CN103096372B - 一种用于在切换过程中计算波束成形因子的方法与设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种用于在切换过程中计算波束成形因子的方法与设备。源小区接收自用户设备发送的测量报告，利用该测量报告，计算得到该用户设备在目标小区中的波束成形因子，将此写入切换请求并发送至目标小区，并根据该目标小区返回的切换响应，向该用户设备发送无线资源控制重配置请求；用户设备根据该重配置请求，接入该目标小区；该目标小区根据该波束成形因子，采用波束成形模式，建立与该用户设备的通信连接。与现有技术相比，本发明中，源小区预先计算出用户设备在目标小区中的波束成形因子，将此写入切换请求并报告至目标小区，目标小区据此采用波束成形模式，建立与用户设备间的通信连接，从而简化了切换流程，提高了切换的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于在切换过程中计算波束成形因子的技术。
背景技术
在波束成形(beamforming)技术中，作为波束成形的关键参数，波束成形因子(beamformingweight)可以根据用户设备的方位角度来计算得出。在用户设备切换至目标小区(targetcell)后，由于不能立即计算得到波束成形因子，因此，用户设备没有初始波束成形因子来配置数据，这将影响在初始切换的过程中，发送数据的效率和成功率。
现有技术中，一些***使用分集模式(diversitymode)在切换的初期来配置数据。例如，在用户设备接入到目标小区之后，该目标小区使用分集模式，向用户设备发送随机接入响应(RandomAccessResponse，RAR)，用户设备向该目标小区发送无线资源控制重配置完成消息(RadioResourceControlReconfigurationCompleteMessage)，以表明该用户设备已成功连接至该目标小区，随后，该目标小区以分集模式，与该用户设备建立物理下行链路控制信道(PhysicalDownlinkControlChannel，PDCCH)或物理下行链路共享信道(PhysicalDownlinkSharedChannel，PDSCH)，而用户设备再发送探询参考信号(SoundingReferenceSignal，SRS)报告至该目标小区，该目标小区的物理层根据该报告中的用户设备的参数信息，计算得到波束成形因子，随后，再与该用户设备间进行传输模式转换(TransmissionModeSwitch)，将传输模式转换至波束成形模式，建立与该用户设备间的通信。可见，该方法过于复杂，浪费了大量时间和资源来转换传输模式，另一方面，采用分集模式进行传输的性能不如采用具有确定因子的波束成形模式来进行传输。
因此，如何正确地提前计算出用户设备在目标小区的波束成形因子，从而简化该切换流程，提高切换的成功率，成为本领域技术人员亟需解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在切换过程中计算波束成形因子的方法与设备。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在源小区中实现在切换过程中计算波束成形因子的方法，其中，该方法包括：
a接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
b向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子；
c接收自所述目标小区所发送的切换响应；
d根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于在目标小区中辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的方法，其中，该方法包括：
A接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子；
B根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备；
C向所述源小区发送切换响应；
D接收所述用户设备的接入；
E根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种用于在用户设备中辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的方法，其中，该方法包括：
-向源小区发送测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
-接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求；
-根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区。
根据本发明的再一个方面，还提供了一种用于实现在切换过程中计算波束成形因子的源小区，其中，该设备包括：
报告接收装置，用于接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
切换请求发送装置，用于向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子；
响应接收装置，用于接收自所述目标小区所发送的切换响应；
重配置请求发送装置，用于根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的目标小区，其中，该设备包括：
切换请求接收装置，用于接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子；
关联建立装置，用于根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备；
响应发送装置，用于向所述源小区发送切换响应；
接入接收装置，用于接收所述用户设备的接入；
通信建立装置，用于根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种用于辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的用户设备，其中，该设备包括：
报告发送装置，用于向源小区发送测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
重配置请求接收装置，用于接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求；
小区接入装置，用于根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区。
根据本发明的再一个方面，还提供了一种用于实现在切换过程中计算波束成形因子的***，包括如上述的源小区，如上述的目标小区及如上述的用户设备。
与现有技术相比，本发明中，源小区预先计算出用户设备在目标小区中的波束成形因子，将此写入切换请求并报告至目标小区，目标小区据此采用波束成形模式，建立与用户设备间的通信连接，从而简化了切换流程，提高了切换的成功率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出根据本发明一个方面的用于在切换过程中计算波束成形因子的设备示意图；
图2示出根据本发明另一个方面的用于在切换过程中计算波束成形因子的方法流程图；
图3示出根据本发明一个优选实施例的用于在切换过程中计算波束成形因子的示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出根据本发明一个方面的用于在切换过程中计算波束成形因子的设备示意图；源小区包括报告接收装置1011、切换请求发送装置1012、响应接收装置1013和重配置请求发送装置1014；目标小区包括切换请求接收装置1021、关联建立装置1022、响应发送装置1023、接入接收装置1024和通信建立装置1025；用户设备包括报告发送装置1031、重配置请求接收装置1032和小区接入装置1033。
源小区、目标小区和用户设备的各个装置之间互相配合，以完成在切换过程中计算波束成形因子。具体地，用户设备中的报告发送装置1031向源小区发送测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；源小区中的报告接收装置1011接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；切换请求发送装置1012向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子；目标小区中的切换请求接收装置1021接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子；关联建立装置1022根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备；响应发送装置1023向所述源小区发送切换响应；源小区中的响应接收装置1013接收自所述目标小区所发送的切换响应；重配置请求发送装置1014根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求；用户设备中的重配置请求接收装置1032接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求；小区接入装置1033根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区；目标小区中的接入接收装置1024接收所述用户设备的接入；通信建立装置1025根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。
其中，用户设备中的报告发送装置1031向源小区发送测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息。具体地，用户设备通过对各个小区(包括源小区、目标小区等)的测量，例如对各个小区的信号强度的测量，生成一个测量报告，该测量报告中包括了源小区与目标小区的参数信息，如，该测量报告中报告了目标小区的信号强度大于该源小区的信号强度，该用户设备想要切换至该目标小区的信息等，该用户设备上的报告发送装置1031通过与源小区的通信，将该测量报告发送至该源小区。
源小区中的报告接收装置1011接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息。在接收到该测量报告之后，该源小区获知该用户设备想要切换至该目标小区，因此，后续的切换请求发送装置1012将向该测量报告中所报告的目标小区发送切换请求。
切换请求发送装置1012向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子。具体地，切换请求发送装置1012通过将该波束成形因子写入切换请求的特定字段中，如写入切换请求的标准信息AS-ConfigIE的特定字段中，再将该包含了波束成形因子的切换请求发送至目标小区。在此，该波束成形因子由该源小区计算得到。
目标小区中的切换请求接收装置1021接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子。在接收到该切换请求后，该目标小区获知有用户设备将切换至其上，同时获知了该用户设备在该目标小区的波束成形因子。
关联建立装置1022根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备。具体地，该目标小区根据该切换请求接收装置1021所接收到的切换请求，建立与用户设备间的关联预备，例如，预备与用户设备间的传输模式、预备该用户设备以何种方式接入等。
响应发送装置1023向所述源小区发送切换响应。具体地，在该关键建立装置1022建立好与该用户设备的关联预备之后，该目标小区中的响应发送装置1023通过与源小区的通信，将切换响应发送至该源小区，以表明该目标小区已准备好与用户设备间的连接建立。
源小区中的响应接收装置1013接收自所述目标小区所发送的切换响应。
重配置请求发送装置1014根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求。具体地，在该源小区中的响应接收装置1013接收到该切换响应时，该源小区已知悉该目标小区已做好准备，因此，其上的重配置请求发送装置1014根据该切换响应，通过与用户设备间的通信，将无线资源控制重配置请求发送至该用户设备。在此，该无线资源控制重配置请求中包括目标小区的参数信息。
用户设备中的重配置请求接收装置1032接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求。
小区接入装置1033根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区。具体地，该用户设备中的重配置请求接收装置1032接收到该无线资源控制重配置请求，该小区接入装置1033根据该无线资源控制重配置请求中所述包括的目标小区的参数信息，如该目标小区的小区标识，接入该目标小区，如通过随机接入信道(RandomAccessChannel，RACH)接入该目标小区。
目标小区中的接入接收装置1024接收所述用户设备的接入。
通信建立装置1025根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。具体地，该目标小区中的通信建立装置1025根据该切换请求接收装置1021所接收到的切换请求中所包括的波束成形因子，采用相应的波束成形模式，向用户设备发生随机接入响应(RandomAccessResponse，RAR)，用户设备在接收到该随机接入响应后，向该目标小区发送无线资源控制重配置完成消息(RadioResourceControlReconfigurationCompleteMessage)，以表明该用户设备已成功连接至该目标小区，随后，该目标小区通过波束成形模式，在物理下行链路控制信道(PhysicalDownlinkControlChannel，PDCCH)或物理下行链路共享信道(PhysicalDownlinkSharedChannel，PDSCH)上，向该用户设备发送数据信息。
优选地(参见图3)，源小区还包括因子计算装置(未示出)，该因子计算装置根据所述源小区与所述目标小区的参数信息，并结合所述用户设备的参数信息，计算所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子。具体地，源小区中的报告接收装置1011接收自用户设备所发送的测量报告，该源小区获知该用户设备想要切换至该目标小区；随后，其上的因子计算装置从无线网络的配置中，得到源小区与目标小区的距离AB的长度，利用该用户设备与该源小区的位置信息，计算得到该用户设备与该源小区的距离AC，及该距离AC与AB所夹的角度θ1，进一步地，根据该用户设备与该目标小区的位置信息，计算得到该用户设备与该目标小区的距离CB，及该距离CB与AB所夹的角度θ2，从而计算得出该用户设备在该目标小区中的波束成形因子；随后，该源小区中的切换请求发送装置1012通过将该波束成形因子写入切换请求的特定字段中，如写入切换请求的标准信息AS-ConfigIE的特定字段中，再将该包含了波束成形因子的切换请求发送至目标小区。目标小区根据该波束成形因子，采用波束成形模式，建立与该用户设备间的通信连接。
图2示出根据本发明另一个方面的用于在切换过程中计算波束成形因子的方法流程图。
源小区、目标小区和用户设备的各个步骤之间互相配合，以完成在切换过程中计算波束成形因子。具体地，在步骤S201中，用户设备向源小区发送测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；源小区接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；在步骤S202中，源小区向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子；目标小区接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子；在步骤S203中，目标小区根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备；在步骤S204中，目标小区向所述源小区发送切换响应；源小区接收自所述目标小区所发送的切换响应；在步骤S205中，源小区根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求；用户设备接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求；在步骤S206中，用户设备根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区；目标小区接收所述用户设备的接入；在步骤S207中，目标小区根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。
在步骤S201中，用户设备向源小区发送测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息。具体地，用户设备通过对各个小区(包括源小区、目标小区等)的测量，例如对各个小区的信号强度的测量，生成一个测量报告，该测量报告中包括了源小区与目标小区的参数信息，如，该测量报告中报告了目标小区的信号强度大于该源小区的信号强度，该用户设备想要切换至该目标小区的信息等，在步骤S201中，用户设备通过与源小区的通信，将该测量报告发送至该源小区。
源小区接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息。在接收到该测量报告之后，该源小区获知该用户设备想要切换至该目标小区，因此，后续步骤中，该源小区将向该测量报告中所报告的目标小区发送切换请求。
在步骤S202中，源小区向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子。具体地，在步骤S202中，源小区通过将该波束成形因子写入切换请求的特定字段中，如写入切换请求的标准信息AS-ConfigIE的特定字段中，再将该包含了波束成形因子的切换请求发送至目标小区。在此，该波束成形因子由该源小区计算得到。
目标小区接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子。在接收到该切换请求后，该目标小区获知有用户设备将切换至其上，同时获知了该用户设备在该目标小区的波束成形因子。
在步骤S203中，目标小区根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备。具体地，该目标小区根据在步骤S202中所接收到的切换请求，建立与用户设备间的关联预备，例如，预备与用户设备间的传输模式、预备该用户设备以何种方式接入等。
在步骤S204中，目标小区向所述源小区发送切换响应。具体地，在该目标小区在步骤S203中建立好与该用户设备的关联预备之后，在步骤S204中，该目标小区通过与源小区的通信，将切换响应发送至该源小区，以表明该目标小区已准备好与用户设备间的连接建立。
源小区接收自所述目标小区所发送的切换响应。
在步骤S205中，源小区根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求。具体地，在步骤S204中，该源小区接收到该切换响应时，已知悉该目标小区已做好准备，因此，在步骤S205中，该源小区根据该切换响应，通过与用户设备间的通信，将无线资源控制重配置请求发送至该用户设备。在此，该无线资源控制重配置请求中包括目标小区的参数信息。
用户设备接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求。
在步骤S206中，用户设备根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区。具体地，在步骤S205中，该用户设备接收到该无线资源控制重配置请求，在步骤S206中，该用户设备根据该无线资源控制重配置请求中所述包括的目标小区的参数信息，如该目标小区的小区标识，接入该目标小区，如通过随机接入信道(RandomAccessChannel，RACH)接入该目标小区。
目标小区接收所述用户设备的接入。
在步骤S207中，目标小区根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。具体地，在步骤S207中，该目标小区根据在步骤S202中所接收到的切换请求中所包括的波束成形因子，采用相应的波束成形模式，向用户设备发生随机接入响应(RandomAccessResponse，RAR)，用户设备在接收到该随机接入响应后，向该目标小区发送无线资源控制重配置完成消息(RadioResourceControlReconfigurationCompleteMessage)，以表明该用户设备已成功连接至该目标小区，随后，该目标小区通过波束成形模式，在物理下行链路控制信道(PhysicalDownlinkControlChannel，PDCCH)或物理下行链路共享信道(PhysicalDownlinkSharedChannel，PDSCH)上，向该用户设备发送数据信息。
优选地(参见图3)，在步骤S208(未示出)中，源小区根据所述源小区与所述目标小区的参数信息，并结合所述用户设备的参数信息，计算所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子。具体地，在步骤S201中，源小区接收自用户设备所发送的测量报告，该源小区获知该用户设备想要切换至该目标小区；随后，在步骤S208中，该源小区从无线网络的配置中，得到源小区与目标小区的距离AB的长度，利用该用户设备与该源小区的位置信息，计算得到该用户设备与该源小区的距离AC，及该距离AC与AB所夹的角度θ1，进一步地，根据该用户设备与该目标小区的位置信息，计算得到该用户设备与该目标小区的距离CB，及该距离CB与AB所夹的角度θ2，从而计算得出该用户设备在该目标小区中的波束成形因子；随后，在步骤S202中，该源小区通过将该波束成形因子写入切换请求的特定字段中，如写入切换请求的标准信息AS-ConfigIE的特定字段中，再将该包含了波束成形因子的切换请求发送至目标小区。目标小区根据该波束成形因子，采用波束成形模式，建立与该用户设备间的通信连接。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (9)
1.一种用于在源小区中实现在切换过程中计算波束成形因子的方法，其中，该方法包括：
a接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
b向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子；
c接收自所述目标小区所发送的切换响应；
d根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：
-根据所述源小区与所述目标小区的参数信息，并结合所述用户设备的参数信息，计算所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子。
3.一种用于在目标小区中辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的方法，其中，该方法包括：
A接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子；
B根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备；
C向所述源小区发送切换响应；
D接收所述用户设备的接入；
E根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。
4.一种用于在用户设备中辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的方法，其中，该方法包括：
-向源小区发送测量报告，以触发所述源小区向目标小区发送包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子的切换请求，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
-接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求；
-根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区。
5.一种用于实现在切换过程中计算波束成形因子的源小区，其中，该源小区包括：
报告接收装置，用于接收自用户设备所发送的测量报告，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
切换请求发送装置，用于向所述目标小区发送切换请求，其中，所述切换请求包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子；
响应接收装置，用于接收自所述目标小区所发送的切换响应；
重配置请求发送装置，用于根据所述切换响应，向所述用户设备发送无线资源控制重配置请求。
6.根据权利要求5所述的源小区，其中，该源小区还包括：
因子计算装置，用于根据所述源小区与所述目标小区的参数信息，并结合所述用户设备的参数信息，计算所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子。
7.一种用于辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的目标小区，其中，该目标小区包括：
切换请求接收装置，用于接收自源小区所发送的切换请求，其中，所述切换请求包括用户设备在目标小区中的波束成形因子；
关联建立装置，用于根据所述切换请求，建立与所述用户设备的关联预备；
响应发送装置，用于向所述源小区发送切换响应；
接入接收装置，用于接收所述用户设备的接入；
通信建立装置，用于根据所述波束成形因子，采用波束成形模式，建立与所述用户设备的通信连接。
8.一种用于辅助实现在切换过程中计算波束成形因子的用户设备，其中，该设备包括：
报告发送装置，用于向源小区发送测量报告，以触发所述源小区向目标小区发送包括所述用户设备在所述目标小区中的波束成形因子的切换请求，其中，所述测量报告包括所述源小区与目标小区的参数信息；
重配置请求接收装置，用于接收自所述源小区所发送的无线资源控制重配置请求；
小区接入装置，用于根据所述无线资源控制重配置请求，接入所述目标小区。
9.一种用于实现在切换过程中计算波束成形因子的***，包括如权利要求5或6所述的源小区，如权利要求7所述的目标小区及如权利要求8所述的用户设备。
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