專利名稱:使用非周期交織器的無線通信系統(tǒng)內(nèi)減少信道間干擾的方法和裝置的制作方法
根據(jù)35 U.S.C.§119(e)要求優(yōu)先權(quán)本專利申請(qǐng)要求2002年3月14日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/364442的優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人并在此引入作為參考。
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及無線通信系統(tǒng),尤其涉及用于減少無線通信中的干擾的方法和裝置。
背景在無線通信系統(tǒng)上對(duì)于分組化數(shù)據(jù)服務(wù)有增長(zhǎng)需要。在諸如寬帶碼分多址(W-CDMA)系統(tǒng)中,各種信道經(jīng)多路復(fù)用在一起并在單個(gè)物理信道上被發(fā)送。并行地諸如同步信道等的各種其他信道在公共空中鏈路上被發(fā)送。信道在給定情況下可能相互引入干擾。例如,由于同步信道不受與其他物理信道正交的約束,同步信道可以會(huì)對(duì)其他信道造成干擾。
因而需要一種方法來減少無線通信系統(tǒng)信道間的干擾。
附圖的簡(jiǎn)要描述
圖1是無線通信系統(tǒng)圖2是使用W-CDMA的無線通信系統(tǒng)內(nèi)的下行鏈路物理信道的幀結(jié)構(gòu)。
圖3是使用W-CDMA的無線通信系統(tǒng)內(nèi)的下行鏈路物理控制信道的幀結(jié)構(gòu)。
圖4是使用W-CDMA的無線通信系統(tǒng)的同步信道(SCH)結(jié)構(gòu)。
圖5是說明由于SCH干擾與各種編碼相關(guān)的信噪比(SNR)。
圖6和7說明W-CDMA系統(tǒng)內(nèi)的交織。
圖8A和圖8B是W-CDMA系統(tǒng)內(nèi)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)格式。
圖9和10是減少干擾的無線裝置。
圖11說明白適應(yīng)多速率/專用控制信道(AMR/DCCH)傳輸信道的編碼。
圖12說明各種傳輸格式要求的仿真SNR值。
圖13說明各種傳輸格式組合(TFC)的SNR要求。
圖14說明對(duì)應(yīng)TFC的功率偏移值表格。
圖15說明將TFC映射為功率偏移值過程的流程圖。
圖16說明公共物理信道上的多個(gè)傳輸信道(TrCHs)的傳輸各種情況的定時(shí)圖。
詳細(xì)描述“示例”一詞在此僅用于指“作為示例、實(shí)例或說明”。任何在此作為“示例”描述的實(shí)施例不一定被理解為最優(yōu)或優(yōu)于其他實(shí)施例的。雖然實(shí)施例的各個(gè)方面在附圖內(nèi)示出,但附圖不一定是按比例繪制的,除非特別指明。
值得注意的是,示例實(shí)施例在此作為全文討論的示例被提供;然而,其他實(shí)施例可以包括各個(gè)方面而不偏離本發(fā)明。尤其是,各種實(shí)施例可以應(yīng)用到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)以及任何其他期望有效使用和管理資源的系統(tǒng)。
示例實(shí)施例使用寬帶碼分多址(W-CDMA)的擴(kuò)頻無線通信系統(tǒng)。無線通信系統(tǒng)被廣泛用于提供各種類型的通信,諸如語音、數(shù)據(jù)等。這些系統(tǒng)可以基于碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)或一些其他調(diào)制技術(shù)。CDMA系統(tǒng)提供優(yōu)于其他類型系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),包括增加的系統(tǒng)容量。
系統(tǒng)可能設(shè)計(jì)成支持一個(gè)或多個(gè)CDMA標(biāo)準(zhǔn),諸如“TIA/EIA-95-B MobileStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode WidebandSpread Spectrum Cellular System”(IS-95標(biāo)準(zhǔn)),由“3rdGenerationPartnership Project”(3GPP)提供的標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)在一組文檔內(nèi)包括Nos.3G TS25.211、3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213以及3G TS 25.214(W-CDMA標(biāo)準(zhǔn)),由“3rd Generation Partnership Project 2”(3GPP2)提供的標(biāo)準(zhǔn),以及被稱為cdma2000標(biāo)準(zhǔn)的TR-45.5,先前被稱為IS-2000 MC。上述的標(biāo)準(zhǔn)特別在此被引入作為參考。
每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特別定義了從基站到移動(dòng)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)處理,反之亦然。作為一示例實(shí)施例,以下討論考慮符合cdma2000協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。其他實(shí)施例還可以包括其他標(biāo)準(zhǔn)。
W-CDMA系統(tǒng)在由3GPP定義的規(guī)范文檔集合內(nèi)描述,3GPP地址為ETSIMobile Competence Centre,650,Route des Lucioles,06921 Sophia-AntipolisCedex,F(xiàn)rance。
圖1作為通信系統(tǒng)100的示例,能支持多個(gè)用戶并能實(shí)現(xiàn)上述討論的實(shí)施例的至少一些方面。各種算法和方法的任何一種可以用于調(diào)度系統(tǒng)100內(nèi)的傳輸。系統(tǒng)100為多個(gè)小區(qū)102A-102G提供通信,每個(gè)相應(yīng)地由對(duì)應(yīng)基站104A-104G服務(wù)。在示例實(shí)施例中,一些基站104有多個(gè)接收天線,其他只有一個(gè)接收天線。同樣,一些基站104有多個(gè)發(fā)射天線,其它只有一個(gè)發(fā)射天線。對(duì)發(fā)射天線和接收天線的組合沒有限制。因此,基站104可能有多個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線,或有多個(gè)接收天線和一個(gè)發(fā)射天線,或同時(shí)有單個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線。
覆蓋區(qū)域內(nèi)的終端106可能是固定的(即靜止的)或移動(dòng)的。如圖1示出,不同終端106散布在系統(tǒng)內(nèi)。在任何給定時(shí)刻在下鏈路和上鏈路上,每個(gè)終端106與至少一個(gè)以及可能更多基站104通信,這取決于例如是否采用軟切換或終端是否被設(shè)計(jì)并用于(進(jìn)發(fā)地或順序地)從多個(gè)基站接收多個(gè)傳輸。CDMA通信系統(tǒng)內(nèi)的軟切換在領(lǐng)域內(nèi)是眾知的,并在美國(guó)專利號(hào)5101501內(nèi)詳述,題為“Method and system for providing a Soft Handoff in a CDMA CellularTelephone System”,被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
W-CDMA系統(tǒng)被提供為本討論的示例。值得注意的是,W-CDMA系統(tǒng)內(nèi),基站被稱為節(jié)點(diǎn)B,且移動(dòng)站被稱為用戶設(shè)備(UE)。其他實(shí)施例可以使用其他通信系統(tǒng),其中各種信道可以表示對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其他信道的干擾。特別在W-CDMA系統(tǒng)中,信道經(jīng)編碼并在相同空中接口上被發(fā)送,其中至少一個(gè)信道非正交于其他信道。在擴(kuò)頻系統(tǒng)內(nèi),信道的正交性避免了信道間干擾。因此,非正交信道存在導(dǎo)致了信道間干擾的潛在問題。然而,本發(fā)明可應(yīng)用于其他系統(tǒng),其中一個(gè)或多個(gè)信道對(duì)其他信道有干擾。
回到圖1,下行鏈路指從基站104到終端106的傳輸,上行鏈路指從終端106到基站104的傳輸。在示范實(shí)施例中,一些終端106有多個(gè)接收天線,其它只有一個(gè)接收天線。在圖1中,基站104A在下行鏈路上將數(shù)據(jù)發(fā)射到終端106A和106J,基站104B將數(shù)據(jù)發(fā)射到終端106B和106J,基站104C將數(shù)據(jù)發(fā)射到終端106C等等。
圖2說明下行鏈路專用物理信道,W-CDMA系統(tǒng)內(nèi)的下行鏈路專用物理信道(下行鏈路DPCH)。多個(gè)被稱為傳輸信道(TrCH)的邏輯信道經(jīng)多路復(fù)用以形成一個(gè)物理信道,即DPCH。換而言之,在一個(gè)下行鏈路DPCH內(nèi),更高層生成的專用數(shù)據(jù)被一起多路復(fù)用。專用傳輸信道(DCH)以時(shí)分多路復(fù)用方式與控制信息一起被發(fā)送,所述控制信道諸如導(dǎo)頻比特、發(fā)射功率控制(TPC)指令以及可任選傳輸格式組合指示符(TFCI)。下行鏈路DPCH因此可以被視為下行鏈路專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)以及下行鏈路專用物理控制信道(DPCCH)的時(shí)間多路復(fù)用。
圖2說明下行鏈路DPCH的幀結(jié)構(gòu)。每個(gè)長(zhǎng)度為10ms的幀被分成15個(gè)時(shí)隙,每個(gè)長(zhǎng)度為TSLOT=2560碼片,對(duì)應(yīng)一個(gè)功率控制周期。如說明的,DPDCH部分與DPCCH部分交替。在示例中,時(shí)隙包括DATA1的NDATA1比特的第一DPDCH部分,接著是有TPC的NTPC比特以及TFCI的NTFCI比特的DPCCH部分。下一部分是帶有NDATA2比特的DATA2的DPDCH部分。最后部分是帶有NPILOT比特的PILOT(導(dǎo)頻)的DPCCH部分。
參數(shù)k確定每下行鏈路DPCH時(shí)隙的總比特?cái)?shù)。參數(shù)k與物理信道的擴(kuò)展因子(SF)相關(guān),其中SF=512/2K。擴(kuò)展因子的范圍是從512到4。
還有,在W-CDMA系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送的是同步信道(SCH)上的同步序列。值得注意的是同步序列還可以被稱為同步消息。如在3GPP TS 25.211,部分5.3.3.5內(nèi)詳細(xì)描述的,SCH被規(guī)定為不與其他信道正交,特別與DPCH非正交。SCH是UE為小區(qū)搜索使用的下行鏈路信號(hào)。SCH包括兩個(gè)子信道,主和次SCH。主和次SCH的10ms無線電幀被分成15個(gè)時(shí)隙,每個(gè)長(zhǎng)度為2560碼片。圖3說明了SCH無線電幀的結(jié)構(gòu)。主SCH包括長(zhǎng)度為256碼片的已調(diào)碼,被表示為cp主同步碼(PSC),在每個(gè)時(shí)隙上發(fā)送一次。PSC對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)小區(qū)相同。
第二SCH包括長(zhǎng)度為256碼片的已調(diào)碼的15個(gè)連續(xù)序列的重復(fù)傳輸,次同步碼(SSC)與主SCH并行發(fā)送。SSC在圖3內(nèi)表示為csi,k;其中i=0,1,...,63并表示擾碼組的編號(hào);且其中k=0,1,...,14并表示時(shí)隙號(hào)。每個(gè)SSC從長(zhǎng)度為256的16個(gè)不同碼的一個(gè)集合中選擇。次SCH上的該序列指明小區(qū)的下行鏈路擾碼屬于哪個(gè)碼組。值得注意的是同步消息在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)的預(yù)定位置處被發(fā)送。這樣,該同步消息有已知的發(fā)生次數(shù)。
以下描述了WCDMA系統(tǒng)的各個(gè)方面,組合在一起可能導(dǎo)致上述討論的問題。尤其是,以下討論覆蓋了SCH和DPCH的交互、交織和信道映射、基準(zhǔn)配置、功率控制以及層2(L2)確認(rèn)(ACK)消息內(nèi)的特定弱點(diǎn)。值得注意的是類似的信道間干擾可能來自其他信道,但SCH作為示例被描述。
DPCH和SCH交互關(guān)于DPCH和SCH交互,SCH是包括兩個(gè)256個(gè)碼片序列的特別信號(hào);主SCH(PSCH)以及次SCH(SSCH)。兩個(gè)序列在下行鏈路傳輸上的每個(gè)時(shí)隙期間并行傳輸。SCH在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)以10%的占空系數(shù)被發(fā)送。SCH主要由終端或UE使用用于獲得系統(tǒng)定時(shí)并幫助標(biāo)識(shí)UE可以獲得的小區(qū)。換而言之,SCH減少了UE在小區(qū)標(biāo)識(shí)期間進(jìn)行的假設(shè)數(shù)量。
雖然3GPP TS 25.213內(nèi)描述的主和次同步編碼(PSC,SSC)結(jié)構(gòu)不正交,它們被設(shè)計(jì)成提供同步信道和其他下行鏈路信道間的最大隔離。隔離取決于考慮的DPCH的擴(kuò)展因子以覆蓋特定碼元的擾碼分段。
圖4說明由于以dB為單位的SCH干擾引起的最壞情況編碼比特的信噪比(SNR)。圖4內(nèi)說明的結(jié)果為SCH和DPCH的傳輸假設(shè)相等功率(不同值反應(yīng)不同的SSC和DPCH OVSF碼索引)。左欄指明DPCH擴(kuò)展因子(SF)。右欄指示由于對(duì)DPCH的SCH干擾的最壞情況SNR。值得注意的是,當(dāng)考慮多徑或發(fā)射分集技術(shù)時(shí)因?yàn)镾CH干擾是確定性的且充分相關(guān)(即不是平均高斯白噪聲(AWGN)),SNR界一般不會(huì)改善。非正交情況的中值SNR(組合的大約50%導(dǎo)致相對(duì)于DPCH正交的SCH)一般比最壞情況SNR情況高5dB。
SNR界在考慮高幾何情況下會(huì)成為限制因子。高幾何指從目標(biāo)小區(qū)接收到的總功率與從所有小區(qū)接收到的總功率的比值??偣β拾ǜ蓴_,干擾是由環(huán)境和其他傳輸信道引入的。UE與節(jié)點(diǎn)B越近,則幾何越高。值得注意的是,一般小區(qū)內(nèi)的信道是正交的(除了諸如SCH的特別情況);然而,從小區(qū)到小區(qū),信道不一定正交。這樣,對(duì)于高幾何位置,UE所見正交信道接近節(jié)點(diǎn)B。由非正交信道諸如SCH呈現(xiàn)的干擾很大。相比之下,對(duì)于低幾何位置,UE所見的非正交干擾遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)B。SCH信道在低幾何處不顯著,因?yàn)镾CH功率被加入造成很小差異的其他干擾。還考慮到SCH恒定以相同的功率電平被發(fā)送,但專用信道根據(jù)UE的位置被發(fā)送,SCH在較高幾何處有較大影響。
國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)多路復(fù)用和交織方案在3GPP TS 25.212內(nèi)描述。各種傳輸信道首先經(jīng)編碼并在每傳輸時(shí)間間隔(TTI)基礎(chǔ)上被分開編碼和交織。然后信道在無線電幀上以無線電幀基礎(chǔ)經(jīng)多路復(fù)用,經(jīng)交織并映射到物理信道有效負(fù)載上。傳輸信道映射可以根據(jù)固定或靈活的位置規(guī)則。
圖5說明多個(gè)邏輯信道映射到公共物理信道上。邏輯信道被說明為傳輸信道1204A、傳輸信道2204B以及傳輸信道3204C。三個(gè)傳輸信道204A、204B、204C被映射到物理信道202。每個(gè)信道比特被分開交織。值得注意的是在W-CDMA系統(tǒng)內(nèi),每個(gè)幀包括15個(gè)時(shí)隙,其中每個(gè)時(shí)隙包括2560個(gè)碼片。數(shù)據(jù)信息是與在已知間隙內(nèi)被提供的控制信息時(shí)間多路復(fù)用。
交織涉及兩個(gè)步驟,考慮第一交織器和第二交織器。當(dāng)?shù)谝唤豢椘鞯慕Y(jié)構(gòu)(以下詳述)引起TTI內(nèi)重復(fù)每個(gè)無線電幀的問題時(shí),存在潛在問題。另外,第二交織器的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的周期性類似于物理信道的時(shí)隙周期,因此,SCH周期性是導(dǎo)致SCH干擾問題的另一潛在因素。
圖6用無線電幀分段說明第一交織過程300,假設(shè)40ms TTI。第一交織過程基本保證TTI比特在多個(gè)無線電幀上被擴(kuò)展。然而如灰色區(qū)域的位置處可見,與傳輸分組內(nèi)其相對(duì)位置相比,第一交織過程不影響每個(gè)無線電幀內(nèi)比特相對(duì)位置。如說明的,40毫秒的TTI包括每個(gè)10毫秒的四個(gè)幀。TTI被標(biāo)識(shí)為TTI 302,幀被標(biāo)識(shí)為幀304A、304B、304C和304D。每個(gè)幀然后被分成四個(gè)部分。幀分割符合每TTI的幀數(shù)。幀部分然后被一起交織以形成無線電幀流306。陰影部分標(biāo)識(shí)TTI幀304A的過程。交織過程300涉及一行行地寫TTI幀,然后一列列讀出幀部分。交織部分的順序是預(yù)定且可預(yù)測(cè)的。
第二交織器的交織過程350在圖7內(nèi)為三個(gè)傳輸信道說明。交織器基于30列矩陣,其中列數(shù)符合每幀時(shí)隙數(shù)。從無線電幀352,每個(gè)幀被分成30個(gè)部分以形成矩陣354。部分然后經(jīng)交織以形成最終交織流356。第二交織器保證來自每個(gè)傳輸信道的一些信息出現(xiàn)在每個(gè)時(shí)隙。然而第二交織器不改變每個(gè)時(shí)隙內(nèi)的每個(gè)傳輸信道信息的相對(duì)位置,除了一例外,即每個(gè)傳輸信道出現(xiàn)周期是時(shí)隙周期(1500Hz)的兩倍(3000Hz)。然而如果諸如SCH生成的周期干擾持續(xù)長(zhǎng)達(dá)或更長(zhǎng)于給定時(shí)隙內(nèi)的給定傳輸信道的傳輸間隙,則干擾會(huì)影響特定傳輸信道的碼元的一半。
傳輸信道映射到物理信道上的順序影響了每個(gè)傳輸信道的絕對(duì)位置,但不是來自每個(gè)傳輸信道的數(shù)據(jù)出現(xiàn)周期性,該周期總是3000Hz。而且,映射順序不影響特定傳輸信道信息總出現(xiàn)在時(shí)隙內(nèi)同一位置這一事實(shí)。
不同的位置映射導(dǎo)致特定傳輸信道信息出現(xiàn)在傳輸信道信息元素的每個(gè)組合的不同位置(傳輸格式組合即TFC),其中固定位置保證不管TFC,傳輸信道信息總會(huì)出現(xiàn)在時(shí)隙內(nèi)相同位置。因此,映射位置不會(huì)減輕周期性SCH干擾問題。
DCCH的參考配置在仿真結(jié)果中,給定傳輸信道可能受到SCH干擾的影響,干擾是傳輸信道多路復(fù)用結(jié)構(gòu)內(nèi)的信道位置的函數(shù)。給定傳輸信道內(nèi)碼元多達(dá)一半會(huì)受到SCH干擾的影響。最差情況條件發(fā)生在當(dāng)傳輸信道速率相對(duì)于被多路復(fù)用在一起的其他傳輸信道較低時(shí)。尤其是,如果傳輸信道的相對(duì)大小小于10%,且傳輸信道是端信道,即被多路復(fù)用的第一或最后信道,則對(duì)于一些幀偏移,傳輸信道碼元的一半會(huì)受到SCH的影響。
值得注意的是,對(duì)于交織過程,其中數(shù)據(jù)在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)的可變位置處提供,信道間干擾的問題不嚴(yán)重。數(shù)據(jù)可變位置意味著不是所有的數(shù)據(jù)發(fā)生會(huì)干擾非正交信道。然而在W-CDMA中,數(shù)據(jù)一貫在時(shí)隙內(nèi)的相同位置處被發(fā)送。因此,信道間干擾會(huì)引起較大的問題。信道間干擾會(huì)在另一類型的系統(tǒng)內(nèi)成為問題,尤其是在每個(gè)時(shí)隙的一貫位置期間提供數(shù)據(jù)或控制信息情況下。
考慮3GPP TS 34.08內(nèi)描述的參考信道配置,專用控制信道(DCCH)在大多數(shù)配置內(nèi)是最低速率信道,且因此可能是最受到SCH干擾影響的。表格1對(duì)于每無線電幀基礎(chǔ)的各種配置示出DCCH的相對(duì)大小。
表格1
基準(zhǔn)配置包括數(shù)據(jù)的第一傳輸速率,接著是DCCH的第二傳輸速率。例如,在第一行,下行鏈路(DL)定義12.2kbps的DCH數(shù)據(jù)速率以及3.4kbps的DCCH速率。第一行指語音通信;第二行指視頻;第三行指分組數(shù)據(jù)通信。相對(duì)DCCH有效負(fù)荷占有率計(jì)算為DCCH速率除以數(shù)據(jù)加DCCH的組合速率。作為示例,對(duì)于在第一行定義的語音通信,占有率被確定為占有率=DCCH速率/(數(shù)據(jù)速率+DCCH速率)%即20%=3.4/(12.2+3.4)
相對(duì)DCCH有效負(fù)荷占有率由TFCS內(nèi)的最苛求的TFC驅(qū)動(dòng)的,而不是瞬時(shí)TFC。例如,對(duì)于384+3.4情況,即使如果瞬時(shí)DTCH速率為0kbps,DCCH負(fù)荷仍是總負(fù)荷的0.9%,其中速率不被發(fā)送,即非連續(xù)傳輸模式或DTX。
在非正交信道上的SCH消息傳輸對(duì)諸如DPCH的其他信道引入了干擾。DPCH攜帶數(shù)據(jù)和控制信息,因此當(dāng)SCH與控制信息干擾時(shí),可能導(dǎo)致各種問題的任何一種。如以下所述,當(dāng)SCH干擾導(dǎo)頻比特的傳輸時(shí)引入特定問題。
信道間干擾的發(fā)生是由于數(shù)據(jù)(或控制信息)有與同步信息相同的周期性。對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送的任何非正交信道都有此問題。問題導(dǎo)致數(shù)據(jù)和控制信息丟失、系統(tǒng)不正確的功率控制,和/或系統(tǒng)內(nèi)的傳輸?shù)墓β试黾邮褂?。以下討論這些因素。值得注意的是這些問題的許多是相互排斥的。例如,當(dāng)干擾影響數(shù)據(jù)時(shí),不會(huì)對(duì)控制造成影響,因?yàn)榭刂剖窃诓煌瑫r(shí)間被發(fā)送的。
問題不限于SCH,但可能導(dǎo)致任何非正交信道。以下描述的各種解決方案假設(shè)干擾信道是干擾的確定性分量,且有已知的傳輸周期。在示例實(shí)施例中,SCH傳輸周期是多個(gè)時(shí)隙周期。另外,在示例實(shí)施例中,干擾信道每幀或每時(shí)隙發(fā)送一次,且干擾信道的存在可以由接收機(jī)識(shí)別。實(shí)際上,任何信道會(huì)嚴(yán)重覆蓋其他信道。
各種解決方案在以下描述并包括但不限于以下概念1.基于最弱鏈路的外環(huán)路目標(biāo);2.數(shù)據(jù)擾碼(改善編碼魯棒性);3.避免導(dǎo)致SCH與DCCH比特對(duì)齊的幀偏移;4.非周期性交織器;5.由SCH影響的碼元的低加權(quán);6.SCH抑制/抵消;以及7.功率增長(zhǎng)。
對(duì)于上述討論的特定因素,1)和2)可較好保證DCCH可以被UE以期望差錯(cuò)率被接收到。然而,1)和2)不解決問題的根源,即SCH干擾。
帶有最高服務(wù)質(zhì)量的外環(huán)路功率控制與SCH干擾相關(guān)聯(lián)的最終結(jié)果是無線電鏈路損失,即呼叫丟失。特別當(dāng)設(shè)定DL DPCH功率時(shí),如果網(wǎng)絡(luò)的配置是不考慮DCCH差錯(cuò)率。在該種配置下,當(dāng)DCCH受到SCH干擾,且經(jīng)歷較高差錯(cuò)率時(shí),網(wǎng)絡(luò)不會(huì)調(diào)整功率分配。因此,會(huì)保持較高差錯(cuò)速率條件,更高層協(xié)議將不能以要求的可靠性交換消息,且無線電鏈路會(huì)最終被丟棄。
一個(gè)實(shí)施例試圖通過DCCH的質(zhì)量的外環(huán)路功率控制機(jī)制解決與信道間干擾相關(guān)的問題。值得注意的是每個(gè)傳輸信道有唯一的服務(wù)質(zhì)量(QoS)標(biāo)準(zhǔn)。在該示例中,QOS由BLER定義。這可以確定所有傳輸信道的最嚴(yán)格QOS并確定每個(gè)信道滿足最嚴(yán)格的要求,而不管個(gè)別的要求。實(shí)際上,最嚴(yán)格要求可應(yīng)用于所有傳輸信道。
值得注意的是雖然每個(gè)傳輸信道一般有不同的QOS目標(biāo)(一般以數(shù)據(jù)分組差錯(cuò)率表示),它們會(huì)經(jīng)歷在給定無線電條件下相同的碼元差錯(cuò)率。然而,當(dāng)SCH被加入其他信道時(shí),DCCH碼元會(huì)受到影響,且DCCH碼元差錯(cuò)率會(huì)高于其他傳輸信道的碼元差錯(cuò)率。這在同步消息與控制信息在時(shí)隙內(nèi)的相同位置處被發(fā)送時(shí)為真。這導(dǎo)致DCCH更高的差錯(cuò)率。
在W-CDMA中,即使對(duì)于所有傳輸信道,基本的物理信道碼元差錯(cuò)率相同,系統(tǒng)可以通過調(diào)整每個(gè)傳輸信道的加權(quán)獲得每個(gè)傳輸信道不同的服務(wù)質(zhì)量,以獲得其相應(yīng)的選定傳輸信道分組差錯(cuò)率。
為了減少由于DCCH經(jīng)歷高差錯(cuò)率條件而引起的無線電鏈路丟失的概率,網(wǎng)絡(luò)的配置可以使得在功率控制過程內(nèi)考慮DCCH差錯(cuò)率。特別是,網(wǎng)絡(luò)可以為DCCH設(shè)定BLER目標(biāo);無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)可以通過3GPP TS 25.331內(nèi)描述的無線電資源控制(RRC)信令為UE內(nèi)的特定傳輸信道設(shè)定DCCH分組差錯(cuò)率(BLER)目標(biāo)。根據(jù)3GPP規(guī)定,UE功率控制過程保證符合每個(gè)對(duì)應(yīng)傳輸信道設(shè)定的每個(gè)BLER目標(biāo),包括DCCH的BLER目標(biāo)。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)有充分功率以跟隨從UE接收到的功率控制指令,則外環(huán)路功率控制使用DCCH會(huì)避免上述描述的信道間干擾效應(yīng)。一般,為了設(shè)定特定傳輸信道上的BLER目標(biāo),網(wǎng)絡(luò)保證符合所有條件使得能在傳輸信道上進(jìn)行BLER測(cè)量,如3GPP TS 5.125描述。對(duì)于DCCH的特定情況,循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)被加入所有DCCH傳輸模塊,包括當(dāng)沒有數(shù)據(jù)被發(fā)送時(shí)(即應(yīng)為DCCH定義0比特分組)。
值得注意的是,雖然在功率控制進(jìn)行決定過程中使用DCCH或其他干擾信道影響的傳輸信道會(huì)克服干擾的后果,該種解決方案可能浪費(fèi)傳輸功率。節(jié)點(diǎn)B或發(fā)射機(jī)可以使用多于必須的功率發(fā)送。增加的功率會(huì)降低系統(tǒng)的容量。
SCH的時(shí)間偏移當(dāng)特定信道或信道集合受到比它們經(jīng)多路復(fù)用的其他傳輸信道更多的SCH干擾影響時(shí),系統(tǒng)可能調(diào)整SCH以與選定傳輸信道覆蓋,該選定傳輸信道被認(rèn)為是不敏感或?qū)τ诟蓴_較不敏感。有幾種可能的方式以實(shí)現(xiàn)該種方法以減少SCH覆蓋。每個(gè)使用已知的幀偏移,該偏移是小區(qū)內(nèi)DPCH無線電幀界限和公共導(dǎo)頻信道無線電幀界限間的相對(duì)定時(shí)。
在一實(shí)施例中,系統(tǒng)選擇DPCH幀偏移,使得SCH不與傳輸信道干擾,該傳輸信道可能對(duì)于SCH敏感,特別是DCCH。幀偏移選擇發(fā)生在每個(gè)下行鏈路的RNC內(nèi)。
如果RNC在幀偏移選擇上有限制可以使用另一實(shí)施例(例如由于期望在時(shí)間上分配DPCCH傳輸),即改變到物理信道上的傳輸信道映射順序。這同樣是由RNC內(nèi)的RRC控制的。
這些實(shí)施例的每個(gè)試圖移動(dòng)傳輸信道的位置以協(xié)調(diào)干擾信道與被預(yù)測(cè)對(duì)干擾信道最不敏感的信道的發(fā)生。值得注意的是節(jié)點(diǎn)B設(shè)定專用信道,且因此控制專用信道的定時(shí),即定時(shí)偏移。值得注意的是,在軟切換時(shí)則可能需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)B的協(xié)調(diào)。節(jié)點(diǎn)B基于干擾信道的定時(shí)為專用信道移動(dòng)偏移,這在該情況下是同步消息信道SCH。
對(duì)于干擾信道較不敏感的傳輸信道一般是覆蓋幀的較大部分的信道。由于SCH只使用幀的10%,則使用小于或等于幀的10%的傳輸信道可以完全覆蓋SCH傳輸。在該情況下,整個(gè)傳輸信道即在該傳輸信道上發(fā)送的信息受到SCH的覆蓋。信息由于SCH的干擾而易丟失。
還可能改變幀內(nèi)的傳輸信道的順序。由于SCH在每個(gè)幀內(nèi)的相同位置發(fā)送,在多個(gè)幀上改變其他傳輸信道的傳輸順序會(huì)保證其他傳輸信道不覆蓋SCH的每次發(fā)生。
圖16說明用于減少信道間干擾的各種解決方案。原始配置維持傳輸信道的預(yù)定順序,并將交織器部分應(yīng)用為每幀多個(gè)時(shí)隙數(shù)。干擾機(jī)制被標(biāo)識(shí)為SCH。第一示例說明幀偏移內(nèi)的變化,其中在SCH發(fā)生時(shí),發(fā)送與服務(wù)B相關(guān)的傳輸信道B。這樣,SCH對(duì)于傳輸信道B有較少的影響。在第二示例中,傳輸信道TrCH)被不同地映射以減少SCH影響。在第三實(shí)施例中,傳輸信道的映射是在每時(shí)隙基礎(chǔ)上完成的。
非周期性交織器如上所述,對(duì)于給定下行鏈路配置,SCH干擾似乎一直影響相同傳輸信道。這主要是因?yàn)榻豢椘鹘Y(jié)構(gòu),它導(dǎo)致傳輸信道的完全周期性傳輸?shù)闹芷诘扔赟CH周期。
例如,在上述系統(tǒng)中,傳輸被定義為每幀15個(gè)時(shí)隙。見圖2及其討論。圖7內(nèi)說明的第二交織器定義列數(shù)為每幀多個(gè)時(shí)隙數(shù)。尤其是,列數(shù)為30,是15的倍數(shù)。值得注意的是,組成傳輸信道的交織的順序是恒定的。因此,交織的信道的周期性與傳輸周期性相同。因此,如果給定傳輸信道有與SCH同時(shí)發(fā)送的信息部分(從交織器的一列),則該信息每次會(huì)與SCH進(jìn)發(fā)地發(fā)生。
移去或減少持續(xù)的周期性的交織器結(jié)構(gòu)會(huì)大大減少在特定傳輸信道上的SCH干擾效果。結(jié)果是共享在相同物理信道上多路復(fù)用的所有傳輸信道上的SCH影響。值得注意的是,這假設(shè)多個(gè)傳輸信道被映射到公共物理信道上(這一般是該情況)。一些會(huì)減少SCH干擾的幀內(nèi)周期性的交織器的示例包括●比特反轉(zhuǎn)交織器●分組交織器,其列數(shù)不為15的倍數(shù)●任何非周期性交織器加權(quán)接收到的傳輸在解碼前,接收到的碼元一般經(jīng)比例縮放并與其他多徑分量組合。該比例縮放因子一般是公共導(dǎo)頻(CPICH)信噪比的函數(shù)。由于SCH以確定性的方式增加噪聲,該信息可以為UE用于不同地加權(quán)SCH影響的解碼器輸入碼元。
考慮包括每0.666...毫秒重復(fù)的PSC以及每10毫秒無線電幀重復(fù)的SSC的SCH。不同于其他下行鏈路信道,PSC和SSC不用下行鏈路擾碼進(jìn)行擾碼。
因此,在UE處,在用下行鏈路擾碼的復(fù)數(shù)共軛對(duì)進(jìn)入信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)展并用OVSF碼對(duì)碼元進(jìn)行解覆蓋之后,解碼器輸入處的每個(gè)碼元的SNR給出為SNR=|α|2·Ect|α|2·Ecsch·β+Ioc·SF]]>其中α=復(fù)數(shù)衰減系數(shù)β=非正交因子SF=擴(kuò)展因子Ect=每傳輸信道碼片能量
Ecsch=每SCH碼片能量Ioc=熱噪聲加其他小區(qū)干擾功率頻譜密度非正交性因子隨著時(shí)間和下行鏈路內(nèi)使用的信道化編碼的函數(shù)而改變。
一旦UE獲得系統(tǒng)定時(shí),即“知道”SCH值和時(shí)間內(nèi)的位置,即時(shí)間發(fā)生,則UE能確定不同發(fā)射機(jī)的加權(quán)。值得注意的是SCH值的指示和發(fā)生時(shí)間暗示著已知β值是每個(gè)信道化碼的時(shí)間的函數(shù)。特別值得注意的是,隨著值β增加,該碼元的SNR進(jìn)一步惡化。
在與來自其他多徑分量的碼元組合前,解碼器輸入碼元一般由公共導(dǎo)頻強(qiáng)度經(jīng)比例縮放。UE然后可以將來自每個(gè)指的公共導(dǎo)頻強(qiáng)度解釋為可以應(yīng)用到碼元的時(shí)變加權(quán)。由于UE還知道β值,有多種可以緩解來自SCH附加干擾影響的方法。例如,UE可以根據(jù)β值成比例地減少每個(gè)碼元的加權(quán)。這假設(shè)a.對(duì)于相同碼元β值不同于來自不同節(jié)點(diǎn)B的不同多徑分量。
b.對(duì)于不同碼元β值不同于相同節(jié)點(diǎn)B的相同多徑分量。
在較簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)中,如果β大于預(yù)定值,則加權(quán)會(huì)是零,否則為缺省值(導(dǎo)頻強(qiáng)度)。這等價(jià)于假設(shè)當(dāng)β值大于預(yù)定值時(shí)的擦除。
在軟切換(SHO)模式下,碼元受到來自一個(gè)節(jié)點(diǎn)B的SCH的影響(假設(shè)為節(jié)點(diǎn)B-1),且不受到來自另一節(jié)點(diǎn)B(假設(shè)節(jié)點(diǎn)B-2)的SCH影響。在該種情況下,在組合來自節(jié)點(diǎn)B的碼元前,UE可以分配零加權(quán)到受到來自節(jié)點(diǎn)B-1碼元影響的碼元,并將缺省加權(quán)分配給來自節(jié)點(diǎn)B-2的碼元。
干擾信道的抑制UE接收機(jī)會(huì)處理接收到的信號(hào),信號(hào)一般包括從一個(gè)或多個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)B接收到的復(fù)合信號(hào)以及從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)B接收到的干擾以及來自其他干擾源的干擾,諸如熱噪聲。每個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)B發(fā)送一個(gè)復(fù)合信號(hào),它包括所有被服務(wù)的UE的UE專用信號(hào)以及一些共享和開銷信號(hào),諸如公共導(dǎo)頻信道(CPICH)。一個(gè)特定節(jié)點(diǎn)B的復(fù)合信號(hào)在UE接收機(jī)處在無線電信道上被接收,該信道會(huì)引入信號(hào)相位和幅度總體變化。如果多個(gè)無線電傳播路徑存在于節(jié)點(diǎn)B和UE之間,則可能接收到對(duì)于每個(gè)回波不同相位和幅度改變的發(fā)送復(fù)合信號(hào)的多個(gè)回波。該效應(yīng)一般被稱為多徑接收。多徑無線電信道內(nèi)的每個(gè)傳播路徑特性可以用復(fù)數(shù)信道系數(shù)和延時(shí)表述。對(duì)于通過該特定傳播路徑接收到的信號(hào)分量,信道系數(shù)定義相對(duì)于發(fā)射信號(hào)的相位和幅度改變。延時(shí)定義了信號(hào)沿特定的傳播路徑傳播需要的傳播延時(shí)。不同傳播路徑的不同傳播延時(shí)還被稱為信道抽頭或延時(shí)抽頭。在UE接收機(jī)內(nèi),所有UE接收機(jī)用于相干解調(diào)的無線電信道的所有相關(guān)傳播路徑的延時(shí)估計(jì)(即信道抽頭)以及信道系數(shù)-或任何其他能充分表述無線電信道特性的相關(guān)信息,諸如其復(fù)數(shù)頻率響應(yīng)-需要能被生成以實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)。一般,CDMA系統(tǒng)內(nèi)的UE接收機(jī)使用RAKE接收機(jī)以實(shí)現(xiàn)在相關(guān)傳播路徑上接收到的信號(hào)的相干解調(diào)。RAKE接收機(jī)可以在組合成一個(gè)信號(hào)前,使用每個(gè)相關(guān)傳播路徑上的相位、幅度和延時(shí)估計(jì)以進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊、合適地相位偏移并加權(quán)在不同傳播路徑上接收到的信號(hào)。除了該相干解調(diào)功能之外,RAKE接收機(jī)還實(shí)現(xiàn)CDMA信號(hào)的UE特定解擴(kuò)展。而且其他接收機(jī)結(jié)構(gòu)諸如均衡器也適用于實(shí)現(xiàn)CDMA系統(tǒng)內(nèi)的相干解調(diào)。
SCH抑制/對(duì)消是一種用于解決干擾問題的方法,諸如帶有PC比特的SCH干擾(影響UL功率控制)。在一實(shí)施例中,該問題通過標(biāo)識(shí)SCH消息的位置在UE處解決并在SCH消息被發(fā)送的這些時(shí)隙期間對(duì)消由SCH消息引起的對(duì)其他DL信道的干擾。
尤其在第三代CDMA系統(tǒng)中,有潛力進(jìn)行非正交信道分量傳輸,其中來自相同發(fā)射機(jī)發(fā)送的其他信號(hào)分量受到增加的干擾影響。例如,當(dāng)發(fā)送時(shí)間多路復(fù)用同步信道(SCH)或當(dāng)使在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線電接入(UTRA)頻分復(fù)用(FDD)系統(tǒng)內(nèi)使用第二擾碼發(fā)送時(shí),導(dǎo)致不同信號(hào)分量間的相互干擾。如上討論的,在一定條件下,這些非正交信號(hào)分量引起對(duì)來自相同發(fā)射機(jī)并行發(fā)送的用戶或控制數(shù)據(jù)的重大干擾。該種干擾的影響可以是接收機(jī)內(nèi)解碼性能的惡化。在較優(yōu)無線電條件下(例如當(dāng)沒有多徑接收時(shí)(即單徑接收),且當(dāng)沒有或幾乎沒有衰落時(shí))也可能導(dǎo)致該情況。特別是當(dāng)接收機(jī)內(nèi)被解碼的用戶或控制數(shù)據(jù)在相近或相同時(shí)間間隙內(nèi)作為非正交信號(hào)分量被發(fā)送時(shí),解碼性能會(huì)大大惡化。干擾在充分信息與干擾信號(hào)有時(shí)間重疊時(shí)很大。
干擾影響可能通過對(duì)消干擾分量而減少,即非正交分量。用于抑制SCH的裝置的實(shí)施例在圖9內(nèi)說明。裝置400包括接收機(jī)前端402,這包括一模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器,其中接收到的信號(hào)首先由接收機(jī)前端402內(nèi)的UE處理。單元402耦合到搜索器404、信道估計(jì)器406以及估計(jì)器408,用于估計(jì)由非正交傳輸信號(hào)引起的干擾分量。搜索器404使用諸如公共導(dǎo)頻信道(CPICH)的發(fā)射信號(hào)分量的先驗(yàn)已知以提供給信道估計(jì)器406關(guān)于重大延時(shí)抽頭的信息。例如這可以通過使用與CPICH的先驗(yàn)已知碼元的滑動(dòng)相關(guān)而實(shí)現(xiàn)。信道估計(jì)器406連續(xù)輸出重大延時(shí)抽頭以及對(duì)應(yīng)的信道抽頭系數(shù),這些系數(shù)例如由給定延時(shí)抽頭的CPICH的先驗(yàn)已知碼元的相關(guān)導(dǎo)出。信道估計(jì)器406耦合到解調(diào)器410,解調(diào)器410進(jìn)一步耦合到解碼器412。估計(jì)器408的輸出是估計(jì)的干擾分量,該分量然后從單元402的輸出中減去。這樣,干擾分量,即干擾信道的功率從接收到信號(hào)中減去。這在解調(diào)之前。值得注意的是,圖9的裝置對(duì)應(yīng)雷克接收機(jī),即分集接收機(jī)。
在操作中,接收到的信號(hào)被認(rèn)為受到由非正交發(fā)射信號(hào)或“干擾分量”導(dǎo)致的干擾的影響。估計(jì)干擾分量。當(dāng)發(fā)射機(jī)處的干擾分量的相對(duì)強(qiáng)度充分高時(shí),該干擾分量的估計(jì)可以有很高的準(zhǔn)確性。對(duì)于UTRA FDD系統(tǒng)內(nèi)的SCH,一般符合該條件,其中-12dB與總發(fā)射功率相比是一般功率電平。而且,當(dāng)在接收機(jī)處已知與干擾分量一起發(fā)送的數(shù)據(jù),該種知識(shí)可以用于改善在接收機(jī)處的估計(jì)干擾分量的質(zhì)量。
在估計(jì)了干擾分量之后,總接收到信號(hào)經(jīng)修改,以減少干擾分量的影響。在理想情況下,對(duì)消該干擾分量。經(jīng)修改的接收到信號(hào)然后用于解碼發(fā)送的用戶和/或控制數(shù)據(jù),諸如常規(guī)接收機(jī)內(nèi)的未經(jīng)修改的接收到信號(hào)。由于接收到信號(hào)內(nèi)干擾的減少,用戶和/或控制數(shù)據(jù)的解碼性能得到改善。特別是,在包含在傳輸分組內(nèi)的用戶和/或控制數(shù)據(jù)并行地與非正交信號(hào)分量一起發(fā)送時(shí),可能期望該解碼改善??梢詫?shí)現(xiàn)各種實(shí)施例以緩解干擾分量的影響。
第一實(shí)施例在雷克接收機(jī)內(nèi)的每個(gè)雷克指的輸入處減去估計(jì)的干擾分量的適當(dāng)數(shù)字表示。第二實(shí)施例在雷克接收機(jī)內(nèi)的每個(gè)雷克指的輸出處減去估計(jì)的干擾分量的適當(dāng)數(shù)字表示。第三實(shí)施例在數(shù)字域中從在數(shù)字接收機(jī)的輸入處A/D轉(zhuǎn)換后的接收到信號(hào)中減去干擾分量的綜合數(shù)字表示。第四實(shí)施例在雷克接收機(jī)內(nèi)的雷克指組合器的輸出處減去估計(jì)的干擾分量的合適數(shù)字表示。選擇四個(gè)實(shí)施例的哪一個(gè)是對(duì)消問題最有效的解決方案取決于設(shè)計(jì)因素,諸如A/D轉(zhuǎn)換器的輸出處的采樣速率、雷克指的輸入處的采樣速率、雷克指的輸入處的比特分辨率、雷克指的輸出處的比特分辨率、雷克指組合器的輸出處的比特分辨率以及其他。例如,如果在A/D轉(zhuǎn)換器的輸出處對(duì)消干擾分量,則估計(jì)的干擾分量的比特分辨率一般相當(dāng)?shù)停垂烙?jì)的干擾分量的準(zhǔn)確性不需要很高。然而,A/D轉(zhuǎn)換器的輸出處的采樣速率一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雷克指輸入處的采樣速率。
如上所述,當(dāng)在UTRA FDD系統(tǒng)的下行鏈路上發(fā)送時(shí)間多路復(fù)用的同步信道(SCH)時(shí),可能導(dǎo)致不同發(fā)送的信號(hào)分量間的相互干擾。特別是,作為相位基準(zhǔn)的信號(hào)例如UTRA FDD系統(tǒng)內(nèi)的公共導(dǎo)頻信道(CPICH)受到由于諸如SCH的其他下行鏈路信號(hào)的非正交傳輸引起的增加的干擾影響??紤]接收機(jī)先驗(yàn)已知的導(dǎo)頻信號(hào),諸如CPICH,用于生成信道系數(shù)的相位和/或幅度估計(jì)以能進(jìn)行相干解調(diào)。相位和/或幅度估計(jì)的質(zhì)量在非正交信號(hào)分量并行被發(fā)送到相位基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)會(huì)惡化。信道系數(shù)的相位和/或幅度估計(jì)惡化會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)的解調(diào)和解碼性能惡化。
為了在時(shí)間上跟隨信道系數(shù)的變化,使用相干解調(diào)的接收機(jī)連續(xù)更新信道系數(shù)的相位和/或幅度估計(jì)。由于信道系數(shù)的時(shí)間變化受到最大多普勒偏移的限制,信道估計(jì)器的實(shí)現(xiàn)使用連續(xù)信道估計(jì)器的低通濾波以通過在合理時(shí)間段上“平均”而改善估計(jì)質(zhì)量。該濾波還被稱為“導(dǎo)頻濾波”。預(yù)計(jì)的最大多普勒頻移越高,則選定的“平均”間隙越短。在非正交信號(hào)分量的時(shí)間多路復(fù)用傳輸情況下,諸如UTRA FDD系統(tǒng)內(nèi)的SCH,信道系數(shù)的連續(xù)相位和/或幅度估計(jì)的估計(jì)質(zhì)量的改變?nèi)Q于非正交信號(hào)分量的存在以及相對(duì)功率電平。在接收機(jī)的常規(guī)狀態(tài)下,導(dǎo)頻濾波過程不考慮信道系數(shù)估計(jì)的估計(jì)質(zhì)量的不同水平,并使用所有以相同方式生成的信道系數(shù)估計(jì),即假設(shè)連續(xù)估計(jì)的估計(jì)質(zhì)量不改變。
如果發(fā)送非正交信號(hào)分量的時(shí)間間隙先驗(yàn)已知,則該信息可以被考慮以減少在該種時(shí)間間隙期間生成的信道系數(shù)估計(jì)相關(guān)。這可以通過引入信道系數(shù)估計(jì)的加權(quán)因子而完成,該因子與其相應(yīng)估計(jì)質(zhì)量成比例,即在信道估計(jì)信號(hào)對(duì)噪聲和干擾比(SNIR)意義上。在極端情況下,加權(quán)的選擇可以使得受到來自非正交發(fā)射信號(hào)干擾影響的估計(jì)完全不被使用(加權(quán)因子為零)。由于受到該種增加干擾的影響的信道系數(shù)估計(jì)在導(dǎo)頻濾波過程中較不重要,產(chǎn)生的信道估計(jì)質(zhì)量由此會(huì)改善。即使如果不使用導(dǎo)頻濾波,由于非正交發(fā)射信號(hào)引起的干擾存在的信息可以用于跳過在這些時(shí)間間隙內(nèi)生成的信道系數(shù)估計(jì),這些估計(jì)并重復(fù)使用較舊的估計(jì)。
如上述段落內(nèi)描述的,關(guān)于發(fā)送的時(shí)間間隙的信息可以以不同方式用于減少信道估計(jì)差錯(cuò)。各種實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)包括●跳過受到由于存在非正交發(fā)射信號(hào)引起的增加干擾影響的信道系數(shù)估計(jì),并重新使用最近不受影響的估計(jì)。
●用先前和當(dāng)前信道系數(shù)估計(jì)的平均替換由于存在非正交發(fā)射信號(hào)引起的增加干擾影響的信道系數(shù)估計(jì)。
●跳過受到由于存在非正交發(fā)射信號(hào)引起的增加的干擾影響的信道系數(shù)估計(jì),并用先前和下一信道系數(shù)估計(jì)的平均替換它們。
●在導(dǎo)頻濾波器的輸入處用與該估計(jì)的SNIR成比例的因子對(duì)每個(gè)信道系數(shù)估計(jì)加權(quán)。
●在導(dǎo)頻濾波器的輸入處對(duì)每個(gè)信道系數(shù)估計(jì)用該估計(jì)的SNIR單調(diào)遞增函數(shù)的因子加權(quán)。
值得注意的是上述的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)不是完整列表,而是說明各種可用于解決干擾影響的可用方法。尤其是,示例提供了方法以充分利用干擾定時(shí)的先驗(yàn)知識(shí)。在UTRA FDD或WCDMA系統(tǒng)內(nèi)的SCH情況下,SCH時(shí)間間隙在終端成功地獲取時(shí)隙定時(shí)后已知。因此,改善描述的信道估計(jì)在該種系統(tǒng)內(nèi)是可能的。
圖10說明包括接收機(jī)前端502的裝置500,前端502包括耦合到搜索器504的數(shù)字轉(zhuǎn)換器、信道系數(shù)估計(jì)器506以及解調(diào)器和解碼單元512。搜索器元件504使用諸如公共導(dǎo)頻信道(CPICH)的發(fā)射信號(hào)分量的先驗(yàn)已知以提供關(guān)于重大延時(shí)抽頭信息給信道系數(shù)估計(jì)器506。這可以例如通過使用帶有CPICH的先驗(yàn)已知碼元的滑動(dòng)相關(guān)獲得。信道系數(shù)估計(jì)器506將一個(gè)重大信道抽頭的信道系數(shù)估計(jì)序列給導(dǎo)頻濾波器510。加權(quán)因子發(fā)生器508向?qū)ьl濾波器510提供加權(quán)因子序列,該序列對(duì)于每個(gè)信道系數(shù)估計(jì)是特定的。加權(quán)應(yīng)表示每個(gè)信道系數(shù)估計(jì)的質(zhì)量。CPICH導(dǎo)頻碼元SNIR的估計(jì)可以用作信道估計(jì)質(zhì)量的度量。導(dǎo)頻濾波器使用加權(quán)因子以生成信道系數(shù)估計(jì)的濾波后版本。導(dǎo)頻濾波器進(jìn)一步耦合到解調(diào)器和解碼單元512,它們實(shí)現(xiàn)發(fā)送的數(shù)據(jù)的相關(guān)解調(diào)和解碼。為了實(shí)現(xiàn)相干解調(diào),需要所有重大延時(shí)抽頭的信道系數(shù)的估計(jì)。
用于對(duì)消干擾分量并用于緩解信道估計(jì)上的干擾分量影響的描述的方法還可以經(jīng)組合和/或被迭代完成。例如在第一步驟中,估計(jì)的干擾分量如上所述從接收到的信號(hào)的數(shù)字表示中減去。然后在第二步驟,可以再次實(shí)現(xiàn)信道系數(shù)估計(jì),但這次基于減去估計(jì)的干擾分量后的信號(hào)。由于減去估計(jì)的干擾分量,一些信道估計(jì)的質(zhì)量會(huì)更好。當(dāng)為如上述在導(dǎo)頻濾波器內(nèi)經(jīng)濾波的信道系數(shù)估計(jì)導(dǎo)出加權(quán)因子時(shí)可以考慮該種增加估計(jì)質(zhì)量?,F(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)消的第二迭代。導(dǎo)頻濾波器的輸出可以用于導(dǎo)出干擾估計(jì)器內(nèi)的干擾分量的新的且增強(qiáng)的估計(jì)。干擾分量新的且增強(qiáng)的估計(jì)可以從接收到信號(hào)的原始數(shù)字表示中減去。改善的信道估計(jì)的第二迭代可以開始。且直到進(jìn)一步的迭代不再增加導(dǎo)頻加權(quán)因子。然后最近信道系數(shù)估計(jì)和最近干擾對(duì)消后的接收到信號(hào)被用于相干解調(diào)。
發(fā)射機(jī)處的功率增加在3GPP FDD下行鏈路中,SCH(同步信道)以非正交方式被發(fā)送。UE看來這意味著從相同小區(qū)/節(jié)點(diǎn)B發(fā)送而來的其他信號(hào)受到來自SCH的附加干擾。該干擾性質(zhì)上是確定性的,每10ms無線電幀重復(fù),從而惡化在終端處的接收到SNR。節(jié)點(diǎn)B可以通過增加所有信道的發(fā)射功率而緩解該影響,其持續(xù)時(shí)間為SCH存在期間。該方法可以被推廣為任何情況其中干擾具有節(jié)點(diǎn)B已知的確定性分量。
SCH包括每0.666...毫秒重復(fù)的PSC(主擾碼)以及每10ms無線電幀重復(fù)的SSC(次擾碼)組。不同于其他下行鏈路信道,PSC和SSC不用下行鏈路擾碼(DSC)擾碼。因此,在UE處,在用下行鏈路擾碼的復(fù)數(shù)共軛對(duì)進(jìn)入信號(hào)解擴(kuò)展并用OVSF碼解覆蓋后(正交可變擴(kuò)展因子碼),每個(gè)碼元的SNR可以被寫為SNR=|α|2·Ect|α|2·Ecsch·β+Ioc·SF]]>其中α=復(fù)數(shù)衰減系數(shù)β=非正交因子SF=擴(kuò)展因子Ect=每傳輸信道碼片能量Ecsch=每SCH碼片能量Ioc=熱噪聲加其他小區(qū)干擾功率頻譜密度實(shí)際上,SCH(當(dāng)存在時(shí))惡化接收到碼元的SNR。這些接近節(jié)點(diǎn)B的終端不能從相鄰節(jié)點(diǎn)B接收到碼元。因此,相鄰終端一般不能使用分集技術(shù)。非正交因子是信道化碼(OVSF碼)、DSC、SSC和時(shí)間(模10毫秒)的函數(shù)。因此,節(jié)點(diǎn)B可以單邊地增加諸如DPCH的其他信道的發(fā)射功率,當(dāng)SCH存在時(shí)。發(fā)射功率增加會(huì)被存儲(chǔ)在查詢表內(nèi),這用上述列出的參數(shù)預(yù)計(jì)算。
另外,功率方面的增加可以是終端幾何的函數(shù),這是下行鏈路C/I的測(cè)量。如果終端幾何很小,則發(fā)射功率方面的增加應(yīng)更低,因?yàn)镾CH有更小比例的干擾并對(duì)接收到的碼元SNR有可忽略的影響,反之亦然。非正交因子的改變是時(shí)間和下行鏈路內(nèi)使用的信道化碼的函數(shù)。
在一實(shí)施例中,DPCCH包括專用導(dǎo)頻比特、上行鏈路發(fā)射功率控制(TPC)比特和傳輸格式組合索引(TFCI)比特。專用導(dǎo)頻比特用于計(jì)算下行鏈路SNR。在DLPC的內(nèi)環(huán)路內(nèi)(DL功率控制),該SNR與目標(biāo)SNR比較,該SNR由外環(huán)路設(shè)定。如果計(jì)算的SNR小于目標(biāo)SNR,則UE發(fā)送信號(hào)到節(jié)點(diǎn)B以增加發(fā)射功率。在這些比特位置上存在SCH惡化了SNR估計(jì)。因此,在這些位置處計(jì)算的SNR總是較低,導(dǎo)致UE發(fā)送信令到節(jié)點(diǎn)B以增加發(fā)射功率。
為了緩解該問題,提出UE處的以下功率控制算法。
●從專用導(dǎo)頻比特計(jì)算SNR。
●計(jì)算估計(jì)的SNR和目標(biāo)SNR之差。
●如果差別大于零(估計(jì)的SNR大于目標(biāo)),發(fā)送信令到節(jié)點(diǎn)B以減少發(fā)射功率。
●如果差別大于零,且小于閥值,則發(fā)送信令到節(jié)點(diǎn)B以增加發(fā)射功率。
●如果差別小于零,但大于閥值,則發(fā)送信令到節(jié)點(diǎn)B以減少發(fā)射功率。
其中,閥值可以是UE幾何的函數(shù)。在較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)中,閥值可以是常量。
TPC比特用于設(shè)定上行鏈路發(fā)射功率。估計(jì)比特符號(hào)內(nèi)的任何誤差導(dǎo)致上行鏈路上的性能損失。一般TPC比特符號(hào)估計(jì)算法不假設(shè)干擾內(nèi)的確定分量。如果SCH存在于TPC比特的位置處,則確定TPC比特符號(hào)的閥值需要是SCH、信道化(OVSF)碼以及下行鏈路擾碼的函數(shù)。TFCI比特用于在每時(shí)隙基礎(chǔ)上計(jì)算傳輸格式組合。TFCI比特經(jīng)編碼。TCFI編碼在TS 25.211、25.212和25.213內(nèi)詳述。
一旦UE獲得了系統(tǒng)定時(shí),即“知道”SCH值和時(shí)間上的位置,則UE知道β值是每個(gè)信道化碼的時(shí)間的函數(shù)。隨著β值增加,碼元SNR惡化。碼元一般在與其他雷克接收機(jī)的多徑分量碼元組合前由公共導(dǎo)頻強(qiáng)度經(jīng)比例縮放。UE可以將來自每個(gè)指的公共導(dǎo)頻強(qiáng)度解釋為應(yīng)用于碼元的時(shí)變加權(quán)。由于UE還知道β值是時(shí)間和信道化碼的函數(shù),有多種方式可以緩解來自SCH的附加干擾的影響。值得注意的是,β值對(duì)于相同碼元不同于來自不同節(jié)點(diǎn)B的不同多徑分量;β值對(duì)于不同碼元不同于相同節(jié)點(diǎn)B的相同多徑分量。
干擾L2示例實(shí)際上,服務(wù)提供者已經(jīng)觀察到在高幾何處操作時(shí)下行鏈路上發(fā)送的L2ACK/NACK消息的傳輸?shù)目煽啃詥栴}。對(duì)于該情況,SCH傳輸導(dǎo)致L2(層2)處的ACK/NACK消息的頻繁丟失。由于ACK/NACK用于確認(rèn)傳輸,丟失中斷了給定通信且可能導(dǎo)致呼叫丟失。因此,L2 ACK的干擾是不可接受的問題。
基于導(dǎo)致L2 ACK消息的丟失的潛在情況調(diào)查以及仿真,問題似乎是由多個(gè)同時(shí)條件引起的。當(dāng)同時(shí)滿足所述的條件,則SCH信道對(duì)于L2 ACK/NACK消息的傳輸有重大影響。所述影響似乎防止了該消息的成功和可靠傳輸;丟失L2 ACK/NACK的影響在下一部分描述。值得注意的是,信道間干擾可能影響其他消息或W-CDMA過程。
對(duì)于給定情況集合,消息可能對(duì)SCH干擾特別敏感。這在仿真結(jié)果中得到確認(rèn)。有多種技術(shù)和配置可以緩解SCH干擾或其他信道干擾的影響。
在UMTS中,L2實(shí)體(無線電鏈路控制RLC)可以以以下三種不同方式經(jīng)配置●RLC傳輸模式,大部分對(duì)于語音服務(wù)。
●RLC未經(jīng)確認(rèn)模式,用于流化服務(wù)和一些信令消息。
●RLC確認(rèn)模式,用于分組服務(wù)和大多數(shù)信令消息。
信道間干擾影響L2的確認(rèn)模式,因?yàn)長(zhǎng)2 ACK/NACK消息用于該模式。SCH傳輸引入對(duì)L2內(nèi)ACK/NACK消息的傳輸?shù)母蓴_。這些消息的丟失導(dǎo)致系統(tǒng)不正確的操作。在一情況下,L2 ACK/NACK丟失限于測(cè)量報(bào)告消息的特定配置,其中測(cè)量報(bào)告消息配置(事件1B,在TS 25.331,部分14.1.2.2)內(nèi)描述,用于報(bào)告“主CPICH離開報(bào)告范圍”,即該無線電鏈路應(yīng)從活動(dòng)集合中移去。以下重建類似情況,即該消息可能被丟失1.測(cè)量報(bào)告消息在上行鏈路被發(fā)送并沒有為網(wǎng)絡(luò)正確接收。如果所有相繼下行鏈路ACK/NACK消息被丟失,則RLC重設(shè)過程被觸發(fā)。作為RLC重設(shè)的結(jié)果,在UE和網(wǎng)絡(luò)處重傳緩沖的內(nèi)容經(jīng)刷新,導(dǎo)致所有還未被成功發(fā)送的消息的丟失。
2.測(cè)量報(bào)告消息是在RLC傳輸緩沖內(nèi),等待第一次在上行鏈路內(nèi)被發(fā)送,且對(duì)于先前被發(fā)送的消息的下行鏈路ACK/NACK消息被丟失。這觸發(fā)RLC重設(shè)過程,在此期間刷新UE和網(wǎng)絡(luò)處的傳輸緩沖內(nèi)的內(nèi)容,導(dǎo)致所有還未被發(fā)送的消息的丟失。
一旦丟失了事件1B的測(cè)量報(bào)告,網(wǎng)絡(luò)不再能從活動(dòng)集合中移去觸發(fā)事件1B的無線電鏈路。網(wǎng)絡(luò)被要求維持通過該無線電鏈路的到該UE的通信。作為結(jié)果,網(wǎng)絡(luò)會(huì)通過增加無線電鏈路Tx功率而響應(yīng),直到丟失了同步(可能由于上行鏈路接收丟失)。這會(huì)引起無線電鏈路從此被發(fā)送的小區(qū)/扇區(qū)的容量減少。
L2 ACK/NACK的丟失比上述的特定問題有更一般的影響。例如,無線電資源控制(RRC)協(xié)議很大程度上依賴于L2消息的成功傳送。作為一例,當(dāng)對(duì)應(yīng)的RRC消息被傳送到傳輸?shù)妮^低層用于發(fā)送時(shí),許多RRC過程被考慮在UE內(nèi)終止。這些包括RRC連接設(shè)立完成
RRC狀態(tài)信令連接釋放指示計(jì)數(shù)器校驗(yàn)響應(yīng)無線電載體設(shè)立完成無線電載體重新配置完成無線電載體釋放完成傳輸信道重新配置完成物理信道重新配置完成無線電載波設(shè)立失敗無線電載體重新配置失敗無線電載體釋放失敗傳輸格式組合控制失敗物理信道重新配置失敗UTRAN移動(dòng)信息失敗活動(dòng)集合更新失敗來自UTRAN的失敗的移交來自UTRAN的失敗的小區(qū)改變命令測(cè)量報(bào)告如果L2 ACK/NACK不能被可靠地發(fā)送,然后消息可能被丟失,導(dǎo)致UE和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)機(jī)間的同步丟失。在許多情況下,同步丟失將不可恢復(fù),因?yàn)榇蠖鄶?shù)RRC消息是不同的消息,即它們只傳達(dá)關(guān)于先前狀態(tài)改變的信息,而不是最后狀態(tài)的快照。作為示例,活動(dòng)集合更新消息被用于從活動(dòng)集合中加入或移去無線電鏈路,而不包括活動(dòng)集合的當(dāng)前狀態(tài)。同樣,測(cè)量控制消息只指示相鄰列表內(nèi)的改變,而不是相鄰列表的最后狀態(tài)。
無論何時(shí)有RRC使用的L2實(shí)體的重設(shè)(RB2、RB3或RB4),RRC消息可能被丟失。如果導(dǎo)致L2實(shí)體重設(shè)的條件不是暫時(shí)的,則會(huì)發(fā)生多個(gè)L2重設(shè)過程,直到L2生成不可恢復(fù)差錯(cuò)。L2然后會(huì)通知RRC狀態(tài)機(jī),且由UE將消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò),請(qǐng)求釋放連接。一般值得注意的是,這假設(shè)RRC使用的L2實(shí)體上的最大可接受重設(shè)數(shù)目為一,即使可以配置更高值。這意味著,RRC使用的L2實(shí)體的單個(gè)重設(shè)會(huì)生成不可恢復(fù)的差錯(cuò)。
假設(shè)L2可以經(jīng)配置(RLC確認(rèn)模式)以作為RRC消息的無丟失數(shù)據(jù)傳輸層的假設(shè)是整個(gè)RRC結(jié)構(gòu)所基于的支柱。實(shí)際上,根據(jù)RRC協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)“初始RRC連接釋放過程”,無論何時(shí)移動(dòng)站發(fā)送信令“RB2、RB3或RB4內(nèi)不可恢復(fù)差錯(cuò)”。如果網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前在RRC過程內(nèi)規(guī)定的實(shí)現(xiàn),無論何時(shí)發(fā)生問題,會(huì)丟失呼叫或分組對(duì)話。
L2 ACK/NACK丟失對(duì)RRC協(xié)議引起的問題導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)丟失,因?yàn)?,在UMTS內(nèi),RLC確認(rèn)模式還被用于為分組服務(wù)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。L2 ACK/NACK的連續(xù)丟失會(huì)引起使用的L2實(shí)體內(nèi)的連續(xù)重設(shè),導(dǎo)致連續(xù)丟失數(shù)據(jù)。該連接丟失可以為更高層察覺到,且最終為用戶察覺到,即數(shù)據(jù)速率會(huì)低到0kb/s。
即使由于ACK/NACK消息丟失只發(fā)生一些L2重設(shè),則在L2處導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失會(huì)引起許多L3重傳,導(dǎo)致應(yīng)用或用戶察覺到的數(shù)據(jù)速率大大減小。尤其是,TCP/IP使用的流控制機(jī)制(慢開始)會(huì)大大減少數(shù)據(jù)速率,無論何時(shí)某些數(shù)據(jù)被功率層丟失時(shí)。服務(wù)的質(zhì)量然后會(huì)惡化且應(yīng)用可能由于超時(shí)而終止分組對(duì)話。
在W-CDMA中,AM(確認(rèn)模式)L2(層2)控制數(shù)據(jù)單元(PDU)有如圖8A內(nèi)說明的結(jié)構(gòu)。PDU 360包括幾個(gè)字段。1比特D/C字段規(guī)定PDU是否攜帶控制(值“0”)或數(shù)據(jù)信息(值“1”)。如果D/C字段被設(shè)定為“0”,則以下字段是3比特“PDU類型”字段。該字段規(guī)定該P(yáng)DU攜帶哪種類型的控制信息。對(duì)于99版本,該字段可以有三種可能值,000、001和010,相應(yīng)指明PDU是狀態(tài)PDE、重設(shè)PDU或重設(shè)確認(rèn)PDU。重設(shè)和重設(shè)確認(rèn)PDU只在非常情況下需要,然而狀態(tài)PDU對(duì)于基本RLC協(xié)議的工作是必須的。狀態(tài)PDU的基本格式在圖8內(nèi)說明。在該圖中,每個(gè)SUFI(超字段)攜帶RLC協(xié)議狀態(tài)信息。
AM(確認(rèn)模式)RLC協(xié)議的設(shè)計(jì)是圍繞帶有顯示確認(rèn)的選擇性重復(fù)方案。在該種方案中,確認(rèn)的可靠傳輸(否定或肯定)是關(guān)鍵的,這是為了保存接收和發(fā)射窗口的同步并避免延遲失步。這些確認(rèn)以SUFI形式被發(fā)送,作為狀態(tài)PDU的部分。在最簡(jiǎn)單形式中,確認(rèn)消息會(huì)指明發(fā)射機(jī)窗口內(nèi)到一定數(shù)量的所有PDU的肯定確認(rèn)。組成該消息的SUFI由以下三個(gè)字段組成1.四比特字段,指明狀態(tài)超字段(SUFI)類型,這在多達(dá)一定序列號(hào)的所有PDU都被確認(rèn)的情況下,取值為00102.十二比特字段370指明所有都被肯定確認(rèn)的PDU達(dá)到的序列號(hào)。這可能取不同值,雖然總是表示計(jì)數(shù)器的值,當(dāng)RRC連接被建立時(shí)計(jì)數(shù)器的值開始于值0。
3.填充字段372填充PDU 360的剩余部分。填充值不是由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的,且會(huì)由狀態(tài)PDU的接收機(jī)丟棄。然而,一般假設(shè)是填充由大多數(shù)L2實(shí)現(xiàn)缺省地被設(shè)定為全零。
值得注意的是,一般PDU大小是150比特?cái)?shù)量級(jí)的。因此,在諸如上述的消息內(nèi),平均7個(gè)比特被設(shè)定為1,且143個(gè)比特被設(shè)定為0(至少其中130是連續(xù)的)。值得注意的是當(dāng)使用編碼時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)擾碼可以減輕問題的發(fā)生。然而加密不應(yīng)用于狀態(tài)PDU。
擾碼信道間干擾的影響取決于被發(fā)送的比特序列。一些序列比其他更受到影響。W-CDMA規(guī)定的方式是,相同比特序列在相同數(shù)據(jù)集合的傳輸和重傳期間在物理層上被發(fā)送,即使當(dāng)配置加密時(shí)。為了最小化該問題的影響,系統(tǒng)一般期望(1)避免比其他(例如全0序列)更頻繁地發(fā)送一些比特序列,以及(2)改變?cè)谙嗤忍丶现匕l(fā)期間的物理層上發(fā)送的模式。
以下提供試圖獲得(1)和(2)的解決方法集合。由于填充引入的長(zhǎng)零序列尤其惡化了L2 ACK可靠性問題。狀態(tài)PDU可以是“背騎”在下行鏈路上發(fā)送的數(shù)據(jù)PDU上。這會(huì)導(dǎo)致引入有效負(fù)荷內(nèi)的附加(隨機(jī))比特,減少了見到全0長(zhǎng)序列的可能,避免物理層上特定比特序列的重復(fù)。該解決方法的主要問題在于不是總有與狀態(tài)PDU一起發(fā)送的下行鏈路數(shù)據(jù)。
RLC層上的顯式擾碼只能用特定擾碼序列完成,該序列對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)單元已知(這在連接設(shè)立期間潛在可協(xié)商)。該方法只能用另一比特序列替換一比特序列,因此不推薦,雖然該方法較易實(shí)現(xiàn)。在MAC內(nèi)擾碼情況下,擾碼是時(shí)間特定的(基于例如CFN)。這會(huì)去除數(shù)據(jù)相關(guān)差錯(cuò),保證成功完成一定數(shù)量重發(fā)的似然性對(duì)于任何數(shù)據(jù)序列是相同的。這在長(zhǎng)期上是最佳解決方案,且對(duì)于ACK/NACK消息以及對(duì)于數(shù)據(jù)PDU能實(shí)現(xiàn)上述的(1)和(2)。
消息內(nèi)填充字段不一定需要為對(duì)等實(shí)體設(shè)定任何特定值,因?yàn)樘畛渲悼梢詾閰f(xié)議忽略。填充值因此被規(guī)定將比特設(shè)定為一些非零值(對(duì)于網(wǎng)絡(luò)一邊,這不一定需要任何標(biāo)準(zhǔn)改變)。
同樣有兩種生成該填充的可能。一種是使用特定非零八位字節(jié)重復(fù)填充。第二種是生成用于填充的偽隨機(jī)比特。后者是最佳的解決方案,因?yàn)橹辽賹?duì)于ACK/NACK消息,該方法使得系統(tǒng)能獲得上述給出的(1)和(2)。然而對(duì)于特定更高層數(shù)據(jù)序列問題仍存在。
從標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)的角度看,該解決方案是非介入式的,即使從用戶數(shù)據(jù)角度也不是完美的,但這是短期的最優(yōu)解決方案。
干擾功率控制W-CDMA支持快速下行鏈路功率控制。原則上,如果DCCH受到特定干擾影響,功率控制機(jī)制應(yīng)能適應(yīng)環(huán)境并調(diào)整功率控制環(huán)路參數(shù),以符合目標(biāo)DCCH分組差錯(cuò)率。然而這假設(shè)功率控制環(huán)路的設(shè)立使得考慮實(shí)際DCCH性能。
根據(jù)W-CDMA規(guī)范,系統(tǒng)可以設(shè)立功率控制過程,使得只監(jiān)控單個(gè)傳輸信道的性能(即使當(dāng)多個(gè)傳輸信道一起經(jīng)多路復(fù)用)。其他傳輸信道通過速率匹配/多路復(fù)用過程內(nèi)的相對(duì)加權(quán)經(jīng)控制。在3GPP TS 34.108內(nèi),所有的基準(zhǔn)配置可以經(jīng)配置,帶有或不帶有顯式的對(duì)DCCH進(jìn)行功率控制的可能性。
當(dāng)功率控制過程單獨(dú)由數(shù)據(jù)信道性能驅(qū)動(dòng)時(shí),DCCH的任何異常性能不會(huì)由功率控制環(huán)路過程糾正。尤其是,如果DCCH經(jīng)歷一些干擾,這些干擾不影響(或影響較小)主導(dǎo)信道(例如DTCH),則功率控制外環(huán)路不會(huì)增加內(nèi)環(huán)路設(shè)定點(diǎn),則問題會(huì)存在。在一種情況下,系統(tǒng)不會(huì)在DCCH上運(yùn)行顯式功率控制外環(huán)路。這是最嚴(yán)重的情況,且會(huì)導(dǎo)致DCCH性能的一直惡化。
當(dāng)功率控制過程考慮DCCH差錯(cuò)率時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)條件并經(jīng)空中可靠地?cái)y帶信令消息。然而,克服SCH干擾需要的功率可能變得不實(shí)際或功率要求大于節(jié)點(diǎn)B內(nèi)特定RL允許的功率上限。值得注意的是,該配置應(yīng)被考慮為相關(guān)發(fā)明以解決上述的特定問題。
有多種情況,當(dāng)它們同時(shí)發(fā)生時(shí)會(huì)潛在導(dǎo)致對(duì)鏈路性能和穩(wěn)定性的重大影響;問題的主要來源是與非正交SCH信道相關(guān)的干擾。SCH總是存在的,然而幾種因子會(huì)惡化信道間干擾。首先,高幾何影響信道間干擾的影響。如上所述,干擾在UE接近節(jié)點(diǎn)B時(shí)被隔離,因此導(dǎo)致信息丟失。第二當(dāng)外環(huán)路控制機(jī)制基于不受SCH影響的傳輸信道時(shí)。在該情況下,功率控制不調(diào)整以克服SCH的影響。第三,包括多徑、發(fā)射分集的分集放大了該影響。另外,當(dāng)在SCH干擾上沒有分集增益時(shí),由于除了STTD外100%相關(guān)。這只是惡化因子,如果且當(dāng)功率外環(huán)路基于受益于分集的信道時(shí)。第四,當(dāng)?shù)退俾蕚鬏斝诺琅c更高的速率傳輸信道多路復(fù)用時(shí)。第五,帶有相同極性的比特長(zhǎng)序列的消息導(dǎo)致對(duì)信道間干擾敏感。
L2 ACK情況包括所有惡化的因子。L2 ACK消息是映射在更高速率分組配置內(nèi)的DCCH上的零長(zhǎng)序列。SCH覆蓋DCCH比特。功率控制設(shè)定點(diǎn)由高幾何處的DCH質(zhì)量驅(qū)動(dòng)。
干擾AMR語音服務(wù)信道間干擾可能產(chǎn)生與W-CDMA內(nèi)自適應(yīng)多速率(AMR)語音服務(wù)相關(guān)的問題,從而導(dǎo)致DCCH即無線電信號(hào)載體上不可接受的高差錯(cuò)速率。值得注意的是,AMR語音服務(wù)被提供為示例,然而,信道間干擾可能對(duì)各種其他服務(wù)的任何一種有影響。高差錯(cuò)速率會(huì)導(dǎo)致信令的延時(shí),包括與切換過程相關(guān)的信令。在一定情況下,這會(huì)大大增加丟失呼叫數(shù)。AMR DTCH的SNR要求取決于使用的傳輸格式。靜音幀比全速率幀需要的基站DPCH發(fā)射功率要少的多。下行鏈路上的較長(zhǎng)時(shí)間的靜音會(huì)導(dǎo)致基站DPCH發(fā)射功率大大減少。減少的發(fā)射功率不足以在DCCH信令信道上可靠地通信。由于DCCH信道不在所有傳輸格式上攜帶CRC,且因此不能經(jīng)功率控制。沒有方法能使得發(fā)射機(jī)知道信令信道上的差錯(cuò)率不可接受地高。因此,發(fā)射機(jī)不會(huì)采取正確的行動(dòng)。
部分解決方案是在DCCH上總發(fā)射至少一個(gè)帶有零比特(1x0格式)的傳輸分組,而不是沒有數(shù)據(jù)分組(0x148格式)。1x0格式包括CRC比特(與導(dǎo)致沒有傳輸或DTX的0x148相反),它使得DCCH能被功率控制。DCCH上的CRC差錯(cuò)會(huì)強(qiáng)迫基站增加發(fā)射功率且進(jìn)一步重傳更可能成功。
值得注意的是這是部分解決方案,因?yàn)榻又L(zhǎng)時(shí)間靜音的信令消息可能因?yàn)橹匕l(fā)而被延時(shí)。這還不解決使用未經(jīng)確認(rèn)模式的消息的問題。該問題更佳的解決方案是使用在DPCH上每個(gè)傳輸格式組合的不同DPDCH/DPCCH偏移。
在W-CDMA系統(tǒng)中,語音服務(wù)用自適應(yīng)多速率(AMR)語音服務(wù)被提供。AMR源編碼器每20毫秒(即TTI=20ms)生成或是全速率幀、SID幀或沒有數(shù)據(jù)(NULL幀)。SID幀一般在任何靜音時(shí)段每160毫秒被發(fā)送一次。
AMR編解碼器有許多模式,但最廣泛被使用的模式是12.20kbps,帶有不相等差錯(cuò)保護(hù)(UEP)。每TTI的244比特的每個(gè)被分成81個(gè)A類的比特;103個(gè)B類的比特以及60個(gè)C類的比特。操作點(diǎn)對(duì)于全速率A類比特最多10-4BER或8.1×10-3BLER。
連同AMR信道,無線電信號(hào)載體消息的DCCH在相同CCTrCH上經(jīng)多路復(fù)用。速率匹配的準(zhǔn)確程度不在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)被定義。然而,基于一些公布的信息,工業(yè)接受標(biāo)準(zhǔn)是使用速率匹配屬性,如圖11的表格內(nèi)指明的,它指明AMR/DCCH傳輸信道的典型編碼。
基于不同傳播條件的閉環(huán)功率控制的仿真,當(dāng)全速率A類比特在0.7%BLER處操作時(shí),DCCH BLER從2%到8%。這似乎是合理的。當(dāng)為SID和NULL幀保持相同的RM屬性時(shí)會(huì)有問題。SNR要求對(duì)于該種A類幀要低很多,因?yàn)镾ID和NULL幀對(duì)于全速率幀包含比81比特少得多的比特。圖12的表格說明A類和DCCH信道的各種傳輸格式要求的SNR的仿真結(jié)果。
值得注意的是,外環(huán)路功率控制不能在DCCH上運(yùn)行,因?yàn)樵贒CCH上有0x148比特傳輸格式,DCCH沒有CRC。所以在靜音時(shí)段,當(dāng)外環(huán)路只由包含大多數(shù)NULL幀的A類幀驅(qū)動(dòng)時(shí),則DCCH上的1x148幀會(huì)在小于1%的BLER需要的3.3-0.5=2.8dB處被接收。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),仿真觀察到在該低SNR的DCCH的實(shí)際BLER可以高達(dá)60%。
另外,有一種可能是相對(duì)于數(shù)據(jù)信道的SCH的未能較好選擇的偏移會(huì)導(dǎo)致“碰撞”,這會(huì)提高DCCH的SNR要求,且因此惡化問題。
值得注意的是,在此的基本問題是A類的NULL幀DCCH信令幀固有的不同SNR要求。該種SNR要求是傳輸分組長(zhǎng)度、編碼以及傳播條件的函數(shù)。由于UE沒有這些參數(shù)的控制,較好的方法來自基站這邊。(值得注意的是一種方法是UE總對(duì)于最弱的信道的請(qǐng)求必要功率,例如DCCH 1x148。所以然后A類幀總會(huì)以比1%BLER好許多的BLER處被接收。然而,這挫敗了整個(gè)功率控制的目的,且不被認(rèn)為是可接受的解決方法。)可能調(diào)整速率匹配屬性以均衡A類NULL幀和DCCH 1x148幀的SNR要求。在該情況下,系統(tǒng)會(huì)期望增加DCCH上的重復(fù),而增加類A、B和C比特上的截短以維持其相對(duì)保護(hù)水平。
該方法實(shí)際犧牲了發(fā)射功率,因?yàn)轭怉、B和C的SNR要求由于截短而為了DCCH 1x148幀均上升。這不是很好的折衷,因?yàn)镈CCH的占空比相比類A、B和C較低,且因此可能大多數(shù)時(shí)間是浪費(fèi)功率。
另一方法是使得UE通過在DCCH上使用1x0傳輸格式而不是0x148格式在DCCH上運(yùn)行外環(huán)路功率控制。在DCCH外環(huán)路中,一旦UE檢測(cè)到DCCH上的分組差錯(cuò),則UE請(qǐng)求更多的功率,最終會(huì)有充分的功率以使得1x148通過。
發(fā)送1x0而不是0x148意味著可能在DCCH上有一些發(fā)射功率開銷。另外,該方案中,在外環(huán)路目標(biāo)有時(shí)間“追上”之前,DCCH上的1x148幀序列內(nèi)的第一幀可能總經(jīng)歷比相繼幀更高的差錯(cuò)率。如果在DCCH上有一些確認(rèn)/重發(fā)方案,這可能可接受。
在此,提出一種方案,可以不用發(fā)射比必要的任何更多的功率而工作的方案,且該方案不需要外環(huán)路“追上”延時(shí)。這是基于以下想法,即基站基于瞬時(shí)發(fā)送的TFC(傳輸格式組合)應(yīng)用可變DPDCH-DPDCH功率偏移。
假設(shè)基站被提供以表格2內(nèi)的所有傳輸格式的SNR要求表格。則對(duì)于所有可能TFC,基站可以計(jì)算總SNR要求作為所有單個(gè)SNR要求的最大值,如圖13內(nèi)說明的。對(duì)于每個(gè)幀,基站然后可以基于將要被發(fā)送的TFC而自動(dòng)調(diào)整發(fā)射功率,而不需要等待UE的發(fā)射功率控制指令。
概念上,這將發(fā)射功率分成兩個(gè)分量,基站可以通過TFC表格(基于傳輸格式、編碼等)調(diào)整一個(gè)分量,UE通過內(nèi)環(huán)路功率控制(基于瞬時(shí)信道條件)調(diào)整另一個(gè)分量。
例如,假設(shè)有靜音時(shí)段,且基站在發(fā)送NULL幀(在A類上1x0),且沒有信令(在DCCH上0x148)。這對(duì)應(yīng)根據(jù)表格3的0.5dB的SNR。在稍后時(shí)刻,信令消息1x148與NULL幀一起經(jīng)多路復(fù)用,根據(jù)表格3其對(duì)應(yīng)要求為3.3dB?;緯?huì)自動(dòng)應(yīng)用比用于沒有信令消息情況高2.8dB的附加功率以補(bǔ)償不同的SNR要求。
在該方案中,如果UE內(nèi)環(huán)路檢測(cè)到接收到的功率突然改變,而UE沒有發(fā)送任何對(duì)應(yīng)功率控制指令,UE會(huì)假設(shè)信道條件已經(jīng)改變,且可能試圖對(duì)基站提供的功率反向調(diào)整。這是因?yàn)閁E必須等到接收到幀以知道幀的TFC,從而知道接收到功率內(nèi)的改變是因?yàn)樾聜鬏敻袷?,而不是由于信道條件改變。
為了解決該問題,根據(jù)一實(shí)施例,只有每TF對(duì)DPDCH發(fā)射功率調(diào)整,而DPCCH功率在TF上保持恒定。換而言之,基站會(huì)在基準(zhǔn)功率電平處發(fā)送DPCCH,且會(huì)取決于傳輸格式相對(duì)于DPDCH調(diào)整功率電平。同時(shí),DPCCH基準(zhǔn)電平如平常根據(jù)內(nèi)環(huán)路功率控制確定的正常上升/下降指令經(jīng)調(diào)整。
在節(jié)點(diǎn)B處,表格被存儲(chǔ)以將TF組合映射到功率偏移值。該種表格的示例在圖14內(nèi)說明。圖15說明使用表格進(jìn)行功率控制的過程,該表格帶有TF組合到功率偏移值的映射。過程600開始于在步驟602從UE接收功率控制反饋。功率控制反饋可能的形式為上升/下降指令。在一實(shí)施例中,指令基于將測(cè)量的信噪比(SIR)與目標(biāo)SIR相比。節(jié)點(diǎn)B基于在步驟604的來自UE的功率控制反饋發(fā)射DPCCH的發(fā)射功率。在步驟606,DPDCH的發(fā)射功率然后通過將功率偏移應(yīng)用到DPCCH的功率而經(jīng)計(jì)算。信道在步驟608處被發(fā)送。
值得注意的是,該方法可以簡(jiǎn)單地被一般化以支持每個(gè)傳輸格式的不同BLER目標(biāo)?;緯?huì)簡(jiǎn)單地在導(dǎo)出取決于傳輸格式的功率偏移表格時(shí)考慮每個(gè)分開的BLER目標(biāo)。
實(shí)現(xiàn)該方法的關(guān)鍵要求是基站基于TFC設(shè)定DPDCH-DPDCH功率比的能力。而且,表格2內(nèi)的準(zhǔn)確SNR要求可能取決于實(shí)現(xiàn)或傳播條件而改變。在發(fā)射功率意義上,要求越準(zhǔn)確,系統(tǒng)越有效。值得注意的是在所有SNR要求被相同地設(shè)定為0dB情況下,該方案簡(jiǎn)單地被減少為沒有發(fā)射功率偏移的原始方案。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解信息和信號(hào)可能使用各種不同的科技和技術(shù)表示。例如,上述說明中可能涉及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、碼元和碼片最好由電壓、電路、電磁波、磁場(chǎng)或其粒子、光場(chǎng)或其粒子、或它們的任意組合來表示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解,這里揭示的結(jié)合這里描述的實(shí)施例所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以用電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合來實(shí)現(xiàn)。為清楚地說明硬件和軟件的可互換性,各種說明性的組件、方框、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進(jìn)行闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)取決于整個(gè)系統(tǒng)所采用的特定的應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員可以以多種方式對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)描述的功能,但該種實(shí)現(xiàn)決定不應(yīng)引起任何從本發(fā)明范圍的偏離。
各種用在此的說明性實(shí)施例揭示的邏輯塊、模塊和電路的實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或其它處理器、應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或任何以上的組合以實(shí)現(xiàn)在此描述的功能。通用處理器最好是微處理器,然而或者,處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器可以實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合,例如DSP和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)結(jié)合DSP內(nèi)核的微處理器或任何該種配置。
在此用實(shí)施例揭示的方法步驟或算法可能直接以硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合來實(shí)行。軟件模塊可以駐留于RAM存儲(chǔ)器、快閃(flash)存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、移動(dòng)盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域中已知的其它任意形式的存儲(chǔ)媒體中。一示范存儲(chǔ)媒體耦合到處理器使處理器能夠從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取寫入信息?;蛘撸鎯?chǔ)介質(zhì)可能整合到處理器。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留于應(yīng)用專用集成電路ASIC中。ASIC可以駐留于用戶終端內(nèi)。或者,處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以駐留于用戶終端的離散元件中。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的,這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此,本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例,而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的一種方法,其特征在于包括格式化消息,以在具有多個(gè)時(shí)隙的幀內(nèi)傳輸,其中每個(gè)幀具有第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙;將每個(gè)幀分割成第二數(shù)目的多個(gè)部分,其中第二數(shù)目的多個(gè)部分不是第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙的倍數(shù);使用第二數(shù)目的多個(gè)部分對(duì)每個(gè)幀內(nèi)的多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行交織;以及發(fā)送交織后的傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述無線通信系統(tǒng)是寬帶碼分多址(W-CDMA)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述交織包括分組交織。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述第二數(shù)目的多個(gè)部分是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的數(shù)目。
5.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的一裝置,其特征在于包括格式化消息,以在具有多個(gè)時(shí)隙的幀內(nèi)傳輸?shù)难b置,其中每個(gè)幀有第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙;將每個(gè)幀分割成第二數(shù)目的多個(gè)部分的裝置,其中第二數(shù)目的多個(gè)部分不是第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙的倍數(shù);使用第二數(shù)目的多個(gè)部分對(duì)每個(gè)幀內(nèi)的多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行交織的裝置;以及發(fā)送交織后的傳輸?shù)难b置。
6.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的裝置,其特征在于包括發(fā)射機(jī);以及處理器用于格式化消息,以在具有多個(gè)時(shí)隙的幀內(nèi)傳輸,其中每個(gè)幀有第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙;將每個(gè)幀分割成第二數(shù)目的多個(gè)部分,其中第二數(shù)目的多個(gè)部分不是第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙的倍數(shù);使用第二數(shù)目的多個(gè)部分對(duì)每個(gè)幀內(nèi)的多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行交織;以及發(fā)送交織后的傳輸。
7.交織器,其特征在于包括將帶有第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙的傳輸幀分割成第二數(shù)目的多個(gè)部分的裝置,其中第二數(shù)目的多個(gè)部分不是第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙的倍數(shù);以及使用第二數(shù)目的多個(gè)部分對(duì)第一數(shù)目的多個(gè)時(shí)隙交織的裝置。
8.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的方法,其特征在于包括格式化消息,以在具有多個(gè)時(shí)隙的幀內(nèi)傳輸;將每個(gè)幀分成預(yù)定數(shù)量的多個(gè)部分;交織每個(gè)幀內(nèi)的多個(gè)時(shí)隙,其中反轉(zhuǎn)每個(gè)時(shí)隙內(nèi)的比特;以及發(fā)送交織后的傳輸。
9.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的裝置,其特征在于包括格式化消息,以在具有多個(gè)時(shí)隙的幀內(nèi)傳輸?shù)难b置;將每個(gè)幀分成預(yù)定數(shù)量的多個(gè)部分的裝置;交織每個(gè)幀內(nèi)的多個(gè)時(shí)隙的裝置,其中反轉(zhuǎn)每個(gè)時(shí)隙內(nèi)的比特;以及發(fā)送交織后的傳輸?shù)难b置。
10.無線通信系統(tǒng)內(nèi)的裝置,其特征在于還包括發(fā)射機(jī);以及處理器,用于格式化消息,以在具有多個(gè)時(shí)隙的幀內(nèi)傳輸;將每個(gè)幀分成預(yù)定數(shù)量的多個(gè)部分;交織每個(gè)幀內(nèi)的多個(gè)時(shí)隙,其中反轉(zhuǎn)每個(gè)時(shí)隙內(nèi)的比特;以及發(fā)送交織后的傳輸。
全文摘要
一種方法和裝置用于當(dāng)干擾源是系統(tǒng)的確定性分量時(shí)在無線通信系統(tǒng)內(nèi)減少干擾。在一實(shí)施例中,接收機(jī)根據(jù)何時(shí)發(fā)送干擾源對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行加權(quán)。另外,發(fā)射機(jī)可以使用增大功率以克服干擾源。在一實(shí)施例中,W-CDMA系統(tǒng)與物理信道進(jìn)發(fā)地發(fā)送同步信道,其中同步信道不與物理信道正交。當(dāng)接收到控制或數(shù)據(jù)信息時(shí)接收機(jī)可以對(duì)消同步信道。同樣,接收機(jī)可以對(duì)來自多個(gè)發(fā)射機(jī)的傳輸加權(quán)。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1650562SQ03810077
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者S·維倫尼格, D·P·馬拉迪, J·J·布蘭茲 申請(qǐng)人:高通股份有限公司