CN102804622B - 用于多小区mimo传输的小区选择 - Google Patents

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Abstract

一种用于在蜂窝无线网络中从小区的集当中选择一个小区或多个小区以供在多小区多输入/多输出(MIMO)传输中协调使用从而减小反馈开销的方法,所述集中的每一个小区具有可随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,该方法包括小区选择过程,该小区选择过程包括以下步骤:识别如下的在所述集中的小区或小区子集,即,对于所述集中的所述小区或所述小区子集,所述MIMO信道特性的时间变化速率是在所述集中的小区当中最低的;以及,仅从在识别步骤识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。

Description

用于多小区MIMO传输的小区选择
本发明涉及在蜂窝无线网络(具体地但不排它地,3GPP LTE-A网络)中用于多小区MIMO(多输入/多输出)传输的小区选择。
如下的无线通信系统是广为人知的,即,其中,基站与在基站范围内的多个用户站或用户通信。由一个基站覆盖的区域被称为小区,并且典型地,许多基站设置在适当的位置以覆盖宽广的地理区域,与相邻的小区几乎无接缝。在传统的如此蜂窝无线网络中,每一个用户的设备(“用户设备”或“UE”)每次仅由一个基站(BS)服务。然而,由于在小区边缘处的高的小区间干扰,这可能导致低的小区边缘数据速率和覆盖范围。为了减小小区边缘干扰,由多个基站服务小区UE是有利的;这被称为“多小区多输入/多输出”或“多小区MIMO”。通过使用多小区MIMO,可以将来自邻近小区的有害干扰转变为有用信号,由此提高小区边缘吞吐量、系统吞吐量和覆盖范围。
然而,在多个基站当中协调多输入多输出(MIMO)传输需要将对信道的了解和数据信息在被协调的基站当中共享,这导致了对骨干网络能力的另外的要求。而且,对于FDD系统,对信道的了解主要通过UE反馈来获得。因为多个小区参与到被协调的传输中,所以在网络侧需要的对信道的了解的量随着协作小区的数量的增加而线性地增加,这对于上行链路信道来说将是沉重的负担。因此,在实际中,为了减轻骨干网络负担并且提高协作多小区传输的效率,仅利用能够潜在地被用来在给定的时间频率资源上协作地服务UE的小区中的一部分通常是较好的。在该情形中,必要的是,确定在用来协作地服务给定UE的方面,哪些小区相对于其它小区具有优先级。
作为示例,附图中的图1示出了基于由LTE-A给出的术语和定义的小区分组方法的应用情形(参见R1-092290,“TP for feedback in support of DL CoMP for LTE-ATR”,Qualcomm Europe,3GPP TSG-RAN WG1#57,2009年5月4日到8日,SanFrancisco,USA)。应该注意,LTE-A系统仅作为示例来服务,并且本发明可以应用到任何其它多小区MIMO系统。
3GPP标准化主体已经将协调多点发送/接收(CoMP)确定为在LTE-A研究项目中包括的用来提高高数据速率的覆盖范围和小区边缘吞吐量以及/或者增加系统吞吐量的关键技术。实质上,CoMP是协调多小区MIMO传输/接收方案,并且根据3GPPTR 36.814“Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects(Release 9)”,V1.0.0,2009-02-26,其下行链路方案主要分为两种类型,称为:
·“协调调度和/或波束成形(CS/CB)”和
·“联合处理/传输(JP/JT)”。
在CS/CB的类型中,到单个UE的数据被立即地从一个传输点发送,但是在与CoMP协作集对应的多个小区当中通过协调做出用户调度/波束成形决定,而在JP的类型中,到单个UE的数据被同时地从多个传输点传输(同时地或非同时地),以提高接收信号质量并且/或者消除对其它UE的干扰。
在图1的示例中,小区A、B、C主动地向UE传输(称为“CoMP传输点”),而小区D在小区A、B、C使用的传输间隔期间不发送。小区A、B、C和D的集被称为“CoMP协作集”。它们可以通过基于由在测量集中的小区提供的测量使用一些选择原理来选择。例如,近来提出一些小区选择方法,以基于在测量集中的小区的RSRP测量而构造CoMP协作集(参见R1-092833,“Discussions on CoMP cooperatingset”,CHTTL,3GPP TSG-RAN WG1#57bis,2009年6月29日-7月3日,Los Angeles,USA以及在2009年9月10日提交的PCT/EP2009/006572)。为了通过使用CoMP获得特定的目标传输增益,(例如,目标信号与干扰加上噪声的比例(SINR)、目标传输数据速率),CoMP协作集中的一些小区被分组在一起以执行特定的协作传输。例如,如果假设小区B为给定UE的服务小区,因为它能够提供最高的平均接收信号功率,并且另外地,如果小区A或小区C能够与小区B分组在一起以满足目标传输数据速率,那么,在该情形中,具有确定哪一个小区拥有被与小区B分组在一起的优先级的标准是有利的,因为适当地分组潜在地执行协作传输的小区可以有助于减小在协调传输期间所需的反馈开销,该反馈开销是对于上行链路信道而言由CoMP所遭遇的严重问题。
应该注意的是,CoMP可能不适于高迁移率情形,例如,当UE的速度大于等于120km/h时,因为高性能CoMP方案对于过时的信道信息非常灵敏(参见R1-084322,“Scalable CoMP solutions for LTE advanced”,Nokia Siemens Networks,Nokia,3GPPTSG-RAN WG1#55,10-14November,Prague,Czech Republic),并且反馈的要求太难满足(也参见R1-092309,“High-level principles for CSI feedback for DL MIMO andCoMP in LTE-A”,Alcatel-Lucent,Philips,Qualcomm,3GPP TSG-RAN WG1#57bis,20096月29日-7月3日29,Los Angeles,USA)。因此,在下文中,假设CoMP针对低迁移率和中等迁移率情形。
在2008年的通信IEEE国际会议上(ICC 2008),在A.Papadogiannis,D.Gesbert和E.Hardouin的论文“A dynamic clustering approach in wireless networks withmulti-cell cooperative processing”中,提出了动态小区集群方式,以形成协作BS的集群,用于多小区协作处理(MCP)。在该文中的集群方式是基于总容量最大化标准,并且集群可以动态地形成,以最大化在每一个集群中所有UE的联合容量。
在2009年的关于个人、室内和移动无线电通信方面的IEEE国际学术讨论会上(PIMRC 2009),在X.Gao,A.Li,H.Kayama的论文“Low complexity downlinkcoordination scheme for multi-user CoMP in LTE-Advanced system”中,提出了能够将协作集划分为最佳组的传输点和被协调的UE的方法,以用于下行链路CoMPMU-MIMO。因为它将大规模信道信息而不是短期信道信息用于CoMP MU-MIMO预编码以及用于对传输点和UE分组,所以在CoMP的操作期间能够减小反馈开销。
在2007年的关于在无线通信中的信号处理进展的IEEE研讨会上(SPAWC2007),在M.Kamoun和L.Mazet的论文“Base-station selection in cooperative singlefrequency cellular network”中,公开了BS选择算法,用于在上行链路协作单频率蜂窝网络的环境中。为了减轻固定的网络负担,基于最大化给定UE的上行链路容量的标准来选择能够最佳地解码针对该给定UE的数据的少量的BS。
在2007年的关于个人、室内和移动无线电通信方面的IEEE国际学术讨论会上(PIMRC 2007),在S.Venkatesan的论文“Coordinating base stations for greater uplinkspectral efficiency in a cellular network”中,提出了一种方法,其中,通过在从UE接收数据时协调BS,BS的静态集群被用来验证上行链路频谱效率中的显著改善。协作集群是静态的,并且通过使用最高SINR的原理,每一个UE被分配给特定的集群。
CN101389115A提出了一种方法,该方法能够将所有的基站划分为包括较少的基站并且在同一集群中的基站之间执行协作通信的基站集群。由每一个UE执行的基站的选择和将UE分配到每一个基站集群中都是根据导频信号的强度来进行的,以确保在协作基站和消费者之间的准确的通信。
WO2009061660A讨论了用于选择中继站以执行与UE的协作或非协作通信的方法。中继站的选择是基于使用断电(outage)的阈值或吞吐量制约的,应用于基站到中继站链路以及中继站到UE链路两者。
而且,在US2008247478A中,公开了在多个中继站当中选择参考中继站和协作中继站的方法。中继站的选择是基于UE的位置信息和平均CQI信息的。利用搜素请求信息,所述信息从中继站发送到基站。
因此,期望提供一种能够有助于基于减小在协调多小区传输的操作期间所需的反馈开销的标准而确定加入协调的有效小区的方法和设备。
根据本发明的第一方面的实施方式,提出了一种用于在蜂窝无线网络中从小区的集当中选择一个小区或多个小区以用于多小区多输入/多输出(MIMO)传输从而减小反馈开销的方法,所述集中的每一个小区具有可随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,该方法包括小区选择过程,所述小区选择过程包括以下步骤:识别如下的在所述集中的小区或小区子集,即,对于所述集中的所述小区或所述小区子集,所述MIMO信道特性的时间变化速率是在所述集中的小区当中最低的;以及,仅从在识别步骤识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
优选地,所述方法进一步包括在所述识别步骤之前执行预选择过程,在所述预选择过程中,如果特定接收器从网络的小区接收的信号与实现目标协调增益是一致的,则预选择所述网络的小区以包括在所述小区集中。
该方法还可以包括在自从在刚好之前的小区选择过程的所述选择步骤中将一个小区或多个小区选择用于所述多小区MIMO传输起过去一定间隔时间之后,执行以下的更新过程:确定在所述之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个的所述MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量;如果如此的改变被确定为已经发生,则重复所述预选择过程;以及,如果在所述预选择过程中能够预选择一组小区,则重复所述的小区选择过程或者不同的小区选择过程。
可选地,所述方法可以进一步包括:当在所述识别步骤中识别出小区子集时,在所述选择步骤中,将所述子集中的如下的那一个小区或那些小区选择用于所述多小区MIMO传输,即,特定接收器从所述那一个小区或那些小区接收的信号与实现目标协调增益是一致的。
该方法还可以包括:在自刚好之前的小区选择过程的选择步骤中选择了用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区起过去一定间隔时间之后,执行如下的更新过程:确定在所述之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个的MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,如果确定已经发生了如此的改变,则重复所述小区选择过程或不同的小区选择过程。
根据本发明的第二方面的实施方式,提出了一种用于在蜂窝无线网络中从小区的集当中选择一个小区或多个小区以用于多小区多输入/多输出(MIMO)传输从而减小反馈开销的方法,所述集中的每一个小区具有可随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,该方法包括小区选择过程,所述小区选择过程包括以下步骤:对于在所述集中的每一个小区,确定至少依赖于第一参数和第二参数的度量,其中,当所述第一参数的值小并且所述第二参数的值大时,所述度量高,并且所述第一参数为所涉及小区的至少一个MIMO信道特性的随时间的变化速率,所述第二参数与特定接收器从所述小区接收的信号的特性相关;识别所述集中的如下的小区或小区子集,即,所述小区或所述小区子集的所述度量是在针对所述集中的小区确定的所有所述度量当中最高的;以及,仅从在识别步骤识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
该方法还可以包括:在自刚好之前的小区选择过程的选择步骤中选择了用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区起过去一定间隔时间之后,执行如下的更新过程:确定在所述之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个的MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,如果确定已经发生了如此的改变,则重复所述小区选择过程或不同的小区选择过程。
根据本发明的第三方面的实施方式,提出了一种在用于蜂窝无线网络的通信系统中使用的设备,所述设备可操作以执行小区选择过程,所述小区选择过程用于从在所述蜂窝无线网络中的小区的集当中选择一个小区或多个小区以供在多小区多输入/多输出(MIMO)传输中协调使用从而减小反馈开销,所述集中的每一个小区具有可随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,所述小区选择过程由所述设备的小区选择装置执行,所述小区选择装置具有:识别装置,所述识别装置可操作以识别如下的在集中的小区或小区子集,即,对于所述集中的小区或小区子集,所述预定MIMO信道特性的时间变化速率是在该集中的小区当中最低的;和选择装置,所述选择装置可操作以仅从由所述识别装置识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
优选地,所述设备进一步包括预选择装置,如果特定接收器从网络的小区接收的信号与实现所述目标协调增益是一致的,则所述预选择装置可操作以预选择所述网络的小区以包括在所述小区集中。
该设备可以进一步包括改变确定装置,所述改变确定装置可操作以确定在自用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区的刚好之前的选择起过去一定间隔时间之后,在该刚好之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且如果确定如此的改变已经发生,则重复所述小区选择过程或不同的小区选择过程。
可选地,所述选择装置可操作为:当由所述识别装置识别出小区子集时,将所述子集中的如下的那一个小区或那些小区选择用于所述多小区MIMO传输,即,特定接收器从所述那一个小区或那些小区接收的信号与实现目标协调增益是一致的。
优选地,该设备进一步包括改变确定装置,所述改变确定装置可操作以确定在自用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区的刚好之前的选择起过去一定间隔时间之后,在该刚好之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且如果确定如此的改变已经发生,则重复所述小区选择过程或不同的小区选择过程。
根据本发明的第四方面的实施方式,提出了一种在用于蜂窝无线网络的通信系统中使用的设备,所述设备可操作以执行小区选择过程,所述小区选择过程用于从在所述蜂窝无线网络中的小区的集当中选择一个小区或多个小区以供在多小区多输入/多输出(MIMO)传输中协调使用从而减小反馈开销,所述集中的每一个小区具有可随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,所述小区选择过程由所述设备的小区选择装置执行,所述小区选择装置具有:度量确定装置,所述度量确定装置用于针对在所述集中的每一个小区,确定至少依赖于第一参数和第二参数的度量,其中,当所述第一参数的值小并且第二参数的值大时,所述度量高,并且所述第一参数为所涉及小区的至少一个MIMO信道特性的随时间的变化速率,所述第二参数与特定接收器从所述小区接收的信号的特性相关;识别装置,所述识别装置用于识别所述集中的如下的小区或小区子集,即,所述小区或所述小区子集的所述度量是在针对所述集中的小区确定的所有所述度量当中最高的;和选择装置,所述选择装置用于仅从由所述识别装置识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
优选地,该设备可以进一步包括改变确定装置,所述改变确定装置可操作以确定在自用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区的刚好之前的选择起过去一定间隔时间之后,在该刚好之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且如果确定如此的改变已经发生,则重复所述小区选择过程或不同的小区选择过程。
在上述的方法和设备中,所述第二参数涉及的特性理想地为在实现目标协调增益时的因素,例如,SINR、传输数据速率等。
根据本发明的第五方面的实施方式,提出了一种用于蜂窝无线网络的通信系统,该通信系统包括具体体现本发明的第三或第四方面的设备。
所述系统可以进一步包括用户设备,所述用户设备可操作以将指示关于在所述集中的至少一个或多个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率的数据提供给所述设备。
该用户设备可操作以响应于来自所述设备的触发而将所述数据提供给所述设备。
理想的是,所述用户设备按照周期间隔将所述数据提供给所述设备。当所述用户设备可操作以响应于来自所述设备的触发而将所述数据提供给所述设备时,所述设备可操作以当提供所述触发时,将所述数据被提供的所述间隔的周期通知给所述用户设备。
另外地或代替地,所述用户设备可操作以当关于在所述集中的所述一个小区或所述多个小区中的至少一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率达到预定阈值时,将所述数据提供给所述设备。
根据本发明的第六方面的实施方式,提出了一种计算机程序,所述计算机程序当在蜂窝无线网络的设备中运行时,可操作以执行根据本发明的第一方面或第二方面的方法。
在本发明的前述方面中,所述蜂窝无线网络可以为3GPP网络。
为了执行协作多小区MIMO传输,本发明的实施方式提供了一种方法,该方法能够有助于基于减小在协作多小区MIMO传输的操作期间所需的反馈开销的标准,而确定可加入与服务小区的协作的有效小区。假设存在能够提供特定协调增益的多个小区,本发明的方法通过在多个选择中识别具有较慢地随时间变化的MIMO信道的一个小区或多个小区而辅助选择,因为通过使用具有较慢地随时间变化的信道的一个小区或多个小区,可以减小在协作多小区MIMO传输的操作期间的信道信息的反馈速率。
本发明的方法可以被应用到各种多小区MIMO传输模式,以减小在协作多小区MIMO传输的操作期间的反馈开销(典型地减小大约50%)。
现在将参考附图通过示例的方式进行描述,其中:
图1(上述)例示了在3GPP LTE-A中的多小区MIMO小区集;
图2是例示了根据本发明的第一方面的方法的流程图;
图3是示出在根据本发明的方法的仿真中的四个不同的小区的相关矩阵距离(CMD)的曲线图;
图4是示出针对四个不同的小区的反馈情形的仿真结果的曲线图;
图5和图6是示出在根据本发明的方法的仿真中用于比较不同的两小区分组的反馈情形的曲线图;
图7和图8是示出在根据本发明的方法的仿真中用于比较不同的三小区分组的反馈情形的曲线图;以及
图9A、9B和9C是例示本发明的设备的图。
如上所述,在CoMP的操作期间,UE必须报告详细的信道测量,诸如关于执行协作传输的小区的信道状态/统计信息或窄带SINR,从而执行预编码器设计、链路改变以及在基站的调度(参见R1-091936,“Spatial correlation feedback to support LTE-AMU-MIMO and CoMP:system operation and performance results”,Motorola,3GPPTSG-RAN WG1#57,4-8May,2009,San Francisco,USA,R1-092634,“CoMP operationbased on spatial covariance feedback and performance results of coordinated SU/MUbeamforming”,Motorola,3GPP TSG-RAN WG1#57bis,2009年6月29日到7月3日,Los Angeles,USA,和R1-091282,“Adaptive codebook designs for MU-MIMO”,Huawei,3GPP TSG-RAN WG1#56bis,2009年3月23日到27日,Seoul,Republic ofKorea)。对于FDD系统,需要被反馈的信道信息的量随着协作小区的数量的增加而线性地增加,这对于上行链路信道来说将是沉重的负担。
为了减小在CoMP的操作期间所需的反馈开销,本发明的实施方式提出了如下的方法,即,如果存在能够提供特定CoMP增益的多个小区,该方法能够通过将具有较慢地随时间变化的MIMO信道的一个小区或多个小区选择为与服务小区分组在一起以执行到UE的协作传输,来确定可加入与服务小区的协调的小区。
假设前提是存在能够提供特定协调增益的多个小区,从而提出的方法可以有助于在多个小区选择当中选择具有较慢地随时间变化的MIMO信道的小区,从而减小在协调多小区MIMO的操作期间的反馈速率。因此,提出的方法优选地在检查是否存在多个小区满足特定的目标协调增益的初始预选择或估计过程之后被应用。可选地,估计过程可以在已经识别了具有较慢地随时间变化的信道的小区之后执行,或者,提出的小区分组方法和估计过程可以联合地应用以做出分组决定。估计过程的工作原理根据感兴趣的协调增益的种类(例如,目标SINR、目标传输数据速率等)而改变,这将不在该申请中详细地讨论,因为将理解的是,存在很多种不同的可能。然而,为了更清楚地说明提出的小区分组方法的实施方式可以应用的方式,在接下来的章节中,在检查是否存在能够提供特定的信干比(SIR)增益的多个小区的估计过程中,仅作为示例,采用了在PCT/EP2009/006572中提出的功率原理。基于示例性估计过程的采用,将详细地讨论能够有助于减小在协调多小区MIMO的操作期间所需的反馈开销的小区分组方法。
具体体现本发明的方法包括小区选择过程,该小区选择过程包括识别在所述集中的那些小区当中,所述MIMO信道特性的时间变化速率最低的在所述集中的小区或小区子集的步骤,以及仅从在识别步骤中识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
将在图1中所例示的情形作为示例,并且假设,由给定UE从在测量集中的小区A、B、C、D和其它小区接收的长期平均接收信号功率的百分比分别被设置为25%、35%、25%、10%和5%,通过使用在PCT/EP2009/006572中公开的功率原理,小区A、B、C和D的集被构造为CoMP协作集,因为这些小区一起提供了主要的接收功率,并且小区B是服务小区,因为它能够提供最高的平均接收信号功率。在该示例中,目标SIR被假设为1.5,并且可以发现,当执行估计过程时,通过将小区B与小区A或小区C分组在一起以执行到给定UE的协作传输,目标SIR可以被满足,因为最终得到的SIR可都为1.7。换句话说,估计过程的结果显示,存在两个候选的小区,即,小区A和小区C,它们能够与小区B分组在一起以执行到给定UE的协作传输,从而满足目标SIR。在该实施方式中,提出的小区分组方法被选择,以赋予能够提供较慢地随时间变化的MIMO信道的(一个或多个)小区更高的优先级来被与小区B分组在一起。在提出的分组方法后面的基本原理是:可以通过使用具有较慢地随时间变化的信道的小区来减小在CoMP的操作期间的信道信息的反馈速率。为了辅助BS判断能够与小区B分组在一起的小区的优先级,由UE测量关于潜在地协作的小区的时间变化速率指示符(TVI)(即,在多种MIMO信道属性方面,能够指示MIMO信道的时间变化速率的信息,例如,MIMO信道的空间结构、MIMO信道的信道质量指示符(CQI)等),并且由UE将测量结果报告给BS。如果小区A的TVI指示它为随时间缓慢地变化的小区并且小区C的TVI表示随时间快速地变化的小区,那么将小区A选择为与小区B分组在一起;如果小区A和小区C的TVI是相同的,那么小区A或小区C可以被选择为与小区B分组在一起以用于协作传输。
优选地,根据本发明的小区选择方案进一步包括在识别步骤之前执行预选择过程,其中,如果特定接收器从网络的小区接收的信号与实现所述目标协调增益是一致的,则预选择所述小区以包括在所述小区集中。预选择过程可以在每一次小区选择过程的识别步骤之前被执行,或者仅在第一次小区选择过程之前执行一次,并且对于每一个接下来的小区选择过程不重复。在上述示例中,提出的小区分组方法在利用CoMP增益估计过程预选择小区之后被应用,但是不同的小区选择方案可以是理想的,其中,在执行提出的小区分组方法之后执行估计过程。可选地,可以利用是用于CoMP增益估计过程的标准和提出的小区分组方法的加权组合的标准来做出小区分组决定。在该情形中,具体体现本发明的小区选择方案包括小区选择过程,该小区选择过程包括:首先,对于在所述集中的每一个小区,确定至少依赖于第一参数和第二参数的度量,其中,当第一参数的值小并且第二参数的值大时,该度量高,并且第一参数为所涉及小区的至少一个MIMO信道特性的随时间的变化速率,第二参数与特定接收器从所述小区接收的信号的特性相关。其次,识别所述集中的如下的小区或小区子集,即,所述小区或所述小区子集的所述度量是在针对所述集中的小区确定的所有所述度量当中最高的。然后,仅从在识别步骤识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。所述第二参数涉及的特性理想地是在实现目标协调增益时的因素。
优选地,具体体现本发明的方法进一步包括:在自刚好之前的小区选择过程的选择步骤中选择了用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区起过去一定间隔时间之后,执行如下的步骤:确定在所述选择步骤中选择的一个小区或多个小区中的任何一个的MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在之前的小区选择过程中使用的那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,如果确定已经发生了如此的改变,则重复小区选择过程。
换句话说,在上述示例的方面,如果潜在地协作的小区的TVI由UE报告给BS,并且如果小区A和小区C的时间变化条件已经改变,则BS可以动态地改变关于小区B的分组选择,假设小区A和小区C仍然都适合于提供所需的CoMP增益。
在该情形中,UE可操作以向BS提供指示关于在所述集中的至少一个或多个小区的MIMO信道特性的时间变化速率的数据。这可以响应于来自BS的触发而执行,从而BS控制由UE执行的关于MIMO信道特性的时间变化速率的报告。该触发可以是例如当UE被触发为执行CoMP操作时由BS发出的隐含的信令,或者可以是明确的信令。
UE可操作以按照周期间隔(例如,当BS提供触发时由BS通知给UE的周期)将所述数据提供给设备,以及/或者,非周期性地将所述数据提供给设备,例如当关于在所述集中的一个小区或多个小区中的至少一个小区的MIMO信道特性的测量的时间变化速率达到预定阈值时,指示那一小区的MIMO信道特性比所期望的更快地变化。
在图2示出了具体体现了本发明的动态小区分组(DCG)方法的过程的流程图,在使用CoMP增益估计过程预选择小区之后执行在该情形中的DCG方法。在图2中,左边的时间线示出了事件的序列,包括由UE测量TVI、在BS处的检查和小区初始分组/重新分组以及BS数据传输。在图2的右边,与时间线对应,如图2(a)示出的部分例示了在UE测量以及BS检查和初始分组时段期间执行的详细过程,并且如图2(b)示出的部分例示了在UE测量以及BS检查和重新分组时段期间的详细过程。在该实施方式中,在针对BS初始分组过程执行的检查过程和针对BS重新分组过程执行的检查过程之间存在不同。对于BS初始分组过程,BS检查过程仅需要估计是否存在能够提供特定CoMP增益的多个小区,而对于BS重新分组过程,BS需要估计两个方面,即,选择的小区的时间变化条件是否已经改变,并且如果改变,估计是否存在能够提供特定CoMP增益的多个小区。在图2所例示的实施方式中,除了初始UE测量以及BS检查和分组时段之外,在UE测量以及BS检查和重新分组时段期间,由图2(b)给出的过程被重复地应用。
作为概述,在图2中示出的本发明提出的DCG方法包括下面的几个方面:
(1)由UE周期性地测量潜在地协作的小区的TVI,并且由UE将测量结果报告给BS;
(2)如果存在能够提供特定CoMP增益的多个小区,则能够提供较慢地随时间变化的MIMO信道的(一个或多个)小区具有被选择为与服务小区分组在一起的优先级;可选地(尽管在图2中未示出),具有较慢地随时间变化的MIMO信道的小区能够在确定哪些小区能够提供需要的CoMP增益之前被识别,或者CoMP增益估计标准和本发明提出的DCG方法的加权组合可以用来对可用于协调的小区进行分组;以及
(3)可以通过使用针对潜在地协作的小区的周期的TVI报告由BS动态地控制分组。
如上所述,存在各种可行的小区选择方案。在图2中所示的方法对于小区的初始分组和重新分组采用相同的小区选择方案,但是针对小区选择过程的第一次发生和其接下来的重复过程可以使用两个或更多个不同的小区选择方案的组合。
图9A示出了能够用来执行具体体现本发明的方法的设备。该设备具有包括识别装置2A的小区选择装置1A,该识别装置2A可操作以识别在集中的如下的小区或小区子集,即,对于所述集中的所述小区或小区子集,所述预定MIMO信道特性的时间变化速率是在该集中的小区当中最低的。小区选择装置1A进一步包括选择装置3A,该选择装置3A可操作以仅从由识别装置2A识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
在图9A中示出的设备进一步包括预选择装置4A,如果特定接收器从小区接收的信号与实现所述目标协调增益是一致的,该预选择装置4A可操作以预选择网络的小区以包括在所述小区集中。预选择装置4A可以被省略,或者可以包括在基站中,或者优选地,被包括在UE中以减小信令开销。
可用来执行具体体现本发明的另一个方法的在图9B中所示的可选设备与图9A的设备的不同之处在于,预选择装置被省略,并且识别装置2B可操作以从还没有基于实现目标协调增益而预选择的小区的集中识别具有最低的预定MIMO信道特性的时间变化速率的小区或小区子集。相反,小区选择装置1B的选择装置3B被构造从由识别装置2B识别的小区子集从选择如下的那些小区,即,特定接收器从所述那些小区接收的信号与实现所述目标协调增益是一致的。
在可用来执行具体体现本发明的另一个方法的在图9C中所示的另一个可选的设备中,该设备包括具有度量确定装置5C的小区选择装置1C,该度量确定装置5C用于对于在所述集中的每一个小区,确定至少依赖于第一参数和第二参数的度量,其中,当第一参数的值小并且第二参数的值大时,该度量高,并且第一参数为所涉及小区的至少一个MIMO信道特性的随时间的变化速率,第二参数与特定接收器从小区接收的信号的特性相关。所述第二参数涉及的特性理想地是在实现目标协调增益时的因素。该设备进一步包括:识别装置2C,该识别装置2C用于识别在针对所述集的小区确定的所有所述度量中,在所述集中所述度量最高的小区或小区子集;以及选择装置3C,用于仅从由识别装置2C识别的小区或小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
图9A、9B和9C的设备另外还包括改变确定装置6A/6B/6C,用于确定在自用于多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区的刚好之前的选择起过去一定间隔时间之后,在该刚好之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在之前的小区选择过程中使用的那一小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且如果确定如此的改变已经发生,则触发小区选择过程。
为了估计本发明提出的DCG方法在减小CoMP操作期间的反馈开销方面的性能,相关矩阵距离(CMD)度量被用作主要的分析工具。它是MIMO信道的空间变化的与系统无关的测量。它允许该变化由单个参数表征,尽管它比较矩阵的子空间和奇异值两者。清楚地,例如,当考虑传输波束成形、空间多路复用等时,关于MIMO信道的最重要的方面是系统的空间结构,尽管MIMO系统的性能也依赖于信道的时间和频率行为。因此,在2009年12月21日提交的EP09180243.9中已经提出,针对CoMP操作,CMD度量可以用来研发适当反馈间隔控制方案。
CMD度量最初由M.Herdin,N.Czink,H.Ozcelik和E.Bonek在“Correlation matrixdistance,a meaningful measure for evaluation of non-stationary MIMO channels”IEEEVTC spring 2005,vol.1,2005,pp.136-140中提出,用于测量窄带快速衰减MIMO信道的空间结构的变化。在EP09180243.9中,CMD度量被扩展用于宽带快速衰减MIMO信道。对于特定频率,在两个瞬时空间相关矩阵之间的CMD在EP09180243.9中被定义如下:
d corr ( R ( t 1 , f ) , R ( t 2 , f ) ) = 1 - tr { R ( t 1 , f ) R ( t 2 , f ) } | | R ( t 1 , f ) | | F | | R ( t 2 , f ) | | F ∈ [ 0,1 ] - - - ( 1 )
其中,tr(·)表示矩阵的迹,||·||F表示矩阵的酉不变范数,R(t1,f)和R(t2,f)是在两个不同的时间采样t1和t2处的针对特定频率的空间相关矩阵,将接收器侧空间相关作为示例,R(t1,f)和R(t2,f)的计算如下:
RRx(t,f)=H(t,f)HH(t,f)    (2)
其中,H(t,f)是关于具有nR个接收器天线和nT个发射器天线的系统的nR×nT时变传递矩阵,其可以通过将傅里叶变换应用到时变脉冲响应矩阵H,(t,τ)而获得的。在等式(1)中,如果R(t1,f)和R(t2,f)是相同的,则CMD为零;如果它们彻底地变化,则它趋于一。因为dcorr表征在分别基于两个瞬时信道矩阵而计算的两个瞬时空间相关矩阵之间的变化,所以dcorr可以指示在瞬时信道矩阵中的改变。
在下文中,与3GPP空间信道模型(SCM)一起引入的CMD度量(参见3GPP TR25.996:“Spatial channel model for multiple input multiple output(MIMO)simulations”,V8.0.0,2008-12)被用来估计本发明提出的DCG方法在减小CoMP操作期间所需的反馈开销方面的性能。用于估计的整个仿真过程主要由四个功能部分构成,即,信道矩阵的生成,TVI报告的生成,小区分组以及对反馈开销减小的研究。
具体地,每一个部分介绍如下:
1)信道矩阵的生成:
3GPP空间信道模型(SCM)被用来仿真时变多小区MIMO信道。具体地,在3GPP TR 25.996详细说明的城市宏观场景被用于仿真中。假设每一个小区是六边形,同时每一个小区具有三个扇区,则生成在UE和每一个发射扇区之间的在不同的时间采样处的脉冲响应矩阵。均匀线性阵列(ULA)被用在UE和每一个发射扇区,其中,在UE侧具有2个天线,在发射器侧具有8个天线。在每一次仿真运行的开始,UE的位置、UE的天线取向、UE的移动的速率和方向以及在不同的发射扇区处的天线的取向被限定和假设为在仿真时段期间是不变的。在两个相邻的时间采样之间的时间间隔为1ms,这对应于在LTE系统中的一个子帧周期。在每一个时间采样处,生成在UE和每一个发射扇区之间的一系列的脉冲响应信道矩阵,即,H,(t,τ),并且然后它们通过傅里叶变换被变换为一系列的传递矩阵,即,H(t,f),这由此可以用于等式(1)和(2)中,从而针对在每一个发射扇区内的特定频率f单独地测量MIMO信道的时间变化。因为相对于不同的发射扇区,关于相同UE的多普勒频谱通常是不同的,所以与不同的发射扇区相关联的信道被预期为经历不相等的时间变化。图3示出关于4个不同的发射扇区的CMD的仿真结果,其中,UE的速率为3km/h,并且总的仿真时段为140ms。注意的是,在所有的仿真中,接收器方空间相关矩阵被用来生成CMD,并且接着术语“小区”被用来描述各个扇区。
2)TVI报告的生成:
在图2所例示的UE测量时间期间,由UE测量在不同的小区中的MIMO信道的时间变化速率。为了基于扩展的CMD度量来测量特定小区的时间变化速率,一种可能的方法是记录CMD穿过预定阈值α的次数,在UE测量时间期间,CMD穿过预定阈值α次数越多,就认为小区的时间变化速率越高。因此,对于每一个小区,如果在时间t0处的空间相关矩阵R(t0,f)被取为参考,那么可以通过利用等式(1)来计算对于接下来的时刻的CMD,并且在每一个时刻的空间相关矩阵为R(t,f)。一旦CMD已经穿过α,参考空间相关矩阵将被设置为当前的空间相关矩阵,即,R(t0,f)=R(t,f),并且CMD将被重置为零。
将3km/h的迁移率情形作为示例,UE测量时间被确定为20ms,并且α被限定为0.001。基于两个因素配置α的值。一个是对用于将时间变化速率分级的分辨率的系统要求,另一个是迁移率情形。一般地说,α的值越小,用于将时间变化速率分级的分辨率就越高。然而,对于中等迁移率情形,诸如UE的速率为30km/h,α的值不应该设置太小。这是因为,在相邻的时间采样之间,信道的时间变化更快更大,如果α的值太小,则不同小区的CMD可能始终容易地穿过阈值,不管小区是相对较慢地随时间变化或较快地随时间变化,因此不能区分在UE测量时段期间不同小区的时间变化速率。
通过使用与图3的那些设置相同的仿真设置,对于每一个小区,分别记录在开始的20ms的时段穿过阈值的情形的次数,并且我们发现对于小区1、小区2、小区3和小区4的次数分别是6、3、6和1。根据这些次数,这四个小区的时间变化速率被各自地分级为“高”、“中等低”、“高”和“低”。这里使用的分级方法是:最小的数量和最大的数量被分别取作下限和上限,被相应地称为“低”和“高”的随时间变化的小区,并且在它们之间存在另外的两个级别,根据是否更接近下限或者更接近上限,所述另外的两个级别相应地被称为“中等低”和“中等高”。对于所述4个级别的时间变化速率,UE需要2个比特来表示对于每一个小区的TVI,这将被报告给服务BS并且被用作小区分组参考。UE每60ms重复测量过程,并且每一次测量过程持续20ms,如在图2中所例示的那样,因为对于3km/h的迁移率的情形而言,信道相干时间大致为80ms。因此,在自第一测量时间点起的60ms之后,UE通过使用相同的方法再次测量四个小区的时间变化速率,并且我们发现在第二测量时间期间,对于小区1、2、3和4的穿过情形分别是5、4、6和1,它们由此相应地被分类为“中等高”、“中等高”、“高”和“低”的随时间变化的小区。UE再次将这些TVI报告给BS,并且BS然后可以使用该信息来判断是否需要执行重新分组。表1示出了在两个相邻的测量时段中,针对4个不同的小区的时间变化速率的分级结果。
 小区1  小区2  小区3  小区4
  第一测量时间  高  中等低  高  低
  第二测量时间  中等高  中等高  高  低
表1关于两个相邻测量时段的分级结果
3)小区分组:
在BS处,基于来自UE的TVI报告而采用本发明提出的DCG方法,假设存在能够提供特定的CoMP增益的多个候选小区。在仿真中,假设的是,小区2是能够提供最高的平均接收信号功率的服务小区,并且它可以与小区3或小区4分组在一起,以满足目标传输增益。因此基于从UE接收的第一TVI报告(参见表格1),根据本发明提出的DCG方法,BS将小区4与小区2分组在一起,以用于接下来的CoMP传输。在BS从UE接收到第二TVI报告之后,因为小区4的TVI仍然指示“低”的随时间变化,所以BS不需执行重新分组过程,而是保持将小区4和小区2的分组用于接下来的数据传输。
4)对反馈开销减小的研究:
基于由BS作出的分组决定,在EP09180243.9中提出的反馈间隔控制(FIC)方案被用来研究在CoMP的操作期间的反馈开销。这里,首先,简要地介绍EP09180243.9的FIC方案。接下来,基于研究通过使用本发明提出的DCG方法是否减小了反馈开销的问题而描绘仿真结果。
在EP09180243.9中提出的FIC方案是基于CMD的适应性的FIC方案。为了使用该方案,存在两个需要详细说明的参数,它们是传输模式指示符β和反馈CMD阈值γ。传输模式指示符β用来选择将用于CMD度量中的适当类型的信道矩阵。反馈CMD阈值被应用于CMD度量,从而适应性地控制用于指定的传输模式的反馈间隔。
具体地,对于利用全局预编码模式的CoMP联合处理(JP),是将在CMD度量中用来控制反馈间隔的信道矩阵,其中B是JP小区的数量,H(b)b=1...B是在小区b和UE之间的nR×nT矩阵,并且Hcat的尺寸为nR×BnT。对于利用MBSFN预编码传输模式的CoMP JP,被用于CMD度量中,其中,Hsum是相加的信道矩阵,其中,维数为nR×nT,假设在每一个小区中有nT个发射器天线。对于利用局部预编码或者加权的局部预编码的CoMP JP传输模式和CoMP CB传输模式,每一个协作小区的信道矩阵H(b)被用于CMD度量(参见EP09180243.9和R1-090022,“Considerations on precoding scheme for DL joint processing CoMP”,Sharp,3GPPTSG-RAN WG1#55bis,2009年1月12日到16日,Ljubljana,Slovenia)。
关于基于CMD的适应性的FIC方法,它包括下面的步骤:
a)在时间t0,每一个协作小区的初始信道信息被反馈回到网络,并且在时间t0的空间相关矩阵被用作参考,其中,空间相关矩阵具有与不同的CoMP传输模式相关联的不同的计算方式,并且然后利用等式(1)来计算接下来的CMD;
b)在不同的时间采样的CMD与预定反馈CMD阈值γ相比较:在利用全局预编码的CoMP JP或者利用MBSFN预编码传输模式的CoMP JP的情形中,如果在时间t,合成信道矩阵的CMD,即,Hcat或Hsum,大于或等于γ,那么通过反馈更新用于所有协作小区的信道信息,同时通过利用合成信道矩阵计算的参考空间相关矩阵被更新为时间t的相关矩阵;在利用局部预编码或者加权的局部预编码的CoMP JP传输模式和CoMP CB传输模式的情形中,如果在时间t,任何协作小区的CMD大于或等于γ,那么通过反馈更新用于那些小区的信道信息,同时那些小区的参考空间相关矩阵被更新为在时间t的它们的相关矩阵;
c)重复过程a)和b)。
在下文中,针对在21ms和140ms之间的数据传输时段,示出基于由BS做出的分组决定的反馈情形的仿真结果。在该数据传输时段的开始,分组决定是基于第一UE TVI报告的(参见表1)。在21ms到140ms的时段期间,因为UE每60ms报告潜在地协作的小区的TVI,所以如果必要的话,它允许BS重新分组可加入协调的小区。在该具体的仿真中,通过使用本发明提出的DCG方法和由UE给出的TVI报告(参见表1),我们可以发现BS在21ms到140ms的数据传输时段期间,一直利用小区2和小区4的分组,从而BS不必对小区重新分组。因此,通过使用本发明提出的分组和非建议的分组在反馈开销方面的性能的比较被示出在与各种CoMP传输模式相应的图4到图6中。在数据传输期间BS需要重新分组小区的情形中,在重新分组之后,BS需要通知UE新的分组,并且因此UE可以反馈与新的分组相对应的信道信息。同时,UE将CMD重置为在重新分组时间的零,并且还将(一个或多个)参考空间相关矩阵重置为在重新分组时间的那一(那些)空间相关矩阵。
在这些仿真中,反馈的CMD阈值γ被设置为0.1,并且UE的速度为3km/h。γ的选择需要对系统性能的要求和反馈开销的综合考虑。这里,为了验证的目的,选择0.1的值,因为它将不会导致在容量或块错误率(BLER)方面的系统性能的劣化。
根据图4,我们可以发现,对于诸如利用局部预编码或加权的局部预编码的CoMPJP和CoMP CB这样的CoMP传输模式,对于小区2和小区3的情形(即,消息)的总数为8,但是对于小区2和小区4的总数为2,通过使用本发明提出的分组方法,与利用“高”的随时间变化的小区进行的分组相比,这导致的75%的反馈开销的减小。
图5针对是利用全局预编码的JP的传输模式,通过使用小区2和小区3的分组(这意味着Hcat由小区2和小区3的信道信息构成),反馈情形的数量为2,与4个反馈消息相对应,并且通过使用小区2和小区4的分组(这意味着Hcat由小区2和小区4的信道信息构成),反馈情形的数量为1,与2个反馈消息相对应。因此,反馈开销被减小50%。
图6示出在假设传输模式为利用MBSFN预编码的CoMP JP的情况下,通过利用不同的小区分组获得的反馈情形的仿真结果。对于该传输模式,根据不同分组具有不同构成的Hsum被用于CMD度量中,以确定反馈情形。相似地,在图6中示出的仿真结果暗示,本发明提出的小区分组方法导致50%的反馈开销减小。
图5和图6已经示出了当可加入协调的有效小区的数量为2时的反馈情形的仿真结果。当可加入协调的有效小区的数量大于二时,在各种CoMP传输情形中,估计由本发明提出的小区分组方法实现的在减小反馈开销方面的性能。例如,对于在图4中所示的仿真结果,如果我们仍然假设小区2为服务小区,另外小区1被选择作为一个可加入协调的有效小区,因为它是唯一能够提供特定CoMP增益的小区,那么通过将小区1和小区2与小区4(“低”的随时间变化的小区)而是不是小区3(“高”的随时间变化的小区)分组在一起,在利用局部预编码或加权的局部预编码的CoMP JP和CoMP CB传输模式的情形中,根据图4,反馈开销可以减小42%;在利用全局预编码的CoMP的情形中,图7示出了反馈开销的减小为75%,并且在MBSFN预编码的情形中,图8示出了在21ms到140ms的时段期间反馈开销的减小为80%。因此,本发明提出的分组方法可以一般地应用于其中可加入协调的有效小区的数量大于二的情形。
本发明的实施方式可以以硬件、在一个或更多个处理器上运行的软件模块、或者其组合实现。即,本领域技术人员将理解的是,微处理器或数字信号处理器(DSP)可以在实际中用来实现上述的一部分功能或所有功能。
本发明还可以实现为用于执行这里公开的部分或所有方法的一个或更多个装置或设备程序(例如,计算机程序以及计算机程序产品)。具体体现本发明的如此的程序可以存储在计算机可读介质上,或者,例如可以为一个或更多个信号的形式。如此的信号可以为可从互联网网址下载的数据信号,或者设置在载波信号上的数据信号,或者以任何其它形式。
将理解的是,本发明的实施方式可以应用于任何多小区MIMO系统。

Claims (21)

1.一种用于在蜂窝无线网络中从小区集当中选择一个小区或多个小区以供在多小区多输入/多输出(MIMO)传输中协调使用从而减小反馈开销的方法,所述集中的每一个小区具有能够随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,该方法的特征在于小区选择过程,所述小区选择过程包括以下步骤:
识别在所述集中的如下的小区或小区子集,即,对于在所述集中的所述小区或所述小区子集,所述MIMO信道特性的时间变化速率是在所述集中的小区当中最低的,从而减小在协调多小区MIMO的操作期间的反馈速率;以及
仅从在所述识别步骤识别的所述小区或所述小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括在所述识别步骤之前执行预选择过程,在所述预选择过程中,如果特定接收器从网络的小区接收的信号与实现目标协调增益是一致的,则预选择所述网络的小区以包括在所述小区集中。
3.根据权利要求2所述的方法,所述方法进一步包括在自从在刚好之前的小区选择过程的所述选择步骤中选择了用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区起过去一定间隔时间之后,执行以下的更新过程:
确定在所述之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量;
如果确定如此的改变已经发生,则重复所述预选择过程;以及
如果在所述预选择过程中能够预选择一组小区,则重复权利要求2中的小区选择过程或者不同的小区选择过程。
4.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括:当在所述识别步骤中识别出小区子集时,在所述选择步骤中,将所述子集中的如下的那一个小区或那些小区选择用于多小区MIMO传输,即,特定接收器从所述那一个小区或那些小区接收的信号与实现目标协调增益是一致的。
5.根据权利要求1、2或4所述的方法,所述方法进一步包括:在自从在刚好之前的小区选择过程的所述选择步骤中选择了用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区起过去一定间隔时间之后,执行如下的更新过程:确定在所述之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且,如果确定已经发生了如此的改变,则重复权利要求1、2或4中的小区选择过程或者不同的小区选择过程。
6.一种用于在蜂窝无线网络中从小区集当中选择一个小区或多个小区以供在多小区多输入/多输出(MIMO)传输中协调使用从而减小反馈开销的方法,所述集中的每一个小区具有能够随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,该方法的特征在于小区选择过程,所述小区选择过程包括以下步骤:
对于在所述集中的每一个小区,确定至少依赖于第一参数和第二参数的度量,其中,当所述第一参数的值在所述第一参数的范围的下限附近并且所述第二参数的值在所述第二参数的范围的上限附近时,所述度量高,并且所述第一参数为所涉及小区的至少一个MIMO信道特性的时间变化速率,所述第二参数与特定接收器从所述小区接收的信号的特性相关,所述第二参数涉及的所述特性是在实现目标协调增益时的因素;
识别在所述集中的如下的小区或小区子集,即,所述小区或所述小区子集的所述度量是在针对所述集中的小区确定的所有所述度量当中最高的,从而减小在协调多小区MIMO的操作期间的反馈速率;以及
仅从在所述识别步骤识别的所述小区或所述小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
7.根据权利要求6所述的方法,所述方法进一步包括:在自从在刚好之前的小区选择过程的所述选择步骤中选择了用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区起过去一定间隔时间之后,执行如下的更新过程:确定在所述之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且,如果确定已经发生了如此的改变,则重复权利要求6中的小区选择过程或者不同的小区选择过程。
8.一种在用于蜂窝无线网络的通信系统中使用的设备,所述设备可操作以执行小区选择过程,所述小区选择过程用于从在所述蜂窝无线网络中的小区集当中选择一个小区或多个小区以供在多小区多输入/多输出(MIMO)传输中协调使用从而减小反馈开销,所述集中的每一个小区具有能够随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,其特征在于,所述小区选择过程由所述设备的小区选择装置(1A,1B)执行,所述小区选择装置具有:
识别装置(2A,2B),所述识别装置可操作以识别在所述集中的如下的小区或小区子集,即,对于在所述集中的所述小区或所述小区子集,所述MIMO信道特性的时间变化速率是在所述集中的小区当中最低的,从而减小在协调多小区MIMO的操作期间的反馈速率;和
选择装置(3A,3B),所述选择装置可操作以仅从由所述识别装置(2A,2B)识别的所述小区或所述小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
9.根据权利要求8所述的设备,所述设备进一步包括预选择装置(4A),所述预选择装置可操作为:如果特定接收器从网络的小区接收的信号与实现目标协调增益是一致的,则预选择所述网络的小区以包括在所述小区集中。
10.根据权利要求9所述的设备,所述设备进一步包括改变确定装置(6A),所述改变确定装置可操作以在自从用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区的刚好之前的选择起过去一定间隔时间之后:
确定在刚好之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量;以及
如果确定如此的改变已经发生,并且由所述预选择装置(4A)能够预选择一组小区,则重复所述小区选择过程。
11.根据权利要求8所述的设备,其中所述选择装置(3A,3B)可操作为:当所述识别装置(2A,2B)识别出小区子集时,将所述子集中的如下的那一个小区或那些小区选择用于所述多小区MIMO传输,即,特定接收器从所述那一个小区或那些小区接收的信号与实现目标协调增益是一致的。
12.根据权利要求8或11所述的设备,所述设备进一步包括改变确定装置(6A,6B),所述改变确定装置可操作以在自从用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区的刚好之前的选择起过去一定间隔时间之后,确定在所述刚好之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一个小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且如果确定如此的改变已经发生,则重复所述小区选择过程。
13.一种在用于蜂窝无线网络的通信系统中使用的设备,所述系统可操作以执行小区选择过程,所述小区选择过程用于在所述蜂窝无线网络中从小区集当中选择一个小区或多个小区以供在多小区多输入/多输出(MIMO)传输中协调使用从而减小反馈开销,所述集中的每一个小区具有能够随着时间以可测量的速率变化的至少一个MIMO信道特性,其特征在于,所述小区选择过程由所述设备的小区选择装置(1C)执行,所述小区选择装置包括:
度量确定装置(5C),所述度量确定装置用于针对在所述集中的每一个小区,确定至少依赖于第一参数和第二参数的度量,其中,当所述第一参数的值在所述第一参数的范围的下限附近并且所述第二参数的值在所述第二参数的范围的上限附近时,所述度量高,并且所述第一参数为所涉及小区的至少一个MIMO信道特性的时间变化速率,所述第二参数与特定接收器从所述小区接收的信号的特性相关,所述第二参数涉及的所述特性是在实现目标协调增益时的因素;
识别装置(2C),所述识别装置用于识别在所述集中的如下的小区或小区子集,即,所述小区或所述小区子集的所述度量是在针对所述集中的小区确定的所有所述度量当中最高的,从而减小在协调多小区MIMO的操作期间的反馈速率;以及
选择装置(3C),所述选择装置用于仅从由所述识别装置(2C)识别的所述小区或所述小区子集中选择用于多小区MIMO传输的一个小区或多个小区。
14.根据权利要求13所述的设备,所述设备进一步包括改变确定装置(6C),所述改变确定装置可操作以在自从用于所述多小区MIMO传输的所述一个小区或多个小区的刚好之前的选择起过去一定间隔时间之后,确定在所述刚好之前的小区选择过程中选择的一个小区或多个小区中的任何一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率是否已经从在所述之前的小区选择过程中用于那一小区或那些小区的时间变化速率改变了预选择的量,并且如果确定如此的改变已经发生,则重复所述小区选择过程。
15.根据权利要求8或13所述的设备,其中,所述蜂窝无线网络为3GPP网络。
16.一种用于蜂窝无线网络的通信系统,所述通信系统包括根据权利要求8或13所述的设备。
17.根据权利要求16所述的系统,所述系统进一步包括用户设备(UE),所述用户设备可操作以将指示关于在所述集中的至少一个小区或多个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率的数据提供给所述设备。
18.根据权利要求17所述的系统,其中,所述用户设备(UE)可操作以响应于来自所述设备的触发而将所述数据提供给所述设备。
19.一种用于蜂窝无线网络的通信系统,所述通信系统包括用户设备(UE)和根据权利要求10或14所述的设备,所述用户设备可操作以将指示关于在所述集中的至少一个小区或多个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率的数据提供给所述设备,其中,所述用户设备可操作以按照周期间隔将所述数据提供给所述设备。
20.根据权利要求19所述的系统,其中,所述用户设备(UE)可操作以响应于来自所述设备的触发而将所述数据提供给所述设备,并且所述设备可操作以当提供所述触发时,将所述数据被提供的所述间隔的周期通知给所述用户设备。
21.根据权利要求17或20所述的系统,其中,所述用户设备(UE)可操作以当关于在所述集中的所述一个小区或所述多个小区中的至少一个小区的所述MIMO信道特性的时间变化速率达到预定阈值时,将所述数据提供给所述设备。
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