专利名称：无线基站和无线通信方法
技术领域：
本发明涉及无线基站和无线通信方法，特别是根据参考信号估计传送路径的无线基站和无线通信方法。
背景技术：
在使用由3GPP (3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)制定规范的LTE方式等无线通信系统中，无线终端向无线基站发送参考信号。无线基站根据接收到的参考信号估计传送路径的状态，并根据该估计出的传送路径的状态形成下行用户数据的天线的指向性。发送参考信号的方法包括无线终端发送嵌入在上行用户数据中的DRS(Demodulation Reference Signal,解调参考信号)的方法,和无线终端用转换子巾贞中的UpPTS (上行链路部分)发送SRS (SoundingReference Signal，探测参考信号)的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2009-253910号公报
发明内容
发明所要解决的课题将DRS作为参考信号发送的方法，其优点是从在无线基站决定发送下行用户数据的无线电资源之后到无线基站实际使用该无线电资源发送下行用户数据之间的时间短。但是，存在这样的情况，即，能用来发送所有无线终端中的上行用户数据的珍贵的无线电资源只用来发送DRS，从而浪费了无线电资源。另一方面，在将SRS作为参考信号发送的方法中，由于SRS不是嵌入在上行用户数据中发送，因此可以避免浪费无线电资源。但是，无线终端为了发送SRS，最初首先从无线基站向无线终端发送用作SRS发送命令/停止命令的控制消息。也就是说，响应于无线终端接收到无线基站发送出的控制消息，从无线终端发送SRS。因此，无线基站在发送控制消息的阶段尚未估计出传送路径的状态，导致其不能在发送该控制消息时采用智能天线技术。这样，在下行链路用户之间干涉大的环境里，控制消息的发送和接收中可能会产生错误。解决课题所需手段根据本发明的某方面，无线基站包括:资源决定单元，将任意下行链路子帧中的至少一部分决定为用来向无线终端发送下行用户数据的第一资源，并将转换子帧中的上行链路部分的至少一部分或上行链路子帧的一部分决定为无线终端用来周期性发送第一参考信号的第二资源，将任意上环子帧中的至少一部分决定为无线终端用来在指定时段发送包含第二探测参考信号的上行用户数据的第三资源；资源通知单元，向无线终端通知所决定的第三资源；传送路径状态估计单元，当通过第三资源从无线终端接收包含第二参考信号的上行用户数据时，根据接收到的包含在上行用户数据中的第二参考信号估计与无线终端之间的传送路径的状态。资源通知单元根据估计出的传送路径的状态形成天线的指向性，并通过第一资源发送用来向无线终端通知所决定的第二资源通知控制消息。根据本发明的另一方面，无线通信方法包括:决定步骤，将任意下行链路子帧中的至少一部分决定为用来向无线终端发送下行用户数据的第一资源，将转换子帧中的上行链路部分的至少一部分或上行链路子帧的一部分决定为无线终端用来周期性发送第一参考信号的第二资源，将任意上环子帧中的至少一部分决定为无线终端用来在指定时段发送包含第二参考信号的上行用户数据的第三资源；通知步骤，将所决定的第三资源通知无线终端；估计步骤，当通过第三资源从无线终端接收包含第二参考信号的上行用户数据时，根据接收到的包含在上行用户数据中的第二参考信号估计与无线终端之间的传送路径的状态。在通知步骤中，根据估计出的传送路径的状态形成天线的指向性，并通过第一资源发送用来将所决定的第二资源通知无线终端的控制消息。附图简要说明
图1表示本发明实施方式的无线通信系统的构成。图2表示本发明实施方式的无线基站。图3表示本发明实施方式的无线终端的构成。图4表示在本发明实施方式的无线通信系统中传送的帧构成。图5示出了本发明实施方式的处理时机。图6表示本发明实施方式的无线通信系统的工作步骤流程图。图7示出了本发明实施方式的变形示例的处理时机。图8表示本发明实施方式的变形示例的无线通信系统的工作步骤流程图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明的实施方式做出说明。另外，在图中的相同或对应部分标记相同的符号，不再重复说明。(无线通信系统的构成)图1表示本发明实施方式的无线通信系统构成。参见图1，此无线通信系统为使用LTE (Long Term Evolution,长期演进)方式的无线通信系统，其中，多个无线基站A、B、C分别与处于图中圆环所示的本基站区域内的无线终端通信。这些多个无线基站A、B、C按相同的时机接收上行信号和发送下行信号。(无线基站的构成)图2表示本发明实施方式的无线基站的构成。参见图2，无线基站I无线基站I具有多个天线2、3，发送单元4，接收单元5，下行用户数据控制单元6，上行用户数据控制单元10，SRS控制单元13，资源决定单元7，资源通知单元8，传送路径状态估计单元9以及网络通信单元11。发送单元4通过多个天线2、3向无线终端发送下行用户数据和RRC (RadioResource Control，无线电资源控制)连接再设定消息、上行用户数据/下行用户数据分配消息等控制信号。发送单元4根据由传送路径状态估计单元9估计出的每个子载波的传送路径的状态，形成多个天线2、3的指向性，并发送下行用户数据。例如，发送单元4按传送路径的状态对下行用户数据进行自适应阵列发送处理(加权控制)，并形成天线2、3的指向性。这里，形成天线的指向性包括将波束(密集地发送/接收信号的部分)指向希望的通信对象的波束成形和将零(几乎不发送/接收信号的部分)指向非希望的信号源方向或不想遭受干扰的方向的零陷。接收单元5通过多个天线2、3从无线终端接收上行用户数据和包括SRS、RRC连接再设定完成消息在内的控制信号。下行用户数据控制单元6通过网络通信单元11保存从未在图中示出的控制中心接收到的下行用户数据。上行用户数据控制单元10通过网络通信单元11将从无线终端接收到的上行用户数据发送到未在图中示出的控制中心。另外，上行用户数据控制单元10向传送路径状态估计单元9输出包含在接收到的上行用户数据中的DRS。SRS控制单元13向传送路径状态估计单元9输出从无线终端接收到的SRS。当下行用户数据控制单元6接收到下行用户数据时，资源决定单元7将任意的下行链路子帧DL中的至少一部分决定为用来向无线终端周期性发送下行用户数据的“第一资源”。资源决定单元7将转换子帧中的UpPTS (上行链路部分)的一部分决定为无线终端用来周期性发送SRS的“第二资源”。资源决定单元7把任意上行链路子帧UL中的至少一部分决定为在指定时段用来周期性发送包含DRS的上行用户数据的“第三资源”。资源决定单元8向无线终端发送表示所决定的第一资源和第三资源的上行用户数据/下行用户数据分配消息。资源决定单元8向无线终端发送表示所决定的第二资源的RRC连接再设定消息。资源决定单元8从无线终端接收RRC连接再设定完成消息。传送路径状态估计单元9根据SRS或DRS估计传送路径的状态。网络通信单元11通过网络12从控制中心接收下行用户数据。网络通信单元11通过网络12向控制中心发送上行用户数据。(无线终端的构成)图3表示本发明实施方式的无线终端的构成。参见图3，无线终端51具有多个天线52、53，发送单元54，接收单元55，用户数据控制单元57以及探测信号控制单元58。接收单元55通过多个天线52、53接收下行用户数据和例如RRC连接再设定消息等控制信号。发送单元54通过多个天线52、53向无线基站I发送上行用户数据和例如SRS、RRC连接再设定完成消息等控制信号。用户数据控制单元56保存并控制从无线基站I接收到的下行用户数据和向无线基站I发送的上行用户数据。当探测信号控制单元58接收到RRC连接再设定消息时，其就会根据RRC连接再设定消息分配将用来发送SRS的无线电资源。之后，探测信号控制单元58发送RRC连接再设定完成消息。探测信号控制单元58用分配的无线电资源发送SRS。(帧的构成)图4示出了在实施方式的无线通信系统中传送的帧构成。参见图4，此帧的构成是在LTE中，当“上行链路-下行链路配置(Upl ink-downi inkconfiguration)” 为 “I” 的构成。
如图4所示，传送I帧的周期是10ms。I帧分为两个半帧。每个半帧按时间顺序由下行链路子帧DL、转换子帧S、两个连续的上行链路子帧UL以及下行链路子帧DL构成。这里,转换子巾贞S 由 DwPTS(Downlink Pilot Timeslot,下行导频时隙)、GP(GuardPeriod，保护时段)和UpPTS (Uplink Pilot Timeslot，上行导频时隙，也称为上行链路部分)构成。UpPTS由两个符号构成。(处理时机)图5示出了本发明实施方式的处理时机。参见图5，首先，在第(N-3)帧中，无线基站I决定由作为下行用户数据的目的地的无线终端51用来周期性发送SRS的第二资源，并决定用来发送包含DRS的上行用户数据的第三资源。无线基站I发送表示所决定的第三资源的上行用户数据分配消息(如图中的(I)所示)。在第(N-2)帧中，无线终端51通过受通知的第三资源发送包含DRS的上行用户数据(如图中的(2)所示)。无线基站I根据在步骤(2)中接收到的DRS估计与无线终端51之间的传送路径的状态。当在作为下行用户数据发送目的地的无线终端51中用来周期性发送SRS的第二资源被决定后，无线基站根据估计出的传送路径的状态形成多个天线的指向性，并发送表示所决定的第二资源的RRC连接再设定(表示发送开始)消息(如图中的(5)所示)。另外，无线终端51发送RRC连接再设定(表示发送开始)完成消息(如图中的(9)所示)，进入SRS发送区间。在第(N-2)帧中，无线基站I决定无线终端51用来发送包含DRS的上行用户数据的第三资源，并发送表示所决定的第三资源的上行用户数据分配消息(如图中的(3)所示)。无线终端51用受通知的第三资源发送包含DRS的上行用户数据(如图中的(4)所示)。无线基站I将下行链路子帧DL中的至少一部分决定为用来向无线终端发送下行用户数据的第一资源。无线基站I根据基于在步骤(4)中接收到的DRS所估计出的传送路径的状态，形成多个天线的指向性，并通过第一资源发送下行用户数据和表示在此第一资源中包含下行用户数据的下行用户数据分配消息(如图中的(8)所示)。在第(N-1)帧中，无线基站I决定无线终端51用来发送包含DRS的上行用户数据的第三资源，并发送表示所决定的第三资源的上行用户数据(如图中的(6)所示)。无线终端51用受通知的第三资源发送包含DRS的上行用户数据(如图中的(7)所示)。无线基站I将下行链路DL中的至少一部分决定为用来向无线终端发送下行用户数据的第一资源。无线基站I根据基于在步骤(4)中接收到的DRS估计出的传送路径的状态形成多个天线的指向性，并通过第一资源发送下行用户数据和表示在此第一资源中包含下行用户数据的下行用户数据分配消息(如图中的(8)所示)。无线终端51发送RRC连接再设定完成消息(如图中的(9)所示)。在第(N-1)帧中的最后一个的子帧与第N帧中最前的第一和第二子帧中，无线基站I根据在步骤(7)中接收到的DRS估计与无线基站51之间的传送路径的状态。无线基站I根据估计出的传送路径的状态形成多个天线的指向性，并发送下行用户数据(如图中的(10)所示)。在第N帧中，无线终端51通过UpPTS发送SRS (如图中的(11)所示)。无线基站I根据接收到的SRS估计与无线终端51之间的传送路径的状态。无线基站I根据估计出的传送路径的状态形成多个天线的指向性，并通过第一资源发送下行用户数据和表示在此第一资源中包含下行用户数据的下行用户数据分配消息(如图中的(12)所示)。在SRS的发送区间中，由无线终端51发送SRS (11)和由无线基站I根据SRS发送下行用户数据(12)的步骤重复进行。(工作步骤)图6表示本发明实施方式的无线通信系统的工作步骤流程图。参见图6，首先，无线基站I的资源决定单元7将任意上环子帧UL中的至少一部分决定为无线基站51用来发送包含DRS的上行用户数据的第三资源(步骤S101)。而且，无线基站I的资源决定单元7将转换子帧S中的UpPTS中的任意资源决定为无线终端51用来周期性发送SRS的第二资源(步骤S102)。接着，如图5中的(I)所示，无线基站I的资源通知单元8发送表示所决定的第三资源的上行用户数据分配消息(步骤S103)。接着，无线终端51的用户数据控制单元57接收表示第三资源的上行用户数据分配消息(步骤S104)。接着，如图5中的(2)所示，无线终端51的用户数据控制单元57用在步骤S104中受通知的第三资源发送包含DRS的上行用户数据(步骤S105)。接着，无线基站I的上行用户数据控制单元10接收包含DRS的上行用户数据(步骤 S106)。接着，无线基站I的传送路径状态估计单元9根据在步骤S106中接收到的DRS估计与无线终端51之间的传送路径的状态。如图5中的(5)所示，无线基站I的资源通知单元8根据估计出的传送路径的状态形成多个天线2、3的指向性，并发送表示所决定的第二资源的RRC连接再设定消息(步骤S107)。接着，无线终端51的探测信号控制单元58接收RRC连接再设定消息(步骤S108)。接着，如图5中的(7)所示，无线终端51的用户数据控制单元57用在步骤S104中受通知的第三资源发送包含DRS的上行用户数据(步骤S109)。接着，无线基站I的上行用户数据控制单元10接收包含DRS的上行用户数据(步骤 S110)。接着，无线基站I的资源决定单元7将任意下行链路子帧DL中的至少一部分决定为用来向无线终端51发送下行用户数据的第一资源。如图5中的(8)所示，无线基站I的发送单元4根据基于在步骤S106中接收到的DRS估计出的传送路径的状态，形成多个天线
2、3的指向性，并通过第一资源发送下行用户数据和表示在此第一资源中包含下行用户数据的下行用户数据分配消息(步骤S111)。接着，无线终端51的接收单元55通过多个天线52、53接收下行用户数据和下行用户数据分配消息(步骤S112)。接着，如图5中的(9)所示，无线终端51的探测信号控制单元58发送RRC连接再设定完成消息(步骤S113)。接着，无线基站I的资源通知单元8接收RRC连接再设定完成消息(步骤S114)。接着，无线基站I的传送路径状态估计单元9根据在步骤SllO中接收到的DRS估计与无线基站51之间的传送路径的状态。如图5中的(10)所示，无线基站I的发送单元4根据估计出的传送路径的状态形成多个天线2、3的指向性，并发送下行用户数据(步骤
5115)。接着，无线终端51的接收单元55通过多个天线52、53接收下行用户数据(步骤
5116)。接着，如图5中的(11)所示，无线终端的探测信号控制单元58用在步骤S108中受通知的第二资源发送SRS (步骤S117)。接着，无线基站I的SRS控制单元13接收SRS (步骤S118)。接着，无线基站I的传送路径状态估计单元9根据在步骤S118中接收到的SRS估计与无线基站51之间的传送路径的状态。如图5中的(12)所示，无线基站I的发送单元4根据估计出的传送路径的状态形成多个天线2、3的指向性，并发送下行用户数据和下行用户数据分配消息(步骤S119)。接着，无线终端51的接收单元55通过多个天线52、53接收下行用户数据(步骤S120)。如以上所述，根据本实施方式中的无线通信系统，无线基站决定用来发送下行用户数据的第一资源，用来接收SRS的第二资源，和用于接收包含DRS的上行用户数据的第三资源，并向无线终端发送表示第二资源的控制消息(RRC连接再设定完成消息)。这时，无线基站将包含在接收到的上行用户数据中的DRS作为探测信号使用并估计传送路径状态，根据此估计出的传送路径状态形成多个天线的指向性，并向无线终端发送控制消息。因此，能够防止在发送和接收该控制消息时产生错误。另外，无线基站在接收SRS之后，无线基站将接收到的SRS作为用来估计传送路径状态的探测信号使用。这样，无线基站使用DRS发送用来发送SRS所必须的控制消息，并使用SRS发送用户数据。因此，在用LTE方式的无线通信系统中，能够有效地利用智能天线技术。[实施方式的变形示例](实施方式的变形示例的处理时机)图7示出了实施方式的变形示例的处理时机。以下是图7示出的处理和图5的不同点。图5中，无线基站I每次发送下行用户数据前都决定第一资源，而图7中，无线基站I使用相同的第一资源周期性发送下行用户数据，只在最初决定一次此第一资源，并向无线终端51通知。也就是说，如图7所示，无线基站I决定在指定的下行链路子帧DL及其之后的子帧中用来周期性(也就是以半帧为周期)发送下行用户数据的第一资源、在作为下行用户数据的发送目的地的无线终端51中用来周期性(也就是以半帧为周期)发送SRS的第二资源、以及在作为下行用户数据的发送目的地的无线基站51中在指定时段(也就是只有两次以半帧为周期)周期性发送包含DRS的上行用户数据的第三资源(图中的(I)所示)。然后，无线基站I发送表示所决定的第一资源和第三资源的上行用户/下行用户数据分配消息(图中的(2)所示)。 图7中的其它步骤和图5相同。
(工作步骤)图8表示实施方式的变形示例的无线通信系统的工作步骤流程图。以下是图8示出的步骤和图6的不同点。图6中无线基站I的资源决定单元7决定第一资源和第二资源(步骤S101U02)，无线基站I的资源通知单元8发送表示所决定的第三资源的上行用户数据分配消息(步骤S103)，而图8中无线基站I的资源决定单元7决定第一资源、第二资源和第三资源(步骤201、202)，无线基站I的资源通知单元8发送表示所决定的第一资源和第三资源的上行用户数据/下行用户数据分配消息(步骤S203)。另外，无线基站I的资源决定单元7只在最初决定一次此第一资源，并通过此第一资源周期性发送下行用户数据。(变形例)本发明不限于上述实施方式，例如以下的变形也包含在内。( I) DRS实施方式中，无线基站决定无线终端用来发送包含DRS的上行用户数据的第三资源，并将此所决定的第三资源通知无线终端，但并不仅限于此。当无线基站已经处于从该无线终端接收到上行用户数据时，由于此上行用户数据所包含的DRS可用估计传送路径的状态，因此没有必要再重新决定第三资源。(2) SRS实施方式中，资源决定单元将转换子帧中的UpPTS (上行链路部分)的一部分决定为无线终端周期性发送SRS的第二资源，但并不仅限于此。例如，资源决定部分也可以将转换子帧中的全部UpPTS作为无线终端周期性发送SRS的第二资源。另外，资源决定部分还能可以转换子帧中的或上行链路子帧UL的一部分(例如最后的符号)作为无线终端周期性发送SRS的第二资源。应该理解，本文公开的实施方案在所有方面仅为示例性的，而不是用来进行限制。本发明的范围由权利要求书并非上述说明来限定，凡在本申请的要求保护范围下所作的任何修改和等同替换等均应包含在本申请要求保护的范围内。产业上的使用可能性本发明可适用来根据参考信号估计传送路径的无线基站。符号说明I无线基站2、3、52、53 天线4、54发送单元5、55接收单元6、57用户数据控制单元7资源决定单元8资源通知单元9传送路径状态估计单元10用户数据控制单元11网络通信单元
12 网络13SRS控制单元51无线终端58探测信号控制单元
权利要求
1.一种无线基站，包括: 资源决定单元，将任意下行链路子帧中的至少一部分决定为用来向无线终端发送下行用户数据的第一资源，将转换子帧中的上行链路部分的至少一部分或上行链路子帧的一部分决定为所述无线终端用来周期性发送第一参考信号的第二资源，并将任意上环子帧中的至少一部分决定为所述无线终端用来在指定时段发送包含第二参考信号的上行用户数据的第三资源； 资源通知单元，向所述无线终端通知所决定的所述第三资源；以及 传送路径状态估计单元，通过所述第三资源从所述无线终端接收包含所述第二参考信号的上行用户数据，根据所接收到的包含在上行用户数据中的所述第二参考信号估计与所述无线终端之间的传送路径的状态， 所述资源通知单元根据所估计出的传送路径的状态形成天线的指向性，并通过所述第一资源发送用来向无线终端通知所决定的所述第二资源的控制消息。
2.如权利要求1所述的无线基站，其中， 所述无线基站是在以LTE方式工作的通信系统中的无线基站； 所述上行链路部分是UpPTS。
3.如权利要求2所述的无线基站，其中， 所述资源决定单元按照上行链路-下行链路配置为“ I ”的帧构成来决定所述第一资源、所述第二资源和所述第三资源。
4.如权利要求1所述的无线基站，其中， 所述传送路径状态估计单元在接收到从所述无线终端通过所述第二资源发送的所述第一参考信号之后，根据所述第一参考信号估计与所述无线终端之间的传送路径的状态， 所述无线基站还包括: 发送单元，根据基于所述第一参考信号估计出的传送路径的状态形成所述天线的指向性，并通过所述第一资源发送所述下行用户数据。
5.如权利要求4所述的无线基站，其中， 所述无线基站是在以LTE方式工作的通信系统中的无线基站； 所述上行链路部分是UpPTS。
6.如权利要求5所述的无线基站，其中， 所述资源决定单元按照上行链路-下行链路配置为“I”的帧构成来决定所述第一资源、所述第二资源和所述第三资源。
7.一种无线通信方法，包括以下步骤: 决定步骤，将任意下行链路子帧中的至少一部分决定为用来向无线终端发送下行用户数据的第一资源，将转换子帧中的上行链路部分的至少一部分或上行链路子帧的一部分决定为所述无线终端用来周期性发送第一参考信号的第二资源，将任意上环子帧中的至少一部分决定为所述无线终端用来在指定时段发送包含第二参考信号的上行用户数据的第三资源； 通知步骤，向所述无线终端通知所决定的第三资源；以及 估计步骤，当通过所述第三资源从所述无线终端接收到包含所述第二参考信号的上行用户数据时，根据包含在所接收到的上行用户数据中的所述第二参考信号估计与所述无线终端之间的传送路径的状态， 在所述通知步骤中，根据所估计出的传送路径的状态形成天线的指向性，并通过所述第一资源发送用来向所述无线终端通知所决定的第二资源的控制消息。
全文摘要
资源决定单元(7)将转换子帧中的上行链路部分的至少一部分决定为无线终端用来发送SRS的第二资源，将任意上环子帧中的至少一部分决定为该无线终端用来在指定时段发送包含DRS的上行用户数据的第三资源。在第三资源决定后，传送路径状态估计单元(9)根据包含在上行用户数据中的DRS估计与无线终端之间的传送路径的状态。资源通知单元(8)根据估计出的传送路径的状态形成天线的指向性，并发送用来向无线终端通知所决定的第二资源的控制消息。
文档编号H04W72/08GK103081549SQ20118003869
公开日2013年5月1日 申请日期2011年8月5日 优先权日2010年8月6日
发明者佐藤义三, 中田政明, 高松信昭, 八木雅浩, 藤田博己 申请人:京瓷株式会社