專利名稱：一種實現(xiàn)多天線模式選擇的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多輸入多輸出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)技術，尤指 一種在帶有中繼站(RS，Relay Station)的ΜΙΜΟ無線通信系統(tǒng)即中繼網(wǎng)絡中，實現(xiàn)使用 MIMO的多天線模式選擇的方法及系統(tǒng)。
背景技術：
在下一代的寬帶無線通信網(wǎng)絡中，存在基站(BS，Base Station)范圍內控制 信令的高可靠性及大范圍覆蓋的需求等問題，特別是在IMT-Advanced系統(tǒng)中，用戶終端 (UT，User Terminal)的最高移動速度可達500km/h，系統(tǒng)高頻帶操作(UB0, Upper Band Operation)部分的頻帶將達到5GHz，小區(qū)覆蓋范圍將達到5Km，此時，需要解決如何滿足無 線通信系統(tǒng)中對高數(shù)據(jù)速率和高頻譜利用率的要求。目前，在IEEE 802. 16系列標準、長期演進(LTE)、高級的國際移動通信系統(tǒng) (IMT-Advanced) ,WINNER等系統(tǒng)中，都是通過采用在發(fā)送端和接收端利用多天線的MIMO系 統(tǒng)的空時信號處理技術，來滿足未來的無線移動通信中各種多媒體服務對高數(shù)據(jù)速率和高 頻譜性能的要求。多天線技術將成為未來移動通信標準的必選技術之一。在各種系統(tǒng)中，基本多天線模式包括發(fā)射分集(TD，TranSmit Diversity)，空間復 用(SM，Spatial Multiplexing)和波束形成(BF，Beam Forming)三種基本模式，或者三種 基本模式的任意組合復用。在不同的場景需要采用不同的多天線模式，比如在室內采用分 集和空間模式復用，在空曠原野采用波束形成模式等，因此，對于不同場景中的基站，其天 線設置采用不同的多天線模式。在普通單天線模式下，中繼網(wǎng)絡中的多天線模式選擇流程內不需要選擇RS與UT 與BS三者，或RS與UT與RS的工作模式，即不存在如分集(TD)或復用(SM)的模式切換。 但是，在帶有RS的多天線移動通信系統(tǒng)中，UT在BS與RS之間切換或者帶有中繼的跨越小 區(qū)切換時，需要通過與當前服務的BS、RS或目標BS的交流，并在開始切換前確定雙方都支 持的多天線工作模式，以提高多天線模式切換過程的穩(wěn)定性，并保持一定的可接受的業(yè)務 質量。在中繼網(wǎng)絡中，中繼站(RS)和UT對于多天線模式選擇與切換，以及多天線模式選 擇與切換過程中信令交互的時延是一個非常重要的問題。當UT或RS的應用場景發(fā)生變化， 或者需要進行多天線模式的選擇與切換，或者RS或UT的服務質量(QoS)優(yōu)先級等發(fā)生變 化時，都需要進行多天線模式的選擇與切換。目前，在中繼網(wǎng)絡中，沒有提供實現(xiàn)多天線模 式選擇的方法，BS、RS與UT，不能在UT切換的過程中獲得統(tǒng)一的多天線模式，從而不能提高 多天線模式切換過程的穩(wěn)定性，也不能保持一定的可接受的業(yè)務質量。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實現(xiàn)多天線模式選擇的方法，能夠保 證在用戶終端切換的過程中，基站、中繼站和用戶終端之間獲得統(tǒng)一的多天線模式。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種實現(xiàn)多天線模式選擇的系統(tǒng)，能夠保證在用戶終 端切換的過程中，基站、中繼站和用戶終端之間獲得統(tǒng)一的多天線模式。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種實現(xiàn)多天線模式選擇的方法，預先設置不同應用場景與多天線模式的對應關 系，該方法還包括用戶終端和中繼站將自身當前多天線模式上報給基站；基站根據(jù)自身的多天線模式及對應關系，協(xié)商基站、中繼站及用戶終端共同支持 的多天線模式，并通知中繼站和用戶終端。所述不同應用場景與多天線模式的對應關系采用不同的復合標識來標識。所述用戶終端和中繼站將自身當前多天線模式上報給基站的方式為周期上報， 或突發(fā)上報。該方法還包括所述中繼站和用戶終端將自身不同場景下所支持的所有多天線模 式按優(yōu)先級進行排列。該方法還包括預先設置多天線模式選擇定時器；如果在多天線模式選擇定時器超時前，所述協(xié)商完成，將協(xié)商好的多天線模式通 知給所述中繼站和用戶終端；如果多天線模式選擇定時器超時，所述協(xié)商未完成，將多天線模式優(yōu)先級最高的 多天線模式通知給所述中繼站和用戶終端。所述用戶終端位于基站覆蓋區(qū)域內，經(jīng)過測量，用戶終端需要切換到基站覆蓋區(qū) 域內的某個中繼站的覆蓋區(qū)域，該方法具體包括所述基站向用戶終端發(fā)送測量控制請求，用戶終端通過測量報告向基站報告測量 參數(shù)；基站協(xié)商確定選擇信號質量最好的中繼站作為目標中繼站；所述用戶終端和目標中繼站分別向基站報告各自當前多天線模式；所述基站根據(jù)自身的多天線模式、選定的目標中繼站的多天線模式及用戶終端的 多天線模式進行協(xié)商，確定共同支持的多天線模式，并通知目標中繼站和用戶終端協(xié)商好 的多天線模式。該方法還包括所述目標中繼站接收到切換請求后進行準入控制，并向所述基站發(fā)送切換請求應 答；所述基站進行下行分配并向用戶終端發(fā)送切換命令；所述用戶終端切斷與基站之間的鏈路，接入到目標中繼站。所述測量參數(shù)中包括所述用戶終端對可接收到的基站覆蓋區(qū)域內的所有中繼站 測量的信號質量。所述用戶終端屬于基站覆蓋區(qū)域內的某個中繼站的覆蓋區(qū)域時，經(jīng)過測量，用戶 終端需要切換到基站覆蓋區(qū)域，該方法具體包括所述基站通過當前服務的中繼站向用戶終端發(fā)送測量控制請求，用戶終端通過當 前服務的中繼站向基站通過測量報告報告測量參數(shù)；所述用戶終端通過當前服務的中繼站向基站報告其當前多天線模式；所述基站根據(jù)自身的多天線模式、選定的當前服務的中繼站的多天線模式及用戶 終端的多天線模式進行協(xié)商，確定共同支持的多天線模式；
所述基站通過當前服務的中繼站向用戶終端發(fā)送協(xié)商好的多天線模式。該方法還包括在所述基站確定對用戶終端進行切換后，通過所述當前服務的中繼站向用戶終端 發(fā)送基站天線模式；所述基站發(fā)起切換請求并進行準入控制；用戶終端向基站發(fā)送切換請求應答；所 述基站進行下行分配并向用戶終端發(fā)送切換命令；所述用戶終端切斷與當前服務的中繼站之間的鏈路，接入到基站。所述測量參數(shù)中包括所述用戶終端對基站測量的信號質量。所述用戶終端位于中繼站覆蓋區(qū)域內，經(jīng)過測量，用戶終端需要切換到基站覆蓋 區(qū)域內其它中繼站的覆蓋區(qū)域，該方法具體包括所述基站通過當前服務的中繼站向用戶終端發(fā)送測量控制請求，用戶終端通過當 前服務的中繼站向基站報告測量參數(shù)；基站選擇信號質量最好的中繼站作為目標中繼站；所述用戶終端通過當前服務的中繼站向基站發(fā)送用戶終端當前多天線模式，將用 戶終端當前多天線模式發(fā)送給目標中繼站；所述目標中繼站將自身當前多天線模式上報給
基站；所述基站根據(jù)自身的多天線模式、用戶終端的多天線模式和選定的目標中繼站的 多天線模式進行協(xié)商，確定共同支持的多天線模式，并通過當前服務的中繼站向用戶終端 通知協(xié)商好的多天線模式；同時所述基站向目標中繼站通知協(xié)商好的多天線模式。該方法還包括所述目標中繼站接收到切換請求后進行準入控制，并向所述基站發(fā)送切換請求應 答；所述基站進行下行分配并向用戶終端發(fā)送切換命令。所述用戶終端切斷與當前服務的中繼站之間的鏈路，接入到目標中繼站。所述測量參數(shù)中包括用戶終端對目標中繼站測量的信號質量。所述接入中繼站具體包括所述目標中繼站與目標中繼站完成同步，給用戶終端分配上行資源；所述目標中 繼站在收到用戶終端的切換確認后，通知基站切換結束；所述基站向管理網(wǎng)關發(fā)送切換結束，通知用戶終端的路徑切換結束，在管理網(wǎng)關 進行路徑切換后向基站發(fā)送切換結束應答，通知基站路徑已經(jīng)發(fā)生變更。所述基站將管理網(wǎng)關下發(fā)的路徑變更通知通過切換結束應答反饋給所述目標中 繼站，目標中繼站在用戶終端完成接入及路徑變更后，通知基站釋放原來為用戶終端分配 的資源，基站清空下行緩沖區(qū)繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)并釋放為用戶終端分配的資源。一種實現(xiàn)多天線模式選擇的系統(tǒng)，包括用戶終端、中繼站和基站，分別在所述用戶 終端、中繼站和基站中預先設置不同應用場景與多天線模式的對應關系，其中，用戶終端，用于將自身當前多天線模式上報給基站；中繼站，用于將自身當前多天線模式上報給基站；基站，用于根據(jù)自身的多天線模式及對應關系，協(xié)商基站、中繼站及用戶終端共同 支持的多天線模式，并通知中繼站和用戶終端。所述中繼站還用于，將自身不同場景下所支持的所有多天線模式按優(yōu)先級進行排 列；于，將自身不同場景下所支持的所有多天線模式按優(yōu)先級進行 排列。在所述基站中預先設置多天線模式選擇定時器，在所述中繼站中預先設置多天線 模式選擇定時器；如果在多天線模式選擇定時器超時前，所述協(xié)商完成，所述基站將協(xié)商好的多天 線模式通知給所述中繼站和用戶終端；如果多天線模式選擇定時器超時，所述協(xié)商未完成，所述基站將多天線模式優(yōu)先 級最高的多天線模式通知給所述中繼站和用戶終端。從上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，通過本發(fā)明基站、中繼站與用戶終端之 間多天線模式的協(xié)商，使三方在用戶終端切換的過程中獲得了統(tǒng)一的多天線模式。本發(fā)明 中繼網(wǎng)絡中多天線模式的協(xié)商與確定都在基站中完成，選擇與切換時，中繼網(wǎng)絡中的所有 中繼站和用戶終端將自身的多天線模式上報給基站，基站只通知協(xié)商后確定的共同支持的 多天線模式，減少了信令交互的次數(shù)，降低了系統(tǒng)開銷。通過本發(fā)明方法，用戶終端在基站 覆蓋區(qū)域內移動時，根據(jù)測量結果靈活地實現(xiàn)了在基站覆蓋區(qū)域與所有其它中繼站覆蓋區(qū) 域內切換。


圖1為本發(fā)明實現(xiàn)多天線模式選擇的方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實現(xiàn)多天線模式選擇的方法的實施例的流程圖；圖3為本發(fā)明基于協(xié)商的多天線模式選擇方法的實施例一的流程圖；圖4為本發(fā)明基于協(xié)商的多天線模式選擇方法的實施例二的流程圖；圖5為本發(fā)明基于協(xié)商的多天線模式選擇方法的實施例三的流程圖；圖6為本發(fā)明基于協(xié)商的多天線模式選擇方法的實施例四的流程圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明實現(xiàn)多天線模式選擇的方法的流程圖，如圖1所示，包括步驟100 預先設置不同應用場景與多天線模式的對應關系。本步驟中，可以采用不同的復合標識來標識不同的應用場景下，所包含的多天線 模式。對應不同的應用場景，復合標識中包含的多天線模式數(shù)可能有所不同，對實際應用場 景分析可知，應用于不同場景下的基站、中繼站和用戶終端的多天線模式應包含基本模式 的不同子集，表1舉例說明了不同場景應用的多天線模式歸類。
權利要求
一種實現(xiàn)多天線模式選擇的方法，其特征在于，預先設置不同應用場景與多天線模式的對應關系，該方法還包括用戶終端和中繼站將自身當前多天線模式上報給基站；基站根據(jù)自身的多天線模式及對應關系，協(xié)商基站、中繼站及用戶終端共同支持的多天線模式，并通知中繼站和用戶終端。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同應用場景與多天線模式的對應 關系采用不同的復合標識來標識。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端和中繼站將自身當前多天 線模式上報給基站的方式為周期上報，或突發(fā)上報。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括所述中繼站和用戶終端將 自身不同場景下所支持的所有多天線模式按優(yōu)先級進行排列。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，該方法還包括預先設置多天線模式選擇 定時器；如果在多天線模式選擇定時器超時前，所述協(xié)商完成，將協(xié)商好的多天線模式通知給 所述中繼站和用戶終端；如果多天線模式選擇定時器超時，所述協(xié)商未完成，將多天線模式優(yōu)先級最高的多天 線模式通知給所述中繼站和用戶終端。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端位于基站覆蓋區(qū)域內，經(jīng)過 測量，用戶終端需要切換到基站覆蓋區(qū)域內的某個中繼站的覆蓋區(qū)域，該方法具體包括所述基站向用戶終端發(fā)送測量控制請求，用戶終端通過測量報告向基站報告測量參 數(shù)；基站協(xié)商確定選擇信號質量最好的中繼站作為目標中繼站；所述用戶終端和目標中繼站分別向基站報告各自當前多天線模式； 所述基站根據(jù)自身的多天線模式、選定的目標中繼站的多天線模式及用戶終端的多天 線模式進行協(xié)商，確定共同支持的多天線模式，并通知目標中繼站和用戶終端協(xié)商好的多 天線模式。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，該方法還包括所述目標中繼站接收到切換請求后進行準入控制，并向所述基站發(fā)送切換請求應答； 所述基站進行下行分配并向用戶終端發(fā)送切換命令；所述用戶終端切斷與基站之間的鏈路，接入到目標中繼站。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述測量參數(shù)中包括所述用戶終端 對可接收到的基站覆蓋區(qū)域內的所有中繼站測量的信號質量。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端屬于基站覆蓋區(qū)域內的某 個中繼站的覆蓋區(qū)域時，經(jīng)過測量，用戶終端需要切換到基站覆蓋區(qū)域，該方法具體包括所述基站通過當前服務的中繼站向用戶終端發(fā)送測量控制請求，用戶終端通過當前服 務的中繼站向基站通過測量報告報告測量參數(shù)；所述用戶終端通過當前服務的中繼站向基站報告其當前多天線模式； 所述基站根據(jù)自身的多天線模式、選定的當前服務的中繼站的多天線模式及用戶終端 的多天線模式進行協(xié)商，確定共同支持的多天線模式；所述基站通過當前服務的中繼站向用戶終端發(fā)送協(xié)商好的多天線模式。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，該方法還包括在所述基站確定對用戶終端進行切換后，通過所述當前服務的中繼站向用戶終端發(fā)送 基站天線模式；所述基站發(fā)起切換請求并進行準入控制；用戶終端向基站發(fā)送切換請求應答；所述基 站進行下行分配并向用戶終端發(fā)送切換命令；所述用戶終端切斷與當前服務的中繼站之間的鏈路，接入到基站。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述測量參數(shù)中包括所述用戶終端 對基站測量的信號質量。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端位于中繼站覆蓋區(qū)域內， 經(jīng)過測量，用戶終端需要切換到基站覆蓋區(qū)域內其它中繼站的覆蓋區(qū)域，該方法具體包 括所述基站通過當前服務的中繼站向用戶終端發(fā)送測量控制請求，用戶終端通過當前服 務的中繼站向基站報告測量參數(shù)；基站選擇信號質量最好的中繼站作為目標中繼站；所述用戶終端通過當前服務的中繼站向基站發(fā)送用戶終端當前多天線模式，將用戶終 端當前多天線模式發(fā)送給目標中繼站；所述目標中繼站將自身當前多天線模式上報給基 站；所述基站根據(jù)自身的多天線模式、用戶終端的多天線模式和選定的目標中繼站的多天 線模式進行協(xié)商，確定共同支持的多天線模式，并通過當前服務的中繼站向用戶終端通知 協(xié)商好的多天線模式；同時所述基站向目標中繼站通知協(xié)商好的多天線模式。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于，該方法還包括所述目標中繼站接收到切換請求后進行準入控制，并向所述基站發(fā)送切換請求應答; 所述基站進行下行分配并向用戶終端發(fā)送切換命令；所述用戶終端切斷與當前服務的中繼站之間的鏈路，接入到目標中繼站。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述測量參數(shù)中包括用戶終端對 目標中繼站測量的信號質量。
15.根據(jù)權利要求7或12所述的方法，其特征在于，所述接入中繼站具體包括所述目標中繼站與目標中繼站完成同步，給用戶終端分配上行資源；所述目標中繼站 在收到用戶終端的切換確認后，通知基站切換結束；所述基站向管理網(wǎng)關發(fā)送切換結束，通知用戶終端的路徑切換結束，在管理網(wǎng)關進行 路徑切換后向基站發(fā)送切換結束應答，通知基站路徑已經(jīng)發(fā)生變更；所述基站將管理網(wǎng)關下發(fā)的路徑變更通知通過切換結束應答反饋給所述目標中繼站， 目標中繼站在用戶終端完成接入及路徑變更后，通知基站釋放原來為用戶終端分配的資 源，基站清空下行緩沖區(qū)繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)并釋放為用戶終端分配的資源。
16.一種實現(xiàn)多天線模式選擇的系統(tǒng)，其特征在于，包括用戶終端、中繼站和基站，分別 在所述用戶終端、中繼站和基站中預先設置不同應用場景與多天線模式的對應關系，其中，用戶終端，用于將自身當前多天線模式上報給基站；中繼站，用于將自身當前多天線模式上報給基站；基站，用于根據(jù)自身的多天線模式及對應關系，協(xié)商基站、中繼站及用戶終端共同支持 的多天線模式，并通知中繼站和用戶終端。
17.根據(jù)權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼站還用于，將自身不同場景下所支持的所有多天線模式按優(yōu)先級進行排列； 所述用戶終端還用于，將自身不同場景下所支持的所有多天線模式按優(yōu)先級進行排列。
18.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述基站中預先設置多天線模式選 擇定時器，在所述中繼站中預先設置多天線模式選擇定時器；如果在多天線模式選擇定時器超時前，所述協(xié)商完成，所述基站將協(xié)商好的多天線模 式通知給所述中繼站和用戶終端；如果多天線模式選擇定時器超時，所述協(xié)商未完成，所述基站將多天線模式優(yōu)先級最 高的多天線模式通知給所述中繼站和用戶終端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)多天線模式選擇的方法及系統(tǒng)，通過本發(fā)明基站、中繼站與用戶終端之間多天線模式的協(xié)商，使三方在用戶終端切換的過程中獲得了統(tǒng)一的多天線模式。本發(fā)明中繼網(wǎng)絡中多天線模式的協(xié)商與確定都在基站中完成，選擇與切換時，中繼網(wǎng)絡中的所有中繼站和用戶終端將自身的多天線模式上報給基站，基站只通知協(xié)商后確定的共同支持的多天線模式，減少了信令交互的次數(shù)，降低了系統(tǒng)開銷。通過本發(fā)明方法，用戶終端在基站覆蓋區(qū)域內移動時，根據(jù)測量結果靈活地實現(xiàn)了在基站覆蓋區(qū)域與所有其它中繼站覆蓋區(qū)域內切換。
文檔編號H04W88/08GK101938791SQ20091014847
公開日2011年1月5日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權日2009年6月30日
發(fā)明者魏巍 申請人:中興通訊股份有限公司