使用波束形成方案的无线通信系统中的通信方法和系统技术方案

本公开涉及要提供用于支持超出诸如LTE的4G通信系统的更高数据传输速率的5G或pre‑5G通信系统。根据本发明专利技术的实施例的发送方法是通过波束形成方案中执行无线通信的无线通信系统的发送装置进行通信的方法。所述方法可以包括以下步骤：向可能进行发送的所有发送波束方向分配标识符，并在每个方向上发送具有分配的波束标识符的参考信号；当接收到允许从接收装置接收的波束方向的标识符信息和错误检测信息时，审查错误检测信息以审查是否存在错误；根据是否存在所审查的错误，向所述接收装置发送响应信号，并且当作为错误检测信息的审查结果不存在错误时，基于所接收的波束信息发送和接收数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在基于波束形成的无线通信系统中使用的通信方法和装置，特别是，涉及用于在波束形成系统中在发送器和接收器之间发送波束形成信息的方法和系统。
技术介绍
为了满足自4G通信系统的商业化以来对无线数据业务的日益增长的需求，发展焦点在于第5代(5G)或pre-5G通信系统。为此，5G或pre-5G通信系统被称为超4G网络通信系统或后长期演进(LTE)系统。为了实现高数据速率，正在考虑在毫米波(mm波)频带(例如，60GHz频带)上实现5G通信系统。为了减轻传播损耗并增加传播距离，5G通信系统可能适应各种技术，例如波束形成、大规模MIMO、全尺寸MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束形成和大规模天线。此外，为了增强5G通信系统的吞吐量，正在对多种技术进行研究，例如小型小区(cell)、高级小型小区(cell)、云无线接入网络(云RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)和干扰消除。此外，正在进行的研究包括使用混合FSK、QAM调制以及作为高级编码调制(ACM)的滑动窗叠加编码(SWSC)、滤波器组多载波(FBMC)、非正交多路访问(NOMA)和稀疏代码多路访问(SCMA)。随着信息时代的到来，信息处理技术已经在推进(advancing)以处理各个领域中爆炸性增长的信息量。最近，所需的数据处理能力比过去增加地更快。信息的数量和质量的增加促成了无线通信系统中数据业务需求的增长。为了满足这种需求，无线通信系统正在推进以支持更高的数据速率。刚刚开始商业化的第四代(4G)无线通信系统旨在提高频谱效率以增加数据速率。然而，很难预期将有可能使用频谱效率增强技术来满足无线数据业务的爆炸性增长的需求。为了克服这个问题，可以考虑使用非常宽的频带。然而，当前的蜂窝移动通信系统在10GHz以下运行，这使得难以确保宽的频率带宽。虽然需要确保在较高频带中的宽频带，但这不会解决所有问题，因为随着频率变高，传播损耗变得更高。使用高频带在确保宽的频率带宽方面是有利的，但是其具有传播距离缩短的缺点，这导致覆盖范围的减小。因此，需要解决由缩短的传播距离引起的覆盖减少的问题。波束形成技术是一种用于减轻由于使用高频带而造成的增加的传播损耗并防止覆盖区域减小的方法。波束形成技术可以分为两种类型：由发送器执行的发送波束形成技术和由接收器执行的接收波束形成技术。对于这种发送和接收波束形成技术，在阵列中设置了多个天线，包括在天线阵列中的天线被称为阵列元件。可以将天线设置成各种类型的阵列，例如线性阵列和平面阵列。发送波束形成是通过使用多个天线将信号聚焦在特定方向上来增加方向性的技术。使用发送波束形成技术，可以增加信号方向性，从而增加传播距离。此外，因为在除聚焦方向之外的方向上几乎没有信号的辐射，所以可以减少对于接收器的视野(view)的信号干扰。接收波束形成是使用接收天线阵列将接收信号形成为波束的技术。接收波束形成技术能够通过在特定方向上聚焦信号的接收来增加信号接收灵敏度。也可以排除在相应方向之外的方向上到达的信号。因此，接收器能够增加方向性增益并消除从其它方向接收的信号的干扰。
技术实现思路
【技术问题】在使用上述波束形成技术的情况下，发送器和接收器必须共享波束形成信息以传送流量(communicatingtraffic)。如果发送器的发送波束形成方向和接收器的接收波束形成方向彼此不同，则发送器和接收器不能执行数据通信(datacommunication)，或者可以确定信道条件非常差。因此，有在执行发送波束形成和/或接收波束形成的设备之间共享波束形成信息的需要，以使得它们能够有效地传送流量。本专利技术提供了一种用于在发送器和接收器之间共享波束形成信息的方法和装置。此外，本专利技术提供了一种用于最小化发送器和接收器之间的波束形成误差的方法和装置。【解决问题】根据本专利技术的一个方面，在支持基于波束形成的无线电通信的无线通信系统中的发送器的通信方法包括：发送波束标识符和参考信号，所述波束标识符指定可用于发送波束形成的所有方向；当从接收器接收到波束标识符和错误检测信息时，通过检查错误检测信息确定是否检测到错误；根据确定结果向接收器发送确认信号；并且当检查错误检测信息的结果是没有检测到错误时，基于所接收的波束信息来传送数据。根据本专利技术的另一方面，在支持基于波束形成的无线电通信的无线通信系统中的接收器的通信方法包括：在所有可用的接收波束方向上检查接收到的参考信号的质量，在接收波束方向之间选择具有最佳通信质量的波束方向，向发送器发送反馈信号，所述反馈信号包括所选波束方向的发送波束标识符和用于错误检测的信息，并基于从发送器接收到的确认信号来确定用于通信的波束方向。【专利技术效果】本专利技术的波束形成装置和方法在允许设备执行发送波束形成和/或接收波束形成来有效地传送流量并通过共享波束形成信息来最小化波束形成误差的方面是有利的。附图说明图1是示出了应用了本专利技术的无线通信系统中的波束形成概念的概念图。图2是示出了根据本专利技术实施例的在发送器和接收器之间共享波束形成信息的过程的信号流程图；图3是示出了根据本专利技术实施例的发送器和接收器之间的确认信号传输过程的信号流程图；图4是示出了根据本专利技术另一实施例的发送器和接收器之间的确认信号传输过程的信号流程图；图5是示出了根据本专利技术另一实施例的发送器和接收器之间的确认信号传输过程的信号流程图；图6是示出了根据本专利技术实施例的发送器的结构的框图；以及图7是示出了根据本专利技术实施例的接收器的配置的框图。具体实施方式参考附图详细描述了本专利技术的示例性实施例。在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。提供附图以帮助理解本专利技术，但是它们不旨在在形状和设置上限制本专利技术。可以省略在本文中并入的公知功能和结构的详细描述，以避免模糊本专利技术的主题。在下文中，仅描述了理解根据本专利技术的各种实施例的操作所需的部分，并且不对其它部分进行描述以避免模糊本专利技术的主题。图1是示出了应用了本专利技术的无线通信系统中的波束形成的概念的概念图。参考图1，发送器100和接收器110可以通过预定的无线电信道(radiochannel)传送数据和/或信号。尽管为了便于解释指定了发送器100和接收器110，但是它们都可以发送和接收信号。例如，尽管发送器100被描述为用于向接收器110发送数据或信号的发送方，但是它也可以作为用于接收由接收器110发送的数据和信号的接收方来操作。这意味着接收器110也可以以相同的方式运行。例如，尽管接收器110被描绘为用于接收由发送器100发送的数据和信号的接收方，但是其它也可以作为用于向发送器100发送数据和信号的发送方来操作。根据本专利技术的实施例，发送器100和接收器110是具有用于波束形成的多个天线的电子设备。例如，发送器100包括第一发送天线(TX_ANT_1)、第二发送天线(TX_ANT_2)、...、以及第N发送天线(TX_ANT_N)。此外，接收器包括第一接收天线(RX_ANT_1)、第二接收天线(RX_ANT_2)、...、以及第N接收天线(RX_ANT_N)。在发送器和接收器通过无线电信道进行通信的情况下，发送器和接收器可以具有相同数量的天线，并且如果天线的数量不匹配，例如，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在支持基于波束形成的无线电通信的无线通信系统中的发送器的通信方法，所述方法包括：发送波束标识符和参考信号，所述波束标示符指定为可用于发送波束形成的所有方向；当从接收器接收到所述波束标识符和针对错误检测的信息时，通过检查针对错误检测的信息来确定是否检测到错误；根据确定结果向所述接收器发送确认信号；以及当作为检查用于错误检测的信息的结果没有检测到错误时，基于所接收的波束信息传送数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.10 KR 10-2014-00870081.一种在支持基于波束形成的无线电通信的无线通信系统中的发送器的通信方法，所述方法包括：发送波束标识符和参考信号，所述波束标示符指定为可用于发送波束形成的所有方向；当从接收器接收到所述波束标识符和针对错误检测的信息时，通过检查针对错误检测的信息来确定是否检测到错误；根据确定结果向所述接收器发送确认信号；以及当作为检查用于错误检测的信息的结果没有检测到错误时，基于所接收的波束信息传送数据。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确认信号是肯定确认(ACK)信号、否定确认信号(NACK)和重传请求信号中的一个。3.如权利要求2所述的方法，其中，发送所述确认信号包括在接收参考信号的波束方向上发送ACK信号。4.如权利要求1所述的方法，其中，发送所述确认信号包括在最近之前的时间接收器成功更新的发送波束方向上发送确认信号。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：当存在可用于从所述接收器接收信号的波束方向的两个或更多个波束标识符时，选择用于发送的波束方向；以及通知所述接收器所选择的波束方向。6.如权利要求5所述的方法，其中，通知所述接收器所选择的波束方向包括基于在最近之前的时间接收器成功更新的发送波束来发送所选择的波束方向信息。7.如权利要求5所述的方法，其中，通知所述接收器所选择的波束方向包括基于根据当前发送的参考信号确定的波束来发送所选择的波束方向信息。8.如权利要求1所述的方法，其中，发送所述确认信...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳炫圭，郑哲，金泰荣，朴廷镐，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR