CN104601271A - 利用解码数据和格式的回程传输控制无线蜂窝系统中小区外干扰效应的方法 - Google Patents

Abstract

通过回程将从移动终端接收的被成功解码的数据以及该数据的传输格式从成功解码该移动终端的传输的基站接收机中继到移动终端的活动组中的基站，假定所述活动组中的基站由于没有足够的信噪比而不能解码移动终端的传输。然后，从成功解码和解调移动终端的传输的中继基站接收该传输的基站能够重构该数据并将其从总干扰中减去，由此增大该基站处的信噪比以用于其小区内处理。

Description

利用解码数据和格式的回程传输控制无线蜂窝系统中小区外干扰效应的方法

相关申请的交叉引用

本申请是优先权日为2006年4月21日、国际申请日为2007年4月17日、国际申请号为PCT/US2007/009329、中国专利申请号为200780014394.4的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线通信。

背景技术

在无线系统中，移动终端通过双向无线链路从一个或多个基站传送和接收数据。移动终端传送的方向被称作上行链路，并且移动终端接收的方向被称作下行链路。与移动终端进行通信的基站组被称作用于该移动终端或者该移动终端的活动组的活动基站组。在当移动终端处在基站覆盖区域内时的正常情况下，用于该移动终端的活动组一般是单一基站，从而活动组只包括那一个基站，它就是移动终端的服务基站。然而，当移动终端在多个基站的范围内并且同样处于切换状态时，活动组包括多个基站，它们每一个都监视来自该移动终端的信号，并在它们能够解码的时候对该信号进行解码。然而，只有其中一个基站是该移动终端的服务基站，而其它基站是非服务基站。图1示出了三个基站(BS)101、102和103以及它们各自的小区覆盖区域104、105和106。移动终端107被示为处于基站101的覆盖区域104内，该基站是其服务基站。然而，除了服务基站101之外，非服务基站102和103构成用于移动终端107的活动组。

在数据系统中，在下行链路上，移动终端107接收仅仅来自一个基站的数据，但是具有重新选择服务基站的选项，以便根据移动终端从哪个基站接收的信号具有最高信噪比而从其活动组中的任意其它基站接收数据。在上行链路上，服务基站和非服务基站的每一个试图对来自移动终端的传输进行解调和解码。

无线系统的容量是指可以同时传送或接收数据的移动终端的数目，或者这些移动终端的总数据率，其或者以移动终端/扇区、厄兰(erlang)/扇区或数据吞吐量/扇区来表达。该系统的上行链路容量可以与其下行链路容量不同。对于诸如话音的对称服务(即移动终端在上行链路上所需的吞吐量/数据率等于在下行链路上所需的吞吐量/数据率)而言，总的系统容量受到上行链路和下行链路容量中较低一方的限制。在当今诸如由CDMA20001x、EV-DO Rev 0和Rev A、HSDPA/EDCH和WiMAX等标准所规定的无线系统中，上行链路具有基本上低于下行链路的容量。这种不均衡需要得到校正以便充分利用下行链路容量，并与能够在系统上运行对称服务相比，最大化移动终端的数目。

在基于直接扩频和多载波(可选地具有预编码)CDMA的无线系统中，扇区内(和跨越扇区)的多个移动终端重复使用扩频序列或频音(frequency tone)组来与它们各自的活动组通信，而由移动终端指定的码来进行区分。用于增加上行链路扇区容量的机制是在基站收发信机上对这些传输进行连续的干扰消除。图2图示了基站噪声升高分量。如图所示，在基站接收机200处，扇区中热噪声上的总的升高包括来自在该扇区中的移动终端的合成信号201(对于该扇区来说，该基站是服务基站)，以及由在相邻扇区内进行传送的移动终端所造成的小区外干扰202。后者包括来自相邻扇区中那些移动终端的干扰(对于该相邻扇区来说，基站接收机200处在这些移动终端的活动组中，但对于该相邻扇区来说，基站200是非服务的)再加上由不包括每个这种移动终端活动组内基站200的其它扇区中的其它正在传送的移动终端所造成的干扰。

在共同未决的专利申请序列号10/401,594中公开了干扰消除的示意性方法，该申请于2003年3月31日提交，并于2004年9月30日出版为美国专利申请公开号US2004/0192208A1。使用这种干扰消除方法，如果任意移动终端的解码成功，则其信号被重构并被从在基站接收的合成信号中减去。图3示出了在示例性基站接收机300处的连续干扰消除方案，其在该基站接收机300的扇区内是用于四个移动终端301、302、303和304的服务基站。在基站接收机300处从移动终端301、302、303和304接收的功率分别是P_1、P_2、P_3和P_4。另外，作为由来自扇区外移动终端的传送所造成的小区外干扰(IOC)的结果，基站接收机300接收合成信号功率。当来自扇区内移动终端的特定传输被基站接收机成功解码时，该传输被重构，并被从基站处的合成信号中减去，此后其它接收信号被解调、解码、重构和从剩余的合成信号中减去。对于每个剩余信号重复进行该过程。有益地，来自移动终端的在后续解调和解码过程中被解码的信号“看不见”来自先前被顺序解码的移动终端的传输的干扰。图3示出了分别对四个移动终端301-304的信噪比(Snr_1-Snr_4)进行的连续计算。从移动终端301开始，Snr_1被计算为P_1/(P_2+P_3+P_4+IOC+N)，其中N是可测量的热噪声。来自每一个的贡献都被连续地从基站接收机处所接收的合成信号中减去，从而对于最后的移动终端304而言，Snr_4被计算为P_4/(IOC+N)。由于在后面被解码的移动终端看到更高的信噪比，因此它们能够支持更高的传输速率和/或提高的可靠性。

在上述情形中，基站接收机不可能对所有移动终端的传输进行成功解码，所有移动终端在它们的活动组中具有这个基站扇区。结果，基站接收机所接收的大多数小区外干扰不能被扣除。因而，如上所述，基站304的信噪比仍然受到该小区外干扰IOC的限制。

典型地，移动终端所遵循的功率控制规则是(i)遵循来自其活动组中服务扇区的功率控制命令，或者(ii)遵循被称作or-of-the down的规则，由此，如果活动组中的任意基站通过向下(down)功率控制命令指示其这样做，则移动终端降低其功率。虽然or-of-the down功率控制确保在至少一个基站处(推测具有来自移动终端的最佳上行链路连接的一个基站)对移动终端传输的成功接收，但是它还确保利用可在活动组中的所有基站处成功解码的足够信噪比而不接收该移动终端的传输。因此，这种不可解码的干扰限制了来自使用连续干扰消除的系统的容量增益。即使当扇区中的移动终端利用一直增大的功率进行传送时，为了提高基站接收机处它们的信噪比(并因此实现更高的数据率)，它们对相邻扇区的干扰成比例增大，因此限制了那些扇区中的移动终端所能够实现的速率。依次，来自相邻扇区中移动终端的干扰在首先考虑增大它们功率的情况下忽视扇区的移动终端的增益。

因此，需要一种使得基站接收机能够重构小区外干扰，并将其从接收的合成信号中减去，以使得可以为所有扇区内的移动终端提高信噪比的方法。

发明内容

在本发明的实施例中，通过回程(即各基站之间或基站与诸如基站控制器、无线电网络控制器或移动交换中心之类的中央网络实体之间的链路)将从移动终端所接收的成功解码的数据以及该数据的传输格式(例如移动终端为了发送该数据所使用的调制和编码方案和达到成功解码所需的发送次数)从成功解码移动终端传输的扇区中的基站接收机中继到推测由于信噪比不够大而不能解码该移动终端传输的活动组中的基站。然后，从对移动终端的传输成功解码和解调的中继基站接收到该传输的基站可以重构该数据，并将其从该基站处的总干扰中减去，由此增大该基站处用于其小区内处理的信噪比。前提是能够通过回程从能够解码数据的基站接收这种传输的那些扇区已经至少能够跟踪该移动终端的导频信号。利用通过回程所接收的解码数据和关于编码或调制方案的信息，信道(即时域或频域信道响应中的多径分布图)被重新估计，且对从移动终端接收的波形进行重构并在基站处将其从总干扰中减去。结果，仍需要在该基站处被成功解码的来自其它移动终端的传输将会经历较高的信噪比，并因此被成功解码的可能性增大。

所述方法可用于其中小区外干扰限制了用于一个或更多小区内移动终端的信噪比的任何系统，这种系统例如是采用连续干扰消除的系统或OFDMA系统，其仅仅允许通过给定的频音组进行一个小区内发送。。

附图说明

通过参照附图阅读下面对非限制性实施例的描述，将更好地理解本发明，其中：

图1示出了移动终端及其活动组中的服务基站和非服务基站的现有技术的配置；

图2图示了基站噪声升高分量；

图3示出了现有技术的在示例性基站接收机处的连续干扰消除机制，其中所述基站接收机是用于该基站接收机扇区内四个移动终端的服务基站；

图4示出了根据本发明实施例的配置，在该实施例中基站通过回程将信息发送到移动终端的活动组中的其它基站；

图5是示出根据本发明实施例的服务基站处的步骤的流程图；和

图6是示出根据本发明实施例的非服务基站处的步骤的流程图。

具体实施方式

图4示出了无线通信系统400，其中用于移动终端401的活动组包括基站402、403和404。基站402是服务基站，基站403和404是非服务基站。为了说明的目的，服务基站402和非服务基站403被连接到同一个无线电网络控制器(RNC)/基站控制器(BSC)405，且非服务基站404被连接到RNC/BSC 406。RNC/BSC 405和RNC/BSC 406被连接到共同的分组数据交换节点(PDSN)/移动交换中心(MSC)408。

在本发明的实施例中，当已经由移动终端401发送的数据被服务基站402成功解码时，该解码数据和该成功解码数据的传输格式通过回程而被发送到移动终端401的活动组中的非服务基站403和404。特别地，调制和编码格式以及达到成功解码该数据所需要的数据传输次数与解码数据一起被发送到这些基站。解码数据和该信息被服务基站402通过RNC/BSC 405发送到非服务基站403，并且通过RNC/BSC 405、PDSN/MSC 408和RNC/BSC 406被发送到基站404。如果RNC/BSC 405的功能被分解到基站402和403，则基站402能够直接将所述信息发送到基站403。

图5示出了在诸如图4的基站402的服务基站处所实施的步骤。在步骤501，判定与基站进行通信的移动终端是否处于切换状态。这样，如果该移动终端的活动组只有那个基站，则该移动终端不处于切换状态。如果活动组大于1，则移动终端处于切换中，且该活动组中的其它基站正在接收并试图解码来自该移动终端的传输。如果处于切换中，则在步骤502，服务基站通过回程将所解码的数据分组和传输格式发送到该移动终端的活动组中的所有基站。

图6示出了在诸如图4的基站403和404的非服务基站处所实施的步骤。在步骤601，判定在回程上从其它基站所接收的解码数据和传输格式是否已经被从移动终端进行发送，其中该基站在该移动终端的活动组中但其是该移动终端的非服务基站。如果是，则在步骤602，在回程上从服务基站接收的解码数据被重新编码和重新调制，并且多径信道(或信道频率响应)被估计。接着，从该移动终端的合成信号中减去来自移动终端的信号，所述合成信号在该非服务基站处被接收并被存储在非服务基站的前端缓冲器中。通过这样在非服务基站处去除小区外干扰，增大了该基站处用于其小区内处理的信噪比。更特别地，仍需要在该基站处被成功解码的来自其它移动终端的传输将会经历较高的信噪比，并因此被成功解码的可能性增加。

尽管在上面的描述中已经假设，它是成功解码来自移动终端的数据传输并将所解码的数据和传输格式中继到移动终端活动组中其它非服务基站的服务基站，但是还应意识到的是，在任何给定的时刻，服务基站可能没有成功解码移动终端的数据传输，且活动组中的其中一个非服务基站事实上可能已经成功解码了该传输。在这种情况下，将会是成功解码该传输的该非服务基站，其将所解码的数据及其传输格式中继到活动组中其它基站，包括服务基站。

如上所述，所述方法可用于其中小区外干扰限制了用于一个或更多小区内移动终端的信噪比的任何系统。这种系统的例子包括采用连续干扰消除的系统或OFDMA系统，其仅仅允许通过给定的频音组进行一个小区内发送。

上述实施例对于本发明的原理是说明性的。

Claims (17)

1.一种用于由适用于无线通信系统的基站使用的方法，所述无线通信系统包括所述基站和至少一个其他基站，其中所述无线通信系统的所述各基站适于彼此通信以及与一个或多个移动终端通信，所述方法包括：

由所述基站从移动终端接收信号；

由所述基站对所接收信号执行解码操作；以及

由所述基站向所述网络的所述至少一个其他基站发送信息，所述信息包括由所述解码操作成功产生的解码数据和所接收信号的传输格式，其中所述传输格式包括所述基站成功解码所述数据所需的传输的次数，并且其中所述传输格式和所述成功解码的数据可由接收所述信息的所述至少一个其他基站用于去除可归因于所接收信号的干扰。

2.根据权利要求1所述的方法，其中至少所述通信系统的多个基站经由回程网络彼此通信。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输格式包括所接收信号的调制和编码格式。

4.一种在无线通信系统的基站处的方法，所述无线通信系统包括所述基站和多个其他基站，其中所有基站均适于彼此通信以及与一个或多个移动终端通信，所述方法包括：

由所述基站从所述通信系统的另一基站接收数据，其中这种数据是由所述另一基站从所述另一基站接收自移动终端的信号中成功解码的，所述基站从所述另一基站进一步接收所接收信号的传输格式，所述传输格式包括所述另一基站成功解码所述数据所需的传输的次数；以及

由所述基站使用解码的数据和所述传输格式来去除来自所述基站接收的其他信号的干扰，其中这种干扰可归因于所接收信号的传输。

5.根据权利要求4所述的方法，其中至少所述通信系统的多个基站经由回程网络彼此通信。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述传输格式包括所接收信号的调制和编码格式。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括步骤：

由所述基站使用解码的数据和所述传输格式重构来自所述移动终端的所接收信号；以及

由所述基站从包括所接收信号和所述其他信号的合成信号中减去重构的信号。

8.一种无线通信系统的基站，所述无线通信系统包括多个其他基站，其中所有基站均适于彼此通信以及与一个或多个移动终端通信，所述基站包括：

接收机，被配置用于：

从移动终端接收信号；

将所接收信号解码成解码的数据；以及

向所述其他基站中的至少一个其他基站发送成功解码的数据和所接收信号的传输格式，所述成功解码的数据是根据所述传输格式获得的，所述传输格式包括所述基站成功解码所述数据所需的传输的次数，所述解码的数据和所述传输格式可由所述其他基站中的至少一个其他基站用于从在所述至少一个其他基站处接收的其他信号中去除可归因于所接收信号的干扰。

9.根据权利要求8所述的基站，其中至少所述通信系统的多个基站经由回程网络彼此通信。

10.根据权利要求8所述的基站，其中所述传输格式包括调制和编码格式。

11.根据权利要求8所述的基站，其中所述接收机还被配置用于：

使用解码的数据和所述传输格式重构来自所述移动终端的所接收信号；以及

从包括所接收信号和所述其他信号的合成信号中减去重构的信号。

12.一种在无线通信系统中使用的基站，所述无线通信系统包括至少一个其他基站，其中所述无线通信系统的所有基站能够彼此通信，所述基站包括：

接收机，被配置用于：

从另一基站接收数据以及所接收信号的传输格式，所述数据是由所述另一基站从所述另一基站接收自移动终端的信号中成功解码的，并且所述传输格式包括所述另一基站成功解码所述数据所需的传输的次数；以及

使用解码的数据和所述传输格式从在所述基站处接收的其他信号中去除干扰，所述干扰可归因于所接收信号的传输。

13.根据权利要求12所述的基站，其中至少所述网络通信的多个基站经由回程网络彼此通信。

14.根据权利要求12所述的基站，其中所述传输格式包括所接收信号的调制和编码格式。

15.根据权利要求12所述的基站，其中所述接收机还被配置用于：

使用解码的数据和所述传输格式重构来自所述移动终端的所接收信号；以及

从包括所接收信号和所述其他信号的合成信号中减去重构的信号。

16.一种无线通信系统的基站，所述无线通信系统包括多个其他基站，其中所有基站适于彼此通信以及与一个或多个移动终端通信，所述基站包括：

接收机，其从移动终端接收信号；

解码器，其将所接收信号解码成解码的数据；以及

发射机，其向所述其他基站中的至少一个其他基站发送成功解码的数据和所接收信号的传输格式，所述成功解码的数据是根据所述传输格式获得的，所述传输格式包括所述基站成功解码所述数据所需的传输的次数，所述解码的数据和所述传输格式可由所述其他基站中的至少一个其他基站用于从在所述至少一个其他基站处接收的其他信号中去除可归因于所接收信号的干扰。

17.一种在无线通信系统中使用的基站，所述无线通信系统包括至少一个其他基站，其中所述无线通信系统的所有基站适于彼此通信，所述基站包括：

接收机，适于从另一基站接收(i)已由所述另一基站从所述另一基站接收自移动终端的信号中成功解码的数据，以及(ii)所接收信号的传输格式，所述传输格式包括所述另一基站成功解码所述数据所需的传输的次数；以及

信号处理器，其使用解码的数据和所述传输格式来从在所述基站处接收的其他信号中去除干扰，所述干扰可归因于所接收信号的传输。