CN102907127A - 基站及基站的通信方法 - Google Patents

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Abstract

适当的AAS控制通过具有多个天线并通过采用时分双工与移动站进行无线通信的基站1而实现，基站1包括分配单元50、请求单元70以及计算单元21，其中分配单元50用于向移动站分配无线通信信道，当分配单元50没有向移动站分配与用于下行链路通信的下行链路无线通信信道处于相同频带的用于上行链路通信的上行链路无线通信信道时，请求单元70请求移动站利用与下行链路无线通信信道处于相同频带的上行链路无线通信信道的参考信号区域来发送参考信号，以及计算单元21用于接收参考信号，并基于该参考信号计算用于在下行链路无线通信信道上发送无线电信号的权重。

Description

基站及基站的通信方法
相关申请的交叉引用
本申请要求（于2010年5月27日提交的）第2010-121863号日本专利申请的优先权和益处，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及基站及基站的通信方法。
背景技术
移动通信方法的标准化组织3GPP近来对LTE（Long TermEvolution，长期演进）进行了探讨。尤其对于采用TDD（Time DivisionDuplex，时分双工）的LTE，已考虑引入AAS（Adaptive Antenna System，适应性天线系统）。AAS通过根据发送环境对形成阵列天线的多个天线元素中的每个天线元素进行加权的适应性控制来改变无线电波的方向性。适应性阵列基站通过在下行链路发送中利用基于移动站所发送的参考信号（Reference Signal）计算出的天线权重来应对AAS，其对期望的移动站执行诸如射束形成、零控（null steering）等适应性控制。
如图4所示，采用TDD的LTE的通信帧具有10个子帧。每个子帧被分为用于从移动站到基站的上行链路通信的UL子帧、用于从基站到移动站的下行链路通信的DL子帧、以及在子帧中既具有用于上行链路通信的UL区域和又具有用于下行链路通信的DL区域的特殊子帧（例如，参见非专利文献1）。
优选地，AAS限定一对UL子帧和DL子帧（二者之间的对应关系），并将该对子帧用于基站与移动站之间的通信。这是因为，当基站接收到移动站所发送的UL子帧中的参考信号时，基站可基于该参考信号计算适当的发送权重，并且更有效地用DL子帧进行下行链路通信。
图5是详细地示出一对UL子帧和DL子帧的视图。用作UL子帧的子帧2和用作DL子帧的子帧4彼此成对，其中每个子帧的资源块（无线通信信道）RB6被分配到共同的移动站。用作UL子帧的子帧2包括DRS（Demodulation Reference Signal，解调参考信号）和SRS（Sounding Reference Signal，探测参考信号）作为用于发送参考信号的符号。DRS是与从移动站到基站的用户数据关联发送的参考信号，而SRS是可与用户数据无需关联发送的参考信号。在图5的情况下，由于用作UL子帧的子帧2被分配给移动站用于将用户数据发送至基站，所以移动站可通过使用子帧2的资源块RB6的DRS向基站发送参考信号。在接收到参考信号后，基站可针对子帧4的资源块RB6适当地执行适应性阵列控制。
相关技术文献
非专利文献
非专利文献1：3GPP TS36.211（V8.7.0），“Physical Channels andModulation（物理信道及调制）”，2009年5月
发明内容
技术问题
在利用传统LTE中，仅当成对的UL子帧和DL子帧被分配到公共基站时，移动站才会向该基站发送用于适应性阵列的参考信号。即，当UL子帧和DL子帧没有成对地被分配到公共基站时，移动站不会向该基站发送用于适应性阵列的参考信号。
图6是示出传统LTE发送参考信号的示例的视图。如图6所示，用作UL子帧的子帧2和用作DL子帧的子帧4彼此成对。这里，子帧4中的资源块RB 1-50被分配给移动站A，但是子帧2中仅一个资源块RB 25被分配给移动站A。在这种情况下，移动站A可能发送仅与资源块RB 25关联的参考信号，而不发送与其他资源块（RB 1-24和RB 26-50）关联的参考信号。因此，基站可能不会计算用于移动站A的子帧4中资源块RB1-24和RB 26-50的参考信号的适当发送权重，这使AAS的发送效率劣化。尤其是频率远离资源块RB 25的资源块RB 1-3和RB 47-50可能不能避免发送效率的明显劣化。
因此，本发明的目的是，在考虑到上述情况的条件下，提供一种能够通过使移动站发送适当的参考信号而实现适当AAS控制的基站以及基站的通信方法。
解决问题的技术方案
为了解决以上问题，根据本发明的第一方面的基站具有多个天线并通过采用时分双工与移动站进行无线通信，所述基站包括：
分配单元，配置为向所述移动站分配无线通信信道；
请求单元，配置为当所述分配单元没有向所述移动站分配与用于下行链路通信的下行链路无线通信信道处于相同频带的用于上行链路通信的上行链路无线通信信道时，请求所述移动站利用与所述下行链路无线通信信道处于相同频带的所述上行链路无线通信信道的参考信号区域来发送参考信号；以及
计算单元，配置为接收所述参考信号，并基于所述参考信号计算用于在所述下行链路无线通信信道上发送无线电信号的权重。
本发明的第二方面是根据第一方面的基站，其中，当待发送至所述移动站的发送数据的大小超过一个下行链路无线通信信道上能够发送的数据大小时，所述分配单元在同一时间将所述发送数据分配到多个下行链路无线通信信道。
本发明的第三发明是根据第一方面的基站，其中，通信帧在频率方向上包括多个无线通信信道，而且在时间轴方向上包括用于所述上行链路通信的具有所述参考信号区域的上行链路子帧和用于所述下行链路通信的子帧，以及
所述分配单元将所述上行链路子帧的所述上行链路无线通信信道和所述下行链路子帧的所述下行链路无线通信信道分配给所述移动站。
虽然如上所述装置被用作根据本发明的解决方案，但是应该理解，本发明还可通过方法、程序以及存储程序的存储介质实现，因此方法、程序以及存储程序的存储介质被包含在本发明的范围内。
例如，作为实现本发明的方法的一种基站的通信方法，所述基站具有多个天线并通过采用时分双工与移动站进行无线通信，所述通信方法包括：
分配步骤，用于向所述移动站分配无线通信信道；
请求步骤，用于当分配单元没有向所述移动站分配与用于下行链路通信的下行链路无线通信信道处于相同频带的用于上行链路通信的上行链路无线通信信道时，请求所述移动站利用与所述下行链路无线通信信道处于相同频带的所述上行链路无线通信信道的参考信号区域发送参考信号；以及
计算步骤，用于接收所述参考信号，并基于所述参考信号计算用于在所述下行链路无线通信信道上发送无线电信号的权重。
本发明的第五方面是根据第四方面的通信方法，其中，在所述分配步骤中，当待发送至所述移动站的发送数据的大小超过一个下行链路无线通信信道上能够发送的数据大小时，在同一时间将所述发送数据分配到多个下行链路无线通信信道。
有益效果
根据本发明，可通过使移动站发送适当的参考信号来实现适当的AAS控制。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施方式的基站的功能性框图；
图2是图1所示的基站的操作的流程图；
图3是示出根据本发明的实施方式的参考信号的发送示例的视图；
图4是示出LTE的通信帧的示例性配置的视图；
图5是详细地示出一对子帧的视图；以及
图6是示出根据传统LTE的参考信号的发送示例的视图。
具体实施方式
将参考附图描述本发明的实施方式。
图1是示出采用TDD（Time Division Duplex，时分双工）的LTE并具有多个天线的适应性阵列基站1的示意性配置的视图。适应性阵列基站1包括阵列天线ANT、无线通信单元10、包括权重计算单元（计算单元）21和加权单元22的AAS处理单元20、基带处理单元30、调度器40、无线资源分配单元（分配单元）50、无线资源分配确定单元60以及RS（Reference Signal，参考信号）请求生成单元（请求单元）70。无线通信单元10、AAS处理单元20以及基带处理单元30可通过利用适于LTE的接口设备/电路来配置，而调度器40、无线资源分配单元50、无线资源分配确定单元60以及RS请求生成单元70可通过利用诸如CPU等的合适处理器来配置。下面对每个单元进行详细地描述。
作为接收系统处理，无线通信单元10将阵列天线ANT接收到的载波频率的无线电信号转换成基带频率的无线电信号，并且将转换后的信号输出到权重计算单元21。另外，作为发送系统处理，无线通信单元10将来自加权单元22的基带频率的信号转换成载波频率的信号，并将该信号通过进行适应性阵列控制经由阵列天线ANT发送至移动站。
AAS处理单元20的接收系统中的权重计算单元21对无线通信单元10输入的信号进行适应性信号处理，并将该信号输出到基带单元30。详细地，在进行适应性信号处理时，权重计算单元21基于利用移动站在UL子帧中发送的参考信号（Reference Signal）而获得的针对阵列天线ANT的每个天线元素的相位信息以及其他已知信息，来计算用于与该UL子帧成对的DL子帧的发送权重（每个天线元素的相位/振幅的加权），从而可获得对移动站的高发送增益。另一方面，发送系统中的加权单元22将通过权重计算单元21所获得的发送权重加到基带单元30所输入的信号上，并将该信号输出到无线通信单元10。
作为接收系统处理，基带处理单元30对权重计算单元21输入的信号进行解调并将针对每个移动站的解调结果分别输出到调度器40。另外，作为发送系统处理，基带处理单元30将无线资源分配单元50输入的待发送至移动站的发送数据以及请求生成单元70所输入的RS请求的符号阵列输出到加权单元22。
基于基带处理单元30输入的针对每个移动站的数据，调度器40确定要被分配资源块（radio communication channel，无线通信信道）的移动站。详细地，调度器40基于移动站通知的每个资源块中的接收信号质量、信道质量信息（Channel Quality Information，CQI）或待发送的数据的量确定要被分配资源块的移动站。
无线资源分配单元50向调度器40所确定的移动站分配无线资源。当待发送到移动站的发送数据超过一个下行链路子帧中的一个资源块（无线通信信道）可发送的数据大小时，无线资源分配单元50将该发送数据分配到一个下行链路子帧中的多个资源块。即，当待发送到移动站的发送数据尺寸较大时，无线资源分配单元50分配无线资源使得尽可能多的数据可在一个下线链路子帧中发送至移动站。
通过参考无线资源分配单元50的分配结果，无线资源分配确定单元60确定是否有UL子帧和DL子帧对被分配到移动站。当UL子帧和DL子帧对被分配到移动站时，基站1可从移动站接收适应性阵列控制所需的参考信号。因此，无线资源分配确定单元60不向RS请求生成单元70发送RS请求生成指令。另一方面，当没有分配UL子帧和DL子帧对时，基站1可能不能从移动站接收到适应性阵列控制所需的参考信号。因此，无线资源分配确定单元60将RS请求生成指令发送至RS请求生成单元70。
在从无线资源分配确定单元60接收到RS请求生成指令后，RS请求生成单元70生成用于请求移动站发送参考信号的RS请求并将该RS请求提供到基带处理单元30。当在某一频率（资源块）处仅分配DL子帧而没有（对应的且在同一频率处）成对的UL子帧时，RS请求请求移动站利用成对的UL子帧的SRS的参考信号区域等发送参考信号。图3是示出已接收到RS请求的移动站所发送的参考信号的示例的视图。在图3中，子帧4中的资源块RB 1-50被分配到移动站A，但子帧2中仅一个资源块RB 25被分配到移动站A。即，在资源块RB1-24和RB 26-50中，仅DL子帧被分配到移动站A而成对的UL子帧没有被分配。在这种情况下，RS请求生成单元70生成RS请求，该RS请求用于请求移动站A利用作为UL子帧的子帧2的资源块RB1-24和RB 26-50中的SRS（Sounding Reference Signal，探测参考信号）发送参考信号。由于SRS无需与用户数据关联地发送，所以移动站A可在没有被分配到移动站A的UL子帧的资源块中发送参考信号。在从基站1接收到RS请求后，移动站A利用分配给上行链路通信的子帧资源2的资源块RB 25以及RS请求所指定的子帧2的资源块RB1-24和RB 26-50中的SRS（探测参考信号）发送参考信号。通过接收参考信号，基站1不仅可在资源块RB 25的频带对移动站A适当地进行适应性阵列控制，而且在资源块RB 1-50的频带中都可对移动站A适当地进行适应性阵列控制。应该注意，RS请求生成单元70可生成RS请求以使移动站A通过利用分配到上行链路通信的子帧2的资源块RB 25中的DRS以及资源块RB 1-24和RB 26-50中的SRS发送参考信号。
图2是图1所示的基站1的操作的流程图。在通过阵列天线ANT从移动站接收到无线电信号后，无线通信单元10将载波频率的无线电信号转换为基带频率的无线电信号，并将该信号输出到权重计算单元21（步骤S101）。权重计算单元21基于通过利用移动站所发送的参考信号的阵列天线ANT等中的每个天线阵列的相位信息以及其他已知信息，计算能够获得针对移动站的高发送增益的发送权重（步骤S102）。详细地，权重计算单元21基于移动站在UL子帧中所发送的参考信号等计算用于与该UL子帧成对的DL子帧的发送权重，以便可获得对移动站的高发送增益。基带处理单元30对权重计算单元21输入的信号进行解调，并将针对每个移动站的解调结果分别输出到调度器40（步骤S103）。
调度器40基于基带处理单元30输入的、从每个移动站接收到的数据确定要分配资源块的移动站（步骤S104）。无线资源分配单元50向调度器40所确定的移动站分配无线资源（步骤S105）。当待发送到移动站的发送数据超过下行链路子帧中一个资源块可发送的数据大小时，无线资源分配单元50将该发送数据分配到一个下行链路子帧中的多个资源块。
无线资源分配确定单元60通过参考无线资源分配单元50的分配结果，确定是否UL子帧和DL子帧对被分配到移动站（步骤S106）。当UL子帧和DL子帧对被分配到移动站时，基站1可从移动站接收到适应性阵列控制所需的参考信号。因此，无线资源分配确定单元60不向RS请求生成单元70发送RS请求生成指令。另一方面，当存在与UL子帧不成对的子帧时，基站1可能不能从移动站接收到针对DL子帧进行适应性阵列控制所需的参考信号。因此，无线资源分配确定单元60向RS请求生成单元70发送RS请求生成指令。RS请求生成单元70在从无线资源分配确定单元60接收到RS请求生成指令后，生成用于请求移动站发送参考信号的RS请求（步骤S107）。基带处理单元30将无线资源分配单元50输入的待发送至移动站的数据以及RS请求生成单元70输入的RS请求的符号阵列输出至加权单元22（步骤S108）。加权单元22将权重计算单元21所获得的发送权重加到基带单元30输入的信号上，并将该信号输出至无线通信单元10（步骤S109）。无线通信单元10通过适应性阵列控制将来自加权单元22的基带频率的信号转换成载波频率的信号，并将该信号经由天线阵列ANT发送至移动站（步骤S110）。
根据本实施方式，当UL子帧和DL子帧没有成对地被分配到移动站时，RS请求生成单元70请求移动站利用参考信号区域诸如UL子帧的SRS发送参考信号。由此，基站1可从移动站接收适当的参考信号，并对下行链路通信适当地进行AAS控制。
另外，当待发送到移动站的发送数据超过一个下行链路子帧中一个资源块（无线通信信道）可发送的数据大小时，无线资源分配单元50将该发送数据分配到一个下行链路子帧中的多个资源块。由此，可通过一个下行链路子帧来完成到移动站的数据发送，而基站1无需多次地发送RS请求。此外，由于移动站可利用一个UL子帧中的参考信号区域发送全部参考信号而且基站可一次性地从基站接收参考信号，所以在减少移动站和基站1的处理负载及功耗方面是有利的。
虽然基于附图和实施方式描述了本发明，但是应该理解，本领域技术人员可基于本发明的公开内容以多种方式容易地进行改变或修改。因此，这些变化和修改均包含在本发明的范围内。例如，基带处理单元30可具有AAS处理单元20的功能以进行计算和在AAS中添加权重。而且，每个部件或每个步骤的功能等可在不造成逻辑矛盾的情况下进行重新设置，以便对多个部件或步骤进行组合或分割。
参考标号列表
1     适应性阵列基站
2     无线通信单元
20    AAS处理单元
21    权重计算单元
22    加权单元
30    基带处理单元
40    调度器
50    无线资源分配单元
60    无线资源分配确定单元
70    RS请求生成单元
ANT   阵列天线

Claims (5)

1.一种基站，所述基站具有多个天线并通过采用时分双工与移动站进行无线通信，所述基站包括：
分配单元，配置为向所述移动站分配无线通信信道；
请求单元，配置为当所述分配单元没有向所述移动站分配与用于下行链路通信的下行链路无线通信信道处于相同频带的用于上行链路通信的上行链路无线通信信道时，请求所述移动站利用与所述下行链路无线通信信道处于相同频带的所述上行链路无线通信信道的参考信号区域来发送参考信号；以及
计算单元，配置为接收所述参考信号，并基于所述参考信号计算用于在所述下行链路无线通信信道上发送无线电信号的权重。
2.根据权利要求1所述的基站，其中，当待发送至所述移动站的发送数据的大小超过一个下行链路无线通信信道上能够发送的数据大小时，所述分配单元在同一时间将所述发送数据分配到多个下行链路无线通信信道。
3.根据权利要求1所述的基站，其中，通信帧在频率方向上包括多个无线通信信道，而且在时间轴方向上包括用于所述上行链路通信的具有所述参考信号区域的上行链路子帧和用于所述下行链路通信的子帧，以及
所述分配单元将所述上行链路子帧的所述上行链路无线通信信道和所述下行链路子帧的所述下行链路无线通信信道分配给所述移动站。
4.一种基站的通信方法，所述基站具有多个天线并通过采用时分双工与移动站进行无线通信，所述通信方法包括：
分配步骤，用于向所述移动站分配无线通信信道；
请求步骤，用于当分配单元没有向所述移动站分配与用于下行链路通信的下行链路无线通信信道处于相同频带的用于上行链路通信的上行链路无线通信信道时，请求所述移动站利用与所述下行链路无线通信信道处于相同频带的所述上行链路无线通信信道的参考信号区域发送参考信号；以及
计算步骤，用于接收所述参考信号，并基于所述参考信号计算用于在所述下行链路无线通信信道上发送无线电信号的权重。
5.根据权利要求4所述的通信方法，其中，在所述分配步骤中，当待发送至所述移动站的发送数据的大小超过一个下行链路无线通信信道上能够发送的数据大小时，在同一时间将所述发送数据分配到多个下行链路无线通信信道。
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