CN102804628B - 包括至少两个发射天线的站以及从其进行发射的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种从主站向相应的多个次站发射多个信号的方法，所述主站包括至少两个发射天线，其中所述多个信号中的每个从所述至少两个发射天线的子集向相应的次站发射，其中每个子集至少根据相应次站的预定特征进行选择。

Description

包括至少两个发射天线的站以及从其进行发射的方法

技术领域

本发明涉及电信，具体地涉及无线电信。

背景技术

在已知的多天线传输系统中，诸如那些使用发射分集以及各种多输入多输出(MIMO)方案的系统，传输功率在发射天线之间近似平均地分配，以便支持使用一对平衡的功率放大器并且平均地加载。

然而，在一些情况中，来自两个天线的信号传输可能由于相消干涉而具有有害后果。这种情形的一个例子发生在如下情形：已知为由第三代合作伙伴项目(3GPP)定义的宽带CDMA(WCDMA)系统中的部分专用物理信道(F-DPCH)的信号传输中，具体参见3GPP技术规范25.211，第8.5.0版，第5.3.2.6部分。F-DPCH包括定期发射的单个信息符号(构成发射器功率控制(TPC)命令)。每个个体TPC命令可以取不同的值。因此，不可能对此信道应用已知的空时块码(STBC)发射分集技术，因为STBC技术要求在成对的符号上进行操作。因此，在WCDMA规范的当前版本中，同一F-DPCH符号被定义为要从两个天线同时发射。这确保了传输功率在两个天线之间是平衡的，但是其缺陷是在某些位置将发生相消干涉(尽管在其他位置将经历相长干涉)。这意味着在某些位置处的移动用户终端将经历非常差的针对F-DPCH的信噪比(SNR)，甚至有可能丢失同步，因为同步标准是参考WCDMA中的部分专用物理信道(F-DPCH)的质量而定义的。

一些其他发射分集方案不会遇到此问题，诸如动态适应来自至少一个天线的传输相位的闭环方案。然而，这种方案要求反馈，这增大了复杂性，并且当无线电信道的相干时间很短时，可能不能很好地工作。

发明内容

读者请参考所附独立权利要求。一些优选特征在从属权利要求中展示。

本发明的一个示例是用于从主站向相应的多个次站发射多个信号的方法，所述主站包括至少两个发射天线，其中所述多个信号中的每个从所述至少两个发射天线的子集进行发射，其中所述子集至少根据相应次站的预定特征进行选择。

在一些实施方式中，主站是基站，次站是用户终端。

在一些实施方式中，通过从不同的相应单个天线向各个用户终端发射每个F-DPCH，避免了相消干涉的问题。在一些实施方式中，不同的F-DPCH被基本上平均地指派给不同天线，以便维持传输功率的平衡。

发明人认识到，在一些实施方式中，每个用户终端的F-DPCH基于用户终端的已知特性而确定地指派给对应的天线。

此方式相比于使用显式信令来指示哪个天线被指派给各个用户终端(以使得每个用户终端能够知道使用哪个相位参考来解调该信号)的备选提议具有诸多优势，因为这种附加信令将会增加复杂性和开销。

本发明还涉及对应的装置。

附图说明

现在本发明的实施方式将通过示例方式参考附图进行描述，附图中：

图1是示出了根据本发明第一实施方式的无线电接入网的图示；

图2是示出了图1中所示基站的进一步细节的图示；

图3是示出了图2中所示基站的操作的流程图；

图4是示出了根据本发明第二实施方式的基站的图示；

图5是示出了图4中所示基站的操作的流程图；

图6是示出了根据本发明第三实施方式的基站的图示；以及

图7是示出了图6中所示基站的操作的流程图。

具体实施方式

如图1所示，示例无线电接入网3包括主站4，也即无线电信基站6，以及用户终端8，简单起见示出了两个用户终端。基站有时称为节点B(NodeB)。用户终端有时称为用户设备，记为“UE”。基站6包括两个天线10，用于与用户终端8的无线电通信。基站还连接至核心网12。

如图2所示，基站包括部分专用物理信道(F-DPCH)符号生成器14，其连接至天线选择器16。选择器包括来自F-DPCH生成器14的输入18。天线选择器16还连接至发射器-接收器20，后者自身连接至两个天线22、24，分别记为Ant1和Ant2。

在使用时，UE身份解码器26对从用户终端(或从核心网)接收的信号中的用户终端标识符进行解码，并将该解码的标识符转发给天线选择器16。

在此示例中，用户终端标识符是其小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)。在另一其他方面类似的示例中，用户终端标识符是国际移动设备标识符(IMEI)。

现在将描述基站12在选择将哪个天线用于发射F-DPCH符号时如何操作的示例。将用户终端的标识符为奇数值的用户终端的F-DPCH符号指派给基站的第一发射天线，而将用户终端的所述标识符为偶数值的用户终端的F-DPCH符号指派给第二发射天线。现在将参考图3更详细地解释此方式。

如图3所示，核心网12指示(步骤a)基站6向特定用户终端发射F-DPCH符号。基站继而基于接收自用户终端(或核心网)的信号来确定(步骤b)该用户终端的特征，也即作为用户终端标识符的C-RNTI。天线选择器16继而通过确定(步骤c)该标识符(其为数值)是否为奇数(与偶数相对)来选择天线。如果是(步骤d)，则选择第一天线(Ant1)(步骤e)。相反，如果否(步骤f)，则选择第二天线(Ant2)(步骤g)。

在此示例中，可以认为：将要用于向特定用户终端的传输的天线的标识编号是由(ID mod N)+1给出的，其中ID是用户终端的标识符，N是基站处可用于传输的天线的总数。ID mod N是ID被N整除后的整数余数。在此两个天线的示例中，N＝2，并且将要用于用户终端的天线的标识编号(1或2)由(ID mod N)+1给出。相应地，在此示例中，如果用户终端ID是奇数，则选择Ant2，但是如果用户终端ID是偶数，则选择Ant1。

平均来说，特别是在存在大量用户终端的情况下，这种机制确保了传输功率在天线之间近似平均地划分。

至于从基站发射的部分专用物理信道(F-DPCH)符号的用户终端的接收方面，每个用户终端预先知晓其自己的标识符，因此以类似的方式计算基站将使用基站的哪个天线用于到该用户终端的F-DPCH符号的下行链路传输。相应地，用户终端在解调F-DPCH符号时使用针对该天线预期的相位参考。

在天线选择中还使用时间

在另一实施方式中，可以以时间相关的方式来选择天线。例如，如图4所示，在其他方面类似于上述实施方式的实施方式中，将发生传输的时隙编号28被用作天线选择器16’的附加输入。

例如，天线编号继而由((ID+TSN)mod N)+1给出，其中TSN是发生传输的时隙编号。如前面所提到的，ID是用户终端的标识符，N是基站处可用于传输的天线总数。

此附加输入使得向特定用户终端的传输随着时间在天线之间有系统地切换，使得能够获得一些切换的天线分集。在F-DPCH符号的案例中，这不会改善任何一个个体发射功率控制(TPC)命令的可靠性，但是它会具有如下优势：改善平均可靠性，并且因此帮助避免用户终端丢失同步。

如图5所示，核心网12指示(步骤a’)基站6’向特定用户终端发射F-DPCH符号。基站继而基于接收自用户终端(或核心网)的信号来确定(步骤b’)用户终端的特性，也即作为用户终端标识符的小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)。基站继而确定(步骤c’)要发送F-DPCH符号的时隙编号。

天线选择器16’继而按如下选择天线。首先，天线选择器16’确定(步骤d’)该标识符(其为数值)是否为奇数(换言之，非偶数)。如果否(步骤e’)，则天线选择器确定(步骤f’)时隙编号是否为奇数。如果时隙编号不是奇数(步骤g’)，则选择第一天线(Ant1)(步骤h’)。相反，如果时隙编号是奇数(步骤i’)，则选择第二天线(Ant2)(步骤j’)。

另一方面，如果在步骤d’处确定是，标识符是奇数(步骤k’)，则天线选择器确定(步骤l’)时隙编号是否为奇数。如果是(步骤m’)，则选择第一天线(Ant1)(步骤n’)。相反，如果否(步骤o’)，则选择第二天线(Ant2)(步骤p’)。

在另一备选实施方式(未示出)中，帧编号可以代替时隙编号使用。

在天线选择中使用伪随机数

在另一实施方式中，伪随机数代替时隙编号(TSN)使用，该伪随机数是从基站和用户终端二者处均可用的已知或可确定性推导的序列推导出的。该伪随机数例如可以通过哈希函数来提供，哈希函数是用于此目的的有用的函数族。

如图6所示，在其他方面类似于上面部分描述的实施方式的实施方式中，来自伪随机数生成器30的伪随机数被用作天线选择器16”的附加输入。

例如，天线编号继而由((ID+PRN)mod N)+1给出，其中PRN是伪随机数。如前面所提到的，ID是用户终端的标识符，N是基站处可用于传输的天线总数。

如图7所示，核心网12指示(步骤a”)基站6”向特定用户终端发射F-DPCH符号。基站继而基于接收自用户终端(或核心网)的信号来确定(步骤b”)用户终端的特性，也即作为用户终端标识符的C-RNTI。基站继而确定(步骤c”)针对要发送的F-DPCH符号而生成的伪随机数。天线选择器16”继而按如下选择天线。首先，天线选择器16”确定(步骤d”)该标识符(其为数值)是否为奇数(相对于偶数)。如果否(步骤e”)，则天线选择器确定(步骤f’)伪随机数是否为奇数。如果否(步骤g”)，则选择第一天线(Ant1)(步骤h”)。相反，如果是(步骤i”)，则选择第二天线(Ant2)(步骤j”)。

另一方面，如果在步骤d”处确定是，标识符是奇数(步骤k”)，则天线选择器确定(步骤l”)伪随机数是否为奇数。如果是(步骤m”)，则选择第一天线(Ant1)(步骤n”)。相反，如果否(步骤o”)，则选择第二天线(Ant2)(步骤p”)。

一些其他变体

在上述示例中，用户终端标识符用作天线选择器的输入。在一些其他实施方式中，用户终端的一些其他已知特征用于区分用户终端。

在一些特定示例中，基站只有两个天线(N＝2)。在一些其他实施方式中，基站处可用于传输的天线总数N可以更大，例如3、4、5…。用于向特定用户终端传输的天线编号可以由(ID mod N)+1给出，其中ID是用户终端的标识符，N是3、4、5…。

在上述示例中，主基站是基站，次站是用户终端。在一些实施方式中，主站可以是用户终端，而次站可以是基站。

综述

本发明可以实现为其他特定形式而不偏离其实质性特征。所描述的实施方式在所有方面都应认为仅是示意性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求指示，而不是前述描述指示。在权利要求的等效含义和范围内的所有变化都包含在其范围内。

本领域技术人员可以很容易认识到，上述各种方法的步骤可以通过编程的计算机来执行。一些实施方式涉及程序存储设备，例如数字数据存储介质，其是计算机或机器可读的并且编码有机器可执行或计算机可执行指令程序，其中所述指令执行上述方法部分或全部步骤。程序存储介质可以是例如数字存储器；磁性存储介质，诸如磁盘和磁带；硬驱；或光可读数字数据存储介质。一些实施方式包括编程的计算机以执行上述方法的所述步骤。

Claims (12)

1.一种从主站向对应的多个次站发射多个信号的方法，所述主站包括至少两个发射天线，其中所述多个信号中的每一个从所述至少两个发射天线的相应子集向相应的次站发射，其中每个子集根据相应次站的预定特征进行选择，其中所述预定特征是所述次站的标识符。

2.根据权利要求1的方法，其中每个发射天线由对应的编号来标识，并且用于信号发射的所述发射天线的编号由(ID mod N)+1给出，其中ID是相应次站的标识符，N是所述主站处能够用于发射的天线总数。

3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中所述主站包括仅两个发射天线，并且所述信号的每一个通过相应的单个发射天线进行发射。

4.根据任一前述权利要求的方法，其中所述信号包括部分专用物理信道F-DPCH符号。

5.根据任一前述权利要求的方法，其中所述选择还取决于要发生所述发射的时间。

6.根据权利要求5的方法，其中所述选择取决于要发生所述发射的时间在于：所述选择取决于要发送信号的时隙编号是否满足给定标准。

7.根据权利要求6的方法，其中所述标准是所述时隙编号是否为奇数数字。

8.根据权利要求5的方法，其中所述时间由帧编号确定。

9.一种电信主站，配置用于通过无线电发射多个信号，并且包括含有至少两个发射天线的发射器，所述站还包括天线选择器，其配置用于针对每个信号选择所述至少两个发射天线的子集以发射所述信号，其中针对每个信号，基于次站的预定特征来选择所述天线的子集，其中所述预定特征是预期接收所述信号的所述次站的标识符。

10.根据权利要求9的电信主站，其中所述天线选择器进行操作以使得每个发射天线由对应的编号来标识，并且用于信号发射的所述发射天线的编号由(ID mod N)+1给出，其中ID是相应次站的标识符，N是所述主站处能够用于发射的天线总数。

11.根据权利要求9的电信主站，其中所述天线选择器还接收取决于要发生所述发射的时间的输入数据，并且所述天线选择器配置用于还基于所述输入数据来做出所述选择。

12.一种电信次站，包括用于通过知晓所述次站的标识符来确定从包括至少两个发射天线的主站的哪个天线接收信号的装置，所述信号包括F-DPCH符号，所述主站的天线已经基于所述次站的所述标识符进行了选择，所述次站进一步包括操作为选择供解调中使用的针对所确定的天线的预期相位参考的装置。