[發明專利]一種基于多點協作的波束配置和管理方法

有效

• 申請號: 201610663062.X
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN107733477B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 尚鵬;武露;畢曉艷
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B7/0408
• 分類號: H04B7/0408;H04B7/024;H04B7/06;H04B7/08;H04W72/04;H04W72/08;H04L5/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明公開了一種用于基站間的波束配置和管理的方法、基站、用戶設備及系統。該方法包括用戶設備接收基站發送的波束信號，所述用戶設備根據所述發送波束信號確定接收波束；基站接收終端設備發送的波束信號，所述基站根據所述發送波束信號確定接收波束；結合多點協作技術，基站間的動態選擇和快速波束切換；基站端波束和用戶設備端波束的快速對齊。本專利申請可以有效地解決基站間波束快速切換和對齊，支持動態基站選擇，以增加鏈路的可靠性。

技術領域

本發明涉及通信領域，更具體地，涉及一種用于基站間波束配置和管理的方法、基站、用戶設備及系統。

背景技術

多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技術的出現，給無線通信帶來了革命性的變化。通過在發射端設備和接收端設備上同時部署多根天線，MIMO技術可以同時提供彼此獨立的多個信道，數據傳輸速率因而得到成倍的提升。當前，下一代演進系統在網絡性能及用戶體驗方面有著更高要求，給5G系統帶來了更大挑戰，催生了各種新技術的出現。大規模MIMO技術是其中最具潛力的技術之一，它通過在基站端部署大量的天線(100～1000)獲得成倍頻譜效率提升和功耗降低，可以改善鏈路質量，提高小區覆蓋。由于未來5G系統要求低時延、高能量效率、高成本效率和高頻譜效率，大規模天線陣列的成本隨著天線數的增加而增加，大規模MIMO系統的基站(BS)通常采用混合預編碼技術，其結合了模擬預編碼技術和數字預編碼技術，可以降低射頻通道的數目，使之遠小于天線數目，能更有效的降低大規模天線陣列的成本，同時充分利用所有天線提供的自由度。同樣，用戶設備(UE)也可以采用模擬預編碼，數字預編碼或者混合預編碼方案。為了保證獲得天線陣列增益，BS端的波束和UE端的波束需要對齊以保證小區覆蓋和鏈路質量。特別是對于窄波束成型技術而言，波束方向的選擇誤差會導致SINR明顯的降低。

多點協作(Coordinated Multi-Point,CoMP)技術在傳統MIMO系統中已經有廣泛討論，理論上能帶來顯著的容量提升，尤其是對邊界用戶。已有的基于傳統MIMO系統的多小區協作技術主要可以分為兩大類：聯合處理(Joint Processing,JP)，動態多點選擇(Dynamic Point Selection,DPS)和協作調度/波束成型(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming,CS/CB)。聯合處理對應的下行技術為聯合發送(JointTransmission,JT)，對應的上行技術為聯合接收(Joint Reception,JR)。這三類方案在3GPP LTE-A R11中都受到了廣泛的關注和深入的討論。三類方案各有其優缺點。對于下行，JT方案允許多個基站聯合向一個或多個用戶發送數據。多個基站間可以采用聯合多用戶預編碼或單用戶預編碼方式進行合作。這類方案在所有小區協作方案中能獲得最大的容量增益，但同時也對系統有最高的要求。JT不僅要求協作基站間共享所有用戶的信道和數據信息，還要求基站間嚴格的同步。這給回傳網絡和系統實現都帶來的巨大的壓力。在CS/CB方案每個基站只服務本小區的用戶，但在用戶的調度/預編碼過程中考慮到對相鄰小區用戶的干擾規避/零化。這種協作方式對系統的要求比JT低的多。CS/CB不要求協作基站間交互用戶信道和數據信息，同時對基站間同步的要求也低得多，因此對回傳網絡基本不帶來額外負擔。但這種方案的不足之處在于其增益有限，和JT方案相比容量優勢要小得多。DPS方案在每個時頻資源塊上，每次傳輸時從基站的CoMP協作集合選擇一個基站來進行數據傳輸，算法復雜度低，同樣性能增益相對有限。

在大規模MIMO系統下，隨天線數增加波束會變窄，因此CS/CB的干擾規避/零化作用在大容量MIMO系統中會增強，協作調度和波束成型可能會變得更加簡單和容易實現。因此，針對大規模MIMO系統，當UE移動，UE旋轉或者波束被阻擋情況下，為了鏈路能夠快速回復，結合預編碼和多點協作技術，需要研究一種基站間有效的波束配置和管理方案。

發明內容