201006156 六、發明說明： 〜 【發明所屬之技術領域】 下文之說明大體係關於無線通信，且其中，係關於 體、多重近接通信系統中之通信。 【先前技術】 無線網路連接系統已成為世界上大部分人進行通信的一 種流行的構件。為了滿足消費者之需要且為了改良;載運 性及方便性，無線通信器件已變得更小且更強大。諸如蜂 • 巢式電話、個人數位助理（pda)及其類似物之行動器件之 處理能力的增加已導致對無線網路傳輸系統需求的增加。 一多重近接系統可同時支援多個行動器件或終端機之通 - 信。多個終端機可同時與該無線網路傳輸系統之基地台通 信。藉由對多個資料傳輸進行多工處理使得該等資料:輸 在時域、頻域、碼域及/或空間域互相正交，可達成此同 時通信》—般而言，歸因於多種因素（諸如，通道條件、 接收器缺陷等）而未達成完全正交。然而，充分正交之多 〇 工確保每一行動器件之資料傳輸最低限度地干擾其他行動 器件之資料傳輸。 土；刀馬多工之技術中，利用正交或半正交碼類型來 編碼訊號。分碼系統利用有助於唯一識別單個通信通道之 碼。。未利用相同碼來解碼該訊號之接收器通常將經編碼之 訊號理解為雜訊。可同時指派之碼的數目通常由碼之長度 限制。 在基於分時之技術中，將一頻帶以時間方式分割為連續 的時間片（tlme sllce)或時隙（time slot)。指派至通道的每— 143948.doc 201006156 使用者器件具有以循環方式傳輸及接收資訊之時間片。舉 例而a，在任何給定時間t，使用者器件可在短叢發中存 取該通道。接著，存取切換至具有用於傳輸及接收資訊之 短叢發時間之另一使用者器件。”依次”之循環繼續，且最 終每一使用者器件具有多個傳輸及接收叢發。 基於分頻之技術通常藉由將該頻譜分割成均勻頻寬塊來 將該頻譜分成不同通道。舉例而言，可將為無線蜂巢式電 話通信而配置之頻譜或頻帶分割成3〇個通道，每一通道可 載運語音談話、或（為數位服務）載運數位資料。可將每一 通道每次僅指派給一使用者器件或終端機。一通常利用之 分頻系統為正交分頻多重近接（〇FDma)系統，其使用正交 分頻多工（OFDM)。OFDM有效地將該整個系統頻寬分割成 多個正交頻率通道。OFDMA系統可使用分時及/或分頻多 工以在用於多個終端機之多個資料傳輸中達成正交。舉例 而言，不同終端機可配置有不同通道，且可在配置至此終 端機之（若干）通道上為每一終端機發送資料傳輸。藉由對 不同終端機使用分離或非重疊之通道，可避免或減小多個 終端機中之干擾，且達成改良之效能。 可用於_貝料傳輸之通道的數目由用於〇FDMA系統之 OFDM結構限制（為K)。通道之限制數目可對在不互相干擾 的情況下同時傳輸及/或接收之終端機之數目設上限。在 某些實例中，可期望允許更多終端機同時傳輸及/或接收 (例如）以更佳利用可用之系統容量。 典型之無線通信網路（例如，使用分頻、分時及分碼 技術)包括提供一覆蓋區域之一或多個基地台及在該覆蓋 143948.doc 201006156 區域内傳輪且接收資祖 機。-典型之A地1:或多個行動(例如，無線)终端 送、及/二:同時傳輸多個用於廣播、多點播 動終端機而言i有猫☆抹w ，、中—貧料流為對行 覆蓋Μ^ 興趣之資料流。在彼基地台之 覆盍G域内的終端機可對接收由該複合流 個之 一個以上或所有該等資料流感興趣。同樣地個、 將資料傳輸至該基地台或另一铁 〜端機可 /或干擾功率變化，可降級基地^機。歸因於通道變化及 „ ^ 了降級基地台與終端機之間或終端機 =、該通信。舉例而言，該等前述變化可影響基地台排 °功率控制、及/或對一或多個終端機的速率預測。 習：之：路資料傳輸協定易受排程限制及傳輸容量限制 影響，導致減小之網路通量。在傳輸器及接收器處的多 個天線打開用於資料傳輸之空間維度，從而增加系統容 量。由於具有額外的可用空間維度，在該技術中需要一種 在無線網路系統中改良通量且最大化系統容量之系統及/ 或方法。 φ 【發明内容】 下文呈現一或多個實施例的簡要概述，以對該等實施例 提供基本瞭解。此概述不是對所有涵蓋之實施例的廣泛 概略，且既不期望識別所有實施例之重要的或關鍵的元 件，亦不期望描繪任何或所有實施例之範疇。其唯一目的 為以一簡化形式介紹一或多個實施例之某些理念以作為稍 後所呈現之更為詳盡描述的序文。 根據一或多個實施例及其對應揭示内容，連同增加多重 近接無線通信系統中之系統容量來描述多種態樣。空間維 143948.doc i 201006156 度可用以區別利用相同通道之多個訊號且藉此增加系統容 量。可藉由應用基於使用者器件基地台對之空間特徵之射 束形成權重來分離訊號。在相同通道上分組大體空間不同 之使用者器件有助於訊號之分離。可週期性地或基於使用 者器件與基地台之間的空間關係的改變來重新指派使用者 件至若干組。 根據一相關態樣，一種用於增加無線通信環境之系統容 里之方法可包含：Μ定一第一使用纟器件之空間特徵；指 、艮二第使用者器件及第二使用者器件至複數個通道，使 得當該第-使用者器件及該第二使用者器件經指派至該複 數個通道之-者時H使用者料與第二制者器件 為大體空間不同的；及至少部分基於該第一使用者器件之 空間特徵來㈣-權重。該權重應用於第—使用者器件盘 基地台之間的至少-傳輸。此外，該方法可包含：基於空 間分組特性來指派第-使用者器件及第二使用者器件至至 ^一子集；及自該至少—子集選擇使用者器件以指派至通 :，使传大體空間不同之使用者器件經指派至相同通道。 改變來=:第包含週期性地或至少部分基於空間特徵之 汉變來重新私派第—使用者器件。 根據另一態樣，無線通信裝置可包含-處理器，其用 於：判定一第一使用去毋扯 ^共用 史用者件之空間特徵；指派該 者器件至-通道’使得該第一 經指派至該通道之第二使用者器件；間不㈣ -使用者器件之空間特徵來判定一權重二ρ刀基於6玄第 -記憶體，其耦接至該處理二該裝置亦可包含 器且儲存第一使用者器件之權 143948.doc -6- 201006156 f該權重應用於第-使用者器件與基地台之間的至少一 =第該處理器可基於空間分組特性來指派第—使用者器 = 用者器件至至少一子集，且自該至少-子集選 用者盗件以指、派至通道，使得大體空間不同之使 =件經指派至相同通道。該過程可週期性地或至少 :空間特徵或系統效能之改變來重新指派第-使用者； :據又-態樣’用於增加無線通信環境中之系統容量之 裝置包含：用於裘丨$ @ . 用;件之空間特徵之構件； =曰派第一使用者器件及第二使用者器件至複數個通道 之構件，其使得當第一使 派至該複數個通道！=件及苐二使用者器件經指 使用者第一使用者器件與該第二 使用者列的’及用於至少部分基於第一 =用者益件之空間特徵來判定權重之構件，該 第一使用者器件與基地台之間 …、 置可包合.田Μ ~傳輸。此外，該裝 φ 及第空間分組特性來指派第-使用者器件 -Μ Γ 至少一子集之構件；及用於自該至少 一子集選擇使用者器件以指派至通道之構件，其使得大體 空間不同之使用者器件經指派至相同通道0 :體態='關於已在其上儲存電腦可執行指令之 讀媒體’ Μ腦可執行指令用於判定 空間特徵，指派第-使用者 ^用者器件之 個通道，使hi 第—使用者器件至複數 至該複數個通道之—者時， f2用者器件經指派 用者器件大㉒或* “第―使用者器件與該第二使 ° 間不同的’且至少部分基於第-使用者 143948.doc 201006156 益件之空間特徵來判定權重，誃 件與基地台之間的至少 4重應用於第—使用者器 以下操作之指令：基此外，該媒體可包含進行 件及第二使用者器件至至少：：：性來：派第-使用者器 擇使用者器件以指派至通、M /、’該至少—子集選 器件經指派至相同通道。、’使仔大體空間不同之使用者 仍關於執行用於增加多重近接無線通 =谷量之指令的處理器，該等指令包含 :器件之空間特徵’指派第-使用者器件及第二使用』 =個通道，使得當第-使用者器件及第二使用 件li才曰派至複數個通进夕 —者時’該第-使用者器件與該 用者器件大體為空間不㈣，且至少部分基於第— 特徵來判定權重’該權重應用於第—使 用者器件與基地台之間的至少一傳輸。 另一態樣陳述有助於在無線網路上通信之使用者器件， 其包含··判定使用者器件之空間特徵之組件；接收通道指 派之組件’使得當第-使用者器件及第二使用者器件經指 派至複數個通道之-者時，該第—使用者器件與該第二使 二者器件大體為空間不同的；及至少部分基於第—使用者 器件之空間特徵來判定權重之組件，該權重應用於第一使 用者器件與基地台之間的至少一傳輸。 又一態樣陳述用於更新無線通信環境之通道指派之方 T，其包含：獲取分組特性標準；判定使用者器件之當前 为組特性；判定在分組特性標準與使用者器件之當前分組 特性之間是否存在顯著差異；若顯著差異存在，則更新使 143948.doc 201006156 用者器件之通道指派；及判定經更新之使用者器件之權 重。可藉由平均使用者器件之先前分組特性的值來判定分 組特性標準。 根據另一態樣，無線通信裝置可包含一處理器，盆用 獲取分組特性標準；判定使用者器件之當前分組特 性:判定在分組特性標準與使用者器件之當前分組特性之 ::疋否存在顯著差異；若顯著差異存在，則更新使用者器 牛之通道指派；及計算使用者器件之權重。此外，該裝置 可包含記憶體，其柄接至該處理器，且储存使用者器件之 權重。 根據又-態樣，用於更新無線通信環境中之通道指派之 裝置包含.用於獲取分組特性標準之構件，·用於判定使用 f器件之當前分組特性之構件；用於衫在分組特性標準 株使用者器件之當前分組特性之間是否存在顯著差異之構 彼用於在顯著差異存在時更新使用者器件之通道指派之 構件，及用於判定經更新之使用者器件之權重之構件。 又一態樣係關於已在其上儲存電腦可執行指令之電腦可 相體，料指令用於··獲取分組特性鮮 2之當前分組特性；判定在分組特性標準與使用者器件 =前分組特性之間是否存在顯著差異；若顯著差異存在 則更新使用者器件之诵；首、& . β μ 心派，及判定經更新之使用者器 件之權重。 ^ 一態樣係關於用於執行用於更新無線通信環境中之通 曰派之心令之處理器’該等指令包含：獲取分組特性標 準，判定一或多個使用者器件之當前分组特性；判定在分 143948.doc 201006156 組特性標準與該或該等使用者器件之當前分組特性之間是 否存在顯著差異；若顯著差異存在則更新該或該等使用者 器件之通道指派；及判定經更新之一或多個使用者器件之 權重。 為完成前述及相關之目標，該或該等實施例包含下文所 充分描述且尤其在申請專利範圍中所指出之特徵。下文之 說明及附加之圖式詳盡地陳述該或該等實施例的某一例示 性態樣。然而’此等態樣僅指示了多種方式中之若干其 中可使用多種實施例之原理且所描述之實施例期望包括所 有該等態樣及其均等物。 【實施方式】 現參考該等圖式描述多種實施例，其中全文使用相同之 參考數字來指示相同的元件。在下文之說明中，為了進行 解釋，陳述了大量特定詳細資料以徹底瞭解一或多個實Z 例。然而，顯而易見的是，可實施該（等）實施例而無需此 等特定詳細資料。在其它情況下，以方_的形式展示眾 所熟知之結構及器件以有助於描述一或多個實施例。 如此申請案所使用，術語"組件"，"系統"及其類似物期 望用來指與電腦相關之實體：硬體、硬體及軟體之組合、 軟體、或執行軟體。舉例而…組件可為(但不僅限。 在處理器上執行之程序、—處理器、_物件、 碼、-執行緒、一程式、及/或一電腦。—或多個組件； 程序及/或執行緒之内，且一組件可位於一電腦及/ ::佈於兩個或兩個以上之電腦之間。此等組件亦可自具 有夕種儲存於其上之資料結構之多種電腦可讀㈣執行: 143948.doc -10- 201006156 諸如根據一具有一或多個資料封包之訊號（例如，來自在 區域系統、分佈式系統及/或具有其它系統之網路（諸如網 際網路）中#由該訊號與另-組件相i作用之件之資 料的資料）’料組件可藉由區域及/或遠端料來通卜 此外，本文連同-使用者器件描述多種實施例。❹者 器件亦可被稱為系，統、用戶單元、用戶台、行動台、㈣ 器件、遠端台、存取點、基地台、遠端終端機、存取終端 使用者終端機、終端機、使用者代理、或使用者設 備。使用者器件可為-蜂巢式電話、一無繩電話、—通話 起始協定（sn>)電話' _無線區域迴路（wll)台、—叫個 人數字助理）、一具有無線連接能力之手持式器件，或連 接至無線數據機之其它處理器件。 此外，藉由使用標準程式設計及/或1程技術，本文所 描述之多種態樣或特徵可實施為―方法、裝# 本文所使用之術3吾製品"希望包含可自任何電腦可讀器 件、載體、或媒體存取之電腦程式。舉例而言，電腦可讀 媒體可包括，但不僅限於，磁性儲存器件（例如，硬碟、 軟碟、磁條......)、光碟(例如’緊密光_)、數位化通 用光碟（DVD))、智慧卡、及快閃記憶體組件（例如， 卡、棒、鍵驅動......）。 現參看圖1根據本文所£現之多種實施例說明無線通 信系統系統⑽在—或多個扇區中可包含—或多個基 地台102 ’其可將無線通信訊號接收、傳輸、重複（等等）至 彼此及/或至-或多個行動器件104。每一基地台102可包 含傳輸器鍵及接收器鏈，其每—可接著包含與《傳輸及 143948.doc -11· 201006156 接收相關聯之複數個組件（例如，處理器、調變器、夕工 器：調變器、解多工器、天線等等)，如由熟習此：技 術者所瞭解的。舉例而言，行動器件1〇4可為行動電話、 智慧電話、膝上型電腦、手持式通信器件、手持式計算器 件、衛星收音機、全球定㈣統、PDA及/或任何其它適; 用於在無線系統1 00上通信之器件。
I 可利用空間標誌來區別基地台與多個行動器件之間的資 料傳輸或通信，藉此增加系統容量。空間標諸，如本文所 使用者，為使用者器件與基地台之間的空間關係之任何指 不符。空間劃分多工（SDM)為用於利用空間維度支援用於 資料傳輸之額外使时H件U天線通信純巾之技術。 空間劃分多重近接（SDMA)系統依賴與每一使用者器件相 關聯之空間特徵’以自多個使用者器件及基地台排程資料 傳輸或將其排程至多個使用者器件及基地台。在多天線系 統中’基於由基地台處之天線所接收之訊號來判定基地台 與使用者器件之間的空間關係。使用訊號在基地台處之到 儀 :。向訊號多路控之數目、每一基地台使用者器件對之 訊號衰減來形成基於空間關係之空間特徵。_α系統利 =基地台使用者器件對之空間特徵’以在具有彼此一般正 =或不同之空間特徵之通道或載體上排程資料傳輸。儘管 ，等工間特徵不可能為完全空間正交的，但若該等空間特 :為大體正交或顯著不同的，則可區分資料傳輸。一般而 °資料傳輸之空間特徵排列得越不齊，資料傳輸分離得 更=該等空間特徵之間的"角度，，可指示該等空間特徵分 離侍如何。使用兩個空間特徵向量之内積可定量測量此 143948.doc •12 201006156 角。基於到達之方向、天線陣列之長度及天線的數目可判 冑該内積之值。一般地，天線陣列越長，空間特徵之角度 解析度越佳，且因此不同空間特徵之可分解性及空間多工 結果越佳。SDM技術在分時雙工（TDD)及分頻雙工（fdd) 之無線通信環境中適用於前向鏈路及反向鏈路。 現參看圖2，根據一或多個實施例說明多重近接無線通 信系統200。一 3扇區基地台202包括多個天線組，一者包 括天線204及206，另一者包括天線2〇8及21〇，且第三者包 9 括天線212及214。根據該圖，每一天線組僅展示兩個天 線’然而，每一天線組可利用更多或更少之天線。Sdm技 • 術通常利用多個天線判定行動器件之空間維度。行動器件 • 216與天線212及214通信，其中天線212及214於前向鏈路 220上將資訊傳輸至行動器件216且於反向鏈路218上自行 動器件216接收資訊。前向鏈路（或下行鏈路）指自該基地台 至行動器件之通彳§鏈路，且反向鏈路（或上行鍵路）指自行 動器件至基地台之通信鏈路。行動器件222與天線2〇4及 φ 206通信，其中天線204及206於前向鏈路126上將資訊傳輸 至行動器件222且於反向鏈路224上自行動器件222接收資 訊。 每一組天線及/或在其中其經指定以通信之區域可被稱 為基地台2 0 2之一扇區。在一或多個實施例中’天線組每 一經設計以在由基地台202所覆蓋之區域之一扇區中通信 至行動器件。在前向鏈路220及226上之通信中，基地台 202之傳輸天線可利用射束形成技術以改良不同行動器件 216及222之前向鏈路的訊雜比。此外，較之經由單一天線 143948.doc •13· 201006156 傳輸至其覆蓋區域中之所有行動器件之基地台，使用射束 形成來傳輸至在其覆蓋區域中隨機分散之行動器件之基地 台對相鄰小區/扇區中之行動器件產生更少的干擾。基地 口可為用於與該等終端機通信之固定台且亦可被稱為存取 點、節點B、或某其它術語。行動器件亦可被稱為行動 台、使用者設備（UE)、無線通信器件、終端機、存取終端 機、使用者器件、或某些種其他術語。 現參看圖3，根據一或多個實施例呈現無線通信系統 300。具有多個天線之基地台3〇2與第一使用者器件3〇4及 第二使用者器件306通信。為簡單起見，本文說明兩個使 用者器件。然而，一基地台可利用多個使用者器件。在上 行鏈路通信期間，第一使用者器件3〇4及第二使用者器件 306將訊號傳輸至基地台3〇2。若該等訊號利用相同通道且 在大體相同時間到達，則仍可基於第一使用者器件3〇4、 第二使用者器件306及基地台302中的空間關係來區別來自 第一使用者器件304及第二使用者器件306之訊號。如在圖 3中說明，來自第一使用者器件3〇4之訊號以第一角㊀丨（展 不為A1)到達基地台302，且來自第二使用者器件3〇6之訊 號以第二角ΘΜ展示為A2)到達基地台302。基於在天線處 訊號之接收及天線之幾何形狀，基地台3〇2可判定到達基 地台302之訊號的到達角。使用多個天線，可利用多種演 算法、方法及技術以計算或估計訊號之到達方向。儘管圖 3說明基地台302與使用者器件之間的兩維空間關係，但可 利用三維來區別使用者器件之訊號。舉例而言，在具有高 聳建築物之區域或山地區域中，可利用對空間關係之垂直 143948.doc -14- 201006156 分量來分離該等使用者器件訊號。 天線之數目可判定可基於使用者器件對基地台之空間關 係而被分離之訊號的數目。至少部分基於到達方向，空間 特徵可用作區別空間正交或不同的使用者器件之訊號的射 束權重向量之基礎4間特徵可為具有基於基地台處天線 之數目之維度的向量。因此’使用空間特徵可彼此區別之 使用者器件訊號的最大數目與在基地台處所利用的天線的 數目成比例。舉例而言’若基地台利
號’則基地台可區別來自兩個利用相同訊務通== 間正交或不同之使用者器件的訊號。同樣地，若基地台利 用三個天線接收訊號，則基地台可區別來自利用相同訊務 通道之大體空間正交或不同之使用者器件的三個訊號。下 文說明用於判定權重向量之一示範性公式： 此處’ h丨為第一訊號之通道；G為筮 馮弟訊號之路徑增 益；η為天線；r為天線之總數目；及…為第—訊號之到達 角。基地台可利用預定臨限值以判定空間特徵之間的差異 是否足以區別該等訊號。 參看圖4-8，說明與在無線通信系統中增加容量有關之 方法。舉例而言，方法可係關於在FDMA環境、〇fdma環 境、交錯之分頻多重近接（IFDMA)環境、區域分頻多重近 接（LFDMA)環境、CDMA環境、WCDMA環境、tdma環 境或任何其它合適之無線環境中使用SDM。為了解釋的簡 單性’雖然將該#方法展示且描述為一彡列動作但是將 理解且瞭解到該方法不受動作之次序的限制，因為根據一 143948.doc •15- 201006156 或多個實施例，某些動作可以不同次序及/或與本文所展 '一、描述之其匕動作同時出現。舉例而言，熟習此項技術 者將理解且瞭解到一方法可卷并从矣-& 万决j管代地表不為一系列相關之狀 〜或事件諸如在—狀態圖中。此外，並非所有說明之動 作可用以實施根據一或多個實施例之方法。 現參看圖4根據本文所呈現之一或多個實施例說明在 無線通信環境中用於上行鏈路傳輸之方法400。使用者器 件與基地台之間的空間關係可用以區別利用相同訊號頻率 之兩個或兩個以上之使用者器件訊號。在402處，在基地 台處之兩個或兩個以上之天線接收由使用者器件所傳輸之 訊號。在404處’至少部分基於所接收之訊號可判定使用 者器件基地台對之空間特徵。該空間特徵可基於訊號之到 達方向、訊號多路徑之數目、訊號衰減或使用者器件與基 地台之間的空間關係之任何其他標誌'。該系統可利用瞬時 空間特徵，或者’該系統可利用接收之訊號的多個實體之 空間特徵。舉例而言’該系統可基於接收之訊號的前五個 實體之空間特徵來計算平均空間特徵。組合空間特徵之實 體的替代方法（包括加權平均）對一般熟悉此項技術者將為 顯而易見。歸因於使用者器件之移動性，空間特徵可作為 使用者器件與基地台之間的空間關係的函數隨時間變化。 然而’歸因於將使用者器件與基地台分離之通常較大的距 離’空間特徵在語音談話或資料交換期間不可能顯著變 化。 在4〇6處，基於接收之訊號及接收之訊號的空間特徵來 判定射東權重向量。可計算射束權重向量以將訊號之均方 143948.doc -16 - 201006156 誤差（MMSE)降至最低。在一或多個實施例中，可為接收 " 之訊號的每一實體計算射束權重向量。或者，可基於預定 時間週期或接收之訊號的實體數目來週期性地計算射束權 重向量。在一或多個實施例中，可基於使用者器件與基地 台之間的空間關係改變來重新計算射束權重向量。舉例而 言，若空間特徵改變大於預定臨限值一量。或者，當首次 接收到接收之訊號時可計算射束權重向量且用於所有未來 訊號實體。在一或多個實施例中，一或多個使用者器件之 〇 射束權重向量可儲存於查找表中且當自使用者器件接收訊 號時被擷取。在408處，將射束權重向量應用於在基地台 之接收天線處所接收之訊號以獲取含於該訊號内之資料。 現參看圖5，根據本文所呈現之一或多個實施例說明在 無線通信環境中用於下行鏈路傳輸之方法5〇〇。在5〇2處， 在由基地台傳輸訊號之前判定射束形成權重。射束形成權 重至少部分基於使用者器件基地台對之空間特徵。可自基 於標準化通道回應之簡單射束形成來獲取射束形成權重。 • 或者，射束形成權重可由基於通道相關矩陣之最高有效本 徵向置（most significant eigenvect〇r)之本徵射束形成而獲 取。在另一替代中，可選擇最高有效本徵向量使得經空間 多工之使用者器件的總資料傳輸率最大化。在5〇4處，將 射束形成權重應用於待傳輸至使用者器件之資料。在5〇6 處，將射束形成加權訊號傳輸至使用者器件。在5〇8處， 一或多個使用者器件接收射束形成加權訊號。在51〇處， 接收射束形成加權訊號的使用者器件基於空間特徵及射束 形成權重來判定其是否為期望的訊號接收。 143948.doc -17· 201006156 若在相同訊務通道上所排程之使用者器件的空間特徵太 類似(諸如當使用者器件沿與基地台相同之方向而排列 時）’則來自該等兩個使用者器件之訊號將碰撞，導致資 料扣失。因此，捕獲來自多個使用者器件之資料傳輸或至 使用者器件之資料傳輸取決於指派至訊務通道之使用者器 件的空間組態。因1^ ’利用相同訊務通道之使用者器件之 分組應經協調以最大化通量。 使用SDM，可將多個使用者器件指派至單一訊務通道。 使用者ϋ件可隨機地分佈在訊務通道上。然而，為了完全 採用SDM ’指派至訊務通道至使用者器件應大體空間正交 或不同。雖然使用者器件之空間特徵不可能為完全正交 ，但可基於空間標誌來區別來自顯著空間不同之使用者 器件之讯號。雖然使用者器件之空間特徵不可能為完全正 乂的彳一可基於空間標結來區別來自顯著空間不同之使用 者器件之訊號。為有助於使用者器件訊號之分離，使用者 器件應經指派以最大化指派至單一訊務$道之使用者器件 之空間正交性。 現參看圖6根據本文所呈現之一或多個實施例說明用 於分組用於無線通信之使用者器件之方法600。在602處， =定每-使用者器件之分組特性。該分組特性可為使用者 β件對基地台之空間關倚'的任何指示符或指示符之任何組 合。舉例而言’在一或多個實施例中，該分組特性可為在 基地台處訊號之到達方^此外’使用者器件與基地台之 間的距離可整合至分組特性中。詳言之，若來自一或多個 使用者器件之訊號之到達方向為不可區別的則可基於使 143948.doc 201006156 用者器件與基地台之間的距離來分離該等訊號。距離可反 映於訊號的訊號干擾雜訊比（SINR)中。或者，+同空間特 徵的可分解性程度可用作分組特性。舉例而言，可藉由計 算兩個工間特徵之内積來評估任何對之空間特徵之分離的 數量級° —對具有高可分解性之空間特徵可被認為充分不 同以被置放於相同組中且被排程於相同訊務通道上。 在判定使用者器件之分組特性之後，在6〇4處可基於 分組特性來將使用者器件分割至子集。在一或多個實施例
中’具有類似或一致之分組特性的使用者器件可一起分組 ；子集中使用預定臨限值區間可分組使用者器件，使 得若第-及第二使用者器件之分組特性之間的差異在預定 臨限值區間之外，則將使用者器件指派至不同子集。可將 使用者ϋ件畫彳分至任何數目之子集使得將具有μ分組特 性之使用者器件分割至分離之子集。在_處，自該等子 集選擇使用者器件且將其指派至通道n應僅將來自 每一子集的—個使用者器件（不得多於一個）指派至單一通 道。此確保m每-通道之使用者科將具有不同之分 組特性’ ^此不同之空間特徵’藉此有助於使用者器件 訊號之分離。 現參看圖7，說明將隨利用為分組特性之方法7〇〇。 在處’自該組活動的、未經指派之具有資料要傳輸之 使用者器件選擇—使用者器件。每_使用者器件具有與其 相關聯之最小之SINR臨限值。f亥最小s·臨限值可至少 部分基於編碼及調變機制，以及使用者器件之封包錯誤要 求。在704處，為當前指派至選定通道的每—❹者器件 143948.doc •19· 201006156 判定SINR ^在706處，計算選定使用者器件及選定通道的 最小SINR容限。該最小SINR容限為選定使用者器件與當 則指派至選定通道的使用者器件之最小sinr臨限值之間的 最小差異。在708處’判定是否存在額外之通道要分析。 右存在，則该方法在7 0 4處繼續，其中判定下一選定通道 之使用者器件的SINR。若不存在，則在71〇處，比較該等 通道之SINR容限且判定最大之SINR容限。在712處，將選 疋使用者器件指派至具有最大SINr容限之通道。 通常，在單一訊務通道上之可基於使用者器件與基地台 之間的空間關係而彼此區別之使用者器件的最大數目等於 用以在基地台接收使用者器件訊號之天線的數目。然而， 不必將最大數目之使用者器件在所有時間均指派至該等通 道。在一或多個實施例中，可指派使用者器件以分離通 道，直至使用者器件之數目超過系統中可用通道之數目。 在彼時間，可基於分組特性來分組使用者器件且使用上述 之方法之一而指派使用者器件。在一或多個實施例中，可 將最大數目之使用者器件指派至每一通道。此可適合特別 繁忙之扇區，其中使用者器件之數目可能接近於最大的系 統容量。舉例而言，可將最大數目（N)之使用者器件指派 至第一通道。在其後，可將下一；^個正交或不同之使用者 器件指派至第二通道等等，直至所有使用者器件已被指 派，或所有可用通道已被耗盡。或者，使用者器件可均勻 分佈於該等通道中，從而將任何一通道上之使用者器件的 數目降至最低。 、 一般而言，使用者器件在語音或資料傳輸期間能重新定 143948.doc •20· 201006156 位或被重新定位，藉此改變使用者器件與基地台之間的空 '關係。雖然、使用者器件之重新定位歸因於所涉及之較大 距離不會很大地影響使用者器件之空間標諸或空間特徵， 但可更新該使用I器件子集以反映此等改冑。在一或多個 實施例中，可更新使用者器件子集以確保指派至相同通道 之使用者器件保持大體空間正交或不同。可基於預定時間 間隔 > 料傳輸之預定數目或當前經指派之使用者器件的 數目改變來週期性地更新使用者器件組。視使用者器件或 • 資料訊務之量而定，該時間間隔可為可調整的。或者，在 預定數目之資料傳輸的傳輸或接收後或在預定數目之使用 者器件的添加或刪除後，可更新使用者器件組。 現參看冑8，㈣本文所呈現之—或多個實施例說明動 態更新用於無線通信之使用者器件組之方法8〇〇。在8〇2 處，計算一或多個使用者器件之空間特徵或分組特性。可 週期性地或當接收訊號之每一實體時計算空間特徵或分組 特性。在804處，判定空間特徵或分組特性之改變。該系 • 統可保持空間特徵或分組特性之一或多個先前值《可將空 間特徵或分組特性與分組特性標準相比較，其可包括分組 特性之先前值、先前值之平均或先前值之任何組合，以判 定使用者器件是否已被重新定位。或者，#系統可將空間 特徵或分組特性之初始值用作分組特性標準，使得可將使 用者器件之當前空間特徵或分組特性與初始值相比較。在 8〇6處，若有任何改變，則判定空間特徵或分組特性之改 變是否顯著。若沒有改變，則該方法終止且使用者器件子 集保持不變。若有改變，則在8〇8處可更新使用者器件子 143948.doc -21- 201006156 Γ胜=新使用者15件子集可包括判定每—使用者11件之分 、’ ’及纟4多個子集中重新指派使用者器件。在一或 多個實施例中，可重新哗/士 一 新D平估所有使用者器件且將其重新指 g子集或itit。或者’可重新指派使用者器件之一子集 2一使用者器件。可基於單個使用者器件、一組使用者 件之空間特徵或分組特性的改變量或所有使用者器件的 總改變來判定經選擇以待重新指派之使用者n件。亦可基 於自最後判定子集之日㈣量或自最後判定子集所指派或移 除之使用者ϋ件的數目來判定待线指派之使用者器件。 在810處’可基於當前空間特徵來重新計算每—經更新之 使用者器件之射束權重向^可將該經线計算之射束權 重向量儲存於查找表中。 在一或多個實施财，可監視系統之效能以判定是否應 重新指派使用者器件。舉例而言，在將使用者器件指派至 通道之後’可監視已將使用者器件指派至其之通道的通道 品質指示符（CQI)。若該CQn&於預定臨限值，則可重新評 估及重新指派一或多個使用者器件。在—或多個實施例 中，可週期性地評估所有通道、通道之子集或單一通道之 CQI以判定是否要重新指派使用者器件。或者可監視所 有使用者器件、使用者器件之子集或單一使用者器件之 SINR。 現參看圖9，根據本文所呈現之一或多個態樣說明用於 增加無線通信環境之一扇區中之系統容量之系統或裝置 9〇〇。系統900包括用於判定使用者器件之空間特徵或空間 分組特性之空間判定器902及用於將使用者器件指派至通 143948.doc -22- 201006156 道之指派器904，使得指派至一 逋道的任何兩個使用者器 !二大體空間正交的或空間不同的。系統_亦可包括： 使此用Γ器件與基地台之間的傳輸的權重之權重判 此外4統刚可包括子集指派器_及選 910。子集指派器908可用 。 子集。選擇器910可自待指：二:器件指派至-或多個 杜〇 J目射曰派至通道之子集選擇使用者器 ’:吏传將空間正交或不同之使用者器件指派至相同通
❹ ==亦可包括重新指派器912,其可至少部分基於 使用者器件之空間特徵的改變 性地重新指派❹者討。 基於“效能來週期 =參看圖1〇’根據本文所呈現之一或多個態樣說明用於 更新無線通信環境中之通道指派之系統或裝置刪。系統 1000包括用於獲取分組特性標準值之分組特性標準獲取器 ⑽2及用於判定使用者器件之空間分組特性的當前值之分 組特性判定器刪。系統1000亦包括用於判定在分組特性 標準與-或多個使用者器件之分組特性值之間是否存在顯 者差異之差異判定器1006。此外，系統1000亦包括用於在 存在顯著差異時更新使用者器件之通道指派之通道指派更 新器1008及用於計算經更新之使用者器件之射束權重向量 之權重判定器1010。 圖11根據本文所陳述之一或多個實施例說明系統11〇〇’ 該系統有助於無線通信環境中之SDM増加系統容量限制。 系統1100可居於基地台中及/或使用者器件中如熟習此 項技術者將瞭解的。系統1100包含接收器11〇2，其自（例 如）一或多個接收天線接收訊號，且在其上對接收之訊號 143948.doc -23- 201006156 執行典型之動作（例如’濾波、放大 '降頻變換等等），且 數位化該經調節之訊號以獲取樣本。解調變器丨〗〇4可解調 變接收之導頻符號且將其提供至用於通道估計之處理器 1106 ° 處理器1106可為專用於分析由接收器組件11〇2所接收之 資訊及/或產生用於由傳輸器1U2傳輸之資訊之處理器。 處理器11〇6可為控制使用者器件11〇〇之一或多個組件之處 理器’及/或一處理器，其分析由接收器11〇2所接收之資 訊、產生用於由傳輸器1112傳輸之資訊且控制使用者器件 1100之一或多個組件。處理器1106可包括協調通道指派之 最佳化組件（未圖示）^將瞭解到該最佳化組件可包括執行 基於效用之分析連同將使用者器件指派至通道之最佳化 碼。該最佳化碼可連同執行推論利用基於人工智慧之方 法，及/或連同最優化使用者通道指派利用機率判定及/或 基於統計之判定。 使用者器件1100可額外包含記憶體1108，其可操作地耦 接至處理器1106且儲存與空間資訊相關之資訊、包含與其 相關之資訊之查找表，及如本文所描述與SDM相關之任何 其他合適之資訊。記憶體11〇8可額外儲存與產生查找表等 相關聯之協定，使得制者料·可制儲存之協定及 /或演算法以增加系統容量。應瞭解本文所描述之資料儲 存（例如，記憶體）絚件可為揮發性記憶體或非揮發性記憶 體，或可包括揮發性與非揮發性記憶體兩 且不受此限制之方式，非探發藉由說月 ^非揮發性6己憶體可包括唯讀記憶體 (ROM)、可程式化R〇M(pR〇M)、電可程式化r〇m 143948.doc -24· 201006156 (EPROM)、電可擦除r〇m(EEPROM)或快閃記憶體。揮發 性記憶體可包括隨機存取記憶體（RAM)，其充當外部快取 記憶體。藉由說明且不受此限制之方式，ram可按多種形 式利用，諸如同步RAM(SRAM)、動態RAM(DRAM)、同步 DRAM(SDRAM)、雙資料速率 SDRAM(DDR SDRAM)、增 強型 SDRAM(ESDRAM)、同步鏈路 DRAM(SLDRAM)、及 直接Rambus RAM(DRRAM)。本系統及方法之記憶體！ 1〇8 希望包含，但不僅限於，此等及任何其它合適類型之記憶 參 體。將處理器1106連接至符號調變器1110及傳輸該經調變 之訊號之傳輸器1112。 圖12根據多種態樣說明系統12〇〇，其在通信環境中有助 於增加系統容量或效能。系統12〇〇包含具有接收器121〇之 基地台1202 ’該接收器自一或多個使用者器件12〇4經由複 數個接收天線1206接收訊號，且藉由一傳輸天線nog將其 傳輸至一或多個使用者器件12〇4。接收器1210可自接收天 線1206接收資訊且可操作地與解調變接收之資訊之解調變 ❹ 器1212相關聯。舉例而言’接收器1210可為耙式接收器 (例如’使用複數個基頻相關器獨立地處理多路徑訊號分 量之技術，……）、基於MMSE之接收器、或用於分離指派 至其之使用者器件之某種其它合適之接收器，其如熟習此 項技術者將瞭解。由處理器1214(其類似於上文參照圖10 所描述之處理器）分析經解調變之符號，且耦接至記憶體 1216’其儲存與使用者器件指派相關之資訊、與其相關之 查找表及其類似物。由接收器丨21〇及/或處理器1214聯合 地處理每一天線之接收器輸出。調變器1218可對該訊號進 143948.doc •25· 201006156 行多處理以用於由傳輸器122q藉由傳輸天線1⑽傳輸至 使用者器件1204。 基地口 1202進-步包含指派組件1222，其可為不同於或 整口至處理益1214之處理器，且其可評估由基地台12〇4所 服務之扇區中的所有使用者器件池，且可至少部分基於單 個使用者器件之空間特徵（例如使用sdma技術或其類似物） 來將使用者器件分細5I y ,, 刀、且至子集（例如，諸如，使用者器件 1204之子集）。例如，可利用射束形成權重以唯一地區分 -使用者器件與下—使用者器件，其中使用者器件僅認識 展示該使用者器件之射束形成權重的彼等通信訊號，且其 傳輸之空間特徵識別使用者器件至基地台。 指派組件1222可根據可由若干接收天線所支援之若干使 用者器件將使用者器件分組至子集。例如，可至少部分基 於其地理彼此接近來將一扇區中之所有使用者器件劃分至 子集。 將瞭解，儘管前述内容描述了關於隨著在無線通信環境 中若干接收天線的增加而線性地縮放反向鏈路系統容量， 但可將該等技術應用於前向鏈路傳輸及增加若干傳輸天 線，其如由熟習此項技術者將瞭解到。此外，根據多種態 樣’可利用多個接收器（例如，每一接收天線一個接收 器），且該等接收器可彼此通信以提供對使用者資料之改 良估計。 圖13展示示範性無線通信系統13〇〇。為簡潔起見，該無 線通信系統1300描緣一個基地台及一個終端機。然而，將 瞭解到該系統可包括一個以上之基地台及/或一個以上之 143948.doc -26- 201006156 終端機，其中對於下文所描述之示範性基地台及終端機， 額外之基地台及/或終端機可為大體類似的或不同的。此 外’將瞭解到該基地台及/或該終端機可利用本文所描述 之系統(圖9-12)及/或方法(圖4-8)以有助於在該基地台與該 終端機之間的無線通信。 現參看圖13，在-下行鏈路上，在存取點13()5處，一傳 輸（TX)資料處理器1310接收、格式化、編碼、交錯、且調 變（或符號映射）訊務資料且提供調變符號（"資料符號"）。符 # 號调變器1315接收且處理該等資料符號及導頻符號，且提 供一符號流。符號調變器1315對資料及導頻符號進行多工 處理且將其提供至傳輸器單元（TMTR)132〇。每一傳輸符 號可為一資料符號、一導頻符號、或一訊號值零。可在每 一符號週期中連續發送該等導頻符號。可對該等導頻符號 進行分頻多工（FDM)、正交分頻多工（〇FDM)、分時多工 (TDM)、或分碼多工（cdm)。 TMTR 1320接收且轉換符號流至一或多個類比訊號且 • 進一步調節（例如，放大、濾波、及增頻變換）該等類比訊 號以產生一適於在該無線通道上傳輸之下行鏈路訊號。接 著經由一天線1325將該下行鏈路訊號傳輸至該等終端機。 在終端機1330處，天線1335接收下行鏈路訊號且將接收之 訊號提供至接收器單元（rCVR)1340。接收器單元134〇調 節（例如，濾波、放大、及降頻變換）接收之訊號且數位化 該經調節之訊號以獲取樣本。符號解調變器1345解調變接 收之導頻符號且將其提供至用於通道估計之處理器135〇。 符號解調變器1345進一步自處理器1350接收下行鍵路之頻 143948.doc -27· 201006156 率々回應估計，對接收之資料符號執行資料解調變以獲取資 料^號估計（其為該等經傳輸之資料符號之估計），且將資 料符號估計提供至以資料處理器1355，其解調變（意即， 符號解映射)、解交錯、且解碼資料符號估計以恢復該經 傳輸之訊務資料。由符號解調變器1345&rx資料處理器 1355進行之處理分別與存取點處由符號調變器！⑴及 TX資料處理器1310之處理互補。 在上行鏈路上，ΤΧ資料處理器136〇處理訊務資料且提 供資料符號。符號調變器1365接收具有導頻符號之資料符 號且對其進行多工處理，執行調變，且提供一符號流。傳 輸器單元137G接著接收且處理符號流以產生上行鍵路訊 號’其由天線1335傳輸至存取點13〇5。 在存取點1305處，由天線1325接收且由接收器單元⑽ 處理來自終端機133〇之上行鏈路訊號以獲取樣本。符號解 調變器1380接著處理該等樣本且提供上行鏈路之接收之導 頻符號及資料符號估計。RX資料處理器1385處理資料符 號估計以恢復由終端機1330所傳輸之訊務資料。處理器 胸為在該上行鏈路上傳輸之每一活動終端機執行通道估 計。多個終端機可在該上行鍵路上於其各自經指派之導頻 副載波組上同時傳輸導頻’纟中該導頻副載波組可為交錯 的。 處理器1390及135G分別在存取點UQ5及終端機⑽處指 導（例如，控制、調整、管理等）操作。個別處理器13%及 U50可與儲存程式碼及資料之記憶體單元(未圖示)相關 聯。處理器139G及135G亦可執行計算以分別獲得該上行鍵 143948.doc -28. 201006156 路及下行鏈路之頻率及脈衝回應估計。 對於多重近接系統（例如’ FDMA、OFDMA、CDMA、 TDMA、SDMA、IFDMA、LFDMA等）而言，多個終端機可 在該上行鏈路上同時傳輸。對於該系統而言，該導頻副載 波可在不同終端機中共用。該通道估計技術可用於每_、終 端機之導頻副載波橫跨該整個運作頻帶（可能除頻帶邊緣 之外）之狀況下。該導頻副載波結構將希望獲取每一終端 機之頻率分集。本文所描述之技術可由多種方式來實施。 φ 舉例而言，此等技術可實施於硬體、軟體、或其組合中。 對於一硬體實施例而言’用於通道估計之處理單元可在一 或多個特殊應用積體電路（ASIC)、數位訊號處理器 (DSP)、數位訊號處理器件（DSPD)、可程式化邏輯器件 (PLD)、場可程式化閘陣列（FPGA)、處理器、控制器、微 控制器、微處理器、其它設計用來執行本文所描述^功能 之電子單元、或其組合内實施。對於軟體而[可藉由執 行本文所描述之功能之模組（例如，程序、函式等）來實 〇 現。該軟體程式碼可儲存於記憶體單元中，且由處理器 1390及1350來執行》 ° 對於-軟體實施例^言，本文所描述之技術可用執行本 文所描述之功能的模組（例如，程序、函式，等等）來實 施》軟體程式碼可儲存於記㈣單元巾，且由處理 行。記憶體單元可實施於處理器内或處理器之外，在 於處理器外的狀況下，記憶體單 U體早兀可經由如在該技術中p 知之多種方式通信地耦接至處理器。
上文已描述之内容句枯—+ A 谷巴括或多個實施例之實例。當然， 143948.doc •29· 201006156 為描述該等前述實施例，不可能描述組件或方法的每一可 月b組合’但一般熟悉此項技術者可認識到多種實施例之許 夕進步組合且改變為可能的。因此，該等描述之實施例 希望包含所有落在該附加之申請專利範圍之精神及範疇之 内的該等改變、修改及變化。此外，就術語"包括"用於詳 細描述或申請專利範圍中而言，如"包含"在申請專利範圍 中用作一過渡詞時所解釋，該術語希望以類似於術語，，包 含"之方式有包括之意思。 【圖式簡單說明】 圖1根據本文所呈現之多種態樣說明無線通信系統。 圖2根據本文所呈現之一或多個態樣說明無線通信 統。 系 統圖3根據本文所呈現之一或多個態樣說明無線通信 圖4根據本文所呈現之_或多個態樣說明用於 傳輸之方法。 圖5根據本文所呈現之一或多個態樣說明用於下行 傳輸之方法。 圖6根據本文所呈現之一或多個態樣說 無線通信之使用者器件之方法。 圖7根據本文所里現之一或多個態樣說明利用訊號 雜訊比（SINR)來分組使用者之方法。 用 圖8根據本文所呈現之一或多個態樣說明用於動態 於無線通信之使用者器件組之方法。 圖9根據多種態樣說明用於增加無線通信環境之扇區中 143948.doc •30- 201006156 之系統容量之裝置。 圖10根據多種態樣說明用於更新無線通信環境中之通道 指派之裝置。 圖11根據多種態樣說明一系統，該系統有助於使用空間 特徵以增加無線通信環境中之系統容量。 圖12根據多種態樣說明一系統，該系統利用空間特徵來 分組使用者器件且增加無線通信環境中之系統容量。 圖13說明可結合本文所描述之多種系統及方法來利用之 一無線通信環境。 【主要元件符號說明】
100 無線通信系統 102 基地台 104 行動器件 200 多重近接無線通信系統 202 基地台 204 ' 206 ' 208 ' 天線 210、212 ' 214 216、222 行動器件 218 ' 224 反向鏈路 220 ' 226 前向鍵路 300 無線通信系統 302 基地台 304 第一使用者器件 306 第二使用者器件 143948.doc • 31. 201006156 900 系統 902 空間判定器 904 指派器 906 權重判定器 908 子集指派器 910 選擇器 912 重新指派器 1000 系統 1002 分組特性標準獲取器 1004 分組特性判定器 1006 差異判定器 1008 通道指派更新器 1010 權重判定器 1100 使用者器件 1102 接收器 1104 解調變器 1106 處理器 1108 記憶體 1110 符號調變器 1112 傳輸器 1200 系統 1202 基地台 1204 使用者器件 1206 接收天線 143948.doc ·32· 201006156
1208 傳輸天線 1210 接收器 1212 解調變器 1214 處理器 1216 記憶體 1218 調變器 1220 傳輸器 1222 指派組件 1300 無線通信系統 1305 存取點 13 10 傳輸（ΤΧ)資料處理器 1315 符號調變器 1320 傳輸器單元（TMTR) 1325 天線 1330 終端機 1335 天線 1340 接收器單元（RCVR) 1345 符號解調變器 1350 處理器 1355 RX資料處理器 1360 ΤΧ資料處理器 1365 符號調變器 1370 傳輸器單元 1375 接收器單元 143948.doc -33· 201006156 1380 符號解調變器 1385 RX資料處理器 1390 處理器 143948.doc -34-