一种获取多节点分集增益的方法

文档序号:7661232阅读:236来源:国知局
专利名称:一种获取多节点分集增益的方法
技术领域
本发明涉及无线通讯,具体涉及一种获取多节点分集增益的方法。
背景技术
(一)在3G系统的HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access)和HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)以及第三代移动通信长期演进时分双工 标准(3GPPLTETDD)的设计中,为了利用用户间的分集增益来提高小区 的吞吐量,采用了由NodeB实施的调度技术。基于NodeB调度的业务称为 调度业务,调度业务分为上行调度业务和下行调度业务。在上行调度业务的 实施中,UE在传输数据前,先通过E-RUCCH ( E-DCH随机接入上行控制 信道)信道发送调度请求,见图1, NodeB根据UE的调度请求和小区的资 源状况为UE分配资源,并通过E-AGCH (E-DCH绝对4受权信道)信道在时 间点101将授权的资源(包括码道、时隙、功率)发送给UE,同时下发一 个功控指令TPC,控制下一次增强上行物理信道E-PUCH发送的功率升降。 对于一个传输时间间隔,NODE-B每次调度只通过E-AGCH下发一个功控 指令,TDD系统一种可能的最小传输时间间隔是TDD系统采用的帧长(或 子帧长度),如5ms,另一种可能的传输时间间隔是TDD系统采用的帧长 (或子帧长度)的整数倍,如20ms。在时刻102, UE通过E-PUCH信道发 送数据,并在时刻103结束数据发送。
当NodeB接收到UE的E-PUCH信道数据后,NodeB的物理层进行解 码,并将解码信息反馈给上层MAC-e (增强媒体接入控制实体)实体,由 MAC-e实体负责产生ACK (确认)或NACK (不确认)指示,并在E-HICH (E-DCH混合自动重传请求指示信道)信道上将指示发送给UE, UE收到 ACK后,会丢弃原先的分组,进行新数据的传输;如果收到的是NACK, 需要等待授权资源再进行重传。
调度业务的定时关系如图l所示UE收到E-AGCH授权信息后,在定时时间Tl后发送数据,发送数据后在定时时间T2后在时刻104收到NodeB 的HARQ指示,如果收到的是NACK, UE将等待绝对授权到来后再在时刻 105重传数据,等待时间是T3;如果收到的是ACK, UE将丟弃此数据块, 清空相关的HARQ进程,等待下一次授权再进行新数据的传输。其中T1、 T2有明确的定时关系,T3是可变的,取决于NodeB的调度。
。在蜂窝移动通信中,基站的发射信号往往是经过多次反射、散射和折 射才到达移动台的接收端的。这样很容易就造成了信号的多径衰落。在衰落 环境中,多天线分集技术可以有效地改善无线通信系统的性能。在3G系统 中,多天线的发射分集是一个非常重要的关键技术。信号通过多个空间上分 开足够远的天线发射出去,实现空间分集。天线之间的间隔足够远,可以保 证每个天线发射出去的信号经过信道后所遭受的衰落是不相关的。WCDMA 系统使用了开环和闭环发射分集技术。
在WCDMA系统使用了两种开环发射分集方案,分别是空分发送分集 (STTD)和时间切换发射分集(TSTD)。
空分发送分集(STTD)是将在非分集模式下进行信道编码、速率匹配 和交织的数据流在4个连续的信道比特块中使用STTD编码。
时间切换发射分集(TSTD)是根据时隙号的奇、偶,在两个天线上交 替发送基本同步码和辅助同步码。例如奇时隙时用第1个天线发送,偶时隙 则用第2个天线发送。采用TSTD,在移动台中可以很简单地获得与最大比 值合并相当的效果,大大提高了用户端正确同步的概率,并缩短了同步搜索 时间。时间切换发射分集(TSTD)专用于同步信道SCH。
在WCDMA系统的软切换中就使用了发射分集技术,而Q在分布式基 站结构下,也有如下分集技术。
中国发明专利"基站集中放置,天线单元分布式放置的蜂窝无线系统,,, 专利号94192782.2, —种包括多个基站单元和相应天线单元的微蜂窝通信系 统,所有基站单元放置于同一区域内,每个基站单元包含传统的发射机和接收 机或者全数字发射机和接收机设备,和与移动通信交换局的接口电路。微小 区通讯输出供给一个帧发生器/复接器,帧发生器/复接器的输出供给一个数 字调制激光器,激光器的输出通过光纤传送给远端天线单元。远端天线单元分接微小区通讯信号,然后提供给数模转换器,数模转换器的输出供给一个功
率放大器,功率放大器连接到主天线。来自移动单元的RF信号被主天线和分 集天线接收。接收信号经滤波,数字化,复用后通过光纤回传给基站,最强的信 号被基站选用。安装一个全数字微蜂窝通信系统分两个步骤。第一步实现的 数字系统有利于升级,在升级的第二步中无须花费来改变微小区天线单元。 同时也提供了数字化RF信号的数字滤波,因而只有那些与小区相关的信道 才被提取出来以与天线单元间相互进行传输,并且一种数字式被动越区切换 系统对小区中所有通讯进行FFT分析,据此实现被动切换。
这些现有调度方法都是利用共用一个无线节点的多个用户间的分集增 益,这种调度不能利用同一个用户在不同无线节点上的分集增益一一多节点 间分集增益。虽然现有的发射分集和接收分集技术可以利用来自多个位于不 同地理位置的无线节点的信号对无线终端进行分集发射,但是,这种分集发 射要在交大的空间上占用相同的频语资源,既对频i普的使用造成浪费,更重 要的是要对其他小区造成干扰。使用多个位于不同地理位置的无线节点实现 分集接收的缺点是,要占用多个不同无线节点的通道资源。

发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种获取多节点分集增益的方法,能 够获得同 一个用户在不同无线节点间的分集增益一一 多节点间分集增益,实 现对终端传输性能及系统吞吐量的改善。
本发明的上述技术问题这样解决,提供一种获取多节点分集增益的方 法,包括以下步骤
1.1) 无线终端通过第一类无线节点向网络上报其对若干个第二类无线 节点信号的测量量;
1.2) 网络侧的通信处理与控制单元根据所述测量量,为所述终端确定下 次数据传送将要使用的第二类无线节点及其信道;
L3)所述第一类无线节点通过其与无线终端之间的控制信道向所述无 线终端发送调度指令,指定该无线终端在下一次传输中使用所述将要使用的第二类无线节点及其信道。
按照本发明提供的获取多节点分集增益的方法,该获取方法还包括第一 类无线节点向所述无线终端下发第二类无线节点探测集,所述若干个第二类 无线节点构成所述探测集。
按照本发明提供的获取多节点分集增益的方法,所述若干个第二类无线
节点与第一类无线节点共同使用同一个基带处理单元;所述若干个第二类无 线节点在所述第一类无线节点所覆盖的全部或者部分区域内实现连续覆盖。
按照本发明提供的获取方法,所述测量量包括在指定频带内的信号强度 或者信干比;所述测量采用周期测量或事件触发测量。
所述信号强度或者信干比在OFDM系统中是一个频带内的部分或者全 部子载波的信号强度或者信干比。
按照本发明提供的获取方法,所述网络通过所述第一类无线节点或第二 类无线节点接收所述测量量或通过所述第一类无线节点和第二类无线节点 分集接收所述测量量。
按照本发明提供的获取多节点分集增益的方法,所述步骤1.2)具体包 括网络侧的通信处理与控制单元按照无线终端上报的对第二类无线节点信 号的测量量对第二类无线节点排序,选择可以提供最好信号质量(对应测量 量中信号最强或者信干比最高)的一个第二类无线节点作为该无线终端将要 接入的节点。
按照本发明提供的获取方法,所述调度指令至少包括如下信息之一无 线节点标识信息;业务信道类别或业务信道的时隙标识信息;业务信道的频 谱信息(即无线终端使用所选的第二类无线节点上的哪些资源块或者哪些子 载波)。
按照本发明提供的获取方法,该获取方法应用于TDD或FDD系统中下 行传输或者TDD系统中上行传输。
按照本发明提供的获取方法,所述第一类无线节点是支持第三代移动通 信长期演进时分双工标准(3GPPLTETDD)的用于宏小区覆盖的远端射频 单元RRU (Remote Radio Unit),所述第二类无线节点是支持第三代移动通信长期演进时分双工标准(3GPPLTETDD)的RRU,所述无线终端是支持 第三代移动通信长期演进时分双工标准(3GPPLTETDD)的终端。
按照本发明提供的获取方法,该获取方法即获得多节点间分集增益的多 节点分集调度方法。
本发明提供的一种多节点分集增益获取方法,在分层无线接入网结构 下,接入覆盖宏小区的第一类无线接入点的终端在该第一类节点的调度下, 通过动态地选择一个最优的覆盖微小区的第二类无线接入点来为无线终端 获得多节点分集增益,这种节点间调度避免了由多个第二类无线接入点对无 线终端进行发射分集带来的资源占用过大的问题。该方法适用于TDD和 FDD系统中下行传输的多节点调度,也适用于TDD系统中的上行传输多节 点调度,仅需要对无线终端在不同无线节点间进行相应的调度控制,不会带 来额外的干扰。


下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。
图l是一种现有调度业务的指令下发示意图2是一种双层无线接入网的结构示意图3是本发明多节点分集调度的工作流程示意图4是本发明多节点分集调度指令的下发示意图。
具体实施例方式
首先,说明本发明方法的应用基础,如图2所示,该无线通信系统包括-. 至少一个第一类无线节点21 (宏小区无线接点Macro-RRU),至少一个 第二类无线节点22 (微小区无线接点),至少一个可以探测第一类和第二 类无线节点的无线终端23,至少包含一个通信处理与控制单元24。该系统 的特征在于通信处理与控制单元24 (或者称之为多节点间分集增益调度 单元)根据无线终端上报的第二类无线节点的信道质量情况,动态地从若干 个第二类无线节点中选出一个无线节点给无线终端^f吏用。所述第二类无线节点22#:第一类无线节点21覆盖或者第二类无线节点 的覆盖区域26与第 一 类无线节点的覆盖区域25存在交叠;
所述第二类无线节点22与第一类无线节点21共同使用同一个基带处理
单元;
所述第二类无线节点22在第一类无线节点21所覆盖的全部或者部分区 域内实现连续覆盖;
所述第二类无线节点22之间以某种方式实现频率复用,相邻的第二类 无线节点22之间使用不同的频点进行工作;
所述第二类无线节点22在空中接口上发送节点识别信息,这些信息可 以是在广播信道上发送,也可以是在通过导频信道的编码来发送,也可以是 以叠加伪随机序列的方式发送;
所述第一类无线节点21与所述第二类无线节点22的差别是1) 一般 地,第一类无线节点21相对于第二类无线节点22具有较大的发射功率,第 二类无线节点22具有相对较小的发射功率;2) —般地,第一类无线节点 21的架设高度大于第二类无线节点22的架设高度;
所述第一类无线节点与所述第二类无线节点之间的链接链路可以是如 下之一种光纤信道;金属信道;无线信道;
所述第一类无线节点与所述第二类无线节点的无线帧之间在时间上同 步工作,以便实现终端接入两类节点上的信道时所需要的同步关系。
第二步,说明本发明多节点分集调度方法,如图3所示,包括以下步骤
301) 无线终端23向网络上报对若干个第二类无线节点信号的测量量;
无线终端23根据第一类无线节点下发的探测集进行信号质量的测量, 测量量包括探测集内的各个无线节点在指定带内的信号强度或者信干比;
第一类无线节点作为调度控制节点;
无线终端23对信号质量的测量可以采用1)周期测量;2)事件触发 测量。
302) 网络侧的通信处理与控制单元24进行节点选择。上报的测量结果的接收方法有三种1)直接通过第一类无线节点21接 收;2)通过第二类无线节点22接收;3 )通过第一类无线节点21和第二类 无线节点22分集接收。网络侧的通信处理与控制单元24对所述终端23上 净艮的测量量,以及被测量的所述第二类无线节点22的资源使用情况进行综 合判断,从中选出一个既可以提供所需资源,又可以以最优传输质量向无线 终端23提供业务的第二类无线节点;
303 )所述第一类无线节点通过其与所述终端之间的控制信道向所述无 线终端发送调度指令,指定无线终端在下一次传输中使用的第二类无线节点 及该节点上的信道。
调度指令包括l)无线节点标识信息;2)业务信道或时隙标识信息;
其中,
步骤302)中的节点选择具体包括
通信处理与控制单元按照无线终端上报的对第二类无线节点信号的测 量量对第二类无线节点排序,选择可以提供最好信号质量(对应测量量中信 号最强或者信干比最高)的一个第二类无线节点作为无线终端将要接入的节
点;
最后,结合本发明在分层架构下的支持第三代移动通信长期演进时分双
工标准(3GPPLTETDD)的分布式基站的具体应用详细说明本发明 (一)系统
第一类无线节点21使用支持第三代移动通信长期演进时分双工标准 (3GPP LTE TDD)的RRU (远端射频单元。这里将第一类无线节点21其 之为Macro-RRU:覆盖宏小区的射频单元,见附图4),第二类无线节点22 使用通过分布式接口链接的支持第三代移动通信长期演进时分双工标准的 RRU,无线终端选择使用支持第三代移动通信长期演进时分双工标准(3GPP LTE TDD)的终端。这里的支持第三代移动通信长期演进时分双工标准的 BBU (Base Band Unit)内增加了通信处理与控制单元24,通信处理与控制 单元24用于实现1)层间调度的特定功能;2) CPRI(Common Public Radio Interface:通用公用射频接口 );通信处理与控制单元24在接到无线终端上报的对RRU(远端射频单元) 所发射信号的的测量量之后,进行如下(3处理
通信处理与控制单元按照无线终端上报的对第二类无线节点信号的测 量量对第二类无线节点排序,选择可以提供最好信号质量(对应测量量中信 号最强或者信干比最高)的一个第二类无线节点作为无线终端将要接入的节 点;
支持第三代移动通信长期演进时分双工标准(3GPP LTE TDD )的BBU 中的通信处理与控制单元24根据UE的调度请求和RRU的资源状况为UE 分配资源,并通过覆盖宏小区的RRU (Macro-RRU)上的E-AGCH (E-DCH 绝对授权信道)信道在时间点401将授权的资源(包括无线接点标识 (NODE-ID)、码道、时隙、功率)发送给UE,同时下发一个功控指令,控 制下一次增强上行物理信道E-PUCH发送的功率升降。在时刻402, UE通 过E-PUCH信道发送数据,并在时刻403结束数据发送,这里UE使用的 E-PUCH信道可能是UE与RRU之间的E-PUCH—2, UE根据E-AGCH下发 的无线节点标识来确定是使用E-PUCH_2还是E-PUCH一1。
当通信处理与控制单元24通过覆盖宏小区的射频单元(Macro-RRU) 接收到UE的E-PUCH信道数据后,由MAC-e (增强媒体接入控制实体)负 责产生ACK(确认)或NACK(不确认)指示,并在Macro-RRU上的E-HICH (E-DCH混合自动重传请求指示信道)信道上将指示发送给UE, UE收到 ACK后,会丟弃原先的分组,进行新数据的传输;如果收到的是NACK, 需要等待授权资源再进行重传,授权资源包括使用的无线接点标识 NODE-ID, NODE-ID指明在重传时是使用覆盖宏小区的射频单元上的 E-PUCH信道,还是使用覆盖微小区的RRU上的E-PUCH信道。
相应的定时关系是UE收到E-AGCH授权信息后,在定时时间Tl后 发送数据,发送数据后在定时时间T2后在时刻404收到Macro-RRU的 HARQ指示,如果收到的是NACK, UE将等待绝对授权到来后再在时刻405 重传数据,等待时间是T3;如果收到的是ACK, UE将丢弃此数据块,清 空相关的HARQ进程,等待下一次授权再进行新数据的传输。其中Tl、 T2 有明确的定时关系,T3是可变的,取决于通信处理与控制单元24的调度。以上是以CPRI为例实现的分布式基站接口 ,也可以是采用OBSAI(Open Base Station Architecture Initiative:开方文式基站架构)接口 。
权利要求
1、一种获取多节点分集增益的方法,其特征在于,包括以下步骤1. 1)无线终端通过第一类无线节点(21)向网络上报其对若干个第二类无线节点信号的测量量;1. 2)网络侧的通信处理与控制单元(24)根据所述测量量,为所述终端(23)确定下次数据传送将要使用的第二类无线节点(22)及其信道;1. 3)所述第一类无线节点(21)通过其与无线终端(23)之间的控制信道向所述无线终端(23)发送调度指令,指定该无线终端在下一次传输中使用所述将要使用的第二类无线节点(22)及其信道。
2、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,该获取方法还包括 第一类无线节点(21)向所述无线终端(23)下发第二类无线节点(22)探测集,所 述若干个第二类无线节点(22)构成所述探测集。
3、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,所述测量量包括在 指定频带内的信号强度或者信干比;所述测量采用周期测量或事件触发测 量。
4、 根据权利要求3所述获取方法,其特征在于,所述信号强度或者 信干比在OFDM系统中是一个频带内的部分或者全部子载波的信号强度或 者信干比。
5、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,所述网络通过所述 第一类无线节点(21)或第二类无线节点(22)接收所述测量量或通过所述第一 类无线节点(21)和第二类无线节点(22)分集接收所述测量量。
6、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,所述步骤1.2)具体 包括网络侧的通信处理与控制单元按照无线终端上报的对第二类无线节点 信号的测量量对第二类无线节点排序,选择可以提供最好信号质量的一个第 二类无线节点作为无线终端将要接入的节点。
7、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,所述调度指令包括无线节点标识信息、业务信道类别或业务信道的时隙标识信息和业务信道的 频谱信息。
8、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,该获取方法应用于 TDD或FDD系统中下行传输。
9、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,该获取方法应用于 TDD系统中上行传输。
10、 根据权利要求1所述获取方法,其特征在于,所述第一类无线节 点(21)是支持第三代移动通信长期演进时分双工标准的用于宏小区覆盖的 射频单元,所述第二类无线节点(22)是支持第三代移动通信长期演进时分双 工标准的远端射频单元,所述无线终端(23)是支持第三代移动通信长期演进 时分双工标准的终端。
全文摘要
本发明涉及一种获取多节点分集增益的方法,包括无线终端(23)通过第一类无线节点向网络上报对若干个第二类无线节点(22)信号的测量量;网络侧的通信处理与控制单元(24)根据所述测量量为该无线终端确定下次数据传送将要使用的第二类无线节点及其信道;所述第一类无线节点通过其与无线终端之间的控制信道向所述无线终端发送调度指令,指定该无线终端在下一次传输中使用所述将要使用的第二类无线节点及其信道。这种方法在不同节点间动态地调度无线终端,从而获得多节点分集增益。
文档编号H04B7/04GK101420254SQ20071015149
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月24日 优先权日2007年10月24日
发明者刁心玺 申请人:中兴通讯股份有限公司
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