专利名称：用于分配时间和频率资源的无线接入网和方法
技术领域：
本发明的一些实施例涉及无线接入网。本发明的一些实施例涉及多载波通信。
背景技术：
诸如宽带无线接入(BWA)网和正交频分多址(OFDMA)网的一些无线接入网利用多个单独的频率副载波来进行通信。在一些无线接入网中，基站将这些副载波分配给几个用户站。副载波分配技术要解决的问题包括将各个用户站的性能最大化以及有效利用带宽。因此，一般需要用于分配通信信道的时间和频率资源的无线接入网和方法。一般还需要有助于在有效利用信道带宽的同时将用户站的性能最大化的用于分配通信信道的时间和频率资源的无线接入网和方法。
图1是根据本发明的一些实施例的无线接入网的功能框图；图2示出根据本发明的一些实施例的下行链路子帧的一部分的时间-频率分配；图3示出根据本发明的一些实施例的副载波间距和间距偏差；图4A示出在没有将副载波重新编号的情况下的下行链路子帧；图4B示出根据本发明的一些实施例的具有循环移位重新编号副载波的下行链路子帧；以及图4C示出根据本发明的一些实施例的对副载波进行反向交替编号的下行链路子帧。
具体实施例方式以下描述和附图足以说明本发明的具体实施例以使本领域的技术人员能够实现它们。其它实施例可以包含结构、逻辑、电、过程和其它变化。实例只是代表可能的变型。除非明确要求，否则各个组件和功能是可选的，并且操作顺序可以改变。一些实施例的若干部分和特征可以包含在其它实施例的若干部分和特征中、或替代其它实施例的若干部分和特征。如权利要求中阐述的本发明的实施例涵盖那些权利要求的所有可用的均等物。本文可以将本发明的实施例单独称为或统称为术语“发明”，这只是为了方便起见，而不是用于将本申请的范围限于任何单个发明或创新概念(如果实际上公开了多于一个发明或创新概念)。图1是根据本发明的一些实施例的无线接入网的功能框图。在无线接入网100中，基站102可以将下行链路子帧103的时间-频率单元分配给闭环用户站104和开环用户站106。在一些实施例中，基站102可以将下行链路子帧103的邻接组的数据副载波(contiguous groups of data subcarriers)分配给闭环用户站104,并将下行链路子中贞103的剩余数据副载波分配给开环用户站106以增加频率分集。在一些实施例中，基 站102可以包括可执行这些分配的时间-频率单元分配器(TFUA)llO。时间-频率单元分配器IlO可以包括软件、或硬件、固件和软件的组合。时间-频率单元分配器110的分配操作的各个实施例将在下文更详细地论述。基站102可以耦合到一个或多个天线101以便与用户站104和106通信RF信号。用户站104和106也可以耦合到一个或多个天线105以便与诸如基站102的一个或多个基
站通信。图2示出根据本发明的一些实施例的下行链路子帧的一部分的时间-频率分配。下行链路子帧103可以对应于下行链路子帧103 (图1)。下行链路子帧103包括时间-频率单元201，这些时间-频率单元201可以包括按频率的一个或多个副载波和按时间的一个或多个时间-单元205。同时参照图1和图2，根据一些实施例，基站102将下行链路子帧103的邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104 (即，减小的频率分集)，并将下行链路子帧103的剩余数据副载波206分配给开环用户站106(即，增加的频率分集)。在图2中，在时间-频率单元201内示出的数字1-5可以对应于特定的开环用户站106，可以将该特定的时间-频率单元201指定给该特定的开环用户站106。为简单起见，图2中将下行链路子帧103示为只具有8个副载波(按频率)，但实际实现可以包括多达一百或更多个副载波。在一些实施例中，基站102可以对于下行链路子巾贞103内的每个时间-单兀205将邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104。基站102也可以对于下行链路子帧103内的每个时间-单元205将剩余的非邻接数据副载波(remaining data subcarriersnon-contiguously) 206分配给每个开环用户站106。在这些实施例中，对于每个开环用户站106，可以将时间分集和频率分集最大化。在一些实施例中，无线接入网100可以是正交频分多址(OFDMA)网，并且每个时间-单元205可以包括OFDMA符号。基站102可以对于多个OFDMA符号将相同的邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104。基站102可以对于每个OFDMA符号将剩余数据副载波206中的不同的数据副载波分配给开环用户站106。在这些实施例中，可以对于下行链路子帧103的多于一个OFDMA符号或所有OFDMA符号将相同的邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104。在下文将论述的一些3GPP LTE实施例中，一个下行链路子帧可以具有6个或7个OFDMA符号,但本发明的范围在这方面不受限制。在一些备选实施例中,可以对于下行链路子帧103的多于一个OFDMA符号或所有OFDMA符号将相同的剩余数据副载波206分配给开环用户站106，但本发明的范围在这方面不受限制。对于多个OFDMA符号将邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104的一个优点是，随频率的信道响应变化可以大于随时间的信道响应变化。对于多个OFDMA符号而不是在每个符号基础上将邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104的另一个优点是，可以减少开销。换句话说，可以在更窄的频率跨度和更宽的时间间隔上提供所分配的时间-频率块。另一方面，对于开环用户站206，可能需要增加频率分集以使得分配给开环用户站106的副载波可以广泛地分布在频率中(即，更大的频率跨度)。 在一些实施例中，对于每个时间-单元205，可以在将剩余数据副载波206分配给开环用户站106之前将邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104。在这些实施例中，在每个随后的时间-单元205，在首先将邻接组204的数据副载波分配给闭环用户站104之后，可以将剩余数据副载波206重新分配给开环用户站106。
在一些实施例中，基站102可以通过以下方法将剩余数据副载波206分配给开环用户站106:将剩余的邻接数据副载波序列系统划分(systematically partition)成多个子序列；并在每个序列的基础上将与所述多个序列中的一个序列关联的数据副载波分配给开环用户站106。这些实施例将在下文更详细地论述。在一些实施例中，所述多个子序列可被选为具有不同的长度。在其它实施例中，所述多个子序列可被选为具有相同的长度。在利用具有相同或不同长度的多个子序列的这些实施例中，可以将剩余数据副载波206混杂在开环用户站106中，这可有助于将频率分集和时间分集最大化。在一些实施例中，基站102可以通过对于每一个或多个时间单元205将剩余数据副载波206循环移位来将下行链路子帧103的剩余数据副载波206重新分配给开环用户站106。可以基于该循环移位来将剩余数据副载波206重新分配给开环用户站106。这样的一个实例如图4B所示，下文将对此做更详细的描述。在一些其它实施例中，基站102可以通过对于每一个或多个时间单元205将剩余数据副载波206重新编号来将下行链路子帧103的剩余数据副载波206重新分配给开环用户站106。可以基于该重新编号来将剩余数据副载波206重新分配给开环用户站106。这样的一个实例如图4C所示，下文将对此做更详细的描述。闭环用户站104可以包括具有已知信道状态的用户站，而开环用户站106包括具有未知信道状态的用户站。在一些实施例中，基站102可以基于由闭环用户站104提供的有利信道状态信息来选择邻接组204的数据副载波用于分配，但本发明的范围在这方面不受限制。在这些实施例中，闭环用户站104可以将部分或全部信道状态信息反馈回基站102。在这些实施例中，基站102可以基于反馈的信道状态信息来选择邻接组的副载波用于分配给闭环用户站104。在一些实施例中，基站102可以基于由闭环用户站104提供的索引(index)来分配邻接组204的数据副载波。该索引可以指示由特定的闭环用户站104选择的一组邻接数据副载波。在这些其它实施例中，闭环用户站104可以将指示所需子带(即，邻接组的副载波)的索引反馈回基站102。在这些实施例中，基站102可以将该索引所指示的邻接组204的副载波分配给特定的闭环用户站104。在一些实施例中，基站102可以基于与每个闭环用户站104关联的信道的相干带宽来确定要分配给每个闭环用户站104的邻接组中的数据副载波的数量，但本发明的范围在这方面不受限制。在一些实施例中，因为不需要每个邻接组204包含相同数量的副载波，所以分配给闭环站的组中的数据副载波的数量可以变化(即，区块大小可以变化)。在一些实施例中，下行链路子帧103可以包括导频副载波的集合。闭环用户站104和开环用户站106都可利用同导频副载波的集合来进行信道估算以用于处理所接收的数据。在这些实施例中，导频副载波可以是闭环用户站104和开环用户站106所共有的。如上所述，闭环用户站104可以将基于信道估算的信道状态信息提供给基站102。在一些实施例中，开环用户站106可以在向基站102提供信道状态信息之后变成闭环用户站104。另一方面，闭环用户站104可以在基站102不再拥有该用户站的有效信道状态信息时变成开环用户站106。在一些实施例中，基站102可以利用波束形成法来将数据发送给某些闭环用户站104。在这些实施例中， 可以通过波束形成信道来发送一些专用导频副载波以允许闭环用户站104估算波束形成矩阵或权重和信道响应矩阵。其它用户站一般不接收或使用这些专用导频。根据一些实施例，不采用波束形成法的闭环用户站104可以通过选择有利的子带来实现增加的性能，这如上文所论述。在采用波束形成法的实施例中，不对共有的导频副载波进行波束形成处理，以使得所有用户站都能够在不受波束形成权重的影响下估算信道响应。尽管图中将基站102示为具有数个独立的功能元件，但其中一个或多个功能元件可以组合，并且可以由诸如包括数字信号处理器(DSP)的处理元件的软件配置元件、和/或其它硬件元件的组合来实现。例如，诸如TFUA 110的一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、以及用于至少执行本文描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，基站102的功能元件(如TFUA 110)可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个进程。对于闭环用户站104，因为不同闭环用户站104的峰值会发生冲突(即，两个闭环用户站104想要相同的副载波或相同组的副载波)，所以不太可能所调度的每个闭环用户站104都是下行链路子帧103处于它的峰值信道响应上。类似地，一些副载波可能对许多闭环用户站104不利，并且不应将它们指定给闭环用户站104。这会造成系统资源的浪费。因为开环用户站106对于所指定的副载波不挑剔，只要所指定的副载波具有足够的频率(或时间)跨度(即，频率分集)即可，所以如上所述的两种副载波分配模式的组合可以帮助减少浪费，从而可以更有效地 使用信道带宽。在这些实施例中，基站102首先可以将邻接组204的副载波(利用局部化技术)分配给其信道状态信息可用的闭环用户站104，然后可以将剩余副载波206分配给开环用户站106。用于将剩余副载波206分配给开环用户站106的一些具体实施例将在下文更详细地描述。在一些实施例中，首先可以将剩余副载波206重新编号以形成一个组。基站102可以将该组中的副载波指定给不同的开环用户站106。分配给每个开环用户站106的副载波的数量可以不同。将副载波指定给开环用户站106的一个目的是为了帮助增加频率分集或使频率分集最大化。在一些实施例中，基站102可以实现两个标准:跨度范围和均匀度。在这些实施例中，所指定的副载波可以尽可能宽地跨越剩余带宽，并且可以将每个开环用户站106的副载波间距的偏差之和减至最小。偏差越小，特定开环用户站106的副载波间距就越均匀。在开环用户站106中分配剩余副载波206的一些实施例将自然数序列划分成多个子序列，以便将这些子序列的间距的偏差之和减至最小。对于一个或多个OFDMA符号，分配可以保持不变，但本发明的范围在这方面不受限制。在这些实施例中:Ns=可用副载波的数量；K=所调度的开环用户站106的数量；Lk=第k个用户站所需的副载波的数量。分配技术的最优性可以通过如下所示的每个用户站的副载波间距上的偏差之和
来衡量:
权利要求
1.一种被配置用于正交频分多址(OFDMA)网中的资源分配的基站，所述基站包括收发机电路用于: 接收来自用户站的信道信息； 提供信令给所述用户站来指示将局部类型的资源还是分布类型的资源分配给所述用户站用于用户站调度，至少部分基于所接收的信道信息提供所述信令；以及在信道上传送控制信息以指示分配给每一个所调度的用户站的资源。
2.如权利要求1所述的基站，其中所述局部类型的资源包括副载波的邻接组，以及 其中所述分布类型的资源包括非邻接副载波组。
3.如权利要求2所述的基站，其中所述非邻接副载波之间具有间隔。
4.如权利要求3所述的基站，其中所述基站为资源块的多个OFDM符号分配所述局部类型或者所述分布类型的资源，每一个资源块在时间上包括六个或七个OFDM符号。
5.如权利要求4所述的基站，其中所述基站基于从所述用户站接收的、指示所需子带的索引来分配副载波的邻接组，所述邻接组在所需子带内。
6.如权利要求5所述的基站，其中所述收发机电路被配置成根据多输入多输出(MMO)技术使用两个或两个以上天线在所指示的资源内与所述用户站通信。
7.如权利要求6所述的基站，其中所述收发机电路被配置成编码信号用于使用两个或两个以上天线、基于所述信道信息进行空间分集传送。
8.如权利要求7所述的基站，还包括处理电路，用于基于收到信道信息将所述局部类型的资源分配给所述用户站并且基于未收到信道信息将所述分布类型的资源分配给用户站。
9.如权利要求8所述的基站，其中所述处理电路还被配置成: 将从中接收到信道信息的用户站分类为闭环用户站；以及 将未从中接收到信道信息的用户站分类为开环用户站。
10.一种由基站执行用于正交频分多址(OFDMA)网中的资源分配的方法，所述方法包括: 接收来自用户站的信道信息； 提供信令给所述用户站以指示将局部类型的资源还是分布类型的资源分配给所述用户站用于用户站调度，至少部分基于所接收的信道信息提供所述信令； 在信道上传送控制信息以指示分配给每一个所调度的用户站的资源；以及根据多输入多输出(MMO)技术使用两个或两个以上天线在所指示的资源内与所述用户站通信。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述局部类型的资源包括副载波的邻接组，以及 其中所述分布类型的资源包括非邻接副载波组。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述非邻接副载波之间具有间隔。
13.如权利要求12所述的方法，还包括为资源块的多个OFDM符号分配所述局部类型或者所述分布类型的资源，每一个资源块在时间上包括六个或七个OFDM符号。
14.如权利要求13所述的方法，其中分配包括基于从所述用户站接收的、指示所需子带的索引来分配副载波的邻接组，所述邻接组在所需子带内。
15.如权利要求14所述的方法，还包括编码信号用于使用两个或两个以上天线、基于所述信道信息进行空间分集传送。
16.一种被配置用于在正交频分多址(OFDMA)网中进行通信的用户站，所述用户站包括收发机电路用于: 提供信道信息给基站； 接收来自所述基站的信令，所述信令指示将局部类型的资源还是分布类型的资源分配给所述用户站用于用户站调度，至少部分响应于所提供的信道信息提供所述信令； 在信道上接收控制信息以指示所述基站分配给所述用户站的资源；以及 根据多输入多输出(MMO)技术使用两个或两个以上天线在所调度的资源内与所述基站通信。
17.如权利要求16所述的用户站，其中所述局部类型的资源包括副载波的邻接组，以及 其中所述分布类型的资源包括非邻接副载波组。
18.如权利要求17所述的用户站，其中所述非邻接副载波之间具有间隔。
19.如权利要求18所述的用户站，其中为资源块的多个OFDM符号分配所述局部类型或者所述分布类型的资源，每一个资源块在时间上包括六个或七个OFDM符号。
20.如权利要求19所述的用户站，其中所述用户站被配置成提供索引以指示所需子带以供所述基站用来分配副载波的邻接组，所述邻接组在所需子带内。
全文摘要
本文一般公开用于分配时间和频率资源的无线接入网和方法的实施例。还描述了其它实施例并要求其它实施例的权利。在一些实施例中，基站将下行链路子帧的邻接组的数据副载波分配给闭环用户站，并将该下行链路子帧的剩余数据副载波分配给开环用户站以增加频率分集。
文档编号H04W72/12GK103220808SQ201310027358
公开日2013年7月24日 申请日期2007年3月19日 优先权日2006年3月20日
发明者X.林, Q.李, M.候, S.塔尔瓦, V.索马亚祖卢 申请人:英特尔公司