專利名稱：Ds－cdma接收機(jī)中rake支路分配的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)。更具體地，但不是限制，本發(fā)明涉及在直接序列碼分多址(DS-CDMA)接收機(jī)中分配Rake支路的方法和設(shè)備。
相關(guān)技術(shù)說明直接序列碼分多址(DS-CDMA)在諸如WCDMA、cdma2000和IS-95等第二代和第三代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中使用。DS-CDMA還在某些無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中使用。利用DS-CDMA的基站遇到重要的資源分配問題?；緩脑S多不同的用戶接收信號，并且必須指配解調(diào)資源以恢復(fù)這些信號。傳統(tǒng)上，解調(diào)由Rake接收機(jī)執(zhí)行，在該接收機(jī)中，Rake支路分配給信號的不同延遲圖像。這些不同的圖像是由于多徑傳播環(huán)境而引起的。由于若干原因，捕捉盡可能多的信號能量很重要。首先，它降低了覆蓋區(qū)域中用戶所需的信號發(fā)射功率電平。這使用戶能夠以更低功率發(fā)射，因而延長了電池壽命。它還允許基站適當(dāng)?shù)亟邮諒奈挥诟采w區(qū)域外緣的用戶以最大功率發(fā)射時(shí)的信號。另外，通過降低所需的發(fā)射功率電平，對其它用戶產(chǎn)生更少的干擾。這允許更多用戶共存，從而增加了容量。
雖然本文的說明集中在基站和多個(gè)用戶上，但類似的情況出現(xiàn)在下行鏈路中的移動(dòng)接收機(jī)和多條鏈路上。移動(dòng)臺必須監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)基站的各種通信鏈路，從而將支路分配給對應(yīng)于這些不同信號的路徑。因此，術(shù)語“用戶”和“鏈路”在本文的說明中可交換使用。
Rake支路分配的標(biāo)準(zhǔn)方案是為每個(gè)用戶提供固定數(shù)量的Rake支路。例如，Qualcomm提供的CSM2000TM基站芯片為每個(gè)上行鏈路用戶提供4個(gè)Rake支路。然而，為每個(gè)用戶分配固定數(shù)量的Rake支路并不總是有效。一個(gè)用戶可能不使用提供給它的所有Rake支路，而另一用戶可受益于使用另外的Rake支路。此外，可能更重要的是分配更多Rake支路給某些用戶以保持低的總接收功率。
具有解決現(xiàn)有方法的缺點(diǎn)的分配Rake支路的方法和設(shè)備會(huì)是有利的。本發(fā)明提供了此類方法和設(shè)備。
發(fā)明概述在一方面，本發(fā)明涉及一種包括將已接收無線電信號轉(zhuǎn)換為基帶樣本的前端處理器、組合相關(guān)器池和控制器的無線電接收機(jī)。控制器包括一組將基帶樣本解擴(kuò)的探測相關(guān)器；以及分配單元，用于從該組探測相關(guān)器中分配探測相關(guān)器以將某些已接收信號解擴(kuò)，并從組合相關(guān)器池中分配組合相關(guān)器以實(shí)現(xiàn)每個(gè)信號的性能目標(biāo)。性能目標(biāo)可包括將在接收機(jī)的總接收功率降到最低。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的多個(gè)Rake支路的直接序列碼分多址(DS-CDMA)接收機(jī)中分配Rake支路的方法。該方法包括以下步驟確定初始相關(guān)器分配；以及基于初始相關(guān)器分配計(jì)算每個(gè)用戶的分配比。分配比取決于信干比(SIR)值和收集的功率部分。該方法還包括基于分配比選擇至少一個(gè)用戶；并且對于至少一個(gè)選定用戶，計(jì)算新相關(guān)器分配和新分配比。該方法還可重復(fù)選擇和計(jì)算步驟，直至相關(guān)器分配利用接收機(jī)中預(yù)定數(shù)量的相關(guān)器。
在仍有的另一方面，本發(fā)明涉及一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的相關(guān)器集的DS-CDMA接收機(jī)中分配相關(guān)器的方法。該方法包括以下步驟a)在用戶之間分派相關(guān)器集，由此為每個(gè)用戶指配相關(guān)器子集；b)將指配給每個(gè)用戶的相關(guān)器子集劃分為探測相關(guān)器和組合相關(guān)器；c)將探測相關(guān)器指配給信號路徑；以及d)將組合相關(guān)器指配給信號路徑。步驟b)和c)可以例如路徑出現(xiàn)和消失的速率重復(fù)進(jìn)行，并且步驟d)可以衰落信道系數(shù)變化的速率重復(fù)進(jìn)行。
在還有的另一方面，本發(fā)明涉及一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的相關(guān)器集的DS-CDMA接收機(jī)中分配相關(guān)器的方法。該方法包括以下步驟a)將相關(guān)器集分為第一探測相關(guān)器子集和第二組合相關(guān)器子集，其中，探測相關(guān)器的數(shù)量大于組合相關(guān)器的數(shù)量；b)在用戶之間分派第一探測相關(guān)器子集；以及c)在用戶之間分派第二組合相關(guān)器子集。步驟a)可以例如用戶出現(xiàn)和消失的速率重復(fù)進(jìn)行；步驟b)可以路徑出現(xiàn)和消失的速率重復(fù)進(jìn)行；以及步驟c)可以衰落信道系數(shù)變化的速率重復(fù)進(jìn)行。
在還有的另一方面，本發(fā)明涉及一種在DS-CDMA無線電接收機(jī)中的控制器。該控制器包括用于將探測相關(guān)器自適應(yīng)分配給信號路徑的裝置；以及用于將組合相關(guān)器自適應(yīng)分配給信號路徑的裝置。
在還有的另一方面，本發(fā)明涉及一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的多個(gè)相關(guān)器的DS-CDMA接收機(jī)中分配組合支路的方法。該方法包括以下步驟計(jì)算初始支路分配；使用初始支路分配計(jì)算下降方向；以及使用初始支路分配和下降方向計(jì)算第二支路分配。該方法還可包括以下步驟使用第二支路分配計(jì)算第二下降方向；以及使用第二支路分配和第二下降方向計(jì)算第三支路分配。
附圖簡述在以下部分中，將參照圖中所示的示范實(shí)施例描述本發(fā)明，其中

圖1是適合結(jié)合本發(fā)明的DS-CDMA通信系統(tǒng)的簡化圖；圖2(現(xiàn)有技術(shù))是常規(guī)基站接收機(jī)的簡化方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的基站接收機(jī)的簡化方框圖；圖4是本發(fā)明的基站接收機(jī)中控制單元的示范實(shí)施例的簡化功能方框圖；圖5是示出從由F個(gè)組合支路組成的池中分配組合支路的Delta方案的步驟的流程圖；圖6是用于分配組合支路的單步最速下降方案的圖形表示；圖7是用于分配組合支路的多步最速下降方案的圖形表示；圖8是用于分配組合支路的單步投影搜索方案的圖形表示；圖9是用于分配組合支路的多步投影搜索方案的圖形表示；圖10是線性衰減輪廓模型的圖形表示；以及圖11是平坦輪廓模型的圖形表示。
實(shí)施例詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的講授內(nèi)容，提供了在用戶之間共享解調(diào)資源的改進(jìn)方法和設(shè)備。各種策略被用于改進(jìn)覆蓋或增加容量(即，增加可服務(wù)的用戶數(shù)量或者增大給定用戶的數(shù)據(jù)速率)。
圖1是適合結(jié)合本發(fā)明的DS-CDMA通信系統(tǒng)的簡化圖。移動(dòng)臺(MS)發(fā)射機(jī)11a和11b發(fā)送RF信號12a和12b到基站接收機(jī)13?；究删哂幸桓筛蚋喔邮仗炀€14。
圖2是常規(guī)基站接收機(jī)的簡化方框圖。通過使用一般將信號放大、濾波并向下混合為基帶的前端22，將已接收天線信號21轉(zhuǎn)換為基帶樣本。隨后，信號提供給多個(gè)信道單元23a到23n。每個(gè)信道單元解調(diào)單個(gè)用戶的信號。每個(gè)信道單元包括將已接收信號的不同圖像解擴(kuò)的Rake支路。這些解擴(kuò)值經(jīng)組合形成符號估計(jì)。這些符號估計(jì)雖然未示出，但一般通過使用糾錯(cuò)解碼并隨后轉(zhuǎn)換成方便用戶的格式(例如，語音或顯示的網(wǎng)頁)而作進(jìn)一步處理。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的基站接收機(jī)的簡化方框圖。通過使用將信號放大、濾波并向下混合為基帶的前端32，將已接收天線信號31轉(zhuǎn)換為基帶樣本。這些基帶信號隨后提供給資源池33，該資源池包含諸如Rake支路或相關(guān)器、信道跟蹤器等解調(diào)資源并還可能包含其它資源?？刂茊卧?4確定哪些資源用于解調(diào)某個(gè)特殊用戶信號。符號估計(jì)雖然未示出，但通過使用糾錯(cuò)解碼并隨后轉(zhuǎn)換成方便用戶的格式而作進(jìn)一步處理。
在本說明通篇中，術(shù)語“支路”和“相關(guān)器”可交換使用。Rake支路一般通過與復(fù)合擴(kuò)頻序列相關(guān)以產(chǎn)生實(shí)解擴(kuò)值或復(fù)解擴(kuò)值而將復(fù)合基帶樣本流解擴(kuò)。另外，應(yīng)注意的是，每個(gè)支路無需對應(yīng)于一個(gè)物理支路。例如，相關(guān)協(xié)處理器可以高速率運(yùn)行，以便在物理相關(guān)器產(chǎn)生一個(gè)相關(guān)所需的時(shí)間內(nèi)可執(zhí)行多個(gè)相關(guān)。這種情況被視為具有多個(gè)支路。相關(guān)還可用軟件執(zhí)行，需要諸如DSP中MIPs等計(jì)算資源。這種情況下，可用的支路數(shù)量可對應(yīng)于相關(guān)的MIPs預(yù)算。
在本說明通篇中，多根天線只是被視為更多路徑的源。例如，各自具有兩條路徑的兩根接收天線被視為具有四條路徑的已接收信號。
圖4是從資源池33中將資源分配給不同用戶信號的控制單元34的示范實(shí)施例的簡化功能方框圖。已接收樣本41提供給搜索器42，搜索器執(zhí)行常規(guī)路徑搜索以查找每個(gè)用戶的路徑延遲和平均路徑強(qiáng)度。此信息提供給分配單元43。分配單元將探測相關(guān)器44或支路指配給每個(gè)用戶。探測相關(guān)器基于平均路徑強(qiáng)度將最強(qiáng)路徑上的導(dǎo)頻/控制信道解擴(kuò)。探測相關(guān)器為信道跟蹤器45提供用于在不同路徑上信道估計(jì)的導(dǎo)頻/控制解擴(kuò)值。這使信道跟蹤器可跟蹤不同路徑的瞬時(shí)衰落值。這些信道估計(jì)提供給路徑功率單元46以確定每條路徑的瞬時(shí)路徑功率。路徑功率單元可只進(jìn)行信道估計(jì)的量值平方。它還可使用一種形式的信道預(yù)測來預(yù)測將來的路徑功率。信道估計(jì)也在47提供給資源池33以形成Rake組合的組合權(quán)重。這些估計(jì)可進(jìn)一步延遲或改進(jìn)以便解調(diào)。
路徑功率單元46將路徑功率提供給分配單元43。分配單元通過控制包含組合支路資源的資源池33，使用路徑功率將組合支路分配給每個(gè)用戶。對于給定用戶，分配單元從指配給該用戶的探測支路延遲集中選擇延遲。例如，用戶可將四個(gè)探測支路指配給其路徑中的四條路徑。組合支路可基于路徑功率估計(jì)而指配給這些路徑中的三條路徑。因此，分配單元執(zhí)行兩個(gè)功能分配探測支路和分配組合支路。這些功能在下面更詳細(xì)地論述。
通常，分配問題是確定如何利用Q個(gè)相關(guān)器或支路。每個(gè)支路可作為探測相關(guān)器分配，從而監(jiān)視路徑上的衰落，或者是它可作為組合相關(guān)器分配，從而將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)解擴(kuò)以便進(jìn)行解調(diào)。另外，必須確定哪個(gè)用戶將使用每個(gè)相關(guān)器。下面描述解決此問題的兩個(gè)方案。第一個(gè)方案稱為“用戶第一方案”，包括兩個(gè)操作。第一操作稱為類屬支路分配。首先，在用戶之間分派Q個(gè)相關(guān)器組成的集合，將qi個(gè)相關(guān)器分配給用戶i。第二操作稱為本地支路劃分和指配。對于每個(gè)用戶，指配給該用戶的相關(guān)器劃分成探測和組合相關(guān)器并指配給路徑。此操作中有三個(gè)步驟(a)將支路劃分為探測和組合支路；(b)將探測支路指配給路徑；以及(c)將組合支路指配給路徑。
第一和第二操作以某個(gè)速率重復(fù)進(jìn)行，這可取決于一個(gè)慢速率(路徑出現(xiàn)和消失的速率或用戶出現(xiàn)和消失的速率)。第二操作的步驟(a)和(b)也可以慢速率(路徑出現(xiàn)和消失的速率)執(zhí)行，而步驟(c)可以更快的速率(衰落信道系數(shù)變化的速率)執(zhí)行。
第二個(gè)方案稱為“相關(guān)器第一方案”，包括三個(gè)操作。第一操作稱為全局支路劃分。在此操作中，由Q個(gè)相關(guān)器組成的集合分成兩個(gè)集合E個(gè)探測支路和F個(gè)組合支路(E+F＝Q)。第二操作稱為探測支路分配。在此操作中，在用戶之間分派這E個(gè)探測支路。對于給定用戶，基于搜索器42提供的平均路徑強(qiáng)度，將探測支路指配給最強(qiáng)(按平均計(jì)算)的路徑。第三操作稱為組合支路分配。在此操作中，在用戶之間分派F個(gè)組合支路。第一操作可以慢速率執(zhí)行，也許是用戶出現(xiàn)和消失的速率或路徑出現(xiàn)和消失的速率。第二操作也可以諸如路徑出現(xiàn)和消失的速率等慢速率執(zhí)行。第三操作可以諸如衰落變化的速率等快速率執(zhí)行。下面更詳細(xì)地論述用戶第一方案和相關(guān)器第一方案的操作。
類屬支路分配在類屬支路分配中，在用戶之間分派Q個(gè)支路，將qi個(gè)支路分配給每個(gè)用戶。在一個(gè)實(shí)施例中，使用了固定分配。例如，如果接收機(jī)量定為通過Q＝160個(gè)支路處理最多16個(gè)用戶，則每個(gè)用戶可分配10個(gè)支路。在現(xiàn)有技術(shù)中，這些支路中的5個(gè)支路會(huì)為探測支路，并且5個(gè)支路會(huì)為組合支路。這5個(gè)探測支路會(huì)將信道估計(jì)提供給這5個(gè)組合支路以進(jìn)行Rake組合。在本發(fā)明中，如下所述，每個(gè)用戶的劃分是自適應(yīng)的。
固定分配方案的一個(gè)簡單擴(kuò)展是在存在的用戶之間平均分派支路。因此，如果上述接收機(jī)只有8個(gè)用戶，則每個(gè)用戶分配20個(gè)支路。如果添加一個(gè)新用戶，則一些用戶會(huì)得到18個(gè)支路，而一些用戶會(huì)得到19個(gè)支路。這通過從一些用戶取走2個(gè)支路而從其它用戶取走1個(gè)支路來實(shí)現(xiàn)。因此，分配是根據(jù)存在的用戶數(shù)量自適應(yīng)進(jìn)行的。
在另一實(shí)施例中，類屬支路分配基于每個(gè)用戶的色散程度進(jìn)行修改。例如，可根據(jù)用戶具有的路徑數(shù)量按比例分派支路。具有更多路徑的用戶分配有更多的支路。
另一分配標(biāo)準(zhǔn)是基于平均能量收集，這與路徑數(shù)量有關(guān)，但還考慮路徑的強(qiáng)度。例如，支路可一次指配兩個(gè)并視為覆蓋(cover)一條路徑(探測+組合)。最初，基于搜索器42的平均強(qiáng)度，為每個(gè)用戶提供一對相關(guān)器以覆蓋用戶的最強(qiáng)路徑。接著，一次為其收集的平均能量部分最小的用戶提供一對支路。此過程繼續(xù)進(jìn)行，直至相關(guān)器已全部分配。如果相關(guān)器的數(shù)量為奇數(shù)，則最后的“對”將只有一個(gè)支路。
本地相關(guān)器劃分和指配通常，基站可基于延遲擴(kuò)展、路徑強(qiáng)度、信道的多普勒擴(kuò)展、數(shù)據(jù)速率及諸如此類，為每個(gè)用戶決定如何使用指配的支路。例如，可指配Z個(gè)支路為組合支路，并且可指配剩余支路為探測支路?；谄骄鶑?qiáng)度，探測支路被指配給最強(qiáng)的路徑。組合支路基于瞬時(shí)路徑強(qiáng)度自適應(yīng)指配。Z的值是自適應(yīng)的。例如，Z可選擇為使得Z個(gè)最大平均路徑強(qiáng)度收集至少80％的平均路徑能量。如果這無法實(shí)現(xiàn)，則相關(guān)器只是平均地分為探測和組合相關(guān)器并指配給最強(qiáng)(按平均計(jì)算)路徑。
通過監(jiān)視在收集的已探測瞬時(shí)能量部分，還可知道Z的優(yōu)值。如果基于閾值測試未收集到足夠的能量，則指配給最弱路徑的探測支路可更改為組合支路。如果延遲擴(kuò)展隨時(shí)間而增大，則可再次執(zhí)行劃分。此外，用戶可以不同于可用支路總數(shù)變化的速率的速率將支路從探測更改為組合。
以上論述描述了快速組合支路分配，其中，組合支路以衰落速率或功率控制速率分配給路徑。然而，組合支路分配也可以慢得多的速率操作以降低復(fù)雜性。具體地，可以接近于路徑出現(xiàn)和消失的速率的速率分配組合支路。如果這樣，則可能有相同數(shù)量的探測和組合支路，并且一對此類支路指配給具有最強(qiáng)平均強(qiáng)度的路徑。因此，在搜索器42了解哪些路徑最強(qiáng)時(shí)，支路相應(yīng)地移動(dòng)。
全局支路劃分對于相關(guān)器第一方案，Q個(gè)相關(guān)器組成的池分成E個(gè)探測支路和F個(gè)組合支路。在一個(gè)實(shí)施例中，使用固定分派確定E和F。例如，60％的支路可分配為探測支路，而剩余的支路分配為組合支路。注意，探測支路的數(shù)量至少必須與組合支路一樣多，這是因?yàn)樘綔y支路提供Rake組合所需的信道估計(jì)。
或者，劃分可以是自適應(yīng)的。例如，可假設(shè)使用用戶第一方案。一旦完成后，便可統(tǒng)計(jì)創(chuàng)建的探測支路數(shù)，并使用此數(shù)量表示E。(還可保持路徑的探測支路指配。)在新用戶進(jìn)入系統(tǒng)或者每個(gè)用戶的路徑數(shù)量變化時(shí)，可重新計(jì)算E值。
探測支路分配本發(fā)明還在不同用戶之間分派探測支路資源。在一個(gè)實(shí)施例中，利用了固定分配。例如，將E/max(K)個(gè)探測支路指配給新用戶，其中，max(K)是允許的最大用戶數(shù)量。還可利用E/K個(gè)探測支路，其中，K是存在的實(shí)際用戶信號(或單獨(dú)的代碼信道)數(shù)量。還可使用以下標(biāo)準(zhǔn)之一或其組合，在用戶之間不均勻地指配探測支路●延遲擴(kuò)展為具有更多路徑的用戶指配更多支路；●信道速度在信道隨時(shí)間快速變化時(shí)，為高速度用戶指配更多支路；●數(shù)據(jù)速率為具有更高數(shù)據(jù)速率的用戶指配更多支路，以允許它們具有所需的業(yè)務(wù)質(zhì)量來保持該速率；●業(yè)務(wù)優(yōu)先級為具有更高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的用戶指配更多支路；以及●平均功率為具有低功率的用戶指配更多支路(逆向注水類型的方案)。
或者，可通過考慮系統(tǒng)的負(fù)載而在用戶之間自適應(yīng)分配探測支路。最初，系統(tǒng)負(fù)載輕時(shí)，有足夠的資源可簡單地將探測支路指配給新用戶的所有路徑。因此，對于負(fù)載輕的系統(tǒng)，此策略會(huì)增大范圍并降低引入到其它小區(qū)中的干擾。然而，在某個(gè)時(shí)刻，資源將被完全利用，因此將需要從現(xiàn)有用戶取走探測支路以供應(yīng)給新用戶。
例如，如果延遲擴(kuò)展用于分配探測支路，則每個(gè)用戶最初可分配對應(yīng)于其最強(qiáng)路徑(按平均計(jì)算)的一個(gè)探測支路。隨后，可基于收集的平均路徑能量累積部分，一次指配一條剩余的探測支路。每個(gè)支路提供給至此已收集最小量平均路徑能量的用戶。平均路徑能量根據(jù)搜索器路徑強(qiáng)度確定，對于平均路徑能量，衰落通常已達(dá)到平均數(shù)。如果用戶第一方案用于確定E，則相同的方案可用于確定探測支路分配。
組合支路分配首先，有若干個(gè)將組合支路資源分配給不同用戶的方案。在上行鏈路中，使用功率控制，并且在如何分配支路與功率控制之間存在交互。分配給給定用戶的組合支路越多，收集的現(xiàn)有能量就越多，從而降低了命令用戶發(fā)射更多功率的需要。
另一個(gè)組合支路分配的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)是在基站的總接收機(jī)功率的最小化。常見的許可控制策略是限制總接收機(jī)功率。因此，將此功率降到最低可使容量達(dá)到最大。同時(shí)，每個(gè)用戶的SIR要求必須得到滿足。通過使用下標(biāo)i表示用戶，可方便地定義以下量●pi是用戶i接收的總多徑功率；●N是噪聲最低值(其它小區(qū)干擾+熱噪聲)；●si是Rake組合后用戶i所需的SIR；●Li是用戶i的擴(kuò)頻因子；●φi是用戶i的路徑數(shù)量；●fi是分配給用戶i的組合支路數(shù)量；●F是可用的組合支路總數(shù)；●ai是使用fi個(gè)支路的用戶i的收集的多徑能量部分；●gi＝si/Li，“每個(gè)碼片”所需的SIR；●hi＝gi/(gi+ai)，一個(gè)有用的稱為分配比的量；以及●K是用戶總數(shù)。
我們可以將用戶i的SIR表示為si=(ai)(pi)(1/Li)[N+Σm=1,m≠1Kpm].---(D-1)]]>在對于所有用戶都滿足此要求時(shí)，則總接收功率(由噪聲最低值N歸一化)表示為
P~R=(PR)/N=Σm=1Khm1-Σm=1Khm.---(D-2)]]>從(D-2)可看到，要將總接收功率降到最低，必須控制hm的值。這些值取決于gm和am。gm項(xiàng)是所需SIR和擴(kuò)頻因子的函數(shù)。如果已經(jīng)為該用戶確定無線電接入承載(RAB)，則這些量是固定的。如下所述，可執(zhí)行速率自適應(yīng)，其中，作為支路分配的一部分控制這些量。然而，可以控制是用戶m的收集的能量部分的am。這取決于衰落情況和指配給用戶m的組合支路。
圖5是示出從由F個(gè)組合支路組成的池中分配組合支路的Delta方案的步驟的流程圖。用戶i具有φi條路徑，這些路徑已按遞減瞬時(shí)功率排序，即，Ri(1)≥Ri(2)≥...Ri(φi)，其中，Ri(m)是用戶i在路徑m中的瞬時(shí)功率。實(shí)際上，這些功率由路徑功率單元46估計(jì)。這些瞬時(shí)功率已由其總功率歸一化，因而它們的總和為1。因此，收集的功率部分為ai=Σm=1fiRi(m).]]>希望從由F個(gè)支路組成的池中為K個(gè)用戶分配支路，從而將歸一化的總接收功率降到最低。進(jìn)程在步驟51開始，并且在步驟52，分配支路的進(jìn)程預(yù)先考慮將足夠的支路分配給每個(gè)用戶以包括所有路徑，即，fi＝φi。這對應(yīng)于支路總數(shù)Ffull=Σi=1Kφi,]]>該數(shù)量假定為大于F。否則，支路只是指配給所有路徑。
在步驟53，計(jì)算分配比?？偨邮展β首畛蹩墒褂梅匠?D-2)計(jì)算，這可表示為由分子除以分母P~R(0)=NUM(0)DENOM(0).]]>在步驟54，確定支路的數(shù)量是否等于F。如果不是，則進(jìn)程移到步驟55，在該步驟中，一次取走一個(gè)支路，直至剩余F個(gè)支路，這是實(shí)際可用的支路總數(shù)。此時(shí)，進(jìn)程在步驟56結(jié)束。在每次迭代時(shí)，總接收功率的增大被降到最低。因此，在第1次迭代時(shí)，我們考慮從用戶1取一個(gè)支路，或從用戶2取一個(gè)支路，并以此類推。如果從用戶i取支路，則新的總接收功率為P~R(1)=NUM(0)+di(1)DENOM(0)-di(1),]]>其中di(1)＝hi(1)-hi(0)是由于支路去除而引起的分配比變化。注意，在去除支路時(shí)，去除指配給最弱路徑的支路。
還可以嘗試單獨(dú)為每個(gè)具有2個(gè)或更多支路的用戶去除支路，并隨后確定哪種情況將此新的總接收功率降到最低。(每個(gè)用戶需要至少一個(gè)支路收集一些信號能量。)結(jié)果是這相當(dāng)于為每個(gè)用戶確定分配比的變化并識別分配比變化最小的用戶。一旦識別要從中取支路的用戶后，便可為該用戶更新分配比。
進(jìn)程隨后重復(fù)進(jìn)行，從K個(gè)用戶之一取走又一個(gè)支路。在已分配F個(gè)支路的步驟，搜索結(jié)束。此方案稱為“Delta”方案，這是因?yàn)樗鼘⒃谌コ窌r(shí)總接收功率的變化(增大)降到最低。
某些衍生方案也可用于分配組合支路。再次考慮用戶i具有按遞減歸一化瞬時(shí)功率排序的φi條離散路徑Ri(m)。申請人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)差分方程，將支路分配給第m條路徑會(huì)更改總接收功率ΔP~i=1(1-Σk=1Khk)2×-gi(gi+ai)2×Ri(m)---(1)]]>此方程可在有效搜索良好的支路分配中使用。注意，項(xiàng)Ri(m)表示相對于支路分配的ai的導(dǎo)數(shù)。
圖6是用于分配組合支路的單步最速下降方案的圖形表示。進(jìn)程可從某個(gè)支路分配fs＝(f1s，Λ，fKs)開始，具有對應(yīng)的總數(shù)Fs。希望找到其總數(shù)滿足目標(biāo)總數(shù)Fe的另一支路分配fe＝(f1e，Λ，fKe)。此方案使用以fs開始并以fe結(jié)束的最速下降搜索。目的是達(dá)到良好的分配fe，而不論起點(diǎn)fs是否是良好的分配。良好的分配是指分配接近給定值Fe的最佳分配。通常，不可能導(dǎo)出閉合形式，但在有效搜索中采用以上差分方程是可能的。在兩個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明利用最速下降搜索和投影搜索變體，它們采用差分方程并提供可行的搜索機(jī)制。
首先，考慮Fe≠Fs的情況。Fe＝Fs的情況以不同方式處理。Fs的一個(gè)可能選擇是Fs=Σm=1Kφm,]]>對應(yīng)的fs＝(φ1，Λ，φK)，即，完全分配以收集所有信號能量。Fs和fs的其它選擇如下所述。
在其最簡單形式中，最速下降搜索由單個(gè)步驟組成。首先，我們在起點(diǎn)fs根據(jù)(1)評估差分向量us＝(u1s，Λ，uKs)，也就是說uis=ΔP~i|fs---(2)]]>向量us確定在fs最速下降的方向。在us的方向上通過fs的線條由所有i的方程組確定fi=uis×v+fis,---(3)]]>變量v通過將約束Σm=1Kfme=Fe---(4)]]>包含到(3)中而確定。最終分配fe表示為fie=uis×Fe-FsΣm=1Kums+fis.---(5)]]>如果Fe接近Fs，并且fs是良好的起始解，則預(yù)計(jì)此結(jié)果是良好的結(jié)果。
圖7是用于分配組合支路的多步最速下降方案的圖形表示。將單步方法推廣為包括多個(gè)步驟是簡單直接的。也就是說，對于步驟數(shù)量的某個(gè)選擇W，我們定義增量ΔF=Fe-FsW---(6)]]>并且最速下降方法應(yīng)用W次。第一步使用在f(0)＝fs時(shí)評估的導(dǎo)數(shù)向量u(0)＝us，確定其總數(shù)為F(1)＝Fs+ΔF的第一中間解f(1)。第二步使用在f(1)評估的導(dǎo)數(shù)向量u(1)，確定其總數(shù)為F(2)＝Fs+2ΔF的第二中間解f(2)，并以此類推。在步驟l，使用類似于(5)的方程組得到中間解f(l)fl(l)=ul(l-1)×ΔFΣm=1Kum(l-1)+fl(l-1)---(7)]]>在W個(gè)步驟后的解f(W)具有總數(shù)F(W)＝Fs+W×ΔF＝Fe。項(xiàng)f(W)用作最終解fe。
圖8是用于分配組合支路的單步投影搜索方案的圖形表示。同樣地，考慮情況是從某個(gè)支路分配fs＝(f1s，Λ，fKs)開始，具有對應(yīng)的總數(shù)Fs。然而，在此方案中，希望達(dá)到其總數(shù)Fe＝Fs的良好支路分配fe＝(f1e，Λ，fKe)。最速下降向量us不一定位于以下方程確定的(K-1)維空間Σm=1Kfm=Fs.---(8)]]>要保持最終解fe在同一空間，必須通過將最速下降向量投影到該空間而修改該向量。為此，去除了沿垂直于該空間的軸的us分量。因此，投影向量 表示為u^is=uis-1KΣm=1Kums..---(9)]]>必須定義搜索步驟，并且描述了兩個(gè)變體，固定換算變體和固定步長變體。在固定換算變體中，步長在 中被認(rèn)為是隱式的。也就是說，如果 大，則表示需要大步，而如果 小，則需要小步。項(xiàng) 可通過因子ρ換算。隨后，單步形式簡單地表示為fe=fs+ρ×u^s.---(10)]]>在固定步長變體中，利用固定步長Δ，忽略 中的變化。因此fe=fs+Δ×u^s||u^s||.---(11)]]>圖9是用于分配組合支路的多步投影搜索方案的圖形表示。如(10)所示，到多步搜索的簡單擴(kuò)展使用投影向量 (在中間步驟不更新)和小的換算因子ρ。假設(shè)W表示步驟數(shù)，則步驟l表示為f(l)=fs+l×ρ×u^s---(11)]]>
對于每個(gè)向量f(l)，計(jì)算得出對應(yīng)的總歸一化功率 并且產(chǎn)生最小 的向量被選擇為最終解fe?；蛘撸?中所示，我們也可以使用 (在中間步驟不更新)和小的步長Δ。搜索的剩余部分相同。
一種更成熟的搜索在中間步驟更新投影向量。在步驟(l-1)，投影向量 從在前一中間解f(l-1)評估的導(dǎo)數(shù)向量u(l-1)導(dǎo)出，類似于(9)u^i(l-1)=ui(l-1)-1KΣm=1Kum(l-1).---(12)]]>多步搜索現(xiàn)在可使用固定換算或固定步長繼續(xù)。使用固定換算時(shí)，在步驟l的中間向量表示為f(l)=f(l-1)+ρ×u^(l-1).---(13)]]>注意，更新投影向量允許在解接近最佳值時(shí)搜索有效地放慢。
在搜索方法中，使用良好的起始解fs(至少不是差的解)始終是有益的。一個(gè)實(shí)施例使用比例分配，其中，假定總數(shù)為Fs，則為K個(gè)用戶中每個(gè)用戶分配fls=FsφlΣm=1Kφm.---(14)]]>這假定Fs≤Σm=1Kφm.]]>在另一實(shí)施例中，利用了同等分配，在用戶之間同等共享可用支路。
在混合策略中混合最速下降和投影搜索可能是有益的。例如，在通常的Fe≠Fs的情況下，可先利用單步或多步最速下降方法達(dá)到總數(shù)為Fe的中間支路分配解。隨后，可通過將該中間解用作單步或多步投影方法的起點(diǎn)而改善該解。另一個(gè)實(shí)施例將一個(gè)最速下降步驟和一個(gè)投影步驟交替進(jìn)行。還可利用其它替代混合策略。
申請人的模型考慮了連續(xù)分配，這便于分析。當(dāng)然，實(shí)際上在任一給定時(shí)間必須利用整數(shù)分配。簡單直接的方案是將非整數(shù)解四舍五入以得到整數(shù)分配。僅在分配極小，例如，不到5個(gè)支路時(shí)，才應(yīng)考慮量化效應(yīng)。
另一個(gè)方案是將非整數(shù)分配理解為整數(shù)分配之間的時(shí)間平均值。也就是說，通過對四分之三的關(guān)注時(shí)期使用5個(gè)支路并且對四分之一的時(shí)期使用6個(gè)支路，可實(shí)現(xiàn)5.25個(gè)支路的分配。符號是同一碼字的一部分時(shí)此理解可進(jìn)一步得到驗(yàn)證，隨后，解碼器將能夠從此類方案中獲益。
直接使用離散信道路徑Ri(m)的一個(gè)替代選擇是使用連續(xù)信道模型Ri(t)，其中，t是連續(xù)變量。隨后，Ri(t)、ai與fi之間的關(guān)系表示為αi=∫0fiRi(t)dt---(15)]]>建模的優(yōu)點(diǎn)在于簡化了搜索的某些方面，在一種情況下完全消除了它。缺點(diǎn)在于模型擬合帶來了誤差。
在一個(gè)衍生的方案中，在連續(xù)模型中不使用差分方程，而是使用相對于支路分配的總接收功率的導(dǎo)數(shù)，對于所有i，該導(dǎo)數(shù)表示為∂P~∂fi=1(1-Σk=1Khk)2×-gi(gi+ai)2×Ri(t)---(16)]]>圖10是如下表示的線性衰減輪廓模型的圖形表示Ri(t)=2φl-2tφi2,---(17)]]>0≤t＜φi，并且ai=2fiφi-fi2φl2,---(18)]]>0＜fi≤φi。參數(shù)φi適用于擬合輸入Ri(m)。還可使用其它模型，如指數(shù)延遲。
圖11是如下表示的平坦輪廓模型的圖形表示Ri(t)=1φi,---(19)]]>0≤t＜φi，并且ai=fiφi,---(20)]]>0≤fi＜φi。平坦模型能夠?yàn)樽罴阎贩峙鋵?dǎo)出閉合形式解。也就是說，如果F是目標(biāo)支路總數(shù)，則分配表示如下(21)fi＝cgi1/2φi1/2-giφi其中
c=F+Σm=1KgmφmΣm=1Kgm1/2φm1/2.---(22)]]>我們還可寫下p~i=gi1/2φi1/2c-Σm=1Kgm1/2φm1/2,---(23)]]>和P~=Σm=1Kgm1/2φm1/2c-Σm=1Kgm1/2φm1/2---(24)]]>可能的是，最佳支路分配將違反最大支路邊界。具體地，對于給定的約束值F，對于所有i的最佳分配fi可根據(jù)(21)得到。如果對于某一i，fi＞φi，則需要將那些值設(shè)為fi＝φi，并且應(yīng)再次求解優(yōu)化問題。在不失去一般性的情況下，假設(shè)對于K′＜K，值i≤K′滿足邊界，并且保留在優(yōu)化集中，而值i＞K′違反它們，并且不包括在優(yōu)化集內(nèi)。因此，我們設(shè)置fi＝φi，i＞K′，并定義新約束。
F'=F-Σm=K′+1Kφm,---(26)]]>之后，使用F′求解i≤K′的優(yōu)化問題。如果新解違反邊界，則重復(fù)相同的步驟，讓更多用戶在優(yōu)化集之外。最終，所有用戶將滿足fi≤φi。
第二種情況是用戶不包括在優(yōu)化集內(nèi)，這在強(qiáng)制用戶具有某個(gè)數(shù)量的支路時(shí)發(fā)生，并且其它用戶被優(yōu)化。也就是說，對于一些K′＜K和一些所需值fi≤φi，我們設(shè)置fi＝fi，i＞K′，并且那些用戶不包括在優(yōu)化集內(nèi)。我們還修改約束F'=F-Σm=K′+1Kf‾m---(26)]]>在i≤K′和F′的情況下，優(yōu)化像以前一樣啟動(dòng)。同樣地，如果該解違反支路邊界，則對應(yīng)的用戶不包括在優(yōu)化集內(nèi)，并以此類推。
至此，我們嘗試了將對用戶解調(diào)的基站的總接收功率降到最低。然而，可利用其它標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是將在被解調(diào)的用戶的發(fā)射功率之和降到最低。假設(shè)wi表示信道的傳播損耗，因此，發(fā)射功率qi表示為qi＝wipi。隨后，總發(fā)射功率表示為P~T=(PT)/N=Σm=1Kwmhm1-Σm=1Khm.--(D-3)]]>可稍微修改delta方案以轉(zhuǎn)為將發(fā)射功率降到最低。在考慮去除一個(gè)支路時(shí)，會(huì)計(jì)算P~T(1)=NUM(0)+widi(1)DENOM(0)-di(1)]]>并嘗試將它降到最低。傳播損耗會(huì)需要由基站根據(jù)已接收信號估計(jì)。這可通過跟蹤使用的初始功率和功率控制命令的效應(yīng)而進(jìn)行。最終，只需要相對傳播損耗。
另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)是所有基站相加的總接收功率，因而計(jì)及用戶如何干擾其它小區(qū)。這可通過讓基站測量用戶的功率電平并將該信息傳遞到服務(wù)基站或中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)而進(jìn)行。
仍有的另一標(biāo)準(zhǔn)是服務(wù)等級。例如，某些用戶可由于協(xié)商的服務(wù)協(xié)議或事務(wù)的本質(zhì)(如緊急情況911呼叫)原因而具有優(yōu)先級。這種情況下，可在剩余用戶之間分配前對它們使用完全支路指配。此外，如果某個(gè)用戶在小區(qū)邊緣，則在剩余用戶之間分配前可能初始提供給該用戶更多支路。
另一種幫助在小區(qū)邊緣的用戶的方式是使用(D-3)并將wi重新定義為加權(quán)參數(shù)。為某些用戶將此值設(shè)大將確保它們指配有更多支路?？傻薷倪@些權(quán)重，直至某些用戶不再達(dá)到其發(fā)射功率限制。對于會(huì)要發(fā)射太多功率的用戶，會(huì)增大權(quán)重。
功率分配通過快速組合支路分配，分配組合支路的方案還確定每個(gè)用戶所需的接收功率。此信息可在基站別處用于命令移動(dòng)用戶增大或降低其功率。一個(gè)方案是使用以下方程計(jì)算用戶的新接收功率
p~i=(pi)/N=hm1-Σm=1Khm.---(4)]]>此功率可與以前的值進(jìn)行比較，以確定如何命令移動(dòng)用戶更改其功率。如果新功率比舊功率強(qiáng)2xdB，其中x為功率控制步長，則一系列的2“增大”命令發(fā)送到移動(dòng)單元。
如果命令的頻率不夠快，則可能有益的是，重新進(jìn)行支路分配，嘗試使所有功率更改保持在功率控制算法的范圍內(nèi)。這可通過調(diào)整初始解迭代進(jìn)行，將更多支路提供給其功率必須太快增大的用戶，而將更少的支路分配給其功率降低太快的用戶。
實(shí)際上，發(fā)射機(jī)具有有限的發(fā)射范圍(最小和最大功率)，因此，發(fā)射功率限制必須包含在內(nèi)。先考慮最大功率約束，可理解，基站可通過注意何時(shí)移動(dòng)用戶一直忽略“增大”功率命令而檢測到何時(shí)移動(dòng)用戶以最大功率發(fā)射。這可通過跟蹤衰落信道進(jìn)程、預(yù)測其在下一功率控制間隔中的值、然后將此預(yù)測與實(shí)際值進(jìn)行比較而進(jìn)行。比率應(yīng)反映對功率控制命令的任何響應(yīng)。檢測到此情況時(shí)，可通過為該用戶提供更多支路而保持用戶的連接。因此，從池中取更多支路，并且隨后只對剩余用戶應(yīng)用分配進(jìn)程。
還存在最低功率約束。這可以類似于最大功率情況的方式檢測。檢測到此情況時(shí)，可從此用戶取走一些支路，隨后只對剩余用戶應(yīng)用分配進(jìn)程。
速率自適應(yīng)在另一實(shí)施例中，結(jié)合支路分配利用了速率自適應(yīng)的靈活性。速率自適應(yīng)通常與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一起使用。假設(shè)允許用戶i以某個(gè)位速率發(fā)射。這通過定義編碼、調(diào)制、擴(kuò)頻因子、代碼數(shù)量等的某個(gè)格式實(shí)現(xiàn)。通常，位速率越高，在基站接收機(jī)的所需的目標(biāo)SNR即si就越高。如上所述，基站在用戶之間分配其支路F?，F(xiàn)在假設(shè)要么(1)無有效分配，要么(2)結(jié)果總接收功率確定為太高。解決此問題的一種方式是讓用戶i降低其速率。此操作降低其si，對于條件(1)，這增大了發(fā)現(xiàn)有效分配的機(jī)會(huì)，并且對于條件(2)，這降低了總功率。如果si的更改足夠大，則分配給用戶i的一些支路可重新分配給其它用戶。
還真實(shí)的是，如果支路總數(shù)F增大，則支持更高數(shù)據(jù)速率用戶的機(jī)會(huì)增大。通常，這在支路分配和可實(shí)現(xiàn)的速率之間建立了關(guān)系。
高級接收機(jī)在干擾為非白干擾時(shí)，可通過使用通用Rake(G-Rake)接收機(jī)來提高鏈路上的性能。此外，高數(shù)據(jù)速率用戶可從使用G-Rake接收機(jī)來執(zhí)行均衡中受益。G-Rake接收機(jī)經(jīng)常在性能上從使用更多支路資源受益。因此，通過確定哪些用戶可從使用G-Rake接收機(jī)受益最大，并允許它們使用更多支路資源，所有用戶的性能均可得到提高。另外，可基于例如數(shù)據(jù)速率在用戶之間不均勻地指配支路(即，更多支路指配給具有更高數(shù)據(jù)速率的用戶)，以允許它們使用G-Rake接收機(jī)。在使用G-Rake接收機(jī)時(shí)，SIR要求可以隨支路數(shù)量而變化?；蛘?，可以不同方式為G-Rake接收計(jì)算SIR。
正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的一樣，本申請中描述的創(chuàng)新概念可在多個(gè)應(yīng)用內(nèi)修改和改變。因此，專利主題的范圍應(yīng)不限于上述任一特定示范講授內(nèi)容，而只由隨附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種具有將已接收無線電信號轉(zhuǎn)換為基帶樣本的前端處理器(32)的無線電接收機(jī)，所述接收機(jī)的特征在于組合相關(guān)器池(33)；以及控制器(34)，包括一組將所述基帶樣本解擴(kuò)的探測相關(guān)器(44)；以及分配單元(43)，用于從所述一組探測相關(guān)器中分配探測相關(guān)器以將某些已接收信號解擴(kuò)，并從所述組合相關(guān)器池中分配組合相關(guān)器以實(shí)現(xiàn)每個(gè)信號的性能目標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的無線電接收機(jī)，其中，所述分配單元從所述組合相關(guān)器池中分配組合相關(guān)器以將某些信號解擴(kuò)，以便將總接收功率降到最低。
3.如權(quán)利要求1所述的無線電接收機(jī)，其中，所述分配單元將更多組合相關(guān)器分配給需要更多相關(guān)器以實(shí)現(xiàn)預(yù)定信號質(zhì)量級別的信號。
4.如權(quán)利要求1所述的無線電接收機(jī)，其中，所述控制器還包括搜索器，用于為所述分配單元提供每個(gè)用戶的路徑延遲和平均路徑強(qiáng)度；信道估計(jì)器，用于從所述探測相關(guān)器接收解擴(kuò)的基帶樣本，并產(chǎn)生每條路徑的信道估計(jì)；以及路徑功率單元，用于接收所述每條路徑的信道估計(jì)，并為所述分配單元提供每條路徑的瞬時(shí)路徑功率估計(jì)；其中，所述分配單元基于從所述搜索器接收的平均路徑強(qiáng)度分配所述探測相關(guān)器，并且基于從所述路徑功率單元接收的瞬時(shí)路徑功率估計(jì)分配組合相關(guān)器。
5.一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的多個(gè)相關(guān)器的直接序列碼分多址(DS-CDMA)接收機(jī)中分配相關(guān)器的方法，所述方法包括以下步驟確定初始相關(guān)器分配(52)；基于所述初始相關(guān)器分配計(jì)算每個(gè)用戶的分配比(53)，所述分配比取決于信干比(SIR)值和收集的功率部分；基于所述分配比選擇至少一個(gè)用戶；以及對于所述至少一個(gè)選定用戶，計(jì)算新相關(guān)器分配和新分配比(55)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括重復(fù)所述選擇和計(jì)算步驟，直至所述相關(guān)器分配利用所述接收機(jī)中預(yù)定數(shù)量的相關(guān)器。
7.一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的相關(guān)器集的直接序列碼分多址(DS-CDMA)接收機(jī)中分配相關(guān)器的方法，所述方法包括以下步驟a)在所述用戶之間分派所述相關(guān)器集，由此為每個(gè)用戶指配相關(guān)器子集；b)將指配給每個(gè)用戶的相關(guān)器子集劃分為探測相關(guān)器和組合相關(guān)器；c)將探測相關(guān)器指配給信號路徑；以及d)將組合相關(guān)器指配給信號路徑。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟b)和c)以第一速率重復(fù)進(jìn)行，并且步驟d)以第二速率重復(fù)進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一速率是路徑出現(xiàn)和消失的速率，并且所述第二速率是衰落信道系數(shù)變化的速率。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟a)包括將相等數(shù)量的相關(guān)器分配給每個(gè)用戶。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟a)包括根據(jù)每個(gè)用戶具有的路徑數(shù)量按比例將多個(gè)相關(guān)器分配給每個(gè)用戶。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟a)包括根據(jù)每個(gè)用戶的路徑的總接收能量按比例將多個(gè)相關(guān)器分配給每個(gè)用戶。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟b)包括將數(shù)量Z個(gè)相關(guān)器分配為組合相關(guān)器，以致Z個(gè)最高平均路徑強(qiáng)度收集至少預(yù)定百分比的平均路徑能量。
14.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟c)包括基于平均路徑強(qiáng)度將探測相關(guān)器指配給最強(qiáng)的信號路徑，并且步驟d)包括基于瞬時(shí)路徑強(qiáng)度將組合相關(guān)器自適應(yīng)指配給信號路徑。
15.一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的相關(guān)器集的直接序列碼分多址(DS-CDMA)接收機(jī)中分配相關(guān)器的方法，所述方法包括以下步驟a)將所述相關(guān)器集分為第一探測相關(guān)器子集和第二組合相關(guān)器子集，其中，探測相關(guān)器的數(shù)量大于組合相關(guān)器的數(shù)量；b)在所述用戶之間分派所述第一探測相關(guān)器子集；以及c)在所述用戶之間分派所述第二組合相關(guān)器子集。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟a)以第一速率重復(fù)進(jìn)行，步驟b)以第二速率重復(fù)進(jìn)行，以及步驟c)以第三速率重復(fù)進(jìn)行。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述第一速率是用戶出現(xiàn)和消失的速率，所述第二速率是路徑出現(xiàn)和消失的速率，以及所述第三速率是衰落信道系數(shù)變化的速率。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟b)包括將所述探測相關(guān)器分配給每個(gè)用戶的最強(qiáng)平均路徑。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟b)包括基于至少以下標(biāo)準(zhǔn)之一將所述探測相關(guān)器分配給所述用戶延遲擴(kuò)展；信道速度；數(shù)據(jù)速率；服務(wù)優(yōu)先級；以及平均功率。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟b)包括在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件限制可用于新用戶的探測相關(guān)器數(shù)量時(shí)將所述探測相關(guān)器重新分配給所述用戶。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括在所述用戶之間分派所述第二組合相關(guān)器子集，以便將在所述接收機(jī)的總接收功率降到最低。
22.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括以下步驟確定初始相關(guān)器分配；基于所述初始相關(guān)器分配計(jì)算每個(gè)用戶的分配比，所述分配比取決于信干比(SIR)值和收集的功率部分；基于所述分配比選擇至少一個(gè)用戶；以及對于所述至少一個(gè)選定用戶，計(jì)算新相關(guān)器分配和新分配比。
23.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括在所述用戶之間分派所述第二組合相關(guān)器子集，以便將在被解調(diào)的用戶的發(fā)射功率之和降到最低。
24.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括在其它用戶之間分派剩余組合相關(guān)器前，將組合相關(guān)器分配給高優(yōu)先級用戶的所有路徑。
25.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括在其它用戶之間分派剩余組合相關(guān)器前，將組合相關(guān)器分配給在小區(qū)邊緣的用戶的所有路徑。
26.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括將比分配給其它用戶的組合相關(guān)器的數(shù)量更大的組合相關(guān)器分配給在小區(qū)邊緣的用戶。
27.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括將更大數(shù)量的組合相關(guān)器分配給以最大功率發(fā)射的用戶。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述將更大數(shù)量的組合相關(guān)器分配給以最大功率發(fā)射的用戶的步驟包括通過檢測到用戶忽略了至少一個(gè)增大發(fā)射功率的命令而確定所述用戶在以最大功率發(fā)射。
29.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括將更少數(shù)量的組合相關(guān)器分配給以最低功率發(fā)射的用戶。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述將更小數(shù)量的組合相關(guān)器分配給以最低功率發(fā)射的用戶的步驟包括通過檢測到用戶忽略了至少一個(gè)降低發(fā)射功率的命令而確定所述用戶在以最低功率發(fā)射。
31.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟c)包括以下步驟在所述用戶之間分派所述第二組合相關(guān)器子集以便將在所述接收機(jī)的總接收功率降到最低；確定所述總接收功率太高；要求至少一個(gè)用戶降低其發(fā)射的位速率；以及減少分配給所述至少一個(gè)用戶的組合相關(guān)器數(shù)量。
32.一種在直接序列碼分多址(DS-CDMA)無線電接收機(jī)中的控制器，包括將探測相關(guān)器(44)自適應(yīng)分配給信號路徑的裝置；以及將組合相關(guān)器(33)自適應(yīng)分配給信號路徑的裝置。
33.如權(quán)利要求32所述的控制器，還包括從前端處理器接收基帶樣本的裝置；以及分析所述基帶樣本以確定每個(gè)用戶的路徑延遲和平均路徑強(qiáng)度的裝置；其中，所述將探測相關(guān)器自適應(yīng)分配給信號路徑的裝置基于所述平均路徑強(qiáng)度自適應(yīng)分配所述探測相關(guān)器。
34.如權(quán)利要求33所述的控制器，還包括確定信道估計(jì)的裝置；以及估計(jì)每條信號路徑的瞬時(shí)路徑功率的裝置；其中，所述將組合相關(guān)器自適應(yīng)分配給信號路徑的裝置基于所估計(jì)的路徑功率自適應(yīng)分配所述組合相關(guān)器。
35.一種在具有用于處理多個(gè)用戶的信號路徑的多個(gè)相關(guān)器的直接序列碼分多址(DS-CDMA)接收機(jī)中分配組合支路的方法，所述方法包括以下步驟計(jì)算初始支路分配；使用所述初始支路分配計(jì)算下降方向；以及使用所述初始支路分配和所述下降方向計(jì)算第二支路分配。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，還包括以下步驟使用所述第二支路分配計(jì)算第二下降方向；以及使用所述第二支路分配和所述第二下降方向計(jì)算第三支路分配。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述使用所述初始支路分配和所述下降方向計(jì)算第二支路分配的步驟包括投影所述下降方向以便分配的支路和等于指定的支路總數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分配探測相關(guān)器(44)和組合相關(guān)器/支路(33)的直接序列碼分多址(DS－CDMA)接收機(jī)和方法。前端處理器(32)將已接收無線電信號轉(zhuǎn)換為基帶樣本?；谄骄窂綇?qiáng)度，控制器(34)將探測相關(guān)器(44)自適應(yīng)分配給信號路徑以將某些已接收信號解擴(kuò)。基于路徑功率估計(jì)，控制器將組合相關(guān)器(33)自適應(yīng)分配給信號路徑。分配可使得接收機(jī)的總接收功率降到最低，或者為所有用戶實(shí)現(xiàn)可接受的性能。
文檔編號H04B1/707GK101040457SQ200580035406
公開日2007年9月19日 申請日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者A·S·卡伊拉萊, G·E·博頓利, H·B·埃里克森, C·科佐 申請人:艾利森電話股份有限公司