CN101621317A - 多基站mimo网络中分配上行控制信号资源的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法和装置。其中的方法包括以下步骤：a.获得本基站需要利用相同的时频资源为其服务的一个或多个移动终端的服务关系信息；b.根据所述服务关系信息来确定本基站是否有权为所述一个或多个移动终端分配上行控制信号图案；c.为所述一个或多个移动终端中本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端分配不同的上行控制信号图案。本发明所提供的技术方案包括以下优点：支持协同基站间联合分配上行控制信号图案；系统采用分布式上行控制信号图案分配，协同基站间仅需通过Backbone网络传递少量的交互信息，无需调度设备或其他设备进行集中式上行控制信号图案分配。

Description

多基站MIMO网络中分配上行控制信号资源的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信网络中的上行控制信号资源的分配，尤其涉及基于多输入多输出(MIMO)的无线通信网络中通过多基站协作来分配上行控制信号图案的方法和装置。

背景技术

为增加系统用户容量，现有的无线通信网络往往采用低频率复用因子，即所有小区共享相同的时频资源，而由低频率复用因子所带来的小区间干扰是制约下行链路容量的一个重要因素。对于一个位于小区边缘(亦即相邻小区间的区域)的移动终端，其在接收来自其所属基站的有用信号的同时，还会收到其它基站使用相同的时频资源发出的信号，来自所述其它基站的信号就构成了对该移动终端的干扰。

在现有的无线通信系统中，为解决上述问题，现有以下几种解决方案：

1.部分频率复用(Fractional Frequency Reuse)

基于部分频率复用方案，处于小区中心区域的用户被允许工作于所有可用子信道，而处于小区边缘区域的用户仅被允许使用所有可用子信道中的一部分，其中子信道的分配要保证相邻小区的边缘区域分配不同的子信道集。如图1所示，三个相邻小区的边缘区域分别被分配了不同的子信道集F1、F2、F3，而三个小区的中心区域均可以使用所有可用子信道。相邻小区的边缘区域分别被分配了不同的子信道集，使得小区边缘用户受到相邻小区同道(co-channel)信号干扰的几率大为降低，而处于小区中心区域的用户受到相邻小区同道信号的影响本来就比较小，因而部分频率复用技术最大化了小区中心区域的频谱效率并改善了小区边缘用户的信号质量。

部分频率复用的缺陷在于降低了小区总的可用频率资源，导致小区总吞吐量的下降。

2.宏分集

基于宏分集方案，对于移动到小区边缘的移动终端，其当前所属基站以及其所移向的基站使用相同时频资源(时隙及子载波)向该移动终端发送相同的信号。这样，抑制了相邻小区间的干扰，且因基站之间在传输信道上的独立性，可以获得分集增益。

宏分集方案的缺陷在于，其需要相邻基站利用相同时频资源向同一终端发送相同的信号，使得系统所能够支持的总用户数受到了限制，导致小区总吞吐量的下降。

为解决上述几种方案中的缺陷，在不损失(或提高)小区总吞吐量的前提下提高小区边界用户的性能，本发明的申请人提出了一种多基站MIMO技术，见于本发明申请人于2008年5月5日向IEEE802.16宽带无线接入工作组提交的编号为IEEE C802.16m-08/423的技术提案，其名称为“多基站MIMO(Multiple Base Station MIMO)”。

这种多基站MIMO技术的基本概念是在相同的无线资源上多个基站与一个或多个移动终端之间的联合MIMO传输与接收。该技术具有两方面的基本特点：

1)通过基站协调，多个基站可以在相同的时频资源上共同服务于相同的移动终端。

2)各基站可以在相同的时频资源上服务多个移动终端。

多基站MIMO包括三方面的基本操作：

1)各基站获得其服务的所有移动终端的信道信息。信道信息的获取可以不同方式实现：

i.对于TDD下行链路，上行链路估计可以用于下行传输。

ii.对于FDD下行链路，信道信息可以通过移动终端的反馈来获取。

2)基站需要交互信息以进行协调。实现信息交互可以包括以下不同方式：

i.全信息交互：各基站需要共享其与其可能服务的移动终端之间的全部信道信息，例如短时信道矩阵。

ii.部分信息交互：各基站仅需共享其与其可能服务的移动终端之间的部分信道信息，例如长时信道质量指示(CQI)、接收信号强度指示(RSSI)以及其他下行链路前导(preamble)测量或者协方差信道矩阵。

iii.基站间可能还需要共享调度信息(例如时间、频率、传输格式等)。

3)基于上述操作1)、2)中的得到的信息，对接受共同服务的移动终端的下行链路进行多基站发送处理。

在此之前，本发明申请人于2007年8月29日向IEEE802.16宽带无线接入工作组提交了编号为IEEE C802.16m-07/16的技术提案，其名称为“基于多基站协作的协同MIMO(Collaborative MIMO Basedon Multiple Base Station Coordination)”。该提案公开了一种比较具体的多基站MIMO技术方案，简称为Co-MIMO。该提案中公开了一种如图2所示的示例性的Co-MIMO体系架构：多个协作的基站通过Backbone网络连接到一个调度设备，各基站包括一个预编码矩阵生成装置用于计算其自身的预编码矩阵以进行空分多址(SDMA)操作。在基站侧，将执行以下步骤：

1)各基站通过Backbone网络向调度设备报告其与移动终端之间的某些信道信息，例如接收信号强度指标(RSSI)或者信道质量指标(CQI)。

2)调度设备确定各基站与各移动终端之间的服务关系，并将调度决定发送给各协作基站。用户数据业务分发装置根据调度决定将用户数据流分发到相应的基站。图2中，d_i表示将由基站BSi发送的用户数据流。

3)根据调度决定，基站BSi估计其与其所服务的移动终端之间的信道状态信息(CSI)H_i。然后基站BSi的预编码矩阵生成装置根据H_i独立地计算出其预编码矩阵W_i，以实现例如波束成型或多用户MIMO技术。

下文中，将所有可以实现以下两点的MIMO技术统称为多基站MIMO技术：

1)通过基站协调，多个基站可以在相同的时频资源上共同服务于相同的移动终端。

2)各基站可以在相同的时频资源上服务多个移动终端。

在多基站MIMO技术中，基站获取信道状态信息是非常重要的一个技术环节。在时分双工模式下，因为上下行信道的频率响应具有对称性，基站可以通过检测上行探测信号(sounding signal)来获取下行信道参数。基站为移动终端分配一个上行探测信号图案，移动终端利用所分配的上行探测信号图案来将所要发送的上行探测信号映射至相应的时频资源上并发送给基站。在多基站MIMO技术中，一个基站可能使用相同的时频资源服务于多个移动终端，这些移动终端中可能还包括接受该基站与其他基站共同服务的移动终端。要确保该基站能准确地估计多个服务移动终端的CSI，要求其所服务的各移动终端采用正交的上行探测信号。而由于接受多个基站共同服务的移动终端仅由其中之一分配其上行探测信号图案，如果各基站独立分配上行探测信号图案，难以保证各基站各自所服务的移动终端的上行探测信号图案之间的正交性。与此类似，多基站MIMO技术中其他上行控制信号图案的分配，例如上行导频信号图案的分配，也存在相似缺陷。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明为使用多基站MIMO技术的无线通信网络提供了分配上行控制信号图案的方法和装置。

以下对本发明中用到的部分技术名词定义如下：

协同服务：如果多个基站使用相同的时频资源以MIMO方式同时服务于相同的移动终端，则称所述多个基站协同服务于所述移动终端。需要注意的是，多个基站可以同时协同服务于多个移动终端。

单独服务：如果一个移动终端仅接受一个基站的服务，则称所述基站单独服务于所述移动终端。

协同基站：如果多个基站协同服务于某个移动终端，则所述多个基站被称为彼此的协同基站。例如，基站a、b、c协同服务于某个移动终端，则称基站b、c为基站a的协同基站，称基站a、b为基站c的协同基站。

上行控制信号图案：用于指示上行控制信号序列所占用的时频资源以及所采用的频域相位偏移量的指示信息，例如，上行探测信号图案(sounding pattern)用于指示上行探测信号(sounding signal)序列所占用的时频资源，以及上行探测信号序列所采用的频域相位偏移量。不同的上行控制信号可以通过映射到不同的时频资源或采用不同的频域相位偏移量来保证正交。

本发明所提供的分配上行控制信号的方法和装置特别适合于使用多基站MIMO技术的无线通信网络。而使用多基站MIMO技术的无线通信网络具有以下特点：

多个基站可使用相同的时频资源以MIMO方式来服务于同一个或多个移动终端，一个基站可使用相同的时频资源并采用多用户预编码方式来同时服务多个移动终端。

各基站与各移动终端之间的服务关系可以预先设定，比如限定某一小区的关联用户只能由特定基站协同服务，也可由一个调度设备(或装置)来动态确定。

调度设备既可以是一个与基站相互独立的网络设备，也可以集成于某一个基站之中。调度设备也可以集成于一个无线网络控制器(RNC)中。调度设备对基站与移动终端间的MIMO通信进行调度的方式如下：

基站获得其与附近各移动终端之间的信号质量相关信息并经由Backbone网络报告给其所属的调度设备，该Backbone网络主要用于各个基站之间以及基站与调度设备之间的数据、信令交互。随后，调度设备根据其所辖的各个基站上报的信号质量相关信息为每个移动终端选择为其发送下行信号的基站，并将上述调度结果通知相应的基站，另外，调度设备还按照调度结果控制需发往各移动终端的业务数据发给相应的基站。

此后，各基站根据调度设备的调度结果来确定为哪些移动终端服务。各基站随后利用其需要服务的移动终端与本基站之间的CSI，计算预编码矩阵并生成发送信号。本领域技术人员应该理解，本申请文件中提及的预编码特指在闭环MIMO系统中利用基于信道状态信息所生成的用于在空间上区分多个用户的预编码矩阵所作的预编码，不同于开环MIMO系统中针对单个用户的MIMO预编码，例如STBC等。

通过采用上述调度方案，使用多基站MIMO技术的无线通信网络将具有以下特点：

实现了对小区间干扰的有效抑制；由于可由一个或多个基站在同一时频资源上服务多个用户，并抑制用户间的干扰，提高了系统的吞吐量。

本领域技术人员应能理解，上述调度结果可以是调度设备主动通知给基站的，也可以是调度设备应基站的请求而发送给基站的。具体的，调度结果可以包括各移动终端的服务关系信息，该服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受某基站单独服务还是接受多个基站的协同服务的指示信息、以及所述多个基站的基站标识信息。所述基站标识信息例如但不限于该基站在通信网络中的基站编号。基站接收到来自调度设备的调度结果，也就得知了各移动终端的所述服务关系信息。或者，调度结果并不包括直接的服务关系信息，而是服务关系信息的指示信息。基站可以根据接收到的调度结果中的指示信息获得各移动终端的所述服务关系信息。本领域技术人员应能理解，基站仅需获知需要其提供服务的移动终端的服务关系信息即可。

本发明所要解决的问题是：在基站获知需要其提供服务的移动终端的服务关系信息后，如何据此为移动终端分配上行控制信号图案。

根据本发明的第一方面，提供了一种在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法，所述方法包括以下步骤：a.获得本基站需要利用相同的时频资源为其服务的一个或多个移动终端的服务关系信息，所述移动终端的服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与本基站的协同基站的协同服务的指示信息，以及本基站与所述协同基站的基站标识信息；b.根据所述服务关系信息来确定本基站是否有权为所述一个或多个移动终端分配上行控制信号图案；c.为所述一个或多个移动终端中本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端分配不同的上行控制信号图案；其中，不同的上行控制信号图案之间均相互正交或基本正交；其中，移动终端利用所分配的上行控制信号图案来将所要发送的上行控制信号映射至相应的时频资源上。

根据本发明的第二方面，提供了一种在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的图案确定装置，所述图案确定装置包括：信息获取装置，用于获得本基站需要利用相同的时频资源为其服务的一个或多个移动终端的服务关系信息，所述移动终端的服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与本基站的协同基站的协同服务的指示信息，以及本基站与所述协同基站的基站标识信息；权限确定装置，根据所述服务关系信息来确定本基站是否有权为所述一个或多个移动终端分配上行控制信号图案；图案分配装置，为所述一个或多个移动终端中本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端分配不同的上行控制信号图案；其中，不同的上行控制信号图案之间均相互正交或基本正交；其中，移动终端利用所分配的上行控制信号图案来将所要发送的上行控制信号映射至相应的时频资源上。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于多基站协作式MIMO网络中的基站设备，其包括本发明第二方面所述的图案确定装置。

本发明所提供的技术方案包括以下优点：

支持协同基站间联合分配上行控制信号图案；

系统采用分布式上行控制信号图案分配，协同基站间仅需通过Backbone网络传递少量的交互信息，无需调度设备或其他设备进行集中式上行控制信号图案分配；

根据本发明的某些优选实施例，同一基站所服务的各移动终端分配到不同的上行控制信号图案，从而最大程度避免了各移动终端发送的上行控制信号的冲突。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为部分频率复用技术中相邻小区区域/子信道划分的示意图；

图2为一种示例性的Co-MIMO系统架构的示意图；

图3为根据本发明的一个具体实施例的扇区规划的示意图；

图4为根据本发明的另一个具体实施例的扇区规划的示意图；

图5为根据本发明的一个具体实施例的在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法流程图；

图6为图5中步骤S1的方法流程图；

图7为图5中步骤S2的方法流程图；

图8为根据本发明的一个具体实施例的在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的图案确定装置的框图；

图9为根据本发明的一个具体实施例的服务关系的示意图；

图10为根据本发明的一个具体实施例的服务关系的示意图；

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置(模块)。

具体实施方式

图3为根据本发明的一个具体实施例的扇区规划的示意图。如图3所示，每个小区划分成三个扇区，每扇区设置一个基站，因为基站天线信号方向和距离远近的关系，一个扇区内的移动终端最有可能受到的干扰信号来自于其相邻扇区的基站。例如，基站BS1所在扇区内的一个移动终端接受基站BS1的服务，其最有可能接收到的干扰信号就来自于基站BS2、BS3、BS4、BS5。而最有可能协同服务于一个移动终端的基站也应该是相邻基站，例如，基站BS1和基站BS5可以协同服务于一个移动终端，基站BS1、BS2、BS3也可以协同服务于一个移动终端。

图4为根据本发明的另一个具体实施例的扇区规划的示意图。如图4所示，基站BS1所在扇区内的一个移动终端接受基站BS1的服务，其最有可能接收到的干扰信号就来自于基站BS2、BS3，而基站BS1、BS2、BS3中的任意两个或所有三个可以协同服务于一个移动终端。这种扇区规划下，基站BS1、BS2、BS3的协同基站还是局限于这三个基站之中，因此比较适合于应用预设定方式的多基站MIMO技术。

现在的高速无线通信系统中，越来越多的采用OFDM或OFDMA这样的多载波技术。MIMO技术与OFDM技术的结合成为一个非常有吸引力的发展方向。相同的时频资源可以被不同的用户共享，例如不同小区的用户可以共享相同的时频资源，即使同一小区的不同用户，也可以通过使用空间分集等技术来共享同一时频资源。例如本发明中涉及的多基站MIMO技术，这种技术可以实现由多个基站使用相同的时频资源向一个或多个移动终端进行联合MIMO传输。

参考图2，基站可以通过以下方式获取其所服务的移动终端的服务关系信息：

首先，各个基站分别获得其与附近各个移动终端之间的信号质量相关信息，例如RSSI或CQI。可以由基站向其附近的各个移动终端发送专供终端进行信号质量测量的信号(如导频信号等)，移动终端随后将测量所得的信号质量相关信息以反馈给相应基站。

随后，各个基站将其获得的信号质量相关信息(以下以RSSI为例)通过Backbone网络报告给调度设备D。其中，基站可以不经筛选地将其收集到的所有RSSI全部随相应移动终端的标识信息(ID)一起报告给调度设备D；也可以由所有RSSI中选择那些指示信号质量低于一个预定阈值的RSSI随相应移动终端的标识信息一起进行报告，因为，信号质量较差的移动终端才能在多基站协作中获得更大的性能增益。这样，能够在一定程度上减小Backbone网络的开销。

此后，调度设备D将来自各基站的RSSI汇总并进行分析，以便对各基站与移动终端之间的MIMO通信进行调度，不失一般性地对调度设备D基于RSSI的调度策略举例如下：当RSSI指示一个移动终端与基站BS1、BS2、BS3之间的信号质量(简写为S_X，其中X为基站的相应附图标记)关系为S_BS1＞S_BS2＞S_BS3，且S_BS1-S_BS2＜第一预定阈值(TH1)，而S_BS1-S_BS3＞TH1，则，调度设备D指示基站BS1、BS2协同服务于该移动终端。

然后，调度设备D将调度结果通知相应的基站。调度结果可以包括各移动终端的服务关系信息，该服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受某基站单独服务还是接受多个基站的协同服务的指示信息、以及所述某个基站或多个基站的基站标识信息。

当各基站获得来自调度设备D的调度结果，得知需要自己使用相同的时频资源来服务的移动终端的服务关系信息后，需要获得信道状态信息。在时分双工模式下，因为上下行信道的频率响应具有对称性，各基站可以通过检测上行探测信号(sounding signal)来获取下行信道参数。基站为移动终端分配一个上行探测信号图案，移动终端将上行探测信号映射到该图案所对应的子信道中并发送给基站。为获得精确的信道估计，需尽量避免一个基站所服务的各移动终端之间上行探测信号的相互干扰，因此需要相同基站所服务的移动终端分配到的上行探测信号图案具有良好的正交性。一个基站所服务的各移动终端发送的其他上行控制信号，例如上行导频信号，也需要尽量避免彼此干扰，因而其图案分配也需要尽量保持彼此的良好正交性。

不失一般性的，下面将以图3所示扇区规划和图10所示服务关系为例，结合图5来详细说明本发明的第一方面。

参考图3、图10，移动终端MS1至MS5接受基站BS1至BS5的服务，现在调度结果如下：在相同的时频资源上，基站BS2、BS3协同服务于移动终端MS1，基站BS3、BS4协同服务于移动终端MS2，基站BS4、BS5协同服务于移动终端MS3，基站BS1、BS5协同服务于移动终端MS4，基站BS2还单独服务于移动终端MS5。

参考图5，根据本发明第一方面的一个实施例，在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法流程如下：

首先在步骤S0中，获取本基站需要利用相同的时频资源为其服务的一个或多个移动终端的服务关系信息。

具体的，参考图2，调度设备D将来自各基站的信号质量相关信息汇总并进行分析，以便对各基站与移动终端之间的MIMO通信进行调度。调度结果可以包括各移动终端的服务关系信息，该服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受某基站单独服务还是接受多个基站的协同服务的指示信息、以及所述多个基站的基站标识信息。所述基站标识信息例如但不限于该基站在通信网络中的基站编号。

本基站接收到来自调度设备的调度结果，也就得知了各移动终端的所述服务关系信息。

或者，调度结果并不包括直接的服务关系信息，而是服务关系信息的指示信息。本基站可以根据接收到的调度结果中的指示信息获得各移动终端的所述服务关系信息。

本领域技术人员应能理解，本基站仅需获知需要其提供服务的移动终端的服务关系信息即可。例如，基站BS2得知：移动终端MS5将接受其单独服务，移动终端MS1将接受其与基站BS3的协同服务；基站BS5得知：移动终端MS3将接受其与基站BS4的协同服务，移动终端MS4将接受其与基站BS1的协同服务。

然后，在步骤S1中，本基站根据步骤S0中获取的服务关系信息来确定本基站是否有权为所述一个或多个移动终端分配上行控制信号图案。

然后，在步骤S2中，本基站为所述一个或多个移动终端中本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端分配不同的上行控制信号图案。其中，不同的上行控制信号图案之间均相互正交或基本正交。

因为一个移动终端只需要一个上行控制信号图案，因此协同基站之间需决定由哪个基站来为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案。

参考图5、图6，根据本发明第一方面的另一个实施例，一种在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法中，步骤S1还包括步骤S11、S120、S12。

以基站BS2为例，其首先执行步骤S11，根据移动终端MS1和MS5的服务关系信息来判断这两个移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与协同基站的协同服务。移动终端MS5的服务关系信息指示其接受基站BS2的单独服务，于是基站BS2在步骤S12中确定本基站有权为移动终端MS5分配上行控制信号图案。移动终端MS1的服务关系信息指示其接受基站BS2和基站BS3的协同服务，则基站BS2继续在步骤S120中判断是否满足第一预定条件。如果满足第一预定条件，则基站BS2在步骤S12中确定本基站有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案。这里的第一预定条件包括但不限于以下几种：a)本基站的基站编号大于协同基站的基站编号；b)本基站的基站编号小于协同基站的基站编号；c)本基站是与接受本基站和协同基站的协同服务的所述移动终端相关联的基站。如果在步骤S120的判断中采用预定条件a)，则基站BS2无权为移动终端MS1分配上行控制信号图案；相应地，基站BS3将有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案。如果在步骤S120的判断中采用预定条件b)，则基站BS2将有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案；相应地，基站BS3将无权为移动终端MS1分配上行控制信号图案。如果在步骤S120的判断中采用预定条件c)，与移动终端MS1相关联的基站是指在此判断之前负责为移动终端MS1分配上行控制信号图案的基站。例如，移动终端MS1从基站BS2所在扇区移动到基站BS2和BS3所在扇区的交叉地带，从接受基站BS2单独服务转变为接受基站BS2和BS3的协同服务，则与移动终端MS1相关联的基站为基站BS2。

不失一般性的，以下对本发明第一方面的描述中，第一预定条件均采用预定条件a)。

则在步骤S12中，基站BS2确定其有权为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3确定其有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4确定其有权为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5确定其有权为移动终端MS3、4分配上行控制信号图案，而基站BS1确定其无权为任何移动终端分配上行控制信号图案。

参考图5、图6，根据本发明第一方面的又一个实施例，一种在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法中，步骤S1中在步骤S12之后还包括步骤S13、S14、S15。

在步骤S12中确定了本基站有权为其分配上行控制信号图案的移动终端之后，可能出现协同基站彼此之间需要分配的上行控制信号图案的数量差距比较大的情况，为使各基站需要分配的上行控制信号图案的数量更加平均以避免某些基站超出其分配能力，还需在协同基站之间调整分配上行控制信号图案的权力。

以基站BS5为例，基站BS5执行步骤S13，将关于其有权为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案的信息通知给基站BS1和基站BS4，并接收到来自基站BS1和基站BS4的信息从而得知基站BS1无权为任何移动终端分配上行控制信号图案、基站BS4有权为移动终端MS2分配上行控制信号图案。

接着，基站BS5将在步骤S14中判断其与其协同基站是否满足第二预定条件。

如果满足所述第二预定条件，则基站BS5将在步骤S15中调整本基站和本基站的协同基站为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力。

如果步骤S14中的判断采用的第二预定条件为：i)本基站需要分配的上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站小，且本基站无权而所述协同基站有权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；则相应的步骤S15中的调整为：如果满足所述第二预定条件，则确定本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站放弃该权力。或者S15中的调整也可以为：接收到来自所述协同基站的要求本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力的通知，则确定本基站获得该权力。

如果步骤S14中的判断采用的第二预定条件为：ii)本基站需要分配的上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站大，且本基站有权而所述协同基站无权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；则相应的步骤S15中的调整为：如果满足所述第二预定条件，则确定本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站获得该权力。或者S15中的调整也可以为：接收到来自所述协同基站的要求本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，则确定本基站放弃该权力。

如果协同基站之间需要分配的上行控制信号图案的数量差距比较小，例如，基站BS5需要为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案，基站BS4需要为移动终端MS2分配上行控制信号图案，两者需要分配的上行控制信号图案的数量差距仅为1，可能出现的一种情况是：先将为移动终端MS3分配上行控制信号图案的权力从基站BS5调整到基站BS4，然后又将该权力从基站BS4调整到基站BS5。为了避免出现这种浪费系统资源又没有实际效果的调整，优选地，在第二预定条件中，只有协同基站需要分配的上行控制信号图案的数量差距超过一定的数量时，才需要调整彼此间为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力。

本实施例中，在步骤S13之前，基站BS2确定其有权为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3确定其有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4确定其有权为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5确定其有权为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案，而基站BS1确定其无权为任何移动终端分配上行控制信号图案。

如果第二预定条件中协同基站需要分配的上行控制信号图案的数量差距大于等于2时，才需要调整彼此间为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力；则步骤S15中，基站BS1和基站BS5之间需要调整为移动终端MS4分配分配上行控制信号图案权力，最终确定的分配权力为：基站BS1为移动终端MS4分配上行控制信号图案，基站BS2为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5为移动终端MS3分配上行控制信号图案。

如果第二预定条件中协同基站需要分配的上行控制信号图案的数量距大于2时，才需要调整彼此间为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力；则无需对各基站现有分配权力做任何调整。

参考图5，根据本发明第一方面的又一个实施例，一种在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法中，各基站具有一个优先图案集，该优先图案集包括一个或多个上行控制信号图案，各邻近基站的优先图案集中的上行控制信号图案之间彼此不同。在步骤S2中，各基站优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给接受本基站服务的移动终端。如果各基站需要分配的上行控制信号图案的数量不超过其优先图案集中上行控制信号图案的数量，则可以保证本基站所服务的各移动终端分配到不同的上行控制信号图案。如果本基站需要分配的上行控制信号图案的数量超过其优先图案集中上行控制信号图案的数量，则在优先图案集中的上行控制信号图案已经分配完后，按一定规则，例如按照剩余上行控制信号图案的编号顺序选取其他上行控制信号图案，或任意选取其他上行控制信号图案，分配给还没有分配到上行控制信号图案的移动终端。

一般来说，优先图案集的划分是在小区/扇区规划时就已经确定的，或者可以是调度设备或其他中央控制设备为所辖各基站分配的，各基站不仅知道自己的优先图案集，而且知道其相邻小区的优先图案集。如果无线通信系统采用图4所示的扇区规划，则仅需三个不同的优先图案集重复分配即可覆盖全网络，使得相邻扇区间的优先图案集不同。本例中采用的是如图3所示的扇区规划，以基站BS1至BS7为例，至少需要7个不同的优先图案集。

优选地，本基站在步骤S2中根据预定规则，例如上行控制图案的编号和移动终端的标识信息按照大小顺序，优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给(本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中的)接受本基站与其他基站协同服务的所述移动终端。

参考图7，更优选地，本基站将在步骤S2中执行以下子步骤：

首先，本基站在步骤S211中根据预定规则，优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中的接受本基站与其他基站协同服务的所述移动终端。

然后，在步骤S212中，如果本基站的优先图案集中的上行控制信号图案已经分配完，而本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中还有接受本基站与其他基站协同服务的移动终端未分配到上行控制信号图案，则本基站从已经分配到上行控制信号图案的移动终端所对应的本基站的协同基站的优先图案集中选择上行控制信号图案来分配给接受本基站与其他基站协同服务并还未分配到上行控制信号图案的所述移动终端，这里可以是按照上行控制信号图案的编号顺序来选择，或是随意选择。

本例中，基站BS2为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5为移动终端MS3、4分配上行控制信号图案。本例中，基站BS1的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p1，基站BS2的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p2，基站BS3的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p3，基站BS4的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p4，基站BS5的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p5。则在步骤S211中，基站BS2将上行控制信号图案p2分配给移动终端MS5，基站BS3将上行控制信号图案p3分配给移动终端MS1，基站BS4将上行控制信号图案p4分配给移动终端MS2。

如果基站BS5先将上行控制信号图案p5分配给移动终端MS4，则在步骤S212中，基站BS5将移动终端MS4所对应的协同基站(即基站BS1)的优先图案集中的上行控制信号图案p1分配给移动终端MS3。这样，移动终端MS1至MS5将各自分配到不同的上行控制信号图案。

如果基站BS5先将上行控制信号图案p5分配给移动终端MS3，则在步骤S212中，基站BS5将移动终端MS3所对应的协同基站(即基站BS4)的优先图案集中的上行控制信号图案p4分配给移动终端MS4。这样，移动终端MS1分配到p3，移动终端MS2分配到p4，移动终端MS3分配到p5，移动终端MS4分配到p4，移动终端MS5分配到p2。虽然移动终端MS2和MS4均分配到p4，但因为它们接受不同基站的服务，亦即对任一基站，其服务的移动终端分配到的上行控制信号图案之间仍是相互不同(正交)的，因而这种情形是允许的。以上行探测信号为例，其一般截取自一个m序列或者其他伪随机序列中的一段，由移动终端在频率上进行相位旋转，旋转量由其分配到的上行探测信号图案所指定，然后由移动终端映射到其分配到的上行探测信号图案所对应的时频资源上。移动终端MS2、MS4均分配到上行探测信号图案p4，为进一步降低它们的上行信号的彼此干扰，其可以采用不同的循环移位值从同一伪随机序列中截取出其各自的上行探测信号序列。

优选地，本发明第一方面的各实施例中，步骤S2之后还应包括步骤S3(为简明起见，图中未示出)。在步骤S3中，本基站将为接受本基站与协同基站协同服务的移动终端分配的上行控制信号图案及其移动终端标识信息通知其对应的协同基站，以使得所述协同基站能准确地接收所述移动终端的上行控制信号。以上一个实施例的分配结果为例：基站BS3为移动终端MS1分配p3，并将其通知给基站BS2；基站BS4为移动终端MS2分配p4，并将其通知给基站BS3；基站BS5为移动终端MS3分配p5，并将其通知给基站BS4；基站BS5还为移动终端MS4分配p4，并将其通知给基站BS1；基站BS2为移动终端MS5分配p2而无需通知其他基站。

从上面的描述中，本领域技术人员应能理解，在相邻基站之间，本基站的优先图案集中的上行控制信号图案由本基站优先选择，而并非由本基站排他性的专用。因此，上行控制信号图案的利用率得以提高，系统所需要的上行控制信号图案的数量可以减少。以上行探测信号为例，在分配给上行探测信号的总资源有限的情况下，例如OFDM系统中，上行OFDM帧中仅有一个时隙上的OFDM符号被分配给所有上行探测信号使用，上行探测信号图案的减少意味着每个上行探测信号可以占用更多的时频资源，从而提高了上行信道探测的性能。

当然，上述实施例中的优先图案集这一特征也可以用专用图案集来替代，即：为各基站设置一个专用图案集，各相邻基站的专用图案集中的上行控制信号图案彼此不同(正交)，各基站优先选择其专用图案集之中的上行控制信号图案分配给接受其与其他基站协同服务的移动终端，而且各基站不能将其相邻基站的专用图案集之中的上行控制信号用于分配。该方案也能保证接受相同基站服务的移动终端分配到不同的上行控制信号图案，但是上行控制信号图案的利用率比较低，系统需要更多的上行控制信号图案以支持多用户服务。

不失一般性的，下面将以图3所示扇区规划和图10所示服务关系为例，结合图8来详细说明本发明的第二方面。

参考图3、图10，移动终端MS1至MS5接受基站BS1至BS5的服务，现在调度结果如下：在相同的时频资源上，基站BS2、BS3协同服务于移动终端MS1，基站BS3、BS4协同服务于移动终端MS2，基站BS4、BS5协同服务于移动终端MS3，基站BS1、BS5协同服务于移动终端MS4，基站BS2还单独服务于移动终端MS5。

参考图8，根据本发明第二方面的一个实施例，在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的图案确定装置10包括信息获取装置100、权限确定装置101和图案分配装置102，该图案确定装置10典型地位于基站BS1至BS7中。

首先，信息获取装置100获取本基站需要利用相同的时频资源为其服务的一个或多个移动终端的服务关系信息。

具体的，参考图2，调度设备D将来自各基站的信号质量相关信息汇总并进行分析，以便对各基站与移动终端之间的MIMO通信进行调度。调度结果可以包括各移动终端的服务关系信息，该服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受某基站单独服务还是接受多个基站的协同服务的指示信息、以及所述多个基站的基站标识信息。所述基站标识信息例如但不限于该基站在通信网络中的基站编号。

本基站接收到来自调度设备的调度结果，也就得知了各移动终端的所述服务关系信息。

或者，调度结果并不包括直接的服务关系信息，而是服务关系信息的指示信息。本基站可以根据接收到的调度结果中的指示信息获得各移动终端的所述服务关系信息。

本领域技术人员应能理解，本基站仅需获知需要其提供服务的移动终端的服务关系信息即可。例如，基站BS2得知：移动终端MS5将接受其单独服务，移动终端MS1将接受其与基站BS3的协同服务；基站BS5得知：移动终端MS3将接受其与基站BS4的协同服务，移动终端MS4将接受其与基站BS1的协同服务。

随后，权限确定装置101将根据信息获取装置100所获取的服务关系信息来确定本基站是否有权为所述一个或多个移动终端分配上行控制信号图案。

然后，图案分配装置102将为所述一个或多个移动终端中本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端分配不同的上行控制信号图案。其中，不同的上行控制信号图案之间均相互正交或基本正交。

因为一个移动终端只需要一个上行控制信号图案，因此协同基站之间需决定由哪个基站来为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案。

参考图8，根据本发明第二方面的另一个实施例，在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的图案确定装置10中，权限确定装置101还包括第一判断装置1011和第一确定装置1012。

以基站BS2中的图案确定装置10为例，其首先由第一判断装置1011根据移动终端MS1和MS5的服务关系信息来判断这两个移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与协同基站的协同服务。移动终端MS5的服务关系信息指示其接受基站BS2的单独服务，于是基站BS2由第一确定装置1012确定本基站有权为移动终端MS5分配上行控制信号图案。移动终端MS1的服务关系信息指示其接受基站BS2和基站BS3的协同服务，则基站BS2由第一确定装置1012继续判断是否满足第一预定条件，如果满足第一预定条件，则第一确定装置1012确定本基站有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案。这里的第一预定条件包括但不限于以下几种：a)本基站的基站编号大于协同基站的基站编号；b)本基站的基站编号小于协同基站的基站编号；c)本基站是与接受本基站和协同基站的协同服务的所述移动终端相关联的基站。如果在第一预定条件采用预定条件a)，则基站BS2无权为移动终端MS1分配上行控制信号图案；相应地，基站BS3将有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案。如果第一预定条件采用预定条件b)，则基站BS2将有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案；相应地，基站BS3将无权为移动终端MS1分配上行控制信号图案。如果第一预定条件采用预定条件c)，与移动终端MS1相关联的基站是指在此判断之前负责为移动终端MS1分配上行控制信号图案的基站。例如，移动终端MS1从基站BS2所在扇区移动到基站BS2和BS3所在扇区的交叉地带，从接受基站BS2单独服务转变为接受基站BS2和BS3的协同服务，则与移动终端MS1相关联的基站为基站BS2。

不失一般性的，以下对本发明第二方面的描述中，第一预定条件均采用预定条件a)。

则在本例中，基站BS2由其第一确定装置1012确定其有权为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3由其第一确定装置1012确定其有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4由其第一确定装置1012确定其有权为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5由其第一确定装置1012确定其有权为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案，而基站BS1确定其无权为任何移动终端分配上行控制信号图案。

参考图8，根据本发明第二方面的又一个实施例，在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的图案确定装置10中，权限确定装置101还包括信息通知装置1013、第二判断装置1014和权限调整装置1015。

在第一确定装置确定了本基站有权为其分配上行控制信号图案的移动终端之后，可能出现协同基站彼此之间需要分配的上行控制信号图案的数量差距比较大的情况，为使各基站需要分配的上行控制信号图案的数量更加平均以避免某些基站超出其分配能力，还需在协同基站之间调整分配上行控制信号图案的权力。

以基站BS5为例，基站BS5由其信息通知装置1013将关于其有权为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案的信息通知给基站BS1和基站BS4，并接收到来自基站BS1和基站BS4的信息从而得知基站BS1无权为任何移动终端分配上行控制信号图案、基站BS4有权为移动终端MS2分配上行控制信号图案。

接着，基站BS5将由其第二判断装置1014判断其与其协同基站是否满足第二预定条件。

如果满足所述第二预定条件，则基站BS5将由其权限调整装置1015调整本基站和本基站的协同基站为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力。

如果第二判断装置1014采用的第二预定条件为：i)本基站需要分配的上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站小，且本基站无权而所述协同基站有权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；则相应的由权限调整装置1015执行：如果满足所述第二预定条件，则确定本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站放弃该权力。或者权限调整装置1015也可以执行：接收到来自所述协同基站的要求本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力的通知，则确定本基站获得该权力。

如果第二判断装置1014采用的第二预定条件为：ii)本基站需要分配的上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站大，且本基站有权而所述协同基站无权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；则相应的由权限调整装置1015执行：如果满足所述第二预定条件，则确定本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站获得该权力。或者权限调整装置1015也可以执行：接收到来自所述协同基站的要求本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，则确定本基站放弃该权力。

如果协同基站之间需要分配的上行控制信号图案的数量差距比较小，例如，基站BS5需要为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案，基站BS4需要为移动终端MS2分配上行控制信号图案，两者需要分配的上行控制信号的数量的差距仅为1，可能出现的一种情况是：先将为移动终端MS3分配上行控制信号图案的权力从基站BS5调整到基站BS4，然后又将该权力从基站BS4调整到基站BS5。为了避免出现这种浪费系统资源又没有实际效果的调整，优选地，在第二预定条件中，只有协同基站需要分配的上行控制信号图案的数量差距超过一定的数量时，才需要调整彼此间为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力。

本实施例中，基站BS2由其第一确定装置1011确定其有权为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3由其第一确定装置1011确定其有权为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4由其第一确定装置1011确定其有权为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5由其第一确定装置1011确定其有权为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案，而基站BS1无权为任何移动终端分配上行控制信号图案。

如果第二预定条件中协同基站需要分配的上行控制信号图案的数量差距大于等于2时，需要调整彼此间为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力；则基站BS1和基站BS5各自的第二判断装置1014判断出两者之间需要调整为移动终端MS4分配分配上行控制信号图案权力，并由基站BS1和基站BS5各自的权限调整装置1015完成权限调整。最终确定的分配权力为：基站BS1为移动终端MS4分配上行控制信号图案，基站BS2为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5为移动终端MS3分配上行控制信号图案。

如果第二预定条件中协同基站需要分配的上行控制信号图案的数量差距大于2时，才需要调整彼此间为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力；则各基站的第二判断装置1014判断无需对各基站现有分配权力做任何调整。

参考图8，根据本发明第二方面的又一个实施例，在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的图案确定装置10中，各基站的图案确定装置10具有一个优先图案集，该优先图案集包括一个或多个上行控制信号图案，各邻近基站的优先图案集中的上行控制信号图案之间彼此不同。各基站的图案分配装置102优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给接受本基站服务的移动终端。如果各基站需要分配的上行控制信号图案的数量不超过其优先图案集中上行控制信号图案的数量，则可以保证本基站所服务的各移动终端分配到不同的上行控制信号图案。如果本基站需要分配的上行控制信号图案的数量超过其优先图案集中上行控制信号图案的数量，则图案分配装置102在优先图案集中的上行控制信号图案已经分配完后，按一定规则，例如按照剩余上行控制信号图案的编号顺序，选取或任意选取其他上行控制信号图案分配给还没有分配到上行控制信号图案的移动终端。

一般来说，优先图案集的划分是在小区/扇区规划时就已经确定的，或者可以是调度设备或其他中央控制设备为所辖各基站分配的，各基站不仅知道自己的优先图案集，而且知道其相邻小区的优先图案集。如果无线通信系统采用图4所示的扇区规划，则仅需三个不同的优先图案集重复分配即可覆盖全网络，使得相邻扇区间的优先图案集不同。本例中采用的是如图3所示的扇区规划，以基站BS1至BS7为例，至少需要7个不同的优先图案集。

优选地，本基站由其图案分配装置102根据预定规则，例如上行控制图案的编号和移动终端的标识信息按照大小顺序，优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给(本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中的)接受本基站与其他基站协同服务的所述移动终端。

更优选地，本基站将由其图案分配装置102执行以下操作：

首先，图案分配装置102根据预定规则，优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中的接受本基站与其他基站协同服务的所述移动终端。

然后，如果本基站的优先图案集中的上行控制信号图案已经分配完，而本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中还有接受本基站与其他基站协同服务的移动终端未分配到上行控制信号图案，则图案分配装置102从已经分配到上行控制信号图案的移动终端所对应的本基站的协同基站的优先图案集中选择上行控制信号图案来分配给接受本基站与其他基站协同服务并还未分配到上行控制信号图案的所述移动终端，这里可以是按照上行控制信号图案的编号顺序来选择，或是随意选择。

本例中，各基站的权限确定装置101确定：基站BS2为移动终端MS5分配上行控制信号图案，基站BS3为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案。本例中，基站BS1的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p1，基站BS2的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p2，基站BS3的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p3，基站BS4的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p4，基站BS5的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p5。

则，基站BS2由其图案分配装置102将上行控制信号图案p2分配给移动终端MS5，基站BS3由其图案分配装置102将上行控制信号图案p3分配给移动终端MS1，基站BS4由其图案分配装置102将上行控制信号图案p4分配给移动终端MS2。

如果基站BS5的图案分配装置102先将上行控制信号图案p5分配给移动终端MS4，则然后，其将移动终端MS4所对应的协同基站(即基站BS1)的优先图案集中的上行控制信号图案p1分配给移动终端MS3。这样，移动终端MS1至MS5将各自分配到不同的上行控制信号图案。

如果基站BS5的图案分配装置102先将上行控制信号图案p5分配给移动终端MS3，则然后，其将移动终端MS3所对应的协同基站(即基站BS4)的优先图案集中的上行控制信号图案p4分配给移动终端MS4。这样，移动终端MS1分配到p3，移动终端MS2分配到p4，移动终端MS3分配到p5，移动终端MS4分配到p4，移动终端MS5分配到p2。虽然移动终端MS2和MS4均分配到p4，但因为它们接受不同基站的服务，亦即对任一基站，其服务的移动终端分配到的上行控制信号图案之间仍是相互不同(正交)的，因而这种情形是允许的。以上行探测信号为例，其一般截取自一个m序列或者其他伪随机序列中的一段，由移动终端在频率上进行相位旋转，旋转量由其分配到的上行探测信号图案所指定，然后由移动终端映射到其分配到的上行探测信号图案所对应的时频资源上。移动终端MS2、MS4均分配到上行探测信号图案p4，为进一步降低它们的上行信号的彼此干扰，其可以采用不同的循环移位值从同一伪随机序列中截取出其各自的上行探测信号序列。

优选地，本发明第二方面的各实施例中，图案确定装置10中还应包括图案通知装置103，用于将为接受本基站与协同基站协同服务的移动终端分配的上行控制信号图案及其移动终端标识信息通知其对应的协同基站，以使得所述协同基站能准确地接收所述移动终端的上行控制信号。以上一个实施例的分配结果为例：基站BS3由其图案分配装置102为移动终端MS1分配p3，并由图案通知装置103将其通知给基站BS2；其他基站也均由相应的装置完成相应的操作，不再赘述相应的装置名称；基站BS4为移动终端MS2分配p4，并将其通知给基站BS3；基站BS5为移动终端MS3分配p5，并将其通知给基站BS4；基站BS5还为移动终端MS4分配p4，并将其通知给基站BS1；基站BS2为移动终端MS5分配p2而无需通知其他基站。

从上面的描述中，本领域技术人员应能理解，在相邻基站之间，本基站的优先图案集中的上行控制信号图案由本基站优先选择，而并非由本基站排他性的专用。因此，上行控制信号图案的利用率得以提高，系统所需要的上行控制信号图案的数量可以减少。以上行探测信号为例，在分配给上行探测信号的总资源有限的情况下，例如OFDM系统中，上行OFDM帧中仅有一个时隙上的OFDM符号被分配给所有上行探测信号使用，上行探测信号图案的减少意味着每个上行探测信号可以占用更多的时频资源，从而提高了上行信道探测的性能。

当然，上述实施例中的优先图案集这一特征也可以用专用图案集来替代，即：为各基站的图案确定装置10设置一个专用图案集，各相邻基站的图案确定装置10的专用图案集之中的上行控制信号图案彼此不同(正交)，各基站的图案确定装置10优先选择其专用图案集之中的上行控制信号图案分配给接受该基站与其他基站协同服务的移动终端，而且各基站的图案确定装置10不能将其相邻基站的专用图案集之中的上行控制信号用于分配。该方案也能保证接受相同基站服务的移动终端分配到不同的上行控制信号图案，但是上行控制信号图案的利用率比较低，系统需要更多的上行控制信号图案以支持多用户服务。

图9所示为根据本发明的一个具体实施例的服务关系的示意图。参考图3、图5、图6、图7、图8，并结合图9，下面将从系统角度描述一个根据本发明的具体实施例的上行控制信号图案的分配过程。

如图9所示，移动终端MS1至4接受基站BS1、BS3、BS4、BS5服务，现在调度结果如下：在相同的时频资源上，基站BS1、BS3协同服务于移动终端MS1，基站BS3、BS4协同服务于移动终端MS2，基站BS4、BS5协同服务于移动终端MS3，基站BS1、BS5协同服务于移动终端MS4。

本实施例中，基站BS1的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p1，基站BS3的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p3，基站BS4的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p4，基站BS5的优先图案集中只有一个上行控制信号图案p5。

本实施例中，各基站为接受其服务的移动终端分配上行控制信号图案的流程包括图5至图7中所有步骤/子步骤，其中，步骤S120中的第一预定条件采用条件前述条件a)，步骤S14中第二预定条件中协同基站需要分配的上行控制信号图案的数量差距大于等于2时，才需要调整彼此间为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力。

则在步骤S12中，确定的分配权力如下：基站BS3为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5为移动终端MS3、MS4分配上行控制信号图案。经步骤S14中的判断，基站BS1和基站BS5需调整其为移动终端MS4分配上行控制信号图案的权力。则经步骤S15的调整后，最终确定的分配权力如下：基站BS1为移动终端MS4分配上行控制信号图案，基站BS3为移动终端MS1分配上行控制信号图案，基站BS4为移动终端MS2分配上行控制信号图案，基站BS5为移动终端MS3分配上行控制信号图案。

则最终，基站BS1将上行控制信号图案p1分配给移动终端MS4，基站BS3将上行控制信号图案p3分配给移动终端MS1，基站BS4将上行控制信号图案p4分配给移动终端MS2，基站BS5将上行控制信号图案p5分配给移动终端MS3。

以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (25)

1.一种在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的方法，所述方法包括以下步骤：

a.获得本基站需要利用相同的时频资源为其服务的一个或多个移动终端的服务关系信息，所述移动终端的服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与本基站的协同基站的协同服务的指示信息，以及本基站与所述协同基站的基站标识信息；

b.根据所述服务关系信息来确定本基站是否有权为所述一个或多个移动终端分配上行控制信号图案；

c.为所述一个或多个移动终端中本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端分配不同的上行控制信号图案；

其中，不同的上行控制信号图案之间均相互正交或基本正交；

其中，移动终端利用所分配的上行控制信号图案来将所要发送的上行控制信号映射至相应的时频资源上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤b还包括：

i.根据所述一个或多个移动终端其中之一的服务关系信息判断该移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与所述协同基站的协同服务；

ii.如果该移动终端接受本基站与所述协同基站的协同服务，则判断本基站是否满足第一预定条件，如果满足第一预定条件，则确定本基站有权为该移动终端分配上行控制信号图案；

所述步骤c之后还包括步骤

d.将为接受本基站与协同基站协同服务的移动终端分配的上行控制信号图案及其移动终端标识信息通知其对应的协同基站。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预定条件包括以下各项中的任一项：

-本基站的基站标识信息大于所述协同基站的基站标识信息；

-本基站的基站标识信息小于所述协同基站的基站标识信息；

-本基站是和接受本基站与本基站的协同基站协同服务的所述移动终端相关联的基站。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤b中在步骤ii之后还包括：

iii.将关于本基站是否有权为其所服务的移动终端分配上行控制信号图案的分配权力信息通知给本基站的所有协同基站，并接收来自于本基站的协同基站的关于所述协同基站是否有权为其所服务的移动终端分配上行控制信号图案的分配权力信息；

iv.判断本基站和本基站的协同基站是否满足第二预定条件；

v.如果满足所述第二预定条件，则调整本基站和本基站的协同基站为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二预定条件包括：

本基站需要分配上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站小，且本基站无权而所述协同基站有权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；

所述步骤v还包括：

如果满足所述第二预定条件，则确定本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站放弃该权力；或者

接收到来自所述协同基站的要求本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力的第一通知消息，则确定本基站获得该权力。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二预定条件包括：

本基站需要分配的上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站大，且本基站有权而所述协同基站无权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；

所述步骤v还包括：

如果满足所述第二预定条件，则确定本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站获得该权力；或者

接收到来自所述协同基站的要求本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力的第二通知消息，则确定本基站放弃该权力。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，本基站具有优先图案集，该优先图案集包括一个或多个上行控制信号图案，本基站与各邻近基站的优先图案集中的上行控制信号图案之间彼此不同；

所述步骤c还包括：

优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给接受本基站服务的移动终端。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤c中还包括：

b1.根据预定规则，优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中的接受本基站与其他基站协同服务的所述移动终端。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤c中、步骤c1之后还包括步骤：

c2.如果本基站的优先图案集中的上行控制信号图案已经分配完，而本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中还有接受本基站与其他基站协同服务的剩余移动终端未分配到上行控制信号图案，则从已经分配到上行控制信号图案的移动终端所对应的本基站的协同基站的优先图案集中选择上行控制信号图案来分配给所述剩余移动终端。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述多基站协作式MIMO网络采用OFDM技术或OFDMA技术。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述多基站协作式MIMO网络的上下行信号发送采用时分双工方式，所述上行控制信号图案包括上行探测信号图案。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述上行控制信号图案包括上行导频信号图案。

13.一种在多基站协作式MIMO网络的基站中用于为移动终端确定上行控制信号图案的图案确定装置，所述图案确定装置包括：

信息获取装置，用于获得本基站需要利用相同的时频资源为其服务的一个或多个移动终端的服务关系信息，所述移动终端的服务关系信息包括：用于指示该移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与本基站的协同基站的协同服务的指示信息，以及本基站与所述协同基站的基站标识信息；

权限确定装置，根据所述服务关系信息来确定本基站是否有权为所述一个或多个移动终端分配上行控制信号图案；

图案分配装置，为所述一个或多个移动终端中本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端分配不同的上行控制信号图案；

其中，不同的上行控制信号图案之间均相互正交或基本正交；

其中，移动终端利用所分配的上行控制信号图案来将所要发送的上行控制信号映射至相应的时频资源上。

14.根据权利要求13所述的图案确定装置，其特征在于，

其中所述权限确定装置还包括：

第一判断装置，用于根据所述一个或多个移动终端其中之一的服务关系信息判断该移动终端是接受本基站单独服务还是接受本基站与所述协同基站的协同服务；

第一确定装置，用于如果该移动终端接受本基站与所述协同基站的协同服务，则判断本基站是否满足第一预定条件，如果满足第一预定条件，则确定本基站有权为该移动终端分配上行控制信号图案；

所述图案确定装置还包括图案通知装置，用于将为接受本基站与协同基站协同服务的移动终端分配的上行控制信号图案及其移动终端标识信息通知其对应的协同基站。

15.根据权利要求14所述的图案确定装置，其特征在于，所述第一预定条件包括以下各项中的任一项：

-本基站的基站标识信息大于所述协同基站的基站标识信息；

-本基站的基站标识信息小于所述协同基站的基站标识信息；

-本基站是和所述接受本基站与本基站的协同基站协同服务的移动终端相关联的基站。

16.根据权利要求14或15所述的图案确定装置，其特征在于，所述权限确定装置中还包括：

信息通知装置，用于将关于本基站是否有权为其所服务的移动终端分配上行控制信号图案的分配权力信息通知给本基站的所有协同基站，并接收来自于本基站的协同基站的关于所述协同基站是否有权为其所服务的移动终端分配上行控制信号图案的分配权力信息；

第二判断装置，用于判断本基站和本基站的协同基站是否满足第二预定条件；

权限调整装置，用于如果满足所述第二预定条件，则调整本基站和本基站的协同基站为接受其协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力。

17.根据权利要求16所述的图案确定装置，其特征在于，所述第二预定条件包括：

本基站需要分配的上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站小，且本基站无权而所述协同基站有权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；

所述权限调整装置还用于：

如果满足所述第二预定条件，则确定本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站放弃该权力；或者

接收到来自所述协同基站的要求本基站获得为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力的第一通知消息，则确定本基站获得该权力。

18.根据权利要求16所述的图案确定装置，其特征在于，所述第二预定条件包括：

本基站需要分配的上行控制信号图案的数量比本基站的协同基站大，且本基站有权而所述协同基站无权为接受两者协同服务的移动终端分配上行控制信号图案；

所述权限调整装置还用于：

如果满足所述第二预定条件，则确定本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力，并通知所述协同基站获得该权力；或者

接收到来自所述协同基站的要求本基站放弃为接受本基站和所述协同基站协同服务的移动终端分配上行控制信号图案的权力的第二通知消息，则确定本基站放弃该权力。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的图案确定装置，其特征在于，所述图案确定装置具有优先图案集，该优先图案集包括一个或多个上行控制信号图案，本基站与各邻近基站的图案确定装置的优先图案集中的上行控制信号图案之间彼此不同；

其中所述图案分配装置还用于：

优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给接受本基站服务的移动终端。

20.根据权利要求19所述的图案确定装置，其特征在于，其中所述图案分配装置还用于：

根据预定规则，优先从本基站的优先图案集中选择上行控制信号图案分配给本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中的接受本基站与其他基站协同服务的所述移动终端。

21.根据权利要求20所述的图案确定装置，其特征在于，其中所述图案分配装置还用于：

如果本基站的优先图案集中的上行控制信号图案已经分配完，而本基站有权为其分配上行控制信号图案的各移动终端中还有接受本基站与其他基站协同服务的剩余移动终端未分配到上行控制信号图案，则从已经分配到上行控制信号图案的移动终端所对应的本基站的协同基站的优先图案集中选择上行控制信号图案来分配给所述剩余移动终端。

22.根据权利要求13至21中任一项所述的图案确定装置，其特征在于，所述多基站协作式MIMO网络采用OFDM技术或OFDMA技术。

23.根据权利要求13至22中任一项所述的图案确定装置，其特征在于，所述多基站协作式MIMO网络的上下行信号发送采用时分双工方式，所述上行控制信号图案包括上行探测信号图案。

24.根据权利要求13至22中任一项所述的图案确定装置，其特征在于，所述上行控制信号图案包括上行导频信号图案。

25.一种用于多基站协作式MIMO网络中的基站设备，所述基站设备包括权利要求13至24中任一项所述的图案确定装置。

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