专利名称：用于在mimo系统中构建移动台组的方法,相应的移动台、基站、运行与维护中心以及无线 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序的用于在无线通信系统中构建移动台组的方 法；涉及根据权利要求12的前序的无线通信系统；涉及根据权利要求13的前序的基站；涉 及根据权利要求14的前序的移动台；以及涉及根据权利要求15的前序的运行与维护中心。
背景技术：
在无线通信系统中调度移动台的方法通常是以这样的方式执行的使得从无线通 信系统的数据吞吐量的角度上而言的性能得以优化。在SDMA无线通信系统(SDMA =空分多址接入(Space Division Multiple Access))中，多个移动台可以由基站通过移动台的空间间隔而在相同频率/时间资源或 相同频率/时间/代码资源上使用MIMO技术(ΜΙΜΟ =多输入多输出(Multiple Input Multiple Output))来调度。相同频率/时间资源指的是两个或更多个移动台在相同频率和相同时间接收下 行链路数据。在这种情况下，空间被用作除了时间和频率之外的额外多址接入维度，以在下 行链路数据中具有正交分量，用于避免串扰和最小化干扰效应。相同频率/时间/代码资源指的是两个或更多个移动台在相同频率、相同时间和 相同扩频码(在下行链路信道中的CDMA分量的情况下)接收下行链路数据。在这种情况 下，空间被用作除了时间、频率和代码之外的额外多址接入维度，以在下行链路数据中具有 正交分量，用于避免串扰和最小化干扰效应。在EP 1 784 032 Al中公开了一种用于为基站中的相同基本资源单元确定移动台 组的方法。所述确定基于涉及发送协方差矩阵的上行链路反馈信道信息和涉及信道质量的 信息(例如，移动台接收器的经估算的SINR(SINR=信号与干扰加噪声比(Singal-to-Int erference-pIus-Noise Ratio)))。根据无线通信系统的类型，以不同方式使用反馈报告信息例如在GSM或UMTS无线通信系统中(GSM =全球移动通信系统；UMTS =通用移动 通信系统)，反馈报告用于根据涉及基站到移动台的下行链路信道的下行链路路径的若干 特性，适配该下行链路信道。这样的特性例如有基站与移动台之间的距离、基站与移动台 之间的区域构成(例如，城市、乡村)、其他发射器对下行链路路径的频谱使用、移动台的移 动速度和方向等。在反馈报告的范围内，移动台测量下行链路信道的信标或导频，并且经由 上行链路信道向基站报告测量信息(例如，信道质量指示符、接收的信号强度指示符)。基 站使用该测量信息来适配参数(例如，传输功率、传输信道)以及改善下行链路信道的特性 (例如，功耗、传输错误率)。在使用一个发射天线的SISO和SIMO无线通信系统中(SIS0 =单输入单输出； SIMO =单输入多输出)，每时间单位从所述发射天线发送一个数据信号，产生下行链路信 道的单个下行链路波束。在这样的情况下，报告信道质量指示符或者接收到的信号强度指示符就已经足够，并且没有必要标识下行链路波束并在测量信息内报告下行链路波束的波 束指示符。在MISO或MIMO无线通信系统中(MIS0 =多输入单输出)，使用至少两个发射天线 和一个(MISO)或多个(MIMO)接收天线。可以在相同时间/频率/代码多址接入资源上经 由下行链路信道的两个或更多个下行链路波束在每个发射天线上传输分开地编码的数据 信号。在这样的情况下，除了频谱噪声之外，还会发生下行链路波束之间的干扰。对于LTE 版本 8 中(3GPP TS 36.213 V8. 2. 0)的 SU-MIMO (SU =单用户)，将会使用 基于单流码本的预编码/波束形成，并且单用户MIMO反馈信息包括三个参数CQI (CQI = 信道质量指示(Channel Quality Indication)) ,PMI (PMI =预编码矩阵指示符(Precoding Matrix Indicator))和 RI (RI =秩指示(Rank Indication))。CQI 是指示出具有最大平均 接收调制载波功率的下行链路波束的信道质量的参数。对于LTE版本8，CQI参数是下行链 路信道的传输格式的索引。PMI是指示出波束索引的参数，所述波束索引对应于其信道质量 被报告的下行链路波束的预编码向量。波束索引属于码本的条目，所述码本包含具有所有 允许的Tx天线权重组合的预编码向量。RI是由移动台所估算的、指示出若干从中可以预期 最佳数据吞吐量的流的参数。EP 1 784 032 Al中所描述的MIMO技术使用指向多个移动台的多个下行链路波 束。如果指向特定移动台的下行链路波束对指向其他移动台的下行链路波束产生尽可能少 的干扰，那么这将有利于无线小区中或者无线小区的扇区中的性能和整体数据吞吐量。因 此基站对于相同频率时间资源构建适当的移动台组。这意味着这样一组移动台以相同时间 和相同频率但以下行链路波束的空间分隔调度，从而使下行链路波束产生最少的彼此间干 扰。为了构建这样一组适当的移动台，需要从移动台向基站报告适当的反馈信息，这 不应消耗上行链路信道的太多资源。
发明内容
该目标是通过一种用于在无线通信系统中构建移动台组的方法而实现的，该方法 包括如下步骤从基站发送参考信号，以能够确定所述基站与至少两个移动台之间的下行 链路信道的信道特性；由至少两个移动台接收所述参考信号；在至少两个移动台中的第一 个上确定第一反馈信息并且在所述至少两个移动台中的第二个上确定第二反馈信息，所述 反馈信息各自包括指示出信道质量的第一分量；将第一反馈信息和第二反馈信息从至少两 个移动台中的第一个和第二个发送到基站；在基站接收第一反馈信息和第二反馈信息；并 且在基站根据第一反馈信息和第二反馈信息构建所述至少两个移动台中的至少两个的移 动台组；其中信道质量是下行链路信道的至少三个下行链路波束中具有最大接收载波功率 的下行链路波束的参数。第一反馈信息和第二反馈信息包括仅关于下行链路波束中的一个的信息。仅报告 这一信息相比于在其中报告所有下行链路波束的信道质量指示并随之消耗相当数量的无 线小区最大上行链路容量的情况而言，大大降低了报告开销。例如使用具有8个允许的预编码向量的3位码本，仅报告具有最大接收载波功率 的下行链路波束的信道质量相对于在其中报告所有下行链路波束的信道质量信息的情况而言，将开销减少8倍。适合于下行链路信道的下行链路波束的角度扩散的额外特性是通过本发明的其 他实施方式来实现的，这些实施方式由对于所述方法的从属权利要求；由对于无线通信系 统的独立权利要求12 ；由对于基站的独立权利要求13 ；由对于移动台的独立权利要求14 ； 以及由对于运行与维护中心的独立权利要求15所指出。本发明的实施方式将在以下的详细描述中变得清楚，并且将由通过非限制性图解 的方式给出的附图所演示。
图1示出了用于执行根据本发明的第一实施方式的方法的无线通信网络的框图。图2示出了用于执行根据本发明的第一实施方式的方法的基站的框图。图3示出了用于执行根据本发明的第一实施方式的方法的移动台的框图。图4示出了由根据本发明的第一实施方式的基站所服务的无线小区的框图。图5示出了根据本发明的第一实施方式的方法的流程图。图6示出了由根据本发明的其他实施方法的基站所服务的无线小区的框图。图7示出了根据本发明的第二实施方式的方法的流程图。图8示出了根据本发明的第三实施方式的方法的流程图。图9示出了由根据本发明的又一些其他实施方式的基站所服务的无线小区的框 图。图10示出了根据本发明的第五实施方式的方法的流程图。图11示出了根据本发明的第六实施方式的方法的流程图。图12示出了用于执行根据本发明的第七实施方式的方法的无线通信网络的框 图。图13示出了用于执行根据本发明的第七实施方式的方法的基站的框图。
具体实施例方式参考图1，第一无线通信网络RCSl包含第一无线接入网络RAN1。第一无线接入网 络RAm包含第一无线小区Cl。为了简化而未示出第一无线接入网络RAN 1的其他无线小 区。第一无线小区Cl包含第一基站BS1、第一移动台MS1、第二移动台MS2，以及第三移 动台MS3。为了简化而未示出第一无线小区Cl的其他移动台。第一移动台MSl、第二移动台MS2和第三移动台MS3经由第一下行链路信道DLl连 接到第一基站BSl。此外，第一移动台MS1、第二移动台MS2和第三移动台MS3经由第一上行链路信道 ULl连接到第一基站BSl。除了第一下行链路信道DLl和第一上行链路信道UL1，也可以使用具有下行链路 和上行链路时隙的组合信道。在另一选择中，第一移动台MS1、第二移动台MS2和第三移动台MS3可以经由不同 的上行链路信道连接到第一基站BSl。
第一参考信号从第一基站BSl经由第一下行链路信道DLl传输到第一移动台MS1、 第二移动台MS2和第三移动台MS3。第一反馈信息经由第一上行链路信道ULl从第一移动 台MSl传输到第一基站BS1。同样地，第二移动台MS2和第三移动台经由第一上行链路信道 ULl向第一基站BSl传输第二反馈信息和第三反馈信息。参考图2，图1的第一基站BSl包含第一天线系统AS1、第一收发器TR1、第一 CPU (CPU =中央处理单元)CPU1以及第一计算机可读介质MEMl。第一天线系统ASl包含第一天线元件AEl和第二天线元件AE2。第一天线系统ASl 还可以包含两个以上的天线元件，其由第三天线元件AE3表示。第一天线元件AEl和第二天线元件AE2用于第一下行链路信道DLl和第一上行链 路信道ULl。可选地，第一天线元件AEl和第二天线元件AE2可以仅用于第一下行链路信道 DLl并且额外的接收器天线可以用于第一上行链路信道UL1。在第一天线元件AEl或者第 二天线元件AE2与第一上行链路信道ULl之间的其他映射是可能的。第一收发器TRl经由第一天线系统ASl发送第一参考信号并接收第一反馈信息、 第二反馈信息和第三反馈信息。第一计算机可读介质MEMl预计用于储存第一计算机可读程序PROGl。第一计算机可读程序PROGl预计用于执行根据本发明第一实施方式的方法的步 骤。第一 CPU CPUl预计用于执行第一计算机可读程序PROGl。参考图3，图1的第一移动台MSl包含第二天线系统AS2、第二收发器TR2、第二 CPU CPU2以及第二计算机可读介质MEM2。第二天线系统AS2包含第四天线元件AE4和第五天线元件AE5。第二天线系统AS2 还可以包含两个以上的天线元件用于接收和/或发送。但这为了简化而未示出。第四天线元件AE4和第五天线元件AE5用于第一下行链路信道DLl和第一上行链 路信道UL1。备选地，可以使用另一天线元件将下行链路和上行链路传输分离在不同的天线 元件上。第二收发器TR2经由第二天线系统AS2接收第一参考信号并发送第一反馈信息。 可选地，单独的接收器用于接收第一参考信号，而单独的发射器用于发送第一反馈信息。第二计算机可读介质MEM2预计用于储存第二计算机可读程序PR0G2。第二计算机可读程序PR0G2预计用于执行根据本发明的第一实施方式的方法的 步骤。第二 CPU CPU2预计用于执行第二计算机可读程序PR0G2。对于以下描述而言，第二移动台MS2和第三移动台MS3包含与第一移动台MSl类 似的、具有类似功能的部件。如果第一无线通信系统RCSl中存在不具有根据本发明的功能 的第一组移动台以及具有根据本发明的功能的第二组移动台，那么第一组中的移动台不能 用于根据本发明的移动台组的改进的构建，并且只有第二组中的移动台用于移动台组的改 进的构建。对于第一组中的移动台，将使用公知的机制来构建移动台组，或者对它们进行调 度而不使用移动台组。参考示出第一无线小区Cl的图4，第一下行链路信道DLl包括示例性地四个下行 链路波束DB1、DB2、DB3和DB4。第一下行链路信道DLl还可以包括其他下行链路波束。但 这为了简化而未示出。第一下行链路波束DB1、第二下行链路波束DB2、第三下行链路波束 DB3和第四下行链路波束DB4代表将在第一天线系统ASl中使用的所有允许的天线权重组合。每个下行链路波束DB1、DB2、DB3和DB4指向空间中稍微不同的方向。在该示例中，第 一移动台MSl位于第二下行链路波束DB2和第三下行链路波束DB3的第二和第三覆盖区域 内；第二移动台MS2位于第一下行链路波束DBl的第一覆盖区域内；并且第三移动台MS3位 于第三下行链路波束DB3的第三覆盖区域内。第一下行链路波束DBl被分配以第一波束索引BI1，第二下行链路波束DB2被分配 以第二波束索引BI2，第三下行链路波束DB3被分配以第三波束索引BI3，并且第四下行链 路波束DB4被分配以第四波束索引BI4。在表1中所示的所谓码本中，各波束索引BI1、BI2、BI3和BI4对应于允许的天线 权重组合，相当于允许的所谓预编码向量，用第一 Tx天线权重(Tx =传输)Wl_i(i = 1、2、 3、4)作为用于第一天线元件AEl的第一权重参数，并且用第二 Tx天线权重w2_i(i = 1、2、 3、4)作为用于第二天线元件AE2的第二权重参数。示例性地，将第一天线权重参数组合wl_l、w2_l用作第一预编码向量wBIl = (wl_l, w2_l)，该向量对应于第一下行链路波束DB1。对于其他下行链路波束DB2、DB3和 DB4而言存在类似的映射。码本应由第一基站BSl并由所有当前位于第一无线小区Cl中的移动台所知晓。
权利要求
1.一种用于在无线通信网络(RCSl)中构建移动台组的方法，所述方法包括以下步骤 从基站(BSl)传输(M1/1)参考信号，以能够确定所述基站(BSl)与至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)之间的下行链路信道的信道特性；由所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)接收(M1/2)所述参考信号； 在所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第一移动台确定(Μ1/3、Μ1/4、Μ1/5、Μ1/6) 第一反馈信息，并且在所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第二移动台确定(M1/3、 Μ1/4、Μ1/5、Μ1/6)第二反馈信息，所述反馈信息各自包括指示出信道质量的第一分量；将所述第一反馈信息和所述第二反馈信息从所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中 的所述第一移动台和所述第二移动台传输(M1/7)到所述基站(BSl)；在所述基站(BSl)接收(M1/8)所述第一反馈信息和所述第二反馈信息；以及 在所述基站(BSl)根据所述第一反馈信息和所述第二反馈信息构建(M1/9)所述至少 两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的至少两个移动台的移动台组，其特征在于所述信道质量是所述下行链路信道(DLl)的至少三个下行链路波束 (DB1、DB2、DB3、DB4)中具有最大接收载波功率的下行链路波束的参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述参数为CQI值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一反馈信息和所述第二反馈信息 还包括第二分量，所述第二分量指示出所述具有最大接收载波功率的下行链路波束。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述用于构建移动台组的方法是通过应 用最小波束距离模式而完成的，其中选择所述至少三个下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4) 中的第一波束和第二波束用于调度所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)并且选择所述至 少三个下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4)中在空间上位于所述至少三个下行链路波束 (DB1、DB2、DB3、DB4)中的所述第一波束与所述第二波束之间的至少第三波束，并且所述至 少三个下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4)中的所述第三波束不用于调度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于如果所述至少三个下行链路波束(DB1、 DB2、DB3、DB4)的角度波束扩散低于第一阈值或者在第一取值范围内，那么应用所述方法。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述方法还包括以下步骤通过考虑功率分割因子参数或者功率分割因子与干扰余量因子参数，而为所述至少两 个移动台(MS1、MS2、MS3)中的所述第一移动台和所述第二移动台选择(M3/1)传输格式。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述基站(BSl)使用所述基站(BSl)的 天线系统(ASl)的至少三个天线元件(AE1、AE2、AE3)来应用渐减，用以降低所述至少三个 下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4)的波束旁瓣。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)的 所述第一移动台和所述第二移动台基于通过所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的所 述第一移动台和所述第二移动台的收发器(TR2)的输出估算的信号干扰比或者信号与干 扰加噪声比，使用具有所述至少三个下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4)之间的固定关系的 固定关系模式来确定信道质量。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于如果所述至少三个下行链路波束(DB1、 DB2、DB3、DB4)的角度波束扩散超过第二阈值或者在第二取值范围内，那么应用所述方法。
10.根据权利要求4和权利要求8所述的方法，其特征在于所述方法还包括以下步骤确定(M6/2)具有最少接收载波功率的另一下行链路波束，并且 根据所述具有最大接收载波功率的下行链路波束和所述具有最少接收载波功率的另 一下行链路波束，确定(M6/3)信号干扰比信息或者信号与噪声加干扰比信息；并且所述第一反馈信息和所述第二反馈信息还包括第三分量，该第三分量指示出所述 至少三个下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4)中具有最少接收载波功率的所述另一下行链 路波束；并且包括第四分量，所述第四分量指示出根据所述具有最大接收载波功率的下行 链路波束和所述具有最少接收载波功率的另一下行链路波束的所述信号干扰比信息或者 所述信号与噪声加干扰比信息，并且所述基站(BSl)根据传输自所述基站(BSl)的所述至少三个下行链路波束(DB1、DB2、 DB3、DB4)的波束扩散而在所述最小波束距离模式、所述固定关系模式以及具有还包括所述 第三分量和所述第四分量的反馈信息的模式之间切换。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于运行与维护中心(OMCl)配置在所述基 站(BSl)的所述最小波束距离模式、所述固定关系模式或者具有还包括所述第三分量和所 述第四分量的反馈信息的模式。
12.一种无线通信系统(RCSl)，所述无线通信系统(RCSl)包括无线接入网络(RANl)， 所述无线接入网络(RANl)具有基站(BSl)和至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)，所述至少两 个移动台(MS1、MS2、MS3)由所述基站(BSl)服务，所述无线通信系统(RCSl)还包括用于从所述基站(BSl)传输参考信号的装置(M1/1)，以能够确定所述基站(BSl)与所 述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)之间的下行链路信道(DLl)的信道特性；用于在所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)接收所述参考信号的装置(M1/2)； 用于在所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第一移动台确定第一反馈信息并且 在所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第二移动台确定第二反馈信息的装置(M1/3、 Ml/4、Ml/5、M1/6)，所述反馈信息各自包括指示出信道质量的第一分量；用于将所述第一反馈信息和所述第二反馈信息从所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3) 中的所述第一移动台和所述第二移动台传输到所述基站(BSl)的装置(M1/7)；用于在所述基站(BSl)接收所述第一反馈信息和所述第二反馈信息的装置(M1/8)；以及用于在所述基站(BSl)根据所述第一反馈信息和所述第二反馈信息构建所述至少两 个移动台(MS1、MS2、MS3)中的至少两个移动台的移动台组的装置(M1/9)，其特征在于所述信道质量是所述下行链路信道(DLl)的至少三个下行链路波束 (DB1、DB2、DB3、DB4)中具有最大接收载波功率的下行链路波束的参数。
13.一种用于在无线通信系统(RCSl)中使用的基站(BSl)，所述基站(BSl)是至少两 个移动台(MS1、MS2、MS3)的服务基站，所述基站(BSl)还包括用于传输参考信号的装置(M1/1)，以能够确定所述基站(BSl)与所述至少两个移动台 (MS1、MS2、MS3)之间的下行链路信道(DLl)的信道特性；用于接收所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第一移动台的第一反馈信息和所 述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第二移动台的第二反馈信息的装置(M1/8)，所述反 馈信息各自包括指示出信道质量的第一分量；以及用于根据所述第一反馈信息和所述第二反馈信息构建所述至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的至少两个移动台的移动台组的装置(M1/9)，其特征在于所述信道质量是所述下行链路信道(DLl)的至少三个下行链路波束 (DB1、DB2、DB3、DB4)中具有最大接收载波功率的下行链路波束的参数。
14.一种用于在无线通信系统(RCSl)中使用的移动台(MS1、MS2、MS3)，所述移动台 (MS1、MS2、MS3)由基站(BSl)服务，所述移动台(MSI、MS2、MS3)包括用于接收来自所述基站(BSl)的参考信号的装置(M1/2)，以能够确定所述基站(BSl) 与所述移动台(MS1、MS2、MS3)之间的下行链路信道(DLl)的信道特性；用于确定第一反馈信息的装置(Μ1/3、Μ1/4、Μ 1/5、Μ1/6)，所述第一反馈信息包括指示 出信道质量的第一分量；以及用于向所述基站(BSl)传输所述第一反馈信息的装置(M1/7)； 其特征在于所述信道质量是所述下行链路信道(DLl)的至少三个下行链路波束 (DB1、DB2、DB3、DB4)中具有最大接收载波功率的下行链路波束的参数。
15.一种用于在无线通信系统(RCSl)中使用的运行与维护中心(OMCl)，其特征在于所述运行与维护中心(OMCl)包括用于配置和/或选择不同模式的装置， 用以考虑传输自所述基站(BSl)的下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4)的波束扩散，在基站 (BSl)构建移动台组。
全文摘要
本发明涉及一种在无线通信网络(RCS1)中构建移动台组的方法，其中该方法包括以下步骤从基站(BS1)向至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)传输(M1/1)参考信号，以能够确定基站(BS1)与至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)之间的下行链路信道(DL1)的信道特性；在至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第一移动台确定(M1/3、M1/4、M1/5、M1/6)第一反馈信息并且在至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第二移动台确定(M1/3、M1/4、M1/5、M1/6)第二反馈信息，所述反馈信息各自包括指示出信道质量的第一分量；将第一和第二反馈信息从至少两个移动台(MS1、MS2、MS3)中的第一移动台和第二移动台传输(M1/7)到基站(BS1)；并且在基站(BS1)根据第一和第二反馈信息构建(M1/9)移动台组，其中信道质量是所述下行链路信道(DL1)的至少三个下行链路波束(DB1、DB2、DB3、DB4)中具有最大接收载波功率的下行链路波束的参数。
文档编号H04W72/08GK102084708SQ200980125660
公开日2011年6月1日 申请日期2009年7月23日 优先权日2008年9月19日
发明者C·赫克, T·维尔德 申请人:阿尔卡特朗讯