CN102124813B - 小区间mimo***的分层级聚类架构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于无线通信的方法。该方法包括将第一组无线组件组成主集群，该主集群向用户设备子集提供上层服务功能。该方法包括将第二组无线组件组成与主集群关联的嵌套集群，该嵌套集群提供发往和来自用户设备子集的数据传送。
Description
根据35U.S.C.§119要求优先权
本申请要求于2008年8月15日递交的、名称为“HIERARCHICALCLUSTERINGFRAMEWORKFORINTER-CELLMIMOSYSTEMS”的美国临时专利申请No.61/089,435的优先权，以引用方式将上述申请的全部内容并入本申请。
技术领域
概括地说，下面的描述涉及无线通信***，更具体地说，涉及用以在无线网络中优化性能的分层级聚类技术。
背景技术
为了提供诸如话音、数据等等之类的各种类型的通信内容，广泛部署了无线通信***。这些***是能够通过共享可用***资源(例如，带宽和发射功率)与多个用户进行通信的多址***。这类多址***的例子包括码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***、频分多址(FDMA)***、包含E-UTRA的3GPP长期演进(LTE)***和正交频分多址(OFDMA)***等。
正交频分复用(OFDM)通信***有效地将全部***带宽分成多个(NF)子载波，这些子载波也称为频率子信道、音调(tone)或频率段(frequencybin)。对于OFDM***，首先用特定的编码方案对要发送的数据(即信息比特)进行编码以生成编码比特，然后将编码后的比特进一步分组成“多比特”符号，然后将“多比特”符号映射成调制符号。每个调制符号对应于信号星座图上的一个点，其中，信号星座图是由用于数据传输的特定调制方案(例如，M-PSK或M-QAM)来定义的。在每个时间间隔在NF个频率子载波中的每一个上发送调制符号，其中，时间间隔是依赖于每个频率子载波的带宽的。因此，OFDM可以用于对抗由频率选择性衰落造成的符号间干扰(ISI)，频率选择性衰落的特征为在***带宽上有不同的衰减量。
一般而言，无线多址通信***同时支持多个无线终端通过前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)指的是从基站到终端的通信链路，反向链路(或上行链路)指的是从终端到基站的通信链路。可以通过单输入-单输出(SISO)***、多输入-单输出(MISO)或多输入-多输出(MIMO)***来建立这种通信链路。
多输入多输出(MIMO)技术(即使用多个发射和接收天线的传输方案)，大大提高了蜂窝***中的用户性能。传统上，MIMO技术限定于采用相同小区站点上的天线。最近，已经关注于在其中将来自不同小区站点的天线整合起来以创建小区间MIMO***的***。这引发了应该确定选择网络中的哪些小区选为给定用户的协作组(cooperationset)这一问题。
发明内容
下面给出一个简要的概述，以提供对本发明的一些方面的基本理解。该概述不是泛泛的概括，也并不旨在标识关键/重要要素或者描绘本发明的范围。其目的仅在于以简化的形式提供一些概念，以作为后文提供的更详细描述的序言。
***和方法提供了无线组件的多级聚类以便有助于对用户设备的更高性能的服务。在一个方面，提供了对基站(或诸如天线之类的基站设备)的分层级布置(hierarchicalarrangement)，其中，由称为主集群的站或组件在层级中的顶层对协作进行维护。主集群用于处理较高层的***功能，例如对所选用户设备的子集的调度。一个或多个嵌套集群服从于主集群，嵌套集群执行更直接的或更高性能的方面，例如用户设备和嵌套集群之间的高速双向数据传送。通过这种方式将诸如调度之类的高层功能和诸如数据传送之类专用功能划分成两个功能，***性能得以提高。
主集群通常是静态布置的，以便向用户设备子集提供调度或其它服务。嵌套集群的布置可以随着网络***状况的改变(例如，由网络参数所检测出的)在时间上动态变化。嵌套集群还可以传送基本上任何类型的通常不是由主集群负责的数据，其中，这样的数据可以包括通常不是由主集群处理的消息或其它网络握手。除了主集群/嵌套集群布置，其它分层级布置也是可能的。例如，可以提供对层的多级嵌套，其中，嵌套集群作为另一个嵌套集群的主集群，诸如此类。
为了实现前述和有关的目的，本申请结合下文描述和附图描述了某些说明性方面。但是，这些方面仅仅是说明可以应用本发明基本原理的一些不同方法，本发明旨在包括所有这些方面及其等同物。当结合附图来考虑下文的详细描述时，本发明的其它优点和新颖特征将变得显而易见。
附图说明
图1是用于为无线通信***提供分层级集群操作的***的高级别框图。
图2-4是示出了无线***的示例主集群和嵌套集群的网络图。
图5是无线通信***的分层级集群处理的流程图。
图6示出了示例无线***。
图7示出了用于另一种集群处理的示例逻辑模块。
图8示出了采用自动集群处理的示例通信装置。
图9示出了多址无线通信***。
图10和11示出了示例通信***。
具体实施方式
本发明提供了无线通信***中有助于用户设备性能的***和方法。在一个方面，提供了用于无线通信的方法。该方法包括将第一组无线组件组成主集群，该主集群向用户设备子集提供上层服务功能。该方法包括将第二组无线组件组成与主集群相关联的嵌套集群，其中，该嵌套集群提供发往和来自用户设备子集的数据传送。该方法可以包括将至少另外一组无线组件组成由至少一个其它嵌套集群(例如，另一个嵌套集群中的嵌套集群)控制的集群。上述上层服务功能可以与调度功能相关。组成主集群的第一组无线组件或组成嵌套集群的第二组无线组件可以从一组基站或与这些基站关联的天线子集中进行选择。
应该注意的是，在本申请所描述的一个或多个示例实施例中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件，或它们的任意结合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，通信介质包括任何便于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的介质。存储介质可以是计算机可访问的任何可用介质。举例而言，但并非做出限制，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备，或可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需要的程序代码并可以由计算机访问的任何其它介质。此外，任何连接也都可适当地被称作计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波之类的无线技术也包含在介质的定义中。本申请中所用的磁盘和光盘，包括压缩光盘(CD)、激光盘、光盘、数字多用途光盘(DVD)、软磁盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。上述的组合也应该包含在计算机可读介质的范围内。
现在参照图1，***100为无线通信***提供分层级集群操作。***100包括一个或多个基站集群120、124(其也称为节点、演进型节点B-eNB、毫微微站、微微站等等)，基站集群可以是能够通过无线网络110与第二设备130(或多个设备)进行通信的实体。每个称为主集群的集群120以及称为嵌套集群的集群124都包括两个或更多个相互协作的基站，全部基站的聚集或集合称为分层级集群128。应该注意的是，这里所用的术语“集群(cluster)”指的是一组通过协作来提供无线服务的无线组件。这可以包括基站和/或天线的协作。这些天线可以从单个基站或从多个站/在多个站之间聚类得到。
每个设备130(或设备子集)可以是接入终端(也称为终端、用户设备、站或移动设备)。基站集群120或124通过下行链路140向设备130进行发送，并通过上行链路150接收数据。对于上行链路和下行链路这种指定是任意的，因为设备130也可以通过下行链路发送数据并通过上行链路信道接收数据。应该注意的是，虽然示出了三个组件120、124和130，但是也可以在网络110上采用多于三个的组件，这些额外的组件也可以适用于本申请中所描述的无线处理和集群操作。
分层级集群128控制至少两层通信，其被示为调度或上层功能160和高速数据传送164。一般而言，主集群120负责调度功能160并采用一个或多个主集群组件170来执行调度。无需关心调度以及其它问题，嵌套集群124可以通过一个或多个嵌套集群组件174来执行高速数据传送164。通过以这种方式在主集群和嵌套集群之间分配责任，网络性能得以提高。
分层级集群128提供无线组件的多级聚类，以有助于对用户设备130的更高性能服务。在一个方面，提供对基站(或诸如天线之类的基站设备)的分层级布置，其中，由称为主集群120的站或组件在层级中的顶层对协作进行维护。主集群120用于处理较高层的***功能，例如在160处对所选用户设备130的子集的调度。一个或多个嵌套集群124服从于主集群120，嵌套集群124执行更直接的或更高性能的方面，例如用户设备130和嵌套集群之间的高速双向数据传送164。通过这种方式将诸如160处的调度之类的高层功能和诸如164处的数据传送之类专用功能划分成两个功能，***性能得以提高。
主集群120通常是静态布置的以便向用户设备子集提供调度或其它服务。嵌套集群的布置可以在时间上随着网络***状况的改变(例如，由网络参数所检测到的)而动态改变。嵌套集群124也可以传送基本上任何类型的通常不是由主集群120负责的数据，这样的数据可以包括通常不由主集群处理的消息或其它网络握手。除了主/嵌套集群布置，其它分层级布置也是可能的。例如，可以提供对层的多级嵌套，其中，嵌套集群作为另一个嵌套集群的主集群，诸如此类。举例而言，用于确定集群的网络参数可以涉及多个因素，比如资源分配需求、干扰状况、信号强度、信号质量、服务质量、信噪比(SNR)。一般而言，可以分析这些参数，通过集群组件170和174动态地根据自动化分析来组成各个集群，并且选择不同的集群用于向设备130(或设备子集)提供最优服务。
一般而言，多输入多输出(MIMO)技术(即使用多个发射和接收天线的传输方案)，大大提高了蜂窝***中的用户性能。传统上，MIMO技术限定于采用相同小区站点上的天线。最近，已经重新关注于在其中将来自不同小区站点的天线整合起来以创建小区间MIMO***的***。
在一个方面，提供了用于聚合小区(包括来自不同小区站点)以便创建集群的***性方法。在一个示例中，集群是一组通过协作来实现小区间MIMO的小区。可以实现使用主集群120和该主集群中的嵌套集群124的二级聚类方案，但是如前所述，多级聚类也是可能的(例如，其它嵌套集群中的嵌套集群)。
典型地，将网络110中的所有小区都划分到主集群120中。从而，主集群120是网络110中不同小区的集合。每个主集群120有其自己的调度器，因此属于不同主集群的小区一般不进行协作。嵌套集群124是属于主集群120的小区子集，其中，一个小区可以是多于一个嵌套集群的成员。当用户设备130被主集群120调度时，其为用户分配嵌套集群124，该嵌套集群将会在调度决策期间为该用户服务。因此，为了实现用户k的MIMO传输，分配给用户k的该嵌套集群中的所有小区对用户k的数据分组和信道状态信息(CSI)进行共享。这种在连接不同小区站点的回程链路上执行的对数据和CSI的共享，对回程链路的延迟和容量施加了约束。需要注意的是，在这一架构中，主集群120通常是静态的，也就是说，一旦进行了规定则通常不会改变。但是，激活的该组嵌套集群124是动态的，也就是说，它们依赖于调度器的决策，并在时间和频率上或根据检测到的网络参数改变。
典型地，嵌套集群124由一到三个小区组成，这是因为嵌套集群的尺寸的增加会使得难以保持在该嵌套集群中所有小区上的回程延迟约束。此外，当被尺寸为三的嵌套集群服务时，大多数用户会感受到足够的性能提高。主集群120通常可以由大量小区组成，这是因为较大的主集群增加用户的主要干扰源处于主集群中并因此可以参与到MIMO传输中的可能性。较大的主集群120还为调度器提供了选择在资源上调度哪些用户的更强的灵活性。因为对于MIMO传输而言，将用户进行分组使***中所有自由度都得以充分利用，所以这一灵活性在负载较轻的***中很有用。在下面图2-4的讨论中，提供了各种分层级聚类架构的示例。但是，应该了解的是，本申请中所描述的分层级聚类的概念并不仅限于这些示例。
也可以将调度决策划分到多个组件中，其中，一些组件由主集群来执行，一些由嵌套集群来进行。在一种形式中，主集群可以通过将用户设备分配给不同的嵌套集群的方式来做出粗略的调度决策。可以在每个嵌套集群中做出诸如针对特定UE的波束方向、分组格式之类的较精细的调度决策。
继续之前，应该注意的是，***100可以与接入终端或移动设备一起采用，并且举例而言，其可以是诸如SD卡、网卡、无线网卡之类的模块、计算机(包括膝上型、桌面型、个人数字助理(PDA))、移动电话、智能电话或可用于访问网络的任何其它合适的终端。终端通过接入组件(未示出)来访问网络。在一个示例中，终端和接入组件之间的连接可以是无线性质的，其中，接入组件可以是基站，移动设备是无线终端。例如，终端和基站可以通过任何合适的无线协议进行通信，这种协议包括但并不仅限于时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分复用(OFDM)、FLASHOFDM、正交频分多址(OFDMA)或任何其它合适的协议。
接入组件可以是与有线网络或无线网络相关联的接入节点。为了这一目的，举例而言，接入组件可以是路由器、交换机等等。接入组件可以包括用于与其它网络节点进行通信的一个或多个接口(例如，通信模块)。另外，接入组件可以是蜂窝型网络中的基站(或无线接入点)，其中，基站(或无线接入点)用于向多个用户提供覆盖区域。可以对这些基站(或无线接入点)加以布置以便向一个或多个蜂窝电话和/或其它无线终端提供连续的覆盖区域。
现在参照图2，示出了无线***的主集群的示例。在这个示例中，示出了四个主集群200-230，其中，将每个集群通过不同的阴影和网纹在视觉上区分开来。在这个示例中，主集群210-230由4个小区站点组成，其中的每个站点有9个小区。应该理解的是，其它的布置也可能有不同数目的小区站点、每站点的小区数和/或主集群数。
转到图3，示出了嵌套集群的示例。在这个示例中，示出了两个嵌套集群300和310，其中，不同的阴影和网纹视觉上示出了该嵌套集群中小区之间的示例性协作。如图所示，两种可能的布置300和310规定了给定主集群中的四个嵌套集群。每个灰色阴影或网纹代表一个嵌套集群。根据要带调度哪些用户，可以由主集群的调度器来选择两种配置300或310中的一种。应该了解的是，其它的嵌套配置也是可能的。
参照图4，示出了主集群的另一种示例性布置。在前面的示例中，主集群由9个小区组成。示例性布置400示出了一种划分方案，其中，主集群由7个小区站点组成，每个站点具有21个扇区。如上所述，选择较大的主集群的优点之一是使集群边缘处的用户数量最小化，也就是说，用户的强干扰源更有可能在主集群之内。但是，主集群尺寸的增加会导致更复杂的调度器。如上所述，其它主和/或嵌套配置也是可能的。
现在参照图5，示出了用于集群和无线优化的无线通信方法500。虽然为了使解释说明简单，以一系列动作的形式示出并描述这些方法(和本申请中所描述的其它方法)，但是需要理解和明白的是，这些方法并不限于这样的动作顺序，因为根据一个或多个方面，一些方法可以不同顺序出现和/或与本申请中所示出和描述的其它动作并发出现。例如，本领域的技术人员应该理解和明白，方法能够可选地以一系列例如状态图中的相互关联的状态或事件的形式来表示。此外，并不是所有示出的动作都要用于实现与本发明一致的方法。一般而言，处理过程300可以实现为用于支持本申请中所描述的自动切换控制和参数优化的处理器指令、逻辑编程函数或其它电子序列。
继续到图5的510，在基站节点、诸如天线之类的无线组件和用户设备之间传输网络参数。这些参数可以涉及资源、信号状况、服务要求和前面所描述的其它因素。在520处，组成一个或多个主集群。如前所述，这些集群可以包括由各个小区组成的各个小区站点。主集群通常是静态布置的，但是动态布置也是可能的。在530处，组成一个或多个嵌套集群，其中，每个嵌套集群与在520处构成的一个或多个主集群相关联或受其控制。如前所述，举例而言，可以动态地创建嵌套集群并根据检测到的网络状况(例如从网络参数或用户设备反馈推导出的)进行调整。在540处，由主集群来执行上层功能。上层功能通常包括调度或其它不由嵌套集群执行的管理。在550处，嵌套集群执行嵌套集群和用户设备子集之间的高速数据传送。因为嵌套集群没有调度和其它开销，所以它们可以以更有效的方式与用户设备执行数据传送。
本申请中所描述的技术处理可以由不同的模块实现。例如，本申请中所描述的技术可以用硬件、软件或两者的任意结合来实现。对于硬件实现，处理单元可以在设计用于执行本申请所述功能的一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它电子单元或上述的组合中实现。对于软件实现，可以通过用于执行本申请中所描述的功能的模块(例如，程序、功能等等)来实现。软件代码可以存储在存储单元中并由处理器执行。
图6示出了能够在网络环境中部署接入点基站的示例通信***。如图6中所示，***600包括多个接入点基站，或者作为替换，毫微微小区或家用节点B单元(HNB)，举例而言，比如HNB610，其中每个HNB安装在相应的小范围网络环境中，举例而言，比如一个或多个用户的住宅630中，并且用于对关联的以及外来的用户设备(UE)620进行服务。每个HNB610还与互联网640相耦接，并且通过DSL路由器(未示出)或者电缆调制解调器(未示出)与移动运营商核心网650相耦接。
现在转到图7，提供了涉及无线信号处理的***。将该***表示为一系列相互关联的功能块，这些功能块代表由处理器、软件、硬件、固件或上述的任何合适的组合所实现的功能。
参照图7，提供了无线通信***700。该***700包括用于控制一组主集群的逻辑模块702或模块。该***包括用于选择一组响应于该组主集群的嵌套集群的逻辑模块704或模块。该***还包括用于向用户设备子集传输调度信息和数据的逻辑模块706或模块。***700可以包括由至少一个其它的嵌套集群控制的至少一个嵌套集群。
在另一个方面，提供了一种用于无线通信的方法。该方法包括：将第一组无线组件组成主集群，该主集群向用户设备子集提供上层服务功能；将第二组无线组件组成与主集群相关联的嵌套集群，其中，该嵌套集群提供发往和来自用户设备子集的数据传送。该方法包括将至少另外一组无线组件组成由至少一个其它嵌套集群控制的集群。上述上层服务功能与调度功能相关。该方法包括：组成主集群的第一组无线组件或组成嵌套集群的第二组无线组件可以从一组基站或与这些基站关联的天线子集中进行选择。
该方法包括处理网络参数，网络参数包括时间参数、频率参数、资源分配参数、干扰状况参数、信号强度参数、信号质量参数、服务质量参数或信噪比(SNR)参数，这些网路参数用于确定嵌套集群。该方法包括静态地配置网络集群并动态地配置嵌套集群。该方法包括将主集群组成为一组小区站点，这组小区站点与每个站点的一组小区相关联。在一个方面，小区站点的数目为3并且每个站点的小区数目是9。在另一个方面，小区站点的数目是7并且每个站点的小区数目是21。该方法包括指派用于在调度决策期间服务于用户设备子集的嵌套集群，其中，该用户设备子集共享数据分组和信道状态信息。这些数据分组和信道状态信息在连接不同小区站点的回程链路上得以共享。
在另一个方面，提供了一种通信装置。该装置包括：存储器，该存储器保存用于组成主集群的指令，其中主集群用于向用户设备子集提供调度功能，以及用于组成与该主集群相关联的嵌套集群的指令，其中嵌套集群用于提供发往和来自用户设备子集的数据传送；以及执行上述指令的处理器。该装置包括用于组成至少一个其它集群的指令，其中该至少一个其它集群由至少另一个嵌套集群控制。主集群和嵌套集群是从一组基站或与这些基站关联的天线子集中选择的。该装置包括网络参数，该网络参数包括时间参数、频率参数、资源分配参数、干扰状况参数、信号强度参数、信号质量参数、服务质量参数或信噪比(SNR)参数，这些网络参数用于确定嵌套集群。该装置包括静态地配置主集群或动态地配置嵌套集群。该装置包括指派用于在调度决策期间服务于用户设备子集的嵌套集群，其中，该用户设备子集共享数据分组和信道状态信息。这些数据分组和信道状态信息在连接不同小区站点的回程链路上得以共享。
在另一个方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括计算机可读介质，该计算机可读介质包括用于管理切换的代码，这些代码包括：用于使计算机选择一组主集群的代码；用于使计算机处理一组嵌套集群的代码，其中这些嵌套集群由该组主集群控制；用于使计算机通过第一通信信道向用户设备子集调度信息并通过第二数据信道向用户设备子集提供数据传送的代码。该代码包括用于使计算机处理一组网络参数以便动态地确定嵌套集群的代码。在另一个方面，这包括根据要调度的用户设备或根据嵌套集群过去的配置来动态地配置嵌套集群。这包括将主集群组成为一组小区站点，其中这些小区站点与每个站点的一组小区相关联，其中，小区站点的数目是3，每个站点的小区数目是9。在另一个方面，小区站点的数目是7，每个站点的小区数目是21。这包括指派用于在调度决策期间服务于用户设备子集的嵌套集群。这还包括共享数据分组和信道状态信息的小区。上述数据分组和信道状态信息在连接一个或多个主集群中的不同的小区站点的回程链路上得以共享。这包括用于限制去往嵌套集群子集的用户设备反馈的主集群。
图8示出了通信装置800，举例而言，该通信装置可以是诸如无线终端的无线通信装置。另外或作为替换，通信装置800可以处于有线网络中。通信装置800可以包括存储器802，存储器802保存用于在无线通信终端中执行信号分析的指令。另外，通信装置800可以包括处理器804，处理器804可以执行存储器802中的指令和/或从另一个网络设备接收到的指令，其中，这些指令可以涉及对通信装置800或相关通信装置进行配置和操作。
参照图9，示出了多址无线通信***900。多址无线通信***900包括多个小区，包括小区902、904和906。在***900的一个方面，小区902、904和906可以包括节点B，该节点B包括多个扇区。该多个扇区可以由天线组构成，每个天线负责与小区的一部分中的UE通信。例如，在小区902中，每个天线组912、914和916可以对应于不同的扇区。在小区904中，每个天线组918、920和922对应于不同的扇区。在小区906中，每个天线组924、926和928对应于不同的扇区。小区902、904和906包括多个无线通信设备(例如，用户设备或UE)，无线通信设备可以与每个小区902、904和906的一个或多个扇区通信。例如，UE930和932可以与节点B942通信，UE934和936可以与节点B944通信，UE938和940可以与节点B946通信。
现在参照图10，根据一个方面示出了多址无线通信***。接入点1000(AP)包括多个天线组，一个组包括1004和1006，另一个组包括1008和1010，另外一个组包括1012和1014。在图10中，虽然只为每个天线组示出了两个天线，但是，每组中可以采用更多或更少的天线。接入终端1016(AT)与天线1012和1014通信，其中，天线1012和1014通过前向链路1020向接入终端1016发送信息，并通过反向链路1018从接入终端1016接收信息。接入终端1022与天线1006和1008通信，其中，天线1006和1008通过前向链路1026向接入终端1022发送信息，并通过反向链路1024从接入终端1022接收信息。在FDD***中，通信链路1018、1020、1024和1026可以使用不同的频率进行通信。例如，前向链路1020可以使用与反向链路1018所使用的不同的频率。
每组天线和/或其设计用于通信所在的区域经常称为接入点的扇区。每个天线组设计为与接入点1000所覆盖区域的扇区内的接入终端进行通信。在通过前向链路1020和1026进行通信的过程中，接入点1000的发射天线可以利用波束成形来提高不同接入终端1016和1024的前向链路的信噪比。此外，接入点采用波束成形向覆盖区域内随机分布的接入终端进行发送，这相比接入点通过单个天线向所有它的接入终端进行发送来说，对相邻小区内的接入终端造成的干扰更小。接入点可以是用于与终端通信的固定站，其也可以称为接入点、节点B或某种其它术语。接入终端还可以称为接入终端、用户设备(UE)、无线通信设备、终端、接入终端或某种其它术语。
参照图11，***1100示出了MIMO***1100中的发射机***210(也称为接入点)和接收机***1150(也称为接入终端)。在发射机***1110处，从数据源1112向发射(TX)数据处理器1114提供多个数据流的业务数据。每个数据流通过相应的发射天线进行发射。TX数据处理器1114根据为各数据流所选择的特定编码方案，对该业务数据流进行格式化、编码和交织，以便提供编码数据。
可以用正交频分复用(OFDM)技术将每个数据流的编码数据与导频数据进行复用。导频数据通常是用已知方式进行处理的已知数据模式，并且其可以在接收机***处被用于估计信道响应。根据为每个数据流选择的特定调制方案(比如，BPSK、QPSK、M-PSK或M-QAM)，对该数据流的复用后的导频和编码数据进行调制(即，符号映射)，以提供调制符号。可以利用由处理器1130所执行的指令来确定每个数据流的数据速率、编码和调制。
然后，将所有数据流的调制符号提供给TXMIMO处理器1120，TXMIMO处理器1120可以进一步处理调制符号(比如，针对OFDM)。然后，TXMIMO处理器1120向NT个发射机(TMTR)1122a到1122t提供NT个调制符号流。在某些实施例中，TXMIMO处理器1120对数据流的符号和要发射该符号的天线施加波束成形权重。
每个发射机1122接收并处理各自的符号流，以提供一个或多个模拟信号，并进一步调节(比如，放大、滤波和上变频)模拟信号，以提供适合于通过MIMO信道传输的调制信号。来自发射机1122a到1122t的NT个调制信号分别从NT个天线1124a到1124t发射出去。
在接收机***1150处，所发射的调制信号由NR个天线1152a到1152r进行接收，将从每个天线1152接收的信号分别提供给各自的接收机(RCVR)1154a到1154r。每个接收机1154调节(比如，滤波、放大和下变频)各自接收到的信号，将调节后的信号数字化以提供采样，并进一步处理采样以提供相应的“接收”符号流。
RX数据处理器1160根据特定的接收机处理技术来接收和处理从NR个接收机1154接收的NR个符号流，以提供NT个“检出”符号流。然后RX数据处理器1160对每个检出符号流进行解调、解交织和解码，以恢复数据流的业务数据。RX数据处理器1160的处理过程与在发射机***1110处的TXMIMO处理器1120和TX数据处理器1114所执行的处理过程互补。
处理器1170周期性地确定要采用何种预编码矩阵(下面讨论)。处理器1170还生成包含矩阵索引部分和秩值部分的反向链路消息。该反向链路消息包括关于通信链路和/或所接收数据流的各种类型的信息。该反向链路消息随后由TX数据处理器1138处理，由调制器1180调制，由发射机1154a到1154r调节，并发射回发射机***1110，其中，TX数据处理器1138还从数据源1136接收多个数据流的业务数据。
在发射机***1110处，来自接收机***1150的调制信号由天线1124接收，由接收机1122调节，由解调器1140解调，并由RX数据处理器1142处理，以提取接收机***1150所发射的反向链路消息。然后，处理器1130确定采用何种预编码矩阵来确定波束成形权重，然后处理所提取的消息。
在一个方面，逻辑信道分类为控制信道和业务信道。逻辑控制信道包括广播控制信道(BCCH)，也就是用于广播***控制信息的DL信道。寻呼控制信道(PCCH)是传送寻呼信息的DL信道。组播控制信道(MCCH)是用于发送针对一个或多个MTCH的多媒体广播和组播服务(MBMS)调度和控制信息的点对多点DL信道。一般而言，在建立RRC连接之后，这一信道只由接收MBMS(注：旧的MCCH+MSCH)的UE使用。专用控制信道(DCCH)是发射专用控制信息并由具有RRC连接的UE使用的点对点双向信道。逻辑业务信道包括专用业务信道(DTCH)，它是专用于一个UE的传送用户信息的点对点双向信道。此外，点对多点DL信道的组播业务信道(MTCH)用于发射业务数据。
传输信道分类为DL和UL。DL传输信道包括广播信道(BCH)、下行链路共享数据信道(DL-SDCH)和呼叫信道(PCH)，PCH用于支持UE节电(由网络向UE指示DRX周期)，其在整个小区内广播并映射到PHY资源，其中，这些PHY资源也可以用于其它的控制/业务信道。UL传输信道包括随机接入信道(RACH)、请求信道(REQCH)、上行链路共享数据信道(UL-SDCH)和多个PHY信道。这些PHY信道包括一组DL信道和UL信道。
DLPHY信道包括：例如，公共导频信道(CPICH)、同步信道(SCH)、公共控制信道(CCCH)、共享DL控制信道(SDCCH)、组播控制信道(MCCH)、共享UL分配信道(SUACH)、确认信道(ACKCH)、DL物理共享数据信道(DL-PSDCH)、UL功率控制信道(UPCCH)、寻呼指示符信道(PICH)和负载指示符信道(LICH)。
ULPHY信道包括：例如，物理随机接入信道(PRACH)、信道质量指示符信道(CQICH)、确认信道(ACKCH)、天线子集指示符信道(ASICH)、共享请求信道(SREQCH)、UL物理共享数据信道(UL-PSDCH)和宽带导频信道(BPICH)。
其它术语/组件包括：3G第三代、3GPP第三代合作伙伴计划、ACLR邻信道泄漏比、ACPR临信道功率比、ACS邻信道选择性、ADS高级设计***、AMC自适应调制和编码、A-MPR额外的最大功率降低、ARQ自动重传请求、BCCH广播控制信道、BTS基站收发机、CDD循环延迟分集、CCDF互补累积分布函数、CDMA码分多址、CFI控制格式指示符、Co-MIMO协作式MIMO、CP循环前缀、CPICH公共导频信道、CPRI通用公共无线接口、CQI信道质量指示符、CRC循环冗余校验、DCI下行链路控制指示符、DFT离散傅里叶变换、DFT-SOFDM离散傅里叶变换扩展的OFDM、DL下行链路(基站到用户的传输)、DL-SCH下行链路共享信道、D-PHY500Mbps物理层、DSP数字信号处理、DT开发工具组、DVSA数字矢量信号分析、EDA电子设计自动化、E-DCH增强型专用信道、E-UTRAN演进型UMTS陆地无线接入网、eMBMS演进型多媒体广播组播服务、eNB演进型节点B、EPC演进型分组核心、EPRE每资源单元能量、ETSI欧洲电信标准协会、E-UTRA演进型UTRA、E-UTRAN演进型UTRAN、EVM误差向量幅度和FDD频分双工。
其它术语包括：FFT快速傅里叶变换、FRC固定参考信道、FS1帧结构类型1、FS2帧结构类型2、GSM全球移动通信***、HARQ混合自动重传请求、HDL硬件描述语言、HIHARQ指示符、HSDPA高速下行链路分组接入、HSPA高速分组接入、HSUPA高速上行链路分组接入、IFFT逆FFT、IOT互操作性测试、IP互联网协议、LO本地振荡器、LTE长期演进、MAC介质访问控制、MBMS多媒体广播组播服务、MBSFN单频率网络组播/广播、MCH组播信道、MIMO多输入多输出、MISO多输入单输出、MME移动性管理实体、MOP最大输出功率、MPR最大功率降低、MU-MIMO多用户MIMO、NAS非接入层、OBSAI开放式基站架构接口、OFDM正交频分复用、OFDMA正交频分多址、PAPR峰均功率比、PAR峰均比、PBCH物理广播信道、P-CCPCH主公共控制物理信道、PCFICH物理控制格式指示符信道、PCH寻呼信道、PDCCH物理下行链路控制信道、PDCP分组数据汇聚协议、PDSCH物理下行链路共享信道、PHICH物理混合ARQ指示符信道、PHY物理层、PRACH物理随机接入信道、PMCH物理组播信道、PMI预编码矩阵指示符、P-SCH主同步信号、PUCCH物理上行链路控制信道、PUSCH物理上行链路共享信道。
其它术语包括：QAM正交幅度调制、QPSK正交相移键控、RACH随机接入信道、RAT无线接入技术、RB资源块、RF射频、RFDERF设计环境、RLC无线链路控制、RMC参考测量信道、RNC无线网络控制器、RRC无线资源控制、RRM无线资源管理、RS参考信号、RSCP接收信号码功率、RSRP参考信号接收功率、RSRQ参考信号接收质量、RSSI接收信号强度指示符、SAE***结构演进、SAP服务接入点、SC-FDMA单载波频分多址、SFBC空间-频率块编码、S-GW服务网关、SIMO单输入多输出、SISO单输入单输出、SNR信噪比、SRS探测参考信号、S-SCH辅助同步信号、SU-MIMO单用户MIMO、TDD时分双工、TDMA时分多址、TR技术报告、TrCH传输信道、TS技术规范、TTA电信技术协会、TTI传输时间间隔、UCI上行链路控制指示符、UE用户设备、UL上行链路(用户到基站的传输)、UL-SCH上行链路共享信道、UMB超移动宽带、UMTS通用移动通信***、UTRA通用陆地无线接入、UTRAN通用陆地无线接入网、VSA矢量信号分析仪、W-CDMA宽带码分多址。
应该注意的是，本申请中结合终端描述了各种方面。终端还可以叫做***、用户设备(userdevice)、用户单元、用户站、移动站、移动设备、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理或用户设备(UE)。用户设备可以是移动电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地回路(WLL)站、PDA、具有无线连接能力的手持设备、终端中的模块，可以附加到或整合到主设备的卡(例如，PCMCIA卡)或其它与无线调制解调器连接的处理设备。
此外，可以将本发明实现成使用标准编程和/或工程技术的方法、装置或制品，以制造软件、固件、硬件或其任意组合，从而控制计算机或计算组件来实现本发明的各个方面。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于：磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带...)、光盘(例如，压缩光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)...)、智能卡和闪存设备(例如，卡、棒、钥匙型驱动器...)。另外应当理解的是，可以使用载波来携带计算机可读电子数据，如在发送和接收语音邮件或在接入诸如蜂窝网络之类的网络时使用的那些数据。当然，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本申请描述的保护范围或精神基础上，可以对上述结构做出各种修改。
如本申请中所用的，“组件”、“模块”、“***”、“协议”和类似的术语意在指与计算机相关的实体，即硬件、硬件和软件的组合、软件或是执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、可执行线程、程序和/或计算机。举例而言，服务器上运行的应用和服务器都可以是组件。一个或多个组件可以位于执行中的进程和/或线程中，一个组件可以位于一个计算机中和/或分布于两个或多个计算机中。
上面的描述包括对一个或多个实施例的举例。当然，为了描述前述实施例而描述组件或方法的所有可能的组合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，可以对各个实施例做进一步的组合和排列。因此，本申请中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和保护范围内的所有此类改变、修改和变形。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”而言，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同术语“包括”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。
Claims (23)
1.一种用于无线通信的方法，包括以下步骤：
组成一个或更多个主集群，所述一个或更多个主集群向多个用户设备子集提供对数据传送的调度，其中，属于所述一个或更多个主集群中的不同主集群的小区不进行协作；
对于所述一个或更多个主集群中的至少一个主集群，组成两个或更多个嵌套集群，所述两个或更多个嵌套集群与其各自的主集群相关联，其中，所述嵌套集群提供发往和来自其各自用户设备子集的数据传送，
其中，所述一个或更多个主集群和所述两个或更多个嵌套集群分别包括相互协作的、两个或更多个基站或者与所述两个或更多个基站相关联的天线。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述调度与上层服务功能相关。
3.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：根据网络参数组成所述两个或更多个嵌套集群，所述网络参数包括时间参数、频率参数、资源分配参数、干扰状况参数、信号强度参数、信号质量参数、服务质量参数或信噪比(SNR)参数。
4.如权利要求1所述的方法，其中，
组成所述一个或更多个主集群包括以下步骤：静态配置所述一个或更多个主集群以包括至少两个基站或与所述至少两个基站相关联的天线；
组成所述两个或更多个嵌套集群包括以下步骤：动态组成包括所述至少两个基站或天线的所述两个或更多个嵌套集群。
5.如权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：根据要调度的用户设备或根据所述两个或更多个嵌套集群过去的配置，来动态配置所述两个或更多个嵌套集群。
6.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：指派在调度决策期间为所述多个用户设备子集之一服务的嵌套集群。
7.如权利要求6所述的方法，其中，小区站点共享数据分组或信道状态信息。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述数据分组和信道状态信息是在连接一个或多个主集群中不同小区站点的回程链路上共享的。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个主集群中的至少一个主集群限制去往所述嵌套集群子集的用户设备反馈。
10.一种通信装置，包括：
用于组成一个或更多个主集群的模块，所述一个或更多个主集群向多个用户设备子集提供对数据传送的调度，其中，属于所述一个或更多个主集群中的不同主集群的小区不进行协作；
对于所述一个或更多个主集群中的至少一个主集群，用于组成两个或更多个嵌套集群的模块，所述两个或更多个嵌套集群与其各自的主集群相关联，其中，所述嵌套集群提供发往和来自其各自用户设备子集的数据传送，
其中，所述一个或更多个主集群和所述两个或更多个嵌套集群分别包括相互协作的、两个或更多个基站或者与所述两个或更多个基站相关联的天线。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述用于组成所述两个或更多个嵌套集群的模块还包括用于基于网络参数来组成所述两个或更多个嵌套集群的模块，所述网络参数包括时间参数、频率参数、资源分配参数、干扰状况参数、信号强度参数、信号质量参数、服务质量参数或信噪比(SNR)参数。
12.如权利要求10所述的装置，还包括：用于静态配置所述一个或更多个主集群的模块。
13.如权利要求12所述的装置，还包括：用于动态配置所述两个或更多个嵌套集群的模块。
14.如权利要求10所述的装置，还包括：用于指派在调度决策期间为所述多个用户设备子集之一服务的嵌套集群的模块。
15.如权利要求14所述的装置，其中，小区站点共享数据分组和信道状态信息。
16.如权利要求15所述的装置，其中，所述数据分组和信道状态信息是在连接一个或多个主集群中不同小区站点的回程链路上共享的。
17.如权利要求10所述的装置，其中，所述一个或更多个主集群中的至少一个主集群限制去往所述嵌套集群子集的用户设备反馈。
18.一种通信装置，包括：
用于控制一个或更多个主集群的模块，其中，属于所述一个或更多个主集群中的不同主集群的小区不进行协作；
对于所述一个或更多个主集群中的至少一个主集群，用于选择对其各自的主集群进行响应的两个或更多个嵌套集群的模块；
用于从所述一个或更多个主集群向其各自的所选择的两个或更多个嵌套集群传输调度信息的模块；
用于传送数据以供所选择的两个或更多个嵌套集群根据所述调度信息向其各自的用户设备子集进行传输的模块，
其中，所述一个或更多个主集群和所述两个或更多个嵌套集群分别包括相互协作的、两个或更多个基站或者与所述两个或更多个基站相关联的天线。
19.如权利要求18所述的装置，其中，至少一个嵌套集群是受至少另一个嵌套集群控制的。
20.一种用于无线通信的方法，包括：
选择一个或更多个主集群，其中，属于所述一个或更多个主集群中的不同主集群的小区不进行协作；
对于所述一个或更多个主集群中的至少一个主集群，处理两个或更多个嵌套集群，所述两个或更多个嵌套集群受所述一个或更多个主集群中其各自的主集群的控制；
通过第一通信信道向用户设备子集调度信息并通过第二数据信道向多个用户设备子集提供数据传送，
其中，所述一个或更多个主集群和所述两个或更多个嵌套集群分别包括相互协作的、两个或更多个基站或者与所述两个或更多个基站相关联的天线。
21.如权利要求20所述的方法，还包括：处理一组网络参数以便动态确定所述两个或更多个嵌套集群。
22.一种用于无线通信的装置，包括：
用于选择一个或更多个主集群的模块，其中，属于所述一个或更多个主集群中的不同主集群的小区不进行协作；
对于所述一个或更多个主集群中的至少一个主集群，用于处理两个或更多个嵌套集群的模块，所述两个或更多个嵌套集群受所述一个或更多个主集群中其各自的主集群的控制；
用于通过第一通信信道向用户设备子集调度信息并通过第二数据信道向多个用户设备子集提供数据传送的模块，
其中，所述一个或更多个主集群和所述两个或更多个嵌套集群分别包括相互协作的、两个或更多个基站或者与所述两个或更多个基站相关联的天线。
23.如权利要求22所述的装置，还包括：用于处理一组网络参数以便动态确定所述两个或更多个嵌套集群的模块。
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