[发明专利]对无线通信系统中传播延迟的补偿

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统中补偿传播延迟的方法。本发明还涉及一种其中传播延迟被补偿的无线通信系统。

背景技术

在传送器和/或接收器使用多个天线能显著提升无线系统的性能是公知的。此类多输入多输出(MIMO)天线配置具有改进数据速率以及增加分集的可能性。

预编码是一种普及的多天线技术，用于通过变换携带传送向量的信息使得它更好地适合信道状况来改进MIMO系统的性能。这能基于瞬时信道信息或完全无信道信息或它们的某个组合来完成。通常，在传送之前，预编码被实现为对携带向量的信息执行线性变换。此类线性变换通常由矩阵来表示。预编码是LTE长期演进以及WCDMA宽带码分多址的集成部分。

存在预编码的两种基本风格或类型——基于码本和基于非码本。基于码本的预编码表示实施线性变换的预编码矩阵从可数的和通常有限的候选矩阵集合来选择。所提到的集合构成码本。信道相关的基于码本的预编码能看作是信道量化的形式，因为通常信道实现的集合映射到某个预编码元素。另一方面，基于非码本的预编码不涉及任何量化，预编码元素因此能例如是信道矩阵的连续函数。

波束成形是预编码更一般概念的一种特殊情况，其中携带符号流的单个信息乘以调整每个传送天线上信号的相位的信道相关向量，使得在接收器侧获得传送信号的相干相加。这提供分集，以及增大信号噪声比SNR。

要使用的预编码器元素可能需要借助于前向链路中选取的预编码器元素的信令和/或反馈信令来用信号发送。反馈信令能视为接收器将信道信息提供到传送器的一种方式。

一些不同的方法对前向链路信令是共同的。在前向链路中显式用信号发送预编码器元素索引是可能的。也有可能使用预编码的导频/参考符号RS来隐式用信号发送它，预编码的导频/参考符号RS与非预编码的参考信号一起能在接收器用于确定使用的预编码器元素。另一种可能性是对数据解调也使用预编码的参考符号，所谓的专用RS，并且从接收器的观点来看，它将吸收预编码器元素到有效信道中。

为了最大的性能，预编码元素应选取成匹配包括传送和接收滤波器、天线电缆的信道响应以及当然还有实际传播信道的有效信道。如果有效信道在分配到通信的带宽上变化，则需要也在频率上使预编码适应，以取得与频率选择性信道的最佳可能匹配。自然地，这影响预编码器元素的信令，使得可能需要反馈和前向链路信令的更细频率粒度。如果使用专用RS，则它减小有效信道的相干带宽，这意味着在接收器侧的信道估计过程可能具有更少数据来在其上求平均，并且因此负面地影响估计精确性。

发明内容

本说明书涉及作为天线单元局部化到小区域的固定天线安装，其包括一个或多个天线。几个天线单元能连接到以低延迟使用高容量链路的联合处理单元(JPU)。JPU对所有连接的天线联合地执行基带处理，使得可能同时使用几个连接的天线单元来相干地接收和传送信号。

具有一个或几个连接的天线单元的JPU能例如在以下方式中实现：

■作为服务于单个小区的单个NodeB，

■作为服务于多个小区的单个NodeB，

■作为服务于多个小区的多个连接的NodeB，

在本上下文中，下行链路被理解为JPU/天线单元是传送器并且终端是接收器。

如已提到的，信道相关预编码具有提供显著的性能增益的可能性。然而，获得这些增益依赖于预编码器元素足够接近地匹配信道的能力。在这方面，是频率选择性的有效信道呈现问题，因为它们要求使用的预编码元素跟踪信道(当它在频率上变化时)。对于基于码本的预编码来说，这通常暗示着显著更高的信令开销，因为适当的预编码器元素需要从接收器用信号发出和/或从传送器向接收器用信号发出。专用参考信号RS的需要量可能增加，因此也贡献于更高的信令开销。备选的观点可能是，如果信令开销保持恒定，则在其能获得预编码的有效支持的移动性的程度变得更有限。因此，预编码需要以更小的频率粒度来执行，这导致更高的开销来获得相同的性能，或者以固定开销来执行，这能够在更低的终端速度来支持预编码。注意，对于基于非码本的预编码，增加的频率选择性也可招致附加的开销。

高频率选择性也导致信道估计恶化，因为估计因而被强制限制于频率中，这减少了信道估计中频率插值的可能性。

有效信道的特性可分离成三个、更多或更少独立的部分：

1.微观传播信道特性：这部分由无线电环境中小的/局部化的扰动所导致的改变组成。这些扰动导致传播信道中快速的改变。

2.宏观传播信道特性：这部分由传播信道中的大规模参数来组成，例如传播延迟、到达角度、路径损耗等。通常这些参数影响传播信道的统计分布并且改变相对缓慢。