基於高級天線系統的通信方法和設備的製作方法
2023-09-19 03:24:25
專利名稱：基於高級天線系統的通信方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，更具體地說，涉及基於高級天線系統的通信方法和設備。
背景技術：
在未來的無線通信系統中，更高速率，更大容量，更廣覆蓋是系統設計的主要目標。在有限的頻譜資源下，如何提升頻譜效率是當前亟待解決的課題。高級天線系統(Advanced Antenna System,簡稱AAS)可通過使用多個天線陣元,包括水平向陣元，以及垂直向陣元，自適應地調整天線模式，將波束賦形之後對準某個特定的用戶，在原來時、頻、碼的資源上又增加了空間維度，使無線通信系統更大程度地滿足了現代數據業務大吞吐量的要求，以達到擴大網絡覆蓋和提高系統容量的目的，因此，AAS已成為未來無線通信系統的重要候選技術之一。·目前採用的天線系統中，用戶設備(User Equipment,簡稱UE)在兩個基站(Evolved Node B,簡稱eNB)之間切換時,接入質量較低,切換(Handover,簡稱HO)成功率較低。此外，目前的小區幹擾協調方案中，eNB通過X2 口傳輸的過載指示(OverloadIndicator,簡稱 01)/高干擾指不(High Interference Indicator,簡稱 HII)/ 相對窄帶發送功率(Relative Narrowband Tx Power,簡稱RNTP)等指示,代表某些物理資源塊(Physical Resource Block,簡稱PRB)上的過載/高干擾特性。由於AAS的引入,不論波束如何調整，在兩個小區之間必定會存在一個波束重疊的區域，即使通過空間維的波束調整，幹擾也無法避免。因此，如果沒有合理的幹擾規避方案，在這些波束重疊區域，兩個相鄰的eNB又採用了相同的PRB資源，必定會在AAS系統中產生更強的幹擾，使系統性能惡化。
發明內容
本發明實施例一方面所要解決的技術問題是提高UE在eNB之間切換時的切換質量，並降低切換失敗率。本發明另一方面所要解決的技術問題是協調小區之間波束重疊區域的幹擾，提高UE在波束重疊區域中的通信質量。根據本發明實施例，提出了一種基於高級天線系統的通信方法，包括接收用戶設備發送的測量報告；根據所述測量報告向目的基站發送切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度；接收目的基站返回與所述切換請求命令對應的切換響應命令，其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角、所述源基站的天線高度、所述目的基站的天線高度，以及所述源基站與所述目的基站之間的距離計算得到的所述目的基站的水平到達角和所述目的基站的垂直到達角；
根據所述切換響應命令向所述用戶設備發送切換命令，以使所述用戶設備向所述目的基站發送隨機接入請求命令，以接入所述目的基站。根據本發明實施例，提出了一種基於高級天線系統的通信方法，包括接收源基站發送的切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度；向所述源基站返回與所述切換請求命令對應的切換響應命令,其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度、目的基站的天線高度、所述源基站與所述目的基站之間的距離計算得到的所述目的基站的水平到達角和垂直到達角，使得所述源基站根據所述切換響應命令向用戶設備發送切·換命令；接收所述用戶設備根據所述切換命令發送的隨機接入請求命令，進行所述用戶設備的接入過程。根據本發明實施例，提出了一種基於高級天線系統的通信方法，所述方法包括第一基站估算波束重疊區域的範圍，所述波束重疊區域為所述第一基站下的小區與第二基站下的小區的波束重疊區域；所述第一基站確定在所述波束重疊區域內使用基於高級天線系統的波束，並且所述第一基站將所述第一基站在所述波束重疊區域內所使用的物理資源塊通知給所述第二基站，以使所述第二基站在所述波束重疊區域不使用所述第一基站所使用的物理資源塊。根據本發明實施例，提出了一種基於高級天線系統的基站，所述基站包括接收單元，用於接收用戶設備發送的測量報告；切換請求單元，用於根據所述接收單元接收的所述測量報告向目的基站發送切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度；切換響應單元，用於接收目的基站返回的與所述切換請求單元發送給所述目的基站的所述切換請求命令對應的切換響應命令，其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角、所述源基站的天線高度、所述目的基站的天線高度，以及所述源基站與所述目的基站之間的距離計算得到的所述目的基站的水平到達角和所述目的基站的垂直到達角；發送單元，用於根據所述切換響應單元接收的所述切換相應命令向所述用戶設備發送切換命令，以使所述用戶設備向所述目的基站發送隨機接入請求命令，以接入所述目
的基站。根據本發明實施例，提出了一種基於高級天線系統的基站，所述基站包括接收單元，用於接收源基站發送的切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度；發送單元，用於根據所述接收單元接收的所述切換請求命令向所述源基站返回與所述切換請求命令對應的切換響應命令，其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度、所述基站的天線高度、所述源基站與所述基站之間的距離計算得到的所述基站的水平到達角和所述基站的垂直到達角，使得所述源基站根據所述切換響應命令向用戶設備發送切換命令；
接入控制單元，用於接收用戶設備發送的隨機接入請求命令，進行所述用戶設備的接入過程。根據本發明實施例，提出了一種基於高級天線系統的基站，所述基站包括估算單元、確定單元和發送單元，所述估算單元，用於估算波束重疊區域的範圍，所述波束重疊區域為所述基站下的小區與第二基站下的小區的波束重疊區域；所述確定與發送單元，用於確定所述基站在所述估算單元估算 的波束重疊區域內使用基於高級天線系統的波束，並且將所述基站在所述估算單元估算的波束重疊區域內所使用的物理資源塊通知給所述第二基站，以使所述第二基站在所述波束重疊區域不使用所述基站所使用的的物理資源塊。根據本發明實施例，UE在源eNB和目的eNB之間切換時，目的eNB根據源eNB的 相關AAS信息，對波束進行水平維和垂直維的賦形，提高了 UE對於目的eNB的隨機接入質量，降低了接入失敗率。
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中圖I是基於AAS的LTE系統中UE在源eNB和目的eNB之間切換的示意圖；圖2是本發明實施例的通信方法的流程圖；圖3是UE在源eNB和目的eNB之間進行切換的具體信令流程圖；圖4是基於AAS的LTE系統中UE在相鄰eNB之間的波束重疊區域進行通信的示意圖；圖5是本發明實施例的通信方法的流程圖；圖6是根據本發明實施例的基於AAS系統的基站600的示意結構圖；圖7是根據本發明實施例的基於AAS系統的基站700的不意結構圖；和圖8是根據本發明實施例的基於AAS系統的基站800的不意結構圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。當UE在兩個基站間進行切換時，只有它成功地收到了切換指令(HO command)，並且收到了新基站的隨機接入響應(Random Access Response,簡稱RAR)之後,才能成功隨機接入到新的目的基站。UE按照目的基站的配置，測得了預編碼矩陣指示(Precoding MatrixIndicator，簡稱PMI)等測量量並進行上報之後，目的基站才能根據PMI等相關測量結果進行波束調整，為用戶提供更好的服務。在基於AAS的系統中，波束不僅在水平方向上調整，同時也會在垂直方向上調整，在UE的切換流程中讓目的基站對UE進行波束賦形，能大幅度提高UE的隨機接入質量，降低HO的失敗率。圖I是基於AAS的LTE系統中UE在源eNB和目的eNB之間切換的示意圖。如圖I所示，源eNB的高度為Ii1, UE相對於源eNB的水平方向到達角(Angle of Arrival,簡稱A0A)為a i，相對於源eNB的垂直方向AOA為α 2，源eNB通過切換請求(HO Request)把以上AAS相關信息發送給目的eNB。目的eNB通過自身的天線高度h2，站點之間的距離D，以及源eNB告知的AAS相關信息，可以按照公式(I)和(2)分別計算該UE接入時波束的水平方向AOA( β i)和垂直方向AOA(β2)；
權利要求
1.一種基於高級天線系統的通信方法，其特徵在於， 接收用戶設備發送的測量報告； 根據所述測量報告向目的基站發送切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度； 接收目的基站返回與所述切換請求命令對應的切換響應命令，其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角、所述源基站的天線高度、所述目的基站的天線高度，以及所述源基站與所述目的基站之間的距離計算得到的所述目的基站的水平到達角和所述目的基站的垂直到達角； 根據所述切換響應命令向所述用戶設備發送切換命令，以使所述用戶設備向所述目的基站發送隨機接入請求命令，以接入所述目的基站。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 所述目的基站向所述用戶設備返回與所述隨機接入請求命令對應的隨機接入響應命令，並且所述目的基站根據所述目的基站的水平到達角和垂直到達角進行水平維和垂直維的波束賦形。
3.如權利要求I或2所述的方法，其特徵在於， 所述目的基站的水平到達角和所述目的基站的垂直到達角通過下述公式計算 ~-Sincir1 P1 = arctg ~--(I) n D---COSQr1 VJ f \ nK cos β'r、 β2 = arctg -2—~匕——(2)D--^cosa1VtgGC:J 其中α !為源基站的水平到達角，α 2為源基站的垂直到達角，Ii1為源基站的天線高度，D為源基站與目的基站之間的距離，h2為目的基站的天線高度，β i為目的基站的水平到達角，β2為目的基站的垂直到達角。
4.一種基於高級天線系統的通信方法，其特徵在於， 接收源基站發送的切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度； 向所述源基站返回與所述切換請求命令對應的切換響應命令，其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度、目的基站的天線高度、所述源基站與所述目的基站之間的距離計算得到的所述目的基站的水平到達角和垂直到達角，使得所述源基站根據所述切換響應命令向用戶設備發送切換命令； 接收所述用戶設備根據所述切換命令發送的隨機接入請求命令，進行所述用戶設備的接入過程。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括向所述用戶設備返回與所述隨機接入請求命令對應的隨機接入響應命令，並根據所述目的基站的水平到達角和所述目的基站的垂直到達角進行水平維和垂直維的波束賦形。
6.如權利要求4或5所述的方法，其特徵在於， 所述目的基站的水平到達角和垂直到達角通過下述公式計算
7.一種基於高級天線系統的通信方法，其特徵在於， 第一基站估算波束重疊區域的範圍，所述波束重疊區域為所述第一基站下的小區與第二基站下的小區的波束重疊區域； 所述第一基站確定在所述波束重疊區域內使用基於高級天線系統的波束，並且所述第一基站將所述第一基站在所述波束重疊區域內所使用的物理資源塊通知給所述第二基站，以使所述第二基站在所述波束重疊區域不使用所述第一基站所使用的物理資源塊。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述第一基站估算波束重疊區域的範圍，包括 所述第一基站根據所述第一基站的額定下行發射功率、所述第二基站的額定下行發射功率，以及所述第一基站與所述第二基站的距離估算所述波束重疊區域的水平到達角的範圍以及垂直到達角的範圍。
9.如權利要求7或8所述的方法，其特徵在於， 所述第一基站將所述第一基站在所述波束重疊區域內所使用的物理資源塊通知給所述第二基站，包括 所述第一基站通過負載信息指令將所述第一基站在所述波束重疊區域內所使用的物理資源塊通知給所述第二基站，其中所述負載信息指令攜帶用於指示所述物理資源塊用於所述波束重疊區域的過載指示、高干擾指示、或相對窄帶發送功率信息。
10.一種基於高級天線系統的基站，其特徵在於，所述基站包括 接收單元，用於接收用戶設備發送的測量報告； 切換請求單元，用於根據所述接收單元接收的所述測量報告向目的基站發送切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線聞度； 切換響應單元，用於接收目的基站返回的與所述切換請求單元發送給所述目的基站的所述切換請求命令對應的切換響應命令，其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角、所述源基站的天線高度、所述目的基站的天線高度，以及所述源基站與所述目的基站之間的距離計算得到的所述目的基站的水平到達角和所述目的基站的垂直到達角； 發送單元，用於根據所述切換響應單元接收的所述切換相應命令向所述用戶設備發送切換命令，以使所述用戶設備向所述目的基站發送隨機接入請求命令，以接入所述目的基站。
11.如權利要求10所述的基站，其特徵在於， 所述目的基站的水平到達角和所述目的基站的垂直到達角通過下述公式計算
12.一種基於高級天線系統的基站，其特徵在於，所述基站包括 接收單元，用於接收源基站發送的切換請求命令，其中所述切換請求命令攜帶所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度； 發送單元，用於根據所述接收單元接收的所述切換請求命令向所述源基站返回與所述切換請求命令對應的切換響應命令，其中所述切換響應命令攜帶根據所述源基站的水平到達角、所述源基站的垂直到達角和所述源基站的天線高度、所述基站的天線高度、以及根據所述源基站與所述基站之間的距離計算得到的所述基站的水平到達角和所述基站的垂直到達角，使得所述源基站根據所述切換響應命令向用戶設備發送切換命令； 接入控制單元，用於接收所述用戶設備根據所述切換命令發送的隨機接入請求命令，進行所述用戶設備的接入過程。
13.如權利要求12所述的基站，其特徵在於，所述基站還包括 天線控制單元，用於向所述用戶設備返回與所述隨機接入請求命令對應的隨機接入響應命令，並根據所述基站的水平到達角和所述基站的垂直到達角進行水平維和垂直維的波束賦形。
14.如權利要求12或13所述的基站，其特徵在於， 所述基站的水平到達角和所述基站的垂直到達角通過下述公式計算
15.一種基於高級天線系統的基站，其特徵在於，所述基站包括估算單元、確定單元和發送單元， 所述估算單元，用於估算波束重疊區域的範圍，所述波束重疊區域為所述基站下的小區與第二基站下的小區的波束重疊區域； 所述確定與發送單元，用於確定所述基站在所述估算單元估算的波束重疊區域內使用基於高級天線系統的波束，並且將所述基站在所述估算單元估算的波束重疊區域內所使用的物理資源塊通知給所述第二基站，以使所述第二基站在所述波束重疊區域不使用所述基站所使用的物理資源塊。
16.如權利要求15所述的基站，其特徵在於， 所述估算單元，具體用於根據所述基站的額定下行發射功率、所述第二基站的額定下行發射功率，以及所述基站與所述第二基站的距離估算所述波束重疊區域的水平到達角的範圍以及垂直到達角的範圍。
17.如權利要求15或16所述的基站，其特徵在於， 所述發送單元，具體用於通過負載信息指令將所述基站在所述波束重疊區域內所使用的物理資源塊通知給所述第二基站，其中所述負載信息指令攜帶用於指示所述物理資源塊用於所述波束重疊區域的過載指示、高干擾指示、或相對窄帶發送功率信息。
全文摘要
本發明實施例涉及基於高級天線系統的通信方法和設備。基於高級天線系統的通信方法，包括接收用戶設備發送的測量報告；根據測量報告向目的基站發送切換請求命令，其中切換請求命令攜帶源基站的水平到達角、垂直到達角和天線高度；接收目的基站返回的切換響應命令，其中切換響應命令攜帶根據源基站的水平到達角、垂直到達角、天線高度、目的基站的天線高度，以及源基站與目的基站之間的距離計算得到的目的基站的水平到達角和垂直到達角；根據切換響應命令向用戶設備發送切換命令，以使用戶設備向目的基站發送隨機接入請求命令，以接入目的基站。根據本發明實施例，提高了UE對於目的eNB的隨機接入質量，降低了接入失敗率。
文檔編號H04W16/28GK102917375SQ20111022245
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月4日 優先權日2011年8月4日
發明者肖登坤, 吳彤, 崔傑, 韓靜 申請人:華為技術有限公司