專利名稱：用于演進(jìn)型通用陸地?zé)o線接入上行鏈路的跳頻技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)內(nèi)的跳頻。本發(fā)明特別涉及(盡管是非排他性的)使用頻分多址(FDMA)技術(shù)的通信系統(tǒng)的 設(shè)備之間的跳頻信息的高效信令。本申請(qǐng)基于2007年2月5日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)No. 0702190. O并要求其優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用全部結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
利用傳輸時(shí)間間隔(TTI)之間和TTI內(nèi)部跳頻的局部化FDMA (L-FDMA+FH)已被選為3GPP(3GPP是著眼于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的未來演進(jìn)的基于標(biāo)準(zhǔn)的合作體)中當(dāng)前所研究的演進(jìn)型通用陸地?zé)o線接入(E-UTRA)空中接口的上行鏈路多址方案。在E-UTRA系統(tǒng)之下，與多個(gè)用戶設(shè)備(UE)通信的基站(eNodeB)在盡可能多的同時(shí)用戶之間分配時(shí)間/頻率資源總量，以使得能夠高效和快速地進(jìn)行鏈路適配并獲得最大的多用戶分集增益。

發(fā)明內(nèi)容
在這種通信系統(tǒng)中，在確定如何在不同用戶設(shè)備中執(zhí)行跳頻以及如何將所選跳頻方案用信號(hào)通知給每個(gè)用戶設(shè)備以使得這些用戶設(shè)備知道將哪些資源用于其通信時(shí)出現(xiàn)問題。根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種通信節(jié)點(diǎn)，該通信節(jié)點(diǎn)可操作來通過具有多個(gè)頻率資源的通信信道與另一通信節(jié)點(diǎn)通信，該通信節(jié)點(diǎn)包括資源確定模塊，可操作來根據(jù)跳頻序列向初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移，以確定用于與另一通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的頻率資源，該頻率偏移對(duì)應(yīng)于通信信道的整數(shù)個(gè)頻率子帶。這種情況下的通信節(jié)點(diǎn)可以是諸如移動(dòng)電話或膝上型計(jì)算機(jī)等的用戶設(shè)備或者蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的基站。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，子帶中的每個(gè)頻率資源在各個(gè)其他子帶中具有相應(yīng)頻率資源，并且資源確定模塊可操作來應(yīng)用如下頻率偏移該頻率偏移將初始分配的頻率資源移動(dòng)到另一子帶中的相應(yīng)頻率資源處。優(yōu)選地，如果初始分配包括多個(gè)所述頻率資源，則這些頻率資源是在同一子帶中的毗鄰(contiguous)子帶，使得經(jīng)偏移的資源也在同一子帶中。這是優(yōu)選的，因?yàn)檫@使得與在經(jīng)偏移的資源不是毗鄰的并且位于不同子帶的情況相比，通信節(jié)點(diǎn)能夠更高效地傳輸信息。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，資源確定模塊根據(jù)偽隨機(jī)跳頻序列來向其初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移，可利用預(yù)定的式子來預(yù)先計(jì)算或在該偏移將被應(yīng)用時(shí)動(dòng)態(tài)地計(jì)算該偽隨機(jī)跳頻序列。這種式子優(yōu)選地使用偽隨機(jī)值，以使得所獲得的跳頻序列表現(xiàn)為隨機(jī)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，當(dāng)上述通信節(jié)點(diǎn)是與多個(gè)其他通信節(jié)點(diǎn)通信的基站時(shí)，該基站維護(hù)針對(duì)各個(gè)所述其他通信節(jié)點(diǎn)來定義所述頻率資源的初始分配的數(shù)據(jù)；并且資源確定模塊針對(duì)每個(gè)其他通信節(jié)點(diǎn)向初始分配的頻率資源應(yīng)用公共頻率偏移，以確定用于與每個(gè)其他通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信的相應(yīng)頻率資源。本發(fā)明的該方面還提供了一種通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括通信節(jié)點(diǎn)和可操作來通過通信信道與該通信節(jié)點(diǎn)通信的多個(gè)用戶設(shè)備；其中，通信信道包括具有多個(gè)頻率資源的傳輸帶寬，該傳輸帶寬被劃分成多個(gè)毗鄰子帶，其中每個(gè)子帶具有N個(gè)頻率資源；其中，每個(gè)用戶設(shè)備具有對(duì)所述頻率資源的相應(yīng)初始分配以用于與所述通信節(jié)點(diǎn)通信；并且其中，每個(gè)用戶設(shè)備可操作來根據(jù)跳頻序列向其初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移，該頻率偏移對(duì)應(yīng)于整數(shù)個(gè)所述子帶。根據(jù)另一不同方面，提供了一種蜂窩通信系統(tǒng)，該蜂窩通信系統(tǒng)包括基站和多個(gè)用戶設(shè)備；其中，每個(gè)用戶設(shè)備可操作來通過具有多個(gè)頻率資源的通信信道與基站通信；其中，基站可操作來i)向每個(gè)用戶設(shè)備提供所述頻率資源的相應(yīng)初始分配；和ii)向至少一個(gè)用戶設(shè)備提供該用戶設(shè)備可與基站通信的周期性通信時(shí)機(jī)；其中，每個(gè)用戶設(shè)備可操作來根據(jù)跳頻序列向其初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移；其中，用戶設(shè)備使用同一跳頻序列并且被彼此同步，以使得在任何時(shí)間點(diǎn)，用戶設(shè)備應(yīng)用公共頻率偏移；并且其中，用戶設(shè)備所使用的跳頻序列是周期性的，并且具有的周期比提供給所述至少一個(gè)用戶設(shè)備的周期性通信時(shí)機(jī)的周期更大。以這種方式，將為具有周期性通信時(shí)機(jī)的至少一個(gè)用戶設(shè)備提供某種頻率分集。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述至少一個(gè)用戶是被持久調(diào)度的用戶，并且其中，其他用戶設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)是被動(dòng)態(tài)調(diào)度的用戶。在多個(gè)持久調(diào)度的用戶被提供以不同通信間隔的情況下，跳頻序列的周期被設(shè)定為大于最長(zhǎng)的通信間隔。用戶設(shè)備所使用的跳頻序列優(yōu)選地具有如下周期該周期是提供給所述至少一個(gè)用戶設(shè)備的周期性通信時(shí)機(jī)的周期的五倍或更優(yōu)選地是十倍。在通信信道被劃分成多個(gè)毗鄰子帶的情況下，用戶設(shè)備所使用的跳頻序列具有的周期是提供給所述至少一個(gè)用戶設(shè)備的周期性通信時(shí)機(jī)的周期的倍數(shù)，該倍數(shù)等于所述子帶的數(shù)目。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，每個(gè)用戶設(shè)備根據(jù)偽隨機(jī)跳頻序列向其初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移，該偽隨機(jī)跳頻序列可以是預(yù)先固定的或者利用預(yù)定式子動(dòng)態(tài)計(jì)算的。優(yōu)選地，用戶設(shè)備利用涉及偽隨機(jī)值的式子動(dòng)態(tài)地計(jì)算將在給定時(shí)間點(diǎn)應(yīng)用的頻率偏移，因?yàn)檫@使得跳頻序列表現(xiàn)為隨機(jī)?？墒褂靡莆患拇嫫麟娐吩诿總€(gè)時(shí)間點(diǎn)生成所述偽隨機(jī)值。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，移位寄存器電路具有M個(gè)寄存器，并且可生成長(zhǎng)度高達(dá)2M的偽隨機(jī)值的序列，并且其中用戶設(shè)備與所述跳頻序列的周期同步地、周期性地重置移位寄存器。在重置移位寄存器時(shí)，用戶設(shè)備優(yōu)選地通過在移位寄存器每次被重置到預(yù)定數(shù)目的可能初始化狀態(tài)之一時(shí)設(shè)定移位寄存器的初始狀態(tài)，來控制將要使用的跳頻序列。這使得同一移位寄存器電路能夠生成多個(gè)不同跳頻序列。在這種示例性實(shí)施例中，基站可用信號(hào)通知每個(gè)用戶設(shè)備在任何給定時(shí)間將使用哪個(gè)初始化狀態(tài)。根據(jù)另一方面，提供了一種蜂窩通信系統(tǒng)，該蜂窩通信系統(tǒng)包括多個(gè)基站和多個(gè)用戶設(shè)備；其中，在使用時(shí)，每個(gè)用戶設(shè)備與一基站相關(guān)聯(lián)，并且可操作來通過具有多個(gè)頻率資源的通信信道與相關(guān)聯(lián)的基站通信；其中，每個(gè)用戶設(shè)備具有所述頻率資源的相應(yīng)初始分配；其中，每個(gè)用戶設(shè)備可操作來根據(jù)跳頻序列向其初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移；其中，與同一基站相關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備在使用時(shí)可操作來使用同一跳頻序列，并且被彼此同步，以使得在任何時(shí)間點(diǎn)，與同一基站相關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備應(yīng)用公共頻率偏移；并且其中，與不同基站相關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備在使用時(shí)使用不同的跳頻序列。這樣，每個(gè)基站可控制提供給與其相關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備的初始資源分配，以使與同一基站相關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備之間的傳輸沖突最小化，并且通過在與不同基站相關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備中使用不同跳頻序列，小區(qū)間沖突也可被減少。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明涉及系統(tǒng)的多個(gè)不同組件，這些組件可被分開制造和銷售。本發(fā)明還擴(kuò)展到這些組件自身以及作為整體的系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，可在通信系統(tǒng)中分開地或者以任何組合來實(shí)現(xiàn)上述方面。以下將描述一個(gè)具體的示例性實(shí)施例，其在通信系統(tǒng)中應(yīng)用了所有上述方面。


根據(jù)以下對(duì)僅通過示例給出并參考附圖描述的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明 的這些和其他方面將變得清楚，在附圖中圖I示意性地示出包括多個(gè)用戶移動(dòng)(蜂窩)電話的通信系統(tǒng)，這些用戶移動(dòng)電話與連接到電話網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)基站之一通信；圖2示出E-UTRA通信系統(tǒng)的子幀的結(jié)構(gòu)；圖3是示出用于生成偽隨機(jī)二進(jìn)制序列的移位寄存器的框圖，該偽隨機(jī)二進(jìn)制序列用于控制每個(gè)用戶移動(dòng)電話將使用的跳頻；圖4是示出一些可用時(shí)間和頻率資源塊被指派給四個(gè)移動(dòng)電話的方式的時(shí)間頻率圖；圖5是示出圖I所示的基站之一的主要組件的框圖；圖6是示出圖I所示的移動(dòng)電話之一的主要組件的框圖；圖7是示出與圖3類似的移位寄存器布置的框圖；以及圖8是示出與圖4類似的用于小區(qū)中的四個(gè)UE(用戶設(shè)備)的跳頻式樣(hoppingpattern)的時(shí)間頻率圖。
具體實(shí)施例方式概述圖I示意性地示出移動(dòng)(蜂窩)通信系統(tǒng)1，其中，第一小區(qū)4-1中的移動(dòng)電話3-0、3-1和3-2的用戶可經(jīng)由第一基站5-1和電話網(wǎng)絡(luò)7來與其他用戶(未示出)通信，并且第二小區(qū)4-2中的移動(dòng)電話3-3、3-4和3-5的用戶可經(jīng)由第二基站5_2和電話網(wǎng)絡(luò)7來與其他用戶(未示出)通信。在該示例性實(shí)施例中，基站5對(duì)下行鏈路(從基站5到移動(dòng)電話3)使用正交頻分多址(OFDMA)傳輸技術(shù)，對(duì)上行鏈路(從移動(dòng)電話3到基站5)使用L-DMA+FH傳輸技術(shù)。已選擇對(duì)上行鏈路使用跳頻，這是因?yàn)槠渫ㄟ^干擾平均化和頻率分集而提供了服務(wù)質(zhì)量改善。在該示例性實(shí)施例中，選擇跳頻方案以使得優(yōu)選地滿足以下要求-同一小區(qū)4中的跳頻移動(dòng)電話3之間沒有沖突；-相鄰小區(qū)4中是不同跳頻式樣以降低小區(qū)間干擾；
-在用于隨后傳輸?shù)奶l式樣中始終都對(duì)一個(gè)移動(dòng)電話3使用高度頻率分集；-保持L-FDMA的單個(gè)載波屬性(其中所分配的頻率資源被提供為頻率資源的單個(gè)毗鄰塊)；-最小化用于將跳頻序列告知移動(dòng)電話3的信令開銷；以及-跳頻被設(shè)計(jì)為供例如正在使用諸如VoIP之類的服務(wù)的被持久調(diào)度的移動(dòng)電話3和基于逐個(gè)TTI動(dòng)態(tài)調(diào)度的移動(dòng)電話3使用。時(shí)間/頻率資源在該示例性實(shí)施例中，可用的傳輸頻帶被劃分成多個(gè)子帶，每個(gè)子帶包括多個(gè) 以毗鄰塊方式布置的毗鄰子載波。不同移動(dòng)電話3在不同時(shí)間被分配子帶內(nèi)的(一個(gè)或多個(gè))不同資源塊(子載波)以用于傳輸其數(shù)據(jù)。圖2示出E-UTRA對(duì)傳輸信道的最新定義，傳輸信道包括一序列的Ims傳輸時(shí)間間隔(TTI) 11-1、11_2，每個(gè)TTI由兩個(gè)O. 5ms的時(shí)隙13-1和13-2組成。如圖所示，根據(jù)所同意的跳頻序列，可用的傳輸帶寬被劃分成S個(gè)子帶15-1至15-s并且每個(gè)移動(dòng)電話3被調(diào)度為在所選時(shí)隙13和所選子帶15中發(fā)送其上行鏈路數(shù)據(jù)。可以應(yīng)用兩種不同類型的跳頻-TTI之間跳頻和TTI內(nèi)部跳頻。TTI之間跳頻
是在所分配的頻率資源從一個(gè)TTI 11改變到下一個(gè)時(shí)的，并且TTI內(nèi)部跳頻是在所分配的頻率資源從一個(gè)時(shí)隙13改變到下一個(gè)時(shí)的。盡管描述將主要提及TTI之間跳頻，但是以下描述的技術(shù)適用于TTI之間和TTI內(nèi)部跳頻兩者。所提出的跳頻方案該示例性實(shí)施例中使用的跳頻方案依賴于被賦予子帶之一內(nèi)的資源塊(子載波的一個(gè)或多個(gè)毗鄰塊)的初始分配的每個(gè)移動(dòng)電話3。這些初始分配是由基站5指派的，因此可以確保對(duì)其小區(qū)4內(nèi)的移動(dòng)電話3的初始分配之間沒有沖突。之后根據(jù)分配給小區(qū)4的跳頻序列來改變這些初始分配。在任何時(shí)間點(diǎn)上所應(yīng)用的改變是每個(gè)子帶中的資源數(shù)的整數(shù)倍。結(jié)果，分配給移動(dòng)電話3的跳頻后的資源也將是單個(gè)子帶中的毗鄰資源塊。這是有益的，因?yàn)檫@使得移動(dòng)電話3所使用的功率放大器(未示出)與所使用的資源塊不是毗鄰的并且不在同一子帶中的情況相比更加高效。因此，為了維護(hù)該優(yōu)點(diǎn)，對(duì)跳頻移動(dòng)電話3的所允許的最大毗鄰分配對(duì)應(yīng)于子帶中的資源塊的數(shù)目。在數(shù)學(xué)上，該示例性實(shí)施例中使用的跳頻方案可被如下定義y = {x+a(t)N} mod Neb式 I其中，Neb是傳輸頻帶中資源塊的總數(shù)；N是每個(gè)子帶中毗鄰資源塊的數(shù)目；χ是分配給移動(dòng)電話的初始資源塊；y是跳頻后的資源塊；t是在基站5和移動(dòng)電話3之間同步的TTI (或時(shí)隙)計(jì)數(shù)器值；a(t)是當(dāng)前跳頻偏移并且是來自集合{0，1，...，S_1}的整數(shù)值；以及S是子帶的數(shù)目。圖3示出用于生成偽隨機(jī)二進(jìn)制序列的移位寄存器，該偽隨機(jī)二進(jìn)制序列用于控制每個(gè)用戶移動(dòng)電話將使用的跳頻。將在稍后描述圖3的移位寄存器。
圖4示出可按上述方式為四個(gè)移動(dòng)電話(MT)生成的跳頻式樣，其中MTl至MT3各自被指派一個(gè)資源塊，而MT4被指派兩個(gè)資源塊。在該示例中，a(t)對(duì)于TTI#0、TTI#1、ΤΤΙ#2和ΤΤΙ#η分別具有值0、2、S-1和I?？蓪?duì)上行鏈路分配連續(xù)資源塊和將連續(xù)資源塊用信號(hào)通知給用戶設(shè)備(例如移動(dòng)電話3)的方式已在TSG-RAN Rl-070364，“Uplink Resource Allocation for EUTRA’^NECGroup,NTT DoCoMo中提出，該文獻(xiàn)的內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，如果移動(dòng)電話3被指派了多于一個(gè)資源塊(χ)，則針對(duì)每個(gè)所指派的資源塊來執(zhí)行上述計(jì)
笪 ο在該示例性實(shí)施例中，Neb, N和S是系統(tǒng)半靜態(tài)常量，并且被預(yù)先編程到移動(dòng)電話3和基站5中。在任何給定時(shí)間，對(duì)于同一小區(qū)4中的每個(gè)移動(dòng)電話3而言，所分配的資源塊χ是不同的。然而，對(duì)于同一小區(qū)4內(nèi)的所有移動(dòng)電話3而言，在任何時(shí)間點(diǎn)的a(t)值是公共的，并且該值根據(jù)預(yù)定的跳頻序列而改變。跳頻序列優(yōu)選地具有以下屬性I.在不同小區(qū)4中應(yīng)當(dāng)是不同的，以使小區(qū)間干擾隨機(jī)化；2.應(yīng)當(dāng)易于生成(以使基站5和移動(dòng)電話3中的計(jì)算負(fù)荷最小化)；3.應(yīng)當(dāng)由少量參數(shù)定義(以使信令負(fù)荷最小化)；以及4.應(yīng)當(dāng)是周期性的，周期T比被持久調(diào)度的用戶的傳輸間隔長(zhǎng)得多(否則存在傳輸間隔等于a(t)的周期的風(fēng)險(xiǎn)，在該情況下將沒有頻率分集)。在對(duì)跳頻移動(dòng)電話3留出(set aside) 一些TTI的情況下，將僅在這些TTI中應(yīng)用跳頻偏移a(t)。在任何不被跳頻移動(dòng)電話3所占用的資源塊中，被動(dòng)態(tài)調(diào)度的移動(dòng)電話3仍然可被調(diào)度到這種“跳頻TTI ”中。存在多種不同方式來生成移動(dòng)電話3和基站5中的a(t)。一種可能是使用偽隨機(jī)序列，從而每T個(gè)TTI (或時(shí)隙)就重置序列。以這種方式可容易地生成大量序列并且可高效地用信號(hào)通知序列號(hào)。例如，考慮圖3所示的移位寄存器布置17，其產(chǎn)生長(zhǎng)度為2047的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)。移位寄存器17的狀態(tài)在每個(gè)TTI (或時(shí)隙)被更新。如果時(shí)間t時(shí)的11位移位寄存器值由m(t)表示，則O至S-I范圍內(nèi)的偽隨機(jī)值例如可被如下計(jì)算a (t) = floor [ (m(t) · S)/2048]式 2其中，floor[r]是地板函數(shù)(floor function),即不大于r的最大整數(shù)。可利用乘法和移位來容易地執(zhí)行該計(jì)算。通過每T = 256個(gè)TTI (或時(shí)隙)重置移位寄存器，可利用不同初始狀態(tài)產(chǎn)生八個(gè)不同序列。更具體地，圖3所示的移位寄存器17在可標(biāo)記為S(O)至s (2046)的2047個(gè)狀態(tài)中循環(huán)。當(dāng)寄存器每256個(gè)TTI (或時(shí)隙)被重置時(shí)，寄存器將僅在其2047個(gè)可能狀態(tài)中的256個(gè)狀態(tài)中循環(huán)。因此，簡(jiǎn)單地通過在不同初始狀態(tài)啟動(dòng)移位寄存器17，可以使用同一移位寄存器17來生成不同a(t)序列。例如，可通過將移位寄存器17設(shè)定成初始狀態(tài)S(O)來定義第一 a (t)序列；可通過將移位寄存器17設(shè)定成初始狀態(tài)s (256)來定義第二 a (t)序列；可通過將移位寄存器17設(shè)定成初始狀態(tài)s(512)來定義第三a(t)序列。不同序列然后可被指派給不同小區(qū)4中的基站5和移動(dòng)電話3，從而避免不同小區(qū)4中的兩個(gè)移動(dòng)電話3可能遵循完全相同的跳頻式樣并因此在100%的時(shí)間中沖突的可能性。給定小區(qū)4中的移動(dòng)電話3可被用信號(hào)通知初始狀態(tài)，但這將需要十一位的信令開銷。因此，在該示例性實(shí)施例中，所有初始狀態(tài)都被預(yù)編程到移動(dòng)電話3中，并且將由小區(qū)中的移動(dòng)電話3使用的適當(dāng)初始狀態(tài)被利用相關(guān)序列標(biāo)識(shí)符(對(duì)于具有八個(gè)不同序列的上述示例而言將是3位的標(biāo)識(shí)符)用信號(hào)通知給移動(dòng)電話3?；緢D5是示出該示例性實(shí)施例中使用的各個(gè)基站5的主要組件的框圖。如圖所示，每個(gè)基站5包括收發(fā)器電路21，收發(fā)器電路21可操作來經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)天線23向移動(dòng)電話3發(fā)送信號(hào)和經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)天線23從移動(dòng)電話3接收信號(hào)，并且可操作來經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 25向電話網(wǎng)絡(luò)7發(fā)送信號(hào)和經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 25從電話網(wǎng)絡(luò)7接收信號(hào)。收發(fā)器電路21的操作由控制器27根據(jù)存儲(chǔ)器29中所存儲(chǔ)的軟件來控制。在此示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)器29中的軟件包括操作系統(tǒng)31、資源分配模塊33和資源確定模塊34(這些模塊可形成操作系統(tǒng)31的一部分)等。資源分配模塊33可操作來分配將由各個(gè)移動(dòng)電話3在與基站5通信時(shí)使用的初始資源塊(X)。這種初始資源分配取決于將由用戶設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)的類型和量。對(duì)于訂閱將發(fā)送有規(guī)律但少量數(shù)據(jù)的服務(wù)的用戶，資源分配模塊33反復(fù)地或周期性地分配適當(dāng)資源塊。對(duì)于例如VoIP服務(wù)，這可能使得每20ms就向用戶分配資源塊。這種類型的分配被 稱為持久分配。對(duì)于要發(fā)送更大量數(shù)據(jù)的用戶，資源分配模塊將在考慮用戶的移動(dòng)電話3和基站5之間的當(dāng)前信道狀況的情況下動(dòng)態(tài)地分配適當(dāng)資源塊。這種類型的分配被稱為動(dòng)態(tài)分配。資源確定模塊34被設(shè)置來確定每個(gè)移動(dòng)電話3將其數(shù)據(jù)發(fā)送到基站5要使用的實(shí)際頻率資源。資源確定模塊34使用所確定的頻率資源來控制收發(fā)器電路21的操作，以使得從每個(gè)移動(dòng)電話3接收的數(shù)據(jù)可被針對(duì)電話網(wǎng)絡(luò)7適當(dāng)?shù)鼗謴?fù)和轉(zhuǎn)發(fā)。為此，資源確定模塊34實(shí)現(xiàn)上述移位寄存器17-5和TTI (或時(shí)隙)計(jì)數(shù)器(t) 35 (盡管這些可被實(shí)現(xiàn)為控制器27中的硬件)，以使得可利用上述式I和式2以及資源分配模塊33所做的初始分配來得知每個(gè)移動(dòng)電話3將在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)際使用哪個(gè)或哪些資源塊。在該示例性實(shí)施例中，資源確定模塊34接收來自電話網(wǎng)絡(luò)7的序列標(biāo)識(shí)符，該序列標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)將應(yīng)用于資源確定模塊34的移位寄存器17-5的初始狀態(tài)。資源確定模塊34利用序列標(biāo)識(shí)符來從存儲(chǔ)器中檢索相應(yīng)初始狀態(tài)，資源確定模塊34隨后使用該初始狀態(tài)來設(shè)定移位寄存器17-5的初始狀態(tài)。資源確定模塊34還將所接收的序列標(biāo)識(shí)符用信號(hào)通知給其小區(qū)4中的所有移動(dòng)電話3。資源確定模塊34還發(fā)送同步數(shù)據(jù)以使移動(dòng)電話3中的TTI (或時(shí)隙)計(jì)數(shù)器與其自己的TTI (或時(shí)隙)計(jì)數(shù)器35同步，以使得基站5和移動(dòng)電話3可在應(yīng)用跳頻序列(a(t))時(shí)保持同步。移動(dòng)電話圖6示意性地示出圖I所示的各個(gè)移動(dòng)電話3的主要組件。如圖所示，移動(dòng)電話3包括收發(fā)器電路71，收發(fā)器電路71可操作來經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)天線73向基站5發(fā)送信號(hào)和經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)天線73從基站5接收信號(hào)。如圖所示，移動(dòng)電話3還包括控制器75，控制器75控制移動(dòng)電話3的操作并且連接到收發(fā)器電路71以及揚(yáng)聲器77、麥克風(fēng)79、顯示器81和鍵區(qū)83?？刂破?5根據(jù)存儲(chǔ)器85中所存儲(chǔ)的軟件指令而操作。如圖所示，這些軟件指令包括操作系統(tǒng)87和資源確定模塊89等。在此示例性實(shí)施例中，資源確定模塊89包括上述11位移位寄存器17-3和TTI (或時(shí)隙)計(jì)數(shù)器91。在操作中，資源確定模塊89在公共信令信道中接收由基站5發(fā)送的小區(qū)4的序列標(biāo)識(shí)符。資源確定模塊89利用該序列標(biāo)識(shí)符來從存儲(chǔ)器中檢索將被應(yīng)用于移位寄存器17-3的相應(yīng)初始狀態(tài)。資源確定模塊89還接收用于使其TTI (或時(shí)隙)計(jì)數(shù)器91與基站5中的相應(yīng)計(jì)數(shù)器35同步的同步數(shù)據(jù)。在此示例性實(shí)施例中，移動(dòng)電話3在其第一次與基站5聯(lián)系時(shí)接收該信息。資源確定模塊89還接收標(biāo)識(shí)最初分配的資源χ的資源分配數(shù)據(jù)，以及這些資源被分配給該移動(dòng)電話3的TTI 11和/或時(shí)隙13。對(duì)于被持久調(diào)度的移動(dòng)電話3，該資源分配數(shù)據(jù)可定義所分配的TTI或時(shí)隙之間的時(shí)段，以使得移動(dòng)電話3每Y個(gè)TTI (或時(shí)隙)被分配資源塊χ。在這種情況下，資源分配數(shù)據(jù)僅必須傳輸一次，或者每當(dāng)分配將被改變時(shí)傳輸。對(duì)于被動(dòng)態(tài)調(diào)度的用戶，資源分配數(shù)據(jù)必須在每次所調(diào)度的傳輸之前被傳輸?！┵Y源確定模塊89接收到用于初始化移位寄存器17-3和計(jì)數(shù)器91的數(shù)據(jù)以及資源分配數(shù)據(jù)，就利用式I和式2來確定在所調(diào)度的TTI (或時(shí)隙)中用于其上行鏈路傳輸?shù)?一個(gè)或多個(gè))實(shí)際資源塊。該信息然后用于相應(yīng)地控制收發(fā)器電路71的操作。修改和替換以上描述了一個(gè)詳細(xì)的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，可對(duì)上述示 例性實(shí)施例作出許多修改和替換，同時(shí)仍然得益于這里所實(shí)施的發(fā)明。現(xiàn)在將僅通過例示來描述這些替換和修改中的一些。在上述示例性實(shí)施例中，式2用于生成式I中使用的a(t)的值。如果需要，可稍微修改這種計(jì)算以確保a(t)的相繼值總是不同的，如下a (t) = {a (t~l) +1+f Ioor [ (m (t). (S-I)) /2M] }mod S式 3其中，a(0) =0，且M是移位寄存器17中的寄存器的數(shù)目。另一種可能是通過對(duì)序列0，1，. . .，S-I進(jìn)行循環(huán)采樣來生成a (t)，如下a (t) = kt mod St = O 至 T—1其中，k是與S互質(zhì)的整數(shù)。在這種情況下，不同的k值產(chǎn)生不同的序列。然而，由于所產(chǎn)生的序列將是周期性的，具有周期S，因此不可能滿足其周期比被永久調(diào)度的用戶的傳輸間隔長(zhǎng)得多的所需要求。在上述示例性實(shí)施例中，基站5從電話網(wǎng)絡(luò)7接收到標(biāo)識(shí)將應(yīng)用于其移位寄存器17-5的初始化狀態(tài)的序列標(biāo)識(shí)符。初始化狀態(tài)的這種分配對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可以是固定的，或者可有規(guī)律地或周期性地改變。如果是改變的，則基站5優(yōu)選在公共信令信道中廣播新的初始化狀態(tài)(或狀態(tài)標(biāo)識(shí)符)，以使得移動(dòng)電話3可相應(yīng)地更新它們的移位寄存器17-3。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，基站5可被布置為隨機(jī)選擇要使用的初始化狀態(tài)。在這種情況下，兩個(gè)相鄰小區(qū)4最終可能會(huì)利用同一跳頻序列，但通過有規(guī)律地或者周期性地改變序列，可以確保任何產(chǎn)生的小區(qū)間干擾將是短暫的。在上述示例性實(shí)施例中，在生成適當(dāng)跳頻序列時(shí)使用11位的移位寄存器。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，也可以使用更長(zhǎng)或更短長(zhǎng)度的移位寄存器。類似地，可從移位寄存器獲得的不同序列的數(shù)目也可變化——不一定是八個(gè)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于給定長(zhǎng)度的移位寄存器，在可從該移位寄存器得出的序列數(shù)和這些序列的周期(T)之間存在折衷。序列的長(zhǎng)度優(yōu)選地是任何被持久調(diào)度的用戶的傳輸間隔的5倍，并且更優(yōu)選地是該傳輸間隔的10倍。為了確保用于所有用戶的最大頻率分集，序列的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于最大傳輸間隔的長(zhǎng)度乘以子帶數(shù)目(S)。在上述示例性實(shí)施例中，描述了基于移動(dòng)電話的通信系統(tǒng)，其中采用了以上描述的跳頻技術(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，可在使用多個(gè)資源塊的任何通信系統(tǒng)中采用這些跳頻技術(shù)中的一些。特別地，可在使用電磁信號(hào)或聲信號(hào)來承載數(shù)據(jù)的有線或無線通信系統(tǒng)中使用這些跳頻技術(shù)中的一些。一般情況下，基站和移動(dòng)電話可被看作彼此通信的通信節(jié)點(diǎn)。以上描述的跳頻技術(shù)可只用于上行鏈路數(shù)據(jù)、只用于下行鏈路數(shù)據(jù)或者用于下行鏈路數(shù)據(jù)和上行鏈路數(shù)據(jù)兩者。其他通信節(jié)點(diǎn)可包括用戶設(shè)備，例如個(gè)人數(shù)字助理、膝上型計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽機(jī)等。
在上述示例性實(shí)施例中，描述了許多軟件模塊。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，這些軟件模塊可用經(jīng)編譯或未經(jīng)編譯的形式來提供，并且可被通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信號(hào)或者在記錄介質(zhì)上提供給基站或移動(dòng)電話。此外，該軟件的一部分或全部所執(zhí)行的功能可利用一個(gè)或多個(gè)專用硬件電路來執(zhí)行。然而，使用軟件模塊是優(yōu)選的，因?yàn)檫@便于更新基站5和移動(dòng)電話3以更新它們的功能。在上述示例性實(shí)施例中，諸如通信信道中的資源塊的總數(shù)、子帶的數(shù)目和每個(gè)子帶中的資源塊的數(shù)目之類的某些系統(tǒng)常量被編程到移動(dòng)電話和基站中。該信息可被直接編程到在這些設(shè)備上運(yùn)行的軟件指令中，或者可以是不時(shí)改變的軟件輸入。在任一種情況下，移動(dòng)電話和基站將包括直接或間接定義這些系統(tǒng)常量的數(shù)據(jù)(軟件或輸入)。例如，可以存儲(chǔ)直接定義NRB和S的值的數(shù)據(jù)以及定義可如何從這兩個(gè)值得出N的數(shù)據(jù)。以下詳細(xì)描述可在當(dāng)前提出的3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式。盡管多個(gè)特征被描述為基本的或者必要的，但是例如由于該標(biāo)準(zhǔn)所強(qiáng)加的其他要求，這僅僅是針對(duì)所提出的3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)的情況。因此，這些敘述在任何方式下都不應(yīng)當(dāng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。以下描述將使用在UTRAN的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)中使用的命名法。例如，基站被稱為eNodeB并且用戶設(shè)備被稱為UE。I 介紹在TSG-RAN WGl#46bis討論中，決定將對(duì)EUTRA上行鏈路使用利用TTI之間和TTI內(nèi)部跳頻的局部化FDMA (L-FDMA) (L-FDMA+FH)。然而，沒有任何關(guān)于EUTRA上行鏈路可支持哪種跳頻式樣的討論。為此，我們收集了一些可用于為L(zhǎng)-FDMA上行鏈路選擇高效跳頻式樣的要求，并提出了一種用于該上行鏈路的適當(dāng)跳頻方案。2對(duì)跳頻式樣的要求已知跳頻通過干擾平均化和頻率分集而提供了服務(wù)質(zhì)量改善。然而，需要針對(duì)每個(gè)系統(tǒng)來調(diào)整跳頻。以下要求適用于LTE系統(tǒng)[5-6]:·同一小區(qū)中的跳頻UE之間沒有沖突；·相鄰小區(qū)中是不同跳頻式樣以降低小區(qū)間干擾；·在用于隨后傳輸?shù)奶l式樣中始終都對(duì)一個(gè)UE使用高度頻率分集；·保持L-FDMA的單個(gè)載波屬性；·用于將特定或公共跳頻序列通知UE的信令開銷應(yīng)當(dāng)被保持為盡可能??；·應(yīng)當(dāng)針對(duì)旨在去往所持久調(diào)度的UE (例如VoIP服務(wù))和高速UE的小型分組來設(shè)計(jì)跳頻。3跳頻方案使Nkb是整個(gè)帶寬中的資源塊(RB)的總數(shù)。使帶寬被劃分成S個(gè)子帶，每個(gè)子帶是N = Neb/S個(gè)毗鄰RB。如果UE被指派了 RB X，則可以理解實(shí)際用于在號(hào)碼t的TTI (或時(shí)隙)中傳輸?shù)腞B是y = x+a (t) N mod Neb,其中，t是在eNodeB和UE之間同步的TTI (或時(shí)隙)計(jì)數(shù)器值；以及a(t)是來自集合{0,1, , S-1}的值。如果UE被指派了多于一個(gè)RB，則針對(duì)每個(gè)所指派的RB來執(zhí)行上 述計(jì)算。如果所有指派的RB是毗鄰的并且包含在S個(gè)子帶之一中，則即使在應(yīng)用跳頻偏移a(f)之后也保 持單個(gè)載波屬性。因此，對(duì)跳頻UE的所允許的最大毗鄰分配是N個(gè)RB。已經(jīng)在[7]中提出了所指派的毗鄰資源分配的信令。周期性序列a(t)對(duì)該小區(qū)內(nèi)的所有UE是公共的，并且應(yīng)當(dāng)具有以下屬性。5.在不同小區(qū)中應(yīng)當(dāng)是不同的，以使小區(qū)間干擾隨機(jī)化。6.應(yīng)當(dāng)易于生成(以使eNodeB和UE中的計(jì)算負(fù)荷最小化)。7.應(yīng)當(dāng)由少量參數(shù)定義(以使信令負(fù)荷最小化)。8.其周期T應(yīng)當(dāng)比被持久調(diào)度的用戶的傳輸間隔長(zhǎng)得多(否則存在傳輸間隔等于a(t)的周期的風(fēng)險(xiǎn)，在該情況下將沒有頻率分集)。在為跳頻UE留出一些TTI的情況下，將僅在這些TTI中應(yīng)用跳頻偏移a(t)。在任何不被跳頻UE所占用的RB中，被動(dòng)態(tài)調(diào)度的UE仍然可被調(diào)度在這種“跳頻TTI ”中。一種可能是利用偽隨機(jī)序列來生成a (t)，從而每T個(gè)TTI (或時(shí)隙)就重置序列。這樣可容易地生成大量序列并且可高效地用信號(hào)通知序列號(hào)。例如，考慮圖7所示的移位寄存器布置，其產(chǎn)生長(zhǎng)度為2047的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)。移位寄存器狀態(tài)在每個(gè)TTI (或時(shí)隙)被更新。使m(t)表示在時(shí)間t的11位移位寄存器值。O至S-I范圍內(nèi)的偽隨機(jī)值可被如下獲得a (t) = floor [ (m(t) · S)/2048]。可利用乘法和移位來容易地執(zhí)行該計(jì)算。通過每T = 256個(gè)TTI (或時(shí)隙)重置移位寄存器，可利用不同初始狀態(tài)產(chǎn)生八個(gè)不同序列。顯然，更長(zhǎng)的移位寄存器可產(chǎn)生更多的序列和/或更大的周期T。這些不同序列也可被指派到不同小區(qū)中。如果需要，可稍微修改上述計(jì)算以確保a(t)的相繼值總是不同的，如下a(t) = {a(t~l) +1+fIoor [ (m(t). (S_l))/2048] }mod S,其中 a(0) =0。圖8示出用于四個(gè)UE的跳頻式樣，其中UEl至UE3各自被指派了 I個(gè)RB，而UE4被指派了 2個(gè)RB。在該示例中，a(t)對(duì)于TTI#0、TTI#1、TTI#2和TTI#n分別具有值0、2、S-I 和 I。4 結(jié)論此部分概述了一些用于為L(zhǎng)-FDMA上行鏈路選擇高效跳頻式樣的要求。另外，針對(duì)L-FDMA描述了一種用于生成跳頻式樣的方法，該方法避免了跳頻UE之間的沖突，同時(shí)減輕了其他小區(qū)干擾。因此，提出了這種跳頻方案以供E-UTRA上行鏈路采用。5參考文獻(xiàn)
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權(quán)利要求
1.一種通信節(jié)點(diǎn)，可操作來通過具有多個(gè)頻率資源的通信信道與另一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)通信，所述通信節(jié)點(diǎn)包括 數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)定義所述通信信道成多個(gè)毗鄰子帶的劃分，每個(gè)子帶具有N個(gè)頻率資源，其中子帶中的每個(gè)頻率資源在各個(gè)其他子帶中具有相應(yīng)頻率資源； 數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)定義所述頻率資源的初始分配； 資源確定模塊，可操作來根據(jù)跳頻序列向初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移，以確定用于與另一通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信的頻率資源，其中所應(yīng)用的頻率偏移將初始分配的頻率資源移動(dòng)到另一子帶中的相應(yīng)頻率資源；以及 通信裝置，用于利用所確定的頻率資源來與所述另一通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通信節(jié)點(diǎn)，其中，所述通信裝置可操作來利用所確定的頻率資源向所述另一通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息和/或從所述另一通信節(jié)點(diǎn)接收信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通信節(jié)點(diǎn)，該通信節(jié)點(diǎn)是優(yōu)選地從以下各項(xiàng)組成的組中選擇的用戶設(shè)備蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理、膝上型計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)瀏覽機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通信節(jié)點(diǎn)，該通信節(jié)點(diǎn)是基站。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基站，可操作來與多個(gè)其他通信節(jié)點(diǎn)通信； 其中，所述基站包括如下數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)對(duì)所述其他通信節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)定義所述頻率資源的初始分配； 其中，所述資源確定模塊可操作來針對(duì)每個(gè)其他通信節(jié)點(diǎn)向初始分配的頻率資源應(yīng)用公共頻率偏移，以確定用于與每個(gè)其他通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信的相應(yīng)頻率資源；并且 其中，所述通信裝置可操作來利用為所述其他通信節(jié)點(diǎn)確定的頻率資源來與所述其他通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信。
6.一種通信系統(tǒng)，包括 通信節(jié)點(diǎn)和可操作來通過通信信道與所述通信節(jié)點(diǎn)通信的多個(gè)用戶設(shè)備； 其中，所述通信信道包括具有多個(gè)頻率資源的傳輸帶寬，該傳輸帶寬被劃分成多個(gè)毗鄰子帶，其中每個(gè)子帶具有N個(gè)頻率資源； 其中，每個(gè)用戶設(shè)備具有所述頻率資源的相應(yīng)初始分配以用于與所述通信節(jié)點(diǎn)通信；并且 其中，每個(gè)用戶設(shè)備可操作來根據(jù)跳頻序列向其初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移，以確定用于與所述通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信的頻率資源，并且可操作來應(yīng)用將初始分配的頻率資源移動(dòng)到另一子帶中的相應(yīng)頻率資源的頻率偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)用戶設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)是權(quán)利要求3所述的用戶設(shè)備，并且/或者所述通信節(jié)點(diǎn)是根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基站。
8.—種在通信節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行的方法，該通信節(jié)點(diǎn)通過具有多個(gè)頻率資源的通信信道與另一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)通信，該方法包括 定義所述通信信道成多個(gè)毗鄰子帶的劃分，每個(gè)子帶具有N個(gè)頻率資源，其中子帶中的每個(gè)頻率資源在各個(gè)其他子帶中具有相應(yīng)頻率資源； 定義所述頻率資源的初始分配； 根據(jù)跳頻序列向初始分配的頻率資源應(yīng)用頻率偏移，以確定用于與另一通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信的頻率資源，其中所應(yīng)用的頻率偏移將初始分配的頻率資源移動(dòng)到另一子帶中的相應(yīng)頻率資源；以及 利用所確定的頻率資源來與所述另一通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息通信。
9.一種計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)的指令產(chǎn)品，包括用于使得可編程計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行權(quán)利要求8所述的方法的計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及用于演進(jìn)型通用陸地?zé)o線接入上行鏈路的跳頻技術(shù)。描述了一種通信系統(tǒng)，其中用戶設(shè)備與相關(guān)聯(lián)的基站通信。用戶設(shè)備采用跳頻技術(shù)來在其與基站的通信中提供頻率分集。描述了用于降低來自不同用戶設(shè)備的通信之間的沖突和用于用信號(hào)高效傳輸定義將使用的跳頻序列的數(shù)據(jù)的技術(shù)。本發(fā)明尤其適合用于E-UTRA通信方案的上行鏈路中。
文檔編號(hào)H04B1/713GK102882549SQ20121033131
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者羅伯特·阿諾特, 雅斯恩·阿丹·阿瓦德 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社