专利名称：用于在移动系统及其无线电站中发送数据的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在移动通信系统中发送数据的方法，涉及一 种主站和一种关联的副站。
例如，本发明涉及像UMTS那样的移动网络，尤其涉及具有带有多 个天线的终端的无线电系统。
背景技术：
以下的3GPP (第三代伙伴项目)文档通过引用而被并入这里。具 体地说，它们包含关于在本专利申请中使用的术语的细节。这些文档 是公开可用的，可从雨-3gpp, org下载。
a) 3GPP才支术净艮告25. 876 VI. 8. 0 ( 2005-10 ) "Multiple Input Multiple Output (MIMO) antennas in UTRA"，具体针对双传输天线 阵列(D-TxAA)。
b) 3GPP技术规范25.212 "Multiplexing and channel coding (FDD)"，具体针对HS-SCCH和DPCCH信道格式。
c) 3GPP技术规范25. 214 "Physical Layer Procedures (FDD)"， 具体针对从UE通过信令传送到BS的反馈信息(FBI )，包括在下行链 路中用于闭环波束成形的BS的优选天线权重。还针对"闭环模式l"， 这是UMTS中规定的"TxAA"闭环波束成形方案的另一名称。
在3GPP中，对于UMTS正在讨论被称为D-TxAA(双传输天线阵列) 的提议，作为增加峰值比特率的一种方式。这是从现有的闭环发射分 集方案(TxAA模式l)导出的，在TxAA模式l中移动终端将应该应用 于来自两个发射天线中的每一个的信号的复数权重的指示符通过信令 传送到网络。在D-TxAA中，使用正交的权重矢量发送两个不同的数据 流， 一个权重矢量基于从移动终端发送的数据流，而另一矢量是根据 头一个而确定地导出的。
对于D-TxAA的操作，可以假设以下情况-从每个节点B天线发送正交导频信道。
-没有专用的(即波束成形的)导频可用(假设使用部分专用物理 信道(F-DPCH)，其不承载导频比特)。
-由UE导出第一波束的反馈信息(FBI)，并且将其发送到节点B， 该反馈信息指示期望的波束成形矢量。
-使用受约束的权重矢量的码本(例如当前用于TxAA模式1的码 本)来发送第一波束。
-用于第一波束的天线权重矢量的标识在高速共享控制信道 (HS-SCCH)上通过信令传送到UE。
-使用典型地与用于第一波束的矢量正交的确定相位矢量来发送 第二波束。
-由UE将信道质量信息(CQI )周期性地通过信令传送到节点B， 使得节点B能够导出这两个波束中的每一个的不同速率。
-CQI指示可以使用参考功率电平和码资源(网络和移动终端二者 都知道该参考值)成功(或以给定的成功概率)发送的速率(或分组 大小)。
-这两个波束上的传输包括具有潜在不同速率的分离码字。 为了节点B确定可以同时发送多少码字，其需要关于有多少波束 以及哪些波束可以支持码字的传输的信息。典型地，这由CQI报告来 完成，CQI报告还包括关于对于每一码字的可支持速率的信息。然而， 频繁的CQI报告导致了高信令负荷。可以使用减小的CQI报告速率， 但节点B对于信道等级变化的反应将更慢，导致码字在不支持传输的 波束上的传输失败，或者当未使用本能够支持传输的波束时导致浪费 容量。
发明内容
本发明的目的在于提出一种快速地通过信令传送可用资源而不会 产生过多开销的方法。
本发明的另一目的在于提出 一种使得能够在任何时间使用所有可 用资源的方法。
为此，根据本发明，提出一种用于在多个数据流上将数据从主站 发送到副站的方法，所述方法包括在所述副站处测量数据流的质量，并且以第一速率在第一指示符
中将表示数据流的质量的CQI报告通过信令传送到所述主站，并且以 大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通过信令传送可以在所 述数据流上发送的数据的量；
在所述主站处基于所述第一指示符和第二指示符发送所述数据流。
根据本发明，将快速等级指示符(rank indicator)从副站或用 户设备(UE)通过信令传送到主站或节点B，以使得能够快速调整同时 发送的码字的数量，而无需每个子帧都发送CQI。所述指示符可以仅指 示可以支持码字的可用数据流的数量。因此，该指示符的大小被减小， 并且即使该指示符被十分频繁地(在每一帧或子帧中)发送，也不导 致过多的开销。
因此，该第二指示符允许对分配给该组数据流的码字的数量进行 灵活控制，从而防止浪费容量或传输问题。
本发明还涉及一种用于在多个传输波束上将多个数据流从主站发 送到次站的方法，所述方法包括
在所述副站处测量与每个传输波束对应的信道质量，并且将多个 天线权重通过信令传送到所述主站；
在所述主站处基于所述多个天线权重至少计算第一传输波束，以
及
在包括所述第 一传输波束的传输波束上发送数据流。 根据以下所描述的实施例本发明的这些和其它方面将变得显而易 见，并且参照以下描述的实施例来对本发明进行阐述。
现将参照附图以示例的方式更详细地描述本发明，其中 -图l是根据本发明的包括主站和副站的系统的框图； -图2是根据本发明实施例的表示信道格式的时间图。
具体实施例方式
本发明涉及如图1所示的通信系统300，其包括主站100 (比如基 站)、以及至少一个副站200 (比如移动站)。更具体地说，本发明可以应用于多天线通信系统中，并且特别地，在当前对于UMTS Release 7 标准化的MIM0特征中可预见潜在的应用。
无线电系统300可以包括多个主站100和/或多个副站200。主站 100包括发射机装置IIO和接收装置120。发射机装置110的输出和接 收装置120的输入通过耦合装置140耦合到天线阵列130，天线阵列 130包括至少两个天线，耦合装置140可以是例如循环器或切换开关。 耦合到发射机装置110和接收装置120的是控制装置150，其可以是例 如处理器。副站200包括发射机装置210和接收装置220。发射机装置 210的输出和接收装置220的输入通过耦合装置240耦合到天线230 或天线阵列，耦合装置240可以是例如循环器或切换开关。耦合到发 射机装置210和接收装置220的是控制装置250，其可以是例如处理器。 从主无线电站100到副站200的传输发生在第一信道160上，而从副 无线电站200到第一无线电站100的传输发生在第二信道260上.
第一信道160发生在多个传输波束上。这些传输波束可以被操纵 为沿着副站200优选的至少一个方向行进。为了通过信令传送传输波 束的质量，周期性地发送CQI报告。典型地，这样的CQI报告可以指 示波束的质量或对于每个数据流可以成功发送的速率(或分组大小)。
根据本发明，将快速等级指示符从副站200通过信令传送到主站 100，以使得能够快速调整同时发送的码字或数据流的数量，而无需每 个子帧都发送CQI。用低数量的比特编码该快速等级指示符，从而使得 该指示符的频繁传输不会导致太多的开销。如图2所示，可以每子帧 发送该指示符。另一方面，可以不那么经常地发送CQI报告，并且可 以例如每四个子帧或甚至更低频率地发送CQI报告，从而减少开销。
在实施例中，通过观察到码本的大小(并且因此，天线权重反馈 所需的比特数量)与子帧长度(并且因此，对于发送天线权重反馈可 用的物理信道比特的数量)之间的关系可以导致可用于发送快速等级 指示符的一个或多个空闲比特位置，快速等级指示符与天线权重反馈 被时分复用。
实际上，在RAN1#45和RAN#32中，协定了 Rel-7的MIMO方案将 是基于D-TxAA的双码字MIMO方案，其中天线权重在HS-SCCH上被通 过信令传送。
下文中，术语"主波束，，将用于指定基于副站200反馈而形成的
7波束。使用与第一波束的权重矢量正交的权重矢量形成的波束被称为 "副波束"。然而，有可能在来自副站的第二反馈或例如噪声的空间 测量的协助下形成该副波束。
通过D-TxAA，以与用于闭环模式1的波束成形相似的方式根据来 自UE的反馈来配置主波束。可以选取用于D-TxAA反馈的准则，从而 使得用于计算FBI反馈比特的准则将允许使接收到的SIR最大化的可 能性。这将允许具有多于一个的接收天线的副站200有可能考虑任何 强干扰源的空间特性。在空间白干扰的情况下，这种改变没有意义， 但在来自服务节点B的信道的最强特征矢量恰好与来自干扰源的强路 径一致的情况下尤其有用。然而，在本发明的变形中，有可能选取该 反馈，使得"接收功率，，最大化。为了允许副站重用现有算法，这种 改变可以是可选的——即，允许副站的两个行为之一 (要么使功率最 大化，要么使SIR最大化)。
关于通过信令传送反馈比特，为了与现有闭环模式1保持尽可能 多的共同性，为副站200使用DPCCH FBI比特来将其优选的天线权重 信息发送到主站100似乎是合理的。由于在HS-SCCH上通过信令传送 天线权重应该比在副站处实现的任何天线验证方案都更可靠，因此这 些比特未被编码并且可能具有高误码率的事实应该比闭环模式1具有 更少的影响。
然而，与闭环模式1相比，某些改变是必须的。首先，由于天线 权重将在下行链路中在HS-SCCH上通过信令传送，因此，在HS-DSCH 子帧的持续时间内固定下行链路中的天线权重可能是有利的。这也将 有助于副站中的信道估计和解码。
这意味着，每HS-DSCH TTI有3个上行链路DPCCH FBI比特可用 (或6个，这取决于DPCCH时隙格式)。
必须考虑这些FBI比特的确切用途，并且还必须考虑在节点B处 的相位矢量的计算。在闭环模式1中，采用取平均运算来计算实际波 束成形权重矢量，以基于在两个连续时隙中接收到的FBI消息而在节 点B处应用。
对于使用FBI比特并且计算主波束相位矢量的确切方式存在多种 可能性。例如
l.保持FBI消息的定义完全如在闭环模式1下那样，其中每时隙7t/2旋转，并且要求节点B将主波束天线权重计算为2个时隙的平均。 节点B所使用的码本将完全如在闭环模式1下那样。由于HS-DSCH子 帧是3个时隙，因此这意味着每3个时隙中的1个时隙中的FBI比特 将没有用处。因此，该比特可用于上行链路信令。例如，其可被用作 快速"等级指示符，，，以向节点B指示第二波束是否能够支持第二码 字。
2. 保持FBI消息的定义完全如在闭环模式1中那样，其中每时隙 ;r/2旋转，但要求节点B将主波束天线权重计算为3个时隙的平均。这 将具有使得节点B码本的大小加倍并且将再多1比特添加到HS-SCCH 信令的效果。
实际上，在本发明的变形中，副站可以在多个天线权重的协助下 将用于建立主波束的复数权重通过信令传送到主站。主站通过从该多 个权重推导出主波束(例如通过对复数权重取平均)来构建主波束。
例如，主站能够通过以下操作来计算主波束从3个天线权重导 出平均值，从而使得主站码本的大小加倍，并且添加信令可用的一个 比特。
3. 保持FBI消息的定义完全如在闭环模式1中那样，其中每时隙 7T/2旋转，但让节点B自由使用任何方法来计算主波束天线权重。用于 波束成形的权重的码本可以与用于闭环模式1的当前码本相同，或通 过附加条目而被扩展，或者是不同的码本。这可能与某些节点B架构 不兼容。
4. 重新定义FBI比特的用途，并且使用每子帧3个可用比特上的 重复。这将使得每时隙所需的FBI比特数量最小化，并且从时间分集 获取最大的益处。然而，UE的CPICH相位测量与HS-DSCH上的天线权 重的应用之间的时间延迟将增加。此外，在每个HS-DSCH子帧之间将 波束旋转限制为士;r/2将不太可能满足信道条件。
5. 重新定义FBI比特的用途，并且使用简单码，以允许UE请求4 个可能的相位矢量中的任何一个。例如，这些矢量将被编码为000、 011、 110、 101，其中每个码字之间为2比特的距离。这克服了对于选项4 的士7i/2旋转的限制，但仍具有比选项1或2更高的时间延迟的缺点。
在图2的时序图中示出了这种情况。
用于计算FBI反馈比特的准则应该允许使得接收到的SIR而不是"接收到的功率"最大化的可能性，如在用于闭环模式1的TS25.214 中当前规定的那样。
在HS-DSCH子帧的持续时间内固定下行链路中的天线权重。
在节点B取平均的FBI比特的基本定义以及码本可以被保持如在 闭环模式1中那样，并且冗余的第三FBI字段被用作快速等级指示符。
在说明书和权利要求书中，要素之前的词语"一"或"一个，，并 不排除多个这样的要素的存在。进一步地，词语"包括"并不排除除 了所列出的要素或步骤之外的其它要素或步骤的存在。
通过阅读本公开，其它修改对于本领域技术人员将是显而易见的。
它特征，并且可以使用所述其它特征而不是已经在此描述的特征或除 了已经在此描述的特征之外使用所述其它特征。
权利要求
1. 一种用于在多个传输波束上将多个数据流从主站发送到副站的方法，所述方法包括在所述副站处测量与每个传输波束对应的信道质量，并且以第一速率在第一指示符中将表示波束的质量的CQI报告通过信令传送到所述主站，并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通过信令传送能够在所述传输波束上发送的数据流数量；在所述主站处基于所述第一指示符和第二指示符发送所述数据流。
2. 权利要求1的方法，其中所述第二指示符指示所述多个传输波 束中的哪些传输波束能够支持数据流。
3. 前述权利要求中的任一权利要求的方法，其中使用正交的权重 矢量发送所述传输波束。
4. 前述权利要求中的任一权利要求的方法，进一步包括在所迷 主站处接收第一传输波束的特性，并且根据所述第一传输波束的特性 计算其它传输波束的特性。
5. 权利要求4的方法，其中接收所述第一传输波束的特性的步骤 包括接收两个相应的时隙中所包括的两个天线权重指示符，并且其 中所述第二指示符在第三时隙中被编码。
6. 前述权利要求中的任一权利要求的方法，其中所述第一速率等 于零。
7. —种用于在多个传输波束上将多个数据流从主站发送到副站的 方法，所述方法包括在所述副站处测量与每个传输波束对应的信道质量，并且将多个 天线权重通过信令传送到所述主站；在所述主站处基于所述多个天线权重至少计算第一传输波束，以及在包括所述第一传输波束的传输波束上发送数据流。
8. 权利要求7的方法，其中所述第一传输波束的计算包括根据 所述多个天线权重导出平均值。
9. 一种主站，其包括用于在多个传输波束上将多个数据流发送 到副站的装置；用于接收以第一速率周期性发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发送的第二指示符的装置，所述 第一指示符包括表示波束的质量的CQI报告，所述第二指示符表示能 够在所述传输波束上发送的数据流的数量；并且其中用于发送数据流 的装置被布置为使得基于所述第一指示符和第二指示符发送所述数据 流。
10. —种副站，其包括用于在多个传输波束上从主站接收多个数 据流的装置；用于测量与每个传输波束对应的信道质量的装置；以及 用于以第一速率在第一指示符中将表示波束的质量的CQI报告通过信 令传送到所述主站、并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示 符中通过信令传送能够在所述传输波束上发送的数据流的数量的装 置。
全文摘要
本发明涉及一种用于在多个传输波束上将多个数据流从主站发送到副站的方法，所述方法包括在所述副站处测量与每个传输波束对应的信道质量，并且以第一速率在第一指示符中将表示波束的质量的CQI报告通过信令传送到所述主站，并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通过信令传送可以在所述传输波束上发送的数据流的数量；在所述主站处基于所述第一指示符和第二指示符发送所述数据流。
文档编号H04B17/00GK101507142SQ200780031288
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月21日 优先权日2006年8月22日
发明者M·P·J·巴克, T·J·莫尔斯利 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司