專利名稱：用于無線通信網(wǎng)絡(luò)的調(diào)零波束成形技術(shù)的制作方法
專利說明用于無線通信網(wǎng)絡(luò)的調(diào)零波束成形技術(shù)
背景技術(shù)：
已經(jīng)考慮將調(diào)零(nulling)發(fā)送波束成形技術(shù)用于無線網(wǎng)絡(luò)以增加系統(tǒng)性能。例如，已經(jīng)考慮將這樣的技術(shù)用于全球微波接入互操作性(WiMAX)網(wǎng)絡(luò)和規(guī)劃的WiMAX II網(wǎng)絡(luò)。具體而言，已經(jīng)考慮將這樣的技術(shù)用于固定或者具有低移動(dòng)性的小區(qū)邊緣用戶。
在受干擾限制的蜂窩部署中，調(diào)零波束成形可以有利地衰減干擾發(fā)送而同時(shí)提高期望用戶設(shè)備的功率。因此可以改進(jìn)與用戶設(shè)備通信的信號與干擾加噪聲比(SINR)性能。
調(diào)零發(fā)送波束成形技術(shù)增加了系統(tǒng)復(fù)雜性。例如，這樣的技術(shù)可能要求基站提供多個(gè)天線和確定應(yīng)用到這些天線的波束成形加權(quán)的處理能力。此外，基站可能需要獲得某些信道相關(guān)信息以運(yùn)用這些技術(shù)。



圖1示出了示例性操作方案。
圖2是示例性基站的示圖。
圖3是示例性系統(tǒng)的示圖。
圖4示出了邏輯流程的實(shí)施例。
圖5是示例性操作方案的示圖。
圖6是示例性移動(dòng)臺(tái)的示圖。

具體實(shí)施例方式 各種實(shí)施例可以一般地涉及用于無線通信系統(tǒng)的波束成形技術(shù)。使用時(shí)分雙工(TDD)傳輸方案的當(dāng)前無線通信系統(tǒng)可以運(yùn)用調(diào)零波束成形技術(shù)。這是因?yàn)榭梢愿鶕?jù)上行鏈路傳輸推導(dǎo)出用于下行鏈路傳輸?shù)牟ㄊ尚渭訖?quán)。然而對于頻分雙工(FDD)系統(tǒng)，這樣的波束成形加權(quán)推導(dǎo)是不可能的。這是因?yàn)镕DD系統(tǒng)中的上行鏈路和下行鏈路信道是大不相同的。
因此在實(shí)施例中，系統(tǒng)(例如，運(yùn)用FDD傳輸方案的系統(tǒng))可以通過由移動(dòng)臺(tái)(例如小區(qū)邊緣移動(dòng)臺(tái))接收的下行鏈路信道信息來執(zhí)行調(diào)零波束成形。該下行鏈路信道信息包括下行鏈路用戶信道和下行鏈路干擾信道的特征。移動(dòng)臺(tái)向它們的服務(wù)基站發(fā)送測量。另外，基站可以(通過骨干網(wǎng)絡(luò))相互交換它們接收的干擾信道信息。通過此下行鏈路信道信息，基站可以計(jì)算用于它們的移動(dòng)臺(tái)(例如用于它們的小區(qū)邊緣移動(dòng)臺(tái))的波束成形加權(quán)。
此外，實(shí)施例運(yùn)用波束成形導(dǎo)頻重用技術(shù)以允許移動(dòng)臺(tái)執(zhí)行下行鏈路用戶信道和下行鏈路干擾信道測量。
在實(shí)施例中，一種裝置可以包括波束成形模塊和加權(quán)確定模塊。波束成形模塊將波束成形加權(quán)應(yīng)用于與第一移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路用戶信道。加權(quán)確定模塊基于用戶信道信息和干擾信道信息確定波束成形加權(quán)。該用戶信道信息從第一移動(dòng)臺(tái)接收的，并且包括下行鏈路用戶信道特征。然而，干擾信道信息包括由一個(gè)或多個(gè)更多移動(dòng)臺(tái)接收的一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的特征。這些下行鏈路干擾信道關(guān)聯(lián)于在與第一移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路用戶信道上的傳輸。
各種實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)組件。組件可以包括設(shè)置用以執(zhí)行某些操作的任何結(jié)構(gòu)。各個(gè)組件可以按照給定設(shè)計(jì)參數(shù)集或性能約束的需要而實(shí)現(xiàn)為硬件、軟件或其任意組合。雖然可以通過實(shí)例方式根據(jù)在某個(gè)設(shè)置中有限數(shù)目的組件對實(shí)施例進(jìn)行描述，但是該實(shí)施例按照給定實(shí)現(xiàn)的需要可以包括可選設(shè)置中的組件的其它組合。值得注意的是對“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的任何引用都意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特性、結(jié)構(gòu)或特征包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。在本說明書中各處出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”并非必須都指代相同的實(shí)施例。
圖1是示例性操作環(huán)境100的示圖。該環(huán)境包括多個(gè)基站102a-b和多個(gè)移動(dòng)臺(tái)104a-b。如圖1所示，理想化覆蓋區(qū)(或小區(qū))106與各個(gè)基站102a-b關(guān)聯(lián)。具體而言，覆蓋區(qū)106a與基站102a關(guān)聯(lián)而覆蓋區(qū)106b與基站102b關(guān)聯(lián)。
基站102a向移動(dòng)臺(tái)104a提供通信服務(wù)而基站102b向移動(dòng)臺(tái)104b提供通信服務(wù)。該服務(wù)涉及無線信號交換?？梢愿鶕?jù)正交頻分復(fù)用(OFDM)和/或正交頻分多址(OFDMA)技術(shù)來調(diào)制這些信號。因而，基站102a-b和移動(dòng)臺(tái)104a-b可以在IEEE 802.16WiMAX系統(tǒng)或WiMAX II系統(tǒng)中運(yùn)行。然而實(shí)施例不限于這些調(diào)制技術(shù)或系統(tǒng)。
基站102a-b分別包括多個(gè)天線。通過這些天線，基站102a-b可以分別運(yùn)用自適應(yīng)調(diào)零發(fā)送波束成形技術(shù)來提高發(fā)送到它服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)的信號的強(qiáng)度以及衰減發(fā)送到其它基站服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)的信號的強(qiáng)度。例如，圖1示出了基站102a形成用于與移動(dòng)臺(tái)104a通信的波束108a。類似地，基站102b形成用于與移動(dòng)臺(tái)104b通信的波束108b。
這些波束可以分別包括主瓣和多個(gè)旁瓣。為了說明的目的，圖1示出了具有主瓣110a、第一旁瓣112a和第二旁瓣114a的波束108a。類似地，圖1示出了具有主瓣110b、第一旁瓣112b和第二旁瓣114b的波束108b。示出這些波束是為了說明的目的而不是限制的目的。因此可以運(yùn)用其它波束圖案。
在實(shí)施例中，基站將這種自適應(yīng)調(diào)零波束成形技術(shù)用于與易于遭受其它基站發(fā)送的干擾的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。這些移動(dòng)臺(tái)通常位于其對應(yīng)小區(qū)106邊界附近。因此，這種移動(dòng)臺(tái)被稱為“小區(qū)邊緣臺(tái)”。在圖1的實(shí)例中，移動(dòng)臺(tái)104a和104b是小區(qū)邊緣臺(tái)。
相反，位于更靠近其對應(yīng)小區(qū)106中心的移動(dòng)臺(tái)稱為“中心臺(tái)”。這些移動(dòng)臺(tái)通常并不經(jīng)受來自其它基站的明顯干擾。因此在實(shí)施例中，對于與中心臺(tái)的通信不執(zhí)行自適應(yīng)調(diào)零波束成形技術(shù)。
因而，圖1示出了基站102a可以運(yùn)用調(diào)零波束成形技術(shù)，使得波束108a將其主瓣110a指向移動(dòng)臺(tái)104a而將零信號或顯著信號衰減指向移動(dòng)臺(tái)104b。類似地，圖1示出了基站102b可以運(yùn)用波束成形技術(shù)，使得波束108b將其主瓣110b指向移動(dòng)臺(tái)104b而將零信號或顯著信號衰減指向移動(dòng)臺(tái)104a。這種技術(shù)被稱為自適應(yīng)調(diào)零下行鏈路波束成形。這是因?yàn)榛拘纬扇缦碌牟ㄊ鴪D案，這種波束圖案增強(qiáng)對它們服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)的覆蓋而減小對它們不服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)的覆蓋。
由于這些特征，基站102a和102b可以同時(shí)分別向移動(dòng)臺(tái)104a和104b進(jìn)行發(fā)送。然而通過波束108a和108b的定向特征，有利地增加了(如移動(dòng)臺(tái)104a和104b接收的)這些發(fā)送的信號與干擾和噪聲比(SINR)。其次，這可以有利地增加與到這些移動(dòng)臺(tái)的傳輸相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率。
在WiMAX、WiMAX II和蜂窩系統(tǒng)的背景下，在下行鏈路子幀期間可以出現(xiàn)這種傳輸。更具體地，各個(gè)小區(qū)邊緣臺(tái)可以在所分配的資源期間對傳輸進(jìn)行接收，其中所分配的資源可以跨越分配給小區(qū)邊緣臺(tái)的某一時(shí)間間隔(例如時(shí)隙)和某一頻率間隔(例如子信道)。在該所分配的資源期間，基站可以運(yùn)用調(diào)零下行鏈路發(fā)送波束成形，來為小區(qū)邊緣臺(tái)提供改善的SINR性能(以及因此提高數(shù)據(jù)速率)。
如圖1中所示，各種鏈路或信道存在于基站102a-b和移動(dòng)臺(tái)104a-b之間。這些信道包括下行鏈路用戶信道116a-b和下行鏈路干擾信道118a-b。
用戶信道116a-b在基站與它們所服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)之間。例如，用戶信道116a在基站102a與移動(dòng)臺(tái)104a之間。類似地，用戶信道116b在基站102b與移動(dòng)臺(tái)104b之間。圖1示出了用戶信道116a和116b分別通過波束108a和108b而存在。
相反，干擾信道118a和118b在基站與它們不服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)之間。例如，干擾信道118a在基站102a與移動(dòng)臺(tái)104b之間。類似地，干擾信道118b在基站102b與移動(dòng)臺(tái)104a之間。圖1示出了干擾信道118a和118b分別通過由基站102a和102b形成的零信號而存在。這些零信號與波束108a和108b關(guān)聯(lián)。
如圖1中所示，使用字母符號來表示基站102、移動(dòng)臺(tái)104、用戶信道116和干擾信道118。例如，基站102a和102b還分別表示為BS_p和BS_q。另外，圖1還將移動(dòng)臺(tái)104a和104b分別表示為MS_p_m和MS_q_n。在這個(gè)移動(dòng)臺(tái)符號中，m和n是移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識符，而p和q表示服務(wù)于這些移動(dòng)臺(tái)的基站(BS_p和BS_q)。
此外，圖1還將用戶信道116a和116b分別表示為H_p_p_m和H_q_q_n。H_p_p_m表示從MS_p_m到BS_p的信道。類似地，H_q_q_n表示從MS_q_n到BS_q的信道。
另外，干擾信道118a和118b分別表示為H_p_q_n和H_q_p_m。H_p_q_n表示從MS_q_n到BS_p的信道。這是干擾信道，因?yàn)锽S_p不服務(wù)于MS_q_n。同樣，H_q_p_m表示從MS_p_m到BS_q的信道。這也是干擾信道，因?yàn)锽S_q不服務(wù)于MS_p_m。
下面在表1中提供了對前述信道的描述。另外，在該表的最右列中提供了用于這些信道的頻率響應(yīng)的符號。這些頻率響應(yīng)是M×N矩陣，其中M是各個(gè)基站102a和102b采用的波束成形天線的數(shù)目，而N是各個(gè)移動(dòng)臺(tái)104a和104b采用的天線的數(shù)目。
表1 圖2是示出示例性基站200的實(shí)現(xiàn)的示圖。參照圖1，該實(shí)現(xiàn)可以用于基站102a和120b。然而該實(shí)施例不限于這個(gè)實(shí)現(xiàn)。
基站200可以包括各種組件。例如，圖2示出了基站200，其包括天線202a-d、射頻(RF)前端204、基帶處理模塊206、波束成形模塊208、映射模塊210、信道編碼模塊212、信道解碼模塊214、控制模塊216和骨干通信接口模塊217。可以用硬件、軟件、固件或其任意組合來實(shí)現(xiàn)這些組件。
為了說明(而不是限制)目的，圖2示出了包括四個(gè)天線(202a-d)的基站200。然而該實(shí)施例不局限于這個(gè)數(shù)目。事實(shí)上，可以運(yùn)用任意數(shù)目的天線?；?00可以通過天線202a-d與一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái)通信。這種通信可以運(yùn)用這里描述的波束成形技術(shù)。
RF前端204在天線202a-d與基帶處理模塊206之間交換信號。具體而言，RF前端204準(zhǔn)備從基帶處理模塊206接收的調(diào)制信號用于無線發(fā)送，并且準(zhǔn)備所接收的RF信號用于由基帶處理模塊206進(jìn)行處理(例如解調(diào))。RF前端204可以包括各種部件(例如電子器件)，比如放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器、雙工器和/或循環(huán)器。然而該實(shí)施例不局限于這些實(shí)例。
基帶處理模塊206從波束成形模塊208接收加權(quán)信號并且調(diào)制這些信號。例如，基帶處理模塊206可以接收用于各個(gè)天線202a-d的加權(quán)信號。在接收到這些信號時(shí)，基帶處理模塊206執(zhí)行調(diào)制操作以生成與各個(gè)天線202a-d對應(yīng)的調(diào)制信號。此外，基帶處理模塊206可以將這些調(diào)制信號從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號并且將它們發(fā)送到RF前端204。
另外，基帶處理模塊206從RF前端204接收多個(gè)模擬信號。這些信號分別對應(yīng)于天線202a-d其中之一。在接收到這些信號時(shí)，基帶處理模塊206將這些信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并且對它們進(jìn)行解調(diào)。
在實(shí)施例中，由基帶處理模塊206執(zhí)行的調(diào)制和解調(diào)操作可以根據(jù)OFDM或OFDMA技術(shù)。因此，調(diào)制操作可以包括逆快速傅立葉變換(IFFT)，而解調(diào)操作可以包括快速傅立葉變換(FFT)。
波束成形模塊208可以將加權(quán)集應(yīng)用于由基站200發(fā)送的信號。例如，波束成形模塊208可以將加權(quán)集應(yīng)用于從映射模塊210接收的信號。因此，波束成形模塊208產(chǎn)生用于各個(gè)天線202a-d的加權(quán)信號。如上所述，將這些加權(quán)信號發(fā)送到基帶處理模塊206進(jìn)行處理。
圖2示出從控制模塊216接收由波束成形模塊208應(yīng)用的加權(quán)(作為加權(quán)220)。對于OFDM/OFDMA類型的系統(tǒng)，這些加權(quán)包括用于各個(gè)天線202a-d的加權(quán)集。各個(gè)加權(quán)集包括用于在對應(yīng)天線處使用的各個(gè)子載波的加權(quán)。這些加權(quán)可以分別是復(fù)數(shù)值(即具有幅度和相位)。
因而對于各個(gè)加權(quán)集，將對于從映射模塊210接收的信號的各個(gè)子載波值乘以對應(yīng)的子載波加權(quán)。這樣得出用于各個(gè)天線202a-d的加權(quán)信號。如上所述，將這些加權(quán)信號發(fā)送到基帶處理模塊206。因此，在實(shí)施例中在頻域中執(zhí)行波束成形。然而，也可以運(yùn)用等價(jià)的時(shí)域操作(對應(yīng)于該頻域波束成形操作)。因此該實(shí)施例可以在頻域和/或時(shí)域中運(yùn)用波束成形。
另外，實(shí)施例可以執(zhí)行調(diào)零接收波束成形。這可以包括將從基帶處理模塊206接收的信號(即，各個(gè)天線202a-d的信號)乘以它們對應(yīng)的加權(quán)。如上所述，這可以包括將子載波值與對應(yīng)的子載波加權(quán)相乘。各個(gè)加權(quán)集的相乘結(jié)果可以進(jìn)行組合(例如相加)來產(chǎn)生組合信號，將該組合信號發(fā)送到映射模塊210用于進(jìn)一步處理。
映射模塊210從信道編碼模塊212接收比特并且將它們映射到特定子載波。如這里所述，這樣產(chǎn)生了映射信號(例如映射正交調(diào)幅(QAM)信號或映射相移鍵控(PSK)信號)，將該映射信號發(fā)送到波束成形模塊208用于進(jìn)行處理。
除了傳送從信道編碼模塊212接收的信息之外，由映射模塊210生成的信號還可以包括波束成形導(dǎo)頻。這些波束成形導(dǎo)頻被移動(dòng)臺(tái)用來評估無線信道特征。如這里所述，波束成形導(dǎo)頻可以包括用于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定子載波的預(yù)定值。這些子載波可以按頻率分布，也可以按時(shí)間分布。
另外，映射模塊210從波束成形模塊208接收組合信號并且將該組合信號轉(zhuǎn)換成軟比特或符號。將這些軟比特或符號發(fā)送到信道解碼模塊214。
信道編碼模塊212從控制模塊216接收信息序列224(例如，凈荷數(shù)據(jù)和/或控制信息)。其次，信道編碼模塊212對該序列執(zhí)行各種操作。這種操作包括隨機(jī)化、前向糾錯(cuò)(FEC)編碼和/或交織操作。其次如這里所述，信道編碼模塊212將編碼信號提供給映射模塊210用于進(jìn)行處理。
信道解碼模塊214可以從映射模塊210接收軟符號或比特。信道解碼模塊214在接收后可以執(zhí)行操作，例如去交織、FEC解碼和/或去隨機(jī)化。在執(zhí)行這種操作之后，信道解碼模塊214產(chǎn)生接收信息序列222。
圖2示出將所接收信息序列222發(fā)送到控制模塊216。所接收信息序列222可以包括數(shù)據(jù)和控制信息。該控制信息可以包括由移動(dòng)臺(tái)生成的信道質(zhì)量指示符(CQI)消息。
骨干通信接口模塊217提供與其它基站的信息交換。例如如這里所述，骨干通信接口模塊217可以發(fā)送和接收與干擾下行鏈路信道特征有關(guān)的信息。在基站之間的這種信息交換可以通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)而發(fā)生。此外，基站可以通過各種網(wǎng)絡(luò)和/或系統(tǒng)實(shí)體來交換這種信息。
因而，骨干通信接口模塊217可以包括組件，例如網(wǎng)絡(luò)接口卡、電子器件和/或其它用來提供這種通信能力的組件?？梢杂糜布?、軟件、固件或其任意組合來實(shí)現(xiàn)這些組件。
圖2示出將控制模塊216耦合到信道編碼模塊212和信道解碼模塊214。因此，控制模塊216可以發(fā)送和接收與移動(dòng)臺(tái)交換的信息。因而，控制模塊216可以包括根據(jù)一個(gè)或多個(gè)協(xié)議層操作的部件和/或功能。這些協(xié)議層可以提供如下特性，例如分組封裝/去封裝、糾錯(cuò)編碼/解碼、信令、鏈路協(xié)議和/或介質(zhì)訪問協(xié)議。然而，控制模塊216可以包括其它部件和/或功能。其次，控制模塊216可以與更高層的協(xié)議和/或應(yīng)用實(shí)體(未示出)交換信息(例如凈荷數(shù)據(jù))。
圖2示出控制模塊216包括加權(quán)確定模塊218。在操作過程中，控制模塊216從解調(diào)模塊214接收信道質(zhì)量指示符(CQI)消息并且將它們提供給加權(quán)確定模塊218?；?00服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)將該CQI消息進(jìn)行發(fā)送。
CQI消息可以包括下行鏈路用戶信道信息，例如頻率響應(yīng)特征。在實(shí)施例(例如運(yùn)用FDD的實(shí)施例)中，CQI消息還可以包括下行鏈路干擾信道信息，例如頻率響應(yīng)特征。如下面參照圖3和圖4所描述的，可以將該干擾信道信息發(fā)送到骨干通信接口217(作為干擾信道特征228)，用于轉(zhuǎn)發(fā)到關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程(例如，鄰居或附近的)基站。
圖2還示出將控制模塊216耦合到骨干通信接口模塊217。如上所述，骨干通信接口模塊217可以接收下行鏈路干擾信道特征。該特征是由其它基站服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)報(bào)告的。如圖2所示，將該信息(作為干擾信道特征226)發(fā)送到加權(quán)確定模塊218。下面通過參照圖3和圖4更具體地描述了基站之間干擾信道特征的轉(zhuǎn)發(fā)。
加權(quán)確定模塊218為基站200服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)確定波束成形加權(quán)(例如加權(quán)220)。在實(shí)施例中，這些移動(dòng)臺(tái)是小區(qū)邊緣臺(tái)。這些確定基于各種無線信道的特征。該確定可以利用以下方程式(3)和(4)以及/或者(6)和(7)的技術(shù)。然而該實(shí)施例不局限于這些方程式或技術(shù)。
在一般操作中，加權(quán)確定模塊218可以基于下行鏈路信道特征生成加權(quán)220。當(dāng)基站200采用時(shí)分雙工(TDD)技術(shù)時(shí)，可以根據(jù)由基站200服務(wù)的小區(qū)邊緣移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的上行鏈路傳輸，以及根據(jù)由其它(附近)基站服務(wù)的干擾小區(qū)邊緣移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的上行鏈路傳輸，來確定該信道下行鏈路特征?？梢允褂眠@些上行鏈路傳輸，是因?yàn)門DD系統(tǒng)采用相同的頻率用于上行鏈路和下行鏈路傳輸。因此在TDD系統(tǒng)中，上行鏈路信道屬性類似于對應(yīng)的下行鏈路信道的屬性。
然而，當(dāng)基站200采用頻分雙工(FDD)技術(shù)時(shí)，不能根據(jù)上行鏈路傳輸來確定該下行鏈路信道特征。這是因?yàn)橛捎谶@些信道之間實(shí)質(zhì)性的頻率分離，上行鏈路和下行鏈路信道不再是互逆的。
因此，加權(quán)確定模塊218可以基于由移動(dòng)臺(tái)和其它基站報(bào)告的下行鏈路用戶信道信息和下行鏈路干擾信道信息來確定波束成形加權(quán)。更具體地，加權(quán)確定模塊218可以基于從基帶信道解碼模塊214接收的CQI消息以及由遠(yuǎn)程基站提供的干擾信道信息226來生成加權(quán)220。
如上所述，可以用硬件、軟件、固件或其任意組合來實(shí)現(xiàn)基站200的組件。因此實(shí)現(xiàn)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器，其執(zhí)行在存儲(chǔ)介質(zhì)(例如存儲(chǔ)器)中存儲(chǔ)的指令或控制邏輯。這些指令或控制邏輯可以提供基站200的一個(gè)或多個(gè)組件的特征。然而該實(shí)施例不局限于這種實(shí)現(xiàn)。
可以用各種方式實(shí)現(xiàn)這種存儲(chǔ)介質(zhì)。例如，該存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)、雙倍數(shù)據(jù)速率DRAM(DDRAM)、同步DRAM(SDRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、可編程ROM(PROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、閃存、聚合物存儲(chǔ)器如鐵電聚合物存儲(chǔ)器、奧氏存儲(chǔ)器(ovonic memory)、相變或鐵電存儲(chǔ)器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存儲(chǔ)器、磁卡或光卡、或者適于存儲(chǔ)信息的任何其它類型的介質(zhì)。該實(shí)施例不局限于這一背景。
現(xiàn)在描述用于TDD系統(tǒng)的加權(quán)運(yùn)算實(shí)例。在TDD系統(tǒng)中，可以根據(jù)基站從移動(dòng)臺(tái)接收的上行鏈路傳輸來推導(dǎo)出基站用于下行鏈路波束成形的加權(quán)。更具體地，基站可以基于從其移動(dòng)臺(tái)到該基站的信道的特征以及從由其它(例如附近或鄰居)基站服務(wù)的干擾移動(dòng)臺(tái)到該基站的信道的特征來確定加權(quán)。
因此再次參照圖1，基站102a可以基于它與移動(dòng)臺(tái)104a的上行鏈路信道的特征以及在基站102a與移動(dòng)臺(tái)104b(該移動(dòng)臺(tái)是干擾臺(tái))之間的上行鏈路信道的特征來確定其波束成形加權(quán)。下面的段落在OFDMA系統(tǒng)的背景下，提供了對該確定的量化分析。然而，該分析可以應(yīng)用于或適用于其它類型的系統(tǒng)。
具有M個(gè)天線的基站BS_p從具有N個(gè)天線的移動(dòng)臺(tái)MS_p_m接收的上行鏈路信號在方程式(1)中表達(dá)如下。
其中 k＝OFDMA符號中的子載波號；

＝在BS_p處在子載波k上的接收矢量(維度為Mx1)； sp_m(k)＝由期望用戶MS_p_m發(fā)送的QAM符號； Hp_p_m(k)＝在子載波k處從用戶MS_p_m到期望基站(BS_p)的信道頻率響應(yīng)矩陣(維度為MxN)；

＝由MS_p_m應(yīng)用的移動(dòng)臺(tái)波束成形加權(quán)(維度為1xN)； sq_n(k)＝干擾移動(dòng)臺(tái)MS_q_n的QAM符號； Hp_q_n(k)＝在子載波k處從干擾移動(dòng)臺(tái)MS_q_n到BS_p的信道頻率響應(yīng)矩陣(維度為MxN)；

＝由MS_q_n應(yīng)用的MS發(fā)送波束成形加權(quán)(維度為1xN)；以及

＝在子載波k處具有均值為0而方差為σ2I的熱噪聲矢量(維度為Mx1)(如果需要，可以根據(jù)基站接收機(jī)噪聲因數(shù)來估計(jì)或者可以由基站BS_p來測量該參數(shù))。
在方程式(1)中，上行鏈路移動(dòng)臺(tái)波束成形加權(quán)(

和

)對基站BS_p是已知的?；究梢酝ㄟ^各種技術(shù)比如在多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中使用的信道預(yù)編碼，來確定這些加權(quán)。
可以認(rèn)為期望用戶和干擾用戶的信道在資源塊上是恒定的。因此為了清楚起見，以下分析省略了子載波索引k。
對于上行鏈路傳輸，在基站BS_p處的接收波束成形器運(yùn)用加權(quán)矢量

該加權(quán)因子組合了在M個(gè)天線接收的信號，如下面在方程式(2)中所示。
　　 　　　　　 在方程式(2)中，(.)H表示復(fù)共軛轉(zhuǎn)置?？梢允褂米钚【秸`差估計(jì)(MMSE)來推導(dǎo)出方程式(2)的加權(quán)矢量

如下面在方程式(3)中所示。
在方程式(3)中，可以按照下面在方程式(4)中所表達(dá)的來記算Rxx(假設(shè)數(shù)據(jù)和噪聲不相關(guān))。
　　 在方程式(4)中，

代表已知的平均信號功率。
以上分析表明，基于所接收的上行鏈路信號來記算

其次，將

應(yīng)用于下行鏈路發(fā)送信號，其在下面的方程式(5)中表示為
將調(diào)零發(fā)送波束成形用于下行鏈路傳輸提供了改進(jìn)的系統(tǒng)性能。例如，分析和仿真表明，該技術(shù)提供了頻譜效率上的顯著提高。
對于TDD系統(tǒng)，下行鏈路信道的頻率響應(yīng)是對應(yīng)上行鏈路信道的轉(zhuǎn)置。因此對于TDD系統(tǒng)， 然而如上所述，采用FDD的基站不能基于所接收的上行鏈路傳輸?shù)奶卣鱽磉\(yùn)算波束成形加權(quán)。這是因?yàn)榈湫偷卦谙滦墟溌奉l率與上行鏈路頻率之間存在實(shí)質(zhì)性分離。因此，下行鏈路信道和上行鏈路信道表現(xiàn)出很不同的信道狀態(tài)。因此，實(shí)施例(例如采用FDD的實(shí)施例)可以基于下行鏈路信道特征來為下行鏈路傳輸確定波束成形加權(quán)。
例如，(上文提供的)方程式(3)和(4)說明了波束成形加權(quán)

的運(yùn)算，其涉及上行鏈路信道特征Hp_p_m和Hp_q_n。如上所述，Hp_p_m代表在期望移動(dòng)臺(tái)與其服務(wù)基站之間的上行鏈路信道特征，而Hp_q_n代表在一個(gè)或多個(gè)干擾小區(qū)邊緣移動(dòng)臺(tái)與所討論的基站之間的上行鏈路信道特征。
當(dāng)將上述分析應(yīng)用于TDD系統(tǒng)時(shí)，Hp_p_m和Hp_q_n反映了上行鏈路信道特征，而(Hp_p_m)T和(Hp_q_n)T反映了下行鏈路信道特征。這里還將這些下行鏈路特征表達(dá)為

和
然而，當(dāng)實(shí)施例將方程式(3)和(4)應(yīng)用于FDD系統(tǒng)時(shí)，Hp_p_m和Hp_q_n僅反映上行鏈路信道特征，因?yàn)榍? 因此，將方程式(3)和(4)改寫用于FDD系統(tǒng)，如以下方程(6)和(7)所示。
在方程式(6)和(7)中，(.)*表示復(fù)共軛運(yùn)算，而

是在MS_p_m處應(yīng)用的MS波束成形加權(quán)，該波束成形加權(quán)是根據(jù)下行鏈路信道推導(dǎo)出的并且對BS_p是已知的。
因而，實(shí)施例可以在站之間交換信息以向基站提供下行鏈路信道特征。另外，實(shí)施例可以運(yùn)用各種信號格式和/或消息以助于這種信息交換。這樣交換的信息可以包括由移動(dòng)臺(tái)生成的信道質(zhì)量指示符(CQI)。CQI提供了從移動(dòng)臺(tái)角度看有關(guān)下行鏈路信道特征的信息。
目前的WiMAX CQI(以及目前規(guī)劃的WiMAX II CQI)僅提供從移動(dòng)臺(tái)到其服務(wù)基站的用戶信道信息反饋。因此參照方程式(7)，該用戶信道信息對應(yīng)于

遺憾的是，該CQI實(shí)現(xiàn)沒有向基站提供干擾信道特征

因此，這些CQI實(shí)現(xiàn)僅向基站提供了對應(yīng)于方程式(7)第一項(xiàng)的信息。
在實(shí)施例中，各個(gè)移動(dòng)臺(tái)測量下行鏈路用戶信道特征。此外，各個(gè)移動(dòng)臺(tái)測量來自所有干擾基站(來自它能夠“聽到”的基站)的下行鏈路干擾信道特征。例如，移動(dòng)臺(tái)MS_p_m測量

和
然后，各個(gè)移動(dòng)臺(tái)將某種形式的這些測量報(bào)告(“反饋”)給其服務(wù)基站。作為實(shí)例，移動(dòng)臺(tái)MS_p_m將向基站BS_p報(bào)告

和
然后，各個(gè)服務(wù)基站與其同伴基站交換所接收的干擾信道測量。例如，服務(wù)基站(BS_p)可以將由其移動(dòng)臺(tái)MS_p_m測量的

和

信息轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的干擾基站(即，BS_q和BS_r)。下面通過參照圖3更具體地描述該特性。
因此，各個(gè)基站將收集由其它基站服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)所測量的干擾信道信息。例如，如下面參照圖3所描述的，BS_p可以接收由移動(dòng)臺(tái)MS_p_m測量的

和

信息。

信息表示BS_q向移動(dòng)臺(tái)MS_p_m傳送的前向鏈路干擾，而

信息表示BS_r向MS_p_m傳送的前向鏈路干擾。
圖3是示例性系統(tǒng)300的示圖。系統(tǒng)300可以包括各種組件。例如，圖3示出系統(tǒng)300包括基站302a-c(也被稱為BS_p、BS_q和BS_r)、移動(dòng)臺(tái)304a-c(也被稱為MS_p_m、MS_q_n和MS_r_s)和骨干網(wǎng)絡(luò)306。因此，圖3的系統(tǒng)與圖1的環(huán)境類似之處在于該系統(tǒng)包括BS_p、BS_q、MS_p_m和MS_q_n?？梢詤⒄請D2以上述方式來實(shí)現(xiàn)圖3的基站。然而可以運(yùn)用其它實(shí)現(xiàn)方式。
基站BS_p服務(wù)于MS_p_m。因而，圖3示出了在BS_p與MS_p_m之間的下行鏈路用戶信道H_p_p_m。然而，圖3還示出MS_p_m還可以分別通過下行鏈路干擾信道H_q_p_m和H_r_p_m接收來自BS_q和BS_r的傳輸。
基站BS_q服務(wù)于MS_q_n。該服務(wù)包括在BS_q與MS_q_n之間的下行鏈路用戶信道H_q_q_n。MS_q_n也可以分別通過下行鏈路干擾信道H_p_q_n和H_r_q_n接收來自BS_p和BS_r的傳輸。
基站BS_r服務(wù)于MS_r_s。因此，圖3示出了在BS_r與MS_r_s之間的下行鏈路用戶信道H_r_r_s。MS_r_s也可以分別通過下行鏈路干擾信道H_p_r_s和H_q_r_s接收來自BS_p和BS_q的傳輸。
基站BS_p、BS_q和BS_r分別從它們的移動(dòng)臺(tái)接收下行鏈路信道信息(例如，頻率響應(yīng)特征)。例如，BS_p從MS_p_n接收關(guān)于下行鏈路信道H_p_p_m、H_q_p_m和H_r_p_m的信息。類似地，BS_q從MS_q_n接收關(guān)于下行鏈路信道H_q_q_n、H_r_p_n和H_p_q_n的信息。同樣，BS_r從MS_r_s接收關(guān)于信道H_r_r_s、H_p_r_s和H_q_r_s的信息。
移動(dòng)臺(tái)MS_p_m、MS_q_n和MS_r_s可以通過由對應(yīng)的基站發(fā)送的波束成形導(dǎo)頻來確定該信道信息。另外，可以用信道質(zhì)量指示符(CQI)消息的形式將該信息從移動(dòng)臺(tái)發(fā)送到基站。然而該實(shí)施例不局限于這些實(shí)例。
圖3示出可以通過骨干網(wǎng)絡(luò)306將基站BS_p、BS_q和BS_r耦合。骨干網(wǎng)絡(luò)306可以包括一個(gè)或多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，該通信網(wǎng)絡(luò)允許這些基站交換它們從它們的移動(dòng)臺(tái)接收的下行鏈路信道信息。該通信網(wǎng)絡(luò)可以是有線的和/或無線的。再次參照圖2，基站BS_p、BS_q和BS_r可以分別運(yùn)用對應(yīng)的骨干通信接口模塊217通過骨干網(wǎng)絡(luò)306進(jìn)行通信。然而該實(shí)施例不局限于這個(gè)背景。
如上所述，基站BS_p、BS_q和BS_r可以通過骨干網(wǎng)絡(luò)306交換信道信息(比如頻率響應(yīng)特征)。例如，BS_p、BS_q和BS_r可以交換它們從它們的移動(dòng)臺(tái)接收的下行鏈路干擾信道頻率響應(yīng)特征。作為實(shí)例，圖3示出BS_p向BS_q發(fā)送

并且向BS_r發(fā)送

圖3還示出BS_q向BS_r發(fā)送

并且向BS_p發(fā)送

另外，圖3示出BS_r向BS_p發(fā)送

并且向BS_q發(fā)送

如這里所述，通過這種信息交換，這些基站可以執(zhí)行調(diào)零波束成形技術(shù)。
圖4示出了邏輯流程的一個(gè)實(shí)施例。具體而言，圖4示出了邏輯流程400，其可以代表由這里描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的操作。雖然圖4示出了具體序列，但是可以運(yùn)用其它序列。另外，可以按各種并行和/或順續(xù)組合來執(zhí)行所示操作。
圖4的邏輯流程包括本地基站和由該本地基站服務(wù)的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái)。因此如這里所述，這些移動(dòng)臺(tái)根據(jù)調(diào)零波束成形技術(shù)接收來自它們的服務(wù)基站的傳輸。因此，在實(shí)施例中，這些移動(dòng)臺(tái)是小區(qū)邊緣用戶。此外，圖4的邏輯流程包括一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程(例如附近或鄰居)基站，以及由這些遠(yuǎn)程基站服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)。
在方塊402處，圖4示出在本地基站與第一移動(dòng)臺(tái)之間建立通信服務(wù)。在圖3的背景中，本地站可以是BS_p并且第一移動(dòng)臺(tái)可以是MS_p_m。然而該實(shí)施例不局限于這個(gè)背景。
在方塊404處，本地基站發(fā)送波束成形導(dǎo)頻。這些傳輸在本地基站與第一移動(dòng)臺(tái)之間的下行鏈路用戶信道上發(fā)生。此外，這些傳輸在本地基站與一個(gè)或多個(gè)其它移動(dòng)臺(tái)之間的下行鏈路干擾信道上發(fā)生。這些一個(gè)或多個(gè)其它移動(dòng)臺(tái)由除該本地基站以外的基站(遠(yuǎn)程基站)來服務(wù)。
波束成形導(dǎo)頻由移動(dòng)臺(tái)用于執(zhí)行下行鏈路信道特征測量。在采用OFDM和/或OFDMA的實(shí)施例中，波束成形導(dǎo)頻可以包括用于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定子載波的預(yù)定值。這些子載波可以按頻率以及時(shí)間(例如通過多個(gè)OFDM和/或OFDMA符號)來分布。移動(dòng)臺(tái)知道這些預(yù)定值和預(yù)定子載波。因此，移動(dòng)臺(tái)可以基于所接收的波束成形導(dǎo)頻來確定下行鏈路特征。
在方塊406處，本地基站從第一移動(dòng)臺(tái)接收用戶信道信息。這個(gè)所接收的用戶信道信息包括在本地基站與第一移動(dòng)臺(tái)之間的下行鏈路用戶信道特征。第一移動(dòng)臺(tái)可以基于其從本地基站接收的波束成形導(dǎo)頻來確定或測量這些特征。
下行鏈路用戶信道特征可以包括頻率響應(yīng)特征。例如參照上面的方程式(6)和(7)，該信息可以包括(或表示)
在方塊408處，本地基站接收由它自己的移動(dòng)臺(tái)測量的干擾信道信息。該信息包括一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的特征。這些下行鏈路信道分別在遠(yuǎn)程基站和由該本地基站服務(wù)的移動(dòng)臺(tái)之間。例如參照圖3，基站BS_p可以從移動(dòng)臺(tái)MS_p接收BS_q和MS_p_m之間的干擾信道的特征和/或BS_r和MS_p_m之間的干擾信道的特征。這些干擾信道特征可以包括頻率響應(yīng)特征。因此參照上面的方程式(6)和(7)，該信息可以包括(或表示)

和

然而該實(shí)施例不局限于這些實(shí)例。
在方塊410處，本地基站將在方塊408處由該本地基站接收的干擾信道信息轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的遠(yuǎn)程基站。因此再次參照圖3的實(shí)例，這可以包括BS_p將

轉(zhuǎn)發(fā)到基站BS_q以及BS_p將

轉(zhuǎn)發(fā)到BS_r。如這里所述，這些遠(yuǎn)程基站可以在它們確定波束成形加權(quán)時(shí)運(yùn)用該信息(以及從它們自己的移動(dòng)臺(tái)接收的用戶信道信息)。在實(shí)施例中，本地基站可以通過骨干網(wǎng)絡(luò)如骨干網(wǎng)絡(luò)306來轉(zhuǎn)發(fā)該信息。
在方塊412處，圖4還示出接收關(guān)于由其它(遠(yuǎn)程)基站服務(wù)的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái)的干擾信道信息。更具體地，該信息包括在本地基站與由遠(yuǎn)程基站服務(wù)的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái)之間的一個(gè)或多個(gè)下行鏈路信道的特征(例如，頻率響應(yīng))。因此，該信息可以基于由本地基站發(fā)送的并且通過下行鏈路干擾信道接收的波束成形導(dǎo)頻。
因此在圖4的背景中，方塊412可以包括BS_p接收

和

本地基站可以從服務(wù)于這些移動(dòng)設(shè)備的遠(yuǎn)程基站接收該信息。因此方塊412可以包括從骨干網(wǎng)絡(luò)如骨干網(wǎng)絡(luò)306接收該信息。然而該實(shí)施例不局限于這些實(shí)例。
如圖4所示，在方塊414處，本地基站確定波束成形加權(quán)。這些波束成形加權(quán)用于在與移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路信道上的傳輸?；谠诜綁K406和412處接收的信息來確定這些加權(quán)。例如，根據(jù)上面提供的方程式(6)和(7)來確定這些加權(quán)。然而該實(shí)施例不局限于這種加權(quán)確定技術(shù)。
在方塊416處，本地基站在向第一移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)傳輸中運(yùn)用波束成形加權(quán)。如這里所述，這種加權(quán)可以提供改進(jìn)的SINR性能和增加的數(shù)據(jù)速率。
圖5是操作方案500的示圖。該方案包括多個(gè)描繪成六邊形的小區(qū)。例如，圖5示出該方案包括具有扇區(qū)504a、504b、504c的小區(qū)502。從該圖中可見方案500包括若干相似的小區(qū)。
然而，用三個(gè)字母“A”、“B”或“C”其中之一來標(biāo)記圖5中的各個(gè)小區(qū)。這些字母表示具體波束成形導(dǎo)頻分配。因此，圖5的方案運(yùn)用三種分配的重用。該方案代表了運(yùn)用重用的典型的密集城市蜂窩部署，并且可用于最壞情況分析目的。
如上所述，基站發(fā)送波束成形導(dǎo)頻，使得移動(dòng)臺(tái)可以測量下行鏈路信道特征。因此在實(shí)施例中，各個(gè)小區(qū)502提供三個(gè)波束成形導(dǎo)頻集(每個(gè)扇區(qū)一個(gè)導(dǎo)頻集)。另外，對于各個(gè)分配“A”、“B”和“C”需要三個(gè)波束成形導(dǎo)頻集。因此，圖5的方案運(yùn)用九(3×3)個(gè)不同的波束成形導(dǎo)頻集。在實(shí)施例中，這些導(dǎo)頻集在時(shí)間上和/或在頻率上分離。這種設(shè)置允許扇區(qū)的小區(qū)邊緣用戶測量來自干擾很小或沒有干擾的附近干擾基站的信息。
如上所述，波束成形導(dǎo)頻可以包括在多個(gè)OFDM和/或OFDMA子載波中發(fā)送的數(shù)值。在各個(gè)波束成形導(dǎo)頻集中，下面在方程式(8)中表達(dá)了用于有效操作的全部子載波的示例性數(shù)目。
在方程式(8)中，M是基站采用的波束成形天線的數(shù)目，B是基站使用的信號帶寬，并且C是相干帶寬(例如200kHz)。系數(shù)0.85反映了基站采用15％防護(hù)帶。然而可以采用其它防護(hù)帶。方程式(8)運(yùn)用相干帶寬C以便覆蓋足夠的頻率和空間跨度。
因此，對于各個(gè)運(yùn)用10MHz信號帶寬(信道)以及各個(gè)具有四個(gè)波束成形天線的基站，方程式(8)得出340個(gè)波束成形導(dǎo)頻，用于各個(gè)波束成形導(dǎo)頻集。因而，九個(gè)不同波束成形導(dǎo)頻集包括3060個(gè)波束成形導(dǎo)頻。
如上所述，實(shí)施例將調(diào)零發(fā)送波束成形技術(shù)用于向小區(qū)邊緣臺(tái)的下行鏈路傳輸。這些臺(tái)通常是固定的或者具有低移動(dòng)性(例如，小于每小時(shí)5公里的速率)。因此，與這些設(shè)備的下行鏈路信道隨時(shí)間周期保持相對恒定。例如，這些信道可以在大于五個(gè)分別為5毫秒的幀的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持相對恒定。
因此，實(shí)施例可以按照時(shí)間間隔來分布基站對波束成形導(dǎo)頻的傳輸。例如，可以將上述九個(gè)波束成形導(dǎo)頻集的3060個(gè)波束成形導(dǎo)頻分配于多個(gè)連續(xù)下行鏈路幀。因此，運(yùn)用這個(gè)波束成形導(dǎo)頻數(shù)目的系統(tǒng)可以將3060個(gè)波束成形導(dǎo)頻分配于五個(gè)連續(xù)下行鏈路幀。
因此，對于運(yùn)用這個(gè)波束成形導(dǎo)頻數(shù)目的FDD系統(tǒng)，可以將3060個(gè)波束成形導(dǎo)頻分配于五個(gè)連續(xù)的分別為5毫秒的下行鏈路幀。這樣在五個(gè)連續(xù)下行鏈路幀上每個(gè)OFDMA符號得出13(即，上限(3060/(5×48)))個(gè)子載波。因此對于采用15％防護(hù)帶的10MHz信道FDD系統(tǒng)，對各個(gè)OFDMA符號加上約1.27％(即，100％×(13/1024))的開銷。
對于采用這個(gè)波束成形導(dǎo)頻數(shù)目的TDD系統(tǒng)，可以將3060個(gè)波束成形導(dǎo)頻分配于五個(gè)連續(xù)的分別為2.5毫秒的下行鏈路子幀。這樣在五個(gè)連續(xù)下行鏈路幀上每個(gè)OFDMA符號得出26(即，上限(3060/(5×24)))個(gè)子載波。因此對于采用15％防護(hù)帶的10MHz信道TDD系統(tǒng)，對各個(gè)OFDMA符號加上約2.54％(即，100％×(26/1024))的開銷。
圖6是示出示例性移動(dòng)臺(tái)600的實(shí)現(xiàn)的示圖。該實(shí)現(xiàn)可以用于這里所描述(例如參照圖1、圖3和圖4)的移動(dòng)臺(tái)。然而該實(shí)施例不局限于該實(shí)現(xiàn)。
移動(dòng)臺(tái)600可以包括各種組件。例如，圖6示出移動(dòng)臺(tái)600包括天線602a-b、射頻(RF)前端604、OFDMA收發(fā)信機(jī)606、控制模塊608和信道估計(jì)模塊610?？梢杂糜布?、軟件、固件或其任意組合來實(shí)現(xiàn)這些組件。
為了說明(而不是限制)的目的，圖6示出了包括兩個(gè)天線(602a-b)的移動(dòng)臺(tái)600。然而該實(shí)施例不局限于這個(gè)數(shù)目。事實(shí)上，可以采用任意數(shù)量的天線。移動(dòng)臺(tái)600可以通過天線602a-b與服務(wù)基站進(jìn)行通信。
RF前端604在天線602a-b與OFDMA收發(fā)信機(jī)606之間交換信號。具體而言，RF前端604準(zhǔn)備從OFDMA收發(fā)信機(jī)606接收的調(diào)制信號用于無線傳輸，并且準(zhǔn)備所接收的RF信號用于由OFDMA收發(fā)信機(jī)606進(jìn)行處理。RF前端604可以包括各種部件(例如，電子器件)，比如放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器、雙工器和/或循環(huán)器。然而該實(shí)施例不局限于這些實(shí)例。
OFDMA收發(fā)信機(jī)606(從RF前端604)接收各個(gè)天線602a-b的信號。在接收到之后，OFDMA收發(fā)信機(jī)606可以解調(diào)、組合并處理這些信號以產(chǎn)生接收信息序列620。如圖6所示，將信息序列620發(fā)送到控制模塊608。
OFDMA收發(fā)信機(jī)606還(從控制模塊608)接收信息序列622。OFDMA收發(fā)信機(jī)606可以處理、調(diào)制并將波束成形技術(shù)應(yīng)用于該序列。因此，OFDMA收發(fā)信機(jī)606生成各個(gè)天線602a-b的信號。將這些信號發(fā)送到RF前端604，該RF前端604準(zhǔn)備這些信號用于經(jīng)由天線602a-b進(jìn)行無線傳輸。
此外，OFDMA收發(fā)信機(jī)606將所接收的波束成形導(dǎo)頻624提供給信道估計(jì)模塊610。(在由天線602a-b接收的無線信號中傳送的)波束成形導(dǎo)頻624包括根據(jù)預(yù)定方案的子載波分量，例如這里參照圖5所描述的。因而，波束成形導(dǎo)頻624可以包括對應(yīng)于下行鏈路用戶信道的導(dǎo)頻，以及對應(yīng)于任意下行鏈路干擾信道的導(dǎo)頻。
信道估計(jì)模塊610根據(jù)波束成形導(dǎo)頻624確定下行鏈路用戶信道以及任意下行鏈路干擾信道的頻率響應(yīng)。在實(shí)施例中，該確定可以包括將所接收的導(dǎo)頻子載波值除以預(yù)定(實(shí)際)導(dǎo)頻子載波值。將確定發(fā)送到控制模塊608，作為頻率響應(yīng)信息626。
如上所述，控制模塊608與OFDMA收發(fā)信機(jī)606交換信息序列620和622。因此，控制模塊608可以與它的服務(wù)基站交換信息。因而，控制模塊608可以包括用來根據(jù)一個(gè)或多個(gè)協(xié)議層進(jìn)行操作的部件和/或功能。這些協(xié)議層可以提供如下特性，例如分組封裝/去封裝、糾錯(cuò)編碼/解碼、信令、鏈路協(xié)議和/或介質(zhì)訪問協(xié)議。然而，控制模塊608可以包括其它部件和/或功能。其次，控制模塊608可以與更高層協(xié)議和/或應(yīng)用實(shí)體(未示出)交換信息(例如凈荷數(shù)據(jù))。
另外，控制模塊608可以在信息序列622中包括頻率響應(yīng)信息626。例如，控制模塊608可以用一個(gè)或多個(gè)CQI消息形式包括該信息。
如上所述，可以用硬件、軟件、固件或其任意組合來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)600的組件。因此，實(shí)現(xiàn)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器，其執(zhí)行存儲(chǔ)介質(zhì)(例如存儲(chǔ)器)中存儲(chǔ)的指令或控制邏輯?？梢匀缟厦鎱⒄請D2所描述的來實(shí)現(xiàn)該存儲(chǔ)介質(zhì)。在該存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的指令或控制邏輯可以提供移動(dòng)臺(tái)600的一個(gè)或多個(gè)組件的特性。然而該實(shí)施例不局限于這種實(shí)現(xiàn)。
這里已經(jīng)闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對實(shí)施例的透徹理解。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它實(shí)例中沒有具體描述公知操作、部件和電路以免遮蓋這些實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，這里公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)可以是代表性的而并非必須地限定該實(shí)施例的范圍。
因此應(yīng)當(dāng)理解，僅通過實(shí)例方式而不是限制性地給出了這里描述的各種實(shí)施例。例如，實(shí)施例不局限于WiMAX或WiMAX II實(shí)現(xiàn)。另外，實(shí)施例不局限于運(yùn)用OFDM或OFDMA傳輸技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
可以使用硬件組件、軟件組件或二者的組合來實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施例。硬件組件實(shí)例可以包括處理器、微處理器、電路、電路元件(例如，晶體管、電阻器、電容器、電感器等)、集成電路、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、邏輯門、寄存器、半導(dǎo)體器件、芯片、微芯片、芯片組等。軟件實(shí)例可以包括軟件部件、程序、應(yīng)用、計(jì)算機(jī)程序、應(yīng)用程序、系統(tǒng)程序、機(jī)器程序、操作系統(tǒng)軟件、中間件、固件、軟件模塊、例程、子例程、函數(shù)、方法、過程、軟件接口、應(yīng)用程序接口(API)、指令集、計(jì)算代碼、計(jì)算機(jī)代碼、代碼段、計(jì)算機(jī)代碼段、字、值、符號或其任意組合。確定是否使用硬件組件和/或軟件組件來實(shí)現(xiàn)實(shí)施例可以根據(jù)許多因素而變化，這些因素比如期望的計(jì)算速率、功率電平、耐熱性、處理循環(huán)預(yù)算、輸入數(shù)據(jù)速率、輸出數(shù)據(jù)速率、存儲(chǔ)器資源、數(shù)據(jù)總線速度和其它設(shè)計(jì)或性能約束。
可以使用“耦合的”和“連接的”及其派生詞的表達(dá)方式來描述一些實(shí)施例。這些術(shù)語并非旨在作為彼此的同義詞。例如，可以使用術(shù)語“耦合的”和/或“連接的”來描述一些實(shí)施例以便表示兩個(gè)或更多組件相互直接物理或電氣連接。然而術(shù)語“耦合的”也可以意味著兩個(gè)或更多組件不是相互直接接觸但是仍然進(jìn)行合作或彼此交互。
例如，可以使用存儲(chǔ)指令或指令集的機(jī)器可讀介質(zhì)或產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)一些實(shí)施例，其中如果機(jī)器執(zhí)行該指令或指令集則可以使機(jī)器執(zhí)行根據(jù)實(shí)施例的方法和/或操作。該機(jī)器可以包括例如任何適當(dāng)?shù)奶幚砥脚_(tái)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算設(shè)備、處理設(shè)備、計(jì)算系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、處理器等，并且可以使用硬件和/或軟件的任意適當(dāng)組合來實(shí)現(xiàn)。機(jī)器可讀介質(zhì)或產(chǎn)品可以包括例如任何適當(dāng)類型的存儲(chǔ)器單元、存儲(chǔ)器設(shè)備、存儲(chǔ)器產(chǎn)品、存儲(chǔ)器介質(zhì)、存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)產(chǎn)品、存儲(chǔ)介質(zhì)和/或存儲(chǔ)單元，例如存儲(chǔ)器、可移動(dòng)或不可移動(dòng)介質(zhì)、可擦除或不可擦除介質(zhì)、可寫或不可寫介質(zhì)、數(shù)字或模擬介質(zhì)、硬盤、軟盤、光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、刻錄光盤(CD-R)、可改寫光盤(CD-RW)、光盤、磁介質(zhì)、光磁介質(zhì)、可移動(dòng)存儲(chǔ)卡或盤、各類數(shù)字通用盤(DVD)、磁帶、磁帶卡等。指令可以包括使用任何適當(dāng)?shù)母呒?、低級、面向?qū)ο?、可視、編譯和/或解譯編程語言來實(shí)現(xiàn)的任何適當(dāng)類型的代碼，例如源代碼、編譯代碼、解譯代碼、可執(zhí)行代碼、靜態(tài)代碼、動(dòng)態(tài)代碼、加密代碼等。
除非特別聲明，應(yīng)當(dāng)注意到諸如“處理”、“計(jì)算”、“運(yùn)算”、“確定”等術(shù)語是指計(jì)算機(jī)或計(jì)算系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和/或處理，該計(jì)算機(jī)或計(jì)算系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備將計(jì)算系統(tǒng)的寄存器和/或存儲(chǔ)器內(nèi)表示為物理量(例如電子)的數(shù)據(jù)處理和/或變換成計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、寄存器或其它這種信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的類似地表示為物理量的其它數(shù)據(jù)。該實(shí)施例不局限于這個(gè)背景。
雖然已經(jīng)用結(jié)構(gòu)特征和/或方法行為所特有的語言描述了該主題內(nèi)容，但是應(yīng)當(dāng)理解在所附權(quán)利要求中限定的主題內(nèi)容并非必須地局限于上述具體特征或行為。實(shí)際上，上述具體特征和行為是作為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求的實(shí)例形式來公開的。
權(quán)利要求
1、一種裝置，包括
波束成形模塊，用以將波束成形加權(quán)應(yīng)用到與第一移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路用戶信道；以及
加權(quán)確定模塊，用以基于用戶信道信息和干擾信道信息來確定波束成形加權(quán)；
其中從所述第一移動(dòng)臺(tái)接收所述用戶信道信息，并且所述用戶信道信息包括所述下行鏈路用戶信道的特征；以及
其中所述干擾信道信息包括由一個(gè)或多個(gè)更多移動(dòng)臺(tái)接收的一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的特征，所述下行鏈路干擾信道關(guān)聯(lián)于在與所述第一移動(dòng)臺(tái)的所述下行鏈路用戶信道上的傳輸。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述用戶信道信息包括所述下行鏈路用戶信道的頻率響應(yīng)特征。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述干擾信道信息包括所述一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的頻率響應(yīng)特征。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括調(diào)制模塊，用以生成多個(gè)波束成形導(dǎo)頻，所述波束成形導(dǎo)頻用于確定下行鏈路信道特征。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括通信接口模塊，用以從一個(gè)或多個(gè)基站接收所述干擾信道信息。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述通信接口模塊用以將更多干擾信道信息發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)基站；
其中所述更多干擾信道信息包括一個(gè)或多個(gè)更多下行鏈路干擾信道的特征，各個(gè)所述更多下行鏈路干擾信道在非服務(wù)基站與所述第一移動(dòng)臺(tái)之間。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述下行鏈路用戶信道傳送正交頻分復(fù)用(OFDM)和/或正交頻分多址(OFDMA)信號。
8、一種方法，包括
從第一移動(dòng)臺(tái)接收用戶信道信息，所述用戶信道信息包括在本地基站與所述第一移動(dòng)臺(tái)之間的下行鏈路用戶信道的特征；
接收干擾信道信息，其中所述干擾信道信息包括在所述本地基站與一個(gè)或多個(gè)更多移動(dòng)臺(tái)之間的一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的特征，所述一個(gè)或多個(gè)更多移動(dòng)臺(tái)由一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程基站提供服務(wù)；
基于所述用戶信道信息和所述干擾信道信息，確定波束成形加權(quán)，以用于與所述移動(dòng)臺(tái)的所述下行鏈路信道。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中從所述一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程基站接收所述干擾信道信息。
10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述用戶信道信息包括所述下行鏈路用戶信道的頻率響應(yīng)特征和所述下行鏈路用戶信道的噪聲特征。
11、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述干擾信道信息包括所述一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的頻率響應(yīng)特征。
12、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括在向所述第一移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)傳輸中運(yùn)用所述波束成形加權(quán)。
13、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括發(fā)送多個(gè)波束成形導(dǎo)頻，所述波束成形導(dǎo)頻用于確定下行鏈路信道特征。
14、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括
從所述第一移動(dòng)臺(tái)接收更多干擾信道信息，其中所述更多干擾信道信息包括一個(gè)或多個(gè)更多下行鏈路干擾信道的特征，各個(gè)所述更多下行鏈路干擾信道在非服務(wù)基站與所述第一移動(dòng)臺(tái)之間；以及
將所述更多干擾信道信息發(fā)送到所述非服務(wù)基站。
15、一種系統(tǒng)，包括
骨干網(wǎng)絡(luò)；以及
基站，用以
從由所述基站服務(wù)的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收下行鏈路用戶信道信息和下行鏈路干擾信道信息，
通過所述骨干網(wǎng)絡(luò)，將所述下行鏈路干擾信道信息發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程基站，
通過所述骨干網(wǎng)絡(luò)，從一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程基站接收更多下行鏈路干擾信道信息，以及
基于所述用戶信道信息、所述干擾信道信息和所述更多干擾信道信息來確定波束成形加權(quán)。
16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述基站被指定多個(gè)波束成形導(dǎo)頻分配其中之一，并且所述基站將根據(jù)所指定的波束成形導(dǎo)頻分配來發(fā)送波束成形導(dǎo)頻。
17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括所述一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái)；
其中所述一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)臺(tái)分別從其對應(yīng)基站接收所述波束成形導(dǎo)頻，以及根據(jù)所述波束成形導(dǎo)頻來確定所述下行鏈路用戶信道特征。
18、一種包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包含指令，如果執(zhí)行所述指令則使系統(tǒng)能夠
從第一移動(dòng)臺(tái)接收用戶信道信息，所述用戶信道信息包括在本地基站與所述第一移動(dòng)臺(tái)之間的下行用戶信道的特征；
接收干擾信道信息，其中所述干擾信道信息包括在所述本地基站與一個(gè)或多個(gè)更多移動(dòng)臺(tái)之間的一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的特征，所述一個(gè)或多個(gè)更多移動(dòng)臺(tái)由一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程基站提供服務(wù)；以及
基于所述用戶信道信息和所述干擾信道信息，確定波束成形加權(quán)，以用于與所述移動(dòng)臺(tái)的所述下行鏈路信道。
19、根據(jù)權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，其中所述存儲(chǔ)介質(zhì)包含指令，如果執(zhí)行所述指令則使系統(tǒng)能夠
從所述第一移動(dòng)臺(tái)接收更多干擾信道信息，其中所述更多干擾信道信息包括一個(gè)或多個(gè)更多下行鏈路干擾信道的特征，各個(gè)所述更多下行鏈路干擾信道在非服務(wù)基站與所述第一移動(dòng)臺(tái)之間；以及
將所述更多干擾信道信息發(fā)送到所述非服務(wù)基站。
20、根據(jù)權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，其中所述存儲(chǔ)介質(zhì)包含指令，如果執(zhí)行所述指令則使系統(tǒng)能夠
將所述干擾信道信息發(fā)送到所述一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程基站。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于無線通信網(wǎng)絡(luò)的調(diào)零波束成形技術(shù)。例如，一種裝置可以包括波束成形模塊和加權(quán)確定模塊。波束成形模塊將波束成形加權(quán)應(yīng)用于與第一移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路用戶信道。加權(quán)確定模塊基于用戶信道信息和干擾信道信息來確定波束成形加權(quán)。從第一移動(dòng)臺(tái)接收該用戶信道信息并且該用戶信道信息包括下行鏈路用戶信道的特征。然而，干擾信道信息包括由一個(gè)或多個(gè)更多移動(dòng)臺(tái)接收的一個(gè)或多個(gè)下行鏈路干擾信道的特征。這些下行鏈路干擾信道關(guān)聯(lián)于在與第一移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路用戶信道上的傳輸。
文檔編號H04B7/04GK101384023SQ20081021257
公開日2009年3月11日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月8日
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