專利名稱：下行鏈路資源分配的頻道品質(zhì)測量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于無線數(shù)字通信系統(tǒng)，尤其是關(guān)使用分碼多任務(wù)存取(CDMA)利用測量技術(shù)以有效率地決定下行鏈路資源分配的通信站。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的通信系統(tǒng)中，當(dāng)通信流量的組成已經(jīng)從主要的語音流量切換至持續(xù)增加的資料流量的共享，例如互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，此種系統(tǒng)的容量需求已經(jīng)增加。因此，很希望能夠提供使下行鏈路(downlink，DL)傳輸容量最大化的技術(shù)。
在傳輸器與接收器之間的傳播損失不是固定或不變。除了距離上的傳播損失，由于在傳輸器與接收器之間的路徑以及路徑間的交互作用的阻礙(或多路徑，multiple path)造成變化。這些變化被稱為衰減(fading)。此外，衰減隨時間而變化。
在一些通信系統(tǒng)中，習(xí)慣在每一時刻傳輸給一特定使用者，或是多個使用者中之?dāng)?shù)個使用者，其于該時間享用最佳的傳輸情況。在這樣的系統(tǒng)中，需要定義可以讓使用者不時評估的頻道品質(zhì)，以便在最適當(dāng)?shù)臅r刻傳輸給每一使用者。雖然從衰減觀點(diǎn)看來，最適當(dāng)?shù)臅r刻的選擇不是強(qiáng)制的，瞬時的路徑損失將是選擇中被考慮的因素之一。
頻道品質(zhì)的一種測量是瞬時路徑損失。頻道品質(zhì)隨著瞬時路徑損失的降低而改善，且當(dāng)瞬時路徑損失為最小時頻道品質(zhì)最好。
另一種頻道品質(zhì)的測量是使用者所見的干擾，因?yàn)檩^高的干擾通常需要較高的傳輸功率。當(dāng)傳輸功率被限制時，其產(chǎn)生系統(tǒng)容量的降低。頻道品質(zhì)(channelquality，CQ)因此可被定義為一固定電平基站傳輸?shù)慕邮展β蕦邮盏母蓴_的比例。此比例與使用者資料用的基站所需的傳輸功率成反比。此比例的最大化，藉由持續(xù)選擇CQ最高的使用者(起且因此路徑損失及/或干擾為最低)，在任何時刻，整體傾向于隨時間增加系統(tǒng)容量。
用以決定路徑損失并計算此比例的特定訊號不是重要的。例如，此訊號可能是任何響導(dǎo)訊號(pilot signal)，信標(biāo)(beacon)，或甚至是在固定或已知功率傳輸?shù)馁Y料承載訊號。在某些系統(tǒng)中，接收功率是最終接收訊號碼功率(termedreceived signal code power，RSCP)，而接收干擾功率為最終干擾訊號碼功率(termed interference signal code power，ISCP)。例如，在通用移動電信通信系統(tǒng)(UMTS)分頻雙工(FDD)標(biāo)準(zhǔn)中，共同響導(dǎo)頻道被測量(CPiCH)，而CQ被定義為CPiCH_RSCP/ISCP。在UMTS分時雙工(TDD)標(biāo)準(zhǔn)中，信標(biāo)頻道(PCCPCH)被測量且CQ被定義為PCCPCH_RSCP/ISCP。因?yàn)轭l道情況變化快速，為每一傳輸最好是使用短時間的配置，(亦即小的時隙(time slot))。配置用的測量信息因此必須是實(shí)時的。
在某些通信系統(tǒng)中，習(xí)慣以時間分離給使用者的傳輸，或在時間上分離使用者選擇傳輸?shù)囊环N型態(tài)與傳輸?shù)牧硪环N型態(tài)，例如正常語音服務(wù)或資料服務(wù)。此種時間的區(qū)分可以不同的方式獲得。例如，一反復(fù)的框(frame)可被分割為多個時隙。每一時隙可以在一個時間被配置給一或更多使用者。此外，數(shù)個時隙，相鄰或不相鄰，可以被配置給一或更多使用者。如果一或更多時隙的收集被配置在一起，其可視為一子頻道。
在分時傳輸中，很可能所有時隙或子時隙內(nèi)的干擾不相等。所有時隙的一訊號值通常產(chǎn)生非適當(dāng)?shù)呐渲?，且某些時隙內(nèi)的信息可能遺失。因此希望報告每一時隙的個別測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供實(shí)時的CQ測量以及適當(dāng)?shù)匕l(fā)出信息訊號至基站。本發(fā)明提供數(shù)個實(shí)施例以為每一時隙或子頻道測量并發(fā)出CQ訊號，從UE至基站。測量可以為所有相關(guān)的時隙或子頻道在高速率進(jìn)行，或可以藉由選擇降低執(zhí)行此種測量的速率在一較低的速率執(zhí)行。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1是UMTS架構(gòu)的簡要方塊圖。
圖2為實(shí)施本發(fā)明下行鏈路資源分配用的頻道品質(zhì)測量的一UE及一基站的簡要方塊圖。
圖3是在UE執(zhí)行本發(fā)明下行鏈路資源配置用的頻道品質(zhì)測量并回報該些測量至基站的一較佳方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1，UMTS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括一核網(wǎng)絡(luò)(CN)，一UMTS陸地射頻存取網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)，以及一使用者設(shè)備(UE)。二個一般接口為Iu接口，位于UTRAN與核網(wǎng)絡(luò)之間，以及射頻接口Uu，位于WTRAN與UE之間。此WTRAN包括數(shù)個射頻網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)，其可由一Iur接口互相連接。此互相連接允許不同RNS之間的獨(dú)立程序。因此，射頻存取技術(shù)指定功能可以被維持在核網(wǎng)絡(luò)之外。此RNS進(jìn)一步被分為射頻網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)及數(shù)個基站(點(diǎn)Bs)。此等點(diǎn)Bs被藉由一Tub接口連接至RNC。一點(diǎn)B可服務(wù)一或多個胞元(cell)，且通常服務(wù)多個UEs。WTRAN支持射頻接口上FDD模式及TDD模式二者。此二種模式使用相同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及相同的協(xié)議。
參照圖2的方塊圖，其表示執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明原理獲得下行鏈路資源配置用的CQ測量程序用的一較佳通信系統(tǒng)10的方塊圖。通信系統(tǒng)10包括一UE 12以及一基站/點(diǎn)B 30，(以下稱為基站30)，其經(jīng)由一無線射頻接口14被連接在一起。
UE 12包括一天線16，一功率測量裝置22，一時隙干擾測量裝置24，一CQ傳輸器26以及一CQ決定裝置28。天線16經(jīng)由隔離器/開關(guān)18耦合至匹配濾波器20，其接收下行鏈接訊號并提供一輸出至功率測量裝置22。參考頻道碼產(chǎn)生器21產(chǎn)生一參考頻道碼，其被輸入匹配濾波器20。功率測量裝置22分析匹配濾波器20的輸出以決定下行鏈接訊號的功率電平并輸出此功率電平至CQ決定裝置28。
隔離器/開關(guān)18進(jìn)一步被耦合至?xí)r隙干擾測量裝置24，其測量下行鏈路頻道并提供一輸出至CQ決定裝置28的第二輸入。CQ決定裝置28分析來自功率測量裝置22的功率電平輸出及來自時隙干擾測量裝置24的時隙干擾并提供一CQ測量給傳輸器26。傳輸器26經(jīng)由隔離器/開關(guān)18耦合至天線16用以經(jīng)由無線射頻接口14至基站30的無線RF傳輸。
基站30包括一參考頻道傳輸器36，一隔離器或開關(guān)34，一CQ接收器38以及一CQ儲存裝置40。天線32接收來自UE的無線RF傳輸，包括經(jīng)過無線射頻接口14的CQ測量，并經(jīng)由該隔離器/開關(guān)34耦合至被接收訊號及頻道品質(zhì)接收器38。被接收的CQ測量隨后被儲存在CQ儲存裝置40。參考頻道傳輸器36提供一參考訊號，其于下行鏈路中經(jīng)由隔離器/開關(guān)34及天線32被傳輸至UE 12。來自傳輸器36的參考下行鏈路訊號被UE 12使用以產(chǎn)生下行鏈路CQ測量。
應(yīng)注意的是依據(jù)本發(fā)明于圖3所示的前述較佳方法50可以由不同于圖1及2所示的通信系統(tǒng)執(zhí)行，且本發(fā)明并不受其限制。
參照圖3，方法50可以藉由如同參照圖1及2所解釋的數(shù)字通信系統(tǒng)10而被實(shí)施，包括與基站30通信的一UE 12。
每一時隙或子頻道的快速品質(zhì)評估市本發(fā)明所使用的較佳的CQ測量用的技術(shù)，以提供下行鏈路(DL)配置用的最佳性能，因?yàn)榛?0將具有選擇調(diào)變及編碼，選擇最佳的一位或多位使用者并將最好的時隙或子頻道配置給他們所需的所有信息。雖然本發(fā)明可應(yīng)用于分頻雙工及分時雙工二種標(biāo)準(zhǔn)，此處僅以一種為例。在FDD標(biāo)準(zhǔn)中，例如，共同響導(dǎo)頻道(CPICH)可被測量并由每一時隙或子頻道干擾訊號碼功率測量(ISCP)所分割，其于所有相關(guān)時隙內(nèi)執(zhí)行。在TDD標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)體共同響導(dǎo)頻道(PCCPCH)為可被測量的頻道之例。
基站30在PCCPCH上，以下稱為參考頻道，傳輸一固定電平的傳輸(步驟52)，例如一響導(dǎo)信標(biāo)或一資料承載訊號。應(yīng)該了解的是，參考頻道可以是固定電平(或已知)的任何型態(tài)，基站傳輸，不管是一控制頻道或一數(shù)據(jù)頻道。只需要在測量的時間使參考頻道功率為UE 12所知。UE 12測量被接收訊號碼功率(RSCP)(步驟54)。UE 12隨后測量ISCP(步驟56)。此RSCP及/或ISCP可以持續(xù)被測量，(亦即位每一框及時隙)，或如以下討論的以較少頻率為基礎(chǔ)。
有許多可實(shí)施步驟56及54的不同實(shí)施例。在第一實(shí)施例中，UE 12以特定識別次序測量特定識別時隙內(nèi)的ISCP及/或RSCP。在第二實(shí)施例中，UE 12于預(yù)定次序或隨機(jī)次序中測量所有時隙內(nèi)的ISCP及/或RSCP。在第三實(shí)施例中，UE 12以隨機(jī)識別次序測量隨機(jī)識別時隙內(nèi)的ISCP及/或RSCP。在第四實(shí)施例中UE 12輪替時隙的測量。例如第一框的時隙1-4中的ISCP及/或RSCP被測量，隨后后續(xù)框的時隙5-8被測量，接著后續(xù)框的時隙9-12等等。藉由使用此本質(zhì)上的彈性，依據(jù)本發(fā)明的方法50可以適用于系統(tǒng)操作者及特定應(yīng)用的特定需求。
如以上所討論，需要使路徑損失及干擾在相同速率使用相同的時間方式被測量。因此，ISCP的測量頻率可以小于RSCP。例如，ISCP可以依據(jù)表一的第四種方式被測量，而RSCP可以依據(jù)表一的第二種方式被測量。
表一綜合說明UE測量的不同實(shí)施例。但是應(yīng)該說明的是，時隙及/或時隙次序的預(yù)定及動態(tài)選擇可以在不脫離本發(fā)明精神及范圍的情況下被使用。
表一

回到圖3，不管被選擇及測量的時隙或槽次序，UE 12在步驟58決定來自測量的下行鏈路CQ并報告此下行鏈路CQ至基站30。此CQ測量可以包括獨(dú)立傳輸ISCP(從步驟56)及RSCP(從步驟54)，傳輸由UE 12所計算的ISCP/RSCP比例，或可以包括將于以下被解釋細(xì)節(jié)的一個或多個其它實(shí)施例。
由UE 12在步驟58產(chǎn)生及傳輸?shù)南滦墟溌稢Q測量由基站30在步驟60接收，并且在步驟62被分析以決定后續(xù)對UE 12的傳輸所用的動作需求，考慮到行鏈路CQ測量。
UE 12收集及傳輸此測量資料的方式通常是被提供資料的數(shù)量與傳輸該被測量資料回基站30所需的費(fèi)用之間的平衡取舍。例如，每一被選擇時隙的ISCP及RSCP二者用的所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y量提供最多的信息。但是，缺點(diǎn)在于需要被傳輸?shù)馁Y料的大數(shù)量及用以傳輸該等資料所需的費(fèi)用。
本發(fā)明的目標(biāo)在于回復(fù)實(shí)時及正確的CQ信息并提供下行鏈路頻道使用的適當(dāng)?shù)恼{(diào)變及編碼。就其本身而論，有許多不同的實(shí)施例可讓UE 12測量及傳輸此信息至基站30。表二表示傳輸RSCP及ISCP至基站30的不同方式。
表二

此9個實(shí)施方式通常在要求位的最大數(shù)目至要求位的最小數(shù)目的次序以傳輸來自UE 12的行鏈路CQ信息至基站30。應(yīng)該了解的是此表并非包括全部且本發(fā)明不應(yīng)受限于表一列舉的特定實(shí)施方式。
在方式1中，UE 12傳輸每一時隙的RSCP及ISCP至基站30。
在方式2中，UE 12傳輸于每一框傳輸RSCP一次，并且傳輸每一特定時隙的ISCP至基站30。
在方式3中，UE 12傳輸每一指定時隙的RSCP/ISCP比例至基站30。
在方式4中，UE 12編碼并傳輸每一指定時隙的RSCP/ISCP比例至基站30。比例的編碼降低傳輸信息所需的位數(shù)目。
在方式5中，UE 12傳輸數(shù)目軟碼元錯誤，由UE 12所檢測，至基站30。軟碼元錯誤是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的一種做為下行鏈路CQ的指示。
在方式6中，UE 12從RSCP及ISCP測量中選擇可用的調(diào)變編碼集合(MCS)，并傳輸此選擇至基站，基站30用其進(jìn)行傳輸。通常有對UE的預(yù)定數(shù)目的可用MCSs，例如8個此種集合。
在方式7中，UE 12組合所有時隙的CQ信息的編碼。分別編碼所有時隙及子頻道的共同及差異品質(zhì)產(chǎn)生傳輸位的節(jié)省。
在方式8中，UE 12測量并傳輸所有時隙的CQs的平均，其使用大數(shù)量的位而被編碼，且隨后使用具有較小位數(shù)目的編碼值傳輸每一剩下時隙與平均值的差異。舉例而言，4或5位可被用以識別時隙的平均值，而每一時隙或子頻道與平均值的差異僅需要1或2位。
在方式9中，時隙或子頻道中的一者被指定為一參考點(diǎn)。此時隙的CQ測量被傳輸，且隨后對于剩下的時隙僅需傳輸參考該參考點(diǎn)時的差異信息。在類似第8個方式中，此參考時隙可以是4或5位，而剩下時隙與參考點(diǎn)的差異可以是1或2位。
為了降低功率需求以及測量及處理用所需的實(shí)施的復(fù)雜度，希望使測亮的數(shù)目及處理的量為最小。在UE 12必須在來自基站30的未決定的信息需求的所有時間執(zhí)行測量，這可能增加UE 12的測量負(fù)擔(dān)，如果時隙或子頻道的數(shù)目很大。在干擾的改變速率與衰減不同的情況下，時隙測量可以于某些時隙的最近干擾測量是可用的，而其它時隙使用較舊的信息的方式輪替。
藉由降低被測量時隙的數(shù)目，可以實(shí)質(zhì)上降低復(fù)雜度。將被測量的時隙的大數(shù)量造成經(jīng)常的測量報告及高復(fù)雜度。較小數(shù)目的時隙造成較低復(fù)雜度但導(dǎo)致性能上的某些退化的較少頻率的測量報告。依據(jù)特定應(yīng)用的需求及/或參考可以適合妥協(xié)。
雖然本發(fā)明已藉由參照較佳實(shí)施例而被詳細(xì)說明，此等細(xì)節(jié)是一種啟發(fā)而非限制。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解的是在不脫離如此處所揭示的教示的本發(fā)明的精神及范圍之下可以對操作的結(jié)構(gòu)及模式進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種提供使用碼分多址技術(shù)的無線數(shù)字通信系統(tǒng)中的至少一使用者設(shè)備(UE)與一基站之間下行鏈路資源配置用的頻道品質(zhì)(CQ)測量方法，該方法包括步驟(a)該基站傳輸一訊號至該UE而讓該UE用以執(zhí)行一測量；(b)該UE響應(yīng)來自該基站于步驟(a)傳輸?shù)挠嵦柕慕邮斩鴪?zhí)行被接收訊號碼功率(RSCP)的第一測量；(c)該UE，響應(yīng)來自該基站于步驟(a)傳輸?shù)挠嵦柕慕邮斩鴪?zhí)行干擾訊號碼功率(ISCP)的第二測量；(d)該UE，于一特定格式中傳輸包含RSCP及ISCP的一CQ訊號至該基站；藉此該第一及該第二測量及該格式被預(yù)先選擇。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一測量還包括持續(xù)測量RSCP。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括使用該第一及第二測量產(chǎn)生一RSCP/ISCP比例，藉此該格式包括該比例。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該傳輸還包括傳輸RSCP及ISCP測量二者至該基站。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第二測量包括檢測軟碼元錯誤。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該格式包括每一時隙的該第一及第二測量。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括產(chǎn)生一RSCP/ISCP的比例并基于該比例傳輸調(diào)變參數(shù)至該基站。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該基站，響應(yīng)從該UE接收的該CQ訊號，調(diào)整傳輸至該UE用的功率電平。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括分別編碼該第一及第二測量，因此該格式包括所有時隙用的一共同CQ以及每一時隙用的一差異CQ。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該格式包括所有頻道用的ISCP的平均以及每一頻道與該平均的差異。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該格式包括所有頻道用的RSCP的平均以及每一頻道與該平均的差異。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該第一及第二測量包括測量在N框中于每一框中之時隙的一不同群并為每一N框重復(fù)此型態(tài)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該格式包括一預(yù)定MCS電平集合之一。
14.一種使用碼分多址技術(shù)的無線數(shù)字通信系統(tǒng)，用以獲得給至少一使用者設(shè)備(UE)之一網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路資源配置用的頻道品質(zhì)(CQ)測量，包括(a)用以傳輸一訊號至該UE而讓該UE用以執(zhí)行一測量的裝置；(b)該UE具有第一測量裝置，用以響應(yīng)來自該網(wǎng)絡(luò)的訊號的接收而測量接收訊號碼功率(RSCP)；(c)該UE具有第二測量裝置，用以響應(yīng)來自該網(wǎng)絡(luò)的訊號的接收而測量干擾訊號碼功率(ISCP)；(d)該UE具有依據(jù)一預(yù)定格式傳輸下行鏈路CQ用的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該第一測量裝置持續(xù)測量RSCP。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該UE還包括用以產(chǎn)生一比例RSCP/ISCP的裝置，且藉此該格式包括該比例。
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該格式包括多個MCS電平之一被選擇者。
18.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該格式包括所有CQ測量的一平均(mean)以及每一CQ測量與該平均的偏移。
19.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該格式包括所有CQ測量的一平均(average)以及每一CQ測量與該平均的偏移。
20.一種使用者設(shè)備(UE)，使用碼分多址以及一重復(fù)框結(jié)構(gòu)，每一框具有多個時隙，用以提供頻道品質(zhì)(CQ)測量，包括用以接收一訊號以執(zhí)行一測量的裝置；用以響應(yīng)該訊號的接收，測量接收訊號碼功率(RSCP)及干擾訊號碼功率(ISCP)的裝置；用以接收該RSCP及ISCP測量并依據(jù)一預(yù)定格式格式化該RSCP及ISCP測量的格式裝置；以及一傳輸器，用以于該預(yù)定格式中傳輸該RSCP及ISCP測量的至少一者。
21.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該測量裝置持續(xù)測量RSCP。
22.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該預(yù)定格式包括一RSCP/ISCP的比例。
23.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該預(yù)定格式包含RSCP及ISCP測量二者。
24.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，還包括檢測該訊號中的軟碼元錯誤的測量裝置。
25.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該預(yù)定格式包括每一時隙的RSCP及ISCP。
26.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該預(yù)定格式包括所有時隙的ISCP的一平均以及每一時隙與該平均的一差異。
27.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該預(yù)定格式包括所有時隙的RSCP的一平均以及每一時隙與該平均的一差異。
28.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該測量裝置測量在N框中于每一框中的一時隙的不同群并為每一N框重復(fù)此型態(tài)。
29.如權(quán)利要求20所述的使用者設(shè)備，其特征在于，該預(yù)定格式包括多個MCS電平之一。
全文摘要
可以使用CDMA技術(shù)的一種無線數(shù)字通信系統(tǒng)中，一種獲得下行鏈路資源配置用的頻道品質(zhì)(CQ)測量用的方法及系統(tǒng)，其中一使用者設(shè)備(UE)基于由網(wǎng)絡(luò)提供之一參考頻道上的通信持續(xù)測量RSCP。該UE藉由建構(gòu)或輪替持續(xù)測量時隙ISCP并報告下行鏈路CQ。此每一時隙的RSCP/ISCP功能，或可能報告該RSCP/ISCP比例的某些功能，例如所有時隙的調(diào)變參數(shù)或組合編碼。
文檔編號H04L12/56GK1509532SQ02809799
公開日2004年6月30日 申請日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月14日
發(fā)明者史蒂芬·E·泰利, 史蒂芬 E 泰利, G 迪克, 史蒂芬·G·迪克, M 米勒, 詹姆斯·M·米勒, 德 萊爾, 愛爾戴德·萊爾, 萊爾, 艾利拉·萊爾 申請人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司