[發明專利]用于自適應天線的先進切換

有效

• 申請號: 200680053844.6
• 申請日: 2006-08-30
• 公開（公告）號: CN101401468A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: B·哈格曼;B·戈蘭森;D·英貝尼
• 申請（專利權）人: 艾利森電話股份有限公司
• 主分類號: H04W36/08
• 分類號: H04W36/08;H04W16/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王 岳;劉春元

技術領域

本發明通常涉及無線或蜂窩通信，更特別地，涉及用于自適應天線的切換。

背景技術

自適應或智能天線的使用被看作是增加諸如WCDMA之類的無線系統的覆蓋范圍和容量的關鍵特征之一。當波束成形應用于基站中時，相比于扇形/小區波束，可以產生幾個窄的波束，以保持小區內的覆蓋范圍。圖1A圖示扇形小區(sector?cell)天線波束。盡管扇形天線對于向扇形小區內的所有移動站傳送廣播和/或控制信息是有用的，自適應天線可用于在僅僅覆蓋扇形小區一部分的窄波束內進行發送和接收。圖1B示出窄天線波束的例子。圖2圖示蜂窩網絡的一個例子，其中，該蜂窩網絡具有發送扇形波束的基站、發送多波束系統內可能波束之一的基站、和發送可控波束的基站。自適應天線的一些益處在圖3內示出，其中，自適應天線的窄波束可以指向預期的移動站，因此在下載或下行鏈路方向內散布較少的干擾。窄波束還抑制在上行鏈路方向來自相鄰小區干擾信號(interferer)的空間干擾。兩種因素都增加了信號-干擾增益，并且因此增加了整個系統性能。目前在WCDMA系統領域內尚不存在自適應天線的商用安裝。

蜂窩網絡中的另一個基本特征是切換(HO)。切換是用于支持網絡內移動性的主要功能。當用戶在蜂窩網絡中移動時，當來自當前小區的信號太弱以致于不能支持當前的無線電鏈路時，它不得不改變服務小區。另外，例如在WCDMA中存在軟切換(SHO)功能性。這意味著在用戶終端和網絡之間可以存在幾個無線電鏈路。這具有以下效果：幾個無線電鏈路的組合可以一起提供足夠質量的已組合無線電鏈路集。

當智能天線系統產生窄波束時，用戶設備(UE)需要在不同的波束之間進行切換，以便保持呼叫。為了進行這些切換，參考(或導頻)信號測量用于對特定基站天線波束的質量進行判定。

然而，當在諸如WCDMA網絡之類的無線網絡中組合自適應天線和切換時，出現一定問題。在許多系統中，例如WCDMA，公共導頻信號用作切換測量的參考。如3GPP標準所規定的，該參考應在整個小區(定義小區的覆蓋范圍)內發送。因此，該參考對于整個小區是通用的，因此可以構成在應用波束成形時特定波束內質量的差的參考。此外，當執行切換時，移動站不知道相鄰小區的窄波束，因此需要在覆蓋寬波束的小區上執行切換。

在參考文獻[1]中，與來自鄰近基站的廣播信號傳輸(signaling)相關聯的下行鏈路質量測量由移動站檢測，并報告給無線電網絡。首先，基于該測量確定目標基站，并且使用廣域小區(cell-wide)的廣播信號在目標基站和移動站之間建立無線電鏈路。隨后，利用上行鏈路測量確定希望的天線波束，然后無線電鏈路被重新配置到希望的天線波束。這意味著在建立無線電鏈路之后，該鏈路需要重新配置到窄波束上。在應當執行新的切換時，首先每一個無線電鏈路必須再次重新配置到扇形寬波束上。該過程不僅消耗網絡內用于信號傳輸的資源，而且還會降低容量，因為一些無線電鏈路通過寬扇形波束發送，而不通過高增益的窄波束發送。

因此，通常需要改進當應用自適應天線和/或波束成形時在無線系統中的切換功能。

發明內容

本發明克服現有技術配置中的這些以及其它缺點。

本發明的一般目的是使用自適應天線用于波束成形來改進無線蜂窩系統中的切換。

一個目的是提高安全且更充分地開發通過窄波束/自適應天線技術提供的系統容量/覆蓋范圍潛力的可能性。

特別地，希望促進切換功能，以允許來自/去往窄波束以及從窄波束到窄波束的直接切換，而不需要在切換時在整個小區上后退(back?off)和發送。

簡要地，在應用自適應天線(AA)技術時的問題是，由標準指定的公共參考信號覆蓋整個小區，而由AA系統形成的波束方向圖僅僅覆蓋小區的一部分。

根據本發明的基本思想是，在為移動單元建立新的服務無線電鏈路之前，基于預先建立的移動單元當前有效小區集的鄰近區域內窄波束的信息，在該鄰近區域內選擇窄目標波束，并且發起直接與所選擇的窄目標波束的新服務無線電鏈路的建立。

這樣，可以在切換開始時選擇窄目標波束，可以不需要首先與小區寬波束建立無線電鏈路而直接與目標窄波束(也稱為子小區波束，或小區局部波束)建立新的無線電鏈路，然后，在上行鏈路測量之后，重新配置無線電鏈路到窄波束上。

有效小區集可以包括一個或多個有效小區，并且鄰近區域可以包括一個或多個鄰近小區。