CN101198087A

CN101198087A - 实现在移动通信系统中减少扇区间导频干扰的系统和方法

Info

Publication number: CN101198087A
Application number: CNA2006101620670A
Authority: CN
Inventors: 蒋筑成; 王海涛
Original assignee: Adaptix Inc
Current assignee: Adaptix Inc
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-06-11
Also published as: TW200835181A; US20080137526A1

Abstract

无线系统的导频设置成通过在系统上建立系统化的导频分配以减少扇区间干扰。在一个实施例中，导频被有差别地编码，并且有方向性地设置在小区内，使得来自相邻小区的相同导频并不重叠。在一个实施例中，使用Walsh编码来产生有差别地编码的导频信号。

Description

实现在移动通信系统中减少扇区间导频干扰的系统和方法

技术领域

本发明涉及无线蜂窝系统，且更具体地涉及无线系统，所述无线系统用于设置蜂窝网络以便减少来自在每个小区之内以及在小区之间的导频通信的干扰。

背景技术

无线通信依赖于传输点和相对于传输点位于不同位置的若干移动通信设备之间的传输(空中接口)。这些空中接口包括：单载波；正交频分复用(OFDM)；正交频分多址(OFDMA)；宽带码分多址(WCDMA)；以及通用移动通信系统(UMTS)。现在OFDM接口和OFDMA接口经常用在基于IEEE 802.16标准的宽带无线网络(WiMAX)中。可扩展的OFDMA(sOFDMA)以及闪速OFDM(Flash OFDM)现在也被加以考虑，或者实际用在一些网络中。在此出于讨论的目的，将这些空中接口系统称为调制方式。

随着同时通信连接的数量增加，连接之间的干扰可能性也增加。多年来已使用了各种频率复用方式，其中最普及的是(通常，但并不总是)将一物理区域分成小区，在每个小区中心有一个传输点。典型地将传输点分成扇区，每扇区指向不同的方向。采用各种调制方式以确保每个扇区中的传输不彼此干扰。在一扇区内，使用不同的信道和/或调制来防止在该扇区内的移动设备之间的干扰。选择小区之间的频率复用方式，以便于减小跨扇区干扰的可能性。

一些空中接口系统使用传输点和到无线设备的潜在连接(potentialconnection)之间的“导频”信号，以便于建立关于即将进行的连接(upcoming connection)的某些参数。这些参数可以是例如功率电平、信道编号时序信息等。当前，按照“只要可行(as available)”的原则针对给定的传输点来选择这些导频信号，并且从传输点进行广播。所有移动设备必须监视所有的导频频率或信道，以便能够知道如何与任何特定的传输点进行通信。此外，当传输业务量增加时，来自邻近小区或扇区的导频之间的干扰的可能性也增加。

发明内容

通过建立整个系统内导频信号的系统分配来设置无线系统的导频，以减小扇区间干扰。在一个实施例中，导频在小区内不同地编码且有方向性地设置，使得来自相邻小区的相同导频并不重叠。在一个实施例中，使用Walsh码来调制导频信号。

前面所述已经相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便于可以更好地理解随后对本发明的详细说明。以下将说明形成本发明权利要求主题的本发明的附加特点和优点。本领域的技术人员应该理解，所公开的构思和具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实现与本发明相同目的的其它结构的基础。本领域的技术人员还应意识到，这样的等同结构并不偏离所附权利要求所述的本发明的精神和范围。当结合附图考虑时，根据以下描述，被认为是本发明特有的关于其组织和操作方法的新特征以及进一步的目的和优点将得到更好的理解。然而，应清楚地理解到，每个图仅出于图示和说明的目的而提供，而并不意图形成对本发明的限制。

附图说明

为了更加全面地理解本发明，现在来参考结合附图所进行的以下说明，其中：

图1图示了用以减小干扰的导频分配的一个实施例；以及

图2示出利用长度为四的Walsh码对导频码进行区分的一个实施例。

具体实施方式

图1图示了用以减小干扰的导频分配的一个实施例。如所示，无线网络10由诸如在小区区域11-1的中心处所示的传输点111的多个无线传输点组成。每个其它小区区域，如小区区域11-2到11-7以及12-1到12-N，也具有一个或多个传输点(未示出)。在任何时间点，在移动设备如设备14-1到14-N与在小区中为移动设备服务的传输点之间进行通信连接。注意虽然在小区中所示的是单个传输点，但是可以且经常是为小区的一个或更多个扇区服务的多个传输点。

对于图1实施例中的每个小区，如小区11-1，将本来可以通过空中接口到达传输范围内的任何移动设备的导频码分成三个不同的导频码。这三个码用来形成导频扇区A、B和C。从所有相邻小区建立导频扇区，使得用于第一扇区的导频频率(或信道)不与用于来自第一扇区的导频可以穿透到其中的相邻第二扇区的导频频率(或信道)相同。

例如，小区11-1的A扇区“面对”小区11-2的C扇区(并可能面对B扇区)。同样，小区11-1的A扇区面对小区11-3的C扇区并面对小区11-7的B扇区。虽然有可能来自边远小区的导频信号可与小区11-1中的导频之一相同，但是它们之间的相对信号强度应该会消除干扰。

在一个实施例中，Walsh编码技术可以用来产生导频码之间的区别Walsh码，也被称为“Walsh-Hadamard码”，由这样的算法所产生，所述算法建立统计上唯一的用于对调制信号加密的数字集。被称为“伪随机噪声码”的Walsh码是“正交的”数学码，因此，如果两个经Walsh编码的频率(信号)相关，则只有利用相同的Walsh码对信号进行编码时结果才是可懂的。结果，经Walsh编码的信号对移动终端来说象是随机噪声，除非该终端使用与用来对输入信号进行编码的码相同的码。

图2示出基于长度4的Walsh码的图表20，其产生被称为0、1、2、3的4个可能的码序列。码1可以用来例如产生A导频，码2可以用来产生B导频且码3可以用来产生C导频。可以使用甚至更长的Walsh码，且如果需要，根据较长Walsh码的不同码可以用来降低相邻小区中的码的重复。因此，例如，码1可以用于扇区11-1和11-4中的A导频，而码5(假设是长度为7的Walsh码)可以用于小区12-1和12-2中的导频A。

也可使用更长、如长度为8或16的Walsh码。长度为8的Walsh码产生7个可用的码序列，0保留供宏小区使用。由于与较短码相比，复用码可在更远处，所以更长的序列可更进一步减小扇区间干扰。然而，这样的益处是有折中的。较长的Walsh码降低了系统对信道损坏的容限。此外，基于规划需要或信道条件，可使用混合长度以及自适应长度的Walsh码。然而，改变Walsh码可能要求向移动设备通知这种改变。

在操作中，每个移动设备将装备有Walsh码清单，以便于移动设备近距离经过传输点时，来自移动设备附近的各种可能传输点的导频被移动设备接收。然后基于由各种小区或网络所建立的标准，移动设备可以选择它将与哪个传输点进行通信。每个小区的导频将包含与该小区相关的信息，且因而包含在不同小区的导频中的信息将包含不同的信息，这些不同的信息然后将由移动设备使用以建立和维持设备与适当的传输点之间的适当的空中接口。

在许多情形下，移动设备将接收几个不同的导频，例如位于小区11-1中的移动设备14-1可“看到”来自许多小区-如来自小区11-1(导频A)、11-3(导频B、C)和11-2(导频C)-的导频信号。由于A、B和C导频被区分(在该实施例中通过正交Walsh编码技术)，移动设备可以“聆听”每个导频而没有来自其它导频信号的干扰，即使该设备正在接收多个导频信号，甚至所述导频足够接近会发生干扰的同一强度，但是由于上述区分编码，所以不会发生干扰。

注意虽然来自多个小区-如来自小区11-2和11-3-的带C导频在设备14-1的方向上可能最宽，但是通过使用导频A与导频C之间、以及导频信号A与导频信号B之间的不同编码减轻了干扰。对于在网络10的任何扇区中的任何设备，相同的情形也盛行。来自遥远小区如来自小区12-2的导频A，即使它的确延续到移动设备14-1，其强度也会减小到不导致对来自小区11-1的导频A的任何干扰。如果需要，可以使用利用更多码的Walsh编码，以便于相邻的最接近小区可以具有与其邻居不同的编码。

如果需要，可以使用所述码之一，例如零码，作为宏小区的导频，所述宏小区的导频填充了常规小区之间的覆盖的缝隙。因而，在如上所讨论的区分方式下，零编码的导频可以在整个网络上或仅在已知具有不足覆盖的所选位置处有效。

尽管已经详细描述了本发明及其优点，应理解在这里可在不背离如所附权利要求所限定的精神和范围内进行各种改变、替换和更改。而且，并非想要将本发明的范围局限于说明书中所描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。根据本发明的公开内容，本领域的技术人员将容易理解，可根据本发明来利用执行与在此所述的对应实施例基本相同的功能或实现基本相同的结果的当前存在或以后开发的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤。因此，意图是所附权利要求在其范围内包括这样的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤。

Claims

1.一种具有多个单独小区的无线通信网络，其中可以在任何一个小区中的至少一个传输点与多个移动设备之间建立无线通信，所述网络包括：

在每个小区中的导频信号集合，每个导频信号以不同的方式编码且所述导频信号集合在每个所述小区中重复；以及

其中导频信号集合中的每个所述导频信号设置于所述小区中，以便于在与所述小区中的每个其它导频信号不同的方向上广播，并且其中所述广播方向是这样的，以便不覆盖与来自相邻小区的类似编码的导频信号相同的物理区域。

2.根据权利要求1所述的网络，其中所述导频信号彼此正交地编码。

3.根据权利要求2所述的网络，其中所述编码是Walsh编码。

4.根据权利要求2所述的网络，其中所述编码产生至少四个不同的码，并且其中所述导频信号集合中的每一个在三个不同方向扇区中广播，每扇区使用所述码中不同的一个码。

5.根据权利要求4所述的网络进一步包括：

利用所述码中的第四码来填充所述扇区之间的覆盖缝隙的装置。

6.根据权利要求3所述的网络，其中相邻扇区的导频信号集合使用对应于最广方向的相同码集合。

7.一种无线网络，包括：

至少一个小区，用于与在所述小区的传输范围内的移动设备进行通信；

导频信号集合，所述导频信号集合被编码以便彼此正交；以及

用于广播所述导频信号集合的至少一个传输点，以便于所述导频信号集合的每个导频信号在不同的方向上广播。

8.根据权利要求7所述的无线网络，其中所述编码是Walsh编码。

9.根据权利要求8所述的无线网络，其中所述Walsh编码长度为四且其中所述导频信号集合包含三个导频信号。

10.根据权利要求7所述的无线网络，进一步包括：

与所述导频信号集合正交的至少一个导频信号，所述最后提到的导频信号进行广播而无需考虑所述方向限制。

11.一种减少无线网络中导频信号的传输干扰的方法，所述方法包括：

建立至少三个不同的导频信号，以便由移动站使用来建立与传输点的通信连接；以及

使用所建立的导频信号中不同的一个，用于在所述无线网络的一个唯一扇区中传输。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述无线网络分成小区并且其中每个所述小区包含三个不同的导频信号，所述方法进一步包括：

在每个所述小区中对所述扇区设置，使得利用一个小区中以第一方式区分的特定导频码的导频传输不对利用相邻小区中以相同第一方式区分的导频码的导频传输进行干扰。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

建立至少一个另外的不同导频信号，所述另外的导频信号用来填充在所述网络内的导频信号覆盖中的缝隙。

14.根据权利要求11所述的方法，其中通过利用Walsh编码来修改所述导频信号而实现所述不同的导频码。

15.根据权利要求11所述的方法，其中通过利用正交编码技术来修改所述导频信号而实现所述不同的导频码。

16.一种建立无线网络的方法，所述方法包括：

建立传输点；

建立导频信号，以便由移动通信设备所使用来建立与每个所述传输点的通信；以及

根据所述导频信号产生与每个所述传输点有关的导频信号集合，所述集合中的每个导频信号彼此区分。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

相对于传输点，使每个所述不同的导频码物理地指向不同的方向。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述差别是以正交为基础的。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述差别是通过将不同的经Walsh产生的码施加到所述导频信号而获得的。

20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：

将所述网络分成小区并且其中每个所述小区包含三个不同的导频信号，所述方法进一步包括：

将所述导频信号设置在每个所述小区中，使得在一个小区中以第一方式区分的特定导频码的导频传输不对在相邻小区中以相同第一方式区分的导频码的导频传输进行干扰。