CN102857286A

CN102857286A - 用于发送下行公共信道的方法和系统

Info

Publication number: CN102857286A
Application number: CN2012102231675A
Authority: CN
Inventors: 朱晓冬; 高永红; 曹爱军
Original assignee: ZTE WEICHUANG COMMUNICATION Inc
Current assignee: ZTE WEICHUANG COMMUNICATION Inc
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2013-01-02

Abstract

本发明涉及用于发送下行公共信道的方法和系统。本发明公开了用于在蜂窝电信系统中发送下行公共信道的方法和系统，在所述蜂窝电信系统中，基站在下行信道中使用波束形成技术。所述方法包括：通过使用具有R弧度/秒的速率的、旋转的窄方向波束来发送所述下行公共信道。通过使用该方法和系统，解决了在公共信道与专用信道之间的不平衡问题，而不会降低到专用信道的发射功率。

Description

用于发送下行公共信道的方法和系统

技术领域

本发明涉及蜂窝电信系统，特别是涉及当基站在下行信道中使用波束形成技术时用于发送下行公共信道的方法和系统。

背景

在蜂窝通信系统中，基站负责通过某种空中接口与每个移动用户连接，并同时通过某种所谓的回程（back-haul）例如E1/T1或甚至微波链路来与核心网络连接。

为了能够建立到蜂窝网络的链接，移动用户需要通过聆听或读取从最近的基站发送的下行公共信道来获得关于可用网络的信息，并随后开始访问过程。

并且当存在移动始发呼叫或移动终止呼叫（terminate call）时，在基站和移动用户之间在两个方向（即上行和下行）上建立专用信道，并且这些专用通道携带由不同应用所产生的流量数据。在下行方向上，移动用户使用下行公共导频来解调下行专用信道和下行公共信道是很常见的。并且这些下行公共导频由同一小区中的所有移动用户共享。

随着移动用户对更高数据速率的要求的提高，越来越先进的技术被运用在基站中。最重要的一种技术是多天线，如波束形成。由于波束形成对每个单独的移动用户进行，它必须应用于专用信道而不是公共信道上。在这种情况下，下行公共信道是全向的，而专用信道对波束是窄方向的，如以下在图1中示出的。这在公共信道和专用信道之间引起不平衡的问题，这对：1）单元规划和优化；2）网络KPI；3）个别无线电链路性能等有很大的影响。

图2示出了用于解决不平衡问题的现有技术解决方案。在图2中，增加公共信道的发射功率可使公共信道匹配专用波束。但是这种解决方案的缺点是牺牲了对于专用信道可用的发射功率，因为来自放大器的输出功率的总量是固定的，所以系统的吞吐量或容量被减少。这种“平衡能力”的直接解决方案实际上违背了为获得更高吞吐量而运用多天线技术的最初目的。

因此，在基站在下行信道中采用波束形成技术的蜂窝通信系统中，存在着对解决在公共信道和专用信道之间不平衡的问题但又不减少专用信道的发射功率的需求。

简要概述

本发明的主要原理是在下行公共信道上应用旋转波束，以便解决在公共信道与专用信道之间不平衡的问题。这意味着下行公共信道的发射功率保持不变，而集中在窄波束上而不是全向。以这种方式，公共信道匹配波束形成的专用信道。并且公共信道波束是旋转的，以便覆盖所有方向。

本发明的一个目的是提供一种用于在蜂窝电信系统中发送下行公共信道的方法，在所述蜂窝电信系统中基站在下行信道中使用波束形成技术，所述方法包括：通过使用具有R弧度/秒的速率的、旋转的窄方向波束来发送下行公共信道。

按照本发明的某个实施方式，旋转的窄方向波束匹配下行专用信道的波束。

按照本发明的另一个实施方式，旋转的窄方向波束具有与下行专用信道的波束类似的覆盖范围。

按照本发明的又一个实施方式，发送下行公共信道的步骤包括：根据与下行专用信道的波束匹配的下行公共信道或空中接口设计来选择R弧度/秒的速率。

按照本发明的又一个实施方式，R弧度/秒的速率可在从0至1000弧度/秒的范围内。

按照本发明的又一个实施方式，发送下行公共信道的步骤还包括：根据所使用的通信标准、功率设定或网络规划KPI来优化R弧度/秒的速率。

按照本发明的又一个实施方式，发送下行公共信道的步骤包括：根据所使用的通信标准、波束形成方法、或者在波束形成后的预期覆盖范围来预先确定和优化旋转的窄方向波束的宽度。

本发明的另一个目的是提供一种用于在蜂窝电信系统中发送下行公共信道的系统，在所述蜂窝电信系统中基站在下行信道中使用波束形成技术，所述系统包括：发射机，其被配置成通过使用具有R弧度/秒的速率的、旋转的窄方向波束来发送下行公共信道。

按照本发明的又一个实施方式，发射机被进一步配置成根据与下行专用信道的波束匹配的下行公共信道或空中接口设计来选择R弧度/秒的速率。

按照本发明的又一个实施方式，发射机被进一步配置成在从0至1000弧度/秒的范围内选择R弧度/秒的速率。

按照本发明的又一个实施方式，发射机被进一步配置成根据所使用的通信标准、功率设定或网络规划KPI来优化R弧度/秒的速率。

按照本发明的又一个实施方式，发射机被进一步配置成根据所使用的通信标准、波束形成方法、或者在波束形成后的预期覆盖范围来预先确定和优化旋转的窄方向波束的宽度。

本发明的另一个目的是提供一种包括以上系统中的一个的基站。

附图简述

图1显示了在蜂窝通信系统中的公共信道与专用信道之间的不平衡，在所述蜂窝通信系统中，基站在下行信道中使用波束形成技术；

图2显示了用于解决不平衡的“平衡能力”的现有技术解决方案的图示；以及

图3显示了用于解决不平衡的、使用旋转的公共波束的本发明的解决方案的图示。

详细描述

在蜂窝通信系统中，当基站在下行信道中使用波束形成技术时，将会在公共信道与专用信道之间出现不平衡问题。在本发明中，提出了一种用于发送下行公共信道的方法，该方法能够解决不平衡问题。

参考图3，示出了本发明的实施方式。在该实施方式中，下行公共信道通过使用旋转的公共波束来发送，所述旋转的公共波束是以R弧度/秒的速率旋转的。下行公共信道可以是公共导频信道、广播信道，等等。

优选地，公共波束是窄方向波束，其匹配下行专用信道的波束。也就是说，窄方向波束与下行专用信道的波束都具有相似的覆盖范围。下行公共信道的发送功率集中在该窄方向波束上，并且该窄方向波束是旋转的，以便覆盖所有方向。

在一个示例性的实施方式中，公共波束能够以R弧度/秒的速率旋转。速率R能够根据与专用波束匹配的下行公共信道或者空中接口设计来选择。速率R可在从0到1000弧度/秒的范围内。例如，对于LTE空中接口，速率R可以是每几个无线电帧一周，例如，R=2*3.14159/100毫秒=62.83弧度/秒。

此外，预定的R弧度/秒的旋转速率能够根据不同的通信标准来优化，因为公共信道的结构是与所使用的通信标准相关的。此外，R弧度/秒的旋转速率还能够根据功率设定或网络规划KPI来优化。

在另一个示例性实施方式中，公共波束的宽度能够根据不同的通信标准来预先确定和优化。公共波束的宽度能够根据波束形成方法、在波束形成后的预期覆盖范围等来选择，例如，如果波束形成通过切换固定的波束来执行，那么公共波束可以是一个或几个固定的波束，并且所选择的固定的波束可以是非连续的。

在最佳实施方式中，速率R和公共波束的宽度可如以上实施方式中所述的被选择和优化。

在这些实施方式中，下行公共信道的发送对于小区中的所有移动用户是透明的，这就意味着，所有移动用户不知道这种发送方法的存在，因此，被移动用户看到的所有程序在该发送方法未被使用时是一样的。因此，对移动用户的访问过程将不会受到旋转波束的使用的影响。也就是说，对移动用户的访问过程保持相同，好像旋转波束未被使用一样。

在本发明中，还提出了一种用于发送下行公共信道的系统，其能够解决不平衡问题。

在本发明的一个实施方式中，所述系统包括用于发送下行公共信道的发射机。该发射机通过使用参考本发明的方法所讨论的旋转的窄方向波束来发送下行公共信道。也就是说，旋转的窄方向波束以R弧度/秒的速率旋转。

优选地，旋转的窄方向波束匹配下行专用信道的波束。更优选地，旋转的窄方向波束具有与下行专用信道的波束相似的覆盖范围。

在一个示例性的实施方式中，发射机可被配置成根据与下行专用信道的波束匹配的下行公共信道或者空中接口设计来选择R弧度/秒的速率。特别地，发射机可被配置成选择在从0至1000弧度/秒的范围内的R弧度/秒的速率。更特别地，发射机可被配置成对LTE空中接口将R弧度/秒的速率选为62.83弧度/秒。

在另一个示例性实施方式中，其中发射机可被配置成根据所使用的通信标准、功率设定或网络规划KPI来优化R弧度/秒的速率。

在另一个示例性实施方式中，发射机被配置成根据所使用的通信标准、波束形成方法、或者在波束形成后的预期覆盖范围来预先确定和优化旋转的窄方向波束的宽度。

基于用于发送下行公共信道的系统，还提出了一种基站，其包括能够解决不平衡问题的系统。

工业应用性

通过在蜂窝电信系统（在所述蜂窝电信系统中基站在下行信道中使用波束形成技术）中使用本发明的方法，公共信道匹配使用波束形成的专用信道，而不会使系统的吞吐量或覆盖范围降低。

虽然已经示出并描述了本发明的实施方式，但意图不是这些实施方式示出和描述本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语是说明性的词语而不是限制性的词语，并且要理解的是，可做出各种变更和修改而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种用于在蜂窝电信系统中发送下行公共信道的方法，在所述蜂窝电信系统中基站在下行信道中使用波束形成技术，所述方法包括：

通过使用具有R弧度/秒的速率的、旋转的窄方向波束来发送所述下行公共信道。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述旋转的窄方向波束匹配下行专用信道的波束。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述旋转的窄方向波束具有与所述下行专用信道的波束类似的覆盖范围。

4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中发送所述下行公共信道的步骤包括：

根据与所述下行专用信道的波束匹配的下行公共信道或者空中接口设计来选择所述R弧度/秒的速率。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述R弧度/秒的速率能够在从0到1000弧度/秒的范围内。

6.如权利要求4所述的方法，其中发送所述下行公共信道的步骤还包括：

根据所使用的通信标准、功率设定或网络规划KPI来优化所述R弧度/秒的速率。

7.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中发送下行公共信道的步骤包括：

根据所使用的通信标准、波束形成方法、或者在波束形成后的预期覆盖范围来预先确定和优化所述旋转的窄方向波束的宽度。

8.一种用于在基站在下行信道中使用波束形成技术的蜂窝电信系统中发送下行公共信道的系统，包括：

发射机，其被配置成通过使用具有R弧度/秒的速率的、旋转的窄方向波束来发送所述下行公共信道。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述旋转的窄方向波束匹配下行专用信道的波束。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述旋转的窄方向波束具有与所述下行专用信道的波束类似的覆盖范围。

11.如权利要求8-10中的任一项所述的系统，其中所述发射机还被配置成根据与所述下行专用信道的波束匹配的下行公共信道或空中接口设计来选择所述R弧度/秒的速率。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述发射机还被配置成在从0至1000弧度/秒的范围内选择所述R弧度/秒的速率。

13.如权利要求11所述的系统，其中所述发射机还被配置成根据所使用的通信标准、功率设定或网络规划KPI来优化所述R弧度/秒的速率。

14.如权利要求8-10中的任一项所述的系统，其中所述发射机还被配置成根据所使用的通信标准、波束形成方法、或者在波束形成后的预期覆盖范围来预先确定和优化所述旋转的窄方向波束的宽度。

15.一种包括如权利要求8-14中的任一项所述的系统的基站。