CN102484514A - 使用自适应循环延迟分集的协调多点发射/接收方法、使用该方法的***侧装置和接收装置、以及用于确定协调基站集的方法 - Google Patents

使用自适应循环延迟分集的协调多点发射/接收方法、使用该方法的***侧装置和接收装置、以及用于确定协调基站集的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种使用自适应循环延迟分集的协调多点传送/接收方法、一种使用该方法的***侧装置和接收装置以及一种用于确定协调基站集的方法，其可使用自适应循环延迟分集(CDD)，改善需要协调多点传输/接收***(CoMP)的特定基站在特定频带中的信道性能，以便将相关基站包括在协调基站集中。

Description

使用自适应循环延迟分集的协调多点发射/接收方法、使用该方法的***侧装置和接收装置、以及用于确定协调基站集的方法
技术领域
本发明涉及使用自适应循环延迟分集的协调多点发射/接收方法、使用该方法的***侧装置和接收装置以及用于确定协调基站集的方法。特别地，本发明涉及一种装置和方法，其能够通过使用自适应循环延迟分集，促使需要协调多点传输/接收的特定基站在特定频带内具有良好的信道性能，以便将相关基站包括在协调基站集中。
背景技术
在协调多点传输/接收***中，当多个基站试图向用户提供协调传输/接收服务时，这多个基站在同一时间点上分配相同的频率资源，并通过使用相同的频率资源来向用户提供协调传输/接收服务。此时，能够向用户提供协调服务的基站越多，数据的效率就变得越高。
该协调多点传输/接收***的目的是多个基站通过使用相同的时间资源和相同的频率资源来向用户提供高的数据效率和高质量服务。因此，能够支持给用户的协调传输/接收服务的基站越多，就能够获得越高的数据效率或者能够提供越高质量的服务。
然而，能够分配给用户的频率资源是有限的。而且，在可选的时间处任何用户所经历的基站之间的信道条件会存在着差异。因此，能够向任何用户提供协调服务的基站的数量也是受到限制的。
图1是示出了典型的协调多点传输/接收***的总体配置的视图。
协调多点传输/接收***产生自用户连接到基站并向该基站传送数据/从该基站接收数据的传统技术，并且其目的是用户执行向一个或多个基站的数据传输/自一个或多个基站的数据接收以便该用户能够获得更高的数据效率和能够接收更高质量的服务。
如图1所示，用户可以同时连接到两个或更多个基站，并且可以接收服务。否则，该用户可以在预定的时间段连接到某个基站并可以从所连接到的基站接收服务，其中根据信道条件该基站是多个基站中具有最佳信道的基站。
而且，当执行波束成形或预编码时，已经通过仅考虑与已经提供服务的基站相关的信道条件来设置波束成形值或预编码值，该协调多点传输/接收***使得能够估计与附近基站相关的信道条件的估计值或干扰值，并最佳地设置波束成形值或预编码值。
在上面描述的协调多点传输/接收***中，当基站向用户设备传送/从用户设备接收协调数据时，该基站和该用户设备被同时分配了相同的频率资源并在它们之间传送/接收协调数据。即，同时被选择作为协调基站的多个基站通过使用相同的频率资源来向用户传送/从用户接收数据。因此，被选择作为协调基站的基站必须是对于相关用户而言在任何可用频带中都具有良好信道性能的基站。
用户分析由每个基站传送的基准信号，识别每个基站的每个天线和每个基站的信道条件，并向相关基站直接或间接地反馈识别到的信息(即识别到的信道条件)。
被反馈回识别到的信息的基站或上层(诸如核心网)选择显示出良好信道性能的基站并形成协调基站集。然后，包括在协调基站集中的基站开始在它们与相关用户设备之间执行协调传输/接收。
此时，是否确保由足够数量的基站来使得能够构建协调基站集依赖于信道条件。当不能形成等于或大于适用于实现协调传输/接收的基准的协调基站集时，或者当使得能够实现协调传输/接收的频带已经被另一用户所占用并且不能被使用时，需要可选的操作来再次接收反馈信号并再次尝试协调传输/接收或通过频率资源的调度来确保可用的频率资源。
如上所述，在协调多点传输/接收***中，根据信道条件，使得能够构建足够的协调集的基站的数量不是总能够被保证。通常，当没有构建足够的协调集时，可以再次从用户设备接收反馈信息并且重新构建协调集，或者可以构建处于不充足状态的协调集并且开始协调服务。最坏的情况是，需要解决除了协调传输/接收服务之外的方法中的问题。
而且，即使能够构建足够的协调集，也可能会出现所选择的频率资源已经被另一基站预先占用的情况。在该情况中，必须通过调度来确保可用的资源，或者需要等待直到能够使用被预先占用的频率资源。
因此，需要通过改善特定频带中特定基站的信道性能来增加确保能够被包括在协调集中的基站的几率。而且，需要即使在另一用户已经预先占用了能够实现协调传输/接收服务的频率资源的情况下，增加促使另一频率资源无延迟地可用并实现开始协调传输/接收服务的几率。
发明内容
技术问题
因此，鉴于上面提到的问题而做出本发明，并且本发明提供一种协调多点发射/接收方法以及***侧装置和接收装置，其在多天线***中的特定天线上执行自适应循环延迟并促使特定基站的特定频带被用作用于协调多点传输/接收的频带。
本发明还提供一种用于确定协调基站集的方法，其能够通过考虑每个基站的已经由接收装置传送的自适应延迟值等来在多个基站之中确定能够实现协调多点传输/接收的协调基站集。
本发明还提供一种用于协调多点传输/接收的***侧装置，该***侧装置从接收装置接收与每个基站相关的包括自适应循环延迟值等的反馈信息，通过考虑接收到的反馈信息来确定协调基站集，并控制所确定的协调基站集的基站之中需要循环延迟的基站，以便传送由相关循环延迟值所延迟的信号。
本发明还提供一种用于协调多点传输/接收的接收装置，该接收装置首先向***侧传送与每个基站相关的包括自适应循环延迟值等的反馈信息，并然后从已经被确定包括在协调基站集中的特定基站接收由相关循环延迟值所延迟的信号。
本发明还提供一种方法，通过采用该方法，在多输入多输出(MIMO)天线***中，在接收机计算自适应循环延迟值并向***侧装置反馈所计算的自适应循环延迟值之后，该***侧装置基于所反馈的自适应循环延迟值来执行循环延迟传输并补偿期望频带中的频率衰减，因此将相关基站包括在协调基站集中，该协调基站集能够使协调多点传输/接收***在自身与特定用户之间执行协调传输/接收。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的方面，提供一种协调多点传输/接收***装置，该装置作为协调多点传输/接收***中的包括至少一个基站的***装置，所述基站包括多个传输天线，该协调多点传输/接收***装置包括：第一部分，该第一部分用于从接收装置接收关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，在所述特定频带中，每个基站的自适应循环延迟传输能够补偿频率衰减；第二部分，该第二部分用于基于反馈信息以及关于每个基站的信道响应信息中的一者或多者来确定能够实现协调基站集与接收装置之间的协调多点传输/接收的协调基站集；以及第三部分，该第三部分用于仅对可选基站中的所述将被延迟的天线进行控制，以便传送由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，所述可选基站为包括在所述协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。
根据本发明的另一方面，提供一种用于协调多点传输/接收***的接收装置，该接收装置作为在所述协调多点传输/接收***中与包括多个传输天线的多个基站进行通信的接收装置，该接收装置包括：反馈信息处理器，用于计算关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，并向***侧反馈所计算的关于所述特定频带的信息、反馈信息和信道响应信息，在所述特定频带中，一个或多个基站的循环延迟传输能够补偿频率衰减；以及传输/接收单元，用于接收通过一基站中的将被延迟的天线传送的、由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，该基站为被包括在由所述***侧确定的能够实现协调多点传输/接收的协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。
根据本发明的另一方面，提供一种由包括多个基站的***实现的协调多点传送/接收方法，所述基站包括多个传输天线，所述协调多点传送/接收方法包括：从接收装置接收关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，在所述特定频带中，一个或多个基站的自适应循环延迟传输能够补偿频率衰减；基于所述信道响应信息和所述反馈信息来确定能够实现协调多点传输/接收的协调基站集；以及仅对一基站中的所述将被延迟的天线进行控制，以便传送由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，该基站为包括在所述协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。
根据本发明的另一方面，提供一种由包括多个基站的***中的接收装置实现的协调多点传送/接收方法，所述基站包括多个传输天线，所述协调多点传送/接收方法包括：计算关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，并且向***侧反馈所计算的关于所述特定频带的信息、反馈信息和信道响应信息，在所述特定频带内，一个或多个基站的循环延迟传输能够补偿频率衰减；以及接收通过一基站的将被延迟的天线传送的、由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，该基站为被包括在由所述***侧确定的能够实现协调多点传输/接收的协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。
根据本发明的另一方面，提供一种由包括多个基站的***侧装置执行的用于确定协调多点基站集的方法，所述基站包括多个传输天线并与接收装置进行通信，所述方法包括：通过考虑从所述接收装置反馈的针对每个基站的自适应循环延迟值而由所述***侧确定所述多个基站中能够实现协调多点传输/接收的协调基站集。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优势将变得更加显而易见，其中：
图1是示出了典型的协调多点传输/接收***的总体配置的视图；
图2是示出了使用循环延迟分集(CDD)技术的3×1多传输/接收天线(MIMO)***的配置的框图；
图3是示出了不使用CDD的多天线(MIMO)***的信道响应特性的图示；
图4是示出了使用大延迟CDD的MIMO***的信道响应特性的图示；
图5是示出了根据本发明实施方式的协调多点传输/接收***的总体配置的框图；
图6是示出了包括在根据本发明实施方式的协调多点传输/接收***中的基站(发射装置)的详细配置的框图，该基站能够实现延迟的传输；
图7是示出了根据本发明实施方式的接收装置的配置的框图；
图8是示出了根据本发明实施方式的使用协调多点传输/接收***的协调发射/接收方法的流程图；以及
图9到图12是示出了当本发明的实施方式被应用于多天线***时信道响应特性的改变的视图。
具体实施方式
下文中，将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当指出的是，在向附图中的元件指定参考标号时，相同的元件将被指定相同的参考标号，虽然它们出现在不同的附图中。另外，在本发明的下面描述中，当本文中包括的公知功能和配置使得本发明的主题相当不清楚时，省略对它们的详细描述。
另外，当描述本发明的部件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语中的每个术语并非用于定义相应部件的重要性、排序或顺序，而是仅用于将相应的部件与其他部件加以区分。应当理解，如果在说明书中描述一个部件“连接”、“耦合”或“连结”到另一部件，则第三部件可以“连接”、“耦合”或“连结”在第一与第二部件之间，虽然第一部件可以直接连接、耦合或连结到第二部件。
当使用多输入多输出(MIMO)天线来传送信号时，会出现这样的问题，即在接收端处的部分频带中显示非常低频率的响应。该问题降低了***能够利用的带宽并且很难有效地使用资源和高速传送信息。
为了解决这些问题，考虑了各种方法，诸如循环延迟分集(CDD)等。
作为在基于OFDM(正交频分复用)的无线通信***等中使用的分集技术的CDD指的是用于将空间分集转换成频率分集以避免符号之间的干扰的方案。
在CDD中，当使用多个传输天线的OFDM***通过多径延迟信道来传送信号时，由循环延迟值来延迟每个天线的信号，并之后传送被延迟的信号。当该被延迟的传输增加了信道的频率选择性时，CDD具有能够通过信道编码技术来改善编码增益的特性。
即，在CDD技术中，当N个天线传送相同的信号时，第一天线传送原始信号，而第二天线至第N天线通过使用预定延迟值来人为地生成循环延迟以改善信道的频率选择性。
当使用CDD时，CDD改善了信道的总体频率选择性并因信道编码而能够获得处理增益。然而，CDD并不改善特定频带中的信道频率响应，而是仅能够增加一直通过该信道的信道编码的处理增益。
图2是示出了使用循环延迟分集(CDD)技术的3×1多传输/接收天线(MIMO)***的配置的框图。图3是示出了不使用CDD的多天线(MIMO)***的信道响应特性的图示。图4是示出了当应用大延迟CDD时的信道响应特性的视图。
参照图2，3×1的CDD MIMO***包括发射机和接收机，该发射机包括信道编码器210、多个循环延迟块220、220’和220”以及多个天线230、230’和230”，以及接收机包括天线240和信道解码器250。
为了参考，在典型CDD中，不向第一天线应用延迟，从而连接到图2中所示的第一天线230的循环延迟块220可以省略。
图3示出了在图2所示的3×1CDD MIMO***中不使用CDD的情况下被传送的信号的信道响应特性，可见，从用于信道编码的码组(CB)的角度(即在逐个码组的基础上执行信道编码时)来看，恢复多个码组中的信息是不可能的。
在图3中，重阴影部分表示其中因频率选择性衰落现象而被破坏的信息的部分。包括重阴影部分和白色部分的码组表示其中信息在信道编码之后被成功恢复的码组，虽然一些信息已经被破坏。而且，包括重阴影部分和轻阴影部分的码组表示其中由于许多的信息被破坏而导致即使在信道编码之后信息仍未能被恢复的码组。
当如图3所示未使用CDD时，存在着这样的码组(诸如CB5、CB6等)，即在信道编码之后信息能够被恢复，虽然一些时段内的信息已经被破坏。另一方面，存在着一些这样的码组(诸如CB2和CB4)，即包括大量被破坏的部分，因此信息根本不能被恢复。作为参考，当出现频率衰减时，其值等于或小于-2dB，可假设信息不能被恢复。
在大延迟CDD中，与几十到几百的样本值相对应的大延迟值被设置为循环延迟值。之后，第一天线传送原始信号，第二天线和第三天线传送具有循环延迟的信号。在使用大延迟CDD情况中的频率响应特性如图4所示。
应当指出的是，如图4所示那样应用大延迟CDD时的信道响应的改变大于如图3所示那样不应用大延迟CDD时的信道响应的改变。即，循环延迟值越大，频率选择性的改变就越大。
当如图4所示那样信道选择性增加时，总体信道响应被降低了。另一方面，当频率衰减的宽度变小时，可获得信道编码的增益。因此，当不应用CDD(图3)时，码组(即使其中大的频率衰减阻止了信息通过信道编码而被恢复)仍然具有高的几率来通过如图4所示那样在大延迟CDD向其应用频率选择性的信道中进行信道编码而恢复信息。
即，在图3中，不能恢复两个码组CB2和CB4中的信息。相反地，在使用了大延迟CDD的图4中，仅不能恢复一个码组CB6中的信息。因此，恢复信息的几率变大了(在第二码组CB2、第三码组CB3和第五码组CB5中，一些信息已经被破坏，但是通过信道编码被恢复)。
当如上所述那样使用大延迟CDD时，大延迟CDD改善了信道的总体频率选择性，并因信道编码而能够获得处理增益。然而，大延迟CDD并不改善特定频带中的信道频率响应，而是仅能够增加整个信道上的信道编码的处理增益。因此，大延迟CDD是在一定程度上具有局限性的方案。
图5是示出了根据本发明实施方式的协调多点传输/接收***的总体配置的框图。
根据本发明实施方式的协调多点传输/接收***主要可以包括***侧装置410和接收装置420。具体地，***侧装置410可以包括多个基站411-1至411-3、基站上层412等。
在本说明书中，术语“基站”指代经由空中接口连接到用户设备(UE)的所有类型的无线连接网络设备，并且根据通信方案或通信标准具有广泛的意义，包括节点B、eNode B等以及典型基站。
在本说明书中，基站上层412具有广泛的概念，包括核心网(其包括供应商的网络、认证中心、归属位置寄存器等)或RNC(无线电网络控制器)、BSC(基站控制器)等，它们是连接到基站的无线连接网络设备。
***侧装置410通过考虑已经从接收装置420反馈的每个基站的自适应循环延迟信息来确定能够在多个基站之间实现协调多点传输/接收的协调基站集，并且在相关接收装置与基站之间执行协调多点传输/接收。
特别地，***侧装置410执行第一功能、第二功能和第三功能，其中第一功能用于从相关接收装置接收关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息和关于每个基站的信道响应信息，其中在所述特定频带中，一个或多个基站的循环延迟传输能够补偿频率衰减，第二功能用于基于信道响应信息和反馈信息中的一者或多者来确定能够实现协调多点传输/接收的协调基站集，以及第三功能用于仅对一基站(该基站为被包括在基站集内的基站中需要对所述频率衰减补偿的基站)中的将被延迟的天线控制，以便传送被自适应循环延迟值所延迟的信息。
第一功能至第三功能中的每个功能可以由通过使用硬件模块或软件模块实现的部分来执行。根据环境，第一功能至第三功能可以由一个元件来执行或者可以由多个元件协作执行。
其中接收装置计算关于特定频带的信息(其使得能够补偿频率衰减)、关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的配置将在下面参照图7进行详细描述。
如上所述的第一功能至第三功能可以由包括在***侧装置410中的基站411-1至411-3来执行，或者可以由基站上层412来执行。根据环境，第一功能至第三功能可以由每个基站和基站上层协作地执行。
具体地，由***侧装置410接收反馈信息和关于每个基站的信道响应信息的第一功能可以以下面的过程来执行。
首先，在接收信道响应信息的过程中，在***侧装置确定协调基站集之前，接收装置附近基站从用户设备接收关于每个信道的信息。即，附近基站接收对附近基站已经传送给接收装置的基准信号的响应。因此，***侧装置确定在该***侧装置与作为当前目标的接收装置之间哪个基站具有良好的信道。之后，***侧装置确定使用哪个频带以及选择哪个基站，以便构建协调基站集。在传统的协调多点传输/接收***中，该确定操作由***侧装置执行。
之后，根据本发明实施方式的接收包括自适应循环延迟值的反馈信息的过程可以如下执行。
在第一种方法中，当***侧装置410向接收装置420发送请求时，接收装置向***侧装置反馈能够实现补偿的特定频带、关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值，作为对所述请求的响应。
在第二种方法中，在没有来自***侧装置的请求的情况下，接收装置周期性地向***侧装置反馈关于特定频带的信息(其使得能够实现补偿)、关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值。
在第一种方法中，不需要周期性地传送信息。因此，与第二种方法相比，第一种方法的优点在于能够降低开销并且***侧装置能够针对准确期望的频率作出请求。与第一种方法相比，第二种方法的优点在于其能够在等待时间的角度受益，虽然开销会增加。
而且，将详细描述***侧装置在从接收装置接收反馈信息之后确定协调基站集的第二功能。，第二功能可以由***侧装置以下面的许多方法执行。
在第一种方法中，***侧上的基站上层412或基站可以综合接收每个基站已经从接收装置接收到的反馈信息和信道响应信息，并且之后可以基于接收到的反馈信息和信道响应信息来确定最佳的协调基站集。
除了基站上层或基站一起确定协调基站集的第一种方法之外，在上述的第二种方法中，当前服务目标接收装置的服务基站可以向附近基站发送对附近基站是否能够通过使用服务基站当前分配给目标接收装置的频带来在该附近基站与目标接收装置之间实现协调多点传输/接收的响应的请求；以及可以将用于传送对所述请求的确认响应的基站包括在协调基站集中。最后，服务基站可以确定与相关接收装置相关的协调基站集。
特别地，第二种方法可以被实现为这样的方法，即当服务基站向附近基站发送对该附近基站是否能够实现协调多点传输/接收的响应的请求时，在服务基站首先从接收装置请求与从其请求响应的附近基站相对应的反馈信息之后，该服务基站接收对所述请求的响应，并向附近基站传送反馈信息。另外，第二种方法可以被实现为另一方法，即当接收装置周期性地传送关于附近基站的信道响应信息和反馈信息时，该服务基站立即向相关的附近基站传送与该相关的附近基站相对应的反馈信息，其中在服务基站向附近基站发送对反馈的请求之前服务基站已经获得了所述反馈信息，而不需要再次从用户设备请求信息。
然而，第一功能和第二功能不需要通过使用上面描述的方法来实现，并且可以通过使用能够从接收装置接收关于每个基站的信道响应信息和反馈信息的任何其他方法来实现。
之后，***侧装置通过所确定的协调基站集来执行协调多点传输/接收。特别地，***侧装置控制不需要根据本发明的实施方式来对频率衰减进行补偿的基站，以便以一般的方式来传送信号。相反地，***侧装置仅控制包括在基站集中的基站中需要对频率衰减进行补偿的基站中的将被延迟的天线，以便传送由自适应循环延迟值所延迟的信号。
下面将参照图8来附加地描述如上所述的延迟信号的传输。
图6是示出了包括在根据本发明实施方式的协调多点传输/接收***中的基站(发射装置)的详细配置的框图，该基站能够实现延迟的传输。
参照图6，根据本发明实施方式的基站包括预编码器510、正交频分复用(OFDM)调制器520、布置在OFDM调制器之后的N个天线Tx1至TxN、能够分别向第一天线Tx1之外的剩余天线应用循环延迟值的循环延迟块530-1至530-n以及能够控制所有循环延迟块的循环延迟控制器540。
根据本发明的循环延迟控制器540执行用于接收已经从接收装置反馈的关于将被延迟的天线的信息和与该天线相关的自适应循环延迟值的功能；以及用于仅控制自身已经确定被包括在协调基站集中的基站中将被延迟的天线的功能，以便向接收装置传送由自适应循环延迟值所延迟的信号。下面将参照图6至图8来再次描述循环延迟控制器540的详细配置。
虽然预编码器510可以包括FEC(前向纠错)编码器、交错器和符号映射器，但是本发明并不局限于这一配置。因此，预编码器510应当被理解为包括用于在调制之前处理信号的所有元件。
在该说明书中，虽然期望基站(发射装置)和接收装置分别在下行链路中对应于基站(或节点B、e节点B等)和用户设备(UE)，但是本发明并不局限于该配置并且元件的角色在上行链路等中可以改变。在本发明的实施方式中，用于执行用于计算接收到的信号之间的相位差、选择用于补偿衰减的特定频带以及计算自适应循环延迟值并传送所计算的自适应循环延迟值的功能的所有装置将统称为“接收装置”。而且，为了执行协调多点传输/接收、接收反馈的反馈信号并根据自适应循环延迟值来执行信号延迟传输的所有装置将统称为“基站”。
图7是示出了根据本发明实施方式的接收装置的配置的框图。
参照图7，根据本发明实施方式的接收装置包括至少一个天线(Rx)610、循环前缀去除器(CPR)620、用于执行反向正交频分复用(IOFDM)方案的OFDM解调器630、信道估计器640和反馈信息处理器650。
信道估计器640首先通过使用通过天线接收到的基准信号(RS)来估计信道，并之后检测每个频带中的信道条件。由于每个频带中的信道条件随着时间而改变，所以信道估计器640通过使用基准信号来在预定时间段内持续地估计信道。
根据本发明实施方式的反馈信息处理器650包括：第一部分，用于在信道估计的同时估计由每个天线传送的基准信号并计算信号之间的相位差；第二部分，用于搜索能够通过相位差的校正来补偿频率衰减的特定频带；第三部分，用于选择能够补偿特定频带中的频率衰减的将被延迟的天线；第四部分，用于通过使用关于所找到的特定频带的信息来计算自适应循环延迟值；以及第五部分，用于向***侧装置410传送包括所计算的自适应循环延迟值和关于将被延迟的天线的信息的反馈信号。
在本说明书中，部分的概念是包括用于执行相关功能的所有类型的软件或硬件配置，并且不局限于特定形式的实现方式。根据环境，根据本发明实施方式的反馈信息处理器可以被实现为单独的元件，或者可以通过将反馈信息处理器与另一元件(诸如信道估计器等)相集成来实现。否则，反馈信息处理器可以结合单独的传输天线等来操作，以便传送反馈信号。
上述的将被延迟的天线的数量可以被确定为单数或复数。第二部分选择一由任何两个天线传送的信号之间的相位差的绝对值等于或大于特定阈值并且同时频率衰减很大的域来作为特定频带。
所述特定阈值越接近于π(3.14)或-π(-3.14)，补偿效应越大。例如，期望特定阈值具有等于或大于0.8π的值。然而，特定阈值并不需要局限于特定范围，并且可以根据针对频率衰减的补偿必需程度而被适当地确定为具有这样的值(例如，6/7×π、5/6×π、3/4×π等)。
而且，虽然频率衰减大的域的标准例如可以是这样的情况，即当出现频率衰减时，频率衰减的值等于或小于-2dB等，但是本发明并不局限于该示例。根据意欲使用的信道的特性，可以可变地设置该标准。
而且，反馈信息处理器的第四部分确定自适应循环延迟值，以便最小化特别选择的频带中由将被延迟的天线和基准天线所传送的信号之间的相位差。特别地，期望自适应循环延迟值δcyc，n由下面的等式(1)确定。
δcyc，n＝(2m∏+Θk(d))×NFFT/2∏k    ·······(1)
在等式(1)中，n表示将被延迟的天线的数量，k表示特定频带的索引，NFFT表示子载波的数量，Θk(d)表示期望补偿的相位差值，以及m表示可选整数。
而且，由于自适应循环延迟值δcyc，n是循环延迟值，所以自适应循环延迟值δcyc，n不是被确定为一个值，并且可以通过如等式(1)所定义的由整数m而被确定为多个值。然而，自适应循环延迟值δcyc，n变得越大，频率响应中生成的极点的数量越大，从而很难如同上面所述的针对大延迟CDD那样显著地执行对特定频带中的响应衰减的补偿。因此，从所获得的自适应循环延迟值δcyc，n中选择适当的小的值。虽然期望整数m成为零并且多个自适应循环延迟值候选中的最小值被确定为自适应循环延迟值，但是本发明并不局限于该示例。
在等式(1)中，由δcyc，n导致的频带k中的相移成为期望补偿的相位差值Θk(d)。因此，期望并且理想情况是相位差值Θk(d)成为π(3.14)或-π(-3.14)，其是能够实现最显著补偿的相位差。然而，两个天线信号之间的实际相位差(其将被用于实际补偿的应用中)可以不具有确切的π(3.14)或-π(-3.14)。在该情况中，两个天线信号之间的实际相位差值(其将被用于补偿应用中)被确定为期望补偿的相位差值Θk(d)。
而且，自适应循环延迟值δcyc，n是采样数，因此必须是整数。在等式(1)中，当期望补偿的相位差值Θk(d)成为两个天线信号之间的实际相位差值(其将被用于补偿的应用中)时，有可能自适应循环延迟值δcyc，n将不是整数。在这种情况中，期望补偿的相位差值Θk(d)是使得自适应循环延迟值δcyc，n成为由等式(1)定义的整数的值。因此，希望期望补偿的相位差值Θk(d)被确定为与两个天线信号之间的实际相位差值最接近的值，其被用于实际补偿的应用中。
如上所述，反馈信息处理器生成包括所计算的自适应循环延迟值和关于所选择的将被延迟的天线的信息的反馈信号，并向***侧装置传送所生成的反馈信号。此时，仅当***侧装置410请求传输时，反馈信息处理器才可以传送反馈信号。另外，反馈信息处理器可以在没有专门请求的情况下周期性地向***侧装置传送反馈信息。
接下来，仅当***侧装置补偿频率衰减时，可以被包括在协调基站集中的基站的循环延迟控制器540才控制将被延迟的相关天线的循环延迟块，以便促使将被延迟的天线传送与基准天线信号相比由自适应循环延迟值所延迟的信号(其由下面的等式(3)所表示)。
在本说明书中，接收装置可以是用户设备(UE)，并且这种UE具有广泛的概念，包括如上所述的无线通信中的用户终端。因此，应当分析得到，UE的概念是包括GSM(全球移动通信***)中的MS(移动台)、UT(用户终端)、SS(订户台)、无线设备等以及WCDMA(宽带码分多址)、LTE(长期演进)、HSPA(高速分组接入)等中的UE(用户设备)。
图8是示出了根据本发明实施方式的使用协调多点传输/接收***的协调发射/接收方法的流程图。图9到图12是示出了当本发明的实施方式被应用于多天线***时信道响应特性的改变的视图。
参照图8，根据本发明实施方式的接收装置，尤其是接收装置的反馈信息处理器650计算包括自适应循环延迟值和关于将被延迟的天线的信息的反馈信息，并向***侧装置410传送所计算的反馈信息(S710)。
具体地，步骤S710可以包括：步骤S710-1，通过估计由每个天线传送的基准信号来计算信号之间的相位差；步骤S710-2，搜索特定频带，该特定频带使得能够通过相位差的校正来补偿频率衰减；步骤S710-3，选择能够补偿特定频带中的频率衰减的将被延迟的天线；步骤S710-4，通过使用所找到的特定频带和所估计的基准信号来计算自适应循环延迟值；以及步骤S710-5，向***侧装置传送包括所计算的自适应循环延迟值和关于将被延迟的天线的信息的反馈信息。
而且，在步骤S710中，接收装置向***侧装置传送关于多个附近基站的信道响应信息。
***侧装置410通过使用接收到的对应于每个基站的反馈信息以及信道响应信息来确定协调基站集，该协调基站集使得能够实现协调基站集与相关接收装置之间的协调多点传输/接收(S720)。
之后，***侧装置410通过所确定的协调基站集来执行协调多点传输/接收(S730)。
具体地，在步骤S730中，执行控制操作，以使得并不要求根据本发明实施方式的针对频率衰减的补偿的基站以一般的协调传输/接收方式来传送信号。相反地，执行控制操作，以使得仅包括在基站集中的基站中的需要对频率衰减进行补偿的基站中的将被延迟的天线传送由自适应循环延迟值所延迟的信号。
因此，特定频带中的频率衰减补偿使得在相关频带中具有差的信道特性并因此不可以被用作协调基站的传统基站能够被用作协调多点基站。
同时，接收装置的反馈信息处理器的操作可以另外地包括步骤S740，即识别是否已经通过上述过程对由相关基站传送的信号执行针对特定频带中的频率衰减的补偿。当已经恰当地执行了补偿时，反馈信息处理器等待下一应用周期。另一方面，当尚未恰当地执行补偿时，可以配置为反馈信息处理器返回至用于搜索特定频带的步骤S710-2、用于选择将被延迟的天线的步骤S710-3和用于计算自适应循环延迟值的步骤S710-4中的一个步骤。
此时，当未完成补偿时，可以通过考虑周围环境(诸如终端(接收装置)的移动速度、信道条件和频率失真)来确定接收装置是否返回至任一步骤。
如上面参照接收装置描述的那样，在用于搜索特定频带的步骤S710-2和用于选择将被延迟的天线的步骤S710-3中，反馈信息处理器650将这样的域选择作为特定频带，即在该域中，由任意两个天线传送的信号之间的相位差具有接近于π(3.14)或-π(-3.14)的值并且同时频率衰减大。之后，反馈信息处理器650将用于生成这种相位差的天线选择作为将被延迟的天线。
下文中，将参照图9来描述根据本发明实施方式的协调多点传输/接收***的效果。
图9示出了从三个附近基站接收到的信道响应以及通过分析可选用户设备已经从这三个附近基站接收到的基准信号所获得的每个基站的信道响应。在协调多点传输/接收***中，当附近基站的信道状态都良好，并且这三个基站都显示良好信道性能(如同用虚线示出的频带(k＝199附近)那样)而没有特别的问题时，所有这三个基站首先被选择为协调基站集，并且之后协调传输/接收通过所选择的协调基站集来执行。然而，作为这三个基站中的其中一个基站的基站1具有差的信道性能，如用实线所示的频带(k＝385附近)内那样。在这种情况中，在传统协调多点***中，与恰当的标准相比具有差的信道性能的基站1不会被包括在协调基站集中。
图10示出了由基站1的天线1、天线2和天线3接收到的信号之间的相位差以及由天线1、天线2和天线3接收到的信号的和(实线所示)。
参照图10，在k＝385附近，生成大的频率衰减，并且同时天线1与天线3之间的相位差接近于π(3.14)。因此，接收装置的反馈信息处理器将该频带确定为能够实现补偿的特定频带，并将已经生成相对于基准天线的相位差的天线3选择作为将被延迟的天线。
之后，在用于计算自适应循环延迟值的步骤S710-4中，接收装置的反馈信息处理器通过上述的等式(1)来计算自适应循环延迟值。
在等式(1)中，n表示将被延迟的天线的数量，k表示特定频带的索引，NFFT表示子载波的数量，Θk(d)表示期望补偿的相位差值，以及m表示可选的整数。
即，在作为示例的图10中，表示需要补偿的特定频带的索引k为385，将被延迟的天线是天线3(即n＝3)，需要补偿的相位差(期望补偿的相位差值)为近似π(3.14)。当子载波的数量NFFT为512时，对于如由下面的等式(4)所定义的m＝1，自适应循环延迟值δcyc，n被确定为2。此时，期望补偿的最终相位差值Θk(d)成为3.16(1.0078π)。
之后，接收装置的反馈信息处理器生成包括所计算的自适应循环延迟值(δcyc，n＝2)和关于将被延迟的天线的信息(n＝3)的反馈信号，并向***侧装置410传送所生成的反馈信号。
在识别了信道响应信息(如图9所示)和关于基站1、基站2和基站3中的每个基站的反馈信号之后，***侧装置将所有的基站1、基站2和基站3都包括在协调基站集中，以便将k＝385附近的频带用作相关接收装置的协调传输/接收频带。之后，***侧装置控制基站1，以便如下所述那样传送由自适应循环延迟值所延迟的信号。
相关的基站1通过使用接收到的自适应循环延迟值(δcyc，n＝2)和关于将被延迟的天线的信息(n＝3)通过将被延迟的天线来传送由自适应循环延迟值所延迟的信号。此时，由基站1所传送的基准信号和由自适应循环延迟值δcyc，n所延迟的信号可以分别由下面的等式(2)和下面的等式(3)表示。
s ( l ) = 1 N FFT Σ k = 0 N FFT - 1 S ( k ) e j 2 π N FFT kl . . . . . . . ( 2 )
s ( ( l - δ cyc , n ) mod N FFT ) = 1 N FFT Σ k = 0 N FFT - 1 e - j 2 π N FFT k δ cyc , n S ( k ) e j 2 π N FFT kl . . . . ( 3 )
在等式(2)和等式(3)中，s(l)和S(k)分别表示时间轴上的复数信号和频率轴上的复数信号。k和l分别表示时间轴上的索引和频率轴上的索引，n表示将被延迟的天线的数量，k表示特定频带的索引，以及NFFT表示子载波的数量。
图11示出了当相关基站1通过上述过程向天线3应用自适应循环延迟值并通过天线3传送由自适应循环延迟值所延迟的信号时接收端的频率响应特性。当与未应用本发明实施方式所获得的图10相比时，能够看出，在k＝385附近的特定频带内，基站的频率响应特性得到了显著的改善。
图12同时示出了基站1与用户设备之间的信道响应(其中根据本发明实施方式的自适应循环延迟对信道性能的恶化进行了补偿)、存在的基站2与用户设备之间的信道响应和基站3与用户设备之间的信道响应。
参照图12，在k＝385附近的频带内，基站1的频率响应特性被改善。因此，传统上不能被包括在协调集内的基站1可以被包括在协调基站集内以用于协调多点传输/接收，以便能够支持相关的接收装置以向相关接收装置提供协调多点传输/接收服务。
同时，根据本发明的实施方式，当特别选择的频带是低频带(即具有低k的频带)时，由上述等式(1)所计算的自适应循环延迟值会变大。在这种情况中，如上所述，执行与大延迟CDD中的操作相类似的操作。因此，有可能不在足够的频带上执行根据本发明实施方式的频率衰减补偿。
即，当在具有低k的频带内执行自适应循环延迟时，会产生大量的极点，如图4所示。因此，虽然用于如上所述补偿频率衰减的方法被执行，但是很难针对期望的频率带宽内的频率衰减执行显著补偿。
当特别期望的频带是如上所述的低频带时，可以向特别期望的频带附加地应用预编码方案。这里，虽然向其应用预编码的低频带尤其表示具有等于或小于NFFT/4的k的频带，但是本发明并不局限于该示例。基于由循环延迟的应用所生成的极点的数量、要求补偿的频带的带宽等，向其应用预编码的低频带可以被确定为另一值。
即，当要求补偿的特定频带包括低频带时，相关的基站可以附加地执行预编码步骤，即将第一传输信号乘以特定预编码矩阵。虽然期望在循环延迟信号的传输之前执行这种预编码步骤，但是本发明并不局限于该配置。
预编码技术指的是用于增加多天线OFDM***中的数据传输的可靠性的技术，并被用于通过能够利用传输端的反馈信息的闭环***中的相关反馈信息来最大化信噪比(SNR)。
特别地，基于码本的预编码方案可以被用于预编码技术，并且是用于通过向传输端反馈传输/接收端已经知道的预编码矩阵的索引来获得SNR增益的方案。在本发明的实施方式中，当特别选择的频带是低频带时，接收装置通过使用信道信息来向基站反馈传输/接收端所具有的公共预编码矩阵中的最佳预编码矩阵的索引。之后，基站向传输信号应用于所反馈的索引相对应的预编码矩阵。
而且，仅闭环中的预编码可以被用于预编码技术是不正确的。当基站已经知道针对特定频带或针对整个频带的最佳预编码矩阵时，上述的预编码功能可以在不需要反馈信息的情况下被执行。
通过如此执行，当期望的特定频带包括低频带时，在该低频带中，期望的增益改善通过使用预编码技术获得。在其余的频带中，根据本发明实施方式的自适应循环延迟方案对频率衰减进行补偿，以便能够改善整个频带的频率选择性。
虽然上面的描述是以3×1多天线***为例，但是本发明的技术思想可以应用至N×M多天线***。在上面的描述中，虽然根据本发明实施方式的自适应循环延迟仅应用于天线3，但是自适应循环延迟可以同时或顺序地应用于另一其他天线或多个天线。
本发明并不局限于3GPP(第三代合作伙伴计划)系列的无线通信领域。本发明将能够通过增加整个信道的频率选择性和改善另一当前通信领域的多天线***中或基于未来通信技术的多天线***中的特定频带中的响应特性而被用于需要有效的协调多点传输/接收的所有领域。
如上所述，根据本发明的实施方式，特定基站在特定频带中的信道性能的改善增加了确保被包括在协调集中的基站的几率。而且，即使另一用户已经预先占用了能够实现协调传输/接收服务的频带资源，通过促使另一频率资源无延迟地可用，仍然能够增加使得协调传输/接收服务开始的几率。
在上面描述的优点中，将在下面详细描述在即使另一用户已经预先占用了能够实现协调传输/接收服务的频率资源的情况下促使另一频率资源无延迟地可用的效果。
参照图9，在虚线框所示的频带(k＝199附近)中，通过从多个基站中选择三个基站作为协调集，可开始用于相关用户的协调服务。然而，可能存在着这样的情况，即所选择的频带被已经构建协调集的一些或所有基站所预先占用并且正在被另一用户使用。在该情况中，在现有方案中，可进行等待直到被预先占用的频率资源成为可用频率资源的过程，或者进行再次接收反馈信息并再次选择可能的频带的过程。
在进行如上所述的过程之后，能够满足作为协调多点传输/接收***中所讨论的最重要议题的等待时间问题。在该情况中，通过使用由本发明实施方式所提出的自适应循环延迟，在实线框中所示的部分处的频带可以被选为支持协调服务的频带，而非虚线框中所示的之前所选的频带。
而且，纵然实线部分处的频带没有被选择，但是可以首先搜索从自适应循环延迟技术的角度来看能够使用的频带，并之后将该自适应循环延迟技术应用于所找到的频带。因此，存在着任何频带都将可用的可能性，从而可解决当预先占用频率的问题出现时由其他附加过程(包括频带的重新选择)等所导致的等待时间问题。
工业实用性
如上所述，在本发明的实施方式中，能够通过使用自适应循环延迟来改善特定频带中要求协调多点传输/接收的特定基站的信道性能，来增加确保被包括在协调集中的基站的几率。而且，即使在另一用户已经预先占用了能够实现协调传输/接收服务的频率资源的情况下，仍然能够增加促使另一频率资源无延迟地可用并能够开始协调传输/接收服务的几率。因此，本发明非常有用。
虽然出于说明目的而描述了本发明的若干示例性实施方式，但是本领域技术人员将意识到，在不背离所附权利要求书中所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年6月24日提交的韩国专利申请No.10-2009-0056709的优先权以及基于35 U.S.C.§119(a)的权益，出于所有目的而将该申请通过引用合并到本文中，如同在本文阐述一样。另外，基于同样的原因，本申请要求基于韩国专利申请的除了美国之外的其他国家中的优先权，其出于所有目的而被合并到本申请中，完全如同在本申请中阐述一样。

Claims (17)

1.一种协调多点传输/接收***装置，该装置作为协调多点传输/接收***中的包括至少一个基站的***装置，所述基站包括多个传输天线，所述协调多点传输/接收***装置包括：
第一部分，该第一部分用于从接收装置接收关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，在所述特定频带中，每个基站的自适应循环延迟传输能够补偿频率衰减；
第二部分，该第二部分用于基于所述反馈信息以及关于每个基站的信道响应信息中的一者或多者来确定能够实现协调基站集与所述接收装置之间的协调多点传输/接收的协调基站集；以及
第三部分，该第三部分用于仅对可选基站中的所述将被延迟的天线进行控制，以便传送由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，所述可选基站为包括在所述协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。
2.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，所述第一部分向所述接收装置发送对传送所述反馈信息的请求，并接收由所述接收装置计算的反馈信息，该反馈信息作为对传送所述反馈信息的请求的响应。
3.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，所述第一部分接收由所述接收装置周期性地传送的反馈信息。
4.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，所述***装置对应于基站上层或基站，并且在所述第二部分从每个基站综合接收到每个基站已经从所述接收装置接收到的所述反馈信息和所述信道响应信息之后，所述第二部分基于接收到的反馈信息和信道响应信息来确定所述协调 基站集。
5.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，所述***装置对应于服务所述接收装置的服务基站，并且所述第二部分向附近基站发送对所述附近基站是否能够通过使用当前分配给所述接收装置的频带来实现所述附近基站与所述接收装置之间的协调多点传输/接收的响应的请求；并且所述第二部分将传送对所述请求的确认响应的基站包括在所述协调基站集中，并确定与所述接收装置相关的协调基站集。
6.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，当所述特定频带包括低频带时，需要频率衰减补偿的基站附加地执行预编码，其中第一传输信号被特定预编码矩阵相乘，并且被所述特定预编码矩阵相乘的该第一传输信号被传送。
7.根据权利要求6所述的协调多点传输/接收***装置，其中，被应用了预编码的频带与等于或小于子载波的数量(NFFT)/4的频带相对应。
8.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，能够实现频率衰减补偿的所述特定频带与由任何两个天线传送的信号之间的相位差的绝对值等于或大于特定阈值并且同时频率衰减大的域相对应。
9.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，在所述特定频带中，所述自适应循环延迟值被确定为使得由包括所述将被延迟的天线在内的任意两个天线传送的信号之间的相位差最小化。
10.根据权利要求1所述的协调多点传输/接收***装置，其中，所述 自适应循环延迟值(δcyc，n)由下式定义：
δcyc，n＝(2m∏+Θk(d))×NFFT/2∏k，
其中，n表示所述将被延迟的天线的数量，k表示特定频带的索引，NFFT表示子载波的数量，Θk(d)表示期望补偿的相位差值，以及m表示可选整数。
11.根据权利要求10所述的协调多点传输/接收***装置，其中，根据所述m生成多个自适应循环延迟值候选，并且所生成的所述多个自适应循环延迟值候选中的最小值被确定为自适应循环延迟值。
12.根据权利要求10所述的协调多点传输/接收***装置，其中，期望补偿的所述相位差值(Θk(d))等于所述将被延迟的天线与基准天线之间的接收到的信号的相位差的值，或者对应于能够使所述自适应循环延迟值(δcyc，n)成为整数的值，并且对应于与所述将被延迟的天线与所述基准天线之间的接收到的信号的相位差最接近的值。
13.一种用于协调多点传输/接收***的接收装置，该接收装置作为在所述协调多点传输/接收***中与包括多个传输天线的多个基站进行通信的接收装置，该接收装置包括：
反馈信息处理器，用于计算关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，并向***侧反馈所计算的关于所述特定频带的信息、反馈信息和信道响应信息，在所述特定频带中，一个或多个基站的循环延迟传输能够补偿频率衰减；以及
传输/接收单元，用于接收通过一基站中的将被延迟的天线传送的、由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，该基站为被包括在由所述***侧确定 的能够实现协调多点传输/接收的协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。
14.根据权利要求13所述的接收装置，其中，在所述反馈信息处理器接收由所述***侧发送的、对传送反馈信息的请求之后，所述反馈信息处理器传送所述反馈信息作为对所述请求的响应。
15.根据权利要求13所述的接收装置，其中，所述反馈信息处理器周期性地传送所述反馈信息。
16.一种由包括多个基站的***实现的协调多点传送/接收方法，所述基站包括多个传输天线，所述协调多点传送/接收方法包括：
从接收装置接收关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，在所述特定频带中，一个或多个基站的自适应循环延迟传输能够补偿频率衰减；
基于所述信道响应信息和所述反馈信息来确定能够实现协调多点传输/接收的协调基站集；以及
仅对一基站中的所述将被延迟的天线进行控制，以便传送由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，该基站为包括在所述协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。
17.一种由包括多个基站的***中的接收装置实现的协调多点传送/接收方法，所述基站包括多个传输天线，所述协调多点传送/接收方法包括：
计算关于特定频带的信息、包括关于将被延迟的天线的信息和自适应循环延迟值的反馈信息、以及关于每个基站的信道响应信息，并向***侧反馈 所计算的关于所述特定频带的信息、反馈信息和信道响应信息，在所述特定频带内，一个或多个基站的循环延迟传输能够补偿频率衰减；以及
接收通过一基站中的将被延迟的天线传送的、由所述自适应循环延迟值所延迟的信号，该基站为被包括在由所述***侧确定的能够实现协调多点传输/接收的协调基站集内的基站中的需要对所述频率衰减进行补偿的基站。 
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