CN102484517B

CN102484517B - 在宽带无线接入系统中有效地进行多基站操作的方法

Info

Publication number: CN102484517B
Application number: CN201080037828.4A
Authority: CN
Inventors: 郑仁旭; 李旭峰; 金龙浩; 柳麒善
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: WO2011025152A3; WO2011025152A2; CN102484517A; US8494079B2; EP2454823A4; KR101208561B1; US20110051826A1; JP5487309B2; JP2013503542A; KR20110021633A; KR20110047230A; EP2454823A2

Abstract

本发明公开了一种在宽带无线接入系统中确定临时基站(BS)标识符(ID)以有效地设定多BS多输入多输出(MIMO)传输模式的方法和实现该方法的设备。为了进行多BS MIMO操作，移动台(MS)执行以下操作：从服务BS接收第一广播消息，所述第一广播消息包括与多个邻居BS有关的系统信息；从所述服务BS接收第二广播消息，所述第二广播消息包括BS集合信息，所述BS集合信息指定了所述多个邻居BS中可能在多BS MIMO操作中被牵涉的一个或者更多个邻居BS的索引；以及利用所指定的索引来确定包括在BS集合信息中的每个BS的临时BS ID。

Description

在宽带无线接入系统中有效地进行多基站操作的方法

技术领域

本发明涉及宽带无线接入系统，更具体地，涉及一种确定临时基站(BS)标识符(ID)以有效地设定多BS传输模式的方法和实现该方法的设备。

背景技术

MIMO是多输入多输出的缩写。超出使用单个发射(Tx)天线和单个接收(Rx)天线的现有方案，MIMO使用多个Tx天线和多个Rx天线来增加数据的发射和接收效率。通过在发射机或者接收机中使用多个天线，MIMO寻求增加无线通信系统中的容量并且提高性能。术语“MIMO”可与“多天线”互换。

MIMO技术不依赖单个天线路径来接收整个消息。相反地，它通过将通过多个天线接收的数据片段组合来完成消息。因为MIMO可以增加特定区域内的数据率，或者在给定的数据率下扩大系统覆盖，所以被认为是可在包括移动终端、中继器等的宽范围中使用的有前途的下一代移动通信技术。随着数据通信的增长，MIMO不断吸引人们的注意力而作为下一代技术，可以克服由于数据通信的增加而几乎达到的传输容量的限制。

图1例示了通常的MIMO通信系统的配置。参照图1，发射机具有N_t个Tx天线并且接收机具有N_r个Rx天线。与仅仅在发射机和接收机中的一个处使用多个天线相比较，在发射机和接收机两者处同时使用多个天线增加了理论信道传输容量。信道传输容量与天线的数量成正比地增加。因此，传输速率和频率效率增大。给定在单个天线处可实现的最大传输速率R_o，多天线情况下信道容量的增加可以在理论上将传输速率增大到Ro和Ri的乘积。Ri是传输速率增大率。

例如，具有四个Tx天线和四个Rx天线的MIMO通信系统相对于单天线系统，可以理论上实现传输速率的4倍增大。自从在九十年中期证实了MIMO系统的理论容量增大之后，人们研究出了很多技术以在实际实现中增大数据速率。一些技术已经反映在第三代(3G)移动通信、下一代无线局域网(WLAN)等的各种无线通信标准中。

存在两种类型的MIMO方案：空间分集和空间复用。空间分集使用经过多个信道路径的符号来增大传输可靠性，而空间复用通过经由多个Tx天线同时发射多个数据符号来增大传输速率。可以通过进行适当组合来获取这两种方案的优点。

为了详细描述MIMO系统中的通信方案，可以使用以下数学模型。

假定如图1所例示的存在N_T个Tx天线和N_R个Rx天线。信道矩阵的最大秩Ri给出为

[算式1]

R_i＝min(N_T，N_R)

对于发射信号，可通过N_T个Tx天线发射多达N_T个信息片段，如以下向量表示的。

[算式2]

s = {[s_{1}, s_{2}, . . . s_{N_{T}}]}^{T}

可以对每个发射信息片段应用不同的发射功率。分别用来标识发射信息的发射功率电平。则功率受控发射信息可以给出为[算式3]。

[算式3]

\hat{s} = {[{\hat{s}}_{1}, {\hat{s}}_{2}, \cdot \cdot \cdot, {\hat{s}}_{N_{T}}]}^{T} = {[P_{1} s_{1}, P_{2} s_{2}, \cdot \cdot \cdot P_{N_{T}} s_{N_{T}}]}^{T}

可以表达为发射功率的对角矩阵P。

[算式4]

另外，可以通过对功率受控信息向量应用加权矩阵W来配置N_T个实际发射信号加权矩阵W用于根据发射信道状态等将发射信息适当地分配给Tx天线。这些发射信号被表示为向量x，而向量x可以确定为

[算式5]

其中w_ij表示针对通过第i个Tx天线发射的第j个信息片段的信息权重，并且权重被表示为矩阵W。W称为权重矩阵或者预编码矩阵。

可以在两种情况下考虑上述发射信号x：空间分集和空间复用。

在空间复用中，在发射之前复用不同的信号。因此，信息向量s的元素具有不同的值。相反地，在空间分集中在多个信道路径中发射同一信号。结果，信息向量s的元素具有相同的值。

空间复用和空间分集可以组合来使用。例如，在空间分集中可以通过一些Tx天线来发射同一信号，而在空间复用中可以通过其它Tx天线来发射不同的信号。

给定N_R个Rx天线，在Rx个天线处接收的信号可以表示为以下向量。

[算式6]

y = {[y_{1}, y_{2}, \cdot \cdot \cdot, y_{N_{R}}]}^{T}

当在MIMO通信系统中对信道建模时，可以根据Tx和Rx天线的索引来区分信道，第j个Tx天线和第i个Rx天线之间的信道可以表示为h_ij。应注意的是在此在h_ij中Rx天线的索引在Tx天线的索引之前。

信道可以通过对其分组而表示为向量以及矩阵。可以按照以下方式进行信道的向量表示。

图2例示了从N_T个Tx天线到第i个Rx天线的信道。

参照图2，从N_T个Tx天线到第i个Rx天线的信道可以表示为

[算式7]

另外，从N_T个Tx天线到N_R个Rx天线的全部信道可以表示为以下矩阵

[算式8]

实际信道经受上述信道矩阵H并且被添加了附加白高斯噪声(AWGN)。添加到N_R个Rx天线的的AWGN给出为以下向量。

[算式9]

n = {[n_{1}, n_{2}, \cdot \cdot \cdot, n_{N_{R}}]}^{T}

根据以上建模的算式，接收信号表示为

[算式10]

同时，根据Tx天线和Rx天线的数量来确定表示信道状态的信道矩阵H中的行数和列数。行数等于Rx天线的数量N_R，列数等于Tx天线的数量N_T。因而，信道矩阵H的大小为N_R*N_T。

一般地，矩阵的秩被定义为独立行和列的数量的最小值。因此，矩阵的秩不大于行或者列的数量。例如，矩阵H的秩rank(H)限制于

[算式11]

rank(H)≤min(N_T，N_R)

如果矩阵被特征值分解，则其秩可以定义为非零特征值的数量。类似地，在奇异值分解(SVD)的情况下，秩可以定义为非零奇异值的数量。因此，信道矩阵的秩物理上意味着在给定信道上可发射的不同信息片段的最大数量。

在MIMO中发射的不同信息片段被称为“发射流”或者简称为“流”。该“流”可以称为“层”。因而得出结论：发射流的数量不大于信道的秩，即，不同的可发射信息的片段的最大数量。

信道矩阵H用以下算式确定

[算式12]

#of streams≤rank(H)≤min(N_T，N_R)

其中″#of streams″表示流的数量。在此应注意的一个问题是可以通过一个或者更多个天线来发射一个流。

可以按照多种方式将一个或者更多个流映射到多个天线。以下可以根据MIMO方案来描述流到天线的映射。如果通过多个天线来发射一个流，则可以认为是空间分集。当通过多个天线来发射多个流时，可以等同于空间复用。不用说，可以想到空间分集和空间复用组合的混合方案。

当上述MIMO技术应用于下行传输时，移动台(MS)周围的多个基站(BS)进行向MS的下行传输(下行多BS MIMO)。根据发射方案，可以在两个方面考虑下行多BS MIMO技术，联合MIMO处理和具有BS配合的单BS预编码。

在联合MIMO处理模式中，多个BS向一个MS发射同一个信号，而具有多BS配合的单BS预编码模式旨在最小化在MIMO环境中其它BS与从服务BS接收到的信号之间的干扰。

为了在诸如电子电气工程师协会(IEEE)802.16m系统这样的宽带无线接入系统中实现上述MIMO技术，MS需要知道通过多个天线发射信号的邻居BS。然而，还需要指定用于有效地获取与涉及或可用于参与MIMO操作的BS有关的信息(例如BSID)并且基于MS所获取的信息来请求MIMO发射的过程。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是解决在有效地进行多基站(BS)多输入多输出操作的方法以及实现该方法的设备中存在的问题。

本发明的另一个目的是解决当设定BS传输模式时在多BS传输模式下涉及的有效地交换关于BS的信息的方法以及用于实现该方法的设备中的存在的问题。

本领域技术人员可以理解，本发明可实现的效果不限于上文具体指出的，并且从以下描述接合附图将清楚理解本发明的其它优点。

技术方案

本发明的目的可以通过提供一种在宽带无线接入系统中的MS处进行多BSMIMO操作的方法来实现，该方法包括以下步骤：从服务BS接收第一广播消息，所述第一广播消息包括与多个邻居BS有关的系统信息；从所述服务BS接收第二广播消息，所述第二广播消息包括BS集合(set)信息，所述BS集合信息指定了所述多个邻居BS中可能涉及多BS MIMO操作的一个或更多个邻居BS的索引；以及使用所指定的索引来确定包括在所述BS集合信息中的每个BS的临时BS ID。

可以通过按预定顺序对所指定的索引重排序来确定所述临时BS ID。

每个所指定的索引都可以是8比特长，并且每个所述临时BSID都可以是4比特长。

所述方法还可以包括以下步骤：使用包括在所述第一广播消息中的所述系统信息来测量来自包括在BS集合信息中的每个BS的信道。

所述方法还可以包括以下步骤：向所述服务BS发送请求消息，该请求消息包括信道测量值等于或者大于预定阈值并且具有指示了所述MS请求的多BS MIMO传输方式的字段的至少一个BS的临时BS ID。

所述第一广播消息可以是高级空中接口邻居通告(AAI_NBR-ADV)消息，所述第二广播消息可以是高级空中接口下行接口迁移(AAI_DL-IM)消息，并且所述请求消息是可以是高级空中接口多BS MIMO请求(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ)消息。

本发明的另一个方面提供了一种在宽带无线接入系统中的服务BS处进行多BSMIMO操作的方法，所述方法包括以下步骤：广播第一广播消息，所述第一广播消息包括与多个邻居BS有关的系统信息；广播第二广播消息，所述第二广播消息包括BS集合信息，所述BS集合信息指定了所述多个邻居BS中可能涉及多BS MIMO操作的一个或更多个邻居BS的索引；以及接收请求消息，所述请求消息从MS请求多BS MIMO传输，所述请求消息包括针对包括在BS集合信息中的BS使用所指定的索引而确定的至少一个临时BS ID。

可以通过按预定顺序对所指定的索引重新排序来确定所述临时BS ID。

每个所指定的索引都可以是8比特长，并且每个所述临时BS ID都可以是4比特长。

所述方法还可以包括以下步骤：向MS发射响应消息，所述响应消息包括位图，该位图指示了与包括在所述请求消息中的临时BS ID相对应的每个BS是否都在所述多BS MIMO操作中有所牵涉。

第一广播消息可以是AAI_NBR-ADV消息，第二广播消息可以是AAI_DL-IM消息，所述请求消息可以是AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ消息。

本发明的另一个方面提供了一种MS，该MS包括：处理器；以及具有多个天线的射频(RF)模块，所述射频(RF)模块用于在所述处理器的控制下向外部设备发射和从外部设备接收RF信号。所述处理器控制从服务BS接收第一广播消息，所述第一广播消息包括与多个邻居BS有关的系统信息，控制从所述服务BS接收第二广播消息，所述第二广播消息包括BS集合信息，所述BS集合信息指定了多个邻居BS中可能涉及多BS MIMO操作的一个或更多个邻居BS的索引；以及控制使用所指定的索引来确定包括在BS集合信息中的每个BS的临时BS ID。

所述处理器可以通过按预定顺序对所指定的索引重新排序来确定所述临时BS ID。

所述处理器可以控制使用包括在所述第一广播消息中的所述系统信息来测量来自包括在BS集合信息中的每个BS的信道。

所述处理器可以控制向所述服务BS发送请求消息，该请求消息包括信道测量值等于或者大于预定阈值并且具有指示了MS所请求的多BS MIMO模式的字段的至少一个BS的临时BS ID。

有益效果

本发明的实施方式具有以下效果。

可在MIMO环境中有效地进行下行多BS MIMO模式操作。

当设定了多BS MIMO模式时，在交换与参与所述多BS MIMO模式的BS有关的信息期间使用短的临时ID。因此，减小了信令开销。

附图说明

为对本发明提供进一步的理解所包括进来的附图例示了本发明的实施方式，并与本说明书一起用来解释本发明的原理。附图中：

图1例示了通常的多输入多输出(MIMO)通信系统的配置。

图2例示了从N_T个发射(Tx)天线到第i个接收(Rx)天线的信道。

图3例示了在MIMO环境中移动台(MS)与多个基站(BS)之间进行通信期间信号与干扰之间的关系。

图4例示了联合MIMO处理方案的示例。

图5是例示了根据本发明示例性实施方式的获取临时BS标识符(ID)和请求下行多BS MIMO传输模式的操作的信号流的图。

图6是例示了根据本发明示例性实施方式的下行多BS MIMO传输模式下的移动台(MS)的反馈操作的信号流的图。

图7是根据本发明示例性实施方式的发射机和接收机的框图。

具体实施方式

下面描述的示例性实施方式是本发明的要素和特征的组合。要素可特征可以选择性地考虑除非相反说明。可以执行各个元素或特征而无需与其它要素或特征进行组合。此外，本发明的实施方式可以通过组合本发明的某些要素和/或特征来实现。本发明的实施方式中描述的操作顺序可以重排列。任意一个实施方式中的一些结构要素或特征可以包括在另一实施方式中，或者可以由另一个实施方式的相应结构来代替。

在本发明的示例性实施方式中，给出基站(BS)和移动台(MS)之间的数据发射和接收关系的描述。在此，术语“BS”指代网络的终端节点，其直接与MS通信。在一些情况下，BS执行的具体操作可由BS的上层节点来执行。

即，在由包括BS的多个网络节点构成的网络中，用于与MS通信而执行的各个操作可被BS、或者不同于BS的网络节点执行。可用术语“固定台”、“节点B”、“eNodeB(eNB)”、“接入点”、“高级基站(ABS)”等替换术语“BS”。可用术语“用户设备(UE)”、“用户台(SS)”、“移动用户台(MSS)”、“终端”、“移动终端”、“高级移动台(AMS)”等来替换术语“MS”。

可以通过各种方式(例如，硬件、固件、软件或它们的组合)来实现本发明的示例性实施方式。

在硬件配置中，可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等中的一个或更多个来实现根据本发明的示例性实施方式的方法。

在固件或者软件构造中，可以按照执行上述功能或者操作的模块、过程、功能等形式实现根据本发明的示例性实施方式的方法。可将软件代码存储在存储器单元中，并被处理器执行。存储器单元位于处理器内部或者外部并且可经过各种已知装置对处理器发射和接收数据。

本发明的示例性实施方式被针对至少一个无线接入系统的公开的标准文件支持，这些无线接入系统包括电子工程师协会(IEEE)802系统、第三代伙伴计划(3GPP)系统、3GPP长期演进(LTE)系统和3GPP2系统。具体地，本发明的实施方式中，为了清楚揭示本发明的技术构思而未描述的步骤或者部件可以被上述文件支持。此处所用的全部技术可以被作为IEEE 802.16的标准的P802.16-2004、P802.16e-2005、P802.16Rev2和P802.16m文件中的至少一个支持。

针对本发明的示例性实施方式使用的具体术语是为了帮助理解本发明而提供的。在本发明的范围和实质内可以用其它术语这些特定术语。

下面将详细描述下行MIMO传输方案。

已知闭环MIMO改进了小区边缘吞吐量以及多小区环境中的平均用户吞吐量。不过，位于小区边缘的MS仍然容易收到邻居小区的干扰。因此，MS测量来自邻居小区的信号并且向服务BS报告具有最小干扰的预编码矩阵索引(PMI)，以向邻居小区推荐该PMI。或者，MS向服务BS报告具有最大干扰的PMI，以在邻居小区中禁止使用该PMI。在此MIMO环境中，将参照图3描述MS和多个BS之间的通信期间信号和干扰之间的关系。

参照图3，假定全部BS都经过骨干网彼此连接并且使用相同的码本。推荐(recommended)或者禁止(restricted)的PMI以阴影示出。

MS(MSedge_B)位于小区Cell_A的边缘，受到邻居小区Cell_B和Cell_C的影响。接收相对较高的功率信号的其它MS(MSin_D、MSin_E、MSin_F)接近小区的中心。根据PMI推荐/禁止技术，MS，MSedge_B测量来自干扰BS(BS_2和BS_3)的干扰，确定针对干扰BS(BS_2和BS_3)的最佳PMI并且报告给服务BS(BS_1)。因此服务BS(BS_1)经过骨干网向邻居小区通知所报告的PMI。

当小区Cell_C内的第二BS(BS_2)从服务BS(BS_1)接收到PMI信息时，在PMI推荐的情况下它使用PMI信息所指示的PMI，或者在PMI禁止的情况下不使用该PMI。

以上假定在多小区环境中针对MS存在一个服务BS，参照图3描述了PMI推荐/禁止技术。但是本发明的MIMO发射甚至覆盖了下行多BS传输。下行多BS MIMO方案可以包括具有多BS配合(coordination)的单BS预编码、闭环宏分集(CL-MD)和联合MIMO处理(JP)。

在CL-MD模式下，MS从两个或者更多个BS接收下行信号并且向闭环中的BS反馈针对下行传输的最佳PMI。下面将参照图4来描述JP模式。

图4例示了联合MIMO处理方案的示例。

参照图4，MS在分配给联合处理的资源中，也就是说，在预定时间和频率(JP区域)所限定的资源中，从Cell_A、Cell_B和Cell_C接收信号，因而具有空间分集效果。尽管在图4中涉及JP模式的全部BS都使用相同的资源，但是本发明还可以应用于每个BS使用不同资源的情况。

为了实现上述下行多BS MIMO传输方案(具有多BS配合的单BS预编码模式、CL-MD模式或者JP模式)在IEEE 802.16m系统中实现，AMS可以获取与下行多BS MIMO传输模式中可能涉及的邻居ABS有关的信息，并且测量邻居ABS的信道状态。AMS可以接着基于这种测量向服务ABS报告优选ABS的列表，并且请求在下行多BS MIMO传输模式下向服务BS进行数据传输。服务BS可以基于从AMS接收的报告来确定下行多BS MIMO传输模式中将会涉及的ABS，并且向AMS通知所确定的ABS的列表。为了方便，将可用于下行多BS MIMO操作的ABS的集合称为分集集合。

当获取与分集集合有关的信息时，AMS可以通过预定的媒体访问控制(MAC)消息与服务ABS交换实现下行多BS MIMO传输模式(具有多BS配合的单BS预编码模式、CL-MD模式或者JP模式))所需的信息，如PMI反馈。

具体地，AMS可以从来自服务ABS的高级空中接口邻居通告(AAI_NBR-ADV)消息广播获取与邻居BS有关的信息。AAI_NBR-ADV消息携带了邻居ABS的48比特完整标识符(DI，即BSID)，在该消息中用8比特来索引。为了请求下行多BS MIMO传输模式以及为了确定在下行多BS MIMO传输模式中将会涉及的ABS，AMS和服务BS之间交换的每个MAC管理消息都包括可用于下行多BS MIMO传输模式或者下行多BS MIMO传输模式将会涉及的ABS的列表。为了减小信令开销，BS列表需要有效地包括在MAC管理消息中。

尽管已经确定了分集集合，但是如果如同在AAI_NBR-ADV消息中那样，在MAC消息中每BS使用8比特将BS列表包括在内，则BS列表占据8n比特(n是BS列表中列出的ABS的数量)。结果，可能造成大的信令开销。

因此，需要有效地标识在多小区环境中AMS或者服务ABS所发射的涉及下行多BS MIMO传输模式的MAC消息中所包括的BS列表中的每个ABS。为此，使用额外的短BSID，在本发明中，AMS可隐式地从分集集合获取。

为了方便，额外的BSID称为“临时BSID(Temp_BSID)”。

根据本发明，AMS可以从分集集合隐式地获取临时BSID。因此，AMS首先需要通过特定MAC消息来获取分集集合。

以下的表1列出了可能包括在高级空中接口下行接口迁移(AAI_DL-IM)消息中的参数。

[表1]

参照表1，AAI_DL-IM消息包括diversitySetNum字段，该字段指定了可用于实现下行多BS MIMO传输模式的ABS的数量，也就是说包括在分集集合中的BS的数量。diversitySetNum字段的长度是4比特，因而代表了多达16个ABS。

AAI_DL-IM消息还包括tempBsid-SET字段，该字段指定了包括在分集集合中的ABS的索引。索引可以等同于AAI_NBR-Adv消息中用于标识ABS的8比特索引。tempBsid-SET字段可以指定(或者包括)和diversitySetNum字段的值一样多的ABS索引(即，多达16个)。

可以按照预定顺序对tempBsid-SET字段中设定的8比特索引进行重新排序。得到的索引是根据本发明的临时BSID。因而，tempBsid-SET字段指示了总共16个ABS，并且全部ABS(即分集集合)的索引以4个比特重新排序。AMS可以按照此方式隐式地获取临时BSID。

根据本发明的临时BSID是在AAI_NBR-ADV消息中用于标识ABS的8比特索引的大小的一半。因而，如果在用于涉及下行多BS MIMO传输模式的请求或者反馈的MAC消息中使用了临时BSID，则MAC消息中包括的BS列表的大小减小为一半。

下面将参照图5来描述在AMS处获取临时BSID的操作和使用临时BSID的操作。

图5是例示了根据本发明实施方式的获取BSID和请求下行多BS MIMO传输模式的操作的信号流的图。

参照图5，在步骤S501，AMS可以通过从服务ABS接收AAI_NBR-ADV消息广播来获取与邻居ABS有关的系统信息。

如前所述，AAI_NBR-ADV消息包括邻居BS的48比特完整BSID，其可以通过消息中的8比特索引(即，ABS索引)来区分。

在步骤S502，AMS可以接收由服务ABS广播的AAI_DL-IM消息，并且按照以上参照表1描述的方式隐式地从AAI_DL-IM消息获取临时BSID。

AAI_NBR-ADV消息和AAI_DL-IM消息均包括改变计数。因而AMS可以通过比较该改变计数来确定AAI_NBR-ADV消息和AAI_DL-IM消息的版本是否相同。如果改变计数不同，则AAI_NBR-ADV的8比特ABS索引可以指示与实际邻居ABS不同的邻居ABS。另外，AAI_DL-IM消息参照AAI_NBR-ADV消息的8比特ABS索引，可以指示与实际分集集合成员不同的分集集合成员。结果，使用包括在AAI_DL-IM消息中的分集集合而获取的临时BSID所指示的ABS会不同于实际ABS。在此情况下，AMS优选地等待直至获取了具有相同改变计数的两个消息。

随后，在步骤S503，AMS可以通过利用这两个消息中所包括的信息来扫描分集集合的ABS而确定AMS与该分集集合中所包括的每个ABS之间的信道状态。

为了扫描，AMS可以使用AAI_NBR-ADV消息中包括的与邻居ABS有关的系统信息。在步骤S504，AMS可以根据所确定的信道状态向服务ABS发射请求详细多BS MIMO传输模式的消息，即AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ消息。

以下的表2例示了AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ消息中包括的信息的示例。

[表2]

参照表2，AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ消息包括Multi-BS MIMO Request字段，该字段指示了AMS请求的下行多BS MIMO传输模式。

NumBS字段可以指定分集集合中所包括的ABS当中信道测量值超出预定阈值的ABS的数量。Temp_BSID字段可以提供信道测量值超出预定阈值的ABS的临时BSID。

服务ABS可以基于所接收的AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ消息中的与ABS有关的信息来确定最终分集集合，该最终分集集合包括将要参与AMS请求的多BSMIMO传输模式的ABS，并且在步骤S505通过AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP消息发射最终分集集合。

表3例示了AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP消息中包括的信息的示例。

[表3]

参照表3，AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP消息可以包括adjABSBitmapMultiBS_MIMO字段。该字段提供了比特图，该比特图指定了AAI_DL-IM消息中包括的AMB中将要涉及AMS请求多BS MIMO传输模式的ABS。在步骤S506，AMS可以在多BS MIMO传输模式下从在AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP消息中设定的比特图指示的ABS接收数据。

另外，可以在MAC消息中使用根据本发明的临时BSID，在多BS MIMO传输模式下通过该MAC消息向服务ABS发射反馈信息，其将参照图6进行描述。

图6是例示了根据本发明实施方式的多BS MIMO传输模式下的MS的反馈操作的信号流的图。

参照图6，在步骤S601，AMS可以通过类似于图5的步骤S501到S505的过程而工作于多BS MIMO传输模式下。

在步骤S602，AMS可以从服务ABS接收与多BS MIMO工作状态有关的反馈请求。服务ABS可以使用反馈轮询高级MAP信息元素(A-MAP IE)来请求反馈信息。

在步骤S602，接收到反馈信息请求时，AMS可以通过AAI_MultiBS_MIMO_FBK消息向服务ABS发射反馈信息。

以下的表4例示了AAI_MultiBS_MIMO_FBK消息中包括的信息的示例。

[表4]

参照表4，AAI_MultiBS_MIMO_FBK消息可以包括Channel Quality Indicator(CQI)字段、PMI字段和Temp_BSID字段。Temp_BSID字段可以指定分集集合成员中的涉及多BS MIMO传输模式的ABS的临时BSID。

AMS和ABS的结构

下面将描述根据本发明示例性实施方式的用于实现本发明的上述示例性实施方式的AMS和ABS(毫微微BS(FBS)或者宏BS(MBS))。

AMS在上行链路上作为发射机工作而在下行链路上作为接收机工作，ABS在上行链路上作为接收机工作而在下行链路上作为发射机工作，因此，AMS和ABS均可以具有用于发射和接收信息或者数据的发射机和接收机。

发射机和接收机均可包括用于实现本发明的示例性实施方式的处理器、模块、部件和/或装置。具体地，发射机和接收机可以包括用于对消息加密的模块(或者装置)、用于解释加密消息的模块(或者装置)和用于发射和接收消息的天线。将参照图7描述发射机和接收机的示例。

图7是根据本发明示例性实施方式的发射机和接收机的框图。

参照图7，分别在图7左右两侧例示了发射机和接收机的示例。发射侧/接收侧均可包括天线5或者10、处理器20或者30、发射模块40或者50、接收模块60或者70，以及存储器80或者90。发射机的每个部件与接收机的对应部件相应地工作。

天线5和10在空中接口发射从发射模块40和50产生的射频(RF)信号，或者在空中接口接收RF信号并且向接收模块60和70输出所接收的RF信号。当支持MIMO时，可以使用两个或者更多个天线。

天线、发射模块和接收模块可以一起形成RF模块。

处理器20和30提供对AMS的整体控制。例如，处理器20和30可以执行控制功能、基于服务特征和传播环境的MAC帧转换控制功能、切换功能、认证和加密，以执行上述示例性实施方式。更具体地，处理器20和30可以提供整体控制以执行上述多BS MIMO操作。

特别地，AMS的处理器可以从来自服务ABS的AAI_NBR-ADV消息广播获取改变计数、邻居ABS的BSID以及BSID的8比特索引。

另外，AMS的处理器可以接收来自服务ABS的AAI_DL-IM消息广播，并且通过隐式索引从可能涉及多BS MIMO传输模式的BS列表(即分集集合)获取临时BSID(Temp_BSID)。AMS的处理器可以基于所获取的信息来请求多BS MIMO传输模式，并且通过使用AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ消息中的ABS的临时BSID向服务ABS报告信道状态超出预定阈值的ABS。

接着AMS的处理器可以知道利用服务ABS从AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP消息确定的多BS MIMO传输模式将会涉及的ABS。

处理器为参照图5和图6描述的根据本发明示例性实施方式进行的操作提供了整体控制。

在预定编码和调制之后，发射模块40和50可以向天线5和10发射处理器20和30所调度的数据。

接收模块60和70可以对在空中接口上经过天线5和10接收的RF信号进行解码和解调制来恢复原始数据，并且向处理器输出原始数据。

存储器80和90可以存储用于处理和控制处理器20和30的操作的程序，并且临时存储输入/输出数据(例如，扫描结果或者邻居列表)。另外，存储器80和90可以包括闪存型存储介质、硬盘型存储介质、多媒体卡微型存储介质、卡型存储器(例如安全数字(SD)或者外置数字(XS)存储器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘和光盘中的至少一种。

ABS可以在上述模块的至少一个中或者在单独获得的装置、模块或者部件中执行根据本发明的实施方式的控制功能、正交频分多址(OFDMA)分组调度、时分双工(TDD)分组调度、信道复用、基于服务特征和传播环境的可变MAC帧控制功能、实时高速业务流控制功能、切换功能、认证加密功能、针对数据发射和接收的分组调制和解调制功能、高速分组信道编码功能和实时调制解调控制功能。

最佳实施方式

在用于进行本发明的最佳方式中已经描述了各个实施方式。

工业实用性

本发明的实施方式可应用于各种无线接入系统，包括3GPP系统、3GPP2系统和/或IEEE 802.XX系统。除了这些无线接入系统，本发明的实施方式还可应用于可以使用无线接入系统的全部技术领域。

Claims

1.一种在宽带无线接入系统中的移动台(MS)中进行多基站(BS)多输入多输出(MIMO)操作的方法，该方法包括以下步骤：

从服务BS接收第一广播消息，所述第一广播消息包括与多个邻居BS有关的系统信息；

从所述服务BS接收第二广播消息，所述第二广播消息包括BS集合信息，所述BS集合信息包括所述第一广播消息指示的所述多个邻居BS中的与所述服务BS配合来执行所述多BS MIMO操作的一个或更多个BS的索引；

利用包括在所述第二广播消息中的所述索引来确定所述BS集合信息中包括的BS中的每个BS的临时BS标识符(ID)；以及

向所述服务BS发射请求消息，所述请求消息包括请求字段以及所确定的临时BS ID中的至少一个临时BS ID，所述请求字段指示了所述MS所请求的多BS MIMO传输模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述临时BS ID的步骤包括按照所述索引在所述BS集合信息中被列出的顺序对所述索引进行重新排序。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，每个所述索引都为8比特长，并且每个所述临时BS ID都为4比特长。

4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：利用包括在所述第一广播消息中的所述系统信息来测量来自包括在所述BS集合信息中的每个BS的信道，

其中，包括在所述请求消息中的所确定的临时BS ID中的至少一个临时BS ID中的每一个对应于所述BS集合信息中包括的BS当中的信道测量值大于预定阈值的BS。

5.一种在宽带无线接入系统中的服务基站(BS)处进行多BS多输入多输出(MIMO)操作的方法，该方法包括以下步骤：

广播第一广播消息，所述第一广播消息包括与多个邻居BS有关的系统信息；

广播第二广播消息，所述第二广播消息包括BS集合信息，所述BS集合信息包括所述第一广播消息指示的所述多个邻居BS中的与所述服务BS配合来执行所述多BS MIMO操作的至少一个邻居BS的索引；以及

从移动台(MS)接收请求多BS MIMO传输的请求消息，所述请求消息包括指示了所述MS所请求的多BS MIMO传输模式的请求字段。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述请求字段被设定为指示具有多BS配合的单BS预编码的值时，所述请求消息还包括针对包括在所述BS集合信息中的BS利用所述索引而确定的多个临时BS标识符(ID)，并且

其中，所述临时BS ID是通过按照所述索引在所述BS集合信息中被列出的顺序对所述索引进行重排序而确定的。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，每个所述索引都为8比特长，并且每个所述临时BS ID都为4比特长。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述请求字段被设定为指示多BS联合MIMO处理的值时，该方法还包括以下步骤：向所述MS发射响应消息，所述响应消息包括指示了包括在所述BS集合信息中的哪个邻居BS在所述多BS MIMO操作中被牵涉的比特图。