CN103155437B - 基于长期信道状态信息对每个子带进行协作多点通信的方法和设备 - Google Patents

基于长期信道状态信息对每个子带进行协作多点通信的方法和设备 Download PDF

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Abstract

提供了一种可对每个子带基于长期信道信息执行协作通信的协作通信方法和设备。基站可彼此交换每个子带的调度信息以确定基站之间的优先级，并可基于确定的优先级对每个子带执行重新调度。基站可获得长期信道信息，从而可减小随着基站与终端之间或者基站之间的信息交换而发生的开销，并可降低由于与终端相关联的信道信息的延迟而导致的损坏。

Description

基于长期信道状态信息对每个子带进行协作多点通信的方法和设备
技术领域
以下描述涉及单用户(SU)或多用户(MU)协作多输入多输出(MIMO)通信方法和设备。
背景技术
移动通信系统可使用高载波频率以保证充足的频率资源。这种高载波频率可引起小区覆盖范围减小。已经存在各种尝试(诸如，减小小区之间的距离，增加传输功率等)来克服这种小区覆盖范围的减小。在这些尝试中，小区边缘中的用户可经历来自邻近小区的干扰。
小区间协作可被用于控制干扰，从而可增强通信性能。然而，用于小区间协作的信息的交换产生了开销。因此，用于小区间协作的信息的交换可能不会被实时执行。
发明内容
技术方案
在一个总体方面，提供了一种多小区通信系统中的目标基站的通信方法，所述通信方法包括：通过调度目标基站的每个子带来产生与目标基站相关联的调度信息；将与目标基站相关联的调度信息发送到至少一个邻近基站，并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，其中，所述发送和所述接收基于预定的时间段；基于与目标基站相关联的调度信息并基于从所述至少一个邻近基站接收的与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，重新调度每个子带。
所述的通信方法还可包括：获得与目标基站和由目标基站服务的至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，其中，长期信道信息是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息，所述产生的步骤包括基于长期信道信息产生与目标基站相关联的调度信息。
长期信道信息可包括以下信息中的至少一个：与宽带的信号与干扰加噪声比SINR相关联的信息、与目标基站的发送天线和所述至少一个目标终端的接收天线的相关系数矩阵相关联的信息、与针对每个子带的信道质量信息(CQI)相关联的信息和与针对每个子带的信道方向信息(CDI)相关联的信息、与所述至少一个目标终端的移动速度相关联的信息以及在针对所述至少一个目标终端的目标基站与所述至少一个邻近基站之间的同步信息。
所述获得的步骤可包括：基于长期时间段从所述至少一个目标终端接收长期信道信息。
所述获得的步骤可包括：基于短期时间段从所述至少一个目标终端接收与目标基站和所述至少一个目标终端之间的短期信道相关联的短期信道信息；基于在长期时间段期间接收的短期信道信息计算长期信道信息。
所述获得的步骤可包括：从所述至少一个目标终端接收导频；基于导频计算长期信道信息。
所述产生的步骤可包括：产生与目标基站相关联的调度信息，所述调度信息可包括与以下至少一项相关联的信息：每个子带的索引、对于每个子带由目标基站临时选择的终端组、分配到每个子带的传输功率、用于临时选择的终端组的多输入多输出(MIMO)传输方案、对目标基站和所述至少一个邻近基站推荐的以用于基于MIMO传输方案将服务提供给临时选择的终端组的传输波束成形矩阵以及与对每个子带临时选择的终端组相关联的性能度量。
所述发送和所述接收的步骤可包括：将与目标基站相关联的调度信息发送到所述至少一个邻近基站，并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，并且所述发送和所述接收基于包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段。
所述重新调度的步骤可包括：基于与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息和与目标基站相关联的调度信息，对每个子带确定用于服务、分配的功率、MIMO传输方案和传输波束成形矩阵的至少一个目标终端。
所述重新调度的步骤可包括：基于与目标基站相关联的调度信息重新调度首要子带，在所述首要子带中，针对相应带的目标基站的性能度量高于所述至少一个邻近基站的性能度量；基于与其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度其次子带，在所述其次子带中，针对相应带的目标基站的性能度量低于所述至少一个邻近基站的性能度量。
所述基于与具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度的步骤可包括：当具有最高性能度量的邻近基站的MIMO传输方案是单小区MIMO传输方案时，基于与目标基站相关联的调度信息重新调度其次子带。
所述基于与具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度的步骤可包括：当具有最高性能度量的邻近基站的MIMO传输方案是协作波束成形(CB)方案时，基于其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站的传输波束成形矩阵来选择其次子带中用于服务的目标终端。
所述基于与具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度的步骤可包括：当具有最高性能度量的邻近基站的MIMO传输方案是联合处理(JP)方案时，基于其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站的传输波束成形矩阵来确定其次子带中的传输波束成形矩阵以将数据发送到由其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站选择的终端。
所述通信方法还可包括：基于针对每个子带执行的重新调度的结果来执行预编码。
所述通信方法还可包括：使用与目标基站和由目标基站服务的所述至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，基于预定的时间段更新与目标基站相关联的调度信息，其中，长期信道信息是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息。
在另一方面，提供了一种多小区通信系统中的目标基站，所述目标基站包括：调度器，通过调度目标基站的每个子带来产生与目标基站相关联的调度信息；信息交换单元，基于预定的时间段，将与目标基站相关联的调度信息发送到至少一个邻近基站并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息；重新调度器，基于与目标基站相关联的调度信息并基于从所述至少一个邻近基站接收的与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，重新调度每个子带。
所述目标基站还可包括：信道信息获得单元，获得与目标基站和由目标基站服务的至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，其中，长期信道信息是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息，所述调度器基于长期信道信息产生与目标基站相关联的调度信息。
信道信息获得单元可获得长期信道信息，所述长期信道信息可包括以下信息中的至少一个：与宽带的信号与干扰加噪声比(SINR)相关联的信息、与目标基站的发送天线和所述至少一个目标终端的接收天线的相关系数矩阵相关联的信息、与针对每个子带的信道质量信息(CQI)相关联的信息和与针对每个子带的信道方向信息(CDI)相关联的信息、与所述至少一个目标终端的移动速度相关联的信息以及在针对所述至少一个目标终端的目标基站与所述至少一个邻近基站之间的同步信息。
调度器可产生与目标基站相关联的调度信息，所述调度信息可包括与以下至少一项相关联的信息：每个子带的索引、对于每个子带由目标基站临时选择的终端组、分配到每个子带的传输功率、用于临时选择的终端组的多输入多输出(MIMO)传输方案、对目标基站和所述至少一个邻近基站推荐的以用于基于MIMO传输方案将服务提供给临时选择的终端组的传输波束成形矩阵以及与对每个子带临时选择的终端组相关联的性能度量。
信息交换单元可基于包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段，将与目标基站相关联的调度信息发送到所述至少一个邻近基站并可接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息。
重新调度器可基于与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息和与目标基站相关联的调度信息，对于每个子带确定用于服务、分配的功率、MIMO传输方案和传输波束成形矩阵的至少一个目标终端。
重新调度器可基于与目标基站相关联的调度信息执行首要子带的重新调度，在所述首要子带中，针对相应带的目标基站的性能度量高于所述至少一个邻近基站的性能度量，并且重新调度器可基于与其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息执行其次子带的重新调度，在所述其次子带中，针对相应带的目标基站的性能度量低于所述至少一个邻近基站的性能度量。
所述目标基站还可包括：预编码器，基于针对每个子带执行的重新调度的结果来执行预编码。
调度器可使用与目标基站和相应于目标基站的至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，基于预定的时间段更新与目标基站相关联的调度信息，并且长期信道信息可以是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息。
其它特征和方面将通过以下详细描述、附图和权利要求而变得清楚。
附图说明
图1是示出划分为多子带的宽带的示例的示图。
图2是示出调度处理和重新调度处理的示例的示图。
图3是示出长期信道信息的内容以及基站获得长期信道信息的处理的示例的示图。
图4a是示出目标基站获得长期信道信息的方法的示例的流程图。
图4b是示出目标基站获得长期信道信息的方法的另一示例的流程图。
图4c是示出目标基站获得长期信道信息的方法的另一示例的流程图。
图5是示出调度信息的内容和基站交换调度信息的处理的示例的示图。
图6是示出在调度处理期间确定多输入多输出(MIMO)传输方案的示例的示图。
图7是示出邻近基站基于由目标基站计算的波束成形矩阵执行波束成形的处理的示例的示图。
图8是示出指示调度信息的偏好表的示例的示图。
图9是示出三个调度的基站的偏好表的示例的示图。
图10是示出基于交换图9的偏好表的结果确定首要(leading)基站的示例的示图。
图11是示出基于图10的确定的首要基站重新调度的示例的示图。
图12是示出基于时间的用于目标基站的调度和重新调度的时间段的示例的示图。
图13是示出目标基站的通信方法的示例的流程图。
图14是示出目标基站的示例的示图。
贯穿附图和详细描述，除非另有说明，否则相同的附图标号应被理解为表示相同的元件、特征和结构。这些元件的相对大小和描绘可为了清楚、示出和方便的目的而被夸大。
具体实施方式
提供以下详细描述以助于读者获得这里所述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，可将这里所述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物建议给本领域的普通技术人员。另外，为了增加清楚和简洁，可省略已知功能和结构的描述。
这里所述的示例涉及用于蜂窝网络中的多节点之间的协作多输入多输出(MIMO)传输的协作调度方法和设备。
例如，节点可相应于通信的主体，执行对多节点之间的协作MIMO传输的调度。所述节点可基于用户的长期信道信息来确定用于多节点之间的协作MIMO传输的协作MIMO传输方法以及将被用于协作MIMO传输的频率资源。在基站管理小区中的通信的蜂窝网络中，包括在每个小区中的基站可以是节点。
作为另一示例，用户可相应于通信的主体，直接参与多节点之间的协作MIMO传输的发送和接收。所述用户可向节点发送将被用于多节点之间的协作MIMO传输的信息。例如，用户可发送MIMO信道信息，从而可帮助多节点之间的协作MIMO传输的调度。在基站管理小区中的通信的蜂窝网络中，包括在每个小区中的终端可相应于用户。
除了下行链路传输之外，这里所述的示例可适用于上行链路传输。为了便于描述，由基站表示节点，并由终端表示用户。在下行链路传输方面来对示例进行描述。在下行链路传输中，由基站表示发送器，并由终端表示接收器。然而，应理解所述示例还可用于上行链路传输(例如，用于发送器是终端并且接收器是基站的上行链路传输)。
图1示出划分为多子带的宽带的示例。
参照图1，描述的是在通信环境中对每个子带执行调度的示例，在所述通信环境中，蜂窝网络的宽带101被划分为多子带102。例如，所述调度可包括：对于每个子带，确定将被应用到终端的协作MIMO传输方案，确定将被分配的传输功率，确定将被使用的波束成形矩阵等。
图2示出调度处理和重新调度处理的示例。
参照图2，调度可包括两个操作。
在201，基站可基于信道信息执行针对相应终端的调度。例如，信道信息可以是长期信道信息。长期信道信息可相应于与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息。可对每个子带执行所述调度。
在202，可基于每个基站的调度结果来调整邻近基站之间的调度。在201，基站可交换与调度结果相关联的信息，并可基于与交换的调度结果相关联的信息来执行基站之间的协作调度。可随后再次执行调度。可对每个子带单独执行基站之间的调度的调整。
图3示出长期信道信息的内容以及基站获得长期信道信息的处理的示例。
参照图3，在该示例中基站获得与相应的终端相关联的信道信息以执行调度。
例如，由目标基站获得的信道信息可包括：1)与宽带的信号与干扰加噪声比(SINR)相关联的信息，2)与目标基站的发送天线和至少一个目标终端的接收天线的相关系数矩阵相关联的信息，3)与针对每个子带的信道质量信息(CQI)相关联的信息以及与针对每个子带的信道方向信息(CDI)相关联的信息，4)与至少一个目标终端的移动速度相关联的信息，以及5)在针对至少一个目标终端的目标基站与至少一个邻近基站之间的同步信息。例如，同步信息可关于时间、频率和/或相位。在该示例中，信道信息的每个内容可包括与目标基站相关联的信息以及与邻近基站相关联的信息。
在上行链路传输中，信道信息的内容可被改变为适合于上行链路传输。例如，与基站相关联的同步信息可被替换为与终端相关联的同步信息。在上行链路传输中，信道信息可包括与每个终端相关联的偏好调度信息。
在该示例中，可基于长期时间段获得在时间上具有相对小改变的信道信息，以减小用于获得信道信息的无线电资源的开销并最小化当获得信道信息被延迟时的损坏。例如，基站可获得长期信道信息。
以下，对获得长期信道信息的方法的三个示例进行描述。
图4a示出目标基站获得长期信道信息的方法的示例。
参照图4a，在411，目标基站410将导频发送到目标终端420。在421，目标终端420基于发送的导频测量目标基站410与目标终端420之间的信道。例如，与测量的信道相关联的信道信息可以是短期信道信息。目标终端420可在长期时间段期间收集短期信道信息。
在422，目标终端420基于在长期时间段期间收集的短期信道信息产生长期信道信息。在423，目标终端420将长期信道信息发送或反馈到目标基站410。在412，目标基站410获得长期信道信息。在413，目标基站410基于长期信道执行调度并产生调度信息。该方法可适用于频分复用(FDD)系统的下行链路传输。
图4b示出目标基站获得长期信道信息的方法的另一示例。
参照图4b，在431，目标基站430将导频发送到目标终端440。在441，目标终端440基于发送的导频测量目标基站430与目标终端440之间的信道。例如，与测量的信道相关联的信道信息可以是短期信道信息。
在442，目标终端440基于短期时间段将信道信息发送或反馈到目标基站430。在432，目标基站430通过基于在长期时间段期间从目标终端440接收的短期信道信息计算长期信道信息，来获得长期信道信息。在433，目标基站430基于长期信道信息执行调度并产生调度信息。例如，该方法可适用于FDD系统的下行链路传输。
图4c示出目标基站获得长期信道信息的方法的另一示例。
参照图4c，在461，目标终端460将导频发送到目标基站450。在451，目标终端450基于发送的导频测量目标基站450与目标终端460之间的信道。例如，与测量的信道相关联的信道信息可以是短期信道信息。在452，目标基站450通过基于在长期时间段期间测量的信道信息计算长期信道信息，来获得长期信道信息。在453，目标基站450基于长期信道信息执行调度并产生调度信息。在该示例中，从目标基站450扩展到目标终端460的信道可相似于从目标终端460扩展到目标基站450的信道。该方法可适用于时分复用(TDD)系统的下行链路传输或上行链路传输。
参照图4a、图4b和图4c描述的示例可适用于获得与邻近基站和目标基站之间的信道相关联的信道信息。与目标基站相反，当导频从邻近基站被发送时，目标基站可获得与邻近基站相关联的信道信息。
图5示出调度信息的内容和基站交换调度信息的处理的示例。
目标基站可基于长期信道信息针对每个子带执行调度，并可产生与目标基站相关联的调度信息。目标基站可与邻近基站交换产生的调度信息。例如，目标基站可将与目标基站相关联的调度信息发送到邻近基站。目标基站可从邻近基站接收与邻近基站相关联的调度信息。
例如，可基于预定的时间段来执行调度信息的交换。目标基站可将与目标基站相关联的调度信息发送到至少一个邻近基站。目标基站可基于包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段从所述至少一个邻近基站接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息。用于调度信息的交换的时间段可不与用于获得长期信道信息的时间段相同。
与目标基站相关联的调度信息可包括：1)每个子带的索引，2)对于每个子带由目标基站临时选择的终端组，3)分配到每个子带的传输功率，4)用于临时选择的终端组的多输入多输出(MIMO)传输方案，5)对目标基站和所述至少一个邻近基站推荐的以用于基于MIMO传输方案将服务提供给临时选择的终端组的传输波束成形矩阵，和6)与对每个子带临时选择的终端组相关联的性能度量(metric)。例如，MIMO传输方案可包括与邻近基站的协作MIMO传输。与目标基站相关联的调度信息可如图5的表所示而被组织，可称为偏好表。
在上行链路传输中，调度信息的内容可被改变为适合于上行链路传输。例如，’4)基站’的MIMO传输方案可被改变为终端的MIMO传输方案，’5)基站’的传输波束成形矩阵可被改变为基站的接收波束成形矩阵或终端的发送波束成形矩阵。
对产生包括在偏好表中的调度信息的方法进行描述。
-确定传输功率和MIMO传输方案-
例如，目标基站可基于以下信息来确定适用于每个终端的传输功率和MIMO传输方案：1)与宽带的SINR相关联的信息，2)与目标基站的发送天线和至少一个目标终端的接收天线的相关系数相关联的信息，3)与至少一个目标终端的移动速度相关联的信息，和/或4)长期信道信息，例如，在至少一个邻近基站与针对所述至少一个目标终端的目标基站之间的同步信息。
例如，目标基站可基于宽带的SINR从各种MIMO传输方案中选择用于每个终端的MIMO传输方案。例如，各种方案可包括单小区MIMO传输方案、协作波束成形(CB)方案、联合处理(JP)方案、联合传输(JT)方案、合作沉默方案、动态/快速小区选择方案和合作延迟方案等。
图6示出在调度处理期间确定MIMO传输方案的方法的示例。
目标基站可将终端的SINR的范围划分为多区域，例如，三个区域。目标基站可顺序地将方案分配到每个区域，例如，按照从具有最高SINR的区域到具有最低SINR的区域的顺序将单小区MIMO传输方案、CB方案和JP方案顺序地分配到所述区域。目标基站可对每个终端确定与SINR相应的区域的MIMO传输方案作为相应终端的MIMO传输方案。
当SINR高时，终端从邻近基站接收到微弱干扰，从而目标基站可执行单小区MIMO传输方案而不进行小区间协作。当SINR适中时，传输信号的强度与干扰的强度相似，从而目标基站可与邻近基站执行CB方案。当SINR低时，目标基站从邻近基站接收大的干扰，从而目标基站可通过与邻近基站共享数据来执行JP方案。
作为另一示例，可基于目标基站与邻近基站之间的同步信息来确定终端是否从目标基站并从邻近基站同时接收信号。例如，当终端被确定为从目标基站并从邻近基站同时接收信号时，目标基站可将JP方案、JT方案和CB方案分配到终端。作为另一示例，当终端被确定为不从目标基站并从邻近基站同时接收信号时，目标基站可将单小区MIMO传输方案分配到终端。
当MIMO传输方案被确定时，可使用终端之间的协作延迟。在该示例中，可利用长期信道信息。在上行链路传输中，可按照与下行链路传输相同的方式利用长期信道信息以确定协作发送和接收端或确定MIMO传输方案。
-确定用于每个子带的波束成形矩阵-
目标基站可基于针对每个用户的每个子带的确定的MIMO传输方案和与CQI和/或CDI相关联的信息来计算对每个终端的每个子带推荐的传输波束成型矩阵。例如，计算的传输波束成形矩阵可包括目标基站的传输波束成形矩阵和对邻近基站推荐的传输波束成形矩阵。目标基站可产生对目标基站和邻近基站推荐的用于基于确定的MIMO传输方案将服务提供给相应的终端的传输波束成形矩阵。
图7示出邻近基站基于由目标基站计算的波束成形矩阵执行波束成形的示例。
参照图7，分别地，由F1表示对目标基站推荐的用于将服务提供给终端的传输波束成形矩阵，并由F2和F3表示对邻近基站推荐的传输波束成形矩阵。目标基站可产生与F1、F2和F3相关联的信息，并可将F2和F3发送给相应的邻近基站。当基站是相应的子带中的首要基站时，邻近基站可分别使用F2和F3。
目标基站可基于例如对每个终端确定的MIMO传输方案、针对每个终端的每个子带的与CQI和/或CDI相关联的信息以及对每个基站推荐的波束成形矩阵，对每个子带计算性能度量。性能度量的示例可包括期望的吞吐量、比例公平等。
-选择终端组并编写子带偏好表-
目标基站可基于对每个终端的每个子带计算的性能度量选择终端组，并可编写子带偏好表。例如，每个子带中的具有最合适的性能度量的终端组可被临时分配到相应的子带。
在该示例中，目标基站对每个子带分配终端。还应理解基站可基于多终端信息对每个子带分配终端组。作为另一示例，可对每个子带不同地分配发送功率以增强性能度量。因此，目标基站可不将任何资源分配到预定的子带。
例如，基站可对每个子带分配终端组和传输功率，可确定相应的用户组的MIMO传输方案和对邻近基站推荐的传输波束成形矩阵，并可计算性能度量，从而可执行调度。例如，如图8所示，目标基站可基于调度的结果来编写偏好表。
图8示出指示调度信息的偏好表的示例。
参照图8，偏好表的列分别指示子带索引、相应的临时终端组、分配到相应的子带的传输功率、用于分配到相应的子带的终端的MIMO传输方案、对目标基站和邻近基站推荐的传输波束成形矩阵以及相应的子带的性能度量。偏好表中的每个行指示子带。
在子带1中，选择A和B作为终端，分配传输功率0.2，将CB方案确定为MIMO传输方案，将{fi}1，1推荐为传输波束成形矩阵，并且子带1的性能度量是1.1。
在该示例中，fi相应于基站i的传输波束成形矩阵。N满足1≤i≤N，并表示加入协作MIMO传输的基站的总数量。{fi}j，k表示对基站j的第k子带中的基站i推荐的传输波束成形矩阵的集合。sMIMO表示单小区MIMO传输方案。已参照图6描述了CB和JP。
-在基站之间交换调度信息(偏好表)-
当每个基站执行调度并编写偏好表时，基站可彼此交换调度信息。因此，每个基站可获得与由其它基站临时分配到每个子带的终端组相关联的信息。例如，每个基站可获得每个子带的传输功率、相应的终端组的MIMO传输方案、传输波束成形矩阵、性能度量等。
图9示出三个调度的基站的偏好表的示例。
参照图9，偏好表910相应于基站1，偏好表920相应于基站2，偏好表930相应于基站3。参照偏好表920，与子带1相应的行为空，这表示基站2不将任何资源分配到子带1。按照相同的方式，参照偏好表930，基站3不将任何资源分配到子带4。
对每个子带确定优先级并重新调度-
当偏好表(调度信息)被交换时，每个基站可基于交换的调度信息对每个子带执行重新调度。
例如，基站可收集其它基站的偏好表，可对每个子带确定将作为MIMO传输的目标的终端组，并可分配传输功率。当对于预定子带确定了终端组时，可从临时分配到相应的子带的终端组中选择具有最合适的性能度量的终端组。
在该示例中，基站将相应子带中具有最合适的性能度量的终端组提供为相应子带的首要基站。首要基站可具有针对相应的子带的频率资源确定协作MIMO传输方案的优先级。在相应的子带中，其它基站可被确定为其次(following)基站。首要基站可限制其次基站的传输功率以保护终端组。参照图10对针对每个子带确定首要基站的示例进行描述。
图10示出基于交换图9的偏好表的结果确定首要基站的示例。
参照图10，首要基站表1010示出每个子带的首要基站。基于交换三个基站的偏好表的结果来产生首要基站表1010。
首要基站表1010可以按照与偏好表相似的形式。指示相应的子带的首要基站的列紧接着子带索引的列被添加。
参照图10，针对子带1的首要基站是基站1。参照图9的基站的偏好表，基站1是子带1中具有最高性能度量的基站：基站1＝3.1，基站2＝0，基站3＝2.4。以这种方式，当偏好表彼此进行比较时，比较的结果可如首要基站表1010所示而被组织。
当对子带确定了优先级(首要基站和其次基站)时，每个基站可基于对每个子带确定的优先级对每个子带执行重新调度。例如，基站可确定用于每个子带的服务的终端组、分配的功率、MIMO传输方案和传输波束成形矩阵。
相应的子带的其次基站可采用首要基站的协作MIMO传输方案，所述首要基站将服务提供给明确地分配到相应的子带的终端组。其次基站可基于首要基站的偏好表确定协作MIMO传输方案和将被用于协作MIMO传输的传输波束成形矩阵。
基于用于终端组(该终端组被首要基站确定为用于相应的子带中的服务的终端组)的协作MIMO传输方案，其次基站可重新分配用于相应的子带中的服务的终端。在该示例中，由首要基站选择的终端组可接收由于重新分配的终端的协作MIMO传输而导致的干扰，从而其次基站可动态地重新分配终端以减小干扰。
在该示例中，将被用于重新分配的终端组的信道信息可不限于长期信道信息。例如，目标基站可使用与目标终端相关联的短期信道信息和/或与相应于邻近基站的邻近终端相关联的长期信道信息。
参照图11对使用各种协作MIMO传输方案的通信系统中的其次基站的终端重新分配方法的示例进行描述。
图11示出基于图10的确定的首要基站重新调度的示例。
参照图11，基于图10的确定的首要基站重新调度基站1、基站2和基站3。重新调度的结果分别在重新调度表1110、1120和1130中被组织。
基于重新调度表1110、1120和1130对基站的MIMO传输方案进行描述。
1)首要基站的MIMO传输方案是单小区MIMO传输方案的示例。
其次基站可使用单小区MIMO传输方案。
图11的子带4相应于该示例。在该示例中，针对子带4的首要基站是基站2，针对子带4的其次基站(即，基站1和基站3)可分别选择合适的终端，从而可使用单小区MIMO传输方案。
2)首要基站的MIMO传输方案是CB方案的示例。
其次基站参照由首要基站计算和广告的传输波束成形矩阵。每个其次基站可将与相应的其次基站相应的终端中对由首要基站计算和广告的传输波束成形矩阵具有最合适的性能度量的终端分配到相应的子带。因此，其次基站可根据首要基站的确定来加入CB。
图11的子带1相应于该示例。在该示例中，子带1的首要基站是基站1，子带1中的基站的MIMO传输方案是CB。因此，基站2和基站3可选择适合于由基站1广告的传输波束成形矩阵{F2}1，1和{F3}1，1的终端，并可将选择的终端分配到子带1。
3)首要基站的MIMO传输方案是JP方案的示例。
其次基站可基于由首要基站广告的传输波束成形矩阵将数据发送到由首要基站确定的终端，从而其次基站可加入JP方案。
图11的子带2和子带3相应于该示例。例如，针对子带2的首要基站是基站3，针对子带3的首要基站是基站2。在子带2方面，基站1和基站2可分别使用由基站3确定的传输波束成形矩阵{F1}3，2和{F2}3，2来执行到由作为首要基站的基站3确定的终端G(未示出)的JP。
4)首要基站的MIMO传输方案是合作沉默方案的示例。
其次基站可不基于首要基站的通知而执行数据传输，从而，其次基站可加入用于由首要基站确定的用户的协作通信。
5)首要基站的MIMO传输方案是动态/快速小区选择方案的示例。
其次基站可基于首要基站的确定立即改变用于由首要基站确定的终端的数据传输的状态，从而其次基站可加入协作通信。
例如，可一起使用长期信道信息和短期信道信息来执行波束成形。
当在交换子带偏好表之后确定使用频率资源的优先级，并且由首要基站确定了传输功率和协作MIMO传输方案时，每个基站可重新选择用于服务的传输波束成形矩阵和终端组。在图12中示出所述操作的时间标度。
图12示出基于时间的用于目标基站的调度和重新调度的时间段的示例。
参照图12，标度线1210表示用于获得长期信道信息的时间段和用于获得短期信道信息的时间段。箭头1211表示用于获得长期信道信息的时间点，箭头1212表示用于获得短期信道信息的短期信道信息获得时间段。例如，短期信道信息获得时间段可包括两个单元帧。例如，长期信道信息获得时间段可包括三个短期信道信息获得时间段。应理解可改变长期信道信息获得时间段与短期信道信息获得时间段的比率。长期信道信息可不总是被周期性地获得，而是可以当发生改变时被非周期性地获得。
标度线1220和标度线1230表示目标基站基于交换的信息执行重新调度的时间段。
标度线1230表示目标基站基于交换的调度信息确定优先权(首要基站)的时间段。点1231表示目标基站基于交换的调度信息确定优先权(首要基站)的时间点。如图12所示，长期信道信息和短期信道信息可被一起使用以确定优先级。例如，用于确定优先级的时间段可被动态调整，并且不需要与长期信道信息获得时间段或短期信道信息获得时间段相同。
标度线1220表示目标基站基于优先权(首要基站)重新选择传输波束成型矩阵和终端组的时间段。点1221表示用于重新选择传输波束成型矩阵和终端组的时间点。用于重新选择传输波束成型矩阵和终端组的时间段不需要与长期信道信息时间段或短期信道信息获得时间段相同。长期信道信息和短期信道信息可被一起使用以重新选择传输波束成型矩阵和终端组。
首先，目标基站可使用与相应于目标基站的目标终端相关联的短期信道信息，并可使用与相应于邻近基站的邻近终端相关联的长期信道信息。因此，当基站之间的信道信息交换由于网络通信环境而被延迟或者信道的改变由于终端的移动性而显著快速时，可减小由使用不正确的信道信息而引起的协作MIMO传输的恶化。
第二，当在基站之间的网络中存在微小的延迟并且交换信息的负担不重时，目标基站可参照邻近基站的所有短期信道信息，从而可增强协作MIMO传输的效率。当信道信息以该方式被使用时，可期望使用JP方案。
当由于用户的移动性显著地高而短期信道信息几乎不可用或者当由于与每个基站相应的终端的数量显著地高而难以实时使用短期信道信息时，与邻近基站相关联的信道信息和与目标基站相关联的信道信息可以是长期信道信息。因此，可减小信道信息的反馈开销，并且可避免由于用户的移动性而导致的MIMO传输的性能的恶化。
当传输波束成型矩阵和终端组被重新选择时，长期信道信息和短期信道信息可被一起使用于使用各种协作MIMO传输方案(诸如，单小区MIMO传输方案、CB方案、JP方案、JT方案、合作沉默方案、动态/快速选择方案、合作延迟方案等)的通信环境中。
使用长期信道信息和短期信道信息的示例如下：
1)单小区MIMO传输方案
在该示例中，首要基站和其次基站中的每一个独立地确定传输波束成形矩阵并独立地选择用于服务的终端。每个基站可基于与相应基站的终端相关联的短期信道信息产生传输波束成形矩阵，并可使用长期信道信息执行操作以减小应用于邻近基站的干扰。
2)CB方案
在该示例中，首要基站可通过子带偏好表来广告对其次基站推荐的传输波束成形矩阵。在该示例中，其次基站可使用长期信道信息。当首要基站产生将被首要基站使用的传输矩阵时，首要基站可使用与相应于首要基站的终端相关联的短期信道信息。
其次基站可使用由首要基站广告的传输波束成形矩阵，从而可帮助首要基站的协作MIMO传输。可使用由首要基站广告的传输波束成形矩阵来执行基于与接入其次基站的终端相关联的短期信道信息调整传输波束成形矩阵的操作，以避免对首要基站的干扰。
3)JP方案
在该示例中，首要基站可基于与相应于其次基站的终端相关联的长期信道信息以及与相应于首要基站的终端相关联的短期信道信息来产生传输波束成形矩阵。产生的传输波束成形矩阵可被广告到其次基站。当首要基站假设其次基站使用由首要基站广告的传输波束成形矩阵时，首要基站可基于与相应于首要基站的终端相关联的短期信道信息来形成新的传输波束成形矩阵。
在该示例中，当多用户MIMO(MU-MIMO)被使用时，除了与首要基站相关联的短期信道信息之外，还可使用与其次基站相关联的短期信道信息。
在该示例中，其次基站可以以与CB方案相同的方式来使用由首要基站广告的传输波束成形矩阵，从而可帮助首要基站的协作MIMO传输方案。可使用由首要基站广告的传输波束成形矩阵来执行基于与相应于其次基站的终端相关联的短期信道信息调整传输波束成形矩阵的操作，以避免对首要基站的干扰。
图13示出目标基站的通信方法的示例。
参照图13，在1310，目标基站获得与目标基站和相应于目标基站的至少一个目标终端之间的信道相关联的长期信道信息。长期信道信息可相应于与长期时间段相关联的信道信息，其中，所述长期时间段包括至少两个预定的短期时间段。
在1320，目标基站基于长期信道信息针对目标基站的每个子带执行调度，并产生与目标基站相关联的调度信息。
在1330，目标基站将与目标基站相关联的调度信息发送到至少一个邻近基站，并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息。例如，所述发送和接收可以基于预定的时间段。
在1340，目标基站基于从邻近终端接收的与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息以及与目标基站相关联的调度信息来针对每个子带执行重新调度。
在该示例中，目标基站可基于与目标基站相关联的调度信息来针对目标基站的首要子带执行重新调度。首要子带可表示针对相应子带的目标基站的性能度量高于邻近基站的性能度量的子带。目标基站可基于与其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息来针对其次子带执行重新调度。其次子带可表示针对相应子带的目标基站的性能度量低于至少一个邻近基站的性能度量的子带。
在1350，目标基站基于针对每个子带执行的重新调度的结果执行预编码。在上行链路传输中，目标基站可将重新调度的结果发送到终端以使所述终端能够基于重新调度的结果执行上行链路传输。
目标基站可基于预定时间段使用长期信道信息来更新与目标基站相关联的调度信息。
图14示出目标基站的示例。
参照图14，目标基站包括信道信息获得单元1410、调度器1420、信息交换单元1430、重新调度器1440和预编码器1450。
信道信息获得单元1410可获得与目标基站和由目标基站服务的至少一个目标终端之间的信道相关联的长期信道信息。长期信道信息可表示与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息。信道信息获得单元1410可基于信道的情况或基于基站之间的网络连接的状态来获得短期信道信息。
调度器1420可基于长期信道信息，通过调度目标基站的每个子带来产生与目标基站相关联的调度信息。调度器1420可基于预定的时间段，使用长期信道信息来更新与目标基站相关联的调度信息。
信息交换单元1430可将与目标基站相关联的调度信息发送到至少一个邻近基站，并可接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息。例如，所述发送和接收可以基于预定的时间段。
重新调度器1440基于与目标基站相关联的调度信息以及从至少一个邻近终端接收的与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息来针对每个子带执行重新调度。
预编码器1450可基于针对每个子带执行的重新调度的结果执行预编码。
已经对目标基站的通信方法和目标基站进行了描述。针对图1到图12描述的示例可分别应用于图13的目标基站的通信方法和图14的目标基站。因此，将省略其进一步描述。
虽然已经根据下行链路传输对示例实施例进行了描述，但是示例实施例还可应用于上行链路传输。在上行链路传输中，基站按照与下行链路传输相同的方式执行调度，与其它基站交换调度信息，并执行重新调度。还应理解在调度期间使用的信道信息的内容、信道信息获得方法和调度信息的内容可被改变为与下行链路传输相应的元素。
根据这里的示例，基站可彼此交换每个子带的调度信息，以确定用于每个子带的基站的优先级，并可基于预定的优先级对每个子带执行重新调度，以避免在预定的基站增加网络流量。基站可基于优先级确定多输入多输出(MIMO)传输方案，从而可有效地控制小区间干扰。
根据这里的示例，通过获得长期信道信息，可减小随着基站与终端之间或基站之间的信息交换而发生的开销并可降低由于与终端相关联的信道信息的延迟而导致的损坏。
根据这里的示例，可基于终端的信道情况来适应地使用各种协作MIMO传输方法，从而可最大化通信系统的吞吐量。
根据这里的示例，可通过将总体通信系统的公平纳入重要因素来分布用于邻近基站之间的协作MIMO传输的频率资源和空间资源，从而可最大化控制干扰的效果并可克服基站之间的服务的不均等以及终端之间的服务的不均等。
上述的处理、功能、方法和/或软件可被记录、存储和固定在包括将由计算机执行以引起处理器运行或执行程序指令的程序指令的一个或多个计算机可读存储介质中。所述介质还可独立包括或组合地包括程序指令、数据文件、数据结构等。所述介质和程序指令可以被特别设计和构造，或者它们可以是对计算机软件领域的技术人员已知和可用的类型。计算机可读存储介质的示例包括：磁介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光介质，诸如CD ROM盘和DVD；磁光介质，诸如光盘；被特别配置用于存储和执行程序指令的硬件装置，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等。程序指令的示例包括诸如由编译器产生的机器代码以及包含可由计算机使用解释器运行的更高级代码的文件。所述硬件装置可被配置为作为一个或多个软件模块以执行上述的操作和方法，反之亦然。此外，计算机可读存储介质可分布于通过网络连接的计算机系统，并且计算机可读代码或程序指令可按照分布方式被存储和运行。
仅作为非穷尽的示出，这里所述的终端装置可表示移动装置，诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持电子书、便携式膝上型个人计算机(PC)、全球定位系统(GPS)导航，并且这里所述的终端装置可表示能够进行与在此公开一致的无线通信或网络通信的装置，诸如桌上型PC、高清晰度电视(HDTV)、光盘播放器、机顶盒等。
计算系统或计算机可包括与总线电连接的微处理器、用户接口和存储器控制器。计算系统或计算机还可包括闪存装置。闪存装置可经由存储器控制器存储N比特数据。N比特数据被微处理器处理或将被处理，并且N可以是1或大于1的整数。当计算系统或计算机是移动设备时，可另外提供电池以供应计算系统或计算机的操作电压。
对本领域普通技术人员清楚的是，计算系统或计算机还可包括应用芯片组、相机图像处理器(CIS)、移动动态随机存取存储器(DRAM)等。存储器控制器和闪存装置可构成使用非易失性存储器以存储数据的固态驱动器/盘(SSD)。
上面已经对大量示例实施例进行了描述。然而，应理解可做出各种修改。例如，如果按照不同顺序执行所述技术和/或如果所述系统、构造、装置或电路中的部件按照不同方式被组合和/或被其它部件或它们的等同物替换或补充，则可实现适当的结果。因此，其它实施方式落入权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种多小区通信系统中的目标基站的通信方法，所述通信方法包括：
通过调度目标基站的每个子带来产生与目标基站相关联的调度信息；
将与目标基站相关联的调度信息发送到至少一个邻近基站，并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，其中，所述发送和所述接收基于预定的时间段；以及
基于与目标基站相关联的调度信息并基于从所述至少一个邻近基站接收的与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，重新调度每个子带，
获得与目标基站和由目标基站服务的至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，
其中，长期信道信息是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息，所述产生的步骤包括基于长期信道信息产生与目标基站相关联的调度信息。
2.如权利要求1所述的通信方法，其中，长期信道信息包括以下信息中的至少一个：与宽带的信号与干扰加噪声比SINR相关联的信息、与目标基站的发送天线和所述至少一个目标终端的接收天线的相关系数矩阵相关联的信息、与针对每个子带的信道质量信息CQI相关联的信息和与针对每个子带的信道方向信息CDI相关联的信息、与所述至少一个目标终端的移动速度相关联的信息以及在针对所述至少一个目标终端的目标基站与所述至少一个邻近基站之间的同步信息。
3.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述获得的步骤包括：
基于长期时间段从所述至少一个目标终端接收长期信道信息。
4.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述获得的步骤包括：
基于短期时间段从所述至少一个目标终端接收与目标基站和所述至少一个目标终端之间的短期信道相关联的短期信道信息；以及
基于在长期时间段期间接收的短期信道信息计算长期信道信息。
5.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述获得的步骤包括：
从所述至少一个目标终端接收导频；以及
基于导频计算长期信道信息。
6.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述产生的步骤包括：
产生与目标基站相关联的调度信息，所述调度信息包括与以下至少一项相关联的信息：每个子带的索引、对于每个子带由目标基站临时选择的终端组、分配到每个子带的传输功率、用于临时选择的终端组的多输入多输出MIMO传输方案、对目标基站和所述至少一个邻近基站推荐的以用于基于MIMO传输方案将服务提供给临时选择的终端组的传输波束成形矩阵以及与对每个子带临时选择的终端组相关联的性能度量。
7.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述发送和所述接收的步骤包括：
将与目标基站相关联的调度信息发送到所述至少一个邻近基站，并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，并且所述发送和所述接收基于包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段。
8.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述重新调度的步骤包括：
基于与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息和与目标基站相关联的调度信息，对每个子带确定用于服务、分配的功率、MIMO传输方案和传输波束成形矩阵的至少一个目标终端。
9.如权利要求1所述的通信方法，其中，所述重新调度的步骤包括：
基于与目标基站相关联的调度信息重新调度首要子带，在所述首要子带中，针对相应带的目标基站的性能度量高于所述至少一个邻近基站的性能度量；以及
基于与其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度其次子带，在所述其次子带中，针对相应带的目标基站的性能度量低于所述至少一个邻近基站的性能度量。
10.如权利要求9所述的通信方法，其中，所述基于与具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度的步骤包括：
当具有最高性能度量的邻近基站的MIMO传输方案是单小区MIMO传输方案时，基于与目标基站相关联的调度信息重新调度其次子带。
11.如权利要求9所述的通信方法，其中，所述基于与具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度的步骤包括：
当具有最高性能度量的邻近基站的MIMO传输方案是协作波束成形CB方案时，基于其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站的传输波束成形矩阵来选择其次子带中用于服务的目标终端。
12.如权利要求9所述的通信方法，其中，所述基于与具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息重新调度的步骤包括：
当具有最高性能度量的邻近基站的MIMO传输方案是联合处理JP方案时，基于其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站的传输波束成形矩阵来确定其次子带中的传输波束成形矩阵以将数据发送到由其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站选择的终端。
13.如权利要求1所述的通信方法，还包括：
基于针对每个子带执行的重新调度的结果来执行预编码。
14.如权利要求1所述的通信方法，还包括：
使用与目标基站和由目标基站服务的所述至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，基于预定的时间段更新与目标基站相关联的调度信息，
其中，长期信道信息是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息。
15.一种多小区通信系统中的目标基站，所述目标基站包括：
调度器，通过调度目标基站的每个子带来产生与目标基站相关联的调度信息；
信息交换单元，基于预定的时间段，将与目标基站相关联的调度信息发送到至少一个邻近基站并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息；
重新调度器，基于与目标基站相关联的调度信息并基于从所述至少一个邻近基站接收的与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息，重新调度每个子带；
信道信息获得单元，获得与目标基站和由目标基站服务的至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，
其中，长期信道信息是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息，所述调度器基于长期信道信息产生与目标基站相关联的调度信息。
16.如权利要求15所述的目标基站，其中，信道信息获得单元获得长期信道信息，所述长期信道信息包括以下信息中的至少一个：与宽带的信号与干扰加噪声比SINR相关联的信息、与目标基站的发送天线和所述至少一个目标终端的接收天线的相关系数矩阵相关联的信息、与针对每个子带的信道质量信息CQI相关联的信息和与针对每个子带的信道方向信息CDI相关联的信息、与所述至少一个目标终端的移动速度相关联的信息以及在针对所述至少一个目标终端的目标基站与所述至少一个邻近基站之间的同步信息。
17.如权利要求15所述的目标基站，其中，调度器产生与目标基站相关联的调度信息，所述调度信息包括与以下至少一项相关联的信息：每个子带的索引、对于每个子带由目标基站临时选择的终端组、分配到每个子带的传输功率、用于临时选择的终端组的多输入多输出MIMO传输方案、对目标基站和所述至少一个邻近基站推荐的以用于基于MIMO传输方案将服务提供给临时选择的终端组的传输波束成形矩阵以及与对每个子带临时选择的终端组相关联的性能度量。
18.如权利要求15所述的目标基站，其中，信息交换单元基于包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段，将与目标基站相关联的调度信息发送到所述至少一个邻近基站并接收与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息。
19.如权利要求15所述的目标基站，其中，重新调度器基于与所述至少一个邻近基站相关联的调度信息和与目标基站相关联的调度信息，对每个子带确定用于服务、分配的功率、MIMO传输方案和传输波束成形矩阵的至少一个目标终端。
20.如权利要求15所述的目标基站，其中，重新调度器基于与目标基站相关联的调度信息执行首要子带的重新调度，并且重新调度器基于与其次子带中的具有最高性能度量的邻近基站相关联的调度信息执行其次子带的重新调度，在所述首要子带中，针对相应带的目标基站的性能度量高于所述至少一个邻近基站的性能度量，在所述其次子带中，针对相应带的目标基站的性能度量低于所述至少一个邻近基站的性能度量。
21.如权利要求15所述的目标基站，还包括：
预编码器，基于针对每个子带执行的重新调度的结果来执行预编码。
22.如权利要求15所述的目标基站，其中，调度器使用与目标基站和相应于目标基站的至少一个目标终端之间的长期信道相关联的长期信道信息，基于预定的时间段更新与目标基站相关联的调度信息，并且长期信道信息是与包括至少两个预定的短期时间段的长期时间段相关联的信道信息。
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