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具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制

摘要

本发明公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制的方法。基于接收的信号的分组大小确定是否从接收的信号中消除干扰。如果信号将被消除,则基于接收的信号的传输块大小确定接收的信号的干扰部分与有用部分之间的最大相关因子。如果信号将被消除,则还基于最大相关因子确定针对基站的减小的目标负载。如果信号将被消除,则基于减小的目标负载调整一个或多个无线通信设备的上行链路发射功率。

著录项

  • 公开/公告号CN102884845A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-01-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 高通股份有限公司;

    申请/专利号CN201180023542.5

  • 发明设计人 S·D·桑布瓦尼;W·曾;

    申请日2011-04-15

  • 分类号H04W52/34;

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人张扬

  • 地址 美国加利福尼亚

  • 入库时间 2024-02-19 17:47:45

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-03-11

    授权

    授权

  • 2013-02-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W52/34 申请日:20110415

    实质审查的生效

  • 2013-01-16

    公开

    公开

说明书

相关申请

本申请涉及并且要求于2010年4月15日递交的、名称为“Load Control in Uplink Interference Cancellation with Soft Decision”的美国临时专利申请 No.61/324,700的优先权。

技术领域

概括地说,本发明涉及通信系统。更具体地,本发明涉及具有软决策 的上行链路干扰消除系统中的负载控制。

背景技术

电子设备(蜂窝电话、无线调制解调器、计算机、数字音乐播放器、 全球定位系统单元、个人数字助理、游戏设备等)已经成为日常生活中的 一部分。当前,小型计算设备位于从汽车到锁条的每个物体中。电子设备 的复杂性在近几年已经急剧增加。例如,许多电子设备具有帮助控制设备 的一个或多个处理器、以及用于支持处理器和设备的其它组件的多个数字 电路。

无线通信系统被广泛地部署以提供各种类型的通信内容,例如语音、 视频、数据等。这些系统可以是能够支持多个无线通信设备与一个或多个 基站的同时通信的多址系统。

因为多个设备可以在相同的地理区域进行无线通信,所以信号可能在 传输过程中被损坏。因此,无线设备可以使用各种信号处理技术来恢复期 望的数据。例如,基站或移动设备可以消除来自不希望的信号的干扰。然 而,干扰消除可能对有用信号产生非预期的结果。因此,可以通过用于具 有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制的系统和方法来实现益 处。

发明内容

公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制的 方法。基于接收的信号的分组大小确定是否从接收的信号中消除干扰。如 果信号要被消除,则基于接收的信号的传输块大小确定接收的信号的干扰 部分与有用部分之间的最大相关因子。如果信号要被消除,则基于最大相 关因子确定针对基站的减小的目标负载。如果信号要被消除,则基于减小 的目标负载调整一个或多个无线通信设备的上行链路发射功率。

最大相关因子可以是为传输块大小和多个信道类型确定的最高相关因 子。最大相关因子还可以取决于干扰无线通信设备的Walsh(沃尔什)结构而 不取决于非干扰无线通信设备的Walsh结构。在执行方法之前计算的表可 以用于确定最大相关因子。

为了确定减小的目标负载,可以基于最大相关因子确定针对基站的减 小的目标能量。还可以基于目标能量确定减小的目标热噪声增量(RoT)。 可以基于减小的目标RoT确定减小的目标负载。可以通过将总的接收能量 (I0)乘以(1-α)2来确定针对基站的减小的目标能量,其中α是最大相关因 子。

还可以将上行链路发射功率发送到无线通信设备。该方法可以由节点B 执行。

公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制的 基站。基站包括处理器和与处理器进行电子通信的存储器。可执行的指令 存储在存储器中。指令可执行以基于接收的信号的分组大小确定是否从接 收的信号中消除干扰。指令还可执行以如果信号要被消除则基于接收的信 号的传输块大小确定接收的信号的干扰部分与有用部分之间的最大相关因 子。指令还可执行以如果信号要被消除则基于最大相关因子确定针对基站 的减小的目标负载。指令还可执行以如果信号要被消除则基于减小的目标 负载调整一个或多个无线通信设备的上行链路发射功率。

还公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制 的基站。基站包括用于基于接收的信号的分组大小确定是否从接收的信号 消除干扰的模块。基站还包括用于如果信号要被消除则基于接收的信号的 传输块大小确定接收的信号的干扰部分与有用部分之间的最大相关因子的 模块。基站还包括用于如果信号要被消除则基于最大相关因子确定针对基 站的减小的目标负载的模块。基站还包括用于如果信号要被消除则基于减 小的目标负载调整一个或多个无线通信设备的上行链路发射功率的模块。

还公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制 的计算机程序产品。计算机程序产品包括其上存储有指令的非临时性计算 机可读介质。指令包括用于使基站基于接收的信号的分组大小确定是否从 接收的信号中消除干扰的代码。指令还包括用于使基站如果信号要被消除 则基于接收的信号的传输块大小确定接收的信号的干扰部分与有用部分之 间的最大相关因子的代码。指令还包括用于使基站如果信号要被消除则基 于最大相关因子确定针对基站的减小的目标负载的代码。指令还包括用于 使基站如果信号要被消除则基于减小的目标负载调整一个或多个无线通信 设备的上行链路发射功率的代码。

还公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制 的方法。在基站处接收指示一个或多个无线通信设备的功率余量信息的数 据。基于该数据识别余量有限的无线通信设备。为无线通信设备确定实现 目标块误码率(BLER)的减小的目标负载。基于减小的目标负载为无线通 信设备中的一个或多个调整上行链路发射功率。

当确定减小的目标负载时,如果来自无线通信设备的分组未被正确解 码则目标负载可以减少。可替换地,如果来自无线通信设备的分组被正确 解码则目标负载可以增加。循环冗余校验(CRC)结果可以用于确定来自 无线通信设备的分组是否被正确解码。可以将上行链路发射功率发送到无 线通信设备。该方法可以由节点B执行。

还公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制 的基站。基站包括处理器和与处理器进行电子通信的存储器。可执行的指 令存储在存储器中。指令可执行以在基站处接收指示一个或多个无线通信 设备的功率余量信息的数据。指令还可执行以基于该数据识别余量有限的 无线通信设备。指令还可执行以为无线通信设备确定实现目标块误码率 (BLER)的减小的目标负载。指令还可执行以基于减小的目标负载为无线 通信设备中的一个或多个调整上行链路发射功率。

还公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制 的基站。基站包括用于在基站处接收指示一个或多个无线通信设备的功率 余量信息的数据的模块。基站还包括用于基于该数据识别余量有限的无线 通信设备的模块。基站还包括用于为无线通信设备确定实现目标块误码率 (BLER)的减小的目标负载的模块。基站还包括用于基于减小的目标负载 为无线通信设备中的一个或多个调整上行链路发射功率的模块。

还公开了一种用于具有软决策的上行链路干扰消除系统中的负载控制 的计算机程序产品。计算机程序产品包括其上存储有指令的非临时性计算 机可读介质。指令包括用于使基站在基站处接收指示一个或多个无线通信 设备的功率余量信息的数据的代码。指令还包括用于使基站基于该数据识 别余量有限的无线通信设备的代码。指令还包括用于使基站为无线通信设 备确定实现目标块误码率(BLER)的减小的目标负载的代码。指令还包括 用于使基站基于减小的目标负载为无线通信设备中的一个或多个调整上行 链路发射功率的代码。

附图说明

图1是示出了具有基站和一个或多个无线通信设备的无线通信系统的 框图;

图2是示出了接收链的框图;

图3是示出了在解码之前的上行链路干扰消除系统中的相关现象的框 图;

图4是上行链路调度器的框图;

图5是示出了用于使用最大相关因子(αm)进行负载控制的方法的流 程图;

图6是用于使用动态算法进行负载控制的方法的流程图;

图7是示出了确定相关因子表的方法的流程图;

图8示出了可以包含在基站内某些组件;以及

图9示出了可以包含在无线通信设备内的某些组件。

具体实施方式

可以对无线通信信号中的上行链路信号执行干扰消除。一种可能的干 扰消除方法是在解码之前执行。然而,解码之前的干扰消除可能引起不想 要的副作用。具体地说,当消除干扰时可能会消除一部分有用信号。因此, 本发明的系统和方法可以使用调度器通过调整目标RoT并因此调整目标负 载来减少这种副作用。换句话说,本发明的系统和方法调度上行链路数据 以补偿发生在某些干扰消除技术中存在的相关现象。在不补偿这种相关性 的情况下,干扰消除的副作用可能对小区边缘用户(即,以最高功率发送 的那些用户)而言具有不良后果,这是因为小区边缘用户的一些有用信号 减少,这可能阻止用户闭合其通信链路,即阻止用户对消息进行正确解码。 这样实际上可能减小小区覆盖。

在进行调度时,基站可以尝试维持恒定的热噪声增量(RoT),即,总 的接收的上行链路信号除以总的上行链路热噪声。然而,使用干扰消除的 系统可以在预料到后续干扰消除的情况下允许稍高的目标RoT。换句话说, 因为总的热噪声可以减少,因此目标RoT可以升高,从而允许基站实现更 高的RoT。如果基站消除大部分现存的噪声/干扰,则与基站消除小部分噪 声/干扰的情况相比,基站可以使目标RoT上升得更高。

然而,与此配置相反,本发明的系统和方法不仅可以通过基站可以消 除的干扰量来调节RoT,而且可以通过在干扰消除期间有用信号可能被消 除的量来调节目标RoT。例如,假设用户A是干扰信号,用户B是有用信 号。通过移除用户A的信号,基站也可能消除用户B的一些信号,即,干 扰信号消除量与有用信号消除量之间存在相关性。如本文中所描述的,这 种相关性取决于用户A的Walsh结构和用户A的物理信道类型。用户A的 分组大小(例如,传输块大小(TBS))可以用于取代Walsh结构来确定相 关因子,这是因为基站可能不知道用户A的Walsh结构。对基站而言,用 户A的精确信道类型也可能是未知的。代替地,基站可以使用最坏情况信 道来确定相关因子。因此,在一种配置中,基站可以使用干扰用户的传输 块大小来确定干扰信号消除量与有用信号消除量之间的相关因子。然后, 相关因子可以由基站中的上行链路调度器使用以确定目标RoT,并且根据 目标RoT确定移动设备的上行链路传输功率。

图1是示出了具有基站102和一个或多个无线通信设备104的无线通 信系统100的框图。例如,基站102可以是节点B,无线通信设备104可 以是用户设备(UE)。基站102可以在上行链路106上从无线通信设备104 接收数据,并且在下行链路108上将数据发送到无线通信设备104。基站 102可以使用具有软决策的上行链路干扰消除。如本文中所使用的,术语 “软”指具有实数值而不是硬数据中的仅二进制数据的数据。换句话说, 软数据指示数据的值和可靠性。

如本文中所使用的,术语“无线通信设备”104指可以用于在无线通信 系统100上进行语音和/或数据通信的电子设备。无线通信设备104的示例 包括蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、无线调制解调器、膝上 型计算机、个人计算机等。无线通信设备104可以可替代地称为接入终端、 移动终端、移动站、远程站、用户终端、终端、用户单元、移动设备、无 线设备、用户设备(UE)、用户站或一些其它类似的术语。

术语“基站”102指安装在固定位置且用于与无线通信设备104通信的 无线通信站。基站102可以可替代地称为接入点、节点B、演进型节点B 或一些其它类似的术语。

基站102可以包括上行链路调度器110。上行链路调度器110可以负责 向无线通信设备104分配资源,对于该无线通信设备104,上行链路调度器 110可以用作服务基站102,即,服务基站102可以指定哪些无线通信设备 104在上行链路106上发送以及多少数据在上行链路106上传输。调度器 110可以使用一个或多个目标负载度量来在上行链路106上调度数据。例如, 可以用于调整网络负载的一种技术监控热噪声增量(RoT)。RoT为上行链 路106的总功率与上行链路106的热噪声功率的比。调整无线通信设备104 的传输功率来实现目标RoT是平衡网络负载并且由此优化网络性能的一种 方式。此外,无线通信设备可以积聚并在上行链路106上发送调度信息(SI) 116。调度信息(SI)116可以指示余量(即,无线通信设备104可用的额 外发射功率量)和用于传输的数据量。基站102可以使用调度信息(SI)116 来高效地分配资源。例如,如果无线通信设备104具有大量的余量并且希 望发送大量的数据,则基站102可以允许无线通信设备104增加其上行链 路106传输的功率。换句话说,如果无线通信设备104具有小量的余量或 小量的发送数据,则基站102可能不为无线通信设备104增加上行链路106 发射功率。

干扰消除(IC)可以用于无线通信系统100以通过减少无用的干扰信 号来改善无线信号。消除上行链路干扰的一种可能的方式是使基站102在 成功解码分组之后消除上行链路106信号中的干扰。可替换地,可以在分 组解码之前使用解调信号尝试干扰消除,即解码之前的IC。在解码之前的 IC中,重构的信号可能与其它用户的信号相关。因此,在干扰消除之后, 其它用户的信号可能受损且信噪比(SNR)可能改变。换句话说,解码之 前的IC可以消除干扰,并且非预期地消除一部分有用信号。这种现象可能 根据上行链路调度器110(例如介质访问控制e(MAC-e)调度器)的实现 而对小区覆盖有影响。例如,如果消除之后的目标RoT被设置为与非IC系 统的目标RoT相同,则软IC系统的小区边缘用户可能需要较大的发射功率 来实现与非IC系统相同的IC后的SINR。这可能等同于对小区覆盖的减少。

本发明的系统和方法可以通过使用上行链路调度器110解决这种解码 之前的软IC的结果。更具体地说,上行链路调度器110可以在负载控制期 间处理因干扰消除引起的相关作用以避免减少小区覆盖。因此,上行链路 调度器110可以包括相关模块112和动态后退模块114。相关模块112可以 使用相关因子来处理由干扰信号消除引起的有用信号受损。相关因子可以 取决于正被消除的信号,并且不直接取决于其它无线通信设备的信号强度。 因此,当特定的上行链路106信号通过使用解码之前的软IC重构和消除时, 其对所有其它用户的影响是相似的。具体地说,只要分组被上行链路调度 器110调度用于上行链路106传输且该分组将被消除,相关模块112就可 以通过从基站102的目标负载进行后退来执行负载控制。后退量可以仅用 于将被消除干扰的上行链路106数据,这是因为对于不进行干扰消除的数 据,(干扰与一些有用信号之间的)相关作用可能不存在。后退量可以基于 扩频因子和信道类型被预先确定。在修改目标负载之后,基站102可以将 减小的目标负载用于其调度。

可替换地,动态后退模块114可以首先(例如,通过使用接收的调度 信息(SI)116)识别余量有限的小区边缘用户,并且基于该特定用户的残 块误码率(BLER)动态地调整小区目标负载。块误码率(BLER)是指示 传输数据的可靠性的度量并且可以根据一个通信时段内的确认(ACK)和 否定确认(NACK)计算的。此外,块误码率(BLER)可能影响无线通信 系统100的吞吐量。通常,块误码率(BLER)指在充分长的时段上统计平 均的块误码率并且取0至1之间的值。

图2是示出了接收链200的框图。例如,接收链可以位于基站102中。 接收链200可以包括射频至基带转换模块218,例如混频器。这可以通过射 频(RF)信号产生基带信号。基带信号可以在解调器220中进行解调。解 调器220可以对应于发送所接收的信号的发射链(未示出)中的调制器, 例如,如果在发射机处执行正交相移键控(QPSK)调制,那么可以在解调 器220处执行QPSK解调。

在一种配置(未示出)中,可以对解调的信号进行去交织和解码。然 后,可以对解码的信号进行干扰消除,即解码之后的IC。可替换地,在图 2所示的配置中,可以在解码之前对解调的信号进行干扰消除,即解码之前 的IC。然而,如上所述,解码之前的上行链路干扰消除222可能减少期望 信号的SNR,从而可能引起所涉覆盖问题。换句话说,除了干扰以后,解 码之前的IC还可能消除一些有用信号。因此,本发明的系统和方法的上行 链路调度器110可以在执行负载控制时处理这种作用。在解码之前的IC中, 可以然后分别通过去交织器224和解码器226对干扰消除的信号进行去交 织和解码。

图3是示出了解码之前的上行链路干扰消除系统中的相关现象的框图。 图3的上部示出了在干扰消除之前的接收的上行链路信号340。信号340包 括有用信号328和干扰330。接收的信号340的有用信号328部分可以是来 自第二用户(即,用户2)的上行链路传输,接收的信号340的干扰330部 分可以来自第一用户(即,用户1)。换句话说,当基站正在接收第二用户 的传输328时,第一用户的传输可能充当干扰330。当对上行链路数据进行 调度时,基站102可以使用在基站处经受的组合的热噪声增量(RoT)。例 如,基站102可以组合接收的有用信号328并将其除以干扰330,并且将该 值(即,RoT)与目标RoT进行比较。可替换地,可以使用负载本身。换 句话说,基站102可以调度上行链路数据以努力维持目标RoT或由一些其 它度量测量的目标负载。在具有解码之前干扰消除的系统中,基站102可 以在预料到干扰消除的情况下升高目标RoT,即,如果存在的干扰较少, 则RoT可以较高。然而,解码之前的干扰消除还可能消除一些有用信号328, 其可能导致小区覆盖的减小。

图3的下部示出了在干扰消除(例如,使用解码之前的IC)之后的接 收的信号342。IC之后的信号342可以包括大部分有用信号(即,剩下的 用户2信号)332和一些干扰(即,剩下的用户1信号)336。然而,IC之 后的信号342可能已经移除了一部分消除的用户2信号334和一部分消除 的用户1信号338。消除的干扰338可能是预期的。消除的有用信号334可 能是非预期的。此外,这种非预期的消除可能意味着,无线通信设备104 必须增大其上行链路功率以保持它们在基站102处的SNR。然而,小区边 缘用户可能没有可用的余量来增加其上行链路功率。因此,这种基站102 处的有用信号334消除可能导致用户2的SNR下降至可接受的水平(即, 用于可靠解码的最小SNR)之下。这实际上可能减少小区覆盖,即,如果 小区边缘用户不能使它们的通信环路闭合,则小区的有效区域将更小。

图4是例如位于基站102中的上行链路调度器410的框图。上行链路 调度器410可以为基站102执行负载控制。负载控制可以针对每个无线通 信设备104使用两个缓冲器。原始的天线缓冲器可以包括其在空中接收的 未修改的数据。修改的天线缓冲器可以包括当从接收的数据中消除干扰时 的更新后的数据。术语“负载”可以指用于描述基站所接收的上行链路业 务量。基站102处的“负载”可以直接指系统中所有用户的总RoT。基站 102中的目标负载可以用于确定由基站102服务的无线通信设备104的上行 链路功率,即,基站可以为无线通信设备104确定上行链路发射功率以实 现基站102处的目标负载。上行链路调度器104可以根据等式(1)来确定 基站102中的原始天线的目标负载:

Lcurr,raw+ΔLi,raw≤Ltar,raw    (1)

其中,Lcurr,raw是原始天线的当前传输的负载,ΔLi,raw是下一次传输的原 始负载的增量,以及Ltar,raw是原始天线的目标负载。类似地,修改的天线的 负载可能受等式(2)的限制:

Lcurr,mod+ΔLi,mod≤Ltar,mod    (2)

其中,Lcurr,mod修改的天线的当前传输的负载,ΔLi,mod是下一次传输的 当前负载的增量,以及Ltar,mod是修改的天线的目标负载。因为可以从修改 的天线消除一些干扰,所以原始天线和修改的天线的负载可能不同,从而 产生了不同的信噪比(SNR)和负载。

原始负载增量ΔLi,raw可通过等式(3)给出: ΔLi,raw=11+EcpNt(1+TP)curr-11+EcpNt(1+TP)post---(3)

其中,Ecp是芯片级导频功率,Nt是特定用户的芯片级总噪声功率,T/P 指示业务信号与导频信号的功率比,下标“curr”指示当前传输,以及下标 “post”指调度之后。

类似地,用于非IC用户的修改的负载增量可以通过等式(4)给出:

ΔLi,mod=11+(EcpNt)mod(1+TP)curr-11+(EcpNt)mod(1+TP)post---(4)

并且,在干扰消除的情况下的修改的负载增量ΔLi,mod可以通过等式(5) 给出:

ΔLi,mod=11+(EcpNt)mod(1+TP)curr(1-β)-11+(EcpNt)mod(1+TP)post(1-β)---(5)

其中,下标“mod”指示修改的天线,以及β代表消除效率,例如,β 为0.9指示消除了90%的信号功率。

目标负载可以基于基站102的热噪声增量(RoT)(即,上行链路中的 总功率与上行链路中的热噪声功率之比)进行设置。在一种配置中,RoT 与目标负载Ltar之间的关系可以通过等式(6)给出:

Ltar=1-1RoT---(6)

如果在上行链路上启用解码之前的软IC并且将修改的天线目标负载 Ltar设置为与IC禁用系统具有相同的值,则可以减少覆盖。换句话说,当 干扰用户被消除时,可能相应地消除有用信号的一些功率。如果小区边缘 用户已经以最大功率进行发送,则因干扰消除引起的这种有用信号功率的 减少可能导致小区边缘用户不能闭合其连接回路,即,导致断开或质量恶 化。因此,上行链路调度器410可以为修改的天线确定减少的目标负载以 避免此影响。

对于非IC用户k,消除IC用户之后的SINR可以根据等式(7)给出:

SINRk=(1-Σikak,i)2Ec,kRTWPmod-(1-Σikak,i)2Ec,k<Ec,kRTWPmod-Ec,k---(7)

其中,RTWPmod是接收的总宽带功率(总的接收功率),Ec,k是第k个 用户的信号的芯片级功率,以及ak,i通过等式(8)给出:

ak,i=E(s^i*·sk)E(s^k*·sk)---(8)

因为干扰信号的消除可能不期望地降低有用信号功率,所以上行链路 调度器可以减少目标负载。因此,相关模块412可以确定相关因子(α)450。 为了说明而非限制的目的,假设具有两个用户的配置,其中用户1是待消 除的干扰用户并且用户2是有用信号。在这种配置中,用户1的重构信号 可以是原始信号s1和用户1观测到的总干扰s2的函数。因此,重构的由用 户1引起的干扰信号和由用户2引起的有用信号之间的相关因子(α)450 可以根据等式(9)定义:

α=E[s^1(s1,s2)*·s2]E(s2*·s2)---(9)

其中E()是信号的能量,和E(s2)=0。因此,用户1的重 构信号仅直接取决于总干扰而不取决于任意单个干扰源。如果s1然后被替 换为两个等强的用户3和4,则相关因子(α)450可以根据等式(10)给 出:

α=E[s^1(s1,s3+s4)*·(s3+s4)]E(s3*·s3)+E(s4*·s4)=E[s^1(s1,s3+s4)*·s3]2·E(s3*·s3)+E[s^1(s1,s3+s4)*·s4]2·E(s4*·s4)---(10)

其中,s3是来自用户3的信号,s4是来自用户4的信号, 和E(s3)=E(s4)=0。由于用户3和用户4是对称的, 因此,相关因子(α)450可由等式(11)给出:

α=E[s^1(s1,s3+s4)*·s3]E(s3*·s3)=E[s^1(s1,s3+s4)*·s4]E(s4*·s4)---(11)

类似地,可以概括将用户2分为更多个组成部分的情况。因此,无论 用户2(对用户1)贡献了多少总干扰,相关因子(α)450可以不改变。更 具体地,相关因子(α)450可以取决于干扰用户的Walsh结构和系统的信 道类型,但是不取决于有用信号的功率或Walsh结构。因此,对所有其他 用户而言,由于对特定用户的消除引起的影响可能是相同的,并且可以在 对特定用户进行调度时进行评估。换句话说,干扰信号的消除可能对在基 站102处接收的所有其它信号产生相同的影响。

相关现象可以通过根据表1对干扰用户进行建模而得到确认:

表1:干扰用户的示例

其中,TBS是干扰用户的传输块大小444,T/P是业务与导频功率之比, 以及E-DPDCH扩频因子是在针对干扰用户的分组的增强专用物理数据信 道上使用的扩频因子。在上行链路上,用户可以被允许4个Walsh码,因 此[4000]指示干扰用户可以使用利用扩频因子4的第一Walsh码信道,并 且不在第二至第四Walsh码信道上传输。

有用信号(上述示例中的用户2信号)可以根据表2进行建模:

表2:有用信号的示例

其中,Ecp是芯片级导频功率,以及Nt是用户的芯片级总噪声功率。

为了减少此相关性的覆盖影响,相关模块412可以调整目标负载,即, 根据在不考虑相关现象的情况下可能使用的负载减少目标负载。为了说明 的目的,假设小区边缘用户(用户2)需要某一SNRγ以在非IC系统中 闭合其链路(即,维持通信质量)。此SNRγ由等式(12)给出:

EcI0-Ec=γ---(12)

其中,Ec是接收的导频能量以及I0是基站102处的总接收能量452。 如果用户想要在解码之前的软IC系统中在消除其它干扰用户之后维持相同 的SNR(以保持相同的连接质量),那么SNR计算可以根据等式(13)在 SNR计算中使用减小的目标能量(I0’)462:

(1-α21)2·EcI0-(1-α21)2·Ec---(13)

其中,α21是重构的干扰信号(用户1)与有用信号(用户2)之间的相 关因子450。换句话说,如果产生相同的SNRγ,则当使用减小的目标能 量(I0’)462时,等式(12)的Ec可以通过(1-α21)2按比例缩放。因此,减 小的目标能量(I0’)462可由等式(14)给出:

I′0=(1-α21)2·I0            (14)

相关模块412中的后退计算器454可以根据等式(14)(即,考虑相关 现象)使用总接收能量(I0)452来确定减小的目标能量(I0’)462。在一种 配置中,相关因子计算器446可以使用相关因子表448来确定可能分组大 小(例如,传输块大小(TBS)444)的相关因子(α)450。相关因子表448 可以离线创建并存储在存储器中。表3示出了相关因子表448的一种可能 配置:

表3:相关因子表的示例

由于相关因子(α)450取决于信道类型,所以相关因子表448可以包 括用于多个常见信道类型和特定传输块大小(TBS)444的最大相关因子 (αm)451。换句话说,最大相关因子(αm)451可以是用于最坏情况信道 类型的相关因子(α)450,这是因为对基站102而言信道类型可能是未知 的。例如,在TBS 444为510的情况下,表征为行人A以3km/小时行走的 信道、行人B以3km/小时行走的信道、车辆A以30km/小时移动的信道、 以及车辆A以120km/小时移动的信道的干扰信号的相关因子(α)450分 别可以是0.023、0.026、0.023、0.02。因此,在TBS为510的情况下,干 扰信号的最大相关因子(αm)451可以是0.026,即,用于TBS为510的相 关因子(α)450可以针对最坏情况信道类型:0.026。可以在相关因子表448 中为不同的TBS 444值(例如1015、2020、3119)构造类似的条目。然后, 在对干扰用户进行调度时,后退计算器454可以使用最大相关因子(αm) 451(即,最坏情况)来确定减小的目标能量(I0’)462。在一种配置中, 相关因子表448可以仅包括TBS 444和相关因子(α)450数据。

减小的目标能量(I0’)462可以用于确定减小的目标热噪声增量(RoT) 465,即使用热噪声增量(RoT)计算器463确定减小的目标热噪声增量(RoT) 465。减小的目标RoT 465可以用于确定减小的目标负载467,即,根据等 式(6)确定减小的目标负载467。调度模块464可以使用减小的目标负载 467来确定用于各个用户设备(UE)准许466的上行链路功率468,即分配 给UE的上行链路功率468。

可替换地,不是使用相关模块412中的相关因子表448,上行链路调度 器410可以使用动态后退模块414以基于小区边缘用户的块误码率(BLER) 460动态地确定减小的目标RoT 465。此动态方法可能不使用显式相关因子 (α)450。更确切地说,UE 104可以被配置为例如在增强专用信道(E-DCH) 上向节点B 102报告包括功率余量信息456的调度信息416。通过该数据, 动态后退模块414可以基于该数据识别余量有限的UE 104,即具有很少或 没有可用余量的UE 104可能接近地理小区边缘。一旦余量有限的用户被识 别,动态后退模块414就可以调整小区的目标负载(例如,确定新的减小 的目标RoT 465)以实现UE的目标块误码率(BLER)460。例如,动态后 退模块414可以使用循环冗余校验(CRC)结果458来确定来自该用户的 上行链路数据是否被正确地解码。如果来自小区边缘用户的数据被成功解 码,则减小的目标RoT 465可以增加。反之,如果来自小区边缘用户的数 据未被成功解码,则减小的目标RoT 465可以减小。

图5是示出了通过使用最大相关因子(αm)451进行负载控制的方法 500的流程图。方法500可由节点B 102中的上行链路调度器410(例如相 关模块412)实现。上行链路410可以从一个或多个用户设备(UE)104 接收510信号。无论用户何时被调度,上行链路调度器410都可以基于准 许确定502是否从接收的信号中消除干扰,即基于接收的信号的分组大小 (例如,TBS 444)确定502是否从接收的信号中消除干扰。例如,较大的 分组大小很可能导致干扰并且可以被消除,而较小的分组大小较不可能导 致干扰并且可以不被消除。如果将要消除分组,则上行链路调度器410可 以基于接收的信号的传输块大小(TBS)444确定504接收的信号的干扰部 分与有用部分之间最大相关因子(αm)451。

在一种配置中,用于特定TBS 444的最大相关因子(αm)451可以代表 多个常见信道类型上的最坏情况,即,干扰信号的消除导致如在节点B 102 处观测到的有用信号的功率的大幅下降。上行链路调度器410还可以基于 最大相关因子(αm)451确定506针对节点B 102的减小的目标负载467, 例如,上行链路调度器410可以基于最大相关因子(αm)451确定减小的目 标能量(I0’)462,基于减小的目标能量(I0’)462确定减小的目标RoT 465 并且基于减小的目标RoT 465确定减小的目标负载467。例如根据等式(6), RoT与目标负载可以具有1:1的对应关系。上行链路调度器410然后可以基 于减小的目标负载467调整508一个或多个用户设备(UE)的上行链路发 射功率468。此外,节点B 102可以将上行链路发射功率468发送510到 UE 104。

由于相关因子(α)450可以取决于对节点B 102而言未知的用户的信 道类型,因此如果信道类型不匹配,则最大相关因子(αm)451可能具有一 些误差,即后退误差。后退误差可以由表4给出:

表4:后退误差

换句话说,后退误差是当实际的信道类型不是最坏情况信道时的误差。 例如,对于车辆A以120km/小时行驶而言,分组大小(TBS)444为510 的情况下的后退误差可以为0.053,这是因为所使用的最大相关因子(αm) 451是针对行人B以3km/小时移动的。误差(Err)可以由等式(15)定义:

Err=10·log10(I0I0)---(15)其中,I0’462和I0”由等式(16)和(17)定义:

I′0=(1-α21)2·I0                    (16)

I0=(1-α^21)2·I0---(17)

其中,α21是用户1与用户2之间的最大相关因子451。

图6是使用动态算法进行负载控制的方法600的流程图。方法600可 以由节点B 102中的上行链路调度器410(例如动态后退模块414)执行。 方法600可以作为如图5所示的方法500的替换或附加执行。上行链路调 度器410可以在节点B 102处接收602指示一个或多个UE 104中的功率余 量信息456的数据,即指示UE 104与其最大发射功率的接近程度的数据。 例如,UE 104可以被配置为例如在增强专用信道(E-DCH)上向节点B 102 报告包括功率余量信息456的调度信息(SI)416。可替换地或此外,如果 用户的外环功率控制将用户的信号干扰比(SIR)目标驱动到上限,则这可 以指示用户是小区边缘受限的。上行链路调度器410还可以基于数据识别 604余量有限的UE 104,即具有很少或没有可用余量的UE 104很可能接近 地理小区边缘。一旦余量有限的用户被识别,则上行链路调度器410可以 确定606小区的减小的目标负载467以实现UE 104的目标块误码率(BLER) 460。例如,上行链路调度器410可以根据减小的目标RoT 465确定606减 小的目标负载467。如果来自小区边缘用户的分组未被成功解码,则减小的 目标RoT 465可以减少。反之,如果来自小区边缘用户的分组被成功解码, 则减小的目标RoT 465可以增加。即根据等式(6),RoT与目标负载可以 具有1:1的对应关系。上行链路调度器410然后可以基于减小的目标负载 467调整608一个或多个用户设备(UE)104的上行链路发射功率468。此 外,节点B 102可以将上行链路发射功率468发送610到UE 104。对于每 个调度事件,该方法600可以重复,从而用作动态负载控制,即,节点B 102 可以继续接收用于UE 104的余量信息456和BLER 460并且继续为它们确 定新的减小的目标负载467。

方法600可以不依赖于正被消除的用户的分组大小、或信道类型。因 此,它可能比图5所示的方法500更具有一般性。然而,方法600可以依 赖于小区边缘用户的存在,并且依赖于调度器正确地识别小区边缘用户的 能力。在一种配置中,可以仅为待消除干扰的信号执行方法600。

图7是示出了确定相关因子表448的方法700的流程图。方法700可 以由计算设备(例如,运行仿真的个人计算机、节点B 102等)离线执行, 并且相关因子表448可以存储在节点B 102的存储器中。计算设备可为无 线通信系统100中的UE 104确定702可能的分组大小。例如,可能的分组 大小可以是无线通信系统100中的上行链路数据的可能的传输块大小 (TBS)444,例如510、1015、2020、3119等。可能的分组大小可以取决 于节点B 102将在其中操作的无线系统100。计算设备还可以将无线通信系 统100中的可能的分组大小与用于UE 104的可能的Walsh结构(如表1和 表2所示)相关704。在一种配置中,UE 104可被允许4个Walsh码,因 此[4000]指示UE 104可能正在使用采用扩频因子4的第一Walsh码信道 并且不在第二至第四Walsh码信道上进行发送。计算设备还可以为该Walsh 结构和可能的分组大小确定706相关因子(α)450,其中相关因子(α)450 指示在干扰信号被消除时被消除的有用信号的量。计算设备还可以基于相 关因子(α)450使最大相关因子(αm)451关联到每个可能的分组大小708。 最大相关因子(αm)451可以代表与特定TBS 444(TBS 444与Walsh结构 相关)和最坏的可能信道类型相关联的相关因子(α)450。因此,用于UE 104的最大相关因子(αm)451可以基于UE 104的TBS 444进行选择。相 关因子表448的示例可以是表3,其包括或不包括信道类型条目。

图8示出了可以包括在基站806内的某些组件。基站806还可以被称 为接入点、广播发射机、节点B、演进型节点B等,并且可以包括它们的 一些或全部功能。例如,基站806可以是图1所示的基站102。基站806包 括处理器803。处理器803可以是通用单芯片或多芯片微处理器(例如 ARM)、专用微处理器(例如,数字信号处理器(DSP))、微控制器、可编 程门阵列等。处理器803可以称作中央处理单元(CPU)。尽管在图8的基 站806中仅示出了单个处理器803,但是在可替换的配置中,可以使用多个 处理器(例如,ARM和DSP)的组合。

基站806还包括存储器805。存储器805可以是能够存储电子信息的电 子组件。存储器805可以体现为随机存取存储器(RAM)、只读存储器 (ROM)、磁盘存储介质、光存储介质、RAM中的闪存设备、处理器所包 含的板载存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器等,以及其 组合。

数据807a和指令809a可以存储在存储器805中。指令809a可以由处 理器803执行以实现本文所描述的方法。执行指令809a可以包括使用存储 在存储器805中的数据。当处理器803执行指令809a时,指令的各个部分 809b可以被装载到处理器803上,并且各个数据块807b可以被装载到处理 器803上。

基站806还可以包括发射机811和接收机813以允许向基站806发送 信号和从基站806接收信号。发射机811和接收机813可以被共同称为收 发机815。多个天线817a-b可以电连接到收发机815。基站806还可以包括 (未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或附加的天线。

基站806可以包括数字信号处理器(DSP)821。基站806还可以包括 通信接口823。通信接口823可以允许用户与基站806交互。

基站806的各种组件可以通过一个或多个总线耦合在一起,总线可以 包括电源总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。为了清楚起 见,各种总线在图8中被显示为总线系统819。

图9示出了可以包括在无线通信设备904内的一些组件。无线通信设 备904可以是接入终端、移动站、用户设备(UE)等。例如,无线通信设 备904可以是图1所示的无线通信设备104。无线通信设备904包括处理器 903。处理器903可以是通用单芯片或多芯片微处理器(例如ARM)、专用 微处理器(例如,数字信号处理器(DSP))、微控制器、可编程门阵列等。 处理器903可以称为中央处理单元(CPU)。尽管在图9的无线通信设备904 中仅示出了单个处理器903,但是在可替换的配置中,可以使用处理器(例 如ARM和DSP)的组合。

无线通信设备904还包括存储器905。存储器905可以是能够存储电子 信息的任意电子组件。存储器905可以体现为随机存取存储器(RAM)、只 读存储器(ROM)、磁盘存储介质、光存储介质、RAM中的闪存设备、处 理器所包含的板载存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器等, 及其组合。

数据907a和指令909a可以存储在存储器905中。指令909a可以由处 理器903执行以实现本文所描述的方法。执行指令909a可以包括使用存储 在存储器905中的数据907a。当处理器903执行指令909a时,指令的各个 部分909b可以被装载到处理器903上,并且各个数据块907b可以被装载 到处理器903上。

无线通信设备904还可以包括发射机911和接收机913以允许向无线 通信设备904发送信号和从无线通信设备904接收信号。发射机911和接 收机913可以被共同地称为收发机915。多个天线917a-b可以电连接到收 发机915。无线通信设备904还可以包括(未示出)多个发射机、多个接收 机、多个收发机和/或额外的天线。

无线通信设备904可以包括数字信号处理器(DSP)921。无线通信设 备904还可以包括通信接口923。通信接口923可以允许用户与无线通信设 备904交互。

无线通信设备904的各个组件可以通过一个或多个总线耦合在一起, 总线可以包括电源总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。为 了清楚起见,各种总线在图9中被显示为总线系统919。

本文所描述的技术可以用于各种通信系统,其包括基于正交复用方案 的通信系统。这些通信系统的示例包括正交频分多址(OFDMA)系统、单 载波频分多址(SC-FDMA)系统等。OFDMA系统利用正交频分多路复用 (OFDM),OFDM是将整个系统带宽划分成多个正交子载波的调制技术。 这些子载波还可以称为音调、频段等。对于OFDM,可以使用数据独立地 调制每个子载波。SC-FDMA系统可以利用交织的FDMA(IFDMA)以在 分布在系统带宽上的子载波上传输,可以利用本地化的FDMA(LFDMA) 以在一块相邻子载波上传输,或者可以利用增强型FDMA(EFDMA)以在 多块相邻子载波上传输。通常,调制符号通过OFDM在频域中发送并且通 过SC-FDMA在时域中发送。

术语“确定”包括多种动作,因此“确定”可以包括运算、计算、处 理、推导、调查、查找(例如,在表、数据库或其它数据结构中查找)、查 明等。此外,“确定”可以包括接收(例如,接收信息)、存取(例如,存 取存储器中的数据)等。此外,“确定”可以包括求解、选定、选择、建立 等。

除非专门指出,否则短语“基于”不表示“仅基于”。换句话说,短语 “基于”描述了“仅基于”和“至少基于”。

术语“处理器”应当被宽泛地解释为包括通用处理器、中央处理单元 (CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机 等。在一些情况下,“处理器”可以指专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑 设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。术语“处理器”可以指处 理设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个 微处理器与DSP内核的组合、或任意其它这种配置。

术语“存储器”应当被宽泛地解释为包括能够存储电子信息的任何电 子组件。术语存储器可以指各种类型的处理器可读介质,例如随机存取存 储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、 可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可 擦除PROM(EEPROM)、闪存、磁性或光学数据存储设备、寄存器等。如 果处理器能够从存储器读取信息和/或将信息写入存储器,则存储器被认为 与处理器进行电子通信。作为处理器的组成部分的存储器与处理器进行电 子通信。

术语“指令”和“代码”应当被宽泛地解释为包括任意类型的计算机 可读语句。例如,术语“指令”和“码”可以指一个或多个程序、例程、 子例程、函数、过程等。“指令”和“代码”可以包括单个计算机可读语句 和多个计算机可读语句。

本文所描述的功能可以在由硬件执行的软件或固件中实现。功能可以 作为一个或多个指令被存储在计算机可读介质上。术语“计算机可读介质” 或“计算机程序产品”指可以由计算机或处理器存取的任意有形存储介质。 举例说明而非限制性的,计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、 CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备、或可 以用于携带或存储指令或数据结构形式的期望的程序代码且可以由计算机 存取的任意其它介质。如本文中所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、 激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通 常磁性地复制数据,而光盘利用激光光学地复制数据。

本文所公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动 作。方法步骤和/或动作可以彼此互换而不背离权利要求的范围。换句话说, 除非所描述的方法的正确操作需要特定顺序的步骤或动作,否则特定步骤 和/或动作的顺序和/或使用可被修改而不背离权利要求的范围。

此外,应该清楚的是,用于执行本文所描述的方法和技术(如图5-7 所示)的模块和/或其它合适的单元可以通过设备下载和/或通过其它方式获 得。例如,设备可以耦合到服务器以促进传送用于执行本文所描述的方法 的单元。可替换地,本文所描述的各种方法可以通过存储单元(例如,随 机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如压缩光盘(CD)或软 盘等的物理存储介质)提供,使得设备可以在将存储单元耦合到该设备或 者向该设备提供存储单元以后获得各种方法。

应当理解的是,权利要求不限于上述的精确配置和组件。可以对本文 所描述的系统、方法和装置的布置、操作和细节进行各种修改、改变和变 化而不背离权利要求的范围。

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