无线通信系统中的上行链路控制方法和装置制造方法
【专利摘要】提供了用于在支持波束成形的无线通信系统中的上行链路（UL）控制方法和装置。用于在支持波束成形的无线通信系统中的UL控制的移动站（MS）的方法包括：使用具有不同方向性的多个MS接收波束从多个基站（BS）发射波束接收多个下行链路（DL）参考信号，基于通过不同发射/接收波束所接收的多个DL参考信号中的每一个的接收信号强度来测量路径损耗，基于针对多个DL参考信号中的每一个所测量的路径损耗值来选择用于上行链路的MS发射波束，以及使用所选择的MS发射波束将UL信号发射到BS。
【专利说明】无线通信系统中的上行链路控制方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信系统中的上行链路(UL)控制方法和装置。更具体地，本发明涉及用于无线通信系统中的移动站(MS)到基站(BS)的接入的UL控制方法。
【背景技术】
[0002]由移动通信订户所使用的平均数据量呈几何式增加，并且用户对较高数据发射速率的需求以类似的速率增加。为了解决对于高数据发射速率的该增长的需求，进行研究用于引入30G赫兹(GHz)或更高的超高频带通信技术，S卩，毫米波系统。
[0003]在毫米波系统中，出现严重的传播路径损耗，并且BS的覆盖范围明显减小。为了解决毫米波系统中的这一问题，期望引入将发射/接收功率聚集到狭窄空间中以增加天线的发射/接收效率的波束成形技术。
[0004]图1示出根据相关技术的支持波束成形的无线通信系统。
[0005]参考图1，BS100和MS102可使用每个具有不同方向性的多个发射/接收波束来发射/接收数据。在支持波束成形的系统中，BS100和MS102实施波束训练，所述波束训练通过具有不同方向性的多个发射/接收波束来发射/接收波束训练信号并选择最优波束。BS100和MS102实施波束扫描，所述波束扫描针对所有可发射/可接收的波束方向发射/接收波束训练信号、测量波束训练信号的接收质量、并选择具有最优信道环境的发射波束和接收波束。在支持波束成形的系统中，波束扫描操作在BS和MS建立通信信道以开始通信的过程中被加以实行。例如，即使当MS首先实施随机接入过程时使用过的发射波束方向也被使用波束扫描操作而在多个方向中多次发射。
[0006]图2A和2b示出根据相关技术的、在支持波束成形的无线通信系统中的使用DL参考信号作为波束训练信号的DL波束训练过程，以及使用UL随机接入信号的UL波束训练过程。
[0007]参考图2a和3B，BS100和MS102每个的发射/接收波束总共4个。首先，如图2a所示，为了建立DL信道，BS100使用4个发射波束(BS_TX1、BS_TX2、BS_TX3和BS_TX4)中的每一个来发射4次波束训练信号，即参考信号(4x4次发射)。MS102使用4个接收波束(MS_RX1、MS_RX2、MS_RX3和MS_RX4)中的每一个接收4次已从4个发射波束(BS_TX1、BS_TX2、BS_TX3和BS_TX4)所发射的参考信号(4x4次接收)。MS102选择BS100的发射波束和MS102的接收波束，其与最佳接收质量的参考信号相对应。该波束训练过程被同样地加以实行以确定UL发射波束和接收波束，如图2b所示。
[0008]如图2b所示，为了建立UL信道，MS102使用4个发射波束(MS_TX1、MS_TX2、MS_TX3和MS_TX4)中的每一个发射4次波束训练信号，即，随机接入信号(4x4次发射)。BS100使用4个接收波束(BS_RX1、BS_RX2、BS_RX3和BS_RX4)中的每一个接收4次已从4个发射波束(MS_TX1、MS_TX2、MS_TX3和MS_TX4)所发射的随机接入信号(4x4次接收)。BS100根据随机接入信号的接收质量来选择MS102的发射波束和BS100的接收波束。
[0009]如上文所述，在根据相关技术的波束成形技术中，为了 UL发射/接收波束和DL发射/接收波束，MS和BS每个需要实施针对所有可能的发射/接收波束方向来发射/接收信号的波束扫描。然而，MS和BS每个针对所有发射/接收的波束来发射/接收信号的方案具有缺点，即，其在能量效率方面或MS间干扰方面是低效的。因此，在支持波束成形的无线通信系统中，存在对提供更高效的波束训练方案的需要，并且甚至存在对使用波束扫描操作来发射的UL随机接入的过程的高效设计的需要。
[0010]并且，在毫米波系统中，存在对高效设置随机接入信号的功率、以使MS克服路径损耗的需求。在根据相关技术的系统中，MS使用BS的参考信号发射强度与MS的参考信号接收强度之间的差来测量路径损耗，并基于所测量的路径损耗确定发射功率。然而存在缺点，即因为该技术基于使用全向天线的系统，所以难以应用到根据发射/接收波束方向导致不同的路径损耗的波束成形系统。
【发明内容】
[0011]解决方案
[0012]本发明的方面至少解决上述问题和/或缺点并至少提供下述优点。因此，本发明的一方面提供用于在支持波束成形的无线通信系统中控制上行链路的方法和装置。
[0013]本发明的另一方面提供在其中在支持波束成形的无线通信系统中移动站(MS)选择上行链路(UL)发射波束以便实施随机接入过程的方法和装置。
[0014]本发明的另一方面提供在其中在支持波束成形的无线通信系统中MS确定UL发射功率以便实施随机接入过程的方法和装置。
[0015]本发明的另一方面提供方法和装置，所述方法和装置用于，在支持波束成形的无线通信系统中，基于针对不同发射/接收波束方向的下行链路(DL)信号的路径损耗，选择用于UL信号发射的发射/接收波束，以及确定所选择的发射/接收波束的发射功率。
[0016]可通过提供用在支持波束成形的无线通信系统中的上行链路控制方法和装置来达成上述方面。
[0017]根据本发明的一方面，提供了用于在支持波束成形的无线通信系统中的UL控制的MS的方法。所述方法包括:使用具有不同方向性的多个MS接收波束从多个基站(BS)发射波束接收多个DL参考信号，基于通过不同发射/接收波束所接收的多个DL参考信号中的每一个的接收信号强度测量路径损耗，基于针对多个DL参考信号中的每一个所测量的路径损耗值来选择用于上行链路的MS发射波束，以及使用所选择的MS发射波束将UL信号发射到BS。
[0018]根据本发明的另一方面，提供了用于在支持波束成形的无线通信系统中的UL控制的BS的方法。所述方法包括:使用具有不同方向性的多个BS发射波束将DL参考信号发射到多个MS接收波束，从MS发射波束接收UL信号，所述MS发射波束已由MS在BS与MS之间所形成的不同发射/接收波束之中基于路径损耗来选择，以及基于所接收的UL信号的接收强度来确定UL发射/接收波束。
[0019]根据本发明的另一方面，提供了用于在支持波束成形的无线通信系统中的UL控制的MS的装置。所述装置包括波束成形器和控制器。波束成形器形成具有不同方向性的多个波束。控制器控制波束成形器，并使用具有不同方向性的多个MS接收波束从多个BS发射波束接收多个DL参考信号，基于通过不同发射/接收波束所接收的多个DL参考信号中的每一个的接收信号强度来测量路径损耗，基于针对多个DL参考信号中的每一个所测量的路径损耗值来选择用于上行链路的MS发射波束，以及使用所选择的MS发射波束将UL信号发射到BS。
[0020]根据本发明的另一方面，提供了用于在支持波束成形的无线通信系统中的UL控制的BS的装置。所述装置包括波束成形器和控制器。波束成形器形成具有不同方向性的多个波束。控制器控制波束成形器，并使用具有不同方向性的多个BS发射波束将DL参考信号发射到多个MS接收波束，从MS发射波束接收UL信号，所述MS发射波束已由MS在BS与MS之间所形成的不同发射/接收波束之中基于路径损耗来选择，以及基于所接收的UL信号的接收强度来确定UL发射/接收波束。
[0021]从下面的详细描述中，本发明的其他方面、优点和突出特征将对本领域技术人员变得显而易见的，所述下面的详细描述与附图相结合，公开了本发明的例示性实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]从与附图相结合的下面的描述中，本发明的某些例示性实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得显而易见的，其中:
[0023]图1是根据相关技术的、示出支持波束成形的无线通信系统的示图；
[0024]图2a和2b是根据相关技术的、示出在支持波束成形的无线通信系统中使用随机接入操作的下行链路波束训练和上行链路波束训练的示图；
[0025]图3是根据本发明的例示性实施例的、示出支持波束成形的无线通信系统的帧结构的示图；
[0026]图4是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的下行链路(DL)波束训练信号的示图；
[0027]图5a和5b是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的DL波束训练信号的接收强度的示图；
[0028]图6a到6f是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中基于波束训练信号的路径损耗所选择的上行链路(UL)发射波束的示图；
[0029]图7是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的基站(BS)接收UL随机接入的过程的流程图；
[0030]图8是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的移动站(MS)的UL随机接入过程的流程图；
[0031]图9是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的BS的框图；以及
[0032]图10是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的MS的框图。
[0033]将理解的是，在整个附图中，相似的参考数字指示相似的部分、部件和结构。【具体实施方式】
[0034]提供了对附图进行参考的下面的描述以协助全面理解由权利要求和其等同物所限定的本发明的例示性实施例。包括各种具体细节以协助该理解，但这些细节被视为仅是例示性的。因此，本领域普通技术人员将认识到在本文中可对所描述的实施例做出各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。此外，为了清晰简洁起见，可省略对公知功能和构造的描述。
[0035]在下面的描述和权利要求中所使用的术语和单词不限于书目意义，而是仅由发明人用来使本发明能够是清楚的并且使对本发明的理解是一致的。因此，对本领域技术人员显而易见的是，仅出于例示目的而非出于将本发明限制为如由所附权利要求和其等同物所限定的目的来提供本发明的例示性实施例的以下描述。
[0036]将理解的是，除非上下文明确地另行规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数的指代对象。因此，例如对“部件表面”的指代包括对一个或多个这类表面的指代。
[0037]本发明涉及用于在支持波束成形的无线通信系统中的移动站(MS)到基站(BS)的接入的UL控制方法和装置。根据本发明的例示性实施例的方法和装置在下文进行描述，其中为了支持波束成形的无线通信系统中的上行链路(UL)随机接入，移动站(MS)选择发射波束并确定发射功率。下面的描述是在假定下行链路(DL)路径损耗和UL路径损耗对于相同的发射/接收波束方向是彼此相同的情况下做出的。为了描述的方便，假设对于DL和UL路径损耗相同来进行描述。然而，本发明的例示性实施例也可应用在甚至当DL路径损耗和UL路径损耗彼此不同时的相同方案中。
[0038]图3示出根据本发明的例示性实施例的、支持波束成形的无线通信系统的帧结构。
[0039]参考图3，帧310包括多个子帧320。子帧320被分成DL持续期332和UL持续期334。在图3中，DL持续期332和UL持续期334在时间轴上加以区分。根据本发明的另一例示性实施例，DL持续期332和UL持续期334也可在频率轴上加以区分。DL持续期332的一部分被定义为同步/广播信道持续期340。同步/广播信道持续期340包括同步信道(SCH)300持续期和广播信道(BCH)302持续期。SCH300持续期用于参考信号的发射，其中，所述参考信号是DL波束训练信号。BCH302持续期用于被发射到基站(BS)的整个覆盖范围的控制信息的广播。UL持续期334的一部分被定义为用于随机接入信号的发射的随机接入信道(RACH)持续期，其中，所述随机接入信号是UL波束训练信号。
[0040]根据本发明的例示性实施例，如下文图4所示，BS在DL持续期332的同步信道300持续期中，通过具有不同方向性的多个发射波束发射用于波束训练的参考信号，并在DL持续期332的广播信道302持续期中发射用于UL发射功率控制的控制信息。控制信息包括BS的参考信号发射功率、UL目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、响应等待时间等。而且，如下文图5所示，MS通过具有不同方向性的多个接收波束来接收已从BS发射的参考信号，基于每个发射/接收波束的参考信号的接收强度来测量路径损耗，基于所测量的路径损耗和控制信息选择用于随机接入的MS发射波束，以及确定所选择的发射波束的发射功率。在此之后，MS在图3的随机接入信道持续期350中，通过与所选择的发射波束相对应的随机接入时间点来发射具有经确定的发射功率的随机接入信号。
[0041]图4示出根据本发明的例示性实施例的、在支持波束成形的无线通信系统中使用DL同步信道的波束训练过程。下面的描述是在假定BS的发射/接收波束总共6个、MS的发射/接收波束总共4个的情况下做出的。
[0042]参考图4，BS400在下行链路同步信道持续期中，通过具有不同方向性的6个发射波束(BS_TX1、BS_TX2、BS_TX3和BS_TX4、BS_TX5和BS_TX6)中的每一个发射4次参考信号。BS400通过一个发射波束发射4次参考信号。这允许MS420通过具有不同方向性的4个接收波束(MS_RX1、MS_RX2、MS_RX3和MS_RX4)中的每一个来接收已从一个发射波束所发射的参考信号。例如，BS400可通过发射波束(BS_TX1)将一个参考信号重复发射4次，MS402在接收从BS_TX1所发射的参考信号时可改变4个接收波束(MS_RX1、MS_RX2、MS_RX3和MS_RX4XMS402可在用于一对发射波束和接收波束的特定时间期间接收参考信号一次和多次，计算所接收的参考信号的平均信号强度，并使用平均值作为发射/接收波束对的接收信号强度。MS可确定在特定时间期间所一次和多次接收的参考信号的平均接收强度，并获取排除了每个参考信号测量时间点的自发信道改变的接收信号强度。
[0043]图5a和5b示出根据本发明的例示性实施例的、在支持波束成形的无线通信系统中的DL同步信道的接收强度。图5a示出根据本发明的实施例的、用于每个BS发射波束的最优MS接收波束，图5b示出根据本发明的另一例示性实施例的、用于每个MS接收波束的最优BS发射波束。
[0044]参考图5a，以椭圆形虚线形式所呈现的波束表示用于BS400的每个发射波束的MS402的最优接收波束。描述BS400的发射波束(BS_TX1)作为示例。MS402通过4个接收波束(MS_RX1、MS_RX2、MS_RX3和MS_RX4)接收已从BS400的发射波束(BS_TX1)所发射的4个参考信号。当通过MS402的接收波束(MS_RX3)所接收的参考信号的接收强度最强时，用于BS400的发射波束(BS_TX1)的MS402的最优接收波束是MS_RX3。
[0045]可理解的是，用于BS400的发射波束(BS_TX1)的MS402的最优接收波束是MS_RX3。用于BS400的发射波束(BS_TX2)的MS402的最优接收波束是MS_RX2。用于BS400的发射波束(BS_TX3)的MS402的最优接收波束是MS_RX4。用于BS400的发射波束(BS_TX4)的MS402的最优接收波束是MS_RX3。用于BS400的发射波束(BS_TX5)的MS402的最优接收波束是MS_RX1。用于BS400的发射波束(BS_TX6)的MS402的最优接收波束是MS_RX4。在图5a中，假定以下情况:当MS402通过接收波束(MS_RX2)接收已从BS400的发射波束(BS_TX2)所发射的参考信号时，所接收的参考信号的接收强度被测量为最强。
[0046]参考图5b，以椭圆形虚线形式所呈现的波束表示用于MS402的每个接收波束的BS400的最优发射波束。描述MS402的接收波束(MS_RX1)作为示例。MS402通过接收波束(MS_RX1)接收已从 BS400 的发射波束(BS_TX1、BS_TX2、BS_TX3 和 BS_TX4、BS_TX5 和 BS_TX6)中的每一个所发射的6个参考信号。当从BS400的发射波束(BS_TX5)所发射的参考信号的接收强度最强时，用于MS402的接收波束(MS_RX1)的BS400的最优发射波束是BS_TX5。
[0047]可理解的是，用于MS402的接收波束(MS_RX1)的BS400的最优发射波束是BS_TX5。用于MS402的接收波束(MS_RX2)的BS400的最优发射波束是BS_TX2。用于MS402的接收波束(MS_RX3)的BS400的最优发射波束是BS_TX4。用于MS402的接收波束(MS_RX4)的BS400的最优发射波束是BS_TX6。在图5b中，假定以下情况:当MS402通过接收波束(MS_RX2)接收已从BS400的发射波束(BS_TX2)所发射的参考信号时，所接收的参考信号的接收强度被测量为最强。
[0048]假定一情况即信号强度已如图5a和5b所测量，对用于选择发射波束并确定发射功率的技术进行描述。MS可基于从BS所接收的参考信号和控制信息的接收强度确定每个发射/接收波束的路径损耗，并可基于路径损耗确定用于上行链路的MS发射波束。根据本发明的例示性实施例，MS标识被包括在控制信息中的参考信号的发射功率，并基于参考信号的发射功率和参考信号的接收强度之间的差来确定路径损耗。
[0049]根据本发明的例示性实施例，MS可使用6种方案来选择发射波束。下文参考图6a到6f来描述发射波束选择方案。
[0050]图6a到6f是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中基于波束训练信号的路径损耗所选择的UL发射波束的示图。
[0051]参考图6a,第一方案是在其中，MS在用于BS的所有DL发射/接收波束中标识一个最低路径损耗的DL发射/接收波束，并选择与被标识的最低路径损耗的发射/接收波束相对应的UL发射/接收波束的方案。如图6a所示，当用于BS发射波束(BS_TX2)和MS接收波束(MS_RX2)的参考信号的接收强度被确定为最强时，MS选择与BS发射波束(BS_TX2)和MS接收波束(MS_RX2)相对应的UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX2)。随着MS选择UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX2), MS仅针对通过MS发射波束(MS_TX2)的BS接收波束(BS_RX2)发射UL随机接入信号，而非使UL随机接入信号发射的次数与可能的发射/接收波束的数目相同(24次)。MS在随机接入信道持续期内，与MS发射波束(MS_TX2)和BS接收波束(BS_RX2)相对应的时间点发射UL随机接入信号。
[0052]参考图6b，第二方案是在其中，MS在用于BS的所有DL发射/接收波束中标识与一个最低路径损耗的DL发射/接收波束相对应的BS发射波束，并选择用于与被标识的BS发射波束相对应的BS接收波束的所有MS发射波束的方案。如图6b所示，当用于BS发射波束(BS_TX2)和MS接收波束(MS_RX2)的参考信号的接收强度被确定为最强时，MS选择用于与BS发射波束(BS_TX2)相对应的BS接收波束(BS_RX2)的所有发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX1、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX3、BS_RX2:MS_TX4)。MS 在针对 BS 接收波束(BS_RX2)发射随机接入信号的同时，在随机接入信道持续期内与BS接收波束(BS_RX2)相对应的时间点处改变其发射波束(MS_TX1、MS_TX2、MS_TX3和MS_TX4)。
[0053]参考图6c，第三方案是在其中，MS通过BS发射波束标识最低路径损耗的MS接收波束，并选择与被标识的MS接收波束相对应的UL发射/接收波束的方案。第三方案是通过BS接收波束选择具有最优性能的MS发射波束、并发射波束训练信号的方案。例如，如图5a所示，当测量参考信号的接收强度时，MS通过BS发射波束确定最优MS接收波束(BS_TXl:MS_RX3、BS_TX2:MS_RX2、BS_TX3:MS_RX4、BS_TX4:MS_RX3、BS_TX5:MS_RX1 和 BS_TX6:MS_RX4)。如图6c所示，MS选择相对应的UL发射/接收波束(BS_RX1:MS_TX3、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX3:MS_TX4、BS_RX4:MS_TX3、BS_RX5:MS_TX1 和 BS_RX6:MS_TX4)。MS 在针对 BS接收波束发射随机接入信号的同时，在随机接入信道持续期内与所选择的UL发射/接收波束相对应的时间点处根据所选择的UL发射/接收波束改变其发射波束。
[0054]参考图6d，第四方案是在其中，MS在用于BS的所有DL发射/接收波束中标识与一个最低路径损耗的DL发射/接收波束相对应的MS接收波束，并选择用于与MS接收波束相对应的MS发射波束的所有BS接收波束的方案。例如，如图5b所示，当用于BS发射波束(BS_TX2)和MS接收波束(MS_RX2)的参考信号的接收强度被确定为最强时，MS标识与MS接收波束(MS_RX2)相对应的MS发射波束(MS_TX2)。随后，如图6d所示，MS选择用于MS发射波束(MS_TX2)的所有 UL 发射 / 接收波束(BS_RX1:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX3:MS_TX2、BS_RX4:MS_TX2、BS_RX5:MS_TX2 和 BS_RX6:MS_TX2)。MS 在随机接入信道持续期内，在与MS发射波束(MS_TX2)相对应的时间点处针对通过MS发射波束(MS_TX2)的BS接收波束中的每一个发射随机接入信号。
[0055]参考图6e，第五方案是在其中，MS标识最低路径损耗的BS发射波束，并选择与所标识的最低路径损耗的BS发射波束相对应的UL发射/接收波束的方案。第五方案是通过MS发射波束选择具有最优性能的BS接收波束并发射波束训练信号的方案。例如，如图5b所示，当测量参考信号的接收强度时，MS通过MS接收波束选择最优BS发射波束(BS_TX5:MS_RX1、BS_TX2:MS_RX2、BS_TX4:MS_RX3 和 BS_TX6:MS_RX4)。随后，如图 6e 所示，MS 选择相对应的 UL 发射 / 接收波束(BS_RX2:MS_TX2,BS_RX4:MS_TX3, BS_RX5:MS_TX1 和 BS_RX6:MS_TX4)。MS在针对每个BS接收波束发射随机接入信号的同时，在随机接入信道持续期内在与所选择的UL发射/接收波束相对应的时间点处根据所选择的UL发射/接收波束改变其发射波束。
[0056]参考图6f，第六方案是在其中，MS使用用于BS的所有UL发射/接收波束来发射波束训练信号的方案。如图6f所示，MS使用用于BS的所有UL发射/接收波束来发射波束训练信号。
[0057]如上文所述,在MS选择发射波束之后，MS可确定发射波束的发射功率。MS使用用于所有发射/接收波束的路径损耗值中的至少一个路径损耗值、被包括在来自BS的控制信息中的接收功率目标值、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、和其他UL功率控制值来确定发射波束的发射功率。例如，MS可使用将特定路径损耗值与目标接收功率与其他功率控制值相加的值作为发射功率。根据本发明的例示性实施例，MS可通过使用用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值作为用于确定发射功率的路径损耗值、或通过使用用于所选择的一个或多个发射/接收波束的路径损耗值中的最大路径损耗值或最小路径损耗值作为用于确定发射功率的路径损耗值，来同样地确定所选择的一个或多个发射/接收波束的发射功率。MS还可使用用于与所选择的发射/接收波束具有相同UL接收波束的发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值，作为用于确定发射功率的路径损耗值。MS可以使用用于整个发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或者最大路径损耗值来确定发射功率。
[0058]在弟一方案中，当在所有发射/接收波束中选择最低路径损耗的发射/接收波束时，MS可使用所选择的发射/接收波束的路径损耗值来设置所选择的发射/接收波束的发射功率。用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值表示从相对应的DL发射/接收波束所接收的参考信号的路径损耗值。如图6a所示，当MS选择UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX2)时，MS可使用用于所选择的UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX2)的路径损耗值(即DL发射/接收波束(BS_TX2:MS_RX2)的路径损耗值)来设置所选择的UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX2)的发射功率。
[0059]在第二方案中，当选择发射/接收波束以仅针对特定BS接收波束来发射信号时，MS可使用用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的发射/接收波束的发射功率。用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值表示从相对应的DL发射/接收波束所接收的参考信号的路径损耗值。例如，用于UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX3)的路径损耗值表示从相对应的DL发射/接收波束(BS_TX2:MS_RX3)所接收的参考信号的路径损耗值。
[0060]如图6b所示，当MS选择用于BS接收波束(BS_RX2)的UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX1、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX3 和 BS_RX2:MS_TX4)时，MS 可使用用于 UL 发射 / 接收波束(BS_RX2:MS_TX1、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX3 和 BS_RX2:MS_TX4)的路径损耗值中的最大路径损耗值(例如DL发射/接收波束(BS_TX2:MS_RX4)的路径损耗值)或最小路径损耗值(例如DL发射/接收波束(BS_TX2:MS_RX2)的路径损耗值)来确定所选择的 UL 发射 / 接收波束(BS_RX2:MS_TX1、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX3 和 BS_RX2:MS_TX4)的发射功率。在第二方案中，当选择发射/接收波束以仅针对特定BS接收波束来发射信号时，MS可使用用于所有发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的发射/接收波束的发射功率。
[0061]在第三方案中，当通过BS接收波束选择具有最优路径损耗的MS发射波束时，MS可使用用于与所选择的MS发射波束相对应的BS接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的MS发射波束的发射功率，或可使用用于整个参考信号的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的MS发射波束的发射功率。用于BS接收波束的路径损耗值表示针对MS已从与BS接收波束相对应的BS发射波束接收的参考信号所测量的路径损耗值。例如，用于BS接收波束(BS_RX1)的路径损耗值表示用于参考信号的路径损耗值，所述参考信号从相对应的发射波束(BS_TX1)被发射并被接收到各自的MS接收波束。
[0062]如图6c所示，MS可使用用于DL BS发射波束(BS_TX1)的路径损耗值(例如BS_TXl:MS_RXU BS_TX1:MS_RX2、BS_TX1:MS_RX3 和 BS_TX1:MS_RX4 的路径损耗值)中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来设置UL发射/接收波束方向(BS_RX1:MS_TX3)的发射功率，并可使用用于DL BS发射波束(BS_TX2)的路径损耗值(例如BS_TX2:MS_RX1、BS_TX2:MS_RX2、BS_TX2:MS_RX3和BS_TX2:MS_RX4的路径损耗值)中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来设置UL发射/接收波束方向(BS_RX2:MS_TX2)的发射功率。MS可使用用于所有发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来设置所有所选择的发射/接收波束的发射功率。
[0063]在第四方案中，当选择发射/接收波束以针对特定MS发射波束来发射信号时，MS可使用用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的发射/接收波束的发射功率。用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值表示从相对应的DL发射/接收波束所接收的参考信号的路径损耗值。例如，用于UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX2)的路径损耗值表示从相对应的DL发射/接收波束(BS_TX2:MS_RX2)所接收的参考信号的路径损耗值。
[0064]如图6d所示，当选择用于MS发射波束(MS_TX2)的所有UL发射/接收波束(BS_RXl:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX3:MS_TX2、BS_RX4:MS_TX2、BS_RX5:MS_TX2 和 BS_RX6:MS_TX2)时，MS可使用与所选择的UL发射/接收波束(BS_RX1:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX3:MS_TX2、BS_RX4:MS_TX2、BS_RX5:MS_TX2 和 BS_RX6:MS_TX2)相对应的 DL 发射 /接收波束(BS_TX1:MS_RX2、BS_TX2:MS_RX2、BS_TX3:MS_RX2、BS_TX4:MS_RX2、BS_TX5:MS_RX2和BS_TX6:MS_RX2)的路径损耗值中的最大路径损耗值(例如BS_TX2:MS_RX2的路径损耗值)或最小路径损耗值(例如BS_TX5:MS_RX2的路径损耗值)来确定UL发射/接收波束(BS_RX1:MS_TX2、BS_RX2:MS_TX2、BS_RX3:MS_TX2、BS_RX4:MS_TX2、BS_RX5:MS_TX2 和 BS_RX6:MS_TX2)的发射功率。当选择发射/接收波束以仅针对特定MS发射波束来发射信号时，MS可使用用于所有发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定发射/接收波束的发射功率。
[0065]在第五方案中，当通过MS发射波束选择具有最优路径损耗的BS接收波束时，MS可使用用于所选择的各自的发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的BS接收波束的发射功率，或可使用用于整个参考信号的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的BS接收波束的发射功率。如图 6e 所示，当选择 4 个 UL 发射 / 接收波束(BS_RX2:MS_TX2、BS_RX4:MS_TX3、BS_RX5:MS_TXl和BS_RX6:MS_TX4)时，MS可使用与所选择的UL发射/接收波束(BS_RX2:MS_TX2、BS_RX4:MS_TX3、BS_RX5:MS_TX1和BS_RX6:MS_TX4)相对应的DL发射/接收波束的路径损耗值(例如 BS_TX2:MS_RX2、BS_TX4:MS_RX3、BS_TX5:MS_RX1 和 BS_TX6:MS_RX4 的路径损耗值)中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的4个UL发射/接收波束方向(BS_RX2:MS_TX2、BS_RX4:MS_TX3、BS_RX5:MS_TX1 和 BS_RX6:MS_TX4)的发射功率。
[0066]在第六方案中，当使用用于BS的所有UL发射/接收波束时，MS可使用与UL发射/接收波束相对应的DL发射/接收波束的路径损耗值来确定UL发射/接收波束的发射功率，或可使用用于所有参考信号的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定UL发射/接收波束的发射功率。
[0067]图7示出了根据本发明的例示性实施例的、BS在支持波束成形的无线通信系统中接收上行链路随机接入的过程。
[0068]参考图7，在步骤701中，BS使用具有不同方向性的多个发射波束来将用于波束训练的DL参考信号发射到MS。BS通过每个发射波束发射DL参考信号，发射次数与MS接收波束的数目相对应的次数相同。例如，当BS发射波束总共’M’个、并且MS接收波束总共’N’个时，BS通过’M’个发射波束中的每一个发射’N’次DL参考信号，从而将DL参考信号发射(MxN)次。每个参考信号包括关于已经发射参考信号的BS发射波束的信息。
[0069]在步骤703中，BS发射用于控制通过广播信道或单播信令的上行链路的功率的控制信息。控制信息包括UL功率控制信息，诸如参考信号的发射功率、UL信号的目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、响应等待时间等。
[0070]在步骤705中，BS尝试使用具有不同方向性的多个接收波束来进行UL信号的接收。在步骤707中，BS确定UL信号是否接收自MS。当尝试进行UL信号的接收时，BS根据预设方案改变其接收波束，从而能够在BS与MS之间所形成的不同发射/接收波束中，从MS已基于路径损耗所选择的发射波束中接收UL信号。在本发明的例示性实施例中，UL信号可以是随机接入信号。BS通过将在不同发射/接收波束所接收的UL信号加以组合来确定UL信号是否被接收。
[0071]当在步骤707中确定了 UL信号接收自MS时，在步骤709中BS将响应信号发射到MS，其指示BS已从MS接收UL信号。当多个UL信号接收自MS时，BS可基于UL信号的接收强度来确定MS发射波束和用于在随机接入之后的UL信号接收的BS接收波束，并可在响应信号中呈现关于所确定的MS发射波束的信息。为了随机接入之后的UL信号接收，BS可基于UL信号的接收强度来确定多个UL发射/接收波束。据此，BS可组合并处理在随机接入之后通过多个UL发射/接收波束所接收的UL信号，并且因此可改进通信效率。
[0072]相反，当在步骤707中确定UL信号不是接收自MS时，BS终止过程。
[0073]图8示出了根据本发明的例示性实施例的、在支持波束成形的无线通信系统中的MS的上行链路随机接入过程。
[0074]参考图8，在步骤801中，MS使用具有不同方向性的多个接收波束来从BS接收DL参考信号。当从BS接收DL参考信号时，MS根据预设方案改变接收波束。例如，当BS发射波束总共’M’个，并且MS接收波束总共’N’个时，MS通过’N’个接收波束中的每一个接收’M’次已从’M’个发射波束所接收的参考信号，从而尝试将参考信号接收(MxN)次。每个参考信号包括关于已发射参考信号的BS发射波束的信息。
[0075]在步骤803中，MS从BS接收用于控制UL发射功率的控制信息。控制信息可通过广播信道来接收或可通过单播信令来接收。控制信息包括UL功率控制信息，诸如参考信号的发射功率、UL信号的目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、响应等待时间
坐寸ο
[0076]在步骤805中，MS使用通过多个DL发射/接收波束所接收的DL参考信号的接收强度和被包括在控制信息中的参考信号的发射功率之间的差，来确定用于通过多个DL发射/接收波束中的每一个所接收的每个参考信号的路径损耗。在步骤807中，MS基于所确定的路径损耗来选择UL发射波束以将UL信号发射到BS。
[0077]MS可根据上文所描述的6个方案中的任何一个来选择UL发射波束。根据第一方案，MS可在用于BS的所有UL发射/接收波束中选择一个最低路径损耗的UL发射/接收波束。根据第二方案，MS可在用于BS的所有DL发射/接收波束中标识与一个最低路径损耗的DL发射/接收波束相对应的BS发射波束，并选择用于与BS发射波束相对应的BS接收波束的所有MS发射波束。根据第三方案，MS可通过BS发射波束标识具有最低路径损耗的MS接收波束，并选择与所标识的最低路径损耗的MS接收波束相对应的UL发射/接收波束。根据第四方案，MS可在用于BS的所有DL发射/接收波束中标识与一个最低路径损耗的DL发射/接收波束相对应的MS接收波束，选择与MS接收波束相对应的MS发射波束，并选择用于MS发射波束的所有BS接收波束。根据第五方案，MS可通过MS接收波束标识具有最低路径损耗的BS发射波束，并选择与所标识的最低路径损耗的BS发射波束相对应的UL发射/接收波束。根据第六方案，MS可选择用于BS的所有UL发射/接收波束。
[0078]在步骤809中，MS确定所选择的UL发射波束的发射功率。MS使用用于所有发射/接收波束的路径损耗值中的至少一个路径损耗值、被包括在来自BS的控制信息中的接收功率目标值、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、和其他UL功率控制值来确定发射波束的发射功率。例如，MS可使用将特定路径损耗值与目标接收功率与其他功率控制值相加的值作为发射功率。MS可使用用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值作为用于确定发射功率的路径损耗值。MS还可使用用于与所选择的发射/接收波束具有相同UL接收波束的发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值，作为用于确定发射功率的路径损耗值。MS可使用用于整个发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定发射功率。MS可使用用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值中的最小路径损耗值或最大路径损耗值来确定所选择的发射/接收波束的相同发射功率。
[0079]在步骤811中，MS使用所选择的UL发射/接收波束，以所确定的发射功率来发射UL信号，即随机接入信号。在步骤813中，MS确定是否从BS接收到响应信号。当在步骤813中确定在预设响应等待时间内从BS接收到响应信号时，在步骤815中，MS确定UL发射已被成功实施，并终止随机接入过程。MS和BS可准备好实施冲突解决以防万一，因为MS的UL发射信号和另一 MS的UL发射信号在相同资源区中被发射并发生冲突的话，多个MS将接收相同的响应信号。MS和BS也可实施与信道建立相关的操作。
[0080]相反，当在步骤813中确定在预设响应等待时间内从BS没有接收到响应信号时，在步骤817中，MS确定所确定的发射功率是否小于预设UL最大发射功率。当在步骤817中确定所确定的发射功率小于预设UL最大发射功率时,在步骤819中，MS标识控制信息中的UL发射功率调整值，并使所确定的发射功率增加UL发射功率调整值。如果增加后的发射功率大于预设UL最大发射功率，那么MS将预设UL最大发射功率设置为MS的UL发射功率。MS返回步骤811或步骤801 (未示出)，并针对UL信号的重新发射实施后续步骤。如果MS返回步骤801并再次选择用于UL信号的重新发射的发射/接收波束，那么在步骤807中，MS可考虑通过步骤801到步骤807的新选择的发射/接收波束和用于先前UL信号发射或重新发射的发射/接收波束的历史信息来最终选择UL发射/接收波束。步骤807中的最终选择发射/接收波束的详细方法可以是选择与将在步骤807中所新选择的发射/接收波束和用于先前UL信号发射的发射/接收波束的方向平均化的方向最接近的发射/接收波束的方法。将发射/接收波束的方向平均化的方法可以被分别应用到发射波束和接收波束中的每一个。也就是说，MS可选择与将在步骤807中所新选择的发射波束和用于先前UL信号发射的发射波束的方向平均化的方向最接近的发射波束作为最终发射波束，并可选择与将在步骤807中所新选择的UL接收波束和用于先前UL信号接收的接收波束的方向平均化的方向最接近的接收波束作为最终接收波束。
[0081]在步骤807中的最终选择发射/接收波束的另一方法可以是选择与将在步骤807中所新选择的发射/接收波束和用于先前UL信号发射的发射/接收波束的方向加权平均化的方向最接近的发射/接收波束的方法。步骤807中所使用的加权平均方法可以是将新选择的发射/接收波束的方向乘以常数‘I’，并将用于UL信号发射的各个的发射/接收波束中的更加靠近当前使用或选择的发射/接收波束乘以接近于‘I’并大于‘0’的常数，并将乘法结果平均化的方法。将发射/接收波束的方向加权平均化的方法可被分别应用到发射波束和接收波束中的每一个。
[0082]相反，当在步骤817中确定所确定的发射功率等于或大于UL最大发射功率时,在步骤821中，MS确定UL信号发射失败，并且在等待预定的时间之后，MS返回到步骤807。根据本发明的另一例示性实施例，如果UL信号的重新发射的次数小于预设的最大重新发射次数，那么MS可实施UL信号的重新发射，直到UL信号的重新发射的次数等于最大重新发射次数为止。
[0083]图9是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的BS的构造的框图。
[0084]参考图9，BS包括控制器900、调制解调器910、射频(RF)链920、波束成形单元930、和数据队列940。虽然BS可包括附加部件，但为了清晰起见未在图中示出。
[0085]控制器900控制并处理BS的一般操作。具体地，控制器900控制并处理功能，所述功能用于控制波束成形单元930和通过具有不同方向性的多个发射/接收波束与MS发射/接收信号。
[0086]控制器900控制并处理功能，所述功能用于控制波束成形单元930并通过具有不同方向性的多个发射波束将用于DL波束训练的参考信号发射到MS，并通过具有不同方向性的多个接收波束从MS接收UL波束训练信号，即随机接入信号。参考信号包括关于已发射参考信号的BS发射波束的信息。控制器900控制波束成形单元930并在尝试进行UL信号的接收时根据预设方案改变接收波束，从而能够从MS已在BS与MS之间所形成的不同发射/接收波束中基于路径损耗来选择的发射波束中接收UL信号。
[0087]控制器900还控制并处理如下功能，所述功能用于将用于控制UL发射功率的控制信息发射到MS。控制信息可通过广播信道来发射，或可通过单播信令来发射。控制信息包括BS的参考信号发射功率、目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、响应等待时间等。控制器900控制并处理如下功能，所述功能当从MS接收了具有不同方向性的多个UL信号时用于测量UL信号的接收强度、基于所测量的接收强度确定MS发射波束和用于在随机接入之后的UL信号接收的BS接收波束、以及将关于该内容的信息发射到MS。
[0088]调制解调器910根据系统的物理层标准在基带信号和位流之间进行转换。例如，根据正交频分多路复用(OFDM)方案，在数据发射上，调制解调器910通过对发射位流进行编码和调制来创建复杂符号，将复杂符号映射到子载波，随后通过快速傅里叶逆变换(IFFT)操作和循环前缀(CP)插入来构建OFDM符号。在数据接收上，调制解调器910以OFDM符号的单位对基带信号进行划分，通过快速傅里叶变换(FFT)操作恢复被映射到子载波的信号，并通过解调制和解码来恢复接收位流。
[0089]RF链920将从调制解调器910所提供的基带数字流转换成RF带模拟信号。RF链920可包括放大器、混合器、振荡器、数字模拟转换器(DAC)、模拟数字转换器(ADC)、滤波器等等。在图9中，仅示出一个RF链920，但BS根据本发明的例示性实施例可包括多个RF链。
[0090]波束成形单元930包括多个构成元件，每个构成元件调整每个天线路径中的信号的相位和幅度。波束成形单元930根据由天线从控制器900所提供的信号的相位和幅度值来调整被发射到每个天线路径的信号的相位和幅度。在图9中，示出每个天线一个的路径，甚至还示出在每个路径中的、每个天线一个的构成元件，但根据本发明的另一例示性实施例可针对每个天线分别构建发射路径和接收路径。在该情况下，每个天线可以有两个波束成形单元930的构成元件。
[0091]数据队列940通过MS或服务来存储从上部网络节点所接收的数据。
[0092]图9示出通过模拟的波束成形来形成多个发射/接收波束的BS的框架构造。根据本发明的另一例示性实施例，BS可通过数字的波束成形、物理地移动天线的波束成形、与先前所定义的各个波束方向相对应的天线、天线束、或天线阵列中的至少一个来形成多个发射/接收波束。在数字的波束成形的情况中，可省略波束成形单元930，并且控制器900将发射信号乘以码本(codebook)并实施波束成形，从而能够支持多个发射/接收波束。发射/接收波束不但包括物理地固定波束的天线，还包括通过诸如数字的波束成形和模拟的波束成形方案等的各种方案所形成的窄宽度的所有波束。
[0093]图10是根据本发明的例示性实施例的、示出在支持波束成形的无线通信系统中的MS的构造的框图。[0094]参考图10，MS包括控制器1000、调制解调器1010、RF链1020、波束成形单元1030、和存储单元1040。虽然MS可包括附加单元，但出于清晰起见在图中未示出。
[0095]控制器1000控制并处理MS的一般操作。控制器1000控制并处理如下功能，所述功能用于控制波束成形单元1030和通过具有不同方向性的多个发射/接收波束与BS发射
/接收信号。
[0096]控制器1000控制并处理如下功能，所述功能用于控制波束成形单元1030并通过具有不同方向性的多个接收波束从BS接收用于DL波束训练的参考信号，以及通过具有不同方向性的多个发射波束将UL随机接入信号发射到BS。参考信号包括关于发射参考信号的BS发射波束的信息。控制器1000还控制并处理如下功能，所述功能用于接收控制来自BS的UL发射功率的控制信息。控制信息可通过广播信道来接收，或可通过单播信令来接收。控制信息包括BS的参考信号发射功率、目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、响应等待时间等。
[0097]控制器1000控制并处理如下功能，所述功能当通过UL控制器1002从BS接收了具有不同方向性的多个参考信号时，用于测量参考信号的接收强度、基于所测量的接收强度针对每个发射/接收波束测量路径损耗、基于所测量的路径损耗选择用于UL信号发射的发射/接收波束、以及确定所选择的发射/接收波束的发射功率。UL控制器1002可使用图6a到6d中示出的6个方案中的任何一个来选择用于UL信号发射的发射/接收波束。UL控制器1002使用用于与BS的所有发射/接收波束的路径损耗值中的至少一个或多个路径损耗值、BS的接收功率目标值、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、和其他UL功率控制值来确定发射波束的发射功率。
[0098]调制解调器1010根据系统的物理层标准在基带信号和位流之间进行转换。例如，根据OFDM方案，在数据发射上，调制解调器1010通过对发射位流进行编码和调制来创建复杂符号，将复杂符号映射到子载波，随后通过IFFT操作和CP插入来构建OFDM符号。在数据接收上，调制解调器1010以OFDM符号的单位对基带信号进行划分，通过FFT操作恢复被映射到子载波的信号，并通过解调制和解码来恢复接收位流。
[0099]RF链1020将从调制解调器1010所提供的基带数字流转换成RF带模拟信号。RF链1020可包括放大器、混合器、振荡器、DAC、ADC、滤波器等等。在图10中，仅示出一个RF链1020，但MS根据本发明的例示性实施例可包括多个RF链。
[0100]波束成形单元1030包括多个构成元件，每个构成元件调整每个天线路径中的信号的相位和幅度。波束成形单元1030根据由天线从控制器1000所提供的信号的相位和幅度值来调整被发射到每个天线路径的信号的相位和幅度，从而能够形成具有不同方向性的发射/接收波束。在图10中，示出每个天线一个的路径，并且示出在每个路径中的、每个天线一个的每个构成元件，但根据本发明的另一例示性实施例可针对每个天线分别构建发射路径和接收路径。在该情况下，每个天线可以有两个波束成形单元1030的构成元件。
[0101]存储单元1040存储对于MS的操作必要的各种程序和数据，并存储从BS所接收的控制信息。
[0102]在图10中，MS的框架构造通过模拟的波束成形来形成多个发射/接收波束。根据本发明的另一例示性实施例，MS可通过数字的波束成形、物理地移动天线的波束成形、与先前所定义的各个波束方向相对应的天线、天线束、或天线阵列中的至少一个来形成多个发射/接收波束。在数字的波束成形的情况中，可省略波束成形单元1030，并且控制器1000将发射信号乘以码本并实施波束成形，从而能够支持多个发射/接收波束。本发明中提及的发射/接收波束意味着不仅包括物理地固定波束的天线，还包括通过诸如数字的波束成形和模拟的波束成形方案等的各种方案所形成的窄宽度的所有波束。
[0103]如上文所述，本发明的例示性实施例具有以下效果:基于不同发射/接收波束方向的DL路径损耗，确定UL MS发射波束和发射功率，并通过所确定的MS发射波束以所确定的发射功率来发射UL随机接入信号，从而能够降低源自随机接入过程的能量消耗，并改进随机接入信号发射的成功概率。
[0104]虽然已参考本发明的某些实施例来对本发明加以示出和描述，但本领域技术人员将理解的是，可在其中做出形式和细节上的各种改变而不脱离本发明如所附权利要求和其等同物所限定的精神和范围。
【权利要求】
1.一种用于在支持波束成形的无线通信系统中的上行链路(UL)控制的移动站(MS)的方法，所述方法包括: 使用具有不同方向性的多个MS接收波束从多个基站(BS)发射波束接收多个下行链路(DL)参考信号； 基于通过不同发射/接收波束所接收的所述多个DL参考信号中的每一个的接收信号强度来测量路径损耗； 基于针对所述多个DL参考信号中的每一个所测量的路径损耗值来选择用于上行链路的MS发射波束；以及 使用所选择的MS发射波束将UL信号发射到BS。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于上行链路的MS发射波束的选择包括: 比较用于通过所述不同发射/接收波束所接收的各自的多个DL参考信号的路径损耗值；以及 选择与具有最少路径损耗值的所述DL参考信号的DL发射/接收波束相对应的UL发射/接收波束。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于上行链路的MS发射波束的选择包括: 比较用于通过所述不同发射/接收波束所接收的各自的多个DL参考信号的路径损耗值； 标识与具有最少路径损耗 值的所述DL参考信号的所述BS发射波束相对应的BS接收波束；以及 选择用于被标识的BS接收波束的所有MS发射波束。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于上行链路的MS发射波束的选择包括: 比较用于通过所述不同发射/接收波束所接收的各自的多个DL参考信号的路径损耗值； 通过BS发射波束标识具有最低路径损耗值的所述DL参考信号；以及选择与通过BS发射波束而被标识为具有最少路径损耗值的所述DL参考信号的DL发射/接收波束相对应的UL发射/接收波束。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于上行链路的MS发射波束的选择包括: 比较用于通过不同发射/接收波束所接收的各自的多个DL参考信号的路径损耗值； 标识与具有最少路径损耗值的所述DL参考信号的MS接收波束相对应的MS发射波束；以及 选择用于被标识的MS发射波束的所有BS接收波束。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于上行链路的MS发射波束的选择包括: 比较用于通过不同发射/接收波束所接收的各自的多个DL参考信号的路径损耗值； 通过MS接收波束标识具有最少路径损耗值的所述DL参考信号；以及 选择与通过MS接收波束被标识为具有最少路径损耗值的所述DL参考信号的DL发射/接收波束相对应的UL发射/接收波束。
7.根据权利要求1所述的方 法，进一步包括: 从所述BS接收关于UL发射功率的控制信息；以及 基于用于所有发射/接收波束的路径损耗值中的至少一个路径损耗值、以及控制信息中的至少一个来确定所选择的发射波束的发射功率， 其中所述控制信息包括以下内容中的至少一个:所述BS的DL参考信号发射功率、目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、以及响应等待时间，以及 其中所述发射功率基于与所选择的发射/接收波束相对应的路径损耗值、用于所选择的发射/接收波束的路径损耗值中的最小或最大路径损耗值、用于与所选择的发射/接收波束具有相同UL接收波束的发射/接收波束的路径损耗值中的最小或最大路径损耗值、以及用于所有发射/接收波束的路径损耗值中的最小或最大路径损耗值中的至少一个来加以确定。
8.一种用于在支持波束成形的无线通信系统中的上行链路(UL)控制的基站(BS)的方法，所述方法包括: 使用具有不同方向性的多个BS发射波束将下行链路(DL)参考信号发射到多个移动站(MS)接收波束； 从MS发射波束接收UL信号，所述MS发射波束已由MS在所述BS与所述MS之间所形成的不同发射/接收波束之中基于路径损耗来选择；以及 基于所接收的UL信号的接收强度来确定UL发射/接收波束。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括: 作为基于所述所接收的UL信号的所述接收强度确定所述UL发射/接收波束的结果，当多个UL发射/接收波束被确定时，将从所述多个UL发射/接收波束所接收的信号耦连。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括: 发射关于UL发射功率的控制信息， 其中所述控制信息包括以下内容中的至少一个:所述BS的DL参考信号发射功率、目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射功率调整值、以及响应等待时间。
11.一种用于在支持波束成形的无线通信系统中的上行链路(UL)控制的移动站(MS)，所述MS包括: 波束成形器，用于形成具有不同方向性的多个波束；以及 控制器，用于控制所述波束成形器以及用于使用具有不同方向性的多个MS接收波束从多个基站(BS)发射波束接收多个下行链路(DL)参考信号，用于基于通过不同发射/接收波束所接收的所述多个DL参考信号中的每一个的接收信号强度来测量路径损耗，用于基于针对所述多个DL参考信号中的每一个所测量的所述路径损耗值来选择用于上行链路的MS发射波束，以及用于使用所选择的MS发射波束将UL信号发射到BS。
12.根据权利要求11所述的MS，其中所述MS被布置以实现权利要求2到7中的一个的方法。
13.一种用于在支持波束成形的无线通信系统中的上行链路(UL)控制的基站(BS)，所述BS包括: 波束成形器，用于形成具有不同方向性的多个波束；以及 控制器，用于控制所述波束成形器以及用于使用具有不同方向性的多个BS发射波束将下行链路(DL)参考信号发射到多个移动站(MS)接收波束；用于从MS发射波束接收UL信号，其中，所述MS发射波束已由MS在所述BS与所述MS之间所形成的不同发射/接收波束之中基于路径损耗来选择；以及用于基于所接收的UL信号的接收强度来确定UL发射/接收波束。
14.根据权利要求13所述的BS，其中，作为基于所述所接收的UL信号的所述接收强度确定所述UL发射/接收波束的结果，当多个UL发射/接收波束被确定时，所述控制器实施用于将从所述多个UL发射/接收波束所接收的信号耦连的功能。
15.根据权利要求13所述的BS，其中所述控制器控制用于发射关于UL发射功率的控制信息的功能，以及 其中所述控制信息包括以下内容中的至少一个:所述BS的DL参考信号发射功率、目标接收功率、UL最大发射功率、UL发射`功率调整值、以及响应等待时间。
【文档编号】H04B7/04GK103891161SQ201280051481
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2011年10月19日
【发明者】郑丁寿 申请人:三星电子株式会社