專利名稱：用于無線通信系統(tǒng)的信道探測技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開通常涉及信道探測(sounding)，并且更具體地，涉及用 于無線通信系統(tǒng)的信道探測技術(shù)。
背景技術(shù)：
通常，正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)支持使用正交信道的高數(shù)據(jù) 速率無線傳輸，該正交信道提供了對衰落和符號間(inter-symbol) 干擾(ISI)的免疫而無需要實(shí)現(xiàn)精心設(shè)計的均衡技術(shù)。典型地，OFDM 系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分為N個流，該N個流在并行間隔開的子載波頻率或頻 調(diào)(tone )上獨(dú)立調(diào)制。子載波之間的頻率分隔是1/T，其中T是OFDM 符號持續(xù)時間。每個符號可以包括保護(hù)間隔(或循環(huán)前綴)以保持符 號的正交性。通常，OFDM系統(tǒng)利用離散傅立葉逆變換(IDFT)生 成采樣的(或離散的)復(fù)合時域信號。
無線網(wǎng)絡(luò)通常使用接收信號的估計的接收信號強(qiáng)度和估計的載 波對干擾和噪聲比(CINR)來確定網(wǎng)絡(luò)的操作特性。作為一個示例， 需要IEEE 802.16e兼容移動站(MS )來估計接收信號的接收信號強(qiáng) 度指示符(RSSI)和CINR。 MS可以使用與服務(wù)BS關(guān)聯(lián)的RSSI用 于小區(qū)重選，并且服務(wù)BS可以使用報告給該服務(wù)BS的CINR來使 下行鏈路傳輸速率適應(yīng)鏈路條件。
由于不準(zhǔn)確報告的CINR可能影響無線網(wǎng)絡(luò)的性能，因此需要準(zhǔn) 確^L告的CINR。例如，報告高于實(shí)際CINR的CINR可能因幀重傳 而降低網(wǎng)絡(luò)吞吐量(throughput)，而報告低于實(shí)際CINR的CINR 可能使服務(wù)BS將數(shù)據(jù)速率調(diào)度至低于可支持的數(shù)據(jù)速率。根據(jù)IEEE 802.16e，基于前導(dǎo)(preamble )信號得到MS處的RSSI和CINR估 計，該前導(dǎo)信號是在每個OFDM幀的開始處發(fā)射的正交頻分多址(OFDMA)符號。
類似地，需要使用第三代伙伴計劃-長期演進(jìn)(3GPP-LTE)兼容架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)，來采用上行鏈路參考信號(RS)用于上行鏈路CINR估計，網(wǎng)絡(luò)使用該上行鏈路CINR估計調(diào)度關(guān)于用戶設(shè)備(訂戶站(SS))的上行鏈路傳輸。RS的各個序列用于唯一地識別SS，并且被當(dāng)從SS發(fā)射到服務(wù)基站(BS)時，服務(wù)BS可以使用該RS序列用于信道特征描述。已知的信道探測(信道特征描述)方法已提出限制小區(qū)邊緣SS (即，在小區(qū)邊緣處或在小區(qū)邊緣附近操作的SS)的信道探測帶寬，以減少與鄰居小區(qū)的干擾和改進(jìn)上行鏈路CINR估計。在該方法中，小區(qū)邊緣SS在一個探測符號中探測一部分系統(tǒng)帶寬，并且采用頻跳來利用多個探測符號覆蓋整個系統(tǒng)帶寬。根據(jù)該方法，允許非小區(qū)邊緣SS通過單個探測符號探測整個系統(tǒng)帶寬。不幸地，上述方法通常增加了系統(tǒng)帶寬要求(由于增加的調(diào)度開銷)，導(dǎo)致了增加的小區(qū)間干擾(由于與較窄的帶寬關(guān)聯(lián)的較高的功率譜密度(PSD))，并且通常不會提高信道估計準(zhǔn)確性。
需要用于改進(jìn)無線通信系統(tǒng)中的信道探測的技術(shù)。


本發(fā)明借助于示例說明并且不限于附圖，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相似的元件。圖中的元件被示出用于簡單和清楚的目的并且沒有必要依比例繪制。
圖l是包括被安置在兩個時隙中的每個時隙的笫四個(中間)符號中的解調(diào)參考信號(RS)的示例性上行鏈路(UL)子幀的示圖。
圖2是根據(jù)本公開的可以至少部分地在無線通信系統(tǒng)的調(diào)度器中釆用的信道探測帶寬分配過程的流程圖。
圖3是根據(jù)本公開的用于在訂戶站(SS)接收/從訂戶站(SS)發(fā)射分配的信道探測突發(fā)(burst)(在比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平處)的過程的流程圖。
圖4是根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的可以在無線通信系統(tǒng)的基站(BS)中使用的載波對干擾和噪聲比(CINR)確定過程的流程圖。圖5是根據(jù)本公開的多種實(shí)施例的可以向SS分配信道探測帶寬
的示例性無線通信系統(tǒng)的框圖。
圖6是提供執(zhí)行傳統(tǒng)的信道探測的無線通信系統(tǒng)與執(zhí)行根據(jù)本
公開的多種實(shí)施例的信道探測的無線通信系統(tǒng)的誤差性能(error
performance)比較的示例性曲線圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述中，充分詳細(xì)地描述了其中可以實(shí)踐本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，并且將理解，可以利用其他實(shí)施例，并且可以進(jìn)行邏輯、架構(gòu)、程序、機(jī)械、電氣和其他的改變而不偏離本發(fā)明的精神
和范圍。因此，下面的具體描述不應(yīng)被視為限制性的，并且本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求及其等效物限定。特別地，盡管下文結(jié)合諸如蜂窩手機(jī)的訂戶站描述了優(yōu)選實(shí)施例，但是將認(rèn)識到，本發(fā)明不限于此并且可以具體化為多種無線設(shè)備，例如，個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字照相機(jī)、便攜式存儲設(shè)備、音頻播放器、計算機(jī)系統(tǒng)和便攜式游戲設(shè)備。
如此處使用的，術(shù)語"用戶設(shè)備"與術(shù)語"訂戶站"同義，用于表示與無線通信系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的無線設(shè)備。如此處使用的，術(shù)語"信道"包括一個或更多個子栽波，該子載波可以相鄰或不相鄰。而且，術(shù)語"信道"可以包括整個系統(tǒng)帶寬或者整個系統(tǒng)帶寬的 一部分。如此處使用的，術(shù)語"解調(diào)RS"意指分配給SS(并且由該SS發(fā)射)，由服務(wù)基站(BS)接收并且由服務(wù)BS用于信道估計的RS。根據(jù)本公開的一個方面，采用上行鏈路(UL)信道探測帶寬分配技術(shù)，其通常減少與探測無線通信系統(tǒng)的UL信道關(guān)聯(lián)的調(diào)度開銷。該UL信道探測技術(shù)調(diào)度低幾何特征(geometry) SS (即，具有相對低的CINR的SS ),以使用大于或等于具有較高幾何特征的SS的信道探測帶寬的信道探測帶寬探測信道。用于低幾何特征SS的帶寬可以對應(yīng)于整個系統(tǒng)帶寬，例如5MHz,或者整個系統(tǒng)帶寬的一部分，例如2.5MHz。
為了支持依賴于信道的UL調(diào)度和閉環(huán)功率控制，期望探測整個系統(tǒng)帶寬。通常，向低幾何特征SS分配大于或等于分配給高幾何特征SS的信道探測帶寬的信道探測帶寬不會導(dǎo)致增加的干擾。即，在低幾何特征SS在頻域中以較低的功率發(fā)射帶寬較寬的探測參考信號(RS)時，當(dāng)探測RS是碼分復(fù)用(CDM)信號時，頻域中的損失在時域中被得回(gain back)。而且，當(dāng)SS是小區(qū)邊緣SS時，由于小區(qū)邊緣SS在探測RS的帶寬增加時通常使發(fā)射功率電平降低，因此在較寬帶寬上的信道探測導(dǎo)致鄰居小區(qū)中的較小的干擾。如上文所述，傳統(tǒng)的信道探測方案已提出將小區(qū)邊緣SS的信道探測帶寬限制于小于非小區(qū)邊緣SS的信道探測帶寬。可以通過例如確定與SS關(guān)聯(lián)的CINR,確定SS相對于服務(wù)BS的幾何特征。例如，功率受限的訂戶站(SS)，例如，處于小區(qū)邊緣或者處于小區(qū)邊緣附近的SS,在服務(wù)BS處可以具有相對低的關(guān)聯(lián)CINR，并且因此^皮分類為低幾何特征SS。
一種用于檢測功率受限的SS (例如，小區(qū)邊緣SS)的技術(shù)利用來自該SS的反饋指示符，例如1比特指示符。在該情況中，SS確定其是否是功率受限的(例如，以最大或接近最大功率發(fā)射)并且在UL數(shù)據(jù)或控制消息中斷言(assert)該1比特指示符以向服務(wù)基站
(BS)報告功率受限條件。替選地，可以在反饋指示符中采用多個比特來提供SS功率受限程度的指示。另 一種用于檢測功率受限的SS的技術(shù)可以使用服務(wù)BS對接收的RS計算的載波對干擾和噪聲比
(CINR)。在該方法中，服務(wù)BS計算自給定SS發(fā)射的RS的CINR，并且將該計算的CINR與閾值(例如，3.5)比較，以確定給定的SS是否功率受限。根據(jù)本公開的另一方面，可以由采用帶寬供應(yīng)
(provisioning) 4支術(shù)的月良務(wù)BS檢測功率受限的SS。根據(jù)帶寬供應(yīng)技術(shù)，調(diào)度器將第一帶寬(例如， 一個RB)分配給給定SS。服務(wù)BS隨后將初始調(diào)度(包括RS)傳遞到該給定SS，并且確定關(guān)于該給定SS在該第一帶寬上發(fā)射的RS的CINR。該調(diào)度器隨后將分配給該SS
9的帶寬增加至第二帶寬(例如，兩個RB)。服務(wù)BS隨后將新的調(diào)度(包括新的RS)傳遞到該SS，并且確定該給定SS在該第二帶寬上發(fā)射的新的RS的CINR。該4支術(shù)可以擴(kuò)展到例如，三個RB、四個RB等。通常，如果CINR在較寬的帶寬上下降，則指示了功率受限的SS。
根據(jù)本公開的一個實(shí)施例， 一種操作無線通信系統(tǒng)的方法包括確定多個訂戶站(其包括第一訂戶站和第二訂戶站)相對于服務(wù)基站的各自的幾何特征。然后基于各自的幾何特征調(diào)度用于探測該多個訂戶站和服務(wù)基站之間的信道的各自的信道探測帶寬。各自的信道探測帶寬包括第一信道探測帶寬(與第一訂戶站關(guān)聯(lián))和第二信道探測帶寬(與第二訂戶站關(guān)聯(lián))。該第一信道探測帶寬大于或等于該第二信道
探測帶寬，并且該第一訂戶站具有低于該第二訂戶站的幾何特征。
根據(jù)本公開的另 一實(shí)施例， 一種操作無線通信系統(tǒng)的方法包括接收(在第一訂戶站處)功率控制目標(biāo)，該功率控制目標(biāo)指明了用于自該第一訂戶站發(fā)射目標(biāo)信道探測突發(fā)的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平。第一訂戶站基于與第 一信道探測突發(fā)關(guān)聯(lián)的第 一信道探測帶寬來比例縮放(scale)目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平，該第一信道探測突發(fā)是碼分復(fù)用(CDM)信號。第一訂戶站隨后以比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平發(fā)射第一信道探測突發(fā)。在該情況中，由于第一信道探測突發(fā)是CDM信號，因此服務(wù)基站通?？梢曰謴?fù)第一信道探測突發(fā)(即使在SS是功率受限的小區(qū)邊緣SS時)。
根據(jù)本公開的又一實(shí)施例， 一種無線通信系統(tǒng)包括基站和調(diào)度器。該基站被配置為確定多個訂戶站相對于該基站的各自的幾何特征。該調(diào)度器被配置為基于該多個訂戶站的各自的幾何特征，設(shè)定用于探測該多個訂戶站和該基站之間的信道的各自的信道探測帶寬。在該實(shí)施例中，(該多個訂戶站中包括的)較低幾何特征的訂戶站的各自的信道探測帶寬被選擇為大于或等于(該多個訂戶站中包括的)較高幾何特征的訂戶站的各自的信道探測帶寬。
參考圖1,示例性上行鏈路(UL)子幀包括被安置在每個時隙的第四個(中間)符號中的參考信號(RS)。在所示出的示例中， UL子幀包括兩個時隙，每個時隙包括七個LB并且每個時隙對符號 編碼。應(yīng)認(rèn)識到，此處公開的技術(shù)廣泛地適用于采用比所示出的LB 數(shù)目更多或更少的UL子幀。在圖1所示的示例性UL子幀中，時隙 0和1中每一個的中間符號中的RS是解調(diào)RS。通常，UL參考信號 (RS)可以采取多種形式，例如解調(diào)RS和信道探測RS。解調(diào)RS 與上行鏈路數(shù)據(jù)和/或控制信號的傳輸關(guān)聯(lián)。相反地，信道探測RS通 常不與上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸關(guān)聯(lián)。通常，解調(diào)RS用于在對UL信道上 發(fā)射的數(shù)據(jù)解碼之前估計UL信道。在該情況中，解調(diào)RS具有與數(shù) 據(jù)相同的帶寬并且占用與數(shù)據(jù)相同的子栽波集合。UL RS可以基于 Zadoff-Chu ( ZC )序列，該序列是非二元單位幅度(unit-amplitude ) 序列。
典型地，zc序列具有理想的循環(huán)自相關(guān)，并且因此，zc序列
是恒定幅度零自相關(guān)(CAZAC)序列。在使接收信號與期望的ZC序 列相關(guān)之后，ZC序列的循環(huán)移位(cyclic shift)版本具有低的互相關(guān)， 這允許干擾信號的影響均勻擴(kuò)展在時域中。通常這允許更加可靠的對 期望信道的檢測。根據(jù)本公開的多種實(shí)施例，信道探測RS可以在UL 子幀中的任一時隙中的任何LB中調(diào)度。才艮據(jù)一個或更多個實(shí)施例， 當(dāng)信道探測符號被分配給相同信道時，子幀的相同LB中調(diào)度的信道 探測符號被配置為正交。即，在將多個SS調(diào)度為在相同信道(即， 子載波組)上發(fā)射信道探測符號時，用于該多個SS中的每一個SS的 調(diào)度的信道探測符號被配置為碼分復(fù)用(CDM)序列。該CDM序列 可以通過一個或更多個基序列的循環(huán)移位生成。通常，循環(huán)移位的長 度可以基于與小區(qū)中的SS關(guān)聯(lián)的典型的時間延遲擴(kuò)展。例如，在具 有五微秒的典型的時間延遲擴(kuò)展和7.68 MHz的采樣頻率的無線通信 系統(tǒng)中，可以采用四十的循環(huán)移位。該CDM序列可以是，例如，通 過許多方式生成的CAZAC序列。該CDM序列的生成與本^^開并無 特別的關(guān)聯(lián)，并且因此此處不作進(jìn)一步討論。
如前所述，對于不同的若干SS (和/或小區(qū))，可以在無線通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多個唯一 RS。可以由以最大發(fā)射機(jī)功率或者在最大發(fā)射 機(jī)功率附近操作的SS(例如，具有24dBm(相對于一個毫瓦的分貝) 的發(fā)射機(jī)功率的SS)來指示功率受限的SS。根據(jù)本公開的多種方面， 通過確定多個SS相對于服務(wù)BS的各自的幾何特征，通?？梢詼p少用 于信道探測的開銷。隨后基于單獨(dú)的SS相對于服務(wù)BS的各自的幾何 特征，設(shè)定用于以信道探測符號探測信道的信道探測帶寬。例如，可 以基于在一個資源塊(例如，十二個子栽波)的信道探測帶寬上自高 幾何特征SS的信道探測符號的傳輸，表征用于高幾何特征SS(例如， 具有約15 dB的CINR的SS)的信道。作為另一示例，可以基于在四 個資源塊(例如，四十八個子載波)的信道探測帶寬上自低幾何特征 SS的信道探測符號的傳輸，表征用于低幾何特征SS (例如，具有約 0 dB的CINR的SS)的信道。作為另一示例，可以基于在兩個資源 塊(例如，二十四個子載波)的信道探測帶寬上自中間幾何特征SS 的信道探測符號的傳輸，表征用于中間幾何特征SS (例如，具有約 7.5dB的CINR的SS)的信道。在該示例中，應(yīng)認(rèn)識到，需要高幾何 特征和中間幾何特征SS頻跳以在一個探測符號中探測由低幾何特征 SS覆蓋的信道。還應(yīng)理解，上述CINR是示例性CINR。
通常，RS ( ru(n))的長度由用于該RS的離散傅立葉變換(DFT ) (例如快速傅立葉變換)的長度(即，所使用的子載波的數(shù)目)確定。 例如，在RS被分配一個資源塊(即，頻域中的十二個子裁波)時， 可以使用循環(huán)擴(kuò)展方法生成十一個基序列，即ru(n)， 0^1^10， 0￡n$NFFT-l,其中NFFT是DFT的大小(size)。由每個基序列， 可以在頻域中使用循環(huán)移位生成十二個正交序列。依賴于調(diào)度的調(diào)制 方案，SS的上行鏈路發(fā)射機(jī)可以實(shí)現(xiàn)相移鍵控(PSK)、正交幅度調(diào) 制(QAM)或者其他數(shù)據(jù)調(diào)制方案之一。應(yīng)認(rèn)識到，在根據(jù)本公開 構(gòu)造的無線通信系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)多種PSK (例如pi/2 BPSK、 QPSK 和8-PSK )或者QAM (例如16-QAM和64-QAM )調(diào)制4支術(shù)中的任 何調(diào)制技術(shù)。
根據(jù)本公開的一個或更多個實(shí)施例，服務(wù)BS在訓(xùn)練序列期間初始計算自給定SS發(fā)射的訓(xùn)練信號的CINR，并且將該計算的CINR 與一個或更多個閾值比較以確定給定SS的幾何特征。該訓(xùn)練信號可 以是，例如，隨機(jī)接入前導(dǎo)或信道探測突發(fā)。在確定該給定SS是低 幾何特征SS的情況下，可以由調(diào)度器(例如，網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器)將具有 相對寬的帶寬的信道探測RS分配給該SS。在后來檢測到該SS處于 較高幾何特征的情況下，調(diào)度器可以將具有較窄帶寬的不同信道探測 RS分配給該SS。應(yīng)認(rèn)識到，調(diào)度SS用于發(fā)射信道探測RS的時間周 期通常應(yīng)小于UL信道的相干時間(即，UL信道穩(wěn)定的時間)。而 且，分配給信道探測RS的帶寬應(yīng)包括足夠的子載波，以使得可以使 用碼分復(fù)用(CDM)以用于SS發(fā)射的信道探測RS (例如，典型地 需要十二個子栽波以實(shí)現(xiàn)用于UL信道的CDM)。不同SS發(fā)射的信 道^:測符號通常應(yīng)是正交的，以使得多個SS可以無干擾地在相同信 道(子載波組)上同時發(fā)射信道探測RS。服務(wù)BS隨后可以接收各個 SS發(fā)射的各自的信道探測RS并且基于所接收的信道探測RS準(zhǔn)確地 確定信道特性。
對于更遠(yuǎn)離服務(wù)BS的功率受限的SS (例如，以約24 dBm的功 率電平進(jìn)行發(fā)射的小區(qū)邊緣SS)，信道探測符號的信道探測帶寬可被 分配相對寬的帶寬，例如，整個系統(tǒng)帶寬。而且，可以結(jié)合解調(diào)RS 利用探測RS以提高關(guān)于SS的CINR計算的準(zhǔn)確性。例如，當(dāng)信道 探測RS占用與解調(diào)RS相同的信道時，與解調(diào)和探測RS關(guān)聯(lián)的CINR 可4皮取平均以提供信道質(zhì)量的較好指示。為了改進(jìn)噪聲和干擾估計， 可以采用一個或更多個空白循環(huán)移位(blank cyclicshift)。即，可以 不將特定的CDM序列(空白循環(huán)移位)分配給SS。通過該方式，月l 務(wù)BS可以基于解碼的空白循環(huán)移位估計噪聲和干擾。
轉(zhuǎn)至圖2，示出了用于向SS分配信道探測帶寬的過程200。過 程200可以主要在無線通信系統(tǒng)的調(diào)度器(例如基于網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度器) 中采用。過程200開始于框202，此時控制轉(zhuǎn)移到判決框204。在框 204中，服務(wù)基站(BS)確定是否已自SS接收到訓(xùn)練信號。如果在 框204中接收到訓(xùn)練信號，則控制轉(zhuǎn)移到框206，其中基于該訓(xùn)練信號確定關(guān)于該SS的CINR。如果在框204中未接收到訓(xùn)練信號，則控 制在框204處循環(huán)直至接收到訓(xùn)練信號。在框206之后，控制轉(zhuǎn)移到 判決框208，其中確定(例如，由調(diào)度器)該CINR是否小于閾值。 如果該SS的CINR小于閾值，則控制轉(zhuǎn)移到框212,其中用于該SS 的信道探測帶寬被設(shè)定為第一帶寬。如果該SS的CINR不小于閾值， 則控制從框208轉(zhuǎn)移到框210，其中信道探測帶寬被設(shè)定為第二帶寬， 該第二帶寬小于或等于第一帶寬。在框210和212之后，控制轉(zhuǎn)移到 框214。在框214中，服務(wù)BS將信道探測突發(fā)調(diào)度發(fā)射到該SS。接 著，在判決框216中，服務(wù)BS確定額外的SS是否需要訓(xùn)練。如果是， 則控制轉(zhuǎn)移到框204。否則，控制從框216轉(zhuǎn)移到框218，其中控制 返回呼叫例程(routine)。
可以通過許多種方法估計接收信號的CINR。作為第一示例，美 國專利申請公開No. 2006/0133260公開了 一種用于估計CINR的基于 信道估計的方法，該方法使用導(dǎo)頻序列將噪聲和千擾分量隔離，并且 通過從接收功率估計中減去組合的噪聲和干擾功率估計而估計信道 功率。作為第二示例，美國專利申請^^開No. 2006/0093074^^開了一 種用于估計CINR的基于差異的方法，該方法假設(shè)相鄰的導(dǎo)頻位置具 有相同的子信道特性?？紤]到該假設(shè)，通過減去相鄰的接收信號將噪 聲和干擾分量隔離。
移至圖3，示出了用于接收功率控制目標(biāo)(具有關(guān)聯(lián)的目標(biāo)發(fā)射 功率譜密度水平，該目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平具有關(guān)聯(lián)的帶寬)和分 配的信道探測突發(fā)調(diào)度并且用于以比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度 水平發(fā)射分配的信道4笨測突發(fā)的過程300。在框302中，過程300開 始，此時控制轉(zhuǎn)移到框304。在框304中，接收功率控制目標(biāo)。接著， 在框306中，接收分配的信道探測突發(fā)調(diào)度并且在SS處比例縮放關(guān) 聯(lián)的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平(基于與分配的信道探測突發(fā)關(guān)聯(lián)的信 道探測帶寬)。例如，可以從服務(wù)BS在公共控制信道(CCH)上周 期性地廣播該功率控制目標(biāo)。
目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平的比例縮放便利于具有不同帶寬的探測RS的傳輸。例如，假設(shè)功率控制目標(biāo)的關(guān)聯(lián)的帶寬對應(yīng)于四個資源塊(例如，四十八個子載波)并且分配的信道探測突發(fā)具有兩個資源塊(例如，二十四個子載波)的關(guān)聯(lián)帶寬，于是比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平將在功率控制目標(biāo)所指示的目標(biāo)發(fā)射功率i脊密度水平之上3dB。作為另一示例，假設(shè)功率控制目標(biāo)的關(guān)聯(lián)的帶寬對應(yīng)于四個資源塊(例如，四十八個子載波)并且分配的信道探測突發(fā)具有八個資源塊(例如，九十六個子載波)的關(guān)聯(lián)帶寬，于是比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率鐠密度水平將在功率控制目標(biāo)的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平之下3 dB。接著，在框308中，SS以該比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平發(fā)射分配的信道探測突發(fā)。在框308之后，控制轉(zhuǎn)移到框310，其中控制返回呼叫例程。
轉(zhuǎn)至圖4，示出了可以在無線通信系統(tǒng)的服務(wù)BS中采用的CINR確定過程400。過程400可用于確定訓(xùn)練信號(或非訓(xùn)練信號)的CINR，并且開始于框402，此時控制轉(zhuǎn)移到框404。在框404中，月l務(wù)BS接收自多個SS發(fā)射的信道探測符號。接著，在框406中，對接收的信道探測符號解碼。然后，在框408中，使用解碼的信道探測符號和例如一個或更多個空白循環(huán)移位確定關(guān)于SS的CINR。如前所述，空白循環(huán)移位是未分配給SS用于發(fā)射的序列。空白循環(huán)移位允許服務(wù)BS確定信道上的干擾和噪聲(I+N)水平。通常，干擾可以歸因于相鄰小區(qū)中的SS，而噪聲是可歸因于服務(wù)BS的接收機(jī)的白噪聲(例如，熱噪聲)。由解碼的探測RS確定的關(guān)于SS的CINR可以與由解碼的解調(diào)RS確定的關(guān)于SS的CINR組合。例如，與解調(diào)和探測RS關(guān)聯(lián)的CINR可被取平均以提供信道質(zhì)量的較好指示。作為另一示例，與解調(diào)和探測RS關(guān)聯(lián)的CINR可被加權(quán)并取平均以提供信道質(zhì)量的較好指示。通過該方式，CINR可用于改進(jìn)用于數(shù)據(jù)解調(diào)的信道估計。接著，在框410中，控制返回到呼叫例程。
參考圖5，示出了示例性無線通信系統(tǒng)500，其包括可以根據(jù)本公開的一個或更多個實(shí)施例實(shí)現(xiàn)信道探測的多個無線設(shè)備(訂戶站)502，例如手持計算機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、蜂窩電話等。通常，除了圖5中未示出的其他部件之外，無線設(shè)備502包括處理器508(例如，數(shù)字信號處理器(DSP))、收發(fā)信機(jī)506、和一個或更多個輸入/輸出設(shè)備504 (例如，照相機(jī)、鍵盤、顯示器等)。如上文所述，根據(jù)本公開的多種實(shí)施例，公開了通常改進(jìn)關(guān)于諸如無線設(shè)備502的無線通信設(shè)備的信道探測的技術(shù)。無線設(shè)備502經(jīng)由一個或更多個基站收發(fā)信機(jī)(BTS )514與基站子系統(tǒng)(BSS ) 510的基站控制器(BSC )512通信以接收或發(fā)射語音、數(shù)據(jù)或者語音和數(shù)據(jù)兩者。BSC 512例如可以被配置為調(diào)度無線設(shè)備502的通信。
BSC512還與分組控制單元(PCU) 516通信，PCU516與服務(wù)的通用分組無線電服務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN) 522通信。SGSN522與網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN )524通信，其兩者均包括在GPRS核心網(wǎng)絡(luò)520內(nèi)。GGSN 524提供對耦合至互聯(lián)網(wǎng)(Internet) /內(nèi)聯(lián)網(wǎng)528的計算機(jī)526的接入。通過該方式，無線設(shè)備502可以自耦合至互聯(lián)網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)528的計算機(jī)接收數(shù)據(jù)和/或向其發(fā)射數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)設(shè)備502包括照相機(jī)時，可以將圖像傳輸?shù)今詈现粱ヂ?lián)網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)528的計算機(jī)526或者傳輸至另一設(shè)備502。 BSC 512還與移動交換中心/訪問位置寄存器(MSC/VLR) 534通信，MSC/VLR 534與歸屬位置寄存器(HLR)、鑒權(quán)中心(AUC)和設(shè)備標(biāo)識寄存器(EIR)532通信。在典型的實(shí)現(xiàn)方案中，MSC/VLR 534和HLR、 AUC和EIR532位于網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng)(NSS) 530內(nèi)，NSS530也可以執(zhí)行關(guān)于系統(tǒng)500的調(diào)度。SGSN 522可以直接與HLR、 AUC和EIR532通信。亦如所示出的，MSC/VLR 534與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)542通信，PSTN 542便利了無線通信設(shè)備502和陸基電話540之間的通信。應(yīng)認(rèn)識到，具有不同配置的其他類型的無線系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)此處公開的信道探測技術(shù)的多種方面。
轉(zhuǎn)至圖6，示例性曲線圖提供了采用傳統(tǒng)的信道探測(即，頻跳)的無線通信系統(tǒng)和采用根據(jù)本公開的多種實(shí)施例的信道探測的無線通信系統(tǒng)的仿真的誤差性能。該曲線圖繪出了關(guān)于三個SS的CINR估計的平均誤差向量幅度(error vector magnitude, EVM)相對于信噪比(SNR)的圖線(所述三個SS即在一個信道探測符號中探測整個系統(tǒng)帶寬的低幾何特征SS (大帶寬w/較低PSD );在五個探測符號上探測整個系統(tǒng)帶寬的頻跳的低幾何特征SS (頻跳w/小帶寬)；和在一個信道探測符號中探測整個系統(tǒng)帶寬的非功率受限的低幾何特征SS (大帶寬w/固定PSD))。如所示的，基本上不存在可歸因于根據(jù)本公開的寬帶信道探測的信道估計劣化。即使對于其中探測帶寬使得功率譜密度(PSD)指出低幾何特征SS功率受限(即，大帶寬w/較低PSD)的情況亦是如此。亦如所示出的，對于非功率受限的SS (大帶寬w/固定PSD)，仿真的誤差性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)(頻跳w/小帶寬)。
如上文提及的，當(dāng)功率受限的SS，例如小區(qū)邊緣SS,通過較低PSD探測較大帶寬時，隨著探測RS功率的功率在較大的帶寬上擴(kuò)展，鄰居小區(qū)中的干擾減小。另一方面，在頻跳的情況中，當(dāng)具有不同長度的Zadoff-Chu (ZC)序列之間的互相關(guān)高的時候，鄰居小區(qū)中的干擾增加。而且，探測RS的頻跳不會增加信道狀態(tài)信息(CSI)測量的準(zhǔn)確性。例如，利用5 MHz的系統(tǒng)帶寬的無線通信可以利用25個數(shù)據(jù)資源塊(RB)。在頻跳情況中，探測RS可以一次探測5個RB。當(dāng)SS功率受限時，探測整個系統(tǒng)帶寬(25個RB)提供了 PSD比頻跳探測RS ( 5個RB )低7 dB的探測RS。在圖6所示仿真結(jié)果中，信道的頻率響應(yīng)的平均EVM^1用作CSI估計準(zhǔn)確性指示器。在該仿真中，在頻跳探測RS占用的較小的帶寬上測量頻率響應(yīng)，這是有利于頻跳的設(shè)定。如圖6所示，即使在整個系統(tǒng)帶寬探測RS具有比頻跳探測RS低7 dB的PSD時，仍基本上實(shí)現(xiàn)了相同的CSI估計準(zhǔn)確性。該響應(yīng)可歸因于如下事實(shí)，即，整個系統(tǒng)帶寬探測RS具有較高的擴(kuò)展增益(7 dB)，這補(bǔ)償了信號強(qiáng)度中的7 dB的損失。當(dāng)SS是非功率受限的SS(大帶寬w/固定PSD)時，可以容易地觀察到該7dB擴(kuò)展增益。因此，此處已經(jīng)公開了總體改進(jìn)無線通信系統(tǒng)中的信道探測的許多技術(shù)。
如此處使用的，軟件系統(tǒng)可以包括一個或更多個對象、代理(agent)、線程、子例程(subroutine)、分立的軟件應(yīng)用程序、在一個或更多個分立的軟件應(yīng)用程序中、在一個或更多個不同的處理器上操作的兩行或更多行代碼或者其他適當(dāng)?shù)能浖Y(jié)構(gòu)、或者其他適當(dāng)?shù)能浖軜?gòu)。
如將認(rèn)識的，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的過程可以使用計算機(jī)編程軟件、固件或硬件的任何組合來實(shí)現(xiàn)。作為以軟件實(shí)踐本發(fā)明的預(yù)備步驟，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的計算機(jī)編程代碼(不論是軟件還是固件)將典型地存儲在一個或更多個機(jī)器可讀存儲介質(zhì)中，諸如固定(硬盤)驅(qū)動器、磁盤、光盤、磁帶、半導(dǎo)體存儲器(諸如只讀存儲器(ROM)、可編程ROM (PROM))等，由此產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品。通過執(zhí)行直接來自存儲設(shè)備的代碼，通過將來自存儲設(shè)備的代碼復(fù)制到諸如硬盤、隨機(jī)存取存儲器(RAM)等的另一存儲設(shè)備，或者通過發(fā)射代碼用于遠(yuǎn)程執(zhí)行，來使用該包含計算機(jī)編程代碼的產(chǎn)品。通過將包含根據(jù)本公開的代碼的一個或更多個機(jī)器可讀存儲設(shè)備與適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)計算機(jī)硬件組合以執(zhí)行其中包含的代碼，可以實(shí)踐本發(fā)明的方法形式。用于實(shí)踐本公開的技術(shù)的裝置可以是包含或具有對根據(jù)本公開編碼的計算機(jī)程序的網(wǎng)絡(luò)接入的一個或更多個計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。
盡管此處參考特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是可以進(jìn)行多種修改和改變而不偏離如下面的權(quán)利要求闡述的本發(fā)明的范圍。例如，此處公開的信道探測技術(shù)通常廣泛地適用于無線通信系統(tǒng)。因此，說明書和附圖將被視為說明性的而非限制性的，并且意圖將所有這些修改涵蓋于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此處針對特定實(shí)施例描述的任何益處、優(yōu)點(diǎn)或者對問題的解決方案不應(yīng)被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、必需的或基本的特征或要素。
除非另外說明，否則諸如"第一，，和"第二"的術(shù)語用于任意區(qū)分該術(shù)語描述的要素。因此，這些術(shù)語并不必然指示這些要素的時間上的或者其他的優(yōu)先順序。
權(quán)利要求
1.一種操作無線通信系統(tǒng)的方法，包括確定多個訂戶站相對于服務(wù)基站的各自的幾何特征，所述多個訂戶站包括第一訂戶站和第二訂戶站；和基于所確定的各自的幾何特征調(diào)度用于探測所述多個訂戶站和所述服務(wù)基站之間的信道的各自的信道探測帶寬，其中所述各自的信道探測帶寬包括與所述第一訂戶站關(guān)聯(lián)的第一信道探測帶寬和與所述第二訂戶站關(guān)聯(lián)的第二信道探測帶寬，并且其中所述第一信道探測帶寬大于或等于所述第二信道探測帶寬并且所述第一訂戶站具有比所述第二訂戶站低的幾何特征。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述調(diào)度進(jìn)一步包括 基于所述確定各自的幾何特征，將所述第一信道探測帶寬調(diào)度為第 一值并且將所述第二信道探測帶寬調(diào)度為第二值，其中所述第 一值 大于所述第二值。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述調(diào)度進(jìn)一步包括 基于所述確定各自的幾何特征，將所述第一訂戶站調(diào)度為在第一探測符號中探測整個系統(tǒng)帶寬。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述調(diào)度進(jìn)一步包括 基于所述確定各自的幾何特征，將所述第二訂戶站調(diào)度為在第二探測符號中探測小于整個系統(tǒng)帶寬的帶寬。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定各自的幾何特征進(jìn) 一步包括確定關(guān)于所述多個訂戶站的各自的栽波對干擾和噪聲比，其中所述第一訂戶站的相應(yīng)的載波對干擾和噪聲比低于所述第二訂戶站的 相應(yīng)的載波對干擾和噪聲比。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括 向所述多個訂戶站分配各自的信道探測突發(fā)調(diào)度；和 向所述多個訂戶站傳遞所述各自的信道探測突發(fā)調(diào)度。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括基于所述各自的信道探測突發(fā)調(diào)度在所述信道上從所述多個訂 戶站接收各自的信道探測突發(fā)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括對于所述多個訂戶站，基于所述接收的各自的信道探測突發(fā)表征 所述信道，其中所述表征包括確定關(guān)于所述多個訂戶站的各自的載波 對干擾和噪聲比。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述多個訂戶站中的至少一 些訂戶站被分配到所述信道的上行鏈路子幀的相同部分，并且所述接 收進(jìn)一步包括基于所述各自的信道探測突發(fā)調(diào)度，從被分配到所迷上行鏈路子 幀的所述相同部分的多個訂戶站中的每個訂戶站接收各自的正交信 道探測符號，其被包括在所述各自的信道探測突發(fā)中。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括基于與所述多個訂戶站關(guān)聯(lián)的所述接收的各自的信道探測突發(fā) 和所述接收的各自的解調(diào)參考信號，執(zhí)行數(shù)據(jù)解調(diào)。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括從所述第 一訂戶站接收在所述第 一信道探測帶寬上以比例縮放 的目標(biāo)發(fā)射功率語密度水平發(fā)射的第一信道探測突發(fā)，其中所述比例 縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平是基于功率控制目標(biāo)的，所述功率控 制目標(biāo)指明用于具有關(guān)聯(lián)的第一帶寬的目標(biāo)信道探測突發(fā)的目標(biāo)發(fā) 射功率鐠密度水平，并且其中所述比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水 平是基于所述第一帶寬與所述第一信道探測帶寬的關(guān)系的。
12. —種操作無線通信系統(tǒng)的方法，包括在第一訂戶站處接收功率控制目標(biāo)，其中所述功率控制目標(biāo)指明 用于從所述笫 一訂戶站發(fā)射具有關(guān)聯(lián)的第一帶寬的目標(biāo)信道探測突 發(fā)的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平；在所述第 一訂戶站處，基于與第 一信道探測突發(fā)關(guān)聯(lián)的第 一信道 探測帶寬，比例縮放所述目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平；以所述比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平從所述第一訂戶站 發(fā)射所述第 一信道探測突發(fā)，其中所述第 一信道探測突發(fā)是碼分復(fù)用 信號。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述比例縮放進(jìn)一步包括 當(dāng)用于所述第一信道探測突發(fā)的所述第 一信道探測帶寬大于所述第一帶寬時，降低所述比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述比例縮放進(jìn)一步包括 當(dāng)用于所述第 一信道探測突發(fā)的所述第 一信道探測帶寬小于所述第一帶寬時，增加所述比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括 在所述第一訂戶站處接收用于所述第一信道探測突發(fā)的信道探測突發(fā)調(diào)度，其中所述第一信道探測帶寬大于或等于與第二訂戶站關(guān) 聯(lián)的第二信道探測帶寬，并且其中所述第 一訂戶站具有比所述第二訂 戶^f氐站的幾何特征。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一訂戶站具有比所 述第二訂戶站低的載波對干擾和噪聲比。
17. —種無線通信系統(tǒng)，包括基站，其被配置為確定多個訂戶站相對于所述基站的各自的幾何 特征；和調(diào)度器，其被配置為基于所述多個訂戶站的所述各自的幾何特 征，設(shè)定用于探測所述多個訂戶站和所述基站之間的信道的各自的信 道探測帶寬，其中所述多個訂戶站中包括的較低幾何特征的訂戶站的 所述各自的信道探測帶寬大于或等于所述多個訂戶站中包括的較高 幾何特征的訂戶站的所述各自的信道探測帶寬。
18. 如權(quán)利要求17所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述較低幾何特 征的訂戶站的所述各自的信道探測帶寬大于所述較高幾何特征的訂 戶站的所述各自的信道探測帶寬。
19. 如權(quán)利要求17所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述多個訂戶站 均,皮配置為接收功率控制目標(biāo)，所述功率控制目標(biāo)指明用于發(fā)射具有關(guān)聯(lián)的第一帶寬的目標(biāo)信道探測突發(fā)的目標(biāo)發(fā)射功率譜密度水平；基于所述第一帶寬對用于各自的信道探測突發(fā)的所述各自的信道探測帶寬的關(guān)系，比例縮放所述目標(biāo)發(fā)射功率傳密度水平；以及以所述比例縮放的目標(biāo)發(fā)射功率語密度水平發(fā)射所述各自的信道探測突發(fā)，其中所述各自的信道探測突發(fā)是碼分復(fù)用信號。
20. 如權(quán)利要求17所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述基站被進(jìn)一，酉己f力在所述信道上從所述多個訂戶站接收各自的信道探測突發(fā)；和對于所述多個訂戶站，基于所述接收的各自的信道探測突發(fā)來表;f正所述信道。
21. 如權(quán)利要求20所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述基站被進(jìn)一步配置為基于與所述多個訂戶站關(guān)聯(lián)的所述接收的各自的信道探測突發(fā)和所述接收的各自的解調(diào)參考信號執(zhí)行數(shù)據(jù)解調(diào)。
全文摘要
一種操作無線通信系統(tǒng)的技術(shù)包括確定多個訂戶站(502)相對于服務(wù)基站(510)的各自的幾何特征，該多個訂戶站包括第一訂戶站和第二訂戶站。然后基于各自的幾何特征調(diào)度用于探測該多個訂戶站和該服務(wù)基站之間的信道的各自的信道探測帶寬。各自的信道探測帶寬包括第一信道探測帶寬(與該第一訂戶站關(guān)聯(lián))和第二信道探測帶寬(與該第二訂戶站關(guān)聯(lián))。該第一信道探測帶寬大于或等于該第二信道探測帶寬，并且該第一訂戶站具有比該第二訂戶站低的幾何特征。
文檔編號H04B7/155GK101682392SQ200880016424
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者J·W·邁柯伊, 寧 陳 申請人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司