專利名稱：無(wú)線通信系統(tǒng)中的功率分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說(shuō)，下面的描述涉及無(wú)線通信，具體地說(shuō)，下面的描述涉及在 單載波或多載波無(wú)線通信系統(tǒng)中為發(fā)射機(jī)分配功率。
背景技術(shù)：
如今已廣泛地部署無(wú)線通信系統(tǒng)以提供各種類型的通信；例如，通過(guò) 這些無(wú)線通信系統(tǒng)可以提供語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)。典型的無(wú)線通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)可 以使多個(gè)用戶訪問(wèn)一個(gè)或多個(gè)共享的資源。例如，系統(tǒng)可以使用各種多址
技術(shù)，諸如頻分復(fù)用(FDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)、碼分復(fù)用(CDM)、和 正交頻分復(fù)用(OFDM)等等。
普通無(wú)線通信系統(tǒng)使用一個(gè)或多個(gè)提供覆蓋區(qū)域的基站。 一般情況下， 基站可以發(fā)射多個(gè)數(shù)據(jù)流，以用于廣播、多播和/或單播服務(wù)，其中一個(gè)數(shù) 據(jù)流是一個(gè)無(wú)線終端感興趣的單獨(dú)接收的數(shù)據(jù)的流?？梢允褂么嘶靖采w 區(qū)域范圍內(nèi)的終端來(lái)接收復(fù)合流攜帶的一個(gè)、超過(guò)一個(gè)或所有的數(shù)據(jù)流。 同樣， 一個(gè)無(wú)線終端可以向基站或另一個(gè)無(wú)線終端發(fā)射數(shù)據(jù)。
根據(jù)一個(gè)示例，無(wú)線通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)可以使用一個(gè)或多個(gè)子載波
9以用于傳輸。例如，對(duì)于具有多個(gè)子載波的單發(fā)射機(jī)來(lái)說(shuō)，假設(shè)信道是平 穩(wěn)的(例如，由于香農(nóng)容量的凹度)，那么，通過(guò)在子載波中平均地分布功 率，可以高效地分配功率。但是，當(dāng)?shù)诙l(fā)射機(jī)與第一發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)射， 并因此造成發(fā)射機(jī)彼此之間相互干擾時(shí)，上述情況不再正確。例如，當(dāng)移
動(dòng)設(shè)備位于兩個(gè)小區(qū)的邊界時(shí)，這些設(shè)備可以低于0dB工作，因此服務(wù)質(zhì) 量經(jīng)歷顯著的降低。此外，當(dāng)多個(gè)干擾發(fā)射機(jī)使用單一子載波時(shí)，使用常 規(guī)功率分配技術(shù)通常會(huì)經(jīng)歷由于干擾造成的相似低效和/或服務(wù)降級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
為了對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例有一個(gè)基本的理解，下面給出了這些實(shí)施例 的簡(jiǎn)單概括。該概括部分不是對(duì)所有預(yù)期的實(shí)施例的泛泛評(píng)述，其既不是 要確定所有實(shí)施例的關(guān)鍵或重要組成元素也不是描繪任意或所有實(shí)施例的 保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一些概念， 以此作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的前奏。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例和其相應(yīng)公開(kāi)內(nèi)容，本文描述的各個(gè)方面用于 促進(jìn)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的功率電平分配。在優(yōu)化功率分配時(shí)可以使用基于頻 譜效率的度量。此外，還可以根據(jù)時(shí)間來(lái)分配發(fā)射機(jī)要使用的功率。此外， 單一子載波網(wǎng)絡(luò)和/或多子載波網(wǎng)絡(luò)可以充分利用一種或多種功率分配方 案。
根據(jù)相關(guān)的方面，本文描述了一種便于操作包括第一無(wú)線通信基站的 多載波通信網(wǎng)絡(luò)的方法，其中第一無(wú)線通信基站包括第一扇區(qū)。該方法包 括根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率電平 從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一頻率帶寬。此外，該方 法還包括根據(jù)第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第一信道上按第二功 率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。此外，該方法還包括根據(jù)第二預(yù)定模式，在第 一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中第二信 道包括與第一頻率帶寬在頻率上不重疊的第二頻率帶寬。此外，該方法還 包括根據(jù)第二預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第二信道上按第四功率電 平從第一扇區(qū)發(fā)射。
另一個(gè)方面與一種無(wú)線通信裝置相關(guān)。該無(wú)線通信裝置可以包括保存指令的存儲(chǔ)器，其中所述指令與以下操作相關(guān)根據(jù)第一預(yù)定模式，在第 一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射；根據(jù)第一預(yù) 定模式，在第二時(shí)間段期間在第一信道上按第二功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射; 根據(jù)第二預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功率電平從第 一扇區(qū)發(fā)射；根據(jù)第二預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第二信道上按第四 功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射；其中，所述第一信道包括第一頻率帶寬，所述 第二信道包括第二頻率帶寬，所述第一頻率帶寬與所述第二頻率帶寬在頻 率上不重疊。此外，該無(wú)線通信裝置還可以包括與所述存儲(chǔ)器相耦接的 處理器，用于執(zhí)行保存在所述存儲(chǔ)器中的指令。
另一個(gè)方面與一種能夠用分配的功率電平在多載波無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn) 行通信的無(wú)線通信裝置相關(guān)。該無(wú)線通信裝置可以包括第一功率電平發(fā) 射模塊，用于根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一 功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一頻率帶寬。此外， 該無(wú)線通信裝置還可以包括第二功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)第一預(yù)定 模式，在第二時(shí)間段期間在第一信道上按第二功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。 此外，該無(wú)線通信裝置還可以包括第三功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)第 二預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功率電平從第一扇區(qū) 發(fā)射，其中所述第二信道包括與所述第一頻率帶寬在頻率上不重疊的第二 頻率帶寬。該無(wú)線通信裝置還可以包括第四功率電平發(fā)射模塊，用于根 據(jù)第二預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第二信道上按第四功率電平從第一 扇區(qū)發(fā)射。
另一個(gè)方面與一種在上面存有機(jī)器可執(zhí)行指令的機(jī)器可讀介質(zhì)相關(guān)， 其中所述機(jī)器可執(zhí)行指令用于根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在 第一信道上按第一功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一 頻率帶寬；根據(jù)第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第一信道上按第二功 率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二功率電平與所述第一功率電平至少 相差0.5dB;根據(jù)第二預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功 率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二信道包括與所述第一頻率帶寬在頻 率上不重疊的第二頻率帶寬；根據(jù)第二預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第 二信道上按第四功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第四功率電平與所述第三功率電平至少相差0.5dB。
根據(jù)另一個(gè)方面， 一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的裝置可以包括處理器，其中
該處理器用于根據(jù)第一周期預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上 按第一功率電平從一個(gè)扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一頻率帶寬。 此外，該處理器還用于根據(jù)第一周期預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第 一信道上按第二功率電平從所述扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二功率電平與所述 第一功率電平至少相差0.5dB。此外，該處理器還用于根據(jù)第二周期預(yù)定 模式，在第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功率電平從所述扇區(qū)發(fā)射， 其中所述第二信道包括與所述第一頻率帶寬在頻率上不重疊的第二頻率帶 寬。此外，該處理器還用于根據(jù)第二周期預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間 在第二信道上按第四功率電平從所述扇區(qū)發(fā)射，其中所述第四功率電平與 所述第三功率電平至少相差0.5dB。
為了實(shí)現(xiàn)前述和有關(guān)的目的， 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括下文所完全描述 和權(quán)利要求書中具體指出的特征。下文描述和附圖詳細(xì)描述了這些一個(gè)或 多個(gè)實(shí)施例的某些說(shuō)明性方面。但是，這些方面僅僅說(shuō)明可采用這些各種 實(shí)施例之基本原理的一些不同方法，并且所描述的實(shí)施例旨在包括所有這 些方面及其等同物。


圖1描繪了根據(jù)本文所述的各個(gè)方面的無(wú)線通信系統(tǒng)。
圖2描繪了能夠控制小區(qū)或扇區(qū)中的傳輸?shù)墓β史峙涞氖纠韵到y(tǒng)。 圖3描繪了在多子載波網(wǎng)絡(luò)中分配功率電平的示例性系統(tǒng)。 圖4描繪了用于多子載波系統(tǒng)的示例性功率電平分配方案。 圖5描繪了用于多子載波系統(tǒng)的示例性時(shí)變功率分配方案。 圖6描繪了用于多子載波環(huán)境的示例性時(shí)變功率分配方案。 圖7描繪了用于單載波系統(tǒng)的示例性時(shí)變功率分配方案。 圖8描繪了用于單載波蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的示例性時(shí)變功率分配方案。 圖9描繪了根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的示例性逐扇區(qū)重用多小區(qū)部署。 圖IO描繪了針對(duì)功率分配重用方案，多個(gè)小區(qū)的示例性逐小區(qū)的重用 部署。
12圖U描繪了根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面，用于不同扇區(qū)的示例性功率分配方案。
圖12描繪了包括用于不同扇區(qū)(和/或小區(qū))的平滑功率變化曲線(例 如，功率分配曲線、平滑功率分配模式曲線、...)的示例性方案。 圖13描繪了根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的另一個(gè)示例性功率分配方案。 圖14描繪了在固定的功率分配下，用于兩個(gè)用戶兩個(gè)載波單一小區(qū)系 統(tǒng)的容量范圍的示例性圖。
圖15描繪了根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的證明的示例性圖形描述。 圖16描繪了與重用1相比較的(A,尸2)的容量范圍的示例性圖。 圖17描繪了重用1、通用時(shí)間/功率共享以及疊加下的容量范圍的示例 性圖。
圖18描繪了在重用1、重用2和(尸/,尸2)分配下，用于兩個(gè)用戶兩個(gè) 載波兩個(gè)小區(qū)系統(tǒng)的容量范圍的示例性圖。 圖19描繪了各種容量范圍的示例性圖。
圖20描繪了表示在機(jī)會(huì)主義功率分配下可實(shí)現(xiàn)的速率區(qū)域的示例性圖。
圖21描繪了說(shuō)明喘息小區(qū)下的一個(gè)小區(qū)中的兩個(gè)用戶的信道狀況的示 例性圖，其中這兩個(gè)用戶信道增益可以通過(guò)優(yōu)質(zhì)用戶的平均信道增益來(lái)歸 一化。
圖22描繪了說(shuō)明在喘息小區(qū)方案中用于不同用戶的信道狀況和歸一化 的可調(diào)度速率。
圖23描繪了便于操作包括無(wú)線通信基站的通信網(wǎng)絡(luò)的示例性方法，其 中無(wú)線通信基站包括第一扇區(qū)。
圖24描繪了有助于實(shí)現(xiàn)用于分配功率電平的自適應(yīng)分配功率分配模式。
圖25描繪了便于操作包括第一無(wú)線通信基站的多載波通信網(wǎng)絡(luò)的示例 性方法，其中第一無(wú)線通信基站包括第一扇區(qū)。
圖26描繪了根據(jù)包括多個(gè)小區(qū)的各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的示例性通信系統(tǒng)。 圖27描繪了根據(jù)各個(gè)方面的示例性基站。
圖28描繪了根據(jù)本文描述的各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的示例性無(wú)線終端(例如，移動(dòng)設(shè)備、終端節(jié)點(diǎn)、...)。
圖29描繪了能夠用所分配的功率電平進(jìn)行通信的示例性系統(tǒng)。 圖30描繪了能夠用所分配的功率電平在多載波無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通 信的示例性系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述各個(gè)實(shí)施例，其中貫穿全文的相同標(biāo)記用于表示 相同的單元。在下文描述中，為了說(shuō)明起見(jiàn)，為了對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例有 一個(gè)透徹理解，對(duì)眾多特定細(xì)節(jié)進(jìn)行了描述。但是，顯而易見(jiàn)的是，可以 在不使用這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它實(shí)例中，為了便 于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式給出。
如本申請(qǐng)所使用的，術(shù)語(yǔ)"組件"、"模塊"、"系統(tǒng)"等等用于指與計(jì) 算機(jī)相關(guān)的實(shí)體、或者硬件、固件、硬件和軟件的結(jié)合、軟件或運(yùn)行中的
軟件。例如，組件可以是，但不限于在處理器上運(yùn)行的處理、處理器、 對(duì)象、可執(zhí)行文件、運(yùn)行的線程、程序和/或計(jì)算機(jī)。作為示例，在計(jì)算設(shè) 備上運(yùn)行的應(yīng)用和計(jì)算設(shè)備都可以是組件。 一個(gè)或多個(gè)組件可以存在于處 理和/或運(yùn)行線程中，組件可以位于一個(gè)計(jì)算機(jī)中和/或分布在兩個(gè)或更多計(jì) 算機(jī)中。此外，這些組件能夠從在其上具有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)中執(zhí)行。這些組件可以通過(guò)諸如根據(jù)具有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)分組的信 號(hào)(例如，來(lái)自一個(gè)組件的數(shù)據(jù)，該組件與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中的另 一個(gè)組件進(jìn)行交互和/或以信號(hào)的方式通過(guò)諸如因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)與其它系 統(tǒng)進(jìn)行交互)，以本地和/或遠(yuǎn)程處理的方式進(jìn)行通信。
此外，本申請(qǐng)結(jié)合無(wú)線終端描述各個(gè)實(shí)施例。無(wú)線終端還可以稱作為 系統(tǒng)、用戶單元、用戶站、移動(dòng)站、移動(dòng)臺(tái)、移動(dòng)設(shè)備、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終 端、接入終端、用戶終端、終端、無(wú)線通信設(shè)備、用戶代理、用戶設(shè)備或
用戶裝備(UE)。無(wú)線終端可以是蜂窩電話、無(wú)繩電話、會(huì)話起始協(xié)議(SIP) 電話、無(wú)線本地環(huán)路(WLL)站、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、具有無(wú)線連接能 力的手持設(shè)備、計(jì)算設(shè)備或者連接到無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的其它處理設(shè)備。此 外，本申請(qǐng)結(jié)合基站描述各個(gè)實(shí)施例?；究梢杂糜谂c無(wú)線終端進(jìn)行通信， 基站還可以稱作為接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B或某種其它術(shù)語(yǔ)。
14此外，本申請(qǐng)描述的各個(gè)方面或特征可以實(shí)現(xiàn)成方法、裝置或使用標(biāo) 準(zhǔn)編程和域工程技術(shù)的制品。本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)"制品"涵蓋可從任何 計(jì)算機(jī)可讀器件、載體或介質(zhì)訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)程序。例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 可以包括，但不限于磁存儲(chǔ)器件(例如，硬盤、軟盤、磁帶等)，光盤(例 如，壓縮光盤(CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)等)，智能卡和閃存器件(例 如，EPROM、卡、棒、鑰匙驅(qū)動(dòng)器等)。此外，本申請(qǐng)描述的各種存儲(chǔ)介 質(zhì)可以表示一種或多種器件和/或用于存儲(chǔ)信息的其它機(jī)器可讀介質(zhì)。術(shù)語(yǔ) "機(jī)器可讀介質(zhì)"可以包括，但不限于無(wú)線信道和能夠存儲(chǔ)、包含和/或 攜帶指令和/或數(shù)據(jù)的各種其它介質(zhì)。
現(xiàn)參見(jiàn)圖1，圖1描繪了根據(jù)本文給出的各個(gè)實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng) 100。系統(tǒng)100可以包括一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)基站102 (例如， 接入點(diǎn))，這些基站彼此之間接收、發(fā)射、中繼等無(wú)線通信信號(hào)和/或向/從 一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備104發(fā)射(中繼)/接收無(wú)線通信信號(hào)。每一個(gè)基站102 可以包括發(fā)射機(jī)鏈和接收機(jī)鏈，這些中的每一個(gè)可以包括多個(gè)與信號(hào)發(fā)射 和接收相關(guān)的組件(例如，處理器、調(diào)制器、復(fù)用器、解調(diào)器、解復(fù)用器、 天線等等)，這些都是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的。移動(dòng)設(shè)備104可以 是，例如，蜂窩電話、智能電話、膝上型、手持型通信設(shè)備、手持型計(jì)算 設(shè)備、衛(wèi)星無(wú)線設(shè)備、全球定位系統(tǒng)、PDA和/或用于在無(wú)線通信系統(tǒng)100 上進(jìn)行通信的任何其它適當(dāng)設(shè)備。每一個(gè)基站102可以與一個(gè)或多個(gè)移動(dòng) 設(shè)備104進(jìn)行通信?；?02可以在前向鏈路(下行鏈路)上向移動(dòng)設(shè)備 104發(fā)射信息，也可以在反向鏈路(上行鏈路)上從移動(dòng)設(shè)備104接收信息。
基站102和移動(dòng)設(shè)備104可以使用一個(gè)或多個(gè)子載波以便在它們之間 進(jìn)行通信。作為示例，多個(gè)基站102中的每一個(gè)基站都可以使用共同子載 波或共同子載波集來(lái)進(jìn)行下行鏈路傳輸。另外地或替代地，彼此之間相互 干擾的移動(dòng)設(shè)備104可以使用共同子載波或子載波集以便(例如，在一個(gè) 或多個(gè)小區(qū)或扇區(qū)中)進(jìn)行上行鏈路傳輸。
系統(tǒng)100可以支持不同類型的用戶，例如基站附近用戶和小區(qū)邊界用 戶。對(duì)于那些不受小區(qū)間干擾影響的基站附近用戶來(lái)說(shuō)，由于不同的載波 或頻率子帶上的平均發(fā)射功率分配提供更多的段(或自由度)，因而其可能 是更有利的。同時(shí)，小區(qū)邊界用戶可以從像簡(jiǎn)單頻率重用之類的方案中受益，由于這些方案可以提供對(duì)于段損失進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男旁氡?SNR)改善， 從而在這些方案中每一扇區(qū)中的某些子載波被切斷。當(dāng)上述用戶混合存在 時(shí)，可以通過(guò)向不同的載波或頻率子帶分配不同的功率來(lái)優(yōu)化(例如，最 大化)整體系統(tǒng)吞吐量。
具體而言，系統(tǒng)100可以使用時(shí)變功率分配方案來(lái)充分利用時(shí)間靈活 性以提髙頻譜效率，其中功率分配根據(jù)預(yù)定的模式隨時(shí)間而變化。下文根 據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面給出各種示例性功率分配方案。此外，本文描述的示 例與OFDM系統(tǒng)相關(guān)；但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，本文給出的概念也可以應(yīng)用 于利用不同類型技術(shù)的系統(tǒng)(例如，CDMA系統(tǒng)、GSM系統(tǒng)、...)。
參見(jiàn)圖2，該圖描繪了能夠控制小區(qū)或扇區(qū)中的傳輸?shù)墓β史峙涞氖纠?性系統(tǒng)200。系統(tǒng)200包括基站202，后者可以與一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備 204-206 (例如，移動(dòng)設(shè)備1 204、...、移動(dòng)設(shè)備N206，其中N可以是任意 整數(shù))進(jìn)行通信。基站202還可以包括功率分配器208和時(shí)鐘210。功率分 配器208可以使用本文描述的一種或多種示例性功率分配方案。這些方案 能夠優(yōu)化與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的性能(例如，頻譜效率)。此外，功率分配器208可 以使用時(shí)鐘210獲得的時(shí)間信息來(lái)調(diào)度傳輸(例如，從基站202到一個(gè)或 多個(gè)移動(dòng)設(shè)備204-206的下行鏈路傳輸、從移動(dòng)設(shè)備204-206到基站202的 上行鏈路傳輸、...)。例如，可以與功率分配方案一起來(lái)充分利用時(shí)間信息， 以便選擇發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)標(biāo)識(shí)以及用于特定時(shí)隙期間的傳輸?shù)墓β孰?平。
根據(jù)一個(gè)示例，系統(tǒng)200可以是單載波系統(tǒng)；因此，可以使用共同載 波在基站202和移動(dòng)設(shè)備204-206之間進(jìn)行通信(以及在不同扇區(qū)和/或小 區(qū)中的類似通信)?；?02可以與不同的基站(沒(méi)有示出)進(jìn)行協(xié)調(diào)，以 便實(shí)現(xiàn)特定的功率分配方案；因此，根據(jù)時(shí)鐘210確定的時(shí)間，功率分配 器208可以分配用于共同載波上的傳輸?shù)墓β孰娖健?br> 作為示例，功率分配器208可以(例如，使用圖7-8、 ll中的示例性方 案)從M個(gè)離散功率電平的集合中分配一個(gè)特定的功率電平，其中M實(shí)質(zhì) 上可以是任意整數(shù)?；?02可以使用離散功率電平集，其中，網(wǎng)絡(luò)中不 同基站使用的集可以與之實(shí)質(zhì)上是類似的和/或所述離散功率電平集在基站 之間可以是不同的。根據(jù)一個(gè)示例，基站202可以使用包括P,和P2的離散功率電平集，而鄰近基站(沒(méi)有示出)可以使用包括P3和P4的離散功率集。 例如，P,可以等于P4， P2可以等于P3;但是，可以預(yù)期的是，這些功率電 平彼此之間可以是不同的。另外地或替代地，Pi可以大于P2， P4可以大于
P3;但是，本發(fā)明并不受此限制?；?02的功率分配器208可以在第一時(shí)
隙期間分配功率電平Pp在第二時(shí)隙期間分配P2，等等。此外，鄰近基站
的不同功率分配器可以在第一時(shí)隙期間分配功率電平p3，在第二時(shí)隙期間
分配功率電平P4，等等。發(fā)射機(jī)(例如，基站202、 一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備 204-206、...)可以使用為特定時(shí)隙所分配的功率電平來(lái)與接收機(jī)(例如， 一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備204-206、基站202、…)進(jìn)行通信。繼續(xù)本示例，時(shí) 鐘210能夠使基站202與鄰近基站(和/或任何完全不同的基站)同步。此 外，時(shí)變功率分配方案的另一個(gè)例子是，使基站202和其鄰近基站能夠通 過(guò)重復(fù)每一個(gè)基站選定的兩個(gè)功率電平，來(lái)選擇具有周期2的功率分配模 式。為了實(shí)行調(diào)度決策，基站202可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)信噪比(SNR)。由于在沒(méi) 有向具有差SNR的用戶提供大量時(shí)段的情況下，功率電平可以更快速地改 變(與使用平滑功率分配模式相比)，因此這種時(shí)分模式重用對(duì)于延遲敏感 型用戶(例如，IP電話(VoIP)用戶)是有益的。
根據(jù)另一個(gè)示例，功率分配器208可以使用平滑功率分配模式以用于 分配功率而不是少量離散功率電平(例如，如圖12-13所描述的)。該平滑 功率分配模式包括插入到一組可能功率電平中的更多功率電平，使得對(duì)于 鄰近時(shí)間間隔能夠分配具有較小差異的功率電平，從而可以隨時(shí)間實(shí)現(xiàn)平 滑功率變化，更重要的是SNR的跟蹤更容易了。例如，功率分配器208可 以使用如下功率分配模式，即該功率分配模式接近于一個(gè)正弦曲線，該正 弦曲線給出了根據(jù)時(shí)間來(lái)分配的功率。例如，正弦功率分配模式可以具有 IOO個(gè)時(shí)隙的周期；但是，可以預(yù)期的是，本發(fā)明實(shí)質(zhì)上并不受任何周期或 任何曲線的限制。同時(shí)，鄰近基站的功率分配模式可以有相位偏移(例如， 如果在網(wǎng)絡(luò)中使用兩種功率分配模式則180度偏移，如果在網(wǎng)絡(luò)中使用三 種功率分配模式則120度偏移，...)?？梢詫?duì)網(wǎng)絡(luò)中使用相位偏移功率分配 模式的基站進(jìn)行粗同步(例如，通過(guò)各自的時(shí)鐘)。
根據(jù)另一個(gè)示例，不同基站使用的功率分配模式可以是頻率偏移的； 因此，功率分配模式的正弦曲線可以具有不同的頻率。當(dāng)使用不同頻率用于功率分配模式時(shí)，因?yàn)殡S著時(shí)間可以觀測(cè)到不同的信道狀況，所以基站 不需要同步。
應(yīng)當(dāng)理解的是，不同的扇區(qū)和/或不同的小區(qū)可以使用不同的功率分配 模式。例如，若使用逐扇區(qū)的重用，則小區(qū)中的每一個(gè)扇區(qū)可以使用不同 的功率分配模式曲線(例如，各自的相位偏移、頻率偏移等模式)，而網(wǎng)絡(luò)
中的小區(qū)可以重復(fù)類似的重用模式(例如，如圖9所示)。此外，對(duì)于逐小
區(qū)的重用來(lái)說(shuō)，小區(qū)中的每一個(gè)扇區(qū)都可以使用共同的功率分配模式曲線， 每一個(gè)小區(qū)與鄰近小區(qū)相比可以使用不同的功率分配模式曲線(例如，如
圖IO所示)。
作為進(jìn)一步的說(shuō)明，可以預(yù)先確定和/或自適應(yīng)性地選擇基站202使用 的功率分配模式。根據(jù)一個(gè)示例，可以為每一個(gè)扇區(qū)和/或小區(qū)分配一個(gè)預(yù) 定的功率分配模式。根據(jù)另一個(gè)示例，每一個(gè)扇區(qū)和/或小區(qū)的功率分配模 式可以隨時(shí)間根據(jù)負(fù)載自適應(yīng)調(diào)整；因此，因此負(fù)載信息可以在扇區(qū)和/或 小區(qū)之間共享，以便隨時(shí)間調(diào)整與功率分配相關(guān)的均值、頻率等。繼續(xù)該 示例，在本示例中有兩個(gè)小區(qū)， 一個(gè)小區(qū)可以具有10個(gè)用戶，而另一個(gè)小 區(qū)可以具有100個(gè)用戶。例如，與具有100個(gè)用戶的小區(qū)的平均功率電平 相比，具有10個(gè)用戶的小區(qū)的平均功率電平可以向下偏移；但是，本發(fā)明 并不受到上述示例的限制。
現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖3，該圖描繪了在多子載波網(wǎng)絡(luò)中分配功率電平的示例性系統(tǒng) 300?？梢灶A(yù)期的是，系統(tǒng)300可以支持任意數(shù)量的子載波(例如，載波)。 如上文所述，系統(tǒng)300包括基站202和移動(dòng)設(shè)備204-206?；?02還可以 包括功率分配器208和時(shí)鐘210。此外，基站202可以包括載波選擇器302， 后者結(jié)合功率分配器208用于根據(jù)(例如，由時(shí)鐘210確定的)時(shí)間向每 一個(gè)載波分配功率電平。此后，可以在具有所分配的功率電平的載波上調(diào) 度傳輸(例如，可以選擇用戶，…)。
根據(jù)一個(gè)示例，基站202可以具有最大功率限制。此外，對(duì)于每一個(gè) 載波，載波選擇器302和功率分配器208能夠使用功率分配的互補(bǔ)模式， 使得對(duì)于基站202所支持的所有載波的功率總和仍能夠保持常量。載波選 擇器302和功率分配器208可以使用離散功率電平和/或平滑功率分配模式 曲線(例如，對(duì)于每一個(gè)子載波能夠相位偏移和/或頻率偏移的正弦曲線)，
18用于在每一個(gè)時(shí)隙期間向每一個(gè)載波分配功率電平。此外，下文給出了可
以用于系統(tǒng)300中的示例性多子載波方案。
轉(zhuǎn)向圖4，該圖描繪了用于多子載波系統(tǒng)的示例性平均功率電平分配方 案400。根據(jù)該示例，兩個(gè)發(fā)射機(jī)可以使用兩個(gè)子載波；但是，應(yīng)當(dāng)理解的 是，本發(fā)明可以預(yù)料到使用任意數(shù)量的發(fā)射機(jī)和任意數(shù)量的子載波。通過(guò) 示例的方式，每一個(gè)發(fā)射機(jī)可以與一個(gè)不同的扇區(qū)和/或小區(qū)相關(guān)。陰影條 402指示用于發(fā)射機(jī)1的子載波1的功率使用，而實(shí)心條404指示用于發(fā)射 機(jī)1的子載波2的功率使用。此外，編號(hào)的框406-408表示在每一個(gè)子載波 中的時(shí)隙調(diào)度的用戶(例如，編號(hào)框406與子載波1相對(duì)應(yīng)，編號(hào)框408與 用于發(fā)射機(jī)l的子載波2相對(duì)應(yīng))。例如，用戶l可以是小區(qū)邊界用戶，用 戶2可以是基站附近用戶。此外，陰影條410表示用于發(fā)射機(jī)2的子載波1 的功率使用，實(shí)心條404表示用于發(fā)射機(jī)2的子載波2的功率使用。編號(hào) 框414指示在子載波l的每一個(gè)時(shí)隙調(diào)度的用戶，編號(hào)框416描述用于發(fā) 射機(jī)2的子載波2的每一個(gè)時(shí)隙調(diào)度的用戶(例如，用戶1'可以是小區(qū)邊 界用戶，用戶2'可以是基站附近用戶)。
用于兩個(gè)發(fā)射機(jī)的功率分配可以是對(duì)稱的；因此，如果將(尸/,尸2)分
配給發(fā)射機(jī)l中的兩個(gè)子載波(分別由力和力表示)，那么(尸2,尸7)將被 分配給發(fā)射機(jī)2中的子載波。此外，^=^=1，假設(shè)尸是每一個(gè)發(fā)射機(jī)的
全部可用功率。通過(guò)使用平均功率電平分配方案400，位于兩個(gè)小區(qū)邊界的 用戶低于OdB工作。因此，當(dāng)小區(qū)邊界用戶與低于OdB的SNR相關(guān)時(shí)，方 案400對(duì)于基站附近用戶(例如，用戶2)是有利的。在另一方面，如果將 所有功率都分配給其中一個(gè)子載波(沒(méi)有示出)(例如，根據(jù)該方案，向另
一個(gè)子載波分配零功率)，則邊界用戶可以具有！的SNR，其中/2是路徑
乂
損耗，為是噪聲功率。在干擾有限的場(chǎng)景中，SNR可以大于OdB，這對(duì)于 小區(qū)邊界用戶有利。但是，如果不使用兩個(gè)子載波其中之一，就犧牲了一 半自由度(即使功率增益可以補(bǔ)償損失，以提高邊界用戶的容量)，而這對(duì)
19于基站附近用戶造成相反的影響。在上述的方案中，無(wú)論小區(qū)邊界用戶還 是基站附近用戶都由于它們之間的平衡，而不能夠工作在它們的最佳工作 功率分配點(diǎn)。
參見(jiàn)圖5，該圖描繪了用于多子載波系統(tǒng)的示例性時(shí)變功率分配方案 500。對(duì)于發(fā)射機(jī)l來(lái)說(shuō)，陰影條502表示分配給子載波1的功率，實(shí)心條 504表示分配給子載波2的功率。此外，模塊506標(biāo)識(shí)每一個(gè)時(shí)隙在子載波 1中調(diào)度的用戶，模塊508標(biāo)識(shí)每一個(gè)時(shí)隙在子載波2中調(diào)度的用戶。此外， 對(duì)于發(fā)射機(jī)2來(lái)說(shuō)，陰影條510指示分配給子載波1的功率，實(shí)心條512 指示分配給子載波2的功率，模塊514與子載波1上調(diào)度的用戶相關(guān)，模 塊516與子載波2上調(diào)度的用戶相關(guān)。
如圖所示，可以根據(jù)時(shí)間來(lái)改變?yōu)槊恳粋€(gè)子載波分配的功率，因此，
當(dāng)各個(gè)用戶(例如，基站附近用戶(2， 2，)和小區(qū)邊界用戶(l，l'))都使
用方案500時(shí)，方案500可以提高整體頻譜效率。不同于相同時(shí)間中的固
定功率分配(如圖4中的方案400)，方案500可以在不同的時(shí)間(例如，
針對(duì)發(fā)射機(jī)l)改變功率分配為(丄，^ )或(尸,O)。此外，發(fā)射機(jī)2可以
2 2
在不同的時(shí)間交替地改變功率分配為(丄，丄)或(O,尸)。例如，在所示的
2 2
第一時(shí)隙期間，發(fā)射機(jī)1可以在子載波1上使用功率戶向用戶1發(fā)射，在
第二時(shí)隙期間，使用子載波1上的功率電平^和子載波2上的功率電平^向
2 2
用戶2發(fā)射，等等。因此，在這些時(shí)隙的一個(gè)子集期間，可以給子載波2
分配零功率，因而有效地關(guān)閉了子載波2。同時(shí)，在第一時(shí)隙期間，發(fā)射機(jī)
2可以在子載波2上使用功率P向用戶1，發(fā)射，在第二時(shí)隙期間，在子載
波l和2上向用戶2，發(fā)射，其中每一個(gè)子載波具有各自功率二。
2
如圖所示，這些發(fā)射機(jī)可以是對(duì)稱的；但是，可以預(yù)期的是，本發(fā)明 不限于使用對(duì)稱功率分配模式。例如，應(yīng)當(dāng)理解的是，發(fā)射機(jī)可以使用基 本相似周期性功率分配模式，這些周期性功率分配模式具有基本上相同的
20周期，但這些模式彼此有相位偏移。此外，根據(jù)所說(shuō)明的示例，用戶1和
用戶r可以是小區(qū)邊界用戶，用戶2和用戶2'可以是基站附近用戶。具體 而言，基站附近用戶的性能可以基本上類似于傳統(tǒng)的平均功率分配方案(例
如，圖4中的方案400)。此外，雖然分配給小區(qū)邊界用戶較少的段，但這 些用戶可以經(jīng)歷提高的數(shù)據(jù)速率；干擾有限場(chǎng)景中的提高歸功于增加的 SNR。
參見(jiàn)圖6，該圖描繪了用于多子載波環(huán)境的另一個(gè)示例性時(shí)變功率分配 方案600。對(duì)于發(fā)射機(jī)1而言，陰影條602表示子載波1中的功率使用，實(shí) 心條604表示子載波2中的功率使用。此外，模塊606指示在子載波1的 每一時(shí)隙調(diào)度的用戶的標(biāo)識(shí)，模塊608指示在子載波2的每一時(shí)隙調(diào)度的 用戶的標(biāo)識(shí)(例如，這里用戶l可以是小區(qū)邊界用戶，用戶2可以是基站 附近用戶)。此外，對(duì)于發(fā)射機(jī)2而言，陰影條610指示在子載波1中的功 率使用，實(shí)心條612指示子載波2中的功率使用，模塊614-616提供在各自 子載波上調(diào)度的相應(yīng)用戶的標(biāo)識(shí)(例如，用戶l，可以是小區(qū)邊界用戶，用 戶2'是基站附近用戶)。為了提高頻譜效率，(例如，與圖5中的方案500 相比)方案600可以提高基站附近用戶的數(shù)據(jù)速率。與平均功率分配方案 (例如，圖4中的方案400)相比，方案600在維持小區(qū)邊界用戶的增強(qiáng) 性能的同時(shí)，可以提高基站附近用戶的性能。具體而言，在時(shí)隙的一個(gè)子 集期間，方案600并沒(méi)有關(guān)閉其中一個(gè)子載波(例如，用于發(fā)射機(jī)1的子 載波2，用于發(fā)射機(jī)2的子載波1，...)。不同的是，在這些時(shí)隙期間分配 低功率電平，以維持邊界用戶的SNR提高，而(例如，由于與平均功率分 配方案中的調(diào)度相比，可以在一半段上調(diào)度小區(qū)邊界用戶)SNR提高對(duì)于 補(bǔ)償段損失來(lái)說(shuō)是明顯足夠的。此外，基站附近用戶(例如，用戶2，用戶 2')可以被調(diào)度到低功率電平段。
現(xiàn)參見(jiàn)圖7，該圖描繪了用于單載波系統(tǒng)的示例性時(shí)變功率分配方案 700。相應(yīng)地，在每一時(shí)隙期間，可以由不同的扇區(qū)(和/或不同的小區(qū))協(xié) 調(diào)單載波的功率電平。條702表示在每一時(shí)隙期間第一扇區(qū)中的功率電平， 條704表示在每一時(shí)隙期間第二扇區(qū)中的功率電平。此外，模塊706標(biāo)識(shí) 分配給第一扇區(qū)中的載波上每一時(shí)隙的用戶，模塊708標(biāo)識(shí)分配給第二扇 區(qū)中的載波上每一時(shí)隙的用戶。例如，用戶1和用戶1'可以是小區(qū)邊界用戶，用戶2和用戶2'可以是基站附近用戶。此外，與每一個(gè)扇區(qū)相關(guān)的發(fā) 射機(jī)彼此之間會(huì)相互干擾。
方案700可以類似于圖5中的方案500所說(shuō)明的一樣提高頻譜效率。
具體而言，在第一時(shí)隙，可以向第一扇區(qū)中的小區(qū)邊界用戶分配功率尸，而
不向第二扇區(qū)中的用戶提供分配。接著，在第二時(shí)隙，可以向第一扇區(qū)中
的基站附近用戶分配功率^，向第二扇區(qū)中的不同基站附近用戶分配功率
2
^ 。此外，在第三時(shí)隙，可以向第二扇區(qū)中的小區(qū)邊界用戶分配功率P，對(duì) 2
于第一扇區(qū)則不進(jìn)行分配。此外，在第四時(shí)隙期間，可以再次調(diào)度基站附 近用戶，等等。
轉(zhuǎn)向圖8，該圖描繪了用于單載波蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)示例性時(shí)變 功率分配方案800。方案800包括條802和條804，其中條802與用于第一 扇區(qū)的每一個(gè)時(shí)隙期間的功率電平相關(guān)，條804與用于第二扇區(qū)的每一個(gè) 時(shí)隙期間的功率電平相關(guān)。此外，模塊806標(biāo)識(shí)分配給第一扇區(qū)的每一時(shí) 隙的用戶，模塊808標(biāo)識(shí)分配給第二扇區(qū)的每一時(shí)隙的用戶(例如，用戶1 和用戶1'可以是小區(qū)邊界用戶，用戶2和用戶2'可以是基站附近用戶，...)。
方案800提供了其它段以用于在其上調(diào)度基站附近用戶(例如，用戶2、 用戶2'、...)。具體而言，不同于在一個(gè)時(shí)隙期間向第一扇區(qū)分配零功率電 平和向第二扇區(qū)分配功率尸，而是可以向第一扇區(qū)分配大于零的低功率電平 (例如，可以為第二扇區(qū)分配小于尸的高功率電平)。因此，基站附近用戶 可以使用與第一扇區(qū)相關(guān)的低功率電平，而在此特定的時(shí)隙期間可以向小 區(qū)邊界用戶分配與第二扇區(qū)相對(duì)應(yīng)的高功率電平。此外，在下一個(gè)時(shí)隙期 間，用于每一個(gè)扇區(qū)的功率電平基本上是相同的(例如，中間功率電平)， 并可以分配基站附近用戶使用這些扇區(qū)中每一個(gè)扇區(qū)的子載波。
參見(jiàn)圖9，該圖描繪了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的示例性逐扇區(qū)重用多小 區(qū)部署900。如圖所示，多小區(qū)部署900可以包括分散于一個(gè)地理區(qū)域的多 個(gè)小區(qū)902以便構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)。如圖所示，每一個(gè)小區(qū)902可以包括三個(gè) 扇區(qū)；但是，可以預(yù)期的是， 一個(gè)或多個(gè)小區(qū)902可以包括少于和/或多于
22三個(gè)扇區(qū)。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，多小區(qū)部署900可以支持多個(gè)載波和/或 單載波。
扇區(qū)化小區(qū)卯2可以位于規(guī)則的六邊形網(wǎng)格中，并可以延伸到描述的 網(wǎng)格之外(例如，在網(wǎng)格中可以包括任意數(shù)量的小區(qū)902、...)。對(duì)于小區(qū) 902中的每一個(gè)扇區(qū)，可以選擇功率變化曲線(例如，Pl、 P2、 P3、…)； 此外，可以在所有扇區(qū)中重用這些曲線。根據(jù)所說(shuō)明的示例，可以將三種 不同的功率變化曲線(例如，功率分配曲線、平滑功率分配模式曲線、...) 分別地分配給每一個(gè)小區(qū)902的三個(gè)扇區(qū)中的每一個(gè)扇區(qū)；因此，可以將 功率變化曲線l (Pl)分配給扇區(qū)l，將功率變化曲線2 (P2)分配給扇區(qū) 2，將功率變化曲線3 (P3)分配給扇區(qū)3。此外，可以在所有小區(qū)卯2中 重用相同的模式。
圖10描繪了用于功率分配重用方案的多個(gè)小區(qū)的示例性逐小區(qū)重用部 署1000。與部署1000相關(guān)的網(wǎng)格中包括多個(gè)小區(qū)1002、 1004、 1006。如 圖所示，小區(qū)1002-1006包括三個(gè)扇區(qū)；但是，本發(fā)明并不限于使用具有三 個(gè)扇區(qū)的小區(qū)。當(dāng)來(lái)自小區(qū)內(nèi)扇區(qū)的泄漏顯著時(shí)，可以采用部署1000。具 體而言，部署IOOO對(duì)于同一小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)使用基本相同的功率變化曲線， 而對(duì)于不同的小區(qū)使用不同的功率變化曲線。因此，根據(jù)所描述的示例， 小區(qū)1002可以包括使用功率變化曲線1 (Pl)的三個(gè)扇區(qū)，小區(qū)1004可以 包括使用功率變化曲線2 (P2)的三個(gè)扇區(qū)，小區(qū)1006可以包括使用功率 變化曲線3 (P3)的三個(gè)扇區(qū)。此外，每一個(gè)小區(qū)1002可以與小區(qū)1004 和/或小區(qū)1006相鄰(同樣，小區(qū)1004和小區(qū)1006可以與不同類型的小區(qū) 相鄰)，因此，相鄰小區(qū)可以使用不同的功率變化曲線(例如，小區(qū)1002不 直接與另一個(gè)小區(qū)1002相鄰)。但是，可以預(yù)期的是，不同的小區(qū)可以采 用任意數(shù)量的不同的功率變化曲線，因此，本發(fā)明并不限于所說(shuō)明的示例。
現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖11，該圖描繪了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，用于不同扇區(qū)的示 例性功率分配方案1100。方案IIOO包括可以分配給不同扇區(qū)的三種功率變 化曲線1102、 1104和1106。功率變化曲線1102-1106可以使用共同的載波 (例如，用于在單載波系統(tǒng)中使用)。
作為示例，小區(qū)(例如，圖9中的小區(qū)902)可以包括三個(gè)扇區(qū)，可以 向每一個(gè)扇區(qū)各自分配功率變化曲線1102-1106中的一種。此外，可以貫穿
23整個(gè)小區(qū)集重復(fù)相同的模式(例如，向扇區(qū)分配功率變化曲線1102-1106)。 根據(jù)另一個(gè)示例，小區(qū)中的每一個(gè)扇區(qū)可以使用其中一種功率變化曲線(例 如，功率變化曲線1102)，直接相鄰的小區(qū)(例如，根據(jù)圖IO的部署1000) 可以使用不同的功率變化曲線(例如，功率變化曲線1104、 1106)。
方案1100以一個(gè)時(shí)隙接一個(gè)時(shí)隙的原則變化功率分配。因此，網(wǎng)絡(luò)中 的扇區(qū)可以使用至少某種同步，以便在每一個(gè)時(shí)隙期間協(xié)調(diào)每一個(gè)扇區(qū)的 功率。例如，時(shí)分復(fù)用(TDD)系統(tǒng)可以支持方案1100;但是，本發(fā)明并 不受此限制。此外，特定扇區(qū)使用的功率變化曲線1102-1106根據(jù)功率電平 可以提供三種狀態(tài)；因此，基站可以跟蹤每一種狀態(tài)下的SNR變化，以便 做出調(diào)度決策。
現(xiàn)參見(jiàn)圖12，該圖描繪了示例方案1200，該方案包括用于不同的扇區(qū) (和/或小區(qū))的平滑功率變化曲線。所說(shuō)明的示例包括三種功率變化曲線 1202、 1204、 1206;但是，可以預(yù)期的是，系統(tǒng)可以使用少于或大于三種 功率變化曲線。如圖所示，三種功率變化曲線1202-1206中的每一種彼此之 間相位偏移120度(例如，如果在一個(gè)不同的系統(tǒng)中使用兩種曲線，則這 些曲線可以偏移180度，如果使用四種曲線則偏移90度，...)。根據(jù)一個(gè) 示例，可以將功率變化曲線1202分配給一個(gè)小區(qū)中的所有扇區(qū)，而直接相 鄰的小區(qū)則可以使用功率變化曲線1204和/或功率變化曲線1206。根據(jù)另 一個(gè)示例， 一個(gè)小區(qū)可以包括三個(gè)扇區(qū)，每一個(gè)扇區(qū)可以使用功率變化曲線 1202-1206中的相應(yīng)一個(gè)(例如，這種模式可以在多個(gè)小區(qū)中進(jìn)行重復(fù))。
當(dāng)在扇區(qū)上粗同步可用(與用于圖11中的方案1100的時(shí)隙接時(shí)隙同 步相比而言)時(shí)，可以使用方案1200。因此，方案1200不需要使用時(shí)隙接
時(shí)隙同步。此外，相對(duì)功率電平可以用線性尺度規(guī)定禾n/或可以偏移。此外，
最大相對(duì)功率電平偏移可以由一個(gè)不是固定為1的常量來(lái)縮放。
圖13描繪了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的另一種示例性功率分配方案 1300。方案1300包括三種功率變化曲線1302、 1304、 1306，每一種功率變 化曲線具有不同的頻率。通過(guò)對(duì)不同扇區(qū)使用的功率變化曲線1302-1306 應(yīng)用不同的頻率，就不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行同步。可以預(yù)期的是，任意頻率可 以用于功率變化曲線1302-1306。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在一個(gè)系統(tǒng)中 使用少于和/或超過(guò)三種功率變化曲線。下文結(jié)合圖14-22的描述提供了關(guān)于與本發(fā)明相關(guān)的各個(gè)方面、特征、 技術(shù)等的其它討論。隨著寬帶蜂窩通信的出現(xiàn)，人們的注意力越來(lái)越多地 集中到如何在多載波系統(tǒng)中高效地通信的問(wèn)題上。 一種針對(duì)該問(wèn)題的可能 解決方案是著眼于頻率重用方案，而這種方案在窄帶系統(tǒng)中(例如，GSM 網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行了很好地研究。具體而言，在窄帶網(wǎng)絡(luò)中， 一般情況下，運(yùn)營(yíng) 商選擇僅向每一個(gè)小區(qū)分配全部帶寬中的一部分，使得可以控制小區(qū)間干 擾為忽略不計(jì)。將全部帶寬的l分配給每一個(gè)小區(qū)的方案稱作為重用7V方
案。在窄帶網(wǎng)絡(luò)中，由于來(lái)自相鄰小區(qū)的小區(qū)間干擾的動(dòng)態(tài)范圍(歸因于 移動(dòng)站的不同位置)使可靠通信變得難以實(shí)現(xiàn)，所以在多小區(qū)部署中可以 使用重用N(例如，其中N依賴于部署的幾何情況)。
使用CDMA和OFDM技術(shù)，由于小區(qū)間干擾平均的顯著特征，可以 使用重用1系統(tǒng)。具體而言，由于CDMA系統(tǒng)中的偽噪聲信號(hào)序列和OFDM 系統(tǒng)中獨(dú)立音調(diào)跳變的存在，因此在CDMA和OFDM技術(shù)中將小區(qū)間干擾 在一個(gè)載波的全部帶寬上進(jìn)行平均。但是，在重用1部署中，小區(qū)邊界用 戶仍然承受低于OdB的SNR。在一個(gè)典型的六邊形部署中，例如，百分之 三十的用戶可以具有低于0dB的平均SNR。為了在小區(qū)邊界用戶和其它用 戶之間滿足某些公平約束條件，系統(tǒng)在限制系統(tǒng)整體性能的小區(qū)邊界用戶 上花費(fèi)大量資源。因此，可以期望的是，如果可能的話，減少小區(qū)邊界用 戶的數(shù)量或完全消除小區(qū)邊界。
針對(duì)該目標(biāo)，對(duì)于寬帶系統(tǒng)來(lái)說(shuō)重用N方案是有吸引力的。例如，對(duì) 于規(guī)則的六邊形部署，重用3方案可以防止來(lái)自直接相鄰小區(qū)的小區(qū)間干 擾，并因此減少小區(qū)邊界用戶的數(shù)量。當(dāng)然，對(duì)于重用3部署來(lái)說(shuō)，與單 載波系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)現(xiàn)在使用三個(gè)載波和占用三倍的帶寬。因此，這里 進(jìn)行的公平比較是在相同帶寬使用率的情況下在系統(tǒng)之間進(jìn)行比較。在某 種性能度量下，重用3可以勝過(guò)重用1。但是，如果考慮網(wǎng)絡(luò)主要具有彈性 業(yè)務(wù)源，例如，對(duì)延遲不敏感的數(shù)據(jù)用戶，那么由于重用3在帶寬重用方面的保守使得其不是最佳的選擇。每一個(gè)小區(qū)僅使用全部帶寬的1/3來(lái)實(shí)現(xiàn) 小區(qū)邊界用戶的功率增益，并且?guī)拰?duì)功率的平衡通常是不利的。針對(duì)該 目標(biāo)，可以使用稱作為Flex-Band方案的更靈活"頻率重用"方案。
在Flex-Band提案中，在所有小區(qū)中可以使用所有載波。因此，從頻率 重用的觀點(diǎn)來(lái)看，這是重用1方法。但是，允許每一個(gè)載波在相同的小區(qū) 中選擇不同的功率電平。不同的小區(qū)在本小區(qū)中使用不同的功率重用方案。 顯然，F(xiàn)lex-Band提案本質(zhì)上是部分功率重用方案，而簡(jiǎn)單頻率重用1方案 和重用3方案都是此方案的特例。為了說(shuō)明方便，頻率重用1方案可以稱 作為重用1方案，頻率重用W方案可以稱作為重用W方案
在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，可以將頻譜效率規(guī)定為由帶寬歸一化后的數(shù)據(jù)容量。 此外，頻譜效率可以是比較不同技術(shù)的重要系統(tǒng)性能指標(biāo)。具體而言，當(dāng) 在小區(qū)中均勻地減少一定數(shù)量的數(shù)據(jù)用戶時(shí)，頻譜效率是帶寬歸一化的小 區(qū)整體吞吐量。此外，在系統(tǒng)中的不同用戶之間執(zhí)行某種公平標(biāo)準(zhǔn)的情況 下，測(cè)量小區(qū)吞吐量(例如，系統(tǒng)通過(guò)將其所有資源放到基站附近用戶就 不能最大化其吞吐量)。
下文分析從頻譜效率的觀點(diǎn)來(lái)看，在多載波下行鏈路中采用部分功率 重用方案是否是有利的。具體而言，研究部分功率重用方案下的系統(tǒng)的容 量范圍，并將其與平均功率分配方案下的容量范圍進(jìn)行比較。例如，可以 確定下列各項(xiàng)
(1) 在單小區(qū)TDMA方案中，在每一個(gè)時(shí)隙中使用固定的功率限制 來(lái)調(diào)度用戶，與重用1方案相比，部分功率重用方案可以產(chǎn)生更好的容量 范圍。但是，改善是微小的，如果在每一個(gè)載波中使用超過(guò)一個(gè)可以調(diào)度 的用戶，那么即使用重用l方案也照樣可以實(shí)現(xiàn)相同的改善。
(2) 在多小區(qū)系統(tǒng)中，通過(guò)部分功率重用可以提高容量范圍。如果 放松每一時(shí)隙一個(gè)用戶策略，就不能夠?qū)崿F(xiàn)這種提高，這顯示出部分功率 重用能夠?qū)崿F(xiàn)多小區(qū)多用戶系統(tǒng)中的容量范圍。
(3) 通過(guò)在部分功率重用方案中引入時(shí)間變化，可以進(jìn)一步提高多 小區(qū)系統(tǒng)的容量范圍，這是機(jī)會(huì)主義功率重用方案，又稱喘息小區(qū)
(breathing-cell)方案。在此方案中，每一個(gè)小區(qū)可以用不同的頻率和/或相 位(或者，換言之，使用不同的功率分配模式)來(lái)改變其發(fā)射功率。功率
26分配模式的總數(shù)量是有限的，其可以在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行重用。當(dāng)信道狀況 良好時(shí)(例如，依據(jù)其當(dāng)前發(fā)射功率和小區(qū)間干擾)，每一個(gè)小區(qū)都可以調(diào) 度小區(qū)邊界用戶，當(dāng)信道差時(shí)則調(diào)度基站附近用戶。
可以假設(shè)寬帶蜂窩下行鏈路具有給定數(shù)量的載波。在不同的載波中調(diào)
度的通信彼此之間不干擾，而在不同的小區(qū)中用相同的載波同時(shí)進(jìn)行通f 則產(chǎn)生小區(qū)間干擾。這也可以稱作為同信道干擾。理論上，如果我們假設(shè) 基站之間為理想的回程，如果以無(wú)因方式已知相鄰小區(qū)中的同時(shí)通信，則
人們可以在每一個(gè)基站應(yīng)用Costa預(yù)編碼來(lái)去除同信道干擾。但是，由于以 下兩種困難，該方案在現(xiàn)實(shí)中可能不能實(shí)現(xiàn)(i)在基站，Costa預(yù)編碼使 用信道側(cè)信息的理想知識(shí)；(ii)該方案充分利用符號(hào)級(jí)全局系統(tǒng)同步。此 外，該方案具有很高的復(fù)雜度。因此，不應(yīng)假定的是，在基站使用這樣的 方案。每一個(gè)基站可以將小區(qū)間干擾作為其不能利用的純加性噪聲來(lái)處理。 為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，可以將時(shí)間假設(shè)為時(shí)隙化的。在每一個(gè)時(shí)隙中，可以 允許每一小區(qū)每一載波的一個(gè)用戶進(jìn)行發(fā)射(例如，TDMA方案)。例如， 包括IS-856 (EV-DO)系統(tǒng)在內(nèi)的許多系統(tǒng)使用TDMA下行鏈路。使用這 種假設(shè)，可以減緩小區(qū)內(nèi)干擾并因此可以回顧功率重用方案對(duì)小區(qū)間干擾 的影響。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然本文描述了TDMA方法，但在使用正交系統(tǒng) 資源的同一時(shí)隙中可以允許調(diào)度超過(guò)一個(gè)用戶，這在基于OFDM的網(wǎng)絡(luò)中 是可能的。
可以假設(shè)用戶是靜止的(例如，在用戶和基站之間信道是AWGN，或 者信道以與通信時(shí)間尺度相比較慢的時(shí)間尺度變化)。當(dāng)給用戶/分配時(shí)隙
Z時(shí)，用戶/可以按每秒C,(^bg/l + ^)比特的速率發(fā)射，其中h.是用戶
、 W。 J
/和其服務(wù)基站之間的信道增益，P,(f)是其在時(shí)間f的發(fā)射功率。W。是噪聲 功率譜密度(例如，下面分配的iV。-l)。此外，基站的功率預(yù)算(例如，
每一載波使用的平均功率)可以由戶M限定。
可以針對(duì)如何向不同小區(qū)中的不同載波分配功率電平以便使系統(tǒng)容量 最大化來(lái)做出決定。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，頻譜效率(比特/秒/赫茲)可以是比較
27不同網(wǎng)絡(luò)的一種有用的容量指標(biāo)，這里假設(shè)所有用戶都是無(wú)限積壓的
(infmite-backlogged)。但是，通常結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中用戶之間的公平標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定 頻譜效率，并且頻譜效率很難用封閉形式的表達(dá)式來(lái)表示。因此，下面考 慮容量范圍而不是頻譜效率?？梢詫⒐较拗葡碌念l譜效率視作為容量范 圍內(nèi)的操作點(diǎn)。通過(guò)考察容量范圍，就可以評(píng)估不同公平限制下不同方案 的影響。根據(jù)一個(gè)示例，可以考察用于兩個(gè)用戶系統(tǒng)的容量范圍，其中選 擇一個(gè)用戶為小區(qū)邊界用戶而另一個(gè)用戶接近于基站。該模型可以是每一 個(gè)小區(qū)中有多個(gè)相同用戶均勻下降的負(fù)載系統(tǒng)的很好簡(jiǎn)化。
每一個(gè)移動(dòng)站可以是寬帶移動(dòng)站(例如，可以在一部分載波或所有載 波中調(diào)度它們)。系統(tǒng)調(diào)度器可以選擇哪些用戶在每一個(gè)載波上發(fā)射而不用 擔(dān)心移動(dòng)站是否可以在特定的載波上發(fā)射/接收。
單小區(qū)場(chǎng)景當(dāng)僅考慮單一小區(qū)和單一用戶時(shí)，考慮的問(wèn)題降階為并 行信道上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信問(wèn)題。在此場(chǎng)景中，由于香農(nóng)容量公式的凹度，最 優(yōu)化的是，將功率在并行信道中平均地分配并充分地利用可用的自由度(例 如，在載波或時(shí)間中改變功率分配是沒(méi)有益處的)。但是，在多用戶場(chǎng)景中， 此結(jié)論不再是正確的。換言之，與平均功率分配方案相比，能夠從在載波 或時(shí)間中改變功率得到更大的利益。為了方便起見(jiàn)，在下文中，平均功率 分配方案稱作為簡(jiǎn)單重用1方案。
接著，對(duì)使用固定功率分配方案的兩個(gè)載波系統(tǒng)下的兩個(gè)用戶的容量 范圍進(jìn)行評(píng)估，其中每一個(gè)載波都選擇隨時(shí)間不變的功率電平。
固定功率分配方案下的容量范圍在該部分，評(píng)估具有兩個(gè)載波的雙
用戶單小區(qū)系統(tǒng)。分配給兩個(gè)載波的功率向量是(尸p尸2)。在下面的定理
中概括了該部分的主要結(jié)論。
定理l:假設(shè)系統(tǒng)中兩個(gè)用戶的路徑損失增益分別是/2;、 /72，并滿足 & 2 & 。固定功率分配方案(A，尸2)(尸2 2 P》下的容量范圍是四個(gè)容量向量(O, 0)、 (W;，O)、 (0,及2)和(及、及'2)的凸包，其中i ;、及2、 "、 i '2如下規(guī)定。
i / = l。g2(l + + k)g2(l + (1)
i 2 = l。g2( 1 + + l。g2( 1 + /72尸2); (2)
28W = i0g2(i+;^2); (3)
/ '2 = 1喂(1+/22尸7). (4)
備注在圖14中描繪的容量范圍是具有(O， 0)、 (A， 0)、 (0， i 2)和(i^， 及'2)給出的頂點(diǎn)的多邊形。凡(/ = 1， 2)是兩個(gè)載波在所有時(shí)間僅調(diào)度用戶z'
時(shí)，用戶Z'的容量。由于/72>/27，所以用戶l可以稱作為劣質(zhì)用戶，而用
戶2稱作為優(yōu)質(zhì)用戶。同樣，載波1可以稱作為優(yōu)質(zhì)載波，而載波2稱作
為劣質(zhì)載波。(i :， i '2)是當(dāng)僅在劣質(zhì)載波上調(diào)度優(yōu)質(zhì)用戶和僅在優(yōu)質(zhì)載波
上調(diào)度劣質(zhì)用戶時(shí)的容量元組。圖14示出了該范圍的例子。
該范圍本質(zhì)上是這兩個(gè)載波的容量范圍的巻積。具體而言，該范圍由 所有速率元組構(gòu)成，而這些速率元組可以用兩個(gè)速率元組的和的形式來(lái)表 達(dá)，兩個(gè)速率元組中的每一個(gè)都屬于一個(gè)載波的容量范圍。這種總和還可 以稱作為兩個(gè)凸起范圍的閔可夫斯基(Minkawski)和。
證明可實(shí)現(xiàn)性是很簡(jiǎn)單的。通過(guò)對(duì)于載波2僅調(diào)度用戶1 (例如，劣 質(zhì)用戶使用優(yōu)質(zhì)載波的所有資源)，以及通過(guò)改變?cè)谳d波2中調(diào)度用戶1的 時(shí)間片斷，可以實(shí)現(xiàn)具有端點(diǎn)(A,0)和(i^,及'2)的直線上的點(diǎn)。在另一方面， 通過(guò)對(duì)于載波1僅調(diào)度用戶2以及通過(guò)改變?cè)谳d波2中調(diào)度用戶2的時(shí)間 片斷，可以實(shí)現(xiàn)(0,i 》和(^，i^)之間的直線。
圖15用圖示方式對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。在圖15中，直線/表明載波1的容量 范圍的邊界，直線//表明載波2的容量范圍的邊界。這里可以觀察到的是， 如果將兩個(gè)載波的兩個(gè)容量范圍進(jìn)行比較，則通過(guò)在優(yōu)質(zhì)載波上調(diào)度劣質(zhì) 用戶，可用較大因子來(lái)改善劣質(zhì)用戶。這還是由于容量的凹度。因此，與 線//相比，線/更陡。
于是，兩個(gè)載波系統(tǒng)的容量范圍是速率元組集，后者可以寫成載波1 的容量范圍中的速率元組和載波2的容量范圍中的速率元組之和。為了簡(jiǎn) 單起見(jiàn)，容量范圍可以等于/ + //。顯然，容量范圍由/ + //'和/' + //限定， 其中在圖15中也示出了/鄰//'。具體而言，線/'平行于線//，并與線/在 相同的端點(diǎn)相交于A軸。線//'平行于線/，并與線//在相同的端點(diǎn)相交于 /^軸。同樣，直線///平行于直線/鄰//，并與A軸在(0，及2)相交，而 直線/F平行于直線/和//'，并與&軸在(A, O)相交。
29此外，還可以看出的是，///=/' + //禾卩/廠=/ + //'。為了證明/// =尸+ // (另一個(gè)證明是相似的)，必須滿足以下條件/'上的任意點(diǎn)(A，》)和// 上的任意點(diǎn)(A，》)之和必須位于///上。這是成立的，這是由于/'和// 具有相同的斜率，因此這兩個(gè)點(diǎn)可以由下式表示
》——+ C2,
其中^是共同斜率，。、C2是兩個(gè)常量?？梢钥闯鰧?duì)于(^,刃)E /'和(X2， 》)6//的任意選項(xiàng)，力+》=—S(X7+X2) + C; + C2。接著，可以看出直線
sx + c/+ c2, (5)
與///一致。這足以表明(O，仏)滿足式(5)，例如，/ 2 = ^ + ^。這并不重要， 因?yàn)椋?dāng)將所有資源分配給用戶2時(shí)，。和^是用戶2可以在載波1和載 波2中實(shí)現(xiàn)的速率，而^是用戶2在兩個(gè)載波中可以得到的最大速率。繼 續(xù)該定理。
從容量觀點(diǎn)來(lái)看，上述證明的一個(gè)副產(chǎn)品是可以確定多載波系統(tǒng)的最 佳調(diào)度策略。
推論1:為了實(shí)現(xiàn)固定功率分配雙載波系統(tǒng)的容量范圍的邊界上任何 點(diǎn)，下列中的至少一項(xiàng)必須是正確的(1)僅在劣質(zhì)載波中調(diào)度優(yōu)質(zhì)用戶； (2)僅在優(yōu)質(zhì)載波中調(diào)度劣質(zhì)用戶。
證明假設(shè)不用滿足條件(1)或(2)，就有上文示出的容量范圍邊界
上的點(diǎn)可以通過(guò)一種方案實(shí)現(xiàn)。換言之，可以使用調(diào)度兩個(gè)用戶到兩個(gè)載
波的方案，即實(shí)際上在容量邊界上實(shí)現(xiàn)速率元組。假設(shè)= 1,2)是在載
波y上調(diào)度用戶/的時(shí)間片斷。因此，"11+ 21= 12+ 22=1。因此，該方案
實(shí)現(xiàn)的速率元組是(^Cn+c^C。,c^q,+c^Cj，其中Q是在載波y中調(diào)度用戶/時(shí)的容量，例如，<^ = 10§2(1+/2^)。因此，可以得出的結(jié)論是
<formula>formula see original document page 31</formula>
例如，在優(yōu)質(zhì)載波中調(diào)度劣質(zhì)用戶的利益大于在其上調(diào)度優(yōu)質(zhì)用戶的利益。 可以看到的是，如果^和&為非零，那么該速率元組可能不在邊界 上，例如，存在嚴(yán)格大于此一個(gè)分量的可實(shí)現(xiàn)速率元組。為此，可以考慮
時(shí)間片斷A下實(shí)現(xiàn)的速率元組，其中A;.也是在載波j上調(diào)度用戶i的時(shí)間
片斷。此外，可以按下式選擇^: A' ";
其中77和s是滿足》〈2〈^的小正數(shù)。由于"'是正的，所以可以識(shí)別足<formula>formula see original document page 31</formula>
夠小的77和s使得;T也是正的。
此方案實(shí)現(xiàn)的速率元組可以視作為 ("uC,, +a12C12 -"Cu +￡C12,a21C21 +a22C22 + 77C2J —￡C22)，此值大于a,).分量下的速 率元組。因此，這里存在一種矛盾。
備注該推論給出了針對(duì)多載波系統(tǒng)中的調(diào)度策略的常規(guī)方針。如下 所示，相同的原則在小區(qū)間干擾存在的多小區(qū)系統(tǒng)中也是正確的。
相比重用l方案上文評(píng)估了固定功率分配方案下的容量范圍。現(xiàn)在， 通過(guò)將常規(guī)(A，尸2)分配下的容量范圍與重用l方案下的容量范圍相比較， 可以判斷在載波中平均地分配功率是否是最佳的。
顯然，對(duì)于兩個(gè)端點(diǎn)(R!， 0)和(0， R2)來(lái)說(shuō)，就單用戶情況來(lái)看， 偏離簡(jiǎn)單重用1方案是次最佳的。但這仍未證明常規(guī)(A， A)方案下的容量 范圍是否是平均功率分配方案下容量范圍的一個(gè)子集。通過(guò)謹(jǐn)慎地選擇(戶/，尸》，與平均功率分配方案相比，就容量范圍的某部分來(lái)說(shuō)可以獲得有益的 結(jié)果。
引理1:假設(shè)具有^<//2的兩個(gè)用戶兩個(gè)載波單小區(qū)系統(tǒng)。存在一種功 率分配方案(A， A),使得(A，尸2)下的容量范圍不是重用1方案下容量范 圍的一個(gè)子集。
證明為此，考慮如(3)和(4)中規(guī)定的點(diǎn)(/ '7,及'2)。因?yàn)橹赜胠下 的容量范圍是系統(tǒng)假設(shè)下的線性區(qū)域，點(diǎn)(A、i '2)是不包括在重用1容量范 圍中的多邊形的頂點(diǎn)，因此這里(/ '/,i '2)是要考慮的備選點(diǎn)。
可以將容量范圍寫成
A 及
+ -
21。g2(l + /^m) 21。g2(l + /z2JPm)— J
因此，這足以表明存在a e (0, 1]，使得(尸7，尸2"((卜a)尸附(l+a)尸J，并
S log2(l + V2) , log2(l + M) ; i ，2 log 2(1 + ") 21og2(l + V^) °
可以將上述不等式的左側(cè)規(guī)定為g(")。因此，
g(0) = l。 (7)
此外，g("的一階導(dǎo)數(shù)是
1 1 化幾 1 1 A，尺
1 + l十/ 上
此外，
g'(0)>0， (8)
如果/2;</22的話。由于
<formula>formula see original document page 32</formula>式(8)將是成立的，其中可以將凡)規(guī)定為log2(l + +
并且可以看出對(duì)于x〉0，其是單調(diào)下降函數(shù)。該引理是從式(7)和(8) 得出的。
由此，如果適當(dāng)?shù)剡x擇(戶;，P2)，對(duì)于效用函數(shù)或(等同地)公平標(biāo)準(zhǔn)
的某種選擇來(lái)說(shuō)，可以比重用1方案獲得更好的結(jié)果。在另一方面，當(dāng)操 作點(diǎn)偏移到終端點(diǎn)時(shí)，在終端點(diǎn)多數(shù)系統(tǒng)資源分配給其中一個(gè)用戶，非平
均功率分配導(dǎo)致次最佳性能。在圖16中描述了這種特性。
機(jī)會(huì)主義功率分配下的容量范圍通過(guò)在時(shí)間中引入時(shí)變功率分配， 可以考慮單小區(qū)雙載波系統(tǒng)的容量范圍。具體而言，在每一個(gè)時(shí)隙中，系
統(tǒng)的調(diào)度器可以確定(1)在每一個(gè)載波上哪個(gè)用戶要發(fā)射；(2)在平均
功率約束下，要在每一個(gè)載波上使用什么功率電平。
允許時(shí)變功率分配的優(yōu)點(diǎn)在圖16中是顯而易見(jiàn)的。如圖所示，曲線 1602是重用1下的容量范圍，曲線1604是(A，尸2)下的容量范圍，而曲線 1606是吋間共享下的容量范圍。如圖16所示，通過(guò)在重用1方案的兩個(gè)端
點(diǎn)和任意功率分配方案下的較佳性能點(diǎn)(/ '/,及'2)之間執(zhí)行時(shí)間共享，可以獲
得真正容量范圍的真正下限。這產(chǎn)生包括兩條直線的容量范圍曲線，其中 兩條直線在所有點(diǎn)上都勝過(guò)重用1。還可以通過(guò)考慮所有可能的(A，戶2)分 配，來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化容量范圍。但是，該方案未必是最佳的。接下來(lái)，可以 確定是否可以獲得進(jìn)一步的優(yōu)化和/或如下一定理所示的什么是最佳用戶和 功率調(diào)度策略。
定理2:假設(shè)系統(tǒng)中兩個(gè)用戶的路徑損失增益是&、 /"。單小區(qū)雙載波
系統(tǒng)的容量范圍是下面速率元組的凸包 {(2a log2 (1 + /z, g )，2(1 - a)log2 (1 + &尸2》0 S " 1， M + (1 - a>P2 = Pm}。
備注在上面的表達(dá)式中，a是通常的時(shí)間共享參數(shù)，其表示系統(tǒng)正調(diào)
度其中一個(gè)用戶的時(shí)間片斷。A和尸2可以看作是功率共享參數(shù)。該定理說(shuō)
明，在每一時(shí)隙每一載波一個(gè)用戶的限制下為了實(shí)現(xiàn)容量范圍邊界上的任 意點(diǎn)，最佳策略應(yīng)使用時(shí)間/功率共享策略而不是簡(jiǎn)單的時(shí)間共享策略，其
33中后者產(chǎn)生了重用1下的直線區(qū)域。在此策略中，當(dāng)系統(tǒng)調(diào)度不同用戶時(shí)， 其挑選不同的功率電平。在選定功率電平之后，當(dāng)系統(tǒng)調(diào)度同一用戶時(shí)堅(jiān) 持使用該功率電平。
證明可實(shí)現(xiàn)性是不重要的?？梢栽趦蓚€(gè)載波上的全部段的a中調(diào)度 用戶l，并可以使用功率A發(fā)射。使用尸2的全部段的1-a調(diào)度用戶2。
為了便于說(shuō)明，可以證明的是，無(wú)法實(shí)現(xiàn)超出上文規(guī)定的容量范圍的 任何速率元組。對(duì)于任何調(diào)度策略來(lái)說(shuō)，可以假設(shè)用戶1得到具有平均功 率戶/的全部段的a部分，用戶2得到具有平均發(fā)射功率尸2的段的剩余部 分。由于容量的凹度，用戶1在此調(diào)度策略下獲得的速率由2alog2(1 進(jìn)行上限限制，通過(guò)將功率平均地分布在分配給該用戶的段(或自由度) 中可以實(shí)現(xiàn)該上限。可以針對(duì)用戶2進(jìn)行相似的證明。
在定理2的證明中可以得到的另一結(jié)論是存在兩個(gè)載波這一事實(shí)可 能并不緊要。該方案可以容易地?cái)U(kuò)展到單載波系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，可以應(yīng) 用靈活的時(shí)間/功率共享來(lái)實(shí)現(xiàn)與簡(jiǎn)單重用1方案相比更好的容量范圍。在 圖17中示出了該方案和重用1方案下容量范圍之間的比較。圖17描繪了 簡(jiǎn)單重用1、常規(guī)時(shí)間/功率共享以及疊加下的容量范圍的示例性比較。如 圖所示，1702表示重用l下的容量范圍，1704描述了機(jī)會(huì)主義功率分配下 的容量范圍，1706表示疊加下的容量范圍。
與簡(jiǎn)單重用1方案相比，靈活時(shí)間/功率共享的優(yōu)點(diǎn)會(huì)隨著兩個(gè)用戶之 間差距的變小而變小。此外，如果取消每一時(shí)隙一個(gè)用戶的限制，允許調(diào) 度多個(gè)用戶，那么可以通過(guò)疊加編碼和譯碼實(shí)現(xiàn)信息理論的容量范圍，其 中此容量范圍可以比時(shí)間/功率共享下的容量范圍更好。
在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中人們不期望允許功率隨時(shí)間任意變化，因?yàn)檫@將造成小 區(qū)間干擾的波動(dòng)并因此使得信道質(zhì)量跟蹤困難。在另一方面，疊加編碼也 使系統(tǒng)更加復(fù)雜度。因此，可以充分利用在既不應(yīng)用時(shí)間/功率共享也不應(yīng) 用疊加編碼的情況下，實(shí)現(xiàn)線性重用1范圍之外容量范圍的替代性方法。
一種提高頻譜效率的可能是引進(jìn)多載波系統(tǒng)。為使雙載波系統(tǒng)能夠?qū)?現(xiàn)線性區(qū)域之外的某些速率元組，可以通過(guò)仔細(xì)地選擇功率電平和調(diào)度策 略?，F(xiàn)假設(shè)系統(tǒng)具有無(wú)限數(shù)量的載波。在此情況下，由于可以在時(shí)間域中 將功率以類似于時(shí)間/功率共享方案中提議的方式分配給載波，因此(由載波數(shù)量歸一化的)容量范圍可以與靈活時(shí)間/功率共享下的單載波容量范圍 相同。
當(dāng)假定有限數(shù)量的載波時(shí)，如果不允許時(shí)變功率分配，則將導(dǎo)致量化 誤差。具體而言，使用特定功率電平的自由度的百分比不再是無(wú)限精確。 因此，使用有限數(shù)量載波可實(shí)現(xiàn)的容量范圍將是時(shí)間/功率共享下單載波容 量范圍的一個(gè)子集。
在正交系統(tǒng)(例如，OFDM系統(tǒng))中，由于在一個(gè)載波中可以包括多 個(gè)子載波音調(diào)，因此，即使具有單載波也可以實(shí)現(xiàn)超級(jí)線性容量范圍。如 果在同一載波的同一時(shí)隙中允許調(diào)度超過(guò)一個(gè)用戶，那么可以在調(diào)度劣質(zhì) 用戶的一些音調(diào)上使用更多能量，而在其余音調(diào)上調(diào)度優(yōu)質(zhì)用戶。此外， 單小區(qū)場(chǎng)景類似于每一載波每一時(shí)隙一個(gè)用戶限制下的多載波系統(tǒng)。
兩個(gè)小區(qū)場(chǎng)景可以評(píng)估兩個(gè)小區(qū)場(chǎng)景。類似于單小區(qū)場(chǎng)景，可以先 回顧多載波系統(tǒng)的容量范圍，隨后分析可以應(yīng)用于單載波系統(tǒng)的機(jī)會(huì)主義 功率分配方案下的容量范圍。對(duì)于兩個(gè)小區(qū)的情況，容量范圍的定義與上 文描述的容量范圍稍微不同。例如，下面給出假設(shè)并結(jié)合兩個(gè)小區(qū)場(chǎng)景定 義容量范圍。
定義和假設(shè)針對(duì)兩個(gè)小區(qū)場(chǎng)景描述的容量范圍可以是其中一個(gè)小區(qū) 中的用戶的容量范圍。目標(biāo)小區(qū)可以稱作為主小區(qū)，其它小區(qū)可以稱作為 干擾小區(qū)，或簡(jiǎn)稱為干擾者。顯然，主小區(qū)的容量范圍依賴于干擾小區(qū)中 的發(fā)射功率。可以假設(shè)干擾者在其載波中以最大可允許功率發(fā)射。這種假 設(shè)在計(jì)算頻譜效率的負(fù)載系統(tǒng)中是有效的。
影響容量范圍的另一種因素是干擾小區(qū)的載波中的功率分配。針對(duì)該 問(wèn)題，另一種假設(shè)可以與這兩個(gè)小區(qū)之間的對(duì)稱性相關(guān)。具體而言，假設(shè) 在每一個(gè)小區(qū)中L個(gè)載波，并假設(shè)主要呼叫將功率向量P:(尸7，A, 分配給L個(gè)載波。通過(guò)對(duì)稱假設(shè)，在干擾小區(qū)中可以將功率分配限制為是P 的一個(gè)排列。此外，假設(shè)兀ij是主小區(qū)分配功率電平尸,而干擾者分配P/的載 波部分，那么7^ = ~。
舉一個(gè)例子，考慮每一個(gè)小區(qū)中存在兩個(gè)載波的情況。如果在主小區(qū) 中使用(尸;，A)，那么對(duì)稱假設(shè)限制在干擾小區(qū)中對(duì)于兩個(gè)載波的功率分配 是(尸7,尸2)或(戶2 ，尸7)。在干擾小區(qū)中可以排除任何其它功率分配(例如，
35使用任何其它功率電平的功率分配)。
由于干擾者的存在，從移動(dòng)站到兩個(gè)小區(qū)的信道質(zhì)量影響用戶的性能。
為了標(biāo)記方便，W是用戶/的路徑損失比，例如，R=^，其中#)表示用 戶/和小區(qū)t之間的路徑損失增益。在引進(jìn)仏之后，不再需要使用/2'和用戶
的信道的上標(biāo)，這些可以由信道增益/z,和路徑損失比;/,表示。
通常來(lái)說(shuō)，/2,.和^不一定是完全相關(guān)的。如果有兩個(gè)移動(dòng)站，例如， 具有較好/2,.的一個(gè)移動(dòng)站可以具有較大的路徑損失比。為了降低問(wèn)題的復(fù) 雜度，可以假設(shè)當(dāng)考慮多個(gè)用戶時(shí)，/2,和仏是完全相關(guān)的，例如，如果&2 &,，那么W^W。使用這種假設(shè)，對(duì)于具有較好信道質(zhì)量的用戶來(lái)說(shuō)，它 們從干擾者承受較少的干擾，因此路徑損失A,可以區(qū)分"優(yōu)質(zhì)"用戶和"劣 質(zhì)"用戶。
固定功率分配下具有兩個(gè)載波的系統(tǒng)容量首先，假設(shè)在系統(tǒng)中的每 一個(gè)小區(qū)有兩個(gè)載波。由于干擾者的存在，即使對(duì)于單用戶，平均功率分 配方案也不能保證是最佳的。例如，考慮小區(qū)邊界中的用戶，例如，7-1。
在此情況下，如果系統(tǒng)根據(jù)式(14)按每秒2比特將所有資源分配給該用 戶，那么平均功率分配導(dǎo)致近似零SNR，并還限制該用戶的和速率。但是， 將所有功率分配給其中一個(gè)載波，例如，選擇(P;，A)-(2/^,0)，該用戶將 損失一半的自由度并在使用的載波上獲得功率增益。由于容量公式的凹度， 當(dāng)干擾不變化時(shí)，這有利于使用更多的自由度而不是將功率聚集在帶寬的 一部分。但是，在干擾者存在的情況下，功率增益將優(yōu)于自由度的損失。 具體而言，使用(14)中的公式，(2/^,0)分配下的SNR是/7^。在干擾有 限的場(chǎng)景中，&尸2>>1。顯然，在此情況下，通過(guò)允許功率分配偏離平均功 率分配方案，可以獲得某些用戶的容量增益。具體而言，可以如下評(píng)估兩 個(gè)小區(qū)系統(tǒng)中單一用戶的最大容量。
具有兩個(gè)載波的單一用戶可以分析下列問(wèn)題在存在給定用戶的協(xié)
作干擾者情況下，什么是最佳功率分配方案？下面的引理給出答案。
引理2:由信道增益A和路徑損失比參數(shù)化的移動(dòng)站的最佳功率分配 方案(由于所有資源都可以調(diào)度給主小區(qū)中的單一用戶，因此在該引理中可以刪除下標(biāo))是重用1或重用2方案，例如(尸 ,，&)或(2/^，0)。
證明為此，功率分配方案(尸m+X， /V"X)下的用戶的(在兩個(gè)載波
上的)總和容量可以表示成x的函數(shù)，該總和容量是選擇不同于平均分配
方法的功率量
C(x) = log:
1 + 7M尸m _ 一廣C t 1 +功(尸m + A
對(duì)于;ce[-4，Pj，當(dāng)義=0、 x-i^或x--尸m時(shí)可以最大化CO)。 由 于C(x) = C(_jc)，這足以表明C(;c)在區(qū)間;ce
中是單調(diào)減少還是增加的。
為此，可以計(jì)算C(x)關(guān)于x的一階導(dǎo)數(shù)，艮P:
C'(X)=;{_J---1---!_ +丄}， (9)
ln(2j 〔:c + ^z一jc x + z2z2 — xj
其中極點(diǎn)z;和^規(guī)定為如下
(10)
Z2乂+丄。 (ID 可以確定的是，z;,z,〉i^。假定x E [-i^，iVl，式(9)中的四項(xiàng)(沒(méi)
有符號(hào))都是正的。此夕卜，如果^>々，那么對(duì)于所有x G [O,iVI， C'0c)>
0，而如果z;^z2，那么C'(x)〈0。
在上述證明中，Zl〉z(mì)2的條件是
Mm>^。 (12)
換言之，對(duì)于滿足(12)的用戶，最佳功率分配方案是重用2。在另一方面， 對(duì)于不能滿足(12)的移動(dòng)站，最佳功率分配方案是重用1?？梢詮脑摋l件 中導(dǎo)出兩個(gè)結(jié)論(1)給定基站的功率限制i^，具有較差路徑損失比的移 動(dòng)站更可能從重用2分配中獲益；(2)給定由/z和;/限制的移動(dòng)站，該移
1 + -
37動(dòng)站更可能從具有更高功率限制的基站中的重用2分配獲益。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)， 對(duì)于具有大量小區(qū)邊界移動(dòng)站的干擾有限部署來(lái)說(shuō)，重用2分配是更有利 的。
兩個(gè)用戶容量范圍如上所述，可以考慮主小區(qū)中給定功率分配向量 (P/， P2)下的兩個(gè)用戶的容量范圍。如上文所使用的，在干擾小區(qū)中功率分 配可以是(尸"尸》或(尸2，戶》。由于在此情況下，在干擾有限部署中，性能 非常類似于簡(jiǎn)單重用1方案，所以干擾小區(qū)中的(尸/，尸2)可能不是感興趣的 場(chǎng)景。因此，可以評(píng)估主小區(qū)的功率分配為(i5/，尸》和干擾小區(qū)為(/V尸》下 的容量范圍。
定理3:假設(shè)在主小區(qū)中兩個(gè)用戶的路徑損失增益是A、 &，并滿足A 》力;。假設(shè)路徑損失比為"""力并滿足》固定功率分配方案 (尸;，A) (A》尸》下的容量范圍是四個(gè)容量向量(0，0)、 (A,O)、 (O，柳(i 、 A》的凸包，其中A、 i 2、 &、 i '2如下規(guī)定。
A =l。g:
/ 2=log2
1 + -
1 +
1 + "A尸2
、
1 + -
1 +
+ log
1+-1+."
(15)
(13)
(14)
(16)
證明該證明類似于對(duì)定理l的證明。
備注當(dāng)將兩個(gè)載波都分配給用戶/時(shí)凡(/=1，2)可以是容量，當(dāng)優(yōu)質(zhì) 用戶調(diào)度給劣質(zhì)載波以及劣質(zhì)用戶調(diào)度給優(yōu)質(zhì)載波時(shí)，(W/,/^)可以是速率 元組?？梢詫⑷我夤β史峙浞椒ǖ娜萘糠秶c重用1和重用2方案下的容 量范圍進(jìn)行比較。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，可以評(píng)估在主小區(qū)中優(yōu)質(zhì)用戶和劣質(zhì)用 戶共存的情況。但是，應(yīng)當(dāng)注意的是，"優(yōu)質(zhì)"和"劣質(zhì)"的定義不同于在
38單小區(qū)情況中使用的定義。在單小區(qū)情況中，沒(méi)有量化用戶怎樣好的明確 限制條件，"優(yōu)質(zhì)"和"劣質(zhì)"二詞來(lái)源于兩個(gè)用戶之間相對(duì)信道質(zhì)量的比
較。這里，劣質(zhì)用戶可以是具有滿足式(12)的/2和/y的用戶，而優(yōu)質(zhì)用 戶是不滿足式(12)的用戶。圖18描繪了此假設(shè)下的示例性容量范圍。
參見(jiàn)圖18，該圖描繪了在重用l、重用2和(A,尸2)分配情況下用于兩 個(gè)用戶兩個(gè)載波兩個(gè)小區(qū)系統(tǒng)的容量范圍。在1802，示出了重用1容量范 圍。在1804，示出了重用2容量范圍。此外，在1806，描述了(尸/，尸2)容量 范圍。此外，1808表示所有功率分配方案下的可實(shí)現(xiàn)范圍。如圖18所示， 在重用1方案中優(yōu)質(zhì)用戶的速率得以最大化，而在重用2方案中劣質(zhì)用戶 的速率得以最大化。對(duì)于常規(guī)(戶;，A)分配來(lái)說(shuō)，容量范圍再次由定理3描 述為凸起區(qū)域。
此外，可以分析任意功率分配方案下可實(shí)現(xiàn)的速率元組集。在1808還 示出了此可實(shí)現(xiàn)范圍，此可實(shí)現(xiàn)范圍可以是所有功率分配方案下容量范圍 的并集。對(duì)于此可實(shí)現(xiàn)范圍中的任何速率元組來(lái)說(shuō)，可以確定實(shí)現(xiàn)此速率 元組的功率分配方案和調(diào)度策略。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，該范圍并不必須 是凸起區(qū)域。
機(jī)會(huì)主義功率分配圖18實(shí)現(xiàn)的改善速率范圍的方案可以充分利用引 入時(shí)變功率分配方案。由于固定功率分配方案的速率范圍的非凸起性，通 過(guò)在不同的功率分配方案之間時(shí)間共享可以改善該范圍。 一個(gè)例子是用于 重用1和重用2的時(shí)間共享，這種時(shí)間共享可以完成對(duì)連接點(diǎn)(A, O)和(O, W2) 的線性區(qū)域的實(shí)現(xiàn)。此外，類似于單小區(qū)情況，在引入時(shí)間變化之后，從 頻譜效率的觀點(diǎn)來(lái)看，單載波系統(tǒng)和多載波系統(tǒng)之間沒(méi)有太多區(qū)別。因此， 當(dāng)協(xié)作干擾者存在時(shí)，平均功率限制下的容量范圍可以按下面的描述進(jìn)行 評(píng)估。
根據(jù)一個(gè)示例，可以使用單一載波兩個(gè)小區(qū)。在每一個(gè)時(shí)隙，調(diào)度器 可以挑選要發(fā)射的一個(gè)用戶以及平均功率限制下的發(fā)射功率電平。此外， 為了最大化主小區(qū)中的吞吐量，可以完全關(guān)閉干擾小區(qū)。這里，同樣使用 了對(duì)稱假設(shè)。具體而言，可以假設(shè)兩個(gè)小區(qū)都從相同的功率符號(hào)集中選擇。 功率符號(hào)集是一組離散的功率電平，以便于允許小區(qū)在給定的時(shí)隙從這些 功率電平中選擇。假設(shè)功率符號(hào)集是A,A，…，尸"規(guī)定矩陣兀={^}，
39/,/$丄，其中7Tij表示主小區(qū)選擇功率電平尸,而干擾者選擇P/的時(shí)間片斷。 假設(shè)對(duì)稱性可以使得7Tij-兀ji。
機(jī)會(huì)主義功率分配下的單一用戶容量可以回顧主小區(qū)中單一用戶的 容量。當(dāng)干擾者不存在或者干擾者選擇平均功率分配方案時(shí)，例如，干擾 者是非協(xié)作的，主小區(qū)的策略也將使用平均功率分配方案。但是，當(dāng)協(xié)作
干擾者存在時(shí)，即使對(duì)于單一用戶也不好解決該問(wèn)題。當(dāng)在主小區(qū)中存在 超過(guò)一個(gè)用戶和研究多用戶問(wèn)題時(shí)，單一用戶容量的研究還將導(dǎo)致容量范 圍中的端點(diǎn)。
:問(wèn)題可以用下式來(lái)表示 (17)
單一用戶容
腿yvr ; ;
(18)
(19)
(20)
(21)
其中，當(dāng)主小區(qū)選擇A，而干擾小區(qū)選擇P/時(shí)，q是用戶的容量(由/2和 W來(lái)描述特征)。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，同樣可以使用AWGN香農(nóng)容量公式:
/z尸
1 + -
(22)
約束條件(18)和(20)來(lái)自7i的定義。約束條件(19)來(lái)自平均功 率約束，式(21)是對(duì)稱假設(shè)的結(jié)果。
該問(wèn)題是上面考慮的兩個(gè)載波問(wèn)題的擴(kuò)展。實(shí)際上，除了由于時(shí)間永 久持續(xù)，而可以在不同的方案之間獲得更好的分配(或者時(shí)間共享)之外， 在時(shí)間中變化功率與在頻率域變化功率沒(méi)有本質(zhì)上的差別。如果系統(tǒng)可以 具有無(wú)限數(shù)量的載波，則尋找在載波中的最佳功率分配的問(wèn)題就類似于尋 找時(shí)間中的最佳功率分配的問(wèn)題。
定理4:通過(guò)求解下列優(yōu)化問(wèn)題，可以確定機(jī)會(huì)主義功率分配下單一用
戶的最大速率:<formula>formula see original document page 41</formula>(25)
<formula>formula see original document page 41</formula> (26) 備注與最初無(wú)限維度的優(yōu)化問(wèn)題(17)相比，這里的優(yōu)化問(wèn)題更簡(jiǎn)
單。在(23)中，優(yōu)化表達(dá)式有四個(gè)參數(shù)&、 &、尸7和尸2，其可以進(jìn)行如 下解釋。優(yōu)化表達(dá)式(23)本質(zhì)上是重用1和重用2方案之間的時(shí)間/功率 共享。A和^分別與系統(tǒng)選擇重用1和重用2方案的時(shí)間片斷相對(duì)應(yīng)。假
定可以滿足平均功率限制，尸7和尸2是系統(tǒng)選擇用于重用1和重用2的功率 電平。換言之，該定理揭示了對(duì)于系統(tǒng)中的任何單一移動(dòng)站，在所有可
能的功率分配策略中，在系統(tǒng)中優(yōu)化其容量的最佳策略可以用重用1和重
用2之間時(shí)間/功率共享的形式。
這里，應(yīng)當(dāng)注意的是，這里的時(shí)間/功率共享不同于在單小區(qū)情況中提 到的時(shí)間/功率共享方案，這是因?yàn)槟抢锏墓蚕硎窃谟脩糁g，而此處是在 用于同一用戶的不同發(fā)射策略之間共享資源。
證明為了證明該定理，在給定一組固定的功率符號(hào)集情況下，可以 在所有可能的概率矩陣7t上對(duì)(17)進(jìn)行優(yōu)化。在固定P之后，可以看出 的是，Q.是關(guān)于7T的常量，于是問(wèn)題(17)變成了線性編程問(wèn)題。
接著，通過(guò)減少要優(yōu)化的參數(shù)的數(shù)量，可以去掉約束條件(21)。
<formula>formula see original document page 41</formula> (29)
<formula>formula see original document page 41</formula> (30)
其中，/,力是z'不等于y的指示符函數(shù)。
可以得出的另一個(gè)結(jié)論是假定對(duì)于所有/、, &20，則(28)已經(jīng)確保 S1。因此，現(xiàn)在可以將線性約束條件減少為-
1>,力 (32)
;ry2 0，V/,y. (33)
由于線性編程問(wèn)題在線性區(qū)域的其中一個(gè)頂點(diǎn)得到優(yōu)化，所以可以回顧由 式(31) - (33)確定的區(qū)域的頂點(diǎn)。例如，優(yōu)化{~:/^/}可以具有至多兩 個(gè)非零項(xiàng)。
可以看出的是，如果有三個(gè) (/^/)要優(yōu)化，則上面所述是成立的。在 三維空間中，兩項(xiàng)約束(31)和(32)將可行的T^限制在一條直線上。因
此，當(dāng)凸起區(qū)域碰到三個(gè)平面中的一個(gè)平面時(shí)^ = 0 (因?yàn)檎麄€(gè)區(qū)域是有
限區(qū)域，它必須碰到平面)，凸起區(qū)域的頂點(diǎn)除了是直線的端點(diǎn)外什么也不
是。因此，三個(gè)參數(shù)中的一個(gè)參數(shù)必須是零，這證明了上面用于三個(gè)7^.的
情況。對(duì)于常規(guī)情況來(lái)說(shuō)，可以將該自變量應(yīng)用到任何非零的三個(gè)^，并 且可以看出的是，通過(guò)僅假設(shè)三個(gè) 中的兩個(gè)為非零并不降低最優(yōu)性。
因此，對(duì)于任何大小的任何功率符號(hào)集，通過(guò)僅分配多達(dá)四個(gè)功率電 平的概率并不損失任何最優(yōu)性。此外，在上半部分中(包括對(duì)角線項(xiàng))，僅
考慮兩個(gè)非零 項(xiàng)是足夠的。使用這種簡(jiǎn)化，可以估計(jì)三種情況(i)兩 個(gè)非零項(xiàng)都不是對(duì)角線項(xiàng)；(ii)其中一項(xiàng)是對(duì)角線項(xiàng)；(iii)兩項(xiàng)都是對(duì)角 線項(xiàng)。但是，在情況(ii)和(iii)中，通過(guò)允許功率符號(hào)集具有相同的項(xiàng)， 可以認(rèn)為它是(i)的特例。在了解這些之后，可以假設(shè)功率符號(hào)集是(尸7，A，
尸3,^)，以及，非零概率項(xiàng)是7T/2、 7Z^和T^、々3。
這里可以應(yīng)用引理2，并且可以進(jìn)一步確定的是，A =尸2或者尸/、尸2其
中之一等于0。具體而言，在不改變戶/和？2的平均值的情況下，可以優(yōu)化
A和A的選擇，這可以產(chǎn)生與上文看到的雙載波雙小區(qū)單用戶問(wèn)題相同的
問(wèn)題，因此，引理2在這里是適用的。對(duì)于&和iV同樣如此。換言之， (A，P》和(P3，P》是重用1或重用2。在另一方面，如果它們都屬于相同的重
42用方案(不論重用1還是重用2)，則它們都不會(huì)選擇不同功率電平。這可
以是針對(duì)重用2的；在另一方面，對(duì)于重用1來(lái)說(shuō)，可以討論下列函數(shù)的
廣
凹度對(duì)于log, l + ^ ，當(dāng)估計(jì)其關(guān)于X的二階導(dǎo)數(shù)時(shí)，該表達(dá)式是直線 、1 + ar乂
前進(jìn)的。
還可以給出對(duì)于(23)中的優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)字解。該解在下面的推論中 給予概括。
推論2:具有平均功率i^的機(jī)會(huì)主義功率分配下單一用戶的容量，或 者等同地對(duì)于優(yōu)化問(wèn)題(17)的解，可以由下式確定
log:
1 + - w
— "^^1 , 一 //_/^p， ^V， — 1
p — p
log:
1+-
-7*1
、 1 + 7///尸n
+ n— w丄log2(l + 2/;尸")i/Pn ^ <Pr2; (34)
P — P 2
其中，在圖19中規(guī)定了尸7V和i^。
圖19描繪了對(duì)于單一用戶功率分配問(wèn)題的解決方案。如圖所示，1902 描繪了重用2下的容量，1904示出了重用l下的容量，1906描繪了共同的 切線，1908表示容量。線1904是重用1下具有平均功率i^的容量，其由
廣 W>— A
式log- i + 給出。線1902是重用2下的容量，其由式丄1(^2(1 + 2《)給
(1 + 77《J 2
出。虛線1906是與兩個(gè)容量曲線正切的直線。i^和i^是兩條容量曲線的
共同切線的切點(diǎn)。
再次參見(jiàn)圖19，重用1曲線1904與重用2容量曲線1902相比，在較 低SNR區(qū)域中類似，這是由于在低SNR區(qū)域中，無(wú)論使用多少自由度，容 量尺度都與發(fā)射功率成線性。但是，隨著可用功率的增加，由于最佳策略
43通常都將可用功率在帶寬中平均地分布，因此重用1開(kāi)始勝過(guò)重用2。但是， 由于干擾者的存在，隨著SNR增長(zhǎng)，重用l容量將受到log^l + l)的限制，
而重用2SNR保持對(duì)數(shù)增長(zhǎng)。
該解決方案說(shuō)明了，當(dāng)可用功率尸M小于i^時(shí)，其是對(duì)于移動(dòng)站在給 定A和7的情況下確定的，那么重用1是最佳的。如果平均功率大于另一 個(gè)門限iV2，那么重用2是最佳的，這里發(fā)射機(jī)一半時(shí)間按2/^發(fā)射，在另
一半自由度中保持靜默。當(dāng)平均功率&落到兩個(gè)門限之間時(shí)，那么重用1 和重用2之間的時(shí)間/功率共享是最佳的。此外，當(dāng)發(fā)射機(jī)發(fā)射時(shí)，當(dāng)執(zhí)行 重用1時(shí)，發(fā)射機(jī)應(yīng)當(dāng)按功率尸77發(fā)射，當(dāng)執(zhí)行重用2時(shí)，發(fā)射機(jī)應(yīng)當(dāng)按功 率2i^發(fā)射。這說(shuō)明了在給定功率電平時(shí)的最佳發(fā)射策略。
思考該問(wèn)題的一個(gè)替代角度是在給定平均功率約束條件的情況下， 尋找用于不同移動(dòng)站(具有不同的/2和w)的最佳發(fā)射策略。對(duì)于靠近發(fā)射 機(jī)的移動(dòng)站(例如，11<<1)，在重用l情況下對(duì)于速率的硬性限制是非常 大的，故而交叉點(diǎn)iV可能在目標(biāo)功率范圍之外。在此情況下，對(duì)于功率限 制來(lái)說(shuō)，重用1是最佳的。在另一方面，在此情況下，對(duì)于小區(qū)邊界用戶 (例如，w可與0相比較)來(lái)說(shuō)，重用1曲線被壓縮到介于0和大概每秒2 比特之間的小容量范圍中。在此情況下，門限功率電平移到接近于0，對(duì)于 任何合理的功率限制來(lái)說(shuō)，在可能的發(fā)射策略中重用2是最佳的。
推論2和引理2之間存在聯(lián)系。引理2聚焦于系統(tǒng)具有兩個(gè)載波的場(chǎng)
景，其討論了在兩個(gè)載波之間分配功率的最佳方式以便最大化主小區(qū)中單 一用戶的速率。如果受限于功率符號(hào)集大小為2和具有零對(duì)角線項(xiàng)的概率 矩陣，這等同于尋找最佳機(jī)會(huì)主義功率分配方案。可以看出的是，對(duì)于平 均功率iV-i^，存在單一門限，使得如果&〉A(chǔ)，則重用2是最佳的，
否則重用l是最佳的?？梢钥闯龅氖?，尸r與圖19中重用l和重用2容量曲 線的交叉點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。因此，去除上面符號(hào)集大小和概率矩陣上的限制有助
于提高尸m E (iV;,i^)的容量。
44證明如果使用上面的發(fā)射策略，則可實(shí)現(xiàn)性是很容易的。為了便于
說(shuō)明，定理4將最佳發(fā)射策略縮窄到如(23)中描述的很小一組策略。因 此，可以看出的是，通過(guò)在重用1和重用2之間進(jìn)行時(shí)間/功率共享，不可 能得到比曲線1908更好的結(jié)果。這由于以下的原因也是成立的，即在重 用1和重用2之間的時(shí)間/功率共享下的任何可實(shí)現(xiàn)速率元組依賴于連接以
下兩點(diǎn)的其中一條直線 一個(gè)點(diǎn)在重用1曲線上，另一個(gè)點(diǎn)在重用2曲線上。
機(jī)會(huì)主義功率分配下的容量范圍可以分析在機(jī)會(huì)主義功率分配下，
主小區(qū)中的兩個(gè)用戶的容量范圍?？梢钥闯觯蓪?shí)現(xiàn)區(qū)域提高了圖18中描
述的容量范圍。該范圍粗略地估計(jì)了與簡(jiǎn)單重用1方案下的容量范圍相比 可以產(chǎn)生的提高。
一種策略是在重用1和重用2之間進(jìn)行時(shí)間共享。這將實(shí)現(xiàn)圖18中連 接重用1和重用2下的兩個(gè)極點(diǎn)的直線下的速率元組的容量范圍。通過(guò)使 用如用于單一用戶場(chǎng)景的相同策略(例如，在重用1和重用2之間進(jìn)行時(shí) 間/功率共享)，可以進(jìn)一步改善該線性區(qū)域。這樣，可實(shí)現(xiàn)速率范圍的特征
可以按照下面引理來(lái)描述。
弓閨3:對(duì)于單載波雙小區(qū)系統(tǒng)，假設(shè)主小區(qū)中兩個(gè)用戶的特征由(/27，
(&,^)來(lái)描述，并滿足^2/7/和^S^，例如，用戶l是優(yōu)質(zhì)用戶，用戶2
是劣質(zhì)用戶。這兩個(gè)用戶的容量范圍由下面的速率范圍來(lái)進(jìn)行下界限制 ^2(1 + 2，(1 —麵〔1 + __^_]):0^，1+(1,=:
2
、 1 + 2/ 2尸2乂乂
可以將可實(shí)現(xiàn)速率范圍與簡(jiǎn)單重用1和重用2方案進(jìn)行比較。如圖20 所示，該范圍既是重用l也是重用2方案的超集。圖20描繪了機(jī)會(huì)主義功 率分配下的可實(shí)現(xiàn)速率范圍。此外，線2002表示重用l容量范圍，線2004 描述了重用2容量范圍，線2006描繪了重用1和重用2之間的時(shí)間共享， 線2008描述了重用1和重用2之間的時(shí)間/功率共享，線2010描繪了重用 1和(戶;，A)之間的時(shí)間/功率共享。通過(guò)也向共享功率給出另一種自由度， 可實(shí)現(xiàn)的速率范圍要遠(yuǎn)超過(guò)基于重用1和重用2之間時(shí)間共享的范圍。因 此，通過(guò)執(zhí)行該方案，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)照傳統(tǒng)重用1方案的容量增益。
45通過(guò)在重用1和重用2之間使用時(shí)間/功率共享，可以使用對(duì)于功率符 號(hào)集大小為3的限制，其中一個(gè)符號(hào)為0。雖然已經(jīng)知道的是，在單用戶場(chǎng) 景中這種選擇是最佳的，但先前不清楚的是，在多個(gè)用戶的情況下它們是 最佳的還是接近于最佳。接著，可以看出的是，對(duì)于兩個(gè)用戶的情況，考 慮功率電平符號(hào)集大小為4是足夠的。
定理5:通過(guò)具有功率電平符號(hào)集大小為4的功率分配方案，在機(jī)會(huì)主 義功率分配下，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)小區(qū)系統(tǒng)中的兩個(gè)用戶的容量范圍中的每一 個(gè)速率元組。
證明顯然，這足以表明對(duì)于容量范圍邊界上的所有速率元組，上述
陳述是正確的。首先，容量范圍可以是機(jī)會(huì)主義功率分配下的凸起區(qū)域。 由于對(duì)于容量范圍中的任何兩個(gè)速率元組，簡(jiǎn)單的時(shí)間共享策略就可以在 連接這兩個(gè)元組的直線上實(shí)現(xiàn)所有的速率元組，因而這是正確的。換言之， 它們也在顯示容量范圍的凸面的區(qū)域內(nèi)。
凸起區(qū)域的一個(gè)重要性質(zhì)是對(duì)于位于該區(qū)域邊界上的任何點(diǎn)，可以 找到切直線使得整個(gè)區(qū)域在該直線的一側(cè)。因此，對(duì)于邊界上的任何點(diǎn)(及;， &)，可以找到一組線性參數(shù)^和W，使得(i ;， A)是下列優(yōu)化問(wèn)題的解
max wA + w2i 2
(35)
".(A,i 2)eA, (36) 如果A表示機(jī)會(huì)主義功率分配下的容量范圍的話。此外，該問(wèn)題可以更明確 地寫成下式
&尸
max
1+-
+ w2(l-y5)log:
(38)
(39)
(40)
(41)
、V'、、
1+ 2 ,
(37)
乂乂
46<formula>formula see original document page 47</formula>
給定功率分配符號(hào)集P和聯(lián)合概率矩陣{%}的情況下，在(^)上進(jìn)行優(yōu) 化是容易的。在式(37)中顯而易見(jiàn)的是，在狀態(tài) 中使用更好的加權(quán)容
:來(lái)分配用戶。因此，可以將目標(biāo)函數(shù)(37)簡(jiǎn)化為 , 廣
<formula>formula see original document page 47</formula>可以考慮給定任意一組符號(hào)集P情況下7U上的優(yōu)化。這又是一個(gè)線性
編程問(wèn)題，并且可以應(yīng)用在定理4的證明中使用的討論?？梢缘玫降慕Y(jié)論
是，通過(guò)聚焦具有大小為4的符號(hào)集和具有至多四個(gè)非零項(xiàng)(&2、 7T"、兀34、 7T")的相應(yīng)聯(lián)合概率矩陣，最優(yōu)性并不損失。通過(guò)嘗試P、兀的所有可能選 擇以及該限制下的所有可能調(diào)度策略，可以實(shí)現(xiàn)全部的容量范圍。
備注雖然定理5沒(méi)有給出容量范圍的閉合形式的表達(dá)式，但它顯著 降低了初始優(yōu)化問(wèn)題(37)的復(fù)雜度，使其成為具有八個(gè)參數(shù)的優(yōu)化問(wèn)題。 在另一方面，它還表明重用l和重用2之間的時(shí)間/功率共享不能太遠(yuǎn)離
最佳容量范圍，這是由于，通常來(lái)說(shuō)，容量范圍內(nèi)的任何點(diǎn)應(yīng)當(dāng)能夠由使
用兩種常規(guī)重用方案((A,尸2)和(i^，/V))的時(shí)間/功率共享來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢宰?出的一種推測(cè)是，其中一種重用方案應(yīng)當(dāng)是重用1方案，例如，& =戶4。
因此，可以勝過(guò)重用1和重用2之間時(shí)間/功率共享的更好方案是在重用1
和CP/,戶2)之間進(jìn)行時(shí)間/功率共享。當(dāng)選擇尸2為較小功率(而不是零)時(shí)， 該方案的優(yōu)點(diǎn)是特別明顯的。當(dāng)然，根據(jù)本文所說(shuō)的調(diào)度方針，可以在此
接近于零的載波上調(diào)度優(yōu)質(zhì)用戶。這樣，通過(guò)在尸;中調(diào)度的劣質(zhì)用戶的SNR
上進(jìn)行小量擊中，可以增加優(yōu)質(zhì)用戶的可用度。整體上說(shuō)，與重用1和重
用2之間的時(shí)間/功率共享下的容量范圍相比，可以實(shí)現(xiàn)更好的點(diǎn)。在圖20 中也示出了此結(jié)論。
在圖20中示出的所有曲線都是在時(shí)間域或頻率域中的某些功率重用方 案下可實(shí)現(xiàn)的曲線?，F(xiàn)在這樣做的益處是顯著的。對(duì)于所有或幾乎所有現(xiàn) 實(shí)系統(tǒng)，操作點(diǎn)都將不位于(O，A)的端點(diǎn)。對(duì)于任何其它操作點(diǎn)，通過(guò)使用 智能功率重用方案，可以實(shí)現(xiàn)相比簡(jiǎn)單重用1方案的改善。系統(tǒng)中小區(qū)邊 緣用戶越多，好處就越大。此外，即使當(dāng)去除每一時(shí)隙一個(gè)用戶的限制時(shí)，這種改善也不會(huì)喪失。 換言之，在多小區(qū)場(chǎng)景中，載波中的良好設(shè)計(jì)不足于解決好小區(qū)間干擾。 不同載波/時(shí)隙的協(xié)作以及聯(lián)合功率分配和調(diào)度能夠提高系統(tǒng)中所有類型用 戶的性能。
喘息小區(qū)(Breathing cell):多小區(qū)場(chǎng)景中的機(jī)會(huì)主義功率分配。上述 理論分析指出，在不明顯增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下，在時(shí)間和/或頻率中改 變功率對(duì)于總體系統(tǒng)性能是有益的。此外，可以按以下方式進(jìn)行調(diào)度，艮P: 在劣質(zhì)載波/時(shí)隙中主要調(diào)度優(yōu)質(zhì)用戶，而在優(yōu)質(zhì)載波/時(shí)隙中主要調(diào)度劣質(zhì) 用戶。在單小區(qū)場(chǎng)景中，通過(guò)執(zhí)行此方案得到的增益不是很顯著。在另一 方面，當(dāng)小區(qū)間干擾存在時(shí)，執(zhí)行此方案的潛在增益則是非常重要的，這
是由于現(xiàn)在對(duì)于小區(qū)邊界用戶來(lái)說(shuō)，功率增益現(xiàn)在可以容易地補(bǔ)償段中
的損失。這種益處在上文所示的容量范圍比較中可以看出。
在典型的多小區(qū)蜂窩部署中，百分之三十左右的用戶由于小區(qū)間干擾
而具有低于OdB的平均SNR。這對(duì)于數(shù)據(jù)和延遲敏感型應(yīng)用的系統(tǒng)性能是 主要瓶頸。因此，人們期望的是，類似的方案可以用于在載波或時(shí)間中智 能地重用功率，從而提高系統(tǒng)頻譜效率。因此，可以充分利用一種方案， 以便將單小區(qū)和兩個(gè)小區(qū)情況中實(shí)現(xiàn)的結(jié)論擴(kuò)展到多小區(qū)場(chǎng)景中，并定性 地分析通過(guò)在當(dāng)前蜂窩網(wǎng)絡(luò)中引入這些方案可以實(shí)現(xiàn)的潛在增益。.
功率分配模式以及它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上的重用本文提議的方案稱作為喘息
小區(qū)方案，在該方案中，每一個(gè)小區(qū)以(與通信時(shí)間尺度相比的)慢速率 和以協(xié)作方式改變其發(fā)射功率限制，例如， 一個(gè)小區(qū)在其它小區(qū)按相對(duì)低
功率發(fā)射時(shí)按高功率發(fā)射。在圖12中給出了一個(gè)例子。在該示例中，每一 個(gè)小區(qū)以IOO個(gè)時(shí)隙為周期，在-/> 和/^之間改變其功率。對(duì)于鄰近小區(qū) 來(lái)說(shuō)，如圖10所示，它們選擇不同的功率電平類型在SNR中造成波動(dòng)。 可以選擇慢時(shí)間尺度功率變化，這是由于在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，因?yàn)橐韵聨?br> 方面原因，人們不期望功率變化太快速(1)如果功率變化太快，移動(dòng)站 就難以跟蹤信道變化；(2)人們不期望在不同的基站之間需要太多的同步。 喘息小區(qū)中的調(diào)度使用該機(jī)會(huì)主義功率分配方案，系統(tǒng)中的靜止用 戶可以觀察到信道波動(dòng)。但是，這些信道波動(dòng)在不同用戶中是高度相關(guān)的。 例如，當(dāng)小區(qū)的分配功率曲線上升時(shí)，而鄰近小區(qū)的功率就下降時(shí)，該小
48區(qū)中的所有用戶將看到信道質(zhì)量提高。類似于上面的觀察結(jié)果，在此場(chǎng)景 中， 一種好的方式是當(dāng)信道狀況差時(shí)調(diào)度優(yōu)質(zhì)用戶，而當(dāng)信道狀況好時(shí) 調(diào)度劣質(zhì)用戶。在兩個(gè)用戶的情況中，該方針實(shí)現(xiàn)起來(lái)是足夠簡(jiǎn)單的。但 是，在更感興趣的多用戶場(chǎng)景中，找到簡(jiǎn)單的調(diào)度規(guī)則來(lái)智能地和公平地 選擇用戶就不太直截明了。
比例公平調(diào)度器可以解決該問(wèn)題。在比例公平調(diào)度器中，調(diào)度器在每
一個(gè)時(shí)隙中挑選具有最大l^的用戶F，其中是當(dāng)用戶A根據(jù)其SNR
報(bào)告如果被調(diào)度時(shí)，用戶A可以發(fā)射的所估計(jì)速率，r^)是用戶^在過(guò)去的
平均吞吐量。在實(shí)現(xiàn)中，由于移動(dòng)用戶的信道是非各態(tài)歷經(jīng)(ergotic)的，
所以可以在相比通信尺度相對(duì)長(zhǎng)的滑窗上計(jì)算r^)。窗大小還反映出調(diào)度 的最大可容忍延遲。可以看出的是，該調(diào)度器最大化^^iog(7;)的系統(tǒng)利用
率，其中K是用戶A的長(zhǎng)期平均吞吐量。
在對(duì)稱用戶信道狀況的情況下(例如，用戶之間信道狀況的分布基本 上是類似的)，比例公平調(diào)度器可以挑選具有最佳信道狀況的用戶。因此， 當(dāng)所有用戶的信道狀況與平均水平相比都是相對(duì)好時(shí)，可以挑選所有用戶， 并且，系統(tǒng)中用戶越多，用戶在其最佳可能信道被挑中的機(jī)會(huì)就越大。從 系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，似乎是系統(tǒng)的總和吞吐量隨著用戶數(shù)的增加而增加，這 種現(xiàn)象稱作為多用戶分集。使用多用戶分集，易處理的信道衰落/變化可以 為系統(tǒng)帶來(lái)實(shí)際的利益。
但是，在喘息小區(qū)中，比例公平調(diào)度器則表現(xiàn)的完全不同。首先，用 戶的信道質(zhì)量是與假設(shè)用戶靜止高度相關(guān)，以及信道質(zhì)量完全由時(shí)間中的
功率分配變化來(lái)確定。圖21和圖22給出了喘息小區(qū)方案中不同用戶的信 道狀況和歸一化的可調(diào)度速率。
具體而言，圖21描繪了喘息小區(qū)下的同一小區(qū)中的兩個(gè)用戶的信道狀
況，其中這兩個(gè)信道增益都可以由優(yōu)質(zhì)用戶的平均信道增益來(lái)歸一化。此
49外，圖22描繪了不同用戶的^變化。圖22給出了關(guān)于比例公平調(diào)度器如
何在特定情況下挑選用戶的信息。同樣，由于容量的凹度，當(dāng)兩個(gè)用戶的
信道狀況都提高時(shí)，對(duì)于劣質(zhì)用戶的影響是更重大的(就^而言)；當(dāng)信道
狀況惡化時(shí)，優(yōu)質(zhì)用戶在&中具有較低的減少。結(jié)果，調(diào)度器在信道差時(shí) 挑選優(yōu)質(zhì)用戶，在信道好時(shí)挑選劣質(zhì)用戶。
喘息小區(qū)設(shè)計(jì)方案的另一種突出特征是在多小區(qū)場(chǎng)景中不同用戶經(jīng) 歷的小區(qū)間干擾是不同步的。這是由于對(duì)處于不同位置的用戶的主干擾
小區(qū)以不同的模式進(jìn)行喘息。如圖22所示，這對(duì)于i的曲線增加了另一種
變化度。因此，在不同的時(shí)隙，該調(diào)度器對(duì)于經(jīng)歷較少小區(qū)間干擾的用戶 有利。
延遲敏感型應(yīng)用喘息小區(qū)設(shè)計(jì)方案的一個(gè)問(wèn)題是涉及與延遲敏感型 業(yè)務(wù)相關(guān)的性能。在此情況下，系統(tǒng)不具有根據(jù)等待正確時(shí)刻調(diào)度業(yè)務(wù)的 自由度。通過(guò)對(duì)所有用戶人工地引入信道波動(dòng)，可以為小區(qū)邊界用戶引入 長(zhǎng)停用周期。因此，該設(shè)計(jì)方案的擴(kuò)展可以解決該問(wèn)題。
在多載波系統(tǒng)中，可能的補(bǔ)救方法是也在載波中重用功率變化模式。 例如，假設(shè)每個(gè)小區(qū)有三個(gè)載波。可以分配功率分配模式，并因此在每一
個(gè)時(shí)隙，有至少一個(gè)載波具有與簡(jiǎn)單重用1方案相比較好的SNR。調(diào)度器
給予延遲敏感型業(yè)務(wù)比彈性業(yè)務(wù)高的優(yōu)先級(jí)，在信道上首先調(diào)度它們進(jìn)行 發(fā)射。應(yīng)當(dāng)注意的是，在該時(shí)刻在最佳載波上調(diào)度延遲敏感型業(yè)務(wù)并不總 是有利的，因?yàn)檫@可能對(duì)于最佳載波造成浪費(fèi)，而降低彈性業(yè)務(wù)的可能利 益。 一種方針可以是在能夠減少延遲敏感型隊(duì)列的最差載波上調(diào)度延遲敏 感型業(yè)務(wù)。
當(dāng)所有移動(dòng)站(包括延遲敏感型移動(dòng)站)都是寬帶移動(dòng)站時(shí)，可以使
用這種擴(kuò)展方案。這種假設(shè)對(duì)于VOIP類型移動(dòng)站可能是不正確的。對(duì)于具有大量窄帶延遲敏感型移動(dòng)站的多載波系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，另一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可 以是使用固定功率重用方法來(lái)替代喘息小區(qū)方案。如果每一個(gè)小區(qū)中的載 波數(shù)量都很大，則在時(shí)間中或載波中改變功率兩者之間沒(méi)有區(qū)別。相同功 率電平變化水平可以按多個(gè)載波上的功率分配方案來(lái)分配。在每一個(gè)扇區(qū)
對(duì)應(yīng)三個(gè)載波的情況下，這導(dǎo)致Flexband設(shè)計(jì)方案。在此情況下，延遲敏 感型用戶的調(diào)度器問(wèn)題部分地轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)入控制器?？梢栽谶@里應(yīng)用上文提 到的調(diào)度方針的類似規(guī)則，使得準(zhǔn)許延遲敏感型移動(dòng)站使用最差資格的載 波，該載波能夠從移動(dòng)站傳送業(yè)務(wù)而不用造成停用。在另一方面，其它寬 帶數(shù)據(jù)移動(dòng)站可以仍然利用如喘息小區(qū)中所看到的相似利益。
考慮具有延遲敏感型用戶的單載波網(wǎng)絡(luò)。在此情況下，顯然，如果在 所有小區(qū)中采用發(fā)射功率上的慢速變化，則上文給出的方案中沒(méi)有一種可 以提供幫助。在此情況下，實(shí)際上，TDD類型的設(shè)計(jì)方案可以至少減輕喘 息小區(qū)設(shè)計(jì)方案對(duì)于延遲敏感型用戶造成的問(wèn)題。這里的TDD不是應(yīng)用在 上行鏈路和下行鏈路之中，而是應(yīng)用在由發(fā)射功率所確定的不同發(fā)射模式 之間。例如，人們可以選擇三種不同的功率電平，每一個(gè)小區(qū)選擇重復(fù)這 三種功率電平的特定順序。對(duì)于彈性用戶來(lái)說(shuō)，這樣做的利益類似于在每 一個(gè)小區(qū)具有三個(gè)載波的Flexband設(shè)計(jì)方案。對(duì)于延遲敏感型用戶來(lái)說(shuō)， 與喘息小區(qū)設(shè)計(jì)方案相比，現(xiàn)在停用周期要更短。但是，該方案充分利用 全局同步，這在TDD網(wǎng)絡(luò)中是可用的，但在FDD網(wǎng)絡(luò)中不可用。此外， 這還增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度。例如，調(diào)度器不得不對(duì)于所有移動(dòng)站跟蹤三個(gè) 不同的SNR電平，以便做出調(diào)度決策。
與機(jī)會(huì)主義波束形成進(jìn)行比較該方案和用于多天線下行鏈路的機(jī)會(huì) 主義波束形成方案具有相似性。在機(jī)會(huì)主義波束形成中，基站使用多個(gè)天 線來(lái)形成一個(gè)或多個(gè)波束，并在該小區(qū)的用戶中進(jìn)行掃描。這是通過(guò)以慢 時(shí)間尺度來(lái)改變饋送給不同天線的信號(hào)的功率和相位來(lái)進(jìn)行的。
比較這兩種方案，它們之間有很多的類似處。首先，這兩種方案都對(duì) 于固定信道引入可跟蹤的信道波動(dòng)，使得系統(tǒng)可以從多用戶分集中獲益。 第二，它們?cè)谔幚硌舆t敏感型業(yè)務(wù)中都有問(wèn)題。但是，上文提議的方法只 需輕微修改還可以用于機(jī)會(huì)主義波束形成。最后，如果所有信道都是瑞利 衰落的，則來(lái)自機(jī)會(huì)主義波束形成的增益將消失。喘息小區(qū)設(shè)計(jì)方案也承
51受瑞利衰落信道，因?yàn)樵谀欠N情況下，多用戶分集提高了所有用戶在被調(diào) 度時(shí)刻的SNR。喘息小區(qū)設(shè)計(jì)方案的增益主要來(lái)自于以下事實(shí)對(duì)于重用
1方案中的劣質(zhì)用戶來(lái)說(shuō)，可以將功率增益轉(zhuǎn)化為較好的容量增益。但是， 由衰落信道造成的多用戶分集使每一個(gè)用戶成為較優(yōu)質(zhì)用戶，并因此減少 我們可以通過(guò)喘息小區(qū)達(dá)到的潛在增益。
但是，在這兩種方案之間還存在一些差別
(1) 在喘息小區(qū)中不需要多個(gè)天線來(lái)實(shí)現(xiàn)容量增益。因此，與具有機(jī) 會(huì)主義波束形成的系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)的復(fù)雜度很低。
(2) 當(dāng)存在多個(gè)小區(qū)時(shí)，喘息小區(qū)的增益是非常顯著的。而機(jī)會(huì)主義 波束形成即使對(duì)于單個(gè)小區(qū)也可以看到其最大增益。
(3) 僅當(dāng)每一個(gè)小區(qū)的移動(dòng)站具有不同SNR時(shí)，才可以看到喘息小區(qū) 的增益。這在負(fù)載系統(tǒng)中是有效假設(shè)。但是，當(dāng)所有移動(dòng)站是基站附近移 動(dòng)站時(shí)，喘息小區(qū)實(shí)際上導(dǎo)致容量損失。在另一方面，當(dāng)所有移動(dòng)站的SNR 相似時(shí)，機(jī)會(huì)主義波束形成仍可以看到明顯的增益。雖然，那里的限制是 移動(dòng)站必須在角度方向上不同。做一個(gè)概括，喘息小區(qū)方法根據(jù)不同用戶 到基站的距離來(lái)區(qū)分它們，而機(jī)會(huì)主義波束形成主要使用不同的全向角度 方向來(lái)區(qū)分移動(dòng)站。
(4) 調(diào)度器在喘息小區(qū)中的表現(xiàn)不同。這里，不可能在所有用戶的峰 值調(diào)度它們。相反，對(duì)于優(yōu)質(zhì)用戶來(lái)說(shuō)，調(diào)度器寧愿在劣質(zhì)信道狀況中調(diào) 度它們。當(dāng)然，由于通過(guò)調(diào)度節(jié)省了大量資源，所以與重用1情況相比， 在喘息小區(qū)中可以更頻繁地調(diào)度它們。
參見(jiàn)圖23-25，這些圖描繪了與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的功率分配相關(guān)的方 法。雖然，為了便于解釋目的，而將這些方法示出和描述為一系列的動(dòng)作， 但是應(yīng)該理解和明白的是，這些方法并不限制動(dòng)作的順序，因?yàn)?，依照?個(gè)或多個(gè)實(shí)施例， 一些動(dòng)作可以按不同順序發(fā)生和/或與本申請(qǐng)中示出和描 述的其它動(dòng)作同時(shí)發(fā)生。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解并明白，一 個(gè)方法也可以表示成一系列相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)和事件，如在狀態(tài)圖中。此外， 執(zhí)行依照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法并不是需要所有示出的動(dòng)作。
轉(zhuǎn)向圖23，該圖描繪了便于操作包括無(wú)線通信基站的通信網(wǎng)絡(luò)的方法 2300，其中無(wú)線通信基站包括第一扇區(qū)。在2302，可以根據(jù)第一預(yù)定模式(例如，功率分配模式)，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率電平 從第一扇區(qū)發(fā)射。此外，第一信道可以包括第一頻率帶寬(例如，載波)。
在2304，可以根據(jù)第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第一信道上按第二 功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。此外，第二功率電平可以與第一功率電平至少 相差0.5dB。
可以在單載波上進(jìn)行傳輸；但是，可以預(yù)期的是，還可以使用多個(gè)載 波。此外，根據(jù)另一個(gè)示例，可以從一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備接收信道質(zhì)量報(bào) 告，并根據(jù)這些報(bào)告來(lái)調(diào)度第一信道；從而，在第一信道向一個(gè)或多個(gè)移 動(dòng)設(shè)備發(fā)射。根據(jù)一個(gè)示例，第一扇區(qū)和第二扇區(qū)可以包括在共同的小區(qū) 中；從而，可以充分利用逐扇區(qū)的重用方案。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例(例如， 逐小區(qū)的重用)，第一扇區(qū)可以包括在第一小區(qū)中，其中第一小區(qū)的不同扇 區(qū)能夠按照與第一扇區(qū)基本類似的功率電平在每一個(gè)時(shí)間段期間發(fā)射，第 二扇區(qū)可以包括在第二小區(qū)中，其中第二小區(qū)的不同扇區(qū)允許按照與第二 扇區(qū)基本類似的功率電平在每一個(gè)時(shí)間段期間發(fā)射。
可以預(yù)期的是，可以根據(jù)協(xié)調(diào)扇區(qū)和/或小區(qū)以便提高頻譜效率的一種 方案來(lái)分配傳輸。例如，該方案可以使用以時(shí)分的方式分配的離散功率電 平。根據(jù)另一個(gè)示例，可以向第一扇區(qū)和第二扇區(qū)分配各自的平滑功率分 配模式曲線；這些平滑功率分配模式曲線將扇區(qū)的功率電平描述為時(shí)間的 函數(shù)。
作為進(jìn)一步的說(shuō)明，第一無(wú)線通信基站可以包括第二扇區(qū)。同樣，可 以根據(jù)第二預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功率電平從 第二扇區(qū)發(fā)射。此外，第二信道可以包括第二頻率帶寬，其中第一頻率帶 寬和第二頻率帶寬具有至少50%的共有頻率帶寬(例如，可以使用單載波)。 此外，可以根據(jù)第二預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第二信道上按第四功 率電平從第二扇區(qū)發(fā)射。例如，第四功率電平可以與第三功率電平至少相 差0.5dB。此外，第一功率電平可以在第三功率電平的0.5dB之內(nèi)，第二功 率電平可以在第四功率電平的0.5dB之內(nèi)。根據(jù)另一個(gè)示例，可以理解的 是，第一預(yù)定模式和第二預(yù)定模式可以基本類似。
根據(jù)另一個(gè)示例，通信網(wǎng)絡(luò)可以包括第二無(wú)線通信基站，后者可以包 括上文描述的第二扇區(qū)。因此，第一功率電平可以大于第三功率電平至少0.5dB，而第二功率電平可以小于第四功率電平至少0.5dB。此外，第一預(yù)
定模式和第二預(yù)定模式可以都是周期性的?？梢岳斫獾氖?，這些預(yù)定模式 可以具有不同的周期和/或基本相似的周期。此外，第一和第二預(yù)定模式可 以具有基本相似的周期，但卻具有不同的相位。
現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖24，該圖描繪了有助于實(shí)現(xiàn)用于分配功率電平的自適應(yīng)分配 功率分配模式的方法2400。在2402，可以根據(jù)負(fù)載信息選擇自適應(yīng)性功率 分配模式。例如，可以在扇區(qū)和/或小區(qū)之間共享負(fù)載信息。此外，還可以 充分利用負(fù)載信息來(lái)比較與每一個(gè)扇區(qū)和域小區(qū)相對(duì)應(yīng)的各自負(fù)載。可以 轉(zhuǎn)換功率分配模式以便適應(yīng)所分析的負(fù)載；例如，可以根據(jù)各自的負(fù)載向 上或向下移動(dòng)平均功率電平。在2404，可以根據(jù)功率分配模式按照時(shí)間分 配功率電平。功率分配模式例如可以是正弦曲線，后者可以根據(jù)時(shí)間提供 功率電平。在2406，可以根據(jù)所分配的功率電平進(jìn)行傳輸。
現(xiàn)參見(jiàn)圖25，該圖描繪了便于操作包括第一無(wú)線通信基站的多載波通 信網(wǎng)絡(luò)的方法2500，其中第一無(wú)線通信基站包括第一扇區(qū)。在2502，可以 根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率電平從第 一扇區(qū)發(fā)射。例如，第一信道可以包括第一頻率帶寬。在2504，可以根據(jù) 第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第一信道上按第二功率電平從第一扇 區(qū)發(fā)射。在2506，可以根據(jù)第二預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第二信道 上按第三功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。此外，第二信道可以包括第二頻率帶 寬。此外，第一頻率帶寬和第二頻率帶寬可以是不重疊的。在250S，可以 根據(jù)第二預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第二信道上按第四功率電平從第 一扇區(qū)發(fā)射。第二功率電平可以與第一功率電平至少相差0.5dB，第四功率 電平可以與第二功率電平至少相差0.5dB。此外，第一功率電平和第三功率 電平之和可以在第二功率電平和第四功率電平之和的0.5dB之內(nèi)。此外， 第一預(yù)定模式和第二預(yù)定模式可以都是周期性的，但卻具有基本相同的周 期和不同的相位。此外，可以從一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備接收信道質(zhì)量報(bào)告， 并可以根據(jù)這些信道質(zhì)量報(bào)告來(lái)調(diào)度向這些移動(dòng)設(shè)備的第一信道和/或第二 信道的傳輸。
根據(jù)另一個(gè)示例，第二扇區(qū)也可以提供傳輸。第二扇區(qū)可以與第一扇 區(qū)包括在第一無(wú)線通信基站中?；蛘?，第二扇區(qū)可以包括在第二無(wú)線通信基站中。此外，可以根據(jù)第三預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第三信道上 按第五功率電平從第二扇區(qū)發(fā)射。第三信道可以包括第三頻率帶寬，后者
與第一頻率帶寬可以具有至少50%的共有頻率帶寬。此外，還可以根據(jù)第 三預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第三信道上按第六功率電平從第二扇區(qū) 發(fā)射。此外，可以根據(jù)第四預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第四信道上按 第七功率電平從第二扇區(qū)發(fā)射，其中第四信道可以包括第四頻率帶寬，第 四頻率帶寬與第三頻率帶寬在頻率上不重疊。此外，第四頻率帶寬與第二 頻率帶寬可以具有至少50%的共有頻率帶寬。此外，可以根據(jù)第四預(yù)定模 式，在第二時(shí)間段期間在第四信道上按第八功率電平從第二扇區(qū)發(fā)射。
可以在共同的扇區(qū)中實(shí)現(xiàn)這些傳輸。此外，可以預(yù)期的是，該共同扇 區(qū)可以支持任意數(shù)量的子載波；本發(fā)明并不限于使用兩個(gè)子載波。此外， 應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中使用逐扇區(qū)的重用或逐小區(qū)的重用。 此外，可以根據(jù)如本文描述的預(yù)定和/或自適應(yīng)方案來(lái)分配功率電平。
應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)本文描述的一個(gè)或多個(gè)方面，可以迸行關(guān)于在無(wú) 線通信網(wǎng)絡(luò)中分配功率電平的推論。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)"推斷"或"推 論"通常是指從一組如經(jīng)過(guò)事件和/或數(shù)據(jù)捕獲的觀察結(jié)果中推理或推斷系 統(tǒng)、環(huán)境和/或用戶的狀態(tài)的過(guò)程。例如，可以使用推論來(lái)識(shí)別特定的上下 文或動(dòng)作，或者推論可以生成狀態(tài)的概率分布。推論可以是概率性的，也 就是說(shuō)，根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)和事件的考慮來(lái)計(jì)算目標(biāo)狀態(tài)的概率分布。推論還可 以指用于從一組事件和/或數(shù)據(jù)中組成更高層事件的技術(shù)。無(wú)論一組觀測(cè)的 事件與時(shí)間接近是否緊密相關(guān)以及這些事件和存儲(chǔ)的事件數(shù)據(jù)是否來(lái)自一 個(gè)或幾個(gè)事件和數(shù)據(jù)源，所述推論都導(dǎo)致從一組觀測(cè)的事件和/或存儲(chǔ)的事 件數(shù)據(jù)中構(gòu)造新事件或動(dòng)作。
根據(jù)一個(gè)示例，上文給出的一種或多種方法可以包括關(guān)于確定相鄰扇 區(qū)和/或小區(qū)各自遭遇的負(fù)載來(lái)進(jìn)行推斷。根據(jù)另一個(gè)示例，可以充分利用 負(fù)載信息來(lái)推斷如何相應(yīng)地調(diào)整功率分配模式。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述示例 在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是旨在限制可以做出的推論的數(shù)量或者結(jié)合本 文描述的各個(gè)實(shí)施例和/或方法進(jìn)行這些推論的方式。
圖26描述了根據(jù)包括多個(gè)小區(qū)(小區(qū)I 2602、小區(qū)M 2604)的各個(gè) 方面實(shí)現(xiàn)的示例性通信系統(tǒng)2600。應(yīng)當(dāng)注意的是，如小區(qū)邊界區(qū)域2668如指示的那樣，相鄰小區(qū)2602、2604輕微重疊。系統(tǒng)2600的每一個(gè)小區(qū)2602、 2604包括三個(gè)扇區(qū)。根據(jù)各個(gè)方面，還可以將小區(qū)不細(xì)分為多個(gè)扇區(qū)(N = 1)，而是細(xì)分為具有兩個(gè)扇區(qū)(N=2)和細(xì)分為具有超過(guò)3個(gè)扇區(qū)(N>3)。 小區(qū)2602包括第一扇區(qū)(扇區(qū)I2610)、第二扇區(qū)(扇區(qū)II 2612)和第三 扇區(qū)(扇區(qū)III 2614)。每一個(gè)扇區(qū)2610、 2612、 2614具有兩個(gè)小區(qū)邊界區(qū) 域；每一個(gè)邊界區(qū)域在兩個(gè)相鄰扇區(qū)之間共享。
小區(qū)I2602包括基站(BS)(基站12606)和每一個(gè)扇區(qū)2610、 2612、 2614中的多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(EN)(例如，無(wú)線終端)。扇區(qū)12610包括EN(l) 2636 和EN(X) 2638;扇區(qū)II 2612包括EN(l，) 2644和EN(X，) 2646;扇區(qū)III 2614 包括EN(1") 2652和EN(X") 2654。同樣，小區(qū)M 2604包括基站M 2608 和在每一個(gè)扇區(qū)2622、 2624、 2626中的多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(EN)。扇區(qū)I 2622 包括EN(l) 2636，和EN(X) 2638，；扇區(qū)II 2624包括EN(l，) 2644，和EN(X，) 2646，；扇區(qū)3 2626包括EN(1") 2652，和EN(X") 2654，。
系統(tǒng)2600還包括分別經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路2662、 2664耦接到BS I 2606和 BS M 2608的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)2660。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)2660還經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路2666耦接到 其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如，AAA服務(wù)器節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn)、路由器等等)和因特 網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)鏈路2662、 2664、 2666可以是例如光纖光纜。每一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(例 如，EN(1)2636)可以是包括發(fā)射機(jī)以及接收機(jī)的無(wú)線終端。無(wú)線終端(例 如，EN(l) 2636)可以在系統(tǒng)2600中移動(dòng)，并可以經(jīng)由無(wú)線鏈路與該EN 當(dāng)前所位于的小區(qū)中的基站進(jìn)行通信。無(wú)線終端(WT)(例如，EN(1)2636) 可以經(jīng)由基站(例如，BS 2606)和/或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)2660與對(duì)等節(jié)點(diǎn)(例如， 系統(tǒng)2600中的其它WT或系統(tǒng)2600之外的其它WT)進(jìn)行通信。WT (例 如，EN(1)2636)可以是移動(dòng)通信設(shè)備，例如蜂窩電話、具有無(wú)線調(diào)制解調(diào) 器的個(gè)人數(shù)據(jù)助理等等。
圖27描繪了根據(jù)各個(gè)方面的示例性基站2700?；?700實(shí)現(xiàn)音調(diào)子 集分配序列，其中生成的不同音調(diào)子集分配序列用于小區(qū)的各自不同的扇 區(qū)類型?；?700可以用作為圖26的系統(tǒng)2600中的任何一個(gè)基站2606、 2608 。基站2700包括通過(guò)總線2709耦接在一起的接收機(jī)2702、發(fā)射機(jī)2704、 處理器2706 (例如，CPU)、輸入/輸出接口 2708和存儲(chǔ)器2710，其中這些 不同的單元2702、 2704、 2706、 2708和2710可以通過(guò)總線2709交換數(shù)據(jù)和信息。
耦接到接收機(jī)2702的扇區(qū)化天線2703用于從來(lái)自該基站的小區(qū)內(nèi)每 一個(gè)扇區(qū)的無(wú)線終端傳輸中接收數(shù)據(jù)和其它信號(hào)(例如，信道報(bào)告)。耦接 到發(fā)射機(jī)2704的扇區(qū)化天線2705用于向該基站的小區(qū)內(nèi)每一個(gè)扇區(qū)的無(wú) 線終端2800 (參見(jiàn)圖28)發(fā)送數(shù)據(jù)和其它信號(hào)(例如，控制信號(hào)、導(dǎo)頻信 號(hào)、信標(biāo)信號(hào)等等)。在各個(gè)方面，基站2700可以使用多個(gè)接收機(jī)2702和 多個(gè)發(fā)射機(jī)2704，例如，對(duì)于每一個(gè)扇區(qū)使用各自的接收機(jī)2702和各自的 發(fā)射機(jī)2704。處理器2706可以是例如通用中央處理單元(CPU)。處理器 2706在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器2710的一個(gè)或多個(gè)例程2718的指示之下控制基站 2700的運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)上述方法。I/O接口 2708提供到其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(將BS 2700耦接到其它基站、接入路由器、AAA服務(wù)器節(jié)點(diǎn)等等)、其它網(wǎng)絡(luò)和 因特網(wǎng)的連接。存儲(chǔ)器2710包括例程2718和數(shù)據(jù)/信息2720。
數(shù)據(jù)/信息2720包括數(shù)據(jù)2736、音調(diào)子集分配序列信息2738 (其包括 下行鏈路條帶符號(hào)時(shí)間信息2740和下行鏈路音調(diào)信息2742)以及無(wú)線終端 (WT)數(shù)據(jù)/信息2744 (包括多組WT信息(WT 1信息2746和WT N信 息2760))。每一組WT信息例如WT 1信息2746，包括數(shù)據(jù)2748、終端ID 2750、扇區(qū)ID 2752、上行鏈路信道信息2754、下行鏈路信道信息2756和 模式信息2758。
例程2718包括通信例程2722和基站控制例程2724?；究刂评?724 包括調(diào)度器模塊2726和信令例程2728，其中信令例程2728包括用于條帶 符號(hào)時(shí)段的音調(diào)子集分配例程2730、用于其余符號(hào)時(shí)段(例如，非條帶符 號(hào)時(shí)段)的其它下行鏈路音調(diào)分配跳變例程2732和信標(biāo)例程2734。
數(shù)據(jù)2736包括要向WT發(fā)送的數(shù)據(jù)和從WT接收的數(shù)據(jù)，其中要發(fā)送 的數(shù)據(jù)在向WT發(fā)送之前先發(fā)送給發(fā)射機(jī)2704的編碼器2714用于進(jìn)行編 碼，而從WT接收的數(shù)據(jù)則在接收之后經(jīng)過(guò)接收機(jī)2702的解碼器2712進(jìn) 行處理。下行鏈路條帶符號(hào)時(shí)間信息2740包括幀同步結(jié)構(gòu)信息(例如大時(shí) 隙、信標(biāo)時(shí)隙和超大時(shí)隙結(jié)構(gòu)信息)和說(shuō)明特定的符號(hào)時(shí)段是否是條帶符 號(hào)時(shí)段的信息，如果是，則該信息說(shuō)明條帶符號(hào)時(shí)段的索引和條帶符號(hào)是 否是用于截短基站使用的音調(diào)子集分配序列的重新設(shè)置點(diǎn)。下行鏈路音調(diào) 信息2742包括以下信息以及其它小區(qū)和扇區(qū)具體值(例如斜率、斜率索引和扇區(qū)類型)，其中這些信息包括分配給基站2700的載波頻率、音調(diào)的
數(shù)量和頻率以及分配給條帶符號(hào)時(shí)段的一組音調(diào)子集。
數(shù)據(jù)2748可以包括WT 1 2800從對(duì)等節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)、WT 1 2800 期望向?qū)Φ裙?jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)、下行鏈路信道質(zhì)量報(bào)告反饋信息。終端ID 2750是基站2700分配的用于識(shí)別WT 1 2800的ID。扇區(qū)ID 2752包括識(shí) 別其中的WT 1 2800正在工作的扇區(qū)的信息。例如，扇區(qū)ID 2752可以用于 確定扇區(qū)類型。上行鏈路信道信息2754包括用于識(shí)別信道段的信息，其中 信道段是調(diào)度器2726分配給WT 1 2800使用的，例如用于數(shù)據(jù)的上行鏈路 業(yè)務(wù)信道段和用于請(qǐng)求、功率控制、時(shí)間控制等等的專用上行鏈路控制信 道。分配給WT 1 2800的每一個(gè)上行鏈路信道包括一個(gè)或多個(gè)邏輯音調(diào)， 其中每一個(gè)邏輯音調(diào)跟在上行鏈路跳變序列之后。下行鏈路信道信息2756
包括用于識(shí)別信道段的信息，其中信道段是由調(diào)度器2726分配給WT 1 2800用于攜帶數(shù)據(jù)和/或信息的，例如用于用戶數(shù)據(jù)的下行鏈路業(yè)務(wù)信道 段。分配給WT 1 2800的每一個(gè)下行鏈路信道包括一個(gè)或多個(gè)邏輯音調(diào)， 其中每一個(gè)邏輯音調(diào)跟在下行鏈路跳變序列之后。模式信息2758包括用于
識(shí)別WT 1 2800的工作狀態(tài)(例如，睡眠、保持、啟動(dòng))的信息。
通信例程2722控制基站2700，以便執(zhí)行各種通信操作和實(shí)現(xiàn)各種通信 協(xié)議?；究刂评?724用于控制基女占2700，以便執(zhí)行基本的基站功能任 務(wù)(例如，信號(hào)生成和接收、調(diào)度)，以及實(shí)現(xiàn)一些方面的方法步驟，其中 這些方法步驟包括在條帶符號(hào)時(shí)段期間使用音調(diào)子集分配序列向無(wú)線終端 發(fā)射信號(hào)。
信令例程2728用接收機(jī)2702的解碼器2712控制接收機(jī)2702的工作， 用發(fā)射機(jī)2704的編碼器2714控制發(fā)射機(jī)2704的工作。信令例程2728負(fù) 責(zé)控制要發(fā)送的數(shù)據(jù)2736和控制信息的生成。音調(diào)子集分配例程2730使 用所述方面的方法和使用數(shù)據(jù)/信息2720 (包括下行鏈路條帶符號(hào)時(shí)間信息 2740和扇區(qū)ID 2752)來(lái)構(gòu)造在條帶符號(hào)時(shí)段中要使用的音調(diào)子集。對(duì)于小 區(qū)中的每一種扇區(qū)類型，下行鏈路音調(diào)子集分配序列是不同的，對(duì)于相鄰 小區(qū)，下行鏈路音調(diào)子集分配序列也是不同的。WT 2800根據(jù)下行鏈路音 調(diào)子集分配序列在條帶符號(hào)時(shí)段中接收信號(hào)；而基站2700使用相同的下行 鏈路音調(diào)子集分配序列來(lái)生成要發(fā)射的信號(hào)。對(duì)于不同于條帶符號(hào)時(shí)段的
58符號(hào)時(shí)段，其它下行鏈路音調(diào)分配跳變例程2732使用包括下行鏈路音調(diào)信 息2742和下行鏈路信道信息2756的信息來(lái)構(gòu)造下行鏈路音調(diào)跳變序列。 下行鏈路數(shù)據(jù)音調(diào)跳變序列橫跨小區(qū)的多個(gè)扇區(qū)是同步的。信標(biāo)例程2734 控制信標(biāo)信號(hào)(例如，集中在一個(gè)或幾個(gè)音調(diào)上的相對(duì)高功率信號(hào)的信號(hào)) 的發(fā)射，其中信標(biāo)信號(hào)可以用于同步，例如，使下行鏈路信號(hào)的幀時(shí)間結(jié) 構(gòu)同步，進(jìn)而使音調(diào)子集分配序列相對(duì)于超大時(shí)隙邊界同步。
圖28描繪了示例性無(wú)線終端(例如，終端節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)設(shè)備)2800，其 可以用作圖26所示系統(tǒng)2600的任何一個(gè)無(wú)線終端(例如，終端節(jié)點(diǎn)、移 動(dòng)設(shè)備)(例如，EN (1) 2636)。無(wú)線終端2800實(shí)現(xiàn)音調(diào)子集分配序列。 無(wú)線終端2800包括通過(guò)總線2810耦接在一起的接收機(jī)2802 (其包括解碼 器2812)、發(fā)射機(jī)2804 (其包括編碼器2814)、處理器2806和存儲(chǔ)器2808， 其中不同的單元2802、 2804、 2806和2808通過(guò)總線2810可以交換數(shù)據(jù)和 信息。用于從基站2700 (和/或不同的無(wú)線終端)接收信號(hào)的天線2803與 接收機(jī)2802相耦接。用于向例如基站2700 (和/或不同的無(wú)線終端)發(fā)射 信號(hào)的天線2805與發(fā)射機(jī)2804相耦接。
處理器2806 (例如，CPU)控制無(wú)線終端2800的工作，并通過(guò)執(zhí)行例 程2820和使用存儲(chǔ)器2808中的數(shù)據(jù)/信息2822來(lái)實(shí)現(xiàn)方法。
數(shù)據(jù)/信息2822包括用戶數(shù)據(jù)2834、用戶信息2836和音調(diào)子集分配序 列信息2850。用戶數(shù)據(jù)2834可以包括用于對(duì)等節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)(其由發(fā)射機(jī) 2804向基站2700發(fā)射之前先路由到編碼器2814進(jìn)行編碼)，和從基站2700 接收的數(shù)據(jù)(其經(jīng)過(guò)接收機(jī)2802的解碼器2812進(jìn)行處理)。用戶信息2836 包括上行鏈路信道信息2838、下行鏈路信道信息2840、終端ID信息2842、 基站ID信息2844、扇區(qū)ID信息2846和模式信息2848。上行鏈路信道信 息2838包括用于識(shí)別上行鏈路信道段的信息，其中上行鏈路信道段是由基 站2700分配給無(wú)線終端2800的，當(dāng)無(wú)線終端2800向基站2700發(fā)送信息 時(shí)使用上行鏈路信道段。上行鏈路信道可以包括上行鏈路業(yè)務(wù)信道、專用 的上行鏈路控制信道(例如，請(qǐng)求信道、功率控制信道和時(shí)間控制信道)。 每一個(gè)上行鏈路信道包括一個(gè)或多個(gè)邏輯音調(diào)，其中每一個(gè)邏輯音調(diào)跟在 上行鏈路音調(diào)跳變序列之后。在小區(qū)的每一種扇區(qū)類型之間和鄰近的小區(qū) 之間，上行鏈路跳變序列是不同的。下行鏈路信道信息2840包括用于識(shí)別下行鏈路信道段的信息，其中下行鏈路信道段是由基站2700分配給WT 2800的，當(dāng)BS 2700向WT 2800發(fā)送數(shù)據(jù)/信息時(shí)使用該下行鏈路信道段。 下行鏈路信道可以包括下行鏈路業(yè)務(wù)信道和分配信道，其中每一個(gè)下行鏈 路信道包括一個(gè)或多個(gè)邏輯音調(diào)，每一個(gè)邏輯音調(diào)跟在下行鏈路跳變序列 之后，其中下行鏈路跳變序列在小區(qū)的每一個(gè)扇區(qū)之間是同步的。
用戶信息2836還包括終端ID信息2842 (其是基站2700分配的標(biāo)識(shí) 符)、基站ID信息2844 (其標(biāo)識(shí)與WT建立通信的具體基站2700)和扇區(qū) ID信息2846 (其標(biāo)識(shí)WT 2700當(dāng)前所在小區(qū)的具體扇區(qū))?；綢D 2844 提供小區(qū)斜率值，扇區(qū)ID信息2846提供扇區(qū)索引類型；小區(qū)斜率值和扇 區(qū)索引類型可以用于導(dǎo)出音調(diào)跳變序列。用戶信息2836還包括模式信息 2848，后者用于識(shí)別WT2800是處于睡眠模式、保持模式還是啟動(dòng)模式。
音調(diào)子集分配序列信息2850包括下行鏈路條帶符號(hào)時(shí)間信息2852和 下行鏈路音調(diào)信息2854。下行鏈路條帶符號(hào)時(shí)間信息2852包括幀同步結(jié)構(gòu) 信息(例如，大時(shí)隙、信標(biāo)時(shí)隙和超大時(shí)隙結(jié)構(gòu)信息)，和說(shuō)明特定的符號(hào) 時(shí)段是否是條帶符號(hào)時(shí)段的信息，如果是，則該信息說(shuō)明條帶符號(hào)時(shí)段的 索引和條帶符號(hào)是否是用于截短基站使用的音調(diào)子集分配序列的重新設(shè)置 點(diǎn)。下行鏈路音調(diào)信息2854包括以下信息以及其它小區(qū)和扇區(qū)具體值(例 如斜率、斜率索引和扇區(qū)類型)，其中這些信息包括分配給基站2700的 載波頻率、音調(diào)的數(shù)量和頻率以及分配給條帶符號(hào)時(shí)段的一組音調(diào)子集。
例程2820包括通信例程2824和無(wú)線終端控制例程2826 。通信例程2824 控制WT2800使用的各種通信協(xié)議。例如，通信例程2824可以經(jīng)由廣域網(wǎng) (例如，與基站2700)進(jìn)行通信和/或局部區(qū)域?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)(例如，直接與不 同的無(wú)線終端)進(jìn)行通信。作為進(jìn)一步的示例，通信例程2824可以(例如， 從基站2700)接收廣播信號(hào)。無(wú)線終端控制例程2826控制無(wú)線終端2800 的基本功能，其包括對(duì)接收機(jī)2802和發(fā)射機(jī)2804的控制。
參見(jiàn)圖29，該圖描繪了能夠使用所分配的功率電平進(jìn)行通信的系統(tǒng) 2900。例如，系統(tǒng)2900可以至少部分地位于基站內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解的是，系統(tǒng) 2900表示為包括一些功能模塊，而這些功能模塊表示由處理器、軟件或其 組合(例如，固件)實(shí)現(xiàn)的功能。系統(tǒng)2900包括可以協(xié)同操作的電組件的 邏輯分組2902。例如，邏輯分組2902可以包括電組件2904，用于根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率電平從第一扇
區(qū)發(fā)射。例如，第一信道可以包括第一頻率帶寬。此外，邏輯分組2902還 可以包括電組件2906，用于根據(jù)第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在第 一信道上按第二功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。例如，第二功率電平可以與第 一功率電平至少相差0.5dB。此外，系統(tǒng)2900還可以包括存儲(chǔ)器2908，后 者保存用于執(zhí)行與電組件2904和2906相關(guān)的功能的指令。雖然示出電組 件2904和2906位于存儲(chǔ)器2908之外，但應(yīng)當(dāng)理解的是，電組件2904和 2906中的一個(gè)或多個(gè)可以位于存儲(chǔ)器2908之內(nèi)。
參見(jiàn)圖30，該圖描繪了能夠使用分配的功率電平在多載波無(wú)線通信網(wǎng) 絡(luò)中進(jìn)行通信的系統(tǒng)3000。例如，系統(tǒng)3000可以至少部分地位于基站內(nèi)。 應(yīng)當(dāng)理解的是，系統(tǒng)3000表示為包括一些功能模塊，而這些功能模塊表示 由處理器、軟件或其組合(例如，固件)實(shí)現(xiàn)的功能。系統(tǒng)3000包括可以 協(xié)同操作的電組件的邏輯分組3002。例如，邏輯分組3002可以包括電組 件3004，用于根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一 功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。例如，第一信道可以包括第一頻率帶寬。此外， 邏輯分組3002還可以包括電組件3006，用于根據(jù)第一預(yù)定模式，在第二 時(shí)間段期間在第一信道上按第二功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。此外，邏輯分 組3002還可以包括電組件3008，用于根據(jù)第二預(yù)定模式，在第一時(shí)間段 期間在第二信道上按第三功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。例如，第二信道可以 包括第二頻率帶寬，第二頻率帶寬不與第一頻率帶寬在頻率上重疊。邏輯 分組3002還可以包括電組件3010，用于根據(jù)第二預(yù)定模式，在第二時(shí)間 段期間在第二信道上按第四功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射。此外，系統(tǒng)3000還 可以包括存儲(chǔ)器3012，后者保存用于執(zhí)行與電組件3004、 3006、 3008和 3010相關(guān)的功能的指令。雖然示出電組件3004、 3006、 3008和3010位于 存儲(chǔ)器3012之外，但應(yīng)當(dāng)理解的是，電組件3004、 3006、 3008和3010中 的一個(gè)或多個(gè)可以位于存儲(chǔ)器3012之內(nèi)。
當(dāng)使用軟件、固件、中間件或微代碼、程序代碼或代碼段來(lái)實(shí)現(xiàn)這些 實(shí)施例吋，可以將它們存儲(chǔ)于諸如存儲(chǔ)組件的機(jī)器可讀介質(zhì)中?？梢杂眠^(guò) 程、函數(shù)、子程序、程序、例行程序、子例行程序、模塊、軟件包、類、 或指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或程序語(yǔ)句的任意組合來(lái)表示代碼段?？梢酝ㄟ^(guò)傳遞和/或接收信息、數(shù)據(jù)、自變量、參數(shù)或存儲(chǔ)器內(nèi)容，將代碼段連接到另一代 碼段或硬件電路?？梢酝ㄟ^(guò)任何適當(dāng)?shù)姆绞?，包括?nèi)存共享、消息傳遞、 令牌傳遞和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)龋瑢?duì)信息、自變量、參數(shù)或數(shù)據(jù)等進(jìn)行傳遞、轉(zhuǎn)發(fā) 或發(fā)射。
對(duì)于軟件實(shí)現(xiàn)，本申請(qǐng)中描述的技術(shù)可用執(zhí)行本申請(qǐng)所述功能的模塊 (例如，過(guò)程、函數(shù)等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些軟件代碼可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中， 并由處理器執(zhí)行。存儲(chǔ)器單元可以實(shí)現(xiàn)在處理器內(nèi)，也可以實(shí)現(xiàn)在處理器 外，在后一種情況下，它經(jīng)由各種手段可通信地連接到處理器，這些都是 本領(lǐng)域中所公知的。
上文的描述包括一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的舉例。當(dāng)然，我們不可能為了描 述這些實(shí)施例而描述部件或方法的所有可能的結(jié)合，但是本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，各個(gè)實(shí)施例可以做進(jìn)一步的結(jié)合和變換。因此，本申請(qǐng) 中描述的實(shí)施例旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求書的精神和保護(hù)范圍內(nèi)的所有 改變、修改和變形。此外，就說(shuō)明書或權(quán)利要求書中使用的"包含" 一詞 而言，該詞的涵蓋方式類似于"包括" 一詞，就如同"包括" 一詞在權(quán)利 要求中用作銜接詞所解釋的那樣。
權(quán)利要求
1、一種便于操作多載波通信網(wǎng)絡(luò)的方法，其中，所述多載波通信網(wǎng)絡(luò)包括第一無(wú)線通信基站，所述第一無(wú)線通信基站包括第一扇區(qū)，所述方法包括根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一頻率帶寬；根據(jù)所述第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在所述第一信道上按第二功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射；根據(jù)第二預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二信道包括第二頻率帶寬，所述第二頻率帶寬與所述第一頻率帶寬在頻率上不重疊；根據(jù)所述第二預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第二信道上按第四功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第二功率電平與所述第一 功率電平至少相差0.5dB，所述第四功率電平與所述第三功率電平至少相差 0.5dB。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一功率電平與所述第三 功率電平之和在所述第二功率電平與所述第四功率電平之和的0.5dB范圍 之內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一預(yù)定模式和所述第二 預(yù)定模式都是周期性的，具有基本相似的周期，但卻具有不同的相位。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 從一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備接收信道質(zhì)量報(bào)告；根據(jù)所述信道質(zhì)量報(bào)告，在所述第一信道和所述第二信道上調(diào)度向所 述一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的傳輸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)第三預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第三信道上按第五功率 電平從第二扇區(qū)發(fā)射，其中所述第三信道包括第三頻率帶寬，所述第三頻 率帶寬與所述第一頻率帶寬具有至少50%的共有頻率帶寬；根據(jù)所述第三預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第三信道上按 第六功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射；根據(jù)第四預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第四信道上按第七功率 電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射，其中所述第四信道包括第四頻率帶寬，所述第 四頻率帶寬與所述第三頻率帶寬在頻率上不重疊，所述第四頻率帶寬與所 述第二頻率帶寬具有至少50%的共有頻率帶寬；根據(jù)所述第四預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第四信道上按 第八功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一無(wú)線通信基站包括所 述第二扇區(qū)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述通信網(wǎng)絡(luò)包括第二無(wú)線通 信基站，所述第二無(wú)線通信基站包括所述第二扇區(qū)。
9、 一種無(wú)線通信裝置，包括-存儲(chǔ)器，保存指令，所述指令與以下操作相關(guān)根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率 電平從第一扇區(qū)發(fā)射，根據(jù)所述第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在所述第一信道上按 第二功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，根據(jù)第二預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三 功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，根據(jù)所述第二預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第二信道 上按第四功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中，所述第一信道包括第一頻率帶寬，所述第二信道包括第二頻率帶寬，所述第一頻率帶寬與所述第二頻率帶寬在頻率上不重疊； 處理器，與所述存儲(chǔ)器相耦接，用于執(zhí)行保存在所述存儲(chǔ)器中的指令。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信裝置，其中，所述第二功率電平 與所述第一功率電平至少相差0.5dB，所述第四功率電平與所述第三功率電 平至少相差0.5dB。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信裝置，其中，所述第一功率電平 與所述第三功率電平之和在所述第二功率電平與所述第四功率電平之和的 0.5dB范圍之內(nèi)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信裝置，其中，所述第一預(yù)定模式 和所述第二預(yù)定模式都是周期性的，具有基本相似的周期，但卻具有不同 的相位。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信裝置，其中，所述存儲(chǔ)器還保存與以下操作相關(guān)的指令從至少一個(gè)移動(dòng)設(shè)備獲得信道質(zhì)量報(bào)告；根據(jù)對(duì)所述信道質(zhì)量報(bào)告的分析，在所述第一信道和所述第二信道上 調(diào)度向所述至少一個(gè)移動(dòng)設(shè)備的傳輸。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信裝置，其中，所述存儲(chǔ)器還保存 與以下操作相關(guān)的指令根據(jù)第三預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第三信道上按第五功率 電平從第二扇區(qū)發(fā)射，根據(jù)所述第三預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第三信道上按 第六功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射，根據(jù)第四預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第四信道上按第七功率 電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射，根據(jù)所述第四預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第四信道上按 第八功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射，其中，所述第三信道包括第三頻率帶寬，所述第三頻率帶寬與所述第 一頻率帶寬基本相似，所述第四信道包括第四頻率帶寬，所述第四頻率帶 寬與所述第二頻率帶寬基本相似。
15、 一種能夠用所分配的功率電平在多載波無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的無(wú)線通信裝置，包括第一功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間 在第一信道上按第一功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一頻率帶寬；第二功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)所述第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段 期間在所述第一信道上按第二功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射；第三功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)第二預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段 期間在第二信道上按第三功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二信 道包括第二頻率帶寬，所述第二頻率帶寬與所述第一頻率帶寬在頻率上不 重疊；第四功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)所述第二預(yù)定模式，在所述第二時(shí) 間段期間在所述第二信道上按第四功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)線通信裝置，其中 所述第二功率電平與所述第一功率電平至少相差0.5dB， 所述第四功率電平與所述第三功率電平至少相差0.5dB， 所述第一功率電平與所述第三功率電平之和在所述第二功率電平與所述第四功率電平之和的0.5dB范圍之內(nèi)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)線通信裝置，其中，所述第一預(yù)定模式 和所述第二預(yù)定模式都是周期性的，具有基本相似的周期，但卻具有不同 的相位。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)線通信裝置，還包括 接收模塊，用于從一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備接收信道質(zhì)量報(bào)告； 調(diào)度模塊，用于根據(jù)所述信道質(zhì)量報(bào)告，在所述第一信道和所述第二信道上調(diào)度向所述一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的傳輸。
19、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)線通信裝置，還包括 第五功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)第三預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第三信道上按第五功率電平從第二扇區(qū)發(fā)射，其中所述第三信道包 括第三頻率帶寬，所述第三頻率帶寬與所述第一頻率帶寬具有至少50%的 共有頻率帶寬；第六功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)所述第三預(yù)定模式，在所述第二時(shí) 間段期間在所述第三信道上按第六功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射；第七功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)第四預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段 期間在第四信道上按第七功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射，其中所述第四信 道包括第四頻率帶寬，所述第四頻率帶寬與所述第三頻率帶寬在頻率上不 重疊，所述第四頻率帶寬與所述第二頻率帶寬具有至少50%的共有頻率帶 寬；第八功率電平發(fā)射模塊，用于根據(jù)所述第四預(yù)定模式，在所述第二時(shí) 間段期間在所述第四信道上按第八功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射。
20、 一種在上面存有機(jī)器可執(zhí)行指令的機(jī)器可讀介質(zhì)，用于 根據(jù)第一預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第一功率電平從第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一頻率帶寬；根據(jù)所述第一預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在所述第一信道上按第二 功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二功率電平與所述第一功率電平至少相差0.5dB;根據(jù)第二預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第二信道上按第三功率 電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二信道包括第二頻率帶寬，所述第二頻率帶寬與所述第一頻率帶寬在頻率上不重疊；根據(jù)所述第二預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第二信道上按第四功率電平從所述第一扇區(qū)發(fā)射，其中所述第四功率電平與所述第三功率電平至少相差0.5dB。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中，所述第一功率電平 與所述第三功率電平之和在所述第二功率電平與所述第四功率電平之和的 0.5dB范圍之內(nèi)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中，所述第一預(yù)定模式 和所述第二預(yù)定模式都是周期性的，具有基本相似的周期，但卻具有不同 的相位。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，所述機(jī)器可執(zhí)行指令還包括從一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備獲得信道質(zhì)量報(bào)告；根據(jù)所述信道質(zhì)量報(bào)告，在所述第一信道和所述第二信道上調(diào)度向所 述一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的傳輸。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，所述機(jī)器可執(zhí)行指令還包括根據(jù)第三預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第三信道上按第五功率 電平從第二扇區(qū)發(fā)射，其中所述第三信道包括第三頻率帶寬，所述第三頻 率帶寬與所述第一頻率帶寬具有至少50%的共有頻率帶寬；根據(jù)所述第三預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第三信道上按 第六功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射；根據(jù)第四預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第四信道上按第七功率 電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射，其中所述第四信道包括第四頻率帶寬，所述第 四頻率帶寬與所述第三頻率帶寬在頻率上不重疊，所述第四頻率帶寬與所 述第二頻率帶寬具有至少50%的共有頻率帶寬；根據(jù)所述第四預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第四信道上按 第八功率電平從所述第二扇區(qū)發(fā)射。
25、 一種用在無(wú)線通信系統(tǒng)中的裝置，包括 處理器，用于根據(jù)第一周期性預(yù)定模式，在第一時(shí)間段期間在第一信道上按第 一功率電平從一個(gè)扇區(qū)發(fā)射，其中所述第一信道包括第一頻率帶寬；根據(jù)所述第一周期性預(yù)定模式，在第二時(shí)間段期間在所述第一信 道上按第二功率電平從所述扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二功率電平與所述 第一功率電平至少相差0.5dB;根據(jù)第二周期性預(yù)定模式，在所述第一時(shí)間段期間在第二信道上 按第三功率電平從所述扇區(qū)發(fā)射，其中所述第二信道包括第二頻率帶 寬，所述第二頻率帶寬與所述第一頻率帶寬在頻率上不重疊；根據(jù)所述第二周期性預(yù)定模式，在所述第二時(shí)間段期間在所述第 二信道上按第四功率電平從所述扇區(qū)發(fā)射，其中所述第四功率電平與 所述第三功率電平至少相差0.5dB。
全文摘要
本文描述了便于在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中分配功率電平的系統(tǒng)和方法。在優(yōu)化功率分配時(shí)可以使用基于頻譜效率的度量。此外，還可以根據(jù)時(shí)間來(lái)分配發(fā)射機(jī)要使用的功率。此外，單一子載波網(wǎng)絡(luò)和/或多子載波網(wǎng)絡(luò)可以充分利用一種或多種功率分配方案。
文檔編號(hào)H04B7/005GK101558575SQ200780033779
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者A·達(dá)斯, X·吳, 厲雋懌 申請(qǐng)人:高通股份有限公司