專利名稱：副載波選擇方法和設(shè)備、減少小區(qū)間干擾方法及ofdma系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，本發(fā)明尤其涉及一種使用正交頻分復用(OFDM)的多小區(qū)、多用戶設(shè)備無線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
正交頻分復用(OFDM)是一種對頻率選擇信道上信號傳輸進行有效調(diào)制的方案。在OF匿中，一個寬帶寬被分成多個窄帶副載波，這些副載波被安排成相互正交。副載波上調(diào)制的信號被并行發(fā)射。更多的信息可參見Cimini， Jr的"使用正交頻分復用的數(shù)字移動信道的分析和仿真"，IEEE Trans. Commun. ， Vol. C0M_33， no. 7， 1985年7月，pp. 665-75 ;Chuang andSollenberger的"超3G :基于OFDM和動態(tài)分組分配的寬帶無線數(shù)據(jù)接入"，IEEECommunications Magazine, Vol. 38， No. 7， PP. 78-87， 2000年7月。 使用OF匿支持多用戶設(shè)備多址的一種方式完成時分多址(TDMA)，其中每個用戶設(shè)備使用所分配的時隙內(nèi)的所有副載波。正交頻分多址(0FDMA)是使用OF匿基本格式的另一種多址方法。在OFDMA中，多個用戶設(shè)備以類似于頻分多址(FDMA)的方式同時使用不同的副載波。更多的信息可參見Sari和Karamd的"正交頻分多址和其對CATV網(wǎng)絡的應用，，EuropeanTransactions on Telecommunications, 9巻(6) 507-516頁，1998年11月/12月；和Nogueroles， Bossert， Donder和Zyablov的"隨機0FDMA移動通信系統(tǒng)的改進性能"，Proceedings of IEEE VTC， 98， 2502-2506頁。 多徑造成頻率選擇性衰落。對于不同的副載波，信道增益是不同的。此外，對于不同的用戶設(shè)備，諸多信道通常是不相關(guān)的。 一個用戶設(shè)備的處于深衰落的副載波可以為另一個用戶設(shè)備提供高信道增益。因此，它在一個OFDMA系統(tǒng)中的有利方面是，將副載波自適應地分配給多個用戶設(shè)備，使每個用戶設(shè)備享有高信道增益。更多的信息可參見Wong等人的"具有自適應副載波、比特和功率分配的多用戶設(shè)備OFDM"， IEEE J. Select.AreasCo匪n.，巻17 (10) ， 1747-1758頁，1999年10月。 在一個小區(qū)內(nèi)，可以調(diào)整諸多用戶設(shè)備使其在OFDMA中具有不同的副載波。不同用戶設(shè)備的信號可以被正交，使其只有很少的小區(qū)間干擾。然而，對于積極的頻率重用計戈U，例如，相同頻譜用于多個鄰近小區(qū)時，就會出現(xiàn)小區(qū)間干擾的問題。顯然， 一個0FDMA系統(tǒng)中的小區(qū)間干擾也是頻率選擇性的，它有利于自適應地分配副載波，以便減輕小區(qū)間干擾的影響。 OFDMA的副載波分配的一個方案是聯(lián)合最佳化操作，不僅需要所有小區(qū)中的所有用戶設(shè)備的活動和信道知識，而且還需要在一個現(xiàn)有用戶設(shè)備每次離開網(wǎng)絡或者一個新的用戶設(shè)備每次加入網(wǎng)絡時進行頻繁的調(diào)度。這在實際的無線系統(tǒng)中通常是不切合實際的，
5其主要原因是更新副載波信息的帶寬成本和聯(lián)合最佳化的計算成本等因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了用于系統(tǒng)的副載波選擇的方法和設(shè)備。在一個實施例中，所述系統(tǒng) 使用正交頻分多址(0FDMA)。在另一個實施例中，用戶設(shè)備根據(jù)從基站接收的導頻符號測量 多個副載波的信道以及干擾信息，該用戶設(shè)備選擇一組候選副載波，向基站提供該組候選 副載波的反饋信息，并接收供該用戶設(shè)備使用并由基站選擇的該組副載波的副載波指示。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，本發(fā)明公開了一種用于在正交頻分多址(0FDMA)系 統(tǒng)中減少小區(qū)間干擾的方法，該方法包括在第一OF匿A基站確定用于第一小區(qū)的第一載 波加載信息；從第二OFDMA基站接收用于第二小區(qū)的第二載波加載信息，其中所述第二小 區(qū)是所述第一小區(qū)的相鄰小區(qū)；以及至少部分地基于所述第一載波加載信息和所述第二載 波加載信息來分配一個或多個副載波以便在所述第一小區(qū)中使用。 根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，本發(fā)明公開了一種正交頻分多址(OFDMA)無線系 統(tǒng)，該OFDMA無線系統(tǒng)包括第一基站，被配置成確定第一小區(qū)的副載波加載信息；以及第 二基站，被配置成確定鄰近所述第一小區(qū)的第二小區(qū)的副載波加載信息；其中所述第一基 站和第二基站被配置成基于所確定的所述第一小區(qū)的副載波加載信息和所述第二相鄰小 區(qū)的副載波加載信息來分配一個或多個副載波。


從下面給出的詳細說明和本發(fā)明各個實施例的附圖中可以更加充分地理解本發(fā) 明，然而，這些說明不應當被理解為將本發(fā)明限制到具體實施例，而僅僅是用于解釋和理解。圖1A示出了多個副載波和多個群集；圖IB是分配多個副載波的處理過程的一個實施例的流程圖；圖2示出了 OF匿符號、導頻和群集的時間和頻率柵格；圖3示出了用戶設(shè)備的處理過程；圖4示出了圖3的一個實例；圖5示出了任意群集反饋的格式的一個實施例；圖6示出了將群集分成組的一個實施例；圖7示出了基于組的群集分配的反饋格式的一個實施例；圖8示出了多小區(qū)、多扇區(qū)網(wǎng)絡中的頻率重用和干擾；圖9示出了相干群集和分集群集的不同群集格式；圖10示出了具有副載波跳躍的分集群集；圖11示出了依賴于副載波移動性在分集群集與相干群集之間的智能交換圖12示出了群集分類的重新配置的一個實施例；圖13示出了基站的一個實施例。
具體實施例方式
本發(fā)明公開了用于副載波分配的分布式的減少復雜性的技術(shù)方案。下面使用作為一個實例的OFDMA(群集)解釋這里所公開的技術(shù)。然而，這些技術(shù)不限于基于OFDMA的系統(tǒng)。這些技術(shù)通常適用于多載波系統(tǒng)，例如，在多載波系統(tǒng)中，載波可以是0FDMA中的群集，CDMA中的擴頻碼，SDMA(空分多址)中的天線波束等。在一個實施例中，在每個小區(qū)中分別執(zhí)行副載波分配。在每個小區(qū)中，當每個新用戶設(shè)備加入系統(tǒng)時還漸進地進行各用戶設(shè)備(例如，移動用戶設(shè)備)的分配，以反抗每個小區(qū)內(nèi)的用戶設(shè)備聯(lián)合分配，其中在每個小區(qū)中，考慮每個分配的一個小區(qū)中所有用戶設(shè)備來進行分配判決。 對于下行信道，每個用戶設(shè)備首先測量所有副載波的信道和干擾信息，然后選擇具有良好特性(例如，高信干噪聲比(SINR))的多個副載波，并且把關(guān)于這些候選副載波的信息反饋給基站。反饋可以包括所有副載波或者只有一部分副載波的信道和干擾信息(例如，信干噪聲比信息)。在僅提供有關(guān)僅僅是一部分副載波的信息的情況下，用戶設(shè)備可以提供一個從這些用戶設(shè)備預期使用的副載波開始定序的副載波列表，通常是因為這些副載波性能比其它副載波優(yōu)良或更好。 —旦從用戶設(shè)備收到該信息，基站就利用基站上可用的附加信息進一步從候選者中選擇副載波。例如，這些附加信息是每個副載波的業(yè)務負荷信息、用于每個頻帶的在基站上排隊的業(yè)務請求量、該頻帶是否被過度使用、和/或用戶設(shè)備已經(jīng)等待多長時間來發(fā)送信息。在一個實施例中，鄰近小區(qū)的副載波加載信息還可以在基站之間交換?；究梢允褂酶陛d波分配中的該信息減少小區(qū)間干擾。 在一個實施例中，分配信道的基站基于反饋進行的選擇，導致編碼/調(diào)制速率的選擇。當指定所發(fā)現(xiàn)的適于使用的副載波時，用戶設(shè)備可以指定這樣的編碼/調(diào)制速率。例如，如果SINR小于某一閾值(例如，12dB)，則使用四相移鍵控(QPSK)調(diào)制；否則，使用16正交振幅調(diào)制(QAM)。然后基站將副載波分配和使用的編碼/調(diào)制速率通知給用戶設(shè)備。
在一個實施例中，將下行鏈路副載波的反饋信息經(jīng)由上行鏈路接入信道發(fā)送給基站，這種情況在每個發(fā)送時隙的一個短時段(例如每10毫秒時隙中的400微秒)發(fā)生。在一個實施例中，接入信道占用整個頻率寬帶。然后，基站可以從接入信道中直接收集每個副載波的上行鏈路SINR。上行鏈路副載波的SINR以及業(yè)務負荷信息被用于上行鏈路副載波分配。 對于任何一個方向，基站進行每個用戶設(shè)備的副載波分配的最終判決。 在下面的說明中，還公開了選擇性副載波分配的過程，包括信道和干擾檢測的方
法，信息從用戶設(shè)備反饋到基站的方法，以及基站使用的用于副載波選擇的算法。 在下面的說明中，公開了大量的細節(jié)，以提供對本發(fā)明的充分理解。然而，本領(lǐng)域
的熟練技術(shù)人員將會明白，沒有這些具體細節(jié)也可以實施本發(fā)明。在其它示例中，以方框圖
形式，而不是具體的形式示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置，以便于理解本發(fā)明。 下面的詳細說明的某些部分是以計算機存儲器中對數(shù)據(jù)比特操作的算法和符號
表示的術(shù)語給出的。這些算法說明和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中熟練技術(shù)人員使用的工具，以
便把他們的工作最有效地傳達給本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員。 一個算法在這里通常被表達為導
致預期結(jié)果的諸多步驟的有條理的順序。這些步驟是需要實際管理物理量的那些步驟。通
常(盡管不是必需的)，這些物理量取能夠被存儲、傳遞、組合、比較和管理的電或磁信號的
形式。業(yè)已證明，將這些信號稱之為比特、數(shù)值、元素、符號、字符、期限、數(shù)目等有時是非常
便利的，這主要出于公共應用的原因。
然而應當記住，所有這些術(shù)語和類似術(shù)語都與適當?shù)奈锢砹肯嗦?lián)系，并且只是適 用于這些物理量的方便標記。除非特別聲明與下面的說明明顯不同，在整個說明中，利用術(shù) 語"處理"或者"演算"或者"計算"或者"確定"或者"顯示"等的討論涉及計算機系統(tǒng)或者 類似電計算裝置的動作和處理，所述計算機系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的寄存器和存儲器內(nèi)的代 表物理(電子)量的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機系統(tǒng)存儲器或寄存器或其它這樣的信 息存儲、傳輸或顯示裝置內(nèi)的同樣代表物理量的其它數(shù)據(jù)。 本發(fā)明還涉及執(zhí)行此操作的設(shè)備。該設(shè)備可以為所需目的專門構(gòu)造，或者可以包 括一個由計算機中存儲的計算機程序選擇性激勵或者重新配置的通用計算機。這樣的一 種計算機程序可以被存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中，該存儲介質(zhì)是，例如，但不限于，包括 軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤的任何盤，只讀存儲器(ROM)，隨機存儲存儲器(RAM)， EPR0M， EEPROM，磁或光卡，或者適合于存儲電子指令的任何類型的介質(zhì)，并且每個存儲介質(zhì)連接計 算機系統(tǒng)總線。 這里所述的算法和顯示不一定涉及任何特定的計算機或者其它設(shè)備。各種通用系 統(tǒng)可以與這里的教導的程序一起使用，或者它可以證明便于構(gòu)造更專用的執(zhí)行所需方法步 驟的設(shè)備。用于各種這類系統(tǒng)的所需結(jié)構(gòu)將會從下面的說明中得知。此外，本發(fā)明不結(jié)合 任何特殊編程語言進行說明。人們將會明白各種編程語言可以用來實施這里所述的本發(fā)明 的教導。 機器可讀介質(zhì)包括以機器(例如， 一個計算機)可讀的格式存儲或者發(fā)射信息的 任何機構(gòu)。例如，機器可讀介質(zhì)包括只讀存儲器("ROM");隨機存取存儲器("RAM");磁 盤存儲介質(zhì)；光存儲介質(zhì)；閃存裝置；傳播信號(例如，載波，紅外線，數(shù)字信號等)的電、 光、聲或其它形式等。
副載波群集 這里所述的技術(shù)針對數(shù)據(jù)業(yè)務信道的副載波分配。在一個蜂窩系統(tǒng)中，通常存在 為控制信息交換和其它目的預分配的其它信道。這些信道經(jīng)常包括下行鏈路和上行鏈路控 制信道，上行信道接入信道，和時間及頻率同步信道。 圖1A示出了多個副載波，比如副載波101和群集102。 一個群集，比如群集102被 定義為一個邏輯單元，如圖1A所示，它至少包含一個物理副載波。群集可以包含連續(xù)的或 者不相交的副載波。 一個群集與它的副載波之間的映射可以是固定的或者可以是可重新配 置的。在后一種情況下，基站在群集被重新定義時通知用戶設(shè)備。在一個實施例中，頻譜包 括512個副載波，以及每個群集包括四個連續(xù)的副載波，從而導致128個群集。
一個示范性副載波/群集分配過程 圖1B是向用戶設(shè)備分配群集的處理的一個實施例的流程圖。該處理通過處理邏 輯執(zhí)行，所述處理邏輯可以包括硬件(例如，專用邏輯，電路等)，軟件(比如在通用計算機 或者專用機器上運行的軟件)，或者兩者的組合。 參見圖1B，每個基站向它的小區(qū)(或扇區(qū))內(nèi)的每個用戶設(shè)備周期性地廣播導頻 OFmi符號(處理塊101)。導頻符號通常被稱作探測序列或者信號，該導頻符號對于基站和 用戶設(shè)備是確知的。在一個實施例中，每個導頻符號覆蓋整個OFmi頻率帶寬。對于不同小 區(qū)(或扇區(qū))，導頻符號可以是不同的。導頻符號可以服務多種目的時間和頻率同步，信 道估算和用于群集分配的信干噪聲比(SINR)測量。
每個用戶設(shè)備隨后連續(xù)監(jiān)視導頻符號的接收，并測量每個群集的SINR和/或其它 參數(shù)，包括小區(qū)間干擾和小區(qū)內(nèi)業(yè)務(處理塊102)?；谠撔畔ⅲ總€用戶設(shè)備選擇一個或 多個相互比較具有良好性能(例如，高SINR和低業(yè)務負荷)的群集，并且經(jīng)由預定上行接 入信道向基站反饋關(guān)于這些候選群集的信息(處理塊103)。例如，高于10dB的SINR值可 以顯示良好性能。同樣，小于50%的群集利用因子可以顯示良好性能。每個用戶設(shè)備選擇 具有比其它群集更好性能的群集。該選擇導致每個用戶設(shè)備根據(jù)測量參數(shù)選擇他們愿意使 用的群集。 在一個實施例中，每個用戶設(shè)備測量每個副載波群集的SINR，并經(jīng)由接入信道向 他們的基站報告這些SINR測量。SINR值可以包括群集中每個副載波的SINR值的平均。作 為選擇，群集的SINR值可以是該群集中副載波的SINR值中最壞的SINR。在另一個實施例 中，群集中副載波的SINR值的加權(quán)平均被用來生成群集的SINR值。在施加于用戶設(shè)備的 加權(quán)也許是不同的分集群集中，這也許特別有用。 從每個用戶設(shè)備到基站的信息反饋包括用于每個群集的SINR值，并且還指示用 戶設(shè)備預期使用的編碼/調(diào)制速率。不需要使用群集索引來指示反饋的SINR值對應于哪 個群集，只要反饋的信息順序?qū)臼且阎募纯伞Ｔ谝粋€可替代的實施例中，根據(jù)哪個群 集對于用戶設(shè)備具有彼此相對最佳性能，對反饋的信息定序。在這樣一種情況下，需要使用 一個索引指示伴隨的SINR值相對應于哪個群集。 —旦收到來自用戶設(shè)備的反饋，基站從候選群集中進一步選擇一個或多個群集 (處理塊104)?；究梢岳没旧峡捎酶郊有畔?，例如每個副載波的業(yè)務負荷信息、基站 上排隊的用于每個頻帶的業(yè)務請求量，不論該頻帶是否過度使用，以及用戶設(shè)備已經(jīng)等待 多長時間發(fā)送信息。還可以在基站之間交換相鄰小區(qū)的副載波加載信息?；究梢允褂酶?載波分配的該信息減少小區(qū)間干擾。 在群集選擇之后，如果已經(jīng)建立了對用戶設(shè)備的連接，基站就經(jīng)由下行公共控制 信道或者經(jīng)由專用下行業(yè)務信道把該群集分配通知給用戶設(shè)備(處理塊105)。在一個實施 例中，基站還把適當?shù)恼{(diào)制/編碼速率通知給用戶設(shè)備。 —旦建立了基本通信鏈路，每個用戶設(shè)備就可以使用專用業(yè)務信道(例如，一個 或多個預定的上行接入信道)向基站連續(xù)發(fā)送反饋信息。 在一個實施例中，基站同時分配所有的將由用戶設(shè)備使用的群集。在一個可替換 實施例中，基站首先分配多個群集，在此稱之為基本群集，以建立基站與用戶設(shè)備之間的數(shù) 據(jù)鏈路。然后，基站相繼發(fā)送更多的群集(在此稱之為輔助群集)給用戶設(shè)備，以增加通信 帶寬。可以把較高的優(yōu)先級給予基本群集的分配，以及可以把較低的優(yōu)先級給予輔助群集 的分配。例如，基站首先確保對用戶設(shè)備的基本群集的分配，然后再試著滿足來自用戶設(shè)備 的關(guān)于輔助群集的進一步請求。作為選擇，基站可以在分配基本群集給其它用戶設(shè)備之前， 向一個或多個用戶設(shè)備分配輔助群集。例如，基站在向其它用戶設(shè)備分配任何群集之前，可 以向一個用戶設(shè)備分配基本和輔助群集。在一個實施例中，基站向一個新用戶設(shè)備分配基 本群集，然后確定是否有請求群集的任何其它用戶設(shè)備。如果沒有，基站則向新用戶設(shè)備分 配輔助群集。 有時，處理邏輯通過重復上述處理來執(zhí)行再訓練(處理塊106)。再訓練可以被周 期地執(zhí)行。該再訓練可以抵償用戶設(shè)備移動以及任何干擾變化。在一個實施例中，每個用戶設(shè)備向基站報告它的群集更新選擇和相關(guān)聯(lián)的SINR。然后基站進一步執(zhí)行再選擇，并把 新的群集分配通知給用戶設(shè)備。再訓練可以由基站啟動，在此情況下，基站請求一個特定用 戶設(shè)備報告它的更新的群集選擇。當用戶設(shè)備觀測到信道惡化時，用戶設(shè)備也可以啟動再 訓練。 自適應調(diào)制和編碼 在一個實施例中，不同的調(diào)制和編碼速率被用來支持在具有不同SINR的信道上 的可靠傳輸。多個副載波上的信號擴展還可以用來在非常低SINR情況下提高可靠性。
—個實例性編碼/調(diào)制表在下面的表1中給出。
表1
方案調(diào)制碼速率
0QPSK， 1/8擴展1/2
1QPSK， 1/4擴展1/2
2QPSK， 1/2擴展1/2
3QPSK1/2
48PSK2/3
516QAM3/4
664QAM5/6 在上面的實例中，1/8擴展表示在8個副載波上重復一個QPSK調(diào)制符號。重復/ 擴展也可以擴大到時域。例如，可以在兩個OFDM符號的四個副載波上重復一個QPSK符號， 也得到1/8擴展。 在初始群集分配和速率選擇之后，可以根據(jù)接收機上觀測到的信道條件自適應地
改變編碼/調(diào)制速率。 導頻符號和SINR測暈 在一個實施例中，每個基站同時發(fā)射多個導頻符號，而每個導頻符號占據(jù)整個 OF匿頻率帶寬，如圖2A-C所示。再參見圖2A-C，導頻符號201被顯示為分別橫越用于小區(qū) A、B和C的整個OF匿頻率帶寬。在一個實施例中，每個導頻符號具有一個128微秒的長度 或者時段與一個保護時間，其組合近似152微秒。每個導頻時段之后，具有預定數(shù)量的數(shù)據(jù) 時段，后面是另一組導頻符號。在一個實施例中，在每個導頻之后，具有用來發(fā)送數(shù)據(jù)的4 個數(shù)據(jù)時段，每個數(shù)據(jù)時段為152微秒。 用戶設(shè)備依據(jù)導頻符號估算用于每個群集的SINR。在一個實施例中，用戶設(shè)備首 先估算包括振幅和相位的信道響應，仿佛不存在干擾或噪聲。 一旦信道被估算，用戶設(shè)備就
10依據(jù)接收的信號計算干擾/噪聲。 可以從最大到最小SINR排列所估算的SINR值的順序，并選擇具有大SINR值的群 集。在一個實施例中，所選擇的群集具有大于最小SINR的SINR值，該最小SINR值仍然允 許系統(tǒng)所支持的可靠(即使低速率)傳輸。所選擇的群集的數(shù)量可依賴于反饋的帶寬和請 求的傳輸速率。在一個實施例中，用戶設(shè)備總是試著發(fā)送基站選擇的盡可能多的群集的信 息。 所估算的SINR值還用來選擇如上述討論的用于每個群集的合適的編碼/調(diào)制速 率。通過使用一個合適的SINR索引方案，SINR索引還可以指示用戶設(shè)備預期使用的一個 特定編碼和調(diào)制速率。需要說明的是，即使對于相同用戶設(shè)備，不同的群集可能具有不同的 調(diào)制/編碼速率。 導頻符號服務于確定小區(qū)中干擾的附加目的。由于相同時間廣播多個小區(qū)的導 頻，因此這些導頻將相互干擾(由于它們占據(jù)整個頻帶)。該導頻符號的碰撞可以用來確定 最壞情形的干擾量。因此，在一個實施例中，使用該方法的上述SINR估算是穩(wěn)妥的，其中所 測量的干擾電平是最壞的情形(假定所有干擾源都發(fā)射)。這樣，導頻符號的結(jié)構(gòu)使它占據(jù) 了整個頻帶，由此造成不同小區(qū)之中的碰撞，以供檢測分組傳輸系統(tǒng)中最壞SINR之用。
在數(shù)據(jù)業(yè)務時段期間，用戶設(shè)備可以再次確定干擾的電平。數(shù)據(jù)時段被用來確定 小區(qū)內(nèi)業(yè)務以及小區(qū)間干擾電平。特別是，導頻和業(yè)務時段期間的功率差可以被用來檢測 (小區(qū)間)業(yè)務加載和小區(qū)間干擾，以選擇預期群集。 某些群集的干擾電平可能較低，因為這些群集可能未在相鄰小區(qū)中使用。例如，在 小區(qū)A中，對于群集A干擾小，因為群集A未在小區(qū)B中使用(而是在小區(qū)C中使用)。同 樣，在小區(qū)A中，群集B經(jīng)歷來自小區(qū)B的較低干擾，因為群集B在小區(qū)B中使用，但未在小 區(qū)C中使用。 基于該估算的調(diào)制/編碼速率強化了 (robust)突發(fā)分組傳輸導致的經(jīng)常性干擾 變化。這是因為速率預測以所有干擾源正在發(fā)射的最壞情況為基礎(chǔ)。 在一個實施例中，用戶設(shè)備利用從導頻符號時段和數(shù)據(jù)業(yè)務時段得到的信息，分 析小區(qū)內(nèi)業(yè)務負荷和小區(qū)間干擾的存在。用戶設(shè)備的目的是向基站提供關(guān)于用戶設(shè)備預期 使用那些群集的指示。在理想情況下，用戶設(shè)備選擇的結(jié)果是具有高信道增益、來自其它小 區(qū)的低干擾以及高可用性的群集。用戶設(shè)備提供反饋信息，它包括按順序列出預期的群集 的結(jié)果，或者包括這里沒有說明的信息。 圖3示出了用戶設(shè)備處理的一個實施例。該處理通過處理邏輯執(zhí)行，所述處理邏 輯可以包括硬件(例如，專用邏輯，電路等)，軟件(比如在通用計算機或者專用機器上運行 的軟件)，或者兩者的組合。 參見圖3，信道/干擾估算處理塊301在導頻時段響應導頻符號執(zhí)行信道和干擾估 算。業(yè)務/干擾分析處理塊302在數(shù)據(jù)時段響應信號信息和來自信道/干擾估算塊301的 信息執(zhí)行業(yè)務和干擾分析。 群集定序和速率預測處理塊303連接信道/干擾估算處理塊301和業(yè)務/干擾分 析處理塊302的輸出，以執(zhí)行群集定序和選擇以及速率預測。 群集定序處理塊303的輸出被輸入到群集請求處理塊304，請求群集和調(diào)制/編碼 速率。這些選擇的指示被發(fā)送到基站。在一個實施例中，經(jīng)由接入信道向基站報告每個群
11集的SINR。該信息用于群集選擇，以避免具有重小區(qū)內(nèi)業(yè)務加載和/或來自其它小區(qū)的強 干擾的群集。也就是說，如果相對于一個特定群集已經(jīng)存在重小區(qū)內(nèi)業(yè)務加載，那么一個新 用戶設(shè)備不分配該特定群集的使用。此外，如果干擾非常強以致SINR僅僅允許低速率傳輸 或者完全沒有可靠的傳輸，那么可以不分配群集。 處理塊301通過監(jiān)視由于在多個小區(qū)中同時廣播的全帶寬導頻符號而生成的干 擾來執(zhí)行信道/干擾估算，在本領(lǐng)域中是公知的。該干擾信息被傳送到處理塊302，該處理 塊使用下列信息求解下式
HiSi+工i+rii = y丄 其中，Si代表副載波(頻帶)i的信號，Ii是副載波i的干擾，&是與副載波i相 關(guān)聯(lián)的噪聲，yi是副載波i的觀測。在512個副載波情況下，i可以是0至511。 Ii和r^不 能分離，可以被考慮為一個量值。干擾/噪聲和信道增益Hi是未知的。在導頻時段，代表 導頻符號的信號Si和觀測yi是可知的，因而對于沒有干擾和噪聲的情況，允許確定信道增 益&。 一旦知道信道增益Hi，就可以把它帶入式中，以確定數(shù)據(jù)時段期間的干擾/噪聲，因 為此時Hi、Si和yi都是已知的。 來自處理塊301和302的干擾信息由用戶設(shè)備使用以選擇預期的群集。在一個實 施例中，使用處理塊303，使用戶設(shè)備確定群集的次序，并且還預測使用這種群集的將是可 用的數(shù)據(jù)速率。預測的數(shù)據(jù)速率信息可以從具有預先計算的數(shù)據(jù)速率值的查找表中得到。 這樣一個查找表可以存儲成對的每個SINR和其相關(guān)聯(lián)的預期傳輸速率。基于該信息，用戶 設(shè)備根據(jù)預定參數(shù)標準選擇他預期使用的群集。用戶設(shè)備使用定序的群集列表請求預期的 群集與用戶設(shè)備知道的編碼和調(diào)制速率，以實現(xiàn)預期的數(shù)據(jù)速率。 圖4是基于功率差選擇群集的設(shè)備的一個實施例。該方案使用在導頻符號時段和 數(shù)據(jù)業(yè)務時段期間得到的信息執(zhí)行能量檢測。圖4的處理可以用硬件(例如，專用邏輯，電 路等)、軟件(比如在通用計算機系統(tǒng)或者專用機器上運行的軟件)、或者兩者結(jié)合實現(xiàn)。
參見圖4，一個用戶設(shè)備包括SINR估算處理塊401，以在導頻時段執(zhí)行每個群集 的SINR估算；功率計算塊402，以在導頻時段執(zhí)行每個群集的功率計算；和功率計算處理塊 403，以在數(shù)據(jù)時段執(zhí)行每個群集的功率計算。減法器404從處理塊402的導頻時段的功率 計算中減去處理塊403的數(shù)據(jù)時段的功率計算。減法器404的輸出被輸入到功率差定序 (和組選擇)處理塊405，以便根據(jù)SINR和導頻時段與數(shù)據(jù)時段間的功率差執(zhí)行群集定序 和選擇。 一旦已經(jīng)選擇了群集，用戶設(shè)備采用處理塊406請求所選擇的群集和編碼/調(diào)制 速率。 更具體地說，在一個實施例中，根據(jù)下式，將導頻時段期間的每個群集的信號功率
與業(yè)務時段期間的信號功率進行比較 Pp = Ps+PI+PN，
'i^沒有信號和干擾 = 4+/^,僅有信號 &= P,+^,僅有干擾
有信號和干擾A,僅有信號 A,僅有干擾
0，有信號和干擾 其中，PP是在導頻時段期間對應于每個群集的被測量功率，PD是業(yè)務時段期間的 被測量功率，Ps是信號功率，P工是干擾功率，PN是噪聲功率。在一個實施例中，用戶設(shè)備選 擇具有較大PP/(PP-PD)(例如，大于比如10dB的閾值)的群集，并且避免具有可能的低PP/ (PP-PD)(例如，低于比如10dB的閾值)的群集。 作為選擇，所述差值可以以用于一個群集的每個副載波的導頻時段期間和數(shù)據(jù)業(yè) 務時段期間所觀測的樣值之間的能量差為基礎(chǔ)，比如下式
A,+Z"l — l, 這樣用戶設(shè)備可以對所有副載波的差值求和。 根據(jù)實際實施，用戶設(shè)備可以使用以下標準，SINR和PP-PD的組合函數(shù)，以選擇群 P = f (SINR， PP/(PP-PD)) 其中，f是兩個輸入的函數(shù)，f的一個實例是加權(quán)的平均(例如，相等的加權(quán))。作 為選擇，用戶設(shè)備根據(jù)其SINR選擇群集，并且僅使用功率差PP-PD來辨別具有同樣SINR的 群集。該差值可以小于閾值(例如，ldB)。 SINR和Pp-P。兩者的測量可以在時間上平均，以減少差異并提高精度。在一個實 施例中，使用一個移動平均時間窗，該時間窗長得足以使統(tǒng)計異常達到平均數(shù)，而且短得又 足以捕獲信道和干擾的時變性質(zhì)，例如1微秒。
下行鏈路群集分配的反饋格式 在一個實施例中，對于下行鏈路，反饋包含所選擇的群集和它們的SINR的索引。 圖5示出了任意群集反饋的一個示例性格式。參見圖5，用戶設(shè)備提供一個指示群集和它 的相關(guān)聯(lián)的SINR值群集索引(ID)。例如，在反饋中，用戶設(shè)備提供群集ID1(501)和用 于該群集的SINR， SINR1 (502);群集ID2(503)和用于該群集的SINR， SINR2(504);群集 ID3(505)和用于該群集的SINR， SINR3 (506)，等。群集的SINR可以使用副載波的SINR的 平均來建立。因此，多個任意群集可以被選擇為候選者。如上所述，還可以在反饋中對所選 擇的群集定序，以指示優(yōu)先級。在一個實施例中，用戶設(shè)備可以形成一個群集的優(yōu)先級列 表，并以優(yōu)先級遞減順序回送SINR信息。 通常，不是SINR本身，而是SINR等級的索引足以指示群集的適當編碼/調(diào)制。例 如，3比特字段可以用于SINR索弓|，以指示8個自適應編碼/調(diào)制的不同速率。
一個示例性基站 基站向提出請求的用戶設(shè)備分配預期群集。在一個實施例中，分配給用戶設(shè)備的 群集的可用性依賴于群集的總業(yè)務負荷。因此，基站選擇不僅具有高SINR而且還具有低業(yè) 務負荷的群集。 圖13是基站的一個實施例的方框圖。參見圖13，群集分配和負荷調(diào)度控制器 1301 (群集分配器)收集所有必要信息，包括為每個用戶設(shè)備指定的群集的下行/上行
13SINR(例如，經(jīng)由從OF匿收發(fā)信機1305接收的SINR/速率索引信號1313)和用戶數(shù)據(jù)、隊 列充滿/業(yè)務負荷(例如，經(jīng)由來自多用戶數(shù)據(jù)緩存器1302的用戶數(shù)據(jù)緩沖信息1311)。 控制器1301使用該信息作出用于每個用戶的群集分配和負荷調(diào)度的判決，并且把判決信 息存儲到存儲器(未示出)中?？刂破?301經(jīng)由控制信號信道將判決通知給用戶設(shè)備(例 如，經(jīng)由OF匿收發(fā)信機1305的控制信號/群集分配1312)?？刂破?301在再訓練期間更 新該判決。 在一個實施例中，控制器1301還執(zhí)行用戶接入的允許控制，因為它知道系統(tǒng)的業(yè) 務負荷。這可以通過使用允許控制信號1310控制用戶數(shù)據(jù)緩存器1302來實現(xiàn)。
用戶1 N的分組數(shù)據(jù)被存儲在用戶數(shù)據(jù)緩存器1302中。對于下行鏈路，多路復 用器1303借助控制器1301的控制將用戶數(shù)據(jù)裝載到等待發(fā)送的群集數(shù)據(jù)緩存器(用于群 集1 M)。對于上行鏈路，多路復用器1303將群集緩存器中的數(shù)據(jù)發(fā)送給相應的用戶緩存 器。群集緩存器1304存儲將要經(jīng)由OFDM收發(fā)信機1305 (用于下行鏈路)發(fā)送的信號和從 收發(fā)信機1305接收的信號。在一個實施例中，每個用戶可以占用多個群集，每個群集可以 被多個用戶共享(以時分復用方式)。
針鍾,營, 在另一個實施例中，對于上行鏈路，將群集劃分成多個組。每個組可以包括多個群 集。圖6示出了一個示例性的劃分。參見圖6，組l-4用指向作為劃分結(jié)果的位于每個組中 的群集的箭頭顯示。在一個實施例中，每個組中的多個群集在整個帶寬上相距很遠。在一 個實施例中，每個組中的多個群集之分離遠大于信道相干帶寬，即，信道響應大致保持相同 的帶寬。相干帶寬的典型值對于許多蜂窩系統(tǒng)為100kHz。這改善了每個組中的頻率分集， 并增加了一個組內(nèi)至少某些群集可以提供高SINR的概率。這些群集可以按組分配。
基于組的群集分配的目的包括群集索引的數(shù)據(jù)比特，從而減少了群集分配的反饋 信道(信息)和控制信道(信息)的帶寬需求?；诮M的群集分配還可以用來減少小區(qū)間 干擾。 在收到來自基站的導頻信號后，用戶設(shè)備同時或者順序地反送一個或多個群集組 的信道信息。在一個實施例中，只有某些組的信息被反送到基站。許多標準可以用來根據(jù) 信道信息、小區(qū)間干擾電平和每個群集的小區(qū)內(nèi)業(yè)務負荷來選擇和定序多個組。
在一個實施例中，用戶設(shè)備首先選擇具有最好總性能的組，然后反饋該組中的群 集的SINR信息。用戶設(shè)備可以根據(jù)SINR高于預定閾值的群集數(shù)量定序多個組。通過順序 發(fā)送該組中所有群集的SINR，只需要發(fā)送組索引，而不需要發(fā)送所有群集索引。因此，每個 組的反饋通常包含兩類信息組索引和該組內(nèi)的每個群集的SINR值。圖7示出了指示基于 群集分配的一個示例性格式。參見圖7，組ID、 ID1后面是該組中每個群集的SINR值。這 可以顯著地減少反饋的開銷。 —旦收到來自用戶設(shè)備的反饋信息，基站上的群集分配器從一個或者多個組中選 擇多個群集，如果可以得到的話，然后向用戶設(shè)備分配這些群集。該選擇可以通過基站的媒 體接入控制部分的指定來實現(xiàn)。 此外，在小區(qū)間干擾環(huán)境中，多個組具有與不同小區(qū)相關(guān)聯(lián)的不同優(yōu)先級。在一個 實施例中，用戶設(shè)備的一個組的選擇通過組優(yōu)先級來偏移，這意味著某些用戶設(shè)備具有比 其它用戶設(shè)備更高的某些組應用的優(yōu)先級。
在一個實施例中，在一個用戶設(shè)備與一個群集組之間沒有固定的聯(lián)系；然而，在一 個可替代實施例中，可以有這樣一個固定聯(lián)系。在用戶設(shè)備與一個或者多個群集組之間存 在固定聯(lián)系的實施中，可以省略反饋信息的組索引，因為通過默認用戶設(shè)備和基站得知了 該信息。 在另一個實施例中，從基站發(fā)送到用戶設(shè)備的導頻信號還指示每個群集的可用
性，例如，導頻信號顯示哪些群集已經(jīng)分配給其它用戶設(shè)備和哪些群集可以用于新的分配。
例如，基站可以在指示一個群集是可用的群集的多個副載波上發(fā)射導頻序列1111 llll，和
發(fā)送指示群集是不可用的導頻序列1111-1-1-1-1。在接收機上，用戶設(shè)備首先使用本領(lǐng)域
公知的信號處理方法例如相關(guān)方法辨別這兩個序列，然后估算信道和干擾電平。 借助該信息與用戶設(shè)備獲得的信道特征的組合，用戶設(shè)備可以把實現(xiàn)高SINR和
良好負荷平衡的多個組列入優(yōu)先地位。 在一個實施例中，用戶設(shè)備通過使用糾錯碼保護反饋信息。在一個實施例中，使用
源編碼技術(shù)例如差分編碼壓縮反饋中的SINR信息，然后通過信道碼進行編碼。 圖8顯示了用于一個示例性蜂窩設(shè)置的頻率重用圖案的一個實施例。每個小區(qū)具
有在基站上使用定向天線的6個扇區(qū)的六邊形結(jié)構(gòu)。在小區(qū)之間，頻率重用因子是l。在每
個小區(qū)內(nèi)頻率重用因子是2，其中扇區(qū)交替使用兩個頻率。如圖8所示，每個陰影扇區(qū)使用
可用OFDMA群集的一半，無陰影的扇區(qū)使用該群集的另一半。在一般性情況下，陰影扇區(qū)使
用的群集被稱作奇群集，而無陰影扇區(qū)使用的群集被稱作偶群集。 考慮在用戶設(shè)備上用全向天線發(fā)射下行鏈路信號的情況。從圖8中可以清楚地看 到，對于陰影扇區(qū)，小區(qū)A干擾小區(qū)B，小區(qū)B又干擾小區(qū)C，小區(qū)C又干擾小區(qū)A，即，A- > B- > C- > A。對于無陰影扇區(qū)，小區(qū)A干擾小區(qū)C，小區(qū)C又干擾小區(qū)B，小區(qū)B又干擾小 區(qū)A，即，A- > C- > B- > A。 扇區(qū)A1接收來自扇區(qū)C1的干擾，但是其傳輸干擾扇區(qū)B1。即，干擾源和干擾的受 害者是不同的。這可以在使用干擾避免的分布式群集分布系統(tǒng)中造成一個穩(wěn)定性問題如 果一個頻率群集被分配在扇區(qū)B1而不是扇區(qū)C1中，則該群集可以被分配在A1中，因為在 Al中把它視作清潔(無干擾)。然而，該群集的分配可以對B1中現(xiàn)存分配造成干擾問題。
在一個實施例中，不同群集組在不同小區(qū)中被分配不同優(yōu)先級，以便在業(yè)務負荷 逐漸加入一個扇區(qū)時減輕上述問題?？梢月?lián)合設(shè)計優(yōu)先級順序，使群集可以被選擇性地分 配，以避免來自干擾源的干擾，同時減少以及可能最小化對其它小區(qū)中現(xiàn)有分配造成干擾 問題的可能性。 使用上述實例將奇群集(由陰影扇區(qū)使用)劃分成3組組1，2，3。表2中列出 了優(yōu)先級序列。 表2 :陰影扇區(qū)的下行鏈路的優(yōu)先級定序。
優(yōu)先級定序小區(qū)A小區(qū)B小區(qū)C
1組1組3組2
2組2組1組3
3組3組2組1 考慮扇區(qū)A1。首先選擇性分配組l中的群集。如果仍然有更多的需要群集的用戶 設(shè)備，則根據(jù)測量的SINR，將組2中的群集選擇性地分配給用戶設(shè)備(避免從扇區(qū)Cl接收 強干擾的群集)。需要說明的是，從組2向扇區(qū)A1新近分配的群集將不會在扇區(qū)B1中造成 干擾問題，除非扇區(qū)Bl中的負荷太重使組3和組1中的群集被用盡，并且還要使用組2中 的群集。表3顯示了當在扇區(qū)A1、B1、C1中使用不足所有可用群集的2/3時的群集應用。
表3 :具有不足全負荷2/3的陰影扇區(qū)的下行鏈路的群集應用。
群集應用小區(qū)A小區(qū)B小區(qū)C
1組1組3組2
2組2組1組3
3 表4示出了無陰影扇區(qū)的下行鏈路的優(yōu)先級順序，它不同于陰影扇區(qū)的優(yōu)先級順 序，因為干擾關(guān)系被顛倒。
表4 :無陰影扇區(qū)的下行鏈路的優(yōu)先級定序。
優(yōu)先級定序小區(qū)A小區(qū)B小區(qū)C
1組1組2組3
2組2組3組1
3組3組1組2 相干與分集群集義間的智能奪換 在一個實施例中，存在兩類群集相干群集，包含相互接近的多個副載波；和分集 群集，包括具有至少在頻譜上相距很遠擴展的某些副載波。多個副載波的接近最好是在 信道相干帶寬內(nèi)，即，信道響應保持大致相同的帶寬，對于許多群集系統(tǒng)通常是在100kHz 內(nèi)。另一方面，分集群集的副載波擴展最好大于信道相干帶寬，對于許多蜂窩系統(tǒng)通常是在 100kHz內(nèi)。當然，擴展越大，分集就越好。因此，這種情況下的一般目的是最大化擴展。
圖9示出了用于小區(qū)A-C的相干群集和分集群集的實例性群集格式。參見圖9，對于小區(qū)A-C，頻率(副載波)的標記指示頻率是否為相干或者分集群集的部分。例如，被標 記為1-8的那些頻率是分集群集，被標記為9-16的那些頻率是相干群集。例如，一個小區(qū) 中被標記為1的所有頻率是一個分集群集的部分，一個小區(qū)中被標記為2的所有頻率是另 一個群集的部分等，而被標記為9的頻率組是一個相干群集，被標記為10的頻率組是另一 個相干群集等。對于不同小區(qū)可以不同地配置分集群集，以經(jīng)由干擾平均減少小區(qū)間干擾 的影響。 圖9顯示了 3個相鄰小區(qū)的示范性群集配置。來自一個小區(qū)的特定群集的干擾被 分布到其它小區(qū)的許多群集上，例如，來自小區(qū)A的群集1的干擾被分布到小區(qū)B的群集1、 8、7、6。這明顯減少了對小區(qū)B中的任何特定群集的干擾功率。同樣，對一個小區(qū)的任何特 定群集的干擾來自其它小區(qū)的許多不同群集。由于所有群集都不是強干擾，因此具有交叉 其副載波信道編碼的分集群集提供干擾分集增益。因此，它的優(yōu)點是，將分集群集分配給接 近(例如，在相干帶寬內(nèi))小區(qū)邊界的多個用戶設(shè)備，并且更加受制于小區(qū)間干擾。
由于相干群集中的副載波是連續(xù)的或者相互接近(例如，在相干帶寬內(nèi))，因此它 們很可能位于信道衰落的相干帶寬內(nèi)，因此，相干群集的信道增益可以顯著變化，群集選擇 可以極大地改善性能。另一方面，分集群集的平均信道增益減少了由于擴頻的多個副載波 中的相干頻率分集造成的變化程度。由于交叉群集內(nèi)副載波的信道編碼，分集群集更強化 了群集誤選擇(通過分集本身的性質(zhì))，同時可能從群集選擇中獲得(yield)較小增益。交 叉副載波的信道編碼是指每個碼字包含從多個副載波發(fā)送的多個比特，更具體地說，在多 個副載波中分布碼字之間的差比特(誤差矢量)。 更多的頻率分集可以通過時間上跳躍的副載波獲得，其中一個用戶設(shè)備在一個時 隙占用一組副載波，在一個不同時隙占用另一不同組副載波。 一個編碼單位(幀)包含多 個這樣的時隙，并且交叉整個幀對所發(fā)送比特編碼。 圖IO示出了具有副載波跳躍的分集群集。參見圖IO，在所示的小區(qū)A和B中存在 4個分集群集，各分集群集中的每個副載波具有相同標記(1，2，3或者4)。存在所示的4個 分離的時隙，并且在每個時隙期間，每個分集群集的副載波變化。例如，在小區(qū)A中，副載波 1是時隙1期間的分集群集1的部分，是時隙2期間的分集群集2的部分，是時隙3期間的 分集群集3的部分，是時隙4期間的分集群集4的部分。這樣，通過時間跳躍的副載波可以 獲得更多的干擾分集，更多干擾分集可以通過使用不同小區(qū)的不同跳躍圖案獲得，如圖10 所示。 用戶設(shè)備改變副載波(跳躍序列)的方式因不同小區(qū)而有所不同，以便通過編碼 實現(xiàn)更好的干擾平均。 對于靜態(tài)副載波，比如在固定無線接入中，信道在時間上變化非常小。使用相干群 集的選擇性群集分配實現(xiàn)良好的性能。另一方面，對于移動用戶設(shè)備，信道時間差異(信道 隨時間變化造成的差異)可能非常大。 一個時間的高增益群集在另一個時間可能處于強衰 落。因此，群集分配需要以快速率更新，從而造成大量的控制開銷。在此情況下，分集群集 可以被用來提供額外強度，并減少頻率群集再分配的開銷。在一個實施例中，執(zhí)行比信道變 化率更快的群集分配，經(jīng)常是通過信道多普勒速率(以赫茲為單位)進行測量，即信道每秒 變化多少周期，其中信道在一個周期后是完全不同的。需要說明的是，可以對相干和分集群 集執(zhí)行選擇性群集分配。
在一個實施例中，對于包含混合的移動和固定副載波的小區(qū)，信道/干擾變化檢 測器可以被設(shè)置在用戶設(shè)備或者基站上，或者被設(shè)置在這兩者上。使用檢測結(jié)果，用戶設(shè)備 和基站智能地選擇對小區(qū)邊界處的移動用戶設(shè)備或者固定用戶設(shè)備的分集群集，和智能地 選擇對接近基站的固定用戶設(shè)備的相干群集。信道/干擾變化檢測器為每個群集時常測量 信道(SINR)變化。例如，在一個實施例中，信道/干擾檢測器為每個群集測量導頻符號之 間的功率差，并且在一個移動窗口 (例如，4個時隙)平均該差值。大差值指示信道/干擾 頻繁變化，并指示副載波分配可能不是穩(wěn)定的。在這樣一種情況下，分集群集對用戶設(shè)備更 理想。 圖11是根據(jù)用戶移動性處理分集群集與相干群集之間智能選擇的一個實施例的 流程圖。該處理由處理邏輯執(zhí)行，所述邏輯可以包括硬件(例如，電路，專用邏輯等)，軟件 (比如，在例如一個通用計算機系統(tǒng)或者專用機器上運行的軟件)，或者兩者的組合。
參見圖11，基站中的處理邏輯執(zhí)行信道/干擾變化檢測(處理塊1101)。然后，處 理邏輯檢驗信道/干擾變化檢測結(jié)果是否指示用戶是移動的，或者位于接近小區(qū)邊緣的一 個固定位置(處理塊1102)。如果用戶不是移動的或者不位于接近小區(qū)邊緣的固定位置，則 處理轉(zhuǎn)移到基站處理邏輯選擇相干群集的處理塊1103 ;反之，處理轉(zhuǎn)移到基站處理邏輯選 擇分集群集的處理塊1104。 可以在再訓練期間更新和智能地交換選擇。 小區(qū)中相干和分集群集的數(shù)量的比例/分配取決于移動和固定用戶群體的比例。
當用戶群體隨系統(tǒng)發(fā)展而變化時，可以重新配置相干和分集群集的分配，以調(diào)節(jié)新系統(tǒng)之
需要。圖12示出了能夠支持比圖9更多的移動用戶的群集分類的重新配置。 盡管本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員在閱讀上述說明之后將會明白本發(fā)明的許多替換和
修改，但是應當理解，通過圖示說明方式描述和顯示的任何特定實施例不能理解為對本發(fā)
明的限制。因此，各種實施例的具體參考不打算用來限制權(quán)利要求的范圍，而權(quán)利要求僅表
述了視作本發(fā)明本質(zhì)的那些特征。
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權(quán)利要求
一種用于使用正交頻分多址(OFDMA)的系統(tǒng)的副載波選擇的方法，該方法包括用戶設(shè)備根據(jù)從基站接收的導頻符號，測量多個副載波的信道以及干擾信息；該用戶設(shè)備選擇一組候選副載波；該用戶設(shè)備向基站提供該組候選副載波的反饋信息；該用戶設(shè)備接收供該用戶設(shè)備使用并由基站選擇的該組副載波的副載波指示；以及在接收新一組副載波的一組用戶設(shè)備被分配之后，用戶設(shè)備提交新的反饋信息，此后用戶設(shè)備接收該新一組副載波的其它指示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括所述用戶設(shè)備向基站發(fā)送指示。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括所述用戶設(shè)備發(fā)送由所述基站選擇的 群集的組的指示。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，該方法還包括所述基站根據(jù)避免小區(qū)間干擾來選擇 用戶設(shè)備的副載波。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括所述用戶設(shè)備測量小區(qū)內(nèi)業(yè)務，其中所 述用戶設(shè)備根據(jù)小區(qū)內(nèi)業(yè)務負荷平衡來選擇候選副載波。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，該方法還包括所述基站選擇副載波，以便平衡每個群 集上的小區(qū)內(nèi)業(yè)務負荷。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括根據(jù)所述基站可用的附加信息，所述基 站從該組候選副載波中選擇副載波。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述附加信息包括每個副載波群集的業(yè)務負荷信息，該業(yè)務負荷信息由所述基站中的數(shù)據(jù)緩存器提供。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過下行鏈路控制信道接收副載波的指示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中多個副載波包括所有可由所述基站分配的副載波。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供反饋信息包括任意定序作為副載波群集的 候選副載波組。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中任意定序候選群集包括首先按照具有最理想的 候選群集的順序列出諸多群集。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供反饋信息包括按順序定序候選群集。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括所述用戶設(shè)備發(fā)送該用戶設(shè)備為每個 群集預期利用的編碼和調(diào)制速率的指示。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括所述基站分配副載波的第一部分，以建立所述基站與所述用戶設(shè)備之間的數(shù)據(jù)鏈路； 以及然后所述基站向所述用戶設(shè)備分配副載波的第二部分，以增加通信帶寬。
16. —種設(shè)備，該設(shè)備包括第一小區(qū)內(nèi)的多個用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備根據(jù)從基站接收的導頻符號測量多個副載 波的信道和干擾信息，以產(chǎn)生指示期望供多個用戶設(shè)備使用的副載波群集的反饋信息；禾口第一小區(qū)中的第一基站，所述第一基站執(zhí)行0FDMA的副載波分配，響應所述反饋信息 并根據(jù)小區(qū)間干擾和小區(qū)內(nèi)業(yè)務負荷平衡向多個用戶設(shè)備分配群集中的0FDMA副載波。其中，在接收新一組副載波的一組用戶設(shè)備被分配之后，所述多個用戶設(shè)備中的一個或多個用戶設(shè)備提交新的反饋信息，此后用戶設(shè)備接收該新一組副載波的其它指示。
17. —種設(shè)備，該設(shè)備包括第一小區(qū)內(nèi)的多個用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備產(chǎn)生指示期望供多個用戶設(shè)備使用的副載波群集的反饋信息；禾口第一小區(qū)中的第一基站，所述第一基站向多個用戶設(shè)備分配群集中的0FDMA副載波；多個用戶設(shè)備中的每一個根據(jù)從第一基站接收的導頻符號測量多個副載波的信道和干擾信息，多個用戶設(shè)備的至少一個用戶設(shè)備從多個副載波中選擇一組候選副載波， 一個用戶設(shè)備向基站提供關(guān)于該組候選副載波的反饋信息，以及接收由第一基站選擇并供一個用戶設(shè)備使用的該組副載波的副載波指示，其中，在接收新一組副載波的一組用戶設(shè)備被分配之后，用戶設(shè)備提交新的反饋信息，此后用戶設(shè)備接收該新一組副載波的其它指示。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中多個用戶設(shè)備的每個用戶設(shè)備連續(xù)監(jiān)控基站和該多個用戶設(shè)備已知的導頻符號的接收，并測量每個副載波群集的信干噪聲比(SINR)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中多個用戶設(shè)備的每個用戶設(shè)備測量小區(qū)間干擾，其中至少一個用戶設(shè)備根據(jù)所述小區(qū)間干擾選擇候選副載波。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述基站根據(jù)避免小區(qū)間干擾來選擇用于一個用戶設(shè)備的副載波。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中多個用戶設(shè)備的每個用戶設(shè)備測量小區(qū)內(nèi)業(yè)務，其中至少一個用戶設(shè)備根據(jù)小區(qū)內(nèi)業(yè)務負荷平衡選擇候選副載波。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述基站選擇副載波，以便平衡每個群集上的小區(qū)內(nèi)業(yè)務負荷。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述基站根據(jù)基站可用的附加信息從該組候選副載波中選擇副載波。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述附加信息包括每個副載波群集的業(yè)務負荷信息，該業(yè)務負荷信息由基站中的數(shù)據(jù)緩存器提供。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中副載波的指示經(jīng)由基站與至少一個用戶設(shè)備之間的下行鏈路控制信道接收。
26. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中多個副載波包括所有可由基站分配的副載波。
27. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中多個用戶設(shè)備提供反饋信息，該反饋信息包括作為副載波群集的任意定序的候選副載波組。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中所述任意定序的候選群集包括首先按照具有最理想的候選群集的順序列出的諸多群集。
29. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中提供反饋信息包括按順序排列候選群集。
30. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中一個用戶設(shè)備發(fā)送該一個用戶設(shè)備預期利用的編碼和調(diào)制速率的指示。
31. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述基站分配副載波的第一部分，以在該基站與用戶設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)鏈路；然后該基站向用戶設(shè)備分配副載波的第二部分，以增加通信帶寬。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中所述基站在向小區(qū)中每個用戶設(shè)備分配副載波以在基站與所述每個用戶設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)鏈路之后，再分配副載波的第二部分。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中由于副載波優(yōu)先級，所述基站分配副載波的第二部分，然后再分配給小區(qū)中每個用戶設(shè)備副載波以建立它們與基站的數(shù)據(jù)鏈路。
34. —種用于在正交頻分多址(0FDMA)系統(tǒng)中減少小區(qū)間干擾的方法，該方法包括在第一 OFDMA基站確定用于第一小區(qū)的第一副載波加載信息；從第二 OFDMA基站接收用于第二小區(qū)的第二副載波加載信息，其中所述第二小區(qū)是所述第一小區(qū)的相鄰小區(qū)；以及至少部分地基于所述第一副載波加載信息和所述第二副載波加載信息來分配一個或多個副載波以便在所述第一小區(qū)中使用。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，該方法還包括發(fā)送所述第一副載波加載信息到第三OFDMA基站。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，該方法還包括發(fā)送所述第一副載波加載信息到第三OFDMA基站包括發(fā)送所述第一副載波加載信息到位于與所述第一小區(qū)鄰近的第三小區(qū)中的第三OFDMA基站。
37. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，該方法還包括將一個或多個分配的副載波通知給所述第一小區(qū)中的用戶設(shè)備。
38. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，該方法還包括確定一個或多個頻段的加載特征，其中所述分配包括至少部分地基于所確定的加載特征來分配一個或多個副載波。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述分配包括從具有最低加載特征的頻段中選擇一個或多個副載波。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中確定一個或多個頻段的加載特征包括確定用于所述第一小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)的加載特征，其中所述扇區(qū)包括少于所述第一小區(qū)的全部。
41. 一種正交頻分多址(OFDMA)無線系統(tǒng)，該OFDMA無線系統(tǒng)包括第一基站，被配置成確定第一小區(qū)的副載波加載信息；以及第二基站，被配置成確定與所述第一小區(qū)鄰近的第二小區(qū)的副載波加載信息；其中所述第一基站和第二基站被配置成基于所確定的所述第一小區(qū)的副載波加載信息和所述第二相鄰小區(qū)的副載波加載信息來分配一個或多個副載波。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的0FDMA無線系統(tǒng)，其中所述第一基站位于所述第一小區(qū)中。
43. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的OFDMA無線系統(tǒng)，該OFDMA無線系統(tǒng)還包括第三基站，被配置成確定第三小區(qū)的副載波加載信息，其中所述第三小區(qū)與所述第一小區(qū)和所述第二小區(qū)鄰近，并且其中所述第一基站、第二基站和第三基站被配置成交換副載波加載信息。
44. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的OFDMA無線系統(tǒng)，其中所述第一基站被配置成確定用于所述第一小區(qū)的扇區(qū)的副載波加載信息，其中所述扇區(qū)包括少于所述第一小區(qū)的全部。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的OFDMA無線系統(tǒng)，其中所述第一基站被配置成基于所確定的所述第一小區(qū)的副載波加載信息來分配一個或多個副載波到所述扇區(qū)，并且其中所述第一基站包括被配置成廣播至所述扇區(qū)的定向天線。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于系統(tǒng)的副載波選擇的方法和設(shè)備、減少小區(qū)間干擾方法及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。用于副載波選擇的方法包括多個用戶設(shè)備的每一個根據(jù)從基站接收的導頻符號測量副載波的信道和干擾信息，至少一個用戶設(shè)備選擇一組候選副載波，向基站提供該組候選副載波的反饋信息，以及該一個用戶設(shè)備向基站發(fā)送副載波的指示，和該一個用戶設(shè)備接收由基站選擇并供該一個用戶設(shè)備使用的所述副載波組的副載波指示。
文檔編號H04W72/08GK101707806SQ200910132399
公開日2010年5月12日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月15日
發(fā)明者劉輝, 張文忠, 李克敏, 李小東 申請人:昂達博思公司