本發(fā)明一般涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，具體涉及一種多輸入多輸出(mimo)信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在具有頻率資源重用的無(wú)線系統(tǒng)中，由頻率重用引入的ici是限制下行鏈路容量的重要因素。當(dāng)位于小區(qū)邊界(即小區(qū)間區(qū)域)的移動(dòng)終端從其主要基站(基站，bs)接收到有效信號(hào)時(shí)，它也經(jīng)由相同的時(shí)間-頻率接收來自其它基站的信號(hào)，頻率資源。來自其它基站的信號(hào)構(gòu)成對(duì)該移動(dòng)終端的干擾。
在ofdm/ofdma系統(tǒng)中，存在涉及多個(gè)基站之間的協(xié)作的兩種解決方案，以解決上述問題，如下所示：
1.宏觀分集
于宏宏分集的解決方案，對(duì)于位于小區(qū)邊界的移動(dòng)終端，移動(dòng)終端當(dāng)前所屬的基站(bs)和移動(dòng)終端正在接近的基站(bs)通過相同的時(shí)間-頻率資源，即時(shí)隙和子載波發(fā)送相同的信號(hào)。因此，可以實(shí)現(xiàn)干擾抑制和分集增益，因?yàn)榛痉謩e具有單獨(dú)的傳輸信道。
宏分集解決方案的缺點(diǎn)在于，需要相鄰基站經(jīng)由相同的時(shí)間-頻率資源向相同的移動(dòng)終端發(fā)送相同的信號(hào)，這限制了系統(tǒng)支持的總用戶數(shù)量。
2.網(wǎng)絡(luò)mimo
基于網(wǎng)絡(luò)mimo，所有基站的所有天線一起作為單個(gè)無(wú)線電天線陣列。根據(jù)所有信道狀態(tài)信息(csi)，例如，信道響應(yīng)陣列，在所有基站和移動(dòng)終端之間，生成預(yù)編碼矩陣以使多個(gè)基站之間的聯(lián)合預(yù)編碼能夠消除用戶終端之間的同信道干擾(cci)。由于在該技術(shù)的預(yù)編碼中考慮了所有基站和移動(dòng)終端之間的csi，所以通過網(wǎng)絡(luò)mimo的重用減少引入的干擾，并且獲得了最佳的性能。
通過上述解決方案，獲得最佳性能，但是以犧牲引入極高的計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)，并且更嚴(yán)重的是，由于每個(gè)基站需要經(jīng)由回程來交換其自己的相關(guān)信道信息網(wǎng)絡(luò)，其中回程網(wǎng)絡(luò)用于基站與基站與其(其)調(diào)度設(shè)備之間的數(shù)據(jù)和信令的交互，由大規(guī)模的信息傳輸引起的高消耗的網(wǎng)絡(luò)資源改善了回程網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和信息傳輸延遲會(huì)降低系統(tǒng)性能。
因此，需要一種新的解決方案來克服當(dāng)前技術(shù)中的上述問題，其應(yīng)該有效地抑制上述干擾，而不會(huì)對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)資源的消耗引入太多的需求，同時(shí)具有較低的計(jì)算復(fù)雜度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種多輸入多輸出(mimo)信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)，其中調(diào)度系統(tǒng)被配置為：在基站附近獲取基站與每個(gè)移動(dòng)終端之間的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息站；根據(jù)所獲取的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息，獲取與所述基站相關(guān)的指示信息，其中所述指示信息用于指示與所述基站相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)終端；當(dāng)所述指示信息指示與所述基站相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)終端包括需要所述基站的多個(gè)移動(dòng)終端時(shí)，根據(jù)所述基站與所述多個(gè)移動(dòng)終端之間的信道狀態(tài)信息(csi)生成預(yù)編碼矩陣，經(jīng)由相同的時(shí)間-頻率資源發(fā)送下行鏈路信號(hào)；并對(duì)要發(fā)送到多個(gè)移動(dòng)終端的服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼，以便通過利用預(yù)編碼矩陣來生成要發(fā)送到多個(gè)移動(dòng)終端的預(yù)編碼下行鏈路信號(hào)。
附圖說明
參考下面結(jié)合附圖的更詳細(xì)的描述和權(quán)利要求，將更好地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，其中：
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)度裝置的功能框圖，該調(diào)度裝置用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度裝置中的調(diào)度裝置的控制下，在移動(dòng)終端和位于協(xié)作區(qū)域中的多個(gè)協(xié)作基站之間調(diào)度mimo通信發(fā)明；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基站中基于與移動(dòng)終端的調(diào)度來進(jìn)行mimo通信的通信裝置的功能框圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)其優(yōu)選實(shí)施例呈現(xiàn)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。然而，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不偏離本發(fā)明的基本概念的情況下，本發(fā)明的許多其他實(shí)施例是可能的，并且任何這樣的工作也將落入本發(fā)明的范圍?？梢韵胂?，本發(fā)明的其他樣式和配置可以容易地并入本發(fā)明的教導(dǎo)中，并且為了清楚和公開的目的而不是為了限制范圍，僅示出和描述一個(gè)特定配置。
本文中的術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”不表示數(shù)量的限制，而是表示一個(gè)或多個(gè)所提及的項(xiàng)目的存在。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度裝置中在調(diào)度裝置的控制下調(diào)度移動(dòng)終端與位于協(xié)作區(qū)域中的多個(gè)協(xié)作基站之間的mimo通信的調(diào)度裝置的功能框圖。
所示調(diào)度裝置10包括：信號(hào)質(zhì)量獲取單元100，第一指示單元101，第二指示裝置102，檢測(cè)單元103，第三指示單元104和信號(hào)傳輸控制單元105.其中，第三指示單元104還包括用于確定干擾1040的消除的元件以及用于指示消除干擾1041的元件。
首先，調(diào)度設(shè)備d中的信號(hào)質(zhì)量獲取單元100在基站a，基站b，基站c和它們各自附近的移動(dòng)終端之間獨(dú)立地獲取信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息。在本實(shí)施例中，調(diào)度裝置d是與每個(gè)基站物理分離的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且接收信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息，例如，每個(gè)基站和移動(dòng)終端0之間的rssi，移動(dòng)終端1，由基站a，b，c報(bào)告的移動(dòng)終端2。在變型中，假設(shè)集成到基站a中的調(diào)度設(shè)備d的功能，則對(duì)于其中的基站a，信號(hào)質(zhì)量獲取單元100的功能包括：獨(dú)立地獲取基站a自身與基站a之間的rssi；移動(dòng)終端0，1，2；接收由基站b，c報(bào)告的rssi。
信號(hào)質(zhì)量獲取單元100向每個(gè)指示單元提供所獲取的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息，每個(gè)指示單元都向每個(gè)基站進(jìn)行相應(yīng)的指示。
對(duì)于移動(dòng)終端0，通過rssi指示其與基站a，b之間的信號(hào)質(zhì)量(縮寫為s，其中x是對(duì)應(yīng)基站的參考數(shù))的關(guān)系，，c如下：s.sub.a>s.sub.b>s.sub.c和s.sub.as.sub.b<第一預(yù)定閾值(th1)，以及s.sub.asub.c>th1，則第一指示單元101指示基站a，b合作作為移動(dòng)終端0的服務(wù)基站，并利用相同的時(shí)頻資源：t1f1發(fā)送下行信號(hào)給移動(dòng)終端0其中假設(shè)移動(dòng)終端0滿足上述條件并由基站a，b服務(wù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：一個(gè)移動(dòng)終端和基站a，b，c之間的信號(hào)質(zhì)量可能彼此非常接近，然后，第一指示單元101指示3個(gè)基站中的任意2個(gè)站：a，b，c或所有3個(gè)基站通過相同的時(shí)頻資源t1f1將下行鏈路信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)終端?？紤]到可以同時(shí)服務(wù)一個(gè)移動(dòng)終端的基站的數(shù)量取決于接收能力(例如接收天線的數(shù)量)和移動(dòng)終端采用的mimo模式，因此，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)終端和基站a之間的信號(hào)質(zhì)量，基站b，基站c彼此幾乎相同，則調(diào)度設(shè)備d根據(jù)其接收能力和對(duì)應(yīng)的mimo模式來確定為移動(dòng)終端服務(wù)的3個(gè)基站中的一個(gè)或多個(gè)。在該實(shí)施例中，在不失一般性的情況下，假定一個(gè)移動(dòng)終端同時(shí)由至多2個(gè)基站服務(wù)。對(duì)于移動(dòng)終端1,2，其各自的指示，它們之間的信號(hào)質(zhì)量?jī)蓚€(gè)和一個(gè)基站是好的，甚至優(yōu)于它們之間的信號(hào)質(zhì)量2和任何其他基站之間的第二預(yù)定閾值，第二指示單元102表示分別在移動(dòng)終端1和所有基站之間的信號(hào)質(zhì)量的所有基站中排名第一的基站c用作移動(dòng)終端1的服務(wù)基站以向其發(fā)送下行鏈路信號(hào)。
提供調(diào)度設(shè)備d的第一和第二指示單元指示基站a，b，c分別通過利用相同的時(shí)間-頻率資源：t1f1來分別發(fā)送到它們所服務(wù)的移動(dòng)終端的下行鏈路信號(hào)。
然后，調(diào)度裝置d的檢測(cè)單元103可以通過利用相同的時(shí)間-頻率資源分別向其所服務(wù)的移動(dòng)終端分別發(fā)送下行鏈路信號(hào)來檢測(cè)基站a，b，c獨(dú)立地發(fā)送。以下，僅基于上述，第三指示單元104可以指示每個(gè)協(xié)作基站以消除由時(shí)間-頻率資源的重用引入的干擾。
然而，以上述方式存在盲目性。例如，即使基站a通過其最大功率將下行鏈路信號(hào)發(fā)送到由基站a服務(wù)的移動(dòng)終端0，而不消除移動(dòng)終端2的干擾，來自基站的信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量已嚴(yán)重地因?yàn)榛緦?duì)移動(dòng)終端2造成很小的干擾，所以信號(hào)到達(dá)移動(dòng)終端2之前是惡化的，因?yàn)榛綼離移動(dòng)終端2非常遠(yuǎn)。如果在這個(gè)時(shí)候，基站a被指示發(fā)送下行鏈路信號(hào)移動(dòng)終端0通過利用t1f1并同時(shí)消除移動(dòng)終端2的干擾，則t1f1資源的空間分集將被消費(fèi)。
基于此，以移動(dòng)終端0為例，優(yōu)選地，第三指示單元104中的干擾消除確定單元1040根據(jù)信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息確定基站c和移動(dòng)終端0高于第三預(yù)定閾值。干擾消除判斷單元1040僅在基站c和移動(dòng)終端0之間的信號(hào)質(zhì)量高于第三預(yù)定閾值時(shí)，通知干擾消除指示單元1041指示基站c抑制通過發(fā)送到移動(dòng)終端0引入的干擾移動(dòng)終端1同時(shí)，基站c向移動(dòng)終端1發(fā)送信號(hào)；同樣地，對(duì)于移動(dòng)終端1，只有當(dāng)干擾消除確定元件1040的確定表示基站a或基站b與移動(dòng)終端1之間的信號(hào)質(zhì)量大于第三預(yù)定閾值時(shí)，干擾消除指示元件1041表示相應(yīng)的基站抑制引入到移動(dòng)終端1的干擾。對(duì)于移動(dòng)終端2，遵循與上述類似的規(guī)則來確定基站a，c是否需要對(duì)其進(jìn)行干擾抑制。
優(yōu)選地，調(diào)度裝置d還通過某些時(shí)頻資源考慮每個(gè)基站的空間分集。例如，假設(shè)基站a的空間分集為2(表示基站a可以同時(shí)服務(wù)并消除干擾的移動(dòng)終端的總數(shù)不超過2)，則在確定基站a通過t1f1為移動(dòng)終端0服務(wù)，基站僅通過t1f1保留1個(gè)空間分集。并且在進(jìn)一步確定基站a經(jīng)由t1f1對(duì)移動(dòng)終端1應(yīng)用干擾抑制之后，基站a經(jīng)由t1f1左側(cè)沒有空間分集，并且其不能服務(wù)更多的移動(dòng)終端或者對(duì)更多的移動(dòng)終端應(yīng)用干擾抑制。調(diào)度裝置d中的空間分集的考慮可以由圖中未示出的空間分集監(jiān)視元件來實(shí)現(xiàn)，并且基于每個(gè)基站的剩余空間分集對(duì)每個(gè)指示單元執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
信號(hào)傳輸控制單元105主要用于基于每個(gè)指示單元獲取的指示信息，將要發(fā)送到每個(gè)移動(dòng)終端的服務(wù)數(shù)據(jù)分派給為相應(yīng)的移動(dòng)終端指定的每個(gè)服務(wù)基站。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基站中的基于移動(dòng)終端的調(diào)度進(jìn)行mimo通信的通信裝置的功能框圖。
在每個(gè)基站內(nèi)配置有通信裝置20，其包括：信號(hào)質(zhì)量獲取單元200，指示信息獲取單元201，矩陣生成單元202，預(yù)編碼單元203，接收單元204和指示信息獲取單元201還包括：信號(hào)質(zhì)量報(bào)告單元2010和指示信息接收單元2011，更具體地，信號(hào)質(zhì)量報(bào)告單元2010還包括確定模塊20100和報(bào)告控制模塊20101。
首先，每個(gè)基站中的信號(hào)質(zhì)量獲取單元200分別獲取其駐留的母基站與母基站附近的每個(gè)移動(dòng)終端之間的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息。
基站在物理上獨(dú)立于調(diào)度設(shè)備，指示信息獲取單元201的子設(shè)備如下操作：
信號(hào)質(zhì)量報(bào)告單元2010將由信號(hào)質(zhì)量獲取單元200獲取的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息在基站與其附近的每個(gè)移動(dòng)終端之間報(bào)告給基站所屬的調(diào)度設(shè)備。
指示信息接收元件2011從調(diào)度設(shè)備接收與基站相關(guān)的指示信息。
其中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變形，信號(hào)質(zhì)量報(bào)告單元2010中的確定模塊20100在其駐留的母基站和每個(gè)移動(dòng)終端之間屏蔽所獲取的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息，具體地，產(chǎn)生用于指示移動(dòng)終端將要進(jìn)行小區(qū)間切換的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息，并且用于指示信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息高于第四預(yù)定閾值，其被傳送到報(bào)告控制模塊20101報(bào)告調(diào)度裝置d.假設(shè)基站a與移動(dòng)終端2之間的信號(hào)質(zhì)量差，例如，比第四預(yù)定閾值差，并且移動(dòng)終端2不需要小區(qū)間切換，則基站a內(nèi)的確定模塊20100可以選擇不向調(diào)度設(shè)備d報(bào)告其自身與移動(dòng)終端2之間的質(zhì)量。對(duì)于下面的調(diào)度，當(dāng)調(diào)度設(shè)備d為某些移動(dòng)終端選擇服務(wù)基站或干擾消除基站時(shí)，其可以僅在已經(jīng)分別報(bào)告了信號(hào)質(zhì)量相關(guān)它們與該移動(dòng)終端之間的信息。
此后，基站基于由指示信息獲取單元201獲取的指示信息執(zhí)行相應(yīng)的操作。下面以基站a，b，c作為示例進(jìn)行簡(jiǎn)要描述，并且參考必要的部分上述上下文。
基站c示例性地示出了最簡(jiǎn)單的情況：基站c僅需要利用其所有的發(fā)射天線，通過t1f1的時(shí)間-頻率資源，向當(dāng)前單用戶mimo技術(shù)的移動(dòng)終端1發(fā)送下行鏈路信號(hào)。用于基站c的單用戶mimo技術(shù)包括時(shí)空編碼，空間復(fù)用，空間分集等。為了簡(jiǎn)單起見，圖中未示出用于單用戶mimo的處理裝置。
基站b需要服務(wù)2個(gè)移動(dòng)終端：移動(dòng)終端0，移動(dòng)終端2.因此，基站b的預(yù)編碼單元203需要對(duì)從調(diào)度設(shè)備d接收的服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼，并且發(fā)送到上述2個(gè)移動(dòng)終端，并且矩陣生成單元202僅需要知道基站b和移動(dòng)終端0之間的即時(shí)信道響應(yīng)矩陣h_b0以及基站b和移動(dòng)終端2之間的h_b2，以生成預(yù)編碼矩陣?；綽可以通過多用戶mimo或波束成形等經(jīng)由相同的時(shí)間-頻率資源向移動(dòng)終端0,2發(fā)送下行鏈路信號(hào)。
基站a需要通過利用t1f1的時(shí)間頻率資源來為移動(dòng)終端0提供服務(wù)，并消除移動(dòng)終端1的干擾。因此，矩陣生成單元202僅需要知道基站之間的即時(shí)信道響應(yīng)矩陣h_a0本身和基站a本身與移動(dòng)終端2之間的本身和移動(dòng)終端0和h_a2?；綼為移動(dòng)終端0服務(wù)并同時(shí)消除對(duì)移動(dòng)終端1的干擾的方式包括多用戶mimo或波束形成等。
由于對(duì)于基站a，b，需要獲取csi以用于生成預(yù)編碼矩陣，因此，當(dāng)由信號(hào)質(zhì)量獲取單元200獲取的信息是rssi或cqi而不是csi時(shí)，單元用于獲取信道質(zhì)量必須檢測(cè)，例如，信道估計(jì)等，根據(jù)指示信息獲取相應(yīng)的信道以獲得csi。并且，當(dāng)信號(hào)質(zhì)量獲取單元200獲取的信息正好為csi時(shí)，基站內(nèi)的預(yù)編碼裝置可以直接將所有獲取的csi的對(duì)應(yīng)移動(dòng)終端相關(guān)部分應(yīng)用于預(yù)編碼矩陣的生成。在調(diào)度與其旁邊的間隔期間，基站可以重復(fù)地獲取csi以實(shí)時(shí)更新其自己的預(yù)編碼矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基站a是調(diào)度裝置，并且其上的通信裝置20的接收單元204從其他基站接收并且收集在每個(gè)基站之間的信號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息基站和其附近的移動(dòng)終端。指示部205將由指示信息獲取部201本地獲取的指示信息分派給其他基站。
當(dāng)調(diào)度裝置沒有配備用于監(jiān)視每個(gè)基站的空間分集的剩余能力的空間分集監(jiān)視裝置時(shí)，每個(gè)基站的通信裝置20應(yīng)該配備具有類似功能的設(shè)備，以監(jiān)視剩余的自己的空間分集能力，以便確定是否遵循來自調(diào)度設(shè)備的相應(yīng)調(diào)度指令。
雖然已經(jīng)描述了當(dāng)前被認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)其進(jìn)行各種修改，并且意圖是所附權(quán)利要求覆蓋所有這樣的修改，如落入在本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)。
已經(jīng)出于說明和描述的目的呈現(xiàn)了本發(fā)明的具體實(shí)施例的前述描述。它們不是窮盡的或?qū)⒈景l(fā)明和使用方法限制到所公開的精確形式。顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，許多修改和變化是可能的。選擇和描述實(shí)施例是為了最好地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，并且從而使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠最佳地利用本發(fā)明以及具有適于預(yù)期的特定用途的各種修改的各種實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求的精神或范圍的情況下，可以設(shè)想等同物的各種省略或替代，因?yàn)榍闆r可以建議或呈現(xiàn)權(quán)宜，而是旨在覆蓋應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)。