无线通信网络中的方法和节点技术

一种用于在无线通信系统(100)中与用户设备UE(120)进行无线通信的基站收发台BTS(110)及其中的方法(1300)。所述BTS(110)包括多输入多输出MIMO天线阵列(200)，该MIMO天线阵列被配置用于波束成形和MIMO传输。所述BTS(110)还包括处理电路(1420)，其被配置用于通过修改所述MIMO天线阵列(200)的相位激励，为控制面和用户面支持相同或分离的下行链路预编码，并通过为所述MIMO天线阵列(200)中的各个天线单元(210)提供不同的相位，使得收发器(220)产生天线波束；并且收发器(220)被配置用于通过所述MIMO天线阵列(200)，在所述天线波束中发射信号，供所述UE(120)接收。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线通信网络中的方法和节点
本文所述实施方式总体上涉及基站收发台(BTS)以及BTS中的方法。本文进一步描述了一种BTS系统解决方案，其包括天线解决方案和MIMO收发器架构，其可产生一种以灵活的方式布置MIMO天线波束的可能性，既用于限定小区覆盖，也用于MIMO天线波束。
技术介绍
一般地，由于基站天线仅被配置为朝某个具体方向辐射波束，故而基站天线的波束成形能力有限。天线覆盖一般要么为扇形，要么为全向，这取决于所选天线类型。典型的扇形天线为贴片天线。典型的全向天线为偶极子天线。集成扇区波束天线的传统基站必须机械调整方向，才能让天线的扇区波束指向想要的覆盖区域。典型的，基站收发台所安装的天线可以包括集成在基站收发台正面的扇形天线或者全向天线，这些天线安装在基站收发台的顶端或底部。这样的传统基站天线解决方案在很多场景下都能工作得很好，但不够灵活。对于仅在有限的空间区域内才需要覆盖的地方，就不会在基站收发台上安装全向天线，那里使用扇形天线解决方案要更为适宜。此外，扇形天线通常在垂直于基站收发台正面的方向上具有最大方向性。由于基站收发台一般安装在墙壁上，这就带来了一个问题，因为这样会将基站收发台的扇区波束约束在垂直于壁面的方向上，这个限制并非总是有益的。要让波束指向不同于壁面的方向，就必须以机械方式让基站朝着想要的覆盖方向倾斜。的确，已经有尝试在平板扇形天线上做出波束指向功能，但由于平面天线结构的束缚，实现的波束指向能力相当有限。基站天线需要进一步的发展来提高灵活性及适应小区内的需要。
技术实现思路
因此，专利技术目的是消除至少部分前述缺陷，以提高无线通信网络中的性能。根据第一方面，为达成专利技术目的，使用一种基站收发台(BTS)。所述BTS被配置用于在无线通信系统中与用户设备UE进行无线通信。所述BTS包括多输入多输出(MIMO)天线阵列，所述MIMO天线阵列被配置用于波束成形和MIMO传输。所述BTS还包括处理电路，其被配置用于修改所述MIMO天线阵列的相位激励，从而为控制面和用户面支持相同或分离的下行链路预编码，并为所述MIMO天线阵列中的各个天线单元提供不同的相位，从而使得收发器产生天线波束。所述BTS也包括收发器，其被配置用于通过所述MIMO天线阵列，在所述天线波束中发射信号，供所述UE接收。如此，一种类型的BTS即可实现不同环境下的灵活的站点部署。另一个优点是BTS有着可配置的下行链路小区图案，可以覆盖想要的区域，最小化与相邻小区的下行链路干扰，从而支持多种类型的可能的站点部署和环境。如此，所述BTS可以安装在杆上或壁上，并可选择下行链路小区图案，以适应所述安装部署和BTS所希望覆盖的环境。通过提供具有高度指向性的波束成形传输，提高了链路预算，进而提高了UE所感知到的信噪比，但也延展了下行信号发射的范围，包括开放空间范围和室内穿透范围。此外，BTS的波束成形通过利用所述天线阵列的空间性质，克服了外部和内部的干扰，例如同信道干扰(CCI)。由于干扰来自确定的方向，故在某些情况下，为消除干扰，波束成形BTS可在朝向干扰者的方向施加较小的能量。还一个优点包括提高了网络效率。通过显著减少干扰，相比于例如单天线系统而言，BTS波束成形可以允许远为密集的部署。由于链路预算更高，运行高阶调制(64QAM、16QAM)的可能性大为提高，即便在小区边缘也是如此。从而大幅提升了系统容量。根据所述第一方面，在所述BTS的第一可能实施方式中，所述处理电路还可被配置用于依赖所述BTS的环境和部署，基于不同空间方向上的全向、半全向、扇形和双波束的不同天线波束，产生想要的覆盖。提供可配置的BTS的优点在于，当需要新的或不同的覆盖区域时，无需在方位角和俯仰角上机械调整波束方向。根据所述第一方面或所述第一方面的第一可能实施方式，在所述BTS的第二可能实施方式中，所述处理电路还可被配置用于为不同的物理小区使用多个下行链路预编码器以产生具有不同空间朝向的多个扇区。如此，所述BTS只需一个BTS即可实现多达四个空间分离小区的产生。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第三可能实施方式中，所述处理电路还可被配置用于使得所述收发器在全方向或扇形方向中发射控制面信号，以及在UE专用波束中发射UE面信号。如此而得的优点包括控制信令/基准信令可以在限定的小区内发射，同时UE专用信令可以在UE定向波束中发射，从而减少了下行链路干扰。如此，不论是被定向的UE，还是其他相邻的UE，接收信号质量都得到了提高。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第四可能实施方式中，所述处理电路还可被配置用于利用来自所述UE的上行信号的信噪干比超过阈值以检测其空间方向的到达角。同时，所述处理电路还可被配置用于基于检测到的所述到达角，为下行链路特定UE信令确定离开角，该离开角可以用于下行链路特定UE信令。如此，利用了系统内上行链路与下行链路之间的互易，从而根据所述确定的到达角，为指向UE的UE专用波束确定了适当的离开角。如此，可以用方便可靠的方式，产生UE专用波束成形。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第五可能实施方式中，所述处理电路还可被配置用于通过接收所述UE反馈的预编码矩阵指示(PMI)，为来自所述UE的上行信号检测最强空间方向的所述到达角。并且，所述处理电路还可被配置用于基于检测到的所述到达角，为下行链路特定UE信令确定离开角，该离开角可以用于下行链路特定UE信令。如此，根据从所述UE所接收到的反馈，指向所述UE的下行链路波束成形还可微调，从而进一步改进了前文所列举的所提供的BTS的优点。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第六可能实施方式中，所述处理电路还可被配置用于选择下行链路预编码器，从而使得传输层在空间方向上解关联或者带正交极化。使用解关联的正交传输层的优点在于降低了干扰，故得以使用高阶调制技术，从而提高了传输率和吞吐量。同时，还能减少信令对远近效应的敏感度。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第七可能实施方式中，所述MIMO天线阵列可包括含单层或若干层垂直极化全方向天线单元的方形阵列。通过运用这种天线结构，由于实现了依赖于各个单独BTS的具体要求而发射全向信号和定向波束，极大地提高了所述BTS的灵活性。故而，系统容量和资源可以直指用户需要最大的方向和区域。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第八可能实施方式中，所述MIMO天线阵列可包括含单层或若干层垂直和水平极化全方向天线单元的方形阵列。通过运用这种天线结构，实现了天线波束定向微调，进一步提高了所述BTS的灵活性。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第九可能实施方式中，所述天线波束的方向可以远程配置。其有可能具有空间分集天线，每个具有例如四个垂直或例如八个垂直和水平极化全向单元。例如一个位于顶部、且一个位于底部。其优点在于无需在方位角和俯仰角上机械调整波束方向，从而节省了工作量和成本。根据所述第一方面或第一方面的任一前述可能实施方式，在所述BTS的第十可能实施方式中，所述天线波束的方向可以依赖时间进行配置。如此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基站收发台BTS(110)，其被配置用于在无线通信系统(100)中与用户设备UE(120)进行无线通信，该BTS(110)包括多输入多输出MIMO天线阵列(200)，所述MIMO天线阵列被配置用于波束成形和MIMO传输，所述BTS(110)还包括：处理电路(1420)，其被配置用于通过修改所述MIMO天线阵列(200)的相位激励，为控制面和用户面支持相同或分离的下行链路预编码，并通过为所述MIMO天线阵列(200)中的各个天线单元(210)提供不同的相位，使得收发器(220)产生天线波束；以及收发器(220)，被配置用于通过所述MIMO天线阵列(200)，在所述天线波束中发射信号，供所述UE(120)接收。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基站收发台BTS(110)，其被配置用于在无线通信系统(100)中与用户设备UE(120)进行无线通信，该BTS(110)包括多输入多输出MIMO天线阵列(200)，所述MIMO天线阵列被配置用于波束成形和MIMO传输，所述BTS(110)还包括：处理电路(1420)，其被配置用于通过修改所述MIMO天线阵列(200)的相位激励，为控制面和用户面支持相同或分离的下行链路预编码，并通过为所述MIMO天线阵列(200)中的各个天线单元(210)提供不同的相位，使得收发器(220)产生天线波束；以及收发器(220)，被配置用于通过所述MIMO天线阵列(200)，在所述天线波束中发射信号，供所述UE(120)接收。2.根据权利要求1所述的BTS(110)，其中，所述处理电路(1420)还被配置用于依赖于所述BTS(110)的环境和部署，基于不同空间方向上的全向、半全向、扇形和双波束的不同天线波束而产生覆盖。3.根据权利要求1-2中任一所述的BTS(110)，其中，所述处理电路(1420)还被配置用于为不同的物理小区使用多个下行链路预编码器(230、240)以产生具有不同空间朝向的多个扇区。4.根据权利要求1-3中任一所述的BTS(110)，其中，所述处理电路(1420)还被配置用于使得所述收发器(220)在全方向或扇形方向中发射控制面信号，以及在UE专用波束中发射UE面信号。5.根据权利要求1-4中任一所述的BTS(110)，其中，所述处理电路(1420)还被配置用于基于来自所述UE(120)的上行信号的信噪干比超过阈值，检测所述空间方向的到达角，并且也被配置用于基于检测到的所述到达角，为下行链路特定UE信令确定离开角。6.根据权利要求1-5所述的BTS(110)，其中，所述处理电路(1420)还被配置用于通过接收所述UE(120)反馈的预编码矩阵指示PMI，从而为来自所述UE(120)的上行信号检测最强空间方向的所述到达角，并且也被配置用于基于检测到的所述到达角，为下行链路特定UE信令确定离开角。7.根据权利要求1-6中任一所述的BTS(110)，其中，所述处理电路(1420)还被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·古斯塔夫森，马茨·霍格贝里，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44