CN105830481A - 无线基站、移动台以及无线通信方法 - Google Patents

无线基站、移动台以及无线通信方法 Download PDF

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Abstract

对在同一个移动体内存在的多个终端中的移动通信(组移动性)，提高系统性能。一种无线基站，在移动体的移动路径上形成小区且与在该移动体中设置的移动台使用波束成型进行通信，无线基站设置：发送单元，至少对在移动体的移动路径上形成的小区的边缘区域，发送分别应用了不同的波束成型用权重的多个捕捉用信号；以及控制单元，基于从接收到捕捉用信号的移动台被通知的信息，对要应用于发送给该移动台的数据信号的波束成型用权重进行控制。

Description

无线基站、移动台以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及在同一个移动体内存在的多个终端中的移动通信(组移动性(GroupMobility))中的无线基站、移动台以及无线通信方法。
背景技术
在LTE(长期演进(LongTermEvolution))或LTE的后继系统(例如，也称为LTEAdvanced、FRA(未来无线接入(FutureRadioAccess))、4G等)中，正在研究与具有半径为几百米到几千米左右的相对大的覆盖范围的宏小区重复地配置具有半径为几米到几十米左右的相对小的覆盖范围的小型小区(包括微微小区、毫微微小区等)的无线通信系统(例如，也称为异构网络(Heterogeneousnetwork))(例如，非专利文献1)。
在这样的无线通信系统中，正在研究在宏小区和小型小区的双方中使用相同的频带的方案(例如，也称为同信道(co-channel))、在宏小区和小型小区中使用不同的频带的方案(例如，也称为分开频率(separatefrequency))。具体而言，在后者的方案中，还研究在宏小区中使用相对低的频带(例如，2GHz)，在小型小区中使用相对高的频带(例如，3.5GHz或10GHz)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:3GPPTR36.814“E-UTRAFurtheradvancementsforE-UTRAphysicallayeraspects”
发明内容
发明要解决的课题
另外，在现有的无线通信系统中，在同一个移动体(例如，电车、公共汽车、船等)内存在的许多用户终端中的移动通信(也被称为组移动性、GroupMobility、GM等)中，各终端单独进行与无线基站的通信。因此，存在因基于控制信号的负荷、终端间干扰等而导致系统性能下降的顾虑。尤其，在包括了许多用户终端的移动体通过小区边界的情况下，存在系统性能的下降变得显著的课题。
本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于，提供一种对组移动性提高系统性能的无线基站、移动台以及无线通信方法。
用于解决课题的手段
本发明的无线基站在移动体的移动路径上形成小区且与在所述移动体中设置的移动台使用波束成型进行通信，其特征在于，所述无线基站具有：发送单元，至少对在移动体的移动路径上形成的小区的边缘区域，发送分别应用了不同的波束成型用权重的多个捕捉用信号；以及控制单元，基于从接收到捕捉用信号的移动台被通知的信息，对要应用于发送给该移动台的数据信号的波束成型用权重进行控制。
发明效果
根据本发明，能够对在同一个移动体内存在的许多终端中的移动通信(组移动性)提高系统性能。
附图说明
图1是应用本实施方式的无线通信系统的网络结构的概念图的一例。
图2是利用组移动性的无线通信系统的概略说明图。
图3是说明利用了沿着移动路径而设定的预定的固定权重的GM基站-GM移动台间的通信方法的一例的图。
图4是说明本实施方式的GM基站的波束成型(BF)方法的一例的图。
图5是表示GM基站形成的GM小区的设置方式的一例的图。
图6是表示GM基站形成的GM小区中的待机扫描范围(小区边缘区域)的设定方法的一例的图。
图7是本实施方式的GM移动台的概略说明图。
图8是小区边缘区域中的GM基站和GM移动台的通信操作的说明图。
图9是小区边缘区域中的GM基站和GM移动台的通信操作(GM移动台捕捉1个波束时)的说明图。
图10是小区边缘区域中的GM基站和GM移动台的通信操作(GM移动台捕捉1个波束时)的说明图。
图11是小区边缘区域中的GM基站和GM移动台的通信操作(GM移动台捕捉多个波束时)的说明图。
图12是小区边缘区域中的GM基站和GM移动台的通信操作(GM移动台捕捉多个波束时)的说明图。
图13是GM移动台中的DL数据接收时的操作的说明图。
图14是GM基站中的UL数据接收时的操作的说明图。
图15是GM基站中的波束(IA信号)的切换操作的说明图。
图16是GM基站和GM移动台的通信操作的流程图的一例。
图17是表示GM基站中的GM移动台的检测方法的一例的图。
图18是在移动体中搭载了多个GM移动台的情况下的通信操作的说明图。
图19是本实施方式的GM基站的功能框图。
图20是本实施方式的GM移动台的功能框图。
图21是GM移动台和GM基站的初始连接操作的说明图。
图22是表示GM基站进行GM小区的全范围扫描的情况下的一例的图。
图23是GM基站中的时隙重构操作的说明图。
具体实施方式
图1是应用本实施方式的无线通信系统的网络结构的概念图的一例。图1所示的网络结构包括形成宏小区的无线基站(以下，称为宏基站或者MeNB(MacroeNodeB))、形成各小型小区的无线基站(以下，称为小型基站或者SeNB(SmalleNodeB))、与宏基站以及小型基站中的至少一个进行通信的用户终端(UE：UserEquipment)。在图1中，移动体(例如，电车)沿着预定的移动路径(例如，线路)移动，许多用户终端包含在移动体中。此外，在图1中，表示小型基站与宏小区覆盖的范围(覆盖范围区域、小区区域)重叠(overlay)而形成小型小区的网络结构。
在图1所示的网络结构中，正在研究在宏小区中使用相对低的频带(以下，称为低频带)的载波F1(例如，2GHz频带)，在小型小区中使用相对高的频带(以下，称为高频带)的载波F2(例如，3.5GHz频带、10GHz频带等)。另外，应用本实施方式的无线通信系统的网络结构并不限定于图1所示的结构。例如，还能够应用于小型小区在移动路径上形成的情况或没有小型基站的无线通信系统。
还研究在使用低频带的载波F1的宏小区中，进行覆盖范围确保或移动性支持，在使用高频带的载波F2的小型小区中，进行容量增大或卸载(也称为宏辅助(Macro-assisted)、C/U平面分割(C/U-planesplit)等)。例如，在用户终端能够连接到宏基站以及小型基站的双方的情况下，能够分离而控制，以使由宏小区支持对控制消息进行处理的控制平面(C(Control)-plane)，由小型小区支持对用户数据进行处理的用户平面(U(User)-plane)。
此外，一般，路径损耗(path-loss、传播损耗)与频率f成比例地增加。因此，正在研究在使用高频带的载波F2的小型小区中，通过应用基于MIMO(多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput))、大规模(Massive)MIMO(也称为三维(3D)/大规模(Massive)MIMO)等的波束成型(BF：BeamForming)来补偿路径损耗。
在此，波束成型(BF：BeamForming)是指，在多个天线元件中能够通过对各个发送接收信号控制振幅、相位而使发送接收波束具有指向性且变更波束的形状的技术。在该波束成型中，一般，天线元件数量越多则能够进行越高超的控制。换言之，根据天线元件数量，能够详细地控制波束数量、各波束的形状(水平面中的波束的宽度、垂直面中的波束的宽度等)、波束的方向以及增益。例如，通过缩小波束的宽度(即，形成细的波束)，能够获得高的增益(功率密度)。
在大规模MIMO传输方式中，通过使用许多(例如，100个以上)天线元件发送数据来提高数据速率(频率利用效率)。由于使用大量的天线元件发送数据，与使用少数的天线元件的情况相比，能够改善伴随着复用化的传输效率，能够进行比以往更高速的无线通信。此外，通过多个天线元件的组合，能够进行高度的波束成型。
在图1所示的网络结构中，宏基站以及小型基站与上位站装置(也被称为中央控制站、上位节点)连接。该上位站装置与核心网络连接。在中央控制站中，例如包括接入网关装置、无线网络控制器(RNC)、移动性管理实体(MME)等。另外，也可以设为在宏基站中设置了上位站装置的一部分或者全部功能的结构。
另外，在现有的无线通信系统中，在1个移动体(例如，电车、公共汽车、船等)内存在的许多用户终端中的移动通信(组移动性、GM(GroupMobility))中，各终端单独进行与无线基站的通信。其结果，存在因基于控制信号的负荷、终端间干扰等而导致系统性能下降的顾虑。例如，在图1中，当移动体通过宏小区边界的情况下，由于移动体内的各用户终端同时实施切换，所以导致大量地产生用于控制切换的进程，系统性能下降。
此外，在因伴随着移动体的移动的高速的信道变动而无线基站以及移动体内的用户终端无法进行准确的预编码的情况下，产生终端间干扰，通信性能下降。此外，移动体内的用户终端为了追随高速变动的信道，需要频繁地进行使用了从无线基站被发送的参考信号的信道估计，但在许多用户终端分别独自进行信道估计的情况下，因参考信号的发送、信道状态信息(CSI)的反馈引起的开销大，系统性能下降。
这样，伴随着包括多个用户终端的移动体的移动，高密度的业务量(通信量)的发生源发生移动。因此，在移动体的移动路径周边的无线基站中，当移动体存在于小区内的情况(尤其，移动体从外部进入到小区的情况)下产生高负荷，若移动体移动到小区外则负荷急剧减少。其结果，存在无线通信系统的网络变得不稳定的顾虑。
因此，本发明人研究了在组移动性中，在移动体中设置对多个用户终端和无线基站的通信进行中继的移动台，控制该移动台(GM移动台)和无线基站(GM基站)的通信(参照图2)。根据该结构，能够提高无线通信系统整体的系统性能，而无需对用户终端施加变更。
图2是利用组移动性的无线通信系统的概略构成图。图2所示的无线通信系统100例如能够应用LTE系统、LTE-A系统、IMT-Advanced、4G、FRA(未来无线接入(FutureRadioAccess))等。另外，在以下的说明中，以移动体为电车的情况为例进行说明，但本实施方式并不限定于此。
如图2所示，无线通信系统100由具有多个用户终端的移动体110、在移动体110中搭载的GM移动台120、形成GM小区180(180a、180b)的GM基站130(130a、130b)、形成宏小区的宏基站140、形成小型小区的小型基站150构成。
GM移动台120设置在移动体110中，对该移动体110内部所包含的用户终端与GM基站130、宏基站140及小型基站150的通信进行中继。GM移动台120的发送接收天线优选是具有多个天线元件的MIMO结构。通过这个结构，利用波束成型，能够适当地追随伴随着移动体110的移动的各基站的相对的位置变化，能够保证稳定的通信质量。
GM基站130是形成覆盖移动体的移动路径的小区(GM小区)的基站，沿着移动体110的移动路径而设置。GM基站130经由在移动体110中搭载的GM移动台120，进行与用户终端的通信。GM基站130的发送接收天线优选是具有多个天线元件的MIMO结构。通过这个结构，利用波束成型，能够适当地追随移动体110的移动，能够保证稳定的通信质量、良好的资源使用效率。
宏基站140是形成具有相对宽的覆盖范围的小区(宏小区)的无线基站，能够与GM移动台120以及用户终端进行通信。另外，宏基站也可以被称为eNodeB(eNB)、无线基站、发送点(transmissionpoint)等。
小型基站150是形成具有局部的覆盖范围的小区(小型小区)的无线基站，能够与GM移动台120以及用户终端进行通信。另外，小型基站也可以被称为RRH(远程无线头(RemoteRadioHead))、微微基站、毫微微基站、家庭(Home)eNodeB、发送点、eNodeB(eNB)等。此外，小型基站150也可以是能够通过大规模MIMO传输方式进行通信的大规模MIMO基站。
本发明人正在研究在图2所示的无线通信系统100中，GM基站130根据GM移动台120的移动路径的形状、宽度、移动方向等，利用事前决定的多个波束成型用固定权重(以下，也记为“BF权重”)。具体而言，正在研究GM基站130将事前决定的多个BF权重以一定间隔切换而选择，从而形成波束。
例如，如图3所示，设想移动体110从移动路径的左侧移动而来的情况。在这个情况下，GM基站130掌握在移动体110中搭载的GM移动台120的位置，通过BF权重W1来形成波束。之后，按每个预定的时间间隔，实施权重的更新，如BF权重W2、W3、…、WN这样，适当地变更权重的同时，实施与GM移动台120的通信。
在图3所示的方法中，当移动体110有规律地移动的情况下，由于在GM基站130中能够确定该移动体110在预定的时刻存在的地理位置，所以能够适当地进行基于以一定时间间隔的BF权重切换的波束形成。
另一方面，本发明人着眼于以下点：当移动体110无规律地移动的情况下，GM基站130在某定时应用的BF权重有可能对于GM移动台来说未必是最合适的；以及在要求高的吞吐量的情况下难以利用在空间复用中使用的多个波束。因此，本发明人想到了无线基站(GM基站130)利用GM移动台120捕捉用的信号，根据GM移动台120中的捕捉用信号的接收状况来控制BF权重。
具体而言，无线基站(GM基站)至少对在移动体的移动路径上形成的小区的边缘区域(待机扫描范围)，发送分别应用了不同的BF权重的多个初始捕捉(IA：InitialAcquisition)信号(以下，也记为“捕捉用信号”、“IA信号”)。并且，GM基站基于从接收到特定的IA信号的GM移动台被通知的信息(例如，与接收到的IA信号有关的信息)，对要应用于发送给GM移动台的数据信号的BF权重进行控制。由此，即使是在移动体110无规律地移动的情况下，在GM基站130和GM移动台120的通信中也能够选择合适的BF权重。
以下，详细说明本实施方式的无线通信系统。本实施方式的无线通信系统只要是利用组移动性的无线通信系统(例如，图2)就能够应用。
GM基站130在移动体的移动路径上形成GM小区，对包括该GM小区的边缘在内的一定范围的区域(待机扫描范围)，发送分别应用了不同的BF权重的多个初始捕捉用信号(IA信号)(参照图4)。在图4A中，表示GM基站130使用n个初始捕捉用信号(BF-IA1信号～BF-IAn信号)来扫描小区边缘区域的情况。
此外，GM基站130按每个预定期间切换多个IA信号并在时间方向上进行复用而发送。例如，如图4B所示，GM基站130对各时隙，将应用了不同的BF权重的IA信号在时间方向上切换而发送。在此，时隙是指预定的时间间隔，例如，能够将1个时隙作为1个码元。在此，表示将IA1信号～IAn信号按每1个时隙(例如，1个码元)切换而发送的情况。另外，在图4中，表示将时隙作为码元的情况，但本实施方式并不限定于此。
此外，GM基站130能够将应用了不同的BF权重的多个IA信号分别与预定的时隙关联而发送。例如，如图4B所示，在子帧的第1个时隙(第1个码元)中发送IA1信号，在第2个时隙中发送IA2信号，在第n个时隙中发送IAn信号。
此外，GM基站130对各IA信号应用与波束宽度或方向相应的BF权重(固定权重Wn)。此时，GM基站130还能够对多个IA信号利用事前根据数据库等而确定的BF权重来形成波束。另外，各波束的切换间隔、波束数量、波束宽度等能够作为系统参数来处理。例如，能够将波束的扫描时间(或者，扫描周期)设定为子帧长度，将波束切换间隔设定为码元长度，将波束数量设定为子帧中的码元数量，将波束宽度设定为(待机范围/波束数量)，将波束角度间隔设定为波束宽度。此外，在提高了扫描精度的情况下，还能够将扫描周期设定为子帧长度的几倍，将波束的角度间隔设定为波束宽度的几分之1以使波束重叠。此外，在此处的例中，以二维(线性的)扫描为例进行说明，但也可以是待机扫描范围为三维(面性)的区域，且基于波束的扫描也在三维中进行。
GM基站130可以利用进行通信的频带的全部带域而发送IA信号(参照图4B)，也可以限定于一部分频带而发送IA信号。例如，在对小区边缘区域发送的IA信号数量(波束数量)比预定时间间隔数量(时隙数量)多的情况下，GM基站130能够将多个IA在频率方向上进行复用而发送。
另外，还考虑发生GM基站130在GM小区的边缘区域(待机扫描范围)中无法检测到GM移动台120的情况(检测错误)。因此，GM基站130能够基于待机扫描范围中的GM移动台120的检测错误(失败率)，对IA信号的参数(固定波束的参数(BF权重等)、使用带域等)的设定进行控制。另外，GM移动台130即使是在待机扫描范围中发生了GM移动台120的检测错误的情况下，也可以按每个预定周期使用多个IA信号来扫描GM小区整体，以使之后能够在GM小区内检测到该GM移动台120。
此外，GM基站130能够将IA信号作为具有该GM基站特定的序列的信号。进一步，能够将系统同步用的序列(例如，LTE/LTE-A中的同步信号(SS信号))和作为信道估计用的参考信号且成为在GM移动台120中已知的序列(例如，LTE/LTE-A中的信道估计用的参考信号(RS信号))进行组合(连结)而构成IA信号。由此，GM移动台120能够利用接收到的IA信号，与GM基站130取得同步且进行信道估计。
另外，在不需要GM移动台120和GM基站130的同步的情况下(例如，GM基站130与上位网络(例如，宏基站)取得同步的情况下)，GM移动台120能够从上位网络取得GM基站的识别号(GM基站ID)。在这个情况下，GM基站130还能够仅由信道估计用的参考信号的序列(不组合同步用的序列)构成IA信号。
此外，GM基站特定的序列可以是正交信号/非正交信号中的任一个。在使用非正交信号的情况下，只要将IA信号在时域中进行正交即可。在利用正交序列作为信道估计用的序列的情况下，能够进行IA信号的空间复用，能够同时发送多个信号。
(GM小区的方式)
接着，参照图5、图6说明在移动路径上形成的GM小区的设置方式、待机扫描范围(小区边缘区域)。GM基站130的设置地点优选设为能够广泛地覆盖移动体110的移动路径的地点。例如，将GM基站130设置在移动体110的路线(移动路径)的旁边(参照图5A)、路线的上方(参照图5B)。
在将GM基站130设置在移动体110的移动路径的旁边的情况下(参照图5A)，将GM基站130的天线元件的正面方向(例如，天线图案(Pattern)的中心方向等)垂直朝向移动路径。在将GM基站130设置在移动体110的移动路径的上方的情况下(参照图5B)，将GM基站130的天线元件的正面方向沿着移动体110的行进方向设置在一个方向或者两个方向。另外，也可以将GM基站130的天线元件倾斜而朝向行进方向。GM基站的具体的设置方式根据移动体类别、移动路线、GM基站的设置环境限制等而适当决定。
GM基站130形成的GM小区的范围能够根据该GM基站130的结构(天线数量、发送功率等)、GM小区间隔、移动体110的类别(电车、汽车、新干线、船舶等)而适当设定。此外，GM基站130将包括小区边缘方向(或者，移动体110的进入方向)的一定的范围设定为待机扫描范围(小区边缘区域)。GM基站130设定的待机扫描范围(例如，角度范围、方向等)作为系统参数来处理。另外，GM基站130考虑全部移动体110的行进方向来进行通信的控制。
例如，GM基站130将在移动路径上GM小区被中断的地点作为小区边缘，将包括该小区边缘的周围的区域设定为待机扫描范围(小区边缘区域)(参照图6A)。另外，在由不同的GM基站130a、130b所形成的GM小区重叠的情况下，能够根据GM基站130a、130b之间的关系来控制小区边缘区域的设定。
例如，如图6B所示，设想GM基站130a形成的GM小区1和GM基站130b形成的GM小区2的一部分重复的情况。在GM基站130a(GM小区1)和相邻的GM基站130b(GM小区2)间能够进行控制信号等的合作且GM移动台120能够从GM小区1无中断地向相邻的GM小区2移动/连接的情况下，关于GM小区1和GM小区2重复的区域，也可以不设定待机扫描范围(小区边缘区域)。在GM小区1和GM小区2由一个GM基站130所形成的情况下也是同样的。另外，GM小区1和GM小区2间的合作既可以在GM基站间直接交换信号，也可以经由宏基站等上位网络来交换信号。
另一方面，即使是在GM小区1和GM小区2重复的情况下，在GM小区1和GM小区2间没有控制信号等的合作且GM移动台120从GM小区1向GM小区2移动时通信被中断(无法连续地连接)的情况下，在GM小区1和GM小区2的重复范围中也设定待机扫描范围(小区边缘区域)。这样，GM移动台130能够将在移动路径上形成的GM小区的端部设定为待机扫描范围(小区边缘区域)，对该待机扫描范围(小区边缘区域)发送多个IA信号而检测GM移动台120。
(GM移动台中的IA信号接收操作)
接着，说明接收到从GM基站被发送的IA信号的GM移动台的操作。首先，参照图7说明本实施方式的GM移动台的基本结构。图7是本实施方式的GM移动台的概略说明图，以在移动体中的1个车辆111中配置有GM移动台120的情况为例进行说明。
GM移动台120为了构成MIMO而具有许多GM小区用天线元件。此外，通过将GM小区用天线元件数量在移动体中分散而配置，能够获得基于分散天线MIMO的空间复用效果，且能够适当地进行GM小区间的切换。另外，在想要使涉及天线元件的配置以及配线的成本降低优先的情况下，也可以将天线元件集中配置。此外，也可以按每个车辆设置不同的GM移动台120。
此外，GM移动台120搭载宏小区用、小型小区用的天线以及发送接收机，将宏小区以及小型小区的信号对移动体内进行中继。由此，能够保证用户终端的通信所涉及的连接的稳定性的同时，GM移动台120能够统一控制宏小区以及小型小区和多个用户终端的通信。其结果，与各用户终端单独与各小区进行通信的情况相比，能够削减宏小区、小型小区所需要的控制信号、参考信号等的通信开销。
作为GM移动台120中的去往用户终端的信号以及来自用户终端的信号的中继方法，能够利用DF(解码转发(DecodeandForward))型中继技术以及AF(放大转发(AmplifyandForward))型中继技术。但是，信号的中继方法并不限定于此。
接着，参照图8说明GM移动台120在小区边缘区域(待机扫描范围)中接收到IA信号的情况下的操作。另外，在图8中，表示GM移动台120在小区边缘区域(待机扫描范围)中接收到从GM基站130被发送的多个IA信号中的IA2信号(W2)和IA4信号(W4)的情况(参照图8B)。IA2信号被应用BF权重W2，IA4信号被应用BF权重W4。
如图8A所示，GM移动台120一边接收从GM基站130被发送的IA信号一边移动。此时，GM移动台120可以不进行波束成型(BF)而接收IA信号，也可以在能够根据来自宏基站等的上位网络的辅助信息而确定IA信号的到来方向等的情况下，在一定范围内进行BF而接收IA信号。在GM移动台120进行BF而接收的情况下，能够根据从外部(例如，宏基站或者小型基站)接收的辅助信息而适当决定接收范围、波束宽度、有无波束切换、波束切换方法等的参数。
GM移动台120使用所接收到的IA信号而确定GM基站130，且实施频率或定时同步等。此外，发送与接收到的IA信号有关的信息(波束识别号、信道估计结果等)、与GM移动台有关的信息。GM移动台120能够将与IA信号有关的信息和与GM移动台有关的信息经由宏基站和/或小型基站而发送(反馈)给GM基站130。
此外，在GM移动台120与宏基站(宏小区)取得同步的情况下，由于GM移动台120能够掌握GM基站130的帧定时，所以能够确定GM基站130应用的各时隙。因此，在应用了特定的BF权重的IA信号对各时隙分别关联的情况下，GM移动台120能够基于时隙号而确定所接收到的IA信号(IA信号的识别号)。
此外，作为与GM移动台有关的信息，可列举GM移动台的识别号(GM移动台ID)、GM移动台结构(全部GM移动台数量、设置间隔、HW结构等)、移动体信息(类别、结构等)、移动体的移动条件(方向、速度等)、位置信息、业务量等。另外，GM移动台120还能够将与GM移动台有关的信息按每个预定周期发送给上位网络(宏基站等)。在这个情况下，还能够只将被更新的信息按每个预定周期进行发送。
此外，在GM移动台120接收到多个IA信号的情况下，可以发回与接收到的全部IA信号有关的信息等，也可以发回与一部分IA信号有关的信息。在GM移动台120发回与接收到的多个IA信号中的一部分IA信号有关的信息的情况下，能够选择成为预定的基准值以上(例如，信道估计结果为预定值以上)的IA信号而发回。
(GM基站的数据信号发送操作)
GM基站130基于从接收到IA信号的GM移动台120被通知的信息，对要应用于发送给该GM移动台120的数据信号的BF权重进行控制。具体而言，GM基站130将GM移动台120接收(捕捉)到的IA信号的BF权重应用于数据信号而发送(参照图9A、9B)。
另外，这里所称的数据信号是指，除了IA信号以外的DL信号的一部分或者全部。例如，GM基站130对用户数据(例如，LTE、LTE-A中的PDSCH信号等)和/或控制信号(例如，LTE、LTE-A中的PDCCH信号等)等应用GM移动台120捕捉到的IA信号的BF权重。
此外，GM基站130关于GM移动台120接收到的IA信号，也继续发送。在这个情况下，GM基站130在与小区边缘区域中进行了发送的时隙相同的时隙发送该IA信号，在其他的时隙(发送了其他的IA信号的时隙)中发送数据信号。
此外，GM基站130根据移动体110(GM移动台120)的移动速度或方向，预测正在移动的GM移动台120接下来要接收(捕捉)的IA信号，关于所预测的IA信号(预测波束)，也进行发送。具体而言，GM基站130根据移动速度、方向、路线形状，预测一定时间后的GM移动台120的位置，并选择与所预测的方向对应的IA信号作为预测波束。此时，GM基站130还能够选择包括所预测的方向在内的一定范围内的多个波束(应用了不同的BF权重的多个IA信号)作为预测波束。
在图9中，表示在GM移动台120从在小区边缘区域中发送的多个IA信号中接收(捕捉)到IA2信号(W2)的情况下，GM基站130发送的IA信号和数据信号的一例。
在这个情况下，GM基站130取得从GM移动台120经由宏基站等而被发回的与IA2信号有关的信息和与该GM移动台120有关的信息(参照图9A)。并且，GM基站130将在IA2信号中进行了应用的BF权重W2还应用于数据信号而发送。进一步，GM基站130基于与GM移动台有关的信息等，选择IA3信号作为预测波束，在预定的时隙(在小区边缘区域中相关联的时隙)中发送IA2信号和IA3信号(参照图9B)。此时，GM基站130在与IA2信号、IA3信号不同的时隙中发送数据信号。
在GM基站130中的预测波束的选择中，除了从GM移动台120发回的信息之外，还能够将过去的结果作为数据库(DB)来储存而利用。
另外，在图9中，表示了GM基站130在与小区边缘区域中发送的时隙相同的时隙发送GM移动台120捕捉到的IA2信号(用于数据信号的数据信号用的IA信号)和预测用的IA3信号的情况，但并不限定于此。例如，也可以设为在开头的时隙(例如，子帧的第1个码元)中发送GM移动台120捕捉到的IA2信号的结构(参照图10A～C)。此时，预测用的IA3信号既可以在IA2信号的下一个时隙中发送(参照图10B)，也可以在与小区边缘区域中发送的时隙相同的时隙发送(参照图10C)。另外，在图10B、10C的任一个情况下，都能够在除了被发送IA2信号、IA3信号的时隙之外的时隙中进行数据信号的发送。
此外，如图23A所示，在GM移动台120位于GM小区的边缘附近的情况下，存在被计算出对于待机扫描范围的外侧的预测用波束(图23A中的预测用的IAm信号)的情况。在这个情况下，该预测用波束(IAm信号)不会收纳在初始帧的时隙中(参照图23B)。因此，在这个情况下，重构时隙，以使数据信号用的IA信号(图23A中的IAn信号)位于帧(或者，子帧)的开头(参照图23C)。
与时隙重构有关的信息(TS重构信息)从GM基站130被通知给GM移动台120。此时，GM基站130能够经由宏基站或小型基站对GM移动台120通知与时隙重构有关的信息。此外，在此之后，在预测用的IA信号位于帧外的情况下，只要进行同样的处理(将数据用的IA信号配置在帧的开头的处理)即可。另外，在使用将数据用的IA信号配置在帧的开头的方法(例如，图10)的情况下，不需要图23所示的处理。
在GM移动台120将与多个IA信号有关的信息发回GM基站130的情况下，选择预定的IA信号的组合，并将所选择的IA信号的BF权重分别应用于数据信号并在多个层中发送。此外，与所选择的数据信号用的IA信号不同地，选择预测用的IA信号并在预定的时隙中发送。此外，GM基站130能够将数据信号用的IA信号和预测用的IA信号在与小区边缘区域中发送的时隙相同的时隙中发送，在剩余的时隙中将数据信号进行空间复用而发送。
例如，GM基站130根据从GM移动台120发回的多个IA信号的各信道估计结果(h)来合成MIMO信道矩阵H，决定信道的容量成为最大的波束(IA信号)的组合。例如，在GM基站130中发送应用了BF的信号，在GM移动台120(天线数量Nr)中不应用BF而接收的情况下，GM基站130能够利用N个波束的各自的信道hn(尺寸Nr×1的矢量)来合成信道矩阵H(尺寸Nr×N的矩阵)(参照式(1))。
式(1)
hn＝(h1n，h2n，……，hNr，n)T
H＝(h1，h2，……，hN)
此外，GM基站130也可以考虑网络的平衡或对于相邻小区的干扰等而决定IA信号的组合。此外，IA信号的组合可以在GM基站130中决定，也可以在GM移动台120或者上位控制节点中决定。与所决定的IA信号的组合有关的信息至少通知给GM基站130和GM移动台120。
图11A表示GM移动台120接收IA2信号和IA5信号，将与该IA2信号以及IA5信号有关的信息(IA信号的识别号或信道估计结果等)发回GM基站130的情况。在此，表示选择IA2信号和IA5信号作为IA信号的组合，选择IA3信号和IA6信号作为预测用的IA信号的情况。
在这个情况下，GM基站130将所选择的数据信号用的IA2信号以及IA5信号和预测用的IA3信号以及IA6信号分别在与小区边缘区域中发送的时隙相同的时隙进行MIMO发送(参照图11B)。具体而言，在层1中发送IA2信号(W2)和IA3信号(W3)，在层2中发送IA5信号(W5)和IA6信号(W6)。进一步，GM基站130在没有被发送IA信号的时隙中，将数据信号进行空间复用而发送。具体而言，在层1中发送被应用了BF权重W2的数据信号，在层2中发送被应用了BF权重W5的数据信号。
另外，在图11中，表示了GM基站130将数据信号用的IA2信号以及IA5信号和预测用的IA3信号以及IA6信号在与小区边缘区域中发送的时隙相同的时隙中发送的情况，但并不限定于此。
例如，如图12A所示，将IA信号从时隙的开头起分别依次发送，在剩余的时隙中将数据信号进行空间复用而发送。或者，如图12B、图12C所示，能够将数据信号用的IA2信号和IA5信号在一部分频带中发送，将预测用的IA3信号以及IA6信号在全部频带中发送。
此时，GM基站130也可以将IA2信号和IA5信号在频率方向上进行复用而发送。另外，在图12B中，表示将IA2信号和IA5信号分别连续地分配在一部分频域的情况，在图12C中，表示将IA2信号和IA5信号分别在多个频率方向上分散而分配的情况。另外，数据信号用的IA信号和预测用的IA信号的分配方法并不限定于此，能够将图11B或图12A～C适当组合而设定。
(DL/UL发送接收)
图13表示GM移动台120接收从GM基站130被发送的数据信号的情况的示意图。GM基站130将与发送数据信号的波束有关的信息通知给GM移动台120。例如，GM基站130将与数据信号用的IA信号和预测用的IA信号有关的信息(IA信号的识别号、被发送的时隙位置等)直接或者经由宏基站或小型基站发送给GM移动台120。
GM移动台120参照被通知的信息，根据与在GM基站130中所选择的波束(IA信号)对应的信道估计结果，合成MIMO信道矩阵H以使与GM基站130相同，并使用H来生成合适的接收权重而接收数据信号。由此，GM移动台120能够配合发送BF以及无线信道而适当地接收数据信号。另外，在GM移动台120中，在多个车辆中伸展设置天线的情况下，能够在全部天线中统一生成接收权重而接收数据信号。
此外，图14作为一例来表示从GM移动台120对GM基站130以与DL相同的频率来发送UL信号的情况(利用TDD的情况)的示意图。GM移动台120能够将在DL中接收到的BF权重(应用于数据信号的BF权重)作为UL的发送权重来应用，并发送数据。在这个情况下，GM基站130将在DL发送中使用(选择)的固定波束的BF权重作为UL信号的接收权重来使用，并接收UL数据。另外，此时，在存在由发送接收机的硬件等所引起的特性差异的情况下，根据需要而校正。
此外，GM基站130和GM移动台120能够在一定时间内，分别使用同一个波束(BF权重)重复进行数据的发送接收。在根据移动体的移动速度而GM系统的子帧内的移动变动比1个波束范围小等的情况下，能够使用多个子帧时间内的同一波束。此时，GM移动台120关于从GM基站130被发送的预测用的IA信号，也在预定的时隙中进行接收。GM移动台120能够从GM基站130直接或者经由宏基站等而取得与被分配预测用的IA信号的时隙有关的信息。另外，GM移动台120也可以在时隙没有被变更的情况下，基于已经接收完毕的时隙结构来计算预测用IA信号的分配时隙。
(波束切换操作)
当伴随着移动体110的移动，GM移动台120接收的预测用的IA信号的质量变得比被选择为数据信号用的IA信号更高的情况下，GM移动台120将波束质量信息通知给GM基站130(参照图15)。或者，在数据信号用的IA信号的质量降低至预定的基准值以下的情况下，GM移动台120将该波束质量信息通知给GM基站130。即，当伴随着移动而数据信号用的波束质量下降的情况下，GM移动台120能够将波束变更请求通知给GM基站130。此外，与波束变更请求的通知同时，根据预测用的IA信号所估计的信道信息也一起发送给GM基站130。
GM基站130基于从GM移动台120被通知的波束质量信息(波束变更请求、信道信息等)，对数据信号应用预测用的IA信号的BF权重而发送。并且，GM移动台120选择有可能接下来接收的IA信号作为预测用的IA信号。另外，如图11所示，在通过MIMO发送进行复用而发送的情况下，再次计算有无复用、要复用的波束(IA信号)的组合。与波束切换有关的信息能够经由宏基站或小型基站通知给GM移动台120。
另外，直到GM移动台120接下来通过小区边缘(相反方向的小区边缘)为止，GM基站130重复进行要应用于数据信号的IA信号的变更以及预测用IA信号的重新设定。由此，即使是在移动体110(GM移动台120)无规律地移动的情况下，GM基站130也能够选择合适的BF权重而应用于数据信号。
GM基站130也可以对数据发送接收中的GM移动台120，在波束切换的定时，在包括预测波束(预测用IA信号)在内的一定范围内进行波束扫描。此时，GM移动台120优选再次实施信道估计，并将该信道估计结果发回GM基站130。由此，在GM基站130中，能够重新设定最合适的发送波束。另外，GM基站130中的进行波束扫描的范围、再扫描的间隔考虑GM移动台120的速度、方向等而决定。
(处理流程)
图16表示本实施方式中的GM基站和GM移动台的通信方法的流程图的一例。
首先，说明GM基站的过程。GM基站对在移动体的移动路径上形成的小区的边缘区域(待机扫描范围)，发送应用了不同的BF权重的多个IA信号(步骤ST101)。接着，在从接收了IA信号的GM移动台接收到反馈(FB)信息的情况(步骤ST102的“是”)下，计算(选择)预测波束(预测用的IA信号)(步骤ST103)。作为从GM移动台被反馈的信息，可举出与该GM移动台接收到的IA信号有关的信息(IA信号的识别符、信道估计结果等)、与GM移动台有关的信息。
在预测波束朝向由GM基站所形成的GM小区内的情况下(步骤ST104的“是”)，将与数据信号用的IA信号和预测用的IA信号有关的信息通知给GM移动台(步骤ST105)。另一方面，在预测波束朝向由GM基站所形成的GM小区外的情况下(步骤ST104的“否”)，设置结束标记(Flag)(例如，结束标记＝1)(步骤ST106)。之后，将与数据信号用的IA信号有关的信息通知给GM移动台。
接着，GM基站发送应用了预定的BF权重的数据信号、数据信号用的IA信号以及预测用的IA信号，且接收从GM移动台被发送的UL信号(步骤ST107)。
GM基站在从GM移动台接收到与波束的质量有关的通知(波束变更请求)的情况下(步骤ST108的“是”)，判断能否向预测波束(预测用IA信号)切换(步骤ST109)。当预测波束被设定在GM小区内的情况下(在没有设置步骤ST106的结束标记的情况下)，GM基站将预测用的IA信号切换为数据发送用的IA信号(步骤ST110)。并且，将新的数据发送用的IA信号的权重应用于数据信号，且重新设定预测用的IA信号。另一方面，当预测波束没有被设定在GM小区内的情况下(在设置有步骤ST106的结束标记1的情况下)，结束数据信号的发送，并将这个意思通知给GM移动台(步骤ST111)。
接着，说明GM移动台的过程。首先，GM移动台尝试接收从GM基站被发送的IA信号(步骤ST201)。在接收到IA信号的情况下(步骤ST202的“是”)，确定接收到的IA信号，且进行信道估计(步骤ST203)。另外，如上所述，在各IA信号与预定的时隙相关联的情况下，GM移动台能够根据接收到的IA信号被发送的时隙来确定该IA信号。
接着，GM移动台反馈与接收到的IA信号有关的信息(IA信号的识别号、信道估计结果等)和与GM移动台有关的信息等(步骤ST204)。另外，这些信息能够经由宏基站或小型基站而反馈给GM基站。
接着，GM移动台接收与GM基站所选择的数据信号用的IA信号有关的信息或与预测用IA信号有关的信息(波束信息)(步骤ST205)。GM移动台基于接收到的波束信息来生成接收权重(步骤ST206)，接收从GM基站被发送的IA信号以及数据信号，且进行UL信号的发送(步骤ST207)。
接着，GM移动台判断GM基站所应用的波束(IA信号)的质量(步骤ST208)。在GM移动台中的预测用的IA信号的波束质量变得比数据信号用的IA信号更高的情况下，GM移动台将该波束质量信息(波束变更请求)通知给GM基站(步骤ST209)。此外，在从GM基站接收到数据发送接收的结束通知的情况下，结束与GM基站的数据发送接收(步骤ST210)。
(GM移动台和GM基站的初始连接操作)
参照图21，具体说明本实施方式的GM移动台120和GM基站130的初始连接操作(图6中的步骤ST101～102、步骤ST201～204)的一例。另外，以下的说明并不限定于待机扫描范围中的GM移动台120和GM基站130的初始连接(小区搜索)操作。例如，也能够应用于当GM移动台130在待机扫描范围中发生了GM移动台120的检测错误的情况下，之后在GM小区内检测到该GM移动台120的情况。此外，在本实施方式中能够应用的连接操作并不限定于以下说明的方法。
如上所述，GM基站130应用应用了不同的固定权重的多个发送波束，作为要应用于与GM移动台120的初始连接操作的IA信号。即，GM基站130对IA信号应用波束成型，生成波束宽度窄的多个发送波束而发送。此外，GM基站130在应用了不同的权重的各IA信号中分别包括识别信息(例如，波束ID)而发送。
图21A示意性地表示从GM基站130被发送的IA信号的发送图像。图21B在时间轴以及频率轴上表示从GM基站130被发送的IA信号。如图21A所示，GM基站130通过沿着预定的方位角方向按每个时间间隔τ变更波束宽度窄的发送波束，能够在预先确定的总时间T中发送在GM小区的一部分(例如，小区边缘区域)或者GM小区整体中应用了BF的IA信号。
例如，GM基站130在定时t1向GM小区的某方向发送了窄的波束之后，在定时t2将发送方向沿着方位角方向错开波束宽度Φ而发送窄的波束(参照图21A)。在每个时间间隔τ而被发送的IA信号能够利用通信系统的系统整体的带宽而发送。
另外，在图21中，表示了将IA信号通过二维(2D)来扫描的情况，但也可以通过三维(3D)来扫描。例如，还能够通过对IA信号的发送用的窄的波束的发送方向追加仰角方向，沿着方位角方向以及仰角方向按每个时间间隔τ进行变更，从而对位于GM小区的区域的全部GM移动台120进行扫描。
这样，通过GM基站130将多个IA信号不仅发送给小区边缘区域，还发送给GM小区整体，即使是在GM移动台130在待机扫描范围中发生了GM移动台120的检测错误的情况下，也能够在GM小区内检测到GM移动台120(参照图22)。另外，向GM小区整体的IA信号的发送(GM小区全范围扫描)优选在每个预定的时间间隔(例如，10帧)进行。此外，能够将GM小区全范围扫描的间隔作为系统参数来处理。
GM基站130通过对在小区边缘区域(待机扫描范围)中利用的IA信号进行波束变宽的BF权重的利用、向一部分的频带的分配(频分复用)等，能够在与待机扫描范围相同的时隙中实施全范围扫描。此外，GM基站130在进行GM小区全范围扫描的情况下，还能够对除了小区边缘区域(待机扫描范围)之外的范围进行扫描。
在GM基站130进行GM小区全范围扫描的情况下，GM移动台120进行与小区边缘区域(待机扫描范围)同样的操作。即，GM移动台120将与检测到的IA信号的识别信息(波束ID)有关的信息或与接收质量(RSRP、RSRQ等)有关的信息反馈给GM基站130。
由此，GM基站130对在待机扫描范围中未能检测到的GM移动台120，也能够与在待机扫描范围中检测到的GM移动台120同样地，掌握与特定的IA信号对应的权重信息。GM基站130在与连接后的GM移动台120的无线通信中利用该权重信息。此外，GM基站130基于待机扫描范围中的检测错误(失败率)，自适应地调整要在待机扫描范围中发送的IA信号。
(变形例)
另外，在上述实施方式中，表示了对小区边缘区域利用从GM基站130被发送的多个IA信号而检测GM移动台120的方法，但本实施方式并不限定于此。例如，GM基站130也可以是并用传感器和IA信号而检测GM移动台120的结构。
例如，也可以在GM基站130中设置监视传感器(相机、激光、雷达等)，通过该监视传感器来检测GM移动台120的接近。在这个情况下，GM基站130只要在通过监视传感器来检测到GM移动台120的时刻，开始对GM移动台120接近的方向发送IA信号即可(参照图17)。此时，为了提高GM基站130中的监视精度，优选预先在GM移动台120中设置标志(Marker)、信标(Beacon)、反射物等。由此，GM基站130能够有效率地检测到GM移动台120的接近，因而能够降低IA信号的发送时间。
此外，作为检测GM移动台120的接近的方法，也可以是GM移动台120以预定周期将与该GM移动台有关的信息(位置、速度、方向等)通知给宏基站或小型基站，从宏小区或小型小区对GM基站130通知GM移动台120的接近。或者，也可以是将GM移动台120的信息(位置、速度、方向等)经由宏基站或小型基站通知给GM基站130，在该GM基站130侧判断GM移动台120的接近的结构。另外，从GM移动台120通知的间隔能够考虑该GM移动台120的速度等而适当设定。
此外，如图18所示，在同一个移动体中搭载有在空间上分离的多个GM移动台120的情况下，GM基站130将多个GM移动台作为不同的GM移动台来识别。在这个情况下，优选从在移动体的开头方向上搭载的GM移动台120a开始，将与后续的GM移动台120b有关的信息通知给GM基站130。在这个情况下，GM基站130基于从在开头方向上搭载的GM移动台120a被通知的其他的GM移动台120b的信息，能够简化对于后续的GM移动台120b的波束扫描过程(例如，对于后续的GM移动台120b的预测波束的计算等)。另外，作为后续的GM移动台102b的信息，可举出GM移动台间隔、GM移动台数量、装置结构等。
另外，在上述说明中，说明了从GM基站130发送IA信号，GM移动台120接收该IA信号的情况，但本实施方式并不限定于此。例如，也可以是从GM移动台120发送IA信号，GM基站130接收该IA信号的结构。在这个情况下，在上述的说明中，相反地、能够调换GM基站130中的发送接收和GM移动台120中的发送接收而应用。
(GM基站以及GM移动台的结构)
以下，参照图19、图20说明本实施方式的GM基站以及GM移动台的结构。
图19是本实施方式的GM基站的功能框图的一例。GM基站具有发送单元301、发送信号生成单元302、数据信号生成单元303、IA信号生成单元304、权重控制单元305、接收单元306、接收数据取得单元307、IA信号信息取得单元308、预测用IA信号选择单元309、IA信号选择单元310。另外，图19表示GM基站的特征性的功能块，设GM基站当然具有无线通信所需的其他的功能块。
IA信号生成单元304生成要发送给GM移动台的IA信号。IA信号生成单元304在对小区边缘区域发送IA信号的情况下，如图4所示，生成多个IA信号(IA1～IAn信号)。此外，IA信号生成单元304基于来自IA信号选择单元310和/或预测用IA信号选择单元309的信息，对在GM小区内正在移动的GM移动台生成预定的IA信号(数据发送用的IA信号、预测用的IA信号)。
数据信号生成单元303生成要发送给GM移动台的数据信号(用户数据或控制信号等)。发送信号生成单元302对IA信号或数据信号应用预定的BF权重而生成下行发送信号。应用于IA信号或数据信号的BF权重由权重控制单元305所控制。
权重控制单元305(控制单元)对要应用于从GM基站发送的IA信号或数据信号的BF权重进行控制。在对小区边缘区域发送IA信号的情况下，权重控制单元305对多个IA信号(IA1～IAn信号)应用不同的BF权重。此外，权重控制单元305能够基于来自IA信号选择单元310和/或预测用IA信号选择单元309的信息，决定要应用于发送信号的权重。
发送单元301发送应用了BF权重的发送信号(IA信号、数据信号等)。发送单元301在小区边缘区域中发送IA信号的情况下，将分别应用了不同的BF权重的多个IA信号按每个预定期间切换而发送(参照图4)。此时，发送单元301能够将应用了不同的BF权重的各IA信号与预定的时隙相关联而发送。
此外，发送单元301将数据信号用的IA信号和预测用的IA信号分别在预定的时隙中发送，且将IA信号和数据信号在时间方向上进行时分复用而发送(参照图9、图10)。此外，在GM移动台接收到多个IA信号的情况下，发送单元301能够在没有被发送IA信号的时隙中将数据信号进行空间复用而发送(参照图11、图12)。此外，发送单元301将与数据信号用的IA信号、预测用的IA信号有关的信息等发送给GM移动台。
另外，发送单元301发送的IA信号或数据信号向无线资源(时隙)的分配在调度器等中被进行控制。
接收单元306接收与GM移动台接收到的IA信号有关的信息、与该GM移动台有关的信息以及上行数据信号等。IA信号信息取得单元308从接收单元306接收到的信息中，取得从GM移动台反馈的与IA信号有关的信息(IA信号的识别符、信道估计结果等)。
IA信号选择单元310基于在IA信号信息取得单元308中所取得的信息，选择数据信号用的IA信号(具有要应用于数据信号的BF权重的IA信号)。例如，GM移动台接收(捕捉)到的IA信号作为数据信号用的IA信号而被选择。预测用IA信号选择单元309根据GM移动台的移动速度或方向，预测正在移动的GM移动台接下来要接收(捕捉)的波束(IA信号)。例如，预测用IA信号选择单元309根据移动速度、方向、路线形状来预测一定时间后的GM移动台的位置，并选择与所预测的方向对应的IA信号作为预测波束。
接收数据取得单元307取得从GM移动台被发送的上行数据。接收数据取得单元307能够将在下行发送中使用的BF权重作为上行接收权重来利用而取得上行数据。
图20是本实施方式的GM移动台的功能框图的一例。GM移动台具有发送单元201、发送信号生成单元202、数据信号生成单元203、信道质量信息生成单元204、权重控制单元205、接收单元206、接收数据取得单元207、IA信号信息取得单元208、信道质量估计单元209。另外，图20表示GM移动台的特征性的功能块，设GM移动台当然具有无线通信所需的其他的功能块。
接收单元206接收从GM基站被发送的IA信号以及数据信号。另外，接收单元206还能够接收从宏基站、小型基站等被发送的DL信号。
IA信号信息取得单元208取得与在接收单元206中接收到的IA信号有关的信息(IA信号的识别号等)。此外，IA信号信息取得单元208还取得与从GM基站、宏基站或者小型基站被发送的IA信号有关的信息(与数据信号用的IA信号、预测用的IA信号有关的信息等)。在IA信号信息取得单元208中所取得的与IA信号有关的信息被输出到权重控制单元205。
接收数据取得单元207取得从GM基站被发送的数据。接收数据取得单元207能够根据与从GM基站被通知的数据信号用的IA信号对应的信道估计结果而生成合适的接收权重，取得下行数据。
信道质量估计单元209使用从GM基站被发送的IA信号，进行信道估计。信道质量信息生成单元204基于信道质量估计单元209中的信道估计结果，生成信道质量信息。信道质量信息生成单元204在GM移动台接收的预测用的IA信号的质量变得比数据信号用的IA信号更高的情况下，或者在数据信号用的IA信号的质量降低至预定的基准值以下的情况下，生成与该信道质量信息有关的信息(波束变更请求)。
数据信号生成单元203生成要发送给GM基站的数据信号。发送信号生成单元202对数据信号等应用预定的BF权重而生成上行发送信号。应用于数据信号的BF权重由权重控制单元205所控制。
权重控制单元205对要应用于从GM移动台发送的数据信号等的权重进行控制。例如，权重控制单元205能够将下行信号的接收权重作为上行信号的发送权重来应用。
发送单元201发送应用了BF权重的发送信号(上行数据信号等)。此外，发送单元201发送与接收到的IA信号有关的信息或与GM移动台有关的信息。发送单元201根据要发送的信号的内容，选择UL信号的发送目的地(GM基站、宏基站或者小型基站)。
如以上所述，根据本实施方式的无线通信系统，由于对组移动性，成为移动体内的用户终端和GM基站经由GM移动台进行通信的结构，所以无需对用户终端施加变更就能够提高无线通信系统整体的系统性能。进一步，在本实施方式中，由于GM基站利用IA信号，根据GM移动台中的IA信号的接收状况来适当地控制BF权重，所以即使是在移动体无规律地移动的情况下，也能够选择适合GM基站和GM移动台的通信的BF权重。
以上，使用上述的实施方式详细说明了本发明，但对于本领域技术人员来说，本发明明显不限定于本说明书中说明的实施方式。本发明能够不脱离由权利要求书的记载所决定的本发明的主旨以及范围而作为修正以及变更方式来实施。因此，本说明书的记载的目的是例示说明，对于本发明没有任何限制性的含义。
本申请基于在2013年12月18日申请的特愿2013-261619。该内容全部包含于此。

Claims (10)

1.一种无线基站，在移动体的移动路径上形成小区且与在所述移动体中设置的移动台使用波束成型进行通信，其特征在于，所述无线基站具有：
发送单元，至少对在移动体的移动路径上形成的小区的边缘区域，发送分别应用了不同的波束成型用权重的多个捕捉用信号；以及
控制单元，基于从接收到捕捉用信号的移动台被通知的信息，对要应用于发送给该移动台的数据信号的波束成型用权重进行控制。
2.如权利要求1所述的无线基站，其特征在于，
所述发送单元按每个预定期间切换所述分别应用了不同的波束成型用权重的多个捕捉用信号而发送。
3.如权利要求2所述的无线基站，其特征在于，
所述发送单元将应用了不同的波束成型用权重的多个捕捉用信号分别与预定的时隙关联而发送。
4.如权利要求1至权利要求3的任一项所述的无线基站，其特征在于，还具有选择单元，该选择单元选择具有要应用于数据信号的波束成型用权重的数据信号用的捕捉用信号和所述移动台有可能接下来接收的预测用的捕捉用信号，
所述发送单元分别以预定的时隙发送数据信号用的捕捉用信号和预测用的捕捉用信号。
5.如权利要求4所述的无线基站，其特征在于，
所述发送单元使用没有发送数据信号用的捕捉用信号以及预测用的捕捉用信号的时隙来进行数据信号的发送。
6.如权利要求4所述的无线基站，其特征在于，
在从移动台被通知与多个捕捉用信号有关的信息的情况下，所述选择单元选择多个数据信号用的捕捉用信号以及多个预测用的捕捉用信号，所述发送单元将应用了不同的数据信号用的捕捉用信号的波束成型权重的数据信号进行空间复用而发送。
7.如权利要求4所述的无线基站，其特征在于，
所述控制单元在从移动台被通知的数据信号用的捕捉用信号的质量信息成为预定值以下的情况下，将预测用的捕捉用信号的波束成型用权重应用于数据信号。
8.如权利要求1至权利要求3的任一项所述的无线基站，其特征在于，所述捕捉用信号是将LTE系统和/或LTE-A系统中的同步信号用的序列和信道估计用的参考信号的序列进行了组合的信号。
9.一种移动台，在移动体中设置且与在所述移动体的移动路径上形成小区的无线基站使用波束成型进行通信，其特征在于，所述移动台具有：
接收单元，接收从所述无线基站被发送的捕捉用信号以及数据信号；以及
发送单元，发送与接收到的捕捉用信号有关的信息，
所述接收单元接收具有要应用于数据信号的波束成型用权重的捕捉用信号和有可能接下来接收的预测用的捕捉用信号，作为捕捉用信号。
10.一种无线通信方法，用于在移动体的移动路径上形成小区的无线基站和在所述移动体中设置的移动台，其特征在于，所述无线通信方法包括：
所述无线基站至少对在移动体的移动路径上形成的小区的边缘区域，发送分别应用了不同的波束成型用权重的多个捕捉用信号的步骤；所述无线基站基于从接收到捕捉用信号的移动台被通知的信息，对要应用于发送给该移动台的数据信号的波束成型用权重进行控制的步骤；以及
所述移动台接收从所述无线基站被发送的捕捉用信号以及数据信号的步骤；所述移动台发送与接收到的捕捉用信号有关的信息的步骤。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018064988A1 (zh) * 2016-10-09 2018-04-12 株式会社Ntt都科摩 上行随机接入时执行的波束确定方法、用户设备和基站
CN109716668A (zh) * 2016-09-21 2019-05-03 松下电器（美国）知识产权公司 发送方法、发送装置、接收方法以及接收装置
CN110581728A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 松下电器（美国）知识产权公司 无线通信装置
CN111343569A (zh) * 2020-02-22 2020-06-26 吉林大学 基于改进的卡尔曼算法的移动边缘计算基站选择方法
CN111869119A (zh) * 2018-03-19 2020-10-30 高通股份有限公司 用于通信系统的范围扩展
CN112385279A (zh) * 2018-07-18 2021-02-19 株式会社Ntt都科摩 用户装置及基站装置
CN112751595A (zh) * 2019-10-29 2021-05-04 中国移动通信集团山东有限公司 一种波束调整方法、装置、存储介质和源基站
CN113365352A (zh) * 2020-03-06 2021-09-07 大唐移动通信设备有限公司 波束推荐方法、装置、网络侧设备、终端及存储介质
WO2023216178A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-16 Qualcomm Incorporated Sensing-aided radio access technology communications

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016119873A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Radio cell arrangement in high speed scenario
WO2016152114A1 (ja) * 2015-03-23 2016-09-29 日本電気株式会社 基地局装置、通信システムおよび通信方法
US20180159607A1 (en) * 2015-04-30 2018-06-07 Nokia Solutions And Networks Oy Rf beamforming control in a communication system
US10554278B2 (en) * 2015-09-29 2020-02-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and devices for determining suitable transmit directions for beamformed transmission
KR101881166B1 (ko) * 2016-05-17 2018-07-23 한국전자통신연구원 이동무선백홀 네트워크의 빔 포밍 통신 장치 및 방법
CN106452541B (zh) * 2016-07-19 2020-01-07 北京邮电大学 一种光和无线信号相互辅助的波束赋形方法和装置
JP6608070B2 (ja) * 2016-09-06 2019-11-20 三菱電機株式会社 移動局、基地局、無線通信システムおよび通信方法
US10547365B2 (en) 2016-09-26 2020-01-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beamforming in a wireless communication system
CN108347780B (zh) * 2017-01-25 2022-06-14 华硕电脑股份有限公司 无线通信系统中用于触发波束状态信息报告的方法和设备
JP6563969B2 (ja) * 2017-03-01 2019-08-21 ソフトバンク株式会社 通信システム
JP6822221B2 (ja) * 2017-03-03 2021-01-27 日本電気株式会社 無線基地局、無線通信システム、並びに無線基地局の制御方法及び制御プログラム
JP2019009530A (ja) * 2017-06-21 2019-01-17 ソフトバンク株式会社 無線通信装置、基地局装置、移動局装置、移動体及び通信システム
US10484964B2 (en) * 2017-08-02 2019-11-19 Futurewei Technologies, Inc. System and method for improving paging
JP7003497B2 (ja) * 2017-09-01 2022-01-20 日本電気株式会社 第１の基地局
EP3704840A4 (en) * 2017-10-30 2021-06-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) SELECTION OF RECEIVING BEAMS FOR RADIO ACCESS NETWORK
JP6913649B2 (ja) * 2018-03-09 2021-08-04 株式会社東芝 電子装置、車上装置及び無線通信方法
WO2019201484A1 (en) * 2018-04-19 2019-10-24 Kapsch Carriercom France S.A.S. 5g nr system for communication with a user terminal
WO2020038643A1 (en) 2018-08-23 2020-02-27 British Telecommunications Public Limited Company Cellular telecommunications network
EP3854657A4 (en) * 2018-09-20 2022-04-20 Hitachi Kokusai Electric Inc. WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD
JP7027294B2 (ja) * 2018-10-29 2022-03-01 本田技研工業株式会社 通信システム、通信方法、及びプログラム
KR102623550B1 (ko) * 2019-02-25 2024-01-11 삼성전자주식회사 무선 통신 장치 및 이의 채널 추정 방법
DE102019135901A1 (de) * 2019-02-25 2020-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Drahtloskommunikationsvorrichtung und kanalschätzverfahren davon
EP3876559A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-08 Nokia Technologies Oy Future position estimation for improved reliability of connectivity
US20220140874A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 GM Global Technology Operations LLC Method and system for beamform management for communications
JP2022185509A (ja) * 2021-06-02 2022-12-14 富士通株式会社 通信装置および通信方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1208522A (zh) * 1995-12-05 1999-02-17 艾利森公司 具有所选上行链路信号分集接收的无线通信系统的移动链路系统
CN1675859A (zh) * 2003-01-21 2005-09-28 富士通株式会社 适应控制装置
CN102545944A (zh) * 2011-12-12 2012-07-04 青海省电力公司信息通信公司 电网移动通信信息平台系统
CN102624431A (zh) * 2012-03-13 2012-08-01 中兴通讯股份有限公司 一种提升车载端多天线通信容量的方法和系统
CN102970731A (zh) * 2012-11-08 2013-03-13 京信通信系统（中国）有限公司 一种无线接入方法、系统及设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0787011A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Toshiba Corp 無線通信システム及び無線装置及びスイッチ
WO1998036471A1 (en) * 1997-02-13 1998-08-20 Nokia Telecommunications Oy Method and apparatus for directional radio communication
US8863256B1 (en) * 2011-01-14 2014-10-14 Cisco Technology, Inc. System and method for enabling secure transactions using flexible identity management in a vehicular environment
EP2737639A4 (en) 2011-07-28 2015-04-08 Samsung Electronics Co Ltd APPARATUS AND METHOD FOR FORMING BEAMS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1208522A (zh) * 1995-12-05 1999-02-17 艾利森公司 具有所选上行链路信号分集接收的无线通信系统的移动链路系统
CN1675859A (zh) * 2003-01-21 2005-09-28 富士通株式会社 适应控制装置
CN102545944A (zh) * 2011-12-12 2012-07-04 青海省电力公司信息通信公司 电网移动通信信息平台系统
CN102624431A (zh) * 2012-03-13 2012-08-01 中兴通讯股份有限公司 一种提升车载端多天线通信容量的方法和系统
CN102970731A (zh) * 2012-11-08 2013-03-13 京信通信系统（中国）有限公司 一种无线接入方法、系统及设备

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109716668A (zh) * 2016-09-21 2019-05-03 松下电器（美国）知识产权公司 发送方法、发送装置、接收方法以及接收装置
CN109716668B (zh) * 2016-09-21 2022-09-09 松下电器（美国）知识产权公司 发送方法、发送装置、接收方法以及接收装置
WO2018064988A1 (zh) * 2016-10-09 2018-04-12 株式会社Ntt都科摩 上行随机接入时执行的波束确定方法、用户设备和基站
US11240847B2 (en) 2016-10-09 2022-02-01 Ntt Docomo, Inc. Beam determining method performed during uplink random access, user equipment and base station
CN111869119A (zh) * 2018-03-19 2020-10-30 高通股份有限公司 用于通信系统的范围扩展
CN111869119B (zh) * 2018-03-19 2023-10-31 高通股份有限公司 用于通信系统的范围扩展
CN110581728A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 松下电器（美国）知识产权公司 无线通信装置
CN112385279A (zh) * 2018-07-18 2021-02-19 株式会社Ntt都科摩 用户装置及基站装置
CN112385279B (zh) * 2018-07-18 2024-04-02 株式会社Ntt都科摩 用户装置及基站装置
CN112751595A (zh) * 2019-10-29 2021-05-04 中国移动通信集团山东有限公司 一种波束调整方法、装置、存储介质和源基站
CN112751595B (zh) * 2019-10-29 2022-02-11 中国移动通信集团山东有限公司 一种波束调整方法、装置、存储介质和源基站
CN111343569B (zh) * 2020-02-22 2021-04-30 吉林大学 基于改进的卡尔曼算法的移动边缘计算基站选择方法
CN111343569A (zh) * 2020-02-22 2020-06-26 吉林大学 基于改进的卡尔曼算法的移动边缘计算基站选择方法
CN113365352A (zh) * 2020-03-06 2021-09-07 大唐移动通信设备有限公司 波束推荐方法、装置、网络侧设备、终端及存储介质
WO2021174994A1 (zh) * 2020-03-06 2021-09-10 大唐移动通信设备有限公司 波束推荐方法、装置、网络侧设备、终端及存储介质
CN113365352B (zh) * 2020-03-06 2023-09-01 大唐移动通信设备有限公司 波束推荐方法、装置、网络侧设备、终端及存储介质
WO2023216178A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-16 Qualcomm Incorporated Sensing-aided radio access technology communications

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