在通信系統(tǒng)中分配通信資源的裝置和方法
【專利說明】在通信系統(tǒng)中分配通信資源的裝置和方法
[0001]分案申請
[0002]本申請是申請?zhí)枮?01080063604.0、申請日為2010年2月11日并且發(fā)明名稱為“在通信系統(tǒng)中分配通信資源的裝置和方法”的專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]概括地，本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地，本發(fā)明涉及利用干擾消除和通信資源預(yù)留限量在通信系統(tǒng)中分配通信資源的裝置、系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]第三代合作伙伴計劃(“3GPP”)的長期演進(jìn)(“LTE” )，也被稱為3GPP LTE，指的是涉及3GPP第8版或更高版本的研究和開發(fā)，其中版本是通常用于描述在工業(yè)上正在進(jìn)行的針對識別可提高諸如通用移動通信系統(tǒng)(“UMTS”)的系統(tǒng)的技術(shù)和能力的努力的名稱。概括地，基于該計劃的目標(biāo)包括提高通信效率、降低成本、改進(jìn)服務(wù)、利用新頻譜機(jī)會以及與其它開放標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)更好的結(jié)合。3GPP LTE計劃自己不是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的成果，但是會導(dǎo)致用于UMTS的標(biāo)準(zhǔn)的新建議。這些領(lǐng)域中的進(jìn)一步開發(fā)也被稱為先進(jìn)的長期演進(jìn)(“LTE-A” )。
[0005]3GPP中的演進(jìn)UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(?-UTRAN”)包括向無線通信設(shè)備提供用戶平面(包括分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議/無線鏈路控制/媒體訪問控制/物理(“PDCP/RLC/MAC/PHY” )子層)和控制平面(包括無線資源控制(“RRC")子層)協(xié)議端接的基站。通常將無線通信設(shè)備或終端稱為用戶設(shè)備(“UE”)或移動臺(“MS” )?；臼峭ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的實體，通常將其稱為節(jié)點(diǎn)B或NB。具體地，在E-UTRAN中，將“演進(jìn)”基站稱為eNodeB或eNB。對于有關(guān)E-UTRAN的整體架構(gòu)的細(xì)節(jié)，參見3GPP技術(shù)規(guī)范(“TS”)36.300，v8.5.0(2008-05)，通過引用的方式將其引入本文。術(shù)語基站、NB、eNB和小區(qū)通常涉及在蜂窩通信系統(tǒng)中提供無線網(wǎng)絡(luò)接口的、可在這里交換使用的并且包括諸如不同于這些在3GPP標(biāo)準(zhǔn)下設(shè)計的蜂窩通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的設(shè)備或位置。
[0006]期望未來的無線通信系統(tǒng)為大量的諸如低功率基站的接入點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，其中每個接入點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)為少量的無線通信設(shè)備提供服務(wù)，并且每個接入點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)在相對小的小區(qū)或位置上提供高的比特率的局域覆蓋。由于通信系統(tǒng)部署的高密度，例如在高密度的城區(qū)和諸如體育館的受到高度關(guān)注的公共設(shè)施，因此傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃無法實施。實際上，希望節(jié)點(diǎn)自治地進(jìn)行交互以共享通信資源，并且從而使用靈活頻譜使用(“FSU”)協(xié)議來管理用戶設(shè)備之間的干擾。上述的實踐意在提供“優(yōu)化局域”覆蓋，以作為諸如基于LTE通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的補(bǔ)充。
[0007]干擾消除(“IC，Interference cancellat1n”)是在接收機(jī)(例如，無線通信設(shè)備)中使用過程，所述過程可在通信系統(tǒng)中顯著提高整體接收性能。當(dāng)接收機(jī)處的干擾的相應(yīng)水平較高時，例如在受到高度關(guān)注的公共設(shè)施，干擾消除允許接收機(jī)對干擾信號進(jìn)行解碼，并從接收信號中減去相同的信號，從而在可使用重疊分配的頻率和時隙的通信系統(tǒng)的通信信道中能夠進(jìn)行可靠的通信。
[0008]由于無線通信設(shè)備的使用增加和為在較小服務(wù)區(qū)域中大量無線通信設(shè)備提供通信服務(wù)的重要性，在通信系統(tǒng)中提供對其架構(gòu)幾乎不產(chǎn)生影響并具有合理的資本投資的這樣的能力是重要的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中所需要的是在通信系統(tǒng)中共享通信資源而不會導(dǎo)致在其中包括使用無線通信設(shè)備的通信系統(tǒng)的成本或性能的實質(zhì)退化的裝置、系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]通過本發(fā)明的實施方式，可概括地解決或規(guī)避這些或其它問題，并可概括地取得技術(shù)優(yōu)勢，其中本發(fā)明的實施方式包括用于提供干擾消除和通信資源預(yù)留限制以在通信系統(tǒng)中分配通信資源的裝置、系統(tǒng)和方法。在一個實施方式中，裝置包括處理器和存儲器，其中所述存儲器包括計算機(jī)程序代碼。將存儲器和計算機(jī)程序代碼配置為，利用處理器促使裝置識別對主要信號(primary signal)進(jìn)行干擾信號的干擾消除的接收信號功率水平的間隔，并產(chǎn)生提供對主要信號進(jìn)行所述干擾信號的干擾消除的接收信號功率水平的間隔的消息。在相關(guān)的實施方式中，將存儲器和計算機(jī)程序代碼配置為，利用處理器促使裝置確定通信資源預(yù)留限制，并請求通信資源預(yù)留限制的增加。
[0010]前面已經(jīng)按順序概述了本發(fā)明的相當(dāng)寬廣的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，下面可以更好地理解本發(fā)明的詳細(xì)說明。下面將描述形成本發(fā)明權(quán)利要求主題的本發(fā)明的附加特征和優(yōu)勢。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，所公開的概念和【具體實施方式】可容易地用作修改或設(shè)計用于執(zhí)行本發(fā)明相同目的的其它結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解的是，這樣的等效結(jié)構(gòu)不偏離在所附權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的精神和范圍。
【附圖說明】
[0011]現(xiàn)在參照下面的說明并結(jié)合附圖，更為全面地理解本發(fā)明和其優(yōu)勢，其中:
[0012]圖1和圖2描述了包括提供本發(fā)明原理的應(yīng)用環(huán)境的基站和無線通信設(shè)備的通信系統(tǒng)實施方式的系統(tǒng)級示意圖；
[0013]圖3和圖4描述了包括提供本發(fā)明原理的應(yīng)用環(huán)境的無線通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)實施方式的系統(tǒng)級示意圖；
[0014]圖5描述了表明提供本發(fā)明原理的應(yīng)用環(huán)境的干擾消除原理的通信系統(tǒng)的實施方式的系統(tǒng)級示意圖；
[0015]圖6(a)_6(d)描述了表明根據(jù)本發(fā)明原理的通信系統(tǒng)中接收機(jī)處的示例性的接收主要信號和干擾信號強(qiáng)度的圖形表示；
[0016]圖7描述了表明根據(jù)本發(fā)明原理的在可應(yīng)用干擾消除的接收機(jī)處的干擾信號強(qiáng)度和提供通信資源的重用機(jī)會的門限的示例性范圍的圖形表示；
[0017]圖8描述了根據(jù)本發(fā)明原理的示例性吞吐量相對于通信系統(tǒng)的下行鏈路中的不同調(diào)制和編碼方案的信噪比的圖形表示；
[0018]圖9描述了表明根據(jù)本發(fā)明原理的示例性干擾消除過程的框圖；
[0019]圖10和圖11描述了根據(jù)本發(fā)明原理的干擾消除過程的實施方式的流程圖；
[0020]圖12A和圖12B描述了根據(jù)本發(fā)明原理的確定通信資源預(yù)留限制的方法的實施方式的流程圖；以及
[0021]圖13描述了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)建的通信系統(tǒng)的通信元件的實施方式的框圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將詳細(xì)討論當(dāng)前優(yōu)選實施方式的制造和使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明提供許多能夠以特定上下文的各種變形來實施的可應(yīng)用的發(fā)明概念。所討論的特定實施方式僅僅是對制造和使用本發(fā)明的特定方式的描述，并不是對本發(fā)明范圍的限制?？紤]到上述內(nèi)容，相對于利用干擾消除和通信資源預(yù)留限制以實現(xiàn)通信系統(tǒng)中通信資源的有效利用的裝置、系統(tǒng)和方法的特定上下文中的示例性實施方式來描述本發(fā)明。盡管這里描述的系統(tǒng)和方法參照3GPP LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述，但是它們也可被應(yīng)用于包括全球移動通信系統(tǒng)(“GSM” )、全球微波互聯(lián)接入(“WiMax”)通信系統(tǒng)、或W1-Fi通信系統(tǒng)的任何無線通信系統(tǒng)。
[0023]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，描述的是包括提供本發(fā)明原理的應(yīng)用環(huán)境的基站115和無線通信設(shè)備(例如，用戶設(shè)備)135、140、145的通信系統(tǒng)的實施方式的系統(tǒng)級示意圖?；?15與公用交換電話網(wǎng)絡(luò)(在圖中沒有示出)耦合?；?15被配置為具有在多個扇區(qū)中發(fā)送和接收信號的多個天線，其中多個扇區(qū)包括第一扇區(qū)120、第二扇區(qū)125和第三扇區(qū)130，其中每個扇區(qū)典型地橫跨120度。盡管圖1在每個扇區(qū)(例如，第一扇區(qū)120)中描述一個無線通信設(shè)備(例如，無線通信設(shè)備140)，但是扇區(qū)(例如，第一扇區(qū)120)可通常地包含多個無線通信設(shè)備。在可替換的實施方式中，基站115可僅由一個扇區(qū)(例如，第一扇區(qū)120)形成，并且多個基站可被構(gòu)建為根據(jù)協(xié)作/協(xié)同的多輸入多輸出(“C-MM0”)操作等進(jìn)行發(fā)送。通過對來自基站天線的輻射信號進(jìn)行聚焦和定相(phasing)來形成扇區(qū)(例如，第一扇區(qū)120)，并且每個扇區(qū)(例如，第一扇區(qū)120)可使用獨(dú)立的天線。多個扇區(qū)120、125、130增加訂戶臺(例如，無線通信設(shè)備135、140、145)的數(shù)量，其中通過減小對基站天線進(jìn)行聚焦和定相所導(dǎo)致的干擾，用戶臺可同時與基站115進(jìn)行通信而不需要增加所使用的帶寬。
[0024]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，描述的是通信系統(tǒng)的實施方式的系統(tǒng)級示意圖，其中通信系統(tǒng)包括提供本發(fā)明原理的應(yīng)用環(huán)境的基站和無線通信設(shè)備。通信系統(tǒng)包括通過通信路徑或鏈路220(例如，通過光纖通信路徑)與諸如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(“PSTN”)230的核心電信網(wǎng)絡(luò)相耦合的基站210?；?10通過無線通信路徑或鏈路240、250分別與位于其蜂窩區(qū)域290中的無線通信設(shè)備260、270相耦合。
[0025]在如圖2所示的通信系統(tǒng)的操作中，基站210通過由基站210分別經(jīng)過通信路徑240、250分配的控制和數(shù)據(jù)通信資源與每個無線通信設(shè)備260、270進(jìn)行通信?？刂坪蛿?shù)據(jù)通信資源可包括頻分雙工(“FDD”)和/或時分雙工(“TDD”)通信模式中的頻率和時隙通信資源。
[0026]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，描述的是包括提供用于本發(fā)明原理的應(yīng)用環(huán)境的無線通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的實施方式的系統(tǒng)級示意圖。無線通信系統(tǒng)可被配置為提供演進(jìn)的UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(“Ε-UTRAN”)通用移動電信服務(wù)。移動管理實體/系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)網(wǎng)關(guān)(“MME/SAEGr，將其中一個表示為310)通過SI通信鏈路(將其中一個標(biāo)示為“SI鏈路”)為E-UTRAN節(jié)點(diǎn)B(將其標(biāo)示為“eNB”、“演進(jìn)的節(jié)點(diǎn)B”，也將其稱為“基站”，將其中的一個標(biāo)示為320)提供控制功能。基站320通過X2通信鏈路(標(biāo)示為“X2鏈路”)進(jìn)行通信。各種通信鏈路典型地是光纖、微波、或諸如同軸鏈路的其它高頻金屬通信路徑，或者其組合。
[0027]基站320與用戶設(shè)備(“UE”，將其中一個標(biāo)示為330)進(jìn)行通信，其中用戶設(shè)備典型地是由用戶攜帶的移動收發(fā)器。從而，將基站320與用戶設(shè)備330相耦合的通信鏈路(將其標(biāo)示為“Uu”通信鏈路，將其中一些標(biāo)示為“Uu鏈路”)是利用諸如正交頻分復(fù)用(“OFDM”)信號的無線通信信號的空中鏈路。
[0028]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，描述的是包括提供用于本發(fā)明原理的應(yīng)用環(huán)境的無線通信系統(tǒng)的通信