[發(fā)明專利]在無線通信系統(tǒng)中自適應性波束成形的裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180074101.8
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN103875191A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 金泰營;柳炫圭;趙在源
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04B7/0408
• 分類號: H04B7/0408;H04W72/04;H04L1/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 蔡軍紅

提供了無線通信系統(tǒng)中用于維持最優(yōu)波束方向的裝置和方法。用于操作無線通信系統(tǒng)中的接收節(jié)點的方法包括，使用由發(fā)送節(jié)點發(fā)送的多個參考信號來確定第一發(fā)送波束被確定為優(yōu)選的發(fā)送波束，生成優(yōu)選的發(fā)送波束信息，向發(fā)送節(jié)點發(fā)送優(yōu)選的發(fā)送波束信息，經(jīng)由第一發(fā)送波束從發(fā)送節(jié)點接收傳輸，以及確定發(fā)送波束的改變是否必要。當發(fā)送波束的改變被確定為必要時，生成波束改變請求，并且向發(fā)送節(jié)點發(fā)送波束改變請求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及在使用超高頻(SHF)帶的無線通信系統(tǒng)中自適應性地執(zhí)行波束成形的裝置和方法。

背景技術(shù)

為了滿足不斷增長的射頻(RF)數(shù)據(jù)業(yè)務的需求，無線通信系統(tǒng)正在發(fā)展以便支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。例如，在第4代(4G)無線通信系統(tǒng)的開發(fā)上的重點是譜效率上的提高，以便增加數(shù)據(jù)傳輸速率。然而，僅在譜效率上提高，已變得難以滿足不斷增長的RF數(shù)據(jù)業(yè)務需求。

通過采用更寬的頻帶可以替換地解決以上問題。由相關(guān)技術(shù)的移動通信系統(tǒng)使用的頻帶代表性地是10GHz或更低。如此的原因是在10GHz或更低處難以確保更寬的頻帶。然而，在超高頻帶(例如，30GHz到150GHz)中可以更容易地確保更寬的頻帶。超高頻帶還可以被稱為毫米(mm)波段。

然而，超高頻帶的使用的缺點在于，隨著無線通信的頻率提高，無線路徑損耗增加。因此，因為用于無線通信的頻率提高，所以相應地縮短無線到達距離，從而導致縮小的服務覆蓋范圍。但是，有一種技術(shù)來解決此缺點，即波束成形。波束成形解決了無線路徑損耗并增加了無線到達距離。

可以將波束成形分類為發(fā)送波束成形和接收波束成形。發(fā)送波束成形集中特定方向上的無線電波的到達區(qū)域。使用多個天線可以在特定的方向上集中無線電波的到達區(qū)域。通常，包括多個天線的結(jié)構(gòu)被稱為天線陣，并且包括在天線陣中的單獨的天線被稱為陣元素。在應用發(fā)送波束成形的情況中，信號的傳輸距離在意圖的方向上增加，并且同時，最小化在除了意圖的方向之外的方向上的信號的傳輸距離。因此，減少了對位于意圖的方向之外的方向上的其他用戶的干擾。在接收波束成形中，接收側(cè)使用接收天線陣來集中來自特定的方向的無線電波的接收。因此，從意圖的方向接收的信號的強度增加，而排除從意圖的方向之外的方向接收的信號的強度，從而有效地阻擋了來自意圖的方向之外的方向的干擾信號。

如上所述，為了確保更寬的頻帶，期望利用超高頻帶，即，毫米(mm)波段。在這種情況下，可以采用波束成形來克服無線路徑損耗。因此，渴望用于在其中用戶移動并且無線環(huán)境改變的移動通信環(huán)境中有效地執(zhí)行波束成形的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各方面是要解決至少上述問題和/或缺點，以及提供至少下述優(yōu)點。因此，本發(fā)明的一方面是要提供在無線通信系統(tǒng)中有效地執(zhí)行波束成形的裝置和方法。

本發(fā)明的另一方面是要提供用于克服在無線通信系統(tǒng)中的周期性波束獲得過程的限制的裝置和方法。

本發(fā)明的又一方面是要提供用于在無線通信系統(tǒng)中響應于波束選擇錯誤而執(zhí)行波束改變過程的裝置和方法。

本發(fā)明的再一方面是要提供用于在無線通信系統(tǒng)中使用除了用于波束獲得過程的參考信號之外的參考信號來檢測波束選擇錯誤的發(fā)生的裝置和方法。

本發(fā)明的仍一方面是要提供用于在無線通信系統(tǒng)中使用除了用于波束獲得過程的參考信號之外的參考信號來重新選擇優(yōu)選的波束的裝置和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于在無線通信系統(tǒng)中操作接收節(jié)點的方法。該方法包括：使用發(fā)送節(jié)點發(fā)送的多個參考信號來將第一發(fā)送波束確定為優(yōu)選的發(fā)送波束；生成優(yōu)選的發(fā)送波束信息；向發(fā)送節(jié)點發(fā)送優(yōu)選的發(fā)送波束信息；經(jīng)由第一發(fā)送波束從發(fā)送節(jié)點接收傳輸；確定是否需要發(fā)送波束的改變；以及當確定需要發(fā)送波束的改變時，生成波束改變請求，并且向發(fā)送節(jié)點發(fā)送波束改變請求。