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CN1762117B - 降低通信系统中共信道干扰的方法和设备 - Google Patents

降低通信系统中共信道干扰的方法和设备 Download PDF

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CN1762117B
CN1762117B CN200480007030.XA CN200480007030A CN1762117B CN 1762117 B CN1762117 B CN 1762117B CN 200480007030 A CN200480007030 A CN 200480007030A CN 1762117 B CN1762117 B CN 1762117B
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Abstract

下行链路帧(401)被分成尺寸相同的资源块(403，405，407)，各个共信道扇区被调度为在其分配的资源块的起始传输。到特定扇区内远程单元的传输仅在特定资源块内发生，直到已经使用了所有的N个资源单元的点。超过该点时，额外的传输被调度在分配给其他扇区的资源块的末端传输。

Description

降低通信系统中共信道干扰的方法和设备
技术领域
本发明通常涉及通信系统，更具体涉及降低此种通信系统中共信道干扰的方法和设备。
背景技术
干扰通常妨碍了通信系统的性能。通信系统用户经常遇到的一种干扰类型是由其他用户传输所产生的干扰。这通常是因为许多用户在相同信道(例如频带、时隙、或扩频码)内传输引起的，并被称为共信道干扰。为降低共信道干扰，许多通信系统采用信道复用模式，其中相邻发射机在不同信道上发射。然而，由于频谱价格，未来通信系统的特征是，会导致共信道干扰电平显著增加的密集复用模式。
已经建议了多种方法来处理通信系统中严重的共信道干扰，尤其是在蜂窝通信系统中。可使用信号扩展方法(例如直接序列扩频)提供优于共信道干扰的处理增益，但这限制了可以支持的数据速率。此外，建议了动态信道分配方法，但这些方法难以实现，因为它们要求监测信道质量、信道可用性，还要求在不同基站之间建立通信链路从而可以控制和监测信道分配处理。此外，由于蜂窝系统从以电路操作为中心发展到以分组操作为中心，在任意给定小区的信道使用模式变得更加具有动态性，因此导致进一步的实施难度(例如信道使用比信道分配处理响应时间变化更快，从而使得信道分配处理实际上没有效果)。因此，需要一种能减少动态干扰环境中共信道干扰的方法和设备，同时无需建立不同小区基站之间的通信就可以实现。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的通信系统的框图。
图2显示了用于图1通信系统的典型信道复用模式。
图3显示了用于图1通信系统的典型信道复用模式。
图4显示了根据本发明优选实施例的干扰避免。
图5显示了根据本发明优选实施例的干扰避免。
图6是根据本发明优选实施例的图1基站的框图。
图7是显示根据本发明优选实施例的图6基站操作的流程图。
图8-10显示了根据本发明优选实施例的干扰避免。
图11显示了用于典型IFDMA系统的代码树结构。
图12显示了根据本发明优选实施例的代码树结构的划分。
图13是显示根据本发明优选实施例的图6基站操作的流程图。
图14显示根据本发明的OFDM时间-频率网格以及包含K子载波和L时间间隔的时间-频率元素。
图15显示根据本发明的TFE的配置例子。
图16显示本发明应用到上行链路干扰避免的例子。
具体实施方式
为了解决上述需求，在此提供一种避免共信道干扰的方法和设备。根据本发明的优选实施例，下行信道帧被分为大小相似的资源块，各个共信道扇区被调度为从其各自分配的资源块的起始传输。到特定扇区移动单元的传输仅在特定资源块内发生，直到该资源块不再能支持到其他移动单元的通信的点。超过该点，到其他移动单元的额外传输被调度在分配给该其他扇区的资源块的末端传输。
和现有技术的干扰避免技术比较，上述传输技术大大降低了共信道干扰。同时还消除了不同发射机相互之间通信从而协调它们的传输时间的需求。
本发明包括一种干扰避免方法，该方法包括步骤将帧的至少一部分划分为多个资源块，每个资源块能支持到多个远程单元的传输，并且对于特定扇区，调度到远程单元的传输在该扇区资源块的起始开始，直到该资源块不能再支持任何更多传输的点，超过该点时，将额外传输调度到分配给其他扇区的资源块内传输。
本发明还包括一种通信系统内的千扰避免方法。该方法包括步骤将一帧的至少一部分分为多个资源块，并将通信系统内的各个扇区分配给特定的资源块。对于一个特定扇区，将N个传输分配给该扇区的资源块，而将N+1传输被分配在另一个扇区的资源块内发生。
本发明还包括一种设备，该设备包括多个扇区以及一个基站控制器，基站控制器将一帧的至少一部分分为多个资源块，并将通信系统内的各个扇区分配到特定的资源块，其中对于特定扇区，基站控制器调度到远程终端的传输在该扇区资源块的起始开始，直到该资源块不再能支持进一步传输的点，超过该点时，控制器将额外的传输调度在分配给其他扇区的资源块内传输。
现在回到附图，其中相同数字表示相同组件，图1是根据本发明优选实施例的通信系统100的框图。通信系统100包括多个基站101，102，以及多个移动或远程单元107，108。正如所知的，基站101和102分别通过下行链路通信信号103和104与远程或移动单元通信。以类似方式，移动单元107和108分别通过上行链路通信信号105和106与基站101和102通信。在本发明优选实施例中，通信系统100使用任意多种通信系统协议，诸如但不限于，码分多址(CDMA)系统协议，时分多址(TDMA)(诸如全球移动通信系统(GSM))系统协议，或下一代系统协议，例如正交频分复用(OFDM)，交织频分多址(IFDMA)或它们的组合。不管通信系统100使用的系统协议，在优选实施例中，假定系统100内的所有基站都是同步的(例如和公共时间基准同步)，从而它们的帧周期至少都是粗略对准的。该事件同步最大化了下述用于降低干扰的基于时域的技术的有效性。然而在替换实施例中，异步小区也可以使用本发明，即使下述技术对异步小区的使用不很敏感。
为简化起见，在下面的说明中，给出关于下行链路传输的本发明的不同实施例。然而，本领域普通技术人员会认识到，下面给出的不同实施例能够应用到上行链路传输，同样当应用后，能有效避免上行链路的干扰。
如上所述，当下行链路通信信号103和104使用相同信道资源时通信系统100内可能会发生干扰。为解决该问题，通常使用频率复用模式，在此相邻小区/扇区使用不同的频率(在小区具有方向性扇区情形中有方向性传输。注意，可将具有全向天线的小区视为只有一个扇区的小区)。不同的频率和方向性传输极大降低了远程单元可见的干扰功率。对于期望小区/扇区中的远程单元，主要的干扰是在相同频率上向远程用户传输的相邻基站。这在图2中显示出来。更具体的，图2显示了1-小区，6-扇区，2-频率(1，26，2)复用设计。对于所描绘(1，6，2)的复用设计，标记S1，S2和S3的扇区使用相同的信道(频率或代码)集传输。可以看出对于(1，6，2)复用模式，每个移动单元(特别是接近小区边缘的)经历来自两个主要相邻共信道小区/扇区的共信道干扰。例如，图2的移动单元250正接收从基站201在扇区S1传输的期望信号。然而，由于用于扇区传输的方向性天线实际上不能将信号能量辐射完全限制在图2所示60度角扇形宽度内，移动单元250还接收来自基站204在扇区S2传输的共信道干扰信号，并接收来自基站205在扇区S3传输的共信道干扰。这些干扰信号和期望信号强度几乎相同，因为移动站250和各个基站201，204和205之间的距离几乎相同。图2的剩余共信道扇区对于移动单元250不是主要的干扰，因为它们相对较远的距离和/或它们传输的方向性特征。类似的，可以观察到，移动单元251从基站204的扇区S3以及从基站203的扇区S2接收严重的共信道干扰。
如上所述，给定频谱价格，未来通信系统的特征在于，甚至更密集复用模式也会导致共信道干扰电平的极大增加。这在图3所述的(1，3，1)复用模式中显示出来。如图所示，所有扇区在传输时使用相同的信道集。对于(1，3，1)复用模式，各个移动单元(特别是接近小区边缘的)经历来自两个到四个主要的相邻共信道小区/扇区的共信道干扰。例如，如果移动单元353在图3所示位置位于扇区S1，主要的共信道干扰是S2和S3的303，而S2的302和S3的04也是潜在的主要干扰者。对于移动单元350，主要的干扰者包括S2的301(小区内干扰)，S3的304以及S2的303。
因此，可以看出对于(1，6，2)复用模式，各个移动单元经历来自两个主要相邻共信道小区/扇区的共信道干扰。对于(1，3，1)复用模式，各个移动单元经历来自两个到四个主要相邻共信道小区/扇区的共信道干扰。为了解决这一问题，在本发明优选实施例中，下行链路帧的至少一部分被分为尺寸大小基本相同的资源块，并将各个共信道扇区调度为从其各自分配的资源块的起始开始传输。资源块可被看作资源单元(资源单元)的组，例如在使用时域干扰避免的系统中逻辑相邻的时隙，或使用频域干扰避免的系统中逻辑相邻的频率子信道(例如在诸如OFDM的多载波调制系统中的子载波)，或使用码域干扰避免的系统中逻辑相邻的正交码或扩频码，或本领域已知的更加普遍的逻辑相邻时间、频率、代码或其他资源的任意组合。更广泛的，在本发明优选实施例中，资源块是从包含逻辑信道、IFDMA chanellization代码、时隙、频率子信道、正交代码以及扩展代码任意组合的组中取出的块。
对于(1，3，1)和(1，6，2)复用模式，资源块的数目等于小区内相同频率扇区的数目。在图4中显示出具有每小区三个共信道扇区的(1，3，1)和(1，6，2)复用模式。
显然，下行链路帧401被分为多达M个(其中对于(1，3，1)和(1，6，2)复用，M＝3)特定资源块403，405，407。期望但不要求，每个资源块包含几乎相同数目的资源单元。因此，对于(1，3，1)和(1，6，2)复用模式，显示下行链路资源单元的期望总数是MN，或在该例中是3N。然而，如果例如资源单元总数不是3的倍数，可使用非均匀大小的资源块。
即使各个资源块具有不同大小，为简化说明起见，在各个资源块中提供N个资源单元。同样，为简化说明，整个帧都被分成资源单元，然而，正如下面所清楚的，整个帧无需被分为资源块。通常，还可以提供帧的某些额外部分(例如同步信息等)。
在本发明优选实施例中，给通信系统100内各个扇区分配帧401内特定资源块403，405，407用于下行链路传输。到特定扇区内移动单元的传输仅在特定资源块内发生，直到使用了所有N个资源单元的点为止。在该点之外，将额外传输调度为在分配给其他扇区的资源块的末端传输。对于该特定例子，S1(分配到块403)内最初两个额外传输被调度在资源块405和407的末端传输。接下来S1的额外传输被调度在另两个资源块405和407末端之前的一个资源单元传输等等。注意到额外传输可能使得必要时绕回到帧的起始或末端(例如来自S1的第2N+1个传输在帧的最后一个资源单元出现)。替换实施例能使用已知的干扰平均(跳频技术)使额外传输伪随机的分布在整个其他资源块上，该技术将额外干扰均匀扩展到其他扇区，但不允许利用优选实施例产生的非均匀干扰，正如后面所述的。
进一步的替换实施例继续在当前资源块末端的额外传输。这是一个简单的结构，维持干扰避免达到填满期望扇区的资源块，但不会将额外传输的干扰均匀分布到其他扇区。另一个替换实施例使用扇区分配资源块的传输顺序，在其中调度额外传输。然而，该配置使得资源块之外的第一额外传输和另一资源块的第一传输相互干扰。
应当注意到，虽然可将一个资源单元等同于到特定移动单元的传输，到移动单元的传输无需出现在连续帧的相同资源单元中，而是可能出现在该帧的多个资源单元上。因此，以调度的资源单元数查询准备传输的数据量更为精确。这在图5中显示。
参考图5，假定N+4是调度扇区S1传输的资源单元的数目。调度在资源块1中传输前N个资源单元(资源单元(1，1)到资源单元(1，N))，而调度剩余的4个资源单元按照以下顺序占用资源单元：(2，N)，(3，N)，(2，N-1)以及(3，N-1)。因此，如果共信到扇区S2和S3负荷较少，仍然可以维持理想的干扰避免(小区内部和小区之间干扰)。同样，来自S1的干扰在S2和S3之间平均分布。当其他共信道扇区/小区S2和S3的负载增加到33％以上时，不能完全避免干扰。然而，通过在提议的方法中使用的顺序调度可使经历干扰的资源单元的数目保持较少。
和现有技术干扰避免技术相比，上述传输技术极大的降低了共信道干扰。此外，避免了为协调传输调度而需要不同发射机相互通信的需求。
应当注意到，使用上述干扰避免方案，距离扇区分配资源块起始近的传输(资源单元)(S1的资源单元(1，1)，S2的资源单元(2，1)，S3的资源单元(3，1))和那些在分配的资源块末端的传输相比具有较高的不受干扰的可能性。通常，随着其在帧内位置的不同，调度资源单元的期望干扰电平也不同。例如，期望接近扇区资源块起始的资源单元和那些接近资源块末端的相比，与统计较低的干扰电平(或较高的链路质量)相关联。帧上干扰的期望变化可被用于在所有在该帧内调度的传输中改变帧内特定传输的位置、调制和/或编码方案(AMC级别)、扩频因子或传输功率电平。
在本发明替换实施例中，这些起始的资源单元被用于承载关键的系统信令/消息，诸如控制信道，高优先级延迟敏感数据信道等，因为接近扇区资源块起始的资源单元的期望干扰电平较低。控制信道的较高可靠性是有利的，因为这些信道必须被正确解码，从而用于正确和有效的系统操作。替换的填充映射(例如延迟以及一贯的从左至右填充资源单元)也可以具有或多或少的健壮的资源单元。在替换实施例中，可和本发明一起使用多用户调度算法。在该实施例中，在帧内链路质量上的期望变化被用于改变和资源单元相关的传输特性(例如传输功率、调制和编码级别、扩频因子、到远程单元的调度传输的相对顺序)。
该应当注意到，上述映射可被认为是逻辑映射而非物理时域映射。因此，实际的物理传输映射可以是上述资源单元索引方案的任意1∶1映射(置换)。例如，交织给定资源单元索引的映射可被用于在整个帧上分散各个扇区的传输。对于时域干扰避免策略，该技术可被用于减少S2和S3传输开始的延迟(如果将控制信道或其他延迟敏感信息分配到各个逻辑资源块的高可靠性部分会特别有用)。它还具有和信道编码一起提供更多时间分集的额外优点。对于频域干扰避免策略，不同的共信道扇区使用OFDM或多载波系统中的正交(不同)子载波组。在此情形中，扰乱共信道扇区子载波的物理映射是期望的，从而利用多路径信道的频率分集。
最后，虽然上述例子将帧的下行链路部分分成三个相等时间长度的块，如果已知扇区平均负载的先验或历史信息(即业务量)，可以和各个共信道扇区负载成比例的在共信道扇区之间非均匀的分配下行链路部分。
图6是根据本发明优选实施例的图1的基站的框图。如图所示，基站包括基站控制器601和多个扇区603-609。基站的操作如图7所示。
逻辑流程在步骤701开始，控制器601确定是否存在需要由特定扇区传输的数据，如果没有，逻辑流程返回步骤701。如果控制器601确定需要特定扇区传输数据，逻辑流程继续到步骤703，其中为该扇区确定用于传输的资源块。如上所述，下行链路帧401因为传输目的被分成M个特定的资源块403，405，407。基站600内的每个扇区被指定一个传输下行链路数据的特定资源块。一旦确定了特定资源块，逻辑流程继续到步骤705。可选的，控制器知道扇区的先验资源块分配，因此可以跳过步骤703，逻辑流程从步骤701到步骤705。在步骤705，控制器601确定资源块是否是满的，如果不是，逻辑流程继续到步骤707，在此在资源块预定位置传输数据。然而，如果确定资源块已满，逻辑流程继续到步骤709，其中在另一个扇区资源块预定位置内传输数据。更具体的，如果确定特定扇区资源块已满，控制器使用分配给另外两个扇区的资源块末端的资源单元传送相同的数据量。换句话说，最初两个额外资源单元被调度在另外两个资源块末端，随后的两个额外资源单元被调度在另两个资源块末端之前的一个单元等等。
该处理将额外的资源单元分布在其他资源块中，并调度它们在其他资源块的末端开始，从反方向填充。可以看出，对于(1，6，2)和(1，3，1)的例子，在所有相邻共信道扇区/小区的负载都低于33％的情形中，可以获得理想的干扰避免。
提议的干扰避免方法还可用于时间和频率干扰避免组合。对于二维方法，OFDM时间-频率网格的各个元素可被当作一个资源单元(或若干时间-频率资源组成基本的资源单元)。则S1资源块(或其他组之一)包含这些资源单元的预定集合，以及指定填充它们的顺序的列表。
建议的干扰避免方法还可用于码分多址(CDMA)系统。在此情形中，每个正交码代表一条特定信道，正交码的不同组规定了基本块S1，S2和S3。然而，在码域中使用本方法要求在干扰避免处理中涉及的扇区/小区的扰码相同。同样注意到，在不同扇区中不允许复用(或干扰)导频码，因为这会导致不准确的信道估计。码域干扰避免的限制是因为多路径信道会干扰正交码之间的正交性。结果，即使在相邻扇区或小区中不使用相同的正交码，也会出现某些残留的小区内干扰。
应当注意到，如果该系统采用时分复用或多载波传输技术，CDMA系统也可以使用前述的时域、频域、或时间-频率干扰避免方案。
上述干扰避免的类型(例如时域、频域、时间-频率域等)都可以应用到控制信道和数据信道。控制信道会占用不和数据信道共享的最少尺寸组的资源单元。帧内使用的最小尺寸组的资源单元(即控制信道负载)和帧内调度的用户数目成正比。由于fat pipe复用技术(即在良好条件时试图将帧内所有控制资源分配给单个用户)，即使数据信道负载较大，控制信道通常负载也较少。因此，控制信道干扰避免会特别有利，因为即使在数据信道100％负载时，它也能极大改进控制信道可靠性(因此改进数据信道性能)。
如前所述，控制信道资源块内的某些控制资源单元比起其他的更易干扰。换句话说，在33％负载，可能不存在任何实质干扰，在45％负载，某些资源单元严重的干扰。本发明的期望特征是，用广播用户ID标识的信息能被放在最健壮的控制信道资源单元。此外，如果系统内允许波束成形信道，这些用户能将其控制信息放在较低健壮性的控制信道资源单元中而没有显著影响。
补充例子
上述文字描述了怎样将提议的干扰避免方法应用到整个帧、或帧的子集中，例如控制信道或数据信道。在此部分中，提供补充例子来说明根据本发明优选实施例，在帧的多条信道上执行干扰避免的若干方式。这些例子是为了进行说明而非将本发明的范围限制在下述的特定例子上。
第一个例子在帧的两条信道上独立的执行干扰避免，即控制信道和数据信道，但对帧的其他信道不使用干扰避免方法。这在图8中显示出来。在该例中，控制信道、数据信道和其他信道在帧中具有分离的位置。结果，一个扇区中的控制信道不会干扰另一个扇区中的数据信道等。对控制信道资源单元和数据信道资源单元分别应用干扰避免，同时其他信道在其预定资源单元内正常传输。具体的，给各个扇区的控制信道、数据信道分配特定资源块。如上所述的填充资源单元。更具体的，如果确定特定扇区的控制信道/数据资源块已满，等分剩余的资源单元并将其调度在分配给另一扇区的控制信道/数据资源块末端传输。此种配置使得即使数据信道是全负载(如前所述)，控制信道也能避免干扰，并且使得当控制信道是全负载时数据信道避免干扰。
在第二个例子中，控制信道和数据信道被分组到用于联合干扰避免目的的单个(联合)资源块中，如图9所示。对于特定扇区，控制信道和数据信道共享特定资源块。然而，因为控制信道的可靠性比数据信道的可靠性更重要，将控制信道分配到联合资源块的最高可靠性部分。例如，可将控制信道映射到具有最低干扰概率的资源单元上(例如从扇区S1的资源单元(1，1)开始)。使用此方法，不同扇区的控制信道从不会相互干扰，但是一个扇区的数据信道会干扰另一个扇区部分或所有的控制信道。
如前所述，无需以线性方式配置信道。上述附图显示出以线性方式配置的信道仅仅是为了便于说明。在实际中，能使用任意可逆时间或时间-频率重映射方案将不同信道的资源单元在帧中分散。应当注意到，导频符号可作为数据信道一部分或“其他信道”一部分或二者的组合来分配。如果将导频看作不参与干扰避免方法的“其他信道”的一部分，则其总是存在，允许移动台即使不传输数据时也能监测信道条件。另一方面，如果将其看作数据信道一部分，帧内传输的导频数目会随着扇区负载而变化。在此情形中，当数据信道上的负载低时会关闭帧某部分的导频。
异步小区
对于采用异步(即非时间对齐)小区的通信系统，难以获得精确的干扰避免，特别是使用上述技术。然而，如果小区之间的定时差不是很大，仍然能够使用时域方案。在此情形中，和同步情形比较，干扰会在更低的系统负载出现。如果小区是完全异步的，则使用频域避免策略。对于子载波之间具有较大隔离电平的多载波系统(例如已知是iDEN的宽带变体的WiDEN或Greenhouse)，缺乏同步几乎没有影响。然而，对于OFDM系统，异步干扰子载波的能量会干扰期望信号的若干子载波。因此，对于OFDM，频域干扰避免方法仍能提供一些益处，但不能完全消除干扰。
对于异步小区，仍可将上述技术应用到诸如(1，3，1)的单个频率复用方案的小区中，避免来自相同小区其他扇区的干扰。在此情形中，能够利用基站知道下一帧各个扇区的负载的事实来避免较高负载时小区内的干扰。基于该知识，可以修改除了基本资源块之外的资源单元的使用顺序。例如，考虑1个小区、3个扇区的复用方案，其中在各个扇区使用相同的RF信道。帧被分成三个不同的资源块S1，S2和S3。每个扇区都被分配S1，S2和S3之一作为其默认资源块，如图3所示。
考虑扇区S1和S2负载大于33％(即它们需要比它们基准资源块中更多的可用资源单元，需要扩展到另一块)而扇区S3负载非常低的情形。利用基站知道各个扇区负载能够避免扇区内干扰，如图10所示。在该例中，扇区S1和S2在资源块S3未用部分的两端开始，从而避免相互干扰以及干扰扇区S3。
IFDMA干扰避免
IFDMA(交织FDMA)是多载波正交多址方案。在IFDMA中，基带信号作为单载波正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制符号流开始。这些符号组成块，这些块在信道代码调制，插入保护时间，滤波(通常用根升余弦滤波器)并传输之前重复L次，其中L是整数。在IFDMA中，不同数据速率用户的传输使用IFDMA信道化码，这些代码是从图11所示的代码树结构分配的。信道化码使得扇区内不同用户的传输正交，从而不产生扇区内干扰。在一个实施例中，为了没有扇区内干扰，如此分配代码，从而当使用某特定代码时，不能使用从该代码到根的路径上的其他代码，也不能使用该代码之下子树上的代码。
参考图11，信道化码，{CL，K}，对应具有IFDMA重复因子L的第K个代码。代码分配，C1，0对应占用整个RF带宽(所有子载波)的用户，而具有代码C8，1的用户占用初始子载波偏移是1、在频域内占用每第8个子载波。扇区能够以任何顺序分配代码并使用该树的任意部分，从而扇区内不同的用户传输相互正交，不产生扇区内干扰。然而，代码分配仅对扇区内干扰避免有效，而不能对抗小区内干扰(来自小区内使用相同RF信道的其他扇区)和小区间干扰。在具有中低负载的同步蜂窝系统(系统中的小区和公共时间基准同步，从而它们的帧周期至少大致对准)中，对代码树结构和代码使用进行额外限制，从而以下建议的干扰避免方法能自动避免扇区内干扰、小区内干扰和小区间干扰。注意到在某种意义上干扰避免是自动的，无需任何基站到基站通信或调度协调。
在多小区情形中的IFDMA干扰避免
如上所述，对于采用1-小区，6-扇区，2-频率复用方案的模型来说，可以看出用户的干扰情况来自两个主要相邻共信道扇区的共信道干扰(特别是对于小区边缘的用户)，而对于1-小区，3-扇区，1-频率复用方案，基站经历来自两个到四个主要的相邻共信道扇区的干扰。对于如上标示的扇区，如果移动单元位于扇区S1，共信道扇区是S2或S3。因此，为避免/最小化三个共信道扇区，S1，S2和S3，之间的干扰，在本发明优选实施例中，通过首先将信道代码树分成图12所示的3个子树来实现干扰避免。子树的根用信道代码C3，0、C3，1和C3，2标示。
在IFDMA中，资源块可被看作一组信道化码，例如IFDMA信道化码树的子树。代码子树的较低部分可被认为是扇区资源块的起始，而代码子树的顶部可被看作扇区资源块末端。每个共信道扇区最初被分配3个资源块(代码子树)之一。基站从它的代码树调度并分配代码给用户。根据以下算法给用户分配代码。
1.需要数据传输信道资源的特定扇区中的用户根据它们的优先级、数据速率、和/或服务质量(QoS)要求分类；
2.高优先级/数据速率/QoS用户由分配有代码子树的扇区，从代码子树较低部分开始分配代码。；
3.如果所有用户都不能从分配有代码子树的扇区分配代码，剩余的用户组成对，给各个用户对分配来自另外两个扇区代码子树(每个代码子树一个用户)的代码，从而分配的代码来自该代码子树的顶部。该处理在另外两个扇区之间均匀分布剩余的用户。
4.在步骤2和3中的代码分配是这样的，扇区内的不同用户传输相互正交，从而不产生扇区内干扰。
图13是显示该处理的流程图。逻辑流程在步骤1301开始，其中特定扇区需要资源的用户按照它们的优先级、数据速率、和/或QoS排序。应当注意到，在所有用户接收相同的优先级的系统中，可以跳过步骤1301，逻辑流程在步骤1303开始。在步骤1303，基站控制器601确定用于传输到特定扇区内用户的资源块。如上所述，IFDMA信道化码树被分成M＝3特定资源块(子树)。基站600内的每个扇区都被分配用于传输数据的特定资源块。一旦确定了特定资源块，逻辑流程进行到步骤1305。可选的，控制器知道用于扇区的先验资源块分配，因此能跳过步骤1303，逻辑流程从步骤1301流向步骤1305。对排序列表中的每个用户执行步骤1305到1309。在步骤1305，确定资源块内满足用户数据要求的信道代码是否可用，如果可用，逻辑流程进行到步骤1307，在此使用来自扇区资源块(代码子树)的代码将数据传输到用户。如上所述，较高优先级的用户由分配有代码子树的扇区从该树较低部分开始分配代码，从而避免扇区内干扰。然而，如果步骤1305没有来自扇区代码子树的可用代码，逻辑流程继续到步骤1309，其中使用来自另一个扇区代码子树的代码传输数据到用户。如上所述，使用这些代码，从而分配的代码来自该代码子树的顶部，避免扇区内干扰。
因此，使用上述代码分配算法，对于所有相邻共信道扇区/小区负载低于33％的情形，可以获得理想的干扰避免(小区内部和小区间干扰)。
当任意共信道扇区的负载大于33％时，分配有来自其他扇区代码树顶部代码的剩余低数据速率用户(在步骤3)和其他扇区用户(分配有从干扰扇区代码到根的路径上的代码以及干扰扇区代码之下子树上的代码的用户)一部分有部分干扰。例如，假定扇区1的用户数据速率要求是Rs/6，Rs/6，Rs/12，以及Rs/12。根据步骤2，较高数据速率用户被分配来自扇区1代码子树的代码C6，0和C6，3。因为没有能避免扇区内干扰的可以分配的S1代码子树的其他代码，根据步骤3，较低数据速率用户被分配代码C12，2和C12，1。因此，如果共信道扇区S2和S3负载较少(＜33％)，仍能维持理想的干扰避免(小区内和小区间干扰)。同样，来自S1的干扰在S2和S3之间均匀分布。当其他共信道扇区/小区S2和S3的负载大于33％时，不能完全避免干扰。然而，通过调度在建议方法中使用的顺序，受干扰影响的资源数目保持在较低水平。
应当注意到，上述干扰避免方案，接近代码子树底部的信道化码相比接近代码子树顶部、在分配块末端的代码具有较高不受干扰(更健壮)的概率，因此被分配给系统关键信令/消息，诸如控制信道，高优先级延迟敏感用户等。
上述例子将代码树分成三个带宽相等的子树。然而，如果知道扇区平均负载的先验或历史信息，可以与它们的负载成比例、在3个共信道扇区中分配代码树。
对于异步小区，建议的方法仍然可以应用到小区中以避免来自相同小区其他扇区的干扰。在此情形中，通过利用基站知道各个扇区的各自负载和高负载扇区能使用分配给低负载扇区代码子树的未用部分，有可能避免较高负载时小区内的干扰。
针对下行链路说明了IFDMA干扰避免技术，以维护应用的连续性。然而，由于它的低峰值平均比(peak-to-average ratio)，IFDMA对于上述链路更有利。在上行链路中，用户使用如上所述扇区确定的信道化码来避免干扰。
图14和15是提供本发明怎样应用到频率维度(特别是OFDM系统)的进一步的说明。图14显示被定义为一个或多个OFDM时间-频率网格逻辑框的时间-频率元素。为清楚起见，在图14中显示的是形成时间-频率元素(TFE)的相邻逻辑框，但实际中，TFE可以是任意相邻或非相邻逻辑框的集合。图15显示若干TFE，特别是跨频率的。每个TFE具有关联的字母标示，例如‘(A)’，‘(B)’等。具有相同标示的所有TFE是相同资源单元(资源单元，如下面定义/说明的)的一部分。注意到该图显示出资源单元的元素不必物理相邻。总计显示了9个不同的资源单元(标示‘(A)’到‘(I)’)，这些一起形成资源块(如后面定义的)。
基于在优选实施例中说明的方法，资源块可被分成3组资源单元。每组资源单元包含3个资源单元，资源单元的填充顺序由本发明决定。例如，标示‘S1’的扇区如果需要可能按照‘(A)’，‘(B)’，‘(C)’，‘(I)’，‘(F)’，‘(H)’，‘(E)’，‘(G)’，‘(D)’顺序填充，而标示‘S2’的扇区可能按照‘(D)’，‘(E)’，‘(F)’，‘(C)’，‘(I)’，‘(B)’，‘(H)’，‘(A)’，‘(G)’顺序填充资源单元，标示‘S3’的扇区可能按照‘(G)’，‘(H)’，‘(I)’，‘(C)’，‘(F)’，‘(E)’，‘(B)’，‘(A)’，‘(D)’顺序填充资源单元。注意到图15中显示的TFE可能仅仅代表系统帧长度的一部分。帧的剩余部分如前所述能包含从‘(A)’到‘(I)’的标示，但它们在频率维度的位置以预定方式随时间改变，从而提供跳频益处。在另一个实施例中，图15所示TFE之后的剩余时间间隔可用于其他资源单元，标示为‘(J)’，‘(K)’等等，从而提供具有较多资源单元的资源块。注意，本方法在系统支持低数据速率业务时可能是有益的。在另一个实施例中，时间-频率网格的某些部分可从用作本发明基础的资源块中排除。例如，能从本发明的干扰避免方法中排除某些导频符号、业务信道、或控制信道。在另一个实施例中，时间-频率网各科被分成多个资源块(时间和/或频率上不必相邻-它们可在帧上交织)，各个资源块包含不同的资源单元，可有选择的将本发明的干扰避免方法应用到其中一个或多个资源块。
结合混合ARQ的自适应调制/编码(AMC)是已知的技术，适于使用本发明提供的降低共信道干扰。AMC根据测量的或推断的共信道干扰，选择适当的调制和前向纠错编码级别最大化发射机和接收机之间的信息传输速率。混合ARQ通过减轻导致不可恢复信道误差的不适当的AMC级别选定的影响来补足AMC。不适当的AMC级别特征可能是对于共信道干扰电平太过积极，具有太高的瞬时传输速率。混合ARQ技术建设性地合并特定数据单元的多个传输从而解码该信息内容。正如本领域普通技术人员公知的，可以使用Chase合并或增量冗余等不同方案来实现混合ARQ。作为混合ARQ的结果，任何不成功的传输尝试的能量会对最终成功解码信息内容做出贡献。AMC和混合ARQ的组合用于最大化系统的整体信息传输速率。
修改AMC级别选择算法以利用本发明提供的降低的共信道干扰电平。通常，任何特定资源单元所见的共信道干扰电平是不确定的。然而，和那些位于末端的资源单元比较，位于资源块起始部分的资源单元的干扰概率较小。结果，设计AMC选择算法从而分配到资源块起始资源单元的AMC级别高于分配给资源块末端的AMC级别，在资源块末端更易于遭受来自相邻扇区的共信道干扰。类似方式，发射机会调整AMC级别选择算法从而减轻其可能对相邻扇区所产生的共信道干扰。例如，如果用户业务请求指示该扇区必须通过调度其他扇区分配的资源块内的资源单元来超过该扇区分配的资源块，发射机会通过降低发射功率并选择较低主动性的AMC级别来减轻对相邻扇区造成的干扰。
虽然主要是从下行链路角度描述优选实施例，本发明也可应用到上行链路。因此当应用到上行链路情形时，将帧分成多个资源块的干扰避免方法能支持来自多个远程单元的上行链路传输。对于特定扇区，调度来自远程单元的传输在扇区资源块的起始开始，直到该资源块不能再支持任何更多传输的点为止，超过该点时，额外的传输被调度在分配给其他扇区的资源块内传输。图16显示了具有(1，3，1)频率复用方式的例子，其中移动单元1650正在扇区S1中向基站1601传输。移动单元1652，1654，1656和1658正分别在扇区S3向基站1604、在扇区S2向基站1603、在扇区S3向基站1603、以及在扇S2向基站1602传输。同样，移动单元1651正在区S2向基站1601传输，移动单元1653在扇区S3向基站1601传输。由于移动单元的发射天线通常是全方向的，移动单元1652，1654，1656和1658对于移动单元1650是主要干扰。同样，因为基站扇区天线模式不是理想的，移动单元1651和1653是潜在额外干扰源。然而，当应用本发明的方法来调度上行链路传输(其中此种调度通常由基站控制)时，注意到这六个干扰源都不会在移动单元1650使用的资源块S1内开始传输。因此，本发明对于下行链路传输或者上行链路传输或者这两者都提供了类似功能。
虽然参考特定实施例显示并说明了本发明，本领域技术人员应当理解，可以做出形式上和细节上的多种改变而不背离本发明的精神和范围。例如，上述建议的方法可应用到其他频率复用方案，但资源块数目和填充顺序可能不同于相对于(1，3，1)和(1，6，2)所显示的。同样，也可对(1，3，1)和(1，6，2)使用较多数目块和/或修改的填充顺序，同时仍然落入本发明的范围。此种改变落入权利要求的范围中。

Claims (9)

1.一种IFDMA通信系统中的干扰避免方法，该方法包括步骤：
对于特定扇区，利用IFDMA信道化码树的一部分作为码资源块用于传输，所述码资源块能支持到/来自多个远程单元的传输；
对于特定扇区，利用来自扇区的码资源块的IFDMA信道化码调度到/来自远程单元的传输，直到该码资源块不再能支持特定传输的点为止，超过该点，将该特定传输调度为利用来自分配给其他扇区的码资源块的IFDMA信道化码来传输；并且
其中所述IFDMA信道化码树的子树包括所述IFDMA信道化码树的接近1/3。
2.权利要求1的方法，其中所述码资源块包括所述IFDMA信道化码树的子树。
3.权利要求1的方法，其中调度传输包括调度控制信道传输。
4.一种通信系统中的干扰避免方法，该方法包括步骤：
对于特定扇区，利用包括多个资源单元的多子载波资源块的一部分用于传输，每个资源单元能够支持到/来自远程单元的多子载波传输，其中每个资源单元包括多个时间-频率元素，每个时间-频率元素包括至少一个子载波，并且每个资源单元包括具有不同子载波的时间-频率元素；以及
对于特定扇区，利用所述扇区的资源单元调度到/来自远程单元的传输，直到所述资源单元不再能支持特定传输的点为止，超过该点，将该特定传输调度为利用分配给其他扇区的资源单元来传输。
5.权利要求4的方法，其中所述分配给其他扇区的资源单元包括与所述特定扇区的多载波资源块的一部分中的时间-频率元素一致的时间-频率元素。
6.权利要求4的方法，其中所述多子载波资源块的一部分是资源单元的预定集合，并且利用所述资源单元的顺序基于描述所述资源单元将被填充的顺序的列表。
7.权利要求4的方法，进一步包括步骤：
对于特定扇区，利用来自所述扇区的资源单元中的具有最高可靠性的资源单元用于控制信道传输，并且利用来自所述扇区的资源单元中的其他资源单元用于数据信道传输。
8.权利要求4的方法，其中所述传输包括数据信道传输，并且该方法进一步包括步骤：
对于特定扇区，利用包括用于控制信道传输的第二多个信道资源单元的第二多个子载波资源块的一部分，用于控制信道传输；
对于特定扇区，利用所述扇区的第二资源单元调度到/来自远程单元的控制信道传输，直到所述第二资源单元不再能支持特定传输的点为止，超过该点，将该特定传输调度为利用来自分配给其他扇区的用于控制信道传输的资源单元来传输；
其中所述控制信道传输不干扰所述数据信道传输。
9.一种IFDMA通信系统中的干扰避免方法，该方法包括步骤：
对于特定扇区，利用IFDMA信道化码树的一部分作为码资源块用于传输，所述码资源块能支持到/来自多个远程单元的传输；
对于特定扇区，利用来自扇区的码资源块的IFDMA信道化码调度到/来自远程单元的传输，直到该码资源块不再能支持特定传输的点为止，超过该点，将该特定传输调度为利用来自分配给其他扇区的码资源块的IFDMA信道化码来传输；并且
其中所述调度传输的步骤包括利用来自所述码资源块的信道化码调度控制信道传输的步骤，其中所述信道化码具有不与来自同一码资源块的其他信道化码干扰的较高概率。
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