用于支持多个反向链路数据流的系统和方法

文档序号:7910583阅读:198来源:国知局
专利名称:用于支持多个反向链路数据流的系统和方法
用于支持多个反向链路数据流的系统和方法
相关申请的交叉引用本专利申请要求享有2009年4月6日递交的名称为“RL MIMO for EV-D0”的美国临时申请No. 61/167,118的优先权并且要求享有2009年10月20日递交的名称为“Systems and Methods Providing Mobile Transmit Diversity" W^H ^it No. 12/582, 514
权,且本申请是美国申请No. 12/582,514的部分接续案,美国申请No. 12/582,514要求享有2009年6月11日递交的名称为“Mobile Transmit Diversity for EVD0,”的美国临时申请 No. 61/186,124 以及 2008 年 10 月 24 日递交的名称为"Mobile Transmit Diversity for EVD0”的美国临时申请61/108,352的优先权,所有这些申请已经转让给本申请的受让人,故以引用方式将其明确地纳入本文。
背景技术
在无线通信系统中,发射机可以使用多个发射天线进行数据传输。无线通信系统中的接收机可以具有接收数据传输的不同能力。与接收机进行通信的状况可能变化,使得在给定的时间和地点一种类型的通信比另一种类型的通信更适合。虽然状况和能力存在差异,但是发射机应能够根据其特定环境与不同接收机进行通信。

发明内容
本发明公开了用于在无线接入网络中进行秩适配和多个流反向链路通信的技术。 远程单元使用单独的标识符发送一个或多个反向链路数据流到基站。可以根据来自基站的反馈可确定反向链路数据流的数量或者通过测试一个或多个多天线发射假设来对其进行确定。基站可以使用从一个或多个反向链路数据流获得的信息来估计信道状况并且可以确定通信信道的空间秩。远程单元可以与基站协作对每个反向链路数据流进行单独的差错控制和功率控制过程。公开了由演进数据优化(EV-DO)网络中的接入终端使用的方法。该方法包括确定要发送的反向链路数据流的数量并且从多个天线确定用于发送反向链路数据流的天线选择。要发送的反向链路数据流的数量可以基于来自基站的反馈,或者其可以涉及在没有来自基站的具体指导的情况下测试不同的多天线假设。该方法还包括当反向链路数据流的数量至少为2时,使用该天线选择发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并且同时发送包括第二 MAC标号的第二数据流。还公开了支持EV-DO的接入终端。该接入终端可以包括用于确定要发送的反向链路数据流的数量的模块,以及用于从多个天线确定用于发送反向链路数据流的天线选择的模块。该接入终端还包括用于响应于确定反向链路数据流的数量至少为2,使用该天线选择来发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并且同时发送包括第二MAC标号的第二数据流的模块。公开了具有多个天线和多个收发机的支持EV-DO的接入终端。每个收发机耦合到多个天线中对应的天线。该接入终端还包括耦合到该收发机的控制器。该控制器确定要发送的反向链路数据流的数量并且从多个天线确定的用于发送反向链路数据流的天线选择。 要发送的反向链路数据流的数量可以基于从基站接收的反馈。该控制器还可以基于在没有来自基站的具体指导的情况下测试一个或多个多天线假设的结果来确定反向链路数据流的数量。该控制器响应于确定反向链路数据流的数量至少为2,使得使用该天线选择来发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并且与其同时发送包括第二 MAC标号的第二数据流。—种计算机程序产品包括处理器可读介质,该处理器可读介质存储用于EV-DO网络中的接入终端的处理器可读指令。指令用于使处理器确定要发送的反向链路数据流的数量以及从多个天线确定用于发送反向链路数据流的天线选择。指令还用于使该接入终端当反向链路数据流的数量至少为2时使用该天线选择发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并且同时发送包括第二 MAC标号的第二数据流。公开了由EV-DO网络中的基站使用的方法。该方法包括估计与接入终端进行通信的信道状况以及基于所估计的信道状况来确定该接入终端的空间秩。该接入终端的空间秩与该接入终端可以在EV-DO网络的反向链路上发送的数据流的数量相对应。该方法还包括向接入终端分配针对该数据流中的每个数据流的单独的媒体接入控制(MAC)标号并响应于该接入终端发送的数据流使用分配的每个MAC标号来发送功率控制信号。公开了 EV-DO基站。该基站包括多个天线模块、用于估计与接入终端进行通信的信道状况的模块,以及用于基于所估计的信道状况确定该接入终端的空间秩的模块。该基站还包括用于确定该接入终端在EV-DO网络的反向链路上进行发送时由该接入终端使用的多个导向向量的模块,每个导向向量包括适配到所估计的信道状况的波束成形参数。该基站包括用于使用被分配由该接入终端使用的一个或多个媒体接入控制(MAC)标号、向该接入终端发送与该空间秩和多个导向向量有关的信息的模块。公开了具有多个天线的EV-DO基站。该基站包括信道模块,用于估计与接入终端进行通信的信道状况并且基于所估计的信道状况确定该接入终端的空间秩。该基站还包括波束成形模块,用于确定该接入终端在EV-DO网络的反向链路上进行发送时使用的多个导向向量,该多个导向向量包括适配到所估计的信道状况的波束成形参数。该基站还包括反馈模块,用于使用被分配用于该接入终端的一个或多个媒体接入控制(MAC)标号、向该接入终端发送与该空间秩和多个导向向量有关的信息。公开了包括处理器可读介质的计算机程序产品,该处理器可读介质存储用于 EV-DO网络中的基站的处理器可读指令。所述指令用于使处理器估计与接入终端进行通信的信道状况并且基于所估计的信道状况确定该接入终端的空间秩。该接入终端的空间秩与该接入终端可以在EV-DO网络的反向链路上发送的数据流的数量相一致。所述指令用于使该处理器向该接入终端分配针对多个数据流中的每个数据流的单独的媒体接入控制 (MAC)标号,并且响应于该接入终端发送的数据流使用分配的每个MAC标号来发送功率控制信号。


图1示出了无线通信系统的框图;图2示出了基站和接入终端的框图3示出了用于反向链路MIMO数据传输的过程;图4A示出了示例性差错控制过程;图4B示出了示例性功率控制过程;图5示出了基站和接入终端的框图;图6示出了反向链路数据传输使用的秩适配过程;图7示出了用于闭环MIMO系统中的数据传输的过程;图8示出了波束成形和天线选择的方面;在图中,相似的组件和/或特征可以具有相同的附图标记。可以使用带有破折号的第一附图标记和区分相似组件的第二附图标记来标识相似的组件。如果只使用第一附图标记,则描述适用于第一附图标记标出的任何类似的组件。
具体实施例方式图1示出了包括三个远程单元(也称“接入终端”)120、130和140以及两个基站 150、160的示例性无线通信系统100。基站150、160是远程单元120、130、140可以通过其接收语音和数据服务的接入网(AN)的一部分。为了讨论的目的,只示出了少数设备。然而, 无线通信系统100可以具有许多更多的远程单元和基站。远程单元120、130和140分别包括半导体处理器设备125A、125B和125C,其在各个实施例中为多输入多输出(MIMO)数据传输提供包括天线选择、波束成形、功率控制、差错校正等的功能。可以使用存储到计算机可读介质的可执行代码实现本文描述的操作,计算机可读介质集成到或者分离于处理器设备125A、125B和125C。代码包括的指令可以用于当处理器125直接或间接执行这些指令时使该处理器执行所述功能。远程设备可以包括移动设备,诸如蜂窝电话、手持个人通信系统(PCQ设备,和/ 或诸如个人数字助理、笔记本、上网本等的便携数据单元。远程单元还可以包括固定位置数据单元。此处,远程单元120是移动电话,远程单元130是便携计算机,远程单元140是无线本地回路系统中的计算机。尽管图1根据本公开内容的教导示出了远程单元,本公开内容不限于这些示例性所示单元。可以使用包括多个天线的任何设备来合适地使用本公开内容。图1还示出了从基站150、160到远程单元120、130和140的前向链路(FL)信号 180以及从远程单元120、130和140到基站150、160的反向链路(RL)信号190。在一个例子中,系统100是EV-DO网络,其中前向链路是时间复用的,并且反向链路是码分复用的。反向链路上的一些传输包括帮助解码的导频信号,并且一些前向链路传输包括由远程单元用来如本文所述改进通信的反馈。尽管以下例子专指EV-DO网络中的基站和远程单元,实施例的范围不限于此。例如,本文描述的许多特征适用于EV-DO系统以外的系统,诸如使用高速分组接入(HSPA)、通用移动通信系统(UMTS)、GSM演进的增强型数据速率(EDGE)、长期演进等的系统。图2示出了包括接入终端250和基站210的示例性系统200。基站210装有多个 (T个)天线2341至234t其每个耦合到相应的收发机232,以进行前向链路上的数据发送和反向链路上的数据接收。接入终端250还装有耦合到收发机254的多个(R个)天线2521 至252r,以进行前向链路上的数据接收和反向链路上的数据发送。每个天线234、252可以是物理天线或天线阵列。在前向链路上,在基站210,发射(TX)数据处理器220从数据源212接收业务数据、根据分组格式处理(例如,格式化、编码、交织和符号映射)业务数据并且生成数据符号。如本文所使用的,符号通常具有复数值。数据符号是用于数据的符号,并且导频符号是用于导频的符号。导频包括发射机和接收机都先验已知的数据。分组格式可以指示数据速率、编码方案或码速率、调制方案、分组大小和/或其他参数。TX数据处理器220将数据符号解复用为M个数据流,其中1 < M < T,M由控制器/处理器240确定。M个数据符号流还可以称为数据流、空间流、输出流或其他术语。TX空间处理器230复用导频符号与数据符号、对复用的数据和导频符号进行波束成形,并且提供T个输出符号流到T个发射机(TMTR) 232。每个发射机232处理(例如,调制、变换为模拟、滤波、放大和上变换)其输出符号流并且生成前向链路信号。从天线2341 至234t分别发射来自发射机2321至232t的T个前向链路信号。在接入终端250,R个天线2521至252r接收T个前向链路信号,并且每个天线252 提供接收信号到各自的接收机(RCVR) 254。每个接收机邪4处理(例如,滤波、放大、下变换、数字化和解调制)其接收信号、提供接收的数据符号到接收(RX)空间处理器沈0,并且提供接收的导频符号到信道处理器四4。信道处理器294基于接收的导频符号来估计前向链路信道响应并且提供信道估计到RX空间处理器沈0。RX空间处理器260可以使用信道估计对接收的数据符号进行MIMO检测并且提供数据符号估计。RX数据处理器270进一步处理(例如,解交织和解码)数据符号估计并且提供解码的数据到数据宿272。如信道状况所确定的,接入终端250可以在反向链路上同时发送一个或多个数据流。在RL-MIMO操作模式中,基站210可以给接入终端250分配至少两个标识符。AN可以使用标识符将分开的RL数据流关联到接入终端250。例如,在EV-DO网络中,标识符可以是对应于前向链路信号的媒体接入控制(MAC)标号(index)。接入终端250还可以工作在单个流发射分集模式。在这种情况下,使用例如一对天线252在反向链路上发送单个数据流。 如下文更详细描述的,接入终端250的操作模式可以基于信道状况而变化。开环或闭环控制机制可以用于RL-MIMO和单个流发射分集模式。使用开环控制, 接入终端250可以确定要发送的反向链路数据流的数量,以及在没有来自基站210的明确指导的情况下确定用于发送这些数量的反向链路数据流的天线选择或波束成形参数。接入终端250可以测试关于用于在反向链路上进行发送的对于多个天线使用的各种假设,并且选择满足一个或多个预定准则的假设。该预定准则可以包括减少反向链路上的发射功率或者减少差错率。使用闭环控制,另一方面,接入终端250和基站210基于信道状况合作确定天线选择或波束成形参数。接入终端250可以以相同功率电平发射两个或更多导频并且基站 210可以基于从导频获得的信息来估计信道状况。基站210可以发送导向向量(steering vector)或码本信息(codebook information)到接入终端250,以协助用于反向链路传输的天线选择和/或波束成形。导向向量和/或码本可以与指令一起存储在存储器四2中, 当由控制器/处理器290执行该指令时,其可用于执行本文描述的操作。接入终端的控制器/处理器290指导TX数据处理器282从数据源280发送一个或多个数据流。TX数据处理器282处理每个数据流的数据符号并且将其与导频符号复用。TX空间处理器284进一步处理复用的流以生成一个或多个反向链路信号。TX空间处理器 284将RL信号传送到与天线选择252相关联的发射机254,在那里使用由波束成形参数确定的权重和相位将其发送。存储器292耦合到控制器/处理器290并且存储数据和程序指令,当由控制器/处理器290执行时其使得接入终端250执行本文描述的操作。在基站210,RL信号由天线234接收、由接收机(RCVRS) 232处理、由RX空间处理器236空间处理并且进一步由RX数据处理器238处理以恢复接入终端250发送的反馈信息和业务数据。例如,使用EV-DO网络,反馈信息可以包括规定对应的反向链路数据流的数据速率的反向速率指示符(RRI),以及来自H-ARQ (混合自动重复请求)过程的应答和DRC (数据速率控制)信息。从RL信号恢复的业务数据被传送到数据宿239。数据宿239可以耦合到AN,在AN可以结合提供网络服务来合并来自接入终端250的分开的数据流。控制器/处理器240控制去往接入终端250的数据传输。在闭环模式中,控制器/ 处理器240可以确定信道的空间秩(spatial rank)以及合适的天线选择或波束成形参数, 以用于基于当前状况与接入终端250进行通信。空间秩S定义接入终端250可以在反向链路上同时发送的 RL数据流的数量,并且可以给定为S ( min(T,R)。例如,如果基站210具有16个天线(T= 16)并且接入终端250具有2个天线(R = 2),那么接入终端250可以同时发送的数据流的最大数量是2。信道处理器M4基于来自接入终端250的RL传输来估计信道状况。在一个实施例中,来自接入终端250的至少一个RL信号包括正交的主导频和次级导频。信道处理器M4 可以基于从导频获得的信息来估计信道状况,并且,例如,可以生成信道响应矩阵。控制器/ 处理器240基于来自信道处理器244的信息确定接入终端250的空间秩。在闭环模式中, 控制器/处理器240还可以计算由接入终端使用的导向向量或者从对应于预定的导向向量的码本中选择条目。控制器/处理器240可以在一个或多个前向链路信号中将关于空间秩和/或导向向量的信息传送到接入终端250。使用EV-DO网络,可以分配不同的MAC标号以由接入终端250用于RL-MIMO模式,并且每个MAC标号可以用来发送单独的反向链路数据流。使用对应的MAC标号,基站210可以发送波束成形和天线选择信息到接入终端250以用于RL传输,并且可以单独地控制每个RL数据流的发射功率电平。存储器242耦合到控制器/处理器240并且可以存储数据和程序指令,当由控制器/处理器240执行这些数据和程序指令时其使得基站210执行本文所述的操作。图3示出了用于在开环系统中进行天线选择和波束成形的示例性过程300。例如, 过程300可以由诸如接入终端250(图2、的接入终端执行。在方框310,接入终端与接入网进行能力交换过程。例如,其可发生于接入终端 (AT)上电时或者当其进入基站的覆盖区域时。AT可以将其设备能力传送到基站,包括其是否支持RL-MIMO和/或单个流分集发射模式。基于设备能力,AN可以分配一个或多个标识符以由接入终端在发送和接收RL数据流时使用。例如,使用EV-DO网络,可以自动分配两个MAC标号以由支持RL-MIMO或单个流分集的AT使用。可选地,在空间秩确定之前可分配单个MAC标号。在方框320至330,接入终端确定要发送的RL流的数量以及对应的波束成形或天线选择参数。当工作于开环模式时,AT可以测试不同的发射假设以确定要发送的RL流的数量。例如,AT可以假设信道状况支持RL-MIMO并且可以确定用于发送两个(或更多)RL数据流的波束成形参数。此后,AT可以调整用于其RL-MIMO假设的波束成形参数,或者当其确定RL流的数量是1时可以从RL-MIMO转变为单个流分集模式。对波束成形参数和/或要发送的RL数据流的数量的调整可以基于从来接入网的间接反馈。这种间接反馈的例子可以包括用于被测试的假设的发射功率电平和/或重传的数量。例如,在EV-DO网络中,基站使用开放连接发送功率控制消息到每个AT以增加或降低RL发射功率。当反向链路数据传输被成功解码或者需要重传时基站还对AT进行应答。 使用开环控制,AT可以监测功率控制和/或重传消息的数量,并且相对于预定阈值、观测的均值或者一些其他度量对天线选择或波束成形进行调整。例如,在MIMO模式,如果成功发送两个数据流所需要的功率超过预定值,则AT可以改变其天线选择或波束成形参数。如果这种情况继续存在,AT可以停止发送一个RL数据流并且退回单个流分集模式。可选地,在闭环模式中,AT基于来自AN的与信道的空间秩有关的反馈来确定要发送的RL流的数量。例如,如果来自AN的反馈指示空间秩为2,那么接入终端可以进入 RL-MIMO模式,在其中它同时发送两个反向链路数据流。另一方面,如果来自AN的反馈指示更低的空间秩,则接入终端可在单个流分集模式中仅发送一个RL数据流,或者在单天线模式中发送一个RL数据流。在方框340,使用第一 MAC标号,AT向接入网发送第一 RL数据流。如前所述,第一数据流可以包括与业务数据复用的主导频和次级导频。主导频和次级导频可以是正交的, 并且可以提供信息以协助基站估计信道状况并按需提供空间秩反馈。可以使用不同的长码掩码、使用不同的Walsh码或者使用不同的正交扩频来发送各种导频。在方框350,在MIMO模式,AT使用第二 MAC标号在反向链路上发送第二 RL数据流。发送第二 RL数据流(以及可能额外的RL数据流)可能与发送第一 RL数据流是同时的。接入终端发送的RL数据流的数量可根据空间秩或者测试不同发射假设的结果而改变; 每个RL数据流可以由接入网单独控制,并且每个RL数据流可以具有其自己的功率电平、数据速率、差错控制过程等。图4A示出了诸如可以用于反向链路MIMO数据传输的示例性差错控制过程400A。 例如,过程400A可以由接入终端执行,诸如接入终端250 (图2)。在反向链路MIMO模式,例如,可以分配两个MAC标号M1、M2由AT使用。MAC标号用来标识属于AT的数据流,并可以根据通信信道的空间秩分配MAC标号由AT使用。在一些实施例中,接入网中的其他AT可以重用MAC标号值。例如,AN可以调度接入终端要求与它们各自的RL传输有关的反馈,尤其是FL信号的时隙,使得相同的MAC标号可以在不同时隙中的由不同的AT使用。可以使用混合自动重复请求(H-ARQ)过程来实现对RL数据流的差错控制。在方框410,AT从基站接收与第一 RL数据流(RLl)有关的第一差错控制反馈。差错控制反馈可以包括指示在RLl上发送的数据被成功解码的ACK消息、指示RLl数据没有被成功解码的 NACK消息、或者与RLl数据流有关的一些其他消息。在方框420,AT接收与其第二 RL数据流(RU)有关的第二差错控制反馈。可以使用对应的MAC标号值在前向链路上将第一和第二差错控制消息发送到AT。 例如,可以使用MAC标号Ml发送与RLl传输有关的反馈、可以使用MAC标号M2发送与RL2传输有关的反馈,等等。在方框430,AT基于第一差错控制反馈进行第一 H-ARQ过程。取决于接收的反馈,AT可以继续其数据传输或者重传一个或多个数据块。在方框440,AT基于第二差错控制反馈进行第二 H-ARQ过程。注意,AT可以响应于来自基站的差错控制消息对其每个RL数据流进行单独的差错控制过程。图4B示出了示例性功率控制过程400B,诸如可以用于反向链路MIMO数据传输的控制过程。接入终端(诸如接入终端250)可以将过程400B与差错控制过程400A—起进行或者分别进行。当数据在基站与接入终端之间交换时,可以根据当前状况来调整反向链路发射功率。在反向链路MIMO模式,接入终端可以基于来自基站的反馈对其每个反向链路数据流单独地调整发射功率电平。在方框465,AT从基站接收第一反向功率控制命令RPC1。RPCl消息可以与第一反向链路数据流RLl的发射功率电平有关,并且,例如,可以指示RLl发射功率应该增加、减少或者维持在其当前水平。在方框470,AT接收与其第二 RL数据流RL2的发射功率有关的第二反向功率控制命令RPC2,等等。像H-ARQ过程中的差错控制那样,可以使用对应于其每个RL数据流的MAC标号值来将RPC消息引导至AT。RL传输的数据速率可以受若干因素的影响,其包括发射功率、信道状况、接入终端的移动性、小区-扇区内AT的位置等。例如,当AT位于小区边缘时维持特定数据速率所需要的发射功率可能高于当AT位于接近基站时维持特定数据速率所需要的发射功率。因此,AT对于其每个RL数据流可以独立地确定数据速率。在方框475,AT确定用于RLl的第一数据速率。在方框480,AT确定用于RL2的第二数据速率。可以由AT添加到RL数据流的对应的反向速率指示符RRI来将每个数据速率指示给AN。如方框475所示,根据RPCl调整发射功率以后,AT以信号告知AN:RL1是以数据速率RRIl发送的。类似地,在方框480, AT调整RL2的发射功率并且以信号告知AN :RL2是以数据速率RRI-2发送的。图5示出了示例性系统500,其包括协作对反向链路数据传输进行波束成形的接入终端550和基站510。基站510和接入终端550可以类似于结合图2所描述的基站210 和接入终端250。接入终端550示出为具有两个RL数据流,包括第一流565和第二流570。流565、 570包括多种信号,其包括主导频、数据和开销信息,如X(n)和y(η),其分别被传送到波束成形模块560。在本例子中,AT波束成形模块560将正交于主导频的次级导频添加到第一流565,以协助基站510估计信道。第一流与第二流可以具有不同的长码掩码、不同的Walsh 码以及不同的正交扩频。基站510示出为包括信道模块520、BTS波束成形模块525、反馈模块530、干扰消除模块535和数据宿M0。现在参照图6的过程600来描述基站510的闭环MIMO操作。在方框610,信道模块520从接入终端550至少接收第一 RL数据流565。在方框 620,信道模块520使用从主导频和次级导频获得的信息来估计MIMO信道的秩。在本例子中,两个导频都被包括于同一 RL流,以确保它们以相同的功率电平被发射。结合图4B所讨论的,由于可以对每个RL数据流565、570进行独立功率控制,这种方法有助于信道估计。在方框630,信道模块520评估不同信道秩的性能,并且确定用于与接入终端550 进行通信的空间秩。可以根据基于性能的准则来选择空间秩。例如,可以由诸如信道容量、吞吐量、信号质量等的度量来量化性能。信道模块520可以选择与其他可能性相比而增加性能度量的空间秩,并且在一些实施例中,可以收集关于信号质量的信息,诸如信噪比 (SNR)、信号-噪声与干扰比(SINR)、每符号能量-噪声比(Es/No)等等。BTS波束成形模块525确定对应于估计的信道秩的波束成形(“导向”)向量。可以基于来自信道模块520的信道响应信息来计算波束成形向量。可选地,可以从基站和接入终端共享的码本获取波束成形向量。码本可以具有对应于预定义波束的若干个条目。每个导向向量或码本条目可以包括多天线数据传输的权重(幂)和相位。例如,使用两个天线,向量[1,1]规定在波束成形中第二天线使用与第一天线相同的相位。[1,-1]向量意味着第二天线的相位与第一天线有180度的偏移。向量可以是复数值,其中虚数j指示90度的相对相移,负数j指示270度的相对相移。可替换地或者附加地,天线选择向量(
,[1,0])可以包括在波束成形向量中,以作为开始或者停止使用特定天线的方式。在方框640,反馈模块530发送空间秩和波束成形信息到接入终端550。基站510 可以为将用于多天线传输的每个天线提供波束成形向量。可选地,基站510可以仅为第一天线提供波束成形向量,并且接入终端550可以计算或者获取另外的波束成形向量。例如, 使用两个天线,波束成形模块525可以为第一天线计算波束成形向量,并且接入终端550可以为使用第二天线发送的数据确定一个或多个正交的波束成形向量。可选地,波束成形模块525可以选择一个或多个码本条目,并且基站510可以发送所选条目的标号到接入终端 550。反馈模块530可以使用其分配的MAC标号值将空间秩和波束成形信息添加到发往接入终端550的分组。在一个例子中,反馈模块将波束成形和空间秩信息插入到前向链路上的波束成形反馈信道(BFFC)。可以在分配由接入终端550使用的每4个时隙中的1或2 个时隙中发送BFFC。在某些情况下,现有的FL信道可以用来承载BFFC信息。例如,使用 EV-DO网络,反向功率控制(RPC)信道、DRC LOCK信道(控制信道)和/或ARQ信道(用来承载ACK/NACK信号)可被置入(puncture)要发送到接入终端550的信道状态/导向向量标号。BFFC承载的信息量(例如,比特数量)和提供更新的速率可根据接入终端处的信道状况或多个状况而变化。例如,提供更新的频率可以随接入终端的移动性增加和/或信道状况恶化而增加。在方框650,基站510响应于来自接入终端550的每个RL数据流而发送功率控制和/或差错控制消息,如结合图4A和图4B描述的这些操作。现在参照图7的过程700描述接入终端550的闭环MIMO操作。过程700可以由图5所示的系统500中的接入终端550来进行。在方框710,接入终端550从基站510接收空间秩和波束成形信息。空间秩可以指示在反向链路上可以同时发送多少个数据流565、570。例如,在本例子中,空间秩为2可以指示MIMO操作,并且空间秩为1可以指示单个流发射分集模式。波束成形信息可以包括 导向向量或码本条目,其用于确定将用于相应的RL数据流的权重、相位和天线选择。在方框720,波束成形模块560使用波束成形信息来创建可导向的波束,以用于以选择的第一和第二天线来发送第一数据流565。方框730,如果空间秩大于1,波束成形模块560确定用于发送第二数据流570的波束成形参数。在一些实施例中,根据从第一数据流565的基站510接收的波束成形信息来计算或者获得第二数据流570的波束成形参数。例如,在方框740,接入终端550可以计算正交于基站510所规定的第一数据流565的波束方向的第二数据流570的波束方向。在方框750,接入终端550在反向链路上同时发送若干数据流。可以由空间秩确定流的数量,并且可以以来自基站的反馈所确定的功率电平和差错控制来发送每个流。图8提供了与AT波束成形模块560的示例性操作有关的波束成形800的方面。如其所示,波束成形模块560分别接收对应于第一流565和第二流570的信号χ (η)和y (η)。 波束成形参数(w0,wl)被应用于信号x(n)并且波束成形参数信息(s0,sl)还应用于信号 y(n)。如前所注,波束成形参数可以包括用于以选择的天线发送每个流的权重/相位信息。如果空间秩是2,波束成形模块560在选择的每个发射天线Al、A2上合并RL流 565、570。另一方面,如果空间秩是1,只使用选择的天线来发送第一流565。例如,通过设置s0 = sl = 0可以在单个流发射分集模式中停止第二流570的传输。通过设置wl = 0, AT波束成形模块560还可以切换到x(n)的单天线传输。当从接入终端接收多个RL数据流时,基站510可采用干扰消除技术。如图5所示, 基站510包括耦合到数据宿MO的干扰消除模块535。干扰消除模块535可以在解码第二发送流以前对来自第一数据流的干扰进行消除或调零。在一个例子中,在解码第二数据流 570以前,干扰消除模块535解码第一发送流565、基于来自信道模块520的信道信息确定其对接收信号的贡献,并且然后从接收信号减去第一数据流565的贡献。通过相继去除其他流的贡献,可以增加信噪比并且可能可以支持更高的数据速率。结合本文的公开内容描述的各种示例性逻辑方框、模块、电路和算法步骤,可以实现为电子硬件、处理器执行的计算机软件或者其组合。为了清楚的说明硬件和软件的互换性,各种说明性组件、方框、模块、电路和步骤一般已经根据其功能在上文中进行了描述。某一功能是否以硬件或软件的方式实现,取决于具体应用和对整个系统施加的设计约束。可以根据每个具体应用将所描述的功能以各种方式实现,但该实现方式的决定不应理解为偏离了本公开内容的范围。用于执行本发明所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路 (ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、 分立硬件部件或者其任意组合,可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器,或者,该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能实现为计算设备的组合,例如,DSP 和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合,或者任何其它此种结构。结合本发明公开内容所描述的方法或者算法的方框可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于用户终端中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。在一个或多个示例性设计中,本发明所描述的功能可以用硬件、处理器执行的软件、固件或它们的任意组合来实现。当在由处理器执行的软件中实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。通过示例的方式而非限制的方式,计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、 CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储介质或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储期望的指令或数据 结构形式的程序代码并能够由通用或专用计算机进行存取的任何其它介质。 此外,任何连接可以适当地称作为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、 服务器或其它远程源传输的,那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的,盘和碟包括压缩光碟 (CD)、激光影碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)通常磁性地复制数据,而碟(disc)则用激光来光学地复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。 前文对本发明公开内容进行了描述,以使得任何本领域技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域技术人员来说,对公开内容的各种修改都是显而易见的,并且本文定义的总体原理也可以适用于其它变形而不偏离本发明公开内容的精神或者范围。因此,本发明的公开内容并不局限于本文描述的实例或者设计,而是应与本文公开的原理和新颖特征的最大保护范围相一致。
权利要求
1.一种在演进数据优化(EV-DO)网络中由具有多个天线的接入终端进行的通信的方法,该方法包括确定要发送的反向链路数据流的数量;从所述多个天线确定用于发送所述反向链路数据流的天线选择;以及响应于确定反向链路数据流的所述数量至少为2,使用所述天线选择来发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并且同时发送包括第二 MAC标号的第二数据流。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,确定反向链路数据流的所述数量包括从基站接收反馈。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,确定反向链路数据流的所述数量包括测试所述接入终端的一个或多个多天线假设。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二数据流是以与所述第一数据流的波束方向正交的波束方向来发送的。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括响应于确定反向链路数据流的所述数量为1,使用所述多个天线中的一对天线向所述 EV-DO网络发送单个数据流。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括 从所述EV-DO网络接收波束成形信息;其中,为所述第一数据流进行的所述天线选择基于来自所述EV-DO网络的所述波束成形fe息。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括基于所述波束成形信息使用第一天线以第一相位并使用第二天线以第二相位发送所述第一数据流。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括 从所述EV-DO网络接收波束成形标识符;从所述接入终端的存储器获取对应于所述波束成形标识符的波束成形参数; 根据所述波束成形参数使用所述多个天线中的第一天线和第二天线向所述EV-DO网络发送所述第一数据流;以及使用与所述第一数据流的波束方向正交的波束方向以所述第一天线和所述第二天线发送所述第二数据流。
9.根据权利要求1所述的方法,还包括 从所述EV-DO网络接收第一功率控制消息; 从所述EV-DO网络接收第二功率控制消息;基于所述第一功率控制消息确定用于发送所述第一数据流的第一功率电平;以及基于所述第二功率控制消息确定用于发送所述第二数据流的第二功率电平。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括从所述EV-DO网络接收与所述第一数据流有关的第一差错控制消息; 从所述EV-DO网络接收与所述第二数据流有关的第二差错控制消息; 基于所述第一差错控制消息为所述第一反向链路数据流进行第一差错控制过程;以及基于所述第二差错控制消息为所述第二反向链路数据流进行第二差错控制过程。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一数据流包括第一导频信号以及正交于所述第一导频信号的第二导频信号,并且其中,所述第二数据流是在没有所述第二导频信号的情况下发送的。
12.根据权利要求1所述的方法,还包括 以第一数据速率发送所述第一数据流;以及以第二数据速率发送所述第二数据流。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述第一数据流包括所述第一数据速率的第一指示符,并且所述第二数据流包括所述第二数据速率的第二指示符。
14.一种在演进数据优化(EV-DO)网络中进行通信的方法,该方法包括 估计与接入终端进行通信的信道状况;基于所估计的信道状况来确定与所述接入终端在所述EV-DO网络的反向链路上能够发送的数据流的数量相对应的空间秩;向所述接入终端分配针对所述多个数据流中的每个数据流的单独的媒体接入控制 (MAC)标号;以及响应于所述接入终端发送的数据流,使用分配的每个MAC标号发送功率控制消息。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括;从所述接入终端接收包括第一导频和第二导频的传输,其中,估计所述信道状况是基于从所述第一导频和所述第二导频获得的信息的。
16.根据权利要求14所述的方法,还包括确定包括与所估计的信道状况相对应的波束成形参数的多个导向向量;以及向所述接入终端发送所述多个导向向量。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述波束成形参数包括用于至少使用所述接入终端的第一天线和第二天线来发送第一数据流的相位信息。
18.根据权利要求14所述的方法,还包括接收第一数据流和第二数据流,该第一数据流和第二数据流具有被分配由所述接入终端使用的对应的第一 MAC标号和第二 MAC标号;以及在所述基站解码所述第二数据流之前消除来自所述第一数据流的干扰。
19.一种支持演进数据优化(EV-DO)的接入终端,该接入终端包括 多个天线;多个收发机,其中,每个收发机耦合到所述多个天线中对应的天线;以及控制器,其耦合到所述收发机并用于确定要发送的反向链路数据流的数量, 所述控制器还用于从所述多个天线确定用于发送所述反向链路数据流的天线选择, 以及响应于确定反向链路数据流的所述数量至少为2,使得使用所述天线选择来发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并与此同时发送包括第二MAC标号的第二数据流。
20.根据权利要求19所述的接入终端,其中,所述控制器用于基于来自基站的反馈来确定反向链路数据流的所述数量。
21.根据权利要求19所述的接入终端,其中,所述控制器用于基于测试所述接入终端的一个或多个多天线假设的结果来确定反向链路数据流的所述数量。
22.根据权利要求19所述的接入终端,其中,所述第一数据流包括第一导频和正交于该第一导频的第二导频。
23.根据权利要求19所述的接入终端,其中,所述控制器用于从所述EV-DO网络接收波束成形信息并且使得使用所述波束成形信息发送所述第一数据流。
24.根据权利要求19所述的接入终端,其中,所述控制器用于在来自所述EV-DO网络的传输中检测第一功率控制消息和第二功率控制消息,并且基于所述第一功率控制消息来确定用于发送所述第一数据流的功率电平以及基于所述第二功率控制消息来确定用于发送所述第二数据流的功率电平。
25.根据权利要求19所述的接入终端,其中,所述控制器用于在前向链路信号中检测与所述第一数据流有关的第一差错控制消息以及与所述第二数据流有关的第二差错控制消息,并且基于所述第一差错控制消息为所述第一数据流进行第一差错控制过程,并且基于所述第二差错控制消息为所述第二数据流进行第二差错控制过程。
26.一种演进数据优化(EV-DO)基站,该基站包括多个天线;信道模块,用于估计用于与接入终端进行通信的信道状况并且基于所估计的信道状况来确定所述接入终端的空间秩;波束成形模块,用于确定所述接入终端在所述EV-DO网络的反向链路上进行发送时使用的多个导向向量,所述多个导向向量包括适配到所估计的信道状况的波束成形参数;以及反馈模块,用于使用被分配由所述接入终端使用的一个或多个媒体接入控制(MAC)标号、向所述接入终端发送与所述空间秩和所述多个导向向量有关的信息。
27.根据权利要求沈所述的基站,其中,所述信道模块用于从所述接入终端接收包括第一导频和第二导频的传输,并且基于从所述第一导频和所述第二导频获得的信息来估计所述信道状况。
28.根据权利要求沈所述的基站,其中,所述波束成形参数包括用于至少使用所述接入终端的第一天线和第二天线来发送第一数据流的相位信息。
29.根据权利要求沈所述的基站,还包括干扰消除模块,其用于接收具有被分配由所述接入终端使用的对应的第一 MAC标号和第二 MAC标号的第一数据流和第二数据流,以及在解码所述第二数据流之前消除来自所述第一数据流的干扰。
30.一种支持演进数据优化(EV-DO)的接入终端,包括用于确定要发送的反向链路数据流的数量的模块;用于从多个天线确定用于发送所述反向链路数据流的天线选择的模块;以及用于响应于确定反向链路数据流的所述数量至少为2,使用所述天线选择来发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并且同时发送包括第二MAC标号的第二数据流的模块。
31.根据权利要求30所述的接入终端,其中,用于确定要发送的反向链路数据流的所述数量的模块包括用于从基站接收反馈的模块。
32.根据权利要求30所述的接入终端,其中,用于确定要发送的反向链路数据流的所述数量的模块包括用于测试所述接入终端的一个或多个多天线假设的模块。
33.根据权利要求30所述的接入终端,还包括用于响应于反向链路数据流的所述数量为1,使用从所述多个天线选择的一对天线向所述EV-DO网络发送单个数据流的模块。
34.根据权利要求30所述的接入终端,还包括 用于从所述EV-DO网络接收波束成形信息的模块,并且其中,用于所述第一数据流的所述天线选择是基于来自所述EV-DO网络的所述波束成形信息来确定的。
35.根据权利要求30所述的接入终端,还包括 用于从所述EV-DO网络接收波束成形标识符的模块;用于从所述接入终端的存储器获取与所述波束成形标识符相对应的波束成形参数的模块;用于根据所述波束成形参数使用所述多个天线中的第一天线和第二天线向所述EV-DO 网络发送所述第一数据流的模块;以及用于使用与所述第一数据流的波束方向相正交的波束方向以所述第一天线和所述第二天线发送所述第二数据流的模块。
36.根据权利要求30所述的接入终端,还包括 用于接收第一功率控制消息的模块;用于接收第二功率控制消息的模块;用于基于所述第一功率控制消息确定用于发送所述第一数据流的功率电平的模块;以及用于基于所述第二功率控制消息确定用于发送所述第二数据流的功率电平的模块。
37.根据权利要求30所述的接入终端,还包括用于接收与所述第一数据流有关的第一差错控制消息的模块; 用于接收与所述第二数据流有关的第二差错控制消息的模块; 用于基于所述第一差错控制消息为所述第一数据流进行第一差错控制过程的模块;以及用于基于所述第二差错控制消息为所述第二数据流进行第二差错控制过程的模块。
38.根据权利要求30所述的接入终端,还包括 用于以第一数据速率发送所述第一数据流的模块;以及用于以第二数据速率发送所述第二数据流的模块。
39.一种演进数据优化(EV-DO)基站,包括 多个天线模块;用于估计与接入终端进行通信的信道状况的模块; 用于基于所估计的信道状况来确定所述接入终端的空间秩的模块; 用于确定所述接入终端在所述EV-DO网络的反向链路上进行发送时使用的多个导向向量的模块,所述多个导向向量包括适配到所估计的信道状况的波束成形参数;以及用于使用被分配由所述接入终端使用的一个或多个媒体接入控制(MAC)标号,向所述接入终端发送与所述空间秩和所述多个导向向量有关的信息的模块。
40.根据权利要求39所述的基站,还包括用于从所述接入终端接收包括第一导频和第二导频的传输的模块,并且其中,基于从所述第一导频和所述第二导频获得的信息来估计所述信道状况。
41.根据权利要求39所述的基站,其中,所述波束成形参数包括用于至少使用所述接入终端的第一天线和第二天线来发送第一数据流的相位信息。
42.根据权利要求39所述的基站,还包括干扰消除模块,其用于接收具有被分配由所述接入终端使用的对应的第一 MAC标号和第二 MAC标号的第一数据流和第二数据流、并且在解码所述第二数据流之前消除来自所述第一数据流的干扰。
43.一种计算机程序产品,其包括处理器可读介质,其存储用于演进数据优化(EV-DO)网络中的接入终端的处理器可读指令,其中,所述指令用于使处理器进行以下操作确定要发送的反向链路数据流的数量;从多个天线确定用于发送所述反向链路数据流的天线选择;以及响应于确定反向链路数据流的所述数量至少为2,使用所述天线选择来发送包括第一媒体接入控制(MAC)标号的第一数据流并且同时发送包括第二 MAC标号的第二数据流。
44.根据权利要求43所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于基于来自基站的反馈来确定要发送的反向链路数据流的所述数量。
45.根据权利要求43所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于基于测试所述接入终端的一个或多个多天线假设的结果来确定要发送的反向链路数据流的所述数量。
46.根据权利要求43所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于使所述处理器响应于反向链路数据流的所述数量为1,使用从所述多个天线选择的一对天线来向所述EV-DO 网络发送单个数据流。
47.根据权利要求43所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于使所述处理器从所述EV-DO网络接收波束成形信息,其中,为所述第一数据流进行的所述天线选择是基于所述波束成形信息来确定的。
48.根据权利要求43所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于使所述处理器进行以下操作接收波束成形标识符;从所述接入终端的存储器获取对应于所述波束成形标识符的波束成形参数;根据所述波束成形参数使用所述多个天线中的第一天线和第二天线来向所述EV-DO 网络发送所述第一数据流;使用与所述第一数据流的波束方向相正交的波束方向以所述第一天线和所述第二天线发送所述第二数据流。
49.根据权利要求43所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于使所述处理器进行以下操作接收第一功率控制信息;接收第二功率控制信息;基于所述第一功率控制信息确定用于发送所述第一数据流的第一功率电平;以及基于所述第二功率控制信息确定用于发送所述第二数据流的第二功率电平。
50.一种计算机程序产品,其包括处理器可读介质,其存储用于演进数据优化(EV-DO)网络中的基站的处理器可读指令,其中,所述指令用于使处理器进行以下操作在所述基站上估计用于与接入终端进行通信的信道状况;基于所估计的信道状况来确定与所述接入终端能够在所述EV-DO网络的反向链路上发送的数据流的数量相对应的所述接入终端的空间秩;向所述接入终端分配针对多个数据流中的每个数据流的单独的媒体接入控制(MAC) 标号;以及响应于所述接入终端发送的数据流使用分配的每个MAC标号来发送功率控制信号。
51.根据权利要求50所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于使所述处理器 从所述接入终端接收包括第一导频和第二导频的传输,以及基于从所述第一导频和所述第二导频获得的信息来估计信道状况。
52.根据权利要求50所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于使所述处理器 确定包括与所估计的信道状况相对应的波束成形参数的多个导向向量;以及向所述接入终端发送所述多个导向向量。
53.根据权利要求50所述的计算机程序产品,其中,所述指令用于使所述处理器接收第一数据流和第二数据流,该第一数据流和第二数据流具有被分配由所述接入终端使用的第一 MAC标号和第二 MAC标号;以及在所述基站解码所述第二数据流之前消除来自所述第一数据流的干扰。
全文摘要
本发明公开了用于在无线接入网络中进行秩适配和多个流反向链路通信的技术。远程单元使用单独的标识符来向基站发送一个或多个反向链路数据流。可以根据来自基站的反馈来确定反向链路数据流的数量或者通过测试一个或多个多天线发射假设对其进行确定。基站可以使用从一个或多个反向链路数据流获得的信息来估计信道状况并且可以确定通信信道的空间秩。远程单元可以与基站协作对每个反向链路数据流进行单独的差错控制和功率控制过程。
文档编号H04B7/06GK102369675SQ201080015558
公开日2012年3月7日 申请日期2010年4月6日 优先权日2009年4月6日
发明者J·王, R·A·A·阿塔尔, T·卡杜斯 申请人:高通股份有限公司
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