TWI419491B - 分頻多重存取通信系統中用於上鏈資源分配之方法及裝置 - Google Patents

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Description

分頻多重存取通信系統中用於上鏈資源分配之方法及裝置
本發明一般係關於單一載波及多重載波分頻多重存取(FDMA)通信系統，而特定言之係關於單一載波及多重載波FDMA通信系統中的上鏈功率控制及頻寬分配。
已建議在3GPP(第三代合夥專案)及3GPP2演化通信系統中使用單一載波及多重載波分頻多重存取(FDMA)通信系統(例如IFDMA、DFT－SOFDMA及OFDMA通信系統)來透過一空中介面進行資料傳輸。在單一載波及多重載波FDMA通信系統中，將一頻率頻寬分成同時發送之多個連續的頻率子頻帶或子載波。然後，可將該等頻率子頻帶中的一或多個子頻帶指派給一使用者以用於交換使用者資訊，從而允許多個使用者在不同的子載波上同時進行發送。此等子載波係彼此正交，而因此減小小區間的干擾。
為將頻率效率最大化，已建議針對單一載波及多重載波FDMA通信系統中之一下鏈與一上鏈皆使用一頻率重複使用因數一。在頻率重複使用因數為一之情況下，一扇區/小區中的資料及控制通道可能會經歷來自其他扇區/小區之干擾。對於處於一小區邊緣或處於較差覆蓋位置之使用者設備(UE)而言尤其如此。因此，讓一扇區或小區中的每一UE在該上鏈上進行完全功率的發送則會導致極差的邊緣效能。另一方面，在一傳統功率控制方案中，在一扇區或小區中的每一UE(或小區)發送時的上鏈功率導致在一無線電存取網路中針對每一此類UE的接收功率皆相同，此一方案之實施方案會因缺少一能夠進行高資料速率發送的UE而產生整體頻譜效率較低之缺陷。
因此，存在對在該小區邊緣效能與該整體頻譜效率之間獲得一較佳折衷的資源分配方案之一需要。
為適應對一在小區邊緣效能與整體頻譜效率之間獲得較佳折衷的資源分配方案之需要，一通信系統依據一分率功率控制方案將上鏈發送功率分配給使用者設備(UE)。此外，由於該等小區邊緣使用者亦可能受功率限制，因此該通信系統進一步實施一最小化的傳輸頻寬資源分配方案以與該分率功率控制方案協作來實現在3GPP(第三代合夥專案)及3GPP2演化通信系統中進行上鏈傳輸所需要之一效能位準。
一般地，本發明之一具體實施例涵蓋一種用以在一分頻多重存取(FDMA)通信系統中進行上鏈功率分配之方法，其包括：決定與複數個使用者設備(UE)之每一使用者設備(UE)相關之一通道狀況；依據所決定的針對該複數個UE之通道狀況來決定一路徑損失臨界值；以及，依據所決定的與該複數個UE中之一UE相關之通道狀況及該路徑損失臨界值來決定針對該UE之一上鏈發送功率位準。
本發明之另一具體實施例涵蓋一種用以在一FDMA通信系統中進行頻寬分配之方法，其中將一頻寬分成複數個子頻帶，該方法包括：決定與一UE相關之一通道狀況；依據該所決定的通道狀況來決定該UE可進行發送之最大上鏈發送功率之一部分；決定針對該UE之一每一子頻帶上鏈發送功率位準；依據該所決定的單一子頻帶上鏈發送功率位準來決定一可支援的資料速率並假定將所有可用的子頻帶皆分配給該UE；以及依據該可支援的資料速率來決定用於分配給該UE之一最小頻寬。
本發明之另一具體實施例涵蓋一種用以在一FDMA通信系統中分配上鏈資源之方法，其包括：藉由複數個無線電存取網路(RAN)之每一無線電存取網路(RAN)來決定與由該RAN服務的每一UET相關之一通道狀況；以及，藉由該複數個RAN中的每一RAN依據該等所決定的通道狀況來對由該RAN服務的UE進行劃分。該方法進一步包括藉由該複數個RAN中的每一RAN依據該等UE之分級來將一上鏈資源區塊指派給由該RAN服務的每一UE，其中當一由該複數個RAN中的一第一RAN服務之UE與一由該複數個RAN中的一第二RAN服務之UE與類似的通道狀況相關時，將同一上鏈資源區塊指派給該等兩個UE。
本發明之另一具體實施例涵蓋一種能夠在一FDMA通信系統中操作的無線電存取網路(RAN)，該RAN包含一處理器，該處理器係配置用於：決定與複數個UE中的每一UE相關之一通道狀況；依據該等所決定的通道狀況來決定一路徑損失臨界值；以及，針對該複數個UE中的每一UE，依據與該UE相關的通道狀況及該路徑損失臨界值來決定一上鏈發送功率位準。
本發明之另一具體實施例涵蓋一種能夠在一FDMA通信系統中操作之RAN，其中將一頻寬分成複數個子頻帶，而其中該RAN包含一處理器，該處理器係配置用於：決定針對一UE之一通道狀況；依據該所決定的通道狀況來決定該UE可進行發送之最大上鏈發送功率之一部分；決定針對該UE之一每一子頻帶上鏈發送功率位準；依據該所決定的每一子頻帶上鏈發送功率位準來決定一可支援的資料速率並假定所有可用子頻帶皆分配給該UE；以及依據該可支援的資料速率來決定用於分配給該UE之一最小頻寬。
本發明之另一具體實施例涵蓋一種包括一第一RAN之無線FDMA通信系統，該RAN決定針對一第一複數個UE中的每一UE之一通道狀況，依據該等所決定的通道狀況來對該第一複數個UE進行劃分，並依據該第一複數個UE之分級來將不同的上鏈資源區塊指派給該第一複數個UE中的每一UE。該無線FDM通信系統進一步包括一第二RAN，該第二RAN決定針對一第二複數個UE中的每一UE之一通道狀況測量；依據該等所決定的通道狀況來對該第二複數個UE進行劃分，以及依據該第二複數個UE之分級來將不同的上鏈資源區塊指派給該第二複數個UE中的每一UE，而其中當一由該第一RAN服務的UE與一由該第二RAN服務的UE與類似的通道狀況相關時，將同一上鏈資源區塊指派給該等兩個UE。
本發明之另一具體實施例涵蓋一種能夠在一FDMA通信系統中操作之無線使用者設備(UE)，該UE包含一處理器，該處理器係配置用於：測量針對複數個子頻帶中的每一子頻帶之一下鏈通道狀況；向一無線電存取網路報告測量出的下鏈通道狀況；從該無線電存取網路接收一路徑損失臨界值；以及依據該等測量出的下鏈通道狀況及該路徑損失臨界值來決定一上鏈發送功率位準。
可參考圖1至6來更全面地說明本發明。圖1係依據本發明之一具體實施例之一無線通信系統100之一方塊圖。通信系統100包括多個使用者設備(UE)102、104(顯示兩個)，例如但不限於蜂巢式電話、無線電電話、具有射頻(RF)能力之個人數位助理(PDA)或提供對數位終端機設備(DTE)(例如，膝上型電腦)的射頻存取之無線數據機。通信系統100進一步包括經由一空中介面110向駐留於該RAN之一覆蓋區域118(例如一小區或一扇區)中的每一UE(例如UE 102及104)提供通信服務之一無線電存取網路(RAN)120。RAN 120包括與該等多個UE 102、104中的每一UE進行無線通信之一收發器122，例如一節點B或一基地收發台(BTS)，而且進一步包括耦合至該收發器之一網路控制器128，例如一無線電網路控制器(RNC)或一基地台控制器(BSC)。空中介面110包含一下鏈112與一上鏈114。下鏈112與上鏈114之每個各包含多個實體通信通道，包括至少一發信通道與至少一流量通道。
收發器122與控制器128各包括一個別的處理器124、130，例如一或多個微處理器、微控制器、數位信號處理器(DSP)及其組合或熟習此項技術者所習知的此類其他器件。處理器124與130之特定操作/功能以及由此收發器122及控制器128之特定操作/功能亦分別係藉由執行儲存於與該處理器相關之一至少一個別記憶體器件126、132(例如隨機存取記憶體(RAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)及/或唯讀記憶體(ROM)或其等效物，其儲存可藉由對應處理器來執行的資料及程式)中之軟體指令及常式來決定，圖2係依據本發明之一具體實施例之一使用者設備(UE)200(例如UE 102及104)之一方塊圖。UE 200包括一處理器202，例如一或多個微處理器、微控制器、數位信號處理器(DSP)及其組合或熟習此項技術者所習知的此類其他器件。處理器202之特定操作/功能以及由此UE 200之特定操作/功能亦分別係藉由執行儲存於與該處理器相關之一至少一個別記憶體器件204(例如隨機存取記憶體(RAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)及/或唯讀記憶體(ROM)或其等效物，其儲存可藉由對應處理器來執行的資料及程式)中之軟體指令及常式來決定。
本發明之具體實施例較佳的係實施於UE 102及104及RAN 120內。更特定言之，本文所說明的藉由UE 102及104來實行之功能性係藉由儲存於該UE的至少一個別記憶體器件204中並藉由該UE之一相關處理器202來執行之軟體程式及指令來實施或係實施於此等軟體程式及指令內。此外，本文所說明的藉由RAN 120來實行之功能性可以係實施於收發器122或控制器128內或可以係在該收發器與控制器之間分配，而更特定言之可以係藉由儲存於該收發器或控制器的至少一個別記憶體器件126、132中並藉由該收發器或控制器的個別處理器124、130執行之軟體程式及指令來實施或係實施於此等軟體程式及指令內。但是，熟習此項技術者明白本發明之具體實施例可以係替代地實施於硬體中，例如，積體電路(IC)、特定應用積體電路(ASIC)及類似者，例如實施於UE 102及104、收發器122及控制器128之一或多個器件中的ASIC。依據本揭示內容，熟習此項技術者輕易便能夠製造及實施此類軟體及/或硬體而不用復原實驗。
通信系統100包含一採用一單一載波或一多重載波分頻多重存取(FDMA)空中介面技術之寬頻訊包資料通信系統，其中將一頻率頻寬分成多重頻率子頻帶或子載波，該等多重頻率子頻帶或子載波包含藉以同時發送流量與發信通道之實體層通道。在此情況下，可將該等頻率子頻帶中的一或多個子頻帶指派給一使用者用於使用者資訊交換，從而允許多個使用者在不同的子載波上同時發送。另外，通信系統100較佳的係依據3GPP(第三代合夥專案)E－UTRA(演化的UMTS地面無線電存取)標準來進行操作，該標準指定無線電信系統操作協定，包括無線電系統參數及呼叫處理程式。但是，熟習此項技術者會明白通信系統100可依據採用一分頻多工方案或一分時與分頻多工方案之任何無線電信系統來進行操作，其中一子頻帶包含一頻率子頻帶或一時間與頻率子頻帶，例如一3GPP2(第三代合夥專案2)演化通信系統，例如一CDMA(分碼多重存取)2000 1XEV－DV通信系統、如IEEE(電氣與電子工程師協會)802.xx標準(例如802.11a/HiperLAN2、802.11g、802.16或802.21標準)所描述之一無線區域網路(WLAN)通信系統或者多個所建議的超寬頻(UWB)通信系統中的任何系統。
為了令一覆蓋區域邊緣處的系統效能最佳化，通信系統100提供上鏈分率功率控制及最小頻寬分配。即，在任何給定時間以及對於與一RAN相關之一給定覆蓋區域(例如覆蓋區域118及RAN 120)，通信系統100將一上鏈發送功率分配給在該覆蓋區域中接合一通信會話的每一UE(例如UE 102及104)，該上鏈發送功率係設計成在該RAN提供可接受的接收功率而同時使得所有此類UE與相鄰覆蓋區域(未顯示)中的UE之間的干擾最小化。此外，對於任何給定的傳輸時間間隔(TTI)，該RAN(即，RAN 120)依據測量出的通道狀況而決定並將一最小數量的頻寬分配給參加一通信會話的每一UE 102、104，該最小數量的頻寬足以向該UE提供可接受的服務。
現在參考圖3，提供一邏輯流程圖300，其描述上鏈資源分配而特定言之係上鏈功率控制之一方法，該方法係藉由通信系統100依據本發明之一具體實施例來執行。當RAN 120決定(304)與由該RAN服務且在該RAN的覆蓋區域中係主動的每一UE 102、104相關之一通道狀況時，邏輯流程圖300開始(302)。在本發明之一具體實施例中，每一UE 102、104可測量與通信系統100所採用之一頻寬的每一子頻帶相關之一下鏈通道狀況，如此項技術中所習知較佳的係測量通道品質資訊(CQI)，從而產生複數個下鏈通道測量。熟習此項技術者明白在決定通道品質時可測量許多參數，而且本文可使用任何此類參數而不脫離本發明之精神及範疇。如此項技術中習知，在一測量週期(例如一傳輸時間間隔(TTI)(亦稱為一子訊框)或一無線電訊框傳輸週期)期間，每一UE 102、104針對每一以及所有子頻帶測量通道狀況。然後，多個UE 102、104之每一UE較佳的係在一通道品質資訊(CQI)訊息中，向服務的RAN 120，而特定言之係向該RAN之一收發器(即收發器122)，報告測量出的針對所有該等子頻帶之通道狀況。該等多個UE 102、104之每一UE可進一步儲存該UE之下鏈通道狀況測量。
在本發明之另一具體實施例中，RAN 120可依據從該UE接收的上鏈傳輸(例如一上鏈先導信號、一上鏈控制信號或一上鏈流量信號)來測量針對由該RAN服務的每一UE 102、104之一上鏈通道狀況。熟習此項技術者會明白有許多方法讓一RAN決定與一由該RAN服務的UE相關之通道狀況，而且在此可使用任何此類方法而不脫離本發明之精神及範疇。
依據與每一UE 102、104相關之通道狀況測量，通信系統100決定(306)針對每一UE 102、104之一分率路徑損失。即，RAN 120決定針對UE 102、104中的每一Ue之一路徑損失(L )並依據其所決定的路徑損失來對該等UE進行劃分。一般地，路徑損失L 係決定為發送功率與接收功率之一比率。例如，RAN可藉由將由該UE測量並報告的與每一子頻帶相關之路徑損失平均來決定針對一UE之一路徑損失。但是，熟習此項技術者會發現用於決定一欲用於劃分一UE的路徑損失之其他演算法，例如使用由該UE報告之一最佳路徑損失或一最差路徑損失，在此可使用該等演算法而不脫離本發明之精神及範疇。依據該等分級，RAN 120接著決定在該等分級中劃分於一預定百分位之一UE的路徑損失以產生一路徑損失臨界值，即路徑損失處於第x個百分位位準之一UE之一路徑損失(L x－ile )。RAN 120接著將該UE之實際路徑損失(L )與該路徑損失臨界值相比較以決定針對該UE之一分率路徑損失(例如L x－ile /L )。
針對該等多個報導的UE 102、104之每一UE，通信系統100(較佳的係RAN 120)依據相對於該UE而決定之分率路徑損失來決定(308)針對該UE之一上鏈發送功率位準。RAN 120可接著將該所決定的上鏈發送功率位準指派給每一此類UE並通知該UE所指派的上鏈發送功率位準。該等多個UE 102、104之每一UE接著將資料發送(310)至RAN 120，而RAN 120從經由空中介面110之上鏈114並處於針對該UE而決定的上鏈功率位準從該UE接收該資料，直到下一上鏈功率位準更新週期(當邏輯流程圖300返回至步驟304)。然後邏輯流程300終止(312)。但是，在本發明之另一具體實施例中，RAN 120可決定一路徑損失臨界值，即路徑損失處於第x個百分位位準(L x－ile )之一UE之一路徑損失，並藉由在覆蓋區域118中廣播該路徑損失臨界值來向由該RAN服務的每一UE 102、104通知該路徑損失臨界值。回應於所接收之L x－ile ，每一UE 102、104可將該參數儲存於該UE之至少一記憶體器件204中，並接著在步驟306及308中依據由該UE測量出的下鏈通道狀況及所儲存的路徑損失臨界值L x－iie 來自決定該分率路徑損失及該上鏈發送功率。
在步驟308中，並針對每一UE 102、104，依據針對上鏈114上的傳輸之該UE的最大發送功率位準P max 以及與該UE相關之一分率功率控制參數F PC ，RAN 120決定，或該UE自決定針對該UE之一上鏈發送功率位準P t 。該分率功率控制參數F PC 對應於該UE之最大發送功率位準(此係針對上鏈114上的傳輸而指派給該UE)之一分率或部分，而且係依據與該UE相關之分率路徑損失。更特定言之，依據以下公式，RAN 120決定針對每一UE 102、104之一上鏈發送功率位準P t ，或者每一UE 102、104依據以下公式自決定一上鏈發送功率位準Pt ，該等公式係保存於UE 102之至少一記憶體器件204中及/或收發器122及/或控制器128之至少一記憶體器件126、132中，P t ＝P max x F PC ，其中F PC ＝min{1,max[R min ,(L x－ile /L ) α ]}。
R min 係一最小功率減小比率，即通信系統100中之一UE之一最小上鏈發送功率位準與P max 之一比率。對應於R min 之一值係由通信系統100之一設計者決定，而且係設計成防止UE因必需以過低的功率位準進行發送而經歷較佳的路徑損失，即一最小路徑損失。例如，若需要一UE之最小上鏈發送功率不小於P max 的十分之一(1/10)，則R min ＝0.1。再次，該比率L x－iie /L 對應於一UE經歷之一分率路徑損失，即該比率L x－ile /L 係該UE(L )所經歷的實際路徑損失與一路徑損失臨界值之一比較，該路徑損失臨界值較佳的係相當於所有由RAN 120服務的UE之第x個百分位之一UE的路徑損失(L x－ile )，或一'x 個百分位路徑損失'。'L '係依據由該UE測量出之一下鏈通道品質及/或由RAN 120測量出之一上鏈通道品質來決定。較佳的係，L 包括由陰影及緩慢衰減產生之路徑損失，但不包括由快速衰減產生之路徑損失。L x－ile 係一處於相當於所有由RAN 120服務的UE之第x個百分位的UE之一路徑損失。例如，若'x－ile '＝5，即第5個百分位(5%－ile)，則當依據路徑損失來對由RAN 120服務的所有UE進行劃分時，L x－ile 係一處於相當於所有已劃分UE之第5個百分位(從底部等級算起)的UE之一路徑損失。結果係，路徑損失L 大於L x－ile 的所有UE(當'x－ile '係5時，底部等級＝5%)可以在Pmax 進行發送，而路徑損失L 小於L x－ile 的UE可依據其路徑損失與該路徑損失臨界值(即L x－ile )的比較之功率位準各自發送。
該參數'α '對應於一UE之路徑損失之大小，對於UE之底部等級'x '百分位，通信系統100想要藉由將該UE之上鏈發送功率向上調整來進行補償。較佳的係，'α '係由通信系統100之一操作者來決定，而且係保存於收發器122及/或控制器128之至少一個別記憶體器件126、132中。RAN 120可接著使用'α '來決定P t ，或可向由該RAN服務的UE 102、104廣播'α '，以便該等UE可以決定P t 。在本發明之另一具體實施例中，通信系統100之操作者可將'α '預先程式化為UE 102與104之每一UE的至少一記憶體器件204。一般地，1>α >0。當α ＝0時，則所有由RAN 120服務的UE可以在完全功率(P t ＝P max )進行發送，而在RAN 120之覆蓋區域中的UE可能經歷來自該覆蓋區域內的其他UE之較高干擾位準及較差邊緣效能，例如，由於較接近RAN 120的UE之較高上鏈發送功率位準所致。當α ＝1時，則所有由RAN 120服務的UE可於一使得在RAN 120的接收功率相同之上鏈功率位準進行發送，從而導致較差的頻譜效率。實驗已顯示設定α ＝產生較好的邊緣覆蓋及較高頻譜效率。藉由設定α ＝，經歷良好路徑損失之UE一般以相對較低的功率位準結束發送以減小干擾位準，而同時，一服務RAN於相對較高功率位準接收此等UE以獲得較高頻譜效率。
由於處於一覆蓋區域之邊緣的使用者，例如處於覆蓋區域118之邊緣的使用者可能受發送功率限制，因此通信系統100進一步實施一最小化的傳輸頻寬資源分配方案以與該分率功率控制方案協作來實現在3GPP(第三代合夥專案)及3GPP2演化通信系統中進行上鏈傳輸所需要之一性能位準。藉由減小一UE之頻寬，針對該UE之每一子頻帶功率可以得到有效升壓，從而給邊緣使用者提供提高的效能及一更好的發送機會而同時提高整體頻譜效率。
現在參考圖4，描述一邏輯流程圖400，其係關於上鏈資源分配而特定言之係頻寬資源分配之一方法，該方法係藉由通信系統100依據本發明之一具體實施例來執行。當RAN 120決定(404)與由該RAN服務且在該RAN的覆蓋區域中係主動的每一UE 102、104相關之一通道狀況時，邏輯流程圖400開始(402)。在本發明之一具體實施例中，每一UE 102、104可測量與通信系統100所採用之一頻寬的每一子頻帶相關之一下鏈通道狀況，如此項技術中習知較佳的係測量通道品質資訊(CQI)，並且較佳的係在一通道品質資訊(CQI)訊息中，向服務的RAN 120而特定言之係向該RAN之一收發器(即，收發器122)報告針對所有該等子頻帶之測量出的通道狀況。在本發明之另一具體實施例中，RAN 120可依據從該UE接收的上鏈傳輸(例如一上鏈先導信號、一上鏈控制信號或一上鏈流量信號)來測量針對由該RAN服務的每一UE 102、104之一上鏈通道狀況。熟習此項技術者會明白有許多方法讓RAN決定與一由該RAN服務的UE相關之通道狀況，而且在此可使用任何此類方法而不脫離本發明之精神及範疇。依據該等通道狀況測量，RAN 120而特定言之係收發器122，決定(406)針對每一UE 102、104(例如UE 102)之一路徑損失。儘管下面可能參考UE 102，但熟習此項技術者會明白，相對於UE 104，RAN 120作出類似決定，而UE 104執行與下面結合UE 102所述功能類似之功能。
依據針對UE 102而決定之路徑損失，RAN 120決定(408)UE 102可於(F PC )進行發送時的最大上鏈發送功率P max 之一分率或部分，並進一步決定(410)針對該UE之單一子頻帶上鏈發送功率位準(P t_per_sub－band )。較佳的係，RAN 120依據以下公式來決定F PC 及P t_per_sub－band ，該等公式係保存於收發器122與控制器128中的一或多者之至少一記憶體器件126、132中，F PC ＝min{1,max[R min ,(L x－ile /L ) α ]，P t_per_sub－band ＝P max x min(1/N SUB ,F PC )，而其中，F PC 係如上面較詳細說明之一分率功率控制參數，R min 、L x－ile 、L 、α 及P max 係如上面結合邏輯流程圖300所述來決定，NTOT 係在一給定頻寬中的子頻帶總數，而NSUB 係在可用於指派的給定頻寬中的子頻帶數目。
依據所決定的單一子頻帶上鏈發送功率位準(P t_per_sub－band )，RAN 120接著針對UE 102決定(412)一可支援的資料速率R，並假定將所有可用的子頻帶分配給該UE。依據所決定的可支援資料速率R ，RAN 120接著針對UE 102決定(414)用於分配給該UE之一最小頻寬，該最小頻寬將在一可接受的效能(即信號劣化)位準條件下支援所決定的可支援資料速率R 。即，RAN 120針對UE 102決定，可支援R，而劣化小於δ dB}其中NASSIGN 對應於用於分配給該UE之一最小頻寬，該最小頻寬將在效能劣化小於δ dB之條件下支援資料速率R 。可接受的效能劣化(即δ dB)，係由該系統100之設計者決定。熟習此項技術者會明白，在保持一資料速率R 之時分配給一UE的子頻帶數目越少，則效能劣化越大而該服務品質越低。可依據包含系統輸出模擬結果之表或依據曲線或等式(其進而係依據模擬或經驗證據)來決定該支援資料速率R以及可分配給一UE而將支援所決定的可支援資料速率R之最小頻寬，該等表、曲線或等式係保存於收發器122及/或控制器128之至少一個別記憶體器件126、136中。
依據用於分配給UE 102而將在效能劣化小於'δ' dB的條件下支援資料速率R 之所決定的最小頻寬，RAN 120接著重新決定，即重新計算(416)針對UE 102之單一子頻帶上鏈發送功率位準，即重新計算P t_per_sub－band ，以產生一重新計算出的單一子頻帶功率位準P ASSIGN 。較佳的係，依據以下公式來決定P ASSIGN ，P ASSIGN ＝P max x min{1/N ASSIGN ,F PC }。
RAN 120接著將N ASSIGN 及P ASSIGN 傳遞(418)給UE 102。UE 102將N ASSIGN 及P ASSIGN 儲存(420)於該UE之至少一記憶體器件204中，並接著將資料發送(422)至RAN 120，而RAN 120經由空中介面110之上鏈114而依據N ASSIGN 及P ASSIGN (即，使用N ASSIGN 子頻帶而且在每一子頻帶中處於一功率位準P ASSIGN )接收來自UE 102之資料。然後邏輯流程400終止(424)。
藉由提供對一UE之上鏈發送功率之分率功率控制(其中該分率功率控制係依據與該UE相關之一分率路徑損失)，並進一步提供向一UE進行的一最小數量上鏈頻寬之分配(其將實現上鏈傳輸所需要之一效能位準)，通信系統100給在一單一載波或一多重載波分頻多重存取(FDMA)通信系統(例如，3GPP或3GPP2演化通信系統，例如一E－UTRA通信系統)中的邊緣使用者提供提高的效能及一更好的發送機會而同時提高整體頻譜效能。但是，由於已建議針對此類通信系統使用頻率重新使用因數一，因此在多個相鄰覆蓋區域之每一覆蓋區域中可藉由一改良的子頻帶分配方案來進一步提高干擾位準。
現在參考圖5，提供依據本發明之另一具體實施例之一通信系統500之一方塊圖。通信系統500係分成多個覆蓋區域502、504，例如多個小區或一小區之多個扇區，各區域皆係由一個別的RAN 512、514來提供無線通信服務。但是，在本發明之另一具體實施例中，該等多個覆蓋區域502、504之每一覆蓋區域(例如一小區之一扇區)皆可以係由同一RAN來提供無線通信服務。與RAN 120類似，每一RAN 512、514包括耦合至一網路控制器(例如一無線電網路控制器(RNC)或一基地台控制器(BSC))之一收發器，例如一節點B或一基地收發台(BTS)，而本文所述藉由RAN 512或514來實行的功能性可以係實施於該RAN之收發器或控制器內或可以係在該收發器與控制器之間分配，而更特定言之可以係藉由儲存於該收發器或控制器之一至少一個別記憶體器件內並藉由該收發器或控制器之一個別處理器執行的軟體程式或指令來實施或實施於此等軟體程式或指令內。
通信系統500進一步包括多個UE 520至525(顯示6個)，其中一第一組多個UE 520至522駐留於該等多個覆蓋區域502、504之一第一覆蓋區域502中，而且係由該等多個RAN 512、514之第一RAN 512來服務，而一第二組多個UE 523至525駐留於該等多個覆蓋區域502、504之一第二覆蓋區域504中，而且係由該等多個RAN 512、514之第二RAN 514來服務。服務每一覆蓋區域502、504之RAN經由一個別的空中介面506、508向該覆蓋區域提供無線通信服務，其中每一空中介面506、508包含一上鏈(未顯示)與一下鏈(未顯示)。
與通信系統100類似，通信系統500包含一採用一單一載波或一多重載波分頻多重存取(FDMA)空中介面技術之寬頻訊包資料通信系統，其中將一頻率頻寬分成多重頻率子頻帶或子載波，該等多重頻率子頻帶或子載波包含藉以同時發送流量與發信通道之實體層通道。在此情況下，可將該等頻率子頻帶中的一或多個子頻帶指派給一使用者以用於使用者資訊交換，從而允許多個使用者在不同的子載波上同時進行發送。進一步，通信系統100較佳的係依據3GPP(第三代合夥專案)E－UTRA(演化的UMTS地面無線電存取)標準來進行操作，該標準指定無線電信系統操作協定，包括無線電系統參數及呼叫處理程式。但是，熟習此項技術者會明白通信系統500可依據採用一分頻多工方案或一分時與分頻多工方案之任何無線電信系統來進行操作，其中一子頻帶包含一頻率子頻帶或一時間與頻率子頻帶，例如一3GPP2(第三代合夥專案2)演化通信系統，例如一CDMA(分碼多重存取)2000 1XEV－DV通信系統、如IEEE(電氣與電子工程師協會)802.xx標準(例如802.11a/HiperLAN2、802.11g、802.16或802.21標準)所描述之一無線區域網路(WLAN)通信系統或者多個所建議的超寬頻(UWB)通信系統中的任何系統。通信系統500進一步實施一頻率重新使用因數一，其中該等多個覆蓋區域502、504中的各覆蓋區域使用同一頻率頻寬。
通信系統500藉由在每一覆蓋區域502、504中之每一個將同一資源區塊分配給具有類似路徑損失及/或發送功率之UE來提供干擾管理。藉由在每一覆蓋區域502、504中之每一個將同一資源區塊分配給具有類似路徑損失及/或發送功率之UE，通信系統500減小在該等多個覆蓋區域之一覆蓋區域(例如覆蓋區域502)中使用一資源區塊之一UE干擾駐留於該等多個覆蓋區域之一不同覆蓋區域(例如覆蓋區域504)中之一UE使用同一資源區塊之機率。
現在參考圖6，描述一邏輯流程圖600，其係關於藉由通信系統500依據本發明之一具體實施例來執行之一上鏈資源分配方法。當每一RAN 512、514決定(604)與由該RAN服務且在該RAN的覆蓋區域中係主動的每一UE(即，相對於RAN 512之UE 520至522以及相對於RAN 514之UE 523至525)相關之一通道狀況時，邏輯流程圖600開始(602)。在本發明之一具體實施例中，該等多個UE 520至522之每一UE可測量與在該UE所駐留的覆蓋區域中採用之一頻寬中的多個子頻帶中之每一子頻帶相關之一下鏈通道狀況，如此項技術中習知較佳的係測量通道品質資訊(CQI)。然後，該等多個UE 520至525之每一UE較佳的係在一通道品質資訊(CQI)訊息中，向服務該UE之一RAN，而特定言之係向該RAN之一收發器，報告針對所有該等子頻帶而測量出的通道狀況。例如，該第一組UE 520至522中的每一UE可向第一RAN 512報告其測量出的下鏈通道狀況，而該第二組UE 523至525中的每一UE可向第二RAN 514報告其測量出的下鏈通道狀況。在本發明之另一具體實施例中，每一RAN 512、514可依據從該UE接收的上鏈傳輸(例如一上鏈先導信號、一上鏈控制信號或一上鏈流量信號)而針對由該RAN服務的每一UE 102、104來測量一上鏈通道狀況。同樣，熟習此項技術者會明白有許多方法讓RAN決定與一由該RAN服務的UE相關之通道狀況，而且在此可使用任何此類方法而不脫離本發明之精神及範疇。
依據該等通道狀況測量，RAN 512與514中的每一個針對由該RAN服務的每一UE決定(606)一路徑損失。例如，RAN 512可針對UE 520至522中的每一者決定一路徑損失，而RAN 514可針對UE 523至525中的每一者決定一路徑損失。然後，每一RAN 512、514可對由該RAN服務的多個UE(例如，相對於RAN 512之UE 520至522以及相對於RAN 514之UE 523至525)依據針對該等UE而決定的路徑損失來進行劃分(608)。然後，每一RAN 512、514依據UE之分級向該RAN報導的多個UE之每一UE，將一不同的上鏈資源區塊(例如，一或多個子頻帶之一集合或一上鏈發送功率位準)指派(610)給該UE。當一上鏈資源區塊包含一或多個子頻帶之一集合時，包括於該上鏈資源區塊中的子頻帶在頻率或時間上不必係連續。在指派該上鏈資源區塊之過程中，當由該RAN服務之一UE(例如，相關於RAN 512之UE 522以及相關於RAN 514之UE 523)係與類似的通道狀況相關時，每一RAN 512、514向該等UE(即UE 522與523)指派同一上鏈資源區塊，以指示該等兩UE係經歷一相似路徑損失。然後邏輯流程600終止(612)。
舉例而言，而且係在僅基於解說本發明原理之目的而無意於對本發明作任何限制之前提下，假定由RAN 512服務之一第一UE 522經歷一第一路徑損失PL1 ，由RAN 512服務之一第二UE 521經歷一第二路徑損失PL2 ，而由RAN 512服務之一第三UE 520經歷一第三路徑損失PL3 ，其中PL1 >PL2 >PL3 。RAN 512依據此等路徑損失來對UE 520至522進行劃分，並據此將包含一第一子頻帶集合之一第一上鏈資源區塊分配給UE 522，將包含一第二子頻帶集合之一第二上鏈資源區塊分配給UE 521，將包含一第三子頻帶集合之一第三上鏈資源區塊分配給UE 520，其中該第一上鏈資源區塊包含的子頻帶比該第二上鏈資源區塊更多，而該第二上鏈資源區塊包含的子頻帶比該第三上鏈資源區塊更多。
進一步，假定由RAN 514服務之一第四UE 523經歷一第四路徑損失PL4 ，由RAN 514服務之一第五UE 524經歷一第五路徑損失PL5 ，而由RAN 514服務之一第六UE 525經歷一第六路徑損失PL6 ，其中PL4 >PL5 >PL6 。RAN 514依據此等路徑損失對UE 523至525進行劃分，並將一第四上鏈資源區塊分配給UE 523，其中該第四上鏈資源區塊包含與該第一上鏈資源區塊相同的子頻帶集合。RAN 514進一步將包含一第五子頻帶集合之一第五上鏈資源區塊分配給UE 524，其中該第五上鏈資源區塊包含與該第二上鏈資源區塊相同之子頻帶集合，而RAN 514將包含一第六子頻帶集合之第六上鏈資源區塊分配給UE 525，其中該第六上鏈資源區塊包含與該第三上鏈資源區塊相同的子頻帶集合。因此，將同一子頻帶集合分配給覆蓋區域502中的UE 522以及覆蓋區域504中的UE 523，將同一子頻帶集合分配給覆蓋區域502中的UE 521以及覆蓋區域504中的UE 524，而將同一子頻帶集合分配給覆蓋區域502中的UE 520以及覆蓋區域504中的UE 525。藉由將同一上鏈資源區塊指派給在每一覆蓋區域中經歷類似通道狀況之UE，通信系統500減小在一覆蓋區域中使用一上鏈資源區塊之一UE干擾在另一覆蓋區域中使用同一上鏈資源區塊之一UE之機率。
儘管已參考本發明之特定具體實施例來特定地顯示及說明本發明，但熟習此項技術者應瞭解可作各種變更並以等效物來替代其元件而不脫離下麵隨附申請專利範圍中所提出的本發明範疇。因此，說明書與附圖應視為解說，而不應視為限制，並且旨在將所有此類修改皆包括於本發明之範疇內。
上面已說明關於特定具體實施例之優勢、其他優點及問題解決方案。但是，產生或彰顯任何優勢、優點或解決方案的優勢、優點、問題解決方案及任何元件，均不應視為任何或所有請求項之關鍵、必要項或基本功能或元件。本文中所使用的術語"包含"、"包括"或其任何其他變化，都旨在涵蓋非專有內含項，使得包括元件清單的程式、方法、物品或裝置，不僅包括該些元件，而還可包括未明確列出或此類程式、方法、物品或裝置原有的其他元件。本文使用的術語'包括'及/或'具有'係定義為包含。此外，若本文中未另作表示，則相關術語之使用(若有的話)，如第一與第二、頂部與底部及同等者，僅係用來區分一個與另一個實體或動作，而不一定要求或暗示該等實體或動作之間的任何此類實際關係或順序。在無更多限制的情況下，前面接有"…一"之一元件不排除在包含該元件的程式、方法、物件或裝置中存在額外的相同元件。
100．．．通信系統
102,104．．．使用者設備(UE)
110．．．空中介面
112．．．下鏈
114．．．上鏈
118．．．覆蓋區域
120．．．無線電存取網路(RAN)
122．．．收發器
124,130．．．處理器
126,132．．．記憶體器件
128．．．網路控制器
130．．．處理器
200．．．UE
202．．．處理器
204．．．記憶體器件
500．．．通信系統
502,504．．．覆蓋區域
506,508．．．空中介面
512,514．．．RAN
520至525．．．第一組UE
523至525．．．第二組UE
B．．．節點
圖1係依據本發明之一具體實施例之一無線通信系統之一方塊圖。
圖2係依據本發明之一具體實施例之一使用者設備之一方塊圖。
圖3係依據本發明之一具體實施例在提供上鏈功率控制時藉由圖1所示通信系統執行之一方法之一邏輯流程圖。
圖4係依據本發明之一具體實施例藉由圖1所示通信系統執行之一資源分配方法之一邏輯流程圖。
圖5係依據本發明之另一具體實施例之一無線通信系統之一方塊圖。
圖6係依據本發明之另一具體實施例藉由圖5所示通信系統執行之一資源分配方法之一邏輯流程圖。
熟習此項技術者會明白，該等圖式中的元件係為簡化與清楚起見而解說，並不一定係按比例繪製。例如，相對於其他元件，圖中某些元件的尺寸可能過度放大，以有助於增進對本發明之具體實施例的瞭解。而且，圖中往往未描述在一具有商業可行性的具體實施例中可用或必需的常用或熟知元件，以便有助於使得在對本發明之此等各項具體實施例進行檢視時不會受到較大阻擋。
100．．．通信系統
102．．．使用者設備(UE)
104．．．使用者設備(UE)
110．．．空中介面
112．．．下鏈
114．．．上鏈
118．．．覆蓋區域
120．．．無線電存取網路(RAN)
122．．．收發器
124．．．處理器
126．．．記憶體器件
128．．．網路控制器
130．．．處理器
132．．．記憶體器件

Claims (18)

  1. 一種用以在一分頻多重存取通信系統中進行上鏈功率分配之方法，其包含：決定與由一無線電存取網路所伺服之複數個使用者設備(UE)之每一使用者設備(UE)相關之一通道狀況；決定一參數阿爾發，其中阿爾發為該複數個UE之多個UE之一數量之一函數，該數量較該複數個UE少，該複數個UE之上鏈發送功率預期被調整；針對每一UE決定一最大發送功率；依據該等針對該複數個UE而決定的通道狀況來決定一路徑損失臨界值；以及針對該複數個UE之一UE依據該參數阿爾發、該最大發送功率、所決定的與該UE相關之通道狀況以及該路徑損失臨界值，來決定該UE之一上鏈發送功率位準。
  2. 如請求項1之方法，其中決定一路徑損失臨界值包含：依據與該複數個使用者設備之每一使用者設備相關之該通道狀況來對該複數個使用者設備進行劃分；以及決定在該複數個使用者設備中對應於該等分級中之一預定百分位之一使用者設備之一路徑損失，以產生一路徑損失臨界值。
  3. 如請求項1之方法，其中決定針對該複數個使用者設備(UE)之一使用者設備(UE)之一上鏈發送功率位準包含：決定針對該UE之一最大發送功率；依據與該UE相關之該通道狀況以及該路徑損失臨界值 來決定針對該UE之一分率功率控制參數；以及依據該最大發送功率及該分率功率控制參數來決定針對該UE之一上鏈發送功率位準。
  4. 如請求項1之方法，其中針對複數個使用者設備(UE)中的每一使用者設備(UE)來決定一上鏈發送功率包含依據該以下公式決定針對每一UE之一上鏈發送功率：P t =P max x min{1,max[R min ,(L x-ile /L )α ]}其中，P t 係欲指派給該UE之該上鏈發送功率位準，P max 係該UE之該最大上鏈發送功率位準，R min 係一最小功率減小比率，L 係與該UE相關之一測量出的路徑損失，L x-ile 係一路徑損失臨界值，而α係由一系統操作者設定之一參數。
  5. 如請求項1之方法，其中針對該複數個UE之每一UE決定一上鏈發送功率位準包含：廣播該所決定的路徑損失臨界值；藉由該複數個UE之每一UE依據針對該UE之該下鏈通道狀況測量及該路徑損失臨界值來決定針對該UE之一上鏈發送功率位準。
  6. 一種用以在一分頻多重存取通信系統中進行頻寬分配之方法，其中將一頻寬分成複數個子頻帶，該方法包含：決定與一使用者設備(UE)相關之一通道狀況；依據該所決定通道狀況決定該UE發送時的最大上鏈發送功率之一部分；決定針對該UE之一每一子頻帶上鏈發送功率位準； 依據該所決定的每一子頻帶上鏈發送功率位準來決定一可支援的資料速率，並假定將所有可用的子頻帶分配給該UE；以及依據該可支援的資料速率來決定用於分配給該UE之一最小頻寬，其中該最小頻寬係較在決定該可支援的資料速率中所考慮之該等子頻帶少之子頻帶，且其中決定一最小頻寬包含決定以信號劣化之一可接受位準支援該可支援的資料速率之一最小頻寬。
  7. 如請求項6之方法，其進一步包含：基於該經決定之最小頻寬重新決定針對該使用者設備之該每一子頻帶上鏈發送功率位準；以及向該使用者設備傳遞該所決定的最小頻寬以及該重新決定的每一子頻帶上鏈發送功率位準。
  8. 一種用以在一分頻多重存取通信系統中分配上鏈資源之方法，其包含：藉由複數個無線電存取網路(RAN)中的每一無線電存取網路(RAN)決定與由該RAN服務的每一使用者設備(UE)相關之一通道狀況；藉由該複數個RAN中的每一RAN依據該等所決定的通道狀況來對由該RAN服務的該等使用者設備(UE)進行劃分；以及藉由該複數個RAN中的每一RAN依據對由該RAN服務的該等UE之劃分來將一上鏈資源區塊指派給該每一UE，其中當由該複數個RAN中的一第一RAN服務之一 UE與由該複數個RAN中的一第二RAN服務之一UE係與類似的通道狀況相關時，將同一上鏈資源區塊指派給此等兩個區塊。
  9. 如請求項8之方法，其中一上鏈資源區塊包含以下項目中的一或多個項目：複數個子頻帶之一或多個子頻帶中的一或多個子頻帶；以及一上鏈發送功率位準。
  10. 一種無線電存取網路，其能夠在一分頻多重存取通信系統中操作，該無線電存取網路包含一處理器，該處理器係配置用於：決定與由一無線電存取網路所伺服之複數個使用者設備(UE)中的每一使用者設備(UE)相關之一通道狀況，決定一參數阿爾發，其中阿爾發為該複數個UE之多個UE之一數量之一函數，該數量較該複數個UE少，該複數個UE之上鏈發送功率預期被調整；針對每一UE決定一最大發送功率；依據該等所決定的通道狀況來決定一路徑損失臨界值；以及，針對該複數個UE中的每一UE，依據該參數阿爾發、該最大發送功率、與該UE相關的該通道狀況及該路徑損失臨界值來決定一上鏈發送功率位準。
  11. 如請求項10之無線電存取網路，其中該處理器係配置用於決定一路徑損失臨界值，此藉由依據該等所決定的通道狀況來對該複數個使用者設備進行劃分；以及決定該複數個使用者設備中對應於該等分級中之一預定百分比 之一使用者設備之一路徑損失以產生一路徑損失臨界值。
  12. 如請求項10之無線電存取網路，其中該處理器係配置用於針對該複數個使用者設備(UE)之一使用者設備(UE)來決定一上鏈發送功率位準，此係藉由決定針對該UE之一最大發送功率；依據與該UE相關之該通道狀況及該路徑損失臨界值來決定針對該UE之一分率功率控制參數；以及依據該最大發送功率及該分率功率控制參數來決定針對該UE之一上鏈發送功率位準。
  13. 如請求項10之無線電存取網路，其中該無線電存取網路進一步包含保存以下公式'P t =P max x min{1,max[R min ,(L x-ile /L ) α ]}'之一至少一記憶體器件，其中P t 係欲指派給該UE之該上鏈發送功率位準，P max 係該UE之該最大上鏈發送功率位準，R min 係一最小功率減小比率，L 係與該UE之一測量出的路徑損失，L x-ile 係一路徑損失臨界值，而α 係由一系統操作者設定之一參數，而其中該處理器係配置用於依據該公式決定針對複數個使用者設備(UE)之每一使用者設備(UE)之一上鏈發送功率。
  14. 一種無線電存取網路，其能夠在一分頻多重存取通信系統中操作，其中將一頻寬分成複數個子頻帶，而且其中該無線電存取網路包含一處理器，該處理器係配置用於：決定針對一使用者設備(UE)之一通道狀況；依據該所決定的通道狀況來決定該UE可進行發送之最大上鏈發送功率之一部分；決定針對該UE之一每一子頻帶上鏈發送功率；依據該所決定的每一子頻帶上鏈發送功率位準來 決定一可支援的資料速率並假定將所有可用的子頻帶分配給該UE；以及依據該可支援的資料速率來決定用於分配給該UE之一最小頻寬，其中該最小頻寬係較在決定該可支援的資料速率中所考慮之該等子頻帶少之子頻帶，且其中決定一最小頻寬包含決定以信號劣化之一可接受位準支援該可支援的資料速率之一最小頻寬。
  15. 如請求項14之無線電存取網路，其中該處理器係進一步配置用於基於該經決定之最小頻寬重新決定針對該使用者設備之該每一子頻帶上鏈發送功率位準，而其中該無線電存取網路向該使用者設備傳遞該所決定的最小頻寬及該重新決定的每一子頻帶上鏈發送功率位準。
  16. 一種無線分頻多重存取通信系統，其包含：一第一無線電存取網路，其針對第一複數個使用者設備(UE)之每一使用者設備(UE)來決定一通道狀況，依據該等所決定的通道狀況來對該第一複數個UE進行劃分，以及依據該第一複數個UE之分級將不同的上鏈資源區塊指派給該第一複數個UE之每一UE；一第二無線電存取網路，其針對一第二複數個使用者設備(UE)之每一使用者設備(UE)來決定一通道狀況測量，依據該等所決定的通道狀況來對該第二複數個UE進行劃分，以及依據該第二複數個UE之該等分級將不同的上鏈資源區塊指派給該第二複數個UE之每一UE；以及其中在由該第一無線電存取網路服務之一UE與由該第二無線電存取網路服務之一UE係與類似的通道狀況相關 時，將同一上鏈資源區塊指派給該等兩個UE。
  17. 如請求項16之無線電存取網路，其中一上鏈資源區塊包含以下項目中的一或多個項目：複數個子頻帶之一或多個子頻帶；以及一上鏈發送功率位準。
  18. 一種無線使用者設備(UE)，其能夠在一分頻多重存取通信系統中操作，該UE包含一處理器，該處理器係配置用於：決定一經量測之路徑損失；決定該UE之一最大上鏈發送功率；接收一廣播參數阿爾發，其中阿爾發係基於一相同無線電存取網路所伺服之複數個UE之多個UE之一數量，該數量較該複數個UE少，該複數個UE之上鏈發送功率預期被調整；發送一先導信號；接收一與該發送之先導信號相關之路徑損失；及基於該經量測之路徑損失、用以按比例縮放該經量測之路徑損失之該廣播參數阿爾發、該最大發送功率及接收之路徑損失臨界值決定一上鏈發送功率位準。
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