專利名稱：多載波移動通信系統(tǒng)中的終端輔助干擾控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)，具體而言，涉及一種諸如正交頻分復(fù)用(OFDM)移動通信系統(tǒng)之類的使用多個(gè)子載波的移動通信系統(tǒng)中的終端輔助干擾控制方法。
背景技術(shù)：
通常，支持無線通信服務(wù)的移動通信系統(tǒng)包括無線接入網(wǎng)絡(luò)，其經(jīng)由空中接口與用戶終端進(jìn)行通信。更具體來講，所述無線接入網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)控制的基站，該基站負(fù)責(zé)與位于其小區(qū)服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶終端進(jìn)行通信。眾所周知，在這種蜂窩結(jié)構(gòu)中，由于相鄰小區(qū)的干擾或小區(qū)間的干擾，向用戶提供的通信服務(wù)通常會變得大大惡化。
為了補(bǔ)償小區(qū)間干擾對位于確定小區(qū)區(qū)域內(nèi)的用戶終端的影響并提高這樣的區(qū)域中的用戶所接收到的服務(wù)質(zhì)量，文獻(xiàn)“用于提高HSDPA覆蓋的具有干擾控制的OFDM”(“OFDM with interferencecontrol for improved HSDPA coverage”，R1-04-0572，Montreal Canada，10-14 May 2004)中提出了一些用于OFDM通信系統(tǒng)的干擾控制方法。在所述文獻(xiàn)中，提出了例如當(dāng)終端移入靠近小區(qū)邊界的服務(wù)重疊區(qū)域時(shí)，所述終端測量來自該區(qū)域中的產(chǎn)生干擾的相鄰基站的導(dǎo)頻信號并用信號向移動無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送關(guān)于來自這些基站的接收強(qiáng)度的信息。根據(jù)終端信息，移動網(wǎng)絡(luò)試圖為該終端保留同樣的時(shí)-頻組，用于在服務(wù)基站和服務(wù)于重疊區(qū)域中的至少一個(gè)其他基站中的通信。
然而，這種現(xiàn)有技術(shù)解決方案根據(jù)對有關(guān)小區(qū)上的通信負(fù)載的預(yù)測，通過移動網(wǎng)絡(luò)不定時(shí)地采用時(shí)-頻組保留過程。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，即使時(shí)-頻組實(shí)際上可能不會在某些時(shí)隙內(nèi)用于數(shù)據(jù)傳輸，但當(dāng)終端在靠近小區(qū)邊界的服務(wù)重疊區(qū)域逗留時(shí)，在不確定的時(shí)間間隔期間，為終端保留多個(gè)時(shí)-頻組，從而浪費(fèi)了整個(gè)系統(tǒng)的容量資源?，F(xiàn)有技術(shù)解決方案也沒有考慮例如接近于服務(wù)基站的那些終端之類的不位于服務(wù)重疊區(qū)域內(nèi)的其他終端，并且在多小區(qū)調(diào)度方案中，沒有考慮小區(qū)間干擾對時(shí)-頻組的調(diào)度中所涉及的所有終端的全部影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是解決上述多載波移動通信系統(tǒng)的技術(shù)問題，并提供一種改善的終端輔助干擾控制方法。
根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)權(quán)利要求1的終端輔助干擾控制方法來實(shí)現(xiàn)該目的。
還通過根據(jù)權(quán)利要求7的無線網(wǎng)絡(luò)控制器以及根據(jù)權(quán)利要求10的用戶終端來實(shí)現(xiàn)該目的。
通過從屬權(quán)利要求、以下描述以及附圖，可以看出本發(fā)明的有利結(jié)構(gòu)。例如，可以看到，有利的是，通過采用本發(fā)明，對于所服務(wù)的許多終端，優(yōu)化了對蜂窩系統(tǒng)可用的無線資源的使用，所述終端不必全都位于服務(wù)重疊區(qū)域內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的干擾控制方法可以適用于所有由蜂窩網(wǎng)絡(luò)所服務(wù)的終端，從而提高移動系統(tǒng)的整體吞吐量。同樣有利的是，降低了整個(gè)下行鏈路方向的小區(qū)間干擾，從而提高了用戶體驗(yàn)到的服務(wù)質(zhì)量以及基站服務(wù)的覆蓋范圍。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是降低了傳輸錯(cuò)誤率。


現(xiàn)在結(jié)合圖1到圖4來解釋本發(fā)明的具體實(shí)施例。
圖1示出了包括網(wǎng)絡(luò)和用戶終端的傳統(tǒng)OFDM移動通信系統(tǒng)的框圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的終端輔助干擾控制方法。
圖3示出了采用根據(jù)本發(fā)明的終端輔助干擾控制方法，在蜂窩系統(tǒng)中進(jìn)行終端測量的實(shí)施例。
圖4示出了一個(gè)示例性的時(shí)-頻圖案調(diào)度圖表，可以執(zhí)行該圖表，用于根據(jù)本發(fā)明的終端輔助干擾控制。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了傳統(tǒng)OFDM移動通信系統(tǒng)的框圖，其中至少在下行鏈路方向上采用諸如OFDM之類的多載波調(diào)制方案，包括多個(gè)網(wǎng)元NE1到NEn和多個(gè)用戶終端T1到Tn的移動無線網(wǎng)絡(luò)N經(jīng)由空中接口下行鏈路信道DC和上行鏈路信道UC交換數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)元NE1到NEn可以是例如基站、無線網(wǎng)絡(luò)控制器、核心網(wǎng)交換機(jī)或通常用于無線移動通信的任何其他通信單元。
圖2示出了一種在示例性O(shè)FDM移動蜂窩方案中的根據(jù)本發(fā)明的輔助終端干擾控制方法，包括三個(gè)終端T1到T3、分別主要在服務(wù)區(qū)域小區(qū)C1到C3中活動的三個(gè)基站B1到B3，其中基站連接至中心單元CE。終端T1經(jīng)由空中通信鏈路L1與服務(wù)基站B1進(jìn)行通信，并受到來自相鄰基站B2和B3的小區(qū)間干擾12、13。中心單元CE是移動網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元，其可以是例如無線網(wǎng)絡(luò)控制器，并且在下文中將其稱為無線網(wǎng)絡(luò)控制器。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的干擾控制方法已經(jīng)知道，在圖2的移動通信系統(tǒng)中，終端T1到T3能夠并行地接收多個(gè)導(dǎo)頻信道，例如，終端T1能夠并行地接收三個(gè)導(dǎo)頻信道，一個(gè)導(dǎo)頻信道來自服務(wù)基站B1，并且另外兩個(gè)導(dǎo)頻信道來自相鄰基站B2和B3。將OFDM時(shí)-頻網(wǎng)格分成多個(gè)正交、非重疊的時(shí)-頻圖案，并且將所述時(shí)-頻圖案結(jié)合到多個(gè)時(shí)-頻組中，即每個(gè)時(shí)-頻組都包括若干個(gè)時(shí)-頻圖案。為了與其服務(wù)基站進(jìn)行通信，移動無線網(wǎng)絡(luò)N用信號向終端T1到T3發(fā)送所述時(shí)-頻組之一。
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明，終端T1到T3在任意小區(qū)區(qū)域測量來自服務(wù)基站和周圍基站B1到B3的導(dǎo)頻信號，并向這些基站發(fā)送關(guān)于接收強(qiáng)度的信息。接著，基站B1到B3將該終端信息轉(zhuǎn)發(fā)給無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE。接著，根據(jù)
a)由終端T1到T3發(fā)送的關(guān)于來自服務(wù)基站和相鄰基站的接收強(qiáng)度的信息，b)待發(fā)送給調(diào)度過程中所涉及的終端的數(shù)據(jù)包的實(shí)際的包可用性，以及c)對于每個(gè)基站B1到B3可用的功率預(yù)算，無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE對受其控制的基站和每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的調(diào)度處理所涉及的終端T1到T3可用的時(shí)-頻組進(jìn)行調(diào)度。根據(jù)本發(fā)明，該時(shí)間間隔是可以由系統(tǒng)決定并且作為執(zhí)行調(diào)度過程的時(shí)間間隔而周期性重復(fù)。該時(shí)間間隔可以是任何周期性重復(fù)的時(shí)間間隔，例如時(shí)-頻圖案的時(shí)間長度。
在每個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)，由無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE所執(zhí)行的調(diào)度過程包括-為每個(gè)通信信道選擇時(shí)-頻圖案，-在時(shí)-頻組之間分配可用的功率，例如時(shí)-頻組可以用于終端T1的基站B1中，并且相同的時(shí)-頻組可以用于相同的終端T1或另一終端T2的另一基站B2，-為通信信道選擇調(diào)制和編碼方案，例如64QAM、16QAM、QPSK以及1/2速率或1/3速率信道編碼，-同時(shí)調(diào)節(jié)所發(fā)送的有用信號和所引起的干擾，也就是每次傳輸?shù)男鸥杀?signal-to-interference ratio)；或者調(diào)節(jié)所發(fā)送的有用信號和從相鄰基站發(fā)送的相同信號。
例如，無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE可以首先開始為位于靠近小區(qū)邊界的服務(wù)重疊區(qū)域內(nèi)的終端保留時(shí)-頻組，并在相鄰小區(qū)中進(jìn)行功率限制，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知，這種保留基于小區(qū)內(nèi)的平均負(fù)載，以實(shí)現(xiàn)預(yù)調(diào)度。接著，根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)或更多的步驟中，通過考慮對于所述終端的包可用性以及由于預(yù)調(diào)度而引起的可預(yù)測的干擾的計(jì)算，利用對所涉及的終端的接收強(qiáng)度的測量，可以繼續(xù)a)對新的功率和時(shí)-頻組進(jìn)行分配或b)對所選功率和時(shí)-頻分配進(jìn)行保持，但要根據(jù)計(jì)算出的干擾對調(diào)制和編碼方案進(jìn)行新的選擇。
同樣根據(jù)本發(fā)明，對于時(shí)-頻組調(diào)度處理，由于因錯(cuò)誤的包接收而引起的自動請求機(jī)制，無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE還可以可選地考慮所需的再調(diào)度。
如已經(jīng)提到的，對于蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的所有終端，當(dāng)在每個(gè)時(shí)間間隔中都完成了調(diào)度時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了吞吐量和服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)范圍內(nèi)的最優(yōu)化。
圖3示出了或多或少受相鄰基站影響的三個(gè)終端T1到T3。位于小區(qū)區(qū)域內(nèi)任意位置的終端T1到T3測量關(guān)于來自其相應(yīng)服務(wù)基站和相鄰基站的接收強(qiáng)度α11到α33的信息。例如，基站B1所服務(wù)的終端T1測量關(guān)于其從所述服務(wù)基站B1體驗(yàn)到的接收強(qiáng)度α11的信息，以及關(guān)于來自兩個(gè)相鄰基站B2和B3的接收的交叉耦合強(qiáng)度α12和α13的信息。這種測量結(jié)果例如由終端T1發(fā)送給其服務(wù)基站B1，服務(wù)基站B1進(jìn)一步把測量結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE。根據(jù)本發(fā)明，無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE使用從調(diào)度過程中所涉及的終端接收到的接收強(qiáng)度測量信息α11到α33來計(jì)算這種終端從相鄰基站所體驗(yàn)到的干擾，并將這些接收強(qiáng)度測量信息作為時(shí)-頻調(diào)度過程的一個(gè)決定因素來使用。
為此目的，為完整起見，當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)控制器CE把一個(gè)時(shí)-頻組分配給終端T1用于通信時(shí)，可以用以下兩種方式進(jìn)行所述通信A通過采用兩個(gè)或更多基站B1到B3，移動無線網(wǎng)絡(luò)N可以調(diào)整無線服務(wù)，用于與終端進(jìn)行同步通信。于是，將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從無線網(wǎng)絡(luò)控制器轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)基站，其接著將用同步的方式以相同的時(shí)-頻組和相同的信息承載信號進(jìn)行發(fā)送。
B.正如由與其接收強(qiáng)度信息α11相關(guān)的所有交叉耦合接收強(qiáng)度信息α12到α13所給出的那樣，通過在終端T1所用的時(shí)-頻組中減小干擾基站B2和B3的發(fā)射功率，移動無線網(wǎng)絡(luò)N可以決定調(diào)整干擾，以便如期望的那樣大幅地減小干擾。
圖4示出了一個(gè)示例性的時(shí)-頻圖案TFP1到TFP4的調(diào)度表，用于位于三個(gè)基站B1到B3所服務(wù)的三個(gè)小區(qū)C1到C3內(nèi)的七個(gè)終端T11到T32。在每個(gè)時(shí)間間隔TI1到TIn中，對用于終端的時(shí)-頻圖案的使用進(jìn)行調(diào)度判斷。
在圖4的例子中，時(shí)-頻圖案TFP1和TFP2構(gòu)成了由小區(qū)C1中的終端T11使用的時(shí)-頻組。所述時(shí)-頻圖案TFP1和TFP2不構(gòu)成小區(qū)C2中的一個(gè)組，并獨(dú)立地用于終端T21和T22。另一方面，在小區(qū)C3中，時(shí)-頻圖案TFP1和TFP3構(gòu)成由終端T31使用的時(shí)-頻組。
小區(qū)C1中的時(shí)-頻圖案TFP3和TFP4用于與終端TI2和TI3進(jìn)行功率受限的通信，以避免與小區(qū)C3中的時(shí)-頻圖案TFP3和TFP4產(chǎn)生干擾。如果小區(qū)C3的終端T31和T32接近于邊界并靠近小區(qū)C1，就可能會發(fā)生這種情況。
為概括起見，應(yīng)該明白，雖然為了解釋本發(fā)明，采用了具有OFDM調(diào)制方案的移動通信系統(tǒng)，但是上面的建議原則上還可以適用于具有除OFDM之外的任意多載波調(diào)制方案的移動通信系統(tǒng)。
還應(yīng)該明白，執(zhí)行在此所述的終端輔助干擾控制的裝置可以位于移動無線網(wǎng)絡(luò)N中的任何地方，即在諸如基站或無線網(wǎng)絡(luò)控制器之類的網(wǎng)元NE中，或通過無線資源管理器實(shí)體在網(wǎng)絡(luò)單元NE內(nèi)部或外部，所述裝置以硬件和/或軟件的形式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于采用諸如正交頻分復(fù)用(OFDM)之類的多載波技術(shù)的移動通信系統(tǒng)中的終端輔助干擾控制的方法，所述移動通信系統(tǒng)包括具有由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)控制的多個(gè)基站(B1到B3)的網(wǎng)絡(luò)(N)，并且所述基站具有用于與位于其小區(qū)服務(wù)區(qū)域(C1到C3)內(nèi)的用戶終端(T1到T3)進(jìn)行通信的裝置，其中-所述終端(T1到T3)能夠并行地接收至少兩個(gè)導(dǎo)頻信道，并且-將時(shí)-頻組用于在所述終端(T1到T3)與所述基站(B1到B3)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的目的，其特征在于-所述終端(T1到T3)測量來自其所位于的區(qū)域中的服務(wù)基站和相鄰基站(B1到B3)的導(dǎo)頻信號，該區(qū)域是服務(wù)小區(qū)區(qū)域內(nèi)的任何區(qū)域，并向所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)發(fā)送關(guān)于來自所述服務(wù)基站和所述相鄰基站(B1到B3)的接收強(qiáng)度(α11到α33)的信息，以及-根據(jù)由所述終端(T1到T3)發(fā)送的關(guān)于來自所述相鄰基站和所述終端的服務(wù)基站的接收強(qiáng)度(α11到α33)的所述信息，將在每個(gè)時(shí)間間隔(TI1到TIn)內(nèi)發(fā)送給調(diào)度過程中所涉及的終端(T1到T3)的數(shù)據(jù)包的實(shí)際的包可用性，以及對于每個(gè)基站可用的功率預(yù)算，在每個(gè)時(shí)間間隔(TI1到TIn)內(nèi)，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)對受其控制的基站(B1到B3)和調(diào)度過程中所涉及的終端(T1到T3)可用的時(shí)-頻組進(jìn)行調(diào)度；所述調(diào)度過程包括如下步驟為網(wǎng)絡(luò)與終端之間的通信信道選擇調(diào)制和編碼方案，向時(shí)-頻組分配功率，以及同時(shí)調(diào)節(jié)所發(fā)送的有用信號和所引起的干擾，或者同時(shí)調(diào)節(jié)所發(fā)送的有用信號和兩個(gè)或更多的相鄰基站所發(fā)送的相同信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端輔助干擾控制方法，其特征在于，時(shí)間間隔(TI1到TIn)是確定的周期性重復(fù)的時(shí)間間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的終端輔助干擾控制方法，其特征在于，將所述周期性重復(fù)的時(shí)間間隔確定為時(shí)-頻圖案的時(shí)間長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端輔助干擾控制方法，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)對時(shí)-頻組進(jìn)行調(diào)度-在第一步驟中，通過對位于靠近小區(qū)邊界的服務(wù)重疊區(qū)域內(nèi)的終端進(jìn)行時(shí)-頻組的預(yù)備小區(qū)式的保留并假定對相鄰小區(qū)的功率限制，而不考慮數(shù)據(jù)可用性，以便獨(dú)立于對其他小區(qū)的判斷，實(shí)現(xiàn)對每個(gè)基站的調(diào)度判斷；-在下一個(gè)步驟中，在每個(gè)時(shí)間間隔(TI1到TIn)內(nèi)，對于位于服務(wù)重疊區(qū)域中的所述終端，考慮數(shù)據(jù)包可用性，并且-在進(jìn)一步的步驟中，在所述調(diào)度處理中所涉及的所有終端的每個(gè)時(shí)間間隔(TI1到TIn)內(nèi)，考慮干擾情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端輔助數(shù)據(jù)驅(qū)動全局干擾控制方法，其特征在于，對于所述時(shí)-頻組調(diào)度處理，由于因錯(cuò)誤的包接收而引起的自動請求機(jī)制，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)還考慮了所需的再調(diào)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端輔助干擾控制方法，其特征在于，在每個(gè)時(shí)間間隔(TI1到TIn)內(nèi)，對所述移動通信系統(tǒng)的所有基站和所有終端進(jìn)行調(diào)度，以便最優(yōu)化整個(gè)通信系統(tǒng)的吞吐量或另一系統(tǒng)范圍的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
7.一種用于移動通信系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)，所述移動通信系統(tǒng)包括具有受所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)控制的多個(gè)基站(B1到B3)的網(wǎng)絡(luò)(N)，并且所述基站具有用于與位于其小區(qū)服務(wù)區(qū)域(C1到C3)內(nèi)的用戶終端(T1到T3)進(jìn)行通信的裝置，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器包括多個(gè)裝置，以接收和分析由所述終端(T1到T3)所發(fā)送的關(guān)于來自其服務(wù)基站和多個(gè)相鄰基站的接收強(qiáng)度(α11到α33)的信息；在每個(gè)時(shí)間間隔(TI1和TIn)內(nèi)應(yīng)發(fā)送給調(diào)度過程中所涉及的所述終端(T1到T3)的數(shù)據(jù)包的實(shí)際的包可用性，以及對于每個(gè)基站可用的功率預(yù)算；以及用來在每個(gè)時(shí)間間隔(TI1和TIn)內(nèi)對受所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器控制的基站(B1到B3)和調(diào)度過程中所涉及的終端(T1到T3)可用的時(shí)-頻組進(jìn)行調(diào)度的裝置；所述調(diào)度過程包括步驟為所述網(wǎng)絡(luò)和所述終端之間的通信信道選擇調(diào)制和編碼方案，向時(shí)-頻組分配功率，以及同時(shí)調(diào)節(jié)所發(fā)送的有用信號和所引起的干擾，或者同時(shí)調(diào)節(jié)所發(fā)送的有用信號和兩個(gè)或更多的相鄰基站所發(fā)送的相同信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)，其特征在于，其包括用來確定周期性重復(fù)的時(shí)間間隔的裝置，其中在所述間隔中執(zhí)行時(shí)-頻組調(diào)度過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)，其特征在于，其還包括對于所述時(shí)-頻組調(diào)度處理，用于分析因錯(cuò)誤的包接收而進(jìn)行的所需的再調(diào)度的裝置。
10.一種用于移動通信系統(tǒng)的用戶終端(T1到T3)，所述移動通信系統(tǒng)包括具有由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)控制的多個(gè)基站(B1到B3)的網(wǎng)絡(luò)(N)，并且所述基站具有用于與位于其小區(qū)服務(wù)區(qū)域(C1到C3)內(nèi)的所述用戶終端(T1到T3)進(jìn)行通信的裝置，其特征在于，所述用戶終端包括用于并行地接收至少兩個(gè)導(dǎo)頻信道的裝置、用于測量關(guān)于來自其服務(wù)基站和多個(gè)相鄰基站的接收強(qiáng)度(α11到α33)的信息、以及用于把所述信息發(fā)送給所述移動無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CE)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于采用諸如OFDM之類的多載波技術(shù)的移動通信系統(tǒng)中的終端輔助干擾控制方法，該移動通信系統(tǒng)包括具有由中心實(shí)體(CE)控制的多個(gè)基站(B1到B3)的網(wǎng)絡(luò)(N)，并且該基站具有用于與位于其小區(qū)服務(wù)區(qū)域(C1到C3)內(nèi)的用戶終端(T1到T3)進(jìn)行通信的裝置，其中在每個(gè)時(shí)間間隔(TI1到TIn)內(nèi)，對于受中心實(shí)體(CE)控制的基站(B1到B3)和調(diào)度處理中所涉及的終端(T1到T3)，該中心實(shí)體(CE)對可用的時(shí)－頻組進(jìn)行調(diào)度，用于終端和基站(B1到B3)之間的數(shù)據(jù)通信目的。
文檔編號H04L5/00GK1722653SQ20051008401
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月13日
發(fā)明者克里斯蒂安·格奧爾格·格拉赫 申請人:阿爾卡特公司