在无线通信系统中考虑延迟的多点协作的方法

摘要

提供一种在无线通信系统中考虑延迟的多节点协作的方法。帧格式可执行调度，从而具有相似延迟属性的上行链路协作终端可被划分到上行链路协作区域中，从而防止上行链路协作区域和非协作区域之间的干扰。可根据由于多节点协作的应用而发生的延迟属性来应用扩展循环前缀。可基于扩展循环前缀来确定上行链路和下行链路的协作基站。

说明书

技术领域

下面的描述涉及一种在无线通信系统中执行多点协作的方法，更具体地 讲，涉及这样一种执行多点协作的方法，该方法可基于由于多点协作而发生 的延迟来聚集基站以参与多点协作。

背景技术

多点协作技术使得多个基站或传输节点与位于小区边缘的终端或具有弱 的接收信号的终端协作，并使得多个基站或传输节点同时将信号发送到相应 的或邻近的终端，从而增强在终端的数据率。响应于位于小区边缘的终端执 行多点协作，从协作基站发送的信号的传播延迟特性可根据协作基站与终端 之间的距离以及通信环境而改变。因此，在多个基站同时将信号发送到相应 的终端的情况下，终端可在各个不同的时间点接收到信号。每个信号的延迟 时间由于多径而改变的现象可被称为延迟扩展(delay spread)。

在传统的无线移动通信系统中，每个符号可包括基于延迟扩展的保护间 隔。保护间隔用于防止符号间干扰。通常，为了防止信道间干扰，保护间隔 区域可复制传输符号的结尾的部分，并可发送复制的部分，这被称为循环前 缀(CP)。可基于延迟扩展值来确定循环前缀长度。在循环前缀长度大于延 迟扩展值的情况下，符号间干扰或信道间干扰不会发生。

在多点协作的情况下，多点协作增益可根据参与多点协作的基站的数量 的增加而增加。然而，在此情况下，延迟扩展也会增加，并且循环前缀长度 也会需要增加。结果，循环前缀长度的增加可导致开销，浪费无线电资源。

因此，在多点协作的情况下，根据协作基站的数量的增加而增加的性能 增益与由于循环前缀长度的增加而发生的开销之间可存在权衡关系。

发明内容

在一个总体方面，一种在无线通信系统的服务基站执行下行链路多点协 作的方法，包括：发送参考信号；从下行链路协作终端接收由下行链路协作 终端针对服务基站和多个邻近基站中的每个计算的信道增益值、传播延迟值 和延迟扩展值；基于传播延迟值和延迟扩展值确定所述多个邻近基站中的每 个的扩展循环前缀的长度；将所述多个邻近基站中的包括与由于扩展循环前 缀的长度的增加而发生的开销相比拟的多点协作增益的一个邻近基站确定为 协作基站。

确定扩展循环前缀的长度的步骤可包括：将大于与邻近基站中的每个相 应的传播延迟值与延迟扩展值之和的值确定为扩展循环前缀。

所述方法还可包括：请求与下行链路协作相应的确定的协作基站；调度 下行链路协作；将下行链路协作调度信息发送到下行链路协作终端和协作基 站；基于下行链路协作调度信息将下行链路协作数据发送到下行链路协作终 端和协作基站。

响应于下行链路协作终端从服务基站接收到下行链路协作数据以及从协 作基站接收到下行链路协作数据，下行链路协作终端可将服务基站的下行链 路协作数据与协作基站的下行链路协作数据组合。

在另一总体方面，一种在无线通信系统的服务基站执行上行链路多点协 作的方法，包括：从终端接收参考信息；基于参考信息计算服务基站的信道 增益值、传播延迟值和延迟扩展值；从多个邻近基站接收所述多个邻近基站 中的每个的基于参考信号计算的信道增益值、传播延迟值和延迟扩展值；基 于传播延迟值和延迟扩展值确定所述多个邻近基站中的每个的扩展循环前缀 的长度；将所述多个邻近基站中的包括与由于扩展循环前缀的长度的增加而 发生的开销相比拟的多点协作增益的邻近基站确定为协作基站。

确定扩展循环前缀的长度的步骤可包括：将大于与邻近基站中的每个相 应的传播延迟值与延迟扩展值的相加值的值确定为扩展循环前缀。

所述方法还可包括：请求与上行链路协作相应的确定的协作基站；调度 上行链路协作；将上行链路协作调度信息发送到所述终端和协作基站；基于 上行链路协作调度信息将上行链路协作数据发送到所述终端和协作基站。

响应于所述终端从服务基站接收到上行链路协作数据以及从协作基站接 收到上行链路协作数据，所述终端可将服务基站的上行链路协作数据与协作 基站的上行链路协作数据组合。

在另一总体方面，一种在无线通信系统的服务基站执行上行链路多点协 作的方法，包括：从多个上行链路协作终端接收上行链路协作数据；从协作 基站接收在协作基站接收的每个上行链路协作终端的上行链路协作数据；从 协作基站接收在协作基站计算的每个上行链路协作终端的延迟属性；调度上 行链路协作终端，从而具有相似延迟属性的上行链路协作终端被定位在相同 的上行链路协作区域中。

调度的步骤可包括：将上行链路划分为上行链路协作区域和非协作区域； 调度上行链路协作终端，从而具有相似延迟属性的上行链路协作终端被定位 在相同的上行链路协作区域中。

调度的步骤可包括：将保护间隔插入在上行链路协作区域和非协作区域 之间。

所述方法还可包括：将调度信息发送到上行链路协作终端和协作基站； 将上行链路协作区域的构架信息发送到上行链路协作终端。

上行链路协作区域的构架信息可包括关于上行链路协作区域的帧格式、 保护间隔的长度、循环前缀的长度、数据的长度的信息。

在上行链路协作区域的构架信息中，包括在上行链路协作区域的最后的 符号中的数据的长度可被缩短，以防止紧接着上行链路协作区域布置的非协 作区域中的干扰。

响应于协作基站接收到调度信息，协作基站可将非协作区域的构架信息 发送到纳入协作基站的上行链路协作终端。

响应于紧接着上行链路协作区域被布置的非协作区域的构架信息，非协 作区域的构架信息可包括六个符号，所述六个符号的每个可包括扩展循环前 缀。

响应于紧接着上行链路协作区域被布置的非协作区域的构架信息，非协 作区域的第一符号可包括扩展循环前缀和数据，所述数据具有被缩短了与扩 展循环前缀的扩展相应的量之后的长度。

响应于紧接着上行链路协作区域被布置的非协作区域的构架信息，保护 间隔可被插入非协作区域的第一符号，所述第一符号可包括具有被缩短了保 护间隔的长度之后的长度的数据。

其他的特征和方面通过下面的详细描述、附图和权利要求将是清楚的。

附图说明

图1是示出确定无线通信系统中的下行链路协作基站的处理的示例的示 图。

图2是示出在无线通信系统的下行链路多点协作中发生的传播延迟和延 迟扩展特性的示例的示图。

图3是示出确定无线通信系统中的上行链路协作基站的处理的示例的示 图。

图4是示出在无线通信系统的上行链路多点协作中发生的传播延迟和延 迟扩展特性的示例的示图。

图5是示出在无线通信系统中通过多点协作的上行链路通信处理的示例 的示图。

图6是示出与上行链路多点协作相应的帧格式的示例的示图。

图7是示出与上行链路多点协作相应的帧格式的另一示例的示图。

图8是示出与上行链路多点协作相应的帧格式的另一示例的示图。

图9是示出与上行链路多点协作相应的帧格式的另一示例的示图。

贯穿附图和详细描述，除非另外说明，否则相同的附图标号将被理解为 表示相同的元件、特征和结构。为了清楚、示出和方便，可夸大这些元件的 相对大小和绘图。

具体实施方式

提供下面的详细描述以帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或系统 的全面理解。因此，这里描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等 同物将被建议给本领域的普通技术人员。描述的处理步骤和/或操作的进行是 示例；然而，除了必须按特定次序发生的步骤和/或操作之外，和/或操作的次 序不限于在此所阐述的次序，并可以如在本领域所知的那样进行改变。此外， 为了更加清楚和简明，可省略对公知功能和结构的描述。

图1示出确定无线通信系统中的下行链路协作基站的处理的示例。

参照图1，下行链路协作终端120从服务基站110接收参考信号141，并 且还从邻近基站130和132分别接收参考信号142和143。在146，下行链路 协作终端120分别基于接收的参考信号141、142、143测量服务基站110、 邻近基站130和邻近基站132中的每个的信道增益值H_i。在148，下行链路 协作终端120分别基于接收的参考信号141、142、143测量服务基站110、 邻近基站130和邻近基站132中的每个的延迟属性值。延迟属性值可包括传 播延迟值(Dⁱ_P)和延迟扩展值(Dⁱ_S)。

在149，下行链路协作终端120将测量的信道增益值和延迟属性值发送 到服务基站110。

响应于服务基站110从下行链路协作终端120接收到信道增益值和延迟 属性值，在150，服务基站110将大于与邻近基站130和132中的每个相应 的传播延迟值与延迟扩展值之和的值确定为扩展循环前缀(CP)。

在152，服务基站110将邻近基站确定为协作基站，例如，包括与由于 扩展循环前缀的长度的增加发生的开销相比拟的多点增益的邻近基站130。 以下，邻近基站130被称为协作基站130。

在153，服务基站110发送对与确定的协作基站130相应的下行链路协 作的请求。响应于协作基站130接受下行链路协作请求，在154，服务基站 110调度下行链路协作，并随后将下行链路协作调度信息155分别发送到下 行链路协作终端120和协作基站130。

服务基站110还可基于下行链路协作调度信息155将下行链路协作数据 156分别发送到下行链路协作终端120和协作基站130。

协作基站130将下行链路协作数据157传送到下行链路协作终端120。

响应于下行链路协作终端120从服务基站110接收到下行链路协作数据 156并且从协作基站130接收到下行链路协作数据157，在158，下行链路协 作终端120将服务基站110的下行链路协作数据156与协作基站130的下行 链路协作数据157组合。

参照图1，将进一步参照图2来描述在150确定扩展循环前缀的长度的 方案以及在152确定协作基站的方案。

图2示出在无线通信系统的下行链路多点协作中发生的传播延迟和延迟 扩展特性的示例。

参照图2，为了提供多点协作，邻近基站130可需要基于测量的延迟扩 展值来调整循环前缀的长度。可确定扩展循环前缀的长度来满足下面的等式 1。

[等式1]

Lⁱ_CP＞Dⁱ_p+Dⁱ_S

在上面等式1示出的示例中，i表示邻近基站，Lⁱ_CP表示在执行与该邻近 基站的下行链路协作的情况下需要的循环前缀的长度，Dⁱ_p表示从该邻近基站 接收的信号与从当前服务基站接收的信号之间的延迟差，Dⁱ_S表示该邻近基站 的延迟扩展值。

参照图2，响应于与由于根据上面的等式1的扩展循环前缀的长度的增 加而发生的开销存在相比拟，多点协作增益存在，可将相应的邻近基站130 确定为协作基站130。例如，在满足下面的等式2的情况下，可将相应的邻 近基站130确定为协作基站130。

[等式2]

$\frac{R_{\mathrm{CoMP}}^i}{R_{\mathrm{NoCoMP}}}>\frac{1+O_{\mathrm{CP}}^i}{1+O_{\mathrm{CP}}},$其中，$O_{\mathrm{CP}}=\frac{L_{\mathrm{CP}}}{L_{\mathrm{Data}}},$$O_{\mathrm{CP}}^i=\frac{L_{\mathrm{CP}}^i}{L_{\mathrm{Data}}^i}$

在上面等式2中示出的示例中，Rⁱ_CoMP表示在执行与邻近基站130的下 行链路协作的情况下终端的接收容量，R_NoCoMP表示在不执行所述下行链路协 作的情况下终端的接收容量，Lⁱ_CP表示在执行与该邻近基站的下行链路协作 的情况下需要的所述循环前缀的长度，L_CP表示在不执行所述下行链路协作的 情况下普通循环前缀的长度，Lⁱ_Data表示在执行与邻近基站130的下行链路协 作的情况下可输入的数据的长度，L_Data表示在不执行所述下行链路协作的情 况下通常可输入的数据的长度。

图3示出确定无线通信系统中的上行链路协作基站的处理的示例。

参照图3，上行链路协作终端320将参考信号341分别发送到服务基站 310、邻近基站330和邻近基站332。

在接收到参考信号341的情况下，服务基站310在操作342测量上行链 路协作终端320的信道增益值，并在操作343测量上行链路协作终端320的 延迟属性值。

响应于接收到参考信号341，邻近基站330和332中的每个在操作344 测量上行链路协作终端320的信道增益值，并在操作346测量上行链路协作 终端320的延迟属性值。随后，在操作347，邻近基站330和332将测量的 信道增益值和延迟属性值发送到服务基站310。

响应于服务基站310分别从邻近基站330和332中的每个接收到信道增 益值和延迟属性值，在操作348，服务基站310将大于与邻近基站330和332 中的每个相应的传播延迟值与延迟扩展值之和的值确定为扩展循环前缀。在 操作349，服务基站310将邻近基站确定为协作基站，例如，包括与由于扩 展循环前缀的长度的增加发生的开销相比拟的多点增益的邻近基站330。以 下，邻近基站330被称为协作基站330。

在操作350，服务基站310发送对与确定的协作基站330相应的上行链 路协作的请求。响应于协作基站330接受上行链路协作请求，服务基站310 在351调度上行链路协作，并将上行链路协作调度信息352分别发送到上行 链路协作终端320和协作基站330。

响应于接收到上行链路协作调度信息，上行链路协作终端320基于上行 链路协作调度信息352将上行链路协作数据353分别发送到服务基站310和 协作基站330。

随后，协作基站330将上行链路协作数据354传送到服务基站310。

响应于协作基站330从上行链路协作终端320接收到上行链路协作数据 353并且服务基站310从协作基站330接收到上行链路协作数据354，在操作 355，服务基站310将接收的上行链路协作数据353与传送的上行链路协作数 据354组合。

图4示出在无线通信系统的上行链路多点协作中发生的传播延迟和延迟 扩展特性的示例。

与下行链路协作不同，在上行链路协作的情况下，在协作基站330的范 围内的非协作终端440与上行链路协作终端320之间，延迟扩展可增加。循 环前缀的长度可需要根据增加的延迟扩展值而增加。扩展循环前缀的长度可 被确定以满足下面的等式3。

[等式3]

Lⁱ_CP＞Dⁱ_p+Dⁱ_S

在根据等式3的上述示例中，i表示邻近基站，Lⁱ_CP表示在执行与该邻近 基站330的上行链路协作的情况下需要的循环前缀的长度，Dⁱ_p表示由该邻近 基站330接收的非协作终端440的信号与上行链路协作终端320的信号之间 的延迟差，Dⁱ_S表示上行链路协作终端320的延迟扩展值。

参照图4，响应于与由于根据上面的等式3的扩展循环前缀的长度的增 加而发生的开销存在相比拟，上行链路协作增益存在，可将相应的邻近基站 330确定为协作基站330。例如，在满足下面的等式4的情况下，可执行与相 应的邻近基站330的上行链路协作。

[等式4]

$\frac{R_{\mathrm{CoMP}}^i}{R_{\mathrm{NoCoMP}}}>\frac{1+O_{\mathrm{CP}}^i}{1+O_{\mathrm{CP}}},$其中，$O_{\mathrm{CP}}=\frac{L_{\mathrm{CP}}}{L_{\mathrm{Data}}},$$O_{\mathrm{CP}}^i=\frac{L_{\mathrm{CP}}^i}{L_{\mathrm{Data}}^i}$

在上面等式4中示出的示例中，Rⁱ_CoMP表示在执行与邻近基站330的多 节点协作的情况下服务基站的接收容量，R_NoCoMP表示在不执行所述多节点协 作的情况下服务基站310的接收容量，Lⁱ_CP表示在执行与邻近基站330的上 行链路协作的情况下需要的所述循环前缀的长度，L_CP表示在不执行所述上行 链路协作的情况下普通循环前缀的长度，Lⁱ_Data表示在执行与邻近基站330的 上行链路协作的情况下可输入的数据的长度，L_Data表示在不执行所述上行链 路协作的情况下通常可输入的数据的长度。

图5示出在无线通信系统中通过多点协作的上行链路通信处理的示例。 图5示出服务基站510的有效上行链路协作调度。

参照图5，上行链路协作终端520和522将上行链路协作数据551分别 发送到服务基站510和协作基站530。

参照图5，协作基站530分别从非协作基站540和542接收上行链路非 协作数据552，并分别从上行链路协作终端520和522将接收上行链路协作 数据551。在操作553，协作基站530将上行链路协作数据发送到服务基站 510。在操作554，协作基站530分别测量上行链路协作终端520和522中的 每个的延迟属性。延迟属性值可包括传播延迟值和延迟扩展值。在操作555， 协作基站530将测量的上行链路协作终端520和522中的每个的延迟属性发 送到服务基站510。

响应于服务基站510从协作基站530接收到上行链路协作终端520和522 中的每个的延迟属性，在操作556，服务基站510对上行链路协作进行调度， 从而具有相似延迟属性的上行链路协作终端可被定位在相同的上行链路协作 区域中。

服务基站510将调度信息557分别发送到上行链路协作终端520和522 以及协作基站530。服务基站510将上行链路协作区域的构架信息559分别 发送到上行链路协作终端520和522。

响应于上行链路协作终端520和522接收到构架信息559，在操作560， 上行链路协作终端520和522应用帧格式。上行链路协作终端520和522将 具有基于所述构架信息应用的帧格式的上行链路协作数据562分别发送到服 务基站510和协作基站530。

协作基站530将非协作区域的构架信息558发送到非协作终端540和 542。

在操作561，非协作终端540和542基于非协作区域的构架信息558应 用帧格式。在操作563，非协作终端540和542将具有基于非协作区域的构 架信息558应用的帧格式的上行链路非协作数据552发送到协作基站530。

以下，将参照图6至图9描述用于防止符号间干扰或信道间干扰的根据 非协作区域的构架信息和上行链路协作区域的构架信息的帧格式的类型。

图6示出与上行链路多点协作相应的帧格式的示例。参照图6，保护间 隔630被插入上行链路协作区域610与非协作区域620之间，以防止符号间 干扰或信道间干扰。可相应于上行链路协作区域610和非协作区域620使用 普通循环前缀而不使用扩展循环前缀。

上行链路协作区域610指示用于提供与具有相似延迟属性的上行链路协 作终端相应的上行链路协作通信的上行链路区域。非协作区域620指示用于 提供与非协作终端相应的上行链路协作通信的上行链路区域。

图7示出与上行链路多点协作相应的帧格式的另一示例。参照图7，在 帧格式中，紧接着上行链路协作区域710布置的非协作区域720包括六个时 隙中的六个符号，所述符号和时隙是小于其他非协作区域和上行链路协作区 域710的一个符号和时隙。所述六个符号中的每个可包括扩展循环前缀722。

图8示出与上行链路多点协作相应的帧格式的另一示例。参照图8，包 括在上行链路协作区域810中的最后的符号中的数据812的长度可被缩短， 以防止紧接着上行链路协作区域810布置的非协作区域820中的干扰。

图9示出与上行链路多点协作相应的帧格式的另一示例。参照图9，紧 接着上行链路协作区域910布置的非协作区域920的第一符号包括扩展循环 前缀922和数据924，数据924具有被缩短了与循环前缀922的扩展相应的 量之后的长度。此外，保护间隔(GI)926被插入非协作区域920的第一符 号中，第一符号可包括数据924，数据924具有被缩短了保护间隔926的长 度之后的长度。

根据上述示例实施例，在执行上行链路协作的情况下，与在无线通信系 统中考虑延迟的多节点协作相应的方法可执行调度，从而具有相似延迟属性 的上行链路协作终端可以划分到上行链路协作区域中，并且可提供帧格式以 防止ICI，从而减小了由于循环前缀的长度的增加而发生的开销。可解决根据 多节点协作的性能增益增加与根据CP长度增加的开销增加之间的权衡。

上面描述的处理、功能、方法和/或软件可被记录、存储或固定在一个或 多个计算机可读存储介质中，计算机可读存储介质包括将由计算机实施的程 序指令以使得处理器运行或执行所述程序指令。所述介质还可单独包括程序 指令、数据文件、数据结构等，或者还可包括程序指令、数据文件、数据结 构等的组合。所述介质和程序指令可以是专门设计和构造的介质和程序指令， 或者可以是对于计算机软件领域的技术人员公知和可用的类型。计算机可读 介质的示例包括磁介质(例如，硬盘、软盘、磁带)、光学介质(例如，CD ROM 盘、DVD)、磁光介质(例如，光盘)、被专门构造为存储和执行程序指令的 硬件装置(例如，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机器代码(例如，由编译器所产生的)和包含计算机使 用解释器可执行的高级代码的文件。为了执行上述的操作和方法，描述的硬 件装置可被构造为用作一个或多个软件模块，反之亦然。此外，计算机可读 存储介质可被分布在联网的计算机系统中，计算机可读代码或程序指令可以 以分散方式被存储和执行。

仅作为非穷举的示出，这里描述的终端或终端装置可以指移动装置(例 如，蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、便携式游戏控制台、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PC、 全球定位系统(GPS)导航)以及能够进行无线通信或与这里公开的通信一 致的通信的装置(例如，台式PC、高清晰电视(HDTV)、光盘播放器、机 顶盒等)。

计算系统或计算机可包括与总线、用户接口和存储控制器电连接的微处 理器。计算系统或计算机还可包括闪存装置。闪存装置可通过存储控制器存 储N比特数据。N比特数据被微处理器处理或者将被微处理器处理，N可以 是1或大于1的整数。在计算系统或计算机是移动设备的情况下，可另外地 提供电池，以供应计算系统或计算机的工作电压。对于本领域的普通技术人 员将要清楚的是，计算机系统或计算机还可包括应用芯片、相机图像处理器 (CIS)、移动动态随机存取存储器(DRAM)等。存储控制器和闪存装置可 构成使用非易失性存储器来存储数据的固态驱动器/盘(SSD)。

已上描述了若干示例。然而，将理解，可进行各种修改。例如，如果以 不同的次序执行描述的技术和/或如果在描述的系统、构架、装置或电路中的 组件以不同的方式被组合和/或被其他组件或其等同物代替或补充，则可实现 合适的效果。因此，其他实施方式在权利要求的范围内。