专利名称：高速下行分组接入系统自适应调制和编码方法
技术领域：
本发明涉及一种在无线通信系统中自适应调制和编码的方法，尤其是一种在TD-SCDMA HSDPA(时分同步码分多址高速下行分组接入)系统中自适应调制和编码的方法。
背景技术：
在第三代移动通信系统中，标准化组织3GPP(第三代伙伴计划)负责制定WCDMA(宽带码分多址)的规范，WCDMA分为FDD(频分双工)和TDD(时分双工)两种模式，TDD又进一步分为HCR(高码片速率)和LCR(低码片速率)两种选项。TDD HCR选项又称为UTRA TDD(通用地面无线接入时分双工)，TDD LCR选项又称为TD-SCDMA(时分同步码分多址)。在3GPP R5版本规范中引入了HSDPA(高速下行分组接入)，以增强下行分组数据传输的能力。
HSDPA采用了AMC(自适应调制编码)和HARQ(混合自动重发请求)来增加数据吞吐量。AMC提供粗略的数据速率选择，以补偿无线信道的慢衰落；HARQ提供精确的速率调节，以补偿无线信道的快衰落。AMC是指调制和编码方案基于信道条件自适应的改变。UE(用户设备)根据接收信号估算的CQI(信道质量指示)反馈给Node B(节点B)，然后Node B为HS-DSCH(高速下行共享信道)选择合适的调制和编码方案用于下行传输。
在分配给指定UE的无线链路中，唯一分配给该UE的HS-PDSCH(高速物理下行专用共享信道)所属的无线链路，称为服务HS-DSCH无线链路。与该服务HS-DSCH无线链路相关联的小区，称为服务HS-DSCH小区。控制服务HS-DSCH小区的Node B，称为服务HS-DSCH Node B。
在FDD HSDPA系统中，UE测量下行信道的信号质量，然后通过上行链路的HS-DPCCH(高速上行专用物理控制信道)将测量结果周期上报给Node B。在TDD HSDPA系统中，没有用于传输CQI等信息的上行专用物理控制信道分配给UE。在分配HS-DSCH的同时，自动分配HS-SICH(高速共享信息信道)，以传输CQI等信息。CQI的报告仅在响应HS-DSCH的传输时生成。
因此，在TDD HSDPA系统中，HS-DSCH针对某UE的首次传输，调制和编码模式的选择没有当前的信道质量信息可用。如果HS-DSCH针对某UE的传输间隔时间过长，UE上次上报的信道质量信息失效，调制和编码模式的选择依然没有当前的信道质量信息可用。
UTRA TDD HSDPA系统在传输的过程中，不需要建立DLDPCH(下行专用物理信道)和UL DPCH(上行专用物理信道)。TD-SCDMA HSDPA系统在传输的过程中，需要建立DL DPCH和ULDPCH。DL DPCH承载TPC(发射功率控制)命令，用于UL DPCH的功率控制；承载SS(同步偏移)命令，用于UE的同步。UL DPCH承载TPC命令，用于DL DPCH的功率控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种TD-SCDMA HSDPA系统中自适应调制和编码的方法，使得Node B在HS-DSCH针对某UE的首次传输，或者传输间隔时间过长的情况下，可以利用当前的信道质量信息自适应选择调制和编码模式。
根据本发明，提供了一种TD-SCDMA HSDPA系统自适应调制和编码方法，所述TD-SCDMA HSDPA系统包含UE和Node B，所述Node B具有内部的调度器，所述方法包括UE接入到TD-SCDMAHSDPA系统，并且建立DL DPCH和UL DPCH；Node B记录DLDPCH相关的功率信息发射功率，或者DL DPCH相对于主公共控制物理信道的功率偏置；当Node B内部的调度器需要获取Node B的发射功率所能支持的调制和编码模式时，查询DL DPCH的功率或者功率偏置记录；根据获得的DL DPCH的功率或者功率偏置，检索预先设定的DL DPCH的功率偏置与所能支持的最高的调制和编码模式的查找表，检索出所能支持的最高的调制和编码模式，检索出的支持的最高的调制和编码模式信息用于调度器执行的Node B自适应调制和编码。
一种自适应调制和编码的TD-SCDMA HSDPA系统，所述TD-SCDMA HSDPA系统包含UE，所述UE接入到TD-SCDMAHSDPA系统，并且建立DL DPCH和UL DPCH；和Node B。所述Node B包含DL DPCH发射模块，用于记录DL DPCH相关的功率信息；和Node B内部的调度器，用于向DL DPCH发射模块查询DLDPCH相关的功率信息以获取Node B的发射功率所能支持的调制和编码模式；其中所述Node B内部的调度器还根据从DL DPCH发射模块获得的所述DL DPCH相关的功率信息，检索Node B内的预先设定的DL DPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表，检索出Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式；以及根据检索出的Node B的发射功率支持的最高的调制和编码模式信息执行Node B自适应调制和编码。
本发明所述的TD-SCDMA HSDPA系统中自适应调制和编码的方法，不需要修改现有的3GPP R5版本规范，实现了Node B自适应调制和编码，特别是针对某UE的首次传输和相对长时间中断后的再次传输。
根据本发明的下面的详细描述并结合附图，本发明上述的和其它的目的、特征、方面和优点将变得更加明显。
图1表示WCDMA系统UTRAN结构；图2表示现有技术的Node B获得信道质量信息的方法；图3表示现有技术的Node B自适应调制和编码的方法；图4表示本发明所述的Node B自适应调制和编码的方法。
具体实施例方式
首先，参照图1，图1示出了WCDMA系统的UTRAN结构。
WCDMA系统的网络元素被分成UTRAN(地面无线接入网)和CN(核心网)。地面无线接入网UTRAN负责处理所有与无线通信相关的功能，核心网CN负责对话音和数据业务进行交换和路由查找，以便将业务连接至外部网络。WCDMA系统还包括与用户和无线接口连接的用户设备(UE)。UE和UTRAN通过Uu接口相连，其中，UTRAN传输信号给UE的无线链路称为下行链路，UE传输信号给UTRAN的无线链路称为上行链路。UTRAN和CN通过Iu接口相连。
如图1所示，UTRAN包含一个或多个RNS(无线网络子系统)。每个RNS都是UTRAN内的一个子网，它包含一个RNC(无线网络控制器)、一个或者多个Node B。RNC通过Iur接口彼此相连，RNC和Node B通过Iub接口相连。
Node B的主要功能是进行空中接口物理层处理，包括信道编码和交织、速率匹配、扩频等，它也执行一些基本的无线资源管理的操作，如，内环功率控制。Node B是在制定标准过程中临时采用的名称，没有更改，一直沿用至今。
RNC是负责UTRAN无线资源的网络元素，它与CN相连，并且负责终止无线资源控制(RRC)协议，RRC协议定义了UE和UTRAN之间的消息和进程。
控制Node B的RNC称为CRNC(控制RNC)。如果UE到UTRAN的连接要使用多个RNS的资源，那么就该UE和UTRAN之间的连接而言，涉及到的RNC有两个独立的逻辑功能，即SRNC(服务RNC)和DRNC(漂移RNC)。SRNC(服务RNC)负责终止传输用户数据和来自/流向CN的RANAP(无线接入网络应用协议)信令的Iu连接，也负责终止UE和UTRAN之间的无线资源控制信令，还负责对来自/流向无线接口的数据进行MAC(媒体接入控制)层处理。SRNC还执行一些基本无线资源管理的操作，如，将无线接入承载参数转化为空中接口传输信道参数、切换判决、以及外环功率控制。DRNC(漂移RNC)是除SRNC之外的其他RNC，它们控制着该UE使用的小区。UE可以没有或者有一个、多个DRNC。实际的RNC通常包含所有的CRNC、SRNC、和DRNC的功能。
下面，参照附图2，说明现有技术的Node B获得信道质量信息的过程。
首先，UE在HS-SCCH(高速共享控制信道)上接收消息，获知下一次相关联的HS-DSCH传输分配给它的资源。然后，UE解调解码HS-DSCH，同时测量下行链路信道质量。接下来，基于获得的质量信息，UE选择满足指定BLER(误块率)门限的调制格式和传输块的大小的组合。然后，在下一个可用的HS-SICH上，UE向Node B报告最新产生的推荐的调制格式和传输块的大小，即，CQI。
下面，参照图3描述现有技术的Node B自适应调制和编码的方法。
如图3所示，UE包含HS-SICH发射模块，Node B包含HS-SICH接收模块和HS-DSCH调度模块。对于Node B和UE之间的HSDPA数据传输，UE中的HS-SICH的发射模块用于向Node B中的HS-SICH的接收模块发送对HSDPA数据接收的响应信息和CQI等信息。NodeB中的HS-SICH的接收模块用于解调解码来自UE中的HS-SICH的发射模块的对HSDPA数据接收的响应信息和CQI等信息，并将接收的信息传送到HS-DSCH调度模块。HS-DSCH调度模块用于根据接收的信息以及其它约束条件(例如用户的数据量大小)，对HS-DSCH进行调度，选择合适的调制和编码方案用于下行传输。
下面参照附图3描述现有技术的Node B自适应调制和编码的过程。
首先，UE接入到TD-SCDMA HSDPA系统。Node B向UE发送HSDPA数据。如果UE成功接收Node B发送的HSDPA数据，则产生ACK(确认)，否则产生NACK(未确认)。HS-SICH的发射模块将上述生成的ACK/NACK和参照附图2描述的CQI通过HS-SICH信道发送给Node B。Node B内的HS-SICH接收模块解调解码从UE接收的ACK/NACK和CQI信息，并将其提供给Node B内的HS-DSCH调度模块。HS-DSCH调度模块综合接收的ACK/NACK、CQI以及其它约束条件(例如用户的数据量大小)，对HS-DSCH进行调度。由于CQI的报告仅在响应HS-DSCH的传输时生成，因此，HS-DSCH针对某UE的首次传输，调制和编码模式的选择没有当前的信道质量信息可用。或者，如果HS-DSCH针对某UE的传输间隔时间过长，UE上次上报的信道质量信息失效，调制和编码模式的选择依然没有当前的信道质量信息CQI可用，因此，无法实现Node B自适应调制和编码。
图4示出了为了实现首次传输和相对长时间中断后的再次传输的自适应调制和编码，根据本发明的Node B自适应调制和编码的方法。
如图4所示，UE包含HS-SICH发射模块和DL DPCH发射模块。Node B包含HS-SICH接收模块、HS-DSCH调度模块、DL DPCH接收模块以及DL DPCH发射模块。
UE中的HS-SICH的发射模块用于向Node B中的HS-SICH的接收模块发送对HSDPA数据接收的响应信息和CQI(如果有的话，但在HS-DSCH针对某UE的首次传输，调制和编码模式的选择没有当前的CQI信息可用，或者，如果HS-DSCH针对某UE的传输间隔时间过长，UE上次上报的信道质量信息失效，调制和编码模式的选择也没有当前的信道质量信息CQI可用)等信息。Node B中的HS-SICH的接收模块用于解调解码来自UE中的HS-SICH的发射模块的对HSDPA数据接收的响应信息和CQI等信息，并将接收的信息传送到HS-DSCH调度模块。
UE中的UL DPCH发射模块用于根据从DL DPCH发射模块接收的DL DPCH信号质量产生TPC命令，并将TPC命令发送到NodeB中的UL DPCH接收模块。Node B中的UL DPCH接收模块用于接收来自UL DPCH发射模块的TPC命令，并将TPC命令发送到NodeB中的DL DPCH发射模块。DL DPCH发射模块用于根据接收的TPC命令调整DL DPCH的发射功率。此外，根据本发明的DL DPCH发射模块还如下详细描述的记录与DL DPCH相关的功率信息，如DLDPCH的发射功率，或者DL DPCH相对于PCCPCH(主公共控制物理信道)的功率偏置。
HS-DSCH调度模块用于根据从DL DPCH发射模块获得的DLDPCH相关的功率信息，检索Node B内的预先设定的DL DPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表，检索出Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式，并根据从HS-SICH的接收模块接收的信息、来自DL DPCH发射模块的DL DPCH的功率信息或DL DPCH相对于PCCPCH的功率偏置信息以及其它约束条件，对HS-DSCH进行调度，选择合适的调制和编码方案用于下行传输。
下面参照附图4描述根据本发明的Node B自适应调制和编码的过程。
如图4所示，首先UE接入到TD-SCDMA HSDPA系统，并且建立DL DPCH和UL DPCH。Node B向UE发送HSDPA数据。如果UE成功接收Node B发送的HSDPA数据，则产生ACK(确认)，否则产生NACK(未确认)。HS-SICH的发射模块将上述生成的ACK/NACK和参照附图2描述的CQI通过HS-SICH信道发送给NodeB。Node B内的HS-SICH接收模块解调解码从UE接收的ACK/NACK。在正常的情况下，Node B内的HS-SICH接收模块还解调解码从UE接收的CQI信息，但在HS-DSCH针对某UE的首次传输，调制和编码模式的选择没有当前的CQI信息可用，或者，如果HS-DSCH针对某UE的传输间隔时间过长，UE上次上报的信道质量信息失效，调制和编码模式的选择也没有当前的信道质量信息CQI可用。本发明下面的描述是针对后一种情况进行的，即没有来自HS-SICH接收模块的CQI信息可用。然后，HS-SICH接收模块将解调解码得到的信息提供给Node B内的HS-DSCH调度模块。
此外，Node B中的DL DPCH发射模块记录DL DPCH的发射功率，或者DL DPCH相对于PCCPCH(主公共控制物理信道)的功率偏置。DL DPCH的功率记录或DL DPCH相对于PCCPCH的功率偏置记录可以是瞬时值，也可以是平滑值、或者瞬时值和平滑值同时记录。没有来自HS-SICH接收模块的CQI信息可用的情况下，即当NodeB内部的调度器HS-DSCH调度模块需要获取Node B的发射功率所能支持的调制和编码模式时，HS-DSCH调度模块查询DL DPCH发射模块中记录的DL DPCH的功率或者功率偏置记录。
在HS-DSCH调度模块获得DL DPCH的功率或者功率偏置记录后，HS-DSCH调度模块检索预先设定的DL DPCH的功率信息与NodeB的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表，从而检索出Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式。具体地说，对于DL DPCH发射模块记录DL DPCH的发射功率的情况，预先设定的DL DPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表是DL DPCH的发射功率与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表。而对于DL DPCH发射模块记录DL DPCH相对于PCCPCH(主公共控制物理信道)的功率偏置的情况，预先设定的DL DPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表是DL DPCH相对于主公共控制物理信道的功率偏置与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表。预先设定的DL DPCH的发射功率或者功率偏置与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表可以由仿真或者测试的方法得出，并保存在Node B中。
检索出的支持的最高的调制和编码模式信息用于HS-DSCH调度模块的调度。特别是针对某UE的首次传输和相对长时间中断后的再次传输。HS-DSCH调度模块综合检索出的Node B的发射功率支持的最高的调制和编码模式信息，从HS-SICH信道解调解码出的ACK/NACK，以及其它约束条件(例如用户的数据量大小)，对HS-DSCH信道进行调度，选择合适的调制和编码方案用于下行传输。从而，在HS-DSCH针对某UE的首次传输，调制和编码模式的选择没有当前的信道质量信息可用，或者，如果HS-DSCH针对某UE的传输间隔时间过长，UE上次上报的信道质量信息失效，调制和编码模式的选择依然没有当前的信道质量信息CQI可用的情况下，能够实现Node B自适应调制和编码。而当Node B内部的调度器有CQI信息可用时，Node B内部的调度器根据现有方法利用CQI信息执行Node B自适应调制和编码。
虽然本发明的详细说明是针对示范实施例的，但对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改形式以及替换形式都是可设想的。因此，本发明涵盖了所有在所附权利要求明确的本发明保护范围内的修改形式和替换形式。
权利要求
1.一种TD-SCDMA高速下行分组接入(HSDPA)系统自适应调制和编码方法，所述TD-SCDMA HSDPA系统包含用户设备(UE)和节点B(Node B)，所述Node B具有内部的调度器和下行专用物理信道(DL DPCH)发射模块，所述方法包括UE接入到TD-SCDMA HSDPA系统，并且建立DL DPCH和上行专用物理信道(UL DPCH)；DL DPCH发射模块记录DL DPCH相关的功率信息；当Node B内部的调度器需要获取Node B的发射功率所能支持的调制和编码模式时，向DL DPCH发射模块查询DL DPCH相关的功率信息；根据从DL DPCH发射模块获得的所述DL DPCH相关的功率信息，Node B内部的调度器检索Node B内的预先设定的DL DPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表，检索出Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式；以及Node B内部的调度器根据检索出的Node B的发射功率支持的最高的调制和编码模式信息执行Node B自适应调制和编码。
2.根据权利要求1的方法，其中所述DL DPCH相关的功率信息是DL DPCH发射功率。
3.根据权利要求1的方法，其中所述DL DPCH相关的功率信息是DL DPCH相对于主公共控制物理信道的功率偏置。
4.根据权利要求1的方法，其中调度器执行的Node B自适应调制和编码还利用其它约束条件。
5.根据权利要求4的方法，其中调度器执行的Node B自适应调制和编码还利用UE是否成功接收Node B发送的HSDPA数据的确认或未确认响应。
6.根据权利要求2的方法，其中DL DPCH发射功率记录可以是瞬时值，也可以是平滑值、或者瞬时值和平滑值同时记录。
7.根据权利要求3的方法，其中所述功率偏置记录可以是瞬时值，也可以是平滑值、或者瞬时值和平滑值同时记录。
8.根据权利要求4的方法，其中所述其它约束条件是用户的数据量大小。
9.根据权利要求2的方法，其中Node B内的预先设定的DLDPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表是DL DPCH的发射功率与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表。
10.根据权利要求3的方法，其中Node B内的预先设定的DLDPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表是DL DPCH相对于主公共控制物理信道的功率偏置与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表。
11.根据权利要求1的方法，其中当Node B内部的调度器有信道质量指示(CQI)信息可用时，Node B内部的调度器根据CQI信息执行Node B自适应调制和编码。
12.一种自适应调制和编码的TD-SCDM高速下行分组接入(HSDPA)系统，所述TD-SCDMA HSDPA系统包含用户设备(UE)，所述UE接入到TD-SCDMA HSDPA系统，并且建立下行专用物理信道(DL DPCH)和上行专用物理信道(ULDPCH)；和节点B(Node B)，所述Node B包含DL DPCH发射模块，用于记录DL DPCH相关的功率信息；和Node B内部的调度器，用于向DL DPCH发射模块查询DLDPCH相关的功率信息以获取Node B的发射功率所能支持的调制和编码模式；其中所述Node B内部的调度器还根据从DL DPCH发射模块获得的所述DL DPCH相关的功率信息，检索Node B内的预先设定的DL DPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表，检索出Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式；以及根据检索出的Node B的发射功率支持的最高的调制和编码模式信息执行Node B自适应调制和编码。
13.根据权利要求12的系统，其中所述DL DPCH相关的功率信息是DL DPCH发射功率。
14.根据权利要求12的系统，其中所述DL DPCH相关的功率信息是DL DPCH相对于主公共控制物理信道的功率偏置。
15.根据权利要求12的系统，其中调度器执行的Node B自适应调制和编码还利用其它约束条件。
16.根据权利要求15的系统，其中调度器执行的Node B自适应调制和编码还利用UE是否成功接收Node B发送的HSDPA数据的确认或未确认响应。
17.根据权利要求13的系统，其中DL DPCH发射功率记录可以是瞬时值，也可以是平滑值、或者瞬时值和平滑值同时记录。
18.根据权利要求14的系统，其中所述功率偏置记录可以是瞬时值，也可以是平滑值、或者瞬时值和平滑值同时记录。
19.根据权利要求15的系统，其中所述其它约束条件是用户的数据量大小。
20.根据权利要求13的系统，其中Node B内的预先设定的DLDPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表是DL DPCH的发射功率与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表。
21.根据权利要求14的系统，其中Node B内的预先设定的DLDPCH的功率信息与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表是DL DPCH相对于主公共控制物理信道的功率偏置与Node B的发射功率所能支持的最高的调制和编码模式的查找表。
22.根据权利要求12的系统，其中当Node B内部的调度器有信道质量指示(CQI)信息可用时，Node B内部的调度器根据CQI信息执行Node B自适应调制和编码。
全文摘要
一种TD－SCDMA HSDPA系统自适应调制和编码方法，所述TD－SCDMA HSDPA系统包含UE和Node B，所述Node B具有内部的调度器，所述方法包括UE接入到TD－SCDMA HSDPA系统，并且建立DL DPCH和UL DPCH；Node B记录DL DPCH相关的功率信息发射功率，或者DL DPCH相对于主公共控制物理信道的功率偏置；当Node B内部的调度器需要获取Node B的发射功率所能支持的调制和编码模式时，查询DL DPCH的功率或者功率偏置记录；根据获得的DL DPCH的功率或者功率偏置，检索预先设定的DL DPCH的功率偏置与所能支持的最高的调制和编码模式的查找表，检索出所能支持的最高的调制和编码模式，检索出的支持的最高的调制和编码模式信息用于调度器执行的Node B自适应调制和编码。
文档编号H04B7/005GK1925367SQ20061015348
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月15日 优先权日2006年9月15日
发明者乔嘉, 许仿珍, 张晶 申请人:Ut斯达康通讯有限公司