利用解碼數據和格式的回程傳輸控制無線蜂窩系統中小區外干擾效應的方法
【專利說明】利用解碼數據和格式的回程傳輸控制無線蜂窩系統中小區外干擾效應的方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請是優先權日為2006年4月21日、國際申請日為2007年4月17日、國際申請號為PCT/US2007/009329、中國專利申請號為200780014394.4的專利申請的分案申請。
技術領域
[0003]本發明涉及無線通信。
【背景技術】
[0004]在無線系統中，移動終端通過雙向無線鏈路從一個或多個基站傳送和接收數據。移動終端傳送的方向被稱作上行鏈路，并且移動終端接收的方向被稱作下行鏈路。與移動終端進行通信的基站組被稱作用于該移動終端或者該移動終端的活動組的活動基站組。在當移動終端處在基站覆蓋區域內時的正常情況下，用于該移動終端的活動組一般是單一基站，從而活動組只包括那一個基站，它就是移動終端的服務基站。然而，當移動終端在多個基站的范圍內并且同樣處于切換狀態時，活動組包括多個基站，它們每一個都監視來自該移動終端的信號，并在它們能夠解碼的時候對該信號進行解碼。然而，只有其中一個基站是該移動終端的服務基站，而其它基站是非服務基站。圖1示出了三個基站(BS)101、102和103以及它們各自的小區覆蓋區域104、105和106。移動終端107被示為處于基站101的覆蓋區域104內，該基站是其服務基站。然而，除了服務基站101之外，非服務基站102和103構成用于移動終端107的活動組。
[0005]在數據系統中，在下行鏈路上，移動終端107接收僅僅來自一個基站的數據，但是具有重新選擇服務基站的選項，以便根據移動終端從哪個基站接收的信號具有最高信噪比而從其活動組中的任意其它基站接收數據。在上行鏈路上，服務基站和非服務基站的每一個試圖對來自移動終端的傳輸進行解調和解碼。
[0006]無線系統的容量是指可以同時傳送或接收數據的移動終端的數目，或者這些移動終端的總數據率，其或者以移動終端/扇區、厄蘭(erlang) /扇區或數據吞吐量/扇區來表達。該系統的上行鏈路容量可以與其下行鏈路容量不同。對于諸如話音的對稱服務(即移動終端在上行鏈路上所需的吞吐量/數據率等于在下行鏈路上所需的吞吐量/數據率)而言，總的系統容量受到上行鏈路和下行鏈路容量中較低一方的限制。在當今諸如由CDMA20001x、EV-DO Rev O和Rev A、HSDPA/EDCH和WiMAX等標準所規定的無線系統中，上行鏈路具有基本上低于下行鏈路的容量。這種不均衡需要得到校正以便充分利用下行鏈路容量，并與能夠在系統上運行對稱服務相比，最大化移動終端的數目。
[0007]在基于直接擴頻和多載波(可選地具有預編碼)CDMA的無線系統中，扇區內(和跨越扇區)的多個移動終端重復使用擴頻序列或頻音(frequency tone)組來與它們各自的活動組通信，而由移動終端指定的碼來進行區分。用于增加上行鏈路扇區容量的機制是在基站收發信機上對這些傳輸進行連續的干擾消除。圖2圖示了基站噪聲升高分量。如圖所示，在基站接收機200處，扇區中熱噪聲上的總的升高包括來自在該扇區中的移動終端的合成信號201 (對于該扇區來說，該基站是服務基站)，以及由在相鄰扇區內進行傳送的移動終端所造成的小區外干擾202。后者包括來自相鄰扇區中那些移動終端的干擾(對于該相鄰扇區來說，基站接收機200處在這些移動終端的活動組中，但對于該相鄰扇區來說，基站200是非服務的)再加上由不包括每個這種移動終端活動組內基站200的其它扇區中的其它正在傳送的移動終端所造成的干擾。
[0008]在共同未決的專利申請序列號10/401,594中公開了干擾消除的示意性方法，該申請于2003年3月31日提交，并于2004年9月30日出版為美國專利申請公開號US2004/0192208A1。使用這種干擾消除方法，如果任意移動終端的解碼成功，則其信號被重構并被從在基站接收的合成信號中減去。圖3示出了在示例性基站接收機300處的連續干擾消除方案，其在該基站接收機300的扇區內是用于四個移動終端301、302、303和304的服務基站。在基站接收機300處從移動終端301、302、303和304接收的功率分別是P_l、P_2、P_3*P_4。另外，作為由來自扇區外移動終端的傳送所造成的小區外干擾(1C)的結果，基站接收機300接收合成信號功率。當來自扇區內移動終端的特定傳輸被基站接收機成功解碼時，該傳輸被重構，并被從基站處的合成信號中減去，此后其它接收信號被解調、解碼、重構和從剩余的合成信號中減去。對于每個剩余信號重復進行該過程。有益地，來自移動終端的在后續解調和解碼過程中被解碼的信號“看不見”來自先前被順序解碼的移動終端的傳輸的干擾。圖3示出了分別對四個移動終端301-304的信噪比(Snr_l-Snr_4)進行的連續計算。從移動終端301開始，Snr_l被計算為P_l/(P_2+P_3+P_4+10C+N)，其中N是可測量的熱噪聲。來自每一個的貢獻都被連續地從基站接收機處所接收的合成信號中減去，從而對于最后的移動終端304而g，Snr_4被計算為P_4/ (10C+N)。由于在后面被解碼的移動終端看到更高的信噪比，因此它們能夠支持更高的傳輸速率和/或提高的可靠性。
[0009]在上述情形中，基站接收機不可能對所有移動終端的傳輸進行成功解碼，所有移動終端在它們的活動組中具有這個基站扇區。結果，基站接收機所接收的大多數小區外干擾不能被扣除。因而，如上所述，基站304的信噪比仍然受到該小區外干擾1C的限制。
[0010]典型地，移動終端所遵循的功率控制規則是(i)遵循來自其活動組中服務扇區的功率控制命令，或者(ii)遵循被稱作or-of-the down的規則，由此，如果活動組中的任意基站通過向下(down)功率控制命令指示其這樣做，則移動終端降低其功率。雖然or-of-the down功率控制確保在至少一個基站處(推測具有來自移動終端的最佳上行鏈路連接的一個基站)對移動終端傳輸的成功接收，但是它還確保利用可在活動組中的所有基站處成功解碼的足夠信噪比而不接收該移動終端的傳輸。因此，這種不可解碼的干擾限制了來自使用連續干擾消除的系統的容量增益。即使當扇區中的移動終端利用一直增大的功率進行傳送時，為了提高基站接收機處它們的信噪比(并因此實現更高的數據率)，它們對相鄰扇區的干擾成比例增大，因此限制了那些扇區中的移動終端所能夠實現的速率。依次，來自相鄰扇區中移動終端的干擾在首先考慮增大它們功率的情況下忽視扇區的移動終端的增益。
[0011]因此，需要一種使得基站接收機能夠重構小區外干擾，并將其從接收的合成信號中減去，以使得可以為所有扇區內的移動終端提高信噪比的方法。
【發明內容】
[0012]在本發明的實施例中，通過回程(即各基站之間或基站與諸如基站控制器、無線電網絡控制器或移動交換中心之類的中央網絡實體之間的鏈路)將從移動終端所接收的成功解碼的數據以及該數據的傳輸格式(例如移動終端為了發送該數據所使用的調制和編碼方案和達到成功解碼所需的發送次數)從成功解碼移動終端傳輸的扇區中的基站接收機中繼到推測由于信噪比不夠大而不能解碼該移動終端傳輸的活動組中的基站。然后，從對移動終端的傳輸成功解碼和解調的中繼基站接收到該傳輸的基站可以重構該數據，并將其從該基站處的總干擾中減去，由此增大該基站處用于其小區內處理的信噪比。前提是能夠通過回程從能夠解碼數據的基站接收這種傳輸的那些扇區已經至少能夠跟蹤該移動終端的導頻信號。利用通過回程所接收的解碼數據和關于編碼或調制方案的信息，信道(即時域或頻域信道響應中的多徑分布圖)被重新估計，且對從移動終端接收的波形進行重構并在基站處將其從總干擾中減去。結果，仍需要在該基站處被成功解碼的來自其它移動終端的傳輸將會經歷較高的信噪比，并因此被成功解碼的可能性增大。
[0013]所述方法可用于其中小區外干擾限制了用于一個或更多小區內移動終端的信噪比的任何系統，這種系統例如是采用連續干擾消除的系統或OFDMA系統，其僅僅允許通過給定的頻音組進行一個小區內發送。。
【附圖說明】
[0014]通過參照附圖閱讀下面對非限制性實施例的描述，將更好地理解本發明，其中:
[0015]圖1示出了移動終端及其活動組中的服務基站和非服務基站的現有技術的配置；
[0016]圖2圖不了基站噪聲升尚分量；
[0017]圖3示出了現有技術的在示例性基站接收機處的連續干擾消除機制，其中所述基站接收機是用于該基站接收機扇區內四個移動終端的服務基站；
[0018]圖4示出了根據本發明實施例的配置，在該實施例中基站通過回程將信息發送到移動終端的活動組中的其它基站；
[0019]圖5是示出根據本發明實施例的服務基站處的步驟的流程圖；和
[0020]圖6是示出根據本發明實施例的非服務基站處的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]圖4示出了無線通信系統400，其中用于移動終端401的活動組包括基站402、403和404。基站402是服務基站，基站403和404是非服務基站。為了說明的目的，服務基站402和非服務基站403被連接到同一個無線電網絡控制器(RNC) /基站控制器(BSC) 405，且非服務基站404被連接到RNC/B