專利名稱：適應(yīng)性調(diào)制及編碼技術(shù)的動態(tài)信道品質(zhì)測量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于無線通訊系統(tǒng)。尤其是，本發(fā)明是關(guān)于使用碼分多址(code-division multiple access，CDMA)技術(shù)的通訊站。本發(fā)明特別是關(guān)于決定用于有效利用無線資源使用率及選擇用戶服務(wù)的資料速率的無線狀況。
背景技術(shù)：
于碼分多址第三代(3G)蜂窩通訊系統(tǒng)中，適應(yīng)性調(diào)制及編碼技術(shù)(adaptive modulation and coding，AM&C)被應(yīng)用于傳輸以便達(dá)成改善的無線資源使用率，并在適當(dāng)?shù)臓顩r下提供增加的用戶服務(wù)資料速率。這些AM&C技術(shù)預(yù)先將無線傳輸狀況列入考慮，以便決定從使用這些技術(shù)的目前無線傳播情況中獲得有益的調(diào)制及編碼速率。
在使用這些AM&C技術(shù)時，需要在每個傳輸之前，從接收器提供物理信道品質(zhì)測量的程序。基于此品質(zhì)測量，傳輸器決定特定傳輸?shù)倪m合的調(diào)制及編碼速率。
于CDMA系統(tǒng)中，如同以任何無線系統(tǒng)，無線狀況可能因為自然或人為狀況二者的廣泛變化而快速改變。因為信道品質(zhì)測量被用以決定傳輸調(diào)制及編碼，且因為傳輸路徑的情況改變所產(chǎn)生的信道品質(zhì)的快速改變，適應(yīng)性傳輸處理是直接與信道品質(zhì)測量的時間與傳輸開始的時間之間的時間周期長度有關(guān)。
物理或邏輯控制信道隨后被用以將信道品質(zhì)測量從接收器傳輸至傳輸器。信道品質(zhì)訊號可以使用對每一用戶設(shè)備(user equipment，UE)專用的控制信道或由所有UEs共享的共享控制信道。UE可以是蜂窩式話機(jī)(cell phone)，PDA(個人資料助理)或其它型態(tài)的無線裝置。當(dāng)專用控制信道被使用時，一連續(xù)訊號信道為每一UE的信道品質(zhì)測量的傳播而超時存在。此為AM&C的理想解決方案，因為品質(zhì)測量持續(xù)的存在?？紤]適當(dāng)?shù)恼{(diào)制及編碼設(shè)定用的持續(xù)存在的品質(zhì)測量，傳輸可以在任何時候發(fā)生。因此，以專用控制信道總是存在于上行連結(jié)(uplink)的方式，信道可以被用以支持低速率上行連結(jié)數(shù)據(jù)傳輸。
使用專用控制信道方法的困難在于，即使在沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候仍持續(xù)配置物理層資源。AM&C技術(shù)的主要應(yīng)用是非實時高資料速率服務(wù)，例如，網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)存取。為這些服務(wù)的等級，最佳的服務(wù)品質(zhì)(QoS)以短的，具相當(dāng)長的傳輸之間的閑置周期而達(dá)成。這些長的閑置周期產(chǎn)生專用資源使用的低效能。這限制能夠存取服務(wù)的用戶數(shù)目。
此問題可以藉由預(yù)先規(guī)劃周期的專用信道配置而被降至最小。但產(chǎn)生品質(zhì)測量的周期性的存在。如果品質(zhì)測量未連續(xù)存在，對于在任意時間產(chǎn)生傳輸?shù)腢Es而言，只有某些UEs將具有最近的信道品質(zhì)測量，因此UE傳輸?shù)倪x擇將變?yōu)榇渭选?br> 另一方式是共享控制信道的使用。以共享控制信道的使用，存在一個由小區(qū)內(nèi)所有UEs共享的連續(xù)訊號信道。決定每一UE對共同控制信道存取的程序被定義。UE識別被用以區(qū)分特定的業(yè)務(wù)。
支持AM&C的共同控制方法的困難在于測量每一UEs對控制信道存取所需的大量的訊號經(jīng)常性開銷。如前所述，UE識別是需要的以便區(qū)分UE特別的業(yè)務(wù)。因此，為避免對上行連結(jié)共享控制信道的以競爭為基礎(chǔ)的存取，在下行連結(jié)(downlink)共享控制信道上的每一UEs存取的個別配置需要發(fā)訊號。因為上行連結(jié)并非總是可預(yù)期的，上行連結(jié)控制信道的周期性配置必須在下行連結(jié)控制信道上發(fā)訊號，其產(chǎn)生相相當(dāng)?shù)陌l(fā)訊號的經(jīng)常性開銷。同時，共享控制方法不提供低速率，上行連結(jié)數(shù)據(jù)傳輸。
綜合言之，AM&C技術(shù)的效率主要是基于事先來自接收器的每一傳輸器的最近物理信道品質(zhì)測量的效益。較佳者，測量以具有動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃杏脩舻淖钚⊙舆t而存在。此專用控制信道解決方法提供連續(xù)的測量，但因為傳輸是不連續(xù)的，這對無線資源的使用是沒有效率的。周期性設(shè)計的專用控制信道使無線資源需求為最少，但這增加了測量的延遲。共同控制信道方法可以在連續(xù)或周期基礎(chǔ)上提供測量，但使訊號標(biāo)記的經(jīng)常性開銷產(chǎn)生無線資源的無效率使用。
需要能夠提供具有低延遲及低訊號標(biāo)記經(jīng)常性開銷的方法。


本發(fā)明的目的基于所附詳細(xì)說描述及圖式而變得更清楚，其中圖1是本發(fā)明較佳的動態(tài)信道品質(zhì)測量程序(dynamic channel qualitymanagement procedure，DCQMP)的流程圖。
圖2表示圖1所示的本發(fā)明的DCQMP的另一實施例。
具體實施例方式
所示的較佳實施例于下文參照所附圖式而被描述，其中相同的標(biāo)號始終代表相同的組件。
圖1是本發(fā)明動態(tài)信道品質(zhì)(channel quality，CQ)測量程序60的流程圖，其可藉由具有與至少一UE30通訊的基站/點B(以下稱基站12)無線數(shù)字通訊系統(tǒng)實施。雖然所呈現(xiàn)的發(fā)明方法意于支持一基站與多個UEs之間的通訊，為簡要說明之故，以下的描述將詳細(xì)說明由單一UE所執(zhí)行的步驟，可了解的是所有其它UEs將以相同方式運作。
下行連結(jié)(DL)資料被傳輸至指定給一特定UE30的基站12(步驟S1)。
基站12響應(yīng)下行連結(jié)資料的接收并于傳輸?shù)腢E30之前要求僅來自具有未決的向下傳輸之一UE30的DL CQ測量(步驟S2)。
UE30在步驟S3接收該要求并于步驟S4回報該DL CQ測量至基站12。
基于從每一UE接收的CQ測量報告(步驟S5)，基站12決定那一UEs將具有最佳的無線資源使用效率，并決定使用那一時隙(slot)(步驟S6)。較佳者，此UEs藉由其CQ而被排列優(yōu)先次序，因此，具有最高CQ的UE首先被傳送資料，然后具有第二高CQ的UE接著被傳送其資料，依此類推，直到具有最低CQ的UE的資料最后被傳送為止。
因為CQ測量要求及響應(yīng)的CQ報告只在需要時產(chǎn)生，共享控制信道所需的訊號發(fā)送經(jīng)常性開銷可大幅降低。測量報告為所有活動中的傳輸用戶而存在，類似專用控制信道，但避免了在閑置周期中的資源的無效率使用。
傳輸?shù)膬?yōu)先次序依據(jù)DL CQ測量而決定，且DL物理信道配置發(fā)訊號至適合的UEs，指示特定的編碼速率，調(diào)制型態(tài)及配置時隙(步驟S7)。被指定的UE接收該編碼速率，調(diào)制型態(tài)及配置時隙(步驟S8)，并設(shè)定這些接收用的參數(shù)(步驟S9)。
在步驟S7的執(zhí)行后一預(yù)定但短的時間后，下行連結(jié)資料的區(qū)塊隨后由基站12傳送至被指定的UE30(步驟S10)，以致能UE30的接收用的時間設(shè)定。UE30在特定的編碼速率，調(diào)制型態(tài)以及于步驟S7所指定的配置時隙中接收下行連結(jié)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明因此提供AM&C運作所需的基礎(chǔ)需求而維持對無線資源最有效的使用。因為DL CQ測量以所有傳輸?shù)淖钚〉目赡苎舆t而存在，于下一傳輸時間框中被提供服務(wù)之一或多位用戶的選擇可以達(dá)到最佳。此外，由周期性或連續(xù)機(jī)制提供的測量不提供比本發(fā)明增加的利益，效能增益或加強(qiáng)。
本發(fā)明的實施也使測量程序處理及相關(guān)的消耗功率為最少，對一般由限制容量的小功率(亦即，一充電電池)所供電的UE尤其重要。因為品質(zhì)測量僅為一特定的活動傳輸而被要求，所需的測量的數(shù)目可被降至最小。
依據(jù)圖2所示的本發(fā)明另一實施例的方法70，僅需特定數(shù)量的測量，依據(jù)一特定傳輸所使用的無線資源而定。例如，在3G標(biāo)準(zhǔn)中，僅要求特定物理時隙的CQ。因此，藉由限制CQ測量的需求于活動傳輸以及，依據(jù)傳輸?shù)某叽?，僅需特定無線資源(亦即，特定的時隙)上的測量，所執(zhí)行的測量的數(shù)目可以降低。這被表示于圖2，其類似圖1，除了修改的步驟S2A及S3A之外，其分別取代圖1的步驟S2與S3。在步驟2A，基站12要求UE30執(zhí)行僅于一特定無線資源上執(zhí)行測量。響應(yīng)該要求，UE在特定的無線資源上執(zhí)行DL CQ測量(步驟S3A)。
本發(fā)明在習(xí)知技術(shù)上提供許多優(yōu)點。首先，本發(fā)明提供空中接口的最高效率的使用，因為只有那些具有未完成傳輸?shù)腢Es將需要響應(yīng)DL CQ測量的請求。這允許發(fā)訊號的經(jīng)常性開銷為最小。
其次，因為傳輸是依據(jù)最高品質(zhì)DL CQ測量而被排安排優(yōu)先次序，每一時隙或多時隙的可允許的最高資料速率將可被達(dá)到。
第三，因為UEs僅需響應(yīng)DL CQ測量的請求，將不需要UEs所不需要的測量，藉此節(jié)省UEs電池壽命。
本發(fā)明的最后優(yōu)點在于此處所揭示的方法的小區(qū)中所能支持的用戶數(shù)目的增加。被支持的用戶的數(shù)目于專用控制信道方法中被專用無線資源的需求所限制；而于共享控制信道方法中被發(fā)訊號的經(jīng)常性開銷需求所限制。藉由限制對活動用戶的測量發(fā)訊號程序，本發(fā)明使共享控制的發(fā)訊號經(jīng)常性開銷為最小并支持小區(qū)中最多的用戶數(shù)目。
雖然本發(fā)明以最佳實施例而被描述，其它落入如權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明范圍的變化對熟悉本技藝的人士而言將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種于包括一基站及多個移動終端(MTs)之一無線數(shù)字通訊系統(tǒng)中最佳化無線資源利用及調(diào)整資料速率的方法，該方法包括步驟(a)該基站，于接收到至少一該MTs的下行連結(jié)資料區(qū)塊時，傳輸一信道品質(zhì)測量的請求至該MT；(b)該至少一MT接收該請求；(c)該至少一MT測量并回報該下行連結(jié)信道品質(zhì)至該基站；(d)響應(yīng)從該至少一MT接收的該信道品質(zhì)測量，該基站配置該無線資源；(e)該基站依據(jù)該配置傳輸至該至少一MT。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該配置包括調(diào)制型態(tài)，編碼速率及時隙。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括該至少一MT，響應(yīng)該配置的接收，依據(jù)該配置準(zhǔn)備下行連結(jié)數(shù)據(jù)的接收。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(a)更包括該基站指示該測量用的特定時隙。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中步驟(c)更包括該基站包含該至少一MT已被配置那些時隙以便傳輸至該基站。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)更包括該基站指示這些已配置的時隙被該至少一MT使用。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該至少一MT依據(jù)該配置藉該基站而接收一傳輸。
8.一種于包括一基站及多個移動終端(MTs)之一無線數(shù)字通訊系統(tǒng)中最佳化無線資源利用及調(diào)整資料速率的方法，該方法包括步驟(a)該基站，于接收預(yù)定數(shù)目的這些MTs的預(yù)期的下行連結(jié)資料區(qū)塊時，傳輸一信道品質(zhì)測量的請求至這些MTs；(b)該預(yù)定的MTs執(zhí)行該請求的測量；(c)該預(yù)定的MTs傳輸該信道品質(zhì)至該基站；(d)響應(yīng)從回報下行連結(jié)信道品質(zhì)的該預(yù)定的MTs所接收的信道品質(zhì)測量資料，該基站決定該預(yù)定MTs的較佳者能夠達(dá)成無線資源的最佳使用；以及(e)該基站配置將被這些較佳MTs使用的時隙。
9.一種于包括一基站及多個移動終端(MTs)之一無線數(shù)字通訊系統(tǒng)中最佳化無線資源利用及調(diào)整資料速率的方法，該方法包括步驟(a)該基站，于接收預(yù)定數(shù)目的這些MTs的預(yù)期的下行連結(jié)資料區(qū)塊時，傳輸一信道品質(zhì)測量的請求至這些MTs；(b)響應(yīng)從回報下行連結(jié)信道品質(zhì)的該預(yù)定的MTs所接收的信道品質(zhì)測量，該基站決定該預(yù)定MTs的較佳者能夠達(dá)成無線資源的最佳使用；以及(c)該基站依據(jù)該信道品質(zhì)測量資料及可用的傳輸至該預(yù)定的MTs的下行連結(jié)數(shù)據(jù)的量而配置預(yù)定數(shù)目的時隙予該較佳的MTs。
10.一種包括一基站及多個移動終端(MTs)的無線數(shù)字通訊系統(tǒng)，包括(a)該基站，具有接收預(yù)定數(shù)目的這些MTs的預(yù)期的下行連結(jié)資料區(qū)塊的裝置，以及傳輸一信道品質(zhì)測量的請求至該預(yù)定的MTs的裝置；(b)該接收此一請求的該預(yù)定的MTs具有測量下行連結(jié)品質(zhì)的裝置以及回報該被測量的下行連結(jié)信道品質(zhì)至該基站的裝置；(c)該基站具有響應(yīng)從回報下行連結(jié)信道品質(zhì)的該預(yù)定的MTs所接收的信道品質(zhì)測量并決定該預(yù)定MTs的較佳者能夠達(dá)成無線資源的最佳使用的裝置；(d)該基站更具有一裝置，用以決定每一較佳MT的調(diào)制/編碼速率為該信道品質(zhì)測量之一函數(shù)并用以依據(jù)從這些個別較佳MT所獲得的該信道品質(zhì)測量傳輸調(diào)制/編碼速率至這些較佳MTs；以及(e)該基站，于步驟(d)所指定的調(diào)制/編碼速率，傳輸下行連結(jié)資料的區(qū)塊至這些較佳的MTs。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中這些MTs包括響應(yīng)該信道配置的接收及調(diào)制/編碼速率信息以依據(jù)特定的信道配置及調(diào)制/編碼速率而準(zhǔn)備下行連結(jié)資料的接收的裝置。
12.一種包括一基站及多個用戶設(shè)備(UEs)的無線數(shù)字通訊系統(tǒng)，包括(a)該基站具有接收預(yù)定數(shù)目的這些UEs的預(yù)期的下行連結(jié)資料區(qū)塊的裝置，以及傳輸一信道品質(zhì)測量的請求至該預(yù)定的UEs的裝置；(b)該接收此一請求的該預(yù)定的UEs具有測量下行連結(jié)品質(zhì)的裝置以及回報該被測量的下行連結(jié)信道品質(zhì)至該基站的裝置；(c)該基站，響應(yīng)從回報下行連結(jié)信道品質(zhì)的該預(yù)定的MTs所接收的信道品質(zhì)測量資料，具有決定該預(yù)定UEs的較佳者能夠達(dá)成無線資源的最佳使用的裝置；以及(d)該基站更包括一裝置用以配置對這些較佳UEs的時隙。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中這些較佳UEs包括響應(yīng)該信道配置的接收以依據(jù)特定的信道配置及調(diào)制/編碼速率而準(zhǔn)備下行連結(jié)資料的接收的裝置。
14.一種包括一基站(BS)及多個用戶設(shè)備(UEs)的無線數(shù)字通訊系統(tǒng)，包括(a)該BS具有接收預(yù)定數(shù)目的這些UEs的預(yù)期的下行連結(jié)資料區(qū)塊的裝置，以及傳輸一信道品質(zhì)測量的請求至該預(yù)定的UEs的裝置；(b)該接收此一請求的該預(yù)定的UEs具有測量下行連結(jié)品質(zhì)的裝置以及回報該被測量的下行連結(jié)信道品質(zhì)至該BS的裝置；(c)該BS具有響應(yīng)從回報下行連結(jié)信道品質(zhì)的該預(yù)定的UEs所接收的信道品質(zhì)測量并決定該預(yù)定UEs的較佳者能夠達(dá)成無線資源的最佳使用的裝置；以及(d)該BS更具有一裝置，用以決定每一較佳UEs的調(diào)制/編碼速率為該信道品質(zhì)測量之一函數(shù)，并用傳輸調(diào)制/編碼速率至這些較佳UEs。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中這些UEs包括響應(yīng)該信道配置的接收以依據(jù)特定的信道配置及調(diào)制/編碼速率而準(zhǔn)備下行連結(jié)資料的接收的裝置。
16..一種于包括一基站(BS)及多個用戶設(shè)備(UEs)之一無線數(shù)字通訊系統(tǒng)中最佳化無線資源利用及調(diào)整資料速率的方法，該方法包括步驟(a)該BS臺，于接收到至少一該UEs的下行連結(jié)資料區(qū)塊時，傳輸一信道品質(zhì)測量的請求至該UE；(b)該至少一UE接收該請求；(c)該至少一UE測量該下行連結(jié)信道品質(zhì)；(d)該至少一UE回報該下行連結(jié)信道品質(zhì)至該BS；(e)響應(yīng)從該至少一UE接收的該信道品質(zhì)測量，該BS配置該無線資源；(f)該BS依據(jù)該配置傳輸至該至少一UE。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中步驟(a)更包括該BS指示該信道品質(zhì)測量用的特定所需的時隙。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中該配置包括調(diào)制型態(tài)，編碼速率及時隙。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，更包括該UEs，響應(yīng)該配置的接收，依據(jù)該配置準(zhǔn)備下行連結(jié)數(shù)據(jù)的接收。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中步驟(e)包括該BS傳輸該配置予該UE。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中該步驟(c)包括該BS從最高信道品質(zhì)至最低信道品質(zhì)而排列這些UE的優(yōu)先次序，并首先配置時隙給回報最高信道品質(zhì)的UEs。
22如權(quán)利要求21所述的方法，其中該UEs依據(jù)該配置自該基站接收一傳輸。
23.一種于包括一基站(BS)及多個用戶設(shè)備(UEs)之一無線數(shù)字通訊系統(tǒng)中最佳化無線資源利用的方法，該方法包括步驟(a)該BS接收至少一下行連結(jié)(DL)資料區(qū)塊；(b)該BS決定被指定該資料區(qū)塊的該特定UE；(c)該BS傳輸一DL信道品質(zhì)(CQ)測量請求至該特定UE；(d)該UE執(zhí)行該DL CQ的測量；(e)該UE傳輸該測量至該BS；(f)該基站基于該測量排列優(yōu)先次序并配置無線資源；(g)該基站傳輸該配置至該UE；(h)該UE響應(yīng)該配置而調(diào)整；(i)該BS依據(jù)該配置而傳輸該DL數(shù)據(jù)；(j)該UE接收該DL資料。
24.一種于包括一基站(BS)及多個用戶設(shè)備(UEs)之一無線數(shù)字通訊系統(tǒng)中最佳化無線資源利用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(a)于該BS用以接收至少一下行連結(jié)(DL)資料區(qū)塊的裝置；(b)于該BS決定被指定該資料區(qū)塊的該特定UE的裝置；(c)于該BS傳輸一DL信道品質(zhì)(CQ)測量請求至該特定UE的裝置；(d)于該UE執(zhí)行該DL CQ的測量的裝置；(e)于該UE傳輸該測量至該BS的裝置；(f)于該基站基于該測量排列優(yōu)先次序并配置無線資源的裝置；(g)于該基站傳輸該配置至該UE的裝置；(h)于該UE響應(yīng)該配置而調(diào)整的裝置；(i)于該BS依據(jù)該配置而傳輸該DL資料的裝置；該UE接收該DL資料。
全文摘要
一種無線數(shù)字通訊方法，用于一基站與多個用戶設(shè)備移動終端(UEs)之間的通訊，并使用適應(yīng)性調(diào)制編碼(AM&C)以達(dá)成改善的無線資源使用效率，并提供用戶服務(wù)的最佳資料速率。下行連結(jié)(DL)資料區(qū)塊被基站接收，其僅要求來自具有處理中的下行連結(jié)傳輸?shù)囊苿咏K端的下行連結(jié)DL信道品質(zhì)測量。這些UEs藉由測量并回報DL信道品質(zhì)至基站而響應(yīng)該請求，其隨后配置資源，因此這些UEs將具有無線資源的最佳使用。該基站，于該UEs所傳輸?shù)南滦羞B結(jié)資料區(qū)塊的傳輸之后，指示調(diào)制/編碼速率及被配置的時隙的物理信道配置至這些UEs。
文檔編號H04J13/00GK1554199SQ02809876
公開日2004年12月8日 申請日期2002年4月15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