專利名稱：多根天線的協(xié)調(diào)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地涉及無線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)中的基站向與基站相關(guān)聯(lián)的地理區(qū)域或小區(qū)內(nèi)的用戶提供無線連接。在一些情況中，可以將小區(qū)劃分為指向所選開放角度的并且由不同天線提供服務(wù)的扇區(qū)(例如三個(gè)120°扇區(qū)或者六個(gè)60°扇區(qū))?；竞兔恳粋€(gè)用戶之間的無線通信鏈路典型地包括用于從基站向移動(dòng)單元發(fā)送信息的一個(gè)或者更多下行鏈路(DL)(或者前向)信道以及用于從移動(dòng)單元向基站發(fā)送信息的一個(gè)或者更多上行鏈路(UL)(或者反向)信道。當(dāng) 基站以及(可選地)用戶終端包括多根天線時(shí)，可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)。例如，包括多根天線的基站可以在相同頻帶上向小區(qū)/扇區(qū)中的相同用戶或者多個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送多個(gè)獨(dú)立并且不同的信號(hào)。MIMO技術(shù)能夠大致與基站處可用的天線數(shù)量成比例地增加無線通信系統(tǒng)的頻譜效率。傳統(tǒng)MMO技術(shù)要求多根天線與協(xié)調(diào)基站共址，使得由從基站向天線的傳播引入的相對(duì)定時(shí)延遲可忽略地小。例如，典型地將與基站(BS)相關(guān)聯(lián)的多根天線配置為使得天線距離基站小于約10m。BS與其天線之間的這些連接典型地是寬帶高級(jí)RF電纜。此外，從BS到其每根天線的距離的相對(duì)差值非常小。從而，由于每一根天線被部署在距離基站大致相同的距離處，因此相對(duì)時(shí)間延遲差的實(shí)際值通常顯著小于BS和天線之間的絕對(duì)延遲。當(dāng)天線和基站之間傳輸?shù)男盘?hào)的相對(duì)時(shí)間延遲可忽略地小時(shí)，可以容易地對(duì)從基站向天線發(fā)送并且隨后通過空中接口在DL上發(fā)送給MS的信號(hào)進(jìn)行相位對(duì)齊，使得可以在接收機(jī)(例如移動(dòng)單元)處對(duì)它們進(jìn)行相干合并。因此，可以使用來自多根天線的相干輻射的建設(shè)性和/或破壞性干擾來放大所選方向上的信號(hào)和/或使其它方向上的信號(hào)為零。還可以使用相干信號(hào)的處理來最小化多個(gè)發(fā)射機(jī)之間的相互干擾。對(duì)于UL，類似地，可以通過眾所周知的算法(如MRC (最大比合并)、麗SE (最小均方誤差)、以及MLSE (最大似然序列估計(jì)器))，將從多根天線接收的信號(hào)進(jìn)行合并以最大化信號(hào)強(qiáng)度、最大化SINR、同時(shí)檢測(cè)多個(gè)信號(hào)。傳統(tǒng)的軟切換技術(shù)使用用于DL和UL的多個(gè)BS來增強(qiáng)分集，但是不利用可以產(chǎn)生更高得多的增益的聯(lián)合空間處理技術(shù)。顯著增加天線之間的間隔可以減少這些天線發(fā)送和/或接收的信號(hào)之間的相干性，這是由于向中心點(diǎn)發(fā)送這些信號(hào)以進(jìn)行處理所引入的潛在較大并且不可預(yù)測(cè)的相對(duì)時(shí)間延遲。例如，需要以非常嚴(yán)格控制和協(xié)調(diào)的方式，使用MS專用定時(shí)來將在兩個(gè)地理上分離的基站處由天線接收(或者發(fā)送)的信號(hào)發(fā)送至(或者接收自)中心位置，以實(shí)現(xiàn)本公開提出的增益。然而，至中心位置的傳統(tǒng)回程鏈路引入較大和/或可變的定時(shí)延遲，該定時(shí)延遲致使該回程鏈路上攜帶的信號(hào)變得不相干。因此，每一個(gè)基站獨(dú)立地對(duì)通過上行鏈路接收的信號(hào)進(jìn)行解碼并通過下行鏈路來發(fā)送信號(hào)。在分離的基站處，解調(diào)和解碼過程未進(jìn)行協(xié)調(diào)，并且不能對(duì)不同基站發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行相干合并。類似地，由傳統(tǒng)基站發(fā)送的信號(hào)未被協(xié)調(diào)為允許在移動(dòng)單元處對(duì)信號(hào)進(jìn)行相干合并。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述一個(gè)或者更多問題的影響。下面提出本發(fā)明的簡(jiǎn)要發(fā)明內(nèi)容以提供對(duì)本發(fā)明的一些方面的基本理解。本發(fā)明內(nèi)容不是本發(fā)明的詳盡概述。它不用于標(biāo)識(shí)本發(fā)明的關(guān)鍵或者重要元素，或描述本發(fā)明的范圍。其唯一目的是以簡(jiǎn)化形式提出一些概念，作為稍后討論的更詳細(xì)的描述的導(dǎo)言。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端相關(guān)聯(lián)的多根天線執(zhí)行的發(fā)送進(jìn)行協(xié)調(diào)的方法。該方法包括在控制器處，確定與控制器和相關(guān)聯(lián)無線電頭端處的多根天線之間的多個(gè)回程鏈路相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲。該方法還包括在多個(gè)回程鏈路上提供指示第一信號(hào)的信息。該方法還包括在多個(gè)回程鏈路上提供定時(shí)信息。該定時(shí)信息是基于相對(duì)時(shí)間延遲來確定的，使得多個(gè)無線電頭端可以使用所提供的定時(shí)信息，以使用多根天線來相干地發(fā)送第一信號(hào)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端相關(guān)聯(lián)的多根天線執(zhí)行的發(fā)送進(jìn)行協(xié)調(diào)的方法。該方法包括在多個(gè)無線電頭端中的一個(gè)無線電頭端處，在至少一個(gè)控制器和多個(gè)無線電頭端之間的多個(gè)回程鏈路中的至少一個(gè)回程鏈路上，接收指示第一信號(hào)的信息。該方法還包括在無線電頭端處，在多個(gè)回程鏈路中的至少一個(gè)回程鏈路上，接收基于與多個(gè)回程鏈路相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲而確定的定時(shí)信息。該方法還包括在所提供的定時(shí)信息所指示的時(shí)刻，從天線發(fā)送第一信號(hào)。第一信號(hào)是以與至少一個(gè)其它無線電頭端對(duì)第一信號(hào)的發(fā)送相干的方式發(fā)送的。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端相關(guān)聯(lián)的多根天線接收的信息進(jìn)行合并的方法。該方法包括在控制器和多個(gè)無線電頭端之間的多個(gè)回程鏈路上，接收指示由至少一個(gè)移動(dòng)單元發(fā)送并且由多根天線接收的至少一個(gè)第一信號(hào)的信息。該方法還包括使用與多個(gè)回程鏈路相關(guān)聯(lián)的定時(shí)信息，對(duì)在多個(gè)回程鏈路上接收的信息進(jìn)行相干合并。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端相關(guān)聯(lián)的多根天線接收的信息進(jìn)行合并的方法，所述多個(gè)無線電頭端在多個(gè)回程鏈路上與至少一個(gè)控制器進(jìn)行通信。該方法包括在第一無線電頭端和所述至少一個(gè)控制器之間的至少一個(gè)回程鏈路上，發(fā)送指示由與第一無線電頭端相關(guān)聯(lián)的至少一根天線接收的至少一個(gè)第一信號(hào)的信息。該信息被發(fā)送為使得可以使用基于在多個(gè)回程鏈路上發(fā)送的多個(gè)信號(hào)而確定的定時(shí)信息，對(duì)該信息與至少一個(gè)第二無線電頭端在至少一個(gè)回程鏈路上發(fā)送的信息進(jìn)行相干合并。


可以參照下面的描述并結(jié)合附圖來理解本發(fā)明，附圖中相似的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)相似的元件，附圖中圖I概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的一個(gè)示例實(shí)施例；圖2概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明從多個(gè)無線電頭端相干地發(fā)送信號(hào)的方法的一個(gè)示例實(shí)施例；以及圖3概念性地示出了根據(jù)本發(fā)明對(duì)從多個(gè)無線電頭端接收的信號(hào)進(jìn)行相干合并的方法的一個(gè)示例實(shí)施例。盡管容易對(duì)本發(fā)明做出各種修改和備選形式，已經(jīng)通過附圖中的示例來示出本發(fā)明的具體實(shí)施例并且在本文中詳細(xì)描述了這些實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文中對(duì)具體實(shí)施例的描述不應(yīng)將本發(fā)明限制于所公開的具體形式，而是相反地，本發(fā)明涵蓋落入由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍中的所有修改、等價(jià)物以及備選形式。
具體實(shí)施例方式下面描述本發(fā)明的示意性實(shí)施例。為了清晰起見，在本說明書中不描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，在任意這種實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行很多實(shí)現(xiàn)方式專有 的決定，以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目的，如遵循系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的約束，該約束在實(shí)現(xiàn)方式之間是變化的。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗時(shí)的，但是對(duì)于受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是常規(guī)任務(wù)。在軟件或?qū)τ?jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)數(shù)據(jù)比特的運(yùn)算的算法和符號(hào)表示方面展示了本發(fā)明的部分和相應(yīng)的詳細(xì)描述。這些描述和表示是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員用來將其工作的實(shí)質(zhì)有效傳達(dá)給本領(lǐng)域其他普通技術(shù)人員的描述和表示。作為此處使用的以及一般使用的術(shù)語，算法是導(dǎo)致所需結(jié)果的自我一致的步驟序列。步驟是那些要求對(duì)物理量進(jìn)行物理操作的步驟。通常但不必須地，這些量采用能夠被存儲(chǔ)、傳輸、組合、比較以及其它操作的光、電、或者磁信號(hào)的形式。主要為了通常使用的原因，將這些信號(hào)稱作比特、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字等等常常被證明是方便的。然而，應(yīng)當(dāng)記住，將所有這些和類似術(shù)語與恰當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)并且它們僅僅是應(yīng)用于這些量的方便標(biāo)簽。除非特別另外聲明，或者從討論中顯而易見，術(shù)語如“處理”或者“計(jì)算”或者“運(yùn)算”或者“確定”等等指代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者類似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和處理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者類似電子計(jì)算設(shè)備將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)由物理、電子量表示的數(shù)據(jù)操作和變換為由計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器或者寄存器或者其它這種信息存儲(chǔ)、傳輸或者顯示設(shè)備內(nèi)由物理量類似表示的其它數(shù)據(jù)。還應(yīng)注意，典型地，在某種形式的程序存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼或者在某種類型的傳輸介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的軟件實(shí)現(xiàn)的方面。程序存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁(例如軟盤或者硬盤驅(qū)動(dòng)器)或者光(例如只讀光盤存儲(chǔ)器、或者“CD R0M”)，并且可以是只讀的或者隨機(jī)存取的。類似地，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜、光纖、或者本領(lǐng)域中已知的一些其它合適的傳輸介質(zhì)。本發(fā)明不受限于任何給定實(shí)現(xiàn)的這些方面?，F(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明。僅出于解釋的目的以及為了不讓對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言眾所周知的細(xì)節(jié)使本發(fā)明不突出，附圖中示意性描述了各種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和設(shè)備。然而，包括了附圖以描述和解釋本發(fā)明的示意性示例。應(yīng)當(dāng)將本文使用的詞和短語理解和解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)那些詞和短語的理解相一致的意義。本文的術(shù)語或者短語的一致性使用不應(yīng)暗示術(shù)語或者短語的特殊定義(即不同于本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常和習(xí)慣意義的定義)。對(duì)于預(yù)期具有特殊意義(即與本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解不同的意義)的術(shù)語或者短語，將以直接和清楚明白地提供術(shù)語或者短語的特殊定義的確定方式在說明書中明確闡述這種特殊定義。圖I概念性地示出了無線通信系統(tǒng)100的一個(gè)示例實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，無線通信系統(tǒng)100包括可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)110來接入的網(wǎng)絡(luò)105。網(wǎng)絡(luò)105可以根據(jù)有線和/或無線通信標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議的任意組合來運(yùn)行。示例標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議包括公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議、通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)和/或協(xié)議、IP網(wǎng)絡(luò)等等。用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)110來接入網(wǎng)絡(luò)105的技術(shù)和/或用于通過網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)110從網(wǎng)絡(luò)105提供信息的技術(shù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且出于清晰的目的，本文中僅討論這些技術(shù)中與本發(fā)明相關(guān)的那些方面。備選地，可以繞過網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)110 (或者可以不存在)并且直接接入網(wǎng)絡(luò)105。該類實(shí)施例可以用于支持平坦式IP或者分布式架構(gòu)。無線通信系統(tǒng)100用于向一個(gè)或者更多移動(dòng)單元115(1-3)提供無線連接，使得它們可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)110接入網(wǎng)絡(luò)105。索引(1-3)可以用于指示各個(gè)移動(dòng)單元或者移動(dòng)單元的子集。然而，當(dāng)整體指代移動(dòng)單元時(shí)，可以丟棄索引。這個(gè)慣例也將應(yīng)用于附圖所示并由標(biāo)號(hào)和一個(gè)或者更多區(qū)別索引所指示的其它元件。示例移動(dòng)單元115可以包括蜂窩電 話、個(gè)人數(shù)字助理、智能電話、尋呼機(jī)、文本消息處理設(shè)備、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡、筆記本計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等等。在各種備選實(shí)施例中，移動(dòng)單元115可以包括用于與無線通信系統(tǒng)100進(jìn)行通信的單一天線或者多根天線。一個(gè)或者更多控制器120通過相應(yīng)的多個(gè)回程鏈路通信耦合至多個(gè)無線電頭端125。在備選實(shí)施例中，可以將回程鏈路實(shí)現(xiàn)為有線鏈路、無線鏈路、或其組合。每一個(gè)控制器120可以使用多個(gè)無線電頭端125來向一個(gè)或者更多移動(dòng)單元115提供服務(wù)。如本文根據(jù)本領(lǐng)域中通常用法所使用的，將術(shù)語“服務(wù)”理解為意味著每一個(gè)控制器120能夠創(chuàng)建可以由無線電頭端125在下行鏈路上協(xié)作發(fā)送的信號(hào)(或者可以用于形成信號(hào)的信息)。月艮務(wù)控制器120還能夠接收來自多個(gè)無線電頭端125的信號(hào)、將這些信號(hào)進(jìn)行合并、并且提取出由被服務(wù)的移動(dòng)單元115發(fā)送的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，由單一控制器120向每一個(gè)移動(dòng)單元115提供服務(wù)。然而，在備選實(shí)施例中，多個(gè)控制器120可以用于向單一移動(dòng)單元115提供服務(wù)。在該詳細(xì)的描述中，術(shù)語“無線電頭端”與其指向天線可以互換使用。在很多情況中，無線電頭端指代天線。無線電頭端125被配置為接收來自控制器120的信號(hào)，用于在通向移動(dòng)單元115的下行鏈路上發(fā)送。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器120可以以可以在回程鏈路上發(fā)送的調(diào)制和編碼的模擬基帶信號(hào)的形式，向無線電頭端125提供這些信號(hào)。備選地，控制器120可以向無線電頭端125提供過采樣的數(shù)字基帶信號(hào)。過采樣的數(shù)字基帶信號(hào)的示例是以高于奈奎斯特速率的速率來采樣并且用滿足最大量化噪聲要求所需的足夠數(shù)目的比特來量化的同相和正交(本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的I和Q)信號(hào)。在OFDMA系統(tǒng)中，這些采樣速率可以是指定的DFFT/IDFFT采樣速率或者更高(對(duì)于IOMHz TDD802. 16e/WiMAX系統(tǒng)來說大約是
11.2MHZ)。在擴(kuò)頻系統(tǒng)中，以碼片速率的倍數(shù)(典型地4或8倍)來對(duì)I和Q信號(hào)進(jìn)行采樣。這些信號(hào)可以是在空中傳輸?shù)乃行诺篮托畔⒌膹?fù)合信號(hào)，或者它們可以是單個(gè)MS專用數(shù)據(jù)，或者單個(gè)信道專用數(shù)據(jù)?？刂破?20還可以提供與信號(hào)相關(guān)聯(lián)的定時(shí)和/或相位信息，使得無線電頭端125可以對(duì)信息的傳輸進(jìn)行同步。如下文將詳細(xì)討論的，可以選擇定時(shí)和/或相位信息，使得可以在移動(dòng)單元115處相干地接收無線電頭端125根據(jù)該定時(shí)和/或相位信息發(fā)送的信息?？刂破?20可以向無線電頭端125發(fā)送一個(gè)或者更多業(yè)務(wù)和/或定時(shí)信號(hào)。針對(duì)無線電頭端125處的每一根天線發(fā)送一個(gè)信號(hào)或者定時(shí)和業(yè)務(wù)信號(hào)的集合?？梢苑珠_發(fā)送多個(gè)信號(hào)，或者對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行合并，使得無線電頭端125可以正確地將它們分離以從它的天線進(jìn)行發(fā)送?？梢詫⒈疚拿枋龅目刂破?20和無線電頭端125的協(xié)調(diào)操作稱作“網(wǎng)絡(luò)級(jí)多輸入多輸出”操作。每一個(gè)控制器120通過可以具有多個(gè)段的回程鏈路通信耦合至所選的一組無線電頭端125。例如，控制器120(2)經(jīng)由具有三個(gè)段的回程鏈路通信耦合至無線電頭端125(1-3)。受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以將控制器120耦合至任意數(shù)量的無線電頭端125，并且該數(shù)量對(duì)于不同的控制器120可以不同?？刂破?20可以用作使用相關(guān)聯(lián)的無線電頭端125的一個(gè)或者更多移動(dòng)單元115的服務(wù)實(shí)體。例如，可以在無線電頭端125和移動(dòng)單元115之間的空中接口上執(zhí)行信號(hào)強(qiáng)度和/或信號(hào)質(zhì)量和/或復(fù)信道增益的測(cè)量。可以基于這些信號(hào)強(qiáng)度和/或信號(hào)質(zhì)量和/或復(fù)信道增益測(cè)量，向被服務(wù)的移動(dòng)單元的集合添加移動(dòng)單元115 (或者從中移除移動(dòng)單元115)。每一個(gè)無線電頭端125可以耦合至多于一個(gè)控制器120，并且因此可以根據(jù)移動(dòng)單元115的分布，接收來自一 個(gè)或者更多服務(wù)控制器120的信號(hào)。根據(jù)本領(lǐng)域中的用法，在本文中可互換地使用術(shù)語“復(fù)信道增益”以及“復(fù)信道增益和相位”。無線電頭端125還可以在上行鏈路上接收來自移動(dòng)單元115的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，無線電頭端125不包含傳統(tǒng)基帶數(shù)字處理單元，并且因此無線電頭端125不執(zhí)行對(duì)上行鏈路上接收的信號(hào)的解調(diào)和/或解碼。因此，可以在將所接收的上行鏈路信號(hào)轉(zhuǎn)換為高保真模擬基帶信號(hào)的射頻單元中實(shí)現(xiàn)無線電頭端125，該高保真模擬基帶信號(hào)可以用于調(diào)制寬帶傳輸系統(tǒng)，如回程鏈路中的光纖或者暗光纖(dark fiber) 備選地,無線電頭端125可以從上行鏈路上接收的信號(hào)生成過采樣的數(shù)字基帶復(fù)合信號(hào)(例如多個(gè)MS的合并的接收信號(hào)，包括承載和導(dǎo)頻、控制信號(hào)、反饋信道以及空中發(fā)送的任何其它信號(hào))，然后通過調(diào)制回程媒體(如光載波)或者使用類似基于Sonet的因特網(wǎng)協(xié)議的設(shè)施(即在光媒體上傳輸數(shù)字內(nèi)容的寬帶光設(shè)施)來向控制器120發(fā)送保持?jǐn)?shù)字信號(hào)的高分辨率信息?？刂破?20可以使用算法(如信道估計(jì)算法、麗SE、MRC和/或MLSE)來處理接收的信號(hào)，接收的信號(hào)可以包括來自多個(gè)無線電頭端125的業(yè)務(wù)和信道測(cè)量?？刂破?20可以使用與回程鏈路相關(guān)聯(lián)的定時(shí)信息來對(duì)從無線電頭端125接收的上行鏈路信號(hào)進(jìn)行相干合并，然后對(duì)合并的上行鏈路信號(hào)進(jìn)行解調(diào)/解碼，以提取單個(gè)MS發(fā)送的數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意，圖I是邏輯視圖。在給定實(shí)現(xiàn)中，多個(gè)實(shí)體可以共址或者組合為一個(gè)物理實(shí)體。作為示例，控制器120(2)可以與無線電頭端125(2)組合為一個(gè)物理實(shí)體。在控制器120和無線電頭端125之間的回程鏈路上發(fā)送的信號(hào)應(yīng)當(dāng)緊密同步，以便于無線電頭端125發(fā)送和/或接收的信號(hào)的相干合并。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器120確定回程鏈路的不同分支之間的相對(duì)時(shí)間延遲。當(dāng)控制器120、無線電頭端125以及回程鏈路被配置為使得與不同回程鏈路相關(guān)聯(lián)的相對(duì)時(shí)間延遲已知并且固定時(shí)，控制器120可以基于配置信息來確定相對(duì)時(shí)間延遲。然而，由要求無線電頭端125發(fā)送和/或接收的信號(hào)的相干性所施加的嚴(yán)格定時(shí)約束可能要求相對(duì)時(shí)間延遲的動(dòng)態(tài)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器120可以通過下述操作來動(dòng)態(tài)確定回程鏈路的段之間的相對(duì)時(shí)間延遲向無線電頭端125發(fā)送定時(shí)信號(hào)、接收來自無線電頭端125的回波、以及基于無線電頭端125接收到定時(shí)信號(hào)時(shí)由無線電頭端125發(fā)送的響應(yīng)信號(hào)來確定控制器120和無線電頭端125之間的往返延遲和單向延遲。響應(yīng)于與移動(dòng)單元115的通信會(huì)話的發(fā)起，和/或在任何其它時(shí)間，可以周期性地發(fā)送定時(shí)信號(hào)。備選地，無線電頭端125 (和/或控制器120)可以將定時(shí)信息與在上行鏈路上接收的信號(hào)一起發(fā)送。例如，無線電頭端125(和/或控制器120)可以在將接收的信息轉(zhuǎn)發(fā)至控制器120(和/或無線電頭端125)之前向接收的信息附加時(shí)間戳?？梢曰谌只蛘呷騾⒖紩r(shí)間(如由全球定位系統(tǒng)或者其它同步方法(如IEEE 1588)提供的參考時(shí)間)來確定時(shí)間戳的值?？刂破?20可以使用附加至從多個(gè)無線電頭端125接收的信息的時(shí)間戳來對(duì)接收的信息進(jìn)行相干合并。例如，控制器可以使用時(shí)間戳來對(duì)從不同無線電頭端125接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊，使得可以對(duì)時(shí)間對(duì)齊的數(shù)據(jù)進(jìn)行相干合并。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器120還可以將附加至從多個(gè)無線電頭端125接收的信息的時(shí)間戳與控制器120接收該信息的時(shí)間進(jìn)行比較，以確定回程鏈路的段之間的相對(duì)時(shí)間延遲?？梢允褂萌只蛘呷騾⒖紩r(shí)間來執(zhí)行該比較。然后這些相對(duì)時(shí)間延遲可以用于協(xié)調(diào)下行鏈路上信息的發(fā)送，使得可以在移動(dòng)單元115處干擾減少或者無干擾的情況下，相干地接收所發(fā)送的信息。 無線電頭端125可以使用附加至從多個(gè)控制器120接收的信息的時(shí)間戳來相干地發(fā)送所接收的信息。例如，無線電頭端125可以使用時(shí)間戳來對(duì)從不同控制器120接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊，使得可以在發(fā)送至移動(dòng)單元115之前對(duì)時(shí)間對(duì)齊的數(shù)據(jù)流進(jìn)行相干合并。在一個(gè)實(shí)施例中，無線電頭端125還可以將附加至從多個(gè)控制器120接收的信息的時(shí)間戳與無線電頭端125接收該信息的時(shí)間進(jìn)行比較，以確定回程鏈路的段之間的相對(duì)時(shí)間延遲?？梢允褂萌只蛘呷騾⒖紩r(shí)間來執(zhí)行該比較。然后，這些相對(duì)時(shí)間延遲可以用于協(xié)調(diào)回程上信息的發(fā)送，使得可以在控制器120處更容易地對(duì)所發(fā)送的信息進(jìn)行相干合并。圖2概念性地示出了從多個(gè)無線電頭端相干地發(fā)送信號(hào)的方法200的一個(gè)示例實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，可以在控制器(如圖I所示的控制器120)中實(shí)現(xiàn)該方法200。每一個(gè)控制器使用一個(gè)或者更多無線電頭端以向所選的一組移動(dòng)單元發(fā)送信號(hào)。對(duì)于每一個(gè)由控制器提供服務(wù)的移動(dòng)單元，可以預(yù)定或者動(dòng)態(tài)選擇用于發(fā)送信號(hào)的無線電頭端的集合。例如，可以選擇與每一個(gè)控制器連接的無線電頭端的不同子集，以基于信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量和/或信號(hào)質(zhì)量測(cè)量和/或復(fù)信道增益測(cè)量來向不同的移動(dòng)單元發(fā)送信息?？刂破鞔_定(在205)控制器和要用于發(fā)送信號(hào)的每一個(gè)無線電頭端之間的回程鏈路(或者回程鏈路的段)的相對(duì)時(shí)間延遲。在一個(gè)實(shí)施例中，例如使用本文討論的技術(shù)的實(shí)施例來動(dòng)態(tài)地確定(在205)相對(duì)時(shí)間延遲。控制器還可以確定并且使用(在210)無線電頭端所使用的復(fù)信道增益和相位信息(以及所提供的定時(shí)信息)來對(duì)發(fā)送進(jìn)行協(xié)調(diào)，使得在移動(dòng)單元處以在空中相干合并的方式接收針對(duì)每一個(gè)移動(dòng)單元的信號(hào)，而沒有或者只有最小的其它用戶信號(hào)干擾。然后可以在回程鏈路上向無線電頭端發(fā)送(在215)信號(hào)、定時(shí)和/或復(fù)信道增益和相位信息。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器可以在控制器經(jīng)由每一個(gè)無線電頭端提供服務(wù)的每一個(gè)無線電頭端125處的每一根天線上，針對(duì)每一個(gè)移動(dòng)單元，構(gòu)建包括信號(hào)、定時(shí)和/或相位信息在內(nèi)的復(fù)合信號(hào)。在回程上發(fā)送的復(fù)合信號(hào)可以是模擬基帶信號(hào)和/或?qū)廨d波或者數(shù)字載波系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)制的過采樣的數(shù)字基帶信號(hào)。然后向合適的無線電頭端轉(zhuǎn)發(fā)(在215)該復(fù)合信號(hào)。無線電頭端可以使用定時(shí)和/或相位信息對(duì)從一個(gè)或者更多控制器接收的復(fù)合信號(hào)進(jìn)行合并(在220)。例如，每一個(gè)無線電頭端可以從多個(gè)控制器接收復(fù)合信號(hào)，復(fù)合信號(hào)包括與下行鏈路上對(duì)多個(gè)移動(dòng)單元的傳輸相關(guān)聯(lián)的信號(hào)、定時(shí)和/或相位信息。因此，每一個(gè)無線電頭端可以使用相關(guān)聯(lián)的定時(shí)和/或相位信息來對(duì)復(fù)合信號(hào)的部分進(jìn)行合并(在220)，然后發(fā)送(在220)合并信號(hào)，使得可以將它們與其它無線電頭端發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行相干合并(在移動(dòng)單元處)，同時(shí)消除或者最小化其它用戶的干擾。在一個(gè)實(shí)施例中，定時(shí)和/或相位信息還可以用于發(fā)送(在220)合并信號(hào)以產(chǎn)生干擾零陷/最小化。圖3概念性地示出了對(duì)從多個(gè)無線電頭端接收的信號(hào)進(jìn)行相干合并的方法300的一個(gè)示例實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，可以在控制器(如圖I所示的控制器120)上實(shí)現(xiàn)方法300。每一個(gè)控制器通過相應(yīng)的回程鏈路集合通信耦合至一個(gè)或者更多無線電頭端。每一個(gè)無線電頭端可以接收由一個(gè)或者更多移動(dòng)單元在上行鏈路上發(fā)送的信號(hào)?？梢灶A(yù)定或者可以基于信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量和/或信號(hào)質(zhì)量測(cè)量和/或復(fù)信道增益和相位測(cè)量來選擇用于從每一個(gè)移動(dòng)單元接收信號(hào)的無線電頭端的集合?？刂破鞔_定(在305)控制器和每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的無線電頭端之間的回程鏈路(或者回程鏈路的段)的相對(duì)時(shí)間延遲。在一個(gè)實(shí)施例中，使用例如本文討論的技術(shù)的實(shí)施例來動(dòng)態(tài)地確定相對(duì)時(shí)間延遲(在305)。然后控制器 在相應(yīng)回程鏈路上接收(在310)來自無線電頭端的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，接收的信號(hào)是模擬基帶信號(hào)和/或尚未由無線電頭端解調(diào)或者解碼的過采樣的數(shù)字基帶信號(hào)。控制器可以使用與至多個(gè)無線電頭端的回程鏈路相關(guān)聯(lián)的定時(shí)信息，對(duì)從多個(gè)無線電頭端接收的信號(hào)進(jìn)行合并(在315)。例如，該定時(shí)信息可以用于確定至無線電頭端的兩個(gè)或者更多回程鏈路之間的相對(duì)時(shí)間延遲。然后該相對(duì)時(shí)間延遲可以用于對(duì)接收的信號(hào)的部分進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊和/或時(shí)間偏移，使得它們是同步的并且可以相干合并(在315)或者用其它算法(如麗SE、MLD和/或SIC(串行干擾消除)或者多用戶檢測(cè)(MUD))來處理。然后控制器使用傳統(tǒng)技術(shù)來解調(diào)和/或解碼(在320)合并信號(hào)。然后將解調(diào)和/或解碼的信號(hào)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)以傳輸至其最終目的地。本文描述的技術(shù)的實(shí)施例可以具有相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)的許多優(yōu)點(diǎn)，在傳統(tǒng)技術(shù)中，基站以未協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行操作，使得不能對(duì)發(fā)送和/或接收的信號(hào)進(jìn)行相干合并。通過提供這些信號(hào)的緊密同步以及信號(hào)參數(shù)(如相位和幅度)的高精確度，本文描述的技術(shù)的實(shí)施例可以顯著地增加無線通信系統(tǒng)的容量、覆蓋、和/或用戶吞度量以及性能。以本文描述的方式對(duì)多個(gè)無線電頭端及其相關(guān)聯(lián)的集中式控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)，還可以允許圖I所示的無線通信系統(tǒng)100經(jīng)由移動(dòng)單元處的相干合并和干擾零陷/最小化來向移動(dòng)單元傳送非常高的下行鏈路數(shù)據(jù)速率。協(xié)調(diào)的操作還可以允許無線通信系統(tǒng)100經(jīng)由用于上行鏈路的網(wǎng)絡(luò)處的相干合并和干擾零陷/最小化來在網(wǎng)絡(luò)處接收非常高的數(shù)據(jù)速率。這種方案產(chǎn)生了巨大的(多個(gè)數(shù)量級(jí))的容量增益。例如，無線通信系統(tǒng)100的實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)下行鏈路上IG比特每秒和上行鏈路上100M比特每秒的數(shù)據(jù)傳輸速率，或者更高。由于可以用對(duì)于受益于本文教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的不同但是等價(jià)的方式來修改和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，上面公開的特定實(shí)施例僅作說明之用。此外，除了在下面權(quán)利要求中描述的以外，不應(yīng)對(duì)本文所示的構(gòu)造或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)進(jìn)行任何限制。因此，顯而易見地，可以對(duì)上述公開的特定實(shí)施例進(jìn)行改變或者修改，并且可以認(rèn)為所有這種變化均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，在下面權(quán)利要求中闡述本文所尋求的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端(125)相關(guān)聯(lián)的多根天線執(zhí)行的發(fā)送進(jìn)行協(xié)調(diào)的方法，包括 在控制器(120)處，確定(205)控制器(120)和所述多個(gè)無線電頭端(125)之間的多個(gè)回程鏈路的至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲； 在所述多個(gè)回程鏈路上提供指示第一信號(hào)的信息；以及 在所述多個(gè)回程鏈路上提供(215)用于由所述多個(gè)無線電頭端(125)使用所述多根天線執(zhí)行的所述第一信號(hào)的協(xié)調(diào)發(fā)送的定時(shí)信息，以便所述信號(hào)在被移動(dòng)單元接收時(shí)能夠被相干合并，所述定時(shí)信息是基于所述至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲來確定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中確定所述至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲包括 在所述多個(gè)回程鏈路上提供多個(gè)第一定時(shí)信號(hào)；以及 基于響應(yīng)于所述多個(gè)第一定時(shí)信號(hào)的、在所述多個(gè)回程鏈路上接收的多個(gè)第二定時(shí)信號(hào)，確定所述至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中提供指示第一信號(hào)的信息包括 提供模擬基帶信號(hào)和過采樣的數(shù)字基帶信號(hào)中的至少一個(gè)，并且提供定時(shí)信息包括提供指示全局或者全球參考時(shí)間的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，包括 提供與第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的增益或相位信息，所述增益或相位信息指示所述多根天線在發(fā)送第一信號(hào)時(shí)要使用的相對(duì)增益或相位。
5.一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端(125(1)-125(3))相關(guān)聯(lián)的多根天線執(zhí)行的發(fā)送進(jìn)行協(xié)調(diào)的方法，包括 在所述多個(gè)無線電頭端中的一個(gè)無線電頭端(125(1))處，在至少一個(gè)控制器(120(1),120(2))和所述多個(gè)無線電頭端(125)之間的多個(gè)回程鏈路中的至少一個(gè)回程鏈路上，接收指示第一信號(hào)的信息； 在所述多個(gè)無線電頭端中的所述一個(gè)無線電頭端(125(1))處，在所述多個(gè)回程鏈路中的所述至少一個(gè)回程鏈路上，接收基于所述多個(gè)回程鏈路的至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲而確定的定時(shí)信息；以及 在所提供的定時(shí)信息所指示的時(shí)刻，從所述至少一根天線發(fā)送第一信號(hào)，以便所述第一信號(hào)在被移動(dòng)單元接收時(shí)能夠被與至少一個(gè)其它無線電頭端(125(2),125(3))對(duì)所述第一信號(hào)的發(fā)送相干合并。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括 在所述多個(gè)回程鏈路中的至少一個(gè)回程鏈路上，接收至少一個(gè)第一定時(shí)信號(hào)；以及 響應(yīng)于所述至少一個(gè)第一定時(shí)信號(hào)的接收，在所述多個(gè)回程鏈路中的所述至少一個(gè)回程鏈路上提供至少一個(gè)第二定時(shí)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中接收指示第一信號(hào)的信息包括 接收模擬基帶信號(hào)和過采樣的數(shù)字基帶信號(hào)中的至少一個(gè)；接收定時(shí)信息包括接收指示全局或者全球參考時(shí)間的信息，并且包括接收與第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位信息，以及發(fā)送第一信號(hào)包括基于所接收的相位信息來發(fā)送第一信號(hào)。
8.一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端(125(1)-125(3))相關(guān)聯(lián)的多根天線接收的信息進(jìn)行合并的方法，包括在控制器(120)和所述多個(gè)無線電頭端(125(1)-125(3))之間的多個(gè)回程鏈路上，接收指示由至少一個(gè)移動(dòng)單元(115)發(fā)送并且由所述多根天線接收的至少一個(gè)第一信號(hào)的/[目息;以及 使用與所述多個(gè)回程鏈路相關(guān)聯(lián)的定時(shí)信息，對(duì)在所述多個(gè)回程鏈路上接收的所述信息進(jìn)行相干合并。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括 在所述多個(gè)回程鏈路上，從所述多個(gè)無線電頭端(125)接收定時(shí)信息；以及 使用從所述多個(gè)無線電頭端(125)接收的所述定時(shí)信息，對(duì)所述信息進(jìn)行相干合并。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括 在所述多個(gè)回程鏈路上提供多個(gè)第一定時(shí)信號(hào)；以及 基于響應(yīng)于所述多個(gè)第一定時(shí)信號(hào)的、在所述多個(gè)回程鏈路上接收的多個(gè)第二定時(shí)信號(hào)，對(duì)所述信息進(jìn)行相干合并。
11.一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端(125(1)-125(3))相關(guān)聯(lián)的多根天線接收的信息進(jìn)行合并的方法，所述多個(gè)無線電頭端在多個(gè)回程鏈路上與至少一個(gè)控制器(120(1),120(2))進(jìn)行通信，所述方法包括 在第一無線電頭端(125(1))和所述至少一個(gè)控制器(120(1),120(2))之間的至少一個(gè)回程鏈路上，發(fā)送指示由與第一無線電頭端(125(1))相關(guān)聯(lián)的至少一根天線接收的至少一個(gè)第一信號(hào)的信息，以用于使用基于在所述多個(gè)回程鏈路上發(fā)送的多個(gè)信號(hào)而確定的定時(shí)信息，對(duì)由第一無線電頭端(125(1))發(fā)送的信息與至少一個(gè)第二無線電頭端(125(2))在至少一個(gè)回程鏈路上發(fā)送的信息進(jìn)行相干合并。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括 提供與所發(fā)送的信息相關(guān)聯(lián)的定時(shí)信息，使得能夠使用所提供的定時(shí)信息，對(duì)第一無線電頭端(125(1)發(fā)送的信息與至少一個(gè)第二無線電頭端(125(2))在至少一個(gè)回程鏈路上發(fā)送的信息進(jìn)行相干合并。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括 在回程鏈路上接收第一定時(shí)信號(hào)；以及 響應(yīng)于第一定時(shí)信號(hào)，在回程鏈路上提供第二定時(shí)信號(hào)。
14.一種配置用于對(duì)與多個(gè)無線電頭端(125)相關(guān)聯(lián)的多根天線執(zhí)行的發(fā)送進(jìn)行協(xié)調(diào)的控制器，包括 用于確定(205)所述控制器和所述多個(gè)無線電頭端(125)之間的多個(gè)回程鏈路的至少一個(gè)相對(duì)延遲的裝置； 用于在所述多個(gè)回程鏈路上提供指示第一信號(hào)的信息的裝置；以及 用于在所述多個(gè)回程鏈路上提供(215)用于由所述多個(gè)無線電頭端(125)使用所述多根天線執(zhí)行的所述第一信號(hào)的協(xié)調(diào)發(fā)送的定時(shí)信息，以便所述信號(hào)在被移動(dòng)單元接收時(shí)能夠被相干合并的裝置，所述定時(shí)信息是基于所述至少一個(gè)相對(duì)延遲來確定的。
15.一種無線電頭端(125(1))，包括 用于在控制器(120(1))和所述無線電頭端之間的第一回程鏈路上接收指示第一信號(hào)的信息的裝置； 用于在所述回程鏈路上接收基于所述控制器和另一無線電頭端之間的所述回程鏈路和另一回程鏈路之間的至少一個(gè)相對(duì)延遲而確定的定時(shí)信息的裝置；以及 用于在所提供的定時(shí)信息所指示的時(shí)刻發(fā)送第一信號(hào)，以便所述第一信號(hào)被與由另一無線電頭端執(zhí)行的第一信號(hào)的發(fā)送協(xié)調(diào)地發(fā)送以便所述第一信號(hào)在被移動(dòng)單元接收時(shí)能夠被相干合并的裝置， 用于發(fā)送的裝置包括天線。
16.一種包括控制器(120(1),120(2))的合并裝置，用于對(duì)由與多個(gè)無線電頭端(125(1)-125(3))相關(guān)聯(lián)的多根天線所接收的信息進(jìn)行合并，包括 用于在所述控制器(120)和所述多個(gè)無線電頭端(125(1)-125(3))之間的多個(gè)回程鏈路上接收指示由至少一個(gè)移動(dòng)單元(115)發(fā)送并且由所述多根天線接收的至少一個(gè)第一信號(hào)的信息的裝置；以及 用于使用與所述多個(gè)回程鏈路相關(guān)聯(lián)的定時(shí)信息，對(duì)在所述多個(gè)回程鏈路上接收的信息進(jìn)行相干合并的裝置。
17.—種包括至少一個(gè)控制器(120(1),120(2))的裝置，用于對(duì)由與多個(gè)無線電頭端(125 (I)-125 (3))相關(guān)聯(lián)的多個(gè)天線所接收的信息進(jìn)行合并，所述多個(gè)無線電頭端在多個(gè)回程鏈路上與所述至少一個(gè)處理器(120(1),120(2))進(jìn)行通信，包括 用于在第一無線電頭端(125(1))和所述至少一個(gè)控制器(120(1),120(2))之間的至少一個(gè)回程鏈路上發(fā)送指示由與所述第一無線電頭端(125(1))相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)天線接收的至少一個(gè)第一信號(hào)的信息的裝置；以及 用于使用基于在所述多個(gè)回程鏈路上發(fā)送的多個(gè)信號(hào)而確定的定時(shí)信息，將所述第一無線電頭端(125(1))發(fā)送的信息與至少一個(gè)第二無線電頭端(125(2))在至少一個(gè)回程鏈路上發(fā)送的信息進(jìn)行相干合并的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對(duì)與多個(gè)無線電頭端相關(guān)聯(lián)的多根天線執(zhí)行的發(fā)送和接收進(jìn)行協(xié)調(diào)的方法。所述方法包括在控制器處，確定與控制器和所述多個(gè)無線電頭端之間的多個(gè)回程鏈路相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)相對(duì)時(shí)間延遲。所述方法還包括在多個(gè)回程鏈路上提供指示第一信號(hào)的信息。所述方法還包括在多個(gè)回程鏈路上提供定時(shí)信息。所述定時(shí)信息是基于相對(duì)時(shí)間延遲來確定的，使得多個(gè)無線電頭端可以使用所提供的定時(shí)信息，以使用多根天線來相干地發(fā)送第一信號(hào)，并且多個(gè)控制器可以接收移動(dòng)單元發(fā)送的信息。
文檔編號(hào)H04B7/02GK102832979SQ20121028645
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者阿肖克·N·盧德拉帕特納 申請(qǐng)人:朗訊科技公司