专利名称：用于协同多点无线网络的置换区域的制作方法
用于协同多点无线网络的置换区域相关申请的交叉引用本申请要求于2009年7月31日递交的，名称为“用于多点传输干扰管理的方法” 的第61/273，180号美国临时专利申请的权益。
背景技术：
概括地说，本发明涉及通信系统，更具体的，本发明涉及用于协同多点系统的置换区域。无线通信系统中的基站为地理区域、或小区内的与基站相关联的用户提供无线连接。在一些情况下，可将小区划分为对着所选择的开放角度(例如，3个120°的扇区或6个 60°的扇区)并由不同天线提供服务的扇区。基站和每个用户之间的无线通信链路典型地包括一个或多个用于将信息从基站发送给移动单元的下行链路(DL)(或前向链路)信道， 和一个或多个用于将信息从移动单元发送给基站的上行链路(UL)(或反向链路)信道。上行链路和/或下行链路信道包括业务信道、信令信道、广播信道、寻呼信道、导频信道等。可根据包括时分复用(TDMA)、频分复用(FDMA)、码分多址(CDMA)、正交频分复用(OFDMA)、以及这些技术的结合的各种协议对信道进行定义。每个小区的地理范围是时变的，并可由基站、接入点、和/或移动单元使用的、以及因环境条件、物理干扰等使用的传输功率确定。根据由相应空中接口支持的信道属性，将移动单元分配给基站。例如，在传统的蜂窝系统中，根据诸如上行链路和/或下线链路信号强度的标准，将每个移动单元分配给小区。移动单元从而通过合适的上行链路和/或下行链路信道与服务小区进行通信。在移动单元和服务小区之间传输的信号可能会对与其它移动单元和/或小区相关联的通信造成干扰。例如，移动单元和/或基站对使用相同时间/频率资源的所有其它站点产生小区间干扰。对无线通信资源日益增加的需求促使服务提供商朝向实现通用资源重复使用，这增加了小区间干扰的可能性。事实上，现代系统的性能主要受限于小区间干扰，其中小区间干扰主导潜在的热噪声。可以多种方式减小小区间干扰，例如，通过频率规划、软切换、或对多个天线进行波束成形。例如，大部分移动系统在下行链路(DL)上利用扇区专用频率和/或临时置换、 跳跃、加扰。这通常有助于扇区内的干扰平均，特别是在频率重复使用的系统，例如OFDMA 禾口 CDMA系统中。已经提出一种新型的称为协同多点(CoMP)的系统架构，其中多个基站可并发地与单一移动台进行通信以提高性能。用于这些方法的示例性初步标准是LTE-Adv (第10版) 和IEEE 802. 16m。当前用于减小小区间干扰的技术局限在于这样的技术特别设计用于防止移动条识别来自其它小区的信号。
发明内容
本发明公开的主题在于关注上述的一个或多个问题的效果。下面给出了本发明公开主题的简单概要以提供对本发明公开主题的一些方面的基本了解。该概要不是对本发明公开主题进行穷尽的概述。不意在确定本发明公开主题的关键或重要的元素，也不意在描绘本发明公开主题的范围。其唯一目的是以简化的形式提供一些概念，以作为在后详细描述部分的前序。在一个实施方式中，提供一种在包括用于为至少第一移动单元提供无线连接的多个基站的无线通信系统中实现的方法。在第一移动单元和第一基站之间传送使用第一置换映射处理过的第一信号。在第一移动单元和与第一基站不同的第二基站之间传送使用第一置换映射处理过的第二信号。根据第一置换映射处理第一和第二信号以从中提取数据。在另一实施例中，一种可操作用于与第一基站传送第一信号和与第二基站传送第二信号的移动单元包括调度器，可操作用于将多点置换映射应用于处理第一和第二信号。 对第一和第二信号进行处理以从中提取数据。在又一实施方式中，一种无线通信系统包括至少第一移动单元，可操作用于与第一移动单元传送第一信号的第一基站，可操作用于与第一移动单元传送第二信号的第二基站，可操作用于将第一置换映射传送给移动单元以及第一基站和第二基站的控制器。使用第一置换映射对第一信号和第二信号进行处理以从中提取数据。
通过参照下列说明并结合附图，可以理解本发明公开的主题，其中相同的附图标记代表相同的元素，其中图1概念性地描述了无线通信系统的第一示例性实施方式；图2和图3描述了示例性的置换映射技术；图4是描述通过分配资源块建立置换区域的图；图5是描述在IEEE 802. 16m帧结构中使用时分双工创建置换区域的图；图6是描述在IEEE 802. 16m帧结构中使用频分双工创建置换区域的图；图7和图8是描述在LTE帧结构中使用时分双工创建置换区域的图；和图9是描述使用时分双工和频分双工创建置换区域的图。本发明主题易于进行各种修改和变形，通过附图中的实施例给出其特定实施方式，并对其进行详细说明。然而，可以理解的是，这里对特定实施方式的描述不意在将本发明主题限制为所描述的特定形式，相反，目的在于覆盖落入所附权利要求范围内的全部变形、等同物和替换。
具体实施例方式下面将描述说明性的实施方式。为了清楚起见，在该说明书中没有对具体实现的所有特征进行描述。当然可以理解的是，在开发任意这样具体的实施方式时，可进行各种特定的执行决策以实现开发者的特定目的，例如服从与系统相关和与商业相关的限制，其中限制可从一个实现到另一个实现进行变化。此外，可以理解的是，这样的开发努力可能是复杂和耗时的，然而对于从本发明中获益的本领域普通技术人员来说，这只是所采用的普通例程。现在参照附图对本发明主题进行说明。在附图中示意性描绘的各种结构、系统和设备仅用于解释，以免由本领域技术人员公知的细节淡化本发明。然而，所包括的附图用于描述和解释本发明主题的说明性实施例。这里使用的单词和短语应当理解为具有与本领域技术人员对这些单词和短语的理解相一致。没有对术语或短语进行特别限定，也就是不同于本领域技术人员理解的普通和惯例的含义的限定，由与这里术语或短语一致的用法表示。对于术语或短语意在具有特定的含义，也就是不同于本领域技术人员理解的含义，这样的特定限定在说明书中以提供术语或短语的特定限定的直接和明确地限定方式给出。图1概念性地描述了无线通信系统100的第一示例性实施方式。在所描述的实施方式中，无线通信系统100可操作用于支持使用本领域公知的传统通信方法的传统设备以及利用多点(也就是CoMP)方法的先进设备。这里使用的术语传统通常涉及不支持多点技术的移动单元。这里描述和说明的示例性实施方式和参照的特定标准和格式仅用于说明， 不意在进行任何形式的限制。同样，对本领域技术人员来说，将本申请应用于其它无线通信系统，进行各种修改是显然的，并且根据这里的教导也是可预期的。无线通信系统100包括多个基站105(1-4)。不同的索引(1_4)可用于指示各基站105(1)或基站105(1-2)的子集。然而，在共同涉及基站105时可省略这些索引。该约定也可应用于在图中描述的由使用数字的和一个或多个不同的索引表示的其他元素。基站 105被配置为提供无线连接，其包括通过空中接口传输信号、通过空中接口接收信号、和通过空中接口执行与通信有关的测量。用于传输、接收和测量的技术是本领域所公知的，为了简明起见，这里仅描述这些技术中与本发明主题相关的那些方面。从本发明公开中获益的本领域普通技术人员可以理解的是，本发明主题不局限于包括任意特定数量基站105的无线通信系统100。此外，从本发明公开中获益的本领域普通技术人员可以理解的是，无线通信系统100的可替换实施方式可包括用于提供无线连接的包括但不局限于接入点、基站路由器、节点B等的其它功能实体。一个或多个移动单元110、115可通过与一个或多个基站105建立一个或多个无线通信链路(或线路)来接入无线通信系统100。用于建立无线通信链路、维持无线通信链路、通过无线通信链路进行通信、和/或拆除无线通信链路的技术是本领域公知的，为了简明起见，这里仅描述这些技术中与本发明主题相关的那些方面。从本发明公开中获益的本领域普通技术人员可以理解的是，无线通信系统100不局限于任意特定数量的移动单元 110。从本发明公开中获益的本领域普通技术人员还可以理解的是，移动单元110还可称为移动台、用户台、用户终端、用户设备等。在所描述的实施方式中，移动单元110表示建立和维持与单一基站105进行通信的传统移动单元，而移动单元115表示能够从多个基站105接收并发信号的多点移动单元 115。中央控制器120用于与基站105的通信资源协同。当多点移动单元115与基站105 相关联时，它通知基站105其能够与多个基站105同时进行通信(也就是，能够进行多点操作)，并根据观测的信号参数指示可到达哪些其它基站105。首先与多点移动单元115相关联的基站105将该能力通知控制器120。控制器120跟踪系统100中的多点移动单元115 和那些为每个多点移动单元115提供服务的基站105。控制器120管理多点移动单元115和各基站105之间的数据流。多点移动单元115 完成与每个其希望进行通信的基站105的相关处理。例如，多点移动单元115(1)可与基站 105(3),105(4)相关联，多点移动单元115 (2)可与基站105 (1)、105 (3)、105 (4)相关联。控制器120实现与每个基站105的调度器125 (2)、以及每个移动单元115的调度器125 (3)协同的调度器125(1)。控制器120发布用于协同多点移动单元115和它们各自基站105之间通信的多点置换映射130。对于传统的移动单元110，单一的基站105与每个移动单元110 相关联，并且调度协同由基站105控制。尽管下列说明通常根据CoMP实现进行描述，然而可以预期的是可使用其它通信拓扑。例如，在非协同方式中移动单元与多个基站进行通信时使用多流方法。在这样的实现中，还可利用共享的置换映射。减小小区间干扰的映射置换的普通形式是将代表在信道(也就是，上行链路或下线链路)上发送数据的逻辑资源块分配给代表通过天线以非连续方式发送的传输信号的物理资源块。图2描述了在LTE实现中由资源元素映射表导出的示例性资源映射，图3描述了在IEEE 802. 16m实现中由资源元素映射表导出的示例性资源映射。在图2和图3中描述的置换映射本质上是示例性的。本发明主题不局限于任意特定的映射技术。参照图2，将用于特定天线的逻辑资源块200分割成局部资源块205和分布式资源块210。通常，将局部资源块205分配给本质上是固定的移动单元110、115，而将分布式资源块210分配给临时的移动单元110、115.为了执行映射置换，使用通常为不相邻的映射在可用的物理资源块215之中对逻辑资源块200进行分配。在所描述的实施方式中，物理资源块215表示Ims的时间间隔和12个子载波的集合。当然，可根据利用的特定控制标准对物理资源块215的特定构造进行改变。将局部资源块205作为连续的组一起进行调度，但是不对分布式资源块210作为连续的组进行调度。以非连续方式对分布式资源块210进行映射通常提供附加的频率分集以提高移动的移动单元110、115的性能。图3的实现包括多个映射置换级别。在多个频率部分中对逻辑资源块300进行分害I]。例如，不同的载波可接入不同的频率部分。连续的资源块305和分布式资源块310与第一频率部分315相关联，连续的资源块320和分布式资源块325与第二频率部分330相关联。将逻辑资源块200分别进行内部置换335、340，以产生分布式资源块310、325。在频率部分315、320和组305-325之间进行第二级置换345。在子载波255和物理频率资源块 360之间提供外部置换350。传统上，对于单点相关的实现，每个基站105保持其自身的置换映射并将置换映射应用于其控制的移动单元110。根据本发明主题，每个基站105至少对分配给多点移动单元115的资源块使用通用置换映射。图4描述示例性的资源块映射。可将逻辑资源块400的子集特别分配给多点移动单元115，从而创建多点区域405、以及由剩余逻辑资源块400构成的标准区域410。在操作中，与特定多点移动单元115进行通信的每个基站105将在逻辑资源块和至少用于多点移动单元115的物理资源块之间使用相同的映射。这可包括通过如图3所示的多级置换在多点区域405中对逻辑资源块400进行置换，。将逻辑资源块400映射至标准区域410中用于逻辑资源块400的物理资源块可由各基站105进行管理。控制器120(见图1)将用于多点区域405的多点置换映射130传送给相关联的基站105和多点移动单元115。对于与其相关联的每个基站105而言，只要用于任一多点移动单元115的多点置换映射130是相同的，则不同的多点置换映射130可用于协同基站105的不同子集。在另一实施方式中，用于多点移动单元115的置换可根据时间和/或频率分集进行管理。用于传统移动单元110和多点移动单元115的分离“区域”可根据这些分割进行定义。图5描述了根据解释性的IEEE 802. 16m时分双工(TDD)帧结构的示例性时分复用方法。超帧500包括4个帧505，每个帧具有8个子帧510。将子帧510分组成下行链路子帧515和上行链路子帧520，在下行链路/上行链路转换之间具有定义的传输转换间隔(TTG)525和接收转换间隔(TTG)530。每个下行链路子帧515包括N个正交频分复用 (OFDM)符号535，每个上行链路子帧520包括M个正交OFDM符号535。循环前缀间隔MO 发生在相邻符号535之间。根据该实施方式，通过分配用于多点通信的至少一个上行链路子帧520(例如，SF7)和至少一个下行链路子帧515(例如，SF4)来创建分离的多点区域和传统区域。在多点子帧SF4、SF7中，由每个基站105根据共享的多点置换映射130将相同的置换应用于多点移动单元115。在剩余的子帧510中，每个基站105可控制映射。图6描述了根据解释性的IEEE 802. 16m频分双工(FDD)帧结构的示例性时分复用(TDM)方法。超帧600包括4个帧605，每个帧具有8个子帧610。每个子帧610包括多个正交频分复用(OFDM)符号615(例如，在图6中为6个)。循环前缀间隔620发生在相邻符号615之间。根据该实施方式，通过分配用于多点通信的至少一个子帧610(例如，SF5 和SF6)创建分离的多点和传统区域。在多点子帧SF5、SF6中，由每个基站105根据共享的多点置换映射130将相同的置换应用于多点移动单元115。在剩余的子帧610中，每个基站 105可控制映射。图7描述了根据解释性的LTE频分双工(FDD)类型1的帧结构的示例性时分复用 (TDM)方法。无线帧700包括20个时隙705。每两个时隙705的组合定义一个子帧710。 根据该实施方式，通过分配用于多点通信的子帧710(例如，时隙18和时隙19)的子集创建分离的多点和传统区域。在多点子帧720中，由每个基站105根据共享的多点置换映射130 将相同的置换应用于多点移动单元115。在剩余的子帧710中，每个基站105可控制映射。图8描述了根据解释性的LTE频分双工(FDD)类型2的帧结构的示例性时分复用 (TDM)方法。将一个无线帧800分成半帧805，每个半帧有10个时隙810。每两个时隙810 的组合定义一个子帧815。分配特定的子帧(例如，SFl和SF6)以用于同步，并且特定的子帧包括下行链路导频时隙(DwPTS)、上行链路导频时隙(UpPTS)、和插入保护周期(GP)。在所述实施方式中，SF2-5是上行链路子帧，SF7-9和SFl是下行链路子帧。根据该实施方式， 通过分配用于多点通信的子帧815(例如，SF3和SF8)的子集创建分离的多点和传统区域。 在多点子帧中，由每个基站105根据共享的多点置换映射130将相同的置换应用于多点移动单元115。在剩余的子帧815中，每个基站可控制映射。图9描述了用于解释既包括时分复用(TDM)又包括频分复用(FDM)技术的简化图。描述了不同的时间/频率块900。频率块可包括一个或多个子载波。为了分离多点区域和传统区域，将所选择的时间/频率块905分配用于多点通信，将剩余的时间/频率块 910分配用于标准区域。在多点块905的指定时间和指定频率，由每个基站105根据共享的多点置换映射130将相同的置换应用于多点移动单元115。在剩余的时间/频率块905 中，每个基站105可控制映射。在多点区域通信中，从基站105到多点移动单元115的协同信号增加了它们之间连接的性能。在一些情况下，多点组中的全部基站可同时将相同的数据发送给特定的多点移动单元115，允许多点移动单元115接收和处理组合信号以实现分集增益。在其它实施方式中，基站105可协作发送不同的信号。多点移动单元115可通过多个符号周期接收信号，并智能地进行处理以分离传输信号(例如，使用Alamouti方案)。因此，通过增加信号质量和/或增加数据吞吐量可提高性能增益。本发明主体的部分和相应的详细描述可根据软件或算法，和对计算机存储器中的数据比特进行操作的符号表示来呈现。这些说明和表示是本领域技术人员向本领域其它技术人员有效表达他们工作主旨的一种方式。如同这里使用的术语，并如同其所通常使用的， 将算法设想为导致期望结果的自相一致的步骤序列。该步骤是那些要求对物理量进行物理操作的步骤。通常，尽管不是必须的，这些量采用能够存储、传输、组合、比较和进行其他操作的光、电、或磁信号。已经证明有时(特别是对于通常使用的原因)将这些信号称为比特、 数值、元素、符号、字符、项、数字等是方便的。然而，可以理解的是，与合适的物理量相关联的所有这些术语以及相似术语仅仅是应用于这些量的便利的标签。除非特别声明，或者从说明中明显得到，诸如“处理”、“计算”、“估计”、“确定”、“显示”等的术语，涉及计算机系统或相似的电子计算设备的动作和处理，以将计算机系统的寄存器和存储器中的表述物理量、电子量进行处理并转换为计算机系统存储器或寄存器或其他这样的信息存储器、传输或显示设备中表示为物理量的其他相似的数据。需要说明的是，本发明主体的软件执行方面典型的是在一些程序存储介质的形式上进行编码，或在一个类型的传输介质上执行。程序存储介质可以是磁(例如，软盘或硬盘驱动器)或光(例如，致密盘只读存储器，或“CD ROM”)，并可以是只读或随机存取的。相似的，传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤或本领域公知的其它合适的传输介质。本发明主体不局限于任何指定实现的这些方面。特定实施方式仅仅是解释性的，本发明主体可进行修改，并以不同但等价的方式实施，这对从本发明中获益的本领域普通技术人员来说是显而易见的。此外，不对这里描述的结构或设计的细节进行限制，除非在下面的权利要求中进行描述。显而易见的是，可对上述的特定实施方式进行变更和修改，并且所有这样的变形都落在本发明主题的范围内。因此，这里涉及的保护在下面的权利要求中提出。
权利要求
1.一种在包括多个用于为至少第一移动单元提供无线连接的多个基站的无线通信系统中实现的方法，包括在第一移动单元和第一基站之间传送使用第一置换映射处理过的第一信号；在第一移动单元和与第一基站不同的第二基站之间传送使用第一置换映射处理过的第二信号；和根据第一置换映射处理第一和第二信号以从中提取数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中无线通信系统为第二移动单元提供无线连接，其中第二移动单元与使用不同于第一置换映射的第二置换映射的第一或第二基站中的一个传送第三信号。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将来自无线通信系统中的中央控制器的对第一置换映射的改变传送给第一和第二基站以及移动单元。
4.根据权利要求1所述的方法，其中对第一信号和第二信号进行并发传送。
5.一种可操作用于与第一基站传送第一信号和与第二基站传送第二信号的移动单元， 包括调度器，可操作用于将多点置换映射应用于处理第一和第二信号以从中提取数据。
6.根据权利要求5所述的移动单元，其中多点置换映射定义逻辑资源块和物理资源块之间的映射，其中调度器可操作用于将多点置换映射应用于逻辑资源块的第一子集。
7.根据权利要求5所述的移动单元，其中使用多个具有多个子帧的帧、多个子载波、或使用多个频率块的多个时间块中的至少一个对第一信号和第二信号进行传送，其中调度器在至少第一个子帧、子载波的第一子集、或第一时间和频率块组合中应用多点置换映射。
8.根据权利要求5所述的移动单元，其中对第一信号和第二信号进行并发传送。
9.一种无线通信系统，包括至少第一移动单元；第一基站，可操作用于与第一移动单元进传送第一信号；第二基站，可操作用于与第一移动单元传送第二信号；和控制器，可操作用于将第一置换映射传送给移动单元以及第一基站和第二基站，其中使用第一置换映射对第一信号和第二信号进行处理以从中提取数据。
10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括第二移动单元，可操作用于使用不同于第一置换映射的第二置换映射与第一或第二基站中的一个传送第三信号。
全文摘要
本发明主题提供一种在包括用于为至少第一移动单元提供无线连接的多个基站的无线通信系统中实现的方法。在第一移动单元和第一基站之间传送使用第一置换映射处理过的第一信号。在第一移动单元和与第一基站不同的第二基站之间传送使用第一置换映射处理的第二信号。根据第一置换映射处理第一和第二信号以从中提取数据。
文档编号H04L5/00GK102484562SQ201080033979
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月31日
发明者A·N·鲁德拉帕特纳, K·斯万内桑 申请人:阿尔卡特朗讯公司