专用参考信号和话务信号间自适应分配资源的系统和方法

专利名称：专用参考信号和话务信号间自适应分配资源的系统和方法
发明
背景技术：
领域本发明主要涉及无线通讯系统，更具体的，主要涉及优化无线通讯系统的数据传输能力的系统和方法。
背景技术：
数字通讯接收器的目标是恢复发射机传送的信息。在多数现有的系统中，发射机在波形中引入参考信号和数据承载信号。这一参考信号通常被称作“导频信号(pilot signal)”，其由接收器预先确定，用以提高解调和解码进程的效率。通常的做法是广播参考信号，换句话说，所有的接收器在它们的解调算法中使用相同的参考信号。
因为部分的波形是用于传输参考信号，当参考信号量增加，系统数据传输能力的上限降低。另一方面，接收器性能随着参考信号增加而提高，其直接结果是在给定信道条件下提高数据能力。
使用参考信号的通讯系统的一个特征是在由改变用以传输参考信号波形部分产生的数据能力上限和接收器效率之间的折衷。传统上，用以传输参考信号波形部分是固定的，并被选择为提高接收器性能和分配数据传输波形的有效部分之间很好的折衷，或者优化。通过考虑所有可能的信道情况执行优化，其可能在不同的传播情况如蜂窝环境下变化很大。这导致在平均情况下好的解决方案，然而在极端的信道情况下可能远离最佳。
设计用以在蜂窝传播环境下工作的例子是用以声音和数据传输的CDMA标准，cdma2000和IS-856。这些系统的普遍特征是具有专用话务信道，也就是，仅指定给一个特定用户的波形部分，在其中传送要给这个用户的信息。
如上所述，一些系统和方法可以实现提高总体系统数据传输能力的优点。

发明内容
公开了在基站中在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的方法。从远程站接收质量度量。质量度量指示从基站发出的和由远程站接收的信号的质量。质量度量用以在话务信号和专用参考信号之间分配资源。专用参考信号和话务信号被传输到远程站。
在一些实施例中，在话务信号和专用参考信号之间分配的资源是功率。可选的，资源的形式是时分多路复用信号中的时隙。由于这里的公开内容，可被分配的资源的其它例子对于本领域技术人员来说是明显的。
本方法也包括传输通用参考信号到远程站和多个其它远程站。质量度量是远程站接收的通用参考信号的信号对干扰加噪音比。可选的，质量度量采用从远程站接收的通用参考信号的符号差错率的形式。另外可选的，质量度量采用从远程站接收的通用参考信号的帧错误率的形式。由于这里的公开内容，质量度量的其它例子对于本领域技术人员来说是很明显的。
还公开了远程站中用以促进在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的方法。从基站接受到通用参考信号、专用参考信号和话务信号。确定接收的通用参考信号的质量度量。传输质量度量到基站。接收的通用参考信号和接收的专用参考信号用以训练远程站处的接收器。
还公开了在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的基站。基站包括从远程站接收质量度量的接收器。质量度量指示从基站传输的和远程站接收的信号的质量。基站还包括采用质量度量在话务信号和专用参考信号之间分配资源的资源分配部件。基站还包括传输话务信号和专用参考信号到远程站的发射机。在一些实施例中，发射机还配置为传输通用参考信号到远程站和到多个其它远程站。
还公开了远程站，其配置为促进在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源。远程站包括从基站接收通用参考信号、专用参考信号和话务信号的接收器。远程站还包括确定接收的通用参考信号的质量度量的信号质量测量部件。远程站还包括传输质量度量到基站的发射机。远程站还包括使用接收的通用参考信号和接收的专用参考信号训练接收器的训练部件。


图1示出了支持多个用户并能实现这里讨论的实施例的至少一些方面的通讯系统实例；图2是通讯系统中的基站和远程站的结构图；图3是图解了上行链路和下行链路的基站和远程站的结构图；图4是原理框图，示出了基站的实施例；图5是原理框图，示出了远程站的实施例；图6是原理框图，示出了基站的另一实施例；图7是原理框图，示出了远程站的另一实施例；图8是原理框图，示出了基站的另一实施例；图9是原理框图，示出了远程站的另一实施例；图10是流程图，示出了用以在专用参考信号和话务信号之间自适应分配资源的方法的实施例。
具体实施例方式
这里所用的词“示例性”意思是“用以作为例子、实例或者说明。”这里作为“示例性”描述的任何实施例并非是指优于或强于其它实施例中。
注意到在整个讨论中，提供了示例性实施例作为范例，然而，其它实施例可在不偏离本发明实质的情况下结合很多方面。明确的，本发明可用于数据处理系统，无线通讯系统，移动IP网络和任何设计为接收和处理无线信号的其它系统。
示例性实施例采用了扩展频谱无线通讯系统。无线通讯系统被广泛采用来提供多种通讯比如声音，数据等等。这些系统可基于码分多路接入(CDMA)，时分多路接入(TDMA)，或者其它一些调制技术。CDMA和其它系统相比提供了某些优势，包括提高的系统能力。
无线通讯系统可设计为支持一个或多个标准，比如“适用于双模式宽频带扩展频谱蜂窝系统的TIA/EIA/IS-95-B移动站基站兼容性标准”，在这里称作IS-95标准；名为“第三代合作伙伴计划”(在这里称作3GPP)的联盟提出的标准，其包含在包括文件号3GPP TS 25.211，3GPP TS 25.212，3GPP TS 25.213，和3GPP TS 25.214，3GPP TS 25.302的一批文件中，这里称作W-CDMA标准；名为“第三代合作伙伴计划第二组”(在这里称作3GPP2)的联盟提出的标准；和在这里称作cdma2000标准的TR45.5，以前被称作IS-2000 MC。在这里引用上述的标准作为参考。
在这里描述的系统和方法可用在高数据速度(HDR)通讯系统。HDR通讯系统可被设计为符合一个或多个标准，比如“第三代合作伙伴计划第二组”联盟在2000年10月7号发布的“cdma2000高速包数据空中接口规范”，3GPP2 C.S0024，版本2。在这里结合上述标准的内容作为参考。
HDR用户站，其在这里称作接入终端(AT)，是移动的或是固定的，并且可与一个或多个HDR基站通讯，其在这里称作调制解调器池收发器(MPT)。接入终端通过一个或多个调制解调器池收发器传输和接收数据包到HDR基站控制器，其在这里可称作调制解调器池控制器(MPC)。调制解调器池收发器和调制解调器池控制器是叫做接入网络的网络的一部分。接入网络在多个接入终端之间传输数据包。接入网络还连接到接入网络之外的其它网络，比如的企业内部网或者因特网，并可在各接入终端和外部网络之间传输数据包。和一个或多个调制解调器池收发器建立了活动话务信道连接的接入终端叫做活动接入终端，并叫做处于话务状态。处于和一个或多个调制解调器池收发器建立活动话务信道连接过程中的接入终端叫做处于连接设置状态。接入终端可以是通过无线信道或通过有线信道连接的任何数据设备，例如使用光纤和同轴电缆。接入终端还可以是任何各种设备，包括但不限于PC卡，紧凑闪存，外部或内部调制解调器，或者无线或者陆线电话。通过其接入终端发送信号到调制解调器池收发器的通讯链路叫做反向链路。通过其调制解调器池收发器发送信号到接入终端的通讯链路叫做前向链路。
图1示出了支持多个用户并能实现这里讨论的实施例的至少一些方面的通讯系统100实例。可使用各种算法和方法来安排系统100内的传输。系统100为多个单元102A-102G提供了通讯，其每个分别由相应基站104A-104G提供服务。在示例性实施例中，一些基站104有多个接收天线，其它的只有一个接收天线。类似的，一些基站104具有多个发射天线，其它的只有一个发射天线。发射天线和接收天线的组合没有限制。因此，基站104可能具有多个发射天线和单独一个接收天线，或者具有多个接收天线和单独一个发射天线，或者都是一个或者多个传发射和接收天线。
在覆盖区域的远程站106是固定的(也就是，不动的)或者是移动的。如图1所示，多个远程站106分散在整个系统。在任何给定时刻每个远程站106和至少一个或者可能多个基站在下行链路或者上行链路通讯，这取决于，例如，是否使用了软切换(soft handoff)或者是否终端设计并操作为(同时地或者顺序地)从多个基站接收多个传输。CDMA通讯系统中的软切换在本领域内是公知的，并在名为“在CDMA蜂窝电话系统中提供软切换的方法和系统”的美国专利号5,101,501的专利中详细描述，其已经转让给本发明的受让人。
下行链路指从基站104到远程站106的传输，上行链路指从远程站106到基站104的传输。在本示例性实施例中，一些远程站106具有多个接收天线，其它的只有一个接受天线。图1中，基站104A在下行链路上给远程站106A和106J传输数据，基站104B传输数据到远程站106B和106J，基站104C传输数据到远程站106C，如此等等。
图2是无线通讯系统100中的基站204和远程站206的结构图。基站204和远程站206进行无线通讯。如上所述，基站204传输信号到接收这信号的远程站206。另外，远程站206也传输信号到基站204。
图3是基站204和远程站206的结构图，示出了下行链路308和上行链路310。下行链路308指从基站204到远程站206的传输，并且上行链路310指从远程站206到基站204的传输。
图4是原理框图，示出了基站404的实施例。基站404包括生成通用参考信号414的通用参考源412。通用参考信号414通常称作通用导频信号414。基站404传输通用参考信号414到系统100内的全部远程站106。通用参考信号是各基站404连续传输的未调制的、直接顺序扩展频谱信号。通用参考信号414为通讯系统100中的各远程站106所知晓，且已预先确定并用以提高解调和解码进程的效率。通用参考信号414允许各用户获得基站404传输的信道的定时，并为相关的解调提供相位参考。通用参考信号414也提供了在基站404之间比较信号强度的手段，以确定何时在基站404之间切换(比如何时在单元102之间移动)。
基站404还包括生成专用参考信号418的专用参考源416。专用参考信号类似于通用参考信号414，只是专用参考信号418是传输给通讯系统100中的特定远程站106。专用参考信号418为接收专用参考信号418的远程站106所知晓并预先确定。专用参考信号418用于提高解调和解码进程的效率，如上所讨论的。
基站404还包括生成话务信号422的话务源420。话务信号422是区别于通用参考信号414或专用参考信号418的数据承载信号。话务信号422可包括声音、数据、开销信息等等。如专用参考信号418，话务信号422传输到通讯系统100内的特定的远程站106。
简化起见，图4示出了一个专用参考源416和一个话务源420。然而，本领域技术人员将会理解基站404可包括多于一个的专用参考源416和/或话务源420。基站404为通讯系统100中的各远程站106生成分立的专用参考信号418和分立的话务信号422。
多路复用部件424多路复用通用参考信号414，专用参考信号418，和话务信号422。多路复用部件424依照码分多路复用技术，时分多路复用技术，频分多路复用技术和本领域内已知的其它技术包括它们的组合多路复用这些信号。多路复用部件424的输出由发射机426传输到通讯系统100的远程站106。
基站404也包括接收器428。接收器428接收的信号由解调器430解调。在一些实施例中，远程站106确定远程站106处接收的通用参考信号414的质量度量(quality metric)432。远程站106传输质量度量432到基站404。质量度量432从解调的信号中恢复。不同类型质量度量432的例子包括信号对干扰加噪音比(SINR)、符号差错率、帧错误率等等。根据这里的公开内容，质量度量432的其它例子对于在本领域技术人员来说是很明显的。
这里公开的实施例中，基站404对通用参考信号414的传输分配至少一个资源的固定量。基站404还对专用参考信号418和话务信号422的组合分配该至少一个资源的固定量。换句话说，当分配到专用参考信号418的特定资源量增加，分配到话务信号422的资源量减少，并且反之亦然。分配的不同种类资源的例子包括功率、时分多路复用信号的时隙，等等。
如上所述，理想的是分配资源以优化传输话务信号422的系统能力。在一些实施例中，通过使用从远程站106接收的质量度量432以确定用于传输专用参考信号418的资源的量，使得最大化传输话务信号422的系统能力。
基站404包括资源分配部件434，其使用从远程站106接收的质量度量432以确定在专用参考信号418和话务信号422之间如何分配至少一种资源。资源分配部件434提供资源分配信息436到多路复用部件424。多路复用部件424然后依照资源分配信息436在专用参考信号418和话务信号422之间分配至少一种资源。
在一些实施例中，以下面的方式实现确定如何在专用参考信号418和话务信号422之间分配资源。通用参考信号414的质量度量432是特定参数的函数。资源分配部件434使用接收的质量度量432确定这些参数。资源分配部件434然后在表述下行链路308的传输能力的能力函数中使用这些参数。能力函数取决于确定的参数并也取决于用于话务信号422的资源部分。然后确定用于话务信号422的资源部分以最大化能力函数。关于如何实现的其它细节，包括说明技术的数学公式，将在下面提供。
在一些实施例中，基站404起初没有传输专用参考信号418到远程站106。换句话说，在一些实施例中，多路复用部件424起初分配至少一个资源的全部(例如，分配到专用参考信号418和话务信号422的组合的功率量)到话务信号422，并不分配该至少一个资源中的任何资源到专用参考信号418。一旦基站404开始从远程站106接收质量度量432，资源分配部件434然后指示多路复用部件424分配该至少一个资源中的一些到专用参考信号418以优化传输话务信号422的系统能力。可选的，在一些实施例中，远程站106持续地报告从通用参考信号418测得的质量度量432，并在基站404需要发送信息的时候，就发送信息并具有优化的资源分配。
图5是原理框图，示出了远程站506的实施例。远程站506包括接收器538。远程站506包括接收器538。多路分用部件540多路分用接收器538接收的信号用以恢复接收的通用参考信号414’、接收的专用参考信号418’和接收的话务信号422’。接收的通用参考信号414’是在远程站506接收的通用参考信号414的版本。接收的专用参考信号418’是在远程站506接收的专用参考信号418的版本。接收的话务信号422’是在远程站506接收的话务信号422的版本。
如上所述，由基站404传输的通用参考信号414和专用参考信号418为远程站506所知晓并预先确定。在这个解说的实施例中，远程站506包括通用参考源412和专用参考源416。通用参考源412生成由基站404传输的通用参考信号414的拷贝。这将被称作传输的通用参考信号414。专用参考源416生成基站404传输的专用参考信号418的拷贝。这将被称作传输的专用参考信号418。
提供接收的通用参考信号414’和传输的通用参考信号414到信号质量测量部件542。信号质量测量部件542确定接收的通用参考信号414’的质量度量。如前面讨论，质量度量432的不同类型例子包括SINR、符号差错率、帧错误率等等。质量度量432被提供到发射机544，其传输质量度量432到基站404。
接收的通用参考信号414’、接收的专用参考信号418’、传输的通用参考信号414、和传输的专用参考信号418各自被提供到训练部件546。训练部件比较接收的参考信号(接收的通用参考信号414’和接收的专用参考信号418’)和传输的参考信号(传输的通用参考信号414和传输的专用参考信号418)。基于这比较，训练部件546“训练”接收器538补偿传输期间因噪音、干扰以及诸如此类产生的信号失真。在一个实施例中，接收器538包括滤波器(未示出)，且训练部件546确定滤波器阶数的系数。为确定滤波器阶数的系数，训练部件546可使用已知的自适应算法，如最小均方(LMS)，递归最小二乘方(RLS)等。
图6是原理框图，示出了基站604的另一实施例。如前面所描述的实施例，基站604包括生成通用参考信号614的通用参考源612，生成专用参考信号618的专用参考源616，和生成话务信号622的话务源620。
在所示的实施例中，通用参考信号614、专用参考信号618、和话务信号622依照码分多路复用技术进行多路复用。基站604包括用于通用参考信号614的沃尔什扩展部件648、用于专用参考信号618的沃尔什扩展部件650、和用于话务信号622的沃尔什扩展部件652。通用参考沃尔什扩展部件648采用指派到通用参考信号614的沃尔什码扩展通用参考信号614。专用参考沃尔什扩展部件650采用指派到用于特定远程站106的专用参考信号618的沃尔什码扩展专用参考信号618。话务沃尔什扩展部件652采用指派到用于特定远程站106的话务信号622的沃尔什码扩展话务信号622。
通用参考沃尔什扩展部件648、专用参考沃尔什扩展部件650、和话务沃尔什扩展部件652的输出由组合器654合并。组合器654的输出通过PN扩展部件656采用PN码进行扩展。PN扩展部件656的输出通过发射机626传输到远程站106。
如前面的实施例所述，基站604包括接收器628和解调器630。解调器630解调接收器628接收的信号。远程站106确定远程站106接收的通用参考信号614的质量度量632，并且传输质量度量632到基站604。质量度量632从解调信号中恢复。
基站604也包括资源分配部件634。如图6所示的基站604，资源分配部件604具体为功率分配部件634。功率分配部件634使用质量度量632以确定如何在专用参考信号618和话务信号622之间分配功率以最大化传输话务信号622的系统能力。在下面将讨论如何做出确定的具体实例。
功率分配部件634提供专用参考功率信息658到专用参考沃尔什扩展部件650。专用参考沃尔什扩展部件650使用专用参考功率信息658分配功率到用以扩展专用参考信号618的沃尔什码。
功率分配部件634提供话务功率信息660到话务沃尔什扩展部件652。话务沃尔什扩展部件652使用话务功率信息660以分配功率到用以扩展话务信号622的沃尔什码。分配功率到沃尔什码，其通过改变对应于特定沃尔什码的数字信号的倍增因子的方法实现。在下阶段，对应于全部活动沃尔什码的数字信号加到一起形成准备好传输的总数字信号。
图7是原理框图，示出了远程站706的另一实施例。如前面实施例所述，远程站706包括接收器738。PN解扩部件762解扩接收器738接收的信号。提供PN解扩部件762的输出到通用参考沃尔什解扩部件764、专用参考沃尔什解扩部件766、和话务沃尔什解扩部件768。
通用参考沃尔什解扩部件764采用指派到通用参考信号614的沃尔什码解扩PN解扩部件762的输出，从而恢复接收的通用参考信号614’。专用参考沃尔什解扩部件766采用指派到用于远程站706的专用参考信号618的沃尔什码解扩PN解扩部件762的输出，从而恢复接收的专用参考信号618’。话务沃尔什解扩部件768采用指派到用于远程站706的话务信号622的沃尔什码解扩PN解扩部件762的输出，从而恢复接收的话务信号622’。
如前面所述的实施例，远程站706也包括生成传输的通用参考信号614的通用参考源612，和生成传输的专用参考信号618的专用参考源616。传输的通用参考信号614和从基站604发送的通用参考信号614相同。类似的，传输的专用参考信号618和从基站发送的专用参考信号618相同。
提供接收的通用参考信号614’和传输的通用参考信号614到信号质量测量部件742。质量测量部件742确定接收的通用参考信号614’的质量度量。如前讨论，不同类型的质量度量632的实例包括SINR、符号差错率、帧错误率等等。提供质量度量632到发射机744，其传输质量度量632到基站604。
接收的通用参考信号614’、接收的专用参考信号618’、传输的通用参考信号614、和传输的专用参考信号618各自被提供到训练部件746。训练部件746比较接收的参考信号(接收的通用参考信号614’和接收的专用参考信号618’)和传输的参考信号(传输的通用参考信号614和传输的专用参考信号618)。如前面所讨论，训练部件746“训练”接收器738补偿传输过程中的噪音、干扰等等产生的信号失真。
图8是原理框图，示出了基站804的另一实施例。如上所述，基站804包括生成通用参考信号814的通用参考源812，生成专用参考信号818的专用参考源816，和生成话务信号822的话务源820。基站804采用从远程站接收的质量度量832来确定如何在专用参考信号818和话务信号822之间分配资源以最大化传输话务信号822到远程站的系统能力。在图解的实施例中，资源是时分多路复用信号的时隙。
基站804包括用于通用参考信号814的沃尔什扩展部件848，和合并专用参考信号818和话务信号822的沃尔什扩展部件870。基站804还包括时分多路复用(TDM)部件872。
通用参考沃尔什扩展部件848采用指派到通用参考信号814的沃尔什码扩展通用参考信号814。TDM部件872时分多路复用专用参考信号818和话务信号822。专用参考/话务沃尔什扩展部件870采用沃尔什码扩展TDM部件872的输出，其中沃尔什码指派给用于特定远程站106的专用参考信号818和话务信号822的组合。
通过组合器854合并通用参考沃尔什扩展部件848和专用参考/话务沃尔什扩展部件870的输出。组合器854的输出通过PN扩展部件856采用PN码进行扩展。PN扩展部件856的输出通过发射机826传输到远程站106。
如上所述的实施例中，基站804包括接收器828和解调器830。由接收器828接收的数据由解调器830进行解调。远程站106确定远程站106接收的通用参考信号814的质量度量832，并传输质量度量832到基站804。质量度量832从解调的信号中恢复。
如图8所示的基站804中，资源分配部件834具体为时隙分配部件834。时隙分配部件834使用质量度量832以在专用参考信号818和话务信号822之间确定如何分配可用时隙，以最大化传输话务信号822的系统能力。如何做出确定的具体例子将在下面讨论。
时隙分配部件834提供时隙信息836到TDM部件872。TDM部件872在专用参考信号818和话务信号822的时分多路复用期间使用时隙信息836。更明确的，在由TDM部件872生成的时分多路复用信号中，TDM部件872使用时隙信息836为专用参考信号818分配时隙长度和话务信号822分配时隙长度。
图9是原理框图，示出了远程站906的另一实施例。如前面描述的实施例，远程站906包括接收器938。PN解扩部件962解扩接收器938接收的信号。PN解扩部件962的输出被提供到通用参考沃尔什解扩部件964和专用参考/话务沃尔什解扩部件974。
通用参考沃尔什解扩部件964采用指派到通用参考信号814的沃尔什码解扩PN解扩部件962的输出，从而恢复接收的通用参考信号814’。专用参考/话务沃尔什解扩部件974采用指派到用于远程站906的专用参考信号818和话务信号822的组合的沃尔什码解扩PN解扩部件962的输出。专用参考/话务沃尔什解扩部件974的输出由时分多路分用部件976进行时分多路分用，从而恢复接收的专用参考信号818’和接收的话务信号822’。
如前面所述的实施例，远程站906也包括生成传输的通用参考信号814的通用参考源812和生成传输的专用参考信号818的专用参考源816。传输的通用参考信号814和从基站804发送的通用参考信号814相同。类似的，传输的专用参考信号818和从基站804发送的专用参考信号818相同。
接收的通用参考信号814’和传输的通用参考信号814被提供到信号质量测量部件942。信号质量测量部件942确定接收的通用参考信号814’的质量度量832。如前面所讨论，不同类型的质量度量832包括SINR、符号差错率、帧错误率等等。质量度量832被提供到发射机944，其传输质量度量832到基站804的。
接收的通用参考信号814’、接收的专用参考信号818’、传输的通用参考信号814、和传输的专用参考信号818各自被提供到训练部件946。训练部件946比较接收的参考信号(接收的通用参考信号814’和接收的专用参考信号818’)和传输的参考信号(传输的通用参考信号814和传输的专用参考信号818)。如前面所讨论，训练部件946“训练”接收器938补偿传输过程中噪音、干扰等等产生的信号失真。
图10是流程图，示出了用以在专用参考信号814和话务信号422之间自适应分配资源的方法1000。在无线通讯系统100中，当基站404传输1002通用参考信号414到多个远程站106，方法1000开始。在无线通讯系统100中，基站404还传输1004话务信号422到特定远程站106。
远程站106确定1006接收的通用参考信号414’的质量度量432。如前面所讨论，质量度量432可以是SINR、比特错误率、帧错误率等等。远程站106传输1008质量度量432到基站404。在一些实施例中，在基站404传输1004话务信号422到远程站106之前，远程站106可确定1006质量度量432并传输1008质量度量432到基站404。
基站404使用质量度量432在话务信号422和专用参考信号418之间分配1010至少一种资源。基站404分配资源以最大化系统话务信号422的传输能力。如前面所讨论的，可分配的资源的实例包括功率，时分多路复用信号中的时隙等等。一旦分配了资源，基站404传输1012专用参考信号418和话务信号422到远程站106。
提供了基站如何使用质量度量以实现传输话务信号的系统能力最大化的数学解释。如果我们把基站的发射机处的可用资源总量定为1，将以下面的方式描述系统的操作。那些资源中的固定一部分始终用于通用参考信号。在各远程站，训练部件始终使用接收的通用参考信号训练远程站接收器。在各远程站，质量测量部件也始终使用接收的通用参考信号以获得对质量度量的评估，比如SINR。在一个给定的时刻，基站处的资源分配部件将分配有效资源的另一部分p到一专门信道，以把数据传输到特定远程站。问题是在专用参考信号和话务信号之间如何最优地分配资源p，使得数据能力最大化。
让我们假设存在方程(1)给出的已知函数gSINR＝g(e0，p，ex，θ，ψ)(1)方程(1)将远程站接收器在数据传输期间将要获得的SINR和标量e0，p，ex，以及矢量θ，ψ相联系。矢量θ描述了使用的训练算法的类型。矢量ψ代表了SINR对特定信道和干扰条件的(可能的)依存关系。更具体来说，方程(1)代表在通用参考信号的量e0和专用参考信号的量exp下进行训练，并应用于分配到话务信号的资源量(1-ex)p上时，以θ为特征的解调技术的能力。
让我们假设当没有话务信号传输到远程站，远程站的质量测量部分确定接收的通用参考信号的SINR，其由另一预先确定的已知函数gp给出SINRp＝gp(e0，θ，ψ) (2)远程站传输测量的SINRp并可能传输θ到基站。
因为在发射机处e0和p已知，如果g(.)和gp(.)使得SINRp和θ的知识允许完全描述g(.)，可优化ex以在数据传输期间最大化SINR。在大部分情况下，最大化SINR也最大化了数据能力。用于每个传输的ex的特定选择可明确地传达到远程站。例如，在一些实施例中，基站可在专用控制信道传输ex到远程站。可选的，基站和远程站可在确定ex的一些固有规则(implicit rules)上达成一致。
这里将提供一些公开的技术的特定例子。在cdma2000蜂窝标准版本C的前向链路，a.k.a.1x-EV-DV，基站将在分组数据信道(PDCH)上传输非语音(数据)话务。在为全部的语音用户预算功率后，剩余的前向链路功率p将被用到PDCH。操作的一种可能模式是一次只安排一个数据用户，把全部的剩余功率p都用到其上。我们现在应用这里描述的一些技术到“单个数据用户”的情况。
当接收器在n个导频码片上使用最小二乘估算方法以计算L-阶线性均衡器的系数，其平均测量的SINRp由下面的方程(3)给出
在方程(3)中，变量e0是分配到通用参考信号的前向链路的部分。变量α由下面的方程(4)给出α＝ZHR-1Z (4)如果Xk是在码片时间k，线性滤波器阶数上出现的L-维输入信号向量，并且zk是第k个传输的符号，然后由方程(5)给出L-维信道互相关向量，并由方程(6)给出L×L信号自相关矩阵Z=EXkzk*---(5)]]>R=EXkXkH---(6)]]>根据方程(1)和(3)，我们现在通过方程(7)识别θ，并且通过方程(8)识别ψθ=L-1n---(7)]]>ψ≡α(8)从而，gp(.)和gp(.)的向量自变量变成了标量。注意到ψ非常简单，因为它仅依赖于二次方程形式。值得注意的是所有对信道、干扰和噪音条件的依存关系集中由单独的参数α表示。
我们假定基站在指定给单独数据用户的PDCH上以相对功率p传输n码片持续时间的帧。嵌入辅助参考信号的一种方法是为训练序列分配专用传输的前nex码片，并且为数据分配剩下的(1-ex)n个。远程站接收器然后在功率p+e0的nex导频码片和功率e0的(1-ex)n导频码片上训练其滤波器。在此情况下，相对功率p的专用信道上实现的平均SINR由方程(9)给出。
SINR≈g(e0,ex,p,L-1n,α)=p1-αα(1+L-1nJvα(1-α)ev)---(9)]]>变量Jv由方程(10)给出Jv=1ex(1-(p+e0)α)+e0(1-ex)(e0+p)(1-e0α)---(10)]]>变量ev、e0和p的关系由方程(11)给出ev=e0+p---(11)]]>考虑到仅帧的(1-ex)部分用以数据传输，方程(9)更改为方程(12)的形式SINR≈(1-ex)P1-αα(1+L-1nJvα(1-α)ev)---(12)]]>在研究方程(3)和(12)以后，我们能了解到如果基站具有SINRp和 的知识，可使用方程(3)确定α，其是唯一的用以优化能最大化方程(12)的ex的选择所需的附加参数。实现这个目标的一个方法是远程站通过反馈信道发送SINRp和 到基站。可选的，参数 是固定参数，其由基站和远程站在呼叫设置阶段达成一致，并在此后不改变。
这里结合公开的实施例描述的方法的步骤和操作的顺序可由本领域技术人员改变而不偏离本发明的实质。这样图中或者详细描述的任何顺序都仅是说明性用途，而并不意味着是要求的顺序。
本领域技术人员会理解可使用不同的工艺和技术的任何一种表现信息和信号。例如，上面叙述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或粒子，光场或粒子，或其任意组合表现。
本领域技术人员还能理解这里结合公开的实施例描述的各种说明性逻辑单元、模块、电路和算法步骤能以电子硬件、计算机软件，或者两者的结合来实现。为了清楚地说明硬件和软件的互换性，前面的各种说明性的部件、块、模块、电路和步骤基本都是根据它们的功能来描述。这样的功能是作为硬件还是软件来实现依赖于整个系统的应用和设计约束。技术人员能以多种方法为特定应用实现描述的功能，但是这样的实现结果不能解释为偏离本发明的范畴。
这里结合公开的实施例描述的各式说明性逻辑块、模块、和电路可能采用通用处理器、数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件构件，或者任何其中的组合实现或执行用以实现这里描述的功能。通用处理器可以是微处理器，但是可选的，处理器可以是传统的处理器、控制器、微处理器或者状态机。处理器也可以由计算装置的组合来实现，例如，DSP和微处理器的组合，多个微处理器，一个或多个微处理器和DSP内核一起，或者任何其它这样的配置。
这里结合公开的实施例描述的方法和算法的步骤可具体实现在硬件中，处理器执行的软件模块中或者两者的组合中。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘，可移动磁盘、CD-ROM，或者本领域内任何其它已知的存储介质。示例性存储介质和处理器连接起来，使得处理器能从存储介质读取信息，并写信息到存储介质。可选的，存储介质集成到处理器中，处理器和存储介质可驻留在ASIC。ASIC可在用户终端。可选的，用户终端中处理器和存储介质是分立部件。
前面公开的实施例所提供的说明使得任何本领域的技术人员可制造或者使用本发明。对于本领域的技术人员，对实施例的多种更改是明显的，这里定义的一般原则可应用到其它实施例而不偏离本发明的实质或范畴。这样，本发明并不限于这里所示的实施例，而应是符合这里公开的原则和新颖特征的最广泛的范畴。
权利要求
1.在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的基站，其包括从远程站接收质量度量的装置，其中所述质量度量指示从基站传输的和远程站接收的信号的质量；使用所述质量度量在话务信号和专用参考信号之间分配资源的装置；和将所述专用参考信号和所述话务信号传输到远程站的装置。
2.如权利要求1所述的基站，其中所述资源包括功率。
3.如权利要求1所述的基站，其中所述资源包括时分多路复用信号中的时隙。
4.如权利要求1所述的基站，其还包括将通用参考信号传输到所述远程站和多个其它远程站的装置。
5.如权利要求4所述的基站，其中所述质量度量包括在所述远程站处接收的所述通用参考信号的信号对干扰加噪音之比。
6.如权利要求4所述的基站，其中所述质量度量包括在所述远程站处接收的所述通用参考信号的符号差错率。
7.如权利要求1所述的基站，其还包括用来将参数ex传输到所述远程站的装置，其中所述参数ex代表分配给所述专用参考信号的所述资源部分。
8.如权利要求1所述的基站，其还包括用来从所述远程站接收参数θ的装置，其中所述参数θ描述用以训练在所述远程站处的接收器的训练算法。
9.如权利要求1所述的基站，其还包括在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器的系数的装置；和从所述远程站接收参数 的装置。
10.如权利要求1所述的基站，其还包括在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器的系数的装置；和用来和远程站就参数 的固定值达成一致的装置。
11.在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的远程站，其包括从基站接收通用参考信号、专用参考信号、和话务信号的装置；确定所接收的通用参考信号的质量度量的装置；将所述质量度量传输到基站的装置，其中所述基站使用所述质量度量在所述专用参考信号和所述话务信号之间分配资源；和使用所接收的通用参考信号和接收的专用参考信号训练在所述远程站处的接收器的装置。
12.如权利要求11所述的远程站，其中所述质量度量包括所述接收的通用参考信号的信号对干扰加噪音之比。
13.如权利要求11所述的远程站，其中所述质量度量包括所述接收的通用参考信号的符号差错率。
14.如权利要求11所述的远程站，其还包括从所述基站接收参数ex的装置，其中所述参数ex代表分配给所述专用参考信号的所述资源的所述部分。
15.如权利要求11所述的远程站，其还包括用于将参数θ传输到所述基站的装置，其中所述参数θ描述用以训练所述远程站处的所述接收器的训练算法。
16.如权利要求11所述的远程站，其还包括在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器的系数的装置；和将参数 传输到所述基站的装置。
17.如权利要求11所述的远程站，其还包括在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器的系数的装置；和和所述基站就所述参数 的固定值达成一致的装置。
18.在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的基站，其包括从远程站接收质量度量的接收器，其中所述质量度量指示从基站传输的和由远程站接收的信号的质量；用以使用所述质量度量在话务信号和专用参考信号之间分配资源的资源分配部件；和将话务信号和专用参考信号传输到远程站的发射机。
19.如权利要求18所述的基站，其中所述资源包括功率。
20.如权利要求18所述的基站，其中所述资源包括时分多路复用信号中的时隙。
21.如权利要求18所述的基站，其中所述发射机还配置为将通用参考信号传输到所述远程站和多个其它远程站。
22.如权利要求21所述的基站，其中所述质量度量包括在所述远程站处接收的所述通用参考信号的信号对干扰加噪音之比。
23.如权利要求21所述的基站，其中所述质量度量包括在所述远程站处接收的所述通用参考信号的符号差错率。
24.如权利要求18所述的基站，其中所述发射机还传输参数ex到所述远程站，其中所述参数ex代表分配到所述专用参考信号的所述资源部分。
25.如权利要求18所述的基站，其中所述接收器还从所述远程站接收参数θ，其中所述参数θ描述用以训练所述远程站处的接收器的训练算法。
26.如权利要求18所述的基站，其中所述远程站处的训练部件在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器系数，并且其中所述接收器还从所述远程站接收参数
27.如权利要求18所述的基站，其中在所述远程站处的训练部件在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器系数，并且其中所述基站配置为和所述远程站在所述参数 的固定值上达成一致。
28.远程站，其配置为促进在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源，所述远程站包括从基站接收通用参考信号、专用参考信号和话务信号的接收器；确定所述接收的通用参考信号的质量度量的信号质量测量部件；将所述质量度量传输到基站的发射机，其中所述基站使用所述质量度量在专用参考信号和话务信号之间分配资源；和使用所述接收的通用参考信号和所述接收的专用参考信号训练接收器的训练部件。
29.如权利要求28所述的远程站，其中所述质量度量包括所述接收的通用参考信号的信号对干扰加噪音之比。
30.如权利要求28所述的远程站，其中所述质量度量包括所述接收的通用参考信号的符号差错率。
31.如权利要求28所述的远程站，其中所述接收器还从所述基站接收参数ex，其中所述参数ex代表分配到所述专用参考信号的所述资源部分。
32.如权利要求28所述的远程站，其中所述发射机还传输参数θ到所述基站，并且其中所述参数θ描述了所述训练部件使用的训练所述远程站处的接收器的训练算法。
33.如权利要求28所述的远程站，其中所述训练部件在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器的系数，其中所述发射机还传输参数 到所述远程站。
34.如权利要求28所述的远程站，其中所述训练部件在所述通用参考信号的n个码片上使用最小二乘估算方法计算L-阶线性均衡器的系数，并且其中所述远程站配置为和所述基站就所述参数 的固定值达成一致。
35.在基站中，用以在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的方法，其包括从远程站接收质量度量，其中所述质量度量指示从基站传输的和由远程站接收的信号的质量；使用所述质量度量在话务信号和专用参考信号之间分配资源；并且将所述专用参考信号和所述话务信号传输到所述远程站。
36.远程站中，用以促进在话务信号和专用参考信号之间自适应分配至少一种资源的方法，其包括从基站接收通用参考信号、专用参考信号、和话务信号；确定所述接收的通用参考信号的质量度量；将所述质量度量传输到基站，其中所述基站使用所述质量度量在专用参考信号和话务信号之间分配资源；并且使用所述接收的通用参考信号和所述接收的专用参考信号训练在所述远程站处的接收器。
全文摘要
公开了在专用参考信号和话务信号之间自适应分配资源的系统和方法。在示例性的实施例中，无线通讯系统(100)包括基站(404)。基站(404)包括从远程站(106)接收质量度量(432)的接收器(428)。质量度量(432)指示从基站(404)传输的和由远程站(106)接收的信号的质量。基站(404)还包括使用质量度量(432)在话务信号(422)和专用参考信号(418)之间分配资源的资源分配部件(434)。基站(404)还包括传输话务信号(422)和专用参考信号(418)到远程站(106)的发射机。
文档编号H04W72/08GK1891000SQ200480036224
公开日2007年1月3日 申请日期2004年12月3日 优先权日2003年12月5日
发明者I·J·费尔南德斯-科瓦顿, S·贾亚尔曼, C·W·斯威特三世 申请人:高通股份有限公司