CN102804869A - 用于协同mimo 的多频带天线 - Google Patents

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Abstract

某些方面提供了一种用于降低协同MIMO系统中的干扰的方法。

Description

用于协同MIMO 的多频带天线
技术领域
概括地说，本申请公开内容的某些方面涉及无线通信，更具体地说，涉及使用多频带天线来降低协同多输入多输出(MIMO)中的干扰的技术。
背景技术
协同多输入多输出(MIMO)是一种用于未来一代无线通信系统的有前景的技术，尤其是针对使用广播或对等(P2P)网络的系统。与传统的MIMO系统相比，协同MIMO系统的主要缺点之一是由于节点之间的协作而带来的额外干扰。
因此，在本领域中，需要能够降低协同MIMO系统中的干扰的技术。
发明内容
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行无线通信的方法。概括地说，该方法包括：从基站接收关于第一频带和第二频带的信息，其中，第一频带用于直接传输，第二频带用于协作；监视通过第二频带接收的多个信号，并测量已接收信号的功率；向基站发送关于通过第二频带接收的信号的功率值的信息；从基站接收用于第二频带的最大允许功率值；在第一和第二频带上都发送数据，其中，第二频带中的发送功率小于用于第二频带的最大允许功率值。
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的方法。概括地说，该方法包括：选择至少一个第一频带，以用于进行直接传输，并选择至少一个第二频带，以在协同MIMO通信系统中用于在移动站之间进行协作；向至少一个移动站发送关于第一和第二频带的信息；从移动站接收关于在第二频带中从该移动站附近的其他移动站接收到的功率值的信息；给移动站指定用在第二频带中的最大功率值，以降低所述通信系统的干扰；向移动站发送用于第二频带的最大功率值。
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行无线通信的装置。概括地说，该装置包括：用于从基站接收关于第一频带和第二频带的信息的逻辑，其中，第一频带用于直接传输，第二频带用于协作；用于监视通过第二频带接收的多个信号并测量已接收信号的功率的逻辑；用于向基站发送关于通过第二频带接收的信号的功率值的信息的逻辑；用于从基站接收用于第二频带的最大允许功率值的逻辑；用于在第一和第二频带上都发送数据的逻辑，其中，第二频带中的发送功率小于用于第二频带的最大允许功率值。
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的装置。概括地说，该装置包括：用于选择至少一个第一频带以用于进行直接传输并选择至少一个第二频带以在协同MIMO通信系统中用于在移动站之间进行协作的逻辑；用于向至少一个移动站发送关于第一和第二频带的信息的逻辑；用于从移动站接收关于在第二频带中从该移动站附近的其他移动站接收到的功率值的信息的逻辑；用于给该移动站指定用在第二频带中的最大功率值以降低所述通信系统的干扰的逻辑；用于向该移动站发送用于第二频带的最大功率值的逻辑。
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行无线通信的装置。概括地说，该装置包括：用于从基站接收关于第一频带和第二频带的信息的模块，其中，第一频带用于直接传输，第二频带用于协作；用于监视通过第二频带接收的多个信号，并测量已接收信号的功率的模块；用于向基站发送关于通过第二频带接收的信号的功率值的信息的模块；用于从基站接收用于第二频带的最大允许功率值的模块；用于在第一和第二频带上发送数据的模块，其中，第二频带中的发送功率小于用于第二频带的最大允许功率值。
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的装置。概括地说，该装置包括：用于选择至少一个第一频带以用于进行直接传输并选择至少一个第二频带以在协同MIMO通信系统中用于在移动站之间进行协作的模块；用于向至少一个移动站发送关于第一和第二频带的信息的模块；用于从移动站接收关于在第二频带中从该移动站附近的其他移动站接收到的功率值的信息的模块；用于给该移动站指定用在第二频带中的最大功率值以降低所述通信系统的干扰的模块；用于向该移动站发送用于第二频带的最大功率值的模块。
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行无线通信的计算机程序产品，包括其上存储有指令的计算机可读介质，这些指令可由一个或多个处理器执行。概括地说，这些指令包括：用于从基站接收关于第一频带和第二频带的信息的指令，其中，第一频带用于直接传输，第二频带用于协作；用于监视通过第二频带接收的多个信号，并测量已接收信号的功率的指令；用于向基站发送关于通过第二频带接收的信号的功率值的信息的指令；用于从基站接收用于第二频带的最大允许功率值的指令；用于在第一和第二频带上都发送数据的指令，其中，第二频带中的发送功率小于用于第二频带的最大允许功率值。
本申请公开内容的某些方面提供了一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的计算机程序产品，包括其上存储有指令的计算机可读介质，这些指令可由一个或多个处理器执行。概括地说，这些指令包括：用于选择至少一个第一频带以用于进行直接传输并选择至少一个第二频带以在协同MIMO通信系统中用于在移动站之间进行协作的指令；用于向至少一个移动站发送关于第一和第二频带的信息的指令；用于从移动站接收关于在第二频带中从该移动站附近的其他移动站接收到的功率值的信息的指令；用于给该移动站指定用在第二频带中的最大功率值以降低所述通信系统的干扰的指令；用于向该移动站发送用于第二频带的最大功率值的指令。
附图说明
为了能够详细理解本申请公开内容的上述特征，通过参考多个方面可以提供上面简要概括的更具体的描述，其中在附图中示出了部分方面。但是应该注意，附图只是示出了本申请公开内容的某些典型方面，因此不应该视为限制了本发明的范围，因为该描述可以适用于其他等同有效的方面。
图1示出了根据本申请公开内容的某些方面的空分多址MIMO无线系统。
图2示出了根据本申请公开内容的某些方面的接入点和两个用户终端的方框图。
图3示出了根据本申请公开内容的某些方面的无线设备的示例组件。
图4示出了根据本申请公开内容的某些方面的用于降低协同MIMO系统中的干扰的示例操作。
图4A示出了能够执行图4中所示的操作的示例组件。
图5示出了根据本申请公开内容的某些方面在协同MIMO系统中用于上行链路传输的示例可调节帧结构。
图6示出了根据本申请公开内容的某些方面在蜂窝网络的小区内的示例协作区域。
图7示出了根据本申请公开内容的某些方面在协同MIMO系统中的基站和移动站之间进行的示例通信。
具体实施方式
下面描述本申请公开内容的某些方面的各个方面。应该很明显的是，本申请中的教导可以包括在多种形式当中，并且本申请正在公开的任何具体结构、功能或其两者都只是表示性的。根据本申请的教导，本领域技术人员应该明白，可以独立于任何其他方面来实施本申请公开的方面，并且可以以多种方式组合这些方面中的两个或多个方面。例如，可以使用任何数目的本申请给出的方面来实现装置或者来实施方法。此外，可以使用除了本申请给出的一个或多个方面之外的其他结构、功能或功能和结构，或者不同于本申请给出的一个或多个方面的其他结构、功能或结构和功能来实现这种装置或实施这种方法。此外，方面可以包括权利要求的至少一个要素。
本申请中使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性的”任何方面不应被解释为比其它方面更优选或更具优势。而且如本申请所使用的，术语“传统站”通常是指支持802.11n或IEEE 802.11标准的更早期版本的无线网络节点。
本申请描述的多天线传输技术可以用于与各种无线技术(如码分多址(CDMA)、正交频分复用(OFDM)、时分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)等)相结合。多个用户终端可以通过不同的手段((1)用于CDMA的正交码信道、(2)用于TDMA的时隙或者(3)用于OFDM的子频带)来同时发送/接收数据。CDMA系统可以实施IS-2000、IS-95、IS-856、宽带-CDMA(W-CDMA)或一些其它标准。OFDM系统可以实施IEEE 802.11或一些其它标准。TDMA系统可以实施GSM或一些其它标准。这些各种标准在本领域是公知的。
示例MIMO系统
图1示出了具有接入点和用户终端的多址MIMO系统100。为了简化，图1中只示出了一个接入点110。接入点(AP)通常是与用户终端通信的固定站，并且也被称为基站或某种其它术语。用户终端可以是固定的或移动的，并且也被称为移动站、站(STA)、客户端、无线设备或某种其它术语。用户终端可以是无线设备，如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机等。
在任何给定的时刻，接入点110可以在下行链路和上行链路上与一个或多个用户终端120进行通信。下行链路(即，前向链路)是从接入点到用户终端的通信链路，而上行链路(即，反向链路)是从用户终端到接入点的通信链路。用户终端也可以与另一个用户终端对等地通信。系统控制器130耦接至接入点，并且为接入点提供协调和控制。
系统100利用多个发送和多个接收天线在下行链路和上行链路上进行数据传输。接入点110装配有Nap个天线，并且表示用于下行链路传输的多输入(MI)以及用于上行链路传输的多输出(MO)。一组Nu个被选择的用户终端120集体表示用于下行链路传输的多输出以及用于上行链路传输的多输入。在某些情况下，如果没有通过一些方式在码、频率或时间中来复用用于Nu个用户终端的数据符号流，那么可能需要Nap≥Nu≥1。如果能使用不同的码信道用CDMA、使用不相交的子频带集合用OFDM等来复用数据符号流，那么Nu可以大于Nap。每个被选择的用户终端向接入点发送特定于用户的数据和/或从接入点接收特定于用户的数据。通常，每个被选择的用户终端可以配备有一个或多个天线(即，Nut≥1)。Nu个被选择的用户终端可以具有相同或不同数目的天线。
MIMO系统100可以是时分双工(TDD)系统或频分双工(FDD)系统。对于TDD系统，下行链路和上行链路共享相同的频带。对于FDD系统，下行链路和上行链路使用不同的频带。MIMO系统100也可以使用单个载波或多个载波进行传输。每个用户终端可以装配有单个天线(例如，为了降低成本)或多个天线(例如，其中可以支持附加成本)。
图2示出了MIMO系统100中的接入点110和两个用户终端120m和120x的方框图。接入点110装配有Nap个天线224a到224ap。用户终端120m装配有Nut，m个天线252ma到252mu，并且用户终端120x装配有Nut，x个天线252xa到252xu。接入点110是用于下行链路的发送实体，并且是用于上行链路的接收实体。每个用户终端120是上行链路的发送实体，并且是下行链路的接收实体。如本申请中使用的，“发送实体”是能够通过无线信道发送数据的独立运行的装置或设备，而“接收实体”是能够通过无线信道接收数据的独立运行的装置或设备。在下面的描述中，下标“dn”表示下行链路，下标“up”表示上行链路，选择Nup个用户终端用于在上行链路上同时进行传输，选择Ndn个用户终端用于在下行链路上同时进行传输，Nup可以等于也可以不等于Ndn，并且Nup和Ndn可以是静态值或可以针对每一个调度间隔进行改变。在接入点和用户终端处可以使用波束控制或某种其它的空间处理技术。
在上行链路上，在被选择用于上行链路传输的每个用户终端120处，TX数据处理器288从数据源286接收业务数据，并从控制器280接收控制数据。TX数据处理器288根据与为用户终端所选择的速率相关的编码和调制方案，对用于用户终端的业务数据{dup，m}进行处理(例如，编码、交织和调制)，并提供数据符号流{sup，m}。TX空间处理器290在数据符号流{sup，m}上执行空间处理，并且提供用于Nut，m个天线的Nut，m个发送符号流。每个发射机单元(TMTR)254接收并处理(例如，变换成模拟的、放大、滤波和上变频)各自的发送符号流，以生成上行链路信号。Nut，m个发射机单元254提供Nut，m个上行链路信号，以用于从Nut，m个天线252向接入点110进行传输。
可以调度Nup个用户终端，以用于在上行链路上同时进行传输。这些用户终端中的每个在其数据符号流上执行空间处理，并且在上行链路上向接入点发送它的一组发送符号流。
在接入点110处，Nap个天线224a到224ap从在上行链路上进行发送的所有Nup个用户终端接收上行链路信号。每个天线224向各自的接收机单元(RCVR)222提供已接收的信号。每个接收机单元222执行与接收机单元254所执行的处理互补的处理，并且提供已接收符号流。RX空间处理器240在从Nap个接收机单元222接收到的Nap个符号流上执行接收机空间处理，并且提供Nup个已恢复上行链路数据符号流。根据信道相关矩阵求逆(CCMI)、最小均方误差(MMSE)、连续干扰消除(SIC)或某种其它技术来执行接收机空间处理。每个已恢复上行链路数据符号流{sup，m}是对由各自的用户终端发送的数据符号流{sup，m}的估计。RX数据处理器242根据用于每个已恢复上行链路数据符号流{sup，m}的速率来对该流进行处理(例如，解调、解交织和解码)，以获得已解码数据。可以将用于每个用户终端的已解码数据提供给数据宿(data sink)244进行存储和/或提供给控制器230进行进一步处理。
在下行链路上，在接入点110处，TX数据处理器210从数据源208接收用于被调度以进行下行链路传输的Ndn个用户终端的业务数据，从控制器230接收控制数据，并可能从调度器234接收其它数据。可以在不同的传输信道上发送各种类型的数据。TX数据处理器210根据为每个用户终端选择的速率，对用于该终端的业务数据进行处理(例如，编码、交织和调制)。TX数据处理器210提供用于Ndn个用户终端的Ndn个下行链路数据符号流。TX空间处理器220在Ndn个下行链路数据符号流上执行空间处理，并提供用于Nap个天线的Nap个发送符号流。每个发射机单元(TMTR)222接收并处理各自的发送符号流，以生成下行链路符号。Nap个发射机单元222提供Nap个下行链路信号，以用于从Nap个天线224向用户终端进行传输。
在每个用户终端120处，Nut，m个天线252从接入点110接收Nap个下行链路信号。每个接收机单元(RCVR)254处理从相关天线252接收到的信号，并且提供已接收符号流。RX空间处理器260在对来自Nut，m个接收机单元254的Nut，m个已接收到符号流执行接收机空间处理，并且提供用于用户终端的已恢复下行链路数据符号流{sdn，m}。根据CCMI、MMSE或一些其它技术来执行接收机空间处理。RX数据处理器270对已恢复下行链路数据符号流进行处理(例如，解调、解交织和解码)，以获得用于用户终端的已解码数据。
在每个用户终端120处，Nut，m个天线252从接入点110接收Nap个下行链路信号。每个接收机单元(RCVR)254处理从相关天线252接收到的信号，并且提供已接收符号流。RX空间处理器260在对来自Nut，m个接收机单元254的Nut，m个已接收符号流执行接收机空间处理，并且提供用于用户终端的已恢复下行链路数据符号流{sdn，m}。根据CCMI、MMSE或一些其它技术来执行接收机空间处理。RX数据处理器270对已恢复下行链路数据符号流进行处理(例如，解调、解交织和解码)，以获得用于用户终端的已解码数据。
图3示出了可以用在无线设备302中的各种组件，其中无线设备302可以用在系统100内。无线设备302是可以被配置来实现本申请所描述的各种方法的设备的示例。无线设备302可以是接入点110或用户终端120。
无线设备302可以包括用于控制无线设备302的操作的处理器304。也可以将处理器304称为中央处理单元(CPU)。存储器306向处理器304提供指令和数据，其中存储器306可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。存储器306的一部分也可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器304一般根据存储器306内存储的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器306内的指令是能够执行的，以实现本申请描述的方法。
无线设备302也可以包括外壳308，其中外壳308可以包括发射机310和接收机312，以允许在无线设备302和远程位置之间进行数据发送和接收。可以将发射机310和接收机312组合成收发机314。多个发送天线316可以连接至外壳308，并电连接至收发机314。无线设备302也可以包括(未示出)多个发射机、多个接收机和多个收发机。
无线设备302也可以包括信号检测器318，其中可以使用信号检测器318来检测并量化收发机314所接收到的信号的电平。信号检测器318可以检测诸如总能量、每符号每子载波能量、功率谱密度和其它信号等的信号。无线设备302也可以包括用于在处理信号时使用的数字信号处理器(DSP)320。
可以通过总线系统322将无线设备302的各种组件连接在一起，其中除了数据总线以外，总线系统322还可以包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。
本领域技术人员会意识到，通常可以将本申请描述的技术应用到使用任何类型的多址方案(如SDMA、OFDMA、CDMA、SDMA及其组合)的系统中。
用于协同MIMO的多频带天线
在协同MIMO系统中，多个单天线设备可以形成组并共享它们的天线，以进行数据发送和接收，而在常规MIMO系统中，单个设备可以采用物理上位于该设备上的多个天线。因此，在使用协同MIMO的系统中，多个单天线设备形成了虚拟MIMO系统，以享受诸如分集和空间复用之类的MIMO的好处。
当在小体积的设备上增加天线的数目不可行时，这种设备可以使用协同MIMO。为了在独立信道上运行，可能需要以一定距离将设备上的天线分隔开。因此，在不增加设备尺寸的情况下，向小体积的设备增加更多的天线也许是不可能的。
在包括一个基站和两个移动站的三节点协同MIMO系统中，可以存在诸如在直接通路上从每个移动站(MS)向基站发送的信息以及在移动站之间发送的用于协作的信息之类的两种类别的信息。在移动站之间发送用于协作的额外信息可能向系统增加干扰。因为大部分无线系统只能容忍有限量的干扰，所以应该最小化由于协作引起的系统干扰。在文献中，通常忽略协同MIMO技术中的协作对系统干扰的影响。
例如，在包括两个移动站和一个基站的三节点协同通信系统中，其中每个MS可以充当另一个MS的中继，移动站可以使用时间复用技术来向另一个移动站和基站发送它们的信息。因此，每个MS可以使用两个独立的时隙来发送直接通路数据分组和协作数据分组。所以，第一MS可以在第一时隙内向基站发送数据分组，并且第二MS可以在第二时隙内向基站发送另一个数据分组。这两个移动站都可以在第三时隙内同时发送它们的协同数据分组。在移动站之间交换的协同数据分组应该比直接通路数据分组使用更少的带宽。
在时间复用方案中，通常忽略第三时隙期间每个MS对另一个MS的干扰，并且假定系统是点对点的。然而，在实际中，时间复用MIMO系统应该能够容忍第三时隙内的同信道干扰，其中在第三时隙内两个MS同时进行发送，否则，系统的性能可能由于干扰而降低。
上面的时间复用系统具有几个公知的缺点。所有节点(即，移动站和基站)应该是时间同步的。时间复用系统可能需要昂贵的时间域计算。将上面的时间复用方案调整到用于n个移动站也许也是不可能的。例如，如果系统包括n个移动站，协同数据分组可能在n个时隙之后到达基站，这对于时间敏感的应用来说可能太迟了。
对于本申请公开内容的某些方面而言，可以使用基于频率的干扰减轻技术来降低协同MIMO系统中的协作干扰。在基于频率的干扰减轻技术中，除了用于直接传输的频带以外，还可以为协作分配频带。可以将为协作分配的频带称为“中继频带”或“协作频带”。为移动站之间的协作分配一组频带以及为向基站的直接传输分配一组频带也是可能的。
对于本申请公开内容的某些方面而言，可以在协作频带中限制发送的功率和距离。可以只给协作频带分配MS总功率的一小部分，并且给用于直接传输的频带分配大部分的功率。因此，可以将在协作频带上进行的传输限制到物理上彼此接近的仅仅几个移动站。
对于本申请公开内容的某些方面而言，MS可以使用单个的双频带天线在协作频带和直接链路频带中同时发送数据。双频带天线可以支持用于直接通路传输的第一频带以及用于协作的第二频带。因此，单个的双频带天线可以支持在两个不同的频带中进行的协同MIMO传输。通过使用用于发送直接通路数据分组和协作数据分组的两个或多个频带，可以降低系统的总干扰。协作频带可以使用多址接入或随机接入信道。
对于本申请公开内容的某些方面而言，多个移动站可以协作来向基站发送它们的数据。移动站可以使用单个频带或多个频带来向彼此发送协同数据。移动站可以使用单个或多个频带向目的方直接发送它们自身的数据。可以利用协作频带来增加系统的分集或向系统增加空间复用。
图4示出了根据本申请公开内容的某些方面的用于降低协同MIMO系统中的干扰的示例操作。在402处，基站选择至少一个频带(即，第一频带)以用于直接传输，并且选择至少一个频带(即，第二频带)以在协同MIMO通信系统中用于在移动站之间进行协作。在404处，基站向至少一个移动站发送关于第一和第二频带的信息。
在406处，移动站从基站接收关于用于直接传输的第一频带以及用于协作的第二频带的信息。在408处，移动站监视在第二频带上从它附近的移动站接收到的信号，并且测量已接收信号的功率。在410处，移动站向基站发送关于在第二频带上从它附近的每个移动站接收到的功率值的信息。
在412处，基站从至少一个移动站接收关于在第二频带中从该移动站附近的其它移动站接收到的功率值的信息。在414处，基站给每个移动站指定在协作频带中使用的最大功率值，以降低通信系统的干扰。基站使用功率控制方案，至少根据一个阈值和从该移动站附近的所有移动站接收到的功率值来计算最大功率值。针对协作频带和直接传输频带，基站可以具有不同的功率控制方案。用于协作频带的最大允许功率比用于直接传输频带中的传输的最大允许功率值小得多。在416处，基站向移动站发送用于协作频带的最大功率值。
在418处，移动站从基站接收用于协作频带的最大允许功率值。在420处，移动站使用多频带天线在协作频带和直接传输频带上同时发送数据。
图5示出了根据本申请公开内容的某些方面在协同MIMO系统中用于上行链路传输的示例可调节的帧结构500。每个协作的移动站可以将它自身的数据分组502与从它附近的其它移动站接收到的协作数据分组504-508连接起来，以生成用于上行链路传输的可调节的帧结构500。移动站可以在直接传输频带上向基站发送帧500。
对于本申请公开内容的某些方面而言，可以由基站控制用于在协作频带中进行传输的功率。可以限制该传输功率，使得只有移动站附近的几个移动站能够接收到由该移动站发送的协同信息。因此，可以降低系统的干扰，并提高系统的信号与干扰比(SIR)。
对于本申请公开内容的某些方面而言，基站可以具有关于所有愿意并能够进行协作的移动站的知识。基站可以根据从每个移动站接收的信息来确定移动站的协作组。
图6示出了根据本申请公开内容的某些方面蜂窝网络600的小区602内的示例协作区域604。如所示的，协作可以局限在物理上彼此邻近的几个移动站中。因此，可以在小区站点上和小区之间重用分配给协作的频带。用于在协作频带中由每个移动站所进行的传输的最大允许功率可以由基站来确定，使得只有协作区域604内的移动站能够接收相同协作区域内的其它移动站所发送的信息。
对于本申请公开内容的某些方面而言，基站可以根据从所有移动站接收到的信息，来确定协作区域和用于在协作频带中进行传输的最大允许功率。基站从每个移动站接收关于在协作频带中从该移动站附近的其它移动站接收到的信号的功率电平的信息。基站可以使用多个预先确定的阈值，来确定在协作频带中每个移动站的最大允许发送功率，以将协作限制在某些区域中。基站可以将用于在协作频带中进行传输的最大允许功率通知给移动站。
图7示出了根据本申请公开内容的某些方面在协同MIMO系统700中，在基站和多个移动站之间进行的示例通信。基站702在指定用于直接传输的频带上从移动站702-706接收多个上行链路传输信号。移动站向基站发送关于它们附近的其它移动站的功率值的信息。基站向移动站发送功率控制命令，以通知它们用于在协作频带中进行传输的最大允许功率。移动站在协作频带上向它们附近的其它移动站发送信息，并从其它移动站接收信息。
在协同MIMO系统中，如果移动站使用高功率电平(即，与直接通路上行链路传输相似的功率电平)向它附近的其它移动站发送协作数据分组，那么该移动站可能给系统引入大量的干扰。因此，对于本申请公开内容的某些方面而言，为了减少系统中的干扰数量，可以将协作局限到某些区域。所以，移动站可以使用更小的功率电平向其它移动站发送它们的数据分组。将协作局限到某些协作区域，降低了总干扰，并且提高了系统的SIR。
对于本申请公开内容的某些方面而言，在协同MIMO系统中，基站可以控制移动站。基站可以确定移动站何时进入或离开协作组或区域。基站可以具有协作移动站的可视性，并且可以维护每个协作区域的协作移动站的列表。
上述方法的各种操作可以由能够执行相应功能的任何合适的模块来执行。模块可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)或处理器。通常，只要有在附图中所示的操作，那些操作就可以具有相应的具有相似编号的对应的功能模块组件。例如，图4中所示的方框402-420与图4A中所示的电路方框402A-420A对应。
如本申请所使用的，术语“确定”包括多种多样的动作。例如，“确定”可以包括计算、运算、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或其它数据结构中查找)、断定等。而且，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、存取(例如，在存储器中存取数据)等。而且，“确定”可以包括解决、挑选、选择、建立等。
上述方法的各种操作可以由能够执行该操作的任何合适的模块来执行，如各种硬件和/或软件组件、电路和/或模块。通常，附图中所示的任何操作都可以由能够执行该操作的相应功能性模块来执行。
与本申请公开内容结合起来描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用被设计为执行本申请描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列信号(FPGA)或其它可编程逻辑器件(PLD)、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是可选地，处理器可以是任何商业上可用的处理器、控制器、微控制器或状态机。也可以将处理器实现为计算设备的组合，如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核的结合、或任何其它这种配置。
与本申请公开内容结合起来描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合中。软件模块可以驻留在本领域熟知的任何形式的存储介质中。可以使用的存储介质的一些例子包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM等。软件模块可以包括单个的指令或许多指令，并且可以分布在几个不同的代码段上、分布在不同程序之间以及分布在多个存储介质上。存储介质可以连接至处理器，使得处理器能够从存储介质读取信息，并向存储介质写入信息。可替换地，存储介质可以是处理器的组成部分。
本申请公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求范围的前提下，方法的步骤和/或动作可以相互交换。换句话说，除非指定了步骤或动作的具体顺序，否则在不脱离权利要求范围的前提下，可以修改具体步骤和/或动作的顺序和/或使用。
描述的功能可以实现在硬件、软件、固件或其任意组合中。如果在软件中实现，可以将功能存储为计算机可读介质上的一个或多个指令。存储介质可以是任何可被计算机访问的可用介质。举例来说，但并不是限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储设备、或任何其它可用来以指令或数据结构的形式携带或存储希望的程序代码并可被计算机访问的介质。如本申请使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软磁盘和蓝光
Figure BDA0000117507200000141
光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘利用激光光学地复制数据。
因此，某些方面可以包括用于执行本申请提供的操作的计算机程序产品。例如，这种计算机程序产品可以包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能够由一个或多个处理器运行以执行本申请描述的操作。对于某些方面而言，计算机程序产品可以包括包装材料。
软件或指令也可以通过传输介质传输。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或如红外线、无线电和微波之类的无线技术就包括在传输介质的定义之内。
此外，应该理解，用于执行本申请描述的方法和技术的模块和/或其他合适手段可以在适当时由用户终端和/或基站下载和/或以其他方式获得。例如，可以将这种设备连接到服务器以便于传送用于执行本申请描述的方法的模块。替换地，可以通过存储手段(如RAM、ROM、诸如压缩光盘(CD)或软磁盘的物理存储介质等)提供本申请描述的各种方法，这样一旦向设备耦接或提供这些存储手段，用户终端和/或基站就能获得各种方法。此外，也可以使用任何其它适当的技术来向设备提供本申请描述的方法和技术。
应该理解，权利要求并不限于上面所示的精确的配置和组件。在不脱离权利要求范围的前提下，可以在上述方法和装置的布置、操作和细节方面做出各种修改、改变和变化。

Claims (52)

1.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行无线通信的方法，所述方法包括如下步骤：
从基站接收关于用于直接传输的第一频带和用于协作的第二频带的信息；
监视通过所述第二频带接收的多个信号，并测量已接收信号的功率；
向所述基站发送关于通过所述第二频带接收的信号的功率值的信息；
从所述基站接收用于所述第二频带的最大允许功率值；以及
在所述第一和所述第二频带上都发送数据，其中，所述第二频带中的发送功率小于用于所述第二频带的所述最大允许功率值。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一和所述第二频带上都发送数据的步骤是使用多频带天线同时执行的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，通过所述第二频带接收的所述信号是从移动站附近的移动站发送的。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
6.如权利要求1所述的方法，其中，用于所述第二频带上的传输的所述最大允许功率比用于所述第一频带上的传输的最大允许功率小得多。
7.如权利要求1所述的方法，其中，由移动站在所述第一频带上发送数据包括：
将来自所述移动站的所述信息与从其他移动站接收到的协同信息连接起来，以生成用于上行链路传输的可调节的帧。
8.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的方法，所述方法包括如下步骤：
选择至少一个第一频带以用于进行直接传输，并且选择至少一个第二频带以用于在协同MIMO通信系统中在移动站之间进行协作；
向至少一个移动站发送关于所述第一和所述第二频带的信息；
从所述移动站接收关于在所述第二频带中从所述移动站附近的其它移动站接收到的功率值的信息；
给所述移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值，以降低所述通信系统的干扰；以及
向所述移动站发送用于所述第二频带的所述最大功率值。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
11.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
针对所述第一频带采用第一功率控制方案，并且针对所述第二频带采用第二功率控制方案；以及
给所述移动站指定在所述第一频带中使用的最大功率值。
12.如权利要求11所述的方法，其中，用于所述第二频带的所述最大允许功率比用于所述第一频带中的传输的最大功率值小得多。
13.如权利要求8所述的方法，其中，给移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值的步骤包括：
至少根据一个阈值和从所述移动站附近的所有移动站接收到的功率值，来计算最大功率值。
14.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行无线通信的装置，包括：
用于从基站接收关于用于直接传输的第一频带和用于协作的第二频带的信息的逻辑；
用于监视通过所述第二频带接收的多个信号并测量已接收信号的功率的逻辑；
用于向所述基站发送关于通过所述第二频带接收的信号的功率值的信息的逻辑；
用于从所述基站接收用于所述第二频带的最大允许功率值的逻辑；以及
用于在所述第一和所述第二频带上都发送数据的逻辑，其中，所述第二频带中的发送功率小于用于所述第二频带的所述最大允许功率值。
15.如权利要求14所述的装置，其中，在所述第一和所述第二频带上都发送数据是使用多频带天线同时执行的。
16.如权利要求14所述的装置，其中，通过所述第二频带接收的所述信号是从移动站附近的移动站发送的。
17.如权利要求14所述的装置，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
18.如权利要求14所述的装置，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
19.如权利要求14所述的装置，其中，用于所述第二频带上的传输的所述最大允许功率比用于所述第一频带上的传输的最大允许功率小得多。
20.如权利要求14所述的装置，其中，所述用于由移动站在所述第一频带上发送数据的逻辑包括：
用于将来自所述移动站的所述信息与从其他移动站接收到的协同信息连接起来以生成用于上行链路传输的可调节的帧的逻辑。
21.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的装置，包括：
用于选择至少一个第一频带以用于进行直接传输并且选择至少一个第二频带以用于在协同MIMO通信系统中在移动站之间进行协作的逻辑；
用于向至少一个移动站发送关于所述第一和所述第二频带的信息的逻辑；
用于从所述移动站接收关于在所述第二频带中从所述移动站附近的其它移动站接收到的功率值的信息的逻辑；
用于给所述移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值以降低所述通信系统的干扰的逻辑；以及
用于向所述移动站发送用于所述第二频带的所述最大功率值的逻辑。
22.如权利要求21所述的装置，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
23.如权利要求21所述的装置，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
24.如权利要求21所述的装置，进一步包括：
用于针对所述第一频带采用第一功率控制方案并且针对所述第二频带采用第二功率控制方案的逻辑；以及
用于给所述移动站指定在所述第一频带中使用的最大功率值的逻辑。
25.如权利要求24所述的装置，其中，用于所述第二频带的所述最大允许功率比用于所述第一频带中的传输的最大功率值小得多。
26.如权利要求21所述的装置，其中，用于给移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值的逻辑包括：
用于至少根据一个阈值和从所述移动站附近的所有移动站接收到的功率值，来计算最大功率值的逻辑。
27.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行无线通信的装置，包括：
用于从基站接收关于用于直接传输的第一频带和用于协作的第二频带的信息的模块；
用于监视通过所述第二频带接收的多个信号并测量已接收信号的功率的模块；
用于向所述基站发送关于通过所述第二频带接收的信号的功率值的信息的模块；
用于从所述基站接收用于所述第二频带的最大允许功率值的模块；以及
用于在所述第一和所述第二频带上都发送数据的模块，其中，所述第二频带中的发送功率小于用于所述第二频带的所述最大允许功率值。
28.如权利要求27所述的装置，其中，在所述第一和所述第二频带上都发送数据是使用多频带天线同时执行的。
29.如权利要求27所述的装置，其中，通过所述第二频带接收的所述信号是从移动站附近的移动站发送的。
30.如权利要求27所述的装置，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
31.如权利要求27所述的装置，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
32.如权利要求27所述的装置，其中，用于所述第二频带上的传输的所述最大允许功率比用于所述第一频带上的传输的最大允许功率小得多。
33.如权利要求27所述的装置，其中，用于由移动站在所述第一频带上发送数据的模块包括：
用于将来自所述移动站的所述信息与从其它移动站接收到的协同信息连接起来以生成用于上行链路传输的可调节的帧的模块。
34.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的装置，包括：
用于选择至少一个第一频带以用于进行直接传输并且选择至少一个第二频带以用于在协同MIMO通信系统中在移动站之间进行协作的模块；
用于向至少一个移动站发送关于所述第一和所述第二频带的信息的模块；
用于从所述移动站接收关于在所述第二频带中从所述移动站附近的其它移动站接收到的功率值的信息的模块；
用于给所述移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值以降低所述通信系统的干扰的模块；以及
用于向所述移动站发送用于所述第二频带的所述最大功率值的模块。
35.如权利要求34所述的装置，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
36.如权利要求34所述的装置，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
37.如权利要求34所述的装置，进一步包括：
用于针对所述第一频带采用第一功率控制方案并且针对所述第二频带采用第二功率控制方案的模块；以及
用于给所述移动站指定在所述第一频带中使用的最大功率值的模块。
38.如权利要求37所述的装置，其中，用于所述第二频带的所述最大允许功率比用于所述第一频带中的传输的最大功率值小得多。
39.如权利要求34所述的装置，其中，用于给移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值的模块包括：
用于至少根据一个阈值和从所述移动站附近的所有移动站接收到的功率值来计算最大功率值的模块。
40.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由移动站进行的无线通信的计算机程序产品，包括其上存储有指令的计算机可读介质，所述指令可由一个或多个处理器来执行，并且所述指令包括：
用于从基站接收关于用于直接传输的第一频带和用于协作的第二频带的信息的指令；
用于监视通过所述第二频带接收的多个信号并测量已接收信号的功率的指令；
用于向所述基站发送关于通过所述第二频带接收的信号的功率值的信息的指令；
用于从所述基站接收用于所述第二频带的最大允许功率值的指令；以及
用于在所述第一和所述第二频带上都发送数据的指令，其中，所述第二频带中的发送功率小于用于所述第二频带的所述最大允许功率值。
41.如权利要求40所述的计算机程序产品，其中，在所述第一和所述第二频带上都发送数据是使用多频带天线同时执行的。
42.如权利要求40所述的计算机程序产品，其中，通过所述第二频带接收的所述信号是从移动站附近的移动站发送的。
43.如权利要求40所述的计算机程序产品，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
44.如权利要求40所述的计算机程序产品，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
45.如权利要求40所述的计算机程序产品，其中，用于所述第二频带上的传输的所述最大允许功率比用于所述第一频带上的传输的最大允许功率小得多。
46.如权利要求40所述的计算机程序产品，其中，用于由移动站在所述第一频带上发送数据的指令包括：
用于将来自所述移动站的所述信息与从其它移动站接收到的协同信息连接起来以生成用于上行链路传输的可调节的帧的指令。
47.一种用于在协同多输入多输出(MIMO)系统中由基站进行无线通信的计算机程序产品，包括其上存储有指令的计算机可读介质，所述指令可由一个或多个处理器来执行，并且所述指令包括：
用于选择至少一个第一频带以用于进行直接传输并且选择至少一个第二频带以用于在协同MIMO通信系统中在移动站之间进行协作的指令；
用于向至少一个移动站发送关于所述第一和所述第二频带的信息的指令；
用于从所述移动站接收关于在所述第二频带中从所述移动站附近的其它移动站接收到的功率值的信息的指令；
用于给所述移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值以降低所述通信系统的干扰的指令；以及
用于向所述移动站发送用于所述第二频带的所述最大功率值的指令。
48.如权利要求47所述的计算机程序产品，其中，所述第二频带采用多址接入信道。
49.如权利要求47所述的计算机程序产品，其中，所述第二频带采用随机接入信道。
50.如权利要求47所述的计算机程序产品，进一步包括：
用于针对所述第一频带采用第一功率控制方案并且针对所述第二频带采用第二功率控制方案的指令；以及
用于给所述移动站指定在所述第一频带中使用的最大功率值的指令。
51.如权利要求50所述的计算机程序产品，其中，用于所述第二频带的所述最大允许功率比用于所述第一频带中的传输的最大功率值小得多。
52.如权利要求47所述的计算机程序产品，其中，用于给移动站指定在所述第二频带中使用的最大功率值的指令包括：
用于至少根据一个阈值和从所述移动站附近的所有移动站接收到的功率值来计算最大功率值的指令。
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