對用於幹擾控制目的的信息進行確定、傳輸和使用的方法和裝置的製作方法

2023-06-09 07:41:46 1

專利名稱：對用於幹擾控制目的的信息進行確定、傳輸和使用的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統，具體地，涉及在無線通信系統中對用於幹 擾控制目的的信息進行收集、須懂、報告和/或使用的方法和裝置。
背景技術：
在無線多址通信系統中，無線終端爭用系統資源以便通過上行鏈路信 道與公共接收機進行通信。這種情況的實例是蜂窩無線系統中的上行鏈路 信道，其中無線終端在該上行鏈路信道中向基站接收機進行發送。當無線 終端在上行鏈路信道中進行發送時，其通常對整個系統例如相鄰基站接收 機造成幹擾。因為無線終端是分布式的，所以對無線終端傳輸所產生的幹 擾進行控制是挑戰性的問題。
許多蜂窩無線終端採用簡單的策略來控制上行鏈路幹擾。例如，CDMA 語音系統(例如，IS/95)以如下方式對無線終端進行簡單的功率控制，在 該方式中在基站接收機處以近似相同的功率接收這些無線終端的信號。諸 如lxRTT和lxEV-DO的本領域現有CDMA系統允許無線終端以不同速率 進行發送，並且可以在基站以不同功率接收。然而，以分布式方式對幹擾 進行控制，其中該方式降低了總的幹擾等級而沒有精確地控制系統中那些 作為最大幹擾源的無線終端。
這種現有的幹擾控制方法限制了無線系統的上行鏈路容量。 如果可以為基站提供如下信息則將是有用的，其中該信息用於確定當 傳輸發生時在相鄰小區中將產生的信號幹擾量和/或無線終端可能由於信號 幹擾而遇到的幹擾量。如果一個或多個無線終端能夠向基站提供用於幹擾 確定目的的信息，則將是非常期望的。

發明內容
本發明涉及對用於幹擾控制目的的信息進行收集、領懂、報告和/或使用的方法和裝置。
根據本發明，無線終端(例如移動節點)測量從一個或多個基站(例 如基站扇區發射機)發送的信號。例如，所測量的信號可以是信標信號和/ 或導頻信號。信標信號可以是窄帶信號，例如單音。信標信號可以具有一 個、兩個或更多個符號傳輸時間段的持續時間。然而，可以使用其它類型 的信標信號，並且信標信號的具體類型對本發明並不重要。根據所測量的 信號，無線終端生成一個或多個增益比，其從不同的基站扇區向無線終端 提供信息，所述信息與通信信道的相對增益相關。該信息表示幹擾信息， 這是因為其提供與信號幹擾有關的信息，信號幹擾是相對於無線終端所連 接到的基站扇區進行的傳輸由其它基站扇區的傳輸所造成的。
根據本發明，基於信號能量測量和根據能量測量所生成的相對增益來 生成報告，並將該報告發送到一個或多個基站。該報告可以具有多個不同 格式並且可以提供與來自一個幹擾基站的幹擾或由多個幹擾基站造成的幹 擾有關的信息。 一種格式提供與幹擾有關的信息，所述幹擾是單個幹擾基 站扇區發射機相對於無線終端所連接到的基站扇區所造成的。基站可以從 無線終端請求傳輸幹擾報告，該幹擾報告提供與特定基站扇區有關的幹擾。 這通過基站向無線終端發送特定幹擾報告請求來完成。該請求通常標識出
該報告所尋找的幹擾BS扇區。無線終端將通過發送所請求的報告來響應該
請求o
在一些實施例中，除了對具體幹擾報告的請求進行響應外，無線終端
根據報告調度來發送根據本發明所生成的幹擾報告。在這些實施例中，與 無線終端具有活動連接的基站將按照預期(例如，預定)調度來接收幹擾報告。
取決於實施例，增益比和/或報告的生成可以根據各種因素，其中這些 因素指示用於不同基站扇區和/或用於可以被測量的不同信號的相對傳輸功 率電平。在該方式中，可以對以不同功率電平發送的信號(例如導頻和信 標信號)進行測量並通過考慮正在測量的各個信號的不同的相對傳輸功率 電平，將其用於生成可靠的相對信道增益估計。
在下面的具體描述中描述了大量附加特徵、益處和實施例。


圖1是根據本發明實現的示例性無線通信系統的示圖。
圖2示出了根據本發明實現的基站的實例。 圖3示出了根據本發明實現的無線終端。
圖4示出了根據本發明的一種系統，在該系統中無線終端連接到基站 扇區並測量與多個幹擾基站相關的相對增益。
圖5是示出了根據本發明用於測量信號能量、確定增益並提供幹擾報 告的方法的流程圖。
圖6示出了上行鏈路業務信道以及其中包括的段。
圖7示出了可以由基站用於向無線終端分配上行鏈路業務信道段的分配。
具體實施例方式
現在將描述根據本發明對用於幹擾控制目的的信息進行收集、報告和 使用的方法和裝置。本發明的方法和裝置非常適用於無線多址(例如，多 用戶)通信系統。這種系統可以實現為OFDM系統、CDMA系統或其它類 型的無線系統，在這些系統中需要關注來自一個或多個發射機例如相鄰基 站的傳輸中的信號幹擾。
下面，在圖1示出的本發明的蜂窩無線數據通信系統100的背景下描 述本發明的示例性實施例。儘管使用示例性蜂窩無線系統來說明本發明， 但是本發明的範圍比該實例更寬並且通常可以應用於許多其它無線通信系 統。
在無線數據通信系統中，空中鏈路資源通常包括帶寬、時間或代碼。 傳輸用戶數據和/或語音業務的空中鏈路資源稱為業務信道。通過業務信道 在業務信道段(簡稱業務段)中傳送數據。業務段可以作為可用業務信道 資源的基本或最小單元。下行鏈路業務段將數據業務從基站傳輸到無線終 端，而上行鏈路業務段將數據業務從無線終端傳輸到基站。可以使用本發 明的一個示例性系統是擴頻OFDM (正交頻分復用)多址系統，在該擴頻 OFDM多址系統中，業務段包括在有限時間間隔上限定的多個頻率音調。
圖1是根據本發明實現的示例性無線通信系統100的示圖。示例性無線通信系統100包括多個基站(BS):基站1 102、基站M114。小區1 104 是基站1 102的無線覆蓋區域。BS 1 102與下列多個無線終端(WT)進行 通信位於小區1 104內的WT (1) 106、 WT (N) 108。 WT (1) 106、 WT (N) 108分別經由無線鏈路110、 112耦合到BS 1 102。同樣，小區M 116是基站M114的無線覆蓋區域。BSM114與下列多個無線終端(WT) 進行通信位於小區M116內的WT (1，) 118、 WT (N，) 120。 WT (1，) 118、 WT(N，) 120分別經由無線鏈路122、 124耦合到BS M 114。 WT ( 106、 108、 118、 120)可以是移動的和/或固定的無線通信設備。移動WT (有時 稱為移動節點(MN))可以在系統100內移動並且可以與對應於它們所處 小區的基站進行通信。區域134是小區1 104和小區M116之間的邊界區域。 在圖1的系統中，將小區示出為單扇區小區。多扇區小區也是可能的並能 得到支持。可以基於所發送的信息例如信標信號來標識基站扇區的發射機， 其中所發送的信息傳送基站標識符和/或扇區標識符。
網絡節點126分別經由網絡鏈路128、 130耦合到BS 1 102禾B BS M 114。 網絡節點126還經由網絡鏈路132耦合到其它網絡節點/囟特網。例如，網 絡鏈路128、 130、 132可以是光纖鏈路。網絡節點126 (例如路由器節點) 提供用於WT (例如，WT (1) 106)到其它節點的連接，其它節點例如是 其它基站、AAA伺服器節點、歸屬代理節點、位於當前所在小區(例如， 小區1 104)外的通信對等端(例如，WT (N,) 120)等。
圖2示出了根據本發明實現的示例性基站200。示例性BS 200可以是 圖1中的BS 1 102、 BSM114中的任意基站的具體表示。BS200包括經由 總線214耦合在一起的接收機202、發射機204、處理器206 (例如，CPU)、 I/O接口 208、 1/O設備210和存儲器212，其中各個元件可以通過總線214 交換數據和信息。此外，基站200包括耦合到接收機202的接收機天線216 和耦合到發射機204的發射機天線218。發射機天線218用於從BS 200向 WT 300 (參見圖3)發送信息，例如下行鏈路業務信道信號、信標信號、 導頻信號、分配信號、幹擾報告請求消息、幹擾控制指示符信號等，而接 收機天線216用於從WT300接收信息，例如上行鏈路業務信道信號、WT 資源請求、WT幹擾報告等。
存儲器212包括例程220和數據/信息224。處理器206執行例程220並使用存儲器212中存儲的數據/信息224來控制基站200的全部操作並實 現本發明的方法。I/O設備210 (例如顯示器、印表機、鍵盤等)向基站管 理員顯示系統信息並從管理員接收控制和/或管理輸入。1/0接口 208將基站 200耦合到計算機網絡、其它網絡節點、其它基站200和/或網際網路。因此， 基站200可以經由1/0接口 208交換客戶信息和其它數據，以及如果需要的 話使信號傳輸與WT300同步。此外，1/O接口 208提供到網際網路的高速連 接，從而允許WT 300用戶經由基站200通過網際網路接收和/或發送信息。 接收機202對經由接收機天線216接收的信號進行處理並從所接收的信號 中提取所包括的信息內容。將提取的信息(例如數據和信道幹擾報告信息) 經由總線214傳送到處理器206並存儲在存儲器212中。發射機204經由 天線218向WT300發送信息，例如數據、信標信號、導頻信號、分配信號、 幹擾報告請求消息、幹擾控制指示符信號。
如上所述，處理器206基於存儲器212中存儲的例程220的指示來控 制基站200的操作。例程220包括通信例程226和基站控制例程228。基站 控制例程228包括調度器230、下行鏈路廣播信令模塊232、 WT報告處理 模塊234、報告請求模塊236和幹擾指示符模塊238。報告請求模塊236可 以生成對特定幹擾報告的請求，所述特定幹擾報告與報告請求中標識的特 定BS扇區相關。當每次基站尋求幹擾信息時，將所生成的報告請求發送到 一個或多個無線終端，而不是由預定或固定的報告調度來提供。數據/信息 224包括下行鏈路廣播參考信號信息240、無線終端數據/信息241、上行鏈 路業務信道信息246、幹擾報告請求信息消息248和幹擾控制指示符信號 250。
下行鏈路廣播參考信號信息240包括信標信號信息252、導頻信號信息 254和分配信號信息256。信標信號是功率相當高的OFDM廣播信號，其中 在例如一個符號時間的較短持續時間內，發射機功率集中在一個或少數音 調上。信標信號信息252包括標識信息258和功率電平信息260。信標標識 信息258可以包括用於標識信標信號並將該信標信號與特定BS 200關聯的 信息，例如特定音調或音調集，其包括在重複的下行鏈路傳輸時間間隔或 時間段中的特定時間的信標信號。信標功率電平信息260包括限定功率電 平的信息，其中以該功率電平發送信標信號。導頻信號可以包括以適度地
10高功率電平廣播到WT的已知信號，例如，該功率電平大於普通信令電平， 其中該信號通常用於標識基站、與基站同步以及獲得信道估計。導頻信號 信息254包括標識信息262和功率電平信息264。導頻標識信息262包括用 於標識導頻信號並將該導頻信號與特定基站200關聯的信息。導頻功率電 平信息264包括限定功率電平的信息，其中以該功率電平發送導頻信號。 可以將提供與信號傳輸功率電平(例如導頻和信標信號傳輸功率電平)有 關的信息的各種信號進行廣播，以便由無線終端用於確定增益比和/或幹擾 報告。分配信號包括廣播上行鏈路和下行鏈路業務信道段分配信號，其中 通常以高於普通信令電平的功率電平發送這些信號，以便到達具有較差信 道質量狀況的小區內的WT。分配信令信息256包括標識信息266和功率電 平信息268。分配信令標識信息266包括將下行鏈路時間段中特定時間的特 定音調與特定基站200的分配相關聯的信息。分配功率電平信息268包括 限定功率電平的信息，其中以該功率電平發送分配信號。
無線終端數據/信息241包括多組WT數據/信息，WT 1信息242、 WT N信息244。 WT 1信息242包括數據270、終端標識信息272、幹擾成本報 告信息274、所請求的上行鏈路業務段276和所分配的上行鏈路業務段278。 數據270包括與WT 1相關的用戶數據，例如從WT 1接收的旨在由BS 200 直接或間接傳送到WT 1的對等節點(例如WT N)的數據和信息，其中 WT 1正在進行通信會話。數據270還包括最初源自WT 1的對等節點例如 WTN的所接收的數據和信息。終端標識信息272包括基站分配的標識符， 其將WT 1關聯到BS並由BS用於識別WT 1 。幹擾成本報告信息274包括 在反饋報告中從WT 1轉發到BS 200的信息，其標識WT 1向通信系統發 送上行鏈路信令的幹擾成本。所請求的上行鏈路業務段276包括來自WT1 對BS調度器230分配的上行鏈路業務段的請求，例如數目、類型和/或時 間約束信息。所分配的上行鏈路業務段278包括用於標識調度器230已經 分配給WT1的上行鏈路業務段的信息。
上行鏈路業務信道信息246包括多個上行鏈路業務信道段信息集，其 包括與BS調度器230分配給請求上行鏈路空中鏈路資源的WT的段有關的 信息。上行鏈路業務信道信息246包括信道段1信息280和信道段N信息 282。信道段1信息280包括類型信息284、功率電平信息286、限定信息288和分配信息290。類型信息284包括限定段1的特徵的信息，例如該段 的頻率範圍和時間長度。例如，BS可以支持多種類型的上行鏈路段，例如 具有大帶寬短持續時間的段和具有小帶寬長持續時間的段。功率電平信息 286包括限定特定功率電平的信息，其中在使用上行鏈路段1時WT以該特 定功率電平進行發送。限定信息288包括限定特定頻率或音調和特定時間 的信息，其構成上行鏈路業務信道段l。分配信息290包括與上行鏈路業務 段1關聯的分配信息，例如分配了上行鏈路業務信道段1的WT的標識符、 在上行鏈路業務信道段1中使用的編碼和/或調製方案。
在一些實施例中使用的幹擾報告請求信息消息248是將要發送的消息， 例如作為廣播消息或作為發向特定WT的消息。BS 200可以在公共控制信 道上向WT 300進行發送，從而指示WT確定並報告與通信系統中特定基站 發射機(例如基站扇區發射機)相關的幹擾信息。幹擾報告請求信息消息 248通常包括基站發射機標識信息292，其標識當前指定用於幹擾報告的特 定基站扇區。如上所述，將一些基站實現為單扇區基站。BS 200可以隨時 間改變基站標識信息292，以便與每個相鄰發射機相對應並且從而獲得關於 多個相鄰發射機的幹擾信息。
在一些實施例中使用的幹擾控制指示符信號250是由BS 200廣播到 WT300用於控制幹擾的信號，其中WT可以使用上行鏈路業務段，例如在 這些實施例中至少一些上行鏈路業務段不是由基站明確分配的。例如，可 以使用多級變量，其中每個等級指示BS200可以控制幹擾的緊密程度。接 收該信號的WT300可以使用該信號結合其自己測量的幹擾，來判斷是否允 許WT 300使用受到控制的上行鏈路業務段。
通信例程226實現基站200使用的各種通信協議，並控制全部用戶數 據傳輸。基站控制例程228控制I/O設備210、 I/O接口 208、接收機202、 發射機204的操作，並且控制基站200的操作以實現本發明的方法。調度 器230在其控制之下基於下列多個約束向WT300分配上行鏈路業務段該 段的功率需求、WT的發射功率容量以及系統的幹擾成本。因此，在調度下 行鏈路傳輸時，調度器230可以並且經常使用所接收的幹擾報告中的信息。 下行鏈路廣播信令模塊232使用包括下行鏈路廣播參考信號信息240的數 據/信息224來生成並發送廣播信號，比如信標、導頻信號、分配信號和/或以已知功率電平發送的其它公共控制信號，其中這些信號可以由WT300 用於確定下行鏈路信道質量和上行鏈路幹擾等級。WT幹擾報告處理模塊 234使用包括從WT 300獲得的幹擾成本報告信息274的數據/信息224對上 行鏈路幹擾信息進行處理、相關並轉發到調度器230。在一些實施例中使用 的報告請求模塊236生成幹擾報告請求消息248序列，以請求上行鏈路幹 擾報告序列，每個報告對應於其相鄰基站中的一個。在一些實施例中使用 的幹擾指示符模塊238生成(多級)幹擾控制指示符信號250，將其發送到 WT300以控制對一些上行鏈路業務信道段的訪問。
圖3示出了根據本發明實現的示例性無線終端300。示例性無線終端 300可以是圖1的示例性無線通信系統100的WT 106、 108、 118、 120中 的任一 WT的具體表示。WT 300包括經由總線314耦合在一起的接收機 302、發射機304、 I/O設備310、處理器306 (例如，CPU)和存儲器312， 其中各個元件可以經由總線314交換數據和信息。接收機302耦合到天線 316;發射機304耦合到天線318。
通過天線316接收從BS 200發送的下行鏈路信號並由接收機302進行 處理。發射機304通過天線318向BS 200發送上行鏈路信號。上行鏈路信 號包括例如上行鏈路業務信道信號和幹擾成本報告。例如，1/O設備310包 括用戶接口設備，比如麥克風、揚聲器、視頻攝像機、視頻顯示器、鍵盤、 印表機、數據終端顯示器等。1/O設備310可以用於與WT300的操作者進 行連接，例如以便允許操作者輸入發往對等節點的用戶數據、語音和/或視 頻，並且允許操作者査看從對等節點例如另一WT300傳送的用戶數據、語
音和/或視頻。
存儲器312包括例程320和數據/信息322。處理器306執行例程320 並使用存儲器312中的數據/信息322來控制WT 300的基本操作並實現本 發明的方法。例程320包括通信例程324和WT控制例程326。 WT控制例 程326包括參考信號處理模塊332、幹擾成本模塊334和調度決策模塊330。 參考信號處理模塊332包括標識模塊336、所接收的功率測量模塊338和信 號增益比計算模塊340。幹擾成本模塊334包括濾波模塊342、確定模塊344 和報告生成模塊346。報告生成模塊346包括量化模塊348。
數據/信息322包括下行鏈路廣播參考信號信息349、無線終端數據/信息352、上行鏈路業務信道信息354、所接收的幹擾報告請求信息消息356、 所接收的幹擾控制指示符信號358以及所接收的廣播參考信號353。
下行鏈路廣播參考信號信息349包括多個下行鏈路廣播參考信號信息 集、基站1下行鏈路廣播參考信號信息350、基站M下行鏈路廣播參考信 號信息351。 BS 1下行鏈路廣播參考信號信息包括信標信號信息360、導頻 信號信息362以及分配信令信息364。信標信號信息360包括標識信息366 (例如，BS標識符和扇區標識符信息)以及功率電平信息368。導頻信號 信息362包括標識信息370和功率電平信息372。分配信令信息364包括標 識信息374和功率電平信息376。
無線終端數據/信息352包括數據382、終端標識信息384、幹擾報告信 息386、所請求的上行鏈路業務段388以及所分配的上行鏈路業務段390。
上行鏈路業務信道信息354包括多個上行鏈路業務信道信息集，信道1 信息391、信道N信息392。信道1信息391包括類型信息393、功率電平 信息394、限定信息395以及分配信息396。調度模塊330例如根據預定的 調度來控制傳輸幹擾報告的調度、響應於所接收的報告請求的BS所請求的 幹擾報告以及用戶數據。
所接收的幹擾報告請求信息消息356包括基站標識符397。
圖4示出了根據本發明實現的示例性系統400，其用於說明本發明的各 個特徵。系統400包括第一、第二和第三小區404、 406、 408，其彼此相鄰。 第一小區404包括第一基站，後者包括第一基站扇區發射機(BSSq) 410 和連接到BSSo 410的無線終端420。第二小區406包括第二基站，後者包 括第二基站扇區發射機(BSS,) 412。第三小區408包括第三基站，後者包 括第三基站扇區發射機(BSS2) 414。如圖所示，在BSSq和WT 420之間 發送的信號受到信道增益gQ。在BSS,和WT 420之間發送的信號受到信道 增益gl。在bss2和WT420之間發送的信號受到信道增益g2。
假設WT 420使用BSSo 410作為其連接點來連接到BSSo 410。增益比 Gi二從BSSi到WT 420的信道增益與從BSSQ到WT 420的信道增益的比值。 即
Gi = gi/go
假設信標信號是從第一、第二和第三BSS以相同功率電平發送的，則從基站BSSQ、 BSS,、 BSS2接收的信標信號的接收功率(PB)可以用於按 照以下公式確定增益比
G0 = go/go=l=PBo/PB0
G「g!/g。-PB!線
G2 = g2/g0 PB2/PB0
本發明的以下討論將集中於根據本發明的上行鏈路業務信道的操作。 在該示例性系統中，構成上行鏈路業務信道的業務段可以通過不同頻率和 時間長度來限定，以便適於通過不同的無線信道集進行操作並具有不同設 備約束的廣泛類別的無線終端。圖6是垂直軸102A上的頻率與水平軸104A 上的時間的關係圖IOOA。圖6示出了上行鏈路業務信道中兩種類型的業務 段。標記為A的業務段106A佔用的頻率範圍是標記為B的業務段108A 的兩倍。上行鏈路業務信道中的業務段可以在與基站進行通信的多個無線 終端之間動態共享。作為基站一部分的調度模塊可以根據不同用戶的業務 需求、設備約束和信道狀況來快速地向不同用戶分配業務信道段，其通常 可以隨時間變化。因此以段為單元在不同用戶之間高效地共享並動態地分 配上行鏈路業務信道。在圖6中示出了業務段的動態分配，其中基站調度 器將段A分配到用戶弁l並且將段B分配到用戶弁2。
在該示例性系統中，在分配信道中傳輸業務信道段的分配信息，其中 分配信道包括一系列分配段。每個業務段與傳送分配信息的相應的唯一分 配段相關，其中分配信息可以包括無線終端的標識符以及在該業務段中使 用的編碼和調製方案。圖7是垂直軸202A上的頻率與水平軸204A上的時 間的關係圖200A。圖7示出了兩個分配段，A'206A和B'208A，其分別傳 送上行鏈路業務段A 210A和B 212A的分配信息。分配信道是共享的信道 資源。無線終端接收在分配信道中傳送的分配信息，隨後根據該分配信息 在上行鏈路業務信道段中進行發送。
基站調度器230基於多個因素來分配業務段。 一個約束是業務信道的 發射功率需求不應超過無線終端的發射功率容量。因此，在該示例性系統 中，可以為在較弱上行鏈路信道上操作的無線終端分配佔用較窄頻率範圍 的業務段，以使得瞬時功率需求沒有受到嚴格地約束。同樣，也可以為產 生較大幹擾量的無線終端分配包括較小頻率範圍的業務段，以便降低其產生的瞬時幹擾的影響。根據本發明，通過基於無線終端對系統的幹擾成本 調度無線終端的傳輸來控制總幹擾，這在下文中進行描述。
根據本發明，無線終端根據所接收的下行鏈路廣播信號來確定其對系 統的幹擾成本。在一個實施例中，無線終端以幹擾報告形式來報告其對基 站的幹擾成本，隨後無線終端進行上行鏈路調度決策以控制上行鏈路幹擾。 在另一實施例中，基站廣播幹擾控制指示符，並且無線終端將其幹擾成本 與所接收的指示符進行比較，以便用適當方式確定其上行鏈路傳輸資源， 例如上行鏈路傳輸成本低於控制指示符指示的等級的行動裝置可以進行發 送，而幹擾成本超過控制指示符指示的成本等級的行動裝置將禁止進行發 送。
現在將描述可以考慮的示例性幹擾成本。
假設無線終端標記為mQ。假設該無線終端連接到基站BQ。 G。，k表示無 線終端和基站Bk之間的信道增益，其中k=0，l，...，N-l， N是系統中的基站 總數。
在該示例性系統中，無線終端0在上行鏈路業務段中發送的功率量通 常取決於從無線終端mQ到基站B。的無線信道的狀況、頻率範圍和在業務 段上的碼率選擇。段的頻率範圍和碼率的選擇確定行動裝置使用的發射功 率，其是直接造成幹擾的量。假設基站接收機用於對業務段進行解碼所需 要的SNR使業務段的每音調接收功率PR (其取決於碼率選擇和移動終端運 行的信道狀況)成為必要。這與無線終端的每音調發射功率PT相關，如下
所示
Pr = PtGo,o
然後可以根據下式計算出無線終端在相鄰基站k處產生的每音調幹擾:
標記r。,k =，L 。通過該式表明無線終端m。在基站Bk處產生的幹擾與其發射 功率以及￡°& k的信道增益和其自己的基站的信道增益的比值成比例。因 此，ro，k稱為無線終端mo對基站Bk的幹擾成本。
一般而言，無線終端對所有相鄰基站產生的總的每音調幹擾是P;。'al = PT(G0J + G02 +... + G0,N) = PR = PRSr0，k
因此，(r(u,…，ro,^是無線終端0對整個系統的幹擾成本。應當注意移動設 備mo對基站Bk產生的總計瞬時幹擾實際上由給出，其中是業務 段的頻率範圍。
現在將描述在一些實施例中確定幹擾成本的方法。在一個示例性實施 例中，示例性系統100中的每個基站102、 114以高功率定期地廣播無線終 端能夠檢測並解碼的參考信號。該參考信號包括信標、導頻或其它公共控 制信號。參考信號可以具有唯一模式，其用於標識基站的小區和扇區。
在示例性OFDM系統100中，可以使用信標或導頻信號作為參考信號。 信標信號是特殊的OFDM符號，其中大部分傳輸功率集中在少數音調上。 那些高功率音調的頻率位置指示基站的標識符。導頻信號可以具有特殊跳 變模式，其還唯一地指定基站102的標識符。因此，在該示例性系統中可 以通過信標和域導頻信號來標識基站扇區。
在CDMA系統中，導頻信號可以用作參考信號。例如，在IS-95系統 中，導頻是作為基站的標識符的具有特定時間偏移的公知擴展序列。
儘管上述示例性系統100使用信標或導頻信號來提供用於路徑損耗估 計的參考信號，但是本發明適用於可以使用其它技術來提供參考信號的各 種不同系統。
參考信號是以己知功率發送的。不同的參考信號可以以不同功率發送。 只要不同功率對移動終端是已知的，不同基站102、 104就可以對相同類型 的參考信號使用這些不同的功率電平。
無線終端106首先接收參考信號以獲得基站102的標識符。然後，無 線終端106測量參考信號的接收功率，並且計算從基站102到無線終端106 的信道增益。應注意的是，在指定位置，無線終端可以從多個基站102、 114 接收參考信號。另一方面，無線終端不能從整個系統中的所有基站接收參 考信號。在該示例性系統中，如果無線終端mo能夠接收相應的參考信號， 則其監視其連接的基站Bo的Gc)，。和基站Bk的G。,k。因此，無線終端mo維 護基站集的幹擾成本陣列{1^}，其中無線終端mo可以接收這些基站的參考
17信號。
應當注意，無線終端106能夠通過組合來自多個參考信號的估計來導 出幹擾成本。例如，在示例性OFDM系統100中，無線終端106可以使用 信標和導頻來得到{rQ，k}的估計。
使用幹擾成本(ro，"的信息來控制上行鏈路幹擾並增加總的系統容量。 可以在兩種模式下使用上行鏈路業務信道，下面描述在兩種模式下使用的 幹擾成本。
應當指出，無線終端106、 108測量下行鏈路參考信號中的信道增益信 息，儘管幹擾是成本的測量但是幹擾將對上行鏈路具有影響。無線終端106 和基站102之間的下行鏈路和上行鏈路的信道增益可能不是在所有時間都 是相同的。為了消除短期效應，下行鏈路參考信號中的信道增益的估計可 以並且在一些實施例中進行平均(例如使用低通濾波的形式)來獲得幹擾 成本(ro,jj的估計。
現在將描述在所調度的操作模式下使用所確定的幹擾成本。在一個特 定示例性操作模式下，基站明確地分配每個上行鏈路業務段，使得一個上 行鏈路業務段最多僅由一個無線終端使用。在示例性OFDM系統中，因為 業務段彼此正交，所以在該模式下在上行鏈路業務段中通常沒有小區內幹 擾。
根據本發明，為了便於在基站102處進行調度，每個無線終端106、 108 向該無線終端連接到的基站102發送幹擾報告序列。在一些實施例中，這 些報告指示所計算的幹擾成本{1^}。在極端情況下報告是控制消息，其包 括幹擾成本的整個陣列(ro,!j。然而，為了降低信令開銷，在優選實施例中 僅發送陣列(f(MJ的量化版本。有多種方式用於量化W，"，如下所示。
報告r。,t。tai，其是所有{^}的和。
報告(ro，k)的最大值以及與該最大值相關的索引k。
定期地逐一報告{1^}和相關的索引k。
*使用少數等級來報告rQ,k。例如，兩個等級用於指示ro,k是強還是弱。 在接收一個或多個幹擾報告之後，基站根據幹擾信息來調度例如分配 業務段。 一個調度策略是將所有被調度的無線終端產生的總幹擾限制為預 定閾值。另一調度策略是根據無線終端報告的(ro，k)來將無線終端劃分為若干組，使得優選地為具有較大幹擾成本的組分配包括較小頻率範圍的業務 段，以便減小所生成的瞬時幹擾的影響。
考慮一種實施例，在該實施例中每個基站102知道其相鄰集，即基站 集114等，其中從幹擾角度而言將該基站集確定為相鄰基站。在基本實施 例中，基站102僅試圖控制相鄰基站的總幹擾。例如，因為所有被調度的 無線終端可能靠近小區X，所以在幾乎所有幹擾可能涉及相鄰基站中的特 定基站(小區X)的情況下，該基本實施例可能是不精確的。在該情況下， 小區X在該時刻經受嚴重幹擾。在另一時刻，幹擾可能集中在不同的相鄰 基站上，在該情況下，小區X經受較小幹擾。因此，在以上關於總幹擾控 制的實施例中，特定相鄰基站的幹擾可能有較大變化。為了避免使小區間 幹擾不穩定，基站102必須在所生成的總幹擾中保留充分的餘地以補償較 大的變化。
在增強的實施例中，基站102在公共控制信道上廣播消息，從而指示 無線終端106、 108確定並報告針對特定基站Bk的幹擾成本。因此，無線 終端Mj (j=0，l，2...)將發送rj,k的報告。基站102隨時間變化對其相鄰集中 的每個成員重複該過程並確定與每個基站相互幹擾的無線終端106、 108的 集合。 一旦完成這種分類，基站102可以同時將上行鏈路業務段分配給與 不同基站相互幹擾的無線終端106、 108的子集，從而降低涉及任意特定基 站的幹擾的變化。有利的是，因為幹擾具有較小變化，所以基站102可以 允許產生較大的總幹擾而不會嚴重地影響系統穩定性，從而增加系統容量。 在小區104內部的無線終端106、 108對相鄰基站114造成可忽略的幹擾並 因此可以在任意時間被調度。
現在將討論在一些而不必所有實施方案中使用的非調度操作模式下使 用幹擾成本。
在非調度模式下，基站102沒有明確地分配每個上行鏈路業務段。因 此， 一個上行鏈路業務段可以由多個無線終端106、 108使用。在CDMA 系統中，因為上行鏈路業務段不是彼此正交的，所以在該模式下在上行鏈 路業務段中通常存在小區內幹擾。
在該模式下，每個無線終端106、 108對於是否使用上行鏈路業務段做 出其自己的調度決策，如果使用上行鏈路業務段，則對採用什麼數據速率
19和功率做出其自己的決策。根據本發明，為了有助於減少過多幹擾並保持
系統穩定性，基站廣播幹擾控制指示符。每個無線終端106、 108將參考電 平與其幹擾成本進行比較並確定其調度決策。
在一個實施例中，幹擾控制指示符可以是多級變量並且每級指示基站 102將對總幹擾進行控制的緊密程度。例如，當廣播最低級時，允許所有無 線終端106、 108以所有速率使用所有業務信道段。當廣播最高級時，則僅 有幹擾成本非常低的無線終端106、 108可以使用業務信道段。當廣播中級 時，幹擾成本較低的無線終端106、 108可以使用所有業務信道段，優選地 使用包括較大頻率範圍的業務段，而幹擾成本較高的無線終端106、 108僅 可以使用由較小頻率範圍構成的業務段並採用較低的數據速率。基站102 可以動態地改變所廣播的幹擾控制級別，以便控制小區104的無線終端106、
108對其它基站產生的幹擾量。
圖5包括圖5A、圖5B和圖5C的組合，圖5是根據本發明用於操作無 線終端(例如，移動節點)的示例性方法的流程圖1000。操作在步驟1002 開始，在步驟1002，無線終端開機並初始化。操作從步驟1002進行到步驟 1004、 1006並且經由連接節點B 1005進行到步驟1008。
在步驟1004中，對無線終端進行操作以從當前基站扇區連接中接收信 標和導頻信號。操作從步驟1004進行到步驟1010。在步驟1010中，無線 終端測量當前基站扇區連接的所接收的信標信號的功率(PBC)和所接收的 導頻信道信號的功率(PP。)。操作從步驟1010進行到步驟1012。在步驟 1012中，無線終端根據所接收的信標信號導出當前連接基站扇區發射機信 息，例如BSS—斜率和BSS—扇區類型。步驟1012包括子步驟1013。在子步 驟1013中，無線終端確定與當前連接基站扇區和正在使用的音調塊相關的 功率傳輸層(transmission tier)等級。
在步驟1006中，無線終端從一個或多個幹擾基站扇區接收信標信號 1006。操作從步驟1006進行到步驟1014。針對每個幹擾基站扇區，例如幹 擾基站扇區i (BSSi)，執行後續操作1014、 1016、 1018。
在步驟1014中，無線終端測量幹擾基站扇區的所接收的信標信號的功 率(PBi)。操作從步驟1014進行到步驟1016。在步驟1016中，無線終端 根據所接收的信標信號導出幹擾基站扇區發射機信息，例如885_斜率和BSS一扇區類型。步驟1016包括子步驟1017。在子步驟1017中，無線終端 確定與幹擾基站扇區和正在使用的音調塊相關的功率傳輸層等級。
操作從步驟1012和步驟1016進行到步驟1018。在步驟1018中，無線 終端使用子步驟1020的方法或子步驟1022的方法來計算信道增益比。
在子步驟1020中，無線終端使用信標信號信息來計算信道增益比Gi。 子步驟1020包括子步驟1024，在子步驟1024中，無線終端計算Gj = PBi線。
在子步驟1022中，無線終端使用信標信號信息和導頻信號信息來計算 信道增益比Gi。子步驟1022包括子步驟1026，在子步驟1026中無線終端 計算Gj = PBj / (PPo * K * ZQ)，其中K為0層音調塊的每音調發射機功率信 標參考等級/O層音調塊的每音調發射機導頻信號參考等級，Zo為與用於當 前基站扇區連接發射機音調塊的音調塊的功率傳輸層等級相關的功率縮放 因子。
操作從步驟1018經由連接節點A 1042進行到步驟1043，在步驟1043
中無線終端生成一個或多個幹擾報告。
返回步驟1008,在步驟1008中對無線終端進行操作以接收廣播負載因 子信息。因此，在該示例性實施例中，無線終端從當前服務基站扇區發射 機發送的廣播信息中接收當前服務基站扇區的負載因子信息。無線終端可 以從當前或幹擾服務基站扇區發射機發送的廣播信息中接收幹擾服務基站 扇區的負載因子信息。儘管將負載因子信息示出為是從當前服務基站扇區 接收的但是可替換地，負載因子信息可以是從其它節點接收的和/或在無線 終端中預存的。對於每個被考慮的基站扇區，操作進行到步驟1028。在步 驟1028中，無線終端判斷是否從所接收的信號中成功恢復了負載因子。如 果從所接收的信號中成功恢復了負載因子，則操作進行到步驟1030，在步 驟1030中無線終端存儲該負載因子。例如，負載因子bo為當前服務基站扇 區的負載因子，負載因子bk為幹擾基站扇區k的負載因子。如果沒有從所 接收的信號中成功恢復負載因子，則操作進行到步驟1032，在步驟1032中， 無線終端將負載因子設置為1。得到了負載因子(bo 1032、 b, 1034, ...， bk 1038, ..bn 1040),其中每個負載因子來自步驟1030和步驟1032中的一個步 驟。返回步驟1043，在步驟1043中無線終端生成一個或多個幹擾報告。步 驟1043包括子步驟1044和子步驟1048。在子步驟1044中，無線終端生成 指定類型報告，其傳送指定幹擾基站扇區對服務基站扇區的幹擾。步驟1044 包括子步驟1046。在子步驟1046中，無線終端計算報告值二(bo/Z。)/(Gk * bk /Zk)，其中b。是當前服務BSS的負載因子，bk是該報告對應的幹擾BSS的 負載因子，對於i-k， Gk=Gi，並且Zo是與用於當前BSS連接發射機音調塊 的音調塊的功率傳輸層等級相關的功率縮放因子，Zk是與用於該報告對應 的幹擾基站扇區的音調塊的功率傳輸層等級相關的功率縮放因子。
在子步驟1048中，例如使用來自幹擾基站扇區的每個所測量的基站信 號的信息，包括使用負載因子信息和功率縮放因子信息，無線終端生成一 般類型報告，其傳送一個或多個幹擾BSS對服務BSS的幹擾信息。
在一些實施例中，步驟1043包括量化。
操作從步驟1043進行到步驟1050，在步驟1050中對無線終端進行操 作，以便向作為無線終端的當前連接點的當前服務基站扇區發送報告。在 一些實施例中，報告傳輸是響應於來自服務基站扇區的請求。在一些實施 例中，所發送的報告類型(例如指定的或一般的)是響應於來自基站扇區 用於標識報告類型的所接收的信令。在一些實施例中，對與特定基站扇區 相關的幹擾進行報告的特定指定類型報告的傳輸是響應於用於標識特定基 站扇區的所接收的基站信號。在各個實施例中，根據無線終端遵循的報告 調度來定期地發送幹擾報告，例如作為專用控制信道結構的一部分。在一 些這種實施例中，對於至少一些所發送的幹擾報告，基站不發送用於選擇 報告的任意報告選擇信息。
在一些實施例中，系統包括多個功率傳輸層等級(例如三個)以及與 每個層等級相關的不同功率縮放因子。例如，在一個實施例中，OdB的功 率縮^t因子與層等級0音調塊相關，而6 dB的功率縮放因子與層等級1音 調塊相關，12dB的功率縮放因子與層2音調塊相關。在一些實施例中，每 個連接點對應於基站扇區發射機和音調塊，每個連接點BSS發射機音調塊 可以與功率傳輸層等級相關。在一些實施例中，有多個下行鏈路音調塊， 例如3個音調塊(音調塊O、音調塊l、音調塊2)，其中每個具有113個連 續的均勻間隔的音調。在一些實施例中，不同基站扇區發射機使用的相同音調塊(例如音調塊o)具有與不同基站扇區發射機相關的不同功率傳輸層
等級。例如，根據經由無線終端的信標信號傳送的信息，使用具有循環傳 輸模式的音調位置和/或時間位置，識別與基站扇區發射機和音調塊相對應 的特定連接點的無線終端能夠使用所存儲的信息來將所識別的連接點與特 定功率傳輸層等級和特定音調塊的功率縮放因子相關聯。
在一些實施例中，負載因子(例如，bk)是大於或等於0並且小於或等 於1的值。在一些實施例中，從基站扇區傳送到無線終端的值表示例如0 dB、 -ldB、 -2dB、畫3dB、 -4dB、 -6 dB、 -9dB、國無窮dB的多個等級之一。
在一些實施例中，信標信號是以相同功率從基站扇區發射機發送的， 與關聯於正在使用的音調塊的功率傳輸層無關；然而，其它下行鏈路信號 (例如導頻信號)受到與基站扇區發射機的音調塊相關聯的功率傳輸層的 影響。在一些實施例中，參數K的值大於或等於6dB。例如，在一個示例 性實施例中，參數K二23.8dB—7.2dB二16.6dB。
儘管是在OFDM系統的背景下進行描述的，但是本發明的方法和裝置 可應用於包括很多非OFDM和/或非蜂窩系統的較廣範圍的通信系統。
在各個實施例中，使用用於執行與本發明的一個或多個方法相對應的 步驟的一個或多個模塊來實現本文所描述的節點，其中所述步驟例如是信 號處理、信標生成、信標檢測、信標測量、連接比較、連接實現。在一些 實施例中，本發明的各個特徵使用模塊來實現。這些模塊可以使用軟體、 硬體或軟體和硬體的組合來實現。可以使用在諸如存儲器設備之類的機器 可讀介質(例如，RAM、軟盤等)中包括的諸如軟體之類的機器可執行指 令來實現許多上述方法或方法步驟，以便控制機器，例如具有或沒有附加 硬體的通用計算機，從而例如在一個或多個節點中實現上述方法的全部或 部分。因此，具體而言，本發明涉及機器可讀介質，其包括用於使機器例 如處理器和相關硬體執行上述方法的一個或多個步驟的機器可執行指令。
通過以上描述，從對本發明的以上描述的角度而言，關於上面描述的 本發明的方法和裝置和許多其它變形對本領域普通技術人員而言將是顯而 易見的。應將這些變形視為在本發明的範圍內。各個實施例的方法和裝置 可以並且在各個實施例中用於CDMA、正交頻分復用(OFDM)和/或可以 用於在接入節點和移動節點之間提供無線通信鏈路的各種其它類型的通信技術。在一些實施例中，將接入節點實現為基站，其使用OFDM和/或CDMA 來與移動節點建立通信鏈路。在各個實施例中，將移動節點實現為用於實 現各個實施例的方法的筆記本電腦、個人數字助理(PDA)或者包括接收 機/發射機電路和邏輯和/或例程的其它便攜設備。
權利要求
1、一種操作無線終端的方法，包括從第一基站接收第一信號，其中，所述無線終端與所述第一基站具有連接；從第二基站接收第二信號；測量所接收的第一信號的功率；測量所接收的第二信號的功率；以及發送指示第一值與第二值的比值的報告，所述第一值和第二值分別取決於所接收的第一信號的測量功率和所接收的第二信號的測量功率。
2、 根據權利要求1所述的方法，其中，至少所述第一值與所述第一信 號的測量功率不同，但是根據所述第一信號的測量功率來確定，或者所述 第二值與所述第二信號的測量功率不同，但是根據所述第二信號的測量功 率來確定。
3、 根據權利要求1所述的方法，其中，所接收的第一信號是從所述第 一基站接收的信標信號和導頻信號中的一個。
4、 根據權利要求3所述的方法，其中，所接收的第二信號是從所述第 二基站接收的信標信號和導頻信號中的一個，所述第一信號和第二信號均 是具有小於3個OFDM符號傳輸時間段長度的持續時間的單音信號。
5、 根據權利要求4所述的方法，其中，相比發送所述第二信號的基站 在所述第二信號持續時間期間發送的任何用戶數據而言，所述第二信號是 以較高的每音調功率電平發送的信號。
6、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一值等於所接收的第一 信號的測量功率。
7、 根據權利要求6所述的方法，其中，所述第二值等於所接收的第二 信號的測量功率。
8、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一值等於所接收的第一 信號的測量功率乘以增益因子，其中，所述增益因子取決於所述第一信號 和第二信號的相對傳輸功率。
9、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二值等於所接收的第二 信號的測量功率乘以增益因子，其中，所述增益因子取決於所述第一信號 和第二信號的相對傳輸功率。
10、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一信號和第二信號是 參考信號，所述參考信號是分別以第一和第二固定功率電平發送的，所述 方法還包括分別從一個或多個附加基站接收一個或多個附加信標信號； 測量所接收的一個或多個附加信標信號的功率； 其中，所述方法包括根據所述第二信號的測量功率和所述一個或多 個附加信標信號的測量功率來確定所述第二值；以及 其中，所述第一值等於所述第一信號的測量功率。
11、 根據權利要求8所述的方法，其中，確定所述第二值包括-將所述第二值設置為所述第二信號和所述一個或多個附加信標信號的測量功率中的最大值。
12、 根據權利要求10所述的方法，其中，確定所述第二值包括 將所述第二值設置為所述第二信號和所述一個或多個附加信標信號的測量功率之和。
13、 根據權利要求3所述的方法，還包括在接收所述第一信號之前，從所述第一基站接收一個附加信標信號；測量所接收的附加信標信號的功率；以及其中，第一值取決於所述第一信號的測量功率和所接收的附加信號的 測量功率的平均值。
14、 根據權利要求13所述的方法，其中，所述第一值等於所接收的第 一信號的測量功率和所接收的附加信號的測量功率的平均值乘以增益因 子，其中，所述增益因子取決於所述第一信號和第二信號的相對傳輸功率。
15、 根據權利要求13所述的方法，還包括在接收所述第二信號之前，從所述第二基站接收第二附加信標信號； 測量所接收的第二附加信標信號的功率；以及其中，所述第二值取決於所述第二信號的測量功率和所接收的第二附 加信標信號的測量功率的平均值。
16、 一種無線終端，包括接收機模塊，用於從第一基站接收第一信號以及從第二基站接收第二 信號，其中，所述無線終端與所述第一基站具有連接；功率測量模塊，用於測量所接收的第一信號和第二信號的功率；以及 報告生成模塊，用於生成指示第一值與第二值的比值的報告，所述第一值和第二值分別取決於所接收的第一信號的測量功率和所接收的第二信號的測量功率。
17、 根據權利要求16所述的無線終端，其中，至少所述第一值與所述 第一信號的測量功率不同，但是根據所述第一信號的測量功率來確定，或 者所述第二值與所述第二信號的測量功率不同，但是根據所述第二信號的 測量功率來確定。
18、 根據權利要求16所述的無線終端，其中，所接收的第一信號是從 所述第一基站接收的信標信號和導頻信號中的一個。
19、 根據權利要求18所述的無線終端，其中，所接收的第二信號是從 所述第二基站接收的信標信號和導頻信號中的一個，所述第一信號和第二 信號均是具有小於3個OFDM符號傳輸時間段長度的持續時間的單音信號。
20、 根據權利要求19所述的無線終端，其中，相比發送所述第二信號 的基站在所述第二信號持續時間期間發送的任何用戶數據而言，所述第二 信號是以較高的每音調功率電平發送的信號。
21、 根據權利要求16所述的無線終端，其中，所述報告生成模塊將所 述第一值設置為等於所接收的第一信號的測量功率。
22、 根據權利要求21所述的無線終端，其中，所述第二值等於所接收 的第二信號的測量功率。
23、 根據權利要求16所述的無線終端，其中，所述第一值等於所接收 的第一信號的測量功率乘以增益因子，其中，所述增益因子取決於所述第 一信號和第二信號的相對傳輸功率。
24、 根據權利要求16所述的無線終端，其中，所述第二值等於所接收 的第二信號的測量功率乘以增益因子,其中，所述增益因子取決於所述第一信號和第二信號的相對傳輸功率。
全文摘要
本發明描述了對用於幹擾控制目的的信息進行收集、測量、報告和/或使用的方法和裝置。無線終端測量從一個或多個基站(例如基站扇區發射機)發送的信號。例如，所測量的信號可以是信標信號和/或導頻信號。根據所測量的信號，無線終端生成一個或多個增益比，其提供與從不同基站扇區到無線終端的通信信道的相對增益相關的信息。該信息表示幹擾信息，這是因為其提供與其它基站扇區的傳輸相對於無線終端所連接到的基站扇區進行的傳輸所造成的信號幹擾有關的信息。基於信號能量測量和根據能量測量所生成的相對增益，根據本發明來生成報告，並將該報告發送到一個或多個基站。
文檔編號H04B17/00GK101523778SQ200780037991
公開日2009年9月2日 申請日期2007年10月9日 優先權日2006年10月13日
發明者R·拉羅亞, S·蘭格恩, 厲雋懌 申請人:高通股份有限公司