CN101512925B - 服务扇区干扰广播和相应的反向链路业务功率控制 - Google Patents

服务扇区干扰广播和相应的反向链路业务功率控制 Download PDF

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Abstract

本发明描述了有助于广播干扰电平以及根据干扰电平来调节与反向链路相应的发射功率的系统和方法。在无线通信系统中，在广播信道上广播干扰指示。响应于该广播，移动设备可基于所考虑的干扰电平来调节反向链路上的发射功率。此外，移动设备可评估在不活动的时间段期间发射功率电平的初始设置点。

Description

服务扇区干扰广播和相应的反向链路业务功率控制
相关申请的交叉引用
本申请要求于2006年9月8日递交的、名称为“METHODS ANDAPPARATUS FOR SERVING SECTOR INTERFERENCE BORADCASTAND ACORRESPONDING RL TRAFFIC POWER ADJUSTMENT”的美国临时专利申请No.60/843,040的优先权。上述申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
概括地说，本发明涉及无线通信，具体地说，本发明涉及干扰广播和反向链路功率调节。
背景技术
无线通信系统已经成为世界范围内大多数人通信所利用的普遍手段。无线通信设备已变得越来越小而功能越来越强大，以便满足消费者的需求以及提高便携性和便利性。消费者变得依赖于例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)等的无线通信设备，需要可靠的服务、扩展的覆盖区域以及增加的功能。
通常，无线多址通信系统可同时支持多个无线终端或用户设备的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或多个接入点通信。前向链路(或下行链路)指的是从接入点到终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)指的是从终端到接入点的通信链路。
无线系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如带宽和发射功率)支持与多个用户的通信的多址系统。这种多址系统的实例包括：码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。
通常，每个接入点支持位于特定覆盖区域(称为扇区)中的终端。支持特定终端的扇区称为服务扇区。不支持特定终端的其它扇区称为非服务扇区。为扇区中的终端分配特定资源以便能够同时支持多个终端。然而，无法协调在相邻扇区中的终端的传输。因此，扇区边缘的终端的传输会引起干扰和终端性能的降低。
发明内容
下面给出对一个或多个实施例的简要概述，以提供对这些实施例的基本理解。该概述不是对全部预期实施例的泛泛概括，也不旨在标识全部实施例的关键或重要元件或者描述任意或全部实施例的范围。其目的仅在于作为后文所提供更详细描述的序言，以简化形式提供一个或多个实施例的一些概念。
根据一个或多个方面及其相应说明书，结合以下内容描述了各个方面，即，在无线通信系统中，基于所考虑的干扰电平，有助于调节在移动设备中用于反向链路的发射功率电平。具体地，在广播信道上通过服务基站向多个移动设备广播干扰指示(例如干扰电平和/或干扰电平的函数)。移动设备利用所广播的干扰指示等修改用于反向链路传输的发射功率。
根据相关方面，本文描述了采用服务扇区广播和反向链路功率控制的无线通信系统。在一方面，一种在无线通信系统中有助于生成干扰指示的方法，包括：测量接收的干扰电平；确定所接收的干扰电平的函数；在物理信道上向多个移动设备广播所接收的干扰电平的函数，以便进行快速功率调节。
根据另一方面，一种无线通信装置包括：存储器，用于保存与以下各项相关的指令：确定与其它扇区干扰相关的干扰值，生成所述干扰值的函数，以及向多个移动设备低延时地广播该函数；与所述存储器耦合的集成电路，用于执行在所述存储器中保存的指令。
根据另一方面，一种生成干扰指示的无线通信装置包括：用于识别干扰电平的模块；用于评估所述干扰电平的函数的模块；用于在少量时隙中向一个或多个移动设备发送所述干扰电平的函数以便进行功率调节的模块。
根据另一方面，一种计算机可读介质包括：使得计算机测量在基站接收的干扰的代码；使得计算机生成从测量的干扰导出的干扰电平值的函数的代码；以及使得计算机在物理广播信道上在少量时隙中向多个移动设备广播所述函数的代码。
根据另一方面，一种在无线通信系统中的装置包括：集成电路，用于确定与非服务扇区接收的干扰量相关的干扰值；以及将所述干扰值封包成值的函数。
根据另一方面，一种有助于根据干扰信息来调节功率的方法包括：接收干扰指示；至少部分地基于所接收的干扰指示来评估功率调节值；基于所述功率调节值来调节反向链路上的发射功率。
根据另一方面，一种无线通信装置包括：存储器，用于保存与以下各项相关的指令：处理在广播信道上的干扰值，基于所述干扰值推导出功率调节值，根据所述功率调节值来改变功率电平；与所述存储器耦合的集成电路，用于执行在所述存储器中保存的指令。
根据另一方面，一种用于调节反向链路上的功率的无线通信装置包括：用于从广播信道接收干扰指示的模块；用于根据所述干扰指示确定功率调节值的模块；以及用于根据所确定的功率调节值来修改发射功率电平的模块。
根据另一方面，一种计算机可读介质包括：使得计算机接收所广播的干扰值的代码；使得计算机至少部分地基于所接收的干扰值来评估功率校正参数的代码；使得计算机基于所述功率校正值来修改反向链路上的发射功率的代码。
根据另一方面，在无线通信系统中，一种装置包括：集成电路，用于：至少部分地根据所考虑的与非服务扇区相关的广播干扰值来评估功率调节量；以及根据所述功率调节量来调节反向链路上的发射功率电平。
为了实现以上和相关目的，一个或多个实施例包括在权利要求中完全描述和特定指出的特征。以下说明和附图详细阐述了一个或多个实施例的某些示例性方面。然而，这些方面指示了可采用各个实施例的原理的多种方式中的几个，并且所述实施例旨在包括所有这样的方面和其它等同物。
附图说明
图1是根据本文所述的各个方面的无线通信系统的示图。
图2是在无线通信环境中采用的示例性通信装置的示图。
图3是基于干扰电平广播实现功率控制的示例性无线通信系统的示图。
图4是根据本文呈现的一个或多个方面的无线通信系统的示图。
图5是有助于广播用于功率调节的干扰电平的示例性方法的示图。
图6是有助于根据干扰电平广播来调节发射功率的示例性方法的示图。
图7是有助于降低由初始突发传输引起的干扰的示例性方法的示图。
图8是有助于确定功率电平偏移值并调节功率电平的示例性移动设备的示图。
图9是有助于生成干扰电平广播以控制功率电平调节的示例性系统的示图。
图10是结合本文所述的各种系统和方法采用的示例性无线网络环境的示图。
图11是有助于生成干扰指示的示例性系统的示图。
图12是有助于功率电平调节的示例性系统的示图。
具体实施方式
现在参照附图描述各个实施例，其中用相同的附图标记指示本文中的相同元件。在下面的描述中，为便于解释，给出了大量具体细节，以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而，很明显，也可以不用这些具体细节来实现这些实施例。在其它例子中，以方框图形式示出公知结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。
在本说明中使用的术语“组件”、“模块”、“系统”等旨在表示计算机相关实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。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、可执行程序、执行线程、程序和/或计算机。举例而言，在计算设备上运行的应用程序以及计算设备都可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行线程中，组件可位于一个计算机上和/或分布在两个或多个计算机之间。此外，这些组件可根据存储有各种数据结构的各种计算机可读介质来执行。这些组件可以通过本地和/或远程进程(例如，根据具有一个或多个数据分组的信号)进行通信(如，来自一个组件的数据在本地系统中、分布式系统中和/或通过诸如互联网等的网络与其它系统的组件通过信号进行交互)。
此外，本文结合移动设备描述了各个实施例。移动设备还可称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动设备、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户装置或用户设备(UE)。移动设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接功能的手持设备、计算设备或与无线调制解调器连接的其它处理设备。此外，本文结合基站描述了各个实施例。基站可用于与一个或多个移动设备通信，也可以称为接入点、节点B或某些其它技术。
此外，本发明的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”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，计算机可读介质包括，但不限于：磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带等)、光盘(例如，CD、DVD等)、智能卡和闪存设备(例如，EPROM、卡、棒、钥匙式驱动器等)。此外，本申请描述的各种存储介质表示为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”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。
现在参照图1，根据本文提供的各个实施例示出无线通信系统100。系统100包括基站102，其包括多组天线。例如，一组天线可包括天线104和106，另一组天线可包括天线108和110，附加组包括天线112和114。虽然示出的是每组天线有2个天线，然而每组可采用多于2个或少于2个的天线。基站102可另外包括发射机链和接收机链，本领域普通技术人员可以理解的是，它们均可包括与信号发送和接收相关的多个组件(例如处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器、天线等)。
基站102可以与一个或多个移动设备(例如移动设备116和移动设备122)相通信；然而，可以理解的是，基站102实质上可以与类似于移动设备116和122的任意数目的移动设备相通信。移动设备116和122可以是例如蜂窝电话、智能电话、便携式计算机、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电装置、全球定位系统、PDA和/或通过无线通信系统100通信的任意其它适合设备。如图所示，移动设备116与天线112和114通信，其中天线112和114通过前向链路118向移动设备116发送信息，通过反向链路120从移动设备116接收信息。此外，移动设备122与天线104和106相通信，其中天线104和106通过前向链路124向移动设备122发送信息，通过反向链路126从移动设备122接收信息。例如，在频分双工(FDD)系统中，前向链路118可利用与反向链路120所使用的不同频带，前向链路124可利用与反向链路126所采用的不同频带。此外，在时分双工(TDD)系统中，前向链路118和反向链路120可采用共同频带，前向链路124和反向链路126可采用共同频带。
被指定用于通信的每组天线和/或区域称为基站102的扇区。例如，可将天线组设计为与基站102覆盖的区域的扇区中的移动设备通信。在通过前向链路118和124的通信中，基站102的发射天线可利用波束成形来提高移动设备116和122的前向链路118和124的信噪比。此外，在基站102利用波束成形向随机分散在相关覆盖区域中的移动设备116和122发送信号时，与基站通过单个天线向所有它的移动设备发送信号相比，在相邻小区中的移动设备会受到较少的干扰。举例而言，系统100可以是多输入多输出(MIMO)通信系统。此外，系统100可利用任意类型的双工技术来划分通信信道(例如前向链路、反向链路、...)，例如FDD、TDD等。
参照图2，其示出了在无线通信环境中采用的通信装置200。通信装置200包括功率电平评估器202，其确定移动设备的功率电平偏移或调节值，用于降低或解决在服务扇区或相邻扇区的干扰。根据本发明的一方面，通信装置200的功率电平评估器评估通信装置200自身的功率电平偏移。功率电平评估器202采用通过广播物理信道从接入点或基站广播的干扰电平。根据一个实例，广播干扰电平的接入点或基站可以在服务扇区中。然而，可以理解的是，所广播的干扰电平可以来自于相邻或非服务扇区。通常，功率电平评估器202评估每当通信装置200受到增加的干扰时使得发射功率增加的调节值，以及评估每当通信装置200受到极少干扰或没有干扰时使得发射功率降低的调节值。
功率电平评估器202可仅仅根据所广播的干扰电平或其函数来确定功率调节值。然而，可以理解的是，在决定功率控制时还考虑其它因素。例如，功率电平评估器202可采用与通信装置200的数据业务相关的服务质量(QoS)等级。低延时QoS数据业务流(即，具有紧密延迟需求的业务)需要功率电平评估器202在确定调节值时进行积极主动地响应。相对而言，高延时QoS业务不需要功率电平评估器202进行积极主动地响应。因此，功率电平评估器202响应于干扰脉冲来确定对于尽力服务QoS用户的较小功率调节增量，但是在高QoS级用户(例如VoIP或其它这样的应用)中评估较高的功率变化。
此外，功率电平评估器202确定调节值，从而允许通信装置200以尽可能高的功率电平进行发射，同时将扇区内(即在相同扇区中的移动设备或终端之间)和小区间(即在不同或相邻扇区中的移动设备或终端之间)的干扰保持在可接受的限度内。例如，通信装置200可以是位于服务接入点或基站附近的移动设备。然后，由于通信装置200不太可能对相邻接入点或基站引起干扰，所以通信装置200可以以较高的功率电平进行发射。相反，通信装置200也可位于远离服务基站的位置和/或扇区边缘附近。在这种情形下，因为通信装置200很可能对相邻基站引起较大干扰，所以它被限制为较低的发射功率。当考虑到通信装置200的位置时，功率电平评估器202可建立由每个接入点观测到的潜在减少总干扰的偏移值，同时允许特定合格的(例如位于服务基站附近的)移动设备或终端实现更高的信噪比(SNR)，因此实现更高的数据率。
根据实例，功率电平评估器202评估功率调节值或偏移值，如下所示：
Pdch(n)＝Pref(n)+ΔP(n)
根据该示图，Pdch(n)是对于更新时间间隔n，数据信道的发射功率谱密度(PSD)。Pref(n)是更新时间间隔n的基准PSD电平。在TDD实施方式中，可以从导频信道或从信道交互获得基准值。然而，可以理解的是，作为本领域普通技术人员已知的，可以从其它来源获得基准功率电平。ΔP(n)是对于更新时间间隔n的发射PSD增量(delta)。以分贝为单位给出PSD电平Pdch(n)、Pref(n)和发射功率增量ΔP(n)，可以理解的是，可利用其它单位和/或计算。
基准PSD电平Pref(n)可以是实现目标SNR或指定传输的清除率所需的发射PSD的量。可通过固定信道(例如信道质量反馈信道、请求信道等)提供基准PSD电平。当基准功率电平可实现目标SNR或清除率时，对其它信道的接收SNR进行估计，如下所示：
SNRdch(n)＝SNR目标+ΔP(n)
数据信道和基准信道或控制信道可具有类似的干扰统计量。例如，当不同扇区的控制信道和数据信道彼此干扰时，干扰统计量可能类似。在这种情况下，可以在终端或移动设备上计算偏移。此外，通过接入点或基站来广播在控制信道和数据信道之间的干扰偏移，功率电平评估器202可采用所广播的偏移。
功率电平评估器202基于各种因素来确定数据信道的发射PSD。例如，功率电平评估器202考虑通信装置200对相邻扇区中的其它终端引起的扇区间干扰的量。此外，通信装置200对相同扇区中的其它终端或移动设备引起扇区内干扰的量。例如，将每个扇区的数据信道进行复用，从而数据信道变为正交的。但是，由于载波间干扰(ICI)、符号间干扰(ISI)等原因可能会失去正交性。正交性的失去引起扇区内干扰。为了缓解这种干扰，功率电平评估器202评估功率电平调节量，从而由通信装置200对相同扇区中的其它移动设备引起的扇区内干扰的量被保持在可接受的水平。例如，实现此的一个方式是限制发射PSD增量ΔP(n)，如下所示：ΔP(n)∈[ΔPmin，ΔPmax]，其中ΔPmin和ΔPmax分别是数据信道允许的最小和最大发射PSD增量。此外，在功率电平评估器202的功率电平决定中，可考虑通信装置200的最大功率电平和其它这样的因素。
在通信装置200连续发射时，采用上述基于增量的功率电平调节或某些其它控制机制的功率电平评估器202在调节通信装置200的发射功率以便控制相邻扇区的干扰量是有效的。然而，功率电平评估器202不为通信装置200的发射功率或功率谱密度提供初始设置点。初始设置点是在一些不活动的时间段(通常称为静默时间段)之后的发射功率或PSD值。通过举例说明，考虑部分加载的情况。一个基站或接入点正服务于单个突发用户，对相邻扇区引起干扰。突发用户的特征在于，与作为稳定流发射相反，间歇地发射具有大量数据的通信。由于相邻接入点或基站在静默期间没有受到任何干扰，使其不发射其它扇区大量干扰(OSI)的指示，所以在静默期间突发用户的增量PSD值可增加到最大值。当突发用户转回活动状态时，突发传输开始引起对相邻扇区的大量干扰。在突发用户有机会在传输开始之后的更新时间间隔将增量值调整为适当值之前，这种高干扰将一直持续。因为大量干扰的增加会导致在相邻扇区中的分组错误或丢失反向链路确认消息，所以功率调节应该在每个突发脉冲的开始进行。
通信装置200包括用于执行开环调节的开环评估器204。开环评估器204可确定在每个突发脉冲开始时的开环调节。然而，根据本发明的一方面，即使在某些交织部分(例如帧或帧的部分)上没有安排，通信装置200也可采用开环评估器204。此外，可采用开环评估器204来规划增量值的最大值，从而防止由于较少OSI行为而引起的增量值的增加。开环评估器204可直接或基于为传输分配的带宽来确定开环增量值。
根据实例，开环评估器204确定开环值以控制最大PSD增加。开环评估器204计算出增量值，从而满足以下表达：
(平均IOT+pCOT*delta)/平均IOT＜maxIOTRise
根据本文所示，平均IOT是作为系统参数的干扰偏移值。这个值可通过确定开环调节的非服务扇区接入点来广播。根据另一方面，平均IOT值来自与服务扇区具有最小信道增益差的扇区。pCoT是在非服务扇区的基准信道上接收的信号功率的测量。例如，该测量可以是热噪声PSD的接收载波PSD。此外，基准信道可以是反向链路导频信道、信道质量指示符信道或任一这样的基准信道。pCoT值可以通过专用前向链路信道(例如前向链路导频质量信道(F-PQICH))从非服务扇区进行传送，并通过使用信道增益差值适当调节服务扇区的对应值来获得。参数maxIOTRise表示在非服务扇区的任一接入终端或移动设备引起的干扰量的最大容许增量。这个参数可以是系统配置、开销提供值等。
在以上述方式确定的增量值小于最小增量值deltamin的情况下，向下分配最大可支持带宽Wmax。所述分配可基于预定值或基于以下公式：
(平均IOT+Wmax/Wtot*pCoT*deltamin)/平均IOT＜maxIOTRise
在这个实例中，Wtot是总系统带宽。
根据另一实例，开环评估器204基于所分配的带宽W来确定用于控制最大PSD增量的开环值。开环评估器204计算增量值，使得满足以下公式：
(平均IOT+W/Wtot*pCoT*delta)/平均IOT＜maxIOTRise
根据另一图示，通过基于控制平均PSD增量的当前增量值来限制初始最大可支持带宽，开环评估器204控制每个突发传输开始的干扰量。在该实例中，开环评估器204确定Wmax，使得以下公式有效：
(平均IOT+Wmax/Wtot*pCoT*delta)/平均IOT＜maxIOTRise
将确定的Wmax值传送至通信装置200的服务接入点。服务接入点的调度器逐渐增加在随后分配的带宽，使得OSI指示具有足够时间得到增量值的调节。
在确定适当功率电平之后，功率电平评估器202或开环评估器204向通信装置206的功率控制器206传送适当功率电平。功率控制器206基于功率电平评估器202和/或开环评估器204传送的信息来设置通信装置206的传输功率电平。在评估器202和204确定干扰变化要引起另一次调节之前，通信装置200一直以新功率电平运行。
此外，尽管未示出，但是可以理解，通信装置200包括存储器，其保存用于执行以下各项的指令：根据所广播的干扰电平来确定功率电平调节；将开环功率电平确定为开始突发业务之前的初始设置点；基于确定的功率电平调节和/或开环值来控制反向链路上的功率电平等。此外，通信装置200包括结合执行指令(例如在存储器中保存的指令、从不同来源获得的指令、...)使用的处理器。
现在参照图3，其示出基于考虑的所广播的干扰电平来实现功率调节的无线通信系统300。系统300包括基站302，其与移动设备304(和/或任意数目的不同移动设备(未示出))通信。基站302可通过前向链路信道向移动设备304发送信息；此外基站302还可通过反向链路信道从移动设备304接收信息。此外，系统300可以是MIMO系统。
移动设备304包括功率电平评估器308和功率调节器310。移动设备304从基站302接收干扰指示。功率电平评估器308利用干扰指示来评估任意所需的功率调节。如上文参照图2所述的，功率电平评估器308确定功率电平增量值和/或开环增量值。功率调节器310采用由功率电平评估器308确定的调节值，以改变移动设备304到基站302的反向链路传输的功率电平。
通过移动设备使用的发射功率电平以及在相邻非服务扇区中移动设备相对于接入点或基站的位置，来确定给定移动设备(例如移动设备304)引起的小区间干扰量。基站302是移动设备304的服务基站。基站302在无线系统300的广播物理信道上广播干扰信息，该信息通过移动设备304以及由基站302服务的其它移动设备接收。例如，基站302在广播物理信道上广播干扰参数。根据另一方面，基站302每隔一些时隙就广播干扰信息，以便有助于对正在进行的分组传输的随后混合自动重传(HARQ)进行快速功率调节。HARQ重传时间间隔是多个时隙，其中，一个时隙是单个HARQ子分组传输的持续时间。高QoS分组的重传可以在干扰突然增加的情况下进行调节。广播应该经常提供进行功率变化的机会。此外，干扰信息是频率函数，从而向多个副载波群广播多个指示。例如，由于在频域中实现多址，所以可以在OFDMA、LFDMA等中广播多个值。
基站302包括干扰评估器306，其测量干扰电平。例如，由于移动设备在非服务扇区中运行，因此干扰电平可指示基站302接收的干扰量。所测量的干扰电平可以与热噪声等相比较，并用作在生成所广播的指示时的输入。根据本发明一个方面，干扰评估器306可使用干扰与热噪声比(IOT)或热噪声增量(RoT)。应该理解的是，可采用其它类似的干扰度量。利用基站302广播的干扰信息由移动设备304用于调节发射功率，从而保持例如目标载波干扰比(C/I)、信噪比(SNR)或其它这样的干扰类型目标。
所广播的干扰信息包括瞬态干扰电平。然而，如果移动设备(例如移动设备304)利用瞬态电平来调节发射功率，则无线系统300会进入竞争状态。例如，到达相邻扇区中的接入终端或基站的突发业务导致其它扇区(例如基站302服务的扇区)中的干扰增加。基站302向移动设备304和被服务的其它移动设备广播这个增加。作为干扰增加的结果，移动设备304和其它设备将增加功率。功率的增加同样增加了在相邻扇区中的原始突发业务的干扰。因此，突发业务也增加功率，并导致总吞吐量减少。无线系统最终变得不稳定。
因此，基站302广播由干扰评估器306确定的干扰电平的函数，以使得被服务的移动设备控制功率电平同时缓解功率竞争状况。根据一个方面，干扰电平(例如IOT电平)的函数可以是接收IOT值或功率控制算法的IOT阈值二者中的最小值(例如，用于控制功率增加或增量值，计算例如增量值的偏移值等)。此外，干扰值可以是接收IOT或IOT坡度(ramp)中的最小值，其中IOT坡度限制了最大IOT斜率(slew)。此外，根据另一方面，用作干扰值的IOT值可作为滤波值IOT_filtered来广播，其中滤波器是有限冲激响应(FIR)或无限冲激响应(IIR)之一。可以理解，假设所得到的广播信息能使得移动设备调节功率电平同时缓解竞争状况，则可采用其它这样的干扰电平的函数。
现在参照图4，示出根据本发明各个方面的无线通信系统400。系统400包括一个或多个接入点402，其对到达每一个其他接入点和/或到达一个或多个终端404的无线通信信号进行接收、发射、中继等。每个基站402包括多个发射机链和接收机链，例如每个发射天线的一个发射机链和每个接收天线的一个接收机链，其中每个发射机链和接收机链可包括与信号发送和接收相关的多个组件(例如处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器、天线等)。终端404可以是例如蜂窝电话、智能电话、便携式计算机、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电装置、全球定位系统、PDA和/或通过无线系统400通信的任意其它适合设备。此外，每个终端404包括(例如用于多输入多输出(MIMO)系统的)一个或多个发射机链和接收机链。本领域普通技术人员可以理解，每个发射机链和接收机链可包括与信号发送和接收相关的多个组件(例如处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器、天线等)。
如图4所示，每个接入点对特定地理区域406提供通信覆盖。根据上下文，术语“小区”指的是接入点和/或其覆盖区域。为了提高系统容量，接入点覆盖区域可分成多个较小区域(例如，3个较小区域，408A、408B和208C)。每个较小区域由各自的基站收发器子系统(BTS)服务。根据上下文，术语“扇区”指的是BTS和/或其覆盖区域。对于扇区化的小区，小区的所有扇区的基站收发器子系统通常共同位于小区的接入点中。
终端404通常分散在系统400中。每个终端404可以是固定或移动的。每个终端404可以在任意给定时刻在前向和反向链路上与一个或多个接入点402通信。
对于集中式结构，系统控制器410耦合到多个接入点402，并协调和控制这些接入点402。对于分布式结构，接入点402可按需彼此通信。经由系统控制器401等在多个接入点之间的通信可称为回程信令。
本文所述的技术可用于具有扇区化小区的系统400以及具有非扇区化小区的系统。为了清楚起见，以下描述的是具有扇区化小区的系统。术语“接入点”通常用于服务扇区的固定站以及服务小区的固定站。术语“终端”和“用户”交替使用，术语“扇区”和“接入点”也交替使用。服务接入点/扇区是与终端通信的接入点/扇区。相邻接入点/扇区是不与终端通信的接入点/扇区。
参照图5-7，描述了基于所广播的干扰信息与反向链路功率调节相关的方法。虽然为了使说明更简单，而将该方法显示和描述为一系列的动作，但是应该理解和明白的是，这些方法并不动作顺序的限制，因为，依照一个或多个实施例，一些动作可以按不同顺序发生和/或与本申请中示出和描述的其它动作同时发生。例如，本领域普通技术人员应该理解并明白，一种方法也可以表示成(如在状态图中的)一系列相互关联的状态和事件。此外，如果要实现一个或多个实施例的方法，并非描绘出的所有动作都是必需的。
参照图5，示出在无线通信系统中有助于广播干扰信息的方法500。在附图标记502，确定出干扰电平。干扰电平是接入点或基站接收的干扰，或是通过回程由其它接入点或基站发送的值。根据一方面，将干扰电平表示为干扰与热噪声比(IOT)值。在附图标记504，确定出干扰电平的函数。仅利用在502确定的干扰电平会导致在多个移动设备之间出现竞争状况。采用干扰电平的函数可以缓解竞争。函数可以是平均IOT、接收IOT和阈值二者中的最小值、接收IOT和IOT坡度值二者中的最小值、滤波的IOT值或其它这样的函数。在附图标记506，广播干扰电平的函数。可以在物理广播信道上将函数从基站广播至多个移动设备。
参照图6，示出基于考虑的所广播的干扰信息而有助于调节发射功率电平的方法600。在附图标记602，接收到干扰信息。干扰信息包括干扰与热噪声比值或其函数。在附图标记604，确定出功率控制偏移。基于考虑的所接收的干扰信息来确定该偏移。采用所接收的信息将干扰目标(例如目标C/I、目标SNR等)映射至PSD值。例如，可采用PSD值作为用于根据所接收的干扰信息来调节发射功率的功率控制偏移。在附图标记606，基于所确定的功率控制偏移来调节发射功率。
现在参照图7，示出在开始突发业务之前有助于设置初始发射功率电平的方法700。在附图标记702，评估开环偏移。开环偏移值是在静默期间确定的规划功率电平调节，用以防止干扰突然大量增加。在704，根据开环偏移值来设定发射功率。在附图标记706，利用所调节的功率电平来启动突发业务，以缓解初始干扰增加。如上文参照图5和6所述，在开始突发业务之后，出现功率控制。
根据本文描述的一个或多个方面，可以理解的是，可得到以下相关的推论：确定干扰电平；确定要采用哪些干扰电平的函数；基于考虑的所广播的干扰信息来确定功率电平调节；确定功率电平决定的相关参数等。本申请中使用的术语“推断”或“推论”通常指的是根据通过事件和/或数据获得的一组观察报告，关于系统、环境和/或用户状态的推理过程或推断系统、环境和/或用户状态的过程。例如，推论用来识别特定的内容或动作，或产生状态的概率分布。这种推论是概率性的，也就是说，根据所考虑的数据和事件，对相关的状态概率分布进行计算。推论还指的是用于根据事件集和/或数据集构成高级事件的技术。这种推论使得根据观察到的事件集和/或存储的事件数据来构造新的事件或动作，而不管事件是否在极接近的时间上相关，也不管事件和数据是否来自一个或数个事件和数据源。
根据实例，以上呈现的一个或多个方法包括关于以下各项的推论：评估干扰电平；选择经由广播到达移动设备的干扰电平的函数。通过其它图示，可得到关于以下操作的推论：基于考虑的所广播的干扰信息来确定反向链路传输上的功率电平调节。可以理解，以上实例在特征上是示例性的，并不限制结合本文所述的各个实施例和/或方法得到的这些推论的方式或推论次数。
图8是基于考虑的所广播的干扰信息而有助于调节反向链路功率的移动设备800的示图。移动设备800包括接收机802，其从例如接收天线(未示出)接收信号，并对接收信号执行典型动作(例如滤波、放大、下变频等)，并对调整的信号进行数字化以获得采样。接收机802可以是例如MMSE接收机，并且可包括解调器804，其可解调所接收的符号并将它们提供至处理器806用于信道估计。处理器806可以是：专用于分析由接收机802接收的信息和/或生成由发射机816发送的信息的处理器；用于控制移动设备800的一个或多个组件的处理器；和/或用于分析由接收机接收的信息、生成由发射机816发送的信息并控制移动设备800的一个或多个组件的控制器。
移动设备800还可包括存储器808，其可操作地耦合至处理器806，并存储以下数据：要发射、接收的数据，与可用信道相关的信息，与分析的信号和/或干扰强度相关的数据，与分配的信道相关的信息，功率，速率等，以及用于估计信道和经由信道通信的任意其它适合信息。存储器808还可存储与估计和/或使用信道相关的(例如基于性能的、基于容量的等)协议和/或算法。
可以理解，本文描述的数据存储装置(例如存储器808)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。通过图示但不是限制性的说明，非易失性存储器可包括：只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括：随机存取存储器(RAM)，其用作外部高速缓存。通过图示但不是限制性的说明，RAM以许多形式可用，例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)和直接内存总线RAM(DRRAM)。本发明的系统和方法的存储器808旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
接收机802还可操作地耦合至功率电平评估器810，其基于从基站广播的干扰信息来确定移动设备800的功率电平调节。所广播的干扰信息可包括干扰电平和/或其函数。例如，干扰信息可以是包括接收IOT值和无线系统的IOT阈值中的最小值的函数。功率电平评估器810使用干扰信息来使得目标干扰度量与增量功率电平值或PSD相对应。此外，功率控制器812可利用功率电平评估器810评估的增量功率电平值或PSD，以修改移动设备800的发射功率电平。移动设备800还包括调制器814和发射机816，发射机816向例如基站、另一移动设备等发射信号(例如基础CQI和差分CQI)。尽管示出的是与处理器806分开，但是可以理解，功率电平评估器810、功率控制器812和/或调制器814可以是处理器806或多个处理器(未示出)的一部分。
图9是在实现PGRC方案的MIMO系统中有助于降低控制前向链路传输所需的反馈量的系统900的示图。系统900包括基站902(例如接入点，...)，其具有通过多个接收天线906从一个或多个移动设备904接收信号的接收机910，以及通过发射天线908向一个或多个移动设备904发射信号的发射机920。接收机910可以从接收天线906接收信息，并且可操作地关联至解调器912，其对接收信息进行解调。通过与关于图8的上述处理器类似的处理器914分析所解调的符号，所述处理器耦合至存储器916，其存储与估计信号(例如导频)强度和/或干扰强度相关的信息、要发送至(多个)移动设备904(或不同基站(未示出))或要从其接收的数据和/或与执行本文所述的各个动作和功能相关的任意其它适合信息。处理器914还耦合至干扰电平评估器918，其确定接收干扰的电平和/或其函数。干扰电平评估器918评估干扰电平，或通过回程从相邻扇区接收值。例如，干扰电平评估器918可测量所接收的干扰，并将其与热噪声相比较以生成干扰电平，例如IOT。
干扰电平评估器918通过调制器920连接至发射机922。发射机922通过发射天线908向(多个)移动设备904广播由干扰电平评估器918确定的干扰电平。调制器920对控制信息进行复用，使得发射机922通过天线908向(多个)移动设备904发送控制信息。移动设备904可类似于参照图8所述的移动设备800，并采用所广播的信息来调节反向链路上的功率电平。干扰电平评估器918可指示相对于瞬态干扰电平的要广播的干扰电平的函数，以缓解竞争状况。例如，所广播的干扰信息可以是接收IOT或IOT坡度中的最小值，其中IOT坡度限制最大IOT斜率。可以理解，可根据本发明使用其它函数。尽管描述为与处理器914分开，但是可以理解，干扰电平评估器918和/或调制器920可以是处理器914或多个处理器(未示出)的一部分。
图10示出示例性无线通信系统1000。为了简洁起见，无线通信系统1000描绘出一个基站1010和一个移动设备1050。然而，可以理解，系统1000可包括多于一个基站和/或多于一个移动设备，其中附加基站和/或移动设备可基本类似于或不同于以下所述的示例性基站1010和移动设备1050。此外，可以理解，基站1010和/或移动设备1050可采用本文描述的系统(图1-4和8-9)和/或方法(图6-7)在它们之间进行无线通信。
在基站1010，从数据源1012向发射(TX)数据处理器1014提供多个数据流的业务数据。根据实例，可以通过各个天线发射每个数据流。TX数据处理器1014基于为该数据流选择的特定编码方案对业务数据流进行格式化、编码和交织，以提供编码数据。
使用正交频分复用(OFDM)技术将每个数据流的编码数据与导频数据进行复用。另外地或可选地，导频符号可以是频分复用的(FDM)、时分复用的(TDM)或码分复用的(CDM)。导频数据通常是已知的数据模式，它以已知的方式进行处理并可在移动设备1050用来估计信道响应。基于为该数据流选择的特定调制方案(例如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交幅度调制(M-QAM)等)对每个数据流的经复用的导频和编码数据进行调制(例如符号映射)，以提供调制符号。由处理器1030执行或提供的指令确定每个数据流的数据速率、编码和调制。
向TX MIMO处理器1020提供数据流的调制符号，所述处理器可进一步处理调制符号(例如用于OFDM)。然后，TX MIMO处理器1020向NT个发射机(TMTR)1022a至1022t提供NT个调制符号流。在各个实施例中，TX MIMO处理器1020对数据流的符号以及发射符号的天线应用波束成形加权。
每个发射机1022接收和处理各个符号流，以提供一个或多个模拟信号，并进一步调整(例如放大、滤波和上变频)模拟信号，以提供适用于在MIMO信道上传输的调制信号。此外，分别从NT个天线1024a至1024t发射来自发射机1022a至1022t的NT个调制信号。
在移动设备1050，通过NR个天线1052a至1052r接收所发射的调制信号，并向各个接收机(RCVR)1054a至1054r提供从每个天线1052接收的信号。每个接收机1054调整(例如滤波、放大和下变频)各个信号，对调整的信号进行数字化以提供采样，以及还处理采样以提供相应的“接收”符号流。
基于特定的接收机处理技术，RX数据处理器1060从NR个接收机1054接收NR个符号流并对接收的符号流进行处理，以提供NT个“检测”符号流。RX数据处理器1060解调、解交织和解码每个检测符号流，以恢复数据流的业务数据。RX数据处理器1060的处理与基站1010的TX MIMO处理器1020和TX数据处理器1014执行的处理互补。
处理器1070可定期确定要利用如上所述的哪些预编码矩阵。此外，处理器1070可生成反向链路消息，所述反向链路消息包括矩阵索引部分和秩值部分。
反向链路消息包括关于通信链路和/或接收的数据流的各种信息。反向链路消息可通过TX数据处理器1038处理，通过调制器1080调制，通过发射机1054a至1054r调整，以及发射回基站1010，其中所述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。
在基站1010，来自移动设备1050的调制信号通过天线1024接收，通过接收机1022调整，通过解调器1040解调，以及通过RX数据处理器1042处理，以提取由移动设备1050发射的反向链路消息。此外，处理器1030处理所提取的消息，以确定哪个预编码矩阵要用于确定波束成形权重。
处理器1030和1070分别管理(例如控制、协调、管理等)基站1010和移动设备1050的操作。各个处理器1030和1070可以与存储程序代码和数据的存储器1032和1072关联。处理器1030和1070还可执行计算，以导出分别用于上行链路和下行链路的频率和冲激响应估计。
可以理解，可以在硬件、软件、固件、中间件、微码或其任意组合中实现本文所述的实施例。对于硬件实现，在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文所述功能的其它电子单元或其组合中实现处理单元。
当在软件、固件、中间件或微码、程序代码或代码段中实现实施例时，它们可存储在例如存储组件的机器可读介质中。代码段可表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或指令、数据结构或程序语句的任意组合。代码段可通过传送和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容连接至另一代码段或硬件电路。可使用包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等任意适合手段传递、转发、或发送信息、自变量、参数、数据等。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器单元中并通过处理器执行。存储器单元可以在处理器中或在处理器外部实现，在后一种情况下存储器单元可经由本领域已知的各种手段通信地耦合至处理器。
参照图11，示出便于生成要向多个移动设备广播的干扰指示的系统1100。例如，系统1100可至少部分地位于基站中。可以理解，将系统1100表示为包括功能框，它可以是表示由处理器、软件或其组合(例如固件)实现的功能的功能框。系统1100包括可结合动作的电子组件的逻辑组1102。例如，逻辑组1102包括用于识别干扰电平的电子组件1104。例如，在非服务扇区中的移动设备对相邻扇区中的基站引起干扰。此外，逻辑组1102可包括用于评估干扰电平的函数的电子组件1106。例如，可确定出在基站接收的干扰值和干扰阈值中的最小值。采用干扰电平的函数值会缓解在单独利用瞬态干扰电平值时引起的竞争状况。此外，逻辑组1102包括用于向多个移动设备发射干扰电平的电子组件1108。根据实例，可采用广播物理信道向服务扇区中的所有移动设备传送干扰电平和/或其函数。此外，系统1100可包括存储器1110，其保存用于执行与电子组件1104、1106和1108相关的功能的指令。尽管示出为在存储器1110的外部，但是可以理解，一个或多个电子组件1104、1106和1108可存在于存储器1110中。
参照图12，示出用于调节反向链路上的功率的系统1200。系统1200可位于例如移动设备中。如图所示，系统1200包括可表示由处理器、软件或其组合(例如固件)实现的功能的功能框。系统1200包括便于控制前向链路传输的电子组件的逻辑组1202。逻辑组1202包括用于接收干扰指示的电子组件1204。例如，接收机天线可包含在移动设备中，通过所述接收机天线可捕获和处理从服务基站广播的信号。干扰指示包括与服务基站接收的干扰相关的信息，所述干扰是由非服务扇区中的其它移动设备的动作引起的。此外，逻辑组1202可包括用于确定功率调节值的电子组件1206。例如，基于接收的干扰指示来评估功率调节值。根据一方面，当干扰指示显示干扰增加时，可评估用于表示应该增加功率的功率调节值。功率增加使得移动设备实现目标SNR(或其它这样的目标类型)，尽管干扰也增加。此外，逻辑组1202包括用于修改发射功率电平的电子组件1208。在对功率调节值进行评估之后，通过更改根据调节值所采用的功率来修改移动设备的反向链路上的发射机。此外，系统1200包括存储器1210，其保存用于执行与电子组件1204、1206和1208相关的功能的指令。尽管示出为在存储器1210的外部，但是可以理解，电子组件1204、1206和1208可存在于存储器1210中。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。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结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，这些实施例可以做进一步的结合和变换。因此，本申请中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和保护范围内的所有改变、修改和变形。此外，就说明书或权利要求书中使用的“包含”一词而言，该词的涵盖方式类似于“包括”一词，就如同“包括”一词在权利要求中用作衔接词所解释的那样。

Claims (34)

1.一种在无线通信系统中有助于生成干扰指示的方法，包括：
测量所接收的干扰电平；
将所述所接收的干扰电平表示为所接收的干扰与热噪声比IOT值；
选择所述所接收的干扰电平的函数；
确定输出IOT值，所述输出IOT值是在将所述所接收的IOT值作为输入时所述函数的输出；
在物理信道上向多个移动设备广播所述输出IOT值，以便进行快速功率调节。
2.如权利要求1的方法，其中，所述干扰电平包括作为频率函数的干扰值，其中，对多个副载波群广播多个值。
3.如权利要求1的方法，其中，广播所述输出IOT值包括：
在少量时隙中广播，其中，一个时隙是混合自动重传请求HARQ传输的持续时间。
4.如权利要求1的方法，还包括：
经由回程从相邻扇区接收干扰值。
5.如权利要求1的方法，其中，所述函数包括：
所接收的IOT电平和IOT阈值电平中的最小值。
6.如权利要求5的方法，其中，从所测量的所接收的干扰电平导出所述所接收的IOT电平。
7.如权利要求1的方法，其中，所述函数包括：
所接收的IOT电平和IOT坡度值中的最小值。
8.如权利要求7的方法，其中，选择所述IOT坡度值来限制最大IOT斜率。
9.如权利要求1的方法，其中，所述函数包括：
基于表示所测量的干扰电平的IOT值的所滤波的IOT。
10.如权利要求9的方法，其中，通过利用有限冲激响应FIR滤波器或无限冲激响应IIR滤波器中的一个对所述IOT值进行滤波来确定所滤波的IOT。
11.如权利要求1的方法，其中，所述干扰电平与非服务扇区中的移动设备引起的干扰相关。
12.一种无线通信装置，包括：
干扰评估器，其用于确定与其它扇区干扰相关的干扰值，将所述干扰值表示为所接收的干扰与热噪声比IOT值，并且确定输出IOT值，所述输出IOT值是在将所述所接收的IOT值作为输入时的函数的输出；以及
发射机，其用于向多个移动设备低延时地广播所述输出IOT值。
13.如权利要求12的无线通信装置，其中，所述干扰评估器还用于利用FIR滤波器或IIR滤波器之一对所述干扰值进行滤波。
14.一种生成干扰指示的无线通信装置，包括：
用于识别干扰电平的模块；
用于将所述干扰电平表示为所接收的干扰与热噪声比IOT值的模块；
用于选择所述干扰电平的函数的模块；
用于确定输出IOT值的模块，所述输出IOT值是在将所述所接收的IOT值作为输入时所述函数的输出；以及
用于在少量时隙中向一个或多个移动设备发送所述输出IOT值以便进行功率调节的模块。
15.如权利要求14的无线通信装置，其中，所述用于识别干扰电平的模块包括：
用于从相邻扇区接收干扰参数的模块。
16.如权利要求14的无线通信装置，其中，所述函数包括：
所接收的IOT电平和IOT阈值电平中的最小值。
17.如权利要求16的无线通信装置，其中，从所识别的干扰电平导出所述所接收的IOT电平。
18.如权利要求14的无线通信装置，其中，所述函数包括：
所接收的IOT电平和IOT坡度值中的最小值。
19.如权利要求18的无线通信装置，其中，选择所述IOT坡度值来限制最大IOT斜率。
20.如权利要求14的无线通信装置，其中，所述函数包括：
基于表示所测量的干扰电平的IOT值的所滤波的IOT。
21.如权利要求14的无线通信装置，其中，通过利用有限冲激响应FIR滤波器或无限冲激响应IIR滤波器中的一个对所述IOT值滤波来确定滤波的IOT。
22.如权利要求14的无线通信装置，其中，所述干扰电平与非服务扇区中的移动设备引起的干扰相关。
23.一种有助于根据干扰信息来调节功率的方法，包括：
接收干扰指示；
至少部分地基于所接收的干扰指示来评估功率调节值；
基于所述功率调节值来调节反向链路上的发射功率；
在不活动时间段期间确定开环功率调节值；以及
使用所确定的开环功率调节值来控制在所述不活动时间段期间所述功率调节值的最大值。
24.如权利要求23的方法，还包括：
在突发数据业务之前利用所述开环功率调节值来修改发射功率电平。
25.如权利要求23的方法，其中，所述评估功率调节值包括：基于服务质量QoS参数来评估所述功率调节值。
26.如权利要求23的方法，其中，所述评估功率调节值包括：基于移动设备相对于非服务基站的位置来评估所述功率调节值。
27.如权利要求26的方法，其中，当到非服务基站的距离增加时，所述反向链路上的发射功率也增加。
28.一种无线通信装置，包括：
功率电平估计器，用于对广播信道上的干扰值进行处理，并基于所述干扰值来推导功率调节值，
功率控制器，用于根据所述功率调节值来改变功率电平，以及
开环评估器，用于在不活动时间段期间确定开环功率调节值，并使用所述开环功率调节值来控制在所述不活动时间段期间所述功率调节值的最大值。
29.如权利要求28的无线通信装置，其中，
所述功率控制器用于在开始传输之前根据所述开环功率调节值来改变功率电平。
30.一种用于调节反向链路上的功率的无线通信装置，所述装置包括：
用于接收所广播的干扰值的模块；
用于至少部分地基于所接收的干扰值来评估功率校正参数的模块；
用于基于所述功率校正值来修改所述反向链路上的发射功率的模块
用于在不活动时间段期间确定开环功率调节值的模块；以及
用于使用所述开环功率调节值来控制在所述不活动时间段期间所述功率校正值的最大值的模块。
31.如权利要求30的装置，还包括：
用于在突发数据业务之前利用所述开环功率调节来修改发射功率电平的模块。
32.如权利要求30的装置，其中，所述用于评估功率校正参数的模块包括：用于基于服务质量QoS参数来评估所述功率校正参数的模块。
33.如权利要求30的装置，其中，所述用于评估功率校正参数的模块包括：用于基于相对于至少一个非服务基站的位置来评估所述功率校正参数的模块。
34.如权利要求33的装置，其中，当到所述至少一个非服务基站的距离增加时，所述反向链路上的发射功率也增加。
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