通過(guò)分布處理經(jīng)由回程通信的下行鏈路信號(hào)傳送的方法
【專利摘要】減少協(xié)同多點(diǎn)(CoMP)系統(tǒng)中要通過(guò)回程從中央處理器(CP)傳送到每個(gè)基站的多天線信號(hào)的量。本發(fā)明的實(shí)施例利用了底層信號(hào)結(jié)構(gòu)的特性，并且將一些基帶處理功能性——比如信道編碼和多用戶預(yù)編碼的應(yīng)用——從CP分配到遠(yuǎn)程基站。另外，在一些實(shí)施例中，多天線信號(hào)的非預(yù)編碼部分從CP被廣播到CoMP系統(tǒng)中的所有基站，以進(jìn)一步減少回程通信上的負(fù)擔(dān)。在一個(gè)實(shí)施例中，回程網(wǎng)絡(luò)是有千兆比特能力的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(GPON)。
【專利說(shuō)明】通過(guò)分布處理經(jīng)由回程通信的下行鏈路信號(hào)傳送的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一般來(lái)講，本發(fā)明涉及無(wú)線電信，具體來(lái)講，本發(fā)明涉及在無(wú)線電信網(wǎng)絡(luò)中在回程信道上傳送信息的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線數(shù)據(jù)通信需求的指數(shù)式增長(zhǎng)對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商施加了巨大的壓力來(lái)改進(jìn)他們的通信網(wǎng)絡(luò)的容量。為了改進(jìn)這些網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率，不得不在相鄰小區(qū)中過(guò)度地再使用稀缺的無(wú)線電資源。結(jié)果，小區(qū)間干擾(ICI)已經(jīng)成為信號(hào)干擾的主要來(lái)源，這不僅限制了小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量，而且還限制了總的系統(tǒng)吞吐量。
[0003]協(xié)同多點(diǎn)(CoMP)傳送或接收是一種有效減輕小區(qū)間干擾的已知手段。在CoMP系統(tǒng)中，中央處理器協(xié)調(diào)去往形成CoMP系統(tǒng)的小區(qū)中的所有用戶的下行鏈路傳送，并且可能還協(xié)調(diào)來(lái)自形成CoMP系統(tǒng)的小區(qū)中的所有用戶的上行鏈路傳送。中央處理器向每個(gè)基站傳送——經(jīng)由回程數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)——將被每個(gè)天線傳送到它的小區(qū)中的RF信號(hào)的表示。中央處理器協(xié)調(diào)和優(yōu)化傳送，以減少或者甚至避免用戶之中的相互干擾。
[0004]特別是，下行鏈路CoMP傳送系統(tǒng)能夠使用多用戶預(yù)編碼技術(shù)有效地減輕ICI。多用戶預(yù)編碼通過(guò)在與該信道和其它用戶正交的“方向”上向每個(gè)用戶發(fā)送信號(hào)，允許在相同頻帶上向多個(gè)用戶的同時(shí)傳送，而不產(chǎn)生(在CoMP集群10內(nèi))任何相互干擾。然而，中央處理器向每個(gè)遠(yuǎn)程基站發(fā)送或從每個(gè)遠(yuǎn)程基站接收所需要的信息量可能是巨大的，特別是當(dāng)多個(gè)天線部署在每個(gè)基站時(shí)。一般而言，待分配的天線信號(hào)是復(fù)值的下行鏈路信號(hào)，包括用于每個(gè)天線支路的同相(I)分量和正交(Q)分量。在標(biāo)準(zhǔn)通用公共無(wú)線電接口(CPRI)中，IQ回程信號(hào)的每個(gè)實(shí)值樣本將簡(jiǎn)單地按固定的比特?cái)?shù)量(例如，16)獨(dú)立地量化，而不考慮底層回程信號(hào)的任何結(jié)構(gòu)。這種傳送的純量對(duì)回程鏈路的容量施加了大的負(fù)擔(dān)——實(shí)際上，中央處理器和多個(gè)基站之間的回程通信鏈路的容量可能限制CoMP系統(tǒng)10的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本文所公開(kāi)的和所要求的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，減小在CoMP系統(tǒng)中要通過(guò)回程從中央處理器(CP)傳送到每個(gè)基站的多天線信號(hào)的量。本發(fā)明的實(shí)施例利用了底層信號(hào)結(jié)構(gòu)的特性，并且將一些基帶處理功能性一諸如信道編碼和多用戶預(yù)編碼的應(yīng)用一從CP分配到遠(yuǎn)程基站。另外，在一些實(shí)施例中，多天線信號(hào)的非預(yù)編碼的部分從CP被廣播到CoMP系統(tǒng)中的所有基站，以進(jìn)一步減少回程通信上的負(fù)擔(dān)。
[0006]一個(gè)實(shí)施例涉及一種從CoMP系統(tǒng)中的CP向多個(gè)基站分配將被傳送到所述基站所服務(wù)的小區(qū)中的用戶設(shè)備(UE)的信息的方法。為每個(gè)基站選擇多用戶預(yù)編碼矩陣，每個(gè)預(yù)編碼矩陣包括將被應(yīng)用到符號(hào)的預(yù)編碼權(quán)重，所述符號(hào)將由基站傳送到UE。關(guān)于為每個(gè)基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息被傳送到該基站。計(jì)算將被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特。信息比特的集合被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
[0007]另一個(gè)實(shí)施例涉及一種將信號(hào)傳送到CoMP系統(tǒng)的小區(qū)中的UE的方法。在基站從CP接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息以及將被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特。應(yīng)用調(diào)制和編碼方案到信息比特以生成經(jīng)調(diào)制的符號(hào)。應(yīng)用來(lái)自預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼權(quán)重到經(jīng)調(diào)制的符號(hào)以生成經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)。傳送經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)到小區(qū)中的UE。
[0008]又一個(gè)實(shí)施例涉及一種CoMP系統(tǒng)中的CP。CP包括回程網(wǎng)絡(luò)接口，所述回程網(wǎng)絡(luò)接口可操作以將CP可通信地耦合到CoMP系統(tǒng)中的多個(gè)基站。CP還包括控制器?？刂破骺刹僮饕詾槊總€(gè)基站選擇多用戶預(yù)編碼矩陣，每個(gè)預(yù)編碼矩陣包括將被應(yīng)用到符號(hào)的預(yù)編碼權(quán)重，所述符號(hào)將由基站傳送到UE;經(jīng)由回程網(wǎng)絡(luò)接口向每個(gè)基站傳送關(guān)于為該基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息；計(jì)算將被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特；以及將信息比特的集合經(jīng)由回程網(wǎng)絡(luò)接口傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
[0009]再一個(gè)實(shí)施例涉及一種可操作以向CoMP系統(tǒng)的小區(qū)中的UE提供通信服務(wù)的基站?；景ɑ爻叹W(wǎng)絡(luò)接口，所述回程網(wǎng)絡(luò)接口可操作以將基站可通信地耦合到CoMP系統(tǒng)的CP?；具€包括傳送器，所述傳送器可操作以將經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)傳送到小區(qū)中的UE?；具€包括控制器?？刂破骺刹僮饕越?jīng)由回程網(wǎng)絡(luò)接口從CP接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息以及將被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特；將調(diào)制和編碼方案應(yīng)用到信息比特以生成經(jīng)調(diào)制的符號(hào)；將來(lái)自預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼權(quán)重應(yīng)用到經(jīng)調(diào)制的符號(hào)以生成經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)；以及將經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)經(jīng)由傳送器傳送到小區(qū)中的UE。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是協(xié)同多點(diǎn)(CoMP)系統(tǒng)的功能框圖。
[0011]圖2是圖1的CoMP系統(tǒng)中的中央處理器的功能框圖。
[0012]圖3是圖1的CoMP系統(tǒng)中的基站的功能框圖。
[0013]圖4是圖1的CoMP系統(tǒng)中的回程通信網(wǎng)絡(luò)的功能框圖。
[0014]圖5是在圖1的CoMP系統(tǒng)中從中央處理器傳送下行鏈路信號(hào)到多個(gè)基站的方法的流程圖。
[0015]圖6是在圖1的CoMP系統(tǒng)中從基站傳送下行鏈路信號(hào)到用戶設(shè)備的方法的流程圖。
[0016]圖7是圖1的CoMP系統(tǒng)中的中央處理器和基站的功能框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1描繪了代表性的CoMP系統(tǒng)10 (也稱為CoMP集群)，其中用戶設(shè)備(UE) 12在多個(gè)小區(qū)14中接收無(wú)線通信服務(wù)?；?6將下行鏈路RF信號(hào)傳送到每個(gè)小區(qū)14中的UE12(并且從UE12接收上行鏈路傳送)。為了避免小區(qū)間干擾，中央處理器(CP)IS協(xié)調(diào)去往形成CoMP系統(tǒng)10的小區(qū)14中的UE12的下行鏈路傳送，并且可能還協(xié)調(diào)來(lái)自形成CoMP系統(tǒng)10的小區(qū)14中的UE12的上行鏈路傳送。CP18協(xié)調(diào)并優(yōu)化傳送，以減少或者甚至避免UE12之中的相互干擾。為了有效地完成這個(gè)任務(wù)，CP18必須經(jīng)由回程通信網(wǎng)絡(luò)將大量數(shù)據(jù)傳送到每個(gè)基站16 (實(shí)際上，傳送到每個(gè)基站16的每個(gè)天線鏈)。運(yùn)送這樣的數(shù)據(jù)的回程網(wǎng)絡(luò)的容量限制可能限制CoMP系統(tǒng)10優(yōu)化性能的能力。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)將某些處理任務(wù)從CP18分配到基站16，并且通過(guò)廣播一些經(jīng)預(yù)編碼的信號(hào)信息，顯著地減少了 CoMP系統(tǒng)10中CP18和基站16之間的回程通信。[0019]考慮下行鏈路CoMP傳送系統(tǒng)10，其中N個(gè)遠(yuǎn)程基站16用于在相同的頻率和時(shí)間上向K個(gè)UE12同時(shí)傳送。對(duì)于每個(gè)UEk e {1,2,...,K}和每個(gè)基站i e {1,2,...，N}，令Hk,i是用于基站i和UE k之間的鏈路的nr,k乘以rid的信道響應(yīng)矩陣，其中Ik表示在UEk處的接收天線的數(shù)量，并且1^表示在遠(yuǎn)程基站i中的發(fā)射天線的數(shù)量。而且，令Hk= [Hk,
Hkj2, , HkjJ表示用于CoMP小區(qū)10中的所有N個(gè)基站到UE k之間的鏈路的信道響應(yīng)矩陣。CP18計(jì)算用于每個(gè)遠(yuǎn)程基站i e {1，2，...，N}的多用戶預(yù)編碼矩陣Pi (或者預(yù)編
碼權(quán)重的矩陣)，其中Pi是I^i乘以' ^的矩陣，并且nU表示傳送到UE k的數(shù)據(jù)
流的數(shù)量。令Xk表示將從N個(gè)遠(yuǎn)程基站16傳送到UEk的!^,乘以I的符號(hào)向量，其中符號(hào)向量Xk是來(lái)自輸入信號(hào)向量bk的無(wú)線電信道編碼器的輸出。在UE k接收的信號(hào)由下式給出:
【權(quán)利要求】
1.一種從協(xié)同多點(diǎn)(CoMP)無(wú)線通信系統(tǒng)中的中央處理器向多個(gè)基站分配將被傳送到所述基站所服務(wù)的小區(qū)中的用戶設(shè)備(UE)的信息的方法，包括以下步驟: 為每個(gè)基站選擇多用戶預(yù)編碼矩陣，每個(gè)預(yù)編碼矩陣包括將被應(yīng)用到符號(hào)的預(yù)編碼權(quán)重，所述符號(hào)將由基站傳送到UE ； 向每個(gè)基站傳送關(guān)于為該基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息； 計(jì)算將被傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特；以及 將信息比特的集合傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟:在為每個(gè)基站選擇多用戶預(yù)編碼矩陣之前，為每個(gè)基站計(jì)算多用戶預(yù)編碼矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 量化所選擇的預(yù)編碼矩陣；以及 其中，向每個(gè)基站傳送關(guān)于為該基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息包括:將已量化的預(yù)編碼矩陣傳送到每個(gè)基站。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，為每個(gè)基站計(jì)算多用戶預(yù)編碼矩陣的步驟包括:使用最小均方誤差線性預(yù)編碼技術(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，為每個(gè)基站計(jì)算多用戶預(yù)編碼矩陣的步驟包括:使用迫零線性預(yù)編碼技術(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，向每個(gè)基站傳送關(guān)于為該基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息包括:將進(jìn)入預(yù)編碼矩陣碼本的索引傳送到每個(gè)基站。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟: 為所述CoMP系統(tǒng)中的每個(gè)基站選擇調(diào)制和編碼方案(MCS);以及 將該MCS傳送到每個(gè)基站。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟: 將無(wú)損壓縮應(yīng)用到將被傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特；以及 其中，將信息比特的集合傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站包括: 將已壓縮的信息比特傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將信息比特的集合傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站包括:將所述信息比特同時(shí)地廣播到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，將所述信息比特同時(shí)地廣播到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站包括:使用有千兆比特能力的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(GPON)廣播所述信息比特。
11.一種將信號(hào)傳送到協(xié)同多點(diǎn)(CoMP)無(wú)線通信系統(tǒng)的小區(qū)中的用戶設(shè)備(UE)的方法，包括以下步驟: 從中央處理器(CP)接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息以及將被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特； 將調(diào)制和編碼方案(MCS)應(yīng)用到所述信息比特以生成經(jīng)調(diào)制的符號(hào)； 將來(lái)自所述預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼權(quán)重應(yīng)用到所述經(jīng)調(diào)制的符號(hào)以生成經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)；以及 將所述經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)傳送到所述小區(qū)中的UE。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，從CP接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息的步驟包括從CP接收進(jìn)入預(yù)編碼矩陣碼本的索引；并且還包括使用所接收的索引從所述預(yù)編碼矩陣碼本中檢索預(yù)編碼矩陣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，從CP接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息的步驟包括:從CP接收在所述CP計(jì)算的預(yù)編碼矩陣。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括從CP接收待應(yīng)用到所述信息比特的MCS的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，從CP接收將被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特的步驟包括接收已壓縮的信息比特，并且還包括在應(yīng)用所述MCS之前將所述已壓縮的信息比特解壓縮。
16.一種協(xié)同多點(diǎn)(CoMP)無(wú)線通信系統(tǒng)中的中央處理器(CP)，包括: 回程網(wǎng)絡(luò)接口，可操作以將CP可通信地耦合到CoMP系統(tǒng)中的多個(gè)基站:以及 控制器，可操作以: 為每個(gè)基站選擇多用戶預(yù)編碼矩陣，每個(gè)預(yù)編碼矩陣包括將被應(yīng)用到符號(hào)的預(yù)編碼權(quán)重，所述符號(hào)將由基站傳送到用戶設(shè)備(UE)； 將關(guān)于為該基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口傳送到每個(gè)基站； 計(jì)算將被傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特；以及 將信息比特的集合經(jīng)`由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的CP，其中，所述控制器還可操作以在為每個(gè)基站選擇多用戶預(yù)編碼矩陣之前，為每個(gè)基站計(jì)算多用戶預(yù)編碼矩陣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的CP，其中，所述控制器還可操作以: 量化所選擇的預(yù)編碼矩陣；以及 其中，所述控制器可操作以通過(guò)將已量化的預(yù)編碼矩陣經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口傳送到每個(gè)基站，將關(guān)于為該基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息傳送到每個(gè)基站。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的CP，其中，所述控制器可操作以通過(guò)使用最小均方誤差線性預(yù)編碼技術(shù)為每個(gè)基站計(jì)算多用戶預(yù)編碼矩陣。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的CP，其中，所述控制器可操作以通過(guò)使用迫零線性預(yù)編碼技術(shù)為每個(gè)基站計(jì)算多用戶預(yù)編碼矩陣。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的CP，其中，所述控制器可操作以通過(guò)將進(jìn)入預(yù)編碼矩陣碼本的索引經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口傳送到每個(gè)基站，將關(guān)于為該基站所選擇的預(yù)編碼矩陣的信息傳送到每個(gè)基站。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的CP，其中，所述控制器還可操作以: 為所述CoMP系統(tǒng)中的每個(gè)基站選擇調(diào)制和編碼方案(MCS);以及 經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口將所述MCS傳送到每個(gè)基站。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的CP，其中，所述控制器還可操作以: 將無(wú)損壓縮應(yīng)用到將被傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特；以及其中，所述控制器可操作以通過(guò)將已壓縮的信息比特經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站，將信息比特的集合傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的CP，其中，所述控制器可操作以通過(guò)將信息比特經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口同時(shí)地廣播到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站，將信息比特的集合傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有基站。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的CP，其中，所述回程網(wǎng)絡(luò)接口包括有千兆比特能力的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(GPON)接口。
26.—種基站，可操作以向協(xié)同多點(diǎn)(CoMP)無(wú)線通信系統(tǒng)的小區(qū)中的用戶設(shè)備(UE)提供通信服務(wù)，包括: 回程網(wǎng)絡(luò)接口，可操作以將所述基站可通信地耦合到CoMP系統(tǒng)的中央處理器(CP)； 傳送器，可操作以將經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)傳送到小區(qū)中的UE ;以及 控制器，可操作以: 經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口從CP接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息以及將被傳送到CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特； 將調(diào)制和編碼方案(MCS)應(yīng)用到所述信息比特以生成經(jīng)調(diào)制的符號(hào)； 將來(lái)自所述預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼權(quán)重應(yīng)用到所述經(jīng)調(diào)制的符號(hào)以生成經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)；以及 將所述經(jīng)預(yù)編碼的符號(hào)經(jīng)由所述傳送器傳送到所述小區(qū)中的UE。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基站，其中，所述控制器可操作以通過(guò)經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口從CP接收進(jìn)入預(yù)編碼矩陣碼本的索引，經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口從所述CP接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息；并且其中，所述控制器還可操作以使用所接收的索引從所述預(yù)編碼矩陣碼本中檢索預(yù)編碼矩陣。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基站，其中，所述控制器可操作以通過(guò)經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口從CP接收在所述CP計(jì)算的預(yù)編碼矩陣，經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口從所述CP接收關(guān)于預(yù)編碼矩陣的信息。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基站，其中，所述控制器還可操作以經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口從CP接收待應(yīng)用到所述信息比特的MCS。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的基站，其中，所述控制器可操作以通過(guò)接收已壓縮的信息比特，經(jīng)由所述回程網(wǎng)絡(luò)接口從CP接收將被傳送到所述CoMP系統(tǒng)中的所有UE的信息比特，并且進(jìn)一步地其中，所述控制器還可操作以在應(yīng)用MCS之前將所述已壓縮的信息比特解壓縮。
【文檔編號(hào)】H04W92/12GK103493389SQ201280012976
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】D·許, 王晟驊, 鄭榮復(fù), 桂建卿, K·贊吉 申請(qǐng)人:瑞典愛(ài)立信有限公司