CN102986266A - 无线基站和无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

用户数据资源决定单元（7）将任意下行链路子帧中任意的多个子载波作为向无线终端发送下行用户数据的第一资源。探测资源决定单元（8）将所决定的下行链路子帧之前最近的转换子帧中上行链路部分的一部分作为无线终端发送探测参考信号的第二资源，并将所决定的第二资源通知无线终端。传送线路状态估计单元（9）根据从无线终端得到的探测参考信号来估计与无线终端之间传送线路的状态。发送单元（4）根据估计出的传送线路状态来形成多个天线（2、3）的指向性，并发送下行用户数据。

Description

无线基站和无线通信方法
技术领域
本发明涉及利用无线基站和无线通信方法，特别是根据探测信号来估计传送线路状态的无线基站和无线通信方法。
背景技术
在使用由3GPP（3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）制定规范的LTE方式等无线通信系统中，无线终端向无线基站发送SRS(Sounding Reference Signal，探测参考信号)。无线基站根据接收到的SRS来估计传送线路的状态，并形成用于下行用户数据的天线指向性（比如参考专利文献1（特开2010-28192号公报））。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2010-28192号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，专利文献1（特开2010-28192号公报）没有规定应该在什么时机来发送SRS。如果发送下行用户数据的时机和接收SRS的时机相差很大，传送线路的状态就会随时间变化，这并不是我们所希望的。相反，当发送下行用户数据的时机和接收SRS的时机过于接近时，将无法保证估计传送线路状态和形成天线指向性所需的时间。其结果导致不能恰当设定天线的指向性。
因此，本发明的目的是提供以能够恰当设定天线指定性的时机来发送SRS的无线基站和无线通信方法。
解决课题所需手段
为了解决上述课题，本发明中的无线基站包括：多个天线；用户数据资源决定单元，将任意下行链路子帧中的任意子载波决定为用于向无线终端发送下行用户数据的第一资源；探测资源决定单元，将所决定的所述下行链路子帧之前最近的转换子帧中的上行链路部分的一部分决定为所述无线终端用来发送探测参考信号的第二资源，并将所决定的所述第二资源通知所述无线终端；传送线路状态估计单元，根据从所述无线终端得到的探测参考信号来估计与所述无线终端之间的传送线路的状态；以及发送单元，根据所估计出的传送线路的状态来形成所述多个天线的指向性，并发送所述下行用户数据。
发明的效果
使用本发明，能够按照能够恰当设定天线指定性的时机来传送SRS。
附图简要说明
图1表示本发明实施方式的无线通信系统的构成。
图2表示本发明实施方式的无线基站的构成。
图3表示本发明实施方式的无线终端的构成。
图4表示由本发明实施方式的无线通信系统发送的帧的构成。
图5表示图4中UpPTS的构成。
图6（a）至（d）示出了在帧中用于发送下行用户数据的第一资源和用于发送SRS的第二资源。
图7示出了通知发送SRS的第二资源的时机。
图8是表示本发明实施方式的无线通信系统的工作步骤的流程图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式做出说明。
（无线通信系统的构成）
图1表示本发明实施方式的无线通信系统构成。
参见图1，此无线通信系统为使用LTE（Long Term Evolution，长期演进）方式的无线通信系统，其中，多个无线基站A、B、C分别与处于图中圆环所示的本基站区域内的无线终端通信。这些无线基站A、B、C按相同的时机接收上行信号和发送下行信号。
（无线基站的构成）
图2表示本发明实施方式的无线基站构成。
参见图2，无线基站1具有多个天线2、3，发送单元4和接收单元5，下行用户数据控制单元6和上行用户数据控制单元10，用户数据资源决定单元7，探测资源决定单元8，以及传送线路状态估计单元9和网络通信单元11。
发送单元4通过多个天线2、3将下行用户数据和RRC（RadioResource Control，无线电资源控制）连接再设定消息等控制信号向无线终端发送。发送单元4根据由传送线路状态估计单元9估计出的每个子载波的传送线路状态来形成每个子载波的多个天线2、3的指向性，并发送下行用户数据。例如，发送单元4按每个子载波的传送线路状态来对下行用户数据进行自适应阵列发送处理（加权控制），并形成天线2、3的指向性。这里，形成天线的指向性包括将波束（密集地发送/接收信号的部分）指向希望的通信对象的波束成形和将零（几乎不发送/接收信号的部分）指向非希望的信号源方向或不想遭受干扰的方向的零陷。
接收单元5通过多个天线2、3从无线终端接收上行用户数据和包括SRS、RRC连接再设定完成消息的控制信号。
下行用户数据控制单元6通过网络通信单元11保存从未在图中示出的控制中心接收到的下行用户数据。
上行用户数据控制单元10通过网络通信单元11将从无线终端接收到的上行用户数据发送至未在图中示出的控制中心。
当下行用户数据控制单元接收到下行用户数据时，用户数据资源决定单元7就会将任意的下行链路子帧中的任意子载波决定为用于向无线终端发送下行用户数据的第一资源。
探测资源决定单元8将在由用户数据资源决定单元7所决定的下行链路子帧之前最近的转换子帧中的上行链路部分的一部分决定为用于供无线终端发送SRC的第二资源。而且，探测资源决定单元8还将包含在第一资源中的多个子载波中的一部分多个子载波决定为构成第二资源的子载波。探测资源决定单元8使用RRC连接再设定消息向无线终端通知所决定的第二资源。
传送线路状态估计单元9通过对用第二资源从无线终端接收的SRS进行插值来获得包含在第一资源中但不包含在第二资源中的子载波的SRS。传送线路状态估计单元9根据SRS的各子载波信号，估计相同子载波的传送线路状态。
网络通信单元11通过网络12从控制中心接收下行用户数据。网络通信单元11通过网络12向控制中心发送上行用户数据。
（无线终端的构成）
图3表示本发明实施方式的无线终端构成。
参见图3，此无线终端51具有多个天线52、53，发送单元54和接收单元55，上行用户数据控制单元57和下行用户数据控制单元56，以及探测信号控制单元58。
接收单元55通过多个天线52、53向无线基站1发送下行用户数据和RRC连接再设定消息等控制信号。
发送单元54通过多个天线52、53向无线基站1发送上行用户数据和例如SRS、RRC连接再设定完成消息等控制信号。
下行用户数据控制单元56保存从无线基站1接收到的下行用户数据。
上行用户数据控制单元57保存向无线基站1发送的上行用户数据。
当探测信号控制单元58接收到RRC连接再设定消息时，会根据RRC连接再设定消息分配用于发送SRS的无线电资源。之后，探测信号控制单元58发送RRC连接再设定完成消息。探测信号控制单元58使用分配的无线电资源来发送SRS。
（帧的构成）
图4表示由本发明实施方式的无线通信系统来传送的帧的构成。
参见图4，此帧的构成是在（Uplink-downlink configuration，上行链路-下行链路配置）为“1”时的构成。
如图4，传送1帧的周期是10ms。1帧分为两个半帧。而每个半帧按时间顺序由下行链路子帧DL、转换子帧S、两个连续的上行链路子帧UL、下行链路子帧DL组成。
这里的转换子帧S由DwPTS（Downlink Pilot Timeslot：下行导频时隙）、GP（Guard Period：保护时段）和UpPTS（Uplink Pilot Timeslot：上行导频时隙）构成。UpPTS由两个符号构成。
图5表示图4中UpPTS的构成。
参见图5，UpPTS按时间顺序由第一符号和第二符号构成。构成各符号的多个子载波分为TransmissionComb参数kTC为0的第一子载波群组或TransmissionComb参数kTC为1的第二子载波群组。
TransmissionComb参数kTC为0的第一子载波群组中的子载波是子载波号码为奇数的子载波。TransmissionComb参数kTC为1的第二子载波群组中的子载波是子载波号码为偶数的子载波。这里，子载波号码越大，其频率就越高。可以配置SRS的频率最低的子载波的号码为“1”。
（用于发送用户数据和SRS的资源的实施例）
假定一个无线基站1和无线终端#1至#8通信。
图6（a）至（d）示出了在帧之内用于发送下行用户数据的第一资源和用于发送SRS的第二资源。
参见图6（a），在下行链路子帧DL1中，发送第一组无线终端的下行用户数据，即，用户1的数据（向无线终端#1发送的下行用户数据）、用户2的数据（向无线终端#2发送的下行用户数据）以及用户3的数据（向无线终端#3发送的下行用户数据）。
在下行链路子帧DL2中，发送第二组无线终端的下行用户数据，即，用户4的数据（向无线终端#4发送的下行用户数据）、用户5的数据（向无线终端#5发送的下行用户数据）。
在转换子帧S中的DwPTS，发送第三组无线终端的下行用户数据，即，用户6的数据（向无线终端#6发送的下行用户数据）、用户7的数据（向无线终端#7发送的下行用户数据）以及用户8的数据（向无线终端#8发送的下行用户数据）。
来自在下行链路子帧DL1、DL2和转换子帧S的DwPTS中被发送了下行数据的无线终端#1至#8的SRS在下行链路子帧DL1、DL2和转换子帧S之前最近的转换子帧S中的UpPTS中发送。
图6（b）示出了用于由下行用户数据在下行链路子帧DL1发送的无线终端#1至#3发送SRS的第二资源。
如图6（b）所示，第一组无线终端#1至#3将在第一符号中TransmissionComb参数kTC为0的第一子载波群组用作发送SRS的无线电资源。
构成用于向无线终端#1发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#1发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户1的数据的子载波范围的下限子载波号码是“1”。用户1的数据的子载波范围的上限子载波号码是“f1”。另外，用户1的SRS的子载波范围的下限子载波号码是“1”。用户1的SRS的子载波范围的上限子载波号码在“f1”是奇数时是“f1”，而在“f1”是偶数时则是“f1-1”。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值从构成接收到的SRS的第一子载波群组信号确定第二子载波群组信号，来估计子载波号码为“1”至“f1”的每个子载波与无线终端1之间的传送线路的状态。
构成用于向无线终端#2发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#2发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户2的数据的子载波范围的下限子载波号码是“f1+1”。用户2的数据的子载波范围的上限子载波号码是“f2”。另外，用户2的SRS的子载波范围的下限子载波号码在“f1”是奇数时为“f1”，而当“f1”是偶数时则为“f1+1”。用户2的SRS的子载波范围的上限子载波号码在“f2”是奇数时是“f2”，而当“f2”是偶数时则为“f2-1”。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值从构成接收到的SRS的第一子载波群组信号确定第二子载波群组信号，来估计子载波号码从“f1+1”至“f2”的每个子载波与无线终端2之间的传送线路的状态。
构成用于向无线终端#3发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#3发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户3的数据的子载波范围的下限子载波号码是“f2+1”。用户3的数据的子载波范围的上限子载波号码是“fE”。另外，用户3的SRS的子载波范围的下限子载波号码在“f2”是奇数时为“f2”，而当“f2”是偶数时则为“f2+1”。用户3的SRS的子载波范围的上限子载波号码是“E1”（奇数）。这里，fE-E1=D1(正数)。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值从构成接收到的SRS的第一子载波群组信号确定第二子载波群组信号和E1+1至fE的子载波信号，来估计子载波号码从“f2+1”至“fE”的每个子载波与无线终端3之间的传送线路的状态。
图6（c）示出了由在下行链路子帧DL2中被发送了下行用户数据的无线终端#4、#5用于发送SRS的第二资源。
如图6（c）所示，第二组无线终端#4、#5将在第二符号中TransmissionComb参数kTC为0的第一子载波群组用作发送SRS的无线电资源。
构成用于向无线终端#4发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#4发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户4的数据的子载波范围的下限子载波号码是“1”。用户4的数据的子载波范围的上限子载波号码是“f3”。另外，用户4的SRS的子载波范围的下限子载波号码是“1”。用户4的SRS的子载波范围的上限子载波号码在“f3”是奇数时为“f3”，而当“f3”是偶数时则为“f3-1”。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值从构成接收到的SRS的第一子载波群组信号确定第二子载波群组信号，来估计子载波号码从“1”至“f3”的每个子载波与无线终端4之间的传送线路的状态。
构成用于向无线终端#5发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#5发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户5的数据的子载波范围的下限子载波号码是“f3+1”。用户5的数据的子载波范围的上限子载波号码是“fE”。另外，用户5的SRS的子载波范围的下限子载波号码在“f3”是奇数时就是“f3”，而当“f3”是偶数时则为“f3+1”。用户5的SRS的子载波范围的上限子载波号码是“E1”（奇数）。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值从构成接收到的SRS的第一子载波群组信号确定第二子载波群组信号和E1+1至fE的子载波信号，来估计子载波号码从“f3+1”至“fE”的每个子载波与无线终端5之间的传送线路的状态。
图6（d）示出了由在转换子帧S中的DwPTS中被发送了下行用户数据的无线终端#6至#8用于发送SRS的第二资源。
如图6（d）所示，第三组无线终端#6至#8将在第二符号中TransmissionComb参数kTC为1的第二子载波群组用作发送SRS的无线电资源。
构成用于向无线终端#6发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#6发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户6的数据的子载波范围的下限子载波号码是“1”。用户6的数据的子载波范围的上限子载波号码是“f4”。另外，用户6的SRS的子载波范围的下限子载波号码是“1”。用户6的SRS的子载波范围的上限子载波号码在“f4”是奇数时就是“f4”，而当“f4”是偶数时则为“f4-1”。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值从构成接收到的SRS的第二子载波群组信号确定第一子载波群组信号，来估计子载波号码从“1”至“f4”的每个子载波与无线终端6之间的传送线路的状态。
构成用于向无线终端#7发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#7发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户7的数据的子载波范围的下限子载波号码是“f4+1”。用户7的数据的子载波范围的上限子载波号码是“f5”。另外，用户7的SRS的子载波范围的下限子载波号码在“f4”是奇数时就是“f4”，而当“f4”是偶数时则为“f4+1”。用户7的SRS的子载波范围的上限子载波号码在“f5”是奇数时就是“f5”，而当“f5”是偶数时则为“f5-1”。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值根据构成接收到的SRS的第二子载波群组信号确定第二子载波群组信号，来估计子载波号码从“f4+1”至“f5”的每个子载波与无线终端7之间的传送线路的状态。
构成用于向无线终端#8发送下行用户数据的第一资源的多个子载波中的一部分多个子载波被用作构成用于从无线终端#8发送SRS的第二资源的子载波。也就是说，用户8的数据的子载波范围的下限子载波号码是“f5+1”。用户8数据的子载波范围的上限子载波号码是“fE”。另外，用户8的SRS的子载波范围的下限子载波号码在“f5”是奇数时就是“f5”，而当“f5”是偶数时则为“f5+1”。用户5的SRS的子载波范围的上限子载波号码是“E2”（偶数）。这里，fE-E2=D2（正数）。
无线基站1的传送线路估计单元9通过插值根据构成接收到的SRS的第二子载波群组信号确定第二子载波群组信号和E1+1至fE的子载波信号，来估计子载波号码从“f5+1”至“fE”的每个子载波与无线终端8之间的传送线路的状态。
（调度实施例）
图7示出了通知发送SRS的第二资源的时机。
参见图7，首先在第（N-2）帧内，用户数据资源决定单元7决定将在第N帧中发送下行用户数据的第一资源，探测资源决定单元8决定将在下行用户数据的目的无线终端中发送SRS的第二资源。探测资源决定单元8通过下行链路子帧发送表示所决定的第二资源的RRC连接再设定消息。
在第（N-1）帧内，探测资源决定单元8通过上行链路子帧接收RRC连接再设定完成消息。
在第N帧内，探测资源决定单元8通过UpPTS接收SRS。传送线路状态估计9根据SRS估计与无线终端之间的传送线路的状态。发送单元根据估计出的传送线路状态来形成多个天线的指向性，并发送下行用户数据。
这里，假定发送SRS的无线电资源（时间和子载波）和发送DL子帧（该DL子帧发送反映根据SRS估计出的传送路径状态的下行用户数据）的无线电资源在相邻的无线基站之间是相同的。这样，在基站进行波束成形后向无线终端发送DL子帧时，对于作为由其它无线基站覆盖的通信对象的、接收该DL子帧的无线终端，可以通过零陷来降低干扰。
（工作步骤）
图8是表示本发明实施方式的无线通信系统的工作步骤的流程图。
参见图8，首先，无线基站1的用户数据资源决定单元7决定用于向无线终端发送下行用户数据的第一资源（步骤S101）。
接着，无线基站1的探测资源决定单元8将构成在步骤S101中所决定的第一资源的下行链路子帧之前最近的转换子帧中的UpPTS中的任意资源决定为用于发送上行探测信号的第二资源（步骤S102）。
接着，无线基站1的探测资源决定单元8发送表示所决定的第二资源的RRC连接再设定消息（步骤S103）。
接着，无线终端51的探测信号控制单元58接收RRC连接再设定消息（步骤S104）。
接着，无线终端51的探测信号控制单元58根据RRC连接再设定消息来分配用来发送SRS的无线电资源（步骤S105）。
接着，无线终端51的探测信号控制单元58发送RRC连接再设定完成消息（步骤S106）。
接着，无线基站1的探测资源决定单元8接收RRC连接再设定完成消息（步骤S107）。
接着，无线终端51的探测信号控制单元58根据分配的无线电资源来发送SRS（步骤S108）。
接着，无线基站1的探测资源决定单元8接收SRS（步骤S19）。
接着，无线基站1的传送线路状态估计单元9根据接收到的SRS来估计与无线终端51之间的传送线路的状态（步骤S110）。
接着，无线基站1的发送单元4根据估计出的传送线路状态根据估计出的传送线路状态形成多个天线2、3的指向性，并发送下行用户数据（步骤S111）。
接着，无线终端51的接收单元55通过多个天线52、53接收下行用户数据（步骤S112）。
如上所述，利用本发明实施方式的无线通信系统，在用于发送下行用户数据的下行链路子帧之前最近的转换子帧中的上行链路部分中的一部分来传送SRC，因此发送下行用户数据的时机和发送SRS的时机相近，而且可以确保根据SRS来估计传送线路状态以及设定天线指向性所需的时间。因此能够恰当地设定天线的指向性。
另外，特征还在于，转换子帧中的上行链路部分不用于其他目的，并且上行链路子帧能够用来供所有终端发送上行用户数据。因此，通过像本发明实施方式那样将转换子帧中的上行链路部分作为发送SRS的资源来使用，比起用包含DRS（Demodulation Reference Signal，解调参考信号）的上行用户数据来发送探测信号，可以更加有效地使用无线电资源。
应该理解，本文公开的实施方案在所有方面仅为示例性的，而不是用来进行限制。本发明的范围由权利要求书并非上述说明来限定，凡在本申请的要求保护范围下所作的任何修改和等同替换等均应包含在本申请要求保护的范围内。
符号说明
1             无线基站
2、3、52、53  天线
4、54         发送单元
5、55         接收单元
6、56         下行用户数据控制单元
7             用户数据资源决定单元
8             探测资源决定单元
9             传送线路状态估计单元
10、57      上行用户数据控制单元
11          网络通信单元
12          网络

Claims (9)

1.无线基站，包括：
多个天线；
用户数据资源决定单元，将任意下行链路子帧中的任意子载波决定为用于向无线终端发送下行用户数据的第一资源；
探测资源决定单元，将所决定的下行链路子帧之前最近的转换子帧中的上行链路部分的一部分决定为所述无线终端用来发送探测参考信号的第二资源，并将所决定的第二资源通知所述无线终端；
传送线路状态估计单元，根据从所述无线终端得到的探测参考信号来估计与所述无线终端之间的传送线路的状态；以及
发送单元，根据所估计出的传送线路的状态来形成所述多个天线的指向性，并发送所述下行用户数据。
2.如权利要求1所述的无线基站，其中，
所述无线基站是在以LTE方式工作的通信系统中的无线基站，所述上行链路部分是UpPTS。
3.如权利要求2所述的无线基站，其中，
所述探测资源决定单元将包含在所述第一资源中的多个子载波中的一部分决定为构成所述第二资源的子载波。
4.如权利要求3所述的无线基站，其中，
所述传送线路状态估计单元通过对用所述第二资源接收到的探测参考信号进行插值来获得包含在所述第一资源中但不包含在所述第二资源中的子载波的探测参考信号。
5.如权利要求4所述的无线基站，其中，
所述传送线路状态估计单元根据所述探测参考信号中的每个子载波的信号来估计所述每个子载波的传送线路状态；
所述发送单元根据每个子载波的传送线路状态来形成所述多个天线的指向性。
6.如权利要求5所述的无线基站，其中，
所述用户数据资源决定部分和所述探测资源决定部分按照上行链路-下行链路配置为“1”的帧构成来决定所述第一资源和所述第二资源。
7.如权利要求6所述的无线基站，其中，
构成所述UpPTS的符号按时间顺序由第一符号和第二符号组成，构成所述UpPTS的多个子载波分成TransmissionComb为“0”的第一子载波群组和TransmissionComb为“1”的第二子载波群组；
所述用户数据资源决定单元将一个下行链路子帧决定为用于向多个无线终端发送下行用户数据的第一资源；
所述探测资源决定单元将所述多个无线终端用于发送探测参考信号的第二资源决定为UpPTS中具有相同符号的相同子载波群组。
8.如权利要求6所述的无线基站，其中，
构成所述UpPTS的符号按时间顺序由第一符号和第二符号组成，构成所述UpPTS的多个子载波分成TransmissionComb为“0”的第一子载波群组和TransmissionComb为“1”的第二子载波群组，帧内的连续两个下行链路子帧中时间较早的下行链路子帧定义为第一下行链路子帧，时间较晚的下行链路子帧则定义为第二下行链路子帧，所述第二下行链路子帧之后的转换子帧定义为第一转换子帧，
所述用户数据资源决定单元将用于发送第一组无线终端的下行用户数据的第一资源决定为所述第一下行链路子帧，将用于发送第二组无线终端的下行用户数据的第一资源决定为所述第二下行链路子帧，将用于发送第三组无线终端的下行用户数据的第一资源决定为所述第一转换子帧内的下行链路部分；
所述探测资源决定单元将所述第一组无线终端用来发送探测参考信号的第二资源决定为所述UpPTS中的所述第一符号中的所述第一子载波群组和所述第二子载波群组中的任意一个子载波群组；
所述探测资源决定单元将所述第二组无线终端用来发送探测参考信号的第二资源决定为所述UpPTS中的所述第二符号中的所述第一子载波群组和所述第二子载波群组中的任意一个子载波群组；
所述探测资源决定单元将所述第三组无线终端用来发送探测参考信号的第二资源决定为所述UpPTS中的所述第二符号中的所述第一子载波群组和所述第二子载波群组中的另一个子载波群组。
9.无线通信方法，包括以下步骤：
将任意下行链路子帧中的任意子载波决定为用于向无线终端发送下行用户数据的第一资源；
将所决定的下行链路子帧之前最近的转换子帧中的上行链路部分的一部分决定为所述无线终端用来传送探测参考信号的第二资源，并将所决定的第二资源通知所述无线终端；
根据来自所述无线终端的探测参考信号估计与所述无线终端之间的传送线路的状态；以及
根据所估计出的传送线路的状态形成多个天线的指向性，并发送所述下行用户数据。
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