[发明专利]协调式MIMO信号传输方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及协调MIMO(多输入多输出)信号传输方法的无线通信领域。

背景技术

已经提出用于在第四代(4G)无线系统中潜在部署的网络多输入多输出(MIMO)是旨在通过协调多小区传输而减轻小区间干扰并增强吞吐量的技术多个地理上分离的天线属于相同或不同的基站(BS)。这种多BS MIMO技术通过多BS协作信令提高了扇区吞吐量和小区边缘吞吐量。当在服务小区和相邻小区中应用联合预编码时，BS可以为一个或多个移动站(MS)启用多BS联合MIMO处理。以无线宽带系统全球微波接入互操作性(WiMAX)为例，闭环宏分集(CL-MD)和协作MIMO(Co-MIMO)传输有两种情况。对于CL-MD传输，单个MS由多个协调BS联合服务。对于Co-MIMO传输，多个协调BS通过MU-MIMO调度和预编码联合地服务几个移动站(MS)。在称为协作多点(CoMP)传输的第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进高级(LTE-A)标准中也提出了用于多BS联合MIMO处理的类似概念。还存在两种情况：联合处理(JP)和协调调度/协作波束成形(CS/CB)。Co-MIMO和CoMP-JP传输(在研究论文中通常称为网络MIMO)允许多个协作BS通过联合设计的预编码同时服务多个用户。

描述网络MIMO的参考文献是M.K.Kakakayali，G.J.Foschini和R.A.Valenzuela，“Network coordination for spectrally efficient communications in cellular systems”，IEEE Trans。on Wireless Commun。，vol。13，no。4，第56-61页，2006年8月(“Karakayali等人2006”)。该参考文献描述了“网络协调作为在蜂窝下行链路系统中提供频谱高效通信的手段”。当采用网络协调时，所有基站天线一起作为单个网络天线阵列，并且每个移动台可以从附近的基站接收有用信号。(Id。，Abstract。)在该参考文献中，“目标是协调基站天线传输，使得可以相干地接收来自多个基站天线的信号，以提高信号质量。在实现该目的的传输技术中，有两种简单形式相干协调被认为...：通过零强制传输的协调和通过脏纸编码与有限形式的零强制相结合的协调(同上，第56-57页)。

使用若干其它一般方法来减轻常规蜂窝系统中的小区间干扰，包括频率再用，小区扇区化和扩频。一种常用的技术是避免在相邻小区中使用相同的频率集合；即，小区簇共享整个传输谱。这种方法导致每个小区内可用信道的数量的减少。

已经提出了称为分数频率复用(FFR)的方案，以通过应用重用分区技术来提高频谱效率。FFR(也称为频率分区或重用分区)允许在设计的传输时段期间在不同的频率分区上应用不同的频率重用因子。图。图1示出了全向小区的常规FFR方案。在本公开的这个和一些其它图示中，单元形状被示出为六边形(有时也称为菱形单元)。整个可用频率范围被划分为用于所有小区的内部小区区域(小区中心)的内部频带f A和用于外部小区区域(小区边缘)的外部频带f B)。频带f B进一步分成三个子带f 1，b 2，f 3和b 3；如图1所示。如图1所示，邻接(相邻)小区在外部小区区域中使用不同的子带。在所示的示例中，邻接单元0,6和5分别对于它们的外部单元区域使用子带f1.b1，fbub2和fbub3。每个单元使用三个子带f1.b1，fbub2和fub3中的仅一个(例如，单元0不使用子带f2.b2和fbub3)。在这种FFR方案中，以较低的频谱使用为代价来提高小区边缘处的信号质量。

为了提高频谱效率，FFR可以应用于如图1所示的扇区化蜂窝系统。扇区化蜂窝系统是其中每个小区通过使用定向天线被划分为多个扇区的系统。在所示的示例中，每个小区被划分为内部扇区和三个外部扇区扇区1，扇区2和扇区3.频谱以与图1中相同的方式被划分。1，即进入频带/子带f，A，fB1，fbub2和fbub3。如图所示，如图2所示，每个小区对其内部扇区使用内部频带f.sub.A，并且对于其三个外部扇区分别使用三个频率子带f.sub.B1，fbub2和fub3。三个子带和三个扇区1,2,3之间的对应关系在所有小区中是相同的。结果，在来自三个不同小区的三个扇区彼此邻接(例如，小区0的扇区3，小区6的扇区2和小区5的扇区1)的区域中，由三个扇区使用的频率子带全部不同，这减少了小区间干扰。在这种FFR方案中，每个小区可以使用整个频谱进行发送。