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控制無線通信系統內的小區間干擾的上行鏈路資源分配.pdf

關 鍵 詞:
控制 無線通信 系統 區間 干擾 上行 資源 分配
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摘要
申請專利號:

CN201210196749.9

申請日:

2006.07.20

公開號:

CN102724701B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04W 24/10申請日:20060720|||公開
IPC分類號: H04L29/02; H04W24/10(2009.01)I; H04W52/34(2009.01)I; H04W72/08(2009.01)I; H04W72/14(2009.01)I 主分類號: H04L29/02
申請人: 索尼公司
發明人: N·W·安德森
地址: 日本東京
優先權: 2005.08.22 US 11/208,512
專利代理機構: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038 代理人: 郭思宇
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210196749.9

授權公告號:

102724701B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.28|||2012.12.05|||2012.10.10

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明的實施例利用TDD中無線電信道的互易性和FDD無線通信系統中平均上行鏈路和下行鏈路路徑損耗之間的長期相關性使增強型上行鏈路系統中的分布調度器可以在優先管理小區間干擾電平時分配上行鏈路傳輸資源。每個小區基站以已知的發射功率電平發送下行鏈路基準信號。移動臺監視來自多個基站的下行鏈路基準信號的接收信號強度。發送和接收的信號強度電平可以由移動臺用來估計移動臺的上行鏈路傳輸所引起的小區間干擾的大小,從而按此調整移動臺的上行鏈路傳輸參數。在另一些實施例中,接收的基準信號功率電平或從中得出的值由移動臺發送給它的服務基站,在服務基站內調度算法用這信息調整一個或多個與授予UE的上行鏈路傳輸資源有關的傳輸參數,從而控制移動臺的上行鏈路傳輸所產生的小區間干擾。

權利要求書

權利要求書
1.  一種分配無線通信系統中上行鏈路傳輸資源的方法,包括:
由移動臺接收由服務基站和相鄰基站以相應的多個發射功率電平發送的多個基準信號傳輸;
由移動臺測量針對所述多個基準信號傳輸的多個接收信號功率電平;由移動臺根據多個所測得的接收信號功率電平和所述多個發射功率電平,計算相對應
的品質因數;由移動臺向服務基站發送所述相對應的品質因數;以及由移動臺接收由服務基站響應于所述相對應的品質因數而對上行鏈路傳輸資源的分
配,其中所述品質因數基于所述服務基站的路徑增益與相鄰基站的最強路徑增益之比。

2.  如權利要求1的方法,還包括由移動臺基于所述品質因數計算第二品質因數。

3.  如權利要求1的方法,還包括由移動臺從相應的多個基準信號傳輸解碼所述多個發射功率電平。

4.  如權利要求1的方法,還包括由移動臺從服務基站接收所述多個發射功率電平的指
示。

5.  如權利要求1的方法,還包括由移動臺從相鄰基站接收所述多個發射功率電平的指示。

6.  如權利要求1的方法,其中響應于所述相對應的品質因數而選擇的、由所述服務基站所分配的所述上行鏈路傳輸資源的參數包括以下至少之一:(i)數據率,(ii)上行鏈路發射功率,(iii)前向糾錯程度或特性,(iv)調制格式,和(v)代碼資源利用率。

7.  如權利要求1的方法,其中該方法在由第三代移動通信合作伙伴計劃的通用移動通信標準所描述的無線通信系統中執行,所述服務基站為節點B,所述移動臺為UE,而節點B進一步包括在MAC-e內將上行鏈路傳輸參數授予移動臺的上行鏈路調度器。

8.  一種用于無線通信系統的移動臺,包括:用于接收由服務基站和相鄰基站以相應的多個發射功率電平發送的多個基準信號傳
輸的裝置;用于測量針對所述多個基準信號傳輸的多個接收信號功率電平的裝置;用于根據多個所測得的接收信號功率電平和所述多個發射功率電平計算相對應的品
質因數的裝置;用于向服務基站發送所述相對應的品質因數的裝置;以及用于接收服務基站響應于所述相對應的品質因數而對上行鏈路傳輸資源的分配的裝
置,其中所述品質因數基于所述服務基站的路徑增益與相鄰基站的最強路徑增益之比。

9.  如權利要求8的移動臺,還包括用于基于所述品質因數計算第二品質因數的裝置。

10.  如權利要求8的移動臺,還包括用于從相應的多個基準信號傳輸解碼所述多個發射功率電平的裝置。

11.  如權利要求8的移動臺,還包括用于從服務基站接收所述多個發射功率電平的指示的裝置。

12.  如權利要求8的移動臺,還包括用于從相鄰基站接收所述多個發射功率電平的指示的裝置。

13.  如權利要求8的移動臺,其中響應于所述相對應的品質因數而選擇的、由所述服務
基站所分配的所述上行鏈路傳輸資源的參數包括以下至少之一:(i)數據率,(ii)上行鏈路發射功率,(iii)前向糾錯程度或特性,(iv)調制格式,和(v)代碼資源利用率。

14.  如權利要求8的移動臺,其中所述移動臺被配置為用于由第三代移動通信合作伙伴計劃的通用移動通信標準所描述的無線通信系統,所述服務基站為節點B,所述移動臺為UE,而節點B進一步包括在MAC-e內將上行鏈路傳輸參數授予移動臺的上行鏈路調度器。

15.  一種無線通信系統,包括權利要求8所述的移動臺、服務基站以及相鄰基站。

16.  如權利要求15的無線通信系統,其中無線通信系統由第三代移動通信合作伙伴計劃的通用移動通信標準描述,服務基站為節點B,移動臺為UE,而節點B進一步包括在MAC-e內將上行鏈路傳輸資源的參數授予移動臺的上行鏈路調度器。

說明書

說明書控制無線通信系統內的小區間干擾的上行鏈路資源分配
[0001]本申請是同一申請人的申請日為2006年7月20日的、申請號為200680030486.7
(PCT/EP2006/064459)、發明名稱為“控制無線通信系統內的小區間干擾的上行鏈路資源分配”的中國發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及控制無線通信系統中上行鏈路接入的干擾的控制設備和方法。本發明適用于(但并不局限于)通信資源訪問,特別適用于通用陸地無線電接入(UTRA)寬帶CDMA系統內所用的基于分組的數據的增強型上行鏈路,如在通用移動通信標準(UMTS)中所使用的。
背景技術
[0003]無線通信系統,例如蜂窩電話通信系統或專用移動無線電通信系統,通常提供配置在多個基站收發信機(BTS)與多個通常稱為移動臺(MS)的用戶單元之間的無線電通信鏈路。
[0004]無線通信系統與諸如公共交換電話網(PSTN)之類的固定通信系統的區別主要是移動臺在一些BTS覆蓋區域間移動,而在這種情況下就會遇到不斷改變的無線電傳播環境。
[0005] 在無線通信系統內,每個BTS各有與之關聯的特定地理覆蓋區域(或者說小區)。覆蓋區域定義為BTS可以維持與在它的服務小區內工作的MS的可接受通信的特定范圍。多個BTS的覆蓋區域可以總合成一個大規模的覆蓋區域。本發明的實施例將結合定義通用移動通信標準(UMTS)的包括時分雙工(TD-CDMA)工作模式的一些部分的第三代移動通信合作伙伴計劃(3GPP)予以說明。與本發明有關的從而全部內容都列為本申請參考予以引用的3GPP標準和技術版本包括3GPPTR25.211、TR25.212、TR25.213、TR25.214、TR25.215、TR25.808、TR25.221、TR25.222、TR25.223、TR25.224、TR25.225、TS
25.309、TR25.804、TS21.101和TR21.905。這些3GPP文件可以從3GPP支持辦公室(3GPPSupportOffice,650RoutedesLucioles,SophiaAntipolis,Valbonne,FRANCE)獲得,也可以在因特網上從網址www.3gpp.org得到。
[0006]在UMTS術語中,BTS稱為節點B,而用戶設備(或移動臺)稱為用戶設備(UE)。隨著為無線通信業界的用戶提供的服務的迅速開發,UE可以包括許多形式的通信設備,從移動電話機或無線電話機、個人數字助理(PDA)和MP-3播放器,一直到無線視頻單元和無線因特網單元。
[0007]在UMTS術語中,從節點B到UE的通信鏈路稱為下行鏈路信道。反之,從UE到節點B的通信鏈路稱為上行鏈路信道。
[0008]在這樣的無線通信系統內,存在一些同時使用可用通信資源的方法,使這樣的通信資源可由許多用戶(移動臺)分享。這些方法有時稱為多址技術。通常,在節點B與UE之間用一些通信資源(例如,通信信道、時隙、代碼序列等)來承載話務,而用另一些信道來傳
送諸如呼叫尋呼之類的控制信息。
[0009] 值得注意的是在系統層次結構內物理層與媒體訪問控制(MAC)之間存在一些傳送信道。傳送信道可以定義數據怎樣通過無線電接口傳送。在MAC與無線電鏈路控制(RLC)
/無線電資源控制(RRC)層之間存在一些邏輯信道。邏輯信道定義傳送什么。物理信道定義通過無線電接口,即在UE和節點B的層1實體之間,實際發送什么。
[0010]存在一些多址技術,從而可以按照屬性劃分有限的通信資源,諸如:(i)頻分多址(FDMA),將多個不同頻率的信道中的一個信道分配給特定的移動臺,供在呼叫持續時間期間使用;(ii)時分多址(TDMA),通過將每個通信資源,例如通信系統內所用的一個頻率信道,分成許多不同的時間段(時隙、幀等),使在一些用戶之間可以共享該通信資源;以及
(iii)碼分多址(CDMA),在所有時間段使用所有的各相應頻率實現通信,通過為每個通信分配一個特定的代碼來共享資源,將有用信號與不希望的信號相區別。
[0011]在這樣一些多址技術內,配置不同的雙工(雙向通信)路徑。這樣一些路徑可以配置成頻分雙工(FDD)的配置,一個頻率專用于上行鏈路通信,而另一個頻率專用于下行鏈路通信。或者,路徑可以配置成時分雙工(TDD),根據不同情況,第一時段專用于上行鏈路通信,而第二時段專用于下行鏈路通信。
[0012]目前的通信系統,無論是無線的還是有線的,都需要在通信單元之間傳送數據。數據在這里包括信令信息和諸如數據、視頻和音頻通信之類的業務。需要有效和高效地提供這樣的數據傳送,以優化有限通信資源的使用。
[0013] 最近3GPP的焦點業已在引進和推廣“增強型上行鏈路”功能上,以為上行鏈路的基于分組的數據提供快速的系統資源調度和分配,作為對HSDPA(高速下行鏈路分組訪問)的回饋。在HSDPA(下行鏈路)內,調度(或下行鏈路資源分配)實體設置在節點B的網絡實體內(以前調度由無線電網絡控制器RNC執行)。調度器駐留在稱為MAC-hs的新的MAC實體內。
[0014]對于HSDPA來說,調度通常分布在各個節點B,從而不支持下行鏈路的軟越區切換
(宏分集)。也就是說,每個小區內有一個調度器,它們基本上或者完全不知道其他小區內作出的調度決策。每個調度器獨立地進行工作。反饋以信道質量信息(CQI)的形式由UE提供給調度器。這信息使調度器可以調節每個用戶的具體C/(N+I)(即載波與噪聲加干擾功率之比)處境。如果其他小區內的調度器產生對一個UE的干擾,這反映在向這個UE的服務小區調度器的CQI報告中,調度器可以作為響應調整鏈路參數,以維持基站與UE之間的可接受的無線電通信質量或可靠性。可以按照UE的CQI反饋調整的參數的例子包括:(i)數據率;(ii)發射功率;(iii)調制格式(QPSK/16-QAM);以及(iv)所用的FEC編碼度。[0015] 首先實現了FDD3GPP變型的增強型上行鏈路功能。在這種情況下,調度器設置在節點B內(在所謂的MAC-e功能內部)。由于將調度功能設置在節點B內,使調度職能大大分散。然而,由于來自UE的上行鏈路信號可以顯著地干擾其他小區的工作,因此在不同小區的調度器之間需要進行某種程度的協調。
[0016]對于FDD內的上行鏈路來說也支持軟越區切換,這也需要實際接收到UE傳輸的所有基站對UE進行某種控制或反饋。可以類似地將這認為是小區之間調度器協調的一種形式。
[0017]參見圖1a,通過相鄰小區(即“活動組”內的小區003和004而不是主控小區002)
向UE001提供反饋已為FDD增強型上行鏈路提供了小區調度器之間的協調。“活動組”定義為由主動地接收來自UE101的上行鏈路傳輸的小區組成的組。由于在FDDWCDMA內來自每個用戶的上行鏈路信號與其他用戶的上行鏈路信號相互干擾,因此來自UE101的傳輸在小區003和004內導致某種程度的干擾。在活動組的節點B(002、003和004)之間沒有明確的直接協調,協調是通過對UE的控制反饋來實現的。
[0018]對UE發射功率和數據率的控制采取從多個小區向同一個UE發送的授權命令的形式。UE接收來自服務小區的“絕對”授權,并且還可以接收來自活動組內鄰近小區的“相對”授權。絕對授權信道(E-AGCH)007由服務小區調度器用來向UE傳送它可以使用哪些資源的信息。在FDDWCDMA內上行鏈路資源通常考慮為“熱噪聲提升(Rise-over-Thermal)”
(RoT)資源,對于基站來說允許的接收干擾電平門限(相對接收機內的熱噪聲)被設定,每個用戶實際上被授予這個允許的接收干擾功率的一小部分。隨著允許的RoT設置點增大,基站處的干擾電平也增大,從而使對UE信號的檢測更為困難。因此,RoT增大的結果是小區覆蓋區域減小。所以,對于給定的部署必須正確配置RoT設置點,以保證滿足所希望的系統覆蓋。
[0019] 如果用戶處在一個小區的邊界,他的上行鏈路傳輸就可能顯著地影響在相鄰小區內所觀察到的接收干擾電平,從而可能使相鄰小區內超過允許的干擾目標。這可能減小相鄰小區的覆蓋和使相鄰小區內無線電通信質量降低。這是不希望的,因為一個小區內的調度器所作出的決策可能對另一個小區的覆蓋或吞吐量有不利的(有時甚至是災難性的)影響。因此,對于這種情況需要有某種形式的優先或反應性的行動來進行調節。
[0020]對于FDDWCDMA增強型上行鏈路,所采取的是反應性的(而不是優先性的)行動。反應性的行動呈現為分別來自相鄰小區004和003的E-RGCH反饋命令005、006,特定的調度器在它的小區內受到上行鏈路信號的過度干擾時可以用這命令來使UE的發射功率降低。[0021]因此,在調度器之間可以實現上行鏈路干擾協調而不需要節點B之間進行直接通信。這是有益的,因為可以在網絡側保留分布式調度體系結構(調度器不需要相互通信),這使調度器可以設置在節點B內,有助于加快調度、降低執行時間和加快對轉發的響應。在使用混合ARQ(H-ARQ)時,這也是有益的,因為可以將轉發合并在節點B的軟緩存器內,從而避免了需要通過節點B/RNC接口(Iub)中繼軟信息。
[0022]對于TDD來說,通常不支持小區站點之間的上行鏈路軟越區切換。當前也不要求UE對服務小區之外的任何小區在下行鏈路上發送的信息解碼。因此,用來自服務小區的E-AGCH和來自相鄰小區的E-RGCH來控制系統各處的小區間干擾電平的FDD解決方案對于TDD增強型上行鏈路是不合適的。可以采用要求UE收聽來自多個小區的命令,以便可以使用同樣的E-RGCH反饋方案。然而,這將顯著地增大UE接收機的復雜性,因此這不是具有吸引力的解決方案。參見圖1b,UE011與它的服務節點B012進行TDD通信017,然而UE
011的上行鏈路也引起對節點B013和014所服務的相鄰小區的干擾。
[0023]因此,必須尋求其他控制上行鏈路小區間干擾的機制。同樣有益的是,尋求可以在分布式調度體系結構內起作用的對這個問題的解決方案,在這種分布式調度體系結構內每個小區或每個節點B各有一個調度器,而每個調度器可以與其他小區的調度器獨立地進行工作。這樣就可以保留分布式體系結構的優點。這些優點包括:(i)調度較快;(ii)傳輸執行時間較短;(iii)對轉發的響應較快:(iv)不需要小區間或站點間通信接口;(v)減
小網絡復雜性;以及(vi)有利于混合自動重發請求H-ARQ的體系結構。
發明內容
[0024]本發明的實施例利用TDD和FDD無線通信系統內無線電信道的互易性使增強型上行鏈路系統內的分布調度器可以優先控制小區間干擾電平。每個小區的基站發送下行鏈路基準信號(或所謂的“信標”信號)。(在發射機的)信標信號的發射功率對于UE來說是已知的,因為這功率編碼在信標信號上(和/或可以是一個缺省值)。UE監視來自一個或多個基站的下行鏈路信標信號的(在UE所接收的)接收信號強度(接收信號代碼功率,RSCP)。UE利用各個基站(節點B)的發射和接收信標信號功率電平來控制UE由于它的上行鏈路傳輸而產生的小區間干擾的大小。在另一些實施例中,發射和接收信標信號功率電平,或者從中得出的一些值,由UE發送給它的服務節點B(基站),在那里用傳輸參數調度機制將上行鏈路傳輸參數許可(grant)授予UE,從而控制UE的上行鏈路傳輸所產生的小區間干擾。由于不需要UE接收來自其他(相鄰)小區的控制信號的數據內容,因此本發明的實施例方便地適應當前3GPPTDD體系結構的特征,而且避免了較大地增大UE接收機的復雜性。
附圖說明
[0025]圖1a例示了FDD無線通信系統內移動臺與服務小區和活動組內各成員通信的情況;
[0026]圖1b例示了TDD無線通信系統內移動臺與服務小區通信和干擾相鄰小區的情況,注意:雖然在TDD標準內不支持軟越區切換(不包括支持信令),但可以設想在其他或類似的系統內可以實現“收聽”小區外UE信號的節點B和系統,以對這些信號解碼后向上轉給RNC或其他中心點或網絡實體進行組合;
[0027]圖2a例示了處于小區間干擾最小的良好無線電傳播狀況(“高幾何”形勢)的移動臺的上行鏈路狀況。
[0028]圖2b例示了處于困難無線電傳播狀況(“低幾何”形勢)的移動臺的上行鏈路狀況。
[0029]圖3a例示了處于良好無線電傳播狀況(“高幾何”形勢)的移動臺的下行鏈路狀況。
[0030]圖3b例示了處于困難無線電傳播狀況(“低幾何”形勢)的移動臺的下行鏈路狀況。
[0031]圖4a例示了現有技術的公平(平等)功率調度的方法。
[0032]圖4b例示了本發明的按幾何功率調度的實施例。
[0033]圖5例示了按照本發明的實施例設計的UE和節點B的MAC-e層之間的通信情況。
[0034]圖6例示了按照本發明的實施例設計的調度器的工作情況。
[0035]圖7a例示了按照本發明的實施例設計的由服務節點B為UE分配上行鏈路資源許可的方法。
[0036]圖7b例示了按照本發明的另一個實施例設計的由服務節點B為UE分配上行鏈路資源許可的方法。
[0037]圖8例示了對上行鏈路資源許可定標的方法的實施例。
[0038]圖9為例示本發明的實施例的系統方框圖。
具體實施方式
[0039]除非另有定義,在這里所用的所有科技術語具有與一般熟悉本發明所屬技術領域的人員通常所理解的相同的意義。所涉及的所有專利、申請、發表的申請及其他出版物它們的全部內容在這里都列為參考予以引用。如果在本節中所給出的定義與在這里列為參考予以引用的申請、所發表的申請及其他出版物相反或者不一致,應以在本節中所給出的定義為準。
[0040]如在這里所使用的,所謂“一個”是指“至少一個”或“一個或多個”。
[0041]參見圖2a和2b,UE201與它的服務節點B(基站)202通信。上行鏈路信號也到達相鄰小區的節點B203和204。系統內,在每個UE(標為“i”)與每個節點B基站接收機
(標為“j”)之間有信號路徑增益。UE“i”與節點B基站接收機“j”之間的路徑增益,對于節點B204、202和203分別標為gij207、205和206。接近服務節點B的UE通常具有高的對于該小區的路徑增益(示為粗箭頭),而可能具有低的對于其他小區的路徑增益(示為細箭頭)。例如,圖2a中的路徑增益205大,因此標為粗箭頭。
[0042]對于來自第i個UE的給定傳輸,在它的服務小區(J)處接收到的功率與在所有其他小區處接收到的功率的和之比稱為“幾何(geometry)”(Φ):
[0043] [0044] 具有高幾何的用戶與相鄰小區的干擾通常比具有低幾何的UE的小。因此,如果調度器知道每個UE的幾何就是有益的,因為在將調度許可值發送給這些用戶前就可以預測UE所引起的小區間干擾的大小,從而就可以對小區間干擾進行管理和控制。
[0045]圖2a和2b示出了分別在高幾何和低幾何的情況下具有高和低幾何的用戶,其中傳輸路徑箭頭的寬度表示路徑增益(較寬的箭頭表示較高的路徑增益)。
[0046]用戶的幾何可以由網絡根據每個基站接收到的上行鏈路信號功率計算。然而,這要求在給定UE的服務節點B處采集對于這個UE的接收信號功率測量結果,這需要在服務節點B與相鄰小區內的節點B之間建立新的通信鏈路(而這正是我們試圖避免的)。
[0047]或者,也可以是在其他中心點(諸如無線電網絡控制器RNC)處采集對于給定UE的接收功率測量結果再轉發給UE的服務節點B。遺憾的是,這涉及測量信息在網絡內的傳輸延遲,從而意味著信息在可以被調度器使用前就已經“老”了。而且,這樣做還要增添網絡內的信令開銷。
[0048]本發明的一個實施例將信道互易性用于TDD,以避免以上所討論到的問題。對于TDD來說,因為下行鏈路信道和上行鏈路信道是可互易的,因此幾何(或相應的路徑增益gij)可以由UE對下行鏈路基準或信標信號進行測量,再將測量結果發給服務節點B,供調度過程使用。對于3GPPTDDWCDMA系統來說,已經存在這樣的下行鏈路信標信號。它們以固定的基準功率(為每個小區配置的)在每個無線電話幀內發送一次或兩次。它們設置在與主同步信號相同的時隙內,這使UE可以發現信標時隙的位置。因此,UE有可能及時確定來自各個小區(包括服務小區)的信標傳輸的位置,測量包括服務小區在內的這些信標傳輸的接收信號代碼功率電平(RSCP)。
[0049] 信標信號的發射基準功率在每個小區的信標傳輸本身內標明。因此,參見圖3a和
3b,UE201可以收聽到來自基站的信標傳輸(例如,分別來自節點B202、203和204的信標傳輸205、206和207)。每個信標傳輸含有一個基準序列或導頻信號,UE測量這部分信號的強度足以提供所希望的RSCP測量結果。UE不必對相鄰小區信標信號所承載的信息內容解
碼。與各信標信號相應的基準發射功率電平可以在服務小區信標信號的信息內容內發給UE,或者也可以是,UE可以自己對相鄰小區信標信號信息進行解碼。但不論是哪種情況,對于每個小區(j),UE(i)于是能計算出路徑增益:
[0050] [0051] 在一個實施例中,通過對于每個小區進行這樣的計算,UE顯然可以通過式[1]計算出自身的幾何ΦI,將此報告給網絡,供上行鏈路調度過程使用。
[0052] 在另一些實施例中,可以得出類似或有關的度量(品質因數),諸如服務小區(J)的路徑增益與最強的相鄰小區(K)的路徑增益之比:
[0053] [0054] 在其他一些實施例中,在基準發射功率電平相等而來自多個小區的信標信號在一段公共的時間上發射時,UE可以通過取對服務小區所測得的RSCP與剩余的相鄰小區功率ISCP之比來近似地估計式[1]的Φi。ISCP為UE所測得的總小區間干擾加熱噪聲(即,相鄰小區的接收功率之和)。如所提到的那樣,這種近似假設對于網絡內的所有小區都是相同的,而在信標時隙上只有信標信號發射,因此ISCP近似等于所有j≠J的RSCPj之和。
[0055] [0056] ISCP可以用一些已知的方式估計,在這里說明兩個例子。在第一個例子中,重建服務小區信標信號的無噪聲部分,再將這部分從復合接收信號中減去。然后測量剩余信號的功率,提供所需的ISCP估計。在第二個例子中,測量復合信號(含有來自多個小區的信標信號)的總功率“T”,再單獨測量服務小區信號的功率(RSCPJ)。然后,將ISCP估計為T-RSCPJ,因此:
[0057] [0058] 其中,ISCP為UE所測得的總的小區間干擾加熱噪聲(即,相鄰小區的接收功率之和)。注意,這種近似假設對于網絡內的所有小區都是相同的,而在信標時隙上只有信標信號發射,因此ISCP近似等于所有j≠J的RSCPj之和。
[0059] 在另一個實施例中,UE可以向服務節點B報告它所接收的一個個RSCPj值,而由服
務節點B本身計算幾何或其他度量,提供給調度過程。在服務節點B處計算幾何或其他度量可以從UE卸下計算負荷,然而其代價是UE要向服務節點B發送較多的數據。
[0060] 在這些情況下,幾何(或其近似形式)信息傳送給與各具體UE關聯的服務節點B內的基站調度器。調度器于是可以優先通過調度UE避免過度的小區間干擾,使得它的傳輸到
達相鄰小區不會有過大的功率。在這點上,式[3]的幾何值特別有用,因為任何相鄰小區處的最大接收信號電平(即,最強的接收信號電平)可以直接計算,如果UE的發射功率(或在服務小區內的接收功率)已知的話。于是可以知道所有其他小區內的接收功率電平都小于這個值,從而在某些程度上可以認為是可以忽略的。
[0061]按照UE的幾何調度給它們的上行鏈路資源必然意味著對于具有低幾何的UE應降低每個時隙的傳輸率,而對于具有高幾何的用戶應提高每個時隙的傳輸率。有益的是,這可以表明在系統容量方面具有另一些得益。通常將對上行鏈路調度的資源認為為接收C/
(N+I)資源,或者熱噪聲提升(RoT)資源。與調度給每個用戶相等的一小部分所指配的上行鏈路資源的情況相比,在調度給用戶與它們的幾何成比例的上行鏈路資源量時,對于每個小區內所調度的給定總資源量來說所產生的總小區間干擾就比較小。
[0062]在另一些實施例中,無論是對于TDD系統還是對于FDD系統,UE可以自主地使用信標信號RSCP的測量結果來控制它自身的上行鏈路傳輸特征,而不是等待從服務節點B的調度器返回的命令。這可以有益地根據比基站調度器在授予傳輸資源時所用的更為新近的在UE處的路徑損耗測量信息實現極快速的輔助干擾控制。然后,可以將經更新的測量結果發給基站調度器,如在前面的一些實施例中所說明的那樣。基站調度器于是可以將這些經更新的測量結果用于基站的進一步調度決策。本發明的實施例也可以用于FDD無線通信系統。雖然對于FDD系統來說上行鏈路和下行鏈路的傳輸頻率是不同的,而不是象在TDD系統內那樣是共同的,但是下行鏈路傳輸路徑增益可以提供不大精確但可用的對特定節點B與UE之間的上行鏈路傳輸路徑增益的較長期估計。
[0063]圖4a和4b圖示了平等調度與按幾何比例調度之間的差別。在現有技術的圖4a中,指配給每個用戶分配給服務小區用戶的總接收功率的相等的一小部分(406、405、404和403)。在本發明的如圖4b所示的實施例中,接收功率資源由用戶按照它們的幾何(用戶
1406具有最高幾何而用戶4403具有最低幾何)分享。在圖4a和4b中,401和402分別表示熱噪聲和小區間干擾的背景電平。
[0064]在實現按幾何比例調度時,調度器可以保證每個用戶產生與其他用戶相同的(或類似的)小區間干擾電平,無論它們的幾何情況如何。這與每個用戶所引起的小區間干擾的程度與用戶的幾何成反比的平等調度情況相反。因而,在平等調度的情況下,系統通常受只是少數一些低幾何用戶限制,這不利于高幾何用戶。通過更為公平地在用戶中分享每個用戶的小區間“成本”(如在按幾何比例分享的情況),系統就不大受這些最壞情況的用戶的連累,從而系統容量可以增大。
[0065] 在本發明的一個實施例中,考慮了3GPPTDD增強型上行鏈路系統,其中每個UE測量來自多個相鄰小區的下行鏈路信標RSCP(可以用主同步信道來確定信標傳輸的位置)。UE還對一個或多個信標信號上含有的系統信息解碼,檢索出每個小區的信標基準發射功
率利用這信息,UE可以計算對于服務小區和對于相鄰小區的路徑增益(通過式[2])。然后,這些UE通過式[1]計算出幾何或根據所估計的路徑增益計算出類似的度量,將這信息發給服務小區節點B內負責上行鏈路調度的MAC-e實體。由于TDD無線電信道的互易性(上行鏈路和下行鏈路傳輸用的是相同的頻率),這幾何信息與上行鏈路相應,即使它是在下行鏈路上測量的。這個幾何信息也可以用于FDD系統,只是上行鏈路與下行鏈路信道可能不大相關,因此需要使用經平均或濾波的下行鏈路接收信號功率測量結果或路
徑增益,從而使干擾控制響應時間增添了延遲。
[0066]不失一般性,反饋信息可以包含在實際增強型上行鏈路傳輸內或在實際增強型上行鏈路傳輸內多路復用,或者也可以承載在所關聯的控制信道上。反饋信令在UE內的MAC-e實體與服務小區節點B內的MAC-e實體之間傳送,如圖5所示。
[0067] 網絡(UTRAN)包括一些無線電網絡控制器(RNC),各對著多個小區站點(節點B)。每個節點B含有一個負責調度一個或多個受節點B支持的小區或扇區的MAC-e實體。調度器不需要站點之間的協調,因此就不需要節點B對節點B的接口。當然,處理同一個節點B所對著的不同小區的調度器可以在節點B內通信,如果這種實現規定的話。
[0068] 調度器負責使上行鏈路干擾資源在各用戶間共享。干擾資源包括小區內干擾部分和小區間干擾部分,規定為允許的相對熱噪聲的干擾電平(所謂的熱噪聲提升,RoT)。[0069] TDDWCDMA接收機可以包括能消除來自其他服務小區用戶的一些能量的聯合檢測接收機。然而,這種消除過程并不完善,可能還剩下一些剩余干擾。來自每個用戶的剩余干擾在某種程度上會與從該用戶接收到的功率成比例地改變。因此,授予在基站有較大接收功率的用戶將比授予較低接收功率份額的用戶具有較高的小區內“成本”。
[0070]調度器能計算/估計每個UE(i)的小區內成本因子(Fintra),小區內成本因子在乘以假設的接收功率許可值(grant)時就得到與該許可值關聯的絕對小區內成本。成本因子例如可以簡單地就是一個與聯合檢測過程效率有關的固定標量(0...1)。例如:
[0071]Fintra,i=1-JDefficiency[6]
[0072]COSTintra,i=Fintra,i×granti[7]
[0073]每個用戶向服務小區的傳輸還將出現在相鄰小區接收機處,電平與在服務小區內的所授予的接收功率和對于服務小區的路徑增益與對于特定相鄰小區的路徑增益之比相應。被授予在服務小區有較大接收功率的用戶將比授予較小功率的用戶將對相鄰小區有更大的干擾。此外,具有低幾何的用戶將比具有高幾何的用戶對相鄰小區有較大的干擾。[0074]至于小區內情況,調度器可以確定與授予給定UE的接收功率資源的假設許可值關聯的總小區間“成本”因子(Finter)。這個成本因子取決于用戶的幾何(Φ)。在將成本因子乘以許可值(grant)時,就得到絕對小區間成本。例如:
[0075] [0076] COSTinter,i=Finter,i×grant [9]
[0077]利用小區內和小區間成本的概念,調度器在調度中可以按照公平準則將許可的小
區內和小區間成本分攤給各個UE。
[0078]對于平等調度,小區內受一個特定調度器管理的每個受調度的用戶應該接收到一個相等的接收功率許可值。這些相等的功率許可值的成本之和應不超過允許的總小區內或小區間成本(這些成本設置成保持特定的排出量或系統可靠性/穩定性)。
[0079]對于按幾何比例調度的情況,小區內受一個特定的調度器管理的每個受調度用戶應接收到與他的幾何成比例的接收功率許可值。同樣,這些功率許可值的成本之和不應超過允許的總小區內或小區間成本。
[0080]也可以實現在平等調度與按幾何比例調度方法之間的不同程度的公平,其中功率許可值用為幾何因子與表示公平參數的常數之和的因子定標。圖6例示了這種調度過程的
一個實施例。通過考慮用戶的幾何和公平參數的設置,可以實現一種調度方案,這種調度方案可以:(i)預測授予UE的假設許可值對所產生的小區間干擾的電平的影響;(ii)優先控制和管理系統內的小區間干擾;(iii)維持所希望的對網絡各處小區的覆蓋區域;保留具有延遲小、轉發快和H-ARQ優點的分布式調度體系結構;(iv)不需要其他小區的為了控制干擾電平的下行鏈路反饋信令開銷;以及(v)不需要UE接收機對來自多個小區的消息進行收聽和解碼,因此不會增大UE接收機的復雜性。
[0081] 圖7a為例示按照本發明的一個實施例設計的在受到允許的總小區間和小區內成本約束的情況下計算受服務的每個UE的上行鏈路資源許可值的過程的方框圖。在這個具體實施例中,在步驟701,UE監視來自服務小區和相鄰小區的節點B的RSCP。在步驟702,UE將監視到的RSCP發送給它的服務節點B,供隨后處理。在步驟703,服務節點B從UE接收監視到的RSCP,再在步驟704,按TDD信道的互易性根據相應下行鏈路路徑估計UE與服務和活動組節點B之間的上行鏈路路徑增益。在步驟705,用所估計的上行鏈路路徑增益來計算受服務的每個UE的幾何值(或類似的品質因數,如上所述)。在步驟706,節點B例如按照以上式8和9計算受一個特定節點服務的每個UE的小區間和小區內成本因子。
[0082]圖7b為另一個實施例,其中上行鏈路路徑增益估計計算(步驟704)和幾何值或類似品質因數計算(705)由UE而不是服務節點B執行。這可以減小必需的從UE到節點B的反饋通信帶寬,但其代價是增加了UE的計算帶寬、存儲器和功耗。它還可以意味著傳送較少的總信息內容(例如,可以丟失專用于對每個單獨的小區的路徑增益的信息),因此將信令效率與信息內容和調度性能作了折衷。
[0083]圖8示出了圖7a和7b中的步驟707的實施例,其中將所有小區內成本和所有小區間成本分別相加(步驟801和802),再在步驟803與相應的成本目標進行比較。取決于小區內總成本較高還是小區間總成本較高,將每個受服務的UE的上行鏈路資源許可值用允許的總小區間(或相應小區內)成本之比定標,使得最大的(小區間或小區內)成本目標不被超過。可以根據需要重復地應用這個過程。雖然如在圖7這個實施例中所示,步驟703至
707在服務節點B處(具體由服務節點B的MACe)執行,但小區內和/或小區間成本可以由
UE估計,將傳輸參數調整成使UE不超過在服務和/或相鄰小區內的預定干擾目標。
[0084] 圖9例示了本發明的另一個實施例的硬件實施例。UE908包括信號連接裝置909,用來連接接收機913、發射機910、天線開關或雙工器914、處理器911和存儲器912,如在無線通信用戶設備技術領域內眾所周知。天線開關或雙工器914與UE的發送和接收無線電信號的天線915連接。901和917為節點B,與它們各自的天線906和922連接。節點B901可以基本上與節點B917相同,只是為了例示起見假設節點B917為UE908的服務節點。方框903為發射機,方框904為控制器,而方框905為電子存儲器。方框902為信號互連裝置。處理器904在一組存儲在存儲器905內的計算機指令控制下使發射機903將RSCP發送給UE908。UE908監視基準信號(信標信號),測量相應的接收功率電平(“RSCP”),在一個實施例中將它們中繼給它的服務節點B,供隨后處理。接收信號功率電平可以通過諸如模擬接收信號強度指示(RSSI)電路之類的模擬技術測量或用數字信號處理技術估計,如在該技術領域內眾所周知。在另一個實施例中,UE908可以執行對RSCP傳輸的附加處理,而將處理結果發送給服務節點B917。服務節點B內的方框919為接收機,方框920為控制器,方框921為電子存儲器,而方框918是信號連接裝置。服務節點B的控制器920包含在
電子存儲器921內,用來按照以上所討論到的至少一個實施例計算授予每個受服務的UE的上行鏈路資源許可值。控制器920可以調整的改變UE的小區內和小區間上行鏈路成本的上行鏈路傳輸參數包括(但不局限于):(i)數據率;(ii)發射功率;(iii)前向糾錯程度和
/或特性;(iv)調制格式;和/或(v)代碼資源利用率。例如,對于給定的上行鏈路傳輸功率、數據率、前向糾錯度和調制格式,可以實現第一傳輸可靠性(數據差錯率)級。降低數據率或增大用于系統的前向糾錯量或使用更為穩當的調制方案在以相同的發射功率發送時將導致得到改善的第二傳輸可靠性。這樣一種改善可以通過隨后降低UE的發射功率再次達到第一傳輸可靠性。這樣,可以用調整數據率或前向糾錯編碼或調制方案來調整UE的發射功率,從而控制小區間干擾,同時仍達到所需的傳輸可靠性。
[0085]對所說明的這些實施例的各種改變和擴展對于一般熟悉該技術領域的人員來說是顯而易見的。例如,上行鏈路調度器可以在授權前利用所報告的測量結果計算假設的上行鏈路資源許可值對其他小區的影響或成本,以完全或部分得出影響或成本值。
[0086]本發明的其他應用、功能和優點對于一般熟悉該技術領域的人員來說在研究了本發明公開后都是顯而易見的。因此,本發明的專利保護范圍應僅由以下權利要求書限定。

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