蜂窩網絡中的協作通信的製作方法

2023-06-18 06:20:41

專利名稱：蜂窩網絡中的協作通信的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，並且更具體地涉及適用於與至少一個基站執行無線通信的移動站之間的協作通信。
背景技術：
本部分介紹有助於更好地理解本發明的方面。因此，本部分的描述可以從這個角度來解讀，而不應理解為承認了什麼是現有技術或者什麼不是現有技術。協作通信的基本概念是兩個或更多節點(例如移動終端)可以互相中繼數據，移動終端間的協作通信通常基於空中接口中繼器。從中繼節點接收的數據可以當作是從另一個基站發送的。然而，因為通常假設協作移動終端之間的合作關係沒有限制，所以協作通信可能會引起安全問題。而且，當一個移動站作為另一個移動站的中繼節點時，無線系統通常需要分配兩次資源，即一次用於基站與移動站的通信，以及第二次用於移動站之間的通信。 因此，協作通信操作佔用的資源成本比較高。此外，蜂窩移動通信系統中的頻譜效率、小區邊界吞吐量以及小區範圍取決於基站和移動站間的無線鏈路兩端的天線數目。鏈路中有更多的天線使得在增加有用信號質量和抑制不想要的信號(幹擾)方面具有更好的能力。然而，由于波形因子、RF鏈路成本等原因，移動終端的天線數目是有限的。

發明內容
本發明的目的在於解決上述一個或多個問題的影響。下面給出了本發明的簡要說明以提供對本發明一些方面的基本理解。此簡要說明並非是本發明的詳盡概述。它不意圖確定本發明的關鍵或重要的元素或者劃定本發明的範圍。其唯一目的僅在於以簡化的形式給出一些概念，以作為稍後討論的更詳細的描述的前序。本發明的一個方面涉及一種用於蜂窩網絡中的通信方法，該蜂窩網絡包括適用於使用第一傳輸技術與至少一個基站執行無線通信的多個移動站，該方法包括形成包括兩個或者更多所述移動站的協作集群，以及在該協作集群中的移動站之間使用與第一傳輸技術不同的第二傳輸技術執行短距離通信，以便優選地通過使用用於幹擾抑制和幹擾消除中的至少一項的MIMO技術，特別是使用用於上行鏈路發送的發送預編碼和下行鏈路接收的接收天線加權中的至少一項來改善該集群中的至少一個移動站與該基站執行的無線通信的性能。本發明人提出了使用目前的一些行動裝置的內置功能，以使用不同於與基站通信的傳輸技術來執行短距離通信，從而改善移動站與基站通信的性能。為此目的，形成了移動站的協作集群，使得在不需要分配由第一傳輸技術提供的額外資源的情況下，允許集群中的移動站之間交換數據以及信道狀態信息。此外，當使用MIMO技術，特別是(線性)預編碼和空間復用時，可以緩解在單個移動站中僅能布置有限數目的天線的問題。特別地，可以把整個協作集群視為一個具有多個天線的虛擬移動站。
用於短距離通信的傳輸技術可以是無線或有線技術(電纜布線)。當使用無線技術時，通信可以使用帶外的頻率範圍(即在不同於與基站通信使用的頻率範圍中)執行。這種情況下，可以使用諸如無線區域網(WLAN 802. Ilx)技術或藍牙技術之類的技術。然而， 也可以使用諸如超寬帶技術之類可以覆蓋與基站通信所使用的頻率範圍的某種重疊技術。在一種變形中，為了形成協作集群，至少一個移動站請求與至少一個其他移動站進行協作(即向至少一個其他移動站發送協作請求)，該其他移動站優選地基於該其他移動站的用戶同意或不同意、該其他移動站的電池狀態或該其他移動站的速度中的至少一項來接受或拒絕該請求。因為存在安全問題，所以移動站用戶可以選擇他們是否想要加入集群，從而限制為在集群中與可靠的合作夥伴進行通信。開啟集群選項的用戶可以從他自己的數據傳輸/ 來自集群的數據接收中受益，同時也需要通過協助集群內的通信來幫助其他用戶。這樣，沒有數據要發送的移動站也要協助集群中的其他移動站，並且從而為其他移動站使用它們的電池功率。為了確保電池狀態低的移動站的用戶不會發生問題，建議在形成集群時也要檢查電池狀態，並且電池狀態低(或者電池容量低於一定門限)的「幫助者」移動站不參加集群。用於降低電池功率消耗的其他步驟可以將協助移動站的處理降低到僅為所需的最小值。這可以通過在集群中的協助移動站需要「醒來」執行處理時經由短距離通信通知它們來實現。同時，因為移動站一直在移動，所以它們可能會相對快速地離開可以與集群中的其他移動站進行短距離通信的範圍，從而使得集群中的移動站的數目可能會變化非常快。 因此，為保持集群中的移動站的協作穩健，通常不允許速度超過一定水平的移動站加入集群。通常，短距離通信可以使用將集群中一個移動站定義為主站、將集群中至少一個其他移動站定義為從站的協作協議來執行。應理解，主/從分配可以依賴於集群中傳輸的內容。例如，在諸如分布有多個移動TV頻道的多媒體廣播多播服務(MBMQ之類的應用中， 一個移動站可以是一個特定頻道的主站，而對於另一個頻道，同一個移動站可能為從站。為了在主/從站之間進行協作通信，可以使用專門的協作協議，例如用於配置從終端物理層特別是所接收的資源塊和調製編碼方式(MCQ的協作協議。即使僅在兩個移動站之間執行短距離通信，好處也是相當大的，因為通常容量可以增加一倍，這是由於在多徑信道中接收到的SNR可以改善幾個dB，從而使得通信加快。這也可以有利地用於長距離通信(可以產生顯著的覆蓋擴展)。而且，當使用可擴展編解碼器時，小區邊界的移動站也將能夠接收到增強層(高清晰度)移動TV。特別地，當第二傳輸技術使用同一收發器(例如當使用諸如UWB的重疊技術時)或電纜布線時，移動站僅需要一個收發器，但是卻享有雙接收器的性能。而且，當單個移動站配備有多於一個(例如二個或者四個)天線時，因為天線放置空間的限制，天線可能具有某些破壞信道容量的相關性。使用不同移動站的天線來接收的一個好處在於天線間的相互距離將至少為幾十個波長，從而天線將變得不相關。在一種變形中，執行短距離通信以便從集群中的至少一個移動站向集群中的至少一個其他移動站傳輸數據、信道狀態信息以及天線權值中的至少一項，數據優選地以時域 IQ採樣、頻域IQ採樣、軟比特或者解碼後的數據的形式傳輸。
對於下行鏈路接收，用於一個移動站的所有數據可以由整個集群收集，即由集群中的所有移動站收集。然後，該信息需要通過短距離移動站到移動站通信被傳輸到目標移動站。目標移動站可以將該信息視為具有額外的天線分支，目標移動站進行信道估計、解調信號、使用可選地具有連續幹擾消除的MIMO接收算法(例如最小均方誤差(MMSE)接收) 來合併天線、以及對接收的數據進行解碼。對於通信方式，存在不同的可能性將時域IQ採樣轉發給所有集群鄰居將會消耗用於短距離移動站到移動站鏈路的巨大帶寬。當轉發頻域IQ採樣時，通過僅轉發包含目標集群移動站的調度數據的頻率區域(資源塊)可以減少該帶寬。關於數據傳輸方式的其他選項包括轉發軟比特或解碼後的數據。對於沒有信道狀態信息的上行鏈路數據傳輸，可以使用開環MIMO技術(例如，空時頻分組編碼或BLAST)。為了獲得更好的性能，推薦採用使用信道狀態信息的MIMO技術。 例如，在使用時分雙工TDD的網絡中，集群中偵聽下行鏈路導頻符號的移動站將向它們的集群合作夥伴轉發信道狀態信息，這些合作夥伴可以利用信道互易性在上行鏈路中進行發送權值計算。當移動站想要發送上行數據時，向它的鄰居分發數據加線性預編碼發送權值。同樣，與在下行鏈路中類似，存在如何進行這一操作的幾個選項使用時域IQ採樣、頻域IQ採樣、數據符號加權值、數據比特加權值等等。由於集群中有大量的發射天線，線性預編碼器的設計現在可以一次實現幾個目標，例如在最大化期望服務小區處的接收總功率的同時最小化相鄰小區中的幹擾。例如，使用線性預編碼的12個單收發天線移動站的集群可以最大化4天線基站扇區在每個接收天線處的接收功率，並且此外去除(或抑制)兩個相鄰小區的幹擾(每個小區具有4個接收天線)。在另一種變形中，集群移動站作為單個虛擬移動站使用短距離通信與基站執行協作無線通信。當上行鏈路導頻符號使用與數據相同的權值來進行預編碼時(參見上面)，集群對於基站來說是透明的，其作為一個虛擬移動站來起作用。在另一種變形中，集群中的移動站是時間同步的，優選地使用至少一種時間同步協議，特別是精密時間協議PTP (IEEE 1588)、全球定位系統GPS以及第一和/或第二傳輸技術固有的同步機制。對於協作通信，可以使用專門的時間同步協議或者可以採用第一 /第二傳輸技術固有的同步機制/協議。也可以使用例如由GSP系統提供的公共時間參考。應理解，通常集群中的所有移動站都需要與蜂窩網絡同步，並且因而需要偵聽導頻符號以測量信道狀態。這樣，即使集群中的某些移動站沒有數據要傳輸，它們也可以協助集群中的其他移動站來傳輸數據，因此仍可以保證移動站間的時間同步正確。本發明另一方面涉及一種移動站，其適用於使用第一傳輸技術與蜂窩網絡中的至少一個基站執行無線通信，並且還適用於使用與第一傳輸技術不同的第二傳輸技術與協作集群中的其他移動站執行短距離通信，該短距離通信用於優選地使用用於幹擾抑制和消除中的至少一項的MIMO技術，特別是使用用於上行鏈路發送的發送預編碼和用於下行鏈路接收的接收天線加權中的至少一項來改善該移動站與基站執行的無線通信的性能。目前使用不用於與基站通信的傳輸技術來執行短距離通信的一些移動站的內置功能可以用於執行協作通信，而不必依賴於需要通過第一傳輸系統相應地由基站提供的資源。
在一個實施方式中，用於短距離通信的傳輸技術從以下組選出，該組包括無線區域網技術、藍牙技術、超寬帶技術以及有線技術。可以使用這些以及其他短距離通信技術來形成協作集群。在另一個實施方式中，移動站適用於執行短距離通信以向集群中的至少一個其他移動站發送/從集群中的至少一個其他移動站接收數據、信道狀態信息和天線權值中的至少一項，該數據優選地以時域IQ採樣、頻域IQ採樣、軟比特或者解碼後的數據的形式傳輸。 可以在集群移動站與基站之間交換天線權值以執行MIMO通信。本發明的另一個方面涉及一種用於蜂窩網絡的協作集群，該協作集群包括至少兩個如上所述的移動站。由於它的多天線能力，移動終端的這種集群可以使用同一時頻資源同時傳輸幾個數據流，即進行MIMO空間復用。當前的LTE標準僅支持一個發射天線(未來版本可能支持2個)，因而當上行鏈路需要支持更大數目的空間流時，必須進行擴展。在下行鏈路中，由於可利用多天線能力，移動站的集群能夠抑制來自相鄰基站的幹擾(例如，通過使用最優合併/抗幹擾合併/MMSE等)。在上行鏈路中，可以通過對集群發射權值進行合適的設計在空間上抑制對相鄰小區的幹擾。在靠近兩個或者更多小區邊界處形成的集群還可以同時進行到多個小區的傳輸，從而為多點協作傳輸(COMP)創造了大量的機會。在一個實施方式中，協作集群中的移動站適用於使用將一個移動站定義為主站以及將至少一個其他移動站定義為從站的協作協議來執行短距離通信。協作協議可以特別地為從站到主站的傳輸配置數據格式，並且可以激活終端/向終端指示來自合作夥伴的響應。協作協議還可以配置協作等級，例如是否需要傳輸浮點數或整數。而且，協作協議還可以用於產生/處理一個移動站到另一個移動站的協作請求。在另一個實施方式中，移動站是時間同步的，優選地使用至少一種時間同步協議， 特別是精密時間協議PTP、全球定位系統GPS以及第一和/或第二傳輸技術固有的同步機制中的至少一種。如上面所解釋的，在集群中的移動站之間以及基站和移動站之間進行正確的同步是必要的，並且可以通過使用上述同步機制的一種或多種來實現。在另一個實施方式中，移動站適用於作為單個虛擬移動站使用短距離通信來執行與基站的協作無線通信。如上所述，當集群中的移動站的上行鏈路導頻符號使用與數據相同的權值進行預編碼時，集群對基站來說是透明的，該集群作為一個虛擬移動站起作用。本發明的最後一個方面在包含上述類型的至少一個協作集群的蜂窩網絡中實施。 基站和集群中的移動站之間通信性能可以通過使用短距離通信來增強，從而改善了網絡的整體性能。特別地，當使用諸如波束賦形和線性預編碼的MIMO技術時，可以最大化服務小區的接收信號強度，並且同時可以抑制對相鄰小區的幹擾。在下面參考示出了大量細節的附圖對示例性實施方式進行的描述中闡述了其他特徵和優點，並在權利要求中對這些特徵和優點進行了定義。各個特徵可以自己單獨地實施，或者它們中的幾個可以任意期望的組合來實施。


圖示性附圖中示出了示例性實施方式，下面將對這些實施方式進行描述。以下顯示了
圖1示出了具有執行下行鏈路傳輸的協作集群的蜂窩網絡的實施方式的示意圖。圖2示出了具有執行上行鏈路傳輸的協作集群的蜂窩網絡的實施方式的示意圖。圖3示出了集群中的兩個移動站之間使用協作協議進行數據傳輸的過程的示意圖。
具體實施例方式附圖中所示各種元件的功能，包括任何標作「處理器」的功能模塊，可以通過使用專門的硬體以及與合適的軟體相關聯的可以執行軟體的硬體來提供。當由處理器提供時，該功能可以由單個專用處理器，由單個共享處理器或由多個獨立的且部分可共享的處理器來提供。此外，明確地使用術語「處理器」或「控制器」不應被解釋為專指可執行軟體的硬體，還可以隱含地包括但不限於數位訊號處理器(DSP)硬體、網絡處理器、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、用於存儲軟體的只讀存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器 (RAM)以及非易失性存儲器。還可以包括其他常規和/或定製的硬體。類似地，附圖中所示的任何開關都僅為概念性的。它們的功能可以通過程序邏輯的操作、通過專用的邏輯、通過程序控制和專用邏輯的交互、或者甚至手動地實現，具體的技術可以由實施者根據對上下文更具體的理解來選擇。圖1示出了蜂窩網絡1中的小區的簡單示例，本示例符合長期演進(LTE)標準， LTE小區具有跨越無線覆蓋區域(未示出)的單個基站BS。三個移動站MSl到MS3由LTE 小區中的基站BS提供服務。第一和第二移動站MS1、MS2形成一個協作集群C，而第三移動站MS3沒有參加集群C。移動站MS1、MS2與基站BS的通信根據LTE標準來執行，而移動站 MS1、MS2之間的通信是使用不同的無線技術(本例中為WLAN技術)在與基站BS通信所使用的頻帶外進行的短距離通信。本領域技術人員能夠理解，其他傳輸技術也可以用於集群C中的移動站MSl、MS2 之間的通信，例如(但不限於)藍牙技術、超寬帶技術或者有線技術(電纜布線)。本示例中，為了形成協作集群C，第一移動站MSl向第二移動站MS2發送協作請求， 第二移動站MS2的用戶接受了該請求。儘管第一移動站MS 1也向第三移動站MS3發送了協作請求，但後者並沒有參加集群C。本例中，這是由於第三移動站MS3的用戶不同意參加該集群。其他阻止移動站加入集群C的原因可以為(但不僅限於)a)低電池電量，因為參加的移動站的部分功率用於協助集群內其他移動站傳輸數據，b)第三移動站在短距離WLAN 傳輸範圍之外的情況，或者c)移動站速度太高。當然，代替用戶，第二 /三移動站MS2、MS3 本身(例如其上實施的合適的軟體或硬體)可能會基於某個用戶的設置自動接收或拒絕協作請求。例如，設置可以為使得某個「社區」內所有用戶能夠基於識別過程來自動接受，除了存在類似於上面提到的障礙(a)、b)、c)下)的例外障礙的情況之外。圖1的示例中，第一移動站MSl想要從基站BS接收數據，第二移動站MS2進行協助。因此，第二移動站MS2與基站BS同步，並且解讀控制信道以找到用於第一移動站MSl的資源塊。因此，第二移動站MS2接收時域IQ採樣，進行快速傅立葉變換FFT，並且去除循環前綴CP。然後，第二移動站MS2選擇要發送給第一移動站MSl的復頻域資源元素符號。第二移動站MS2然後通過WLAN向第一移動站MSl發送這些符號。第一移動站MSl也對從基站BS接收的數據進行FFT和CP去除，從而獲得它自己
8的頻域資源元素符號。現在像第一移動站MSl具有四個而不是二個天線那樣對這些符號與從第二移動站MS2接收到符號的一起處理。然後對四個接收天線執行信道估計以及接收合併和均衡，相比於第一移動站MSl僅使用兩個接收天線的情況，數據以更高質量(從而更低誤塊率)進行解碼。第一移動站MSl已知集群C將提高它的接收信號幹擾噪聲比(SINR)，現在也可以向基站BS報告所支持的更高的編碼調製方式(MCQ。這將改善第一移動站MSl以及因而整個LTE小區的吞吐量。圖2示出了通信網絡1的第二示例，該網絡具有由兩個移動站MSI、MS2組成的協作集群C，每個移動站具有兩個發送和接收天線(例如在LTE高級系統中的情況)。通信網絡1中的第一基站BSl為這兩個移動站MSI、MS2提供服務，通信網絡1中還存在不為移動站MSI、MS2提供服務的第二基站BS2。本示例中，第一移動站MSl想要發送上行鏈路數據，第二移動站MS2進行協助。第一和第二移動站MSl、MS2都基於下行鏈路(DL)參考符號測量到第一基站BSl的信道。此外，第一和第二移動站MS1、MS2也偵聽跨越相鄰小區的基站BS2的信道。第二移動站MS2使用短距離通信(WLAN)向第一移動站MSl傳送它已知的信道信息。因為使用時分雙工(TDD) 模式時信道具有互易性(只要避免移動站MSI、MS2速度過高)，那些下行鏈路測量可以作為上行鏈路信道信息/估計。因此，第一移動站MS 1可以計算集群C的聯合預編碼矢量，該矢量為集群C測量的聯合信道的函數。天線權值wll和wl2的第一集合用於第一移動站MSl的兩個發送天線。 權值w21和w22用於第二移動站MS2，並且通過第一和第二移動站MS1、MS2之間的WLAN鏈路與數據符號一起傳輸給第二移動站MS2。通常，短距離傳輸技術(本例中為WLAN技術)的延時必須足夠小以使得第一移動站MSl和第二移動站MS2可以同時對第一基站BSl的調度許可進行反應。如果使用給定的短距離傳輸技術很難實現這一點，那麼數據可能已經提前傳輸給第一移動站MS1，使得僅需要按時傳輸權值。然而，即使是權值也可以提前傳輸——例如，當第一移動站MSl不知道分配給它的資源塊時，它可以為所有可能的資源塊預先計算權值集合，並在知道確切的調度資源前把它們發送給第二移動站MS2。應該理解，該方法最適合具有低移動性的移動站MSl 和MS2。現在移動站MSl和MS2都可以使用每個天線單獨的預編碼權值發送相同的數據符號。為了保證移動站MSl和MS2進行協作通信時的時間同步正確，可以使用專門的時間同步協議，或者可以採用第一/第二傳輸技術固有的同步機制/協議。也可以使用(例如GPS系統提供的)公共時間參考。應該理解，通常集群C中所有的移動站MS1、MS2必須與蜂窩網絡1同步，並且必須偵聽導頻符號以測量信道狀態。這樣，即使當該集群內一些移動站沒有數據要發送時，它們也可以協作集群C內其他移動站進行數據傳輸。因為四個發送天線為預編碼設計提供四個空間自由度，第一移動站和第二移動站 MSUMS2的聯合預編碼矢量現在也可以考慮在空間上抑制在第二基站BS2的兩個接收天線處引起的幹擾，並且此外在第一基站BSl處最大化接收信號的相干疊加。還要理解，當上行鏈路導頻符號採用與數據相同的權值來進行預編碼時，集群C對第一基站BSl而言是透明的，其作為單個虛擬移動站起作用。如圖2所示的情況，當集群C接近兩個小區之間的邊界時，集群內的移動站MS1、MS2也可以與第二基站BS2通信，從而允許執行協作式多點傳輸 (COMP)。圖3示出了協作集群C的第一移動站和第二移動站MS1、MS2之間使用正交頻分復用OFDM調製和編碼方式進行數據傳輸的示例。如圖1和圖2的示例，第一移動站MSl為目標站(主站)，第二移動站MS2作為從站進行協作。從終端/站MS2使用OFDM收發器接收 OFDM採樣，進行FFT並且去除CP。從終端MS2可以選擇傳輸OFDM符號，該OFDM符號可能與信道估計信息和/或MIMO檢測信息一起傳輸。當然，從站MS2也可以選擇傳輸解碼後的比特。通常，從站MS2通過重採樣向第一(主)站MS 1傳輸接收到的OFDM符號，這是因為 OFDM符號是復浮點數。在主站側(MSl)，來自於第二移動站MS2的輸入數據將被發送到信道估計模塊並從那發送到MIMO檢測模塊。使用信道估計信息，來自第二移動站MS2的OFDM符號輸入流將與在第一(主)站MSl本身的OFDM收發器中接收的數據一起處理。在接收分集場景下， 主站MSl將使用MIMO檢測模塊進行MRC。然後，對來自MIMO檢測模塊的數據進行復用、解碼並傳輸給上層進行進一步處理。應該理解，因為移動站MS1、MS2具有相同的結構，第二移動站MS2也可以同樣作為主站操作，而第一移動站MSl用作從站。參照圖3，為了執行移動站MS1、MS2之間的數據傳輸，引入協作協議(CooP)。CooP 協議至少具有以下功能一個移動站/終端可以通過CooP從另一個移動站請求協作。主站可以使用CooP配置從終端的物理層，例如，要接收的資源塊和MCS。同時，CooP可以向終端指示存在來自合作夥伴的響應。CooP還可以配置從從終端到主終端的數據傳輸的數據格式。最後，CooP可以配置協作等級，例如傳輸浮點數、整數等。總之，通過使用如本文所述的協作通信，可以提供本地化協作集群，該集群不需要基站協助。應該理解，此處描述的移動站並不必為移動物體，因為該集群也可以有利地應用到靜態站/終端。同時，通過使用MIMO技術/MIMO傳輸機制，可以獲得更高的頻譜效率，這是由多天線的SINR增益引起的，同時產生了更高的小區邊界吞吐量和更大的小區範圍，因為單個移動站的上行鏈路傳輸功率限制可以通過集群來克服，並且預編碼在其上提供了額外的陣列增益和分集增益。此外，因為線性預編碼可以在空間上抑制幹擾，所以可以降低相鄰小區中的上行鏈路幹擾。因為使用多天線接收合併(例如MMSE)可以抑制不想要的信號，所以也可以降低來自相鄰小區的上行鏈路幹擾。本領域技術人員應該理解本文中任意的框圖代表體現本發明原理的說明性電路的概念性視圖。同樣應該理解，任意的流程圖、流程表、狀態轉換圖、偽代碼等代表了由計算機可讀介質實質地表示並且從而由計算機或處理器執行的各種過程，不論是否明確地示出了這種計算機或處理器。同時，說明書和附圖僅僅說明了本發明的原理。因此應該理解，本領域技術人員能夠設計出雖然沒有在此明確描述或示出，但是體現了本發明的原理而且包含在其範圍內的各種布置。此外，此處闡述的所有示例原則上明確地僅用於教學目的，旨在幫助讀者理解本發明的原理以及發明人為促進該領域貢獻的構思，並且應被解釋為不限於這種具體闡述的示例和條件。此外，此處闡述的所有原理、方面和本發明的實施方式及其具體示例，意圖包含其等同方式。
權利要求
1.一種用於蜂窩網絡(1)中的通信的方法，所述蜂窩網絡包括適用於使用第一傳輸技術與至少一個基站(BS、BSU BS2)執行無線通信的多個移動站(MSl到MS3)，所述方法包括形成包含兩個或者更多個所述移動站(MS1、MS》的協作集群(C)，以及在所述協作集群(C)中的移動站(MS1、MS》之間使用與所述第一傳輸技術不同的第二傳輸技術來執行短距離通信，以便優選地通過使用用於幹擾抑制和幹擾消除中的至少一項的MIMO技術，特別是通過使用用於上行鏈路發送的發送預編碼和用於下行鏈路接收的接收天線加權中的至少一項來改善所述集群(C)中的至少一個移動站(MSI、MS》與所述基站 (BS)執行的無線通信的性能。
2.根據權利要求1所述的方法，其中用於短距離通信的傳輸技術從以下組選擇，所述組包括無線區域網技術、藍牙技術、超寬帶技術以及有線技術。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中為了形成所述協作集群(C)，至少一個移動站 (MSl)請求與至少一個其他移動站(MS2)進行協作，所述其他移動站(MS2)優選地基於所述其他移動站(MS2)的用戶同意或不同意、所述其他移動站(MS2)的電池狀態或所述其他移動站(MS2)的速度中的至少一項來接受或拒絕所述請求。
4.根據前述任一項權利要求所述的方法，其中，所述短距離通信使用協作協議來執行， 所述協作協議將所述集群(C)中一個移動站(MSl)定義為主站，將所述集群(C)中至少一個其他移動站(MS》定義為從站。
5.根據前述任一項權利要求所述的方法，其中，執行所述短距離通信以便從所述集群 (C)中的至少一個移動站(MS2)向所述集群(C)中的至少一個其他移動站(MSl)傳輸數據、 信道狀態信息以及天線權值中的至少一項，所述數據優選地以時域IQ採樣、頻域IQ採樣、 軟比特或者解碼後的數據的形式傳輸。
6.根據前述任一項權利要求所述的方法，其中所述集群(C)中的所述移動站(MS1、 MS2)作為單個虛擬移動站使用所述短距離通信與所述基站(BS)執行協作無線通信。
7.根據前述任一項權利要求所述的方法，其中所述集群(C)中的所述移動站(MSl到 MS3)是時間同步的，優選地使用至少一種時間同步協議，特別是精密時間協議PTP、全球定位系統GPS以及第一和/或第二傳輸技術固有的同步機制。
8.一種移動站(MSl)，其適用於使用第一傳輸技術與蜂窩網絡(1)中至少一個基站 (BS.BSUBS2)執行無線通信，並且還適用於使用與所述第一傳輸技術不同的第二傳輸技術與移動站(MS1、MS2)的協作集群(C)中的其他移動站(MS2)執行短距離通信，所述短距離通信用於優選地通過使用用於幹擾抑制和幹擾消除中的至少一項的MIMO技術，特別是使用用於上行鏈路發送的發送預編碼和用於下行鏈路接收的接收天線加權中的至少一項來改善所述移動站(MSl)與所述基站(BS、BS1、BS2)執行的無線通信的性能。
9.根據權利要求8所述的移動站，其中用於所述短距離通信的傳輸技術從以下組選擇，所述組包括無線區域網技術、藍牙技術、超寬帶技術以及有線技術。
10.根據權利要求8或9所述的移動站，其適用於執行用於向所述集群(C)中的至少一個其他移動站(MS》發送/從所述集群(C)中的至少一個其他移動站(MS》接收數據、信道狀態信息和天線權值中的至少一項的所述短距離通信，所述數據優選地以時域IQ採樣、 頻域IQ採樣、軟比特或者解碼後的數據的形式傳輸。
11.一種用於蜂窩網絡(1)的協作集群(C)，其包括至少兩個根據權利要求8到10中任一項所述的移動站(MS1、MS2)。
12.根據權利要求11所述的協作集群，其中所述移動站(MS1、MS2)適用於使用協作協議來執行短距離通信，所述協作協議將一個移動站(MSl)定義為主站，以及將至少一個其他移動站(MS》定義為從站。
13.根據權利要求11或12所述的協作集群，其中所述移動站(MSI、MS2)是時間同步的，優選地使用至少一種時間同步協議，特別是精密時間協議PTP、全球定位系統GPS以及第一和/或第二傳輸技術固有的同步機制。
14.根據權利要求11到13中任一項所述的協作集群，其中所述移動站(MSI、MS2)作為單個虛擬移動站適用於使用所述短距離通信來執行與基站(BS、BS1、BS2)執行的協作無線通信。
15.一種蜂窩網絡(1)，其包括至少一個根據權利要求11到14中任一項所述的協作集群(C)。
全文摘要
提供了一種用於蜂窩網絡(1)中的通信的方法，該蜂窩網絡包括適用於使用第一傳輸技術與至少一個基站(BS、BS1、BS2)執行無線通信的多個移動站(MS1到MS3)，該方法包括形成包含兩個或者更多個所述移動站(MS1、MS2)的協作集群(C)，以及在協作集群(C)中的移動站(MS1、MS2)之間使用與第一傳輸技術不同的第二傳輸技術來執行短距離通信，以便優選地通過用於幹擾抑制和消除中的至少一項的MIMO技術，特別是通過使用用於上行鏈路發送的發送預編碼和用於下行鏈路接收的接收天線加權中的至少一項來改善集群(C)中的至少一個移動站(MS1、MS2)與基站(BS)執行的無線通信的性能。還提供了一種用於形成協作集群的移動站(MS1、MS2)，一種包括至少一個這種移動站(MS1、MS2)的協作集群，以及一種蜂窩網絡(1)。
文檔編號H04W16/00GK102598740SQ200980162084
公開日2012年7月18日 申請日期2009年11月23日 優先權日2009年11月23日
發明者T·維爾德, 張碧軍, 陳宇 申請人:上海貝爾股份有限公司, 阿爾卡特朗訊