专利名称：使用ofdma和ifdma的无线电通信的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过无线电进行通信的方法，所述方法为进行通信使用一个分成多个子载波的频带。本发明另外涉及用于执行本方法的发射机和接收机。
背景技术：
在无线电通信系统中，例如带有语音信息、图像信息、视频信息、SMS(短消息业务)、MMS(多媒体短信业务)或者其他数据的消息，借助电磁波通过在发射机和接收机之间的无线电接口传输。在这些无线电台中，在此根据无线电通信系统的具体结构可以涉及不同种类的用户台或者网络侧的基站。在移动无线电通信系统中至少一部分用户台涉及移动无线电台。电磁波的发射通过载频进行，这些载频在为各系统提供的频带内。
移动无线电通信系统经常作为例如按照标准GSM(全球移动通信系统)或者UMTS(通用移动电信系统)的蜂窝系统而用一个例如由基站、用于控制和操纵基站的设备和另外的网络侧设备组成的网络基础设施构建。除了这种广阔组织的(超域的)蜂窝式分级无线电网络外，还存在无线本地网(WLAN，无线局域网)，一般其空间覆盖区域显著受限制。例如用于WLAN的不同标准的例子是HiperLan、DECT、IEEE 802.11、蓝牙和WATM。
从用户台向公共传输媒质的访问在无线电通信系统中通过多路接入方法/多路复用方法(多址，MA)来控制。在该多路接入中传输媒质可以在时域(时分多址，TDMA)、频域(频分多址，FDMA)、码域(码分多址，CDMA)或者空域(空分多址，SDMA)中在用户台之间划分。多路接入方法的组合也是可能的，例如频域多路接入方法与码域多路接入方法的组合。
为实现尽可能有效的数据传输，人们把全部可用的频带分成多个子载波(多载波方法)。基于该FDMA方法的思想在于，把传输宽带信号的原始问题转变到传输多个窄带信号。除了别的之外，这具有能够减少接收机所需要的复杂性的优点。此外，把可用带宽划分为多个窄带子载波能够显著提高无线电资源的粒度，亦即无线电资源可以以大的细度在要传输的数据或者在用户台上分配。特别是在以可变数据速率的传输或者在突发脉冲串方式的数据通信量的情况下，通过给不同的用户台分配子载波可有效利用可用带宽。
用于多载波传输方法的一个例子是OFDM(正交频分多路复用)系统，在该方法中为子载波使用在时间上接近矩形的脉冲形状。子载波的频率间隔这样选择，使得在频域中在评估一个子载波的信号的频率下，另一子载波的信号具有零穿越。因此子载波彼此正交。通过在OFDM中子载波大多非常小的间隔和在单一子载波上传输的信号的窄带性，应该保证在单一子载波内的传输通常不是频选的。这简化了接收机上的信号均衡。
发明内容
本发明基于的任务在于，提供一种使用无线电的通信，其中可以使用一个划分为多个子载波的频带。此外提供用于执行该方法的装置。
该任务通过具有权利要求1的特征的方法和具有并列权利要求的特征的装置解决。有利的结构和扩展是从属权利要求的对象。
在本发明的无线电通信方法中使用一个划分为多个子载波的频带。消息从基站向用户台和/或从用户台向基站发送。消息有时使用第一FDMA方法处理，消息有时使用第二FDMA方法处理。
所谓基站是指无线电通信系统的网络侧装置，例如一个蜂窝的或者本地的系统。可以是，基站表示该无线电通信系统的唯一网络侧无线电台，或者存在另外的网络侧无线电台，它们的无线电覆盖区域可能与该基站的无线电覆盖区域相邻。用户台可以构造为移动的或者静止的。在基站和用户台之间进行通信，这里可以涉及在上行方向(英语Uplink)和/或下行方向(英语Downlink)的通信。
对于在基站和用户台之间的通信，有时使用第一FDMA方法，例如OFDMA(正交频分多址)，有时使用第二FDMA方法，例如IFDMA(交织频分多址)。无论是第一还是第二FDMA方法都可以与另外的多路存取方法组合，例如与基于代码的多路存取方法组合。
对于这种通信，在所涉及的无线电通信系统中可以使用划分为多个子载波的频带。对于通过第一FDMA方法的传输和对于通过第二FDMA方法的传输，频带到子载波的划分是一样的。然而可以为两种FDMA方法使用该频带的不同的子载波。对此另外可选的方案可以是，把至少有些子载波有时用于第一FDMA方法，有时用于第二FDMA方法。子载波可以在可能时由基站或者由一个与基站连接的网络侧设备为与用户台通信而重新配置，即可以改变子载波到FDMA方法的分配。
两种FDMA方法对于在基站和用户台之间的通信不是同时地、而是先后地被使用。在基站和用户台之间的通信的范围内存在至少一个消息，该消息既由发射机也由接收机按照第一FDMA方法处理，和存在至少另一个消息，该消息既由发射机也由接收机按照第二FDMA方法处理。这意味着，在两种FDMA通信之间进行切换。这一切换优选在基站和用户台之间正连接时进行。从而当用户台在一个时刻只使用一种FDMA方法时，基站为与不同的用户台通信而同时使用两种FDMA方法。
在本发明的扩展中，基站给用户台发送信令信息，以作为从第一FDMA方法切换到第二FDMA方法或者从第二FDMA方法切换到第一FDMA方法的请求。关于必须向用户台发送信令信息或者关于信令信息的内容的决定，优选由基站或者由一个与基站连接的网络侧装置作出。
根据本发明的一个有利的扩展，通过使用至少一个测量结果作出关于使用FDMA方法的决定。该决定优选由基站或者由一个与基站连接的网络侧装置作出。另外可选择的方案是该决定也可以由用户台作出。所述至少一个测量结果可以指用户台的一次或者多次测量的结果和/或基站的一次或者多次测量的结果。
优选该至少一个测量结果涉及关于至少一个子载波的无线电信道质量，例如当前为在基站和用户台之间的通信所使用的或者未使用的一个或者多个子载波在发送或者接收时的信号强度。另外或者代之为，该至少一个测量结果可以涉及用户台的峰值对平均值的比。另外或者代之为，该至少一个测量结果可以涉及用户台的干扰情形，例如用户台遭受相邻基站的干扰或者用户台对于相邻基站产生的干扰。另外或者代之为，该至少一个测量结果可以涉及用户台的停留位置，例如用户台距基站的距离，或者用户台在基站的无线电覆盖区域内的停留位置。
根据本发明的一个结构，基站为与用户台通信为第一FDMA方法使用频带的子载波的第一部分、为第二FDMA方法使用子载波的与第一部分不重叠的第二部分，其中第一部分包括子载波的多个在频率范围内等距的、由相同数目子载波组成的块。根据这一结构，由基站为第一FDMA方法使用一些子载波，为第二FDMA方法使用另一些子载波，在此，在第一和第二FDMA方法的子载波之间不存在任何交叠。并非第一FDMA方法的所有子载波都彼此相邻，而是存在第一FDMA方法的子载波的多个相同大小的块。
十分有利的是，基站为与用户台通信使用频带的子载波的第一部分和子载波的与第一部分不重叠的第二部分，一个与该基站相邻的基站为与用户台通信使用频带的第一部分的至少一些子载波和子载波的与第一和第二部分不重叠的第三部分。在此，两个基站的无线电小区或者无线电覆盖区域彼此相邻。两个基站至少公共使用一些子载波，而还存在另一些要么由该基站要么由另一个与其相邻的基站使用的子载波。
此外，十分有利的是，基站为与用户台通信为第一FDMA方法使用频带的子载波的第一部分和为第二FDMA方法使用子载波的第二部分，与该基站相邻的基站为与用户台通信为第一FDMA方法使用频带的第一部分的至少一些子载波和为第二FDMA方法使用子载波的第三部分。两个基站至少公共使用第一FDMA方法的一些子载波，而在由所述相邻的基站使用的第二FDMA方法的子载波和由所述基站使用的第一和第二FDMA方法的子载波之间不存在任何重合。
本发明的用于无线电通信系统的发射机具有为处理使用第一FDMA方法要发送的第一消息的和为处理使用第二FDMA方法要发送的第二消息的工具，在此，使用第一FDMA方法对第一消息的处理在使用第二FDMA方法对第二消息的处理的同时或之前或之后进行；以及为向接收机发送使用第一和/或第二FDMA方法处理过的消息的工具。
本发明的用于无线电通信系统的接收机具有为接收来自发射机的消息的工具；以及用于使用第一FDMA方法处理第一接收的消息的和用于使用第二FDMA方法处理第二接收的消息的工具，在此，使用第一FDMA方法对第一消息的处理在使用第二FDMA方法对第二消息的处理的同时或之前或之后进行。
本发明的发射机和本发明的接收机特别适合于执行本发明的方法，在此，它们也能够适合本发明的结构和扩展。为此它们可以使用另外适合的工具。特别可能在需要时，可以存在用于切换在两种FDMA方法之间的消息处理的工具。
下面根据一个实施例详细说明本发明。附图中，图1表示一个无线电通信系统的一部分，图2表示根据本发明对于频带的使用，图3表示本发明方法的运行图，图4表示本发明的发射机和本发明的接收机。
具体实施例方式
图1所示的无线电通信系统的一部分表示一个基站BS的无线电服务区域或者无线电小区Z，其中有两个用户台MS1和MS2。所谓无线电通信系统优选涉及蜂窝系统，另外可选地，基站BS可以涉及一个本地无线电通信系统的网络侧装置。该无线电通信系统的其他网络侧装置为简化起见未在图1中表示。
根据本发明，为进行基站BS和用户台MS1和MS2之间的通信使用IFDMA(交织频分多址)和OFDMA(正交频分多址)方法。两种传输方法都使用一个频带的窄带子载波进行信号传输。在OFDMA中可以给一个用户台分配任意子载波，例如在“频域调度”OFDMA中有相邻子载波的一个或者多个块，或者在“随机音分配”OFDMA中有按照一个随机算法选择的具有任意频率间隔的子载波。与此相对，在IFDMA中给一个用户台分配的子载波具有恒定的频率间隔，这意味着，给一个用户台分配每第n个子载波。该频率间隔越小，对于一个用户台的最大可用数据速率越高。
IFDMA例如在下面的文献中说明U.Sorger“Interleaved FDMA”，Spread-Spectrum Workshop，DLROberpfaffenhofen，1996年10月。
M.Schnell，I.De Broeck，U.Sorger“A promising New Wideband Multiple-Access Scheme for Future Mobile Communications Systems”，European Transactionson Telecommunication(ETT)，卷10，号4，1999年7/8月，页417-427。
OFDMA例如在下述文献中说明S.Pietrzyk，G.J.M.Janssen.“Multiuser subcarrier allocation for QoS provision inthe OFDMA systems”，IEEE VTC 2002春季，Vancouver，加拿大。
D.Kivanc，G.Li，H，Liu“Computationally efficient bandwidth allocation andpower control for OFDMA”，IEEE Transactions on Wireless Communications，卷2，号6，页1150-1158，2003。
图2表示基站BS为与用户台通信使用的频带F，它划分为32个等距的子载波，用数字1到32编号。子载波1到3、9到11、17到19和25到27用于使用IFDMA的通信，另外的子载波4到8、12到16、20到24和28到32用于使用OFDMA的通信。子载波到OFDMA或者IFDMA的这种分配对于上行和下行方向的消息传输都适宜。另外可选择的方案是，对于上行和下行方向可以给两种传输方法分配不同的子载波。每一子载波仅为一种传输方法使用。对于使用IFDMA的通信，可以给一个用户台例如分配子载波1到17，或者子载波3、11、19和27。对于使用OFDMA的通信，可以给一个用户台例如分配子载波4到8，或者子载波7、20和24。
对于图2所示的把频带F划分为各具有OFDMA子载波和IFDMA子载波的多个区域的方案，一种另外选择的方案也可以是如此地进行划分，以使各存在一个具有OFDMA子载波的区域和一个具有IFDMA子载波的区域。于是例如可以把子载波1到10用于IFDMA，剩余的子载波11到32用于OFDMA。
图3表示本发明一种方法的流程，使用该方法用户台MS与基站BS彼此通信。在开始时使用IFDMA进行IFDMA通信，在此它可以涉及在上行方向和/或下行方向的消息发送。后随可选的从用户台MS向基站BS发送消息MEASUREMENT RESULTS的步骤。消息MEASUREMENT RESULTS包含由用户台MS执行的测量的结果，这在后面详细说明。用户台MS对消息MEASUREMENT RESULTS的发送优选周期地执行。基站BS或者一个与基站BS连接的网络侧装置决定针对用户台MS应该从使用IFDMA的通信IFDMA切换到使用OFDMA的通信OFDMA。基站BS向用户台MS发送一个消息CHANGE TO OFDMA，它指示用户台MS，在处理由基站BS接收的消息时、和/或在向基站BS发送消息时以后要使用OFDMA。接着，执行使用OFDMA的通信OFDMA，在此它可以涉及在上行方向和/或下行方向的消息发送。重新进行可选的向基站BS发送带有用户台MS的测量结果的消息MEASUREMENT RESULTS的步骤。基站BS或者一个与基站BS连接的网络侧装置决定，针对用户台MS应该从使用OFDMA的通信OFDMA切换到使用IFDMA的通信IFDMA。基站BS给用户台MS发送一个消息CHANGE TOIFDMA，它指示用户台MS，在处理由基站BS接收的消息时、和/或在向基站BS发送消息时以后要使用IFDMA。接着，执行使用IFDMA的通信IFDMA，在此它可以涉及在上行方向和/或下行方向的消息发送。
基站BS或者一个与该基站BS连接的网络侧装置关于要使用的传输方法的决定，可以根据消息MEASUREMENT RESULTS的测量决定作出。除了或者替代由用户台MS确定的测量结果，该决定可使用由基站BS确定的测量结果作出。
因此基站BS与用户台MS有时通过传输方法IFDMA有时通过传输方法OFDMA通信。在这两种方法之间的切换根据基站BS的一个信令消息进行。传输方法之间的切换的决定在网络侧作出。在IFDMA和OFDMA之间的切换是用户台特定的，以致在一个确定的时刻既可以存在通过IFDMA与基站BS通信的用户台，也可以存在通过OFDMA与基站BS通信的用户台。因此用户台MS在处理要发送的或者要接收的消息的时刻仅使用一种传输方法，亦即要么是IFDMA，要么是OFDMA，而基站BS同时使用两种方法，亦即一些要从基站BS发送的消息使用OFDMA处理，同时另一些要从基站BS发送的消息使用IFDMA处理，或者一些要由基站BS接收的消息使用OFDMA处理，同时另一些要由基站BS接收的消息使用IFDMA处理。
在用户台MS和基站BS之间面向分组的通信中，不是连续地给用户台MS分配子载波，而是仅用于传输一个分组。在不同的分组之间可以使用子载波来在基站BS和其他用户台之间进行分组传输。优选子载波对用户台的分配相对于传输方法对用户台的分配更快地进行，因为关于要使用的传输方法的决定可以取决于例如当前干扰情况这样的因素，其相较于分组的传输的持续时间缓慢地改变。通过把传输方法的信令和子载波分配的信令分开，节省了无线电资源，因为要使用的传输方法的信令很少能相对于子载波分配的信令进行。此外，用于子载波分配的信令开销通过先行的传输方法信令被减少，因为子载波仅有的一个子集可用于各传输方法。
在OFDMA和IFDMA之间的切换取决于测量结果进行，在此所述测量可以涉及由与该切换有关的用户台和/或基站执行的测量。优选该测量涉及在所涉及的用户台和基站之间的无线电信道的信道质量。测量涉及一个或者多个子载波。然后测量可以在当前给用户台分配的子载波上进行，以便获得关于当前使用的无线电信道的信息。另外或者可选地在当前未给用户台分配的子载波上进行测量，以便能够获得关于将来可能的无线电信道的质量的信息。
关于信道质量测量的例子有用户台信号在基站中的接收强度，或者基站信号在用户台中的接收强度，或者由用户台向基站发送消息的发送功率，或者由基站向用户台发送消息的发送功率。通常为决定执行切换、特别是软切换而被执行的测量是特别适宜的。可选或者另外地，该测量可以涉及用户台由于相邻的无线电小区所遭受的干扰情形。为确定该量，用户台测量由其他基站发射的信号的接收功率。为确定适宜的量作为决定是否应该进行通过OFDMA或者通过IFDMA进行通信的判据，可以组合不同的测量或者各结果。该(或多个)量的计算可以由所涉及的用户台或由基站执行。
如果测量得出通过一种传输方法的当前给用户台分配的子载波的通信是不利的，例如由于无线电信道差，或者由于来自相邻小区对这些子载波的干扰过大，和/或如果测量得出通过另外的传输方法的当前未给用户台分配的子载波的通信是有利的或者可能是有利的，则在网络侧可以决定从第一切换到第二传输方法。例如可以给一个用户台分配一个子载波块进行使用OFDMA的通信，而通过测量确定，为IFDMA使用的分配的子载波更适宜，因此根据这些测量进行从OFDMA到IFDMA的切换。
从OFDMA到IFDMA的切换或者反之，特别可以取决于用户台在基站的无线电覆盖区域内的停留位置。按照图1，用户台MS1当前位于基站BS的无线电服务区域Z的边缘附近，而用户台MS2当前停留在基站BS附近。根据用户台MS1和MS2到基站BS的这些不同的距离，对于用户台MS1和MS2存在关于无线电传输的不同的条件。在下行方向，亦即关于从基站BS向用户台MS1或MS2的传输，对于到自己的基站BS具有较大距离的用户台存在较大的路径损失。此外，该用户台比在自己的基站BS附近的用户台遭受可能存在的相邻基站的更大的干扰。在上行方向，亦即关于从用户台MS1或MS2向基站BS的传输，对于到自己的基站BS具有较大距离的用户台同样存在较大的路径损失。此外，这些用户台对可能存在的相邻基站产生更大的干扰，亦即它们提高了小区间干扰。
此外，峰值对平均值之比，亦即用户台的在发送功率尖峰时的发送功率与平均发送功率的比，对于到自己的基站BS具有较大距离的用户台要比对于到自己的基站BS具有较小距离的用户台更为重要，因为远离的用户台经常用最大发送功率发射。峰值对平均值比对于远离自己的基站BS的用户台不可以太大，因为，由于对于用户台的最大可及发送功率，在高的发送功率和高的峰值对平均值比的情况下对于尖峰不能提供足够的发送功率。
此外，对于位于两个基站的无线电小区之间的边界附近的用户台，频率重复间隔具有很大的意义在频率重复间隔为1的情况下，相邻的无线电小区使用相同的无线电频率。如果一个用户台在一个使用频率重复间隔为1的子载波上通信，则该用户台遭受来自相邻小区的强干扰，或者在相邻小区中产生强干扰。
根据所说明的不同的情况，即一方面是用户台位于基站附近，另一方面是用户台位于基站的无线电覆盖区域的边缘，为这些用户台使用不同的传输方法是有利的。于是，为离其基站较远的用户台使用IFDMA、为离其基站较近的用户台使用OFDMA是适宜的。这点特别有利，因为IFDMA的使用产生很低的峰值对平均值比。因此，图2中的子载波1到3、9到11、17到19和25到27用于位于无线电小区的边缘的用户台的通信，另外的子载波4到8、12到16，20到24和28到32用于位于其余的无线电小区内的用户台的通信。以这种方式，传输方法的种类依赖于用户台的停留位置或者依赖于用户台离自己的基站的距离。
关于用户台是否位于无线电小区的边缘或者无线电小区的基站的附近的决定，可以通过用户台和/或基站的测量作出。在此例如可以进行直接定位，如GPS(全球定位系统)、AGPS(辅助全球定位系统)、用于定位的信号传播时间的测量或者其他的定位方法。还可以不直接确定用户台的位置，而是执行上述信道质量和/或干扰情形的测量，它们提供有关用户台的停留位置的间接说明，因为对于自己的基站具有增加的距离的用户台通常遭受无线电信道恶化和来自相邻小区的干扰升高。
为决定对于用户台是否使用OFDMA或者IFDMA，使用阈值是有利的。预先决定为决定要使用的传输方法应该考虑哪些测量。接着为测量结果或者为从测量结果计算的量规定阈值，测量结果或者从测量结果计算的一个或者多个量与该阈值进行比较。超过或者低于该阈值，表示关于要使用的传输方法的决定判据。
可选地或除了使用阈值之外，可以分类不同用户台的对于在传输方法之间作出决定重要的测量结果。由此把用户台纳入一个顺序，根据该顺序可以作出关于要使用的传输方法的决定。例如如果相邻小区的干扰是用于决定关于OFDMA或者IFDMA的决定判据，则首先为遭受该干扰最强的用户台作出关于OFDMA或者IFDMA的决定，并分配相应的OFDMA或者IFDMA子载波，使得不出现以下情形为这些用户台没有关于该干扰更适宜的传输方法的资源可用。
有利的是，对于为位于一个无线电小区的边缘的用户台的通信所使用的子载波，使用与为在其余的无线电小区中的用户台通信所使用的子载波不同的另一个频率重复间隔。如上述，如果人们如此确定在OFDMA和IFDMA之间的切换条件，使得为在该无线电小区的边缘用户台使用IFDMA，而为在其余的无线电小区中的用户台使用OFDMA，则这两种传输方法OFDMA和IFDMA是与不同的频率重复间隔相联系的。在图2的例子中，可以为OFDMA子载波使用1的频率重复间隔，亦即相邻的基站使用相同的子载波通过OFDMA进行通信。对于IFDMA子载波应该选择较大的频率重复间隔，因为这些子载波在小区的边缘被使用。以这种方式可以把IFDMA子载波在基站当中分配，而不会有直接相邻的基站使用相同的IFDMA子载波。在理想的六边形无线电小区的情况下可以由第一组基站为IFDMA使用图2的子载波1、9、17和25，由第二组基站使用子载波2、10、18和26，和由第三组基站使用子载波3、11、19和27，在此，一个组的所有基站不直接相邻。这相当于IFDMA子载波的为3的频率重复间隔。应该将具有大的频率重复间隔的IFDMA与具有小的频率重复间隔的OFDMA进行组合，因为在使用具有小的频率重复间隔的IFDMA时在小区边缘表现出传输质量明显的损失。这一问题在OFDMA的情况下特别在“random tone hopping(随机音跳跃)”下不出现。另一方面，在IFDMA的情况下存在低的峰值对平均值比，使得在小区边缘使用IFDMA是有利的。
通过为一些子载波使用较大频率重复间隔来进行容量增益的估计可以根据香农公式进行。在此考虑，在小的频率重复间隔的情况下虽然可以为每小区提供较大的带宽，但是由于干扰增大而使容量减小。
作为划分子载波为OFDMA子载波和IFDMA子载波的例子，考察10MHz宽的频带，把它分为384个等距的子载波。可为一个用于IFDMA的用户台分配的最大子载波数目是32。根据384÷32＝12，在IFDMA子载波之间的该频率间隔在最大IFDMA数据速率时为12个子载波。如果50％的子载波用于OFDMA，50％用于IFDMA，则各有192个子载波可用于OFDMA和IFDMA。这意味着，因为192÷32＝6，在一个无线电小区中可以同时给至少有6个用户台各分配32个IFDMA子载波。如果为这些IFDMA子载波使用3的频率重复间隔，则一个基站仅可使用192÷3＝64个IFDMA子载波。频带的子载波可以按照下述分配给传输方法和无线电小区6个IFDMA子载波彼此直接相继，其中所涉及的小区例如使用这些IFDMA子载波的第一和第二个，其后跟随6个OFDMA子载波，它们由OFDMA的每一小区使用，其后又跟随6个彼此直接相继的IFDMA子载波，其中所涉及的小区再次使用这些IFDMA子载波的第一和第二个，其后跟随6个OFDMA子载波，它们由OFDMA的每一小区使用，等等。
两种传输方法OFDMA和IFDMA各可以与另外的用户分分离方法结合，例如空间定向发射和/或使用用户特定的代码。在IFDMA的情况下这特别有优点，因为给一个用户台在IFDMA的情况下应该分配最小数目的子载波，以便允许具有IFDMA的优点。通过使用代码，可以降低由大的最小子载波数目产生的高数据速率。以这种方式，可以在IFDMA的情况下采用大粒度的无线电资源。
如果存在这样的用户台，对于它们不能根据测量作出关于传输方法OFDMA和IFDMA何者为优的明确决定，则可以为这些用户台执行传输方法OFDMA和IFDMA之间的组合。一种这样的组合例如可以是，给一个用户台分配为OFDMA使用的子载波，此外分配为IFDMA使用的子载波。这些子载波或者与它们相联系的传输方法可以同时或者彼此相继地被使用。该方法具有下述优点位于小区边缘区域的用户台，当在一个相邻的小区中使用给它分配的子载波时遭受强干扰。通过分配不在相邻小区中使用的子载波，能够使该干扰显著减小。与此相对，位于小区边缘和基站邻近四周之间的中间区域的用户台遭受相邻小区较弱的干扰。给该用户台分配在相邻小区中不使用的子载波虽然也能使这些用户台提高传输质量，但是可能由此使传输条件比所需要的更好。如果给这些用户台例如分配50％的非专用子载波，即在相邻小区中也使用的子载波，和50％的专用子载波，即在相邻小区中不使用的子载波，则只有一半给该用户台分配的子载波受相邻小区的干扰的影响。因此干扰就平均地减半。无线电资源被节省地使用，其覆盖了中间区域的用户台仅仅部分地专门在自己的无线电小区中所使用的无线电资源。由此可以给较大数目的用户台分配在传输质量方面可接受的子载波。优选用户台越接近小区边缘或者相邻小区的干扰越大，给用户台分配更多在自己的无线电小区中专门使用的无线电资源。用户台对专门和非专门的子载波的使用在此可以同时或者时分复用地进行。
在一个小区中为两种传输方法OFDMA和IFDMA使用的子载波可以随时间改变。例如如果确定，传输条件对于大量用户台在使用IFDMA时比使用OFDMA更加适宜，则可以把原先为OFDMA使用的子载波为IFDMA使用。关于把哪一些子载波分配给OFDMA或者IFDMA的决定，可以由各基站或者由一个中央设备作出，例如在UMTS的情况下由RNC(无线电网络控制器)作出。以这种方式，可以实现例如在位于无线电小区边缘的用户台和位于该无线电小区的中央的用户台之间的负载平衡(英语为load balancing)。
图4在上面的部分中示意地表示一个用于在OFDMA和IFDMA之间进行切换的发射机TX的结构，而在下面的部分中示意地表示一个用于在OFDMA和IFDMA之间进行切换的接收机RX的结构。在发射机TX中要发送的位DATA在部件DEMUX中被多路分解，即把时间上连续的数据位流划分为平行的块，它们各以块方式在另外的部件中被处理。其中，信息位块在使用OFDMA的情况下到达两个分支中的紧跟在部件DEMUX之后的上部分支，在使用IFDMA的情况下到达紧跟部件DEMUX之后的下部分支。在两个分支中在部件MOD中执行调制，其中通过汇总位构成符号。在IFDMA分支中在符号形成后在部件DFT中在频域中进行离散富立叶变换。在部件MAP中把每一符号块分配给一个子载波，另外的子载波置为零。接着在部件IFFT中在时域中执行符号序列的逆富立叶变换。随后的部件CP赋予周期性的前缀。部件MUX在通过天线ANTENNA进行发送前执行块到串行数据的变换。
在通过天线ANTENNA发送前进行放大。为OFDMA和IFDMA可以使用相同的放大器。
接收机RX通过天线ANTENNA接收串行的基带信号，该基带信号在部件DEMUX中进行串行到并行的变换。部件DECP去除周期性的前缀。在部件FFT中进行频域中的富立叶变换后，不同子载波的信息在部件DEMAP中变换为块。在使用OFDMA的情况下块到达两个分支的紧随于部件FFT之后的上面分支，在使用IFDMA的情况下到达紧随于部件FFT之后的下面分支。在这两个分支的每一个中都具有自己的均衡器(英语为equalizer)EQ，因为均衡器对于OFDMA处理通常比对于IFDMA处理更为简单地被构造。在均衡前对于IFDMA符号在部件IDFT中进行离散富立叶逆变换。在两个分支中在部件DEMOD中解调符号，亦即变换为位，然后把IFDMA位和OFDMA位在部件MUX中进行多路复用。接着把由此产生的位序列DATA输入解码器。
如果发射机TX和接收机RX是一个用户台的部件，则在OFDMA通信的情况下采用上面的分支、在IFDMA通信的情况下采用下面的分支。如果用户台接收一个信令消息，该消息通知它要切换传输方法，则发生到各自另外的分支的切换。如果同时发生在一些子载波上使用OFDMA、在另一些子载波上使用IFDMA，则OFDMA符号和IFDMA符号被供给相应的分支，并被同时处理。对于通常同时通过OFDMA与一些用户台通信和通过IFDMA与另一些用户台通信的基站也相应适用。
本发明就使用两种传输方法OFDMA和IFDMA被进行了说明。另外可以选择的方案是，代替OFDMA和/或IFDMA也可以使用其他的FDMA传输方法。此外，可以根据单载波方法(英语为single carrier)使用子载波距离为1的IFDMA。代替在小区边缘使用IFDMA，也可以在小区边缘使用子载波跳跃方法，因为由此可以减小有关相邻小区的干扰。
权利要求
1.用于无线电通信的方法，其中，使用一个划分为多个子载波(1…32)的频带(F)，消息从基站(BS)向用户台(MS1，MS2，MS)和/或从用户台(MS1，MS2，MS)向基站(BS)发送，在此，消息有时使用第一FDMA方法处理，有时使用第二FDMA方法处理。
2.根据权利要求1的方法，其中，基站(BS)给用户台(MS1，MS2，MS)发送信令信息(CHANGE TOOFDMA，CHANGE TO IFDMA)，以作为从第一FDMA方法切换到第二FDMA方法或者从第二FDMA方法切换到第一FDMA方法的请求。
3.根据权利要求1或2的方法，其中，通过使用至少一个测量结果作出关于使用第一或者第二FDMA方法的决定。
4.根据权利要求3的方法，其中，该至少一个测量结果涉及·关于至少一个子载波(1…32)的无线电信道质量，和/或·用户台(MS1，MS2，MS)的峰值对平均值的比，和/或·用户台(MS1，MS2，MS)的干扰情况，和/或·用户台(MS1，MS2，MS)的停留位置。
5.根据权利要求1到4中之一的方法，其中，为从基站(BS)与用户台(MS1，MS2，MS)通信，为第一FDMA方法使用频带(F)的子载波(1…32)的第一部分、为第二FDMA方法使用频带(F)的子载波(1…32)的与第一部分不重叠的第二部分，其中第一部分包括子载波(1…32)的多个在频率范围内等距的、由相同数目的子载波(1…32)组成的块。
6.根据权利要求1到5中之一的方法，其中，为从基站(BS)与用户台(MS1，MS2，MS)通信使用频带(F)的子载波(1…32)的第一部分和频带(F)的子载波(1…32)的与第一部分不重叠的第二部分，和为从一个与该基站(BS)相邻的基站(BS)与用户台通信使用频带(F)的第一部分的至少一些子载波(1…32)和频带(F)的子载波(1…32)的与第一和第二部分不重叠的第三部分。
7.根据权利要求6的方法，其中，为从基站(BS)与用户台(MS1，MS2，MS)通信，为第一FDMA方法使用频带(F)的子载波(1…32)的第一部分和为第二FDMA方法使用频带(F)的子载波(1…32)的第二部分，和为从与该基站(BS)相邻的基站(BS)与用户台通信，为第一FDMA方法使用频带(F)的第一部分的至少一些子载波(1…32)和为第二FDMA方法使用频带(F)的子载波(1…32)的第三部分。
8.用于无线电通信系统的发射机(BS，MS1，MS2，MS；TX)，其中，在无线电通信系统中为进行通信使用一个划分为多个子载波(1…32)的频带(F)，具有为处理使用第一FDMA方法要发送的第一消息的和为处理使用第二FDMA方法要发送的第二消息的工具，在此，使用第一FDMA方法对第一消息的处理在使用第二FDMA方法对第二消息的处理的同时或之前或之后进行，为向接收机(BS，MS1，MS2，MS；RX)发送使用第一FDMA方法和/或第二FDMA方法处理过的消息的工具。
9.用于无线电通信系统的接收机(BS，MS1，MS2，MS；RX)，其中，在无线电通信系统中为进行通信使用一个划分为多个子载波(1…32)的频带(F)，具有用于接收来自发射机(BS，MS1，MS2，MS；TX)的消息的工具，用于使用第一FDMA方法处理第一接收的消息的和用于使用第二FDMA方法处理第二接收的消息的工具，在此，使用第一FDMA方法对第一消息的处理在使用第二FDMA方法对第二消息的处理的同时或之前或之后进行。
全文摘要
本发明涉及一种无线电通信方法，在该方法中为进行通信使用一个划分为多个子载波的频带。消息从基站(BS)向用户台(MS)和/或从用户台(MS)向基站(BS)发送。根据本发明，消息有时使用第一FDMA方法例如OFDMA处理，有时使用第二FDMA方法例如IFDMA处理。此外本发明涉及用于执行本方法的发射机(BS，MS)和接收机(BS，MS)。
文档编号H04L27/26GK1859633SQ20061008415
公开日2006年11月8日 申请日期2006年4月30日 优先权日2005年5月2日
发明者A·钦达波尔, M·德特林, T·辛德朗, A·罗宾格, B·拉夫, I·维林 申请人:西门子公司