CN109962730A - 通信系统、协调装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种通信系统、协调装置及其控制方法。该通信系统用以供一或多个用户设备进行通信，该控制方法实施例包括以下步骤。针对各该一或多个用户设备，控制多个天线配置的多个效能值的测量。记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值。该通信系统实施例包括多个射频拉远头，各个射频拉远头包括多个天线。

Description

通信系统、协调装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种通信系统、协调装置及其控制方法。

背景技术

传统被应用于WiFi系统的智能天线技术(Smart Antenna)可藉由单一基站具备多种不同方向天线来供挑选，并且藉由天线选择方法来决定出最适合传输送的天线，以提高整体使用者的数据传输率。但此想法目前只被应用于单一基站上，且传统智能天线系统只会利用单一天线场型来做传输，因此其信号多样性(Diversity)较无办法有效提高。再者，若采用天线阵列的架构来做多天线传输，虽可藉此提高系统传输效能，却常面临单一基站所使用天线阵列可能过大且实现成本太高的问题，因此并不适合应用于小型基站(SmallCell)中。

发明内容

本发明有关于一种通信系统、协调装置及其控制方法。

根据本发明的一实施例，提出一种通信系统的控制方法。该通信系统用以供一或多个用户设备进行通信，该控制方法包括以下步骤。针对各该一或多个用户设备，控制多个天线配置的多个效能值的测量。记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值。其中，该通信系统包括数个射频拉远头，各个射频拉远头电性连接多个天线。

根据本发明的另一实施例，提出一种通信系统。通信系统用以供一或多个用户设备进行通信。通信系统包括多个射频拉远头及一协调装置。各个射频拉远头电性连接多个天线。协调装置包括一效能测量单元及一存储单元。效能测量单元用以针对各该一或多个用户设备，控制多个天线配置的多个效能值的测量。存储单元用以记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值。

根据本发明的再一实施例，提出一种协调装置。协调装置用以协调一通信系统。该通信系统用以供一或多个用户设备进行通信。该协调装置包括一效能测量单元及一存储单元。效能测量单元用以针对各该一或多个用户设备，控制多个天线配置的多个效能值的测量。存储单元用以记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值。其中，该通信系统包括数个射频拉远头，各个射频拉远头电性连接多个天线。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

附图说明

图1绘示根据一实施例的通信系统的示意图。

图2绘示通信系统的方块图。

图3绘示根据一实施例天线配置的测量方法的流程图。

图4绘示根据一实施例天线配置的配置方法的流程图。

图5A～5B绘示根据另一实施例天线配置的测量方法的流程图。

图6绘示根据另一实施例天线配置的配置方法的流程图。

图7绘示根据另一实施例天线配置的配置方法的流程图。

【符号说明】

1000：通信系统

100：用户设备

300：射频拉远头

310：天线

320：切换单元

500：协调装置

510：基带处理单元

520：效能测量单元

530：存储单元

540：配置单元

BM：波束

TB：效能记录表

S101～S106、S201～S204、S301～S317、S401～S403、S501～S505：步骤

具体实施方式

请参照图1，其绘示根据一实施例的通信系统1000的示意图。通信系统1000包括数个射频拉远头(remote radio head，RRH)300及一协调装置(coordinator)500，服务一或多个用户设备(user equipment(s))100。各个射频拉远头300电性连接数个天线310(绘示于图2)。射频拉远头300可采用智能天线技术(smart antenna)，实施时可将多个天线310设置于一平板或一柱体上，各个天线310具有不同的射频方向。图1绘示出各个天线310的波束(beam)BM。可以在各个射频拉远头300选择一或多个天线310，而组合成一天线配置(configuration)。请参下表一，以各射频拉远头300具备三个天线310举例来说明，若选择第1个射频拉远头300的第1个天线310、第2个射频拉远头300的第1个天线310、第3个射频拉远头300的第2个天线310、第4个射频拉远头300的第1个天线310，则天线配置为(100，100，010，100)。而若选择第1个射频拉远头300的第1、2个天线310、第2个射频拉远头300的第1、3个天线310、第3个射频拉远头300的第2、3个天线310、第4个射频拉远头300的第1～3个天线310，则天线配置为(110，101，011，111)。也就是说于此例中，最多可有(2^3-1)*(2^3-1)*(2^3-1)*(2^3-1)种组合(即2401种天线配置)。通信系统1000通过所选择的天线配置，供用户设备100进行通信。

表一

请参照图2，其绘示通信系统1000的方块图。如图2所示，射频拉远头300电性连接数个天线310及包括切换单元320。切换单元320用以切换此些天线310。切换单元320可以例如是一电路板、一芯片、一机械组件、具有控制指令的一固件或一计算机程序，配合RF模块进行切换控制。协调装置500包括一基带处理单元510、一效能测量单元520、一存储单元530及一配置单元540。基带处理单元510用以进行信号处理，例如是模拟转数字、信号解码、或相关基带信号处理算法的运算(如信道估计(Channel Estimation)、载波频率偏移估计(Carrier Frequency Offset Estimation，CFO Estimation)、采样频率偏移估计(Sampling Frequency Offset Estimation，SFO Estimation))等等。

效能测量单元520用以控制各个天线310的效能测量。效能测量单元520可以利用信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)、信号与干扰噪声比(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio，SINR)、信号噪声比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)、接收信号强度(Received Signal Strength Indicator，RSSI)、接收信号质量(ReferenceSignal Received Quality，RSRQ)、接收信号功率(Reference Signal Received Power，RSRP)、或输送量(Throughput)来测量出效能。存储单元530用以存储各种数据，可以是任何存储装置，例如是一存储器、一硬盘或一云端数据中心的存储单元。配置单元540用以进行天线配置的配置。效能测量单元520及配置单元540例如是一电路、一芯片、一电路板、一固件或存储数组程序代码的非暂态记录介质。

本实施例的通信系统1000可以对多个射频拉远头300的多个天线310进行天线配置的测量与配置，使得信号强度与信号覆盖率(coverage)能够有效提升，可相当适合应用于正在发展的第五代移动通信技术中。以下分别以流程图来详细说明天线配置的测量与天线配置的配置。

请参照图3，其绘示根据一实施例天线配置的测量方法的流程图。在步骤S101中，效能测量单元520设定用户设备池(User Equipment pool)，并随机选择一天线配置。用户设备池包含所有需要测量的用户设备100。

效能测量单元520从用户设备池中选择其中的一用户设备100(步骤S102)。并针对此用户设备100，控制对天线配置进行测量(步骤S103)。

在步骤S104中，效能测量单元520取得测量到的天线配置效能值，譬如经由自行测量效能值或经由接收此用户设备100对天线配置进行测量且回报的效能值，从用户设备池中移除此用户设备100。

而于步骤S105中，效能测量单元520将效能值记录于一效能记录表TB中，并将效能记录表TB存储于存储单元530中。而在一实施例中，于效能记录表TB中，对于各个用户设备100可以仅记录最佳前N个效能值，N大于或等于1。举例来说，请参下表二，其示例性说明某一用户设备100的效能记录表TB的内容。

天线配置	效能值
		(100，100，010，100)	90
(010，100，010，010)	75
		(010，100，010，001)	25
(010，010，010，100)	10
		(001，010，010，010)	85

表二

在步骤S106中，效能测量单元520判断用户设备池是否已清空。用户设备池未清空时，代表尚有其他的用户设备100需要测量，则可再重复执行步骤S102～S105，以获得类似于表二的另一张效能记录表TB。用户设备池清空时，代表所有需要测量的用户设备100均已完成测量。重复步骤S101至S106，直到预定数量的天线配置被用户设备100完成测量。

通过上述天线配置的测量方法，可以针对各个用户设备100，测量出数个天线配置的数个效能值。并且记录此些用户设备100的多个天线配置的多个效能值。请参照表三，上述各个用户设备100的效能值可以整合成一张效能记录表TB。

表三

取得测量出的天线配置的效能值之后，即可进行天线配置的配置。请参照图4，其绘示根据一实施例天线配置的配置方法的流程图。在步骤S201中，配置单元540对所有的用户设备100进行排序。

接着，在步骤S202中，配置单元540从用户设备池中选取具有最高优先权的用户设备100，例如是选择效能记录表TB中编号“A”的用户设备100)。

然后，在步骤S203中，从效能记录表TB中选择最佳的天线配置给此用户设备100，例如是选择(100，100，010，100)的天线配置给编号“A”的用户设备100。并且，将此编号“A”的用户设备100从用户设备池中移除。

在步骤S204中，配置单元540判断用户设备池是否已清空。当用户设备池清空时，代表所有的用户设备100均已完成配置。

上述实施例的天线配置的配置方法可以重复执行，直到所有的用户设备100依序完成配置。通过上述天线配置的配置方法，可以依据此些效能值，配置最佳的天线配置给用户设备100。配置于同一天线配置的多个用户设备100，可以通过时间分割的方式错开使用时间，以避免相互干扰。

上述实施例已公开一种天线配置的测量方法与天线配置的配置方法。天线配置的测量方法与天线配置的配置方法更有其他实施方式。在另一实施例中，天线配置的测量方法可以搭配区域分配的技术来降低测量次数。请参照图5A～5B，其绘示根据另一实施例天线配置的测量方法的流程图。图5A～5B的流程图亦搭配图2的方块图详细说明如下。在步骤S301中，效能测量单元520针对各个用户设备100，从此些射频拉远头300决定一服务射频拉远头(serving Remote Radio Head)。服务射频拉远头例如是最靠近于此用户设备100的射频拉远头300，或者是此用户设备100能够收到的信号最强的射频拉远头300。

在步骤S302中，效能测量单元520从用户设备池中选择其中的一用户设备100。

在步骤S303中，效能测量单元520从作为服务射频拉远头的射频拉远头300中，随机选择一天线310。

而在步骤S304中，效能测量单元520针对此用户设备100控制对选择的天线310进行测量。

在步骤S305中，效能测量单元520取得测量到的效能值，譬如经由自行测量效能值或经由接收此用户设备100对选择的天线310进行测量且回报的效能值。

而在步骤S306中，效能测量单元520记录服务射频拉远头的服务天线(最佳的天线310)。

在步骤S307中，效能测量单元520判断作为服务射频拉远头的射频拉远头300中，是否还有尚未测量的天线310。若还有尚未测量的天线310，则重复执行步骤S303～S306，直到找出服务天线。

而在步骤S308中，效能测量单元520从用户设备池中移除此用户设备100。

然后，在步骤S309中，效能测量单元520判断用户设备池是否已清空。用户设备池未清空时，代表尚有其他的用户设备100需要测量，则可再重复执行步骤S302～S308，以针对各个用户设备100皆找出其对应的服务射频拉远头及其服务天线。

在步骤S310中，效能测量单元520初始化用户设备池。

然后，在步骤S311中，效能测量单元520从用户设备池中选择其中之一用户设备100。

而在步骤S312中，效能测量单元520基于此用户设备100所对应的服务射频拉远头的服务天线选择天线配置。

然后，在步骤S313中，效能测量单元520通知此用户设备100控制天线配置的测量。

而在步骤S314中，效能测量单元520取得测量到的天线配置效能值，譬如经由自行测量效能值或经由接收此用户设备100对天线配置进行测量且回报的效能值。

然后，在步骤S315中，效能测量单元520将效能值记录于效能记录表TB中，并将效能记录表TB存储于存储单元530中。于效能记录表TB中，对于各个用户设备100可以记录最佳前N个效能值，N大于或等于1。举例来说，请参下表四，其示例性说明某一用户设备100的效能记录表TB的内容。

天线配置	效能值
		(100，100，010，100)	90
(100，100，010，010)	70
		(100，100，010，001)	20
(100，010，010，100)	5
		(100，010，010，010)	80

表四

在步骤S316中，效能测量单元520将此用户设备100从用户设备池中移除。

然后，在步骤S317中，效能测量单元520判断用户设备池是否已清空。用户设备池未清空时，代表尚有其他的用户设备100需要测量，则可再重复执行步骤S311～S316，以获得类似于表四的另一张效能记录表TB。用户设备池清空时，代表所有需要测量的用户设备100均已完成测量。

也就是说，经过步骤S301～S309针对各个用户设备100选定出对应的服务射频拉远头的服务天线后，仅需针对服务天线与其他天线310的组合进行测量，大幅降低测量的次数。

此外，除了上述实施例以外，在另一实施例中，天线配置的配置方法可以通过平均技术来减少天线配置的变动。请参照图6，其绘示根据另一实施例天线配置的配置方法的流程图。在步骤S401中，配置单元540计算各个天线配置对应于此些用户设备100的效能值之一效能均值。举例来说，针对编号“A”～“E”的用户设备100，其效能均值如表五所示。

表五

在步骤S402中，配置单元540针对各个天线配置进行排序。

然后，在步骤S403中，配置单元540配置排序最佳的天线配置(例如是(010，100，010，010))给所有的用户设备100。

因此，通过此天线配置的配置方法，可以依据此些效能值，配置平均上最佳的天线配置给所有用户设备100，可大幅减少天线配置的变动。

此外，除了上述实施例以外，在另一实施例中，天线配置的配置方法可以通过分群技术来同时取得图4及图6的实施例的优点。请参照图7，其绘示根据另一实施例天线配置的配置方法的流程图。在步骤S501中，配置单元540将此些用户设备100归类于数个群组。举例来说，对应于同一服务射频拉远头的数个用户设备100可以归类于同一群组。或者，位置相近的数个用户设备100可以归类为同一群组。

在步骤S502中，配置单元540计算各个天线配置对应于各个群组的用户设备100的效能值之一效能均值。举例来说，针对不同群组的用户设备100，其效能均值如表六所示。

表六

而在步骤S503中，配置单元540从群组池中选择一群组。

然后，在步骤S504中，配置单元540从所选择的群组中，挑选最佳的天线配置给此群组内的用户设备100。在配置完成后，配置单元540将此群组从群组池中移除。举例来说，在编号“A”、“C”的用户设备100所属的群组中，天线配置最佳者为(010，100，010，010)，故配置此天线配置给编号“A”、“C”的用户设备100。

在步骤S505中，配置单元540判断群组池是否已清空。群组池未清空时，代表尚有其他的群组需要配置，则可再重复执行步骤S503～S504，以配置另一群组。群组池清空时，代表所有群组的用户设备100均已完成配置。

通过上述天线配置的配置方法，可以依据此些效能值，配置最适合的天线配置给用户设备100。配置于同一天线配置的多个用户设备100，可以通过时间分割的方式错开使用时间，以避免相互干扰。

综上所述，虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (24)

1.一种通信系统的控制方法，该通信系统用以供一或多个用户设备进行通信，该控制方法包括：

针对各该一或多个用户设备，控制多个天线配置的多个效能值的测量；以及

记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值；

其中，该通信系统包括多个射频拉远头，各个射频拉远头电性连接多个天线。

2.如权利要求1所述的通信系统的控制方法，其中记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值的步骤中，针对各该一或多个用户设备，记录最佳前N个这些效能值，N大于或等于1。

3.如权利要求1所述的通信系统的控制方法，其中在控制这些天线配置的这些效能值的测量的步骤中，针对各该一或多个用户设备，这些天线配置被随机选择。

4.如权利要求1所述的通信系统的控制方法，还包括：

针对各该一或多个用户设备，从这些射频拉远头决定一服务射频拉远头；以及

针对各该一或多个用户设备，从该服务射频拉远头的这些天线决定一服务天线；

其中，在控制这些天线配置的这些效能值的测量的步骤中，针对各该一或多个用户设备，包含该服务天线的这些天线配置被选择。

5.如权利要求1所述的通信系统的控制方法，还包括：

依据这些效能值，配置这些天线配置给该一或多个用户设备。

6.如权利要求5所述的通信系统的控制方法，其中在配置这些天线配置给该一或多个用户设备的步骤中，该一或多个用户设备依序被配置。

7.如权利要求5所述的通信系统的控制方法，还包括：

计算各该天线配置对应于该一或多个用户设备的这些效能值的效能均值；

其中，在配置这些天线配置给该一或多个用户设备的步骤中，依据该效能均值，配置这些天线配置的其中之一给所有该一或多个用户设备。

8.如权利要求5所述的通信系统的控制方法，该一或多个用户设备之数量为多个，该控制方法还包括：

将这些用户设备归类于多个群组；以及

计算各该天线配置对应于各该群组的这些该一或多个用户设备的这些效能值的效能均值；

其中，在配置这些天线配置给这些用户设备的步骤中，针对各该群组，依据各该群组的这些效能均值，配置这些天线配置的其中之一给各该群组内的所有这些用户设备。

9.一种通信系统，用以供一或多个用户设备进行通信，该通信系统包括：

多个射频拉远头，各个射频拉远头电性连接多个天线；以及

协调装置，包括：

效能测量单元，用以针对各该一或多个用户设备，控制多个天线配置的多个效能值的测量；及

存储单元，用以记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值。

10.如权利要求9所述的通信系统，其中该协调装置针对各该一或多个用户设备，将最佳前N个这些效能值记录于该存储单元中，N大于或等于1。

11.如权利要求9所述的通信系统，其中该效能测量单元还用以控制针对各该一或多个用户设备，随机选择这些天线配置进行测量。

12.如权利要求9所述的通信系统，其中该效能测量单元还用以针对各该一或多个用户设备，从这些射频拉远头决定一服务射频拉远头，并针对各该一或多个用户设备，从该服务射频拉远头的这些天线决定一服务天线，且控制针对各该一或多个用户设备，选择包含该服务天线的这些天线配置进行测量。

13.如权利要求9所述的通信系统，其中该协调装置还包括：

一配置单元，用以依据这些效能值，配置这些天线配置给该一或多个用户设备。

14.如权利要求13所述的通信系统，其中该配置单元依序配置该一或多个用户设备。

15.如权利要求13所述的通信系统，其中该配置单元还用以计算各该天线配置对应于该一或多个用户设备的这些效能值的效能均值，并依据该效能均值，配置这些天线配置的其中之一给所有该一或多个用户设备。

16.如权利要求13所述的通信系统，该一或多个用户设备的数量为多个，该配置单元还用以将该这些用户设备归类于多个群组，并用以计算各该天线配置对应于各该群组的这些用户设备的这些效能值的一效能均值，并针对各该群组，依据各该群组的这些效能均值，配置这些天线配置的其中之一给各该群组内的所有这些用户设备。

17.一种协调装置，用以协调一通信系统，该通信系统用以供一或多个用户设备进行通信，该协调装置包括：

效能测量单元，用以针对各该一或多个用户设备，控制多个天线配置的多个效能值的测量；及

存储单元，用以记录该一或多个用户设备的这些天线配置的这些效能值；

其中，该通信系统包括多个射频拉远头，各个射频拉远头电性连接多个天线。

18.如权利要求17所述的协调装置，其中该协调装置针对各该一或多个用户设备，将最佳前N个这些效能值记录于该存储单元中，N大于或等于1。

19.如权利要求17所述的协调装置，其中该效能测量单元还用以控制针对各该一或多个用户设备，随机选择这些天线配置进行测量。

20.如权利要求17所述的协调装置，其中该效能测量单元还用以针对各该一或多个用户设备，从这些射频拉远头决定一服务射频拉远头，并针对各该一或多个用户设备，从该服务射频拉远头的这些天线决定一服务天线，且控制针对各该一或多个用户设备，选择包含该服务天线的这些天线配置进行测量。

21.如权利要求17所述的协调装置，还包括：

配置单元，用以依据这些效能值，配置这些天线配置给该一或多个用户设备。

22.如权利要求21所述的协调装置，其中该配置单元依序配置该一或多个用户设备。

23.如权利要求21所述的协调装置，其中该配置单元还用以计算各该天线配置对应于该一或多个用户设备的这些效能值的一效能均值，并依据该效能均值，配置这些天线配置的其中之一给所有该一或多个用户设备。

24.如权利要求21所述的协调装置，其中该一或多个用户设备的数量为多个，该配置单元还用以将这些用户设备归类于多个群组，并用以计算各该天线配置对应于各该群组的这些用户设备的这些效能值的效能均值，且针对各该群组，依据各该群组的这些效能均值，配置这些天线配置的其中之一给各该群组内的所有这些用户设备。