間隔若干個子載波放置。
其中，所述步驟A中基站向UE發(fā)送信息的方式包括通過廣播發(fā)送、或通過控制信息發(fā)送、或通過暗示發(fā)送。
其中，步驟A中所述的UE發(fā)送信息所用的信道資源是采用塊資源方式分配的。
其中，所述基站和UE之間的信息傳輸方式采用時分雙工方式。
其中，所述基站和UE之間傳輸信息時，基站的下行調(diào)制方式采用正交頻分復(fù)用調(diào)制方式。
其中，所述步驟A中UE發(fā)送信息的時間是基站動態(tài)生成的，或通過手動配置的。
本發(fā)明的有益效果是基站對采用基于正交頻分復(fù)用調(diào)制的智能天線傳輸數(shù)據(jù)的用戶設(shè)備進行設(shè)置，該用戶設(shè)備將根據(jù)基站的設(shè)置向基站發(fā)送與自身相關(guān)的信息，基站將根據(jù)該用戶設(shè)備的相關(guān)信息獲得該用戶設(shè)備的下行信道狀態(tài)信息。從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中基站無法獲得小區(qū)內(nèi)未和基站傳輸數(shù)據(jù)的用戶設(shè)備的下行信道狀態(tài)信息的問題。


圖1是本發(fā)明實施例1的流程圖。
圖2是子載波資源按塊資源進行分配的示意圖。
圖3是專用導(dǎo)頻符號設(shè)置的示意圖。
圖4是時分同步碼分多址接入系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，基站對采用基于正交頻分復(fù)用調(diào)制的智能天線傳輸數(shù)據(jù)的UE進行設(shè)置，該UE將根據(jù)基站的設(shè)置向基站發(fā)送導(dǎo)頻符號，基站將根據(jù)時分雙工信道的對稱性，通過該UE發(fā)送的導(dǎo)頻符號計算出該UE的下行信道狀態(tài)信息。當(dāng)該UE和基站傳輸數(shù)據(jù)時，基站能夠根據(jù)該UE的信道狀態(tài)信息對所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和專用導(dǎo)頻符號進行波束賦形后發(fā)送。下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的方法做進一步的闡述。
實施例1參見圖1，基于智能天線獲取下行信道狀態(tài)信息的方法包括步驟101采用基于正交頻分復(fù)用調(diào)制方式的智能天線傳輸數(shù)據(jù)的UE接入系統(tǒng)后，基站為該UE分配上行控制信道資源，并通知該UE周期性上報信道狀態(tài)信息。通過廣播、發(fā)送控制信息或其他暗示方法基站將分配給UE的上行控制信道資源、UE上報信道狀態(tài)信息的信道資源以及上報的周期發(fā)送給UE。
其中，基站為UE分配的信道資源采用塊資源分配方式，用于傳輸數(shù)據(jù)和控制信令，信道資源是通過傳輸數(shù)據(jù)資源標(biāo)識進行指示的。
其中，塊資源分配方式是指，對于正交頻分復(fù)用調(diào)制方式，頻帶資源首先按時間分為多個時隙，再將頻域上的資源進行劃分，在頻域上將多個相鄰的子載波信道分為一組，將一組或多個組的資源分給一個UE，則UE的資源分配為塊資源分配方式，具體如圖2所示。在圖2中，在OFDM的頻域上，多個子載波組成一組塊資源(Chunk)，根據(jù)OFDM的帶寬，整個系統(tǒng)頻帶被分為N個Chunk，其中用戶1分配的塊資源是Chunk 1和Chunk N-1兩組塊資源。
其中，上報時間的周期，主要是根據(jù)信道環(huán)境的變化快慢通過算法或手動來配置的。信道環(huán)境變化快的，上報周期短，否則，上報周期長。
步驟102
UE判斷是否和基站進行數(shù)據(jù)傳輸，對于未和基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)UE執(zhí)行步驟103，對于和基站傳輸數(shù)據(jù)的UE從步驟104往后執(zhí)行。
步驟103未和基站傳輸數(shù)據(jù)的UE將根據(jù)基站設(shè)置的周期，周期性向基站發(fā)送導(dǎo)頻符號和UE的標(biāo)志(ID)等信息?；緦⒏鶕?jù)時分雙工信道的對稱性，通過該UE發(fā)送的導(dǎo)頻符號計算出該UE的下行信道狀態(tài)信息。
步驟104當(dāng)基站采用智能天線向UE傳輸數(shù)據(jù)時，將根據(jù)UE反饋的信道質(zhì)量信息、UE的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS，Quality of Service)要求以及基站存儲占用空間、公平性等因素，通過公平調(diào)度算法決定下一個傳輸時間間隔(TTI，Transmission Time Interval)需要傳輸數(shù)據(jù)的UE。
基站將發(fā)送數(shù)據(jù)的格式以及所占用的信道資源等信息通過控制信息通知UE。該控制信息可能與數(shù)據(jù)一起發(fā)送，也可能先于數(shù)據(jù)發(fā)送。
步驟105基站根據(jù)所要傳輸數(shù)據(jù)的UE的服務(wù)質(zhì)量要求，信道質(zhì)量等信息決定向該UE發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼格式和調(diào)制方式。
步驟106基站將發(fā)送的數(shù)據(jù)和專用導(dǎo)頻符號波束賦形后發(fā)送。
其中，專用導(dǎo)頻符號設(shè)置的方法為在一個0.675ms的下行時隙中設(shè)置兩列專用導(dǎo)頻符號；在每列專用導(dǎo)頻符號中，每4個子載波放置一個專用導(dǎo)頻符號。圖3給出了所述專用導(dǎo)頻符號設(shè)置的示意圖。
其中，專用導(dǎo)頻符號在時間域上間隔越遠，則UE的最大可移動速度越小；專用導(dǎo)頻符號在頻率域上間隔越遠，則多徑延遲越大。
其中，下行導(dǎo)頻信道用于系統(tǒng)的專用導(dǎo)頻的發(fā)送。現(xiàn)有的時分同步碼分多址接入系統(tǒng)的每個無線子幀由7個普通時隙(TS0～TS6)和三個特殊時隙構(gòu)成，幀結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。普通時隙用來傳送數(shù)據(jù)，三個特殊時隙分別為下行導(dǎo)頻信道(DwPTS)、上行導(dǎo)頻信道(UpPTS)和轉(zhuǎn)換保護時隙(GP)，其中，數(shù)據(jù)部分和上下行的導(dǎo)頻部分采用同樣的信號格式。DwPTS用于系統(tǒng)的下行導(dǎo)頻的發(fā)送；UpPTS用于隨機接入用戶的上行導(dǎo)頻的發(fā)送；GP用于提供下行發(fā)送時隙向上行發(fā)送時隙轉(zhuǎn)換的時間間隔，它的長度決定了小區(qū)覆蓋半徑的最大值。
其中，波束賦形是智能天線能否實現(xiàn)的關(guān)鍵，有關(guān)多用戶檢測算法、波束切換準(zhǔn)則等都是圍繞波束成形進行的。實際中由于現(xiàn)有的各類算法計算量大，收斂速度慢，跟不上用戶設(shè)備的移動速度和時變信道的快衰落變化速率，幾乎很難達到對不同用戶設(shè)備的跟蹤。實際中，多采用準(zhǔn)動態(tài)次最優(yōu)的預(yù)多波束的波束切換方式，即在接受或發(fā)送端預(yù)先設(shè)置一組不同入射方向的窄波束，再根據(jù)接受或發(fā)送判斷出期望信號的到達角度，按照一定的信號誤差準(zhǔn)則，在預(yù)置的多個波束中選取一個最合適的波束，并迅速切換到該波束上接收或發(fā)送信號。
步驟107UE根據(jù)接收到的專用導(dǎo)頻符號進行信道測量和估計，對接收到數(shù)據(jù)進行相干解調(diào)，譯碼等物理層處理，然后將解調(diào)和譯碼后的數(shù)據(jù)上報高層。如果接收正確則上報到高層處理，如果出錯且沒有超過重傳次數(shù)，則進行物理層重傳。
步驟108UE將測量和估計得到的下行信道質(zhì)量信息上報基站。
其中，當(dāng)基站和上報信道質(zhì)量信息的UE傳輸數(shù)據(jù)時，基站將根據(jù)該UE的信道質(zhì)量信息決定向該UE發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼格式和調(diào)制方式，并根據(jù)該UE的信道狀態(tài)信息，對發(fā)送的數(shù)據(jù)和專用導(dǎo)頻符號波束賦形后發(fā)送。
實施例1中，基站通過設(shè)置使未和基站傳輸數(shù)據(jù)的用戶設(shè)備周期性向基站發(fā)送導(dǎo)頻符號，從而讓基站可以周期性獲得該用戶設(shè)備的下行信道狀態(tài)信息。
實際情況中，通過基站的設(shè)置，用戶設(shè)備發(fā)送導(dǎo)頻符號的方式可以有多種，基站也可以動態(tài)地設(shè)置用戶設(shè)備，使其非周期性發(fā)送導(dǎo)頻符號，同樣也能達到本發(fā)明的目的，這里就不再重復(fù)舉例說明了。
實施例1的步驟104中，基站通過公平調(diào)度算法決定下一個傳輸數(shù)據(jù)的UE。
實際情況中，調(diào)度算法有多種，例如平均調(diào)度算法，最大信干比調(diào)度算法等，具體采用哪種算法，基站將視情況而定，這里就不再重復(fù)舉例說明了。
實施例1的步驟106中，專用導(dǎo)頻符號設(shè)置的方法為在一個0.675ms的下行時隙中設(shè)置兩列專用導(dǎo)頻符號；在每列專用導(dǎo)頻符號中，每4個子載波放置一個專用導(dǎo)頻符號。
實際情況中，專用導(dǎo)頻符號設(shè)置的方法有多種，通常根據(jù)UE的最大可移動速度以及對多徑延遲的要求進行設(shè)置，專用導(dǎo)頻符號在時間域上可以是一列也可以是多列；在頻率域上可以在每個子載波都放置，也可以間隔若干個子載波放置，這里就不再重復(fù)舉例說明了。
權(quán)利要求
1.一種基于智能天線獲取下行信道狀態(tài)信息的方法，其特征在于，包括A、基站向接入系統(tǒng)的用戶設(shè)備UE發(fā)送包括UE發(fā)送信息的時間和UE發(fā)送信息所用的信道資源的信息；B、未和基站傳輸數(shù)據(jù)的UE通過所述基站配置的信道資源，根據(jù)所述基站配置的上報時間向所述基站發(fā)送與其相關(guān)的信息；C、基站根據(jù)接收到的所述UE的相關(guān)信息計算出該UE的下行信道狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中UE發(fā)送信息的時間設(shè)置成周期性的，或?qū)E發(fā)送信息的時間設(shè)置成非周期性的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE向基站發(fā)送與其相關(guān)的信息具體為UE向基站發(fā)送導(dǎo)頻符號和該UE的標(biāo)志。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括D11、基站向UE傳輸數(shù)據(jù)時，基站向所述UE發(fā)送數(shù)據(jù)和專用導(dǎo)頻符號；D12、UE根據(jù)接收的專用導(dǎo)頻符號進行下行信道測量；D13、UE向基站發(fā)送測量到的下行信道質(zhì)量信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟D11中基站發(fā)送的專用導(dǎo)頻符號的設(shè)置方式為在時間域上，專用導(dǎo)頻符號占用一個時隙，或占用多個時隙；在頻率域上，專用導(dǎo)頻符號放置在每個子載波，或間隔若干個子載波放置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中基站向UE發(fā)送信息的方式包括通過廣播發(fā)送、或通過控制信息發(fā)送、或通過暗示發(fā)送。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中所述的UE發(fā)送信息所用的信道資源是采用塊資源方式分配的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，所述基站和UE之間的信息傳輸方式采用時分雙工方式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，所述基站和UE之間傳輸信息時，基站的下行調(diào)制方式采用正交頻分復(fù)用調(diào)制方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中UE發(fā)送信息的時間是基站動態(tài)生成的，或通過手動配置的。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于智能天線獲取下行信道狀態(tài)信息的方法，包括A.基站向接入系統(tǒng)的用戶設(shè)備UE發(fā)送包括UE發(fā)送信息的時間和UE發(fā)送信息所用的信道資源的信息；B.未和基站傳輸數(shù)據(jù)的UE通過所述基站配置的信道資源，根據(jù)所述基站配置的上報時間向所述基站發(fā)送與其相關(guān)的信息；C.基站根據(jù)接收到的所述UE的相關(guān)信息計算出該UE的下行信道狀態(tài)信息。
文檔編號H04B7/26GK101064556SQ20061007496
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者孫韶輝, 王映民, 索士強 申請人:上海原動力通信科技有限公司