CN101472346A - 无线电通信系统中的通信方法、用户设备以及无线电基站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线电通信系统中的通信方法、用户设备以及无线电基站。该用户设备(40)利用与无线电基站(10)形成的多个射束中的各个射束相关联的无线电资源中的任一无线电资源发送针对该无线电基站(10)的信息,并且该无线电基站(10)执行针对所述多个射束中的各个射束执行所述多个无线电资源的接收处理。

Description

无线电通信系统中的通信方法、用户设备以及无线电基站
技术领域
在此公开的实施方式致力于无线电通信系统中的通信方法、用户设备以及无线电基站。这些实施方式例如可以在用户设备随机接入无线电基站以建立无线电链接时的通信中使用。
背景技术
在无线电通信系统中,存在其中随机接入信道(RACH)被用作用户设备(UE)建立与基站(BS)的无线电链接的方法的情况。
图21描绘了在3GGP中讨论的长期演进(LTE)规范中UE执行小区(cell)搜索并且被允许发送RACH信号的序列。同时,在下面要描述的非专利文献1的5.1.7.3部分中讨论了小区搜索。
BS 100周期性地发送同步信道(SCH)、基准信号(RS),以及广播信道中的每一个信号,作为下行链路(DL)信号。
在此,SCH是UE用于初始小区搜索的信道,并且定义了主SCH(P-SCH)和次SCH(S-SCH),以使UE 400可以分层地识别要被用于估计下行链路传播信道的RS的模式。
RS是与被用于现有W-CDMA系统的公共导频信号相对应的信号,并且是BS 100与UE 40之间的用于估计下行链路传播信道的已知信号(模式)。
制备了多个RS模式,并且分组成多组,用于分层模式识别。就是说,可以根据P-SCH的信息识别RS模式组,并且根据S-SCH的信息识别属于该组的RS模式。
BCH是被用于从BS 100向UE 400传递要通知的信息(如有关RACH前导码的信息)的信道。
当接收到从BS 100周期性地发送来的P-SCH和S-SCH时,UE 400首先基于P-SCH的信息识别由BS 100发送的RS模式所属的组,然后基于S-SCH的信息识别已识别出的组中的RS模式。
接着,UE 400利用识别出的RS模式估计来自BS 100的DL传播信道,接收BCH以收集BS信息,以及识别RACH前导码的可发送系列及其定时。由此,使得UE 400可以在需要时发送用于建立初始连接的RACH前导码。
同时,如上所述的序列类似于现有W-CDMA系统中的序列。而且,参照下面要描述的非专利文献2,有关SCH的发送,在LTE中讨论了被称为预编码矢量切换(PVC)的技术。下面,将对这种情况进行详细描述。
[非专利文献1]第三代合作伙伴计划(3GPP),2007年10月5日,3GPP TS 36.300 V8.2.0[在线],[2007年12月11日搜索],因特网<URL:http:∥www.3gpp.org/ftp/specs/html-info/36300.htm>
[非专利文献2]2007年3月26-30日,3GPP TSG RAN WG1 Meeting#48bis(R1-071630),NTT DoCoMo,Fujitsu等,“Transmit Diversity Schemefor SCH in E-UTRA”。
因为RACH前导码被UE用于执行到BS的上行链路(UL)发送达用于建立初始连接的第一时间,所以BS在接收到RACH前导码之前不接收用于估计UL传播信道的信号,如DL RS。因此,存在其中在BS中RACH前导码的接收质量被劣化的情况。
发明内容
本发明的目的是改善在无线电基站中接收的用户设备发送的信息的的质量。
同时,不仅上述目的,而且不能通过常规技术获取的、在用于执行后面要描述的本发明的优选实施方式中描绘的每一种构造所导出的效果被定位为本发明的另一目的。
为了实现上述目的,下面,本说明书公开了随后要描述的“无线电通信系统中的通信方法、用户设备以及无线电基站”。
(1)就是说,本文公开的通信方法是一种用于无线电通信系统的通信方法,所述无线电通信系统具有用户设备和无线电基站,所述无线电基站利用多个射束与所述用户设备收发信息,所述通信方法包括以下步骤:选择性地利用与所述多个射束中的各个射束相关联的无线电资源中的任一无线电资源从所述用户设备向所述无线电基站发送针对所述无线电基站的信息,和在所述无线电基站处针对所述多个射束中的各个射束执行所述无线电资源的接收处理。
(2)在此使用的所述无线电资源可以是频分或时分上行链路接入信道的无线电资源,或码分随机接入信道的无线电资源所获取的接入时隙的无线电资源。
(3)在此,所述用户设备用以发送所述信息的所述无线电资源可以基于利用所述多个射束从所述无线电基站接收到的所述信息的各个射束的接收质量来选择。
(4)而且,所述无线电基站的所述接收处理可以包括利用与形成所述多个射束的加权系数相同的加权系数形成接收射束。
(5)而且,本文公开的用户设备是一种用于无线电通信系统的用户设备,所述无线电通信系统具有所述用户设备和无线电基站,所述无线电基站利用多个射束与所述用户设备收发信息,所述用户设备包括:选择装置,该选择装置用于选择与所述多个射束中的各个射束相关联的无线电资源中的任一无线电资源;和发送装置,该发送装置利用选定的所述无线电资源向所述无线电基站发送信息。
(6)在此,所述选择装置可以基于利用所述多个射束从所述无线电基站接收到的所述信息的各个射束的接收质量,选择用以发送所述信息的所述无线电资源。
(7)另外,所述选择装置可以具有保持所述多个射束与所述无线电资源之间的对应的存储器,该对应被用于所述选择。
(8)而且,所述用户设备还可以设置有设置装置,该设置装置用于接收来自所述无线电基站的所述对应并将所述对应设置至所述存储器。
(9)而且,在此公开的无线电基站是一种用于无线电通信系统的无线电基站,所述无线电通信系统具有用户设备和所述无线电基站,所述无线电基站利用多个射束与所述用户设备收发信息,所述无线电基站包括:发送装置,该发送装置用于利用所述多个射束向所述用户设备发送所述信息;和接收装置,该接收装置用于通过执行针对所述多个射束中的各个射束的无线电资源的接收处理,检测利用与所述多个射束中的各个射束相关联的所述无线电资源中的任一无线电资源从所述用户设备发送的信息。
(10)在此,所述接收装置可以设置有检测器和响应信息生成器,该检测器用于检测在针对所述多个接收射束中的各个接收射束的所述无线电资源的接收处理中的任一接收处理中对所述用户设备利用所述多个无线电资源发送的所述信息的接收,该响应信息生成器用于当在所述检测器中检测到所述接收时生成针对所述用户设备的响应信息,以将该响应信息发送至所述用户设备。
根据上述公开的技术,可以改进在所述无线电基站中对所述用户设备发送的用于建立所述无线电链接的信息的接收质量。
通过仔细阅读下面的描述和附图,将明白本发明的上述和其它目的以及特征。将参照附图对本发明的优选实施方式进行更详细描述。附图是例示性的,而不是限制本发明的范围。
附图说明
图1是用于例示PVS的概要的示意图;
图2是用于例示采用PVS的UE中的传播信道估计的概要的示意图;
图3是用于例示RACH接入时隙的用法1的示意图;
图4是用于例示RACH接入时隙的用法2的示意图;
图5是例示RACH前导码的发送格式实施例的视图;
图6是例示定位图5中描绘的发送格式的RACH接入时隙的视图;
图7是例示RACH接入时隙的用法5的视图;
图8是例示BS中的RACH接收处理的概要的框图;
图9是例示RACH前导码接收处理的变型例的概要的框图;
图10是例示BS中的RACH前导码接收处理的另一变型例的概要的框图;
图11是用于例示UE估计DL传播信道的定时的顺序图;
图12是例示根据第一实施方式的BS的详细构造实施例的框图;
图13是例示根据第一实施方式的UE的详细构造实施例的框图;
图14是用于例示图13描绘的UE中的处理的流程图;
图15是用于例示图12描绘的BS中的处理的流程图;
图16是例示根据第二实施方式的BS的详细构造实施例的框图;
图17是用于例示图16描绘的BS中的RACH前导码检测判断处理的流程图;
图18是用于例示图12和图16描绘的BS中的上层处理的流程图;
图19是用于例示根据第一和第二实施方式的UE的HO的、BS的专用RACH接入时隙的分配处理的示意图;
图20是用于详细例示图19描绘的分配处理的顺序图;以及
图21是用于例示直到常规UE执行RACH前导码发送为止的处理的顺序图。
具体实施方式
下文中,参照附图,对实施方式进行描述。然而,下文中要描述的实施方式只是示例,而非旨在排除下面没有清楚描绘的各种变型例和技术的应用。也就是说,在不脱离本发明的精神的情况下,可以利用各种变型例来实现本发明。
(1)概述
在诸如OFDM、OFDMA以及W-CDMA的无线电通信系统中,可以通过参照RS的传播信道估计用途,利用诸如最小均方估计(MMSE)的高性能接收方法来改进作为无线电基站的BS与作为用户设备的UE之间的通信的接收灵敏性。
另一方面,如上所述,不能将RS应用至UL RACH前导码。因此,作为用于改进在BS中接收RACH前导码的质量的方法,可以根据多个接收天线之间的合成功率执行系列判断;然而,对于传播信道损耗较大的情况来说,这可能不够。
另一方面,在3GPP中,在LTE规范中,已经讨论了被称为PVS的技术,其针对UE周期性地切换用于发送用以进行初始小区搜索的SCH以建立DL同步的射束,或者详细地说,为了形成射束,周期性地改变要乘到SCH的加权系数,其细节参照非专利文献1。
即,例如,如图1示意性描绘的,在BS 10中,一种技术用于针对预定周期(一个示例是10ms的周期)的无线电帧的每一个时段(第一部分(前半部分)5ms,第二部分(后半部分)5ms),在一组中插入P-SCH和S-SCH,并且将不同加权系数乘以前半部分和后半部分,以形成不同天线方向性的射束,并且按时域每5ms切换来周期性地发送该射束。同时,在本文中,为便于描述起见,将用于发送前半部分的射束和用于发送后半部分的射束分别表示为射束A和射束B。
这样,与按全向射束固定地发送SCH的情况相比,可随机地增加在同一时间能够接收SCH的UE的数量。而且,可以针对每一个发送天线平均化提供给BS 10的发送功率放大器的使用率,由此,改进其利用效率。
同时,该无线电帧例如是OFDM、OFDMA系统等中的无线电帧。而且,该周期可以恰当地延长至几十ms。
对于应用这种PVS技术的情况来说,UE可以根据位置及其传播环境在不同时间接收不同射束的SCH。因此,通过比较每一个射束的接收质量并且请求BS 10利用接收质量良好的射束来接收RACH前导码,可以使UE能够改进BS 10中的UL RACH前导码的接收质量。
例如,如图2中示意性描绘的,BS 10按10ms间隔根据PVS每5ms切换射束A和射束B来发送SCH,并且UE 40取消接收的SCH的模式,并且此后使其电力化,接着比较射束A的接收功率和射束B的接收功率,由此,判断哪一个射束具有较小传播信道损耗。同时,不仅接收功率而且接收信噪比(SNR)和接收块错误率(BLER)等也可以被应用用于判断传播信道的质量的指标。
接着,如果UE 40在发送RACH前导码时能向BS 10通知优选地用于接收RACH前导码的传播信道损耗较小的射束,则BS 10可以利用传播信道损耗较小的射束从UE 40接收RACH前导码,从而可以改进RACH前导码的接收质量。
情况1:RACH接入时隙编号的用法
作为UE 40以这种方式向BS 10发送RACH前导码时向BS指定传播信道损耗较小的射束的方法之一,例如,可以使用RACH前导码的接入时隙编号,如图3和表1中描述的那样。RACH前导码的接入时隙是UL无线电资源之一,更具体地说,通过码分RACH前导码的无线电资源所获取的多个接入时隙之一,并且这个时隙例如被诸如扰频码的预定代码所识别。
[表1]
RACH接入时隙编号的用法1
 
RACH接入时隙编号 应用
1到24 初始(射束A)
25到48 初始(射束B)
49到64 专用
就是说,假定RACH接入时隙数为64,这64个时隙当中,例如,将第1到第48 RACH接入时隙和剩余第49到第64接入时隙分组,分别作为UE 40用于初始连接的时隙和UE 40用于专用连接的时隙。而在用于初始连接的第1到第48 RACH接入时隙当中,例如,将第1到第24RACH接入时隙和剩余的第25到第48接入时隙分组,分别作为请求利用射束A进行RACH前导码接收的时隙和请求利用射束B进行RACH前导码接收的时隙。
接着,如果请求BS 10利用射束A接收RACH前导码,则UE 40选择第1到第24 RACH接入时隙中的任一个,而如果请求BS 10利用射束B接收RACH前导码,则选择第25到第48 RACH接入时隙中的任一个,并且利用选定的时隙发送RACH前导码。在本文中该选择可以随机进行,或者根据一些预定规则进行。
通过如上所述针对各个射束分组RACH接入时隙,这种实施方式中的RACH接入时隙具有作为从UE 40向BS 10的连接请求的含义和UE 40向BS 10通知BS 10接收RACH前导码的优选或最佳射束的含义。
同时,用于专用连接的第49到第64 RACH接入时隙是例如当UE 40执行用于将连接切换到目标BS 10的移交(HO)时,或者当发送调度请求(SR)时可以被专门分配给UE 40的时隙。
而且,图5描绘了RACH前导码的发送格式的实施例。这种格式例如在BCH中由BS 10通知给UE 40。在图5描绘的非限制性实施例中,描绘了在10ms间隔中存在RACH前导码的两个发送时机并且因跳频而造成在每一个发送时机中使用不同频率下的质量。在每一个发送时机中,如图6描绘的,例如,存在多个RACH接入时隙。就是说,仅要求RACH接入时隙是经频分或时分的UL无线电资源中的一个。
情况2:RACH接入时隙编号的用法
作为另一方法,例如,如表2描绘的,可以在用于初始连接的第1到第48 RACH接入时隙当中分组奇数RACH接入时隙作为请求BS 10利用射束A接收RACH前导码的时隙,而偶数RACH接入时隙作为请求BS 10利用射束B接收RACH前导码的时隙。
[表2]
RACH接入时隙编号的用法2
 
RACH接入时隙编号 应用
1、3、5、…、23 初始(射束A)
2、4、6、…、48 初始(射束B)
49到64 专用
在这种情况下,如果请求BS 10利用射束A接收RACH前导码,则UE选择奇数接入时隙数中的任一个,而如果请求BS 10利用射束B接收RACH前导码,则选择偶数接入时隙数中的任一个,并且执行RACH前导码发送。同时,没有限制针对各个射束对用于初始连接的RACH接入时隙进行分组的方法,可以执行按偶数和奇数分组以外的其它分组。
情况3:RACH接入时隙编号的用法
此外,BS 10发送的SCH的射束的数量不限于两个,而是存在三个射束或更多个的情况。例如,如果BS 10发送的射束的数量为四个,则RACH接入时隙的用法可以如表3描绘地分组。
[表3]
RACH接入时隙编号的用法3
 
RACH接入时隙编号 应用
1到12 初始(射束A)
13到24 初始(射束B)
25到36 初始(射束C)
37到48 初始(射束D)
49到64 专用
在此,当将四个射束区分为射束A、B、C以及D时,在用于初始连接的第1到第48 RACH接入时隙中,分别可以将第1到第12 RACH接入时隙分组为请求BS利用射束A接收RACH的时隙,将第13到第24RACH接入时隙分组为请求BS利用射束B接收RACH的时隙,将第25到第36 RACH接入时隙分组为请求BS利用射束C接收RACH的时隙,而将第37到第48 RACH接入时隙分组为请求BS利用射束D接收RACH的时隙,
在这种情况下,UE 40选择RACH接入时隙编号中的、与射束A到D中的在接收到的四个射束A到D当中接收质量良好或最佳的某一个相对应的RACH接入编号中的某一个,并且通过选定的时隙执行针对BS 10的RACH发送。
同时,当假定了图1描绘的无线电帧时,可以通过在两个无线电帧的区间(20ms)中两次形成发送的SCH的射束中的每一次中应用不同加权系数来形成四个射束A到D,并且在这个实施例中,每5ms在不同射束之间执行射束切换。
情况4:RACH接入时隙编号的用法
另外,对于分配给UE专门用于HO的专用RACH接入时隙,也可以针对各个射束分组,例如,如图4和表4描绘的。
[表4]
RACH接入时隙编号的用法4
 
RACH接入时隙编号 应用
1到24 初始(射束A)
25到48 初始(射束B)
49到56 专用(射束A)
57到64 专用(射束B)
就是说,在图4和表4描绘的实施例中,在用于专用连接的第49到第64 RACH接入时隙当中,分别可以将第49到第56 RACH接入时隙分组为请求BS 10利用射束A接收RACH前导码的时隙,而将剩余的第57到第64 RACH接入时隙分组为请求BS 10利用射束B接收RACH前导码的时隙。
在这种情况下,通过分配时隙编号的组(例如对射束A分配第49时隙,对射束B分配第57时隙),BS 10针对各个UE 40分配了RACH接入时隙编号以专门用于HO等,使得UE 40可以通过针对HO源BS 10和HO目标BS 10发送RACH接入时隙编号,来指定希望利用其接收RACH前导码的射束。因此,不仅在初始连接时而且在利用专用RACH接入时隙时都可以改进RACH前导码的接收质量。
情况5:RACH接入时隙编号的用法
同时,尽管上述实施例是用于在RACH前导码的每一个发送时机下以64个RACH接入时隙编号为单位在BS 10中指定RACH前导码的接收射束的方法,但还可以针对RACH前导码的各个发送时机在BS 10中指定RACH前导码的接收射束。
例如,如图7描绘的,对于其中在10ms的区间中存在两个发送时机并且因跳频而造成在每一个发送时机中使用不同频率的情况来说,可以确定一个发送时机是其中UE 40向BS 10请求利用射束A接收RACH前导码的时机,而另一发送时机是其中UE 40向BS 10请求利用射束B接收RACH前导码的时机。
在这个实施例中,代替在上层中关联RACH接入时隙编号和BS 10中的接收射束并且公共识别BS 10与UE 40之间的关联,可以将RACH前导码的发送时机与BS 10中的接收射束相关联,并且由BS 10和UE 40公共识别。
BS 10中的RACH前导码接收处理:
接下来,对UE 40基于如上所述的SCH的射束接收质量选择了RACH接入时隙编号而向BS 10发送RACH前导码的情况下,BS 10中的RACH前导码接收处理的概要进行描述。
如图8描绘的,BS 10例如设置有多个接收天线21、射束形成器25,以及RACH接收处理器26A和26B,其数目取决于BS 10发送的射束的数目(例如A和B)。在射束形成器25中,利用每一个都被用于形成用于发送SCH的射束A和射束B的加权系数的接收射束处理,将通过接收天线21接收到的信号分离成射束A的接收信号和射束B的接收信号。
将分离的接收信号分别输入至对应的RACH接收处理器26A和26B,并且RACH接收处理器26A执行被分组为针对一个射束A的时隙的RACH接入时隙编号的检测处理,而RACH接收处理器26B执行被分组为针对另一射束B的时隙的RACH接入时隙编号的检测处理。
就是说,BS 10针对为各个射束分组的RACH接入时隙以时隙为单位执行检测处理。因此,RACH接入时隙的检测处理数与常规的检测处理数没有不同,不会增加处理量。
同时,BS例如可以如图9或图10所示地设置。
图9描绘的BS 10通过额外地设置RACH接收处理器26C而获得,该RACH接收处理器26C被表示为阴影区,用于针对图8的构造的射束A和射束B以外的其它RACH接入时隙执行现有RACH前导码接收处理。
在图9描绘的构造中,分离射束A和射束B以外的其它接收信号,不在射束形成器25中执行接收射束形成,而在RACH接收处理器26C中对其执行接收处理。要在RACH接收处理器26C中处理的信号例如是表1中描绘的专用RACH接入时隙编号。
另一方面,图10描绘的BS 10除了用于发送SCH的射束以外,还形成方向性较接近于该射束的方向性的另一射束,并且通过这些射束执行特定RACH接入时隙的接收处理。
例如,在图10描绘的实施例中,对于用于发送SCH的射束A,形成了方向性较接近于射束A的方向性的两个射束A1和A2,并且针对三个射束A、A1以及A2中的每一个,RACH接入时隙的检测处理被分组为针对射束A的检测处理。就是说,在这个实施例中,根据PVS通过BS 10形成的任何相邻的多个射束都与针对同一射束A的RACH接入时隙编号相关联。
因此,BS 10设置有三个RACH接收处理器26A,以对应于射束A、A1以及A2。接着,RACH检测判断器30判断在哪个单元检测出接收到了RACH前导码。
这通过预先形成用于发送DL SCH的射束A系列的多个射束A、A1以及A2以执行接收处理、并且利用射束A、A1以及A2修正错误,从而在用于估计与DL传播信道相反的UL传播信道时可能出现错误的假定之下调谐得选择优选或最佳传播信道。
可以选择最佳传播信道的这种构造具有最高检测能力,从而在RACH检测判断器30中,判断是否在多个RACH接收处理器26A中的任一个中检测出接收到了RACH前导码。
同时,尽管图10描绘的实施例示出了其中仅针对射束A的系列利用多个射束执行RACH前导码接收处理的图像,但针对其它射束B的系列也可以另选地或另外执行类似的RACH前导码接收处理。而且,针对用于发送SCH的射束A形成的辅助射束的数量不限于两个,而可以是一个或三个或三个以上。
估计传播信道的时刻:
接下来,参照图11,对UE 40估计DL传播信道的时刻进行描述。
SCH是UE 40用于建立与BS 10的DL同步的信道,从而这是一种广播信道,并且如上所述从BS 10周期性地发送。
一般来说,UE 40在功率激活等之后接收到BCH的信息时,例如在LTE的情况下,将用于登记其本身的设备站40的用户信息等的RACH前导码信号通过移动管理实体(MME)发送至本地用户服务器(HSS)。这时,可以在这个方案中根据RACH接入时隙编号规范应用射束接收方法。图11示出了在这种情况下用于DL传播信道估计的优选方法。
在图21例示的常规技术的顺序中,UE 40利用初始接收的SCH来估计DL传播信道,而不管发送RACH前导码的时刻,但当与其后实际发送RACH前导码的时刻的时差较大时,传播信道环境可能在这个时差期间改变。
因此,如图11所描绘的,UE 40在更接近于发送RACH前导码的时刻的时刻,优选地按恰好在前一时刻接收到的SCH来估计DL传播信道。就是说,优选的是,UE 40根据UL RACH前导码的发送时刻自适应地选择要被用于DL传播信道估计的SCH。
下文中,对用于利用上述RACH接入时隙编号实现RACH前导码的接收射束指定功能的BS 10与UE 40的详细实施例进行描述。当然,对于下面的描述也一样,SCH的发送射束的数量不限于两个。
[2]第一实施方式
图12是示出了BS 10的构造实施例的框图,而图13是示出了UE 40的构造实施例的框图。图12和13描绘的构造对应于其中如表1和2描绘的将用于初始连接的RACH接入时隙编号分类成两个射束A和B的情况的执行实施例。
关于BS 10:
图12描绘的BS 10例如设置有P-SCH生成器11A、S-SCH生成器11B、PVS形成器12A和12B、第一复用器13、数据发送器14、第二复用器15、RF发送器16、多个发送天线17、多个接收天线21、RF接收器22、数据接收器23、复制单元24、射束形成器(接收射束形成器)25A和25B、RACH接收处理器26A和26B、RACH响应生成器27、上层处理器28、以及射束指定单元29。
P-SCH生成器11A设置有用于生成DL P-SCH的信息的功能,而S-SCH生成器11B设置有用于生成DL S-SCH的信息的功能。将在生成器11A和11B中生成的SCH的信息分别输入至对应PVS形成器12A和12B。
PVS形成器12A和12B设置有用于形成多个射束A和B以根据PVS周期性地切换SCH的信息地进行发送的功能。例如,对于在P-SCH生成器11A中生成的P-SCH的信息和在S-SCH生成器11B中生成的S-SCH的信息,在与图1描绘的10ms周期的无线电帧的前半部分(5ms)相对应的时刻,PVS形成器12A和12B中每一个都乘以第一加权系数,用于形成第一射束A,而在与后半部分(5ms)相对应的时刻乘以第二加权系数,用于形成第二射束B,由此,形成PVS的多个射束A和射束B。就是说,PVS形成器12A和12B用作用于通过形成多个射束来发送针对UE 10的SCH的发送装置。
同时,预编码矢量及其相乘时刻例如通过上层处理器28来管理,并且通过射束指定单元29来指定,如虚线的箭头所示。
第一复用器13时分复用乘以了加权系数的SCH的信息,以将其插入至图1描绘的10ms周期的无线电帧的前半部分和后半部分,并将其输出至第二复用器15。
数据发送器14设置有用于编码和调制所需要的SCH以外的其它DL发送数据的功能。
第二复用器15根据无线电帧的帧格式,时分复用第一复用器13获取的SCH的信号和数据发送器14获取的SCH以外的其它DL发送数据,并将其输出至RF发送器16。
RF发送器16执行无线电发送处理,如数字到模拟(DA)转换、升频转换成发送射频,以及功率放大成针对第二复用器15获取的复用信号的预定发送功率。
每一个发送天线17都向BS 10的无线电区中的UE 40发送RF发送器16获取的DL发送无线电信号。
另一方面,每一个接收天线21都接收BS 10的无线电区中的UE发送来的UL无线电信号。
同时,提供多个发送天线17和接收天线21用于射束形成。
RF接收器22执行无线电接收处理,如针对接收天线21接收到的无线电信号的低噪声放大、降频变换成基带频率,以及模拟到数字(AD)转换。将执行了无线电接收处理的接收信号输入至数据接收器23和复制单元24。
数据接收器23设置有用于解调和解码所需要的RF接收器22接收到的信号的功能。
复制单元24复制RF接收器22接收到的信号并将同一接收信号输出至射束形成器25A和25B。
射束形成器25A和25B分别利用与根据PVS的多个射束形成中使用的加权系数相同的加权系数来执行接收多个射束形成。
例如,射束形成器25A将与用于形成用于发送SCH的射束A和B的加权系数中的一个相同的加权系数乘以来自复制单元24的接收信号,以分离通过与一个射束A相对应的接收射束接收到的信号,并将其输出至RACH接收处理器26A。
类似的是,射束形成器25B将与用于形成用于发送SCH的射束A和B的加权系数中的另一个相同的加权系数乘以来自复制单元24的接收信号,以分离通过与另一射束B相对应的接收射束接收到的信号,并将其输出至RACH接收处理器26B。
同时,用于形成接收射束的加权系数及其相乘时刻也由上层处理器28通过射束指定单元29来指定,如图12中虚线箭头所示。
RACH接收处理器26A针对射束形成器25A获取的多个接收射束A中的一个的接收信号,执行对分组为用于射束A的时隙的RACH接入时隙的检测处理。
类似的是,RACH接收处理器26B针对射束形成器25B获取的另一接收射束B的接收信号,执行对分组为用于射束B的时隙的RACH接入时隙的检测处理。
就是说,这种实施方式的射束形成器25A和25B以及RACH接收处理器26A和26B用作接收装置,该接收装置用于根据针对与多个射束相对应的各个接收的多个射束的RACH接入时隙处理,利用与各个多个射束相关联的多个RACH接入时隙中的任一个,检测UE 40发送的用于建立无线电链接的信息。
同时,RACH接入时隙与射束A和B的对应例如由上层处理器28来管理,并且要由RACH接收处理器26A和26B检测的RACH接入时隙通过上层处理器28来设置。
当通过RACH接收处理器26A和26B中的任一个检测出接收到了RACH接入时隙编号时,RACH响应生成器27生成针对发送该检测出的RACH前导码的UE 40的RACH响应。该RACH响应在数据发送器14、第二复用器15以及RF发送器16处经受必需处理,并接着从发送天线17发送至UE 40。
如上所述,上层处理器28管理在PVS生成器12A和12B以及射束形成器25A和25B中使用的加权系数及其相乘时刻以及要通过RACH接收处理器26A和26B中的每一个检测的RACH接入时隙,并且如上所述通过射束指定单元28或者直接对各处理器执行必需设置。
射束指定单元29根据来自上层处理器28的指令指定在PVS生成器12A和12B以及射束形成器25A和25B中使用的加权系数及其相乘时刻。
关于UE 40:
另一方面,图13描绘的UE 40例如设置有:接收天线41、RF接收器42、第一分离器43、数据接收器44、第二分离器45、P-SCH接收处理器46A、S-SCH接收处理器46B、接收功率检测器47A和47B、射束判断器48、接入时隙选择器49、上层处理器50、RACH发送器51、RF发送器52、以及发送天线53。
接收天线41在BS 10形成的无线电区中接收BS 10发送来的DL无线电信号。接收天线41可以与发送天线53共享。
RF接收器42执行无线电接收处理,如低噪声放大、降频转换成基带频率,以及针对通过接收天线41接收到的无线电信号的AD转换,并将其输出至第一分离器43。
第一分离器43从在RF接收器42中经受了无线电接收处理的接收信号中分离SCH的信号,将该SCH的信号输出至第二分离器45,而将SCH以外的其它信号输出至数据接收器44。
如需要,数据接收器44解调并解码SCH以外的其它DL接收信号。
第二分离器45将来自第一分离器43的SCH的信号分离成P-SCH的信号和S-SCH的信号,并且分别将P-SCH的信号和S-SCH的信号输出至P-SCH接收处理器46A和S-SCH接收处理器46B。
P-SCH接收处理器46A取消接收的P-SCH的模式并将其输出至接收功率检测器47A,而类似的是,S-SCH接收处理器46B取消接收的S-SCH的模式并将其输出至接收功率检测器47B。
接收功率检测器47A在取消P-SCH的模式之后检测P-SCH的接收功率,而类似的是,接收功率检测器47B在取消S-SCH的模式之后检测S-SCH的接收功率。
射束判断器48比较在与射束A相对应的时刻的P-SCH和S-SCH组的接收功率,和在与射束B相对应的时刻的P-SCH和S-SCH组的接收功率,以使判断哪一个射束的SCH的接收质量最佳。将判断结果传递至接入时隙选择器49。同时,要判断的射束例如由上层处理器50来管理,并且针对射束判断器48,通过上层处理器50来设置。
接入时隙选择器49在诸如RAM的存储器491中保持在表1或2中描绘的射束A和B中的每一个的RACH接入时隙编号,作为用于选择的各个射束的时隙编号,并且基于射束判断器48的判断结果,选择与接收质量最佳的射束A或B相对应的RACH接入时隙编号,向RACH发送器51通知该RACH接入时隙编号。
就是说,这种实施方式的射束判断器48和接入时隙选择器49用作选择装置,该选择装置用于选择与可以由BS 10形成的各个多个射束相关联的多个RACH接入时隙编号中的任一个。
同时,将表1或表2中的针对各个射束的时隙数据例如利用BCH等从BS 10通知给UE 40,并且该通知的信息被上层处理器50处理并由上层处理器50设置在存储器491中。在这种情况下,上层处理器50用作设置装置,该设置装置用于接收来自BS 10的针对各个射束的时隙数据并将其设置在存储器491中。然而,针对各个射束的时隙数据可以预先设置在存储器491中。
RACH发送器51在接入时隙选择器49中选定的RACH接入时隙中发送RACH前导码,该RACH前导码是用于与BS 10建立无线电链接的信息。
RF发送器52执行无线电发送处理,如DA转换、升频转换成发送射频,以及功率放大成针对RACH前导码的预定发送功率。
发送天线53向BS 10发送RF发送器52获取的UL RACH前导码,已经接收到RACH前导码的BS 10中的处理如上所述。
下文中,分别参照图14和图15,对这种实施方式的UE 40的集中于RACH前导码的接收射束选择的操作和这种实施方式的BS 10的集中于RACH前导码的接收处理的操作进行描述。同时,图14示出了UE 40中的处理,而图15相应地示出了BS 10中的处理。
首先,如图14描绘的,在UE 40中,在功率激活等之后,当通过接收天线41、RF接收器42、第一分离器43、第二分离器45、P-SCH接收处理器46A以及S-SCH接收处理器46B接收到BS 10周期性地发送来的SCH时(处理1010),分别在接收功率检测器47A和47B中检测射束A和B中的每一个的接收功率(处理1020)。
接着,UE 40在射束判断器48中比较每一个检测到的接收功率,选择接收质量良好的射束(处理1030),进一步地,参照存储器491中的表1或表2中的针对各个射束的时隙数据,在接入时隙选择器49中选择与选定射束相对应的RACH接入时隙编号(处理1040),并且在该组当中选择一个RACH接入时隙编号(处理1050)。
将选定的RACH接入时隙的编号通知给RACH发送器51,而RACH发送器51在RACH接入时隙中通过RF发送器52和发送天线53向BS 10发送RACH前导码(处理1060)。
另一方面,在BS 10中,如图15描绘的,当通过接收天线21和RF接收器22接收到如上所述由UE 40发送来的RACH前导码时(处理2010),复制单元24复制接收到的信号并且在射束形成器25A和25B中将其与射束指定单元29指定的加权系数相乘,并且执行接收射束形成。就是说,分别通过射束形成器25A和25B获取通过被用于发送SCH的射束A和B的加权系数形成的接收射束的接收信号(处理2020)。
接着,分别在RACH接收处理器26A和26B中,根据上层处理器28的指定,使与射束A和B相对应的接收信号经受针对射束A和B中的每一个的RACH接入时隙的检测处理(处理2030)。
作为每一个接收处理的结果,如果在RACH接收处理器26A和26B中的任一个中检测出接收到了RACH前导码(处理2040中的是),则BS10通过RACH响应生成器27生成针对作为检测出的RACH前导码的源的UE 40的RACH响应(处理2050),并且通过数据发送器14、第二复用器15、RF发送器16以及发送天线17将其发送至UE 40(处理2060)。同时,如果没有检测出RACH前导码,则既不生成RACH响应,也不发送(处理2040中的否)。
如上所述,根据这种实施方式,UE 40基于BS 10利用多个不同射束发送来的SCH的接收质量来判断并选择传播信道损耗较小的射束,并且以与选定射束相对应的RACH接入时隙编号执行RACH前导码发送,从而可以向BS 10通知用于接收RACH前导码的优选或最佳射束。因而,BS 10可以执行多个射束选择性接收,以使RACH前导码接收质量优选或最佳,由此改进BS 10中的RACH前导码的接收质量。
[3]第二实施方式
图16是示出了根据第二实施方式的BS 10的构造实施例的框图。UE40的构造和图13描绘的构造相同。图16描绘的BS 10的构造对应于实现参照图9和图10描绘的处理的详细构造实施例。同时,在图16中,除非另有说明,给出与图12中的标号相同的标号的组件是与已经描述的组件相同或相似的组件。
就是说,这种实施方式的BS 10除了形成用于发送SCH的射束以外,还形成具有类似于这个射束的方向性的方向性的另一射束,并且利用这些射束执行指定RACH接入时隙的接收处理,并执行针对用于发送SCH的射束以外的接收信号的现有RACH前导码接收处理。
例如,假定BS 10形成包括与针对SCH的发送射束A的射束A相同的射束在内的三个接收射束射束A、A1以及A2,并且形成包括与针对SCH的发送射束B的射束B相同的射束在内的三个接收射束射束B、B1以及B2,BS 10设置有:三个射束形成器25A和三个RACH接收处理器26A,以对应于三个射束A、A1以及A2;以及三个射束形成器25B和三个RACH接收处理器26B,以对应于三个射束B、B1以及B2。
在这种情况下,三个射束形成器25A通过将针对射束指定单元29指定的A系列射束的不同加权系数乘以来自复制单元24的接收信号,来分离射束A、A1以及A2的接收信号。
类似的是,三个射束形成器25B通过将针对射束指定单元29指定的B系列射束的不同加权系数乘以来自复制单元24的接收信号,来分离射束B、B1以及B2的接收信号。
接着,三个RACH接收处理器26A中的每一个针对分离了的A系列射束的接收信号,都执行分组为针对射束A的时隙的RACH接入时隙数的检测处理。
类似的是,三个RACH接收处理器26B中的每一个都针对分离了的B系列射束的接收信号,执行分组为针对射束B的时隙的RACH接入时隙数的检测处理。
另外,这种实施方式的BS 10设置有RACH检测判断器30A和RACH检测判断器30B,该RACH检测判断器30A用于针对A系列射束检测在三个RACH接收处理器26A中的任一个中接收到的RACH前导码,而该RACH检测判断器30B用于针对B系列射束检测在三个RACH接收处理器26B中的任一个中接收到的RACH前导码。同时,RACH检测判断器30A和30B可以是公用于A系列和B系列中的每一个射束的单个RACH检测判断器30,如图10描绘的。
由此,当在RACH接收处理器26A和26B中的任一个中检测出接收到了RACH前导码时,在RACH响应生成器27中生成针对作为RACH源的UE 40的RACH响应,并且通过数据发送器14、第二复用器15、RF发送器16以及发送天线17发送至UE 40。
同时,例如,通过归纳射束的数量=N和RACH接入时隙数=i,而可以将RACH检测判断表示为图17描绘的流程图,其中,针对各个射束,N为不小于2的整数,而1≤i≤RACH接入时隙数。
就是说,在处理300-1到300-N中,作为针对射束#j(其中,j=1到N中的任一个)的接收信号的RACH接入时隙的检测处理的结果,当在射束#j中的任一个的RACH接入时隙编号=i中的任一个中检测到接收的RACH前导码时,检测出RACH前导码(处理3010),否则,未检测出RACH前导码(3020)。
[4]上层处理
作为表1到表4中描绘的针对各个射束的时隙数据如上所述被BS 10和UE 40共享,并且其设置例如通过在上层中信令来执行。图18示出了其一个实施例。
当BS 10的上层处理器28在上层处理中接收到来自操作员终端等的包括RACH接入时隙编号和时隙数等在内的系统参数的设置指令时(处理3010和3020),上层处理器28给予射束指定单元29信息,用于该射束指定单元29如上所述针对PVS形成器12A和12B进行指定(处理3030)。
而且,上层处理器28根据对射束指定单元29的设置指令,为各个射束设置如在表1到表4中描绘的时隙数据,由此允许射束指定单元29针对射束形成器25A和25B制定用于形成接收射束的加权系数及其相乘时刻(处理3040)。
接着,上层处理器28例如通过BCH向UE 40通知有关针对单独射束的PVS和时隙数据的信息(处理3050)。就是说,在这个实施例中的上层处理器28用作通知单元,该通知单元用于向UE 40通知多个射束与RACH接入时隙之间的对应。
通知的信息被UE 40的上层处理器50接收,接着该上层处理器50基于该通知信息执行对必需用于射束判断器48和接入时隙选择器49的信息的设置。
通过如上所述的上层处理,BS 10和UE 40分别被允许执行在第一和第二实施方式中描述的操作。同时,可以将操作的应用设置成,通过针对BS 10的设置指令和通过针对UE 40的通知来识别,或者可以根据专用消息由BS 10和UE 40来识别。
[5]在HO时通知专用RACH接入时隙
接下来,通过以HO时的UE 40为实施例,参照图19和20,对图4和表4中描绘的向UE 40通知多个专用RACH接入时隙数的处理的具体实施例进行描述,作为RACH接入时隙组的用法4。
图19和20都例示了当UE 40从源BS 10-1向目标BS 10-2移动并且UE 40从源BS 10-1向目标BS 10-2切换连接目标时的处理。
同时,图19中的处理编号(处理4070)对应于图20中的处理编号。而且,源BS 10-1和目标BS 10-2分别具有和在第一和第二实施方式中描述的BS 10相同或相似的构造,并且可以根据PVS周期性地切换SCH的发送射束。在这种情况下,BS 10-1和BS 10-2的用于根据PVS发送SCH的射束的数量可以相同也可以不同。
当与UE的通信继续时(处理4010),源BS 10-1监测因UE 40的移位而造成的HO处理是否必需(处理4020)。例如,源BS 10-1保持相邻BS和相邻小区的信息,并且基于这个信息和来自UE 40的诸如UL接收功率的信息判断UE 40切换到以目标10-2为目标的连接是否更好。同时,优选的是,按UE 40为单位执行该判断。
结果,如果判断执行HO处理是优选的,则源BS 10-1向目标BS 10-2发送HO请求(处理4030),并且在需要时转发用于UE 40的DL数据(处理4040)。同时,例如可以通过BS间接口设置源BS 10-1与目标BS 10-2之间的直接通信信道,并且通过该通信信道进行该HO通知和转发。
接着,接收到HO请求的目标BS 10-2基于在上层处理器28中的如图4和表4描绘的针对每一个射束的时隙数据,选择针对各个射束的RACH接入时隙编号(其可以被用于针对目标BS 10-2指定接收RACH前导码的射束),并且通过BS间接口将其通知给源BS 10-1(处理4050、4060、4070)。
就是说,在这个实施例中的上层处理器28用作通知单元,该通知单元用于向作为另一BS的源BS 10-1通知多个射束与RACH接入时隙之间的对应。
源BS 10-1根据已经与UE 40建立的无线电链接,向UE 40通知通过BS间接口接收到的一组RACH接入时隙编号(处理4080)。
接收到这个通知的UE 40设置RACH接入时隙编号,该RACH接入时隙编号可以被用于通过上层处理器50针对射束判断器48和接入时隙选择器49指定请求目标BS 10-2接收RACH前导码的射束。
此后,UE 40接收来自目标BS 10-2的BCH(处理4090),并且进一步接收SCH(处理4100),接着,如在图14描绘的流程图中那样,通过射束判断器48判断在根据PVS的多个射束当中哪一个射束接收质量最佳。
接着,UE 40通过源BS 10-1在目标BS 10-2通知的RACH接入时隙当中选择与接入时隙选择器49选定的射束相对应的专用RACH接入时隙,并且执行UL专用RACH前导码的发送,就是说,在专用RACH接入时隙中通过RACH发送器51发送针对目标BS 10-2的初始连接请求(处理4110)。
当目标BS 10-2正确接收到专用RACH前导码时,针对作为该专用RACH前导码的源的UE 40的RACH响应由RACH响应生成器27生成并且发送至UE 40,此后,建立UE 40与目标BS 10-2之间的连接,由此,通信变得可以了(处理4120)。
如上所述,根据这种实施方式,在UE 40的HO处理中,将可以被UE 40用于指定针对目标BS 10-2的RACH前导码接收的射束的、针对各个射束的RACH接入时隙编号通过源BS 10-1通知给UE 40,从而也可以改进目标BS 10-2中的RACH前导码的接收质量。
[6]其它
同时,尽管在上述实施方式中描述了与多个射束相关联的无线电资源的一个实施例是RACH接入时隙的情况,但对于其中不能或难于利用如RACH前导码中诸如RS和导频的已知信号进行传播信道估计的另一无线电信道的情况来说,通过如在上述实施例中那样将无线电信道的无线电资源与多个射束相关联,也可以改进无线电信道的接收侧的接收质量。

Claims (20)

1、一种用于无线电通信系统的通信方法,所述无线电通信系统具有用户设备(40)和无线电基站(10),所述无线电基站(10)利用多个射束与所述用户设备(40)收发信息,所述方法包括以下步骤:
选择性地利用与所述多个射束中的各个射束相关联的无线电资源中的任一无线电资源从所述用户设备(40)向所述无线电基站(10)发送针对所述无线电基站(10)的信息,和
在所述无线电基站(10)处针对所述多个射束中的各个射束执行所述无线电资源的接收处理。
2、根据权利要求1所述的通信方法,其中,所述无线电资源是频分或时分上行链路接入信道的无线电资源,或通过码分随机接入信道的无线电资源所获取的接入时隙的无线电资源。
3、根据权利要求1所述的通信方法,其中,所述用户设备(40)用以发送所述信息的所述无线电资源是基于利用所述多个射束从所述无线电基站(10)接收到的所述信息的各个射束的接收质量来选择的。
4、根据权利要求3所述的通信方法,其中,选定的无线电资源是与接收质量最佳的射束相对应的无线电资源。
5、根据权利要求3或4所述的通信方法,其中,所述无线电基站(10)的所述接收处理包括利用与用于形成所述多个射束的加权系数相同的加权系数形成接收射束。
6、根据权利要求1到4中的任一项所述的通信方法,其中,所述多个射束中的多个相邻射束与相同无线电资源相关联。
7、根据权利要求1到4中的任一项所述的通信方法,所述通信方法还包括以下步骤:
当在针对所述多个射束中的各个射束的所述接收处理中的任一个接收处理中检测出接收到了所述用户设备(40)利用所述无线电资源发送的所述信息时,从所述无线电基站(10)向所述用户设备(40)发送响应信息。
8、根据权利要求1到4中的任一项所述的通信方法,所述通信方法还包括以下步骤:
从所述无线电基站(10)中的第一无线电基站向所述用户设备(40)或所述无线电基站(40)中的第二无线电基站通知所述多个射束与所述无线电资源之间的对应。
9、根据权利要求8所述的通信方法,其中,所述第一无线电基站是作为所述用户设备(40)的移交目标的基站(10-2),而所述第二无线电基站是作为所述用户设备(40)的移交源的基站(10-1)。
10、根据权利要求9所述的通信方法,所述通信方法还包括以下步骤:
从作为所述移交源的所述基站(10-1)向所述用户设备(40)通知从作为所述移交目标的所述基站(10-2)通知的所述对应。
11、一种用于无线电通信系统的用户设备(40),所述无线电通信系统具有所述用户设备(40)和无线电基站(10),所述无线电基站(10)利用多个射束与所述用户设备(40)收发信息,所述用户设备包括:
选择装置(48、49),该选择装置用于选择与所述多个射束中的各个射束相关联的多个无线电资源中的任一无线电资源;和
发送装置(51),该发送装置用于利用选定的所述无线电资源向所述无线电基站(10)发送信息。
12、根据权利要求11所述的用户设备,其中,所述选择装置(48、49)基于利用所述多个射束从所述无线电基站(10)接收的所述信息的各个射束的接收质量,选择用以发送用于建立与所述无线电基站(10)的无线电链接的信息的所述无线电资源。
13、根据权利要求12所述的用户设备,其中,所述选择装置(48、49)选择与接收质量最佳的射束相对应的所述无线电资源。
14、根据权利要求11到13中的任一项所述的用户设备,其中,所述选择装置(48、49)具有存储器(491),存储器(491)保持所述多个射束与多个无线电资源之间的对应,该对应被用于所述选择。
15、根据权利要求14所述的用户设备,所述用户设备还包括设置装置(50),该设置装置(50)用于接收来自所述无线电基站(10)的所述对应并将所述对应设置到所述存储器(491)。
16、一种用于无线电通信系统的无线电基站(10),所述无线电通信系统具有用户设备(40)和所述无线电基站(10),所述无线电基站(10)利用多个射束与所述用户设备(40)收发信息,所述无线电基站包括:
发送装置(12A、12B、13到16),该发送装置用于利用所述多个射束向所述用户设备(40)发送所述信息;和
接收装置(25A、25B、26A、26B、27),该接收装置通过执行针对所述多个射束中的各个射束的多个无线电资源的接收处理,检测利用与所述多个射束中的各个射束相关联的所述多个无线电资源中的任一无线电资源从所述用户设备(40)发送来的信息。
17、根据权利要求16所述的无线电基站,其中,所述接收装置(25A、25B、26A、26B、27)具有接收射束形成器(25A、25B),该接收射束形成器可操作以利用与用于在所述发送装置(12A、12B、13到16)中形成所述多个射束的加权系数相同的加权系数来执行多个接收射束的形成。
18、根据权利要求16或17所述的无线电基站,其中,
所述接收装置(25A、25B、26A、26B、27)具有检测器(26A、26B)和响应信息生成器(27),
该检测器用于在所述多个接收射束中的各个接收射束的所述无线电资源的接收处理中的任一接收处理中,检测对所述用户设备(40)利用所述无线电资源发送的所述信息的接收;和
该响应信息生成器用于在所述检测器(26A、26B)中检测到所述接收时生成针对所述用户设备(40)的响应信息,以将该响应信息发送至所述用户设备(40)。
19、根据权利要求16或17所述的无线电基站,其中,所述发送装置(12A、12B、13到16)具有通知单元(14),该通知单元用于向所述用户设备(40)或另一无线电基站(10)通知所述多个射束与所述无线电资源之间的对应。
20、根据权利要求19所述的无线电基站,其中,要向所述用户设备(40)通知的所述对应是从作为所述用户设备(40)的移交目标的基站(10-2)通知的。
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