[发明专利]用于无线通信系统的分层重用

说明书

本申请是申请日为2004年10月22日，题为“用于无线通信系统的分层重用”，申请号为200480039258.7的专利申请的分案申请。

根据35U.S.C§119的优先权要求

本专利申请要求2003年10月30日提交的题目为“Layered ReuseFor A Wireless Communication System(用于无线系统的分层重用)”的临时申请No.60/511,750的优先权，并且该临时申请已转让给本申请的受让人，从而清楚地将其合并于此作为参考。

背景

I.发明领域

本发明一般涉及通信，更具体地，涉及无线多接入通信系统中的数据传输。

II.技术背景

无线多接入系统可以在前向和反向链路上同时支持多个无线终端的通信。前向链路(或下行链路)指的是从基站到终端的通信链路，反向链路(或上行链路)指的是从终端到基站的通信链路。多个终端可以同时在反向链路上发送数据和/或在前向链路上接收数据。这可以通过将每个链路上的数据传输复用为相互正交来实现。取决于如何进行复用，可以在时间域、频率域和/或码域中实现正交性。该正交性确保每个终端的数据传输不会与其它终端的数据传输发生干扰。

典型地，多接入系统具有很多小区，其中，术语“小区”依据其所使用的上下文，可以指基站和/或基站的覆盖范围。在同一小区内终端的数据传输可以使用正交复用来发送，从而避免“小区内”干扰。然而，不同小区内终端的数据传输可能不是正交的，在这种情况下每个终端都会观察来自其它小区的“小区间”干扰。对于观察到高干扰电平的劣势终端，小区间干扰会显著地降低其性能。

为了防止小区间的干扰，无线系统可以使用频率重用方案，其中不是该系统中可用的所有频段都在每个小区使用。例如，系统可以使用一种7-小区重用模式，且重用因子K＝7。对于该系统，将总系统带宽W分为七个相等频带，并将七个频带之一分配给7-小区簇中的每个小区。每个小区仅使用一个频带，并且每第七个小区重用相同的频带。通过这种频率重用方案，仅在彼此不相邻的小区中重用相同的频带，并且相比于所有小区使用相同频带的情况，在每个小区中观察到的小区间干扰得以减少。然而，因为每个小区仅能使用总系统带宽的一部分，所以大于一的重用因子表示对可用系统资源的低效率使用。

因此，在本领域需要以更有效率的方式减少小区间干扰的技术。

发明概述

本文描述了为“弱”用户有效率地减少扇区间干扰以及防止“强”和弱用户观察到的干扰电平的潜在大差异的技术。弱用户对于它的服务基站来说具有相对较差的信号质量度量(metric)，强用户对于它的服务基站来说具有相对较好的信号质量度量。可以如下述定义信号质量度量。将这些技术称为“分层重用”技术，并且这些技术能有效率地利用可用系统资源(例如，总体系统带宽)。可以将这些技术用于各种通信系统，以及用于前向和后向链路。

在一个实施例中，将系统中可用于数据传输的系统资源(例如，频率子带)分为多个(例如，三个)不相交的或不重叠的集。对于每个小区分为多个(例如，三个)扇区的系统，为每个扇区分配一个子带集。为相邻扇区分配不同子带集，这样分配给每个扇区的子带集与分配给相邻扇区的子带集正交。每个扇区可以与已分配子带集和未分配子带集相关联，未分配子带集可以包括系统中可用的、未包括在已分配集中的所有子带。所有子带集的大小可以相等、或者在子带数目不等于子带集数目的整数倍情况下大致相等。可替换地，子带集的大小可以不相等，并且可以基于如扇区布局、地形、扇区容量等等来确定它们的大小。

可以为每个扇区中的弱用户(典型地，弱用户也是干扰相邻扇区的强干扰源)分配已分配集中的子带。可以为每个扇区中的强用户(典型地，强用户也不是干扰相邻扇区的强干扰源)分配未分配集中的子带。因为相邻扇区的已分配子带集彼此相互正交，所以每个扇区中的弱用户与相邻扇区中的强干扰源正交。分层重用技术有效地将更多干扰分配给强用户而将较少干扰分配给弱用户。因而，这就为弱用户和强用户“均衡”了信道条件，为弱用户改进了性能，并提供了其它好处。

下面进一步详细描述本发明的各个方面和实施例。

附图简要说明

根据以下结合附图的详细说明，本发明的特征和本质将变得更加显而易见，附图中相似的参考标号表示对应部分，其中：

图1示出了无线多接入通信系统；

图2A和2B分别示出了扇区化的小区以及该小区的模型；

图3示出了将N个全部子带分割为三个不相交的集；

图4示出了具有3-扇区小区的多小区示例性布局；

图5示出了在七个扇区的簇中干扰的分布；