專利名稱：使用不同頻率再用因子來傳送數(shù)據(jù)分組的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于傳送無線電信號，尤其是廣播或控制信道信號的方 法，還涉及到使用這種方法的基站、無線電臺和系統(tǒng)。
背景技術：
對于諸如GSM的移動通信系統(tǒng)，在每個小區(qū)中分配有一組頻率資源， 以及在相鄰的小區(qū)中指派與鄰近小區(qū)的那些頻率資源組完全不同的頻率 資源組。小區(qū)的基站天線被設計成在這個特定的小區(qū)內達到想要的覆蓋。 通過將覆蓋區(qū)域的邊界限制在一個小區(qū)內，相同的頻率資源組可被其它小 區(qū)使用，這些小區(qū)互相分隔得足夠遠，以便把干擾電平保持在預定義的限 度內。選擇和分配頻率資源給想要的覆蓋區(qū)域內的小區(qū)的設計過程被稱為 頻率再用(frequency reuse )(或頻率規(guī)劃)。
當前，對于UMTS的長期演進提出了幾個頻率再用的方案，諸如半靜 態(tài)和分數(shù)頻率(fractional frequency )再用。主要思想是把整個頻率資源劃 分成幾個不同的副載波組。每個小區(qū)的小區(qū)中央用戶使用相同的副載波 組，而小區(qū)邊緣用戶使用接近正交的副載波組。因此，根據(jù)用戶的位置可 以生成不同的頻率再用因子。小區(qū)邊緣用戶的信號干擾比增加，而在小區(qū) 邊緣與小區(qū)中心用戶之間的頻譜效率和數(shù)據(jù)速率差異被最小化。
半靜態(tài)頻率再用方案考慮在小區(qū)邊緣處的業(yè)務量負荷。然而，頻率資 源的分配需要集中式調度器。在分數(shù)頻率再用方案中，取決于它的CQI 反饋，用戶可以被作為小區(qū)邊緣或小區(qū)中央用戶來對待。而且，所提出的 頻率再用方案，諸如半靜態(tài)或分數(shù)頻率再用方案，聚焦于數(shù)據(jù)信道，對于 數(shù)據(jù)信道有可能利用反饋來控制副載波的分配。
發(fā)明概要
所以，本發(fā)明的目的是提供一種具有改進的吞吐量的通信方案。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以適合于信令或廣播信道的、使用 資源再用因子的通信方案。
按照本發(fā)明的第 一方面，提供一種用于把包括多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號從基站傳送到無線電設備的方法，所述方法包括
把每個數(shù)據(jù)分組再劃分成至少第一數(shù)據(jù)子分組和第二數(shù)據(jù)子分組； 在具有第一再用因子的總資源的第一部分上傳送第一數(shù)據(jù)子分組，以 及在具有第二再用因子的總資源的至少 一個第二部分上傳送第二數(shù)據(jù)子 分組，所述第一再用因子不同于所述第二再用因子。
按照本發(fā)明的另 一方面，提供一種用于在無線電設備處接收包括至少 一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號的方法，所述方法包括在具有第一再用因子的 總資源的第一部分上接收第一數(shù)據(jù)子分組，在總資源的第二部分上接收第 二數(shù)據(jù)子分組，總資源的所述第二部分具有第二再用因子，所述第一再用 因子不同于所述第二再用因子；把第一和第二數(shù)據(jù)子分組組合成數(shù)據(jù)分 組。
按照本發(fā)明的再 一 方面，提供 一 種用于傳送包括至少 一 個數(shù)據(jù)分組的 數(shù)據(jù)信號的基站，包括用于把每個數(shù)據(jù)分組再劃分成至少第一數(shù)據(jù)子分 組和第二數(shù)據(jù)子分組的裝置；用于在具有第 一再用因子的總資源的第 一部 分上傳送第一數(shù)據(jù)子分組的第一發(fā)射機，和用于在具有第二再用因子的總 資源的至少一個第二部分上傳送第二數(shù)據(jù)子分組的第二發(fā)射機，所述第一 再用因子不同于所述第二再用因子。
按照本發(fā)明的另 一方面，提供一種用于從網(wǎng)絡中的基站接收包括至少 一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號的無線電設備，所述無線電設備包括用于在第 一資源部分上接收信號包括第一子分組的第一信號的裝置，所述第一資源 部分具有第一再用因子；用于在第二資源部分上接收信號包括第二子分組 的第二信號的裝置，所述第二資源部分具有第二再用因子，第一再用因子 不同于第二再用因子。
已經(jīng)表明，通過使用這樣的混合再用通信方案，頻譜效率在無需反饋 回路的情況下得以改進。因而，這個方案可被利用于象信令信道或控制信 道那樣的、沒有簡單反饋手段的信道。
按照本發(fā)明的有利的變例，傳送數(shù)據(jù)信號的方法還包括由在再劃分成 數(shù)據(jù)分組之前編碼該數(shù)據(jù)信號組成的步驟。
附圖簡述
現(xiàn)在參照附圖通過舉例來描述本發(fā)明，其中
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圖1A和1B是分別示意性地表示按照本發(fā)明實施例的基站和無線電設備的框-圖2A和2B是表示按照本發(fā)明變例的信號的頻譜的圖形；以及 -圖3是表示本發(fā)明的實施例與傳統(tǒng)的通信方案的比較結果的圖形。
詳細說明
將通過舉例，相對于UMTS來描述本發(fā)明。在這樣的系統(tǒng)中，從基站 (BS)傳送下行鏈路信號到作為移動站(MS)的無線電設備。按照本發(fā)明的一 個方面，基站通過使用混合再用方案來傳送數(shù)據(jù)信號。這個再用方案是頻 率再用方案，其中具有不同的再用頻率因子的兩個不同的再用方案被組合 來增加鏈路的吞吐量。但是，在本發(fā)明的某些變例中，再用方案可以基于 時隙(例如，對于TDMA通信)或基于代碼(例如，對于CDMA通信)。
更具體地，該頻率再用方案可以使用正常地被分配給鄰近小區(qū)的副載 波組?？偟目捎玫念l率資源可被劃分成兩個組。事實上，所提出的混合頻 率再用方案在頻率組RF1和頻率組RF2的帶寬之間施加加權因子，其中頻 率組RF1具有例如單個帶寬A，而頻率組RF2對應于帶寬B、 C和D的和 值。加權因子被選擇以使得它提供最大的歸一化吞吐量(或頻語效率)。例 如，因子p被選擇為使得T二PL+(1-(3)T2接近于T!和丁2的最大值，其中T! 是第 一總資源部分(在這里是頻率組RF1)的鏈路頻譜效率，以及T2是第二 總資源部分(在這里是頻率組RF2)的鏈路頻譜效率。正如將更詳細地描述 的，將(3取在0.4至0.6的范圍內，且優(yōu)選地取0.5,是特別有利的。
在一個例子中，頻率組RF1具有為1的再用因子，以及頻率組具有為 3的再用因子。這些值對應于這樣的事實通常，在UMTS中將三個不同 的副載波組用于不同的相鄰小區(qū)。然而，由于本發(fā)明可以適用于其它系統(tǒng)， 所以可以使這些值適合于每個通信系統(tǒng)。
如圖1A所描繪的，遵照本發(fā)明的實施例的基站1包括RF發(fā)射機2(Tx) 和控制器3。而且，基站1可包括編碼器4,它編碼信號，形成要被傳送 的信號分組。編碼器4把信號分組輸出到再劃分設備5，該再劃分設備把 信號分組劃分成子分組，以便把子分組分發(fā)到例如兩個調制器6。每個調 制器對應于一個再用頻率方案，具有它的對應的頻率組RF1或RF2。
因此，當信號的分組被再劃分設備5再劃分成子分組時， 一個分組的 多個子分組被調制器6按照各自的再用頻率方案進行調制，然后由發(fā)射機 2進行傳送。子分組可被同時地傳送。然而，在本發(fā)明的變例中，子分組在不同的時間被傳送，例如，互相緊接地或隨后地被傳送。也有可能在接 連的不同的子幀中傳送子分組。
在RF1上發(fā)送的子分組可以以第一預定的功率電平被傳送，在RF2 上發(fā)送的子分組可以以第二預定的功率電平被傳送。正如前面指明的，功 率電平被選擇以使得全局鏈路頻譜效率等于T二(3T!+(1-(3)T2 ，使(3被包括在 0.4至0.6之間，JU尤選i也是0.5。
替換地，第一和第二尺寸被選擇成使得全局鏈路頻譜效率等于 T,+(1畫(3)T2 。
這允許得到至少與具有再用因子為3的傳統(tǒng)頻率再用方案一樣好的頻 譜效率。
由于沒有使用反饋回路，該因子是預定的，故本發(fā)明的這個實施例不 限于數(shù)據(jù)信道。事實上，數(shù)據(jù)信號可以是廣播信道信號、信令信道信號、 控制信道、或多播信號，對于它們，從移動站不能得到反饋信號。
如圖1B所示，遵照本發(fā)明的實施例的移動站11包括接收機12(Rx) 和控制器13。接收機12把所接收的信號提供到例如兩個解調器16。每個 解調器對應于一個頻率再用方案，具有它的對應的頻率組RF1或RF2。解 調器6被連接到再組合設備15,該再組合設備組合由解調器6先前解調的 子分組，以便形成數(shù)據(jù)分組。譯碼器14接收來自再組合設備15的數(shù)據(jù)分 組，對它們進行譯碼，并輸出重建的信號。如果子分組是在不同的時間被 傳送的，則可以使用緩沖器來把子分組再組合成數(shù)據(jù)分組。
在這個實施例中，移動站連續(xù)監(jiān)視對應于該組合的再用方案的所有的 不同頻率組。信號因此被分布在不同的頻率組，使能以更有效的方式使用 頻率資源。
為了把基站所利用的再用方案的圖案通知給移動站，有可能發(fā)送資源 劃分圖案信息，其描述組RF1和RF2的頻率和/或電平，以便找出例如在 每個小區(qū)中的控制信道。所以，在這個實施例的變例中，所提出的混合方 案可應用于P-BCH(主廣播信道)，使每個小區(qū)中所使用的副載波的圖案是 從其它明顯的或隱含的信令——例如從導引圖案或同步信道序列——推 導出來的。在另一個變例中，本發(fā)明可被應用于S-BCH(輔助廣播信道)， 使每個小區(qū)中所使用的副載波的圖案在P-BCH上被用信號通知。所提出的 本發(fā)明也可以應用于下行鏈路控制信道，特別是在下行鏈路控制信道載送 用于 一個以上用戶的信息(可能被聯(lián)合編碼)，以致來自個體用戶的反饋信息不能應用于選擇控制信道的頻率分配的情形下。
按照這個實施例，信號在再劃分之前由編碼器4進行編碼，以及在再 組合之后由譯碼器14進行譯碼。這允許得到較好的信號全局質量。事實
上，如果在頻率組之一，例如RF1上接收的信號具有良好的質量，但在另 一個頻率組RF2上接收的信號具有低劣的質量，則當輸出譯碼的信號時， 在再組合之后的譯碼允許補償RF2組信號的低劣的質量。
在本發(fā)明的第一變例中，總資源的每個部分是鄰接的，如圖2A所示。 事實上，每個頻率組F1、 F2和F3是局部化的(localized)和鄰接的，其 中Fl對應于RF1組以及F2、 F3對應于RF2組。按照本發(fā)明的另一個變 例，總資源的每個部分可以是分布式的和非鄰接的，如圖2B所示。事實 上，頻率組F1、 F2和F3是交織的。
如上所解釋的，在RF1上發(fā)送的子分組以第一預定的功率電平傳送， 以及在RF2上發(fā)送的子分組以第二預定的功率電平傳送，功率電平被選擇 以使得全局鏈路頻譜效率等于TH3T+(l-p)T2 ，其中p被包括在0.4至0.6 之間，且優(yōu)選地是0.5。
如圖3所示，在已知的方案與具有這個為0.5的加權因子值的本發(fā)明 的實施例之間進行比較。為了在已知的方案與本發(fā)明之間做出公平的比 較，在使得歸一化吞吐量(或頻譜效率)最大化的準則下考慮頻率再用方案 的性能。
直觀地，由于通過具有因子3的頻率再用方案所達到的信號噪聲比， 因較高的傳輸功率和較低的小區(qū)間干擾而高于通過具有因子1的頻率再用 方案所達到的信號噪聲比，所以終端更愿意只使用具有再用因子3的頻率 組。然而，具有因子3的頻率再用方案的歸一化吞吐量(鏈路頻譜效率)可 能不再更大(歸一化吞吐量是通過把吞吐量除以所利用的帶寬和再用因子 的乘積而得到的)。假設對于具有頻率再用因子1和3的方案的歸一化吞吐 量分別是T!和T3，最大歸一化吞吐量可以通過在T,和T3之間選擇最大值 而獲得。然而，由于為了做出這樣的選擇需要反饋信息，所以這對于控制 信道是不可行的。
這個方法使得小區(qū)邊緣用戶的性能比有純頻率再用因子3的用戶稍好 或一樣好，而小區(qū)中央的性能比再用因子3好得多。所以，這可以轉換成 對于讓控制信道覆蓋整個小區(qū)的減小的傳輸功率要求。
如圖3的圖形所示，可以看到，在當考慮小區(qū)邊緣性能時有關的5個百分點處，與頻率再用3方案相比較，歸一化吞吐量有6.5%的改進。這使 得小區(qū)邊緣性能與再用因子3 —樣好，而小區(qū)中央的性能比再用因子3更 好。所以，這可以轉換成對于讓控制信道覆蓋整個小區(qū)的減小的傳輸功率 要求。
雖然本發(fā)明主要是相對于從基站到移動終端的傳輸描述的，但本發(fā)明 也可應用于從移動終端到基站的傳輸和對等節(jié)點之間的傳輸。
在本說明書和權利要求中，在單元前面的單詞"一"或"一個"不排除 多個這樣的單元的存在。而且，單詞"包括"不排除與所列出的那些不同的 其它單元或步驟的存在。在權利要求中在括號中包括參考標號是打算幫助 理解而不是打算進行限制。
通過閱讀本公開內容，其它的修改對于本領域技術人員將是明顯的。
這樣的修改可牽涉到在無線通信領域中已知道的和可以代替或者附加于 這里已描述的特征而被使用的其它特征。
權利要求
1. 一種用于把包括多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號從基站傳送到無線電設備的方法，所述方法包括把每個數(shù)據(jù)分組再劃分成至少第一數(shù)據(jù)子分組和第二數(shù)據(jù)子分組；在具有第一再用因子的總資源的第一部分上傳送第一數(shù)據(jù)子分組，以及在具有第二再用因子的總資源的至少一個第二部分上傳送第二數(shù)據(jù)子分組，所述第一再用因子不同于所述第二再用因子。
2. 權利要求1的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)子分組和所述第二數(shù)據(jù)子分 組被同時傳送。
3. 權利要求l的方法，其中總資源的每個部分包括以下的至少一項 至少一個副載波頻率的組，至少一個時隙的組，或至少一個代碼的組。
4. 權利要求1的方法，其中總資源的每個部分是非鄰接的。
5. 權利要求l的方法，其中總資源的每個部分是鄰接的。
6. 權利要求1的方法，其中總資源的第一部分具有為1的再用因子。
7. 權利要求l的方法，其中該再用因子是以下的至少一項頻率再用 因子、時隙再用因子以及代碼再用因子。
8. 權利要求1的方法，其中總資源的第一部分具有第一尺寸，以及總 資源的第二部分具有第二尺寸，其中第一和第二尺寸被選擇成使得全局鏈 路頻鐠效率等于T-PT!+(1-(3)T2， L是第一總資源部分的鏈路頻譜效率， 以及T2是第二總資源部分的鏈路頻譜效率。
9. 權利要求8的方法，其中p的值是在0.4和0.6之間。
10. 權利要求l的方法，其中所述數(shù)據(jù)信號是以下的至少一項廣播 信道信號、信令信道信號、控制信道信號、多播信號。
11. 權利要求l的方法，還包括在再劃分成數(shù)據(jù)分組之前編碼數(shù)據(jù)信號。
12. 權利要求l的方法，還包括在再劃分成數(shù)據(jù)分組之前對數(shù)據(jù)信號 增加冗余檢驗。
13. 權利要求l的方法，其中進一步由基站把資源劃分圖案用信號通 知給接收機。
14. 權利要求13的方法，其中藉助于以下的至少一項來用信號通知資 源劃分圖案導引碼元的圖案、被提供用于同步的信號的圖案、小區(qū)身份 和基站身份。
15. —種用于在無線電設備處接收包括至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號的方法，所述方法包括在具有第一再用因子的總資源的第一部分上接收第一數(shù)據(jù)子分組， 在總資源的第二部分上接收第二數(shù)據(jù)子分組，總資源的所述第二部分具有第二再用因子，所述第一再用因子不同于所述第二再用因子； 把第一和第二數(shù)據(jù)子分組組合成數(shù)據(jù)分組。
16. 權利要求15的方法，還包括接收資源劃分圖案信息。
17. 權利要求15的方法，還包括在組合子分組之后譯碼每個數(shù)據(jù)分組。
18. —種用于傳送包括至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號的基站，包括 用于把每個數(shù)據(jù)分組再劃分成至少第一數(shù)據(jù)子分組和第二數(shù)據(jù)子分組的裝置；用于在具有第 一再用因子的總資源的第 一部分上傳送第 一數(shù)據(jù)子分 組的第一發(fā)射機，和用于在具有第二再用因子的總資源的至少一個第二部分上傳送第二 數(shù)據(jù)子分組的第二發(fā)射機，所述第 一再用因子不同于所述第二再用因子。
19. 權利要求18的基站，還包括用于傳送資源圖案劃分信息的裝置。
20. —種用于從網(wǎng)絡中的基站接收包括至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號 的無線電設備，所述無線電設備包括用于在第一資源部分上接收包括第一子分組的第一信號的裝置，所述第一資源部分具有第一再用因子，用于在笫二資源部分上接收包括第二子分組的第二信號的裝置，所述第二資源部分具有第二再用因子，第一再用因子不同于第二再用因子。
21. 權利要求20的無線電設備，還包括用于接收資源劃分圖案信息的 裝置。
22. 權利要求20的無線電設備，還包括譯碼器，用于在組合子分組之 后譯碼每個數(shù)據(jù)分組。
全文摘要
用于把包括多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)信號從基站傳送到無線電設備的方法，包括以下步驟把每個數(shù)據(jù)分組再劃分成至少第一數(shù)據(jù)子分組和第二數(shù)據(jù)子分組；同時地在具有第一再用頻率因子的總資源的第一部分上傳送第一數(shù)據(jù)子分組，以及在具有第二再用因子的總資源的至少一個第二部分上傳送第二數(shù)據(jù)子分組，所述第一再用因子不同于所述第二再用因子。
文檔編號H04W16/12GK101536564SQ200780040799
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權日2006年10月31日
發(fā)明者T·J·莫爾斯利, X·韋 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司