CN101064557A - 基于智能天线获取下行信道质量信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于智能天线获取下行信道质量信息的方法，包括：A.基站向接入系统的用户设备UE发送包括UE上报下行信道质量的时间和UE上报下行信道质量的信道资源的信息；B.基站发送公共导频符号至小区内所有UE；C.未和基站传输数据的UE根据接收的公共导频符号进行下行信道测量，并根据步骤A中基站发送的信息，向基站发送测量到的下行信道质量信息。

Description

基于智能天线获取下行信道质量信息的方法
技术领域
本发明涉及采用智能天线技术进行通信的领域，尤其涉及一种基于智能天线获取下行信道质量信息的方法。
背景技术
时分同步码分多址接入系统是第三代移动通信系统的三种大国际标准中唯一采用时分双工方式的，支持上下行非对称业务传输，在频谱利用上具有较大的灵活性。该系统综合采用智能天线、上行同步、联合检测和软件无线电等无线通信中的先进技术，使系统具有较高的性能和频谱利用率。在时分同步码分多址接入系统的演进方案中，为了得到高速率大容量的服务，需要占用更宽的带宽，我们可以称之为宽带时分双工蜂窝系统。在宽带时分双工蜂窝系统中，数据的传输可以采用正交频分复用方式调制，通过智能天线传输。在现有时分同步码分多址接入系统的演进版本中，用户设备(UE，User Equipment)接收到来自基站的导频符号后，可以根据导频符号进行信道测量，并将测量到的信道质量信息上报基站，基站可以根据UE上报的信道质量信息进行多用户调度发送数据。
但是，智能天线技术是根据UE所处的方位，将发送的波束进行赋形，形成一个有限宽度有方向性的波束，即将发送的能量集中到接收数据的UE的方向。智能天线的导频符号是有方向性的，只有接收到导频符号的UE才能测量下行信道的质量并将下行信道质量信息上报基站，其它UE由于没有接收到导频符号，无法测量下行信道质量也就无法向基站反馈下行信道质量信息。对于采用基于正交频分复用调制方式的智能天线技术，如何能让基站获得小区内未和基站传输数据的UE的下行信道质量信息这个问题，现有的时分同步码分多址接入系统的演进方案始终没有给出一个具体的解决方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种基于智能天线获取下行信道质量信息的方法，主要解决的技术问题是使基站能够获得小区内未和基站传输数据的UE的下行信道质量信息。
该方法具体包括：
A、基站向接入系统的用户设备UE发送包括UE上报下行信道质量的时间和UE上报下行信道质量的信道资源的信息；
B、基站发送公共导频符号至小区内所有UE；
C、未和基站传输数据的UE根据接收的公共导频符号进行下行信道测量，并根据步骤A中基站发送的信息，向基站发送测量到的下行信道质量信息。
其中，所述步骤A中基站向UE发送信息的方式包括：通过广播发送、或通过控制信息发送、或通过暗示发送。
其中，所述步骤A中UE上报下行信道质量的时间是基站动态生成的，或通过手动配置的。
其中，步骤A中所述的UE上报下行信道质量的信道资源是采用块资源方式分配的。
其中，所述步骤B中基站通过全向天线向小区内所有UE发送公共导频符号。
其中，进一步包括：
D11、基站向UE传输数据时，如果不需要发送公共导频符号，则传输数据和专用导频符号至所述UE；
D12、所述UE根据接收的专用导频符号进行下行信道测量；
D13、所述UE向基站发送测量到的下行信道质量信息。
其中，所述步骤D11中基站判断在发送数据和专用导频符号的同时不需要发送公共导频符号的条件是本次发送的数据时间间隔不是上报期限的最后一个传输时间间隔。
其中，进一步包括：
D21、基站向UE传输数据时，如果还需要传输公共导频符号，则将数据、专用导频符号和公共导频符号同时传输至所述UE；
D22、所述UE根据接收的专用导频符号或公共导频符号进行下行信道测量；
D23、所述UE向基站发送测量的下行信道质量信息。
其中，所述步骤D21中基站判断在发送数据和专用导频符号的同时还需要发送公共导频符号的条件是本次发送的数据时间间隔是上报期限的最后一个传输时间间隔。
其中，所述步骤D21中基站将专用导频符号和公共导频符号同时传输时，专用导频符号和公共导频符号的设置方式为：
专用导频符号和公共导频符号在频率域中在同一子载波，在时间域中在相邻时隙；
或者专用导频符号和公共导频符号在频率域中在同一子载波，在时间域中不在相邻时隙；
或者专用导频符号和公共导频符号在频率域中不在同一子载波，在时间域中在相邻时隙；
或者专用导频符号和公共导频符号在频率域，不在同一子载波，在时间域中不在相邻时隙。
其中，所述基站和UE之间的信息传输方式采用时分双工方式。
其中，所述基站和UE之间进行信息传输时，基站的下行调制方式采用正交频分复用调制方式。
本发明的有益效果是：基站通过对采用基于正交频分复用调制方式的智能天线传输数据的用户设备进行设置，并通过在其发射带宽内发送公共导频符号，使小区内未和基站传输数据的UE能够根据公共导频符号测量下行信道质量，并周期性上报测量到的信道质量信息。从而解决了现有技术中基站无法获得小区内未和基站传输数据的UE的下行信道质量信息的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1的流程图。
图2是子载波资源按块资源进行分配的示意图。
图3是公共导频符号设置的示意图。
图4是时分同步码分多址接入系统的帧结构。
图5是专用导频符号设置的示意图。
图6是公共导频符号和专用导频符号同时设置的示意图。
具体实施方式
在本发明中，基站通过对采用基于正交频分复用调制方式的智能天线传输数据的用户设备进行设置，并通过在其发射带宽内发送公共导频符号，使小区内未和基站传输数据的UE能够根据公共导频符号测量下行信道质量，并周期性上报测量到的信道质量信息。下面将结合实施例对本发明的方法做进一步的阐述。
实施例1
参见图1，基于智能天线获取下行信道质量信息的方法包括：
步骤101
采用基于正交频分复用调制方式的智能天线传输数据的UE接入系统后，基站为该UE分配上行控制信道资源，并通知该UE周期性上报信道状态信息。通过广播、发送控制信息或其他暗示方法基站将分配给UE的上行控制信道资源、UE上报信道状态信息的信道资源以及上报的周期发送给UE。
其中，基站为UE分配的信道资源采用块资源分配方式，用于传输数据和控制信令，信道资源是通过传输数据资源标识进行指示的。
其中，块资源分配方式是指，对于OFDM调制方式，频带资源首先按时间分为多个时隙，再将频域上的资源进行划分，在频域上将多个相邻的子载波信道分为一组，将一组或多个组的资源分给一个UE，则UE的资源分配为块资源分配方式，具体如图2所示。在图2中，在OFDM的频域上，多个子载波组成一组块资源(Chunk)，根据OFDM的带宽，整个系统频带被分为N个Chunk，其中用户1分配的块资源是Chunk 1和Chunk N-1两组块资源。
其中，上报时间的周期，主要是根据信道环境的变化快慢通过算法或手动来配置的。信道环境变化快的，上报周期短，否则，上报周期长。
步骤102
基站在其发送带宽内的下行导频信道中周期地通过全向天线发送公共导频符号，发送周期与UE上报下行信道质量信息的周期相同。
其中，公共导频符号是指基站不用对该导频符号赋形发送而是全方向地发送该导频符号，该导频符号对于小区内所有的UE是已知的，可以被该小区内所有的UE接收并用于UE对信道的测量和估计。
其中，公共导频符号设置的方法为在一个0.675ms的下行时隙中设置两列公共导频符号；在每列公共导频符号中，每4个子载波放置一个公共导频符号。图3给出了所述公共导频符号设置的示意图。其中，公共导频符号在时间域上间隔越远，则UE的最大可移动速度越小；公共导频符号在频率域上间隔越远，则多径延迟越大。
步骤103
UE判断是否和基站进行数据传输，对于不和基站传输的数据UE执行步骤104，对于和基站传输数据的UE从步骤105往后执行。
步骤104
未和基站传输数据的UE根据周期性收到的公共导频符号进行信道测量，并通过步骤101中基站设置的信道，根据基站设置的周期上报测量的信道质量信息。
步骤105
当基站采用智能天线向UE传输数据时，将根据UE反馈的信道质量信息、UE的业务质量(QoS，Quality of Service)要求以及基站存储占用空间、公平性等因素，通过公平调度算法决定下一个传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)需要传输数据的UE。
基站将发送数据的格式以及所占用的信道资源等信息通过控制信息通知UE。该控制信息可能与数据一起发送，也可能先于数据发送。
步骤106
基站根据所要传输数据的UE的服务质量要求，信道质量等信息决定向该UE发送数据的编码格式和调制方式。
步骤107
基站判断本次数据传输间隔是否是本次上报期限的最后一个传输时间间隔，如果不是，则从步骤108向后执行，否则从步骤110向后执行。
步骤108
如果本次数据传输间隔不是本次上报期限的最后一个传输时间间隔，则基站将发送的数据和专用导频符号波束赋形后发送。
其中，下行导频信道用于系统的下行导频的发送。现有TD-SCMDA系统的每个无线子帧由7个普通时隙(TS0～TS6)和三个特殊时隙构成，帧结构形式如图4所示。普通时隙用来传送数据，三个特殊时隙分别为下行导频信道(DwPTS)、上行导频信道(UpPTS)和转换保护时隙(GP)，其中，数据部分和上下行的导频部分采用同样的信号格式。DwPTS用于系统的下行导频的发送；UpPTS用于随机接入用户的上行导频的发送；GP用于提供下行发送时隙向上行发送时隙转换的时间间隔，它的长度决定了小区覆盖半径的最大值。
其中，专用导频符号设置的方法为在一个0.675ms的下行时隙中设置两列专用导频符号；在每列专用导频符号中，每4个子载波放置一个专用导频符号。图5给出了所述专用导频符号设置的示意图。
其中，专用导频符号在时间域上间隔越远，则UE的最大可移动速度越小；专用导频符号在频率域上间隔越远，则多径延迟越大。
步骤109
UE根据接收到的专用导频符号进行信道测量和估计，对接收到数据进行相干解调，译码等物理层处理，然后将解调和译码后的数据上报高层。如果接收正确则上报到高层处理，如果出错且没有超过重传次数，则进行物理层重传。然后执行步骤112。
步骤110
基站判断如果本次数据传输间隔是本次上报周期的最后一个传输时间间隔，则基站将发送的数据和专用导频符号波束赋形后发送，同时在其发送带宽内的下行导频信道中通过全向天线发送公共导频符号。
其中，专用导频符号和公共导频符号设置的方法为在一个0.675ms的下行时隙中设置专用导频符号和公共导频符号各两列。在每列专用导频符号中，每4个子载波放置一个专用导频符号；在每列公共导频符号中，每4个子载波放置一个公共导频符号。在频率域中，专用导频符号和公共导频符号在同一个子载波中，在时间域中，专用导频符号和公共导频符号相邻。图6给出了所述专用导频符号和公共导频符号设置的示意图。
步骤111
接收到数据、专用导频符号和公共导频符号的UE对接收到数据进行相干解调，译码等物理层处理，然后将解调和译码后的数据上报高层。如果接收正确则上报到高层处理，如果出错且没有超过重传次数，则进行物理层重传。
该UE将根据接收的专用导频符号或公共导频符号对下行信道测量和估计，然后执行步骤112。
步骤112
UE将测量和估计得到的下行信道质量信息上报基站。
实施例1中，基站通过周期性发送公共导频符号的方式，使未和基站传输数据的用户设备可以根据接收到的公共导频符号测量下行信道质量，并周期性向基站上报下行信道质量信息。
实际情况中，基站发送公共导频符号的方式可以有多种，基站可以动态地调节发送公共导频符号的时间，该时间可以是对上报周期的调整也可以是非周期性的，同样也能达到本发明的目的，这里就不再重复举例说明了。
实施例1的步骤102中，公共导频符号设置的方法为在一个0.675ms的下行时隙中设置两列公共导频符号；在每列公共导频符号中，每4个子载波放置一个公共导频符号。
实际情况中，公共导频符号设置的方法有多种，通常根据UE的最大可移动速度以及对多径延迟的要求进行设置，公共导频符号在时间域上可以是一列也可以是多列；在频率域上可以在每个子载波都放置，也可以间隔若干个子载波放置，这里就不再重复举例说明了。
实施例1的步骤105中，基站通过公平调度算法决定下一个传输数据的UE。
实际情况中，调度算法有多种，例如：平均调度算法，最大信干比调度算法等，具体采用哪种算法，基站将视情况而定，这里就不再重复举例说明了。
实施例1的步骤108中，专用导频符号设置的方法为在一个0.675ms的下行时隙中设置两列专用导频符号；在每列专用导频符号中，每4个子载波放置一个专用导频符号。
实际情况中，专用导频符号设置的方法有多种，通常根据UE的最大可移动速度以及对多径延迟的要求进行设置，专用导频符号在时间域上可以是一列也可以是多列；在频率域上可以在每个子载波都放置，也可以间隔若干个子载波放置，这里就不再重复举例说明了。
实施例1的步骤110中，专用导频符号和公共导频符号设置的方法为在一个0.675ms的下行时隙中设置专用导频符号和公共导频符号各两列。在每列专用导频符号中，每4个子载波放置一个专用导频符号；在每列公共导频符号中，每4个子载波放置一个公共导频符号。在频率域中，专用导频符号和公共导频符号在同一个子载波中，在时间域中，专用导频符号和公共导频符号相邻。
实际情况中，专用导频符号和公共导频符号的设置方法是多种的，应该根据实际情况确定。专用导频符号在时间域上可以是一列也可以是多列；在频率域上可以在每个子载波都放置，也可以间隔若干个子载波放置；公共导频符号在时间域上可以是一列也可以是多列；在频率域上可以在每个子载波都放置，也可以间隔若干个子载波放置。在频率域上专用导频符号和公共导频符号可以在同一子载波，也可以不在同一子载波，在时间域上专用导频符号可以和公共导频符号相邻也可以不相邻。这里就不再重复举例说明了。

Claims (12)

1、一种基于智能天线获取下行信道质量信息的方法，其特征在于，包括：
A、基站向接入系统的用户设备UE发送包括UE上报下行信道质量的时间和UE上报下行信道质量的信道资源的信息；
B、基站发送公共导频符号至小区内所有UE；
C、未和基站传输数据的UE根据接收的公共导频符号进行下行信道测量，并根据步骤A中基站发送的信息，向基站发送测量到的下行信道质量信息。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中基站向UE发送信息的方式包括：通过广播发送、或通过控制信息发送、或通过暗示发送。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中UE上报下行信道质量的时间设置成周期性的，或设置成非周期性的。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述的UE上报下行信道质量的信道资源是采用块资源方式分配的。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中基站通过全向天线向小区内所有UE发送公共导频符号。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
D11、基站向UE传输数据时，如果不需要发送公共导频符号，则传输数据和专用导频符号至所述UE；
D12、所述UE根据接收的专用导频符号进行下行信道测量；
D13、所述UE向基站发送测量到的下行信道质量信息。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤D11中基站判断在发送数据和专用导频符号的同时不需要发送公共导频符号的条件是本次发送的数据时间间隔不是上报期限的最后一个传输时间间隔。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
D21、基站向UE传输数据时，如果还需要传输公共导频符号，则将数据、专用导频符号和公共导频符号同时传输至所述UE；
D22、所述UE根据接收的专用导频符号或公共导频符号进行下行信道测量；
D23、所述UE向基站发送测量的下行信道质量信息。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤D21中基站判断在发送数据和专用导频符号的同时还需要发送公共导频符号的条件是本次发送的数据时间间隔是上报期限的最后一个传输时间间隔。
10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤D21中基站将专用导频符号和公共导频符号同时传输时，专用导频符号和公共导频符号的设置方式为：
专用导频符号和公共导频符号在频率域中在同一子载波，在时间域中在相邻时隙；
或者专用导频符号和公共导频符号在频率域中在同一子载波，在时间域中不在相邻时隙；
或者专用导频符号和公共导频符号在频率域中不在同一子载波，在时间域中在相邻时隙；
或者专用导频符号和公共导频符号在频率域，不在同一子载波，在时间域中不在相邻时隙。
11、根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其特征在于，所述基站和UE之间的信息传输方式采用时分双工方式。
12、根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其特征在于，所述基站和UE之间进行信息传输时，基站的下行调制方式采用正交频分复用调制方式。
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Address after: 201612 Shanghai City, Songjiang Caohejing Xuhui District hi tech park Xinzhuan Highway No. 518, building 6, room 101

Patentee after: Shanghai Ultimate Power Communication Technology Co., Ltd.

Address before: 201700 Shanghai city Qingpu District No. 599 new road, building 3, No. 103

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