专利名称：用于报告发送器和接收器之间的传输信道质量的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于报告发送器和接收器之间传输信道质量的方法。特别地，本发明可被应用于支持HSDPA的移动电信系统。
背景技术：
最近在3GPP论坛的框架内已经提出了使用高速下行链路分组接入(HSDPA)来增强通用移动电信系统(UMTS)。这一新功能性的目的在于通过一个被称为高速下行链路共享信道HS-DSCH的新传输信道来使能对分组业务的快速接入。HS-DSCH被映射到的物理信道也被称为HS-PDSCH(高速物理下行链路共享信道)，用户可以在时域或者编码域共享该信道。根据用户的需要，用户被分配了HS-DSCH中的一个或多个信道化码(或扩展码)。而且，希望通过使用自适应调制和编码(AMC)方案，使得该HS-DSCH信道支持混合ARQ并且能够容纳不同编码率以及信道条件。
图1示意性表示了在HSDPA接入中所涉及的信道。基本上配有15个HS-PDSCH信道，用于从基站(节点B)到不同用户装置(UE)的数据传送；4个被称为HS-SCCH(高速共享控制信道)的信道，携带相关的下行链路信令；以及1个被称为HS-DPPCH(高速专用物理控制信道)的上行链路信道，能够携带到基站的反馈信息。不同UE的数据子帧能够在HS-PDSCH信道上被码分复用或者时分复用。更具体地，在一个给定的TTI(传输时间间隔)内，HS-PDSCH信道能够同时容纳1个用户到15个用户。有关HSDPA中的共享信道的一个更加详尽的描述可以在3GPP规范TR 25.858 v.5.0.0得到(可在网址www.3gpp.org获得)，该规范被在此引入以作参考。
图2表示了通过HSDPA接入而从基站接收数据的过程。上面提到的编号为0到3的HS-SCCH信道在图中上面的部分表示，而编号为0到14的HS-PDSCH信道以及HS-DPCCH信道被表示在下面。所有的信道都经受一个到所谓的TTI(时间传输间隔)的同等的时间分割，每个TTI对应UMTS-FDD(UMTS频分双工)中的3个时隙。另一方面，一个无线电帧被分成5个子帧，一个子帧在一个TTI期间被传送。由HS-SCCH信道所携带的子帧被称为信令子帧而由HS-PDSCH信道携带的子帧被称为数据子帧。例如附图标记210到260表示信令子帧而211到261表示数据子帧。
UE监控HS-SCCH信道并且使用它的UE ID(UE标识符)来检查信令子帧是否被指定给该用户。如果是，UE就根据信令子帧的内容来确定携带该预定到该用户的数据子帧的HS-PDSCH信道(从信道HS-PDSCH#0到HS-PDSCH#14中)。例如，信令子帧220指示了HS-PDSCH#1携带发往所讨论的用户的数据子帧221。
UE检查包含在数据子帧中的用户数据是否有错。如果没有错误，就通过HS-DPCCH传送确认指示ACK到基站，否则以同样的方式发回否定确认NACK，然后基站在稍后的时间重新传送该用户数据。
为了使基站能够让编码率和/或调制类型/阶适应传输条件，每个UE定期报告对于表示传输信道质量的参数的测量，标记信道质量指示为CQI，此后将称作为CQI信息。例如，如果传输质量很差，那么基站可以提高传输功率、选择一个比较低的编码率和/或比较低的调制阶，而相反，如果传输质量很好，那么基站可以选择比较高的编码率和/或比较高的调制阶。实际上，CQI信息被编码为二进制字并且通过HS-PDSCH信道被发送到基站。
图3示意性地表示HS-DPCCH信道的帧结构。这种帧具有总的持续时间Tf＝10ms并且被分成5个TTI，如TTI 310到350，每个TTI包含3个时隙(持续时间为Ts)。一个子帧在一个TTI中被携带并且可以包含ACK/NACK信息和/或CQI信息。应当注意ACK/NACK信息和CQI信息被相互独立地传送，并且子帧中可以包含这两种信息、都不包含、或者只包含二者之一。更精确地，当CQI信息以排定的、周期性分布的传输时间传送时，每次UE从基站通过HSPDA接入来接收数据子帧，ACK/NACK信息都被传送，关于传输时间的确定在3GPP规范TS 25.214V.5.1.0，第七段(可由网址www.3gpp.org获得)中有详细介绍。分开两个连续的报告时间的报告周期Tr被通过更高的协议层用信号通知给UE并且该报告周期可以取不同的值，该值被表示成子帧的数目，即1、5、10、20、40或者80个子帧。
图4示意性地表示了报告CQI信息的时序图。UE在时刻t0，t1，t2等估算传输信道的质量，并且在以规则的间隔Tr分布的时刻t’0，t’1，t’2把这些估算值作为CQI信息报告。CQI被典型地从接收到的导频符号中测量，该导频符号是由基站通过主CPICH(公共导频信道)传送或者当使用波束成形时是通过次CPICH传送的。导频符号的传送如图4中的虚线箭头410、420、430所示。在已经估算信道质量以后，UE在下一个排定的报告时刻传送相应的CQI信息。图4中的箭头411、421、431指示了CQI信息在HS-DPCCH信道上的传输。
CQI的周期性传输允许基站去跟踪传输信道质量的变化并且据此而调整该传输参数(即传输功率、编码率或调制阶)。然而，传输信道的质量也许变化很快，尤其是当UE正在高速移动时或者当发生角落效应时。如果在两个排定的CQI报告时间之间质量下降，基站将不能修正传输参数来应付该恶劣的传输条件，并且因此也会使分组差错率提高。为了缓和这种效应，一种可能的措施将是采用一个较短的报告周期，然而其代价是由于更频繁地传送CQI信息，在上行链路上的干扰电平会有显著的增加。反之，当两个排定的CQI报告时间之间的传输信道的质量改善时也会有类似情况发生在这种情况下，基站在接收下一个报告以前不能从已改善的传输条件中受益。
发明内容
本发明的首要目的因而是使得基站能够跟踪传输信道质量的快速变化而不会过度地增加干扰电平。
本发明的第二个目的是使得基站能够应付在两个排定的信道质量信息报告时间之间发生的传输信道质量的恶化。
本发明的附加目的是使得基站能够从在两个排定的信道质量信息报告时间之间发生的传输信道质量的改善中受益。
本发明通过附属的权利要求1中所叙述的方法被加以定义。
在从属权利要求中定义了本发明有益的实施例。
具体实施例方式
结合附图阅读以下的说明，将更加清楚上述本发明的特征以及其它特征，附图包括图1示意性地表示了HSDPA接入的结构；图2示意性地表示了用户装置为了接收来自多个下行链路共享信道的数据而执行的处理；图3示意性地表示了HS-DPCCH信道的帧结构；图4示意性地表示了报告信道质量信息的公知过程；
图5示意性地表示了依照本发明的第一实施例报告信道质量信息的过程；图6示意性地表示了依照本发明的第二实施例报告信道质量信息的过程。
我们在此仍引用一个电信系统，其中发送器(节点B)通过传输信道传送数据子帧，而接收器(UE)在发现接收的子帧有错误时，发送否定确认信息(NACK)回该发送器，而当发现接收的子帧没有错误时，则发送确认信息(ACK)。例如，所讨论的电信系统可以是UMTS电信系统，其中的移动终端配有HSDPA接入。下面同样假设，接收器在预定的排定时间向发送器报告信息表示它已估算的传输信道质量。典型地，接收器也能够从接收到的、由发送器所发送的导频符号(或者已知序列)来估算传输信道的质量。图5中表示了一个依照本发明第一实施例的报告过程的时序图的例子。接收器估算传输信道质量的时刻被标记为t0，t1而将这些估算报告到基站的排定的时刻被标记为t’0，t’1。例如，该排定的时刻在时间上被以周期性Tr来规则地分布。在图5中用虚线箭头510和530表示了导频符号的传送而用普通箭头511和531表示了CQI报告的传送。
现在假设在排定时间的报告时刻t’0后传输信道的质量降低。基站将保持不知道传输条件的恶化的状态，直到时刻t’1。而且，如果传输信道的质量下降并随后在t’1时刻之前恢复其初始值，例如当CQI由于高的衰落速率而经历循环降低时，这些变化将会全部被基站忽略。
依照本发明的第一实施例，当否定确认信息(NACK)要被发送时，接收器向发送器报告一条表示传输信道质量的信息。在这种情况下，CQI信息可以和否定确认信息一起在图3所示的相同子帧中发送。在接收到的数据子帧中检测到错误(并且因此随后传送NACK)实际上是确定该传输条件已经恶化的线索。该状况已在图5中示出，其中在时刻t接收器检测到数据子帧中的错误并且随后在时刻t’发送否定确认信息。载有附图标记520的粗线和虚线箭头分别表示数据子帧的传输和导频符号(或已知序列)的传送，而普通箭头521表示NACK连同CQI信息的传输。应当注意的是信道质量的估算本身可以由检测到出错子帧而被触发，或者替换地，该信道质量可以被系统地估算，如此获得的CQI信息只有在子帧被发现出错时，才会在两种情况下都被发送。
根据第一种变体，如果传输信道质量的变化低于预定的门限值δ，则CQI信息不和否定确认信息一起传送。这一措施避免了当质量保持在一个比较低的水平时系统性地发送CQI信息，因此阻止了在上行链路上干扰电平的增加。
根据第二种变体，只在预定的最小数目的连续NACK已被发送后才发送CQI信息，因而避免了考虑假的质量下降。
本发明的附属优点还在于使用了比较长的报告周期Tr。实际上由于传输条件的恶化被毫不延迟地报告给发送器，因此高的报告速率是不需要的，并且因此上行链路上的干扰电平可以被保持在一个比较低的水平上。
图6表示了按照本发明第二实施例的报告过程的时间图。这里仍用虚线箭头例如610、630、650表示导频符号的传输，用细箭头例如620、640表示数据的传输以及用普通箭头例如611、621、631、641、651表示反馈信息的传输。
按照此实施方案，除了类似第一实施方案中在排定的时间t’0，t’1，t’2等以及在例如时间t’的发送NACK的时间处系统地报告一个CQI信息外，也在传输信道的质量提高至少一个预定的门限值(Δ)时报告一个CQI信息。更精确地，如果在一个确认信息被发送回发送器的时间(例如时间t)处最近一次(这里是在时间t”)估算的传输信道质量已经高出最近一次报告的质量(也就是在时间t”估算的质量)多于Δ，则该CQI的新值与该ACK信息一起传送，优选地是在如图3所示的同一子帧中。
按照一种变体，该CQI信息仅在该质量改善已经在预定的最小数目的接连ACK上观察到之后才发送，因此避免了考虑假的质量提高。
本发明使得基站能够跟踪传输信道质量的快速变化。如果报告的质量改善了，则基站可以选取更高的调制阶、更高的信道编码率或者更低的传输功率。反之，如果报告的质量恶化，则基站为了维持服务质量(QoS)，可以选择更低的调制率、更低的信道编码率或更高的传输功率。特别地，基站可以根据报告的CQI信息来选择AMC方案。
权利要求
1.用于报告在发送器和接收器之间的传输信道质量的方法，所述发送器在所述的传输信道上发送数据帧并且所述接收器在接收的数据帧被检测为错误时发送否定确认信息(NACK)回所述的发送器，所述接收器在排定的报告时刻发送一个表示在该报告时刻的传输信道质量的信息(CQI)到所述发送器，其特征在于，当所述接收器发送一个否定确认信息回到所述发送器时，它附加发送一个表示在发送否定确认信息时的传输信道质量的信息。
2.依照权利要求1的方法，其特征在于，当所述接收器发送否定确认信息回所述发送器时，如果传输信道质量已经比最近一次报告的传输信道质量恶化至少一个预定量(δ)，则它只发送表示传输信道质量的所述信息。
3.依照权利要求1的方法，其特征在于，当接收器发送一个否定确认信息回所述发送器时，如果所述接收器已经以预定数目的连续次数发送否定确认信息，则它只发送表示传输信道质量的所述信息。
4.依照前述任一权利要求的方法，其特征在于，当一个接收的数据帧被检测为没有错误时，接收器把一个确认信息(ACK)发送回所述发送器，并且如果在所述确认被发送时，传输信道质量已经比最近一次报告的传输信道质量提高至少一个预定量(Δ)，则它附带地发送一个表示在确认信息被发送时的信息信道质量的信息。
5.依照前述任一权利要求的方法，其特征在于，所述发送器被包含在一个基站中，并且所述接收器被包含在一个配有HSDPA接入的电信系统的移动终端中。
全文摘要
本发明涉及一种用于报告在发送器和接收器之间的传输信道质量的方法，所述发送器在所述的传输信道上发送数据帧并且所述接收器在接收的数据帧被检测为错误时发送否定确认信息(NACK)回所述的发送器，并且所述接收器在排定的报告时刻发送一个表示在该报告时刻的传输信道质量的信息到所述发送器。当接收器发送一个否定确认信息回所述发送器时，它附带发送一个表示在否定确认信息被发送时的传输信道质量的信息。
文档编号H04L1/00GK1481175SQ0312750
公开日2004年3月10日 申请日期2003年8月5日 优先权日2002年8月6日
发明者N·福奎, N 福奎 申请人:三菱电机株式会社