用于在LTE蜂窝网络中的数据通信的方法和装置

摘要

用于在LTE蜂窝网络中的数据通信的方法和装置。本发明提供了用于在符合长期演进(LTE)的通信系统中的上行链路数据发送的方法和装置。特别是，上行链路中的波束形成被用于增大符合LTE的无线通信终端的范围。对于时分双工(TDD)和频分双工(FDD)通信方案提供了用于在朝向基站的最佳方向上操控波束的方法。

主权项

一种用于在符合长期演进LTE的通信系统中的上行链路数据发送的方法，所述符合长期演进LTE的通信系统包括基站和至少一个无线通信终端，其中，所述基站向所述至少一个终端的每个发送各自的功率控制信号，使得把所述至少一个终端的上行链路发送功率控制为上行链路信号的无差错检测所需要的最小功率，并且其中，所述至少一个终端包括包含有射频RF前端和基带单元的调制解调器以及至少两个天线，所述调制解调器被适配来支持在所述至少两个天线上的同时接收，其特征在于，所述调制解调器被进一步适配来支持在所述至少两个天线上的同时发送，并且，所述方法包括：定义（90，110）用于发送业务数据的第一上行链路发送方向；产生上行链路发送信号；通过下述步骤以波束被导向所述第一上行链路发送方向的波束图案来发射所述上行链路发送信号：把所述上行链路发送信号作为第一发送信号（Tx1）馈送到所述终端的第一天线，产生第二发送信号（Tx2）作为所述第一发送信号的相移版本并且把所述第二发送信号馈送到所述终端的第二天线，其中，所述第二发送信号的相移被适配使得分别由所述第一和第二天线发送的所述第一和第二发送信号被建设性地组合，以形成所述波束被导向所述第一上行链路发送方向的波束图案。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述的产生所述第二发送信号（Tx2）的步骤包括：在所述终端的所述基带单元中增加循环前缀，然后将所述第一发送信号乘以（65）复指数。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述产生所述第二发送信号Tx2的步骤包括：把从在所述终端的所述基带单元中的资源映射步骤输出的信号乘以（85）形式的相位向量，其中N是逆离散傅立叶变换IDFT的大小，且其中所述方法还包括在相乘步骤（85）之后生成大小为N的IDFT。4. 根据权利要求1至3的任何一项所述的方法，所述方法用于时分双工TDD通信方案，其中，用于发送业务数据的所述第一上行链路发送方向被定义为从所述基站接收的信号的主方向。5. 根据权利要求1至3的任何一项所述的方法，进一步包括步骤：定义（92；120）第二上行链路发送方向；根据所述第一和所述第二上行链路发送方向的性能特征确定发送质量指标（91，93；220）；以及，所述基站和/或所述终端根据由所述基站规定的所述上行链路发送功率来评估（94；230）所述发送质量指标，并且，如果所述第二上行链路发送方向的所述指标比所述第一上行链路发送方向的所述指标好，则把所述第一上行链路发送方向替换为所述第二上行链路发送方向，并且开始朝所述第二上行链路发送方向发送业务数据。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定发送质量指标的步骤包括在所述无线通信终端中根据编码率、比特率和调制方案计算指标；所述方法进一步包括：在所述终端的数据库（55）中存储所述指标连同所述基站规定的相关联的发送功率，并且其中，所述评估步骤包括：比较所述第一和第二上行链路发送方向的指标‑发送功率比（94），并且，选择这种比最低的那个方向用作发送业务数据。7. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述确定发送质量指标的步骤包括：由所述终端朝所述第一上行链路发送方向发送（134）探测参考信号SRS，并且替代地，由所述终端朝所述第二上行链路发送方向发送SRS；对于由所述终端朝所述第一上行链路发送方向发送的所述SRS和由所述终端朝所述第二上行链路发送方向发送的所述SRS这二者，所述基站根据在所述基站处的接收质量来计算（220）指标；其中，所述方法进一步包括：在所述基站中比较（230）所述指标，并且如果所述第二上行链路发送方向的指标比所述第一上行链路发送方向的指标好，则从所述基站向所述终端发送（240）转换信号；响应于在所述终端处的所述转换信号的接收，把所述第一上行链路发送方向替换（160）为所述第二上行链路发送方向，并且开始朝所述第二上行链路发送方向发送业务数据（132）；以及，选择第三上行链路发送方向，用于与朝所述第二上行链路发送方向的SRS交替地发送SRS；以及如果所述终端在定时器期满前未接收到转换信号（150），则继续朝所述第一上行链路发送方向发送业务数据，并且把第三方向选择（120）为用于与朝所述第一上行链路发送方向的SRS交替地发送SRS的新的替代方向。8. 根据权利要求1至3的任何一项所述的方法，在所述终端内进一步包括步骤：定义第二方向；朝所述第二方向发送探测参考信号SRS；收听来自所述基站的频率转换信号；响应于从所述基站接收到的频率转换信号，转换到由所述基站分配的频率，并且把所述第一上行链路发送方向替换为所述第二方向，以开始朝所述第二方向发送业务数据；以及如果在定时器期满前未接收到转换信号，则继续朝所述第一上行链路发送方向发送业务数据，并且定义用于发送SRS的第三方向。9. 根据权利要求8所述的方法，进一步包括：根据所述上行链路发送方向的每个的编码率、比特率和调制方案确定发送质量指标，并且，把所述指标与相应的上行链路发送方向相关联地、并与由所述基站分配的相关联的频率范围一起存储在所述终端的数据库（55）中；以及使用所述数据库来定义用于发送SRS的下一个方向。10. 一种在符合长期演进LTE的通信系统中的无线通信终端，所述符合长期演进LTE的通信系统包括基站和多个终端，其中，所述基站向所述终端的每个发送各自的功率控制信号，使得把所述终端的上行链路发送功率控制为上行链路信号的无差错检测所需要的最小功率，所述终端包括包含有RF前端（51）和基带单元（52）的调制解调器（50）以及至少两个天线，所述基带单元包括下行链路接收机（54）、上行链路发射机（53）、至少一个控制器（56，58），并且所述调制解调器被适配来支持在所述至少两个天线上的同时接收，其特征在于：所述调制解调器（50）进一步包括：至少两个发送路径，用于支持在所述至少两个天线上的同时发送；以及移相部件（65；85）；以及所述调制解调器被适配来产生用于馈送到第一天线的上行链路第一发送信号；所述控制器用来定义用于业务数据的发送的第一上行链路发送方向，并且向所述移相部件提供移相信息；所述移相部件被适配来产生第二发送信号，作为用于馈送到第二天线的所述第一发送信号的相移版本；以及，所述第一和第二天线被适配来分别同时发送所述第一和第二发送信号，使得所述信号建设性地组合以形成波束被导向由所述控制器定义的所述第一上行链路发送方向的波束图案。11. 根据权利要求10所述的终端，其中，所述终端的天线以大约λ/2为间距，其中λ是对应于所述终端的发送频率的波长。12. 根据权利要求10或11所述的终端，其中，所述移相部件包括连接在循环前缀增加器和所述调制解调器的所述基带单元的双上行链路发射机的第二输出之间的乘法器（65）。13. 根据权利要求10或11所述的终端，其中，所述调制解调器的所述基带单元包括资源映射单元(84)；所述至少两个发送路径包括第一信号产生分支和第二信号产生分支，所述第一信号产生分支包括第一IDFT单元(86‑1)和第一循环前缀增加器(88‑1)，所述第二信号产生分支包括第二IDFT单元(86‑2)和第二循环前缀增加器(88‑2)，且其中所述移相部件包括连接在所述资源映射单元(84)和所述第二信号产生分支之间的乘法器（85）。14. 根据权利要求10或11所述的终端，进一步包括数据库（55），其中，所述控制器进一步用于：定义（92）第二上行链路发送方向；根据所述第一和第二上行链路发送方向的编码率、比特率和调制方案计算（91，93）计算发送质量指标，并且在所述数据库中与相关联的发送功率电平一起存储（91，93）所述指标；比较所述第一和第二上行链路发送方向的指标‑发送功率比（94），并且选择这种比最低的那个方向用于发送业务数据。15. 根据权利要求10或11所述的终端，所述控制器进一步用于：定义（120）第二上行链路发送方向；朝所述第一上行链路发送方向发送（134）探测参考信号SRS，并且替代地，向所述第二上行链路发送方向发送SRS；收听来自所述基站的转换信号；响应于从所述基站接收到（140）的转换信号，把所述第一上行链路发送方向替换（160）为所述第二上行链路发送方向，以开始朝所述第二上行链路发送方向发送业务数据；以及如果在定时器期满前未接收到转换信号（150），则继续朝所述第一上行链路发送方向发送业务数据（132），并且选择（120）第三方向作为用于与朝所述第一上行链路发送方向的SRS交替地发送SRS的新的替代方向。16. 一种在符合长期演进LTE的通信系统中的基站，所述符合长期演进LTE的通信系统包括所述基站和根据权利要求15所述的多个无线通信终端，所述基站包括基站控制器，所述基站控制器用于：与来自第一终端的第二上行链路发送方向上的第二SRS交替地接收（210）第一上行链路发送方向上的第一探测参考信号SRS；根据所述第一和第二探测参考信号二者的接收质量来计算（220）发送质量指标；比较（230）所述质量指标；以及如果所述第二上行链路发送方向的所述质量指标比所述第一上行链路发送方向的所述质量指标好，则向所述第一终端发送（240）转换信号。