實現在移動通信系統中減少扇區間導頻幹擾的系統和方法

2023-08-06 17:22:56 2

專利名稱：實現在移動通信系統中減少扇區間導頻幹擾的系統和方法
技術領域：
本發明涉及無線蜂窩系統，且更具體地涉及無線系統，所述無線系 統用於設置蜂窩網絡以便減少來自在每個小區之內以及在小區之間的導 頻通信的幹擾。
背景技術：
無線通信依賴於傳輸點和相對於傳輸點位於不同位置的若干移動通 信設備之間的傳輸(空中接口)。這些空中接口包括單載波；正交頻分復
用(OFDM);正交頻分多址(OFDMA);寬帶碼分多址(WCDMA);以及通 用移動通信系統(UMTS)。現在OFDM接口和OFDMA接口經常用在基 於正EE 802.16標準的寬帶無線網絡(WiMAX)中。可擴展的 OFDMA(sOFDMA)以及閃速OFDM (Flash OFDM)現在也被加以考慮， 或者實際用在一些網絡中。在此出於討論的目的，將這些空中接口系統 稱為調製方式。
隨著同時通信連接的數量增加，連接之間的千擾可能性也增加。多 年來已使用了各種頻率復用方式，其中最普及的是(通常，但並不總是) 將一物理區域分成小區，在每個小區中心有一個傳輸點。典型地將傳輸 點分成扇區，每扇區指向不同的方向。採用各種調製方式以確保每個扇 區中的傳輸不彼此幹擾。在一扇區內，使用不同的信道和/或調製來防止 在該扇區內的行動裝置之間的幹擾。選擇小區之間的頻率復用方式，以 便於減小跨扇區幹擾的可能性。
一些空中接口系統使用傳輸點和到無線設備的潛在連接(potential connection)之間的"導頻，，信號，以便於建立關於即將進行的連接 (upcoming connection)的某些參數。這些參數可以是例如功率電平、信道編號時序信息等。當前，按照"只要可行(as available)"的原則針對給 定的傳輸點來選擇這些導頻信號，並且從傳輸點進行廣播。所有移動設 備必須監視所有的導頻頻率或信道，以便能夠知道如何與任何特定的傳 輸點進行通信。此外，當傳輸業務量增加時，來自鄰近小區或扇區的導 頻之間的幹擾的可能性也增加。

發明內容
通過建立整個系統內導頻信號的系統分配來設置無線系統的導頻， 以減小扇區間幹擾。在一個實施例中，導頻在小區內不同地編碼且有方 向性地設置，使得來自相鄰小區的相同導頻並不重疊。在一個實施例屮, 使用Walsh碼來調製導頻信號。
前面所述己經相當寬泛地概述了本發明的特徵和技術優點，以便於 可以更好地理解隨後對本發明的詳細說明。以下將說明形成本發明權利 要求主題的本發明的附加特點和優點。本領域的技術人員應該理解，所 公開的構思和具體實施例可以容易地用作修改或設計用於實現與本發明 相同目的的其它結構的基礎。本領域的技術人員還應意識到，這樣的等 同結構並不偏離所附權利要求所述的本發明的精神和範圍。當結合附圖 考慮時，根據以下描述，被認為是本發明特有的關於其組織和操作方法 的新特徵以及進一步的目的和優點將得到更好的理解。然而，應清楚地 理解到，每個圖僅出於圖示和說明的目的而提供，而並不意圖形成對本 發明的限制。


為了更加全面地理解本發明，現在來參考結合附圖所進行的以下說 明，其中
圖1圖示了用以減小幹擾的導頻分配的一個實施例；以及
圖2示出利用長度為四的Walsh碼對導頻碼進行區分的一個實施例。
具體實施例方式
圖1圖示了用以減小幹擾的導頻分配的一個實施例。如所示，無線 網絡10由諸如在小區區域11-1的中心處所示的傳輸點111的多個無線傳
輸點組成。每個其它小區區域，如小區區域11-2到11-7以及12-1到12-N, 也具有一個或多個傳輸點(未示出)。在任何時間點，在行動裝置如設備 14-1到14-N與在小區中為行動裝置服務的傳輸點之間進行通信連接。注 意雖然在小區中所示的是單個傳輸點，但是可以且經常是為小區的一個 或更多個扇區服務的多個傳輸點。
對於圖1實施例中的每個小區，如小區ll-l，將本來可以通過空中 接口到達傳輸範圍內的任何行動裝置的導頻碼分成三個不同的導頻碼。 這三個碼用來形成導頻扇區A、 B和C。從所有相鄰小區建立導頻扇區-使得用於第一扇區的導頻頻率(或信道)不與用於來自第一扇區的導頻可 以穿透到其中的相鄰第二扇區的導頻頻率(或信道)相同。
例如，小區11-1的A扇區"面對"小區11-2的C扇區(並可能面對B 扇區)。同樣，小區11-1的A扇區面對小區11-3的C扇區並面對小區11-7 的B扇區。雖然有可能來自邊遠小區的導頻信號可與小區11-1中的導頻 之一相同，但是它們之間的相對信號強度應該會消除幹擾。
在一個實施例中，Walsh編碼技術可以用來產生導頻碼之間的區別 Walsh碼，也被稱為"Walsh-Hadamard碼"，由這樣的算法所產生，所述 算法建立統計上唯一的用於對調製信號加密的數字集。被稱為"偽隨機噪 聲碼"的Walsh碼是"正交的"數學碼，因此，如果兩個經Walsh編碼的頻 率(信號灘關，則只有利用相同的Walsh碼對信號進行編碼時結果才是可 懂的。結果，經Walsh編碼的信號對移動終端來說象是隨機噪聲，除非 該終端使用與用來對輸入信號進行編碼的碼相同的碼。
圖2示出基於長度4的Walsh碼的圖表20，其產生被稱為0、 1、 2、 3的4個可能的碼序列。碼1可以用來例如產生A導頻，碼2可以用來 產生B導頻且碼3可以用來產生C導頻。可以使用甚至更長的Walsh碼， 且如果需要，根據較長Walsh碼的不同碼可以用來降低相鄰小區中的碼 的重複。因此，例如，碼1可以用於扇區11-1和11-4中的A導頻，而 碼5(假設是長度為7的Walsh碼)可以用於小區12-1和12-2中的導頻A。
也可使用更長、如長度為8或16的Walsh碼。長度為8的WalshII馬 產生7個可用的碼序列，0保留供宏小區使用。由於與較短碼相比，復用 碼可在更遠處，所以更長的序列可更進一步減小扇區間千擾。然而，這 樣的益處是有折中的。較長的Walsh碼降低了系統對信道損壞的容限。 此外，基於規劃需要或信道條件，可使用混合長度以及自適應長度的 Walsh碼。然而，改變Walsh碼可能要求向行動裝置通知這種改變。
在操作中，每個行動裝置將裝備有Walsh碼清單，以便於行動裝置 近距離經過傳輸點時，來自行動裝置附近的各種可能傳輸點的導頻被移 動設備接收。然後基於由各種小區或網絡所建立的標準，行動裝置可以 選擇它將與哪個傳輸點進行通信。每個小區的導頻將包含與該小區相關 的信息，且因而包含在不同小區的導頻中的信息將包含不同的信息，這 些不同的信息然後將由行動裝置使用以建立和維持設備與適當的傳輸點 之間的適當的空中接口。
在許多情形下，行動裝置將接收幾個不同的導頻，例如位於小區11-1 中的行動裝置14-1可"看到"來自許多小區—如來自小區ll-l(導頻A)、 11-3(導頻B、 C)和11-2(導頻C)—的導頻信號。由於A、 B禾卩C導頻被區 分(在該實施例中通過正交Walsh編碼技術)，行動裝置可以"聆聽"每個導 頻而沒有來自其它導頻信號的幹擾，即使該設備正在接收多個導頻信號. 甚至所述導頻足夠接近會發生幹擾的同一強度，但是由於上述區分編碼, 所以不會發生幹擾。
注意雖然來自多個小區 一 如來自小區11 -2和11 -3 —的帶C導頻在設 備14-1的方向上可能最寬，但是通過使用導頻A與導頻C之間、以及導 頻信號A與導頻信號B之間的不同編碼減輕了千擾。對於在網絡10的任 何扇區中的任何設備，相同的情形也盛行。來自遙遠小區如來自小區12-2
的導頻A，即使它的確延續到行動裝置14-1，其強度也會減小到不導致 對來自小區ll-l的導頻A的任何幹擾。如果需要，可以使用利用更多碼 的Walsh編碼，以便於相鄰的最接近小區可以具有與其鄰居不同的編碼
如果需要，可以使用所述碼之-一，例如零碼，作為宏小區的導頻， 所述宏小區的導頻填充了常規小區之間的覆蓋的縫隙。因而，在如上所 討論的區分方式下，零編碼的導頻可以在整個網絡上或僅在已知具有不 足覆蓋的所選位置處有效。
儘管已經詳細描述了本發明及其優點，應理解在這裡可在不背離如 所附權利要求所限定的精神和範圍內進行各種改變、替換和更改。而且, 並非想要將本發明的範圍局限於說明書中所描述的過程、機器、製造、 物質組成、裝置、方法和步驟的特定實施例。根據本發明的公開內容， 本領域的技術人員將容易理解，可根據本發明來利用執行與在此所述的 對應實施例基本相同的功能或實現基本相同的結果的當前存在或以後開 發的過程、機器、製造、物質組成、裝置、方法和步驟。因此，意圖是 所附權利要求在其範圍內包括這樣的過程、機器、製造、物質組成、裝 置、方法和步驟。
權利要求
1.一種具有多個單獨小區的無線通信網絡，其中可以在任何一個小區中的至少一個傳輸點與多個行動裝置之間建立無線通信，所述網絡包括在每個小區中的導頻信號集合，每個導頻信號以不同的方式編碼且所述導頻信號集合在每個所述小區中重複；以及其中導頻信號集合中的每個所述導頻信號設置於所述小區中，以便於在與所述小區中的每個其它導頻信號不同的方向上廣播，並且其中所述廣播方向是這樣的，以便不覆蓋與來自相鄰小區的類似編碼的導頻信號相同的物理區域。
2. 根據權利要求l所述的網絡，其中所述導頻信號彼此正交地編碼。
3. 根據權利要求2所述的網絡，其中所述編碼是Walsh編碼。
4. 根據權利要求2所述的網絡，其中所述編碼產生至少四個不同的碼， 並且其中所述導頻信號集合中的每一個在三個不同方向扇區中廣播，每 扇區使用所述碼中不同的 一個碼。
5. 根據權利要求4所述的網絡進一步包括 利用所述碼中的第四碼來填充所述扇區之間的覆蓋縫隙的裝置。
6. 根據權利要求3所述的網絡，其中相鄰扇區的導頻信號集合使用對 應於最廣方向的相同碼集合。
7. —種無線網絡，包括至少一個小區，用於與在所述小區的傳輸範圍內的行動裝置進行通信；導頻信號集合，所述導頻信號集合被編碼以便彼此正交；以及用於廣播所述導頻信號集合的至少一個傳輸點，以便於所述導頻信號 集合的每個導頻信號在不同的方向上廣播。
8. 根據權利要求7所述的無線網絡，其中所述編碼是Walsh編碼。
9. 根據權利要求8所述的無線網絡，其中所述Walsh編碼長度為四且 其中所述導頻信號集合包含三個導頻信號。
10. 根據權利要求7所述的無線網絡，進一步包括與所述導頻信號集合正交的至少一個導頻信號，所述最後提到的導頻 信號進行廣播而無需考慮所述方向限制。
11. 一種減少無線網絡中導頻信號的傳輸幹擾的方法，所述方法包括 建立至少三個不同的導頻信號，以便由移動站使用來建立與傳輸點的通信連接；以及使用所建立的導頻信號中不同的一個，用於在所述無線網絡的-一個唯 一扇區中傳輸。
12. 根據權利要求ll所述的方法，其中所述無線網絡分成小區並且其中每個所述小區包含三個不同的導頻信號，所述方法進一步包括在每個所述小區中對所述扇區設置，使得利用-個小區中以第一方式 區分的特定導頻碼的導頻傳輸不對利用相鄰小區中以相同第一方式區分 的導頻碼的導頻傳輸進行幹擾。
13. 根據權利要求ll所述的方法，進一步包括-建立至少一個另外的不同導頻信號，所述另外的導頻信號用來填充在 所述網絡內的導頻信號覆蓋中的縫隙。
14. 根據權利要求11所述的方法，其中通過利用Walsh編碼來修改所 述導頻信號而實現所述不同的導頻碼。
15. 根據權利要求ll所述的方法，其中通過利用正交編碼技術來修改 所述導頻信號而實現所述不同的導頻碼。
16. —種建立無線網絡的方法，所述方法包括 建立傳輸點；建立導頻信號，以便由移動通信設備所使用來建立與每個所述傳輸點 的通信；以及 根據所述導頻信號產生與每個所述傳輸點有關的導頻信號集合，所述 集合中的每個導頻信號彼此區分。
17. 根據權利要求16所述的方法，進一步包括 相對於傳輸點，使每個所述不同的導頻碼物理地指向不同的方向。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中所述差別是以正交為基礎的。
19. 根據權利要求17所述的方法，其中所述差別是通過將不同的經 Walsh產生的碼施加到所述導頻信號而獲得的。
20. 根據權利要求17所述的方法，進一步包括 將所述網絡分成小區並且其中每個所述小區包含三個不同的導頻信號，所述方法進一步包括將所述導頻信號設置在每個所述小區中，使得在一個小區中以第一方 式區分的特定導頻碼的導頻傳輸不對在相鄰小區中以相同第一方式區分 的導頻碼的導頻傳輸進行幹擾。
全文摘要
無線系統的導頻設置成通過在系統上建立系統化的導頻分配以減少扇區間幹擾。在一個實施例中，導頻被有差別地編碼，並且有方向性地設置在小區內，使得來自相鄰小區的相同導頻並不重疊。在一個實施例中，使用Walsh編碼來產生有差別地編碼的導頻信號。
文檔編號H04Q7/22GK101198087SQ20061016206
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者王海濤, 蔣築成 申請人:昂達博思公司