開銷信道質量量度在峰窩網絡中的應用的制作方法

專利名稱：開銷信道質量量度在峰窩網絡中的應用的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線通信系統，尤其涉及基帶信號處理和資源管理。
背景技術：
本節旨在為讀者介紹現有技術中的不同方面，這些內容與下文中描述和要求保護的本發明的不同方面是關聯的。相信本論述有助于為讀者提供背景信息，以便幫助讀者更好地了解本發明的不同方面。相應地，應該了解的是，在這里應該基于這種理解來閱讀這些論述，而不應該將其視為是接納現有技術。
在與支持高速數據傳輸相關聯的第三代或“3G”標準中，其中提供了開銷信道來傳送控制和質量信息。這些質量和控制信息包括鏈路質量指示、解碼知識以及速率控制命令。特別地，在CDMA200標準的修訂版C/D中使用反向鏈路(EL)開銷信道來支持高速的前向鏈路分組數據信道(F-PDCH)，其中所述反向鏈路開銷信道即為反向信道質量指示信道(R-CQICH)，并且所述標準在此引入作為參考。
在提供高速數據服務時，無線單元連續地向基站發射信道質量指示符(CQI)報告。CQI報告是在無線單元上前向鏈路(FL)導頻能量的測量結果。CQI報告經過每一功率控制組(PCG)就被更新，其中PCG是大小為1.25ms的時間間隔。CQI幀包含16個PCG時隙，并且CGI幀的持續時間是20ms。
此外，3GPP2標準提供了用于CQICH的不同結構，并且在基站和無線單元中可以對這些結構進行調整。在第三代合作伙伴項目2(3GPP2)標準中允許兩種類型的CQI報告，即完全報告(full report)和差別報告(differential report)。完全報告是4比特的CQI碼字，它表示的是當前PCG期間的導頻信號采樣。差別報告則是1比特的指示值，它表示的是在當前CQI與先前CQI之間發生的變化。與作為1比特指示符的差別報告相比，完全報告所使用的信號功率更大。相應的，在3GPP2標準中規定R-CQICH可以被配置為在完全模式和/或差別模式中工作。在完全模式中，CQI幀內的所有PCG時隙都傳送完全報告。但在差別模式，完全報告在CQI幀的開端處產生，其后跟隨差別(differential)比特。同樣，可以為R-CQICH設定重復因數，以便對完全報告在完全模式和差別模式中的重傳次數進行調整，其中舉例來說，所述次數可以是1、2或4。在差別模式中CQI幀的開端處，應用的完全報告的數量是由重復因數決定的。同樣，可以調整切換時隙數量，以提供小區切換指示圖案。這樣一來，系統或CQI信道配置中的每一種配置都可能影響提供CQI信號以及提供改善信號質量的不同調整所要消耗的功率。
舉例來說，如圖10和11所示，提供示范性圖示，描述CQI信號功率與不同PCG之間的對比關系。在圖10中，可以由附圖標記160標引的完全報告圖示描述了用于不同PCG 162a～162v上每一完全報告Fa～Fg的CQI信號功率。在圖示160中，用于R-CQICH的系統配置可以包括將模式設定為完全模式以及將重復因數設定為2。相應地，對于PCG 162a和162b，為每一PCG發布相同的完全報告Fa。如圖11所示，為了減小分配給R-CQICH的功率，可以對系統結構進行調整，以使模式處于差別模式，并且將重復因數調整為1。在圖11中，可以由附圖標記166標引的差別報告圖示描述的是PCG168a～168v上完全報告Fi以及每一差別報告Da～Do的CQI信號功率。在這個圖示166中，用于R-CQICH的系統配置可以包括將模式設定為差別模式以及將重復因數設定為1。相應地，在第一PCG168a中，可以在所指示的CQI信號功率電平170上提供完全報告Fi，同時可以在所指示的CQI信號功率電平172上提供后續的PCG 168b～168p中的差別報告Da～Do。這樣一來，系統配置影響CQI信號功率。
同樣，在圖12和13中，切換時隙的示范性圖示描述了CQI信號功率與PCG之間的對比關系。在圖12中，可以由附圖標記174標引的完全切換報告描述了用于每一PCG 176a～176v的每一完全報告F1～F12的CQI信號功率。在圖示174中，用于R-CQICH的系統配置可以設定為完全模式，切換時隙數目可以設定為4。相應地，在PCG176a～176l上提供完全報告F1～F12，對于PCG176m～176p，可以分配切換時隙S1-S4，以傳送小區切換指示圖案。如圖13所示，如果重復因數增大到2，那么可以增加用于重復切換時隙信息的切換時隙數目，同時可以將模式設定成差別模式，以減小CQI信號功率。在圖13中，可以由附圖標記180標引的差別切換報告圖示描述了用于每一完全報告F13、差別報告D1～D6以及切換時隙S5～S7的CQI信號功率。相應地，在將重復因數設定為2的情況下，切換時隙S5～S7可以使用PCG182i～182p。在模式被設置為差別模式的情況下，在提供差別報告D1～D6時，可以在PCG182c～182h期間保存CQI信號功率。這樣一來，系統配置影響CQI信號功率。
然而，3GPP2標準并未提出如何根據不同的系統部署方案來確定優化的CQI結構。特別地，3GPP2標準并未提供一種用于確定如何根據不同的系統部署方案來動態調整CQI系統或CQI信道配置的機制。

發明內容
本發明的實施例可以涉及在基站上設計有效方法，其中所述基站保持與無線單元傳遞的信號的質量。這里所描述的特定的示范性實施例涉及的是碼分多址(CDMA)。但是本領域普通技術人員將會了解，本發明的實施例可以涉及其他類型的通信系統，例如通用移動電信系統(UMTS)。在這里通過實例而對信道質量指示符(CQI)在使用3GPP2標準的CDMA系統中的應用進行了簡要描述。
一般來說，在支持數據服務的無線系統中，數據和控制信道傳送的是突發類型的業務量。這些信道并不適合用于追蹤系統使用的鏈路質量，因為對這種追蹤而言，較為理想的是連續地監視信道狀態。然而如上所述，可以使用連續的開銷信道，以及時和恒定地提供鏈路質量信息。這樣一來，針對連續開銷信道所進行的監視用于質量保護和資源分配，從而確保服務質量并且提高系統容量。
如上所述，在CDMA200標準的修訂版C/D中，使用R-CQICH之類的開銷信道來支持前向鏈路分組數據信道(F-PDCH)。只要無線單元請求FL高速率數據服務，那么R-CQICH將持續工作，并且所述R-CQICH傳送用于前向鏈路高速率分組數據調度和小區切換的信息。這樣則可以使用所述R-CQICH來為系統應用提供FL質量量度，其中所述系統應用可以是功率控制、小區切換、調度以及R-CQICH自身的質量控制。
由于R-CQICH傳送用于調度和小區切換的信息，因此R-CQICH的質量可能影響總的系統吞吐量以及小區切換性能。相應地，可以將增大的傳輸功率分配給R-CQICH，以保持該信道的質量。然而，由于R-CQICH是連續信道，因此，根據R-CQICH的報告模式，它可能耗費可與其他反向鏈路信道相比乃至高于其他反向鏈路信道的功率。相應地，減少R-CQICH所耗費的功率，以提高總的系統容量，這種處理可以是非常有利的。
為了測量系統性能，可以使用消除量度(erasure)作為幀的質量指示。也就是說，每一幀上的消除量度數量可用于監視R-CQICH的質量。消除量度的生成處理包括執行硬判決，這導致一定程度的信息丟失。為完全模式提供這些消除量度，但不為差別模式提供。然而，在完全和差別模式中使用R-CQICH，并且其中使用差別模式來減小功率損耗。這樣一來，如果幀的質量指示是以來自完全報告的消除量度的數量為基礎的，那么在差別模式中的幀中不能獲取足夠的消除量度信息。相應地，既為完全報告又為差別報告產生基于幀的CQI信道質量量度可以是有利的。此外，對完全和差別報告來說，軟判決量度要比消除量度數量更為理想，以提供關于R-CQICH質量的改良信息。
此外，可以使用對于完全報告和差別報告一致的幀質量量度來產生長期CQI幀質量量度，該量度可以稱為長期質量量度。所述長期質量量度是通過對多個幀上的、基于幀的質量量度進行過濾而產生的。
相應地，根據本技術方法，可以為完全和差別模式提供量度，以保持R-CQICH的質量。這些量度可用于動態調整系統或CQI信道配置以及功率設定。換句話說，可以根據量度所指示的不同系統方案以及信道狀態來調整信道配置，諸如差別和完全模式間的切換、重復因數的調整、和/或切換時隙數量的調整。此外，基于CQI的可靠性，可以使用幀質量量度來確定繼續還是停止調度F-FDCH上的高速數據傳輸。同樣，根據短期CQI幀質量量度，可以對外環功控(OLPC)進行調整，以調整CQI傳輸功率。經過更新的CQI信道或系統配置可能影響基站和無線單元。也就是說，系統配置既可以在本地應用于基站，也可以借助信令傳送到無線單元。
依照本發明的一個方面，提供了一種用于在基站中管理無線信號路徑質量的機制。其中舉例來說，基站被配置成將接收到的信號解碼成解碼后的信號。并且基站可以從這些解碼后的信號中產生與用于所發射信號的信道質量指示符(CQI)相關聯的質量量度。然后，基站將質量量度與幀質量設定或閾值進行比較，以根據比較來確定是否調整一項或多項系統配置。


通過參考附圖并且閱讀下文中的詳細說明，可以清楚了解本發明的各種優點，其中圖1描述的是具有基站和無線單元的無線通信系統的示范性實施例；圖2～7描述的是依照本技術方法的各個方面而在圖1基站的示范性實施例中應用CQI幀質量量度的圖示；圖8是描述圖1基站中的示范性CQI組件的功能框圖；圖9是描述差別比特三態判決量度的示范性圖表，其中所述三態判決量度與圖8的示范性CQI組件所使用的CQI清除閾值相關聯；以及圖10～13是描述基站和無線單元中示范性系統配置的圖示。
具體實施例方式
在下文中將對本發明的一個或多個具體實施例進行描述。為了簡明描述這些實施例，在本說明書并未對實際實施方式的所有特征進行描述。應該了解的是，與任何工程或設計項目一樣，在開發任何實際實施方式的過程中都會做出很多特定于實施方式的判決，以實現開發人員的具體目標，其中包括與涉及系統和業務的約束條件相符合，并且所述約束條件會隨著實施方式的不同而改變。此外還應該了解，雖然開發工作有可能非常復雜和費時，但對受益于本公開的本領域技術人員而言，這種開發工作只是一個例行的設計、生產和制造任務。
這里公開的技術可以提供一種用于對基站與無線單元之間的信號路徑質量進行監視的改進方法。特別地，這里所公開的技術涉及信道質量指示符(CQI)，以及根據與CQI質量相關聯的量度來對系統配置進行動態調整。依照本技術方法，基站可以包括CQI恢復/解碼單元、CQI量度生成單元以及判決單元，其中所述單元被用于處理幀質量量度，以確定是否動態調整各種系統配置。特別地，CQI組件可以產生軟判決量度，例如短期質量量度和長期質量量度，并且所述軟判決量度用于改變無線單元與基站之間通信的信道的系統配置。軟判決量度序列可以用于CQI完全報告和CQI差別報告，該序列表示CQI質量，而這些序列的積聚則反映了長期的CQI性能。CQI幀質量軟判決量度可用于追蹤R-OLPC的CQI性能，而長期質量量度可用于修改重復因數，以及分配小區切換時隙。因此，所提議的技術提供一種用于改進無線系統性能的方法和設備。
現在轉到附圖，并且首先參考圖1，描述了用附圖標記10來進行概括性標引的示范性無線通信系統，該系統包含基站和無線單元。在圖1的示范性實施例中，基站12包括各種組件，例如CQI恢復/解碼單元30以及CQI量度生成單元32，以為判決單元34提供CQI量度。如下所述，依據這些量度，判決單元34可以將量度與不同設定和閾值進行比較，以調整系統配置。
在論述基站12中量度生成處理之前，有益的是先對無線通信系統10以及無線單元18進行論述。首先，在任何給定的蜂窩區域中，蜂窩網絡，諸如無線通信系統10，可以包括一個或多個基站12。例如，無線通信系統10可以是第三代合作伙伴項目2(3GPP2)CDMA20001x系統、1x演進數據和語音(EVDV)系統、1x演進數據優化(EVDO)系統、或通用移動電信系統(UMTS)。不同數據服務可以通過基站12而被提供到一個或多個無線單元，這些無線單元用無線單元18表示。此外，基站12一般經由無線電網絡控制器(RNC)25耦合到PSTN26。RNC 25可以對多個基站中的功能進行管理。
當在無線通信系統10內進行呼叫時，無線單元18與基站12進行通信。無線單元18與基站12之間的通信主要通過相應無線單元18與基站12的天線之間的介入空中接口上的RF通信進行。每一通信信號路徑20一般包含前向鏈路22以及反向鏈路24。前向信道或鏈路22是從基站12到無線單元18的信號路徑20的一部分。如果系統使用CDMA，那么前向鏈路22可以包括一個或多個編碼信道，這些信道緊接著(on top of)導頻信道被傳送到無線單元18。反向鏈路24是從無線單元18到基站12的信號路徑20的一部分。如果系統使用CDMA，那么反向鏈路24同樣可以包括一個或多個編碼信道。通過使用這些前向鏈路22以及反向部分24，基站12和無線單元18能夠相互進行通信。
對無線通信系統10，例如CDMA系統，可以支持的無線單元18的數量的實際限制是基于無線通信系統10中存在的干擾和噪聲量。特別地，當噪聲增大時，系統容量下降。由于無線單元18，諸如移動電話，在相同頻率上執行發射操作，因此，對來自無線單元18的單個信號進行解碼就包括從接收的信號中區分出該特定信號。換句話說，對預期信號來說，非預期信號即為噪聲。因此，在向無線通信系統10中添加更多無線單元18時，由于噪聲增大，因此，區分預期和非預期信號變得愈發困難。為無線單元18保持低的傳輸功率，就可以減小傳輸造成的干擾量。與此相反，每一無線單元18的傳輸功率必須保持在基站12能夠無誤差地解調/解碼信號的電平。換言之，可以管理無線單元18傳輸功率，以實現期望的信噪比(SNR)。
為了管理接收到的信號的質量，無線單元18可以包括CQI生成器19，所述CQI生成器19可以用于確定在前向鏈路22上從基站12接收的信號的CQI質量等級。通過計算無線單元18所接收的導頻信號的Ec/Nt信噪比(SNR)，以及將計算得到的值轉換成CQI質量等級，可以確定CQI質量等級。例如，CQI生成器19可以包括Hadamard編碼器、鑿孔器(puncturer)、調制器以及復用器、信號翻轉器(signalflipper)以及其他電話或類似設備。無線單元18可以通過R-CQICH在反向鏈路24上向基站12提供CQI。
基站12可以接收無線單元發射的信號，以處理CQI。特別地，基站12可以包含組件，諸如Rake接收機28、CQI恢復/解碼單元30、CQI量度生成單元32和/或判決單元34，以處理CQI信號。Rake接收機28可以解擴(despread)、解調關于接收到的基帶信號的CQI信息，并在解調的信號中將所述信息提供給CQI恢復/解碼單元30。
借助解調的信號，CQI恢復/解碼單元30和CQI量度生成單元32可以產生并提供與CQI以及R-CQICH質量有關的量度。特別地，CQI恢復/解碼單元30可以接收來自無線單元18的信號，并且通過生成和比較CQI解碼/判決量度來對解調的信號進行解碼。可以單獨稱為解碼量度或判決量度的CQI解碼/判決量度分別表示用于完全報告和差別報告的CQI質量等級。然后，解碼和判決量度被提供給CQI量度生成單元32。CQI量度生成單元32可以進一步處理這些量度和相關信號，從而為判決單元34提供量度。量度可以包括用于完全報告和差別報告的短期質量量度和長期質量量度。
判決單元34可以對照多種設定和閾值來分析接收到的量度，以確定是否調整各種系統配置。這些閾值可以包括切換時隙閾值、幀質量閾值、重復閾值和/或長期質量閾值。通過將量度與閾值進行比較，判決單元34可以確定何時調整系統配置，以應對CQI的變化。3GPP2標準中的系統配置可以包含若干種設定，例如完全和/或差別模式、重復因數、切換時隙數目、切換幀數目、外環功控(OLPC)設定和/或調度狀態。然后，確定經過調整的配置參數，新的設定可以通過FL信號信道發送到無線單元18，以更新無線單元18中的R-CQICH配置。此外，相同的配置還可以被發送到本地的CQI恢復/解碼單元30，以確保接收處理與無線單元18的傳輸相匹配。由此，判決單元34可以提供一種閉環方法，該方法動態更新基站12和無線單元18中的系統配置，從而提高整體系統性能。
根據上述CQI幀質量量度以及不同閾值，可以聲明反向鏈路24上的幀是低質量，其中所述閾值可以是幀質量閾值。聲稱低質量幀的處理可能產生CQI壞幀事件，這與FCH的循環冗余校驗(CRC)產生差錯事件的情況相類似。基站12中的功率控制機制可以使用CQI幀差錯事件，以通過外環和內環功控來調整無線單元18的傳輸功率。同樣，判決單元34可以使用CQI長期質量量度來追蹤CQICH性能，并且使用與量度相對的相關閾值來調整CQICH配置。圖2～7中每一個圖示都對依照本技術方法的方面而在圖1基站的示范性實施例中使用CQI幀質量量度的情況進行了描述，其中所述CQI幀質量量度可以是短期質量量度以及長期質量量度。相應地，結合圖1，可以最好地理解圖2～7中的每一個圖示。
圖2顯示的示范性圖示描述了用于完全模式中完全報告的CQI幀質量量度強度與圖1基站中使用的幀質量閾值之間的對比關系。可以由附圖標記70標引的CQI質量完全報告圖示描述了完全報告CQI_Q_Full的CQI幀質量量度與基站12從無線單元18接收的信號的SNR之間的對比關系。在圖示70中，CQI幀質量量度的強度可以用曲線72表示，而線條74、76、78可以表示不同的幀質量閾值。幀質量閾值74、76和78是根據用于來自無線單元18的完全報告CQI傳輸的重復因數來區分的。有益的是，與R-OLPC使用的消除量度數量相比，可以使用完全模式的CQI幀質量量度，以提供精確的質量信息。
在圖示70中，在不同的重復情況下，當CQI幀質量量度72低于幀質量閾值74、76和78中的一個時，產生CQI不良事件，例如“惡劣質量”事件。CQI不良事件可以由判決單元34產生。基于CQI不良事件，可以為不利的CQI性能而提升R-OLPC設定點。這樣一來，R-OLPC設定點的提升通過反向內環功控(R-ILPC)導致無線單元18的平均傳輸功率增大。
圖3顯示的示范性圖示描述了用于差別模式中差別報告的CQI幀質量量度強度與基站12所用差別報告的幀質量閾值之間的對比關系。可以由附圖標記80標引的CQI質量差別報告圖示描述了差別報告CQI_Q_Diff的CQI幀質量量度與基站12從無線單元18接收的信號的SNR之間的對比關系。在圖示80中，CQI幀質量量度的強度可以用曲線82表示，幀質量閾值則可以用線條84表示。由于重復因數并未影響差別報告，因此，與圖2的論述相似，使用單一的幀質量閾值84來確定可以何時調整系統配置。
圖4顯示的示范性圖示描述了完全模式中長期CQI幀質量量度強度與圖1基站中使用的重復閾值之間的對比關系。可以由附圖標記86標引的長期CQI質量完全報告圖示描述了用于完全報告CQI_LTQ_Full的長期CQI幀質量量度與基站12從無線單元18接收的信號的SNR之間的對比關系。在圖示86中，長期CQI幀質量量度的強度可以用曲線88表示，而線條92、94、96和98則可以表示不同重復閾值。這些不同重復閾值92、94、96和98是根據當前用于在與無線單元18進行通信時使用的重復因數來加以區分的。
在圖示86中，重復因數可以通過將閾值92、94、96、98與長期CQI幀質量量度88進行比較來確定。舉例來說，如果當前重復因數是“1”，并且長期CQI幀質量量度88的值可以小于重復閾值94，其中重復閾值94可以表示將重復因數從1增大至2的閾值。那么，由于CQI質量下降，因此重復因數可以增大，這導致重復因數從1增至2。同樣，如果當前重復因數是“2”，并且長期CQI幀質量量度88可以大于重復閾值92，其中重復閾值92表示用于將重復因數從2減小到1的閾值。那么，由于CQI質量提升，因此重復因數可以從2減小到1。由此，長期CQI幀質量量度可以與閾值92、94、96、98結合使用，以調整重復因數。
此外，長期CQI幀質量量度88可以與閾值90、100結合使用，以調整信道上可能出現的極端狀況。例如，當信道狀態良好并且R-CQICH的當前操作模式是完全模式時，長期CQI幀質量量度88可以超過閾值90，這表明可以將CQI報告切換到差別模式，而不是在完全模式中。如上所述，切換到差別模式就降低了CQI報告的功耗。同樣，當信道狀態惡劣時，長期CQI幀質量量度88可以低于閾值100，這表明CQI報告的質量非常惡劣。在低于閾值100的情況下，由于CQI報告不可靠，因此可能不允許高速率數據調度。同樣，長期CQI幀質量量度88可以與閾值90、100結合使用，以提高CQI報告的效能。
圖5顯示的示范性圖示描述了差別模式中長期CQI幀質量量度強度與圖1基站所用重復閾值之間的對比關系。在差別模式中，初始的完全報告量度可用于確定差別模式完全報告重復因數。可以由附圖標記102表示的長期CQI質量差別(模式)完全報告圖示描述了初始完全報告的長期CQI幀質量量度CQI_LTQ_Difffull與基站12從無線單元18接收的信號的SNR之間的對比關系。在圖示102中，長期CQI幀質量量度的強度可以用曲線104表示，而線條106、108、110和112可以表示不同的重復閾值。這些不同的重復閾值106、108、110和112是依照在與無線單元18進行通信時使用的重復因數來加以區分的。與圖4中圖示86的論述相似，通過比較閾值106、108、110和112與長期CQI幀質量量度104，可以確定重復因數。
相應地，長期CQI幀質量量度與閾值106、108、110和112的操作與圖示86類似。舉例來說，如果當前重復因數是“1”，那么長期CQI幀質量量度104的值可小于重復閾值108，重復閾值108表示將重復因數從1增大到2的閾值。這樣一來，重復因數從1遞增到2。因此，長期CQI幀質量量度104可以與閾值106、108、110、112結合使用，以調整差別模式中的重復因數。
圖6顯示的示范性圖示描述了完全模式中長期CQI幀質量量度強度與圖1基站所用切換時隙閾值之間的對比關系。可以由附圖標記114表示的長期CQI質量完全報告切換圖示描述了用于完全報告的長期CQI幀質量量度CQI_LTQ_FullSwitch與基站12從無線單元18接收的信號的SNR之間的對比關系。在圖示114中，長期CQI幀質量量度的強度可以用曲線116表示，而線條120和122可以表示不同的切換時隙閾值。切換時隙閾值120和122是根據為無線單元18的反向鏈路24所提供的小區切換時隙來進行區分的。有益的是，完全模式的長期CQI幀質量量度可以用于調整分配給無線單元18的切換時隙。
在圖示114中，通過比較切換時隙閾值120、122與長期CQI幀質量量度116而確定被分配小區切換時隙。例如，對無線單元18，切換時隙數目的當前系統配置或參數是“2”。如果長期CQI幀質量量度116的值小于切換時隙閾值120，切換時隙閾值120可以表示將被分配切換時隙數目從2增大到4的閾值。由于CQI質量下降，因此切換時隙數目從2增大到4。當長期CQI幀質量量度116大于閾值120或122時，可能希望不減少切換時隙數目以簡化，并且保持服務質量。因此，長期CQI幀質量量度可以與閾值120、122結合使用，以調整切換時隙。
與上述完全模式相似，如圖7所示，差別報告的長期質量量度可用于確定差別模式中切換時隙數目。圖7顯示的示范性圖示描述了差別模式中長期CQI幀質量量度強度與圖1基站所用切換時隙閾值之間的對比關系。可以由附圖標記124表示的長期CQI質量差別報告切換圖示描述了用于差別報告的長期CQI幀質量量度CQI_LTQ_DiffSwitch與基站12從無線單元18接收的信號的SNR之間的對比關系。在圖示124中，長期CQI幀質量量度的強度可以稱為長期質量量度，并且該量度可以用曲線126表示，而線條128、130可以表示用于確定切換時隙數目的不同閾值。差別切換時隙閾值128和130是根據分配給無線單元18的時隙數目而被區分的。與圖6中圖示114的論述相似，被分配切換時隙可以通過將閾值128、130與長期CQI幀質量量度124進行比較而確定。與完全模式相反，如果差別長期質量量度126低于閾值132，那么CQI報告模式可以從差別模式切換到完全模式，以確保CQI恢復和解碼性能。以下在圖8中更詳細地描述CQI單元36產生CQI量度的處理。
圖8顯示的是圖1基站中示范性CQI組件的功能框圖。在這個實施例中，Rake接收機28接收來自一個無線終端18的基帶信號BBS。CQI組件對在R-CQICH上接收的CQI進行評估，并且計算恰當的CQI幀質量量度。然后，判決單元34確定并優化配置和參數，以提高系統性能。判決單元34使用預定的閾值來保持CQICH的質量。
如上所述，Rake接收機28可以包括多個組件，以對從無線單元18接收的信號進行解調。例如，Rake接收機28可以包括解調/CQI符號恢復單元134以及信道估計單元140。解調/CQI符號恢復單元134可用于接收來自無線單元18的基帶信號(BBS)。而Rake接收機/CQI符號恢復單元134可用于解擴、解調和組合接收的信號BBS。
此外，也可以在Rake接收機28中使用信道估計單元140來評估基帶信號BSS的相移。相移消除處理可能在信號電平上引入某種偏離。因此，在信道估計單元140中計算補償因數，并且將其提供給CQI量度生成單元32。
如上所述，CQI組件可以包括CQI恢復/解碼單元30，該單元包含多個組件，以對解調/CQI符號恢復單元134提供的解調的信號中的信息進行處理。例如，CQI恢復/解碼單元30可以包括CQI完全報告解碼器136以及CQI差別比特判決單元138。CQI完全報告解碼器136可以使用解碼后的軟符號來執行進一步的解碼。CQI完全報告解碼器136可以將解調后的軟符號解碼成查找表中16個不同值中的一個。解碼量度是根據軟符號來計算的。解碼量度可以包括大約16個用于CQI碼字的估計值，這些估計值對應于16個相應解碼量度，然后，對這些解碼量度進行排序，以形成數值列表或數值表。與最大解碼量度相對應的CQI碼字是無線單元18發射的解碼后的碼字。最大解碼碼字被發送到CQI幀質量量度累加器142中。此外，CQI完全報告解碼器136可以通過信號FullCQI向其他組件，諸如調度器，提供完全報告，以調整前向鏈路22的功率。
同樣，CQI差別比特判決單元138還可以使用解調后的信號來對質量信息執行進一步處理，其中所述質量信息是用于CQI差別報告的解碼/CQI符號單元134提供的。由于差別報告是單個比特，因此比特可以通過對解調后的信號(軟符號)執行硬判決而被獲取。實際上，解調后的信號充當差別比特判決量度。如果將清除量度表示成用于差別報告的CQI質量量度，那么CQI差別比特判決單元138可以執行三態判決處理，在下文中參考圖9而對該處理進行描述。為了產生軟判決量度，CQI差別比特判決單元138可以向CQI量度生成單元32提供差別判決量度信號Diff_Decision_Metric，并且可以通過信號DiffCQI向調度器(未顯示)提供差別報告，以為前向鏈路22分配資源。
CQI量度生成單元32還可以包括多個組件，以從CQI恢復/解碼單元30提供的信號中產生量度。例如，CQI量度生成單元32可以包括CQI幀質量量度累加器142、第一除法器單元144、第二除法器單元146、長期過濾器單元148以及信道估計求和單元150。CQI幀質量量度累加器142可以累加來自CQI完全報告解碼器136的解碼量度信號Max_Decode以及來自CQI差別比特判決單元138的差別判決量度信號Diff_Decision_Metric。然后，這些信號可以被提供給第一除法器單元144以及第二除法器單元146。
第一和第二除法器單元144和146可以接收來自CQI幀質量量度累加器142以及求和單元150的信號。來自求和單元150的信號可以是信道估計比例因數，而CQI幀質量量度累加器142可以特定于差別或完全模式。舉例來說，第一除法器單元144可以接收與完全模式的CQI幀質量量度有關的信號，而第二除法器單元146可以接收與差別模式的CQI幀質量量度有關的信號。無論來源是什么，第一和第二除法器單元144和146都將來自每一單元的所得到的信號提供給長期過濾器148以及判決單元34。特別地，第一除法器單元144為判決單元34提供信號CQI_Quality_Full，而第二除法器單元146為判決單元34提供信號CQI_Quality_Diff。
在長期過濾器單元148中，可以對來自第一和第二除法器單元144和46的信號進行處理，以創建包含來自特定時間間隔的CQI信息的信號。從第一除法器單元144中創建信號CQI_Quality_Full_LT，它與完全模式的長期量度相關聯。同樣，從第二除法器單元146中創建信號CQI_Quality_Diff_LT，該信號與差別模式的長期量度相關聯。長期質量量度是通過對基于幀的CQI質量量度執行長期過濾來獲取的，其中基于幀的CQI質量量度可以包括一個或多個數據幀。然后，長期過濾器單元148將這些信號提供給判決單元34。
判決單元34可以接收這些包含CQI幀質量量度的不同信號，并且對照閾值149來分析CQI幀質量量度。閾值149可以是預先確定的值，該值是用閾值信號Thresh表示。閾值149可以包括預定義或可調整的設定，這些設定保存在存儲器中并被用作無線單元18與基站12之間通信的基準。舉例來說，閾值149可以包括切換時隙閾值、幀質量閾值、重復閾值、長期質量閾值以及CQI消除閾值。
如上所述，根據CQI幀質量量度以及閾值149，判決單元34可以為無線單元18提供反饋信號和/或更新系統配置151。系統配置151可以包括用于CQICH的設定或配置，例如完全/差別模式指示、重復因數、切換時隙數目和/或切換幀數目、R-OLPC設定、和/或調度狀態。系統配置151可以保存在基站12的存儲器中。這些包含系統配置的信號可以被稱為判決信號DS。由此，判決單元34可以根據與R-CQICH的CQI相關聯的多個量度來確定是否應該改變系統配置。
CQI恢復/解碼單元30以及CQI量度生成單元32可以產生CQI幀質量量度的計算。在CQI恢復/解碼單元30中，對與差別和完全模式中清除量度相關聯的CQI幀質量量度的計算可以用于提高系統性能。例如，一般來說，在為完全報告產生清除量度的同時，通過在CQI恢復/解碼單元30中對CQI差別比特執行三態判決，也可以為差別報告產生清除量度。通過下式，給出了PCGi處CQI差別比特三態判決量度Diff_ThreeState_Metrici＝Diff_Hard_Decision_Metrici/Chest_Factori如果開啟R-FCH，那么PCGi處的差別比特硬判決量度是
Diff_Hard_Decision_Metrici=Σj,kRe(c^jk*rjk)]]>并且如果關閉R-FCH，那么所述差別比特硬判決量度是Diff_Hard_Decision_Metrici=Σj,kIm(c^jk*rjk)]]>在這些等式中，功率控制組(PCG)是前向信道22和/或反向信道24上大小可以為1.25ms的時間間隔。此外，r(復數形式)是在組合Rake接收機/CQI符號恢復單元134中接收的信號之前接收的信號，j是一個PCG上差別比特的重復符號數目，k是被組合的分支的數量。符號 是處于分支k和符號j的信道估計的復數共軛。Chest_Factor是PCGi上基于信道估計的比例因數。Chest_Factor是用以下等式表示的Chest_Factori=Σj,k|C^jk|2]]>如圖9所示，根據這些等式和差別比特三態判決量度，CQI差別比特判決單元138可以確定三種不同狀態。
圖9是差別比特三態判決量度Diff_ThreeState_Metric的示范性圖示，其在圖9的示范性CQI單元中與相關聯的CQI清除閾值156和158結合使用。差別比特三態判決單元(Diff_ThreeState_Metric)用線條154表示，它可以分成三種狀態，例如CQI提升狀態CQI_UP、CQI下降狀態CQI_Down、或CQI保持狀態CQI_Hold。這些狀態是根據差別比特三態判決量度154相對于CQI清除閾值156和158的值來劃分的。通過將差別比特三態判決量度154分成三種狀態，可以確定用于差別模式的清除量度。這樣一來，如上所述，整個幀上的清除量度數目可以被確定。
為了提供三種狀態，處于預定值155相對端的兩個CQI清除閾值156和158可以與線條154相交。預定值155可以是“0”，或者可以是另一個適當的基本值(base vaIue)。CQI提升清除閾值156可以用于劃分CQI提升狀態CQI_Up與CQI保持狀態CQI_Hold。CQI提升狀態CQI_Up可以表示CQI質量正在改善，而CQI保持狀態CQI_Hold可以表示已經出現了清除量度。同樣，CQI下降清除閾值158可以用于劃分CQI下降狀態CQI_Down與CQI保持狀態CQI_Hold。
例如，在給定的PCGi中，差別比特三態判決量度154可以在三種基本類型的判決中的一種中。舉例來說，如果差別比特三態判決量度154小于CQI下降清除閾值94的值，那么差別比特三態判決被執行為CQI下降狀態CQI_Down。也就是說，可以將來自無線單元18的CQI比特解譯為“0”，這表明當前的CQI值正在下降。此外，如果差別比特三態判決量度154大于CQI提升清除閾值156的值，那么差別比特三態判決被執行為CQI提升狀態CQI_Up。這樣一來，來自無線單元18的CQI比特將被解譯為“1”，這表明當前的CQI值正在增大。最后，如果差別比特三態判決量度154小于或等于CQI提升清除閾值156的值，并且大于或等于CQI下降清除閾值158的值，那么這表明接收到的CQI信號的質量不好。于是，差別比特三態判決被執行為CQI保持狀態CQI_Hold。如果判決量度處于這個區域中并且執行雙態判決，那么更可能出現差錯。這樣一來，來自無線單元18的CQI比特可能不被解譯，并且可能聲明清除量度。
有益的是，通過聲明清除量度，可以丟棄所發射的CQI比特，并且不會使用不可靠的信息。清除量度表明反向鏈路24上的信道狀態不正在恰當的電平上執行。此外，可為幀上的差別報告產生清除量度，以用作差別模式中的幀質量量度。三態判決方法的一個目的是指示CQI信號質量以及信道狀態。這可以用于只產生清除量度，而CQI差別比特仍舊由雙態判決確定。
另一個CQI幀質量量度可以是CQI幀質量軟判決量度。如上所述，通過在完全或差別解碼/判決量度中執行硬判決而產生清除量度。硬判決導致一定程度的信息丟失。與每個幀或每多個幀的清除量度數量相比，為了避免信息丟失，基于幀的質量量度可以提供更精確的信號質量測量。同樣，CQI幀質量軟判決量度可以通過提供關于CQI值的可靠性的更精確信息，來改進系統。
如上所述，CQI幀質量軟判決量度由CQI量度生成單元32產生。通過在幀上累加基于PCG的清除量度而產生CQI幀質量軟判決量度。在完全模式中，可以在切換時段和非切換時段中不同地計算CQI幀質量軟判決量度。在處于正常工作模式并且不包含小區切換的非切換時段中，CQI幀質量軟判決量度是用下式表示的CqiQualityFull=ΣjCQI_frmmaxM(DecodeMetricm)j/ΣiCQI_frmChest_Factori]]>其中i是PCG索引，j約等于CQI重復因數CQI-repetition-factor與PCG索引相除的商。在上文中，信道估計因數Chest_Factor是關于清除量度的生成而定義的。此外，DecodeMetric(解碼量度)是CQI完全報告解碼量度，其可以包括M個不同量度。CQI完全報告解碼量度DecodeMetric在PCG上累加，其中用于累加的PCG的數目即為CQI重復因數CQI-repetition-factor。此外，CQI_frm表示在CQI偏移幀上的累加。在切換時段中，在幀內沒有切換指示的區域中可以累加CQI幀質量軟判決量度。在這個時段中的CQI幀質量軟判決量度是用如下等式表示的CqiQualityFull=ΣjCQI_regAmaxM(DecodeMetricm)j/ΣiCQI_regAChest_Factori]]>在這個等式中，CQI_regA是持續時間或CQI幀中的“區域A”，其中該區域傳送CQI報告。在區域A中并未出現CQI小區切換指示。因此，這個等式為判決單元34提供來自CQI量度生成單元32的一個信號。
同樣，對差別模式，用于初始完全報告的CQI幀質量軟判決量度是用以下等式表示的CqiQualityDiff_Full=maxM(DecodeMetricm)/Σi=1Rept_Fct-1Chest_factori]]>在這個等式中，Rept_Fct是CQI重復因數，并且DecodeMetric在PCG上累加，其中用于累加的PCG的數目即為CQI重復因數Rept_Fct。這個等式給出了另一個從CQI量度生成單元32提供到判決單元34的信號。該計算不受小區切換的影響。
用于差別模式中差別報告的CQI幀質量量度可以在切換時段中計算，也可以在非切換時段中計算。在非切換時段中，用于差別模式中差別報告的CQI幀質量量度是用以下等式表示的CqiQualityDiff_Diff=Σi=4CQI_frm|Diff_Decision_Metrici|/Σi=4CQI_frmChest_factori]]>在切換時段中，在區域A中出現有效CQI報告。幀質量量度只能從區域A中獲取CqiQualityDiff_Diff=Σi=4CQI_regA|Diff_Decision_Metrici|/Σi=4CQI_regAChest_factori]]>因此，這些等式給出另一個從CQI量度生成單元32提供到判決單元34的信號。
此外，使用其他因素來改進所提供的CQI幀質量量度。例如，用于差別報告的CQI幀質量量度累加在差別模式中可以從PCG 4(i＝4)開始，以避免完全報告和重復因數影響質量量度。同樣，信道估計比例因數的累加長度與基于PCG的解碼/判決量度的累加長度相同。
應該理解的是，Rake接收機28、CQI恢復/解碼單元30、CQI量度生成單元32以及判決單元34僅僅是可以用這里描述的技術來設計的硬件設備或程序的實例。舉例來說，這些組件可以作為程序或代碼之類的軟件程序實現，也可以作為固件或硬件元件實現，例如現場可編程門陣列(FPGA)、數字信號處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)和/或這些硬件組件的組合。事實上，雖然本發明可以進行不同的修改和替換形式，但在附圖中舉例描述了本發明的具體實施例，并且在這里只對本發明的具體實施例進行了詳細說明。然而應該理解，本發明并不局限于所公開的特定形式，與此相反，本發明覆蓋了落入以下權利要求所規定的發明實質和范圍以內的全部修改方案、等價方案以及備選方案。
權利要求
1.一種方法，包括從解碼處理中為接收到的信道質量指示符(CQI)產生質量量度，其中所述質量量度包括與接收到的CQI的質量相關聯的短期質量量度以及長期質量量度；將至少一個所述質量量度與質量設定(149)進行比較；以及基于所述比較來確定是否動態地調整CQI信道配置(151)。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述CQI信道配置(151)包括完全模式或差別模式的R-CQICH模式設定，并且所述比較包括將一個所述長期質量量度與所述質量設定(149)相比較。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述CQI信道配置(151)包括反向鏈路外環功控設定，并且所述比較包括將一個所述短期質量量度與所述質量設定(149)相比較。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述CQI信道配置(151)包括重復因數，并且所述比較包括將一個所述長期質量量度與所述質量設定(149)相比較。
5.如權利要求1所述的方法，包括通過在CQI幀上對來自所述解碼處理的多個質量信息進行累加，以產生短期質量量度。
6.如權利要求1所述的方法，包括通過在大于一個幀的時段中對所述多個質量量度進行過濾，以產生長期質量量度。
7.一種方法，包括在解碼處理中產生與接收到的信道質量指示符(CQI)的質量相關聯的質量量度；將一個質量量度與預定質量設定(149)相比較；以及基于所述比較來確定是否動態地調整模式設定、反向鏈路外環功控設定或重復因數中的至少一項。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述模式設定包括完全模式或差別模式設定。
9.如權利要求7所述的方法，包括如果決定要動態地調整模式設定、反向鏈路外環功控設定或重復因數中的至少一項，則向無線單元(18)發射調整。
10.如權利要求7所述的方法，其中產生質量量度包括通過在大于一個幀的時段中累加多個質量量度來產生長期量度。
全文摘要
在3G蜂窩網絡中，在反向鏈路(24)上可以傳送反向鏈路信道質量指示符信道(R－CQICH)，以支持前向鏈路的高速數據傳輸。相應地，可以使用R－CQICH來追蹤無線單元(18)與基站(12)之間信號路徑(20)的質量。基站(12)可以包括CQI組件，該組件使用從無線單元(18)接收的信道質量指示符(CQI)信號來基于接收信號質量產生CQI質量量度。此外，CQI質量量度可以與不同閾值(149)比較，以調整基站(12)中各種系統配置(151)。基站(12)還可以向無線單元(18)提供具有更新后的系統配置的反饋。這種技術允許使用CQI質量量度來動態調整系統配置(151)，并且增強無線系統(10)的操作。
文檔編號H04W28/18GK1756436SQ20051010695
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月29日 優先權日2004年9月30日
發明者孔紅衛, 鄒加林 申請人:朗迅科技公司