专利名称：用于mimo传输的小区选择的制作方法
用于ΜΙΜΟ传输的小区选择本发明涉及在蜂窝无线网络中用于MIMO(多输入多输出)传输的小区选择，所述蜂窝无线网络特别地但是非排它地为3GPP LTE-A网络。无线通信系统是广泛已知的，其中，基站与多个用户站或在基站的范围内的用户通信。由一个基站覆盖的区域被称为小区，并且典型地，许多基站设置在合适的位置以覆盖宽广的地理区域，与相邻的小区几乎无接缝。在传统的如此蜂窝无线网络中，每一个用户的设备(“用户设备”或“UE”)每次仅由一个基站服务。然而，这能够导致由于在小区边缘处高的小区间干扰引起的低的小区边缘数据速率和覆盖范围。为了降低小区边缘干扰，有利的是，由多个基站来服务小区UE ；这被称为“多小区多输入/多输出”或“多小区ΜΙΜΟ”。通过使用多小区ΜΙΜ0，可以将来自邻近小区的有害干扰转变为有用信号，由此提高小区边缘吞吐量和覆盖范围。在执行多小区MIMO传输的同时，需要在基站之间的骨干网连接上的另外的数据交换。而且，UE必须将测量反馈到在向该UE发送的多个小区周围的服务基站。因此，向UE 发送的小区的集合的确定(称为小区选择)必须被仔细地执行，从而平衡性能增益相对于增加的在骨干网连接上的数据交换和在空中接口上的信令开销。在3GPP LTE-A通信方案中，多小区MIMO传输被称为“协作多点传输”或者CoMP。 文献 3GPP TR 36. 814 "FurtherAdvancements for E-UTRA Physical Layer Aspects (关于E-UTRA物理层方面的进一步增强)(版本9)，，(VI. 0. 0，2009-02-26)讨论了 3GPP CoMP 方案的基本原理，所述基本原理被称为“协作调度和/或波束赋形”和“联合处理传输”。在前一种情形中，仅一个小区被用来向具体的UE发送数据或从具体的UE接收数据，而在后一种情形中，多个小区被用来向具体的UE发送数据或从具体的UE接收数据。
图1例示了如下的小区选择的示例，S卩，其中，小区A、B、C主动地向UE发送(称为 "CoMP传输点”)，而小区D在小区A、B、C使用的传输间隔期间不发送。小区A、B、C和D的集合被称为“CoMP协作集合”。为了在多小区MIMO传输有效时在基站执行调度和链路适配， UE必须报告详细的信道测量，诸如关于小区A、B、C的窄带的信号与干扰和噪声比(SINR) 或信道状态信息。然而，为了节约上行链路反馈资源，有利的是，在开始多小区MIMO传输之前，选择如下的小区，即，所述小区将直接地或间接地参与到向一个或多个UE的发送中，并且因此，关于这些小区，在多小区MIMO操作期间需要详细的测量。如此的选择可以利用针对在CoMP测量集合中的小区的简单的中长期测量来完成。关于CoMP 的 3GPP 标准文献 R2-093959 "Discussion on Some Aspects of Signalling for CoMP 0peration”(Fujitsu，3GPP TSG-RAN WG2#66bis,June 29-July 03， 2009，Los Angeles, USA)和 R2-093075 "CoMP Cell Set Configuration" (Fujitsu 3GPP TSG-RAN WG2#66, May 04-08，2009，San Francisco, USA)讨论了中长期的 2 层或 3 层测量诸如参考信号接收功率(RSRP)可以被使用，以确定需要详细信道测量的小区。而且， R2-093075“CoMP Cell Set Configuration"(Fujitsu 3GPP TSG-RAN WG2#66,May 04-08， 2009，San Francisco, USA)提出，小区选择可以基于丢弃到特定小区的一些弱链路。在 R2-093075“CoMP Cell Set Configuration"(Fujitsu 3GPP TSG-RAN WG2#66,May 04-08，2009, San Francisco, USA)中，还讨论了中长期测量更加合适，因为频繁的小区选择将导致在服务基站(已知为“进化的Node-B”或“eNB”)和UE之间的增加的信令开销，原因在于， 在多小区MIMO操作期间需要的1层反馈将必须被重新配置。另外，频繁的小区选择还将增加eNB间协作所需要的X2接口上的信令。小区选择的问题已经在Rl-092833 "Discussions on CoMP Cooperating Set”(CHTTL，3GPP TSG-RAN WGl#57bis, June 29-03，2009，Los Angeles, USA)中被解决了， 其中，提出的方案是基于下面的步骤1、排列RSRP测量RSRPtl ^ RSRP1 ^ RSRP2 RSRPn,其中，η是小区候选集合
中的小区的数量。服务小区具有最大值。2、如果RSRp0-RSRP1 ( Y (1),则小区i被添加到UE的CoMP协作集合，其中y是
预定阈值。W02009061660讨论了用于选择中继站以执行与UE的协作或非协作通信的方法。 中继站的选择是基于使用断电的阈值或吞吐量限制的，所述使用断电的阈值或吞吐量限制应用于基站到中继站链路以及中继站到UE链路两者。而且，US2008247478公开了用于在多个中继站当中选择基准中继站和协作中继站的方法。中继站的选择是基于UE的位置信息和平均CQI信息的。利用搜索请求消息，所述信息从中继站发送到基站。理想的是，提供一种基于中长期测量的小区选择的改善方法。根据本发明的第一方面的实施方式，提供了一种用于选择在向蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区的方法，存在从中进行小区的选择的蜂窝网络的N个小区的集合，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区，其中按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率和在所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率进行排序，使得Ptl SP1 ；… SP1^1，并且从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值的那些小区，β是确定阈值参数，
M-IΝ-\YjPk 之 β P“ k=Q/=0根据本发明的第二方面的实施方式，提供了一种用于选择在向蜂窝无线网络的服
务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小
区的方法，其中关于是否将来自蜂窝网络的N个小区的集合的仅所述服务小区或多个小区
用于传输作出确定，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区，因此，如果确定是
使用多个小区，则按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率和在所述集合中
的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率进行排序，使得Ptl ^ P1 ；…》Pim，并且从所
述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最
小值的那些小区，β是第一确定阈值参数， M-IΝ—\JjPk 之 βΣ P“ k=Q/=0在根据本发明的第二方面的方法中，关于是否将仅所述服务小区或多个小区用于
7传输的所述确定可以通过如下的方式作出，即，将来自所述服务小区的接收信号功率与在所述N个小区的集合中的所有其它小区的接收干扰功率的总和之间的比值R和第二确定阈值参数α进行比较，并且如果R > α，则确定仅将所述服务小区用于传输，如果R彡α，则确定将多个小区用于传输。第二确定阈值参数α的值可以使得对于在所述服务小区中的接收器的信号干扰比(SIR)等于或高于期望的目标值。根据本发明的第一或第二方面的方法可以至少部分在位于所述服务小区中的用户设备处执行。在该情形中，所述用户设备可以执行所述一组M个小区的选择并且将按接收功率的递减顺序选择的小区通知给所述服务基站。所述服务基站可以仅将所述一组M个小区的子集用于传输。可选地，根据本发明的第一或第二方面的方法可以至少部分在所述服务小区的基站处执行。在该情形中，在所述服务小区中的用户设备可以将关于N个小区的接收功率测量反馈给所述基站，其中，N小于或等于网络中的由所述用户设备进行如此测量的小区的数量，并且所述基站可以利用所反馈的关于所述N个小区的接收功率测量来执行所述一组M 个小区的选择。根据本发明的第三方面的实施方式，提供了一种用于蜂窝无线网络的通信系统，
所述系统可操作以选择在向所述蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输
入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区，存在从中进行小区的选择的蜂窝网
络的N个小区的集合，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区，其中所述系统包
括排序装置，所述排序装置被构造为按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号
功率的值和在所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率的各个值进行排
序，使得Ptl ^P1 ；…》？^ ；和选择装置，所述选择装置被构造为利用排序的功率，从所述N
个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值
的那些小区，β是确定阈值参数，
权利要求
1.一种用于选择在向蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区的方法，存在从中进行小区的选择的蜂窝网络的N个小区的集合，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区，其中，按照功率 P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率和在所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率进行排序，使得Ptl彡P1彡…彡Pim，并且从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值的那些小区，β是确定阈值参数，
2.一种用于选择在向蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区的方法，其中，针对是否将蜂窝网络的N个小区的集合中的仅所述服务小区或多个小区用于传输作出确定，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区，据此，如果确定是使用多个小区，则按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率和所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率进行排序，使得Ptl SP1彡…彡Pim，并且从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值的那些小区，β是第一确定阈值参数，
3.根据权利要求2所述的方法，其中，针对是否将仅所述服务小区或多个小区用于传输的所述确定是通过如下的方式作出的，即，将来自所述服务小区的接收信号功率与在所述N个小区的集合中的所有其它小区的接收干扰功率的总和之间的比值R和第二确定阈值参数α进行比较，并且如果R > α，则确定仅将所述服务小区用于传输，如果R彡α，则确定将多个小区用于传输。
4.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中，所述方法至少部分在位于所述服务小区中的用户设备处执行。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述用户设备执行所述一组M个小区的选择并且将按接收功率的递减顺序选择的小区通知给服务基站。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述服务基站仅将所述一组M个小区的子集用于传输。
7.根据权利要求1到3中的任何一项所述的方法，其中，所述方法至少部分在所述服务小区的基站处执行。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述服务小区中的用户设备将关于N个小区的接收功率测量反馈给所述基站，其中，N小于或等于网络中的由所述用户设备进行了如此测量的小区的数量，并且所述基站利用所反馈的关于所述N个小区的接收功率测量来执行所述一组M个小区的选择。
9.一种用于蜂窝无线网络的通信系统，所述系统能够操作以选择在向所述蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区，存在从中进行小区的选择的蜂窝网络的N个小区的集合，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区，其中所述系统包括排序装置，所述排序装置构造为按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率的值和所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率的各个值进行排序，使得P。SP1彡…彡Ph ；和选择装置，所述选择装置被构造为利用排序的功率，从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值的那些小区，β是确定阈值参数，
10.一种用于蜂窝无线网络的通信系统，所述系统能够操作以选择在向所述蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区，其中所述系统包括确定装置，所述确定装置被构造为确定是否将蜂窝网络的N个小区的集合中的仅所述服务小区或多个小区用于传输，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区；排序装置，所述排序装置能够操作，并且被构造为，如果所述确定是使用多个小区，则按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率的值和所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率的各个值进行排序，使得Ptl ^ P1 Pn-!；和选择装置，所述选择装置被构造为利用排序的功率，从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值的那些小区，β是第一确定阈值参数，
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述确定装置能操作以对来自所述服务小区的所述接收信号功率与在所述N个小区的集合中的所有其它小区的所述接收干扰功率的总和之间的比值R和第二确定阈值参数α进行比较，并且如果R> α，则确定仅将所述服务小区用于传输，如果R < α，则确定将多个小区用于传输。
12.—种在用于蜂窝无线网络的通信系统中使用的设备，所述设备能够操作以选择在向所述蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区，存在从中进行小区的选择的蜂窝网络的N个小区的集合，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区，其中所述设备包括排序装置，所述排序装置被构造为按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率的值和所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率的各个值进行排序， 使得P。SP1彡…彡P1^1 ；和选择装置，所述选择装置被构造为利用排序的功率，从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值的那些小区，β是确定阈值参数，
13.—种在用于蜂窝无线网络的通信系统中使用的设备，所述设备能够操作以选择在向所述蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区，其中所述设备包括确定装置，所述确定装置被构造为确定是否将蜂窝网络的N个小区的集合中的仅所述服务小区或多个小区用于传输，N是大于1的整数并且所述集合包括所述服务小区；排序装置，所述排序装置能够操作，并且被构造为，如果所述确定是使用多个小区，则按照功率P的递减顺序对所述服务小区的接收信号功率的值和所述集合中的其它小区对于所述服务小区的接收干扰功率的各个值进行排序，使得Ptl ^ P1 Pn-!；和选择装置，所述选择装置被构造为利用排序的功率，从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足下面不等式的M的最小值的那些小区，β是第一确定阈值参数，
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述确定装置能够操作以对来自所述服务小区的所述接收信号功率与所述N个小区的集合中的所有其它小区的所述接收干扰功率的总和之间的比值R和第二确定阈值参数α进行比较，并且如果R> α，则确定仅将所述服务小区用于传输，如果R < α，则确定将多个小区用于传输。
15.根据权利要求9到11中的任何一项所述的系统或根据权利要求12到14中的任何一项所述的设备，其中，所述排序装置和所述选择装置中的至少一个位于在所述服务小区中的用户设备中。
16.根据权利要求15所述的系统或设备，其中，所述选择装置位于所述用户设备中，并且所述用户设备被构造为将按照接收功率的递减顺序选择的小区通知给所述服务小区的基站。
17.根据权利要求16所述的系统或设备，其中，所述基站仅将所述一组M个小区的子集用于传输。
18.根据权利要求9到11中的任何一项所述的系统或根据权利要求12到14中的任何一项所述的设备，其中，所述排序装置和所述选择装置中的至少一个位于所述服务小区的基站中。
19.根据权利要求18所述的设备或系统，其中，所述选择装置位于所述基站中，并且在所述服务小区中的用户设备能够操作以将关于N个小区的接收功率测量反馈给所述基站， 其中，N小于或等于由所述用户设备进行了如此测量的小区的数量，并且所述选择装置能够操作以利用所反馈的关于所述N个小区的接收功率测量来执行所述一组M个小区的选择。
20.根据权利要求10或11或当权利要求15到17中的任何一项从属于权利要求10或 11时所述的系统，或者，根据权利要求13或14或当权利要求15到17中的任何一项从属于权利要求13或14时所述的设备，其中，所述确定装置在位于所述服务小区中的用户设备中或所述服务小区的基站中。
21.根据权利要求3所述的方法，或者根据权利要求11所述的系统，或者根据权利要求 14所述的设备，其中，所述第二确定阈值参数α的值使得对于在所述服务小区中的接收器的信号干扰比(SIR)等于或高于期望的目标值。
22.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法、系统或设备，其中，所述确定阈值参数β的值允许使用选择的M个小区的多小区ΜΙΜΟ传输实现期望的信号干扰比(SIR)。
23.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法、系统或设备，其中，所述确定阈值参数β在所述服务小区本地地确定。
24.根据权利要求1到23中的任何一项所述的方法、系统或设备，其中，所述确定阈值参数β由中央网络元件集中地确定。
25.根据权利要求1到23中的任何一项所述的方法、系统或设备，其中，所述确定阈值参数β通过在多个小区的基站之间协商来确定。
26.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法、系统或设备，其中，接收功率是参考信号接收功率(RSRP)。
27.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法、系统或设备，其中，所述蜂窝无线网络是3GPP网络。
28.根据权利要求27所述的方法、系统或设备，其中，所述N个小区的集合是关于所述服务小区的协作多点传输(CoMP)测量集合。
全文摘要
在一种用于选择在向蜂窝无线网络的服务小区中的用户设备或中继站的多输入/多输出(MIMO)传输中使用的一个小区或多个小区的方法中，存在从中进行小区的选择的蜂窝网络的N个小区的集合，N是大于1的整数并且集合包括服务小区，按照功率P的递减顺序对服务小区的接收信号功率和在集合中的其它小区对于服务小区的接收干扰功率进行排序，使得P0≥P1≥…≥PN-1，并且从所述N个小区的集合中选择一组M个小区，其中选择的小区是给出满足不等式(1)的M的最小值的那些小区，β是第一确定阈值参数。第一确定阈值参数β的值可以允许使用选择的M个小区的多小区MIMO传输实现期望的信号干扰比(SIR)。在可选的预备步骤中，关于是否将仅所述服务小区或多个小区用于传输的确定是通过如下的方式作出的，即，将来自服务小区的接收信号功率与在所述N个小区的集合中的所有其它小区的接收干扰功率的总和之间的比值R和第二确定阈值参数α进行比较，并且如果R＞α，则确定仅将所述服务小区用于传输，如果R≤α，则确定将多个小区用于传输。
文档编号H04L25/03GK102484573SQ200980161382
公开日2012年5月30日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者L·萨佩里, 肖慧 申请人:富士通株式会社