用于在波束形成無線通信系統(tǒng)中進行波束選擇的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在波束形成的無線通信系統(tǒng)中減少在波束對準(zhǔn)期間的延遲的裝置和方法。一種用于在基站(BS)中選擇波束圖的方法，包括：確定是否通過測向信道的每個時間間隔接收到測向信號；發(fā)射是否對于測向信道的每個時間間隔接收到測向信號的信息；改變接收波束圖以及通過隨機接入信道利用至少一個發(fā)射波束圖從移動站(MS)接收隨機接入信號；以及根據(jù)隨機接入信號選擇MS的發(fā)射波束圖之一和BS的接收波束圖之一。
【專利說明】用于在波束形成無線通信系統(tǒng)中進行波束選擇的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及波束形成無線通信系統(tǒng)。更加具體來說，本發(fā)明涉及用于在波束形成無線通信系統(tǒng)中用于移動站的初始接入的上行鏈路波束對準(zhǔn)的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足無線數(shù)據(jù)通信量持續(xù)增長的需求，無線通信系統(tǒng)發(fā)展為支持高數(shù)據(jù)速率。例如，為了提高數(shù)據(jù)速率，正在開發(fā)基于諸如正交頻分多址接入(OFDMA)和多輸入多輸出(MIMO)之類的通信技術(shù)提高頻譜效率的無線通信系統(tǒng)。
[0003]但是，因為對于智能電話和平板個人計算機(PC)的需求增長并且因此高通信量應(yīng)用增加，所以對于數(shù)據(jù)通信量的需求也相應(yīng)增長并且難以通過諸如光譜效率增強這樣的現(xiàn)有技術(shù)來滿足增長的無線數(shù)據(jù)通信量需求。
[0004]為了解決該不足，使用超高頻(UHF)頻帶的無線通信系統(tǒng)吸引了眾多注意。
[0005]當(dāng)在UHF頻帶上支持無線通信時，無線通信系統(tǒng)受到由于頻帶的頻率特性而造成的增長的傳播損失，諸如路徑損失或者回程損失。結(jié)果，因為傳播損失而縮短傳播距離，并且使用超高頻帶的無線通信系統(tǒng)的服務(wù)覆蓋區(qū)域縮小。
[0006]使用UHF頻帶的無線通信系統(tǒng)能夠通過使用波束形成技術(shù)減輕傳播的路徑損失和增長傳播距離來擴展其服務(wù)覆蓋區(qū)域。
[0007]通過使用波束形成技術(shù)，發(fā)射級能夠做出不同方向的多個發(fā)射波束圖。接收級可以接收不同方向的多個接收波束圖。
[0008]為此，當(dāng)使用波束形成技術(shù)時，無線通信系統(tǒng)的發(fā)射級和接收級需要用于選擇發(fā)射波束圖和接收波束圖以便實現(xiàn)最佳傳輸效率的技術(shù)。
[0009]以上信息被作為背景信息來提供，僅僅是為了幫助對本公開的理解。關(guān)于以上任何信息是否可以作為關(guān)于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)來應(yīng)用，尚未作出確定，并且不作出聲明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的方面是至少處理上面描述的問題和/或不足，并且至少提供如下所述的好處。因此，本發(fā)明的一方面為了提供在使用波束形成技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)射波束圖和接收波束圖以實現(xiàn)最佳傳輸效率的裝置和方法。
[0011]本發(fā)明的另一方面是為了提供在使用波束形成技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中根據(jù)發(fā)射波束圖和接收波束圖選擇降低延遲的裝置和方法。
[0012]本發(fā)明的又一方面是為了提供在使用波束形成技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中降低移動站的初始接入延遲的裝置和方法。
[0013]本發(fā)明的再一方面是為了提供在使用波束形成技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中當(dāng)移動站初始接入時選擇發(fā)射波束圖和接收波束圖以實現(xiàn)最佳傳輸效率的裝置和方法。
[0014]本發(fā)明的還一方面是為了提供在使用波束形成技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中根據(jù)當(dāng)移動站初始接入時的發(fā)射波束圖和接受波束圖選擇降低延遲的裝置和方法。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種在生成多個波束圖的無線通信系統(tǒng)的基站(BS)中選擇波束圖的方法。所述方法包括:確定是否通過測向信道的每個時間間隔接收到測向信號；發(fā)射是否對于測向信道的每個時間間隔接收到測向信號的信息；改變接收波束圖以及通過隨機接入信道利用至少一個發(fā)射波束圖從移動站(MS)接收隨機接入信號；以及根據(jù)隨機接入信號選擇MS的發(fā)射波束圖之一和BS的接收波束圖之一。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在生成多個波束圖的無線通信系統(tǒng)的MS中發(fā)射信號的方法。所述方法包括:改變發(fā)射波束圖以及通過測向信道的間隔發(fā)射測向信號到BS ;從測向信道的間隔當(dāng)中識別BS在其中接收測向信號的至少一個時間間隔；確定BS在其中接收測向信號的至少一個時間間隔中承載測向信道的發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖；以及使用所述候選發(fā)射波束圖發(fā)射隨機接入信號到BS。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種在生成多個波束圖的無線通信系統(tǒng)的BS中選擇波束圖的方法。所述裝置包括:至少一個天線，包括多個天線元件；發(fā)射機，用于發(fā)射是否相對于測向信道的每個時間間隔接收到測向信號的信息；和控制器，用于確定是否在測向信道的每個時間間隔中接收到測向信號，以及用于根據(jù)通過隨機接入信道通過改變接收波束圖而接收到的隨機接入信號來選擇MS的發(fā)射波束圖之一和BS的接收波束圖之一。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種在生成多個信號的無線通信系統(tǒng)的MS中發(fā)射信號的裝置。所述裝置包括:至少一個天線，包括多個天線元件；波束設(shè)置器，用于從MS可支持的多個發(fā)射波束圖當(dāng)中選擇用于通過天線發(fā)射信號的發(fā)射波束圖；發(fā)射機，用于改變發(fā)射波束圖和用于通過測向信道的時間間隔發(fā)射測向信號到BS ;和控制器，用于從測向信道的時間間隔當(dāng)中確定在BS在其中接收測向信號的至少一個時間間隔中承載測向信道的發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。所述發(fā)射機使用由控制器確定的候選發(fā)射波束圖發(fā)射隨機接入信號到BS。
[0019]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點和突出特征通過以下結(jié)合附圖的【具體實施方式】中將變得明顯，以下【具體實施方式】公開了本發(fā)明的示范性實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]本發(fā)明的特定示范性實施例的上述及其他方面、特征和優(yōu)點將從以下結(jié)合附圖的詳細說明中更加明顯，附圖中:
[0021]圖1示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中移動站的發(fā)射波束和基站的接收波束；
[0022]圖2示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中的波束對準(zhǔn)的方法；
[0023]圖3示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的移動站中發(fā)射測向信號的結(jié)構(gòu)；
[0024]圖4示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的基站中發(fā)射測向信息的結(jié)構(gòu)；
[0025]圖5示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的移動站中發(fā)射隨機接入信號的結(jié)構(gòu)；
[0026]圖6示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中基站的波束對準(zhǔn)方法；
[0027]圖7示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中移動站的波束對準(zhǔn)方法;
[0028]圖8示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、形成發(fā)射波束的移動站的細節(jié)；[0029]圖9示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、形成接收波束的基站的細節(jié)；
[0030]圖10示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、形成接收波束的基站；以及
[0031]圖11示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、形成發(fā)射波束的移動站。
[0032]貫穿附圖，相同的參考標(biāo)記將理解為指代相同的部分、組件與結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0033]提供下列參考附圖的描述以幫助對本發(fā)明的示范性實施例的全面理解，本發(fā)明通過權(quán)利要求及其等效物定義。本描述包括各種具體細節(jié)用于幫助理解但是僅應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是示范性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，能夠?qū)@里描述的實施例進行各種改變和修改而不脫離本發(fā)明的范圍與精神。此外，為了簡明和清楚起見，可能略去了對公知功能與結(jié)構(gòu)的描述。
[0034]在下面說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語和措詞不局限于它們的詞典意義，而是僅僅由發(fā)明人用于使得能夠?qū)τ诒景l(fā)明清楚一致的理解。因此，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說應(yīng)當(dāng)明顯的是，提供以下對本發(fā)明的示范性實施例的描述僅用于圖示的目的而非限制如所附權(quán)利要求及其等效物所定義的本發(fā)明的目的。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述”包括復(fù)數(shù)指代，除非上下文清楚地表示不是如此。因此，例如，對“組件表面”的指代包括指代一個或多個這樣的表面。
[0036]術(shù)語“基本上”意思指所述特征、參數(shù)或者值不需要準(zhǔn)確地實現(xiàn)，而是可以存在不妨礙計劃提供的特征的效果的量的偏差或者變化，包括例如，公差、測量誤差、測量精度限制及本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的其它因素。
[0037]本發(fā)明的示范性實施例提供一種用于在波束形成無線通信系統(tǒng)中在波束對準(zhǔn)期間降低延遲的技術(shù)。這里，波束對準(zhǔn)指示在支持多個發(fā)射波束圖的發(fā)射級和支持多個接收波束圖的接收級中選擇發(fā)射波束圖和接收波束圖以便建立發(fā)送和接收信號的最佳信道的一系列處理。
[0038]在下文中，假設(shè)上行鏈路波束對準(zhǔn)在移動站(MS)的初始接入中執(zhí)行。
[0039]當(dāng)MS能夠形成不同方向的發(fā)射波束時，MS能夠沿如圖1中所示的不同方向形成發(fā)射波束。當(dāng)基站(BS)能夠形成不同方向的接收波束時，BS能夠沿如圖1中所示的不同方向形成接收波束。
[0040]圖1示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中MS的發(fā)射波束和BS的接收波束。
[0041]參考圖1，MS110支持多發(fā)射波束圖以沿不同方向形成波束。BS100支持多接收波束圖以接收來自不同方向的信號。
[0042]當(dāng)MSllO初始接入BS100時，BS100和MSllO針對MSllO的初始接入執(zhí)行上行鏈路波束對準(zhǔn)。例如，不知道BS100位置的MSllO利用支持的所有發(fā)射波束圖發(fā)送隨機接入信號。MSllO發(fā)送隨機接入信號以使得BS100能夠通過接收波束圖接收利用MSllO支持的所有發(fā)射波束圖發(fā)送的隨機接入信號。因此，當(dāng)MSllO支持不同方向的N元發(fā)射波束圖并且BS100支持不同方向的M元接收波束圖時，MSllO發(fā)送隨機接入信號NXM次。
[0043]BS100通過改變接收波束圖接收來自MSllO的隨機接入信號，并且選擇MSllO的最佳發(fā)射波束圖以及BS100的最佳接收波束圖。[0044]如上，當(dāng)MSllO和BS100對準(zhǔn)上行鏈路波束時，因為MSllO的隨機接入信號傳輸延遲，無線通信系統(tǒng)延遲MSl 10的初始接入。
[0045]因此，為了如圖2中所示的上行鏈路波束對準(zhǔn)，BS100和MSllO能夠限制攜帶隨機接入信號的發(fā)射波束圖的數(shù)目。
[0046]圖2示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中的波束對準(zhǔn)的方法。
[0047]參考圖2，BS200在步驟221中在其服務(wù)覆蓋區(qū)域中廣播同步信道。例如，BS200可以周期性地廣播同步信道。可替換地，BS200可以非周期性地廣播同步信道。在這樣做時，MS210使用從BS200提供的同步信道獲得與BS200的同步。
[0048]在步驟223中，BS200在服務(wù)覆蓋區(qū)域中廣播小區(qū)信息。例如，小區(qū)信息包括測向信道和隨機接入信道的資源分配信息以及關(guān)于BS200支持的接收波束圖的數(shù)目的信息。這里，測向信道和隨機接入信道的資源分配信息包括用于在測向信道和隨機接入信道上定位由MS發(fā)送的信號的信息。例如，測向信道和隨機接入信道的資源分配信息包括測向信道和隨機接入信道的位置信息和時段信息至少之一?？梢允褂贸藦V播信道之外的在MS210和BS200之間的系統(tǒng)架構(gòu)，預(yù)先定義測向信道和隨機接入信道的資源分配信息。
[0049]接收波束圖的數(shù)目信息可以包括將由BS200使用以在測向信道上接收信號的接收波束圖的數(shù)目信息。具體來說，接收波束圖的數(shù)目信息能夠包括將由BS200使用以在測向信道上接收信號的接收波束圖的數(shù)目(Ml)和在一個測向信道中應(yīng)用相同的接收波束的數(shù)目(NI)至少之一。NI指示相同的接收波束應(yīng)用了多少次。
[0050]MS210在步驟225中基于從BS200接收到的測向信道的資源分配信息發(fā)送測向信號。例如，MS210可以通過改變測向信道的每一時間間隔的發(fā)射波束圖發(fā)送測向信號，如圖3中所示。BS200和MS210相應(yīng)于圖3中的BS300和MS310。在這樣做時，MS210能夠根據(jù)從BS200接收到的接收波束圖的數(shù)目信息確定用于發(fā)送測向信號的發(fā)射波束的類型。例如，MS210能夠根據(jù)由BS200用于接收測向信道上的信號的接收波束圖的數(shù)目(Ml)，在相同發(fā)射方向上使用與Ml相應(yīng)的波束來發(fā)送測向信號。例如，MS210可以根據(jù)用于在一個測向信道中應(yīng)用相同接收波束的數(shù)目(NI)，使用與NI相應(yīng)的不同發(fā)射方向的波束來發(fā)送測向信號。
[0051]BS200從測向信道的時間間隔當(dāng)中識別從MS210接收測向信號的時間間隔。在這樣做時，BS200通過不應(yīng)用接收波束形成或者通過使用寬波束寬度的接收波束圖來檢查是否接收到測向信號。例如，當(dāng)測向信道包括12個時間間隔時，如圖4A中所示，MS410、420和430通過改變12個時間間隔中的每一個中的發(fā)射波束圖來發(fā)送測向信號。BS400確定是否在每個時間間隔中接收測向信號。當(dāng)通過第十時間間隔接收到第一 MS410和第三MS430的測向信號并且通過第一時間間隔接收到第二 MS420的測向信號時，BS400識別在MS的第一和第十時間間隔中接收到測向信號。這里，BS400通過考慮時間間隔的接收功率或者接收到的信號的相關(guān)性值確定是否在每個時間間隔接收測向信號。
[0052]在步驟227中，BS200向MS210發(fā)射測向信道的時間間隔當(dāng)中接收測向信號的至少一個時間間隔的信息。在這樣做時，BS200向MS210發(fā)射包括接收到的測向信號的時間間隔信息的測向信息。例如，當(dāng)在圖4A的第一和第十時間間隔接收到測向信號時，BS400生成并且向MS410發(fā)射指示第一和第十時間間隔的測向信號的接收信息的位映射，如圖4B中所示。這里，圖4B的位映射將接收測向信號的時間間隔設(shè)置為“I”。[0053]MS210識別通過BS的接收測向信號的時間間隔承載測向信號的發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。例如，當(dāng)從BS200接收到圖4B的位映射時，MS410識別在測向信道的第一和第十時間間隔上承載測向信號的兩個發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。
[0054]在步驟229中，MS210使用候選發(fā)射波束圖發(fā)送隨機接入信號。在這樣做時，MS210基于BS200的所有可支持的接收波束圖，使用候選發(fā)射波束圖發(fā)送隨機接入信號。例如，當(dāng)發(fā)射波束圖#_1和#_10是候選發(fā)射波束圖并且BS500支持M元接收波束圖時，如圖5中所示，MS510在步驟520中通過發(fā)射波束圖#_1重復(fù)地發(fā)送隨機接入信號M次。接下來，MS510在步驟530中通過發(fā)射波束圖#_10重復(fù)發(fā)送隨機接入信號。這里，隨機接入信號包括MS510的標(biāo)識信息。
[0055]BS200使用通過接收波束圖接收到的隨機接入信號選擇MS210的最佳發(fā)射波束圖和BS200的最佳接收波束圖，以便發(fā)送信號到MS210和從MS210接收信號。例如，BS200使用通過接收波束圖接收到的隨機接入信號估計每個發(fā)射波束圖和接收波束圖組合的信道狀態(tài)。接下來，BS200選擇最佳信道狀態(tài)的發(fā)射波束圖和接收波束圖組合，作為MS210的最佳發(fā)射波束圖和BS200的最佳接收波束圖以發(fā)送信號到MS210和從MS210接收信號。
[0056]在步驟231中，BS200向MS210發(fā)射包括MS210的最佳發(fā)射波束圖信息和BS200的最佳接收波束圖信息的上行鏈路波束對準(zhǔn)信息。
[0057]為此，當(dāng)BS200在不使用接收波束形成的情況下或者在使用寬波束寬度的接收波束圖的狀態(tài)下接收測向信號時，與BS200使用窄波束寬度的接收波束圖的情況相比，測向信號的傳輸距離被縮短。因此，MS210使用最小音(tone)發(fā)送測向信號以便增長測向信號的傳輸距離。具體來說，當(dāng)BS200使用具有窄波束寬度的接收波束圖并且MS210使用16個音發(fā)送信號時，MS210通過單個音發(fā)送測向信號。在這種情況下，MS210能夠根據(jù)12dB(10X log10(16))的發(fā)射功率集中(transmit power concentration)延長測向信號的傳輸距離。
[0058]例如，為了延長測向信號的傳輸距離，MS210可以使用最小副載波發(fā)送測向信號。
[0059]再舉一例，為了延長測向信號的傳輸距離，MS210可以使用最小頻帶發(fā)送測向信號。
[0060]再舉一例，MS210可以使用重復(fù)碼延長測向信號的傳輸距離。
[0061]再舉一例，MS210可以使用低碼率碼來延長測向信號的傳輸距離。
[0062]圖6示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中BS的波束對準(zhǔn)方法。
[0063]參考圖6，BS在步驟601中發(fā)送同步信道到在服務(wù)覆蓋區(qū)域中行進的MS。例如，BS可以周期性地廣播同步信道。再舉一例，BS可以非周期性地廣播同步信道。
[0064]在步驟603中，BS將小區(qū)信息發(fā)送給在服務(wù)覆蓋區(qū)域中行進MS。例如，BS可以在其服務(wù)覆蓋區(qū)域中發(fā)送小區(qū)信息。這里，小區(qū)信息包括測向信道的資源分配信息、隨機接入信道的資源分配信息和關(guān)于BS支持的接收波束圖的數(shù)目的信息。測向信道和隨機接入信道的資源分配信息包括用于定位由MS通過測向信道和隨機接入信道發(fā)送的信號的信息。例如，測向信道和隨機接入信道的資源分配信息包括測向信道和隨機接入信道的位置信息和時段信息至少之一?？梢允褂贸藦V播信道之外的在MS和BS之間的系統(tǒng)構(gòu)架，預(yù)先定義測向信道和隨機接入信道的資源分配信息。
[0065]接收波束圖的數(shù)目信息可以包括將由BS使用以在測向信道上接收信號的接收波束圖的數(shù)目信息。具體來說，接收波束圖的數(shù)目信息能夠包括將由BS使用以在測向信道上接收信號的接收波束圖的數(shù)目(Ml)和在一個測向信道中應(yīng)用相同的接收波束的數(shù)目(NI)至少之一。NI指示相同的接收波束應(yīng)用了多少次。也就是說，接收波束圖的數(shù)目信息能夠包括用于確定將由MS使用以發(fā)送測向信號的發(fā)射波束的類型的必要信息。
[0066]在步驟605中，BS確定是否在測向信號的每個時間間隔中接收到測向信號。在這樣做時，BS在不使用接收波束形成的情況下或者在使用寬波束寬度的接收波束圖的情況下，檢查是否在測向信道的每一時間間隔接收到測向信號。例如，當(dāng)MS410、420和430在如圖4A中所示的測向信道的12個時間間隔上發(fā)送測向信號時，BS400確定是否在每個時間間隔接收測向信號。當(dāng)在第十時間間隔接收到第一 MS410和第三MS430的測向信號并且在第一時間間隔接收到第二 MS420的測向信號時，BS400識別在MS的第一和第十時間間隔中接收到測向信號。這里，BS400通過考慮時間間隔的接收功率或者接收到的信號的相關(guān)性值確定是否在每個時間間隔接收測向信號。
[0067]當(dāng)通過測向信道接收到測向信號時，BS在步驟607中在服務(wù)覆蓋區(qū)域上發(fā)射測向信道的時間間隔當(dāng)中用于接收測向信號的至少一個時間間隔的信息。在這樣做時，BS發(fā)射包括接收到的測向信號的時間間隔信息的測向信息到在服務(wù)覆蓋區(qū)域中行進的MS。例如，當(dāng)BS400在圖4A的第一和第十時間間隔接收到測向信號時，BS400生成并且向MS410發(fā)射指示第一和第十時間間隔的測向信號的接收信息的位映射，如圖4B中所示。這里，圖4B的位映射將接收測向信號的時間間隔設(shè)置為“ I ”。
[0068]在步驟609中，BS改變接收波束圖并且通過隨機接入信道接收隨機接入信號。例如，當(dāng)MS510的發(fā)射波束圖#_1和#_10是如圖5中所示的候選發(fā)射波束圖時，BS500在步驟520中改變接收波束圖并且通過發(fā)射波束圖#_1從MS510接收隨機接入信號。接下來，BS500在步驟530中改變接收波束圖并且通過發(fā)射波束圖從MS510接收隨機接入信號。這里，隨機接入信號包括MS510的標(biāo)識信息。
[0069]在步驟611中，BS使用以接收波束圖接收到的隨機接入信號選擇最佳MS發(fā)射波束圖和最佳BS接收波束圖，以便發(fā)送信號到MS和從MS接收信號。例如，BS使用通過接收波束圖接收到的隨機接入信號估計發(fā)射波束圖和接收波束圖組合的信道狀態(tài)。接下來，BS選擇最佳信道狀態(tài)的發(fā)射波束圖和接收波束圖組合，作為最佳MS發(fā)射波束圖和最佳BS接收波束圖，以發(fā)送信號到MS和從MS接收信號。
[0070]在步驟613中，BS向MS發(fā)射包括最佳MS發(fā)射波束圖和最佳BS接收波束圖信息的上行鏈路波束對準(zhǔn)信息。
[0071]接下來，BS結(jié)束該處理過程。
[0072]圖7示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的無線通信系統(tǒng)中MS的波束對準(zhǔn)方法。
[0073]參考圖7，MS在步驟701中使用從BS接收到的同步信號獲得與BS的同步。
[0074]在步驟703中，MS從接收自BS的小區(qū)信息中確認(rèn)測向信道的資源分配信息和隨機接入信道的資源分配信息。這里，小區(qū)信息還可以包括關(guān)于由BS支持的接收波束圖的數(shù)目的信息。
[0075]在步驟705中，MS通過考慮測向信道的資源分配信息來發(fā)送測向信號。例如，MS通過改變?nèi)鐖D3中所示的測向信道的每一時間間隔的發(fā)射波束圖來發(fā)送測向信號。在這樣做時，MS能夠使用最小音、副載波或者頻帶以便延長測向信號的傳輸距離，或者使用重復(fù)碼或者低碼率碼，來發(fā)送測向信號。此外，MS能夠根據(jù)從BS接收到的接收波束圖的數(shù)目信息，確定用于發(fā)送測向信號的發(fā)射波束的類型。例如，MS能夠根據(jù)由BS用于通過測向信道接收信號的接收波束圖的數(shù)目(M1)，在相同發(fā)射方向上使用與Ml對應(yīng)的波束來發(fā)送測向信號。例如，MS可以根據(jù)用于在一個測向信道中應(yīng)用相同接收波束的數(shù)目(NI)，使用與NI相應(yīng)的不同發(fā)射方向的波束來發(fā)送測向信號。NI指示相同的接收波束應(yīng)用了多少次。
[0076]在步驟707中，MS確定是否從BS接收到測向信息。
[0077]當(dāng)從BS接收到測向信息時，MS在步驟709中基于測向信息識別候選發(fā)射波束圖。具體來說，MS基于測向信息識別測向信道的時間間隔當(dāng)中BS接收測向信號的時間間隔。在這樣做時，MS識別在接收到的測向信號的時間間隔期間BS通過其發(fā)送測向信號的發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。例如，當(dāng)從BS400通過如圖4B中所示的測向信道的第一和第十時間間隔接收到測向信號時，MS410識別在測向信道的第一和第十時間間隔上承載測向信號的兩個發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。
[0078]在步驟711中，MS使用候選發(fā)射波束圖發(fā)送隨機接入信號。這樣做時，針對BS支持的所有接收波束圖，MS通過候選發(fā)射波束圖發(fā)送隨機接入信號。例如，當(dāng)發(fā)射波束圖#_1和#_10是如圖5中所示的候選發(fā)射波束圖時，MS510在步驟520中通過發(fā)射波束圖重復(fù)發(fā)送隨機接入信號M次。接下來，MS510在步驟530中通過發(fā)射波束圖#_10重復(fù)發(fā)送隨機接入信號。這里，隨機接入信號包括MS510的標(biāo)識信息。M表示BS支持的接收波束圖的數(shù)目。
[0079]在步驟713中，MS從自BS接收到的上行鏈路波束對準(zhǔn)信息中，確認(rèn)由BS選擇的最佳MS發(fā)射波束圖和BS接收波束圖信息。
[0080]接下來，MS結(jié)束該處理過程。
[0081]圖10是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、用于形成接收波束的BS的框圖。
[0082]如圖10中所示，BS包括數(shù)據(jù)生成器1000、控制器1010、發(fā)射機1020、接收機1030和數(shù)據(jù)處理器1040。
[0083]數(shù)據(jù)生成器1000生成數(shù)據(jù)并且在控制器1010的控制下，將來自網(wǎng)絡(luò)或者更高層的、目的地為MS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)射機1020。
[0084]發(fā)射機1020將從數(shù)據(jù)生成器1000輸出的數(shù)據(jù)變換為模擬信號，并且在控制器1010的控制下通過天線發(fā)射模擬信號到MS。
[0085]接收機1030將通過天線接收到的模擬信號解碼為數(shù)據(jù)，并且在控制器1010的控制下將經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器1040。
[0086]數(shù)據(jù)處理器1040在控制器1010的控制下將經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)從接收機1030轉(zhuǎn)發(fā)到
更高層或者網(wǎng)絡(luò)。
[0087]控制器1010控制BS的數(shù)據(jù)發(fā)射和接收。具體來說，控制器1010控制形成用于經(jīng)由發(fā)射機1020發(fā)送信號的發(fā)射波束和控制形成用于經(jīng)由接收機1030接收信號的接收波束。例如，為了波束對準(zhǔn)，控制器1010能夠包括廣播信道信息生成器1011、位映射生成器1013、接收波束控制器1015、測向信道結(jié)果處理器1017和隨機接入信道接收信息處理器1019。
[0088]廣播信道信息生成器1011控制通過廣播信道發(fā)射公共系統(tǒng)控制信息到至少一個MS。這里，系統(tǒng)控制信息包括同步信號和小區(qū)信息。小區(qū)信息包括測向信道的資源分配信息、隨機接入信道的資源分配信息和BS支持的接收波束圖的數(shù)目的信息。接收波束圖的數(shù)目信息可以包括將由BS使用以在測向信道上接收信號的接收波束圖的數(shù)目信息。具體來說，接收波束圖的數(shù)目信息能夠包括將由BS使用以在測向信道上接收信號的接收波束圖的數(shù)目(Ml)和在一個測向信道中應(yīng)用相同的接收波束的數(shù)目(NI)至少之一。
[0089]廣播信道信息生成器1011發(fā)射測向信道的資源分配信息和隨機接入信道到接收波束控制器1015以便控制用于通過測向信道和隨機接入信道接收信號的接收波束。
[0090]接收波束控制器1015通過考慮從廣播信道信息生成器1011接收到的測向信道和隨機接入信道的資源分配信息來控制接收波束接收測向信號和隨機接入信號。例如，當(dāng)通過測向信道接收到信號時，接收波束控制器1015控制不使用接收波束形成或者控制使用寬波束寬度的接收波束圖。例如，接收波束控制器1015能夠通過改變接收波束圖來控制通過隨機接入信道接收隨機接入信號。當(dāng)MS510的發(fā)射波束圖#_1和#_10是如圖5中所示的候選發(fā)射波束圖時，接收波束控制器1015在步驟520中通過改變接收波束圖在發(fā)射波束圖#_1下從MS510接收隨機接入信號。接下來，接收波束控制器1015在步驟530中通過改變接收波束圖在發(fā)射波束圖#_10下從MS510接收隨機接入信號。
[0091]當(dāng)通過接收機1030接收到測向信號時，測向信道結(jié)果處理器1017在接收波束控制器1015的控制下檢查測向信號的接收結(jié)果。具體來說，測向信道結(jié)果處理器1017確認(rèn)測向信道的時間間隔當(dāng)中接收到的測向信號的至少一個時間間隔的信息。
[0092]位映射生成器1013基于從測向信道結(jié)果處理器1017接收到的測向信號的接收結(jié)果生成位映射，并且經(jīng)由發(fā)射機1020發(fā)射位映射。例如，當(dāng)BS400在圖4A的第一和第十時間間隔中接收到測向信號時，位映射生成器1013生成并且向MS410發(fā)射指示如圖4B中所示的第一和第十時間間隔的測向信號的接收信息的位映射。這里，圖4B的位映射將接收測向信號的時間間隔設(shè)置為“I”。
[0093]隨機接入信道接收信息處理器1019使用通過隨機接入信道接收到的隨機接入信號完成MS的注冊。具體來說，隨機接入信道接收信息處理器1019使用通過隨機接入信道接收到的隨機接入信號，選擇MS的最佳發(fā)射波束圖和BS的最佳接收波束圖以便發(fā)送信號到MS和從MS接收信號。
[0094]圖11是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、用于形成發(fā)射波束的MS的框圖。
[0095]如圖11中所示，MS包括數(shù)據(jù)生成器1100、控制器1110、發(fā)射機1120、接收機1130和數(shù)據(jù)處理器1140。
[0096]數(shù)據(jù)生成器1100生成數(shù)據(jù)并且在控制器1110的控制下將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)或者更高層轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)射機1120。
[0097]發(fā)射機1120將從數(shù)據(jù)生成器1100輸出的數(shù)據(jù)變換為模擬信號并且在控制器1110的控制下通過天線發(fā)射模擬信號到BS。
[0098]接收機1130將通過天線接收到的模擬信號解碼為數(shù)據(jù)，并且在控制器1110的控制下將經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理器1140。
[0099]數(shù)據(jù)處理器1140在控制器1110的控制下將經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)從接收機1130轉(zhuǎn)發(fā)到
更高層或者網(wǎng)絡(luò)。
[0100]控制器1110控制MS的數(shù)據(jù)發(fā)射和接收。具體來說，控制器1110控制形成用于經(jīng)由發(fā)射機1120發(fā)送信號的發(fā)射波束和控制形成用于經(jīng)由接收機1130接收信號的接收波束。例如，為了發(fā)射波束選擇，控制器1110能夠包括測向信道發(fā)射控制器1111、隨機接入信道發(fā)射控制器1113、廣播信道信息接收機1115和位映射接收機1117。
[0101]廣播信道信息接收機1115在從接收機1130接收到的系統(tǒng)控制信息中確認(rèn)測向信道的資源分配信息和隨機接入信道的資源分配信息。這里，小區(qū)信息還可以包括關(guān)于BS支持的接收波束圖的數(shù)目的信息。測向信道和隨機接入信道的資源分配信息包括測向信道和隨機接入信道的位置信息和時段信息至少之一。
[0102]測向信道發(fā)射控制器1111根據(jù)由廣播信道信息接收機1115確認(rèn)的測向信道的資源分配信息控制通過發(fā)射機1120發(fā)射測向信號。例如，測向信道發(fā)射控制器1111控制通過改變在如圖3中所示的測向信道的每一時間間隔的發(fā)射波束圖來發(fā)送測向信號。在這樣做時，測向信道發(fā)射控制器1111能夠控制使用最小音、副載波或者頻帶以便延長測向信號的傳輸距離或者使用重復(fù)碼或者低碼率碼，來發(fā)送測向信號。此外，測向信道發(fā)射控制器1111能夠根據(jù)從BS接收到的接收波束圖的數(shù)目信息，確定用于發(fā)送測向信號的發(fā)射波束的類型。例如，測向信道發(fā)射控制器1111能夠根據(jù)由BS用于通過測向信道接收信號的接收波束圖的數(shù)目(M1)，在相同發(fā)射方向上使用與Ml相應(yīng)的波束來發(fā)送測向信號。例如，測向信道發(fā)射控制器1111可以根據(jù)用于在一個測向信道應(yīng)用相同接收波束的BS的數(shù)目(NI)，使用與NI相應(yīng)的不同發(fā)射方向的波束來發(fā)送測向信號。
[0103]位映射接收機1117基于通過接收機1130接收到的位映射確認(rèn)BS的測向信號的接收結(jié)果。例如，位映射接收機1117識別測向信道的時間間隔當(dāng)中BS接收測向信號的時間間隔。
[0104]隨機接入信道發(fā)射控制器1113控制通過隨機接入信道發(fā)送隨機接入信號。在這樣做時，隨機接入信道發(fā)射控制器1113控制使用從位映射接收機1117提供的BS的測向信號的接收結(jié)果發(fā)送隨機接入信號。更具體地說，隨機接入信道發(fā)射控制器1113識別在接收到的測向信號的時間間隔期間BS通過其發(fā)送測向信號的發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。例如，當(dāng)從BS400通過如圖4B中所示的測向信道的第一和第十時間間隔接收到測向信號時，隨機接入信道發(fā)射控制器1113識別在測向信道的第一和第十時間間隔上承載測向信號的兩個發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。
[0105]接下來，隨機接入信道發(fā)射控制器1113控制使用候選發(fā)射波束圖發(fā)送隨機接入信號。這樣做時，針對BS支持的所有接收波束圖，隨機接入信道發(fā)射控制器1113控制在候選發(fā)射波束圖下發(fā)送隨機接入信號。例如，當(dāng)發(fā)射波束圖#_1和#_10是如圖5中所示的候選發(fā)射波束圖時，隨機接入信道發(fā)射控制器1113在步驟520中通過發(fā)射波束圖#_1重復(fù)發(fā)送隨機接入信號M次。接下來，隨機接入信道發(fā)射控制器1113在步驟530中通過發(fā)射波束圖#_10重復(fù)發(fā)送隨機接入信號。
[0106]如上，BS和MS可以如圖8和圖9中所示構(gòu)造，以應(yīng)用于波束形成系統(tǒng)。
[0107]圖8是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、用于形成發(fā)射波束的MS的詳細框圖。這里，MS被假定為采用數(shù)字/模擬混合波束形成方案，但是本發(fā)明不限制于此。
[0108]如圖8中所示，MS包括K元信道編碼器800-1至800-K、多輸入多輸出(MMO)編碼器810、預(yù)編碼器820、Nt元射頻(RF)路徑830-1至830_NT、Nt元天線850-1至850_NT、波束設(shè)置器860和發(fā)射控制器870。
[0109]K元信道編碼器800-1至800-K各個包括用于編碼、調(diào)制和輸出信號以發(fā)送到接收級的信道編碼器和調(diào)制器。[0110]MIMO編碼器810將從K元信道編碼器800-1至800-Κ饋送的調(diào)制信號多路復(fù)用為通過Nt元數(shù)據(jù)流發(fā)射的信號，以便通過Nt元天線850-1至850-NT發(fā)送該信號。
[0111]預(yù)編碼器820將從MMO編碼器810饋送的Nt元信號預(yù)編碼為用于數(shù)字波束形成的預(yù)編的碼(precode)，并且將預(yù)編的碼分別提供給RF路徑830-1至830_NT。
[0112]Nt元RF路徑830-1至830_NT各自處理從預(yù)編碼器820饋送的信號，以便通過相應(yīng)天線850-1至850-NT輸出信號。在這樣做時，Nt元RF路徑830-1至830_NT被完全相同地構(gòu)造。因此，這里僅說明第一 RF路徑830-1。其它Nt元RF路徑830-2至830-NT與第一RF路徑830-1完全相同地構(gòu)造。
[0113]第一 RF路徑830-1包括Na元調(diào)制器832-11至832_1NA、模擬波束形成器880和Na元功率放大器840-11至840-1Na。這里，Na表示構(gòu)成第一天線850-1的天線元件的數(shù)目。
[0114]Na元調(diào)制器832-11至832-1ΝΑ根據(jù)通信方案各自調(diào)制和輸出從預(yù)編碼器820饋送的信號。例如，Na元調(diào)制器832-11至832-1ΝΑ可以各自包括(未示出)快速傅立葉逆變換(IFFT)運算器和數(shù)模變換器(DAC)。IFFT運算器使用IFFT將從預(yù)編碼器820輸出的信號變換為時域信號。DAC將從IFFT運算器輸出的時域信號變換為模擬信號。
[0115]模擬波束形成器880根據(jù)從波束設(shè)置器860提供的發(fā)射波束權(quán)重，將從Na元調(diào)制器832-11至832-1ΝΑ輸出的Na元發(fā)射信號的相位移位。例如，模擬波束形成器880包括多個相移器834-11至834-1Na和836-11至836_1NA以及組合器838-11至838_1NA。Na元調(diào)制器832-11至832-1Na各自將輸出信號分為Na元信號，并且將Na元信號輸出到相應(yīng)相移器834-11 至 834-1Na 和 836-11 至 836_1NA。相移器 834-11 至 834_1NA 和 836-11 至 836_1NA根據(jù)從波束設(shè)置器860提供的發(fā)射波束權(quán)重，改變從Na元調(diào)制器832-11至832_1NA輸出的信號的相位。組合器838-11至838-1Na將與天線元件相應(yīng)的相移器834-11至834_1NA和836-11至836-1Na的輸出信號組合。
[0116]功率放大器840-11至840-1Na各自放大從組合器838-11至8381NA輸出的信號的功率，并且將放大的信號通過第一天線850-1輸出到外部。
[0117]波束設(shè)置器860選擇用于發(fā)射信號的發(fā)射波束圖，并且在發(fā)射控制器870的控制下根據(jù)所選擇的發(fā)射波束圖提供發(fā)射波束權(quán)重到模擬波束形成器890。例如，波束設(shè)置器860在發(fā)射控制器870的控制下，根據(jù)用于承載測向信號的發(fā)射波束圖向模擬波束形成器880提供發(fā)射波束權(quán)重。例如，波束設(shè)置器860在發(fā)射控制器870的控制下根據(jù)承載隨機接入信號的候選發(fā)射波束圖向模擬波束形成器880提供發(fā)射波束權(quán)重。
[0118]發(fā)射控制器870控制波束設(shè)置器860選擇發(fā)射波束圖以便形成發(fā)射波束。例如，發(fā)射控制器870控制波束設(shè)置器860通過改變測向信道的每一時間間隔的發(fā)射波束圖來發(fā)送測向信號。在這樣做時，發(fā)射控制器870控制通過考慮在從BS接收到的小區(qū)信息中確認(rèn)的測向信道的資源分配信息來發(fā)送測向信號。發(fā)射控制器870可以使用最小音、副載波或者頻帶以便延長測向信號的傳輸距離或者使用重復(fù)碼或者低碼率碼，來發(fā)送測向信號。
[0119]發(fā)射控制器870通過考慮從BS接收到的測向信息來確定候選發(fā)射波束圖。具體來說，發(fā)射控制器870基于測向信息識別BS接收測向信號的時間間隔。在這樣做時，發(fā)射控制器870識別在接收到的測向信號的時間間隔期間BS通過其發(fā)送測向信號的發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。例如，當(dāng)BS400通過如圖4B中所示的測向信道的第一和第十時間間隔接收到測向信號時，發(fā)射控制器870識別通過測向信道的第一和第十時間間隔承載測向信號的兩個發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖。
[0120]發(fā)射控制器870控制波束設(shè)置器860以候選發(fā)射波束圖發(fā)送隨機接入信號。這樣做時，針對BS支持的所有接收波束圖，發(fā)射控制器870控制波束設(shè)置器860通過候選發(fā)射波束圖重復(fù)發(fā)送隨機接入信號。例如，當(dāng)發(fā)射波束圖#_1和#_10是如圖5中所示的候選發(fā)射波束圖時，發(fā)射控制器870控制波束設(shè)置器860通過發(fā)射波束圖#_1重復(fù)發(fā)送隨機接入信號M次。接下來，發(fā)射控制器870控制波束設(shè)置器860通過發(fā)射波束圖#_10重復(fù)發(fā)送隨機接入信號M次。這里，M表示BS支持的接收波束圖的數(shù)目。
[0121]在該示范性實施例中，MS包括用于支持發(fā)射波束形成的發(fā)射機。MS還包括用于接收來自BS的信號的接收機(未示出)。MS通過接收機接收小區(qū)信息、測向信息和上行鏈路波束對準(zhǔn)信息。
[0122]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的、用于形成接收波束的BS的詳細框圖。這里，BS被假定為采用數(shù)字/模擬混合波束形成方案，但是本發(fā)明不限制于此。
[0123]如圖9中所示，BS包括Nk元天線900-1至900-乂為元1^路徑910-1至910_NK、后處理器920、MM0解碼器930、T元信道解碼器940-1至940-Τ、控制器950和波束設(shè)置器960。
[0124]Ne元RF路徑910-1至910_ΝΚ處理經(jīng)由對應(yīng)天線900_1至900_ΝΚ接收到的信號。乂元1^路徑910-1至910-冗被相同地構(gòu)造。因此，僅主要描述第一 RF路徑910-1的構(gòu)造。其它RF路徑910-2至910-ΝΚ與第一 RF路徑910-1相同地構(gòu)造。
[0125]第一 RF路徑9 10-1包括模擬波束形成器970和Nb元解調(diào)制器918-11至918_1ΝΒ。這里，Nb表示構(gòu)成第一天線900-1的天線元件的數(shù)目。
[0126]模擬波束形成器970根據(jù)從波束設(shè)置器960提供的發(fā)射波束權(quán)重將從第一天線900-1的天線元件輸出的Nb元接收信號的相位移位并輸出。例如，模擬波束形成器970包括多個相移器912-11至912-1乂和914-11至914-1Νβ以及組合器916-11至916_1Νβ。第一天線900-1的天線元件將接收到的信號分為Nb元信號，并且將它們輸出到相應(yīng)相移器912-11至 912-1Νβ 以及 914-11 至 914_1ΝΒ。相移器 912-11 至 912_1ΝΒ 和 914-11 至 914_1ΝΒ 根據(jù)從波束設(shè)置器960提供的接收波束權(quán)重改變從第一天線900-1的天線元件輸出的信號的相位。組合器916-11至916-1ΝΒ將與天線元件相應(yīng)的相移器912-11至912-1乂和914-11至914-1Νβ的輸出信號組合。
[0127]Nb元解調(diào)器918-11至918_1ΝΒ根據(jù)通信方案將從組合器916-11至916_1ΝΒ饋送的接收信號解調(diào)并輸出。例如，Nb元解調(diào)器918-11至918-1ΝΒ可以各自包括(未示出)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和快速傅立葉變換(FFT)運算器。ADC將從組合器916-11至916-1ΝΒ饋送的接收信號變換為數(shù)字信號。FFT運算器使用FFT將從ADC饋送的信號變換為頻域信號。
[0128]后處理器920根據(jù)發(fā)射級的預(yù)編碼方案將從Nk元RF路徑910_1至910_ΝΚ饋送的信號進行后處理，并且將經(jīng)后處理的信號提供給MMO解碼器930。
[0129]MIMO解碼器930將從后處理器920輸出的Nk元接收信號多路復(fù)用為T元信號，以使得T元信道解碼器940-1至940-Τ能夠解碼信號。
[0130]T元信道解碼器940-1至940-Τ可以各自包括(未示出)解調(diào)器和信道解碼器，用于對從發(fā)射級接收到的信號解調(diào)和解碼。
[0131]控制器950控制BS用于波束對準(zhǔn)的操作。例如，控制器950控制與請求初始接入的MS的上行鏈路波束對準(zhǔn)。具體來說，控制器950在服務(wù)覆蓋區(qū)域上發(fā)射包括測向信道的資源分配信息、隨機接入信道的資源分配信息和BS支持的接收波束圖的數(shù)目信息的小區(qū)信息。接下來，控制器950控制在測向信道的每個時間間隔接收測向信號。在這樣做時，控制器950控制波束設(shè)置器960在不使用接收波束形成的情況下或者在使用寬波束寬度的接收波束圖的情況下接收測向信號。
[0132]控制器950在服務(wù)覆蓋區(qū)域上發(fā)射包括測向信道的時間間隔當(dāng)中接收到測向信號的至少一個時間間隔的信息的測向信息。例如，控制器950發(fā)射指示是否在每個時間間隔接收到測向信號的位映射到服務(wù)覆蓋區(qū)域，如圖4B中所示。這里，控制器950通過考慮時間間隔的接收功率或者接收到的信號的相關(guān)性值確定是否在每個時間間隔接收測向信號。
[0133]接下來，控制器950控制波束設(shè)置器960在改變接收波束圖的同時通過隨機接入信道接收隨機接入信號。例如，當(dāng)MS510的發(fā)射波束圖#_1和#_10是如圖5中所示的候選發(fā)射波束圖時，控制器950控制波束設(shè)置器960改變接收波束圖并且通過發(fā)射波束圖#_1從MS510接收隨機接入信號。接下來，控制器950控制波束設(shè)置器960改變接收波束圖并且通過發(fā)射波束圖#_10接收隨機接入信號。
[0134]控制器950使用通過接收波束圖接收到的隨機接入信號選擇最佳MS發(fā)射波束圖和最佳BS接收波束圖，以發(fā)送信號到MS和從MS接收信號。例如，控制器950向MS發(fā)射包括最佳MS發(fā)射波束圖和BS接收波束圖信息的上行鏈路波束對準(zhǔn)信息。
[0135]波束設(shè)置器960向模擬波束形成器970提供接收波束權(quán)重，以便通過支持的多個接收波束圖當(dāng)中的與由發(fā)射級或者控制器950選擇的發(fā)射波束圖相應(yīng)的接收波束圖接收信號。
[0136]在該示范性實施例中，BS包括用于支持接收波束形成的接收機。BS還包括用于發(fā)送信號到MS的發(fā)射機(未示出)。BS通過發(fā)射機發(fā)射小區(qū)信息、測向信息和上行鏈路波束對準(zhǔn)信息。
[0137]在該示范性實施例中，無線通信系統(tǒng)在MS的初始接入中進行上行鏈路波束對準(zhǔn)。
[0138]可替換地，無線通信系統(tǒng)可以在BS和MS的通信期間以相同方式執(zhí)行波束對準(zhǔn)。
[0139]如上所述，因為發(fā)射級僅使用在波束形成無線通信系統(tǒng)中可支持的部分發(fā)射波束圖對準(zhǔn)波束，所以可以降低在選擇最佳發(fā)射波束圖和接收波束圖中的延遲。
[0140]在MS的初始接入中，僅使用由發(fā)射級可支持的部分發(fā)射波束圖實現(xiàn)上行鏈路波束對準(zhǔn)。因此，能夠降低MS的初始接入延遲。
[0141]雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的某些示范性實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在此進行形式和細節(jié)上的各種改變而不脫離如所附權(quán)利要求及其等效物所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在生成多個波束圖的無線通信系統(tǒng)的基站(BS)中選擇波束圖的方法，所述方法包括: 確定是否通過測向信道的每個間隔接收到測向信號； 發(fā)射是否相對于測向信道的每個間隔接收到測向信號的信息； 改變接收波束圖以及通過隨機接入信道利用至少一個發(fā)射波束圖從移動站(MS)接收隨機接入信號；以及 根據(jù)隨機接入信號選擇MS的發(fā)射波束圖之一和BS的接收波束圖之一。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在確定是否接收到測向信號之前，發(fā)射測向信道的資源分配信息和隨機接入信道的資源分配信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述確定是否接收到測向信號包括: 根據(jù)測向信道的每個間隔的接收功率或者接收到的信號的相關(guān)性值確定是否在每個間隔接收到測向信號。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述確定是否接收到測向信號包括: 在不應(yīng)用接收波束形成 的情況下，確定是否在測向信號的每個間隔中接收到測向信號。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述確定是否接收到測向信號包括: 在使用寬波束寬度的接收波束圖的情況下，確定是否在測向信道的每個間隔接收到測向信號。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述發(fā)射是否接收到測向信號的信息包括: 生成指示是否在測向信道的每個間隔接收到測向信號的位映射，并將該位映射發(fā)射到服務(wù)覆蓋區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在選擇發(fā)射波束圖之一和接收波束圖之一之后，發(fā)射該一個發(fā)射波束圖和該一個接收波束圖到MS。
8.—種在生成多個波束圖的無線通信系統(tǒng)的移動站(MS)中發(fā)射信號的方法，所述方法包括: 改變發(fā)射波束圖以及通過測向信道的間隔發(fā)射測向信號到基站(BS)； 從測向信道的間隔當(dāng)中識別BS在其中接收測向信號的至少一個間隔； 確定BS在其中接收測向信號的至少一個間隔中承載測向信道的發(fā)射波束圖作為候選發(fā)射波束圖；以及 使用所述候選發(fā)射波束圖發(fā)射隨機接入信號到BS。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 在發(fā)射隨機接入信號到BS之前，從BS接收測向信道的資源分配信息和隨機接入信道的資源分配信息。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述發(fā)射隨機接入信號包括: 通過集中發(fā)射功率到能夠承載信號的最小音、副載波和頻帶，改變發(fā)射波束圖以及在測向信道的間隔中發(fā)射測向信號。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述發(fā)射隨機接入信號包括:改變發(fā)射波束圖，以及使用重復(fù)碼或者低碼率碼在測向信道的間隔中發(fā)射測向信號。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述識別間隔包括: 基于從BS接收到的位映射，從測向信道的間隔當(dāng)中識別BS在其中接收測向信號的間隔。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述發(fā)射隨機接入信號包括: 通過考慮BS支持的接收波束 圖的數(shù)目，利用每個候選發(fā)射波束圖重復(fù)發(fā)射隨機接入 信號。
14.一種被配置為實現(xiàn)權(quán)利要求1到7中的一個的方法的基站(BS)。
15.一種被配置為實現(xiàn)權(quán)利要求8到13中的一個的方法的移動站(BS)。
【文檔編號】H04B7/04GK103931112SQ201280055908
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月15日
【發(fā)明者】鄭首龍, 金泰營, 林治雨, 柳炫圭 申請人:三星電子株式會社