无线通信系统中的基站小区之间的经协调发射的制作方法

无线通信系统中的基站小区之间的经协调发射的制作方法
【专利摘要】本发明涉及无线通信系统中的基站小区之间的经协调发射。本发明提供用于经由第一天线系统(106i)向第一小区(104i)提供覆盖和经由第二天线系统(106g)向第二小区(104j)提供覆盖的系统和方法。还处理数据以供使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置(108i)。
【专利说明】无线通信系统中的基站小区之间的经协调发射
[0001]分案申请的相关信息
[0002]本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2009年8月6日、申请号为200980130040.5、发明名称为“无线通信系统中的基站小区之间的经协调发射”的发明专利
申请案。
[0003]相关申请案的交叉参考
[0004]本申请案主张2008年8月6日申请的题目为“针对分布式MMO的DL共同RS向后兼容设计(DL Common RS Backward Compatible Designs for Distributed MI MO)，，的第61 / 086，539号美国临时专利申请案的权益，所述专利申请案以引用的方式并入本文中。
【技术领域】
[0005]以下描述大体涉及无线通信，且更特定来说涉及用于处置无线通信中的干扰的系统和技术。
【背景技术】
[0006]广泛部署无线通信系统以提供各种类型的通信内容，例如语音、数据等。典型无线通信系统可为能够通过共享可用系统资源(例如，带宽、发射功率等)而支持与多个用户的通信的多址系统。此类多址系统的实例可包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统等。另外，所述系统可遵循例如第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP长期演进(LTE)、超移动宽带(UMB)等规范，和/或例如演进数据优化(EV-DO)、其一个或一个以上修订版等多载波无线规范。
[0007]一股来说，无线多址通信系统可同时支持多个移动装置的通信。每一移动装置可经由前向链路和反向链路上的发射而与一个或一个以上基站通信。前向链路(或下行链路)指代从基站到移动装置的通信链路，且反向链路(或上行链路)指代从移动装置到基站的通信链路。此外，移动装置与基站之间的通信可经由单输入单输出(SISO)系统、多输入单输出(MISO)系统、多输入多输出(MMO)系统等来建立。另外，移动装置可与其它移动装置(和/或基站与其它基站)以对等无线网络配置来通信。
[0008]分区(sectorization)为通过将单一基站分割成三个小区而改进系统容量的经典方式。在早期系统中，基于每个小区，利用一个具有固定波束图案的定向天线来将发射功率集中于所述小区内且减少对其它小区所引起的干扰。近来，已引入具有多个发射(TX)天线的MIMO系统来产生定向固定波束图案来覆盖所述小区。尽管存在这些进展，但许多移动装置仍经历小区边缘处的小区间干扰。

【发明内容】

[0009]下文呈现对一个或一个以上方面的简化概述，以便提供对此类方面的基本理解。此概述并非所有预期方面的广泛综述，且既不希望指明所有方面的重要或关键元素，也不希望描绘任何或所有方面的范围。其唯一目的在于以简化形式呈现一个或一个以上方面的一些概念以作为稍后呈现的更详细描述的序言。
[0010]在本发明的一个方面中，一种用于无线通信的设备包括:用于经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖的装置；用于经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖的装置；以及用于处理数据以用于使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置的装置。
[0011]在本发明的另一方面中，一种用于无线通信的方法包括:经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖；经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖；以及处理数据以用于使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置。
[0012]在本发明的又一方面中，一种用于无线通信的设备包括处理系统，所述处理系统经配置以经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖，经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖，且处理数据以用于使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置。
[0013]在本发明的另一方面中，包含可由一个或一个以上处理器执行的指令的计算机程序产品，所述指令包含:用于经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖的代码；用于经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖的代码；以及用于处理数据以用于使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置的代码。
[0014]为实现前述和相关目的，所述一个或一个以上方面包含在下文充分描述并在权利要求书中特别指出的特征。以下实施方式和附图详细阐述所述一个或一个以上方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可使用各个方面的原理的各种方式中的少数几种，且此实施方式希望包括所有此类方面及其等效物。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1说明多址无线通信系统的方面。
[0016]图2说明多址无线通信系统中的基站和移动装置的方面。
[0017]图3说明多址无线通信系统的帧结构的方面。
[0018]图4说明移动装置在小区边缘处的多址无线通信系统的方面。
[0019]图5说明两个移动装置在其相应小区边缘处的多址无线通信系统的方面。
[0020]图6说明具有两个TX天线的基站和移动装置在小区边缘处的多址无线通信系统的方面。
[0021]图7说明移动装置在小区边缘处的多址无线通信系统中的分布式天线系统的方面。
[0022]图8说明两个移动装置在其相应小区边缘处的多址无线通信系统的方面。
[0023]图9说明具有两个TX天线的基站和两个移动装置在其相应小区边缘处的多址无线通信系统的方面。
[0024]图10说明使用两个TX天线和两个移动装置在其相应小区边缘处的多址无线通信系统天线系统中的分布式天线系统的方面。
[0025]图11说明关于基站的功能性的方面。
【具体实施方式】[0026]现参看图式描述各种实施例，其中相似参考数字在全文中用于指代相似元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述众多特定细节以提供对一个或一个以上实施例的透彻理解。然而，可显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践此类实施例。在其它例子中，以框图形式展示众所周知的结构和装置以便促进描述一个或一个以上实施例。
[0027]如本申请案中所使用，术语“组件”、“模块”、“系统”等希望指代计算机相关实体，其为硬件、固件、硬件与软件的组合、软件或执行中的软件。举例来说，组件可为(但不限于)在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行程序、执行线程、程序和/或计算机。借助于说明，在计算装置上运行的应用程序和计算装置两者可为一组件。一个或一个以上组件可驻存于过程和/或执行线程内，且一组件可位于一个计算机上和/或分布于两个或两个以上计算机之间。另外，这些组件可由上面存储有各种数据结构的各种计算机可读媒体来执行。组件可借助本地和/或远程过程，例如根据具有一个或一个以上数据包的信号(例如，来自一个与本地系统、分布式系统中的另一组件或借助所述信号越过例如因特网等网络与其它系统交互的组件的数据)来通信。
[0028]此外，本文中结合移动装置来描述各种实施例。移动装置也可称为系统、订户单元、订户台、移动台、移动物、远程台、远程终端、接入终端、用户终端、终端、无线通信装置、用户代理、用户装置或用户设备(UE)。移动装置可为蜂窝式电话、智能型手机、无绳电话、会话起始协议(SIP)电话、膝上型计算机、卫星无线电、全球定位系统、无线区域回路(WLL)台、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持式装置、计算装置，或连接到无线调制解调器的其它处理装置。此外，本文中结合基站来描述各种实施例。基站可用于与移动装置通信，且也可称为接入点、节点B、演进型节点B(eN0deB或eNB)、基站收发台(BTS)或某一其它术语。
[0029]本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频域多路复用(SC-FDMA)和其它系统。术语“系统”与“网络”常常可互换使用。CDMA系统可实施例如通用陆地无线电接入(UTRA)、CDMA2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变型。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可实施例如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA系统可实施例如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.11 (W1-Fi)、ΙΕΕΕ802.16 (WiMAX)、ΙΕΕΕ802.20、Flash_0FDM 等无线电技术。UTRA 和E-UTRA为通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)为使用E-UTRA的即将到来版本，其在下行链路上使用OFDMA且在上行链路上使用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM描述于来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中。CDMA2000和UMB描述于来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中。本文中所描述的技术还可用于例如IxEV-DO修订本B或其它修订本和/或其类似者等演进数据优化(EV-DO)标准中。此外，此类无线通信系统可另外包括常使用非成对免执照频谱的对等(例如，移动物到移动物)专用网络系统、802.XX无线LAN、BLUETOOTH(蓝牙)和任何其它短程或长程无线通信技术。
[0030]现将依据可包括若干装置、组件、模块等的系统来呈现各个方面或特征。应理解且了解，各种系统可包括额外装置、组件、模块等，且/或可能不包括结合各图所论述的所有装置、组件、模块等。也可使用这些方法的组合。[0031]现将参看图1呈现多址无线通信系统的各个方面。展示无线通信系统100具有基站102。基站102可包括若干收发器(未图示)，所述收发器允许基站使用不同天线系统106服务于每一小区104。每一天线系统106经展示为单一定向天线，但可实施为合作以形成定向波束图案的天线元件的布置。展示基站102与三个移动装置108通信，在每一小区104中各有一个移动装置。然而，应了解，基站102可实质上与任何数目的移动装置通信。如所描绘，基站102使用天线系统IOei与小区KMi中的移动装置IOSi通信，使用天线系统IOej与小区104」中的移动装置IOSj通信，且使用天线系统106k与小区104k中的移动装置108k通信。
[0032]或者，所述天线系统106可为MMO天线系统。MMO天线系统使用多个(Nt个)TX天线和多个(Nk个)接收(RX)天线来进行数据发射。由Nt个TX天线和Nk个RX天线形成的MMO信道可分解成Ns个独立信道，所述独立信道也称为空间信道，其中Ns ( min {NT,NE}。Ns个独立信道中的每一者对应于一维度。如果利用由多个TX和RX天线产生的额外维度，那么MMO系统可提供改进的性能(例如，较高处理量和/或较大可靠性)。MMO系统可实质上利用任何类型的双工技术(例如，FDD、FDM、TDD、TDM、CDM、OFDM等)来划分上行链路和下行链路信道。
[0033]现将参看图2呈现与移动装置通信的基站的各个方面。在基站102处，将若干数据流的数据从数据源212提供到处理系统213。处理系统213包括发射(TX)数据处理器214、发射(TX) MMO处理器220、处理器230、存储器232和RX数据处理器242。每一数据流可经由相应天线系统224发射。为解释的简易起见，展示用于服务于一个小区的单一天线系统224。然而，如所属领域的技术人员将容易地了解，基站102可针对每一小区使用单独天线系统。在此实例中，天线系统224为MIMO天线系统，其可通过利用多个空间信道支持多个数据流。或者，所述天线系统224可包含单一定向天线或多个天线元件。单独发射器(TMTR) /接收器(RCVR) 222从所述系统中的每一天线224提供。
[0034]TX数据处理器214基于经选择以用于每一数据流的特定编码方案而格式化、编码且交错所述数据流的数据以提供经编码的数据。可使用OFDM或其它正交化或非正交化技术来多路复用每一数据流的经编码的数据与参考信号。参考信号(其有时被称为导频信号、信标信号等)通常为以已知方式处理的已知数据样式且可在移动装置108处用于估计信道响应。接着基于经选择以用于每一数据流的一个或一个以上特定调制方案(例如，BPSK、QSPK、M-PSK或M-QAM)而调制(即，符号映射)经多路复用的参考信号和所述数据流的经编码的数据以提供调制符号。可通过处理器230确定每一数据流的数据速率、编码和调制。
[0035]接着将所有数据流的调制符号提供到TX MIMO处理器220，处理器220提供用于调制符号的空间处理(例如，针对0FDM)。TX MIMO处理器220接着将Nt个调制符号流(或空间流)提供到Nt个发射器(TMTR) 222a到222t。每一 TMTR222接收并处理相应符号流以提供一个或一个以上模拟信号，且进一步调节(例如，放大、滤波和上变频)所述模拟信号以提供适合于经由MMO信道发射的经调制信号。来自TMTR222a到222t的Nt个经调制信号接着分别从Nt个天线224a到224t发射。
[0036]在移动装置108处，经发射的经调制信号通过Nk个天线252a到252r接收，且将来自每一天线252的所接收的信号提供到相应RCVR254。每一 RCVR254调节(例如，滤波、放大和下变频)相应所接收的信号、数字化经调节信号以提供样本，且进一步处理所述样本以提供相应“所接收的”符号流。
[0037]接收(RX)数据处理器260接着接收来自Nk个RCVR254的Nk个所接收的符号流并基于特定接收器处理技术处理所述符号流以提供Nt个“检测到的”符号流。每一检测到的符号流包括为经发射用于相应数据流的调制符号的估计的符号。RX数据处理器260接着解调、解交错和解码每一检测到的符号流以恢复数据流的数据。接着将数据提供到数据汇264。由RX数据处理器260进行的处理与由基站102处的TX处理器220和TX MMO数据处理器214执行的处理互补。
[0038]由RX处理器260产生的信道响应估计可用以执行接收器处的空间、空间/时间处理，调整功率电平，改变调制速率或方案，或进行其它动作。RX处理器260可进一步估计检测到的符号流的信噪干扰比(SNR)和可能其它信道特性，且将这些量提供到处理器270。RX数据处理器260或处理器270可进一步导出对系统的“操作” SNR的估计。处理器270接着提供信道状态信息(CSI)，其可包含关于通信链路和/或所接收的数据流的各种类型的信息。举例来说，CSI可仅包含操作SNR。在其它实施例中，CSI可包含信道质量指示项(CQI)，信道质量指示项可为指示一个或一个以上信道条件的数值。所述CSI接着由TX数据处理器278处理、由TX MIMO处理器280空间处理、由发射器254a到254r调节，且发射回到基站102。
[0039]在基站102处，来自移动装置108的经调制信号由天线系统224接收，由RCVR222调节，且由RX数据处理器242处理以恢复由移动装置108报告的CSI。接着将所报告的CSI提供到处理器230，且用以(I)确定待用于数据流的数据速率以及编码和调制方案，且(2)产生对TX数据处理器214和TX处理器220的各种控制。或者，CSI可由处理器270利用以确定用于发射的调制方案和/或编码速率，以及其它信息。此可接着提供到使用此信息(其可经量化)的基站102，以提供到移动装置108的随后发射。处理器230和270指导基站102和移动装置108处的操作。存储器232和272分别提供对由处理器230和270使用的程序代码和数据的存储。
[0040]虽然图2说明MMO天线系统，但结合MMO天线系统描述的各种概念可应用于MISO天线系统，其中多个TX天线(例如，基站上的那些天线)将一个或一个以上符号流发射到单一天线装置(例如，移动装置)。并且，可以与关于图2描述的方式相同的方式利用SISO天线系统。在SISO天线系统的状况下，可将来自TX数据处理器214的数据流直接提供到TMTR / RCVR222以用于经由天线系统发射。然而，如随后将更详细地描述，TX MMO处理器220可在SISO天线系统中使用以提供来自多个天线系统的多个空间流，从而增强小区边缘移动装置的性能。
[0041]在描述基站的若干方面时，已依据处理系统213描述了各种功能。处理系统213可实施为硬件、软件或两者的组合。其实施为硬件还是软件将视特定应用和强加于整个系统的设计约束而定。所属领域的技术人员对于每一特定应用可以不同方式实施所描述的功能性。
[0042]借助于实例而非限制，由基站102使用的处理系统213可由一个或一个以上处理器实施。处理器的实例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑装置(PLD)、控制器、状态机、门控逻辑、离散硬件组件，或可执行贯穿本发明描述的各种功能性的任何其它处理电路。
[0043]处理器可经配置以执行软件。能够执行软件的处理器的实例为能够存取机器可读媒体上的软件的微处理器。微处理器可为经由总线或其它通信装置与机器可读媒体和其它电路链接在一起的集成电路。或者，微处理器可为由专用集成电路(ASIC)实施的嵌入式系统的一部分。嵌入式微处理器可为具有集成到单一芯片中的机器可读媒体和其它电路的ARM (高级RISC机器)处理器。
[0044]无论软件称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其它，均应将软件广泛地解释为表示指令、数据或其任何组合。借助于实例，机器可读媒体可包括随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器或任何其它合适的存储媒体或其任一组合。
[0045]机器可读媒体可为处理系统的一部分。或者，机器可读媒体的任何部分可在处理系统的外部。借助于实例，机器可读媒体可包括发射线、由数据调制的载波，和/或与基站或移动台分离的计算机产品，其均可由处理器系统经由收发器或借助其它手段存取。
[0046]由机器可读媒体支持的软件可驻存于单一存储装置中或分布于多个存储器装置上。借助于实例，软件可从硬盘驱动器加载到RAM中。在软件的执行期间，处理器可将某些指令加载到高速缓冲存储器中以增加存取速度。一个或一个以上高速缓冲存储器线可接着加载到通用寄存器文件中以用于由处理器执行。当参考软件的功能性时，将理解此功能性由处理器在执行软件指令时实施。
[0047]现将参考特定发射数据结构呈现各种概念。如所属领域的技术人员将容易了解，这些概念可扩展到其它发射数据结构。此实例中的数据结构基于OFDM下行链路发射。OFDM是将数据分布在以精确频率间隔开的大量副载波上的展频技术。所述间隔提供使得接收器能够恢复来自副载波的数据的“正交性”。
[0048]用于下行链路发射的数据结构的实例展示于图3中，其中水平维度表示时间，且垂直维度表示频率。将下行链路发射划分成称为帧302的单元，但其也可被所属领域的技术人员称为包、时隙、单元或表示用于经由无线媒体发射的数据结构的任何其它命名。帧302进一步划分成5个子巾贞304,其中每一子巾贞具有2个时隙306。每一时隙306包括6个资源块(RB) 308，且每一资源块308由包含7个OFDM符号X 12个OFDM副载波的84个资源元素310构成。一个资源元素载运QPSKU6QAM或64QAM经调制位。借助于实例，使用16QAM，每一资源元素载运4个位。通过基站102分配给每一移动台108的资源块的数目基于在移动装置108上执行的应用程序的服务质量(QoS)需求。关于任何给定移动装置的QoS需求越高，需要由基站分配给移动装置的资源块越多。
[0049]在基站102的一个实施例中，在由所述基站102服务的所有三个小区上发射共同参考信号(CRS)。在此实例中，CRS在所述时隙中的第一、第二和第五OFDM符号中发射。基站102可针对每一参考信号使用时移频域正交序列以使得移动台能够区分所述参考信号。借助于实例，第一 CRSi在第一 OFDM符号中的副载波O和6上以及第四OFDM符号中的副载波3和9上发射。第二 CRSj在相同时隙的第一 OFDM符号中的副载波3和9上以及第四OFDM符号中的副载波O和6上发射。关于任何给定小区的特定时移频域正交序列基于由网络运营商(未图示)或某一其它实体指派的小区的识别符(ID)。数据和控制信息可在未由用于一小区的CRS占据的资源元素中发射到所述小区中的移动台。借助于实例，基站102可在第一 OFDM符号中的副载波I到5和7到11上以及第四OFDM符号中的副载波O到2、
4到8，和10到11上将数据和控制信息发射到小区KMi中的移动台101。基站102还可在资源块中的第二、第三、第五、第六和第七OFDM符号中的所有副载波上将数据和控制信息发射到移动台108”
[0050]转向图4，移动装置IOSi已移动到小区KMi的边缘。结果，移动装置IOSi可开始经历来自相邻小区104」内的基站发射的干扰。为解决此问题，基站102可实施各种技术来协调小区104间的发射以改进由在一小区的边缘处的移动装置经历的性能。更具体来说，基站102可协调到不同小区中的移动装置的发射，且利用空间维度来(I)通过发送更多空间波束或提供更多波束成形功率增益而增强小区边缘移动装置的性能，和/或(2)最小化由小区边缘移动装置经历的干扰。
[0051]现将参考在小区104i的边缘处以分布式MMO模式操作的移动装置IOSi呈现各种实例。在此实例中，需要从用于非服务小区104」的天线1ej到移动装置1si的信道hu的估计。此信道估计hji连同从用于服务小区104i的天线IOei到移动装置IOSi的信道hu的估计可由移动装置IOSi中的RX数据处理器260 (参见图2)计算，且在CSI中或通过其它手段提供到基站102。基站102可协调小区104间的发射以周期性地允许移动台IOSi清楚(良好质量)地查看到从用于非服务或干扰小区104」的天线IOej发射的参考信号。可在基站102处实施各种技术来实现此目的。
[0052]在一个实施方案中，小区104的小区ID由网络运营商(未图示)或其它实体指派，以确保在每一小区内发射的参考/[目号在频率上交错(stagger)而不重置。这将确保由基站102在三个小区104内发射的参考信号不冲突。基站可接着采取步骤以确保由基站102在一个小区106中发射的数据将不与由基站发射到相邻小区中的参考信号冲突。借助于实例，在无由基站102进行的任何动作的情况下，由基站102发射到小区KMi中的移动装置108?的数据可与由基站102在相邻小区104」中发射的参考信号冲突。为避免此情形，基站102可对在由通过基站102发射到相邻小区KMi中的参考信号占据的OFDM副载波上发射到移动装置IOSi的数据进行打孔(puncture)。所述打孔操作可响应于来自移动台KMi的指示其正经历来自相邻小区104」的干扰的反馈而执行。所述反馈可在CSI中或通过某些其它手段提供。所述打孔操作应以低工作循环(例如，每X个子帧一次)进行以避免不利地影响移动装置IOSi的QoS。优选地，仅对数据而非控制信息进行打孔。所述打孔操作可通过基站的TX数据处理器214响应于来自处理器230的控制信号信息而执行。
[0053]转向图5，移动装置108k现已移动到小区104k的边缘。结果，移动装置108k还可开始经历来自到相邻小区104」中的基站发射的干扰。如之前结合移动装置IOSi所描述，移动装置IOSk需要估计从用于非服务小区104」的天线106」到移动装置IOSk的信道hjk和从用于服务小区104k的天线106k到移动装置IOSk的信道估计hkk，且将此信息经由CSI或通过某些其它手段提供到基站102。在此情形中，基站102可对在由通过基站102发射到相邻小区KMi中的参考信号占据的OFDM副载波上发射到移动装置IOSi和IOSk两者的数据进行打孔。优选地，基站102以TDM方式(即，在不同子帧上)执行打孔操作，以避免在单一资源块上的可见速率损失。
[0054]在基站102的一替代实施例中，小区的小区ID由网络运营商(未图示)或其它实体指派，以确保在每一小区内发射的参考信号始终冲突。这将确保由基站102发射到三个小区104中的参考信号不与发射到相邻小区104中的数据冲突。返回图4，基站102可对在由通过基站102发射到相邻小区KMi中的参考信号占据的OFDM副载波上发射到移动装置IOSi的参考信号进行打孔。所述打孔操作可响应于来自移动台KMi的指示其正经历来自相邻小区104」的干扰的反馈而执行。所述反馈可在CSI中或通过某些其它手段提供。所述打孔操作应以低工作循环(例如，每X个子帧一次)进行以避免不利地影响移动装置IOSi的QoS。优选地，仅对数据而非控制信息进行打孔。所述打孔操作可通过基站的TX数据处理器214响应于来自处理器230的控制信号信息而执行。
[0055]返回图5,基站102可对在由通过基站102发射到相邻小区KMi中的参考彳目号占据的OFDM副载波上发射到移动装置IOSi和IOSk两者的参考信号进行打孔。优选地，基站102以TDM方式(即，在不同子帧上)执行打孔操作，以避免在单一资源块上的可见速率损失。
[0056]参考信号打孔方法与数据打孔方法不同在于参考信号打孔不引起数据信道上的速率损失。然而，当对参考信号进行打孔时，可影响参考信号的解调性能。所述影响可使用时间滤波和低工作循环打孔操作最小化 。
[0057]如先前描述，图2中展示的每一天线106表示定向天线。在每个小区存在两个TX天线的状况下，基站102可基于每个TX天线执行打孔操作。优选地，基站102以TDM方式(即，在不同子帧上)执行与每一天线相关联的打孔操作，以避免在单一资源块上的可见速率损失。
[0058]在每个小区存在四个TX天线的状况下，基站102还可基于每个TX天线执行打孔操作。基站102在一个子帧内针对一对天线执行打孔操作。借助于实例，基站天线106j_可包含四个天线106^106^1(^0^ 106j4。基站102可在同一子帧期间针对两个天线IOejl和106j3执行打孔操作，且在同一子帧期间针对两个天线106」2和106」4执行打孔操作。优选地，基站102以TDM方式(即，在不同子帧上)执行与每一天线对相关联的打孔操作，以避免在单一资源块上的较大速率损失。
[0059]在操作方面，此打孔程序由基站102控制，且因此对于移动装置108来说为透明的。结果，不认识打孔操作的旧有移动装置可仍然部署于无线通信系统中，借此延长其使用寿命。可使经设计以利用贯穿本发明呈现的各种特征的新移动装置察觉到这些打孔操作，因此所述新移动装置可改进数据性能。借助于实例，在在RX数据处理器260 (参见图2)中使用涡轮(turbo)解码的移动装置108中，正被打孔的副载波上的LLR可被清零。所述打孔操作可为随时间缓慢动态的，且可基于需要在小区间激活/撤销。
[0060]所属领域的技术人员从本文中的教示将容易理解此方法的若干变化。借助于实例，代替于完全对数据或参考信号进行打孔，基站102可简单地在适当资源元素中以低得多的功率电平发射数据或参考信号。
[0061]与由小区边缘移动装置使用以估计来自相邻小区104的信道的技术无关，基站102可使用此信息通过发送更多空间波束或提供更多波束成形功率增益来增强小区边缘移动装置的性能。现将首先针对每个小区具有单一 TX天线的基站102且接着针对每个小区具有多个TX天线的基站102呈现用于实现此目的的各种技术。
[0062]返回图4，展示移动装置IOSi在小区KMi的边缘处。在此状况下，移动装置IOSi经历来自小区104j的与Ihji 12成比例的干扰，或无来自小区104」的干扰(在小区104」中无移动装置与移动装置IOSi调度于相同时频资源块上)。在此状况下，从基站102到移动装置IOSi的发射限于单一流。
[0063]然而，当不存在来自小区104」的干扰时，基站102可利用链路Ilji来辅助到移动装置IOSi的发射。为实现此目的，基站102将来自每一小区104的天线106的标量信道视作
虚拟向量信道的分量。因此，对于移动装置=|/2 h」。在概念上，基站102已将
两个小区(其中每一小区具有单一 TX天线106)转换成具有两个TX天线的虚拟小区。实际上，基站102将到移动装置IOSi的发射方案转变成单用户MISO方案，其中通过基站到移动装置IOSi的发射可从两个TX天线106i和1(^_发送。
[0064]应注意，对于此方案，由于移动装置108i仅具有一个RX天线，所以其仅被服务一个流。一种用以增强发射性能的可能方案为通过匹配基站102处的信道h的波束成形。
[0065]在移动装置IOSi具有多个RX天线的状况下，基站102可利用额外维度来将更多流发射到移动装置108,。并且，此状况为此时在小区101中无移动装置经调度在与移动装置IOSi相同的时频资源块上接收来自基站102的发射。实际上，基站将到移动装置IOSi的发射方案转变成单用户MMO方案，其中通过基站到移动装置IOSi的发射可从两个Tx天线106i和1(^.发送。
[0066]可实施松弛协调方案，其中移动装置IOSi反馈分别关于小区KMi和小区10句的CQI。经反馈的 关于每一小区的CQI可为接收器依赖型的，例如，基于线性MMSE、MMSE / SIC或MLD等。基于从移动装置IOSi反馈的CQI，基站102将以适当MCS选择而将一个流经由天线IOei发射到移动装置IOSi，且将另一流经由天线106」发射到移动装置108”因此，当相对于移动装置IOSi呈现时，其看起来为等效单用户MMO方案，其中移动装置IOSi被服务两个空间流，一者来自小区1ei，且一者来自小区Ι06ρ借助于实例，移动装置IOSi可应用线性丽SE接收器或增强版本丽SE / SIC等来分离所述两个流。此方案的优点为，与调度不同，在所述两个小区之间存在极少协调(在波束或速率选择方面)。因此，其为从旧有系统的容易过渡。
[0067]可实施紧密协调方案，其中移动装置IOSi联合地处理来自小区KMi和小区104」的信道矩阵。将所反馈的CQI定义为虚拟联合小区的联合信道矩阵的每层CQI。与松弛协调方案不同，其中每一数据流仅从一个天线106发送，此方案为更普遍的。在非预编码情境中，此方案可变成上文论述的松弛协调方案，或添加天线排列以增加不同流之间的空间对称性。在预编码情境中，每一流与跨越小区KMi和小区104」上的所有TX天线的预编码向量预相乘。接着，在发射之前将经预编码的流添加于所有天线上。此方案可由所属领域的技术人员一股化到三个或三个以上小区。
[0068]接着，现将针对每个小区具有多个TX天线的基站102呈现各种概念。这些概念将参看图6呈现。图6为与图4中所展示的多址无线通信系统类似的多址无线通信系统的概念图，只是基站利用两个TX天线106η和106i2服务小区KMi，利用两个TX天线IOejl和106」2服务小区104」，且利用两个TX天线106kjP 106,2服务小区104k。在此实例中，移动装置IOSi在小区KMi的边缘处。当不存在来自小区104」的干扰时，基站102可利用链路Iiji来辅助到移动装置IOSi的发射。为实现此目的，基站102联合地处理来自小区KMi和小区104」的信道矩阵。通常，在此状况下，TX天线的总数目将大于RX天线的数目。因此，预编码矩阵应在移动装置IOSi处选择，且反馈到基站102以提高波束成形功率增益。另一方面，如果有效维度增加(TX和RX天线数目的最小者)，那么同样更多流可发射到移动装置101。[0069]在图7中展示分布式天线系统的概念图。在此实例中，展示基站102支持两个TX天线106η和106i2服务小区KMi,两个TX天线1(%和1(^.2服务小区10吟和两个TX天线川^和106,2服务小区104k。图7中展示的分布式天线系统仅为先前在本发明中呈现的无线通信系统的特殊状况，且贯穿本发明描述的各种概念可扩展到此系统。
[0070]现将针对基站102利用空间维度来最小化对小区边缘移动装置108所引起的干扰描述各种概念。现将首先针对每个小区具有单一 TX天线的基站102且接着针对每个小区具有多个TX天线的基站102呈现这些概念。图8为具有基站102的多址无线通信系统的概念图，基站102的每个小区具有单一 TX天线。在此实例中，展示移动装置IOSi在小区KMi的边缘处，且展示移动装置IOSj在小区104」的边缘处。在无基站102内的小区间协调的情况下，到每一移动装置108用户的发射为单输入单输出(SISO)或单输入多输出(SMO)发射。在此状况下，移动装置IOSi经历来自小区104」的与IhjiI2成比例的干扰，且移动装置IOSj经历来自小区IOSi的与IhijI2成比例的干扰。
[0071]在此实例中，基站102将来自每一小区的基站天线106的标量信道视作虚拟向量
信道的分量。因此，对于移动装置108dP IOSj，分别为h,.=(/7,.,.h ^Phj=IA,,在
概念上，基站102已将两个小区KMi和104」(其中每一小区104具有单一 TX天线)转换成具有两个TX天线的虚拟小区。实际上，基站102已将到两个移动装置108,和IOSj的发射方案转变成多用户MMO方案，其中移动装置的发射中的每一者可从两个TX天线1(^和106」发送。应注意关于此方案，基站102仅将一个流发射到每一移动装置。在此方案中，信道估计Iii和h针对FDD系统从移动装置IOSi和101反馈，且针对TDD系统使用信道互反性从上行链路信道估计。
[0072]信道估计比和hj由基站102中的TX处理器220 (参见图2)使用以预编码数据流，从而产生用于发射到移动台1081和108」的空间流。迫零(ZF)预编码器解决方案定义
如下:给定=[hf,...，h-，...r，预编码矩阵给定为:
[0073]
【权利要求】
1.一种用于无线通信的设备，其包含: 用于经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖的装置； 用于经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖的装置； 用于处理数据以用于供所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置的装置，其特征在于: 用于产生分别供发射到所述第一和第二小区中的第一和第二参考信号的装置；以及 用于在所述第一和第二参考信号非冲突时对供发射到所述第一小区中的数据进行打孔的装置，或用于在所述第一和第二参考信号冲突时对所述第一参考信号进行打孔的装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于处理数据的装置使用所述第一天线系统与所述移动装置之间的第一信道估计以及所述第二天线系统与所述移动装置之间的第二信道估计来处理所述数据以供发射。
3.根据权利要求2所述的设备，其进一步包含用于从所述移动装置接收所述第一和第二信道估计的装置。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述用于产生的装置包括用于产生分别供发射到所述第一和第二小区中的非冲突第一和第二参考信号的装置。
5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述用于产生的装置包括用于产生分别供发射到所述第一和第二小区中的冲突第一和第二参考信号的装置。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于处理数据的装置处理所述数据以供经由所述第一和第二天线系统将多个空间流发射到所述移动装置。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于处理数据的装置处理所述数据以形成用于经由所述第一和第二天线系统将所述数据发射到所述移动装置的波束图案。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于处理数据的装置利用空间维度来减少干扰。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于处理数据的装置基于所述移动装置与所述第一和第二天线系统之间的信道条件对所述数据进行预编码。
10.一种用于无线通信的方法，其包含: 经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖； 经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖； 处理数据以工使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置，其特征在于: 产生分别供发射到所述第一和第二小区中的第一和第二参考信号；以及 在所述第一和第二参考信号非冲突时对供发射到所述第一小区中的数据进行打孔，或在所述第一和第二参考信号冲突时对所述第一参考信号进行打孔。
11.根据权利要求10所述的方法，其中对数据的所述处理包含使用所述第一天线系统与所述移动装置之间的第一信道估计以及所述第二天线系统与所述移动装置之间的第二信道估计来处理所述数据以供发射。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含从所述移动装置接收所述第一和第二信道估计。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述产生包括产生分别供发射到所述第一和第二小区中的非冲突第一和第二参考信号。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述产生包括产生分别供发射到所述第一和第二小区中的冲突第一和第二参考信号。
15.根据权利要求10所述的方法，其中对数据的所述处理包含处理所述数据以供经由所述第一和第二天线系统将多个空间流发射到所述移动装置。
16.根据权利要求10所述的方法，其中对数据的所述处理包含处理所述数据以形成用于经由所述第一和第二天线系统将所述数据发射到所述移动装置的波束图案。
17.根据权利要求10所述的方法，其中对数据的所述处理包含利用空间维度来减少干扰。
18.根据权利要求10所述的方法，其中对数据的所述处理包含基于所述移动装置与所述第一和第二天线系统之间的信道条件对所述数据进行预编码。
19.一种配置用于无线网络中的无线通信的计算机程序产品，其包含: 非易失性计算机可读介质，其上记录有程序代码，该程序代码包括: 用于致使一个或多个计算机经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖的程序代码； 用于致使所述一个或多个计算机经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖的程序代码； 用于致使所述一个或多个计算机处理数据以供使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置的程序代码，其特征在于: 用于致使所述一个或多个计算机产生分别供发射到所述第一和第二小区中的第一和第二参考信号的程序代码；以及 用于致使所述一个或多个计算机在所述第一和第二参考信号非冲突时对供发射到所述第一小区中的数据进行打孔的程序代码，或用于致使所述一个或多个计算机在所述第一和第二参考信号冲突时对所述第一参考信号进行打孔的程序代码。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中所述致使所述一个或多个计算机处理数据的程序代码包括用于致使所述一个或多个计算机使用所述第一天线系统与所述移动装置之间的第一信道估计以及所述第二天线系统与所述移动装置之间的第二信道估计来处理数据以处理所述数据以供发射的程序代码。
21.根据权利要求20所述的计算机程序产品，还包括:用于致使所述一个或多个计算机从所述移动装置接收所述第一和第二信道估计的程序代码。
22.根据权利要求20所述的计算机程序产品，其中，所述致使所述一个或多个计算机产生的程序代码包括用于致使所述一个或多个计算机产生分别供发射到所述第一和第二小区中的非冲突第一和第二参考信号的程序代码。
23.根据权利要求20所述的计算机程序产品，其中，所述致使所述一个或多个计算机产生的程序代码包括用于致使所述一个或多个计算机产生分别供发射到所述第一和第二小区中的冲突第一和第二参考信号的程序代码。
24.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中，所述致使所述一个或多个计算机处理数据的程序代码包括用于致使所述一个或多个计算机处理数据以供经由所述第一和第二天线系统将多个空间流发射到所述移动装置的程序代码。
25.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中，所述致使所述一个或多个计算机处理数据的程序代码包括用于致使所述一个或多个计算机处理数据以形成用于经由所述第一和第二天线系统将所述数据发射到所述移动装置的波束图案的程序代码。
26.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中，所述致使所述一个或多个计算机处理数据的程序代码包括用于致使所述一个或多个计算机利用空间维度处理数据以减少干扰的程序代码。
27.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中，所述致使所述一个或多个计算机处理数据的程序代码包括用于致使所述一个或多个计算机基于所述移动装置与所述第一和第二天线系统之间的信道条件对数据进行预编码的程序代码。
28.一种配置用于无线通信的设备，其包含: 至少一个处理器，以及 耦合到所述至少一个处理器的存储器， 其中，所述至少一个处理器配置用于: 经由第一天线系统提供对第一小区的覆盖； 经由第二天线系统提供对第二小区的覆盖； 处理数据以供使用所述第一和第二天线系统发射到所述第一小区中的移动装置，其特征在于: 配置所述至少一个处理器以产 生分别供发射到所述第一和第二小区中的第一和第二参考信号；以及 配置所述至少一个处理器以在所述第一和第二参考信号非冲突时对供发射到所述第一小区中的数据进行打孔，或配置所述至少一个处理器以在所述第一和第二参考信号冲突时对所述第一参考信号进行打孔。
29.根据权利要求28所述的设备，其中配置所述至少一个处理器以处理数据包括配置所述至少一个处理器以使用所述第一天线系统与所述移动装置之间的第一信道估计以及所述第二天线系统与所述移动装置之间的第二信道估计来处理所述数据以供发射。
30.根据权利要求29所述的装置，还包括，配置所述至少一个处理器以从所述移动装置接收所述第一和第二信道估计。
31.根据权利要求29所述的设备，其中配置所述至少一个处理器以产生包括配置所述至少一个处理器以产生分别供发射到所述第一和第二小区中的非冲突第一和第二参考信号。
32.根据权利要求29所述的设备，其中，配置所述至少一个处理器以产生包括配置所述至少一个处理器以用于产生分别供发射到所述第一和第二小区中的冲突第一和第二参考信号。
33.根据权利要求28所述的设备，其中配置所述至少一个处理器以处理数据包括配置所述至少一个处理器以处理所述数据以供经由所述第一和第二天线系统将多个空间流发射到所述移动装置。
34.根据权利要求28所述的设备，其中配置所述至少一个处理器以处理数据包括配置所述至少一个处理器以处理所述数据以形成用于经由所述第一和第二天线系统将所述数据发射到所述移动装置的波束图案。
35.根据权利要求28所述的设备，其中配置所述至少一个处理器以处理数据包括配置所述至少一个处理器以利用空间维度来减少干扰。
36.根据权利要求28所述的设备，其中配置所述至少一个处理器以处理数据包括配置所述至少一个处理器以基于所述移动装置与所述第一和第二天线系统之间的信道条件对所述数据 进行预编码。
【文档编号】H04L25/02GK103647589SQ201310571964
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2009年8月6日 优先权日:2008年8月6日
【发明者】候纪磊, 阿米尔·法拉吉达纳, 杨林, 约翰·E·斯米, 纳维德·哈桑保尔加迪, 西达尔塔·马利克, 杜尔加·普拉萨德·马拉迪 申请人:高通股份有限公司