[发明专利]准正交多址通信系统的信道结构

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2005年3月16日递交的第60/662,634号美国临时专利申请的优先权，在这里明确地将它全部引入作为参考。

技术领域

笼统地说，本发明涉及通信，具体而言，本发明涉及多址通信系统中的数据发射。

背景技术

多址系统能够在正向和反向链路上同时与多个终端通信。正向链路(或下行链路)指的是从基站到终端的通信连路，反向链路(或上行链路)指的是从终端到基站的通信连路。多个终端可以同时在反向链路上发射数据和/或在正向链路上接收数据。这常常是通过将每一条链路上的多个数据发射进行多路复用，让它们在时间上、频率上和/或码域内互相正交来实现的。在大多数情况下，由于信道状况、接收机缺陷等等各种因素，常常无法实现多个数据发射之间的完全正交。然而，正交多路复用能够确保每个终端的数据发射对其它终端数据发射的干扰最小。

在任意给定时刻，能够与多址系统通信的终端的数量通常受限于可以用于数据发射的物理信道的数量，而后者又受限于可用系统资源。例如，在码分多址(CDMA)系统中，物理信道的数量由可用正交码序列的数量决定，在频分多址(FDMA)系统中由可用频率子带的数量决定，在时分多址(TDMA)系统中由可用时隙数量决定。在许多情况下，需要让多个终端同时与系统通信，以便提高系统容量。因此在本领域中需要一些技术来支持在多址系统中多个终端的同时发射。

发明内容

在这里描述了分配系统资源，控制小区内干扰，实现更高系统容量的技术。在一个实施例中，定义至少有两个信道集合的信道结构。每个信道集合都包含多个信道，并且与所述信道到数据发射可用系统资源的具体映射相联系。每个信道集合都可以根据具有分层结构的信道树加以定义。所述信道树可以包括多个“基本”信道和多个“复合”信道。可以将基本信道映射到可用系统资源(例如利用跳频)。每个复合信道可以与至少两个基本信道相联系。对于这一信道树，分配给终端的每个信道限制了至少一个其它信道的分配。通过以不同的方式划分信道树和/或利用信道集合的不同信道-资源映射，可以形成具有不同干扰特性的各种信道结构。例如，通过将每个信道集合的映射定义成相对于每个剩余信道集合的映射是伪随机的，可以实现小区内干扰分集。

在每个调度间隔里，调度终端在正向和/或反向链路上进行发射。从所述信道集合给被调度终端分配信道。这一调度和/或信道分配可以基于终端的有关信息，例如它们的信道估计、信号-噪声和干扰比(SNR)估计、服务质量(QoS)要求、切换状态等等。多个终端可以使用同样的系统资源，并且它们的重叠发射可以在空域中分离。对于正向链路(FL)，对重叠终端的数据基于它们的FL信道估计进行空间处理(例如进行波束形成)，然后从多个天线发射。对于反向链路(RL)，通过多个天线收到重叠终端的多个发射。然后基于RL信道估计对重叠终端的接收码元进行空间处理，以恢复来自每个终端的发射。

下面详细描述本发明的各个方面和实施例。

附图说明

图1说明具有多个基站和多个终端的系统；

图2说明物理信道到时频块的映射；

图3说明二叉信道树；

图4、5和6分别说明与满载、部分加载和顺序加载信道集合随机重叠的三信道结构；

图7说明共同重叠的信道结构；

图8说明随机和共同重叠的信道结构；

图9说明具有随机重叠信道子集的信道结构；

图10说明分配系统资源的过程；以及

图11是说明一个基站和两个终端的框图。

具体实施方式

在这里，“示例性的”这个词用来表示“充当实例、例子或说明”。在这里描述成“示例性的”任何实施例都不必被解释为优选的，或者相对于其它实施例或设计具有优势。

可以将这里描述的信道结构用于各种多址通信系统，例如(1)利用不同正交码序列为不同用户发射数据的CDMA系统；(2)在不同频率子带上为不同用户发射数据的FDMA系统；(3)在不同时隙中为不同用户发射数据的TDMA系统；(4)在不同空间信道上为不同用户发射数据的空分多址(SDMA)系统；(5)在不同频率子带上为不同用户发射数据的正交频分多址(OFDMA)系统；等等。OFDMA系统利用正交频分复用(OFDM)技术，它是一种多载波调制技术，这种技术将整个系统带宽划分成多个(K)正交频率子带。这些子带也被称为单载频信号、子载波、频点、频道等等。每个子带都与能够用数据调制的一个相应的子载波相联系。