专利名称：用于通信系统中极化控制的方法和设备的制作方法
技术领域：
本公开一般涉及通信系统，并且具体地说，涉及用于此类系统中传送信号的极化状态控制。
背景技术：
现有WCDMA HSPA网络中MMO能力的引入是技术朝向更高谱效率和比特率的演进中的重要步骤。通过MIM0，在相同小区内要使用至少两个传送天线。然而，第二传送天线端口的引入对于遗留用户设备(UE)具有负面影响，如图1所示，对于遗留用户设备，在第二天线端口上传送的信号将显示为干扰。理想的情况是，由于通过信道化码(其与用于遗留用户的码正交)传送诸如S-CPICH和MMO流等第二天线端口信号，因此，此干扰将完全正交并且因此被完全抑制。然而，只在通过非弥散信道来传送码时才保证码的正交性，而情况通常不是如此。即使技术现状MMSE接收器也将不能完全抑制此干扰。因此，对于以下称为遗留用户的解调仅来自天线端口 I的信息的UE，小区中S-CPICH导频或MMO业务的存在能够对感知的通信质量有负面后果。因此，存在对具MMO能力的通信系统中用于降低对遗留用户设备的干扰的方法和设备的需要。
发明内容
一个目的是减轻至少一些上述缺点并提供改进的无线电基站。本公开的一方面包括一种控制要从具MMO能力的无线电基站节点传送到多个用户设备的信号的极化状态的方法，该无线电基站节点包括将第一和第二虚拟天线端口连接到相应第一和第二传送天线端口的预编码器单元。所述方法包括控制自第一和第二传送天线端口的传送的信号之间的相对相位，以便为第一和所述第二虚拟天线端口上传送的信号提供正交极化状态的预定对，以及互换第一和第二虚拟天线端口的极化状态，以便为传送的极化信号提供交替极化状态。本公开的第二方面包括具MMO能力的无线电基站节点，该节点包括将第一和第二虚拟天线端口连接到相应第一和第二传送天线端口以便传送信号到多个用户设备的预编码器单元。所述无线电基站节点还包括控制器，所述控制器配置成控制自第一传送天线端口和第二传送天线端口的传送的信号之间的相对相位，以便为第一和第二虚拟天线端口上传送的信号提供正交极化状态的预定对。另外，所述无线电基站节点包括极化开关，该开关配置成互换第一和第二天线端口的极化状态以便为传送的极化信号提供交替极化状态。本发明的一个优点是用于(虚拟)天线端口 I的垂直极化或水平极化的使用将导致对遗留UE从天线端口 2上的传送所经历的干扰的某些抑制。由此抑制的可行增益预期大约在1-2 dB。本发明可因此用于放松MMO能力在HSPA网络中的引入，因为此类引入对遗留UE的负面后果能够被降低。实现本发明的另一优点是它还允许小区之间的传送极化的协调，这可在抑制小区 间干扰中给出进一步增益。
通过参考与附图一起做出的以下描述，可最好地理解本发明及其另外的目的和优点，其中:
图1是其中能够实现本公开的实施例的系统的示意 图2是根据本发明的方法的一实施例的示意流程 图3是根据本公开的方法的一实施例的示意 图4是根据本发明的无线电基站节点的一实施例的示意 图5是已知无线电基站节点的示意 图6是根据本公开的节点的一实施例的示意 图7示出其中能够实现本公开的实施例的一般通信网络。缩略词
CQI信道质量指示符
HP水平极化
HSPA高速分组接入
HS-PDSCH高速物理下行链路共享信道
LHCP左手圆极化
MIMO多输入多输出
P-CPICH主公共导频信道
RBS无线电基站
RHCP右手圆极化
RNC无线电网络控制器
S-CPICH次公共导频信道
UE用户设备
VP垂直极化
WCDMA宽带码分多址。
具体实施例方式在附图各处，相同的标号用于类似或一致的元素。虽然本公开主要处理和描述水平和垂直极化状态的情况，但相同的方法也能够应用到其它正交极化状态而不背离本公开的主要目的。用于平衡与WCDMA/HSPA系统中具MMO能力的设备中两个传送天线的每个天线相关联的功率放大器之间功率、以及使遗留UE能够从总可用功率受益的最近发展涉及公共预编码器的引入(参见图5)。预编码器在两个功率放大器上以相等振幅分发要传送的每个信号。在与交叉极化传送天线组合使用时，这将导致两个天线极化的线性组合的传送的极化。两个天线分支之间的相移无论是在传送器、馈线中还是在天线中，均将影响传送的最后极化。例如，对于在分支之间带有0°相移的+45/-45极化天线，在等式0中下面形式的公共预编码器:PV+f1等式 0)
Kth} AxJ e l!"
将导致自天线端口 I的传送(例如P-CPICH或HS数据)是左手圆极化(LHCP)的。180°相移导致右手圆极化(RHCP)，而90°和270°分别导致垂直极化(VP)和水平极化(HP)。在每种情况下，诸如S-CPICH等自天线端口 2的传送将始终从正交极化被传送到天线端口 I。根据另一最近发展，已通过利用极化作为降低用户之间干扰的方式来处理在不同用户之间的干扰。此目的通过其正交性基本上在通过无线无线电信道的传播后也保持的特定极化上到多个用户的传送的调度而得以实现。在非直视线条件中，垂直和水平极化满足维护正交性的元素的此准则，并且因此优选来使用。通过识别带有对垂直或水平极化的偏好的用户装置，可能将此类用户配对以用于同时调度，从而在这些用户之间导致更少的干扰。基于上面讨论的属性和现有技术，发明者识别了用于在利用公共预编码器的MMO系统中为遗留用户改善干扰情况的有益方法和设备。基本上，这通过控制要从公共预编码器的虚拟天线端口传送的信号的极化以使得信号具有两个有益极化状态之一而得以实现，例如，它们主要是垂直或水平极化。与用于系统中用户设备的偏好的极化状态的知识一起，可能在信号的对应极化的时期期间调度用户。本公开的基本实施例旨在调整SlO在传送器分支之间的相对相位，使得传送P-CPICH和遗留HS数据的天线端口 I和传送S-CPICH的天线端口 2每个通过垂直或水平极化进行传送。为有益于带有对VP或 HP的偏好的两种UE,在时间或频率上互换S20天线端口或至少相应天线端口的极化。简而言之，在时间上或在或频率上互换天线端口(或等效地说，180°另外相移)，从而能够使经历对两个极化之一的偏好的所有遗留UE受益于S-CPICH和来自天线端口 2的相关联干扰的增大抑制。详细地说，在天线端口 I映射到VP的时间期间或频率上能够调度具有对VP的偏好的UE，其中，由此获得另外的分集增益以及自天线端口 2的HP传送的改进抑制。在天线端口 I映射到HP的时间期间或频率上，能够转而调度带有对HP的偏好的U E。由于在通过环境传播期间垂直和水平极化比其它极化在更大程度上被维护，因此，在接收器的信号干扰比方面能够实现一定的改进。虽然实施例已相对于垂直和水平极化进行描述，但相同的方法能够应用到任何类型的正交极化。参照图2，将描述根据本发明的控制要从具MIMO能力的无线电基站节点传送的信号的极化状态的方法的一实施例。无线电基站包括公共预编码器单元，该单元经相应功率放大器连接第一和第二虚拟天线端口到相应第一和第二传送天线端口。在操作期间，控制SlO自第一和第二传送天线端口的传送的信号之间的相对相位或相差，以便为第一和第二虚拟天线端口上传送的信号提供正交极化状态的预定对。另外，定期互换S20虚拟天线端口的极化状态，以便为传送的极化信号提供交替极化状态。通过这样做，带有对预定的极化状态的一个或另一个状态的偏好的遗留用户设备受益于干扰降低。例如，图3示出如何互换S20极化状态。箭头分别示出在两个天线上在特定时间或时间间隔期间的垂直极化和水平极化。相同的图示能够用于示出在RHCP与LHCP或其它正交极化状态之间的对应互换。为能够更详细地理解本公开的益处，下面将描述有关HSPA和极化的一些细节。
HSPA无线电基站节点一般传送导频信号P-CPICH，UE使用它估计信道，并由此解调数据业务(例如，HS-PDSCH信道)。无线电基站配置用于MMO传送时，第二导频信号S-CPICH需要从第二天线被传送以便允许具MMO能力的ME执行信道估计和解调MMO传送。前面已描述了使用公共预编码器以便在具MMO能力的基站的两个功率放大器(PA)上平衡遗留(不具MMO能力的)UE的功率利用。简而言之，在功率放大器之前应用公共预编码器以便为MIMO及SISO信号提供功率平衡。通过排除两个MIMO预编码权重，也为单流MIMO信号实现了功率平衡。图5示出公共预编码器的操作及导频和数据信道如何映射到天线。如前面所提及的，引入第二传送天线的一个缺陷是遗留UE将受到来自从第二天线传送的导频和数据业务的干扰影响。WCDMA和HSPA为诸如P-CPICH、S-CPICH、HS-PDSCH等及为不同并发用户利用正交扩展码。因此，理想的情况是，S-CPICH和MMO数据业务与例如用于遗留用户的HS-PDSCH的期望信号完全正交。在时间弥散信道中，码之间的正交性降级，导致信号之间的干扰。技术现状UE接收器能够在一定程度上补偿此降级。然而，通过不同信道传送一些信号时 ，如对于从天线2传送的信号的情况一样，MMSE接收器将在抑制干扰上效率更低。这种情况导致的遗留UE性能的降级在实践中被观察到，并且在用于能够实现MMO的增益与遗留UE经历的损耗之间增加了不合需要的折衷。因此，希望最小化来自S-CPICH和MMO业务的干扰的影响。降低来自S-CPICH的干扰的一种可能方式是利用与双极化天线组合的公共预编码器实质上更改了天线端口映射到的极化的事实。从数学上，能够使用复单位向量P描述在z方向上传播的平面波的极化，如下在等式I中所示:
权利要求
1.一种控制要从具MMO能力的无线电基站节点传送到多个用户设备的信号的极化状态的方法，所述无线电基站节点包括将第一和第二虚拟天线端口连接到相应第一和第二传送天线端口的预编码器单元，所述方法特征在于: 控制(Sio)自所述第一传送天线端口和所述第二传送天线端口的传送的信号之间的相对相位，以便为所述第一和所述第二虚拟天线端口上传送的信号提供正交极化状态的预定对; 互换(S20)所述第一和第二虚拟天线端口的极化状态，以便为传送的极化信号提供交替极化状态。
2.如权利要求1所述的方法，特征在于基于所述小区中当前传送极化状态来调度(S30)到所述多个用户设备的传送的又一步骤。
3.如权利要求 1所述的方法，特征在于通过适应性改变所述传送的信号之间的所述相对相位来互换所述极化状态。
4.如权利要求3所述的方法，特征在于在时间上连续且平滑地适应性改变所述相对相位。
5.如权利要求1所述的方法，特征在于通过在所述第一与第二传送天线端口之间转换来自所述第一和第二虚拟天线端口的信号而互换所述极化状态。
6.如权利要求1所述的方法，特征在于适应性地互换(S20)所述极化状态。
7.如权利要求2所述的方法，特征在于在调度之前对所述多个用户设备进行优先化处理。
8.如权利要求1所述的方法，特征在于在时间上互换(S20)所述极化状态。
9.如权利要求8所述的方法，特征在于以有规律的相等或不等时间间隔交替所述极化状态。
10.如权利要求1所述的方法，特征在于互换所述极化状态以响应预定的事件触发。
11.如权利要求1所述的方法，特征在于所述基站节点配置有覆盖相同扇区的多个载波，并且适应地在频率域中所述载波的至少两个载波之间互换所述极化状态。
12.如权利要求11所述的方法，特征在于基于对于所述载波的至少报告的连接质量性能来调度用户设备到所述多个载波之一上的步骤。
13.如权利要求12所述的方法，特征在于基于所述载波的当前极化状态和用户设备的极化偏好而将所述用户设备从一个载波重定向到另一载波。
14.如权利要求11所述的方法，特征在于将所述多个载波划分成两个子集的又一步骤，每个子集具有预定正交极化状态的所述对的相应状态。
15.如权利要求1-11的任一项所述的方法，特征在于预定的极化状态的所述对包括垂直和水平极化。
16.一种具MIMO能力的无线电基站节点(I)，所述无线电基站节点包括将第一和第二虚拟天线端口(VA1、VA2)连接到相应第一和第二传送天线端口(A1、A2)以便将信号传送到多个用户设备的预编码器单元(2)，所述无线电基站节点特征在于: 控制器(10)，配置成控制自所述第一传送天线端口和所述第二传送天线端口的传送的信号之间的相对相位，以便为所述第一和所述第二虚拟天线端口上传送的信号提供正交极化状态的预定对；极化开关(20)，配置成互换所述第一和第二天线端口的极化状态，以便为传送的极化信号提供交替极化状态。
17.如权利要求16所述的无线电基站节点，特征在于所述极化开关(20)配置成适应性地互换所述极化状态。
18.如权利要求16所述的无线电基站节点，特征在于所述无线电基站还包括配置成基于所述小区中当前传送极化状态来调度到所述多个用户设备的传送的调度器(30)。
19.如权利要求15所述的无线电基站节点，特征在于所述无线电基站节点配置有覆盖相同扇区的多个载波，并且所述极化开关(20)配置成适应性地在频率域中所述载波之间互换所述极化状态。
20.如权利要求19所述的无线电基站节点，特征在于所述无线电基站节点配置成为每个此类载波监视连接质量统计，并且通知无线电网络控制节点关于所述质量，以及基于从所述无线电网络控制节点所接`收的指示，将用户设备从一个载波重定向到另一载波。
全文摘要
通过控制(S10)自第一和第二传送天线端口的传送的信号之间的相对相位，以便为第一和第二虚拟天线端口上传送的信号提供正交极化状态的预定对，以及互换(S20)第一和第二虚拟天线端口的极化状态，以便为传送的极化信号提供交替极化状态的步骤，控制要从具MIMO能力的无线电基站节点传送到多个用户设备的信号的极化状态，该无线电基站节点包括将第一和第二虚拟天线端口连接到相应第一和第二传送天线端口的预编码器单元。
文档编号H04B7/10GK103141035SQ201180048222
公开日2013年6月5日 申请日期2011年2月3日 优先权日2010年10月5日
发明者H.阿斯普伦, B.哈格曼, F.奥维斯约, A.赖亚尔 申请人:瑞典爱立信有限公司