TWI258940B - Resource allocation to users in slotted code division multiple access systems using beans - Google Patents

Description

1258940 九、發概赞： 發明所屬之技術領域 本毛明大體上係有關於—種分槽分碼多重存取通訊系統。明 確地本i明係有騎在這種系統巾之使时時職及波束分派。 先前技術 在分碼多重存取(CDMA)通訊系統中，除了使用不同頻譜來 通訊以外’亦可藉由用於傳輸通訊之編碼來分隔使用者之通訊。 在業已提出之第三代合作夥伴計晝(χ}ρρ)寬頻分碼多重存取 (W-CDMA)軌系統中’制者碼包括—通道化碼及胞元特定擾 碼。其他標準中則利用相似的使用者配置、或服務特定通道化(亦 稱為展頻)碼。 在分槽CDMA通訊系統中，亦可由時間來分隔通訊。可在一 個或更多時間槽中，分派每一傳輸通訊一個或更多編碼。除了在 一分時雙工分槽系統中以外，亦可藉由分派之時間槽來分隔上行 鏈路與下行鏈路。 在分槽CDMA系統中，碼/槽分派對該系統之效能極為重要。 4如相鄰胞元之間的干擾、外部干擾、及一胞元内複數個使用者 之間的干擾等許多因素，皆會降低一特殊使用者碼/槽分派之效能。 為了更進一步增加分槽CDMA系統之容量，因此在胞元中使 用多重天線之情形已逐漸成長。這種技術通常屬於兩類，即固定 式與適應性波束形成(beamforming)。典型地，可產生每一波束， 1258940 使得放射通訊能量集中於一波束内，且該波束外之放射能量較 低。位於該波束内之一使用者，將可輕易地偵測到該波束中所傳 輪之通訊，但該波束外之使用者則較少受到傳送至該波束中使用 者的信號所干擾。 在一固定式波束形成技術中，可將一胞元之基地台的天線配 置成，以固定式波束來傳輸通訊。其中該波束係固定不動。在適 應性波束形成巾，波束係由適應性天料列形成，且係可加以變 化者。適應性波束形成將允許波束隨著胞元負載之變化、或隨著 使用者在一胞元内之移動而移動。 波束形成可允許較優地區分各個系統使用者。不僅可藉由一 4間槽及胞TL來區別-胞元中之複數個使用者，且亦可藉由波束 來區別該等者。假設可達成充分的_，财_使用者將可利 用相同的編碼’以增加該胞元之容量。舉例來說，—第一波束中 之-使用者可具有與_第二波束使用者所具有者相同的編碼及時 間槽^派。可由鱗使时各別之波絲分隔其傳輸。 、儘管波束考慮到額外地區職數做用者，但分派之問題依 然存在。在同—波束内、及位於波束邊界上的個人將可互相干擾。 胞元周邊處之使用者可紐於相鄰胞元之波細，邱 干擾。 緣疋，亟需使這⑽財具财效的時_及波束分派方案。 發明内容 1258940 本發明包括_分頻多重通訊钱巾槽分派的多個具體實施 例。其中某些具體實施_有關於固定式波束，且其他者則有關 於適應性_。m定式者之—具體實施_藉由侧出具有最佳 接收品狀—波束，且由該波束選擇出最佳槽，賤成分派槽。 另-固定式波束具體實施儀在多倾束巾決定最麵—槽或複 數個槽’且決定總體最制絲/触合n枝波束具體實 施例係使用—經修飾之干_數。彻適應性_之上行鍵路的 -具體實施例係使用—空間分析階段、及接續著之—傳輸功率位 準估什階段。可決定騎於每—槽之—總干擾位準、且可決定具 有最佳總體品質之-槽。·下行鏈路之另—具體實施例係將上 行鏈路之m分析及槽分派顧於下行鏈路。下行鏈路之另一具 體實施例係_ -空間與傳輸功率位準估計階段。對於適應性陣 列’可不論是否已估計每—使用者之路徑損失、且不論是否已接 收到來自一使用者之信號，皆可決定槽分派。 實施方式 儘管此中係結合了利用分時雙工模式之第三代合作夥伴計晝 (3GPP)寬頻分碼多重存取(W_CDMA)系統來說明複數個較佳且= 實施例，但該等具體實施例亦可朗於任何混合式㈣多工棘 (CDMA)/分時多工存取(TDMA)通訊系統中。崎地，某些具體實 施例亦可應用至譬如業已提出之3GPP W_CDMA分頻雙工㈣=) 模式等通常使用波束形成的CDMA系統中。 1258940 此後，一無線傳輸/接收單元(WTRU)包括、但不限於一使用 者、、冬&^又備Μ亍動電话基地台、固定或運動式用戶單元、呼叫器、 或在一無線環境中操作之任何其他型式裝置。當此後提到一基地 台時，意指包括、但不限於基地台、節點Β、網點(site)控制器、存 取點、或一無線環境中之其他介面裝置。 第一圖係在具有固定式波束之一胞元中，用於一使用者之波 束/槽分派的流糊。以下將結合第二圖中之較佳簡化的無線電網 路控制器(RNC)30、基地台28、及WTRU 26來說明第一圖中之流 程圖，且以第三圖來圖解該流程圖。設於基地台28處之一固定式 波束發射器/接收器40將利用其天線陣列34產生許多固定式波束， 以用於該基地台之胞元中的WTRU 26。初始時，在步驟2〇中， WTRU 26使’皮束品質量測裳置4味測量波束品質，儘管可藉 由眾多不_方法來實行該波束品質量測，但其中—方法係對所 有或數個波束，測量在基地纟辦所接收信制接收信號功率。 在步驟22巾，RNC3G巾之-無線電資源管理__置32， 將可利用該波束品質量測結果來決定可使WTRU 26具有最佳品質 的波束。如第三圖所示，WTRU26係測量波束卜波束2、及波束3 之波束品質。波束1具有最佳*質(WTRU26伽l於細準線中）， 且為WTRU 26選紐束卜當選纽絲，在步職巾，聰^裝 置32將在該選定之波束中決定最佳化之槽來分派…卿％。一種 用於決定最佳化槽之方法係利用關於使用者所經歷之路徑損失、 1258940 及在侧1處_量到之基地台 使用者及其傳輪功率而可造成ή 貝末估相加入 成之系統雜讯增加量。可選擇一_， 使傳輸功特最小化 曰 + 出非波束形成式傳輪的—波束 定路徑損失，射該非波束形成式傳輪可為譬如 :4逼上實施者。儘管以_非波束形成式通道來計算路徑 =將在路^失1測巾狀額外的誤差’但該誤差通常僅 丈刀貝(dB)。該誤差在波束巾心(天線醇線)處將更小。結果， 使用出於-麵束職式通道之路徑損失制，僅料算及槽分 :造成一微小財。如第三騎示，波束1具有N個可利用之時間 &TS 1至TS N ° RRM裝置；32可彻咖槽制絲雜定最佳化 的槽。 WTRU26具有-發射器(τχ)44及一接收器卿祕，以經由無 線介面36進行通訊。基地台28具有固定式波束ΤΧ 40及rx42，以 經由無線介面36進行軌’ WTRU 26處之—天線侧於接收及放 射信號。 1 手機系統巾可能發生之—情況為，可最佳糊的槽可能並非 位於最佳波束中。舉例來說，第六圖中所示之Wtru26可由波束工 接收到較波束2者更遠之外來信號，但基於波束負載、干擾、或其 他理由，在波束2的槽可能是一種較好的配置。這種問題在第六圖 所示之波束交叉跨越處更為常見。使用第四圖中之流程圖的方法 時，無需徹底搜尋所有的槽/波束組合，即可找到這種在非最強波 1258940 束中之槽。 第四圖係用於具有固定式波束之胞元的波束/槽分派流程 圖。以下將結合第五圖中之較佳簡化的_(： 3〇、基地台Μ、 WTRU 26來解說第四圖中之流程圖，且·第六圖來圖解該流程 圖。WTRU 26係使用-波束品質量測裝置48來測量波束品質。= 驟52中係根據可顧之波束的品f為順序，來排_等波二。二 步驟54中’可選擇具有最高品質之_波束，簡於槽分派分析。 可預先指定該數量N為譬如2，賴數量可為變數。—種使用一增 數的方法’係選擇具有超越1定臨界點之-品質的所有波束Γ 且其中該臨界點仙_最高品f波束者。如第六_示，術肪 26已識別出三個波束，即波束丨、波束2、及波束3。選擇具有最高 口口貝之波束1及波束2等兩波束來作為槽分析之用。 在步驟56中’可對於每—個選定之波束，評估每-個可利用 之槽’以決定其槽分配之品質。可藉由選擇(複數旬槽及波束，使 得總傳輸轉或總干擾最小化，㈣成—更縣騎.在步驟 58中，係鱗—波束蚊具有最高槽分配品質之該(精，且將所 決定的該(等)槽與位於其他波束中者進行比較。將最高槽分配品質 之絲、以·波权選定槽分派倾WTRU。料六圖來作範 1 ”月〃决定每波束1及波束2之每一槽的槽分配品質，對每 -波束選擇具有最高品質之槽，譬如針對波幻所選擇的—，及 針對波束2所選擇的TS 3。可選擇具有選定槽、且該選定槽係具有 1258940 最高槽分配品質者驗束_於分派，譬如針對波束冰的π * 2。WTRU %具有一τχ 44職46，且基地台μ具有一固定式波 束ΤΧ40及RX42，以經由無線介面36來進行通訊。 於此提供-種藉由在多個該等最錢束中選擇(複數個)最佳 槽用於使槽及波束選擇最佳化的另一方法。可使用一組合的槽/波 束因數來選擇具有最高總品質的槽/波束組合。倘若需要多重槽來 支援通訊’前選祕有最聽品質❹重槽/波綠合。當解 多重槽時，該等選定之槽可來自不同波束。為了將資源分派予—# WTRU之編碼合成傳輸通道(CCTrCH)，可利用該等槽之總品質因 數，在該等槽上實行一槽選擇演算法。 第七圖係用於具有固定式波束之胞元的波束/槽分派流程 圖。以下將結合第五圖中之較佳簡化的_(： 3〇、基地台28、及 WTRU 26來解說第七圖中之流程圖，且利用第八圖來^該流程 圖。第七圖之方法已準備好允許在多重波束上分派時間槽，而使 用由較佳具體實施例所推導出經修飾之干擾因素將允許快鲁 速的雜所分槽/絲組合n波束品質制裝置48來決定每 -可利用之波束的品質。在步驟62、64中，係排列該等可利用之 波束’且選擇波束之數量作為槽分析之用。該波絲量可為一預 定數罝、超越-品質臨界點之波束或所有可糊之波束的數量。 如第八圖所示’ WTRU26係偵測波束i至波束MfM個波束，且選 擇所有Μ個作為槽分析之用。 12 1258940 *在步驟辦，係絲—駿之波軸対细之日刪。如 弟八圖所不，其中顯示出波束丨至波束M等每一波束之時門槽TS 1 至TS聰列。而針對每-時_決定—品朗數， &亥波束品質量灌合，⑽定當撕輪合分奸赠u 之總品質。 -種較佳方法係使用-干擾量測值Ins (針對波束岐槽_ 為時間槽品量’且制波权触錄功紙（針對波 作為波束品質度量。可計算該干擾，吨括—估計之雜訊增加量。 在^驟辦’聽辦之干·測缝束品_組合隨修飾為干 擾置測值In;。驗決定Ins，之—健之方程柄方程式1。 方程式1

Insf=(l-a)Ins + a(Rk-Rn)

Rk係-參考接收信號功率值，且㈣—加權因數。的 值可根據實施及設計之考量而加以變化。 如第八圖所示之每-波束皆具有—相_接收信號功執至 RN ’每-時間槽皆具有-相關的干擾量測位準心刚，利用該槽 之干擾量測辦及該波束之接收信號轉，推導岭—槽/波束组 合的一修飾干擾麵u，至w且祕飾干擾隨可於進行選擇時 使用。在师0中’係使賴合_波束雜來選擇具有最高細 品質的槽/波束組合。 " 使用-適應性陣列方案之目的，在於為了將傳輸至一所欲源 13 1258940 頭⑽卩轉_嘗試與魏概崎f概置)、及自該處接收到 的能量最大化，且_使傳輸至其他顿料天線_未嘗試與 其進㈣訊的實齡飄自_處接㈣的干躲她。此一目 的可藉由對傳輸至多重天線單元/來自多重天料元之信號實施空 1或(spatial domain)處理而達成。藉由對非相關性路徑置放零點 (null)於傳輸及接收波束型㈣、或對蝴性路徑產生相位抵鎖， 即可將干擾最小化。自該_所發射出、或由其接收之最大能量 角度，即可視為該波束。 該陣列可達成本目的之能力將_其孔隙(aperture)及其天線 單元之數里而定。該孔隙係指轉列將—零點置放至接近波束中 心處之能力。典，可將零點置餘絲寬紅α5^2倍内。該 令點之深度則係根據其空間位置而定。該天線單元之數量係指示 可插入之獨立零點的數量。典型地，可由私丨個天線來支援£個使 用者。通常該等單元係互相分隔半個波長。然而，多重路徑則有 降低這種陣列效能的傾向。 當傳輸功率或接收到之干擾最小化、或該兩者皆最小化時， 系統效能將得以最佳化。因此，結合一適應性天線之一明智的槽 分派，將可使系統效能最佳化。 第九圖係分派上行鏈路槽予使用適應性天線陣列之系統時的 流程圖’且將結合第十圖中之簡化的30、基地台28、及WTRU 26來解說該流程圖。上行鏈路傳輸之槽分配演算法係由兩個主要 1258940 組成構成：-空間分析階段及一最佳化功率分配階段。在一典型 ，、月、下使用者的新實體通道將加至—槽中之既存實體通 道。雛地，每一槽之槽選擇演算法係企圖反覆地決定全部使用 者之最理想傳輸功率及所產生最理想天線複合增益，以使干擾最 小化，而選擇具有最小干擾之槽。對於每—槽之較佳演算法如下： 1)該空間分析階段將由(全部信號及干擾之)每一源頭決定有效的 天線增益；2)該最理想功率分配階段決定所有wtru %之傳輸功 率及網路中之集合干擾位準；$重複該等程序，直到產生收敛或變# 化極小時為止。可依分配品質遞減之順序來配置該等槽，且基於 品質的順序來進行資源的分配。 請回頭參考第九圖，初始時係在步驟72中對於每-可利用之 上行鏈路槽，決定該槽之適應性天線陣列％的天線場型。一種對 於2定槽決定天線場型的方法係—以協方差(_riance)為基礎 之演算法。以協方差為基礎之演算法係依據基地台接收器處之信 號及干擾的-協方差矩陣。不同的以協方差為基礎之演算法係依參 據不同的準則’其中該準則通常係使上行鏈路干擾最小化者。上 行鏈路干擾可包括胞元内之干擾、以及來自譬如其他胞元之基地 台等其他干舰者。以龄差為基礎之演算法可產生—組權值， 以應用至該天線陣列。典型地，可由存在有干擾之接收信號推導 出協方差矩阵。為了協助建構該矩陣，儘管可使用其他信號，但 亦可使用一已知的訓練(training)序列。由於典型地係在基地台（節 15 1258940 园此通祕·__聰實行以協 點总)處護得语方差矩陣， 方差為基礎之演算法。 —另-種對於-特定槽決定天線場型的方法係以方向為基礎之 次异法。該演算法需要關於所有信號之抵達方向及相對功率、以 及爾號叫乡冑獅娜，。物嫩法可用於該 以方向為基礎之方法中，且可依經驗來將其行為模型化。緣是， 贿以近似包括了多重路徑效應之每一信號或干擾源的等效增 垃。由於該演算法中並未使用相關性之資訊，因此一以方向為基鲁 礎之方法的—伽在於，可在接_任何錄之前，即使用該演 算法。由於以方向為基礎之演算法係利用接收到之信號的強度及 接收到之健的抵達方向，因此典型姑在基地帥_或就 處實行該演算法。 在對於-特定日才間槽決定了天線場型之後，於步驟财係對 每-使用者決定傳輸功率辦。—麵於決定傳輪功率位準之方 法將說明如下’且使用在步驟72中由每—WTRU或節點将知或估 計得之天線增益。在WTRU辦路徑損失係由路徑損失量測裝置 50所決^ ’且槽中的干擾位準係由干擾量測裝置崎決定。 可決定每-WTRU 26(節點)所需的傳輸功率，以滿足該節點 之實體通逞的信韻干擾比(SIR)需求。對於連結至基地台 ]〇=1，2，.’之^丁如吵=叫1+1，2，...,吵可依照方程式2來表 示其SIR位準、即SIRk(·)。 16 1258940 吨(·) Σ

WlW + α Σ LhjGhjTu(h) h=l,heQ(j\h^k 方程式2

對於-基地台j之k具有自叫至⑨之―數值。叫係連結至基 地台j之第-個WTRU26，且叫為最後一個。陶係連結至第^^個基 地台的最後-個WTRU26。j具有自的一數值。N係當時所考 慮之基地台數量。Ωφ係連結至基地台』之一組WTRU 26。j^係 WTRU k與基地台j之間的路徑損失。Gk〆系WTRU 基地台』處之 接收天線增益。α係在基地台接收II叙未經域的就内能量 所佔之部份。Tu⑻係WTRU k之傳輸功率。Nq係用於補償材程 式中未考慮到之雜訊或干擾的一因數。 為了間化說明，假設每一WTRU26皆具有一單一實體通道， 然而本模型將可輕易地調整成適應每一WTRU 26具有多重通道之

情況。SIRk( ·)可為多重路徑組成之各別路徑損失、及其各自拎兴 的函數。 對所有WTRU 26之方程式，可依照方程式3以矩陣型式♦示。 TU*A=S(·) 方程式 3 每一對角線元素 方裎式4 A係一 mN乘mN矩陣。在矩陣A中 (elemenQAkk (1 $k$mN)係依照方程式4。

Akk 二 LJk GQ(j)，j = 12,·.·，Ν) 每一非對角線元素Aki(k#l, l$k，l$mN)皆依照方程式5 17 1258940

Ajd SIRk · L^Gy, k e Q(Jl / e j^h

Tu係一 1乘mN矩陣且依照方程式6 方程式5 ull u2 JL u \ 方程式6 s( ·)係依照方程式7之一丨乘mN矩陣。 S(-) = [siRrN〇 SIR2-tV0 ... SIR mN 可依照方程式8來決定傳輸功率。 mA_1 方程式8 I # g已對母連結決疋傳輸功率位準之後，可將斩的彳查^ 權裝置84 ί吏用天線場型以供一陣列加 於-臨祕地’可—再重複，直到最終改變小 了節省^ a此時，將可停止該反覆疊代動作。然而，為 處理麟，可僅實行—單—次或—預枝數之該反覆疊 方程業已决定之TU，每一基地台處之胞元間干擾將依照 ’〇」 方程式7

tSGhrTM Α=1，/ϊ6Ω〇·) 方程式9 ^系基地台j處之干擾位準。 該時:：方：二來程=有量基地台上之干擾’以在分配 18 1258940 方程式10 (1/Λ〇Σ 人 增娜槪平均彻 (CCTrCH)。基地台28具二狀5==馬合成傳輸通道 具有;二:以經由無線介面36來二=^26 呈對稱，則可將上行i；t下鏈路分派係 ίϊ)可的上行鏈路資源單元及下行鏈路資源 般的相同齡毅彳目_域單 置啊卿 - WTR^t定^向向里之方法係_通道相互作用性。儘管 者接收到之干擾將無法最佳化。 卞取c彳-，、他 路分派=====行; -種決定導向向量之方法係_通勒互作雜势 - WTRU之上行鏈路與下行鏈路頻寬互異，但於上行鏈二： 1258940 束形成之權值可用於導引下行鏈路傳輸。緣是,對於每一使用 者，可將用於上行鏈路之相同權值應用至下行鏈路傳輸。在這 種方法中，可將母一使用者接收到之功率最佳化，但其他^ 收到之干擾將無法最佳化。 另種方法係使用一以方向為基礎之演算法。該以方向 為基礎之演算法係利用關於WTRU信號的抵達方向、相對功 率位準、及主要多重路徑組成。可依經驗來將其行為模型化。 結果，可近似地得知，包括多重路徑效應之每一信號或干擾源 的等效增益。典型地可在基地台（節點B)及RNC處取得用於該 以方向為基礎之演算法的資訊。 、^ 在對於一特定時間槽決定了導向向量之後，將在步驟9〇 中對母一使用者決定傳輸功率位準。一種用於決定傳輸功率位 準之方法將說明如下，且其係利用每一節點之已知或估計得的 天線增益。可由路徑損失量測裝置50測量路徑損失，且由干 擾量測裝置86測量時間槽干擾位準。 可決定每一 WTRU 26(節點)之傳輸功率需求，以滿足該 節點之貫體通道的信號對干擾比(SIR)需求。一 WTRU k係連 結至一基地台j。對於WTRU k之SIR、即SIRk ( ·)，可依照 方程式11。 … 观,(·）

Lkj(j\ k)

!eQU),M 〜JwGA(/z，0+气i,,, ga〇.，〇 方程式11 N係當時所考慮之基地台28數量。Q①係連結至基地台 j之一組WTRU 26。Lkj係WTRU k與基地台j之間的路徑^ 失。Gkj係在基地台j處、沿WTRU k方向上之傳輸天線增益: 係在WTRU接收器處之未經抵銷的胞元内能量所佔之部份。 TD (i，k)係對於WTRU k之基地台j傳輸功率。 為了簡化說明，假設每一 WTRU 26皆具有一單一通道， 1258940 :首、：，將可輕易地辨整成適應每 道之情況。SIRk( ·)可為多重路徑ϋ多重通 各自增益的函數。 叫〜且狀各別路從損失、及其 對所有WTRU 26之方栽+，I# Β77 , 式表示。 〈万私式，可依照方程式12以矩陣型 方程式12

Tu · B=S 丨（·） η <ιΐ係一叫乘叫矩陣。在矩陣B中，每一對角線元辛B (l$kSmN)係依财程式13。 H兀素Bkk

Bkk=〇kjLkj5 k^〇Xj=l52,..,N 方程式 13 Μ。每—非對鱗元素Bkl㈣，战心邮依照方程式

Bkl = -o^IRk1 LkJGkJ k e Q(JX / e Ω(Λ k ^ l 、一SIRk*LkhGkh，k j 方程式 14 td係一 l乘叫矩陣且依照方程式15。 td=〔td(i，i) TD(1，2).. TD(N，mN)〕 方程式15

Sf( ·)係一 1乘叫矩陣且依照方程式16。 外)=_3。snv.m^。」方程式16 、仏矩陣B⑨具有—滿秩(M1 rank)，因此將存在有一 疋矩陣B。緣是’可依照方程式Π來決定傳輪功率。 方程式Π ㈣/ίίϊ每一連結決定傳輸功率位準之後，可將新的傳輸 >用於空間分析演算法中’以產生—更精細的天線場 21 1258940 覆地，可在步驟92肀重複傳輸功率位準計算及空間分 =廣异法。較佳地，可一再重複，直到最終改變小於一臨界量 j止。此時二將可停止該反覆疊代動作。然而，為了節省處理 賁源’可僅實行一單一次或一預定次數之該反覆疊代動作。 利用業已決定之td ’每一基地台處之胞元間干擾將依昭 方程式。 …、

Ik'iWhMh，1) 方程式 18

Ik係基地台j處之干擾位準。

可依照方程式19來平均所有基地台上之干擾，以在分配 该時間槽時，作為良好程度的度量。 ^ = 方程式 19 77係較佳地由優先度決定之一權值因數。 在步驟94中，rrm裝置32將選擇具有最低平均干擾〒 槽，以分派予WTRU %之CCTrCH。 ^42及TX80,且键⑽具有一取46及似4:^ 由热線介面36進行通訊。 ’

在某些應用中，對於大多數之WTRU 26與基地台28 _點之間的路控損失。然而，對於加至其目標胞 P ’制之路蝴失鋪6知。馳演算法可 =種it財’其可藉由靖進WTRU26之已知路徑損失 土^ 二料近似手法’來近似精準的總體干擾。 p 4 ^^丁鍵路分配為已知，則下行鏈路分配將可藉由: 八^ 之具體實施例者相同的方式來依從該上行鏈】 下行鍵路分配為已知，則上行鏈路分配j 筮+-岡n失之具體實施例來依從該下行鏈路分配。 弟十二圖係未使用關於上行鏈路分配之已知訊息的下; 22 Ϊ258940 鏈路分配流程圖。倘若已知新進WTRU 26與其目標基地台28 路彳域失’且先前已触到所有的WTRIMt號而使得 Μ、田之方向為已知，則可決定下行鏈路分配。以下將實行一 反巧，代程序。步驟98中係利用新進WTRU 26的已知方向 ，饭没之傳輸功率，來決定既存及新進WTRU 26之天線增 ^在步驟10G中，較佳地可考慮路徑敎、使用者處之干擾曰、 ^求^ SIR，來計算新進WTRU之傳輸功率。估計傳輸功 ^可考慮譬如最終波紋鮮適應性天線系統之因數。可根 ^傳輸功率估計值為基礎，來決定—精細且新的天線增益。 =者，，可在步驟102中，對所有既存的WTRU26決定其新傳 =功率位準。在步驟1〇4中，將再次決定新進WTRU26之傳 ^力率。料傳輸功料可考鮮如最終波束寬度等適應性天 線糸統之因數。步驟觸中將重複步驟1〇2及104，直到其產 =斂或變化極小時為止。在步"驟1〇8中，將計算胞元中之總 傳輸率、及選擇具有最低總傳輸功率之槽。 第十四圖係未使用關於下行鏈路分配之已知訊息的上行 鏈=分配流程圖。倘若已知新進WTRU 26與其目標基地台28 路賴失，且先前已接㈣所有的WTRU錢而使得 孩#者之方向為已知，則使用一反覆疊代程序。 步驟U〇中係利用新進WTRU 26的已知方向及假設之傳 ，功率來決定既存及新進WTRU 26之天線增益。在步驟112 中，杈佳地係考慮路徑損失、WTRU 26者處之干擾、及需求 = SIR，而·天線增益來計算新進WTRU26之傳輸功率位 估計傳輸功率辦時可考慮譬如最終波束寬㈣適應性天 二系、、先之因數。根據傳輸功率為基礎，可使該估計之天線增益 4、、:彳^且决疋新的天線增益。在步驟114中，可對所有wtru =异新的触域辦。在步驟116巾，將再:欠決定新進 、士 5 之傳輸功率。估計傳輸功率位树可考慮譬如最終 波束見度4適應性系統之隨。步驟118中將重複步驟114及 23 1258940 114 ’査到其收斂或具有極小變^ ♦ 選擇具有最低總接收信號位準之槽。 、 亦可在接收到信號之前即估計適應性天線之效能。在其 中數個上述具體實施例中，必須在實際接收所有信號之前，& 行估計二適應性天線接收或傳輸系統之效能。結果，一適應性 天線演异法將無法用於計算權值及推導天線增益。一變型方法 將依照第十五圖之流程圖說明如下。 〆 在步驟122中，具有相同於實際系統者之天線數量的一 真實，模擬之適應性天線系統，將結合真實或模擬之信號，來 決定每一 WTRU26之天線增益。典型地係形成一 _乘1^厘 矩陣。N係WTRU 26之數量，且M係每一 WTRU 26之最大鲁 路，數量。可使用已知的協方差矩陣或已知的抵達方向及天線 增益來訓練一大小為(NM)2之類神經網路。在步驟124中，該 類神經網將可提供一等效天線增益之估計值。 口 圖式簡單說明 第一圖係將槽分派予固定式波束之一具體實施例的流程圖。 第二圖係利用第一圖中之流程圖的一系統之簡化圖式。 第三圖係第一圖中之流程圖的圖解說明。 第四圖係將槽分派予固定式波束之另一具體實施例的流程圖。 第五圖係利用第四圖中之流程圖的一系統之簡化圖式。 第六圖係第四圖中之流程圖的圖解說明。 第七圖係將槽分派予固定式波東之另一具體實施例的流程圖。 24 1258940 第八圖係第七圖中之流程爾的胃_^胃。 第九圖係將槽分派予適應性陣列系統來作上行鍵路之一具體· 施例的流程圖。 Λ 第十圖係利用第九圖中之流程圖的—系統之簡化圖式。 第十-圖餅槽分派予it紐_系絲作下賴路之—具體 實施例的流程圖。 ~ 第十二圖係利用第十-圖中之流程圖的一系統之簡化圖式。 第十二圖係未使用關於上行鏈路分配之已知訊息的下行鍵路分 配流程圖。 第十四圖係未使用關於下行鏈路分配之已知訊息的上行鏈路分 配流程圖。 第十五圖係用於決定天線增益之流程圖。 元件符號說明 20測量每一固定式波束之波束品質 22選擇具有最高波束品質之波束 24在選定之波束中選擇最佳槽 26無線傳輸/接收單元 28基地台 3〇無線電網路控制器 32無線電資源管理襞置 25 1258940 36無線介面 40固定式波束發射器 42接收器 44發射器 46接收器 48波束品質量測裝置 50路徑損失量測裝置 52排列可利用之波束 54選擇數個最高順位之波束 56對每一選定之波束選擇最佳的槽分配品質之槽 58選擇波束，其中該波束具有最佳槽分配品質之選定槽 60時間槽干擾量測裝置 62排列可利用之波束 64選擇數個最高順位之波束 66對於每一選定之波束表列出其所有之相關槽 68 根據該波束之量測干擾結果及相對品質，推導一修飾 干擾因數 70 利用每一槽之修飾干擾因數來為WTRU選擇一槽或複數 個槽 72 對每一可利用之槽決定適應性陣列之天線場型及相關 之天線增益 26 1258940 74對每一可利用之槽使用業已決定之天線增益以決定每 一 WTRU之傳輸功率 76反覆地重複步驟72及74直到其結果收斂為止 78選擇對CCTrCH具有最低集合干擾之槽 8G發射器 82陣列控制器 84陣列加權裝置 86干擾量測裝置 籲 %向量導向裝置 88對每一可利用之槽決定適應性陣列之導向場型及相關 之天線增益因數 90對每一可利用之槽使用業已決定之天線增益以決定每 一 WTRU之傳輸功率 92反覆地重複步驟88及90直到其結果收斂為止 94選擇對CCTrCH具有最低集合干擾之槽 ^ 98利用新進WTRU的已知方向及假設之傳輸功率來決定既 存及新進WTRU之天線增益 100計算新進WTRU之傳輸功率 1 〇 2根據傳輸功率估計值為基礎來決定一精細且新的天線择 益。決定其新的傳輸功率。 104再次決定新進WTRU之傳輸功率 27 1258940 106重複步驟i〇2及i〇4 108計算胞元中之總傳輸功率及選擇具有最低總傳輪功 之槽 則竿 110利用新進WTRU的已知方向及假設之傳輪功率來決定既 存及新進WTRU之天線增益 112利用天線增益來計算新進WTRU之傳輸功率

114根據傳輸功率來使估計之天線增益精細化且決定新的 天線增益。對所有|丁化11計算新的接收信號位準。 、 116再次決定新進WTRU之傳輸功率 118重複步驟114及116 120選擇具有最低總接收信號位準之槽 實或模擬之 122利用真實或模擬之適應性天線系统結合真 信號來決定每一 WTRU之天線增益 124利用 增益 已知的協方差矩陣或已知的抵達方向來估 计等效天線

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Claims (1)

1258940 、申請專利範l: :種在具錢數_枝波权分縣碼0存取通訊系統 刀派時間_方法’對於—給定之使財，該方法包括： 測量每-該等固定式波束之一品質； 選擇該複數做束巾具有m制結果之-波束; 在該選定之波束巾決定—最佳槽；及 將選定波束中該業已決定之最佳槽分派予該給定使用者。

如申請專纖㈣丨項之方法，其_量每—固定式波束品質 之驟係猎由測量所接收之錢神崎成，且該等信號係於每 一該等波束上傳輸者。 申請專利範_項之方法，其中該決定最佳槽之步驟係利用 母一槽之路徑損失量测結果。 4. 一種在具有概_定式波束之分槽分碼乡重存取通訊系統中 刀系谓3的方法’對於—給定之使用者，該方法包括： 測量每-該等固定式波束之一品質；

根據每轉固定式波束之量測品質，來排列該等固定式 波束； 奋擇數個轉已排狀S1定級束； 對每.亥等業已選定且排列之固定式波束，係根據一時間 槽分=品質為基礎，而評估該業已選定且排狀固定式波束之 每才間乜，且決定出每一該等選定波束中之具有一最高時間 槽分配品質的時間槽； 29 1258940 較每。亥等選定波束中之具有該最高時間槽分 配品質 ^間匕，且杖出具有—最高總時間槽分配品質的時間槽； 及 將具有該最高總時間槽分配品質之時間槽、及該時間槽之 疋式波束，分派予該給定使用者。 5· ^申請專概《第4奴方法，其巾該選定數量為2。 •。申請柄細第4奴方法，射麵錄量為—就數量。 申請專利範圍第4項之方法，其中該選定數量包括所有可利用· 的固定式波束。 申η月專利範圍第4項之方法，其中該選定數量係超越一預定品 質臨界點之固定式波束的數量。 申π專利fc®第4項之方法，其巾該時間槽分配品質包括一時 間槽干擾量測結果。 種在有複數個固定式波束之分槽分碼多重存取通訊系統中 分派時晴的方法’對於—給定之使用者，财法包括： _ 測量每-該等固定式波束之一品質； 選擇數個該等固定式波束； 對每-該等選定之固定式波束，在每一該等選定固定式波 束中決定每-時間槽之—時間槽品質，該時間槽品質係利用該 固定式波束品質量測結果及該時間槽之一干擾位準來決定的一 因數；及 30 1258940 將具有一最高時简槽品質之時間槽、及該時間槽之固定气 波束分派予該給定使用者。 U·如申請專利範圍第1〇項之方法，其中該選定數量為一預定數量。 12.如申請專利範圍第1G項之方法’其中該選定數量包括所有可利 用的固定式波束。 13·如申請專利範圍第⑴項之方法，其中該選定數量係超越一預定 品質臨界點之固定式波束的數量。 14·如申請專利範圍第10項之方法，其中該時間槽品質係藉由將一 加權之固定式波束品質量測結果加入一加權之干擾位準中而決 定。 4、 5·種在具有一適應性陣列之分槽分碼多重存取通訊系統中分派 時間槽的方法，該方法包括： 對每一時間槽，決定天線場型及相關之天線增益； 對每一時間槽，利用該業已決定之相關天線增益，而決定 相關於每一使用者之一傳輸功率； 反覆地重複該決定天線場型及該決定傳輸功率之步驟；及 選擇具有一最低集合干擾之一槽來分派，該最低集合干擾 係利用每—槽的該業已決定之傳輸神來決定。 16·如申請專利範圍第I5項之方法，其巾該反覆地重複步驟將-直 重複，直到該業已決定之天線場型及該業已決定之傳輸功率大 體上收斂為止。 31 1258940 Π.如申請專利範圍第15項之綠^ 一預定次數。 18. 如申請專利範圍第15項之方法，料·已決定之天線場型係 根據一以協方差為基礎之演算法而決定。 19. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該業已決定之天線場型係 根據一以方向為基礎之演算法而決定。 20. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該業已決定之傳輸功率係 利用鏈結之一所需信號對干擾比而決定。 21. 如申請專利細第15項之方法’其中該選定之時間槽係一上行 鏈路時間槽。 22. 如申請專利範圍第21項之方法’其尚包括根據該選定之上行鏈 路日守間槽’而選擇對應該選定上行鏈路時間槽之一使用者的一 下行鏈路時間槽。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中用於上行鍵路之該業已決 定之天線場型的權值，係用於下行鏈路天線場型中。 24. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該選定之時間槽係一下行 鏈路時間槽。 仏-種在具有-適應性_之分槽分碼多重存取通訊系統中分派 時間槽的方法，該方法包括·· 對每一時間槽： 對於-新進及其他使用者，決定天線增益； 32 1258940 獅該業芑決定之天隸H 之一傳輸功率； 利用口亥業已決定之天線增益，再次決定該新進及其他使用 者之天線增益； 重複咸決定傳輸功率及該再次決定天線增益之程序·，及 利用該業已決定之傳輸功率位準，來決定一總傳輸功率； 以及 選擇具有一最低總傳輸功率之一時間槽來分派。 鲁 26.-種在具有—i|應性陣列之分槽分碼多重存取通訊系統中分派 時間槽的方法，該方法包括： 對每一時間槽： 對於一新進及其他使用者，決定天線增益； 利用該業已決疋之天線增益，來決定該新進使用者之一傳 輸功率； 利用遠業已決定之天線增益，再次決定該新進及其他使帛 者之天線增益； 利用該再次決定之天線增益，來決定所接收之信號位準； 重複該決定所接收之信號位準及該再次決定天線増益之 程序；及 曰皿 利用該業已決定之傳輸功率位準，來決定一總接收之信梦 位準；以及 A 33 1258940 選擇具有一最低總接收信號位準之一時間槽柬分派。

34 1258940 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（2 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 26無線傳輸/接收單元 28基地台 30無線電網路控制器 32無線電資源管理裝置 36無線介面 40固定式波束發射器 42接收器 44發射器 46接收器 48波束品質量測裝置

50路徑損失量測裝置 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

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