[发明专利]多基站MIMO网络中分配上行控制信号资源的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信网络中的上行控制信号资源的分配，尤其涉 及基于多输入多输出(MIMO)的无线通信网络中通过多基站协作来 分配上行控制信号图案的方法和装置。

背景技术

为增加系统用户容量，现有的无线通信网络往往采用低频率复用 因子，即所有小区共享相同的时频资源，而由低频率复用因子所带来 的小区间干扰是制约下行链路容量的一个重要因素。对于一个位于小 区边缘(亦即相邻小区间的区域)的移动终端，其在接收来自其所属 基站的有用信号的同时，还会收到其它基站使用相同的时频资源发出 的信号，来自所述其它基站的信号就构成了对该移动终端的干扰。

在现有的无线通信系统中，为解决上述问题，现有以下几种解决 方案：

1.部分频率复用(Fractional Frequency Reuse)

基于部分频率复用方案，处于小区中心区域的用户被允许工作于 所有可用子信道，而处于小区边缘区域的用户仅被允许使用所有可用 子信道中的一部分，其中子信道的分配要保证相邻小区的边缘区域分 配不同的子信道集。如图1所示，三个相邻小区的边缘区域分别被分 配了不同的子信道集F1、F2、F3，而三个小区的中心区域均可以使 用所有可用子信道。相邻小区的边缘区域分别被分配了不同的子信道 集，使得小区边缘用户受到相邻小区同道(co-channel)信号干扰的 几率大为降低，而处于小区中心区域的用户受到相邻小区同道信号的 影响本来就比较小，因而部分频率复用技术最大化了小区中心区域的 频谱效率并改善了小区边缘用户的信号质量。

部分频率复用的缺陷在于降低了小区总的可用频率资源，导致小 区总吞吐量的下降。

2.宏分集

基于宏分集方案，对于移动到小区边缘的移动终端，其当前所属 基站以及其所移向的基站使用相同时频资源(时隙及子载波)向该移 动终端发送相同的信号。这样，抑制了相邻小区间的干扰，且因基站 之间在传输信道上的独立性，可以获得分集增益。

宏分集方案的缺陷在于，其需要相邻基站利用相同时频资源向同 一终端发送相同的信号，使得系统所能够支持的总用户数受到了限 制，导致小区总吞吐量的下降。

为解决上述几种方案中的缺陷，在不损失(或提高)小区总吞吐 量的前提下提高小区边界用户的性能，本发明的申请人提出了一种多 基站MIMO技术，见于本发明申请人于2008年5月5日向IEEE802.16 宽带无线接入工作组提交的编号为IEEE C802.16m-08/423的技术提 案，其名称为“多基站MIMO(Multiple Base Station MIMO)”。

这种多基站MIMO技术的基本概念是在相同的无线资源上多个 基站与一个或多个移动终端之间的联合MIMO传输与接收。该技术 具有两方面的基本特点：

1)通过基站协调，多个基站可以在相同的时频资源上共同服务 于相同的移动终端。

2)各基站可以在相同的时频资源上服务多个移动终端。

多基站MIMO包括三方面的基本操作：

1)各基站获得其服务的所有移动终端的信道信息。信道信息的 获取可以不同方式实现：

i.对于TDD下行链路，上行链路估计可以用于下行传输。

ii.对于FDD下行链路，信道信息可以通过移动终端的反馈来获 取。

2)基站需要交互信息以进行协调。实现信息交互可以包括以下 不同方式：

i.全信息交互：各基站需要共享其与其可能服务的移动终端之间 的全部信道信息，例如短时信道矩阵。

ii.部分信息交互：各基站仅需共享其与其可能服务的移动终端 之间的部分信道信息，例如长时信道质量指示(CQI)、接收信号强度 指示(RSSI)以及其他下行链路前导(preamble)测量或者协方差信 道矩阵。

iii.基站间可能还需要共享调度信息(例如时间、频率、传输格 式等)。

3)基于上述操作1)、2)中的得到的信息，对接受共同服务的移 动终端的下行链路进行多基站发送处理。