專利名稱：多天線蜂窩式移動通信系統(tǒng)中重選天線的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及在蜂窩式移動通信系統(tǒng)中選擇天線的技術(shù)，具體地說，涉及當移動站從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方時，重選連接到移動站的基站的多個天線的技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)提供一種面向語音的服務(wù)，并且主要地根據(jù)信道編碼來克服信道質(zhì)量的劣化。然而，由于對使能用戶與任何人、任何時間和任意地點進行通信的高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)的要求曾加，傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)將逐步發(fā)展為一個數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并且要求下一代無線電發(fā)送技術(shù)能夠以比較高的數(shù)據(jù)速率和比較低的誤差率發(fā)送增加數(shù)量的數(shù)據(jù)。特別是，在具有比較大量請求數(shù)據(jù)的正向鏈路中高速數(shù)據(jù)發(fā)送的重要性不斷增加。
由于衰減、遮蔽效應(yīng)、傳播衰減、噪聲和干擾，移動通信系統(tǒng)環(huán)境惡化了信號的可靠性。由多路徑引起的衰減現(xiàn)象導致了由經(jīng)過不同路徑接收的具有不同相位和大小的信號之和引起的顯著的信號失真。率減效應(yīng)是為了實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信而應(yīng)該被克服的困難之一，并且廣泛的研究正被引用來克服該無線信道特征并且使用該特性。結(jié)果是，使用多個發(fā)送和接收天線的多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)已經(jīng)被提出。
在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，與傳統(tǒng)的蜂窩式移動通信系統(tǒng)不同，都使用多個天線的移動站和基站在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下能夠以更高的速度互換數(shù)據(jù)。
即使是在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，就象在其中移動站使用單個天線的傳統(tǒng)蜂窩式移動通信系統(tǒng)中一樣，由于移動站的運動，在移動站和基站之間形成的信道的性能是變化的，并且當該移動站從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，需要形成到另一天線的新的信道，否則信道的質(zhì)量將被調(diào)節(jié)。當即使在單個小區(qū)中基站具有多個天線時，使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)有時候也應(yīng)當根據(jù)隨時間而變化的信道性能重選天線。例如，即使當移動站在由基站的多個天線所劃分的小區(qū)中的區(qū)段之間移動時，也應(yīng)當重選天線以便用于相同的基站。
此外，當一個移動站從當前小區(qū)(業(yè)務(wù)小區(qū))移動到另一個小區(qū)(目標小區(qū))時，小區(qū)間重疊區(qū)域內(nèi)的移動站可以和業(yè)務(wù)基站的天線和目標基站的天線都連接。在這種情況下，利用傳統(tǒng)的跨區(qū)轉(zhuǎn)換方案來重構(gòu)信道是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中根據(jù)信道性能重選被連接到移動站上的基站的多個天線的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明提供一種當移動站在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中的小區(qū)之間移動時，使用多個天線同時將移動站連接到相鄰小區(qū)的基站的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明提供一種在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中在跨區(qū)轉(zhuǎn)換期間重選被連接到移動站上的基站的多個天線的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明提供一種在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中在跨區(qū)轉(zhuǎn)換期間，使用其中多個小區(qū)彼此重疊的區(qū)域中的多個天線將移動站同時連接到相鄰基站的系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種在蜂窩式移動通信系統(tǒng)中通過移動站重選用于數(shù)據(jù)信道的天線的方法，所述蜂窩式移動通信系統(tǒng)包括具有至少兩個天線的移動站、具有多個天線的本地基站，所述天線中的至少一個被用于形成到移動站的數(shù)據(jù)信道和至少一個相對于本地基站的相鄰基站，該方法包括根據(jù)分別測量本地基站的第一天線和相鄰基站的第二天線的信道質(zhì)量確定是否重選天線的步驟；和當必須重選天線時，從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，通過用于形成到具有至少兩個天線的移動站的數(shù)據(jù)信道的本地基站重選用于移動站的天線的方法，該方法包括從移動站接收對本地基站的第一天線和本地基站的相鄰基站的第二天線單獨測量的信道質(zhì)量的步驟；根據(jù)信道質(zhì)量確定是否重選用于該移動站的天線；和當必須重選天線時，從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線。
根據(jù)本發(fā)明進一步的一個方面，提供一種用于在中通過移動站重選用于一個數(shù)據(jù)信道的天線的系統(tǒng)，所述蜂窩式移動通信系統(tǒng)包括具有至少兩個天線的移動站、具有多個天線的本地基站，多個天線的至少一個被用于形成到移動站的數(shù)據(jù)信道、和至少一個相對于本地基站的相鄰基站，該系統(tǒng)包括根據(jù)分別測量的本地基站的第一天線和相鄰基站的第二天線的信道質(zhì)量來確定是否重選天線的移動站，當必須重選天線時，從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線，并且發(fā)送關(guān)于所選擇的兩個天線的信息到本地基站；和用于接收測量的信道質(zhì)量的信息并根據(jù)該收到的信息來發(fā)送一個用于選擇至少兩個天線的命令到移動站的本地基站。
根據(jù)本發(fā)明進一步的一個方面，提供了一種用于在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，通過用來形成到一個具有至少兩個天線的移動站的數(shù)據(jù)信道的本地基站重選用于移動站的天線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括測量本地基站的第一天線和本地基站的相鄰基站的第二天線的信道質(zhì)量并發(fā)送所測量的信道質(zhì)量的移動站；和用來確定是否根據(jù)所測量的信道質(zhì)量重選用于該移動站的天線、并且當必須選擇天線時根據(jù)所測量的信道質(zhì)量從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線。


通過下面結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明以上所述的及其他的目的、特點和優(yōu)點將變得更顯而易見圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的移動站的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是應(yīng)用于本發(fā)明的在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中跨區(qū)轉(zhuǎn)換的基本概念的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用來確定是否來重選天線的方法的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基站的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6的信令圖示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中重選發(fā)送天線的方法；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的移動站的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的基站的結(jié)構(gòu)的示意圖；和圖9的信令圖示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中重選發(fā)射天線的方法。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例，在以下的描述中，為了簡明，已知的功能和結(jié)構(gòu)組合的詳細說明在其中已經(jīng)省略了。
本發(fā)明在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中重選連接到移動站的基站的多個天線。為了方便描述，這里假定基站作為發(fā)送方和移動站作為接收方，即考慮具有較大量被請求數(shù)據(jù)的正向鏈路，因此，基站的天線被稱之為發(fā)送天線，移動站的天線被稱之為接收天線。但是，應(yīng)當注意，本發(fā)明并不局限于正向鏈路。
如附圖1所示，在應(yīng)用了本發(fā)明的使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，包括移動站(MSs)12和基站(BSs)11，每一個都包含多個天線。使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)的信道是通過組合移動站12的多個接收天線和基站11的多個發(fā)送天線形成的。具體地，當移動站12包括多個接收天線時，包括在同一移動站12中的多個接收天線能夠同時連接到不同基站11的發(fā)送天線上。
通常提供一種連續(xù)從一個地方移動到另一個地方的移動站12，在移動站12和基站11的多個天線之間的信道根據(jù)場合變化以產(chǎn)生最佳的信道性能。特別是，當在單一的小區(qū)中基站具有多個發(fā)送天線時，使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)有時也會根據(jù)隨時間而變化的信道性能重選發(fā)送天線。例如，即使當移動站在被基站的多個發(fā)送天線所劃分的小區(qū)中的區(qū)段之間移動時，對同一基站也應(yīng)當重選發(fā)送天線。另外，當移動站從當前小區(qū)(業(yè)務(wù)小區(qū))移動到另一小區(qū)(目標小區(qū))中時，該移動站在小區(qū)之間的重疊區(qū)(也稱作“跨區(qū)轉(zhuǎn)換”)時，可以與管理業(yè)務(wù)小區(qū)的當前服務(wù)基站上的多個發(fā)送天線和管理該目標小區(qū)的目標基站上的多個發(fā)送天線兩者都連接。當然，即使是在非跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)，也是取決于信道的性能的，移動站的所有接收天線可以連接到管理業(yè)務(wù)小區(qū)的當前服務(wù)基站的發(fā)送天線上或連接到管理該目標小區(qū)的目標基站的發(fā)送天線上。本發(fā)明可以被應(yīng)用到上述所有的情況。
本發(fā)明總體上可以通過兩種方法來實現(xiàn)。在一種方法中，移動站重選連接到基站的基站發(fā)送天線。在另一種方法中，基站重選連接到移動站的基站的發(fā)送天線。
這里，本發(fā)明說明書將分開地對第一實施例和第二實施例進行描述，在第一實施例中，移動站重選連接到基站的發(fā)送天線，在第二實施例中，基站重選連接到移動站的基站的發(fā)送天線。
在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，為了根據(jù)本發(fā)明重選連接到移動站的基站的多個發(fā)送天線，最初應(yīng)當執(zhí)行下述處理測量信道質(zhì)量參數(shù)，基于該參數(shù)估計信道性能，和使用估計的信道質(zhì)量參數(shù)確定是否重選發(fā)送天線。在執(zhí)行測量信道質(zhì)量參數(shù)的處理和確定是否重選發(fā)送天線的處理之后，該系統(tǒng)執(zhí)行重選連接到移動站的基站的發(fā)送天線的主要處理。
第一實施例本發(fā)明的第一實施例提供了一種其中移動站重選連接到基站上的基站發(fā)送天線的系統(tǒng)和方法。
參考附圖2，描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的移動站的結(jié)構(gòu)。
參考附圖2，移動站包括存儲器21、參數(shù)測量器22、信道性能估計器23、天線選擇控制器24和反饋信號發(fā)生器25。
存儲器21存儲一個與在當前位置的移動站連接的基站(下文稱作“本地基站”)相鄰的相鄰基站的候選表。相鄰基站的候選表包括該基站的識別符(IDs)，通過相應(yīng)基站提供的發(fā)送天線的數(shù)量，和根據(jù)本發(fā)明的能夠被重選的發(fā)送天線的相關(guān)信息。該存儲的信息能從移動站的存儲器(沒示出)中獲得或能通過控制信號(例如，信標信號)從基站接收到。
再有，由于如下原因該候選表包括關(guān)于本地基站的信息。當基站包括多個發(fā)送天線時，即使特定的發(fā)送天線具有很差的信道性能，其它具有良好信道性能的數(shù)據(jù)天線也能被連接到移動站的接收天線上，從而形成高性能的信道。此外，即使是移動站位于跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)，根據(jù)信道性能，在發(fā)送天線重選過程中選擇的所有發(fā)送天線都可以是本地基站的發(fā)送天線或相鄰基站的發(fā)送天線二者之一。
參數(shù)測量器22基于連接到本地基站和相鄰基站的信道的性能測量信道質(zhì)量參數(shù)。它最好是周期性地對信道質(zhì)量參數(shù)進行測量。另外，測量信道質(zhì)量參數(shù)能在特殊的時機執(zhí)行。例如，該測量的信道質(zhì)量參數(shù)包括噪聲功率，信號功率，相關(guān)特性，已經(jīng)接收到的信號強度標志(RSSI)，載波干涉比(C/I)，信噪比(SNR)，和信號與干擾噪聲比(SINR)。
該信道性能預(yù)估器23使用參數(shù)測量器22測量到的信道質(zhì)量產(chǎn)生信息，基于該信息可以估計出各自信道的性能。
天線選擇控制器24具有一個閾值，使用它能確定是否重選發(fā)送天線，以便通過信道性能預(yù)估器23來產(chǎn)生信道性能估計信息?；谠撻撝?，根據(jù)信道性能估計信息大于或小與該閾值，天線選擇控制器24確定是否重選發(fā)送天線。如果確定應(yīng)該重選發(fā)送天線，那么天線選擇控制器24就將由反饋信號發(fā)生器25產(chǎn)生的反饋信號和將要發(fā)送的信道質(zhì)量參數(shù)值提供給本地基站。
如果已經(jīng)從本地基站接收到發(fā)送天線重選命令，該天線選擇控制器24就通過參考存儲在存儲器21中的相鄰基站的候選表，來重選重新連接到移動站的接收天線的發(fā)送天線，該天線選擇控制器24通過反饋信號發(fā)生器25發(fā)送有關(guān)重選的發(fā)送天線的信息和有關(guān)包括重選的發(fā)送天線的相鄰基站的信息到本地基站上。
在本發(fā)明的第一實施例中，重選發(fā)送天線是通過移動站的天線選擇控制器24來執(zhí)行的，并且在根據(jù)信道性能估計信息來確定是否重選發(fā)送天線的過程之前執(zhí)行的處理也是由該天線選擇控制器24執(zhí)行的。
該反饋信號發(fā)生器25量化從天線選擇控制器24提供來的測量的信道質(zhì)量參數(shù)值，關(guān)于重選發(fā)送天線的信息，和關(guān)于包括重選的發(fā)送天線的相鄰基站的信息，并且發(fā)送該量化結(jié)果到本地基站。
現(xiàn)在將詳細描述該方法，其中參數(shù)測量器22測量信道質(zhì)量參數(shù)，和天線選擇控制器24確定是否重選發(fā)送天線，以及根據(jù)判定結(jié)果來重選發(fā)送天線。
首先，將要描述一種其中參數(shù)測量器22測量信道質(zhì)量參數(shù)的方法。在下面的描述中，假設(shè)該參數(shù)測量器22在MIMO正交頻分復用(MIMO-OFDM)的蜂窩式通信系統(tǒng)中測量信道質(zhì)量參數(shù)。但是，根據(jù)本發(fā)明的信道質(zhì)量參數(shù)測量方法并不是僅僅局限于MIMO-OFDM蜂窩式通信系統(tǒng)，而是包括用于使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)的所有信道質(zhì)量參數(shù)測量方法。
通常，在MIMO-OFDM通信系統(tǒng)的時域中的輸入輸出關(guān)系被定義為公式(1)。
y(n,p)=Σl=0Lh(l,p)x(n-l,p)+v(n,p)···(1)]]>其中，{h(1，p)}(其中1＝0，...，L)表示一個在時間常量‘n’用于OFDM符號‘p’的MIMO多路徑傳播信道的樣本，y(n，p)表示對OFDM符號‘p’進行‘n’次采樣的樣本矢量，且v(n，p)表示對一個樣本‘n’和OFDM符號‘p’的作為噪聲和干擾的一項。
在一個頻域內(nèi)公式(1)可以被表示為公式(2)。
Y(f，p)＝H(f，p)X(f，p)+V(f，p)......(2)其中‘f’表示音調(diào)，例如，副載波。
在MIMO-OFDM通信系統(tǒng)中，噪聲功率是按照如下來測量的。假設(shè)在時域中沒有信號被發(fā)送(x(n，p)＝0對于所有的n和給定的OFDM符號p)，噪聲功率被定義為公式(3)。
δv2≅1NMtΣn|y(n,p)|2...(3)]]>其中，δv是該噪聲功率，求和是對N個樣本來進行的。
在頻域中公式(3)可以被表示為公式(4)。對于給定的OFDM符號p和用于子信道F的一組副載波f，當對個子信道的這組副載波的值滿足X(f，p)＝0為空時，噪聲率被定義為公式(4)。
δv2≅1N|F|Σf|Y(f,p)|2...(4)]]>其中，求和是對所有副載波f來進行的，且|F|表示子信道的大小。
在基站中發(fā)送的平均信號功率可以按照下面的方法測量，并且根據(jù)公式(3)和(4)計算的噪聲功率也被給到該基站。
假設(shè)信號在時域中被發(fā)送(對于所有n和給定的OFDM符號p有x(n，p)的值)，信號功率的平均值是通過公式(5)來估計的。
δv2≅1NMtΣn|y(n,p)|2-δv2...(5)]]>其中，求和是對所有N樣本來進行的。
公式(5)在頻域中被表示為公式(6)。當有一個X(f，p)值對于一個給定的OFDM符號p和用于一個子信道F的一類副載波f的時候，平均信號功率被定義為公式(6)。
δv2≅1N|F|Σf|Y(f,p)|-δv2...(6)]]>其中，求和是對所有副載波f來進行的，且|F|表示子信道的大小。
使用估計的噪聲功率和信號功率可以計算出信噪脈沖干涉比。
通過該導頻信息可以估計信道的一些統(tǒng)計特性，并且以此方式，也可以估計信道的變化。
為了形成從基站的一個發(fā)送天線#_k到移動站的接收天線#_m的信道，在時域中是根據(jù)公式(7)來估計該信道特性。
δm,k2≅1PΣp|[h(0,p)]m,k|2...(7)]]>其中，[h(0，p)]m，k表示在h(0，0)第m列和第k行的信道樣本，并且它的平均值是通過P信道信息段來計算的。
在頻域內(nèi)公式(7)可以表示成公式(8)。
δm,k2≅1PFΣp,f|[H(f,p)]m,k|2...(8)]]>其中，是通過P OFDM符號和F音調(diào)來計算總和，例如，F(xiàn)副載波。
另外，可以通過參數(shù)測量器22來測量的參數(shù)包括關(guān)聯(lián)特性。具體地，發(fā)送關(guān)聯(lián)的平均值表示兩個發(fā)送天線之間的關(guān)聯(lián)。
在時域中，發(fā)送天線#k和發(fā)送天線#m之間的關(guān)聯(lián)特性可以表示為公式(9)。
ρm,k2≅1PRΣpΣr[h(0,p)]r,k[h(0,p)]r,m*...(9)]]>其中，該相關(guān)特征特性是由用于R接收天線和P相關(guān)信息段的平均值來計算的，并且該平均值與可用的多路徑的數(shù)量是相同的。
在頻域內(nèi)公式(9)可以表示成公式(10)。
ρm,k2≅1PRFΣfΣpΣr[h(f,p)]r,k[h(f,p)]r,m*...(10)]]>其中，通過OFDM符號P，音調(diào)F來計算總和的，例如，F(xiàn)副載波和接收天線R。
根據(jù)如何布置基站的天線能夠顯著的影響關(guān)聯(lián)特性，并且由于位置基本上是固定的，所以相關(guān)特征可以被預(yù)先確定。在這種情況下，與其移動站測量關(guān)聯(lián)特性，不如通過控制信號來使基站發(fā)送關(guān)聯(lián)特性信息到移動站。
天線選擇控制器24通過下述方法來確定是否來重選發(fā)送天線。因為本發(fā)明是如上所述根據(jù)信道性能來重選基站的發(fā)送天線，它能夠被使用在信道性能發(fā)生變化的各種情況中。如下所述，本發(fā)明將被限制在跨區(qū)轉(zhuǎn)換的情況，其中多數(shù)直接示出了有信道性能變化的情況。
參考附圖3，描述了目前在本發(fā)明中被應(yīng)用的在使用多個天線的蜂窩式移動通信網(wǎng)絡(luò)中跨區(qū)轉(zhuǎn)換的基本概念。
在小區(qū)35中，移動站30使用它的天線38和39和基站A的天線31和32通信。如果移動站30向著小區(qū)36移動并進入到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)37，其中小區(qū)35和36互相重疊，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送天線重選的處理被執(zhí)行。在附圖3中，作為執(zhí)行發(fā)送天線重選處理的結(jié)果，在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)37中基站A的天線31和基站B的天線33被選擇作為連接到移動站30的發(fā)送天線。因此在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)37中移動站30是新連接到基站A的天線31和基站B的天線33上，并執(zhí)行跨區(qū)轉(zhuǎn)換。一旦離開跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)37，移動站30通過重新執(zhí)行發(fā)送天線重選過程來連接基站B的天線33和34，并使用天線33和34來進行通信。
在使用多天線單元的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，因為移動站包括多個天線，在小區(qū)互相重疊的跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中，移動站的多個天線能夠被連接到不同基站的天線上。因此，根據(jù)本發(fā)明，在跨區(qū)轉(zhuǎn)換的期間移動站能夠?qū)崿F(xiàn)無縫通信。
可是，根據(jù)本發(fā)明的用來確定是否重選發(fā)送天線的方法不僅僅被限制在跨區(qū)轉(zhuǎn)換情況，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很明顯地能夠?qū)⒃撓拗频姆椒☉?yīng)用到所有其中具有信道性能變化的情況中。
通過使用信道性能估計器23生成的信道性能估計信息，天線選擇控制器24確定是否重選發(fā)送天線。關(guān)于它的描述可以參考附圖4。
在此使用的信道性能估計信息中包括信號強度標志(SSI)和信道關(guān)聯(lián)標志(CCI)。SSI是信號功率的平均值，CCI是能夠表示使用發(fā)送關(guān)聯(lián)值計算的信道關(guān)聯(lián)特性的隨機信息值。例如，CCI能被解釋為最大數(shù)據(jù)發(fā)送關(guān)聯(lián)值，以及被設(shè)置為小于或等于1的值。
SSI和CCI是通過信道性能估計器23生成的并發(fā)送到天線選擇控制器24中。更具體地，信道估計器23發(fā)送SSIh、SSIt、CCIh和CCIt值到天線選擇控制器24。SSIh是通過移動站連接到本地基站的信道的信號強度值，SSIt是通過移動站連接到相鄰基站(或目標基站)的信道的信號強度值。CCIh是通過移動站連接到本地基站的信道的關(guān)聯(lián)值，和CCIt是通過移動站連接到相鄰基站的信道的關(guān)聯(lián)值。
天線選擇控制器24，接收SSIh、SSIt、CCIh和CCIt值，根據(jù)SSIh和CCIh確定閾值Hinh和Hint，根據(jù)SSIt和CCIt確定閾值Houth和Houtt，依照一個查詢表。結(jié)合附圖3所述，其中，閾值Hinh是用于本地基站的信號強度閾值，本地基站使用該閾值確定移動站移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中，閾值Hint是用于相鄰基站的信號強度閾值，相鄰基站使用該閾值確定移動站移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中。結(jié)合附圖3所述，閾值Houth是用于本地基站的信號強度閾值，本地基站使用該閾值確定移動站從跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中移動出來，閾值Houtt是用于相鄰基站的信號強度閾值，相鄰基站使用該閾值確定移動站從跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中移動出來。
現(xiàn)在將詳細描述用來計算閾值的方法。閾值Hin，本地基站和相鄰基站使用它來確定移動站移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中，和閾值Hout，本地基站和相鄰基站使用它來確定移動站離開跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)外，被定義為公式(11)。
Hin＝Hin_fixed·(1-CCI·π1)Hout＝Hout_fixed·(1-CCI·π2).........(11)其中，π1＞1，π2＞1，并且π1和π2是被用來確定該閾值的試驗常量。Hin_fixed是被用來確定移動站移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)之內(nèi)的固定信號強度值，且Hout_fixed是被用來確定移動站從跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)移動出來的固定信號強度值。該計算同樣可以被應(yīng)用于本地基站和相鄰基站，或可以獨立地應(yīng)用于本地基站和相鄰基站。在接收到SSIh、SSIt、CCIh和CCIt的值并且完全確定它們的相關(guān)的閾值之后，天線選擇控制器24來確定是否在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中重選發(fā)送天線。具體地，如附圖4所示，如果SSIt＞Hint且SSIh＜Hint，天線選擇控制器24確定移動站處于跨區(qū)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，確定移動站移動到了跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中，并以此確定執(zhí)行發(fā)送天線重選操作如果SSIt＞Hout且SSIh＜Hout，天線選擇控制器24確定移動站不是處于跨區(qū)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，確定移動站從跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中移動出來，并以此確定執(zhí)行發(fā)送天線重選操作。
天線選擇控制器24確定是否來重選發(fā)送天線的方法包括如下所述的使用在移動站和基站之間的天線結(jié)構(gòu)信息的方法。
現(xiàn)在將描述另一個用來當移動站移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中時確定是否重選天線的方法的組成。
天線選擇控制器24執(zhí)行天線重選處理所需的測量。為此，天線選擇控制器24為了在移動站當前連接到的本地基站和該移動站之間最好的天線結(jié)構(gòu)而計算信道性能信息Lcurrent。另外，天線選擇控制器24計算用于關(guān)于本地基站和相鄰基站的所有天線結(jié)構(gòu)的信道性能矩陣Ltarget(K)，它們能夠被連接到在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中的移動站，和移動站。結(jié)果，如果Ltarget(K)＞Lcurrent+δ，天線選擇控制器24確定該移動站處于跨區(qū)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，并且以此確定重選發(fā)送天線。其中，δ是表示移動站已經(jīng)移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中的閾值。通過天線選擇控制器24執(zhí)行的天線重選操作所需的測量不是由天線選擇控制器24獨立地執(zhí)行來實質(zhì)上確定是否重選發(fā)送天線，而僅僅是在總的基礎(chǔ)上被提供為了描述確定是否來重選發(fā)送天線的方法。重選天線操作所需要的測量實質(zhì)上是通過參數(shù)測量器22執(zhí)行的，并且僅當必須要確定是否重選發(fā)送天線時，天線選擇控制器24使用先前由參數(shù)測量器22測量的信道質(zhì)量參數(shù)來計算Lcurrent和Ltarget(K)。
同樣地，現(xiàn)在將描述當移動站從跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中移出時來確定是否重選發(fā)送天線的方法的組成。
天線選擇控制器24執(zhí)行天線重選操作所需的測量。為此，天線選擇控制器24計算用于在當前跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中的移動站和基站之間最好的天線結(jié)構(gòu)的信道性能矩陣Lcurrent(K)。另外，天線選擇控制器24計算用于移出跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)的移動站和基站之間最好的天線結(jié)構(gòu)的信道性能信息Ltarget。結(jié)果是，如果Ltarget＞矩陣Lcurrent(K)+δ，天線選擇控制器24確定移動站不是位于跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中，并且以此確定重選發(fā)送天線。其中，δ是表示移動站移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中的閾值。和該情況一樣，當移動站移動到跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中，通過天線選擇控制器24執(zhí)行的天線重選操作所需的測量不是由天線選擇控制器24獨立地執(zhí)行來實質(zhì)上確定是否需要重選天線，而僅僅是在總的基礎(chǔ)上被提供為了描述確定是否來重選發(fā)送天線的方法。重選天線操作所需的測量實質(zhì)上是通過參數(shù)測量器22執(zhí)行的，并且僅當必須要確定是否重選發(fā)送天線時，天線選擇控制器24使用先前由參數(shù)測量器22測量的信道質(zhì)量參數(shù)來計算Lcurrent和Ltarget(K)。在該方法中天線選擇控制器24使用移動站和基站之間的天線結(jié)構(gòu)信息確定是否重選發(fā)送天線，當計算信道性能矩陣Lcurrent(K)和Ltarget時，天線選擇控制器應(yīng)該計算在移動站和基站之間的所有天線結(jié)構(gòu)的輸出。但是，為了減少計算的復雜性，發(fā)送天線重選操作如下所述，首先執(zhí)行改變天線結(jié)構(gòu)以使計算能夠?qū)ｉT地執(zhí)行重選天線。
最后，將描述在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中天線選擇控制器24重選連接到移動站的基站的發(fā)送天線的方法的組成。
發(fā)送天線重選操作選擇最佳的發(fā)送天線用于相鄰基站和本地基站的所有可用于發(fā)送天線的組連接到移動站的多個天線，由于當前連接信道性能的變化，在這種情況下改變信道是必須的，包括跨區(qū)轉(zhuǎn)換情況。
假設(shè)一組可重選的發(fā)送天線和該可重選的發(fā)送天線所屬的基站是S。天線選擇控制器24估計在組S中的每一個發(fā)送天線s的性能R(s)，并且選擇具有maxsinsR(s)的發(fā)送天線作為最優(yōu)的發(fā)送天線。
例如，當發(fā)送天線的性能是用SNR來被估計時，天線選擇控制器24確定SNR，SNRI[K]，對于第K音調(diào)，例如第K負載波，和第i數(shù)據(jù)流，作為在組S中的用于發(fā)送天線s的給定的子集。另外，天線選擇控制器24以SNR的比率在組S中為每一個天線子集選擇最優(yōu)的發(fā)送天線。其中，平均量，最小比率，或損耗比率可用于該比率。
在發(fā)送天線重選操作中最重要的因素應(yīng)該是作為被檢索的最優(yōu)的選擇的組的數(shù)量。盡管發(fā)送天線重選操作從所有的可能的發(fā)送天線子集中選擇具有最佳性能的發(fā)送天線，但是本發(fā)明的特征在于通過減少被選擇的子集的大小來實現(xiàn)減少發(fā)送天線重選操作的復雜性的。例如，天線選擇控制器24在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中的可選擇的發(fā)送天線子集中隨機選擇發(fā)送天線子集。另外，有用于定義將要被用在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中的發(fā)送天線子集和用于安排將要被選中的發(fā)送天線子集使得僅僅與該子集相符的天線被選擇發(fā)送天線。如另一個例子，如果相鄰基站提供數(shù)據(jù)流，相鄰基站選擇預(yù)定的發(fā)送天線或隨機的發(fā)送天線，并且如果相鄰基站使用兩個發(fā)送天線來發(fā)送信號，那么使用的兩個發(fā)送天線具有最小關(guān)聯(lián)。同樣地去關(guān)聯(lián)子集能被預(yù)先調(diào)節(jié)，從而減少可搜索的子集的數(shù)量。發(fā)送天線子集的信息被預(yù)先存儲在存儲器21中，該信息能從基站中接收到，或者能通過在移動站中試驗測量來確定。
例如，如附圖3所示，在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中從基站A和基站B的天線當中選擇最優(yōu)的發(fā)送天線時，用來減少發(fā)送天線重選過程的復雜性的方法能被分為下列四種方法。第一種方法是從所有可能的基站A和基站B的天線中搜索一組最好收益的組。該方法包括一種僅僅當包括在基站A中的天線被選中情況，和/或另一種僅僅當包括在基站B中的天線被選中的情況。在該方法中，發(fā)送天線算法是最復雜的但具有最好的性能。第二種方法是無條件的選擇基站A的天線和基站B的天線，然后搜索具有最好收益的天線組。第三種方法是無條件的選擇基站A的天線和基站B的天線，然后隨機選擇可能的天線組中的一個。第四種方法是無條件的選擇基站A的天線和基站B的天線，并且預(yù)先安排用于跨區(qū)轉(zhuǎn)換的天線組。
現(xiàn)在將描述應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的移動站的使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)。
參考附圖5，首先將描述對應(yīng)于根據(jù)第一實施例的移動站的基站的組成。
如附圖5所示，基站包括天線選擇調(diào)度裝置52、天線選擇管理器53和信道信息處理器54。
信道信息處理器54根據(jù)從移動站的反饋信號發(fā)生器25接收的測量的信道質(zhì)量參數(shù)值確定在信道質(zhì)量方面是否有變化，例如SNR平均量和作為該信道的吞吐量的數(shù)據(jù)。信道信息處理器54傳遞從移動站的反饋信號發(fā)生器25接收到的有關(guān)重選發(fā)送天線的信息和包括重選發(fā)送天線的相鄰基站的信息到天線選擇管理器53。當發(fā)送天線應(yīng)該重選時，信道信息處理器54傳遞有關(guān)重選發(fā)送天線的信息到天線選擇調(diào)度裝置52。
根據(jù)從信道信息管理器54提供的信息，天線選擇管理器53發(fā)送發(fā)送天線重選請求到相鄰基站。與之相應(yīng)的，相鄰基站的天線選擇調(diào)度裝置52確定是否同意從本地基站接收到的發(fā)送天線重選請求，并發(fā)送結(jié)果到本地基站。用于確定的標準包括系統(tǒng)通信量，服務(wù)質(zhì)量請求，重選天線，等等。
當發(fā)送天線應(yīng)該重選時，該天線選擇調(diào)度裝置52從信道信息處理器54接收到有關(guān)將要連接到移動站的發(fā)送天線的信息，并且指定相應(yīng)的發(fā)送天線到該移動站。
從天線選擇管理器53和天線選擇調(diào)度裝置52獲得的數(shù)據(jù)在被發(fā)送前經(jīng)過媒體存儲控制(MAC)處理，調(diào)制，多路復用，快速傅立葉反變換(IFFT)和保護區(qū)間插入。
參照附圖6，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中重選發(fā)送天線的方法。附圖6是用于連接兩個移動站30的接收天線到重選的發(fā)送天線的信號圖，如附圖3所示，其假設(shè)在具有兩個接收天線的移動站30中重選的發(fā)送天線具有作為本地基站的基站A的發(fā)送天線和作為相鄰基站的基站B的發(fā)送天線。
在步驟s61中，移動站發(fā)送測量的信道質(zhì)量參數(shù)值，有關(guān)重選發(fā)送天線的信息和有關(guān)包括重選發(fā)送天線到基站A的相鄰的基站的信息。其中，因為重選的發(fā)送天線包括作為本地基站的基站A的發(fā)送天線和作為相鄰基站的基站B的發(fā)送天線，所以有關(guān)相鄰基站的信息包括基站A和基站B的信息。
在步驟S62中，根據(jù)重選發(fā)送天線的信息和包括重選發(fā)送天線的基站的信息，基站A發(fā)送發(fā)送天線重選請求到基站B。
在步驟S63中，基站B如果能提供用于重選發(fā)送天線的服務(wù)，就發(fā)送認可信息到基站A表示對重選發(fā)送天線的認可。
在步驟S64中，一旦接收到認可信息，基站A就正向發(fā)送數(shù)據(jù)到基站B。發(fā)送數(shù)據(jù)包括移動站通過正向發(fā)送鏈路當前將要接收的數(shù)據(jù)。正向發(fā)送數(shù)據(jù)的理由是在移動站和重選發(fā)送天線之間的聯(lián)系仍然沒有結(jié)束，另一方面是移動站發(fā)送的數(shù)據(jù)僅僅是與基站A聯(lián)系。因此基站A應(yīng)該正向發(fā)送數(shù)據(jù)到基站B來允許基站B發(fā)送數(shù)據(jù)到移動站。
在步驟S65中，基站A發(fā)送發(fā)送天線重選命令到移動站。
在步驟S66中，移動站通過發(fā)送天線重選操作發(fā)送有關(guān)發(fā)送天線重選的信息到基站A和基站B。
在步驟S67中，根據(jù)有關(guān)重選發(fā)送天線的信息，使用相應(yīng)的發(fā)送天線，基站A和基站B分別發(fā)送數(shù)據(jù)到移動站。在步驟S68中，基站A發(fā)送用于發(fā)送天線重選的認可信息到移動站。然后移動站釋放形成當前信道的發(fā)送天線的連接，并且形成一個新的信道來重選發(fā)送天線。通過使用步驟S67中的數(shù)據(jù)信道和步驟S68中的控制信道來允許并行的平行發(fā)送也是可能的。
即使當移動站連接到重選的發(fā)送天線，也能夠連續(xù)地從本地基站的基站A接收數(shù)據(jù)。
第二實施例本發(fā)明的第二實施例提供了一種系統(tǒng)和方法，其中，基站執(zhí)行重選連接到基站的多個接收天線的發(fā)送天線的操作。具體地，第二實施例提供了本地基站執(zhí)行發(fā)送天線重選操作的系統(tǒng)和方法。
如圖7所示，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的移動站的結(jié)構(gòu)。
參考圖7，移動站包括參數(shù)測量器71和反饋信號發(fā)生器72。
基于用于估計連接到本地基站和相鄰基站的信道的性能的索引，參數(shù)測量器71測量信道質(zhì)量參數(shù)。它是優(yōu)于周期性執(zhí)行對信道質(zhì)量參數(shù)的測量。
另外，在確定的場合可以執(zhí)行信道質(zhì)量參數(shù)的測量。例如，測量的信道質(zhì)量參數(shù)包括噪聲功率，信號功率，關(guān)聯(lián)特性，RSSI，C/I，SNR，和SINR。通過參數(shù)測量器71的測量信道質(zhì)量參數(shù)的詳細方法和在實施例1中通過參數(shù)測量器22的測量信道質(zhì)量參數(shù)的方法相同，因此在其中將省略詳細的描述。
反饋信號發(fā)生器72通過參數(shù)測量器71量化被測量的信道質(zhì)量參數(shù)，并且發(fā)送該量化結(jié)果到本地基站。
下面將參照圖8描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例當由于在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中的移動站的運動而使信道性能發(fā)生變化時執(zhí)行發(fā)送天線選擇處理的基站操作。
參考附圖8，基站包括天線選擇調(diào)度裝置81、天線選擇管理器82、信道信息處理器83和存儲器84。
存儲器84存儲相鄰基站的候選表。因為每個基站實質(zhì)上被安裝在它的位置上，存儲器84很容易地獲得有關(guān)相鄰基站的信息，它們通常是不變的；相鄰基站的候選表包括該基站的ID，通過相應(yīng)基站提供的發(fā)送天線的數(shù)量，和有關(guān)根據(jù)本發(fā)明能夠被重選的發(fā)送天線的信息。
甚至在第二實施例中，相鄰基站包括本地基站。例如，從附圖3注意到移動站30在跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)37中與作為本地基站的基站A和作為相鄰基站的基站B相聯(lián)系。即使移動站位于跨區(qū)轉(zhuǎn)換區(qū)中，根據(jù)信道性能，所有在發(fā)送天線重選的操作中選擇的發(fā)送天線或者是本地基站的發(fā)送天線，或者是相鄰基站的發(fā)送天線。
信道信息處理器83使用從移動站的反饋信號發(fā)生器72接收到的測量的信道質(zhì)量參數(shù)，根據(jù)能被估計的不同信道的性能來生成信息。
對于通過信道信息處理器83生成的信道性能估計信息，天線選擇管理器82具有一個閾值用于確定是否重選發(fā)送天線。基于該閾值，天線選擇管理器82根據(jù)信道性能估計信息是否比該閾值更大或更小來確定是否來重選發(fā)送天線。通過天線選擇管理器82的用來確定是否重選發(fā)送天線的操作與在第一實施例中的通過天線選擇控制器24來確定是否重選發(fā)送天線的操作是相同的，因此在其中將省略詳細的描述。
如果確定發(fā)送天線應(yīng)該被重選，天線選擇管理器82通過查閱存儲在存儲器84中的信息來發(fā)送發(fā)送天線重選請求到相鄰基站。與之相應(yīng)的，相鄰基站的天線選擇管理器82確定是否同意從本地基站接收的發(fā)送天線重選請求，并且發(fā)送該結(jié)果到本地基站。用于確定的標準包括系統(tǒng)通信量，服務(wù)質(zhì)量請求，重選天線，等等。
一旦從相鄰基站接收用于跨區(qū)轉(zhuǎn)換請求的認可，天線選擇管理器82命令天線選擇調(diào)度裝置81來重選連接到移動站的發(fā)送天線。然后天線選擇調(diào)度裝置81根據(jù)信道信息處理器83生成的信道性能估計信息和相鄰基站的候選表重選發(fā)送天線。天線選擇調(diào)度裝置81發(fā)送有關(guān)重選發(fā)送天線的信息到相應(yīng)的相鄰基站。通過天線選擇調(diào)度裝置81重選發(fā)送天線的操作與在第一實施例中通過天線選擇控制器24重選發(fā)送天線的操作是相同的，因此這里將省略其詳細的描述。
與之相應(yīng)的，如果相鄰基站的天線選擇調(diào)度裝置81能通過從本地基站接收到的重選發(fā)送天線的信息，來提供相應(yīng)的發(fā)送天線的服務(wù)，那么就發(fā)送認可信息到該本地基站。隨后，相鄰基站的天線選擇調(diào)度裝置81指定相應(yīng)的發(fā)送天線到移動站且使用該指定的發(fā)送天線與移動站通信。
在本發(fā)明的第二實施例中，通過基站的天線選擇調(diào)度裝置81執(zhí)行的發(fā)送天線重選操作優(yōu)于通過基站的天線選擇管理器82執(zhí)行的確定是否重選發(fā)送天線的操作。
從天線選擇管理器82和天線選擇調(diào)度裝置81的獲得的數(shù)據(jù)在被發(fā)送以前，要經(jīng)歷MAC處理，調(diào)制，多路復用，IFFT，和保護區(qū)間插入。
參考圖9，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中用于重選發(fā)送天線的方法。附圖9是示出用于連接移動站30的兩個接收天線到重選發(fā)送天線的方法的信號圖，假設(shè)重選發(fā)送天線包括如附圖3所示的一個作為本地基站的基站A的發(fā)送天線和一個作為相鄰基站的基站B的發(fā)送天線。
在步驟S91中，移動站發(fā)送測量的信道質(zhì)量參數(shù)值到基站A。
在步驟S92中，基站A通過天線選擇管理器82來確定是否重選發(fā)送天線。如果確定發(fā)送天線應(yīng)該被重選，那么基站A發(fā)送發(fā)送天線重選請求到具有重選發(fā)送天線的基站B。就此點上，因為作為本地基站的基站A也包括重選發(fā)送天線，從本地基站到基站B的所有命令，信息和消息都是在本地基站中自己處理的。因此，該操作將被從附圖中省略，該操作甚至也被同樣地應(yīng)用在下面的過程。
在步驟S94中，如果基站B能提供帶有重選發(fā)送天線的服務(wù)，就發(fā)送表示認可用于發(fā)送天線重選的要求的認可信息到基站A。
在步驟S95中，一旦接收到認可信息，基站A就正向發(fā)送數(shù)據(jù)到基站B。發(fā)送數(shù)據(jù)包括通過正向發(fā)送鏈路的移動站的當前已收到的數(shù)據(jù)。正向發(fā)送數(shù)據(jù)的理由是因為在移動站和重選發(fā)送天線之間的聯(lián)系仍然沒有結(jié)束，另一方面是移動站發(fā)送的數(shù)據(jù)僅僅是與基站A聯(lián)系。因此，基站A應(yīng)該發(fā)送數(shù)據(jù)到基站B以允許基站B發(fā)送數(shù)據(jù)到移動站。
在步驟S96中，基站A執(zhí)行發(fā)送天線重選的操作，并且通過在步驟S97中發(fā)送天線重選操作來發(fā)送有關(guān)發(fā)送天線重選的信息到基站B。
然后在步驟S98中基站B發(fā)送認可信息用來重選發(fā)送天線，并且在步驟S99中指定相應(yīng)的發(fā)送天線到移動站。然后移動站釋放形成當前信道的發(fā)送天線的連接，并且形成新的信道來重選發(fā)送天線。
在步驟S96中重選的發(fā)送天線包括作為本地基站的基站A的天線?；続在步驟S97處理關(guān)于將被它自己連接到移動站的重擇發(fā)送天線的信息，并且在步驟S98中由其自己執(zhí)行有關(guān)重選發(fā)送天線的認可處理。
即使當連接重選發(fā)送天線的時候，移動站也能連續(xù)地從作為本地基站的基站A接收數(shù)據(jù)。
如上所數(shù)，本發(fā)明在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中根據(jù)信道性能重選連接到移動站的基站的多個天線，從而維持最佳的信道狀態(tài)并提供高質(zhì)量的多媒體服務(wù)。
另外，本發(fā)明使用多個天線盡可能遠地分離發(fā)送天線，因此減少了發(fā)送天線之間的關(guān)聯(lián)。天線關(guān)聯(lián)的減少顯著的影響多天線系統(tǒng)的性能和空間關(guān)聯(lián)效應(yīng)的減少導致系統(tǒng)容量的增加，連接吞吐量和其他性能。
雖然已經(jīng)結(jié)合某些最佳實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該明白，在不背離由權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種通過蜂窩式移動通信系統(tǒng)中的移動站重選用于數(shù)據(jù)信道的天線的方法，所述蜂窩式移動通信系統(tǒng)包括具有至少兩個天線的移動站、具有多個天線的本地基站，天線之中的至少一個被用于形成到移動站的數(shù)據(jù)信道，和至少一個本地基站的相鄰基站，該方法包括以下步驟根據(jù)本地基站的第一天線和相鄰基站的第二天線的信道質(zhì)量確定是否重選天線；和從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線；其中，至少兩個天線是根據(jù)所測量的信道質(zhì)量選擇的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定是否重選天線的步驟包括比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和用于信道質(zhì)量的一個閾值的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定是否重選天線的步驟包括比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和用于第一天線和第二天線的所有可能的天線結(jié)構(gòu)的信道質(zhì)量的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，移動站發(fā)送所測量的信道質(zhì)量給本地基站，并響應(yīng)來自本地基站的命令來執(zhí)行天線選擇步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括發(fā)送與所選擇的至少兩個天線相關(guān)的信息到本地基站的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，如果所選擇的至少兩個天線包括第二天線，本地基站就發(fā)送相應(yīng)信息到相鄰基站。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，信道質(zhì)量包括噪聲功率、信號功率、關(guān)聯(lián)特性、所接收的信號強度指示符、載波干涉比、信噪比和信號干擾噪聲比的至少其中之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，一旦從本地基站接收到使用所選擇的至少兩個天線的許可，移動站就釋放到形成當前數(shù)據(jù)信道的天線的連接，并且通過所選擇的至少兩個天線形成新的數(shù)據(jù)信道。
9.一種在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中由形成到具有至少兩個天線的移動站的數(shù)據(jù)信道的本地基站重選用于該移動站的天線的方法，該方法包括下述步驟從移動站接收本地基站的第一天線和本地基站的相鄰基站的第二天線的信道質(zhì)量；根據(jù)該信道質(zhì)量，確定是否重選該移動站的天線；和從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線；其中，基于所測量的信道質(zhì)量選擇至少兩個天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，確定是否重選天線的步驟包括比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和用于信道質(zhì)量的一個閾值的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，確定是否重選天線的步驟包括比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和用于第一天線和第二天線所有可能天線結(jié)構(gòu)的信道質(zhì)量的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括如果所選擇的兩個天線包括第二天線，就發(fā)送相應(yīng)信息到相鄰基站的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，信道質(zhì)量包括噪聲功率、信號功率、關(guān)聯(lián)特性、所接收的信號強度指示符、載波干涉比、信噪比和信號干擾噪聲比的至少其中之一。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，一旦從本地基站接收到使用所選擇的至少兩個天線的認可，移動站就釋放到形成當前數(shù)據(jù)信道的天線的連接，并且通過選擇的至少兩個天線形成新的數(shù)據(jù)信道。
15.一種在蜂窩式移動通信系統(tǒng)中通過移動站重選用于數(shù)據(jù)信道的天線的系統(tǒng)，所述蜂窩式移動通信系統(tǒng)包括具有至少兩個天線的移動站、具有多個天線的本地基站，天線之中的至少一個被用于形成到移動站的數(shù)據(jù)信道，和至少一個本地基站的相鄰基站，該系統(tǒng)包括移動站，用于基于本地基站的第一天線和相鄰基站的第二天線的信道質(zhì)量確定是否重選天線、基于所測量的信道質(zhì)量從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線、和發(fā)送有關(guān)所選擇的至少兩個天線的信息到本地基站；和本地基站，用于接收有關(guān)所測量信道質(zhì)量的信息和根據(jù)所接收的信息，發(fā)送用于選擇至少兩個天線的命令給移動站。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，移動站包括存儲器，用于存儲有關(guān)本地基站和第一天線的信息以及有關(guān)相鄰基站和第二天線的信息；參數(shù)測量器，基于存儲在存儲器中的信息測量信道質(zhì)量；天線選擇控制器，用于確定是否重選天線，并且響應(yīng)本地基站形成的天線選擇命令來選擇至少兩個天線；和反饋信號發(fā)生器，用于發(fā)送所測量的信道質(zhì)量和有關(guān)所選擇的至少兩個天線的信息到本地基站。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，天線選擇控制器定義用于信道質(zhì)量的閾值，比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和該閾值，并根據(jù)比較結(jié)果確定是否重選天線。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，天線選擇控制器比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和用于第一天線和第二天線各種可能的天線結(jié)構(gòu)的信道質(zhì)量，并且根據(jù)比較結(jié)果確定是否重選天線。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，本地基站包括接收所測量的信道質(zhì)量和有關(guān)選擇的至少兩個天線的信息的信道信息處理器；根據(jù)測量的信道質(zhì)量發(fā)送關(guān)于選擇至少兩個天線的命令到移動站的天線選擇管理器；并且用于指定選擇的至少兩個天線到移動站的天線選擇調(diào)度裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，如果所選擇的至少兩個天線包括第二天線，那么，本地基站發(fā)送相應(yīng)信息到相鄰基站。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，信道質(zhì)量包括噪聲功率、信號功率、關(guān)聯(lián)特性、所接收到的信號強度指示符、載波干涉比、信噪比和信號干擾噪聲比的至少其中之一。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，一旦從本地基站接收到使用所選擇的至少兩個天線的認可，移動站就釋放到形成當前收據(jù)信道的天線的連接，并且通過選擇的至少兩個天線形成新的數(shù)據(jù)信道。
23.一種在使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中由形成到包括至少兩個天線的移動站的數(shù)據(jù)信道的本地基站重選用于該移動站的天線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括移動基站，用于測量本地基站的第一天線和本地基站的相鄰基站的第二天線的信道質(zhì)量，并發(fā)送所測量的信道質(zhì)量；和。本地基站，用于接收所測量的信道質(zhì)量、基于所測量的信道質(zhì)量，確定是否重選用于該移動站的天線，并根據(jù)所測量的信道質(zhì)量從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，本地基站包括信道信息處理器，用于接收所測量的信道質(zhì)量；存儲器，用于存儲有關(guān)本地基站和第一天線的信息和有關(guān)相鄰基站和第二天線的信息；天線選擇管理器，用于基于所測量的信道質(zhì)量確定是否重選用于該移動站的天線；和天線選擇調(diào)度裝置，根據(jù)所測量的信道質(zhì)量，從第一天線和第二天線當中選擇至少兩個天線。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，如果至少兩個天線包括第二天線，那么，天線選擇管理器根據(jù)存儲在存儲器中的信息發(fā)送相應(yīng)的信息到相鄰基站。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，天線選擇管理器定義用于信道質(zhì)量的閾值、比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和該閾值，并且根據(jù)比較結(jié)果確定是否重選天線。
27.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，天線選擇管理器比較被形成為當前信道的天線的信道質(zhì)量和用于第一天線和第二天線的所有可能的天線結(jié)構(gòu)的信道質(zhì)量，并且根據(jù)比較結(jié)果確定是否重選天線。
28.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，信道質(zhì)量包括噪聲功率、信號功率、關(guān)聯(lián)特性、已經(jīng)接收的信號強度指示符、載波干涉比、信噪比和信號干擾噪聲比中的至少一個。
29.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，一旦從本地基站接收到使用所選擇的至少兩個天線的認可，移動站就釋放到形成當前數(shù)據(jù)信道的天線的連接，并且經(jīng)過所選擇的至少兩個天線形成新的數(shù)據(jù)信道。
全文摘要
使用多個天線的蜂窩式移動通信系統(tǒng)重選將被連接到移動站的基站的多個發(fā)送天線。該系統(tǒng)包括測量用來估計信道性能的信道質(zhì)量參數(shù)，使用測量的信道質(zhì)量參數(shù)確定是否重選發(fā)送天線，重選被連接到移動站的基站的發(fā)送天線，并且將重選的發(fā)送天線連接到該基站。
文檔編號H04L1/00GK1812288SQ20051007924
公開日2006年8月2日 申請日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月7日
發(fā)明者趙成賢, 羅伯特·W·希思 申請人:三星電子株式會社, 得克薩斯系統(tǒng)大學董事會