專利名稱：用于報告發送器和接收器之間的傳輸信道質量的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于報告發送器和接收器之間傳輸信道質量的方法。特別地，本發明可被應用于支持HSDPA的移動電信系統。
背景技術：
最近在3GPP論壇的框架內已經提出了使用高速下行鏈路分組接入(HSDPA)來增強通用移動電信系統(UMTS)。這一新功能性的目的在于通過一個被稱為高速下行鏈路共享信道HS-DSCH的新傳輸信道來使能對分組業務的快速接入。HS-DSCH被映射到的物理信道也被稱為HS-PDSCH(高速物理下行鏈路共享信道)，用戶可以在時域或者編碼域共享該信道。根據用戶的需要，用戶被分配了HS-DSCH中的一個或多個信道化碼(或擴展碼)。而且，希望通過使用自適應調制和編碼(AMC)方案，使得該HS-DSCH信道支持混合ARQ并且能夠容納不同編碼率以及信道條件。
圖1示意性表示了在HSDPA接入中所涉及的信道。基本上配有15個HS-PDSCH信道，用于從基站(節點B)到不同用戶裝置(UE)的數據傳送；4個被稱為HS-SCCH(高速共享控制信道)的信道，攜帶相關的下行鏈路信令；以及1個被稱為HS-DPPCH(高速專用物理控制信道)的上行鏈路信道，能夠攜帶到基站的反饋信息。不同UE的數據子幀能夠在HS-PDSCH信道上被碼分復用或者時分復用。更具體地，在一個給定的TTI(傳輸時間間隔)內，HS-PDSCH信道能夠同時容納1個用戶到15個用戶。有關HSDPA中的共享信道的一個更加詳盡的描述可以在3GPP規范TR 25.858 v.5.0.0得到(可在網址www.3gpp.org獲得)，該規范被在此引入以作參考。
圖2表示了通過HSDPA接入而從基站接收數據的過程。上面提到的編號為0到3的HS-SCCH信道在圖中上面的部分表示，而編號為0到14的HS-PDSCH信道以及HS-DPCCH信道被表示在下面。所有的信道都經受一個到所謂的TTI(時間傳輸間隔)的同等的時間分割，每個TTI對應UMTS-FDD(UMTS頻分雙工)中的3個時隙。另一方面，一個無線電幀被分成5個子幀，一個子幀在一個TTI期間被傳送。由HS-SCCH信道所攜帶的子幀被稱為信令子幀而由HS-PDSCH信道攜帶的子幀被稱為數據子幀。例如附圖標記210到260表示信令子幀而211到261表示數據子幀。
UE監控HS-SCCH信道并且使用它的UE ID(UE標識符)來檢查信令子幀是否被指定給該用戶。如果是，UE就根據信令子幀的內容來確定攜帶該預定到該用戶的數據子幀的HS-PDSCH信道(從信道HS-PDSCH#0到HS-PDSCH#14中)。例如，信令子幀220指示了HS-PDSCH#1攜帶發往所討論的用戶的數據子幀221。
UE檢查包含在數據子幀中的用戶數據是否有錯。如果沒有錯誤，就通過HS-DPCCH傳送確認指示ACK到基站，否則以同樣的方式發回否定確認NACK，然后基站在稍后的時間重新傳送該用戶數據。
為了使基站能夠讓編碼率和/或調制類型/階適應傳輸條件，每個UE定期報告對于表示傳輸信道質量的參數的測量，標記信道質量指示為CQI，此后將稱作為CQI信息。例如，如果傳輸質量很差，那么基站可以提高傳輸功率、選擇一個比較低的編碼率和/或比較低的調制階，而相反，如果傳輸質量很好，那么基站可以選擇比較高的編碼率和/或比較高的調制階。實際上，CQI信息被編碼為二進制字并且通過HS-PDSCH信道被發送到基站。
圖3示意性地表示HS-DPCCH信道的幀結構。這種幀具有總的持續時間Tf＝10ms并且被分成5個TTI，如TTI 310到350，每個TTI包含3個時隙(持續時間為Ts)。一個子幀在一個TTI中被攜帶并且可以包含ACK/NACK信息和/或CQI信息。應當注意ACK/NACK信息和CQI信息被相互獨立地傳送，并且子幀中可以包含這兩種信息、都不包含、或者只包含二者之一。更精確地，當CQI信息以排定的、周期性分布的傳輸時間傳送時，每次UE從基站通過HSPDA接入來接收數據子幀，ACK/NACK信息都被傳送，關于傳輸時間的確定在3GPP規范TS 25.214V.5.1.0，第七段(可由網址www.3gpp.org獲得)中有詳細介紹。分開兩個連續的報告時間的報告周期Tr被通過更高的協議層用信號通知給UE并且該報告周期可以取不同的值，該值被表示成子幀的數目，即1、5、10、20、40或者80個子幀。
圖4示意性地表示了報告CQI信息的時序圖。UE在時刻t0，t1，t2等估算傳輸信道的質量，并且在以規則的間隔Tr分布的時刻t’0，t’1，t’2把這些估算值作為CQI信息報告。CQI被典型地從接收到的導頻符號中測量，該導頻符號是由基站通過主CPICH(公共導頻信道)傳送或者當使用波束成形時是通過次CPICH傳送的。導頻符號的傳送如圖4中的虛線箭頭410、420、430所示。在已經估算信道質量以后，UE在下一個排定的報告時刻傳送相應的CQI信息。圖4中的箭頭411、421、431指示了CQI信息在HS-DPCCH信道上的傳輸。
CQI的周期性傳輸允許基站去跟蹤傳輸信道質量的變化并且據此而調整該傳輸參數(即傳輸功率、編碼率或調制階)。然而，傳輸信道的質量也許變化很快，尤其是當UE正在高速移動時或者當發生角落效應時。如果在兩個排定的CQI報告時間之間質量下降，基站將不能修正傳輸參數來應付該惡劣的傳輸條件，并且因此也會使分組差錯率提高。為了緩和這種效應，一種可能的措施將是采用一個較短的報告周期，然而其代價是由于更頻繁地傳送CQI信息，在上行鏈路上的干擾電平會有顯著的增加。反之，當兩個排定的CQI報告時間之間的傳輸信道的質量改善時也會有類似情況發生在這種情況下，基站在接收下一個報告以前不能從已改善的傳輸條件中受益。
發明內容
本發明的首要目的因而是使得基站能夠跟蹤傳輸信道質量的快速變化而不會過度地增加干擾電平。
本發明的第二個目的是使得基站能夠應付在兩個排定的信道質量信息報告時間之間發生的傳輸信道質量的惡化。
本發明的附加目的是使得基站能夠從在兩個排定的信道質量信息報告時間之間發生的傳輸信道質量的改善中受益。
本發明通過附屬的權利要求1中所敘述的方法被加以定義。
在從屬權利要求中定義了本發明有益的實施例。
具體實施例方式
結合附圖閱讀以下的說明，將更加清楚上述本發明的特征以及其它特征，附圖包括圖1示意性地表示了HSDPA接入的結構；圖2示意性地表示了用戶裝置為了接收來自多個下行鏈路共享信道的數據而執行的處理；圖3示意性地表示了HS-DPCCH信道的幀結構；圖4示意性地表示了報告信道質量信息的公知過程；
圖5示意性地表示了依照本發明的第一實施例報告信道質量信息的過程；圖6示意性地表示了依照本發明的第二實施例報告信道質量信息的過程。
我們在此仍引用一個電信系統，其中發送器(節點B)通過傳輸信道傳送數據子幀，而接收器(UE)在發現接收的子幀有錯誤時，發送否定確認信息(NACK)回該發送器，而當發現接收的子幀沒有錯誤時，則發送確認信息(ACK)。例如，所討論的電信系統可以是UMTS電信系統，其中的移動終端配有HSDPA接入。下面同樣假設，接收器在預定的排定時間向發送器報告信息表示它已估算的傳輸信道質量。典型地，接收器也能夠從接收到的、由發送器所發送的導頻符號(或者已知序列)來估算傳輸信道的質量。圖5中表示了一個依照本發明第一實施例的報告過程的時序圖的例子。接收器估算傳輸信道質量的時刻被標記為t0，t1而將這些估算報告到基站的排定的時刻被標記為t’0，t’1。例如，該排定的時刻在時間上被以周期性Tr來規則地分布。在圖5中用虛線箭頭510和530表示了導頻符號的傳送而用普通箭頭511和531表示了CQI報告的傳送。
現在假設在排定時間的報告時刻t’0后傳輸信道的質量降低。基站將保持不知道傳輸條件的惡化的狀態，直到時刻t’1。而且，如果傳輸信道的質量下降并隨后在t’1時刻之前恢復其初始值，例如當CQI由于高的衰落速率而經歷循環降低時，這些變化將會全部被基站忽略。
依照本發明的第一實施例，當否定確認信息(NACK)要被發送時，接收器向發送器報告一條表示傳輸信道質量的信息。在這種情況下，CQI信息可以和否定確認信息一起在圖3所示的相同子幀中發送。在接收到的數據子幀中檢測到錯誤(并且因此隨后傳送NACK)實際上是確定該傳輸條件已經惡化的線索。該狀況已在圖5中示出，其中在時刻t接收器檢測到數據子幀中的錯誤并且隨后在時刻t’發送否定確認信息。載有附圖標記520的粗線和虛線箭頭分別表示數據子幀的傳輸和導頻符號(或已知序列)的傳送，而普通箭頭521表示NACK連同CQI信息的傳輸。應當注意的是信道質量的估算本身可以由檢測到出錯子幀而被觸發，或者替換地，該信道質量可以被系統地估算，如此獲得的CQI信息只有在子幀被發現出錯時，才會在兩種情況下都被發送。
根據第一種變體，如果傳輸信道質量的變化低于預定的門限值δ，則CQI信息不和否定確認信息一起傳送。這一措施避免了當質量保持在一個比較低的水平時系統性地發送CQI信息，因此阻止了在上行鏈路上干擾電平的增加。
根據第二種變體，只在預定的最小數目的連續NACK已被發送后才發送CQI信息，因而避免了考慮假的質量下降。
本發明的附屬優點還在于使用了比較長的報告周期Tr。實際上由于傳輸條件的惡化被毫不延遲地報告給發送器，因此高的報告速率是不需要的，并且因此上行鏈路上的干擾電平可以被保持在一個比較低的水平上。
圖6表示了按照本發明第二實施例的報告過程的時間圖。這里仍用虛線箭頭例如610、630、650表示導頻符號的傳輸，用細箭頭例如620、640表示數據的傳輸以及用普通箭頭例如611、621、631、641、651表示反饋信息的傳輸。
按照此實施方案，除了類似第一實施方案中在排定的時間t’0，t’1，t’2等以及在例如時間t’的發送NACK的時間處系統地報告一個CQI信息外，也在傳輸信道的質量提高至少一個預定的門限值(Δ)時報告一個CQI信息。更精確地，如果在一個確認信息被發送回發送器的時間(例如時間t)處最近一次(這里是在時間t”)估算的傳輸信道質量已經高出最近一次報告的質量(也就是在時間t”估算的質量)多于Δ，則該CQI的新值與該ACK信息一起傳送，優選地是在如圖3所示的同一子幀中。
按照一種變體，該CQI信息僅在該質量改善已經在預定的最小數目的接連ACK上觀察到之后才發送，因此避免了考慮假的質量提高。
本發明使得基站能夠跟蹤傳輸信道質量的快速變化。如果報告的質量改善了，則基站可以選取更高的調制階、更高的信道編碼率或者更低的傳輸功率。反之，如果報告的質量惡化，則基站為了維持服務質量(QoS)，可以選擇更低的調制率、更低的信道編碼率或更高的傳輸功率。特別地，基站可以根據報告的CQI信息來選擇AMC方案。
權利要求
1.用于報告在發送器和接收器之間的傳輸信道質量的方法，所述發送器在所述的傳輸信道上發送數據幀并且所述接收器在接收的數據幀被檢測為錯誤時發送否定確認信息(NACK)回所述的發送器，所述接收器在排定的報告時刻發送一個表示在該報告時刻的傳輸信道質量的信息(CQI)到所述發送器，其特征在于，當所述接收器發送一個否定確認信息回到所述發送器時，它附加發送一個表示在發送否定確認信息時的傳輸信道質量的信息。
2.依照權利要求1的方法，其特征在于，當所述接收器發送否定確認信息回所述發送器時，如果傳輸信道質量已經比最近一次報告的傳輸信道質量惡化至少一個預定量(δ)，則它只發送表示傳輸信道質量的所述信息。
3.依照權利要求1的方法，其特征在于，當接收器發送一個否定確認信息回所述發送器時，如果所述接收器已經以預定數目的連續次數發送否定確認信息，則它只發送表示傳輸信道質量的所述信息。
4.依照前述任一權利要求的方法，其特征在于，當一個接收的數據幀被檢測為沒有錯誤時，接收器把一個確認信息(ACK)發送回所述發送器，并且如果在所述確認被發送時，傳輸信道質量已經比最近一次報告的傳輸信道質量提高至少一個預定量(Δ)，則它附帶地發送一個表示在確認信息被發送時的信息信道質量的信息。
5.依照前述任一權利要求的方法，其特征在于，所述發送器被包含在一個基站中，并且所述接收器被包含在一個配有HSDPA接入的電信系統的移動終端中。
全文摘要
本發明涉及一種用于報告在發送器和接收器之間的傳輸信道質量的方法，所述發送器在所述的傳輸信道上發送數據幀并且所述接收器在接收的數據幀被檢測為錯誤時發送否定確認信息(NACK)回所述的發送器，并且所述接收器在排定的報告時刻發送一個表示在該報告時刻的傳輸信道質量的信息到所述發送器。當接收器發送一個否定確認信息回所述發送器時，它附帶發送一個表示在否定確認信息被發送時的傳輸信道質量的信息。
文檔編號H04L1/00GK1481175SQ0312750
公開日2004年3月10日 申請日期2003年8月5日 優先權日2002年8月6日
發明者N·福奎, N 福奎 申請人:三菱電機株式會社