多通道通信系统的速率控制的制作方法

专利名称：多通道通信系统的速率控制的制作方法
多通道通信系统的速率控制[1001本申请要求享受2006年3月20日递交的名称为"RATE CONTROL FOR MULTI-CHANNEL COMMUNICATION SYSTEMS"的美国临时申请 No.60/784,586的优先权，这里以引用方式并入其全部内容。技术领域1002本发明涉及无线通信领域。更具体地说，本发明涉及在多用户无线 网络中用于确定反向链路数据速率和调度的方法和系统。
背景技术：
1003]正交频分复用(OFDM)通信系统有效地将整个系统带宽分成多个 (A^)子载波，也可以将该子载波称为频率子信道、音调或频点(frequency bin)。对于OFDM系统来说，要发送的数据(即，信息比特)可以首先利 用特定编码方案进行编码，以生成代码比特，并且可以进一步将该代码比 特分组成多比特符号，然后将多比特符号映射成调制符号。每个调制符号 对应于由用于数据传输的特定调制方案(例如，M-PSK或M-QAM)定义 的信号星座图中的一点。在依赖于各个频率子载波带宽的各个时间间隔内， 可以在i^个频率子载波中的每一个频率子载波上发送调制符号。OFDM可 以防止由频率选择性衰落导致的符号间干扰(ISI)，其中频率选择性衰落是 通过跨越系统带宽的不同衰减总量来表征的。[IOO司多输入多输出(MIMO)通信系统能够采用多个(&)发射天线和多个(TV》接收天线进行数据传输。由A^个发射天线和A^个接收天线构 成的MIMO信道可以分解为A^个独立的信道，其中A^《min(A^,A^。 W个独立信道中的每个信道可以称为MIMO信道的"空间子信道"，并且其对应 于一个维度。如果利用由多个发送和接收天线建立的附加维度，那么MIMO 系统很可能改善性能(例如，增加传输容量)。[1005]对于采用OFDM的MIMO系统(即，MIMO-OFDM系统)来说，A^个频率子载波对用于数据传输的A^个空间子信道都是可用的。各个空间 子信道的每个频率子载波可以称为传输信道。因此，&.^个传输信道可用 于在AV个发射天线和A^个接收天线之间进行数据传输。1006对于MIMO-OFDM系统来说，各个空间子信道的A^个频率子载波 会经历不同的信道状况(例如，不同的衰落和多径效应)，由此实现不同的 信号与噪声和干扰比(SNR)。所发送的每个调制信号都会受发送该符号的 传输信道的响应的影响。根据发射机和接收机之间的通信信道的多径概况， 对于各个空间子信道而言，频率响应在整个系统带宽上可能有较大的变化， 并且可能还在空间子信道之间有较大的变化。10071对于具有不平坦频率响应的多径信道来说，在各个传输信道上可靠 发送的信息速率(即，每调制符号的信息比特数目)可能根据传输信道而 不同。如果在多个传输信道上发送特定数据分组的调制符号，并且如果这 些传输信道的响应变化较大，那么，这些调制符号可以以较宽范围的SNR 接收到。于是，SNR将会对于全部所接收的分组相应地变化，这会使确定 数据分组的适当速率变得困难。[1008由于不同发射机和接收机可能经历不同(并且可能有较大变化)的 信道状况，所以在相同的发射功率和/或数据速率上向所有接收机发送数据 是不切实际的。固定这些传输参数可能会导致浪费发射功率、使用次优数 据速率和/或对于不同接收机的不可靠通信，这些都会导致人们不希望看到 的系统容量减少。1009上面的讨论描述了与用于任意用户的反向链路调度的速率确定有关 的各种问题。但遗憾的是，在MIMO通信系统的情况下，还会出现与同时 传输来自多用户的多个天线的多个流有关的困难。1010此外，信道状况可能由于众多的各种原因而随时间变化。因此，传 输信道所支持的数据速率也会随时间变化。因此，由于不同接收机的通信 信道具有不同的传输能力，加上这些通信信道的多径和时变特性，以及在 分配来自不同发射天线的不同功率和速率方面有更大的自由度，这些都使 得在MIMO系统中高效地发送数据成为一种挑战。发明内容1011下面更具体地描述本发明的各个方面和实施例。1012在一个实施例中， 一种用于控制多用户通信系统中的至少第一个UE 的数据速率的装置包括信道估计设备，用于确定多个不同反向链路信号 的信道估计量以便生成多个信道估计量；解调设备，使用多个不同信道估 计量确定第一UE的第一信噪比(SNR);数据速率确定设备，使用第一 SNR 确定第一 UE的第一反向链路数据速率。1013在另一个实施例中， 一种用于控制多用户通信系统中的至少第一个 UE的数据速率的装置包括耦合到存储器的处理电路。该处理电路用于 确定多个不同反向链路信号的信道估计量，以便生成多个信道估计量；使 用多个不同信道估计量,确定第一UE的第一信噪比(SNR);使用第一SNR， 确定第一反向链路数据速率。10141在另一个实施例中， 一种用于控制在多用户通信系统中的至少第一 个UE的数据速率的装置包括信道估计模块，用于确定多个不同反向链路 信号的信道估计量，以便生成多个信道估计量；解调模块，使用多个不同 信道估计量来确定第一UE的第一信噪比(SNR);确定模块，使用第一 SNR 来确定第一反向链路数据速率。[1015在另一个实施例中， 一种用于控制在多用户通信系统中的至少第一 个UE的数据速率的方法包括确定多个不同反向链路信号的信道估计量， 以便生成多个信道估计量；使用多个不同信道估计量，确定第一UE的第一 信噪比(SNR);使用第一SNR，确定第一反向链路数据速率。1016在另一个实施例中，一种用于对多个UE的数据速率进行调度的装置 包括用于对来自UE的各个基准信号进行功率控制的模块；使用导频信号 确定各个UE的反向链路数据速率的模块。10171在另一个实施例中， 一种计算机可读存储器设备包括多条基于计算 机的指令。这些基于计算机的指令包括第一代码，用于确定多个不同反 向链路信号的信道估计量，以便生成多个信道估计量；第二代码，使用多 个不同信道估计量来确定第一UE的第一信噪比(SNR);第三代码，使用 第一 SNR来确定第一反向链路数据速率。


1018通过下面给出的具体描述并结合附图，本发明的特征和特性将变得更加清楚，在附图中相同的附图标记全文对应一致，其中1019图1描绘了举例说明性的多址无线通信系统；1020图2描绘了举例说明性的传输系统；1021〗图3描绘了图2的节点B的具体细节；1022图4是概括了所公开的方法和系统的举例说明性操作的流程图。
具体实施方式
[1023如上所述，不同的发射机和接收机可能会经历不同(并且可能有较 大变化)的信道状况，因此以相同的发射功率和/或数据速率向所有接收机 发送数据是不切实际的。因为固定这些传输参数可能会导致不希望的系统 容量减少，这对于为各个发射机确定可能的最优发射功率等级和数据速率 是不利的。[10241虽然下面的讨论是以举例方式直接针对MIMO-OFDM通信系统的， 但是本领域技术人员应当明白，下面的讨论也同样适用于SIMO-OFDM、 单载波FDM (SC-FDM)、 CDMA、 SDMA、以及如下面将讨论的其它通信 标准。1025参照图1，示出了根据一方面的举例说明性多址无线通信系统100。 如图1所示，多址无线通信系统100包括多个小区102、 104和106。在图 1中，各个小区102、 104和106可以包括节点B 150，其包括多个扇区。 多个扇区可以是由天线组形成的，其中每个天线组负责与小区一部分中的 UE进行通信。在小区102中，天线组112、 114和116分别对应不同扇区。 在小区104中，天线组118、 120和122分别对应不同扇区。在小区106中， 天线组124、 126和128分别对应不同扇区。[1026应当注意，各个举例说明性的小区102、 104和106可以包括与各个 节点B的一个或多个扇区进行通信的若干UE。例如，UE130和UE132与 节点B 142进行通信，UE 134和UE 136与节点B 144进行通信，UE 138 和UE 140与节点B 146进行通信。[1027在本文中，从节点B到UE的传输称为"前向链路"，而从UE到节 点B的传输则称为"反向链路"。10281在操作时，若干UE可以进行MIMO通信，其中一个天线组中的多 个天线与一个UE的多个天线进行通信。在该模式下，在节点B和UE之间 可以发送多个信息流。其它UE可以进行通信，这使得在各个天线组和多个 UE之间发送多个流。在这种情况下，可以通过若干技术来改变流，以便寻 址不同空间位置中的用户，而不干扰其它UE。该类型的一种方法称为空分 多址(SDMA)。1029接下来，允许多用户通过给定带宽和时间资源进行发送的各种 MIMO方案均可被视为SDMA方案。形式更复杂的SDMA能够使用发送预 编码的形式，从而使得在相同带宽和时间资源上同时调度的用户在它们各 自的接收机处经受较小的流间干扰。第三种类型的SDMA将使用间隔密集 的发射天线阵列，其能够生成在地域上将扇区分成多个子扇区的多个波束。 应当注意，空间上远离的子扇区中的UE能够同时得以调度，而不会造成相 互间的高干扰。也可以利用其它类型的SDMA。1030在操作期间，可以通过UE或者通过相关的节点B，为各个UE指定 发送/反向链路速率和接收/前向链路速率。通常，与单用户SIMO模式中的 用户相比，潜在地使用不同的算法，为SDMA或多用户(MU) MIMO模 式中的用户指定不同的速率。1031不同反向链路多天线模式是单用户MIMO (SU-MIMO),其中从相 同UE的多个天线发送多个流。此外，可以将SU-MIMO UE视为MU-MIMO UE的特例。对于具有较高充分高几何位置的用户来说，SU-MIMO能够提 供高峰值速率。此外，SU-MIMO的容量与发送和接收天线的最小数目线性 成比例，因此系统中的资源得到了充分的利用。1032与UL-MIMO方案关联的一个设计挑战是速率确定。在SIMO系统 中，根据基准功率等级(即，如果将导频信号用作基准信号的话，由节点B 感知的由TJE生成的导频信号的功率)、功率放大器净空(headroom)以及 其它小区的负载，节点B确切地知道应该为各个UE指定多大的速率。换 句话说，l正的可用数据速率与功率谱密度(PSD)比具有一对一的映射关 系，其中PSD比是UE的传输流与UE的基准信号之比。这里将该PSD比 称为传输流与干扰信号("TS/RS")之比。应当注意，TS/RS的实例包括 T2P比，其可以用于表示SC-FDM、 CDMA或SDMA反向链路的业务与导频功率比。10331但遗憾的是，在基于MU-MIMO或基于SU-MIMO的操作中，节点 B不能仅仅基于TS/RS比与速率的映射来确定各个UE能够支持的最优传 输速率。事实上，直接映射将可能导致对所指定数据速率的过高估计。而 这又会造成次优调度操作。因此，希望改进反向链路传输的方法。1033图2描绘了简化的OFDM无线通信系统200。如图2所示，该通信 系统包括第一UE210，其具有第一天线212;第二UE220，其具有第二 天线222;第三UE230，其具有第三天线232;节点B250，其具有基站天 线阵列252。虽然将各个UE天线212、 222和232描绘为单个设备，但是 应当注意，各个UE210、 220和230可以根据需要包括任意数量的天线。1034因为通信系统200是基于OFDM的，所以可以在很多个独立频率子 载波(例如，128个频率)上进行发送业务数据，而在每第N个(例如， 第6个)子载波上提供导频信号。然而，业务和导频载波的具体数目和配 置对于所公开的方法和系统来说并不特别重要，因此可以在不同的实施例 中有较大的变化。[1035在操作时，各个UE210、 220和230能够向节点B 250广播业务和 导频信号。节点B能够向各个UE210、 220和230提供控制信息，以便控 制各个UE 210、 220和230的业务和导频信号的功率等级，同时节点B还 向各个UE 210、 220和230提供调度信息，以便使得给定UE 210、 220和 230能够在某些时刻进行发送。可以在各个符号周期中连续地发送导频信 号。应当注意，导频信号也可以是时分复用(TDM)、 SC-FDM、 OFDM、 CDMA等。导频信号可用作反向链路功率控制的基准信号。在某些实施例 中，可以通过例如CQI信道等一些其它信道来提供基准信号。在这种情况 下，基准信号可以包括前向链路信道信息，例如，由UE生成的CQI报告。1036节点B 250能够接收从UE 210、 220和230所发出的无线数据流和 导频/基准信号，并将其转换成模拟信号，从而对其功率等级或任何其它信 道质量指示符进行监视。模拟信号可以用于生成UE 210、 220和230的功 率控制和调度命令。应当注意，在各种实施例中，可以通过各个UE的仅仅 其中一个天线来对导频/基准信号进行发送和/或功率控制。 [1037对于与节点B 250 (其具有多个天线)进行通信的具有单个天线的UE来说，可以将基准/导频信号(导频或控制信号，例如CQI信道)闭环 功率控制到期望的等级，以便为业务信道功率控制提供参考。通常，可以 将反向链路业务传输功率控制到最大允许功率谱密度(PSD)，同时维持可 容忍的小区间干扰等级。可以将业务信道PSD表示为"AP"，而将基准/ 导频功率等级表示为"P0"。因此，该配置的TS/RS可以表示为"AP/PO"。1038因此， 一旦确定了PSD，就可以根据业务信道SNR选择数据速率。 从而，在这种情况下，业务信道PSD和数据速率之间存在一一映射。 [10391在另一方面，对于反向链路MIMO操作来说，业务信道PSD和调度 速率可以解除关系。将UE指定到SU-MIMO或SDMA操作的系统中的速 率选择可以与基准信号和功率控制密切相关，但是其与SIMO操作的速率 选择仍然具有一些本质区别。在某些方面，用于速率控制的因素包括，但 不局限于(1)从UE发送的基准/导频信号的功率，其通常要进行功率控 制；(2) UE的功率控制；(3)层，即正在发送的空间流的数量；(4)在节 点B处使用的接收机类型；(5)来自任意发送一接收天线对的不同信道。1040]应当注意，对于MIMO操作来说，基准/导频信号可以有多种选择， 包括(A)来自一个天线；(B)同时来自所有天线；(C)来自替代天线。尽管从长期看信道统计属性对于不同天线应该是相同的，但是由于衰落， 各种可用信道的实现方式会很不同。此外，例如在外部和内部天线都可用 (例如，对于典型的移动设备)的情况下，对于不同天线，天线增益是明 显不相同的。[1041
一种解决方案可以是仅仅使用UE的主天线提供经过功率控制的基准信号，例如信道质量信息信号。然后，通过请求信道的特殊设计或通过更一般的宽带导频设计，能够获得信道差异。这样，给定节点B就能够从 UE的所有发射天线获得等效的基准信号等级，而且还维持相对较小的开 销。1042] —旦确定了基准/导频功率等级，就可以基于相邻小区中的负荷、功 率放大器净空、服务小区和其它小区之间的路径差异等，来确定业务信道 的APSD。应当注意，SU-MIMIO和MU-MIMO的PSD的确定存在差异。 如果从相同的UE发送多个流，那么所有流的总功率应该满足某些反映该 UE总PA净空的需求。10431在其它方面，如果所有流是从不同UE发送的，那么其PSD应当满 足UE的PA净空。1044对于子带调度来说，可以把用户安排在全部子载波的不同子集上， 在这种情况下，首先基于宽带导频(例如，导频或一些其它信令信道，比 如请求信道REQCH或CQICH)将这些用户分组到不同子带。在各个子带 内，设备/调度器可以选择用户/层，以便尽量增大空间隔离而同时维持其它 QOS需求。空间隔离可以基于来自宽带导频或通过专用请求信道设计的信 道估计量。10451接下来，所接收的各个UE天线的信号Y(k)可以通过以下公式(1) 来描述彻=f;",,, +泽) (1)Z=l其中，k是所选择的子带中的频率音调的索引，Pi是从第i个流发送的功率， H是节点B的^个天线的信道的矢量频率响应。在一些方面，Hi(k)可以从 宽带导频或从请求信道中得出。发射功率Pi可以根据基准信号等级和所调 度的子带中的AP来确定。1046将利用以下符号(i) M=受调度用户的数目；(ii) M=来自这Nu个用户的调度流的数目；(iii) 在节点B处接收天线的数目；(iv) M=在UE处发射天线的数目。10471继续参照图3，其描述了图2的节点B250的具体细节。如图3所示， 节点B 250包括模拟前端310、功率测量设备312、信道估计设备314、 解调("demod")设备316、速率确定设备318、功率控制设备320以及调 度设备322。1048虽然没有示出节点B 250体系结构的细节，但是本领域技术人员众所周知的是，可以使用任何已知的或未来开发的结构。[1049例如，在各种实施例中，各种部件310-322可以是经由单个或一系 列独立总线耦合在一起的独立电子部件。此外，在其它实施例中，各种部 件310—322中的一个或多个部件可以是经由一个或多个网络耦合在一起的 处理器或者甚至独立服务器。此外，应当注意，可以使用以协作方式部署 的多个计算设备来有利地实现各个部件310—322。1050还应当注意，上面列出的部件310—322中的一些部件可以是由控制 器执行或工作的驻留在存储器中的软件/固件结构和例程，或者甚至可以是 驻留在由不同控制器操作的独立服务器/计算机中的独立存储器中的软件/ 固件例程或结构。1051在操作时，当通过天线阵列252接收到数据业务和导频信号的流时， 模拟前端310能够接受所接收的流、调整这些流、并且将调整后的流提供 给功率测量设备312。1052功率测量设备312可以基于由UE提供的数据业务和导频信号，对各 个信道进行各种功率测量和确定。在各种基于OFDM的实施例中，功率测 量设备312可以测量各个OFDM子载波、确定各个反向链路信道信号的总 接收功率、测量导频/基准子载波、确定反向链路信道信号的PSD以及确定 各个信道的AP/PO。1053在不同实施例中，节点B可以使用前向链路通信向各个UE提供PSD 和A P/PO确定结果，因此各个UE可以分别确定并发送关于该UE期望(即， 已经确定这样将会有利)使用的期望PSD的信息。[1054接下来，估计设备314可以估计各个反向链路流的各个OFDM子载 波的传输信道。[1055
一旦确定了各个信道估计量H(k)，解调设备316就能够确定各个 OFDM子载波的SNR。10561在解调设备316采用最小均方误差(MMSE)算法的情况下，第j 个OFDM流的MMSE权重可以通过公式(2)给出105"接下来，假设信道估计设备314提供了信道估计量H(k)，则解调设 备316可以根据以下公式(3)计算各个频率/子载波的SNR:<formula>formula see original document page 17</formula>[1058使用由解调设备316提供的SNR，速率确定设备318 (典型地通过 使用査询表)同时考虑其它因素，例如UE的PA开销、l正的当前或期望 PSD、其它干扰源等，可以确定适当的数据速率。10591如上所述，传统数据速率估计方法的主要问题是数据速率和TS/RS 比之间的直接映射。对于SIMO传输来说这是可以的，但是对于反向链路 MIMO操作，该速率不再有效。本方法缓解了这个问题，因为由速率确定 设备318生成的数据速率更好地与SNR耦合，即使是在从不同天线同时传 输多个反向链路流将反向链路MIMO搞得很复杂的情况下也如此。基于接 收机数据处理体系(例如MMSE或MMSE-SIC接收机)的有关信息来确定 准确的速率。[1060参照图3，在解调设备316采用MMSE连续干扰消除(MMSE-SIC) 算法的实施例中，应当确定消除顺序。 一种方案是根据各个UE天线的总接 收功率对反向链路子载波进行排序，可以如上面所讨论的那样通过功率测 量设备312计算所述总接收功率。<formula>formula see original document page 17</formula> (4)1061〗对于MMSE-SIC操作来说，可以按照功率的降序对UE进行排序， 从而首先消除最强的信号。然而，应当注意，具体MMSE-SIC排序方案可 以根据实施例而变化。[10621如果是基于MMSE-SIC的接收机处理，那么，消除后的各个流的SNR 可以由解调设备316使用以下公式(5)进行计算其中，假设完全消除了干扰流和白噪声。1063然后，速率确定设备318基于有效SNR能够计算出所支持的用于第 j个用户/流的数据速率，其中有效SNR基本等于不同音调上SNR的几何平 均。1064如果假设完全消除，则最后解码的用户(具有最低信号强度/PSD的 用户)不会受到所有前面解码的用户的干扰。事实上，它的数据速率在SIMO 情况下遵循相同的一对一映射。艮P，最后解码的用户的数据速率可以根据 该用户的发射功率来确定，该发射功率通常由节点B来控制。在另外的方 面，由于来自其它流的干扰，较早解码的用户的数据速率将会降低。 [10651应当注意，不能总是假设这种完全消除，所以应当提供占用更多PA 净空的其它方法。1066参照图3， 一旦确定了各个UE的各个SNR和数据速率，功率控制 设备318就可以为UE指定适当的发射功率，并且节点B 250可以经由前向 链路通信将该信息提供给各个UE。1067此外，调度设备322使用由速率确定设备318提供的信息，以及由 信道估计设备312得出的AP/P0信息，能够调度各个UE，使其在可优化 UE的整体反向链路传输的适当频率和时隙上进行发送。 [1068对于上面关于解调设备316的描述，应当注意，本方法和系统的SNR 计算不需要与任何形式的正在进行的数据解调有关。然而，SNR确定通常 是在解调器中完成的，所以对于本说明来说，术语"解调设备"(以及其派 生词)适用于任何能够执行SNR确定的设备，而与其计算结果是否还用于 其它目的无关。[1069图4是概括在多用户通信系统中确定反向链路数据速率的举例说明 性处理的流程图。虽然图4的步骤是按特定顺序加以描述的，但是应当注 意，对于对本领域技术人员而言显而易见的是，各个步骤可根据不同实施 例而在顺序上发生变化，有所改变或者可能部分地删除。 [1070该过程从步骤402开始，节点B可以在前向链路中发送控制信号， 以便控制与该节点B通信的那些UE的功率等级。在不同实施例中，这种控制可以扩展到由各个UE发送的数据业务和导频/基准信号。接下来，在 步骤404中，各个UE可以使用在步骤402中提供的功率等级向节点B发 送它们各自的数据业务流和导频/基准信号。如上所述，导频/基准信号可以 携带CQI信息、其它前向链路通信信息、关于各个UE的状态信息等。控 制继续到步骤406。[10711在步骤406中，基于步骤404的数据业务和导频信号，可以对各个 信道进行各种功率测量和确定，包括各个OFDM子载波的测量、各个反向 链路信道信号的总接收功率确定、导频/基准子载波的测量、反向链路信道 信号PSD的确定以及各个信道的AP/PO确定。接下来，在步骤408中，可 以使用前向链路通信将步骤406确定的PSD和AP/PO提供给各个UE。然 后，在步骤410中，各个UE中的一个或多个UE可以分别确定关于该UE 期望使用的期望PSD的信息，并将其发送出去。控制继续到步骤412。1072在步骤412中，可以确定各个反向链路流的各个反向链路子载波的 信道估计量。接下来，在步骤4M中，可以使用上面(用于MMSE检测的) 公式(3)或(用于MMSE-SIC的)公式(5)来确定各个反向链路子载波 的SNR。如上所述，可以使用包括MMSE检测和MMSE-SIC检测在内的 许多方法，来完成MIMO接收机处理。当使用MMSE-SIC时，可以使用每 个子载波的反向链路信号强度或使用总信道功率来确定消除顺序，其中总 信道功率是按照公式(4)确定的，或者可以使用许多公知或未来开发的方 法来确定。控制继续到步骤416。[1073在步骤416中，基于步骤410的SNR值以及通过使用通常用于类似 处理的其它规则，例如UE的PA开销、所测量信道的PSD、UE的期望PSD、 小区间干扰等，可以确定各个UE适当的数据速率。应当注意，对于OFDM 系统来说，数据速率确定可以包括确定不同频率子带的可行数据速率、确 定单个UE的不同天线的数据速率以及确定不同UE的数据速率。控制继续 到步骤418。[1074在步骤418中，节点B可以基于步骤412的数据速率、UE的QoS、 PSD和其它相关信息来确定各个UE的反向链路调度。因此，来自UE的反 向链路业务可以得到优化。控制跳回步骤402，以便根据需要重复进行处理。1075如上所述，虽然上面的描述是以举例方式直接针对MIMO-OFDM通信系统的，但是相关领域技术人员应当理解，下面的讨论也同样适用于SIMIO-OFDM、单载波FDM (SC-FDM)、 CDMA、 SDMA以及各种其它公 知和未来开发的通信标准。在有的通信标准中，反向链路流的PSD和 AP/P0不适用的，此时，这些量需要分别替换成信号功率和目标与导频 (T2P)比。1076可以通过各种方式来实现这里所描述的技术。例如，可以在硬件、 软件或其组合中实现这些技术。如果采用硬件实现，则用于信道估计的处 理单元可以实现在一个或多个下列器件中专用集成电路(ASIC)、数字信 号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、 现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其 它设计用于执行这里所描述功能的电子单元、或其组合。利用软件，可以 通过执行这里所描述功能的模块(例如，程序、函数等)来实现。软件代 码可以存储在存储器单元中，并且由处理器1390和1350来执行。 11077上面所描述的内容包括一个或多个实施例的实例。为了描述前述实 施例，当然不可能描述部件或方法的每一种可能组合，但是本领域技术人 员可以认识到，各个实施例的很多更多组合和置换是可能的。因此，所描 述的实施例旨在涵盖全部落入权利要求精神和范围内的这种变更、修改和 变异。此外，对于在具体描述或权利要求中使用的术语"包括"的范围， 该术语旨在与词语"包含"在权利要求中作为过渡词使用时的意思相似。
权利要求
1、一种用于对多用户通信系统中的至少第一用户设备(UE)的数据速率进行控制的装置，所述装置包括信道估计设备，用于确定多个不同反向链路信号的信道估计量，以便生成多个信道估计量；解调设备，使用所述多个不同信道估计量来确定所述第一UE的第一信噪比(SNR)；数据速率确定设备，使用所述第一SNR来确定所述第一UE的第一反向链路数据速率。
2、 如权利要求1所述的装置，还包括调度设备，使用所述第一反向链路数据速率，调度与所述第一UE的反 向链路通信。
3、 如权利要求1所述的装置，其中，所述第一 UE和装置按照OFDM、 CDMA、 SC-FDM和SDMA协议中的至少一种协议进行通信。
4、 如权利要求3所述的装置，其中，所述第一 UE和装置使用OFDM 协议在反向链路中进行通信。
5、 如权利要求4所述的装置，其中，所述第一 UE和装置在 MIMO-OFDM系统的反向链路中进行通信。
6、 如权利要求4所述的装置，其中所述多个不同反向链路信号中至少有两个反向链路信号用于生成多个 源自所述第一UE的两个天线的信道估计量；所述解调设备为所述两个天线中的第一天线确定第一 SNR，为所述两 个天线中的第二天线确定第二 SNR;所述数据速率确定设备使用所述第一 SNR为所述第一 UE的所述第一天线确定第一反向链路数据速率。
7、 如权利要求l所述的装置，其中，所述第一 UE和装置使用OFDM 协议在反向链路中进行通信。
8、 如权利要求7所述的装置，其中，所述信道估计设备用于为各个 OFDM反向链路流的各个子载波确定信道估计量。
9、 如权利要求8所述的装置，其中，所述解调设备还使用各个子载波 的各个信道估计量来确定SNR。
10、 如权利要求9所述的装置，其中，所述解调设备使用最小均方误 差(MMSE)技术来确定SNR。
11、 如权利要求9所述的装置，其中，所述设备使用最小均方误差一 连续干扰消除(MMSE-sic)技术来确定SNR。
12、 如权利要求11所述的装置，其中，所述解调设备使用反向链路信 号的功率和PSD测量值中的至少之一，来确定MMSE-sic技术的消除顺序。
13、 如权利要求12所述的装置，还包括-功率测量设备，用于计算各个反向链路流的功率谱密度(PSD)，以便 生成多个PSD确定结果。
14、 如权利要求13所述的装置，其中，所述调度设备使用所述PSD确 定结果来调度一个或多个UE反向链路传输。
15、 如权利要求12所述的装置，其中，所述功率测量设备用于确定各 个反向链路流的PSD与导频信号之比(AP/P0)。
16、 如权利要求15所述的装置，其中，多个第二 UE分别接收所述功 率测量设备的相应反向链路A P/P0确定结果。
17、 如权利要求16所述的装置，其中，所述装置从至少一个第二 UE 接收期望的反向链路AP/PO确定结果，所述期望的反向链路AP/PO确定结果是由所述至少一个第二 UE基于在前向链路通信中提供给它的相应 AP/PO确定结果来加以确定的。
18、 一种集成电路，包括如权利要求1所述的装置。
19、 一种用于对多用户通信系统中的至少第一用户设备(UE)的数据 速率进行控制的装置，所述装置包括与存储器耦合的处理电路，其中所述处理电路用于确定多个不同反向链路信号的信道估计量，以便生成多个信道估 计量；使用所述多个不同信道估计量来确定所述第一 UE的第一信噪比 (SNR);使用所述第一 SNR来确定第一反向链路数据速率。
20、 如权利要求19所il的装置，其中，所述处理器使用最小均方误差 (MMSE)技术来确定SNR。
21、 如权利要求19所述的装置，其中，所述处理器使用最小均方误差 —连续干扰消除(MMSE-SIC)技术来确定SNR。
22、 如权利要求19所述的装置，其中，所述处理电路用于计算各个反 向链路信号的总功率。
23、 一种用于对多用户通信系统中的至少第一UE的数据速率进行控制 的装置，所述装置包括信道估计模块，用于确定多个不同反向链路信号的信道估计量，以便生成多个信道估计量；解调模块，使用所述多个不同信道估计量来确定所述第一 UE的第一信 噪比(SNR);确定模块，使用所述第一SNR来确定第一反向链路数据速率。
24、 如权利要求23所述的装置，其中，所述第一 UE和装置使用OFDM 协议在反向链路中进行通信。
25、 如权利要求24所述的装置，其中，所述解调模块使用最小均方误 差(MMSE)处理。
26、 如权利要求24所述的装置，其中，所述解调模块使用最小均方误 差—连续干扰消除(MMSE-SIC)处理。
27、 如权利要求26所述的装置，其中，所述装置计算各个反向链路流 的功率，以便确定MMSE-SIC计算的消除顺序。
28、 一种用于对多用户通信系统中的至少第一UE的数据速率进行控制 的方法，所述方法包括确定多个不同反向链路信号的信道估计量，以便生成多个信道估计量; 使用所述多个不同信道估计量来确定所述第一 UE的第一信噪比 (SNR);使用所述第一SNR来确定第一反向链路数据速率。
29、 如权利要求25所述的方法，还包括使用所述第一反向链路数据速率，调度与所述第一 UE的反向链路通信。
30、 如权利要求28所述的方法，其中，所述第一 UE使用OFDM协议在反向链路中进行通信。
31、 如权利要求30所述的方法，其中，所述确定信道估计量的步骤包括使用最小均方误差(MMSE)技术来确定SNR。
32、 如权利要求30所述的方法，其中，所述确定信道估计量的步骤包括使用最小均方误差—连续干扰消除(MMSE-SIC)技术来确定SNR。
33、 如权利要求32所述的方法，还包括计算各个反向链路信号的功率，以便确定MMSE-SIC计算的消除顺序。
34、 一种计算机可读存储器设备，包括多条基于计算机的指令，所述 基于计算机的存储器包括第一代码，用于确定多个不同反向链路信号的信道估计量，以便生成 多个信道估计量；第二代码，使用所述多个不同信道估计量来确定所述第一 UE的第一信 噪比(SNR);第三代码，使用所述第一SNR来确定第一反向链路数据速率。
35、 如权利要求34所述的计算机可读存储器设备，其中，所述第一代 码用于估计OFDM信号的信道。
36、 如权利要求35所述的计算机可读存储器设备，其中，所述第一代 码还使用最小均方误差一干扰消除(MMSE-SIC)算法来确定SNR。
37、 一种用于对多个UE的数据速率进行调度的装置，包括 对来自所述UE的相应基准信号进行功率控制的模块； 基于所述导频信号为各个所述UE确定反向链路数据速率的模块。
38、 如权利要求37所述的装置，其中，所述导频信息包括信道质量信息。
39、 如权利要求37所述的装置，还包括 用于对所述UE的反向链路数据传输进行调度的模块。
全文摘要
本申请公布了用于在多用户通信系统中确定反向链路数据速率的各种方法和系统。例如，本申请公布了一种用于对多用户通信系统中的至少第一UE的数据速率进行控制的装置。该装置包括信道估计设备，用于确定多个不同反向链路信号的信道估计量，以便生成多个信道估计量；解调设备，使用多个不同信道估计量来确定第一UE的第一信噪比(SNR)；数据速率确定设备，使用第一SNR来确定第一UE的第一反向链路数据速率。
文档编号H04L1/00GK101405977SQ200780009687
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者B-h·金, D·P·马拉蒂, 浩 徐 申请人:高通股份有限公司