[发明专利]设计功率序列

说明书

技术领域

本发明涉及用于设计在无线通信系统的分区群组中使用的功率序列的方法。本发明同样涉及支持这种功率序列设计的芯片硬件、装置以及软件代码。本发明还涉及相应的无线通信系统和相应的软件程序产品。

背景技术

在无线通信系统中，移动台能够凭借通过无线接口的连接与无线通信网络的接入站进行通信。

通过将无线资源划分到不同的信道中，可以在没有干扰的情况下在不同的同时连接中使用对于特定无线通信系统可用的无线资源。

例如，在频分多址(FDMA)中，将不同的频率用于不同的连接。在时分多址(TDMA)中，将可用的无线资源划分成帧，每个帧包含预定数目的时隙。继而可以在每个帧中将不同的时隙分配给每个连接。在码分多址(CDMA)中，在不同的连接中使用不同的编码，以用于在带宽上对数据进行扩频。

无线通信系统通常包括多个作为接入站的固定站，每个站能够与位于由该固定站所服务的一个或多个分区中的移动台进行通信。分区例如可以是蜂窝通信系统的小区或扇区无线通信系统的扇区。应当理解，在下文参考小区的情况中，同样适用于扇区。

使用多个小区允许在不同的小区中复用相同的信道。然而，在这种情况下，必须保证不仅在各自的小区中、而且在系统的不同小区之间将干扰保持得足够低。

在蜂窝FDMA/TDMA系统中，通过在相同的小区中以不同的时隙和/或以不同的频率信道来传输信号以使小区内干扰最小化。

可以通过定义同信道复用距离来管理小区间干扰。换言之，同一时隙/频率仅由相互之间具有特定复用距离的小区使用，选择复用距离以使得通过所传输信号的路径损耗充分地减小了这些小区之间的同信道干扰。

然而，为了最优地利用可用的无线资源或为了避免带宽的过度使用，则低频复用，也即非常小的复用距离，在FDMA/TDMA系统中可能是优选的。小复用距离意味着在相互靠近的小区中复用相同的频率。例如，当前运作的假设是用于4G蜂窝系统的最大数据率为1Gbps并且用于3.9G蜂窝系统的最大数据率为200Mbps，其导致高频带宽需求。只有低频复用，最优地“1”的频率复用，允许在有限的总可用带宽的情况下实现合理的多操作者情景。频率复用为“1”意味着所有小区可以使用所有可用的频率信道。

小复用距离可能导致严重的小区间干扰，特别是在小区边界处。对于具有低频复用的蜂窝系统而言，关键的问题是小区间干扰，或者，如果使用相同频率信道的话，关键的问题是同信道干扰。在这种情况下，对于通过控制每个小区中所使用的传输功率水平从而将小区间干扰保持在可接受的水平而言，智能无线资源管理(RRM)是必需的。

图1a和图1b中示出了所使用的传输功率水平对小区间干扰的影响。

图1a表示蜂窝通信系统的一部分，其中3个基站BS0110、BS1120和BS2130服务各自的小区：小区0111、小区1121和小区2131。基站110、120、130以示例的方式位于相关联小区111、121、131的拐角。小区111、121和131按照六角形模型来表示。

图1b表示基站中的一个所使用的示例性功率序列，其表明，基站所使用的传输功率不是常数，而是可以例如在高功率水平p1、中间功率水平p2和低功率水平p3之间变化。传输功率可以在一个时间周期T内作为时间的函数变化，例如无线帧，或者在所使用的频带F内作为频率的函数变化。

图1a指出了在每个小区111、121、131中通过图1b的功率序列的最低传输功率p3所达到的各自的覆盖112、122、132。可以看到，当所有基站110、120、130使用此最低传输功率p3时，小区之间没有干扰。然而，传输功率p3并不支持小区的完全覆盖，完全覆盖在每个小区111、121、131中需要最高传输功率p1。然而，传输功率p1不仅保证了小区的完全覆盖，而且还将在相邻小区中造成干扰。

对于非CDMA类型的系统，已经提出，将不同小区中最高功率水平的传输偏移到不同的定时。由于这种低频复用环境中的时移，可以通过一种能够避免由不同小区中以峰值功率同时传输所引起的最差干扰情况的方式对小区间干扰进行管理。

还必须考虑的是，对于连续覆盖而言，导频和广播信道必须在整个小区区域中是可接收的。在为每个基站指定时隙特定的功率限制而产生基于时间的频率复用的环境中，已经提出：导频信道、训练序列和系统信息传输在无线帧的高功率时隙中的固定位置发生。图2示出了此原理。