CN101621318A - 一种多输入多输出系统中用户传输数据的方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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谱利用率，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 Interoperabilityfor Microwave Access，全球微波接入互操作性)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。

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。

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。

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。

附图说明

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中多用户发送数据的流程图；

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测，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验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息发送给辅助基站；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验证后，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(1)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说明。

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(骨干网)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T1)，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传输上述验证成功(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同频的传输数据(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T1)，则BS1单独对MS1和MS2向其发送的数据进行检测(406)，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(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反馈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T1)，则BS1单独对接收到的MS1和MS2向其发送的数据进行检测(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(508)，然后BS1和BS3向MS1和MS2传输它们各自的数据验证成功(ACK)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MS1的数据解调成功或者失败的消息(608)，BS1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。

Claims (10)

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1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1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1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息。

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。

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