專利名稱：偏倚訊號干擾比產(chǎn)生頻道品質(zhì)指示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于無線通信的頻道品質(zhì)指示器(CQI)產(chǎn)生方法。特別是，本發(fā)明有關(guān)于適應(yīng)性偏倚(adaptive biasing)訊號干擾比(SIR)以產(chǎn)生頻道品質(zhì)指示器(CQI)的方法。
背景技術(shù)：
適應(yīng)性編碼及調(diào)變(ACM)提供上行連結(jié)(UL)及下行連結(jié)(DL)通信的連接適應(yīng)性的有效技術(shù)。一般而言，適應(yīng)性編碼及調(diào)變(ACM)利用接收器及傳輸器的算法實(shí)現(xiàn)。接收器測量傳輸器的至少一傳輸?shù)男盘柛蓴_比(SIR)，藉以得到頻道品質(zhì)的估計(jì)。隨后，測量的信號干擾比(SIR)可以計(jì)算頻道品質(zhì)指示器(CQI)。
各個(gè)頻道品質(zhì)指示器(CQI)可以對應(yīng)于特定的無線資源架構(gòu)，諸如編碼速率及調(diào)變類型。在得到各個(gè)信號干擾比(SIR)測量以后，各個(gè)頻道品質(zhì)指示器(CQI)便可以計(jì)算出來。舉例來說，各個(gè)信號干擾比(SIR)可以參照信號干擾比(SIR)及頻道品質(zhì)指示器(CQI)的配對表格，藉以選擇具有最佳效能(諸如最佳封包誤差率(PER)或最佳生產(chǎn)量)的頻道品質(zhì)指示器(CQI)、并將選擇頻道品質(zhì)指示器(CQI)送返傳輸器。隨后，傳輸器可以選擇未達(dá)到接收頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值的頻道品質(zhì)的無線資源架構(gòu)。另外，在其它無人口胞元中，傳輸器亦可以使用相符于接收頻道品質(zhì)數(shù)值(CQI)數(shù)值的頻道品質(zhì)的傳輸資源架構(gòu)。
然而，信號干擾比(SIR)卻無法單獨(dú)提供頻道品質(zhì)的信息。舉例來說，為了使資料生產(chǎn)量最大化，具有大延遲擴(kuò)展及/或大多普勒擴(kuò)展的頻道可以指派為頻道品質(zhì)指示器(CQI)的高水平。另外，頻道品質(zhì)指示器(CQI)亦會取決于接收器設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)或方法偏移產(chǎn)生頻道品質(zhì)指示器(CQI)的信號干擾比(SIR)數(shù)值，藉以維持指定封包錯(cuò)誤率(PER)，進(jìn)而得到最大化的資料生產(chǎn)量。利用這種方法，適當(dāng)頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值可以選擇，無論傳遞頻道的類型為何。另外，額外的算法(諸如多普勒估計(jì)器或其它前饋校正項(xiàng))亦不見得一定需要，而可以與本發(fā)明一并使用，藉以進(jìn)一步改善資料生產(chǎn)量的效能。
在相關(guān)于分頻雙工高速下行連結(jié)封包存取(FDD-HSDPA)的一種較佳實(shí)施例中，頻道品質(zhì)指示器(CQI)表格可以指定，藉以使頻道品質(zhì)指示器(CQI)表格的各個(gè)項(xiàng)目對應(yīng)于編碼速率、調(diào)變類型、編碼數(shù)目、功率偏移的必要共享導(dǎo)引頻道(CPICH)信號干擾比(SIR)/目標(biāo)信號干擾比(SIR)差距1dB。頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值針對估計(jì)共享導(dǎo)引頻道(CPICH)信號干擾比(SIR)加入偏移以推導(dǎo)得到。
在已知技術(shù)中，偏移大小是固定不變，且，主要根據(jù)表格設(shè)計(jì)、導(dǎo)引信號及資料信號的信號功率比、及各種不同頻道類型的理想效能而定。利用本發(fā)明的系統(tǒng)及方法，妥協(xié)性固定偏移大小的選擇便不再需要。本發(fā)明的系統(tǒng)及方法監(jiān)控封包誤差率(PER)效能、并調(diào)整信號干擾比(SIR)偏移，藉以維持理想的長期平均封包誤差率(PER)效能。


圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值產(chǎn)生系統(tǒng)的方塊圖；圖2表示了將信號干擾比(SIR)偏移某校正項(xiàng)的頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值產(chǎn)生系統(tǒng)的方塊圖，其中，該校正項(xiàng)根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，經(jīng)由確認(rèn)(ACK)/負(fù)確認(rèn)(NACK)信號產(chǎn)生；圖3表示了根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，利用數(shù)個(gè)頻道類型校正項(xiàng)及某個(gè)信號干擾比(SIR)估計(jì)項(xiàng)的頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值產(chǎn)生系統(tǒng)的方塊圖；圖4表示，在各種相互胞元干擾電位或各種內(nèi)部胞元干擾電位下，ITU頻道的長期封包誤差率(PER)摸擬結(jié)果的信號圖；以及圖5表示根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的確認(rèn)(ACK)/負(fù)確認(rèn)(NACK)信號及適應(yīng)性偏移校正信號仿真結(jié)果的信號圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明較佳實(shí)施例將會配合附圖詳細(xì)說明如下，文中，類似的符號表示類似的組件。
一般而言，本發(fā)明可以適用于第三代合作計(jì)劃(3GPP)標(biāo)準(zhǔn)的所有模式，包括分時(shí)雙工(TDD)、分頻雙工(FDD)、時(shí)分同步碼分多址存取(TDSCMA)、及碼分多址存取二千(CDMA2000)方案，但，本發(fā)明亦可以應(yīng)用于其它方案。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的信號處理系統(tǒng)8的方塊圖。傳輸器(圖中未示)傳輸?shù)馁Y料封包利用接收器接收，其中，僅有部分顯示于圖1。信號干擾比(SIR)估計(jì)器20可以利用已知方法，基于接收資料封包以計(jì)算參考頻道的信號干擾比(SIR)估計(jì)。另外，接收資料封包亦會輸入至校正項(xiàng)產(chǎn)生器10，藉以進(jìn)行誤差檢測處理。誤差檢測處理產(chǎn)生的確認(rèn)(ACK)/負(fù)確認(rèn)(NACK)信號可以產(chǎn)生校正項(xiàng)，藉以偏倚訊號干擾比(SIR)估計(jì)。信號干擾比(SIR)估計(jì)及校正項(xiàng)可以利用組合器21組合，藉以產(chǎn)生校正信號干擾比(SIR)。
校正信號干擾比(SIR)映像至信號干擾比(SIR)—頻道品質(zhì)指示器(CQI)地圖30，藉以產(chǎn)生頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值。隨后，頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值會回報(bào)至傳輸器，藉以調(diào)整下一個(gè)傳輸資料封包的信號架構(gòu)。頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值可以維持接近目標(biāo)封包誤差率(PER)的封包誤差率(PER)，藉以確保理想的資料生產(chǎn)量效能。維持封包誤差率(PER)以接近目標(biāo)封包誤差率(PER)的目的可以得到無線資源的最佳化，且因此，亦可以得到系統(tǒng)資料生產(chǎn)量的最佳化。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明，經(jīng)由校正信號干擾比(SIR)產(chǎn)生校正項(xiàng)及頻道品質(zhì)指示器(CQI)的系統(tǒng)5的方塊圖。如圖2所示，接收資料封包可以輸入信號干擾比(SIR)估計(jì)器20，且，參考頻道的信號干擾比(SIR)估計(jì)可以基于接收資料封包產(chǎn)生。信號干擾比(SIR)估計(jì)器20可以利用已知信號干擾比(SIR)產(chǎn)生方法實(shí)施，且因此，這種信號干擾比(SIR)產(chǎn)生方法將不再說明如下。
另外，接收資料封包亦會輸入至適應(yīng)性校正項(xiàng)產(chǎn)生器10。適應(yīng)性校正項(xiàng)產(chǎn)生器10可以檢測接收資料封包內(nèi)是否存在錯(cuò)誤。錯(cuò)誤發(fā)生的檢測可以利用循環(huán)冗余檢查(CRC)單元11實(shí)施。循環(huán)冗余檢查(CRC)單元11可以產(chǎn)生確認(rèn)(ACK)信號(若沒有檢測到錯(cuò)誤)，或，循環(huán)冗余檢查(CRC)單元11可以產(chǎn)生負(fù)確認(rèn)(NACK)信號(若已經(jīng)檢測到錯(cuò)誤)。利用循環(huán)冗余檢查(CRC)單元11計(jì)算得到的確認(rèn)(ACK)/負(fù)確認(rèn)(NACK)信號可以利用處理器12映像為″0″或″1″。隨后，這個(gè)信號最好能夠利用濾波器13過濾，藉以提供目前頻道的較佳長期封包誤差率(PER)估計(jì)。然而，應(yīng)該了解的是，濾波器13并不見得一定需要。具有緩慢衰退指數(shù)脈沖響應(yīng)的簡易無限脈沖響應(yīng)(IIR)亦可以使用，或，其它濾波器亦可以使用。
適應(yīng)性校正項(xiàng)產(chǎn)生器10亦可以具有可程序目標(biāo)封包誤差率(PER)單元16。目標(biāo)封包誤差率(PER)單元16可以產(chǎn)生目標(biāo)封包誤差率(PER)，藉以確保理想的性能，諸如最大的資料生產(chǎn)量。需要的封包誤差率(PER)可以定義為利用預(yù)定機(jī)率適當(dāng)譯碼封包的需要封包誤差率(PER)。
經(jīng)由處理器12產(chǎn)生的過濾二元確認(rèn)(ACK)/負(fù)確認(rèn)(NACK)信號可以利用加法器14與目標(biāo)封包誤差率(PER)組合，藉以產(chǎn)生誤差信號，進(jìn)而表示接收器目前效能及接收器目標(biāo)效能的封包誤差率(PER)偏移。
正比積分裝置(PID)單元15或具有高階線性或非線性的其它單元可以處理這個(gè)誤差信號。仿真結(jié)果顯示正比項(xiàng)即可以單獨(dú)提供校正，且，正比項(xiàng)及積分項(xiàng)的組合幾乎可以完全校正頻道品質(zhì)指示器(CQI)估計(jì)的平均封包誤差率要求。
正比積分裝置(PID)單元15輸出的數(shù)值可以利用加法器32與信號干擾比(SIR)估計(jì)相加，藉以產(chǎn)生校正信號干擾比(SIR)數(shù)值。另外，校正信號干擾比(SIR)數(shù)值亦可以利用濾波器31過濾，若需要額外處理的話。濾波器31可以具有非線性組件，諸如限制器或轉(zhuǎn)換率(slew rate)限制器。隨后，濾波器31的結(jié)果可以進(jìn)一步處理，藉以經(jīng)由信號干擾比(SIR)—頻道品質(zhì)指示器(CQI)映像單元30產(chǎn)生適當(dāng)?shù)念l道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值。信號干擾比(SIR)—頻道品質(zhì)指示器(CQI)映像單元30可以具有查表或其它類型的函數(shù)關(guān)系，藉以根據(jù)輸入的校正信號干擾比(SIR)產(chǎn)生預(yù)定的頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值。
這個(gè)頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值可以傳輸至傳輸器以調(diào)整信號架構(gòu)，進(jìn)而在目前頻道條件下得到最佳封包誤差率(PER)效能。傳輸器可以調(diào)整的信號架構(gòu)可以包括基于頻道品質(zhì)指示器(CQI)的編碼速率、調(diào)變類型、編碼數(shù)目、及功率偏移。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值產(chǎn)生系統(tǒng)102的方塊圖，其具有頻道類型校正項(xiàng)產(chǎn)生器40及信號干擾比(SIR)估計(jì)項(xiàng)產(chǎn)生器50，藉以在圖2所述的校正項(xiàng)外、再產(chǎn)生偏移及校正信號干擾比(SIR)估計(jì)的校正項(xiàng)。這些校正項(xiàng)具有延遲擴(kuò)展校正41、多普勒擴(kuò)展校正42、無線傳輸所致的電池電壓相關(guān)損耗、或其它頻道類型的校正43。如先前所述，信號干擾比(SIR)本身并無法完整地定義頻道品質(zhì)。一般而言，大延遲擴(kuò)展及大多普勒擴(kuò)展可能會降低接收器的品質(zhì)。有鑒于此，這些數(shù)量的信息亦可以改善施加至信號干擾比(SIR)的偏移，或，亦可以調(diào)整目標(biāo)封包誤差率(PER)。
另外，信號干擾比(SIR)估計(jì)項(xiàng)產(chǎn)生器50亦可以在傳輸器傳輸下一個(gè)封包時(shí)、估計(jì)某個(gè)時(shí)點(diǎn)(未來)的信號干擾比(SIR)，用來改善這個(gè)偏移。基于信號干擾比(SIR)的導(dǎo)數(shù)(d/dt)55進(jìn)行處理系可以得到非常簡易的估計(jì)器形式，然而，本發(fā)明亦可以利用其它具有更復(fù)雜形式的估計(jì)器。隨后，信號干擾比(SIR)估計(jì)項(xiàng)產(chǎn)生器50產(chǎn)生的估計(jì)項(xiàng)可以利用裁切(clipping)、死亡地帶區(qū)分(dead zoning)、或其它非線性技術(shù)57進(jìn)行處理。
應(yīng)該注意的是，頻道類型校正項(xiàng)產(chǎn)生器40及信號干擾比(SIR)估計(jì)項(xiàng)產(chǎn)生器50可以單獨(dú)使用、亦可以組合使用、或可以配合適應(yīng)性校正項(xiàng)產(chǎn)生器100使用，藉以產(chǎn)生信號干擾比(SIR)校正。另外，這些校正項(xiàng)及估計(jì)項(xiàng)亦可以利用已知方法產(chǎn)生。有鑒于此，這些方法將不再詳細(xì)說明如下。這些校正項(xiàng)及估計(jì)項(xiàng)可以基于頻道類型的短期測量以校正信號干擾比(SIR)數(shù)值，且，亦可以配合本發(fā)明的適應(yīng)性信號干擾比(SIR)偏移方法。隨后，經(jīng)由頻道類型校正項(xiàng)產(chǎn)生器40產(chǎn)生的校正項(xiàng)及經(jīng)由信號干擾比(SIR)估計(jì)項(xiàng)產(chǎn)生器50產(chǎn)生的估計(jì)項(xiàng)可以利用加法器52相加。隨后，加法器52得到的合成誤差校正項(xiàng)可以利用加法器32相加，藉以產(chǎn)生校正信號干擾比(SIR)。文中，術(shù)語″校正信號干擾比(SIR)″乃是表示更有效率的信號干擾比(SIR)，藉以有利地傳遞頻道凈損耗(連同各種參數(shù))及接收器損耗。
圖4表示，在各種相互胞元干擾電位或各種內(nèi)部胞元干擾電位下，第三代合作計(jì)劃(3GPP)定義的ITU頻道的長期封包誤差率(PER)摸擬結(jié)果的信號圖。這些頻道包括徒步區(qū)A 3kmph(PA3)、徒步區(qū)B 3kmph(PB3)、及汽車區(qū)A 30kmph(VA30)。各個(gè)頻道均是利用10，000個(gè)封包的Ec/Ior＝-3dB、-6dB、Ior/Ioc＝0dB、5dB、10dB(總共六點(diǎn))進(jìn)行仿真。圖4仿真的封包誤差率(PER)測量顯示各種頻道類型、各種內(nèi)部胞元干擾電位、各種相互胞元干擾電位的平均封包誤差率(PER)均可以維持于目標(biāo)封包誤差率(PER)附近。
圖5表示ITU PB3衰減頻道的適應(yīng)性偏移項(xiàng)及對應(yīng)確認(rèn)(ACK)/負(fù)確認(rèn)(NACK)信號的收斂仿真結(jié)果的信號圖。需要注意的是，剛開始時(shí)僅有觀察到負(fù)確認(rèn)(NACK)信號(循環(huán)冗余檢查(CRC)失敗)。然而，在本發(fā)明的適應(yīng)性偏移校正項(xiàng)偏倚訊號干擾比(SIR)估計(jì)以產(chǎn)生頻道品質(zhì)指示器(CQI)數(shù)值后，確認(rèn)(ACK)信號(循環(huán)冗余檢查(CRC)成功)的頻率便會提高。另外，平均封包誤差率(PER)，在收斂以后，亦可以維持在目標(biāo)封包誤差率(PER)附近，其大約需要0.4秒(以分頻雙工-高速下行連結(jié)封包存取(FDD-HSDPA)為例)，其可以遠(yuǎn)快于需要速度。
雖然本發(fā)明已利用較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如上，然而熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者，在不違背本發(fā)明精神及范圍的前提下，亦可以對本發(fā)明的各個(gè)較佳實(shí)施例進(jìn)行各種變動及調(diào)變。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以下列申請專利范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生在一傳輸器及一接收器間一通信頻道的頻道品質(zhì)指示器的方法，該方法包括下列步驟(A)從一接收資料封包測量一信號干擾比；(B)從該接收資料封包的一誤差檢測處理，產(chǎn)生一頻道品質(zhì)校正項(xiàng)；以及(C)藉由組合步驟(A)及步驟(B)的結(jié)果，以計(jì)算一頻道品質(zhì)指示器。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟產(chǎn)生一多普勒擴(kuò)展校正項(xiàng)；以及組合該多普勒擴(kuò)展校正項(xiàng)與步驟(A)及步驟(B)的結(jié)果，以計(jì)算步驟(C)的該頻道品質(zhì)指示器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟產(chǎn)生一延遲擴(kuò)展校正項(xiàng)；以及組合該延遲擴(kuò)展校正項(xiàng)與步驟(A)及步驟(B)的結(jié)果，藉以計(jì)算步驟(C)的該頻道品質(zhì)指示器。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該誤差檢測處理是一循環(huán)冗余檢查。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(B)包括下列步驟檢測該接收資料封包的一誤差；根據(jù)該誤差的檢測結(jié)果產(chǎn)生一確認(rèn)/負(fù)確認(rèn)信號；經(jīng)由該確認(rèn)/負(fù)確認(rèn)信號減去一目標(biāo)封包誤差率，以產(chǎn)生一誤差信號；以及自該誤差信號產(chǎn)生該頻道品質(zhì)校正項(xiàng)。
6.一種根據(jù)一傳輸器及一接收器的頻道條件以適應(yīng)性地控制傳輸信號架構(gòu)的系統(tǒng)，其特征在于，該傳輸器根據(jù)一頻道品質(zhì)指示器來調(diào)整信號架構(gòu)，且，該接收器包括一信號干擾比估計(jì)器，藉以計(jì)算一接收資料封包的一信號干擾比；一誤差檢測單元，自該接收數(shù)據(jù)封包產(chǎn)生一校正項(xiàng)；一組合器，用以組合該信號干擾比估計(jì)與該校正項(xiàng)，產(chǎn)生一校正信號干擾比；以及一映像單元，藉以產(chǎn)生該頻道品質(zhì)指示器。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一濾波器，藉以過濾該誤差檢測單元的結(jié)果。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，該誤差檢測單元實(shí)施一循環(huán)冗余檢查。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一頻道品質(zhì)校正項(xiàng)產(chǎn)生器，藉以產(chǎn)生該頻道品質(zhì)校正項(xiàng)，進(jìn)而輸入至該組合器。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，該頻道品質(zhì)校正項(xiàng)基于多普勒擴(kuò)展。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，該頻道品質(zhì)校正項(xiàng)基于延遲擴(kuò)展。
12.一種根據(jù)一頻道品質(zhì)指示器以適應(yīng)性地調(diào)整一信號架構(gòu)的方法，該方法包括下列步驟(A)測量一接收資料封包的一信號干擾比；(B)自該接收資料封包的一誤差檢測處理以產(chǎn)生一頻道品質(zhì)校正項(xiàng)；(C)組合步驟(B)及步驟(C)的結(jié)果，以計(jì)算一頻道品質(zhì)指示器；以及(D)根據(jù)該頻道品質(zhì)指示器，藉以調(diào)整該信號架構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該信號架構(gòu)包含一編碼速率、一調(diào)變類型、一編碼數(shù)目及一功率偏移。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟自多普勒擴(kuò)展，產(chǎn)生一頻道品質(zhì)校正項(xiàng)，進(jìn)而與步驟(C)的結(jié)果組合。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，自延遲擴(kuò)展，產(chǎn)生一頻道品質(zhì)校正項(xiàng)，進(jìn)而與步驟(C)的結(jié)果組合。
全文摘要
一種偏倚訊號干擾比(SIR)以產(chǎn)生頻道品質(zhì)指示器(CQI)的方法，該方法包括下列步驟測量接收信號的封包誤差率(PER)，及，比較封包誤差率(PER)與目標(biāo)封包誤差率(PER)以產(chǎn)生一校正項(xiàng)。而校正項(xiàng)與一參考頻道的信號干擾比(SIR)估計(jì)組合，藉以產(chǎn)生一頻道品質(zhì)指示器(CQI)。隨后，頻道品質(zhì)指示器(CQI)回報(bào)至一傳輸器，藉以調(diào)整信號架構(gòu)，諸如編碼速率、調(diào)變類型、編碼數(shù)目、功率偏移等等。
文檔編號H04B1/18GK1813413SQ200480017986
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者菲利普·J·佩特拉斯基, 葛列格里·S·史特恩貝格, 陸楊 申請人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司