專利名稱：用于在移動(dòng)系統(tǒng)及其無(wú)線電站中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在移動(dòng)通信系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，涉及一 種主站和一種關(guān)聯(lián)的副站。
例如，本發(fā)明涉及像UMTS那樣的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及具有帶有多 個(gè)天線的終端的無(wú)線電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以下的3GPP (第三代伙伴項(xiàng)目)文檔通過(guò)引用而被并入這里。具 體地說(shuō)，它們包含關(guān)于在本專利申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)的細(xì)節(jié)。這些文檔 是公開可用的，可從雨-3gpp, org下載。
a) 3GPP才支術(shù)凈艮告25. 876 VI. 8. 0 ( 2005-10 ) "Multiple Input Multiple Output (MIMO) antennas in UTRA"，具體針對(duì)雙傳輸天線 陣列(D-TxAA)。
b) 3GPP技術(shù)規(guī)范25.212 "Multiplexing and channel coding (FDD)"，具體針對(duì)HS-SCCH和DPCCH信道格式。
c) 3GPP技術(shù)規(guī)范25. 214 "Physical Layer Procedures (FDD)"， 具體針對(duì)從UE通過(guò)信令傳送到BS的反饋信息(FBI )，包括在下行鏈 路中用于閉環(huán)波束成形的BS的優(yōu)選天線權(quán)重。還針對(duì)"閉環(huán)模式l"， 這是UMTS中規(guī)定的"TxAA"閉環(huán)波束成形方案的另一名稱。
在3GPP中，對(duì)于UMTS正在討論被稱為D-TxAA(雙傳輸天線陣列) 的提議，作為增加峰值比特率的一種方式。這是從現(xiàn)有的閉環(huán)發(fā)射分 集方案(TxAA模式l)導(dǎo)出的，在TxAA模式l中移動(dòng)終端將應(yīng)該應(yīng)用 于來(lái)自兩個(gè)發(fā)射天線中的每一個(gè)的信號(hào)的復(fù)數(shù)權(quán)重的指示符通過(guò)信令 傳送到網(wǎng)絡(luò)。在D-TxAA中，使用正交的權(quán)重矢量發(fā)送兩個(gè)不同的數(shù)據(jù) 流， 一個(gè)權(quán)重矢量基于從移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)流，而另一矢量是根據(jù) 頭一個(gè)而確定地導(dǎo)出的。
對(duì)于D-TxAA的操作，可以假設(shè)以下情況-從每個(gè)節(jié)點(diǎn)B天線發(fā)送正交導(dǎo)頻信道。
-沒(méi)有專用的(即波束成形的)導(dǎo)頻可用(假設(shè)使用部分專用物理 信道(F-DPCH)，其不承載導(dǎo)頻比特)。
-由UE導(dǎo)出第一波束的反饋信息(FBI)，并且將其發(fā)送到節(jié)點(diǎn)B， 該反饋信息指示期望的波束成形矢量。
-使用受約束的權(quán)重矢量的碼本(例如當(dāng)前用于TxAA模式1的碼 本)來(lái)發(fā)送第一波束。
-用于第一波束的天線權(quán)重矢量的標(biāo)識(shí)在高速共享控制信道 (HS-SCCH)上通過(guò)信令傳送到UE。
-使用典型地與用于第一波束的矢量正交的確定相位矢量來(lái)發(fā)送 第二波束。
-由UE將信道質(zhì)量信息(CQI )周期性地通過(guò)信令傳送到節(jié)點(diǎn)B， 使得節(jié)點(diǎn)B能夠?qū)С鲞@兩個(gè)波束中的每一個(gè)的不同速率。
-CQI指示可以使用參考功率電平和碼資源(網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端二者 都知道該參考值)成功(或以給定的成功概率)發(fā)送的速率(或分組 大小)。
-這兩個(gè)波束上的傳輸包括具有潛在不同速率的分離碼字。 為了節(jié)點(diǎn)B確定可以同時(shí)發(fā)送多少碼字，其需要關(guān)于有多少波束 以及哪些波束可以支持碼字的傳輸?shù)男畔?。典型地，這由CQI報(bào)告來(lái) 完成，CQI報(bào)告還包括關(guān)于對(duì)于每一碼字的可支持速率的信息。然而， 頻繁的CQI報(bào)告導(dǎo)致了高信令負(fù)荷?？梢允褂脺p小的CQI報(bào)告速率， 但節(jié)點(diǎn)B對(duì)于信道等級(jí)變化的反應(yīng)將更慢，導(dǎo)致碼字在不支持傳輸?shù)?波束上的傳輸失敗，或者當(dāng)未使用本能夠支持傳輸?shù)牟ㄊ鴷r(shí)導(dǎo)致浪費(fèi) 容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種快速地通過(guò)信令傳送可用資源而不會(huì) 產(chǎn)生過(guò)多開銷的方法。
本發(fā)明的另一目的在于提出 一種使得能夠在任何時(shí)間使用所有可 用資源的方法。
為此，根據(jù)本發(fā)明，提出一種用于在多個(gè)數(shù)據(jù)流上將數(shù)據(jù)從主站 發(fā)送到副站的方法，所述方法包括在所述副站處測(cè)量數(shù)據(jù)流的質(zhì)量，并且以第一速率在第一指示符
中將表示數(shù)據(jù)流的質(zhì)量的CQI報(bào)告通過(guò)信令傳送到所述主站，并且以 大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通過(guò)信令傳送可以在所 述數(shù)據(jù)流上發(fā)送的數(shù)據(jù)的量；
在所述主站處基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù)流。
根據(jù)本發(fā)明，將快速等級(jí)指示符(rank indicator)從副站或用 戶設(shè)備(UE)通過(guò)信令傳送到主站或節(jié)點(diǎn)B，以使得能夠快速調(diào)整同時(shí) 發(fā)送的碼字的數(shù)量，而無(wú)需每個(gè)子幀都發(fā)送CQI。所述指示符可以僅指 示可以支持碼字的可用數(shù)據(jù)流的數(shù)量。因此，該指示符的大小被減小， 并且即使該指示符被十分頻繁地(在每一幀或子幀中)發(fā)送，也不導(dǎo) 致過(guò)多的開銷。
因此，該第二指示符允許對(duì)分配給該組數(shù)據(jù)流的碼字的數(shù)量進(jìn)行 靈活控制，從而防止浪費(fèi)容量或傳輸問(wèn)題。
本發(fā)明還涉及一種用于在多個(gè)傳輸波束上將多個(gè)數(shù)據(jù)流從主站發(fā) 送到次站的方法，所述方法包括
在所述副站處測(cè)量與每個(gè)傳輸波束對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量，并且將多個(gè) 天線權(quán)重通過(guò)信令傳送到所述主站；
在所述主站處基于所述多個(gè)天線權(quán)重至少計(jì)算第一傳輸波束，以
及
在包括所述第 一傳輸波束的傳輸波束上發(fā)送數(shù)據(jù)流。 根據(jù)以下所描述的實(shí)施例本發(fā)明的這些和其它方面將變得顯而易 見(jiàn)，并且參照以下描述的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述。


現(xiàn)將參照附圖以示例的方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中 -圖l是根據(jù)本發(fā)明的包括主站和副站的系統(tǒng)的框圖； -圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表示信道格式的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及如圖1所示的通信系統(tǒng)300，其包括主站100 (比如基 站)、以及至少一個(gè)副站200 (比如移動(dòng)站)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明可以應(yīng)用于多天線通信系統(tǒng)中，并且特別地，在當(dāng)前對(duì)于UMTS Release 7 標(biāo)準(zhǔn)化的MIM0特征中可預(yù)見(jiàn)潛在的應(yīng)用。
無(wú)線電系統(tǒng)300可以包括多個(gè)主站100和/或多個(gè)副站200。主站 100包括發(fā)射機(jī)裝置IIO和接收裝置120。發(fā)射機(jī)裝置110的輸出和接 收裝置120的輸入通過(guò)耦合裝置140耦合到天線陣列130，天線陣列 130包括至少兩個(gè)天線，耦合裝置140可以是例如循環(huán)器或切換開關(guān)。 耦合到發(fā)射機(jī)裝置110和接收裝置120的是控制裝置150，其可以是例 如處理器。副站200包括發(fā)射機(jī)裝置210和接收裝置220。發(fā)射機(jī)裝置 210的輸出和接收裝置220的輸入通過(guò)耦合裝置240耦合到天線230 或天線陣列，耦合裝置240可以是例如循環(huán)器或切換開關(guān)。耦合到發(fā) 射機(jī)裝置210和接收裝置220的是控制裝置250，其可以是例如處理器。 從主無(wú)線電站100到副站200的傳輸發(fā)生在第一信道160上，而從副 無(wú)線電站200到第一無(wú)線電站100的傳輸發(fā)生在第二信道260上.
第一信道160發(fā)生在多個(gè)傳輸波束上。這些傳輸波束可以被操縱 為沿著副站200優(yōu)選的至少一個(gè)方向行進(jìn)。為了通過(guò)信令傳送傳輸波 束的質(zhì)量，周期性地發(fā)送CQI報(bào)告。典型地，這樣的CQI報(bào)告可以指 示波束的質(zhì)量或?qū)τ诿總€(gè)數(shù)據(jù)流可以成功發(fā)送的速率(或分組大小)。
根據(jù)本發(fā)明，將快速等級(jí)指示符從副站200通過(guò)信令傳送到主站 100，以使得能夠快速調(diào)整同時(shí)發(fā)送的碼字或數(shù)據(jù)流的數(shù)量，而無(wú)需每 個(gè)子幀都發(fā)送CQI。用低數(shù)量的比特編碼該快速等級(jí)指示符，從而使得 該指示符的頻繁傳輸不會(huì)導(dǎo)致太多的開銷。如圖2所示，可以每子幀 發(fā)送該指示符。另一方面，可以不那么經(jīng)常地發(fā)送CQI報(bào)告，并且可 以例如每四個(gè)子幀或甚至更低頻率地發(fā)送CQI報(bào)告，從而減少開銷。
在實(shí)施例中，通過(guò)觀察到碼本的大小(并且因此，天線權(quán)重反饋 所需的比特?cái)?shù)量)與子幀長(zhǎng)度(并且因此，對(duì)于發(fā)送天線權(quán)重反饋可 用的物理信道比特的數(shù)量)之間的關(guān)系可以導(dǎo)致可用于發(fā)送快速等級(jí) 指示符的一個(gè)或多個(gè)空閑比特位置，快速等級(jí)指示符與天線權(quán)重反饋 被時(shí)分復(fù)用。
實(shí)際上，在RAN1#45和RAN#32中，協(xié)定了 Rel-7的MIMO方案將 是基于D-TxAA的雙碼字MIMO方案，其中天線權(quán)重在HS-SCCH上被通 過(guò)信令傳送。
下文中，術(shù)語(yǔ)"主波束，，將用于指定基于副站200反饋而形成的
7波束。使用與第一波束的權(quán)重矢量正交的權(quán)重矢量形成的波束被稱為 "副波束"。然而，有可能在來(lái)自副站的第二反饋或例如噪聲的空間 測(cè)量的協(xié)助下形成該副波束。
通過(guò)D-TxAA，以與用于閉環(huán)模式1的波束成形相似的方式根據(jù)來(lái) 自UE的反饋來(lái)配置主波束?？梢赃x取用于D-TxAA反饋的準(zhǔn)則，從而 使得用于計(jì)算FBI反饋比特的準(zhǔn)則將允許使接收到的SIR最大化的可 能性。這將允許具有多于一個(gè)的接收天線的副站200有可能考慮任何 強(qiáng)干擾源的空間特性。在空間白干擾的情況下，這種改變沒(méi)有意義， 但在來(lái)自服務(wù)節(jié)點(diǎn)B的信道的最強(qiáng)特征矢量恰好與來(lái)自干擾源的強(qiáng)路 徑一致的情況下尤其有用。然而，在本發(fā)明的變形中，有可能選取該 反饋，使得"接收功率，，最大化。為了允許副站重用現(xiàn)有算法，這種 改變可以是可選的——即，允許副站的兩個(gè)行為之一 (要么使功率最 大化，要么使SIR最大化)。
關(guān)于通過(guò)信令傳送反饋比特，為了與現(xiàn)有閉環(huán)模式1保持盡可能 多的共同性，為副站200使用DPCCH FBI比特來(lái)將其優(yōu)選的天線權(quán)重 信息發(fā)送到主站100似乎是合理的。由于在HS-SCCH上通過(guò)信令傳送 天線權(quán)重應(yīng)該比在副站處實(shí)現(xiàn)的任何天線驗(yàn)證方案都更可靠，因此這 些比特未被編碼并且可能具有高誤碼率的事實(shí)應(yīng)該比閉環(huán)模式1具有 更少的影響。
然而，與閉環(huán)模式1相比，某些改變是必須的。首先，由于天線 權(quán)重將在下行鏈路中在HS-SCCH上通過(guò)信令傳送，因此，在HS-DSCH 子幀的持續(xù)時(shí)間內(nèi)固定下行鏈路中的天線權(quán)重可能是有利的。這也將 有助于副站中的信道估計(jì)和解碼。
這意味著，每HS-DSCH TTI有3個(gè)上行鏈路DPCCH FBI比特可用 (或6個(gè)，這取決于DPCCH時(shí)隙格式)。
必須考慮這些FBI比特的確切用途，并且還必須考慮在節(jié)點(diǎn)B處 的相位矢量的計(jì)算。在閉環(huán)模式1中，采用取平均運(yùn)算來(lái)計(jì)算實(shí)際波 束成形權(quán)重矢量，以基于在兩個(gè)連續(xù)時(shí)隙中接收到的FBI消息而在節(jié) 點(diǎn)B處應(yīng)用。
對(duì)于使用FBI比特并且計(jì)算主波束相位矢量的確切方式存在多種 可能性。例如
l.保持FBI消息的定義完全如在閉環(huán)模式1下那樣，其中每時(shí)隙7t/2旋轉(zhuǎn)，并且要求節(jié)點(diǎn)B將主波束天線權(quán)重計(jì)算為2個(gè)時(shí)隙的平均。 節(jié)點(diǎn)B所使用的碼本將完全如在閉環(huán)模式1下那樣。由于HS-DSCH子 幀是3個(gè)時(shí)隙，因此這意味著每3個(gè)時(shí)隙中的1個(gè)時(shí)隙中的FBI比特 將沒(méi)有用處。因此，該比特可用于上行鏈路信令。例如，其可被用作 快速"等級(jí)指示符，，，以向節(jié)點(diǎn)B指示第二波束是否能夠支持第二碼 字。
2. 保持FBI消息的定義完全如在閉環(huán)模式1中那樣，其中每時(shí)隙 ;r/2旋轉(zhuǎn)，但要求節(jié)點(diǎn)B將主波束天線權(quán)重計(jì)算為3個(gè)時(shí)隙的平均。這 將具有使得節(jié)點(diǎn)B碼本的大小加倍并且將再多1比特添加到HS-SCCH 信令的效果。
實(shí)際上，在本發(fā)明的變形中，副站可以在多個(gè)天線權(quán)重的協(xié)助下 將用于建立主波束的復(fù)數(shù)權(quán)重通過(guò)信令傳送到主站。主站通過(guò)從該多 個(gè)權(quán)重推導(dǎo)出主波束(例如通過(guò)對(duì)復(fù)數(shù)權(quán)重取平均)來(lái)構(gòu)建主波束。
例如，主站能夠通過(guò)以下操作來(lái)計(jì)算主波束從3個(gè)天線權(quán)重導(dǎo) 出平均值，從而使得主站碼本的大小加倍，并且添加信令可用的一個(gè) 比特。
3. 保持FBI消息的定義完全如在閉環(huán)模式1中那樣，其中每時(shí)隙 7T/2旋轉(zhuǎn)，但讓節(jié)點(diǎn)B自由使用任何方法來(lái)計(jì)算主波束天線權(quán)重。用于 波束成形的權(quán)重的碼本可以與用于閉環(huán)模式1的當(dāng)前碼本相同，或通 過(guò)附加條目而被擴(kuò)展，或者是不同的碼本。這可能與某些節(jié)點(diǎn)B架構(gòu) 不兼容。
4. 重新定義FBI比特的用途，并且使用每子幀3個(gè)可用比特上的 重復(fù)。這將使得每時(shí)隙所需的FBI比特?cái)?shù)量最小化，并且從時(shí)間分集 獲取最大的益處。然而，UE的CPICH相位測(cè)量與HS-DSCH上的天線權(quán) 重的應(yīng)用之間的時(shí)間延遲將增加。此外，在每個(gè)HS-DSCH子幀之間將 波束旋轉(zhuǎn)限制為士;r/2將不太可能滿足信道條件。
5. 重新定義FBI比特的用途，并且使用簡(jiǎn)單碼，以允許UE請(qǐng)求4 個(gè)可能的相位矢量中的任何一個(gè)。例如，這些矢量將被編碼為000、 011、 110、 101，其中每個(gè)碼字之間為2比特的距離。這克服了對(duì)于選項(xiàng)4 的士7i/2旋轉(zhuǎn)的限制，但仍具有比選項(xiàng)1或2更高的時(shí)間延遲的缺點(diǎn)。
在圖2的時(shí)序圖中示出了這種情況。
用于計(jì)算FBI反饋比特的準(zhǔn)則應(yīng)該允許使得接收到的SIR而不是"接收到的功率"最大化的可能性，如在用于閉環(huán)模式1的TS25.214 中當(dāng)前規(guī)定的那樣。
在HS-DSCH子幀的持續(xù)時(shí)間內(nèi)固定下行鏈路中的天線權(quán)重。
在節(jié)點(diǎn)B取平均的FBI比特的基本定義以及碼本可以被保持如在 閉環(huán)模式1中那樣，并且冗余的第三FBI字段被用作快速等級(jí)指示符。
在說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，要素之前的詞語(yǔ)"一"或"一個(gè)，，并 不排除多個(gè)這樣的要素的存在。進(jìn)一步地，詞語(yǔ)"包括"并不排除除 了所列出的要素或步驟之外的其它要素或步驟的存在。
通過(guò)閱讀本公開，其它修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。
它特征，并且可以使用所述其它特征而不是已經(jīng)在此描述的特征或除 了已經(jīng)在此描述的特征之外使用所述其它特征。
權(quán)利要求
1. 一種用于在多個(gè)傳輸波束上將多個(gè)數(shù)據(jù)流從主站發(fā)送到副站的方法，所述方法包括在所述副站處測(cè)量與每個(gè)傳輸波束對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量，并且以第一速率在第一指示符中將表示波束的質(zhì)量的CQI報(bào)告通過(guò)信令傳送到所述主站，并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通過(guò)信令傳送能夠在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流數(shù)量；在所述主站處基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù)流。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二指示符指示所述多個(gè)傳輸波 束中的哪些傳輸波束能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)流。
3. 前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求的方法，其中使用正交的權(quán)重 矢量發(fā)送所述傳輸波束。
4. 前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求的方法，進(jìn)一步包括在所迷 主站處接收第一傳輸波束的特性，并且根據(jù)所述第一傳輸波束的特性 計(jì)算其它傳輸波束的特性。
5. 權(quán)利要求4的方法，其中接收所述第一傳輸波束的特性的步驟 包括接收兩個(gè)相應(yīng)的時(shí)隙中所包括的兩個(gè)天線權(quán)重指示符，并且其 中所述第二指示符在第三時(shí)隙中被編碼。
6. 前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求的方法，其中所述第一速率等 于零。
7. —種用于在多個(gè)傳輸波束上將多個(gè)數(shù)據(jù)流從主站發(fā)送到副站的 方法，所述方法包括在所述副站處測(cè)量與每個(gè)傳輸波束對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量，并且將多個(gè) 天線權(quán)重通過(guò)信令傳送到所述主站；在所述主站處基于所述多個(gè)天線權(quán)重至少計(jì)算第一傳輸波束，以及在包括所述第一傳輸波束的傳輸波束上發(fā)送數(shù)據(jù)流。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中所述第一傳輸波束的計(jì)算包括根據(jù) 所述多個(gè)天線權(quán)重導(dǎo)出平均值。
9. 一種主站，其包括用于在多個(gè)傳輸波束上將多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送 到副站的裝置；用于接收以第一速率周期性發(fā)送的第一指示符以及以 大于所述第一速率的第二速率周期性發(fā)送的第二指示符的裝置，所述 第一指示符包括表示波束的質(zhì)量的CQI報(bào)告，所述第二指示符表示能 夠在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量；并且其中用于發(fā)送數(shù)據(jù)流 的裝置被布置為使得基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù) 流。
10. —種副站，其包括用于在多個(gè)傳輸波束上從主站接收多個(gè)數(shù) 據(jù)流的裝置；用于測(cè)量與每個(gè)傳輸波束對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量的裝置；以及 用于以第一速率在第一指示符中將表示波束的質(zhì)量的CQI報(bào)告通過(guò)信 令傳送到所述主站、并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示 符中通過(guò)信令傳送能夠在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量的裝 置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在多個(gè)傳輸波束上將多個(gè)數(shù)據(jù)流從主站發(fā)送到副站的方法，所述方法包括在所述副站處測(cè)量與每個(gè)傳輸波束對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量，并且以第一速率在第一指示符中將表示波束的質(zhì)量的CQI報(bào)告通過(guò)信令傳送到所述主站，并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通過(guò)信令傳送可以在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量；在所述主站處基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù)流。
文檔編號(hào)H04B17/00GK101507142SQ200780031288
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者M·P·J·巴克, T·J·莫爾斯利 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司