CN100516908C - Ofdm系统中的功率控制和调度 - Google Patents
Ofdm系统中的功率控制和调度 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100516908C CN100516908C CNB2004800200638A CN200480020063A CN100516908C CN 100516908 C CN100516908 C CN 100516908C CN B2004800200638 A CNB2004800200638 A CN B2004800200638A CN 200480020063 A CN200480020063 A CN 200480020063A CN 100516908 C CN100516908 C CN 100516908C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ratio
- signal
- subcarrier
- noise
- subcarriers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
一种在OFDM系统中用于功率控制和对子载波进行调度的系统和方法。功率控制环路试图将接收功率与本底噪声的比值维持在一预定范围之内,从而可以缩小接收机的动态范围。如果已分配子载波中的接收功率相对于本底噪声的比值超过该预定范围并且总接收功率处于最小值,那么,调度系统将附加的子载波分配给通信链路。此外,如果接收功率相对于本底噪声的比值小于该预定范围最小值并且总接收功率处于最大值,那么,调度系统从通信链路中收回子载波。该调度系统还可以调整编码速率,从而在每个子载波中维持相对恒定的符号速率。
Description
根据35U.S.C.§119的优先权要求
本专利申请要求2003年5月14日提交的、题目为“Power Controland Scheduling in an OFDM System”的临时申请No.60/470,727的优先权,该临时申请已转让给其受让人,因而在此将其明确地引用。
发明领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及在正交频分复用(OFDM)系统中用于发射功率控制和子载波分配的系统和方法。
技术背景
在多种工作环境中传输大量数据连续不断地依赖无线通信系统。由于政府管制,分配给通信系统的频谱量或带宽通常是有限的。因此,需要在给定的通信带宽中不断地优化数据吞吐量。
同时支持多用户的需求使得在给定通信频带中优化数据吞吐量的问题变得更复杂。每个用户都可能具有不同的通信需求。一个用户可能正在发射低速率信号,如话音信号,而另一个用户可能正在发射高速率数据信号,如视频。通信系统可以实现高效地利用通信频带来支持多个用户的具体方法。
无线通信系统可以有多种实现方式。例如,在无线通信系统中使用频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和正交频分复用(OFDM)。对于特定的系统方面,不同的通信系统各有其优点和缺点。
图1是典型OFDM系统中信号的频率-时间表示形式。该OFDM系统具有已分配频谱120。已分配频谱120被分成多个载波,如130a-130d和132a-132d。OFDM系统中的多个载波也可以被称为子载波。各子载波(如130a)是用低速率数据流进行调制的。此外,就如同系统名所暗示的那样,每个子载波(如130a)与所有其他子载波(如130b-130d和132a-132d)是正交的。
通过门控子载波的通和断,可以构造出相互正交的子载波(如130a-130d)。用矩形窗来门控通和断的子载波(如130a)产生的频谱具有形状(sin(x))/x。可以选择子载波(如130a和130b)的频率间隔和矩形门控周期,使得已调制的第一子载波130a的频谱在其他子载波(如130b-130d)的中心频率处为空。
通过为每个用户分配一部分子载波,可以将OFDM系统配置成支持多用户。例如,可以为第一个用户分配第一组子载波130a-130d,为第二个用户分配第二组子载波132a-132d。分配给用户的子载波的数量不必相同,这些子载波也不必位于连续频带内。
因此,在时域中传输多个OFDM符号110a-110n将得到正交子载波130a-130d和132a-132d的频谱。各子载波(如130a)是独立进行调制的。可以将一个或多个子载波130a-130d分配给单个通信链路。此外,分配给一个特定用户的子载波的数量会随时间而改变。
因此,OFDM是一种很有前途的通过无线信道进行高数据速率传输的复用技术,它可以实现在无线通信系统中,如支持大量用户的蜂窝通信系统中。但是,蜂窝系统使用频率再用概念来增强频谱的利用效率。频率再用引入了同信道干扰(CCI),这是此类系统性能降低的主要原因。如上所述,OFDM系统的同一小区或扇区内的所有用户彼此正交,因为所有的子载波都是正交的。因此,在同一小区或扇区内,多个子载波彼此之间基本上不会造成干扰。但是,由于频率再用,相邻小区或扇区可能使用相同的频率空间。因此,在OFDM系统中,不同小区或扇区中的用户是干扰源,会对相邻小区或扇区主要产生CCI干扰。
接收机可以工作在与发射机构成的功率控制闭环中。发射机通常调整每个子载波上的功率电平,从而维持特定服务质量(QOS)或性能等级所要求的信号与干扰噪声比(SNIR)。
所希望是,将每个子载波中的发射功率维持在预定的窗口之内,从而降低要求的接收机动态范围。此外,还希望通过降低特定发射机产生的干扰量来降低CCI的量。
发明内容
公开了一种在OFDM系统中对子载波进行调度的方法和装置。根据一个方面,本发明是一种在OFDM系统中对子载波进行调度的方法。该方法包括:确定OFDM通信链路中的已分配子载波的信噪比;以及至少部分地基于所述信噪比,调整已分配子载波的数量。根据另一方面,该方法包括:在基站处接收从终端无线传输的OFDM信号;确定所述OFDM信号中已分配子载波的信噪比;判断所述信噪比是否在预定范围之内;以及至少部分地基于所述信噪比是否在所述预定范围之内,对从所述终端到所述基站的通信链路的子载波数量进行调度。
根据另一方面,本发明是一种在OFDM系统中对子载波进行调度的装置。该装置包括:噪声估计器,被配置为估计子载波频带中的噪声等级;信噪比确定模块,连接到所述噪声估计器,并且被配置为确定所述子载波频带中的信噪比;以及子载波调度器,连接到所述信噪比确定模块,并且被配置为至少部分地基于所述信噪比是否在预定范围之内对子载波的数量进行调度。
根据另一方面,本发明是一种在正交频分复用(OFDM)系统中对子载波进行调度的方法,该方法包括:接收子载波分配;至少部分地基于所述子载波分配中的子载波数量,修改提供给已分配子载波的数据的编码速率;以及使用所述子载波分配中的子载波数量,产生OFDM信号。
附图简述
通过下面结合附图的详细描述,本发明的上述方面和其他方面、特征和优点将变得显而易见,在这些附图中,相同的标记表示相同或功能等效的部件或步骤,其中:
图1是典型OFDM系统的频率-时间的功能性表示形式;
图2是在蜂窝环境中实现的OFDM系统的功能框图;
图3是OFDM发射机的功能框图;
图4A-4B是OFDM接收机的功能框图;
图5是OFDM频带的一部分的频谱图;
图6是在OFDM系统中确定噪声和干扰的方法的流程图;
图7是在OFDM系统中对子载波进行调度的方法的流程图;
图8是功率控制和子载波调度模块的功能框图。
具体实施方式
对OFDM系统中的不同用户进行功率控制从而使信号带宽中的信噪比对于所有用户都相同,这是很有益的。在OFDM系统中,在各子载波频带中对所有用户维持相同的信噪比是很有益的。维持相同的子载波信噪比有助于降低载波间干扰。维持相同的子载波信噪比还可以降低接收机的动态范围。降低接收机的动态范围可以降低对接收机中所使用的功率放大器的要求,从而潜在地降低接收机的成本。通过确定各子载波频带中的信噪比以及至少部分地基于所述信噪比调整分配给通信链路的子载波的数量,可以将所有用户的OFDM发射功率谱密度维持在一个预定范围内。
图2示出了蜂窝OFDM无线通信系统200的功能框图,其具有集成了子载波噪声和干扰检测的接收机。该OFDM系统200包括多个基站210a-210g,为多个终端220a-220o提供通信。基站(如210a)可以是与终端(如220a)进行通信的固定站,因此也可以被称为接入点、节点B或其他术语。
各种终端220a-220o可以分布在整个OFDM系统200内,每个终端可以是固定的(如220k),或者也可以是移动的(如220b)。终端(如220a)也可以被称为移动站、远程站、用户终端(UE)、接入终端或其他术语。各终端(如220a)可以在给定时刻通过下行链路和/或上行链路与一个或多个基站通信。各终端(如220m)可以包括OFDM发射机300m和OFDM接收机400m,从而实现与一个或多个基站的通信。后面还在图3和图4中进一步描述OFDM发射机300m和OFDM接收机400m的实施例。在图2中,终端220a至220o可以从基站210a至210g接收例如导频、信令和用户具体数据传输。
OFDM系统200中的各基站(如210a)覆盖特定的地理区域(如202a)。每个基站的覆盖区域通常取决于多种因素(例如地形、障碍物等),但是,为简单起见,通常将其表示成图2所示的理想六边形。基站和/或其覆盖区域也常被称为“小区”,这取决于使用该术语的上下文。
为了增加容量,每个基站(例如210a)的覆盖区域可被分为多个扇区。如果将每个小区分为三个扇区,那么,分区后的小区的各扇区常用理想的120度楔形表示,它代表小区的三分之一。每个扇区可由相应的基站收发机子系统(BTS)提供服务,如212d。BTS 212d包括OFDM发射机300d和OFDM接收机400d,后面还将在图3和图4中对其做详细描述。对于分区后的小区,该小区的基站通常包括为该小区的扇区提供服务的所有BTS。术语“扇区”也常用于表示BTS和/或其覆盖区域,这取决于使用该术语的上下文。
每个基站(如210a)通常实现用来与终端(220a)进行下行链路(也被称为前向链路)通信的发射机,后面还将对此做详细介绍。此外,各基站(如210a)还实现用来从终端(如220a)接收上行链路(也被称为反向链路)通信的接收机。
在下行链路方向,基站发射机从信号源接收信号,信号源可以是公共交换电话网络(PSTN)或其他信号源。然后,基站发射机将该信号转换成OFDM信号,以后再将其传输给一个或多个终端。基站发射机可以将该信号数字化,将该信号复用成多个并行信号,并对与并行信号路径数量相对应的预定数量的子载波进行调制。子载波的数量可以是恒定的,或者,也可以变化。此外,子载波可以彼此相邻,从而定义一个连续的频带,或者彼此不相邻,从而占用多个独立的频带。基站可以伪随机地或随机地分配子载波,或者用恒定的方法分配子载波,如对于子载波数量固定的情况。基站发射机还可以包括模拟或射频(RF)部分,以将OFDM基带信号转换到期望的发射频带。
在OFDM系统200中,每个小区中都会出现频率再用。也就是说,在第一小区(如202d)中由第一基站(如210d)使用的上行链路和下行链路频率可能被相邻小区202a-c和202e-g中的基站210a-c和210e-g使用。如上所述,每个基站发射机都会导致相邻接收机经历同信道干扰(CCI),在这种情况下,相邻接收机是相邻的终端接收机。例如,第一基站210f中的发射机导致相邻小区202c和202d中未与第一基站210f进行通信的终端220e和220g的CCI。为了降低相邻终端经历的CCI量,基站发射机可以是闭环功率控制系统的一部分。
为了有助于降低小区(如202f)之外的终端经历的CCI量,基站发射机可以降低它向与基站210f通信的各终端220m和2201发射的RF功率。基站发射机可以部分地基于各子载波频带中的噪声等级确定和由终端发射、由基站接收机接收的功率控制信号,调整发射功率。
基站(如210b)可以试图对各子载波维持预定的SINR或C/I值,从而对终端(如220b-d)维持预定的服务质量。如果SINR或C/I大于预定值,对终端(如220b)观察到的服务质量影响不大,但将导致相邻小区202a、202d和202e的CCI增加。相反,如果SINR或C/I值小于预定值,则可能导致终端220b体验的服务质量明显降低。
作为设置发射信号SINR或C/I的功率控制环路的一部分,基站接收机可以测量每个子载波频带中的噪声和干扰等级。基站接收机测量每个子载波频带中的噪声和干扰等级,并存储这些等级。由于子载波是分配给通信链路的,所以,基站发射机在确定分配给每个子载波的功率时要检查噪声和干扰等级。因此,基站发射机可以为每个子载波维持预定SINR或C/I,从而减少其他小区中终端经历的CCI。
在另一实施例中,终端(如220i)可以试图维持用于实现预定服务质量所要求的最小接收SINR或C/I。当接收SINR或C/I超过预定等级时,终端220i可以向基站210f发射一个请求基站210f降低发射信号功率的信号。或者,如果接收SINR或C/I低于预定等级,则终端220i可以向基站210f发射一个请求基站210f提高发射信号功率的信号。因此,通过降低向任何给定终端发射的功率,可以减少相邻小区中终端经历的CCI量。
图3是OFDM发射机300的功能框图,OFDM发射机300可以集成到例如基站收发机或终端中。OFDM发射机300的功能框图包括发射机的基带部分细节,没有显示信号处理、信源接口或RF部分,它们可以包括在发射机300中。
OFDM发射机300包括一个或多个信源302,对应于一个或多个数据流。当OFDM发射机300是基站发射机时,信源302可以包括来自外部网络(如PSTN网络)的数据流。每个数据流可以发给不同的终端。当OFDM发射机是终端发射机时,信源302可以包括话音和数据流。
信源302提供的数据可以是多个并行数据流、串行数据流、复用的数据流或数据流的组合。信源302将数据提供给编码器304。编码器304处理由信源302提供的数据流。编码器304可以包括用于执行交织、编码和分组的功能块,这在本领域是公知的。编码器304不限于执行特定类型的交织。例如,编码器304可以独立地对每个终端的源数据执行块交织。
发射机300不限于特定类型的编码,例如,编码器304可以执行Reed-Solomon编码或卷积编码。编码速率可以是固定的,或者,也可以根据分配给到终端的通信链路的子载波数量而变化。例如,当将第一数量的子载波分配给终端时,编码器304可以用二分之一速率编码器执行卷积编码,当将第二数量的子载波分配给终端时,可以用三分之一速率执行卷积编码。在另一例子中,调制器可以用基于分配给终端的子载波的数量而变化的速率执行Reed-Solomon编码。编码速率可以周期性变化,或者也可以由子载波分配模块312控制。例如,编码器304可被配置为执行块交织,块中的数据比特数量对应于帧周期。在每个帧周期边界处,编码速率可以是可调的。或者,可以在其他边界处调整编码速率。
因为可以根据分配给通信链路的子载波数量调整编码器速率,所以,可以将编码器配置成提供Nmax个不同的编码速率,其中,Nmax表示可以被分配给通信链路的子载波的最大数量。编码器304的输出端连接到调制器310。
调制器310可以被配置为用预定格式对编码数据进行调制。例如,调制器310可以执行正交幅度调制(QAM)、正交移相键控(QPSK)、二进制移相键控(BPSK)或其他调制格式。在另一实施例中,调制器310将数据处理成用于对子载波进行调制的格式。
调制器310还可以包括放大器或增益级,用来调整分配给子载波的数据符号的幅度。调制器310可以基于子载波,调整放大器的增益,每个子载波的增益至少部分地取决于子载波带宽中的噪声和干扰。调制器310还可以部分地基于C/I或SINR值或接收机传送的功率控制信号,调整每个子载波的增益。
调制器310的输出端连接到1:N复用器320的输入端,其中,N表示该通信系统的发射链路中使用的子载波的最大数量。复用器320也可被称为“串并转换器”,因为复用器320接收来自调制器310的串行数据,并将其转换成并行格式,以与多个子载波相互作用。
子载波分配模块312控制编码器304、调制器310和复用器320。用于支持信源数据的子载波的数量可以,并且通常,小于该通信系统的发射链路中使用的子载波的最大数量。分配给特定通信链路的子载波的数量可能随时间而变化。下面还将结合图7讨论将多个子载波分配给一个通信链路的方法。此外,即使分配给特定通信链路的子载波的数量保持相同,子载波的身份标识也会随时间而变化。
可以将子载波随机地或伪随机地分配给通信链路。因为子载波的身份标识会发生变化,所以,通信链路占用的频带也会随时间而变化。通信系统可以是执行预定跳频方法的跳频系统。
子载波分配模块312可以执行跳频方法,并且可以跟踪所使用的子载波组和分配给通信链路的子载波组。例如,在具有三个前向链路信号的基站中,子载波分配模块312可以将第一组子载波分配给第一通信链路,将第二组子载波分配给第二通信链路,将第三组子载波分配给第三通信链路。每个组中的子载波数量可以相同,也可以不同。子载波分配模块312跟踪已分配给通信链路的子载波的数量以及空闲且能够被分配给通信链路的子载波的数量。
子载波分配模块312控制调制器310,提供期望的编码和调制,以支持分配的子载波组的要求。此外,子载波分配模块312控制复用器320,从而将来自调制器310的数据提供给与分配的子载波相对应的复用器信道。所以,子载波分配模块312控制分配给特定通信链路的子载波的身份标识和数量。子载波分配模块312还跟踪空闲的且可以被分配给通信链路的子载波的身份标识。
复用器320的输出端连接到快速傅立叶反变换(IFFT)模块330。宽度等于或大于子载波总数量的并行总线322将来自复用器320的并行输出连接到模块330。
傅立叶变换执行从时域到频域的映射。因此,傅立叶反变换执行从频域到时域的映射。IFFT模块330将已调制的子载波变换成时域信号。傅立叶变换的属性确保子载波间隔均匀且相互正交。
使用另一并行总线332,将来自IFFT模块330的并行输出连接到解复用器340。解复用器340将并行的调制数据流转换成串行流。然后,可以将解复用器340的输出连接到保护频带生成器(未显示),然后再连接到数模转换器DAC(未显示)。保护频带生成器将一段时间插入连续的OFDM符号之间,从而降低由于通信链路中的多径效应引起的符号间干扰的影响。然后,可以将DAC的输出连接到RF发射机(未显示),后者将OFDM信号上变频到期望的发射频带。
图4A-4B是OFDM接收机400实施例的框图。OFDM接收机400可以实现在基站或终端(如移动终端)中。图4A的OFDM接收机400实现主要在数字域中的噪声估计器,而图4B的OFDM接收机400实现主要在模拟域中的噪声估计器。噪声估计器部分地基于检测到的信号,并且可以实现在处理器460和存储器470中。
图4A的OFDM接收机400经由天线402接收由互补OFDM发射机发射的RF信号。天线420的输出连接到接收机410,接收机410可以将收到的OFDM信号过滤、放大和下变频到基带。
来自接收机410的基带输出连接到保护频带去除模块420,保护频带去除模块420去除在发射机处插入在OFDM符号之间的保护间隔。保护频带去除模块420连接到模数转换器(ADC)422,ADC 422将模拟基带信号转换成数字表示形式。ADC 422的输出连接到复用器424,复用器424将串行基带信号转换成N个并行的数据路径。数字N表示OFDM子载波的总数量。每个并行数据路径中的符号表示OFDM信号的门控时域符号。
并行数据路径连接到快速傅立叶变换(FFT)模块430的输入端。FFT模块430将门控时域信号变换成频域信号。来自FFT模块430的每个输出都表示一个已调制的子载波。
来自FFT模块430的并行输出连接到解调器440,解调器440对OFDM子载波进行解调。解调器440可以被配置为,只解调由接收机400接收的一部分子载波,或者也可以被配置为,解调来自FFT模块430的与所有子载波对应的所有输出。解调器440输出可以是单个符号,或者,也可以是多个符号。例如,如果子载波是正交调制的,那么,解调器440可以输出解调符号的同相和正交信号分量。
解调器440的输出连接到检测器450。检测器450被配置为检测各子载波频带中的接收功率。通过检测或确定与接收功率相关的解调子载波的其他表示形式的功率、幅度、量值平方、量值等,检测器450可以检测接收功率。例如,通过将同相和正交信号分量的平方相加,可以确定正交调制信号的量值平方。检测器450可以包括多个检测器,或者可以包括单个检测器,所述检测器在下一解调符号出现之前,确定期望子载波信号的检测值。
处理器460与存储器470交互,存储器470包括处理器可读指令。存储器470也可以包括可重写的存储地址,用于存储和更新检测到的子载波噪声值。
分配给特定通信链路的子载波在各符号边界处可能会变化。用于标识分配给通信链路的子载波的跳频序列或跳频信号也可以存储在存储器470中。处理器460使用跳频信息,来优化FFT模块430、解调器440和检测器450的性能。因此,处理器460能够使用跳频序列或其他跳频信息,标识哪些子载波被分配给了通信链路以及哪个子载波是空闲的。
例如,当分配给到接收机400的通信链路的子载波的数量小于总数量时,处理器460可以控制FFT模块430,从而只确定与已分配的子载波相对应的FFT输出信号。在另一实施例中,处理器460控制FFT模块430,确定与分配给到接收机400的通信链路的子载波相对应的输出信号以及与空闲的、没有分配给任何通信链路的子载波相对应的输出。通过减少需要确定的FFT输出信号的数量,处理器460能够减轻FFT模块430上的部分负担。
处理器460还可以控制解调器440,从而只解调由FFT模块430提供输出信号的那些信号。此外,处理器460可以控制检测器450,从而只检测那些与空闲或未分配的子载波相对应的子载波信号。因为检测器450可以只限于检测未分配子载波中的噪声等级,所以,检测器450可被配置为检测解调器之前的信号。但是,将检测器450放置在解调器440之后可能是很有益的,因为检测器450检测到的噪声可能已经经历了与该子载波中的符号经历的相同的信号处理。因此,解调噪声经历的信号处理的统计特性类似于解调符号经历的统计特性。
当一个子载波未分配给通信链路时,通过检测该子载波中的解调噪声的功率,处理器460可以跟踪这些子载波中的噪声。该未分配子载波的检测功率表示该子载波频带中的干扰加噪声的功率。处理器可以将检测到的功率存储到存储器470中与该子载波相对应的存储器位置。在跳频OFDM系统中,未分配子载波的身份标识随时间而变化,并且可能在各符号边界处变化。
处理器460可以将第一子载波的多个检测功率测量值存储到独立的存储器位置。然后,处理器460可以对预定数量的检测功率测量值求平均。或者,通过用一个因子对每个存储的检测功率测量值进行加权,处理器460可以计算出噪声和干扰的加权平均值,该因子部分地取决于检测功率测量值的年龄。在另一实施例中,处理器460可以将检测噪声和干扰功率存储到存储器470中的相应位置。然后,通过用第一个量对存储值进行加权和用第二个量对新的检测功率进行,并将其和存储在与该子载波相对应的存储器位置,处理器460可以更新噪声和干扰值,从而产生特定子载波的噪声估计。使用该更新方法,存储N个子载波噪声和干扰估计只需要N个存储位置。可以看出,还有其他方法可以存储和更新子载波的噪声和干扰值。
一个未分配子载波的检测功率表示所述子载波频带的总噪声和干扰,除非没有干扰源在该频带内广播。当没有干扰源在该子载波频带内广播时,该检测功率表示本底噪声(noise floor)的检测功率。
通过同步所有发射机和定义所有发射机都不通过特定子载波发射信号的一个时段,OFDM系统可以保证,没有系统信源在一个子载波频带中广播干扰信号。也就是说,当在终端处的接收机中执行噪声估计器时,OFDM系统中的所有基站可以在预定符号周期内周期性地停止在一个或多个预定子载波频率上发射信号。OFDM系统中的通信在单个子载波处于未分配状态期间不停止,因为可以将所有的其他子载波继续分配给通信链路。因此,通过同步发射机和在一个或多个符号周期内周期性地不将各子载波分配给任何通信链路,,可以确定每个子载波频带的无干扰噪声等级。然后,可以确定子载波在该未分配周期内的无干扰源的噪声功率。
图4B是OFDM接收机400的另一实施例的功能框图,其中,用模拟器件来检测干扰和噪声。接收机400首先经由天线402接收OFDM信号,并将天线402的输出连接到接收机410。与前一个实施例相同,接收机410将收到的OFDM信号过滤、放大和下变频到基带。接收机410的输出端连接到滤波器480的输入端。接收机410的基带输出也可以连接到其他信号处理级(未显示),如保护频带去除模块、FFT模块和解调器。
在一个实施例中,滤波器480是滤波器组,它具有的基带滤波器的数量等于通信系统中子载波的数量。每个滤波器可以被配置为与子载波的信号带宽具有基本相同的带宽。在另一实施例中,滤波器480是滤波器组,它具有一个或多个可调的滤波器,可以将所述滤波器调到通信系统中的任何子载波频带。将可调滤波器调整到未分配给到接收机400的通信链路的子载波频带。可调滤波器的带宽可以与子载波频带的带宽基本相同。
来自滤波器480的输出连接到检测器490。来自滤波器480的输出可以是一个或多个滤波信号。来自滤波器480的输出信号的数量可以和通信系统中的子载波的数量一样多。
可将检测器490配置为,检测各滤波信号的功率。检测器490可以包括一个或多个功率检测器。所述功率检测器可以对应于滤波器480的输出端。或者,可以用一个或多个功率检测器连续地检测来自各滤波器输出的功率。
检测器490的输出端连接到ADC 494的输入端。ADC 494包括多个转换器,这些转换器各自对应于检测器490的一个输出。或者,ADC 494可以包括单个ADC,它顺序地转换检测器490的各输出。
与存储器470交互的处理器460可以连接到ADC 494的输出端。通过使用存储器470中存储的处理器可读指令,可将处理器460配置为控制ADC 494只转换那些感兴趣的检测功率电平。此外,处理器460可以跟踪跳频序列,并更新检测噪声和干扰等级,这与前一个实施例是相同的。在同步系统中,可以不依赖干扰等级检测噪声等级,其中,控制所有发射机周期性地在预定持续时间(如一个符号周期)内停止在预定子载波上发射信号。
图5是在一个预定时间段内(如在一个符号周期内或者在一个帧周期内)OFDM频带500的一部分的频谱图。OFDM频带500包括多个子载波,它们各占用预定的频带,如502a。多个通信链路可以同时占用OFDM频带500。多个通信链路也可以只使用系统中可用的全部子载波中的一部分。
例如,可以为第一通信链路分配四个子载波,占用四个频带502a-d。图中所示的子载波和相应的频带502a-d位于一个连续频带中。但是,分配给特定通信链路的子载波不必相邻,而可以是OFDM系统中的任何可用子载波。可以为第二通信链路分配第二组子载波,因此占用第二组子载波频带522a-d。同样,可以为第三和第四通信链路分配第三组和第四组子载波。第三组子载波对应于第三组频带542a-c,第四组子载波对应于第四组子载波频带562a-c。
分配给特定通信链路的子载波的数量随时间而变化,以及可以根据通信链路上的负载而变化。因此,可以为较高数据速率的通信链路分配较多的子载波。分配给通信链路的子载波的数量会在各符号边界处变化。因此,在OFDM系统中已分配的子载波的数量和位置在各符号边界处变化。
因为已分配子载波的总数量可能不等于OFDM系统中可用的子载波的总数量,所以,可能有一个或多个子载波未被分配给任何通信链路,因此它们是空闲的。例如,OFDM频带500中给出了三个子载波频带510a-c、530a-c和550a-e,它们没有被分配给任何通信链路。同样,未分配子载波及其相应的子载波频带不必相邻,也不必出现在已分配的子载波之间。例如,未分配子载波中的一些或全部可能出现在频带的一端。
当某一个子载波处于未分配状态时,通过检测该子载波中的功率,接收机可以估计该子载波中的噪声加干扰,并更新估计。未分配子载波可以表示处于局部未分配状态的子载波,如在接收机所处的小区或扇区中。其他小区或一个小区的其他扇区可以向通信链路分配该子载波。
例如,第一接收机,如终端中的接收机,可以使用第一频带502a-d中的第一组子载波,与基站建立通信链接。通过确定子载波频带(如530a)中的功率第一接收机可以估计未分配频带530a中的噪声和干扰。如上所述,通过用最新测量的功率电平对先前存储的功率电平求平均,接收机可以更新存储器中先前存储的估计器。或者,与最新的噪声和干扰估计相对应的最新确定的功率电平可用于确定预定数量的最新噪声加干扰估计值的加权平均值。
此外,在同步系统中,在预定时序时间(如一个符号持续时间)内对于所有接收机,一个或多个子载波可以处于未分配状态。因此,在特定OFDM系统的所有小区中,该子载波对于该符号周期都处于未分配状态。于是,在没有发射机在频带(如550d)中发射信号的时间段内,通过确定该子载波频带内的功率,对于全系统范围内处于未分配状态的子载波,接收机可以估计本底噪声。接收机还可以通过对多个估计值求平均或加权求平均更新噪声估计。接收机可以独立地存储各子载波频带的本底噪声估计值。因此,接收机能够周期性地更新各子载波频带中的本底噪声以及噪声和干扰等级。
图6是用于确定和更新OFDM子载波频带中的噪声和干扰的方法600的流程图。可以在OFDM系统内的接收机中实现方法600。例如,该接收机可以是终端内的接收机。或者,该接收机可以是基站收发机中的接收机。
方法600开始于框602,其中,接收机与发射机进行时间同步。例如,接收机可以将时间基准与发射机中的时间基准进行同步。接收机需要与发射机进行同步的原因很多,可能与噪声估计无关。例如,为了确定在一个或多个符号周期内将哪些子载波分配给其通信链路,接收机可能需要与发射机同步。
然后,接收机转入框610,其中,接收机确定在下一符号周期中未使用或未分配的子载波。发射机可以在开销消息中将该信息发送给接收机。因此,接收机收到的一条消息指示哪些子载波在给定符号周期内处于未分配状态。或者,子载波的分配也可以是伪随机的,并且,接收机可能已经在先前的同步步骤中,将本地产生的伪随机序列与发射机进行了同步。在其他实施例中,接收机基于内部产生的序列,如本地产生的伪随机序列或内部产生的跳频序列,确定未分配子载波。
接收机转入框620,其中,接收已发射的OFDM信号。收到的符号可能包括那些已分配给与该接收机之间的通信链路的已分配子载波以及未分配给与该接收机之间的通信链路的子载波。
接收机转入框622,其中,接收机将收到的信号转换成基带OFDM信号。收到的信号通常是作为RF OFDM符号,使用RF链路无线传输到接收机的。接收机通常将收到的信号转换成基带信号,以便于进行信号处理。
在将收到的信号转换成基带信号之后,接收机转入框624,其中,从接收信号中去除保护间隔。如前讨论OFDM发射机时所述的那样,插入的保护间隔可以提供多径免疫力。
去除保护间隔之后,接收机转入框630,其中,在ADC中将信号数字化。在将信号数字化之后,接收机转入框632,其中,将信号从一个串行信号转换成多个并行信号。并行信号的数量可以与OFDM系统中的子载波数量一样多,并且通常也相同。
串并转换之后,接收机转入框640,其中,接收机对并行数据执行FFT。FFT将时域OFDM信号转换成频域内的调制子载波。
接收机转入框650,其中,对来自FFT输出的至少一些调制子载波进行解调。接收机通常对分配给与接收机之间的通信链路的子载波进行解调,还解调未分配的子载波。
然后,接收机转入框660,其中,检测未分配子载波,以提供噪声和干扰估计。如果该子载波是处于全系统范围内未分配状态的子载波,那么,检测到的输出表示该子载波频带的本底噪声的估计。
然后,接收机转入框670,更新存储器中存储的噪声加干扰和本底噪声估计。如前所述,接收机可以存储预定数量的最新确定的噪声加干扰估计,并对这些估计值求平均。同样,接收机可以确定预定数量的最新确定的本底噪声估计的平均值。
接收机转入框680,其中,将噪声估计传送给发射机。例如,如果该接收机是终端接收机,那么,终端接收机可以将该噪声估计传送给基站收发机中的发射机。终端接收机也可以先将噪声估计传送给相关联的终端发射机。然后,该终端发射机可以将噪声估计传输给基站接收机。基站接收机再将噪声估计传送给基站发射机。基站发射机可以使用噪声估计来调整由发射机在与该噪声估计向对应的子载波上发射的功率电平。
基站接收机同样可以首先使用基站发射机将该噪声估计传输给终端接收机,再将收到的噪声估计传送给终端发射机。
在框690中,接收机部分地基于用未分配子载波确定的噪声估计,确定后续接收符号的信号质量。例如,接收机估计未分配子载波的噪声加干扰。在下一符号周期中,接收机可以通过相同的以前未分配的子载波,接收符号。然后,接收机能够部分地基于先前确定的噪声估计,确定信号质量,如C/I或SINR。同样,当接收机确定本底噪声估计时,接收机能够确定在相同子载波上接收的后续符号的SNR。
由于未分配子载波的数量和位置通常随机地或伪随机地变化,所以,接收机能够周期性地更新OFDM系统中各子载波频带的噪声加干扰和本底噪声的估计值。因此,接收机能够产生和更新噪声加干扰和本底噪声的估计值,并将其传送到发射机级,作为功率控制闭环的一部分。此外,子载波调度模块可以使用噪声加干扰和本底噪声估计值,确定子载波分配。
图7是子载波调度方法700的流程图,该方法700可以实现在发射机(如图3的300)或接收机(如图4的400)中。也可以将方法700用作功率控制环路的一部分。在一个实施例中,方法700实现在基站接收机中,如图2的400d。基站接收机可以确定子载波调度,并将子载波分配信息传送到终端发射机。例如,在下一帧边界处,终端发射机可以执行更新后的子载波分配。
方法700开始于框702,其中,接收机确定噪声等级。噪声等级可以是用图6所示方法确定的噪声加干扰估计值。或者,当系统同步时,噪声等级可以是用图6所示方法确定的本底噪声估计值。
确定噪声等级702之后,接收机转入框704,确定总功率电平。可以使用总接收功率的估计值,确定总功率电平。例如,使用检测分配给通信链路的子载波中的接收功率的检测器,可以估计总功率电平。或者,由于分配给通信链路的子载波不必处于连续频带内,所以,可以用在各已分配子载波中检测到的接收功率,估计总功率电平。例如,可以将功率确定为各子载波功率的均方根(RMS),或为子载波信号量值的平方之和的平方根。功率控制环路可以试图将总功率维持在预定的接收功率范围内。因此,如果总功率达到预定的最大接收功率Pmax,则功率控制环路不会请求发射机增加发射功率。相反,如果总功率降低到最小接收功率Pmin,则功率控制环路不会请求发射机进一步降低发射功率。
确定总功率(也被称为总接收功率、累计接收功率或接收功率)之后,接收机转入框706。在框706中,接收机确定对于每个已分配子载波的接收功率与噪声的比值RPOT。如果接收机实现的检测器确定每个子载波的功率,那么,该子载波的RPOT是该子载波中的接收功率除以该子载波中的噪声等级。或者,可以将已分配子载波的平均RPOT值确定为总功率除以所有子载波中的总噪声。可以将总噪声确定为各子载波噪声估计的RMS值,或为子载波噪声估计大小的平方之和的平方根。所确定的RPOT通常用分贝表示(dB),功率控制环路试图将RPOT值维持在预定范围之内。例如,该预定范围可以以预定门限RPOTTH为中心,在该预定门限之上和之下的变化预定范围是Δ。因此,功率控制环路试图将RPOT维持在范围RPOTmin、(RPOT-Δ)至RPOTmax、(RPOT+Δ)。例如,预定范围Δ可以是1dB、2dB、3dB、6dB、9dB、10dB、20dB或其他值。
确定平均RPOT值或各RPOT值之后,接收机转入决策框710和750。方法700中描述的从决策框710和750引出的两条独立分支或路径并行出现。但是,这两条路径也可以并行或串行地执行。如果串行地执行,对于先执行哪条独立路径没有明显的优先选择。在有些应用中,先执行这两条路径中的某一条可能是有利的。
该方法的第一分支用于确定是否应该将附加的子载波分配给通信链路。可以向通信链路增添附加子载波的一个原因在于:尽管接收功率已经处于最小值,但各子载波中的SNR超过预期范围。因此,可以使用较低的子载波功率,而不会导致较低的CCI,或服务质量的明显降低。
从决策框710开始,接收机首先确定总功率P是否小于或等于预定最小功率Pmin。如果否,则接收机转入框790,于是方法700的该分支结束。但是,如果总功率P小于或等于预定最小功率,则接收机转入决策框720。
在决策框720中,接收机确定当前分配给通信链路的子载波的数量N是否小于可分配给通信链路的子载波的最大数量Nmax,Nmax的值通常小于或等于通信系统中可用子载波的总数量。如果N不小于Nmax,则接收机转入框790,于是方法700的该分支结束。如果N小于Nmax,则接收机转入决策框730。
在决策框730中,接收机判断RPOT是否大于RPOTmax。如果否,则接收机转入框790,于是方法700的该分支结束。但是,如果RPOT大于RPOTmax,则接收机转入框740。
在框740中,接收机将一个附加的子载波分配给通信链路。接收机可以通过向系统控制器传送用于增加通信链路中的子载波数量的请求,分配该子载波。然后,系统控制器可以将该子载波分配给通信链路。基站发射机可以向终端接收机广播一条具有更新后的子载波分配的消息。终端接收机恢复更新后的子载波分配,并在终端发射机的子载波分配模块中使用它。响应于更新后的子载波分配,终端发射机可以调整子载波数据的编码速率。例如,发射机可以在每个子载波中维持恒定的符号速率。因此,当已分配子载波数量增加时,用于每个子载波的编码速率降低,从而维持恒定的符号速率。降低的编码速率,例如,从二分之一速率降低到三分之一速率,对应于较强的编码,因此对应于较大的编码增益。
可以使用预定的跳频序列来确定子载波的身份标识,或可以随机地或伪随机地确定子载波的身份标识。例如,分配与任何当前已分配子载波都不相邻的子载波从而增加通信链路中的频率分集可能是有利的。分配给通信链路的子载波的数量的增加会降低每个子载波的平均功率,因此会降低其他用户经历的干扰。在分配附加子载波之后,接收机转入框790,于是方法700的该分支结束。
方法700的第二分支用于判断是否应当将较少的子载波分配给通信链路。方法700的第二分支开始于决策框750。在决策框750中,接收机判断总功率P是否大于或等于预定的最大接收功率Pmax。如果否,则接收机转入框790,于是方法的该分支结束。
但是,如果P大于Pmax,则接收机转入决策框760。在决策框760中,接收机判断当前分配给通信链路的子载波的数量是否大于1。当前分配的子载波的数量必须大于1,因为方法700的该分支判断是否需要减少已分配子载波的数量。如果子载波的数量不大于1,减少分配的子载波的数量将会取消该通信链路。因此,如果当前已分配子载波的数量不大于1,则接收机转入框790,于是方法700的该分支结束。
如果当前已分配子载波的数量大于1,则接收机转入决策框770。在决策框770中,接收机判断RPOT是否小于RPOTmin。如果否,每个子载波中的SNR处于预期范围之内,因此,不期望改变子载波分配。如果RPOT不小于RPOTmin,则接收机转入框790。在框790中,方法700的该分支结束。
但是,如果RPOT小于RPOTmin,则接收机转入框780。在框780中,接收机从通信链路中收回一个子载波。也就是说,分配给通信链路的子载波的数量减1。分配给通信链路的子载波数量的减少,使得各子载波中的功率增加,而不增加总功率。
再将更新后的子载波分配传送给发射机。发射机也可以增加编码速率,以响应于分配给通信链路的子载波数量的减少。因此,发射机继续维持各子载波上恒定的符号速率。
尽管方法700被描述为子载波调度方法,但方法700也可用作功率控制方法。当接收功率处于最小值而RPOT大于预定最大值时,方法700将附加的子载波分配给通信链路。将附加的子载波分配给通信链路的效果是增加RPOT,而不改变总接收功率。RPOT的降低导致使用相同子载波的其他通信链路的干扰降低。
相反,当接收功率处于最大值而RPOT小于预定最小值时,该方法从通信链路中收回子载波。通过减少已分配子载波的数量,可以在给定相同接收功率的情况下提供RPOT。
图8是子载波调度器的功能框图,它实现为接收机(如图4A所示的接收机)的一部分。在图8所示的实施例中,检测器450的输出端连接到噪声估计器810。在图4A所示的实施例中,处理器460和存储器470执行噪声估计器810的功能。
噪声估计器810监视子载波分配,并从未分配的子载波中读取检测功率。噪声估计器810还对检测器输出执行各种后续的信号处理。例如,噪声估计器810可以将检测值存入存储器470或噪声估计器810的专用存储器(未显示)中。噪声估计器810可以存储每个信道的噪声加干扰和本底噪声的一个或多个噪声估计。此外,噪声估计器810可以对多个噪声估计求平均,从而得到该子载波频带的平均噪声估计。
检测器450的输出端还连接到SNR确定模块820。SNR确定模块820也连接到噪声估计器810。SNR确定模块820被配置为确定接收信号的SNR或SINR。SNR确定模块820可以从检测器450获取每个子载波中的信号功率。因此,SNR确定模块820可被配置为确定接收信号的总功率。可以从噪声估计器810获取噪声值,包括本底噪声和噪声加干扰。
SNR确定模块820可被配置为确定各已分配子载波以及总的接收信号的期望比值。因此,SNR确定模块820可以确定已分配子载波的RPOT值。在一个实施例中,SNR确定模块820部分地基于SNR,计算RPOT值。在另一实施例中,SNR确定模块820部分地基于SINR,计算RPOT值。
子载波调度器830连接到噪声估计器810和SNR确定模块820。子载波调度器830能够使用从噪声估计器810和SNR确定模块820获取的噪声、功率和RPOT值,来确定是否应当将附加的子载波分配给通信链路,或者,是否应当从通信链路中收回子载波。
处理器460及其关联的存储器470连接到噪声估计器810、SNR确定模块820和子载波调度器830。处理器460可被配置为执行与噪声估计器810、SNR确定模块820和子载波调度器830相关的一些或全部功能。此外,处理器460可以被配置为将前述模块确定的一些或全部值传送给后面的模块。例如,处理器460可以向本地发射机传送一条指令,以增加或降低子载波的数量。然后,本地发射机可以将该消息传送给子载波分配模块,后者被配置为跟踪以及向特定通信链路分配子载波。
对于该接收机是基站接收机的情况,可以将来自通信链路的增加或减少子载波数量的指令传送给子载波分配模块,后者使用预定的跳频序列,为终端确定新的子载波分配。然后,可以将新的子载波分配传送给终端。然后,终端可以在下一跳频边界处实现该新的子载波分配。
上面结合各种设备或部件描述了电连接、耦合和连接。这些连接和耦合可以是直接的,也可以是间接的。第一设备和第二设备之间的连接可以是直接连接,也可以是间接连接。间接连接可以包括插入的部件,该插入部件对从第一个设备到第二个设备的信号进行处理。
本领域技术人员应当理解,可以使用多种不同技术和方法表示信息和信号。例如,在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或者上述的任意组合来表示。
本领域技术人员还会明白,这里结合所公开的实施例描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以电子硬件、计算机软件或二者的结合来实现。为了清楚地示出硬件和软件之间的可交换性,以上对各种示例性的组件、框、模块、电路和步骤均以其功能性的形式进行总体上的描述。这种功能性是以硬件实现还是以软件实现依赖于特定的应用和整个系统所施加的设计约束。熟练的技术人员能够针对每个特定的应用以多种方式来实现所描述的功能性,但是这种实现的结果不应解释为导致背离本发明的范围。
利用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程的逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者它们之中的任意组合,可以实现或执行结合这里公开的实施例描述的各种示例性的逻辑框图、模块和电路。通用处理器可能是微处理器,但是在另一种情况中,该处理器可能是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能被实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或者更多结合DSP核心的微处理器或者任何其他此种结构。
结合这里公开的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或者这二者的组合。软件模块可能存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其他形式的存储媒质中。一种典型存储媒质与处理器耦合,从而使得处理器能够从该存储媒质中读信息,且可向该存储媒质写信息。在替换实例中,存储媒质是处理器的组成部分。处理器和存储媒质可能存在于一个ASIC中。该ASIC可能存在于一个用户站中。在一个替换实例中,处理器和存储媒质可以作为用户站中的分立组件存在。
提供所述公开的实施例的上述描述可使得本领域的技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说,这些实施例的各种修改是显而易见的,并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。因此,本发明并不限于这里示出的实施例,而是与符合这里公开的原理和新颖特征的最广范围相一致。
Claims (31)
1、一种在正交频分复用(OFDM)系统中对子载波进行调度的方法,该方法包括:
确定已分配子载波的信噪比;以及
确定接收机处的总接收功率;
确定当前已分配子载波的数量;以及
至少部分地基于所述信噪比、总接收功率和当前已分配子载波的数量,调整已分配子载波的数量。
2、如权利要求1所述的方法,其中,确定所述信噪比包括:
确定子载波频带中的接收功率;
在与所述子载波频带相对应的子载波处于未分配状态的至少一个时间段内,确定所述子载波频带中的噪声估计;以及
确定所述子载波频带中的所述接收功率与所述噪声估计的比值。
3、如权利要求2所述的方法,其中,在所述子载波处于局部未分配状态的至少一个时间段内,确定所述噪声估计。
4、如权利要求2所述的方法,其中,在所述子载波处于全系统范围内未分配状态的至少一个时间段内,确定所述噪声估计。
5、如权利要求1所述的方法,其中,所述信噪比包括信号与本底噪声比。
6、如权利要求1所述的方法,其中,所述信噪比包括信号与噪声加干扰比。
7、如权利要求1所述的方法,其中,所述信噪比包括所有当前已分配子载波频带内的平均信噪比。
8、如权利要求1所述的方法,其中,调整包括:
如果所述总接收功率小于最小总接收功率、当前已分配子载波的数量小于链路中子载波的最大数量并且所述信噪比大于预定的最大信噪比,则增加当前已分配子载波的数量。
9、如权利要求1所述的方法,其中,调整包括:
如果所述总接收功率大于最大总接收功率、当前已分配子载波的数量大于1并且所述信噪比小于预定的最小信噪比,则减少当前已分配子载波的数量。
10、一种在正交频分复用(OFDM)系统中对子载波进行调度的方法,该方法包括:
确定收到的OFDM信号中的已分配子载波的信噪比;
判断所述信噪比是否在预定范围之内;
确定接收机处的总接收功率;
确定当前已分配子载波的数量;以及
至少部分地基于所述信噪比是否在所述预定范围之内、所述总接收功率和当前已分配子载波的数量,对从终端到基站的通信链路的子载波的数量进行调度。
11、如权利要求10所述的方法,其中,对子载波的数量进行调度包括:
如果所述总接收功率小于最小总接收功率、当前已分配子载波的数量小于子载波的最大数量并且所述信噪比大于预定的最大信噪比,则增加当前已分配子载波的数量。
12、如权利要求10所述的方法,其中,对子载波的数量进行调度包括:
如果所述总接收功率大于最大总接收功率、当前已分配子载波的数量大于1并且所述信噪比小于预定的最小信噪比,则减少当前已分配子载波的数量。
13、一种在正交频分复用(OFDM)系统中用于对子载波进行调度的装置,该装置包括:
噪声估计器,被配置为估计子载波频带中的噪声等级;
信噪比确定模块,连接到所述噪声估计器,并且被配置为确定所述子载波频带中的信噪比和接收机处的接收功率;以及
子载波调度器,连接到所述信噪比确定模块,所述子载波调度器被配置为:至少部分地基于所述信噪比是否在预定范围之内和所述接收机处的所述接收功率,对子载波的数量进行调度。
14、如权利要求13所述的装置,其中,所述信噪比确定模块被配置为确定信号与本底噪声比。
15、如权利要求13所述的装置,其中,所述信噪比确定模块被配置为确定信号与噪声加干扰比。
16、如权利要求13所述的装置,其中,如果所述接收功率小于最小接收功率、当前已分配子载波的数量小于子载波的最大数量并且所述信噪比大于预定的最大信噪比,则所述子载波调度器增加子载波的数量。
17、如权利要求13所述的装置,其中,如果所述接收功率大于最大接收功率、当前已分配子载波的数量大于1并且所述信噪比小于预定的最小信噪比,则所述子载波调度器减少已分配子载波的数量。
18、一种在正交频分复用(OFDM)系统中用于对子载波进行调度的装置,该装置包括:
检测器,被配置为确定接收功率;以及
处理器,与所述检测器相连,并且被配置为:确定子载波频带中的信噪比,以及,至少部分地基于所述信噪比、所述接收功率和当前已分配子载波的数量,调整已分配子载波的数量。
19、如权利要求18所述的装置,其中,所述处理器被配置为:如果所述接收功率小于最小接收功率、当前已分配子载波的数量小于子载波的最大数量并且所述信噪比大于预定的最大信噪比,则增加子载波的数量。
20、如权利要求18所述的装置,其中,所述信噪比确定模块被配置为确定信号与本底噪声比。
21、如权利要求18所述的装置,其中,所述信噪比确定模块被配置为确定信号与噪声加干扰比。
22、如权利要求18所述的装置,其中,所述处理器还被配置为:如果所述接收功率大于最大接收功率、当前已分配子载波的数量大于1并且所述信噪比小于预定的最小信噪比,则减少已分配子载波的数量。
23、一种在正交频分复用(OFDM)系统中确定子载波分配的装置,该装置包括:
用于确定已分配子载波的信噪比的模块;以及
用于确定接收机处的总接收功率的模块;
用于确定当前已分配子载波的数量的模块;以及
用于至少部分地基于所述信噪比、总接收功率和当前已分配子载波的数量,调整已分配子载波数量的模块。
24、如权利要求23所述的装置,其中,所述用于确定信噪比的模块包括:
用于确定子载波频带中的接收功率的模块;
用于在与所述子载波频带相对应的子载波处于未分配状态的至少一个时间段内,确定所述子载波频带中的噪声估计的模块;以及
用于确定所述子载波频带中的所述接收功率与所述噪声估计的比值的模块。
25、如权利要求24所述的装置,其中,所述用于确定噪声估计的模块在所述子载波处于局部未分配状态的至少一个时间段内,确定所述噪声估计。
26、如权利要求24所述的装置,其中,所述用于确定噪声估计的模块在所述子载波处于全系统范围内未分配状态的至少一个时间段内,确定所述噪声估计。
27、如权利要求23所述的装置,其中,所述信噪比包括信号与本底噪声比。
28、如权利要求23所述的装置,其中,所述信噪比包括信号与噪声加干扰比。
29、如权利要求23所述的装置,其中,所述信噪比包括所有当前已分配子载波频带内的平均信噪比。
30、如权利要求23所述的装置,其中,所述调整模块包括:
如果所述总接收功率小于最小总接收功率、当前已分配子载波的数量小于链路中子载波的最大数量并且所述信噪比大于预定的最大信噪比,则增加当前已分配子载波数量的模块。
31、如权利要求23所述的装置,其中,所述调整模块包括:
如果所述总接收功率大于最大总接收功率、当前已分配子载波的数量大于1并且所述信噪比小于预定的最小信噪比,则减少当前已分配子载波数量的模块。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US47072703P | 2003-05-14 | 2003-05-14 | |
US60/470,727 | 2003-05-14 | ||
US10/809,605 | 2004-03-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1823278A CN1823278A (zh) | 2006-08-23 |
CN100516908C true CN100516908C (zh) | 2009-07-22 |
Family
ID=36923834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004800200638A Expired - Lifetime CN100516908C (zh) | 2003-05-14 | 2004-05-14 | Ofdm系统中的功率控制和调度 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100516908C (zh) |
ZA (1) | ZA200509156B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101340413B (zh) * | 2007-07-05 | 2011-12-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种解决ofdma系统终端功率谱密度不可控的方法 |
CN101409702B (zh) * | 2007-10-08 | 2011-11-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种发送方选择无线资源块偏移量的方法 |
WO2009117874A1 (en) | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Reduction of out-of-band emitted power |
JP5475760B2 (ja) | 2008-06-24 | 2014-04-16 | アップル インコーポレイテッド | セルラ・ネットワーク内のマルチユーザ・アンテナ・ビーム形成をサポートするシステムおよび方法 |
US8218969B2 (en) * | 2009-03-18 | 2012-07-10 | Cisco Technology, Inc. | OFDM transponder interface with variable bit transfer rate in optical communications systems |
CN101521905B (zh) * | 2009-04-03 | 2011-06-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 分扇区调整底噪的方法与装置 |
WO2011117680A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-29 | Nokia Corporation | Method and apparatus for providing machine-to-machine communication in a wireless network |
WO2016084297A1 (ja) * | 2014-11-24 | 2016-06-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 通信装置及び通信方法 |
US10159050B2 (en) * | 2016-07-05 | 2018-12-18 | Gogo Llc | Multi-carrier power pooling |
-
2004
- 2004-05-14 CN CNB2004800200638A patent/CN100516908C/zh not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-11-11 ZA ZA200509156A patent/ZA200509156B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1823278A (zh) | 2006-08-23 |
ZA200509156B (en) | 2007-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1823485B (zh) | Ofdm系统中的干扰和噪声估计 | |
EP3106889B1 (en) | Power control and scheduling in an ofdm system | |
JP3875369B2 (ja) | 移動データ通信方法および装置 | |
EP1526674B1 (en) | Method for subcarrier allocation and for modulation scheme selection in a wireless multicarrier transmission system | |
CN101855843A (zh) | 持久性资源分配 | |
WO2006020032A1 (en) | Rate prediction in fractional reuse systems | |
EA020186B1 (ru) | Устройство радиопередачи, управляющее устройство, система радиосвязи и способ связи | |
CN101998286A (zh) | 无线广播网络中的局域和广域传输 | |
CN101124795A (zh) | 无线通信系统中的受约束跳频 | |
CN100516908C (zh) | Ofdm系统中的功率控制和调度 | |
KR100566273B1 (ko) | 주파수 도약 직교주파수분할다중화 시스템에서의 간섭회피 데이터 전송 방법 | |
KR20060031859A (ko) | 무선 셀들로 분할된 무선 통신 시스템을 동기화하는 방법 | |
KR20100064559A (ko) | 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동 통신 시스템 및 그의 적응적 파일럿 부반송파 할당 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1090427 Country of ref document: HK |
|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1090427 Country of ref document: HK |
|
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20090722 |