專利名稱：用于降低小區(qū)間干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多小區(qū)環(huán)境的通信系統(tǒng)，并且更加具體地，涉及用于在多小區(qū)環(huán)境中 降低小區(qū)間干擾的方法和用于通過協(xié)同式多輸入多輸出(MIMO)方案來發(fā)射和接收信號的 方法。
背景技術(shù)：
隨著信息通信服務(wù)的普及、各種多媒體服務(wù)的出現(xiàn)和高質(zhì)量服務(wù)的提供，對于無 線通信服務(wù)的要求已經(jīng)快速地增加。為了積極地應(yīng)對這樣的要求，應(yīng)該增加通信系統(tǒng)的容 量并且應(yīng)該改善數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。為了在無線通信環(huán)境中增加通信容量，可以考慮一種用于新搜索可用頻帶的方法 和一種用于對有限資源增加效率的方法。關(guān)于后一方法，一種多輸入多輸出(MIMO)方案近 來已經(jīng)受到關(guān)注并且已經(jīng)得到積極地研發(fā)。MIMO方案通過為發(fā)射機和接收機配備多個天線 來額外地保證用于利用資源的空間域來獲得分集增益，或者通過經(jīng)由多個天線并行地發(fā)射 數(shù)據(jù)來增加了傳輸容量。通常，認為MIMO方案提高了通信系統(tǒng)的可靠性或者改善了傳輸效率并且可以被 分類成波束形成、空間分集和空間復用方案。使用多個發(fā)射天線來提高可靠性的波束形成方案和空間分集方案通過多個發(fā)射 天線來發(fā)射單個數(shù)據(jù)流。用于提高傳輸效率的空間復用方案經(jīng)由多個發(fā)射天線來同時發(fā)射 多個數(shù)據(jù)流。在空間復用方案中，同時發(fā)射的數(shù)據(jù)流的數(shù)目被稱為空間復用率。應(yīng)該根據(jù)發(fā)射 和接收天線的數(shù)目并且根據(jù)信道狀態(tài)來適當?shù)剡x擇空間復用率。通常，能夠最大地獲得的 空間復用率被限制為發(fā)射天線的數(shù)目和接收天線的數(shù)目的較小值。如果增加了信道相關(guān) 性，則使用低空間復用率。當采用空間復用方案時，通過應(yīng)用虛擬天線信令方案能夠獲得各種增益。例如，因 為通過應(yīng)用虛擬天線信令方案多個數(shù)據(jù)流的信道環(huán)境變得相同，所以能夠提供魯棒性的信 道質(zhì)量信息(CQI)，并且能夠增加具有低劣信道狀態(tài)的數(shù)據(jù)流的可靠性。此外，能夠幾乎統(tǒng)一地保持對其應(yīng)用虛擬天線信令方案的物理天線的發(fā)射功率。 更加詳細地，物理發(fā)射天線的集合形成多個束，每一個都與虛擬天線相對應(yīng)。產(chǎn)生不同的束 以不僅用于從所有物理天線發(fā)射相同的功率，而且還保留信道特性。虛擬天線的總數(shù)目確定可用空間分集或者空間復用率。而且，虛擬天線的總數(shù)目 確定測量空間信道所要求的開銷量。在下文中，物理發(fā)射天線的數(shù)目由Mr來表示，可用虛 擬發(fā)射天線的數(shù)目由Me來表示，并且同時發(fā)射的層的數(shù)目由M來表示。層指示被獨立地編 碼和調(diào)制以進行傳輸?shù)膫鬏敺枴Ｍ瑫r，預(yù)編碼方案指的是用于提高通信系統(tǒng)的可靠性并且改善傳輸效率的空間處 理方案。能夠在不考慮多天線系統(tǒng)中的空間復用率的情況下使用預(yù)編碼方案，并且預(yù)編碼 方案增加了信道的信噪比(SNR)。通常，發(fā)射側(cè)使當前信道環(huán)境中最適當?shù)木仃嚮蛘呤噶砍艘詳?shù)據(jù)來進行傳輸。從接收側(cè)反饋該相乘的矩陣或者矢量。如果發(fā)射側(cè)能夠確定下行鏈路 的信道信息，則能夠選擇性地使用適當?shù)木仃嚮蛘呤噶俊?br>
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題被設(shè)計用于解決問題的本發(fā)明的目的在于提供一種用于在多小區(qū)環(huán)境中有效率 地降低小區(qū)間干擾的方法和一種用于通過協(xié)同式MIMO方案來發(fā)射和接收信號的方法。技術(shù)方案用于實現(xiàn)該目的的本發(fā)明的一個方面提供了一種用于在多小區(qū)環(huán)境中通過移動 站減輕小區(qū)間干擾的方法。在一個實施例中，一種用于減輕小區(qū)間干擾的方法包括測量來自至少一個相鄰 基站的信道，該信號與從服務(wù)基站接收到的信號產(chǎn)生干擾；確定其中干擾被最大化的第一 預(yù)編碼矩陣索引和其中干擾被最小化的第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個，其中，基于測 量的信道確定第一預(yù)編碼矩陣索引和第二預(yù)編碼矩陣索引；以及將第一預(yù)編碼矩陣索引和 第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個與相應(yīng)的基站標識符信息一起發(fā)射到服務(wù)基站。第一預(yù)編碼矩陣索引可以是用于請求至少一個相鄰基站限制預(yù)編碼矩陣索引的 使用的預(yù)編碼矩陣索引，并且第二預(yù)編碼矩陣索引可以是用于請求至少一個相鄰基站推薦 預(yù)編碼矩陣索引的使用的預(yù)編碼矩陣索引。第一預(yù)編碼矩陣索引和第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個的發(fā)射可以進一步從 該至少一個相鄰基站發(fā)射干擾量信息。兩個或者多個第一預(yù)編碼矩陣索引和兩個或者多個第二預(yù)編碼矩陣索引可以基 于測量的信道以最大干擾或者最小干擾的順序來確定，并且可以被發(fā)射到服務(wù)基站。發(fā)射到服務(wù)基站的第一預(yù)編碼矩陣索引和第二預(yù)編碼矩陣索引與基站標識符信 息一起可以經(jīng)由服務(wù)基站被發(fā)射到與基站標識符信息相對應(yīng)的相鄰基站。在另一實施例中，一種用于減輕小區(qū)間干擾的方法包括測量來自至少一個相鄰 基站的信道，該信號與從服務(wù)基站接收到的信號產(chǎn)生干擾，以及基于測量的信道信號來計 算干擾值，并且將干擾值發(fā)射到服務(wù)基站，其中，所述干擾值用于確定用于在每個基站中的 預(yù)編碼矩陣索引的選擇的優(yōu)先級，并且將關(guān)于優(yōu)先級的信息從服務(wù)基站發(fā)射到至少一個相 鄰基站。干擾值可以包括信號與干擾加噪聲比(SINR)、歸一化的干擾功率和干擾功率與熱 噪聲功率(interference over thermal) (IoT)中的至少一個。當來自兩個或者多個移動站的對于特定預(yù)編碼索引的使用限制的請求和對于特 定預(yù)編碼索引的使用推薦的請求沖突時，用于預(yù)編碼矩陣索引的選擇的優(yōu)先級可以用于確 定在每個基站中使用的預(yù)編碼矩陣索引。將測量的干擾值與相應(yīng)的基站標識符信息一起發(fā)射到服務(wù)基站。該方法可以進一步包括在測量信道之后，確定其中干擾被最大化的第一預(yù)編碼 矩陣索引和其中干擾被最小化的第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個；以及將第一預(yù)編碼矩 陣索引和第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個與相應(yīng)的基站標識符信息一起發(fā)射到服務(wù)基站。
用于實現(xiàn)該目的的本發(fā)明的另一個方面提供了一種用于在多小區(qū)環(huán)境中通過特 定基站來減輕小區(qū)間干擾的方法。在一個實施例中，一種用于減輕小區(qū)間干擾的方法包括從移動站接收其中干擾 被最大化的第一預(yù)編碼矩陣索引和其中干擾被最小化的第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一 個和相應(yīng)的基站標識符信息，其中，所述干擾是由至少一個相鄰基站的信道信號相對于由 特定基站發(fā)射到移動站的信號來產(chǎn)生的；以及根據(jù)基站標識符信息來將第一預(yù)編碼矩陣索 引和第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個發(fā)射到該至少一個相鄰基站。在另一實施例中，一種用于減輕小區(qū)間干擾的方法包括從移動站接收用于確定 在每一個基站中的預(yù)編碼矩陣的選擇的優(yōu)先級的干擾值；以及基于干擾值將優(yōu)先級信息發(fā) 射到至少一個相鄰基站，其中，該干擾值是由至少一個相鄰基站的信道信號相對于由特定 基站發(fā)射到移動站的信號所引起的干擾的量。本發(fā)明又一方面提供了一種用于在多小區(qū)環(huán)境中通過協(xié)同式多輸入多輸出 (Co-ΜΙΜΟ)方案來由移動站接收信號的方法。在一個實施例中，一種用于通過協(xié)同式MIMO方案來接收信號的方法包括測量從 服務(wù)基站和包括至少一個相鄰基站的協(xié)同式基站接收到的信道信號，其中，協(xié)同式基站與 服務(wù)基站一起執(zhí)行協(xié)同式MIMO方案；確定用于協(xié)同式基站中的每一個的預(yù)編碼矩陣索引 并且向服務(wù)基站報告該預(yù)編碼矩陣索引；以及從協(xié)同式基站接收相同信號(same signal) 或者獨立信號(independent signal)。可以基于由系統(tǒng)預(yù)定的碼本來選擇用于協(xié)同式基站中的每一個的預(yù)編碼矩陣索 引。當移動站從協(xié)同式基站協(xié)同地接收到相同信號或者獨立信號時，可以通過選擇其 中最大地獲得了多小區(qū)分集增益或者多小區(qū)復用增益的預(yù)編碼矩陣索引來確定用于協(xié)同 式基站中的每一個的預(yù)編碼矩陣索引。當移動站從協(xié)同式基站協(xié)同地接收到相同信號或者獨立信號時，可以通過順序地 選擇其中最大地獲得了多小區(qū)分集增益或者多小區(qū)復用增益的規(guī)定數(shù)目的預(yù)編碼矩陣索 引來確定用于協(xié)同式基站中的每一個的預(yù)編碼矩陣索引。協(xié)同式基站可以共享用于移動站的資源分配信息，并且使用公共資源來向移動站 發(fā)射相同信號或者獨立信號。報告給服務(wù)基站的預(yù)編碼矩陣索引可以經(jīng)由在網(wǎng)絡(luò)之間的接口(例如，經(jīng)由連接 基站的骨干網(wǎng)絡(luò))來分別地從服務(wù)基站發(fā)射到協(xié)同式基站。當協(xié)同式基站以多小區(qū)分集模式進行操作時，移動站可以從協(xié)同式基站接收相同 信號，并且當協(xié)同式基站以多小區(qū)復用模式進行操作時，移動站可以從協(xié)同式基站接收獨
立信號。本發(fā)明的另一個方面提供了 一種用于通過協(xié)同式MIMO方案由特定基站與至少一 個相鄰基站一起來發(fā)射信號的方法。在一個實施例中，一種用于通過協(xié)同式MIMO方案來發(fā)射信號的方法包括從通過 協(xié)同式MIMO方案接收信號的移動站接收用于特定基站和包括至少一個相鄰基站的協(xié)同式 基站中的每一個的預(yù)編碼矩陣索引，其中，協(xié)同式基站與特定基站一起執(zhí)行協(xié)同式MIMO方 案；經(jīng)由在網(wǎng)絡(luò)之間的接口來向至少一個相鄰基站發(fā)射用于協(xié)同式基站中的每一個的預(yù)編碼矩陣索引；以及與該至少一個相鄰基站一起向移動站發(fā)射相同信號或者獨立信號。有益效果根據(jù)本發(fā)明，能夠在多小區(qū)環(huán)境中有效地消除小區(qū)間干擾，并且能夠通過協(xié)同式 MIMO方案來有效地發(fā)射和接收信號。當在多小區(qū)環(huán)境中從多個基站發(fā)射一個移動站的數(shù)據(jù)信號時，能夠通過共享從移 動站發(fā)射的預(yù)編碼矩陣信息來執(zhí)行閉環(huán)預(yù)編碼。調(diào)度器能夠通過合并從移動站接收到的預(yù)編碼矩陣信息來確定多個鄰近基站的 預(yù)編碼矩陣。因為考慮到鄰近基站的信道，所以能夠減輕從鄰近基站進入相應(yīng)移動站的干 擾。當將預(yù)編碼矩陣信息應(yīng)用于用于鄰近基站的基于碼本的MIMO時，通過保持在發(fā) 射到移動站的信號之間的單一特征，能夠提高在移動站中的接收性能。當將預(yù)編碼矩陣信息應(yīng)用于用于鄰近基站的基于碼本的波束形成時，能夠放大發(fā) 射到移動站的信號的強度。進一步，能夠減輕可能在發(fā)射到移動站的多個基站的信號之間 產(chǎn)生的干擾。


附圖被包括進來以提供本發(fā)明的進一步理解，附示了本發(fā)明的實施例，并且 與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1圖示了在具有多小區(qū)環(huán)境的通信系統(tǒng)中考慮到潛在干擾的信號發(fā)射和接收；圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的在具有多小區(qū)環(huán)境的通信系統(tǒng)中的信號 發(fā)射和接收方法；圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的用于在調(diào)度器中確定每個基站的預(yù)編碼 矩陣索引的方法的實例；圖4圖示了在多小區(qū)環(huán)境中在對其應(yīng)用協(xié)同式MIMO方案的通信系統(tǒng)中的信號發(fā) 射和接收；以及圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的對其應(yīng)用協(xié)同式MIMO方案的通信系統(tǒng)中 的信號發(fā)射和接收方法。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的示例性實施例，在附圖中圖示了本發(fā)明的示例。將在下 面參考附圖給出的詳細說明意在解釋本發(fā)明的示例性實施例，而非示出能夠根據(jù)本發(fā)明實 現(xiàn)的僅有的實施例。以下詳細說明包括特定的細節(jié)，以便于提供對于本發(fā)明的全面理解。然 而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，可以在沒有這樣的特定細節(jié)的情況下來實踐本發(fā)明。例 如，將集中于特定的術(shù)語來給出以下說明，但是本發(fā)明不限于此，并且可以使用任何其它術(shù) 語來表示相同的含義。在一些情況下，公知結(jié)構(gòu)和/或器件被省略或者以框圖和/或流程圖的形式來示 出，集中于結(jié)構(gòu)和/或器件的重要特征，使得不混淆本發(fā)明的原理。將在本說明書全文中使 用相同的附圖標記來指示相同或者相似的部分。
在下文中描述的示例性實施例是本發(fā)明的元素和特征的組合。除非另外提及，該 元素或者特征可以被視為是選擇性的?？梢栽诓慌c其它元素或者特征相結(jié)合的情況下來實 踐每個元素或者特征。此外，可以通過組合部分的元素和/或特征來構(gòu)造本發(fā)明的實施例。 可以重新排列在本發(fā)明的實施例中描述的操作順序。任何一個實施例的一些構(gòu)造可以被包 括在另一實施例中，并且可以用另一實施例的相應(yīng)構(gòu)造來替代。在本發(fā)明的示例性實施例中，對于在基站和移動站之間的數(shù)據(jù)發(fā)射和接收關(guān)系來 進行說明。這里，術(shù)語‘基站’指的是與移動站直接進行通信的網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點。在一些情 況下，被描述為由基站執(zhí)行的特定操作可以由基站的上節(jié)點來執(zhí)行。即，明顯的是，在由包 括基站的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)中，為與移動站的通信所執(zhí)行的各種操作可以由基站或 者除了基站之外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來執(zhí)行。術(shù)語‘基站’可以由術(shù)語‘固定站’、‘節(jié)點B’、‘e節(jié)點 B’(eNB)、‘接入點’等來替代。術(shù)語‘移動站’可以由術(shù)語‘用戶設(shè)備’、‘移動訂戶站’(MSS) 等來替代。在通信移動站，特別是在多小區(qū)環(huán)境中在每個小區(qū)邊緣中的移動站，的情況下，從 服務(wù)基站發(fā)射到移動站的信號具有弱的強度，并且由于從其它鄰近基站發(fā)射到移動站的信 號而導致產(chǎn)生干擾的可能性很高。因此，在小區(qū)邊緣中的移動站可以在考慮到通信環(huán)境的 情況下有效地減輕小區(qū)間干擾，或者通過如將在下文中描述的協(xié)同式MIMO來改善用戶的 接收性能。圖1圖示了在具有多小區(qū)環(huán)境的通信系統(tǒng)的信號發(fā)射和接收中的潛在干擾的概
ο當位于兩個或者多個小區(qū)區(qū)域中的多個基站向一個移動站發(fā)射信號時，由于向其 它小區(qū)中的移動站發(fā)射的信號而導致干擾可能出現(xiàn)在一個小區(qū)中的移動站中，如在圖1中 所示。參考圖1，移動站(MS”MS2 和 MS3) 23,24 和 25 從基站(BS”BS2 和 BS3) 20,21 和 22 接收信號。從基站20發(fā)射到移動站24和25的信號①可能對移動站23產(chǎn)生干擾。從基站 21發(fā)射到移動站25的信號②可能對移動站24產(chǎn)生干擾。類似地，從基站22發(fā)射到移動站 23的信號③可能對移動站25產(chǎn)生干擾。將在下文中描述的本發(fā)明的示例性實施例提供了信號傳輸方法，該方法能夠在具 有多小區(qū)環(huán)境的通信系統(tǒng)中通過在使用預(yù)編碼信息中采用碼本的閉環(huán)操作來降低由從多 個基站發(fā)生的信號所引起的干擾。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在具有多小區(qū)環(huán)境的通信系統(tǒng)中的信 號發(fā)射和接收方法。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，現(xiàn)在將詳細描述用于在將基于碼本的閉環(huán)預(yù)編碼應(yīng) 用于小區(qū)邊緣中的移動站時最小化相鄰小區(qū)中的干擾的方法的實例。在步驟S40中，移動站，特別是位于小區(qū)邊緣中的移動站，可以執(zhí)行對于包括服務(wù) 基站的相鄰小區(qū)的每個基站BS1到BSn的相同頻帶的信道估計。移動站基于對于每個基站 的信道估計結(jié)果來確定每個基站的信號強度。移動站可以檢測其中通過最小化干擾來最大化服務(wù)基站的信號強度的碼本索引， 并且使得相鄰小區(qū)使用該碼本索引，由此最小化在相鄰小區(qū)中的干擾。替代地，移動站可以 使得相鄰小區(qū)不使用其中通過最大化干擾來最小化服務(wù)基站的信號強度的碼本索引，由此最小化在相鄰小區(qū)中的干擾?？梢酝瑫r地使用以上方法。假設(shè)相鄰基站BS1到BSn關(guān)于移動站來使用公共碼本，例如，位于小區(qū)邊緣中的移 動站在步驟S40中通過從相應(yīng)基站接收到的導頻信號來估計信道。在步驟S41中，移動站 通過從公共碼本以預(yù)編碼矩陣索引(PMI)的順序來順序地應(yīng)用預(yù)編碼矩陣來計算協(xié)方差
值RW1、RW2.....R·。這里，協(xié)方差值的下標指示應(yīng)用于每個基站的預(yù)編碼矩陣，并且表示用
于區(qū)分基站的標識符。如果移動站位于基站BS1中，則除了指示服務(wù)基站BS1的信號分量的RW1之外的值 Rw2、Rw3.....Rffl可以用作干擾分量?？梢砸韵鹿?和公式2來分別表達用于檢測其中基站BS1的信號強度被最大化 的碼本索引的方法和用于檢測其中基站BS1的信號強度被最小化的碼本索引的方法。[公式1] 在公式1和公式2中，Wi, _表示最大化第i基站BSi的信號強度的預(yù)編碼矩陣， Wi^in表示最小化第i基站BSi的信號強度的預(yù)編碼矩陣。通過從第i基站BSi接收到的信道的碼本搜索來計算Wiimax和Wiimintl可以通過計 算Wi,_和Wi,-來獲得具有最大期望與非期望信號功率比率DURmax或者最小期望與非期望 信號功率比率DURmin的預(yù)編碼矩陣。即，為了獲得DURmax，應(yīng)用其中服務(wù)基站的信號強度被 最大化并且相鄰基站的信號強度被最小化的預(yù)編碼矩陣。為了獲得DURmin，應(yīng)用其中服務(wù)基 站的信號強度被最大化并且相鄰基站的信號強度也被最大化的預(yù)編碼矩陣。Rffl, Rff2.....Rwn指示每一個基站的信號強度，并且可以使用例如在步驟S40中由
移動站通過從每個基站接收到的信號所估計的信道以及在每個基站和移動站之間共同應(yīng) 用的碼本來以如在以下公式3中所示的協(xié)方差的形式進行表達。[公式3] 在公式3中，H1，、H2.....Hn指示由移動站通過從相應(yīng)的基站接收到的信號來估計
的信道，并且根據(jù)從基站接收到的信號的信道估計，WpW2.....Wn可以被確定為在包括在基
8站和移動站中共同使用的碼本中的預(yù)編碼矩陣中的特定預(yù)編碼矩陣。即，通過將包括在共 同使用的碼本中的預(yù)編碼矩陣應(yīng)用于公式3來確定每個預(yù)編碼矩陣的信號強度?？梢允褂?每個預(yù)編碼矩陣的確定的信號強度來計算在公式1和公式2中的DURmax或者DURmin。在步驟S41中，移動站可以通過在公式1到公式3中應(yīng)用包括在每個基站的碼本 中的預(yù)編碼矩陣來計算DURmax和DURmin。在步驟S42中，移動站可以構(gòu)造包括確定DURmax的 相應(yīng)基站的預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼矩陣集合DURmaxDV1, W2, ...，Wn]以及包括確定DURmin的相 應(yīng)基站的預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼矩陣集合DURmiJW1, W2, ...，WJ。接下來，移動站可以向服務(wù)基站發(fā)射DURmax和/或DURmin以及相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣集 合信息。移動站可以進一步發(fā)射干擾控制模式開始信息、相應(yīng)的小區(qū)標識符(ID)等。在考 慮到移動站的操作能力、用于上行鏈路反饋信息的開銷、干擾強度等的情況下，數(shù)N可以被 限制為1或者2。服務(wù)基站通過網(wǎng)絡(luò)接口，例如，骨干網(wǎng)絡(luò)，向調(diào)度器發(fā)射DURmax和/或DURmin以及預(yù) 編碼矩陣集合信息?？紤]到上行鏈路開銷，服務(wù)基站可以僅發(fā)射預(yù)編碼矩陣集合信息。為了更新PMI、為了防止由于骨干網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲而導致的性能退化，并且為了防 止服務(wù)基站的開銷的增加，移動站可以在不通過服務(wù)基站的情況下，通過相應(yīng)基站的上行 鏈路信道來發(fā)射包括相鄰基站的PMI的預(yù)編碼矩陣集合信息。為了基于經(jīng)由骨干網(wǎng)絡(luò)接收到的信息來有效地使用無線資源，調(diào)度器可以根據(jù)特 定的調(diào)度算法來選擇或者合并適用于每個基站的預(yù)編碼矩陣，并且在步驟S45中確定每個 基站的PMI。例如，操作調(diào)度器，使得首先選擇包括在預(yù)編碼矩陣集合DURmaxDV1, W2, ...，Wn]中 的預(yù)編碼矩陣，而不選擇包括在預(yù)編碼矩陣集合DURmiJW1,W2,. . .，Wn]中的預(yù)編碼矩陣。即， 調(diào)度器可以分配適用于與每個相應(yīng)的基站ID相對應(yīng)的基站的預(yù)編碼矢量或者矩陣，或者 限制預(yù)編碼矢量或者矩陣的使用。在步驟S44中，考慮到信道環(huán)境或者系統(tǒng)環(huán)境，調(diào)度器可以預(yù)設(shè)置可變基準值，并 且將DURmax或者DURmin與該基準值進行比較。在步驟S46中，調(diào)度器通過骨干網(wǎng)絡(luò)向相應(yīng)的基站發(fā)射在步驟S45中確定的每個 基站的PMI。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的用于在調(diào)度器中確定每個基站的PMI的方 法的實例。在小區(qū)邊界中執(zhí)行基站之間的協(xié)調(diào)功能的調(diào)度器，如在圖3中所示地設(shè)置基準
值，以獲得用于相應(yīng)基站的預(yù)編碼矩陣WpW2.....Wn，并且能夠使用從位于小區(qū)邊緣中的移
動站發(fā)射到基站的PMI信息來執(zhí)行調(diào)度，使得每個移動站的接收到的信號的SINR可以被最 大化。調(diào)度器用于接收和應(yīng)用能夠獲得每個基站中的最大性能的預(yù)編碼矩陣集合信息。 然而，在一些情況下，在考慮到與其它相鄰基站的關(guān)系的情況下，不能根據(jù)能夠獲得最大性 能的預(yù)編碼矩陣集合信息來執(zhí)行預(yù)編碼。例如，雖然基站BS1發(fā)射作為最大性能的預(yù)編碼矩陣集合信息的包括預(yù)編碼矩陣 索引PMI_1的預(yù)編碼矩陣集合信息，但是作為相鄰基站的基站BS2可以發(fā)射作為最小性能 的預(yù)編碼矩陣集合信息的包括預(yù)編碼矩陣索引PMI_1的預(yù)編碼矩陣集合信息。
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那么，雖然基站BS1不能使用預(yù)編碼矩陣索引PMI_1，但是調(diào)度器可以通知基站，使 得使用通過接近最大性能的其它預(yù)編碼矩陣來重新合并的預(yù)編碼矩陣。例如，調(diào)度器可以根據(jù)DURmax50和DURmin51來確定適用于每個基站的PMI。S卩，調(diào) 度器可以執(zhí)行關(guān)于特定基站的調(diào)度，以使得在其小區(qū)內(nèi)的移動站不使用引起DURmin51或者 與之類似的值的PMI，或者可以推薦移動站使用引起DURmax50或者與之類似的值的PMI。在 該情況下，發(fā)射到每個基站的PMI可以保證高于調(diào)度器設(shè)置的閥值52的性能。當如在圖3中所示調(diào)度每個基站的PMI時，如果調(diào)度被執(zhí)行為限制在基站之間產(chǎn) 生強的干擾的PMI，則在小區(qū)邊緣中的相鄰移動站試圖限制PMI時，可能發(fā)生沖突問題。在 該情況下，移動站能夠使用查找表來解決沖突問題，該查找表將要被控制的干擾信號的大 小量化為給定范圍的干擾量。即，移動站通過比較查找表值來向基站通知相應(yīng)的量化水平， 并且調(diào)度器根據(jù)量化水平來向移動站分配優(yōu)先級，由此防止在移動站之間的PMI的沖突。更加詳細地，移動站測量服務(wù)基站和產(chǎn)生與從服務(wù)基站接收到的信號的干擾的 相鄰基站的信道信號，并且基于測量的信道信號來計算干擾值，以供傳輸?shù)椒?wù)基站。干 擾值可以包括信號與干擾加噪聲比(SINR)、歸一化的干擾功率和干擾功率與熱噪聲功率 (IoT)。干擾值可以用于確定在選擇每一個基站中的PMI中的優(yōu)先級。由服務(wù)基站接收到 的干擾值信息用于確定如上所述的用于每個基站中的預(yù)編碼矩陣索引的選擇的優(yōu)先級，并 且優(yōu)先級信息可以通過骨干網(wǎng)絡(luò)被發(fā)射到相鄰基站。干擾值信息可以與產(chǎn)生干擾的相應(yīng)基 站的ID信息一起從移動站發(fā)射到服務(wù)基站。同時，如果基站調(diào)度器期望向每個基站分配PMI信息以便于減少用于上行鏈路控 制信號的開銷，則僅在要被限制或抑制的PMI與對應(yīng)基站的PMI沖突時，調(diào)度器可以要求相 應(yīng)的移動站反饋干擾量的量化水平信息。如上所述，可以通過與用于發(fā)射用于確定在選擇每個基站中的PMI中的優(yōu)先級的 干擾值信息的方法相結(jié)合地使用用于在多小區(qū)環(huán)境中發(fā)射其中干擾被最大化的PMI和/或 其中干擾被最小化的PMI的方法。在本發(fā)明的另一個方面中，如果有必要根據(jù)小區(qū)邊緣中的移動站所要求的服務(wù)質(zhì) 量(Q0S)來提高接收性能，則可以在多小區(qū)環(huán)境中應(yīng)用協(xié)同式多小區(qū)MIMO方案，而不是干 擾消除模式。在一個實施例中，移動站可以向服務(wù)基站發(fā)射能夠在選擇協(xié)同式MIMO模式或 者小區(qū)間干擾減輕模式中的一個中時使用的模式轉(zhuǎn)換信息。這樣的模式轉(zhuǎn)換可以由基站或 者網(wǎng)絡(luò)端而非移動站來確定，并且可以被信示(signal)給移動站。圖4圖示了在多小區(qū)環(huán)境中在對其應(yīng)用了協(xié)同式MIMO方案的通信系統(tǒng)中的信號 發(fā)射和接收。根據(jù)該實施例，與單個區(qū)環(huán)境中的MIMO的傳統(tǒng)應(yīng)用不同，在多小區(qū)環(huán)境中使用多 個基站來應(yīng)用MIMO以實現(xiàn)分集、單用戶MIMO和多用戶ΜΙΜΟ。參考圖4，移動站(MS1) 13從基站(BS1和BS3) 10和12接收信號，移動站(MS2) 14從 基站(BS1和BS2) 10和11接收信號，并且移動站(MS3) 15從基站(BS2和BS3) 11和12接收 信號。在考慮到多個基站的情況下，在調(diào)度器中構(gòu)造從多個基站發(fā)射到移動站的數(shù)據(jù)，并且 然后通過在網(wǎng)絡(luò)之間的接口，例如通過骨干網(wǎng)絡(luò)17，將該數(shù)據(jù)發(fā)射到每個基站。從相應(yīng)基站接收到的信號可以是相同的或者不同的。當從相應(yīng)基站接收到相同的數(shù)據(jù)時，能夠獲得分集增益。當從相應(yīng)基站接收到不同的數(shù)據(jù)時，通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率， 即，數(shù)據(jù)處理量，能夠獲得復用增益。與在相同小區(qū)中通過基站的多個天線借助于單用戶MIMO或者多用戶MIMO來提高 接收性能類似，移動站可以通過從位于多個相鄰小區(qū)中的基站接收相同信道的信號來實現(xiàn) 分集、單用戶MIMO或者多用戶ΜΙΜΟ。特別地，容易受到來自相鄰小區(qū)的干擾的影響的小區(qū) 邊緣中的移動站可以通過從相鄰基站接收相同信道的信號來在反向地采用該狀況時實現(xiàn) 分集、單用戶MIMO或者多用戶ΜΙΜΟ。因為多個獨立流被發(fā)射到多個移動站或者特定移動站，所以當應(yīng)用協(xié)同式ΜΙΜΟ 方案以實現(xiàn)單用戶MIMO或者多用戶MIMO時，多個基站可以從移動站接收信道狀態(tài)信息 (CSI)并且使用CSI來估計信道。每個基站基于信道估計結(jié)果來獨立地產(chǎn)生天線權(quán)重，并且 預(yù)編碼和發(fā)射該天線權(quán)重。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的在對其應(yīng)用協(xié)同式MIMO方案的通信系統(tǒng) 中的信號發(fā)射和接收方法。參考圖5，包括服務(wù)基站31-1和(M-I)個相鄰基站的M個基站通過協(xié)同式MIMO方 案來向移動站30發(fā)射數(shù)據(jù)流d。在該情況下，服務(wù)基站31-1和包括BSm 31-M的相鄰基站 向移動站發(fā)射數(shù)據(jù)流d，該數(shù)據(jù)流d基于由調(diào)度器35接收到的信息來構(gòu)造并且通過骨干網(wǎng) 絡(luò)34來發(fā)射。發(fā)射到每個基站的數(shù)據(jù)可以是相同或者不同的數(shù)據(jù)。然而，發(fā)射到每個基站的數(shù) 據(jù)可以是根據(jù)從每個基站發(fā)射的信道信息來適當編碼和調(diào)制的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在將詳細地描述在多個基站中的基站31-1的構(gòu)造?；?1-1通過骨干網(wǎng)絡(luò)34 來接收數(shù)據(jù)流d，并且然后在傳輸?shù)揭苿诱?0之前預(yù)編碼該數(shù)據(jù)流d。預(yù)編碼矩陣產(chǎn)生器 32-1產(chǎn)生用于執(zhí)行預(yù)編碼的權(quán)重或者預(yù)編碼矩陣。預(yù)編碼矩陣產(chǎn)生器32-1可以使用碼本來產(chǎn)生權(quán)重或者預(yù)編碼矩陣。例如，移動站 30發(fā)射作為反饋信息的PMI，并且預(yù)編碼矩陣產(chǎn)生器32-1可以使用作為反饋信息從移動站 30接收到的PMI來產(chǎn)生預(yù)編碼矩陣。預(yù)編碼器33-1通過使產(chǎn)生的權(quán)重或者預(yù)編碼矩陣乘以數(shù)據(jù)流d來執(zhí)行預(yù)編碼。然 后，預(yù)編碼器33-1向移動站30發(fā)射預(yù)編碼的信號。根據(jù)該實施例，當基站，特別是服務(wù)基站31-1，從移動站接收到作為反饋信息的 PMI時，服務(wù)基站31-1還接收到包括基站31-M的相鄰基站的PMI以及其PMI，使得每個基 站能夠使用PMI來產(chǎn)生預(yù)編碼矩陣。服務(wù)基站通過骨干網(wǎng)絡(luò)34向相應(yīng)的基站發(fā)射基站的PMI。骨干網(wǎng)絡(luò)34可以是被 限定為在多個相鄰基站之間發(fā)射/接收和共享信息的通信網(wǎng)絡(luò)。調(diào)度器35可以協(xié)調(diào)PMI 的傳輸。調(diào)度器35可以通過骨干網(wǎng)絡(luò)34來接收通過由每個基站從移動站接收到的信號所 獲得的信道信息，并且可以使用信道信息來構(gòu)造發(fā)射到相應(yīng)的移動站的數(shù)據(jù)。信道信息可 以包括信道質(zhì)量信息(CQI)和秩(rank)信息以及上述PMI。通過信道信息，調(diào)度器35選擇 適用于相應(yīng)移動站的信道狀態(tài)的最佳編碼和調(diào)制方案，并且可以通過骨干網(wǎng)絡(luò)34向每個 基站發(fā)射使用編碼和調(diào)制方案構(gòu)造的數(shù)據(jù)。根據(jù)上述實施例，如果確定了協(xié)同式MIMO能夠獲得用于目標QoS而不是消除干擾的接收到的SINR，則可以添加相應(yīng)的信息，例如一個比特，來傳輸?shù)椒?wù)基站。在該情況 下，移動站測量用于執(zhí)行協(xié)同式MIMO方案的服務(wù)基站和相鄰基站的信道信號，并且基于測 量的信道信號來向服務(wù)基站報告要在用于協(xié)同式MIMO的每個基站中使用的PMI。針對協(xié)同 式MIMO發(fā)射到每個基站的PMI可以是當從協(xié)同式基站接收到相同信號時能夠最大地獲得 分集增益的PMIdP /或可以是當從協(xié)同式基站接收到獨立信號時能夠最大地獲得復用增 益的PMI。例如，如果基站從移動站接收到相應(yīng)的信息，則基站可以推薦使用已經(jīng)被推薦用 于在干擾消除模式中限制使用的包括在預(yù)編碼矩陣集合DURmiJW1, W2, ...，Wn]中的基站的 PMI信息，以提高使用協(xié)同式MIMO的性能。針對協(xié)同式ΜΙΜ0，相應(yīng)的基站使用具有從調(diào)度器發(fā)射的DURmin的預(yù)編碼矢量或者 矩陣，并且與期望服務(wù)的移動站所屬于的基站同步傳輸頻帶?；鞠蛳鄳?yīng)的移動站發(fā)射從 相應(yīng)的移動站接收到的相同數(shù)據(jù)或者獨立的數(shù)據(jù)流。因此，相應(yīng)的移動站提高了對于相同 信號的接收性能，或者通過接收多個獨立的數(shù)據(jù)流來增加接收數(shù)據(jù)傳輸速率，由此執(zhí)行協(xié) 同式MIMO模式。在小區(qū)間干擾減輕模式中，采用相同的預(yù)編碼矩陣集合DURminD^W2,. . .，Wn]來盡 可能地抑制與PMI相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣。因此，期望服務(wù)的移動站的小區(qū)間干擾能夠被最 小化。雖然位于小區(qū)邊緣中的移動站由于小區(qū)間干擾而經(jīng)歷弱的接收性能，但是可以根 據(jù)上述實施例來應(yīng)用基于碼本的閉環(huán)預(yù)編碼方案。移動站能夠在考慮到相鄰基站的信道特性的情況下來確定基站的PMI，并且向服 務(wù)基站發(fā)射預(yù)編碼矩陣集合信息。然后，調(diào)度器能夠使用預(yù)編碼矩陣集合信息來執(zhí)行調(diào)度。調(diào)度器借助于通過預(yù)編碼矩陣集合信息來確定在基站之間使用的PMI來執(zhí)行調(diào) 度，并且因此可以減輕來自相鄰小區(qū)的干擾，由此改善了移動站的接收到的SINR性能。同時，預(yù)編碼矩陣集合信息可以適用于用于相鄰基站的基于碼本的MIMO。然后，在 發(fā)射到移動站的信號之間的單一特性能夠被保持，以提高接收性能。預(yù)編碼矩陣集合信息能夠適用于用于相鄰基站的基于碼本的波束形成。然后，發(fā) 射到移動站的信號的強度能夠被放大。而且，可以減輕在多個基站的信號之間產(chǎn)生的干擾。可以通過各種裝置，例如硬件、固件、軟件或其組合，來實現(xiàn)本發(fā)明的示例性實施 例。在硬件配置中，可以通過一個或者多個專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、 數(shù)字信號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控 制器、微控制器、微處理器等來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例用于在協(xié)同式MIMO通信系 統(tǒng)中發(fā)射預(yù)編碼信息的方法。在固件或者軟件配置中，可以以模塊、過程、功能等的形式來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明示例 性的實施例的用于在協(xié)同式MIMO通信系統(tǒng)中發(fā)射預(yù)編碼信息的方法。軟件代碼可以被在 存儲器單元中并且由處理器來執(zhí)行。存儲器單元位于處理器的內(nèi)部或者外部，并且可以經(jīng) 由各種公知裝置向和從處理器發(fā)射和接收數(shù)據(jù)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，在不偏離本發(fā)明的精神或者范圍的情況下，能夠 在本發(fā)明中作出各種修改和變化。因此，如果本發(fā)明的修改和變化落入所附權(quán)利要求及其 等價形式的范圍內(nèi)，則希望本發(fā)明涵蓋本發(fā)明的修改和變化。工業(yè)適用性
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不偏離本發(fā)明的精神和基本特性的情況下，可以以 不同于在這里闡述的那些的其它特定形式來實施本發(fā)明。因此，以上說明在所有方面應(yīng)當 被理解為是示意性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)該通過所附權(quán)利要求的合理解釋來確 定，并且希望落入本發(fā)明的等價范圍內(nèi)的所有改變被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于移動站的在多小區(qū)環(huán)境中減輕小區(qū)間干擾的方法，所述方法包括測量來自至少一個相鄰基站的信道，所述至少一個相鄰基站與從服務(wù)基站接收到的信號產(chǎn)生干擾；計算其中所述干擾被最大化的第一預(yù)編碼矩陣索引和其中所述干擾被最小化的第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個，其中，基于所測量的信道來確定所述第一預(yù)編碼矩陣索引和所述第二預(yù)編碼矩陣索引；以及將所述第一預(yù)編碼矩陣索引和所述第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個與相應(yīng)的基站標識符一起發(fā)射到所述服務(wù)基站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一預(yù)編碼矩陣索引用于限制由所述至少 一個相鄰基站對與所述第一預(yù)編碼矩陣索引相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二預(yù)編碼矩陣索引用于推薦由所述至少 一個相鄰基站對與所述第二預(yù)編碼矩陣索引相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，發(fā)射所述第一預(yù)編碼矩陣索引和所述第二預(yù)編 碼矩陣索引中的至少一個的步驟進一步發(fā)射來自所述至少一個相鄰基站的干擾量信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述計算所述第一預(yù)編碼矩陣索引和所述第二 預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個包括基于所述測量的信道以最大化或最小化所述干擾的順 序來計算所述第一預(yù)編碼矩陣索引或所述第二預(yù)編碼矩陣索引中的兩個或者多個，并且其中，將所述第一預(yù)編碼矩陣索引或所述第二預(yù)編碼矩陣索引中的兩個或者多個發(fā)射 到所述服務(wù)基站。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將發(fā)射到所述服務(wù)基站的所述第一預(yù)編碼矩陣 索引和所述第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個與所述基站標識符信息一起經(jīng)由所述服務(wù) 基站發(fā)射到與所述基站標識符信息相對應(yīng)的相鄰基站。
7.一種用于特定基站的在多小區(qū)環(huán)境中減輕小區(qū)間干擾的方法，所述方法包括 從移動站接收其中干擾被最大化的第一預(yù)編碼矩陣索引和其中所述干擾被最小化的第二預(yù)編碼矩陣索引中的至少一個和相應(yīng)的基站標識符信息，其中，所述干擾是由至少一 個相鄰基站的信道信號相對于由所述特定基站發(fā)射到所述移動裝置的信號所產(chǎn)生的；以及 根據(jù)所述基站標識符信息將所述第一預(yù)編碼矩陣索引和所述第二預(yù)編碼矩陣索引中 的至少一個發(fā)射到所述至少一個相鄰基站。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一預(yù)編碼矩陣索引用于限制由所述至少 一個相鄰基站對與所述第一預(yù)編碼矩陣索引相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第二預(yù)編碼矩陣索引用于推薦由所述至少 一個相鄰基站對與所述第二預(yù)編碼矩陣索引相對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，接收所述第一預(yù)編碼矩陣索引和所述第二預(yù)編 碼矩陣索引中的至少一個的步驟進一步接收由所述至少一個相鄰基站產(chǎn)生的干擾的干擾 M.fn 息。
全文摘要
公開了一種用于在具有多小區(qū)環(huán)境的通信系統(tǒng)中降低小區(qū)間干擾的方法和用于通過協(xié)同式MIMO方案發(fā)射信號的方法。用于在協(xié)同式MIMO通信系統(tǒng)中通過移動站發(fā)射預(yù)編碼信息的方法的示例包括基于服務(wù)基站的信號強度來確定包括一個或者多個基站的預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼矩陣集合，該一個或多個基站包括服務(wù)基站；以及將與預(yù)編碼矩陣集合相關(guān)的信息發(fā)射到服務(wù)基站。在小區(qū)邊緣中的移動站與相鄰基站協(xié)同地使用與預(yù)編碼矩陣集合相關(guān)的信息來執(zhí)行協(xié)同式MIMO模式或者小區(qū)間干擾減輕模式。
文檔編號H04B7/26GK101911540SQ200880123607
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月31日
發(fā)明者任彬哲, 李旭峰, 林東局, 金在完, 金首南 申請人:Lg電子株式會社