使用有源天线阵列的虚拟扇区化

摘要

所主张标的物的实施例提供一种用于使用有源天线阵列的虚拟扇区化的方法及装置。所述装置的实施例包含用于将信号提供到有源天线阵列的发射器。所述信号致使所述有源天线阵列将第一参考信号发射到第一扇区，所述第一扇区通过扇区识别符指示给所述第一扇区内的用户设备。所述信号还致使所述有源天线阵列将多个第二参考信号发射到与所述第一扇区重叠的对应多个第二虚拟扇区中。所述装置还包含用于基于由用户设备使用所述第一参考信号或所述第二参考信号产生的反馈而调度到所述用户设备的发射的调度器。

说明书

背景技术

本申请案一般来说涉及通信系统，且更特定来说，涉及无线通信系统。

无线通信系统通常部署用于提供到用户设备(例如移动单元或其它具有无线能力的器件)的无线连接性的众多基站(或其它类型的无线接入点(例如eNodeB))。每一基站负责提供到位于由所述基站服务的特定小区或扇区中的用户设备的无线连接性。基站与用户设备之间的空气接口支持用于将信息从基站载运到用户设备的下行链路(或正向链路)信道及用于将信息从用户设备载运到基站的上行链路(或反向链路)信道。上行链路及/或下行链路信道通常包含用于载运数据业务(例如声音信息)的数据信道及用于载运控制信号(例如导频信号、同步信号、应答信号等等)的控制信道。

当基站及任选地用户设备包含多个天线时，可采用多输入多输出(MIMO)技术。举例来说，包含多个天线的基站可并发且在同一频带上将多个独立且相异信号发射到多个用户设备。MIMO技术能够粗略地与可用于基站处的天线的数目成比例地增加无线通信系统的频谱效率(例如，位数目/秒/赫兹)。然而，基站还需要关于到用户设备中的每一者的下行链路信道的状态的信息以选择具有用于并发发射的大致正交下行链路信道的用户设备。可由用户设备在反向链路上提供信道反馈，但此增加与MIMO发射相关联的额外开销，此减小无线通信系统的频谱效率。

发明内容

所揭示标的物针对于解决上文所陈述的问题中的一或多者的影响。下文呈现所揭示标的物的简化发明内容以便提供对所揭示标的物的一些方面的基本理解。本发明内容并非对所揭示标的物的穷尽性概述。其既不打算识别所揭示标的物的关键或紧要元件也不打算记述所揭示标的物的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些概念来作为稍后论述的更详细描述的前言。

在一个实施例中，提供一种用于使用有源天线阵列的虚拟扇区化的装置。所述装置的实施例包含用于将信号提供到有源天线阵列的发射器。所述信号致使所述有源天线阵列将第一参考信号发射到第一扇区，所述第一扇区通过扇区识别符指示给所述第一扇区内的用户设备。所述信号还致使所述有源天线阵列将多个第二参考信号发射到与所述第一扇区重叠的对应多个第二虚拟扇区中。所述装置还包含用于基于由用户设备使用所述第一参考信号或所述第二参考信号产生的反馈而调度到所述用户设备的发射的调度器。

在另一实施例中，提供一种用于使用有源天线阵列的虚拟扇区化的基站。所述基站的实施例包含有源天线阵列及用于经由所述有源天线阵列发射下行链路信号及接收上行链路信号的收发器。所述下行链路信号包含：第一参考信号，其发射到第一扇区，所述第一扇区通过扇区识别符指示给所述第一扇区内的用户设备；及多个第二参考信号，其发射到与所述第一扇区重叠的对应多个第二扇区中。所述基站的实施例还包含用于基于由用户设备使用所述第一参考信号或所述第二参考信号产生的反馈而将所述用户设备分配到所述第一扇区或所述多个第二扇区的调度器。

在又一实施例中，提供一种用于使用有源天线阵列的虚拟扇区化的方法。所述方法的实施例包含将信号提供到有源天线阵列。所述信号致使所述有源天线阵列将第一参考信号发射到第一扇区，所述第一扇区通过扇区识别符指示给所述第一扇区内的用户设备，且致使所述有源天线阵列将多个第二参考信号发射到与所述第一扇区重叠的对应多个第二扇区中。所述方法的实施例还包含基于由用户设备使用所述第一参考信号或所述第二参考信号产生的反馈调度到所述用户设备的发射。

附图说明

可连同所附图式一起参考以下描述理解所揭示标的物，在所附图式中相同元件符号识别相同元件且其中：

图1概念性地图解说明无线通信系统的第一示范性实施例；

图2A、2B及2C描绘有源天线阵列的三个示范性实施例；

图3A、3B、3C及3D描绘部署于基站上的有源天线阵列的不同实施例的示范性能力；

图4概念性地图解说明无线通信系统的第二示范性实施例；

图5概念性地图解说明无线通信系统的第三示范性实施例；

图6A、6B、6C、6D展示用于发射与虚拟扇区化系统中的基扇区相关联的共用参考信号的波束的覆盖区的示范性实施例；

图7概念性地图解说明无线通信系统的第四示范性实施例；

图8概念性地图解说明用于将业务流映射到虚拟扇区的功能性的一个示范性实施例；及

图9概念性地图解说明与虚拟扇区中的用户设备通信的方法的一个示范性实施例。

尽管所揭示标的物易于做出各种修改及替代形式，但已在图式中通过实例展示并在本文中详细地描述了其特定实施例。然而，应理解，本文中对特定实施例的描述不打算将所揭示标的物限于所揭示的特定形式，而是相反，意图为涵盖归属于所附权利要求书的范围内的所有修改、等效方案及替代方案。

具体实施方式

下文描述说明性实施例。为清楚起见，本说明说中未描述实际实施方案的所有特征。当然，将了解，在任何此类实际实施例的开发中，应做出众多实施方案特有的决策以实现开发者的将从一个实施方案到另一实施方案变化的特定目标，例如符合系统相关或商业相关的约束。此外，将了解，此开发努力可能为复杂且耗时的，但其对受益于本发明的所属领域的技术人员来说仍将为例行事业。

现在将参考附图描述所揭示标的物。在图式中仅出于解释的目的且为了不使描述与所属领域的技术人员众所周知的细节模糊而示意性地描绘各种结构、系统及器件。然而，包含所附图式以描述并解释所揭示标的物的说明性实例。本文中所使用的字词及短语应理解并解释为具有与所属领域的技术人员对那些字词及短语的理解一致的含义。本文中对术语或短语的一致使用不打算暗示所述术语或短语的特殊定义(即，不同于所属领域的技术人员所理解的普遍且惯常含义的定义)。在术语或短语打算具有特殊含义(即，除所属领域的技术人员所理解的含义之外的含义)的意义上，将在本说明书中以直接且明了地提供所述术语或短语的特殊定义的定义方式明确陈述此特殊定义。另外，如本文中所使用，术语“或”指非排他性“或”，除非另外指示(例如，“否则”或者“或在替代方案中”)。并且，本文中所描述的各种实施例未必相互排斥，这是因为一些实施例可与一或多个其它实施例组合以形成新实施例。

用于无线通信系统的天线部署正变得越来越容易配置。举例来说，可将小且廉价的天线部署成有源天线阵列(其还可称为相控天线阵列)。可堆叠或布置包含集成射频收发器的模块化天线以形成具有任何几何形状、大小或功率输出的阵列。可通过将模块化天线元件垂直地堆叠于单个天线外壳中而形成垂直天线阵列。可在建筑物正面上或在公共场所(例如火车站及机场)中部署正方形或矩形阵列。可在电线杆、塔、街灯柱等等上安装具有全向或方向元件的圆形阵列。在常规蜂窝式通信网络中静态地确定天线配置参数(例如天线倾角或导频功率)以提供可使用经驱动测试验证的特定无线电覆盖型式。常规方法为耗时的且可能不适合于使天线配置参数动态地变化，例如，以反映信道环境改变、业务负载改变或其它改变。此外，虽然可使用有源天线阵列的波束形成能力来提供对特定扇区的覆盖，但修改与不同扇区相关联的天线参数可因不同扇区之间的用户设备越区切换的要求而变得复杂。

天线设计的包含以无线电集成的多个收发器的最新进步允许使用垂直天线阵列的灵活波束形成。垂直波束形成通过支持灵活垂直倾角、波束成形能力或在常规扇区内形成多个波束而增强蜂窝式通信系统的频谱效率或覆盖范围。至少部分地为了解决常规实践中的缺陷，本申请案描述用于使用波束形成来提供与基覆盖区的部分重叠的虚拟扇区的技术的实施例。举例来说，可将基站配置为提供驱动有源天线阵列使得所述阵列遍及由唯一扇区识别符识别的扇区(其可称为基扇区)发射共用参考信号(或其它共用发信号信道)的信号。可由所述有源天线阵列所形成的一或多个波束的覆盖区界定与基扇区重叠的虚拟扇区。将唯一信道状态信息-参考信号(CSI-RS)指派到每一波束以便发射到对应虚拟扇区中。在由不同扇区识别符识别的扇区之间越区切换在所述不同扇区之间移动的用户设备，但不需要越区切换在不同虚拟扇区之间移动的用户设备，这是因为不同虚拟扇区使用同一扇区识别符(即，基扇区的扇区识别符)。

基站中的调度器可针对在基覆盖区中或在虚拟扇区中的一者中的上行链路/下行链路发射调度用户设备。举例来说，调度器可基于对用户设备的位置的估计而将用户设备分配到与特定信道状态信息-参考信号(CSI-RS)相关联的虚拟扇区。可将虚拟扇区参考信号(例如CSI-RS)映射到个别波束使得用户设备可唯一地识别所述波束。用户设备还可使用共用参考信号或一或多个CSI-RS信号执行信道质量测量。接着，用户设备可将所估计信道质量往回报告给基站。由于虚拟扇区共享同一扇区识别符，因此调度器能够针对在不同虚拟扇区中的通信调度用户设备，且用户设备可于不在两个不同扇区之间越区切换的情况下在虚拟扇区之间转变。此外，可响应于环境、业务负载等等的改变而使用波束形成动态地改变虚拟扇区的位置或覆盖区但不招致在重新分布到经修改虚拟扇区中期间越区切换用户设备的额外开销成本。

图1概念性地图解说明无线通信系统100的第一示范性实施例。在所图解说明实施例中，无线通信系统100包含用于提供一或多个扇区110(1)到110(3)中的无线连接性的基站105。如本文中所使用，术语“扇区”指由基站105中的一或多个天线服务的地理区。扇区的边界可由基站的发射功率、由天线配置界定的辐射型式的波束宽度或角度范围及其它因素(例如地理、拓扑、物理障碍物及其它环境因素)界定。术语“扇区”可与术语“小区”同义或其可指与基站相关联的特定小区的子集。在所图解说明实施例中，给每一扇区110指派识别通信系统100内的扇区的扇区识别符。

基站110可将不同共用参考信号(CRS)发射到扇区110中的每一者中。在一个实施例中，共用参考信号可使用正交序列及伪随机数值序列来产生。接着，每一参考信号可指派到扇区110中的不同扇区且可充当对在对应扇区110内操作的用户设备115的小区特有识别符。在所图解说明实施例中，扇区覆盖区由CRS覆盖区确定。这些信道的发射功率可经确定以提供由扇区规划及扇区间业务负载确定的覆盖要求。在根据由第三代合作伙伴计划(3GPP)的不同版本定义的标准及/或协议操作的实施例中，共用信道针对Rel-8/9用户设备的解调制及针对Rel-10用户设备的接收可依赖于在具有虚拟扇区的小区部署中的CRS信道估计，如本文中所论述。根据Rel-8操作的用户设备可使用CRS进行信道状态信息(CSI)报告，例如，信道质量指示(CQI)报告、预编码矩阵信息(PMI)或秩指示符(RI)。还可遍及扇区110的覆盖区发射其它共用信道(例如控制信道(PCFICH、PHICH、PDCCH)，同步信道(PSS及SSS)以及3GPP Rel-8/9信道)，例如，可在不由基站105中的天线进行波束形成的情况下发射共用信道。或者，可借助波束形成发射3GPPRel-8/9信道。

用户设备115可在不同扇区110之间移动(例如，由箭头120所指示)。在扇区110之间的移动可为用户设备115的实际移动的结果或由于信道或覆盖区的变化造成，所述变化可由环境条件的可变性、障碍物的间歇存在或其它时变因素导致。可需要用户设备115来在每当其在使用不同扇区识别符的扇区110之间移动时越区切换。所述越区切换可为硬越区切换、软越区切换或更软越区切换。越区切换程序对处置不同扇区110内的通信的实体之间的切换会话产生显著发信号及处理额外开销。举例来说，每一扇区110可使用基站105内的不同组天线、不同调度器或者其它硬件、固件或软件。用于越区切换用户设备115的技术为此项技术中已知的，且为了清楚起见，本文中仅详细地论述越区切换的与所主张标的物相关的那些方面。

虚拟扇区125还可界定为与扇区110中的一或多者重叠。在所图解说明实施例中，虚拟扇区125由使用由基站105所提供的信号驱动的有源天线阵列形成的不同波束的覆盖区界定。如本文中所使用，术语“虚拟扇区”指与扇区重叠且与重叠扇区共享扇区识别符的地理区。虚拟扇区由使用相关联参考信号(例如信道状态信息-参考信号(CSI-RS))识别的一或多个波束的覆盖区界定。在一个实施例中，除由基站发射到对应扇区110的覆盖区中的共用参考信号之外，还可定义CSI-RS信号。举例来说，由3GPP定义的先进长期演进(LTE-A)标准及协议支持可用于估计指派到用户设备及对应虚拟扇区的不同频率或信道的信道质量的CSI-RS信号。这些信号可由选定天线在物理资源块中的资源元件的选定栅格内(例如，在由LTE-A标准定义的OFDM符号及副载波的栅格内)发射。

与在扇区110(1)的虚拟扇区125中的用户设备115的通信可由使用基站105中的硬件、固件或软件实施的共用调度资源(例如调度器)控制或协调。用户设备115可因此在其位于虚拟扇区125(1)中时使用一组资源与基站105通信且在其位于虚拟扇区125(2)中时使用不同组资源与基站105通信。在虚拟扇区125之间的转变不需要越区切换用户设备115，这是因为两个虚拟扇区125与同一扇区识别符(即，扇区110的扇区识别符)相关联。因此，用户设备115在虚拟扇区125之间的转变可由基站105中的共用调度资源控制，借此相对于原本为了执行越区切换而招致的额外开销显著减小所述转变所需的额外开销。

在一个实施例中，基站105包含有源天线阵列(未展示于图1中)，且可使用所述有源天线阵列的动态倾角或波束形成能力在所述阵列的无线电覆盖区内的任何地方形成用于虚拟扇区125的波束。可通过调整倾角、波束型式或功率分配而动态地调整所述波束。在各种替代实施例中，可在占用面积内形成多个波束。实施或操作虚拟扇区125的过程可称为“虚拟扇区化”。本文中描述与虚拟扇区相关联的示范性无线电网络设计原理、MIMO方案以及调度与链路适应算法。在各种替代实施例中，可在与常规天线覆盖区(例如，由共用参考信号或其它导频信号界定的覆盖区)重叠的任何位置中形成虚拟扇区。可取决于无线电信道环境、业务负载或其它因素而半静态地或动态地调整波束倾角、波束形状或有源天线阵列中的天线的发射功率以界定或修改虚拟扇区125。还可通过调整有源天线阵列参数而实施功率节约技术(例如减小到具有较小数目个有源用户设备115的虚拟扇区125中的发射功率)。举例来说，可减小或甚至关断有源阵列中的不同天线元件的发射功率。在一些实施例中，可通过实施自优化网络(SON)特征、覆盖范围与容量特征或业务负载管理而改进蜂窝式通信系统100的操作效率。

图2A、2B及2C描绘有源天线阵列200、205、210的三个示范性实施例。所图解说明实施例展示个别天线元件215的不同布置。图2A描绘包含16个互连天线元件215的垂直线性阵列200。图2B描绘包含8个互连天线元件215的水平线性阵列200。图2C描绘包含8个互连天线元件215的圆形阵列210。正方形或矩形阵列200、205可特定来说适合于部署于建筑物正面上或公共场所(例如火车站及机场)中。具有全向或方向元件的圆形阵列210可特定来说适合于安装于电线杆、塔、街灯柱等等上。然而，受益于本发明的所属领域的技术人员应了解，图2A到2C中所展示的特定阵列结构、天线元件215的数目及部署情境打算为说明性而非限制性的，除非权利要求书中明确陈述。

有源天线阵列200、205、210的实施例可经配置以支持不同波束形成能力。举例来说，有源天线阵列200、205、210的实施例可支持例如数字倾角、每载波/带有差别的倾角、有差别的上行链路/下行链路(UL/DL)倾角、灵活波束成形能力或其中来自阵列的多个波束具有在所述波束之间的灵活功率共享的垂直波束形成的波束形成能力。由有源天线阵列200、205、210形成的不同波束可形成常规蜂窝式系统布局内的内及外覆盖区。在虚拟扇区化中，多个波束映射到同一扇区内的覆盖区，如本文中所论述。有源天线阵列200、205、210的各种实施例可支持本文中所描述的波束形成能力的不同组合以及其它波束形成能力。

图3A、3B、3C及3D描绘部署于基站300上的有源天线阵列的不同实施例的示范性能力。虽然这些图中所描绘的实施例与基站300相关联，但受益于本发明的所属领域的技术人员应了解，基站300的不同实施例可能够执行这些图中所描绘的能力中的一些或所有能力的不同组合。图3A通过由箭头310指示的角度展示波束305的数字倾角。图3B描绘分别用于上行链路及下行链路发射的波束315、320之间的有差别的倾角。图3C描绘用于不同频率、载波或带(F₁、F₂)的波束325、330之间的有差别的倾角。图3D描绘其中朝向较高垂直位置引导波束335且朝向相对较低垂直位置引导波束340的垂直波束形成。

图4概念性地图解说明无线通信系统400的第二示范性实施例。在所图解说明实施例中，无线通信系统400包含使用垂直波束形成来将不同波束410、415提供到建筑物420内的不同位置的基站405。举例来说，可形成波束410、415使得所述波束的中心(例如，由所述波束在接收器处的最高信号强度界定)聚焦于建筑物420内的特定楼层上。虽然图4中描绘两个波束410、415，但受益于本发明的所属领域的技术人员应了解，可支持不同数目个波束。举例来说，基站405可包含配置为将一个波束提供到建筑物420的每一楼层、将多个波束提供到建筑物420的高入住率楼层、不将波束提供到建筑物420的无入住的楼层或其它配置的有源天线阵列。

图5概念性地图解说明无线通信系统500的第三示范性实施例。在所图解说明实施例中，无线通信系统500包含可将信号提供到有源天线阵列510且从有源天线阵列510接收信号的基站505。有源天线阵列510支持与在扇区520及虚拟扇区525中的用户设备515的无线通信。

在所图解说明实施例中，虚拟扇区525可形成且映射到由有源天线阵列510形成的不同波束530。举例来说，虚拟扇区525可在使用垂直波束形成时包含内扇区525(1)及外扇区525(2)。或者，针对支持水平及垂直波束形成的有源天线阵列510的实施例，可在与水平扇区(例如扇区505)相关的垂直或方位角方向内的任何地方形成虚拟扇区525。可给两个虚拟扇区525指派与扇区505相关联的扇区识别符。虚拟扇区525可由唯一或至少充分唯一的CSI-RS识别以允许使用CSI-RS及可用于用户设备515的其它信息对虚拟扇区525彼此进行区分。

用户设备515可以对应于包含用户设备515的虚拟扇区525的CSI-RS配置，使得用户设备515可使用所接收CSI-RS执行测量。举例来说，用户设备515可使用参考信号来测量信道状态信息(CQI、RI或PMI)且将指示测量的结果的报告往回发射到基站505。在一个实施例中，基于对用户设备515的位置的估计而执行用户设备515到CSI-RS的分配。举例来说，为了支持在立面上的虚拟扇区化，可基于信道互易性使用在基站505处执行的一或多个上行链路信道测量(例如探测参考信号(SRS)测量、时序提前的测量或下行链路(DL)PL测量报告)估计用户设备515的位置。在支持在方位角及立面上的虚拟扇区化的实施例中，基站505可基于来自用户设备505的所接收上行链路信号使用信道互易性技术(例如垂直估计或到达角估计)估计用户设备515的位置。在一些实施例中，用户设备515可经配置以支持其中用户设备515可报告基于与不同虚拟扇区525相关联的不同CSI-RS确定的多个CSI(例如，CQI、RI或PMI)的多个CSI-RS报告。接着，基站505的实施例可使用所述多个报告动态地执行动态波束切换或动态MU-MIMO调度。

在所图解说明实施例中，基扇区520由唯一共用参考信号(CRS)识别且基扇区520的覆盖区由CRS覆盖区确定。基站505可使用有源天线阵列510在不执行波束形成的情况下发射共用信道(例如控制信道(PCFICH、PHICH及PCCH)、同步信道(PSS及SSS)或Rel-8/9信道)。共用信道的发射功率可经选择以提供由小区规划或小区间业务负载确定的覆盖范围。即使无线通信系统500支持虚拟扇区525，但共用信道的解调制(针对Rel-8/9用户设备)及接收(针对Rel-10用户设备)仍可使用CRS信道估计。经配置以接收CSI-RS信号的用户设备515(例如Rel-10用户设备)可使用CSI-RS信号在其被指派到虚拟扇区525时进行CSI报告。或者，不可经配置以接收CSI-RS信号的老式用户设备515(例如Rel-8用户设备)可使用CRS进行CSI报告。

基站505的实施例可使用波束530中的一或多者或使用单独波束535在虚拟扇区化系统500中发射共用信道。举例来说，共用信道覆盖范围可由外波束530(2)提供，外波束530(2)可在一些部署中覆盖地理区的80％以上。针对另一实例，可将共用信道映射到内波束530及外波束530两者。在此情形中，在空中组合且在用户设备515处接收共用信道。针对又一实例，可使用一或多个额外波束535来将共用信道发射到未被虚拟扇区波束530覆盖的区域中。前两个选项的实施例可有利地将波束的数目限于低于第三选项的数目。

图6A、6B、6C、6D展示用于发射与虚拟扇区化系统中的基扇区相关联的共用参考信号的波束的覆盖区的示范性实施例。受益于本发明的所属领域的技术人员应了解，这些示范性实施例为说明性的，且不必打算为相互排斥的，其也不打算为可用于无线通信系统中的配置的穷尽性列表。替代实施例可包含这些图中所展示的覆盖区的实施例的组合或可包含替代覆盖区。在示范性实施例中的每一者中，基站600使用有源天线阵列来将与基扇区605相关联的共用参考信号及其它参考信号(例如CSI-RS)提供到相应虚拟扇区610、615。在每一情形中，共用参考信号的覆盖区由双阴影线指示。

图6A描绘其中共用参考信号的覆盖区由实质上覆盖全部覆盖区605(包含虚拟扇区610、615的覆盖区)的一或多个专用波束提供的一个示范性实施例。图6B描绘其中共用参考信号的覆盖区由提供对基扇区605的实质上不与虚拟扇区615重叠的部分的覆盖的一或多个专用波束提供的一个替代实施例。图6C描绘其中共用参考信号由还用于发射用于虚拟扇区的参考信号的波束发射的替代实施例。在此情形中，用户设备可组合由两个波束在其处于虚拟扇区610、615的重叠区域中时在空中发射的共用参考信号。图6D描绘其中共用参考信号由用于发射用于虚拟扇区610的参考信号的波束发射的另一替代实施例。

图7概念性地图解说明无线通信系统700的第四示范性实施例。在所图解说明实施例中，无线通信系统具有用于提供到一或多个用户设备710的上行链路/下行链路无线连接性的一或多个基站705。基站705以电磁方式及/或以通信方式耦合到包含用于将下行链路信号发射到用户设备710且从用户设备710接收上行链路信号的多个天线720的有源天线阵列715。基站705中的收发器(RX/TX)725用于产生信号且将所述信号提供到天线阵列715以驱动下行链路发射。收发器725还可经配置以从天线阵列715接收上行链路信号。如本文中所论述，基站705经配置以执行虚拟扇区化。

在所图解说明实施例中，基站705包含用于确定波束形成参数(例如倾角、功率或经由用于界定用于每一虚拟扇区的波束的不同天线720的发射之间的相对相位差)的波束形成器730。用于界定具有特定波束宽度、立面、发射功率、频率或其它参数的波束的波束形成参数的技术(例如预编码)为此项技术中已知的且为了清楚起见将不在本文中详细地论述。在一个实施例中，波束形成器730可经配置以朝向热点区、朝向用于业务卸载的建筑物楼层或朝向任何其它位置或区导引虚拟扇区。波束形成器730可取决于用户设备710的业务分布或其它准则而界定一或多个虚拟扇区。还可基于业务负载导引虚拟扇区，因此可在业务负载从一个区改变到另一区时改变虚拟扇区的位置。此外，虚拟扇区的覆盖区可取决于业务负载或其它准则而为小的或大的(及增加或减少)。在一个实施例中，可通过调整虚拟扇区的CSI-RS功率而改变所述虚拟扇区中的一或多者的覆盖区。还可取决于业务负载或其它准则而优化支持虚拟扇区的天线720的波束型式及天线倾角。可取决于虚拟扇区的位置、业务负载、为了干扰管理、为了功率节约或为了其它目的而接通或切断驱动有源天线阵列720的收发器715。

在一个实施例中，波束形成器730可用于针对上行链路及下行链路发射界定同一组虚拟扇区。或者，可针对上行链路发射及下行链路发射界定不同组虚拟扇区。举例来说，波束形成器730可针对下行链路发射界定多个虚拟扇区以便改进总体下行链路容量，且针对上行链路接收界定单个虚拟扇区以改进多用户多输入多输出(MU-MIMO)增益以提供经改进上行链路覆盖范围。使用单个虚拟扇区用于上行链路发射的接收可为有益的，这至少部分地因为上行链路信号通常并非方向的。

还可在基站705中实施位置估计器735。在一个实施例中，位置估计器735经配置以(例如，使用信道互易性技术)确定或估计用户设备710的位置。接着，可使用所估计位置来通过将用户设备710的所估计位置与虚拟扇区的覆盖区进行比较而将用户设备710指派到虚拟扇区。在一个实施例中，位置估计器735可周期性地、响应于某一事件或以其它选定间隔执行位置估计。举例来说，位置估计器735可用于响应于由波束形成器730执行的虚拟扇区的改变而估计用户设备710的位置。接着，可使用经修正位置估计来维持或改变用户设备710到由波束形成器730界定的虚拟扇区的指派。

调度器740用于调度基站705与用户设备710之间的上行链路或下行链路发射。在一个实施例中，调度器740还可用于执行或实施与由波束形成器730界定的虚拟扇区相关联的链路适应算法。在一个实施例中，调度器740经配置以取决于准则或参数(例如用户设备710的所估计位置或来自用户设备710的CSI反馈)而实施单用户或多用户调度。举例来说，当用户设备710处于对应于由与不同虚拟扇区相关联的波束覆盖的重叠区的区域中时，调度器740可实施单用户调度使得在给定时间频率资源中调度一个用户设备710。针对另一实例，当在与不同波束相关联的虚拟扇区中的不同用户设备710在空间上分离时，调度器740可使用多用户调度来调度不同用户设备710使得不同用户设备710之间的信道状态信息(CSI)为正交的。虚拟扇区之间的干扰可由调度器740(例如，使用频分多路复用(FDM)或时分多路复用(TDM))动态地管理。

在所图解说明实施例中，调度器740还负责使用户设备710分布在虚拟扇区之间。举例来说，调度器740可在用户设备710移动穿过基扇区内的不同位置时或在环境条件改变虚拟扇区的覆盖区时将用户设备710的指派从一个虚拟扇区改变到另一虚拟扇区。调度器可在无需执行用户设备710的越区切换的情况下改变用户设备710的虚拟扇区指派，这是因为虚拟扇区共享同一扇区识别符(即，基扇区的扇区识别符)。

来自用户设备710的反馈可用于确定用户设备的位置、选择波束形成参数或者调度上行链路或下行链路发射。在所图解说明实施例中，用户设备710包含用于从基站705接收下行链路信号且将上行链路信号发射到基站705的收发器(RX/TX)745。用户设备710包含可使用由基站705发射的参考信号来估计基站705与用户设备710之间的空气接口通信信道的参数的信道估计器747。举例来说，Rel-10用户设备710中的估计器747的一个实施例可使用与其虚拟扇区相关联的CSI-RS信号来确定可反馈到基站705的信道质量信息。

在一个实施例中，未配置为接收CSI-RS信号的老式用户设备710可使用发射到基扇区中的共用参考信号来估计可接着反馈到基站705的信道质量信息。举例来说，即使用户设备710不能接收发射到虚拟扇区中的CSI-RS，但仍可将用户设备710指派到所述虚拟扇区，且可将业务信道波束形成到所述虚拟扇区中。用户设备因此基于与重叠基扇区相关联的共用参考信号产生信道质量反馈。然而，可存在可并非波束形成的由老式用户设备710基于共用参考信号执行信道质量估计与波束形成到虚拟扇区中的业务信道之间的增益不匹配。如果使用基于CRS的反馈来估计信道且确定用于波束形成的业务信道的调制与编码方案(MCS)，那么可因此发生调制与编码方案不匹配。

基站705可因此包含用于补偿增益不匹配的质量控制回路750。在一个实施例中，质量控制回路750可确定用于在第二虚拟扇区中的一者上调度的老式用户设备710的第一MCS。接着，质量控制回路750可在质量控制回路750确定由老式用户设备提供的信道质量反馈是基于共用参考信号而非与指派到老式用户设备710的虚拟扇区相关联的波束形成的CSI-RS而估计时将校正应用于所述反馈或修改所述第一MCS。在一个实施例中，可基于共用参考信号及CSI-RS的不同特性而计算对信道质量反馈的校正或对MCS的修改。举例来说，质量控制回路750可将较高级调制与编码方案分配到指派到受益于经减小干扰的虚拟扇区(例如位于相对接近于基站705处的虚拟扇区)的老式用户设备710。接着，调度器740可使用经校正反馈或经修改MCS调度朝向老式用户设备710的发射。

还可在无线通信系统700的实施例中实施自优化网络(SON)技术以改进覆盖范围、容量或能量效率。在一个实施例中，波束形成器730可针对虚拟扇区调整天线参数(例如下倾角、方位角或天线辐射型式)以实现业务负载平衡或业务导引。还可基于容量与覆盖范围之间的选定折衷而调整分配到虚拟扇区的导频信号的发射功率。此外，可取决于业务负载或其它准则而调整虚拟扇区的发射功率。

图8概念性地图解说明用于将业务流映射到虚拟扇区的功能性800的一个示范性实施例。功能性800可使用基站(例如本申请案中所描述的其它实施例中所描绘的基站)中的硬件、固件或软件来实施。在所图解说明实施例中，功能性800包含经配置以接收多个用户业务流810的基带805。举例来说，可将指定用于第一用户设备的下行链路业务810(1)及指定用于第二用户设备的下行链路业务810(2)两者并发提供到基带805。映射元件815可用于将下行链路业务映射到不同信道流820。举例来说，基带805可使用映射元件815来将下行链路业务810映射到由不同频率(F₁、F₂)界定的信道流820。然而，受益于本发明的所属领域的技术人员应了解，映射元件815的不同实施例可用于将下行链路业务810映射到通过例如信道编码、频率、时间、副载波的性质或其它性质或者这些性质的组合区分的信道或流。

在所图解说明实施例中，功能性800包含经配置以将至少两个不同波束830发射到不同虚拟扇区的有源天线阵列(AAA)825。举例来说，波束830可经配置以具有对应于内波束830(1)及外波束830(2)的不同下倾角值(θ_i、θ_j)。可基于网络部署、用户设备的分布或其它准则而确定波束830的下倾角值或其它参数。然而，如本文中所论述，可使用波束830的其它参数来界定虚拟扇区。接着，可基于用户设备的位置而将用户设备分配到波束830。举例来说，可如本文中所论述估计对应于不同用户设备的仰角。接着，可将用户设备调度到以对应于用户设备的所估计仰角的仰角波束形成的频率信道中的一者。基带805还可确定由有源天线阵列825中的不同天线发射的信号之间的适当相位差以产生波束830且连同流815一起提供此信息。

图9概念性地图解说明与在虚拟扇区中的用户设备通信的方法900的一个示范性实施例。在所图解说明实施例中，由有源天线阵列将共用参考信号发射(在905处)到基扇区中，所述基扇区与可在越区切换到其它基扇区期间使用的扇区识别符相关联。一或多个虚拟扇区还可如本文中所论述界定为与基扇区重叠。可将参考信号(例如CSI-RS)发射(在910处)到对应虚拟扇区中。基扇区参考信号及虚拟扇区参考信号的发射(在905、910处)可为同时或并发的。接着，可将用户设备分配(在915处)到虚拟扇区。举例来说，可将对用户设备的位置的估计与虚拟扇区的覆盖区进行比较，且可使用所述比较来将用户设备分配(在915处)到提供对用户设备的位置的覆盖的虚拟扇区。可使用调度器来调度(在920处)与用户设备的上行链路或下行链路通信。

系统可确定(在925处)是否修改虚拟扇区的数目或分布或者用户设备到虚拟扇区的分配。在一个实施例中，系统可基于用户设备的分布的改变、业务负载准则、业务导引准则或其它准则而确定(在925处)修改虚拟扇区的数目或分布。在可除先前实施例之外还实践或与先前实施例单独实践的另一实施例中，系统可响应于用户设备的所估计位置的改变、由环境改变或虚拟扇区的重新配置导致的虚拟扇区的覆盖区的改变或者其它准则而确定(在925处)修改用户设备到虚拟扇区的分配。如果系统决定(在925处)修改虚拟扇区或用户设备的分配，那么可执行(在930处)所述修改。否则，可继续将参考信号发射(在905、910处)到基扇区及虚拟扇区。

就对计算机存储器内的数据位的操作的软件或算法及符号表示来说呈现了所揭示标的物及对应详细描述的部分。这些描述及表示为所属领域的技术人员借此向所属领域的其它技术人员有效地传达其工作的实质的描述及表示。如此处所使用且如通常所使用，术语算法设想为产生所要结果的自相一致步骤序列。所述步骤为需要对物理量进行物理操控的步骤。通常(但未必)，这些量采取能够存储、传送、组合、比较及以其他方式进行操控的光学信号、电信号或磁信号的形式。已证实，主要出于常用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字等等有时比较方便。

然而，应记住，所有这些术语及类似术语均与适当物理量相关联，且仅作为应用于这些量的方便标签。除非另有具体陈述或从论述明了，否则例如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等等的术语指计算机系统或类似电子计算器件的动作及过程，其将在计算机系统的寄存器及存储器内表示为物理、电子量的数据操控及变换为在计算机系统存储器或寄存器或者其它此类信息存储、传输或显示器件中类似地表示成物理量的其它数据。

还注意，所揭示标的物的软件实施的方面通常编码于某种形式的程序存储媒体上或经由某种类型的传输媒体实施。程序存储媒体可为磁性的(例如，软盘或硬盘驱动器)或者光学的(例如，光盘只读存储器或“CD ROM”)且可为只读或随机存取的。类似地，传输媒体可为双绞线、同轴电缆、光纤或此项技术中已知的某种其它适合传输媒体。所揭示标的物不受任何给定实施方案的这些方面限制。

上文所揭示的特定实施例仅为说明性的，这是因为所揭示标的物可以受益于本文中的教示的所属领域的技术人员明了的不同但等效方式修改及实践。此外，除了所附权利要求书中所描述，不打算限制所展示的本文中的构造或设计的细节。因此，显而易见，可更改或修改上文所揭示的特定实施例，且所有此类变化均视为在所揭示标的物的范围内。因此，本文中所寻求的保护如所附权利要求书中所陈述。