法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2010-05-12
授权
授权
2009-02-18
实质审查的生效
实质审查的生效
2007-06-27
公开
公开
技术领域
本发明涉及无线通信系统，特别是涉及无线通信系统中用于频率调度的信道质量指示的汇报方法。
背景技术
现在，第三代伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project简称3GPP)标准化组织已经着手开始对其现有系统规范进行长期的演进(LTE)。在众多的物理层传输技术当中，正交频分复用(OFDM)技术以其较高的频谱利用率，较低的处理复杂度，成为所有下行方案中比较有前途的一种。
OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术，其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质，在很多方面具有性能优势。(1)OFDM技术一个显著的优势是由于数据分别在多个子载波上并行传输，每个子载波上的符号的长度相应的增长，对信道时延不敏感；通过进一步给每个符号上加入保护间隔，即引入循环前缀(CP)，在信道时延小于循环前缀长度的情况下，可以完全消除符号间干扰(ISI)。这样，每个子载波都经历了平坦衰落信道。(2)OFDM技术的频谱利用率高，OFDM信号在频域上实际是有交叠的，这种交叠在很大程度上提高了频谱利用率。(3)OFDM技术的抗窄带干扰和频率选择性衰落的能力较强。通过信道编码和交织可以使OFDM具有频率分集和时间分集作用，从而有效地对抗窄带干扰和频率选择性衰落。(4)OFDM技术调制可通过基带IFFT变换实现，而IFFT/FFT有成熟的快速计算方法，可以方便的在DSP芯片和硬件结构中实现。
在OFDM无线传输系统中，为了得到更大的数据传输吞吐量，可以将频率调度应用于数据传输中。因为每个用户的传输信道在不同的频段上往往具有不同的频域衰落，这样在每一个频段上，各个用户会有不同的信道质量，因此利用频域调度，就可以将各个频段调度给信道条件较好的用户设备，以实现数据传输吞吐量的最大化。
为了实现频率调度，基站需要知道在每个调度频段上，各个用户设备的信道质量，这就需要各个用户设备将各个调度频段上的信道质量指示汇报给基站。由于单个用户汇报信道质量指示所需的信息比特等于所有汇报频段上相应的信道质量指示汇报信息比特的总合。因此，对于每个用户设备，其汇报的调度频段越多，那么相应所需的上行信令负担越重。
对频率调度来说，基站所获取的每个用户设备的信道质量信息越多，越详细，那么根据这些信息进行的调度所获得的调度增益也越大，然而汇报的信息越多，那么相应所需的上行信令负担也越大，对上行的数据传输影响也越大。因此需要有一些好的方法，在保证一定的调度增益前提下，尽量减小CQI汇报所需的上行信令负担。
目前有很多方法来减小信道质量指示(CQI)汇报相应的信令负担，其中一种常用的方法就是用户设备只汇报部分信道质量较好频段上的CQI。然而这种方法除了要传输相应汇报频段上的CQI信息比特之外，还要向基站发送额外的信息比特指明所汇报的CQI属于哪些频段。但是尽管如此，由于这种只汇报部分频段的方法所汇报的频段数目只是频段总数目的一部分，因此这种方法还是会大大降低相应的信令负担。
目前在汇报部分频段上的CQI时，指示所汇报的CQI属于哪些频段的方法主要采用的是比特映射的方法。这种方法是，如果系统总共有M个CQI汇报频段，那么就用M个比特的序列来指示，将相应汇报频段的序号上的比特置“1”，而不汇报频段的序号上的比特置“0”。
如图1所示，在用比特映射的方法来指明所汇报的频段时，在CQI汇报的信令中将会有一个比特映射序列，该序列上的每一位代表着一个相应频段的序号，如果相应的比特位为“1”，那么该序号的频段就是CQI汇报频段；如果相应比特位为“0”，那么该序号的频段就不是要汇报的频段。
从上面的描述中可以看出，汇报部分频段上的CQI的方法所需的信令比特包含两部分，一部分是利用比特映射的方法指示要汇报的频段，另一部分是这些频段上的CQI汇报。
利用比特映射的方法来指示要汇报的频段所需的信息比特数依赖于系统总的CQI汇报频段的个数，而与所要汇报的频段个数无关。系统总的频段数有多少，就需要有多少个信息比特来指示。这对于系统总的频段数目较多时，其信令负担仍然很大。有必要采用一些新的方法对其进行进一步地优化。而对于所选择频段上的CQI汇报，也可以采用一些优化方法，以减小总的CQI汇报相应的信令负担。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用总的频段数目以及所汇报CQI频段数目，共同确定指示所汇报CQI频段信息比特数的方法和设备。
根据本发明的一方面，一种用户设备汇报信道质量指示的方法，包括步骤：
a)用户设备获知系统总的CQI汇报子频段数M和所要求汇报的CQI汇报子频段数N；
b)用户设备测量所有子频段上的信道质量，根据测量结果确定要汇报的N个CQI汇报子频段以及这N个CQI汇报子频段的CQI值；
c)向基站发送用于指示所要汇报子频段的L长比特序列，其序列长度为：
d)向基站发送所要汇报的子频段上的CQI值。
根据本发明的另一方面，一种基站识别用户设备汇报的CQI的方法，包含步骤：
a)基站接收用户设备从CQI汇报信道上汇报的CQI信令；
b)基站从CQI汇报的信令中解出指示CQI汇报子频段的L长比特序列；并根据从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系，确定出用户设备汇报的是哪N个CQI汇报子频段；
c)解出的用户设备所发送的CQI信令中汇报子频段上的CQI值。
根据本发明的另一方面，一种用户设备汇报信道质量指示的设备，包括天线、射频接收机、模/数转换器、去除保护间隔单元、OFDM解调单元，还包括：
a)导频信号信噪比测量单元，用于测量所有子频段上的信道质量；
b)用户设备控制处理单元，根据所测量到的所有子频段上的信道质量，确定要汇报的频段，根据总的子频段数以及要汇报的子频段数，确定指示汇报子频段的比特序列以及指示汇报CQI值得信息比特，生成CQI汇报的信令；
c)发送端，用于将所生成的CQI汇报的信令发送给基站。
本发明相对于比特映射的方法，用较短的比特序列指示了要汇报的CQI汇报子频段，减小了指示CQI汇报子频段的所需的信息比特，也减小了指示CQI汇报子频段上的CQI值相应的信息比特，进一步降低了信令负担。
附图说明
图1是指示汇报频段的比特映射方法；
图2是用物理层信令传输CQI汇报信令的示意图；
图3是用高层信令和物理层信令传输CQI汇报信令的示意图；
图4是指示CQI汇报子频段上CQI值的信令组成；
图5是用户设备的CQI汇报操作步骤；
图6是用户设备实现CQI汇报的设备图
图7是基站接收CQI汇报的操作步骤；
图8是利用算法确定从M个CQI汇报子频段中选出N个的组合与L长比特序列对应关系的用户设备中的算法示例；
图9是利用算法确定从M个CQI汇报子频段中选出N个的组合与L长比特序列对应关系的基站中的算法示例；
图10是实施例中在各个CQI汇报子频段上的CQI值分布示意图；
图11是实施例中汇报CQI的信令组成；
图12是在实施例中用户设备汇报CQI的硬件实现框图；
图13是在实施例中基站接收CQI的硬件实现框图。
具体实施方式
本发明提出一种信道质量指示(CQI)的汇报方法，以实现在获得较大的频率调度增益的前提下，最小化CQI汇报所需的信令负担。
用户设备的CQI汇报信令将由两部分构成：
指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令；
指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令。
用户设备在发送CQI汇报信令时，可以有两种方式发送：
一种是每次用L长比特序列指示汇报的CQI汇报子频段的序号，就要有一次相应子频段上CQI值的汇报。在这种方式下，上述两部分信令均由物理层信令传输。而所谓物理层信令就是类似3GPP TS25.211中CQI汇报的信令。用物理层信令传输这两种信令的示意图如图2所示。
另一种是每次用L长比特序列指示汇报的子频段的序号之后，有多次的相应子频段上CQI值的汇报。在这种方式下，两部分的信令传输可以用物理层信令来传输也可以由高层信令来传输。所谓的高层行令就是类似3GPP中RRC协议中的无线资源控制(RRC)信令。其信令的传输方法可以是：
a)用物理层信令传输指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令之后，再用物理层信令传输若干次指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令；
b)用高层信令传输指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令之后，再用物理层信令传输若干次指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令；
c)用高层信令传输一次指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令和一次或若干次指示所汇报的子频段上的CQI值的信令之后，再用物理层信令传输若干次指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令。
用高层信令和物理层信令传输这两种信令的上述3种传输方法的信令传输示意图分别如图3的a)，b)和c)所示。
本发明方法给出了指示所汇报的频段序号的信令的实现方法是用一个比特序列来指示所汇报的子频段序号，具体实现方法如下：
首先根据系统总的CQI汇报子频段的个数M和系统所要求的或是基站所要求汇报的CQI子波段的个数N来确定所要得到的指明汇报频段的比特序列的长度L，该序列的长度L由如下公式确定：
所述M的值由系统的传输带宽除以CQI汇报子频段的宽度得到，而N的范围为大于等于0，而小于等于M。
所述L长比特序列与从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合有特定的对应关系。在确定了比特序列的长度之后，就要将所有可能在M个总的CQI汇报子频段中选出每N个要汇报的CQI汇报子频段组合的可能排序，并将这些可能的选择模式和上面长度为L的比特序列对应起来，使得每一种从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合都有唯一的一个长度为L的比特序列和它对应。这样就可以利用枚举的方法用长度为L的比特序列来指示每一种从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子汇报频段的可能组合。由于L≤M，因此，此方法相对于用M个比特来映射指示所选择汇报的CQI汇报子频段的方法，其所需的信息比特数目得到了降低。
其中，长度为L的比特序列和从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段组合的对应关系，可以有多种对应方式，但是无论哪种对应方式都要保证，每一种从M个频段中选出N个汇报子频段的可能组合的M长的比特映射的序列都要有唯一的L长的比特序列和它对应。如果用一个N位为1的M长比特映射序列来表示从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子的组合，那么上述的对应关系可以如表1所示。
表1从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系
其中，如果
