用协作小区的无线通信 |
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| 申请号 | CN201180070408.0 | 申请日 | 2011-04-27 | 公开(公告)号 | CN103503325B | 公开(公告)日 | 2017-07-07 |
| 申请人 | 富士通株式会社; | 发明人 | T·莫斯利; | ||||
| 摘要 | 一种无线通信方法包括：提供一个或更多个基站(101,102)，各基站具有多个天线集中的至少一个，各天线集为不同的地理区域服务；将所述天线集配置(S40)为用作多个天线端口，以至少执行数据发送(S50)；在与至少一个基站无线通信的订户站(20)处接收特定于所述订户站的数据发送。所述数据发送利用所述天线端口中的至少两个联合发送，在所述至少两个天线端口之间应用发送分集，并且所述至少两个天线端口中的至少两个是从多个天线集中的不同天线集配置的。所述天线端口可对应于不同的小区，订户站(20)优选地为各小区提供单独的反馈(S10)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种无线通信系统，所述无线通信系统具有： |
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| 说明书全文 | 用协作小区的无线通信技术领域[0001] 本发明涉及无线通信系统，例如基于3GPP长期演进（LTE）和3GPP LTE-A标准组的系统。 背景技术[0002] 无线通信系统是众所周知的，其中在基站（BS）的覆盖范围内BS与用户设备（UE）（也称为订户或移动站）通信。 [0003] 基站所覆盖的地理区域通常称作小区，通常在适当位置设置许多BS以形成与相邻和/或重叠小区不同程度上无缝地覆盖宽广的地理区域的网络。（在此说明书中，术语“系统”和“网络”同义地被使用）。在更高级的系统中，还可以不同的方式来使用小区的概念：例如，限定具有相关联标识的无线电资源集（例如载波中心频率附近的给定带宽），所述相关联标识可用于将小区彼此区分。例如，小区标识可用于确定与小区相关联的通信信道的一些传输特性，例如使用扰码、扩频码和跳频序列。小区还可与一个或更多个参考信号（参见下面）相关联，所述参考信号意在为接收与小区相关联的一个或更多个通信信道提供振幅和/或相位参考。因此，即使发送或接收实际上由基站进行，也可参考从小区或由小区发送的（在下行链路中）或者发送给小区的（在上行链路中）与小区相关联的通信信道。通常，在FDD系统中，下行链路小区与以不同的频率工作的对应上行链路小区链接或相关联。然而，应该注意的是，原则上将可以组织具有类小区特征、但未限定显式小区的通信系统。例如，可能并非所有情况均需要显式小区标识。 [0004] 各BS将其可用带宽（即，给定小区中的频率和时间资源）分割成用于其所服务的用户设备的各个资源分配。用户设备通常是移动的，因此可在小区之间移动，从而导致需要相邻小区的基站之间的无线电通信链路的切换。用户设备可同时处于若干小区的范围内（即，能够检测来自这些小区的信号），但在最简单的情况下，它与一个“服务”小区通信。出于一些目的，BS还可被描述为“接入点”或“发送点”。在LTE中，一种类型的基站称作eNodeB。如熟知的，LTE是基于帧的OFDM系统，其中在各具有至少一个下行子帧和上行子帧的“帧”内配置频率和时间资源。这些帧可以是连续的（时分双工或TDD）或同时的（频分双工或FDD）。 [0005] 各eNodeB可具有多个天线集（如，每天线集2或4个天线），允许eNodeB同时以相同的频率为多个小区服务。常见配置是单个eNodeB配备三个物理天线集以覆盖三个相邻小区。用于给定小区的物理天线通常具有相同的天线方向图，并且物理上安装到相同方向上的点（以限定小区的覆盖区域）。此外，可存在不同的上行链路和下行链路小区（在此说明书的其余部分中，可假设术语“小区”至少表示下行链路小区）。顺便说一句，在LTE中无线网络称作“E-UTRAN”（演进UMTS地面无线电接入网络）。eNodeB通过回程网络（如，核心网络或演进的分组核心（EPC））连接到彼此和连接到高级节点。 [0006] 为了方便UE测量无线电链路性质以及一些传输信道的接收，参考信号被嵌入到从eNodeB的各天线（或更恰当地，“天线端口”）发送的下行子帧中。当指从多个天线的发送时，术语“天线端口”是优选的，因为多个物理天线可发送相同信号的副本，并因此用作单个天线端口。更精确地，通过将预编码权重集应用于物理天线集来形成天线端口。 [0007] 在LTE中，针对不同的参考信号配置定义天线端口，但应该注意的是，这对于将要描述的本发明而言不是必要的。应该注意的是，相同的物理天线可同时用在多个天线端口中，允许多“层”的发送。为此，在物理天线处叠加与不同天线端口对应的信号。 [0008] 因此通常，对于在LTE中两个发送天线端口的情况，从各天线端口发送参考信号。不同天线端口的参考符号被布置为正交（在时域/频域和/或码域中），以允许UE准确地测量对应的无线电链路性质或导出振幅和/或相位参考。 [0009] 参考信号可提供振幅和/或相位参考以允许UE正确地解码下行链路发送的其余部分。在LTE中，参考信号包括小区特定（或公共）参考信号（CRS）和UE特定解调参考信号（DMRS）。 [0010] CRS被发送给小区内的所有UE，并用于信道估计。跨越整个下行链路小区带宽的参考信号序列取决于（或隐式地携带）小区标识或“小区ID”。由于小区可由具有不止一个天线端口的eNodeB提供服务，可为高达四个天线端口提供相应CRS，CRS的位置取决于天线端口。CRS的数量和位置不仅取决于天线端口的数量，而且取决于使用的是哪一类型的CP。 [0011] UE特定参考信号（DMRS）由小区内的特定UE或特定UE组接收。特定UE或特定UE组主要为了数据解调而使用UE特定参考信号。 [0012] CRS可由eNodeB所覆盖的小区内的所有UE访问，而不管分配给UE的特定时间/频率资源如何。UE可使用它们来针对诸如信道质量指示符CQI之类的参数测量无线电信道的性质——所谓的信道状态信息或CSI。 [0013] LTE-A（LTE-高级）引入了另外的参考信号，包括信道状态信息参考信号CSI-RS。（顺便说一句，除非从上下文看区别明显，否则自此以后提及LTE将被认为包括LTE-A）。这些附加信号特别应用于下面概述的波束成形和MIMO发送技术。 [0014] 在规范文档3GPP TS36.211中给出了LTE中使用的参考信号和MIMO技术的进一步的细节，该文档以引用方式并入。 [0015] 在网络内以各种抽象级别定义了用于数据和控制信令的若干信道。图1示出在LTE中在逻辑级别、传输层级别和物理层级别中的每一个定义的一些信道以及它们之间的映射。对于现在的意图而言，物理层级别的信道最受关注。 [0016] 在下行链路上，在物理下行共享信道（PDSCH）上承载用户数据。在下行链路上存在各种控制信道，其承载用于各种目的的信令，并且还承载用于所谓的无线电资源控制（RRC）和无线电资源管理（RRM）的消息。另外，在下行链路中存在各种物理控制信道，尤其是物理下行控制信道（PDCCH）（参见下面）。 [0017] 同时，在上行链路上，在物理上行共享信道（PUSCH）上承载用户数据还有一些信令数据，控制信道包括物理上行控制信道PUCCH，其用于承载来自UE的信令，该来自UE的信令包括信道质量指示（CQI）报告、预编码矩阵信息（PMI）、用于MIMO的秩指示（参见下面）和调度请求。 [0018] 通常赋予邻近小区不同的小区ID，小区ID可用作区分来自不同小区的传输的基础；例如，通过取决于小区ID的序列来对数据发送进行加扰。频域中公共参考符号（CRS）的位置也取决于小区ID。实际上，邻近小区必须具有不同的小区ID。这样做的一个原因是使得CRS占据不同的位置，否则如果CRS的OFDM符号在时域中碰巧对准，则使用CRS对不同的小区进行信道测量不可行。诸如PDSCH、PDCCH、PCFICH和PHICH之类的信道所使用的资源取决于小区ID。PDCCH用于从eNodeB向各个UE承载调度信息——称为下行控制信息DCI。 [0019] 在LTE中由于各种MIMO发送技术在频谱效率增益、空间分集增益和天线增益方面的潜能而采用各种MIMO发送技术（其中MIMO表示多输入多输出）。一种这样的技术是所谓的发送（Tx）分集，其中意在用于相同UE的数据块经由多个发送天线端口发送，来自这些发送端口的信号可遵循不同的传播路径。 [0020] LTE中定义了许多MIMO模式，其中一些示意性地示出于图2A至图2E中并简要概述如下。 [0021] 图2A：单个天线端口（标记为端口0）。在基站10（eNodeB）处从单个天线向一个UE20发送数据的非MIMO情况。 [0022] 图2B：在基站10处从不同的天线发送相同信息的发送分集。如下所述利用空频块编码（SFBC）在各天线上对信息不同地编码，以从各天线在不同的子载波上发送携带相同数据的符号。在UE20处仅需要一个接收天线端口（Rx天线），但可使用两个或更多个Rx天线以提高性能。 [0023] 图2C：开环空间复用。经2个或4个天线发送两个信息流（也称为“空间层”（下面简称作层）），而无需UE20提供显式反馈（因此，“开环”）。发送秩指示（TRI）由基站10发送，以告知UE20空间层的数量。相关技术（未示出）是闭环空间复用，其中UE以预编码矩阵指示符（PMI）的形式提供反馈。这允许基站对待发送的数据预编码，以通过从所谓的“码本”中的许多预定候选当中选择最佳的预编码权重集（预编码矩阵）来优化发送。 [0024] 图2D：多用户MIMO：类似于闭环空间复用，不同的是现在信息流被引导向不同的UE21和22，UE的数量受空间层数量的限制（多达每空间层一个用户）。 [0025] 图2E：波束成形。在此模式下，经单个空间层发送单个码字，天线协作以提供朝着特定UE20的发送波束的方向性。因此，从UE的角度看，发送看起来像来自单个虚拟天线的单个波束。在如上所述预编码之后使用DMRS，其允许UE20估计信道，例如，DMRS的特定图案限定所谓的“天线端口5”。 [0026] 上述MIMO技术的变型是可能的。LTE-A用之前描述的另外的参考信号提供附加发送模式，例如，其允许具有多个层的波束成形。 [0027] 上述发送模式的使用将不仅取决于系统实现方式，而且取决于主流地理条件，包括多径（信号散射）和用户的移动性。例如，对于处于小区边缘的用户，发送分集将尤其有用。发送分集也是用于快速移动UE的鲁棒技术。在多径较低的情况下，例如，在乡村，依据图2E的波束成形将有用。相比之下，在多径丰富环境下，空间复用技术变得有吸引力。 [0028] 与上述内容相关，已知可在多个小区之间协调MIMO发送（即，协调相邻或附近小区中的发送），以降低小区间干扰并提高对给定UE的数据速率。这称为协同多点发送/接收或CoMP。适用于下行链路的CoMP的一种形式称为联合处理/联合发送（JP/JT）。 [0029] 在JP/JT中，从多个小区同时向单个UE发送数据，以（相干或不相干地）提高接收的信号质量和/或消除对其他UE的干扰。换言之，UE同时在多个小区中活跃地通信。在这些小区由不同的eNodeB提供的情况下，它们有必要经由回程网络共享用户数据。从UE的观点来看，小区属于不同的eNodeB还是属于相同eNodeB没有区别。因此，可用相同eNodeB所提供的小区来执行JP/JT。 [0030] 上述技术涉及eNodeB处的各种信号处理阶段，包括层映射和预编码。图3示出LTE系统中用于下行发送信号的信号生成链。 [0031] 第一阶段12，加扰，是指对要在物理信道上发送的每一码字11中的比特加扰。调制映射器13将加扰的比特转换为复值调制符号。层映射器14将复值调制符号指派（或映射）到用于发送的一个或更多个“层”15中。然后，将预编码16（类型取决于用于每一层的天线端口）应用于复值调制符号。资源元素映射器17将各天线端口的符号映射到所谓的“资源元素”（是用于帧内的数据分配的基本单位）上。最后，OFDM调制器18将符号转换为各天线端口19的复值时域OFDM信号。 [0032] 顺便说一句，上述DMRS和CRS分别在预编码器16之前和之后引入信号链中。因此，DMRS由对数据所采用的相同预编码器16来预编码，以帮助UE解调数据。 [0033] 预编码的目的在于经发送天线分布调制的数据符号，同时（如果可能）考虑信道条件。空时块编码（STBC）和空频块编码（SFBC）是可能的编码方法的两个示例。这些方法尤其适合于“开环”分集方案，因为发送机并不完全了解发送信道。简言之，这些方法之间的不同在于，在STBC中，跨时域应用编码，以使得可在接收机处通过解码时间上相邻的符号来恢复数据，而在SFBC中，跨频域应用编码，以使得可在接收机处通过解码相邻子载波中的符号来恢复数据。 [0034] 在LTE中，基本STBC/SFBC应用于两个天线端口；在四个发送天线端口的情况下，有必要将它与频率偏移发送分集（FSTD）或时间偏移发送分集（TSTD）组合，以在频率（子载波）上或在时间上跨天线端口执行符号切换。在LTE-A中已选择SFBC-TSTD作为4端口预编码技术。 [0035] 例如，发送分集中使用的另一预编码技术为循环延迟分集或CDD。此预编码使得相同OFDM符号的“延迟”版本（时间上或频率上）从天线集中的各天线发送，有效地将人为多径引入到UE处接收的信号中。例如，在上述开环空间复用中使用大延迟CDD。 [0036] 在传统多蜂窝网络中，下行发送的频谱效率受小区间干扰的限制。对此问题的一个方法是如上已经描述的在多个小区（可能意味着多个基站）之间协调发送，以便减轻小区间干扰。作为协调（CoMP）的结果，可在协同小区之间降低或消除小区间干扰，导致高数据速率的覆盖范围、小区边缘吞吐量和/或系统吞吐量的显著提高。 [0037] 目前在LTE中，在给定载波频率下，从一个服务小区（主小区或Pcell）向UE发送单个数据信道（PDSCH）。对于处于小区边界的UE，来自Pcell的发送遭受的来自以相同频率操作的邻近小区的干扰增加，通常使用较低效的发送速率来增加对这样的干扰的鲁棒性。这可通过降低码率和/或重复消息来实现。这两种方法均需要更多的发送资源。 [0038] 对于至少一些UE（如，处于小区边界的UE），能够从两个小区联合发送相同的PDSCH消息将是有益的。这将极大提高这样的消息的SINR，从而可允许更高的数据速率。 [0039] 实现从不同的小区联合发送PDSCH将需要无线电帧时间上对准，以使得PDCCH区重叠。这还将意味着CRS符号在时域中重叠，因此不同的小区ID变得必要，以允许频域中的不同位置。因此，原则上，不同小区之间CRS所需的资源不同，由此PDSCH不同。因此，即使对于对准的无线电帧，通常，在不同的小区中针对两个其他方面相同的PDCCH消息使用略微不同的资源。 发明内容[0040] 根据本发明的第一方面，提供一种无线通信系统，其具有：一个或更多个基站，各基站具有多个天线集中的至少一个，各天线集能够为不同的地理区域服务，并且各天线集能够被配置为用作多个天线端口；以及订户站，其与至少一个基站无线通信，用于接收特定于所述订户站的数据发送；其中所述数据发送利用至少两个天线端口联合发送，在所述至少两个天线端口之间应用发送分集，并且所述至少两个天线端口中的至少两个是从所述多个天线集中的不同天线集配置的。 [0041] 在本发明中，术语“天线端口”是指应用预编码权重集（换言之，预编码矩阵）的天线（物理天线）集。相同的物理天线可属于不止一个天线集。不同的天线集所服务的地理区域将不同但重叠，使得给定订户站可同时与多个天线集无线通信。各天线端口可与用于由订户站接收的不同的参考信号相关联。 [0042] 优选地，至少一个天线集与小区对应。因此，上面所提及的不同的地理区域可对应于相应的小区，订户站可与多个小区无线通信，在这种情况下，优选地，订户站被布置为对各小区提供单独的反馈。如在介绍中提及的，此说明书中的术语“小区”将被广义地解释。例如，即使发送或接收实际上由基站进行，也可涉及从小区或由小区发送的（在下行链路中）或者发送给小区的（在上行链路中）与小区相关联的通信信道。术语“小区”意在还包括子小区。 [0043] 小区可与不同的基站或与相同的基站相关联。术语“基站”本身具有广义，涵盖（例如）接入点或发送点。本发明可应用于具有相同的载波频率或者具有重叠的频率范围的小区。还优选地，但非必要地，这些小区具有不同的小区ID。 [0044] 另外，多个天线端口可与相同的小区对应。即，给定的天线集可被配置为多个天线端口，例如，以在给定小区中提供多层（多波束）发送。 [0045] 多个天线集可由相同的基站提供。另一方面，该多个天线集可由两个或更多个基站提供。任何排列是可能的：例如一个基站可贡献两个天线集，而两个其他基站各提供一个天线集。如已经提及的，天线集中所采用的天线之间可能存在一些交叠。 [0046] 上述方法包括在不止一个层中执行数据发送的情况。因此，在另一实施方式中，数据发送包括多个层，各层由至少两个天线端口形成，对各层使用不同的天线端口。另一可能的配置将涉及两个天线端口来自一个小区（天线集），一个端口来自另一小区。 [0047] 如已经提及的，所述数据发送通过在两个天线端口之间应用发送分集来联合发送。然而，还可在一个或更多个天线端口中应用波束成形。 [0048] 在一个实施方式中，所述系统是基于LTE的系统，所述基站或各基站是eNodeB，所述发送分集是LTE和/或LTE-A中指定的发送模式。在这种情况下，可在基于LTE的系统的物理下行共享信道（PDSCH）上承载特定于订户站的数据发送。 [0049] 如已经提及的，在订户站接收参考信号的情况下，这些参考信号可包括（在这样的基于LTE的系统的情况下）LTE和/或LTE-A中指定的CRS或DMRS。 [0050] 根据本发明的第二方面，提供一种在以上限定的任何无线通信方法中使用的基站，所述基站被配置成为联合发送的数据发送提供至少一个天线端口。 [0051] 根据本发明的第三方面，提供一种在以上限定的任何无线通信方法中使用的订户站，所述订户站被配置为从所述至少两个天线端口接收联合数据发送。 [0052] 根据本发明的另一方面，提供一种无线通信方法，包括以下步骤： [0053] 提供一个或更多个基站，各基站具有多个天线集中的至少一个，各天线集为不同的地理区域服务； [0054] 将所述天线集配置为用作多个天线端口，以至少执行数据发送；以及 [0055] 在与至少一个基站无线通信的订户站处接收特定于所述订户站的数据发送；其中[0056] 所述数据发送利用所述天线端口中的至少两个联合发送，在所述至少两个天线端口之间应用发送分集，并且所述至少两个天线端口中的至少两个是从所述多个天线集中的不同天线集配置的。 [0057] 上述方法可具有已经针对无线通信系统提及的任何优选特征。 [0059] 因此，本发明的实施方式可允许两个或更多个天线集通过各贡献（在最简单的情况下）一个不同的天线端口向相同UE联合发送数据信道。所述天线集为不同的地理区域服务，因此可被视作提供不同的“小区”。UE优选地对各小区提供独立的反馈报告，通过针对天线端口使用不同的参考信号有利于此。这避免了需要在提供天线集的基站处知道组合的信道。 [0060] 这与诸如CoMP的已知联合发送技术的不同之处在于，在已知的CoMP中，所有天线用于波束成形，而在本发明中，采用不同的天线端口，这些天线端口用于提供发送分集。 [0061] 这一概念可通过允许各天线集贡献第二（或另外的）天线端口而扩展；这对应于MIMO发送的第二或另一“层”。对于各第二或另一天线端口的情况，这应该优选地不同于彼此并且不同于用于第一层的天线端口。 [0062] 通常，并且除非存在明显相反的意图，针对本发明的一个方面描述的特征可按照任何组合同样应用于任何其他方面，即使这样的组合并未在本文中明确提及或描述。 [0063] 从以上描述明显的是，本发明涉及在无线通信系统中基站与订户站之间的信号发送。被配置为用作多个天线端口的天线集与一个或更多个基站相关联。基站可采取适合于发送和接收这样的信号的任何形式。可以想到，基站通常将采取3GPP LTE和3GPP LTE-A标准组中的实现方式所提出的形式，因此可被描述为eNodeB（eNB）（在某些情况下，该术语还可涵盖家庭eNodeB或家庭eNodeB）。然而，以本发明的功能要求为准，一些或所有基站可采取适合于从用户设备发送和接收信号的任何其他形式。 [0064] 类似地，在本发明中，各订户站可采取适合于发送和从基站接收信号的任何形式，可以是移动的或固定的。在LTE中，订户站可称作UE。出于使本发明形象的目的，可能方便的是将各UE想象成移动手机（在许多情况下，至少一些订户站将包括移动手机），然而，这并非暗指任何限制。附图说明 [0065] 仅作为示例，参照附图，其中： [0066] 图1示出LTE中定义的各种信道之间的关系； [0067] 图2A示出从基站的天线端口到UE的非MIMO发送； [0068] 图2B示出作为一个可能的MIMO发送技术的发送分集； [0069] 图2C示出作为另一MIMO发送技术的开环空间复用； [0070] 图2D示出多用户MIMO，其中基站处的多个天线端口同时与多个UE通信； [0071] 图2E示出作为又一MIMO发送技术的波束成形，其中多个天线端口协作以将发送信号联合发送给单个UE； [0072] 图3示出eNodeB中用于下行发送信号的信号处理链； [0073] 图4示出在本发明的实施方式中执行的发送分集； [0074] 图5是实施本发明的无线通信方法中的步骤的流程图。 具体实施方式[0075] 在描述本发明的实施方式之前，将首先给出有关LTE中的MIMO发送技术的一些具体细节。 [0076] 如已经在介绍中概述的，在基于LTE的无线通信系统中可有各种MIMO发送方案，并如所述，可使用参考信号来允许UE测量信道并向基站提供反馈。对于基于CRS的方案，从公共参考信号的线性组合来导出各天线端口的相位/振幅参考。对于基于DMRS的方案，另一种可能是向接收机提供各端口的专用参考信号。 [0077] LTE中使用的几个方案的更多细节提供如下： [0078] 使用具有UE特定参考信号的天线端口的空间复用的预编码（来自上述3GPP TS36.211） [0079] [0080] 天线端口和物理天线之间的映射可由下式示出： [0081] [0082] 其中，y(p)(i)是将要在天线端口p上发送的符号，w(i)是天线端口p的各物理天线的预编码系数，Nw是物理天线的数量，z(i)是从天线端口p的各物理天线发送的符号。 [0083] 各天线端口的发送对应于空间复用（在LTE中，多达8层）。 [0084] 发送分集的预编码（来自3GPP TS36.211） [0085] [0086] 对于接收机处的单个天线和发送机处的两个天线端口，接收的符号为s(2i)和s(2i+1)，由下式给出： [0087] [0088] 其中，h(0)和h(1)表示各发送天线端口与接收机之间的无线电信道的传输函数。假设这些信道在时间2i和2i+1之间不改变，并且在接收机处完全知道这些系数。在这些假设下，忽略噪声的影响，可通过接收的符号的不同线性组合来确切导出发送的符号x(0)(i)和x(1)(i)中的每一个。实际上，信道估计误差（如，从参考符号导出的测量值中的误差）、信道随时间的变化以及接收机噪声将意味着仅可估计发送的信号。 [0089] 如已经提及的，期望的是从两个小区联合发送相同的PDSCH。 [0090] 考虑这一问题，我们假设由单个eNodeB控制的两个协作小区，发送是基于使用DMRS以进行解调、相同系统带宽和相似的天线配置。解决该问题的可能方法是均从两个协作小区发送PDSCH的两个副本。这些副本将用相同的消息内容和发送格式来发送，但不必使用任何其他特殊测量来确保成功接收。将至少存在以下问题需应对。 [0091] o来自两个小区的DMRS或者将需要均由UE接收（即，在不同的资源中发送），或者在相同的资源中发送以便允许导出组合的信道估计。 [0092] o为了接收两组DMRS，UE将需要知道两个小区正发送具有相同内容的PDSCH的可能性。这可由无线电资源控制（RRC）信令来指示。 [0093] o基于联合预编码的联合发送将需要对eNodeB处的组合信道矩阵有一些知晓。例如，这可通过来自UE的反馈，基于用于两个小区的单个信道矩阵，或者对两个小区的独立反馈报告，连同一些小区间信息（特别是小区间相位）一起来实现。 [0094] eNodeB处将需要知道UE接收机处的小区间相位差，这主要取决于从两个小区到UE的传播路径的长度差异。通常（至少对于FDD而言），此相位差将需要由UE测量，从UE用信号告知eNodeB。另选地或除此之外，UE可直接测量并报告时间差。这样的报告将增加上行链路信令开销。 [0095] 我们注意到，通常期望的是使来自UE的反馈开销最小化。 [0096] 本发明的重要特征基于这样的认识：在各天线端口与特定小区相关联的情况下，可提供协作小区（或接入点）的联合发送。其优点在于，可单独地考虑各小区处的信道特性设计各小区的物理天线的预编码（波束成形）。在针对不止一个小区联合设计预编码的情况下，此方法还具有不需要小区间相位信息的优点。 [0097] 需要注意的是，为了方便而使用术语“小区”，作为物理天线集所服务的地理区域的标记。如已经提及的，各天线集可被配置为各种类型的天线端口（可能同时）。因此，“小区”不同于“天线端口”。 [0098] 尽管每一这样的小区具有唯一的小区ID并非必要，但在本发明的上下文中，可考虑小区具有不同的标识，并经特定频率范围为特定地理区域服务。本发明所考虑的不同的小区需要具有不同（但重叠）的地理覆盖区域。出于本发明的目的，这些标识可相同或不同，频率范围应该相同，或者更精确地，这些小区的频率范围的至少一部分需要重叠。 [0099] 因此，通过这样每小区单独的天线端口，针对两个小区使用独立的反馈报告，但没有小区间相位信息的方法，仍可由两个小区执行联合波束成形。另外，从不同小区跨天线端口的发送分集是可行的。 [0100] 例如，利用下式来实现两个天线端口的SFBC（该式与上面的式相同，但天线端口现在由不同的小区提供）， [0101] [0102] 然后，如果符号y(0)(i)和y(1)(i)是通过来自两个小区中的每一个的独立波束发送的符号，并且x(0)(i)和x(1)(i)是两个小区中可用的复调制数据符号，则可实现联合发送分集与波束成形的适当组合。 [0103] 因此，波束成形应用于物理天线集以提供天线端口。根据本发明的实施方式，一组波束成形权重应用于一个小区的物理天线以形成天线端口。另一组波束成形权重应用于第二小区的物理天线以形成第二天线端口。第一和第二小区的物理天线之间可重叠（一定程度的共用）。 [0104] 由于应用波束成形，还以单独的资源从各小区发送与各波束对应的DMRS。在LTE的架构内，这可在来自各波束的DMRS对应于各小区中的不同天线端口的情况下实现。然后，这允许UE接收各DMRS，进行对应信道测量，在UE处解调发送的信号。 [0105] 波束可由合适的信道状态信息可用的各小区中的任何天线端口形成。 [0106] 天线端口和物理天线上的信号之间的映射可由下式示出（该式相同，但天线端口现在由不同的小区提供）： [0107] [0108] 其中，y(p)(i)是将要在天线端口p上发送的符号，w(i)是天线端口p的各物理天线的预编码系数，Nw是物理天线的数量，z(i)是从天线端口p的各物理天线发送的符号。我们假设仅天线的子集（来自一个小区）对给定波束做出贡献。 [0109] 如果各小区可发送不止一个波束成形的发送信号（或提供不止一个天线端口），则可横跨这些波束应用合适的发送分集方案。例如，对于每小区两个波束，可使用LTE中定义的四端口SFBC-TSTD方案。另选地，如果期望同时发送更多数据流（如，两个），则两端口SFBC可应用两次（每一数据流各一次）。 [0110] 图4示意性地示出依据本发明的基本布置。在此示图中，两个eNodeB101和102各贡献相应的天线集以用于向相同的UE20联合发送，因此，如箭头所示需要eNodeB之间的协调。利用为各天线集配置的不同天线端口来执行发送分集。 [0111] 现在将考虑本发明的一些更具体的实施方式。 [0112] 在基于LTE的第一实施例中，网络利用FDD操作，并包括一个或更多个eNodeB，各eNodeB控制一个或更多个下行链路小区，各下行链路小区具有对应的上行链路小区。各DL小区可为一个或更多个终端（UE）服务，终端可接收并解码该服务小区中发送的信号。另外，各UE可被配置为具有处于相同载波频率下的两个或更多个服务小区。在此实施方式中，用于一个UE的所有服务小区由相同的eNodeB控制。 [0113] 为了控制时域、频域和空域中用于向UE发送和从UE发送的发送资源的使用，eNodeB将控制信道消息（PDCCH）发送给UE。PDCCH消息通常指示数据发送将在上行链路中（使用PUSCH）还是下行链路中（使用PDSCH）。它还指示发送资源以及诸如发送模式、天线端口数量和数据速率之类的其他信息。另外，PDCCH可指示哪些参考信号可用于导出相位参考以用于DL发送的解调。eNodeB为了用适当的发送参数和资源调度向UE的有效发送，各UE将对一个、两个或更多个服务小区的DL信道状态的反馈提供给控制该UE的服务小区的eNodeB。此信道状态反馈信息包括信道质量度量（如，CQI）和对码本条目的索引形式的优选预编码器（PMI），以及作为空间层数的优选发送秩（RI）。信道状态反馈基于UE处利用CRS或CSI-RS的信道测量。在报告CQI（从可实现的数据速率方面定义）时，UE将估计的CQI基于对如eNodeB所配置的特定数据发送模式的假设。 [0114] 一些信道状态信息可通过其他手段获得（如，如果可假定上行链路和下行链路之间可互换，这在一些情况下，如在TDD情况下会是可能的），然而FDD反馈是典型机制。 [0115] 图5是在实现此实施方式时执行的步骤的流程图。 [0116] 在此实施方式的一个版本中，本发明在UE配置有相同频率的两个服务小区的情况下应用于DL中。基于来自UE的与两个小区有关的信道状态反馈（步骤S10），网络首先确定用于依据本发明接收联合发送的合适的UE（步骤S20）。（顺便说一句，这里“网络”的涉及主要是指在诸如移动性管理实体（MME）的高级节点的监管下，可能在eNodeB处进行的行为或决策）。下一步骤（步骤S30）是识别用于联合发送的合适的小区。如果未能找到多个合适的小区，使用正常发送（与由单个小区服务的UE），换言之，不应用本发明。 [0117] 然而，假设两个或更多个小区（已经讨论的天线集）可用，则网络为各小区选择一些端口和预编码器（步骤S40）。此信息通过信号告知给关注的UE（如，在PDCCH上）以帮助UE解码要联合发送的信号。 [0118] 这里“预编码器”通常将为执行SFBC（对于2个天线端口）或SFBC-TSTD（对于四个天线端口）的预编码器。在两个小区的端口数量均为一的情况下，应用针对两个天线端口的发送分集，由各小区提供一个端口。发送对应的参考信号以允许在接收机处导出各端口的相位/振幅参考。这可通过CRS或DMRS完成。 [0119] 然后，从参与小区执行联合发送（步骤S50），之后处理返回到开始。由UE对联合发送的信号的接收允许UE检测参考信号并相应地提供对各天线端口的反馈（如步骤S10中）。随着信道条件演变，重复步骤S10至S40；例如，如果UE远离小区边缘更靠近特定小区的中心移动，可在步骤S30进行决策以回到正常发送。 [0120] 作为在两个小区的端口数量均为二的情况下此实施方式的变型，应用针对四个天线端口的发送分集，由各小区提供两个端口。 [0121] 作为此实施方式的另一变型，UE配置有相同频率的四个服务小区，并且各小区的端口数量为一，应用针对四个天线端口的发送分集，由各小区提供一个端口。 [0122] 作为在配置有N个服务小区并且所有服务小区的端口总数为M（M>=N）的情况下此实施方式的一般变型，应用针对M个天线端口的发送分集。 [0123] 开环操作会是可能的。例如，未针对信道优化的预编码器可用于开环发送（或者循环应用一组不同的预编码器中的每一个）。 [0124] 第二实施方式类似于第一实施方式，不同的是为UE配置的服务小区可由不同的eNodeB控制。在这种情况下，信道状态反馈被提供给一个控制eNodeB，从相同eNodeB接收PDCCH上的控制信道消息。需要eNodeB之间的协调，以交换用于调度的信道状态信息并实现发送联合发送分集。 [0125] 作为第二实施方式的变型，信道状态反馈可被提供给每一控制eNodeB，并从每一控制eNodeB接收PDCCH上的控制信道消息。 [0126] 在此实施方式的另一变型中，由控制eNodeB联合发送控制信道消息。 [0127] 第三和第四实施方式分别类似于第一和第二实施方式，不同的是发送方案不是发送分集，而是空间复用。尽管空间复用通常不太适合于向小区边缘用户的发送，但在一些信道条件下（例如，背景噪声/干扰水平较低，UE具有足够的天线来支持空间复用的接收）可使用此方法。 [0128] 作为另一变型，空间复用和发送分集可混合（如，对于两个小区，每小区两个端口，可形成两个独立的发送分集发送，各发送分集发送由各小区的一个端口形成）。 [0129] 上面的描述主要基于在每一协作小区中使用单个天线端口进行发送的假设。然而在每小区更多个天线端口（如，2个或4个）的情况下本发明也可应用。在更多个天线端口的情况下（其中对于每一天线端口可从其相应的参考符号集导出相位参考），如已经提及的，可应用诸如SFBC（空频块编码）或STBC（空时块编码）的发送分集方案。 [0130] 典型的发送分集技术需要从各发送天线发送不同的信号，并需要在接收机处可获得来自各发送天线的关于无线电路径的信道信息。也可使用预编码或波束成形，但这通常需要在eNodeB处可获得关于信道矩阵的信息。另一技术，单频网络（SFN）可被认为是一种特殊情况的预编码以用于从空间分离的地点的发送。通常，在SFN中，从不同的地点同步发送相同的信号（但没有特定预编码，因此不需要信道信息）。这可用每地点一个（原则上，不止一个）天线端口来进行，可根据需要应用发送分集技术。 [0131] 另外可能的变型包括如下： [0132] (a)可将本发明应用于TDD。尽管上面的说明参照的是基于FDD的下行链路，但在TDD的情况下该原理同样可应用。 [0133] (b)尽管上面参照的是单个UE，当然，在实际条件下，eNodeB处于同时与许多UE的无线通信中。在某些条件下，可将本发明的方法共同应用于一组这样的UE（例如，当许多用户在同一辆车上一起旅行时）。 [0134] (c)上面的描述指的是下行链路上的一个或更多个基站的联合发送，实际上，本发明主要针对这样的发送。然而，在未来适当配备的订户站可按照与上面针对基站描述的方式类似的方式协作，不同的订户站贡献一个或更多个天线端口以在上行链路上用发送分集进行联合发送。 [0135] (d)尽管将各天线集视作由不同的物理天线形成很方便，这并非必然如此，根据eNodeB配置，天线集共享物理天线也是可能的。更重要的是天线集为UE提供不同的天线端口。 [0136] 因此，总而言之，本发明的实施方式可提供一种在高级LTE系统中从多个小区和/或多个固定网络节点（eNodeB）向移动终端（UE）发送的方案。本发明基于这样的认识：如果各天线端口仅与一个小区相关联，则在没有小区间信道状态信息的情况下也可实现从多个小区的协作发送。波束成形/预编码可应用于小区内的物理天线，在协作小区之间应用空间复用和/或发送分集技术。因此，小区内波束成形可与小区间空间复用或发送分集一起使用。另外，需要信令来通知UE使用哪些发送技术。 [0140] 本发明还提供一种用于执行本文所描述的任何方法的计算机程序或计算机程序产品以及存储有用于执行本文所描述的任何方法的程序的计算机可读介质。 [0141] 实施本发明的计算机程序可存储在计算机可读介质上，或者它可以（例如）是信号的形式，例如从互联网网站提供的可下载数据信号，或者它可以是任何其他形式。 [0142] 将清楚理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可对刚刚描述的特定实施方式进行各种改变和/或修改。 [0143] 工业实用性 [0144] 目前在LTE中，在给定载波频率下，从一个服务小区（主小区或Pcell）向UE发送单个数据信道（PDSCH）。在小区边界，Pcell遭受的邻近小区的干扰增加，通常使用较低效的发送速率来增加对干扰的鲁棒性。本发明通过将波束成形/预编码应用于由一个小区内的多个天线发送的信号以形成各小区的一个或更多个天线端口来实现数据信道的协作发送。然后，可将空间复用和/或发送分集技术与至少一个其他小区结合应用于从Pcell的发送。这可用于提高小区边界处的数据信道性能。 |
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