在存在部分频率重用时的小区间功率控制的利记博彩app
【专利摘要】提供了用于在无线通信系统中在部分频率重用下进行小区间功率控制的系统和方法。通过从非服务扇区(230i)接收负载指示符(246i),对与非服务扇区对应的负载指示符进行解码,其中所述非服务扇区在与所述终端相同的频带下操作,以及根据所述解码后的负载指示符的状态以及相关联的非服务扇区前向链路信号与干扰及噪声比来调整所述终端处的发送功率,从而实现对终端(210)进行发送功率控制,并确保小区间干扰得以减缓。所述负载指示符的状态表明干扰度量的大小与阈值之间的关系。负载指示符还可以由非服务扇区通过回程(250)通信传送至为该终端提供服务的基站(260),且所述基站可以为该终端调度调整后的发送功率。
【专利说明】在存在部分频率重用时的小区间功率控制
[0001]本申请是2007年10月30号提交的、申请号为200780040587.7、名称为‘在存在部分频率重用时的小区间功率控制’的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2006年10月31日提交的、题目为“INTER-CELL POWER CONTROL WITHFFR”的美国临时申请N0.60/863, 792的权益,在此将该临时申请全文引入作为参考。
【技术领域】
[0004]下列描述一般涉及无线通信,更为具体地,涉及无线通信系统中的小区间功率控制。
【背景技术】
[0005]用于在移动通信网络(例如,蜂窝电话网络)中传输信息的传统技术包含基于频分、时分和码分的技术。一般地,在基于频分的技术的情况下,呼叫是基于频率接入方法来分离的,其中各个呼叫被置于不同的频率上。在基于时分的技术的情况下,在指定的频率上给各个呼叫分配一个特定时间部分。在基于码分的技术的情况下,各个呼叫与唯一的代码相关联并在可用的频率上传播。各种技术可以支持一个或者多个用户的多个接入。
[0006]更为具体地,基于频分的技术通常通过将频谱拆分为均匀的带宽组块而将其分成不同的信道,例如,对分配给无线蜂窝电话通信的频带的划分可以被拆分成30个信道,每个信道可以承载语音会话或者对于数字服务承载数字数据。每个信道每次只可以被分配给一个用户。一个通用的使用变型是正交频分技术,其有效地将整个系统带宽划分成多个正交子带。这些子带也被称作音调、载波、子载波、频率段以及频率信道。每个子带与可以与数据一起调制的子载波相关联。在基于时分的技术的情况下,带被按照时间拆分成连续的时片或者时隙。信道的每个用户被提供时片,以用于以轮询方式发送并接收信息。例如,在任何给定的时间t,向用户提供持续一个短脉冲(burst)的对信道的访问。然后,访问切换至另一用户,该另一用户被提供一个短时间脉冲来用于发送并接收信息。“轮流”的循环继续,并且最终每个用户被提供多个发送和接收脉冲。
[0007]基于码分的技术通常通过在一个范围中的任何时间可用的多个频率上发送数据。通常,对数据进行数字化并在可用的带宽上进行扩展,其中多个用户可以遍布在所述信道上,并且各个用户可以被分配唯一的序列码。用户可以在相同的宽带频谱组块中发送,其中每个用户的信号可以通过其各自的唯一扩频码在整个带宽上进行扩展。该技术可以提供共享,其中一个或者多个用户可以同时发送和接收。这种共享可以通过扩频数字调制来实现,其中对用户的比特流进行编码并以伪随机方式在非常宽的信道上对其进行扩展。为了以相干的方式收集特定用户的比特,接收机被设计为识别相关的唯一序列码并撤销随机性。
[0008]典型的无线通信网络(例如,使用频分、时分和码分技术)包括提供覆盖区的一个或者多个基站,以及可以在该覆盖区内发送并接收数据的一个或者多个移动终端(例如,无线终端)。典型的基站可以同时发送多个数据流来进行广播、多播和/或单播服务,其中数据流可以是移动终端具有独立的接收兴趣的数据流。在基站覆盖区内的移动终端可能有兴趣接收一个、多于一个或者所有由复合流所携带的数据流。同样,移动终端可以将数据发送至基站或者另一移动终端。基站与移动终端之间或者移动终端之间的这种通信可能因信道变化和/或者干扰功率变化而恶化。例如,上述变化可以影响针对一个或者多个移动终端的基站调度、功率控制和/或者速率预测。
[0009]上述通信依靠有限的带宽,其在保持可接受的干扰水平时,促使利用各种方案来将服务扩展至多个终端。这些方案中的一种是采用远小于I的重用的频率重用,其中大量邻近的小区使用不同频带来进行通信。但是,为了更好地使用系统带宽和增加例如峰值数据速率和容量,已经使用了部分频率重用(FFR),其中可以分配一组频带来用于不同的邻近小区/扇区的操作。因此,为了改善通信,存在对在存在FFR时减缓小区间干扰和实现小区间功率控制的需求。
【发明内容】
[0010]为了提供对所公开的实施例的一些方面的基本理解,下面给出了这些实施例的简单概括。该概括部分不是一个详尽的总结,其既不是要确定关键或重要组成元素也不是描绘出这些实施例的保护范围。其目的在于以简单的形式呈现所述实施例的一些概念,以此作为稍后呈现的更为具体的描述的前言部分。
[0011]根据一方面,公开了一种用于在无线通信系统中生成负载指示符的方法,该方法包括:监测与源自无线通信扇区的干扰相关的干扰度量;根据干扰度量是否超过阈值,确定负载指示符;以及传送负载指示符。
[0012]根据另一方面,本文的详细说明公开了一种在无线通信系统中操作的装置,包括:用于确定与源自无线通信扇区的干扰相关的干扰度量的模块;用于在时间-频率资源中生成与干扰度量相关联的负载指示符的模块;用于接收一组负载指示符的模块;以及用于调度功率密度分配的模块。
[0013]根据又一方法,公开了一种无线通信设备,包括:至少一个处理器,其被配置为监测源自一组扇区的干扰,当与所监测的干扰相关联的干扰度量超过阈值时广播负载指示符,通过回程网络通信传送负载指示符,以及至少部分地基于所接收的负载指示符的逻辑状态来分配发送功率;以及耦合到至少一个处理器的存储器。
[0014]根据又一方面,公开了一种计算机程序产品,包括计算机可读介质,该计算机可读介质包括:用于使得至少一个计算机监测与源自无线通信扇区的干扰相关联的干扰度量的代码;用于使得至少一个计算机根据干扰度量是否超过阈值来确定负载指示符的代码;以及用于使得至少一个计算机传送负载指示符的代码。
[0015]本文公开的另一方面涉及用于有助于在无线通信系统中进行功率控制的方法,所述方法包括:接收源自一组扇区的负载指示符;对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码,所述非服务扇区在被分配给移动终端的频带中操作;以及根据解码后的负载指示符的状态来调整移动终端的发送功率。
[0016]又一方面公开了一种无线通信设备,包括:至少一个处理器,其被配置为接收源自一组扇区的负载指示符,对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码,所述非服务扇区与移动终端共享部分频率重用模式,以及当解码后的负载指示符的值表明所述非服务扇区中的干扰度量已经超过阈值时,降低移动终端的发送功率;以及耦合到至少一个处理器的存储器。
[0017]根据另一方面,公开了一种在无线通信环境中操作的装置,该装置包括:用于接收与干扰度量的大小相关的负载指示符的模块,所述负载指示符源自非服务扇区;用于对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码的模块,所述非服务扇区在分配给移动终端的部分频率重用中操作;以及用于根据解码后的负载指示符的状态来调整移动终端的发送功率的模块。
[0018]又一方面公开了一种计算机程序产品,包括计算机可读介质,该计算机可读介质包括:用于使得至少一个计算机对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码的代码,所述非服务扇区在分配给移动终端的频带中操作,该频带与部分频率重用模式相关联;以及用于使得至少一个计算机根据解码后的负载指示符的值来调整移动终端的发送功率的代码。
[0019]为了实现上述以及相关的目的,一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了某些示例性方面。然而,这些方面指示的仅仅是可使用本发明的基本原理的各种方式中的一些方式。根据下面结合附图给出的详细描述,本发明的其它优点和新颖特征将变得显而易见,所公开的实施例旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1例示了根据本文阐述的多个方面的示例无线多址通信系统;
[0021]图2是有助于在存在部分频率重用时进行小区间功率控制的示例性系统的框图;
[0022]图3A和3B是根据本文所述的多个方面的移动终端和接入点的示例性实施例的框图;
[0023]图4示出了采用部分频率复用为1/3来操作的示例性无线通信系统;
[0024]图5A和5B是根据本文说明书中公开的多个方面的干扰度量和负载指示符确定的示意图;
[0025]图6示出了根据本文前述多个方面的用于结合在存在部分频率重用下进行的小区间功率控制确定负载指示符的示例性方法的流程图;
[0026]图7示出了根据本文所述的多个方面的在存在部分频率重用时控制功率的示例性方法的流程图;
[0027]图8示出了根据本文所公开的多个方面的通过服务基站控制功率的示例性方法的流程图;
[0028]图9A、9B和9C分别示出了在小区间干扰控制模拟中使用的频率重用表、干扰行为的所述模拟结果和基于不同的功率控制方案的终端吞吐量的累积分布;
[0029]图10是根据本文阐述的一个或者多个方面的提供小区/扇区通信的多输入多输出操作部署中的发射机系统和接收机系统的实施例的框图;
[0030]图11是根据本文说明书的多个方面的在无线通信环境中接收并处理负载指示符以及调整发送功率的系统的框图;
[0031]图12是根据本文所述的多个方面在无线通信环境中生成并传送负载指示符的系统的框图;
[0032]图13例示了根据本说明书的多个方面的能够在无线通信中生成负载指示符的示例性系统的框图;
[0033]图14示出了根据本说明书的多个方面的能够接收并解码负载指示符以及调整发送功率的示例性系统的框图。
【具体实施方式】
[0034]现在参照附图描述各个实施例,其中在整个附图中,相同的参考标记被用来指代相同元件。在下面的描述中,出于解释的目的,为了提供对一个或多个实施例的全面理解,给出了许多具体细节。然而,很明显,也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中,为了便于描述一个或多个实施例,公知的结构和设备以方框图示出。
[0035]如本申请所使用的,术语“组件”、“模块”、“系统”等等意指与计算机相关的实体,其为硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、执行中的软件。例如,组件可以是,但不限于:在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行的程序、执行的线程、程序和/或计算机。作为示例,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在执行的进程和/或线程中,组件可以位于一个计算机中和/或分布在两个或更多计算机之间。此外,这些组件能够从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。这些组件可以通过本地和/或远程进程进行通信,比如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如,来自一个组件的数据,该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式在诸如因特网之类的网络上与其它系统进行交互)进行通信。
[0036]此外,术语“或”意指包容性的“或”而非排它性的“或”。即,除非以其它方式指出或从上下文中明确表明,“X使用A或B”意指任意自包含的置换。S卩,如果X使用A、X使用B,或X使用A和B,那么“X使用A或B”满足前述中的任何一种。此外,除非以其它方式指出或从上下文看出是单数的形式,说明书和附属的权利要求中所使用的冠词“一”应被理解为表不“一个或多个”。
[0037]本文描述了关于无线终端的多个实施例。无线终端指的是向用户提供语音和/或数据连通性的设备。无线终端可以连接到计算设备,比如膝上型计算机或台式计算机,或者,它可以是诸如个人数字助理(PDA)之类的独立设备。无线终端也可以被称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动终端、移动装置、远程站、接入点、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用户设备或用户装置。无线终端可以是用户站、无线设备、蜂窝电话、PCS电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地回路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备或者连接到无线调制解调器的其它处理设备。
[0038]基站可以指一种接入网络中的设备,其通过空中接口,通过一个或者多个扇区,与无线终端通信,以及通过回程网络通信与其它基站通信。通过将所接收到的空中接口帧转换成IP分组,基站可以作为无线终端与接入网络的剩余部分之间的路由器,所述接入网络可以包括IP网络。基站也协调对空中接口属性的管理。此外,本文的多个实施例结合基站进行说明。基站也可以用于与移动设备通信,基站也可以称作接入点、节点B、演进节点B(eNodeB)或者一些其它术语。
[0039]下面参照附图,图1是根据多个方面的无线多址通信系统100的图示。在一个实例中,无线多址通信系统100包括多个基站110和多个终端120。此外,一个或者多个基站110与一个或者多个终端120通信。作为非限制性实例,基站110可以是接入点、节点B和/或者其它适合的网络实体。每个基站110为特定的地理区域102a-c提供通信覆盖。如本文和本领域中所使用,根据使用术语“小区”的上下文,术语“小区”可以指的是基站110和/或其覆盖区域102a-c。
[0040]为了提高系统容量,与基站110对应的覆盖区域102a、102b或者102c可以被划分成多个较小的区域(例如,区域104a、104b和104c)。每个较小的区域104a、104b和104c可以由各自的基站收发机子系统(BTS,未示出)提供服务。如本文和本领域中所使用,根据使用术语“扇区”的上下文,术语“扇区”指的是BTS和/或其覆盖区域。在一个实例中,小区102a、102b和102c中的扇区104a、104b和104c可以由基站110处的多组天线(未示出)构成,其中每组天线负责在小区102a、102b或者102c中的一部分与终端120进行通信。例如,服务于小区102a的基站110可以具有与扇区104a对应的第一天线组,与扇区104b对应的第二天线组,以及与扇区104c对应的第三天线组。然而,应该明白的是,本文公开的各个方面可用于具有扇区化和/或非扇区化小区的系统中。此外,应该明白的是,具有任意数量扇区化和/或者非扇区化小区的所有适合的无线通信网络旨在落入所附权利要求的范围之内。为简单起见,本文使用的术语“基站”可以指服务于扇区的站和服务于小区的站。如本文进一步所使用,“服务”接入点是与终端间进行上行链路业务(数据)传输的一个接入点,以及“邻居”(非服务)接入点是与终端间进行下行链路业务传输和/或下行链路控制传输和上行链路控制传输,但不进行上行链路业务传输的一个接入点。如本文所使用,应该明白的是,分离链路情形下的下行链路扇区是邻居扇区。虽然为简单起见,下面描述一般涉及其中每个终端与一个服务接入点通信的系统,但是应该明白的是,终端可以与任意数量的服务接入点通信。
[0041]根据一个方面,终端120可以散布在整个系统100中。每个终端120可以是固定的或者移动的。作为非限制性实例,终端120可以是接入终端(AT)、移动站、用户装置、用户站和/或者其它适合的网络实体。终端120可以是无线设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备或者其它适合的设备。此外,终端120可以在任意给定的时刻,与任意数量的基站110通信或者不与基站110通信。
[0042]在另一实例中,系统100可以通过使用系统控制器130来利用集中式体系结构并且为基站I1提供协调和控制,该系统控制器130可以耦合到一个或者多个基站110。根据可替换的方面,系统控制器130可以是单个网络实体或者网络实体集合。另外,系统100可以利用分布式体系结构来允许基站110根据需要彼此进行通信。回程网络通信135可以助于使用该分布式体系结构的基站之间的点到点通信。在一个实例中,系统控制器130还可以包括到多个网络的一个或者多个连接。这些网络可以包括因特网、其它基于分组的网络和/或者电路交换语音网络,其在系统100中与一个/或者多个基站110通信时提供去往和/或者来自终端120的信息。在另一实例中,系统控制器130可以包括或者与可以调度去往和/或者来自终端120的传输的调度器(未示出)耦合。或者,调度器可以存在于每个单独的小区102、每个扇区104及其组合中。
[0043]在一个实例中,系统100可以采用一种或多种多址方案,比如CDMA、TDMA, FDMA,OFDMA、单载波FDMA(SC-FDMA)和/或其它适合的多址方案。TDMA采用时分复用(TDM),其中不同终端120的传输通过在不同时间间隔内发送而被正交化。FDMA采用频分复用(FDM),其中不同终端120的传输通过在不同频率子载波内发送而被正交化。在一个实例中,TDMA和FDMA系统也可以使用码分复用(CDM),其中多个终端的传输可以使用不同的正交码(例如,Walsh码)而被正交化,即使它们在相同时间间隔内或在相同的频率子载波内发送。OFDMA采用正交频分复用(OFDM),以及SC-FDMA采用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM可以将系统带宽划分成多个正交子载波(例如,音、频率段),每一个正交子载波可以采用数据进行调制。通常,调制符号在频域内采用OFDM发送,以及在时域内采用SC-FDM发送。另外地和/或替换地,系统带宽可以被分成一个或多个频率载波,每个频率载波可以包括一个或多个子载波。系统100也可以采用多址方案的组合,比如OFDMA和CDMA。虽然本文所提供的功率控制技术一般是针对OFDMA系统描述的,但是应该明白的是,本文所述的技术可以同样应用于任何无线通信系统。
[0044]在另一实例中,系统100中的基站110和终端120可以使用一个或多个数据信道传送数据,以及使用一个或多个控制信道传送信令。系统100所使用的数据信道可以被分配到活动终端120,使得每个数据信道在任意给定时间只被一个终端使用。或者,数据信道可以被分配到多个终端120,其可以在数据信道上重叠或正交调度。为了节省系统资源,系统100所利用的控制信道也可以通过使用诸如码分复用在多个终端120之间共享。在一个实例中,与对应的控制信道相比,只在频率和时间上正交复用的数据信道(例如,未使用CDM进行复用的数据信道)更不易受到因信道条件和接收机不完善而导致的正交性丧失的影响。
[0045]图2是有助于在部分频率重用(FFR)下进行小区间功率控制的系统200的框图。用户设备210采用部分频率重用进行操作,重用模式(或重用表)在同步过程中获得,或者通过下行链路从服务节点B接收。终端210可以从多个邻居非服务节点823(^-23(^接收下行链路信号。这些基站中的每一个服务于邻居扇区(其也可以是依赖于扇区特征的服务小区)。根据邻居扇区中的干扰水平,非服务节点823(^-23(^分别广播负载指示符2461-246N。应该明白的是,非服务节点823(^-23(^可以通过回程网络通信250将负载指示符2461-246N传送到服务节点B260。与通过空中接口进行的广播下行链路通信形成对照,该回程通信是服务提供商骨干网络上的节点到节点的传输。所广播的负载指示符(例如,2461-246N)在用户装置210处进行处理,对终端的发送功率进行调整以在非服务扇区处实现所期望的干扰水平。负载指示符(例如246^264)到服务节点B 260的回程通信250,这导致在该节点处进行处理,其确保将负载指示符246通过空中接口或将功率分配(再分配)276中继到终端210。功率再分配276明确地控制由用户装置210利用来进行发送的功率。注意,节点到节点回程通信也可以发生在非服务基站(23(^-230^之间。注意,为了说明和清楚,在本描述中给出了非服务节点823(^-23(^与服务节点B260之间功能上的差异,而且服务和非服务基站各自的功能在上述基站间共享。负载指示符的生成及其处理在下文得到更为详细的讨论。
[0046]在非服务节点B (例如,230j),负载指示符生成器组件234确定与非服务节点B相关联的邻居扇区中的干扰度量。将该干扰度量与阈值(或容差)干扰度量值Ith进行比较,然后生成负载指示符(例如,负载指示符24?),并通过空中接口(下行链路)或通过回程网络(例如,250)发送该负载指示符。在一个方面,当干扰度量高于Ith时,发送值为“真”的负载指示符,否则,传送“假”的指示。注意,在采用部分频率重用的系统中,可以基于服务和非服务扇区的FFR模式的子带结构,针对不同子带确定不同的干扰度量阈值(见下面)。应该明白的是,若干因素可以确定Ith,而且这些因素通常可以通过服务提供商确定:比如目标峰值数据速率、目标频谱效率、目标时延、基站/接入点的复杂度和成本等。干扰可以相对于参考值Ikef以dB为单位来进行测量,该参考值Ikef可以利用诸如系统中的热噪声以及系统噪声的其他来源来确定。
[0047]扇区的干扰度量可以是热噪声(1T)、信号干扰比、信噪比(SNR)或信号与噪声及干扰比(SINR)的平均干扰。该平均值可以在不同的频率资源(例如子带和子载波)以及时间资源(比如帧和超帧)上确定。关于干扰测量的频率时间源的并确保干扰平均值的粒度水平可以由以下因素来确定:(a)内在因素,比如用于测量干扰的仪器/电子仪器的时间和频率分辨率;或者(b)外在因素,例如特定终端(例如,用户装置210)的部分频率重用模式的动态再分配。应该明白的是,扇区/小区的FFR模式以及在该扇区/小区上操作的相关联的终端的FFR模式可以经由回程网络通信传送至非服务邻居基站(例如,23(^-23(^)。耦合到负载指示符生成器组件234的处理器238可以处理为建立干扰度量所必需的部分计算。存储器242可以保存干扰度量值、用于确定该值的算法以及其它用于确定干扰度量和负载指示符的操作数据/指令。
[0048]如上所述,UE 210采用部分频率重用进行操作。在该无线通信部署中,可用的系统带宽被分成N个频率“组块”,而且这些组块中的η个组块对于终端210是可用的。组块通常对应于一组子带(其中每个子带包括一组子载波)。如下文所公开的,移动设备210对来自非服务扇区的负载指示符进行解码,所述非服务扇区可以利用包括在分配给移动设备的η个组块中的频率。相对于传统方法,该频率鉴别增强了功率控制,因为来自移动设备(例如UE 210)的发送主要对在与该移动设备进行操作的频率子带相同的频率子带中操作的非服务小区产生干扰。注意,在理想化的条件下,子带上的子载波是互相正交的,从而不同频率的子载波不会相互干扰。在典型的情形下,子载波之间的正交性非常普遍,并且因此用于进行干扰管理和功率控制的相关指示符是用于在终端和非服务扇区之间通信的、在重叠的频谱区域内发送的那些指示符。
[0049]加载/FFR监测组件214对所接收的负载指示符进行解码,并确定这些指示符是“真”还是“假”。(应该明白的是,表明干扰高于阈值的任何其它逻辑状态为有效的指示符,例如“高于”或“低于”,“高的”或“低的”等等。)其中所接收到的与具有最大前向链路SINR(在终端210处可用的量)的非服务扇区对应的负载指示符(例如246n)为“真”的情形使得功率控制组件218降低发送功率或功率谱密度。当终端接收到“假”的负载指示符时,它增加其发送功率或功率谱密度。应该注意,对通常在控制信道中采用单个比特传送的负载指示符的二进制状态进行的解码,使得进行解码的移动终端(例如UE 210)必须获知邻居非服务扇区的部分频率重用模式(或植入(implantat1n))。该FFR模式可以(i)在扇区/小区捕获时由移动终端获取,或(ii) 一旦移动终端的服务节点B (例如,260)通过回程网络通信接收到邻居非服务扇区使用的FFR模式就传送至移动终端。注意,通常情况下,最近的邻居非服务FFR模式是需要的,这是因为次近的邻居以及非服务扇区所传输的信号弱。获知多个FFR模式的必要性增加了处理开销;然而,功率控制和干扰管理上的性能改善补偿了这种开销(见下面)。此外,这种模式可以存储在移动设备的存储器(例如,226)中。注意,当邻居扇区的负载指示符经由回程通信(例如,250)传送并在服务基站(例如,260)进行处理时,如果移动终端(例如,210)的发送功率要由服务基站调度,则该移动终端可以不需要了解调度后的FFR模式。
[0050]关于对“真”的指示符的响应,功率降低可以在开环控制回路中发生,其中功率被减少了偏移量AP(I),该偏移量AP(I)依赖于干扰度量值I或者可以是预定常量AP(I)=Λ Ptl,例如0.25dBm,并且UE不请求干扰的反馈测量。可替换地,控制回路可以在功率降低后通过请求干扰的反馈来关闭。应该明白的是,在由所使用的控制回路引入的开销和对用于确保实际干扰抑制低于Ith的对AP(I)的优化之间存在折衷:闭环控制可以在较少的控制步骤内达到干扰的最优水平;然而,每个反馈步骤要求发出“真”的负载指示符的每个扇区在功率降低步骤之后测量干扰,这会把通信时延增加到对于终端210执行的应用(例如,在线游戏、视频会议、视频广播)而言不足的水平或者与运营商建立的QoS参数不兼容的水平。在另一方面,开环控制回路不请求测量干扰,但是这种控制可以招致过多数量的功率降低步骤以达到满意的干扰水平,其也可以导致与时延相关的通信降级。
[0051]关于功率增加,固定的偏移增量ΛΡ’可以是适当的。为了降低复杂度,ΛΡ’可以等于Λ P。。
[0052]图3Α例示了依靠策略存储设备310和人工智能(Al)组件320来确定负载指示符的生成的基站的框图300。策略存储设备310包括用于确定对干扰度量进行确定的时间间隔At的策略,以及在生成负载指示符时要应用的干扰度量阈值的大小。策略可以确定在FFR模式中使用的每个子带的阈值,或者子带上的平均阈值(见下面)。应该注意,策略可以基于对干扰管理的系统响应的历史数据在一个时间段内改变;改变是自适应性的,例如,其通常被实现来优化该策略以便实现较高水平的干扰控制,比如针对所确定的干扰度量的扇区目标附近的波动的降低,较短的到达目标时间(控制过程中初始的调整时间段,其是将所控制的量从开始的控制状态驱动至接近目标值的大小所必需的)等等。策略可以通过回程网络通信250在不同的扇区间转移。应该明白的是,对于基于干扰度量生成负载指示符,不同的邻居基站可以具有不同的策略;从而,并非所有非服务基站同时传送负载指示符246^246^还应该明白的是,尽管策略存储设备310被示为独立存储部件,但是其可以部分或全部地位于存储器242中。
[0053]Al组件320可以收集干扰度量的历史数据,以及基于通信的多个方面,推断/规划(project)干扰水平;所述通信的多个方面比如为小区中的用户数量、用户的类型(例如,数据密集型用户、延迟敏感型用户、具有延长的活动周期的用户或者零星的用户)、天气和地理条件、以及季节条件,比如春季小区中增加的树叶、夏季的雨、冬季的大雪等。干扰度量的推理/规划可以基于多代理(agent)建模或博弈论,以及其它先进的数学算法(见下面)。基于所规划的干扰度量,Al组件320可以改变用于生成负载指示符的策略。修改后的策略可以请求基站(例如,非服务节点B J 230τ)在特定的间隔确定干扰度量,以及在特定的时间段(一天、一个月或一年中的特定时间)期间减少或增加那些时间间隔,甚至在特定的时间段内中止测量。此外,修改后的策略可以改变扇区在其中操作的子带的干扰度量阈值的大小,从而导致时变的阈值。
[0054]如上文以及本文中的其它部分所使用,术语“智能”指的是基于现有的关于系统的信息推理或者得出有关(例如,推断)系统当前或将来的状态的能力。人工智能可以用于在没有人类干预的情况下识别特定的环境或动作,或者生成系统的特定状态的概率分布。人工智能依靠将先进的数学算法应用于系统上的一组可用的数据(信息),例如,决策树、神经网络、回归分析、聚类分析、遗传算法以及强化学习。
[0055]特别地,为了完成与用于负载指示符生成的策略相关的上述多个自动化方面和与本文所述主题的创新有关的其他自动化方面,Al组件(例如,组件320)可以使用多种方法中的一个来学习数据,并且然后从如下构造的模型中得出推论,例如隐式马尔科夫模型(HMM)和依赖于相关原型的模型,更为通用的概率图形模型,例如贝叶斯网络,例如,贝叶斯网络是通过使用贝叶斯模型评分或近似、诸如支持向量机制(SVM)的线性分类器和诸如被称为“神经网络”方法的非线性分类器、模糊逻辑方法和执行数据融合的其它方法的结构搜索来创建的。
[0056]图3B是具有功率控制组件的移动终端的框图350,其中该功率控制组件依赖于人工智能组件来推断最优的功率调整/控制算法。如前所述,控制算法可以包含开环和闭环控制回路,其涉及功率调整,该功率调整可以取决于被使用来确定负载指示符的干扰度量大小,或者可以是固定偏移量。此外,功率调整可以至少基于由UE 210执行的特定应用和/或由用户装置210发送的数据来推断。根据一方面,与其中数据完整性对于用户并非关键的以及通信会话可以被(暂时地)丢失/停止的应用的情形相比,对于终端在其中执行对数据敏感的应用(比如无线网上银行)的扇区,其功率调整可能更为激进,例如,更大的功率调整偏移量。根据另一方面,功率调整和干扰度量大小之间的各种关系,以及基于干扰度量的算法,可以依赖于扇区中所存在的干扰范围来使用。这些算法可以驻留在算法存储设备360中。应该明白的是,虽然在实施例350中,算法存储设备是位于功率控制组件218中的独立部件,但是存储设备360可以部分或全部位于UE的存储器226中。
[0057]人工智能组件370可以基于上述各种变量推断功率调整。基于机器学习技术,Al组件370可以确定最优的功率偏移量来抑制在邻居扇区中造成的干扰。虽然将Al组件增加到移动终端可能增加复杂度,但是推断最优功率调整的优点补偿了与该复杂度相关的成本。对于增加的复杂性,可以使用多内核处理器(例如处理器222)来处理在操作UE的同时操作Al组件的计算需求。应该明白的是,处理器222的其他替代体系结构可以用于有效地操作Al组件(例如,370)。此外,取决于由终端210执行的应用,当电话中的图形用户接口未被积极地使用时,比如是在只有语音通信或具有低频显示刷新率的数据应用等的情况下,终端的显示图形处理单元可以操作Al组件。
[0058]图4例示了系统400,其包括具有部分频率重用为n/N = 1/3的扇区化无线通信小区,其中终端选择性地对负载指示符进行解码/对其作出响应。每个小区402-408(由基站BS1-BS4 (42(^-4204)来服务)被划分成3个扇区,这些扇区中的每个扇区在单个频率组块(子带)中操作,该单个频率组块在每个扇区4101-4103中利用有区别的填充以图式方式示出。注意,虽然仅示出了 3个,更高程度的扇区化是可能的。扇区HlO1在子带(^-0 4(43(^-4304)中操作,扇区24102在子带σ 5-σ 8 (4305-4308)中操作,扇区3在子带σ 9- σ 12(4309-43012)中操作。可用的BW的精细或粗略子带划分是可能的。基站BSWO1所服务的终端440可以接收或“侦听”来自非服务扇区1、2和3的负载指示符(采用箭头指示);然而,因为UE 340不在扇区2和3使用的任何频带O1-O8中操作,所以该终端不能对源自扇区2和3的负载指示符进行解码/作出响应(虚线箭头),即使这些扇区可能超负荷并且它们在UE 440相关的FL SINR可以很大。
[0059]如上所述,FFR模式41(^-41(^和对应的频率可以在时间间隔Λ τ 450内被维持,在该时间间隔后,可以由服务于每个扇区的基站来确定新的FFR模式。FFR模式改变中的变化可以涉及响应于新扇区的创建而重划分可用的系统带宽;增加/减少这种重用;或切换到较大的带宽操作,使用新近增加的子带以供特定终端执行特定应用,例如,终端下载文件或终端对视频进行流化处理。注意,作为FFR更新的结果,终端440可以改变它所解码的负载指示符。
[0060]图5Α示出了部分频率重用模式和对用于功率控制的干扰度量的确定。示出了集中式(1calized)FFR和去集中式(delocalized) FFR。这些FFR模式中的每一个的跨度为一个时间间隔Λ τ 450。在这两个FFR例子中,系统带宽被划分为M个子带,N个扇区分配有η = 4个子带,从而导致4/Μ的重用。应该明白的是,所给出的η = 4是出于说明和阐述的原因,而非限制性的,η的其它选择也是可以的,并且在所述说明书的保护范围之内。在集中式FFR中,分配给扇区的子带是连续的并且占据特定的频率间隔,而在去集中式FFR中,子带是交织的。应该明白的是,图5Α中的每个子带可以包含G个子载波。干扰度量{I。;3}510「510?和520「520Μ与子带σ和对应的扇区S相关。例如,集合{ΙΜ_7ΙΜ_6;ν-!510μ_6, Ιμ-5^510^, Ιμ-4;ν-ι510μ_4}包括子带Μ_7到Μ_4的干扰度量,其对应于扇区N_l,而集合{ΙΜ;Ν 520μ, ΙΚ+3;Ν 520κ+3, ΙΡ+3;Ν 520ρ+3, I4 ;Ν 520J。应该理解,干扰度量 S11-S1m 和52(^-520?中的每一个可以对应于多个子载波上的平均值,如以上所述,该平均值可以根据用于确定干扰的仪器的分辨率产生。
[0061]根据一个方面,对与分配给扇区S(例如扇区N)的子带相关联的干扰度量进行平均,从而针对集中式FFR产生平均值〈1\ +针对去集中式FFR产生平均值<I>1;D 525r<I>N;D 525n。该平均值可以被使用来与干扰阈值Ith相比较,以及确定扇区中的干扰度量是高于阈值还是低于阈值。应该明白的是,干扰度量的平均值可以在时间间隔Λ T’内确定,该时间间隔Λ τ’短于Λ τ 450。作为一个例子,干扰可以以预定速率在子带被探测,例如每特定数量帧进行一次测量,比如每个无线帧或超帧(例如,在LTE,无线帧的跨度为10秒)。探测速率可以根据各种参数来进行调整,所述参数比如为小区负载和/或业务、信道条件等等。
[0062]子带(比如525^525。上的干扰度量的平均值可以是算术平均值、几何平均值或调和平均值。这些子带平均值中的每一个可以是加权平均值;例如在算术平均值中,在确定平均值<I>s;a(a = L,D)之前,与扇区S相关的每个子带干扰度量I。;s被乘以权重w。-,该权重为标量。这些平均值可以由处理器238计算出。应该明白的是,权重W。;S可以允许考虑系统因素,比如在确定对干扰度量时的仪器响应,例如在特定频率范围对子带的干扰度量的确定是采用比在其它频率范围要低的精确度来进行探测。权重W。;s在分配给扇区S的频带上被归一化为一,并且权重W。-依赖于频率、时间、信道条件、扇区负载和业务等等。根据一个方面,权重可以由Al组件(例如,组件320)基于权重的历史值和其它可用于推断或分析的历史或当前数据来确定/推断。
[0063]图5B示出了根据频率子带的干扰度量阈值和各自的逻辑值(例如,“真”或“假”)。每个子带43(^-430?具有干扰度量阈值Ith 56(^-56(^其影响与“真”/ “假”负载指示符对应的干扰度量的范围。子带阈值可以导致与扇区I到N相关联的子带集的平均阈值(1^)57(^-570^这些平均值可以由处理器238计算。应该明白的是,这样的求平均可以针对集中式FFR和去集中式FFR进行。子带平均值57(^-57(^中的每一个可以指示负载指示符的逻辑状态。随着时间的进行,阈值56(^-560?和平均阈值57(^-570?可以变化以反映在通信扇区(如MO1HO3)中起作用的新的FFR重用。应该明白的是,平均值(1^57(^-57(^可以是与可用的频率资源(例如,S11-S1m)相关的阈值的算术、几何或调和平均值。此外,所述平均值可以是加权平均值,其中进入求平均过程的所述权重是根据权重的可用历史值来确定的。注意,由于干扰度量阈值Ith 56(^-56(^在用于确定干扰度量阈值的大小的策略中是时变的,所以平均阈值57(^-570?也是时变的。
[0064]鉴于以上给出和描述的示例性系统,参照图6-8的流程图,将会更好地明白根据本文所述主题来实现的小区间功率控制的方法。虽然,出于简化说明的目的,所述方法被示出和描述为一系列方框,但是应该理解和明白的是,所要求的主题并不限于方框的编号或顺序,因为一些方框可以以不同顺序发生和/或与本文描绘和描述的其它方框同时发生。而且,实现下文所述的方法并非需要所有例示性的方框。要明白的是,与这些方框相关联的功能可以由软件、硬件或其组合以及任何其它合适的模块(例如,设备、系统、过程、组件……)来实现。另外,还应该明白的是,后面以及整个说明书中所公开的方法能够存储在制品中,以助于将这些方法传输并转移到各种设备中。本领域内的技术人员将理解并明白的是,可替换地,方法可以表示为一系列相互关联的状态或事件,比如在状态图中。
[0065]图6给出了在部分频率重用下结合小区间干扰来确定负载指示符的方法600的流程图。在610,对干扰度量进行监测。干扰度量(例如,干扰与热噪声比、信号干扰比、信噪t匕、信号与噪声及干扰比等等)与源自一组扇区的干扰相关。通常,以提高的功率或者功率频谱密度进行发送的终端是造成所生成的干扰的原因。在620,相对于阈值,基于所述干扰度量的大小来确定负载指示符:如果干扰度量超过阈值,则负载指示符采用逻辑状态来反映这种关系,比如“真”。同样,如果干扰度量低于阈值,可以将逻辑状态“假”分配给负载指示符。根据一个方面,干扰度量可以根据频率来确定,例如干扰度量是在频域中的特定子带上确定的(见图5A)。类似地,干扰度量可以根据时间来确定,例如帧、超帧。根据另一方面,干扰度量可以是特定的时间-频率资源集的平均值。应该明白的是,由于实验精度,即使是精确的干扰测量也涉及若干个子载波和帧上的平均值,而不是在单个帧中探测单个子载波。
[0066]在630,对负载指示符进行传送。用于传送的两个可能的路径是可能的:(i)通过空中接口,由用于确定负载指示符的基站(例如,非服务节点B 1230!)进行广播,以及(ii)通过回程网络来发送负载指示符。根据一个方面,机制(i)示出了对负载指示符的发送和在非服务终端(例如,UE 440)的接收之间的通信时延产生微弱影响的优点。缺少显著的时延,这改进了关于与降低负载指示符相关的干扰度量的大小而必需的终端处的功率控制的响应时间。机制(ii)提供对信道条件不灵敏的优点,因为通过有线或光纤骨干网络,通信在基站(例如,2301和260)之间是点到点的,所述有线或光纤骨干网络使用通信链路,比如T1/E1线路或其他T载波/E载波协议的链路、和/或基于分组的网际协议。对信道条件的不灵敏可以确保负载指示符被正确地接收和处理,同时确保减少干扰所需的功率调整。然而,应该明白的是,负载指示符的回程通信可能导致显著的时延。尽管如此,依据终端所执行的应用,可以容忍功率调整和干扰控制/减轻中的时延。
[0067]图7给出了在部分频率重用下的小区间功率控制的方法700的流程图。在710,终端(例如,UE 440)接收源自最强的非服务扇区的负载指示符(例如,负载指示符246J并对其进行解码,其中该非服务扇区在分配给终端的频带内操作。对非服务扇区在终端进行操作的频带内操作的要求,允许将部分频率重用结合到小区间功率控制中。该频率辨认(discriminat1n)使得终端能够处理下述扇区的负载指示符,在该扇区中终端可以实际造成显著的干扰。“最强的”非服务扇区对应于采用最好的信道条件向终端发送的非服务基站,所述最好的信道条件例如为下行链路(或前向链路)传输中的最高SINR。根据一个方面,当多个非服务基站的前向链路SINR基本相同或者在容差范围之内时,终端可以对该多个非服务扇区的负载指示符进行解码,并通过考虑那些非服务扇区的前向链路SINR (例如,以前向链路SINR作为对应的权重来找出负载指示符的加权平均值,然后将该加权平均数与阈值进行比较来生成实际负载指示符)和/或非服务扇区的通信条件的其它特性,比如由发送负载指示符的扇区所服务的小区中的用户数量,确定与功率对应的组合后的有效负载指示符。注意,该实际负载指示符取代与最强非服务扇区相关联的负载指示符。在720,校验负载指示符的逻辑状态(例如,在所接收到的干扰度量超过阈值的情形下为“真”,或上述度量低于阈值的情形下为“假”)。在730,如果负载指示符为“真”,则终端降低其发送功率频谱密度(PSD)电平,而在740,如果负载指示符为“假”,则终端增加其PSD电平。根据一个方面,该功率控制可以通过功率控制组件,比如组件218,在终端中来实现。
[0068]图8给出了通过服务基站进行小区间功率控制的方法800的流程图。在810,通过回程网络通信接收邻居非服务扇区所发出的一组负载指示符。由于通信发生在有线(例如,双绞线、光纤等等)骨干网络上,所以即使在恶劣信道条件下,该通信也允许远方的非服务扇区传送负载指示符。根据一个方面,该通信可以基于分组交换、网际协议(IP)(这是在UMB中的情形)。在820,对所接收到的负载指示符进行处理/解码,确定从扇区产生的指示符以及它们的逻辑状态,其中所述扇区在分配给在服务扇区(例如MO1)中操作的终端(例如440)的相同的频率子带中操作。在830,通过空中接口传送组合后的有效负载指示符,该组合后的有效负载指示符考虑来自几乎所有强(例如,高FL SINR)非服务扇区的负载指示符,所述强非服务扇区与终端在相同频率间隔中操作。或者,在840,新的发送PSD被分配给终端(例如,通过调度器264)。这种分配以如上结合终端210中的功率控制组件218的功能和UE的发送功率的控制讨论的方式相似的方式进行。
[0069]接着,通过模拟例示了用于在FFR下进行功率控制的示例性方法700。所建模的无线通信系统包括具有3个扇区的小区的环绕布局中的19个节点B(见图3)。每1ms(其相当于LTE中的无线帧)探测一次干扰。另外,每个扇区内容纳有10个终端,其速度高达3km/h以及具有完全缓冲通信模型;每个终端根据比例公平调度来进行调度。在部分频率重用2/3的作用下,5MHz的系统带宽被划分成12个子带σ ^ σ 12 ;每个带包括25个子载波。图9Α示出了在模拟中使用的重用表。黑色实心圈(910)和空心圈(920)分别表示扇区的可用子带和受限子带。系统BW被分成N= 12个组块,并且每个扇区MO1HO3分配有η =8个子带;其中的四个被同时分配给成对的扇区。应该明白的是,该重用可能导致在共享子带的扇区中产生增加的干扰,随着更高数量的子载波用于通信,在每个扇区,数据传输速率可以增加。此外,其它的FFR模式可以用于模拟,其结果与本文在下面所呈现的结果基本相同。此外,下文所述的模拟结果对应于通过空中接口传输的负载指示符(例如,2461-246N);然而,在通过回程网络(例如250)传送负载指示符的情形中,可以期待相同的定性结果。
[0070]图9B示出了在基站确定的根据时间的干扰度量(干扰自适应)的图950。图950将本文的包含FFR的小区间功率控制方法700 (在本文中被标记为PC-1)的性能与传统的不包含FFR的小区间功率控制算法(PC-2)进行比较:当使用传统方案PC-2时,终端(例如,UE 440)对在无线通信系统中采用的FFR模式一无所知;相反,本文的算法PC-1要求UE获知底层的FFR实现,以便选择性地(在频域内)对通过扇区传送的合适负载指示符进行解码,该扇区在为终端调度的频率子带中操作。如上所述,在PC-2内,终端(比如UE 440)对由其邻居非服务扇区生成的负载指示符进行解码,其中该邻居非服务扇区可以实际上使用与执行解码的终端的完全不同的频带。在该模拟中,干扰度量对应于干扰热噪声(1T),且干扰度量阈值Ith = (1T)th 960被设置为4.41dB ;然而,应该明白的是,阈值可以被设成基本上任何其它值。而且,即使12个子带可用于通信,在模拟中也使用单个阈值。在扇区可用的(8个)子带上对每个扇区中模拟的干扰度量进行平均,然后与ITH960进行比较。注意,其它的干扰度量可以用于模拟,并得到如图950中所示基本相同的结果。即,PC-1导致在无线系统中对1T进行准确控制,在将近800个时序的调整时间间隔Tmin 970后,其波动在至少5000个时序(例如,在LTE中一个时序的跨度为0.5ms)内处于在目标阈值(1T)th=4.41dB附近4dB以内。
[0071]根据图950,可以明白的是,传统的功率控制方法PC-2无法控制1T:在调整周期后,1T在所设置的阈值Ith = 4.41dB 960附近达到最小值并逐步增加,显示出在1T平均值?SdB附近的约6-7dB的波动,其高于目标Ith960。不能进行准确控制的原因在于,在PC-2方案中不存在频率辨认;从而,在由终端(例如,UE 440)对负载指示符进行解码时,该指示符不与终端的PSD电平相关一该PSD电平由为该终端调度的发送功率和分配给该终端的子载波的频率之间的比来确定。通过将FFR模式结合到对负载指示符的处理中,在PC-1中考虑了终端的PSD电平。因此,与PC-2相比,小区间功率控制得到了改善。
[0072]图9C示出了本文所公开的功率控制方法PC-1以及传统的功率控制方法PC-2的终端吞吐量的模拟的累积分布函数的曲线图980。如上所述,结合图9A,所模拟的无线通信系统包括570个均匀地部署在57个扇区内的UE。所述模拟中的其它参数与前面所述相同。很明显,根据图980,本文算法PC-1 (图7中的700)的性能优于传统算法PC-2。对扇区中平均1T水平<1T>以及PC-1和PC-2的平均扇区吞吐量<η>的直接比较显示ΧΙοΤ〉.”=4.43dB 以及 < n>(pc_1) = 2.75Mbps,而〈1T>(pc-2) = 8.06dB 以及 < n>(pc_2) = 2.23Mbps。与传统算法PC-2相比,本文的功率控制算法(PC-1)导致干扰水平的显著下降以及扇区吞吐量的增加。
[0073]汇总图9A、9B和9C,注意,当在无线通信系统(比如LTE)的上行链路中采用部分频率重用时,传统的小区间功率控制算法不能有效地工作。所公开的功率控制方案导致在FFR下实现在基站处对干扰度量水平(由1T示出)进行有效和准确的控制,同时优化扇区吞吐量。
[0074]图10是根据本文所述的一个或多个方面的多输入多输出(MIMO)系统中的发射机系统1010(比如基站260或BS 23(^-23(^中的任何一个)和接收机系统1050 (例如,接入终端240)的实施例的框图1000,其中多输入多输出系统可以在无线通信环境中提供小区/扇区通信一例如,如上文结合图7、8和9进行的描述,可以进行在FFR下的小区间功率控制。在发射机系统1010,多个数据流的业务数据可以从数据源1012提供给发送(TX)数据处理器1014。在一个实施例中,每个数据流通过各自的发射天线发送。TX数据处理器1014基于为每个数据流选择的特定编码方案,对该数据流的业务数据进行格式化、编码和交织,以提供已编码数据。可以使用OFDM技术,将每个数据流的已编码数据与导频数据复用。导频数据通常是已知的数据模式,其以公知的方式进行处理并且可以在接收机系统中用于估计信道响应。然后,基于为每个数据流选择的特定调制方案(例如,二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、多相相移键控(M-PSK)或m阶正交调幅(M-QAM))来对复用后的导频和该数据流的已编码数据进行调制(例如,符号映射),以提供调制符号。每个数据流的数据速率、编码和调制可以通过由处理器1030执行的指令来确定,所述指令以及数据可以存储在存储器1032中。
[0075]所有数据流的调制符号然后可以被提供给TX MIMO处理器1020,其可以进一步处理调制符号(例如,针对OFDM) oTX MMO处理器1020然后将Nt个调制符号流提供给Nt个收发机(TMTR/RCVR) 10224至1022τ。在特定实施例中,TX MMO处理器1020把将波束成形加权(或预编码)应用于数据流的符号以及正发送该符号的天线上。每个收发机1022接收并处理各自的符号流以提供一个或多个模拟信号,并进一步对模拟信号进行调节(例如,放大、滤波和上变频)来提供适合于在MMO信道上传输的已调制信号。来自收发机1022α-1022τ的Nt个已调制信号然后分别从Nt个天线10244024发送。在接收机系统1050,所发送的已调制信号由Nk个天线1052^105?接收,从每个天线1052接收到的信号提供给相应的收发机(RCVR/TMTR) 1054a-1054k。每个收发机1054^105^对各自接收到的信号进行调节(例如,滤波、放大和下变频),对调节后的信号进行数字化来提供采样,并进一步处理这些采样来提供对应的“已接收”符号流。
[0076]RX数据处理器1060然后从Nk个收发机1054^105^接收Nk个符号流并基于特定的接收机处理技术Nk个所接收的符号流进行处理,从而提供Nt个“已检测”符号流。RX数据处理器1060然后对每个已检测符号流进行解调、解交织和解码,以恢复数据流的业务数据。RX数据处理器1060所执行的处理与发射机系统1010处的TX MIMO处理器1020和TX数据处理器1014所执行的处理互补。处理器1070周期性地确定使用哪个预编码矩阵,该矩阵可以存储在存储器1072内。处理器1070制定反向链路消息,该反向链路消息包括矩阵索引部分和秩值部分。存储器1072可以存储指令,当被处理器1070执行时,该指令导致制定反向链路消息。反向链路消息可以包括与通信链路或所接收到的数据流或其组合相关的各类信息。作为例子,该信息可以包括调整后的通信资源、用于调整所调度的资源的偏移量以及用于对数据分组格式进行解码的信息。反向链路消息然后由TX数据处理器1038进行处理,由调制器1080进行调制,由收发机1054a-1054k进行调节,并被发送回发射机系统1010,其中TX数据处理器1038还从数据源1036接收多个数据流的业务数据。
[0077]在发射机系统1010,来自接收机系统1050的已调制信号由天线1024^1024:接收,由收发机1022A-1022T进行调节,由解调器1040进行解调,并由处理器1042进行处理,以提取接收机系统1050所发送的反向链路消息。处理器1030然后确定使用哪个预编码矩阵来确定波束成形加权,并处理所提取的消息。
[0078]如图10所示以及根据以上所述的操作,单用户(SU)MMO操作模式对应于单个接收机系统1050与发射机系统1010通信的情形。应该明白的是,在本文的操作模式中,可以如上文所述来实现小区间的功率。在SU-MMO系统中,Nt个发射机1024^1024(也称为TX天线)和Nk个接收机1052^1052,(也称为RX天线)构成无线通信的矩阵信道(例如,瑞利信道或高斯信道)。SU-MMO信道由随机复数的NkXNt矩阵描述。信道的秩等于NkXNt信道的代数秩。在空间-时间或空间-频率编码中,秩等于在信道上发送的数据流和层的数量。应该明白的是,秩至多等于min {NT, N1J。由Nt个传输天线和Nk个接收天线构成的MIMO信道可以被分解成Nv个独立的信道,其也被称为空间信道,其中Nv ( min {Ντ, NE}。Nv个独立的信道中的每一个对应于一个维度。
[0079]根据一个方面,在音调ω处,采用OFDM发送/接收的符号可以通过下面的公式来进行建模:
[0080]y (ω) = Η(ω)ο(ω)+η(ω)0 (I)
[0081]这里,y(co)是所接收到的数据流并且是NkXI的向量,Η(ω)是在音调ω处的信道响应NkXNt矩阵(例如,时变信道响应矩阵ii的傅立叶变换),c (ω)是NtX I输出符号向量,而η(ω)是NkX I噪声向量(例如,加性高斯白噪声)。预编码可以将NvX I的层向量转换成NtX I的预编码输出向量。Nv是由发射机1010发送的数据流(层)的实际数量,Nv可以在发射机(例如,接入点250)的决定下,至少部分地基于信道条件和终端所报告的秩来进行调度。应该明白的是,c(co)是由发射机应用的至少一个复用方案以及至少一个预编码(或波束成形)方案的结果。另外,c(co)与功率增益矩阵进行卷积,该功率增益矩阵确定被分配来发送每个数据流Nv的发射机1010的功率量。应该明白的是,该功率增益矩阵可以是分配给接入终端240的资源,而且如本文所述,可以通过调整功率偏移量来对其进行管理。鉴于无线信道的FL/RL互易性,应该明白的是,来自MMO接收机1050的传输也可以以公式(I)的方式进行建模,其包含基本上相同的元件。此外,接收机1050也可以在在反向链路中传输数据之前应用预编码方案。
[0082]根据前面本文所述的一个或多个方面,在系统1000(图10)中,当Nt = Nk = I时,系统被简化为能够在无线通信环境中提供扇区通信的单输入单输出(SISO)系统。可替换地,单输入多输出(SMO)操作模式对应于乂>1且乂 = I。此外,当多个接收机与接收机系统1010通信时,建立了多个用户(MU)MMO操作模式。根据本文描述的各个方面的在FFR下的小区间功率控制可以在上述操作模式中的每一种下使用。
[0083]图11是根据本文所述的多个方面的用于监测负载指示符并实现与小区间干扰度量相关联的功率控制的系统1100的框图。在一个实例中,系统1100包括接入终端1102。如所示出的,接入终端1102可以经由天线1108从一个或多个接入点1104接收信号,并经由天线1108向一个或多个接入点1104发送信号。此外,接入终端1102可以包括用于从天线1108接收信息的接收机1110或基本上任何其它电子设备。在一个实例中,接收机1110可以可操作地与用于对所接收的信息进行解调的解调器(Demod) 1112相关联。已解调符号然后可以由处理器1114进行分析。处理器1114可以耦合到存储器1116,所述存储器1116可以存储与接入终端1102有关的数据和/或程序代码。此外,接入终端1002可以使用处理器1114来执行方法700,和/或其他适合的方法。接入终端1002也可以包括调制器1118,其可以对信号进行复用,以供发射机1120经由天线1108发送到一个或多个接入点1104。
[0084]图12是根据本文所述的多个方面的有助于在无线通信系统中生成负载指示符、传送负载指示符,以及为调度终端的功率电平和其它反向链路资源的示例性系统1200的框图。在一个实例中,系统1200包括基站或接入点1202。如所示的,接入终端1202可以经由接收(Rx)天线1206从一个或多个接入终端1204接收信号,以及经由发射(Tx)天线1208发送至一个或多个接入终端1204。
[0085]此外,接入点1202可以包括用于从接收天线1206接收的信息的接收机1210。在一个实例中,接收机1210可以可操作地与用于对所接收的信息进行解调的解调器(Demod) 1212或实际上任何其它电子设备相关联。已解调符号然后可以由处理器1214进行分析。处理器1214可以耦合到存储器1216,所述存储器1216可以存储与代码簇、接入终端分配、相关的查找表、唯一的加扰序列相关的信息和/或其它适合类型的信息。接入点1102也可以包含调制器1218,所述调制器1218可以对信号进行复用,以供发射机1220通过发射天线1208发送到一个或多个接入终端1204。
[0086]接着,结合图13和14描述可以实现所公开的主题的多个方面的系统。这样的系统可以包含功能框,其可以是表示由处理器或电子机器、软件或以上结合(例如,固件)来实现的功能的功能框。
[0087]图13例示了根据本公开的各个方面的用于在无线通信中生成负载指示符的示例性系统的框图。系统1300可以至少部分地位于无线基站(例如,接入点23(^-23(^和260)内。系统1300包括可以一同工作的电子组件的逻辑组合1310。根据一个方面,逻辑组合1310包括用于确定与源自无线通信扇区的干扰相关的干扰度量的电子组件1315 ;用于在时间-频率资源中生成与干扰度量相关联的负载指示符的电子组件1325 ;用于接收一组负载指示符的电子组件1335 ;以及用于调度功率密度分配的电子组件1345。此外,系统1300可以包括直接耦合到电子组件1315的电子部件1355,所述电子组件1355用于使用用于建立时间间隔来探测扇区中的干扰的策略;以及直接耦合到电子组件1325的电子组件1365,所述电子组件1365用于使用用于在频率资源上建立干扰度量的一组阈值的策略。
[0088]系统1300还可以包括存储器1370,所述存储器1370保存用于执行与电子组件1315、1325、1335、1345、1355和1365相关联的功能的指令,以及可以在执行这些功能期间生成的所测量和计算出的数据。虽然电子组件1315、1325、1335、1345、1355和1365中的一个或多个被示出为位于存储器1370的外部,但是要明白的是,电子组件1315、1325和1335、1345、1355和1365中的一个或多个可以位于存储器1370的内部。
[0089]图14示出了根据本公开的各个方面的用于接收和解码负载指示符以及调整发送功率的示例性系统的框图。系统1400可以至少部分地位于无线基站(例如,接入终端210)内。系统1400包括可以一同工作的电子组件的逻辑组合1410。根据一个方面,逻辑组合1410包括:用于接收与干扰度量的大小相关联的负载指示符的电子组件1415,其中负载指示符源自非服务扇区;用于对负载指示符进行解码的电子组件1425,其中负载指示符对应于具有最高信号与噪声及干扰比的非服务扇区,该非服务扇区在分配给接入终端的部分频率重用中操作;以及用于根据解码后的负载指示符的状态来调整移动终端的发送功率频谱密度的电子组件1435。
[0090]系统1400还可以包括存储器1440,其保存用于执行与电子组件1415、1425和1435相关联的功能的指令,以及在执行这些功能期间生成的所测量和计算的数据。虽然电子组件1415、1425和1435中的一个或多个被示出为位于存储器1340的外部,但是要明白的是,电子组件1415、1425和1435中的一个或多个可以位于存储器1440的内部。
[0091]对于软件实现,本文所述的技术可利用用于执行本文所述功能的模块(例如,过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元中,并由处理器执行。所述存储器单元可以实现在处理器内部,也可以实现在处理器的外部,在实现在处理器的外部的情况下,所述存储器单元经由各种手段可通信地耦合到处理器,如本领域中所公知的。
[0092]本文所描述的特征的各个方面可以被实现为方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本文中所使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括,但不限于:磁存储设备(例如,硬盘、软盘、磁条等),光盘(例如,紧凑盘(CD)、数字通用盘(DVD)等),智能卡和快闪存储器设备(例如,EPR0M、卡、棒、键驱动器等)。此外,本文所描述的各种存储介质可以表示用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括但不限于能够存储、包含和/或携带指令和/或数据的无线信道和各种其它介质。
[0093]如本文所使用,术语“处理器”可以指经典的体系结构或量子计算机。经典的体系结构包括但不限于包括:单内核处理器、具有软件多线程执行能力的单处理器、多内核处理器、具有软件多线程执行能力的多内核处理器、具有硬件多线程技术的多内核处理器、并行平台以及具有分布式共享存储器的并行平台。此外,处理器可以指用于执行本文所述功能的集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合。量子计算机体系结构可以基于包含在采用门或者自组装的量子点中的量子位、核磁共振平台、超导约瑟夫森结等。处理器可以利用纳米尺度的体系结构,例如,但不限于,基于分子或量子点的晶体管、开关和门,以便对空间使用进行优化或增强用户装置的性能。处理器也可以实现为计算设备的组合,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内核的结合,或者任何其它此种结构。
[0094]此外,在本说明书中,术语“存储器”指的是数据存储设备、算法存储设备以及其它的信息存储设备,比如,但不限于,图像存储设备、数字音乐和视频存储设备、图表和数据库。应该明白的是,本文所述的存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者可以包含易失性存储器和非易失性存储器二者。作为示例而非限制性的,非易失性存储器可以包含只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包含随机存取存储器(RAM),其作为外部高速缓冲存储器。作为示例而非限制性的,RAM可以采用多种形式获得,比如同步RAM(DRAM)、动态RAM (DRAM)、同步 DRAM (SDRAM)、双数据率 SDRAM (DDR SDRAM)、增强 SDRAM (ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)、以及直接Rambus RAM(DRRAM)。另外,本文所公开的系统和/或方法的存储器组件旨在包括,但不限于,这些和其他适合类型的存储器。
[0095]上文的描述包括一个或多个实施例的实例。当然,为了描述这些实施例而描述组件或方法的所有可能的组合是不可能的,但是本领域技术人员应该认识到,可以对这些实施例进行许多进一步的组合和置换。因此,所述的实施例旨在涵盖所有落入所附权利要求书的精神和保护范围内的改变、修改和变型。此外,就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”而言,该术语的涵盖方式类似于术语“包括”,就如同术语“包括”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。
【权利要求】
1.一种在无线通信系统中便于实现功率控制的方法,包括: 接收源自一组扇区的负载指示符; 对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码,所述非服务扇区运行在分配给移动终端的频带下,以及 按照所述解码后的负载指示符的状态调整所述移动终端的发送功率。
2.根据权利要求1所述的方法,其中分配给所述移动终端的频带是由接收的部分频率重用模式指定的。
3.根据权利要求1所述的方法,其中当所述解码后的负载指示符反映出干扰度量超出阈值时,则负载指示符的状态为真,否则为假。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述阈值是与分配给所述移动终端的频带相关的一组阈值的平均值。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述平均值是算术平均、调和平均和几何平均中的至少一个。
6.根据权利要求4所述的方法,其中与分配给所述移动终端的频带相关的该组阈值是时间相关的。
7.根据权利要求4所述的方法,其中与分配给所述移动终端的频带相关的该组阈值是通过策略建立的。
8.根据权利要求7所述的方法,所述策略是由所述非服务扇区确定并且是扇区专用的。
9.根据权利要求3所述的方法,其中按照所述解码后的负载指示符的状态调整所述移动终端的发送功率包括当所述状态为真时降低所述发送功率。
10.根据权利要求3所述的方法,其中按照所述解码后的负载指示符的状态调整所述移动终端的发送功率包括当所述状态为假时增加所述发送功率。
11.根据权利要求9所述的方法,其中降低所述发送功率包括将当前发送功率递减预定的偏移量Λ Po。
12.根据权利要求9所述的方法,降低所述发送功率包括将当前发送功率递减功率调整偏移量△ P (I),所述功率调整偏移量AP(I)至少取决于与所述解码后的负载指示符相关联的干扰度量值I。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,AP(I)是至少部分地基于由所述终端执行的特定应用程序来推断的,所述应用程序包括无线在线银行或者因特网浏览或搜索中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,AP(I)是至少部分地基于所述终端所发送的特定数据推断的。
15.根据权利要求1所述的方法,根据所述解码后的负载指示符的状态调整所述终端的发送功率包括采用闭环控制回路。
16.一种无线通信设备,包括: 至少一个处理器,配置为: 接收源自一组扇区的负载指示符, 对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码,该非服务扇区与移动终端共享部分频率重用模式, 当所述解码后的负载指示符的值指示该非服务扇区内的干扰度量超过阈值时降低所述移动终端的发送功率;以及 与该至少一个处理器耦合的存储器。
17.根据权利要求16所述的无线通信设备,其中所述至少一个处理器进一步配置为:当所述解码后的负载指示符的值指示该非服务扇区内的干扰度量未超过阈值时增加所述移动终端的发送功率。
18.根据权利要求16所述的无线通信设备,其中降低所述移动终端的发送功率包括将当前发送功率减少偏移量AP(I),所述偏移量AP(I)取决于该非服务扇区内的所述干扰度星的幅度。
19.根据权利要求17所述的无线通信设备,其中增加所述移动终端的发送功率包括将当前发送功率递增预定的偏移量Λ匕。
20.根据权利要求16所述的无线通信设备,所述至少一个处理器进一步配置为从运行在分配给所述移动终端的频带下的非服务扇区接收负载指示符。
21.根据权利要求16所述的无线通信设备,所述至少一个处理器进一步配置为从服务扇区接收发送功率分配以便按照负载指示符状态调整发送功率。
22.一种在无线通信环境中运行的设备,包括: 用于接收源自非服务扇区的负载指示符的模块,该负载指示符与干扰度量的幅度相关; 用于对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码的模块,所述非服务扇区运行在分配给接入终端的部分频率重用下,以及 用于按照所述解码后的负载指示符的状态调整所述移动终端的发送功率频谱密度的模块。
23.一种计算机程序产品,包括: 计算机可读介质,包括: 用于使至少一个计算机对与具有最高信号与干扰及噪声比的非服务扇区对应的负载指示符进行解码的代码,所述非服务扇区运行在分配给移动终端的频带下,该频带与部分频率重用模式相关; 用于使至少一个计算机按照所述解码后的负载指示符的值调整所述移动终端的发送功率的代码。
【文档编号】H04W52/24GK104254122SQ201410391347
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2007年10月30日 优先权日:2006年10月31日
【发明者】X·罗, D·P·马拉蒂, 张晓霞 申请人:高通股份有限公司