专利名称：基于aas的信息交互方法、系统、ue及基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及AAS (Advanced Antenna System,高级天线系统)技术领域,尤其涉及一种基于AAS的信息交互方法、系统、UE (User Equipments,用户设备)及基站。
背景技术：
AAS可以包括天线阵列，该天线阵列由多个天线阵元组成，天线阵元可以包括冰平维(水平方向)阵元和垂直维(垂直方向)阵元。具体请参见图1，为AAS的结构示意图；AAS可自适应地调整天线配置(即天线模式)，将天线阵列发射的波束进行波束赋形之后，为某个特定的UE进行更好的数据传输与服务。目前，无线通信系统中的基站，例如 eNodeB (E-UTRAN Node B，演进型基站)，已广泛使用AAS，AAS在传统的时、频、码的资源上增加了空间维度，使无线通信系统更能够满足现代数据业务大吞吐量的要求，达到扩大网络覆盖和提高系统容量的目的，AAS已成为未来无线通信系统的重要候选技术之一。
现有的基于AAS的无线通信系统中，UE与基站之间的信息交互过程为当UE成功接入某个基站后，基站估计UE相对于该基站的水平维AOA(Angle of Arrival,到达角),并根据估计结果进行波束赋形与调整，向UE提供较为准确的波束。其中，UE相对于基站的水平维AOA和垂直维AOA是波束赋形的重要参数，但现有基于AAS的信息交互方案中，基站对于UE的垂直维AOA的估计是一个技术难点，因此，基站仅基于其估计的水平维AOA来进行波束赋形并为UE提供波束，该波束在垂直维上呈辐射的状态，属于宽波束，不够有效和准确。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于AAS的信息交互方法、系统、UE及基站，可为UE提供更为有效和准确的波束，提高通信服务质量，提升无线通信系统的性能。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种基于AAS的信息交互方法，包括
基站向接入所述基站的UE下发连接重配置请求，并接收所述UE返回的测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息；
所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
另一方面，本发明实施例还提供了另一种基于AAS的信息交互方法，包括
UE接收基站下发的连接重配置请求，并根据所述连接重配置请求向所述基站返回测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息，使所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
另一方面,本发明实施例还提供了一种UE,包括
请求接收模块，用于接收基站下发的连接重配置请求；
消息返回模块，用于根据所述请求接收模块接收的连接重配置请求，向所述基站返回测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息，使所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，所述基站上设有AAS，所述基站还包括
收发模块，用于向接入所述基站的UE下发连接重配置请求，并接收所述UE返回的测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息；
赋形模块，用于根据所述收发模块接收的测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
另一方面，本发明实施例还提供了一种基于AAS的信息交互系统，包括上述的UE或基站O
实施本发明实施例，具有如下有益效果
本发明实施例中，基站根据接入该基站的UE上报的三维坐标信息进行波束赋形进行波束赋形，由于波束赋形不再简单依据基站对UE的水平维AOA的估计结果，而是依据 UE上报的三维坐标信息，充分考虑UE相对于基站的水平维AOA和垂直维Α0Α，使得基站能够为UE提供更为有效和准确的波束，提高了通信服务质量，提升了无线通信系统的性能。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为AAS的结构示意图2为本发明提供的基于AAS的信息交互系统的一个实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的UE的一个实施例的结构示意图4为图3所示的消息返回模块的一个实施例的结构示意图5为本发明提供的UE的另一个实施例的结构示意图6为本发明提供的基站的一个实施例的结构示意图7为图6所示的赋形模块的一个实施例的结构示意图8为本发明提供的UE相对于基站的水平维AOA和垂直维AOA的示意图9为本发明实施例的基站的另一个实施例的结构不意图10为本发明提供的基于AAS的信息交互方法的一个实施例的流程图11为图10所示的步骤S103的一个实施例的流程图12为本发明提供的基于AAS的信息交互方法的另一个实施例的流程图13为图12所示的步骤S202的一个实施例的流程图14为本发明提供的基于AAS的信息交互方法的另一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的方案中，基站根据接入所述基站的UE上报的测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息，进行波束赋形；使得基站能够为UE提供更为有效和准确的波束，提高了通信服务质量，提升了无线通信系统的性能。
其中，所述连接重配置请求可以包括测量配置信息，所述测量配置信息中携带用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息。所述基站上设有AAS，所述连接重配置请求还可以包括所述基站的AAS的特征参数；所述基站的AAS的特征参数可以包括AAS天线阵列中的水平维天线端口数、AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，以及预编码码本集。
其中，所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和所述AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，可以确定所述基站的AAS的天线配置(即天线模式)，例如如果AAS天线阵列中的水平维天线端口数为4，垂直维天线端口数为2，则可以确定所述AAS的天线阵列为 4*2阵列，即所述AAS的天线配置为4*2，表示4个水平维天线阵元和2个垂直维阵元的天线配置。需要说明的是，一旦AAS在基站上设定，AAS的天线配置也相应固定，根据所述AAS 的水平维天线端口数和垂直维天线端口数可以确定AAS的唯一一种天线配置。其中，一种天线配置 可以对应于一种预编码码本。
本发明实施例提供的方案中，所述UE可以为手机、PDA(Personal Digital Assistant,个人数字助理)、PC(Personal Conputer,个人电脑)机、车载终端等用户设备。所述基站可以为无线通信系统中的基站，例如LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统中的 eNodeB (evolved NodeB,演进型基站)，或者 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信)系统中的NodeB(基站)。除特别说明外,本发明后续实施例中，所述基站均以eNodeB为例说明。
下面将结合附图2，对本发明实施例提供的基于AAS的信息交互系统进行详细介绍。
请参见图2，为本发明提供的基于AAS的信息交互系统的一个实施例的结构示意图；所述系统可以包括eNodeB和接入所述eNodeB的至少一个UE (图中仅示出了三个UE， 但实际应用中，UE的数量可以根据实际需要进行确定，例如可以为一个、两个，或者三个以上)；其中，eNodeB上设有AAS。
eNodeB根据接入该eNodeB的UE上报的三维坐标信息进行波束赋形参数的自适应调整，并根据调整结果进行波束赋形，使eNodeB能够为UE提供更为有效和准确的波束，提高了通信服务质量，提升了无线通信系统的性能。
下面将结合附图3-附图5，对本发明实施例提供的UE进行详细介绍，下述实施例的UE可以应用于上述的基于AAS的信息交互系统中。
请参见图3，为本发明提供的UE的一个实施例的结构示意图；该UE可以包括
请求接收模块101，用于接收基站下发的连接重配置请求。
在AAS 中，eNodeB 与 UE 之间基于 RRC(Radio Resource Control,无线资源控制协议)协议进行信息交互，当UE成功接入某个服务eNodeB之后，该eNodeB可以向该UE 下发连接重配置请求(Connection Reconfiguration),该连接重配置请求为一条信令消息，例如RRC Connection Reconfiguration。其中，连接重配置请求可以包括测量配置 (MeasConfig)信息，该测量配置信息中可以携带用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息，请求UE在接到该连接重配置请求后,上报该UE的三维坐标信息。
消息返回模块102，用于根据所述请求接收模块101接收的连接重配置请求，向所述基站返回测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息，使所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
UE可以通过测量报告消息向eNodeB上报所述UE的三维坐标信息，以响应该 eNodeB下发的连接重配置请求。该UE的三维坐标信息可以用于eNodeB的波束赋形，使 eNodeB能够为该UE提供更为有效和准确的波束。
请参见图4，为图3所示的消息返回模块的一个实施例的结构示意图；该消息返回模块102可以包括
消息解析单元211，用于从所述请求接收模块101接收的连接重配置请求中解析出测量配置信息。
eNodeB下发的连接重配置请求中可以包含测量配置信息。消息解析单元211可以从所述连接重配置请求中解析出该测量配置信息，具体的解析过程可以参照现有技术中 UE对eNodeB下发的信令消息的解析过程，在此不赘述。
获取单元212，用于根据所述消息解析单元211解析得到的所述测量配置信息中携带的用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息，获取所述UE的三维坐标信息。
随着GPS (Global Positioning System,全球定位系统)的发展，GPS在UE中的应用越来越广泛，使用频度也越来越高，例如UE中可以包含GPS模块，该GPS模块能实现该 UE的定位，并可提供该UE的三维坐标信息。所述获取单元22可以采用UE中的GPS模块， 获得该UE的三维坐标信息(Xl，y1； Z1) 0需要说明的是，随着定位技术的发展，所述获取单元22还可以采取其他定位技术获取所述UE的三维坐标信息，例如基于基站的辅助定位获得UE的二维坐标彳目息，等等。
消息生成单元213，用于对所述获取单元212获取的所述UE的三维坐标信息进行封装，形成测量报告消息。
所述消息生成单元213对获取的所述UE的三维坐标信息进行封装，形成测量报告 (Measurement Report)消息。可以理解的是，该测量报告消息中包含的所述UE的三维坐标信息，响应于所述eNodeB下发的连接重配置请求包含的测量配置信息中携带的用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息。
返回单元214，用于将所述消息生成单元213生成的测量报告消息上报至所述基站。
所述返回单元214将携带了所述UE的三维坐标信息的测量报告消息发送至所述 eNodeB，可以使eNodeB根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形，从而使eNodeB能够为该UE提供更为有效和准确的波束。
请参见图5，为本发明提供的UE的另一个实施例的结构示意图；该UE可以包括请求接收模块101和消息返回模块102，该UE还可进一步包括
解析模块103，用于从所述连接重配置请求中解析出所述基站的AAS的特征参数。
eNodeB下发的连接重配置请求中可以包括所述eNodeB的AAS的特征参数，该AAS的特征参数可以包含于该连接重配置请求中的天线信息(Antenna Info)中。所述解析模块103对AAS的特征参数的具体的解析过程可以参照现有技术中UE对eNodeB下发的信令消息的解析过程，在此不赘述。可以理解的是，所述解析模块103可以与图4所示的消息解析单元211合并为一个单元，该合并的单元可解析eNodeB下发的连接重配置请求，获得测量配置信息和所述AAS的特征参数。
信号处理模块104，用于采用所述解析模块103获得的所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，从所述基站的AAS的特征参数中的预编码码本集中选择与所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本解析来自所述基站的波束赋形信号；或者，根据所述基站的AAS的特征参数中包含的AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，从所述基站的AAS的特征参数中的预编码码本集中选择与所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本处理向所述基站发送的信号。
eNodeB根据UE上报的三维坐标信息，可计算得到较为准确的波束赋形所需的参数，并可以根据计算得到的参数进行波束赋形，为所述UE提供较为准确的波束，波束赋形之后，eNodeB与UE可进行高质量的信息交互当eNodeB需要向所述UE发送信号时，所述 eNodeB采用所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数(即-MS的天线配置)对应的预编码码本对所述发送信号进行处理，形成波束赋形信号发送至所述UE，信号处理模块104采用与eNodeB相同的预编码码本(即所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本)解析来自所述基站的波束赋形信号。当UE需要向eNodeB发送信号时，所述UE采用所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本对所述发送信号进行处理后发送至所述eNodeB，使得eNodeB可以采用与UE相同的预编码码本解析来自所述UE的信号。
本发明实施例中，基站根据接入该基站的UE上报的三维坐标信息进行波束赋形进行波束赋形，由于波束赋 形不再简单依据基站对UE的水平维AOA的估计结果，而是依据 UE上报的三维坐标信息，充分考虑UE相对于基站的水平维AOA和垂直维Α0Α，使得基站能够为UE提供更为有效和准确的波束，提高了通信服务质量，提升了无线通信系统的性能。
下面将结合附图6-附图9，对本发明实施例提供的基站进行详细介绍，下述实施例的基站可以应用于上述的基于AAS的信息交互系统中。
请参见图6，为本发明提供的基站的一个实施例的结构示意图；该基站可以包括
收发模块201，用于向接入所述基站的UE下发连接重配置请求。
在AAS中，eNodeB与UE之间基于RRC协议进行信息交互，当UE成功接入eNodeB 后，所述eNodeB向所述UE下发连接重配置请求，连接重配置请求可以包括测量配置 (MeasConfig)信息，该测量配置信息中可以携带用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息，请求UE在接到该连接重配置请求后，上报该UE的三维坐标信息。其中，测量配置信息可参照如下
权利要求
1.一种基于高级天线系统AAS的信息交互方法，其特征在于，包括 基站向接入所述基站的用户设备UE下发连接重配置请求，并接收所述UE返回的测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息； 所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接重配置请求包括测量配置信息，所述测量配置信息中携带用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形，包括 所述基站从所述测量报告消息中解析出所述UE的三维坐标信息(Xl，Y1, Z1)； 所述基站获取自身的三维坐标信息(x2，y2，z2)； 所述基站根据公式
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接重配置请求包括所述基站的AAS的特征参数； 所述基站的AAS的特征参数包括AAS天线阵列中的水平维天线端口数、AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，以及预编码码本集。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形之后，还包括 所述基站采用所述预编码码本集中的与所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本，对向所述UE发送的信号进行处理，形成波束赋形信号，并将所述波束赋形信号发送至所述UE ;或者，所述基站采用所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本，解析来自所述UE的信号。
6.一种基于AAS的信息交互方法,其特征在于,包括 UE接收基站下发的连接重配置请求，并根据所述连接重配置请求向所述基站返回测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息，使所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述连接重配置请求包括测量配置信息，所述测量配置信息中携带用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述UE根据所述连接重配置请求向所述基站返回测量报告消息，包括 所述UE从所述连接重配置请求中解析出测量配置信息； 所述UE根据所述测量配置信息中携带的用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息，获取所述UE的三维坐标信息； 所述UE对所述UE的三维坐标信息进行封装，形成测量报告消息并上报至所述基站。
9.如权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述连接重配置请求包括所述基站的AAS的特征参数； 所述基站的AAS的特征参数包括:AAS天线阵列中的水平维天线端口数、AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，以及预编码码本集。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述UE根据所述连接重配置请求向所述基站返回测量报告消息之后，还包括 所述UE从所述连接重配置请求中解析出所述基站的AAS的特征参数； 所述UE根据所述基站的AAS的特征参数中包含的AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，从所述基站的AAS的特征参数中的预编码码本集中选择与所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本解析来自所述基站的波束赋形信号；或者，所述UE根据所述基站的AAS的特征参数中包含的AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，从所述基站的AAS的特征参数中的预编码码本集中选择与所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本处理向所述基站发送的信号。
11.一种用户设备UE，其特征在于，包括 请求接收模块，用于接收基站下发的连接重配置请求； 消息返回模块，用于根据所述请求接收模块接收的连接重配置请求，向所述基站返回测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息，使所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
12.如权利要求11所述的UE，其特征在于，所述连接重配置请求包括测量配置信息，所述测量配置信息中携带用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息。
13.如权利要求12所述的UE，其特征在于，所述消息返回模块包括 消息解析单元，用于从所述请求接收模块接收的连接重配置请求中解析出测量配置信息； 获取单元，用于根据所述消息解析单元解析得到的所述测量配置信息中携带的用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息，获取所述UE的三维坐标信息； 消息生成单元，用于对所述获取单元获取的所述UE的三维坐标信息进行封装，形成测量报告消息； 返回单元，用于将所述消息生成单元生成的测量报告消息上报至所述基站。
14.如权利要求11-13任一项所述的UE，其特征在于，所述连接重配置请求包括所述基站的AAS的特征参数； 所述基站的AAS的特征参数包括AAS天线阵列中的水平维天线端口数、AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，以及预编码码本集。
15.如权利要求14所述的UE，其特征在于，还包括 解析模块，用于从所述请求接收模块接收的连接重配置请求中解析出所述基站的AAS的特征参数；信号处理模块，用于根据所述解析模块获得的所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，从所述基站的AAS的特征参数中的预编码码本集中选择与所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本解析来自所述基站的波束赋形信号；或者，根据所述基站的AAS的特征参数中包含的AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，从所述基站的AAS的特征参数中的预编码码本集中选择与所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本处理向所述基站发送的信号。
16.一种基站,其特征在于,所述基站上设有AAS，所述基站还包括 收发模块，用于向接入所述基站的UE下发连接重配置请求，并接收所述UE返回的测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息； 赋形模块，用于根据所述收发模块接收的测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。
17.如权利要求16所述的基站，其特征在于，所述连接重配置请求包括测量配置信息，所述测量配置信息中携带用于请求所述UE上报所述UE的三维坐标的信息。
18.如权利要求17所述的基站，其特征在于，所述赋形模块包括 解析单元，用于从所述测量报告消息中解析出所述UE的三维坐标信息(Xl，yi，Zl)； 获取单元，用于获取所述基站的三维坐标信息(x2，y2，z2)； 计算单元,用于根据公式
19.如权利要求16-18任一项所述的基站，其特征在于，所述连接重配置请求包括所述基站的AAS的特征参数； 所述基站的AAS的特征参数包括AAS天线阵列中的水平维天线端口数、AAS天线阵列中的垂直维天线端口数，以及预编码码本集。
20.如权利要求19所述的基站，其特征在于，还包括 信号处理模块，用于采用所述预编码码本集中的所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本，对向所述UE发送的信号进行处理，形成波束赋形信号，并将所述波束赋形信号发送至所述UE ;或者，采用所述AAS天线阵列中的水平维天线端口数和AAS天线阵列中的垂直维天线端口数对应的预编码码本，解析来自所述UE的信号。
21.—种基于AAS的信息交互系统,其特征在于，所述基于AAS的信息系统包括如权利要求11-15任一项所述的UE ;或者,所述基于AAS的信息系统包括如权利要求16-20任一项所述的基站。
全文摘要
本发明实施例公开了一种基于高级天线系统AAS的信息交互方法，包括基站向接入所述基站的用户设备UE下发连接重配置请求，并接收所述UE返回的测量报告消息，所述测量报告消息中携带所述UE的三维坐标信息；所述基站根据所述测量报告消息中携带的所述UE的三维坐标信息进行波束赋形。本发明实施例还公开了一种基于AAS的信息交互系统、UE及基站。本发明实施例能够为UE提供更为有效和准确的波束，提高通信服务质量，提升无线通信系统的性能。
文档编号H04W24/10GK103002497SQ20111026589
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者肖登坤, 吴彤, 李安俭, 崔杰 申请人:华为技术有限公司