[发明专利]一种信道质量反馈方法及其用户终端、系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种在频率复用系统中的信道质量反馈技术。

背景技术

无线通信系统通常利用地理区域进行区分，无线通信系统中的每个通信区域可以被称为一个小区(cell)，例如蜂窝无线通信系统。

为提高宽带无线通信系统容量和频谱效率，发展出一些多载波技术，其基本思想是将一个宽带载波划分成多个子载波，并在多个子载波上同时传输数据。在应用当中，要求子载波的宽度小于系统信道的相干带宽，这样每个子载波上的衰落为平坦衰落，因而能够减少符号间串扰，并且不需要复杂的信道均衡，适合高速数据的传输。多载波技术有多种形式，如正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、多载波CDMA(MC-CDMA，Multicarrier-Code Division Multiple Access)、多载波直接扩展CDMA(MC-DS-CDMA，Multicarrier-Direct Sequence-Code Division Multiple Access)、多音调CDMA(MT-CDMA，Multitone-Code Division Multiple Access)、多载波TDMA(MC-TDMA，Multicarrier-Time Division Multiple Access)、时频域二维扩展、以及在以上基础上的多种扩展技术。

OFDM技术是多载波技术中比较有代表性的一种技术，该技术是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，并且允许子载波频谱部分重叠，只要满足子载波间相互正交，就可从混叠的子载波上分离出数据信号。

为有效利用有限的频谱资源，通信网络通常在不同的地理位置重用频率资源。如图1所示，为一种频率重用因子为1的蜂窝网络频率复用示意图，五角框图表示小区，灰色表示所采用的频率1，如图所示，该蜂窝网络的各个小区都采用同一个的频率1传输数据。虽然频率重用因子为1的复用方法能很好地利用有限的频谱资源，但对于频率重用因子为1的网络，处在小区边缘的用户终端会受到来自其邻近小区的干扰，因此小区边缘用户终端的信干比会降低，由此，需要采用某些技术改善小区边缘信干比。

而改善小区边缘信干比的最简单的办法就是增加频率复用因子，如图2所示，为一种复用因子为3的蜂窝网络频率复用示意图，将频率划分为三子频率：频率1、2、3，对该蜂窝网络来说，复用因子3可以保证任意两个相邻小区使用的频率都不一样，但其缺点是每个小区只能够使用原来的1/3频率。

因此，为进一步改善频谱利用效率，发展出一种频率软复用技术，其主要思想是：对干扰比较严重的小区边缘地带采用大于1的频率复用因子，而在小区内部则采用1的频率复用因子。

具体如图3所示，以复用因子为3的例子来说，将多载波系统中的所有子载波按照复用因子为3划分频率，得到三个主子载波：主频1、2、3，如图3中的条文部分，各个小区得到各自的主频；对某个具体的小区而言，将其所得主频以外的频率作为其副频，比如说，对小区1而言，主频2、3在小区1里面就成副频，主子载波主要用于小区边缘的通信，副子载波主要用于小区内部的通信。

为避免图2所示频率复用方法的缺点，通常需要将主频与副频的发射功率要做一些限制，一般是主频的发射功率门限比副频的发射功率门限高。如果主频和副频的发射功率一样，那么软复用就退化成为复用因子为1。另外，从主频和副频的作用区域来看的话，副频的作用区域为0时等价于一般频率复用；副频的作用区域为整个小区时等价于复用因子为1。

但不论通信系统采用何种频率复用方法，无线信道的衰落通常是频率选择性的，也就是说，在某一时刻，某一用户终端的在相关带宽内的子载波上的衰落可以认为是相同的，但更远的子载波上的衰落就不能认为相同，而且不同用户终端的衰落通常是不一样的。所以，如果基站能知道各个用户终端在各个子载波上的衰落值，那么基站就可以基于一定的调度准则为不同用户终端尽量选择它们各自条件比较好的子载波来传输数据，从而使得绝大部分用户终端的传播条件都比较好，实现多用户终端分集增益，提高频谱效率。由于衰落是时变的，因此子载波的分配需要不停更新，这就是所谓一种频率调度技术。