專利名稱：在tdd無線通信系統中的頻域未調度發送的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統，具體而言，涉及時分雙工(TDD) 無線通信系統，其中，上行鏈路和下行鏈路通信信道具有一定程度 的相關，以便移動站所接收的接收下行鏈路發送指示上行鏈路路徑 損耗，從而指示優選上行鏈路發送頻率集。
背景技術：
在無線通信系統中，經常需要從移動站(或用戶設備一UE)和 基站(例如在3GPP規范中常稱為節點B )進行上行鏈路隨機接入發 送。從移動站進行隨機接入發送的需求可能會因多種情形而發生， 并且還會根據具體系統和系統設計而發生變化。可能需要隨機接入 的情形示例包括 移動終端進行通過隨機接入上行鏈路發送連接到系統的初始 接入嘗試 移動終端通過隨機接入上行鏈路發送信號傳送用于改變服務 基站的請求 響應于通過隨機接入發送的數據到達移動終端的發送緩沖器 中，移動終端向網絡信號傳送對于調度的上行鏈路資源的請求 響應于數據到達移動終端的發送緩沖器中，移動終端使用隨 機接入上行鏈路發送將數據發送到基站(與移動終端必須等待網絡 響應以顯式允許用于數據的上行鏈路資源的上一情形相比，這可縮 短數據的發送延遲)。同樣可將隨機接入發送稱為未調度(unscheduled)發送，這是 由于并沒有實現對發送的顯式調度或協調。由于缺少這樣的顯式協調， 一個移動設備就有可能使用與另 一用戶同樣的上行鏈路發送資 源進行發送。在此情形中，由于它們在其基站接收器處對于彼此都 產生相互干擾，可危及二者發送的通信可靠性。有時將這樣不止一 個移動設備在上行鏈路資源的已定義集合上同時進行發送的情形稱 為"沖突"。圖1A顯示出已調度發送的示例，而圖1B顯示出未調度發送的 示例。二者應用于純時分多址接入(TDMA)系統。在已調度發送 的情形中(圖la)，網絡調度器確保多于一個UE不會在同樣的時 隙中進行發送。在未調度情形中(圖lb)，網絡調度器不能顯式控 制UE發送的時間，并且有可能存在不止一個UE在同一時間發送， 從而導致沖突(la， lb和lc)。在某些系統中，同時發送并非一定就意味著沖突。這是由于除 TDMA之外，這樣的系統還可采用某種其他形式的多址接入。在 TDMA系統中的時間周期或時隙可被進一步細分成一個或多個其他 域，諸如頻率或碼。同時進行發送的用戶則仍可通過他們使用的頻 率或碼區分彼此，只要他們在時間間隔期間選擇彼此互斥的碼或頻 率資源即可。將每個時間資源這樣細分成多個碼或頻率分量提高了 系統中可用的上行鏈路資源單元的數量(但常常減少每個資源單元 的信息承載容量)，因此，可增加隨機接入信道的數量。在頻域中對發送資源進行劃分的系統稱為頻分多址接入系統 (FDMA)。在碼域中對發送資源進行劃分的系統稱為碼分多址接入 系統(CDMA)。然而，在這樣的系統內，當進行未調度發送時，在兩個或多個 UE自動選擇同樣的時間和碼/頻率資源的情形中，還會有可能發生沖 突。對于TDMA/CDMA情況，該情形如圖2中21所示，不過，通 過用"頻率"y軸替換碼域y軸，這同樣可適用于TDMA/FDMA情 況。當上行鏈路發送未被顯式調度或協調(例如，通過網絡)時， 發生沖突的可能性總會存在。然而，可使用某種形式的統計調度，其中，從網絡向移動設備發送信令，以限制發送的允許概率。信令 通常表示可允許的發送概率，或相關參數。當過量使用(加栽)上 行鏈路隨機接入或未調度資源時，網絡會檢測到該情形，并會降低 可允許發送概率。相反，當加栽得以減少時，可增加信號傳送的可 允許發送概率。從而，在高負栽時，資源仍可用，但用戶在被允許 進行發送之前可能必須等待一段時間，而在低負載時，用戶可進行 發送，且延遲通常很小。這樣的統計調度不能避免發送沖突，但可將其用于防止資源變得超載，因此，不能為任何用戶所用(即，當沖突概率接近100%時)。除隨機接入發送受到小區內干擾和沖突(因同一小區內用戶的 發送而引起)外，在蜂窩系統內，他們還會受到小區間干擾(因相鄰或鄰近小區中用戶的發送而引起)。參看圖3,移動站35正在通 過發送路徑31a向期望基站38進行發送，但同時與通過發送路徑 32a進行發送的基站37發生干擾。同樣，移動站36正在通過發送路 徑31b向預期基站37進行發送，但同時與通過發送路徑32b進行發 送的基站38發生干擾。特別是在釆用為1的所謂頻率重用(即，所 有小區共享同樣載頻)的網絡中尤為如此。如今的蜂窩通信系統通 常使用這樣的為1的頻率重用，這是由于他們能夠提供高容量和頻 譜高效利用。一個發送干擾另 一發送的程度通常根據在基站處接收器所檢測 到的相對發送功率而變化。此外，關于所用具體波形及其特性的其 他因素也會造成影響，但一般原則是，如果干擾信號的功率在接收 器處減小，則該信號造成另一信號不被正確檢測的概率也會降低。在服務小區接收器處的發送功率通常受到控制，以便其僅以剛好足夠使得能夠成功解碼發送數據(即，低檢測差錯率)的接收功率到達。使用過大功率可導致對其他發送造成過多干擾，而使用過 低功率可導致檢測錯誤。從而，顯然當考慮高密設計的蜂窩網絡(通常重用頻率為91)，需要使得隨機接入發送的發送功率最小，同時保持可接受的通 信可靠性。通過使得給定成功發送的發送功率最小，使在服務和相 鄰小區中檢測到的千擾量相應減小，從而提高系統容量。目前現有的系統已使用類似概念。例如，在3GPP TDD-CDMA 系統中，移動設備通過測量所謂信標信道的接收信號強度，估計從 服務基站到移動設備的路徑損耗。移動設備還信號傳送關于信標信 號的發送功率的信息。使用兩片信息(發送功率和接收功率)，移 動設備則能夠確定在無線信道中的信號強度損耗(路徑損耗)。然 后，移動設備可使用該信息設置發送功率，以達到在基站處會接收 到該信號的特定目標功率電平。近來，頻域多址接入(FDMA)及相關調制技術(例如，正交 頻分多址接入一"OFDM，，和離散傅里葉變換擴展OFDM—"DFT-SOFDM，，)日益引起人們的興趣。在這些系統中，發送信息目標在 于可占用總系統帶寬中一定范圍的頻率，或頻帶上離散頻率或 "音"的特定集。在FDMA中，通常給系統分配某一頻率范圍。然后，將該頻率 范圍細分為頻率子范圍，包括單個頻率信道。將由用戶發送的數據 映射到頻率子范圍的鄰近集合的情形常稱為定域FDMA (localized FDMA)，如圖4A所示。相應地，將由用戶發送的數據映射到頻率 子范圍的非鄰近集合的情形常稱為分布式FDMA，如圖4B所示。另外，還可將分布式FDMA與TDMA部件進行組合，以形成 2維資源空間或時間-頻率網格，如圖5A所示。也可將定域FDMA 與TDMA部件進行組合，以形成2維資源空間或時間-頻率網格，如 圖5B所示。發明內容本發明的實施例對用于未調度發送的無線信道的可變頻率響應 進行估計，以便使接收器(如，基站)以可接受差錯率進行接收所 需的發送功率最小。從而可減小對服務小區和相鄰小區中其他用戶導致的干擾程度，因此提高系統容量。根據本發明的一個實施例，提供了一種由TDD無線通信系統中 的移動終端從多個上行鏈路發送資源中選擇上行鏈路發送資源的方 法，包括接收在頻率范圍上發送的下行鏈路參考信號，所述頻率 范圍橫跨表示上行鏈路發送資源的多個頻率子范圍，下行鏈路參考 信號在發送時具有已知的結構(注意下行鏈路參考信號沒必要存 在于精確上行鏈路發送資源上一只要它們橫跨所需范圍即可，頻域 中的內插可以用來獲得精確上行鏈路資源頻率上的響應)；通過將 接收下行鏈路參考信號與發送時參考信號的已知結構進行比較，確 定參考信號通過其傳送的無線信道的頻域響應；基于無線信道的頻域響應，計算對于頻率子范圍的其中至少一個的路徑損耗度量；以 及基于至少一個路徑損耗度量，選擇用于上行鏈路發送的頻率子范 圍的其中至少一個。另一實施例還包括，在頻率子范圍的其中至少一個中發送未調 度上行鏈路發送。在又一實施例中，在發送的未調度上行鏈路發送的信道相干時 間內接收所接收的下行鏈路參考信號。在又一實施例中，通過使用從接收參考信號和發送參考信號的 解巻積而確定的無線信道的脈沖響應的傅里葉變換，或通過對接收 和發送的參考信號進行其他合適的處理(如，本領域普通技術人員 所熟知的匹配濾波或與可選后處理的相關)，確定參考信號通過其 傳送的無線信道的頻域響應。在另一實施例中，通過將接收時參考 信號的功率鐠密度與發送時參考信號的已知功率譜密度進行比較， 確定參考信號通過其傳送的無線信道的頻域響應。在又一實施例 中，可使用"盲"信道估計技術對信道脈沖或頻率響應進行估計。其他實施例還包括，基于至少一個路徑損耗度量來調節未調度 上行鏈路發送功率。另一實施例對至少一個頻率子范圍的絕對無線信道路徑損耗度 量進行估計，包括測量在至少一個頻率子范圍(具有已知的發送功率電平)內的接收參考信號功率電平，以便對無線信道路徑損耗
進行估計；以及基于在頻率子范圍上的所估計的無線信道路徑損 耗，對于未調度上行鏈路發送設置發送功率電平。
結合附圖，通過后面的詳細描述，本發明的其他特征和方面將 變得顯而易見，這些附圖以示例的方式示出了根據本發明實施例的 特征。發明內容并非意在限制本發明的范圍，本發明的范圍僅由所 附權利要求進行定義。
圖1A表示多個用戶的調度發送的示例。 圖1B表示可導致沖突的多個用戶的未調度發送的示例。 圖2表示使用CDMA和TDMA多址技術組合減少未調度發送 的沖突。
圖3表示具有兩個基站和兩個移動站的上行鏈路小區間干擾情形。
圖4A表示定域頻域發送的示例。 圖4B表示分布式頻域發送的示例。
圖5A表示具有TDMA部件的分布式FDMA的時間/頻率發送 資源空間。
圖5B表示具有TDMA部件的定域FDMA的時間/頻率發送資 源空間。
圖6A表示在衰落環境中發送信道增益隨時間變化的繪圖。 圖6B表示將采用信道互易的TDD系統與不采用信道互易的 TDD系統進行比較的繪圖。
圖7A表示時域信道響應的示例性繪圖。
圖7B表示頻域信道響應的示例性繪圖，其中指示了相鄰頻率的 最佳范圍。
圖8表示根據本發明的實施例的無線幀結構。
圖9表示根據本發明的實施例的移動終端的框圖。
具體實施例方式
在下面的描述中，參照附圖進行描述，附圖指示本發明的數個 實施例。應該理解，在不偏離本發明所披露的精神和范圍的條件 下，可釆用其他實施例，并可進行機械、成分、結構、電學和操作 上的變化。以下詳細描述并非意欲進行限制，本發明的實施例的范 圍僅由本專利的權利要求所限定。
下面，結合程序、步驟、邏輯塊、處理，以及關于可以在計算 機存儲器上執行的對數據位進行操作的其他符號表示，給出詳細描 述中的某些部分。在此，將程序、計算機執行步驟、邏輯塊、進程 等理解為導致獲得預期結果的步驟或指令的自身一致的序列。步驟 是利用對物理量進行物理操作的步驟。這些量可采用可進行存儲、 傳輸、組合、比較，以及在計算機系統中操作的電、磁，或無線信 號的形式。有時，可將這些信號稱為位、值、元素、符號、字符、 項、數字等。每個步驟可通過硬件、軟件、固件或其組合來實現。
下面，描述本發明的數個實施例。這些實施例參照3GPP UTRA TDD系統、規范和建議進行描述，但它們可有更廣泛的應 用。
本發明特別適合于時分雙工(TDD)無線系統，其中，上行鏈 路和下行鏈路信道傳播特性在給定時幀上基本相關(互易)。在互 易信道中，用于基站到移動設備的通信的無線傳播信道的物理特性 基本與移動設備到基站的通信的無線傳播信道的物理特性相同。信
道的互易特性應用于有限時間間隔上，有時稱為"信道相干時間"。 如果在信道用于一個無線鏈路方向的時間與用于另一鏈路方向的時 間之間信道變化顯著，則不會采用信道互易。信道路徑損耗的變化 會由于稱為"快衰落"或"頻率選擇性衰落"的現象而引起。這是由于 接收的發送信號的多個時延拷貝的助長性和相消性疊加造成。當移 動接收器移過該空間干擾區域或當導致信號反射和延遲的物體移動 時，其轉換成時域變化。信道路徑損耗的變化率會隨移動設備的速度增大而增大，因此 互易原則應用在稱為信道相干時間的時間區域上，該時間對于高移 動速度和高載頻而言較短，而對于較低移動速度和較低載頻而言較
長。良好設計的TDD無線系統將確保下行鏈路與上行鏈路發送時間 之間的間隙被設置成使得對于合理移動速度可采用 一定程度的信道 互易。這如圖6A和6B所示。圖6A表示信道路徑損耗作為時間函 數的變化。圖6B示出61, TDD系統通過快速交替上行鏈路和下行 鏈路發送來采用信道互易。圖6B (項62)示出由于上行鏈路和下 行鏈路發送交替太慢而不能采用信道互易的TDD系統。
無線傳播信道可通過其時域脈沖響應來描迷。可通過在系統帶 寬(常稱為中導(midamble)或導頻信號)上發送已知參考信號，并通 過將該已知發送信號與通過該信道傳送的接收版本進行比較(在接 收器中)來確定無線信道特性，或(脈沖響應)如圖7A所示，來進 行測量。
在某些實施例中，在接收器中的信道估計依賴于在發送信號內 存在參考信號。使用發送參考信號的接收版本，以及對參考信號結 構的先驗知識，接收器能夠確定信號通過其傳送的信道的時域或頻
域響應0
在某些實施例中，使用如從接收參考信號和發送參考信號的解 巻積確定的無線信道的脈沖響應的傅里葉變換，或通過對接收和發 送的參考信號進行其他合適的處理(如，本領域普通技術人員所熟 知的匹配濾波或與可選后處理的相關)，確定參考信號通過其傳送 的無線信道的頻域響應。在另一實施例中，通過將接收時參考信號 的功率譜密度與發送時參考信號的已知功率譜密度進行比較，確定 參考信號通過其傳送的無線信道的頻域響應。
根據附加實施例，接收器能夠在不依賴于參考信號的條件下對 無線信道響應進行估計。這樣的接收器釆用例如關于用于數據的可 能發送調制符號的有限字母表的知識，或采用在發送器處編碼處理
中使用的已知碼結構(諸如巻積碼、塊碼、turbo碼)。這些技術可涉及非線性或迭代信號處理技術，并在公開文獻中得以廣泛描述。 對于這樣的實施例，無需提供下行鏈路參考信號(或如果提供的 話，無需用于信道響應估計的目的)，然而接收器仍能夠僅基于發 送數據(不使用參考信號)，確定信到的時域或頻域響應。這樣， 移動終端仍可使用信道響應信息為未調度上行鏈路發送選擇優選頻 率發送資源集，或有助于為所選上行鏈路資源集設置發送功率電 平。如此處才艮據信號所使用的，術語"結構特征(structural aspect)" 表示信號的特征，如(i)已知調制符號序列，(ii)發送功率譜密 度，以及(iii)關于可能發送的調制符號和/或信道編碼的有限字母 表的統計信號特征。信道同樣在諸如圖7B所示的頻域中得以很好描述。通過對時域 脈沖響應執行傅里葉變換，或通過使用直接頻域信道估計方法，可 獲得信道的頻率響應。參照圖7B，顯然，某些頻率具有比其他頻率 更小的路徑損耗(例如，項71)。在這些"更好，，頻率上的發送可提 高對于給定發送功率的接收可靠性。從而，對于固定發送功率，可 提高接收可靠性。相反，對于固定接收可靠性，可降低發送功率。應該注意，可從對于不嚴格符合上行鏈路信道的頻率子范圍但 通過使用內插或外插進行表示的下行鏈路信道的路徑損耗估計中， 估計出上行鏈路的路徑增益度量。頻域調度技術是公知的。在該技術中，基站(或其他網絡或控 制實體)試圖將分配的發送資源與此時最佳執行頻率集相結合。通 常是將用于每個用戶的信道去相關的情形。對于一個用戶而言較佳 的那些頻率通常并不是對于另一用戶而言最佳的頻率，從而可采用 用戶分集形式。然而，對于未調度發送，不存在任何調度實體用于 做出關于根據信道響應將哪些資源分配給給定用戶的這些決定。根據本發明的實施例，移動終端通過接收由基站發送的(下行 鏈路)參考信號(例如導頻或中導)來測量無線傳播信道響應。然 后，移動終端可估計(例如，使用如上所述的傅里葉變換)信道的15頻域響應，并由上行鏈路頻率資源集的預定義列表，來確定一個或
多個上行鏈路頻率資源集，所選集具有最低確定的路徑損耗。根據
本發明的另一實施例，通過將接收時參考信號的功率譜密度與發送 時參考信號的已知功率傳密度進行比較，確定出參考信號通過其傳
送的無線信道的頻域響應。可將所選上行鏈路發送資源集表示為"優 選頻率資源集"。移動設備未被調度，但在確定需要與基站進行通信 時，可進行未調度發送，為此它自治地選擇與優選頻率資源集相對 應的上行鏈路發送頻率資源。
或者，可至少部分地基于所選頻率的確定路徑損耗，設置上行 鏈路通信的發送功率。在采用功率控制的實施例中，可使得發送功 率對于每個發送而言最小，從而還可使干擾最小，以及可提高系統 容量。應該注意，在此實例中，由于所有發送以近乎相同的電平到 達接收器，而且發送用戶的數量和資源空間的大小不會變化的事 實，從而不會影響/提高因小區內發送造成沖突的概率。然而，優點 在于，可降低實現給定通信可靠性所需的發送功率，因此，降低釋 放到系統其他小區中的干擾功率。當應用系統較寬時，還可對服務 小區帶來這樣的益處，即，減小來自小區外用戶的所檢測到的干擾 功率，從而增大正確檢測來自小區內用戶的發送數據的概率(假設 他們不沖突)，因此還可提高上行鏈路容量。
對于不采用功率控制的實施例，即便將發送功率電平保持在與 不采用頻域信道選擇技術(例如，隨機選擇，或對頻率資源集的分 布式選擇)的情形相同，仍會減小因小區外干擾造成對發送數據錯
誤檢測的概率。這是由于沒有功率控制，當UE僅選擇到基站的具有 最低路徑損耗的那些頻率時，將系統性提高用戶在服務小區中接收 的功率。在其他小區中在同一時間/頻率資源上進行發送的小區外用
戶不太可能感到在第一用戶的服務小區接收器處接收功率的這種同 樣的系統改善。這是由于從小區外用戶到其服務小區的信道與從同 樣小區外用戶到相鄰小區的信道不相關。從而，當用戶選擇在其服 務小區中較佳(即，具有低路徑損耗)的頻率信道時，他們沒有必要選擇到相鄰小區的具有低路徑損耗的頻率，因此，在其服務小區 中接收的平均功率與在相鄰小區中接收的平均功率的比率增大。這 表示，對于給定發送功率電平，使得生成的小區間干擾量減小，并 且使每個小區中的通信可靠性提高。從而，本發明的實施例具有這樣的優點，即，可根據功率控制是否啟用或禁用而釆取稍微不同的方式。節點B (基站)可在下行鏈 路公共信道上發送已知參考導頻信號。可將其稱為公共導頻。UE (移動設備)了解該下行鏈路公共導頻在無線幀和所定義的系統發 送資源內的位置和結構。無線系統可使用諸如如圖8所示的無線成 幀結構，其中，將幀的某些部分用于表示下行鏈路，某些部分用于 表示上行鏈路，如分別用下和上垂直箭頭表示的那樣。這是TDD無 線通信系統。可將幀進一步分解成更小的時間周期，在此表示為"時 隙"。在為隨機接入(或其他未調度)上行鏈路發送82留出的無線 幀的一部分之前的較短時間發送公共導頻81。有益的是，在公共下 行導頻與上行鏈路未調度發送時隙之間的時間周期較短，且處在信 道的相干時間內，從而，保留了下行鏈路和上行鏈路無線信道的互 易(參看圖8)。上行鏈路無線接入技術至少部分地基于FDMA。隨機接入資源 (或等效地，為未調度發送留出的上行鏈路資源)是預定義的，并 且被分段成發送信道集(或等效地，頻率子范圍)。UE可為未調度 發送應用選擇一個或多個預定義的上行鏈路發送信道。節點-B接收器同樣可被配置成了解預定義的上行鏈發送信道 集，并在為未調度或隨機接入發送留出的每個幀周期期間，監聽在 這些定義信道的每個上的輸入發送。發送信道可遵循定域FDMA模型，或遵循上述的分布式FDMA 模型，但由于在相鄰頻率上常常存在一定程度的相關，從而定域 FDMA可能是有益的配置。當確定需要進行未調度發送時，UE主動接收下一個可用下行鏈 路公共導頻時隙，或在用于未調度上行鏈路發送的目標時隙之前存在較短時間周期的另一下行鏈路導頻時隙。使用接收信號和對于導
頻信號結構的預先配置的知識，UE確定出頻域信道響應。這是通過 對時域信道脈沖響應的估計以及隨后進行傅里葉變換，或通過進行 直接頻域信道估計(其中，移動終端(UE) 了解發送導頻的頻域結 構)來實現。
UE對信道的頻域響應進行分析，并形成對每個預定義上行鏈路 發送信道的度量。對于所考慮的每個上行鏈路發送信道，度量可基 于該上行鏈路發送信道所占用頻率的信道響應的振幅。振幅響應越
高(即，路徑損耗越低)，就會導致越高(更好)的度量值。
將每個所考慮上行鏈路發送信道的度量進行比較，并選出其中
具有最高度量的一個或多個。
UE使用所選上行鏈路發送信道執行未調度發送。信號發送功率 可基于關于所選上行鏈路發送信道所占用頻率上的無線信道的絕對 路徑損耗的知識來確定。采用常用方式，通過向UE通知下行鏈路參 考信號(導頻)的發送功率，可獲得關于絕對路徑損耗的知識。
在幀的隨機接入/未調度接入部分期間，節點B可對未調度發送 進行搜索，并試圖將UE信號解碼(如果接收到的話)。
圖9表示根據本發明的一個實施例的移動終端(或UE)的框 圖。用于發送和接收的天線91與發送/接收開關92耦合連接。分別 對于接收或發送而言，響應于通過控制路徑41的控制邏輯95， T/R 開關92可將天線91通過信號路徑51連接到接收器93，或通過信號 路徑55連接到發送器97。接收器93可包括RF濾波、RF放大、一 個或多個用于頻率轉換的混頻器和相關聯的本機振蕩器或頻率合成 器、IF濾波，和模數轉換。接收器93被顯示為通過經由控制路徑 42的控制邏輯95進行控制。這樣的控制可包括本機振蕩器頻率、加 /斷電、和增益或衰減。接收器93的輸出可為數字的，并可通過信號 路徑52傳輸到信號處理器94。在通過控制路徑43的控制邏輯95的 控制下，數字信號處理器94可執行例如包括但不限于解調制、檢 測、解巻積、巻積、快速逆傅里葉變換、傅里葉變換、濾波、頻譜估計的操作。可將信號處理器94的輸出通過信號路徑53傳送到控 制邏輯95以便進行其他處理，或用于確定控制程序分支。控制邏輯 95可具有到發送數據緩沖器96的控制和信號輸入，發送數據緩沖器 96用于存儲由發送器97進行發送的數據。這樣的數據可本機源自某 一源(未示出)，或來自控制邏輯95。發送器97可包括數模轉換 器、調制器、IF和RF濾波器、混頻器、本機振蕩器或合成器、增 益控制塊，和放大器。本領域普通技術人員顯然可想到關于該框圖 的多種變型。例如，發送器97和接收器93可共享公共本機振蕩器 或頻率合成器。對于另一示例，可將數字信號處理器94、控制邏輯 95和發送緩沖器96實現為在CMOS集成電路上的一個單或雙處理 器核心。對于又一示例，可將控制路徑41, 42, 43， 44和45實現 為一個或多個控制總線。控制邏輯95可控制移動終端的操作，以及 對來自信號處理器94的數據進行處理。此處描述的方法實施例可通 過控制邏輯95執行。易失性和/或非易失性存儲器(未示出)可與控 制邏輯95和/或數字信號處理器相關聯，用作為用于存儲計算機可執 行指令和/或數據的計算機可讀介質。應該理解，以上出于說明清楚的目的參照不同功能部件和處理 器對本發明的實施例進行了描述。然而，顯然，在不偏離本發明的 條件下，可在不同功能部件或處理器之間使用任何合適的功能分 布。例如，所示出的由分立處理器或控制器執行的功能可由同一處 理器或控制器執行。因此，僅將針對具體功能部件的描述視為是對 用于提供所述功能的合適裝置的描述，而不表示嚴格的邏輯或物理 結構或組織。本發明可采用任何適宜的方式實現，包括硬件、軟件、固件或 其任何組合。或者，可將本發明至少部分地實現為在一個或多個數 據處理器和/或數字信號處理器上運行的計算機軟件。本發明的實施 例的元件和組件可釆用任何合適的方式在物理上、功能上和邏輯上 實現。的確，可將該功能實現于單個部件、多個部件中，或作為其 他功能部件的一部分。這樣，可將本發明實現在單個部件中，或將其在物理上和功能上分布在不同部件和處理器之間。盡管結合某些實施例描述了本發明，但并不意在將其局限于此 處給出的具體形式。而是，本發明的范圍僅由所附權利要求進行限 定。另外，盡管結合具體實施例對特征進行了描述，但本領域技術 人員將會想到可根據本發明將所述實施例的多個特征進行組合。在 權利要求中，權利要求項包括但不限于存在其他元素或步驟。此外，盡管是單獨列出，但多個裝置、元素或方法步驟可通過 例如單個部件或處理器實現。另外，盡管可將各個特征包括在不同權利要求中，但有可能將其有利地進行組合，并且包括在不同權利 要求中并不表示特征組合不可行和/或無益。另外，在一類權利要求中包括某特征并不表示局限于該類，而是表示只要合適，該特征同 樣可應用于其他權利要求類。此外，在權利要求中特征的順序并不 表示特征起作用的任何特定順序，特別是在方法權利要求中各步驟 的順序并不表示一定按照該順序執行這些步驟。而是，這些步驟可 釆用任何合適的順序執行。附圖僅僅是示意性的，可以不按比例畫出。可將其某些部分擴 大，而其他部分縮小。附圖意在表示能夠為本領域普通技術人員理 解并正確實現的本發明的多個實現方式。因此，應該理解，在不偏離所附權利要求的精神和范圍內，可 對本發明進行修改和變型。說明書并非意在窮舉出本發明或將其局 限于所披露的確切形式。應該理解，可對本發明進行修改和變型， 并且，本發明僅由權利要求及其等同進行限制。
權利要求
1.一種在時分雙工(TDD)無線通信系統中移動終端從用于上行鏈路發送的多個頻率子范圍中選擇用于上行鏈路發送的頻率子范圍的方法，包括a)接收已在頻率范圍上發送的下行鏈路信號，所述頻率范圍包括表示用于上行鏈路發送的多個頻率子范圍的多個頻率子范圍，下行鏈路信號在發送時具有已知的結構特征；b)通過將接收的下行鏈路信號的結構特征與發送時下行鏈路信號的已知結構特征進行比較，確定下行鏈路信號通過其傳送的無線信道的頻域響應；c)基于無線信道的頻率響應，針對用于上行鏈路發送的頻率子范圍的其中至少一個估計至少一個路徑損耗度量；以及d)基于至少一個路徑損耗度量，選擇用于上行鏈路發送的頻率子范圍的其中至少一個。
2. 根據權利要求1的方法，還包括在用于上行鏈路發送的至 少一個所選頻率子范圍中發送未調度上行鏈路發送。
3. 根據權利要求2的方法，其中，在接收所接收的下行鏈路信 號的信道相千時間內發送未調度上行鏈路發送。
4. 根據權利要求1的方法，其中，下行鏈路信號是包括已知調 制符號序列的參考信號，并且其中，通過使用無線信道的脈沖響應 的傅里葉變換，確定參考信號通過其傳送的無線信道的頻域響應， 所述無線信道的脈沖響應是使用從包括(i)解巻積、(ii)匹配濾波 信道估計和(m)相關的技術組中選出的技術，由接收的下行鏈路信 號和具有已知結構特征的發送的下行鏈路信號而確定的。
5. 根據權利要求1的方法，其中，通過將接收時下行鏈路信號 的功率譜密度與發送時下行鏈路信號的已知功率譜密度進行比較， 來確定下行鏈路信號通過其傳送的無線信道的頻域響應。
6. 根據權利要求1的方法，其中，通過盲信道估計技術來確定下行鏈路信號通過其傳送的無線信道的頻域響應。
7. 根據權利要求2的方法，還包括基于至少一個路徑損耗度 量來調節未調度上行鏈路發送功率。
8. 根據權利要求7的方法，還包括對于至少一個頻率子范圍 的絕對無線信道路徑損耗度量進行估計，包括a) 對表示至少一個所選頻率子范圍的接收的下行鏈路信號功率 電平進行測量以對無線信道路徑損耗進行估計，其中所述下行鏈路 信號具有已知的發送功率電平；以及b) 基于在頻率子范圍上的所估計的無線信道路徑損耗，設置用 于未調度上行鏈路發送的發送功率電平。
9. 一種包括計算機可執行指令的計算機可讀介質，所述計算機 可執行指令用于執行在時分雙工(TDD)無線通信系統中移動終端 從用于上行鏈路發送的多個頻率子范圍中選擇用于上行鏈路發送的 頻率子范圍的方法，所述方法包括a) 接收已在頻率范圍上發送的下行鏈路信號，所述頻率范圍包 括表示用于上行鏈路發送的多個頻率子范圍的多個頻率子范圍，下 行鏈路信號在發送時具有已知的結構特征；b) 通過將接收的下行鏈路信號的結構特征與發送時下行鏈路信 號的已知結構特征進行比較，確定下行鏈路信號通過其傳送的無線 信道的頻域響應；c) 基于無線信道的頻率響應，針對用于上行鏈路發送的頻率子 范圍的其中至少一個估計至少一個路徑損耗度量；以及d) 基于至少一個路徑損耗度量，選擇用于上行鏈路發送的頻率 子范圍的其中至少一個。
10. 根據權利要求9的計算機可讀介質，還包括用于在用于 上行鏈路發送的至少一個所選頻率子范圍中發送未調度上行鏈路發 送的計算機可執行指令。
11. 根據權利要求10的計算機可讀介質，還包括用于在接收 所接收的下行鏈路信號的信道相干時間內發送未調度上行鏈路發送的計算機可執行指令。
12. 根據權利要求9的計算機可讀介質，其中，下行鏈路信號 是包括已知調制符號序列的參考信號，還包括用于通過使用無線 信道的脈沖響應的傅里葉變換來確定參考信號通過其傳送的無線信 道的頻域響應的計算機可執行指令，其中所述無線信道的脈沖響應 是使用從包括(i)解巻積、(ii)匹配濾波信道估計和(iii)相關的 技術組中選出的技術，由接收的下行鏈路信號和具有已知結構特征 的發送的下行鏈路信號而確定的。
13. 根據權利要求9的計算機可讀介質，還包括用于通過將率鐠密度進行比^二確定下行鏈路;號通過其傳送的1線信道的頻 域響應的計算機可執行指令。
14. 根據權利要求9的計算機可讀介質，還包括用于通過盲 信道估計技術來確定下行鏈路信號通過其傳送的無線信道的頻域響 應的計算機可執行指令。
15. 根據權利要求10的計算機可讀介質，還包括用于基于至 少一個路徑損耗度量來調節未調度上行鏈路發送功率的計算機可執行指令。
16. 根據權利要求15的計算機可讀介質，還包括用于對于至 少一個所選頻率子范圍的絕對無線信道路徑損耗度量進行估計的計 算機可執行指令，包括對表示至少一個頻率子范圍的接收的下行 鏈路信號功率電平進行測量以對無線信道路徑損耗進行估計，其中 所述下行鏈路信號具有已知的發送功率電平；以及基于在頻率子范 圍上的所估計的無線信道路徑損耗，設置用于未調度上行鏈路發送 的發送功率電平。
17. —種用于時分雙工(TDD)無線通信系統的移動終端，所 述移動終端用于從用于上行鏈路發送的多個頻率子范圍中選擇用于 上行鏈路發送的頻率子范圍，包括a)無線接收器，用于接收已在頻率范圍上發送的下行鏈路信號，所述頻率范圍包括表示用于上行鏈路發送上行鏈路發送資源的 多個頻率子范圍的多個頻率子范圍，下行鏈路信號在發送時具有已知的結構特征；b) 信號處理器，用于通過將接收的下行鏈路信號的結構特征與 發送時參考信號的已知結構特征進行比較，來確定下行鏈路信號通 過其傳送的無線信道的頻域響應；以及c) 控制邏輯，用于基于無線信道的頻域響應，針對頻率子范圍 的其中至少 一 個估計路徑損耗度量，以及基于至少 一 個路徑損耗度 量，選擇用于上行鏈路發送的頻率子范圍的其中至少一個。
18. 根據權利要求17的移動終端，還包括用于在用于上行鏈 路發送的至少一個所選頻率子范圍中發送未調度上行鏈路發送的無 線發送器。
19. 根據權利要求18的移動終端，其中，該無線發送器還用于 在所接收的下行鏈路信號的信道相干時間內發送未調度上行鏈路信 號。
20. 根據權利要求17的移動終端，還包括信號處理器，用于 通過使用接收下行鏈路信號和已知以已知結構特征發送的下行鏈路 信號，通過解巻積計算無線信道的脈沖響應，并隨后執行傅里葉變 換以計算無線信道的頻率響應。
21. 根據權利要求17的移動終端，還包括信號處理器，用于 通過將接收時下行鏈路信號的功率譜密度與發送時下行鏈路信號的 已知功率鐠密度進行比較，來確定下行鏈路信號通過其傳送的無線 信道的頻域響應。
22. 根據權利要求18的移動終端，還包括控制邏輯，用于基 于至少 一個路徑損耗度量來調節未調度上行鏈路發送功率。
23. 根據權利要求22的移動終端，還包括控制邏輯，用于通 過對至少一個所選頻率子范圍內的接收參考信號功率電平進行測量 來估計無線信道路徑損耗，其中，所述參考信號具有已知的發送功 率電平，以及通過基于在頻率子范圍上的估計無線信道路徑損耗，設置用于未調度上行鏈路發送的發送功率電平，對于至少一個頻率 子范圍的絕對無線信道路徑損耗度量進行估計。
24. —種包括根據權利要求17的移動終端的通信系統，還包括基站，包括與移動終端進行通信的接收器和發送器。
全文摘要
本發明的裝置和方法在時分雙工無線通信系統中采用無線信道的可變頻率響應，以便對于未調度上行鏈路發送而言，使正確接收數據所需的發送功率最小。相應地，使對服務小區和相鄰小區中其他用戶產生的干擾程度得以減小，因此提高了系統容量y。
文檔編號H04L5/14GK101326754SQ200680046606
公開日2008年12月17日 申請日期2006年10月20日 優先權日2005年10月31日
發明者N·W·安德森 申請人:Ip無線有限公司