用于支持蜂窩網(wǎng)絡(luò)中天線波束形成的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于支持蜂窩網(wǎng)絡(luò)中天線波束形成的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明是一種以改進(jìn)的波束圖、波束掃描圖、利用反饋與報告規(guī)則的導(dǎo)頻信道設(shè)計以及控制信令設(shè)計來支持移動寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中波束形成天線系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。具體地，改進(jìn)的波束圖包括一種在小區(qū)分段內(nèi)形成至少兩個空間波束的無線網(wǎng)絡(luò)中支持無線通信的方法，其中至少兩個空間波束與不同的功率電平相關(guān)聯(lián)，且分別地，其中至少兩個空間波束能夠根據(jù)唯一掃描圖跨小區(qū)分段移動。導(dǎo)頻信道設(shè)計改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)帶寬性能并且改進(jìn)了用戶移動性跟蹤。在優(yōu)選實(shí)施例中，能夠使用特定字段指示符CQI來建立反饋與報告規(guī)則。
【專利說明】用于支持蜂窩網(wǎng)絡(luò)中天線波束形成的系統(tǒng)和方法
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?00980126234. 8,申請日為2009年5月8日，名稱為"用于支 持蜂窩網(wǎng)絡(luò)中天線波束形成的系統(tǒng)和方法"的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002] 相關(guān)申請數(shù)據(jù)
[0003] 本申請與2008年5月9日提交的臨時專利申請序號61/052, 011有關(guān)，且根據(jù)35 U.S.C§ 119(e)，要求該較早申請的優(yōu)先權(quán)，且本申請與2008年10月6日提交的PCT申請 序號PCT/US2008/078913有關(guān)，且根據(jù)35 U. S. C § 120,要求該較早申請的優(yōu)先權(quán)。該臨時 專利申請和在先的PCT申請通過引用并入此專利申請中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004] 本發(fā)明涉及支持小區(qū)分段（cell segment)內(nèi)的空間波束的形成。

【背景技術(shù)】
[0005] 對于移動無線運(yùn)營商提供語音服務(wù)和高速數(shù)據(jù)服務(wù)的需求日益增長，同時，這些 運(yùn)營商希望在每個基站上支持更多的用戶，從而降低總的網(wǎng)絡(luò)成本，使服務(wù)對于訂戶是負(fù) 擔(dān)得起的。因此，需要能夠達(dá)到更高數(shù)據(jù)率和更高容量的無線系統(tǒng)。但是，無線服務(wù)的可用 頻譜是有限的，在固定帶寬內(nèi)增加業(yè)務(wù)的先前嘗試已增加了系統(tǒng)內(nèi)的干擾并且降低了信號 質(zhì)量。
[0006] 無線通信網(wǎng)絡(luò)通常分成小區(qū)，其中每個小區(qū)進(jìn)一步被分成小區(qū)扇區(qū)。在每個小區(qū) 中提供一個基站以實(shí)現(xiàn)與位于該小區(qū)內(nèi)的移動站進(jìn)行無線通信。當(dāng)在基站處使用現(xiàn)有技 術(shù)的全向天線時存在一個問題，由于每個用戶的信號的發(fā)射/接收會成為位于網(wǎng)絡(luò)上相同 小區(qū)位置內(nèi)的其它用戶的干擾源，使整個系統(tǒng)的干擾是有限的。此類全向天線示于圖1(a) 中。
[0007] 在這些傳統(tǒng)全向天線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，基站沒有關(guān)于小區(qū)內(nèi)移動單元的位置的信 息并且在小區(qū)內(nèi)的所有方向上輻射信號，以便提供無線電覆蓋。這造成在沒有要聯(lián)系的移 動單元時，在發(fā)射上浪費(fèi)功率，還會引起對使用相同頻率的相鄰小區(qū)（所謂的同信道小區(qū)） 的干擾。同樣，在接收時，天線接收來自所有方向的信號，包括噪聲和干擾。
[0008] -種提高帶寬使用效率并降低此類干擾的有效方式是使用多輸入多輸出（ΜΙΜΟ) 技術(shù)，該技術(shù)支持發(fā)射器和接收器處的多個天線。對于多天線廣播信道，如蜂窩網(wǎng)絡(luò)上的 下行鏈路，已經(jīng)開發(fā)了發(fā)射/接收策略以通過將小區(qū)劃分為多個扇區(qū)，并使用扇形天線 (sectorized antenna)同時與多個用戶通信來使下行鏈路吞吐量最大化。這樣的扇形天線 技術(shù)提供了一種降低干擾電平并且提高系統(tǒng)容量的顯著改進(jìn)解決方案。
[0009] 扇形天線系統(tǒng)以同時與通信會話中涉及的多個接收器（用戶設(shè)備、蜂窩電話等） 通信的集中式發(fā)射器（小區(qū)站點(diǎn)/塔）為特征。通過該技術(shù)，每個用戶的信號僅由基站在 該特定用戶的方向上發(fā)射和接收。這允許系統(tǒng)顯著降低系統(tǒng)中的總干擾。扇形天線系統(tǒng)， 如圖1(b)所示，包括將不同發(fā)射/接收波束引向位于小區(qū)的扇區(qū)的覆蓋區(qū)域中的用戶的天 線陣列。
[0010] 為了提高扇形小區(qū)扇區(qū)的性能，已經(jīng)實(shí)施了使用正交頻域多址（0FDMA)系統(tǒng)的方 案，0FDMA系統(tǒng)也稱為空分多址（SDMA)系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，移動站可以使用這些空間波束 中的一個或多個與基站通信。這種正交地引導(dǎo)信號的發(fā)射和接收的方法（稱為波束形成） 通過在基站處的先進(jìn)信號處理而成為可能。
[0011] 波束形成方案由以下定義：形成小區(qū)扇區(qū)內(nèi)的多個空間波束，以將該小區(qū)扇區(qū)分 成不同的覆蓋區(qū)域。基站在發(fā)射和接收中的輻射圖適于每個用戶，從而獲得該用戶方向上 的最高增益。通過使用扇形天線技術(shù)，并通過利用小區(qū)內(nèi)移動單元的空間位置和信道特性， 已經(jīng)開發(fā)了用來增強(qiáng)性能的被稱作空分多址（SDMA)的通信技術(shù)。空分多址（SDMA)技術(shù)基 本上通過波束形成和/或預(yù)編碼產(chǎn)生同時發(fā)射的多個不相關(guān)的空間管道，由此它可以提供 多址無線電通信系統(tǒng)中的優(yōu)越性能。
[0012] 一類波束形成方案是自適應(yīng)波束形成方案，它動態(tài)地將波束引向移動站的位置。 這種自適應(yīng)波束形成方案需要移動性跟蹤，其中為了產(chǎn)生自適應(yīng)波束，要跟蹤移動站的位 置和空間特性。根據(jù)位置和空間特性，每個用戶的信號與復(fù)加權(quán)相乘，所述復(fù)加權(quán)調(diào)節(jié)往來 于每個天線的信號的幅度和相位。這使扇形天線陣列的輸出在期望方向上形成發(fā)射/接收 波束，并最小化了其它方向上的輸出，這可在圖形上從圖2中看出。
[0013] 然而，這些波束形成天線系統(tǒng)所需要的網(wǎng)絡(luò)小區(qū)中用戶位置的移動性和空間信道 跟蹤增加了系統(tǒng)的開銷。而且，移動性和空間信道跟蹤可能對于以相對較高速度移動的移 動站而言是不可能的或不實(shí)際的。需要支持移動寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中的扇形波束形成天線系 統(tǒng)，包括解決上述指出的一些問題。
[0014] 根據(jù)任何特定網(wǎng)絡(luò)配置或者通信系統(tǒng)上使用的命名法，可以把系統(tǒng)上的各種組件 命名為不同的名字。例如，"用戶設(shè)備"包括電纜網(wǎng)絡(luò)上的PC，以及通過無線連接而直接耦 合到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的其它類型的設(shè)備，如可通過以下體會到的：具有各種特征和功能（如因持 網(wǎng)接入，電子郵件，消息服務(wù)等）的各種品牌和型號的移動終端（"蜂窩電話"）。
[0015] 而且，根據(jù)發(fā)射和接收通信的方向，詞語"接收器"和"發(fā)射器"可以稱為"接入 點(diǎn)"（AP)，"基站"和"用戶"。例如，對于下行鏈路環(huán)境，接入點(diǎn)AP或基站（eNodeB或eNB) 是發(fā)射器，并且用戶是接收器，而對于上行鏈路環(huán)境，接入點(diǎn)AP或基站（eNodeB或eNB)是 接收器，并且用戶是發(fā)射器。（諸如發(fā)射器或接收器之類的）這些術(shù)語不是限制性定義的， 而是可包括位于網(wǎng)絡(luò)上的各種移動通信單元或者發(fā)射裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明是一種用于以改進(jìn)的波束圖、波束掃描圖（sweep pattern)、利用反饋與報 告規(guī)則的導(dǎo)頻信道設(shè)計、以及控制信令設(shè)計，支持移動寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中的波束形成天線系 統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。具體地，改進(jìn)的波束圖包括一種在小區(qū)分段內(nèi)形成至少兩個空間波束的 無線網(wǎng)絡(luò)中支持無線通信的方法，其中至少兩個空間波束與不同的功率電平關(guān)聯(lián)，且分別 地，其中至少兩個空間波束能夠根據(jù)唯一掃描圖跨小區(qū)分段移動。
[0017] 導(dǎo)頻信道信令設(shè)計改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)帶寬性能，并且改進(jìn)了用戶信道特性、移動性和位 置的跟蹤。在優(yōu)選實(shí)施例中，可以使用特定字段指示符（designat 〇r)CQI來建立反饋與報 告規(guī)則。而且，在本發(fā)明中提出了一種控制信令設(shè)計以改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)帶寬性能并改進(jìn)用戶信道 特性、移動性和位置的跟蹤，其在優(yōu)選實(shí)施例中使用前向鏈路（下行鏈路）控制信號FL。這 些導(dǎo)頻信道和控制信令設(shè)計幫助系統(tǒng)分析哪個定向發(fā)射波束最適合于到用戶設(shè)備的發(fā)射 或者何時應(yīng)該激活定向發(fā)射波束。本發(fā)明解決了與跟蹤用戶設(shè)備空間信道特性、移動性或 位置相關(guān)聯(lián)的問題，改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的帶寬和覆蓋性能，并且減少了網(wǎng)絡(luò)的開銷發(fā)射。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 通過當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，從以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書，將很容易理解本發(fā) 明的目的和特征，在附圖中同樣的數(shù)字表示同樣的元素且其中。
[0019] 圖1是全向天線（a)和扇形天線（b)的圖解說明。
[0020] 圖2是指向期望用戶的加權(quán)扇形發(fā)射波束的圖解說明。
[0021] 圖3圖解說明根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的與能夠形成具有依據(jù)掃描圖移動的不同功率電 平的空間波束的基站相關(guān)聯(lián)的示例性小區(qū)。
[0022] 圖4圖解說明根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的與小區(qū)扇區(qū)內(nèi)形成的不同波束位置相關(guān)聯(lián)的空 間波束。
[0023] 圖5A-5F圖解說明根據(jù)實(shí)施例的空間波束的掃描圖。
[0024] 圖6-圖7圖解說明根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例的不同波束配置。
[0025] 圖8圖解說明根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的在不同小區(qū)扇區(qū)中形成的空間波束。
[0026] 圖9是根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例的具有兩個天線板（antenna panel)的基站的天線結(jié) 構(gòu)的正視圖，其中每個天線板具有能夠形成空間波束的天線元件。
[0027] 圖10是圖9的天線結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0028] 圖11圖解說明根據(jù)實(shí)施例的在兩個不同的小區(qū)中生成的空間波束的第一配置。
[0029] 圖12圖解說明根據(jù)另一實(shí)施例的在兩個小區(qū)中生成的空間波束的第二配置。
[0030] 圖13和圖14圖解說明根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例的傳送控制和數(shù)據(jù)信令的不同技術(shù)。
[0031] 圖15和圖16圖解說明根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例的用于傳送數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)。
[0032] 圖17是基站和移動站的不例性組件的框圖；以及。
[0033] 圖18是示出PHY幀和導(dǎo)頻指示信道信號的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 在圖1(a)中，全向天線105的總發(fā)射架構(gòu)100,全向天線105在通過箭頭125、115、 135和140示出的各個方向上同等地徑向向外發(fā)射。對于發(fā)射架構(gòu)100,通過區(qū)域120示出 覆蓋區(qū)域的周界。通過使用圖1(b)中所示的扇形天線架構(gòu)141已經(jīng)獲得改進(jìn)的效率。
[0035] 架構(gòu)140中示出了多個天線145、147和148,其中每個天線指向蜂窩網(wǎng)絡(luò)的不同 區(qū)域，示出為：定向發(fā)射175用于覆蓋區(qū)域150,發(fā)射190用于覆蓋區(qū)域157,并且定向發(fā)射 180用于覆蓋區(qū)域155。在此背景下，通過扇形架構(gòu)可以提高系統(tǒng)容量。
[0036] 通過改變各個發(fā)射信號的強(qiáng)度，對于扇形架構(gòu)200如圖2所示可以獲得附加效率 和減少的干擾。多個天線215、220、227和230引導(dǎo)扇形天線架構(gòu)200中的發(fā)射（或者接收 發(fā)射）。通過增大來自天線元件230的該信號的強(qiáng)度，形成定向天線波束235。圖中顯示期 望用戶205接收高信號強(qiáng)度覆蓋區(qū)域235中的期望發(fā)射245,該覆蓋區(qū)域是意在指向該用戶 205的較高功率的波束。圖中顯示了具有較低強(qiáng)度發(fā)射信號240的干擾用戶210,這減少了 與該用戶210相關(guān)的在系統(tǒng)中遇到的干擾。
[0037] 根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，將"機(jī)會性的"空時多址（0STMA)技術(shù)提供用在無線通信網(wǎng) 絡(luò)中。0STMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)在小區(qū)分段（小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)）中形成多空間波束，其中小區(qū)分段中 的多個空間波束中的至少一些與不同的功率電平相關(guān)聯(lián)以在小區(qū)分段中提供不同的覆蓋 區(qū)域。空間波束（或者更簡單地，"波束"）指的是可以在基站和移動站（一個或多個）之 間執(zhí)行無線通信的小區(qū)分段中地理上不同的覆蓋區(qū)域。
[0038] 此外，0STMA技術(shù)定義用于小區(qū)分段內(nèi)波束的掃描圖，其中掃描圖可為固定掃描圖 或動態(tài)掃描圖。"掃描圖"指代小區(qū)分段內(nèi)的波束隨時間在小區(qū)分段中的波束位置之間移動 的方式。固定掃描圖意味著波束依據(jù)預(yù)定序列在波束位置之間移動。動態(tài)掃描圖意味著根 據(jù)一個或多個標(biāo)準(zhǔn)，波束能夠以可能不同的序列在波束位置之間移動。依據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，波 束可移動跨越的波束位置是固定波束位置，因此盡管空間波束在小區(qū)分段內(nèi)是可移動的， 但這些波束移動到的位置在某持續(xù)時間內(nèi)保持固定。還可以在系統(tǒng)內(nèi)重新配置波束位置。 (例如，將2波束變成4波束，或8波束等）。
[0039] 對于一些優(yōu)選實(shí)施例，為從基站到移動站的前向無線鏈路提供0STMA方案。在可 替換的實(shí)施例中，0STMA方案還可以被用于從移動站到基站之間的反向無線鏈路。數(shù)據(jù)從 基站流到移動站的通信連接稱作前向鏈路（FL)。同樣，數(shù)據(jù)從移動站流到基站的通信連接 稱作反向鏈路（RL)。對于FL和RL這二者，通信狀態(tài)不總是相同的。例如，移動站可以與服 務(wù)基站通信，所述服務(wù)基站具有高度擁塞的RL業(yè)務(wù)但相對開放的FL流。移動站可能需調(diào) 節(jié)其RL連接，原因是對于FL和RL這二者保持相同的基站（如果從另一基站可獲得更為開 放的RL連接的話）可能不能最好地利用通信資源。
[0040] 在一個示例中，如圖3所示，小區(qū)300具有三個扇區(qū)300A，300B和300C。在扇區(qū) 300A內(nèi)，基站302具有形成包括高功率波束304和低功率波束306的多個空間波束的天線 結(jié)構(gòu)。"高功率波束"指代其中以提高的發(fā)射功率執(zhí)行無線通信的波束，而"低功率波束"指 代其中以比提高的發(fā)射功率小的發(fā)射功率執(zhí)行無線通信的波束。
[0041] 在圖3中，內(nèi)邊緣308內(nèi)的覆蓋區(qū)被稱為"內(nèi)小區(qū)區(qū)域"，內(nèi)小區(qū)區(qū)域和小區(qū)300的 外邊緣之間的環(huán)形區(qū)被稱為"外小區(qū)區(qū)域"。注意：高功率波束304能夠提供從天線結(jié)構(gòu)302 到小區(qū)300邊緣的覆蓋區(qū)。另一方面，低功率波束306能夠提供直到內(nèi)邊緣308的覆蓋，其 中內(nèi)邊緣的半徑小于與小區(qū)300的外邊緣相關(guān)聯(lián)的半徑。
[0042] 高功率波束304為位于內(nèi)小區(qū)區(qū)域和外小區(qū)區(qū)域中的移動站提供覆蓋，而低功率 波束306用來為位于內(nèi)小區(qū)區(qū)域（而不是外小區(qū)區(qū)域）內(nèi)的移動站提供覆蓋。低功率波束 能夠在每種情形中以小于高功率電平的發(fā)射功率可操作于基本同樣的功率電平或不同的 功率電平。盡管只示出了一個高功率波束304,但是注意在可替代優(yōu)選實(shí)施例中可以使用多 個高功率波束304。
[0043] 在本發(fā)明中，從基站（接入節(jié)點(diǎn)）發(fā)射的同時高功率波束和低功率波束的波束 圖應(yīng)用于前向鏈路，但也可適于應(yīng)用于反向鏈路。高功率波束對小區(qū)站點(diǎn)的邊緣上的用 戶提供服務(wù)，而低功率波束為在小區(qū)站點(diǎn)的中心的用戶服務(wù)。"超幀（superframe)"前導(dǎo) (preamb 1 e)可以與本發(fā)明結(jié)合使用并且在扇區(qū)中被全向地發(fā)射。
[0044] 采用低功率波束306允許來自每個小區(qū)扇區(qū)300A、300B和300C中的發(fā)射的較小 干擾。這與傳統(tǒng)技術(shù)形成對比，在傳統(tǒng)技術(shù)中小區(qū)扇區(qū)內(nèi)形成的多個波束具有固定的功率 電平，該固定的功率電平足夠高，使得該波束能夠覆蓋所有到小區(qū)扇區(qū)邊緣的路徑。結(jié)果， 通過采用全部處于相同的相對高功率電平的多個波束，相鄰小區(qū)中產(chǎn)生的干擾增大。相比 而言，依據(jù)優(yōu)選實(shí)施例使用其中小區(qū)扇區(qū)的一些波束比小區(qū)扇區(qū)中的其它波束的功率低的 OSTMA技術(shù)，獲得降低的干擾。
[0045] 盡管在本描述中參照在小區(qū)扇區(qū)中提供空間波束，但是注意可為全部小區(qū)提供類 似的技術(shù)。根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，由于小區(qū)扇區(qū)內(nèi)并非所有空間波束都能夠提供對外小區(qū) 區(qū)域內(nèi)的移動站的覆蓋，所以高功率波束304能夠被移動到不同的波束位置以為位于外小 區(qū)區(qū)域中的不同位置的不同移動站提供覆蓋。
[0046] 小區(qū)扇區(qū)或小區(qū)內(nèi)的波束可為（諸如圖6中所示的）不重疊波束或（諸如圖7中 所示的）重疊波束。在一些實(shí)施方式中，如果下列條件為真，則波束被認(rèn)為是不重疊的：如 果3dB(分貝）波束寬度是，則波束被大約分開每個，如圖6所示。如果下列條件為真，則波 束被認(rèn)為是重疊的：如果3dB (分貝）·波束寬度是，則波束被的小于某預(yù)定義部分（如1/2) 分開。圖7示出其中相鄰波束被以間距分開的示例。
[0047] 圖4示出其中提供六個可能波束位置的示例。在圖4的示例中，在波束位置1提供 高功率波束404,而在波束位置2-6提供低功率波束406。波束位置1-6是固定波束位置， 低和高功率波束404、406能夠跨域所述波束位置進(jìn)行掃描。
[0048] 波束在圖4的6個不例性波束位置之間的掃描不于圖5A-5F中。圖5A-5F不出標(biāo) 記為ATI和AT2的兩個移動站。移動站ATI位于外小區(qū)區(qū)域，因此在高功率波束404的到 達(dá)范圍（reach)內(nèi)而不在低功率波束406的到達(dá)范圍內(nèi)。另一方面，移動站AT2位于內(nèi)小 區(qū)區(qū)域中，因此位于低功率波束406的覆蓋區(qū)內(nèi)。在時間間隔1 (圖5A)，在圖5A-5F中所示 的示例中的高功率波束位于波束位置1。低功率波束406位于波束位置2-6。
[0049] 在時間間隔2 (圖5B)，高功率波束404已移動到波束位置2,而低功率波束406現(xiàn) 在處于波束位置1。注意：在圖5B中，移動站ATI在波束位置1的低功率波束406的覆蓋 區(qū)域外。在圖5C中的時間間隔3,高功率波束404已移動到波束位置3,其中低位置波束取 代了波束位置2的高功率波束。在每一連續(xù)的時間間隔4, 5, 6 (分別為圖?，5Ε和5F)中， 高功率波束404和低功率波束406的移動繼續(xù)。
[0050] 六個時間間隔一起組成掃描周期。在掃描周期內(nèi)，高功率波束404是可移動的以 覆蓋所有可能的波束位置。更一般地，在每個掃描周期內(nèi)，任何給定的波束是可移動的以覆 蓋所有可能的波束位置。然后掃描圖針對下一掃描周期而重復(fù)，其中高功率波束404在時 間間隔7返回到波束位置1并且繼續(xù)到時間間隔時間13作為波束位置1的下一間隔。圖 5A-5F中所示的掃描圖是固定（或確定性）圖的示例，其中每個波束對于每個時間間隔而 轉(zhuǎn)動一個波束位置。在不同的實(shí)施例中，可以使用其它圖，包括其它類型的確定性圖或平均 隨機(jī)（even random)圖。高功率波束還可以基于每個波束圖中的小區(qū)邊緣用戶密度而被調(diào) 度。
[0051] 在可替代實(shí)施例中，可以使用四個波束來代替六個波束，其中一個波束是高功率 波束404而剩余的三個波束是低功率波束406。在該實(shí)施例中將使用8接口 HARQ結(jié)構(gòu)。在 該實(shí)施例中的波束掃描圖將始于在時間間隔1，高功率波束404位于位置1而低功率波束位 于位置2、3和4。在時間間隔2,高功率波束406將移位到位置2,其中低功率波束位于位置 1、3和4。在時間間隔3,高功率波束406將移位到位置3,其中低功率波束位于位置1、2和 4。在時間間隔4,高功率波束406將移位到位置4,其中低功率波束位于位置1、2和3。在 時間間隔5后，波束圖將重復(fù)高功率波束406的位置1，其中低功率波束位于位置2、3和4。 波束圖然后將重復(fù)以該固定波束圖跨越小區(qū)扇區(qū)進(jìn)行掃描的序列。
[0052] 在可替代實(shí)施例中，可以使用三個波束來代替四個或者六個波束，其中一個波束 是高功率波束404而剩余兩個波束是低功率波束406。在該實(shí)施例中將使用6接口 HARQ。 在該實(shí)施例中的波束掃描圖始于在時間間隔1，高功率波束404位于位置1而低功率波束位 于位置2和3。在時間間隔2,高功率波束406將移位到位置2,其中低功率波束位于位置1 和3。在時間間隔3,高功率波束406將移位到位置3,其中低功率波束位于位置1和2。在 時間間隔4,波束圖將重復(fù)高功率波束406的位置1，其中低功率波束位于位置2,3。波束圖 然后將重復(fù)以該固定波束圖跨越小區(qū)扇區(qū)進(jìn)行掃描的序列。
[0053] 在可替代實(shí)施例中，代替使用固定掃描圖，可以采用動態(tài)掃描圖。對于動態(tài)掃描 圖，波束跨越小區(qū)扇區(qū)的波束位置的移動可動態(tài)地基于一個或者更多以下標(biāo)準(zhǔn)：在小區(qū)扇 區(qū)的地理區(qū)域內(nèi)的移動站的存在，信道條件（例如，無線鏈路的條件），無線通信中涉及的 應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量（QoS)要求，信道負(fù)載等等。
[0054] 例如，根據(jù)一個或多個標(biāo)準(zhǔn)，不是使高功率波束404以圖5A-5F中所示的確定性方 式掃描，與基站相關(guān)聯(lián)的調(diào)度器可規(guī)定高功率波束在特定波束位置中保持多于一個時間間 隔。此外，調(diào)度器可規(guī)定：高功率波束404不是隨著每個時間間隔漸近地移動到下一波束位 置，高功率波束而是可以移動到幾個位置外的另一目標(biāo)波束位置。其中可能希望以此方式 移動高功率波束的情形包括其中調(diào)度器可能已檢測到處于目標(biāo)波束位置的移動站可能需 要服務(wù)的情形（例如，此類移動站可能具有更高的QoS要求，其將表明與具有較低QoS要求 的其它移動站相比應(yīng)優(yōu)先服務(wù)此類移動站）。
[0055] 在一些實(shí)施例中，注意：每個波束可具有其自己的掃描圖和波束持續(xù)時間。基站可 協(xié)調(diào)小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)內(nèi)的多個波束的多個掃描圖和波束持續(xù)時間。波束的掃描圖提供波束 的空間變化。除提供空間變化外，一些優(yōu)選實(shí)施例還允許由波束持續(xù)時間（波束保持在特 定波束位置的時間量）定義的基于時間的變化。一般地，依據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的波束設(shè)計由波 束的波束持續(xù)時間和其掃描圖規(guī)定。（固定的或動態(tài)的）掃描圖由波束位置隨時間演進(jìn)的 序列來規(guī)定。波束持續(xù)時間也可以是固定的或動態(tài)的。
[0056] 不同的小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)可以使用不同的固定波束位置集合以及同時開啟的不同 數(shù)目的波束。掃描圖和/或波束持續(xù)時間在不同的小區(qū)或小區(qū)扇區(qū)也可不同。波束掃描圖 的實(shí)施例（六個，四個或三個波束，固定或動態(tài)的掃描圖等）涉及位于小區(qū)站點(diǎn)位置的單個 扇區(qū)。其它扇區(qū)可以使用類似的波束圖掃描或高-低功率波束來與位于其它扇區(qū)中的用戶 設(shè)備通信。然而，系統(tǒng)必須考慮相鄰扇區(qū)的波束圖和同步系統(tǒng)以避免如果不在小區(qū)站點(diǎn)位 置中的不同扇區(qū)之間協(xié)調(diào)這些波束圖則可能導(dǎo)致的高功率波束沖突。照此，在多個基站之 間的協(xié)調(diào)將是期望的以減少小區(qū)間/扇區(qū)間干擾且支持基于網(wǎng)絡(luò)的ΜΜ0(多輸入多輸出） (其指代具有用于同時發(fā)送多個信息以由接收器的多個天線接收的多個天線的發(fā)射器的能 力）。
[0057] 在一些實(shí)施例中，四種可能的配置可能是可用的：（1)配置1(靜態(tài)掃描圖和靜態(tài) 波束持續(xù)時間）；（2)配置2 (動態(tài)掃描圖和動態(tài)波束持續(xù)時間）；（3)配置3 (動態(tài)掃描圖和 靜態(tài)波束持續(xù)時間）；和（4)配置4 (靜態(tài)掃描圖和動態(tài)波束持續(xù)時間）。
[0058] 對于其中使用具有靜態(tài)（固定）波束持續(xù)時間的靜態(tài)（固定）掃描圖的配置1，一 個可能的益處是將需要較少的控制開銷和反饋。例如，用固定掃描圖和固定波束持續(xù)時間， 掃描周期內(nèi)的時間間隔可被隱式地用作波束標(biāo)識符，并且移動站不必提供關(guān)于該波束標(biāo)識 符的任何反饋。移動站還可以運(yùn)行預(yù)測算法，諸如僅在移動站預(yù)期波束掃描到其位置時監(jiān) 聽前向鏈路，即（不連續(xù)接收（DRX))。如果在波束的特定覆蓋區(qū)內(nèi)沒有移動站，則可以執(zhí)行 不連續(xù)發(fā)射（DTX)。DTX指代應(yīng)用于發(fā)射器以關(guān)閉發(fā)射的門控（gating)。
[0059] 描述掃描圖的波束位置的序列可為順序的、偽隨機(jī)的或者按照波束位置 編碼的。在其中每個小區(qū)扇區(qū)有五個波束的示例中，順序掃描圖的一個示例如下： {1，2, 3, 4, 5, 1，2, 3, 4, 5…}。這意味著特定波束在第一時間間隔中來到波束位置1，在第二 時間間隔中來到位置2,在第三時間間隔中來到位置3,在第四時間間隔中來到位置4,在第 五時間間隔中來到位置5,在第六時間間隔中再次回到位置1，如此類推。
[0060] 偽隨機(jī)掃描圖的不例如下：{2, 5, 3, 1，4, 2, 5, 3, 1，心··}。注意：偽隨機(jī)掃描圖和順 序掃描圖的不同是在五個時間間隔的掃描周期內(nèi)，掃描的序列不是從位置1進(jìn)行到位置2， 到位置3,到位置4,到位置5,而是特定波束的掃描被隨機(jī)化。在上面的示例中，波束位置在 第一時間間隔中始于位置2,在第二時間間隔中進(jìn)行到位置5,在第三時間間隔中進(jìn)行到位 置3,在第四時間間隔中進(jìn)行到位置1，并且在第五時間間隔中進(jìn)行到位置4。因此，該序列 在下一掃描周期中再次重復(fù)。因此，從一個掃描周期到另一掃描周期，偽隨機(jī)掃描圖重復(fù)相 同次序的圖位置。
[0061] 編碼的掃描圖指代取決于波束位于哪個小區(qū)扇區(qū)的掃描圖。（與不同代碼相關(guān) 聯(lián)的）不同小區(qū)扇區(qū)將使用不同掃描圖。圖8示出具有多個小區(qū)800、802、804和806 的示例，其中每個小區(qū)具有三個小區(qū)扇區(qū)。在圖8的示例中，假設(shè)每個小區(qū)扇區(qū)存在三 個波束。波束位置以逆時針方向從1到3被順序編號。小區(qū)806中的小區(qū)扇區(qū)的掃描 圖可以是：{1，2, 3, 1，2, 3,…}。小區(qū)800和804中每一個的小區(qū)扇區(qū)的掃描圖可以是 {2, 3, 1，2, 3, 1，…}，并且小區(qū)802的每個小區(qū)扇區(qū)中的掃描圖可以是{3, 1，2, 3, 1，2,…}。 設(shè)計在不同小區(qū)中使用的不同掃描圖以降低小區(qū)間干擾（位于不同小區(qū)中的波束之間的 干擾）。
[0062] 在其中使用動態(tài)掃描圖和動態(tài)持續(xù)時間的配置2中，可提供靈活的按需波束形 成。例如，波束可基于波束的覆蓋區(qū)中的移動站存在、基于信道條件、基于QoS、基于支持特 殊發(fā)射方案諸如基于網(wǎng)絡(luò)的ΜΙΜΟ而形成。然而，盡管增強(qiáng)了靈活性，但是基站調(diào)度器和反 饋機(jī)制的復(fù)雜性也被增大以支持此類波束形成圖和持續(xù)時間。為了實(shí)現(xiàn)動態(tài)掃描圖和動態(tài) 波束持續(xù)時間，（下面將討論的）預(yù)閃（pre-flash)消息可由基站發(fā)送，以允許移動站將測 量報告回到基站。
[0063] 可采用的其它配置包括：配置3,其使用動態(tài)掃描圖和靜態(tài)波束持續(xù)時間；和配置 4,其使用靜態(tài)掃描圖和動態(tài)波束持續(xù)時間。更一般地，一個或多個特性的動態(tài)變化（例如 1，5掃描圖和/或波束持續(xù)時間）可以基于一個或多個以下標(biāo)準(zhǔn)：特定地理區(qū)域內(nèi)移動站 的存在，信道條件（例如，無線鏈路的條件），無線通信中涉及的應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量（QoS)要 求，信道負(fù)載等等。（基于一個或多個上面列出的標(biāo)準(zhǔn)）可被改變的另一波束特征是波束占 空比，其規(guī)定在波束持續(xù)時間內(nèi)波束被激活或開啟的時間量。波束的占空比指代對于給定 波束位置且在給定時間間隔期間波束被激活（或"開啟"）的時間與波束被去激活（或"關(guān) 閉"）的時間量之比。例如，在波束位置1中特定波束的占空比可以是70%，這意味著波束 將被激活（或開啟）達(dá)70%的時間間隔并且被去激活（或關(guān)閉）達(dá)30%的時間間隔。基 于調(diào)度需求而改變波束的占空比的能力允許更低的干擾電平，因為不再需要的波束可被暫 時或在較長時間段內(nèi)被關(guān)閉。
[0064] 根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，基站能夠執(zhí)行"預(yù)閃"以實(shí)現(xiàn)對一個或多個特性（例如，掃 描圖，波束持續(xù)時間，波束占空比等）的動態(tài)調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)使用動態(tài)掃描圖時，高功率波束 在相對延長的時間段內(nèi)可位于特定的波束位置。該情形可以防止其它波束位置的外小區(qū)區(qū) 域中的其它移動站能夠在相對延長的時間段內(nèi)與基站通信。
[0065] 為解決該問題，可使用預(yù)閃，其中預(yù)閃指代基站向特定方向發(fā)出短導(dǎo)頻突發(fā)（或 其它發(fā)消息的突發(fā)）的過程。在與特定方向?qū)?yīng)的覆蓋區(qū)中的移動站然后可以測量預(yù)閃消 息，并且將關(guān)于測量的報告提供回到基站。在一個示例中，移動站可以諸如以信道質(zhì)量指 示（CQI)的形式報告無線信道質(zhì)量的指示。基站可以在特定小區(qū)扇區(qū)的所有方向上執(zhí)行預(yù) 閃。使用來自移動站的測量報告，基站能夠通過動態(tài)調(diào)節(jié)波束持續(xù)時間、占空比和波束調(diào)度 來執(zhí)行如上文討論的調(diào)度。
[0066] 注意：由基站發(fā)出的預(yù)閃和實(shí)際業(yè)務(wù)發(fā)射可以與不同周期性復(fù)用（這意味著其間 發(fā)射預(yù)閃的周期可相對于其間發(fā)射業(yè)務(wù)的周期而被調(diào)節(jié)）。例如，預(yù)閃可在數(shù)據(jù)到特定移 動站的漫長下載的中間被發(fā)出，其中以與數(shù)據(jù)到特定移動站的下載的時間復(fù)用方式完成預(yù) 閃。
[0067] 根據(jù)一些實(shí)施例，如圖9所示，可以給天線結(jié)構(gòu)900(它是基站諸如圖3中的基站 302的一部分）提供多個天線組件，包括安裝到天線支架906的上天線組件902和安裝到該 天線支架的下天線組件904。在圖9所示的實(shí)施方式中，天線組件902和904中的每一個都 是天線板（antenna panel)。天線組件904 (在垂直方向上）位于上天線組件902下方。
[0068] 天線組件902包括多個天線元件908。下天線組件904包括多個天線元件910。天 線元件908和910可以協(xié)作以在由天線結(jié)構(gòu)900服務(wù)的小區(qū)扇區(qū)內(nèi)形成波束。
[0069] 天線結(jié)構(gòu)900的側(cè)視圖示于圖10中。注意：下天線板904相對于支架906的垂 直軸傾斜，使得前表面（forward face) 912 (其上安裝天線元件910)(以一角度）稍微面向 下。在圖10的示例中，上天線板902大體與支架906的垂直軸平行。在其它實(shí)施方式中， 可提供上天線板902和下天線板904的其它布置。在又一實(shí)施方式中，可以使用多于兩個 天線板。
[0070] 在一個示例性實(shí)施方式中，上天線板902的天線元件908可用于形成覆蓋外小區(qū) 區(qū)域并與鄰近小區(qū)中的相鄰基站通信的波束。下天線板904可用來為給定小區(qū)扇區(qū)形成低 功率波束、以及可能的高功率波束以覆蓋特定小區(qū)區(qū)域的邊緣。
[0071] 在不同小區(qū)中的基站之間以波束傳送的信息包括回程（backhaul)信息和協(xié)調(diào)信 息。協(xié)調(diào)信息可用來協(xié)調(diào)不同小區(qū)之間移動站的切換。協(xié)調(diào)信息還可實(shí)現(xiàn)不同小區(qū)中的掃 描圖和掃描持續(xù)時間的協(xié)調(diào)以降低小區(qū)間/扇區(qū)間干擾并支持基于網(wǎng)絡(luò)的ΜΙΜΟ。
[0072] "回程"信息指代通常在基站和無線網(wǎng)絡(luò)控制器（例如分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，服務(wù)網(wǎng) 關(guān)等）之間的回程連接上傳送的控制和數(shù)據(jù)。與無線通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的問題是特別在人口 密集的區(qū)域諸如城市地區(qū)中小區(qū)的大小可能是相對小的。小的小區(qū)大小的另一原因可能是 對高數(shù)據(jù)率或高載波頻率的要求。利用較小的小區(qū)大小，存在較大數(shù)量的小區(qū)（以及因此 對應(yīng)的基站）。每個基站通常必須通過回程網(wǎng)絡(luò)連接到無線網(wǎng)絡(luò)控制器。大量的基站意味 著將必須提供對應(yīng)大量的回程連接。回程連接可能部署昂貴，并且在無線通信網(wǎng)絡(luò)中提供 相對大量的此類回程連接可增加無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的成本。
[0073] 根據(jù)一些優(yōu)選實(shí)施例，為了降低將必須部署的回程連接的數(shù)目，基站的天線結(jié)構(gòu) 可形成用來承載回程信息的波束（稱為"回程波束"）。例如，在圖9-圖10中，上天線板 902的波束可用于將回程信息傳送到可以通過回程連接與無線網(wǎng)絡(luò)控制器連接的另一基站 的目的。一般而言，無線網(wǎng)絡(luò)中的基站子集可以用與無線網(wǎng)絡(luò)控制器的回程連接來部署。剩 余基站不用回程連接來部署一相反，此類基站通過波束將回程信息傳送到用回程連接所部 署的（一個或多個）對應(yīng)基站。
[0074] 圖11示出位于兩個不同對應(yīng)小區(qū)中的兩個天線結(jié)構(gòu)900A和900B。在圖11的配 置中，上和下天線板902A、904A(和902B和904B)之間的覆蓋區(qū)沒有重疊。回程波束可分別 在兩個天線結(jié)構(gòu)900A和900B的上天線板902A和902B之間形成。下天線板904A和904B 中的每一個用來形成用于相應(yīng)小區(qū)內(nèi)的覆蓋的波束。
[0075] 圖12示出上板波束和下板波束的覆蓋區(qū)重疊的一種配置。以此方式，兩個板可在 外小區(qū)區(qū)域中提供ΜΜ0,其中多個輸出天線包括來自上板和下板的天線的某種組合。上板 和下板的多個輸出天線因此可一起提供增加的分集增益、復(fù)用增益和/或陣列增益。
[0076] 其它各種配置也是可能的。例如，在不同時間，上和下天線板可用來在不同時間間 隔提供對小區(qū)扇區(qū)的不同覆蓋。例如，在一個時間段中，下板可用來覆蓋整個小區(qū)。在另一 時間段中，上板可用來只覆蓋外小區(qū)區(qū)域以及提供回程波束。在又一時間段中，上和下板都 可用來覆蓋外小區(qū)區(qū)域。在另一種配置中，在第一時間段中，下板可用來覆蓋內(nèi)小區(qū)區(qū)域， 而上天線板用來提供回程波束。在不同的時間段中，上和下天線板都用來覆蓋內(nèi)小區(qū)區(qū)域。
[0077] 根據(jù)期望配置，上和下天線板可被放置成彼此靠近或者彼此遠(yuǎn)離。此外，兩個天線 板可使用具有不同天線極性的天線元件。兩個天線板可獨(dú)立或協(xié)同操作。兩個天線板可以 以時分復(fù)用方式或者同時地發(fā)射。可替代地，兩個天線板可以頻分復(fù)用（FDM)方式或以相 同的頻率被發(fā)射。
[0078] 而且，如果在上和下天線板之間存在協(xié)調(diào)，則移動站從下板波束到上板波束的切 換是可能的，反之亦然。還注意：通過使用上和下天線板，對于由上和下板的天線元件形成 的小區(qū)覆蓋的所有波束的功率電平可處于相同的功率電平。在這種配置中，內(nèi)小區(qū)區(qū)域相 對于外小區(qū)區(qū)域的覆蓋（基于環(huán)形的覆蓋）可通過不同地定向上和下板來實(shí)現(xiàn)（例如，下 板可向下傾斜以覆蓋內(nèi)小區(qū)區(qū)域，而上板不傾斜以覆蓋外小區(qū)區(qū)域）。
[0079] 圖13示出針對小區(qū)扇區(qū)內(nèi)的特定波束位置的多個時間間隔800A，800B，800C和 800D。在時間間隔800A，800B和800D中發(fā)射低功率波束，而在時間間隔800C中發(fā)射高功 率波束。如圖13所示，低功率波束，諸如在時間間隔800B中的低功率波束，可用來發(fā)射如 由822表示的用戶數(shù)據(jù)和控制信號。另一方面，在時間間隔800C中的高功率波束可用來發(fā) 射用戶數(shù)據(jù)和控制信號以及其它控制信息，如廣播開銷信道和預(yù)閃消息。廣播開銷信道可 包括：系統(tǒng)采集信道，包含時間和頻率同步信息以及小區(qū)、扇區(qū)或波束標(biāo)識符信息；以及系 統(tǒng)廣播開銷信道，其可承載諸如波束掃描圖等的系統(tǒng)參數(shù)。
[0080] 在可替代實(shí)施方式中，除了在時間間隔800A，800B，800C和800D中發(fā)射的低功率 波束和高功率波束之外，可分配另一時間間隔800E(圖14)來發(fā)射全向開銷信道。全向發(fā)射 意味著開銷信道在特定小區(qū)扇區(qū)（或小區(qū)）的所有方向上進(jìn)行廣播。如果使用全向發(fā)射， 則可在通過不同基站的全向開銷信道的發(fā)射之間存在時間、空間、或頻率協(xié)調(diào)，以增強(qiáng)移動 站處的更好信號接收（并降低不同小區(qū)之間的干擾）。
[0081] 在一些實(shí)施方式中，0STMA可應(yīng)用于前向鏈路，而不是反向鏈路。在這種實(shí)施方式 中，如果小區(qū)大小是基于前向鏈路的到達(dá)范圍設(shè)計的，則（由于高功率波束的存在）與移動 站在反向鏈路中將具有的到達(dá)范圍相比，前向鏈路可能具有更遠(yuǎn)的到達(dá)范圍。為了解決該 問題，可在小區(qū)扇區(qū)內(nèi)的移動站中提供中繼特征（被稱為"特設(shè)（ad hoc)中繼"），其中一 個移動站能夠監(jiān)聽另一移動站并能夠?qū)⒘硪灰苿诱镜男畔⒅欣^到基站。例如，第一移動站 可位于特定小區(qū)扇區(qū)的邊緣附近，而第二移動站可位于更靠近基站。在此情形中，在反向鏈 路中由第一移動站發(fā)射的信息可由第二移動站中繼到基站。在沒有中繼的情況下，來自第 一移動站的發(fā)射可能不能可靠地到達(dá)基站。
[0082]為了針對如上面所描述的特設(shè)中繼，將反向鏈路信息從第一移動站發(fā)射到第二移 動站，在時分雙工（TDD)系統(tǒng)中可重新使用未使用的前向鏈路時隙來以反向鏈路方向?qū)⒎?向信息從第一移動站中繼到第二移動站。
[0083] 此外，為了在基于前向鏈路到達(dá)范圍來設(shè)計小區(qū)大小時控制信道的更魯棒的傳 送，移動站可只向一個基站發(fā)射業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，但是可使用特設(shè)中繼將控制信道發(fā)射到多個基 站以確保控制信道到達(dá)預(yù)定的服務(wù)基站。
[0084] 與基于前向鏈路到達(dá)范圍來設(shè)計小區(qū)大小相關(guān)聯(lián)的另一問題是由于如上面討論 的特設(shè)中繼，反向鏈路控制消息ACK可能緩慢地回到基站。為解決該問題，基站可簡單地發(fā) 射業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的突發(fā)而不等待響應(yīng)確認(rèn)。
[0085] 可替代地，小區(qū)大小可基于反向鏈路的到達(dá)范圍來設(shè)計，在這種情況下小區(qū)大小 將較小。在這樣的實(shí)施方式中，基站在前向鏈路中可到達(dá)多個小區(qū)；結(jié)果，用于前向鏈路的 服務(wù)小區(qū)扇區(qū)與用于反向鏈路的服務(wù)小區(qū)扇區(qū)不同可以是可能的。例如，小區(qū)A中的基站 A可為前向鏈路服務(wù)基站，而小區(qū)B中的基站B是反向鏈路服務(wù)基站。基站A可到達(dá)小區(qū)A 和小區(qū)B，而小區(qū)B中的移動站只能到達(dá)基站B。在這種情形中，特定的反向控制消息，諸如 CQI消息或反向確認(rèn)（RACK)消息，可在反向鏈路上從移動站發(fā)送到基站B，該基站B然后中 繼控制消息到基站A (它是前向鏈路服務(wù)基站）。
[0086] 注意：特定類型的控制信息可能必須在所有方向上遞送到所有移動站。但是，由 于高功率波束在任何給定的時間間隔中僅覆蓋一個波束位置，所以高功率波束不能用來將 此類控制信息發(fā)射到所有移動站。為解決此問題，可由基站在具有低碼率的低功率波束中 發(fā)射此類控制信息（這實(shí)現(xiàn)由位于小區(qū)邊緣附近的移動站對此類控制信息的更高概率解 碼）。必須在所有方向上遞送給所有移動站的控制信息的示例包括前向鏈路確認(rèn)信道（以 向移動站提供確認(rèn)）和前向鏈路功率控制信道（以向移動站提供控制消息）。
[0087] 如果使用動態(tài)掃描圖和/或動態(tài)波束持續(xù)時間，這可能意味著不得不將波束標(biāo)識 符提供給移動站，則基站還可使用具有低碼率的低功率波束來將波束標(biāo)識符遞送給位于小 區(qū)邊緣附近的移動站。該波束標(biāo)識符允許移動站知道哪個下一波束將被開啟。
[0088] 注意：在一些實(shí)施例中，0STMA子系統(tǒng)可與非0STMA系統(tǒng)集成。非0STMA系統(tǒng)不采 用上面討論的0STMA技術(shù)。
[0089] 在此情形中，0STMA數(shù)據(jù)和非0STMA數(shù)據(jù)的交織可通過無線鏈路來執(zhí)行。例如，如 圖15所示，0STMA超幀950在與0STMA操作關(guān)聯(lián)的間隔期間被發(fā)射，而非0STMA超幀952在 OSTMA操作的時間段外被發(fā)射。"超幀"指代包含其它幀的幀結(jié)構(gòu)。更一般地，參照"幀"，它 是通過無線鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)的集合。
[0090] 在可替代實(shí)施例中，如圖16所示，超幀960可包括與0STMA數(shù)據(jù)交織的非0STMA 數(shù)據(jù)。超幀910的開始可包括全廣播前導(dǎo)954以指示非0STMA數(shù)據(jù)和0STMA數(shù)據(jù)的位置。 在可替代實(shí)施方式中，可使用其它的幀結(jié)構(gòu)。
[0091] 基站1000和移動站1002的示例性部件示于圖17中。基站1000包括無線接口 1004以通過無線鏈路無線地與移動站1002中的無線接口 1006通信。基站1000包括可在 基站1000中的一個或多個中央處理單元（CPU) 1010上運(yùn)行以執(zhí)行基站任務(wù)的軟件1008。 (一個或多個）CPU 1010連接到存儲器1012。軟件1008可包括調(diào)度器和其它軟件模塊。基 站1000還包括基站間接口 1014,以與另一基站傳送信息，諸如回程信息和/或協(xié)調(diào)信息。
[0092] 類似地，移動站1002包括可在與存儲器1020連接的一個或多個CPU 1018上運(yùn)行 的軟件1016。軟件1016是可運(yùn)行的以執(zhí)行移動站1002的任務(wù)。可加載這種軟件（1008和 1016)的指令以在CPU或者其它類型的處理器上運(yùn)行。處理器可包括微處理器、微控制器、 處理器模塊或者子系統(tǒng)（包括一個或多個微處理器或者微控制器）、或者其它控制或計算 裝置。"處理器"可指代單個部件或者多個部件。
[0093] (軟件的）數(shù)據(jù)和指令存儲在被實(shí)施為一個或者多個計算機(jī)可讀或者計算機(jī)可用 存儲介質(zhì)的相應(yīng)存儲裝置中。存儲介質(zhì)包括不同形式的存儲器，包括：半導(dǎo)體存儲裝置，諸 如動態(tài)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DRAM或SRAM)，可擦除可編程只讀存儲器（EPROM)，電可擦 除可編程只讀存儲器（ERPR0M)和閃存；磁盤，諸如硬盤、軟盤和可移動盤；其它磁介質(zhì)，包 括磁帶；以及光介質(zhì)，諸如壓縮盤（CD)或數(shù)字視頻盤（DVD)。
[0094] 作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，信道質(zhì)量指示（CQI)用來支持發(fā)射，其中CQI是基于 在PHY幀信令結(jié)構(gòu)中的前向鏈路上周期性廣播的導(dǎo)頻信道指示信號來估計的。該實(shí)施例 可應(yīng)用到用于0STMA系統(tǒng)的UMB標(biāo)準(zhǔn)中的復(fù)用模式1和2這二者。具體地，CQI是從用于 復(fù)用模式1的FCPICH公共導(dǎo)頻指示信道信令和復(fù)用模式2中的DRCH分布資源區(qū)估計的， 或者可替代地從復(fù)用模式2的BRCH塊資源信道區(qū)中的F-CQIPICH導(dǎo)頻指示信道信令估計 的。F-CPICH或F-CQIPICH導(dǎo)頻指示信道信令被波束形成，其中每個波束一個信號，并且 F-CPICH或F-CQIPICH導(dǎo)頻指示信道信令以高功率被發(fā)射以確保小區(qū)邊緣用戶看到來自所 有波束的導(dǎo)頻指示信道信號。SIS0或ΜΜ0傳輸協(xié)議用在該導(dǎo)頻指示信道信令的每個波束 中，并且使用F-CPICH導(dǎo)頻指示信令的PHY幀的示例示于圖18中。波束位置1，2, 3和4的 F-CPICH由在180的塊指示，示為周期性地在指示的時間幀中廣播。
[0095] 在此實(shí)施例中，移動站1002將接收從所有波束形成的發(fā)射中接收的F-CPICH或 FCQIPICH導(dǎo)頻指示信道信令。移動站1002將基于F-CPICH或F-CQIPICH導(dǎo)頻指示信道信 令來確定哪個波束位置與高功率波束對應(yīng)，并且移動站1002將從F-CPICH或FCQIPICH導(dǎo) 頻指示信道信令中估計CQI值。移動站1002還可被稱為接入終端。將估計CQI并且計算 波束索引以提供關(guān)于波束位置的信息。
[0096] 移動站1002將以兩種模式向基站1000提供反饋。在第一模式中，移動站1002將 經(jīng)由波束索引（例如，在四個波束扇區(qū)中的波束位置1，2, 3或4)把最高CQI值和其對應(yīng)的 波束位置反饋到基站1000。在第二模式中，如果移動站1002確定它位于兩個重疊波束的服 務(wù)區(qū)中，則移動站1002將經(jīng)由波束索引（例如，在四個波束扇區(qū)中的波束位置1和2,2和 3等）把最高兩個CQI值和兩個對應(yīng)的波束位置反饋到基站1000。基站1002發(fā)起第3層 信令以觸發(fā)在提供反饋的兩種模式之間的轉(zhuǎn)換。
[0097] 響應(yīng)于此反饋，基站1000將基于波束位置索引和CQI值來調(diào)度待發(fā)射到移動站 1002的通信。在第二模式中，基站1000將調(diào)度用戶，使得高功率波束不會對鄰近低功率波 束中的用戶產(chǎn)生強(qiáng)干擾。如果移動站1002位于兩個波束中間，則基站1000可調(diào)度在兩個 重疊波束上的數(shù)據(jù)發(fā)射。在這些重疊波束上的數(shù)據(jù)將占據(jù)相同的資源位置，并且數(shù)據(jù)將通 過用于兩個波束的相同加擾協(xié)議而被處理。位于重疊波束區(qū)中的移動站1002將接收所述 發(fā)射并監(jiān)控具有最高值CQI的波束位置上的F-SCCH參數(shù)值，并且F-SCCH參數(shù)中的一位將 指示在兩個重疊波束位置上的冗余數(shù)據(jù)發(fā)射。
[0098] 根據(jù)CQI值和/或波束索引信息，基站1000或移動站1002將確定移動站1002是 正由高功率波束服務(wù)還是正由低功率波束服務(wù)。如果基站1〇〇〇做出該確定，則移動站1002 將需要監(jiān)控對于高和低功率波束這二者具有最高CQI值的波束位置的F-SCCH參數(shù)值。
[0099] 由于高功率波束還能夠服務(wù)小區(qū)中心的用戶，所以該方法賦予基站1000在調(diào)度 高和低功率波束這二者時更大的靈活性。如果移動站1002做出該確定，則移動站1002將 在發(fā)射中反饋信號位以指示低或高功率波束或者與高功率波束和/或波束索引信息對應(yīng) 的信道質(zhì)量指示（CQI)的選擇。在該實(shí)施例中，通過讓移動站1002監(jiān)控對于高功率波束或 低功率波束，特別是對于小區(qū)邊緣用戶，具有最高CQI值的波束位置的F-SCCH參數(shù)值，可以 獲得顯著的功率節(jié)省。如果移動站1002由低功率波束服務(wù)，則報告的CQI將被調(diào)節(jié)以用于 未來發(fā)射。
[0100] 用于CQI測量的導(dǎo)頻信道指示還可以僅以高波束發(fā)射，而低功率波束發(fā)射不同類 型的導(dǎo)頻信號以用于解調(diào)目的。在該實(shí)施例中，CQI僅在用戶接收到高功率波束時或者在 估計的CQI超過最小閾值時被報告。基于由基站1000傳送的波束掃描圖的知識，用戶將知 道與該扇區(qū)中的高波束發(fā)射相關(guān)聯(lián)的定時。因為基站1000可基于波束發(fā)射的質(zhì)量和與CQI 反饋相關(guān)聯(lián)的定時來導(dǎo)出用戶的波束覆蓋，所以波束索引可以不與CQI索引一起反饋到基 站 1000。
[0101] 在另一實(shí)施例中，前向鏈路（FL)控制信道信號是使用不同的信號和方法發(fā)射的， 其幫助定位用于移動站1002發(fā)射的最適合波束。在一種方法中，復(fù)用模式2中的DRCH分 布資源區(qū)信號將發(fā)射FL控制信號。因為每個波束中有限數(shù)量的用戶，所以每個波束可使用 單個或多個DRCH信號來控制信令。控制DRCH信號可以被轉(zhuǎn)變以在扇區(qū)周圍隨機(jī)跳轉(zhuǎn)，從 而最小化與鄰近波束的沖突。低功率波束中的控制信道將處在低功率上，而高功率波束中 的控制信道將處在高功率上。
[0102] 在第二種方法中，F(xiàn)L控制信道信號是使用F-SCCH參數(shù)發(fā)射的，并且訪問授權(quán)是在 高功率波束中發(fā)送的。移動站1002監(jiān)控用于高功率波束指定的F-SCCH參數(shù)值。在第三種 方法中，F(xiàn)-ACKCH參數(shù)用來發(fā)射FL控制信道信號。在這種方法中，ACK信號的幾個音調(diào)是在 低功率波束上以高功率發(fā)射的，所以能夠到達(dá)小區(qū)邊緣用戶。
[0103] 在第四種方法中，F(xiàn)-PCCH和F-PQICH信號可用來發(fā)送FL控制信道信號，并且那些 信號可在與移動站1002的位置對應(yīng)的高波束位置上發(fā)送。如果移動站1002從一個波束位 置移動到另一波束位置，則可以調(diào)節(jié)發(fā)射。在超移動寬帶協(xié)議中，F(xiàn)-PCCH通常是每八個幀 發(fā)送一次，而F-PQICH是每16個幀發(fā)送一次。
[0104] 在第五種方法中，F(xiàn)-F0SICH和F-I0TCH信號可用來發(fā)送FL控制信號。這些信號 可通過高功率波束被發(fā)射，并且移動站1002每四個幀接收這些F-F0SICH和F-I0TCH信號。 或者在替代方案中，這些信號可以由所有波束發(fā)射并且允許F-F0SICH和F-I0TCH信號的幾 個音調(diào)在低功率波束中以高功率發(fā)射，所以能夠到達(dá)小區(qū)邊緣用戶。在超移動寬帶協(xié)議中， F-F0SICH通常在每幀中被廣播，并且F-I0TCH可以與每幀一樣快地被廣播。
[0105] 在前面的描述中，闡述了許多細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明的理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解可以在沒有這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。雖然關(guān)于有限數(shù)量的實(shí)施例公開了本發(fā) 明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到許多修改和由此產(chǎn)生的變型。意圖是所附權(quán)利要求覆蓋 落入本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的此類修改和變型。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于操作接入節(jié)點(diǎn)的方法，所述方法包括： 在所述接入節(jié)點(diǎn)處獲取來自用戶設(shè)備裝置的反饋信號，所述反饋信號包括信道質(zhì)量指 示和波束索引，其中所述波束索引與預(yù)定多個波束中的一個波束相關(guān)聯(lián)；以及 至少部分基于對所述信道質(zhì)量指示和所述波束索引的分析，調(diào)度從所述接入節(jié)點(diǎn)到所 述用戶設(shè)備裝置的發(fā)射，所述分析確定用于到所述用戶設(shè)備裝置的發(fā)射的波束； 從所述接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)頻信道指示信號，其中所述發(fā)射包括：對于至少兩個波束中的 每個波束，發(fā)射所述導(dǎo)頻信道指示信號中根據(jù)該波束進(jìn)行波束成形的一個相應(yīng)的導(dǎo)頻信道 指示信號，其中所述至少兩個波束包括所確定的用于發(fā)射的波束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括： 在所述至少兩個波束中的一個或多個波束上調(diào)度第二用戶設(shè)備裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述用戶設(shè)備裝置被調(diào)度以接收來自所述接入節(jié) 點(diǎn)的在所述至少兩個波束中的兩個或更多個波束上的發(fā)射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述信道質(zhì)量指示對應(yīng)于所述預(yù)定多個波束中的 所述一個波束，其中所述反饋信號還包括對應(yīng)于所述預(yù)定多個波束中的第二波束的第二信 道質(zhì)量指示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少兩個波束被配置在所述接入節(jié)點(diǎn)的分段 內(nèi)，其中所述至少兩個波束具有獨(dú)立可控的功率電平。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述信道質(zhì)量指示由所述用戶設(shè)備裝置利用所述 接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射的所述導(dǎo)頻信道指示信號中的一個或多個來確定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述至少兩個波束中的一個或多個波束上發(fā)射 控制信道。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括： 與一個或多個其它接入節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)所述至少兩個波束的確定，以避免與所述一個或多個 其它接入節(jié)點(diǎn)發(fā)生干擾。
9. 一種接入節(jié)點(diǎn)，包括： 處理器；以及 存儲程序指令的存儲器，其中所述程序指令當(dāng)被處理器執(zhí)行時使得所述接入節(jié)點(diǎn)執(zhí) 行： 在所述接入節(jié)點(diǎn)處獲取來自用戶設(shè)備裝置的反饋信號，所述反饋信號包括信道質(zhì)量指 示和波束索引，其中所述波束索引與預(yù)定多個波束中的一個波束相關(guān)聯(lián)；以及 至少部分基于對所述信道質(zhì)量指示和所述波束索引的分析，調(diào)度從所述接入節(jié)點(diǎn)到所 述用戶設(shè)備裝置的發(fā)射，所述分析確定用于到所述用戶設(shè)備裝置的發(fā)射的波束； 從所述接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)頻信道指示信號，其中所述發(fā)射包括：對于至少兩個波束中的 每個波束，發(fā)射所述導(dǎo)頻信道指示信號中根據(jù)該波束進(jìn)行波束成形的一個相應(yīng)的導(dǎo)頻信道 指示信號，其中所述至少兩個波束包括所確定的用于發(fā)射的波束。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的接入節(jié)點(diǎn)，其中所述程序指令當(dāng)被處理器執(zhí)行時使得所述 接入節(jié)點(diǎn)執(zhí)行： 在所述至少兩個波束中的一個或多個波束上調(diào)度第二用戶設(shè)備裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的接入節(jié)點(diǎn)，其中所述用戶設(shè)備裝置被調(diào)度以接收來自所述 接入節(jié)點(diǎn)的在所述至少兩個波束中的兩個或更多個波束上的發(fā)射。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的接入節(jié)點(diǎn)，其中所述信道質(zhì)量指示對應(yīng)于所述預(yù)定多個波 束中的所述一個波束，其中所述反饋信號還包括對應(yīng)于所述預(yù)定多個波束中的第二波束的 第二信道質(zhì)量指示。
13. -種用于操作接入節(jié)點(diǎn)的非暫時性存儲介質(zhì)，其中所述存儲介質(zhì)存儲程序指令，其 中所述程序指令當(dāng)被處理器執(zhí)行時使得所述接入節(jié)點(diǎn)執(zhí)行： 在所述接入節(jié)點(diǎn)處獲取來自用戶設(shè)備裝置的反饋信號，所述反饋信號包括信道質(zhì)量指 示和波束索引，其中所述波束索引與預(yù)定多個波束中的一個波束相關(guān)聯(lián)；以及 至少部分基于對所述信道質(zhì)量指示和所述波束索引的分析，調(diào)度從所述接入節(jié)點(diǎn)到所 述用戶設(shè)備裝置的發(fā)射，所述分析確定用于到所述用戶設(shè)備裝置的發(fā)射的波束； 從所述接入節(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)頻信道指示信號，其中所述發(fā)射包括：對于至少兩個波束中的 每個波束，發(fā)射所述導(dǎo)頻信道指示信號中根據(jù)該波束進(jìn)行波束成形的一個相應(yīng)的導(dǎo)頻信道 指示信號，其中所述至少兩個波束包括所確定的用于發(fā)射的波束。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的非暫時性存儲介質(zhì)，其中所述程序指令當(dāng)被處理器執(zhí)行時 使得所述接入節(jié)點(diǎn)執(zhí)行： 在所述至少兩個波束中的一個或多個波束上調(diào)度第二用戶設(shè)備裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的非暫時性存儲介質(zhì)，其中所述用戶設(shè)備裝置被調(diào)度以接收 來自所述接入節(jié)點(diǎn)的在所述至少兩個波束中的兩個或更多個波束上的發(fā)射。
【文檔編號】H04W52/32GK104092488SQ201410361122
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2008年5月9日
【發(fā)明者】Y·宋, L·K·蒂, J·李 申請人:蘋果公司