專利名稱：無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，特別是涉及無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，基站發(fā)射到用戶設(shè)備的鏈路通常被稱為下行鏈路，而用戶設(shè)備發(fā)射到基站的鏈路通常被稱為上行鏈路。無論是下行鏈路或者是上行鏈路的信號都要經(jīng)歷無線信道所施加的衰減。無線信道衰減通常包括三部分路徑損耗、陰影衰落和快速衰落。路徑損耗通常由基站和用戶設(shè)備的距離所決定距離越遠(yuǎn)，路徑損耗越大；距離越近，路徑損耗越小。另外，路徑損耗也與所處的環(huán)境(宏小區(qū)/微小區(qū)，城市/鄉(xiāng)村)有關(guān)。陰影衰落是由于基站和用戶設(shè)備間有較大的物體(例如山峰，大型建筑物等)遮擋而產(chǎn)生的。路徑損耗和陰影衰落通常隨時(shí)間的變化較慢。通常又將路徑損耗和陰影衰落之和統(tǒng)稱為路徑損耗。在本發(fā)明下文中所指的路徑損耗均是這個(gè)含義。快速衰落是指由于用戶設(shè)備的移動(dòng)或者是周圍環(huán)境中物體的移動(dòng)導(dǎo)致的無線信道的快速變化。用戶設(shè)備可以對下行的無線信道衰減進(jìn)行測量。這種測量通常是通過對已知發(fā)射功率的信號進(jìn)行的。例如基站通常會(huì)廣播下行公共導(dǎo)頻的發(fā)射功率PTX，用戶設(shè)備通過測量下行公共導(dǎo)頻的接收功率PRX，可以計(jì)算下行無線信道衰減為PTX-PRX。這種測量的結(jié)果是瞬時(shí)的下行無線信道衰減。當(dāng)用戶設(shè)備將測量結(jié)果進(jìn)行較長時(shí)間(例如幾百毫秒)的平均通?？梢院軠?zhǔn)確地測量下行的路徑損耗。
單載波頻分多址接入(以下簡稱SC-FDMA)是一種頻譜利用率高，峰平比低的無線多址接入技術(shù)，其頻域的實(shí)現(xiàn)方式如圖5所示。調(diào)制符號501先進(jìn)行快速傅立葉變換(以下簡稱FFT)502模塊變換到頻域，然后通過子載波映射503模塊進(jìn)行具體的映射。在503模塊中，如果用戶的數(shù)據(jù)被映射到連續(xù)的子載波上，則是局部式傳輸。如果用戶的數(shù)據(jù)被映射到等間隔的子載波上，則是分布式傳輸。同一小區(qū)內(nèi)的用戶設(shè)備所使用的子載波通常不會(huì)重疊，這種資源分配方式被稱為在頻域的正交資源分配。另外一種分配方式是同一小區(qū)內(nèi)的若干用戶設(shè)備使用相同的子載波傳輸，這種資源分配方式被稱為在頻域的競爭資源分配。子載波映射后的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速快速傅立葉反變換(以下簡稱IFFT)504模塊變換到時(shí)域。模塊505在數(shù)據(jù)前加上循環(huán)前綴(以下簡稱CP)。加入CP主要有兩個(gè)作用一是消除由于各個(gè)用戶設(shè)備不同步在頻域上引起的子載波間的干擾；二是CP的引入可以使接收機(jī)使用性能高、復(fù)雜度低的頻域均衡算法。由于SC-FDMA使用正交的資源分配方式消除了小區(qū)內(nèi)的干擾，同時(shí)由于頻域均衡算法對性能的提高，SC-FDMA的頻譜利用率很高。SC-FDMA的另外一個(gè)特性是由于引入了FFT模塊502，信號的峰平比比較低，從而使用戶設(shè)備的功率放大器的效率較高因而更為省電。峰平比低的另外一個(gè)好處是小區(qū)邊緣的用戶可以使用較高的數(shù)據(jù)速率從而提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。在3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織進(jìn)行的長期演進(jìn)(LTE)的研究中，對SC-FDMA設(shè)計(jì)的楨結(jié)構(gòu)如圖6所示。無線資源以幀為結(jié)構(gòu)(601-603)，幀長為10ms；每個(gè)無線幀細(xì)分為多個(gè)子幀(604-607)(目前的結(jié)果是每幀包含20個(gè)子幀，子幀長為0.5ms)；每個(gè)子幀包含多個(gè)SC-FDMA符號，其中較長的符號有6個(gè)(608，610，611，612，613，和615)，較短的符號有2個(gè)(609和614)。短符號通常用來傳輸導(dǎo)頻。在時(shí)域的正交資源的分配方式是同一小區(qū)內(nèi)的用戶設(shè)備使用不同的子楨或SC-FDMA符號來傳輸數(shù)據(jù)。綜合頻域和時(shí)域的資源分配方式，在SC-FDMA系統(tǒng)中可以將上行的資源以時(shí)域和頻域二維格的方式分配給用戶。在這種方式下，正交的資源的分配方式是使相同小區(qū)內(nèi)各個(gè)用戶設(shè)備所使用的時(shí)域和頻域二維格的資源之間沒有重疊，這樣對于基站的接收端而言，某個(gè)用戶設(shè)備的干擾來源只有相鄰小區(qū)的干擾以及熱噪聲。當(dāng)多個(gè)用戶設(shè)備以競爭的方式在相同的時(shí)域和頻域資源上進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，對于基站的接收端而言，某個(gè)用戶設(shè)備的干擾來源既包括相鄰小區(qū)的干擾以及熱噪聲，也包括同小區(qū)內(nèi)使用相同競爭資源用戶所產(chǎn)生的干擾。
在無線通信系統(tǒng)中，用戶設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)的初始階段，通常需要利用競爭的資源。這主要有兩種方式一種是在用戶設(shè)備第一次接入到網(wǎng)絡(luò)中時(shí)需要進(jìn)行隨機(jī)接入；另一種情況是當(dāng)用戶設(shè)備已經(jīng)接入網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中有少量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可以利用競爭的資源進(jìn)行傳輸。隨機(jī)接入是指當(dāng)用戶設(shè)備有數(shù)據(jù)需要傳輸或者是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)尋呼用戶設(shè)備時(shí)，用戶設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)所進(jìn)行的操作。由于用戶設(shè)備發(fā)起隨機(jī)接入的不確定性，網(wǎng)絡(luò)通常會(huì)預(yù)留競爭的資源供用戶設(shè)備進(jìn)行接入。用戶設(shè)備在進(jìn)行隨機(jī)接入時(shí)，通常需要傳輸隨機(jī)接入的信息。另外，在某些系統(tǒng)當(dāng)中(例如WCDMA)，在傳輸隨機(jī)接入的信息之前，還要傳輸前導(dǎo)碼(Preamble)。前導(dǎo)碼的作用是基站可以對用戶設(shè)備的隨機(jī)接入過程進(jìn)行定時(shí)和功率的調(diào)整。第二種情況是指用戶設(shè)備已經(jīng)接入網(wǎng)絡(luò)中，對于某些業(yè)務(wù)類型，用戶設(shè)備并非始終在傳輸數(shù)據(jù)。例如當(dāng)用戶設(shè)備在閱讀網(wǎng)頁時(shí)，中間可能會(huì)有一定的閱讀時(shí)間從而沒有上行的數(shù)據(jù)請求。當(dāng)用戶設(shè)備需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，通常有兩種方式第一種方式是用戶設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送調(diào)度請求，該請求中包括用戶設(shè)備的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)狀況以及用戶設(shè)備的功率發(fā)射情況，這樣網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)調(diào)度請求信息來決定如何對該用戶設(shè)備進(jìn)行調(diào)度。第二種方式是當(dāng)所要發(fā)送的數(shù)據(jù)量較少時(shí)，用戶設(shè)備可以直接在競爭的資源上傳輸數(shù)據(jù)。
為了提高基站接收使用正交資源用戶的信噪比，一種廣泛使用的方式是靈活頻率部分重用(Flexible Fractional Frequency Reuse)。該機(jī)制的一個(gè)實(shí)現(xiàn)示例如圖1所示。系統(tǒng)的頻率資源被分成4部分。對于各個(gè)小區(qū)內(nèi)處于中心區(qū)域(距離基站較近)的用戶設(shè)備，分配相同的頻段來傳輸數(shù)據(jù)。在圖1中，小區(qū)101，102，103，104，105，106和107的中心區(qū)域的用戶設(shè)備均可以使用相同的頻段傳輸數(shù)據(jù)。由于位于小區(qū)中心區(qū)域的用戶接收的相鄰小區(qū)干擾較小，該機(jī)制能夠保證較高的頻譜利用率。這種頻率分配方式的頻率復(fù)用系數(shù)為1。對于處于小區(qū)邊緣的用戶設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)按組來分配頻段。在圖1中，小區(qū)101邊緣的用戶設(shè)備使用相同的頻段，小區(qū)102，104和106的用戶設(shè)備使用相同的頻段，小區(qū)103，105和107的用戶設(shè)備使用相同的頻段。這種頻率分配方式的頻率復(fù)用系數(shù)為3。這樣對于小區(qū)101邊緣的用戶設(shè)備而言，相鄰小區(qū)102，103，104，105，106和107的用戶設(shè)備產(chǎn)生的干擾將不起作用。對于小區(qū)101邊緣的用戶設(shè)備的相鄰小區(qū)干擾只可能產(chǎn)生于小區(qū)102，103，104，105，106和107外圍的小區(qū)。由于這些小區(qū)距離小區(qū)101較遠(yuǎn)，所產(chǎn)生的干擾較小，從而小區(qū)101邊緣的用戶設(shè)備的信噪比被有效地提高。同理，小區(qū)102，103，104，105，106和107邊緣的用戶設(shè)備的信噪比也被有效地提高。該機(jī)制會(huì)使每個(gè)小區(qū)可利用的頻譜資源有所減少，例如小區(qū)101不能利用小區(qū)102和103的邊緣用戶所利用的頻譜資源。但是由于小區(qū)邊緣用戶的信噪比得到提高，小區(qū)邊緣用戶的吞吐量也得到了提高，非常有利于保證系統(tǒng)服務(wù)有效地覆蓋到小區(qū)邊緣。如果合理地劃分頻段資源，整個(gè)小區(qū)的吞吐量也可以得到提高。需要注意的是該機(jī)制只被應(yīng)用于在正交資源上的數(shù)據(jù)傳輸，即基站對于用戶的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行顯示的調(diào)度操作。
對于競爭資源的傳輸，現(xiàn)有的傳輸機(jī)制分配時(shí)域和頻域資源的時(shí)候并不考慮用戶設(shè)備下行信道質(zhì)量的區(qū)別。這種方式的弊端在于對于小區(qū)邊緣的用戶而言，由于路徑損耗較大，信噪比較低，從而傳輸?shù)馁|(zhì)量難以得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。
按照本發(fā)明的一方面，一種無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的方法，步驟包括基站廣播上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)；用戶設(shè)備根據(jù)選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)，選擇上行的競爭資源傳輸數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一方面，一種無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的用戶設(shè)備，包括發(fā)射部分和接收部分，還包括接收部分中的解復(fù)用模塊，用于從接收信號中解復(fù)用出導(dǎo)頻和廣播信道信號，其中廣播信道信號經(jīng)過譯碼后可以進(jìn)一步解復(fù)用出上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)；接收部分中的測量下行信道質(zhì)量模塊，用于根據(jù)解復(fù)用模塊解復(fù)用出的導(dǎo)頻測量下行的信道質(zhì)量；
競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊，根據(jù)廣播信道中解復(fù)用出的上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)及測量下行信道質(zhì)量模塊測量的下行信道質(zhì)量，選擇所使用的競爭資源來傳輸數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一方面，一種無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的基站設(shè)備，包括發(fā)射部分，還包括廣播信息控制模塊，用于產(chǎn)生上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)；所述的發(fā)射裝置將上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射到無線信道中。
本發(fā)明通過提供一種有效的機(jī)制來確保小區(qū)邊緣用戶設(shè)備在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量從而提高上行的系統(tǒng)容量。


圖1是靈活頻率部分重用機(jī)制；圖2是基站對上行競爭資源在無線楨內(nèi)進(jìn)行時(shí)域分組示意圖；圖3是基站對上行競爭資源在無線楨間進(jìn)行時(shí)域分組示意圖；圖4是基站對上行競爭資源進(jìn)行頻域分組示意圖；圖5是SC-FDMA發(fā)射端頻域?qū)崿F(xiàn)圖；圖6是SC-FDMA楨結(jié)構(gòu)圖；圖7是基站對上行競爭資源進(jìn)行二維時(shí)頻域分組示意圖；圖8是用戶設(shè)備的發(fā)射和接收裝置的設(shè)備圖；圖9是基站廣播上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)的信令示意圖；圖10是用戶設(shè)備的處理流程圖；圖11是基站的發(fā)射機(jī)的硬件框圖的一個(gè)示例；圖12是用戶設(shè)備的硬件框圖的一個(gè)示例；圖13是基站發(fā)射廣播信道的設(shè)備圖。
具體實(shí)施例方式
基站廣播上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)。
基站將上行的競爭資源進(jìn)行分組。這種分組可以是僅從時(shí)間域上來進(jìn)行劃分，僅從頻率域上來劃分，或是從二維的時(shí)頻資源上來劃分。
從時(shí)間域上來進(jìn)行劃分，即基站將競爭資源以一個(gè)或多個(gè)SC-FDMA符號分為一組，每一組提供給滿足一定條件的用戶設(shè)備來使用。這種劃分方式又可以分為兩種。一種是所有的分組在同一無線楨內(nèi)，以圖2為例，202資源組R1占用了無線楨中的一個(gè)SC-FDMA符號，而203資源組R2占用了相同無線楨中的另外兩個(gè)SC-FDMA符號。第二種方式是分組在不同的無線楨內(nèi)，以圖3為例，302資源組R1占用了無線楨中的一個(gè)SC-FDMA符號，而303資源組R2占用了另外一個(gè)無線楨中的兩個(gè)SC-FDMA符號。
從頻率域上來劃分，即基站將競爭資源以若干個(gè)子載波分為一組，每一組提供給滿足一定條件的用戶設(shè)備來使用。以圖4為例，在小區(qū)1內(nèi)，基站將競爭資源按子載波分為3組401資源組R1，402資源組R2和403資源組R3；在小區(qū)2內(nèi)，基站將競爭資源按子載波也分為3組401資源組R1，405資源組R2’和406資源組R3’。需要注意的是在本示例中，小區(qū)1和小區(qū)2所分的資源組R1包含相同的子載波；小區(qū)1所分的資源組R2和小區(qū)2所分的資源組R2’包含不同的子載波，頻率復(fù)用系數(shù)為2；小區(qū)1所分的資源組R3和小區(qū)2所分的資源組R3’包含不同的子載波，頻率復(fù)用系數(shù)為3。
從二維的時(shí)頻資源上來劃分，即基站將競爭資源以若干個(gè)時(shí)頻二維格分為一組，每一組提供給滿足一定條件的用戶設(shè)備來使用。以圖7為例，702資源組R1占用了無線楨中的若干個(gè)時(shí)頻二維格資源，而703資源組R2占用了相同無線楨中的另外若干個(gè)時(shí)頻二維格資源。
基站需要確定用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)。通常用戶設(shè)備依據(jù)下行的信道質(zhì)量測量報(bào)告來選擇。下行的信道質(zhì)量測量報(bào)告通常以路徑損耗為標(biāo)準(zhǔn)，也可以采用其他的信道質(zhì)量測量報(bào)告，例如公共導(dǎo)頻的信噪比?；驹O(shè)定分組的標(biāo)準(zhǔn)通常通過設(shè)定相應(yīng)的閾值來實(shí)現(xiàn)。例如當(dāng)以路徑損耗為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，當(dāng)競爭資源分為N組(R1，R2，......RN)時(shí)，需要設(shè)定N-1個(gè)相對應(yīng)的閾值PL1＜PL2＜......＜PLN-1。當(dāng)用戶設(shè)備測量的路徑損耗PL＜PL1時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R1；當(dāng)用戶設(shè)備測量的路徑損耗PL1＜PL＜PL2時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R2；當(dāng)用戶設(shè)備測量的路徑損耗PL2＜PL＜PL3時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R3；......當(dāng)用戶設(shè)備測量的路徑損耗PL＞PLN-1時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組RN。具體的例子如圖4所示，在小區(qū)1和小區(qū)2內(nèi)，競爭資源各自被分為3組；小區(qū)1的閾值為PL1和PL2，小區(qū)2的閾值為PL1’和PL2’。需要注意的是在圖4的示例應(yīng)用了靈活頻率部分重用的原則資源組R1對應(yīng)的是較小的路徑損耗，因而頻率復(fù)用系數(shù)為1；資源組R2對應(yīng)的是中等的路徑損耗，因而頻率復(fù)用系數(shù)為2；資源組R3對應(yīng)的是較大路徑損耗，因而頻率復(fù)用系數(shù)為3。
基站需要將上述的上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行廣播。這通常是將通過將這些信息在廣播信道中發(fā)送來實(shí)現(xiàn)。
用戶設(shè)備根據(jù)選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)，來選擇上行的競爭資源傳輸數(shù)據(jù)當(dāng)用戶設(shè)備需要在上行競爭資源中轉(zhuǎn)輸數(shù)據(jù)時(shí)，用戶設(shè)備根據(jù)選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)來確定需要的測量量。通常用戶設(shè)備依據(jù)下行的信道質(zhì)量測量報(bào)告來選擇。例如當(dāng)路徑損耗被用作選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，用戶設(shè)備對路徑損耗進(jìn)行相應(yīng)的測量。為了得到可靠的測量，路經(jīng)損耗需要有較長的測量時(shí)間。用戶設(shè)備根據(jù)測量值以及選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)，來選擇上行的競爭資源傳輸數(shù)據(jù)。例如當(dāng)以閾值的方式來設(shè)定選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，當(dāng)競爭資源分為N組(R1，R2，......RN)時(shí)，有N-1個(gè)相對應(yīng)的閾值PL1＜PL2＜......＜PLN-1。用戶設(shè)備按照上文所述的方式來選擇資源組。具體的例子如圖4所示對于小區(qū)1內(nèi)的用戶設(shè)備，當(dāng)測量的路徑損耗PL＜PL1時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R1，當(dāng)測量的路徑損耗PL1＜PL＜PL2時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R2，當(dāng)測量的路徑損耗PL＞PL2時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R3；對于小區(qū)2內(nèi)的用戶設(shè)備，當(dāng)測量的路徑損耗PL＜PL1’時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R1，當(dāng)測量的路徑損耗PL1’＜PL＜PL2’時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R2’，當(dāng)測量的路徑損耗PL＞PL2’時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R3’。
如圖8所示用戶設(shè)備的發(fā)射和接收裝置的設(shè)備圖中，用戶設(shè)備的競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊801是本發(fā)明的體現(xiàn)。用戶設(shè)備的競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊801根據(jù)基站廣播的上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)以及下行的信道質(zhì)量測量選擇相應(yīng)的上行競爭資源在發(fā)射裝置802中發(fā)送數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊803用于從接收裝置804接收到的信號中解復(fù)用出導(dǎo)頻和廣播信道信號，其中廣播信道信號經(jīng)過譯碼后可以進(jìn)一步解復(fù)用出上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)并輸出到競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊801。測量下行信道質(zhì)量模塊805，用于根據(jù)803模塊解復(fù)用出的導(dǎo)頻測量下行的信道質(zhì)量并輸出到競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊801。具體的用戶設(shè)備硬件框圖在實(shí)施例中給出。
如圖13所示基站發(fā)射廣播信道的設(shè)備圖中，基站的廣播信道控制模塊1101是本發(fā)明的體現(xiàn)。基站的廣播信道控制模塊1101將上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)以及其他廣播信息復(fù)用后在發(fā)射裝置1301中發(fā)送數(shù)據(jù)。具體的基站發(fā)射硬件框圖在實(shí)施例中給出。
實(shí)施例參照所附圖紙，下面給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。為了避免使本專利的描述過于冗長，在下面的說明中，略去了對公眾熟知的功能或者裝置等的詳細(xì)描述。
下面從基站和用戶設(shè)備兩方面的操作來給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
1)基站操作在本實(shí)施例中，基站將上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行廣播，上行競爭資源從頻率域上來劃分，并且用戶設(shè)備根據(jù)路徑損耗來選擇上行競爭資源。在廣播信道中的信令格式的一個(gè)示例如圖9。首先傳輸競爭資源分組的數(shù)目(N)901，接著傳輸N組頻域資源的信息902頻域資源1，903頻域資源2，......904頻域資源N。頻域資源的信息通常是每一組資源占用的子載波的信息。最后傳輸N-1個(gè)路徑損耗的閾值905路徑損耗閾值1，906路徑損耗閾值2，......907路徑損耗閾值N-1。
2)用戶設(shè)備操作在本實(shí)施例中用戶設(shè)備的處理流程如圖10所示。
上述圖10中的1001用戶設(shè)備接收廣播信道中傳輸?shù)纳闲懈偁庂Y源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)。
上述圖10中的1002用戶設(shè)備測量路徑損耗。通常為了無線資源管理的需要，用戶設(shè)備在連接到無線網(wǎng)絡(luò)后會(huì)一直測量所在小區(qū)的路徑損耗，因此用戶設(shè)備并非是要在上行競爭資源傳輸后才執(zhí)行該步驟，而只是獲取已有的對路徑損耗的測量結(jié)果。
上述圖10中的1003用戶設(shè)備選擇競爭資源的分組并在相應(yīng)的子載波上傳輸數(shù)據(jù)。具體選擇的算法已在上文中給出。
圖11顯示了應(yīng)用本實(shí)施例的基站的發(fā)射機(jī)的硬件框圖的一個(gè)示例。在本實(shí)施例中，基站下行發(fā)射采用正交頻分復(fù)用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplex，以下簡稱OFDM)。
基站將上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)的信息與其他廣播信息在廣播信息控制模塊1101中復(fù)用，然后在信道編碼模塊1102中編碼。編碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)過速率匹配模塊1103處理后，接著在交織器1104內(nèi)進(jìn)行交織以減小衰落信道帶來的性能損失。被交織器1104處理后的數(shù)據(jù)在模塊1105中調(diào)制，在模塊1106中進(jìn)行子載波映射。經(jīng)過映射后的頻域信號與其他下行信道復(fù)用后由IFFT模塊1107變換為時(shí)域信號。然后信號在模塊1108中加上CP以消除子載波間的干擾，并經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器1109由數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號。之后信號進(jìn)入射頻發(fā)射機(jī)1110進(jìn)行射頻相關(guān)的操作。從射頻發(fā)射機(jī)出來的信號通過天線1111發(fā)射到無線信道中。
圖12顯示了應(yīng)用本實(shí)施例的用戶設(shè)備的硬件框圖的一個(gè)示例。在本實(shí)施例中，用戶設(shè)備下行接收采用OFDM，而上行發(fā)射采用SC-FDMA。
用戶在競爭資源中傳輸隨機(jī)接入的前導(dǎo)碼。
先說明用戶設(shè)備發(fā)送端的硬件構(gòu)成。用戶設(shè)備在模塊1201中生成隨機(jī)接入的前導(dǎo)碼，通常用戶設(shè)備應(yīng)當(dāng)隨機(jī)地從能夠使用的前導(dǎo)碼集合中選擇一個(gè)前導(dǎo)碼并進(jìn)行調(diào)制。前導(dǎo)碼在模塊1202中進(jìn)行FFT的操作后轉(zhuǎn)換為頻域信號。競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊801根據(jù)模塊1218解復(fù)用獲得的上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)以及模塊1214測量的路徑損耗，選擇所使用的頻域資源來傳輸隨機(jī)接入的前導(dǎo)碼，即模塊801實(shí)際上起到了子載波映射的作用。之后頻域信號經(jīng)過模塊1203進(jìn)行IFFT操作轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號，在模塊1204中加入CP來抑制符號間干擾，經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器1205由數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號。之后信號進(jìn)入射頻發(fā)射機(jī)1206進(jìn)行射頻相關(guān)的操作。從射頻發(fā)射機(jī)出來的信號進(jìn)入雙工器1207，最后通過天線1208發(fā)射到無線信道中。
接著說明用戶設(shè)備接收端的硬件構(gòu)成?；鞠滦邪l(fā)射的信號由用戶設(shè)備的天線1208接收，通過雙工器1207進(jìn)入用戶設(shè)備的射頻接收機(jī)1209。射頻接收機(jī)的主要任務(wù)是調(diào)整振蕩器，并作自動(dòng)增益控制。接收信號然后在模/數(shù)轉(zhuǎn)換器1210內(nèi)從模擬信號抽樣為數(shù)字信號。數(shù)字信號在模塊1211中去除CP，并且經(jīng)過FFT的操作從時(shí)域信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域信號。從頻域信號中解復(fù)用出的導(dǎo)頻在模塊1214中測量路徑損耗并將結(jié)果送至競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊801中輔助判決。從頻域信號中解復(fù)用出的廣播信道信號在模塊1213中進(jìn)行頻域均衡來去除無線信道對信號施加的影響，然后在模塊1214中解調(diào)，模塊1215中解交織，模塊1216中解速率匹配，模塊1217中信道譯碼恢復(fù)出發(fā)射的廣播信道信息。最后通過模塊1218解復(fù)用出上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)并將結(jié)果送至競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊801中輔助判決。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的方法，步驟包括基站廣播上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)；用戶設(shè)備根據(jù)選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)，選擇上行的競爭資源傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述上行競爭資源分組包括在時(shí)域上劃分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述在時(shí)域上劃分資源是在無線楨間進(jìn)行劃分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述在時(shí)域上劃分資源是在無線楨內(nèi)進(jìn)行劃分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述上行競爭資源分組包括在頻域上劃分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述在頻域上劃分包括將競爭資源以若干個(gè)子載波分成組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于處于小區(qū)中心的用戶的頻率復(fù)用系數(shù)為1，處于小區(qū)邊緣的用戶的頻率復(fù)用系數(shù)大于1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述上行競爭資源分組包括在二維的時(shí)頻資源上劃分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述在二維的時(shí)頻資源上劃分資源包括將競爭資源以若干個(gè)時(shí)頻二維格分組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于處于小區(qū)中心的用戶的頻率復(fù)用系數(shù)為1，處于小區(qū)邊緣的用戶的頻率復(fù)用系數(shù)大于1。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)采用下行的信道質(zhì)量測量報(bào)告。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述下行的信道質(zhì)量測量報(bào)告為路徑損耗。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述下行的信道質(zhì)量測量報(bào)告為公共導(dǎo)頻的信噪比。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于基站通過設(shè)定若干個(gè)閾值來通知用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于基站廣播上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)的格式為資源分組個(gè)數(shù)(N)，資源分組定義1，資源分組定義2，......，資源分組定義N，閾值1，閾值2，......閾值N-1。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于當(dāng)競爭資源分為N組(R1，R2，......RN)時(shí)并且相對應(yīng)的N-1個(gè)閾值為PL1＜PL2＜......＜PLN-1時(shí)，執(zhí)行如下步驟-當(dāng)用戶設(shè)備的測量值PL＜PL1時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R1；-當(dāng)用戶設(shè)備的測量值PL1＜PL＜PL2時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R2；-當(dāng)用戶設(shè)備的測量值PL2＜PL＜PL3時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組R3；-......-當(dāng)用戶設(shè)備的測量值PL＞PLN-1時(shí)，用戶設(shè)備選擇資源組RN。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用戶設(shè)備在上行競爭資源中傳輸隨機(jī)接入的前導(dǎo)碼。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用戶設(shè)備在上行競爭資源中傳輸隨機(jī)接入的數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用戶設(shè)備在上行競爭資源中傳輸調(diào)度請求。
20.一種無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的用戶設(shè)備，包括發(fā)射部分和接收部分，還包括接收部分中的解復(fù)用模塊，用于從接收信號中解復(fù)用出導(dǎo)頻和廣播信道信號，其中廣播信道信號經(jīng)過譯碼后可以進(jìn)一步解復(fù)用出上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)；接收部分中的測量下行信道質(zhì)量模塊，用于根據(jù)解復(fù)用模塊解復(fù)用出的導(dǎo)頻測量下行的信道質(zhì)量；競爭資源數(shù)據(jù)傳輸控制模塊，根據(jù)廣播信道中解復(fù)用出的上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)及測量下行信道質(zhì)量模塊測量的下行信道質(zhì)量，選擇所使用的競爭資源來傳輸數(shù)據(jù)。
21.一種無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的基站設(shè)備，包括發(fā)射部分，還包括廣播信息控制模塊，用于產(chǎn)生上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)；所述的發(fā)射裝置將上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射到無線信道中。
全文摘要
一種無線通信系統(tǒng)中在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的方法，步驟包括基站廣播上行競爭資源分組的定義和用戶設(shè)備選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)；用戶設(shè)備根據(jù)選擇分組的標(biāo)準(zhǔn)，選擇上行的競爭資源傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過提供一種有效的機(jī)制來確保小區(qū)邊緣用戶設(shè)備在競爭資源中傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量從而提高上行的系統(tǒng)容量。
文檔編號H04J1/10GK1996806SQ200610005299
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者張玉建, 李小強(qiáng), 李周鎬 申請人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會(huì)社