示出为肥1-4)进行无线通信的M个基地收发 信台炬TS)903组成。集中式处理器单元901通过网络900(例如，因特网）接收旨在用于 不同客户端装置UE1-4的具有不同网络内容C1-5 (例如，网页服务器或其他网络源流出的 视频、网页、视频游戏、文本、语音等）的N个信息流。此后，使用术语"信息流"来指代通过 网络900发送的含有信息的任何数据流，所述数据流可根据某些调制/编码方案或协议被 解调或解码成独立流W产生任何数据，包括但不限于音频、网页和视频内容。在一个实施例 中，信息流是可被解调或解码成独立流的携载网络内容的比特序列。
[0101] 集中式处理器901利用预编码变换将N个信息流从网络内容组合（根据算法，诸 如相关专利和申请中所描述的那些）成M个比特流。通过举例而非限制的方式，预编码变换 可W是线性的（例如，迫零[6引、块对角化[66-67]、矩阵求逆等）或非线性的（例如，污纸 编码[68-70]或Tomlinson-Harashima预编码[71-72]、点阵技术或网格预编码[73-74]、 矢量微扰技术[75-76])。此后，使用术语"比特流"来指代不一定含有任何有用信息比特并 且因此不可被解调或解码成独立流W检索网络内容的任何比特序列。在本发明的一个实施 例中，比特流是由集中式处理器产生并且针对将发送至M个收发信台之一的给定比特数而 被量化的复杂基带信号。
[0102] 在一个实施例中，MS是如相关专利和专利申请中所描述的分布式输入分布式输 出值ID0)系统。在该个实施例中，DIDO系统由W下各者组成：
[0103] ?用户设备扣E) 1-4;用于固定或移动客户端通过下行链路值L)信道从DIDO回程 接收数据流并且经由上行链路扣L)信道向DIDO回程传输数据的RF收发器
[0104] ?基地收发信台炬TS) 903 ;BTS利用无线信道与DIDO回程对接。一个实施例的BTS 是由将基带信号转换成RF的DAC/ADC和射频（RF)链组成的接入点。在一些情况下，BTS 是配备有功率放大器/天线的简单RF收发器，并且RF信号经由光纤传输RF技术被携载至 BTS，如相关专利和申请中所描述。
[010引?控制器（CTR)905;CTR905是一种特定类型的BTS，其被设计用于某些专口特征， 诸如传输用于BTS和/或UE的时间/频率同步的训练信号、从/向UE接收/传输控制信 息、从肥接收信道状态信息（CSI)或信道质量信息。一个或多个CTR站可被包括在任何 DIDO系统中。当多个CTR可用时，去往或来自该些站点的信息可被组合W增加多样性并提 高链路质量。在一个实施例中，经由最大比值合并（MRC)技术从多个CTR接收CSIW改进 CSI解调。在另一个实施例中，经由最大比值传输（MRT)来从多个CTR发送控制信息W改进 接收器侧的SNR。本发明的范围不限于MRC或MRT，并且任何其他分集技术（诸如，天线选 择等）可被采用来改进CTR与UE之间的无线链路。
[0106] ?集中式处理器（CP)901 ;CP是利用DIDO回程与因特网或其他类型的外部网络对 接的DIDO服务器。在一个实施例中，CP计算DIDO基带处理并且向分布式BTS发送波形W 用于化传输
[0107] ?基站网络炬SN)902 ;BSN是将CP连接至分布式BTS的网络，其携载用于化或化 信道的信息。BSN是有线或无线网络或两者的组合。例如，BSN是DSL、缆线、光纤网络，或 视线（L0巧或非视线（化0巧无线链路。此外，BSN是专有网络或局域网络或因特网。
[0108] 此后描述上述DIDO系统框架可如何合并至用于蜂窝系统（并且还有利用LTE协 议的非蜂窝系统）的LTE标准中，W实现频谱效率上的另外增益。W对LTE框架化及化和 化信道中所采用的调制技术的总体综述开始。然后提供对LTE标准下的物理层帖结构和资 源分配的简述。最后，定义用于使用LTE框架的多用户情景中的下行链路值L)和上行链路 扣L)信道的DIDO预编码方法。对于化方案，提出两种解决方案：开环和闭环DIDO方案。
[0109]LTE被设计成具有扁平网络构架（该与来自先前蜂窝标准的分层架构相反）W允 许：减小时延、经由ARQ减少数据包丢失、减少呼叫建立时间、经由宏分集改进覆盖范围和 吞吐量。图5中所描绘的LTE网络中的网络元件是[79]:
[0110] -GW(网关）501-502;是将LTE网络连接至外部网络（即，因特网）的路由器。 GW分成端接E-UTRAN接口的服务网关（S-GW)502W及系与外部网络的接口的PDN网关 (P-GW)501。S-GW502和P-GW501是所谓的演进分组核屯、巧PC)的部分；
[0111]-MME(移动性管理实体）503;管理移动性、安全参数和肥识别。MME503也是LTE EPC的部分；
[0112] ?eNodeB(增强型Node-B)504;是处理无线电资源管理、用户移动性和调度的基 站；化及
[0113] ?肥（用户设备）505;是移动站。
[0114] 在本发明的一个实施例中，LTE网络是DIDO网络，其中DID0-UE是LTE网络中的 肥、DID0-BTS是LTEeNodeB、DID〇-CTR是LTEeNodeB或MME、DID〇-CP是LTEGW。
[0115]LTE帖具有10毫秒的持续时间并且由如图6a-6c中所描绘的十个子帖组成巧3、 80]。每个子帖被划分成各自具有0.5毫秒持续时间的两个时隙。LTE标准定义两种类型的 帖；i)用于如图6a中的F孤操作的类型1，其中所有子帖被分配用于下行链路值L)或上行 链路扣L)信道；ii)用于如图化中的TDD操作的类型2,其中部分子帖被分配给化并且部 分被分配给化（取决于所选择的配置），而少数子帖被保留用于"特殊用途"。每帖至少存 在一个特殊子帖并且所述子帖由S个字段组成；i)被保留用于化传输的下行链路导频时 隙值wPTS) ;ii)保护时段佑P) ;iii)用于化传输的上行链路导频时隙扣pPT巧。
[0116]LTE针对化采用正交频分复用（(FDM)和正交频分多址（0FMDA)调制并且针对化 采用单载波FDMA(SC-FDMA)。"资源元素"（RE)是LTE中的最小调制结构并且由一个OFDM 子载波（W频率为单位）和一个OFDM符号持续时间（W时间为单位）组成，如图7中所示。 "资源块"(RB)由12个子载波（W频率为单位）和一个0. 5毫秒时隙（W时间为单位）（取 决于化对比化信道和循环前缀的类型由3至7个(FDM符号时段组成）组成。 。…]1.LTE中的下行链路闭环DIDO
[0118]DIDO闭环方案可用于时分双工（T孤）或频分双工（抑D)系统中。在抑D系统中， 化和化信道在不同频率下操作，并且因此必须在肥侧估计化信道状态信息（CSI)并且经 由BTS或CTR经由化信道将其回报给CP。在TDD系统中，化和化信道设定在相同频率下 并且系统可采用利用信道互易性的闭环技术或开环方案（如W下章节中所描述）。闭环方 案的主要缺点是它们需要反馈，从而导致通过传输的控制信息的较大开销。
[0119] 用于DIDO系统中的闭环方案的机制的一个实施例如下；i)BTS903通过化向肥 发送信令信息；ii)UE利用所述信令信息来估计来自所有"活动BTS"的化信道状态信息 (CSI) ;iii)肥量化化CSI或使用码本选择将用于下一次传输的预编码权重；iv)肥经由 化信道向BTS903或CTR905发送量化的CSI或码本索引；v)BTS903或CTR905向计算 通过化传输数据的预编码权重的CP901报告CSI信息或码本索引。"活动BTS"被定义 为由给定肥达到的一组BTS。例如，在名称为"用于管理遍历多个DIDO群集的客户端的 群集间切换的系统和方法（SystemAndMethodForManagingInter-ClusterHandoff OfClientsWhichTraverseMultipleDIDOClusters)"的相关共同待决的美国申请 序列号12/802,974W及名称为"经由用户聚类协调分布式无线系统中的传输的系统和方 法(SystemsAndMethodsToCoordinateTransmissionsInDistributedWireless SystemsViaUserClustering)"的相关共同待决的美国申请序列号12/917, 257中，将"用 户群集"定义为由给定肥达到的一组BTS。活动BTS的数量限制于用户群集，W便减小将要 估计的从BTS到给定肥的CSI量，从而降低通过化进行反馈的开销W及CP901处的DIDO 预编码计算的复杂性。 阳120] 1. 1LTE梳准内的下行链路DIDO信今
[012。LTE标准定义可用于闭环方案中的化信令的两种类型的参考信号巧巧巧3、50、 82-83] ;i)小区特定参考信号（CRS) ;ii)肥特定RS，诸如信道状态信息（CSI)参考信号 (CSI-R巧和解调RS〇)M-RS)。小区特定RS不被预编码，而肥特定RS被预编码[50]。CRS 用于采用每个小区中具有多达四根天线的基于码本的SU/MU-MIM0技术的LTE版本8中。 LTE-Advanced版本10支持具有多达八根传输天线的不基于码本的SU/MU-MIM0方案W及具 有分布在不同小区上的天线的CoMP方案。该样，版本10允许经由CSI-RS进行更灵活的信 令方案。在本发明中，描述任一类型的信令方案可如何用于DIDO系统中W实现预编码。 阳12引 1. 1. 1伸用CRS的DIDO信今
[0123]CRS在LTE(版本8)系统中被采用来估计从BTS处的所有传输天线到肥的CSI巧0、84]。CRS作为二维正交序列与二维伪随机数字（PRN)序列的乘积来获得。存在3 个正交序列和170个可能的PRN序列，获得共510个不同的CRS序列。每个序列唯一地识 别一个小区。CRS在每个时隙的第一OFDM符号和倒数第=OFDM符号内并且每第六个子载 波处被传输。时间和频率的正交模式针对BTS的每根传输天线、针对UE被设计，W唯一地 估计来自四根天线中的每一根的CSI。产生5%开销的该种在时间和频率上的CRS高密度 (即，W每0. 5毫秒的时隙并且在每第六个子载波处被发送）被有意地设计用于支持随时间 和频率具有快速信道变化的情景巧3]。
[0124] 在实际DIDO系统中，该可能是每个肥在其用户群集内经历多于仅四个BTS的情 况。例如，图8示出用于加州旧金山市区中的DIDO系统的实际部署的SNR分布。传播模 型基于3GPP路径损耗/阴影模型巧1]，并且假设900MHz的载波频率。地图中的点指示 DID0-BTS的位置，而暗圈表示用户群集（其中UE位于圆圈的中屯、处）。在人口稀疏的区域 中，肥在其用户群集内仅看到少数BTS(例如，针对图8中的实例，少至3个BT巧，而在人口 密集的区域中，每个用户群集可包括多达26个BTS，如在图8中。
[0125] 在DIDO系统中可利用CRS的高冗余度来实现来自多于四根的任何数量的传输天 线的CSI估计。例如，如果信道是固定无线的或W低多普勒效应为特征，那么无需每0. 5毫 秒（时隙持续时间）计算来自所有四根传输天线的CSI。同样地，如果信道是频率平坦的， 那么在每第六个子载波处估计CSI是冗余的。在所述情况下，由冗余CRS所占的资源元素 (R巧可W针对DIDO系统中的其他传输天线或BTS重新分配。在本发明的一个实施例中，系 统将冗余CRS的资源元素分配给DIDO系统中的额外天线或BTS。在另一个实施例中，系统 估计信道的时间和频率选择性并且针对不同BTS或仅用户群集内的BTS动态地将CRS分配 给不同资源元素。 阳12引1. 1. 2伸用CSI-RS巧DM-RS的DIDO信今
[0127]在LTE-Advanced(版本10)标准中，CSI-RS由每个肥用来估计来自BTS的CSI巧3、83]。所述标准针对BTS处的不同发射器定义正交CSI-RS，使得肥可区分来自不 同BTS的CSI。BTS处的多达八根传输天线由CSI-RS支持，如巧3]中的表6. 10. 5. 2-1，2。 CSI-RS周期性地被发送，所述周期性的范围在5个与80个子帖之间（即，CSI-RS每5至80 毫秒被发送），如在巧3]中的表6. 10. 5. 3-1中。LTE-Advanced中的CSI-RS的周期性被有 意地设计成大于LTE中的CRSW避免控制信息的过度开销，具体地讲是因为传统LTE终端 不能利用该些额外的资源。用于CSI估计的另一种参考信号是解调RSOM-RS)。DM-RS是 旨在到达特定UE并且仅在被分配用于传输至所述UE的资源块中被传输的解调参考信号。 [012引当多于八根天线（LTE-Advanced标准所支持的发射器的最大数量）位于用户群集 内时，必须采用替代技术来实现DIDO预编码，同时维持系统对LTE-Advanced标准的符合 性。在本发明的一个实施例中，每个肥使用CSI-RS或DM-RS或两者的组合来估计来自其 自己的用户群集中的所有活动BTS的CSI。在同一实施例中，DIDO系统检测用户群集内的 BTS数量，并且检测用户群集是否符合LTE-Advanced标准（支持至多八根天线）。如果用 户群集不符合，那么DIDO系统采用替代技术来实现从BTS到当前肥的化信令。在一个实 施例中，减小来自BTS的传输功率，直至至多八个BTS可由其用户群集内的肥达到。然而， 因为覆盖范围将减小，该种解决方案可导致数据速率下降。
[0129] 另一种解决方案是将用户群集中的BTS划分成多个子组并且每次针对每个子组 发送一组CSI-RS。例如，如果CSI-RS周期性如在巧3]中的表6. 10. 5. 3-1中是5个子帖 (即，5毫秒），那么CSI-RS每5毫秒从新的BTS子组被发送。应注意，只要CSI-RS周期性 短得足W在肥的信道相干时间（其是肥的多普勒速度的函数）内覆盖所有BTS子组，该 种解决方案就会起作用。例如，如果所选择的CSI-RS周期性是5毫秒并且信道相干时间是 100毫秒，那么有可能在用户群集内定义多达各自具有8个BTS的20个BTS子组，合计达 共160个BTS。在本发明的另一个实施例中，DIDO系统估计肥的信道相干时间，并且针对 给定CSI-RS周期性决定用户群集内可支持多少BTS，W避免由于信道变化和多普勒效应造 成的退化。
[0130] 所提出的用于CSI-RS的解决方案至今全部符合LTE标准并且可在常规LTE系统 的框架内被部署。例如，所提出的每用户群集允许多于八根天线的方法将无需修改UELTE 硬件和软件的具体实施，并且仅稍微修改在BTS和CP处使用的协议，就可在任何给定时间 实现对BTS子组的选择。该些修改可容易地在基于云的软件定义的无线电（SDR)平台中实 施，所述平台是一种有前途的用于DIDO系统的部署范例。可替代地，如果有可能放宽LTE 标准的约束并且开发出用于LTE肥的稍微修改的硬件和软件W支持类似但不符合LTE的 DIDO操作模式，W便使得肥能够W完全符合LTE的模式或W支持不符合LTE的DIDO操作 的修改的模式进行操作。例如，另一种解决方案是增加CSI-RS的量W在系统中实现更高数 量的BTS。在本发明的另一个实施例中，允许不同CSI-RS模式和周期性作为增加每用户群 集所支持BTS数量的手段。此类对LTE标准的稍微修改可W足够小，W使得现有LTEUE巧 片组可通过简单的软件修改来使用。或者，如果将需要对巧片组进行硬件修改，那么改变将 是小的。
[0131]1. 2LTE梳准内的h行链路DIDOCSI巧馈方法
[0132] 在LTE和LTE-Advanced标准中，肥通过化信道向BTS反馈信息W传达其当前信 道条件W及用于闭环传输的预编码权重。该些不同信道指示符包括在那些标准中巧引：
[0133] ?秩指示符巧I);指示多少空间流被传输至给定肥。该个数量始终等于或小于传 输天线的数量。
[0134] ?预编码矩阵指示符（PMI):是用于通过化信道进行预编码的码本的索引。
[0135] ?信道质量指示符（CQI):定义用于通过化来针对给定信道条件维持预定义误码 率性能的调制和前向纠错（FEC)编码方案
[0136] 针对整个带宽仅报告一个RI，而Pffl和CQI报告可W是宽带的或是每子带的，该取 决于信道的频率选择性。该些指示符通过两种不同类型的物理信道在化中被传输；i)仅 用于控制信息的物理上行链路控制信道（PUCCH) ;U)用于数据和控制信息两者、在一个资 源块（RB)上并且在子帖的基础上被分配的物理上行链路共享信道（PUSC田。在PUCCH上， 用于报告RI、Pffl和CQI的程序是周期性的，并且指示符可W是宽带的（对于频率平坦的信 道）或肥在子带基础上所选择的（对于频率选择性信道）。在PUSCH上，反馈程序是非周 期性的并且可W是UE在子带基础上所选择的（对于频率选择性信道）或较高层配置的子 带（例如，用于具有八个发射器的LTE-Advance中的传输模式9)。
[0137] 在本发明的一个实施例中，DIDO系统采用RI、Pffl和CQI来向BTS和CP报告其当 前信道条件W及预编码信息。在一个实施例中，肥使用PUCCH信道向CP报告该些指示符。 在另一个实施例中，假使DIDO预编码需要较大量的指示符，UE采用PUSCH向CP报告另外 的指示符。假使信道是频率平坦的，UE可针对DIDO系统中的较大量的天线利用额外的UL 资源来报告PMI。在本发明的一个实施例中，肥或BTS或CP估计信道频率选择性，并且假 使信道是频率平坦的，UE针对较大量的BTS利用额外的化资源来报告PMI。
[013引2.LTE中的下行链路开环DIDO
[0139] DIDO开环方案可仅用于利用信道互易性的时分双工（T孤）系统中。用于DIDO系 统中的开环方案的机制的一个实施例如下；i)肥1-4通过化向BTS903或CTR905发送 信令信息；ii)BTS903或CTR905利用所述信令信息估计来自所有肥1-4的化CSI;iii) BTS903或CTR905采用RF校准来将化CSI转换成DLCSI;iv)BTS903或CTR905经由BSN902向CP发送化CSI或码本索引；V)基于所述化CSI，CP901计算通过化传输数据 的预编码权重。类似于闭环DIDO方案，可采用用户群集来减小要在BTS处估计的