[发明专利]用于改进无线通信系统中小区边缘数据吞吐量的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线通信系统，并且更具体地说，涉及用于改进蜂窝分组数据系统中下行链路数据发射速率的技术。

背景技术

在由第三代合作伙伴项目(3GPP)产生的第三代移动系统标准的版本99中规定的第一宽带码分多址(W-CDMA)网络相比先前的GSM/GPRS系统提供了显著改进的数据速率。每秒高达384千位的数据速率变得有可能，但是至少部分由于系统的电路交换架构，可同时服务的用户数很低。而且，这些最大数据速率尽管比之前可用的好得多，但是仍无法与在固定线路上可获得的数据速率有利地竞争。

为了改进数据服务质量，在3GPP规范的版本5和6中增加了高速分组接入(HSPA)功能性。HSPA通过其下行链路组件(高速下行链路分组接入或HSDPA)可向多个同时活动用户提供分组交换连接。HSPA的版本5使用QPSK和16-QAM调制方案提供1.8-14.4兆位/秒的下行链路数据速率。对这些标准的随后扩展增加了多输入多输出(MIMO)技术以及64-QAM调制方案的规范，从而允许峰值速率高达42兆位/秒。

HSDPA下行链路数据一般从单个小区发射，但是当采用MIMO时它可涉及从多个天线发射。在网络负载条件允许时改进具有好的接收条件的用户的可用峰值速率的希望推动了HSDPA的最初设计。移动终端由单个服务小区服务，并且在单个无线电链路上提供控制信令。在具有良好的信令和负载条件的情况下，来自相邻小区的干扰不是主要障碍。然而，在第一次构思和设计HSDPA的时候，未优先化更充分负载的系统中和干扰受限情形中的高速率覆盖。

因为HSDPA的系统设计在历史上聚焦在良性条件下的最大数据吞吐量上，所以操作在不太良好信号条件下的移动台没有从系统改进受益许多。例如，典型地用较高阶调制方案或MIMO方案未改进在小区边缘的下行链路数据吞吐量，原因在于来自相邻小区的干扰限制了在移动台可获得的信号干扰比(SIR)。先进的接收器诸如采用广义Rake(G-RAKE)技术的那些接收器能够抑制一些小区间干扰，但是来自相邻小区的干扰可能无法完全去除，原因在于噪声增强效应限制了实际接收器结构的干扰抑制能力。一般而言，单单来自更复杂接收器处理的链路级改进不足以消除小区间干扰的负面影响。

由此，存在对于改进的网络配置和资源分配技术的需要，以向靠近小区边缘定位的移动终端提供更高的下行链路数据速率，同时在系统级上保持高级别的数据吞吐量。

发明内容

公开了用于在无线通信网络中自适应地发射数据的方法和设备。在各种实施例中，移动终端与活动集合中的两个或更多基站之间的信道条件被评估并用于从可用下行链路发射模式集合中选择发射模式。这个集合包含至少多小区单频率网络发射模式和干扰协调点对点发射模式之一以及非干扰协调点对点发射模式。使用本文描述的动态发射模式选择技术和设备可以获得HSDPA系统中的更高小区边缘吞吐量。由此可总是更灵活且更有效地使用网络资源，在各种网络负载和信道条件下对于给定地理位置为用户提供最佳可行的服务。

在本发明的各种实施例中，服务小区基站或其它网络节点调整用于向靠近服务小区边界即在小区间干扰显著的位置定位的移动终端发射用户数据分组的发射模式。至少基于移动终端的关于活动集合中两个或更多小区中的每个小区的所测量信道质量的报告，发射模式控制器选择用于当前系统条件的最优发射模式。

相应地，根据本发明一些实施例的示范方法包括评估移动终端与活动集合中两个或更多基站之间的信道条件，并基于所述信道条件从可用下行链路发射模式集合中选择发射模式。可用发射集合包含非干扰协调点对点发射模式，其中只有服务小区与在常规HSPA系统中一样地向移动终端发射下行链路用户数据，而在活动集合中的其它小区与服务小区之间没有小区间协调。可用发射模式集合还包含至少多小区单频率网络发射模式(其中活动集合中的两个或更多小区使用相同加扰码向移动终端同时发射数据)以及干扰协调点对点发射模式或“循环”模式(其中在其间活动中的邻居小区完全避免发射任何下行链路HSDPA业务的调度的发射间隔中只从服务小区向移动终端发射下行链路数据)之一。

在本发明的一些实施例中，在移动终端执行信道条件的评估和发射模式的选择，在这种情况下，移动终端向服务基站发送所选发射模式的指示符以便用于配置该发射模式。在其它实施例中，在无线网络的固定侧上的控制节点处，诸如在服务基站或在无线电网络控制器处，基于由移动终端提供的信道质量数据，执行信道条件的评估和发射模式的选择。