波束形成通信系统中发送和接收反馈信息的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本公开一般而言设及基于波束形成的移动通信系统，并且具体来说，设及用于发 送和接收反馈信息的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 近来，对于波束形成技术的研究被密集地进行，该波束形成技术被作为一种移动 通信系统中的通过降低传播路径中的损耗并获得高信号与干扰噪声比（SINR)来提高信号 质量的重要技术。
[0003] 在使用波束形成技术的移动通信系统（下文中，称为"波束形成系统"）中，发送 (Tx)波束形成或/和接收（Rx)波束形成被使用。Tx波束形成一般而言是一种使用多个天 线将从每个天线发送的信号集中在特定方向上的技术。该多个天线的组合被称为阵列天 线，并且阵列天线中包括的每个天线被称为天线元素。信号的传播距离由于使用Tx波束形 成而增大，并且因为在除了相关方向W外的其它方向上几乎接收不到信号，所W对其他用 户的干扰显著降低。Rx波束形成是一种在接收器中通过使用接收天线阵列将对无线电波的 接收集中在特定方向上的技术。在相关方向上进入的信号的信号灵敏度由于使用Rx波束 形成而增大，但在除了相关方向W外的方向上进入的信号被从接收信号中除去，从而阻止 了干扰信号。在运种波束形成系统中，信号被集中在特定方向上，因此，波束的传输路径根 据波束被发送的方向而改变。随着波束的传输路径被改变，接收器中出现信号接收的差异。
[0004] 因此，需要考虑到可由不同波束传输路径引起的信号之间的到达时间差来发送和 接收数据。
【发明内容】
[0005] 为解决W上论述的不足，主要目标是提供在波束形成系统中考虑到可由波束传输 路径之间的差异引起的到达信号的差来发送和接收数据的方法和装置。
[0006] 本公开的另一目标是提供用于执行指示可由波束传输路径之间的差异引起的接 收信号之间的到达时间差的信息的反馈的方法和装置。
[0007] 根据本公开的一方面，一种用于操作移动通信系统中的移动站的方法包括：从基 站接收多个发送（Tx)波束信号；生成指示信息，该指示信息用于指示从接收到的Tx波束信 号中选择的有效Tx波束信号之间的到达时间差；W及向基站发送包括该指示信息的反馈 f目息。
[0008] 根据本公开的另一方面，一种用于操作移动通信系统中的基站的方法包括：发送 多个发送（Tx)波束信号；W及从移动站接收反馈信息，该反馈信息包括指示从Tx波束信号 中选择的有效Tx波束信号之间的到达移动站的时间差的指示信息。
[0009] 根据本公开的另一方面，一种用于移动通信系统中的移动站的装置包括：接收器， 用于从基站接收多个发送（Tx)波束信号；控制器，用于生成指示信息，该指示信息指示从 接收到的Tx波束信号中选择的有效Tx波束信号之间的到达时间差；W及发送器，用于向基 站发送包括该指示信息的反馈信息。
[0010] 根据本公开的另一方面，一种用于移动通信系统中的基站的装置包括：发送器，用 于发送多个发送（Tx)波束信号；W及接收器，用于从移动站接收反馈信息，该反馈信息包 括指示从Tx波束信号中选择的有效Tx波束信号之间的到达移动站的时间差的指示信息。
[0011] 在进行下面的【具体实施方式】之前，对贯穿本专利文档使用的某些词汇和短语的定 义进行阐明会是有利的：术语"包括"和"包含"W及其派生词意味着非限制的包括；术语 "或"是包含性的，意味着和/或；短语"与…相关联"和"与其相关联"W及其派生词可意味 着包括、被包括在内、与…互连、包含、被包含在内、连接到或与…连接、禪接到或与…禪接、 可与…通信、与…合作、交织、并列、接近于、绑定到或与…绑定、具有、具有…的属性等；并 且术语"控制器"意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或其的一部分，运种设备可W W硬件、固件或软件、或者它们中的至少两者的某种组合来实现。应当注意，与任何特定控 制器相关联的功能可W是集中式的或者分布式的，在本地或者在远程。贯穿本专利文档提 供了某些词汇和短语的定义，本领域普通技术人员应当理解，即使不是在大多数情况下，那 么在很多情况下，运些定义适用于对运样定义的词汇和短语的在前的W及未来的使用。
【附图说明】
[0012] 为了更加全面地理解本公开及其优点，现在参考W下结合附图的描述，在附图中 同样的参考标记表示同样的部分：
[0013] 图IA和IB图示了基于波束形成的移动通信系统中的波束传输路径之间的信号到 达时间差；
[0014] 图2A和2B图示了在混合波束形成期间可由波束传输路径之间的信号到达时间差 引起的问题；
[0015] 图3A至3C图示了在波束切换期间可由波束传输路径之间的信号到达时间差引起 的问题；
[0016] 图4图示了根据本公开的实施例的在基站与移动站之间发送和接收的信号的流 程；
[0017] 图5A和5B图示了根据本公开的实施例的发送指示Tx波束之间的到达时间差的 信息的操作； 阳01引图6A和6B图示了根据本公开的另一实施例的发送指示Tx波束之间的到达时间 差的信息的操作；
[0019] 图7图示了本公开的又一实施例的原理；
[0020] 图8A和8B图示了根据本公开的实施例的发送指示Tx波束之间的到达时间差的 信息的操作；
[0021] 图9A至9D图示了根据本公开的实施例的发送指示Tx波束之间的到达时间差的 信息的操作的另一示例；
[0022] 图IOA至IOH图示了根据本公开的实施例的发送指示Tx波束之间的到达时间差 的信息的操作的另一示例；
[0023] 图IlA至IlP图示了根据本公开的实施例的发送指示Tx波束之间的到达时间差 的信息的操作的另一示例；
[0024] 图12图示了根据本公开的又一实施例的发送指示Tx波束之间的到达时间差的信 息的操作； 阳0巧]图13A至13F图示了根据本公开的实施例的在波束切换之时当使用指示Tx波 束之间的到达时间差的信息时被避免出现的符号间干扰（inter-symbolinte计erence， ISDo
[0026] 图14是图示用于根据本公开的实施例的操作的基站的过程的流程图；
[0027] 图15是图示用于根据本公开的实施例的操作的移动站的过程的流程图；
[0028] 图16是图示用于根据本公开的实施例的操作的基站的框图；W及
[0029] 图17是图示用于根据本公开的实施例的操作的移动站的框图。
【具体实施方式】
[0030] 图IA到图17W及本专利文档中用于描述本公开原理的各种实施例仅是说明性 的，并且不应W任何限制公开范围的方式进行解释。本领域技术人员将会理解，本公开的原 理可在任何适当布置的基于波束形成的移动通信系统中实现。
[0031] 下面将描述的本公开的实施例在基于波束形成的移动通信系统（下文中称为"波 束形成系统"）中考虑到接收到的信号的到达时间差来发送和接收数据，所述到达时间差是 由于波束传输路径彼此不同而引起的。因为波束形成系统的发送器装置（例如，基站度巧） 所发送的波束的传输路径彼此不同，所W可引起接收器装置（例如，移动站）所接收到的信 号之间的到达时间差。接收器装置将指示接收到的信号之间的到达时间差的信息反馈给接 收器装置。之后，发送器装置考虑到反馈信息针对数据发送和接收执行对混合波束形成、波 束切换等等的指派。虽然为了描述方便起见，将描述发送器装置是基站并且接收器装置是 移动站的情况，但要注意，本公开的实施例可适用于发送器装置是移动站并且接收器装置 是基站的情况。
[0032] 在波束形成系统中，信号被集中在特定方向上，因此，波束的传输路径根据波束被 发送的方向而改变。因为需要的时间与无线电波或信号的传播距离成比例，所W信号被延 迟，然后被接收器接收到。因此，波束之间的信号接收延迟时间差（信号的到达时间差）取 决于不同传输路径之间的距离差。
[0033] 图IA和IB图示了波束形成系统中的波束传输路径之间的信号到达时间差。
[0034] 图IA是示意地示出通过下行链路信号的两个不同的下行链路发送（Tx)波束路径 #1和#7被MSl接收到的概念图。如图IA中所示，Tx波束路径#1具有相对短的传输距离， 因此，通过Tx波束路径#1的信号在更早的时间点到达（发送波束与接收波束之间的延迟 时间短）。此外，Tx波束路径#7具有相对长的传输距离，因此，通过Tx波束路径#7的信号 在更迟的时间点到达（发送波束与接收波束之间的延迟时间长）。
[0035] 图IB在假定同时发送两个信号的情况下一起图示了信号#1的到达时间点和相对 于MSl早先接收到的信号#1的到达时间点的信号#7的到达时间点，由此图示了由不同的 两个波束路径引起的波束之间的延迟时间差（波束之间的到达时间差），其目的在于找出 取决于不同路径的信号延迟时间差。
[0036] 在被认为是下一代移动通信系统的5G蜂窝式移动通信系统中，预计采用高频率 作为传输频率。在运种情况下，可预计符号的持续时间比现有4G蜂窝式系统中符号的持续 时间更短。因此，由于通过波束传输路径的波束的延迟，可出现信号质量退化。
[0037] 因此，下面将描述由于波束形成系统中的发送信号之间的延迟时间差，即到达接 收器的信号之间的接收时间点的差而可能出现的问题，并且将提出解决方案。
[0038] 在波束形成系统中，在混合波束形成或者波束切换期间可能由于波束路径之间的 接收延迟时间的时间差而使性能退化。
[0039] 图2A和2B图示了在混合波束形