[发明专利]在使用波束形成的移动通信系统中发送和接收参考信号的方法和装置

说明书

用于在使用波束形成的移动通信系统中由基站(BS)发送参考信号的方法包括：确定用于参考信号(RS)发送(Tx)波束的传输的波束形成信息，其中，基于在BS的覆盖范围中接收到多个Tx波束的接收(Rx)区域的尺寸而不同地确定RS Tx波束的Tx周期和波束宽度中的至少一个；以及取决于所确定的波束形成信息向有关Rx区域发送RS Tx波束。

技术领域

本公开一般涉及用于在移动通信系统中发送和接收参考信号的方法和装置，并且更具体地，涉及用于在使用波束形成的移动通信系统中有效地发送和接收参考信号的方法和装置。

背景技术

由于诸如智能电话之类的终端或移动站(MS)逐渐流行，移动用户所消费的数据平均量已呈指数地增加，并且用户对更高数据速率的需求也已不断地增加。

通常，用于在移动通信系统中提供高数据速率的方法可以被分成使用更宽频带来提供通信的方法，以及增加频率使用效率的方法。用后一方法难以提供较高的平均数据速率，因为当前一代的通信技术早已支持接近于其理论极限的频率使用效率，从而难以通过改善技术来进一步增加频率使用效率。

因此，更可行的用来增加数据速率的方法是通过更宽的频带来提供数据服务。在这种情况下，需要考虑可利用的频带。在当前频率配给政策中，1GHz或以上的可利用的宽带通信频带是有限的，并且实际上可利用的频带仅包括30GHz或以上的毫米波(mmW)频带。在这些高频带中，与在某些蜂窝系统所使用的2GHz频带不同，信号取决于距离相当大地衰减。由于信号衰减，在使用与某些蜂窝式系统相同的功率的基站(BS)的情况下，其服务覆盖范围相当大地减小。为了解决这些及其它问题和缺点，波束形成技术被广泛用来通过在窄空间中集中发送/接收功率来增加天线的发送/接收效率。

图1图示了使用阵列天线来提供波束形成的包括MS和BS的移动通信系统。

参照图1，BS 110通过切换下行链路(DL)发送(Tx)波束111的方向使用多个阵列天线阵列0和阵列1来在每个小区(或扇区)101、103和105中发送数据。MS 130也通过切换接收(Rx)波束131的方向来接收数据。

在使用波束形成技术执行通信的移动通信系统中，BS 110和MS 130通过从Tx波束和Rx波束的各种方向中选择示出最佳信道环境的Tx波束的方向和Rx波束的方向来提供数据服务。波束形成技术不但可以应用到将数据从BS 110携带到MS 130的DL信道，而且同样可以应用到将数据从MS 130携带到BS 110的上行链路(UL)信道。

在波束形成技术中，如果假定BS 110可以在其中发送数据的Tx波束方向的数量是N，并且MS 130可以在其中接收数据的Rx波束方向的数量是M，则选择最佳DL Tx/Rx方向的最简单的方式是BS 110在N个可利用的Tx波束方向中的每一个中发送预定信号至少M次，并且MS 130使用M个Rx波束接收N个Tx波束中的每一个。在这个方法中，BS 110需要发送特定参考信号至少N×M次，并且MS 130接收所述参考信号N×M次，并测量所接收到的参考信号的信号强度。MS 130将N×M个测量的信号强度中示出最高的测量的信号强度的方向确定为最佳Tx/Rx波束方向。

因而，由BS 110在所有可能的Tx方向上发送信号至少一次的过程被称为波束扫描过程，并且由MS 130选择最佳Tx/Rx波束方向的过程被称为波束选择过程。这个最佳的DLTx/Rx波束选择过程甚至同样可以应用到将数据从MS 130发送到BS 110的UL Tx/Rx过程。

在普通的蜂窝式系统中，BS使用保留给同步信道(SCH)或参考信号的特定无线资源发送DL参考信号。使用足够的发送功率不止一次地重复发送此DL参考信号从而存在于BS的覆盖范围中的所有MS接收到DL参考信号。在像图1中那样的使用波束形成技术执行通信的移动通信系统中，为了发送遍及其覆盖范围的DL参考信号，BS需要使用上述波束扫描方法在所有可能的Tx方向上不止一次地发送DL参考信号。通过波束扫描发送DL参考信号所要求的传输数量与存在于BS 110的覆盖范围中的Tx波束的数量成正比。