專利名稱：用于分配時(shí)間和頻率資源的無線接入網(wǎng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及無線接入網(wǎng)。本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及多載波通信。
背景技術(shù)：
諸如寬帶無線接入(BWA)網(wǎng)和正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)的一些無線接入網(wǎng)利用多個(gè)單獨(dú)的頻率副載波來進(jìn)行通信。在一些無線接入網(wǎng)中，基站將這些副載波分配給幾個(gè)用戶站。副載波分配技術(shù)要解決的問題包括將各個(gè)用戶站的性能最大化以及有效利用帶寬。因此，一般需要用于分配通信信道的時(shí)間和頻率資源的無線接入網(wǎng)和方法。一般還需要有助于在有效利用信道帶寬的同時(shí)將用戶站的性能最大化的用于分配通信信道的時(shí)間和頻率資源的無線接入網(wǎng)和方法。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的無線接入網(wǎng)的功能框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的下行鏈路子幀的一部分的時(shí)間-頻率分配；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的副載波間距和間距偏差；圖4A示出在沒有將副載波重新編號(hào)的情況下的下行鏈路子幀；圖4B示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有循環(huán)移位重新編號(hào)副載波的下行鏈路子幀；以及圖4C示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的對(duì)副載波進(jìn)行反向交替編號(hào)的下行鏈路子幀。
具體實(shí)施例方式以下描述和附圖足以說明本發(fā)明的具體實(shí)施例以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)它們。其它實(shí)施例可以包含結(jié)構(gòu)、邏輯、電、過程和其它變化。實(shí)例只是代表可能的變型。除非明確要求，否則各個(gè)組件和功能是可選的，并且操作順序可以改變。一些實(shí)施例的若干部分和特征可以包含在其它實(shí)施例的若干部分和特征中、或替代其它實(shí)施例的若干部分和特征。如權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的實(shí)施例涵蓋那些權(quán)利要求的所有可用的均等物。本文可以將本發(fā)明的實(shí)施例單獨(dú)稱為或統(tǒng)稱為術(shù)語“發(fā)明”，這只是為了方便起見，而不是用于將本申請(qǐng)的范圍限于任何單個(gè)發(fā)明或創(chuàng)新概念(如果實(shí)際上公開了多于一個(gè)發(fā)明或創(chuàng)新概念)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的無線接入網(wǎng)的功能框圖。在無線接入網(wǎng)100中，基站102可以將下行鏈路子幀103的時(shí)間-頻率單元分配給閉環(huán)用戶站104和開環(huán)用戶站106。在一些實(shí)施例中，基站102可以將下行鏈路子幀103的鄰接組的數(shù)據(jù)副載波(contiguous groups of data subcarriers)分配給閉環(huán)用戶站104,并將下行鏈路子中貞103的剩余數(shù)據(jù)副載波分配給開環(huán)用戶站106以增加頻率分集。在一些實(shí)施例中，基 站102可以包括可執(zhí)行這些分配的時(shí)間-頻率單元分配器(TFUA)llO。時(shí)間-頻率單元分配器IlO可以包括軟件、或硬件、固件和軟件的組合。時(shí)間-頻率單元分配器110的分配操作的各個(gè)實(shí)施例將在下文更詳細(xì)地論述。基站102可以耦合到一個(gè)或多個(gè)天線101以便與用戶站104和106通信RF信號(hào)。用戶站104和106也可以耦合到一個(gè)或多個(gè)天線105以便與諸如基站102的一個(gè)或多個(gè)基
站通信。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的下行鏈路子幀的一部分的時(shí)間-頻率分配。下行鏈路子幀103可以對(duì)應(yīng)于下行鏈路子幀103 (圖1)。下行鏈路子幀103包括時(shí)間-頻率單元201，這些時(shí)間-頻率單元201可以包括按頻率的一個(gè)或多個(gè)副載波和按時(shí)間的一個(gè)或多個(gè)時(shí)間-單元205。同時(shí)參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)一些實(shí)施例，基站102將下行鏈路子幀103的鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104 (即，減小的頻率分集)，并將下行鏈路子幀103的剩余數(shù)據(jù)副載波206分配給開環(huán)用戶站106(即，增加的頻率分集)。在圖2中，在時(shí)間-頻率單元201內(nèi)示出的數(shù)字1-5可以對(duì)應(yīng)于特定的開環(huán)用戶站106，可以將該特定的時(shí)間-頻率單元201指定給該特定的開環(huán)用戶站106。為簡單起見，圖2中將下行鏈路子幀103示為只具有8個(gè)副載波(按頻率)，但實(shí)際實(shí)現(xiàn)可以包括多達(dá)一百或更多個(gè)副載波。在一些實(shí)施例中，基站102可以對(duì)于下行鏈路子巾貞103內(nèi)的每個(gè)時(shí)間-單兀205將鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104。基站102也可以對(duì)于下行鏈路子幀103內(nèi)的每個(gè)時(shí)間-單元205將剩余的非鄰接數(shù)據(jù)副載波(remaining data subcarriersnon-contiguously) 206分配給每個(gè)開環(huán)用戶站106。在這些實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)開環(huán)用戶站106，可以將時(shí)間分集和頻率分集最大化。在一些實(shí)施例中，無線接入網(wǎng)100可以是正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)，并且每個(gè)時(shí)間-單元205可以包括OFDMA符號(hào)。基站102可以對(duì)于多個(gè)OFDMA符號(hào)將相同的鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104?；?02可以對(duì)于每個(gè)OFDMA符號(hào)將剩余數(shù)據(jù)副載波206中的不同的數(shù)據(jù)副載波分配給開環(huán)用戶站106。在這些實(shí)施例中，可以對(duì)于下行鏈路子幀103的多于一個(gè)OFDMA符號(hào)或所有OFDMA符號(hào)將相同的鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104。在下文將論述的一些3GPP LTE實(shí)施例中，一個(gè)下行鏈路子幀可以具有6個(gè)或7個(gè)OFDMA符號(hào),但本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。在一些備選實(shí)施例中,可以對(duì)于下行鏈路子幀103的多于一個(gè)OFDMA符號(hào)或所有OFDMA符號(hào)將相同的剩余數(shù)據(jù)副載波206分配給開環(huán)用戶站106，但本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。對(duì)于多個(gè)OFDMA符號(hào)將鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，隨頻率的信道響應(yīng)變化可以大于隨時(shí)間的信道響應(yīng)變化。對(duì)于多個(gè)OFDMA符號(hào)而不是在每個(gè)符號(hào)基礎(chǔ)上將鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以減少開銷。換句話說，可以在更窄的頻率跨度和更寬的時(shí)間間隔上提供所分配的時(shí)間-頻率塊。另一方面，對(duì)于開環(huán)用戶站206，可能需要增加頻率分集以使得分配給開環(huán)用戶站106的副載波可以廣泛地分布在頻率中(即，更大的頻率跨度)。 在一些實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)時(shí)間-單元205，可以在將剩余數(shù)據(jù)副載波206分配給開環(huán)用戶站106之前將鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104。在這些實(shí)施例中，在每個(gè)隨后的時(shí)間-單元205，在首先將鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站104之后，可以將剩余數(shù)據(jù)副載波206重新分配給開環(huán)用戶站106。
在一些實(shí)施例中，基站102可以通過以下方法將剩余數(shù)據(jù)副載波206分配給開環(huán)用戶站106:將剩余的鄰接數(shù)據(jù)副載波序列系統(tǒng)劃分(systematically partition)成多個(gè)子序列；并在每個(gè)序列的基礎(chǔ)上將與所述多個(gè)序列中的一個(gè)序列關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)副載波分配給開環(huán)用戶站106。這些實(shí)施例將在下文更詳細(xì)地論述。在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)子序列可被選為具有不同的長度。在其它實(shí)施例中，所述多個(gè)子序列可被選為具有相同的長度。在利用具有相同或不同長度的多個(gè)子序列的這些實(shí)施例中，可以將剩余數(shù)據(jù)副載波206混雜在開環(huán)用戶站106中，這可有助于將頻率分集和時(shí)間分集最大化。在一些實(shí)施例中，基站102可以通過對(duì)于每一個(gè)或多個(gè)時(shí)間單元205將剩余數(shù)據(jù)副載波206循環(huán)移位來將下行鏈路子幀103的剩余數(shù)據(jù)副載波206重新分配給開環(huán)用戶站106?？梢曰谠撗h(huán)移位來將剩余數(shù)據(jù)副載波206重新分配給開環(huán)用戶站106。這樣的一個(gè)實(shí)例如圖4B所示，下文將對(duì)此做更詳細(xì)的描述。在一些其它實(shí)施例中，基站102可以通過對(duì)于每一個(gè)或多個(gè)時(shí)間單元205將剩余數(shù)據(jù)副載波206重新編號(hào)來將下行鏈路子幀103的剩余數(shù)據(jù)副載波206重新分配給開環(huán)用戶站106。可以基于該重新編號(hào)來將剩余數(shù)據(jù)副載波206重新分配給開環(huán)用戶站106。這樣的一個(gè)實(shí)例如圖4C所示，下文將對(duì)此做更詳細(xì)的描述。閉環(huán)用戶站104可以包括具有已知信道狀態(tài)的用戶站，而開環(huán)用戶站106包括具有未知信道狀態(tài)的用戶站。在一些實(shí)施例中，基站102可以基于由閉環(huán)用戶站104提供的有利信道狀態(tài)信息來選擇鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波用于分配，但本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。在這些實(shí)施例中，閉環(huán)用戶站104可以將部分或全部信道狀態(tài)信息反饋回基站102。在這些實(shí)施例中，基站102可以基于反饋的信道狀態(tài)信息來選擇鄰接組的副載波用于分配給閉環(huán)用戶站104。在一些實(shí)施例中，基站102可以基于由閉環(huán)用戶站104提供的索引(index)來分配鄰接組204的數(shù)據(jù)副載波。該索引可以指示由特定的閉環(huán)用戶站104選擇的一組鄰接數(shù)據(jù)副載波。在這些其它實(shí)施例中，閉環(huán)用戶站104可以將指示所需子帶(即，鄰接組的副載波)的索引反饋回基站102。在這些實(shí)施例中，基站102可以將該索引所指示的鄰接組204的副載波分配給特定的閉環(huán)用戶站104。在一些實(shí)施例中，基站102可以基于與每個(gè)閉環(huán)用戶站104關(guān)聯(lián)的信道的相干帶寬來確定要分配給每個(gè)閉環(huán)用戶站104的鄰接組中的數(shù)據(jù)副載波的數(shù)量，但本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。在一些實(shí)施例中，因?yàn)椴恍枰總€(gè)鄰接組204包含相同數(shù)量的副載波，所以分配給閉環(huán)站的組中的數(shù)據(jù)副載波的數(shù)量可以變化(即，區(qū)塊大小可以變化)。在一些實(shí)施例中，下行鏈路子幀103可以包括導(dǎo)頻副載波的集合。閉環(huán)用戶站104和開環(huán)用戶站106都可利用同導(dǎo)頻副載波的集合來進(jìn)行信道估算以用于處理所接收的數(shù)據(jù)。在這些實(shí)施例中，導(dǎo)頻副載波可以是閉環(huán)用戶站104和開環(huán)用戶站106所共有的。如上所述，閉環(huán)用戶站104可以將基于信道估算的信道狀態(tài)信息提供給基站102。在一些實(shí)施例中，開環(huán)用戶站106可以在向基站102提供信道狀態(tài)信息之后變成閉環(huán)用戶站104。另一方面，閉環(huán)用戶站104可以在基站102不再擁有該用戶站的有效信道狀態(tài)信息時(shí)變成開環(huán)用戶站106。在一些實(shí)施例中，基站102可以利用波束形成法來將數(shù)據(jù)發(fā)送給某些閉環(huán)用戶站104。在這些實(shí)施例中， 可以通過波束形成信道來發(fā)送一些專用導(dǎo)頻副載波以允許閉環(huán)用戶站104估算波束形成矩陣或權(quán)重和信道響應(yīng)矩陣。其它用戶站一般不接收或使用這些專用導(dǎo)頻。根據(jù)一些實(shí)施例，不采用波束形成法的閉環(huán)用戶站104可以通過選擇有利的子帶來實(shí)現(xiàn)增加的性能，這如上文所論述。在采用波束形成法的實(shí)施例中，不對(duì)共有的導(dǎo)頻副載波進(jìn)行波束形成處理，以使得所有用戶站都能夠在不受波束形成權(quán)重的影響下估算信道響應(yīng)。盡管圖中將基站102示為具有數(shù)個(gè)獨(dú)立的功能元件，但其中一個(gè)或多個(gè)功能元件可以組合，并且可以由諸如包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的處理元件的軟件配置元件、和/或其它硬件元件的組合來實(shí)現(xiàn)。例如，諸如TFUA 110的一些元件可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、DSP、專用集成電路(ASIC)、以及用于至少執(zhí)行本文描述的功能的各種硬件和邏輯電路的組合。在一些實(shí)施例中，基站102的功能元件(如TFUA 110)可以指在一個(gè)或多個(gè)處理元件上操作的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程。對(duì)于閉環(huán)用戶站104，因?yàn)椴煌]環(huán)用戶站104的峰值會(huì)發(fā)生沖突(即，兩個(gè)閉環(huán)用戶站104想要相同的副載波或相同組的副載波)，所以不太可能所調(diào)度的每個(gè)閉環(huán)用戶站104都是下行鏈路子幀103處于它的峰值信道響應(yīng)上。類似地，一些副載波可能對(duì)許多閉環(huán)用戶站104不利，并且不應(yīng)將它們指定給閉環(huán)用戶站104。這會(huì)造成系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。因?yàn)殚_環(huán)用戶站106對(duì)于所指定的副載波不挑剔，只要所指定的副載波具有足夠的頻率(或時(shí)間)跨度(即，頻率分集)即可，所以如上所述的兩種副載波分配模式的組合可以幫助減少浪費(fèi)，從而可以更有效地 使用信道帶寬。在這些實(shí)施例中，基站102首先可以將鄰接組204的副載波(利用局部化技術(shù))分配給其信道狀態(tài)信息可用的閉環(huán)用戶站104，然后可以將剩余副載波206分配給開環(huán)用戶站106。用于將剩余副載波206分配給開環(huán)用戶站106的一些具體實(shí)施例將在下文更詳細(xì)地描述。在一些實(shí)施例中，首先可以將剩余副載波206重新編號(hào)以形成一個(gè)組。基站102可以將該組中的副載波指定給不同的開環(huán)用戶站106。分配給每個(gè)開環(huán)用戶站106的副載波的數(shù)量可以不同。將副載波指定給開環(huán)用戶站106的一個(gè)目的是為了幫助增加頻率分集或使頻率分集最大化。在一些實(shí)施例中，基站102可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):跨度范圍和均勻度。在這些實(shí)施例中，所指定的副載波可以盡可能寬地跨越剩余帶寬，并且可以將每個(gè)開環(huán)用戶站106的副載波間距的偏差之和減至最小。偏差越小，特定開環(huán)用戶站106的副載波間距就越均勻。在開環(huán)用戶站106中分配剩余副載波206的一些實(shí)施例將自然數(shù)序列劃分成多個(gè)子序列，以便將這些子序列的間距的偏差之和減至最小。對(duì)于一個(gè)或多個(gè)OFDMA符號(hào)，分配可以保持不變，但本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。在這些實(shí)施例中:Ns=可用副載波的數(shù)量；K=所調(diào)度的開環(huán)用戶站106的數(shù)量；Lk=第k個(gè)用戶站所需的副載波的數(shù)量。分配技術(shù)的最優(yōu)性可以通過如下所示的每個(gè)用戶站的副載波間距上的偏差之和
來衡量:
權(quán)利要求
1.一種被配置用于正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)中的資源分配的基站，所述基站包括收發(fā)機(jī)電路用于: 接收來自用戶站的信道信息； 提供信令給所述用戶站來指示將局部類型的資源還是分布類型的資源分配給所述用戶站用于用戶站調(diào)度，至少部分基于所接收的信道信息提供所述信令；以及在信道上傳送控制信息以指示分配給每一個(gè)所調(diào)度的用戶站的資源。
2.如權(quán)利要求1所述的基站，其中所述局部類型的資源包括副載波的鄰接組，以及 其中所述分布類型的資源包括非鄰接副載波組。
3.如權(quán)利要求2所述的基站，其中所述非鄰接副載波之間具有間隔。
4.如權(quán)利要求3所述的基站，其中所述基站為資源塊的多個(gè)OFDM符號(hào)分配所述局部類型或者所述分布類型的資源，每一個(gè)資源塊在時(shí)間上包括六個(gè)或七個(gè)OFDM符號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的基站，其中所述基站基于從所述用戶站接收的、指示所需子帶的索引來分配副載波的鄰接組，所述鄰接組在所需子帶內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的基站，其中所述收發(fā)機(jī)電路被配置成根據(jù)多輸入多輸出(MMO)技術(shù)使用兩個(gè)或兩個(gè)以上天線在所指示的資源內(nèi)與所述用戶站通信。
7.如權(quán)利要求6所述的基站，其中所述收發(fā)機(jī)電路被配置成編碼信號(hào)用于使用兩個(gè)或兩個(gè)以上天線、基于所述信道信息進(jìn)行空間分集傳送。
8.如權(quán)利要求7所述的基站，還包括處理電路，用于基于收到信道信息將所述局部類型的資源分配給所述用戶站并且基于未收到信道信息將所述分布類型的資源分配給用戶站。
9.如權(quán)利要求8所述的基站，其中所述處理電路還被配置成: 將從中接收到信道信息的用戶站分類為閉環(huán)用戶站；以及 將未從中接收到信道信息的用戶站分類為開環(huán)用戶站。
10.一種由基站執(zhí)行用于正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)中的資源分配的方法，所述方法包括: 接收來自用戶站的信道信息； 提供信令給所述用戶站以指示將局部類型的資源還是分布類型的資源分配給所述用戶站用于用戶站調(diào)度，至少部分基于所接收的信道信息提供所述信令； 在信道上傳送控制信息以指示分配給每一個(gè)所調(diào)度的用戶站的資源；以及根據(jù)多輸入多輸出(MMO)技術(shù)使用兩個(gè)或兩個(gè)以上天線在所指示的資源內(nèi)與所述用戶站通信。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述局部類型的資源包括副載波的鄰接組，以及 其中所述分布類型的資源包括非鄰接副載波組。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述非鄰接副載波之間具有間隔。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括為資源塊的多個(gè)OFDM符號(hào)分配所述局部類型或者所述分布類型的資源，每一個(gè)資源塊在時(shí)間上包括六個(gè)或七個(gè)OFDM符號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中分配包括基于從所述用戶站接收的、指示所需子帶的索引來分配副載波的鄰接組，所述鄰接組在所需子帶內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括編碼信號(hào)用于使用兩個(gè)或兩個(gè)以上天線、基于所述信道信息進(jìn)行空間分集傳送。
16.一種被配置用于在正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)中進(jìn)行通信的用戶站，所述用戶站包括收發(fā)機(jī)電路用于: 提供信道信息給基站； 接收來自所述基站的信令，所述信令指示將局部類型的資源還是分布類型的資源分配給所述用戶站用于用戶站調(diào)度，至少部分響應(yīng)于所提供的信道信息提供所述信令； 在信道上接收控制信息以指示所述基站分配給所述用戶站的資源；以及 根據(jù)多輸入多輸出(MMO)技術(shù)使用兩個(gè)或兩個(gè)以上天線在所調(diào)度的資源內(nèi)與所述基站通信。
17.如權(quán)利要求16所述的用戶站，其中所述局部類型的資源包括副載波的鄰接組，以及 其中所述分布類型的資源包括非鄰接副載波組。
18.如權(quán)利要求17所述的用戶站，其中所述非鄰接副載波之間具有間隔。
19.如權(quán)利要求18所述的用戶站，其中為資源塊的多個(gè)OFDM符號(hào)分配所述局部類型或者所述分布類型的資源，每一個(gè)資源塊在時(shí)間上包括六個(gè)或七個(gè)OFDM符號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述的用戶站，其中所述用戶站被配置成提供索引以指示所需子帶以供所述基站用來分配副載波的鄰接組，所述鄰接組在所需子帶內(nèi)。
全文摘要
本文一般公開用于分配時(shí)間和頻率資源的無線接入網(wǎng)和方法的實(shí)施例。還描述了其它實(shí)施例并要求其它實(shí)施例的權(quán)利。在一些實(shí)施例中，基站將下行鏈路子幀的鄰接組的數(shù)據(jù)副載波分配給閉環(huán)用戶站，并將該下行鏈路子幀的剩余數(shù)據(jù)副載波分配給開環(huán)用戶站以增加頻率分集。
文檔編號(hào)H04W72/12GK103220808SQ201310027358
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者X.林, Q.李, M.候, S.塔爾瓦, V.索馬亞祖盧 申請(qǐng)人:英特爾公司