TWI426796B - 在無線蜂巢式系統中使用解碼資料及格式之後置網路傳輸以控制蜂巢單元外干涉效應之方法 - Google Patents
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Description
此發明係關於無線通信。
在一無線系統中,行動終端透過雙向無線鏈路從一或多個基地台發送及接收資料。該行動終端發送方向係已知為上行鏈路,而該行動終端接收方向係已知為下行鏈路。與一行動終端進行通訊之基地台集係已知為關於此行動終端的基地台之現用集,或此行動終端之現用集。在正常狀況期間,當一行動終端係位於一基地台之覆蓋區域內,此行動終端之現用集將通常係一單一基地台,使得該現用集包含僅此一個基地台,該基地台係此行動終端之提供服務基地台。但是,當一行動終端係位於多個基地台之範圍內,且係處於交遞狀態,則該現用集包含該等多個基地台,該等基地台各自監視來自此行動終端之信號,並當其可解碼該信號時將其進行解碼。但是,該等基地台之僅其中一個係關於此行動終端之提供服務台,而其他基地台係非提供服務基地台。圖1顯示三個基地台(BS)101、102及103,以及其個別蜂巢單元覆蓋區域104、105及106。行動終端107顯示位於基地台101之覆蓋區域104中,該基地台101係其提供服務基地台。但是,除提供服務基地台101外,非提供服務基地台102及103組成關於行動終端107之現用集。
在一資料系統中,在下行鏈路上,該行動終端107接收來自僅一個基地台之資料,但是,取決於該行動終端從何基地台接收一具有最高訊號對雜訊比之信號,為了從其現用集中任何其他基地台接收資料時,該行動終端107具有可重新選擇提供服務基地台之選擇。在上行鏈路上,該提供服務及非提供服務基地台各自嘗試解調變並解碼來自該行動終端之傳輸。
一無線系統之能力係指可同時發送或接收資料之行動終端之數量,或此等行動終端之總資料傳輸率,該資料速率可表示為:行動終端/扇區、厄蘭/扇區或資料通量/扇區。系統之上行鏈路能力可不同於其下行鏈路能力。對於對稱服務,例如語音(即,一行動終端之上行鏈路上之所需通量/資料速率與下行鏈路上之通量/資料速率相等),整個系統能力藉由上行鏈路及下行鏈路能力之較低者加以限制。在藉由標準(例如CDMA2000 1x、EV-DO Rev 0及Rev A、HSDPA/EDCH以及WiMAX)指定的當前無線系統中,與下行鏈路相比,上行鏈路具有一實質上較低的能力。與在該系統上操作對稱服務相比,針對下行鏈路能力之充分使用並最大化行動終端之數量,需對此不平衡加以補救。
在基於直接展開或多載子(視需要具有預編碼)CDMA之無線系統中,一扇區中(及橫跨扇區)之複數個行動終端重新使用一擴展序列或一頻率音調集來與其個別現用集進行通訊,同時藉由行動終端特定碼加以區分。用於增強上行鏈路扇區能力之一機制係在基地台收發器的此等傳輸上執行連續的干涉消除。圖2說明基地台雜訊上升成分。如圖所示,在基地台接收器200中,一扇區中熱雜訊上之總體上升包含來自此扇區(對於該扇區,此基地台係提供服務基地台)中行動終端的組合信號201,以及藉由鄰近扇區中行動終端發送所導致的蜂巢單元外干涉202。後者包含來自該鄰近扇區中此等行動終端(對於該等行動終端,基地台接收器200係位於此等行動終端之現用集中但其係非提供服務基地台)之干涉,以及加上藉由其他扇區中其他發送行動終端(在各此行動終端之現用集中不包含基地台200)所導致的干涉。
干涉消除之一說明性方法揭示於2003年3月31日提出的序號為10/401,594的共同待審專利申請案中,並於2004年9月30日作為美國專利申請公開案第US 2004/0192208 A1號加以公佈。使用此干涉消除方法,若任何行動終端之解碼成功,重建其信號並將該信號從基地台組合接收信號中減去。圖3顯示一範例性基地台接收器300之一連續干涉消除方案,該基地台接收器300係關於此基地台接收器300之一扇區中四個行動終端301、302、303及304之提供服務基地台。基地台接收器300從行動終端301、302、303及304接收的功率分別係P_1、P_2、P_3以及P_4。此外,基地台接收器300接收一組合信號功率,其作為藉由來自該扇區外行動終端之傳輸導致的蜂巢單元外干涉(IOC)之一結果。當基地台接收器成功解碼來自該扇區中一行動終端之特定傳輸,重建該傳輸並將其從該基地台之組合信號中減去,此後,解調變、解碼、重建另一接收信號並將其從保留的組合信號中減去。對於各保留信號重複此程序。有利地係,在解調變及解碼程序中較後進行解碼的來自該等行動終端的信號不會「看見」在序列中較早解碼的來自該等行動終端之傳輸的干涉。圖3分別顯示四個行動終端301至304之訊號對雜訊比(Snr_1至Snr_4)之連續計算。從行動終端301開始,Snr_1係計算為P_1/(P_2+P_3+P_4+IOC+N),其中N係可測量的熱雜訊。從該基地台接收器之接收的組合信號中連續減去來自各個之作用,使得對於最後的行動終端304,Snr_4係計算為P_4/(IOC+N)。既然較後解碼的行動終端可見一較高的訊號對雜訊比,則其可支援一較高的傳輸速率及/或增強的可靠性。
在上述方案中,該基地台接收器可能無法成功解碼所有行動終端(在其現用集中具有此基地台扇區)之傳輸。結果係,藉由一基地台接收器接收的大部分蜂巢單元外干涉不能得以排除。因此,如上所述,針對台304之訊號對雜訊比仍藉由此蜂巢單元外干涉IOC加以限制。
通常,行動終端遵循的功率控制規則係(i)遵循來自其現用集中提供服務扇區的功率控制命令,或(ii)遵循已知為下調(or-of-the-downs)功率的一規則,從而若該現用集中該等基地台中任一者經由一下降功率控制命令指示該行動終端降低其功率時,該行動終端降低其功率。雖然下調功率控制確保至少一基地台(假設與該行動終端具有最佳上行鏈路連接的一基地台)之行動終端之傳輸之成功接收,其亦確保未能使用現用集中所有基地台皆可成功解碼的充分的訊號對雜訊比來接收該行動終端傳輸。因此,此不可解碼之干涉限制來自使用連續干涉消除之系統的容量增益。為了增加基地台接收器之該等行動終端之訊號對雜訊比(並從而獲得較高資料傳輸速率),即使扇區中行動終端使用不斷增加之功率進行發送,其對鄰近扇區之干涉亦成比例成長,從而限制藉由此等扇區中行動終端可達到之傳輸速率。進而,在首先考量增加行動終端功率之情況下,來自鄰近扇區中的行動終端之干涉忽略了關於該扇區行動終端之增益。
因此,需要一種方法,其可致能一基地台接收器重建蜂巢單元外干涉並將其從組合接收信號中減去,使得所有扇區中行動終端之訊號對雜訊比可得以改良。
在本發明之一具體實施例中,經成功解碼的接收來自一行動終端的資料以及此資料之傳輸格式(例如,行動終端用於發送此資料之調變及編碼方案以及為達到一成功解碼所需之傳輸數量)透過後置網路從扇區中基地台接收器(即,基地台之間的連結或基地台與一中央網路實體(例如,基地台控制器、無線電網路控制器或一行動交換中心)之間的連結)加以傳遞,該基地台接收器將該行動終端之傳輸成功解碼至現用集中之基地台,假設該等基地台由於無充分的訊號對雜訊比而不能解碼此行動終端之傳輸。然後,從該成功解碼及解調變該行動終端之傳輸的中繼基地台接收此傳輸之一基地台可以重建該資料,並將其從此基地台的總體干涉中減去,從而增加此基地台用於其蜂巢單元內處理之訊號對雜訊比。前提係,透過後置網路從一基地台(可解碼該資料)接收此一傳輸之此等扇區已經能夠至少追蹤此行動終端之前導訊號。使用透過後置網路接收的相關編碼或調變方案之解碼資料及資訊,重新評估通道(即,在時域或頻域通道回應中之多路徑輪廓),並重建自該行動終端接收的波形,並將該波形從該基地台之總體干涉中減去。結果係,來自其他行動終端的傳輸(仍必須在此基地台成功解碼)將獲得一較高的訊號對雜訊比,從而獲得一增加的成功解碼之可能性。
方法可用於任何系統中,其中蜂巢單元外干涉限制關於一或多個蜂巢單元內行動終端之訊號對雜訊比(例如使用連續干涉消除之上述系統),或在一給定頻率音調集上僅允許一個蜂巢單元內傳輸的OFDMA(正交分頻多向近接)系統。
圖4顯示一無線通信系統400,其中關於一行動終端401之現用集包含基地台402、403及404。基地台402係提供服務基地台,而基地台403及404係非提供服務基地台。為了說明目的,提供服務基地台402及非提供服務基地台403連接於相同的無線電網路控制器(RNC)/基地台控制器(BSC)405,而非提供服務基地台404連接於RNC/BSC 406。RNC/BSC 405及RNC/BSC 406連接於一共同訊包資料交換節點(PDSN)/行動交換中心(MSC)408。
在本發明之一具體實施例中,當藉由行動終端401發送的資料藉由提供服務基地台402成功解碼,此解碼資料及此成功解碼資料之傳輸格式透過後置網路傳送至行動終端401之現用集中的非提供服務基地台403及404。明確而言,調變及編碼格式、以及為達到此資料之成功解碼所需的資料之傳輸數量將連同該解碼資料傳送至此等基地台。提供服務基地台402將該解碼資料及此資訊透過RNC/BSC 405傳送至非提供服務基地台403,而透過RNC/BSC 405、PDSN/MSC 408及RNC/BSC 406傳送至基地台404。若RNC/BSC 405之功能折疊入基地台402及403,則基地台402可將資訊直接傳送至基地台403。
圖5顯示一提供服務基地台執行之步驟,例如圖4中的基地台402。在步驟501,決定是否與該基地台通訊的行動終端處於交遞狀態。從而,若此行動終端之現用集係僅此基地台,則行動終端係處於非交遞狀態。若該現用集係不止一個,則該行動終端係處於交遞狀態,並此現用集中之其他基地台接收並嘗試解碼來自此行動終端之傳輸。若處於交遞狀態,則在步驟502,該提供服務基地台將解碼資料訊包及傳輸格式透過後置網路傳送至此行動終端之現用集中的所有基地台。
圖6顯示一非提供服務基地台執行之步驟,例如圖4中的基地台403及404。在步驟601,決定是否於後置網路上從另一基地台接收的該解碼資料及傳輸格式從一行動終端傳送,而對於此行動終端,此基地台係位於該現用集中但係非提供服務基地台。若然,在步驟602,重新編碼及重新調變於後置網路上從該提供服務基地台接收的該解碼資料,並且評估多路徑通道(或通道頻率回應)。然後,將來自該行動終端的信號從此行動終端之組合信號中減去,該組合信號接收於此非提供服務基地台,並儲存於該非提供服務基地台之前端緩衝器中。藉由此非提供服務基地台以此方式移除此蜂巢單元外干涉,此基地台用於其蜂巢單元內處理的訊號對雜訊比得以增加。更特定言之,來自其他行動終端的傳輸(仍須在此基地台成功解碼)將獲得一較高的訊號對雜訊比,從而獲得一增加的成功解碼之可能性。
雖然上述說明中假設,提供服務基地台成功解碼來自行動終端之資料傳輸,並將該解碼資料及傳輸格式傳遞至該行動終端之現用集中的其他非提供服務基地台,仍然應瞭解,在任何給定情況下,該提供服務基地台可能沒有成功解碼一行動終端之資料傳輸,而事實上在現用集中的非提供服務基地台之一者可能成功解碼此傳輸。在此情況下,應該係,成功解碼此傳輸之此非提供服務基地台將該解碼資料及其傳輸格式傳遞至該現用集中的其他基地台(包含該提供服務基地台)。
如前述,說明之方法可用於任何系統中,即在該等系統中蜂巢單元外干涉限制關於一或多個蜂巢單元內行動終端的訊號對雜訊比。此系統之範例包含一系統,該系統使用連續干涉消除或為允許在一給定頻率音調集上僅一個蜂巢單元內傳輸的一OFDMA系統。
上述具體實施例係本發明之原則之說明。
101...基地台
102...基地台
103...基地台
104...蜂巢單元覆蓋區域
105...蜂巢單元覆蓋區域
106...蜂巢單元覆蓋區域
107...行動終端
200...基地台接收器
201...行動終端之組合信號
202...蜂巢單元外干涉
300...基地台接收器
301...行動終端
302...行動終端
303...行動終端
304...行動終端
400...無線通信系統
401...行動終端
402...(提供服務)基地台1
403...(非提供服務)基地台2
404...(非提供服務)基地台3
405...RNC/BSC
406...RNC/BSC
408...PDSN/MSC
參考以下附圖,閱讀以上非限制具體實施例之說明,將會更佳地理解本發明,其中:圖1顯示一行動終端及其現用集中的提供服務基地台及非提供服務基地台的一先前技術配置;圖2說明基地台雜訊上升成分;圖3顯示一範例性基地台接收器中一先前技術連續干涉消除方案,該基地台接收器係關於此基地台接收器之一扇區中四個行動終端的提供服務基地台;圖4顯示依據本發明之一具體實施例之一配置,其中一基地台透過後置網路將資訊傳送至一行動終端之現用集中的其他基地台;圖5係依據本發明之一具體實施例顯示一提供服務基地台之步驟的一流程圖;以及圖6係依據本發明之一具體實施例顯示一非提供服務基地台之步驟的一流程圖。
400...無線通信系統
401...行動終端
402...(提供服務)基地台1
403...(非提供服務)基地台2
404...(非提供服務)基地台3
405...RNC/BSC
406...RNC/BSC
408...PDSN/MSC
Claims (5)
- 一種用於基地台之方法,該基地台係位於與一處於交遞狀態之行動終端使用一信號進行資料傳送所相關的基地台之一現用集中,該現用集包含一提供服務基地台(serving base station)及一或多個非提供服務基地台,該方法包含:在該提供服務基地台接收自該行動終端之一經接收的信號,且對該經接收的信號執行一解碼操作;將在該提供服務基地台解碼之經成功解碼之資料,以及該經接收的信號之一傳輸格式傳送至該現用集中的該等非提供服務基地台之一或多者,經由一與該現用集之該等基地台互連之後置網路傳送該經解碼之資料及該傳輸格式;其中該傳輸格式包含多個該提供服務基地台所需用以成功解碼該資料之再傳輸,以及自該提供服務基地台所傳送之該經解碼的資料及該傳輸格式係藉由在該現用集中該一或多個非提供服務基地台之至少一者可使用以從在該非提供服務基地台所接收之其他信號移除歸因於該經接收的信號之傳輸的干擾。
- 如請求項1之方法,其中該傳輸格式包含該經接收的信號之一調變及編碼格式。
- 一種用於一基地台之方法,該基地台係一非提供服務基地台,其位於與一處於交遞狀態之行動終端進行通訊的基地台之一現用集中,該方法包含: 在該非提供服務基地台接收從該現用集中之一提供服務基地台的資料,該資料係由該提供服務基地台將自該行動終端所接收之一經接收的信號,以及該經接收的信號之一傳輸格式藉由該提供服務基地台來成功解碼,經由一與該現用集之該等基地,台互連之後置網路接收該經解碼之資料及該傳輸格式;其中該傳輸格式包含多個該提供服務基地台所需用以成功解碼該資料之再傳輸,以及自該提供服務基地台所接收之該經解碼的資料及該傳輸格式係藉由在該非提供服務基地台可使用以從在該非提供服務基地台所接收之信號移除歸因於該經接收的信號之傳輸的干擾。
- 如請求項3之方法,其中該傳輸格式包含該信號之一調變及編碼格式。
- 如請求項3之方法,其進一步包含:使用自該提供服務基地台所接收的該資料及所接收的傳輸格式重建來自該行動終端的該信號;以及將該經重建之信號於該非提供服務基地台自其他行動終端所接收的一組合信號中減去。
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