TWI429303B - 無線電通信系統中之波束跳換 - Google Patents

無線電通信系統中之波束跳換 Download PDF

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TWI429303B
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Description

無線電通信系統中之波束跳換
本發明涉及一種無線電通信系統中的通信方法，其中基地台使用不同的發射方向以依序將資訊發送至用戶台。此外，本發明涉及一種進行上述方法所用的基地台和用戶台。
無線電通信系統中，資訊例如可以是語音資訊，圖像資訊，視頻資訊，短信息服務(SMS)，多媒體信息服務(MMS)或其它資料，這些資訊藉助於電磁波以經由無線電介面而在發送台和接收台之間傳送。此處，依據無線電通信系統之具體形式，台(Station)可以是不同形式之用戶端的無線電台或網路端的基地台。在行動式無線電通信系統中，用戶台的至少一部份是行動式無線電台。電磁波的發出是藉由載波頻率來達成，載波頻率位於各別系統所在的頻帶中。
行動式無線電通信系統通常以單元(cell)型系統來形成，其例如依據標準GSM(Global System for Mobile Communication)或UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)來構成，其網路內部結構例如由基地台、基地台之控制裝置以及其它網路側之裝置所形成。除了這些廣泛空間所構成之(超區域性)單元型階層式無線電網路之外，亦設有其它無線式區域性網路(WLANs,Wireless Local Area Networks)，其無線電覆蓋區域在空間中通常受到很大的限制。例如，WLANs用之各種不同的標準包括HiperLAN,DECT,IEEE 802.11，藍牙(Bluetooth)和WATM。
由用戶台介入一般的傳輸媒體時，此介入過程在無線電通信系統中是藉由多重介入方法/多工(Multiple Access,MA)方法來調整。在多重介入方法中，該傳輸媒體在各用戶台之間劃分成劃時多工區域(TDMA)、劃頻多工區域(FDMA)、劃碼多工區域(CDMA)或空間劃分多工區域(SDMA)。各種多重介入方法之組合亦是可行的，例如，劃頻多工區域－多重介入方法和劃碼多工區域－多重介入方法可相組合。
在使用空間劃分多工區域－多重介入方法時，資訊可由基地台對準一特定的發射方向而發送至用戶台。於此，用戶台可移動以發出輻射，或使用非連續的發射方向，在用戶台移動時發射方向可切換。另一方式是在稱為波束跳換(Hopping)之習知方法中由基地台依據隨機(random)原理來選取一種發射方向且在各別的發射方向之區域中使資訊發送至用戶台。
本發明的目的是提供一種以無線電來進行的通信方法，其中一基地台使用不同的發射方向以發出資訊。此外，設有一基地台和一用戶台以進行本方法。
上述目的以具有申請專利範圍第1項特徵的方法以及具有申請專利範圍各附屬項之特徵的裝置來達成。本發明有利的其它形式描述在申請專利範圍各附屬項中。
在本發明之用在無線電通信系統的通信方法中，基地台使用不同的發射方向以依序將資訊傳送至用戶台。本發明中基地台藉由依序使用多個發射方向以將資訊發送至用戶台。
基地台例如可以是UMTS,GSM,Wimax或WLAN之網路側之無線電台，此時用戶台例如可以是位置固定－或行動式電話或電腦。基地台較佳是具有多個天線，藉此使基地台可實現多個發射方向。用戶台可具有一個或多個天線。
一發射方向對應於一固定的天線圖。存在著多個發射方向，基地台依序以特定的順序來使用這些發射方向。在基地台使用一特定的發射方向時的時段中，資訊較佳是以此一發射方向而只發送至一用戶台，即，使用該發射方向時每一發射方向和時段中恰巧只有一用戶台對應於該基地台。藉由使用其它的分隔方法(例如，編碼或選擇無線電頻率)，在此時段中資訊同時可以此發射方向而發送至不同的用戶台。若由一發射方向切換至依據上述順序的下一發射方向，則用戶台較佳是亦隨著改變，資訊是由基地台發送至用戶台。以上述方式，則可藉由依序使用不同的發射方向使不同的用戶台由基地台來接收資訊。
按順序來發送資訊時，較佳是以全方向(omnidirection)方式來進行廣播，即，由全部之用戶台來決定方向，用戶台實際上存在於基地台之無線電覆蓋區中。就依順序來發送資訊而言，可中斷地依序使用不同的發射方向，以便使用第一發射方向，然後經由該順序在全部方向中發出資訊，隨後使用第二發射方向。特別有利的是當資訊經由該順序而周期性地發送，使用戶台規則地經由實際上所使用的順序而接收資訊時，此時該順序隨時可改變。
依順序而發送之資訊可明顯地顯示此順序，即，第一發射方向，第二發射方向等等；此外，可指出：使用此順序之哪一發射方向作為下一發射方向。例如，在第一發射方向、第二發射方向、第三發射方向之形式中，以第二發射方向開始。若此順序未明顯地指出，則可參考一種已為用戶台所知的順序，此時須指出：實際上已使用一已為用戶台所知的特定順序，及/或須指出一種已為用戶台所知的順序中的發射方向，其用作下一發射方向。
在本發明的另一形式中，基地台全方向地使用一種指標(pilot)信號以作為用戶側之通道估計之用。此指標信號較佳是在廣播時發出，即，其方向由實際上位於基地台之無線電覆蓋區域中的用戶台來決定。就指標信號之發送而言，可中斷地依序使用不同的發射方向，以便使用第一發射方向，然後全方向地發出此指標信號，隨後使用第二發射方向。當此指標信號周期性地發出時特別有利。
依據本發明一種有利的形式，在指標信號發出之後，基地台在多個發射方向中接收至少一用戶台的資訊。有利的方式是基地台在各別之發射方向中各別地由用戶台接收資訊，使得與多個發射方向有關的資訊係來自多個用戶台。此外，一個或多個用戶台可在多個發射方向中發出資訊。在某一方向中涉及接收品質的資訊是指此資訊之一種數值，其指出：當基地台使用各別的發射方向時，用戶台(資訊來自用戶台)所接收的基地台信號的良好程度。
涉及用戶側的接收品質之資訊在使用全方向發射的指標信號之情況下可優先由用戶側之通道估計值以及由至少某些發射方向中的資訊來測定。此測定過程可在網路側或用戶側進行。某一發射方向中的資訊較佳是可指出：對應於發射方向的天線圖型如何形成。
在本發明的形式中，基地台由於所接收之涉及該接收品質的資訊而將發射方向之無線電資源分配給用戶台。此種分配例如可直接在資訊發送之前或之後以實際上由基地台所使用的發射方向的順序來發出。可以下述方式來進行此分配，即：使用各別的發射方向時，此時段之無線電資源分配給一用戶。亦可將多個發射方向各別地分配給不同的用戶台。此外，某一發射方向之無線電資源(例如，時段與編碼及/或無線電頻率之組合)分配至多個用戶台。
依據本發明的另一形式，基地台由於已接收的涉及接收品質的資訊而改變各發射方向的順序且經由已改變的順序來發送資訊。多個順序已改變的資訊的發出可對應於以先前使用的順序來使資訊發出時的情況來達成。順序的改變較佳是忽略至少一發射方向。以此方式，則例如首先可在一特定的順序中使用4種發射方向，且然後使用一特定順序中該4種發射方向中的3種方向。藉由順序的改變，則可多次地依序使用一發射方向或較其它已使用的發射方向更頻繁地使用此一方向。當資訊周期性地經由一種順序而發出時，藉由順序的改變來發出資訊時特別有利。
在本發明的一種形式中，另一基地台依序使用不同的發射方向以使資訊發送至用戶台，其中該基地台之發射方向的順序和另一基地台之發射方向的順序須互相調整。由該基地台和另一基地台所使用的發射方向由各別基地台作為參考點來觀看時是相同的，其中此參考點亦可只適用於某些發射方向。藉由上述二種順序的調整，則可調整基地台之順序，使另一基地台改變其順序。
當第一和第二資訊涉及用戶側的接收品質而被測得時是有利的，其中第一資訊是在使用基地台之由全方向所發出的指標信號下由用戶台之通道品質且由基地台之至少某些發射方向中的資訊來測得，且第二資訊是在使用另一基地台之由全方向所發出的指標信號下由用戶台之通道品質且由該另一基地台之至少某些發射方向中的資訊來測得，且在將無線電資源分配至用戶台時須考慮第一和第二資訊。以此方式，則在將無線電資源特別是分配至用戶台(其位於各別之無線電單元之邊界附近)時單元間的干擾可包含在資源分配中。
依據本發明的一有利的形式，另一基地台依序使用不同的發射方向以使資訊發送至用戶台，且該基地台和該另一基地台在各別使用一種發射方向時同時發送相同的資訊至用戶台。須選取此二個發射方向以便在用戶台中達成一種高的接收品質而互相顯示出來。
本發明的基地台具有：一種發送元件以便在依序使用不同的發射方向時使資訊發送至用戶台；以及另一發送元件，其使資訊經由所使用的發射方向之順序而發送至用戶台。
本發明的用戶台具有一種元件，以便以基地台所使用的發射方向的順序來接收－及處理各種資訊。此外，用戶台另具有：一種執行元件，其在使用一種由基地台在全方向中所發出的指標信號時進行通道評估；以及一種測定元件，其由通道品質且由至少某些發射方向中的資訊以測得各種涉及用戶側接收品質之資訊。
本發明的基地台和用戶台特別適合用來進行本發明的方法，此方法適用於上述形式和其它形式。於此，用戶台和基地台具有其它適當的元件。
本發明以下將依據各實施例來詳述。
第1圖所示之無線電通信系統之一區段顯示基地台BS之一無線電單元(cell)，其中存在著一種行動台MS。無線電通信系統例如可以是一種依據UMTS或GSM標準的單元式系統。基地台BS具有多個天線，使其可在多個發射方向中發出信號。第1圖中顯示4個發射方向之多個波束BEAM 1,BEAM 2,BEAM 3和BEAM 4。須有利地形成多個由此基地台BS所使用的波束，以便藉由全部之波束來達成整個單元之無線電覆蓋區。若此基地台BS具有M個發射天線且使用J個不同的波束將資訊發射至用戶台，則須存在J個波束形成向量Wj ＝[wj , 1 ,wj , 2 ,...,wj , M ]T ，其中j＝1...J。各成份wj , i 是一種加權值，藉此來控制各別的天線i以經由波束j來發出一種信號。請參閱此無線電通信系統之用戶台，其不是具有多個天線而是具有一個天線，以便在全方向中接收－及發出信號。
為了將資訊發送至用戶台，基地台BS使用波束BEAM 1,BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4。即，行動台MS例如位於由波束BEAM 1所覆蓋的區域中，資訊可由基地台BS經由波束BEAM 1而發送至行動台MS。基地台BS使用一特定的圖樣以控制波束BEAM 1，BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4。例如，此順序首先是波束BEAM 1，然後是波束BEAM 2，波束BEAM 3和波束BEAM 4，接著又是波束BEAM 1等等。此順序例如可藉由偽(Pseudo)隨機演算法來算出。藉由波束BEAM 1，BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4之間的跳躍，則用戶台可在整個無線電單元內部中由基地台BS來管理。就以不同的波束來發送資訊而言，可分別使用相同的時段(即，所謂時槽(slot))。
為了使用戶台可辨認時槽邊界，則基地台BS發出同步資訊至用戶台以達成時間上的同步。
除了在波束BEAM 1，BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4之方向中發送資訊以外，基地台BS亦可在全部方向中發出資訊，即，在全部之水平方向中具有相同的振幅。基地台BS在特定的時間中在廣播時發出一指標序列至無線電單元內部的全部之用戶台。行動台MS使用此一全方向性的指標序列來進行通道估計。藉由通道估計，則行動台MS可算出通道向量H＝[h1 ,h2 ,...,hM ]T 。此向量H之成份hi 在參考此基地台BS之天線i時可指出此基地台BS和行動台MS之間的無線電通道。
具有M個成份的通道向量H存在於1－接頭(tap)－通道中，即，此種通道是一種只由一複數值來描述的通道。這在系統頻寬較通道的相參(coherence)頻寬小很多時的狹窄頻帶系統中即屬此種情況。當與多路傳送有關的彎路運行時間較小且其倒數值(其與相參頻寬成比例)較系統頻寬小很多時，則通常會設定一種通道向量。但此方法亦可用在非－1－接頭－通道中。若此基地台BS具有M個天線，則行動台MS具有一天線且此通道具有L個接頭，此處H是一種M×L矩陣。
在使用基地台BS之第j個波束時，由行動台MS所接收的信號來自yj ＝HH ．Wj ．x＋n，其中x是基地台BS所發出的信號且n是無線電傳送時所加入的白色高斯雜訊(AWGN：Additive White Gaussian Noise)。在發出該指標序列時行動台MS可決定信號雜訊比，且波束形成向量Wj 和通道向量H已為行動台MS所熟知，則行動台MS即能以計算方式來決定一種在使用一特定之波束時所發出的信號之信號雜訊比。
發出通道估計用的指標序列較佳是周期性地進行，例如，在不同的波束之間在每一第n個跳躍之後進行。例如，基地台BS若使用此跳躍序列，即，首先是波束BEAM 1，然後是波束BEAM 2，波束BEAM 3和波束BEAM 4，然後又是波束BEAM 1等等，則此指標序列可周期性地在波束BEAM 4之後發出。指標序列之發出亦能在以非周期性而重覆的時間點時進行，其中各時間點必須為用戶台所知悉。
若無線電通道徐徐地相對於跳躍頻率而在不同的波束之間改變，則由於通道向量H已確定而使行動台MS可預先指出：其在隨後的波束中可具有何種接收品質。例如，若基地台BS使用上述已為人所知的跳躍序列，則行動台MS在發出波束BEAM 1之前即可決定該通道向量。此結果對波束BEAM 1，BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4之發送而言可視為一種常數，使行動台在通道向量確定之後可計算此4個波束BEAM 1，BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4之信號雜訊比。這表示：指標序列不是各別地對每一波束來發出，反之，對多個波束而言發出一種全方向的指標序列時即已足夠。於此，在與每一波束須發出一指標序列相比較時可節省無線電資源，使此系統的頻譜效率提高。
第2圖顯示本發明中行動台MS和基地台BS之間資訊交換的情況。開始時基地台BS發出一種指標序列PILOT，行動台就像先前一樣對此無線電通道進行評估。於是，行動台以其預設的通道品質而發出一種回信FEEDBACK至基地台BS。此回信FEEDBACK可指出該行動台MS所算出的通道向量或每一波束的信號雜訊比。然而，行動台MS較佳是在發出該回信FEEDBACK之前即已算出其最適當的波束且藉由此回信FEEDBACK的發出而將此波束告知基地台BS。所謂最適當的波束此處是指一種信號－雜訊比之值最大的波束。行動台MS不是在每一情況下都可在通道估計完成之後發出一種回信FEEDBACK至基地台BS而是只有在一個或多個波束之信號－雜訊比超過一特定的極限值時才可。這樣在使用一波束以傳送資訊而期待一特定的品質時在隨後所述的無線電資源分配中只需考慮該行動台MS。行動台MS發送至基地台BS之回信FEEDBACK越少，則所需求的無線電資源越少。然而，行動台MS此側已提高的處理費用是與無線電資源有關，就由通道向量來計算信號雜訊比以及選取一適當的波束而言，行動台MS此側的處理過程亦可在網路側進行。
“通道向量之算出以及對應地算出該回信FEEDBACK”亦可在每次發出該指標序列之後由基地台BS來進行。該回信FEEDBACK是由無線電單元之全部的用戶台發送至基地台BS或至少由無線電單元之全部的用戶台(其在下行方向中需要無線電資源)在情況需要時在至少一波束之所期待的接收品質已等於一種門限(threshold)值標準時此種條件下使該回信FEEDBACK發送至基地台BS。為了使不同之用戶台之回信FEEDBACK之間不會發生干擾，則不同之用戶台之資訊可藉由編碼及/或空間發射來隔開。
基地台BS或一種在網路側與基地台BS相連接的裝置由已接收的回信FEEDBACK算出無線電資源分配至用戶台之量。若此基地台BS在一特定的波束時只由一用戶台接收一種正的回信FEEDBACK，則下一發射所需的波束分配至該用戶台。在參考一特定的波束下，若存在著多個用戶台之正的回信FEEDBACK，則須由這些用戶台之中進行一種選擇，此時例如可考慮：應期待各別的用戶台有何種接收品質及/或無線電資源在下行方向中最後應在何時分配至各別的用戶台。於此，基地台藉由廣播時之資訊ASSIGN將無線電資源之分配量發送至用戶台。因此，此資訊ASSIGN之內容例如可為：波束1分配至用戶台1，波束2分配至用戶台2等等。由於不同波束之發送順序以及每一波束發送時的固定時段已為用戶台所知悉，則用戶台可算出：其何時由基地台BS接收特定的資訊。
此外，基地台BS在廣播時發出資訊HOPPING SEQUENCE至用戶台，此資訊指出不同波束之發送順序，其中即將發射之下一波束處於第一狀態中。此跳躍序列之發出對多個用戶台是有利的，這些用戶台重新加入該基地台BS之無線電單元中且該跳躍序列先前未為這些用戶台所知悉。此外，當該跳躍序列已由基地台BS改變時，則經由此跳躍序列來告知時是有意義的，使得用戶台(藉由資訊ASSIGN使一種發射方向分配至此用戶台)可決定”相對應的發射方向何時發出”。基地台BS是與該跳躍序列相結合，此跳躍序列藉由資訊ASSIGN而分配給用戶台。這表示：基地台BS不可隨機地決定即將發出之下一個波束。反之，基地台BS須依據該已對用戶台進行告知的圖樣。
上述之回信FEEDBACK以及資訊ASSIGN和HOPPING SEQUENCE之發送較佳是如第2圖所示在指標序列PILOT發出之後才進行，即，在各波束發送之間進行，其時間上的流程亦可以不同方式來達成，此時該回信FEEDBACK例如各別地由一區域之用戶台來發出，用戶台之中發出一種波束，且在此發送過程之後該用戶台在第一波束之區域中發出該回信FEEDBACK。
當基地台並非對全部的波束都接收一種正的回信FEEDBACK時，該跳躍序列之改變是有意義的。在此種情況下，不需發出對用戶台不利之波束。例如，若使用4個波束BEAM 1，BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4且用戶台須對此3個波束BEAM 1，BEAM 2和BEAM 3算出高的信號雜訊比而對此波束BEAM 4而言並無任何用戶台之中存在著一種良好的無線電通道，則各波束例如可以順序BEAM 1，BEAM 2，BEAM 3和BEAM 4等等來發出。”無線電單元中基本上可使用何種波束”已為用戶台所知悉，使得在每一次之通道估計之後亦可對實際上未使用的波束BEAM 4算出信號雜訊比，使用戶台位於此波束BEAM 4之區域中時又可使用此波束BEAM 4。這在參考各用戶台之移動性時是有利的。在使用各種不同的可用波束時涉及資訊發送之上述可變化的預設過程可使無線電資源的處理較省事。此乃因不需使用此波束(其會造成一種不良之接收品質)，而是使用各種可造成良好接收品質的波束。在參考該基地台之發送功率時，上述之可變化的預設過程亦會造成各種節省事項，此乃因在使用最不利的波束時，基地台的發送功率須調整成較高，以便在各別的用戶台之中達成一可接受的接收品質。該跳躍序列之變化的機率越大，則越少用戶台存在於無線電單元中。這表示：本發明的預設過程在任意數目的用戶台時且特別是用戶台密度較小時是有利的。
若無線電通信系統包含多個無線電單元，則有利的方式是須決定相鄰單元之跳躍序列，使其互相垂直。即，相鄰單元之波束在任何時間點都未互相顯示。此種情況顯示在第3a圖中，其顯示一種無線電通信系統之由3個無線電單元所構成的區段。無線電單元藉由各基地台BS1,BS2,BS3來管理。每一無線電單元中存在著多個用戶台。行動台MS位於此3個單元之交點之附近的中央，使其可由3個基地台BS1,BS2,BS3之每一個來接收信號。每一基地台BS1,BS2,BS3都顯示實際上由其所發出的波束。不同之基地台BS1,BS2,BS3之波束如第3a圖所示未互相干擾，即，用戶台(其實際上接收基地台BS1之波束)未受到基地台BS2,BS3之波束之干擾且反之亦然。因此，行動台MS可由基地台BS3接收資訊但不會同時由基地台BS1,BS2接收信號。此乃因基地台BS1,BS2之波束未顯示在行動台MS上。
第3b圖顯示基地台BS1,BS2,BS3之跳躍序列未互相垂直時的情況。因此，在第3b圖所示的時間點時，此3個基地台BS1,BS2,BS3之波束同時顯示在行動台MS上。在此時間點時若行動台MS由基地台BS1接收一種資訊，則此資訊會受到基地台BS2,BS3之波束所干擾。
若只稀少地使基地台BS1,BS2,BS3之跳躍序列改變，則基地台BS1,BS2,BS3之各跳躍序列可保持同步，此時各別的其它基地台BS1,BS2,BS3須依據該改變來調整。以此方式可持續地使不同單元之各跳躍序列之間保持著垂直性。此種方式在高的用戶台密度時特別適合。
此外，各用戶台(其位於多個無線電單元之間的邊界區中)亦可接收相鄰基地台之廣播資訊且予以解碼。以此方式，則用戶台可評估由相鄰基地台所發出的指標序列且因此可對相鄰基地台和用戶台之間的無線電通道進行估計，使由相鄰單元所產生的干擾(共同通道之干擾)為該用戶台所知悉。此外，用戶台可採用相鄰之基地台所發出的資訊中由相鄰之基地台所使用的跳躍序列。
在多個無線電單元中，用戶台(其由特定的基地台和相鄰之基地台接收信號)算出－且考慮各種在與特定的無線電單元之跳躍序列相組合時的無線電傳送條件、以及各種在與相鄰的無線電單元之跳躍序列相組合時的無線電傳送條件。例如，若一用戶台已確定”在參考其基地台之第一波束之情況下存在一高的信號雜訊比”，但此波束同時與相鄰基地台之波束一起發出，且在參考此相鄰基地台的情況下亦存在一種高的信號雜訊比，則此用戶台通知此基地台該第一波束不是最適當的波束。若該基地台的用戶台發出其基地台之一個或多個波束所需的信號雜訊比之由此用戶台所測得的值，則此信號雜訊比可藉由其與相鄰基地台同時所發出的信號雜訊比的相關性，使此有效的信號雜訊比可為基地台所知悉。考慮相鄰的無線電單元時亦可考慮此基地台，此時用戶台對相鄰基地台和用戶台之間的無線電通道進行評估且將此評估結果繼續傳送至特定的基地台。
第3b圖所示的情況中該行動台MS接收基地台BS3之資訊且同時受到基地台BS2之波束的干擾，第3b圖所示的情況只有用戶台在基地台BS2之無線電單元中位於基地台BS2之第3b圖所示的波束的區域中時才會發生且資訊實際上是由基地台BS2所接收。於此，基地台BS2例如可與該行動台MS相關。若情況不是如此，則基地台BS2實際上未使用所示的波束。為了防止對此二個行動台MS和MS2最不利的干擾，則所示之波束的無線電資源可不需分配給行動台MS2，且即將發送至行動台MS之資訊同時經由基地台BS3和基地台BS2而發出。
這可以下述方式來達成：當行動台MS確定其已經歷一種最不利的干擾情況時，由於基地台BS2和基地台BS3之波束同時分別以良好的信號雜訊比而到達此行動台MS，即，當此二個相鄰的基地台BS2和BS3之跳躍序列之垂直性受到大的干擾時，則行動台MS發出一種要求至與其基地台BS3相鄰的基地台BS2。藉由此要求，則此相鄰的基地台BS2被指定須發出資訊至行動台MS，且同時經由基地台BS3而發出資訊。另一方式是此要求亦可發送至基地台BS3。以上述方式，則行動台MS可同時與多個基地台以習知的軟遞交(Soft Handover)方法而互相通信。行動台MS藉由同時由二個基地台BS2和BS3接收資訊而獲致一種已提高的接收品質。若基地台BS2和行動台MS之間、以及基地台BS3和行動台MS之間的無線電通道在網路側已為人所知，為了在發送側(即，基地台BS2和BS3此側)使資訊傳送的品質提高，則可使用一種最大比(ratio)－組合方法。
上述方式中受到忽略之行動台MS2被分配而得到垂直之無線電資源，其例如可以是一種稍後的時槽，其間可發出第3b圖所示的波束；此無線電資源亦可為所示之波束所發出的另一種無線電頻率。網路側若基地台BS2和行動台MS之間、基地台BS2和行動台MS2之間、基地台BS3和行動台MS之間、基地台BS2和行動台MS2之間、基地台BS3和行動台MS2之間的無線電通道已為人所知，則發送側可使用一種聯合(joint)傳輸方法。於此，須使此二個行動台MS和MS2之信號預先失真，使各行動台MS和MS2基本上可分別接收其所確定的資訊。由各基地台BS2和BS3所發出的信號須藉由無線電通道而失真，使行動台MS之已確定的信號成份以建設性方式疊加至行動台MS之位置處之基地台BS3之已失真的信號上，且亦以建設性方式疊加至基地台BS2之已失真的信號上，行動台MS2之已確定的信號成份在行動台MS之位置處互相抵消。相反情況適用於行動台MS2。
第3b圖所示的情況亦適合用來在基地台BS3和基地台BS2之間進行該行動台MS之軟遞交方法。在相鄰基地台之相垂直的跳躍頻率之情況下須進行一種硬遞交方法時，則可使用已存在的軟遞交方法用之非垂直的跳躍頻率，此時如上所述該行動台MS可同時接收二個已加入該遞交之基地台的信號。
本發明在一行動台只具有一全方向的發送－和接收天線的情況下已如上所述，本發明亦可用在行動台此側上具有多個天線時的情況中。若基地台具有M個天線且行動台具有N個天線，則藉由對行動台進行通道評估時亦可確定一種維度M×N之矩陣H。
BS,BS1~BS3．．．基地台
MS,MS2．．．行動台
BEAM 1~4．．．波束
第1圖一種無線電通信系統之一區段。
第2圖本發明中用戶台和基地台之間的資訊交換情況。
第3a圖無線電通信系統中一種包含多個第一無線電單元之區段。
第3b圖無線電通信系統中一種包含多個第二無線電單元之區段。
BS．．．基地台
MS．．．行動台
BEAM1~4．．．波束1~4

Claims (13)

  1. 一種無線電通信系統中使用波束跳換之通信方法，此無線電通信系統包括至少一基地台(BS,BS1,BS2,BS3)和多個用戶台(MS,MS2)，其中基地台(BS,BS1,BS2,BS3)依序使用不同的發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)以使資訊發送至用戶台(MS,MS2)，其特徵為：基地台(BS,BS1,BS2,BS3)透過一各發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之使用順序以將資訊(HOPPING SEQUENCE)發送至用戶台(MS,MS2)，及該用戶台(MS,MS2)將可知道透過一各發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)使用順序之改變。
  2. 如申請專利範圍第1項之通信方法，其中基地台(BS,BS1,BS2,BS3)全方向地使用一種指標信號(PILOT)以對用戶台側之通道進行評估。
  3. 如申請專利範圍第2項之通信方法，其中基地台(BS,BS1,BS2,BS3)在發出該指標信號(PILOT)之後在與至少一用戶台(MS,MS2)之多個發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)相關的情況下接收多種涉及用戶側之接收品質的資訊(FEEDBACK)。
  4. 如申請專利範圍第3項之通信方法，其中在使用全方向所發出的指標信號(PILOT)下由用戶台此側之通道評估以及由至少多個發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之資訊來算出上述多種涉及用戶側之接收品質 的資訊(FEEDBACK)。
  5. 如申請專利範圍第3項之通信方法，其中基地台(BS,BS1,BS2,BS3)由於已接收的涉及接收品質的資訊(FEEDBACK)而將一發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之無線電資源分配給用戶台(MS,MS2)。
  6. 如申請專利範圍第3項之通信方法，其中基地台(BS,BS1,BS2,BS3)由於已接收的涉及接收品質的資訊(FEEDBACK)而將各發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之使用順序改變且發出一種與此已改變的順序有關的資訊(HOPPING SEQUENCE)。
  7. 如申請專利範圍第6項之通信方法，其中該順序的改變包括至少一發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之省略。
  8. 如申請專利範圍第1項之通信方法，其中另一基地台(BS,BS1,BS2,BS3)依序使用不同的發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)以使資訊發送至用戶台(MS,MS2)，基地台(BS,BS1,BS2,BS3)之發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之使用順序以及另一基地台(BS,BS1,BS2,BS3)之發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之使用順序須互相調整。
  9. 如申請專利範圍第8項之通信方法，其中在使用各基地台(BS,BS1,BS2,BS3)之全方向所發出的指標信號(PILOT)下由用戶台(MS,MS2)之通道評估以及由各基地台(BS,BS1,BS2,BS3)之至少多個發射方向(BEAM1, BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之資訊來算出多種涉及用戶側之接收品質之第一資訊，且在使用其它基地台(BS,BS1,BS2,BS3)之全方向所發出的指標信號(PILOT)下由用戶台(MS,MS2)之通道評估以及由其它基地台(BS,BS1,BS2,BS3)之至少多個發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之資訊來算出多種涉及用戶側之接收品質之第二資訊，以及在將無線電資源分配至用戶台(MS,MS2)中時須考慮第一和第二資訊。
  10. 如申請專利範圍第8項之通信方法，其中另一基地台(BS,BS1,BS2,BS3)依序使用不同的發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)以使資訊發送至用戶台(MS,MS2)，以及基地台(BS,BS1,BS2,BS3)和另一基地台(BS,BS1,BS2,BS3)在各別地使用一種發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)下同時發出相同的資訊至用戶台(MS,MS2)。
  11. 一種無線電通信系統用的基地台(BS,BS1,BS2,BS3)，其具有一種元件以便在依序使用不同的發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之波束跳換下使資訊發送至用戶台(MS,MS2)，其特徵為：一種發送元件，其將一各發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之使用順序之資訊(HOPPING SEQUENCE)發送至用戶台(MS,MS2)，該用戶台(MS, MS2)將可知道透過一各發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)使用順序之改變。
  12. 一種無線電通信系統用的用戶台(MS,MS2)，此系統中的基地台(BS,BS1,BS2,BS3)採用波束跳換且依序使用不同的發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)以使資訊發送至用戶台(MS,MS2)，其特徵為：一種接收元件，其接收各基地台(BS,BS1,BS2,BS3)之一發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)之使用順序之資訊(HOPPING SEQUENCE)且進行處理，該用戶台(MS,MS2)將可知道透過一各發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)使用順序之改變。
  13. 如申請專利範圍第12項之用戶台(MS,MS2)，其中具有一種執行元件，其在使用一種由基地台(BS,BS1,BS2,BS3)在全方向所發出的指標信號(PILOT)下進行一種通道評估，且用戶台另具有一種測定元件，其由通道評估且由至少多個發射方向(BEAM1,BEAM 2,BEAM 3,BEAM 4)以測得多種涉及用戶側之接收品質之資訊(FEEDBACK)。
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