[发明专利]具有基于固定基础设施的中继站的无线系统中的覆盖改进

说明书

本申请是申请号为200680030347.4、申请日为2006年6月22日、发明名称为“具有基于固定基础设施的中继站的无线系统中的覆盖改进”的专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及具有基于固定基础设施的中继站的诸如蜂窝系统之类的无线系统，并且涉及在这样的系统中改进覆盖的方法。 

背景技术

中继站已经用来扩大常规蜂窝系统的覆盖。借助于这样的中继站，在基站范围外的移动站仍然可以经中继站之一能够与基站通信。中继站具有非常少的功能，典型地只重新发射从移动站或从基站接收的信号。 

MIMO（多输入多输出）系统的特征在于发射机和/或接收机处的多根天线、和接收机处的空间处理以恢复发射数据。现有MIMO技术的例子包括STBC（空间-时间块编码）和空间多路复用（SM）手段。 

借助于STBC（空间-时间块编码），每根天线发射相应流，并且在流之间有某种相关性，由于块编码之前输入数据的编码和调制、或者在块编码结构本身中。STBC方案涉及发射机处的稍大复杂度，但可以允许简化接收机复杂度。依赖于块编码之前的编码和调制的STBC方案的例子是所谓的“BLAST”手段，其中每根发射天线用来发射唯一符号流，使编码和调制在块编码之前被采用以引入相关性。依赖于块编码结构本身的STBC方案的例子是其中每个符号出现在多根 天线上的STTD（空时发射分集）。熟知的STTD方案是Alamouti码基发射。 

借助于空间多路复用（SM），每根天线用来发射独立的数据流。没有由编码和调制引入的相关性。SM方案具有减小的发射机复杂度，但涉及较高的接收机复杂度。熟知的SM方案包括所谓的V-BLAST（垂直BLAST）和D-BLAST（对角BLAST），其中独立的符号流在每根天线上发射。借助于SM，独立数据流在不同天线上发射，以再次产生多路复用。当与最大似然译码一起使用时，发现这样一种方案提供良好性能。 

尽管传统STBC采用多路复用增益以及分集增益，但诸如V-BLAST之类的空间多路复用系统主要提供多路复用增益。尽管分集增益随增大的天线数量而变平，但空间多路复用增益随天线数量的增大而线性增大。 

当MIMO信号的SINR是可比较的时，MIMO的好处是显著的，由此允许满秩MIMO信道实施。这限制其中合作MIMO可成功应用在特征在于分布用户具有可变SINR条件的系统中的实例的数量。 

在采用合作性MIMO的系统中，多个移动站合作地发射单个移动站的数量，以便显得像MIMO发射。例如，具有一根天线的两个移动站各自可发射移动站之一的数据。两天线基站然后可接收两个信号，并且使用MIMO技术处理它们。这种方案具有某些缺点。例如，它要求每个移动站的数据在两个移动站之间交换以实现合作性发射。此外，发射是偶发性的，因为它基于在对等移动站中超过并高于其自己的优先发射的访问带宽。该方案给移动站添加了复杂度，因为它要求额外的收发机链路以发射数据并从对等移动站接收数据。合作性MIMO已经表现出提供蜂窝系统的显著容量改进。由于在两个移动站之间的交换是合作性MIMO的基本成分，所以移动站需要便利地布置以交换信息。因而，合作性MIMO的应用限于这种情景。 

用于中继功能的利用蜂窝频谱的基于2-跳中继的基础设施也被显示以提供蜂窝系统的显著覆盖改进，导致当用户在小区周围运动时 数据速率的较大普遍存在程度。尽管基站处的带宽资源现在用于移动站-对-中继站发射和中继站-对-基站发射，两个跳转的每一个上的改进SINR状态导致整体链路上较高的聚合SINR，并因此改进对于距离基站较远的移动站的覆盖。