TW201225563A - Systems and methods to coordinate transmissions in distributed wireless systems via user clustering - Google Patents

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201225563 六、發明說明： 本申請案係以下同在申請中之美國專利申請案的部分接 續案= 2010年 6 月 16 日申請之名為「Interference Management， Handoff，Power Control And Link Adaptation In Distributed-Input Distributed-Output (DIDO) Communication Systems」的 美國申請案第12/802,988號 2010年 6 月 16 曰申請之名為「System And Method For Adjusting DIDO Interference Cancellation Based On Signal Strength Measurements」的美國申請案第 12/802,976號 2010年 6 月 16 日申請之名為「System And Method For Managing Inter-Cluster liandoff Of Clients Which Traverse Multiple DIDO Clusters」的美國申請案第 12/802,974號 2010年 6 月 16 日申請之名為「System And Method For Managing Handoff Of A Client Between Different Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Networks Based On Detected Velocity Of The Client」的美國申請案 第 12/802,989 號 2010年 6 月 16 日申請之名為「System And Method For Power Control And Antenna Grouping In A Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Network」的美國申請案 第 12/802,958 號 2010年 6 月 16 曰申請之名為「System And Method For 159895.doc 201225563

Link adaptation In DIDO Multicarrier Systems」的美國申 請案第12/802,975號 2010年6 月 16 曰申請之名為「System And Method For DIDO Precoding Interpolation In Multicarrier Systems」的 美國申請案第12/802,938號 2009 年 12月 3 曰申請之名為「System and Method For Distributed Antenna Wireless Communications」的美國申 請案第12/630,627號 2008 年 6月 20 曰申請之名為「System and Method For Distributed Input-Distributed Output Wireless Communications」 的美國申請案第12/143,503號 2007 年 8月 20 曰申請之名為「System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communications」 的美國申請案第11/894,394號 2007 年 8月 20 曰申請之名為「System and method for Distributed Input-Distributed Wireless Communications」 的美國申請案第11/894,362號 2007 年 8月 20 日申請之名為「System and Method For Distributed Input-Distributed Output Wireless Communications」 的美國申請案第11/894,540號 2005 年 10 月 21 曰申請之名為「System and Method For Spatial-Multiplexed Tropospheric Scatter Communications」 的美國申請案第11/256,478號 2004 年 4月 2 曰申請之名為「System and Method For 159895.doc 201225563

Enhancing Near Vertical Incidence Skywave (「NVISj ) Communication Using Space-Time Coding」的美國申請案 第 10/817,731 號。 【先前技術】 先前技術多使用者無線系統可包括僅一單一基地台或若 干基地台。 一在一沒有其他WiFi存取點（例如，附接至農村家中之 DSL的WiFi存取點）之區域中附接至寬頻有線網際網路連接 的單一 WiFi基地台（例如，利用2.4 GHz 802.11b、g或n協 定）係為一由在其傳輸範圍内之一或多個使用者共用的單 一基地台的相對簡單之多使用者無線系統的一實例。若一 使用者在與無線存取點相同之房間中，則該使用者通常將 經歷一很少有傳輸中斷的高速鏈路（例如，可由於2.4 GHz 干擾器（例如，微波爐）而存在封包丢失，但不會由於與其 他WiFi器件之頻譜共用而存在封包丟失），若使用者為中 等距離遠或在使用者與wiFi存取點之間的路徑中有幾處障 則使用者將可能經歷中速鏈路。若一使用者接近WiFi 存取點之範圍的邊緣，則該使用者將可能經歷低速鏈路， 且若頻道之變化導致信號SNR降至低於可用位準則使用者 可經受週期性脫落。且最終，若使用者在WiFi基地台之範 圍之外’則使用者將完全沒有鏈路。 當多個使用者同時存取WiFi基地台時，則在其間共用可 用資料輸貫量。不同使用者通常將在給定時間對WiFi基地 台提出不同輸貫量需求，但有時當聚集輸貫量需求超過自 159895.doc 201225563

WiFi基地台至使用者之可用發+且士 百< J用輸貝量時，則一些或所有使用 者將接收比其正尋求的資料輪貫量少的資料輸貫量。在 刪存取點在料大量之使用者之㈣極端情形中。 至每-使用者之輸貫量可減慢至蠕動速度，且更糟地，至 每-使用者之資料輸貫量可按由完全沒有資料輸貫量之長 週期刀開的紐叢發料’在該長週期㈣期㈣服其他使 用者。此「斷斷續續之」資料傳遞可損害類似媒體串流之 特定應用。 在具有大量使用者之情形中添加額外wiFi基地台將僅在 定程度上有幫助。在美國之2 4 GHz ISM頻帶内，存在 可用於WiFi之3個非干擾頻道，且若在相同涵蓋區域中之3 個WiFi基地台經組態以各自使用一不同的非干擾頻道，則 在多個使用者之間的涵蓋區域之聚集輸貫量將增加達3 倍。但除此之外，在相同涵蓋區域中添加更多WiFi基地台 將不増加聚集輸貫量，因為其將開始在其間共用相同可用 頻譜’從而藉由「輪流」使用頻譜而有效地利用分時多工 存取（TDMA)。此情形常見於具有高人口密度之涵蓋區域 中（諸如’多住宅單元中）。舉例而言，在具有wiFi配接器 之大公寓建築物中之使用者可歸因於伺服同一涵蓋區域中 之其他使用者的許多其他干擾WiFi網路（例如，在其他公 寓中）而充分地經歷非常差之輸貫量，即使使用者之存取 點在與存取基地台之用戶端器件相同的房間中亦然。雖然 鏈路品質可能在該情形中係良好的，但使用者將接收來自 操作於同一頻帶中之相鄰WiFi配接器的干擾，從而減少至 159895.doc 201225563 使用者之有效輸貫量。 當前的多使用者無線系統（包括無執照頻譜（諸如，WiFi) 及有執照頻譜兩者）遭受若干限制。此等限制包括涵蓋區 域、下行鏈路（DL)資料速率及上行鏈路（UL)資料速率。下 一代無線系統（諸如，WiMAX及LTE)之關鍵目標係經由多 輸入多輸出（ΜΙΜΟ)技術改良涵蓋區域以及DL及UL資料速 率。ΜΙΜΟ在無線鏈路之傳輸及接收側使用多個天線以改 良鏈路品質（導致較寬涵蓋）或資料速率（藉由建立至每一使 用者之多個非干擾空間頻道）。然而’若足夠之資料速率 可用於每一使用者（注意，在本文中術語「使用者」及 「用戶端」可互換地使用），則可需要根據多使用者 MIMO(MU-MIMO)技術利用頻道空間分集來建立至多個使 用者（而非單一使用者）之非干擾頻道。參見（例如）以下參 考文獻： 2003 年 7 月，IEEE Trans. Info. Th.，第 49卷，第 1691 頁 至 1706 頁，G. Caire 及 S. Shamai 之「On the achievable throughput of a multiantenna Gaussian broadcast channel」° 2003 年 8 月，IEEE Trans. Info. Th.，第 49卷，第 1912 頁 至 1921 頁，P. Viswanath 及 D. Tse 之「Sum capacity of the vector Gaussian broadcast channel and uplink-downlink duality」。 2003 年 10 月，IEEE Trans. Info. Th.，第 49卷，第 2658 頁 至 2668 頁，S. Vishwanath，N. Jindal 及 A. Goldsmith 之 「Duality, achievable rates, and sum-rate capacity of 159895.doc 201225563

Gaussian ΜΙΜΟ broadcast channels」° 2004年 9 月，IEEE Trans. Info. Th.，第 50卷，第 1875 頁 至 1892頁，W. Yu及J. Cioffi之「Sum capacity of Gaussian vector broadcast channels」。 1983年 5月，IEEE Transaction on Information Theory， 第 29卷，第 439 頁至 441 頁，M. Costa 之「Writing on dirty paperj ° 2002年8月，感測器陣列及多頻道信號處理研討會之論 〇 文集，第 130 頁至 134 頁，M. Bengtsson之「A pragmatic approach to multi-user spatial multiplexing」° 2002年 12 月，IEEE Trans. Comm.，第 50卷，第 1960 頁至 1970 頁，K.-K. Wong，R. D. Murch 及 Κ· Β· Letaief 之 「Performance enhancement of multiuser ΜΙΜΟ wireless communication systems」o 2005 年 2 月，IEEE Trans. Info. Th.，第 51卷，第 506 頁至 522 頁，M. Sharif 及 B. Hassibi 之「On the capacity of ΜΙΜΟ broadcast channel with partial side information」。 舉例而言，在10 MHz頻寬、16-QAM調變及具有3/4速率 . 之前向錯誤校正（FEC)編碼（產生3 bps/Hz之頻譜效率）的 ΜΙΜΟ 4x4系統（亦即，四個傳輸天線及四個接收天線） 中，對於每一使用者在實體層處可達成之理想峰值資料速 率為4x30 Mbps=120 Mbps，其比傳遞高清晰度視訊内容 (其可僅需要〜10 Mbps)所需的速率高得多。在具有四個傳 輸天線、四個使用者及每一使用者單一天線之MU-MIMO 系統中，在理想情形（亦即，獨立且相同分佈（i.i.d.)頻道） 159895.doc 9· 201225563 中，下行鏈路資料速率可在四個使用者中共用且可利用頻 道空間分集以建立至使用者之四個平行30 Mbps資料鏈 路。已提議不同MU-MIMO方案作為LTE標準之部分，如 (例如）2007年 3 月，3GPP，「Multiple Input Multiple Output in UTRA」，3GPP TR 25.876 V7.0.-0 ; 2009年 5 月，3GPP， 「Base Physical channels and modulation」，TS 36.211, V8.7.0 ;及 2009年 5 月，3GPP,厂 Multiplexing and channel coding」，TS 36.212，V8.7.0中所描述。然而，此等方案僅 可藉由四個傳輸天線提供DL資料速率方面之多達2倍（2χ) 改良。由類似ArrayComm之公司在標準及專屬蜂巢式系統 中對MU-MIMO技術之實際實施（參見（例如）ArrayComm，「Field-proven results 」 ， http://www.arravcomm.com/serve.php?page=proof) 已經由分域多重存取（SDMA)產生DL資料速率方面的多達 〜3倍的增加（藉由四個傳輪天線）。蜂巢式網路中之MU-MIMO方案之關鍵限制係在傳輸側處缺乏空間分集。空間 分集隨無線鏈路中之天線間距及多路徑角展度而變。在使 用MU-MIMO技術之蜂巢式系統中，基地台處之傳輸天線 通常歸因於天線支撐結構（本文中稱為「塔」，不論實體上 係高還是不高）上之有限面積並歸因於塔可位於何處之限 制而叢集在一起並僅相隔—或兩個波長而置放。此外，因 為小區塔通常置放在障礙物之上很高處（10公尺或更多）以 產生較寬涵蓋，所以多路徑角展度為低的。 蜂巢式系統部署之其他實際問題包括蜂巢式天線位置的 過多成本及位置之有限可用性（例如，歸因於對天線置放 之市政限制、不動產之成本、實體障礙物等）及至傳輸器 159895.doc •10- 201225563 之網路連接性的成本及/或可用性（本文中稱為「空載傳 輸」）此外，蜂巢式系統常歸因於由於牆壁、天花板、 地板、傢倶及其他阻礙的損失而難以達到位於建築物深處 之用戶端。 Ο ❹ 的確’廣域無線網路之蜂巢式結構的整個概念預先假定 了蜂巢式塔之相當死板的置放、相鄰小區之間的頻率之交 替及頻繁地扇區化，以便避免使用同一頻率之傳輸器（基 地台或使用者）之間的干擾。結果，給定小區之給定扇區 最終成為該小區扇區中之所有使用者之間的〇匕及口[頻譜 之共用區塊，接著主要僅在時域十在此等使用者之間共用 該DL及UL頻譜。舉例而言，基於分時多重存取仰叫及 分碼多重存取（CDMA)之蜂巢式系統皆在時域中在使用者 之間共用頻譜。藉由用扇區化覆蓋此等蜂巢式系統，也許 可達成2_3倍的空間域益處。^ ’接著藉由用則·職〇系 統（諸如先前描述之彼等）覆蓋此等蜂巢式系統，也許可達 成另外的2_3倍空間·時間域益處。但是，考慮到蜂巢式系 統之小區及扇區通常在固定位置（常由可置放塔之處指定） 中，若在給定時間使用者密度（或資料速率需求）不與塔/扇 區安排报好地匹配’則甚至此等有限益處亦難以利用。蜂 巢式智慧電話使用者常經歷該結果：今天使用者可能完全 無任何問題地在電話中交談或下載網頁，且接著在：： (或甚至步行）至-新位置之後將突然發現語音品質降低或 網頁減緩至螺動速度’或甚至完全吾失連接。但，在不同 159895.doc • 11 - 201225563 日子，使用者可在每一位置中遭遇完全相反之情況。假定 環境條件相同，使用者可能經歷的情況係使用者密度（或 資料速率需求）為高度變化的，但待在給定位置處在使用 者之間共用的可用總頻譜（及藉此總資料速率，使用先前 技術之技術）很大程度上固定的事實。 此外，先前技術蜂巢式系統依賴在不同相鄰小區中使用 不同頻率，if常3個不同頻率。對於給定頻譜量，此將可 用資料速率減少到三分之_。 所以’總而言之’先前技術蜂巢式系統可歸因於蜂巢化 而丟失也許3倍的頻譖利用，且可藉由扇區化改良頻譜利 用，許3倍並經由MU_MIM◦技術再改良也許3倍從而導 致淨3 3/3 3倍的可能頻譜利用。接著，該頻寬通常基於 使用者在給定時間屬於何小區之㈣區而在時域中在使用 者之間分割。甚至進—步存在歸因於給定使用者之資料速 率需求通常無關於使用者之位置但可用資料速率視使用者 與基地台之間的鏈路品質而變化的事實而導致的低效率。 舉例而。’距蜂巢式基地台較遠之使用者通常將比較接近 基地台之使用者有更小之可用資料速率。因為資料速率通 常在給定蜂巢式扇區中之所有使用者之間共用，所以此之 結果係所有使用者皆受來自具有差鏈路品質之遠方使用者 (例如在小區之邊緣）的高資料速率需求影響，因為此等 者仍將而求相同1之資料速率，然而他們將消耗更多 之共用頻谱以得到該資料速率。 其他it議之頻譜丘用备过f 曰/、用糸統（啫如，由wiFi使用之頻譜共 159895.doc -12· 201225563 用系統（例如，802.11b、g及n)及由白空間聯盟（贾⑹^

Spaces Coalition)提議之彼等系統）非常低效地共用頻譜， 因為由在使用者之範圍内的基地台進行之同時傳輪導致干 擾，且因而系統利用衝突避免及共用協定。此等頻譜共用 協定係在時域中，且因此當存在大量干擾基地台及使用者 時，不論每一基地台自身在頻譜利用方面效率如何，基地 台集體地受限於彼此之間的頻譜之時域共用。其他先前技

術頻譜共用系統類似地依賴類似方法以減輕基地台（無論 是具有在塔上的天線之蜂巢式基地台或是小規模基口地^ 諸如WiFi存取點（AP))之間的干擾。此等方法包括：限制 來自基地台之傳輸功率以便限制干擾之範圍；波束成形 (經由合成或㈣方式）以使干擾之區域變窄；頻譜之時域 多工；及/或在使用者器件、基地台或兩者上具有多個叢 集天線的MU-M脚技術^，在現今已就绪或在規劃中 的進階蜂巢式網路之狀況下，㈣㈣使用此等技術中之 許多技術。 但是’由與單-使用者利用頻譜相比甚至進階蜂巢式系 統亦僅可達成頻譜利用之約3倍增加的事實可瞭解：所有 此等技術對增加給定涵蓋區域中之共用使用者之間的聚集 貧料逮率成效不彰。詳言之，#給定涵蓋區域在使用者方 =縮放時’變得愈加難以在給定頻譜量内縮放可用資料速 二跟上使用者之增長。舉例而言，在使用蜂巢式系統之 八下4增加給疋區域内之聚集資料速率，小區通常經 成較J J、區（通 < 稱為微型小區或超微型小區卜考慮 I59895.doc 13 201225563 到對塔可置放於何處的限制，及對塔必須以適當結構化樣 式置放以便提供具有最小「死區」之涵蓋，然而避免使用 同-頻率之鄰近小區之間的干擾的要求，此等小小區可變 得極端昂責。實質上，涵蓋區域必須被緣出，用於置放塔 或基地台之可用位置必須經識別，且接著考慮到此等約^ 條件，蜂巢式系統之設計者必須盡其最大努力設法完成。 且，當然，若使用者資料速率需求隨時間而增長，則蜂巢 式系統之設計者必須再一次重新繪製涵蓋區域，設法找到 塔或基地台之位置，並再次在環境之約束條件内工作。 且’常常根本沒有好的解決方案，從而導致涵蓋區域中之 死區或不充足之聚集資料速率容量。換言之，為了避免利 用同一頻率之塔或基地台之間的干擾的對蜂巢式系統之死 板實體置放要求導致蜂巢式系統設計中的顯著困難及約束 條件，且常常不能滿足使用者資料速率及涵蓋要求。 所謂之先前技術「協作式」及「認知式」無線電系統設 法藉由在無線電内使用智慧演算法以使得無線電可最小化 彼此之間的干擾及/或使得無線電可潛在地「傾聽」其他 頻譜使用以便等到頻道無干擾為止來增加給定區域中:頻 譜利用。此等系統被提議以尤其用於無執照頻譜中以便增 加對此頻譜之頻譜利用。 行動特用網路（MANET)(參見 ^.//en.wikineHi, 為用以提供同級間通信之協 作式自組態網路的-實例，且可用以在沒有蜂巢式基礎架 構的情況下在無線電之間建立通信，且在具有充分低功率 159895.doc -14- 201225563 通信之情況下可潛在地減輕在彼此範圍之外的同時傳輸之 間的干擾。大量路由協定已被提議並實施用於 統（對於各種類別之許多路由協定之清單，參見 h^lHwikipedia.org/wiy/ij^^ad-hocrout^p^^)， 但它們之間的共同主題係它們皆係為了達到特定效率或可 靠性典範之目標的用於路由（例如，重複）傳輸以使得最小 化在可用頻譜内之傳輸器干擾之技術。 Ο ❹ 所有先前技術多使用者無線系統設法藉由利用允許在基 地台與多個使用者之間的同時頻譜利用之技術而改良給定 涵蓋區域内之頻譜利肖。注意，在所有此等狀;兄下，用於 在基地台與多個使用者之間的同時頻譜利 輕至多個使用者之波形之間的干擾而達成多個使2 = 時頻譜使用。舉例而言，在3個基地台各自使用—不同頻 率來傳輸至3個使用者中之一者的狀況下，因為3個傳輸係 在3個不同頻率下，所以其中干擾被減輕。在自基地台至] 個不同使用者之扇區化（相對於基地台，每—者分隔18〇度） 狀況下，因為波束成形防止3個傳輸在任一使用者處重 疊，所以干擾被減輕。 當此等技術藉由MU捕MO強化，且（例如）每一基地^ 具有4個天線時，則此藉由在給定涵蓋區域中建立至使^ 者之四個非干擾空間頻道而具有將下行鏈路輸貫量增加4 倍的署力。但其仍係必須利用一些技術以減輕至不同涵蓋 區域中的多個使用者之多個同時傳輸之間的干擾的狀況。 且’如先前所論述’此等先前技術之技術（例如，蜂巢 159895.doc -15- 201225563 化、扇區化）不僅通常因增加多使用者無線系統之成本及/ 或部署之靈活性而受損，而且其通常會遇上給定涵蓋區域 中對聚集輸貫量之實體或實際限制。舉例而言，在蜂巢式 系統中，可能沒有足夠可用位置來安裝更多基地台以建立 較小小區。且’在MU-ΜΙΜΟ系統中，考慮到在每一基地 台位置處的叢集天線間距’隨著更多天線被添加至基地 台，有限之空間分集導致漸近遞減的輸貫量回報。 η 且進一步，在使用者位置及密度不可預測之多使用者無 線系統的狀況下，其導致不可預測的輸貫量（具有頻繁急 劇變化）’此對於使用者係不方便的且致使一些應用（例 如，要求可預測輸貫量之服務的遞送）不切實際或低品 質。因此，先前技術多使用者無線系統在其為使用者提供 可預測及/或尚品質服務的能力方面仍有許多待改進之 處。 儘管隨時間經過先前技術多使用者無線系統已變得非常 精密及複雜，但存在共同主題：將傳輸分散於不同基地台 (或特用收發器）之間且結構化及/或控制傳輸，以便避免來 自不同基地台及/或不同特用收發器之灯波形傳輸在給定 使用者之接收器處彼此干擾。 或者，換言之，被認為是已知的事實是若使用者碰巧同 時接收到來自-個以上基地台或特用收發器之傳輸，則來 自多個同時傳輸之預將導致至使用者的信號之獄及域 頻寬的減小’其（若足夠嚴重）將導致原本會由使用者接收 到之潛在資料（或類比資訊）中之所有或一些丟失。 159895.doc • 16 · 201225563 因=使用者無線系統中，必需利用一或多個頻譜 輸之多方法來避免或減輕來自同時以同-頻率傳 , 基地台或特用收發器的對使用者之此干擾。 避免此干擾之大量先前技術方法，包括控制基

二(::如，蜂巢化)，限制基地台及/或特用收發器之功率 :出(例限制傳輸範圍)，波束成形/扇區化，及時域多 :。之戶斤有此等頻譜共用系統皆設法處理多使用者 :及;：之限制’ @:在同時以同一頻率傳輸之多個基地 :心收發器由同-使用者接收時，所得干擾減少 餘至受影響使用者之資料輸貫量。若多使用者無線系 、’、之使用者中的大百分比（或所有）經受來自多個基地台 或特用收發器之干擾（例如，在多使用者無線系統之組 1發生故障之情況下)，則其可導致多使用者無線系統之 集輪貫量急劇減少或甚至喪失功能的情形。 先則技術多使用者無線系統增加複雜度並對無線網路引 入限制，且頻繁地導致一給定使用者之體驗（例如，可用 頻寬、潛時、可預測性、可靠性)受區域中之其他使用者 頻D •曰之利用影響的情形。考慮到對於由多個使用者共用 $無線頻譜内的聚集頻寬之漸增的需求，及可依賴用於給 定使用者之多使用者無線網路的可靠性、可預測性及低潛 =的應用之不斷增長，顯然先前技術多使用者無線技術遭 梵許多限制。實際上，由於適用於特定類型之無線通信 (例如’在可有效穿透建築物牆壁的波長下）的頻譜之有限 'ΓΙ^ ι* ’可能的情況為先前技術無線技術將不足以滿足對 159895.doc -17- 201225563 於可靠、可預測及低潛時之頻寬的漸增之需求。 關於本發明之先前技術描述用於在多使用者情形中零控 (null-steering)的波束成形系統及方法，最初構想波束成形 以藉由動態地調整饋送至陣列之天線的信號之相位及/或 振幅（亦即，波束成形權重）來最大化所接收之信雜比 (SNR)，藉此朝使用者之方向集中能量。在多使用者情形 中，波束成形可用以抑制干擾源並最大化信號對干擾加雜 訊比（SINR)。舉例而言，當在無線鏈路之接收器處使用波 束成形時，計算權重以在干擾源之方向上建立零點 (null)。當在多使用者下行鏈路情形中在傳輸器處使用波 束成形時，計算權重以預先消除使用者間干擾並最大化至 每一使用者之SINR。用於多使用者系統之替代技術（諸如 BD預編碼）計异預編碼權重以最大化下行鏈路廣播頻道中 之輸貫量。同在申請中之申請案（其以引用之方式併入本 文中）描述前述技術（參見同在申請中之申請案以獲得特定 引用内容）。 【實施方式】 可結合圖式自以下詳細描述獲得對本發明之較好理解。 克服上述先前技術限制中之許多限制的一解決方案係分 散輸入分散輸出（DIDO)技術之一實施例。dido技術在以 下專利及專利申請案中加以描述，該等專利及專利申請案 全部讓與給本專利之受讓人並以引用之方式併入本文。此 等專利及申請案有時在本文中統稱為「相關專利及申請 案」。 159895.doc -18- 201225563 2010年6 月 16 日申請之名為「Interference Management, Handoff, Power Control And Link Adaptation In Distributed-Input Distributed-Output (DIDO) Communication Systems」的 美國申請案第12/802,988號 2010年 6 月 16 曰申請之名為「System And Method For Adjusting DIDO Interference Cancellation Based On Signal Strength Measurements」的美國申請案第 12/8 02,976 號 2010年6 月 16 曰申請之名為「System And Method For ❹ Managing Inter-Cluster Handoff Of Clients Which Traverse Multiple DIDO Clusters」的美國申請案第 12/802,974號 2010年 6 月 16 日申請之名為「System And Method For Managing Handoff Of A Client Between Different Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Networks Based On Detected Velocity Of The Client」的美國申請案 第 12/802,989號 2010年 6 月 16 曰申請之名為「System And Method For

G

Power Control And Antenna Grouping In A Distributed-Input-Distributed-Output (DIDO) Network」的美國申請案 第 12/802,958 號 • 2010年 6 月 16 曰申請之名為「System And Method For

Link adaptation In DIDO Multicarrier Systems」的美國申 請案第12/802,975號 2010年 6 月 16 曰申請之名為「System And Method For DIDO Precoding Interpolation In Multicarrier Systems」的 159895.doc -19- 201225563 美國申請案第12/802,938號 2009 年 12月 2 日申請之名為「System and Method For Distributed Antenna Wireless Communications」的美國申 請案第12/630,627號 2007年8月20日申請之2009年10月6日頒予的名為 「System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication」的美國專利第 7,599,420號 2007年8月20日申請之2009年12月15日頒予的名為 「System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication」的美國專利第 7,633,994號 2007年8月20日申請之2009年12月22曰頒予的名為 「System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication」的美國專利第 7,636,381 號 2008 年 6月 20 曰申請之名為「System and Method For Distributed Input-Distributed Output Wireless Communications」 的美國申請案第12/143,503號 2005 年 10 月 21 日申請之名為「System and Method For Spatial-Multiplexed Tropospheric Scatter Communications」. 的美國申請案第11/256,478號 2004年7月30日申請之2008年8月26日頒予的名為 「System and Method for Distributed Input Distributed Output Wireless Communication」的美國專利第 7,418,053 號 2004 年 4月 2 曰申請之名為「System and Method For Enhancing Near Vertical Incidence Skywave (「NVIS」） 159895.doc -20- 201225563

Communication Using Space-Time Coding」的美國申請案 第 10/817,731 號。 為了減少本專利申請案之大小及複雜度，下文不明埃地 闡述相關專利及申請案中之一些的揭示内容。為獲得該揭 不内容之完整詳細描述，請參看相關專利及申請案。

注意以下章節ι(來自相關申請案第12/8〇2,988號之揭示 内容）利用其自身之參考先前技術參考文獻及讓與給本申 請案之受讓人的先前申請案的尾註集合。該等尾註引用係 列出於章節I之結尾處（恰好在章節π之標頭之前）。章節π 中使用之引用的數字表示可與用於章節之彼等數字表 示重疊，即使此等數子表示識別不同參考文獻（在章節^之 結尾處列出）。因此，可在使用特定數字表示的章節中識 別由該數字表示識別之參考文獻。 I·來自相關申請案第12/802,988號之揭示内容 1·移除叢集間干擾之方法 下文描述的係使用複數個分散式傳輸天線來在空間中建 立具有零RF能量之位置的無線射頻（RF)通信系統及方法。 當使用Μ個傳輸天線時’可在預定義位置中建立多達_) 個零職量點。在本發明之-實施例中，物能量點為 無線器件且傳輸天線知曉傳輸器與接收器之間的頻道狀態 資訊(CSI)。在一實施例中，CSI係在接收器處計算並回馈 至傳輸器。在另-實施例中，假定利用頻道互易性，經由 來自接收器之訓練而在傳輸器處計算⑶。傳輸器可利用 CS!來判定將被同時傳輸之干擾信號。在—實施例中，在 159895.doc -21- 201225563 傳輸天線處使用區塊對角化（BD)預編瑪以產生零RF能量 點。 本文中描述之系統及方法不同於上文描述之習知接收/ 傳輸波束成形技術。實際上，接收波束成形計算權重以抑 制接收侧之干擾（經由零控），而本文中描述的本發明之一 些實施例在傳輸側應用權重以建立在空間中導致具有「零 量」之一或多個位置之干擾樣式。不同於分別經設計 乂最大化至每一使用者之信號品質（或SINR)或下行鏈路輸 貫量的習知傳輸波束成形或BD預編碼，本文中描述之系 統及方法最小化在特定條件下及/或來自特定傳輸器之信 號印貝，藉此在用戶端器件（本文中有時稱為「使用者」） 處建立㈣能量點。此外，在分散輸入分散輸出（DIDO) 糸統（在吾人之相關專利及申請案中所描述）之内容脈絡 下’分散於空間中之傳輸天線提供可用於建立多個零灯能 量點及/或至不同使用者之最大峨的較高自由度(亦即， 較高頻道空間分集）。舉例而言，藉由m個傳輸天線，可建 卿能量點。對比而言，實際波束成形或bd 多使用者糸統通常經設計為在傳輪側具有密集的天線，從 傳輸天線之任—數目M限制了可在無線鏈路上飼服 的同時使用者之數目。 & 考慮-具有Μ個傳輸天線及〖個使用者之系統，其中 門〈rcsie人叙定傳輸11知曉Μ個傳輸天線與κ個使用者之 :(Hec’。為簡單起見，假定每-使用者皆裝備有 早一天線’但相同方法可擴展至每—使用者有多個接收天 159895.doc -22- 201225563 線。計算在K個使用者之位置處建立零RF能量之預編碼權 重（w e CMxl)以滿足以下條件

Hw = 其中為具有全零輸入項之向量且Η為藉由將自Μ個傳 輸天線至Κ個使用者之頻道向量（hj ciliw)組合而獲得之頻 道矩陣如下 H =

hi hfc . -hjf- 在一實施例中，計算頻道矩陣H之奇異值分解（SVD)且 將預編碼權重w定義為對應於H之零子空間（由零奇異值識 別）的右奇異向量。 傳輸天線使用上文定義之權重向量來傳輸RF能量，同時 在κ個使用者之位置處建立尺個零RF能量點，使得在第k個 使用者處接收之信號由下式給出

rfc = hfcwsk + nk = Ο + nfc 其中nfc e ctei為第k個使用者處之加成性白高斯雜訊 (AWGN)。在一實施例中’計算頻道矩陣η之奇異值分解 (SVD)且將預編碼權重评定義為對應於η之零子空間（由零 奇異值識別）的右奇異向量。 在另一實施例中，無線系統為一 DIDO系統且建立零RF 能量點以預先消除對在不同DID0涵蓋區域之間的用戶端 159895.doc -23· 201225563 之干擾。在美國申請案第12/630,627號中，描述一 DIDO系 統，其包括： • IDO用戶端 • IDO分散式天線 • IDO基地收發器台（BTS) • IDO基地台網路（BSN) 每一BTS經由BSN連接至多個分散式天線，該等分散式 天線提供服務至稱為DIDO叢集之給定涵蓋區域。在本專 利申請案中，吾人描述一用於移除相鄰DIDO叢集之間的 干擾之系統及方法。如圖1中所說明，吾人假定主Djd〇叢 集代管受來自相鄰叢集之干擾（或目標用戶端）影響的用戶 端（亦即，由多使用者DIDO系統伺服之使用者器件）。 在一實施例中，相鄰叢集類似於習知蜂巢式系統根據分 頻多重存取（FDMA)技術在不同頻率下操作。舉例而言， 在頻率重新使用因子為3之情況下，如圖2中所說明每隔三 個DIDO叢集重新使用相同載波頻率。在圖2巾，不同載波 頻率被識別為Fl、6及6。雖然此實施例可用於一些實施 中，但此解決方案產生頻譜效率之損失，因為可用頻譜被 ^成多個子頻帶且僅DID〇叢集之—子集在相同子頻帶中 操作此外’ 要複雜小區規劃來將不同DID〇叢集愈不 同頻率相關聯，藉此防止干擾。類似於先前技術蜂巢：系 統’此蜂巢式規劃要求天線之特定置放及限制傳輸功率以 便避免使用同一頻率之叢集之間的干擾。 在另一實施例中，相鄰叢集根據分時多重存取(TDMA) 159895.doc -24- 201225563 技術在相同頻帶中但在不同時槽處操 3中所說明，僅針對特定叢集允許在，如圖 則〇傳輸，如所說明。時槽可被均等;指、 集，使得根據循環原則來排程不同叢集。若不同；：= 同資料速率要求(亦即’在擁擠之城市環境中的叢：與: 涵蓋區域具有較少數目用戶端的鄉村區域中之

比）來表徵，龍不同優先級指派給不㈣集，使得較多 時槽被指派給具有較大資料速率要求之叢集。雖然如上文 描述之TDMA可用於本發明之—實施例中，但職A方法 可要求跨越不同叢集之時間同步且可導致較低頻譜效率， 因為干擾叢集無法同時使用相同頻率。 在-實施例中，所有相鄰叢集同時在同—頻帶中傳輸且 使用跨越叢集的空間處理以避免干擾。在此實施例中，多 叢集DIDO系、統：⑴在主叢集内使用習知娜〇預編碼以在 同一頻率頻帶内傳輸同時非干擾資料串流至多個用戶端 (諸如，相關專利及申請案中所描述，包括7,599,42(); 7’633’994 ; 7,636,381及中請案第 12/143 5G3 號）；（Η)在相 鄰叢集中使用具有干擾消除的DID〇預編碼以藉由在目標 用戶端之位置處建立零射頻（RF)能量點來避免對位於圖4 中的干擾區域8010中之用戶端產生干擾。若目標用戶端在 一干擾區域410中，則其將接收含有來自主叢集411之資料 串流的RF與來自干擾叢集412至413之零RF能量之總和， 其將簡單地為含有來自主叢集之資料串流的RF。因此，相 鄰叢集可同時利用相同頻率而在干擾區域中之目標用戶端 I59895.doc -25- 201225563 不會遭受干擾。 在實際系統中，DIDO預編碼之效能可受不同因素影 響，諸如：頻道估計誤差或都卜勒（Doppler)效應（在DIDO 分散式天線處產生過時頻道狀態資訊）；多載波DIDO系統 中之互調變失真（IMD);時間或頻率偏移。由於此等效 應，達成零RF能量點可為不切實際的。然而，只要在目標 用戶端處來自干擾叢集之RF能量與來自主叢集之RF能量 相比可忽略，在目標用戶端處之鏈路效能就不受干擾影 響。舉例而言，假定用戶端要求2〇犯信雜比（SNR)以使用 前向錯誤校正（FEC)編碼來解調變4 QAM群集以達成1〇·6之 目標位元錯誤率（職）。若在目標用戶端處之自干擾叢集 接收的RF能量比自主叢集接收的RF能量低2〇 dB，則干擾 可忽略且用戶端可成功地在預定義職目標内解調變資 料因此如本文中所使用之術語「零能量」不一定意 謂來自干擾RF信號之rf能吾幺 心以此置為零。確切而言，其意謂該 RF能量相對於所要rf作缺

«唬之RF此量充分低，使得所要RF 信號可在接收器處被接此。^ 接收此外，雖然描述了干擾RF能量 相對於所要RF能量的特定所 幵疋所要δ»限，但本發明之基本原理 不限於任何特定臨限值。 存在如圓4中所+ + τ 古，「 7不同類型的干擾區域8010。舉例而 ° 」區域（如由圖80中之字母「八」所^示）僅、☆ 來自一個相鄰叢集之干 ，、）僅又 母「Β」所指示)說明來 」域(如由子 請繪-用於本發明之二相鄰叢集之干擾。 月只鈿例中的構架。點表示 159895.doc -26 - 201225563 DIDO分散式天線，十字指代DIDO用戶端且箭頭指示尺？能 量之傳播方向。在主叢集中之DIDO天線傳輸預編碼之^ 料信號至該叢集中之用戶端MC 501。同樣，干擾叢集中之 DIDO天線經由習知DIDO預編碼來伺服該叢集中之用戶端 1C 502。綠色十字503表示干擾區域中之目標用戶端 503。主叢集511中之DIDO天線經由習知mD〇預編碼傳輸 預編碼之資料信號至目標用戶端（黑色箭頭）。干擾叢集M2 中之DIDO天線使用預編碼來建立朝目標用戶端5〇3之方向 〇 (綠色箭頭）的零RF能量》 圖4中之任何干擾區域410A、41〇B中的目標用戶端灸處 的所接收信號由下式給出 rk = HfcWfcSk + Hfc Wu su + Σ^=1 H,fc Σ：!, Wc,f sC(i + „k ⑴ 其中灸=1’…，尤，其中尤為干擾區域8010A、80l〇B中之用戶 端的數目，t/為主DIDO叢集中之用戶端的數目，c為干擾 ◎ DIDO叢集412至413之數目且4為干擾叢集〇中之用戶端的 數目此外，e CWxM為含有在用戶端處之接收資料串流 的向量，假定在用戶端器件處有从個傳輸DID〇天線及#個 接收天線；Sfc e (：财1為至主DID〇叢集中之用戶端免的傳輸資 料争流之向量；Su e Cwxl為至主Dm〇叢集中之用戶端“的 傳輪資料串流之向量；Sc.iecWxl為至第H固干擾did〇叢集 中之用戶端岣傳輸資料串流之向量；為用戶端免之 N個接收天線處的加成性白高斯雜訊（AWGN)之向量； 159895.doc -27- 201225563

队e CWxM為主DIDO叢集中之用戶端灸處的自Μ個傳輸DIDO 天線至ΛΜ固接收天線的DIDO頻道矩陣；Hc,fc e CWxM為第c個 干擾DIDO叢集中之用戶端A：處的自Μ個傳輸DIDO天線至iV 個接收天線的DIDO頻道矩陣；wfcECMxW為至主DIDO叢集 中之用戶端λ:的DIDO預編碼權重之矩陣；％ e CMxW為至主 DIDO叢集中之用戶端w的DIDO預編碼權重之矩陣； Wc.{ eCMxw為至第c個干擾DIDO叢集中之用戶端/的DIDO預 編碼權重之矩陣。 為簡化記法且不失一般性，吾人假定所有用戶端皆裝備 iV個接收天線且在每一 DIDO叢集中存在从個DIDO分散式天 線，其中且。若μ大於叢集中 之接收天線之總數’則將額外傳輸天線用以預先消除對干 擾區域中之目標用戶端的干擾或經由相關專利及申請案 (包括 7,599,420，7,633,994 ; 7,636,381 及申請案第 12/143,503號）中描述之分集方案改良至同一叢集中之用戶 端的鏈路穩健性。 a十算DIDO預編碼權重以預先消除同一 dido叢集内之用 戶端間干擾。舉例而言，相關專利及申請案（包括 7,599,42G ; 7,633,994 ; 7,636,381及中請案第 12/143 5〇3 號 以及[7])中描述之區塊對角化（BD)預編碼可用以移除用戶 端間干擾，使得在主叢集中滿足以下條件

HfcWu = 0^; Vu = l ⑵ 159895.doc .28· 201225563 相鄰DIDO叢集中之預編碼權重矩陣經設計，使得滿足 以下條件

HCikWc,t = 〇NxN； Vc = 1 C sXvi = llc. (3) (/ 為了計算預編碼矩陣’估計自Af個傳輸天線至干擾 叢集中之/c個用戶端以及至干擾區域中之用戶端灸的下行鏈 路頻道’且藉由干擾叢集中之DIDO BTS計算預編碼矩. 〇 陣。若將B D方法用以計算干擾叢集中之預編碼矩陣，則 建置以下有效頻道矩陣以計算至相鄰叢集中之第z•個用户 端的權重 \Hck] 〜=⑷ 其中flc.i為自用於干擾叢集c之頻道矩陣Hc e C(AWc〕⑽獲得的 矩陣’其中對應於第z•個用戶端的列被移除。 Q 將條件（2)及（3)代入（1)中，吾人獲得用於目標用戶端女之 所接收資料串流，其中叢集内及叢集間干擾被移除 rfc = HfcWfcsfc + nk. (5) 在相鄰叢集中計算出的（1)中之預編碼權重經設計以 傳輸預編碼資料串流至彼等叢集中之所有用戶端，同時預 先消除對干擾區域中之目標用戶端的干擾。目標用戶端僅 自其主叢集接收預編碼資料。在不同實施例中，自主叢集 及相鄰叢集兩者將相同資料串流發送至目標用戶端以獲得 159895.doc -29- 201225563 分集增益。在此狀況下，（5)中之信號模型經表示為 γλ = (UkWk + Σ?=ι Hc,fc + nA (6) 其中Wc,k為自第c個叢集中之DIDO傳輸器至干擾區域中之 目標用戶端A:的DIDO預編碼矩陣。注意（6)中之方法要求跨 越相鄰叢集的時間同步，此要在大系統中達成可係複雜 的，但雖然如此，若分集增益益處證明實施成本為正當 的，則此係非常可行的。 吾人藉由依據作為信雜比（SNR)的函數的符號錯誤率 (SER)評估所提議方法之效能來開始。在不失一般性之情 況下，吾人假定每一用戶端有單一天線而定義以下信號模 型並將（1)重新公式化為 rk = VSNR hkwksk + VlNR hCik Σΐ=1 wc<i sCii + nk (7) 其中INR為經定義為INR=SNR/SIR之干擾對雜訊比且SIR為 信號對干擾比。 圖6展示作為SNR之函數的SER，假定干擾區域中之目標 用戶端的SIR=1 0 dB。在不失一般性之情況下，吾人量測 沒有前向錯誤校正（FEC)編碼之4-QAM及16-QAM之SER。 對於未編碼系統，吾人將目標SER固定為1%。取決於調變 階數，此目標對應於SNR之不同值（亦即，對於4-QAM， SNR=20 dB，且對於 16-QAM，SNR=28 dB)。當使用 FEC 編碼時，歸因於編碼增益，針對相同SNR值可滿足較低 159895.doc -30- 201225563 SER目軚。吾人考慮每一叢集具有兩個DIDO天線及兩個用 戶端（各自裝備有單一天線）的兩個叢集（一個主叢集及一個 干擾叢集）之情形。主叢集令之用戶端中之一者位於干擾 區域中。吾人假定平坦衰落窄帶頻道，但以下結果可擴展 . 頻^選擇性多載波（〇FDM)系統，其中每—副載波經歷 平纟一衰落。吾人考慮兩種情形：⑴一種具有D/DO叢集間 干擾（IDCI)之障形，其令在不考慮干擾區域中之目標用戶 端的情況下計算預編碼權重Wci;及（i〇另一種情形，其中 〇 藉由計算權重而移除IDCI以消除對目標用戶端之 IDCI。吾人觀察到在存在1DCI之情況下SER為高的且高於 預定義目標。藉由在相鄰叢集處之1]〇(：1預編碼，移除了對 目標用戶端之干擾且對於SNR>2〇 dB達到SER目標。 圖6中之結果假定如（5)中之IDCI預編碼。若在相鄰叢集 處之IDCI預編碼亦用以如（6)中預編碼至干擾區域中的目 標用戶端之資料串流，則獲得額外分集增益。囷7比較自 ^ 兩種技術導出之SER:⑴使用（5)中之1£)(：1預編碼的「方法 1」；（ii)使用（6)中之^(^預編碼的「方法2」，其中相鄰叢 集亦傳輸預編碼資料串流至目標用戶端。與習知預編 碼相比’歸因於由相鄰叢集中之用以傳輸預編碼資料串流 至目標用戶端的DIDO天線所提供的額外陣列增益，方法2 產生〜3 dB增益。更一般而言，方法2相對於方法丨之陣列 增益與10*logl0(C+l)成正比，其中c為相鄰叢集之數目且 因子「1」指代主叢集。 接下來，吾人評估隨目標用戶端相對於干擾區域之位置 159895.doc •31· 201225563 而變的上述方法之效能。吾人考慮一簡單情形，其中目標 用戶端8401自主DIDO叢集802移動至干擾叢集803,如圖8 中所描繪。吾人假定主叢集802内之所有DIDO天線8 12使 用BD預編碼來消除叢集内干擾以滿足條件（2)。吾人假定 單一干擾DIDO叢集，用戶端器件801處之單一接收器天線 及自主叢集或干擾叢集中之所有DIDO天線（亦即，按圓形 環繞用戶端置放的DIDO天線）至用戶端之相等路徑損失。 吾人使用一具有路徑損失指數4(如在典型城市環境中）的簡 化路徑損失模型[11]。 下文中之分析係基於擴展（7)以考慮路徑損失之以下簡 化信號模型 iSNR'Dl - fcMD.r\4 = + J JhC),Ei=1wC(isC(i + nk ⑻ 其中信號對干擾比（SIR)經導出為sjr^g-d^d)4。在模型 化IDCI中，吾人考慮三種情形：丨）沒有IDCI之理想狀況； η)在干擾叢集中經由BD預編碼預先消kIDCI以滿足條件 (3) ’ in)具有未由相鄰叢集預先消除之1〇(：1。 圖9展示作為d之函數（亦即，當目標用戶端自主叢集8〇2 朝干擾叢集8403中之DIDO天線813移動時）的信號對干擾 加雜訊比（SINR)。SINR係使用（8)中之信號模型而導出為 k號功率與干擾加雜訊功率之比。吾人假定對於D = ， Α=0·1且SNR=5〇 dB。在沒有10(：：1之情況下，無線鏈路效 I僅夂雜訊影響且SINR歸因於路徑損失而減少。在存在 159895.doc -32- 201225563 IDCI(亦即，沒有IDCI預編碼）之情況下，來自相鄰叢集中 之DIDO天線的干擾有助於減少SINR。 圖10展示針對平坦衰落窄帶頻道中之4-QAM調變的上述 三種情形之符號錯誤率（SER)效能。此等SER結果對應於 .圖9中之SINR。吾人假定用於未編碼系統（亦即，沒有FEC) 之1%之SER臨限對應於圖9中之SINR臨限SINRT=20 dB。 SINR臨限取決於用於資料傳輸之調變階數。較高調變階數 通常由較高SINRT表徵以達成相同目標錯誤率。藉由 〇 FEC，歸因於編碼增益，對於相同SINR值可達成較低目標 SER。在沒有預編碼之IDCI的狀況下，僅在£><0.25的範圍 内達成目標SER。藉由相鄰叢集處之IDCI預編碼，滿足目 標SER之範圍擴展達到£><0.6。在該範圍外，SINR歸因於 路徑損失而增加且SER目標未被滿足。 用於IDCI預編碼之方法的一實施例展示於圖11中且由以 下步驟組成： • SIR估計1101 :用戶端估計來自主DIDO叢集之信號 ❹ 功率（亦即，基於所接收之預編碼資料）及來自相鄰 DIDO叢集之干擾加雜訊信號功率。在單載波DIDO 系統中，訊框結構可經設計有短的靜寂週期。舉例 ' 而言，靜寂週期可經定義於用於頻道估計之訓練與 頻道狀態資訊（CSI)回饋期間的預編碼資料傳輸之 間。在一實施例中，來自相鄰叢集之干擾加雜訊信 號功率係在靜寂週期期間自主叢集中之DIDO天線量 測。在實際DIDO多載波（OFDM)系統中，通常將零 159895.doc •33- 201225563 載頻調用以防止直流（DC)偏移及歸因於傳輸及接收 側之濾波的在頻帶邊緣處之衰減。在使用多載波系 統之另一實施例中，干擾加雜訊信號功率係根據零 載頻調估計。校正因子可用以補償頻帶邊緣處之傳 輸/接收渡波器农減。一旦估計了來自主叢集之信號 加干擾及雜訊功率（ps)及來自相鄰叢集之干擾加雜 訊功率（PlN)，用戶端便將SINR計算為 ⑼ SINR = Ps-Pin PIN 或者，SINR估計係根據用於典型無線通信系統中以 量測無線電信號功率的接收信號強度指示（RSSI)導 出。 吾人觀察到（9)中之量度無法區別雜訊與干擾功率位 準。舉例而言，在無干擾環境中受遮蔽（亦即，在衰 減來自主叢集中之所有DID〇分散式天線之信號功率 的障礙物後）影響的用戶端可估計低SINR，即使其 未受叢集間干擾影響亦然。 用於所提議方法之更可靠量度為SIR，其經計算為 (10) SIR= ριν-Ρν /、中Ρν為雜訊功率。在實際多載波〇FDM系統中， (10)中之雜訊功率pN係根據零載頻調估計，假定來 自主叢集及相鄰叢集之所有DIDO天線使用零載頻調 159895.doc -34- 201225563 目：集合。干擾加雜訊功率(PlN)係根據如上文提 及之靜寂週期而估計。 座 '敢後仏唬加干擾及雜訊功 s)係根據資料載頻調而導出。根據此等估計， 用戶％ S十算（10)中之SIR。 相鄰叢集處之頻道估計1102至1103:若在圖^中

SIR 2處判疋，（10)中之估計之SIR·在預定義臨限 T)之下，則用戶端開始傾聽來自相鄰叢集之訓 練栺號。注意SIRT視用於資料傳輸之調變及FEC編 碼方案（MCS)而定。視用戶端之MCS而定義不同· 目標。當來自不同叢集之DID〇分散式天線經時間同 ^ (亦P鎖疋至相同之每秒脈波數（PPS)時間參考） 時，在8703處用戶端利用訓練序列以遞送其頻道估 计至相鄰叢集中之DID〇天線。用於相鄰叢集中之頻 道估計之訓練序列經設計為正交於來自主叢集的訓 練。或者’當不同叢集中之DIDO天線未經時間同步 時，將正交序列（具有良好互相關性質）用於不同 DIDO叢集中之時間同步。一旦用戶端鎖定至相鄰叢 集之時間/頻率參考，便在1103處執行頻道估計。 IDCI預編碼1104 : 一旦頻道估計在相鄰叢集中之 DIDO BTS處可用，便計算IDCI預編碼以滿足（3)中 之條件。相鄰叢集中之DIDO天線僅傳輸預編碼之資 料串流至其叢集中之用戶端，同時預先消除對圈4 中之干擾區域410中的用戶端之干擾。吾人觀察到 若用戶端位於圖4中之B型干擾區域410中，則對用 159895.doc -35- 201225563 戶端之干擾係由多個叢集產生且IDCI預編碼係由所 有相鄰叢集同時執行。 用於交遞之方法 下文中，吾人描述用於跨越DIDO叢集移動的用戶端之 不同交遞方法’該等DIDO叢集由位於分離區域中或提供 不同種類服務（亦即’低或高行動性服務）之分散式天線填 充。 a.相鄰DIDO叢集之間的交遞 在一實施例中，用以移除上文描述之叢集間干擾的1〇(：1 預編碼器用作DIDO系統中之交遞方法的基線。將蜂巢式 系統中之習知交遞設想為用戶端跨越由不同基地台伺服之 小區順暢地切換。在DIDO系統中，交遞允許用戶端在不 損失連接之情況下自一叢集移動至另一叢集。 為說明DIDO系統之交遞策略的一實施例，吾人再次考 慮圖8中之僅具有兩個叢集8〇2及8〇3之實例。當用戶端8〇1 自主叢集（C 1)802移動至相鄰叢集（(：2)8〇3時，交遞方法之 一實施例動態地計算不同叢集中之信號品質並選擇對於用 戶端產生最低錯誤率效能之叢集。 圖12展不作為用戶端距叢集€1之中心的距離的函數的 SINR變化。對於沒有FEC編碼之4_qam調變，吾人考慮目 標SINR=20 dB。當01及匚2皆使用沒有干擾消除之〇1〇〇預 編碼時，由圓識別之線表示由C1中之DID〇天線伺服之目 標用戶端的SINR。SINR歸因於路徑損失及來自相鄰叢集 之干擾而按D之函數關係;咸少。冑IDCI預編碼實施於相鄰 159895.doc -36 - 201225563 叢集處時，SINR損失僅歸因於路徑損失（如由具有三角形 之線所展示），因為干擾被完全移除。當自相鄰叢集伺服 用戶端時，經歷對稱行為（Symmetric behavior)。交遞策略 之一實施例經定義，使得當用戶端自C1移動至C2時，演 算法在不同DIDO方案之間切換以使SINR維持在預定義目 標之上。 自圖12中之曲線，吾人導出圖13中之針對4-QAM調變之 SER。吾人觀察到，藉由在不同預編碼策略之間切換，將 〇 SER維持於預定義目標内。 交遞策略之一實施例如下。 • C1-DIDO及C2-DIDO預編碼：當用戶端位於C1内， 遠離干擾區域時，叢集C1及C2皆獨立地藉由習知 DIDO預編碼操作。 • C1-DIDO及C2-IDCI預編碼：當用戶端朝干擾區域 移動時，其SIR或SINR降級。當達到目標SINRT1 時，目標用戶端開始估計來自C2中的所有DIDO天 ❹ 線之頻道並提供CSI至C2之BTS。C2中之BTS計算 IDCI預編碼並傳輸至C2中之所有用戶端同時防止對 目標用戶端之干擾。只要目標用戶端在干擾區域 中，其將繼續提供其CSI至C1及C2兩者。

• C1-IDCI及C2-DIDO預編碼：當用戶端朝C2移動 時，其SIR或SINR不斷降低直至其再次達到一目 標。此時，用戶端決定切換至相鄰叢集。在此狀況 下，C1開始使用來自目標用戶端之CSI以藉由IDCI 159895.doc •37- 201225563 預編碼建立朝其方向的零干擾，而相鄰叢集使用 CSI以進行習知DIDO預編碼。在一實施例中，當 SIR估計接近目標時，叢集C1及C2交替地嘗試DIDO 預編碼方案及IDCI預編碼方案兩者以允許用戶端估 計在兩者狀況下的SIR。接著用戶端選擇最佳方案 以最大化特定錯誤率效能量度。當應用此方法時， 用於交遞策略之交叉點出現於圖12中的具有三角形 及菱形之曲線的交叉點處。一實施例使用（6)中所描 述的經修改之IDCI預編碼方法，其中相鄰叢集亦傳 輸預編碼之資料串流至目標用戶端以提供陣列增 益。藉由此方法，簡化交遞策略，因為用戶端無需 估計在交叉點處兩種策略之SINR。 • C1-DIDO及C2-DIDO預編碼：當用戶端朝C2移出干 擾區域外時，主叢集C1停止經由IDCI預編碼預先消 除朝該目標用戶端之干擾並對於保留於C1中之所有 用戶端切換回至習知DIDO預編碼。吾人之交遞策略 中的此最終交叉點可用於避免自目標用戶端至C1之 不必要的CSI回饋，藉此減少回饋頻道上之額外負 擔。在一實施例中，定義一第二目標SINRT2。當 SINR(或SIR)增加到此目標之上時，策略經切換至 C1-DIDO及C2-DIDO。在一實施例中，叢集C1持續 在DIDO預編碼與IDCI預編碼之間交替以允許用戶端 估計SINR。接著用戶端選擇自上方更緊密接近目標 SINRT1的用於C1之方法。 159895.doc -38- 201225563 上文描述之方法即時計算用於不同方案之SINR或SIR估 計且使用其來選擇最佳化方案。在一實施例中，交遞演算 法係基於圏14中說明之有限狀態機而設計。當8腿或抓 降至在圏12中說明之預定義臨限之下或之上時，用戶端記 住其當前狀態並切換至下一狀態。如上文所論述，在狀態

1201中’叢集C1&C2皆獨立地藉由習知DIDO預編碼而操 作且用戶端係、由叢集CH司服；在狀態i2Q2中，用戶端係由 叢集ci來飼服’ C2中之BTS計算IDCI預編碼且叢集ci使用 習知DID〇預編碼來操作；在狀態1203中，用戶端係由叢 集C2來伺服，C1中之BTS計算IDCI預編碼且叢集c2使用習 知DID〇預編碼來操作；及在狀態12〇4中，用戶端係由叢 集C2來伺服，且叢集（：1及(：2皆獨立地藉由習知預編 碼而操作。 在存在遮蔽效應之情況下，信號品質或SIR可如圖15中 所不在臨限周圍波動，從而引起在圖14中之連績狀態之間 Q 重複切換。重複變化之狀態為一非所要之效應，因為其導 致用戶端與BTS之間的控制頻道上之用以允許實現在傳輸 方案之間切換的顯著額外負擔。圖15描繪在存在遮蔽之情 況下的交遞策略之一實例。在一實施例中，遮蔽係數係根 據具有方差3之對數正態分佈來模擬[3]。下文中，吾人定 義一些用以防止在DIDO交遞期間之重複切換效應的方 法0

本發明之一實施例使用一滯後迴路來解決狀態切換效 應。舉例而言，當在圖中之「ci_dID〇、C2-IDCI 159895.doc •39· 201225563 9302與「Cl-IDCI、C2-DIDO」9303狀態（或反之）之間切換 時’可調整臨限SINRT1為在範圍AiR。此方法在信號品質 在SINRT1周圍振盪時避免在狀態之間的重複切換。舉例而 言’圖16展示在圖14中之任何兩個狀態之間切換時的滯後 迴路機制。為了自狀態B切換至狀態a，SIR必須大於 (SIRn+Ai/2)，但為了自a切換回至B，SIR必須降至 (SIRT1-Ai/2)之下。 在不同實施例中，調整臨限SINRT2以避免在圓14中之有 限狀態機之第一狀態與第二狀態（或第三狀態與第四狀態） 之間的重複切換。舉例而言，可定義值a2的範圍，使得視 頻道條件及遮蔽效應而在該範圍内挑選臨限SINrT2。 在一實施例中’視無線鏈路上預期之遮蔽的方差而定， 在範圍[SINRT2、SINRT2+A2]内動態地調整SINR臨限。當 用戶端自其當前叢集移動至相鄰叢集時，可根據所接收之 信號強度（或RSSI)的方差而估計對數正態分佈之方差。 上述方法假定用戶端觸發交遞策略。在一實施例中，假 定啟用跨越多個BTS之通信，延期至DIDO BTS的交遞決 策。 為簡單起見’假定無FEC編碼及4-QAM而導出上述方 法。更一般而言，針對不同調變編碼方案（Mcs)而導出 SINR或SIR臨限且結合鏈路調適（例如，參見美國專利第 7,63 6,381號）而設計交遞策略以最佳化至干擾區域中的每 一用戶端之下行鏈路資料速率。 b.在低都卜勒與高都卜勒DIDO網路之間的交遞 159895.doc -40- 201225563 DIDO系統使用封閉迴路傳輸方案來預編碼下行鏈路頻 道上之資料串流。封閉迴路方案固有地受回饋頻道上之潛 時約束。在實際DIDO系統中，當將CSI及基頻預編碼資料 自BTS遞送至分散式天線時，計算時間可藉由具有高處理 能力之收發器減少且預期大多數潛時係由DIDO BSN引 入。BSN可包含各種網路技術，包括（但不限於）數位用戶 線（DSL)、電纜數據機、光纖環（fiber ring)、T1線、光纖 同軸混合（HFC)網路及/或固定無線（例如，WiFi)。專用光 纖通常具有非常大頻寬及低潛時（在局部區域中可能小於 毫秒），但其部署範圍不及DSL及電纜數據機廣泛。現今， 在美國DSL及電纜數據機連接通常具有在10 ms至25 ms之 間的最後一英里（last-mile)潛時，但其被非常廣泛地部 署。 BSN上之最大潛時判定在無DIDO預編碼之效能降級的 情況下在DIDO無線鏈路上可容許的最大都卜勒頻率。舉 例而言，在[1]中吾人展示在400 MHz之載波頻率下，具有 約10毫秒之潛時的網路（亦即，DSL)可容許用戶端之速度 高達8 mph(奔跑速度），而具有1毫秒潛時之網路（亦即，光 纖環）可支援高達70 mph之速度（亦即，高速公路交通）。 吾人視BSN上可容許之最大都卜勒頻率而定義兩個或多 個DIDO子網路。舉例而言，具有DIDO BTS與分散式天線 之間的高潛時DSL連接之BSN可僅遞送低行動性或固定無 線服務（亦即，低都卜勒網路），而低潛時光纖環上之低潛 時BSN可容許高行動性（亦即，高都卜勒網路）。吾人觀察 159895.doc •41 - 201225563 到大多數寬頻使用者在其使用寬頻時不移動且進一步大 多數人不太可能位於許多高速物件移動經過之區域附近 (例如，靠近高速公路），因為此等位置通常係不太理想的 居住或辦公地點。然而，存在將在高速下（例如，當在一 行駛在高速公路上之汽車中時)使用寬頻或將在高速物件 附近（例如’在位於高速公路附近之商店中）的寬頻使用 者。為處理此等兩種不同使用者的都卜勒情形，在一實施 例中，低都卜勒DID0網路由散佈在廣大區域上的具有相 對低功率（亦即，對於室内或屋頂安裝，工撕至1〇〇 w)的通 常較大數目之DIDO天線組成，而高都卜勒網路由具有高 功率傳輸（亦即，對於屋頂或塔安裝，1〇〇 w)的通常較低 數目之DIDO天線組成。低都卜勒DID〇網路伺服通常較大 數目之低都卜勒使用者且可使用便宜之高潛時寬頻連接 (諸如，DSL及電纜數據機）而以通常較低連接性成本執行 之。洵都卜勒DIDO網路伺服通常較少數目之高都卜勒使 用者且可使用較昂貴之低潛時寬頻連接（諸如，光纖）而以 通常較高連接性成本執行之。 為了避免跨越不同類型DIDO網路（例如，低都卜勒及高 都卜勒）之干擾，可使用不同多重存取技術，諸如：分時 多重存取（TDMA)、分頻多重存取（FDMA)或分碣多重存取 (CDMA)。 下文中’吾人提議用以將用戶端指派給不同類型Dido 網路並允許實現其間的交遞的方法。網路選擇係基於每一 用戶端之行動性的類型。根據以下方程式，用戶端之速度 159895.doc •42- 201225563 (V)與最大都卜勒頻移成正比[6] /d=fsin0 (11) 其中/rf為最大都卜勒頻移，A為對應於載波頻率之波長且0 為指示傳輸器-用戶端之方向的向量與速度向量之間的 角。 在一實施例中，每一用戶端之都卜勒頻移係經由盲估計

〇 技術來計算。舉例而言，類似於都卜勒雷達系統，可藉由 發送RF能量至用戶端及分析反射之信號來估計都卜勒頻 移。 在另一實施例中，一或多個DIDO天線發送訓練信號3 用戶端。基於彼等訓練信號，用戶端使用諸如計數頻道片 益之零交叉率或執行頻譜分析的技術來估計都卜勒頻移。 吾人觀察到對於固定速度v及用戶端之軌跡，（11)中之角马 度vSln0可視用戶端距每一 did〇天線之相對距離而定。聋 例而吕’纟移動用戶端附近之DID〇天線產纟比遙遠天讀 的角速度及都卜勒頻移。在一實施例中，都卜勒速度仓 根據在距以端不同距離處的多個DIDQ天線估計，且網 糞句加權平均或標準偏差用作用戶端行動性之指示器。 2所估之都卜勒指示11，DIDC> BTS決定是否指派用 戶螭給低或高都卜勒網路。 至ΒΤς，肖戶端週期地監視都卜勒指示器且將其發送回 S夕用戶端改變其都卜勒速度（亦即，用戶 159895.doc -43- 201225563 端乘坐公共汽車對比 被動態地重新指派給 路0 用戶端步行或坐著）時，彼等用戶端 可容許其行動性等級之不同DID〇網 告低速用戶端之都卜勒可因在高速物件附近(例如， 靠近南速公路）而受影響，但該都卜勒通常遠小於自身在 運動中的用戶端之都卜勒。因而，在—實施例巾，估計用 戶端之速度（例如，藉由使用—諸如使用監視用戶端位 置之方式），且若速度為低，則用戶端經指派給一低都卜 勒網路，且若读声致古 η丨r« 右遠度為间，則用戶端經指派給一高都卜勒網 路0 用於功率控制及天線分群之方法 在圖17中描纷具有功率控制之DiD〇系統的方塊圖。首 先將每肖彳端（1，，⑺之一或多個資料串流⑹乘以由 〇預編碼單元產生之權重。將預編碼之資料串流乘以 由功率控制單元基於輸人頻道品質資訊（CQI)而計算的功 率縮放因子。CQI係自用戶端回饋至DIDO BTS或假定上行 鏈路下仃鏈路頻道互易性而根據上行鏈路頻道導出。不 同用戶知之¢/個預編碼之串流接著經組合及多工成从個資 料串流（iw)，一資料串流針對从個傳輸天線中之每一者。 最後，將串流。發送至數位/類比轉換器（DAC)單元、射頻 (RF)單元 '功率放大器（pA)單元並最終至天線。 功率控制單元量測用於所有用戶端之CQI。在—實施例 中，CQI為平均SNR或RSS卜視路徑損失或遮蔽而定， QI對於不同用戶端變化。吾人之功率控制方法調整用於 159895.doc .44· 201225563 不同用戶4之傳輸功率縮放因子p丨且將其乘以經產生用於 不同用戶端之預編碼之資料_流。注意，可針對每一用戶 端產生一或多個資料串力，此視用戶端之接收天線的數目 而定。 為了評估所提議方法之效能，吾人基於（5)來定義包括 路徑損失及功率控制參數的以下信號模型 rfc s ^R^«k HkWksk + nft (12) 其中^1，...，^/，「為用戶端之數目，沾11=户。廣。，其中尸。為 平均傳輸功率’ TV。為雜訊功率且ak為路徑損失/遮蔽係數。 為了模型化路徑損失/遮蔽，吾人使用以下簡化模型 其中a-4為路徑損失指數且吾人假定路徑損失隨用戶端索 引（亦即，用戶端位於距DID〇天線之漸增距離處）而增加。 圖18展不在不同情形中之假定四個DIDO傳輸天線及四 個用戶端的情況下的SER對SNR。理想狀況假定所有用戶 /、有相同路徑損失（亦即，a=〇)，從而針對所有用戶端產 生h 1。具有正方形之曲線指代用戶端具有不同路徑損失 係數且無功率控制之狀況。具有點之曲線係根據功率控制 ，數經選擇使得=1/%之相同情形（具有路徑損失）導出。 藉由功率控制方法，將較多功率指派給意欲至經歷較高路 裣損失/遮蔽之用戶端的資料串流，從而與沒有功率控制 159895.doc -45- 201225563 之狀況相比導致9 dB SNR增益（對於此特定情形）。 聯邦通k委員會（FCC)(及其他國際管理機構）^義對於 可自無線器件傳輪的最大功率之約束條件以限制人體在電 磁（EM)輻射下的曝露。存在兩種類型限制⑺：〇「職業/ 又控」限制中經由栅攔、警告或標記使人完全知曉射 頻源，11) 一般人群/不受控」限制，其中對曝露沒有控 制。 將不同發射等級定義用於不同類型無線器件。大體而 言，用於室内/室外應用之DID〇分散式天線合乎FCC之 「行動」器件種類之要求，其經定義為[2] :「經設計成不 在固疋位置使用、通常在輻射結構保持在距使用者或附近 人員身體20公分或以上距離處的情況下使用之傳輸裝 置」。 「行動」器件之EM發射係依據最大允許曝露量 (MPE)(以mw/Cm2表示）來量測。圖19展示在7〇〇 MHz載波 頻率下針對傳輸功率之不同值的作為距R F輻射源之距離的 函數的MPE功率密度。用以滿足通常在距人體2〇 cm外操 作的器件之FCC「不受控制之」限制的最大允許傳輸功率 為1 W 〇 針對安裝於遠離「一般人群」之屋頂或建築物上的傳輸 盗定義了較少限制性的功率發射約束條件。對於此等「屋 頂傳輸器」，FCC定義依據有效輻射功率（ERP)量測的1〇〇〇 w之較寬鬆發射限制。 基於上述FCC約束條件，在一實施例中，吾人定義用於 159895.doc •46· 201225563 實際系統之兩種類型之DIDO分散式天線： • 低功率（LP)傳輸器：位於任何高度之任何地方（亦 即，室内或室外），具有1 W之最大傳輸功率及5 Mbps消費者級寬頻（例如，DSL、電纜數據機、光纖 到家（FTTH))空載傳輸連接性。 • 高功率（HP)傳輸器：在約10公尺高度之屋頂或建築 物安裝之天線，具有100 W之傳輸功率及商業級寬 頻（例如，光纖環）空載傳輸（與DIDO無線鏈路上可 用之輸貫量相比，具有實際上「無限」資料速率）。 注意，具有DSL或電纜數據機連接性之LP傳輸器為低都 卜勒DIDO網路（如先前章節中所描述）之良好候選者，因為 其用戶端大部分為固定的或具有低行動性。具有商業光纖 連接性之HP傳輸器可容許較高用戶端行動性且可用於高都 卜勒DIDO網路中。 為了得到對具有不同類型LP/HP傳輸器之DIDO系統的效 能之實際直觀感覺，吾人考慮在Palo Alto市區（CA)中的 DIDO天線安裝之實際狀況。圖20a展示Palo Alto中的 NLP=100個低功率DIDO分散式天線之隨機分佈。在圖20b 中，50個LP天線以NHP=50個高功率傳輸器來替代。 基於圖20a至圖20b中之DIDO天線分佈，吾人得到使用 DIDO技術之系統的在Palo Alto中之涵蓋圖。圖21a及圖 21b分別展示對應於圖20a及圖20b中之組態的兩個功率分 佈。假定在700 MHz之載波頻率下由3GPP標準[3]定義的用 於城市環境之路徑損失/遮蔽模型而導出所接收之功率分 159895.doc -47- 201225563 佈（以dBm表示）。吾人觀察到使用50%之HP傳輸器產生對 所選區域之較好涵蓋。 圖22a至圖22b描繪上述兩種情形之速率分佈。輸貫量 (以Mbps表示）係基於[4,5]中3GPP長期演進（LTE)標準中所 定義的不同調變編碼方案之功率臨限而導出。在7〇〇 MHz 載波頻率下，總可用頻寬固定至1〇 MHz。考慮兩個不同頻 率分配計劃：i)僅分配5 MHz頻譜至LP台；π)分配9 MHz 至HP傳輸器及分配1 ]^〇12至1^>傳輸器。注意，較低頻寬通 常歸因於其具有有限輸貫量<DSL空載傳冑連接性而分配 至LP台。圖22a至圖22b展示當使用50%iHp傳輸器時可顯 著增加速率分佈，從而將平均每用戶端資料速率自圖“a 中之2.4 Mbps提高至囷22 b中之38 Mbps。 接下來，吾人定義演算法以控制Lp台之功率傳輪，使得 在任-給定時間允許較高功率，藉此增加巾之細〇 系統的下行鏈路頻道上之輸貫量。吾人觀察到對於功率密 度之FCC限制係基於時間平均而定義為[2] 5 = Ση«ι^η tn τ刪 (14) 具中7W =Σ„=/"為ΜΡ£平均 …上开啕功罕密 "的輕射的時間週期。對於「受控」#露，平均時間方 ::而對於「不受控」曝露’其增加物分鐘。接著、 =壬-功率源以大於ΜΡΕ限制之功率位準傳輸… 之平均功率密度滿足FCC的對於「不 露: 159895.doc •48- 201225563 30分鐘平均限制便可。 基於此分析，吾人定義適應性功率控制方法以增加瞬時 每天線傳輸功率，同時將每DIDO天線之平均功率維持在 MPE限制之下。吾人考慮具有比作用中用戶端多之傳輸天 線的DID〇系統。考慮到DIDO天線可被設想為便宜的無線 器件（類似於WiFi存取點）且可置放於存在DSL、電規數據 機、光纖或其他網際網路連接性的任何地點，此係一合理 假定。 〇 具有適應性每天線功率控制之DID〇系統的構架在圓23 中加以描繪。在被發送至DAC單元235之前，由多工器234 產生的數位信號之振幅被用功率縮放因子&，…，心動態地 調整。功率縮放因子係由功率控制單元232基於CQI 233來 計算。 在實施例中，定義乂個DIDO天線群組。每一群組含 有至v與作用中用戶端之數目⑷一樣多的天線。在 Ο π定時間，僅—個群組具有以大於MPE限制（¾)之 率:準（51。）傳輸至用戶端的尺個作用中Dm〇天線。 、、根據圓24中描、％之循環排程原則跨越所有天線群組 重複。在另-實施例中，將不同排程技術（亦即，比例公 Ί[8])用於叢集選擇以最佳化錯誤率或輸貫量效能。 饭疋循％功率分配，自（Μ)吾人將每—DiD◦天線之平均 傳輸功率導出為 (15) S==S〇^_ 159895.doc *49- 201225563 其中t。為天線群組為作用中的 FCC準則[2]定義的平均時門/週期且TMPE=3G他為由 ^ 時間。（U)中之比為該等群組之工 =因數⑽），其經定義使得來自每—卿天線之平均傳 :功率滿足MPE限制(碗)。根據以下定義，工作因數視 作用中用戶端之數目、雜 線而定 、”數目及每-群組之作用中天 (16) ^mpe 在具有功率控制及天綠八 增益（以dB計）被如下表_ /群的DIDO系、统中獲得之· 頂如下表不為工作因數之函數 G, αβ = 10 log10 (i) (17) 吾人觀察到（17)中> μ y μ曰係以所有DID〇天線 外傳輸功率為代價而達成。 大體而S，來自 定義為 上之GdB額 所有乂個群組之所有H總傳輸功 率經 (18) 其中為平均每天線傳輸功率，其由下式給出 (19)

Pij"^J〇MPEdt <im 在 天線設計（1 9)令 之功率譜密度以最 159895.doc •50- 201225563 佳化錯誤率或輸貫量效能。 為了獲得對於所提議方法之效能的某種直觀感覺，考慮 在給定涵蓋區域中之4〇〇個DIDO分散式天線及訂用經由 DIDO系統提供之無線網際網路服務的4〇〇個用戶端。不可 此母一網際網路連接皆一直被完全地利用。假定用戶端中 之1 〇°/。將在任一給定時間有效地使用無線網際網路連接。 接著’ 400個DIDO天線可分成各自有#β=40個天線之乂=1〇 個群組，每一群以工作因數DF=0.1在任一給定時間伺服 ❹ 尤=40個作用中用戶端。由此傳輸方案產生的SNR增益為

GdB=l〇l〇glo(i/DF)=10 dB，由來自所有 DIDO 天線之 1〇 dB 額外傳輸功率提供。然而，吾人觀察到平均每天線傳輸功 率為恆定的且在MPE限制内。 圖25比較具有天線分群之上述功率控制與美國專利第 7,636,381號中之習知本徵模式選擇的（未編碼之）8现效 食b。所有方案使用BD預編碼，具有四個用戶端，每一用 ^ 戶端裝備有單一天線。SNR指代每傳輸天線功率與雜訊功 率之比（亦即，每天線傳輸SNR)。以DIDO 4x4表示之曲線 假定四個傳輸天線及BD預編碼。具有正方形之曲線表示 具有本徵模式選擇的具有兩個額外傳輸天線及BD的SER效 能’從而產生相對於習知BD預編碼之1〇 dB SNR增益（在 1 % SER目標處）。具有天線分群及df = 1 /10之功率控制亦 在相同SER目標處產生10 dB增益。吾人觀察到歸因於分集 增益’本徵模式選擇改變SER曲線之斜率，而吾人之功率 控制方法歸因於增加之平均傳輸功率而將SER曲線向左位 159895.doc -51- 201225563 移（維持相同斜率）。為了比較，展示具有較大工作因數 DF=l/50之SER而提供與DF=1/10相比的額外7 dB增益。 注意’吾人之功率控制可具有比習知本徵模式選擇方法 低的複雜度。實際上，每一群組之天線1〇可被預先計算並 經由查找表在dido天線與用戶端之間共用，使得在任一 給疋時間僅要求[個頻道估計。對於本徵模式選擇，計算 (尺+2)個頻道估計且需要額外計算處理以選擇在任一給定 時間最小化所有用戶端之SER的本徵模式。 接下來，吾人描述用以在一些特殊情形中減少CSI回饋 額外負擔的涉及DIDO天線分群之另一方法。圖26a展示其 中用戶端（點）隨機散佈於由多個DID〇分散式天線（十字）涵 蓋之一區域中的一種情形。每一傳輸接收無線鏈路上之平 均功率可經計算為 其中Η為可用於DID〇BTS處之頻道估計矩陣。 藉由在1000個例項上平均頻道矩陣而在數值上獲得圖 26a至圖26e中之矩陣A。圓26b及圖26c中分別描繪兩種替 代If形，其中環繞DID〇天線之子集而將用戶端分群在一 起且用戶端接收來自位於遙遠地方之did〇天線的可忽略 功率。舉例而言，圖26b展示產生區塊對角矩料之兩個天 線群組。一極端情形為當每一用戶端僅非常接近一個傳輸 器且傳輸器彼此遠離，使得來自所有其他mD〇天線之功 率可心略時。在此狀況下，DID〇鏈路在多個鏈路中 259895.doc •52· 201225563 退化且A為如圖26c中之對角矩陣。 在上述所有三種情形中，BD預編碼動態地調整預編碼 權重以考慮DIDO天線與用戶端之間的無線鏈路上之不同 功率位準。然而，識別DIDO叢集中之多個群組並僅在每 一群組内操作DIDO預編碼係方便的。吾人提議之分群方 法產生以下優點： • 計算增益：僅在叢集中之每一群組内計算DIDO預編 碼。舉例而言，若使用BD預編碼，則奇異值分解 〇 (SVD)具有複雜度0(n3)，其中η為頻道矩陣Η之最小 維數。若Η可縮減為一區塊對角矩陣，則以減少之 複雜度計算每一區塊之SVD。實際上，若頻道矩陣 經分成具有維數ΙΜ及η2之兩個區塊矩陣，使得 11=1^+112 ，貝iJSVD之複雜度僅為 0(ηι3)+0(η23)<0(η3)。 在極端狀況下，若Η為對角矩陣，則DIDO鏈路縮減 至多個SISO鏈路且無需SVD計算。 • 減少之CSI回饋額外負擔：當DIDO天線及用戶端被 分成群組時，在一實施例中，僅在同一群組内計算 自用戶端至天線的CSI。在TDD系統中，假定頻道 互易性，天線分群減少用以計算頻道矩陣Η的頻道 估計之數目。在其中CSI係在無線鏈路上回饋的FDD 系統中，天線分群進一步產生DIDO天線與用戶端之 間的無線鏈路上的CSI回饋額外負擔之減少。 用於DIDO上行鏈路頻道之多重存取技術 在本發明之一實施例中，不同多重存取技術經定義用於 159895.doc •53- 201225563 DIDO上行鏈路頻道。此等技術可用以在上行鏈路上自用 戶端至DIDO天線地回饋CSI或傳輸資料串流。下文中，吾 人將回饋CSI及資料串流稱為上行鏈路串流。 • 多輸入多輸出（ΜΙΜΟ):上行鏈路串流係經由開放 迴路ΜΙΜΟ多工方案自用戶端傳輸至DIDO天線。此 方法假定所有用戶端經時間/頻率同步。在一實施例 中，用戶端之間的同步係經由來自下行鏈路之訓練 而達成且所有DIDO天線經假定為鎖定至同一時間/ 頻率參考時脈。注意在不同用戶端處之延遲擴展的 變化可產生在不同用戶端之時脈之間的可影響 ΜΙΜΟ上行鏈路方案之效能的抖動。在用戶端經由 ΜΙΜΟ多工方案發送上行鏈路串流後，接收DIDO天 線可使用非線性（亦即，最大似然，ML)或線性（亦 即，逼零最小均方差）接收器來消除同頻道干擾並個 別地解調變上行鏈路串流。 • 分時多重存取（TDMA):不同用戶端經指派給不同 時槽。每一用戶端在其時槽可用時發送其上行鏈路 串流。 • 分頻多重存取（FDMA):不同用戶端經指派給不同 載波頻率。在多載波（OFDM)系統中，載頻調之子集 經指派給同時傳輸上行鏈路串流之不同用戶端，藉 此減少潛時。 • 分碼多重存取（CDMA):每一用戶端經指派給一不 同偽隨機序列且在碼域中達成跨用戶端之正交性。 159895.doc -54- 201225563 在本發明之一實施例中，用戶端為以比〇1]〇〇天線低得 多之功率傳輸的無線器件。在此狀況下，DIDO BTS基於 上行鏈路SNR資訊定義用戶端子群，使得跨越子群之干擾 經最小化。在每一子群中，將上述多重存取技術用以建立 . 纟時域、頻域、空間域或碼域中之正交頻道，藉此避免跨 越不同用戶端之上行鏈路干擾。 在另一實施例中，結合先前章節中提出的天線分群方法 使用上文描述之上行鏈路多重存取技術以定義dido叢集 u 内之不同用戶端群組。 用於DIDO多载波系統中之鏈路調適之系統及方法 在美國專利第7,636’381號中定義利用無線頻道之時間、 頻率及空間選擇性的DID0系統之鏈路調適方法。下文所 描述的係用於利用無線頻道之時間/頻率選擇性的多載波 (OFDM)DIDO系統中之鏈路調適的本發明之實施例。 〇人根據[9]中之按指數規律衰減功率延遲概況（pDp)或 Q Saleh-Valenzuela模型來模擬瑞雷衰落頻道。為簡單起見， 吾人假定具有多路徑PDP之單一叢集頻道經定義為 其中…，^為頻道分接頭之索引，z為頻道分接頭之數 目且/? = 1>^係為頻道相干性頻寬之指示器、與頻道延遲擴 展（％)成反比的PDP指數。β之低值產生頻率平坦頻道，而 β之高值產生頻率選擇性頻道。（21)中之PDp經正規化，使 159895.doc -55- 201225563 得所有i頻道分接頭之總平均功率為一 D - Pn n 一 涵。 （22) 圖27描續· DIDO 2x2系統之在延遲域或瞬時pDp(上部曲 線）及頻域（下部曲線）上的低頻率選擇性頻道（假定”之 振幅。第一下標指示用戶端，第二下標指示傳輸天線。高 頻率選擇性頻道（其中0=0·〗）展示於圖28中。 接下來，吾人研究在頻率選擇性頻道中DID〇預編碼的 效能。假定⑴中之信號模型滿足⑺中之條件，吾人經由 BD計算DID〇預編碼權重。吾人藉由（？）中之條件將（5)中之 DIDO接收信號模型重新公式化為 其中Helc = HfcWfc為使用者A:之有效頻道矩陣。對於每—用 戶端單一天線的DID〇 2x2，有效頻道矩陣減少至具有 圖29中所示之頻率回應並用於由圖28中之高頻率選擇性 (例如，其中β = 〇1)表徵之頻道的一值。圖Μ中之實線指代 用戶端1，而具有點之線指代用戶端2。基於圖29中之頻道 質置度，吾人定義視變化之頻道條件而動態地調整 之時間/頻率域鏈路調適（LA)方法。 吾人以評估AWGN及瑞雷衰落SIS〇頻道中之不同之 效迠開始。為簡單起見，吾人假定無FEC編碼，但以下 方法可擴展至包括FEC之系統。 159895.doc -56- 201225563 圖30展示不同QAM方案（亦即，4-QAM、16-QAM、64-QAM)之SER。在不失一般性的情況下，吾人對於未編碼 之系統假定1%之目標SER。用以在AWGN頻道中滿足該目 標SER之SNR臨限對於三個調變方案分別為8 dB、15.5 dB 及22 dB。在瑞雷衰落頻道中，熟知上述調變方案之SER效 能比AWGN差[13]且SNR臨限分別為：18.6 dB、27_3 dB及 34.1 dB。吾人觀察到DIDO預編碼將多使用者下行鏈路頻 道變換成平行SISO鏈路之集合。因此，在逐用戶端基礎 上，用於SISO系統之與圖30中相同之SNR臨限適用於 DIDO系統。此外，若執行瞬時LA，則使用AWGN頻道中 之臨限。 用於DIDO系統的所提議LA方法之關鍵思想係當頻道經 歷時域或頻域中之深衰落（圖28中所描繪）時使用低MCS階 數以提供鏈路穩健性。相反，當頻道由大增益表徵時， LA方法切換至較高MCS階數以增加頻譜效率。與美國專 利第7,636,381號相比，本申請案之一貢獻係使用（23)中及 圖29中之有效頻道矩陣作為一量度以允許實現調適。 LA方法之總構架在圖31中加以描繪並經定義如下： • CSI估計：在3 171處，DIDO BTS計算來自所有使用 者之CSI。使用者可裝備有單一或多個接收天線。 • DIDO預編碼：在3172處，BTS計算用於所有使用者 之DIDO預編碼權重。在一實施例中，將BD用以計 算此等權重。預編碼權重係逐載頻調地計算。 • 鏈路品質量度計算：在3173處，BTS計算頻域鏈路 159895.doc -57- 201225563 品質量度。在OFDM系統中，根據CSI及用於每一載 頻調之DIDO預編碼權重而計算量度。在本發明之一 實施例中，鏈路品質量度為所有OFDM載頻調上之 平均SNR。吾人將此方法定義為LA1(基於平均SNR 效能）。在另一實施例中，鏈路品質量度為（23)中之 有效頻道之頻率回應。吾人將此方法定義為LA2(基 於逐載頻調效能以利用頻率分集）。若每一用戶端具 有單一天線，則頻域有效頻道描繪於圖29中。若用 戶端具有多個接收天線，則鏈路品質量度經定義為 用於每一載頻調之有效頻道矩陣的Frobenius範數。 或者，對於每一用戶端定義多個鏈路品質量度作為 (23)中之有效頻道矩陣的奇異值。 • 位元載入演算法：在3174處，基於鏈路品質量度， BTS判定用於不同用戶端及不同OFDM載頻調之 MCS。對於LA1方法，基於圖30中之瑞雷衰落頻道 的SNR臨限而將相同MCS用於所有用戶端及所有 OFDM載頻調。對於LA2，將不同MCS指派給不同 OFDM載頻調以利用頻道頻率分集。

• 預編碼資料傳輸：在3175處，BTS使用自位元載入 演算法導出之MCS將預編碼之資料串流自DIDO分散 式天線傳輸至用戶端。將一標頭附接至預編碼資料 以將用於不同載頻調之MCS傳達至用戶端。舉例而 言，若八個MCS可用且OFDM符號係以N=64個載頻 調定義，則需要l〇g2(8)*N=192個位元來將當前MCS 159895.doc •58· 201225563 傳達至每一用戶端。假定將4-QAM(2位元/符號頻譜 效率）用以將彼等位元映射至符號中，僅需要 192/2以=1.5個0卩〇]^符號來映射]^€8資訊。在另一 實施例中，多個副載波（或OFDM載頻調）被分群成子 頻帶，且相同MCS被指派給相同子頻帶中之所有載 頻調以減少歸因於控制資訊之額外負擔。此外，基 於頻道增益之時間變化（與相干時間成正比）調整 MCS。在固定無線頻道（由低都卜勒效應表徵）中， 每隔頻道相干時間之一部分重新計算MCS，藉此減 少控制資訊所需之額外負擔。 圖32展示上文描述之LA方法的SER效能。為了比較，針 對所使用之三個QAM方案中之每一者繪製瑞雷衰落頻道中 之SER效能。LA2方法調適MCS以適應有效頻道在頻域中 之波動，藉此與LA1相比提供用於低SNR(亦即， SNR=20dB)之頻譜效率的1.8 bps/Hz增益及SNR(對於 SNR>35 dB)中之 15 dB增益。 用於多載波系統中之DIDO預編碼内插的系統及方法 DIDO系統之計算複雜度主要侷限於中央處理器或BTS。 計算上代價最大之運算為根據所有用戶端之CSI計算所有 用戶端的預編碼權重。當使用BD預編碼時，BTS必須執行 與系統中之用戶端的數目一樣多的奇異值分解（SVD)運 算。減少複雜度之一方式為經由平行處理，其中SVD係在 用於每一用戶端之單獨處理器上計算。 在多載波DIDO系統中，每一副載波經歷平坦衰落頻道 159895.doc -59- 201225563 且在每一副載波上針對每一用戶端執行Svd。顯然，系統 之複雜度隨副載波之數目而線性地增加。舉例而言，在具 有1 MHzk號頻寬之〇FDM系統中，循環首碼（L〇)必須具有 至少八個頻道分接頭（亦即，8微秒之持續時間）以避免在具 有大延遲擴展之室外城市巨型小區環境中的符號間干擾 [3]。用以產生OFDM符號的快速傅立葉變換（FFT)之大小 (NFFT)通常經設定為L()之倍數以減少資料速率之損失。若 Nfft=64，則系統之有效頻譜效率由因子Nfft/(Nfft+l〇) = 89%限制。Nfft之較大值以DID〇預編碼器處之較高計算 複雜度為代價產生較高頻譜效率。 減少DIDO預編碼器處之計算複雜度之一方式係在載頻 調之一子集（吾人稱為導頻載頻調）上執行SVD運算並經由 内插導出用於剩餘载頻調之預編碼權重。權重内插為導致 用戶端間干擾的-誤差源。在一實施例中，將最佳化權重 内插技術用以減少用戶端間干擾，從而在多載波系統争產 生改良之錯誤率效能及較低計算複雜度。在具有从個傳輸 天線u個用戶端及每用戶端N個接收天線之DID〇系統 中保對其他用戶端《的零干擾的第灸個用戶端之預編碼 權重W)的條件係自（2)導出為 (24)

HuWfc = 〇^； vu = 1,...,(/. 其中為對應於系統中之其他Did〇用戶端的頻道矩陣。 在本發明之—實施例中，權重削f方法之目標函數經定 159895.doc -60 - 201225563 義為 f(〇fc)=Z!i=i||HuWfe(0fc)|| (25) U关k 其中~為待針對使用者A：最佳化之參數之集合，火(ej為權 重内插矩陣且|F表示矩陣之Frobenius範數。最佳化問題經 公式化為 〇fc,〇pt = argminefcO0fcf(0fc) (26) Ο 其中％為最佳化問題之可行集合且為最佳解。 (25)中之目標函數經定義用於一 OFDM載頻調。在本發 明之另一實施例中，目標函數經定義為待内插之所有 OFDM載頻調的矩陣之（25)中之Frobenius範數的線性組 合。在另一實施例中，將OFDM頻譜分成載頻調之子集且 最佳解由下式給出 efc,opt = arg mmefcC]0/c max„DA f(n, (27) ❹ 其中π為OFDM載頻調索引且J為載頻調之子集。 (25)中之權重内插矩陣Wfc(0fc)經表示為參數ΘΑ之集合的函 數。一旦根據（26)或（27)判定最佳化集合，便計算最佳化 權重矩陣。在本發明之一實施例中，給定OFDM載頻調《之 權重内插矩陣經定義為導頻載頻調之權重矩陣的線性組 合。用於具有單一用戶端之波束成形系統之權重内插函數 的一實例定義於[11]中。在DIDO多用戶端系統中，吾人將 權重内插矩陣寫成 159895.doc -61- 201225563 (28) 你+ 队知）=(1 — cn) · W(Z) + cne·^ . + 1) 其中0</<(丄0 — 1)，為導頻載頻調之數目且一i)/y〇 , 其中7V0 。接著正規化（28)中之權重矩陣，使得 I丨你*：丨丨F =砸以保證自每一天線之單一功率傳輸。若#=1(每 一用戶端單一接收天線），則（28)中之矩陣變成一關於其範 數而正規化的向量。在本發明之一實施例中，在〇fdm栽 頻調之範圍内均勻地挑選導頻載頻調。在另一實施例中， 基於CSI適應性地挑選導頻載頻調以最小化内插誤差。 吾人觀察到[11]中之系統及方法與本專利申請案中所提 議之系統及方法的一關鍵差異為目標函數。詳言之，[J1 ] 中之系統假定多個傳輸天線及單一用戶端，因而相關方法 經設計以最大化預編碼權重乘頻道之積以最大化用戶端之 接收SNR。然而，此方法在多用戶端情形中不起作用，因 為其歸因於内插誤差而產生用戶端間干擾。相反，吾人之 方法經設計以最小化用戶端間干擾，藉此對於所有用戶端 改良錯誤率效能。 圖33展示對於其中乂打=64及8之DIDO 2x2系統的作 為OFDM載頻調索引之函數的（28)中之矩陣的輪入項。頻 道PDP係根據（21)中之模型（其中β = 1)而產生，且該頻道由 僅八個頻道分接頭組成。吾人觀察到必須經挑選為大於 頻道分接頭之數目。圖33中之實線表示理想函數，而虚線 為内插函數。根據（28)中之定義，對於導頻載頻調，内插 權重匹配理想函數。在剩餘載頻調上計算的權重歸因於估 159895.doc •62· 201225563 計誤差而僅近似於理想狀況。 實施權重内插方法之一方式為經由對（26)中之可行集合 h的竭盡式搜尋。為了減少搜尋之複雜度，吾人將可行集 合量化成均勻地在範圍[0，2π]内之P值。圈34展示對於 上。=8、M=Nt=2個傳輸天線及Ρ之可變數目的SER對SNR。 當量化等級之數目增加時，SER效能改良。吾人觀察到由 於歸因於減少的搜尋數目之低得多的計算複雜度，P=l〇的 狀況接近P=100之效能。

〇 圖35展示針對不同DIDO階數及=16的内插方法之SER 效能。吾人假定用戶端之數目與傳輸天線之數目相同且每 一用戶端裝備有單一天線。當用戶端之數目增加時，SER 效能歸因於由權重内插誤差產生的用戶端間干擾增加而降 級。 在本發明之另一實施例中，使用不同於（28)中之彼等權 重内插函數的權重内插函數。舉例而言，可將線性預測自 ^ 我回歸模型[12]用以基於對頻道頻率相關性之估計而跨越 不同OFDM載頻調内插權重。 參考文獻 [1] 2009年 12月 2 曰申請之名為「System and Method For Distributed Antenna Wireless Communications」的美國申 請案第 12/630,627 號，A. Forenza 及 S. G. Perlman 之 「System and method for distributed antenna wireless communications」 [2] 1997 年 8 月，OET Bulletin 65(Ed· 97,01)，FCC 之 159895.doc -63· 201225563 「Evaluating compliance with FCC guidelines for human exposure to radiofrequency electromagnetic fields」 [3] 2003 年 4 月 22 日，SCM Text V6.0，3GPP之「Spatial Channel Model AHG (Combined ad-hoc from 3GPP & 3GPP2)」 [4] 3GPP TR 25.912之「Feasibility Study for Evolved UTRA and UTRAN」，V9.0.0 (2009年 10月） [5] 3GPP TR 25.913之「Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN)」，V8.0.0 (2009年 01 月） [6] 1974 年，W. C. Jakes ， Microwave Mobile

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Haardt 之「Zero forcing methods for downlink spatial multiplexing in multiuser ΜΙΜΟ channels」。 II·本申請案之揭示内容

下文描述使用協作地操作以建立至給定使用者之無線鏈 路同時抑制對其他使用者之干擾的複數個分散式傳輸天線 的無線射頻（RF)通信系統及方法。經由使用者叢集而允許 實現跨越不同傳輸天線之協調。使用者叢集為其信號可由 給定使用者可靠地偵測（亦即，所接收信號強度在雜訊或 干擾位準之上）的傳輸天線之子集。系統中之每一使用者 疋義其自身使用者叢集（user-cluter)。由同一使用者叢隼中 之傳輸天線發送的波形相干地組合以在目標使用者之位置 處建立RF此量，並在可由彼等天線達到之任何其他使用者 之位置處建立零RF干擾點。 考慮在一使用者叢集内具有从個傳輸天線及具有可由彼 等尨個天線達到之尤個使用者的系統，其中尺5从。吾人 假定傳輪器知曉μ個傳輸天線與尺個使用者之間的cSI (Hee,。為簡單起見，假定每一使用者裝備有一單一天 X但相同方法可擴展至每—使用者多個接收天線。考慮 藉由將自从個傳輸天線至尺個使用者的頻道向量

組合而獲得之如下頻道矩陣H rhxi H =

K h尺· 計算建立至使用者kRF能量及至所有其他u個使用者 159895.doc -67· 201225563 的零RF能量的預編碼權重（wfc e CMX1)以滿足以下條件

Hfewfe = O^1 其中flic為藉由移除矩陣Η之第A列而獲得的使用者A之有效 頻道矩陣，且〇Xxl為具有全零輸入項之向量。 在一實施例中，無線系統為一 DIDO系統且使用使用者 叢集以建立至目標使用者之無線通信鏈路，同時預先消除 對可由位於使用者叢集内之天線達到的任何其他使用者之 干擾。在美國申請案第12/630,627號中，描述一 DIDO系 統，其包括： • DIDO用戶端：裝備有一或多個天線之使用者終端 機； • DIDO分散式天線：收發器台，其協作地操作以傳 輸預編碼之資料串流至多個使用者，藉此抑制使用 者間干擾； • DIDO基地收發器台（BTS):集中式處理器，其產生 至DIDO分散式天線的預編碼之波形； • DIDO基地台網路（BSN):有線空載傳輸，其連接 BTS與DIDO分散式天線或其他BTS。 DIDO分散式天線視其相對於BTS或DIDO用戶端之 位置的空間分佈而被分群成不同子集。吾人定義三 種類型的叢集，如圖36中所描繪： • 超級叢集3640 :為連接至一或多個BTS之DIDO分散 式天線之集合，使得所有BTS與各別使用者之間的 159895.doc -68- 201225563 往返潛時係在DIDO預編碼迴路之約束條件内； • DIDO叢集3641 :為連接至同一BTS之DIDO分散式 天線之集合。當超級叢集僅含有一個BTS時，其定 義與DIDO叢集一致； • 使用者叢集3642 :為協作地傳輸預編碼資料至給定 使用者的DIDO分散式天線之集合。 舉例而言，BTS為經由BSN連接至其他BTS及DIDO分散 式天線的本端集線器。BSN可包含各種網路技術，包括（但 不限於）數位用戶線（DSL)、ADSL、VDSL [6]、電纜數據 機、光纖環、T1線、光纖同軸混合（HFC)網路及/或固定無 線（例如，WiFi)。同一超級叢集内之所有BTS經由BSN共 用關於DIDO預編碼之資訊，使得往返潛時在DIDO預編碼 迴路内。 在圖37中，分別地，點表示DIDO分散式天線，十字為 使用者且虛線指示使用者U1及U8之使用者叢集。下文中 描述之方法經設計以建立一至目標使用者U1之通信鏈路， 同時建立對於使用者叢集内部或外部之任何其他使用者 (U2至U8)的零RF能量點。 吾人提議[5]中之類似方法，其中建立零RF能量點以移 除DIDO叢集之間的重疊區域中之干擾。需要額外天線來 傳輸信號至DIDO叢集内之用戶端同時抑制叢集間干擾。 本申請案中所提議之方法的一實施例不試圖移除DIDO叢 集間干擾；而是其假定叢集繫結於用戶端（亦即，使用者-叢集）並保證不對在該鄰域中之任何其他用戶端產生干擾 159895.doc -69- 201225563 (或干擾可忽略）。 與所提議方法相關聯之—思想係距使用者·叢集足夠遠 的使用者歸因於大的路徑損失而不受來自傳輸天線之輕射 影響。靠近或在使用者-叢集内之使用者歸因於預編碼而 接收無干擾信號。此外’可添加額外傳輸天線至使用者_ 叢集（如圖37中所示），使得滿足條件尺幺从。 使用使用者叢集之方法的一實施例由以下步驟組成： a·鏈路品質量測：將每一 DlD〇分散式天線與每—使用者 之間的鏈路品質報告至BTS。鍵路品質量度由信雜比 (SNR)或信號對干擾加雜訊比（SINR)組成。 在實施例中，DIDO分散式天線傳輸訓練信號且使用 者基於該訓練來估計所接收信號品質。訓練信號經設 計以在時域、頻域或碼域中正交，使得使用者可區別 不同傳輸器。或者，DID〇天線以—特定頻率（亦即， 信標頻道）傳輸窄帶信號（亦即，單一載頻調），且使用 者基於該信標信號估計鏈路品質。一臨限經定義為用 以成功地解調變資料的在雜訊位準之上的最小信 幅（或功率），如圖38a中所示。在此臨限之下的任一鏈 路品質量度值皆被假定為零.在有限數目之位元上量 化鏈路品質量度，且將其回饋至傳輸器。 在不同實施例中，訓練信號或信標係自使用者發送且 鏈路品質係在DIDO傳輸天線處被估計（如圖38b中）， 假定上行鏈路（UL)路徑損失與下行鏈路（DL)路徑損失 之間的互易性。注意，當1;[及1)]1頻率頻帶相對接近 159895.doc •70- 201225563 時，路徑損失互易性為分時雙工（TDD)系統（具有在同 頻率下之UL及DL頻道）及分頻雙工（FDD)系統中的現 實假足如圖37中所描緣，經由bsn跨越不同bts丘 用關於鏈路品f量度之資訊，使得所有BTS知曉跨越 不同DIDO叢集的每一天線/使用者耦合之間的鏈路。 質。 b.使用者-叢集之定義·· DIDO叢集中的所有無線鍵路之

鏈路°〇質量度為經由BSN跨越所有BTS共用之鏈路品 質矩陣之輸入項。圖37中之情形的鏈路品質矩陣之一 實例描繪於圖39中。 將鍵路品質矩陣用以定義使用者叢集。舉例而言，圖39 展不用於使用者U8的使用者叢集之選擇。首先識別至使用 者U8之具有非零鏈路品f量度之傳輸器的子集（亦即，作 用中傳輸器）。此等傳輸器填充用於使用者U8之使用者_叢 集。接著選擇含有自該使用者·叢集内之傳輸器至其他使 者之非零輸入項的子矩陣。注意因為鏈路品質量度僅用 以選擇使用者叢集’所以其可僅藉由兩個位元來量化(亦 卩以識別在圈38中之臨限之上或之下的狀態），藉此減 少回饋額外負擔。 在圓40中描繪用於使用者U1之另-實例。在此狀況下， 作用中傳輸器之數目低於子矩陣中之使用者的數目，藉此 、條件。因此，將一或多行添加至子矩陣以滿足該 条件右傳輸器之數目超過使用者之數目，則可將額 線用於分隹古安 果万茱（亦即，天線或本徵模式選擇）。 159895.doc •71- 201225563 在圖41中展示用於使用者u4之又一實例。吾人觀察到該 子矩陣可作為兩個子矩陣之組合來獲得。 C•至BTS之CSI報告：一旦選擇使用者叢集，就使自使用 者-叢集内之所有傳輸器至由彼等傳輸器達到之每一使 用者的CSI可用於所有BTS。經由BSN跨越所有BTS共 用CSI資訊。在丁£)1)系統中，可利用UL/DL頻道互易性 以自UL頻道上之訓練導出CSI。在FDD系統中，需要 自所有使用者至BTS之回饋頻道。為了減少回饋量， 僅回饋對應於鏈路品質矩陣之非零輸入項的csi。 d· DIDO預編碼：最終，將Dm〇預編碼應用於對應於不 同使用者叢集的每一CSI子矩陣（例如，如相關美國專 利申請案中所描述）。 在實施例中，6十算有效頻道矩陣之奇異值分解 (SVD)且將用於使用者灸之預編碼權重％定義為對應於^ 之零子空間的右奇異向量。或者，若尺且svd將有效頻 道矩陣分解為hmw，則用於使用者灸之did〇預編碼 權重由下式給出 = υ〇 (υ〇Η . h/) 其中U。係行為的零子空間之奇異向量的矩陣。 根據基本線性代數考慮，吾人觀察到矩陣之零子空間 中的右奇異向量等於對應於零本徵值的C之本徵向量 € = = (vzuw)w (νζυΗ) -υτ2υΗ 159895.doc •72- 201225563 其中根據SVD而將有效頻道 ^ α 皁77解為B = V2UH »接著，舛 异札之SVD的一替代方法為 。十 ^ ^ 町异01之本徵值分解。存在外 算本徵值分解之若干方法，諸 也从 幂方法。因為吾人僅對對 應於C之零子空間的本徵向 丁對 ^ Α 砍興趣，所以吾人使用由迭 代描述之逆幂法 之

其中首先迭代之向量（Ui)為隨機向量。 考慮到零子空間之本徵值u)已知（亦即，零），該逆幕法 僅要求-次迭代以收斂，從而減少了計算複雜度。接著， 吾人將預編碼權重向量寫為 «1 其中U1為具有等於i之實輸入項的向量(亦即，預編碼權重 向量為C-1之行的總和）。 DIDO預編碼計算要求一次矩陣反轉。存在若干數值解 決方案來減少矩陣反轉之複雜度，諸如Strassen之演算法 [1]或c〇Ppersmith_Winograk演算法[2,3卜因為c在定義 上為Hennitian矩陣，所以替代解決方案為將c分解成其實 部及虛部’且根據[4,章節u.4]中之方法計算實矩陣之矩 陣反轉。 所提議方法及系統之另—特徵為其可重組態性。當如圖 42所示用戶端跨越不同DIDO叢集移動時，使用者-叢集跟 隨其移動。換言之，當用戶端改變其位置時，傳輸天線之 159895.doc -73· 201225563 子集不斷地更新且有效頻道矩陣（及相應預編碼權重）被重 新計算。 本文中所提議之方法在圖36中之超級叢集内起作用，因 為經由BSN之BTS之間的鏈路必須為低潛時的。為了抑制 不同超級叢集之重疊區域中的干擾，可使用[5]中之吾人之 方法，其使用額外天線在DIDO叢集之間的干擾區域中建 立零RF能量點。 應注意術語「使用者」及「用戶端」在本文中可互換地 使用。 參考文獻 [1] 2005 年 11 月，SIAM News，第 38 卷，第 9號，S. Robinson 之「Toward an Optimal Algorithm for Matrix Multiplication」 [2] 1990 年，J. Symb. Comp.，第 9 卷，第 251 頁至 280 頁，D. Coppersmith 及 S. Winograd 之「Matrix Multiplication via Arithmetic Progression」 [3] 2005 年 11 月，第 379 頁至 388 頁，H· Cohn, R. Kleinberg, B. Szegedy, C. Umans 之 厂 Group-theoretic Algorithms for Matrix Multiplication」 [4] 1992年，劍橋大學出版社，W.H. Press, S.A. Teukolsky, W. T. Vetterling，B.P· Flannery之「NUMERICAL RECIPES IN C: THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING」

[5] 2010年6月16日申請之專利申請案第12/802,988號， A. Forenza 及 S.G.Perlman 之 「 INTERFERENCE 159895.doc -74- 201225563 MANAGEMENT, HANDOFF, POWER CONTROL AND LINK ADAPTATION IN DISTRIBUTED-INPUT DISTRIBUTED-OUTPUT (DIDO) COMMUNICATION SYSTEMS」 [6] 2006 年，Ericsson Review，第 1 號，Per-Erik

Eriksson及 Bj5rn Odenhammar之「VDSL2: Next important broadband technology」 本發明之實施例可包括如上文闡述之各種步驟。該等步 驟可體現於使通用或專用處理器執行特定步驟之機器可執 ❹ 行指令中。舉例而言，上文描述之基地台/AP及用戶端器 件中的各種組件可實施為在一通用或專用處理器上執行之 軟體。為了避免使本發明之有關態樣模糊不清，諸圖中已 省去諸如電腦記憶體、硬碟機、輸入器件等之各種熟知個 人電腦組件》 或者，在一實施例中，本文中說明之各種功能模組及相 關聯步驟可由含有用於執行該等步驟之固線式邏輯之特定 硬體組件（諸如，特殊應用積體電路（「ASIC」））或由程式 Ο 化電腦組件與定製硬體組件之任一組合來執行。 在一實施例中，諸如上文描述之編碼、調變及信號處理 邏輯903之特定模組可實施於一可程式化數位信號處理器 ' (「DSP」）（或DSP之群組）（諸如，使用Texas Instruments之 TMS320x 架構（例如，TMS320C6000、TMS320C5000，... 等）之DSP)上。此實施例中之DSP可嵌入於個人電腦之附 加卡（諸如，PCI卡）内。當然，在仍遵守本發明之基本原 理的同時，可使用各種不同DSP架構》 159895.doc •75- 201225563 本發明之元件亦可經提供為一用於儲存機器可執行指令 的機器可4媒體。機器可讀媒體可包括（但不限於）快閃記 隐體光碟、CD_R0M、dvd R〇M、、π⑽Μ、 EEPROM、磁性或光學卡、傳播媒體或適於儲存電子指令 的其匕類型之機器可讀媒體。舉例而言，本發明可作為一 γ藉由體現於載波或其他傳播媒體中之資料信號經由一通 ^鏈路（例如，數據機或網路連接）自遠端電腦（例如，伺服 器）傳送至請求電腦（例如，用戶端）的電腦程式而下載。 貫穿前述描述，為解釋之目的，Μ述了眾多料細節以 便提供對本發明之系統及方法之澈底理解1而，熟習此 項技術者將顯而易見可在無此等特定細節中之―些的情況 下實踐系統及方法。因，匕，應依據以下申請專利範圍來判 斷本發明之範疇及精神。 此外’貫穿前述插述’引用了眾多公開案以提供對本發 明之更澈底理解。所右•士楚三丨田Λι 所有此4引用之參考文獻皆以引用之方 式併入本申請案中。 【圖式簡單說明】 圖1說明本發明之—眚搞你| Φ夕山Λ * 實施例中之由相鄰DIDO叢集環繞的 主DIDO叢集。 圖2說明用於本發明之-實施例令的分頻多重存取 (FDMA)技術。 圖3說明用於本發明夕—眘说^丄 取 赞明之實施例中的分時多重存 (TDMA)技術。 蹰 4說明本發明之—實施例令處理 的不同類型之干擾區 】59895.doc • 76· 201225563 域。 圖5說明用於本發明之一實施例中的構架。 圖6說明展示作為SNR之函數的SER的曲線圖，對於干擾 區域中之目標用戶端假定SIR=10 dB。 圖7說明展示自兩種IDCI預編碼技術導出之SER的曲線 圖。 圖8說明目標用戶端自主DIDO叢集移動至干擾叢集的例 示性情形。 〇 圖9說明作為距離（D)之函數的信號對干擾加雜訊比 (SINR)。 圖10說明在平坦衰落窄帶頻道中對於4-QAM調變之三種 情形的符號錯誤率（SER)效能。 圖11說明根據本發明之一實施例的用於IDCI預編碼之方 法。 圖12說明在一實施例中作為用戶端距主DIDO叢集之中 ^ 心的距離之函數的SINR變化。 〇 圖13說明其中針對4-QAM調變導出了 SER之一實施例。 圖14說明其中有限狀態機實施一交遞演算法的本發明之 一實施例。 圖15說明（描繪）在存在遮蔽之情況下一交遞策略之一實 施例。 圖16說明當在圖13中之任何兩種狀態之間切換時的滯後 迴路機制。 圖17說明具有功率控制之DIDO系統之一實施例。 159895.doc 77· 201225563 圖18說明在不同情形中假定四個dido傳輸天線及四個 用戶端的情況下的SER對SNR。 圖19說明根據本發明之一實施例的針對不同傳輸功率值 的作為距RF輻射源的距離之函數的mpe功率密度。 圖20a至圖20b說明低功率及高功率dido分散式天線之 不同分佈。 圖21a至圖21b分別說明對應於圖2〇a及圖2〇b中之組態的 兩個功率分佈。 圓22a至圖22b分別說明圖2〇a及圖2〇b中所示之兩種情形 的速率分佈。 圖23說明具有功率控制之dido系統之一實施例。 圖24說明根據用於傳輸資料之循環排程原則的在所有天 線群組上重複的方法之一實施例。 圖25說明具有天線分群之功率控制之未編碼SER效能與 美國專利第7,636,381號中之習知本徵模式選擇的比較。 圖26a至囷26c說明其中BD預編碼動態地調整預編碼權 重以考慮在DIDO天線與用戶端之間的無線鏈路上之不同 功率位準的三種情形。 圖27說月DIDO 2x2系統之在延遲域或瞬時pDp(上部曲 線）及頻域（下部曲線）上的低頻率選擇性頻道（假定々=1)之 振幅。 圖28說明對於DIDO 2x2之頻道拓睡拓* Λ ,— ‘ ζ心頰迫矩陣頻率回應的一實施 例’其中每一用戶端一單一天線。 圖29說明對於DID() 2><2之頻道料頻率回應的一實施 159895.doc -78· 201225563 例，其中對於由高頻選擇性表徵之頻道（例如，其中 々 = 0.1)，每一用戶端一單一天線。 圖30說明不同QAM方案（亦即，4-QAM、16-QAM、64-QAM)之例示性SER。 圖31說明一用於實施鏈路調適（LA)技術之方法的一實施 例。 圖32說明鏈路調適（LA)技術之一實施例的SER效能。 圖33說明在及心=8的情況下DIDO 2x2系統的作 為OFDM載頻調索引之函數的方程式（28)中之矩陣的輸入 項。 圖34說明對於Lc=8，M=Nt=2傳輸天線及一可變數P的 SER對 SNR。 圖35說明對於不同DIDO階數及Z0=16之内插方法之一實 施例的SER效能。 圖36說明使用超級叢集、DIDO叢集及使用者叢集之系 統的一實施例。 圖37說明根據本發明之一實施例的具有使用者叢集之系 統。 圖38a至圖38b說明用於本發明之一實施例中的鏈路品質 量度臨限。 圖39至圖41說明用於建立使用者叢集之鏈路品質矩陣之 實例。 圖42說明用戶端跨越不同DIDO叢集移動的一實施例。 【主要元件符號說明】 159895.doc -79- 201225563 232 功率控制單元 233 頻道品質資訊（CQI) 234 多工器 235 DAC單元 410 干擾區域 411 主叢集 412 干擾叢集/干擾DIDO叢集 413 干擾叢集/干擾DIDO叢集 501 用戶端MC 502 用戶端1C 503 綠十字/目標用戶端TC 510 干擾區域 511 主叢集 512 干擾叢集 801 用戶端器件/用戶端/目標用戶端 802 主DIDO叢集/主DIDO叢集（C1) 803 干擾叢集/相鄰叢集（C2) 812 DIDO天線 813 DIDO天線 3640a 相鄰超級叢集 3640b 超級叢集 3640c 相鄰超級叢集 3641 DIDO叢集 3642 使用者叢集 159895.doc -80- 201225563 F! 載波頻率 f2 載波頻率 f3 載波頻率 Τι 時槽 11 貧料_流 T2 時槽 h 資料串流 T3 時槽 tM 資料_流 ❹ 159895.doc - 81

Claims (1)

1. 201225563 七、申請專利範圍： 1. 一種方法，其包含： 量測一目標使用者與基地收發器台（BTS)之複數個分 散輸入分散輸出（DIDO)分散式天線之間的鏈路品質； 使用該等鏈路品質量測來定義一使用者叢集； 里測疋義之使用者叢集内的每一使用者與每—DIDO 天線之間的頻道狀態資訊（CSI);及 基於該量測之CSI來預編碼該使用者叢集内之該等 〇 DIDO天線與可由該等DID〇天線達到之該等使用者之間 的資料傳輸。 2. 如请求項i之方法，其中該鏈路品質經量測為—信雜比 (SNR)或信號對干擾加雜訊比（SINR)。 3. 如請求項2之方法，其巾該等DID〇分散式天線或該等使 用者傳輸訓練信號，且該等使用者或該等DIDO分散式天 線基於該訓練來估計接收之信號品質。 〇 4·如请求項!之方法，其中使用該等鏈路品質量測來定義 一使用者叢集包含識別該等天線中之具有至該目標使用 者的非零鏈路品質量度之一子集。 5.如請求項1之方法，其進一步包含： 右該目標使用者位於其中該目標使用者正傳輸資料串 流至使用者叢集中的該等天線及自使用者叢集中的該等 天線接收資料串流且亦正偵測自一干擾DIDO叢集中之該 等天線傳輸的射頻（RF)信號的一區域中，則在該干擾 DID〇叢集中之該等BTS處實施具有DIDO叢集間干擾 159895.doc 201225563 (IDCI)、4除之DID〇預編碼以避免該目標使用者處之奸干 擾。 6.如請求項5之方法，其中該干擾Dm〇叢集中之該等天線 傳輸射_信號以在空間中建立具有零奸能量之位 置’包括由該使用者目標所佔據之空間。 7·如請求項6之方法’其中M個分散式傳輸天線建立多達 (M-1)個零rf能量點。 8·如請求項6之方法，其中該等零奸能量位置為接收器， 該等傳輸天線知曉傳輸H與料接收器之間的該頻道狀 態資訊，且該等傳輸器利賴頻道狀態資訊來判定將被 同時傳輸之干擾信號。 9.如明求項8之方法，其使用區塊董子角化預編碼。 ίο·如晴求項6之方法，其中該等具有零rf能量之位置對應 於DIDO使用者之位置且將DID〇預編碼用以建立對於該 等使用者的零RF能量點。 11. 如吻求項!之方法，其中一旦該等使用者叢集經選擇， 則使自該使用者叢集内之所有傳輸器至每—使用者的該 CSI可供該使用者叢集内之所有BTS使用。 12. 如印求項丨丨之方法，其中該csi資訊係經由一基地台網 路（BSN)在所有BTS上共用。 13. 如清求項12之方法，其中利用^[/〇[頻道互易性以自 TDD系統之UL頻道上的訓練導出該csi。 14. 如咕求項12之方法’其中將自所有使用者至該等bts之 回饋頻道用於FDD系統中。 159895.doc 201225563 15.如明求項14之方法，其中為了減少回饋量僅回饋對應 於鍵路品質矩陣之非零輸入項的該CSI。 16·如叫求項1之方法，其中計算有效頻道矩陣&之奇異值 分解（SVD)且將用於該目標使用者是之預編碼權重w々定義 為對應於队之零子空間的右奇異向量。 17.如請求項1之方法，其中若傳輸器之數目大於使用者之 數目，且該SVD將該有效頻道矩陣分解為flfc = Vfc2tUfcH，則 用於使用者是之該DIDO預編碼權重由下式給出 wk =«〇 [(U〇3ff I hfer) 其中係行為之該零子空間之該等奇異向量的矩陣。 1 8. —種用於協調分散式無線系統中之傳輸的系統，其包 含： 複數個無線使用者； 複數個基地收發器台（BTS)，其具有用於與該複數個 使用者建立多個並行分散輸入分散輸出（DID〇)通信頻道 之複數個天線； 其中該等BTS及/或該等無線使用者量測其間的該等通 信頻道之鏈路品質’且使用該等鏈路品質量測來定義一 使用者叢集； 該等BTS及/或該等無線使用者進一步量測一定義之使 用者叢集内的每一使用者與每一DIDO天線之間的頻道狀 態資訊（CSI)並基於該量測之CSI預編碼該使用者叢集内 159895.doc 201225563 之該等DIDO天線與可由該等Dm〇天線達到之該等使用 者之間的資料傳輸。 19. 如喷求項18之系統，其中該鏈路品質經量測為一信雜比 (SNR)或信號對干擾加雜訊比（sinr)。 20. 如凊求項19之系統’其中該等DID〇分散式天線傳輸訓練 信號且該等使用者基於該訓練來估計接收之信號品質。 21. 如請求項18之系統，其中使用該等鏈路品質量測來定義 使用者叢集包含識別該等天線中之具有至該目標使用 者的非零鏈路品質量度之一子集。 22. 如响求項1 8之系統，其中若該目標使用者位於其令該目 標使用者正傳輸資❹流至使用者叢集中的該等天線及 自使用者叢集中的該等天線接收資料串流且亦正偵測自 -干擾DIDO叢集中之該等天線傳輸的射頻（rf)信號的— 區域中，貝，1在該干擾_〇叢冑中之該等bts實施具有 DIDO叢錢干擾（IDCI)消除的did〇預編碼以避免在該 目標使用者處之RJ7干擾。 23. 如請求項22之系統，其中該干擾Dm〇叢集内之該等天線 傳輸射頻(R F)信號以在空間中建立具有零r f能量之位 置，包括由該使用者目標所佔據之空間。 24. 如請求項23之系統’其中M個分散式傳輸天線建立多達 (M-1)個零rf能量點。 25. 如請求項23之系統’其中該等零rf能量位置為接收器， 該等傳輸天線知曉傳輸器與料接彳的該頻道狀 態資訊，㈣等傳輸11制該頻道狀態資訊來判定將被 159895.doc 201225563 同時傳輸之干擾信號。 26. 如請求項25之系統，其使用區塊對角化預編碼。 27. 如請求項23之系統，其中該等具有零RF能量之位置對應 於DID◦使用者之該位置，且將dID〇預編碼用以建立對 於該等使用者的零RF能量點。 28. 如請求項18之系統，其中一旦該等使用者叢集經選擇， 則使自該使用者叢集内之所有傳輸器至每一使用者的該 CSI可供該使用者叢集内之所有BTS使用。 29. 如請求項28之系統，其中該CSI資訊係經由一基地台網 路（BSN)在所有BTS上共用。 30. 如請求項29之系統，其中利用]：^/1)]1頻道互易性以自 TDD系統之UL頻道上的訓練導出該csi。 31·如請求項29之系統，其中將自所有使用者至該等bts之 回饋頻道用於FDD系統中。 32. 如請求項31之系統’其中為了減少回饋量，僅回饋對應 於鏈路品質矩陣之非零輸入項的該CSI。 33. 如請求項18之系統，其中計算有效頻道矩陣民之奇異值 分解（SVD)，且將用於該目標使用者灸之預編碼權重^定 義為對應於fi*之零子空間的右奇異向量。 34. 如請求項18之系統，其中若傳輸器之數目大於使用者之 數目，且該SVD將該有效頻道矩陣分解為，則 用於使用者无之該DIDO預編碼權重由下式給出 wik [(ϋ〇3^, kkT) 159895.doc 201225563 其_ u。係行為民之該零子空 κ 一接各& 3之該等奇異向量的矩陣。 35· -種系統’其包含傳輸 有轉能量之彳在空財建立具 之位置的複數個分散式傳輸天線。 ml個項35之系統’其中職分散式傳輸天線建立多達 (Μ·1)個零RF能量點。 夕運 37.如請求項3s夕会p - 器，該等值給 等物能量之位置為接收 二二傳輸天線知曉傳輸器與該等接收器之間的該頻 、 亥等傳輸盜利用該頻道狀態、資訊來判定 將被同時傳輸之干擾信號。 38_如請求項37之系統，其使用區塊對角化預編碼。 39.如請求項35之系統’其中該等傳輪天線為d㈣分散式天 線’該等具有㈣能量之位置對應於⑽〇用戶端之位 置且將DID〇預編碼用以建立對於該等用戶端的零灯能 量點。 以移除相鄰 4〇·如凊求項39之系統，其中建立零RF能量點 DID〇叢集之間的干擾。 4 1 ·如請求項4〇之系統，其進_步包含： -主_0叢集’其具有連接至用於與一目標用戶端通 信之第一複數個天線的至少一基地收發器台（BTs)，其 中該主DID0叢集中之該等BTS實施mD〇預編碼以傳輸 在同一頻帶中的同時非干擾資料串流至包括該目標用戶 端之第一複數個DIDO用戶端；及 —或多個干擾DIDO叢集’每一干擾dID〇叢集具有連 159895.doc 201225563 接至與第二複數個DIDO用戶端通信之第二複數個天線的 至少一 BTS，其中該干擾DIDO叢集中之該等BTS實施 DID◦預編碼以傳輸在同一頻帶中的同時非干擾資料串流 至該第二複數個DIDO用戶端； 其中當該目標用戶端位於其中該目標用戶端分別正傳 輸資料串流至主DIDO叢集中的該等天線及自主DIDO叢 集中的該等天線接收資料串流且亦正偵測自該干擾DIDO 叢集中之該等天線傳輸的RF信號的一區域中時，該干擾 DIDO叢集中之該等BTS實施具有DIDO叢集間干擾（IDCI) 消除之DIDO預編碼以避免該目標用戶端處之RF干擾。 42. 如請求項41之系統，其中實施具有IDCI消除之DIDO預 編碼包含建立朝該目標用戶端之方向的零RF能量。 43. 如請求項41之系統，其中該主DIDO叢集中之該等BTS計 算DIDO預編碼權重以預先消除對該主DIDO叢集中之該 第一複數個DIDO用戶端的用戶端間干擾。 44. 如請求項43之系統，其中該主DIDO叢集中之該等BTS實 施區塊對角化（BD)預編碼以預先消除對該第一複數個 DIDO用戶端的該用戶端間干擾。 45. 如請求項41之系統，其中該干擾DIDO叢集中之該等BTS 計算DIDO預編碼權重以預先消除對由該干擾DIDO叢集 伺服之第二複數個DIDO用戶端的用戶端間干擾並計算用 於IDCI消除之額外DIDO預編碼權重以避免該目標用戶 端處之RF干擾。 46. 如請求項45之系統，其中該干擾DIDO叢集中之該等BTS 159895.doc 201225563 實施區塊對角化（BD)預編碼以預先消除對該第二複數個 DIDO用戶端的該用戶端間干擾及執行IDCI消除以避免 該目標用戶端處之RF干擾。 47. 如請求項41之系統，其中僅在根據由該目標用戶端自該 主DIDO叢集偵測之信號強度及由該目標用戶端自該干擾 DIDO叢集偵測的干擾信號強度計算出的信號對干擾比 (SIR)在一指定臨限之下的情況下，該干擾DIDO叢集中 之該等BTS才實施具有DIDO叢集間干擾（IDCI)消除的 DIDO預編碼以避免該目標用戶端處之rF干擾。 48. —種機器實施之方法，其包含： 自複數個天線傳輸射頻（RF)信號以在空間中建立具有 零RF能量之位置。 49. 如請求項48之方法，其中μ個分散式傳輸天線建立多達 (Μ-1)個零rf能量點。 50. 如請求項48之方法，其中該等零叩能量之位置為接收 器，該等傳輸天線知曉傳輸器與該等接收器之間的該頻 道狀態貧訊，且該等傳輸器利用該頻道狀態資訊來判定 將被同時傳輸之干擾信號。 5 1 ·如明求項50之方法，其使用區塊對角化預編碼。 52.如5月求項48之方法，其中該等傳輸天，線為did〇分散式天 線，該等具有零RF能量之位置對應於DID〇用戶端之位 置且將DIDO預編碼用以建立至該等用戶端的零rf能量 點。 53_如请求項52之方法，甘士冰 南其中建立零RF能量點以移除相鄰 159895.doc 201225563 DIDO叢集之間的干擾。 54_如請求項48之方法，其進一步包含： 將一目標用戶端與一具有連接至第一複數個天線之至 少一基地收發器台（BTS)的主DIDO叢集相關聯， 在該主DIDO叢集中之該等BTS上實施DIDO預編碼以 傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至包括該 目標用戶端之第一複數個DIDO用戶端； 將第二複數個DIDO用戶端與一具有連接至第二複數個 天線之至少一 BTS的干擾DIDO叢集相關聯； 在該干擾DIDO叢集中之該等BTS上實施DIDO預編碼 以傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至第二 複數個DIDO用戶端；及 若該目標用戶端位於其中該目標用戶端正分別傳輸資 料串流至主DIDO叢集中的該等天線及自主DIDO叢集中 的該等天線接收資料串流且亦正偵測自該干擾DIDO叢集 中之該等天線傳輸的RF信號的一區域中，則在該干擾 DIDO叢集中之該等BTS處實施具有DIDO叢集間干擾 (IDCI)消除的DIDO預編碼以避免該目標用戶端處之RF干 擾。 55. 如請求項54之方法，其中實施具有IDCI消除之DIDO預 編碼包含建立朝該目標用戶端之方向的零RF能量。 56. 如請求項54之方法，其中該主DIDO叢集中之該等BTS計 算DIDO預編碼權重以預先消除對該主DIDO叢集中之該 第一複數個DIDO用戶端的用戶端間干擾。 159895.doc 201225563 如青长項56之方法，其中該主DID〇叢集中之該等BTS實 施區塊對角化（BD)預編碼以預先消除對該第一複數個 DIDO用戶端的該用戶端間干擾。 58. 如吻求項54之方法，其中該干擾DID〇叢集中之該等bts 計算dido預編碼權重以預先消除對由該干擾DlD〇叢集 伺服之第二複數個DIDO用戶端的用戶端間干擾並計算用 於IDCI消除之額外DIDO預編碼權重以避免該目標用戶 端處之RF干擾。 59. 如請求項％之方法，其中該干擾DID〇叢集中之該等BTS 實施區塊對角化（BD)預編碼以預先消除對該第二複數個 DIDO用戶端的該用戶端間干擾及執行mci消除以避免 該目標用戶端處之RF干擾。 60. 如請求項54之方法，其中僅在根據由該目標用戶端自該 主DIDO叢集偵測之信號強度及由該目標用戶端自該干擾 DIDO叢集偵測的干擾信號強度計算出的信號對干擾比 (SIR)在一指定臨限之下的情況下，該干擾dido叢集中 之該等BTS才實施具有DIDO叢集間干擾（IDCI)消除的 DIDO預編碼以避免該目標用戶端處之rf干擾。 61· —種用於移除相鄰分散輸入分散輸出（DIDO)叢集之間的 干擾的機器實施之方法，其包含： 在一第一用戶端處偵測來自一主DIDO叢集之信號強 度； 在該第一用戶端處偵測來自一干擾DIDO叢集之干擾信 號強度； 159895.doc -10- 201225563 若來自該主DIDO叢集之該信號強度達到一相對於來自 該干擾DIDO叢集之該干擾信號強度之值的指定值，則產 生定義該第一用戶端之一或多個天線與該干擾dido叢集 之一或多個天線之間的頻道狀態的頻道狀態資訊（CSI); 將該CSI自該第一用戶端傳輸至該干擾dido叢集中的 一基地收發器台（BTS);及 在該干擾DIDO叢集中之該等BTS處實施具有DIDO叢 集間干擾（IDCI)消除之DIDO預編碼以避免該第一用戶端 處之RF干擾。 62·如請求項61之方法，其進一步包含： 藉由估計該第一用戶端處之一信號對干擾比（SIR)來判 疋來自該主DIDO叢集之該信號強度的該指定值是否達到 相對於來自該干擾DIDO叢集之該干擾信號強度之值的該 才a疋值，該SIR係基於由該第一用戶端自該主dido叢集 偵測之該信號強度與由該第一用戶端自該干擾DID〇叢集 偵測之該干擾信號強度的一比；及 當該SIR移至一指定臨限之下時產生定義該第一用戶 端之一或多個天線與該干擾DID〇叢集之一或多個天線之 間的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)。 63_如請求項61之方法，其進一步包含： 藉由估計該第一用戶端處之一信號對干擾加雜訊比 (SINR)來判定來自該主DID〇叢集之該信號強度的該指定 值是否達到相對於來自該干擾DID〇叢集之該干擾信號強 度之值的該指定值，該SINR係基於由該第一用戶端自該 159895.doc -11 - 201225563 主DIDO叢集偵測之該信號強度與由該第一用戶端自該干 擾DIDO叢集偵測之該干擾信號強度及雜訊信號強度的一 比；及 當該SINR移至一指定臨限之下時產生定義該第一用戶 端之一或多個天線與該干擾DIDO叢集之一或多個天線之 間的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)。 64. 如請求項61之方法，其進一步包含： 在該主DIDO叢集之BTS上實施習知DIDO預編碼以傳 輸同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至包括該第一 用戶端之第一複數個dido用戶端； 在該干擾DIDO叢集之BTS上實施習知DIDO預編碼以 傳輸同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至第二複數 個DIDO用戶端’該習知DID〇預編碼係與該IDCI消除預 編碼並行實施。 65. 如請求項61之方法，其中在該第一用戶端處偵測來自一 干擾DIDO叢集的干擾信號強度包含在指定靜寂週期期間 量測來自該主DID◦叢集之該等DID0天線的信號強度。 66. 如請求項65之方法，其中該等指定之靜寂週期係基於一 預定傳輸訊框結構而指定。 67. 如請求項61之方法，其中該主〇11)〇叢集及該干擾did〇 叢集包含多載波正交分頻多工（〇FDM)系統，該方法進 一步包含： 藉由估计忒第一用戶端處之一信號對干擾比（SIR)或信 號對干擾加雜訊比（SINR)來判定來自該主DID〇叢集之該 159895.doc -12- 201225563 信號強度的該指定值是否達到相對於來自該干擾DIDO叢 集之該干擾信號強度之值的該指定值，該SIR係基於由 該第一用戶端自該主DIDO叢集偵測之該信號強度與由該 第一用戶端自該干擾DIDO叢集偵測之該干擾信號強度的 一比，該SINR係基於由該第一用戶端自該主DIDO叢集 偵測之該信號強度與由該第一用戶端自該干擾DIDO叢集 偵測之該干擾信號強度及雜訊信號強度的一比，其中該 SIR或SINR係自該OFDM系統之零載頻調估計。 68. 如請求項61之方法’其中若來自該主DIDO叢集之該信號 強度達到一相對於來自該干擾DIDO叢集之該干擾信號強 度之值的指定值’則使用來自該干擾DIDO叢集之訓練信 號以產生定義該第一用戶端之一或多個天線與該干擾 DIDO叢集之一或多個天線之間的頻道狀態之該頻道狀態 資訊（CSI)。 69. 如請求項61之方法，其中在該干擾〇1〇〇叢集中之該 〇 處實施具有DID〇叢集間干擾（IDCI)消除之DID0預編碼 包含預編碼及傳輸射頻（RF)信號以在該第一用戶端之該 位置處建立零RF能量。 70. 如”月求項69之方法，其中該干擾叢集中之M個分散式傳 輸天線建立多達（Μ-1)個零RF能量點。 71. 如：求項69之方法，其中該等傳輸天線知曉傳輸器與接 收益之間的該頻道狀態f訊，且該等傳輸器利用該頻道 狀態資訊來判定將被同時傳輸之該等干擾信號。 72. 如5月求項71之方法，其使用區塊對角化預編碼。 159895.doc •13- 201225563 73. —種用於移除相鄰分散輸入分散輸出（DIDO)叢集之間的 干擾之系統，其包含： 一主DIDO叢集，其用於在一DIDO通信頻道上與一第 一用戶端通信； 該第一用戶端，其用於偵測來自該主DIDO叢集之信號 強度； 一干擾DIDO叢集，其用於產生干擾該DIDO通信頻道 之信號，其中該第一用戶端偵測來自該干擾DIDO叢集之 干擾信號強度； 若來自該主DIDO叢集之該信號強度達到一相對於來自 該干擾DIDO叢集之該干擾信號強度之值的指定值，則該 第一用戶端產生定義該第一用戶端之一或多個天線與該 干擾DIDO叢集之一或多個天線之間的頻道狀態的頻道狀 態資訊（CSI)並傳輸該CSI至該干擾DIDO叢集中之一基地 收發器台（BTS);及 該BTS實施具有DIDO叢集間干擾（IDCI)消除之DIDO預 編碼以避免該第一用戶端處之RF干擾。 74. 如請求項73之系統，其進一步包含： 該第一用戶端藉由估計該第一用戶端處之一信號對干 擾比（SIR)來判定來自該主DIDO叢集之該信號強度的該 指定值是否達到相對於來自該干擾DIDO叢集之該干擾信 號強度之值的該指定值，該SIR係基於由該第一用戶端 自該主DIDO叢集偵測之該信號強度與由該第一用戶端自 該干擾DIDO叢集偵測之該干擾信號強度的一比；及 159895.doc -14· 201225563 在該SIR移至一指定臨限之下時該第一用戶端產生定 義該第一用戶端之一或多個天線與該干擾DID〇叢集之一 或多個天線之間的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)。 75. 如請求項73之系統，其進一步包含： 該第一用戶端藉由估計該第—用戶端處之一信號對干 擾加雜訊比（SINR)來判定來自該主DID〇叢集之該信號強 度的該指定值是否達到相對於來自該干擾DID〇叢集之該 干擾彳§號強度之值的該指定值，該SINR係基於由該第一 用戶端自該主DIDO叢集偵測之該信號強度與由該第一用 戶端自該干擾DIDO叢集偵測之該干擾信號強度及雜訊信 號強度的一比；及 *亥第一用戶端在該SINR移至一指定臨限之下時產生定 義該第一用戶端之一或多個天線與該干擾DID〇叢集之一 或多個天線之間的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)。 76. 如請求項73之系統，其進一步包含： Q 在該主DID〇叢集内之複數個基地台收發器（BTS); 該主dido叢集之該等BTS實施習知DID〇預編碼以傳 輪在同—頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至包括該第 一用戶端之第—複數個dido用戶端； 該干擾DIDO叢集之該等BTS實施習知DID〇預編碼以 傳輸在同-頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至第二複 數個DID〇用戶端，該習知DIDO預編碼係與該IDCI消除 預編碼並行地實施。 77. 如凊求項73之系統，其中在該第一用戶端處偵測來自一 159895.doc •15- 201225563 干擾DID0叢集之干擾信號強度包含在指定靜寂週期期間 量測來自該主DIDO叢集之該等DIDO天線的信號強度。 78. 如請求項77之系統，其中該指定之靜寂週期係基於一預 定傳輪訊框結構而指定。 79. 如請求項73之系統，其中該主mD〇叢集及該干擾did〇 叢集包含多載波正交分頻多工（〇FDM)系統，該系統進 一步包含： 該第一用戶端藉由估計該第一用戶端處之一信號對干 擾比（SIR)或信號對干擾加雜訊比（SINR)來判定來自該主 DIDO叢木之該彳5號強度的該指定值是否達到相對於來自 忒干擾DIDO叢集之該干擾信號強度之值的該指定值，該 SIR係基於由該第一用戶端自該主DID〇叢集偵測之該信 號強度與由該第一用戶端自該干擾DID〇叢集偵測之該干 擾信號強度的一比，該SINR係基於由該第一用戶端自該 主DIDO叢集偵測之該信號強度與由該第一用戶端自該干 擾DIDO叢集债測之該干擾信號強度及雜訊信號強度的一 比’其中該SIR或SINR係自該OFDM系統之零載頻調估 計。 80. 如請求項73之系統，其中若來自該主dID〇叢集之該信號 強度達到一相對於來自該干擾dido叢集之該干擾信號強 度之值的指定值，則該第一用戶端使用來自該干擾DIDO 叢集之訓練信號產生定義該第一用戶端之一或多個天線 與該干擾DIDO叢集之一或多個天線之間的頻道狀態的該 頻道狀態資訊（CSI；)。 159895.doc -16- 201225563 81. 如請求項73之系統’其中在該干擾Dm〇叢集中之該bts 處實施具有DIDO叢集間干擾（IDCI)消除的DIDO預編碼 包含預編碼及傳輸射頻（RF)信號以在該第一用戶端之該 位置處建立零RF能量。 82. 如請求項81之系統，其中該干擾叢集中之μ個分散式傳 輸天線建立多達（Μ-1)個零RF能量點。 83. 如請求項81之系統，其中該等傳輸天線知曉傳輸器與接 收器之間的該頻道狀態資訊，且該等傳輸器利用該頻道 狀態資訊來判定將被同時傳輸之該等干擾信號。 84. 如請求項83之系統，其使用區塊對角化預編碼。 85. —種用於在一第一分散輸入分散輸出（Dm⑺用戶端自一 第一 DIDO叢集移動至一第二DID〇叢集時調整與該第一 DIDO用戶端之通信的機器實施方法，該方法包含： 偵測在該第一 DIDO用戶端與該第一 did〇叢集 (「S1」）之間及在該第一 DIDO用戶端與該第二DID〇叢 集（「S2」）之間的信號強度； 當該第一DIDO用戶端在其中S2相對於S1充分低的一 第一指定區域内時，則在該第一 DID〇叢集中之該等基地 收發器台（BTS)中的至少一者上實施習知dIDO預編碼以 傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至包括該 第一用戶端之第一複數個DIDO用戶端，並在該第二 DIDO叢集中之該等BTS上實施習知DID〇預編碼以傳輸 在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至不包括該第 一用戶端之第二複數個DIDO用戶端； 159895.doc •17- 201225563 當該第一 DIDO用戶端在其中S2已相對於§1增加及/或 S1已相對於S2減少使得S2與S1之相對值已導致達到一第 一臨限的一第二指定區域内時，則產生定義在該第一 DIDO用戶端之一或多個天線與該第二DID〇叢集之一或 多個天線之間的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)，其中該 第二DIDO叢集之一 BTS使用該CSI來實施具有DIDO叢集 間干擾（IDCI)消除之DIDO預編碼以避免該第一 dido用 戶端處之RF干擾； 當該第一 DIDO用戶端在其中S2已相對於81增加及/或 S1已相對於S2減少使得S2與S1之相對值已導致達到一第 二臨限的一第三指定區域内時，則在該第二DID〇叢集中 之s亥專BTS上實施習知DIDO預編碼以傳輸在同一頻率頻 帶内之同時非干擾資料串流至包括該第一用戶端之該第 二複數個DIDO用戶端並產生定義在該第一 dido用戶端 之一或多個天線與該第一 DIDO叢集之一或多個天線之間 的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)，其中該第一did〇叢 集之一 BTS使用該CSI來實施具有DIDO叢集間干擾 (IDCI)消除之DIDO預編碼以避免該第一 dido用戶端處 之RF干擾；及 當該第一 DIDO用戶端在其中S2已相對於81增加及/或 S 1已相對於S2減少使得S2與S 1之相對值已導致達到一第 二臨限的一第四指定區域中時，則在該第二DIDO叢集中 之該等基地收發器台（BTS)中之至少一者上實施習知 DIDO預編碼以傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料 l59S95.doc -18 - 201225563 串流至包括該第一用戶端之該第二複數個DIDO用戶端， 並在該第一 DIDO叢集中之該等BTS上實施習知DIDO預 編碼以傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至 不包括該第一用戶端之該第一複數個DIDO用戶端。 86.如請求項85之方法，其進一步包含： 計算用於S1及S2之該信號對干擾加雜訊比（SINR)及/或 該信號對干擾比（SIR);及 基於SIR及/或SINR的值定義該第一、該第二及該第三 臨限。 87_如請求項85之方法，其進一步包含： 基於S 1與S2之該等相對值動態地調整該第一臨限值至 該第三臨限值中之每一者以回應於該第一 DIDO用戶端在 區域之間移動而實施一滯後迴路以避免在該等區域中之 每一者之間的重複切換。 88_如請求項85之方法，其中關於該DIDO用戶端當前所駐留 之該區域的一判定係由該DIDO用戶端來進行。 89. 如請求項85之方法，其中關於該DIDO用戶端當前所駐留 之該區域的一判定係由該第一 DIDO叢集及/或該第二 DIDO叢集中之一BTS來進行。 90. 如請求項85之方法，其以一有限狀態機來實施，該有限 狀態機經實施為一執行指令之序列的處理器。 91. 如請求項85之方法，其中實施具有IDCI消除之DIDO預 編碼以避免該第一 DIDO用戶端處之RF干擾包含傳輸複 數個射頻（RF)信號以在空間中建立具有零RF能量之位 159895.doc -19- 201225563 置。 92·如δ月求項91之方法’其中關分散式傳輪天線建立 (Μ-1)個零rf能量點。 運 93·如請求項91之方法’其中該等零rf能量位置為接收器， 該=傳輪天線知曉傳輸ϋ與料接收器之間的該頻道狀 態資訊，且該等傳輸器利用該頻道狀態資訊來判定將被 同時傳輪之干擾信號。 94. 如請求項93之方法，其使用區塊對角化預編碼。 95. —種用於在一第一分散輸入分散輸出⑴id〇)用戶端自— 第一dido叢集移動至_第二DID〇叢集時調整與該第一 DIDO用戶端之通信的系統，其方法包含·· s亥第一DIDO用戶端偵測在該第一 DID〇用戶端與該第 一 DIDO叢集（「S1」）之間及在該第一 DID〇用戶端與該 第二DIDO叢集（「S2」）之間的信號強度； 當該第一 DIDO用戶端在其中S2相對於S1充分低的一 第一指定區域中時’則在該第一 dido叢集中之該等基地 收發器台（BTS)中的至少一者上實施習知DIDO預編碼以 傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至包括該 第一用戶端之第一複數個DIDO用戶端，並在該第二 DIDO叢集中之該等BTS上實施習知DIDO預編碼以傳輸 在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至不包括該第 一用戶端之第二複數個DIDO用戶端； 當該第一 DIDO用戶端在其中S2已相對於S1增加及/或 S 1已相對於S2減少使得S2與S 1之相對值已導致達到一第 159895.doc -20- 201225563 一臨限的一第二指定區域内時，則產生定義在該第一 DIDO用戶端之一或多個天線與該第二DIDO叢集之一或 多個天線之間的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)，其中該 第二DIDO叢集之一BTS使用該CSI來實施具有DIDO叢集 間干擾（IDCI)消除之DIDO預編碼以避免該第一 DIDO用 戶端處之RF干擾； 當該第一 DIDO用戶端在其中S2已相對於S1增加及/或 S1已相對於S2減少使得S2與S1之相對值已導致達到一第 〇 二臨限的一第三指定區域内時，則在該第二DIDO叢集中 之該等BTS上實施習知DIDO預編碼以傳輸在同一頻率頻 帶内之同時非干擾資料串流至包括該第一用戶端之該第 二複數個DIDO用戶端並產生定義在該第一 DIDO用戶端 之一或多個天線與該第一 DIDO叢集之一或多個天線之間 的頻道狀態之頻道狀態資訊（CSI)，其中該第一 DIDO叢 集之一 BTS使用該CSI來實施具有DIDO叢集間干擾 (IDCI)消除之DIDO預編碼以避免該第一用戶端處之RF干 G 擾；及 當該第一DIDO用戶端在其中S2已相對於S1增加及/或 S1已相對於S2減少使得S2與S1之相對值已導致達到一第 三臨限的一第四指定區域内時，則在該第二DIDO叢集中 之該等基地收發器台（BTS)中之至少一者上實施習知 DIDO預編碼以傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料 串流至包括該第一用戶端之該第二複數個DIDO用戶端， 並在該第一DIDO叢集中之該等BTS上實施習知DIDO預 159895.doc -21 · 201225563 編碼以傳輸在同一頻率頻帶内之同時非干擾資料串流至 不包括該第一用戶端之該第一複數個DIDO用戶端。 96. 如請求項95之系統，其進一步包含： 該第一用戶端及/或該等BTS計算用於S1及S2之信號對 干擾加雜訊比（SINR)及/或信號對干擾比（SIR);及 基於SIR及/或SINR的值定義該第一、該第二及該第三 臨限。 97. 如請求項95之系統，其進一步包含： 該第一 DIDO用戶端及/或該等BTS基於S1及S2之該等 相對值動態地調整該第一臨限值至該第三臨限值中之每 一者以回應於該第一 DIDO用戶端在區域之間移動而實施 一滯後迴路以避免在該等區域中之每一者之間的重複切 換。 9 8.如請求項95之系統，其中關於該DIDO用戶端當前所駐留 之該區域的一判定係由該DIDO用戶端來進行。 99. 如請求項95之系統，其中關於該DIDO用戶端當前所駐留 之該區域的一判定係由該第一 DIDO叢集及/或該第二 DIDO叢集中之一BTS來進行。 100. 如請求項95之系統，其以一有限狀態機來實施，該有限 狀態機經實施為一執行指令之序列的處理器。 101. 如請求項95之系統，其中實施具有IDCI消除之DIDO預 編碼以避免該第一 DIDO用戶端處之RF干擾包含傳輸複 數個射頻（RF)信號以在空間中建立具有零RF能量之位 置。 159895.doc -22- 201225563 其中Μ個分散式傳輸天線建立多達 102.如請求項1〇1之系統 (M_1)個零RF能量點 1〇3 ^。月求項1〇1之系'统，其中該等零RF能量位置為接收 益，該等傳輸天線知曉傳輸器與該等接收器之間的該頻 道狀t資訊，且該等傳輸器制該頻道狀態資訊來判 將被同時傳輸之干擾信號。 飢如請求項103之系統，其使用區塊對角化預編碼。

   105· -種用於調整與一第一分散輸入分散輸出卿⑺用戶端 之通信的機器實施之方法，其包含： 將RF能量自一DID〇網路之一或多個天線發送至該 DIDO用戶端； 估計該DIDO用戶端之一當前速度；及 基於該用戶端之該估計之速度而指派該用戶端至一特 定DIDO網路。 106. 如請求項1〇5之方法，其中將該RF能量用以藉由估計都 卜勒頻移來估計該用戶端之一當前速度。 107. 如請求項1〇6之方法，其中該都卜勒頻移係使用自該等 天線反射至該用戶端及返回至該等天線的該反^^能量使用 盲估計技術而計算。 108. 如請求項106之方法，其中該RF*量由訓練信號組成且 該都卜勒頻移係使用該等訓練信號來計算。 109. 如請求項106之方法，其中若該DID〇用戶端之速度係在 一指定臨限之上，則將該DID〇用戶端指派給一能夠與高 速DIDO用戶端通信之第一 DIDO網路，且若該用戶端之 159895.doc •23· 201225563 速度係在該指定臨限之下，則指派該dido用戶端給一第 二DIDO網路。 110. 如請求項109之方法，其中該第一DIDO網路包含經由一 具有一第一平均潛時之BTS網路連接的複數個基地台收 發器（BTS)且其中該第二DIDO網路包含經由一具有一第 二平均潛時之BTS網路連接的複數個BTS，該第二平均 潛時低於該第一平均潛時。 111. 如請求項105之方法，其進一步包含在一干擾DIDO叢集 中之該等BTS中之一或多者處實施具有DIDO叢集間干擾 (IDCI)消除的DIDO預編碼以在該DIDO用戶端之該位置 處建立零RF能量。 112. 如請求項111之方法，其中該干擾DIDO叢集中之Μ個分 散式傳輸天線建立多達（Μ-1)個零RF能量點。 113. 如請求項111之方法，其中該等傳輸天線知曉傳輸器與 接收器之間的該頻道狀態資訊，且該等傳輸器利用該頻 道狀態資訊來判定將被同時傳輸之干擾信號。 114. 如請求項113之方法，其使用區塊對角化預編碼。 115. —種用於調整與一第一分散輸入分散輸出（DIDO)用戶端 之通信的系統，其包含： 一 DIDO網路，其具有發送RF能量至該DIDO用戶端之 複數個天線； 該DIDO用戶端及/或該DIDO網路之一或多個基地台收 發器（BTS)估計該DIDO用戶端之一當前速度；及 該等BTS中之一或多者基於該用戶端之該估計之速度 159895.doc -24- 201225563 而指派該用戶端至一特定DIDO網路。 116. 如請求項11 5之系統，其中將該RF能量用以藉由估計都 卜勒頻移來估計該用戶端之一當前速度。 117. 如請求項116之系統，其中該都卜勒頻移係使用自該等 天線反射至該用戶端及返回至該等天線之該RF能量使用 盲估計技術來計算。 118. 如請求項11 6之系統，其中該RF能量由訓練信號組成且 該都卜勒頻移係使用該等訓練信號來計算。 〇 119.如請求項115之系統，其中若該DIDO用戶端之速度在一 指定臨限之上，則指派該DIDO用戶端給一能夠與高速 DIDO用戶端通信的第一 DIDO網路，且若該用戶端之速 度在該指定臨限之下，則指派該DIDO用戶端給一第二 DIDO網路。 120. 如請求項119之系統，其中該第一 DIDO網路包含經由一 具有一第一平均潛時之BTS網路連接的複數個基地台收 發器（BTS)且其中該第二DIDO網路包含經由一具有一第 二平均潛時之BTS網路連接的複數個BTS，該第二平均 潛時低於該第一平均潛時。 121. 如請求項115之系統，其進一步包含在一干擾DIDO叢集 中之該等BTS中之一或多者處實施具有DIDO叢集間干擾 (IDCI)消除之DIDO預編碼以在該DIDO用戶端之該位置 處建立零RF能量。 122. 如請求項121之系統，其中該干擾DIDO叢集中之Μ個分 散式傳輸天線建立多達（Μ-1)個零RF能量點。 159895.doc -25- 201225563 123. 如請求項121之系統，其中該等傳輸天線知曉傳輸器與 接收器之間的該頻道狀態資訊，且該等傳輸器利用該頻 道狀態資訊來判定將被同時傳輸之干擾信號。 124. 如請求項123之系統，其使用區塊對角化預編碼。 125. —種用於調整與一第一分散輸入分散輸出（DIDO)用戶端 之通信的機器實施方法，其包含： 將DIDO權重應用於一或多個資料串流以產生一或多個 DIDO預編碼之資料串流； 接收與將藉以傳輸該DIDO預編碼資料串流的DIDO通 信頻道有關之輸入頻道品質資訊（CQI)及/或頻道狀態資 訊（CSI); 基於該CQI及/或CSI判定一功率縮放因子；及 將該功率縮放因子應用於該等DIDO預編碼資料串流中 之每一者。 126. 如請求項125之方法，其中將該功率縮放因子應用於該 等DIDO預編碼資料串流中之每一者包含將該功率縮放因 子與該等DIDO預編碼資料串流中之每一者相乘。 127. 如請求項125之方法，其中該CQI包含用於該等DIDO通 信頻道中之每一者的一平均信雜比（SNR)或RSSI。 128. 如請求項125之方法，其中該功率縮放因子被應用於發 送至每一 DIDO天線之該等資料串流中之每一者且被動態 地調整，使得一瞬時每DIDO天線傳輸功率可升至預定義 最大容許曝露（MPE)限制之上但該平均每DIDO天線功率 維持在該等MPE限制之下。 159895.doc -26- 201225563 129. 如請求項125之方法，其進一步包含實施具有DIDO叢集 間干擾（IDCI)消除之DIDO預編碼以自複數個傳輸天線傳 輸並在該第一DIDO用戶端之位置處建立零RF能量。 130. 如請求項129之方法，其進一步包含自Μ個分散式傳輸天 .線傳輸以建立多達（Μ-1)個零RF能量點。 131. 如請求項129之方法，其中該等傳輸天線知曉傳輸器與 接收器之間的該頻道狀態資訊，且該等傳輸器利用該頻 道狀態資訊來判定將被同時傳輸之干擾信號。 〇 132.如請求項13 1之方法，其使用區塊對角化預編碼。 133.如請求項129之方法，其中該等傳輸天線為DIDO分散式 天線，該等具有零RF能量之位置對應於DIDO用戶端之 該位置且將DIDO預編碼用以建立對於該等用戶端之零 RF能量點。 134·如請求項133之方法，其中建立零RF能量點以移除相鄰 DIDO叢集之間的干擾。 135. —種用於調整與一第一分散輸入分散輸出（DIDO)用戶端 〇 之通信的機器實施方法，其包含： 接收頻道狀態資訊（CSI)及/或頻道品質資訊（CQI); 基於該CSI或CQI選擇同一叢集内之DIDO天線之群 組；及 基於該CSI及/或CQI應用DIDO權重以在每一群組内產 生一或多個DIDO預編碼之資料串流。 136. 如請求項135之方法，其中應用該等DIDO權重產生該等 DIDO預編碼之資料串流中之每一者包含將該等DIDO權 159895.doc -27- 201225563 重與該等DIDO預編碼之資料串流中的每一者相乘。 137.如請求項135之方法，其中該CQI包含用於該等通 信頻道中之每一者的一平均信雜比（SNR)或Rss卜 138•如請求項135之方法’其中功率縮放因子被應用於發送 至每—DIDO天線的該等資料串流中之每一者且被動態地 調整，使得一瞬時每DIDO天線傳輸功率可升至預定義最 大容許曝露（MPE)限制之上，但平均每DID〇天線功率維 持在該等MPE限制之下。 139. 如明求項13 5之方法，其進一步包含實施具有did〇叢集 間干擾（IDCI)消除之DIDO預編碼以自複數個傳輸天線傳 輸並在該第一DIDO用戶端之位置處建立零111?能量。 140. 如明求項135之方法，其進一步包含自河個分散式傳輸天 線傳輸以建立多達（Μ-1)個零rf能量點。 141·如請求項139之方法，其中該等傳輸天線知曉傳輸器與 接收器之間的該頻道狀態資訊，且該等傳輸器利用該頻 道狀態資訊來判定將被同時傳輸之干擾信號。 142. 如請求項141之方法，其使用區塊對角化預編碼。 143. 如請求項129之方法，其中該等傳輸天線為〇1〇〇分散式 天線，該等具有零rF能量之位置對應於DID〇用戶端之 該位置且將DIDO預編碼用以建立對於該等用戶端之零 RF能量點。 144. 如請求項143之方法，其中建立零RF能量點以移除相鄰 DIDO叢集之間的干擾。 145. —種用於與複數個分散輸入分散輸出（DID〇)用戶端通信 159895.doc •28- 201225563 之機器實施方法，其包含： 判定定義一在第一複數個DIDO天線中之每一者與該等 DIDO用戶端中之每一者之間的頻道狀態之頻道狀態資訊 (CSI); 使用該CSI來判定用於第一複數個DIDO天線中之每一 者與該等DIDO用戶端中之每一者之天線之間的該等頻道 中之每一者的分散輸入分散輸出（DIDO)預編碼權重； 使用該CSI及DIDO預編碼權重來判定定義該第一複數 Ο 個DIDO天線中之每一者與該等DIDO用戶端中之每一者 之該等天線之間的鏈路品質的鏈路品質量度； 使用該等鏈路品質量度來判定用於不同DIDO用戶端之 調變編碼方案（MCS);及 使用用於該等用戶端之該等判定之MCS將預編碼資料 串流自該第一複數個DIDO天線中之每一者傳輸至該等個 別DIDO用戶端中之每一者。 146. 如請求項145之方法，其中，在一使用正交分頻多工 〇 (OFDM)之系統中，該鏈路品質量度包含所有OFDM載頻 調上之一平均信雜比。 147. 如請求項145之方法，其中該鏈路品質量度為在該第一 複數個天線與該等用戶端之該等天線之間的該等有效頻 道之一頻率回應。 148. 如請求項145之方法，其中，在一使用正交分頻多工 (OFDM)之系統中，該方法進一步包含： 基於該等鏈路品質量度，判定待用以與該等不同DIDO 159895.doc -29- 201225563 用戶端中之每一者通信的該等不同OFDM載頻調。 149. 如請求項145之方法，其進一步包含： 傳輪待用於通k的該等MCS之一指示至該等各別Did〇 用戶端中之每一者。 150. 如請求項149之方法，其中’在一使用正交分頻多工 (OFDM)之系統中，該方法進一步包含： 傳輸待用於通k的該等不同載頻調之一指示至該等各 別DIDO用戶端中之每一者。 151. 如請求項145之方法，其進一步包含基於頻道增益之偵 測的時間變化來調整該等MCS。 152·如請求項I45之方法，其中該等MCS係每隔頻道相干時 間之一部分來重新計算。 153. 如請求項145之方法，其進一步包含實施具有did〇叢集 間干擾（IDCI)消除之DIDO預編碼以自該第一複數個 DIDO天線傳輸並在該第一dIDO用戶端之位置處建立零 RF能量。 154. 如凊求項153之方法，其進一步包含自]^個分散式did〇 天線傳輸以建立多達（M-1)個零RF能量點。 155. 如請求項153之方法’其中該等DID0天線知曉傳輸器與 接收器之間的該頻道狀態資訊’且該等傳輸器利用該頻 道狀態資訊來判定將被同時傳輸之干擾信號。 156·如請求項155之方法，其使用區塊對角化預編碼。 157.如請求項156之方法，其中該等具有零rf能量之位置對 應於該等DIDO用戶端中之每一者的該位置且將DIDO預 159895.doc •30· 201225563 編碼用以建立對於該等用戶端之零RF能量點。 158. 如請求項157之方法，其中建立零RF能量點以移除相鄰 DIDO叢集之間的干擾。 159. —種用於在一使用正交分頻多工（OFDM)及DIDO預編碼 以與複數個分散輸入分散輸出（DIDO)用戶端通信之 DIDO系統中執行預編碼内插的機器實施之方法，其包 含： 選擇OFDM載頻調之一第一子集以判定預編碼權重之 〇 一第一子集； 藉由在預編碼權重之該第一子集之間内插而導出用於 OFDM載頻調之一第二子集的預編碼權重之一第二子 集；及 在傳輸一資料串流至一 DIDO用戶端之前使用預編碼權 重之該第一子集與預編碼權重之該第二子集的一組合來 預編碼該資料串流。 160. 如請求項159之方法，其中對OFDM載頻調之該第一子集 ❹ 執行奇異值分解（SVD)以判定預編碼權重之該第一子 集。 161. 如請求項159之方法，其進一步包含實施具有DIDO叢集 間干擾（IDCI)消除之DIDO預編碼以自第一複數個DIDO 天線傳輸並在該DIDO用戶端之位置處建立零RF能量。 162. 如請求項159之方法，其進一步包含自Μ個分散式DIDO 天線傳輸以建立多達（M-1)個零RF能量點。 163. 如請求項161之方法，其中該等DIDO天線知曉傳輸器與 159895.doc -31- 201225563 接收器之間的該頻道狀態資訊，且該等傳輸器利用該頻 道狀態資訊來判定將被同時傳輸之干擾信號。 164. 如請求項163之方法，其使用區塊對角化預編碼。 165. 如請求項164之方法，其中該等具有零RF能量之位置對 應於複數個DIDO用戶端中之每一者的該位置且將DIDO 預編碼用以在該複數個DIDO用戶端中之每一者處建立零 RF能量點。 166. 如請求項1 65之方法，其中建立零RF能量點以移除相鄰 DIDO叢集之間的干擾。 167. —種在一使用正交分頻多工（OFDM)及DIDO預編碼以與 複數個分散輸入分散輸出（DIDO)用戶端通信之DIDO系 統中執行預編碼内插的系統，該系統包含一用於處理程 式碼以執行以下操作之處理器： 選擇OFDM載頻調之一第一子集以判定預編碼權重之 一第一子集； 藉由在預編碼權重之該第一子集之間内插而導出用於 OFDM載頻調之一第二子集的預編碼權重之一第二子 集；及 在傳輸一資料串流至一 DIDO用戶端之前使用預編碼權 重之該第一子集與預編碼權重之該第二子集的一組合來 預編碼該資料串流。 168. 如請求項167之系統，其中對OFDM載頻調之該第一子集 執行奇異值分解（SVD)以判定預編碼權重之該第一子 集。 159895.doc 32· 201225563 169. 如請求項167之系統，其進一步包含程式碼，其在由該 處理器執行時執行以下操作：實施具有DIDO叢集間干擾 (IDCI)消除之DIDO預編碼以自第一複數個DIDO天線傳 輸並在該DIDO用戶端之位置處建立零RF能量。 170. 如請求項167之系統，其進一步包含自Μ個分散式DIDO 天線傳輸以建立多達（M-1)個零RF能量點。 171. 如請求項169之系統，其中該等DIDO天線知曉傳輸器與 接收器之間的頻道狀態資訊，且該等傳輸器利用該頻道 〇 狀態資訊來判定將被同時傳輸之干擾信號。 172. 如請求項171之系統，其中利用該頻道狀態資訊包含使 用區塊對角化預編碼。 173. 如請求項172之系統，其中該等具有零RF能量之位置對 應於複數個DIDO用戶端中之每一者的該位置且將DIDO 預編碼用以在該複數個DIDO用戶端中之每一者處建立零 RF能量點。 174. 如請求項173之系統，其中建立零RF能量點以移除相鄰 ◎ DIDO叢集之間的干擾。 159895.doc 33-