专利名称：一种多输入多输出系统中用户传输数据的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种提高一种多输入多输出
(Multiple-Input Multiple-Out-put， MIMO )系统中用户传输数据的方法。
背景技术：
MIMO技术是无线移动通信领域中智能天线技术的一个重大突破，该技 术可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频语利用率，还 可以利用多径来减轻多径衰落，并能有效地消除信道干扰，提高信道的可靠 性，降低误码率，是新一代移动通信系统采用的关键技术。其已经被广泛地 应用于LTE( Long Term Evolution,长期演进)和WiMAX( World Interoperability for Microwave Access,全球孩i:波^接入互操作性)等多种无线宽带系统中。
在上行链路中，用户配置的发送天线数较少，而且处于小区边缘的用户 对应的大尺度衰减比较大，此时需要通过分集技术来提高这些用户的性能。 在传统多基站组成的网络中，当相邻小区使用相同的频率资源时，小区边缘 的用户在上行传输数据时不仅受到相邻小区的同频率干扰，同时，其路损也 非常严重，从而造成用户的性能受到严重的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种MIMO系统中用户传输数据的方 法，以避免处于相邻小区边缘的用户在发送数据时受到同频率干扰的情况。
为解决上述问题，本发明提供了 一种多输入多输出系统中用户传输数据 的方法，包括当网络侧接收到处于多个相邻小区的交界处的终端发起的接 入请求后，在所述多个相邻小区内的所有基站中选择一个作为主控基站，其 余的作为辅助基站；所述主控基站为所述终端分配时频资源块，并将所述时频资源块的信息
下发给所述终端；所述终端在所述时频资源块上向所述主控基站和所有辅助 基站发送数据；所述各辅助基站收到后，分别将接收到的所述数据发送给所 述主控基站；所述主控基站对接收到的所述终端向其传输的数据以及所述辅 助基站向其传输的数据进行联合检测，从中分离出所述终端发送的数据。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
所述终端的数目为一个或多个；当所述终端为多个时，各终端在同一时 频资源块上向所述主控基站和所有辅助基站发送数据；所述主控基站对接收 到的所述各终端向其传输的数据以及所述辅助基站向其传输的数据进行联合 检测，从中分离出所述各终端发送的数据；当所述终端为一个时，所述终端 在主控基站为之分配的时频资源块上向所述主控基站和所有辅助基站发送数 据；所述主控基站对接收到的所述各终端向其传输的数据以及所述辅助基站 向其传输的数据进行联合检测，从中分离出所述终端发送的数据。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
所述主控基站为所述终端分配所述时频资源块的方法为所述主控基站 与所述辅助基站进行协商，共同为所迷终端分配所述时频资源块；或所述主 控基站单独为所述终端分配所述时频资源块后，将所述分配好的所述时频资 源块的信息发送给所述辅助基站。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
所述选择主控基站的方法为位于所述多个相邻小区内的所有基站进行
协商，从中选择一个作为主控基站；或者通过上层配置，从所述所有基站中 选择一个作为主控基站。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
所述主控基站上设有一时间门限值；所述主控基站对接收到的相应终端 向其传输的数据以及所述辅助基站向其传输的数据进行联合检测是指所述
到的所述辅助基站向其传输的数据进行联合检测。 进一步地，上述方法还可包括所述主控基站分别对所有分离出的数据进行验证，并根据验证结果分别 向相应终端返回相应的一验证成功消息或者验证失败消息。
进一步地，上述方法还可包括
所述主控基站分别对所有分离出的数据进行验证，并根据验证结果分别 向相应终端返回相应的验证成功消息或者验证失败消息，所述相应终端在接 收到所述主控基站向其发送的验证成功消息或者验证失败消息后，将该消息 发送给所述辅助基站。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
所述主控基站分别对所有分离出的数据进行验证后，根据验证结果将相 应终端对应的验证成功消息或验证失败消息发送给所述辅助基站；所述辅助 基站收到后，与所述主控基站在同 一时频资源块上向相应终端传输该消息。
进一步地，上述方法还可包括
所述各终端在发起所述接入请求时，通过与基站协商决定数据传输失败 之后的处理方式；当一终端接收到的是所述验证失败的消息，则根据所述协 商的方式对传输失败的数据进行处理。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
当一终端在发起所述接入请求时，在所述接入请求中协商决定的数据重 传方式为异步模式的混合自动重传请求HARQ时，所述主控基站不向所述各 辅助基站发送所述各终端对应的验证成功消息或者验证失败消息。
采用本发明，利用多个基站联合接收提供了接收分集，保证了数据的传 输性能。同时，可使处于小区边缘的多个用户使用相同的频率传输数据，保 证了频谱利用率。
图1为本发明实施例中多用户多基站MIMO结构示意图； 图2为本发明实施例中单用户多基站MIMO结构示意图；图3为本发明实施例中应用实例1中多用户发送凄欠据的流程图； 图4为本发明实施例中应用实例2中多用户发送数据的流程图； 图5为本发明实施例中应用实例3中多用户发送数据的流程图； 图6为本发明实施例中应用实例4中单用户发送数据的流程图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
本发明所提供的MIMO系统中用户传输数据的方法，包括
(1)当位于多个相邻小区中的基站接收到处于该相邻小区交界处的终 端发起的接入请求后，在该多个相邻小区内的所有基站中选择一个作为主控 基站，其余的作为辅助基站；
选择主控基站的方法可以为位于上述多个相邻小区内的所有基站进行 协商，从中选择一个作为主控基站；或者通过上层配置，从所有基站中选择 一个作为主控基站；
(2 )主控基站为该终端分配时频资源块，并将该时频资源块的信息下发 给该终端。
主控基站为终端分配时频资源块的方法可以为主控基站与辅助基站进 行协商，共同为终端分配时频资源块；或主控基站单独为终端分配时频资源 块后，将分配好的时频资源块的信息下发给所述辅助基站；
(3 )该终端收到后，在该时频资源块上向主控基站和所有辅助基站发送
数据；
(4)各辅助基站收到后，分别将接收到的数据发送给主控基站；
(5 )主控基站对接收到的终端向其传输的数据以及辅助基站向其传输 的数据进行联合检测，从中分离出终端发送的数据。
步骤(2)中，所述终端的数目为一个或多个；
当所述终端为多个时，步骤(3)中，各终端在同一时频资源块上向所述 主控基站和所有辅助基站发送数据；步骤(5)中，所述主控基站对接收到的所述各终端向其传输的数据以及所述辅助基站向其传输的数据进行联合检 观'J,从中分离出所述各终端发送的数据。
选出主控基站后，可在其上设置一时间门限值；则步骤(5)中，主控基 站对接收到的各终端向其传输的数据以及辅助基站向其传输的数据进行联合 检测是指主控基站对接收到的各终端向其传输的数据以及在时间门限值内 接收到的辅助基站向其传输的数据进行联合检测。
步骤(5 )之后，还可包括一步骤(6 )主控基站分别对所有分离出的 数据进行验证，并根据验证结果分别向各终端返回相应的验证成功消息或者 验证失败消息。而各终端在接收到主控基站向其发送的验证成功消息或者验 证失败消息后，将该消息发送给辅助基站(当一终端在发起所述接入请求时， 在接入请求中携带的重传方式为异步模式的混合自动重传请求HARQ时，主 控基站也可以不向各辅助基站发送各终端对应的—险证成功消息或者验证失败 消息)；或主控基站分别对所有分离出的数据进行验证后，根据验证结果将 各终端对应的验证成功消息或者验证失败消4发送给辅助基站；辅助基站收 到后，与主控基站在同一时频资源块上向相应的终端传输该消息。
在上述步骤(6)中，主控基站在对所有分离出的数据进行^r证后，还可 以将验证结果为验证成功的数据传输给上层进行进一步地处理。
在步骤(l)中，各终端在发起接入请求时，在接入请求中携带其重传方 式信息；步骤(6)中，当一终端接收到的是验证失败的消息，则其根据所述 重传方式信息对其上次传输的数据相应地进行重传或不重传。
上述各步骤中，各辅助基站通过骨干网Backbone与主控基站通信。 下面用本发明的四个应用实例进一步加以i兌明。
应用实例1。如图1所示，三个相邻小区中共有三个基站BS1、 BS2和 BS3，处于小区边纟彖的终端为MS1、 MS2、 MS3、 MS4、 MS5和MS6。当处 于相邻小区1和小区3交界处的MS1和MS2分别向其所在小区内的基站BS1 和BS3发起接入流程后，由于BS1和BS3可通过现有技术获知MS1和MS2 处于相邻小区1和小区3的交界处，因此，BS1和BS3通过Backbone (骨千网)进行协商，设定BS1为主控基站(301)，并为MS1和MS2分配相同的 时频资源块用于它们向基站传输数据(302)后，由BS1通过控制信道将时频 资源块分配的信息传输给MS1和MS2 (303 )。当终端MS1和MS2接收到 控制信息后，在相应的时频资源块上同时向基站BS1和BS3同频的传输数据 (304) 。 BS3将接收到的数据通过Backbone传输到BS1上(305)，如果 BS1等待BS3的数据的时延超过最大时延门限(定时器Tl )，则BS1单独对 MS1和MS2向其发送的数据进行检测，得到分离后的数据(306),否则BS1 将BS3传递过来的数据和自己接收到的数据联合起来进行检测，得到分离后 的数据(307 )。然后BS1对分离后的数据分别进行验证，并根据验证结果通 过下行控制信道分别向MS1和MS2传输各自的数据-验证成功(ACK)或者 失败(NACK)的消息(308 )，同时BS1通过Backbone向BS3传输上迷验 证成功(ACK)或者失败的消息(309) 。 BS1将所有验证成功的数据传输到 上层以便进行进一步处理(310)。
应用实例2。如图1所示，当处于相邻小区1和小区3交界处的MS1和 MS2分别向其所在小区内的基站BS1和BS3发起接入流程后，由于BS1和 BS3可通过现有技术获知MS1和MS2处于相邻小区1和小区3的交界处， 因此，BS1和BS3通过Backbone协商，设定BS1为主控基站(401)，且同 时为MS1和MS2分配相同的时频资源块用于它们向基站传输数据(402)。 然后BS1通过控制信道将时频资源块分配的信息传输给MS1和MS2( 403 )。 当终端MS1和MS2接收到控制信息之后，在相应的时频资源块上同时向基 站BS1和BS3同频的传输数椐(404) 。 BS3将接收到的数据通过Backbone 传输到BS1上(405),如果BS1等待BS3的数据的时延超过最大时延门限 (定时器Tl),则BS1单独对MS1和MS2向其发送的数据进行检测(406 )，
到分离后的数据(407)。然后BS1对分离后的数据分别进行验证，并根据验 证结果通过下行控制信道分别向MS1和MS2反々贵各自对应的数据验证成功 (ACK)或者失败(NACK)的消息(408)。当MS1和MS2接收到BS1的 反馈之后，利用上行控制信道向BS3传输各自的数据验证成功或者失败的消 息(409 )。BS1将所有验证成功的数据传输到上层以便进行进一步处理(410 )。应用实例3。如图1所示，三个相邻小区中共有三个基站BS1、 BS2和 BS3，处于小区边缘的终端为MS1、 MS2、 MS3、 MS4、 MS5和MS6。当处 于相邻小区1和小区3交界处的MS1和MS2分别向其所在小区内的基站BS1 和BS3发起接入流程后，由于BS1和BS3均可通过现有技术获知MS1和MS2 均处于相邻小区1和小区3的交界处，因此，BS1和BS3通过Backbone协商， 设定BS1为主控基站(501)，且为MS1和MS2分配相同的时频资源块用于 它们向基站传输数据(502 )。然后BS1通过控制信道将时频资源块分配的信 息传输给MS1和MS2 ( 503 )，当终端MS1和MS2接收到控制信息之后， 在相应的时频资源块上同时向基站BS1和BS3同频的传输数据(504) 。 BS3 将接收到的数据通过Backbone传输到BS1上(505 )，如果BS1等待BS3的 数据的时延超过设定的最大时延门限(定时器Tl),则BS1单独对接收到的 MS1和MS2向其发送的数据进行;险测(506 ),否则BS1将BS3传递过来的 数据和自己接收到的数据联合起来进行检测，得到分离后的数据(507)。然 后BS1对分离后的数据分别进行验证，并根据验证结果通过Backbone分别将 MS1和MS2的数据验证成功(ACK)或者失败(NACK)消息传输给BS3
或者失败(NACK)消息(509) 。 BS1将所有验证成功的数据传输到上层以 便进行进一步处理(510)。
应用实例4。如图2所示，三个相邻小区中共有三个基站BS1、 BS2和 BS3，处于小区边缘的终端为MS1、 MS2、 MS3、 MS4、 MS5和MS6。当处 于相邻小区1和小区3交界处的MS1向其所在小区内的基站BS1发起接入流 程后，由于BS1可通过现有技术获知MS1处于相邻小区1和小区3的交界处， 因此，BS1和BS3通过Backbone协商，设定BS1为主控基站(601),且为 MS1分配时频资源块用于它向基站传输数据(602)。然后BS1通过控制信 道将时频资源块分配的信息传输给MS1 (603 ),当终端MS1接收到控制信 息之后，其在相应的时频资源块上同时向基站BS1和BS3传输数据(604)。 BS3将接收到的数据通过Backbone传输到BS1上(605 )，如杲BS1等待BS3 的数据的时延超过设定的最大时延门限(定时器T1 )，则BS1单独检测MS1 向其发送的数据(606),否则BS1将BS3传递过来的数据和自己接收到的 数据联合起来进行检测(607 )。接着BS1通过控制信道将数据验证成功(ACK)或者失败(NACK)消息传输给MS1 ，同时BS1通过Backbone向BS3传输 MSI的数据解调成功或者失败的消息(608) ， BSl将所有成功检测的数据传 输给上层，以便进一步的处理(609)。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种多输入多输出系统中用户传输数据的方法，其特征在于，当网络侧接收到处于多个相邻小区的交界处的终端发起的接入请求后，在所述多个相邻小区内的所有基站中选择一个作为主控基站，其余的作为辅助基站；所述主控基站为所述终端分配时频资源块，并将所述时频资源块的信息下发给所述终端；所述终端在所述时频资源块上向所述主控基站和所有辅助基站发送数据；所述各辅助基站收到后，分别将接收到的所述数据发送给所述主控基站；所述主控基站对接收到的所述终端向其传输的数据以及所述辅助基站向其传输的数据进行联合检测，从中分离出所述终端发送的数据。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于， 所述终端的数目为一个或多个；当所述终端为多个时，各终端在同 一时频资源块上向所述主控基站和所 有辅助基站发送数据；所述主控基站对接收到的所述各终端向其传输的数据 以及所述辅助基站向其传输的数据进行联合检测，从中分离出所述各终端发 送的数据；当所述终端为一个时，所述终端在主控基站为之分配的时频资源块上向 所述主控基站和所有辅助基站发送数据；所述主控基站对接收到的所述各终 端向其传输的数据以及所述辅助基站向其传输的数据进行联合检测，从中分 离出所述终端发送的数据。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述主控基站为所述终端分配所述时频资源块的方法为所述主控基站 与所述辅助基站进行协商，共同为所述终端分配所述时频资源块；或所述主 控基站单独为所述终端分配所述时频资源块后，将所述分配好的所述时频资 源块的信息发送给所述辅助基站。
4、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述选择主控基站的方法为位于所述多个相邻小区内的所有基站进行 协商，从中选择一个作为主控基站；或者通过上层配置，从所述所有基站中 选择一个作为主控基站。
5、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述主控基站上设有一时间门限值；所述主控基站对接收到的相应终端向其传输的数据以及所述辅助基站向 其传输的数据进行联合检测是指所述主控基站对接收到的相应终端向其传 输的数据以及在所述时间门限值内接收到的所述辅助基站向其传输的数据进 行联合检测。
6、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括所述主控基站分别对所有分离出的数据进行验证，并根据验证结果分别 向相应终端返回相应的验证成功消息或者验证失败消息。
7、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括所述主控基站分别对所有分离出的数据进行验证，并根据验证结果分别 向相应终端返回相应的验证成功消息或者验证失败消息，所述相应终端在接 收到所述主控基站向其发送的验证成功消息或者验证失败消息后，将该消息 发送给所述辅助基站。
8、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主控基站分别对所有分离出的数据进行验证后，根据验证结果将相应终端对应的验证成功消息或者验证失败消息发送给所述辅助基站；所述辅助基站收到后，与所述主控基站在同一时频资源块上向相应的终端传输该消 台
9、 如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括所述各终端在发起所述接入请求时，通过与基站协商决定数据传输失败 之后的处理方式；当 一终端接收到的是所述验证失败的消息，则根据所述协商的方式对传输失败的数据进行处理。
10、如权利要求6所述的方法，其特征在于，当 一终端在发起所述接入请求时，在所述接入请求中协商决定的数据重传方式为异步模式的混合自动重传请求HARQ时，所述主控基站不向所述各 辅助基站发送所述各终端对应的验证成功消息或者验证失败消息。
全文摘要
一种多输入多输出系统中用户传输数据的方法，包括当网络侧接收到处于多个相邻小区的交界处的终端发起的接入请求后，在多个相邻小区内的所有基站中选择一个作为主控基站，其余的作为辅助基站；主控基站为终端分配时频资源块，并将该时频资源块的信息下发给终端；终端在该时频资源块上向主控基站和所有辅助基站发送数据；各辅助基站收到后，分别将接收到的数据发送给主控基站；主控基站对接收到的终端向其传输的数据以及辅助基站向其传输的数据进行联合检测，从中分离出终端发送的数据。采用本发明，利用多个基站联合接收提供了接收分集，保证了数据的传输性能。同时，可使处于小区边缘的多个用户使用相同的频率传输数据，保证了频谱利用率。
文档编号H04B7/02GK101621318SQ200810136029
公开日2010年1月6日 申请日期2008年7月5日 优先权日2008年7月5日
发明者颖 刘, 刘向宇, 朱登魁, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司