[发明专利]无线通信系统的多个小区中的协同传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更特别地，涉及多小区多点协同发射和接收（CoMP）系统和方法。

具体地，本发明优选应用于其中在3GPP（第三代合作伙伴计划）组中正在讨论和评估协同传输技术的使用的先进无线通信系统，比如LTE-A（先进的长期演进）中。不过，本发明并不局限于基于OFDM（正交频分复用）的无线通信系统，比如LTE、LTE-A、WiMAX（微波接入全球互通）、UMB（超移动宽带），相反，在利用不同的无线电接入技术，比如CDMA（码分多址接入）的系统中，本发明也是适用的。

本发明还涉及供在这种无线通信系统中使用的设备。

背景技术

小区间干扰是限制无线通信系统的频谱效率的主要因素之一，尤其是对位于蜂窝系统的小区边缘的用户来说更是如此。在第二代系统，比如GSM（全球移动通信系统）中，通过借助大于1的复用因子限制空间域中的频率资源的使用，使小区间干扰得到控制。

在其中频率复用因子为1个单位的诸如UMTS（通用移动通信系统）之类的第三代系统中，通过用户设备与多个NodeB的连接，借助软/更软的切换技术，减轻了对于小区边缘用户的小区间干扰。

为了解决比如LTE-A之类第四代（4G）系统中的小区间干扰的问题，最近提出了协同多点发射和/或接收（也称为CoMP）的概念。基本思想是在不同的无线电基站（在LTE-A中称为eNodeB）之间具有某种形式的协同，以便限制小区间干扰，或者将干扰信号变成有用的信号。在第一种情况下，只从一个发射点（即，服务小区）发送数据，其它小区修改它们的传输以便减小对于特定的时间/频率传输资源的干扰。在3GPP术语中，这些机制被称为协同调度/协同波束成形（CS/CB）。在第二种情况下，数据从多个小区发送给用户，使得干扰变成有用的信号。按照3GPP术语，这种第二类的CoMP机制被表示成联合处理（JP）。

可在协议栈的不同层面出现小区间的协同：例如在物理层层面（L1协同）、在调度层（L2协同）或者在无线电资源管理层（L3协同）。在任何情况下，CoMP的目标是主动减小小区间干扰，或者理想地使小区间干扰不存在，从而为所有被服务用户提供相同的QoS（例如，吞吐量），而不管他们在小区内的位置。

WO2010/116340公开一种降低CoMP小区（用于识别服务不同小区的一组eNodeB的术语）内的小区间干扰的系统和方法，其中CoMP小区控制器收集关于相邻CoMP小区的调度信息，以便调度对受控CoMP小区内的用户设备（UE）的数据传输。

小区间的协同显然具有成本，所述成本由源于通过无线电接口和通过协同小区之间的回程链路的信息（数据、控制和测量）的交换的开销表示。

专利申请WO2010/036158提供一种用户分组方法，以折衷CoMP下行链路容量和所需的上行链路反馈。根据参考信号，对每对分布式发射器和用户设备（UE）测量诸如大尺度衰落之类的信道元素，并且网络接收该信息，作为上行链路中的反馈。CoMP网络根据可用于反馈的上行链路容量确定可承受的最大交叉干扰水平α_req。如果该最大交叉干扰水平α_req被超过，那么地理上分离的UE被分成尽可能少的组，每个组内的UE是分离的，各个组被分配不同的时间/频率资源块。依据交叉干扰不超过α_req的约束进行分组。这种解决方案不会太多地降低由CoMP引起的网络开销，因为它要求网络评估最大干扰水平是否被超过，这意味网络应接收大量的数据（降低上行链路容量），并且应实现另外的计算以实现用户分组。

此外，CoMP技术要求UE搜索和识别适合于实现协同发射和接收的小区。这存在增大UE复杂度（因为需要更多的处理和存储硬件）的缺陷，和加重电池消耗（因为需要一些测量）的缺陷。为了解决该问题，WO2010/039066公开一种CoMP系统，其中一个UE由属于一个服务CoMP小区的几个子小区服务，并且其中CoMP小区中的所有子小区同样地发送公共信道信号。在这种系统中，UE通过比较CoMP小区质量性能测量和可由网络提供的阈值，只在目标CoMP小区内进行小区搜索。

这种解决方案降低UE复杂度，但未降低网络复杂度，仍然存在由CoMP系统中的小区/子小区的协同带来的网络开销的缺陷。

发明内容

本发明的目的是解决实现协同发射/接收的现有无线系统的其中一些问题。

特别地，本发明的一个目的是提供一种允许控制小区间干扰，同时使网络开销受到控制的无线通信系统及其方法。