CN110447256A - 通信系统 - Google Patents

通信系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110447256A
CN110447256A CN201880020016.5A CN201880020016A CN110447256A CN 110447256 A CN110447256 A CN 110447256A CN 201880020016 A CN201880020016 A CN 201880020016A CN 110447256 A CN110447256 A CN 110447256A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base station
terminal
brs
station apparatus
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201880020016.5A
Other languages
English (en)
Inventor
中村净重
中泽正幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Corp filed Critical Mitsubishi Corp
Publication of CN110447256A publication Critical patent/CN110447256A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/063Parameters other than those covered in groups H04B7/0623 - H04B7/0634, e.g. channel matrix rank or transmit mode selection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014Three-dimensional division
    • H04L5/0023Time-frequency-space
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/28Cell structures using beam steering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/029Location-based management or tracking services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/20Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/22Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0091Signaling for the administration of the divided path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/025Services making use of location information using location based information parameters
    • H04W4/027Services making use of location information using location based information parameters using movement velocity, acceleration information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality

Abstract

在基站侧与终端侧减少与射束选择有关的控制开销,而不降低射束选择的精度。通信系统包括基站装置、以及以可无线通信的方式与基站装置相连接的至少1个终端装置。基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制。基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是至少1个终端装置为了测定来自基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号。至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给基站装置。基站装置基于终端射束关联信息,来控制多个基站射束所进行的参照信号的发送。

Description

通信系统
技术领域
本发明涉及通信系统。
背景技术
在移动体通信系统的标准化组织即3GPP(3rd Generation PartnershipProject:第三代合作伙伴项目)中,研究了在无线区间方面被称为长期演进(Long TermEvolution:LTE)、在包含核心网络以及无线接入网(以下也统称为网络)的系统整体结构方面被称为系统架构演进(System Architecture Evolution:SAE)的通信方式(例如,非专利文献1~7)。该通信方式也被称为3.9G(3.9Generation:3.9代)系统。
作为LTE的接入方式,下行链路方向使用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing:正交频分复用),上行链路方向使用SC-FDMA(Single Carrier FrequencyDivision Multiple Access:单载波频分多址)。另外,与W-CDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access:宽带码分多址)不同,LTE不包含线路交换,仅为分组通信方式。
使用图1来说明非专利文献1(第5章)所记载的3GPP中的与LTE系统的帧结构有关的决定事项。图1是示出LTE方式的通信系统中所使用的无线帧的结构的说明图。图1中,一个无线帧(Radio frame)为10ms。无线帧被分割为10个大小相等的子帧(Subframe)。子帧被分割为两个大小相等的时隙(slot)。每个无线帧的第一个子帧和第六个子帧中包含下行链路同步信号(Downlink Synchronization Signal)。同步信号中有第一同步信号(PrimarySynchronization Signal(主同步信号):P-SS)和第二同步信号(SecondarySynchronization Signal(辅同步信号):S-SS)。
非专利文献1(第五章)中记载有3GPP中与LTE系统中的信道结构有关的决定事项。假设CSG(Closed Subscriber Group:封闭用户组)小区中也使用与non-CSG小区相同的信道结构。
物理广播信道(Physical Broadcast Channel:PBCH)是从基站装置(以下有时简称为“基站”)到移动终端装置(以下有时简称为“移动终端”)等通信终端装置(以下有时简称为“通信终端”)的下行链路发送用信道。BCH传输块(transport block)被映射到40ms间隔中的四个子帧。不存在40ms定时的清楚的信令。
物理控制格式指示信道(Physical Control Format Indicator Channel:PCFICH)是从基站到通信终端的下行链路发送用信道。PCFICH从基站向通信终端通知用于PDCCHs的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)码元的数量。PCFICH按每个子帧进行发送。
物理下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel:PDCCH)是从基站到通信终端的下行链路发送用信道。PDCCH对作为后述的传输信道之一的下行链路共享信道(Downlink Shared Channel:DL-SCH)的资源分配(allocation)信息、作为后述的传输信道之一的寻呼信道(Paging Channel:PCH)的资源分配(allocation)信息、以及与DL-SCH有关的HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest:混合自动重复请求)信息进行通知。PDCCH传送上行链路调度许可(Uplink Scheduling Grant)。PDCCH传送针对上行链路发送的响应信号即Ack(Acknowledgement:确认)/Nack(Negative Acknowledgement:不予确认)。PDCCH也被称为L1/L2控制信号。
物理下行链路共享信道(Physical Downlink Shared Channel:PDSCH)是从基站到通信终端的下行链路发送用信道。PDSCH映射有作为传输信道的下行链路共享信道(DL-SCH)以及作为传输信道的PCH。
物理多播信道(Physical Multicast Channel:PMCH)是从基站到通信终端的下行链路发送用信道。PMCH中映射有作为传输信道的多播信道(Multicast Channel:MCH)。
物理上行链路控制信道(Physical Uplink Control Channel:PUCCH)是从通信终端到基站的上行链路发送用信道。PUCCH传送针对下行链路发送的响应信号(responsesignal)即Ack/Nack。PUCCH传送CQI(Channel Quality Indicator:信道质量指示符)报告。CQI是表示所接收到的数据的质量、或者表示通信线路质量的质量信息。并且PUCCH还传送调度请求(Scheduling Request:SR)。
物理上行链路共享信道(Physical Uplink Shared Channel:PUSCH)是从通信终端到基站的上行链路发送用信道。PUSCH中映射有作为传输信道之一的上行链路共享信道(Uplink Shared Channel:UL-SCH)。
物理HARQ指示符信道(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel:PHICH)是从基站到通信终端的下行链路发送用信道。PHICH传送针对上行链路发送的响应信号即Ack/Nack。物理随机接入信道(Physical Random Access Channel:PRACH)是从通信终端到基站的上行链路发送用信道。PRACH传送随机接入前导(random access preamble)。
下行链路参照信号(参考信号(Reference Signal):RS)是作为LTE方式的通信系统而已知的码元。定义有以下5种下行链路参照信号。小区固有参照信号(Cell-specificReference Signal:CRS)、MBSFN参照信号(MBSFN Reference Signal)、UE固有参照信号(UE-specific Reference Signal)即数据解调用参照信号(Demodulation ReferenceSignal:DM-RS)、定位参照信号(Positioning Reference Signal:PRS)、以及信道状态信息参照信号(Channel State Information Reference Signal:CSI-RS)。作为通信终端的物理层的测定,存在参考信号的接收功率(Reference Signal Received Power:RSRP)测定。
对非专利文献1(第5章)所记载的传输信道(Transport channel)进行说明。下行链路传输信道中的广播信道(Broadcast channel:BCH)被广播到其基站(小区)的整个覆盖范围。BCH被映射到物理广播信道(PBCH)。
对下行链路共享信道(Downlink Shared Channel:DL-SCH)应用基于HARQ(HybridARQ:混合ARQ)的重发控制。DL-SCH能够对基站(小区)的整个覆盖范围进行广播。DL-SCH对动态或准静态(Semi-static)的资源分配进行支持。准静态的资源分配也被称为持久调度(Persistent Scheduling)。DL-SCH为了降低通信终端的功耗而对通信终端的非连续接收(Discontinuous reception:DRX)进行支持。DL-SCH被映射到物理下行链路共享信道(PDSCH)。
寻呼信道(Paging Channel:PCH)为了能降低通信终端的功耗而对通信终端的DRX进行支持。PCH被要求对基站(小区)的整个覆盖范围进行广播。PCH被映射到能动态地利用于话务(traffic)的物理下行链路共享信道(PDSCH)那样的物理资源。
多播信道(Multicast Channel:MCH)用于向基站(小区)的整个覆盖范围进行广播。MCH支持多小区发送中的MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service:多媒体广播多播服务)服务(MTCH和MCCH)的SFN合成。MCH对准静态的资源分配进行支持。MCH被映射到PMCH。
将基于HARQ(Hybrid ARQ)的重发控制应用于上行链路传输信道中的上行链路共享信道(Uplink Shared Channel:UL-SCH)。UL-SCH对动态或准静态(Semi-static)的资源分配进行支持。UL-SCH被映射到物理上行链路共享信道(PUSCH)。
随机接入信道(Random Access Channel:RACH)被限制为控制信息。RACH存在冲突的风险。RACH被映射到物理随机接入信道(PRACH)。
对HARQ进行说明。HARQ是通过组合自动重发请求(Automatic Repeat reQuest:ARQ)和纠错(Forward Error Correction:前向纠错)来提高传输线路的通信质量的技术。HARQ具有如下优点:即使对于通信质量发生变化的传输线路,也能利用重发使纠错有效地发挥作用。特别是在进行重发时,通过将初次发送的接收结果和重发的接收结果进行合成,也能进一步提高质量。
对重传方法的一个示例进行说明。在接收侧不能对接收数据正确地进行解码时,换言之,在发生了CRC(Cyclic Redundancy Check:循环冗余校验)错误时(CRC=NG),从接收侧向发送侧发送“Nack”。接收到“Nack”的发送侧对数据进行重发。在接收侧能够对接收数据正确地进行解码时,换言之,在未产生CRC错误时(CRC=OK),从接收侧向发送侧发送“Ack”。接收到“Ack”的发送侧对下一数据进行发送。
对非专利文献1(第6章)所记载的逻辑信道(Logical channel)进行说明。广播控制信道(Broadcast Control Channel:BCCH)是用于广播系统控制信息的下行链路信道。作为逻辑信道的BCCH被映射到作为传输信道的广播信道(BCH)、或者下行链路共享信道(DL-SCH)。
寻呼控制信道(Paging Control Channel:PCCH)是用于发送寻呼信息(PagingInformation)以及系统信息(System Information)的变更的下行链路信道。PCCH用于网络不知晓通信终端的小区位置的情况。作为逻辑信道的PCCH被映射到作为传输信道的寻呼信道(PCH)。
共享控制信道(Common Control Channel:CCCH)是用于通信终端与基站之间的发送控制信息的信道。CCCH用于通信终端与网络之间不具有RRC连接(connection)的情况。在下行链路方向,CCCH被映射到作为传输信道的下行链路共享信道(DL-SCH)。在上行链路方向,CCCH被映射到作为传输信道的上行链路共享信道(UL-SCH)。
多播控制信道(Multicast Control Channel:MCCH)是用于单点对多点的发送的下行链路信道。MCCH用于从网络向通信终端发送一个或若干个MTCH用的MBMS控制信息。MCCH仅用于MBMS接收过程中的通信终端。MCCH被映射到作为传输信道的多播信道(MCH)。
专用控制信道(Dedicated Control Channel:DCCH)是用于以点对点方式发送通信终端与网络之间的专用控制信息的信道。DCCH用于通信终端为RRC连接(connection)的情况。DCCH在上行链路中被映射到上行链路共享信道(UL-SCH),在下行链路中被映射到下行链路共享信道(DL-SCH)。
专用话务信道(Dedicated Traffic Channel:DTCH)是用于向专用通信终端发送用户信息的点对点通信的信道。DTCH在上行链路和下行链路中都存在。DTCH在上行链路中被映射到上行链路共享信道(UL-SCH),在下行链路中被映射到下行链路共享信道(DL-SCH)。
多播话务信道(Multicast Traffic channel:MTCH)是用于从网络向通信终端发送话务数据的下行链路信道。MTCH是仅用于MBMS接收过程中的通信终端的信道。MTCH被映射到多播信道(MCH)。
CGI指小区全球标识(Cell Global Identifier)。ECGI指E-UTRAN小区全球标识(E-UTRAN Cell Global Identifier)。在LTE、后述的LTE-A(Long Term EvolutionAdvanced:长期演进)以及UMTS(Universal Mobile Telecommunication System:通用移动通信系统)中,导入了CSG(Closed Subscriber Group:封闭用户组)小区。
CSG(Closed Subscriber Group)小区是由操作人员确定有使用权的加入者的小区(以下有时称为“特定加入者用小区”)。所确定的加入者被许可接入PLMN(Public LandMobile Network:公共陆地移动网络)的一个以上的小区。将许可所确定的加入者接入的一个以上的小区称为“CSG小区(CSG cell(s))”。然而,PLMN存在接入限制。
CSG小区是对固有的CSG标识(CSG identity:CSG ID)进行广播,并利用CSG指示(CSG Indication)对“真(TRUE)”进行广播的PLMN的一部分。预先进行了使用登记并被许可的加入者组的成员利用接入许可信息中的CSG ID接入至CSG小区。
CSG ID由CSG小区或小区来广播。LTE方式的通信系统中存在多个CSG ID。并且,为了易于CSG关联成员的访问,由通信终端(UE)来使用CSG ID。
通信终端的位置追踪以由一个以上的小区构成的区域为单位来进行。位置追踪是为了即使在待机状态下也能追踪通信终端的位置,从而呼叫通信终端,换言之,是为了能呼叫通信终端而进行的。将用于该通信终端的位置追踪的区域称为追踪区域。
在3GPP中,研究了被称为Home-NodeB(Home-NB;HNB)、Home-eNodeB(Home-eNB;HeNB)的基站。UTRAN中的HNB、以及E-UTRAN中的HeNB例如是面向家庭、法人、商业用的接入服务的基站。非专利文献2中公开了对HeNB以及HNB进行接入的三种不同的模式。具体而言,公开了开放接入模式(Open access mode)、封闭接入模式(Closed access mode)、以及混合接入模式(Hybrid access mode)。
此外,3GPP中,作为版本10,长期演进(Long Term Evolution Advanced:LTE-A)的标准制订正不断推进(参照非专利文献3、非专利文献4)。LTE-A以LTE的无线区间通信方式为基础,通过向其中增加一些新技术来构成。
在LTE-A系统中,为了支持高达100MHz的更宽的频带宽度(transmissionbandwidths),研究了对两个以上的分量载波(Component Carrier:CC)进行汇集(也称为“聚合(aggregation)”)的载波聚合(Carrier Aggregation:CA)。关于CA,在非专利文献1中有记载。
在构成CA的情况下,UE具有与网络(Network:NW)唯一的RRC连接(RRCconnection)。在RRC连接中,一个服务小区提供NAS移动信息和安全性输入。将该小区称为主小区(Primary Cell:PCell)。在下行链路中,与PCell对应的载波是下行链路主分量载波(Downlink Primary Component Carrier:DL PCC)。在上行链路中,与PCell对应的载波是上行链路主分量载波(Uplink Primary Component Carrier:UL PCC)。
根据UE的能力(能力(capability)),构成辅服务小区(Secondary Cell:SCell),以与PCell一起形成服务小区的组。在下行链路中,与SCell对应的载波是下行链路辅分量载波(Downlink Secondary Component Carrier:DL SCC)。在上行链路中,与SCell对应的载波是上行链路辅分量载波(Uplink Secondary Component Carrier:UL SCC)。
针对一个UE,构成由一个PCell及一个以上的SCell构成的服务小区的组。
此外,作为LTE-A的新技术,存在支持更宽频带的技术(Wider bandwidthextension:带宽扩展)、以及多地点协调收发(Coordinated Multiple Pointtransmission and reception:CoMP)技术等。关于为了在3GPP中实现LTE-A而研究的CoMP,在非专利文献1中有所记载。
移动网络的话务量有增加的趋势,通信速度也不断向高速化发展。若正式开始运用LTE及LTE-A,则可以预见到通信速度将进一步加快。
此外,3GPP中,为了应对将来庞大的话务量,正在研究使用构成小蜂窝小区的小eNB(以下,有时称为“小规模基站装置”)。例如,正在研究如下技术等,即:通过设置多个小eNB,并构成多个小蜂窝小区来提高频率利用效率,实现通信容量的增大。具体而言,存在由UE与两个eNB相连接来进行通信的双连接(Dual Connectivity;简称:DC)等。关于DC,在非专利文献1中有所记载。
有时将进行双连接(DC)的eNB中的一个称为“主eNB(简称:MeNB)”,将另一个称为“辅eNB(简称:SeNB)”。
此外,以对更新换代的移动体通信在2020年以后开始服务为目标的第五代(以下有时记为“5G”)无线接入系统正在研究中。例如,在欧洲,正由METIS这一组织来总结5G的要求事项(参照非专利文献5)。
在5G无线接入系统中,对于LTE系统,设系统容量为1000倍,数据传送速度为100倍,数据处理延迟为10分之1(1/10),通信终端的同时连接数为100倍,可列举出实现进一步低功耗化及装置的低成本化的情况作为必要条件。
为了满足上述要求,探讨了在宽频带下使用频率来增加数据的传输容量的情况、以及提高频率利用效率来提升数据的传输速度的情况。为了实现这些,探讨了使用可进行空间复用的多元件天线的MIMO(Multiple Input Multiple Output:多输入多输出)及射束成形等技术。
此外,LTE-A中对MIMO的探讨也在继续进行,作为MIMO的扩展,从版本13起探讨了使用二维天线阵列的FD(Full Dimension:全维)-MIMO。关于FD-MIMO,在非专利文献7中有所记载。
5G无线接入系统从2020年起开始预定的服务的最初就讨论了与LTE混合配置的情况。考虑构成为通过将LTE基站与5G基站由DC结构连接,将LTE基站设为MeNB,将5G基站设为SeNB,从而由小区范围较大的LTE基站处理控制层面(C-plane)数据,由LTE基站与5G基站进行用户层面(U-plane)处理。
此外,探讨了以下结构:在5G基站侧搭载多元件天线来形成射束,以增加空间分离性,从而增加信道容量。并且,探讨了如下结构:也在终端侧搭载多元件天线来形成射束,以使信道容量比仅利用基站侧来进行射束成形时相比更为上升。本结构的一个示例在非专利文献8中有所记载。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:3GPP TS36.300 V13.0.0
非专利文献2:3GPP S1-083461
非专利文献3:3GPP TR 36.814 V9.0.0
非专利文献4:3GPP TR 36.912 V10.0.0
非专利文献5:“Scenarios,requirements and KPIs for 5G mobile and wirelesssystem”,ICT-317669-METIS/D1.1
非专利文献6:3GPP TS36.211 V13.0.0
非专利文献7:3GPP TS36.897 V13.0.0
非专利文献8:3GPP投稿 R2-162251
发明内容
发明所要解决的技术问题
在导入了5G系统、并在基站侧和终端侧双方应用了射束成形的情况下,与现有系统相比,能增加信道容量。另一方面,在基站侧与终端侧未能选择最佳射束的情况下,有可能产生无法得到所希望的接收信号的状态、向其它终端的干扰增加的状态,反之,信道容量有可能减少。此外,考虑用于基站侧与终端侧中的射束选择的控制消息等所使用的无线资源使用所导致的信道容量的减少。
本发明的目的在于,针对上述问题提供一种技术,在基站侧与终端侧减少与射束选择有关的控制开销,而不降低射束选择的精度。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的通信系统包括基站装置、以及以可无线通信的方式与所述基站装置相连接的至少1个终端装置,所述基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制,所述基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是所述至少1个终端装置为了测定来自所述基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号,所述至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给所述基站装置,所述基站装置基于所述终端射束关联信息,来控制所述多个基站射束所进行的所述参照信号的发送。
发明效果
根据本发明,能在基站侧与终端侧减少与射束选择有关的控制开销,而不降低射束选择的精度。
本发明的目的、特征、方面以及优点通过以下详细的说明和附图将变得更为明了。
附图说明
图1是示出LTE方式的通信系统中所使用的无线帧的结构的说明图。
图2是示出3GPP中所探讨的LTE方式的通信系统200的整体结构的框图。
图3是示出本发明所涉及的通信终端即图2所示的移动终端202的结构的框图。
图4是示出本发明所涉及的基站即图2所示的基站203的结构的框图。
图5是示出本发明所涉及的MME的结构的框图。
图6是示出LTE方式的通信系统中通信终端(UE)进行的小区搜索到待机动作为止的概要的流程图。
图7是示出本发明实施方式1中由宏蜂窝小区的MeNB基站、小蜂窝小区的SeNB基站和独立(Stand alone)的基站构成的系统的整体结构图。
图8是本发明实施方式1中在基站侧搭载多元件天线来形成基站射束的系统的结构图。
图9是本发明实施方式1中在基站侧和终端侧搭载多元件天线来形成基站射束和终端射束的系统的结构图。
图10是对如下示例进行说明的图,即:在仅基站侧形成射束的系统中、基站侧的阵列天线数比射束数要少的情况下,多次向所有射束发送BRS。
图11是说明在基站侧和终端侧进行射束成形的系统中、测定每个基站射束与终端射束的组合的接收品质所花费的时间的图。
图12是说明在基站侧和终端侧进行射束成形的系统中、在每个BRS发送周期重复发送相当于终端射束数量的BRS的动作的图。
图13是本发明实施方式1中根据服务圈内的终端所对应的终端射束数来动态地变更基站侧的BRS发送重复次数时的流程图。
图14是说明本发明实施方式1中根据服务圈内的终端所对应的终端射束数来动态地变更基站侧的BRS发送重复次数的动作的图。
图15是本发明实施方式1的变形例1中根据服务圈内的终端所对应的终端射束数和射束选择能力来动态地变更基站的BRS发送重复次数时的流程图。
图16是说明本发明实施方式1的变形例1中根据服务圈内的终端所对应的终端射束数和射束选择能力来动态地变更基站的BRS发送重复次数的动作的图。
图17是本发明实施方式1的变形例4中、在将独立(Stand alone)的5G基站配置为MeNB基站的情况下根据范围内的终端所对应的终端射束数和射束选择能力来动态地变更基站的BRS发送重复次数时的流程图。
图18是说明本发明实施方式1的变形例5中、终端切换时的顺序的流程图。
图19是说明本发明实施方式1的变形例5中、终端切换时的顺序的流程图。
图20是本发明实施方式2中根据终端的射束选择状态来动态地变更基站的BRS发送重复次数时的流程图。
图21是本发明实施方式2中根据终端的射束选择状态来动态地变更基站的BRS发送重复次数时的流程图。
图22是本发明实施方式2的变形例1中、根据终端的射束选择状态和所选择的射束来动态地变更基站的BRS发送重复次数和BRS发送射束时的流程图。
图23是本发明实施方式2的变形例1中、根据终端的射束选择状态和所选择的射束来动态地变更基站的BRS发送重复次数和BRS发送射束时的流程图。
图24是说明本发明实施方式2的变形例1中、根据终端的射束选择状态和所选择的射束来动态地切换基站的BRS发送射束时的BRS发送射束的图。
图25是本发明实施方式2的变形例2中、在终端的射束选择状态和所选择的射束的基础上还根据来自终端的BRS发送请求来动态地变更基站的BRS发送重复次数和BRS发送射束时的流程图。
图26是本发明实施方式2的变形例2中、在终端的射束选择状态和所选择的射束的基础上还根据来自终端的BRS发送请求来动态地变更基站的BRS发送重复次数和BRS发送射束时的流程图。
图27是本发明实施方式2的变形例2中、在终端的射束选择状态和所选择的射束的基础上还根据来自终端的BRS发送请求来动态地变更基站的BRS发送重复次数和BRS发送射束时的流程图。
图28是本发明实施方式3中、在DC结构中将测定报告(Measurement Report)使用于终端信息的通知时的流程图。
图29是说明本发明实施方式3中、根据终端的移动速度动态地切换BRS发送周期时的BRS发送时间的一个示例的图(低速移动时)。
图30是说明本发明实施方式3中、根据终端的移动速度动态地切换BRS发送周期时的BRS发送时间的一个示例的图(高速移动时)。
图31是本发明实施方式3的变形例1中、在DC结构中将RACH使用于终端信息的通知时的流程图。
图32是本发明实施方式3的变形例2中、在独立(Stand alone)结构中将RACH使用于终端信息的通知时的流程图。
图33是本发明实施方式3的变形例3中、在通信中变更射束选择的周期和时间时的流程图。
图34是说明本发明实施方式4中、仅由终端侧来选择终端侧的最佳射束的模式中的终端侧的射束选择方法的一个示例的图。
图35是示出本发明实施方式4中、在设置有仅由终端侧来选择终端侧的最佳射束的模式的结构中动态的BRS的射束选择动作为进行(ON)的情况下的步骤的流程图。
图36是示出本发明实施方式4中、在设置有仅由终端侧来选择终端侧的最佳射束的模式的结构中动态的BRS的射束选择动作为停止(OFF)的情况下的步骤的流程图。
图37是说明本发明实施方式4中、在仅由终端侧来选择终端侧的最佳射束的模式中终端侧根据移动速度动态地变更射束扫描时间的情况的图。
图38是说明本发明实施方式4中、在仅由终端侧来选择终端侧的最佳射束的模式中终端侧根据移动速度动态地变更射束扫描时间的情况的图。
图39是本发明实施方式5中、在终端侧不支持射束控制的情况下也使得能建立通信的流程图。
图40是说明本发明实施方式5中、在不支持射束控制的终端与支持射束控制的终端混合在一起的情况下通过时分、频分或这双方来设置射束控制期间与射束控制非支持期间的情况的图。
图41是本发明实施方式5的变形例1中、终端按每个通信的数据选择射束使用/不使用的情况的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
图2是表示3GPP中所探讨的LTE方式的通信系统200的整体结构的框图。对图2进行说明。将无线接入网称为E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork:演进通用陆地无线接入网)201。通信终端装置即移动终端装置(以下称为“移动终端(User Equipment:UE)”)202能与基站装置(以下称为“基站(E-UTRAN NodeB:eNB)”)203进行无线通信,利用无线通信进行信号的收发。
此处,“通信终端装置”不仅指可移动的移动电话终端装置等移动终端装置,还包含传感器等不移动的设备。以下的说明中,有时将“通信终端装置”简称为“通信终端”。
若针对移动终端202的控制协议例如RRC(Radio Resource Management:无线资源管理)、以及用户层面例如PDCP(Packet Data Convergence Protocol:分组数据分集协议)、RLC(Radio Link Control:无线链路控制)、MAC(Medium Access Control:介质接入控制)、PHY(Physical layer:物理层)在基站203终止,则E-UTRAN由一个或多个基站203构成。
移动终端202与基站203之间的控制协议RRC(Radio Resource Control)进行广播(Broadcast)、寻呼(paging)、RRC连接管理(RRC connection management)等。RRC中的基站203与移动终端202的状态有RRC_IDLE和RRC_CONNECTED。
在RRC_IDLE时进行PLMN(Public Land Mobile Network:公共陆地移动网络)选择、系统信息(System Information:SI)的广播、寻呼(paging)、小区重选(cell re-selection)、移动性等。在RRC_CONNECTED时,移动终端具有RRC连接(connection),能与网络进行数据的收发。此外,在RRC_CONNECTED时,还进行切换(Handover:HO)、相邻小区(Neighbour cell)的测定(测量(measurement))等。
基站203被分类成eNB207和Home-eNB206。通信系统200具备包含有多个eNB207的eNB组203-1、以及包含有多个Home-eNB206的Home-eNB组203-2。并且,将由作为核心网络的EPC(Evolved Packet Core:演进分组核心)和作为无线接入网的E-UTRAN201构成的系统称为EPS(Evolved Packet System:演进分组系统)。有时将作为核心网络的EPC和作为无线接入网的E-UTRAN201统称为“网络”。
eNB207通过S1接口与移动管理实体(Mobility Management Entity:MME)、S-GW(Serving Gateway:服务网关)、或包含MME和S-GW在内的MME/S-GW部(以下有时称为“MME部”)204相连接,并在eNB207与MME部204之间进行控制信息的通信。对于一个eNB207,可以连接有多个MME部204。eNB207之间通过X2接口相连接,在eNB207之间进行控制信息的通信。
Home-eNB206通过S1接口与MME部204相连接,并在Home-eNB206和MME部204之间进行控制信息的通信。一个MME部204与多个Home-eNB206相连接。或者,Home-eNB206经由HeNBGW(Home-eNB GateWay:Home-eNB网关)205与MME部204相连接。Home-eNB206和HeNBGW205通过S1接口相连接,HeNBGW205和MME部204经由S1接口相连接。
一个或多个Home-eNB206与一个HeNBGW205相连接,通过S1接口进行信息的通信。HeNBGW205与一个或多个MME部204相连接,通过S1接口进行信息的通信。
MME部204及HeNBGW205为上位装置,具体而言是上位节点,控制作为基站的eNB207及Home-eNB206与移动终端(UE)202之间的连接。MME部204构成作为核心网络的EPC。基站203和HeNBGW205构成E-UTRAN201。
并且,在3GPP中对以下所示的结构进行了研究。支持Home-eNB206之间的X2接口。即,Home-eNB206之间通过X2接口相连接,在Home-eNB206之间进行控制信息的通信。从MME部204来看,HeNBGW205可视为Home-eNB206。从Home-eNB206来看,HeNBGW205可视为MME部204。
无论是Home-eNB206经由HeNBGW205与MME部204相连接的情况,还是直接与MME部204相连接的情况,Home-eNB206与MME部204之间的接口均同样为S1接口。
基站203可以构成一个小区,也可以构成多个小区。各小区具有预定的范围来作为能与移动终端202进行通信的范围即覆盖范围,并在覆盖范围内与移动终端202进行无线通信。在一个基站203构成多个小区的情况下,各个小区构成为能与移动终端202进行通信。
图3是表示本发明所涉及的通信终端即图2所示的移动终端202的结构的框图。对图3所示的移动终端202的发送处理进行说明。首先,来自协议处理部301的控制数据、以及来自应用部302的用户数据被保存到发送数据缓冲部303。发送数据缓冲部303中所保存的数据被传送给编码器部304,来实施纠错等编码处理。也可以存在不实施编码处理而直接从发送数据缓冲部303输出至调制部305的数据。由编码部304实施编码处理后的数据在调制部305中进行调制处理。调制后的数据被转换为基带信号,然后输出至频率转换部306,被转换为无线发送频率。之后,发送信号从天线307被发送至基站203。
此外,如下所示那样执行移动终端202的接收处理。由天线307接收来自基站203的无线信号。接收信号通过频率转换部306从无线接收频率转换为基带信号,并在解调部308中进行解调处理。解调后的数据被传送至解码部309,来进行纠错等解码处理。解码后的数据中,控制数据被传送到协议处理部301,用户数据被传送到应用部302。移动终端202的一系列处理由控制部310来控制。由此,虽然在图3中进行了省略,但控制部310与各部301~309相连接。
图4是示出本发明所涉及的基站即图2所示的基站203的结构的框图。对图4所示的基站203的发送处理进行说明。EPC通信部401进行基站203与EPC(MME部204等)、HeNBGW205等之间的数据收发。其它基站通信部402进行与其它基站之间的数据收发。EPC通信部401及其它基站通信部402分别与协议处理部403进行信息的交换。来自协议处理部403的控制数据、以及来自EPC通信部401和其它基站通信部402的用户数据和控制数据被保存到发送数据缓冲部404。
发送数据缓冲部404中所保存的数据被传送给编码器部405,来实施纠错等编码处理。也可以存在不实施编码处理而直接从发送数据缓冲部404输出至调制部406的数据。编码后的数据在调制部406中进行调制处理。调制后的数据被转换为基带信号,然后输出至频率转换部407,被转换为无线发送频率。之后,利用天线408,将发送信号发送至一个或者多个移动终端202。
此外,如下所示那样执行基站203的接收处理。由天线408接收来自一个或多个移动终端202的无线信号。接收信号通过频率转换部407从无线接收频率转换为基带信号,并在解调部409中进行解调处理。解调后的数据被传送至解码部410,来进行纠错等解码处理。解码后的数据中,控制数据被传送到协议处理部403、或者EPC通信部401、其它基站通信部402,用户数据被传送到EPC通信部401和其它基站通信部402。基站203的一系列处理由控制部411来控制。由此,虽然在图4中进行了省略,但控制部411与各部401~410相连接。
图5是示出本发明所涉及的MME的结构的框图。图5中,示出上述图2所示的MME部204中所包含的MME204a的结构。PDN GW通信部501进行MME204a和PDN GW之间的数据收发。基站通信部502进行MME204a与基站203之间的经由S1接口的数据收发。在从PDN GW接收到的数据是用户数据的情况下,用户数据从PDN GW通信部501经由用户层面通信部503被传送到基站通信部502,并被发送至一个或多个基站203。在从基站203接收到的数据是用户数据的情况下,用户数据从基站通信部502经由用户层面通信部503被传送到PDN GW通信部501,并被发送至PDN GW。
在从PDN GW接收到的数据是控制数据的情况下,控制数据从PDN GW通信部501被传送到控制层面控制部505。在从基站203接收到的数据是控制数据的情况下,控制数据从基站通信部502被传送到控制层面控制部505。
在存在HeNBGW205的情况下设置HeNBGW通信部504,根据信息种类来进行MME204a与HeNBGW205之间的经由接口(IF)的数据收发。从HeNBGW通信部504接收到的控制数据从HeNBGW通信部504被传送到控制层面控制部505。控制层面控制部505中的处理结果经由PDNGW通信部501被发送到PDN GW。此外,经控制层面控制部505处理后的结果经由基站通信部502并通过S1接口被发送到一个或多个基站203,或经由HeNBGW通信部504被发送到一个或多个HeNBGW205。
控制层面控制部505中包含有NAS安全部505-1、SAE承载控制部505-2、空闲状态(Idle State)移动管理部505-3等,并进行针对控制层面的所有处理。NAS安全部505-1进行NAS(Non-Access Stratum:非接入阶层)消息的安全性等。SAE承载控制部505-2进行SAE(System Architecture Evolution:系统架构演进)的承载的管理等。空闲状态移动管理部505-3进行待机状态(空闲状态(Idle State);LTE-IDLE状态、或仅称为空闲)的移动管理、待机状态时的寻呼信号的生成及控制、覆盖范围下的一个或者多个移动终端202的跟踪区域的追加、删除、更新、检索、跟踪区域列表管理等。
MME204a对一个或多个基站203进行寻呼信号的分配。此外,MME204a进行待机状态(Idle State)的移动控制(Mobility control)。MME204a在移动终端处于待机状态时及处于活动状态(Active State)时进行跟踪区域(Tracking Area)列表的管理。MME204a通过向属于UE所登记(registered:注册)的跟踪区域(Tracking Area)的小区发送寻呼消息,从而开始进行寻呼协议。与MME204a相连接的Home-eNB206的CSG的管理、CSG ID的管理、以及白名单管理可以由空闲状态移动管理部505-3来进行。
接着,示出通信系统中的小区搜索方法的一个示例。图6是示出LTE方式的通信系统中通信终端(UE)进行的从小区搜索到待机动作为止的概要的流程图。若通信终端开始小区搜索,则在步骤ST601中,利用从周边的基站发送的第一同步信号(P-SS)和第二同步信号(S-SS),来取得时隙定时、帧定时的同步。
将P-SS和S-SS统称为同步信号(Synchronization Signal:SS)。同步信号(SS)中分配有与分配给每个小区的PCI一一对应的同步码。探讨了将PCI的数量设为504个。利用该504个PCI来取得同步,并对取得同步的小区的PCI进行检测(确定)。
接着在步骤ST602中,对取得同步的小区检测从基站发送给每个小区的参照信号(参考信号:RS)即小区固有参照信号(Cell-specific Reference Signal:CRS),并对RS的接收功率(Reference Signal Received Power:RSRP)进行测定。参照信号(RS)使用与PCI一一对应的编码。能利用该编码取得相关性从而与其它小区分离。通过根据步骤ST601中确定出的PCI导出该小区的RS用编码,从而能检测RS,并测定RS的接收功率。
接着在步骤ST603中,从到步骤ST602为止检测出的一个以上的小区中选择RS的接收质量最好的小区,例如选择RS的接收功率最高的小区、即最佳小区。
接着在步骤ST604中,接收最佳小区的PBCH,获得广播信息即BCCH。PBCH上的BCCH中映射有包含小区结构信息的MIB(Master Information Block:主信息块)。因此,通过接收PBCH并获得BCCH,从而能获得MIB。作为MIB的信息,例如有DL(下行链路)系统带宽(也称为发送带宽设定(transmission bandwidth configuration:dl-bandwidth))、发送天线数、SFN(System Frame Number:系统帧号)等。
接着在步骤ST605中,基于MIB的小区结构信息接收该小区的DL-SCH,并获取广播信息BCCH中的SIB(System Information Block:系统信息块)1。SIB1中包含与接入该小区有关的信息、与小区选择有关的信息、其它SIB(SIBk;k≥2的整数)的调度信息。此外,SIB1中还包含跟踪区域码(Tracking Area Code:TAC)。
接着在步骤ST606中,通信终端将步骤ST605中接收到的SIB1的TAC与通信终端已保有的跟踪区域列表内的跟踪区域标识(Tracking Area Identity:TAI)的TAC部分进行比较。跟踪区域列表也被称为TAI列表(TAI list)。TAI是用于识别跟踪区域的识别信息,由MCC(Mobile Country Code:移动国家码)、MNC(Mobile Network Code:移动网络码)、以及TAC(Tracking Area Code:跟踪区域码)构成。MCC是国家码。MNC是网络码。TAC是跟踪区域的码编号。
若步骤S606中比较得到的结果是步骤ST605中接收到的TAC与跟踪区域列表内所包含的TAC相同,则通信终端在该小区进入待机动作。进行比较,若步骤ST605中接收到的TAC未包含在跟踪区域列表内,则通信终端通过该小区,并向包含有MME等的核心网络(CoreNetwork,EPC)请求变更跟踪区域,以进行TAU(Tracking Area Update:跟踪区域更新)。
构成核心网络的装置(以下有时称为“核心网络侧装置”)基于TAU请求信号和从通信终端发送来的该通信终端的识别编号(UE-ID等),进行跟踪区域列表的更新。核心网络侧装置将更新后的跟踪区域列表发送给通信终端。通信终端基于接收到的跟踪区域列表来重写(更新)通信终端所保有的TAC列表。此后,通信终端在该小区进入待机动作。
在以2018年~2020年商业化为目标的5G无线接入系统中,除了LTE的基站,还考虑混合配置有5G的基站的架构。考虑构成为通过将LTE基站与5G基站由DC(DualConnectivity:双连接)结构连接,将LTE基站设为MeNB基站,将5G基站设为SeNB基站,从而由小区范围较大的LTE基站处理控制层面(C-plane)数据,由LTE基站与5G基站进行用户层面(U-plane)处理。参照图7。
探讨了如下结构:作为5G基站,搭载多元件天线来形成射束,并使射束朝向通信的终端装置所在的方向,由此来提高空间分离性,从而增加信道容量。参照图8。
此外,也探讨了如下结构:除了在基站侧形成射束,还在终端侧搭载多元件天线来形成射束,从而进一步增加信道容量。参照图9。另外,以下,有时将在基站侧形成的射束称为“基站射束”或“基站侧射束”,并将在终端侧形成的射束称为“终端射束”或“终端侧射束”。
在基站与终端双方形成射束的情况下,需要从彼此的射束的方向的组合中选择最佳的射束的组合。在无法选择最佳的射束的情况下,有可能产生无法得到所希望的接收信号的状态、向其它终端的干扰增加的状态,信道容量反而有可能减少。此外,考虑用于基站侧与终端侧中的射束选择的控制消息等所使用的无线资源使用所导致的信道容量的减少。
关于对基站侧与终端侧的射束的组合进行选择的步骤,按顺序进行说明。基站周期性地对基站所形成的所有射束方向发送各射束固有的下行链路参照信号(Beamspecific RS:BRS),使得终端能测定各基站射束的接收品质,以供终端选择适合于通信的基站射束。在基站侧的天线阵列数比射束数要少的情况下,多次发送针对所有射束的BRS。图10中,记载了如下示例,即:在每个X[ms]的BRS发送周期,分为4次进行相当于所有射束数N的BRS的发送。
在终端侧测定从基站发送来的各射束的BRS的接收品质,并选择接收品质最好的基站射束。如图9所示,在终端则也搭载多元件天线来形成射束的结构中,为了从基站射束与终端射束的组合中进行射束选择,如图11所示,在每个基站射束的BRS发送周期切换终端射束来扫描。即,需要测定基站射束与终端射束的所有组合的BRS接收品质。即,需要{基站射束的BRS发送周期}×{终端射束数}的时间。因此,存在如下问题:在终端移动的情况下,追不上基站射束与终端射束的组合的切换,产生无法选择最佳的射束的组合的状态。此外,还存在如下问题:上述状态将引起无法得到所希望的接收信号的状态、向其它终端的干扰增加的状态。
此外,为了缩短基站射束与终端射束的组合的选择所花费的时间,还存在如下方法:如图12所示,在每个基站侧的BRS发送周期,与终端射束数对应地重复发送BRS。然而,在现有系统中并未规定向基站侧通知各个终端所保有的射束数的步骤,因此,在基站侧不得不按照终端的射束数的标准上的最大射束数来重复发送BRS。因此,在服务圈内的终端中保有多元件天线的终端不存在的情况下也会发送BRS,存在无谓地消耗无线资源的问题。
在实施方式1及后述的实施方式1的变形例1~5中,例如,根据服务圈内的终端所对应的终端射束数动态地变更BRS发送周期。
实施方式1中,在DC结构的系统中,提供如下结构:规定在MeNB基站的区域的服务圈内的终端将本身所对应的终端射束数作为终端射束关联信息向基站侧通知的步骤,基站侧掌握在本身的区域的服务圈内的各个终端的终端射束数,并根据服务圈内的终端中具有最多终端射束数的终端来进行BRS发送。由此,在服务圈内的终端的终端射束数较少的情况下,以该终端的终端射束数的选择所需的次数来重复发送BRS即可。其结果是,不会无谓地消耗无线资源。
图13中示出服务圈内的终端将对应的终端射束数通知给基站侧的步骤的示例。根据图13,对RACH消息等追加对终端的终端射束数进行通知的参数,由此,由终端向服务圈内的MeNB基站通知终端射束数。MeNB基站经由X2接口等将从终端接收到的终端射束数通知给SeNB基站。SeNB基站将从MeNB基站通知得到的终端的终端射束数登记在存储终端信息的终端信息表格中。
在按照BRS发送周期周期性执行的BRS发送周期决定过程中,SeNB基站在服务圈内的终端中搜索最多的终端射束数。然后,SeNB基站决定BRS发送周期(换言之,决定与BRS发送周期中执行的BRS发送相关的内容),以使得与该最大终端射束数对应地重复发送BRS。SeNB基站将所决定的BRS发送周期反映在广播信息的参数中,并在此基础上如图14所示那样变更从SeNB基站发送的BRS的重复次数。
例如,在终端#1的终端射束数为2的情况下,终端#1的射束选择所需的BRS发送次数为2,在终端#2的终端射束数为4的情况下,终端#2的射束选择所需的BRS发送次数为4。因此,如图14所示,在仅终端#1在服务圈内的状态下BRS发送次数为2次即可,在终端#2新进入服务圈内的情况下可以采用与终端的射束选择能力相对应的BRS发送次数,以将BRS发送次数增加到4次。
根据实施方式1,例如提供如下结构。
提供一种通信系统,包括基站装置、以及以可无线通信的方式与基站装置相连接的至少1个终端装置。更具体而言,基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制。基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是至少1个终端装置为了测定来自基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号。至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给基站装置。基站装置基于终端射束关联信息,来控制多个基站射束所进行的参照信号的发送。
这里,终端射束关联信息可以包含本装置所形成的终端射束的数量的信息。该情况下,基站装置基于终端射束的最大数量,来控制多个基站射束所进行的参照信号的发送次数。
根据上述结构,能解决上述问题,并得到上述效果。
实施方式1的变形例1.
考虑与终端射束的形成相对应的终端中也有能同时接收多个射束方向的信号的终端。因此,如图15所示,对RACH消息等追加对终端的终端射束数与终端的射束选择能力(能同时接收的终端射束的数量)进行通知的参数,由此,能由终端经由服务圈内的MeNB基站向SeNB基站通知终端射束数和终端的射束选择能力,以作为终端射束关联信息。
SeNB基站能根据从MeNB基站通知得到的终端射束数与终端的射束选择能力,求出与服务圈内的各终端的终端射束数对应的搜索所需的BRS发送次数。SeNB基站根据各终端进行射束选择所需的BRS发送次数中最大的次数来决定BRS发送次数,并如图16所示那样,根据服务圈内的终端的终端射束数与射束选择能力来变更从SeNB基站发送的BRS的重复次数。
例如,在终端#1的终端射束数为4、能同时进行接收的终端射束数为2的情况下,终端#1的射束选择所需的BRS发送次数为2。在终端#2的终端射束数为4、能同时进行接收的终端射束数为1的情况下,终端#2的射束选择所需的BRS发送次数为4。因此,如图16所示,在仅终端#1在服务圈内的状态下BRS发送次数为2次即可,在终端#2新进入服务圈内的情况下可以采用与终端的射束选择能力相对应的BRS发送次数,以将BRS发送次数增加到4次。
实施方式1的变形例2.
在实施方式1及其变形例1中,当终端位于MeNB基站的区域的服务圈内时,向连接至MeNB基站下属的SeNB基站通知终端射束关联信息。这里,终端射束关联信息在实施方式1中为终端的终端射束数的信息,在其变形例1中包含终端的终端射束数的信息、以及终端的射束选择能力的信息。与此相对,也可以将通知终端射束关联信息的SeNB基站设为设置于终端的位置登记区域的SeNB基站。
该情况下,为了向设置于位置登记区域的MeNB基站及SeNB基站通知终端射束关联信息,可以不仅使用MeNB基站与SeNB基站之间的X2接口,还使用MeNB基站与核心网络之间的S1接口。
实施方式1的变形例3.
在实施方式1及其变形例1中,当终端位于MeNB基站的区域的服务圈内时,向连接至MeNB基站下属的SeNB基站通知终端射束关联信息。这里,终端射束关联信息在实施方式1中为终端的终端射束数的信息,在其变形例1中包含终端的终端射束数的信息、以及终端的射束选择能力的信息。与此相对,也可以将通知终端射束关联信息的SeNB基站仅设为记载于由终端实施了通信的SeNB基站的相邻小区列表的基站。
实施方式1的变形例4.
在实施方式1及其变形例1中,假设了将LTE基站设为MeNB基站、将5G基站设为SeNB基站来配置的DC结构的系统。与此相对,作为MeNB基站,也可以配置独立(Stand alone)的5G基站。该情况下,如图17所示,无需从MeNB基站向SeNB基站的通知消息。
实施方式1的变形例5.
在实施方式1及其变形例1中,当终端位于MeNB基站的区域的服务圈内时,向连接至MeNB基站下属的SeNB基站通知终端射束关联信息。这里,终端射束关联信息在实施方式1中为终端的终端射束数的信息,在其变形例1中包含终端的终端射束数的信息、以及终端的射束选择能力的信息。本变形例5中,参照图18和图19(在边界线BL18的位置相连接)来说明终端切换(HO)时的步骤的示例。MeNB基于来自终端的测定报告(Measurement Report),进行使该终端切换为其它MeNB基站或SeNB基站的判断,在该情况下,对下属SeNB基站通知终端已切换为其它基站的情况,以将SeNB基站的BRS发送周期决定过程中使用的终端射束关联信息从终端信息表格中排除。
实施方式2.
在实施方式1及其变形例1~5中,以始终搜索基站射束与终端射束的组合的假设来决定BRS发送周期。如上所述,在某个终端位于某个基站的区域的服务圈内而首次搜索基站射束与终端射束的组合时,搜索所有的射束的组合并选择最佳的射束的组合。然而,即使对完成了一次射束选择的终端也以基站射束与终端射束的所有的射束的组合所需的次数重复发送BRS的动作存在无谓地消耗无线资源的问题。
在实施方式2及后述的实施方式2的变形例1~2中,例如,根据终端的射束选择状态动态地变更BRS发送周期。
实施方式2中,如图20和图21(在边界线BL20的位置相连接)所示,通知在终端中完成了基站射束与终端射束的组合的选择的情况的“射束选择完成通知”消息经由MeNB基站由该终端发送至SeNB基站。由此,SeNB基站能掌握该终端的射束选择状况。
SeNB基站在终端变得位于区域的服务圈内的时刻经由MeNB基站掌握该终端进入服务圈内这一情况。然后,SeNB基站除了在本身的终端信息表格中登记该终端的终端射束关联信息(这里为终端射束数及射束选择能力的信息),还登记“射束选择中”以作为终端的射束选择状态的信息。此外,当SeNB基站接收到来自终端的射束选择完成通知时,将终端信息表格的射束选择状态从“射束选择中”变更为“射束选择完成”。
由此,在每个BRS发送周期执行的BRS发送周期决定过程中,能从终端信息表格的列表中仅搜索射束选择状态为“射束选择中”的终端。并且,能根据“射束选择中”的终端中、射束数最多的终端及射束选择能力(换言之,能同时进行接收的终端射束的数量)最低的终端,以BRS发送周期发送BRS。因此,能避免无谓地消耗无线资源。
根据实施方式2,例如提供如下结构。
提供一种通信系统,包括基站装置、以及以可无线通信的方式与基站装置相连接的至少1个终端装置。更具体而言,基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制。基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是至少1个终端装置为了测定来自基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号。至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给基站装置。基站装置基于终端射束关联信息,来控制多个基站射束所进行的参照信号的发送。特别地,若至少1个终端装置完成本装置的终端射束与基站射束的组合的选择,则将射束选择完成通知给基站装置。基站装置将已经通知了射束选择完成的终端装置排除在对象以外,来重新决定多个基站射束所进行的参照信号的发送次数。
根据上述结构,能解决上述问题,并得到上述效果。
实施方式2的变形例1.
实施方式2中,根据终端的射束选择状态,来变更基站侧的BRS发送周期。这里,始终对所有射束方位进行基站侧的BRS发送。因此,在所有终端完成了射束选择的状态下,也会对射束选择中未使用的射束方向发送BRS。因此,存在无谓地消耗无线资源的问题。
本变形例1中,如图22和图23(在边界线BL22的位置相连接)所示,通知在终端中完成了基站射束与终端射束的组合的选择的情况的“射束选择完成通知”消息经由MeNB基站由该终端发送至SeNB基站。此时,终端将所选择的基站射束的编号包含在“射束选择完成通知”中。由此,SeNB基站能掌握该终端的射束选择状况及所选择的基站射束。
SeNB基站在终端变得位于区域的服务圈内的时刻经由MeNB基站掌握该终端进入服务圈内这一情况。然后,SeNB基站除了在本身的终端信息表格中登记该终端的终端射束关联信息(这里为终端射束数及射束选择能力的信息),还登记“射束选择中”以作为终端的射束选择状态的信息。此外,当SeNB基站接收到来自终端的射束选择完成通知时,将终端信息表格的射束选择状态从“射束选择中”变更为“射束选择完成”。此时,尤其在本变形例1中,SeNB基站根据射束选择完成通知掌握终端所选择的基站射束的编号,并将该编号记录在终端信息表格中。
由此,在每个BRS发送周期执行的BRS发送周期决定过程中,能基于终端信息表格的列表进行如下动作。即,如图24所示,在存在射束选择状态为“射束选择中”的终端的情况下,能根据“射束选择中”的终端中、射束数最多的终端及射束选择能力(换言之,能同时进行接收的终端射束的数量)最低的终端,以BRS发送周期发送BRS。与此相对,在不存在“射束选择中”的终端的情况下,对于处于“射束选择完成”的状态的终端,可以仅对终端所选择的基站射束以及与该基站射束相邻的基站射束发送BRS。因此,能避免无谓地消耗无线资源。
实施方式2的变形例2.
实施方式2的变形例1中,根据终端的射束选择状态,来变更基站侧的BRS发送周期及发送BRS的基站射束。这里,因终端的移动、传输路径环境的变化,有时会陷入仅能在与所选择的射束相邻的射束以外的位置或路径进行通信的状态。该情况下,对于基站射束与终端射束的组合,终端需要再次进行射束选择。然而,实施方式2的变形例1的结构存在如下问题:不存在使基站射束返回至针对所有区域的BRS发送的触发。
本变形例2中,如图25~图27(在边界线BL25、BL26的位置相连接)所示,当在终端中需要基站射束的再补充的情况下,为了对基站射束与终端射束的组合进行再选择,该终端将请求针对所有射束方向的BRS发送的“BRS发送请求”消息发送给SeNB基站。将该BRS发送请求用作为SeNB基站使该终端的射束选择状况返回至“射束选择中”的触发。
即,若SeNB基站从终端接收“BRS发送请求”,则在与该终端有关的终端信息表格中,将射束选择状态从“射束选择完成”变更为“射束选择中”,并抹去所选择的基站射束的编号。
由此,对于无法选择基站射束与终端射束的组合的终端,能利用所有的基站射束来发送BRS。因此,该终端能再次选择基站射束与终端射束的组合。
实施方式3.
在基站与终端均使用多元件天线来形成射束的系统中,考虑由基站进行射束的分配控制,而与在基站的区域的服务圈内的终端的种类、通信状况无关。尤其探讨了如下情况:基站周期性地发送各射束固有的下行链路参照信号(Beam specific RS:BRS),以使得能测定基站的各射束的接收品质。
在上述那样的系统中,在终端具有形成射束的功能的情况下,假设为将终端的射束控制时间考虑在内,由基站来决定BRS的发送时间,以使得具有射束功能的所有终端能接收BRS。例如,在基站对应于16个射束方向、终端对应于最大8个射束方向的情况下,存在16×8=128个组合,确保能处理所有128个组合的BRS发送时间。
即使是支持多个射束的形成的高性能的终端,也考虑根据使用状况在实质上不使用多个射束的情况。例如,考虑如下情况:停止了的终端与基站之间的位置关系不发生改变,因此,选择大致相同方向的射束来进行通信。该情况下,无需始终对用于测定接收品质的BRS进行测定。此外,在仅考虑终端的能力(Capability)来发送BRS的情况下,实质上有可能成为冗余的BRS发送。因此,考虑对终端射束与基站射束的所有组合测定接收品质将导致频率利用效率的下降。
在实施方式3及后述的实施方式3的变形例1~3中,例如,基于终端的移动速度、所请求的QoS(Quality of Service:服务品质)来变更射束选择控制时间。
实施方式3中,对如下示例进行说明:在DC结构中将测定报告(MeasurementReport)使用于终端信息的通知。
在包含具有射束成形功能的多个终端在内的结构中,基于终端的移动速度、所请求的QoS(以下,有时也称为请求QoS)、发送/接收数据量,对每个终端动态地变更用于射束选择的控制时间的间隔。由此,仅发送实质上所需的BRS,由此来克服上述问题,提高频率利用效率。
参照图28,对如下示例进行说明:在双连接(Dual Connectivity:DC)结构中SeNB基站为支持射束成形的基站的情况下,在追加SeNB基站的过程中,动态地变更基站的射束选择周期。
在步骤ST2801中,MeNB基站与终端处于通信状态。在步骤ST2802中,终端通过测定报告(Measurement Report)来报告终端的移动速度。在步骤ST2803中,MeNB基站对SeNB基站通知SeNB追加请求(SeNB addition Request)。此时,也一起通知终端的移动速度信息。在步骤ST2804中,在SeNB基站能接受该终端的情况下,SeNB基站对SeNB追加请求(SeNBaddition Request)返回确认(Acknowledge)。
在步骤ST2805中,SeNB基站根据关于服务圈内的终端及新追加的终端的对应射束成形数、终端移动速度,对于SeNB基站所进行的BRS发送决定射束选择的周期及时间(BRS发送周期决定过程)。决定方法将在后文中阐述。
在步骤ST2806中,SeNB基站变更关于BRS发送的射束选择的周期及时间,并通过该时刻下的广播信息将射束选择的周期及时间通知给各终端。向各终端的通知方法可以是广播信息,也可以是针对各终端的RRC消息。
在步骤ST2807中,MeNB基站对终端通知无线资源的设定信号(RRC ConnectionReconfiguration:RRC连接再设定)。终端按照该设定信号设定无线资源,并在步骤ST2808中对MeNB发送针对设定信号的设定完成(RRC Connection Reconfiguration Complete:RRC连接再设定完成)。MeNB若接收来自终端的完成通知,则在步骤ST2809中向SeNB基站发送完成通知(SeNB reconfiguration complete:SeNB再设定完成)。在上述步骤ST2808之后,在步骤ST2810中,终端对SeNB基站开始同步建立处理(Random Access procedure:随机接入过程),并建立与SeNB基站之间的通信。
在上述步骤ST2805的BRS发送周期决定过程中,关于SeNB基站所进行BRS发送,射束选择的周期及时间例如像以下的a)~c)那样来决定。
a)在终端的移动速度较高的情况下(较快的情况下),缩短每1个射束的发送时间来缩短发送周期,以使得能在短时间内进行射束选择。例如,如图29所示,在通常时(这里为低速移动时)将BRS的发送间隔(发送周期)设为100ms,并在各发送周期中在1ms(=1000μs)的期间发送射束。该情况下,SeNB基站的1个射束与终端的1个射束的每一个组合的测定单位时间为50μs。另一方面,如图30的示例所示,在高速移动时将BRS的发送间隔设为50ms,并在各发送周期中在0.5ms(=500μs)的期间发送射束。该情况下,SeNB基站的1个射束与终端的1个射束的每一个组合的测定单位时间为25μs。由此,每一个组合的测定时间变短。测定时间变短有可能导致测定精度下降,但缩短测定周期也易于追踪射束间的移动。根据该方式,并未改变BRS的占有率,因此,能在不降低频率利用效率的情况下实施。
b)在即使终端的移动速度较高也保持恒定的测定精度的情况下,还考虑如下方法:仅缩短BRS的发送周期,而不变更各发送时间。例如,将发送周期设为100ms,将发送时间设为1ms。由此,即使在终端的移动速度较高的情况下,也能在不降低测定精度的情况下进行射束选择。此外,在终端的移动速度较低的情况下,通过使发送周期变长,从而能降低BRS的发送占有率,并使频率利用效率提高。
c)即使如上述a)那样在缩短了发送周期的情况下,也考虑射束分配的周期有可能追不上终端的移动。鉴于该情况,设置对与所选择的射束相邻的射束的位置也在同一发送时间发送BRS数据的模式,以使得在相邻的射束的位置也能接收BRS数据。由于在相邻的射束的位置也能接收数据,因此具有如下优点:在射束控制追不上终端的移动的情况下也能接收数据。
除了终端的移动速度,还可以将不移动的终端(固定设置终端)的信息考虑在内来决定BRS发送中的射束选择的周期及时间。例如,考虑在上述步骤ST2802和步骤ST2805中使用不移动的终端的信息。具体而言,对步骤ST2802中发送的终端信息的参数追加能判别是移动的终端还是不移动的终端(固定设置终端)的信息。然后,在步骤ST2805的BRS发送周期决定过程中,仅连接有固定设置终端的SeNB基站省略射束选择控制。例如,在步骤ST2803中,仅在新进入服务圈内的情况下进行射束选择控制,而在保持服务圈内的情况下省略射束选择控制,并固定所使用的射束。由此,能减少不需要的BRS发送,并使频率利用效率提高。
BRS发送中的射束选择的周期及时间可以考虑每个终端的请求QoS(Quality ofService:服务品质)来决定。例如,考虑在上述步骤ST2802和步骤ST2805中使用请求QoS。具体而言,对步骤ST2802中发送的终端信息的参数追加请求QoS信息。然后,在步骤ST2805的BRS发送周期决定过程中,在请求QoS较高的终端在服务圈内的情况下,缩短BRS的发送周期来提高BRS的测定精度。或者,发送周期保持恒定,并提高每1次的发送时间,由此来提高测定精度。这里,请求QoS较高的终端例如是如下终端:为了进行FTP等,而重视数据差错不发生的情况。反之,请求QoS较低的终端例如考虑流媒体视频重放用的终端等。请求QoS不仅能由终端本身来选择,也能由在终端上动作的应用来选择。在请求QoS较低的终端在服务圈内的情况下,也能通过使BRS的发送周期变长或使发送时间变短来增加用户数据的发送期间,从而提高频率利用效率。
BRS发送中的射束选择的周期及时间可以考虑终端和SeNB基站的收发数据量来决定。例如,考虑在上述步骤ST2802和步骤ST2805中使用请求QoS。具体而言,对步骤ST2802中发送的终端信息的参数追加来自终端的发送数据(UL数据)量。基站获取位于针对该终端的发送用缓冲的发送数据(DL数据)量。也可以采用如下方法:发送数据量由终端侧所使用的应用来判断,并通知给基站。在收发数据量较多的情况下,使用高阶的调制信号(例如256QAM),因此需要提高BRS的测定精度。因此,在步骤ST2805的BRS发送周期决定过程中,在收发数据量较多的终端在服务圈内的情况下,缩短BRS的发送周期来提高BRS的测定精度。或者,发送周期保持恒定,并提高每1次的发送时间,由此来提高测定精度。反正,在收发数据量较少的终端的情况下,即使射束选择的测定精度下降,也能降低编码率等来增加冗余性,从而能进行收发,因此,也考虑能使BRS的发送周期变长,或使发送时间变短。
如上述步骤ST2802那样,从终端向MeNB基站的终端信息的报告可以利用测定报告(Measurement Report),或者,可以对控制信息(RRC消息、MAC CE(MAC(Medium AccessControl:介质访问控制)Control Element:控制元件)、PUCCH等)追加终端信息。
实施方式3中所说明的BRS发送的射束选择的控制方法不仅能适用于BRS发送,也能适用于随机接入过程(Random Access Procedure)时的射束选择控制。
根据实施方式3,例如提供如下结构。
提供一种通信系统,包括基站装置、以及以可无线通信的方式与基站装置相连接的至少1个终端装置。更具体而言,基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制。基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是至少1个终端装置为了测定来自基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号。至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给基站装置。基站装置基于终端射束关联信息,来控制多个基站射束所进行的参照信号的发送。特别地,至少1个终端装置将本装置的移动速度通知给基站装置。基站装置对于每个终端装置,根据移动速度决定基于多个基站射束的参照信号的发送间隔。
根据上述结构,能解决上述问题,并得到上述效果。
实施方式3的变形例1.
本变形例1中,对如下示例进行说明:在DC结构中将RACH使用于终端信息的通知。虽然与实施方式3同样地应用双连接(Dual Connectivity:DC)结构,但在本变形例1中,从终端向SeNB基站直接报告终端信息。由于不经由MeNB基站直接向SeNB基站进行报告,因此,能减轻MeNB基站的负荷。在图31中示出本变形例1的控制流程。
在步骤ST3101中,MeNB基站与终端处于通信状态。在步骤ST3102中,终端通过测定报告(Measurement Report)来报告终端的移动速度。在步骤ST3103中,MeNB基站对SeNB基站通知SeNB追加请求(SeNB addition Request)。在步骤ST3104中,在SeNB基站能接受该终端的情况下,SeNB基站对SeNB追加请求(SeNB addition Request)返回确认(Acknowledge)。
在步骤ST3105中,MeNB基站对终端通知无线资源的设定信号(RRC ConnectionReconfiguration:RRC连接再设定)。终端按照该设定信号设定无线资源,并在步骤ST3106中对MeNB发送针对设定信号的设定完成(RRC Connection Reconfiguration Complete:RRC连接再设定完成)。若MeNB接收来自终端的完成通知,则在步骤ST3107中向SeNB基站发送完成通知(SeNB reconfiguration complete:SeNB再设定完成)。
在上述步骤ST3107之后,在步骤ST3108中,终端对SeNB基站开始同步建立处理(Random Access procedure:随机接入过程),并建立与SeNB基站之间的通信。终端对同步建立处理的随机接入信道(Random Access Channel)(RACH)的一部分追加终端信息(终端的移动速度、终端有无移动、请求QoS、终端与SeNB基站之间的收发数据量等)。
在步骤ST3109中,SeNB基站根据关于服务圈内的终端及新追加的终端的对应射束成形数、终端移动速度,对于SeNB基站所进行的BRS发送决定射束选择的周期及时间(BRS发送周期决定过程)。决定方法例如与实施方式3相同。
在步骤ST3110中,SeNB基站变更关于BRS发送的射束选择的周期及时间,并通过该时刻下的广播信息将射束选择的周期及时间通知给各终端。向各终端的通知方法可以是广播信息,也可以是针对各终端的RRC消息。
实施方式3的变形例2.
本变形例2中,对包含独立(Stand alone)基站的结构中的控制进行说明。在独立(Stand alone)基站的情况下,也能根据服务圈内的终端来变更BRS的发送状态,因此,能提高频率利用效率。在图32中示出本变形例2的控制流程。
在步骤ST3201中,基站对终端发送广播信息。该信息中也包含射束分配信息。在步骤ST3202中,终端对基站开始同步建立处理(Random Access procedure:随机接入过程),并建立与基站之间的通信。终端对同步建立处理的随机接入信道(Random AccessChannel)(RACH)的一部分追加终端信息(终端的移动速度、终端有无移动、请求QoS、终端与基站之间的收发数据量等)。
在步骤ST3203中,基站根据关于服务圈内的终端及新追加的终端的对应射束成形数、终端移动速度,对于基站所进行的BRS发送决定射束选择的周期及时间(BRS发送周期决定过程)。决定方法例如与实施方式3相同。
在步骤ST3204中,基站变更关于BRS发送的射束选择的周期及时间,并通过该时刻下的广播信息将射束选择的周期及时间通知给各终端。向各终端的通知方法可以是广播信息,也可以是针对各终端的RRC消息。
实施方式3的变形例3.
本变形例3中,对如下控制进行说明:在终端与基站经由同步建立处理而处于通信状态的情况下,变更射束选择的周期及时间。该基站可以是DC结构的SeNB,也可以是独立(Standalone)结构的基站。根据本变形例3,不仅可以在实施方式3中所说明的终端的初始连接时将射束选择的周期及时间变更为最佳,也可以在终端的通信中根据通信状态将射束选择的周期及时间变更为最佳。因此,与实施方式3相比,能进一步提高频率利用效率,并能根据终端的连接状态来确保通信品质。在图33中示出本变形例3的控制流程。
在步骤ST3301中,基站与终端处于通信状态。在步骤ST3302中,终端通过测定报告(Measurement Report)来报告终端信息(终端的移动速度、终端有无移动、请求QoS、终端与基站之间的收发数据量等)。在DC结构的情况下,测定报告(Measurement Report)可以经由MeNB基站来报告,也可以直接通知给SeNB。
在步骤ST3303中,基站根据关于服务圈内的终端的对应射束成形数、终端移动速度,对于基站所进行的BRS发送决定射束选择的周期及时间(BRS发送周期决定过程)。决定方法例如与实施方式3相同。
在步骤ST3304中,基站变更关于BRS发送的射束选择的周期及时间,并通过该时刻下的广播信息将射束选择的周期及时间通知给各终端。向各终端的通知方法可以是广播信息,也可以是针对各终端的RRC消息。
在存在多个服务圈内的终端的情况下,若对所有终端的每个测定报告(Measurement Report)变更关于BRS发送的射束选择的周期及时间,则基站和终端双方的负荷变高。因此,若基站以预先决定的周期实施更新处理,则能减轻负荷。
此外,在终端状态急剧变化的情况下,优选预先对终端信息(终端的移动速度、终端有无移动、请求QoS、终端与基站之间的收发数据量等)的各种参数设定阈值。阈值可以是测定值本身的阈值,也可以是变化量的阈值。在参数超过了阈值的情况下,通过变更关于BRS发送的射束选择的周期及时间,从而对于终端状态的急剧变化也能维持通信品质。另外,考虑终端状态的急剧变化多数情况下在上述预先决定的周期以外的定时产生。
在通信过程中服务圈内的终端数减少了的情况下、即某个终端与基站之间的链接被切断的情况下,在被切断的定时变更关于BRS发送的射束选择的周期及时间。由此,能为了与基站维持连接的服务圈内的终端而再设定射束选择的周期及时间,能使BRS发送最优化。其结果是,与实施方式3相比能进一步提高频率利用效率,并能根据终端的连接状态来确保通信品质。
实施方式4.
考虑如实施方式3那样由基站使用终端的通知信息来变更BRS发送的射束选择周期、发送时间的情况对于多数系统能有助于提高频率利用效率、提高通信品质。然而,在与该基站连接的终端可预测的情况下,例如,作为为了更新射束选择周期而在终端与基站之间进行交换的控制流程的信息,有时每次均报告相同的信息。该情况下,控制流程自身有可能产生较多浪费。
实施方式4中,对如下情况进行说明:生成仅在终端侧选择终端侧的最佳射束的模式。作为系统,示出如下结构:也能选择在不使用与终端的能力(Capability)(种类(Category)信息)、终端的射束选择有关的信息的情况下进行动作的模式。
图34中示出针对基站的BRS发送的、射束对应数不同的终端的射束选择方法。图34中示出了如下示例:基站具有8个射束照射方向,终端#1具有2个射束照射方向,终端#2具有4个射束照射方向。基站中,BRS的射束选择周期及发送时间为恒定,而与服务圈内的终端的状态无关。另一方面,终端#1中,射束与2个方向相对应,因此,以基站的同一射束照射时间的1/2为单位时间来变更射束方向。终端#2中,射束与4个方向相对应,因此,以基站的同一射束照射时间的1/4为单位时间来变更射束方向。由此,基站能实施射束选择,而与终端的射束对应数、终端的连接状况无关。因此,能减轻基站的处理负担。
此外,实施方式4中,基站对广播信息追加表示“是否在未意识到终端的信息的情况下进行BRS的射束选择动作”的信息。该信息表示动态的BRS的射束选择动作的进行/停止(ON/OFF),因此最低能用1bit来表现。
在图35和图36中示出独立(Stand alone)基站的情况下的控制流程。图35示出动态BRS射束选择动作为进行(ON)的情况,图36示出动态BRS射束选择动作为停止(OFF)的情况。
在动态BRS射束选择动作为进行(ON)的情况下,如图35所示,在步骤ST3501中,基站利用广播信息将动态BRS射束选择动作为进行(ON)这一信息通知给终端。终端若在步骤ST3501中确认到动态BRS射束选择动作为进行(ON)这一情况,则在步骤ST3502中,在随机接入过程(Random Access Procedure)中向基站通知各种信息。通知的信息为终端的射束对应数、终端信息(终端移动速度、终端有无移动、请求QoS、终端与基站之间的收发数据量等)。在步骤ST3503中,基站基于终端信息来决定BRS发送周期。在步骤ST3504中,基站利用广播信息将BRS的发送周期及发送时间通知给终端。也可以利用RRC消息来代替广播信息。
与此相对,在动态BRS射束选择动作为停止(OFF)的情况下,如图36所示,在步骤ST3601中,基站利用广播信息将动态BRS射束选择动作为停止(OFF)这一信息通知给终端。之后,在步骤ST3602中,开始随机接入过程(Random Access procedure)。
在动态BRS射束选择动作为停止(OFF)的情况下,基站实施固定周期下的BRS发送的射束选择,而与终端的射束对应数、终端信息无关。此外,在步骤ST3601的广播信息中确认到动态BRS射束选择动作停止(OFF)的情况下,终端可以停止向基站发送终端信息。由此,能减轻终端的控制负荷。此外,如图34所示,在本终端支持射束控制的情况下,根据对应射束数来实施终端本身的射束选择控制。终端可以将本身的移动速度等考虑在内,利用多个BRS周期的信号来实施射束选择控制。
图37和图38(在边界线BL37的位置相连接)中,示出终端的移动速度较低的情况和较高的情况下的示例。图37和图38中示出了如下示例:基站具有8个射束照射方向,终端具有4个射束照射方向。在低速移动的情况下,每个BRS周期的终端的移动距离较小,因此,即使使用多个BRS发送周期来实施终端的所有射束选择也没有问题。另一方面,在高速移动的情况下,每个BRS周期的终端的移动距离较大,因此,以单一的BRS发送周期来实施终端的所有射束选择。通过进行这样的控制,从而终端无需始终进行同一动作,能减轻处理负荷。
实施方式4中,与实施方式3的变形例2同样地,示出了基于独立(Stand alone)基站的结构例。对于实施方式3、实施方式3的变形例1及实施方式3的变形例3也同样地应用动态BRS射束选择动作进行/停止(ON/OFF),由此能构筑与终端的动作相匹配的系统。
实施方式4中所说明的BRS发送的射束选择的控制方法不仅能适用于BRS发送,也能适用于随机接入过程(Random Access Procedure)时的射束选择控制。
根据实施方式4,例如提供如下结构。
提供一种通信系统,包括基站装置、以及以可无线通信的方式与基站装置相连接的至少1个终端装置。更具体而言,基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制。基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是至少1个终端装置为了测定来自基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号。至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给基站装置。基站装置基于终端射束关联信息,来控制多个基站射束所进行的参照信号的发送。特别地,基站装置具有如下动作模式:将基于多个基站射束的参照信号的发送时间及发送间隔设定为恒定,而与终端射束关联信息无关。至少1个终端装置根据参照信号的被设定为恒定的发送次数及发送间隔来控制本装置的终端射束的扫描。
根据上述结构,能解决上述问题,并得到上述效果。
实施方式5.
即使是基站支持射束控制且能实施使用了BRS等的射束控制的系统结构,也考虑终端不支持射束控制的情况。例如是具备低成本的通信模块来作为物联网(IoT:Internet ofThings)设备的终端。该情况下,若基站进行以射束控制为基本的动作,则不支持射束控制的终端无法与该基站进行通信。
在实施方式5及后述的实施方式5的变形例1中,针对上述问题,例如构筑终端侧能对基站的使用/不使用射束进行选择的系统。由此,即使是射束控制非支持终端,也能与基站建立通信。
实施方式5中,对如下示例进行说明:终端在初始连接时选择使用/不使用射束。
图39中,示出与实施方式3中所说明的结构相同的双连接(Dual Connectivity)结构的示例。这里,设MeNB基站是射束非支持基站,SeNB基站是射束支持基站。
在步骤ST3901中,MeNB基站与终端处于通信状态。在步骤3902中,终端利用RRC消息等将终端射束控制支持状况通知给MeNB基站。终端射束控制支持状况例如可以包含在UE种类(UE Category)中。在步骤ST3903中,MeNB基站对SeNB通知SeNB追加请求(SeNBaddition Request)。此时,通知终端是否支持射束控制。在步骤ST3904中,在SeNB基站能接受该终端的情况下,SeNB基站对SeNB追加请求(SeNB addition Request)返回确认(Acknowledge)。
在步骤ST3905中,SeNB基站根据关于已在服务圈内的终端与新追加的终端的是否支持射束控制的信息,来判断是否要实施射束控制。具体而言,a)在基站下属的终端仅为射束控制支持终端的情况下,基站在所有的发送时隙实施射束控制。b)反之,在基站下属的终端仅为射束控制非支持终端的情况下,基站在所有的发送时隙不实施射束控制。这里,不实施射束控制是指如下状况:不生成射束成形后的发送信号,不使用各射束固有的下行链路参照信号(Beam specific RS:BRS)。c)在射束控制支持终端与射束控制非支持终端混合在一起来作为基站下属的终端的情况下,如图40的示例所示,基站利用时分、频分或这双方来设置射束控制实施期间与非射束控制实施期间。
在步骤ST3906中,SeNB基站利用判断出是否要实施射束控制的时刻下的广播信息,将射束控制实施状况(射束控制实施期间、非射束控制实施期间等)通知给各终端。向各终端的通知方法可以是广播信息,也可以是针对各终端的RRC消息。
在步骤ST3907中,MeNB基站对终端通知无线资源的设定信号(RRC ConnectionReconfiguration:RRC连接再设定)。终端按照该设定信号设定无线资源,并在步骤ST3908中对MeNB发送针对设定信号的设定完成(RRC Connection Reconfiguration Complete:RRC连接再设定完成)。若MeNB接收来自终端的完成通知,则在步骤ST3909中向SeNB基站发送完成通知(SeNB reconfiguration complete:SeNB再设定完成)。在上述步骤ST3908之后,在步骤ST3910中,终端对SeNB基站开始同步建立处理(Random Access procedure:随机接入过程),并建立与SeNB基站之间的通信。
根据上述系统,能应对射束控制支持终端与射束控制非支持终端,射束非支持终端也能被各基站所容纳,能在多个基站间对于无线资源分配实现灵活性的提高及高效化。
上述内容中,对如下示例进行了说明:在DC结构中,利用射束非支持MeNB基站来连接射束非支持终端。如实施方式3的变形例1、实施方式3的变形例2那样,也能经由随机接入过程(Random Access procedure)来得到终端的射束控制支持/不支持信息。该情况下,考虑仅在随机接入过程(Random Access procedure)期间设为不支持射束的方法。或者,考虑对于随机接入过程(Random Access procedure)期间设置图40的示例所示那样的射束控制实施期间与非射束控制实施期间的方法。根据上述结构,即使对于支持射束控制的独立(Stand alone)基站,射束非支持终端也能建立通信。
根据实施方式5,例如提供如下结构。
提供一种通信系统,包括基站装置、以及以可无线通信的方式与基站装置相连接的至少1个终端装置。更具体而言,基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制。基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是至少1个终端装置为了测定来自基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号。至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给基站装置。基站装置基于终端射束关联信息,来控制多个基站射束所进行的参照信号的发送。特别地,基站装置与不具有对多个终端射束进行控制的功能的射束控制非支持终端装置进行通信,而不实施多个基站射束的控制。
根据上述结构,能解决上述问题,并得到上述效果。
实施方式5的变形例1.
本变形例1中,对如下示例进行说明:终端对通信的每个数据选择使用/不使用射束。具体而言,终端在通信过程中也能根据通信的数据,来选择支持射束控制的数据、与设为不支持射束控制的数据。例如,对于低数据率、但在移动时也应可靠地连接的数据,不使用射束控制,而选择覆盖较广的范围的通信。反之,对于高数据率的数据、以及在短期间内完成通信的数据,选择使用射束控制来活用空间复用等优点的通信。
图41中示出控制流程的示例。在步骤ST4101中,基站与终端处于通信状态。在步骤4102中,终端利用RRC消息等将是否要支持射束控制报告给基站。在DC结构的情况下,RRC消息可以经由MeNB基站来报告,也可以直接通知给SeNB。此外,考虑由终端一并报告是否要进行射束控制的情况、以及按每个通信数据种类来报告是否要进行射束控制的情况。在由终端一并变更是否要进行射束控制的情况下,具有能减少控制消息的优点。另一方面,在按每个通信数据种类来变更是否要进行射束控制的情况下,能进行与数据的特性相对应的射束控制选择,能满足针对各数据的要求品质。
在步骤ST4103中,基站根据服务圈内的终端的是否要支持射束控制信息,来实施基站的射束控制实施期间与非射束控制实施期间的调度。
在步骤ST4104中,如图40的示例所示,基站利用时分、频分或这双方来设置射束控制实施期间与非射束控制实施期间,并利用该时刻下的广播信息,将射束控制实施期间与非射束控制实施期间通知给各终端。向各终端的通知方法可以是广播信息,也可以是针对各终端的RRC消息。在服务圈内的终端存在多个的情况下,若对所有终端的每个RRC消息变更BRS发送的射束选择周期,则基站和终端双方的负荷变高。因此,若基站以预先决定的周期实施更新处理,则能减轻负荷。
上述各实施方式及其变形例仅是本发明的例示,在本发明的范围内,能将各实施方式及其变形例自由组合。此外,能适当变更或省略各实施方式及其变形例的任意构成要素。
本发明进行了详细的说明,但上述说明仅是所有方面中的示例,本发明并不局限于此。未举例示出的无数变形例可解释为是在不脱离本发明的范围内可设想到的。
标号说明
200通信系统,202终端装置,203基站装置。

Claims (7)

1.一种通信系统,包括基站装置、以及以可无线通信的方式与所述基站装置相连接的至少1个终端装置,所述通信系统的特征在于,
所述基站装置构成为能对射束方向不同的多个基站射束进行控制,
所述基站装置通过对应的基站射束来发送参照信号,该参照信号是所述至少1个终端装置为了测定来自所述基站装置的信号的接收品质而利用的各基站射束所固有的参照信号,
所述至少1个终端装置将与本装置所形成的终端射束相关的终端射束关联信息通知给所述基站装置,
所述基站装置基于所述终端射束关联信息,来控制所述多个基站射束所进行的所述参照信号的发送。
2.如权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
所述终端射束关联信息包含本装置所形成的所述终端射束的数量的信息,
所述基站装置根据所述终端射束的最大数量来决定所述多个基站射束所进行的所述参照信号的发送次数。
3.如权利要求2所述的通信系统,其特征在于,
所述终端射束关联信息还包含射束选择能力的信息,该射束选择能力的信息表示在本装置中能同时接收的所述终端射束的数量,
所述基站装置根据所述终端射束的最大数量与所述射束选择能力来决定所述多个基站射束所进行的所述参照信号的发送次数。
4.如权利要求1至3的任一项所述的通信系统,其特征在于,
若所述至少1个终端装置完成本装置的所述终端射束与所述基站射束的组合的选择,则将射束选择完成通知给所述基站装置,
所述基站装置将已经通知了所述射束选择完成的终端装置排除在对象以外,来重新决定所述多个基站射束所进行的所述参照信号的发送次数。
5.如权利要求1至4的任一项所述的通信系统,其特征在于,
所述至少1个终端装置将本装置的移动速度通知给所述基站装置,
所述基站装置对于每个终端装置,根据所述移动速度决定基于所述多个基站射束的所述参照信号的发送间隔。
6.如权利要求1至5的任一项所述的通信系统,其特征在于,
所述基站装置具有如下动作模式:将基于所述多个基站射束的所述参照信号的发送时间及发送间隔设定为恒定,而与所述终端射束关联信息无关,
所述至少1个终端装置根据所述参照信号的被设定为恒定的发送次数及发送间隔来控制本装置的所述终端射束的扫描。
7.如权利要求1至6的任一项所述的通信系统,其特征在于,
所述基站装置与不具有对多个终端射束进行控制的功能的射束控制非支持终端装置进行通信,而不实施所述多个基站射束的控制。
CN201880020016.5A 2017-03-27 2018-02-28 通信系统 Withdrawn CN110447256A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017060628 2017-03-27
JP2017-060628 2017-03-27
PCT/JP2018/007492 WO2018180151A1 (ja) 2017-03-27 2018-02-28 通信システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110447256A true CN110447256A (zh) 2019-11-12

Family

ID=63675450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880020016.5A Withdrawn CN110447256A (zh) 2017-03-27 2018-02-28 通信系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200014511A1 (zh)
EP (1) EP3606131A4 (zh)
JP (1) JPWO2018180151A1 (zh)
CN (1) CN110447256A (zh)
WO (1) WO2018180151A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7222804B2 (ja) * 2019-04-26 2023-02-15 株式会社Nttドコモ 基地局および基地局の通信方法
US11812295B2 (en) * 2021-02-03 2023-11-07 Qualcomm Incorporated Beam refinement with simultaneous spatial-division multiplexed beams

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008069245A1 (ja) * 2006-12-07 2008-06-12 Mitsubishi Electric Corporation 無線通信システム、無線端末局、無線基地局および無線通信方法
US9215650B2 (en) * 2011-10-19 2015-12-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Uplink control method and apparatus in wireless communication system
US20130286960A1 (en) * 2012-04-30 2013-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for control channel beam management in a wireless system with a large number of antennas
KR102085003B1 (ko) * 2013-04-30 2020-04-14 삼성전자주식회사 빔포밍 시스템에서 최적의 송수신 빔 제공 방법 및 장치
US10153819B2 (en) * 2013-04-30 2018-12-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting/receiving reference signal in wireless communication system supporting beam forming scheme
KR102039535B1 (ko) * 2013-10-22 2019-11-01 삼성전자 주식회사 무선 자원 할당 방법 및 장치
US9681309B2 (en) * 2014-08-05 2017-06-13 Qualcomm Incorporated Methods exploiting asymmetric capabilities for contention-based random access in mm-wave access systems
KR102300532B1 (ko) * 2014-09-05 2021-09-13 삼성전자주식회사 빔 포밍 시스템에서 채널 정보 피드백을 위한 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3606131A1 (en) 2020-02-05
US20200014511A1 (en) 2020-01-09
WO2018180151A1 (ja) 2018-10-04
EP3606131A4 (en) 2020-12-16
JPWO2018180151A1 (ja) 2020-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109565812B (zh) 通信系统
CN107534481B (zh) 通信系统
CN108605325A (zh) 通信系统
CN111345073A (zh) 通信系统、通信终端装置及通信节点
CN110115090A (zh) 通信系统
CN110100470A (zh) 通信系统
CN114175742A (zh) 网络切片化下的移动性增强
CN107359974A (zh) 移动通信系统
WO2018011777A1 (ja) 通信システム、基地局装置、通信端末装置および通信方法
JP6769811B2 (ja) 通信システム
WO2020166411A1 (ja) 通信システム、通信端末および基地局
CN117354096A (zh) 通信系统、基站及终端装置
CN114270969A (zh) 通信系统、通信终端及网络
CN110431758A (zh) 通信系统
JPWO2020022389A1 (ja) 通信システム、基地局および通信端末
CN110100420A (zh) 通信系统
CN107852258A (zh) 无线通信系统、基站以及无线通信方法
CN105379346B (zh) 通信系统
CN110447256A (zh) 通信系统
WO2018011776A1 (ja) 通信システム、基地局装置、通信端末装置および通信方法
CN114303423A (zh) 通信系统、通信终端及基站
EP4231691A1 (en) Communication system
JP2024050826A (ja) 通信システム
KR20240036008A (ko) 통신 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20191112