用于上行链路多载波发射分集的方法和设备技术

UE(300)上的用于选择多根天线(320，322)之一的方法(400)和设备，其中UE(300)在多载波无线通信系统中实现发射分集，以便诸如当载波共享功率放大器(314)时，对两个或更多均被调制到不同载波频率上的上行链路信号进行联合发射。甚至当现有技术发射分集方法提供冲突的天线选择指示时，方法(400)和设备(300)也基于与载波相关联的信道条件来选择天线(320，322)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及无线通信，以及具体地涉及当在多个可用天线之一上联合发射被调制到两个或更多载波频率上的信号时用于上行链路多载波发射分集中的天线选择的方法和设备。
技术介绍
第三代合作伙伴计划(3GPP)(定义和发布无线通信网络技术规范的工业联盟)已经定义了众多标准，诸如高速分组接入(HPSA)。3GPP已经在HSPA中引入了针对上行链路的多载波操作。该标准的版本9允许两个信号从同一用户设备(UE)向服务基站(Node-B或eNode-B)的并行发射，其中每个信号被调制到相邻的5MHz上行链路载波频率(本文称为“载波”)上。多载波上行链路有可能显著增加用户吞吐量和系统吞吐量二者。两个载波的规定称为双小区高速上行链路分组接入(DC-HSUPA)操作。因为载波在同一频带内相邻，所 以使用单个具有两倍带宽的多载波功率放大器(PA)来发射被调制到两个载波上的信号在技术上是可行的，其可以提供比两个并行的单载波PA更经济的解决方案。在正常条件下，两个载波彼此独立地操作，例如每个载波具有其自己的针对功率控制、服务授权、E-TFC选择和HARQ重传的机制。正在评估在高速上行链路分组接入(HSUPA)的上下文中的上行链路发射(Tx)分集的可能益处(参见例如 3GPP Tdoc RP-090987，3GPP Work Item Description =Uplink TxDiversity for HSPA)。利用上行链路发射分集,配备有两个或更多发射天线的UE能够利用所有的天线。这是通过将上行链路信号s (t)与一组复权重Wi相乘，并如图I中所示从两个或更多天线发射信号来实现的。注意，i = I…N，其中N表示发射天线的数目。一般而言，从发射天线a^aN到接收天线lvbM的每个路径将经历空中接口上的不同的信道特性hn, m°上行链路发射分集基于的基本原理是适配权重Wi，使得最大化用户和网络性能。基于UE实现，天线权重Wi可以与不同的约束相关联。在3GPP内，考虑两个种类波束成形和开关型天线分集。波束成形是这样的技术，其中，在任何给定的时间点，UE可以同时从不止一根天线进行发射。名称“波束成形”源自控制从不同天线发射的信号的相位和幅度以创建波阵面中的相长和相消干涉的图案，从而有效地改变期望的空间方向上的增益。因为从不同天线发射差异的信号，波束成形通常需要单独的PA来驱动每根天线。在开关型天线分集中，UE在任何给定的时间点仅从天线之一进行发射。因此，再次参考图1，如果Wi幸0,则对于所有的j幸i, Wj = O。利用开关型天线分集,UE可以使用单个PA，以及简单地将其输出切换到选定的天线。可以将开关型天线分集视为波束成形的特殊情形，其中一根天线的权重是I (即，开启)，而所有其他天线的权重是0(即，关闭)。在任一情形中，可以由网络或UE来决定对Tx分集的使用和对天线权重的选择。Node-B可以向UE提供显式反馈，声明是否应该应用Tx分集，以及如果应用则当发射信号时UE应该使用哪些权重。该情形需要反馈，以及可能需要引入新反馈信道。可选地，UE自动决定是否应该应用Tx分集。为了做出此决定，UE可以监视现有的指示符和信道质量测量，诸如所需HARQ重传的数目、下行链路信道质量指示符(CQI)、或者UE发射功率上升空间(UPH)测量。例如，如果CQI和/或UPH变低，则UE可以推断出其处于差的覆盖区域，并且激活Tx分集很可能是有益的。另外，UE可以自发决定天线权重Wi。为了选择权重Wi, UE可以监视现有的反馈信道，包括那些出于其他目的而发射的信道，如部分专用(fractional)物理控制信道(F-DPCH)。例如，如果UE在来自服务小区的F-DPCH上接收大量的连续的发射功率控制(TPC)UP命令，则UE可以推断出通过改变天线权重Wi来切换到其他Tx天线很可能是有益的。 上行链路发射分集的基本目的是利用有效信道中的变化。如本文所使用的，术语“有效信道”合并了发射天线、发射天线权重、和接收天线、以及发射天线和接收天线之间的无线信道的影响。在开关型天线分集中，天线权重Wi是突然改变的(例如，如果在天线I上 发射的UE全部或显著切换到在天线2上发射，则Wl，W2将(接近)从1，0改变到0，I)，在波束成形中也可能如此。因此，接收Node-B感知到的有效信道可能突然改变。在现有技术系统中，WCDMA/HSPA功能基于UE总是从一根天线进行发射的假设是可能的。因此，信道和干扰估计通常基于Node-B测量的瞬时信道和干扰的过滤版本。因此，只要UE改变其天线权重-以及特别是如果诸如在开关型天线分集中该改变是突然的-则接收机使用的信道估计变得不准确。这降低了接收机的性能。另外，上行链路发射分集导致Node-B处的接收功率的不连续和扰乱环路功率控制的瞬态。只要UE和Node-B之间的有效信道改变，则在Node-B处出现功率不连续。该不连续将是下述事实的组合影响发射天线和接收天线之间的无线信道是不同的，以及两个发射天线的天线增益是不同的。天线开关(或者天线权重的快速改变)也导致瞬时时间段，直到内环功率控制(ILPC)和外环功率控制(OLPC)已经稳定。如果Node-B知道功率不连续是由天线权重的突变引起的，则其可以调节其此后的行为；例如，通过冻结0LPC。因此，出于众多理由，在传统Tx分集中应该避免不必要的天线切换。多载波操作引入了 Tx分集判决中的额外的困难。Tx分集算法的一个基础是可用的信道质量信息，诸如在来自服务Node-B的F-DPCH上发送的TPC UP/D0WN命令。然而，当上行链路Tx分集与上行链路多载波操作(例如，DC-HSUPA)结合时，根本不清楚如何将单载波Tx分集UE算法适配到多载波操作。例如，如果UE接收针对上行链路载波的子集的大量TPC UP命令，同时接收针对一些其他载波的TPC DOWN，则其不清楚UE是否应该在与不同载波关联的TPC命令之间区分优先级，以及在区分的情况下如何进行。该场景是理想化的，因为不同的上行链路载波可以与不同的条件相关联，所述条件例如是关于无线电传播、业务负载、干扰等等。因此，多载波操作引入了显著的复杂度，以及使得实现上行链路Tx分集的许多现有技术算法不能工作。
技术实现思路
本文描述和要求保护的本专利技术的一个或多个实施例提供了 UE上的用于选择多根天线之一的方法和设备，所述UE在多载波无线通信系统中实现发射分集，以便诸如当载波共享功率放大器时，对两个或更多均调制到不同载波频率上的上行链路信号进行联合发射。甚至当现有技术发射分集方法提供冲突的天线选择指示时，该方法和设备也基于与载波相关联的信道条件来选择天线。一个实施例涉及由在MC-HSUPA无线通信网络中实现Tx分集的UE进行的天线选择方法，所述UE可操作用于使用一根天线发射两个或更多上行链路信号，其中每个信号被调制到不同的载波频率上。当使用特定天线发射信号时，对于要使用相同天线发射的载波频率，针对每个载波，基于针对该载波接收的反馈，将优选天线与该载波频率相关联。评估与每个载波频率相关联的信道条件。基于信道条件选择一个或多个载波频率，以及选择与所选载波频率相关联的优选天线用于发射。另一个实施例涉及在MC-HSUPA无线通信网络中实现Tx分集的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.12 US 61/250,7681.一种用户设备UE (300)进行的天线选择的方法(400)，所述UE在多载波高速上行链路分组接入MC-HSUPA无线通信网络中实现发射分集，所述UE (300)操作用于使用一根天线(320.322)来发射两个或更多上行链路信号，其中每个信号被调制到不同的载波频率上，所述方法包括，针对要使用同一天线(320、322)发射的载波频率 当使用特定天线(320、322)发射信号时，基于针对每个载波接收的反馈，将优选天线(320、322)与所述载波频率相关联(402)； 评估(404)与每个载波频率相关联的信道条件； 基于所述信道条件，选择(406) —个或多个载波频率；以及 选择(408)与所选载波频率相关联的优选天线(320、322)。2.根据权利要求I所述的方法(400)，其中当使用特定天线(320、322)发射信号时的针对载波的所述反馈包括发射功率控制TPC命令。3.根据权利要求I所述的方法(400)，其中评估(404)与每个载波频率相关联的信道条件包括评估与每个载波频率相关联的一个或多个质量度量。4.根据权利要求3所述的方法(400)，其中所述质量度量包括服务授权的值。5.根据权利要求3所述的方法(400)，其中所述质量度量包括调度授权的值。6.根据权利要求3所述的方法(400)，其中所述质量度量包括UE(300)在相应的载波上使用的总发射功率。7.根据权利要求3所述的方法(400)，其中基于所述信道条件选择(406)—个或多个载波频率包括选择要使用所选天线(320、322)发射的所有载波频率中具有最有利的关联信道条件的单个载波频率。8.根据权利要求7所述的方法(400)，其中选择具有最有利的关联信道条件的单个载波频率包括选择具有最高服务授权的载波频率。9.根据权利要求8所述的方法(400)，其中选择具有最有利的关联信道条件的单个载波频率还包括基于接收的与具有最高服务授权的载波对应的发射功率控制TPC命令来选择所述载波频率。10.根据权利要求3所述的方法(400)，其中基于所述信道条件选择(406)—个或多个载波频率包括形成针对要在所选天线(320、322)上发射的所有载波频率的信道条件的加权和，以及选择(408)天线(320、322)包括选择与权重最大的载波频率相关联的优选天线(320.322)。11.根据权利要求10所述的方法(400)，其中形成信道条件的加权和包括针对要在所选天线(320、322)上发射的所有载波频率，对第一信道质量度量进行相加，其中每个载波频率的第一信道质量度量均用所述载波频率的第二信道质量度量与所有载波频率的第二信道质量度量之和的比值进行加权。12.根据权利要求11所述的方法(400)，其中形成信道条件的加权和包括针对每个载波频率，用所述载波频率的服务授权与要在所选天线(320、322)上发射的所有载波频率的服务授权之和的比值对针对所述载波频率接收的发射功率控制TPC命令进行加权。13.根据权利要求11所述的方法(400)，其中形成信道条件的加权和还包括利用预定因子对每个载波频率进行加权。14.根据权利要求13所述的方法(400)，其中主上行链路载波的权重大于辅上行链路载波频率的权重。15.根据权利要求3所述的方法(400)，其中基于所述信道条件选择(406)—个或多个载波频率包括选择信道质量度量超过一个或多个预定阈值的一个或多个载波频率。16.根据权利要求15所述的方法(400)，其中每个载波频率的阈值是所述载波频率的信道质量度量除以要使用所选天线(320、322)发射的所有其他载波频率的对应信道质量度量中的最大值得到的值。17.根据权利要求15所述的方法(400)，其中由网络配置针对每个载波频率的预定阈值。18.根据权利要求17所述的方法(400)，其中针对每个载波频率的预定阈值由无线网络控制器RNC网络节点经由L3信令来配置。19.根据权利要求17所述的方法(400)，其中针对每个载波频率的预定阈值使得仅一个预定载波频率被选择。20.根据权利要求I所述的方法(400)，其中基于所述信道条件选择(406)—个或多个载波频率包括基于工业标准中定义的规则来选择一个或多个载波频率。21.根据权利要求I所述的方法(400)，其中基于所述信道条件选择(406)—个或多个载波频率包括基于UE(300)的服务节点所定义的、且经由L1/L2信令发送到UE(300)的规则来选择一个或多个载波频率。22.根据权利要求I所述的方法(400)，其中基于所述信道条件选择一个或多个载波频率包括基于网络节点所定义的、且经由L3信令发送到UE(300)的规则来选择一个或多个载波频率。23.一种在多载波高速上行链路分组接入MC-HSUPA无线通信网络中实现发射分集的用户设备UE(300)，所述UE(300)操作用于使用一根天线(320、322)来发射两个或更多上行链路信号，其中每个信号被调制到不同的载波频率上，所述UE(300)包括 至少一个发射功率放大器(314)； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·伯格曼，约翰·霍尔泰尔，埃里克·拉森，尼可拉斯·约翰森，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：