[发明专利]在无线通信系统中使用波束成形的通信方法和设备

说明书

公开了一种在无线通信系统中使用波束成形的通信方法和设备。基站根据预定的触发条件以及终端的信道状态来确定是否启用波束重叠模式，波束重叠模式使用其中基站的多个单波束被重叠的重叠波束，如果确定波束重叠模式不被启用，则从多个单波束中选择一个或多个最佳波束，并且通过所选择的最佳波束发送或接收用于终端的信号。如果确定波束重叠模式被启用，则基站通过调整波束成形单元的波束成形系数形成其中基站的多个单波束被重叠的重叠波束，并且通过重叠波束发送或接收用于终端的信号。

技术领域

本公开涉及在通信系统中信号的发送/接收，并且更具体地，涉及用于在基于波束成形的无线移动通信系统中通过多个波束发送/接收信号的方法和装置。

背景技术

已经在支持更高数据传输速率的方向上研发了无线通信系统，以便满足持续增长的无线数据通信量需求。传统的无线通信系统设法开发主要改进频谱效率以增加数据传输速率的技术。然而，由于对智能电话和平板PC的增长的需求以及基于所述增长的需求的要求大量的通信量的应用程序的爆炸式的增长，对于数据通信量的需求迅速的增加。因此，仅仅通过频率效率改进技术，很难满足无线数据通信量需求的极大增长。

解决上述问题的一种方法是使用非常宽的频带。在用于传统的移动通信蜂窝系统的低于10GHz的频带中，很难保证宽的频带。因此，要求在更高频带中保证宽带频率。然而，随着用于无线通信的传输频率变得更高，传播路径损耗也会增加。因此，到达的距离变得更短，这导致了覆盖度的减少。减轻传播路径损耗和增加到达的距离以便解决上述问题的主要技术之一是波束成形技术。

波束成形可以被划分为由发送侧执行的发送波束成形和由接收侧执行的接收波束成形。发送波束成形一般使用多个天线，并在特定方向(也就是，空间)上集中(concentrate)从各个天线发送的信号，以便增加方向性(directivity)。多个天线的集合被称为阵列天线，而包括在阵列天线中的天线被称为天线元件(antenna element)或阵列元件(array element)。天线阵列可以配置为各种类型，诸如线性阵列和平面阵列。当使用发送波束成形时，到达的距离能够通过信号方向性的增加而增加，并且在除了对应方向以外的任何方向上不发送信号。结果，影响另一个用户的干扰能够被显著地降低。

接收侧可以通过使用接收阵列天线执行接收波束成形。接收波束成形集 中所接收的无线电波以便指向特定方向，增加从该特定方向接收的信号的灵敏度，并排除从另一个方向接收的信号，以便阻隔干扰信号。

为了保证宽的频带，超高频率，即，毫米(mm)波系统被引入。随着传输频率变得更高，无线电波的波长变得更短。因此，当天线以半波长间隔被配置时，阵列天线可以由相同区域内的大量的天线形成。也就是说，操作在超高频带的通信系统被很好的定位以应用波束成形技术，因为与在低频带使用波束成形技术相比较，通信系统能够获取相对更高的天线增益。

通过使用波束成形技术，性能指标，诸如信噪比，能够通过最大化波束成形增益来最优化，但是由于多径传播被降低而不能获得分集增益。而且，由于根据在移动站(MS)的移动性或信道条件和波束被测量/选择之后直到实际分配为止的延迟的波束信息失配，可以生成用于波束成形的性能灵敏度。

因此，传统的研究限于确定波束成形加权系数，用于通过在应用波束成形时最大化波束成形增益来最优化性能指标，诸如接收的SNR。

发明内容

技术问题

本公开提供了用于在通信系统中发送/接收信息的方法和装置。

本公开提供了用于在使用波束成形的无线通信系统中叠加(superpose)多个波束的方法和装置。

本公开涉及用于在基于波束成形的移动通信系统中叠加多个方向上的相邻波束的方法和装置，所述基于波束成形的移动通信系统操作作为基本单位的具有特定波束特性的波束。