專利名稱：用于消除小區(qū)間干擾的系統(tǒng)和調(diào)度器的制作方法
用于消除小區(qū)間干擾的系統(tǒng)和調(diào)度器
l上L i te
儀個(gè)々貝碼
本發(fā)明涉及在無線通信系統(tǒng)中消除來自相鄰小區(qū)的干擾。
背景技術(shù)：
眾所周知，蜂窩系統(tǒng)的性能因小區(qū)間干擾而受限。例如，在下行 鏈路上，在小區(qū)邊界處的用戶會(huì)在與來自服務(wù)小區(qū)的信號(hào)的接收功率 等級(jí)類似的接收功率級(jí)上受到來自相鄰小區(qū)的干擾。尤其對(duì)于利用低 頻重用因子的密集規(guī)劃系統(tǒng)更是如此。確實(shí)，在限制中，可使用為1 的頻率重用。雖然為1的重用對(duì)于使系統(tǒng)中的每個(gè)小區(qū)可用的時(shí)間/ 頻率資源f最大化是理想的，但其產(chǎn)生的小區(qū)間干擾問題必然導(dǎo)致用 戶在小區(qū)邊界處可獲得的數(shù)據(jù)速率降低。以較低的信號(hào)對(duì)噪聲加干擾
比(SNIR)對(duì)用戶進(jìn)行傳輸需要信息冗余，由此獲得所需解碼質(zhì)量(例 如用塊錯(cuò)誤率，BLER來度量)的碼速率也較低，從而數(shù)據(jù)速率相應(yīng) 地降低。
使用多輸入多輸出(MIMO)天線系統(tǒng)也是公知技術(shù)。在這些系
統(tǒng)中，可將數(shù)據(jù)通過在IlTx個(gè)發(fā)射天線和llRx個(gè)接收天線之間存在的 若干組信道傳輸給用戶。因此，共有HhX!lKx個(gè)信道，其構(gòu)成復(fù)合
MIMO信道組。如果該組的信道充分地統(tǒng)計(jì)獨(dú)立和不相關(guān)，那么可在 該信道組之上傳輸多個(gè)同步數(shù)據(jù)流。
還公知的是，系統(tǒng)在MIMO信道組上成功傳輸多個(gè)同時(shí)的不同 數(shù)據(jù)流的能力也是信道SNIR的函數(shù)。成功傳輸并行流的可能性在高 SNIR的信道中較高，而在低SNIR的信道中則較低。因此，與對(duì)應(yīng) 的發(fā)射和接收分集方式相比，MIMO傳輸?shù)脑鲆?就可獲得的鏈路吞 吐量而言)對(duì)于較高SNIR和較高信道去相關(guān)的情況是增大的。在低 SNIR或高信道相關(guān)性情況下，MIMO的增益變小，這時(shí)單個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸與多個(gè)并行數(shù)據(jù)流的傳輸相比能獲得更好的總體性能，從而成
為首選。注意，該組中的多個(gè)信道仍可用于提供發(fā)射/接收分集的好處； 不過，在這種情況下，不嘗試傳輸多個(gè)并行數(shù)據(jù)流。
圖1A和1B分別示例了在2x2信道組上的雙流MIMO傳輸?shù)囊?個(gè)例子，和在相同信道組上的單流非MIMO傳輸?shù)囊粋€(gè)例子。主要 的區(qū)別在于，對(duì)于雙流MIMO情況，每個(gè)發(fā)射天線傳送不同的信息， 而對(duì)于單流情況，每個(gè)天線發(fā)射的信息都相同(盡管實(shí)際的信號(hào)波形 可能不同)。
還公知的是，系統(tǒng)可按照觀測到的信道SNIR的變化或者隨著看 到信道組中信道之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性變化，在單流傳輸和多(例如雙) 流傳輸之間切換。這樣，處于不良無線電條件(低SNIR和/或高信道 相關(guān)性)下的用戶將接收單流傳輸，而處于良好無線電條件下的用戶 (高SNIR和/或低信道相關(guān)性)將能夠利用多流傳輸來獲得較高的數(shù) 據(jù)速率和鏈路吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種用于在蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中消除來自相 鄰小區(qū)的干擾的控制器。控制器中的邏輯確定第一基站和UE之間的 無線電信道的信道質(zhì)量。調(diào)度邏輯使第一基站和第二基站在一個(gè)時(shí)間 段內(nèi)、作為信道質(zhì)量的函數(shù)調(diào)整用于通信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。
在一些實(shí)施例中，調(diào)度邏輯響應(yīng)于低的信道質(zhì)量，指令第一和第 二基站減少所述基站中的每個(gè)基站使用的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。調(diào)度邏輯還 響應(yīng)于高的信道質(zhì)量，指令第一和第二基站增加所述基站中的每個(gè)基 站使用的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。
其它實(shí)施例提供一種用于減少接收N個(gè)數(shù)據(jù)流的接收機(jī)中的干 擾的設(shè)備。信號(hào)處理邏輯接收所述N個(gè)數(shù)據(jù)流，其中N-M個(gè)數(shù)據(jù)流 表示對(duì)于所需M個(gè)數(shù)據(jù)流的干擾，消除N-M個(gè)數(shù)據(jù)流以便接收M個(gè) 所需數(shù)據(jù)流?？蓮亩鄠€(gè)基站或多個(gè)UE接收N個(gè)數(shù)據(jù)流。


圖1A示例了在2x2信道組之上的雙流MIMO傳輸?shù)睦樱?br> 圖IB示例了在2x2信道組之上的單流MIMO傳輸?shù)睦樱?br> 圖2A示例了按照本發(fā)明的實(shí)施例的蜂窩通信系統(tǒng)；
圖2B示例了按照3GPP LTE規(guī)范的蜂窩通信系統(tǒng)；
圖3A-3D示例了按照本發(fā)明的實(shí)施例在兩小區(qū)之間的不同位置
中到UE的傳輸?shù)睦樱?br> 圖4示例了其中每個(gè)符號(hào)都帶有預(yù)設(shè)的循環(huán)前綴部分的OFDM
符號(hào)的實(shí)施例；
圖5示例了基本上時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的來自小區(qū)A和小區(qū)B的信號(hào)的接 收的實(shí)施例；
圖6示例了按照本發(fā)明的實(shí)施例在2x2信道系統(tǒng)之上的雙流傳輸 的實(shí)施例；
圖7示例了按照本發(fā)明的實(shí)施例在2x2信道系統(tǒng)之上的兩個(gè)單流 傳輸?shù)膶?shí)施例；
圖8示例了可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖2A示例了按照本發(fā)明的實(shí)施例的蜂窩通信系統(tǒng)的例子。該網(wǎng) 絡(luò)包括用戶設(shè)備(UE)域、無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)域和核心網(wǎng)域。 UE域包括借助于無線接口與RAN域中的至少一個(gè)基站112通信的用 戶設(shè)備110。 RAN域還可包括網(wǎng)絡(luò)控制器118 (例如無線電網(wǎng)絡(luò)控制 器)，例如在UMTS系統(tǒng)中使用。
在本例中，核心網(wǎng)(CN ) 116包括服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN) 120和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN) 122。核心網(wǎng)與例如因特網(wǎng)之類 的外部網(wǎng)絡(luò)124耦接。SGSN 120負(fù)責(zé)會(huì)話控制，包括跟蹤UE的位 置。GGSN 122集中核心網(wǎng)116內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)并將其隧道傳輸(tunnel) 到外部網(wǎng)絡(luò)124中的最終目的地(例如因特網(wǎng)服務(wù)提供商)。
圖2B示例了按照3GPPLTE規(guī)范的系統(tǒng)的例子。如圖2A中，該系統(tǒng)包括UE150、節(jié)點(diǎn)B151、 RRM152和外部網(wǎng)絡(luò)154。該系統(tǒng) 還包括接入網(wǎng)關(guān)(aGW) 153。
關(guān)于可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的例證通信系統(tǒng)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在 3GPP UMTS技術(shù)規(guī)范中找到，例如TR 23.882， "3GPP System Architecture Evolution: Report on Technical Options and Conclusions"; TR 25.912，"Feasibility Study for Evolved UTRA and UTRAN" ; TS 23.101, "GeneralUniversal Mobile
Telecommunications System (UMTS) Architecture',,所有這些均通 過引用并入本文。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，可用圖2A或圖2B的系統(tǒng)中的集中式或 分布式方式來執(zhí)行用于傳輸?shù)姆纸M調(diào)度(包括資源分配)。在集中式 情況下，單個(gè)調(diào)度器可對(duì)多個(gè)小區(qū)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)B發(fā)出命令。在分布式 情況下，單個(gè)調(diào)度器只可對(duì)一個(gè)小區(qū)發(fā)出命令，或者只對(duì)相同節(jié)點(diǎn)B 的各小區(qū)(或扇區(qū))發(fā)出命令。在分布式情況下，調(diào)度器之間可互相 通信，在彼此之間傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)以輔助調(diào)度處理。這可借助于直接的 調(diào)度器到調(diào)度器接口來實(shí)現(xiàn)，或可通過共用的集中點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)來傳遞通 信。
作為集中協(xié)調(diào)的例子，RRM功能可在RAN域中負(fù)責(zé)用戶對(duì)可 用無線電資源的使用的高級(jí)協(xié)調(diào)和管理。更高級(jí)的無線電資源的管理 可由位于每個(gè)節(jié)點(diǎn)B、 RNC或aGW內(nèi)的單獨(dú)的調(diào)度器，依照來自提 供RRM協(xié)調(diào)功能性的網(wǎng)絡(luò)組件的指令來執(zhí)行。該RRM功能性可由 單獨(dú)的RRM單元114/152或由充當(dāng)"主"協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)B、 RNC或 aGW提供。
或者，可將該調(diào)度功能性(以及其協(xié)調(diào))分布在節(jié)點(diǎn)B、 RNC、 RRM或aGW或核心網(wǎng)中的其它控制器之間。RRM功能可位于節(jié)點(diǎn) B內(nèi)、位于aGW或RNC組件內(nèi)、或者位于RAN域中的單獨(dú)的RRM 服務(wù)器組件內(nèi)(如所示的)，在這種情況下，負(fù)責(zé)的網(wǎng)絡(luò)組件在它們 之間通信以協(xié)調(diào)調(diào)度。在特定的例子中，調(diào)度器可位于每個(gè)節(jié)點(diǎn)B中， 在這種情況下，節(jié)點(diǎn)B將互相通信以協(xié)調(diào)調(diào)度。參考圖1A和1B，當(dāng)用戶正在小區(qū)邊界處并處于不良無線電條 件下時(shí)，可使用單流傳輸。但是，在干擾受限的系統(tǒng)(這在為高容量 進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況下是常見的)中，用戶正在經(jīng)歷的不良SNIR常常不 是因?yàn)榻邮諜C(jī)中的熱噪聲導(dǎo)致的，而是由于在相鄰小區(qū)中進(jìn)行的傳輸 (小區(qū)間干擾)導(dǎo)致的。對(duì)于支持MIMO的用戶設(shè)備接收機(jī)來說， 可將該干擾信號(hào)當(dāng)作來自服務(wù)小區(qū)的第二個(gè)數(shù)據(jù)流傳輸，盡管其是從 另一個(gè)基站傳輸給所需的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)?。從而，可將來自兩個(gè)小區(qū)中
的每個(gè)小區(qū)的兩個(gè)單流傳輸看作來自單個(gè)小區(qū)的雙流傳輸。因此，UE 接收機(jī)能夠?qū)碜苑?wù)小區(qū)和干擾小區(qū)的數(shù)據(jù)調(diào)制符號(hào)進(jìn)行聯(lián)合估 計(jì)，并且消除對(duì)服務(wù)小區(qū)傳輸施加的干擾。
具有兩個(gè)接收天線的UE接收機(jī)能夠聯(lián)合檢測多達(dá)兩個(gè)數(shù)據(jù)流。 嘗試檢測多于兩個(gè)數(shù)據(jù)流導(dǎo)致難以解決的數(shù)學(xué)問題，接收機(jī)為其計(jì)算 出的解可能不精確。因此，對(duì)于本例，假定如果服務(wù)小區(qū)正在傳輸單 個(gè)流，那么UE可消除nRx-l個(gè)小區(qū)間的流。 一般地，如果服務(wù)小區(qū) 正在向UE傳輸M個(gè)感興趣的流，那么UE可消除nRx-M個(gè)小區(qū)間的 流。
對(duì)于本例，這意味著如果相鄰小區(qū)正在傳輸兩個(gè)流(服務(wù)小區(qū)只 傳輸一個(gè)流)，那么UE僅能消除相鄰小區(qū)流中的一個(gè)流(因此，或 許只能消除來自那個(gè)小區(qū)的千擾功率的50%)。相反，當(dāng)相鄰小區(qū)也 正只傳輸單個(gè)流(例如，也正在向小區(qū)邊界用戶傳輸)時(shí)，那么UE 可能能夠達(dá)到100%地消除來自那個(gè)小區(qū)的干擾功率。因此，當(dāng)服務(wù) UE正在經(jīng)受較強(qiáng)干擾時(shí)，服務(wù)小區(qū)和干擾小區(qū)使其單流傳輸對(duì)準(zhǔn)以 及避免服務(wù)小區(qū)中的單流傳輸與干擾小區(qū)中的雙(或多)流傳輸在時(shí) 間/頻率資源上的重疊是有利的。注意，這不需要僅來自每個(gè)基站處的 單個(gè)天線的傳輸，而只是在(可能的)多個(gè)天線上傳輸單個(gè)信息流。 注意，上面的說明是可擴(kuò)展的(例如，在UE處的天線數(shù)目nRx增加 的情況下)，以便當(dāng)服務(wù)UE正在經(jīng)受較強(qiáng)干擾時(shí)，服務(wù)小區(qū)和干擾 小區(qū)對(duì)準(zhǔn)其來自每個(gè)小區(qū)的相應(yīng)較少數(shù)目的N個(gè)流的傳輸(其中N 可大于1)，并且避免服務(wù)小區(qū)中較少數(shù)目的流與千擾小區(qū)中較多數(shù)目的流的重疊。
圖3A-3D示例了移動(dòng)收發(fā)機(jī)(UE )從小區(qū)A中的良好無線電條 件處移動(dòng)、經(jīng)過小區(qū)A和B的小區(qū)邊界、進(jìn)入到小區(qū)B的內(nèi)部。參 考圖3A，當(dāng)UE306恰好位于小區(qū)A302內(nèi)時(shí)，來自小區(qū)B的干擾較 弱，小區(qū)A可使用到UE 306的雙流MIMO傳輸308。 UE 306的接 收機(jī)不試圖檢測來自小區(qū)B304的信號(hào)，而在接收機(jī)處理中使用可用 "自由度"聯(lián)合檢測來自小區(qū)A 302的兩個(gè)數(shù)據(jù)流。關(guān)于小區(qū)B304可 傳輸?shù)牧鞯臄?shù)目，小區(qū)B304是無限制的，這是因?yàn)閁E 306不試圖 檢測來自小區(qū)B304的信號(hào)。
參考圖3B，在小區(qū)邊界處，來自小區(qū)B 304的干擾較強(qiáng)，小區(qū) A302改成單流傳輸。在從來自小區(qū)A302的雙流接收變成單流310 接收之后，在UE306的接收機(jī)中釋放自由度。然后，UE 306可聯(lián)合 檢測來自小區(qū)B 304的單流干擾傳輸312，以便可在一定程度上消除 該干擾?？刂菩^(qū)A302和小區(qū)B 304的調(diào)度器被協(xié)調(diào)。調(diào)度器可位 于節(jié)點(diǎn)B內(nèi)或者位于RNC或aGW內(nèi)，并借助于RRM功能性來協(xié)調(diào)。 RRM功能性可分布在節(jié)點(diǎn)B之間，或者可位于例如RNC、 aGW等 的集中節(jié)點(diǎn)內(nèi)或者位于專用RRM服務(wù)器內(nèi)?？蓪?shí)施調(diào)度器之間的協(xié) 調(diào)以確保來自小區(qū)A 302的單流傳輸與來自小區(qū)B 304的單流傳輸相 符。這使得UE306能夠消除的來自小區(qū)B304的功率高達(dá)100%。
參考圖3C,在小區(qū)邊界處，發(fā)生切換(UE306的服務(wù)小區(qū)從小 區(qū)A 302變成小區(qū)B 304 ) ， UE 306繼續(xù)聯(lián)合檢測來自小區(qū)314、 316 的單流傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)?，F(xiàn)在，小區(qū)A 302是干擾小區(qū)，小區(qū)B304 包含所需的用戶數(shù)據(jù)。
參考圖3D，隨著UE306進(jìn)一步移入小區(qū)B304，無線電條件改 善，來自小區(qū)A302的干擾減弱。在收到該條件的信息之后，控制小 區(qū)B 304的調(diào)度器可指令控制小區(qū)B 304的基站318切換成對(duì)UE 306 的雙流傳輸320， UE 306不再需要聯(lián)合檢測兩個(gè)小區(qū)(在本例中，UE 306僅主動(dòng)檢測小區(qū)B304)。還可由協(xié)調(diào)功能性(例如RRM)考慮 該決定，以便使小區(qū)A302不再限于單流傳輸(現(xiàn)在小區(qū)A302可傳輸任意數(shù)目的流)。
協(xié)調(diào)由每個(gè)小區(qū)傳輸?shù)牧鞯臄?shù)目的RRM功能性(無論是在單獨(dú) 的RRM服務(wù)器中還是分布在其它網(wǎng)絡(luò)組件中)可按照系統(tǒng)中請(qǐng)求服 務(wù)的用戶的特定信道條件，以動(dòng)態(tài)方式工作。在這種工作模式中，RRM 功能可按照短期方式考慮其權(quán)限范圍內(nèi)的每個(gè)小區(qū)中的業(yè)務(wù)負(fù)載、小 區(qū)中需要服務(wù)的用戶的信道條件以及可用于通信的物理資源。
在這種模式中，例如，假定兩個(gè)基站，每個(gè)利用相同的時(shí)間/頻 率/碼資源在相鄰的不同小區(qū)中與不同的UE進(jìn)行通信。從而，來自一 個(gè)小區(qū)的通信被其它小區(qū)當(dāng)作干擾。此外，假定一個(gè)UE具有較強(qiáng)的 與其基站的信道連接，而其它UE具有較弱的與其基站的信道連接。 在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)基站將都具有較少數(shù)目的被調(diào)度的數(shù)據(jù) 流，以便適應(yīng)較弱信道來降低小區(qū)間千擾。
或者，RRM功能性可以較慢的"半靜態(tài)"方式或者甚至以固定方 式工作。在這些工作模式中，RRM功能可將總的可用物理資源(例 如，時(shí)間/頻率/碼資源)中的一部分分配給處于不良信道條件下的UE， 而將總的物理資源的另一部分預(yù)留給處于良好信道條件下的UE。換 言之，具有較強(qiáng)信道條件的UE將不與具有不良信道條件的UE共用 所有的相同資源。這種分配將典型地應(yīng)用于均位于RRM功能的權(quán)限 之內(nèi)的多個(gè)小區(qū)。將為不良UE預(yù)留的物理資源部分分配給處于不良 信道條件下的UE，而將為良好UE預(yù)留的物理資源部分分配給處于 良好信道條件下的UE。在分配給不良UE的部分中傳輸較少數(shù)目的 數(shù)據(jù)流，而在分配給良好UE的部分中傳輸較多數(shù)目的數(shù)據(jù)流，從而 避免了基于較弱信道將相同數(shù)目的數(shù)據(jù)流分配給"不良信道"UE和 "較強(qiáng)信道"UE的"最小公分母"方法(如上討論)。以這種方式，由 于有把握地知道由另一個(gè)小區(qū)在相同物理資源上傳輸?shù)牧鞯臄?shù)目將 適用于由該UE所經(jīng)歷的信道條件，每個(gè)調(diào)度器可自主地決定在一部 分物理資源或另一部分物理資源中調(diào)度在其控制下的UE?？捎蒖RM 功能響應(yīng)于所觀測到的分別處于良好信道條件下的用戶和處于不良 條件下的用戶的比例，較慢地進(jìn)行對(duì)為每部分預(yù)留的物理資源量的更新?？捎烧{(diào)度器進(jìn)行每個(gè)UE的分類，以便按照所接收的任何更新的 信道條件信息，不斷地把用戶重新分配到適當(dāng)?shù)奈锢碣Y源部分。
圖4示出了其中每個(gè)符號(hào)都帶有預(yù)先附加的循環(huán)前綴部分的正 交頻分復(fù)用(OFDM)符號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施例可用于任何蜂窩系統(tǒng)，包 括那些使用碼分多址(CDMA)或OFDM調(diào)制方案的蜂窩系統(tǒng)。尤 其對(duì)于OFDM,這種系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)符號(hào)在多個(gè)正交窄帶子載波上的傳 輸。OFDM"符號(hào)"402持續(xù)Tu時(shí)間，包括循環(huán)前綴部分404，該循環(huán) 前綴部分404用于使信道色散長度上的所謂多徑能量能夠容易地并入 接收機(jī)中，而多徑組件不會(huì)在時(shí)間上影響相鄰OFDM符號(hào)。
在OFDM系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通過用正交復(fù)指數(shù)(音調(diào))調(diào)制每個(gè)數(shù) 據(jù)符號(hào)在多個(gè)并行窄帶子載波上傳輸。鑒于正交的調(diào)制波形，子載波 是互相正交的，因此，在合理的無線電條件下，可確保每個(gè)符號(hào)不對(duì) 同時(shí)在其它子載波上傳輸?shù)钠渌?hào)造成干擾。假定每個(gè)OFDM符 號(hào)占用K個(gè)子載波，則典型地針對(duì)每個(gè)OFDM符號(hào)傳輸K個(gè)數(shù)據(jù)調(diào) 制符號(hào)。數(shù)據(jù)調(diào)制符號(hào)可以是例如QPSK符號(hào)(攜帶2個(gè)比特)或者 16-QAM符號(hào)(攜帶4個(gè)比特)。
子載波帶寬通常較窄，以便在通常使用的多徑(頻率選擇性)無 線電信道中，單獨(dú)到達(dá)的信道射線(在時(shí)間上)短于每個(gè)子載波的接 收機(jī)的時(shí)域脈沖形狀的基本周期。從而， 一旦應(yīng)用了接收機(jī)濾波，便 無法分解信道射線。因此，將對(duì)每個(gè)窄帶子載波進(jìn)行多徑信號(hào)組件的 求和，作為接收機(jī)處理的一個(gè)自然部分。在很多信道類型中，這導(dǎo)致
每個(gè)子載波的平坦衰落特點(diǎn)，其平均復(fù)信道功率等于起作用的信道路 徑的功率之和。多個(gè)到達(dá)的信號(hào)路徑在窄的子載波帶寬內(nèi)自然合并這 一點(diǎn)可被用來允許攜帶相同調(diào)制符號(hào)(相同內(nèi)容)的信號(hào)被合并，作 為接收機(jī)處理的一個(gè)自然部分。不需要額外或?qū)ｉT的處理來合并信號(hào) 的多個(gè)副本的能量。這包括下述兩種情況由于無線電信道中的時(shí)間 擴(kuò)展效應(yīng)，信號(hào)的多個(gè)副本到達(dá)，以及由于有意地從不同的源/天線在 不同的信道上傳輸，同一信號(hào)的多個(gè)副本到達(dá)。
參考圖5，來自小區(qū)A502的信號(hào)和來自小區(qū)B504的信號(hào)基本上是時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的，以便其在循環(huán)前綴持續(xù)時(shí)間內(nèi)到達(dá)接收機(jī)處。小區(qū)
A的信號(hào)502的循環(huán)前綴506基本上是與小區(qū)B的信號(hào)504的循環(huán)前 綴508對(duì)準(zhǔn)的。這可通過在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中常用的使小區(qū)A和B同步來實(shí) 現(xiàn)?？赏ㄟ^使每個(gè)小區(qū)的計(jì)時(shí)與共同的基準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)(例如GPS)或 網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘對(duì)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)同步。也可使用其它的同步方法，其中小區(qū)之間 互相傳送定時(shí)消息，使得能夠進(jìn)行早/晚調(diào)整，并使系統(tǒng)能夠自行調(diào)節(jié) 其定時(shí)，而不使用共同的時(shí)鐘。當(dāng)信號(hào)被同步以便其在循環(huán)前綴持續(xù) 時(shí)間內(nèi)到達(dá)UE接收機(jī)時(shí)，這使得信號(hào)能夠不需額外處理地被合并(求 和)。對(duì)于其它調(diào)制系統(tǒng)(例如FDMA或CDMA)，可將基本的時(shí) 間對(duì)準(zhǔn)當(dāng)作信號(hào)的對(duì)準(zhǔn)，以便其落入均衡器時(shí)間窗或相似的時(shí)間段， 使得接收機(jī)能夠捕獲來自兩個(gè)小區(qū)的能量。
可將多載波OFDM系統(tǒng)簡單地建模為多個(gè)單獨(dú)的窄帶單載波系統(tǒng)。
單子載波的系統(tǒng)模型為
這里，n是大小為nRxxl的向量，包含在UE接收機(jī)的每個(gè)天線 處接收的信號(hào)。i是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)(每個(gè)基站Tx天線一個(gè))的nTxxl 向量，i是噪聲樣本的向量(大小為nRxXl)。
H是大小為nTxXn^的信道矩陣。
圖6示例了小區(qū)A602中的在2x2信道系統(tǒng)上的雙流傳輸。 按照下面的等式對(duì)該系統(tǒng)建模
_/i/z 一、+"'l
，/U,2 、2,2 —X
"2
這里，hAi，j表示從小區(qū)A的天線i到UE的接收天線j的信道。 SAi表示從小區(qū)A的天線i發(fā)射的信號(hào)。
給定接收的信號(hào)￡，可以若干方式來計(jì)算L的估計(jì)。這些方法包 括迫零(ZF)、最小均方差(MMSE)和最大似然(ML)技術(shù)。下 面的等式利用了迫零法，因?yàn)闉檎f明之用，它代表最簡單的情況。
因?yàn)樾诺谰仃嘓為矩形，可計(jì)算其逆IT1使得HxH-1等于單位矩
14陣(I)。
則該問題的ZF解為
<formula>formula see original document page 15</formula>現(xiàn)在，參考圖7，考慮兩個(gè)單流傳輸?shù)那闆r，其中一個(gè)來自小區(qū) A 702,另 一個(gè)來自小區(qū)B 704。每個(gè)單流傳輸都在其自身的2x2信道 系統(tǒng)上進(jìn)行。
在這種情況下，將該系統(tǒng)建模為。<formula>formula see original document page 15</formula>但是，在單流的情況下，同一個(gè)符號(hào)是從同一基站的所有天線發(fā) 射的。因jt匕，SA1=SA2=SA， SB1=SB2=SBo
這意味著上面的系統(tǒng)等式簡化為
<formula>formula see original document page 15</formula>
信道矩陣還為矩形，因此可找到其逆。在這種情況下，所傳輸?shù)?br> 符號(hào)矩陣[SA， SB的迫零估計(jì)為
<formula>formula see original document page 15</formula>
從而，兩個(gè)單流情況(來自不同的小區(qū))下的UE接收機(jī)706與 雙流情況(來自 一個(gè)小區(qū))下的UE接收機(jī)706非常相似，可用來消 除來自一個(gè)相鄰小區(qū)的干擾。
雖然已經(jīng)按照具體實(shí)施例和示例圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本 領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并不限于所說明的實(shí)施例或者圖。盡 管在一些情況下，使用UMTS術(shù)語說明了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技 術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這里也只是在一般意義上使用了這些術(shù)語，本發(fā)明 并不限于UMTS或3G系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候使用硬件、軟件、固 件或其組合來實(shí)現(xiàn)各實(shí)施例的操作。例如，可在軟件、固件或硬連線 邏輯的控制下，使用處理器或其它數(shù)字電路執(zhí)行一些處理。(這里的 術(shù)語"邏輯"指固定硬件、可編程邏輯和/或它們的適當(dāng)組合，本領(lǐng)域技 術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)來執(zhí)行所記載的功能)?？蓪④浖凸碳鎯?chǔ)在 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上?？墒褂媚M電路來實(shí)現(xiàn)一些其它處理，這對(duì)于本 領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的。另外，可在本發(fā)明的實(shí)施例中使用存儲(chǔ)器或 者其它存儲(chǔ)裝置以及通信組件。
圖8示例了可在本發(fā)明的實(shí)施例中用來執(zhí)行處理功能性的典型 計(jì)算系統(tǒng)800。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到如何使用其它計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)或體系結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。計(jì)算系統(tǒng)800可表示例如桌面型、膝 上型或筆記本計(jì)算機(jī)，手持計(jì)算裝置(PDA、手機(jī)、掌上電腦等)， 大型機(jī)，巨型計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，客戶端，或者可符合或適于給定的應(yīng) 用或環(huán)境的任何其它類型的專用或通用計(jì)算裝置。計(jì)算系統(tǒng)800可包 括例如處理器804等的一個(gè)或多個(gè)處理器?？墒褂美缥⑻幚砥?、控 制器或者其它控制邏輯等的通用或?qū)Ｓ玫奶幚硪鎭韺?shí)現(xiàn)處理器 804。在本例中，處理器804與總線802或其它通信介質(zhì)相連接。
計(jì)算系統(tǒng)800還可包括主存儲(chǔ)器808，最好是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM)或其它動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，以便存儲(chǔ)信息和將由處理器804執(zhí)行的 指令。主存儲(chǔ)器808還可用于存儲(chǔ)在執(zhí)行將由處理器804執(zhí)行的指令 期間的臨時(shí)變量或其它中間信息。計(jì)算系統(tǒng)800可同樣包括與總線802 耦接的只讀存儲(chǔ)器("ROM")或其它靜態(tài)存儲(chǔ)裝置，以便存儲(chǔ)靜態(tài) 信息和處理器804的指令。
計(jì)算系統(tǒng)800還可包括信息存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)810，信息存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)810可 包括例如介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器812和可移除的存儲(chǔ)接口 820。介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器812 可包括驅(qū)動(dòng)器或其它機(jī)構(gòu)，以支持固定的或可移除的存儲(chǔ)介質(zhì)，例如 硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、CD或DVD驅(qū) 動(dòng)器(可讀的或可讀寫的)或者其它可移除的或固定的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器。 存儲(chǔ)介質(zhì)818例如可包括可由介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器814讀出或者寫入的硬盤、
16軟盤、磁帶、光盤、CD或DVD,或者其它固定或可移除的介質(zhì)。如 這些例子所示，存儲(chǔ)介質(zhì)818可包括其中存儲(chǔ)了特定計(jì)算機(jī)軟件或數(shù) 據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
在另外的實(shí)施例中，信息存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)810可包括允許計(jì)算機(jī)程序或 其它指令或數(shù)據(jù)載入計(jì)算系統(tǒng)800的其它類似裝置。這樣的裝置可包 括例如可移除存儲(chǔ)單元822和接口 820,例如程序盒式存儲(chǔ)器和盒式 存儲(chǔ)器接口，可移除存儲(chǔ)器(例如閃存或其它可移除存儲(chǔ)器模塊)和 存儲(chǔ)器插槽，以及允許軟件和數(shù)據(jù)從可移除存儲(chǔ)單元822傳遞到計(jì)算 系統(tǒng)800的其它可移除存儲(chǔ)單元822和接口 820。
計(jì)算系統(tǒng)800還可包括通信接口 824。通信接口 824可用于使軟 件和數(shù)據(jù)在計(jì)算系統(tǒng)800和外部裝置之間傳遞。通信接口 824的例子 可包括調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口 (例如以太網(wǎng)或其它NIC卡)、通信端 口 (例如USB端口等)、PCMCIA插槽和卡等。借助于通信接口 824 傳遞的軟件和數(shù)據(jù)可按照電子、電磁、光或能夠由通信接口 824接收 的其它信號(hào)的信號(hào)形式。借助于信道828將這些信號(hào)提供給通信接口 824。該信道828可攜帶信號(hào)，可使用無線介質(zhì)、電線或纜線、光纖 或其它通信介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。信道的一些例子包括電話線、蜂窩電話鏈路、 RF鏈路、網(wǎng)絡(luò)接口、局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)以及其它通信信道。
在本文檔中，術(shù)語"計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品"和"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"一般可 用于指例如存儲(chǔ)器808、存儲(chǔ)裝置818、存儲(chǔ)單元822或信道828上 的信號(hào)等介質(zhì)。這些和其它形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可涉及向處理器 804提供一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列以便執(zhí)行。這樣的指令， 通常稱之為"計(jì)算機(jī)程序代碼，，(其可按計(jì)算機(jī)程序的形式或其它分組 形式來分組)，在執(zhí)行時(shí)，使計(jì)算系統(tǒng)800能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例 的特征或功能。
在使用軟件實(shí)現(xiàn)所述組件的實(shí)施例中，所述軟件可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)中，使用例如可移除存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器814、驅(qū)動(dòng)器812或通信接 口 824將其載入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)800。當(dāng)由處理器804執(zhí)行控制邏輯(在 本例中，軟件指令或計(jì)算機(jī)程序代碼)時(shí)，所述控制邏輯使得處理器804實(shí)現(xiàn)如這里所述的本發(fā)明的功能。
應(yīng)當(dāng)理解，為清楚起見，上面的描述參考不同的功能單元和處理 器對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明。但是，顯而易見的是，可使用在不 同的功能單元、處理器或域之間的任何適當(dāng)?shù)墓δ苄苑植迹黄x 本發(fā)明。例如，示例為由各處理器或控制器執(zhí)行的功能性可由同一處 理器或控制器執(zhí)行。因此，對(duì)特定功能單元的述及只能看作對(duì)用于提 供所述功能性的適當(dāng)手段的述及，而并非表明嚴(yán)格的邏輯或物理結(jié)構(gòu) 或組織。
盡管已結(jié)合一些實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但并不想要限定于 這里陳述的特定形式。而且，本發(fā)明的范圍僅由其權(quán)利要求來限定。 另外，盡管是看來已經(jīng)結(jié)合特定實(shí)施例說明了特征，本領(lǐng)域技術(shù)人員 將認(rèn)識(shí)到，可按照本發(fā)明組合所述實(shí)施例的各特征。
此外，盡管是單獨(dú)列出的，但是例如單個(gè)單元或處理器可實(shí)現(xiàn)多 個(gè)裝置、組件或者方法步驟。另外，盡管在不同的權(quán)利要求中可包括 單獨(dú)的特征，也可將這些特征方便地組合，包括在不同的權(quán)利要求中 并不意味著特征的組合不可行和/或沒有好處。另外， 一個(gè)特征包括在 一類權(quán)利要求中并不意味著僅限于該類，而是該特征可能在適當(dāng)?shù)臅r(shí) 候也同樣適于其它的權(quán)利要求類別。
權(quán)利要求
1、一種蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中的控制器，所述控制器包括用于確定第一基站和用戶設(shè)備(UE)之間的無線電信道的信道質(zhì)量的邏輯；其中所述控制器的特征在于調(diào)度邏輯，用于使得在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)、作為信道質(zhì)量的函數(shù)，第一基站(112，151)調(diào)整用于與所述UE通信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目以及第二基站調(diào)整用于與第二UE通信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。
2、 權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述信道質(zhì)量用載波干擾比表示0
3、 權(quán)利要求1或2所述的控制器，其中用于確定信道質(zhì)量的邏輯 操作為從所述UE接收表明由所述UE從第一基站接收的信號(hào)的質(zhì)量 的信號(hào)質(zhì)量報(bào)告。
4、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中用于確定信道質(zhì)量的邏輯操作為為與第一 UE通信的第一基站確 定第一信道質(zhì)量和為與第二 UE通信的第二基站確定第二信道質(zhì)量， 所述第一基站和第二基站為相鄰的小區(qū)服務(wù)；以及調(diào)度邏輯操作為根據(jù)第一信道質(zhì)量和第二信道質(zhì)量中的最差信道 質(zhì)量，使第一和第二基站調(diào)整數(shù)據(jù)流的數(shù)目。
5、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中調(diào)度邏輯操作為調(diào)度與 信道質(zhì)量相對(duì)應(yīng)的指定資源。
6、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中調(diào)度邏輯操作為 響應(yīng)于低的信道質(zhì)量，指令第一和第二基站減少所述基站中的每個(gè)基站使用的數(shù)據(jù)流的數(shù)目；或響應(yīng)于高的信道質(zhì)量，指令第一和第二基站增加所述基站中的每 個(gè)基站使用的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。
7、 權(quán)利要求6所述的控制器，其中低的信道質(zhì)量表明信道質(zhì)量降 到閾值以下，高的信道質(zhì)量表明信道質(zhì)量超過閾值。
8、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中第一基站與服務(wù)小區(qū)相關(guān)聯(lián)，第二基站代表干擾小區(qū)。
9、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中數(shù)據(jù)流基本上是時(shí)間對(duì) 準(zhǔn)的。
10、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中數(shù)據(jù)流的基本時(shí)間對(duì) 準(zhǔn)基于正交頻分復(fù)用(OFDM)符號(hào)中的循環(huán)前綴周期。
11、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中數(shù)據(jù)流受到OFDM調(diào)制。
12、 前述任一權(quán)利要求所述的控制器，其中數(shù)據(jù)流受到碼分多址 (CDMA)調(diào)制。
13、 一種無線電接入網(wǎng)絡(luò)中的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)，其中 RNC包括前述任一權(quán)利要求所述的控制器。
14、 一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的基站，其中所述基站包括前述權(quán)利要 求1-12中任意一項(xiàng)所述的控制器。
15、 一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的接入網(wǎng)關(guān)(aGW)，其中aGW包括前 述權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的控制器。
16、 一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的無線電資源管理(RRM)服務(wù)器，其 中所述RRM服務(wù)器包括前述權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的控制 器。
17、 一種用于降低蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中的干擾的設(shè)備，所述設(shè)備包括 信號(hào)處理邏輯，用于接收N個(gè)數(shù)據(jù)流，其中N-M個(gè)數(shù)據(jù)流表示對(duì)于M個(gè)所需數(shù)據(jù)流 的干擾；其中所述設(shè)備的特征在于用于消除N-M個(gè)數(shù)據(jù)流以便接收M個(gè)所需數(shù)據(jù)流的信號(hào)處理邏輯，其中用于接收N個(gè)數(shù)據(jù)流的邏輯操作為接收N個(gè)數(shù)據(jù)流。
18、 權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中接收機(jī)位于用戶設(shè)備(UE) 中，所述信號(hào)處理邏輯還操作為向至少一個(gè)基站提供信號(hào)質(zhì)量報(bào)告，所述信號(hào)質(zhì)量報(bào)告表明所述UE和所述至少一個(gè)基站之間的信道的質(zhì)量；以及接收至少一個(gè)指令以便與所述至少一個(gè)基站傳遞M個(gè)所需數(shù)據(jù) 流，其中所述至少一個(gè)指令基于信號(hào)質(zhì)量報(bào)告。
19、 權(quán)利要求17或18所述的設(shè)備，其中接收機(jī)是UE。
20、 前述權(quán)利要求17-18中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中接收機(jī)位 于基站中。
21、 前述權(quán)利要求17-20中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中接收機(jī)包 括多輸入多輸出(MIMO)接收機(jī)。
22、 前述權(quán)利要求17-21中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述N個(gè) 數(shù)據(jù)流基本上是時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的。
23、 前述權(quán)利要求17-22中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中N表示接 收機(jī)的最大數(shù)據(jù)流容量。
24、 前述權(quán)利要求17-23中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中數(shù)據(jù)流受 到OFDM調(diào)制。
25、 前述權(quán)利要求17-23中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中數(shù)據(jù)流受 到CDMA調(diào)制。
26、 前述權(quán)利要求17-25中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中N個(gè)數(shù)據(jù) 流來自多個(gè)基站。
27、 前述權(quán)利要求17-25中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中N個(gè)數(shù)據(jù) 流來自多個(gè)UE。
28、 一種用于在蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度資源的方法，所述方法包括 確定第一基站和UE之間的無線電信道的信道質(zhì)量；其中所述方法的特征在于使得在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)、作為信道質(zhì)量的函數(shù)，第一基站調(diào)整用于 與所述UE通信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目以及第二基站調(diào)整用于與第二 UE通 信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。
29、 權(quán)利要求28所述的方法，其中所述使得在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)第一 基站和第二基站調(diào)整用于進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目包括調(diào)度與信道質(zhì)量相對(duì)應(yīng)的指定資源。
30、 權(quán)利要求28或29所述的方法，其中確定信道質(zhì)量包括從所 述UE接收表明由所述UE從第一基站接收的信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量 報(bào)告。
31、 前述權(quán)利要求28-30中任意一項(xiàng)所述的方法，其中第一基站 與服務(wù)小區(qū)相關(guān)聯(lián)，第二基站代表干擾小區(qū)。
32、 前述權(quán)利要求28-31中任意一項(xiàng)所述的方法，其中數(shù)據(jù)流基 本上是時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的。
33、 一種用程序指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于執(zhí)行前述權(quán)利 要求28-32中任意一項(xiàng)所述的方法。
34、 一種用于降低蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中的千擾的方法，所述方法包括 接收N個(gè)數(shù)據(jù)流，其中N-M個(gè)數(shù)據(jù)流表示對(duì)于M個(gè)所需數(shù)據(jù)流的干擾；其中所述方法的特征在于消除N-M個(gè)數(shù)據(jù)流以便接收M個(gè)所需數(shù)據(jù)流，其中用于接收N個(gè)數(shù)據(jù)流的邏輯操作為從多個(gè)基站接收N個(gè)數(shù)據(jù)流。
35、 權(quán)利要求34所述的方法，其中接收機(jī)位于UE中，所述方法 還包括向至少一個(gè)基站提供信號(hào)質(zhì)量報(bào)告，所述信號(hào)質(zhì)量報(bào)告表明所述 UE和所述至少一個(gè)基站之間的信道的質(zhì)量；以及接收至少一個(gè)指令以便與所述至少一個(gè)基站傳遞M個(gè)所需數(shù)據(jù) 流，其中所述至少一個(gè)指令基于所述信號(hào)質(zhì)量報(bào)告。
36、 一種用程序指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于執(zhí)行權(quán)利要求 34或35所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種在蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中用于消除來自相鄰小區(qū)的干擾的控制器。控制器中的邏輯確定第一基站和UE之間的無線電信道的信道質(zhì)量。調(diào)度邏輯使在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)、作為所述信道質(zhì)量的函數(shù)，第一基站調(diào)整用于與UE通信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目，第二基站調(diào)整用于與第二UE通信的數(shù)據(jù)流的數(shù)目。其它實(shí)施例提供一種用于降低接收N個(gè)數(shù)據(jù)流的接收機(jī)中的干擾的設(shè)備。信號(hào)處理邏輯接收所述N個(gè)數(shù)據(jù)流，其中N-M個(gè)數(shù)據(jù)流表示對(duì)于M個(gè)所需數(shù)據(jù)流的干擾，消除所述N-M個(gè)數(shù)據(jù)流以便接收所述M個(gè)所需數(shù)據(jù)流?？蓮亩鄠€(gè)基站或多個(gè)UE接收所述N個(gè)數(shù)據(jù)流。
文檔編號(hào)H04W72/08GK101507321SQ200780030847
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者N·安德森 申請(qǐng)人:Ip無線有限公司