專利名稱：用于無線通信的增大容量的設備和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明一般涉及無線電通信領域，尤其涉及增大無線電通信系統(tǒng)中的信道容量。背景越來越多人正在使用諸如舉例而言移動電話等移動通信設備，不僅用于語音通信還用于數(shù)據(jù)通信。在GSM/EDGE無線電接入網(wǎng)(GERAN)規(guī)范中，GPRS和EGPRS提供數(shù)據(jù)服務。GERAN的標準由3GPP (第三代合作伙伴項目)維護。GERAN是全球移動通信系統(tǒng)(GSM)的一部分。更具體地，GERAN是GSM/EDGE連同將基站(Ater和Abis接口)與基站控制器(A接口等)接合的網(wǎng)絡的無線電部分。GERAN代表GSM網(wǎng)絡的核心。它將電話呼叫和分組數(shù)據(jù)從PSTN和因特網(wǎng)路由至包括移動站在內(nèi)的遠程站，或從遠程站路由至PSTN和因特網(wǎng)。UMTS (全球移動電信系統(tǒng))標準已在GSM系統(tǒng)中被采納，以實現(xiàn)采用更大帶寬和更高數(shù)據(jù)率的第三代通信系統(tǒng)。GERAN還是組合UMTS/GSM網(wǎng)絡的一部分。當今網(wǎng)絡中存在以下問題。首先，需要更多話務信道，這是容量問題。由于在下行鏈路(DL)上比在上行鏈路(UL)上對數(shù)據(jù)吞吐量的需求更高，所以DL和UL使用是不對稱的。例如，正進行FTP傳輸?shù)囊苿诱?MS)可能被給予4D1U，這可能意味著花費4個用戶用于全速率的資源和8個用戶用于半速率的資源。按目前的情況，網(wǎng)絡不得不決定是向4或8個語音呼叫者提供服務還是向I個數(shù)據(jù)呼叫提供服務。為能進行其中同時進行數(shù)據(jù)呼叫和語音呼叫的DTM (雙傳輸模式)，將必需要更多資源。其次，如果網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)呼叫同時有許多新用戶也想要語音呼叫，則除非UL和DL資源兩者皆可用，否則這些新用戶將得不到服務。因此，一些UL資源可能被浪費。另一方面，有顧客在等待進行呼叫但服務卻不能進行；而另一方面，UL可用但卻因為沒有配對的DL而被浪費。第三，工作在多時隙模式下的UE掃描和監(jiān)視鄰蜂窩小區(qū)的時間較少，這可能導致呼叫掉話和性能問題。圖I示出了無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射機118和接收機150的框圖。對于下行鏈路，發(fā)射機118可以是基站的一部分，而接收機150可以是無線設備(遠程站)的一部分。對于上行鏈路，發(fā)射機118可以是無線設備的一部分，而接收機150可以是基站的一部分?；疽话闶桥c無線設備通信的固定站并且也可被稱為B節(jié)點、演進B節(jié)點(eNode B)、接入點等。無線設備可以是不動或移動的，且也可被稱為遠程站、移動站、用戶裝備、移動裝備、終端、遠程終端、接入終端、站、等。無線設備可以是蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、無線調(diào)制解調(diào)器、無線通信設備、手持式設備、訂戶單元、膝上型計算機等等。在發(fā)射機118處，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器120接收并處理(例如，格式化、編碼、和交織)數(shù)據(jù)并且提供已編碼數(shù)據(jù)。調(diào)制器130對已編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)制并且提供已調(diào)制信號。調(diào)制器130在GSM下可以執(zhí)行高斯最小頻移鍵控(GMSK)，在增強數(shù)據(jù)率全球演進(EDGE)下可以執(zhí)行8進制相移鍵控(8-PSK)，等等。GMSK是連續(xù)相位調(diào)制協(xié)議，而8-PSK是數(shù)字調(diào)制協(xié)議。發(fā)射機單元(TMTR) 132調(diào)理(例如，濾波、放大、以及上變頻)已調(diào)制信號并生成經(jīng)由天線134發(fā)射的RF已調(diào)制信號。在接收機150處，天線152接收來自發(fā)射機110和其他發(fā)射機的RF已調(diào)制信號。天線152向接收機單元(RCVR)154提供收到RF信號。接收機單元154調(diào)理(例如，濾波、放大、以及下變頻)此收到RF信號，將經(jīng)調(diào)理的信號數(shù)字化，并提供采樣。解調(diào)器160如下描述地處理這些采樣并提供已解調(diào)數(shù)據(jù)。接收(RX)數(shù)據(jù)處理器170處理(例如，解交織和解碼)已解調(diào)數(shù)據(jù)并提供已解碼數(shù)據(jù)。一般而言，由解調(diào)器160和RX數(shù)據(jù)處理器170進行的處理分別與在發(fā)射機110處由調(diào)制器130和TX數(shù)據(jù)處理器120進行的處理互補。 控制器/處理器140和180分別指導發(fā)射機118和接收機150處的操作。存儲器142和182分別存儲由發(fā)射機118和接收機150使用的計算機軟件形式的程序代碼和數(shù)據(jù)。圖2示出圖I中的接收機150處的接收機單元154和解調(diào)器160的設計的框圖。在接收機單元154內(nèi)，接收鏈440處理收到RF信號并提供I和Q基帶信號，其被記為Ibb和Qbb。接收鏈440可以執(zhí)行低噪聲放大、模擬濾波、正交下變頻等。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 442以fadc的采樣率數(shù)字化I和Q基帶信號并且提供記為Iad。和Qad。的I和Q采樣。一般而言，ADC采樣率fad?？梢耘c碼元率is#成任何整數(shù)或非整數(shù)倍數(shù)的關(guān)系。在解調(diào)器160內(nèi)，預處理器420對來自ADC 442的I和Q采樣執(zhí)行預處理。例如，預處理器420可以移除直流(DC)偏移、移除頻率偏移等。輸入濾波器422基于特定的頻率響應對來自預處理器420的采樣進行濾波并且提供記為I入和Q入的輸入I和Q采樣。濾波器422可以對I和Q采樣進行濾波以抑制因由ADC 442進行采樣以及擾亂臺導致的鏡頻。濾波器422還可以執(zhí)行采樣率轉(zhuǎn)換，例如從24倍過采樣降到2倍過采樣。數(shù)據(jù)濾波器424基于另一頻率響應對來自輸入濾波器422的輸入I和Q采樣進行濾波并且提供記為I &和Qa的輸出I和Q采樣。濾波器422和424可以用有限沖激響應(FIR)濾波器、無限沖激響應(IIR)濾波器、或者其他類型的濾波器來實現(xiàn)?？梢赃x擇濾波器422和424的頻率響應以達成良好的性能。在一種設計中，濾波器422的頻率響應是固定的，而濾波器424的頻率響應是可配置的。毗鄰信道干擾(ACI)檢測器430接收來自濾波器422的輸入I和Q采樣，在收到的RF信號中檢測ACI，并且向濾波器424提供ACI指示。ACI指示可以指示是否存在ACI、以及如果存在則該ACI是否歸咎于以+200KHz為中心的較高RF信道和/或以_200KHz為中心的較低RF信道。可以如下描述地基于該ACI指示來調(diào)整濾波器424的頻率響應以達成良好的性能。均衡器/檢測器426接收來自濾波器424的輸出I和Q采樣并且對這些采樣執(zhí)行均衡、匹配濾波、檢測、和/或其他處理。例如，均衡器/檢測器426可以實現(xiàn)最大似然序列估計器(MLSE)，其確定在給定I和Q采樣序列和信道估計的情況下最有可能已發(fā)射的碼元序列。全球移動通信系統(tǒng)(GSM)是蜂窩無線通信中普遍的標準。GSM采用時分多址(TDMA)與頻分多址(FDMA)的組合以便共享頻譜資源。GSM網(wǎng)絡典型情況下工作在數(shù)個頻帶中。例如，對于上行鏈路通信，GSM-900通常使用890-915MHz頻帶中的無線電頻譜(移動站至基收發(fā)機站)。對于下行鏈路通信，GSM 900使用935-960MHZ頻帶(基站至移動站)。此外，每個頻帶被劃分成200kHz的載波頻率，從而提供間距200kHz的124個RF信道。GSM-1900將1850-1910MHZ頻帶用于上行鏈路，而將1930_1990MHz頻帶用于下行鏈路。類似于GSM900，F(xiàn)DMA將用于上行鏈路和下行鏈路的GSM-1900頻譜劃分成200kHz寬的載波頻率。類似地，GSM-850將824-849MHZ頻帶用于上行鏈路并將869_894MHz頻帶用于下行鏈路，而GSM-1800將1710-1785MHZ頻帶用于上行鏈路并將1805_1880MHz頻帶用于下行鏈路。GSM中的每個信道由專門的絕對射頻信道標識，后者由絕對射頻信道號或即ARFCN標識。例如，ARFCN 1-124被指派給GSM 900的信道，而ARFCN 512-810被指派給GSM1900的信道。類似地，ARFCN 128-251被指派給GSM 850的信道，而ARFCN 512-885被指派給GSM 1800的信道。而且，每個基站被指派一個或更多個載波頻率。每個載波頻率使用TDMA被劃分成8個時隙(標記為時隙O到7)，以使得8個連貫時隙形成歷時4. 615ms的一個TDMA幀。物理信道占用TDMA幀內(nèi)的一個時隙。每個活躍無線設備/用戶在呼叫持續(xù)期 間被指派一個或更多個時隙索引。每一無線設備的用戶專有數(shù)據(jù)在指派給該無線設備的時隙里并且在用于話務信道的TDMA幀中發(fā)送。在GSM中，幀內(nèi)的每個時隙被用于傳送數(shù)據(jù)“陣發(fā)”。有時術(shù)語時隙和陣發(fā)可以被可互換地使用。每一陣發(fā)包括兩個尾字段、兩個數(shù)據(jù)字段、訓練序列(或者中同步)字段、以及保護期(GP)。每一字段里的碼元數(shù)示出在括號里。陣發(fā)包括用于尾字段、數(shù)據(jù)字段、和中同步字段的148個碼元。在保護期里沒有碼元被發(fā)送。特定載波頻率的TDMA幀被編號并形成被稱為復幀的有26或51個TDMA幀的群組。圖3示出了 GSM中的示例幀和陣發(fā)格式。傳輸?shù)臅r間線被分成復幀。對于用于發(fā)送用戶專有數(shù)據(jù)的話務信道，此示例中的每一復巾貞包括26個TDMA巾貞,這些TDMA巾貞被標示為TDMA幀O到25。話務信道在每一復幀的TDMA幀O到11以及TDMA幀13到24中發(fā)送。控制信道在TDMA幀12中被發(fā)送。在空閑TDMA幀25中沒有數(shù)據(jù)被發(fā)送，該空閑TDMA幀25被無線設備用以對鄰基站進行測量。圖4示出GSM系統(tǒng)中的示例頻譜。在此示例中，在間隔為200KHz的5個RF信道上傳送5個RF已調(diào)制信號。示出感興趣的RF信道的中心頻率為0Hz。兩個毗鄰的RF信道具有距合意RF信道的中心頻率+200KHz和-200KHZ的中心頻率。下兩個最近的RF信道(稱為間阻或者非毗鄰RF信道)具有距合意RF信道的中心頻率+400KHz和_400KHz的中心頻率。在頻譜中可能有其他RF信道，為簡單化而未在圖3中示出。在GSM中，RF已調(diào)制信號是以碼元速率f碼元=13000/40=270. 8千碼元/秒(Ksps)生成的并且具有最多達±135KHz的_3dB帶寬。由此，毗鄰RF信道上的RF已調(diào)制信號可能在邊緣處彼此交疊，如圖4中所
/Jn ο在GSM中使用了一種或更多種調(diào)制方案來傳達諸如語音、數(shù)據(jù)和/或控制信息等信息。調(diào)制方案的示例可包括GMSK (高斯最小頻移鍵控)、M-QAM (正交調(diào)幅)或M-PSK (相移鍵控)，其中Μ=2η，η為對于指定調(diào)制方案在碼元周期內(nèi)編碼的比特數(shù)目。GMSK是允許最 大速率為270. 83千比特/秒(Kbps)的原始傳輸?shù)暮愣òj二進制調(diào)制方案。GSM對于標準語音服務而言是高效的。然而，由于對傳輸語音和數(shù)據(jù)服務兩者的 容量的需求的增長，高保真音頻和數(shù)據(jù)服務希望有更高的數(shù)據(jù)吞吐速率。為了增加容量，已在GSM系統(tǒng)中采用了通用分組無線電業(yè)務(GPRS)、EDGE (增強型數(shù)據(jù)率GSM演進)和UMTS(全球移動電信系統(tǒng))標準。
通用分組無線電業(yè)務(GPRS)是非語音服務。它允許信息跨移動電話網(wǎng)被發(fā)送和接收。其為電路交換數(shù)據(jù)(CSD)和短消息業(yè)務(SMS)的補充。GPRS采用與GSM相同的調(diào)制方案。GPRS允許由單個移動站同時使用整個幀(所有8個時隙)。因此，可實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐速率。EDGE標準使用GMSK調(diào)制和8-PSK調(diào)制兩者。調(diào)制類型也可以在陣發(fā)之間改變。EDGE中的8-PSK調(diào)制是帶3 /8旋轉(zhuǎn)的線性8級相位調(diào)制，而GMSK是非線性的高斯脈沖形頻率調(diào)制。然而，GSM中使用的具體GMSK調(diào)制可以用線性調(diào)制(S卩，帶π/2旋轉(zhuǎn)的2級相位調(diào)制)來近似。近似的GMSK的碼元脈沖和8-PSK的碼元脈沖是相同的。在GSM/EDGE中，由基站(BS)有規(guī)律地發(fā)送頻率陣發(fā)(FB)以允許移動站(MS)使 用頻率偏移量估計和校正將其本機振蕩器(LO)同步到基站L0。這些陣發(fā)包括單頻調(diào)，其對應于全“O”有效載荷和訓練序列。頻率陣發(fā)的全零有效載荷是恒定頻率信號、或即單頻調(diào)陣發(fā)。當處于上電或占駐模式時或當首次接入網(wǎng)絡時，遠程站不斷從載波列表搜尋頻率陣發(fā)。一旦檢測到頻率陣發(fā)，MS將估計相對于其標稱頻率的頻率偏移量，標稱頻率距載波67. 7ΚΗζ。將使用此估計的頻率偏移量來校正MS LO0在上電模式下，頻率偏移量可以達到+/-19ΚΗΖ。MS在待機模式下將周期性地蘇醒以監(jiān)視頻率陣發(fā)從而維持其同步。在待機模式下，頻率偏移量在±2ΚΗζ以內(nèi)。現(xiàn)代移動蜂窩電話能夠提供常規(guī)語音呼叫和數(shù)據(jù)呼叫。對兩種呼叫類型的需求不斷增加，從而造成對網(wǎng)絡容量不斷增加的需求。網(wǎng)絡運營商通過增加其容量來解決此需求。這是通過例如劃分或添加蜂窩小區(qū)并由此添加更多基站來實現(xiàn)的，而這增加了硬件成本。希望增加網(wǎng)絡容量而不過度增加硬件成本，特別是為了應對諸如國際足球比賽或重大節(jié)慶等其間位于很小區(qū)域內(nèi)的許多用戶或訂戶同一時間希望接入網(wǎng)絡的重要活動期間的不常有的大峰值需求。當?shù)谝贿h程站被分配信道供進行通信(信道包括信道頻率和時隙)時，第二遠程站只有在第一遠程站已經(jīng)使用該信道完畢之后才能使用該已被分配的信道。當所有被分配信道頻率都在蜂窩小區(qū)中使用且所有可用時隙都或者在使用中或者被分配時，達到最大蜂窩小區(qū)容量。這意味著任何其他遠程站用戶將不能獲得服務。事實上，由于高頻率重用模式和高容量加載(諸如80%的時隙和信道頻率)所引入的共信道干擾(CCI)和毗鄰信道干擾(ACI )，還存在另一容量限制。網(wǎng)絡運營商已用數(shù)種方法來解決這個問題，但所有這些都要求增加資源和增加成本。例如，一種辦法是藉由使用扇區(qū)化或定向天線陣將蜂窩小區(qū)劃分成扇區(qū)。每個扇區(qū)可為蜂窩小區(qū)內(nèi)的遠程站子集提供通信，并且不同扇區(qū)中的遠程站之間的干擾比在蜂窩小區(qū)未被劃分成扇區(qū)且所有遠程站都在相同蜂窩小區(qū)中的情形中要小。另一辦法是將蜂窩小區(qū)劃分成更小的蜂窩小區(qū)，每個新的更小蜂窩小區(qū)具有基站。這兩種辦法實現(xiàn)起來都很昂貴，因為要增加網(wǎng)絡裝備。另外，添加蜂窩小區(qū)或?qū)⒎涓C小區(qū)劃分成若干更小蜂窩小區(qū)可能導致一個蜂窩小區(qū)內(nèi)的遠程站經(jīng)歷更多來自鄰蜂窩小區(qū)的CCI和ACI干擾，因為蜂窩小區(qū)之間的距離減小了。

發(fā)明內(nèi)容
在第一實施例中，本專利申請包括一種基站控制器，其包括控制器處理器；存儲器子系統(tǒng)；起作用地連接在控制器處理器與存儲器之間的數(shù)據(jù)總線，其中控制器處理器經(jīng)由數(shù)據(jù)總線與存儲器子系統(tǒng)通信以向和從存儲器子系統(tǒng)發(fā)送和接收參數(shù)值；以及存儲在存儲器子系統(tǒng)中的軟件，其中存儲器子系統(tǒng)包括至少一張數(shù)據(jù)表，其中該數(shù)據(jù)包括至少一個遠程站集的參數(shù)值、訓練序列的值、時隙編號的值、以及信道頻率的值。在另一個實施例中，本專利申請包括用于產(chǎn)生共享信道的第一和第二信號的裝置和指令，包括生成第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)；生成第一訓練序列和第二訓練序列；將第一訓練序列與第一數(shù)據(jù)相組合以產(chǎn)生第一組合數(shù)據(jù)；將第二訓練序列與第二數(shù)據(jù)相組合以產(chǎn)生第二組合數(shù)據(jù)；使用相同的載波頻率和相同的時隙來調(diào)制和發(fā)射第一組合數(shù)據(jù)和第二組合數(shù)據(jù)兩者以產(chǎn)生第一所發(fā)射信號和第二所發(fā)射信號；以及由一個基站在相同的蜂窩小區(qū)里在該相同的載波頻率上的該相同的時隙中使用這兩個訓練序列。在另一個實施例中，本專利申請包括用于在單個信道上共享信號的裝置和指令，包括建立新連接；如果在信道頻率上存在未使用時隙則分配新時隙；如果在該信道頻率上不存在未使用時隙則為新連接選擇已使用時隙以與現(xiàn)有連接共享；如果已為新連接選擇該信道頻率上的已使用時隙以與現(xiàn)有連接共享則為新連接選擇不同的訓練序列碼(和相應的新訓練序列)；以及由一個基站(114)在相同的蜂窩小區(qū)里在該相同的信道頻率(411)上的該相同的時隙(412 )中使用這兩個訓練序列碼(404、405 )。在另一個實施例中，該不同的訓練序列碼與現(xiàn)有連接的訓練序列碼之間的互相關(guān)比是較低的。在另一個實施例中，本專利申請包括用于產(chǎn)生共享信道的第一和第二信號的裝置，包括多個數(shù)據(jù)源，從而生成多個數(shù)據(jù)；至少一個具有多個輸出的序列發(fā)生器，由此生成多個訓練序列；多個組合器，各自具有多個輸入和至少一個輸出，其中輸入中的第一輸入起作用地連接到所述數(shù)據(jù)源之一，并且所述輸入中的第二輸入起作用地連接到所述序列發(fā)生器的所述輸出之一，由此至少一個訓練序列與至少一個數(shù)據(jù)相組合以產(chǎn)生至少一個組合數(shù)據(jù)；以及具有多個輸入和至少一個輸出的發(fā)射機調(diào)制器，由此該發(fā)射機調(diào)制器使用第一載波頻率和第一時隙來調(diào)制所述組合數(shù)據(jù)并輸出多個經(jīng)調(diào)制的信號。在另一個實施例中，本專利申請包括一種基站，其包括控制器處理器；天線；起作用地連接到基站天線的雙工器開關(guān)；起作用地連接到雙工器開關(guān)的接收機前端；起作用地連接到接收機前端的接收機解調(diào)器；起作用地連接到接收機解調(diào)器和控制器處理器的信 道解碼器和解交織器；起作用地連接到控制器處理器的基站控制器接口 ；起作用地連接到控制器處理器的編碼器和交織器；起作用地連接到編碼器和交織器的發(fā)射機調(diào)制器；起作用地連接在所述發(fā)射機調(diào)制器與雙工器開關(guān)之間的發(fā)射機前端模塊；數(shù)據(jù)總線，起作用地連接在控制器處理器與信道解碼器和解交織器、接收機解調(diào)器、接收機前端、發(fā)射機調(diào)制器以及發(fā)射機前端之間；以及存儲在存儲器中的軟件，其中存儲器包括至少一張數(shù)據(jù)表，其中該數(shù)據(jù)包括至少一個遠程站集的參數(shù)值、訓練序列碼(對應于訓練序列)的值、時隙編號的值、以及信道頻率的值。本方法和裝置的實用性的進一步范圍將因以下具體描述、權(quán)利要求和附圖而變得明白。然而，應該理解的是，這些詳細描述和具體示例盡管指示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但僅是作為解說給出的，因為落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修改對于本領域的技術(shù)人員將是顯而易見的。附圖簡述
本發(fā)明的特征、目標、和優(yōu)點將因以下結(jié)合附圖闡述的詳細描述而變得更加明顯。圖I不出了發(fā)射機和接收機的框圖。圖2示出了接收機單元和解調(diào)器的框圖。圖3示出了 GSM中的示例幀和陣發(fā)格式。圖4示出GSM系統(tǒng)中的示例頻譜。
圖5是蜂窩通信系統(tǒng)的簡化表不；圖6示出作為蜂窩系統(tǒng)的一部分的蜂窩小區(qū)的布局；圖7不出用于時分多址(TDMA)通信系統(tǒng)的時隙的不例布局；圖8A示出用于在多址通信系統(tǒng)中工作以產(chǎn)生共享單個信道的第一和第二信號的裝置；圖SB示出用于在多址通信系統(tǒng)中工作以產(chǎn)生共享單個信道的第一和第二信號并使用組合器將第一和第二已調(diào)制信號相組合的裝置；附圖中的圖9是公開了用于使用附圖中的圖8、10或11中任一幅圖中所示的裝置的方法的流程圖；圖IOA示出其中圖9所述方法將駐留在基站控制器中的示例實施例；圖IOB是公開了由圖IOA的基站控制器所執(zhí)行的步驟的流程圖；

圖11在解說基站中的信號流的方面示出了基站；圖12示出可以駐留在蜂窩通信系統(tǒng)的基站控制器(BSC)內(nèi)的存儲器子系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲的示例布局。圖13示出具有本方法和裝置的DARP特征的遠程站的示例接收機架構(gòu)；圖14示出適配成將相同信道指派給兩個遠程站的GSM系統(tǒng)的一部分；圖15示出公開了在使用本方法和裝置的互補訓練序列時執(zhí)行的步驟的流程圖；圖16示出在存儲器中存儲有可執(zhí)行本專利申請所公開的方法的軟件的基站；圖17包含當將傳統(tǒng)訓練序列與QC0M7的TSC集的訓練序列配對時對1%FER的測試結(jié)果總結(jié)；圖18包含當將傳統(tǒng)TSC與QC0M8 TSC配對時對1%FER的測試結(jié)果總結(jié)；圖19是在將QC0M7 TSCO與傳統(tǒng)TSCO配對時的性能標繪；圖20是在將QC0M7 TSCl與傳統(tǒng)TSCl配對時的性能標繪；圖21是在將QC0M7 TSC2與傳統(tǒng)TSC2配對時的性能標繪；圖22是在將QC0M7 TSC3與傳統(tǒng)TSC3配對時的性能標繪；圖23是在將QC0M7 TSC4與傳統(tǒng)TSC4配對時的性能標繪；圖24是在將QC0M7 TSC5與傳統(tǒng)TSC5配對時的性能標繪；圖25是在將QC0M7 TSC6與傳統(tǒng)TSC6配對時的性能標繪；圖26是在將QC0M7 TSC7與傳統(tǒng)TSC7配對時的性能標繪；圖27是在將QC0M8 TSCO與傳統(tǒng)TS⑶配對時的性能標繪；圖28是在將QC0M8 TSCl與傳統(tǒng)TSCl配對時的性能標繪；圖29是在將QC0M8 TSC2與傳統(tǒng)TSC2配對時的性能標繪；圖30是在將QC0M8 TSC3與傳統(tǒng)TSC3配對時的性能標繪；圖31是在將QC0M8 TSC4與傳統(tǒng)TSC4配對時的性能標繪；
圖32是在將QC0M8 TSC5與傳統(tǒng)TSC5配對時的性能標繪；圖33是在將QC0M8 TSC6與傳統(tǒng)TSC6配對時的性能標繪；圖34是在將QC0M8 TSC7與傳統(tǒng)TSC7配對時的性能標繪；圖35是包括由基站采用以標識遠程站中的MUROS能力的步驟的流程圖；以及圖36是包括向遠程站信令通知訓練序列信息所采用的步驟的流程圖。詳細描述以下結(jié)合附圖闡述的詳細描述旨在作為本發(fā)明的示例性實施例的描述，而無意代表能在其中實踐本發(fā)明的僅有實施例。貫穿本說明使用的術(shù)語“示例性”意指“用作示例、 實例或解說”，并且不應當一定要解釋成優(yōu)于或勝于其它實施例。詳細描述包括為了提供對本發(fā)明的透徹了解的具體細節(jié)。然而，對于本領域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明無需這些特定細節(jié)也可實現(xiàn)。在某些實例中，眾所周知的結(jié)構(gòu)和設備以框圖形式示出以避免湮沒本發(fā)明的概念。因其他用戶而起的干擾限制了無線網(wǎng)絡的性能。此干擾可能表現(xiàn)為如上所討論的稱為CCI的來自在相同頻率上的鄰蜂窩小區(qū)的干擾的形式、或者是也如上所討論的稱為ACI的來自相同蜂窩小區(qū)上的鄰頻率的干擾的形式。單天線干擾消去(SAIC)被用于降低共信道干擾(CCI)。3G合作伙伴項目(3GPP)具有標準化的SAIC性能。SAIC是一種用來對抗干擾的方法。3GPP采用下行鏈路高級接收機性能(DARP)來描述應用SAIC的接收機。DARP通過采用較低的重用因子來增加網(wǎng)絡容量。此外，其同時抑制干擾。DARP在遠程站的接收機的基帶部分處工作。其抑制不同于一般噪聲的毗鄰信道和共信道干擾。DARP在先前定義的GSM標準(自2004年版本6起)中作為與版本無關(guān)的特征可用，并且是版本6和后續(xù)規(guī)范的整合部分。以下是對兩種DARP方法的描述。第一種是聯(lián)合檢測/解調(diào)(JD)法。除了合需信號之外，JD還使用對同步移動網(wǎng)絡中毗鄰蜂窩小區(qū)中的GSM信號結(jié)構(gòu)的知識來解調(diào)若干干擾信號之一。JD追溯干擾信號的能力允許對特定的毗鄰信道干擾源進行抑制。除了解調(diào)GMSK信號之外，JD還能被用于解調(diào)EDGE信號。盲干擾源消去(BIC)是在DARP中用于解調(diào)GMSK信號的另一種方法。在BIC下，接收機對在接收合需信號的同時可能接收到的任何干擾信號的結(jié)構(gòu)不具有知識。由于接收機實際上對于任何毗鄰信道干擾源是“盲”的，所以該方法試圖將干擾分量作為整體來抑制。GMSK信號由BIC法從想要的載波中解調(diào)出來。BIC在被用于GMSK調(diào)制語音和數(shù)據(jù)服務時是最有效的，且可被用于異步網(wǎng)絡中。本方法和裝置的具有DARP能力的遠程站均衡器/檢測器426在均衡、檢測等之前還執(zhí)行CCI消去。圖2中的均衡器/檢測器426提供已解調(diào)數(shù)據(jù)。CCI消去在BS上通常是可用的。而且，遠程站可能具有也可能不具有DARP能力。網(wǎng)絡可以在對GSM遠程站(例如，移動站)的資源指派階段一即呼叫的起點一確定遠程站是否具有DARP能力。增加基站所能處置的對遠程站的活躍連接的數(shù)目是可取的。附圖中的圖5示出了蜂窩通信系統(tǒng)100的簡化表示。系統(tǒng)包括基站110、111和114以及遠程站123、124、125、126和127。基站控制器141到144在移動交換中心151、152的控制下起到路由信號往/來不同遠程站123-127的作用。移動交換中心151、152連接至公共交換電話網(wǎng)(PSTN) 162。盡管遠程站123-127通常是手持式移動設備，但許多固定的無線設備和能夠處置數(shù)據(jù)的無線設備也落在遠程站123-127的一般性稱謂之下。借助于在移動交換中心151、152的控制下的基站控制器141-144，攜帶例如語音數(shù)據(jù)的信號在遠程站123-127的每一個與其他遠程站123-127之間被傳遞?；蛘?，攜帶例如語音數(shù)據(jù)的信號經(jīng)由公共交換電話網(wǎng)162在遠程站123-127中的每一個與其他通信網(wǎng)絡的其他通信裝備之間被傳遞。公共交換電話網(wǎng)162允許呼叫在移動蜂窩系統(tǒng)100與其他通信系統(tǒng)之間被路由。這樣的其他系統(tǒng)包括不同類型且遵循不同標準的其他移動蜂窩通信系統(tǒng) 100。遠程站123-127中的每一個可由數(shù)個基站110、111、114中的任一個來服務。遠程站124既接收由服務站114發(fā)射的信號也接收由近旁的非服務基站110、111發(fā)射并旨在服務其他遠程站125的信號。
遠程站124周期性地測量來自基站110、111、114的不同信號的強度并報告給BSC144、114等。如果來自近旁基站110、111的信號變得比服務基站114的信號更強，則移動交換中心152采取行動將該近旁基站110變成服務基站并采取行動將服務基站114變成非服務基站，并將信號換手給該近旁基站110。換手是指將數(shù)據(jù)會話或正在進行的呼叫從連接至核心網(wǎng)的一個信道轉(zhuǎn)移至另一個信道的方法。在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，無線電資源被劃分成數(shù)個信道。每個活躍連接(例如，語音呼叫)被分配具有特定信道頻率用于下行鏈路信號(由基站110、111、114向遠程站123-127發(fā)射并由遠程站123-127接收)的特定頻道，以及具有特定信道頻率用于上行鏈路信號(由遠程站123-127向基站110、111、114發(fā)射并由基站110、111、114接收)的信道。用于下行鏈路和上行鏈路信號的頻率通常是不同的，以允許同時發(fā)射和接收并降低在遠程站123-127或基站110、111、114處發(fā)射信號和接收信號之間的干擾。使得蜂窩系統(tǒng)向許多用戶提供接入的一種方法是頻率重用。附圖中的圖6示出使用頻率重用的蜂窩通信系統(tǒng)中蜂窩小區(qū)的布局。此特定示例具有4:12的重用因子，這代表4個蜂窩小區(qū)12個頻率。這意味著可供基站使用的12個頻率被分配給圖6中圖解的基站的標為A-D的四個站點。每個站點被劃分成三個扇區(qū)(或蜂窩小區(qū))。換言之，向4個站點中每一站點的三個扇區(qū)中的每一個分配一個頻率，從而所有12個扇區(qū)(4個站點，每站點3個扇區(qū))具有不同頻率。該頻率重用模式每四個蜂窩小區(qū)重復自身一次。圖6圖解系統(tǒng)的蜂窩小區(qū)重復模式210，藉此基站110屬于蜂窩小區(qū)A，基站114屬于蜂窩小區(qū)B，基站111屬于蜂窩小區(qū)C，依此類推?；?10具有與毗鄰基站111和114的毗鄰服務區(qū)230和240分別交迭的服務區(qū)220。遠程站124、125在服務區(qū)之間自由漫游。如上所述，為了降低蜂窩小區(qū)之間的信號干擾，每個蜂窩小區(qū)被分配一信道頻率集，其中每個頻率可支持一個或更多個信道以使得毗鄰蜂窩小區(qū)被分配不同的信道頻率集。然而，非紙鄰的兩個蜂窩小區(qū)可使用相同頻率集?；?10可使用例如包括頻率H、f2和f3的頻率分配集A用于與其服務區(qū)220中的遠程站125通信。類似地，基站114可使用例如包括頻率f4、f5和f6的頻率分配集B用于與其服務區(qū)240中的遠程站124通信，諸如此類。粗邊界250所定義的區(qū)域包含一個4站點重復模式。該重復模式對通信系統(tǒng)100服務的地理區(qū)域以有規(guī)律的布局重復。可以領會，盡管本示例每4個站點重復自身一次，但重復模式可具有除4以外的其他站點數(shù)目和除12以外的其他頻率總數(shù)。如上關(guān)于GSM所述，每個載波頻率被使用TDMA進行劃分。TDMA是旨在提供增加的容量的多址技術(shù)。使用TDMA，每個載波頻率被分段成稱為幀的區(qū)間。每幀進一步被分割成可指派的用戶時隙。在GSM中，幀被分割成8個時隙。因此，8個連貫時隙形成歷時4. 615ms的一個TDMA幀。物理信道占用特定頻率上的每一幀內(nèi)的一個時隙。特定載波頻率的TDMA幀被編號，每個用戶被指派給每一幀內(nèi)的一個或更多個時隙。此外，幀結(jié)構(gòu)重復以使得固定TDMA指派包括在每個時間幀期間周期性地出現(xiàn)的一個或更多個時隙。因此，每個基站可使用單個信道頻率內(nèi)不同的獲指派時隙來與多個遠程站123-127通信。如上所述，時隙周期性重復。例如，第一用戶可在頻率Π的每幀的第I時隙上發(fā)射，而第二用戶可在頻率f2的每幀的第2時隙上發(fā)射。在每個下行鏈路時隙期間，遠程站123-127被給予接入以接收基站 110、111、114發(fā)射的信號，而在每個上行鏈路時隙期間，基站110、111、114被給予接入以接收遠程站123-127發(fā)射的信號。對于GSM系統(tǒng)而言，用于向移動站123-127通信的信道由此包括頻率和時隙兩者。同樣地，用于向基站110、111、114通信的信道也包括頻率和時隙兩者。圖7不出用于時分多址(TDMA)通信系統(tǒng)的時隙的不例布局?；?14在編號時隙序列30中發(fā)射數(shù)據(jù)信號，每個信號僅供給遠程站集123-127中的一個，且每個信號在所發(fā)射信號范圍內(nèi)的所有遠程站123-127的天線處被接收到?；?14使用所分配信道頻率上的時隙來發(fā)射所有信號。例如，第一遠程站124可能被分配第一時隙3，而第二遠程站126可能被分配第二時隙5。在此示例中，基站114在時隙序列30的時隙3期間發(fā)射給第一遠程站124的信號，并在時隙序列30的時隙5期間發(fā)射給第二遠程站126的信號。第一和第二遠程站124、126在時隙序列30中其各自的時隙3和5期間活躍，以接收來自基站114的信號。上行鏈路上,遠程站124、126在時隙序列31的對應時隙3和5期間向基站114發(fā)射信號。可以看到，供基站114發(fā)射(以及供遠程站124、126接收)的時隙在時間上關(guān)于供遠程站124、126發(fā)射(以及供基站114接收)的時隙有偏移。發(fā)射和接收時隙在時間上的這種偏移被稱為時分雙工(TDD)，這尤其使得發(fā)射和接收操作在不同時刻發(fā)生。語音數(shù)據(jù)信號并不是唯一在基站110、111、114與遠程站123-127之間傳送的信號?？刂菩诺辣挥糜趥魉涂刂苹?10、111、114和遠程站123-127之間的通信的各種方面的數(shù)據(jù)。尤其，基站110、111、114使用控制信道向遠程站123-127發(fā)送序列碼或訓練序列碼(TSC)，其指示基站110、111、114將使用序列集中的哪一個序列來向遠程站123-127發(fā)射信號。在GSM中，26比特訓練序列被用于均衡。這是在每個時隙陣發(fā)中部的信號中傳送的已知序列。這些序列被遠程站123-127用來補償隨時間快速變化的信道降級；降低來自其他扇區(qū)或蜂窩小區(qū)的干擾；以及使遠程站的接收機同步到收到信號。這些功能是由作為遠程站123-127接收機的一部分的均衡器來執(zhí)行的。均衡器426確定多徑衰落對已知的發(fā)射訓練序列信號進行了何樣修改。均衡可使用此信息通過構(gòu)造逆濾波器來提取合需信號的剩余部分來從不想要的反射中提取出合需信號。不同基站110、111、114發(fā)射不同序列(以及相關(guān)聯(lián)的序列碼)以降低彼此靠近的基站110、111、114所發(fā)射的序列之間的干擾。如上所述，通過DARP，本方法和裝置的遠程站123-127能夠使用該序列來將由服務著遠程站123-127的基站110、111、114向其發(fā)射的信號與由其他蜂窩小區(qū)的非服務基站110、111、114發(fā)射的其他不想要的信號區(qū)分開來。只要不想要的信號的收到振幅或功率電平相對于想要的信號的振幅低于一閾值則上述即成立。如果不想要的信號具有高于該閾值的振幅，則其會對想要的信號造成干擾。另外，該閾值可根據(jù)遠程站123-127接收機的能力而變。例如，如果來自服務和非服務基站110、111、114的信號共享相同時隙用于發(fā)射，則干擾信號和合需(或即想要的)信號可能同期到達遠程站123-127的接收機。再次參照圖5，遠程站124處，來自基站110的給遠程站125的傳輸可能會干擾來自基站114的給遠程站124的傳輸(干擾信號的路徑由虛線箭頭170示出)。類似地，在遠程站125處，來自基站114的給遠程站124的傳輸會干擾來自基站110的給遠程站125的傳輸(干擾信號的路徑由點線箭頭182示出)。
權(quán)利要求
1.一種用于向遠程站信令通知訓練序列集信息的方法，包括 接收來自遠程站信令的指示新訓練序列集是否得到支持的信令；以及 使用信道描述來信令通知將由所述遠程站用于正被建立的通信信道的訓練序列集。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述信道描述具有信道類型字段和TDMA偏移量字段。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道類型字段和所述TDMA偏移量字段為87654SOOOl TCH/F+ACCHS001T TCH/H+ACCHSOlTT SDCCH/4+SACCH/C4 或 CBCH(SDCCH/4) SlTTT SDCCH/8+SACCH/C8或CBCH(SDCCH/8)，其中S比特指示要使用的訓練序列集。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，如果將使用傳統(tǒng)訓練序列集則所述S比特為0，并且如果將使用新訓練序列集則所述S比特為I。
5.一種用于向遠程站信令通知訓練序列集信息的設備，包括 接收來自遠程站信令的指示新訓練序列集是否得到支持的信令的裝置；以及用于使用信道描述來信令通知將由所述遠程站用于正被建立的通信信道的訓練序列集的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的設備，其特征在于，所述信道描述具有信道類型字段和TDMA偏移量字段。
7.如權(quán)利要求6所述的設備，其特征在于，所述信道類型字段和所述TDMA偏移量字段為87654S0001 TCH/F+ACCHS001T TCH/H+ACCHSOlTT SDCCH/4+SACCH/C4 或 CBCH (SDCCH/4) SlTTT SDCCH/8+SACCH/C8或CBCH(SDCCH/8)，其中S比特指示要使用的訓練序列集。
8.如權(quán)利要求7所述的設備，其特征在于，如果將使用傳統(tǒng)訓練序列集則所述S比特為0，并且如果將使用新訓練序列集則所述S比特為I。
9.一種基站(920)，包括 控制器處理器(960)； 天線(925)； 起作用地連接到所述基站天線(925)的雙エ器開關(guān)(926)； 起作用地連接到所述雙エ器開關(guān)(926)的接收機前端(924)； 起作用地連接到所述接收機前端(924)的接收機解調(diào)器(923)； 起作用地連接到所述接收機解調(diào)器(923)和所述控制器處理器(960)的信道解碼器和解交織器(922)； 起作用地連接到所述控制器處理器(960)的基站控制器接ロ(921)； 起作用地連接到所述控制器處理器(960)的編碼器和交織器(929)；起作用地連接到所述編碼器和交織器(929)的發(fā)射機調(diào)制器(928)； 起作用地連接到所述發(fā)射機調(diào)制器(928)并且起作用地連接到所述雙エ器開關(guān)(926)的發(fā)射機前端模塊(927)； 數(shù)據(jù)總線(970)，起作用地連接在所述控制器處 理器(960)與所述信道解碼器和解交織器(922)、所述接收機解調(diào)器(923)、所述接收機前端(924)、所述發(fā)射機調(diào)制器(928)以及所述發(fā)射機前端(927)之間；以及 存儲在所述存儲器(962)中的軟件(961)，其中所述軟件包括用于向遠程站信令通知訓練序列集信息的指令，包括 接收來自遠程站信令的指示新訓練序列集是否得到支持的信令；以及 使用信道描述來信令通知將由所述遠程站用于正被建立的通信信道的訓練序列集。
10.如權(quán)利要求9所述的基站(920)，其特征在于，所述信道描述具有信道類型字段和TDMA偏移量字段。
11.如權(quán)利要求10所述的基站(920)，其特征在于，所述信道類型字段和所述TDMA偏移量字段為87654S0001 TCH/F+ACCHS001T TCH/H+ACCHSOlTT SDCCH/4+SACCH/C4 或 CBCH (SDCCH/4) SlTTT SDCCH/8+SACCH/C8或CBCH(SDCCH/8)，其中S比特指示要使用的訓練序列集。
12.如權(quán)利要求11所述的基站(920)，其特征在于，如果將使用傳統(tǒng)訓練序列集則所述S比特為0，并且如果將使用新訓練序列集則所述S比特為I。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于無線通信的增大容量的設備和方法。本專利申請通過在一個時隙上允許多個用戶(MUROS)來改善DARP。其包括用于在單個信道上共享信號的裝置和指令，包括建立新連接；如果在信道頻率上存在未使用時隙則分配新時隙；如果在該信道頻率上不存在未使用時隙則為新連接選擇已使用時隙以與現(xiàn)有連接共享；以及如果已為新連接選擇該信道頻率上的已使用時隙以與現(xiàn)有連接共享則為新連接選擇不同的訓練序列碼。
文檔編號H04W88/08GK102664847SQ20121015278
公開日2012年9月12日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
發(fā)明者M·翰達, M·阿格拉沃爾, S·J·沃克, Z·俞 申請人:高通股份有限公司