用于使用协同式MIMO方案发射和接收信号的方法

摘要

公开了一种用于在具有多小区环境的通信系统中降低小区间干扰的方法和用于通过协同式MIMO方案发射信号的方法。用于在协同式MIMO通信系统中通过移动站发射预编码信息的方法的示例包括：基于服务基站的信号强度来确定包括一个或者多个基站的预编码矩阵的预编码矩阵集合，该一个或多个基站包括服务基站；以及将与预编码矩阵集合相关的信息发射到服务基站。在小区边缘中的移动站与相邻基站协同地使用与预编码矩阵集合相关的信息来执行协同式MIMO模式或者小区间干扰减轻模式。

权利要求

1.一种用于移动站使用协同式多输入多输出(Co-MIMO)方案接收信号的方法，所述方法包括：测量来自服务基站和包括至少一个相邻基站的协同式基站的信道，其中，所述协同式基站与所述服务基站一起执行所述协同式MIMO方案；

确定用于所述协同式基站中的每一个的预编码矩阵索引，并且向所述服务基站报告所述预编码矩阵索引；以及从所述协同式基站接收相同信号或者独立信号，

其中，当所述移动站从所述协同式基站中的每一个协同地接收所述相同信号或者所述独立信号时，通过选择其中最大地获得多小区分集增益或者多小区复用增益的预编码矩阵索引来确定用于所述协同式基站中的每一个的所述预编码矩阵索引。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于系统中的预定码本来选择用于所述协同式基站中的每一个的所述预编码矩阵索引。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述协同式基站共享所述移动站的资源分配信息，并且使用公共资源向所述移动站发射所述相同信号或者所述独立信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述服务基站报告的所述预编码矩阵索引经由网络间接口来从所述服务基站分别地发射到所述协同式基站。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述协同式基站以多小区分集模式进行操作时，所述移动站从所述协同式基站接收所述相同信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述协同式基站以多小区复用模式进行操作时，所述移动站从所述协同式基站接收所述独立信号。

7.一种用于特定基站使用协同式多输入多输出(Co-MIMO)方案一起发射信号的方法，所述方法包括：从使用所述协同式MIMO方案接收信号的移动站接收用于所述特定基站和包括至少一个相邻基站的协同式基站的预编码矩阵索引，其中，所述协同式基站与所述特定基站一起执行所述协同式MIMO方案；

通过网络间接口向所述至少一个相邻基站发射用于所述协同式基站中的每一个的所述预编码矩阵索引；以及与所述至少一个相邻基站一起向所述移动站发射相同信号或者独立信号，其中，当所述移动站从所述协同式基站协同地接收所述相同信号或者所述独立信号时，通过选择其中最大地获得多小区分集增益或者多小区复用增益的预编码矩阵索引来确定用于所述协同式基站中的每一个的所述预编码矩阵索引。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，基于系统中的预定码本来选择用于所述协同式基站中的每一个的所述预编码矩阵索引。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述协同式基站共享所述移动站的资源分配信息，并且使用公共资源来向所述移动站发射所述相同信号或者独立信号。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，当所述协同式基站以多小区分集模式进行操作时，所述特定基站与所述至少一个相邻基站一起向所述移动站发射所述相同信号。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，当所述协同式基站以多小区复用模式进行操作时，所述特定基站与所述至少一个相邻基站一起向所述移动站发射所述独立信号。

说明书

用于使用协同式MIMO方案发射和接收信号的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及多小区环境的通信系统，并且更加具体地，涉及用于在多小区环境中降低小区间干扰的方法和用于通过协同式多输入多输出(MIMO)方案来发射和接收信号的方法。

背景技术

[0002] 随着信息通信服务的普及、各种多媒体服务的出现和高质量服务的提供，对于无线通信服务的要求已经快速地增加。为了积极地应对这样的要求，应该增加通信系统的容量并且应该改善数据传输的可靠性。

[0003] 为了在无线通信环境中增加通信容量，可以考虑一种用于新搜索可用频带的方法和一种用于对有限资源增加效率的方法。关于后一方法，一种多输入多输出(MIMO)方案近来已经受到关注并且已经得到积极地研发。MIMO方案通过为发射机和接收机配备多个天线来额外地保证用于利用资源的空间域来获得分集增益，或者通过经由多个天线并行地发射数据来增加了传输容量。

[0004] 通常，认为MIMO方案提高了通信系统的可靠性或者改善了传输效率并且可以被分类成波束形成、空间分集和空间复用方案。

[0005] 使用多个发射天线来提高可靠性的波束形成方案和空间分集方案通过多个发射天线来发射单个数据流。用于提高传输效率的空间复用方案经由多个发射天线来同时发射多个数据流。

[0006] 在空间复用方案中，同时发射的数据流的数目被称为空间复用率。应该根据发射和接收天线的数目并且根据信道状态来适当地选择空间复用率。通常，能够最大地获得的空间复用率被限制为发射天线的数目和接收天线的数目的较小值。如果增加了信道相关性，则使用低空间复用率。

[0007] 当采用空间复用方案时，通过应用虚拟天线信令方案能够获得各种增益。例如，因为通过应用虚拟天线信令方案多个数据流的信道环境变得相同，所以能够提供鲁棒性的信道质量信息(CQI)，并且能够增加具有低劣信道状态的数据流的可靠性。

[0008] 此外，能够几乎统一地保持对其应用虚拟天线信令方案的物理天线的发射功率。更加详细地，物理发射天线的集合形成多个束，每一个都与虚拟天线相对应。产生不同的束以不仅用于从所有物理天线发射相同的功率，而且还保留信道特性。

[0009] 虚拟天线的总数目确定可用空间分集或者空间复用率。而且，虚拟天线的总数目确定测量空间信道所要求的开销量。在下文中，物理发射天线的数目由Mr来表示，可用虚拟发射天线的数目由Me来表示，并且同时发射的层的数目由M来表示。层指示被独立地编码和调制以进行传输的传输符号。

[0010] 同时，预编码方案指的是用于提高通信系统的可靠性并且改善传输效率的空间处理方案。能够在不考虑多天线系统中的空间复用率的情况下使用预编码方案，并且预编码方案增加了信道的信噪比(SNR)。通常，发射侧使当前信道环境中最适当的矩阵或者矢量乘以数据来进行传输。从接收侧反馈该相乘的矩阵或者矢量。如果发射侧能够确定下行链路的信道信息，则能够选择性地使用适当的矩阵或者矢量。

发明内容

[0011] 技术问题

[0012] 被设计用于解决问题的本发明的目的在于提供一种用于在多小区环境中有效率地降低小区间干扰的方法和一种用于通过协同式MIMO方案来发射和接收信号的方法。

[0013] 技术方案

[0014] 用于实现该目的的本发明的一个方面提供了一种用于在多小区环境中通过移动站减轻小区间干扰的方法。

[0015] 在一个实施例中，一种用于减轻小区间干扰的方法包括：测量来自至少一个相邻基站的信道，该信号与从服务基站接收到的信号产生干扰；确定其中干扰被最大化的第一预编码矩阵索引和其中干扰被最小化的第二预编码矩阵索引中的至少一个，其中，基于测量的信道确定第一预编码矩阵索引和第二预编码矩阵索引；以及将第一预编码矩阵索引和第二预编码矩阵索引中的至少一个与相应的基站标识符信息一起发射到服务基站。

[0016] 第一预编码矩阵索引可以是用于请求至少一个相邻基站限制预编码矩阵索引的使用的预编码矩阵索引，并且第二预编码矩阵索引可以是用于请求至少一个相邻基站推荐预编码矩阵索引的使用的预编码矩阵索引。

[0017] 第一预编码矩阵索引和第二预编码矩阵索引中的至少一个的发射可以从该至少一个相邻基站进一步发射干扰量信息。

[0018] 两个或者多个第一预编码矩阵索引和两个或者多个第二预编码矩阵索引可以基于测量的信道以最大干扰或者最小干扰的顺序来确定，并且可以被发射到服务基站。

[0019] 发射到服务基站的第一预编码矩阵索引和第二预编码矩阵索引与基站标识符信息一起可以经由服务基站被发射到与基站标识符信息相对应的相邻基站。

[0020] 在另一实施例中，一种用于减轻小区间干扰的方法包括：测量来自至少一个相邻基站的信道，该信号与从服务基站接收到的信号产生干扰，以及基于测量的信道信号来计算干扰值，并且将干扰值发射到服务基站，其中，所述干扰值用于确定用于在每个基站中的预编码矩阵索引的选择的优先级，并且将关于优先级的信息从服务基站发射到至少一个相邻基站。

[0021] 干扰值可以包括信号与干扰加噪声比(SINR)、归一化的干扰功率和干扰功率与热噪声功率(interference over thermal)(IoT)中的至少一个。

[0022] 当来自两个或者多个移动站的对于特定预编码索引的使用限制的请求和对于特定预编码索引的使用推荐的请求冲突时，用于预编码矩阵索引的选择的优先级可以用于确定在每个基站中使用的预编码矩阵索引。

[0023] 将测量的干扰值与相应的基站标识符信息一起发射到服务基站。

[0024] 该方法可以进一步包括：在测量信道之后，确定其中干扰被最大化的第一预编码矩阵索引和其中干扰被最小化的第二预编码矩阵索引中的至少一个；以及将第一预编码矩阵索引和第二预编码矩阵索引中的至少一个与相应的基站标识符信息一起发射到服务基站。

[0025] 用于实现该目的的本发明的另一个方面提供了一种用于在多小区环境中通过特定基站来减轻小区间干扰的方法。

[0026] 在一个实施例中，一种用于减轻小区间干扰的方法包括：从移动站接收其中干扰被最大化的第一预编码矩阵索引和其中干扰被最小化的第二预编码矩阵索引中的至少一个和相应的基站标识符信息，其中，所述干扰是由至少一个相邻基站的信道信号相对于由特定基站发射到移动站的信号来产生的；以及根据基站标识符信息来将第一预编码矩阵索引和第二预编码矩阵索引中的至少一个发射到该至少一个相邻基站。

[0027] 在另一实施例中，一种用于减轻小区间干扰的方法包括：从移动站接收用于确定在每一个基站中的预编码矩阵的选择的优先级的干扰值；以及将基于干扰值的优先级信息发射到至少一个相邻基站，其中，该干扰值是由至少一个相邻基站的信道信号相对于由特定基站发射到移动站的信号所引起的干扰的量。

[0028] 本发明又一方面提供了一种用于在多小区环境中通过协同式多输入多输出(Co-MIMO)方案来由移动站接收信号的方法。

[0029] 在一个实施例中，一种用于通过协同式MIMO方案来接收信号的方法包括：测量从服务基站和包括至少一个相邻基站的协同式基站接收到的信道信号，其中，协同式基站与服务基站一起执行协同式MIMO方案；确定用于协同式基站中的每一个的预编码矩阵索引并且向服务基站报告该预编码矩阵索引；以及从协同式基站接收相同信号(same signal)或者独立信号(independent signal)。

[0030] 可以基于由系统预定的码本来选择用于协同式基站中的每一个的预编码矩阵索引。

[0031] 当移动站从协同式基站协同地接收到相同信号或者独立信号时，可以通过选择其中最大地获得了多小区分集增益或者多小区复用增益的预编码矩阵索引来确定用于协同式基站中的每一个的预编码矩阵索引。

[0032] 当移动站从协同式基站协同地接收到相同信号或者独立信号时，可以通过顺序地选择其中最大地获得了多小区分集增益或者多小区复用增益的规定数目的预编码矩阵索引来确定用于协同式基站中的每一个的预编码矩阵索引。

[0033] 协同式基站可以共享用于移动站的资源分配信息，并且使用公共资源来向移动站发射相同信号或者独立信号。

[0034] 报告给服务基站的预编码矩阵索引可以经由在网络之间的接口(例如，经由连接基站的骨干网络)来分别地从服务基站发射到协同式基站。

[0035] 当协同式基站以多小区分集模式进行操作时，移动站可以从协同式基站接收相同信号，并且当协同式基站以多小区复用模式进行操作时，移动站可以从协同式基站接收独立信号。

[0036] 本发明的另一个方面提供了一种用于通过协同式MIMO方案由特定基站与至少一个相邻基站一起来发射信号的方法。

[0037] 在一个实施例中，一种用于通过协同式MIMO方案来发射信号的方法包括：从通过协同式MIMO方案接收信号的移动站接收用于特定基站和包括至少一个相邻基站的协同式基站中的每一个的预编码矩阵索引，其中，协同式基站与特定基站一起执行协同式MIMO方案；经由在网络之间的接口来向至少一个相邻基站发射用于协同式基站中的每一个的预编码矩阵索引；以及与该至少一个相邻基站一起向移动站发射相同信号或者独立信号。

[0038] 有益效果

[0039] 根据本发明，能够在多小区环境中有效地消除小区间干扰，并且能够通过协同式MIMO方案来有效地发射和接收信号。

[0040] 当在多小区环境中从多个基站发射一个移动站的数据信号时，能够通过共享从移动站发射的预编码矩阵信息来执行闭环预编码。

[0041] 调度器能够通过合并从移动站接收到的预编码矩阵信息来确定多个邻近基站的预编码矩阵。因为考虑到邻近基站的信道，所以能够减轻从邻近基站进入相应移动站的干扰。

[0042] 当将预编码矩阵信息应用于用于邻近基站的基于码本的MIMO时，通过保持在发射到移动站的信号之间的单一特征，能够提高在移动站中的接收性能。

[0043] 当将预编码矩阵信息应用于用于邻近基站的基于码本的波束形成时，能够放大发射到移动站的信号的强度。进一步，能够减轻可能在发射到移动站的多个基站的信号之间产生的干扰。

附图说明

[0044] 附图被包括进来以提供本发明的进一步理解，附图图示了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

[0045] 在附图中：

[0046] 图1图示了在具有多小区环境的通信系统中考虑到潜在干扰的信号发射和接收；

[0047] 图2图示了根据本发明示例性实施例的在具有多小区环境的通信系统中的信号发射和接收方法；

[0048] 图3图示了根据本发明示例性实施例的用于在调度器中确定每个基站的预编码矩阵索引的方法的实例；

[0049] 图4图示了在多小区环境中在对其应用协同式MIMO方案的通信系统中的信号发射和接收；以及

[0050] 图5图示了根据本发明示例性实施例的对其应用协同式MIMO方案的通信系统中的信号发射和接收方法。

具体实施方式

[0051] 现在将详细参考本发明的示例性实施例，在附图中图示了本发明的示例。将在下面参考附图给出的详细说明意在解释本发明的示例性实施例，而非示出能够根据本发明实现的仅有的实施例。以下详细说明包括特定的细节，以便于提供对于本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，可以在没有这样的特定细节的情况下来实践本发明。例如，将集中于特定的术语来给出以下说明，但是本发明不限于此，并且可以使用任何其它术语来表示相同的含义。

[0052] 在一些情况下，公知结构和/或器件被省略或者以框图和/或流程图的形式来示出，集中于结构和/或器件的重要特征，使得不混淆本发明的原理。将在本说明书全文中使用相同的附图标记来指示相同或者相似的部分。

[0053] 在下文中描述的示例性实施例是本发明的元素和特征的组合。除非另外提及，该元素或者特征可以被视为是选择性的。可以在不与其它元素或者特征相结合的情况下来实践每个元素或者特征。此外，可以通过组合部分的元素和/或特征来构造本发明的实施例。可以重新排列在本发明的实施例中描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造可以被包括在另一实施例中，并且可以用另一实施例的相应构造来替代。

[0054] 在本发明的示例性实施例中，对于在基站和移动站之间的数据发射和接收关系来进行说明。这里，术语‘基站’指的是与移动站直接进行通信的网络的终端节点。在一些情况下，被描述为由基站执行的特定操作可以由基站的上节点来执行。即，明显的是，在由包括基站的多个网络节点组成的网络中，为与移动站的通信所执行的各种操作可以由基站或者除了基站之外的网络节点来执行。术语‘基站’可以由术语‘固定站’、‘节点B’、‘e节点B’(eNB)、‘接入点’等来替代。术语‘移动站’可以由术语‘用户设备’、‘移动订户站’(MSS)等来替代。

[0055] 在通信移动站，特别是在多小区环境中在每个小区边缘中的移动站，的情况下，从服务基站发射到移动站的信号具有弱的强度，并且由于从其它邻近基站发射到移动站的信号而导致产生干扰的可能性很高。因此，在小区边缘中的移动站可以在考虑到通信环境的情况下有效地减轻小区间干扰，或者通过如将在下文中描述的协同式MIMO来改善用户的接收性能。

[0056] 图1图示了在具有多小区环境的通信系统的信号发射和接收中的潜在干扰的概念。

[0057] 当位于两个或者多个小区区域中的多个基站向一个移动站发射信号时，由于向其它小区中的移动站发射的信号而导致干扰可能出现在一个小区中的移动站中，如在图1中所示。

[0058] 参考图1，移动站(MS1、MS2和MS3)23、24和25从基站(BS1、BS2和BS3)20、21和22接收信号。从基站20发射到移动站24和25的信号①可能对移动站23产生干扰。从基站21发射到移动站25的信号②可能对移动站24产生干扰。类似地，从基站22发射到移动站
23的信号③可能对移动站25产生干扰。

[0059] 将在下文中描述的本发明的示例性实施例提供了信号传输方法，该方法能够在具有多小区环境的通信系统中通过在使用预编码信息中采用码本的闭环操作来降低由从多个基站发生的信号所引起的干扰。

[0060] 图2图示了根据本发明的示例性实施例的在具有多小区环境的通信系统中的信号发射和接收方法。

[0061] 根据本发明的示例性实施例，现在将详细描述用于在将基于码本的闭环预编码应用于小区边缘中的移动站时最小化相邻小区中的干扰的方法的实例。

[0062] 在步骤S40中，移动站，特别是位于小区边缘中的移动站，可以执行对于包括服务基站的相邻小区的每个基站BS1到BSN的相同频带的信道估计。移动站基于对于每个基站的信道估计结果来确定每个基站的信号强度。

[0063] 移动站可以检测其中通过最小化干扰来最大化服务基站的信号强度的码本索引，并且使得相邻小区使用该码本索引，由此最小化在相邻小区中的干扰。替代地，移动站可以使得相邻小区不使用其中通过最大化干扰来最小化服务基站的信号强度的码本索引，由此最小化在相邻小区中的干扰。可以同时地使用以上方法。

[0064] 假设相邻基站BS1到BSN关于移动站来使用公共码本，例如，位于小区边缘中的移动站在步骤S40中通过从相应基站接收到的导频信号来估计信道。在步骤S41中，移动站通过从公共码本以预编码矩阵索引(PMI)的顺序来顺序地应用预编码矩阵来计算协方差值RW1、RW2、...、RWN。这里，协方差值的下标指示应用于每个基站的预编码矩阵，并且表示用于区分基站的标识符。

[0065] 如果移动站位于基站BS1中，则除了指示服务基站BS1的信号分量的RW1之外的值RW2、RW3、...、RWN可以用作干扰分量。

[0066] 可以以下公式1和公式2来分别表达用于检测其中基站BS1的信号强度被最大化的码本索引的方法和用于检测其中基站BS1的信号强度被最小化的码本索引的方法。

[0067] [公式1]

[0068]

[0069] [公式2]

[0070]

[0071] 在公式1和公式2中，Wi，max表示最大化第i基站BSi的信号强度的预编码矩阵，Wi，min表示最小化第i基站BSi的信号强度的预编码矩阵。

[0072] 通过从第i基站BSi接收到的信道的码本搜索来计算Wi，max和Wi，min。可以通过计算Wi，mix和Wi，min来获得具有最大期望与非期望信号功率比率DURmax或者最小期望与非期望信号功率比率DURmin的预编码矩阵。即，为了获得DURmax，应用其中服务基站的信号强度被最大化并且相邻基站的信号强度被最小化的预编码矩阵。为了获得DURmin，应用其中服务基站的信号强度被最大化并且相邻基站的信号强度也被最大化的预编码矩阵。

[0073] RW1、RW2、...、RWN指示每一个基站的信号强度，并且可以使用例如在步骤S40中由移动站通过从每个基站接收到的信号所估计的信道以及在每个基站和移动站之间共同应用的码本来以如在以下公式3中所示的协方差的形式进行表达。

[0074] [公式3]H

[0075] RW1＝(H1W1)(H1W1)，H

[0076] RW2＝(H2W2)(H2W2)，H

[0077] RWN＝(HNWN)(HNWN)

[0078] 在公式3中，H1，、H2、...、HN指示由移动站通过从相应的基站接收到的信号来估计的信道，并且根据从基站接收到的信号的信道估计，W1、W2、...、WN可以被确定为在包括在基站和移动站中共同使用的码本中的预编码矩阵中的特定预编码矩阵。即，通过将包括在共同使用的码本中的预编码矩阵应用于公式3来确定每个预编码矩阵的信号强度。可以使用每个预编码矩阵的确定的信号强度来计算在公式1和公式2中的DURmax或者DURmin。

[0079] 在步骤S41中，移动站可以通过在公式1到公式3中应用包括在每个基站的码本中的预编码矩阵来计算DURmax和DURmin。在步骤S42中，移动站可以构造包括确定DURmax的相应基站的预编码矩阵的预编码矩阵集合DURmax[W1，W2，...，WN]以及包括确定DURmin的相应基站的预编码矩阵的预编码矩阵集合DURmin[W1，W2，...，WN]。

[0080] 接下来，移动站可以向服务基站发射DURmax和/或DURmin以及相应的预编码矩阵集合信息。移动站可以进一步发射干扰控制模式开始信息、相应的小区标识符(ID)等。在考虑到移动站的操作能力、用于上行链路反馈信息的开销、干扰强度等的情况下，数N可以被限制为1或者2。

[0081] 服务基站通过网络接口，例如，骨干网络，向调度器发射DURmax和/或DURmin以及预编码矩阵集合信息。考虑到上行链路开销，服务基站可以仅发射预编码矩阵集合信息。

[0082] 为了更新PMI、为了防止由于骨干网络的传输延迟而导致的性能退化，并且为了防止服务基站的开销的增加，移动站可以在不通过服务基站的情况下，通过相应基站的上行链路信道来发射包括相邻基站的PMI的预编码矩阵集合信息。

[0083] 为了基于经由骨干网络接收到的信息来有效地使用无线资源，调度器可以根据特定的调度算法来选择或者合并适用于每个基站的预编码矩阵，并且在步骤S45中确定每个基站的PMI。

[0084] 例如，操作调度器，使得首先选择包括在预编码矩阵集合DURmax[W1，W2，...，WN]中的预编码矩阵，而不选择包括在预编码矩阵集合DURmin[W1，W2，...，WN]中的预编码矩阵。即，调度器可以分配适用于与每个相应的基站ID相对应的基站的预编码矢量或者矩阵，或者限制预编码矢量或者矩阵的使用。

[0085] 在步骤S44中，考虑到信道环境或者系统环境，调度器可以预设置可变基准值，并且将DURmax或者DURmin与该基准值进行比较。

[0086] 在步骤S46中，调度器通过骨干网络向相应的基站发射在步骤S45中确定的每个基站的PMI。

[0087] 图3图示了根据本发明示例性实施例的用于在调度器中确定每个基站的PMI的方法的实例。

[0088] 在小区边界中执行基站之间的协调功能的调度器，如在图3中所示地设置基准值，以获得用于相应基站的预编码矩阵W1、W2、...、WN，并且能够使用从位于小区边缘中的移动站发射到基站的PMI信息来执行调度，使得每个移动站的接收到的信号的SINR可以被最大化。

[0089] 调度器用于接收和应用能够获得每个基站中的最大性能的预编码矩阵集合信息。然而，在一些情况下，在考虑到与其它相邻基站的关系的情况下，不能根据能够获得最大性能的预编码矩阵集合信息来执行预编码。

[0090] 例如，虽然基站BS1发射作为最大性能的预编码矩阵集合信息的包括预编码矩阵索引PMI_1的预编码矩阵集合信息，但是作为相邻基站的基站BS2可以发射作为最小性能的预编码矩阵集合信息的包括预编码矩阵索引PMI_1的预编码矩阵集合信息。

[0091] 那么，虽然基站BS1不能使用预编码矩阵索引PMI_1，但是调度器可以通知基站，使得使用通过接近最大性能的其它预编码矩阵来重新合并的预编码矩阵。

[0092] 例如，调度器可以根据DURmax50和DURmin51来确定适用于每个基站的PMI。即，调度器可以执行关于特定基站的调度，以使得在其小区内的移动站不使用引起DURmin51或者与之类似的值的PMI，或者可以推荐移动站使用引起DURmax50或者与之类似的值的PMI。在该情况下，发射到每个基站的PMI可以保证高于调度器设置的阀值52的性能。

[0093] 当如在图3中所示调度每个基站的PMI时，如果调度被执行为限制在基站之间产生强的干扰的PMI，则在小区边缘中的相邻移动站试图限制PMI时，可能发生冲突问题。在该情况下，移动站能够使用查表来解决冲突问题，该查表将要被控制的干扰信号的大小量化为给定范围的干扰量。即，移动站通过比较查表值来向基站通知相应的量化水平，并且调度器根据量化水平来向移动站分配优先级，由此防止在移动站之间的PMI的冲突。

[0094] 更加详细地，移动站测量服务基站和产生与从服务基站接收到的信号的干扰的相邻基站的信道信号，并且基于测量的信道信号来计算干扰值，以供传输到服务基站。干扰值可以包括信号与干扰加噪声比(SINR)、归一化的干扰功率和干扰功率与热噪声功率(IoT)。

[0095] 干扰值可以用于确定在选择每一个基站中的PMI中的优先级。由服务基站接收到的干扰值信息用于确定如上所述的用于每个基站中的预编码矩阵索引的选择的优先级，并且优先级信息可以通过骨干网络被发射到相邻基站。干扰值信息可以与产生干扰的相应基站的ID信息一起从移动站发射到服务基站。

[0096] 同时，如果基站调度器期望向每个基站分配PMI信息以便于减少用于上行链路控制信号的开销，则仅在要被限制或抑制的PMI与对应基站的PMI冲突时，调度器可以要求相应的移动站反馈干扰量的量化水平信息。

[0097] 如上所述，可以通过与用于发射用于确定在选择每个基站中的PMI中的优先级的干扰值信息的方法相结合地使用用于在多小区环境中发射其中干扰被最大化的PMI和/或其中干扰被最小化的PMI的方法。

[0098] 在本发明的另一个方面中，如果有必要根据小区边缘中的移动站所要求的服务质量(QoS)来提高接收性能，则可以在多小区环境中应用协同式多小区MIMO方案，而不是干扰消除模式。在一个实施例中，移动站可以向服务基站发射能够在选择协同式MIMO模式或者小区间干扰减轻模式中的一个中时使用的模式转换信息。这样的模式转换可以由基站或者网络端而非移动站来确定，并且可以被信示(signal)给移动站。

[0099] 图4图示了在多小区环境中在对其应用了协同式MIMO方案的通信系统中的信号发射和接收。

[0100] 根据该实施例，与单个区环境中的MIMO的传统应用不同，在多小区环境中使用多个基站来应用MIMO以实现分集、单用户MIMO和多用户MIMO。

[0101] 参考图4，移动站(MS1)13从基站(BS1和BS3)10和12接收信号，移动站(MS2)14从基站(BS1和BS2)10和11接收信号，并且移动站(MS3)15从基站(BS2和BS3)11和12接收信号。在考虑到多个基站的情况下，在调度器中构造从多个基站发射到移动站的数据，并且然后通过在网络之间的接口，例如通过骨干网络17，将该数据发射到每个基站。

[0102] 从相应基站接收到的信号可以是相同的或者不同的。当从相应基站接收到相同的数据时，能够获得分集增益。当从相应基站接收到不同的数据时，通过提高数据传输速率，即，数据处理量，能够获得复用增益。

[0103] 与在相同小区中通过基站的多个天线借助于单用户MIMO或者多用户MIMO来提高接收性能类似，移动站可以通过从位于多个相邻小区中的基站接收相同信道的信号来实现分集、单用户MIMO或者多用户MIMO。特别地，容易受到来自相邻小区的干扰的影响的小区边缘中的移动站可以通过从相邻基站接收相同信道的信号来在反向地采用该状况时实现分集、单用户MIMO或者多用户MIMO。

[0104] 因为多个独立流被发射到多个移动站或者特定移动站，所以当应用协同式MIMO方案以实现单用户MIMO或者多用户MIMO时，多个基站可以从移动站接收信道状态信息(CSI)并且使用CSI来估计信道。每个基站基于信道估计结果来独立地产生天线权重，并且预编码和发射该天线权重。

[0105] 图5图示了根据本发明示例性实施例的在对其应用协同式MIMO方案的通信系统中的信号发射和接收方法。

[0106] 参考图5，包括服务基站31-1和(M-1)个相邻基站的M个基站通过协同式MIMO方案来向移动站30发射数据流d。在该情况下，服务基站31-1和包括BSM 31-M的相邻基站向移动站发射数据流d，该数据流d基于由调度器35接收到的信息来构造并且通过骨干网络34来发射。

[0107] 发射到每个基站的数据可以是相同或者不同的数据。然而，发射到每个基站的数据可以是根据从每个基站发射的信道信息来适当编码和调制的数据。

[0108] 现在将详细地描述在多个基站中的基站31-1的构造。基站31-1通过骨干网络34来接收数据流d，并且然后在传输到移动站30之前预编码该数据流d。预编码矩阵产生器32-1产生用于执行预编码的权重或者预编码矩阵。

[0109] 预编码矩阵产生器32-1可以使用码本来产生权重或者预编码矩阵。例如，移动站30发射作为反馈信息的PMI，并且预编码矩阵产生器32-1可以使用作为反馈信息从移动站
30接收到的PMI来产生预编码矩阵。

[0110] 预编码器33-1通过使产生的权重或者预编码矩阵乘以数据流d来执行预编码。然后，预编码器33-1向移动站30发射预编码的信号。

[0111] 根据该实施例，当基站，特别是服务基站31-1，从移动站接收到作为反馈信息的PMI时，服务基站31-1还接收到包括基站31-M的相邻基站的PMI以及其PMI，使得每个基站能够使用PMI来产生预编码矩阵。

[0112] 服务基站通过骨干网络34向相应的基站发射基站的PMI。骨干网络34可以是被限定为在多个相邻基站之间发射/接收和共享信息的通信网络。调度器35可以协调PMI的传输。

[0113] 调度器35可以通过骨干网络34来接收通过由每个基站从移动站接收到的信号所获得的信道信息，并且可以使用信道信息来构造发射到相应的移动站的数据。信道信息可以包括信道质量信息(CQI)和秩信息以及上述PMI。通过信道信息，调度器35选择适用于相应移动站的信道状态的最佳编码和调制方案，并且可以通过骨干网络34向每个基站发射使用编码和调制方案构造的数据。

[0114] 根据上述实施例，如果确定了协同式MIMO能够获得用于目标QoS而不是消除干扰的接收到的SINR，则可以添加相应的信息，例如一个比特，来传输到服务基站。在该情况下，移动站测量用于执行协同式MIMO方案的服务基站和相邻基站的信道信号，并且基于测量的信道信号来向服务基站报告要在用于协同式MIMO的每个基站中使用的PMI。针对协同式MIMO发射到每个基站的PMI可以是当从协同式基站接收到相同信号时能够最大地获得分集增益的PMI，和/或可以是当从协同式基站接收到独立信号时能够最大地获得复用增益的PMI。例如，如果基站从移动站接收到相应的信息，则基站可以推荐使用已经被推荐用于在干扰消除模式中限制使用的包括在预编码矩阵集合DURmin[W1，W2，...，WN]中的基站的PMI信息，以提高使用协同式MIMO的性能。

[0115] 针对协同式MIMO，相应的基站使用具有从调度器发射的DURmin的预编码矢量或者矩阵，并且与期望服务的移动站所属于的基站同步传输频带。基站向相应的移动站发射从相应的移动站接收到的相同数据或者独立的数据流。因此，相应的移动站提高了对于相同信号的接收性能，或者通过接收多个独立的数据流来增加接收数据传输速率，由此执行协同式MIMO模式。

[0116] 在小区间干扰减轻模式中，采用相同的预编码矩阵集合DURmin[W1，W2，...，WN]来尽可能地抑制与PMI相对应的预编码矩阵。因此，期望服务的移动站的小区间干扰能够被最小化。

[0117] 虽然位于小区边缘中的移动站由于小区间干扰而经历弱的接收性能，但是可以根据上述实施例来应用基于码本的闭环预编码方案。

[0118] 移动站能够在考虑到相邻基站的信道特性的情况下来确定基站的PMI，并且向服务基站发射预编码矩阵集合信息。然后，调度器能够使用预编码矩阵集合信息来执行调度。

[0119] 调度器借助于通过预编码矩阵集合信息来确定在基站之间使用的PMI来执行调度，并且因此可以减轻来自相邻小区的干扰，由此改善了移动站的接收到的SINR性能。

[0120] 同时，预编码矩阵集合信息可以适用于用于相邻基站的基于码本的MIMO。然后，在发射到移动站的信号之间的单一特性能够被保持，以提高接收性能。

[0121] 预编码矩阵集合信息能够适用于用于相邻基站的基于码本的波束形成。然后，发射到移动站的信号的强度能够被放大。而且，可以减轻在多个基站的信号之间产生的干扰。

[0122] 可以通过各种装置，例如硬件、固件、软件或其组合，来实现本发明的示例性实施例。在硬件配置中，可以通过一个或者多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明的示例性实施例用于在协同式MIMO通信系统中发射预编码信息的方法。

[0123] 在固件或者软件配置中，可以以模块、过程、功能等的形式来实现根据本发明示例性的实施例的用于在协同式MIMO通信系统中发射预编码信息的方法。软件代码可以被在存储器单元中并且由处理器来执行。存储器单元位于处理器的内部或者外部，并且可以经由各种公知装置向和从处理器发射和接收数据。

[0124] 对于本领域技术人员明显的是，在不偏离本发明的精神或者范围的情况下，能够在本发明中作出各种修改和变化。因此，如果本发明的修改和变化落入所附权利要求及其等价形式的范围内，则希望本发明涵盖本发明的修改和变化。

[0125] 工业适用性

[0126] 本领域技术人员可以理解，在不偏离本发明的精神和基本特性的情况下，可以以不同于在这里阐述的那些的其它特定形式来实施本发明。因此，以上说明在所有方面应当被理解为是示意性的而非限制性的。本发明的范围应该通过所附权利要求的合理解释来确定，并且希望落入本发明的等价范围内的所有改变被包含在本发明的范围内。