[发明专利]用于上行链路多载波发射分集的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般地涉及无线通信，以及具体地涉及当在多个可用天线之一上联合发射被调制到两个或更多载波频率上的信号时用于上行链路多载波发射分集中的天线选择的方法和设备。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3GPP)(定义和发布无线通信网络技术规范的工业联盟)已经定义了众多标准，诸如高速分组接入(HPSA)。3GPP已经在HSPA中引入了针对上行链路的多载波操作。该标准的版本9允许两个信号从同一用户设备(UE)向服务基站(Node-B或eNode-B)的并行发射，其中每个信号被调制到相邻的5MHz上行链路载波频率(本文称为“载波”)上。多载波上行链路有可能显著增加用户吞吐量和系统吞吐量二者。两个载波的规定称为双小区高速上行链路分组接入(DC-HSUPA)操作。因为载波在同一频带内相邻，所以使用单个具有两倍带宽的多载波功率放大器(PA)来发射被调制到两个载波上的信号在技术上是可行的，其可以提供比两个并行的单载波PA更经济的解决方案。在正常条件下，两个载波彼此独立地操作，例如每个载波具有其自己的针对功率控制、服务授权、E-TFC选择和HARQ重传的机制。

正在评估在高速上行链路分组接入(HSUPA)的上下文中的上行链路发射(Tx)分集的可能益处(参见例如3GPP Tdoc RP-090987，3GPP Work Item Description：Uplink Tx Diversity for HSPA)。利用上行链路发射分集，配备有两个或更多发射天线的UE能够利用所有的天线。这是通过将上行链路信号s(t)与一组复权重w_i相乘，并如图1中所示从两个或更多天线发射信号来实现的。注意，i＝1…N，其中N表示发射天线的数目。一般而言，从发射天线a₁…a_N到接收天线b₁…b_M的每个路径将经历空中接口上的不同的信道特性h_n，m。

上行链路发射分集基于的基本原理是适配权重w_i，使得最大化用户和网络性能。基于UE实现，天线权重w_i可以与不同的约束相关联。在3GPP内，考虑两个种类：波束成形和开关型天线分集。

波束成形是这样的技术，其中，在任何给定的时间点，UE可以同时从不止一根天线进行发射。名称“波束成形”源自：控制从不同天线发射的信号的相位和幅度以创建波阵面中的相长和相消干涉的图案，从而有效地改变期望的空间方向上的增益。因为从不同天线发射差异的信号，波束成形通常需要单独的PA来驱动每根天线。

在开关型天线分集中，UE在任何给定的时间点仅从天线之一进行发射。因此，再次参考图1，如果w_i≠0，则对于所有的j≠i，w_j＝0。利用开关型天线分集，UE可以使用单个PA，以及简单地将其输出切换到选定的天线。可以将开关型天线分集视为波束成形的特殊情形，其中一根天线的权重是1(即，开启)，而所有其他天线的权重是0(即，关闭)。

在任一情形中，可以由网络或UE来决定对Tx分集的使用和对天线权重的选择。

Node-B可以向UE提供显式反馈，声明是否应该应用Tx分集，以及如果应用则当发射信号时UE应该使用哪些权重。该情形需要反馈，以及可能需要引入新反馈信道。

可选地，UE自动决定是否应该应用Tx分集。为了做出此决定，UE可以监视现有的指示符和信道质量测量，诸如所需HARQ重传的数目、下行链路信道质量指示符(CQI)、或者UE发射功率上升空间(UPH)测量。例如，如果CQI和/或UPH变低，则UE可以推断出其处于差的覆盖区域，并且激活Tx分集很可能是有益的。

另外，UE可以自发决定天线权重w_i。为了选择权重w_i，UE可以监视现有的反馈信道，包括那些出于其他目的而发射的信道，如部分专用(fractional)物理控制信道(F-DPCH)。例如，如果UE在来自服务小区的F-DPCH上接收大量的连续的发射功率控制(TPC)UP命令，则UE可以推断出通过改变天线权重w_i来切换到其他Tx天线很可能是有益的。