專利名稱:用于具有信道質量反饋機制的通信系統(tǒng)的改進的外環(huán)路調度設計的制作方法
背景領域本發(fā)明一般涉及通信,尤其涉及改進信道質量的解釋和從接收機對確認反饋信息的接收,所述確認反饋信息能用于調度傳輸、控制傳輸速率、以及維持無線通信系統(tǒng)上的服務質量。
背景無線通信領域有多種應用包括如,無繩電話、無線尋呼、無線本地環(huán)路、個人數(shù)字助理(PDA)、因特網(wǎng)電話、以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)。一個尤其重要的應用是用于移動訂戶的蜂窩電話系統(tǒng)。如這里所用的,術語“蜂窩”系統(tǒng)既包括蜂窩式也包括個人通信服務(PCS)頻率。多種空中接口已經(jīng)被發(fā)展用于這樣的蜂窩電話系統(tǒng)包括如,頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、以及碼分多址(CDMA)。在與它們的連接中,多種國家和國際標準已被建立包括如,高級移動電話服務(AMPS)、全球移動定位系統(tǒng)(GSM)、以及臨時標準95(IS-95)。IS-95和它的衍生物IS-95A、IS-95B、ANSI J-STD-008(這里經(jīng)常統(tǒng)稱為IS-95)、以及提出的高數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)由遠程通信工業(yè)協(xié)會(TIA)以及其他著名的標準正文公布。
按照IS-95標準的使用配置的移動電話系統(tǒng)使用CDMA信號處理技術,以提供高效和穩(wěn)健的移動電話服務?;景凑誌S-95標準的使用配置的示例性移動電話系統(tǒng)在專利號為5103459和4901307的美國專利中被描述,這兩個專利被轉讓給本發(fā)明的受益人,并且通過引用結合于此。使用CDMA技術的示例性系統(tǒng)為cdma2000ITU-R無線傳輸技術(RTT)候選提案(這里稱為cdma2000),由TIA發(fā)布。用于cdma2000的標準在IS-2000的草擬版中被給出,并且已經(jīng)由TIA和3GPP2通過。另一個CDMA標準是W-CDMA標準,包含在3rd Generation Partnership Project“3GPP”中,文件號為3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213、以及3G TS25.214。
上面引用的遠程通信標準只是各種可實現(xiàn)的通信系統(tǒng)的一些示例。這些多種通信系統(tǒng)的一些被配置使得遠程站能將關于傳輸媒質的質量的信息以及對遠程站的先前傳輸?shù)拇_認發(fā)送到服務基站。然后,此信道信息被服務基站用于優(yōu)化功率電平、傳輸格式以及前向鏈路傳輸?shù)亩〞r,進而控制反向鏈路傳輸?shù)墓β孰娖健?br>
如這里所使用,“前向鏈路”指從基站到遠程站的傳輸,而“反向鏈路”指從遠程站到基站的傳輸。前向鏈路和反向鏈路是不相關的,意味著一個的觀察無助于另一個的預測。然而,對于靜止的和慢移動的遠程站,前向鏈路傳輸路徑的特性將被觀察到在梳計意義上相似于反向鏈路傳輸路徑的特性。
接收的前向鏈路傳輸?shù)男诺罈l件,諸如載波干擾(C/I)比,可由遠程站觀察,所述遠程站將這些信息報告給服務基站。接著,基站使用此知識來選擇性地調度對遠程站的傳輸。例如,如果遠程站報告深度衰落的存在,則基站將避免調度傳輸直到衰落條件過去?;蛘?,基站可以決定調度傳輸,但為了補償衰落條件而使用高傳輸功率電平?;蛘撸究梢詻Q定通過使用能傳輸更多信息比特的格式發(fā)送數(shù)據(jù)而改變數(shù)據(jù)速率,以此數(shù)據(jù)速率傳輸被發(fā)送。例如,如果信道條件惡劣,數(shù)據(jù)能以具有許多冗余的傳輸格式被發(fā)送,以便被破壞的碼元更可能被恢復。因此,比起如果不使用冗余的傳輸格式,則數(shù)據(jù)吞吐量較低。
基站也能使用信道信息來平衡操作范圍內的所有遠程站的功率電平,從而反向鏈路傳輸達到相同的功率電平。在基于CDMA的系統(tǒng)中,遠程站之間的信道化通過使用偽隨機碼而產生,所述偽隨機碼允許系統(tǒng)覆蓋同樣頻率上的多個信號。因此,反向鏈路功率控制是基于CDMA的系統(tǒng)的必要操作,因為從一遠程站發(fā)射的過剩功率能“淹沒”它的鄰居的傳輸。
在使用反饋機制確定傳輸媒質質量的通信系統(tǒng)中,信道條件在反向鏈路上被不斷地傳送。遠程站監(jiān)視前向鏈路的信道質量并且通過反向信道將其反饋給基站。在cdma2000系統(tǒng)中,反饋信道稱為反向信道質量指示符信道(R-CQICH)。R-CQICH上的信道質量值的傳輸在每個R-CQICH時隙內被執(zhí)行。對于慢動或靜止遠程站,每個時隙上的信道質量值的傳輸使基站正確預測前向鏈路的狀態(tài)。因此,基站能正確地確定發(fā)送格式和到遠程站的傳輸定時。然而,當遠程站以高速度移動,高速度引起基站使用過期信道質量值而不能來正確估計的快衰落條件。因此,為了維持指定的傳輸成功率,需要一些機制使基站基于經(jīng)調節(jié)的信道質量反饋值來選擇傳輸速率和定時,其中經(jīng)調節(jié)的信道質量反饋值適合過期條件。
摘要這里提出了解決上述問題的方法和裝置。在一基站,調度單元被配置來實現(xiàn)改進的外環(huán)路設計,所述設計確定傳輸格式是否能被基站處可用的資源支持。一方面,提出用于以傳輸格式發(fā)送分組的裝置,此裝置包括接收子系統(tǒng),用于從遠程站接收信道質量信息;調度單元,用于將數(shù)據(jù)有效負荷插入用于傳輸?shù)姆纸M,其中調度單元被配置來使用外環(huán)路算法,以確定分組的傳輸格式的可行性并且按照信道質量信息改變外環(huán)路算法的參數(shù);以及傳輸子系統(tǒng),用于將分組發(fā)送到遠程站。
另一方面,提出用于調度分組傳輸?shù)耐猸h(huán)路算法的界限參數(shù)適配的方法,包括從遠程站接收信道質量信息;從信道質量信息確定信道變化率;確定增加還是減小界限參數(shù)一個界限增量,其中界限增量基于信道變化率;比較界限參數(shù)和第二界限參數(shù);以及按照一組選擇規(guī)則改變第二界限參數(shù)。
又一方面,提出將一分組格式化為一傳輸格式的裝置,包括存儲器單元;以及處理單元,配置用于執(zhí)行存儲器單元上的一組指令,此組指令用于確定表示傳輸信道的衰落曲線,在此傳輸信道上分組被發(fā)送到遠程站;基于來自遠程站的反饋消息確定到衰落曲線的界限偏移;以及確定包括界限偏移的傳輸格式對格式化分組是否可行。
附圖的簡要描述
圖1是無線通信網(wǎng)絡的圖示。
圖2是與基站通信的遠程站的一些功能性組件的框圖。
圖3是改進的外環(huán)路設計的框圖。
圖4是說明用于確定由改進的外環(huán)路設計所使用的參數(shù)的基于擦除方法的流程圖。
圖5是說明改變界限值的判決的流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述如圖1說明的,無線通信網(wǎng)絡10一般包括多個移動站(也稱為遠程站或訂戶單元或用戶設備)12a-12d、多個基站(也成為基站收發(fā)機(BTS)或節(jié)點B)14a-14c、基站控制器(BSC)(也稱為無線網(wǎng)絡控制器或分組控制函數(shù)16)、移動交換中心(MSC)或交換機18、分組數(shù)據(jù)服務節(jié)點(PDSN)或網(wǎng)絡互聯(lián)函數(shù)(IWF)20、公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)22(通常為電話公司)、以及互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡24(通常為因特網(wǎng))為了說明清楚,四個移動站12a-12d、三個基站14a-14c、一個BSC16、一個MSC18、以及一個PDSN20被示出。本領域的技術人員將理解,可以有任意多個移動站12、基站14、BSC16、MSC18以及PDSN20。
在一實施例中,無線通信網(wǎng)絡10是一分組數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)絡。此移動站12a-12d可以是幾個不同類型的無線通信裝置中的一個,諸如連接在運行基于IP的Web瀏覽器應用的膝上電腦的可攜帶電話、蜂窩電話、具有相關的免提汽車軟件包的蜂窩電話、運行基于IP的Web瀏覽器應用的個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、包括在可攜帶計算機中的無線通信模塊、或像在無線本地環(huán)路或儀表讀取系統(tǒng)中可以發(fā)現(xiàn)的固定位置的本地通信模塊。在最一般的實施例中,移動站可以是任何類型的通信單元。
移動站12a-12d可以有利地被配置用于執(zhí)行一個或多個無線分組數(shù)據(jù)協(xié)議諸如像EIA/TIA/IS-707標準中詳細描述的。在一特定實施例中,移動站12a-12d產生了去往IP網(wǎng)絡24的IP分組,并且使用點對點協(xié)議(PPP)將這些IOP分組封裝為幀。
在一實施例中,IP網(wǎng)絡24被耦合至PDSN20,PDAN20被耦合至MSC18,MSC被耦合至BSC16和PSTN22,以及BSC16被耦合至基站14a-14c,這些耦合通過配置用于語音和數(shù)據(jù)分組的傳輸?shù)挠芯€網(wǎng)絡按照幾種已知協(xié)議中的任何一個完成,這些協(xié)議包括如E1、T1、異步傳輸模式(ATM)、IP、PPP、幀延時、HDSL、ADSL、或xDSL。在一可選實施例中,BSC16被直接耦合至PDSN20,以及MSC18沒有被耦合至PDSN20。
在無線通信網(wǎng)絡10的通常操作中,基站14a-14c從參預電話呼叫、網(wǎng)頁瀏覽、或其他數(shù)據(jù)通信的多種移動站12a-12d接收和解調反向信號集合。給定基站14a-14c接收的每個反向信號在基站14a-14c內被處理。每個基站14a-14c可以通過調制和發(fā)送前向信號集合至移動站12a-12d而與多個移動站12a-12d通信。例如,如圖1所示,基站14a同時與第一個和第二個移動站12a、12b通信,而且基站14c同時與第三個和第四個移動站12c、12d通信。產生的分組被轉交給BSC16,BSC16提供呼叫資源分配和移動管理功能,包括某個移動站12a-12d的呼叫從一基站14a-14c到另一個基站14a-14c的軟切換控制。例如,基站12c同時與兩個基站14b、14c通信。最后,當移動站12c從基站14c移開足夠遠時,呼叫將被切換至其他的基站14b。
如果傳輸為一傳統(tǒng)電話呼叫,則BSC16將接收的數(shù)據(jù)路由至MSC18,MSC18為PSTN22的接口提供附加的路由服務。如果傳輸是基于分組的傳輸如去往IP網(wǎng)絡24的數(shù)據(jù)呼叫,則MSC18將數(shù)據(jù)分組路由至PDSN20,PDSN20將發(fā)送此分組至IP網(wǎng)絡24?;蛘撸珺SC16將分組直接路由至PDSN20,PDSN20發(fā)送分組至IP網(wǎng)絡24。
在一些通信系統(tǒng)中,傳輸數(shù)據(jù)話務的分組被分為子組,子組占用傳輸信道的時隙。僅為了說明容易,這里使用cdma2000系統(tǒng)的術語。這種使用不將這里實施例的應用限制在cdma2000系統(tǒng)。實施例可以在諸如WCDMA的其他系統(tǒng)中被實現(xiàn),不影響這里描述的實施例的范圍。
從基站至在基站范圍內運行的遠程站的前向鏈路可以包括多個信道。一些前向鏈路的信道可以包括但不受限于導頻信道、同步信道、尋呼信道、快速尋呼信道、廣播信道、功率控制信道、分配信道、控制信道、專用控制信道、媒質訪問控制(MAC)信道、基本信道、輔助信道、輔助編碼信道、以及分組數(shù)據(jù)信道。自遠程站至基站的反向鏈路也包括多個信道。每個信道傳輸不同類型的信息至目標目的地。通常,語音話務在基本信道上被傳輸,而且數(shù)據(jù)話務在輔助信道或分組數(shù)據(jù)信道上被傳輸。輔助信道通常為專用信道,同時分組數(shù)據(jù)信道通常傳輸以時間和/或編碼多路復用方式被分配給多個用戶的信號?;蛘?,分組數(shù)據(jù)信道也被描述為公用輔助信道。為了描述這里的實施例,一般將輔助信道和分組數(shù)據(jù)信道稱為數(shù)據(jù)話務信道。
語音話務和數(shù)據(jù)話務通常被編碼、調制,然后傳輸前在前向或反向鏈路上被擴展。編碼、調制和擴展能用多種格式實現(xiàn)。在CDMA系統(tǒng)中,傳輸格式最終取決于信道的類型和信道的條件,在所述類型的信道上正在發(fā)送語音話務和數(shù)據(jù)話務,信道條件按照衰落和干擾描述。
預定的發(fā)送格式對應于各種發(fā)送參數(shù)的組合,能被用于簡化傳輸格式的選擇。在一實施例中,傳輸格式對應于下面發(fā)送參數(shù)任何或所有的組合由系統(tǒng)使用的調制方案、正交或準正交代碼的數(shù)目、正以比特為單位的數(shù)據(jù)負載大小、消息幀的持續(xù)時間、以及/或關于編碼機制的詳細資料。通信系統(tǒng)內使用的調制機制的一些例子是正交移鍵控方案(QPSK)、八相相移鍵控方案(8-PSK)、以及十六元正交幅度調制(16-QAM)。可以被選擇實現(xiàn)的多種編碼方案的一些是卷積編碼機制或turbo編碼,卷積編碼方案可以以不同速率實現(xiàn),turbo編碼包括多個編碼步驟。
正交和準正交編碼諸如沃爾什碼被用于信道化發(fā)送至每個遠程站的信息。換句話說,沃爾什碼被用在前向鏈路上,使系統(tǒng)覆蓋多個用戶,每個用戶在相同時間持續(xù)期間在相同的頻率上被分配給一個不同的正交或準正交碼。
基站中的調度元件被配置用于控制每個分組的傳輸格式、每個分組的速率、以及將每個分組發(fā)送到遠程站所持續(xù)的時隙時間。。術語“分組”被用于描述系統(tǒng)話務。分組能被分為子分組,子分組占傳輸信道的時隙?!皶r隙”被用于描述消息幀的持續(xù)時間。在cdma2000系統(tǒng)中使用這些術語是普遍的,但是使用這些術語不表示將這里實施例的實現(xiàn)限制到cdma2000系統(tǒng)。其它系統(tǒng)中的實現(xiàn),諸如WCDMA,能被完成,同時不影響這里描述的實施例的范圍。
在基于分組的系統(tǒng)中,調度是獲得高數(shù)據(jù)吞吐量的重要部分。在cdma2000系統(tǒng)中,調度元件(這里被稱為“調度器”)控制有效負荷被包裝為可在接收機處被軟組合的冗余和重復的子分組,從而如果接收的子分組被破壞,則此子分組能與另一個被破壞的子分組組合以在可接受的幀差錯率(FER)內確定數(shù)據(jù)有效負荷。例如,如果遠程站要求數(shù)據(jù)以76.8kbps傳輸,但是基站知道在請求的時刻由于信道條件這個傳輸速率不可能,則基站中的調度器能控制把數(shù)據(jù)有效負荷分組為多個子分組。遠程站將接收多個被破壞的子分組,但是仍然可能通過軟組合子分組的被破壞的比特來恢復數(shù)據(jù)有效負荷。因此,這些比特的實際傳輸速率可能不同于數(shù)據(jù)吞吐速率。
基站中的調度元件使用開環(huán)算法調整數(shù)據(jù)速率和前向鏈路傳輸?shù)恼{度。開環(huán)算法按照通常在無線環(huán)境中發(fā)覺的變化的信道條件調整傳輸。一般,遠程站測量前向鏈路信道的質量并且將這些信息發(fā)送到基站?;臼褂媒邮盏男诺罈l件預測最有效的傳輸格式、速率、功率電平和下一個分組傳輸?shù)亩〞r。在cdma2000 1×EV-DV系統(tǒng)中,遠程站能使用信道質量反饋信道(CQICH)來將最好的服務扇區(qū)的信道質量測量傳送到基站。信道質量可以根據(jù)載波與干擾(C/I)比來測量,而且信道質量基于接收的前向鏈路信號。C/I值被映射到5比特的信道質量指示符(CQI)碼元,其中第五個比特被保留。因此,C/I值具有十六個量化值之一。遠程站連續(xù)地發(fā)送C/I值,從而如果任何分組需要在前向鏈路上被發(fā)送到那個遠程站。
由于傳播和處理延時,基站使用過時的信息調度傳輸。如果通常的傳播延時為2.5ms的持續(xù)時間,所述持續(xù)時間對應于具有1.25ms時隙的系統(tǒng)中2時隙的延時,則基站可能對于不再存在的情況作出反應,或者不能及時地對新情況反應。
由于不同的信道條件和不同的服務要求質量,基站中的調度算法也需要基于遠程站已經(jīng)經(jīng)歷的接收質量來自適應地調整在確定傳輸格式、傳輸功率、傳輸持續(xù)時間以及傳輸定時中的判決規(guī)則。
先前調度的從服務基站到遠程站的傳輸接收質量由遠程站觀察,所述遠程站將這些應答信息報告給服務基站。接著,基站使用這些信息調整到遠程站的傳輸。例如,基站自適應地基于應答反饋改變在選擇去往遠程站的傳輸?shù)膫鬏敻袷街械臐u進性。如果遠程站繼續(xù)報告先前的傳輸失敗,基站在確定隨后的傳輸格式和傳輸功率中考慮此失敗信息。例如,數(shù)據(jù)能以具有冗余的傳輸格式被發(fā)送,從而被損壞的碼元更有可能被恢復。因此,數(shù)據(jù)吞吐量較低于如果采用沒有冗余的傳輸格式的情況?;蛘?,基站可以決定調度傳輸,但為了避免失敗而使用高傳輸功率電平。
基站內的調度單元也能被配置來解釋CQI信道和其它反饋信道上接收的信道信息,諸如在反向應答信道(R-ACKCH)上發(fā)送的分組數(shù)據(jù)應答。過去的信道信息被調度單元用來進行當前傳輸判決,所述傳輸判決將考慮到信道的計劃狀態(tài)。調度單元能包括耦合到存儲器單元的處理單元,并且通信耦合到基站的接收子系統(tǒng)和傳輸子系統(tǒng)。
圖2是具有調度單元的基站的一些功能性組件的框圖。遠程站200在反向鏈路上發(fā)送到基站210。在接收子系統(tǒng)212處,接收的傳輸被解擴展、解調和解碼。調度器214接收經(jīng)解碼的C/I值,并且協(xié)調反向鏈路上來自傳輸子系統(tǒng)216的傳輸?shù)倪m當傳輸格式、功率電平和數(shù)據(jù)速率。
在遠程站200處,接收子系統(tǒng)202接收前向鏈路傳輸,并且確定前向鏈路信道特性。傳輸子系統(tǒng)206將這樣的前向鏈路信道特性發(fā)送到基站210。
在這里所描述的實施例中,調度單元214能被編程來解釋CQI信道上接收的信道信息。在一實施例中,基站能確定CQI信道上接收的碼元的能量電平,比較此能量電平和預定的門限量,然后確定遠程站應該在CQI信道上以降低速率模式發(fā)送C/I值。能量電平能按照幾種方法被確定。一種快速、計算量輕的方法是檢驗已經(jīng)在CQI信道上被發(fā)送的CQI比特。CQI比特的累加值信息能由基站(或遠程站)用來確定接收信號的平均功率。在另一方法中,基站中的CQI解碼器能被配置來確定接收的比特不清晰地對應于有效碼字假說,所述碼字假說指示差錯的潛在存在,并且將差錯(或者產生于所述差錯的擦除)的潛在可能報告給調度器。
一般的觀察就是高速度移動的遠程站將經(jīng)歷不利的信道條件。因此,在一實施例中,處理單元和存儲器單元能被配置來與遠程站的其它組件結合操作,以確定遠程站的速度,然后選擇性地按照速度實現(xiàn)降低的速率模式。
在本實施例的另一方面,遠程站的速度可以通過多普勒估計確定,所述多普勒估計與遠程站的速度成正比。多普勒估計也能在遠程站或基站處被執(zhí)行。多普勒頻率能通過查看遠程站處的接收信號強度而被估計,或者能在基站通過查看來自遠程站的信道質量反饋而被估計。
上述實施例出于使基站更逼近地對快衰落事件建模的實際目的,當遠程站高速度移動時發(fā)生快衰落?!八ヂ洹敝敢卜Q為多徑干擾的條件,當同一信號的多個拷貝以破壞方式到達接收機時,衰落發(fā)生?;径鄰礁蓴_能發(fā)生以產生整個頻率帶寬的平坦的衰落。如果遠程站在快速改變環(huán)境中移動,則深度衰落能可能發(fā)生在調度傳輸時間上。當這樣的情況發(fā)生時,基站需要信道信息,所述信道信息使基站快速準確地再調度傳輸。
在一實施例中,基站使用來自遠程站的信道反饋信息,以確定遠程站的信道變化率(CVR)。CVR是一個定量的值,它可以在用于確定信道變化快慢的任何單元中被確定。當多普勒估計被用于確定遠程站的速度時變化率可以以赫茲/秒為單位被測量,或者變化率可以關于任意一個基準點被測量,或者變化率可能是一分類,諸如非常慢、慢、快或非???。測量變化率的任何單元能被使用,同時不影響這里描述的實施例的范圍。
一旦CVR和C/I值被確定從而使基站能重建衰落曲線,則基站遵循圖3的框圖中列出的步驟,以確定發(fā)送格式是否被可用基站資源支持。在一實施例中,遠程站確定CVR并且將此信道信息發(fā)送到基站。在另一實施例中,基站使用CQI信道上接收的C/I值估計CVR。
在方框300處,基站中基礎設施元件使用信道質量信息C/I重建衰落曲線,并且從曲線獲得CVR。在方框310處,重建的衰落曲線經(jīng)過低通濾波器以濾出由于反饋延時不能被預測的高頻分量。如果重建的衰落曲線或CVR指示慢衰落,則重建的衰落曲線不必經(jīng)過低通濾波器。在方框320處,重建的衰落曲線的值被偏移一界限,以補償時間延時。在方框330處,估計F-PDCH的功率要求。
在F-PDCH上可行性確定的同時,在前向分組數(shù)據(jù)控制信道(F-PDCCH)上執(zhí)行發(fā)送格式的可行性確定。在方框340處,重建的衰落曲線經(jīng)過低通濾波器以濾出由于反饋延時而不能被預測的高頻分量。如果CVR指示慢衰落,則重建的衰落曲線不必通過低通濾波器。在方框350處,重建的衰落曲線的值被偏移一個界限,以補償時間延時。在方框360處,評估對F-PDCCH的功率要求。在方框370處,基礎設施元件,諸如調度元件,確定給定的發(fā)送格式是否在具有給定功率要求的F-PDCCH上可行。在方框340處,基礎設施元件,諸如調度元件確定給定發(fā)送格式在F-PDCH和具有給定功率要求的F-PDCCH上是否可行。
圖3描述了用于確定傳輸格式是否適合于F-PDCH和F-PDCCH上的前向鏈路分組的傳輸格式的一般外環(huán)路過程。在一般外環(huán)路過程內,某些參數(shù)能被調節(jié)以優(yōu)化適當傳輸格式的選擇。表1提供了與速率確定和傳輸格式相關的參數(shù)組的示例。
表1在表1中,信道模型可以對應于諸如速度的信道條件。例如,信道模型A可以對應于移動站相對于基站以3km/hr的速度;B可以對應于10km/hr的速度;C可以對應于30km/hr的速度;D可以對應于120km/hr的速度;以及E可以對應于靜態(tài)站。偏移界限對應于基站或遠程站處C/I值的調整,以補償時間延時。濾波器長度對應于低通濾波器的時間常數(shù)。(在表1的示例中,低通濾波器在低速度的衰落曲線上不被實現(xiàn)。)表1中的參數(shù)基于假定基站具有關于CVR的完全知識而被確定。實際上,CVR和參數(shù)需要被估計。這里描述的實施例自適應地確定上述參數(shù)的值。
在一實施例中,遠程站基于公共的導頻信號估計CVR。遠程站可以通過使用檢驗導頻信號屬性的方法而估計CVR,所述屬性諸如電平跨越率、自相關和導頻信號的短期方差。接著,遠程站將CVR發(fā)送到服務基站。所述基站接著使用預定的映射或表,諸如與表1相似的表,以確定用于基于CVR反饋的濾波的界限和時間常數(shù)。在一可選實施例中,遠程站估計CVR并且相應地確定邊界和時間常數(shù),然后將所述常數(shù)發(fā)送到基站。
在一實施例中,服務基站基于來自遠程站的接收信道反饋估計CVR。基站可以通過使用信道反饋信息重建信道并且檢驗重建信號的至少一個屬性而估計CVR,所述屬性諸如,電平跨越率、自相關和重建信號的短期方差。接著,基站使用預定的映射或表,諸如與表1相似的表,以確定用于基于CVR反饋的濾波的界限和時間常數(shù)。
在一實施例中,基于擦除的方法被用來動態(tài)地確定界限參數(shù)。低通濾波器的時間常數(shù)參數(shù)能使用C/I值而被確定。在傳輸分組在時隙上作為子分組被發(fā)送的通信系統(tǒng)中,對發(fā)送分組解碼失敗被視為分組擦除,所述通信系統(tǒng)諸如cdma2000通信系統(tǒng)。在此實施例中,如果存在分組擦除,如分組的最后子分組被發(fā)送之后來自遠程站的否定應答(NAK)所指示,基站將增加界限參數(shù)。如果不存在擦除,則基站將減小界限參數(shù)。因為界限是將從接收信道反饋值中被減去的調整量,所述信道反饋值諸如C/I值,大的界限增加引起調度器以更保守的方式調度傳輸,因為大的界限增加引起更不利的信道模型的重建。
在一實施例中,界限的增加和減小步長量是常數(shù),但是增加步長的步長量不等于減小步長。在另一實施例中,界限的增加和減小步長量不是常數(shù),而是自適應地基于對界限的增加或減小的最近歷史。在另一實施例中,界限的增加和減小步長量基于指數(shù)減小曲線。
在一實施例中,增量減小的大小能被選為目標分組差錯率的函數(shù)。例如,如果分組差錯率是10-2,則增量減小能使用下列公式而被確定Stepdecrease=Stepincroase/[1/(packet error rate)-1],從而,增量減小的步長將等于(Stepincrease/99)dB。在一實施例中,增量減小的大小被選擇為目標分組差錯率和剛剛已發(fā)生的連續(xù)增量減小的數(shù)目的函數(shù)。例如,減小步長能被設為增加發(fā)生后第一個減小的某個預定值。對于隨后的連續(xù)減小,減小步長能逐漸被調整到較小的預定值。
圖4是說明上述基于擦除的方法的一示例。此方法步驟能由一處理器和一存儲單元,或者任何能執(zhí)行此方法步驟的其它元件來執(zhí)行。在步驟400,基站從遠程站接收一類應答消息。在步驟410,基站確定消息是肯定應答還是否定應答。如果此消息是肯定應答,則過程流繼續(xù)到步驟420。如果消息是否定應答,則過程流繼續(xù)到步驟430。
在步驟420,基站按照不同變化的步長減小外環(huán)路調度算法的界限參數(shù)一個增量值。
在步驟430,基站增加外環(huán)路調度算法的界限參數(shù)一個增量值,諸如1dB。
在cdma2000系統(tǒng)中,前向分組數(shù)據(jù)信道(F-PDCH)使用多至4子分組在可變數(shù)目的時隙上傳輸分組。F-PDCH通常由控制信道伴隨,所述控制信道諸如前向數(shù)據(jù)控制信道(F-PDCCH)。F-PDCCH在一個子分組上傳輸一個消息,所述子分組占據(jù)1、2或4個時隙。
當確定對F-PDCCH的邊界的調整,不檢驗分組擦除率。然而,F(xiàn)-PDCCH控制消息擦除速率要被檢驗。相似于上述用于分組擦除的實施例,確定F-PDCCH的界限參數(shù)的實施例使用F-PDCCH控制消息擦除。如果存在控制消息擦除,如反向應答信道所指示,基站將增加界限參數(shù)。如果不存在擦除,則基站將減小界限參數(shù)。對于F-PDCCH選擇增量增加或增量減小的步長可以對F-PDCH的上述相同或者遵循同樣的原理。
或者,在另一實施例中,F(xiàn)-PDCCH的界限參數(shù)除估計的增量值之外還基于F-PDCH的界限參數(shù)的確定。因此,F(xiàn)-PDCCH界限將是F-PDCH界限和估計的界限量的和,其中經(jīng)估計的界限量依賴于獨立子分組的肯定應答和否定應答。
在一實施例中,不同的時隙長度需要使用F-PDCCH的不同界限。這些不同的界限將隨著子分組NAK/ACK信息或控制信息擦除信息的使用動態(tài)改變。能利用某些規(guī)則增加上述實施例的有效性。
第一,如果4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇辉黾?,結果1時隙和2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薜陀?時隙F-FPDCCH的界限,則1時隙和2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇辉O置為與4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦尴嗤闹怠?br>
第二,如果2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇辉黾?,結果1時隙F-PDCCH傳輸子分組的界限低于2時隙F-FPDCCH的界限,則1時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇辉O置為與2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦尴嗤闹怠?br>
第三,如果1時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇粶p小,結果2時隙和4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薷哂谟?時隙F-FPDCCH的界限,則2時隙和4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇辉O置為與1時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦尴嗤闹怠?br>
第四,如果2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇粶p小,結果4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薷哂?時隙F-FPDCCH的界限,則4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇辉O置為與2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦尴嗤闹怠?br>
圖5是說明使用上述規(guī)則的可能的程序流的流程圖,所述流程圖能有調度單元實現(xiàn),以確定是否調整圖3的一般外環(huán)路設計的界限參數(shù)。對于本領域的技術人員顯而易見,這里所描述的方法步驟可以被改變,同時不影響上述實施例的范圍。
在步驟500處,確定是否已經(jīng)增加或減小界限大小。如果增加,則程序流繼續(xù)到步驟510。如果減小,則程序流繼續(xù)到步驟515。
在步驟510處,確定增加4時隙F-PDCCH傳輸還是2時隙F-PDCCH傳輸。如果增加4時隙F-PDCCH傳輸,則程序流繼續(xù)到步驟520。如果增加2時隙F-PDCCH傳輸,則程序流繼續(xù)到步驟630。
在步驟520,確定1時隙F-PDCCH傳輸和/或2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦奘欠癖?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男略鼋缦薜汀H绻?時隙F-PDCCH傳輸和/或2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦掭^低,則在步驟640中1時隙F-PDCCH傳輸和/或2時隙傳輸?shù)慕缦薇恢刂玫?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男陆缦拗?。如?時隙F-PDCCH傳輸和2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薏皇禽^低,則在步驟550,1時隙F-PDCCH傳輸和2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇3植蛔儭?br>
在步驟530,確定1時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦奘欠癖?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男陆缦薜?。如?時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦掭^低,則在步驟660,1時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇恢刂玫?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男陆缦拗怠H绻?時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薏皇禽^低,則1時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇3植蛔儭?br>
在步驟515,確定減小1時隙F-PDCCH傳輸還是2時隙F-PDCCH傳輸。如果減小1時隙F-PDCCH傳輸,則程序流繼續(xù)到步驟525。如果減小2時隙F-PDCCH傳輸,則程序流繼續(xù)到步驟535。
在步驟525,確定2時隙F-PDCCH傳輸和/或4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦奘欠癖?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男略鼋缦蘅谔柛?。如?時隙F-PDCCH傳輸和/或4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦掭^高,則在步驟645中2時隙F-PDCCH傳輸和/或4時隙傳輸?shù)慕缦薇恢刂玫?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男陆缦拗?。如?時隙F-PDCCH傳輸和4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薏皇禽^高,則在步驟555,4時隙F-PDCCH傳輸和2時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇3植蛔儭?br>
在步驟535,確定4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦奘欠癖?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男陆缦薷摺H绻?時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦掭^高,則在步驟665,4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇恢刂玫?時隙F-PDCCH傳輸?shù)男陆缦拗?。如?時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薏皇禽^高,則4時隙F-PDCCH傳輸?shù)慕缦薇3植蛔儭?br>
想像得出,描述預定映射方法的實施例可以與描述基于擦除方法相結合,以確定界限參數(shù)。例如,界限參數(shù)能按照預定映射方法被周期性地重置。在周期性重置之間,界限參數(shù)能使用基于擦除方法被更新。
關于基站范圍內遠程站的一些操作要求,如果遠程站離開第一基站的服務且進入第二基站的服務范圍,則第一基站確定的外環(huán)路參數(shù)能被傳遞給第二基站。而且,當遠程站初始進入第一基站的服務區(qū)域,即當遠程站打開時,或者從通信系統(tǒng)的外面進入時,界限參數(shù)能被初始化到遠低于典型值的某些值。
上面的實施例描述了能由基站內調度單元調度分組數(shù)據(jù)信道和控制信道上的傳輸?shù)耐猸h(huán)路設計。外環(huán)路設計穩(wěn)定且穩(wěn)健,保證某一等級的服務,允許快速收斂,并且當達到穩(wěn)定態(tài)時最小化變化。
本領域的技術人員理解信息與信號可以用各種不同的工藝與技術來表示。例如,上面的描述中所指的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號以及片可以通過電壓、電流、電磁波、磁場或磁微粒、光場或光微?;蛘呷魏嗡鼈兊慕M合來表示。
本領域的技術人員還可以理解,結合這里揭示的實施例所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和算法步驟可以用電子硬件、計算機軟件或兩者的組合來實現(xiàn)。為了清楚地說明硬件和軟件的交互性,各種說明性的組件、字塊、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進行闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實現(xiàn)取決于整個系統(tǒng)所采用的特定的應用和設計約束。技術人員可以用不同的方式為具體應用實現(xiàn)所描述的功能,但是這些實現(xiàn)判決不應該被認為是脫離本發(fā)明的范圍。
結合這里所揭示的實施例來描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和電路的實現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、應用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件、或用于執(zhí)行這里所述功能而被設計的器件的任意組合。通用處理器最好是微處理器,然而或者,處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可以用計算機器件的組合例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、與DSP內核結合的一個或多個微處理器或者其它這樣的配置來實現(xiàn)。
結合這里所揭示的實施例來描述的方法或算法步驟的實現(xiàn)或執(zhí)行可以直接包含于硬件中、處理器執(zhí)行的軟件模塊中或者兩者的組合。軟件模塊可以駐留于RAM存儲器、快閃存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、移動盤、CD-ROM、或本領域中已知的其它任意形式的存儲媒體中。示例性儲存媒質耦合到能從儲存媒質中讀取信息并能向其中寫入信息的處理器上?;蛘?,儲存媒質整合入處理器中。處理器和儲存媒質可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留于用戶終端。或者,處理器和儲存媒質可以駐留用戶終端作為獨立的組件。
上述優(yōu)選實施例的描述使本領域的技術人員能制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對于本領域的技術人員來說是顯而易見的,這里定義的一般原理可以被應用于其它實施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此,本發(fā)明并不限于這里示出的實施例,而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權利要求
1.無線通信系統(tǒng)中,一種用于以傳輸格式發(fā)送分組的裝置,包括接收子系統(tǒng),用于從遠程站接收信道質量信息;調度單元,用于將數(shù)據(jù)負載插入用于傳輸?shù)姆纸M,其中調度單元被配置來使用外環(huán)路算法,以確定分組的傳輸格式的可行性并且按照信道質量信息改變外環(huán)路算法的參數(shù);以及傳輸子系統(tǒng),用于將分組發(fā)送到遠程站。
2.如權利要求1所述的裝置,其特征在于,信道質量信息是載波干擾(C/I)比。
3.如權利要求2所述的裝置,其特征在于,調度單元還被配置來使用C/I值重建衰落曲線。
4.如權利要求3所述的裝置,其特征在于,調度單元還被配置來使用衰落曲線確定信道變化率(CVR)。
5.如權利要求4所述的裝置,其特征在于,按照CVR改變外環(huán)路算法的界限參數(shù)。
6.如權利要求1所述的裝置,其特征在于,信道質量信息是從遠程站發(fā)送的信道變化率(CVR)。
7.在無線通信系統(tǒng)中,一種適應用于調度分組傳輸?shù)耐猸h(huán)路算法的界限參數(shù)的方法,包括從遠程站接收信道質量信息;從信道質量信息確定信道變化率;確定增加還是減小界限參數(shù)一個界限增量,其中界限增量基于信道變化率;比較界限參數(shù)和第二界限參數(shù);以及按照一組選擇規(guī)則改變第二界限參數(shù)。
8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,信道質量信息是載波比干擾(C/I)值。
9.如權利要求8所述的方法,其特征在于,界限增量附加還由分組差錯率確定。
10.如權利要求9所述的方法,其特征在于,確定增加還是減小界限參數(shù)包括從遠程站接收一類應答消息;如果此類應答消息是肯定應答,則減小界限參數(shù)該界限增量;以及如果此類應答消息是否定應答,則增加界限參數(shù)該界限增量。
11.如權利要求10所述的方法,其特征在于,減小界限參數(shù)的界限增量由以下公式確定Stepdecrease=Stepincrease/[1/(packet error rate)-1],其中Stepincrease基于信道變化率,而“packet error rate”是系統(tǒng)參數(shù)。
12.如權利要求10所述的方法,其特征在于,減小界限參數(shù)的界限增量是基于增加和減小界限參數(shù)的最新歷史而被自適應地調節(jié)大小。
13.如權利要求12所述的方法,其特征在于,減小界限參數(shù)的界限增量是基于指數(shù)減小曲線而被自適應地調節(jié)大小。
14.用于將分組格式化為傳輸格式的裝置,包括存儲器單元;以及處理單元,配置為用于執(zhí)行存儲器單元上的一組指令,此組指令用于確定表示傳輸信道的衰落曲線,在此傳輸信道上分組被發(fā)送到遠程站;基于來自遠程站的反饋消息確定到衰落曲線的界限偏移;以及確定包括界限偏移的傳輸格式對格式化分組是否可行。
15.如權利要求14所述的裝置,其特征在于,處理器還被配置為確定用于包括界限偏移的傳輸格式的功率要求。
16.如權利要求15所述的裝置,其特征在于,處理器還被配置為基于遠程站的速度確定到衰落曲線的界限偏移。
17.如權利要求16所述的裝置,其特征在于,使用多普勒估計確定速度。
18.如權利要求14所述的裝置,其特征在于,處理器還被配置為基于界限偏移被增加或減小而確定界限偏移。
19.如權利要求18所述的裝置,其特征在于,處理器還被配置為按照以下確定減小界限偏移Stepdecrease=Stepincrease/[1/(packet error rate)-1],其中Stepincrease是增加界限偏移,而“packet error rate”是系統(tǒng)參數(shù)。
20.用于將分組格式化為傳輸格式的方法,包括確定表示傳輸信道的衰落曲線,在所述傳輸信道上此分組被發(fā)送到遠程站;基于來自遠程站的反饋消息來確定到衰落曲線的界限偏移;以及確定包括界限偏移的傳輸格式對于格式化分組是否可行;以及如果可行,則按照包括界限偏移的傳輸格式而格式化此分組。
21.如權利要求20所述的方法,還包括確定傳輸格式的功率要求,所述傳輸格式包括界限偏移。
22.如權利要求20所述的方法,還包括基于遠程站的速度確定到衰落曲線的界限偏移。
23.如權利要求22所述的方法,還包括基于界限偏移被增加或減小而確定界限偏移。
24.如權利要求23所述的方法,還包括確定按照以下確定減小界限偏移Stepdecrease=Stepincrease/[1/(packet error rate)-1],其中Stepincrease是增加界限偏移,而“packet error rate”是系統(tǒng)參數(shù)。
25.如權利要求24所述的方法,其特征在于,反饋消息是載波干擾(C/I)比。
全文摘要
提出了用于動態(tài)調節(jié)外環(huán)路算法的參數(shù)的方法和裝置,用于確定傳輸格式的可行性。按照信道條件調整外環(huán)路算法的參數(shù)。在一實施例中,基于擦除的方法被用于確定增量增加或增量減小外環(huán)路算法中的界限參數(shù)。一旦一個界限參數(shù)被改變,其它的界限參數(shù)能相應地被調節(jié)。
文檔編號H04L1/20GK1659800SQ03813561
公開日2005年8月24日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權日2002年4月30日
發(fā)明者魏永斌, J·M·霍爾茨曼, 鮑剛, S·薩卡, D·皮格-奧西斯 申請人:高通股份有限公司