無線通信系統、無線終端、無線基站和無線通信方法
2023-05-27 18:34:56 1
專利名稱：無線通信系統、無線終端、無線基站和無線通信方法
技術領域：
本發明涉及應用了協作的基站MIMO通信的無線通信系統，並且本發明還涉及無線終端和無線通信方法。
背景技術：
MIMO (多輸入多輸出)通信傳統地已知是一種能夠在無線通信系統中改善頻率使用效率的技術。在MIMO通信中，在相同的頻率和時間上發送多個信號序列，同時無線信號的發送側和接收側使用多個天線。為了發揮MIMO通信的性能，需要根據無線信道的狀態適應性地執行傳輸控制。為此，將閉環控制引入到引入了 MIMO通信的無線通信系統中。更具體地，無線信號的接收側根據無線信道的特性(以下稱為「信道特性」)產生信道信息並且向發送側反饋該信道信息。在使用FDD方案的無線通信系統中，尤其是在在上行鏈路和下行鏈路之間沒有信道特性的校正的情況下，需要信道信息的反饋。近年來，協作的基站MIMO通信(也稱為「協作的多小區發送/接收」)作為從MIMO 通信中發展的技術引起了極大的關注。在協作的基站MIMO通信中，在相同的頻率和時間上多個無線基站與單個無線終端通信(例如，參見專利文件1)。使用多個無線基站的天線， 協作的基站MIMO通信可以增加MIMO通信中可使用的天線的數量，並且由此相比於傳統的 MIMO通信，完成傳輸速度的增加以及接收質量的改進。現有技術文件專利文件專利文件1 :PCT國際申請No. 2008-523665的公開的日文翻譯
發明內容
然而，在協作的基站MIMO通信中執行閉環控制的情況中，無線終端提供到所有多個無線基站的反饋，使得相比於傳統MIMO通信而言與反饋相關聯的開銷會增加。更具體地，當在無線終端和多個無線基站中的各個無線基站之間建立反饋控制信道時，增加了上行鏈路中無線資源的消耗量。作為替換，可以僅使用多個無線基站中的一個無線基站建立反饋控制信道，並且該無線基站可以通過基站通信將反饋遞送到其它無線基站。這樣，可以減少與反饋相關聯的開銷。但是，在一個無線基站向其它無線基站傳遞該反饋的情況中，可能由於傳遞延遲的影響不能及時地將反饋傳遞到其它無線基站。因此，協作的基站MIMO通信可能無法正常工作。在一方面，本發明的目標是提供當允許協作的基站MIMO通信正常工作的同時可以減少與反饋相關聯的開銷的無線通信系統、無線終端和無線通信方法。本發明具有以下特徵來解決如上所述的問題。首先，本發明的第一特徵被總結為無線通信系統(無線通信系統1)，其包括無線終端(UE)；第一無線基站(無線基站BSl)，
5被配置為根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第一無線信號(無線信號 RSl)；以及，第二無線基站(無線基站BS^，被配置為在與所述第一無線信號相同的頻率和時間上根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第二無線信號(無線信號RS2)， 其中，當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於第一無線信號的發送時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋。本發明的第二特徵被總結為在本發明的第一特徵中，當僅使用所述單個發送天線時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋，並且基於第一信道信息(信道信息 1)和第二信道信息(信道信息2)向所述第二無線基站提供反饋，其中，所述第一信道信息是根據從所述第一無線基站到所述無線終端的信道特性的信息，所述第二信道信息是根據從所述第二無線基站到所述無線終端的信道特性的信息。本發明的第三特徵被總結為在本發明的第二特徵中，當僅使用所述單個發送天線時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋，並且使用所述第一信道信息作為參考對所述第二信道信息進行歸一化，並且隨後向所述第二無線基站反饋已歸一化的第二信 lSfn 息 ο本發明的第四特徵被總結為在本發明的第二特徵中，當僅使用所述單個發送天線時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋，並且向所述第二無線基站反饋所述第一信道信息和所述第二信道信息，以及，所述第二無線基站使用反饋自所述無線終端的所述第一信道信息作為參考對所述第二信道信息進行歸一化，並且根據已歸一化的第二信道信息發送所述第二無線信號。本發明的第五特徵被總結為在本發明的第二特徵中，所述第一信道信息是指示所述第一無線基站的發送天線和所述無線終端的接收天線之間的信道特性的信息；以及， 所述第二信道信息是指示所述第二無線基站的發送天線和所述無線終端的接收天線之間的信道特性的信息。本發明的第六特徵被總結為在本發明的第二特徵中，所述第一信道信息是用於控制所述第一無線信號的相位和幅度中的至少一個的第一發送天線權重、或指示所述第一發送天線權重的索引；以及，所述第二信道信息是用於控制所述第二無線信號的相位和幅度中的至少一個的第二發送天線權重、或指示所述第二發送天線權重的索引。本發明的第七特徵被總結為在本發明的第一特徵中，所述無線終端針對所述第一無線基站的每個發送天線測量信道特性或所述第一無線信號的接收質量的；以及，所述第一無線基站通過使用根據已測量的接收質量或已測量的信道特性而選擇的一個發送天線向所述無線終端發送所述第一無線信號。本發明的第八特徵被總結為在本發明的第一特徵中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站更遠離所述無線終端的無線基站。本發明的第九特徵被總結為在本發明的第一特徵中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站具有更高處理性能的無線基站。本發明的第十特徵被總結為在本發明的第一特徵中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站具有更低處理性能的無線基站。本發明的第十一特徵被總結為在本發明的第一特徵中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站在所述無線終端的信道中具有更小波動的無線基站。本發明的第十二特徵被總結為在本發明的第一特徵中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站在所述無線終端的信道中具有更大損失的無線基站。本發明的第十三特徵被總結為一種無線終端(無線終端UE)，包括接收機(接收機121)，被配置為從第一無線基站(無線基站BSl)接收第一無線信號(無線信號RSl) 並且在與所述第一無線信號相同的頻率和時間上從第二無線基站(無線基站BS2)接收第二無線信號(無線信號RS2)；以及，發射機(發射機122)，被配置為向所述第一無線基站和所述第二無線基站發送反饋，其中，當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於所述第一無線基站中的所述第一無線信號的發送時，所述發射機省略到所述第一無線基站的反饋。本發明的第十四特徵被總結為一種無線通信系統，包括第一無線基站(無線基站BS1)，被配置為根據來自無線終端的反饋向所述無線終端(無線終端UE)發送第一無線信號(無線信號RSl)；以及，第二無線基站(無線基站BS2)，被配置為根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第二無線信號(無線信號RS2)，所述第二無線信號的頻率和時間與所述第一無線信號的頻率和時間相同，其中，當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於所述第一無線信號的發送時，所述第一無線基站和所述第二無線基站中的一個指示所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋。本發明的第十五特徵被總結為一種無線基站，包括指示單元(控制器230或控制器330)，被配置為當執行協作的基站通信時向無線終端(無線終端UE)指示省略到預定的無線基站的反饋。本發明的第十六特徵被總結為在本發明的第十五特徵中，所述預定的無線基站是以下之一比不同於所述預定的無線基站的無線基站距離所述無線終端更遠的無線基站；比其它無線基站具有更高處理性能的無線基站；比其它無線基站具有更低處理性能的無線基站；比其它無線基站在與所述無線終端的信道中具有更小波動的無線基站；以及， 比其它無線基站在與所述無線終端的信道中具有更大損失的無線基站。本發明的第十七特徵被總結為一種無線通信方法，包括以下步驟由第一無線基站(無線基站BSl)根據來自無線終端(無線終端UE)的反饋向所述無線終端發送第一無線信號；由第二無線基站(無線基站BS2)在與所述第一無線信號的相同頻率和時間上根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第二無線信號；以及，當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於所述第一無線信號的發送時，由所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋。根據本發明的這些特徵，可以提供當允許協作的基站MIMO通信正常工作的同時可以減少與反饋相關聯的開銷的無線通信系統、無線終端、無線基站和無線通信方法。
圖1是根據本發明的第一實施方式和第二實施方式的無線通信系統的示意性配置圖。圖2是示出了根據本發明的第一實施方式的無線終端的配置的框圖。
圖3是示出了根據本發明的第一實施方式和第二實施方式的無線基站(第一無線基站)的配置的框圖。圖4是示出了根據本發明的第一實施方式的無線基站(第二無線基站)的配置的框圖。圖5是用於描述根據本發明的第一實施方式的由歸一化單元執行歸一化處理的圖(第一部分)。圖6是用於描述根據本發明的第一實施方式的由歸一化單元執行歸一化處理的圖(第二部分)。圖7是示出根據本發明的第一實施方式的無線通信系統的操作的流程圖。圖8是示出根據本發明的第二實施方式的無線終端的配置的框圖。圖9是示出根據本發明的第二實施方式的無線基站(第二無線基站)的配置的框圖。圖10是示出根據本發明的第二實施方式的無線通信系統的操作的流程圖。
具體實施例方式接下來，將參考附圖描述本發明的第一實施方式、第二實施方式和其它實施方式。 在實施方式中的對附圖的以下描述中，相同或相似的參考標記表示相同或相似的元件和部分。[第一實施方式]在第一實施方式中，將描述(1)無線通信系統的配置、(2)歸一化處理、(3)基站選擇處理、⑷天線選擇處理、(5)無線通信系統的操作、以及(6)第一實施方式的效果。(1)無線通信系統的配置首先，將描述(1. 1)整體示意性配置、(1. 2)無線終端UE的配置、(1. 3)無線基站 BSl的配置、以及(1. 4)無線基站BS2的配置。(1. 1)整體示意性配置圖1是無線通信系統1的示意性配置圖，其中，引入了協作的基站MIMO通信(協作的多小區發送/接收或協作的多點發送/接收(CoMP))。例如，無線通信系統1具有基於先進LTE的配置，先進LTE被認為是第四代0G) 行動電話系統。無線通信系統1使用FDD(頻分雙工)方案作為雙工通信系統。這裡，將主要描述下行鏈路中的協作的基站MIMO通信。如圖1所示，無線通信系統1具有無線基站BS1 (第一無線基站)、無線基站BS2 (第二無線基站)、無線終端UE和控制設備11。無線終端UE位於由無線基站BSl形成的小區 Cl和由無線基站BS2形成的小區C2的重疊部分。無線基站BSl和無線基站BS2可以是宏小區基站或毫微微小區基站。毫微微小區基站是主要設置在室內的小的無線基站。無線基站BSl和無線基站BS2經由回程網絡10彼此連接，回程網絡10是有線通信網絡。回程網絡10中有控制設備11，控制設備11經由回程網絡10控制無線基站BSl和無線基站BS2。但是，無線基站BSl和無線基站BS2能夠不使用控制設備11直接執行基站
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將閉環控制引入到無線通信系統中的協作的基站MIMO通信中。無線基站BSl根據來自無線終端UE的反饋向無線終端UE發送無線信號RSl (第一無線信號)。無線基站BS2根據來自無線終端UE的反饋在與無線信號RSl相同的頻率和時間上向無線終端UE發送無線信號RS2 (第二無線信號)。無線基站BSl根據無線終端UE的反饋執行發送信號的加權處理(稱為「預編碼」)，並且隨後發送包括已加權的發送信號的無線信號RS1。通過加權處理，針對無線基站 BSl的每個發送天線對發送信號(無線信號RSl)的相位和幅度進行控制。類似地，無線基站BS2根據無線終端UE的反饋執行發送信號的加權處理，並且隨後發送包括已加權的發送信號的無線信號RS2。通過加權處理，針對無線基站BS2的每個發送天線對發送信號(無線信號RS》的相位和幅度進行控制。這裡，由無線基站BSl發送的無線信號RSl中包括的發送信號序列(也稱為「流」) 和由無線基站BS2發送的無線信號RS2中包括的發送信號序列可以是相同或不同的。當無線信號RSl中包括的發送信號序列和無線信號RS2中包括的發送信號序列相同時(在單流發送期間)，由於分集效應而改善了接收質量。如圖1所示，當無線終端UE位於無線基站BSl和無線基站BS2的小區邊沿時，優選地由單流發送改善了接收質量。當無線信號RSl中包括的發送信號序列和無線信號RS2中包括的發送信號序列不同時(在多流發送期間)，改善了發送速度。例如，當無線基站BSl或無線基站BS2是毫微微基站並且無線終端UE位於無線基站BSl和無線基站BS2附近時，優選地由多流發送改善了發送速度。當無線基站BSl在無線信號RSl的發送中僅使用單個發送天線時，無線終端UE省略到無線基站BSl的反饋。以下，將描述省略到無線基站BSl的反饋的情況，但是省略了反饋的無線基站是可選的。稍後將描述用於選擇省略了反饋的無線基站的方法。儘管無線終端UE省略無線基站BSl的反饋，但是提供到無線基站BS2的反饋，所述反饋是基於根據從無線基站BSl到無線終端UE的信道特性的信道信息1 (第一信道信息)和從無線基站BS2到無線終端UE的信道特性的信道信息2 (第二信道信息)的。信道特性是無線信號在經過無線信道時接收的諸如衰減量、相位旋轉量、延遲量等參數。(1. 2)無線終端UE的配置圖2是示出無線終端UE的配置的框圖。注意，以下將主要描述與本發明有關的部分。相應地，應當注意，存在無線終端UE 包括未示出的組件(諸如電源單元)或者其描述被省略的情況。如圖2所示，無線終端UE包括多個天線111、收發機120、控制器130和存儲單元 140。在圖2示出的例子中，無線終端UE包括多個天線111、但是無線終端UE不總是需要包括多個天線，並且可以僅包括一個天線111。例如，收發機120配置有射頻(RF)電路、基帶(BB)電路等。例如，控制器130配置有CPU，並且控制包括在無線終端UE中的各種功能。例如，存儲單元140配置有存儲器， 並且在其中存儲用於對無線終端UE進行控制等的各種類型的信息。收發機120具有接收機121和發射機122。控制器130具有信道信息產生單元131 和歸一化單元132。接收機121接收來自無線基站BSl的無線信號RSl以及接收來自無線基站BS2的無線信號RS2。注意，在單流發送的情況等中，接收機121優選地接收同相位的無線信號RSl 和無線信號RS2。信道信息產生單元131執行處理，通過使用包括在由接收機121接收的無線信號 RSl中的參考信號(導頻信號)等來計算信道估計值(也稱為信道估計)。這裡，信道估計值指示無線基站BSl的每個發送天線和無線終端UE的對應的一個接收天線之間的信道特性(下文中的信道估計值1)。信道信息產生單元131執行處理，通過使用包括在由接收機121接收的無線信號 RS2中的參考信號(導頻信號)等來計算信道估計值。這裡，信道估計值指示無線基站BS2 的每個發送天線和無線終端UE的對應的一個接收天線之間的信道特性(下文中的信道估計值2)。信道信息產生單元131基於信道估計值1產生信道信息1，信道信息1是要反饋到無線基站BSl的信息。信道估計值1不必總是信道信息1，並且信道信息1可以是用於由無線基站BSl執行的加權處理中(即，對無線信號RSl的相位和幅度中的至少一個進行控制的過程中)的發送天線權重1，或者信道信息1可以是指示發送天線權重1的索引(稱為 「PMI (預編碼矩陣索引)」)。信道信息產生單元131基於信道估計值2產生信道信息2，信道信息2是要反饋到無線基站BS2的信息。信道估計值2不必總是信道信息2，並且信道信息2可以是用於由無線基站BS2執行的加權處理中(即，對無線信號RS2的相位和幅度中的至少一個進行控制的過程中)的發送天線權重2，或者信道信息2可以是指示發送天線權重2的索引。當無線基站BSl在無線信號RSl的發送中僅使用單個發送天線時，歸一化單元132 使用信道信息1作為參考對信道信息2進行歸一化。稍後將詳細描述歸一化處理。發射機122向無線基站BSl和無線基站BS2發送反饋。當無線基站BSl在無線信號RSl的發送中僅使用單個發送天線時，發射機122省略到無線基站BSl的信道信息1的反饋，但是向無線基站BS2反饋由歸一化單元132歸一化的信道信息2。注意，當無線基站BSl在無線信號RSl的發送中使用多個發送天線時，發射機122 向無線基站BSl反饋信道信息1，並且可以向無線基站BS2反饋信道信息2。(1. 3)無線基站BSl的配置圖3是示出了無線基站BSl的配置的框圖。如圖3所示，無線基站BSl包括多個天線211、收發機220、控制器230、存儲單元 240以及有線通信單元250。在圖3示出的例子中，無線基站BSl包括多個天線211，但是無線基站BSl不總是需要包括多個天線，並且可以僅包括單個天線211。例如，收發機220配置有RF電路、BB電路等。例如，控制器230配置有CPU，並且控制包括在無線基站BSl中的各種功能。例如，存儲單元240配置有存儲器，並且在其中存儲用於對無線基站BSl進行控制等的各種類型的信息。有線通信單元250經由回程網絡10 與無線基站BS2和控制設備11進行通信。收發機220具有接收機221和發射機222。控制器230具有權重控制器231。當無線終端UE反饋信道信息1時，接收機221接收反饋的信道信息1。權重控制器231控制用於無線信號RSl的發送中的發送天線權重1。當接收機221 接收到信道信息1時，權重控制器231根據該信道信息1向發射機222通知發送天線權重1。當接收機221沒有接收到信道信息1時，即，當信道信息1的反饋被省略時，權重控制器 231不向發射機222通知發送天線權重1，或者向發射機222通知預定的固定的發送天線權重1。通過使用由權重控制器231通知的發送天線權重1，發射機222對發送信號進行加權(預編碼)，並且隨後發送包括已加權的發送信號的無線信號RS1。當權重控制器231 沒有通知發送天線權重1時，發射機222省略加權處理並且發送包括發送信號的無線信號 RSl。(1. 4)無線基站BS2的配置圖4是示出了無線基站BS2的配置的框圖。如圖4所示，無線基站BS2包括多個天線311、收發機320、控制器330、存儲單元 340以及有線通信單元350。在圖4示出的例子中，無線基站BS2包括多個天線211，但是無線基站BS2不總是需要包括多個天線，並且可以僅包括單個天線211。例如，收發機320配置有RF電路、BB電路等。例如，控制器330配置有CPU，並且控制包括在無線基站BS2中的各種功能。例如，存儲單元340配置有存儲器，並且在其中存儲用於對無線基站BS2進行控制等的各種類型的信息。有線通信單元350經由回程網絡10 與無線基站BSl和控制設備11進行通信。收發機320具有接收機321和發射機322。控制器330具有權重控制器331。接收機321接收從無線終端UE反饋的信道信息2。由接收機321接收的信道信息 2可以被歸一化或不被歸一化。權重控制器331控制用於無線信號RS2的發送中的發送天線權重2。權重控制器 331根據由接收機321接收的信道信息2向發射機322通知發送天線權重2。通過使用由權重控制器331通知的發送天線權重2，發射機322對發送信號進行加權(預編碼)，並且隨後發送包括已加權的發送信號的無線信號RS2。當權重控制器331沒有通知發送天線權重2的時，發射機322省略加權處理並且發送包括發送信號的無線信號 RS2。(2)歸一化處理接下來，將參考圖5和圖6描述由歸一化單元132執行的歸一化處理。首先，將描述信道信息1是信道估計值1並且信道信息2是信道估計值2的情況。信道估計值具有針對每個天線的值(發送天線和接收天線的每個組合)，並且即使當值本身被改變時，只要維持了各個值之間的相對關係，在接收側也可以適當地處理所述值(信號隔離等)。例如，圖5(a)中示出的信道估計值l(a，b)和信道估計值2(c，d)通過將所有信道估計值乘以一個常數e而被轉換為(aXe，bXe, cXe, dXe)，如圖5(b)所示。即使在該情況中，信道估計值1和信道估計值2的相位之間的關係被維持，並且該相位關係被保持。因此，具體地在該情況中不存在問題。在這方面，當如圖6(a)所示無線基站BSl僅使用單個發送天線時，均需要被反饋的信道估計值1(a)和信道估計值2(b，c, d)通過除以信道估計1而被轉換，如圖6(b)所示。更具體地，通過除法得到路徑估計值1 (a/a) = (1)和信道估計值2(b/a，C/a，d/a)的歸一化處理使得可以虛擬地總是將信道估計值1固定為(1)，並且消除了向無線基站BSl反饋的需要。
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在該例子中，儘管通過用信道估計值1來除信道估計值2執行歸一化，但是只要由保持了信道估計值1和信道估計值2之間的相對關係的計算方法執行歸一化，就也可以使用其它歸一化方法。因此，例如，可以通過從每個信道估計值2中減去信道估計值1來執行歸一化。同時，假設信道信息1是發送天線權重1或其索引並且信道信息2是發送天線權重2或其索引的情況。在該情況中，除了前述的處理，例如，對應於歸一化的信道估計值2 的發送天線權重2是從發送天線權重2的候選(稱為碼本)中選擇的，並且隨後，將已選擇的發送天線權重2或其索引反饋到無線基站BS2。可替換地，可以使用下述方法作為用於從發送天線權重2的索引(這裡，稱為PMI) 的列表(碼本)中選擇最優PMI的方法。更具體地，基於信道估計值1和信道估計值2針對每個PMI計算使用列表中的該PMI的接收SNR，並且將對應於計算出的接收SNR中的最大接收SNR的PMI選擇為最優PMI。如果列表中有幾個SNR，則該方法是有效的。當使用該方法時，歸一化單元132選擇(尋找)要反饋到無線基站BS2的PMI。這裡，根據信道估計值 1和信道估計值2，在假定無線基站BSl使用單個天線執行固定的發送的情況下，該PMI允許接收SNR是最大的。(3)基站選擇處理接下來，將描述用於選擇作為省略反饋的目標的無線基站(無線基站BSl)的基站選擇處理。可以由無線終端UE、無線基站BS1、無線基站BS2和控制設備11中的任何一個執行該基站選擇處理。作為基站選擇處理，選擇方法1-5中的任何一個都是可用的。這裡，不必固定地使用選擇方法1-5中的任何一個。選擇方法1-5可以適當地彼此切換，並且根據無線終端UE、 無線基站BSl和無線基站BS2的狀況來使用方法1-5。(選擇方法1)在選擇方法1中，距離無線終端UE遠的無線基站被選擇為無線基站BSl並且距離無線終端UE近的無線基站被選擇為無線基站BS2。因此，無線終端UE提供到靠近無線終端 UE的無線基站BS2的反饋並且省略到遠離無線終端UE的無線基站BSl的反饋。相應地，可以減小用於反饋的發送功率，並且還可以減小幹擾量。如果無線終端UE的電量低或處於類似情況時，選擇方法1是優選的。注意，雖然選擇方法1需要無線終端UE和無線基站BSl 之間的距離上的信息和無線終端UE和無線基站BS2之間的距離上的信息，但是通過使用無線終端UE中的GPS等可以獲得距離上的信息。(選擇方法2)在選擇方法2中，具有高處理性能的無線基站(更具體地，宏小區基站)被選擇為無線基站BSl並且具有低處理性能的無線基站(更具體地，毫微微小區基站)被選擇為無線基站BS2。毫微微小區基站通常存在於無線終端UE附近。因此，無線終端UE提供到靠近無線終端UE的無線基站BS2的反饋並且省略到遠離無線終端UE的無線基站BSl的反饋。 例如，當無線終端UE中沒有GPS等時，選擇方法2是有效的。(選擇方法3)在選擇方法3中，具有低處理性能的無線基站(更具體地，毫微微小區基站)被選擇為無線基站BSl並且具有高處理性能的無線基站(更具體地，宏小區基站)被選擇為無線基站BS2。通過使得具有低處理性能的無線基站使用單個天線執行恆定發送並且使得具有高處理性能的無線基站使用多個天線執行多流發送，可以獲得高的發送速度。因此，當需要高的發送速度時或者無線終端UE的剩餘電量很多時，選擇方法3是有效的。(選擇方法4)在選擇方法4中，對無線終端UE具有小的信道波動的無線基站被選擇為無線基站 BSl並且對無線終端UE具有大的信道波動的無線基站被選擇為無線基站BS2。這是因為由於無線基站BSl使用單個天線執行恆定發送，因此對無線基站BSl的波動優選地較小。當無線終端UE和每個無線基站之間的信道波動有較大差別時，選擇方法4是有效的。(選擇方法5)在選擇方法5中，針對無線終端UE具有大的信道損失的無線基站被選擇為無線基站BSl並且針對無線終端UE具有小的信道損失的無線基站被選擇為無線基站BS2。信道損失被測量為無線基站中的發送功率和無線終端UE中的接收功率之間的差值，並且反映了終端和基站之間的距離。為此，無線終端UE提供到靠近無線終端UE的無線基站BS2的反饋並且省略到遠離無線終端UE的無線基站BSl的反饋。信道損失可以用於諸如發送功率控制的另一應用中，並且信道損失是容易獲得的。因此，選擇方法5可以有效地利用現有系統配置。(4)天線選擇處理接下來，將描述天線選擇處理，該處理從無線基站BSl的多個天線211中選擇用於無線信號RSl的發送的單個發送天線。首先，無線基站BSl使用所有天線211發送無線信號RSl。隨後，無線終端UE測量無線信號RSl的接收質量(SNR等)或無線基站BSl的每個發送天線(天線211)的信道特性。無線終端UE或無線基站BSl選擇具有最好的測量接收質量或最好的測量信道特性的單個發送天線。隨後，無線基站BSl使用已選擇的單個發送天線向無線終端UE發送無線信號RS1。相應地，可以完成通信質量的改進。注意，控制設備11等可以執行處理以選擇具有最佳測量的接收質量或最佳測量的信道特性的單個發送天線。此外，可以以預定的時間間隔執行天線選擇處理。在該情況中，儘管在每次選擇了無線基站BSl的發送天線時發生到無線基站BSl的反饋，但是通過選擇最優的天線可以完成通信質量的進一步改進。(5)無線通信系統的操作接下來，將參考圖7描述根據第一實施方式的無線通信系統1的操作。當協作的基站MIMO通信開始時，在步驟S11，通過上述(3)基站選擇處理中描述的處理，選擇反饋被省略的無線基站BSl。當不同於無線終端UE的設備(無線基站BS1、無線基站BS2或控制設備11)選擇了反饋被省略的無線基站BSl時，該設備指示無線終端UE省略到無線基站BSl的信道信息1的反饋。在步驟S12，通過上述(4)天線選擇處理中描述的處理，從無線基站BSl的多個天線211中選擇用於無線信號RSl的發送的單個發送天線。隨後，無線基站BSl通過使用已選擇的單個發送天線發送無線信號RS1。無線基站BS2通過使用一個或多個天線311發送無線信號RS2。無線終端UE的接收機121從無線基站BSl接收無線信號RSl並且從無線基站BS2接收無線信號RS2。在步驟S13中，無線終端UE的信道信息產生單元131產生信道信息1和信道信息 2。在該處理中，通過上述O)歸一化處理中描述的處理，歸一化單元132使用信道信息1 作為參考對信道信息2進行歸一化。在步驟S14中，無線終端UE的發射機122省略到無線基站BSl的信道信息1的反饋，但是向無線基站BS2反饋由歸一化單元132歸一化的信道信息2。無線基站BS2的接收機321接收已歸一化的信道信息2。無線基站BS2的權重控制器331根據由接收機321接收的信道信息2向發射機322通知發送天線權重2。在步驟S15中，無線基站BS2的發射機322通過使用由權重控制器331通知的發送天線權重2對發送信號進行加權(預編碼)，並且發送包括已加權的發送信號的無線信號 RS2。此外，無線基站BSl的發射機222使用單個發送天線恆定地發送包括發送信號的無線信號RS1。(6)第一實施方式的效果當無線基站BSl使用單個發送天線發送無線信號RSl時，無線終端UE省略到無線基站BSl的反饋。因此，可以減少有關於反饋的開銷。換句話說，無線終端UE需要僅與無線基站BS2建立反饋控制信道。因此，可以減少上行鏈路中無線資源消耗的量。在第一實施方式中，無線終端UE使用信道信息1作為參考對信道信息2進行歸一化，並且向無線基站BS2反饋已歸一化的信道信息2。相應地，無線基站BS2根據與信道信息1的相對關係被維持的信道信息2來發送無線信號RS2。因此，即使省略了到無線基站 BSl的反饋，也可以正常地實現協作的基站MIMO通信。[第二實施方式]雖然在第一實施方式中無線終端UE對信道信息進行了歸一化，但是在第二實施方式中無線基站BS2對信道信息進行歸一化。在下文中，將描述(1)無線通信系統的配置、 (2)無線通信系統的操作、以及(3)第二實施方式的效果。這裡，將給出對不同於第一實施方式之處的描述。(1)無線通信系統的配置圖8是示出根據本發明的第二實施方式的無線終端UE的配置的框圖。圖9是示出根據本發明的第二實施方式的無線基站BS2的配置的框圖。如圖8所示，無線終端UE不包括第一實施方式中描述的歸一化單元132。同時，如圖9所示，無線基站BS2包括具有與第一實施方式中描述的所述歸一化單元132相同功能的歸一化單元332。配置的其它部分與第一實施方式的情況相同。(2)無線通信系統的操作接下來，將描述參考圖10的根據第二實施方式的無線通信系統1的操作。這裡， 由於步驟S21和S22中的處理與第一實施方式的情況相同，因此將描述步驟S23及之後的處理。在步驟S23中，無線終端UE的信道信息產生單元131產生信道信息1和信道信息 2。然後，無線終端UE的發射機122省略到無線基站BSl的信道信息1的反饋，但是向無線基站BS2反饋由信道信息產生單元131產生的信道信息1和信道信息2。無線基站BS2的接收機321接收已反饋的信道信息1和信道信息2。在步驟SM中，通過與第一實施方式中( 歸一化處理中描述的處理相同的處理， 無線基站BS2的歸一化單元332使用信道信息1作為參考對信道信息2進行歸一化。無線基站BS2的權重控制器331根據由歸一化單元332進行歸一化後的信道信息2向發射機 322通知發送天線權重2。在步驟S25中，無線基站BS2的發射機322通過使用由權重控制器331通知的發送天線權重2對發送信號進行加權(預編碼)，並且發送包括已加權的發送信號的無線信號 RS2。此外，無線基站BSl的發射機222使用單個發送天線恆定地發送包括發送信號的無線信號RS1。(3)第二實施方式的效果在第二實施方式中，當無線基站BSl使用單個發送天線發送無線信號RSl時，無線終端UE省略到無線基站BSl的反饋，但是向無線基站BS2反饋信道信息1和信道信息2。 此外，無線基站BS2使用信道信息1作為參考對信道信息2進行歸一化，並且根據已歸一化的信道信息2發送無線信號RS2，其中，信道信息2反饋自無線終端UE，信道信息1也反饋自無線終端UE。因此，無線終端UE僅需要與無線基站BS2建立反饋控制信道。相應地，可以減少上行鏈路中的無線資源的消耗量。此外，無線基站BS2根據與信道信息1的相對關係被維持的信道信息2來發送無線信號RS2。因此，即使省略了到無線基站BSl的反饋，也可以正常地實現協作的基站MIMO通信。[其它實施方式]如上所述，通過使用本發明的實施方式，已經公開了本發明的細節。但是，不應當理解為構成該公開內容的說明書和附圖限制本發明。從該公開內容中，本領域技術人員可以容易地發現各種可替換的實施方式、例子和操作技術。在前述實施方式中，無線基站BSl具有多個天線211，但是當無線基站BSl原始僅有一個天線211時，天線選擇處理(圖7中的步驟S12和圖10中的步驟S22)是非必須的。在前述實施方式中，要反饋的信道信息是信道估計值、發送天線權重或其索引，但是信道信息不限於這些值，並且可以是基於信道估計值計算的並且示出了未來信道特性的信道預測值。在前述第二實施方式中，信道信息1和信道信息2被反饋到無線基站BS2。因此， 在信道信息1和信道信息2被從無線基站BS2傳遞到無線基站BSl之後，具有單個發送天線的無線基站可以從無線基站BSl切換到無線基站BS2。如上所述，應當理解，本發明包括這裡未描述的各種實施方式。相應地，本發明的技術範圍應當僅由限定適當地基於說明書的權利要求的範圍中的本發明的要素所確定。注意，日本專利申請No. 2009-128164(2009年5月27日提交)的全部內容通過引用合併於此。工業適用性如上所述，根據本發明的無線通信系統、無線終端、無線基站和無線通信方法可以在允許協作的基站MIMO通信正常工作的同時減少與反饋有關的開銷。因此，在諸如移動通信的無線通信中這些無線通信系統、無線終端、無線基站和無線通信方法是有用的。
1權利要求
1.一種無線通信系統，包括無線終端；第一無線基站，被配置為根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第一無線信號；以及第二無線基站，被配置為在與所述第一無線信號相同的頻率和時間上根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第二無線信號，其中，當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於第一無線信號的發送時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋。
2.根據權利要求1所述的無線通信系統，其中，當僅使用所述單個發送天線時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋，並且基於第一信道信息和第二信道信息向所述第二無線基站提供反饋，其中，所述第一信道信息是根據從所述第一無線基站到所述無線終端的信道特性的信息，所述第二信道信息是根據從所述第二無線基站到所述無線終端的信道特性的信息。
3.根據權利要求2所述的無線通信系統，其中，當僅使用所述單個發送天線時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋，並且使用所述第一信道信息作為參考對所述第二信道信息進行歸一化，並且隨後向所述第二無線基站反饋已歸一化的第二信道信息。
4.根據權利要求2所述的無線通信系統，其中，當僅使用所述單個發送天線時，所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋，並且向所述第二無線基站反饋所述第一信道信息和所述第二信道信息，以及所述第二無線基站使用反饋自所述無線終端的所述第一信道信息作為參考對所述第二信道信息進行歸一化，並且根據已歸一化的第二信道信息發送所述第二無線信號。
5.根據權利要求2所述的無線通信系統，其中，所述第一信道信息是指示所述第一無線基站的發送天線和所述無線終端的接收天線之間的信道特性的信息；以及所述第二信道信息是指示所述第二無線基站的發送天線和所述無線終端的接收天線之間的信道特性的信息。
6.根據權利要求2所述的無線通信系統，其中，所述第一信道信息是用於控制所述第一無線信號的相位和幅度中的至少一個的第一發送天線權重、或指示所述第一發送天線權重的索引；以及所述第二信道信息是用於控制所述第二無線信號的相位和幅度中的至少一個的第二發送天線權重、或指示所述第二發送天線權重的索引。
7.根據權利要求1所述的無線通信系統，其中，所述無線終端針對所述第一無線基站的每個發送天線測量信道特性或所述第一無線信號的接收質量；以及所述第一無線基站通過使用根據已測量的接收質量或已測量的信道特性而選擇的一個發送天線向所述無線終端發送所述第一無線信號。
8.根據權利要求1所述的無線通信系統，其中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站更遠離所述無線終端的無線基站。
9.根據權利要求1所述的無線通信系統，其中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站具有更高處理性能的無線基站。
10.根據權利要求1所述的無線通信系統，其中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站具有更低處理性能的無線基站。
11.根據權利要求1所述的無線通信系統，其中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站在所述無線終端的信道中具有更小波動的無線基站。
12.根據權利要求1所述的無線通信系統，其中，省略了來自所述無線終端的反饋的所述第一無線基站是比所述第二無線基站在所述無線終端的信道中具有更大損失的無線基站。
13.一種無線終端，包括接收機，被配置為從第一無線基站接收第一無線信號並且在與所述第一無線信號相同的頻率和時間上從第二無線基站接收第二無線信號；以及發射機，被配置為向所述第一無線基站和所述第二無線基站發送反饋，其中，當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於所述第一無線基站中的所述第一無線信號的發送時，所述發射機省略到所述第一無線基站的反饋。
14.一種無線通信系統，包括第一無線基站，被配置為根據來自無線終端的反饋向所述無線終端發送第一無線信號；以及第二無線基站，被配置為根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第二無線信號，所述第二無線信號的頻率和時間與所述第一無線信號的頻率和時間相同，其中，當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於所述第一無線信號的發送時，所述第一無線基站和所述第二無線基站中的一個指示所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋。
15.一種無線基站，包括指示單元，被配置為當執行協作的基站通信時向無線終端指示省略到預定的無線基站的反饋。
16.根據權利要求15所述的無線基站，其中，所述預定的無線基站是以下之一比不同於所述預定的無線基站的無線基站距離所述無線終端更遠的無線基站；比其它無線基站具有更高處理性能的無線基站；比其它無線基站具有更低處理性能的無線基站；比其它無線基站在與所述無線終端的信道中具有更小波動的無線基站；以及，比其它無線基站在與所述無線終端的信道中具有更大損失的無線基站。
17.一種無線通信方法，包括以下步驟由第一無線基站根據來自無線終端的反饋向所述無線終端發送第一無線信號；由第二無線基站在與所述第一無線信號的相同頻率和時間上根據來自所述無線終端的反饋向所述無線終端發送第二無線信號；以及當所述第一無線基站僅使用單個發送天線用於所述第一無線信號的發送時，由所述無線終端省略到所述第一無線基站的反饋。
全文摘要
一種無線通信系統(1)，具有無線終端(UE)；無線基站(BS1)，根據來自所述無線終端(UE)的反饋向所述無線終端(UE)發送無線信號(RS1)；以及，無線基站(BS2)，根據與發送無線信號(RS1)的頻率和時間相同的頻率和時間上來自所述無線終端(UE)的反饋向所述無線終端(UE)發送無線信號(RS2)。在無線基站(BS1)使用一個發送天線用於無線信號(RS1)的發送的情況中，無線終端(UE)省略到無線基站(BS1)的反饋。
文檔編號H04J99/00GK102450048SQ201080023648
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者山崎智春 申請人:京瓷公司