用于在无线电网络中操作基站的方法、基站以及用户设备技术

一种用于在无线电网络中操作基站的方法、基站以及用户设备。用于无线电网络(10)的基站(11)包括用于在基站(11)与用户设备(16)之间传输射频信号的多个天线(12)。基站(11)在第一帧(20)中在多个天线(12)的子集的各天线(12)处接收由用户设备(16)发送的训练信号，并且基于第一帧(20)中所接收的训练信号确定针对多个天线(12)的子集的各天线(12)的天线配置参数，以在不同于第一帧(20)的第二帧(30)中在基站(11)与用户设备(16)之间随后传输负载信息(33、34)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在无线电网络中操作基站的方法。具体地，本专利技术涉及用于操作包括用于根据所谓的多输入和多输出(MIMO)技术传输射频信号的多个天线的基站的方法。此外，本专利技术涉及实施该方法的基站和被构造成结合该基站使用的用户设备。
技术介绍
为了提高数据传输性能和可靠性，可以使用所谓的多输入和多输出技术(MIMO)来进行无线远程通信以在基站与用户设备之间传输信息。MIMO技术与用于例如基站或用户设备处的无线通信的多个发送和接收天线的使用有关。MIMO技术形成不仅仅使用时间维度而且使用空间维度来传输信息的编码方法的基础并因此支持空间和时间编码。由此，可以提高无线通信的质量和数据速率。当大量用户设备设置在由具有多个天线且根据上述MIMO技术传输信息的基站服务的小区内时，这种结构被称为大规模MIMO系统。通常，预计大规模MIMO系统处于建筑物(诸如办公室、购物中心等)中。在这种环境中，预计会有大量的用户设备。在大规模MIMO系统中，基站的独立天线收发器的配置可以依赖于各个用户设备的位置以及基站和用户设备的环境中的传输条件而变化。大规模MIMO系统可以与时分双工(TDD)系统结合地使用，其中基站与用户设备之间的信息流的传输被划分为嵌入帧结构中的时隙或区段。用于上行链路(UL)数据通信和下行链路(DL)数据通信的不同时隙可以被提供以从用户设备向基站传递信息(上行链路)和从基站向用户设备传递信息(下行链路)。在这种大规模MIMO系统中，需要可以称为“报头”的附加时隙，其用于从用户设备向基站传输包括训练序列的训练信号或导频信号。基于接收到的导频信号，基站可以根据用于随后传输负载信息的空间和环境条件来配置它的天线阵列的收发器。这通常在上行链路时隙期间进行，在上行链路时隙期间，基站记录所接收信号并计算根据训练序列所确定的足迹矩阵(footprint matrix)的共轭转置。由此，可以实现用于负载在随后时隙中传输的高天线增益。通常，负载可以在若干上行链路和下行链路时隙中传输。这种帧结构的问题是上行链路时隙与下行链路时隙之间的比仅可以通过缩短下行链路时间来改变。这是由于计算足迹矩阵的共轭转置需要上行链路时隙。然而，特别是在广播情形中，对较高的下行链路容量的需要会增加。因此，本专利技术的目的是提供在无线电网络(特别是在使用MIMO技术的无线通信网络)中操作基站的改进方法，以及对应的基站和对应的用户设备，其允许提高下行链路容量。
技术实现思路
根据本专利技术，该目的由根据权利要求1所述的、用于在无线电网络中操作基站的方法和根据权利要求15所述的基站来实现。此外，本专利技术还提供了根据权利要求17所述的、被构造成与基站一起操作的用户设备。从属权利要求定义专利技术的优选或有利实施方式。根据本专利技术的实施方式，提供了一种用于在无线电网络中操作基站的方法，所述基站分配有用于在所述基站与用户设备之间以帧结构传输信息的多个天线，并且所述用户设备向所述基站发送训练信号。所述方法包括以下步骤：在所述基站的所述多个天线的子集的各天线处接收由所述用户设备在第一帧中发送的训练信号；以及基于在所述对应天线处在所述第一帧中所接收的所述训练信号确定所述多个天线的所述子集的各天线的天线配置参数，以使用所述对应天线的所确定的天线配置参数在所述基站与所述用户设备之间在不同于所述第一帧的第二帧中随后传输负载信息。如这里所用的术语“基站”可以与无线电网络的任意类型的蜂窝或非蜂窝接入点有关，使得术语“基站”例如可以是指用于与对应用户设备传输信息的、蜂窝通信网络的基站或无线局域网(WLAN)的接入点。基站可以包括大规模天线阵列，或者基站或基站侧可以具有分布式天线，使得本专利技术还可以应用于所谓的合作式MIMO系统或分布式天线系统。如本说明书中所用的术语“传输”等覆盖在基站处从用户设备接收信息和从基站向用户设备发送信息这两者。此外，术语“天线配置参数”要被理解为覆盖各天线的模拟配置和数字配置。在本专利技术的实施方式中，所有天线配置在数字域中进行，使得天线可以是馈送有具有根据训练信号确定的振幅和/或相位以及对应计算的足迹矩阵的信号的无源部件。由此，基站使用来自第一帧的训练信号来确定用于在第二帧中传输负载(上行链路负载和/或下行链路负载)的天线配置参数，第二帧不同于第一帧，并且优选地为直接跟随第一帧的帧。该方法可以称为“时隙交织”或“报头交织”。通过利用来自之前帧的训练信号计算在后帧的天线配置参数，可以支持上行链路时隙和下行链路时隙的非对称分配(即，下行链路时隙将优选地长于上行链路时隙)，从而即使在大规模MIMO系统中也维持高的移动性能。帧结构或帧设置可以在由用户设备或由配置请求时在基站处从“正常”第一操作模式切换为第二操作模式，在第一操作模式下，所接收的训练信号用于同一帧，在第二操作模式下，所接收的训练信号用于在后帧，用户设备请求甚至可以在已建立的连接期间动态发生。例如，如果用户设备请求较多的下行链路容量(即，超过对应阈值的下行链路容量)或仅请求相对较低的上行链路容量(即，对应阈值以下的上行链路容量)，或者如果上行链路具有较低的优先权，则基站可以从“正常”第一操作模式切换为第二操作模式。上行链路容量与下行链路容量之间的比以及各帧中对应的时隙长度可以基于当前流量情况由基站中的调度器来决定，该情况将对应于由用户设备进行的间接请求。如果基站在已建立的连接期间切换为第二操作模式，则将必须向用户设备用信号通知这一点。此外，还将必须向可能与该基站正在通信的所有其他用户设备，特别是向使用天线的同一子集的其他用户设备，用信号通知操作模式切换，以对应地同步所考虑的全部用户设备。第二操作模式允许与第一操作模式相比缩短对应帧的上行链路时隙的持续时间，并且上行链路时隙甚至可以减小多达100％，使得然后可以以多达100％的下行链路容量操作对应的系统。然而，对于计算足迹矩阵的共轭转置仍然存在足够的时间。在第二操作模式下，帧长度(即，帧的总持续时间)优选地将是恒定的，但将短于“正常”第一操作模式下。如果用户设备在基站的环境中移动，则可能存在所接收到训练序列有效性的侵蚀，然而，如果如上所指示的改变帧，则不是这种情况。本专利技术还提供了被构造成执行上述方法的基站和用户设备，使得基站和用户设备这两者还包括上述优点，并且优选地适于用于MIMO系统中，特别是用于大规模MIMO系统中。虽然上述概要和以下详细描述中所述的具体特征有关本专利技术的具体实施方式和方面来描述，但应理解，示例性实施方式和方面的特征可以彼此组合，除非另外特别注释。附图说明将参照附图更详细地描述本专利技术。[图1]图1示意性示出了根据本专利技术的实施方式的基站和用户设备。[图2]图2示出了图1的系统中传输的帧的可能结构。[图3A]图3A例示了所接收训练的信号在图1中所述的系统的第一操作模式下的使用。[图3B]图3B例示了根据本专利技术的实施方式的、所接收的训练信号在图1中所述的系统的第二操作模式下的使用。具体实施方式在下面，将更详细地描述本专利技术的示例性实施方式。要理解，这里所述的各种示例性实施方式的特征可以彼此组合，除非另外特别注释。各种附图中的相同附图标记提及类似或相同的部件。附图中所示的部件或装置之间的任意耦合可以为直接或间接耦合，除非另外特别注释。图1示出了基站11的环境1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在无线电网络中操作基站(11)的方法，其中，所述基站(11)分配有用于在所述基站(11)与用户设备(16)之间以帧结构发送信息的多个天线(12)，并且其中，所述用户设备(16)向所述基站(11)发送训练信号，所述方法包括以下步骤：‑在所述基站(11)的所述多个天线(12)的子集的各天线(12)处接收由所述用户设备(16)在第一帧(20)中发送的训练信号；以及‑基于在对应天线(12)处在所述第一帧(20)中所接收的所述训练信号来确定针对所述多个天线(12)的所述子集的各天线(12)的天线配置参数，以使用针对所述对应天线(12)的所确定的天线配置参数在所述基站(11)与所述用户设备(16)之间在不同于所述第一帧(20)的第二帧(30)中随后发送负载信息(33、34)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在无线电网络中操作基站(11)的方法，其中，所述基站(11)分配有用于在所述基站(11)与用户设备(16)之间以帧结构发送信息的多个天线(12)，并且其中，所述用户设备(16)向所述基站(11)发送训练信号，所述方法包括以下步骤：-在所述基站(11)的所述多个天线(12)的子集的各天线(12)处接收由所述用户设备(16)在第一帧(20)中发送的训练信号；以及-基于在对应天线(12)处在所述第一帧(20)中所接收的所述训练信号来确定针对所述多个天线(12)的所述子集的各天线(12)的天线配置参数，以使用针对所述对应天线(12)的所确定的天线配置参数在所述基站(11)与所述用户设备(16)之间在不同于所述第一帧(20)的第二帧(30)中随后发送负载信息(33、34)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述基站(11)确定的所述天线配置参数所针对的所述第二帧(30)为直接跟随所述第一帧(20)的帧。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，用于在所述基站(11)与所述用户设备(16)之间发送信息的所述帧结构使得所述帧结构的各帧(20、30)包括用于发送所述训练信号的报头部(21、31)、用于从所述用户设备(16)向所述基站(11)发送信息的上行链路部(23、33)、以及用于从所述基站(11)向所述用户设备(16)发送信息的下行链路部(24、34)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在第一操作模式下，所述基站(11)基于在所述对应天线(12)处在所述第一帧(20)中所接收的所述训练信号确定针对所述多个天线(12)的所述子集的各天线(12)的天线配置参数，以使用针对所述对应天线(12)的所确定的天线配置参数在所述基站(11)与所述用户设备(16)之间在所述第一帧(20)中随后发送负载信息(23、24)，并且其中，在第二操作模式下，所述基站基于在所述对应天线(12)处在所述第一帧(20)中所接收的所述训练信号确定针对所述多个天线(12)的所述子集的各天线(12)的天线配置参数，以使用针对所述对应天线(12)的所确定的天线配置参数在所述基站(11)与所述用户设备(16)之间在不同于所述第一帧(20)的第二帧(30)中随后发送负载信息(33、34)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述第二操作模式下各帧(20、30)的所述下行链路部(24、34)的持续时间大于在所述第一操作模式下各帧(20、30)的所述下行链路部(24、34)的持续时间。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述第二操作模式下，所述下行链路部(24、34)的所述持续时间不同于所述上行链路部(23、33)的持续时间。7.根据权利要求6所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：科勒·阿加德，V·菲堪尼克·萨穆埃尔松，R·荣，E·本特松，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP