[發明專利]在無線通信系統中使用波束成形的通信方法和設備

有效

• 申請號: 201380041128.6
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104521155B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 薛志允;金泰瑩
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04B7/0408
• 分類號: H04B7/0408;H04B7/06;H04L1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

公開了一種在無線通信系統中使用波束成形的通信方法和設備。基站根據預定的觸發條件以及終端的信道狀態來確定是否啟用波束重疊模式，波束重疊模式使用其中基站的多個單波束被重疊的重疊波束，如果確定波束重疊模式不被啟用，則從多個單波束中選擇一個或多個最佳波束，并且通過所選擇的最佳波束發送或接收用于終端的信號。如果確定波束重疊模式被啟用，則基站通過調整波束成形單元的波束成形系數形成其中基站的多個單波束被重疊的重疊波束，并且通過重疊波束發送或接收用于終端的信號。

技術領域

本公開涉及在通信系統中信號的發送/接收，并且更具體地，涉及用于在基于波束成形的無線移動通信系統中通過多個波束發送/接收信號的方法和裝置。

背景技術

已經在支持更高數據傳輸速率的方向上研發了無線通信系統，以便滿足持續增長的無線數據通信量需求。傳統的無線通信系統設法開發主要改進頻譜效率以增加數據傳輸速率的技術。然而，由于對智能電話和平板PC的增長的需求以及基于所述增長的需求的要求大量的通信量的應用程序的爆炸式的增長，對于數據通信量的需求迅速的增加。因此，僅僅通過頻率效率改進技術，很難滿足無線數據通信量需求的極大增長。

解決上述問題的一種方法是使用非常寬的頻帶。在用于傳統的移動通信蜂窩系統的低于10GHz的頻帶中，很難保證寬的頻帶。因此，要求在更高頻帶中保證寬帶頻率。然而，隨著用于無線通信的傳輸頻率變得更高，傳播路徑損耗也會增加。因此，到達的距離變得更短，這導致了覆蓋度的減少。減輕傳播路徑損耗和增加到達的距離以便解決上述問題的主要技術之一是波束成形技術。

波束成形可以被劃分為由發送側執行的發送波束成形和由接收側執行的接收波束成形。發送波束成形一般使用多個天線，并在特定方向(也就是，空間)上集中(concentrate)從各個天線發送的信號，以便增加方向性(directivity)。多個天線的集合被稱為陣列天線，而包括在陣列天線中的天線被稱為天線元件(antenna element)或陣列元件(array element)。天線陣列可以配置為各種類型，諸如線性陣列和平面陣列。當使用發送波束成形時，到達的距離能夠通過信號方向性的增加而增加，并且在除了對應方向以外的任何方向上不發送信號。結果，影響另一個用戶的干擾能夠被顯著地降低。

接收側可以通過使用接收陣列天線執行接收波束成形。接收波束成形集 中所接收的無線電波以便指向特定方向，增加從該特定方向接收的信號的靈敏度，并排除從另一個方向接收的信號，以便阻隔干擾信號。

為了保證寬的頻帶，超高頻率，即，毫米(mm)波系統被引入。隨著傳輸頻率變得更高，無線電波的波長變得更短。因此，當天線以半波長間隔被配置時，陣列天線可以由相同區域內的大量的天線形成。也就是說，操作在超高頻帶的通信系統被很好的定位以應用波束成形技術，因為與在低頻帶使用波束成形技術相比較，通信系統能夠獲取相對更高的天線增益。

通過使用波束成形技術，性能指標，諸如信噪比，能夠通過最大化波束成形增益來最優化，但是由于多徑傳播被降低而不能獲得分集增益。而且，由于根據在移動站(MS)的移動性或信道條件和波束被測量/選擇之后直到實際分配為止的延遲的波束信息失配，可以生成用于波束成形的性能靈敏度。

因此，傳統的研究限于確定波束成形加權系數，用于通過在應用波束成形時最大化波束成形增益來最優化性能指標，諸如接收的SNR。

發明內容

技術問題

本公開提供了用于在通信系統中發送/接收信息的方法和裝置。

本公開提供了用于在使用波束成形的無線通信系統中疊加(superpose)多個波束的方法和裝置。

本公開涉及用于在基于波束成形的移動通信系統中疊加多個方向上的相鄰波束的方法和裝置，所述基于波束成形的移動通信系統操作作為基本單位的具有特定波束特性的波束。