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CN101809888A - 用于ofdm的基于干扰的相移预编码 - Google Patents

用于ofdm的基于干扰的相移预编码 Download PDF

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CN101809888A
CN101809888A CN200880110408A CN200880110408A CN101809888A CN 101809888 A CN101809888 A CN 101809888A CN 200880110408 A CN200880110408 A CN 200880110408A CN 200880110408 A CN200880110408 A CN 200880110408A CN 101809888 A CN101809888 A CN 101809888A
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CN
China
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wireless terminal
delay diversity
cyclic delay
interference
base station
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Application number
CN200880110408A
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English (en)
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廖敬一
万蕾
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Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
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Abstract

在无线电网络中，做出是否为涉及无线电基站(26)和无线终端(30)的射频连接实现循环延迟分集(CDD)的确定。是否实现循环延迟分集(CDD)的确定当测量或以其它方式感知在无线终端(30)的干扰分布时根据此类干扰分布而做出。在做出为连接实现循环延迟分集的确定时，采用无线电基站(26)的多个发射天线(38)为连接实现循环延迟分集。干扰分布的一个或多个指示可被接收并用于做出该确定。干扰分布的指示能采取从无线终端接收的信息的形式和/或用于干扰小区的频率再用计划信息的形式。例如，如果用于干扰小区的频率再用高于预定的频率再用数量，则能肯定地做出实现循环延迟分集的确定。在不同的实施例中，无线电基站(26)或无线终端(30)能做出CDD实现确定。

Description

用于OFDM的基于干扰的相移预编码
技术领域
本发明涉及无线电信，并且具体涉及确定是否在正交频分复用(OFDM)系统中增强分集。
背景技术
频分复用(FDM)是通过单个发射路径同时发射多个信号的一种技术。每个信号在其自己独特的频率范围(载波)内传导，载波由数据(文本、话音、视频等)来调制。正交FDM(OFDM)扩频技术将数据分布在以精确频率间隔分开的大量载波上。此间隔提供此技术中的“正交性”，其防止解调器看到不同于它们自己的频率。OFDM的益处是高频谱效率、对RF干扰的弹性和更低的多径失真。这是有用的，因为在典型的地面广播情形中，存在多径信道(即，发射的信号使用不同长度的各种路径到达接收器)。由于信号的多个版本相互干扰(符号间干扰(ISI))，因此，提取原信息变得非常难。
分集技术用于减少单个数据流的传输中的错误。分集给出信号路径的健壮性方面的增加。这意味着在任何给定距离将存在最大数据率方面的增加。
例如正交频分复用(OFDM)、多址OFDM和离散傅立叶变换(DFT)扩展OFDM的基于多载波的无线电接入方案由于它们对抗多径传播并支持频域多用户分集的能力而已被视为用于许多标准的最有希望的候选，像3GPP-LTE、WLAN(802.11n)和WiMAX(802.16)。对于单用户频率分集模式和多用户分集模式，可获得的增益取决于整个频谱上的频率选择性。频率选择性例如由实际的信道条件来确定。通常，小的延迟扩展导致频域中极平坦的信道，其中频域多用户分集增益能够极为有限。一个极端的示例是视线(LoS)信道。
为了解决有限增益的问题，已提议一种在发射侧利用多个天线的称为循环延迟分集(CDD)的方法。循环延迟分集(CDD)是一种技术，其将空间分集引入其本身可能不具有内置分集的基于正交频分复用(OFDM)的发射方案。在以下非详尽的文档列表中描述了CCD(所有这些文档通过引用将其整体结合于本文中)：
“A.Lodhi、F.Said、M.Dohler和A.H.Aghvami的″Performance comparison of space-time block coded and cyclicdelay diversity MC-CDMA systems，″在IEEE WirelessCommunication Magazine中，38-45页，2005年4月
G.Bauch、J.S.Malik的″Parameter optimization，interleavingand multiple access in OFDM with cyclic delay diversity，″在proc.VTC 2004中，505-509页，2004
Samsung.R1-051046，further details on adaptive cyclic delaydiversity scheme，3GPP TSG RAN WG 1 meeting 42bis，SanDiego，USA.2005年10月10-14日
Samsung.R1-051047，System performance of adaptive cyclicdelay diversity scheme，3GPP TSG RAN WG1 meeting 42bis，San Diego，USA，2005年10月10-14日
Peter Larsson的″Cyclic delay diversity for mitigatingintersymbol interference in OFDM systems″.US 6842487.prio.-日期2000年9月22日
R1-063345，″CDD-based Precoding for E-UTRA downlinkMIMO″，RAN1#47，LGE，Samsung，NTT-Docomo。
通过如表达式(1)所示线性组合增加的相移对角矩阵和酉预编码矩阵，能定义基于CDD的预编码。例如，通过组合相移对角矩阵和预编码矩阵，能定义具有空间复用率的、用于发射天线的数量Nt的基于CDD的预编码矩阵。在表达式(1)中，k和θi(i＝1，...Nt-1)分别表示副载波索引和根据延迟采样的相位角。
Figure GPA00001087212800031
表达式    (1)
从不同天线发射的信号是一个时域OFDM符号的副本，每个副本具有不同的循环移位量。对于OFDM系统，通过如此做，生成人工多径环境以提供或扩大频率选择性。显然，系统性能取决于循环延迟值。在G.Bauch、J.S.Malik的″Parameter optimization，interleaving andmultiple access in OFDM with cyclic delay diversity.″(在proc.VTC2004中，505-509页，200)中，提出一种确定循环延迟值而不考虑副载波分配的方法。在以上所列的其它文档中，与副载波分配一起提议几个方法，副载波分配建议循环延迟应该用于频域多用户分集模式，而循环延迟的一个大的值的集合应该用于单用户频域分集模式。也就是说，例如大的延迟采样和小的延迟采样的两种类型的延迟采样用于不同的情况：在发射天线中具有大的延迟采样的基于CDD的预编码用于获得发射分集增益，并且在发射天线中具有小的延迟采样的多用户频域调度用于获得多用户分集。
不存在对于具有不同信道条件、天线配置、带宽、终端能力和用户移动性的所有情形工作良好的单个多天线解决方案。因此，为了确保良好的系统频谱效率，自适应多天线技术近来得到越来越多的关注。作为一个示例，具有预编码和动态秩适应(rank adaptation)的空间域复用是最有希望的解决方案。空间域复用支持在多个天线元件之间的多流发射，这在高秩(high-rank)信道工作极佳。然而，对于低秩(low-rank)信道，例如，更少散射的信道，或小的发射天线分隔的情况，多流发射导致强的流间干扰，因此，具有波束形成的单个流是优选的。
(部分)频率再用是一种公知的技术，例如，参阅通过引用结合于本文的美国专利6088416。频率再用具有跨蜂窝系统重复使用相同频率的能力，这是因为每个小区设计成只在其边界内使用射频，相同频率能够在不远的其它小区中使用而几乎没有干扰的可能性。频率的再用使得蜂窝系统能够通过有限数量的信道来处理大量的呼叫。另一方面，小区间干扰协调(ICIC)技术具有管理无线电资源(特别是无线电资源块)的任务，使得小区间干扰保持在控制之下。例如，参阅通过引用结合于本文的3GPP TS 36.300、″Technical Specification GroupRadio Access Network Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)″、2007-02。当在本文中使用时，资源块是用于多(N)个连续OFDM符号的多(M)个连续的副载波。
对于OFDM系统，在预编码中引入CDD能够将线性相移引入频率信道，这能有助于在平坦信道情形中获得频率调度增益。例如，参阅Samsung.R1-051047、System performance of adaptive cyclic delaydiversity scheme(3GPP TSG RAN WG1 meeting 42bis，San Diego，USA，2005年10月10-14日)。图1示出在具有平坦信道的单个小区中具有或不具有CDD预编码情况下对于每流速率控制(PARC)和选择性每流速率控制(S-PARC)的平均用户吞吐量PFTF。因此，图1示出，在具有平坦信道情形的单个小区中，CDD能为频域调度器改进系统性能，例如，PFTF(时域和频域中的比例公平)，这是因为CDD能得到更多的频率信道变化，并且由于仅存在白噪声的事实，频率信道的衰落变化在频域中具有SINR变化的效应。图1示出在具有平坦信道的单个小区中具有或不具有CDD预编码情况下对于每流速率控制(PARC)和选择性每流速率控制(S-PARC)的平均用户吞吐量PFTF。
然而，基于CDD的线性相移方案是否能在无CDD的系统上获得更多的多用户增益(例如，通过频域调度器)取决于它是否能获得更多的频域SINR变化。不但信道模型，而且干扰分布以及是否使用秩适应将影响其性能。图2示出在具有郊区SCM信道(suburban SCMchannel)的多小区中具有或不具有CDD预编码情况下对于PARC和S-PARC的平均用户吞吐量PFTF。图2因此示出在频率再用等于一的多小区情形中、CDD不提供任何有吸引力的增益。例如，参阅3GPP TR25.814、“3rd Generation Partnership Project；Technical SpecificationGroup Radio Access Network；Physical Layer Aspects for Evolved UTRA(Release 7)”。不同的UE具有不同的干扰分布，通过频域调度器，不同的UE被分配到不同的资源块，资源块中干扰的变化已经将不同的SINR分布引入到频域资源块。因此，基于CDD的线性相移方案不能在具有郊区SCM信道的多小区情形中引入更多的多用户分集增益。
因此，所需要的以及本发明的目的是用于基于干扰分布和环境来选择性地实现CDD的设备、方法和技术中的一项或多项。
发明内容
在无线电网络中，做出是否为涉及无线电基站和无线终端的射频连接实现循环延迟分集的确定。是否实现循环延迟分集的确定当测量或以其它方式感知在无线终端的干扰分布时根据此类干扰分布而做出。当做出为所述连接实现循环延迟分集的确定时，采用无线电基站的多个发射天线为所述连接实现循环延迟分集。
一示例实施例包括接收干扰分布的一个或多个指示，并使用干扰分布的所述指示来做出所述确定。
在一个示例模式中，干扰分布的指示能采取从无线终端接收的信息的形式，例如来自无线终端的测量的信号干扰噪声比(SINR)。例如，如果干扰分布的指示指出，对于无线终端的信号干扰噪声比(SINR)，噪声是比干扰更大的因素，则能肯定地做出实现循环延迟分集的确定。
在另一示例模式中，干扰分布的指示能采取用于干扰小区的频率再用计划信息的形式。例如，如果用于干扰小区的频率再用高于预定的频率再用数量，则能肯定地做出实现循环延迟分集的确定。
在仍有的另一示例模式中，根据两个标准来做出是否实现循环延迟分集的确定。第一标准包括用于干扰小区的频率再用计划信息；第二标准包括如在无线终端测量的干扰功率。例如，在一示例实现中，如果第一标准或第二标准指出循环延迟分集对于获得用于无线终端的信号增益不是必需的，则做出不实现循环延迟分集的确定。另一方面，如果第一标准和第二标准均指出循环延迟分集对于获得用于无线终端的信号增益是合乎需要的，则做出实现循环延迟分集的确定。
在一示例模式中，本技术具有以下效果：为无线电基站服务的小区的噪声主导的区域中的无线终端实现循环延迟分集，但不为无线电基站服务的小区的干扰主导的区域中的无线终端实现循环延迟分集。
在一示例实施例中，无线电基站做出是否实现循环延迟分集的确定。例如，无线电基站的控制器能做出该确定。
在另一示例实施例中，无线终端能做出是否实现循环延迟分集的确定。在此类实施例中，无线终端将该确定传递到无线电基站，以便无线电基站能根据情况来实现或不实现循环延迟分集。
附图说明
从如附图中所示优选实施例的以下更详细的描述，将明白本发明的上述和其它目的、特征和优点，其中引用字符贯穿各个图引用相同的部分。附图不一定成比例，相反重点在于示出本发明的原理。
图1是示出在具有平坦信道情形的单小区中CDD能如何为频域调度器改进系统性能的图。
图2是示出在频率再用等于一的多小区情形中、CDD如何不提供任何有吸引力的增益的图。
图3是一示例实施例的示意图，其中，干扰分布的指示从无线终端被接收，并且循环延迟分集(CDD)实现确定由无线电基站来做出。
图4是示出用于图3的实施例的由CDD判定逻辑执行的示例动作或步骤的流程图。
图5是示出具有小区的网络的示意图，每个小区具有噪声主导区域和干扰主导区域。
图6是一示例实施例的示意图，其中，循环延迟分集(CDD)实现确定由无线终端来做出。
图7是示出用于图6的实施例的由CDD判定逻辑执行的示例动作或步骤的流程图。
图8是一示例实施例的示意图，其中，循环延迟分集(CDD)实现确定是在用于干扰小区的频率再用计划信息的基础上做出的。
图9是一示例实施例的示意图，其中，循环延迟分集(CDD)实现确定是在报告的干扰分布的基础上和在用于干扰小区的频率再用计划信息的基础上做出的。
图10是示出用于图9的实施例的由CDD判定逻辑执行的示例动作或步骤的流程图。
图11是仍有的另一示例实施例的示意图，其中，循环延迟分集(CDD)实现确定是在报告的干扰分布的基础上和在用于干扰小区的频率再用计划信息的基础上做出的，以及其中，该判定分布在无线电基站和无线终端之间。
图12是示出用于图11的实施例的由分布式CDD判定逻辑执行的示例动作或步骤的流程图。
图13是示出另一实施例执行的示例动作或步骤的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中，为了解释而非限制的目的，阐明了具体的细节，例如特定的架构、接口、技术等，以便提供本发明的透彻理解。然而，本领域的技术人员将明白，本发明可在脱离这些具体细节的其它实施例中实行。也就是说，本领域的技术人员将能够设计各种布置，这些布置虽然在本文中未明确描述或示出，但体现本发明的原理，并且被包括在其精神和范围内。在一些情况下，省略公知的装置、电路和方法的详细描述以免不必要的细节混淆本发明的描述。本文中记载本发明的原理、方面和实施例及其具体示例的所有陈述旨在涵盖其结构和功能等效物。另外，此类等效物旨在包括当前已知的等效物以及将来开发的等效物，即，开发的执行相同功能的任何元件，而无论结构如何。
因此，例如，本领域的技术人员将认识到，本文中的框图能表示体现技术的原理的说明性电路的概念视图。类似地，将认识到任何流程图、状态转变图、伪码及诸如此类表示各种过程，这些过程实质上可在计算机可读媒体中表示并因此由计算机或处理器来执行，而无论此类计算机或处理器是否明确示出。
包括标记为或描述为“处理器”或“控制器”的功能块的各种元件的功能可通过使用专用硬件以及与适当软件关联的能够执行软件的硬件来提供。在通过处理器来提供时，功能可通过单个专用处理器、通过单个共享处理器或通过其中的一些可以是共享的或分布式的多个单独处理器来提供。另外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应解释为专门指能够执行软件的硬件，并且可包括(非限制)数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。
多输入多输出(MIMO)正交频分复用是使用多个天线来发射和接收无线电信号的技术。MIMO-OFDM允许服务提供商部署具有非视线(NLOS)功能性的宽带无线接入(BWA)系统。具体而言，MIMO-OFDM使用不具有LOS的基站天线来利用环境的多径属性。
为了很好地将CDD运用到MIMO系统，本文所述的技术为选择性实现循环延迟分集(CDD)而考虑了干扰分布和环境。例如前面提到的那些文档的文档不涵盖CDD技术的情形相关应用。
根据本技术，在无线电网络中，做出以下确定：是否为涉及无线电基站和无线终端的射频连接实现循环延迟分集。是否实现循环延迟分集的确定当测量或以其它方式感知在无线终端的干扰分布时根据此类干扰分布而做出。当做出为连接实现循环延迟分集的确定时，采用无线电基站的多个发射天线来为连接实现循环延迟分集。在示例实施例中，干扰分布的一个或多个指示被接收并用于做出是否为连接实现循环延迟分集的确定。
图3示出一示例实施例，其中，干扰分布的指示能采取从无线终端接收的信息的形式。具体地说，图3示出无线电网络20，包括无线电基站26和无线终端30，它们跨无线电(空中)接口32来通信。为了通过无线电接口32通信，无线电基站26包括多个发射器340到34n以及至少一个接收器36。多个发射器340到34n每个具有相关联的发射天线380到38n。接收器36具有接收天线39。接收器36虽然单独示出，但能够包括在收发器中(例如，与发射器34之一组合)。
无线电基站26能采取其它类似的命名的节点的名称和功能，例如基站、基站收发台(BTS)、node_B或NodeB。此外，将理解，多个无线电基站包括无线电网络20，并且多个无线电基站连接到网络的相关联控制节点，例如，在UTRAN情况下的无线电网络控制器(RNC)节点。为了简化，无线电网络示为只包括无线电基站26，但将理解，无线电基站26连接到一个或多个这些其它节点。在多小区情形中，来自每个无线电基站的发射覆盖某个地域(例如，小区)。无线电基站在物理上或逻辑上是互连接的。通过逻辑连接，它是指例如无线电基站能经例如无线电网络控制器节点的其它节点来交换信号(包括例如频率再用信息)。
无线终端能称为其它名称，并且包括不同类型的设备。例如，无线终端也能称为移动台、无线台或用户设备单元(UE)，并且能够是例如移动电话(“蜂窝”电话)和具有移动端接的膝上型计算机的设备，并且因而能够是例如与无线电接入网络传递话音和/或数据的便携式、袋装式、手持式、包括计算机的或车载的移动装置。
打算用于从无线电基站26到无线终端30的发射的数据流(由箭头40示出)应用到资源分配器/调度器42。资源分配器/调度器42用于为数据流所属的连接分配资源块(例如，用于多个连续OFDM符号的多个连续副载波)。无线电基站26还包括循环延迟分集(CDD)控制器，例如，CDD控制器44，该控制器确定用于连接的数据流(如由分配的资源块所携带)是否要用或不用循环延迟分集(CDD)来发射，例如，是否要通过多个发射天线380到38n的一个或多个来发射。为此，CDD控制器44连接到CDD实现单元46。
CDD实现单元46以简化形式示为包括开关481到48n和延迟元件491到49n。当开关481由CDD控制器44闭合时，用于连接的数据流应用(在延迟元件491施加的时间延迟后)到发射器341及其天线381。根据循环延迟分集(CDD)是否实现以及此类实现的程度，用于连接的数据流应用到一个或多个相继的发射器，并且可能应用到发射器34n及其相关联天线38n。因此，至少在“自适应”实现中，发射天线381到38n的每个能具有不同的延迟或相移。图3通过箭头500示出通过无线电接口32从无线电基站26到无线终端30的数据流的发射。如果实现循环延迟分集(CDD)，则如箭头501到50n所示，数据流的发射还从分集天线381到38n的一个或多个发生。箭头501到50n鉴于其可选性质(例如，由于从分集天线381到38n的发射取决于循环延迟分集(CDD)是否实现)而通过虚线示出。
在图3的示例实施例中，无线电基站26、并且具体而言是CDD控制器44做出循环延迟分集(CDD)是否要实现的确定。因此，图3还将CDD控制器44示为包括CDD判定逻辑52。CDD判定逻辑52能包括由处理器或控制器执行的做出该确定的软件(例如，指令的编码集合)。指令的编码集合能够存储在存储器中，例如在半导体存储器(例如，只读存储器[ROM])或者其它磁或电子存储器(例如，CD、软盘等)中。为了做出其判定，CDD判定逻辑52接收前面提到的干扰分布的指示。如果干扰分布的指示指出，对于无线终端的信号干扰噪声比(SINR)，噪声是比干扰更大的因素，则CDD判定逻辑52所做出的是否实现循环延迟分集的确定能肯定地做出。在图3示例中，CDD判定逻辑52从无线终端30接收干扰分布的指示。
图3的实施例的无线终端30包括连接到天线62的收发器60。收发器60从无线电基站26接收通过无线电接口32发射的信息，并且还包括检测或测量如无线终端30所感知的干扰分布的干扰分布检测器64。如随后解释的，干扰分布能属于、关于或源自于信号干扰噪声比(SINR)。无线终端30还包括报告单元66，该单元处理或格式化干扰分布的指示以用于包括在由收发器60发射回无线电基站26的报告消息中。为此，图3通过箭头68示出干扰分布指示消息到无线电基站26的发射，该消息由接收器36接收并转发到CDD判定逻辑52。
图4示出用于图3的实施例的CDD判定逻辑所执行的示例动作或步骤。图4的CDD判定逻辑的动作4-1反映由CDD判定逻辑52执行的循环延迟分集(CDD)判定过程的开始。CDD判定过程能由几个事件来触发或开始，如(例如)当无线终端30通过SINR测量判断它靠近小区中心时，或者在空间复用系统的情况下无线终端30伴随有多流发射时。动作4-2涉及每个无线终端估计或预测干扰；动作4-3涉及每个无线终端提供干扰分布反馈(例如，干扰分布指示消息68)到无线电基站。动作4-4涉及基站26、并且具体而言是CDD判定逻辑52为每个无线终端判定是否开启循环延迟分集(CDD)。
图5示出在频率再用等于一(例如，1:1)的多小区系统中对于资源块的干扰分布。由于共信道干扰，每个小区能具有两个不同区域，即，位于中心的噪声主导区域90和位于外围的干扰主导区域92。噪声主导区域90通过点画来标示；干扰主导区域92通过影线来标示。通过无线终端的信道测量，无线终端能够判定它是位于干扰还是噪声主导区域，例如，在干扰主导区域92或噪声主导区域90中。对于不同区域中的无线终端，能够采用不同的过程。对于噪声主导区域90中的无线终端，由于干扰弱，因此，白噪声占主导，即，频率中的噪声分布是平坦的。在噪声主导区域90中，循环延迟分集(CDD)能够引入更多的频域变化，并且因此循环延迟分集(CDD)被开启。然而，对于干扰主导区域92中的无线终端，并且由于不同的无线终端被分配到不同的资源块，资源块中干扰的变化已经提供频域SINR变化，而无论CDD是否能引入更多的多用户分集增益。因此，在干扰主导区域92中，无需接通循环延迟分集(CDD)。例如，在E-UTRA系统中，将用于某个无线终端的信息映射到资源块的频率和时间分配由无线电基站(例如，NodeB)调度器来确定，并且可取决于例如由无线终端向无线电基站报告的频率选择CQI(信道质量指示符)。
因此，在得出其判定中，如果无线终端位于其中噪声对SINR具有主要贡献的区域中，例如，靠近小区中心(图5中的噪声主导区域90)，则CDD判定逻辑52能判定开启循环延迟分集(CDD)。图4的动作4-5反映循环延迟分集(CDD)的开启或实现。另一方面，如果无线终端位于其中干扰对SINR具有主要贡献的区域中，例如，靠近小区边缘(例如，图5中的干扰主导区域92)，则CDD判定逻辑52能判定关闭(例如，不实现)循环延迟分集(CDD)。图4的动作4-6反映循环延迟分集(CDD)的关闭或不实现。在做出判定后，系统(例如，无线电基站26)随后能进一步采用频域调度器42和CDD实现单元46以获得多用户分集增益。
在循环延迟分集(CDD)实现时，CDD可以是固定循环延迟分集(CDD)或自适应循环延迟分集(CDD)。就“固定延迟”来说，它是指从一个延迟元件49到另一个延迟元件的延迟及因此从一个发射天线38到另一个发射天线的延迟是固定的，或具有相同的延迟间隔。就“自适应”来说，它是指延迟能在天线之间和/或随时间变化。如果系统采用固定循环延迟分集(CDD)，则除干扰分布指示外，无需来自无线终端的另外反馈。然而，在自适应CDD系统的情况下，为其开启CDD的那些无线终端也需要将用于CDD有关参数的进一步反馈提供到系统，此类进一步反馈为例如延迟或相移等的形式。为此原因，图4将无线电基站从无线终端获得此类进一步反馈示为可选动作4-4A。还将认识到，可选的是，此类进一步反馈可改为在获得干扰分布时获得(在动作4-3的时间)。
图6示出另一示例实施例，其中，干扰分布的指示能采取从无线终端接收的信息的形式。然而，在图6的示例实施例中，循环延迟分集(CDD)实现确定由无线终端30(6)做出。为此，除了图3中所示的示例组成功能性外，无线终端30(6)包括CDD判定逻辑70。无线终端30(6)的CDD判定逻辑70接收干扰分布的指示[例如，信号干扰噪声比(SINR)]，并以例如下文所述方式的方式使用干扰分布的指示以做出是否要实现循环延迟分集(CDD)的确定。如果干扰分布的指示指出，对于无线终端的信号干扰噪声比(SINR)噪声是比干扰更大的因素，则CDD判定逻辑70所做出的是否实现循环延迟分集的确定能肯定地做出。
在图6的示例实施列中，报告单元将无线终端30(6)的是否要实现循环延迟分集(CDD)的判定/确定作为消息72来报告。CDD实现消息72由收发器60通过无线电接口32发射到接收器36，从该接收器它传达到CDD控制器44。根据无线终端30(6)所做出的确定，CDD控制器44操作CDD实现单元46以便一个或多个发射天线381到38n根据情况来操作。如果不实现CDD，则只利用发射天线380，而在实现CDD时可利用发射天线381到38n的一个或多个。
图7示出用于图6的实施例的由CDD判定逻辑所执行的示例动作或步骤。图7的CDD判定逻辑的动作7-1反映由CDD判定逻辑70执行的循环延迟分集(CDD)判定过程的开始。CDD判定过程能由几个事件来触发或开始，如(例如)当无线终端30通过SINR测量判断它靠近小区中心时，或者在空间复用系统的情况下无线终端30伴随有多流发射时。动作7-2涉及每个无线终端估计或预测干扰。动作4-3涉及每个无线终端根据该无线终端感知或测量的干扰的分布来判断它是位于其中噪声主导整个干扰的区域(例如，图5的噪声主导区域90)，还是位于其中小区间干扰主导整个干扰的区域(例如，图5的干扰主导区域92)。作为动作7-3，无线终端的CDD判定逻辑70在白噪声主导整个干扰时判定开启CDD，但在干扰占主导时判定关闭(例如，不实现)CDD。作为动作7-4，每个无线终端随后将无线终端判定是否开启CDD的反馈提供到无线电基站，例如，CDD判定消息72(参见图6)。在从无线终端30(6)收到CDD判定消息72后，无线电基站26(6)相应地做出响应。如果要开启CDD，则作为动作7-5，系统(例如，无线电基站)进一步采用其频域调度器42和CDD实现单元46以获得多用户分集增益。另一方面，如果CDD判定逻辑70所做出的判定是否定的，则作为动作7-6，CDD不开启。
图7以类似于图4的方式将无线电基站从无线终端获得对于自适应CDD的实现可能需要的此类进一步反馈示出为可选动作7-4A。还将认识到，可选的是，此类进一步反馈可改为在获得干扰判定时获得(在动作7-4的时间)。
在图8的示例实施例所示的另一示例模式中，干扰分布的指示能采取用于干扰小区的频率再用计划信息的形式。像图3的实施例，图8的实施例的无线电基站26(8)包括CDD判定逻辑52。图8还将CDD判定逻辑52示为具有对网络信息76的访问权，网络信息76特别包括用于无线电网络20的频率再用计划的至少相关部分。如信令箭头78所示，用于无线电网络20的频率再用计划能(在至少一些示例实现中)经来自一个或多个其它节点(例如，来自其它无线电网络节点)的网络信令或其它消息而接收。如下文所解释的，在图8的示例实施例中，如果用于干扰小区的频率再用高于预定的频率再用数量，则CDD判定逻辑52能肯定地做出实现循环延迟分集的确定。
在通过图9中的示例示出的仍有的另一示例模式和实施例中，是否实现循环延迟分集的确定根据两个标准做出。第一个标准包括用于干扰小区的频率再用计划信息(类似于图8的实施例的标准)；第二个标准包括如在无线终端测量(或以其它方式感知)的干扰功率(类似于图3的实施例的标准)。为此，图9的无线电基站26(9)像图8的无线电基站26(8)一样包括网络信息76。图9的无线电基站26(9)的CDD判定逻辑52基于如在网络信息76中存储的频率再用信息以及无线终端30(9)报告的干扰分布信息(例如，信号干扰噪声比(SINR))(以如结合图3的实施例所述的类似方式)，做出是否实现循环延迟分集(CDD)的确定。
图10示出用于图9的实施例的由CDD判定逻辑52执行或以其它方式利用的逻辑的示例。具体地说，图10示出用于图9的实施例的由CDD判定逻辑52执行的示例动作或步骤。
图10的CDD判定逻辑的动作10-1反映循环延迟分集(CDD)判定过程的开始。CDD判定过程能由几个事件来触发或开始，如(例如)当无线终端30通过SINR测量判断它靠近小区中心时，或者在空间复用系统的情况下无线终端30伴随有多流发射时。
作为动作10-2，CDD判定逻辑获得网络的频率再用计划(如果尚未已知)。频率再用计划在图9中示为存储在网络信息存储器76中。频率再用计划能在网络信息存储器76中配置，或者能通过携带频率再用计划的网络信令(由箭头78示出)来获取或定期更新。作为动作10-3，CDD判定逻辑基于频率再用计划来确定是否开启循环延迟分集(CDD)。具体地说，CDD判定逻辑检查由资源分配器/调度器42分配到连接的资源块中涉及的频率，并且确定其它小区将那个/那些频率利用到什么程度。如果频率再用小，例如，1:1(表示，相同的频率在相邻小区中再用)，则无需循环延迟分集(CDD)，并且不提供CDD(动作10-4)。另一方面，如果存在大的频率再用(例如，7:1或甚至21:1，例如，或大于给定[预定]阈值的频率再用)，则处理通过动作10-4继续。
作为动作10-5，CDD判定逻辑从无线终端获得干扰分布信息。干扰分布信息例如可通过干扰分布指示消息68来获得，例如，图3中所示的信息。随后，作为动作10-6，CDD判定逻辑基于在无线终端感知或体验到的干扰功率，确定是否开启循环延迟分集(CDD)。具体地说，作为动作10-6，如果干扰分布指示消息指出无线终端在无线电基站服务的小区的噪声主导区域中，则CDD判定逻辑做出实现循环延迟分集的确定。在此方面，鉴于噪声占主导，作为动作10-7，CDD判定逻辑在连接利用的特定资源块上将循环延迟分集(CDD)添加到发射天线381到38n的一个或多个。另一方面，作为动作10-6，如果确定干扰功率是主要噪声(相对于更少的白噪声)，则不实现CDD(动作10-4)。在做出判定，并且分别作为动作10-7和10-4添加或不添加CDD之后，CDD判定逻辑如动作10-8所示终止。
因此，如图10的流程图所表明的，在一示例实现中，如果第一标准(动作10-3的频率再用计划检查)或第二标准(动作10-6的干扰分布检查)指出循环延迟分集对于获得用于无线终端的信号增益不是必需的，则做出不实现循环延迟分集的确定。另一方面，如果第一标准(动作10-3的频率再用计划检查)和第二标准(动作10-6的干扰分布检查)指出循环延迟分集对于获得用于无线终端的信号增益是合乎需要的，则做出实现循环延迟分集的确定。
在图9的示例实施例中，能由无线电基站26(9)的CDD判定逻辑52执行图10的CDD判定逻辑的示例动作。在通过图11中的示例示出的仍有的另一实施例中，CDD判定逻辑能分布在无线电基站26(11)与无线终端30(11)之间，并且能以图12所示的方式来操作。除了不同编号的元件和不同的后缀的动作编号外，图11的实施例和图12的模式基本上分别类似于图9和图10。具体地说，图11示出CDD判定逻辑分布在无线电基站26(11)中的CDD判定逻辑52(11)和无线终端30(11)的CDD判定逻辑70(11)之间。例如，在图11实施例和图12的模式中，在CDD判定逻辑52(11)基于频率再用计划做出了其确定(作为动作11-3)后，作为动作11-5(12)，CDD判定逻辑52(11)检查由CDD判定逻辑70(11)基于干扰分布所做出的判定的报告。如果CDD判定逻辑70(11)已确定：基于在无线终端30(11)测量或体验的干扰功率，它认为CDD应开启，则作为动作12-7，CDD判定逻辑52(11)采纳CDD判定逻辑70(11)的判定，并且开启CDD(见动作12-7)。另一方面，如果CDD判定逻辑70(11)已确定：基于在无线终端30(11)测量或体验的干扰功率，它认为CDD不是必需的，则作为动作12-6(12)，CDD判定逻辑52(11)采纳CDD判定逻辑70(11)的判定，并且不开启CDD(见动作12-4)。
CDD判定逻辑的动作10-8包括确定是为循环延迟分集(CDD)开启固定延迟还是自适应延迟。如上所述，就“固定延迟”来说，它是指从一个延迟元件49到另一延迟元件的延迟及因此从一个发射天线38到另一个发射天线的延迟是固定的，或具有相同的延迟间隔。就“自适应”来说，它是指延迟能在天线之间和/或随时间变化。
作为图10的CDD判定逻辑的执行的结果，对于位于其中噪声对SINR有主要影响的区域中(例如，靠近小区中心)的无线终端，做出开启具有固定延迟(或相移)或自适应延迟的CDD的判定。对于位于其中干扰对SINR具有主要影响的区域中(例如，靠近小区边缘)的无线终端，开启CDD不是必需的，即，无需将任何CDD有关参数反馈到系统。
以与图4类似的方式，对于图9和11的实施例(以及分别对应的图10和图12的操作模式)，无线电基站也可从无线终端获得如对于自适应CDD的实现可能需要的此类进一步反馈。
因此，如从上述内容所理解的，在多小区环境中，实现部分频率再用、小区间干扰协调(ICIC)和CDD一起用于改进OFDM-MIMO系统性能和减少任何无用的CDD应用。CDD能基于干扰测量和/或基于小区间通信或小区间协调来触发。
对于其中频率再用被用作为用于确定是否要使用循环延迟分集(CDD)的标准的实施例，每个无线电基站能基于估计的或预测的干扰，获得其它小区的不同资源块上的ICIC计划或频率再用。用于特定资源块的信号干扰噪声比(SINR)通过表达式(2)来描述。当在本文中且具体是在表达式(2)中使用时，干扰(功率)是来源于将相同资源块分配到干扰小区中的其它无线终端的干扰。
表达式(2)
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当在本文中使用时，“总噪声”和“总噪声功率”包括干扰功率和白噪声功率两者。干扰功率来源于将相同资源块分配到干扰小区中的其它无线终端。干扰功率与总噪声功率的比率用于确定是否应用/实现循环延迟分集(CDD)。干扰功率能估计如下：基站采用各种导频信号值，其它基站不能在其它小区中使用这些值，并且这些值能用于估计白噪声功率。仍有的其它导频信号值不但由参考小区/基站来采用，而且由干扰小区的基站采用，这些值能用于估计总噪声功率。因此，干扰功率等于总噪声功率减去白噪声功率。
另外，对于具有小区间通信或协调的系统，能够通过考虑干扰小区的CDD判定来完成频率计划。当网络知道哪些无线终端开启CDD时，系统能随后采用频域调度器以获得多用户分集增益。对于不同的资源块，不同的小区能具有不同的频率再用计划，但不同的频率再用能导致不同的共信道干扰分布，其对CDD的使用有大的贡献。
如果CDD判定改变极慢，则解决方案能进一步简化为包括图13中所示的基本动作。作为动作13-2，每个基站获得关于其它小区的不同资源块的频率再用计划。随后，作为动作13-2，并且基于无线终端的信道质量指示(CQI)的统计或有关干扰的其它反馈，基站能判断每个无线终端的情形，例如，用户位置(小区中心或小区边缘)、几何因素(小区间干扰主导的或噪声主导的)等。基于上述信息，作为动作13-3，基站能判定为哪些无线终端开启循环延迟分集(CDD)。如果CDD要实现，则作为动作13-5，系统随后能进一步采用其频域调度器(例如，资源分配器/调度器42)和CDD实现单元46以获得多用户分集增益。否则(动作13-6)，关闭CDD。
因此，例如从上述内容所理解的，在多小区环境中，根据干扰测量或预测，可仅对一些用户开启CDD，但对其它用户关闭CDD。另外，能与CDD判定共同判定频率再用计划。是否开启CDD能由基站或无线终端来判定，根据哪个单元是决策者，这涉及不同的信令或反馈。当引入小区间通信或小区间协调时，基站能为每个用户采取静态CDD判定，而几乎不增加信令开销。
本技术在多小区情形中为OFDM-MIMO系统运用来自循环延迟分集(CDD)和频率再用技术两者的益处。
本技术因此具有许多优点。作为第一示例，本技术是CDD技术的干扰相关应用，其在噪声主导区域中接通CDD，但在干扰主导区域中切断CDD。由于CDD只在一些特定情形中带来增益，因此，本技术减少了无用的CDD应用，并因此减少了相关系统信令开销，但仍对通过使用CDD能获得增益的那些用户保持CDD支持。
作为进一步的优点，本技术还是一种联合频率再用和MIMO方案，其能从两种技术获得益处。OFDM系统的频率再用计划能对共信道干扰有重要贡献，但使得蜂窝系统能够通过有限数量的信道来处理大量的呼叫。基于干扰分布的CDD接通/切断能与频率再用一起联合地(即，具有频率再用计划的知识)在频域平坦SINR情形下很好适应CDD潜在增益。
此外，此技术与OFDM系统兼容，并能通过MIMO和频率再用技术来运用OFDM系统性能。本技术能应用到3GPP LTE[3GPP TR25.814，“3rd Generation Partnership Project；Technical SpecificationGroup Radio Access Network；Physical Layer Aspects for Evolved UTRA(Release 7)”]、IEEE802.16、IEEE802.11n和类似标准，以及结合这些标准来使用。
将认识到，例如CDD判定逻辑52和CDD判定逻辑70的功能性能够由如控制器或处理器(如本文中广泛定义的那些术语)的此类装置来执行。
本发明不限于获得干扰分布信息的任何特定方式，因为本领域的技术人员知道如何以各种方式(本文中涵盖所有方式)获得干扰信息。类似地，本发明不限于将延迟或相移参数应用到CDD实现的任何特定方式。本文所列出和/或结合的文档描述了几种示例方式。
虽然上面的描述包含许多特异性，但这些不应视为限制本发明的范围，而应视为只是提供本发明的一些当前优选实施例的说明。因此，本发明的范围应由随附权利要求及其法律等效物来确定。因此，将认识到，本发明的范围完全涵盖可对本领域的技术人员变得明显的其它实施例，并且本发明的范围因此只受随附权利要求所限制，在权利要求中，以单数形式对元素的引用并非旨在表示“一个且仅一个”(除非明确如此陈述)，而是“一个或多个”。本领域技术人员已知的对于上述优选实施例的元件的所有结构、化学和功能等效物通过引用明确结合于本文中，并且旨在由本权利要求来涵盖。此外，解决本发明寻求解决的每个问题对于装置和方法来说不是必需的，因为它将由本权利要求来涵盖。此外，本公开中的元件、组件或方法步骤并非旨在专用于公众，而无论该元件、组件或方法步骤是否在权利要求中明确记载。本文中无权利要求项元素(claim element)将在35U.S.C.112第六段的规定下解释，除非该元素使用短语“部件，用于”来明确记载。

Claims (35)

1.一种无线电基站，包括：
多个发射天线；
控制器，配置成根据在无线终端的感知的干扰分布，使用所述多个天线，为与所述无线终端的射频连接选择性地实现循环延迟分集。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述控制器配置成从所述无线终端接收有利于自适应循环延迟分集的实现的参数。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述控制器配置成从所述无线终端接收所述干扰分布的指示。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述控制器配置成从所述无线终端接收测量的信号干扰噪声比(SINR)的指示。
5.如权利要求3所述的设备，其中所述控制器配置成从所述无线终端接收所述干扰分布的所述指示，并且使用所述干扰分布的所述指示来确定是否实现所述循环延迟分集。
6.如权利要求3所述的设备，其中所述控制器配置成在所述干扰分布的所述指示指出在对于所述无线终端的信号干扰噪声比(SINR)中噪声是比干扰更大的因素时，实现所述循环延迟分集。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述控制器配置成接收用于干扰小区的频率再用计划信息作为在所述无线终端的所述干扰分布的指示，并使用干扰的所述指示来确定是否实现所述循环延迟分集。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述控制器配置成在频率再用高于预定的频率再用数量的情况下实现所述循环延迟分集。
9.如权利要求1所述的设备，其中所述控制器配置成根据在所述无线终端的所述感知的干扰分布，确定是否实现所述循环延迟分集。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述控制器配置成根据两个标准来确定是否实现所述循环延迟分集；
其中第一标准包括用于干扰小区的频率再用计划信息；
其中第二标准包括如在所述无线终端测量的干扰功率。
11.如权利要求1所述的设备，其中所述控制器配置成在所述第一标准或所述第二标准指出循环延迟分集对于获得用于所述无线终端的信号增益不是必需的时不实现所述循环延迟分集，以及其中所述控制器配置成在所述第一标准和所述第二标准均指出循环延迟分集对于获得用于所述无线终端的信号增益是合乎需要的时实现所述循环延迟分集。
12.如权利要求3所述的设备，其中所述控制器配置成为所述无线电基站服务的小区的噪声主导的区域中的所述无线终端实现所述循环延迟分集，以及其中所述无线电基站配置成不为所述无线电基站服务的所述小区的干扰主导的区域中的所述无线终端实现所述循环延迟分集。
13.一种用于在涉及无线电基站的无线射频连接中使用的无线终端，所述无线终端配置成做出是否要在所述无线电基站为所述连接采用循环延迟分集的确定。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述无线终端配置成向所述无线电基站报告有利于自适应循环延迟分集的实现的参数。
15.如权利要求13所述的设备，其中所述无线终端配置成根据在所述无线终端的感知的干扰分布来做出是否要在所述无线电基站所述连接采用所述循环延迟分集的所述确定。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述无线终端配置成测量信号干扰噪声比(SINR)作为所述干扰分布的所述指示，并使用所述信号干扰噪声比(SINR)来确定是否实现所述循环延迟分集。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述无线终端配置成在所述干扰分布的所述指示指出在对于所述无线终端的信号干扰噪声比(SINR)中噪声是比干扰更大的因素时，实现所述循环延迟分集。
18.如权利要求15所述的设备，其中所述无线终端配置成接收用于干扰小区的频率再用计划信息作为在所述无线终端的所述干扰分布的指示，并使用干扰的所述指示来确定是否实现所述循环延迟分集。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述无线终端配置成在频率再用高于预定的频率再用数量的情况下实现所述循环延迟分集。
20.如权利要求15所述的设备，其中所述无线终端配置成根据在所述无线终端的所述感知的干扰分布，确定是否实现所述循环延迟分集。
21.如权利要求15所述的设备，其中所述无线终端配置成根据两个标准来确定是否实现所述循环延迟分集；
其中第一标准包括用于干扰小区的频率再用计划信息；
其中第二标准包括如在所述无线终端测量的干扰功率。
22.如权利要求15所述的设备，其中所述无线终端配置成在所述第一标准或所述第二标准指出循环延迟分集对于获得用于所述无线终端的信号增益不是必需的时不实现所述循环延迟分集，以及其中所述无线终端配置成在所述第一标准和所述第二标准均指出循环延迟分集对于获得用于所述无线终端的信号增益是合乎需要的时实现所述循环延迟分集。
23.如权利要求16所述的设备，其中所述无线终端配置成确定是否为所述无线电基站服务的小区的噪声主导的区域中的所述无线终端实现所述循环延迟分集，以及其中所述无线电基站配置成确定不为所述无线电基站服务的所述小区的干扰主导的区域中的所述无线终端实现所述循环延迟分集。
24.一种操作无线电网络的方法，包括：
根据在无线终端的感知的干扰分布，做出是否为涉及无线电基站和所述无线终端的射频连接实现循环延迟分集的确定；
当做出为所述连接实现所述循环延迟分集的确定时，使用所述无线电基站的多个发射天线为所述连接实现所述循环延迟分集。
25.如权利要求24所述的方法，还包括所述无线终端向所述无线电基站报告有利于自适应循环延迟分集的实现的参数。
26.如权利要求24所述的方法，还包括：
接收所述干扰分布的指示；
使用所述干扰分布的所述指示来做出所述确定。
27.如权利要求26所述的方法，还包括从所述无线终端接收测量的信号干扰噪声比(SINR)的指示作为干扰分布的所述指示。
28.如权利要求26所述的方法，还包括如果所述干扰分布的所述指示指出在对于所述无线终端的信号干扰噪声比(SINR)中噪声是比干扰更大的因素、则做出实现所述循环延迟分集的确定。
29.如权利要求24所述的方法，还包括：
接收用于干扰小区的频率再用计划信息作为在所述无线终端的所述干扰分布的指示；
使用所述频率再用计划信息来做出所述确定。
30.如权利要求29所述的方法，还包括如果所述频率再用高于预定的频率再用数量、则做出实现所述循环延迟分集的确定。
31.如权利要求24所述的方法，还包括根据两个标准来做出是否实现所述循环延迟分集的所述确定；
其中第一标准包括用于干扰小区的频率再用计划信息；
其中第二标准包括如在所述无线终端测量的干扰功率。
32.如权利要求24所述的方法，还包括：
如果第一标准或所述第二标准指出循环延迟分集对于获得用于所述无线终端的信号增益不是必需的，则做出不实现所述循环延迟分集的确定；
如果所述第一标准和所述第二标准均指出循环延迟分集对于获得用于所述无线终端的信号增益是合乎需要的，则做出实现所述循环延迟分集的确定。
33.如权利要求26所述的方法，还包括：
为所述无线电基站服务的小区的噪声主导的区域中的所述无线终端实现所述循环延迟分集；
不为所述无线电基站服务的所述小区的干扰主导的区域中的所述无线终端实现所述循环延迟分集。
34.如权利要求24所述的方法，还包括所述无线电基站做出是否实现所述循环延迟分集的所述确定。
35.如权利要求24所述的方法，还包括：
所述无线终端做出是否实现所述循环延迟分集的所述确定；
所述无线终端将所述确定传递到所述无线电基站。
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