CN101834626B - 一种移动终端、基站及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端、基站及通信系统。本发明的移动终端相对于现有技术增加了下行探测信号接收处理单元，用于通过终端天线接收基站使用上行载频的上行时隙发送的下行探测信号；上行信号发送/下行探测信号接收切换单元，用于控制发送上行信号给基站和接收基站发送的下行探测信号。相对应地，在基站中增加了下行探测信号发送处理单元，用于通过基站天线，使用上行载频的上行时隙发送下行探测信号给移动终端；下行探测信号发送/上行信号接收切换单元，用于控制发送下行探测信号和接收移动终端发送的上行信号。采用本发明提供的移动终端、基站及通信系统，通过解析下行探测信号实现较准确地获取信道状态信息。

Description

一种移动终端、基站及通信系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域。尤其涉及一种实现在上行载频的上行时隙中进行下行传输的相应移动终端、基站及通信系统。

背景技术

现有频分双工（Frequency division duplex，FDD）系统中，在配对的FDD下行载频中传输下行时隙，上行载频中传输上行时隙，基站与移动终端同时接收和发送数据信号。

在FDD系统中，由于上下行信道载频不同，无法对易。即基站端无法通过移动终端在上行载频中发送的探测信号（Sounding Reference Signal，SRS）来估计下行载频的相应信道状态信息；同理，移动终端也无法通过基站在下行载频中发送的SRS来估计上行载频的相应信道状态信息。而无论是移动终端还是基站，能够相对准确地获取各信道的当前信道状态，对于控制信号发送和接收都是十分必要的。例如，在进行信号发送时，需要根据信道状态信息生成上行波束赋形算法所需要的加权向量等。

发明内容

本发明提供一种实现较准确地获取信道状态的移动终端、基站及通信系统。

本发明提供的应用于频分双工FDD系统的移动终端，用于与基站之间进行信号发送与接收，包括：终端天线、采用上行载频通过所述终端天线发送上行信号给所述基站的上行发送功能单元和采用下行载频通过所述终端天线接收所述基站发送的下行信号的下行接收功能单元；还包括：

下行探测信号接收处理单元，用于通过所述终端天线接收所述基站使用所述上行载频的上行时隙发送的下行探测信号；

上行信号发送/下行探测信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行发送功能单元；以及用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号接收处理单元。

本发明提供的应用于频分双工FDD系统的基站，用于与移动终端之间进行信号发送与接收，包括：基站天线、采用下行载频通过所述基站天线发送下行信号给所述移动终端的下行发送功能单元和采用上行载频通过所述基站天线接收所述移动终端发送的上行信号的上行接收功能单元；还包括：

下行探测信号发送处理单元，用于通过所述基站天线，使用所述上行载频的上行时隙发送下行探测信号给所述移动终端；

下行探测信号发送/上行信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号发送处理单元；以及用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行接收功能单元。

本发明还提供一种应用于频分双工FDD系统的通信系统，包括移动终端和基站，所述移动终端用于与所述基站之间进行信号发送与接收，包括：终端天线、采用上行载频通过所述终端天线发送上行信号给所述基站的上行发送功能单元和采用下行载频通过所述终端天线接收所述基站发送的下行信号的下行接收功能单元；所述基站用于与所述移动终端之间进行信号发送与接收，包括：基站天线、采用下行载频通过所述基站天线发送下行信号给所述移动终端的下行发送功能单元和采用上行载频通过所述基站天线接收所述移动终端发送的上行信号的上行接收功能单元；

所述移动终端还包括：

下行探测信号接收处理单元，用于通过所述终端天线接收所述基站使用所述上行载频的上行时隙发送的下行探测信号；以及

上行信号发送/下行探测信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行发送功能单元；以及用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号接收处理单元；

所述基站还包括：

下行探测信号发送处理单元，用于通过所述基站天线，使用所述上行载频的上行时隙发送下行探测信号给所述移动终端；以及

下行探测信号发送/上行信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号发送处理单元；以及用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行接收功能单元。

根据本发明，基站使用上行载频的部分上行时隙，用于发送下行探测信号，移动终端通过下行探测信号接收处理单元，获取基站在上行载频的相应时隙发送的下行探测信号，通过分析接收的下行探测信号，能够获得下行信道状态信息（CSI）。根据信道互易性（即对于同一载频，其下行信道状态可等同于其上行信道状态），因为本发明中的下行探测信号使用的是上行载频，因此，根据下行探测信号得出的下行信道状态，即可作为该上行载频的相应上行信道状态，即移动终端可以将获得的下行信道状态信息直接当作同一载频的上行信道状态信息使用，使得移动终端在进行发送信号时，可以根据上行信道状态信息，生成上行波束赋形算法所需要的加权向量等。

另外，当移动终端使用下行载频的部分下行时隙发送上行探测信号给基站时，基站也可以通过分析接收的上行探测信号，获得上行信道状态信息。根据信道互易性，基站即可将获得的上行信道状态信息直接当作同一载频的下行信道状态信息使用，使得基站在进行发送信号时，可以根据下行信道状态信息，生成下行波束赋形算法所需要的加权向量等。

附图说明

图1为本发明实施例提供的移动终端结构示意图之一；

图2为图1所示结构的移动终端的一种具体连接控制关系示意图；

图3为本发明实施例提供的移动终端结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的基站结构示意图之一；

图5为图4所示结构的基站的一种具体连接控制关系示意图；

图6为本发明实施例提供的基站结构示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提供的移动终端、基站及通信系统进行详细描述。

参见图1，为本发明实施例提供的移动终端结构示意图。具体包括：

终端天线11，用于发送上行信号给基站，以及接收基站发送给移动终端的下行信号；

上行发送功能单元12，用于采用上行载频通过终端天线11发送上行信号给基站；

下行接收功能单元13，用于采用下行载频通过终端天线11接收基站发送的下行信号；

上述移动终端中的终端天线11、上行发送功能单元12和下行接收功能单元13，是现有技术中的每种移动终端都具备的基本功能单元。现有技术移动终端中还具备有一些完成其它功能的相应功能单元，在此不作详述。

本发明相对于现有技术，在移动终端中还设置有：

下行探测信号接收处理单元14，用于通过终端天线11接收基站使用上行载频的上行时隙发送的下行探测信号；以及

上行信号发送/下行探测信号接收切换单元15，用于在上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动上行发送功能单元12；在上行载频中传送下行探测信号的对应时隙，启动下行探测信号接收处理单元14。

一具体的终端移动内部连接控制示意图如图2所示，其中：

上行发送功能单元12包括功放子单元121和射频发送子单元122。功放子单元121工作于上行载频f₂，用于对发送给基站的上行信号进行功率放大；射频发送子单元122，用于将功放子单元121处理后的上行信号上变频为射频发送信号，并传送给终端天线11。其中，功放子单元121和射频发送子单元122都可以采用现有技术中的各种实现功率放大和射频发送处理的相关电路，或者采用现有技术中完成相应功能的物理器件或物理芯片，本发明对此不作限定。

下行接收功能单元13包括射频接收子单元131和接收滤波子单元132。射频接收子单元131工作于下行载频f₁，用于获取终端天线11接收的下行信号；接收滤波子单元132，用于对接收的下行信号进行滤波处理，并输出滤波处理后的下行信号给移动终端中的解调单元进行解调。其中，射频接收子单元131和接收滤波子单元132都可以采用现有技术中的各种实现射频接收处理和滤波处理的相关电路，或者采用现有技术中完成相应功能的物理器件或物理芯片，本发明对此不作限定。

本发明设置的下行探测信号接收处理单元14包括射频接收子单元141和接收滤波子单元142。射频接收子单元141工作于上行载频f₂，获取终端天线11接收的由基站发送的下行探测信号；接收滤波子单元142，对接收的下行探测信号进行滤波处理，并输出滤波处理后的下行探测信号给移动终端中的解调单元。同理，射频接收子单元141和接收滤波子单元142也可以采用现有技术中的各种实现电路来实现射频接收处理和滤波处理，或者采用完成相应功能的物理器件或物理芯片，本发明对此不作限定。

根据图2所示结构，上行信号发送/下行探测信号接收切换单元15可以由一个开关控制电路来实现。当在上行载频中传送上行信号的对应时隙，该开关控制电路启动上行发送功能单元12，即控制上行发送功能单元12中的功放子单元121和射频发送子单元122之间相连接，且控制下行探测信号接收处理单元14中的射频接收子单元141和接收滤波子单元142之间断开，执行发送上行信号给基站；当在上行载频中传送下行探测信号的对应时隙，该开关控制电路启动下行探测信号接收处理单元14，即控制下行探测信号接收处理单元14中的射频接收子单元141和接收滤波子单元142相连接，且控制上行发送功能单元12中的功放子单元121和射频发送子单元122之间断开，执行接收下行探测信号。

一实施例中，移动终端在上述图1所示结构的基础上，还可以包括上行探测信号发送处理单元16和上行探测信号发送/下行信号接收切换单元17，其结构示意图如图3所示。其中：

上行探测信号发送处理单元16，用于通过终端天线11，使用下行载频的下行时隙发送上行探测信号给基站；

上行探测信号发送/下行信号接收切换单元17，用于在下行载频中传送上行探测信号的对应时隙，启动上行探测信号发送处理单元16；以及在下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动下行接收功能单元13。

一实施例中，上行探测信号发送处理单元16可以包括：

功放子单元，工作于下行载频f₁，用于对通过下行载频的下行时隙发送的上行探测信号进行功率放大；射频发送子单元，用于将功放子单元处理后的上行探测信号上变频为射频发送信号，并传送给终端天线。其中：上行探测信号发送处理单元16中的射频发送子单元可以独立设置，或共用上行发送功能单元12中包含的相应射频发送子单元122。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种基站，其结构示意图如图4所示，包括：

基站天线61、用于发送下行信号给移动终端，以及接收移动终端发送给基站的上行信号；

下行发送功能单元62，用于采用下行载频通过基站天线61发送下行信号给移动终端；

上行接收功能单元63，用于采用上行载频通过基站天线61接收移动终端发送的上行信号；

上述移动终端中的基站天线61、下行发送功能单元62和上行接收功能单元63，是现有技术中的基站都具备的基本功能单元。现有技术基站中还具备有一些完成其它功能的相应功能单元，在此不作详述。

本发明相对于现有技术，在基站中还设置有：

下行探测信号发送处理单元64，用于通过基站天线61，使用上行载频的上行时隙发送下行探测信号给移动终端；以及

下行探测信号发送/上行信号接收切换单元65，用于在上行载频中传送下行探测信号的对应时隙，启动下行探测信号发送处理单元64；在上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动上行接收功能单元63。

一具体的基站内部连接控制示意图如图5所示，其中：

下行发送功能单元62包括功放子单元621和射频发送子单元622。功放子单元621工作于下行载频f₁，用于对发送给移动终端的下行信号进行功率放大；射频发送子单元622，用于将功放子单元621处理后的下行信号上变频为射频发送信号，并传送给基站天线61。其中，功放子单元621和射频发送子单元622都可以采用现有技术中的各种实现功率放大和射频发送处理的相关电路，或者采用现有技术中完成相应功能的物理器件或物理芯片，本发明对此不作限定。

上行接收功能单元63包括射频接收子单元631和接收滤波子单元632。射频接收子单元631工作于上行载频f₂，用于获取基站天线61接收的上行信号；接收滤波子单元632，用于对接收的上行信号进行滤波处理，并输出滤波处理后的上行信号给基站中的解调单元。其中，射频接收子单元631和接收滤波子单元632都可以采用现有技术中的各种实现射频接收处理和滤波处理的相关电路，或者采用现有技术中完成相应功能的物理器件或物理芯片，本发明对此不作限定。

本发明设置的下行探测信号发送处理单元64，包括功放子单元641和射频发送子单元642。功放子单元641工作于上行载频f₂，用于对发送给移动终端的下行探测信号进行功率放大；射频发送子单元642，用于将功放子单元641处理后的下行探测信号上变频为射频发送信号，并传送给基站天线61。其中，功放子单元641和射频发送子单元642都可以采用现有技术中的各种实现功率放大和射频发送处理的相关电路，或者采用现有技术中完成相应功能的物理器件或物理芯片，本发明对此不作限定。

根据图5所示结构，下行探测信号发送/上行信号接收切换单元65可以由一个开关控制电路来实现。当在上行载频中传送下行控制信号的对应时隙，该开关控制电路启动下行探测信号发送处理单元64，即控制下行探测信号发送处理单元64中的功放子单元641和射频发送子单元642之间相连接，且控制上行接收功能单元63中的射频接收子单元631和接收滤波子单元632之间断开，执行发送下行探测信号给移动终端；当在上行载频中传送上行信号的对应时隙，该开关控制电路启动上行接收功能单元63，即控制上行接收功能单元63中的射频接收子单元631和接收滤波子单元632相连接，且下行探测信号发送处理单元64中的功放子单元641和射频发送子单元642之间断开，执行接收上行信号。

本发明下行探测信号发送处理单元64中的射频发送子单元642可以独立设置，或共用下行发送功能单元62中包含的相应射频发送子单元622。

一实施例中，基站在上述图4所示结构的基础上，还可以包括上行探测信号接收处理单元66和下行信号发送/上行探测信号接收切换单元67，其结构示意图如图6所示。其中：

上行探测信号接收处理单元66，用于通过基站天线接收移动终端使用下行载频的下行时隙发送的上行探测信号；

下行信号发送/上行探测信号接收切换单元67，用于在下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动下行发送功能单元62；在下行载频中传送上行探测信号的对应时隙，启动上行探测信号接收处理单元66。

一实施例中，上行探测信号接收处理单元66可以包括：

射频接收子单元，工作于所述下行载频f₁，获取基站天线61接收的上行探测信号；接收滤波子单元，用于对接收的上行探测信号进行滤波处理，并输出滤波处理后的上行探测信号给基站中的解调单元。

基于同一发明构思，根据本发明上述提供的移动终端和基站，本发明再提供一种通信系统，包括移动终端和基站，所述移动终端包括：终端天线、采用上行载频通过终端天线发送上行信号给基站的上行发送功能单元和采用下行载频通过终端天线接收基站发送的下行信号的下行接收功能单元；基站包括：基站天线、采用下行载频通过基站天线发送下行信号给移动终端的下行发送功能单元和采用上行载频通过基站天线接收移动终端发送的上行信号的上行接收功能单元；所述移动终端还包括本发明设置的下列单元：

下行探测信号接收处理单元，用于通过终端天线接收基站使用上行载频的上行时隙发送的下行探测信号；以及

上行信号发送/下行探测信号接收切换单元，用于在上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动上行发送功能单元；以及在上行载频中传送下行探测信号的对应时隙，启动下行探测信号接收处理单元；

基站还包括本发明设置的下列单元：

下行探测信号发送处理单元，用于通过基站天线，使用上行载频的上行时隙发送下行探测信号给移动终端；以及

下行探测信号发送/上行信号接收切换单元，用于在上行载频中传送下行探测信号的对应时隙，启动下行探测信号发送处理单元；以及在上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动上行接收功能单元。

一实施例中，移动终端还可以包括：

上行探测信号发送处理单元，用于通过终端天线，使用下行载频的下行时隙发送上行探测信号给基站；以及

上行探测信号发送/下行信号接收切换单元，用于在下行载频中传送上行探测信号的对应时隙，启动上行探测信号发送处理单元；以及在下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动下行接收功能单元；

相应的基站还可以包括：

上行探测信号接收处理单元，用于通过基站天线接收移动终端使用下行载频的下行时隙发送的上行探测信号；以及

下行信号发送/上行探测信号接收切换单元，用于在下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动下行发送功能单元；以及在下行载频中传送上行探测信号的对应时隙，启动上行探测信号接收处理单元。

综上所述，采用本发明，通过在上行载频中的上行时隙中，使用部分上行时隙传送基站发送给移动终端的下行探测信号，移动终端通过分析接收的下行探测信号，能够获得下行信道状态信息。根据信道互易性，即可将获得的下行信道状态信息直接当作同一载频的上行信道状态信息使用，使得移动终端在进行发送信号和信号接收时，可以根据获得的较为准确的上行信道状态信息，进行相应控制处理。

同理，通过在下行载频中的下行时隙中，使用部分下行时隙传送移动终端发送给基站的上行探测信号，基站也可以通过分析接收的上行探测信号，获得上行信道状态信息。根据信道互易性，基站即可将获得的上行信道状态信息直接当作同一载频的下行信道状态信息使用，使得基站在进行发送信号和信号接收时，可以根据获得的较为准确的上行信道状态信息，进行相应控制处理。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种应用于频分双工FDD系统的移动终端，用于与基站之间进行信号发送与接收，包括：终端天线、采用上行载频通过所述终端天线发送上行信号给所述基站的上行发送功能单元和采用下行载频通过所述终端天线接收所述基站发送的下行信号的下行接收功能单元，其特征在于，还包括：

下行探测信号接收处理单元，用于通过所述终端天线接收所述基站使用所述上行载频的上行时隙发送的下行探测信号；

上行信号发送/下行探测信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行发送功能单元；以及用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号接收处理单元。

2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述下行探测信号接收处理单元包括：

射频接收子单元，工作于所述上行载频，获取所述终端天线接收的所述下行探测信号；

接收滤波子单元，用于对所述下行探测信号进行滤波处理，并输出滤波处理后的下行探测信号。

3.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，还包括：

上行探测信号发送处理单元，用于通过所述终端天线，使用所述下行载频的下行时隙发送上行探测信号给所述基站；

上行探测信号发送/下行信号接收切换单元，用于在所述下行载频中传送所述上行探测信号的对应时隙，启动所述上行探测信号发送处理单元；以及用于在所述下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动所述下行接收功能单元。

4.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述上行探测信号发送处理单元包括：

功放子单元，工作于所述下行载频，用于对通过下行载频的下行时隙发送的上行探测信号进行功率放大；

射频发送子单元，用于将所述功放子单元处理后的上行探测信号上变频为射频发送信号，并传送给所述终端天线。

5.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述射频发送子单元独立设置，或共用所述上行发送功能单元中包含的相应射频发送子单元。

6.一种应用于频分双工FDD系统的基站，用于与移动终端之间进行信号发送与接收，包括：基站天线、采用下行载频通过所述基站天线发送下行信号给所述移动终端的下行发送功能单元和采用上行载频通过所述基站天线接收所述移动终端发送的上行信号的上行接收功能单元，其特征在于，还包括：

下行探测信号发送处理单元，用于通过所述基站天线，使用所述上行载频的上行时隙发送下行探测信号给所述移动终端；

下行探测信号发送/上行信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号发送处理单元；以及用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行接收功能单元。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于，所述下行探测信号发送处理单元包括：

功放子单元，工作于所述上行载频，用于对通过上行载频的上行时隙发送的下行探测信号进行功率放大；

射频发送子单元，用于将所述功放子单元处理后的下行探测信号上变频为射频发送信号，并传送给所述基站天线。

8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，所述射频发送子单元独立设置，或共用所述下行发送功能单元中包含的相应射频发送子单元。

9.如权利要求6所述的基站，其特征在于，还包括：

上行探测信号接收处理单元，用于通过所述基站天线接收所述移动终端使用所述下行载频的下行时隙发送的上行探测信号；

下行信号发送/上行探测信号接收切换单元，用于在所述下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动所述下行发送功能单元；以及用于在所述下行载频中传送所述上行探测信号的对应时隙，启动所述上行探测信号接收处理单元。

10.如权利要求9所述的基站，其特征在于，所述上行探测信号接收处理单元包括：

射频接收子单元，工作于所述下行载频，获取所述基站天线接收的所述上行探测信号；

接收滤波子单元，用于对所述上行探测信号进行滤波处理，并输出滤波处理后的上行探测信号。

11.一种应用于频分双工FDD系统的通信系统，包括移动终端和基站，所述移动终端用于与所述基站之间进行信号发送与接收，包括：终端天线、采用上行载频通过所述终端天线发送上行信号给所述基站的上行发送功能单元和采用下行载频通过所述终端天线接收所述基站发送的下行信号的下行接收功能单元；所述基站用于与所述移动终端之间进行信号发送与接收，包括：基站天线、采用下行载频通过所述基站天线发送下行信号给所述移动终端的下行发送功能单元和采用上行载频通过所述基站天线接收所述移动终端发送的上行信号的上行接收功能单元；其特征在于，所述移动终端还包括：

下行探测信号接收处理单元，用于通过所述终端天线接收所述基站使用所述上行载频的上行时隙发送的下行探测信号；以及

上行信号发送/下行探测信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行发送功能单元；以及用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号接收处理单元；

所述基站还包括：

下行探测信号发送处理单元，用于通过所述基站天线，使用所述上行载频的上行时隙发送下行探测信号给所述移动终端；以及

下行探测信号发送/上行信号接收切换单元，用于在所述上行载频中传送所述下行探测信号的对应时隙，启动所述下行探测信号发送处理单元；以及用于在所述上行载频中传送上行信号的对应时隙，启动所述上行接收功能单元。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述移动终端还包括：

上行探测信号发送处理单元，用于通过所述终端天线，使用所述下行载频的下行时隙发送上行探测信号给所述基站；以及

上行探测信号发送/下行信号接收切换单元，用于在所述下行载频中传送所述上行探测信号的对应时隙，启动所述上行探测信号发送处理单元；以及用于在所述下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动所述下行接收功能单元；

所述基站还包括：

上行探测信号接收处理单元，用于通过所述基站天线接收所述移动终端使用所述下行载频的下行时隙发送的上行探测信号；以及

下行信号发送/上行探测信号接收切换单元，用于在所述下行载频中传送下行信号的对应时隙，启动所述下行发送功能单元；以及用于在所述下行载频中传送所述上行探测信号的对应时隙，启动所述上行探测信号接收处理单元。

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