实现协作多点传输与多用户多输入多输出的通讯方法技术

本发明专利技术涉及一种实现多用户多输入多输出（MU-MIMO）和协作多点传输（CoMP）的通讯方法。所述的多用户多输入多输出（MU-MIMO）和协作多点传输（CoMP）具有将小区容量提高数倍的潜力。然而，干扰和过大的信道反馈开销严重地限制了这种潜力的发挥。本发明专利技术描述了参考信号波束节点（RS-GOB）方案。参考信号波束节点方案将基站的有效天线分至覆盖小区或扇区的若干波束，因此显著地降低了协作多点传输的反馈开销，并通过协作多点传输有效地将相互干扰的信号转换为相互协作的有用信号。参考信号波束节点方案还降低了对小型异构小区的需要，从而缓解了小型异构小区对宏小区的干扰效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电讯系统以及无线通讯系统领域，特别涉及无线通讯多点传输
，具体是指一种实现协作多点传输与多用户多输入多输出的无线通讯方法。
技术介绍
小区容量是衡量无线移动网络的一项重要性能指标。作为新一代的无线网络标准的长期演进技术先进版本，即LTE-A，采纳了包括协作多点传输(CoMP)、多用户多输入多输出(MU-MM0)、以及异构网络在内的网络容量提升技术。这些技术具有将小区容量提高数倍的合成潜力。 然而，在无线移动网络中成功地实现上述容量提升技术面临着极大的挑战。在宏小区和异构小区之间存在着很强的干扰。MU-MIMO中的波束之间也存在着很强的干扰。现有技术在克服或减少上述挑战的同时也显著地降低了容量提升技术的效益。例如，减少干扰的一种方法就是将相互干扰的发送天线或基站以诸如时分复用或频分复用的方式安排在不同的资源上传输。但是，资源复用显著地减少了小区容量。协作多点传输是减少干扰的另一种方法。然而随着小区中的MU-MIMO所使用的天线数目的增加，协作多点传输中的信道反馈开销会挤占越来越多的上行信道容量。 据此，无线移动网络对于充分发挥容量提升技术之效益并克服其实现中存在的挑战的方法、装置以及系统装置以及系统有着强烈的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种能够减少协作多点传输中的信道反馈开销、使得具有高吞吐量的移动用户能够达到其最大吞吐量的实现协作多点传输与多用户多输入多输出的无线通讯方法。 下面的描述给出了关于本专利技术的若干方面的概要，以提供对这些方面的基本理解。本概要的目的是简要地介绍关于本专利技术若干方面的有关概念。这些介绍可以认为是后续详细描述的提要。 在本专利技术的某些方面，被称为参考信号波束节点(reference signal grid ofbeams, RS-GOB)的方案将基站处的等效天线分配至若干波束,从而大大减少了需要反馈的下行信道的数目，进而大大减少了信道反馈开销。 在本专利技术的一些进一步的方面，移动用户可以采用简化式信道反馈来进一步减少反馈开销。 在本专利技术的一些其它的方面，基站与移动用户之间可以建立无节点MMO通讯链，从而达到移动用户端的多天线所能支持的最大数据吞吐量。 本专利技术还有一些方面涉及利用参考信号波束节点方案来减小对小型异构小区(small HetNet cells)的需要，因此减少了潜在的干扰源。 综上所述，本专利技术的优点在于提供了灵活的MU-MMO波束的空间结构，减少了协作多点传输中的信道反馈开销，同时使得具有高吞吐量的移动用户能够达到其最大吞吐量。更多的优点和新颖独到的特征可以通过对下面关于本专利技术的详细描述和附图的研究而变得更加显而易见。 【附图说明】 图1描述了无线移动网络中的一个示范性的协作多点传输集。 图2描述了一示范性的波束节点方案。 图3描述了一示范性的参考信号波束节点方案。 图4描述了无线网络中的一个示范性的基于参考信号波束节点方案的协作多点传输集。 图5描述了基于参考信号波束节点方案的MIMO通讯链的若干例子。 图6描述了构建通讯链的一个示范性框图。 图7描述了通讯链构建控制的一个示范性流程图。 图8 (a)、8 (b)描述了小型异构小区的两个例子。 图9 (a)、9 (b)描述了在径向上具有两个波束的波束模式的例子。 图10描述了无节点式MMO与主波束共存的通讯链的一个例子。 【具体实施方式】 为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。 借助附图，下文更充分地描述了本专利技术中所公开的专利技术主旨。附图描述了本专利技术的一些(但不是全部)方面或一些具体实现。描述中所引用的数字标记对应于附图中相应的元素。本专利技术的种种方面可以通过许多不同的方式实现，因此不应被认为受限于本专利技术中所描述的范例性实现。下文中描述了若干用于解释目的的具体细节，以期达到对专利技术主旨的详尽理解。然而在许多情况下，将专利技术主旨付诸实践可能并不一定需要这些具体细节。在另外一些场合，为了突出对专利技术主旨的描述，众所周知的方法、步骤、以及组成部分的细节则不再详述。 在下文中，基站处的“天线”这一术语指的是移动用户所观测到的“等效”天线。因此，在下文中，一个基站天线并不一定对应于一个物理天线。一个基站天线可能是若干物理天线的加权组合。据此，基站处的有效天线的数目不一定等同于该基站处的物理天线的数目。比如，一个基站可能拥有128个物理天线，然而其等效天线的数目可以是1，2，4，8，或者为其它数值。在下文中，基站处的“天线数目”指的是该基站处的等效天线的数目。 图1描述了无线移动网络中的一个不范性的协作多点传输集。协作多点传输集包含基站112、114、以及116，和移动用户122、124、以及126。每一基站覆盖一个宏小区，该宏小区可以包含一个扇区，也可以被分为若干个扇区。在图1中，每一个宏小区包含三个扇区。在非协作多点传输模式下，服务于移动用户122、124、以及126的基站分别为基站112、114、以及116。也就是说，移动用户122与基站112相互通讯，移动用户124与基站114相互通讯，移动用户126与基站116相互通讯。由于移动用户122、124、以及126均位于或靠近小区边缘，任一移动用户所希望接收的信号都受到来自相邻基站的强烈干扰。比如，由基站112至移动用户122的信号可以受到由基站114至移动用户124的信号和由基站116至移动用户126的信号的强烈干扰。 在协作多点传输模式下，基站112、114、以及116发送的是针对移动用户122、124、以及126信号的组合。对于每个基站来说，每个移动用户信号的组合权重可以是不一样的。借助精准缜密的算法，各个基站发送的组合信号可以实现如下的效果:当来自基站112，114、116的信号抵达移动用户122时，针对移动用户124和126的信号被抵消或最小化，而针对移动用户122的信号则被最大化或增强，从而移动用户122的信号质量得到了有效的提高。同理，移动用户124和126的信号在相应的移动用户处也得到了有效的提高。在各个基站上的移动用户信号组合通常被称为“预编码”。对应于每个移动用户和每个基站的组合权重则构成“预编码矩阵”中的元素。 为了实现预编码，基站需要准确的下行信道信息。下行信道信息可以通过移动用户经上行信道反馈。对于每一个基站天线和移动用户天线之间的下行信道来说，信道反馈可以通过诸如时域参数提取等具有极低的信道反馈开销的方案来有效地实现。然而，随着每一小区所配置的天线逐渐增加，需要反馈的下行信道的数目迅速增长。虽然每一下行信道所需的反馈开销可以很低，众多的下行信道仍会可能导致过高的总信道反馈开销。 例如，如果图1中的每一基站有8个天线，每一移动用户有两个天线，那么每一移动用户需要反馈8X2X3 = 48个下行信道，三个移动用户的累积反馈开销为48X3 = 144个下行信道。显然，需要反馈的下行信道的数目足以使得反馈开销过大因此使得信道反馈不可行。并且，预编码矩阵的维数为24X6，从而导致复杂和高成本的计算量。 进一步地，对于包含三个具有8个天线的基站的协作多点传输集来说，协作多点传输的最大容量只有在协本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络中的无线通讯方法，所述的网络包含至少一个小区，所述的小区包含至少一个基站，其特征在于，该方法包括：（a）确定所述的小区中的波束分布形状；（b）根据所述的波束分布形状，发送若干信号波束，所述的每一个信号波束包含至少一个波束专用参考信号；（c）通过测量所述的波束专用参考信号的功率来测量所述的波束的功率；（d）生成波束功率分布信息；（e）如果一多天线移动用户请求建立无节点式MIMO链，则建立所述的基站与所述的多天线移动用户之间的无节点式MIMO链；（f）在协作多点传输集中，建立协作多点传输链，该协作多点传输集包含若干协作多点传输基站和若干协作多点传输移动用户；以及（g）如果一移动用户所得到的波束功率分布信息中只有一个支配波束，则建立所述的基站与所述的移动用户之间的主波束链，所述的支配波束为所述的主波束链的主波束。

【技术特征摘要】
2013.03.31 US 13/854,1301.一种网络中的无线通讯方法，所述的网络包含至少一个小区，所述的小区包含至少一个基站，其特征在于，该方法包括: (a)确定所述的小区中的波束分布形状； (b)根据所述的波束分布形状,发送若干信号波束，所述的每一个信号波束包含至少一个波束专用参考信号； (c)通过测量所述的波束专用参考信号的功率来测量所述的波束的功率； Cd)生成波束功率分布信息； Ce)如果一多天线移动用户请求建立无节点式MMO链，则建立所述的基站与所述的多天线移动用户之间的无节点式MMO链； (f)在协作多点传输集中，建立协作多点传输链，该协作多点传输集包含若干协作多点传输基站和若干协作多点传输移动用户；以及 (g)如果一移动用户所得到的波束功率分布信息中只有一个支配波束，则建立所述的基站与所述的移动用户之间的主波束链，所述的支配波束为所述的主波束链的主波束。2.根据权利要求1所述的网络中的无线通讯方法，其特征在于，建立所述的无节点式MIMO链进一步包括: (al)获取所述的多天线移动用户的位置信息；以及 (bl)向所述的多天线 移动用户发送一数据信号波束。3.根据权利要求2所述的网络中的无线通讯方法，其特征在于，所述的位置信息由下列方式之一导出: (a2)所述的波束功率分布信息； (b2)测量抵达角度； (c2)测量抵达时间； (d2)定位服务,如全球定位系统；以及 (e2)所述的方式(a2)至(d2)的任意组合。4.根据权利要求2所述的网络中的无线通讯方法，其特征在于，所述的数据信号波束为一多天线数据信号波束。5.根据权利要求1所述的网络中的无线通讯方法，其特征在于，建立所述的协作多点传输链进一步包括:根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓安，
申请(专利权)人：王晓安，
类型：发明
国别省市：美国;US