專利名稱：控制無(wú)線通信系統(tǒng)上行鏈路傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信，更明確地說(shuō)涉及控制無(wú)線通信系統(tǒng)的上行鏈路傳輸?shù)男路f和改進(jìn)的方法與設(shè)備，以提高效率和改善性能。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信系統(tǒng)被廣泛地使用，為許多用戶提供各種類型的通信，諸如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等等。這些系統(tǒng)可基于碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)或其它一些多址技術(shù)。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，用戶間的通信是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行的。在一個(gè)終端上的第一用戶在到一個(gè)基站的上行鏈路上通過(guò)傳輸數(shù)據(jù)與在第二終端上的第二用戶通信。這個(gè)基站接收數(shù)據(jù)并能將這些數(shù)據(jù)傳遞到另一個(gè)基站。然后在下行鏈路上將數(shù)據(jù)從這個(gè)基站傳輸?shù)降诙K端。下行鏈路是指從基站到終端的傳輸而上行鏈路是指從終端到基站的傳輸。在很多系統(tǒng)中，為上行鏈路和下行鏈路分配單獨(dú)的頻率。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，每個(gè)傳輸源(例如終端)充當(dāng)對(duì)系統(tǒng)中其它傳輸源的可能干擾。為防止終端和基站所受到的干擾和維持所要求的性能標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)的TDMA和FDMA系統(tǒng)采取重用技術(shù)，由此在每個(gè)蜂窩小區(qū)中不使用全部的頻帶或時(shí)隙。例如，一個(gè)TDMA系統(tǒng)可能使用一個(gè)7-蜂窩小區(qū)重用模式(7-cell patternreuse pattern)，在這個(gè)模式中，總工作帶寬W被分成七個(gè)相等的工作頻帶(即B＝W/7)，并為一個(gè)7-蜂窩小區(qū)群集(7-cell cluster)中的每個(gè)蜂窩小區(qū)分配這些工作頻帶中的一個(gè)。這樣，在這個(gè)系統(tǒng)中，每第七個(gè)蜂窩小區(qū)重用相同的頻帶。在重用的情況下，在每個(gè)蜂窩小區(qū)中所受到的同信道(co-channel)干擾電平。相對(duì)于如果為所有蜂窩小區(qū)分配同一頻帶有所減少。然而，多于一個(gè)蜂窩小區(qū)的重用模式(諸如在一些常規(guī)的TDMA系統(tǒng)中所使用的7-蜂窩小區(qū)重用模式)意味著低效率地使用可用資源，因?yàn)闉槊總€(gè)小區(qū)分配的和每個(gè)小區(qū)能夠使用的只是全部系統(tǒng)資源(例如工作帶寬)的一小部分。
CDMA系統(tǒng)能夠以1-蜂窩小區(qū)重用模式(即相鄰的蜂窩小區(qū)可使用相同的工作帶寬)。將第一代CDMA系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)為傳送具有低數(shù)據(jù)速率(例如，32kbps或更低)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。使用碼分?jǐn)U頻(code division spread spectrum)，低速率數(shù)據(jù)擴(kuò)展到一個(gè)寬(例如1.2288MHz)的帶寬。由于大的擴(kuò)展系數(shù)，能在一個(gè)低的或負(fù)的載波—噪聲干擾比(carrier-to-noise-plus interference)(C/I)水平上接收所傳輸?shù)男盘?hào)，將它去擴(kuò)展為一個(gè)相干信號(hào)(coherentsignal)并進(jìn)行處理。新一代CDMA系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成支持許多新的應(yīng)用(語(yǔ)音、分組數(shù)據(jù)、視頻等等)，并且能夠以高數(shù)據(jù)速率(例如，超過(guò)1Mbps)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。然而，要達(dá)到高數(shù)據(jù)速率，要求高的C/I水平和控制干擾的需求變成更為重要。
因此在本領(lǐng)域中對(duì)這樣的技術(shù)存在一個(gè)需求，即控制上行鏈路傳輸以支持用高數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)和達(dá)到更好地利用可用資源。
概述本發(fā)明的一些方面提供技術(shù)，用于(1)在一通信系統(tǒng)中蜂窩小區(qū)之間劃分和分配可用系統(tǒng)資源(例如頻譜)，和(2)為在上行鏈路上傳輸數(shù)據(jù)把在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的資源分配給終端?？蓤?zhí)行這兩者，以便達(dá)到更高的效率同時(shí)滿足系統(tǒng)要求。
在一個(gè)方面，提供自適應(yīng)重用方案，其特征在于，基于多個(gè)因素，諸如，例如所觀測(cè)到的干擾電平、負(fù)載條件、系統(tǒng)要求等等，可動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地劃分和分配可用系統(tǒng)資源，以及將它們分配給蜂窩小區(qū)。最初定義一個(gè)重用計(jì)劃，并為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配全部可用系統(tǒng)資源的一小部分。這個(gè)分配可以是如此的，使得每個(gè)蜂窩小區(qū)能夠同時(shí)利用全部可用資源的大部分，如果要求或者需要的話。在系統(tǒng)改變時(shí)，可重新定義重用計(jì)劃以反映系統(tǒng)中的變化。如此，自適應(yīng)重用計(jì)劃可能能夠達(dá)到非常低的有效重用系數(shù)(例如接近于1)而同時(shí)滿足其它系統(tǒng)要求。
在另一個(gè)方面，可劃分系統(tǒng)資源從而為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一組具有不同性能等級(jí)的信道?？蛇_(dá)到更高的性能，例如，對(duì)于共用較少的信道和/或與相鄰蜂窩小區(qū)中低傳輸功率電平關(guān)聯(lián)的信道。相反，例如，由對(duì)于信道所允許的低傳輸功率電平可導(dǎo)致更低的性能?？赏ㄟ^(guò)為信道定義不同的補(bǔ)償系數(shù)(back-off factor)獲得具有不同性能等級(jí)的信道，如下所述。
在再另一個(gè)方面，基于終端對(duì)干擾和信道性能的容許限度，可為在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端指派信道。例如，可為要求更好地預(yù)防干擾的處于不利位置的終端指派提供更多保護(hù)的信道。相反，可為具有有利傳播條件處于有利位置的終端指派共用較多的和/或具有與其使用關(guān)聯(lián)的更大的干擾電平的信道。
動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地為蜂窩小區(qū)分配資源的能力和蜂窩小區(qū)智能地將資源分配給終端的能力，使系統(tǒng)能夠達(dá)到使用常規(guī)不可調(diào)整的固定重用方案所不能相比較的高的效率和性能水平。
本發(fā)明還提供實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種方面、實(shí)施例和特點(diǎn)的方法、系統(tǒng)和設(shè)備，如在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。


通過(guò)在下面闡述的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的特點(diǎn)、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，在附圖中同樣的參考符號(hào)相應(yīng)地貫穿在下列附圖中，其中圖1是一個(gè)通信系統(tǒng)的示意圖，這個(gè)系統(tǒng)支持許多用戶和能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例；圖2示出一個(gè)特殊的通信系統(tǒng)的多個(gè)固定重用模式達(dá)到C/I的累積分布函數(shù)(CDF)；圖3是按照本發(fā)明實(shí)施例的自適應(yīng)重用方案的特定實(shí)現(xiàn)的流程圖；圖4是3-蜂窩小區(qū)重用模式的資源劃分和分配的實(shí)施例的示意圖；圖5是全部蜂窩小區(qū)以全功率傳輸?shù)?-蜂窩小區(qū)重用模式所達(dá)到C/I的CDF。
圖6是調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)方案的實(shí)施例的流程圖；圖7是基于優(yōu)先級(jí)的信道指派方案的實(shí)施例的流程圖；圖8是信道升級(jí)方案的實(shí)施例的流程圖；以及圖9是在一通信系統(tǒng)中的基站和終端的方框圖，這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例。
詳細(xì)說(shuō)明圖1是一個(gè)通信系統(tǒng)100的示意圖，系統(tǒng)100支持許多用戶并能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例。系統(tǒng)100為多個(gè)覆蓋區(qū)域102a至102g提供通信，每一個(gè)覆蓋區(qū)域由一個(gè)相應(yīng)的基站104服務(wù)。可定義每個(gè)基站的覆蓋區(qū)域，例如，如在這個(gè)區(qū)域上的終端能實(shí)現(xiàn)一個(gè)特殊的服務(wù)等級(jí)(GoS)。在某種意義上組織基站覆蓋區(qū)域以實(shí)現(xiàn)對(duì)指定的地理區(qū)域的完整覆蓋。常常把基站和它的覆蓋區(qū)域稱為“cell(蜂窩小區(qū))”。
如在圖1中所示，各個(gè)終端106被分散在系統(tǒng)各處。在覆蓋區(qū)域中的終端可以是固定的(即固定臺(tái)(stationary))或移動(dòng)的，通常由一主要的(即服務(wù))基站服務(wù)。在任何給定時(shí)刻，每個(gè)終端在下行鏈路和上行鏈路上與至少一個(gè)和可能多個(gè)基站通信，取決于是否使用“soft handoff(軟切換)”和/或終端是否被設(shè)計(jì)成和工作于(同時(shí)地或順序地)傳輸/接收至/從多個(gè)基站的多個(gè)傳輸。下行鏈路涉及從基站至終端的傳輸，而上行鏈路涉及從終端至基站的傳輸。
在圖1中，基站104a在上行鏈路上從終端106a和106b接收數(shù)據(jù)傳輸，基站104b從終端106b、106c、106d和106i接收數(shù)據(jù)傳輸，基站104c從終端106a、106e、106f和106g接收數(shù)據(jù)傳輸，等等。在上行鏈路上，來(lái)自每個(gè)通信終端的傳輸意味著對(duì)在系統(tǒng)中的其它終端的可能的干擾。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖1中沒(méi)有示出下行鏈路傳輸。
系統(tǒng)100可以是一個(gè)多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)，MIMO系統(tǒng)使用多個(gè)(NT)傳輸天線和多個(gè)(NR)接收天線供傳輸數(shù)據(jù)。可把由NT個(gè)傳輸和NR接收天線構(gòu)成的MIMO信道分解成NC個(gè)獨(dú)立的信道，其中NC≤min{NT，NR}。NC個(gè)獨(dú)立信道的每一個(gè)也被稱為MIMO信道的空間子信道(spatial subchannel)。如果通過(guò)使用多個(gè)傳輸和接收天線產(chǎn)生空間子信道，則MIMO系統(tǒng)可提供改善的性能(例如，增加傳輸容量)。
在美國(guó)專利申請(qǐng)系統(tǒng)列號(hào)No.09/532,492中描述了一個(gè)實(shí)例MIMO系統(tǒng)，名為“HIGH EFFICIENCY，HIGH PERFORMANCE COMMUNICATION SYSTEM EMPLOYINGMULTI-CARRIER MODULATION”，于2000年3月30日提出申請(qǐng)，轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并通過(guò)引用將它包括在此。還可以把系統(tǒng)100設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)用于CDMA、TDMA、FDMA和其它多址方案的任意數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)。CDMA標(biāo)準(zhǔn)包括IS-95、cdma2000、W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)，而TDMA標(biāo)準(zhǔn)包括全球數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(GlobalSystem for Mobile Communication)(GSM)。在本領(lǐng)域中這些標(biāo)準(zhǔn)是公知的。
在系統(tǒng)100中，大量終端共用共同的系統(tǒng)資源，即全部工作帶寬。對(duì)于系統(tǒng)中一個(gè)特殊的終端，為了要達(dá)到所要求的性能標(biāo)準(zhǔn)，必需將來(lái)自其它傳輸?shù)母蓴_減少至一可接受的水平。而且，對(duì)于一個(gè)給定的工作帶寬，為了可靠地以高數(shù)據(jù)速率傳輸，必須在一個(gè)特殊的載波—噪聲干擾比(C/I)水平上或之上工作。減少干擾和達(dá)到所要求的C/I按慣例是通過(guò)將全部可用資源分成小部分，然后將每個(gè)小部分指派給系統(tǒng)中特殊的蜂窩小區(qū)而實(shí)現(xiàn)的。
例如，可將全部工作帶寬W分成Nr個(gè)相等的工作頻帶(即，B＝W/Nr)，然后為每一個(gè)蜂窩小區(qū)指派Nr個(gè)頻帶中的一個(gè)頻帶。周期性地重用這些頻帶以達(dá)到更高的頻譜效率。對(duì)于諸如由圖1所支持的7-蜂窩小區(qū)重用模式，可為蜂窩小區(qū)102a分配第一頻帶，可為蜂窩小區(qū)102b分配第二頻帶等等，以及可為蜂窩小區(qū)102g分配第七頻帶。
一般將通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)成符合多個(gè)系統(tǒng)要求，例如包括服務(wù)質(zhì)量(QoS)、覆蓋和性能要求。服務(wù)質(zhì)量一般被定義為在覆蓋區(qū)域中每個(gè)終端在規(guī)定的時(shí)間百分比內(nèi)能夠達(dá)到一個(gè)指定的最小平均位速率。例如，可要求系統(tǒng)在至少99.99％的時(shí)間內(nèi)用至少1Mbps的最小平均位速率來(lái)支持在覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何終端。覆蓋要求可規(guī)定接收信號(hào)電平超過(guò)一個(gè)特殊的C/I閾值的終端，能夠得到指定的服務(wù)等級(jí)的特定百分比(例如99％)。并且可由一些特殊的最小平均位速率、誤碼率(bit-error-rate)(BER)、分組差錯(cuò)率(packet-error-rate)(PER)、誤幀率(frame-error-rate)(FER)或一些其它要求來(lái)定義性能要求。這些要求影響可用資源的分配和系統(tǒng)的效率，如下所述。
圖2示出通信系統(tǒng)中的終端所實(shí)現(xiàn)的C/I的累積分布函數(shù)(cumulativedistributtion function)(CDF)的例子，所述通信系統(tǒng)是基于從隨機(jī)地分布于整個(gè)復(fù)蓋區(qū)的終端的仿真所得到的多個(gè)重用模式的。水平軸x表示C/I，垂直軸表示一個(gè)特定的終端達(dá)到的C/I比在水平軸中所示的值小的概率，即P(C/I＜x)。如在圖2中所示，事實(shí)上沒(méi)有終端達(dá)到比0dB更差的C/I。圖2還示出較大的C/I的概率隨著更多地重用而增加。這樣，7-蜂窩小區(qū)重用模式的P(C/I＞x)大于1-蜂窩小區(qū)重用模式的P(C/I＞x)。
在圖2中的C/I CDF可用于表示系統(tǒng)可能性能的特征。如作為一個(gè)例子，假定要求至少10dB的C/I以滿足99.99％的時(shí)間的最小瞬時(shí)位速率(instananeous bit rate)。使用一個(gè)為一的重用系數(shù)(即，N＝1，每個(gè)蜂窩小區(qū)重用相同的信道)，達(dá)不到要求性能的概率(即中斷概率(outageprobability))大約是12％。同樣，蜂窩小區(qū)重用系數(shù)為三、四和七，分別相應(yīng)于中斷概率5.4％、3.4％和1.1％。這樣，為了讓99％終端達(dá)到10dB，在這個(gè)例子中要求重用系數(shù)至少為七(Nr≥7)。
可使用許多調(diào)制方案在傳輸之前調(diào)制數(shù)據(jù)。這樣的調(diào)制方案包括M元相移鍵控(M-ary phase shift keying)(M-PSK)，M元正交調(diào)幅(M-ary quadratureamplitude modulation)(M-QAM)以及其它。通常，諸如M-QAM這樣的有效帶寬調(diào)制方案(bandwidth-efficient modulation scheme)方案每調(diào)制碼元(modulation symbol)能夠傳輸更多數(shù)目的信息位，但要求高的C/I以實(shí)現(xiàn)所要的性能水平。表1列出多個(gè)有效帶寬調(diào)制方案的頻譜效率，這是通過(guò)每赫茲每秒傳輸?shù)男畔⑽粩?shù)量(bps/Hz)量化的。表1還列出在這些調(diào)制方案達(dá)到1％誤碼率時(shí)假定的所要求的C/I。
表1

可根據(jù)一個(gè)特殊的重用方案可達(dá)到的C/I的CD(如在圖2中所示)和可達(dá)到的調(diào)制效率如一個(gè)C/I的函數(shù)(如在表1中所示)來(lái)確定這個(gè)方案的平均信道效率ECH。如果只要有可能就使用最有效率的調(diào)制方案，那么用達(dá)到要求的C/I的概率所確定的權(quán)重可導(dǎo)出作為調(diào)制效率的加權(quán)和的平均信道效率ECH。例如，如果只要有可能就使用BPSK到64-QAM，則可計(jì)算平均信道效率如下ECH＝1·P(4.3＜C/I＜7.3)+2·P(7.3＜C/I＜12.6)+3·P(12.6＜C/I＜14.3)+4·P(14.3＜C/I＜16.8)+5·P(16.8＜C/I＜20.3)+6·P(20.5＜C/I)表2(在第2列中)列出對(duì)于各種重用系數(shù)(例如，1-蜂窩小區(qū)、3-蜂窩小區(qū)、5-蜂窩小區(qū)和7-蜂窩小區(qū))的平均信道效率。表2還(在第3列中)提供由平均信道效率除以重用系數(shù)得到的對(duì)于這些重用系數(shù)的平均頻譜(即全部)效率。從表2可觀察到平均信道效率隨著重用增加而增加。然而，這個(gè)在增加重用情況下信道效率的增益不僅為每個(gè)蜂窩小區(qū)只使用系統(tǒng)全部可用資源的一小部分所導(dǎo)致的總的頻譜效率損耗所抵銷。這樣，全部頻譜效率隨增加重用而降低。
表2

如在圖2和表2中所示，如果通過(guò)使用更高的重用系數(shù)減少來(lái)自鄰近蜂窩小區(qū)中終端的干擾，則可改善給定終端的C/I。然而，在由許多蜂窩小區(qū)組成的多址系統(tǒng)(multiple access system)中，使一個(gè)蜂窩小區(qū)中單一終端的C/I最大化一般意味著在系統(tǒng)中的一些其它蜂窩小區(qū)中不能重用資源。這樣，雖然在更高的重用系數(shù)下一些終端可達(dá)到更高的C/I和更高的吞吐量，但是，由于被允許同時(shí)使用相同信道傳輸?shù)慕K端數(shù)量隨著更高的重用系數(shù)而減少，所以整個(gè)系統(tǒng)吞吐量會(huì)減少。
按照慣例，要求高C/I的工作點(diǎn)(operating point)的系統(tǒng)使用固定的重用方案。在這些固定的重用系統(tǒng)中，一個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端可得到使用的“channel(信道)”只可在另一個(gè)蜂窩小區(qū)中以相同的重用模式重用。例如，考慮一包括蜂窩小區(qū)1、2和3的3-蜂窩小區(qū)重用群集。在這個(gè)方案中不同信道組被分配給在這個(gè)第一重用群集中的每個(gè)蜂窩小區(qū)。在分配給重用群集中的任何一個(gè)蜂窩小區(qū)的組中的信道正交于被分配給這個(gè)群集中的其它蜂窩小區(qū)的在其它組中的信道。這個(gè)策略減少或消除在一個(gè)重用群集中的終端所引起的相互干擾。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中以一些規(guī)定的方式重復(fù)這個(gè)重用群集。因此例如，將允許蜂窩小區(qū)4、5和6的第二重用群集分別象蜂窩小區(qū)1、2和3那樣的相同的信道組。由于增加使用相同信道組的蜂窩小區(qū)之間的距離由第二重用群集中的終端引起的對(duì)第一重用群集中的終端的干擾被減少了。增加距離意味著增加路徑損耗以及更低的干擾功率。當(dāng)可以使用固定的重用方案使?jié)M足最小要求的C/I的終端百分比最大時(shí)，它們通常沒(méi)有效率，因?yàn)樗鼈兪褂靡粋€(gè)大的重用系數(shù)。
本發(fā)明的一些方面提供一些技術(shù)用于(1)在通信系統(tǒng)中的蜂窩小區(qū)之間劃分和分配可用的系統(tǒng)資源(例如頻譜)，和(2)為在上行鏈路上傳輸數(shù)據(jù)將每個(gè)蜂窩小區(qū)中的資源分配給終端。可同時(shí)執(zhí)行這兩者，以致達(dá)到比固定的重用方案更大的效率同時(shí)滿足系統(tǒng)要求。本發(fā)明的某些方面基于幾個(gè)關(guān)鍵的觀察(observation)。
首先，上行鏈路與下行鏈路不同，因?yàn)闉榱嗽黾有氏到y(tǒng)可以協(xié)調(diào)來(lái)自終端的傳輸。系統(tǒng)(例如，蜂窩小區(qū))接收描述系統(tǒng)中終端的某些特性的信息(例如，它們到服務(wù)的蜂窩小區(qū)的路徑損耗)。然后可用這個(gè)信息確定如何最好地調(diào)度終端在上行鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸。協(xié)調(diào)上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸考慮各種利益，諸如(1)在全系統(tǒng)的基礎(chǔ)(system-wide basis)上增加上行鏈路吞吐量，以及(2)系統(tǒng)中的終端觀察到性能的更小變化，意味著可給終端提供更一致的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
第二，在系統(tǒng)中的終端一般對(duì)干擾具有不同的容限等級(jí)(tolerancelevel)。處于不利位置的終端，諸如那些靠近蜂窩小區(qū)邊緣、具有不良的遮蔽(shadowing)/幾何位置的終端，必須以更高的功率傳輸以克服它們的大的路徑損耗。其實(shí)，這些終端具有小的鏈路容限(link margin)，其中鏈路容限被定義為在它們的峰值功率約束和在蜂窩小區(qū)站點(diǎn)上達(dá)到要求的C/I工作點(diǎn)所必需的傳輸功率之間的差異。因而，這些終端更易受到來(lái)自其它終端的干擾的攻擊，并且還傾向于對(duì)附近蜂窩小區(qū)中的終端產(chǎn)生更高水平的干擾。相反，占有利位置的終端，諸如那些靠近蜂窩小區(qū)站點(diǎn)的終端、具有良好的傳播損耗和遮蔽，更能容忍干擾，因?yàn)樗鼈兙哂懈蟮逆溌啡菹?。另外，這些占有利位置的終端傾向于提供可由其它蜂窩小區(qū)中的終端看到的較少的干擾功率。
在一典型系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中大百分比的終端能夠達(dá)到一個(gè)等于或大于設(shè)定值(setpoint)的C/I。設(shè)定值是達(dá)到所需要的性能標(biāo)準(zhǔn)所要求的特殊的C/I，可以把它定量為例如，在1％BEF或0.01％中斷概率或者一些其它準(zhǔn)則時(shí)的特殊的平均數(shù)據(jù)速率。對(duì)于這些終端，可使用單一重用模式(unity reuse pattern)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效率。一般只有系統(tǒng)中的一小部分終端在任何給定時(shí)刻處于不利位置。對(duì)于達(dá)到低于設(shè)定值的C/I的這小部分終端，可使用一些其它重用方案和/或一些其它技術(shù)來(lái)提供所要求的性能。
在一個(gè)方面，提供自適應(yīng)重用方案，其特征在于，可基于多個(gè)因素，諸如，例如觀測(cè)到的負(fù)載條件、系統(tǒng)要求等等動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地將可用的系統(tǒng)資源劃分與分配給蜂窩小區(qū)。最初定義一個(gè)重用計(jì)劃，并為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配全部可用的系統(tǒng)資源的一小部分?？蛇@樣分配，使得每個(gè)蜂窩小區(qū)能夠利用全部可用資源的大部分，如果要求或需要的話。當(dāng)系統(tǒng)改變時(shí)，可重新定義重用計(jì)劃以反映系統(tǒng)中的變化。如此，自適應(yīng)的重用計(jì)劃可能能夠達(dá)到非常低的有效重用系數(shù)(例如，接近于1)但滿足其它系統(tǒng)要求。
在另一方面，可這樣劃分系統(tǒng)資源，使得為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一組具有不同性能等級(jí)的信道。例如，對(duì)于共用較少的信道和/或與在相鄰蜂窩小區(qū)中的低傳輸功率電平關(guān)聯(lián)的信道，可達(dá)到更高的性能。相反地，例如，由對(duì)于信道所允許的低傳輸功率電平可導(dǎo)致更低的性能。可通過(guò)為信道定義不同補(bǔ)償系數(shù)，獲得具有不同性能等級(jí)的信道，如下所述。
在另外的一個(gè)方面，基于終端對(duì)干擾的容許限度和信道的性能，為在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端指派信道。例如，可為要求更好的防止干擾的處于不利位置的終端分配提供更多保護(hù)的信道。相反，可為具有良好傳播條件的處于有利位置的終端指派更多被共用較多的和/或具有與它們的使用關(guān)聯(lián)的更大干擾電平的信道。
為蜂窩小區(qū)動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地分配資源的能力和蜂窩小區(qū)智能地為終端分配資源的能力，使系統(tǒng)能夠達(dá)到使用常規(guī)不可調(diào)整的固定重用方案系統(tǒng)不能滿足的效率和性能的高水平。在此描述的技術(shù)可應(yīng)用于任何受干擾的通信系統(tǒng)，諸如例如，無(wú)線(例如，蜂窩狀的)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無(wú)線電通信系統(tǒng)和重用能改善性能的其它系統(tǒng)。在一個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)中，可有利地使用這些技術(shù)來(lái)改善固定終端的(fixed-terminal)、被設(shè)計(jì)成適應(yīng)高數(shù)據(jù)速率服務(wù)的多址通信系統(tǒng)的頻譜效率。
自適應(yīng)重用方案可將自適應(yīng)重用方案設(shè)計(jì)成利用通信系統(tǒng)的某些特性達(dá)到高系統(tǒng)性能。這些系統(tǒng)特性包括加載效應(yīng)(loading effect)和終端對(duì)干擾的不同容許量(tolerance)。
在蜂窩小區(qū)處的負(fù)載影響整個(gè)系統(tǒng)的性能(例如，吞吐量)。在低負(fù)載時(shí)，可把可用的系統(tǒng)資源可被分成“orthogonal(正交的)”信道組，然后可將信道組分配給蜂窩小區(qū)，在重用群集中每個(gè)蜂窩小區(qū)一個(gè)信道組。因?yàn)樵诿總€(gè)組中的信道是與其它組中的信道正交的，所以對(duì)這些正交信道的干擾低且可達(dá)到高C/I值。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，每個(gè)組中的正交信道數(shù)量可能不足以滿足需求，并且可允許蜂窩小區(qū)從只使用正交信道而改變。在非正交信道上的傳輸增加在已使用的信道中觀測(cè)到的平均干擾電平。然而，通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂圃诜钦恍诺郎系膫鬏旊娖?，甚至在更高的?fù)載時(shí)可控制干擾量并達(dá)到高性能。
在負(fù)載增加時(shí)，要求傳輸數(shù)據(jù)的活動(dòng)終端數(shù)量也增加，終端庫(kù)(pool ofterminals)也增加，蜂窩小區(qū)可從終端庫(kù)中選擇終端為其調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸和指派信道。在庫(kù)中的每個(gè)終端對(duì)系統(tǒng)中的其它終端造成干擾，并且這個(gè)電平可(部分地)依賴于終端到服務(wù)的蜂窩小區(qū)(serving cell)以及其它鄰近的蜂窩小區(qū)的特殊位置。另外，具有較高鏈路容限的終端對(duì)其它用戶干擾具有更大的容許量。在調(diào)度終端和指派信道時(shí)能夠利用終端的不同干擾特性，以達(dá)到嚴(yán)密的重用(tight resue)(即接近一致)。詳細(xì)地說(shuō)，在負(fù)載增加時(shí)，可為對(duì)干擾具有更高的容許量的終端指派對(duì)于接收高干擾電平具有更高可能性的信道。
圖3是按照本發(fā)明實(shí)施例的自適應(yīng)重用方案的流程圖?？稍谕ㄐ畔到y(tǒng)的正常工作中同時(shí)進(jìn)行重用計(jì)劃的開(kāi)發(fā)(development)示這個(gè)計(jì)劃的適應(yīng)以改變系統(tǒng)條件。
首先，在步驟310處，基于為系統(tǒng)所收集的信息，用一個(gè)或多個(gè)參數(shù)描述系統(tǒng)的特性，并可存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)330中。例如，在每個(gè)蜂窩小區(qū)觀測(cè)到的可確定終端所受到的干擾，并可開(kāi)發(fā)(develop)一個(gè)干擾特性(interferencecharacterization)，如下所述?？稍诿總€(gè)蜂窩小區(qū)的基礎(chǔ)上完成干擾特征，并可包括開(kāi)發(fā)一個(gè)干擾電平的統(tǒng)計(jì)特性(statistical characterization)，諸如功率分布(power distribution)。由于新的蜂窩小區(qū)和終端，可周期性地更新用于表示特性的信息，以反映系統(tǒng)中的變化。
然后在步驟412處，使用所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)表示特性和其它系統(tǒng)約束與條件來(lái)確定重用計(jì)劃。重用計(jì)劃包含各種成分，諸如特定的重用系數(shù)Nr和基于重用系數(shù)Nr的特定的重用蜂窩小區(qū)布局(reuse cell layout)。例如，重用系數(shù)可相應(yīng)于1-蜂窩小區(qū)、3-蜂窩小區(qū)、7-蜂窩小區(qū)或19-蜂窩小區(qū)重用模式或群集?？苫谠诓襟E310中所開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)和任何其它有效數(shù)據(jù)來(lái)完成重用系數(shù)的選擇和重用蜂窩小區(qū)布局的設(shè)計(jì)。重用計(jì)劃為系統(tǒng)工作提供一個(gè)框架(framework)。
然后在步驟314處，確定另外的系統(tǒng)參數(shù)和/或工作條件。這一般包括將全部可用的系統(tǒng)資源劃分成信道，信道相應(yīng)于時(shí)間單位、頻帶或一些其它單位的信道，如下所述?；谠诓襟E312中所確定的重用計(jì)劃可確定要使用的信道數(shù)量Nr。然后將可用的信道與組聯(lián)系起來(lái)，并且為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一個(gè)相應(yīng)的信道組。這些組可包括重疊的信道(即，一個(gè)特殊的信道可被包括在多于一個(gè)組中)。下面進(jìn)一步詳細(xì)地描述資源劃分和分配。
在步驟314中還可確定其它參數(shù)，諸如例如，調(diào)度時(shí)間間隔(schedulinginterval)、系統(tǒng)中蜂窩小區(qū)的工作點(diǎn)或設(shè)定值、與所分配的信道組關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)(back-off factor)、補(bǔ)償系數(shù)極限、對(duì)補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)整的步長(zhǎng)大小和其它。補(bǔ)償系數(shù)確定在信道的峰值傳輸功率電平(peak transmit power level)中的減少量。在下面進(jìn)一步詳細(xì)地描述的這些參數(shù)和條件與要由蜂窩小區(qū)在正常工作中遵循的一組工作規(guī)則相似。
然后系統(tǒng)按照所定義的重用計(jì)劃工作，蜂窩小區(qū)接收來(lái)自經(jīng)調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端的傳輸。在正常工作過(guò)程期間，在步驟316處，對(duì)所定義的重用計(jì)劃估算系統(tǒng)性能。例如，這樣的估算可包括，確定從每個(gè)終端到幾個(gè)靠近的蜂窩小區(qū)的有效路徑損耗和關(guān)聯(lián)的鏈路容限、吞吐量、中斷概率和性能的其它測(cè)量值。例如，可計(jì)算在每個(gè)蜂窩小區(qū)的每個(gè)信道中每個(gè)被調(diào)度的終端的有效鏈路容限?；谒?jì)算的鏈路容限，可開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的平均吞吐量以及終端的獨(dú)立的性能估算。
一旦已經(jīng)估算了系統(tǒng)性能，在步驟318處，對(duì)所定義的重用計(jì)劃的有效性(即性能)的作出判斷。如果系統(tǒng)性能是不可接受的，則返回到步驟312，并重新定義重用計(jì)劃。如果系統(tǒng)性能不符合一組系統(tǒng)要求和/或不達(dá)到所要的性能等級(jí)，則它是不可接受的。重新定義的重用計(jì)劃可包括改變各種工作參數(shù)，甚至可包括選擇另一個(gè)重用模式和/或重用蜂窩小區(qū)布局。例如，如果遇到過(guò)多的干擾，則可增加重用模式(例如，從3-蜂窩小區(qū)至7-蜂窩小區(qū))。反復(fù)地執(zhí)行步驟312至318，直到達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)(例如，最大化的吞吐量而同時(shí)滿足在覆蓋區(qū)域中的終端的最低性能要求)。步驟312至318還代表在系統(tǒng)工作的同時(shí)一個(gè)正在進(jìn)行的過(guò)程。
如果系統(tǒng)性能是可接受的(即確實(shí)符合系統(tǒng)要求)，那么可在步驟320處對(duì)系統(tǒng)是否已經(jīng)改變作出判斷。如果沒(méi)有變化，則過(guò)程結(jié)束。否則，在步驟324處更新數(shù)據(jù)庫(kù)330以反映系統(tǒng)中的變化，并重新描述系統(tǒng)的特性。在下面將更詳細(xì)地描述在圖3中的步驟。
可周期性地或在檢測(cè)到系統(tǒng)變化的任何時(shí)刻執(zhí)行在圖3中的過(guò)程。例如，在系統(tǒng)增長(zhǎng)或改變時(shí)可執(zhí)行這個(gè)過(guò)程，例如，在增加新的蜂窩小區(qū)和終端時(shí)，和在去除或更改現(xiàn)有的蜂窩小區(qū)和終端時(shí)。例如，這個(gè)過(guò)程讓系統(tǒng)適應(yīng)在終端分布、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和地形方面的變化。
信道在蜂窩小區(qū)和終端之間資源的共用可使用時(shí)分多路復(fù)用(TDM)、頻分多路復(fù)用(FDM)、碼分多路復(fù)用(CDM)、其它多路復(fù)用方案或它們的任意組合來(lái)完成。使用所選擇的多路復(fù)用方案將可用的系統(tǒng)資源劃分為小部分。
對(duì)于基于TDM的方案，可將傳輸時(shí)間劃分為時(shí)間單元(例如時(shí)隙或幀)，并為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配多個(gè)時(shí)隙。對(duì)于每個(gè)時(shí)間單元，可由分配有那個(gè)時(shí)間單元的蜂窩小區(qū)將全部工作帶寬指派給一個(gè)或多個(gè)終端。對(duì)于基于FDM的方案，可將全部工作帶寬分成頻帶，并為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一組頻帶。然后每個(gè)蜂窩小區(qū)可將所分配的頻帶指派給在它的覆蓋區(qū)域內(nèi)的終端，并接著(同時(shí))通過(guò)這些頻帶接收從終端來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于基于CDM的方案，可為系統(tǒng)確定代碼(code)，并可為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一組代碼。然后每個(gè)蜂窩小區(qū)可將所分配的代碼指派給在它的覆蓋區(qū)域內(nèi)的終端，并接著(同時(shí))通過(guò)這些代碼接收數(shù)據(jù)傳輸。而且，還可以在劃分過(guò)程中使用這些方案的組合。例如，在一個(gè)CDMA系統(tǒng)內(nèi)的某些編碼信道可與一個(gè)特殊的時(shí)隙或頻率信道關(guān)聯(lián)起來(lái)。然后確定控制使用這些所劃分的信道的公共規(guī)則。
圖4是用于3-蜂窩小區(qū)重用模式(即Nr＝3)的資源劃分和分配的實(shí)施例的示意圖。在這個(gè)實(shí)例中，將系統(tǒng)資源分成12個(gè)小部分。能以時(shí)間、頻率或代碼域或者這些的組合實(shí)現(xiàn)分割。這樣，在圖4中的水平軸可表示時(shí)間或頻率，取決于所使用的是TDM還是FDM。例如，這12個(gè)小部分可代表基于TDM方案12個(gè)的時(shí)分多路復(fù)用的時(shí)隙，或者基于FDM方案的12個(gè)頻帶。在這里也把被每個(gè)小部分稱為“channel(信道)”，并且每個(gè)信道正交于其它信道。
對(duì)于3-蜂窩小區(qū)重用模式，可通過(guò)將可用的信道組成三個(gè)組來(lái)劃分系統(tǒng)資源，并且可為在3-蜂窩小區(qū)群集中的每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一個(gè)信道組。根據(jù)在使用的特殊的重用方案，每個(gè)信道組包括12個(gè)可用信道中的一些或全部。對(duì)于在圖4中所示的實(shí)施例，為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配相等數(shù)量的信道，為蜂窩小區(qū)1分配用于全功率傳輸?shù)男诺?至4，為蜂窩小區(qū)2分配信道5至8，以及為蜂窩小區(qū)3分配信道9至12。在一些其它實(shí)施例中，可為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一個(gè)相應(yīng)的信道組，信道組可包括任意數(shù)量的信道，也可把其中的一些分配給其它蜂窩小區(qū)。
補(bǔ)償系數(shù)在一方面，由系統(tǒng)確定和使用的信道結(jié)構(gòu)，使得在負(fù)載增加時(shí)，在大百分比的時(shí)間內(nèi)使用信道而達(dá)到可靠的性能。對(duì)于一個(gè)特殊的蜂窩小區(qū)，一些終端比一些其它終端更不受其它蜂窩小區(qū)干擾的影響是很可能的。通過(guò)提供一個(gè)利用這一事實(shí)的優(yōu)點(diǎn)的信道結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)吞吐量和性能方面的改善。
對(duì)于信道結(jié)構(gòu)，為在重用群集中的每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一個(gè)相應(yīng)的信道組，然后可將信道組指派給在它的覆蓋區(qū)域中的終端。還可為每個(gè)蜂窩小區(qū)指派所分配的信道組的一組補(bǔ)償系數(shù)。每個(gè)所分配的信道的補(bǔ)償系數(shù)表示可用于這個(gè)信道的全部傳輸功率的最大百分比。補(bǔ)償系數(shù)可以是從零(0.0)至一(1.0)范圍內(nèi)的任何值，其中0表示在這個(gè)信道上不允許數(shù)據(jù)傳輸，而1表示以等于全部傳輸功率的數(shù)據(jù)傳輸。補(bǔ)償系數(shù)的結(jié)果是信道能夠達(dá)到不同性能等級(jí)。
在一個(gè)或多個(gè)所選擇的時(shí)隙，由一個(gè)或多個(gè)所選擇的蜂窩小區(qū)，或它們的任意組合，可將來(lái)自全部傳輸功率的補(bǔ)償施加一個(gè)或多個(gè)所選擇的信道。可把補(bǔ)償附加地或交替地施加于蜂窩小區(qū)中所選擇的終端。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)蜂窩小區(qū)對(duì)為數(shù)據(jù)傳輸指派的每個(gè)信道施加補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)闹付ㄖ凳腔诜涓C小區(qū)的工作條件的，使得在對(duì)其它蜂窩小區(qū)中的終端的干擾量進(jìn)行限制的同時(shí)達(dá)到所要求的性能。
可根據(jù)多個(gè)因素確定每個(gè)蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)。例如，可考慮終端的特性、在蜂窩小區(qū)處的負(fù)載條件、所要求的性能等等來(lái)確定補(bǔ)償系數(shù)。指派給每個(gè)蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)組可以是唯一的，或者可以是系統(tǒng)中不同蜂窩小區(qū)之間共有的。通常，為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配的信道和所指派的補(bǔ)償系數(shù)可動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地根據(jù)例如工作條件(例如，系統(tǒng)負(fù)載)而改變。
在一個(gè)實(shí)施例中，可根據(jù)在蜂窩小區(qū)中(活動(dòng))終端的全部整體可達(dá)到的C/I值的分布而確定每個(gè)蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)?？蓱?yīng)用這些終端的不相同的權(quán)重，例如，基于它們的分布圖(profile)，如下所述?？梢允惯@個(gè)權(quán)重是自適應(yīng)的和/或動(dòng)態(tài)的，例如，與時(shí)刻(time-of-day)相關(guān)的。
在上行鏈路上，可根據(jù)，例如，由特定終端傳送的導(dǎo)頻信號(hào)(pilot signal)來(lái)確定這個(gè)終端的C/I。這個(gè)終端的C/I依賴于各種因素，包括(1)這個(gè)終端到服務(wù)的(或本地的)蜂窩小區(qū)的路徑損耗，和(2)其它蜂窩小區(qū)干擾電平。在一個(gè)固定的終端系統(tǒng)中，終端的路徑損耗沒(méi)有可觀的變化，并可準(zhǔn)確地對(duì)終端的信號(hào)電平(“C”)作出預(yù)測(cè)。其它蜂窩小區(qū)干擾電平(即一部分“I(干擾)”)依賴于從其它干擾終端至它們的服務(wù)的蜂窩小區(qū)的路徑損耗以及從這些終端至所關(guān)心的蜂窩小區(qū)的路徑損耗。準(zhǔn)確估計(jì)其它蜂窩小區(qū)干擾電平一般要求即時(shí)了解在其它蜂窩小區(qū)有哪些設(shè)備終端中正在傳輸和它們的功率電平。
可作出多個(gè)假定以簡(jiǎn)化干擾特性。例如，每個(gè)蜂窩小區(qū)可在其它蜂窩小區(qū)干擾電平上設(shè)置一個(gè)上界。這可以通過(guò)假定在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的一個(gè)終端被允許在每個(gè)信道上傳輸而完成，在每個(gè)信道情況中可根據(jù)干擾終端將以全功率傳輸?shù)募俣ù_定最壞情況下其它蜂窩小區(qū)的干擾電平。相對(duì)地，在每個(gè)蜂窩小區(qū)中每個(gè)終端的最壞情況C/I可根據(jù)這個(gè)終端和其它干擾終端將以全功率傳輸?shù)募俣ㄟM(jìn)行估計(jì)。可收集每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端的C/I值，并用于定出這個(gè)蜂窩小區(qū)的有效C/I CDF的特性。
圖5是一個(gè)由1-蜂窩小區(qū)重用模式的蜂窩小區(qū)中的終端達(dá)到的C/I的CDF實(shí)例，其中在每個(gè)蜂窩小區(qū)中每個(gè)信道上具有一個(gè)以全功率傳輸?shù)慕K端。C/ICDF提供蜂窩小區(qū)中終端的百分比的指示，當(dāng)這些終端以全功率傳輸時(shí)，具有所述蜂窩小區(qū)比一個(gè)特殊的C/I大的C/I。從圖5中可看到，在蜂窩小區(qū)內(nèi)的終端具有不同C/I特性。這些終端可能能夠達(dá)到不同的性能等級(jí)，或?qū)τ谝粋€(gè)特殊的性能等級(jí)，可能需要以不同的功率電平傳輸。具有到服務(wù)的蜂窩小區(qū)的較小的路徑損耗的終端一般具有更高的C/I，意味著它們將能夠達(dá)到更高的吞吐量。
在一方面，基于每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端的鏈路容限對(duì)它們分類，并根據(jù)鏈路容限類別選擇補(bǔ)償系數(shù)。使用在圖5中的實(shí)例C/I分布，可將終端總體分類成組，每個(gè)組包括受到相似的其它蜂窩小區(qū)干擾電平(即，具有在一個(gè)值范圍內(nèi)的C/I)的終端。作為一個(gè)實(shí)例，在圖5中所示的CDF可被劃分成Nc個(gè)組，其中Nc是每個(gè)蜂窩小區(qū)所分配的信道總數(shù)?？蛇x擇組使之大小相等(也就是，在每個(gè)組中包括相同百分比的終端)，雖然也可以定義不相等大小組的劃分。
表3確定Nc＝12個(gè)終端組，并(第2列)列表顯示在12個(gè)終端組的每一個(gè)中的終端的最小C/I。由于存在12個(gè)終端組且每個(gè)組是相等大小的，所以每個(gè)組包括大約蜂窩小區(qū)中終端的8.3％。第一個(gè)組包括具有10dB或更低的C/I的終端，第二個(gè)組包括具有從10dB到13dB范圍的C/I的終端，第三個(gè)組包括具有從13dB到15dB范圍的C/I的終端，等等，以及最后的組包括具有大于34.5dB的C/I的終端。
表3

可將蜂窩小區(qū)設(shè)計(jì)成支持一個(gè)特殊的設(shè)定值γ(或工作點(diǎn))，這是一個(gè)最小的要求的C/I，以便在一個(gè)可接受的差錯(cuò)率下以一個(gè)要求的數(shù)據(jù)速率工作。在典型系統(tǒng)中，設(shè)定值是由終端選擇的瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率的一個(gè)函數(shù)，并因此可能從終端到終端而改變。作為一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，假定在蜂窩小區(qū)中所有的終端都要求15dB的設(shè)定值。
然后可按下面的公式為每個(gè)終端組計(jì)算最小鏈路容限，s(n)s(n)＝min{C/I(n)}-Y；n＝1，2，…，N 公式(1)在組中的終端的最小C/I和設(shè)定值γ之間的最小鏈路容限s(n)，對(duì)于每組終端是不同的。最小鏈路容限s(n)表示基于來(lái)自系統(tǒng)中所有終端的全部傳輸功率的假定，從所要求的傳輸功率到設(shè)定點(diǎn)的偏差。正的鏈路容限表示C/I比達(dá)到由設(shè)定值定義的要求的性能等級(jí)所需要的大。這樣，可使這些終端的傳輸功率減少(即補(bǔ)償)與它們的鏈路容限成比例的量，并仍提供要求的性能等級(jí)。
然后可根據(jù)了解到的由蜂窩小區(qū)服務(wù)的終端的路徑損耗和其它蜂窩小區(qū)干擾電平的特性，導(dǎo)出每個(gè)蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)。如果將最大傳輸功率電平歸一化為1.0，則可把每組終端的歸一化補(bǔ)償系數(shù)表示為β(n)＝min(1. 0，10-0.1·s(n))；n＝1，2，……Nc 公式(2)與一個(gè)特殊的終端組關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)表示可施加于這個(gè)終端組但仍保持要求的設(shè)定值γ并因此保持要求的性能等級(jí)的傳輸功率的減少量。傳輸功率的補(bǔ)償是可能的，因?yàn)檫@些終端喜愛(ài)更好的C/I。通過(guò)用補(bǔ)償系數(shù)減少一個(gè)被調(diào)度的終端的傳輸功率，可減少對(duì)其它蜂窩小區(qū)中終端的干擾量而不影響這個(gè)終端的性能。
表3列出對(duì)于為15dB的設(shè)定值γ的每組終端的最小鏈路容限s(n)(在第3列)和補(bǔ)償系數(shù)(在第4列)。如在表3中所示，信道1至4具有0dB或更低的鏈路容限，并且信道5至12具有逐漸變好的鏈路容限。因此，以全功率工作信道1至4，并且以逐漸減少的功率工作信道5至12?？蓪⒀a(bǔ)償系數(shù)強(qiáng)加于在來(lái)自關(guān)聯(lián)的終端組中的終端的傳輸上。例如，因?yàn)樵诮M5中的終端具有17dB或更好的C/I和一個(gè)2dB的最小鏈路容限s(n)，所以可將來(lái)自這些終端的傳輸功率補(bǔ)償至峰值傳輸功率的63.1％。
對(duì)于具有低于設(shè)定值γ的C/I的終端，可應(yīng)用多個(gè)選項(xiàng)。來(lái)自這些終端的傳輸數(shù)據(jù)速率可減少至這個(gè)C/I所能支持的數(shù)據(jù)速率。可替換地，可(臨時(shí)地)請(qǐng)求引起這個(gè)較低的C/I的干擾終端在受影響的信道上減少它們的傳輸功率或停止傳輸，直到這個(gè)較低的C/I的終端得到滿意的服務(wù)為止。
在一個(gè)實(shí)施例中，一旦為重用模式中一個(gè)蜂窩小區(qū)確定補(bǔ)償系數(shù)，就可使這個(gè)重用模式中其它蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)參差(stagger)。例如，對(duì)于一個(gè)以12個(gè)信道且使用Ns＝4信道偏移量(channel offset)工作的Nr＝3(即3-蜂窩小區(qū))重用模式，可按四模Nc偏移的蜂窩小區(qū)2的補(bǔ)償系數(shù)，并可按八模Nc來(lái)偏移蜂窩小區(qū)3的補(bǔ)償系數(shù)。對(duì)于這個(gè)重用模式，蜂窩小區(qū)1應(yīng)用與信道組1(它包括在表3第四列中所示的信道和它們的補(bǔ)償系數(shù))關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)，蜂窩小區(qū)2應(yīng)用與信道組2(它包括在表3第四列中所示但被下移四個(gè)信道并被回繞的信道和補(bǔ)償系數(shù))關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)，蜂窩小區(qū)3應(yīng)用與信道組3(它包括在表3中所示但下移八個(gè)信道并被回繞的信道和補(bǔ)償系數(shù))關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)。在這個(gè)實(shí)例中使用一個(gè)4信道偏移量，但也可以使用其它偏移量。
表4列出使用在表3中所示的補(bǔ)償系數(shù)的蜂窩小區(qū)1至3的補(bǔ)償系數(shù)和一個(gè)四信道偏移量。例如，對(duì)于信道1，蜂窩小區(qū)1應(yīng)用與組1的信道1關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)，蜂窩小區(qū)2應(yīng)用與組1的信道9關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)，以及蜂窩小區(qū)3應(yīng)用與組1的信道5關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)。
表4

在低負(fù)載時(shí)，每個(gè)蜂窩小區(qū)將終端指派給所分配的“better(較好的)”信道。對(duì)于在表4中所示的信道分配，為在蜂窩小區(qū)1中的終端指派信道1至4，為在蜂窩小區(qū)2中的終端指派信道5至8，以及為蜂窩小區(qū)3中的終端指派信道9至12。當(dāng)在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的負(fù)載是四個(gè)終端或更少時(shí)，在沒(méi)有來(lái)自鄰近蜂窩小區(qū)中終端的同信道干擾(因?yàn)檫@12個(gè)信道是互相正交的)，并且每個(gè)終端應(yīng)該能夠達(dá)到它在蜂窩小區(qū)的上行鏈路上傳輸?shù)脑O(shè)定值。當(dāng)在任何一個(gè)蜂窩小區(qū)中負(fù)載超過(guò)四個(gè)終端時(shí)，那么這個(gè)蜂窩小區(qū)可為某個(gè)終端指派那些與其它蜂窩小區(qū)的信道不正交的信道。因?yàn)樵诿總€(gè)蜂窩小區(qū)中負(fù)載一般是獨(dú)立地變化的，有可能所指派的非正交信道將不會(huì)被任何鄰近的蜂窩小區(qū)占用。這個(gè)事件的概率(即“non-collision(非沖突)”的概率)是每個(gè)鄰近蜂窩小區(qū)中負(fù)載的函數(shù)。
具有補(bǔ)償?shù)男诺澜Y(jié)構(gòu)可導(dǎo)致在系統(tǒng)中所有終端觀測(cè)到的有效容限的增加。最初根據(jù)在圖5中所示的C/I CDF導(dǎo)出在表4中所示的補(bǔ)償系數(shù)，這是在其它蜂窩小區(qū)中的終端以全功率傳輸?shù)募俣ㄏ庐a(chǎn)生的。然而，當(dāng)隨同如在圖4中所示的一個(gè)交錯(cuò)排列的信道重用方案一起應(yīng)用補(bǔ)償系數(shù)時(shí)，在每個(gè)蜂窩小區(qū)中每個(gè)終端達(dá)到的實(shí)際C/I值可能比在表3的第2列中所提供的最小C/I值大，因?yàn)閼?yīng)用補(bǔ)償系數(shù)而減少了來(lái)自其它蜂窩小區(qū)中的終端的干擾。
作為一個(gè)例子，考慮在蜂窩小區(qū)1中的一個(gè)終端達(dá)到17dBC/I的情況。然后蜂窩小區(qū)1可將信道5指派給這個(gè)終端。在蜂窩小區(qū)2中的一個(gè)終端被允許以全功率在這個(gè)信道上傳輸，以及在蜂窩小區(qū)3中的一個(gè)終端被允許全功率的12.6％傳輸。蜂窩小區(qū)1中的終端的17dBC/I是根據(jù)全功率和最壞情況下干擾的估算(worst-case interference assessment)計(jì)算的。然而，因?yàn)榉涓C小區(qū)3中的終端的發(fā)射功率從1.0被減少至0.126，所以蜂窩小區(qū)1中的終端的有效容限將增加。鏈路容限增加的實(shí)際量取決于從(在蜂窩小區(qū)3中被指派信道5的)被補(bǔ)償?shù)母蓴_終端到蜂窩小區(qū)1的路徑損耗。
作為一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，可將每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端分類成具有0dB容限、3dB容限和6dB容限的三個(gè)不同組。將允許具有0dB容限的終端以全功率(當(dāng)被調(diào)度時(shí))傳輸，將允許具有3dB容限的終端以半功率傳輸，以及將允許具有6dB容限的終端以25％的全功率傳輸。如果每蜂窩小區(qū)分配三個(gè)信道，則為信道1指派的補(bǔ)償系數(shù)可以是1.0，為信道2指派的是0.5，以及為信道3指派的是0.25。在一個(gè)3-蜂窩小區(qū)重用模式中，可使信道參考以致為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配相同的但具有不同補(bǔ)償系數(shù)組的三個(gè)信道。表5列出這個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例的參差信道指派。
表5

實(shí)際的系統(tǒng)一般不符合上述理想的系統(tǒng)模型。例如，終端的不一致分布、不一致的基站布置、變化的地形和形態(tài)等等，都對(duì)在每個(gè)蜂窩小區(qū)中觀測(cè)到的干擾電平的變化起作用。蜂窩小區(qū)的特性和在蜂窩小區(qū)中性能的歸一化(normalization)一般比上面所述的更復(fù)雜(也就是說(shuō)，蜂窩小區(qū)的C/I CDF不太可能是相同的)。而且，在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端一般看到來(lái)自其它蜂窩小區(qū)中的終端的不同的干擾電平。這樣，可能要求更多的計(jì)算以將有效容限歸一化到一個(gè)跨越系統(tǒng)中蜂窩小區(qū)的特殊的閾值水平之內(nèi)。
因而為每個(gè)蜂窩小區(qū)所導(dǎo)出的補(bǔ)償系數(shù)可以是不同的，并且可能不按重要群集中其它蜂窩小區(qū)的模移位補(bǔ)償系數(shù)模移位版本。此外，也可使用蜂窩小區(qū)和/或信道的不同設(shè)定值以達(dá)到一個(gè)歸一化的性能等級(jí)，如果要求這樣的話。也可改變?cè)O(shè)定值以達(dá)到不一致的系統(tǒng)性能。不同C/I CDF在補(bǔ)償系數(shù)上的效果和為改善系統(tǒng)性能的補(bǔ)償系數(shù)調(diào)整是在美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)No.09/539,157中描述的，其標(biāo)題為“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSIONS OFA COMMUNICATION SYSTEM”，申請(qǐng)日期2000年3月30日，該專利申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，并且通過(guò)引用被包括在此。
可使用多個(gè)不同方案確定蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)。在一個(gè)方案中，迭代一個(gè)確定補(bǔ)償系數(shù)的程序多次，并在每個(gè)迭代中調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)，從而獲得用于所有信道的可達(dá)到的最大設(shè)定值。在一個(gè)實(shí)施例中，在確定最初的補(bǔ)償系數(shù)時(shí)，假定最壞情況下的其它蜂窩小區(qū)干擾。在另一個(gè)實(shí)施例中，可使用其它值代替最壞情況下干擾電平。例如，可使用平均的、中值的或95個(gè)百分點(diǎn)的其它蜂窩小區(qū)干擾分布來(lái)確定初始的補(bǔ)償系數(shù)。在又另外一個(gè)實(shí)施例中，自適應(yīng)地估計(jì)干擾電平，并且周期性地調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)以反映所估計(jì)的干擾電平。每個(gè)蜂窩小區(qū)所使用的補(bǔ)償系數(shù)可以或可以不傳達(dá)給相鄰的蜂窩小區(qū)。
在一些實(shí)施例中，可用一些“protection(保護(hù))”形式提供在蜂窩小區(qū)中的已分配的信道的一個(gè)子集。例如，可通過(guò)在周期性的基礎(chǔ)上保留一個(gè)或多個(gè)信道供蜂窩小區(qū)中終端專用而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。也可以將專用性定義為只當(dāng)必需時(shí)以及只有到要滿足處于不利位置的終端的所必需的程度時(shí)才可使用。可用各種方法向相鄰的蜂窩小區(qū)標(biāo)識(shí)受保護(hù)的信道。例如，一個(gè)蜂窩小區(qū)可向它的相鄰蜂窩小區(qū)傳送被保護(hù)的信道列表。然后相鄰蜂窩小區(qū)可減少或阻止在它們的覆蓋區(qū)域中的終端在受保護(hù)的信道上的數(shù)據(jù)傳輸?？墒褂眯诺辣Ｗo(hù)為因?yàn)閬?lái)自相鄰蜂窩小區(qū)中終端的過(guò)量干擾而不能達(dá)到必需的C/I的處于不利位置的終端進(jìn)行服務(wù)。對(duì)于這些情況，一旦為處于不利位置的終端服務(wù)，就可去除這個(gè)信道保護(hù)。
在一些實(shí)施例中，如果某個(gè)信道條件惡化到一個(gè)不可接受的水平(例如，如果FER大于某個(gè)百分比，或者中斷概率超過(guò)一個(gè)特殊的閾值)則一個(gè)蜂窩小區(qū)可將“blocking(阻塞)”(即，在它的覆蓋區(qū)域內(nèi)沒(méi)有終端的傳輸)強(qiáng)加于某個(gè)信道。每個(gè)蜂窩小區(qū)可測(cè)量信道的性能并且自行強(qiáng)制阻塞不良性能的信道，直到相當(dāng)?shù)乜隙ㄐ诺罈l件已經(jīng)改善并且可達(dá)到可靠的通信為止。
可基于例如蜂窩小區(qū)的條件而動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地執(zhí)行信道保護(hù)和阻塞。
對(duì)默認(rèn)補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)整在使用功率補(bǔ)償?shù)膶?shí)施例中，計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)并提供給系統(tǒng)中的蜂窩小區(qū)。此后，每個(gè)蜂窩小區(qū)在為在上行鏈路上數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度終端和為終端指派信道時(shí)應(yīng)用這些補(bǔ)償系數(shù)。
在一方面，可基于例如系統(tǒng)負(fù)載的變化、終端特性、用戶需求、性能要求等等動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地調(diào)整初始的補(bǔ)償系數(shù)?？墒褂迷S多方案調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)，在下面描述其中的一些。
在一個(gè)補(bǔ)償調(diào)整方案中，一個(gè)處于不利位置的終端在活動(dòng)地通信的一段時(shí)間期間減少侵入的蜂窩小區(qū)(offending cell)的補(bǔ)償系數(shù)。如上面注意到的，在許多場(chǎng)合中處于不利位置的終端因?yàn)閬?lái)自其它蜂窩小區(qū)中的有限數(shù)量的終端的過(guò)量干擾而不能夠達(dá)到要求的設(shè)定值。
如果處于不利位置的終端不能夠達(dá)到要求的設(shè)定值，甚至在給它指派了最佳的可用信道的時(shí)候(被稱為“soft-blocking(軟阻塞)”的條件)，在其它蜂窩小區(qū)中引起干擾的終端可暫時(shí)減少它們的傳輸功率，從而這個(gè)處于不利位置的終端將能夠獲得要求的設(shè)定值。作為一個(gè)實(shí)例，如果對(duì)于在蜂窩小區(qū)1中處于不利位置的終端的主要干擾源是在蜂窩小區(qū)2中的一個(gè)終端，那么可對(duì)蜂窩小區(qū)2中的這個(gè)終端的傳輸功率補(bǔ)償一個(gè)需要的量，以允許這個(gè)處于不利位置的終端工作于要求的設(shè)定值(例如，附加的3dB，從β(n)＝x下降至β(n)＝0.5x)。
在上面的實(shí)例中，如果將這個(gè)補(bǔ)償系數(shù)施加于蜂窩小區(qū)2中這個(gè)終端，那么這個(gè)終端也可能不再能夠滿足它的設(shè)定值，可能進(jìn)一步引起其它蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)的減少。因此，也可在補(bǔ)償系數(shù)之外對(duì)在侵入的蜂窩小區(qū)的特定信道中所使用的設(shè)定值作出調(diào)整。此外，也可以局部地作出這些調(diào)整，因此減少蜂窩小區(qū)1和2兩者的設(shè)定值，例如減少至有效地使它們的集合吞吐量最大化但仍滿足在兩個(gè)蜂窩小區(qū)中終端的中斷準(zhǔn)則(outage criteria)的值。
在另一個(gè)補(bǔ)償調(diào)整方案中，可暫時(shí)阻止侵入的蜂窩小區(qū)使用一個(gè)特殊的信道，因此可為這個(gè)處于不利位置的終端服務(wù)。對(duì)于侵入的蜂窩小區(qū)，可把用于這個(gè)受影響的信道的補(bǔ)償系數(shù)β(n)設(shè)定為0.0。
對(duì)于一個(gè)特殊的終端的主要干擾可能是來(lái)自另一個(gè)重用群集的蜂窩小區(qū)中的另一個(gè)終端的共用信道干擾。要減少共用信道干擾，可修改用于侵入的蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)，例如，使補(bǔ)償系數(shù)移位，因此對(duì)于受到高干擾電平的信道補(bǔ)償系數(shù)不高。
在另一個(gè)補(bǔ)償調(diào)整方案中，可為重用模式中每個(gè)蜂窩小區(qū)的專用而保留一個(gè)或多個(gè)信道。然后阻止(即阻塞)在重用模式中的其它蜂窩小區(qū)在這些信道上傳輸。所保留的信道數(shù)量可根據(jù)負(fù)載或系統(tǒng)要求，并可在工作條件改變時(shí)動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地調(diào)整這個(gè)數(shù)量。而且，可為蜂窩小區(qū)分配不同數(shù)量的保留信道，再次取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和條件。
可按各種方式獲得由其它蜂窩小區(qū)請(qǐng)求的功率補(bǔ)償量。在一些實(shí)施例中，每個(gè)蜂窩小區(qū)都知道允許處于不利位置的終端以要求的設(shè)定值工作所需要的補(bǔ)償系數(shù)。可預(yù)先計(jì)算這些補(bǔ)償系數(shù)并保存它們或可以前的傳輸來(lái)確定它們。當(dāng)一個(gè)處于不利位置的終端變成活動(dòng)的時(shí)候，蜂窩小區(qū)知道這個(gè)終端所需要的補(bǔ)償系數(shù)并將這個(gè)補(bǔ)償系數(shù)通知侵入的蜂窩小區(qū)。
對(duì)于要求調(diào)整(例如，減少或阻塞)侵入的蜂窩小區(qū)中的終端的傳輸功率的實(shí)施例，請(qǐng)求補(bǔ)償調(diào)整的蜂窩小區(qū)能將為滿足處于不利位置的終端的要求對(duì)補(bǔ)償系數(shù)要求的調(diào)整傳送給侵入的蜂窩小區(qū)。也可將這個(gè)調(diào)整發(fā)送至系統(tǒng)中的其它蜂窩小區(qū)，然后它們可使用這個(gè)信息改善這些蜂窩小區(qū)的性能。然后侵入的蜂窩小區(qū)基于一個(gè)已定義的補(bǔ)償調(diào)整方案應(yīng)用所請(qǐng)求的補(bǔ)償系數(shù)。例如，這樣的調(diào)整方案可定義，例如，應(yīng)用這個(gè)調(diào)整的時(shí)間和持續(xù)時(shí)間。如果一個(gè)侵入的蜂窩小區(qū)從多個(gè)其它蜂窩小區(qū)接收補(bǔ)償請(qǐng)求，則這個(gè)侵入的蜂窩小區(qū)一般應(yīng)用它從請(qǐng)求的蜂窩小區(qū)接收的補(bǔ)償系數(shù)中最大的補(bǔ)償系數(shù)。
可將要暫時(shí)減少或阻塞其它蜂窩小區(qū)中的傳輸?shù)恼?qǐng)求(或指示)通知侵入的蜂窩小區(qū)，從而能夠?yàn)樘幱诓焕恢玫慕K端服務(wù)。在需要時(shí)，可或者以一個(gè)有序的方式(例如，每幾個(gè)幀)，或者通過(guò)一些其它方法，動(dòng)態(tài)地將這個(gè)請(qǐng)求通知侵入的蜂窩小區(qū)。例如，每個(gè)蜂窩小區(qū)可給它的相鄰蜂窩小區(qū)在每個(gè)傳輸幀的開(kāi)始時(shí)帶著將在下一個(gè)傳輸幀時(shí)應(yīng)用這些請(qǐng)求的期望，發(fā)送一個(gè)這樣的請(qǐng)求列表?？梢栽O(shè)想其它用于將請(qǐng)求通知其它蜂窩小區(qū)的方法，并且是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
可使用許多方法實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償調(diào)整。在一個(gè)方法中，在動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)上將補(bǔ)償系數(shù)發(fā)送給相鄰的蜂窩小區(qū)并且在此后立刻應(yīng)用補(bǔ)償系數(shù)(例如，下一幀)。在另一個(gè)方法中，在受影響的蜂窩小區(qū)已知的預(yù)定時(shí)刻應(yīng)用補(bǔ)償系數(shù)。
也可使用許多方法將補(bǔ)償系數(shù)恢復(fù)至其原始值。在一個(gè)方法中，通過(guò)發(fā)布一個(gè)“restore(恢復(fù))”命令至侵入的蜂窩小區(qū)能恢復(fù)原始補(bǔ)償系數(shù)。在另一個(gè)方法中，通過(guò)遞增地增加補(bǔ)償系數(shù)逐漸地將補(bǔ)償系數(shù)恢復(fù)至其原始值。
在再另外的一個(gè)用于補(bǔ)償調(diào)整的方法中，每個(gè)蜂窩小區(qū)維持一個(gè)用于調(diào)整每個(gè)信道中的補(bǔ)償系數(shù)的已知步長(zhǎng)大小。每個(gè)蜂窩小區(qū)維持為每個(gè)信道所使用補(bǔ)償系數(shù)的當(dāng)前值和用于增加和減少補(bǔ)償系數(shù)的步長(zhǎng)大小。此后，蜂窩小區(qū)在每次接收到減少傳輸功率的請(qǐng)求時(shí)，按照所關(guān)聯(lián)的步長(zhǎng)大小調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)。
在再一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)特殊蜂窩小區(qū)的每個(gè)信道可與在補(bǔ)償系數(shù)上的最大和最小極限關(guān)聯(lián)起來(lái)。作為一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，假定在每個(gè)蜂窩小區(qū)中工作的調(diào)度器在公共幀邊界上調(diào)度，i＝1，2，3…。而且，令βmmax(n)和βmmin(n)為蜂窩小區(qū)m中的信道n的補(bǔ)償系數(shù)的最大值和最小值，并令δup(n)和δdown(n)表示用于增加和減少信道n的補(bǔ)償系數(shù)的步長(zhǎng)大小。那么，可把在蜂窩小區(qū)m中i幀時(shí)對(duì)信道n的補(bǔ)償調(diào)整表示為(a)如果任何相鄰蜂窩小區(qū)在i幀時(shí)發(fā)送減少功率命令βm(n，i)＝max[βmmin(n)，βm(n，i-1)·δdown(n)]，(b)否則βm(n，i)＝min[βmmax(n)，βm(n，i-1)·δup(n)]。
也可以按要求或需要調(diào)整最大和最小補(bǔ)償極限。例如，可根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載或要求調(diào)整最大和最小極限。
可將補(bǔ)償系數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整視為等同于基于負(fù)載、性能或一些其它測(cè)量值的系統(tǒng)設(shè)定值或信道的最大允許數(shù)據(jù)速率的動(dòng)態(tài)調(diào)整。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載增加時(shí)，可將設(shè)定值調(diào)整(即減少)至允許在信道中可靠工作的等級(jí)。通常，也可使每個(gè)信道的設(shè)定值為自適應(yīng)的。這允許按要求或需要，把與信道關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率不同地設(shè)定?？删植康赜擅總€(gè)蜂窩小區(qū)在每個(gè)信道中進(jìn)行設(shè)定值的匹配。
可擴(kuò)展補(bǔ)償系數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整，以致可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的所有信道的補(bǔ)償系數(shù)。這個(gè)特點(diǎn)允許系統(tǒng)有效地調(diào)整每個(gè)信道中的功率電平，因此在特定信道中的活動(dòng)終端能夠滿足所要求的設(shè)定值。在相鄰蜂窩小區(qū)的信道中的功率因而變成例如本地蜂窩小區(qū)中的活動(dòng)終端組、它們的要求等等的函數(shù)。如果在一個(gè)蜂窩小區(qū)中終端的混合(mix)是這樣的，使得所有終端可達(dá)到它們被指派的信道中的設(shè)定值，那么使用默認(rèn)的補(bǔ)償系數(shù)。否則，在相鄰的侵入的蜂窩小區(qū)中，在特定的信道中以及在特定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，暫時(shí)應(yīng)用補(bǔ)償系數(shù)的附加的減少(即，減少的傳輸功率)。
當(dāng)允許動(dòng)態(tài)地改變補(bǔ)償系數(shù)的時(shí)候，在一個(gè)特殊的蜂窩小區(qū)中的調(diào)度器可能不確定相鄰蜂窩小區(qū)正在傳輸?shù)墓β省＿@會(huì)導(dǎo)致本地蜂窩小區(qū)中終端的實(shí)際工作點(diǎn)的不明確。但是，仍可動(dòng)態(tài)地執(zhí)行對(duì)補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)整，例如，通過(guò)根據(jù)在所觀測(cè)到的受影響信道的性能上的調(diào)整。
例如，在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，蜂窩小區(qū)監(jiān)視與一個(gè)特定信道中的一個(gè)終端關(guān)聯(lián)的平均誤幀率(frame-erasure-rate)(FER)。如果實(shí)際C/I低于設(shè)定值，則存在更高的幀擦除發(fā)生概率，因此導(dǎo)致錯(cuò)誤幀的重新傳輸。然后這個(gè)蜂窩小區(qū)可(1)減少這個(gè)終端的數(shù)據(jù)速率，(2)請(qǐng)求侵入的蜂窩小區(qū)中的終端減少它們?cè)谶@個(gè)信道上的傳輸功率，或者進(jìn)行(1)和(2)兩者。
用于調(diào)度和信道指派的參數(shù)自適應(yīng)重用方案為在上行鏈路上請(qǐng)求傳輸數(shù)據(jù)的終端提供一個(gè)分配資源的結(jié)構(gòu)。在正常系統(tǒng)工作期間，從遍及系統(tǒng)的各種終端接收傳輸數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。然后蜂窩小區(qū)為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端并將信道指派給終端，從而達(dá)到高效率和性能。
可使用各種調(diào)度方案并基于多個(gè)因素來(lái)完成為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸和指派信道給終端。這樣的因素包括(1)一個(gè)或多個(gè)信道度量(metric)，(2)指派給活動(dòng)終端的優(yōu)先級(jí)，和(3)涉及公平的準(zhǔn)則。在調(diào)度終端和指派信道時(shí)還可以考慮其它因素(其中一些在下面描述)并且是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
可使用一個(gè)或多個(gè)信道度量來(lái)調(diào)度終端和/或指派信道，以致可實(shí)現(xiàn)更有效地使用系統(tǒng)資源和改善性能兩者。這樣的信道度量可包括基于吞吐量、干擾、中斷概率或一些其它測(cè)量的度量。在下面描述一個(gè)表示“goodness(質(zhì)量因素)”的信道度量的實(shí)例。然而，將認(rèn)識(shí)到也可制定其它信道度量并且它們也是在本信道度量可基于各種因素，諸如(1)一個(gè)終端到服務(wù)的蜂窩小區(qū)的路徑損耗和峰值傳輸功率，(2)其它蜂窩小區(qū)干擾特性，(3)補(bǔ)償系數(shù)，和可能其它系數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于活動(dòng)的終端的信道度量dm(n，k)可按如下定義dm(n，k)＝f{βm(n)·Pmax·ξm(k)/Im(n)} 公式(3)其中βm(n)是與蜂窩小區(qū)m的信道n關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)，其中0≤β≤1(當(dāng)βm(n)＝0時(shí)，這等價(jià)于阻止蜂窩小區(qū)m使用信道n)；Pmax(k)是終端k的最大傳輸功率；ξm(k)是從終端k到蜂窩小區(qū)m的路徑損耗；Im(k)是由蜂窩小區(qū)m在信道n上觀測(cè)到的干擾功率；以及f(x)是描述自變量x的“質(zhì)量因素”的函數(shù)，其中x與C/I成比例。
其它蜂窩小區(qū)干擾Im(n)的精確計(jì)算，要求知道從每個(gè)干擾終端(即，被指派了相同的信道n的那些終端)到它的服務(wù)的蜂窩小區(qū)以及到在考慮的蜂窩小區(qū)m的路徑損耗。如果使用功率控制，則到服務(wù)的蜂窩小區(qū)的路徑損耗確定由這個(gè)干擾終端要傳輸?shù)墓β柿?。到蜂窩小區(qū)m的路徑損耗確定將在蜂窩小區(qū)m作為干擾接收的來(lái)自干擾終端的傳輸功率量。其它蜂窩小區(qū)干擾Im(n)的直接計(jì)算一般是不實(shí)際的，因?yàn)橛嘘P(guān)干擾終端的信息通常是不可用的(例如，其它蜂窩小區(qū)幾乎同時(shí)正在為這些終端調(diào)度和指派)，以及這些終端的路徑損耗特性一般是不準(zhǔn)確(例如，很可能基于平均值并且不反映衰落)。
因而可基于各種方案估算其它蜂窩小區(qū)干擾Im(n)。在一個(gè)干擾估算方案中，每個(gè)蜂窩小區(qū)保持對(duì)于每個(gè)信道所接收的干擾功率的直方圖。在蜂窩小區(qū)m處對(duì)于信道n的總的接收功率Io，m(n)包括對(duì)于被調(diào)度的終端k在信道n中所接收的功率Ck(n)，和從其它蜂窩小區(qū)中的其它干擾終端所接收的干擾功率(加上熱噪聲和其它背景噪聲)。這樣，其它蜂窩小區(qū)干擾可估算為m(n)＝Io，m(n)-Ck(n) 公式(4)其中m(n)是對(duì)于蜂窩小區(qū)m在信道n中估算的其它蜂窩小區(qū)干擾?？蔀槊總€(gè)信道估算其它蜂窩小區(qū)干擾m(n)，并且在每個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔形成對(duì)于每個(gè)信道的其它蜂窩小區(qū)干擾的分布。然后可使用這個(gè)分布的平均值、最壞情況或一些百分點(diǎn)作為公式(3)中的其它蜂窩小區(qū)干擾Im(n)。
各種函數(shù)f(x)可用于信道度量。在一個(gè)實(shí)施例中，信道度量dm(n，k)表示蜂窩小區(qū)m中終端k在信道n中的中斷概率。在另一個(gè)實(shí)施例中，信道度量dm(n，k)表示在C/I＝x處可以可靠地支持的最大數(shù)據(jù)速率。也可以使用其它函數(shù)作為信道度量，并且是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
信道度量dm(n，k)表示蜂窩小區(qū)m中終端k在信道n上的“score(分?jǐn)?shù))”。信道度量可用于為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸或指派信道給終端，或者兩者。在調(diào)度終端和/或指派信道時(shí)，可為每個(gè)活動(dòng)的終端對(duì)于蜂窩小區(qū)中每個(gè)信道計(jì)算分?jǐn)?shù)。對(duì)于每個(gè)終端，(最大到Nc)分?jǐn)?shù)表示與可用于指派的信道關(guān)聯(lián)的期望性能。對(duì)于一個(gè)特殊的終端，具有“best(最好的)”分?jǐn)?shù)的信道可以是指派給終端的最好的信道。例如，如果信道度量dm(n，k)表示中斷概率，那么具有最低中斷概率的信道是指派給終端的最好的信道。
在基于包括函數(shù)f(x)(例如，從終端k至蜂窩小區(qū)m的路徑損耗，由蜂窩小區(qū)m觀測(cè)到的干擾功率Im(n)等等)的參數(shù)估算的可信度上，可計(jì)算信道度量dm(n，k)?？稍谝粋€(gè)時(shí)間周期上平均dm(n，k)的值以提高準(zhǔn)確性。由于信號(hào)和干擾兩者的小信號(hào)衰落，干擾源的位置變化引起干擾功率的變化，以及可能偶然的遮蔽(例如，一輛卡車阻塞了主信號(hào)路徑)有可能引起dm(n，k)的值中發(fā)生波動(dòng)。要解決這些波動(dòng)，可選擇具有更大的補(bǔ)償系數(shù)的信道以提供一些容限，以及也可根據(jù)工作條件的變化來(lái)適配數(shù)據(jù)速率。
在一方面，可根據(jù)終端的優(yōu)先級(jí)為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸和指派信道，從而通常在為較低優(yōu)先級(jí)的終端之前為較高優(yōu)先級(jí)的終端服務(wù)。優(yōu)先化一般導(dǎo)致更簡(jiǎn)單的終端調(diào)度和信道指派過(guò)程并且也可用于確保在終端中某種程度的公平，如下所述?？筛鶕?jù)諸如例如，平均吞吐量、終端受到的延遲等等。多個(gè)準(zhǔn)則對(duì)在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端進(jìn)行優(yōu)先化。下面討論這些準(zhǔn)則中的一些。
在一個(gè)終端優(yōu)先化方案中，根據(jù)它們的平均吞吐量對(duì)終端進(jìn)行優(yōu)先化。在這個(gè)方案中，為要調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)活動(dòng)的終端保持一個(gè)“score(分?jǐn)?shù))”。一個(gè)蜂窩小區(qū)能保持它提供服務(wù)(即，對(duì)于分布的控制方案)的活動(dòng)終端的分?jǐn)?shù)，或者一個(gè)中央控制器能為所有活動(dòng)終端(即，在集中控制方案中)保持分?jǐn)?shù)?？稍谕ㄐ畔到y(tǒng)的較高層次上建立一個(gè)終端的活動(dòng)狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中，為每個(gè)活動(dòng)終端保持表示平均吞吐量的分?jǐn)?shù)k(i)。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，可計(jì)算對(duì)于終端k在i幀時(shí)的分?jǐn)?shù)k(i)為指數(shù)平均吞吐量，并可表示為k(i)＝α1·k(i-1)+α0·rk(i)/rmax公式(5)其中在i＜0時(shí)，k(i)＝0，rk(i)是終端k在i幀(單位為位/幀)時(shí)的數(shù)據(jù)速率，以及α0和α1是用于指數(shù)平均的時(shí)間常數(shù)。
一般地，rk(i)是由一個(gè)特殊的最大可達(dá)到數(shù)據(jù)速率rmax和一個(gè)特殊的最小數(shù)據(jù)速率(例如零)限制的。α1(相對(duì)于α0)r更大的值相應(yīng)于更長(zhǎng)的平均時(shí)間常數(shù)。例如，如果α0和α1兩者都是0.5，那么給當(dāng)前數(shù)據(jù)速率rk(i)與來(lái)自前面的調(diào)度時(shí)間間隔的分?jǐn)?shù)k(i-1)相等的權(quán)重。
基于終端k的達(dá)到的(即可測(cè)量的)或可達(dá)到的(即估算的)C/I，數(shù)據(jù)速率rk(i)可以是這個(gè)終端的一個(gè)“realizable(可實(shí)現(xiàn)的)”(即“potential(可能的)”)數(shù)據(jù)速率?？砂呀K端k的數(shù)據(jù)速率表示為rk(i)＝ck·log2(1+C/Ik)， 公式(6)其中ck是一個(gè)正常數(shù)，它反映為終端k所選擇的編碼和調(diào)制方案所達(dá)到的理論容量的一小部分。數(shù)據(jù)速率rk(i)也可是在當(dāng)前調(diào)度周期中指派的實(shí)際數(shù)據(jù)速率，或者一些其它可以計(jì)量的數(shù)據(jù)速率。使用可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率在信道指派過(guò)程期間引入一個(gè)“shuffling(慢慢變動(dòng))”的效果，這可以改善一些處于不利位置的終端的性能，如下所述。
在另一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算終端k在i幀時(shí)的分?jǐn)?shù)k(i)作為在某個(gè)時(shí)間間隔上所達(dá)到的線性平均吞吐量計(jì)算，并可被表示為φk(i)=1KΣj=i-k+1irk(j)/rmax]]>公式(7)在特殊數(shù)量的幀上(例如在最后的10幀上)計(jì)算終端的平均(可實(shí)現(xiàn)的或?qū)嶋H的)吞吐量并可用作為分?jǐn)?shù)?？煽紤]另外的用于活動(dòng)終端的分?jǐn)?shù)k(i)的公式并且，它們是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
在一實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)終端要求傳輸數(shù)據(jù)(即，變成活動(dòng)的)的時(shí)候，將它加入到一個(gè)列表中并初始化它的分?jǐn)?shù)(例如，為零或一個(gè)終端能夠基于當(dāng)前的C/I達(dá)到的歸一化的數(shù)據(jù)速率)。順序地在每個(gè)幀中更新列表中每個(gè)活動(dòng)終端的分?jǐn)?shù)。只要在一個(gè)幀中沒(méi)有為一個(gè)活動(dòng)終端調(diào)度傳輸，就把它的數(shù)據(jù)速率設(shè)為零(即rk(i)＝0)，并相應(yīng)地更新它的分?jǐn)?shù)。如果終端接收到有差錯(cuò)的幀，這個(gè)幀的有效數(shù)據(jù)速率也設(shè)為零。這個(gè)幀差錯(cuò)可能不會(huì)立即知道(例如，由于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_認(rèn)/不確認(rèn)(Ack/Nak)方案的往返行程延遲(round tripdelay))，但是一旦可得到這個(gè)信息就能相應(yīng)地調(diào)整分?jǐn)?shù)。
然后調(diào)度器能使用分?jǐn)?shù)為調(diào)度和/或信道指派對(duì)終端進(jìn)行優(yōu)先化。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，使活動(dòng)終端組優(yōu)先化，以致為具有最低分?jǐn)?shù)的終端指派最高優(yōu)先級(jí)，并為具有最高分?jǐn)?shù)的終端指派最低優(yōu)先級(jí)。調(diào)度過(guò)程也可以在進(jìn)行優(yōu)先化時(shí)將不一致的權(quán)重系數(shù)指派給終端分?jǐn)?shù)。這樣不一致的權(quán)重系數(shù)能考慮在確定終端優(yōu)先級(jí)時(shí)要考慮的其它因素(諸如下面要討論的那些)。
在某些實(shí)施例(例如，如果使用可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率)中，一個(gè)特殊的終端的分?jǐn)?shù)k(i)不必表示這個(gè)終端可支持的數(shù)據(jù)速率(即，可不反映這個(gè)終端可能的數(shù)據(jù)速率)。例如，可為兩個(gè)終端指派相同的數(shù)據(jù)速率，即使一個(gè)終端能夠比另一個(gè)支持更高的數(shù)據(jù)速率。在這種情況下，可把更高的分?jǐn)?shù)給具有更高可能的數(shù)據(jù)速率的終端，并因而將具有更低的優(yōu)先級(jí)。
也可使終端的優(yōu)先級(jí)成為各種其它因素的函數(shù)。這些因素可包括，例如，有效負(fù)荷要求、可達(dá)到的C/I和要求的設(shè)定值、終端受到的延遲、中斷概率、對(duì)鄰近蜂窩小區(qū)的干擾、來(lái)自其它蜂窩小區(qū)的干擾、數(shù)據(jù)速率、最大傳輸功率、要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型、正在提供的數(shù)據(jù)服務(wù)類型等等。上面不是一個(gè)無(wú)遺漏的列表。也可考慮其它因素并且它們是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
可使用終端的有效負(fù)荷以確定優(yōu)先級(jí)。大的有效負(fù)荷一般要求由較少數(shù)量的可用信道可支持的高數(shù)據(jù)速率。相反，小有效負(fù)荷一般能由更多的可用信道支持?？蔀樾∮行ж?fù)荷指派一個(gè)具有可能不能夠支持大有效負(fù)荷所需要的高數(shù)據(jù)速率的大補(bǔ)償系數(shù)的信道。因?yàn)闉榇笥行ж?fù)荷調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸更困難，所以可為具有大有效負(fù)荷的終端指派更高的優(yōu)先級(jí)。這樣，具有大有效負(fù)荷的終端可能能夠與具有小有效負(fù)荷的終端一樣享受類似的性能等級(jí)。
也可以使用終端的達(dá)到的C/I來(lái)確定優(yōu)先級(jí)。具有較低的達(dá)到的C/I的終端可能只支持較低的數(shù)據(jù)速率。如果使用可用資源用于傳輸至具有較高的達(dá)到的C/I的終端，則平均系統(tǒng)吞吐量將有可能上升，從而提高系統(tǒng)的效率。通常，更可取的是傳輸至具有較高的達(dá)到的C/I的終端。
也可以在確定優(yōu)先級(jí)時(shí)考慮終端已經(jīng)受到的延遲量。如果基于優(yōu)先級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)資源分配，則低優(yōu)先級(jí)的終端更可能受到更長(zhǎng)的延遲。要確保最低服務(wù)水平，可在這個(gè)終端受到的延遲量增加時(shí)提升這個(gè)終端的優(yōu)先級(jí)。提升防止低優(yōu)先級(jí)終端被延遲無(wú)法忍受的時(shí)間量或可能不確定地被延遲。
也可在確定優(yōu)先級(jí)時(shí)考慮要由終端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型。有些數(shù)據(jù)類型是時(shí)間敏感的并要求快速注意。其它數(shù)據(jù)類型能容忍更長(zhǎng)的傳輸延遲?？蔀闀r(shí)間緊急的數(shù)據(jù)指派更高的優(yōu)先級(jí)。如一個(gè)實(shí)例，可給要重新傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比第一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更高的優(yōu)先級(jí)。被重新傳輸?shù)臄?shù)據(jù)一般相應(yīng)于先前錯(cuò)誤地傳輸和接收的數(shù)據(jù)。因?yàn)樵诜涓C小區(qū)處的其它信號(hào)處理可能取決于錯(cuò)誤地接收的數(shù)據(jù)，所以可以給被重新傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更高的優(yōu)先級(jí)。
可在指派終端優(yōu)先級(jí)時(shí)考慮正在提供的數(shù)據(jù)服務(wù)的類型。可為高級(jí)服務(wù)(例如，支付更高費(fèi)用的那些服務(wù))指派更高的優(yōu)先級(jí)。可為不同的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)建立一個(gè)價(jià)格體系。通過(guò)價(jià)格體系，終端能獨(dú)立地確定終端能希望享受的優(yōu)先級(jí)和服務(wù)類型。
可將上面所述的因素和其它因素加權(quán)和組合以導(dǎo)出終端的優(yōu)先級(jí)?？筛鶕?jù)正在優(yōu)化的系統(tǒng)目標(biāo)組使用不同加權(quán)方案。如一個(gè)實(shí)例，要優(yōu)化蜂窩小區(qū)的平均吞吐量，可給終端可達(dá)到的C/I較大的權(quán)重。也可使用其它加權(quán)方案并且它們是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
在調(diào)度終端和指派信道時(shí)可利用公平準(zhǔn)則以確保(或可能甚至是保證)最低的服務(wù)等級(jí)(GOS)。公平準(zhǔn)則一般應(yīng)用于系統(tǒng)中所有的終端，雖然也可以選擇終端的一個(gè)特殊的子集(例如，高級(jí)終端)應(yīng)用公平準(zhǔn)則。通過(guò)使用優(yōu)先級(jí)可達(dá)到公平。例如，每次沒(méi)有被調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸和/或每次傳輸不成功的終端可上移優(yōu)先級(jí)。
對(duì)于上述終端優(yōu)先化方案，可在分?jǐn)?shù)的比率基礎(chǔ)上分配資源。在這種情況下，所有活動(dòng)終端的分?jǐn)?shù)可參考最大終端分?jǐn)?shù)構(gòu)成一個(gè)修改的分?jǐn)?shù) 可把它表示為φ^k(i)=φk(i)/maxk{φk(i)}]]>公式(8)然后可根據(jù)它們的修改分?jǐn)?shù)為一個(gè)特殊的終端分配資源。例如，如果終端1具有一個(gè)兩倍于終端2的分?jǐn)?shù)，那么調(diào)度處理器能分配一個(gè)(或多個(gè))具有使這兩個(gè)終端的數(shù)據(jù)速率相等所需要的容量的信道(假如這樣信道是可用的)。如一個(gè)公平準(zhǔn)則，調(diào)度器可嘗試在每個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔處使數(shù)據(jù)速率歸一化。也可利用其它公平準(zhǔn)則并且它們是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度在系統(tǒng)中的蜂窩小區(qū)使用以上面所述的方式和按照指定的規(guī)則和條件所制訂的自適應(yīng)重用計(jì)劃而工作。在正常工作期間，每個(gè)蜂窩小區(qū)從數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪@個(gè)蜂窩小區(qū)中的多個(gè)終端接收請(qǐng)求。然后這些蜂窩小區(qū)為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸以滿足系統(tǒng)目標(biāo)。可在每個(gè)蜂窩小區(qū)處(即對(duì)于分布的調(diào)度方案)、由一個(gè)中央調(diào)度器(即對(duì)于集中調(diào)度方案)或者由一個(gè)混合方案執(zhí)行調(diào)度，在這個(gè)混合方案中，有些蜂窩小區(qū)調(diào)度它們自己的傳輸，而一個(gè)中央調(diào)度器為一組蜂窩小區(qū)調(diào)度傳輸。
圖6是一個(gè)用于為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕趦?yōu)先級(jí)的調(diào)度方案的實(shí)施例的流程圖。在這個(gè)基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度方案中，根據(jù)活動(dòng)終端的優(yōu)先級(jí)，一次一個(gè)終端從最高優(yōu)先級(jí)到最低優(yōu)先級(jí)為活動(dòng)終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸。可在每個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔處調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端數(shù)量受到可用信道數(shù)量的限制。例如，每蜂窩小區(qū)可為最多至Nc個(gè)終端在Nc個(gè)可用信道上調(diào)度傳輸。
最初，在步驟610處更新要被用于調(diào)度的終端的參數(shù)。這些參數(shù)可包括補(bǔ)償系數(shù)、其它蜂窩小區(qū)干擾特性、終端的路徑損耗以及可能其它的參數(shù)?？墒褂眠@些參數(shù)確定終端的信道度量。
然后在步驟612處，對(duì)終端進(jìn)行優(yōu)先化和排列。通常，只考慮為具有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的活動(dòng)終端進(jìn)行調(diào)度，并對(duì)這些終端進(jìn)行優(yōu)先化和排列?？墒褂枚鄠€(gè)終端等級(jí)方案(terminal-rating scheme)中的任意一個(gè)，并可基于上面所列的一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)則，諸如吞吐量、有效負(fù)荷等等，進(jìn)行終端的優(yōu)先化。然后將活動(dòng)終端根據(jù)它們的優(yōu)先級(jí)從最高優(yōu)先級(jí)到最低優(yōu)先級(jí)排列。
然后在步驟614處，將可用的信道指派給活動(dòng)終端。信道指派一般包括多個(gè)步驟。首先，為每個(gè)終端對(duì)每個(gè)可用信道根據(jù)所更新的參數(shù)計(jì)算一個(gè)或多個(gè)信道度量?？墒褂萌我鈹?shù)量的信道度量，諸如在公式(3)中所示的一個(gè)信道度量。然后根據(jù)終端的優(yōu)先級(jí)、所計(jì)算的信道度量和可能的其它因素(諸如需求要求)為終端指派可用的信道?？苫诟鞣N信道指派方案進(jìn)行信道指派，其中一些在下面描述。
信道指派可意味著指派一個(gè)信道以及使用一個(gè)數(shù)據(jù)速率?？蓪⒚總€(gè)可能的數(shù)據(jù)速率與相應(yīng)的編碼和調(diào)制方案關(guān)聯(lián)起來(lái)。每個(gè)被調(diào)度的終端可能根據(jù)所指派的數(shù)據(jù)速率知道(例如推理地)要使用的適當(dāng)?shù)木幋a和調(diào)制方案。另一方面，可將這個(gè)編碼和調(diào)制方案?jìng)鬟_(dá)給被調(diào)度的終端?？梢允褂眠@個(gè)“adaptive(自適應(yīng)的)”編碼和調(diào)制方案來(lái)提供改善的性能。
然后在步驟616處更新系統(tǒng)參數(shù)以反映信道指派。要被更新的系統(tǒng)參數(shù)可包括，例如，基于(1)在這個(gè)蜂窩小區(qū)中被調(diào)度的終端的信道指派，(2)來(lái)自其它蜂窩小區(qū)的調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)的請(qǐng)求等等，而對(duì)在蜂窩小區(qū)中信道的補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)整。這個(gè)蜂窩小區(qū)也可請(qǐng)求通過(guò)相鄰蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)調(diào)整。
然后在步驟618處，這個(gè)蜂窩小區(qū)通過(guò)所指派的信道從被調(diào)度的終端接收數(shù)據(jù)傳輸。從所接收的傳輸中，這個(gè)蜂窩小區(qū)估算可用于將來(lái)的調(diào)度時(shí)間間隔的各種數(shù)量，諸如對(duì)每個(gè)信道的干擾。通常，在這個(gè)蜂窩小區(qū)的正常工作期間執(zhí)行步驟610至618。在步驟620處，作出另一個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔是否已經(jīng)發(fā)生的判斷。如果答案為是，則這個(gè)過(guò)程返回至步驟610，并對(duì)于下一個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔調(diào)度終端。否則，這個(gè)過(guò)程在步驟620處等待。將在下面更詳細(xì)地描述這些步驟中的有些步驟。
信道指派方案可基于各種方案并考慮各種因素將可用的信道指派給活動(dòng)終端。這些信道指派方案可按指派結(jié)果的復(fù)雜性和最優(yōu)性(即品質(zhì))排列。下面用于例示描述幾個(gè)信道指派方案，以及這些方案包括(1)基于優(yōu)先級(jí)的信道指派方案，(2)基于需求的信道指派方案，和(3)具有升級(jí)的信道指派方案。也可實(shí)現(xiàn)其它方案并且它們是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
在基于優(yōu)先級(jí)的信道指派方案中，一次為一個(gè)終端進(jìn)行信道指派，最先為最高優(yōu)先級(jí)的終端考慮信道指派，而最后為最低優(yōu)先級(jí)的終端考慮信道指派。最初基于諸如上面所述的多個(gè)因素，對(duì)在蜂窩小區(qū)中所有活動(dòng)終端進(jìn)行優(yōu)先化。
圖7是基于優(yōu)先級(jí)的信道指派方案的實(shí)施例的流程圖。開(kāi)始，在步驟710處，為活動(dòng)終端和為可用的信道計(jì)算信道度量?？墒褂酶鞣N信道度量，諸如上面所述的那些。然后在步驟712處，根據(jù)上述因素對(duì)活動(dòng)終端進(jìn)行優(yōu)先化和排列。也可根據(jù)在步驟710中所計(jì)算的度量進(jìn)行優(yōu)先化。然后使用終端優(yōu)先級(jí)和信道度量進(jìn)行信道指派。
在步驟714處，從活動(dòng)終端列表中選擇最高優(yōu)先級(jí)的終端，并在步驟716處為它指派一個(gè)可用的信道。在一個(gè)實(shí)施例中，把信道的第一選擇權(quán)給予所選擇的終端并為它指派一個(gè)具有最佳信道度量的可用信道。在另一個(gè)實(shí)施例中，為所選擇的終端指派一個(gè)具有最差的度量仍滿足這個(gè)終端的要求的可用信道。在步驟718處，也為所選擇的終端指派一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)速率，它是基于(1)這個(gè)終端所要求的最大速率，(2)這個(gè)終端的可用傳輸功率和與被指派的信道關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)，和(3)這個(gè)終端的要求(例如中斷概率)而確定的。
然后在步驟720，從活動(dòng)終端列表中去除被指派的終端。然后在步驟722，作出活動(dòng)終端列表是否為空的判斷，表示已經(jīng)為所有的活動(dòng)終端指派了信道。如果列表不為空，則這個(gè)過(guò)程返回至步驟714，并選擇在列表中最高優(yōu)先級(jí)的未被指派的終端進(jìn)行信道指派。否則，如果已經(jīng)為所有終端指派了信道，則這個(gè)過(guò)程結(jié)束。
在一個(gè)實(shí)施例中，如果在信道指派期間存在平分(tie)(也就是，如果多于一個(gè)信道與相同或相似的信道度量關(guān)聯(lián))，則不立即指派信道。代替為，標(biāo)記導(dǎo)致平分的那些信道，并且繼續(xù)估計(jì)其它更低優(yōu)先級(jí)的終端。如果下一個(gè)終端具有與所標(biāo)記的信道中任何一個(gè)信道關(guān)聯(lián)的它的最大度量，那么可將這個(gè)信道指派給這個(gè)終端，并從可用信道列表中去除這個(gè)信道。當(dāng)對(duì)于一個(gè)特殊的終端所標(biāo)記的信道列表被減少到一個(gè)時(shí)，將這個(gè)剩余的信道指派給標(biāo)記這個(gè)信道的最高優(yōu)先級(jí)的終端。
如果信道指派導(dǎo)致一個(gè)具有超過(guò)被指派的數(shù)據(jù)速率所要求的鏈路容限的附加鏈路容限的終端(即，在被指派的信道上這個(gè)終端的C/I大于設(shè)定值)，那么(1)可增加這個(gè)終端的數(shù)據(jù)速率至滿足所要求的性能等級(jí)的水平，或者(2)可通過(guò)減少(例如通過(guò)降低補(bǔ)償系數(shù))這個(gè)終端的傳輸功率直到鏈路容限量，以減少系統(tǒng)中的干擾。如由有效鏈路容限所支持的這個(gè)終端所增加的數(shù)據(jù)速率，增加了這個(gè)終端以及系統(tǒng)的吞吐量。因而有效地對(duì)被調(diào)度的終端行使功率控制?？蔀槊總€(gè)被調(diào)度的終端基于它的信道指派作出數(shù)據(jù)速率和/或補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)整。
如果為一個(gè)終端指派的信道不能夠支持要求的數(shù)據(jù)速率，則可應(yīng)用幾個(gè)選項(xiàng)。在一個(gè)選項(xiàng)中，調(diào)度這個(gè)終端以一個(gè)減少的數(shù)據(jù)速率(在這里被稱為“dimming(灰態(tài))”的條件)傳輸。在另一個(gè)選項(xiàng)中，不允許這個(gè)終端在當(dāng)前的調(diào)度時(shí)間間隔內(nèi)(在這里被稱為“blanking(消隱)”的條件)傳輸，并且使這個(gè)信道可用于其它活動(dòng)終端。在任一情況下，可增加灰態(tài)或消隱的終端的優(yōu)先級(jí)，提高這個(gè)終端在下一次調(diào)度時(shí)間間隔中更早地考慮的機(jī)會(huì)。
如果按照一個(gè)終端的平均吞吐量更新它的優(yōu)先級(jí)，那么信道指派方案可在指派信道時(shí)考慮這個(gè)終端的可達(dá)到的數(shù)據(jù)速率。在一個(gè)實(shí)施例中，被指派給一個(gè)終端的特殊的信道是在給定中斷標(biāo)準(zhǔn)上使這個(gè)終端的吞吐量最大化的一個(gè)信道。信道指派方案首先可從可用信道列表中估計(jì)對(duì)于這個(gè)終端的最佳信道。然后將滿足所要求的中斷準(zhǔn)則的最大數(shù)據(jù)速率指派給這個(gè)終端用于這個(gè)信道。
在基于需求的信道指派方案中，在進(jìn)行信道指派時(shí)考慮終端的需求或有效負(fù)荷要求，以致可更好地利用可用的系統(tǒng)資源。對(duì)于一特殊的可用信道組，具有更低的有效負(fù)荷要求的終端(可用更低的數(shù)據(jù)速率使之滿足的終端)可由多個(gè)可用信道提供服務(wù)，然而具有更高的有效負(fù)荷要求的終端(可能要求更高的數(shù)據(jù)速率的終端)可由數(shù)量減少的可用信道提供服務(wù)。如果具有更低的有效負(fù)荷要求的終端具有更高的優(yōu)先級(jí)并被指派最佳可用信道(在許多也能實(shí)現(xiàn)這個(gè)終端要求的信道中)，并且如果這個(gè)信道是唯一一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)具有更高有效負(fù)荷的終端的要求的信道，那么將只對(duì)一個(gè)終端提供服務(wù)而沒(méi)有有效地使用資源。
作為一個(gè)例子，考慮三個(gè)信道可用于為兩個(gè)終端指派，終端1具有1千字節(jié)(Kbyte)的有效負(fù)荷要求，以及終端2具有10千字節(jié)的有效負(fù)荷要求。而且，假定三個(gè)信道中只有一個(gè)信道將滿足終端2的要求，但是所有三個(gè)信道都將滿足終端1的要求?？芍概尚诺廊缦?a)如果終端2具有比終端1高的優(yōu)先級(jí)，則為終端2指派使其吞吐量最大化的信道。然后默認(rèn)地為終端1指派下一個(gè)最佳的信道。兩個(gè)終端的信道指派都為它們提供了服務(wù)。
(b)如果終端1具有比終端2高的優(yōu)先級(jí)，并且如果在進(jìn)行信道指派時(shí)不考慮終端的有效負(fù)荷要求，則可為終端1指派具有最大有效容限的信道，即使可用信道中的任何一個(gè)信道都能滿足終端1的要求。將默認(rèn)地為終端2指派下一個(gè)最佳的可能不滿足其要求的信道。然而可按較低數(shù)據(jù)速率向終端2提供服務(wù)，或終端2保留在隊(duì)列中直到下一個(gè)調(diào)度周期。
對(duì)于(b)的情況，幾種指派選項(xiàng)是可用的。如果如上所述地進(jìn)行信道指派，則可減少在指派給終端1的信道中所使用的功率至按要求的數(shù)據(jù)速率可靠通信所要求的水平。在(b)的情況中另一個(gè)指派選項(xiàng)是為終端1指派具有滿足終端1的要求的最低容限的信道。在這個(gè)信道指派下，使其它較佳的信道可用于其它可能需要它們的終端(例如，因?yàn)楦叩挠行ж?fù)荷要求或更低的所達(dá)到的C/I)。使用這個(gè)基于需求或有效負(fù)荷的信道指派，具有更大容限的信道可用于為可能要求附加容限的后續(xù)終端的指派?；谟行ж?fù)荷的信道指派因而在調(diào)度時(shí)間間隔中使有效吞吐量最大化。
與在圖7中為基于優(yōu)先級(jí)的信道指派方案所示的流程圖相似，可實(shí)現(xiàn)基于需求的信道指派方案的流程圖。在一個(gè)實(shí)施例中，為信道指派所選擇的每個(gè)終端指派一個(gè)具有仍滿足這個(gè)終端要求的最壞度量的可用信道。在另一個(gè)實(shí)施例中，可修改終端的優(yōu)先級(jí)，以致更早地為具有更大有效負(fù)荷的終端考慮指派。許多其它變化方案也是可能的并且是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
在具有升級(jí)的信道指派方案中，最初為活動(dòng)終端指派信道(例如，基于它們的優(yōu)先級(jí)或需求，如上所述)，然后如果任何較佳的信道是可用的則升級(jí)為較佳的信道。在上面所述的方案的某些實(shí)施例中，最初可為更高優(yōu)先級(jí)的終端指派仍滿足它們要求的最壞信道，而保存較佳的信道，萬(wàn)一需要它們時(shí)用于更低優(yōu)先級(jí)的終端。這些方案可導(dǎo)致連續(xù)地為更低優(yōu)先級(jí)的終端指派，以連續(xù)地將更接近一致的補(bǔ)償系數(shù)(即更大的傳輸功率)與較佳信道關(guān)聯(lián)起來(lái)。
如果活動(dòng)終端的數(shù)量小于可用信道的數(shù)量，則可能使終端升級(jí)?？蓪⒁粋€(gè)終端升級(jí)至另一個(gè)未被指派的具有比初始指派的信道更高容限的信道。使終端升級(jí)的原因是增加可靠性和/或降低支持傳輸所要求的有效傳輸功率。也就是說(shuō)，因?yàn)槎鄠€(gè)未被指派的信道滿足終端的要求，所以重新為終端指派一個(gè)具有更高容限的信道允許按照容限量減少傳輸功率。
可使用各種方案使信道升級(jí)，下面描述其中的一些方案。也可實(shí)現(xiàn)其它信道升級(jí)方案并且它們是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
在一個(gè)信道升級(jí)方案中，為終端重新指派較佳的可用信道，如果這些信道滿足終端的要求并且能夠提供更大的鏈路容限?？苫趦?yōu)先級(jí)進(jìn)行信道升級(jí)，以致如果信道是可用的則先使更高優(yōu)先級(jí)的終端升級(jí)，后使更低優(yōu)先級(jí)的終端升級(jí)。這個(gè)升級(jí)方案允許活動(dòng)終端中的一些或全部享受具有更高鏈路容限的較佳信道。
圖8是一個(gè)信道升級(jí)方案的實(shí)施例的流程圖，從而根據(jù)終端的優(yōu)先級(jí)使終端升級(jí)。在開(kāi)始在圖8中所示的這個(gè)升級(jí)過(guò)程之前，為活動(dòng)終端指派它們的初始信道指派，這可使用上面在圖7中所述的信道指派方案完成。在步驟810處，作出是否已經(jīng)將所有可用信道指派給活動(dòng)終端的判斷。如果已經(jīng)指派了所有信道，則沒(méi)有信道可用于升級(jí)并且這個(gè)過(guò)程進(jìn)行至步驟828。否則，將終端升級(jí)至可用信道，如果這些信道比原來(lái)被指派的信道更好(即與較佳的信道度量關(guān)聯(lián))。
在步驟812處，從活動(dòng)終端中選擇最高優(yōu)先級(jí)的終端用于可能的信道升級(jí)。對(duì)于所選擇的終端，從未被指派的信道列表中選擇“best(最佳的)”信道。最佳的信道可相應(yīng)于具有對(duì)于所選擇的終端的“best(最佳的)”信道度量的信道。
然后在步驟816處，作出是否可能使所選擇的終端升級(jí)的判斷。如果最佳可用信道的信道度量比原來(lái)被指派給所選擇的終端的信道更壞，那么不進(jìn)行升級(jí)并且這個(gè)過(guò)程進(jìn)行至步驟824。否則在步驟818，將所選擇的終端升級(jí)到這個(gè)最佳的可用信道，然后在步驟820將這個(gè)最佳可用信道從可用信道列表中去除。在步驟822處，可把最初被指派給所選擇的終端的信道放回可用信道列表，用于為一些其它更低優(yōu)先級(jí)的終端的可能的指派。然后在步驟824處，將所選擇的終端從活動(dòng)終端列表中去除，而不管是否進(jìn)行了信道升級(jí)。
在步驟826處，作出活動(dòng)終端列表是否為空的判斷。如果終端列表不為空，則這個(gè)過(guò)程返回步驟810，并且在列表中選擇最高優(yōu)先級(jí)的終端用于可能的信道升級(jí)。否則，如果沒(méi)有信道可用于升級(jí)或者如果已經(jīng)考慮了所有活動(dòng)終端，則這個(gè)過(guò)程進(jìn)行至步驟828，并且為所有信道調(diào)整補(bǔ)償系數(shù)以減少被調(diào)度和被指派的信道的傳輸功率。然后這個(gè)過(guò)程結(jié)束。
在圖8中的升級(jí)過(guò)程有效地將活動(dòng)終端升級(jí)至更可能提供改善的性能的可用信道?？尚薷脑趫D8中所示的信道升級(jí)方案以提供改進(jìn)的信道升級(jí)。例如，對(duì)于一個(gè)特殊的終端，有可能一個(gè)更低終端所釋放的信道會(huì)對(duì)這個(gè)終端更好。然而，沒(méi)有為這個(gè)終端指派這個(gè)信道，因?yàn)樵诳紤]更低優(yōu)先級(jí)的終端的時(shí)候已經(jīng)將這個(gè)終端從終端列表去除了。在圖8中的過(guò)程因而可以迭代多次，或者可執(zhí)行其它試驗(yàn)以解決這種情況。
在另一個(gè)信道升級(jí)方案中，由多個(gè)可用信道使被指派的終端升級(jí)。例如，如果三個(gè)信道是可用的，則每個(gè)被調(diào)度和被指派的終端上移三個(gè)時(shí)隙。這個(gè)升級(jí)方案允許大多數(shù)(如果不是全部)終端享受較佳的信道。例如，如果具有逐漸變壞性能的信道1至12可用于指派并且最初將信道4至12指派給九個(gè)終端，那么可使每個(gè)終端升級(jí)三個(gè)信道。然后這個(gè)九個(gè)終端占用信道1至9并且信道10至12可以是不起作用的。
在另一個(gè)信道指派方案中，可在信道指派中考慮在與信道關(guān)聯(lián)的信道度量之間的差異。在一些例子中，不為最高優(yōu)先級(jí)的終端指派具有最佳信道度量的信道可能更好。例如，對(duì)于一個(gè)特殊的終端，多個(gè)信道可與大致相似的度量關(guān)聯(lián)，或者多個(gè)信道可提供所要求的C/I。在這些例子中，可為這個(gè)終端指派幾個(gè)信道中之一并且仍然適當(dāng)?shù)貙?duì)這個(gè)終端服務(wù)。如果一個(gè)更低優(yōu)先級(jí)的終端具有一個(gè)與它的最佳信道相同的、由一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的終端所選擇的信道，并且如果在這個(gè)更低優(yōu)先級(jí)的終端的最佳和第二最佳信道之間存在大的不同，那么為這個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的終端指派它的第二最佳信道并且為這個(gè)更低優(yōu)先級(jí)的終端指派它的最佳信道可能是更佳的。例如，如果終端1具有對(duì)于信道2和信道3相似的信道度量，并且下一個(gè)更低優(yōu)先級(jí)的終端2對(duì)于信道3具有比對(duì)于信道2更大的信道度量，那么可為終端1指派信道2并為終端2指派信道3。
在再另外的一個(gè)信道指派方案中，最高優(yōu)先級(jí)的終端對(duì)提供所要求的性能(與上面所述的標(biāo)出平局(tie)的信道相似)的可用信道作出標(biāo)記。然后下一個(gè)更低優(yōu)先級(jí)的終端對(duì)它可接受的信道作出標(biāo)記。然后進(jìn)行信道指派，以致先為更低優(yōu)先級(jí)的終端指派信道，但保留更高優(yōu)先級(jí)的終端所需要的信道。
在再另外的一個(gè)信道指派方案中，通過(guò)考慮在蜂窩小區(qū)中的活動(dòng)終端組上大量信道指派的置換(permutation)，更好地將信道指派給蜂窩小區(qū)中的終端。在這種情況下，不單獨(dú)在終端的度量和優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)上為一個(gè)特殊的終端作出信道指派決定。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，可將終端的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)換為一個(gè)權(quán)重，用于在蜂窩小區(qū)的信道指派計(jì)算中比例縮放度量。
可根據(jù)活動(dòng)終端的優(yōu)先級(jí)、需求、分?jǐn)?shù)(例如，如在公式(3)中所計(jì)算的)等等為它們調(diào)度傳輸和指派信道，如上所述。在下面描述用于為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸和指派信道的一些其它考慮。
首先，可為一個(gè)特殊的終端指派多個(gè)信道，如果這些信道是可用的并且如果一個(gè)信道不能夠滿足這個(gè)終端的要求。例如，可為一個(gè)終端指派一個(gè)能夠支持這個(gè)終端要求的50％的第一信道，和一個(gè)能夠支持這個(gè)終端要求的35％的第二信道，以及一個(gè)能夠支持這個(gè)終端要求的15％的第三信道。如果這個(gè)特殊資源分配阻礙其它終端達(dá)到它們的要求，那么服務(wù)水平低下的終端的優(yōu)先級(jí)可提高，從而在后續(xù)的調(diào)度時(shí)間間隔中更早地考慮它們的資源分配。
其次，可為一個(gè)特殊的終端對(duì)于不同的調(diào)度時(shí)間間隔指派不同的信道以提供一個(gè)“shuffling(逐漸變動(dòng))”的效果。這個(gè)被指派信道的逐漸變動(dòng)可在某些實(shí)例中提供干擾平均(interference averaging)，這可改善一個(gè)處于不利位置的終端的性能。
第三，可考慮其它終端在一個(gè)特殊的信道上傳輸?shù)母怕?。如果多個(gè)信道在不考慮占用概率(occupancy probability)時(shí)具有接近相等的信道度量，那么要指派的較佳信道是具有最低被使用概率的一個(gè)信道。這樣，可把信道占用概率用于確定最佳信道指派。
第四，可在進(jìn)行信道指派時(shí)考慮過(guò)量的中斷概率。在一些實(shí)例中，可能將一個(gè)信道指派給一個(gè)特殊的終端是不當(dāng)?shù)幕虿幻髦堑摹＠?，如果一個(gè)終端對(duì)于一個(gè)特殊的信道所期望的中斷概率是過(guò)量的，則存在在這個(gè)信道上的整個(gè)傳輸將被破壞并且將需要被重新傳輸?shù)暮侠淼目赡苄?。而且，這個(gè)信道的指派可增加相鄰蜂窩小區(qū)中終端的傳輸也被這個(gè)附加的干擾破壞的可能性。在這樣的實(shí)例中，為這個(gè)終端指派這個(gè)信道可能是不明智的，并且根本不指派這個(gè)信道或者將這個(gè)信道指派給可更好地使用它的終端，可能會(huì)更好。
也可將可用信道指派給在使用上具有零或更多條件或約束的終端。這樣的條件可包括，例如(1)在數(shù)據(jù)速率上的限制，(2)最大傳輸功率，(3)在設(shè)定值上的限制等等。
可在指派給活動(dòng)終端的信道上利用最大數(shù)據(jù)速率。例如，如果所期望的C/I不能夠支持所要求的數(shù)據(jù)速率，那么可減少數(shù)據(jù)速率以達(dá)到要求。
可將最大傳輸功率約束設(shè)置在某些被指派的信道上。如果在系統(tǒng)中的蜂窩小區(qū)知道其它蜂窩小區(qū)中對(duì)于信道的功率約束，那么有可能可在更高的確定性程度下局部地計(jì)算干擾電平并且更好地計(jì)劃和調(diào)度。
可在被指派的信道上利用一個(gè)特殊的設(shè)定值，例如，在嚴(yán)重地加載的情況下?？蔀?例如低優(yōu)先級(jí))終端指派不滿足所要求的最小中斷概率(即被指派的信道具有低于所要求的C/I的期望C/I)的信道。在這種情況下，可要求這個(gè)終端使用被指派的信道以一個(gè)更低的滿足所要求的性能準(zhǔn)則的設(shè)定值工作。所使用的設(shè)定值可以是靜態(tài)的或者按照系統(tǒng)負(fù)載可調(diào)整的。而且，可在每信道基礎(chǔ)上利用這個(gè)設(shè)定值。
控制方案可用各種方式和使用許多控制方案(諸如集中的、分布式的以及混合的控制方案)實(shí)施自適應(yīng)重用方案、數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端調(diào)度和信道的指派。下面描述這些控制方案中的一些方案。
在一個(gè)集中的控制方案中，把來(lái)自所有蜂窩小區(qū)中活動(dòng)終端的要被共同地控制的信息提供給中央處理器，它基于所接收的信息和一組系統(tǒng)目標(biāo)來(lái)處理信息、調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸并指派信道。在分布式的控制方案中，把來(lái)自每個(gè)蜂窩小區(qū)中活動(dòng)終端的信息提供給一個(gè)蜂窩小區(qū)處理器，它基于從這個(gè)蜂窩小區(qū)中終端接收的信息以及可能從其它蜂窩小區(qū)接收的其它信息來(lái)處理信息、調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸并為這個(gè)蜂窩小區(qū)指派信道。
分布式控制方案在地區(qū)級(jí)為終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度和信道指派?？稍诿總€(gè)蜂窩小區(qū)實(shí)現(xiàn)分布式控制方案，并且不要求蜂窩小區(qū)之間的所涉及的協(xié)調(diào)。
在分布式控制方案中，可與系統(tǒng)中其它蜂窩小區(qū)動(dòng)態(tài)地共用本地信息，即使在每個(gè)蜂窩小區(qū)可局部地進(jìn)行調(diào)度和信道指派。被共用的信息可包括，例如，在一個(gè)特殊的蜂窩小區(qū)上的加載、在這個(gè)蜂窩小區(qū)上的活動(dòng)終端列表、信道可用信息、被指派的補(bǔ)償系數(shù)等等。在分布式控制方案中，不需要用動(dòng)態(tài)的方式共用這個(gè)信息，并且可以是可用于系統(tǒng)中蜂窩小區(qū)的“static(靜態(tài))”信息。蜂窩小區(qū)可使用被共用的信息以幫助決定如何局部地最佳分配資源。
在低或高負(fù)載條件下都可以方便地使用分布式控制方案，而且比集中的控制方案更簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。在低負(fù)載時(shí)，在蜂窩小區(qū)中的終端更可能能夠使用正交的信道傳輸，這些信道導(dǎo)致對(duì)其它蜂窩小區(qū)中終端的最小干擾。在負(fù)載增加時(shí)，系統(tǒng)中的干擾電平通常將增加，并且存在將為終端指派非正交信道的更大可能性。然而，在負(fù)載增加時(shí)，蜂窩小區(qū)能夠?yàn)檎{(diào)度從中選擇的終端組也增加。這些終端中的一些可能比其它的終端更能容忍其它蜂窩小區(qū)的干擾。分布式控制方案充分利用這個(gè)事實(shí)為終端調(diào)度和指派信道。
在下面的專利文件中對(duì)分布式的、集中的和混合的調(diào)度方案有更詳細(xì)的描述，所述專利文件為美國(guó)專利號(hào)No.5,923,650，其標(biāo)題為“METHOD ANDAPPARATUS FOR REVERSE LINK RATE SCHEDULING”，于7/13/99發(fā)布，美國(guó)專利號(hào)No.5,914,950，標(biāo)題也為“METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK RATESCHEDULING”，于6/22/99發(fā)布，以及美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/798,951，標(biāo)題為“METHOD AND APPARATUS FOR FORWARD LINK RATE SCHEDULING”，于1999年九月17日申請(qǐng)，所有這些專利都已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并通過(guò)引用包括在此。
功率控制可由蜂窩小區(qū)對(duì)被指派的信道實(shí)行功率控制。如果為一個(gè)終端指派一個(gè)信道并且這個(gè)終端具有正的鏈路容限(即在預(yù)期的C/I和設(shè)定值之間的差是正的)，則可根據(jù)所確定的鏈路容限減少這個(gè)終端的傳輸功率。即使系統(tǒng)中其它蜂窩小區(qū)沒(méi)有注意到對(duì)一個(gè)特殊信道的減少的補(bǔ)償，但總的效果是減少干擾電平并且提高了成功傳輸?shù)母怕?。有可能以與對(duì)CDMA系統(tǒng)中上行鏈路功率控制相似的方式，可動(dòng)態(tài)地進(jìn)行功率控制。
與其它重用結(jié)構(gòu)的結(jié)合在這里所述的自適應(yīng)重用方案也可在其它重用結(jié)構(gòu)中或者結(jié)合其它重用結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。一種這樣的結(jié)構(gòu)是由T.K.Fong等人在一篇論文中公開(kāi)的，這篇論文標(biāo)題為“Radio Resource Allocation in Fixed Broadband WirelessNetworks”，IEEE通信學(xué)報(bào)(IEEE Transactions on Communications)，第46卷第6期，1998年6月，通過(guò)引用將它包括在此。這份參考資料描述將每個(gè)蜂窩小區(qū)劃分成多個(gè)扇區(qū)(sector)并且以所選擇的指定的(和可能非指定的)與參差的時(shí)隙傳輸至每個(gè)扇區(qū)以減少干擾量。
另一個(gè)重用結(jié)構(gòu)由K.K.Leung等人在一篇論文中公開(kāi)，這篇論文標(biāo)題為“Dynamic Allocation of Downlink and Uplink Resouce for BroadbandServices in Fixed Wireless Networks”，IEEE通信中所選擇區(qū)域的雜志(IEEEJournal on Selected Areas in Communications)，第17卷第5期，1999年5月，通過(guò)引用將它包括在此。這份參考資料描述將每個(gè)蜂窩小區(qū)劃分成多個(gè)扇區(qū)并且以所選擇的指定的(和可能非指定的)和參差的時(shí)隙與子時(shí)隙(sub-timeslot)傳輸至每個(gè)扇區(qū)以減少干擾量。確定終端的C/I，并且基于終端的直到q個(gè)并發(fā)傳輸?shù)娜菰S量把終端分類成組。然后選擇傳輸模式并調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸以確保符合終端的要求。
還有另一個(gè)重用結(jié)構(gòu)由K.C.Chawla等人在一篇論文中公開(kāi)，這篇論文標(biāo)題為“Quasi-Static Resource Allocation with Interference Avoidance forFixed Wireless Systems”，IEEE在通信中所選擇的區(qū)域雜志(IEEE Journal onSelected Areas in Communications)，第17卷第3期，1999年3月，通過(guò)引用將它包括在此。這份參考資料描述用“beam-off(射束關(guān)閉)”序列指派每個(gè)蜂窩小區(qū)并且允許終端通知蜂窩小區(qū)用于它的數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴褧r(shí)隙。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖9是通信系統(tǒng)100中基站104和終端106的方框圖，通信系統(tǒng)100能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例。在每個(gè)被調(diào)度的終端106處，數(shù)據(jù)信源(datasource)912為傳輸(TX)數(shù)據(jù)處理器914提供數(shù)據(jù)(即信息位)。TX數(shù)據(jù)處理器914按照一個(gè)特殊的編碼方案對(duì)數(shù)據(jù)編碼，基于一個(gè)特殊的交錯(cuò)方案對(duì)編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行交錯(cuò)(即重新排序)，并且將交錯(cuò)的位映射成調(diào)制碼元，用于為數(shù)據(jù)傳輸指派給終端的一個(gè)或多個(gè)信道。編碼增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。交錯(cuò)為編碼的位提供時(shí)間分集(time diversity)，允許根據(jù)被指派信道的平均C/I傳輸數(shù)據(jù)，抗衰落，并且還去除用于構(gòu)成每個(gè)調(diào)制碼元的編碼位之間的相關(guān)性。如果通過(guò)多個(gè)頻率子信道傳輸編碼位，則交錯(cuò)還可提供頻率分集(frequencydiversity)。在一方面，可基于由基站提供的信息進(jìn)行編碼和碼元映射。
可基于各種方案完成編碼、交錯(cuò)和信號(hào)映射。在下列各項(xiàng)專利中描述一些這樣的方案，美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.09/532,492，它的標(biāo)題為“HIGHEFFICIENCY，HIGH PERFORMANCE COMMUNICATIONS SYSTEM EMPLOYING MULTI-CARRIER MODULATION”，申請(qǐng)于2000年3月22日，美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.09/816,481，標(biāo)題為“METHOD AND APPARATUS FOR UTILIZING CHANNEL STATEINFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，申請(qǐng)于2001年3月23日，以及美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.09/776,073，標(biāo)題為“CODING SCHEME FOR AWIRELESS COMMUNICATION”，申請(qǐng)于2001年2月1日，所有這些專利都已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，并通過(guò)引用包括在此。
TX(傳輸)MIMO(多輸入多輸出)處理器920對(duì)來(lái)自TX數(shù)據(jù)處理器914的調(diào)制碼元進(jìn)行接收與去復(fù)用，并為每個(gè)傳輸信道(例如每個(gè)傳輸天線)提供一個(gè)調(diào)制碼元流，每時(shí)隙一個(gè)調(diào)制碼元。如果全部信道狀態(tài)信息(channel stateinformation)(CSI)是可用的(例如，一個(gè)信道響應(yīng)矩陣H)，則TX MIMO處理器920還可為每個(gè)被指派的信道預(yù)處理調(diào)制碼元。在前面所述的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.09/532,402中描述MIMO和全部CSI處理。
如果不使用OFDM(正交頻分多路復(fù)用)，則TX MIMO處理器920為用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)天線提供一個(gè)調(diào)制碼元流。并且如果使用OFDM，則TX MIMO處理器920為用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)天線提供一個(gè)調(diào)制碼元向量流。并且如果進(jìn)行全部CSI處理，則TX MIMO處理器920為每個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€提供一個(gè)已預(yù)處理的調(diào)制碼元流或已預(yù)處理的調(diào)制碼元向量流。然后由相應(yīng)的調(diào)制器(MOD)922接收和調(diào)制每個(gè)流并且通過(guò)關(guān)聯(lián)的天線924傳輸每個(gè)流。
在基站104處，多個(gè)接收天線952接收由被調(diào)度的終端傳輸?shù)男盘?hào)，并且每個(gè)接收天線為相應(yīng)的解調(diào)器(DEMOD)954提供所接收的信號(hào)。每個(gè)解調(diào)器(或前端單元)954執(zhí)行與在調(diào)制器922處所執(zhí)行的處理互補(bǔ)的處理。然后將來(lái)自所有解調(diào)器954的調(diào)制碼元提供給接收(RX)MIMO/數(shù)據(jù)處理器956并且進(jìn)行處理以再現(xiàn)為終端傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流。RX MIMO/數(shù)據(jù)處理器956執(zhí)行與TX數(shù)據(jù)處理器914和TX MIMO處理器920所執(zhí)行的處理互補(bǔ)的處理，并且為數(shù)據(jù)信宿(data sink)960提供解碼的數(shù)據(jù)。在前面所述的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.09/776,073中進(jìn)一步詳細(xì)地描述了由基站104進(jìn)行的處理。
RX MIMO/數(shù)據(jù)處理器956還為活動(dòng)終端估算鏈路條件。例如，RX MIMO/數(shù)據(jù)處理器956可為每個(gè)活動(dòng)終端估算路徑損耗、在每個(gè)信道上的干擾等等，可包括信道狀態(tài)信息(CSI)。這個(gè)CSI可用于開(kāi)發(fā)和適配重用計(jì)劃以及調(diào)度活動(dòng)終端和分配信道?？稍诙鄠€(gè)可用于本領(lǐng)域的論文中找到基于導(dǎo)頻信號(hào)或數(shù)據(jù)傳輸而估算單一傳輸信道的方法。一個(gè)這樣的估算方法由F.Ling在一篇論文中描述，這篇論文的標(biāo)題為“Optimal Reception，Performance Bound，andCutoff-Rate Analysis of References-Assisted Coherent CDMACommunication with Applications”，IEEE通信學(xué)報(bào)，1999年10月。
在基站104上的蜂窩小區(qū)處理器964使用CSI執(zhí)行多個(gè)功能，包括(1)開(kāi)發(fā)和適配一個(gè)重用計(jì)劃，(2)為最佳的終端組調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸，(3)為被調(diào)度的終端指派信道，以及(4)確定每個(gè)被指派信道要使用的可能的數(shù)據(jù)速率和編碼和調(diào)制方案。蜂窩小區(qū)處理器964可調(diào)度終端達(dá)到高吞吐量或基于一些其它性能準(zhǔn)則或度量，如上所述。對(duì)于每個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔，蜂窩小區(qū)處理器964提供被調(diào)度在上行鏈路和它們的被指派的信道和(可能的)數(shù)據(jù)速率(即調(diào)度信息)上傳輸?shù)慕K端的列表。在圖9中，示出蜂窩小區(qū)處理器964為在基站104內(nèi)實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)現(xiàn)中，由蜂窩小區(qū)處理器964執(zhí)行的功能可在通信系統(tǒng)100的一些其它部件(例如，位于連接到多個(gè)基站并與多個(gè)基站交互的基站控制器中的中央控制器)中實(shí)現(xiàn)。
然后TX數(shù)據(jù)處理器962接收和處理調(diào)度信息，并且將已處理的數(shù)據(jù)提供給一個(gè)或多個(gè)調(diào)制器954。調(diào)制器954進(jìn)一步調(diào)整已處理的數(shù)據(jù)并將調(diào)度信息通過(guò)下行鏈路信道傳輸回終端106。可使用各種信令技術(shù)將調(diào)度信息送到由基站調(diào)度的終端，如在前面所述的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.09/826,481中所描述。例如，可在指定的下行鏈路信道(例如，控制信道(control channel)、尋呼信道(paging channel)或一些其它類型的信道)上發(fā)送調(diào)度信息。因?yàn)榛顒?dòng)終端要求基站在上行鏈路上傳輸數(shù)據(jù)，所以這些終端將知道監(jiān)視用于它們的調(diào)度的指定的下行鏈路信道，它們的調(diào)度將識(shí)別對(duì)它們調(diào)度以進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)間和它們的被指派的信道和(可能的)數(shù)據(jù)速率。
在終端106處，由天線924接收所傳輸?shù)姆答佇盘?hào)，由解調(diào)器922對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并將它提供給RX數(shù)據(jù)/MIMO處理器932。RX數(shù)據(jù)/MIMO處理器932執(zhí)行與TX數(shù)據(jù)處理器962所執(zhí)行的處理互補(bǔ)的處理并再現(xiàn)一個(gè)調(diào)度，然后可使用這個(gè)調(diào)度指示這個(gè)終端處理和傳輸數(shù)據(jù)。這個(gè)調(diào)度確定允許該終端在何時(shí)以及在哪一個(gè)信道上在上行鏈路上傳輸，并且一般還識(shí)別用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率和/或編碼和調(diào)制方案。如果沒(méi)有為這個(gè)終端提供有關(guān)在哪一個(gè)信道上使用哪個(gè)數(shù)據(jù)速率的信息，那么這個(gè)終端可使用“blind(盲目)”速率選擇并確定編碼和調(diào)制方案。在這種情況下，基站可執(zhí)行盲目速率檢測(cè)以再現(xiàn)由這個(gè)終端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
基站的部件和終端可用一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(digital signalprocessor)(DSP)、專用集成電路(application specific integrated circuit)(ASIC)、處理器、微處理器、控制器、微控制器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fieldprogrammable gate array)(FPGA)、可編程邏輯器件(programmable logicdevice)、其它電子單元或這些項(xiàng)的任何組合實(shí)現(xiàn)。也可用在處理器上執(zhí)行的軟件實(shí)現(xiàn)這里所述的一些功能和處理。
可用軟件和硬件的組合實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的某些方面。例如，可基于在處理器(例如在圖9中的蜂窩小區(qū)處理器964)上執(zhí)行的程序代碼完成調(diào)度處理(即選擇終端并指派傳輸天線)。
在此包括標(biāo)題用于參考和幫助查找某些段落。這些標(biāo)題不是要求限制在其下所述的概念，并且這些概念可在貫穿整個(gè)說(shuō)明書(shū)的其它段落中具有適應(yīng)性。
提供對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使任何本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員能夠提供制作或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將是容易地顯而易見(jiàn)的，并且在此所定義的一般原理可在不脫離本發(fā)明的精神或范圍下被應(yīng)用于其它實(shí)施例。因而，本發(fā)明不是要求受限于在此所示的實(shí)施例，而是旨在將本發(fā)明與在此所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)一致的最寬廣的范圍聯(lián)系起來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種控制在通信系統(tǒng)中上行鏈路上傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，包括確定所述通信系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)特性；將可用系統(tǒng)資源劃分成多個(gè)組信道；至少部分地基于所述通信系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)所確定的特性，為所述多個(gè)信道定義多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)，其中，每個(gè)信道與標(biāo)識(shí)從峰值發(fā)射功率電平的一個(gè)減小量的相應(yīng)補(bǔ)償系數(shù)相關(guān)，并且其中，每個(gè)補(bǔ)償系數(shù)的范圍是從零至一；以及將所述多個(gè)信道指派給終端用于以至少部分地基于所述多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)而確定的功率電平進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)所確定的特性包括在所述多個(gè)信道上的干擾特性。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)所確定的特性包括用于所述通信系統(tǒng)的負(fù)載概率。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，把所述多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)定義為近似地匹配所述通信系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)所確定的特性。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，把所述多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)定義為近似地匹配所述通信系統(tǒng)中的終端的C/I特性。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，把所述多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)定義為部分地基于一個(gè)或多個(gè)為所述多個(gè)信道所選擇的設(shè)定值，其中，每個(gè)設(shè)定值相應(yīng)于一個(gè)特殊的性能等級(jí)所要求的C/I。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，部分地基于在所述多個(gè)信道上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率確定所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)定值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括為每個(gè)信道估算鏈路容限；基于所述估算的鏈路容限調(diào)整所述多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)信道與代表全部傳輸功率的為一的補(bǔ)償系數(shù)關(guān)聯(lián)，以及剩余的信道與小于一的補(bǔ)償系數(shù)關(guān)聯(lián)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括自適應(yīng)地調(diào)整所述多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)以反映所述通信系統(tǒng)中的變化。
11.如權(quán)利1所述的方法，還包括在一特殊的時(shí)間持續(xù)期內(nèi)減少一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)以減少在所述關(guān)聯(lián)的信道上的干擾。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在一個(gè)特殊的時(shí)持續(xù)期內(nèi)設(shè)定一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)為零以消除在一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)信道上的干擾。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述可用的系統(tǒng)資源劃分成多個(gè)時(shí)分多路復(fù)用(TDM)的時(shí)隙，以及中，所述多個(gè)信道相應(yīng)于所述定義的時(shí)隙組。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述可用系統(tǒng)資源劃分成多個(gè)頻分多路復(fù)用(FDM)的信道。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述可用的系統(tǒng)資源劃分成多個(gè)碼分多路復(fù)用(CDM)的信道。
16.一種用于控制通信系統(tǒng)中上行鏈路上傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，包括為所述通信系統(tǒng)定義一個(gè)重用模式，其特征在于，所述重用模式包括多個(gè)蜂窩小區(qū)；為所述通信系統(tǒng)中每個(gè)蜂窩小區(qū)確定一個(gè)或多個(gè)特性；將可用系統(tǒng)資源劃分成多個(gè)信道；至少部分地基于所確定的一個(gè)或多個(gè)特性，為所述通信系統(tǒng)中每個(gè)蜂窩小區(qū)定義用于所述多個(gè)信道的多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)，其中，每個(gè)蜂窩小區(qū)的每個(gè)信道與相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)關(guān)聯(lián)，所述補(bǔ)償系數(shù)識(shí)別從峰值傳輸功率電平的一個(gè)減少量，以及其中，每個(gè)補(bǔ)償系數(shù)的范圍從零至一；以及將所述在每個(gè)蜂窩小區(qū)中的多個(gè)信道指派給在所述蜂窩小區(qū)內(nèi)的終端，用于以至少部分地基于與所述被指派的信道關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償系數(shù)所確定的功率電平進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)為每個(gè)蜂窩小區(qū)所確定的特性包括在所述蜂窩小區(qū)中的多個(gè)信道上的干擾特性。
18.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于，把所述每個(gè)蜂窩小區(qū)的多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)定義為部分地基于所述蜂窩小區(qū)的干擾特性。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，使在所述重用模式中每個(gè)蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)近似地與所述重用模式中鄰近蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)參差。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括在每個(gè)蜂窩小區(qū)中調(diào)整所述被指派給信道的補(bǔ)償系數(shù)以減少同信道干擾。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括為每個(gè)蜂窩小區(qū)中的信道估算鏈路容限；以及基于所述估算的鏈路容限調(diào)整所述每個(gè)蜂窩小區(qū)的補(bǔ)償系數(shù)。
22.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括在一個(gè)特殊的蜂窩小區(qū)處，從一個(gè)或多個(gè)鄰近的蜂窩小區(qū)接收一個(gè)或多個(gè)請(qǐng)求以減少用于一個(gè)特殊信道的補(bǔ)償系數(shù)；以及按照所述一個(gè)或多個(gè)所接收的請(qǐng)求減少所述信道的補(bǔ)償系數(shù)。
23.一種運(yùn)行無(wú)線通信系統(tǒng)的上行鏈路的方法，包括將可用系統(tǒng)資源劃分成多個(gè)信道；為所述通信系統(tǒng)定義一重用模式，其特征在于，所述重用模式包括多個(gè)蜂窩小區(qū)；為所述通信系統(tǒng)中每個(gè)蜂窩小區(qū)確定一個(gè)或多個(gè)特性；至少部分地基于所述為蜂窩小區(qū)確定的一個(gè)或多個(gè)特性，將一組信道分配給每個(gè)蜂窩小區(qū)，其特征在于，可將每個(gè)被分配的信道指派給一個(gè)終端用于在所述上行鏈路上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；以及重復(fù)所述確定和分配的步驟以反映在所述通信系統(tǒng)中的變化。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，為在所述重用模式中每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一個(gè)相應(yīng)的信道組，所述信道組包括一個(gè)或多個(gè)可用于以完全功率電平進(jìn)行傳輸?shù)男诺篮鸵粋€(gè)或多個(gè)可用于以減少的功率電平進(jìn)行傳輸?shù)男诺馈?br> 25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，部分地基于估算的蜂窩小區(qū)的負(fù)載條件來(lái)確定所述為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配的多個(gè)信道。
26.一種運(yùn)行通信系統(tǒng)中的上行鏈路的方法，包括定義要被多個(gè)終端用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)重用方案，其特征在于，所述定義的重用方案識(shí)別確定一特殊的重用模式、可用系統(tǒng)資源的初始分配和一組操作參數(shù)；按照所述定義的重用方案為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸；從被調(diào)度的終端接收傳輸；估算所述通信系統(tǒng)的性能；確定所述估算的系統(tǒng)性能是否在特殊的閾值之內(nèi)；以及如果所述估算的系統(tǒng)性能不在所述特殊的閾值之內(nèi)，則重新定義重用方案。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述定義重用方案包括研究出所述通信系統(tǒng)中每個(gè)蜂窩小區(qū)所接收干擾的特性，將所述可用系統(tǒng)資源劃分成多個(gè)信道，以及至少部分地基于所述研究出的蜂窩小區(qū)的干擾特性，將一組信道分配給每個(gè)蜂窩小區(qū)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述定義重用方案的步驟還包括定義要與每個(gè)被分配的多個(gè)信道關(guān)聯(lián)的一組補(bǔ)償系數(shù)。
29.一種為多個(gè)終端在通信系統(tǒng)的上行鏈路上調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括接收要被用于為終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝唤M參數(shù)；對(duì)要考慮用于調(diào)度的終端進(jìn)行優(yōu)先化；至少部分地基于所述終端的優(yōu)先級(jí)，為一個(gè)或多個(gè)終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸；為每個(gè)被調(diào)度的終端指派一個(gè)信道；更新所述被調(diào)度的終端用于控制傳輸?shù)牡诙M參數(shù)；在所述被指派的信道上從一個(gè)或多個(gè)被調(diào)度的終端接收一個(gè)或多個(gè)傳輸。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述第一參數(shù)組包括每個(gè)蜂窩小區(qū)的干擾特性。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，基于所述終端的優(yōu)先級(jí)為每個(gè)被調(diào)度的終端指派一個(gè)信道。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，基于所述終端的負(fù)載要求為每個(gè)被調(diào)度的終端指派一個(gè)信道。
33.一種在通信系統(tǒng)的上行鏈路上為多個(gè)終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ▽?duì)要考慮用于調(diào)度的終端進(jìn)行優(yōu)先化；為每個(gè)終端對(duì)于多個(gè)信道中的每一個(gè)信道計(jì)算一個(gè)信道度量；基于所述終端的優(yōu)先級(jí)和所述計(jì)算的信道度量為所述終端指派所述信道，其特征在于，所述指派包括選擇一個(gè)具有最高優(yōu)先級(jí)的終端，為所述選擇的終端指派一個(gè)具有最不有利的信道度量但滿足所述終端的要求的信道，以及按降低的優(yōu)先級(jí)順序連續(xù)地為剩余的終端指派剩余的未被指派的信道；以及在所述被指派的信道上從所述被調(diào)度的終端接收傳輸。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，所述為終端指派還包括將一個(gè)或多個(gè)終端升級(jí)至具有更有利的信道度量的未被指派的信道。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述升級(jí)包括選擇一個(gè)具有最高優(yōu)先級(jí)的終端；從一個(gè)未被指派的信道列表中，選擇一個(gè)具有最有利的信道度量的信道；以及如果與所述選擇的信道關(guān)聯(lián)的信道度量比與所述當(dāng)前被指派給選擇的終端的信道關(guān)聯(lián)的信道度量更有利，則為所述選擇的終端重新指派所述選擇的信道。
36.在通信系統(tǒng)中的一個(gè)基站，其特征在于，包括資源分配處理器，被設(shè)置為接收定義要被多個(gè)終端用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)重用計(jì)劃的數(shù)據(jù)，其中，所述定義的重用計(jì)劃識(shí)別特殊的重用模式、為所述基站覆蓋的蜂窩小區(qū)的可用系統(tǒng)資源分配和一組運(yùn)行參數(shù)，其中，還把所述資源分配處理器設(shè)置成為對(duì)一個(gè)或多個(gè)終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸和為每個(gè)被調(diào)度的終端指派信道；至少一個(gè)前端處理器，把它設(shè)置為處理從所述一個(gè)或多個(gè)被調(diào)度成的終端接收的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)，以提供一個(gè)或多個(gè)所接收碼元流；以及至少一個(gè)接收處理器，把它設(shè)置為處理一個(gè)或多個(gè)所接收的碼元流，以提供一個(gè)或多個(gè)解碼的數(shù)據(jù)流以及為所述蜂窩小區(qū)估算一個(gè)或多個(gè)特性，其中，還把所述資源分配處理器設(shè)置為接收表示一個(gè)或多個(gè)特性的信道狀態(tài)信息(CSI)以及基于所述CSI調(diào)度終端和指派信道。
37.如權(quán)利要求36所述基站，其特征在于，所述被分配的系統(tǒng)資源包括多個(gè)信道，以及其中，還把所述資源分配處理器設(shè)置成至少部分地基于所述CSI為多個(gè)信道確定多個(gè)補(bǔ)償系數(shù)。
全文摘要
用于在通信系統(tǒng)中蜂窩小區(qū)之間劃分和分配可用系統(tǒng)資源以及為終端在上行鏈路上數(shù)據(jù)傳輸分配每個(gè)蜂窩小區(qū)中資源的技術(shù)。在一個(gè)方面，提供自適應(yīng)重用方案，其中，基于多個(gè)因素，諸如，例如所觀測(cè)到的干擾電平、負(fù)載條件、系統(tǒng)要求等等，可動(dòng)態(tài)地和/或自適應(yīng)地劃分和分配可用系統(tǒng)資源，以及將它們分配給蜂窩小區(qū)。最初定義一重用計(jì)劃，并可重新定義以反映系統(tǒng)中的變化。在另一個(gè)方面，可劃分系統(tǒng)資源，使得為每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一組具有不同等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的信道。在再另外的一個(gè)方面，為每個(gè)蜂窩小區(qū)中的終端調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸(例如根據(jù)它們的優(yōu)先級(jí)或負(fù)載要求)，并根據(jù)它們對(duì)干擾和信道的性能的容許限度指派信道。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1555612SQ02813405
公開(kāi)日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2002年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月3日
發(fā)明者J·R·沃爾頓, J R 沃爾頓 申請(qǐng)人:高通股份有限公司