專利名稱：數(shù)據(jù)傳輸方法、基站和用戶收發(fā)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸。具體地，本發(fā)明涉及利用 多載波傳輸和多個天線波束的解決方案。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)，具體而言是無線通信系統(tǒng)，已經(jīng)在近些年得到了廣 泛地發(fā)展。除了傳統(tǒng)的語音傳輸以外，已經(jīng)研發(fā)出了若干新的服務(wù)。 不同的數(shù)據(jù)服務(wù)和多媒體服務(wù)對于用戶而言是有吸引力的，并且通 信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)以合理的開銷提供足夠的服務(wù)質(zhì)量。
在合理的計算復(fù)雜性之下，新開發(fā)的服務(wù)需要高數(shù)據(jù)速率和頻 譜效率。所提出的解決方案包括利用多發(fā)射天線和多接收天線的多
載波傳輸和多輸入多輸出(MIMO)解決方案。多載波傳輸可以利用 若干方法來實現(xiàn)，其中正交頻分復(fù)用(OFDM)是最常見的。MIMO 系統(tǒng)經(jīng)常利用波束形成。被設(shè)計為增強(qiáng)和替換當(dāng)前UMTS (通用移 動電信系統(tǒng))的即將出現(xiàn)的系統(tǒng)可能會利用前述方法。正在設(shè)計的 系統(tǒng)將只使用分組交換傳輸。這樣，分組調(diào)度將起到重要的作用。
通常，波束形成是利用固定波束形成或者用戶波束形成來實現(xiàn) 的。在固定波束形成中，提供了固定數(shù)目的波束，并且同時使用所 有波束來傳輸數(shù)據(jù)。在用戶波束形成中，檢測用戶位置，并且波束 是指向用戶的。第二種方法比第一種方法更復(fù)雜。
波束形成的變體被稱為機(jī)會波束形成。在機(jī)會波束形成中，以 以下方式將波束隨機(jī)地指向用戶，即，在給定時間段內(nèi)，整個覆蓋 區(qū)域被覆蓋。目的在于公平地地為覆蓋區(qū)域中的用戶進(jìn)行服務(wù)， 以使得每個用戶的平均等候時間相同。機(jī)會波束形成的優(yōu)勢在于 由于不需要知道用戶在哪，所以可以用較低的復(fù)雜性來實現(xiàn)服務(wù)。波束的隨機(jī)指向性保證了波束遲早會指向任何給定用戶。
機(jī)會波束形成技術(shù)的示例在Viswanath P., Tse， D.N.C.， Laroia, R. 的 "Opportunistic beamforming using dumb antennas", IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 48， no. 6, June 2002中進(jìn)行了描述。
利用分組調(diào)度的機(jī)會波束形成的問題在于因為用戶的服務(wù)時 段本來就是隨機(jī)的，所以不可能為分組確定固定的重傳時間。而重 傳時間是與延遲敏感傳輸相關(guān)的重要參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在合理的計算復(fù)雜性之下，提供改進(jìn)的數(shù) 據(jù)傳輸解決方案，該方案提供較高的數(shù)據(jù)速率和頻譜效率。本發(fā)明 的另 一 目的在于提供將固定的機(jī)會波束形成與多載波傳輸結(jié)合的解 決方案。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了電信系統(tǒng)中的多載波數(shù)據(jù) 傳輸方法，該傳輸利用了多載波天線波束。該方法包括將多載波 傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組；將每個子載波組分配給天線 波束；在傳輸期間對天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特 定的角速度旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電信系統(tǒng)中的多載波數(shù)據(jù) 傳輸方法，該傳輸利用多個天線波束。該方法包括將多載波傳輸 的子載波分成不止一個子載波組；將每個子載波組分配給天線波束； 在傳輸期間對天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特定的角 速度不斷地掃過給定區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了電信系統(tǒng)中利用多載波傳輸?shù)?基站，包括被配置用于形成多個天線波束的天線布置，該基站包括 第一控制器，其被配置用于將多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子 載波組，以及將每個子載波組分配給天線波束；以及第二控制器， 其被配置用于在傳輸期間對天線布置形成的所述天線波束進(jìn)行控 制，以便以恒定的平均波束特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
8根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了電信系統(tǒng)中利用多載波傳輸?shù)?基站，包括配置用于形成多個天線波束的天線布置，該基站包括 第一控制器，其被配置用于將多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子
載波組，以及將每個子載波組分配給天線波束；以及第二控制器， 其被配置用于在傳輸期間對天線布置形成的天線波束進(jìn)行控制，以 便以恒定的平均波束特定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了利用多載波傳輸?shù)碾娦畔到y(tǒng)， 包括利用了配置用于形成多個天線波束的天線布置的基站，該系統(tǒng) 的基站包括第一控制器，其被配置用于將多載波傳輸?shù)淖虞d波分 成不止一個子載波組，以及將每個子載波組分配給天線波束；以及 第二控制器，其被配置用于在傳輸期間對天線波束進(jìn)行控制，以便 以恒定的平均波束特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了集成電路，其被配置用于將 多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組，以及將每個子載波組 分配給天線波束；在傳輸期間對天線布置形成的天線波束進(jìn)行控制， 以便以恒定的平均波束特定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了對指令的計算機(jī)程序進(jìn)行編碼 的計算機(jī)程序產(chǎn)品，該指令的計算機(jī)程序用于針對多載波數(shù)據(jù)傳輸 執(zhí)行計算機(jī)處理，該傳輸利用了多個天線波束，所述處理包括將 多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組；將每個子載波組分配 給天線波束；在傳輸期間對天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均 波束特定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了計算機(jī)可讀的、并且對用于多 載波數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹噶畹挠嬎銠C(jī)程序進(jìn)行編碼的計算機(jī)程序分布介 質(zhì)，該傳輸利用了多個天線波束，該處理包括將多載波傳輸?shù)淖?載波分成不止一個子載波組；將每個子載波組分配給天線波束；在 傳輸期間對天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特定的角速 度不斷地掃過給定區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了電信系統(tǒng)中的用戶收發(fā)機(jī)。該用戶收發(fā)機(jī)被配置用于接收關(guān)于以下的信息分配給用戶收發(fā)機(jī)的 多載波傳輸?shù)淖虞d波，以及對天線波束進(jìn)行控制以便以恒定的平均 波束特定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域的天線波束控制參數(shù)。
本發(fā)明的實施方式提供了若干優(yōu)勢。所提出的解決方案可以利 用與固定波束形成一樣的復(fù)雜性來實現(xiàn)。然而，其實際上提供了與 機(jī)會波束形成相同的益處。不需要確定用戶位置。由于波束的角速 度是已知的，所以可以針對分組調(diào)度來確定固定的重傳時間。


在下文中，參照實施方式和附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖1示出了本發(fā)明實施方式適用的電信系統(tǒng)示例；
圖2A和圖2B示出了波束形成概念的系統(tǒng)模型；
圖3是示出了本發(fā)明實施方式的流程圖4示出了將子載波分成子載波組的示例；
圖5示出了將子載波組分配給天線波束的示例；
圖6示出了對天線波束進(jìn)行傳輸和控制的示例；
圖7示出了對天線波束進(jìn)行控制的另一示例；以及
圖8示出了基站的示例。
具體實施例方式
參照圖1，研究本發(fā)明實施方式適用的電信系統(tǒng)示例。圖1中的 系統(tǒng)表示蜂窩電信系統(tǒng)，諸如UMTS。然而，該系統(tǒng)并不限于僅通 過示例方式而描述的這些電信系統(tǒng)，相反，本領(lǐng)域普通^支術(shù)人員可 以將該指示應(yīng)用到含有相應(yīng)特性的其他電信系統(tǒng)中。例如，本發(fā)明 實施方式可以應(yīng)用到將來的寬帶無線接入(BWA)系統(tǒng)、3GPPLTE (長期演進(jìn))系統(tǒng)和4G系統(tǒng)，或者旨在增強(qiáng)或替換UMTS類型系 統(tǒng)或者WIMAX (全球微波接入互操作性)類型系統(tǒng)的其他系統(tǒng)。 圖1是蜂窩電信系統(tǒng)的簡化部分，包括基站或者等效網(wǎng)元100, 其具有通往用戶收發(fā)才幾106和108的雙向無線鏈路102和104。用戶
10收發(fā)機(jī)可以是固定的、車載的或者便攜式的?；景軌蚪⑼?往用戶收發(fā)機(jī)的雙向無線鏈路的收發(fā)機(jī)?；具€連接至無線網(wǎng)絡(luò)控 制器或者等效網(wǎng)元110,用于將收發(fā)機(jī)的連接傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的其他部 分。無線網(wǎng)絡(luò)控制器以集中方式對與其連接的若干基站進(jìn)行控制。
蜂窩無線系統(tǒng)還可以與其他網(wǎng)絡(luò)通信，諸如公共交換電話網(wǎng)絡(luò) 或者互聯(lián)網(wǎng)。
本發(fā)明的實施方式利用波束形成。圖2A和圖2B示出了波束形 成概念的系統(tǒng)模型。圖2A和圖2B示出了基站200和用戶收發(fā)機(jī)202。 為了清楚而將該圖簡化。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道基站和用戶收 發(fā)機(jī)可以包括圖2A和圖2B中未示出的其他部分。
圖2A示出了在每個調(diào)度時間間隔期間由用戶收發(fā)機(jī)202執(zhí)行的 ac信噪比的估計。該示例性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于不相關(guān)的發(fā)射天線 和相關(guān)的發(fā)射天線兩者?；?00包括被配置用于將信號220從每 個天線傳輸至用戶收發(fā)機(jī)202的多個天線204、 206和208。在分集 傳輸中，從每個天線傳輸完全相同的信號。然而，在容量MIMO中， 從天線傳輸(用于不同流的)不同信號。在波束形成情況下，將不 同的流傳輸至每個波束，并且它們由天線陣列形成?；具€包括用 于產(chǎn)生正交導(dǎo)頻210的單元和公共導(dǎo)頻單元212、 214、 216?？梢允?用類似于UTRA FDD (UMTS陸地?zé)o線接入、頻分雙工)的公共/ 專用導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)212、 214、 216。公共導(dǎo)頻是特定于小區(qū)(cell-wise) 傳輸?shù)?，而專用?dǎo)頻是特定于天線(antenna-wise)傳輸?shù)?，這將結(jié)合 圖2B來描述。然而，專用導(dǎo)頻的使用是可選的。
用戶收發(fā)機(jī)202包括信道估計單元222和信噪比計算單元224， 在該信噪比計算單元224中監(jiān)控整體信噪比。隨后，關(guān)于信噪比的 反饋228被傳輸回基站200。在將實際數(shù)據(jù)從基站200傳輸至用戶收 發(fā)機(jī)202時使用該反饋。
圖2B示出了實際數(shù)據(jù)傳輸。
在所給出的解決方案中，對數(shù)據(jù)信道應(yīng)用了傳輸權(quán)重Wl、 w2、 wM。將要從基站200的每個天線204、 206、 208傳輸?shù)男盘柵c乘法器單元240中的權(quán)重因子相乘。使用權(quán)重序列來改變天線傳輸權(quán)重。
基站200和用戶收發(fā)機(jī)202 二者都具有傳輸權(quán)重信息。這樣，兩端 都知道傳輸權(quán)重序列。傳輸權(quán)重序列的信息例如可以用以下方式提 供給用戶收發(fā)機(jī)當(dāng)分組連接正在初始化時，用戶收發(fā)機(jī)從基站請 求某個服務(wù)。如果該服務(wù)被準(zhǔn)許，則將所應(yīng)用的傳輸權(quán)重序列的編 號或者其他指示符發(fā)送給用戶收發(fā)機(jī)，并且用戶收發(fā)機(jī)從用戶收發(fā) 機(jī)存儲器(可以事先將備選權(quán)重序列存儲在用戶收發(fā)機(jī)存儲器中) 取回對應(yīng)于該序列編號的傳輸權(quán)重向量。權(quán)重追蹤器226可以控制 與以下相關(guān)的功能取回傳輸權(quán)重向量，或者基于所應(yīng)用的傳輸權(quán) 重序列的編號或者某些其它指示符來計算傳輸權(quán)重向量。
由于傳輸權(quán)重向量序列可能比較長，所述用戶收發(fā)機(jī)200還可 以知道針對某個調(diào)度時間間隔的序列中的傳輸權(quán)重編號。可以使此 信息可在下行鏈路廣播控制信道上獲得。這種編號也可以在初始化 連接時給出。
圖2B的基站包括調(diào)度/數(shù)據(jù)緩沖單元230，其被配置用于根據(jù)從 用戶收發(fā)機(jī)202接收到的反饋228來控制數(shù)據(jù)流228的調(diào)度決策。 如果做出了傳輸?shù)臎Q定，則通過編碼器/調(diào)制器單元234將數(shù)據(jù)流傳 輸至復(fù)制單元236,該復(fù)制單元236形成用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流的信號副 本。進(jìn)一步地，權(quán)重控制單元238控制不同天線204、 206、 208的 傳輸權(quán)重w!、 w2、 wM。專用導(dǎo)頻242、 244、 246可以添加至將要傳 輸?shù)男盘?。每個天線信號可以具有不同的專用導(dǎo)頻。然而，使用專 用導(dǎo)頻是可選的。針對每個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流執(zhí)行相同的過程。
用戶收發(fā)機(jī)200接收一個或多個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，并且在信道估 計器單元248和解調(diào)/解碼單元250中對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。權(quán)重追蹤器 226提供傳輸權(quán)重。
如結(jié)合圖2A所描述的，將正交公共導(dǎo)頻應(yīng)用到M個天線204、 206、 208,以用于啟用用戶收發(fā)才幾和M個傳輸天線204、 206、 208 之間的信道估計。在信道估計單元222中對公共導(dǎo)頻信道的信道估 計后，用戶收發(fā)機(jī)202可以通過應(yīng)用傳輸權(quán)重序列來計算與任何將來的調(diào)度時間間隔相對應(yīng)的、期待的信噪比?？梢栽赟NR計算單元224中計算信噪比。
這樣，借助于公共導(dǎo)頻和已知傳輸權(quán)重向量模式，接收機(jī)可以預(yù)先進(jìn)行估計與將來傳輸時間間隔對應(yīng)的信噪比；以某些其它方式來安排或者處理所得的信噪比；以及基于服務(wù)數(shù)據(jù)速率和延遲要求來確定適當(dāng)?shù)膫鬏敃r間間隔/信噪比配對。
由于傳輸權(quán)重在用戶收發(fā)機(jī)中是已知的，所以可以基于公共導(dǎo)頻來執(zhí)行信道估計，或者基于公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻二者共同進(jìn)行信道估計。由于用戶收發(fā)機(jī)事先知道下 一 調(diào)度時間間隔的傳輸權(quán)重，所以收發(fā)機(jī)可以通過使用最新的信道信息(來自公共導(dǎo)頻估計)來有效地計算與下 一 調(diào)度時間間隔對應(yīng)的信噪比?；纠^而在每個調(diào)度時間間隔的開始具有相關(guān)的SNR信息，并且調(diào)度過程的運行保持健壯，即，基站可以在良好的接收條件下將數(shù)據(jù)傳輸給用戶收發(fā)機(jī)。
在低移動性服務(wù)和延遲容忍服務(wù)的情況下，如果檢測到的SNR較低，則用戶收發(fā)機(jī)不是必須在每次調(diào)度時間間隔期間發(fā)送SNR反饋?？梢栽谏闲墟淾各分組信道(諸如隨機(jī)訪問信道)上偶爾傳輸反饋。
在平穩(wěn)信道或者高度相關(guān)天線的極端情況下，在將最適合的傳輸權(quán)重應(yīng)用于基站之前，用戶收發(fā)機(jī)便知道了該最適合的傳輸權(quán)重。用戶收發(fā)機(jī)繼而可以在等待期間關(guān)閉接收。進(jìn)一步地，取決于信噪比估計和服務(wù)需要，用戶收發(fā)機(jī)可以在需要的時候?qū)⒎答?28傳輸掛起。當(dāng)專用數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭_(dá)時，用戶收發(fā)機(jī)可以在聯(lián)合信道估計中利用公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻兩者。這允許健壯的數(shù)據(jù)檢測。
現(xiàn)在，可以可靠地估計出對應(yīng)于下 一 調(diào)度時間間隔的信噪比。這改善了每個調(diào)度時間間隔開始時的調(diào)度性能。由于可以更好地利用濾波技術(shù)(可以更好地考慮由傳輸權(quán)重變化導(dǎo)致的信道起伏)，所以信道估計更加健壯。由于有時可以掛起反饋傳輸，所以對反饋能力的需要較小。如果信道是平穩(wěn)的或者傳輸天線允許較高的互相關(guān)，則可以不時地關(guān)閉用戶收發(fā)機(jī)的接收才幾。
13本發(fā)明的實施方式利用了多載波傳輸。在多載波傳輸中，使用通常稱為子載波的多個頻率來傳輸期望的信號?？梢岳萌舾煞椒?br> 來實現(xiàn)多載波傳輸，其中正交頻分復(fù)用(OFDM)是最常見的。
在本發(fā)明的實施方式中，多載波傳輸?shù)淖虞d波被分成不止一個子載波組。可以基于基站所服務(wù)的用戶所需的傳輸能力和服務(wù)質(zhì)量
(QoS)來將多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組。在實施方式中，在選擇子載波組的數(shù)目和大小時，考慮不同的可用調(diào)制與編碼組合的數(shù)目。在實施方式中，在選擇不同子載波組的數(shù)目時使用
信道質(zhì)量信息。
圖3是示出了本發(fā)明實施方式的流程圖。在步驟300中，評估基站所服務(wù)的用戶所需的傳輸能力和服務(wù)質(zhì)量。
在步驟302中，估計每個用戶所需的調(diào)制與編碼參數(shù)以及功率電平。當(dāng)確定這些值時，可以考慮從用戶收發(fā)機(jī)接收到的信道質(zhì)量信息。
在步驟304中，選擇所需子載波組的數(shù)目和每個組中子載波的數(shù)目。組中子載波的數(shù)目可以因組而異。
在步驟306中，用戶收發(fā)機(jī)的用戶的數(shù)據(jù)傳輸被分配至子載波組(即，進(jìn)行分組調(diào)度)。
在一個實施方式中，子載波組的數(shù)目和大小可以基于用戶所需
的傳輸能力和服務(wù)質(zhì)量。在分組調(diào)度期間，確定調(diào)制參數(shù)、編碼參
數(shù)和功率電平參數(shù)。另外，可以考慮用戶收發(fā)機(jī)的性質(zhì)和能力。
在 一 個實施方式中，子載波組的數(shù)目基于不同調(diào)制與編碼組合(例如，QPSK1/2、 QPSK1/3、 QPSK 1/5、 QAM16%、 QAM 1/3,
其中后一數(shù)字是編碼速率)的數(shù)目。在一個實施方式中，子載波組
的數(shù)目大于不同調(diào)制與編碼組合的數(shù)目。在這種情況下，可以針對
相同的調(diào)制與編碼組合使用不同的功率電平。
在一個實施方式中，子載波的數(shù)目和大小是固定的。
這樣，由于用戶使用的不同服務(wù)具有不同的傳輸能力需要和不
同的QoS要求，所以可以調(diào)整子載波組的分配來符合用戶的需要。另一方面，用戶可能具有不同性質(zhì)和能力的收發(fā)機(jī)。這可以實現(xiàn)調(diào)制參數(shù)與編碼參數(shù)的選擇和可用的功率電平選擇。
圖4示出了將子載波分為子載波組的示例。FTOT是總的分配頻
帶。在此示例中，將分配頻帶分為五個子載波，F(xiàn)l、 F2、 F3、 F4和F5。所有子載波組的大小并不相等。這樣，每個組中的子載波數(shù)目并不必須相同。
在上述示例中，屬于同一組的子載波;波此鄰近。這對應(yīng)于局部頻率資源使用。然而，子載波也可以在頻率軸上自由分布。屬于同一組的子載波不需要彼此鄰近。這對應(yīng)于分布式頻率資源使用。
在本發(fā)明的實施方式中，將每個子載波組分配給天線波束，并且對天線波束的傳輸進(jìn)行控制，以使得在傳輸期間，天線波束以恒定的波束特定角速度不斷地掃過給定區(qū)域。天線的方向由傳輸天線權(quán)重wp w2、 Wm控制，其中M是天線編號。
圖5示出了將子載波組Fl、 F2、 F3、 F4和F5分配至天線波束的示例。每個子載波組被分配至單獨的天線波束。子載波組F1被分配至波束500，子載波組F2被分配至波束502,子載波組F3被分配至波束504，子載波組F4被分配至波束506，以及子載波組F5被分配至波束508。
圖6示出了在基站600中對天線波束進(jìn)行傳輸和控制的示例。天線波束500-508從基站600傳輸。對天線波束的傳輸進(jìn)行控制，以使得每個波束i以恒定的波束特定角速度Ri旋轉(zhuǎn)。這樣，波束500以角速度R柳繞基站600旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，波束502以角速度Rso2繞基站旋轉(zhuǎn)，波束504以角速度Rso4繞基站旋轉(zhuǎn)，波束506以角速度Rso6繞基站旋轉(zhuǎn)，以及波束508以角速度Rso8繞基站旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方向可以因波束而異。在圖6的示例中，波束500-506順時針旋轉(zhuǎn)，而波束508逆時針^走轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的實施方式中，波束繞基站600旋轉(zhuǎn)。在另一實施方式中，波束不斷地掃過給定區(qū)域，諸如扇區(qū)。圖7示出了這樣的實施方式。圖7示出了基站600和90度扇面700?；緜鬏敳ㄊ?，該
15波束以恒定的角速度R掃過扇區(qū)700。波束從位置702開始掃掠，并且以恒定速度掃掠，直到到達(dá)位置704為止。隨后，再次從位置702開始掃掠。
在一個實施方式中，波束以恒定平均角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或掃掠。該速度可以在平均值附近具有給定方差，波動由方差進(jìn)行限定。這樣，可以將隨機(jī)元素引入波束的旋轉(zhuǎn)。如果方差設(shè)置為零，則旋轉(zhuǎn)具有恒定角速度。
波束寬度可以特定于波束來進(jìn)行控制。這樣，每個波束的覆蓋區(qū)域可以針對每個波束而不同。在窄波束的情況下，可以獲得高增益但是較小的覆蓋區(qū)域。較寬的波束提供了增益較小但是較大的覆蓋區(qū)域。在為每個波束選擇角速度和寬度時可以考慮多個因素。例如，選擇可以基于所需的傳輸能力、所需的延遲參數(shù)和波束的覆蓋區(qū)域中的干擾水平。
可能存在并未包括在用戶數(shù)據(jù)流的專用數(shù)據(jù)分組中的公共或者專用下行鏈路控制信息。在一個實施方式中，此種信息可以持續(xù)地傳輸至整個覆蓋區(qū)域，或者可以針對傳輸下行鏈路控制信息利用專用的控制波束。控制波束可以以恒定的平均角速度旋轉(zhuǎn)或者掃掠?？刂撇ㄊ囊嫣幵谟谄浣档土擞脩羰瞻l(fā)機(jī)中的總體干擾水平，因為任意給定時間的傳輸僅去往給定方向，而不是去往整個覆蓋區(qū)域。
控制波束可以這樣定義，使得波束的旋轉(zhuǎn)次數(shù)在基站和用戶收發(fā)機(jī)中是已知的。如果控制波束例如攜帶公共廣播類型的信息，則其可以覆蓋整個覆蓋區(qū)域。在某些實施方式中，覆蓋區(qū)域可能較小。由于接收控制信息的延遲是由角速度和波束覆蓋的區(qū)域限定的，所以可以使用不止 一 個控制波束，每 一 個控制波束具有不同的旋轉(zhuǎn)時間周期。
圖8示出了本發(fā)明實施方式適用的基站示例?；?00包括M個天線204、 206、 208。每個天線的信號在乘法器804、 806、 808中利用傳輸權(quán)重wp w2、 WM進(jìn)行加權(quán)。權(quán)重因子確定天線204、 206、208所傳輸?shù)奶炀€波束的寬度和方向。傳輸權(quán)重由基站200的控制器238來控制。使用權(quán)重來控制天線波束的傳輸對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人
員而言是已知的。
基站200可以包括對基站操作進(jìn)行控制的另 一控制器800?；?00包括調(diào)度/數(shù)據(jù)緩沖單元230、編碼器/調(diào)制器單元234和形成用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流信號副本的復(fù)制單元236。專用導(dǎo)頻242、 244、 246可以添加至將要傳輸?shù)男盘枴；景ū慌渲糜糜诶锰炀€802接收用戶收發(fā)機(jī)所傳輸信號的接收機(jī)810。實踐中，用于傳輸?shù)南嗤奶炀€204、 206、 208還可以用于接收。
從用戶收發(fā)機(jī)接收的信號包括SNR反饋。該反饋由控制器800和調(diào)度/數(shù)據(jù)緩沖單元230利用，如結(jié)合圖2B所描述的。
實踐中，控制器238和800可以利用單個控制器、處理器及相關(guān)軟件或者離散組件和相關(guān)邏輯來實現(xiàn)。控制器238和800還可以實現(xiàn)在集成電路上。 一個或多個控制器可以被配置用于執(zhí)行結(jié)合圖3的流程圖和圖2-圖3所描述的至少某些部分。 一個實施方式可以實現(xiàn)為計算機(jī)程序，其包括用于執(zhí)行針對多載波數(shù)據(jù)傳輸(其利用了多個天線波束)計算機(jī)處理的指令。該處理包括將多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組、將每個子載波組分配給天線波束、對傳輸期間的天線波束進(jìn)行控制以便以恒定平均波束特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
計算機(jī)程序可以存儲在計算機(jī)或者處理器可讀的計算機(jī)程序分布介質(zhì)上。計算機(jī)程序介質(zhì)例如可以是，但不限于，電的、磁的、光的、紅外的或者半導(dǎo)體的系統(tǒng)、設(shè)備或者傳輸介質(zhì)。計算機(jī)程序介質(zhì)可以包括以下介質(zhì)的至少一個計算機(jī)可讀介質(zhì)、程序存儲介質(zhì)、記錄介質(zhì)、計算機(jī)可讀存儲器、隨機(jī)訪問存儲器、可擦除可編程只讀存儲器、計算機(jī)可讀軟件分布包、計算機(jī)可讀信號、計算機(jī)可讀電信信號、計算機(jī)可讀印刷品和計算機(jī)可讀壓縮軟件包。
雖然上文參照根據(jù)附圖的示例描述了本發(fā)明，但可知本發(fā)明不限于此，而是可以以所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的若干方式進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1. 一種電信系統(tǒng)中的多載波數(shù)據(jù)傳輸方法，所述傳輸利用了多個天線波束，其特征在于將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組，將每個子載波組分配給天線波束，在傳輸期間對所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于基于不同的可用調(diào)制 與編碼組合的數(shù)目，來將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于將基站可用的所述子 載波分成不止一個子載波組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于基于所述基站所服務(wù) 的用戶所需的傳輸能力和服務(wù)質(zhì)量，來將所述多載波傳輸?shù)乃鲎?載波分成不止一個子載波組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在選擇不同子載波組 的數(shù)目時利用信道質(zhì)量信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于對所述天線波束的寬 度進(jìn)行波束特定的控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于基于用戶所需的傳輸 能力和服務(wù)質(zhì)量，來將所述用戶分配給所述子載波。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在為每個波束選擇所 述角速度時，考慮所述波束覆蓋區(qū)域中的干擾水平。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于在為每個波束選擇所 述寬度時，考慮所述波束覆蓋區(qū)域中的干擾水平。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于在所述子載波組中使 用不同的調(diào)制與編碼組合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于在每個子載波組中使用不同的調(diào)制與編碼組合。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于所述角速度在平均值 附近具有給定方差。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述方差為零。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于利用一個或多個專用 波束傳輸下行鏈路控制信息。
15. —種電信系統(tǒng)中的多載波數(shù)據(jù)傳輸方法，所述傳輸利用多個 天線波束，其特征在于將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組， 將每個子載波組分配給天線波束，在傳輸期間對所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特 定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
16. —種電信系統(tǒng)中利用多載波傳輸?shù)幕?，包括被配置用于?成多個天線波束的天線布置，其特征在于所述基站包括第 一控制器，其被配置用于將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止 一個子載波組，以及將每個子載波組分配給天線波束；以及第二控制器，其被配置用于在傳輸期間對所述天線布置形成的所 述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述第一控制器被配 置用于基于不同的可用調(diào)制與編碼組合的數(shù)目，來將所述多載波 傳輸?shù)乃鲎虞d波分成不止一個子載波組。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述第一控制器被配 置用于基于所述基站所服務(wù)的用戶所需的傳輸能力和服務(wù)質(zhì)量， 來將所述多載波傳輸?shù)乃鲎虞d波分成不止一個子載波組。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述第一控制器被配 置用于在選擇不同子載波組的數(shù)目時利用信道質(zhì)量信息。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述第二控制器被配 置用于對所述天線波束的寬度進(jìn)行波束特定的控制。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于基于用戶所需的所述傳輸能力和服務(wù)質(zhì)量，將所述用戶分配給所述子載波。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于基于用戶收發(fā)機(jī)的 能力，將用戶分配給所述子載波。
23. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述第二控制器被配 置用于在為每個波束選擇所述角速度時，考慮所述波束覆蓋區(qū)域 中的干擾水平。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20的基站，其特征在于所述第二控制器被配 置用于在為每個波束選擇所述寬度時，考慮所述波束覆蓋區(qū)域中 的干擾水平。
25. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述基站被配置用于 在所述子載波組中使用不同的調(diào)制與編碼組合。
26. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述基站被配置用于 在每個子載波組中使用不同的調(diào)制與編碼組合。
27. 根據(jù)權(quán)利要求20的基站，其特征在于所述第二控制器被配 置用于將所述角速度控制為在平均值附近具有給定方差。
28. 根據(jù)權(quán)利要求21或22的基站，其特征在于所述基站被配置 用于將關(guān)于所述子載波分配的信息發(fā)送給用戶收發(fā)機(jī)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求16的基站，其特征在于所述基站被配置用于 利用 一 個或多個專用波束來傳輸下行鏈路控制信息。
30. —種電信系統(tǒng)中利用多載波傳輸?shù)幕?，包括被配置用于?成多個天線波束的天線布置，其特征在于所述基站包括第一控制器，其被配置用于將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止 一個子載波組，以及將每個子載波組分配給天線波束；以及第二控制器，其被配置用于在傳輸期間對所述天線布置形成的所 述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特定的角速度不斷地 掃過給定區(qū)域。
31. —種利用多載波傳輸?shù)碾娦畔到y(tǒng)，包括利用了被配置用于形 成多個天線波束的天線布置的基站，其特征在于所述系統(tǒng)的基站包 括第一控制器，其被配置用于將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組，以及將每個子載波組分配給天線波束；以及第二控制器，其被配置用于在傳輸期間對所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
32. —種對指令的計算機(jī)程序進(jìn)行編碼的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述 指令的計算機(jī)程序用于針對多載波數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行計算機(jī)處理，所述 傳輸利用了多個天線波束，所述處理包括將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組， 將每個子載波組分配給天線波束，在傳輸期間對所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特 定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
33. —種計算機(jī)可讀的、并且對用于多載波數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹噶畹挠?算機(jī)程序進(jìn)行編碼的計算機(jī)程序分發(fā)介質(zhì)，所述傳輸利用了多個天 線波束，所述處理包括將所述多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組， 將每個子載波組分配給天線波束，在傳輸期間對所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特 定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33的計算機(jī)程序分發(fā)介質(zhì)，所述分發(fā)介質(zhì)包 括以下介質(zhì)中的至少一個計算機(jī)可讀介質(zhì)、程序存儲介質(zhì)、記錄 介質(zhì)、計算機(jī)可讀存儲器、計算機(jī)可讀軟件分發(fā)包、計算機(jī)可讀信 號、計算機(jī)可讀電信信號，以及計算機(jī)可讀壓縮軟件包。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33的計算機(jī)程序分發(fā)介質(zhì)，所述處理進(jìn)一步 包括將所述天線波束的角速度控制為在平均值附近具有給定方差。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33的計算機(jī)程序分發(fā)介質(zhì)，所述處理進(jìn)一步 包括在傳輸期間對所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定平均波束 特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
37. —種集成電路，其特征在于所述集成電路被配置用于 將多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組，以及將每個子載波組分配給天線波束；在傳輸期間對天線布置形成的所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒 定的平均波束特定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37的集成電路，其特征在于所述集成電路被 配置用于將所述角速度控制為在平均值附近具有給定方差。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37的集成電路，其特征在于所述集成電路被 配置用于在傳輸期間對所述天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平 均波束特定的角速度旋轉(zhuǎn)。
40. —種電信系統(tǒng)中的用戶收發(fā)機(jī)，其特征在于所述用戶收發(fā)機(jī)被配置用于接收關(guān)于以下內(nèi)容的信 息分配給所述用戶收發(fā)機(jī)的多載波傳輸?shù)淖虞d波，以及對所述天 線波束進(jìn)行控制以便以恒定的平均波束特定的角速度不斷地掃過給 定區(qū)域的天線波束控制參數(shù)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40的用戶收發(fā)機(jī)，其特征在于所述用戶收發(fā) 機(jī)被配置用于估計與將來傳輸相對應(yīng)的信噪比，以及 關(guān)閉接收，直到認(rèn)為具有適合信噪比的傳輸為止。
全文摘要
提供了一種多載波數(shù)據(jù)傳輸方法和基站(200)。該基站包括天線布置(204-208)，其被配置用于形成多個天線波束的；第一控制器(800)，其被配置用于將該多載波傳輸?shù)淖虞d波分成不止一個子載波組；以及第二控制器(238)，其被配置用于在傳輸期間對天線布置所形成的天線波束進(jìn)行控制，以便以恒定的平均波束特定的角速度不斷地掃過給定區(qū)域。
文檔編號H04B7/06GK101485106SQ200680055295
公開日2009年7月15日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者J·K·阿瑪萊南, K·奧爾內(nèi)曼 申請人:諾基亞公司